JPH04536B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は輻射赤外線式火災検出装置に関す
る。

従来、火源から輻射される赤外線を受光する多
数の受光素子を有し、それらの受光素子のうちい
ずれのものが赤外線を受光したかにより、火災位
置を検出する装置は既に知られている。この装置
は火災による炎が赤外線を輻射することに基いて
いるわけであるが、火災以外にも例えば太陽光、
電灯光あるいはストーブ等の各種熱源も赤外線を
発生し、そのためそれらの熱源による赤外線に対
しても受光素子が感応してしまい、火災との区別
がつかないという欠点があつた。

このような欠点を解消すべくこの出願の出願人
は、特願昭59−008276号において、火源から輻射
される赤外線を多数の受光素子によつて受光し、
火災の炎特有のゆらめきにより強弱変化する受光
信号を論理回路に入力して設定レベル以上の受光
信号をパルスに変換し、互いに隣接した所定数以
上の受光素子に関連したパルスが、設定時間内に
所定数カウントされると火災であることを検出す
る装置を提案した。

ところで火災発生源すなわち赤外線発生源と受
光素子との間の距離は一定ではなく変化し、した
がつて赤外線発生源の光量が一定であるとすると
その距離が大きくなるにつれて受光素子に入射さ
れる赤外線の入射光量が小さくなる。そのため前
記のような既提案のものでは、例えば受光素子に
至近の赤外線発生源を想定してその入射光量に対
応した設定レベルを設定すると、受光素子から遠
く離れた赤外線発生源から入射される赤外線の光
量は小さいため、設定レベルに達せず、赤外線発
生源の光量がある程度の大きさになるまで火災を
検出できないという問題点があつた。

この発明は上記のような既提案のもののもつ問
題点を解消し、受光素子と赤外線発生源との間の
距離の大小に拘らず、その入射光量を均一化する
ことにより、火災の検出能力を高めることができ
る輻射赤外線式火災検出装置を提供することを目
的とする。

この発明は、集光レンズおよび赤外線フイルタ
を装着した開口部を有するケーシング内であつ
て、前記集光レンズからその集点距離だけ離れた
位置に多数の赤外線受光素子を配設し、赤外線発
生源から前記集光レンズを経て前記受光素子に入
射される赤外線の入射面積を赤外線発生源と受光
素子との間の距離が増大するにつれて増大させる
調整部材を赤外線の入射系路に設けてなる検出器
と、前記各受光素子から赤外線の入射光の大小に
応じたレベルの受光信号が入力される論理回路と
を具え、この論理回路は設定レベル以上の受光信
号をパルスに変換する波形成形回路と、この波形
成形回路から出力されるパルスを計数するカウン
タとを有し、このカウンタは互いに隣接した所定
数以上の受光素子に関連したパルスが、設定時間
内に所定数に達したとき指令信号を出力するよう
になつていることを特徴とする輻射赤外線式火災
検出装置にある。

以下図面に示す一実施例について説明する。

第１〜３図に示すように１は検出器であつて、
そのリング状のケーシング２は回転軸３を介して
天井４等に回転可能に取付けられている。ケーシ
ング２は開口部５を有し、この開口部５には外側
から順に集光レンズ６および赤外線フイルター７
が装着されている。ケーシング２内には多数の受
光素子８が一列に配設された受光基板９が設けら
れ、各受光素子８は集光レンズ６からその焦点距
離だけ離れたところに位置している。各受光素子
８は範囲Ｒ内で発生し、集光レンズ６および赤外
線フイルター７を通過して入射された赤外線を捉
え、その入射光量の大小に応じた受光信号を後述
する論理回路に入力するようになつている。

入射光量の調整部材１０は集光レンズ６の表裏
面を覆う第１、第２覆板１１ａ，１１ｂを含み、
これらの第１、第２覆板１１ａ，１１ｂには集光
レンズ６の中心に対して前後に偏心しかつ一部が
互いに集合する透孔１２，１３が穿設されてい
る。第２図から明らかなように、受光素子８すな
わち検出器１と赤外線発生源Ｓの位置との間の距
離が最も小さい場合（Ａ位置）、集光レンズ６に
おける赤外線の通過部分１４の面積が最も小さ
く、それゆえ赤外線の入射面積が最も小さく、ま
た検出器１と赤外線発生源Ｓの位置との間の距離
が増大した場合（Ｂ位置）、集光レンズ６におけ
る赤外線の通過部分１４の面積が増大し、それゆ
え赤外線の入射面積が増大し、さらに検出器１と
赤外線発生源Ｓの位置との間の距離が最も大きい
場合（Ｃ位置）、集光レンズ６における赤外線の
通過部分１４の面積が最も大きく、それゆえ赤外
線の入射面積が最も大きく、したがつて受光素子
８に入射される赤外線の光量は検出器１と赤外線
発生源Ｓとの間の距離如何に拘らず均一化され
る。第４図には赤外線発生源Ｓの位置Ａ，Ｂ，Ｃ
によつて集光レンズ６における赤外線の通過部分
１４の面積が変化する様子が示されている。

第５図には論理回路１５の一例が示されてい
る。論理回路１５は、各受光素子８からの受光信
号がそれぞれ独立して入力され、設定レベル以上
の受光信号をパルスに変換する波形成形回路１６
と、そのパルスが入力されてそれを計数するカウ
ンター１７とを具えている。互いに隣接した２つ
の受光素子８に関連した波形成形回路１６の出力
信号はANDゲート１８に入力され、このANDゲ
ート１８の出力信号は記憶回路１９に入力される
とともに、ORゲート２０を経てパルス発生回路
２１に入力されるようになつている。パルス発生
回路２１はORゲート２０の出力信号が入力され
たとき、記憶回路１９に出力信号を入力してその
作動を開始させるとともに、カウンター１７に設
定時間長さＴのパルスを入力するなるようになつ
ている。カウンター１７はパルス発生回路２１か
らのパルスが入力されている間、波形成形回路２
１かパルスが入力されている間、波形成形回路２
１から入力されるパルスを計数し、それが所定数
に達したとき、信号を出力し、この信号はORゲ
ート２５を経て指令信号として例えば警報回路
（図示せず）等に入力されるようにな互ている。
またこの指令信号はパルス発生回路２１に入力さ
れ、それによりパルス発生回路２１はカウンター
１７および記憶回路１９をリセツトするようにな
つている。

次に蒸気装置の作用を第６、第７図に示すタイ
ムチヤートを併せて参照しながら説明する。

検出器１が回転し、互いに隣接した少なくとも
２つ以上の受光素子８が赤外線を捉えたとすると
検出器１の回転が停止し、検出器１は赤外線発生
源を監視する。すなわち、互いに隣接した受光素
子８を受光素子８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ、…と
し、いま受光素子８ｂ，８ｃ，８ｄが赤外線を択
えたとすると、その赤外線が炎によるものであれ
ば、受光素子８ｂ，８ｃ，８ｄからの受光信号は
第６図に示すように炎特有のゆらめきにより強弱
をもつた信号として波形成形回路１６に入力され
る。波形成形回路１６は第７図に示すように設定
レベル以上の受光素子８ｃ，８ｄからの受光信号
をパルスに変換し、それにより受光素子８ｃ，８
ｄに関連したANDゲート１８が信号を出力し、
パルス発生回路２１が作動して記憶回路１９を作
動させるとともに、カウンター１７を作動させ、
さらにパルス発生回路２１はカウンター１７に設
定時間長さＴのパルスを入力する。その間カウン
ター１７は受光素子８ｃ，８ｄに関連した波形成
形回路１６から出力されるパルスを計数し、受光
素子８ｃ，８ｄの一方または双方に関連したカウ
ンター１７が所定数を計数すると、信号を出力
し、その信号は指令信号として警報回路等に入力
され、火災であることを適宜手段により認識させ
る。

また記憶回路１９はそれぞれに入力された信号
が受光素子８ｃ，８ｄに基ずくものであること、
すなわち火災の発生位置を記憶し、消化活動時に
おける自動消化装置（図示せず）の噴射ノズルの
角度を決定するための上下角設定信号を出力す
る。

上記のように、互いに隣接した所定数以上（上
記実施例では２つ以上）の受光素子が設定レベル
以上の受光信号を発生するか否かにより、赤外線
発生源が火災による炎の大きさと光量をもつてい
るかを判別し、すなわちまずストーブ等による比
較的小さな炎から幅射される赤外線を除外し、次
に受光信号を変換したパルスが設定時間内に所定
数に達するか否かにより、炎特有のゆらめきをも
つているかを判別し、すなわち電灯光、太陽光等
による赤外線を除外し、このようにして火災を検
出するものである。

第８，９図には検出器の別の実施例が示されて
いる。この実施例の検出器２２においては調整部
材２３が１枚の板体からなり、調整部材２３は受
光素子８の集光レンズ６側に各受光素子８を覆う
ように配設されている。調整部材２３には各受光
素子８に対応して多数の透孔２４が穿設されてお
り、これらの透孔２４の面積は受光素子８と赤外
線発生源Ｓとの間の距離が大きくなるにつれて、
大きくなつている。すなわち受光素子８に入射さ
れる赤外線の入射面積は受光素子８と赤外線発生
源Ｓとの間の距離が大きくなるにつれて、大きく
なり、それにより受光素子８に入射される赤外線
の入射光量が均一化される。

この発明は上記のように構成してので、火災に
よる炎から幅射される赤外線と、他の各種熱源か
ら幅射される赤外線とを区別することが可能とな
り、したがつて誤つて火災指令を出すことがな
く、火災検出の信頼性が向上することに加えて、
赤外線発生源から集光レンズを経て受光素子に入
射される赤外線の入射面積を赤外線発生源と受光
素子との間の距離が増大するにつれて増大させる
調整部材を赤外線の入射系路に設けたので、赤外
線の入射光量が距離如何に拘らず均一化され、し
たがつて均一化された入射光量に対応して設定レ
ベルを設定すれば、受光素子と赤外線発生源との
距離如何に拘らずその赤外線発生源が火災による
ものであるかどうかを即座に検出でき、火災の検
出能力を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す正面断面
図、第２図は要部の拡大断面図、第３図は調整部
材の平面図、第４図は赤外線発生源の位置によつ
て赤外線が集光レンズを通過する部分の面積が変
化する状態を示す説明図、第５図は論理回路の一
例を示すブロツク図、第６図は受光信号のタイム
チヤート、第７図は受光信号を変換したパルスの
タイムチヤート、第８図は検出器の別の実施例を
示す正面断面図、第９図は調整部材の平面図。 １，２２……検出器、２……ケーシング、５…
…開口部、６……集光レンズ、７……赤外線フイ
ルター、８……受光素子、１０，２３……調整部
材、１５……論理回路、１６……波形成形回路、
１７……カウンタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 集光レンズおよび赤外線フイルタを装着した
   開口部を有するケーシング内であつて、前記集光
   レンズからその集点距離だれ離れた位置に多数の
   赤外線受光素子を配設し、赤外線発生源から前記
   集光レンズを経て前記受光素子に入射される赤外
   線の入射面積を赤外線発生源と受光素子との間の
   距離が増大するにつれて増大させる調整部材を赤
   外線の入射系路に設けてなる検出器と、前記各受
   光素子から赤外線の入射光量の大小に応じたレベ
   ルの受光信号が入力される論理回路とを具え、こ
   の論理回路は設定レベル以上の受光信号をパルス
   に変換する波形成形回路と、この波形成形回路か
   ら出力されるパルスを計数するカウンタとを有
   し、このカウンタを互いに隣接した所定数以上の
   受光素子に関連したパルスが、設定時間内に所定
   数に達したとき指令信号を出力するようになつて
   いることを特徴とする輻射赤外線式火災検出装
   置。