JPH0589385A - 火災検知装置 - Google Patents

火災検知装置

Info

Publication number
JPH0589385A
JPH0589385A JP3247214A JP24721491A JPH0589385A JP H0589385 A JPH0589385 A JP H0589385A JP 3247214 A JP3247214 A JP 3247214A JP 24721491 A JP24721491 A JP 24721491A JP H0589385 A JPH0589385 A JP H0589385A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
fire
alarm
combustion
determination unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP3247214A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3051512B2 (ja
Inventor
Shigeru Otani
茂 大谷
Yukiko Kaji
由紀子 梶
Tetsuya Kubo
哲哉 久保
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hochiki Corp
Original Assignee
Hochiki Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hochiki Corp filed Critical Hochiki Corp
Priority to JP3247214A priority Critical patent/JP3051512B2/ja
Priority to US07/950,470 priority patent/US5376924A/en
Publication of JPH0589385A publication Critical patent/JPH0589385A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3051512B2 publication Critical patent/JP3051512B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
  • Fire-Detection Mechanisms (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】火災時に発生するガスを検知して火災を判断す
る火災検知装置に関し、火災を早期に発見できると共に
誤報を最小限に抑えることを目的とする。 【構成】発火前の火災の極く初期状態で発生する炭化水
素ガスを検出してプリアラームを出力し、炭化水素ガス
の検出によりプリアラームが出された後に燃焼により生
成されるCO2 ガス又はCOガスの急激な増加、或いは
2 ガスの急激な減少を検出した時に火災と判断する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、火災時に発生するガス
を検知して火災を判断する火災検知装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、火災時に発生するガスを検知して
火災を判断する装置にあっては、燃焼時に発生するCO
2 ガス或いはCOガス等の燃焼生成ガスを検出すること
によって火災警報を出力している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の火災検知装置にあっては、発火後の燃焼状態
になって発生するCO2 ガス或いはCOガスを検知対象
としているため、CO2ガス或いはCOガスが火災と判
断できる閾値濃度に達するには、炎が広がって火災が十
分に進行した時であり、火災の発見が遅れるという問題
があった。
【0004】また火災の早期発見のために火災検出の感
度を高感度化した場合には、タバコ等の人為的な原因に
よるCO2 ガスの増加と火災によるCO2 ガスとの増加
が区別できず、誤報を起こし易い問題があった。本発明
は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、
ガスを監視して火災を早期に発見できると共に誤報を最
小限に抑えるようにした火災検知装置を提供することを
目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本願発明者等にあって
は、火災現象を突き止めるための燃焼実験を繰り返し、
火災現象をミクロ的なレベルで解析して行く過程で、着
火前の火災の極く初期段階で試料に僅かではあるが、重
量の減少が起きることを見い出した。この着火前の僅か
な重量減少の原因を更に究明したところ、着火前の温度
上昇の段階で何らかのガスが放出されているものと思わ
れ、火災初期の状態で発生するガスを質量分析装置で質
量分析したところ、通常状態では見られない質量数1〜
140と幅の広く、質量数14程度毎にピークが周期的
に現われる質量スペクトラムの分布が見られた。
【0006】このような質量スペクトラムの分布は、質
量数44に集中したスペクトラムをもつ着火後に発生す
るCO2 ガスでないことは明らかであり、結局、炭素数
が1〜10程度の炭化水素ガスであることが判明した。
このように着火前の温度が上昇する過程で炭化水素ガス
が発生することは、従来の火災監視の分野では全く認識
されていなかった新規な事実であり、本願発明は、この
点を基礎に次のように構成したものである。
【0007】即ち、本願発明の火災検知装置は、発火前
の火災の極く初期状態で発生する炭化水素ガスを検出す
る炭化水素ガスセンサと、発火による燃焼で生成又は変
化するガスを検出する燃焼ガスセンサと、炭化水素ガス
センサによる炭化水素ガスの検出を判定してプリアラー
ムを出力させるプリアラーム判定部と、プリアラーム判
定部による炭化水素ガスの検出が判定された後に燃焼ガ
スセンサによる検出ガスの増加又は減少から火災を判定
して火災警報を出力させる火災判定部とを備えたことを
特徴とする。
【0008】ここで燃焼ガスセンサとしては、CO2
ス、COガス又はO2 ガスを検出するものを使用し、ま
た火災判定部は、炭化水素ガスの検出が判定された後に
燃焼ガスセンサで検出したCO2 ガス又はCOガスが急
激に増加したと時に火災を判定し、一方、燃焼ガスセン
サが検出したO2 ガスが急激に減少した時に火災を判定
する。
【0009】また火災判定部は、プリアラーム判定部に
よる炭化水素ガスの検出が判別されない状態で、燃焼ガ
スセンサによる燃焼によるガスの変化(CO2 又はCO
ガスの増加或いはO2 ガスの減少)を判別した時には、
環境悪化を報知する。
【0010】
【作用】このような構成を備えた本発明の火災検知装置
によれば、発火の前兆として可燃性の炭化水素ガスが発
生するという事実に着目し、炭化水素ガスを検知するこ
とで火災を早期に発見することができる。またタバコ等
の人為的な原因では炭化水素ガスの発生が見られないこ
とから、炭化水素ガスの検出と例えばCO2 ガスやCO
ガスの検出の時間的な連続性から火災を判断すること
で、検出感度を高感度化した場合でも、火災と火災以外
の原因によるCO2 ガスやCOガスの増加を区別するこ
とができ、誤報を低減して火災判断の信頼性を向上する
ことができる。
【0011】
【実施例】図1は本発明の第1実施例を示した実施例構
成図である。図1において、1は炭化水素ガスセンサで
あり、発火前の加熱状態で発生する可燃性の炭化水素ガ
スを検知する。2は燃焼ガスセンサとしてのCO2 セン
サであり、燃焼により生成されるCO2 ガスを検知す
る。
【0012】3は火災報知装置であり、プリアラーム判
定部4、プリアラーム出力部5、火災判定部6、火災警
報部7及び環境状態警報部8を備える。プリアラーム判
定部4は炭化水素ガスセンサ1による炭化水素ガスの検
知を判定するとプリアラーム判定出力をプリアラーム出
力部5に生じ、表示灯の点灯やブザーの鳴動等によりプ
リアラームを出力する。同時にプリアラーム判定部4は
火災判定部6に対するプリアラームフラグをオンにセッ
トする。
【0013】火災判定部6はプリアラーム判定部4から
のプリアラームフラグがオンにセットされている状態で
CO2 センサ2で検出されたCO2 ガスのガス濃度が急
激に増加したときに火災と判断し、火災警報部7に判定
出力を生じて火災警報を行わせる。一方、プリアラーム
判定部4からのプリアラームフラグがオフにリセットさ
れた状態で火災判定部6でCO2 ガスのガス濃度の急激
な増加を判定した場合には、炭化水素ガスが発生してい
ないことから火災によるCO2 ガスの増加ではなく、煙
草等の人為的な原因による増加として、環境状態警報部
8に判定出力を生じ、環境状態の悪化を示す警報や表示
を行う。
【0014】ここで本発明の基礎となった発火前の段階
で炭化水素ガスが生成されている理由を、燃焼実験によ
り得られた図2の測定データの特性図を参照して説明す
る。図2は試料としてポリエチレン(p−CH2 CH
2 )を加熱したときの実験データであり、温度曲線4に
示すように試料としてのポリエチレンを常温から500
℃まで一定の温度勾配で加熱したときの重量曲線5で示
す試料の重量変化と、熱反応曲線6で示す試料の熱反応
を示している。
【0015】図2において、試料としてのポリエチレン
を加熱し始めると120℃付近に加熱したときに熱反応
曲線が立ち下がる吸熱反応7が生ずる。この吸熱反応7
は試料としてのポリエチレンが溶けて固体から液体に転
移するために生じたものである。更に温度を上昇してい
くと、時刻tfに示す400℃の時点で試料が着火し、
そのため400℃〜500℃に対応した重量曲線のB点
からC点に示すように燃焼により重量が大きく減少す
る。また着火時刻tfで熱反応曲線6は着火による発熱
反応8をピーク的に生じている。
【0016】このような測定データの変化は通常の燃焼
実験で見られるものであるが、本願発明者等は更に実験
データを詳細に検討したところ、時刻tfの着火前の重
量曲線5におけるB点までの温度が300℃から400
℃に上昇する間に、僅かではあるが試料の重量減少が見
られることを発見した。このA点からB点の第1段階で
の重量減少は約10%程度である。一方、重量曲線5に
おけるA点からB点に対応する熱反応曲線6を見ると発
熱反応を示しておらず、従って、この間に燃焼は起こっ
ていないことが分かる。
【0017】そこで、温度が310℃から400℃に変
化する第1段階の重量減少を生ずる期間において生成さ
れるガスを質量分析装置に供給して質量分析を行ったと
ころ、図3に示す質量スペクトラムの分析結果が得られ
た。ここでキャリアガスとしてはヘリウムHe80%、
酸素O2 20%を用いている。図3の質量スペクトラム
の測定結果を見ると、質量数1〜140と幅広くスペク
トラムが分布しており、また質量数14程度の間隔をお
いて周期的にピーク変化が現れている。
【0018】図4は時刻tf以降の燃焼状態で得られた
生成ガスの質量スペクトラムの分析結果を示したもの
で、質量数44にピークが立っており、これは燃焼によ
り生成されたCO2 ガスを示している。しかし、図3の
燃焼前の生成ガスについては、図4の燃焼中のCO2
スを示す質量数44のスペクトラムのみのピークはな
く、CO2 ガスとはかなり異なっている。
【0019】このような図3に示す質量スペクトラムの
分布をもつガスは炭素数1〜10程度の可燃性ガスと考
えられ、結局、可燃性の炭化水素ガスであることが判明
した。このように、着火前の加熱状態で炭化水素ガスが
生成されることは火災検出の分野で全く知られておら
ず、本願発明者らが燃焼実験を通じて行った生成ガスの
質量解析により初めて確認できたものである。
【0020】そこで、本発明にあっては、発火前の段階
で生成される炭化ガスを検知することで火災の早期発見
を可能とし、且つ着火後に生ずる燃焼性ガスとしてのC
2ガスやCOガスの急激な増加あるいはO2 ガスの急
激な減少を検知し、炭化水素ガスの検出と燃焼生成ガス
の検出の時間的な連続性を捕えることでより正確な火災
判断を行うものである。
【0021】図5は図1の第1実施例に設けた火災報知
装置3の処理動作を示したフローチャートである。図5
において、まずステップS1で炭化水素ガスの検知の有
無をチェックしており、プリアラーム判定部4により炭
化水素ガスが検知されるとステップS2に進んでプリア
ラームフラグをオンし、またプリアラーム出力部5より
プリアラームを出力させる。
【0022】続いて火災判定部6でCO2 センサ2で検
出されたCO2 ガス濃度が2段階に設定した閾値D1,
D2のうちの低い方の閾値D1以上か否かチェックし、
閾値D1を超えるとステップS4に進み、高い方の閾値
D2を超えたか否かチェックする。ステップS4で高い
方の閾値D2未満であればステップS5に進み、プリア
ラームフラグのオン,オフをチェックし、このとき炭化
水素ガスが検知されてプリアラームフラグがオンであれ
ば炭化水素ガスの検出に続いてCO2 ガスが検出された
という時間的な連続性が得られることから火災と判断
し、ステップS6に進んで火災警報を出す。
【0023】一方、爆発性の火災にあっては発火前の加
熱時間が殆どないことから炭化水素ガスは検知できず、
この場合にはステップS1からS3に進み、CO2 ガス
濃度が低い方の閾値D1を超えていることからステップ
S4に進み、同時にCO2 ガス濃度は高い方の閾値D2
も超えていることから直ちにステップS6に進んで火災
警報を行うようになる。
【0024】更に、煙草等により人為的にCO2 ガス濃
度が増加した場合には炭化水素ガスが検知されないこと
からステップS1からS3に進み、CO2 ガス濃度が低
い方の閾値D1を超えるとステップS4に進み、高い方
の閾値D2未満であることからステップS5に進む。ス
テップS5では炭化水素ガスの検知を示すプリアラーム
フラグがオフであることからステップS7に進み、環境
状態が悪化したことを警報する。
【0025】尚、図1の第1実施例にあっては、燃焼ガ
スセンサとしてCO2 センサ2を使用しているが、CO
2 センサに代えてCOガスを検知するCOセンサを使用
してもよい。また、図1の実施例にあっては、火災報知
装置3に対し警戒区域毎に設けた複数の炭化水素ガスセ
ンサ1及びCO2 センサ2を接続するものであるが、図
を簡単にするため1つの警戒区域に設けたセンサを代表
して示している。
【0026】図6は本発明の第2実施例を示した実施例
構成図であり、図1の第1実施例に設けたCO2 センサ
2の代わりに燃焼ガスセンサとしてO2 センサ9を設け
たことを特徴とし、それ以外の構成は図1と同じである
ことから同一符号を付して説明は省略する。この図6の
第2実施例にあっては、O2 センサ9により発火後の燃
焼状態でO 2 ガスの急激な減少が見られることから、火
災判定部6においてプリアラーム判定部4の炭化水素ガ
スの検知でセットされたプリアラームフラグのオン状態
を条件に、例えば図5のフローチャートのステップS3
に示したと同様、2段階に設定した閾値のうちの高い方
の閾値を下回ったときに火災と判断して火災警報を行
う。また、爆発的な火災のように炭化水素ガスが検知さ
れなかった場合には、高い方の閾値に続いて低い方の閾
値を下回ったときに直ちに火災と判断して火災警報を出
す。更に、煙草等の人為的な原因でO2 ガスが減少した
場合には、プリアラームフラグがオフとなっていること
を条件に高い方の閾値を下回ったときに環境悪化警報を
行うことになる。
【0027】尚、上記の実施例にあっては、燃焼状態で
生成したCO2 ガスやCOガスの増加、あるいはO2
スの減少につき所定の閾値を用いて火災判断を行ってい
るが、単位時間当りの増加または減少割合、即ち微分値
を用いて火災を判断するようにしてもよい。更に、複数
のデータをサンプリングして、例えば2次関数の係数を
求めてガス濃度の増加または減少の予測を行って火災を
判断するようにしてもよい。
【0028】
【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、従来、CO2 ガスセンサやCOガスセンサ、更には
2 センサでは燃焼に至らないと検出できなかった火災
現象を、炭化水素ガスの検出を併用することで火災の極
く初期段階の着火前に検知してプリアラームすることが
でき、火災の早期発見ができる。また、炭化水素ガスの
検出をCO2 ガスの検知と併用することで煙草等による
CO2 濃度のみの変化を火災から区別して環境状態の悪
化として処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示した実施例構成図
【図2】着火前に起きる炭化水素ガスが発生を示す燃焼
実験の測定データを示した特性図
【図3】着火前の重量減少で生じた生成ガスの質量スペ
クトラムの分析結果を示した特性図
【図4】着火後の燃焼状態で生じた生成ガスの質量スペ
クトラムの分析結果を示した特性図
【図5】図1の実施例の処理を示したフローチャート
【図6】本発明の第2実施例を示した実施例構成図
【符号の説明】
1:炭化水素ガスセンサ 2:CO2 センサ 3:火災報知装置 4:プリアラーム判定部 5:プリアラーム出力部 6:火災判定部 7:火災警報部 8:環境状態警報部 9:O2 センサ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】発火前の火災の極く初期状態で発生する炭
    化水素ガスを検出する炭化水素ガスセンサと、 発火による燃焼で生成又は変化するガスを検出する燃焼
    ガスセンサと、 前記炭化水素ガスセンサによる炭化水素ガスの検出を判
    定してプリアラームを出力させるプリアラーム判定部
    と、 前記プリアラーム判定部による炭化水素ガスの検出が判
    定された後に前記燃焼ガスセンサによる検出ガスの増加
    又は減少から火災を判定して火災警報を出力させる火災
    判定部と、を備えたことを特徴とする火災検知装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載の火災検知装置に於いて、前
    記燃焼ガスセンサは、CO2 ガス、COガス又はO2
    スを検出し、前記火災火災判定部は、炭化水素ガスの検
    出が判定された後に燃焼ガスセンサで検出したCO2
    ス又はCOガスが急激に増加したと時に火災を判定し、
    また燃焼ガスセンサが検出したO2 ガスが急激に減少し
    た時に火災を判定することを特徴とする火災検知装置。
  3. 【請求項3】請求項1記載の火災検知装置に於いて、前
    記火災判定部は、前記プリアラーム判定部による炭化水
    素ガスの検出が判別されない状態で前記燃焼ガスセンサ
    による燃焼によるガスの変化を判別した時には、環境悪
    化を報知することを特徴とする火災検知装置。
JP3247214A 1991-09-26 1991-09-26 火災検知装置 Expired - Lifetime JP3051512B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3247214A JP3051512B2 (ja) 1991-09-26 1991-09-26 火災検知装置
US07/950,470 US5376924A (en) 1991-09-26 1992-09-24 Fire sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3247214A JP3051512B2 (ja) 1991-09-26 1991-09-26 火災検知装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0589385A true JPH0589385A (ja) 1993-04-09
JP3051512B2 JP3051512B2 (ja) 2000-06-12

Family

ID=17160148

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3247214A Expired - Lifetime JP3051512B2 (ja) 1991-09-26 1991-09-26 火災検知装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3051512B2 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60695U (ja) * 1977-07-01 1985-01-07 ツエルベルス・アクチエン・ゲゼルシヤフト 火災警報装置
JPS61180393U (ja) * 1985-04-30 1986-11-11
JPS6474696A (en) * 1987-09-17 1989-03-20 Nippon Mining Co Method and device for fire alarm

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60695U (ja) * 1977-07-01 1985-01-07 ツエルベルス・アクチエン・ゲゼルシヤフト 火災警報装置
JPS61180393U (ja) * 1985-04-30 1986-11-11
JPS6474696A (en) * 1987-09-17 1989-03-20 Nippon Mining Co Method and device for fire alarm

Also Published As

Publication number Publication date
JP3051512B2 (ja) 2000-06-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5376924A (en) Fire sensor
KR100686374B1 (ko) 시편 연소에 따른 열방출률 측정과 화재평가 요소 분석시스템
EP3512056B1 (fr) Procede de detection d'un dysfonctionnement electrique, dispositif pour la mise en oeuvre d'un tel procede et enceinte electrique equipee d'un tel dispositif
US5005003A (en) Method of detecting fire in an early stage
CH689498A5 (fr) Procédé de détection d'incendie.
CN120126268B (zh) 一种基于多传感器的电气火灾控制方法及系统
CN1099660C (zh) 探测火焰的方法及实施该方法的火焰报警器
JP3051512B2 (ja) 火災検知装置
KR19990074175A (ko) 화상에 확률 분포 함수를 이용한 화재 감시방법
Gutmacher et al. Comparison of gas sensor technologies for fire gas detection
RU2256228C2 (ru) Способ раннего обнаружения пожара
JP2992140B2 (ja) 火災検知装置
RU2175779C1 (ru) Способ диагностики предпожарной ситуации и предотвращения возникновения пожара
JP3051513B2 (ja) 火災検知装置
US7019657B2 (en) Method, apparatus and system for fire detection
Kelsey et al. Sensitivity studies of offshore gas detector networks based on experimental simulations of high pressure gas releases
JP3482568B2 (ja) 火災検知方式
JP2598840B2 (ja) 火災報知装置
CN114088867B (zh) 一种敞口加热炉燃烧状态自动检测装置及方法
JP2000205562A (ja) バ―ナ燃焼診断装置
JP3380160B2 (ja) 火災警報装置、火災警報方法および記録媒体
Qualey et al. Response-time comparisons of ionization and photoelectric/heat detectors
CN120853366B (zh) 基于数字孪生的生产安全风险预警方法及系统
SU960877A1 (ru) Способ обнаружени возгораний
JPH07109417B2 (ja) 有機炭素測定装置

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090331

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090331

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100331

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100331

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110331

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120331

Year of fee payment: 12

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120331

Year of fee payment: 12