JPS5894094A - 熱式火災感知器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、火災による熱を検出しｔ変位する反転バイメ
タル、空気式ダイヤフラム等の受熱応動部により光７ア
イパー忙よる光伝送経路に介在し九反射部を作動して光
の伝送を遮ぎることにより火災音検出するようにした熱
式火災感知器に関する。

従来の火災報知装置では、受信機から引出された電源兼
用信号＠に火災感知器を接続し、火災による熱、煙等の
物理的現象の変化を検出したときに、スイッチ接点等を
閉じることにより受信−に火災検出信号を送出して火災
警報を受信表示させるようにしている。

ところで、従来の火災感知器では受信機より電源兼用信
号＃ｌｔ介して一般に２４ボルトの直流電圧の供給を行
なっているので１例えば爆発性のガスが充満する場所あ
るいは火気厳禁となる防爆区域には電源供給を必要とす
る火災感知器を設置することかで會ず、他に有効な火災
検出手段も見られない。更に、信号ａｍ続な行なってい
る従来の火災感知器では、各種の誘導ノイズを受は易く
。

このノイズに起因する火災報知装置の誤動作が問題とな
炒、ノイズによシ誤動作を起すことのない抜・本釣な解
決が求められている。

本発明は、上記に鑑みてなされたもので、電源供給Ｙ心
安としない本質的に防爆瞬造χもち、且つ火災検出感度
が高く、更に各種の電気的ノイズの影噂Ｙ完全に排除で
伊る安全性及び信頼性に優れた熱式火災感知器を提供す
ることン目的とする。

以下１本発明を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の火災感知器における検出原理の一例を
示した説明図である。まず構成を説明すると、感知器１
内には、受信Ｊ１！ｌ１ｌｌＫ設けた光源よりの光χ導
いて攻射光Ｌｔ’４出力する発光用光ファイバー２と１
発光用光ファイバー２よりの放射光ＬｔＹ：反射する千
旬蝉４と、平面−４の反射光Ｌｒｇ受光して受信機側に
送出する受光用光ファイバー３とが設けら４、平面４１
４は火災による熱ン検出したと伴に変位する受熱応動部
５に装着されている。

その検出作用は、通常の監視状態では、受熱応動部５が
図示のように定常位′ａＫあシ、−発光用光フアイバー
２よりの放射光Ｌｔは平面鏡４のＰ点で反射され１反射
光Ｌｒとして受光側光ファイバー３に入射し、受信機Ｉ
ＩＫ送られている。一方、火災による熱で感知器本体１
の周囲温度が所定編度に上昇すると、受熱応動部５の熱
変形により反射鏡４は４′の位ｆｔＫ変位し、放射光Ｌ
ｔはＰ′点で反射されるために受光用光ファイバー３に
入射せず、受光用光ファイバー３よシの光が遮ぎられた
。ことｔ受信機側で検出することにより、火災を検知す
る。

ｔａ２図は本発明の火災感知器における火災検出とを特
徴とし１発光用光ファイバー２からの放射光Ｌｔｙ受け
る反転バイメタル６０表面を鏡面加工もしくはアルミニ
ウムの蒸着等により反射面６１としている。反転バイメ
タル６は、例えば膨張高の高いＭｎ−Ｃｕ−Ｎｉ合全全
部材膨張率の低い３６％Ｎｉ−Ｆｅ合合部部材を張り合
せて成る。

その検出作用は、常温状態で上向きにわん曲している反
転パイメタ／Ｌ／６のＰ点にて反射した光を受光用光フ
ァイバー３に入射させてお）、火災により反転バイメタ
ル６が所定温度に加熱されると。

膨張率の差によシ反転バイメタル６は破線６′に示すよ
うに変形して反射点がＰ′となることから１発光用光フ
ァイバー２からの放射光Ｌｔは受光用光７アイＡ−３に
入射せず、受光朋党ファイバー３への光が遮ぎられるこ
とで火災を検出する。

第３図は本発明の火災感知器における検出原理の他の実
施例を示した説明図であシ、第１．２図の検出原理では
、火災時の受熱応動部の変位で反射部を作動して受光用
光ファイバーへ反射光を入射させないようＫしていたが
、この実施例では受熱応動部の熱変形により光ファイバ
ーの端ｓｔ’ふさぐことＫより受光用光ファイバーへの
光の入射を遮断するようにしたことを特徴とする。

まず購吠ｖ＠明すると、受熱応動部５ｔＣ＊り付けらｊ
た平面−４に相対して第４図に示す複数本の元ファイバ
ーを納めた複合光ファイバー７０先端が位電決めされ、
複合光ファイバー７は、中心に受光用光フアイバー７鳳
を有すると共に、その−周囲に複数本の発光用光７アイ
パー’Ｉｎｋ配設している。

従って、定常監視状態では、複合光ファイバー７の周囲
に位置する発光用光ファイバー７ｂからの放射光が千面
錠４で反射されて中心に位置している受光用光ファイバ
ー７１に入射しているが。

火災に＝る熱を受けると受熱応動部５が上方に変位して
平面鏡４ｖ４′の位置に移動し、複合光ファイバー７の
端面ｔふさぐことによシ、受光用光ファイバー７８への
反射光の入射を遮ぎることで火災を検出する。

第５図は第３図と同じ検出原ＱＫついて、受熱応動部と
して反転バイメタル６ｖ使用した″ことを特徴とするも
ので１反転バイメタル６０表面は鏡面加工又は金属メッ
キ等によシ反射面６ｇが形成されておシ、火災時の熱に
よる反転パイメタル６の破線で示す６′への変形にょシ
、複合光ファイバー７の端面ｔふさぐよう托している。

第６ｅＩＡは第５５！Ｊの変形例を示したもので１反転
バイメタル６を固定ＩＳ８によυ片持ち構造としたもの
で、同様に火災時の熱による反転バイメタル６ノ６′ヘ
ノ変形により、複合光ファイバー７の端面をふさいで火
災を検出するようにしている。

このように本発明の火災感知器では光７アイパーによシ
導かれた光源よシの光を反射部で反射して光ファイバー
により受信機＠に送り戻し、火災。

時には受熱応動＠により反射部！作動して光の伝送を遮
ぎシ、火災感知器からの光が断たれることにより火災を
検出するようにしている丸め、火災感知ＩｓＫ対する受
信機からの電源供給は不要となることから受信機に感知
器用の電源エニットを設けな（て済み、また光伝送によ
る信号の送受であるため本質的に防爆構造をもち、更Ｖ
Ｃ，＠導ノイズ等の影響は完全に排除されている。

第７図は上記の検出原理に基づいた本発明の一実施例を
示し九断面園である。

その構成は、プラスチックケース等でなる感知器本体１
内に、外部よりの光フアイバーケーブル９を接続するた
めの光コネクタ１０か設けられ。

光コネクタｌＯよシ、例えば第４図に示した構造の複合
光ファイバー７（以下「元ファイバー」という）が引出
されて先端ｔファイバー固定ＩＢＩＩによシ支持し１本
体１の先端に装着した集熱板１２の中央に形成した感熱
室１２ａ内に反転バイメタル６ｔ−収納し１反転バイメ
タ／Ｉ／６のファイバ端面側は反射面６ｍとされている
。

尚、ファイバー固定部１１には後の説明で明らかにする
ファイバ一端面と反射面６ａとの間隔な調整する上下位
置調整機構が設けられている。

次に作用を説明するに、定常微視状ｌｌｌにおいて反転
バイメタル６は図示のように腕曲しており。

光フアイバーケーブル９ｔ−介して導かれた光源よりの
光は反転バイメタル６０反射面６１で反射され、光フア
イバーケーブル９ｖ介して受信機側に送り返えされてい
る。

次に、火災による熱を集熱板１２が受けて感熱室１２ａ
内の反転バイメタル６が所定温度１例えば７５℃に加熱
されると１反転バイメタル６は破＠６’のように反転し
て光７アイパ７の端面をふさぎ１反射ｉｆｔ６ｇによる
反射光の送出を遮ダつて受信機側への光の送り出しｔ断
ち、この光の遮断を受信機側で検知することで火災の警
報表示が行なわれる。

第８図は本発明の他の実施例ケ示した断面図であり、こ
の実施例は第７図の実施例における反転バイメタルの動
きｔ更に拡大させるようにしたことＶ特徴とする。

すなわち、集熱板１２の感熱室ｔ２ａｓ’ｃ収納しり反
転バイメタル６に、ファイバー固定部１１に片持ち支持
した板バネ１３の押圧片１３ａｆ白接し、板バネ１３の
先端に光ファイバー７のｆ１１ｆｆｉＫ相対して反射＠
１１４を設けるよ５にしたもので。

他の構成は第７図の実施例と同じになる。

その作用は、火災による熱や受けて反転バイメタル６が
反転すると、押上片１３暑によシ板バネ１３が上方に押
し上げられ、このため反射部１４は光ファイバー７の端
面罠対し大きく斜めに傾けられ、光ファイバー７よシの
放射光を端面から外れた方向に反射させ、光フアイバー
ケーブル９を介して受信機側への光の伝送を遮断する。

第９図は受熱感応部として空気ダイヤフラムを用いた本
発明の他の実施例を示した断面図である。

まず構成を説明すると、感知器本体１内にはファイバー
固定部１１により光フアイバーケーブル９ｖ光コネクタ
１０に′Ｃ接続した光ファイバー７が収められており１
本体１の下側に感熱面Ｙ形成するチャンバ１５とダイヤ
フラム１６にて仕切った空気室１７が形成され、空気１
１】７はダイヤフラム１６側に取付けたリーク花材１８
にで外ｓＫ連通しており、ダイヤフラム１６の中央には
光ファイバー７の端面に相対して反射鏡１４が装着され
ている。

次に作用を説明するに、外部の温度変化が緩やかな場合
には、温度変化による空気室１７内の空気の膨張収縮で
圧力変化を生じても、リーク花材１８の小孔を通る空気
の出入り罠より空気室１７の圧力は外気圧に保たれ、ダ
イヤプラム１６は変形せずに１反射＠１１４で反射され
た光源よりの光は再び光フアイバーケーブル９を介して
受信機側に送シ返えされている。

−７５，火災により急激な温度上昇が生ずると。

リーク花材１８の小孔を通しての空気の流出が聞に合わ
ずに空気室１７の圧力が上昇し、ダイヤフラム１６は上
方に膨張変形し１反射鏡１４が光ファイバー７の端面な
ふさぎ１反射鏡１４による光の反射が妨げられ、受信機
側への光の送出が遮断され、この光の遮断に応じた火災
警報が行なわれる。

第１０図は本発明の他の実施例を示した断面図であり、
この実施例はダイヤプラム方式ｔとる第９図の実施例に
所定温度で反転する反転バイメタルを備えた所謂補償式
の熱感知構造としたことｔ特徴とする。

すなわち、第９図のダイヤプラム方式では、薫焼火災の
ように温度上昇か緩やかな場合の火災検出ができないの
で、空気室１７内に所定温度で反転する反転バイメタル
６を設けると共に１反転バイメタル６０反転で押上げら
れる押上ビン２０でダイヤフラム１６の中心部を支承し
１反転バイメタル６０反転又はダイヤプラム１６の熱膨
張のいずれかにより反射鏡１４を押し上げて光フ□アイ
バー７の端面ｔふさぐようにしたものである。

尚、第７〜１０図の各実施例は第１，２図あるいは第３
，５図のいずれか一方の検出原理を用いるものであった
が、同様に他方の検出原理を用いても良いことは勿論で
ある。

第１１図は第７〜１０図のファイバー固定部１１に設け
られる光ファイバーの上下位置調整機構の一実施例を示
した説明図である。すなわち、本発明の火災感知器では
反射部よりの反射光が最大となるように光フアイバ一端
面の位置を調整する必要かあね、検出感度を最大にする
ために上下位置調整機構は極めて重要である。

１！！１１図において、光ファイバー７はファイバーホ
ルダー２１内に納められ、ファイバーホルダー２１には
ラック２２が形成されてファイバー固定部１１に対し上
下に移動自在に取付けられ、ラック２２にはファイバー
固定部１１に軸支したビニオンギア２３が噛み合わされ
、ドライバー等でビニオンギア２３ｖ所定方向に回すこ
とによりファイバーホルダー２−１を上下に移動し１反
面鏡１４よりの反射光が最大となるように位置調整する
。

第１２図は本発明で用いる上下位置調整機構の他の実施
例を示したもので、第１１図の実施例ではドライバーを
横方向から差し入れてビニオンギア２３ｖ回すことによ
）調整しているが、この実施例ではドライバーを上方か
ら差し込んで位置調整を行なえるようにするため、垂直
軸回シに回転するウオームギア２４′１に：ファイバー
ホルダー２１のラック２２に噛み合せるようにしたこと
を特徴とする。尚、ウオームギア２４はラック２２の上
下方向の動ｆ！によっては回動しないので、　１１１ｍ
後に位置ずれｔ生じにくいという利点がある。

第１３図は本発明で用いる上下位置ｇ整機構の他の実施
例を示したもので、ファイバー固定ｗ６１１Ｋｆｉ下し
た案内壁２５に摺動するフランジ２６を有するファイバ
ホルダー２１に光フアイバー７ｖ収納固定し、調整ビス
２７％’ファイバー固定部１１を貫通してファイバホル
ダー２１のフランジ２６に螺合すると共にコイルバネ２
８Ｖ介在し、調整ビス２７０回動によりファイバホルダ
ー２１ン上下忙移動するようにしている。

第１４図は同じく上下位置調整機構の他の実施例〉示し
たもので、ファイバホルダー２１にカシメ部材２９Ｙ：
固着して袋ナツト３０ｔ’抜は止めすると共に回動自在
に装着し、ファイバー固定部１１に形成したネジ部３１
に対する袋ナツト３０のネジ込み具合によシ上下位Ｒ’
を調整するよう忙している。

以上説明して営たように１本発明によれば、その構成ン
、光源からの光ン送光用元ファイバーで感知器本体内に
導いて反射部で反射させ、この反射光を受光用光ファイ
バーで受光して送出し、火災による熱を検出したときの
受熱応動部の変位により反射部を作動して受光用光ファ
イバーへの反射光を伝えないようＫＩＩＩＦｌｉ、シた
ため、火災感知器に対するｔ源供給が不要となυ、その
ため爆発性ガス等の充満した区域等についてもそのまま
配置できる本質的に防爆構造を有し、設置場所の制約を
受けることがなく、また誘導ノイズ等による誤動作は完
全に排除されて（１！頼性が大幅に同上し。

更に１反転バイメタル、空気ダイヤフラム等の従来の受
熱応動部にて反射部を作動するだけで良いので構造が簡
単で元ファイバーケーブルが一般化したときには設備コ
ストの大幅な低減ン可能とし。

しかも経年変化を生ずる部分ｔもたないので、優れた耐
久性が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１．２−３．４．５及び６図は本発明の検出原理を示
した説明図、第７図は本発明の一実施例を示した断面説
明図、第８．９及び１ｏ図は本発明の他の実施例を示し
た断面説明図、第１１　ｔ　１２　ｅ　１３及び１４図
は本発明で用いる光ファイバーの上下位Ｉ！調整機構の
実施例を示した説明図である。 １・・・感知器本体　　　２．７ｂ−・・発光用光ファ
イバー３．７ａ・・・受光用光ファイバー　４・・・平
面鏡５・・・受熱応動ＩＩ　　　　６−反転バイメタル
６１・・・反射面　　　　　　７・・・複合光ファイバ
ー８・・・固定部　　　　　　　９・・・光フアイバー
ケーブル１０・・・光コネクタ　　　１１・・・ファイ
バ固定部１２・・・集熱板　　　　　１２ｍ・・・感熱
室１３−・・板バネ　　　　　１４・・・反射鏡１５川
チヤンバー　　　　１６・・・ダイヤフラム１７・・・
空気室　　　　　１８・・・リーク花材２０・・・押上
ピン　　　　２１・・・ファイバホルダー２２・・・ラ
ック　　　　　　２３・・・ビニオンギア２４・・・？
＃−Ａ４ア　　　　２６−・・７ランジ２７・・・調整
ヒス　　　　　２８・・・コイルバネ２９・・・カシメ
部材　　　３０・・・袋ナツト特許出願人　　ホーチ午
株式金社 代坤人弁珊士　　竹　内　　　進 第５図 第７図 第８図 第９図 第１１図 第１２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光源からの光を導いて放射する送光用光ファイバーと、
   該送光用光ファイバーからの放射光ン反射する反射部と
   、該反射部よシの反射光を受光して送出する受光用光フ
   ァイバーと、火災にょる熱ｖｍ出したときの変位によシ
   上記送光用光ファイバーからの放射光を受光用光ファイ
   バーに伝えないように上記反射部を作動する受熱応動部
   とで構成したことを特徴とする熱式火災感知器。