JPH0654261B2 - 長尺物の火災検出方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、長尺物の火災検出方法、更に詳しくは光フ
ァイバを用い、電線ケーブルの火災発生を正確に検知す
ることができる火災検出方法に関するものである。

〈従来の技術〉 近時、ビルや工場等の火災において、電線ケーブルが火
災延焼路の役目になって火災が拡がるケースが多い。

このため、電線ケーブルそのものの高難燃化が進められ
ていると共に既設の電線ケーブルにおいては電線ケーブ
ルの表面に延焼防止塗料を塗布する等の対策が講じられ
ている。

一方、万一不幸にして電線ケーブルが燃えた場合、これ
を一早く検知し、警報を発して消化活動に結びつける必
要がある。

従来、布設した電線ケーブルの火災検出方法としては、
プラスチックで被覆した２本の導線を撚り合わせその上
にシースを被覆した電線状の感熱センサーを電線ケーブ
ルに沿って配置し、周囲が一定の温度になると、２本の
導線が短絡することにより、火災を電気的に検出する方
法が提案されている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかし、電線状の感熱センサーで電線ケーブルの火災を
電気的に検知すると、電源ケーブルよりの電気的及び磁
気的誘導を受けやすく、火災検知の検出に誤作動が生じ
やすく信頼性が低いという問題があった。

〈発明の目的〉 この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たものであり、電線ケーブルの電気的及び磁気的な誘導
の影響を受けることなく火災の検知が行なえ、信頼性の
向上をはかることができる長尺物の火災検出方法を提供
することを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 上記のような問題点を解決するため、この発明は、コア
に石英ガラスを用いクラッドがプラスチックの光ファイ
バをループ状にして長尺物に沿うように配置し、光ファ
イバの一端から投光して他端で受光し、この光ファイバ
の温度特性による光強度減衰量の増大により火災を検出
するようにしたものである。

〈作用〉 長尺物の長手方向に沿って光ファイバを配置し、一端か
ら投光して他端で受光し、光強度減衰量を常時監視す
る。

長尺物の火災発生により温度が上昇すると、コアが石英
ガラスでクラッドがプラスチックの光ファイバはその温
度特性により光伝送減衰量の増大が起こり、これを検知
して警報を発することにより火災の発生を知らせる。

〈実施例〉 以下、この発明の実施例を添付図面にもとづいて説明す
る。

この発明の検出方法は、第１図に示すように、長尺物で
ある布設電線ケーブル１の長手方向に沿って光ファイバ
２をループ状に配置し、この光ファイバ２の燃焼による
温度上昇により光伝送減衰量が増大するという温度特性
を利用して火災の発生を検出している。

上記光ファイバ２の一端に投光部３と他端に受光部４を
設け、受光部４の出力側に光受信光量の変化量検知回路
５と警報回路６を順次接続し、火災の発生による温度上
昇で光ファイバ２の光伝送減衰量が増大し、投光量に対
して受光量が減少すると、これを変化量検知回路５が検
知し、警報回路６に信号を入力し、警報を発して火災発
生を知らせることになる。

ところで光ファイバの種類としては、大別して次の３つ
があるが、この発明は後述するように、温度特性による
光強度減衰量が増大するプラスチッククラッドファイバ
が使用される。

(I) 石英ガラスファイバ（ＡＧＦ：オールグラスファ
イバ）コアもクラッドも石英ガラスのファイバであり、
純粋石英ガラスの場合と多成分石英ガラスの場合があ
る。

(II) プラスチックファイバ（ＡＰＦ：オールプラスチ
ックファイバ）コアもクラッドもプラスチックのファイ
バ。

(III) プラスチッククラッドファイバ（ＰＣＰ）コア
が石英ガラスでクラッドがプラスチックファイバ。

上記(I)の石英ガラスファイバはコアもクラッドも石英
ガラスであるため、石英ガラスの融点（1000℃近傍）温
度になるまでは、光伝送減衰量の増大は殆んどなく、従
って火災検知機能はもたない。

上記(II)のプラスチックファイバは、コアもクラッドも
プラスチックであるため、光の通るコア部のプラスチッ
クの融点温度以下で光伝送減衰量増大が起こる。

一般に使用されているＰＭＭＡ（ポリ・メチル・メタ・
アクリレート）製プラスチックファイバの場合、80〜 1
00℃で光伝送減衰量が増大する。

電線ケーブルの布設部分においては、火災でなくも、こ
の程度の温度になることは起こりうるので電線ケーブル
の火災検知用として使いにくい。

但し、一般ビルの火災検知用としては有望である。

次に前記した(III)のプラスチッククラッドファイバ
は、コアは石英であるがクラッドがプラスチックである
ため、温度が上るとクラッドのプラスチックが溶融す
る。

しかも光はクラッド内を通るわけではなく、コアとクラ
ッドの界面での反射率に変化が生じるかどうかによって
光伝送減衰量の増大が起こるわけであり、プラスチック
の融点温度がそのまま光伝送減衰量増大温度とはならな
い。

第３図ないし第６図は、上記(I)と(II)で示した光ファ
イバとクラッドのプラスチック材料にシリコン樹脂を用
いた(III)のＰＣＦ光ファイバの各光ファイバに対し、
第２図で示したＪＩＳＡ1304で規定の加熱曲線に従って
燃焼試験を実施した結果を示している。

(I)の石英ガラスファイバ（ＡＧＦ）は第３図の如く、
最高 840℃×30分になっても光伝送減衰量の増大は殆ん
どない。

(II)のプラスチックファイバは、第４図の如く、１分以
下の時間内において80〜90℃の温度で光伝送減衰量の増
大が見られた。

(III)のＰＣＦファイバは第５図に示した如く８〜９分
後の 650〜700 ℃の温度で光伝送減衰量の増大がみられ
た。

ところで、第２図の上記ＪＩＳＡ1304の加熱曲線は実際
の火炎時の温度上昇を模擬したものであるが、これは最
もはげしい燃え方をした場合である。従って(III)のＰ
ＣＦファイバを用い、第６図に示すように、1/2 耐火曲
線、1/3 耐火曲線、1/5 耐火曲線と種々な燃え方の場合
での光伝送減衰量増大温度を調べて見た。

このように(III)のＰＣＦファイバは、或る温度に達し
たら光伝送減衰量の増大が見られるというのではなく
て、時間とその温度の上り方によって光伝送減衰量が増
大するという興味深い特性が得られた。

これはＰＣＦファイバ、つまりコアが石英ガラスでクラ
ッドがプラスチックであるという構造の特徴そのもので
あり、この特徴はまさに実際の火災において、急に燃え
るケースや、しわじわ燃えるケース等、それがいかなる
形態の火災であっても検知機能を持つということにな
り、このＰＣＦファイバの使用によって長尺物に対する
火災検出の実現が可能になる。

またＰＣＦファイバは長尺化しても光伝送損失が小さい
ため電線ケーブル電線路のように数百メートルにも及ぶ
ような場合でも充分実用化できる。

次に第１図はＰＣＦファイバを使用して電線路の火災検
出を行なう構成の具体的な例を示しており、電線ケーブ
ル１を並べて付設した電線路１ａに沿うようＰＣＦファ
イバ２をループ状にして配置し、ＰＣＦ光ファイバ１の
一方端部に投光部３と他端に受光部４を設け、受光部４
の出力側に光受信光量変化量検出回路５と警報回路６を
順に接続している。

投光部３でＰＣＦ光ファイバ２の一方端部に供給した光
を受光部４によって受光し、投光量と受光量を検出回路
５で検出することにより電線路１ａの火災発生を常時監
視し、電線路１ａに火災が発生して温度が上昇すると、
ＰＣＦ光ファイバ２は光伝送減衰量が増大し、これを検
出回路５が検知して警報回路６に信号を送り、警報を発
して火災の発生を知らせるものである。

なおＰＣＦ光ファイバ２は機械的強度を有することも必
要であり、このため光ファイバコードにすることや数本
のＰＣＦファイバを一括してケーブル化することもでき
る。

〈効果〉 以上のように、この発明によると、長尺物の長手方向に
沿ってＰＣＦ光ファイバをループ状に配置し、ＰＣＦ光
ファイバの温度特性を利用して火災発生を検出するよう
にしたので、電気的及び磁気的誘導を受けることなく火
災の検出が行なえ、しかもＰＣＦ光ファイバは長尺化し
ても光伝送損失が少なく、従って電線ケーブルのような
長尺物の火災発生を簡便にしかも精度よく効果的に検出
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の係る火災検出方法を示す説明図、第
２図は耐火試験による加熱曲線を示すグラフ、第３図と
第４図及び第５図は光ファイバの燃焼試験を示すグラ
フ、第６図はＰＣＦ光ファイバに対する各種耐火曲線を
示すグラフである。 １……電線ケーブル、２……ＰＣＦ光ファイバ ３……投光部、４……受光部 ５……光受信光量変化量検出回路 ６……警報回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コアに石英ガラスを用いクラッドがプラス
   チックの光ファイバをループ状にして長尺物に沿うよう
   に配置し、光ファイバの一端から投光して他端で受光
   し、この光ファイバの温度特性による光強度減衰量の増
   大により火災を検出する長尺物の火災検出方法。