JPH05281028A - 火災検知用赤外線検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転式フィルタ装置を備えた赤外線検出装置
の耐久性の向上を図ること。 【構成】 火災検知用赤外線検出装置の回転式フィルタ
装置において、導電性材料から成りフィルタ片が設けら
れている板状部材が、支持部材によって回転自在に支持
されており、板状部材をロータとする電磁誘導モータを
形成するため該板状部材に対向するように励磁用ソレノ
イド装置が設けられて成っている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、赤外線受光素子用の赤
外線フィルタを周期的に切り換えることができるように
した、火災検知用赤外線検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】火災時に発生する炎には特有の赤外線ス
ペクトラム分布があることが知られており、このことを
利用した火災検知装置が公知である。この種の火災検知
装置においては、予め定められた複数の赤外線スペクト
ラムの強度を検出するための赤外線検出装置が必要とさ
れ、このため、従来では、赤外線受光素子の前に、複数
の赤外線フィルタ板を設けた円盤を回転自在に設け、シ
ンクロナスモータによってこの円盤を一定速度で回転さ
せ、複数の赤外線フィルタ板を順次赤外線受光素子に対
向させるように構成された回転式フィルタ装置を備えた
赤外線検出装置が使用されている。この従来の火災検知
用赤外線検出装置は、各赤外線フィルタ板を通過できる
赤外線の波長が上記特有のスペクトラム分布の検出に必
要な波長となっており、これにより、特定の波長の赤外
線の強度に関する情報が時分割方式で得られ、この出力
信号が適宜の信号処理装置によって処理され、火災発生
の有無が判断されるようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
目的で使用される上述の赤外線検出装置は、長期間に亙
って連続的に作動状態におかれるため、各部の部品、特
に円盤の駆動系統の部品については、信頼性はもとよ
り、耐久性の面で問題を生じないことが要求される。こ
のため、従来では、円盤を回転自在に支持するための軸
受けには、耐久性の高いボールベアリング式のものが使
用される上に、これを回転させるモータとして高耐久性
のシンクロナスモータを使用している。このように、可
動部分に高価な部品を使用しているため、装置の価格が
高価とならざるを得ない上に、シンクロナスモータの起
動力が小さいことを補うために、シンクロナスモータと
円盤との間の結合を特殊なカップリング装置を用いて行
なわなければならず、機構が複雑となるほか、装置の寸
法も大きくなる等の問題点を有している。本発明の目的
は、したがって、従来技術における上述の問題点を解決
することができる、火災検知用の赤外線検出装置を提供
することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の特徴は、赤外線受光素子と、該赤外線受光素
子に入射させる赤外線の波長領域を選択的に変更するた
め予め用意された複数のフィルタ片を順繰りに上記赤外
線受光素子に対向させるようにした回転式フィルタ装置
とを備えて成る火災検知用赤外線検出装置において、上
記回転式フィルタ装置が、導電性材料から成り上記フィ
ルタ片が設けられている板状部材と、該板状部材を回転
自在に支持するための支持部材と、該板状部材をロータ
とする電磁誘導モータを形成するため該板状部材に対向
するように設けられた励磁用ソレノイド装置とを備えて
成る点にある。

【０００５】

【作用】フィルタ片を設ける板状部材は、ソレノイド装
置と組合って板状部材をロータとする電磁誘導モータを
形成し、ソレノイド装置に励磁電流を与えることにより
板状部材が直接駆動される。

【０００６】

【実施例】図１は本発明による火災検知用赤外線検出装
置の一実施例を示す断面図である。赤外線検出装置１
は、キャップ状のケーシング２を有し、ケーシング２の
底部に形成された環状段部２ａには、ベース部材３がボ
ルト止めされている。ベース部材３には、支柱部材４が
ボルト止め等の適宜の手段で垂設されており、この支柱
部材４によって、プリント基板５、６がベース部材３と
平行になるよう固定されている。

【０００７】プリント基板５の上であって、ケーシング
２に設けられた受光窓２ｂに対向する位置には、赤外線
受光素子７が設けられており、受光窓２ｂを通って外部
からの赤外線が赤外線受光素子７に入射することができ
る構成となっている。図示の実施例では、受光窓２ｂに
対応して、透明サファイヤガラス８が適宜の手段でケー
シング２に設けられ、これにより、外気が受光窓２ｂを
通ってケーシング２の内部に侵入することがないように
構成されている。

【０００８】受光窓２ｂから入射する赤外線のうち、炭
酸ガス共鳴放射による４．４（μｍ）にピークを有する
炎に特有の赤外線スペクトラムの検出のために必要な、
３．８（μｍ）の波長の赤外線の成分、４．１（μｍ）
の波長の赤外線の成分、及び４．４（μｍ）の波長の赤
外線の成分を順繰りに周期的に繰り返して検出するた
め、ケーシング２内には、回転式フィルタ装置１１が設
けられている。

【０００９】回転式フィルタ装置１１は、上述した所要
の波長の赤外線を通過させるための帯域通過型の３種類
の赤外線フィルタ片が設けられる板状部材である円盤１
２と、該円盤１２を回転自在に支持するための軸受装置
１３とを有している。軸受装置１３は、両端にボールベ
アリング１４、１５が設けられているスリーブ１６と、
これらのボールベアリング１４、１５により回転自在で
はあるがその軸方向への移動を許さないようにスリーブ
１６内に設けられた回転軸１７とから成り、スリーブ１
６の下端がベース部材３に適宜の手段により固定され、
これにより軸受装置１３が図１に示される如く、ベース
部材３に垂設されている。回転軸１７の上端部には、円
盤１２がナット止めされており、これにより、円盤１２
が、受光窓２ｂと赤外線受光素子７との間で回転しうる
よう、軸受装置１３によって支持される。

【００１０】図２を参照すると、円盤１２には、３つの
透孔１２ａ、１２ｂ、１２ｃが回転軸１７を中心とする
同心円上に設けられており、これらの透孔１２ａ乃至１
２ｃには、前述した３種類の赤外線フィルタ片１８、１
９、２０が嵌め合わされている。円盤１２に形成されて
いる各透孔の位置は、円盤１２が回転軸１７の回転によ
り回転した場合に、各透孔が順繰りに赤外線受光素子７
に対向するように定められている。円盤１２は、図示の
実施例では、導電性の非磁性材料であるアルミニューム
の薄板を打ち抜いて作られており、これにより円盤１２
に導電性の性質が付与されており、交流磁界内に置かれ
ることにより、そこに渦電流を発生することができるよ
うになっている。

【００１１】この性質を利用して円盤１２に回転力を付
与するため、回転式フィルタ装置１１は、さらに、一対
のソレノイド装置２１、２２を備えている。なお、図１
では、一方のソレノイド装置２１のみが見えている。図
１及び図２から判るように、ソレノイド装置２１、２２
は、それぞれ、磁芯３１に導かれたコイル３２と、ヨー
ク３３とから成り、ヨーク３３と磁芯３１との間に形成
される間隙に円盤１２が入り込むようにソレノイド装置
２１、２２がベース部材３にしっかりとボルト止めされ
ている。

【００１２】このように、円盤１２をロータとしソレノ
イド装置２１、２２を励磁装置とする誘導モータが構成
されているので、ソレノイド装置２１、２２が図示しな
い電源からの交流電力によって励磁されると、円盤１２
は所定方向へと回転し、円盤１２に設けられた３種類の
赤外線フィルタ片１８、１９、２０が所定の時間間隔を
もって順繰りに赤外線受光素子７に対向せしめられる。
この結果、赤外線受光素子７からは、波長が、３．８
（μｍ）、４．１（μｍ）、及び４．４（μｍ）に相応
する赤外線スペクトラム成分の大きさを示す信号が順繰
りに出力され、プリント基板６上に構成されている火災
検知のための信号処理装置（図示せず）に入力される。

【００１３】なお、赤外線受光素子７から得られた信号
がどの赤外線フィルタ片を通過することにより得られた
信号であるかを識別することができるようにするため、
円盤１２には基準位置信号を作るための円弧状スリット
１２ｄが設けられている。この円弧状スリット１２ｄが
所定の回転位置に来たことを図示しない光センサで光学
的に検出することにより、円盤１２が所定の基準回転位
置に達したタイミングを電気的に把握することができ、
これにより赤外線受光素子７からの出力信号がどの赤外
線フィルタ片を用いて得られたものであるかを信号処理
装置において知ることができる。上述の同期制御のため
の基準回転位置検出の構成それ自体は公知であるから、
ここではその詳細をこれ以上説明するのは省略する。

【００１４】上述の構成によると、円盤１２を導電性の
非磁性材料であるアルミニュームとし、この円盤１２に
ソレノイド装置２１、２２により磁界を与え、これによ
り円盤１２に渦電流を発生させ、この渦電流により生じ
た磁界によりソレノイド装置２１、２２と円盤１２との
間に電流力を発生させ、これにより円盤１２に直接回転
駆動力を与えることができる。また、シンクロナスモー
タを使用する場合の始動トルクに比べて、上述の如き誘
導モータを構成する場合の方が始動トルクが大きく、か
つ安定であるという利点を有している。このため、従来
必要とされていた高価なシンクロナスモータは不要とな
るほか、その結合のための高価で複雑な結合機構を省略
することができるため、価格の低減のほか、耐久性及び
信頼性も著しく向上させることができる。

【００１５】なお、上記実施例では、円盤１２に３種類
の赤外線フィルタ片を設ける構成について説明したが、
本発明はこの構成に限定されるものではなく、フィルタ
片の種類及び個数は任意の数とすることができることは
勿論である。

【００１６】

【発明の効果】本発明によれば、上述の如く、赤外線フ
ィルタの設けられている回転体を誘導モータのロータと
して構成することにより、回転体を直接駆動するように
したので、耐久性に優れた高価なシンクロナスモータを
使用することなく、軸受部分を少なくした簡単な構成と
することができ、高寿命な上に価格の低減を図ることが
できる。さらに、安定で大きな始動トルクを得ることが
できるので、信頼性も著しく向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による赤外線検出装置の一実施例を示す
断面図。

【図２】図１に示される回転式フィルタ装置の平面図。

【符号の説明】

１ 赤外線検出装置 ２ ケーシング ２ｂ 受光窓 ７ 赤外線受光素子 １１ 回転式フィルタ装置 １２ 円盤 １３ 軸受装置 １８、１９、２０ 赤外線フィルタ片 ２１、２２ ソレノイド装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 赤外線受光素子と、該赤外線受光素子に
   入射させる赤外線の波長領域を選択的に変更するため予
   め用意された複数のフィルタ片を順繰りに上記赤外線受
   光素子に対向させるようにした回転式フィルタ装置とを
   備えて成る火災検知用赤外線検出装置において、前記回
   転式フィルタ装置が、導電性材料から成り前記フィルタ
   片が設けられている板状部材と、該板状部材を回転自在
   に支持するための支持部材と、該板状部材をロータとす
   る電磁誘導モータを形成するため該板状部材に対向する
   ように設けられた励磁用ソレノイド装置とを備えて成る
   ことを特徴とする火災検知用赤外線検出装置。