JP2009211456A - 火災警報器、及びこれを備えた複合型火災警報器 - Google Patents

Abstract

【課題】必要に応じてガス検出機能の追加が随時可能な電池を電源とする低コストの火災警報器を提供する。
【解決手段】火災を検出して警報する火災警報器２は、煙を検出する煙検出部６と、外部に警報を報知するスピーカ１０と、火災警報器２の交換時期に対応した電池容量を有する電池１１とを有している。さらに、火災警報器２は、電池１１とは独立した電池１４を有し、火災警報器２よりも早く交換時期を迎える一酸化炭素検出ユニット３を着脱自在な凹部７ｃを有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、火災を検出し警報する火災警報器、及びこれを備えた複合型火災警報器に関し、特に電池を電源とした火災警報器、及びこれを備えた複合型火災警報器に関する。

近年、火災を検出する火災検出機能のみの火災警報器の他、火災検出機能及びガスを検出するガス検出機能を組み込んだ複合型火災警報器が開発されている。ガス検出機能を要望するユーザは、火災検出機能だけの単一機能ではなく、ガス検出機能を加えたマルチ機能の複合型火災警報器を選定する。しかしながら、複合型火災警報器は単一機能の火災警報器に比べて当然ながらコスト高である。

一方、複合型火災警報器において、ガスを検出する部品は、火災を検出する部品に比べて寿命が短い。つまり、複合型火災警報器は、単一機能の火災警報器に比べて、ガス検出部品の寿命に合わせて交換時期が短くなってしまう。そこで、特許文献１には、ガス検出機能を有するガス検出部を複合型火災警報器（ガス・火災一体型警報器）から着脱自在にすることが提案されている。

特許文献１に記載のガス・火災一体型警報器は、火災を検出する火災感知部からなる警報器本体と、警報器本体から着脱自在なガスを検出するガスセンサ部とを有している。このガス・火災一体型警報器における火災感知部は、警報器本体に設けられ、外部電源（商用交流電源）に接続された電源回路から電力供給される。ガスセンサ部は、警報器本体に装着されることで、警報器本体に設けられた電源回路から電力供給される。

しかしながら、特許文献１に記載されたガス・火災一体型警報器は、コンセントから警報器へのケーブルの引き回しなどが煩雑であり、設置場所の制約が大きかった。また、停電時においては使用できなくなってしまうという問題があった。

そこで、警報器本体に電池を設けて、この電池を駆動源として火災感知部及びガスセンサ部を動作させる構成のガス・火災一体型警報器が考えられる。

特開平１１−３３９１４９号公報（図１）

しかしながら、警報器本体に設けられた電池を電源として、火災感知部及びガスセンサ部を動作させると、火災感知部及びガスセンサ部の両方から電池容量が消費される。つまり、電池の電池容量の消費が多いため電池切れが早くなると共に、ガスの感知・警報の頻度や、ガスセンサ部の取換え時期及び取換えの際の非取り付け期間の長さなどにより電池容量の消費量が大幅に変化し得る。

一方、電池を火災警報器の電源とする場合、電池を交換できないものについて、電池切れに対応して火災警報機の交換期間の仕様が設定されるものがある。一般に、火災感知関連部分の方がガスセンサ関連部分より使用している部品の寿命は長い。したがって、上記の電池を電源とするガス・火災一体型警報器の場合、電池切れが早いと、火災感知関連部品の長寿命性を十分に生かすことができない。また、電池容量の消費量の大幅な変化は、火災感知部からなる警報機本体の交換時期を正確に把握することを困難にしている。

そこで、本発明の目的は、必要に応じてガス検出機能の追加が随時可能な、電池を電源とする低コストの火災警報器を提供することを目的とする。また、電池の電池容量の点からみて、ガス検出機能の追加有無に関わらず、火災警報器を、電池電源を含めた火災警報器に使用している部品の寿命に対応して長く使用できるとともに、火災警報器に設けられた第１電池電源の電池容量から火災警報器の交換時期を比較的正確に把握することが可能な火災警報器及び、これを備えた複合型火災警報器を提供することである。

課題を解決するための手段及び発明の効果

本発明の火災警報器は、火災を検出して警報する火災警報器であって、火災を検出する火災検出手段と、外部に警報を報知する警報手段と、前記火災警報器の交換時期に対応した電池容量を有する第１電池電源と、前記第１電池電源とは独立した第２電池電源を有し、前記火災警報器よりも早く交換時期を迎えるガス検出ユニットを着脱自在な装着部と、を備えている。

本発明の火災警報器によると、必要に応じてガス検出による警報が可能な低コストの火災警報器が提供できる。また、ガス検出ユニットを装着しない場合も装着した場合も火災警報器の交換時期を、第１電池電源を含めた火災警報器に使用している部品の寿命に対応して長く設定することができる。さらに、ガス検出ユニットの動作状態や交換時期に関わらず、火災警報器に設けられた第１電池電源の電池容量から、火災警報器の交換時期を比較的正確に把握することができる。

また、前記火災警報器が設置される設置面と対向する取り付け面を有した筐体をさらに備えており、前記装着部は、前記筐体が前記取り付け面から前記設置面と反対方向に向かって凹んだ凹部であることが好ましい。これによると、ガス検出ユニットを火災警報器の取り付け面（裏面）側から凹部に装着することになる。この凹部は、設置面によって封止されるため、火災警報器を表面から見たときには隠れている。したがって、ガス検出ユニットの装着有無によって、大気中の気流が変わることがない。また、凹部にゴミが溜まりにくいとともに、美観を損なうことがない。

さらに、前記火災警報器の全体動作を制御する制御手段と、前記ガス検出ユニットを前記装着部に装着した際に、前記ガス検出ユニットから出力されたガス検出信号を前記制御手段に入力する入力部と、をさらに備えており、前記制御手段は、前記入力部から入力された前記ガス検出信号に応じて、前記警報手段に警報を報知させることが好ましい。これによると、火災警報器に設けられた警報手段から、ガス検出ユニットから入力されたガス検出信号に応じた警報を報知することができる。

加えて、前記制御手段は、前記警報手段によって報知される音声データを合成する音声合成手段を備えており、前記音声合成手段は、前記ガス検出ユニットから出力された前記ガス検出信号に応じた前記音声データを合成することが好ましい。これによると、火災警報器は、出力部にガス検出信号が入力されるだけで、ガス検出ユニットによる警報を報知することができる。また、ガス検出ユニットによる警報を報知する手段を新たに設ける必要がなく、低コストである。

本発明の複合型火災警報器は、上述したいずれかの火災警報器と、前記火災警報器の前記装着部に装着された前記ガス検出ユニットと、を備えている。

本発明の複合型火災警報器によると、ガス検出ユニットの装着有無に関わらず、火災警報器の交換時期を、第１電池電源を含めた火災警報器に使用している部品の寿命に対応して長く設定することができる。また、ガス検出ユニットの動作状態や交換時期に関わらず、火災警報器に設けられた第１電池電源の電池容量から、火災警報器の交換時期を比較的正確に把握することができる。さらに、電池電源としていることで、煩雑なケーブルの引き回しなどが不要となり、設置が簡単であるとともに、停電時においても使用することができる。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。図１は、火災警報器の概略構成を説明する図であり、（ａ）は火災警報器を裏面から見たときの平面図であり、（ｂ）はＡ−Ａ線に沿った火災警報器の側断面図である。図２は、火災警報器の裏蓋を外したときの概略斜視図である。図３は、火災警報器に一酸化炭素検出ユニット及び無線ユニットを装着する際の様子を示す概略斜視図である。図４は、火災警報器に一酸化炭素検出ユニット及び無線ユニットを装着した複合型火災警報器としての様子を示す裏側から見たときの概略斜視図である。本実施形態における火災警報器または複合型火災警報器は、壁に取り付けられたベース材または直接壁などの設置面に設置されて使用される。

図３及び図４に示すように、本実施形態においては、複合型火災警報器１として、火災を検出する火災警報器２に、ガス検出ユニット３、例えば一酸化炭素（ＣＯ）を検出する一酸化炭素検出ユニット３（以下、一例として一酸化炭素検出ユニット３を用いて説明する）と、さらに、火災や一酸化炭素の発生を後述する無線中継器機能を含む表示パネル５（以下、単に表示パネルという）に送信する無線ユニット４を装着可能としている。

まず、火災警報器２について、図１〜図３を参照しつつ説明する。図１に示すように、火災警報器２は、筐体７Ａ、７Ｂ、７Ｃからなり、最下部の筐体７Ｃは、有天筒状のケース７ａ及びケース７ａの開口を覆う裏蓋７ｂを有している。ケース７ａの開口を裏蓋７ｂで覆って、２つのネジ８でケース７ａに裏蓋７ｂを固定することで、筐体７Ｃ内には電池１１が収容されている。裏蓋７ｂの表面には、火災警報器２の仕様が記載されたシール９が、図２の下方の１つのネジ８を隠すように貼られている。この火災警報器２は、裏蓋７ｂなどが壁に取り付けたベース材または直接壁などの設置面と対向するようにして部屋などに設置される。つまり、裏蓋７ｂは、設置面と対向する取り付け面となる。

また、筐体７Ｃには、一酸化炭素検出ユニット３（図３、４参照）と嵌合可能な凹部７ｃ（装着部）、及び、無線ユニット４（同図３、４参照）と嵌合可能な凹部７ｄが形成されている。凹部７ｃ及び凹部７ｄは、設置面と反対方向（表面である筐体７Ａの方向）に向かって凹んで形成されている。凹部７ｃの側壁は裏蓋７ｂで形成されており、凹部７ｃの上壁はケース７ａで形成されている。また、凹部７ｄの側壁及び底壁は、裏蓋７ｂで形成されている。この構成において、火災警報器２を設置面に取り付けると、凹部７ｃ、７ｄは設置面によって封止されるため、火災警報器２を表面から見たときには凹部７ｃ、７ｄは隠れている。したがって、凹部７ｃ、７ｄへの一酸化炭素検出ユニット３及び／または無線ユニット４の嵌合（装着）の有無によって、大気中の気流が変わることがない。また、凹部７ｃ、７ｄにゴミなどが溜まりにくいとともに、ユーザが設置面に取り付けられた火災警報器２を見たときに、美観を損なうことがない。

また、凹部７ｃに一酸化炭素検出ユニット３を嵌合（装着）すると、火災警報器２に設けられたコネクタ３１と、一酸化炭素検出ユニット３に設けられた後述するコネクタとが接続されて、火災警報器２と一酸化炭素検出ユニット３とは電気的に接続される構成となっている。また、凹部７ｄに無線ユニット４を嵌合（装着）すると、火災警報器２に設けられたコネクタ３３と、無線ユニット４に設けられた図示しないコネクタとが接続されて、火災警報器２と無線ユニット４とは電気的に接続される構成となっている。

また、凹部７ｃには、筐体７Ｃの側外面及び上表面（図２の紙面奥方向）まで貫通したスリット７ｅが形成されている。スリット７ｅは、筐体７Ａと筐体７Ｃで形成される隙間から露出し、この隙間を経て気体を導入させるために形成されており、このスリット７ｅから一酸化炭素が導入すると、凹部７ｃに嵌合された一酸化炭素検出ユニット３によって一酸化炭素を検出可能となっている。

図２に示すように、ケース７ａから裏蓋７ｂを外すと、ケース７ａの内側には回路基板１２が固定されている。回路基板１２の裏面（裏蓋７ｂと対向する面）一端には、一酸化炭素検出ユニット３のコネクタと接続されるコネクタ３１が回路基板１２と電気的に接続された状態で固定されている。また、回路基板１２の他端には、無線ユニット４のコネクタと接続されるコネクタ３３が回路基板１２と電気的に接続された状態で固定されている。回路基板１２上のコネクタ３１とコネクタ３３との間には、火災警報器２の電力源となる２つの電池１１（第１電池電源）が固定されている。２つの電池１１の両極はコネクタ１３を介して回路基板１２に電気的に接続されている。この構成において、ケース７ａの開口を裏蓋７ｂで覆うと、コネクタ３１、３３のみ外部に露出し、２つの電池１１及び回路基板１２は隠れた状態となる。ケース７ａの天面に設けられた２つのネジボス４１は、裏蓋７ｂ固定用の各ネジ８に対応するものである。

本実施形態における火災警報器２は、電池１１を交換不可仕様としている。交換不可仕様とは、火災警報器２に設けられた電池１１をユーザが任意に交換して再使用してはいけないという仕様である。例えば、本実施形態において、ケース７ａ内に電池１１が収容され、このケース７ａを裏蓋７ｂで覆い、ネジ８で裏蓋７ｂをケース７ａに固定してシール９が貼られている状態でユーザへ出荷されているので、ユーザが、シール９を剥がした後、ネジ８を外してケース７ａ内の電池１１を交換してしまうと、この火災警報器２は保証外となってしまうことになる。このように、シール９は裏蓋７ｂを固定するネジ８の一部を覆うこと、またはシール９の一部を裏蓋７ｂとケース７ａの両方に跨って貼ることなどによって、シール９の剥がれ具合で電池１１が出荷状態のままかどうかを明確にできる。また、このようなシール９の貼り付けにより電池１１の交換がしにくく、視覚的にも電池交換が不可であることを注意している。あるいは、上記とは別に、または上記と併用して、シール９に電池交換が不可である旨を明記してもよい。また、交換不可仕様の火災警報器２としては、電池１１が回路基板１２やケース７ａなどに樹脂でモールドされていたり、電池１１が回路基板１２やケース７ａなどにハンダ付けされて固定されていたりするような、機構的にユーザが電池１１を交換不可能な構成の火災警報器も含まれる。さらに、ネジ８などを設けておらず、ケース７ａをケース全体の裏蓋７ｂで覆うだけの構成や、特殊ネジや専用ネジで裏蓋７ｂがケース７ａに固定されている構成の火災警報器も電池交換の不可仕様とみなす。

火災警報器の高い信頼性、安全性をもって使用可能な期限は、現在市販の火災警報器の場合では部品の寿命より例えば１５年ぐらいであることが確認されている。火災警報器の交換期限は、通常仕様として、前記部品の寿命から見た使用可能な期限からある程度余裕を見て、上記の例では例えば１０年と設定されることが多い。本実施形態において、火災警報器２に設けられた電池１１は待機中（煙の監視中）の消費電力や統計的な感知・警報頻度などの想定に基づき、短くは最低限、仕様として定めた火災警報器の交換期限（例えば１０年）以上で、長くは余裕をみて、部品の寿命に基づき想定される期限（例えば１５年）までの３、４年の範囲で正常に動作するような容量を選んでいる。

後述するが本実施形態において、一酸化炭素検出ユニット３及び／または無線ユニット４が火災警報器２に着脱自在に装着され、火災警報器２に設けられる電池１１の容量試算において、これら一酸化炭素検出ユニット３及び／または無線ユニット４に関連する警報の条件も当然含まれることとなる。しかしながら、おのおののユニットには火災警報器２の電池１１と異なる電池１４、１８が備えられており、火災警報器２は、一酸化炭素検出ユニット３及び／または無線ユニット４が装着された場合、それらより報知指示信号を受けてブザー音や音声で報知を行うのみである。従って、これら一酸化炭素検出ユニット３及び／または無線ユニット４の装着有無による火災警報器２における電池容量の消費量の影響は少ない。

従って、一酸化炭素検出ユニット３及び／または無線ユニット４が装着されていない火災警報器２単体の使用時はもちろん、一酸化炭素検出ユニット３と無線ユニット４のいずれかまたは両方が装着されて複合型火災警報器１として使用された場合も、本火災警報器２は、従前に通常用いられている通常の電池において１０年間の交換期間に対応した容量を十分に確保できるとともに、電池切れにより交換期間を大きく短くすることもない。また、電池容量の消費量の大幅な変化がなく、火災警報器２の交換時期を容易かつ比較的正確に把握できる。

図５は、火災警報器または複合型火災警報器、及び表示パネルの電気的構成を示すブロック図である。火災警報器２は、図５に示すように、煙を検出する光電式の煙検出部６（火災検出手段）と、種々の警報を外部に報知するスピーカ１０（警報手段）と、種々の制御を行うマイクロコンピュータを含んだ制御回路２０とをさらに有している。これらは、図１に概略的に示されるように筐体７Ａ、７Ｂにより構成される空間に配置、固定される。

煙検出部６は、煙の発生量に応じて出力値を変化させる。スピーカ１０は、煙検出部６による火災検出及び電池１１の電池切れをブザー音や音声で報知する。また、火災警報器２に一酸化炭素検出ユニット３が装着されている場合に、スピーカ１０は、一酸化炭素検出ユニット３による一酸化炭素検出及び一酸化炭素検出ユニット３が交換時期であることをブザー音や音声で報知する。さらに、火災警報器２に無線ユニット４が装着されている場合に、無線ユニット４が表示パネル５から受信した情報（他の複合型火災警報器１の設置場所での火災発生や一酸化炭素発生）をブザー音や音声で報知する。

次に、一酸化炭素検出ユニット３について、図３及び図５〜７を参照しつつ説明する。図６は、一酸化検出ユニットの概略構成を説明する図であり、（ａ）は一酸化炭素検出ユニットを裏面から見たときの平面図であり、（ｂ）はＢ−Ｂ線に沿った一酸化炭素検出ユニットの側断面図である。図７は、一酸化炭素検出ユニットの裏蓋を外したときの概略斜視図である。

一酸化炭素検出ユニット３は、火災警報器２に着脱自在に設けられており、半導体式、接触燃焼式、電気化学式などの一酸化炭素検出センサー１５（図６参照）によって一酸化炭素を検出する。一酸化炭素検出センサー１５は、一酸化炭素の発生量に応じて出力値を変化させる。また、図２及び図６に示すように、一酸化炭素検出ユニット３は、有天筒状のケース１６ａ及びケース１６ａの開口を覆う裏蓋１６ｂからなる筐体１６を有している。ケース１６ａは電池１４を収容し、開口を裏蓋１６ｂで覆って、２つのネジ８でケース１６ａに裏蓋１６ｂを固定することで閉じられる。裏蓋１６ｂの表面には、一酸化炭素検出ユニット３の仕様が記載されたシール１７が、２つのネジ８を隠すように貼られている。

また、一酸化炭素検出ユニット３のケース１６ａには２つの開口１６ｃ、１６ｄが形成されており、開口１６ｃから一酸化炭素検出センサー１５、及び、開口１６ｄからコネクタ３２がそれぞれ露出している。一酸化炭素検出ユニット３が火災警報器２の凹部７ｃに装着されると、一酸化炭素検出センサー１５はケース１６ａから露出していることで、スリット７ｅから導入された一酸化炭素を検出可能となっている。また、コネクタ３２はケース１６ａから露出していることで、火災警報器２のコネクタ３１（図１参照）と接続可能となっている。一酸化炭素検出ユニット３のコネクタ３２は火災警報器２のコネクタ３１と接続されることで、後述する一酸化炭素検出判定部４３及び電池電圧検出部４４から出力されたガス検出信号、電池電圧検出信号などの電気信号を制御回路２０に入力することができる。

また、図７に示すように、ケース１６ａから裏蓋１６ｂを外すと、ケース１６ａ内には回路基板４２が固定されている。回路基板４２の一端には、火災警報器２のコネクタ３１と接続されるコネクタ３２が回路基板４２と電気的に接続された状態で固定されている。また、回路基板４２上には、火災警報器２とは独立して、一酸化炭素検出ユニット３の電源となる２つの電池１４（第２電池電源）が設けられている。２つの電池１４の両端はコネクタ１９を介して回路基板４２に電気的に接続されている。この構成において、ケース１６ａの開口を裏蓋１６ｂで覆うと、２つの電池１４及び回路基板４２は隠れた状態となる。

なお、本実施形態における一酸化炭素検出ユニット３は、火災警報器２と同様に、電池１４の交換不可仕様となっている。すなわち、構成部品の寿命と使用する電池の電池容量との関係により、内側に収納している電池１４を交換してしまうと、火災警報器２の場合と同様に、この一酸化炭素検出ユニット３は保証外となってしまうことがある。従って、図示のように、例えばシール１７を裏蓋１６ｂを固定するネジ８の一部を覆うこと、又は図示しないがシール１７の一部を裏蓋１６ｂとケース１６ａの両方に跨って貼ることなどによって、シール１７の剥がれ具合で電池が出荷状態のままかどうかを明確にできるようにしている。また、このようなシール１７の貼り付けにより電池１４の交換がしにくく、視覚的にも電池交換が不可であることを注意している。あるいは、上記とは別に、または上記と併用して、シール１７に電池交換が不可である旨を明記してもよい。また、交換不可仕様の一酸化炭素検出ユニット３としては、電池１４が回路基板４２やケース１６ａなどに樹脂でモールドされていたり、電池１４が回路基板４２やケース１６ａなどにハンダ付けされて固定されていたりするような、機構的にユーザが電池を交換不可能な構成の一酸化炭素検出ユニット３も含まれる。さらに、ネジなどを設けておらず、ケースをケース全体の裏蓋で覆うだけの構成や、特殊ネジや専用ネジで裏蓋がケースに固定されている構成の火災警報器も電池交換の不可仕様とみなす。

一般的に、一酸化炭素検出ユニット３による一酸化炭素検出には半導体素子が使用されることが多く、一酸化炭素検出ユニット３は火災警報器２に比べて寿命が短い。本実施形態において、２つの電池１４は一酸化炭素検出ユニット３の仕様として、各種部品の寿命に基づき例えば最低限５年間の使用がほぼ確実に可能となるようなる容量を選択している。

このように、火災警報器２及び一酸化炭素検出ユニット３の電源をそれぞれ独立した電池１１、１４としていることで、それぞれに設けられた電池の電池容量を任意に設定することができる。したがって、火災警報器２は一酸化炭素検出ユニット３の装着有無に関わらず、ほぼ火災警報器２を構成する各種部品の寿命に基づき設定された交換期限を確保することができる。すなわち、設定された間、火災警報器２はほぼ確実に電池切れになることがないようにして長期間の使用が可能である。また、一酸化炭素検出ユニット３の動作状態や交換時期によらず、火災警報器２に設けられた電池１１の電池容量から火災警報器２の交換時期を比較的正確に把握することができる。

さらに、一酸化炭素検出ユニット３は構成部品の寿命から設定される交換期限は例えば５年と短いが、交換時期に一酸化炭素検出ユニット３を新しいものと取り替えて使用することにより、複合型火災警報器１としても、初期使用から継続して交換期限の１０年間はほぼ確実に使用することが可能である。

一方、一酸化炭素検出ユニット３においても、構成部品の寿命から設定される交換期限まで、安全且つ高い信頼性を持って使用できることは言うまでもない。言葉を換えて言えば、一酸化炭素検出ユニット３の交換時期を火災警報器２の交換時期に設定しなくてもよく、一酸化炭素検出ユニット３を構成する部品や電池の設定を容易にできる利点がある。

本実施形態において、火災警報器２は適宜ユーザの必要に応じて、随時一酸化炭素検出ユニット３及び／または無線ユニット４を装着、すなわち増設することが可能な警報器である。しかしながら、一酸化炭素検出ユニット３、無線ユニット４の一方または両方を火災警報器２に当初から装着するようにしてもなんら差し支えない。いずれの場合も、火災警報器２は、上述したとおり火災警報器２を構成する各種部品の寿命に基づき設定された交換期限を確保して設定のとおり長期間使用することが可能である。

また、火災警報器２に設けられた電池１１が、火災警報器２の交換時期に電池容量がなくなるような容量を有し、一酸化炭素検出ユニット３に設けられた電池１４が、一酸化炭素検出ユニット３の交換時期に電池容量がなくなるような容量を有していることから、火災警報器２及び一酸化炭素検出ユニット３を交換するときに、電池の電池容量が無駄に残ることを防止することができる。また、火災警報器２及び一酸化炭素検出ユニット３の交換時期と、それぞれの電池１１、１４の電池容量がなくなる電池切れの時期とを同時期に設定することで、電池切れになると、火災警報器２及び一酸化炭素検出ユニット３の交換時期であることを把握することができる。

本実施形態において、電池１１、１４に関する警報は、例えばそれぞれ以下とおりに行われる。図５に示すように、火災警報器２及び一酸化炭素検出ユニット３にそれぞれ電池電圧検出部２３、４４が設けられ、各電池１１、１４の電池電圧の低下を検出して警報を発生する。警報は共に、火災警報器２に設けられた報知制御部２４の制御により同じく火災警報器２に設けられたスピーカ１０を介して発せられる。一酸化炭素検出ユニット３を取り付けた場合は、取り付けによってコネクタ３１、３２（図１、６参照）が接続され、電池電圧検出部４４の検出信号が火災警報器２の報知制御部２４に入力されることにより行われる。

火災警報器２の電池１１に関しては、所定値以下への電池電圧の低下により、例えば「電池切れです。」とスピーカ１０から報知することにより、火災警報器２の交換時期であることを警報する。

一酸化炭素検出ユニット３の電池１４に関しては、本実施形態においては電池容量の設定により電池切れの期間と交換期限をほぼ同程度に設定しているので、一般の電池切れに相当する値以下への電池電圧の低下を検出し、この検出時期を持って、例えば「一酸化炭素ユニットの交換時期が来ました。販売店に連絡ください。」とスピーカ１０から警報するようにしている。交換時期を把握するため、正確には一酸化炭素検出ユニット３の使用期間をカウントするなどの構成とすることも可能であるが、上述のように、電池電圧検出部４３によって電池１４の電圧値を検出することにより簡易な構成で一酸化炭素検出ユニット３の交換時期を検出できる。また、火災警報器２及び一酸化炭素検出ユニット３の動作にかかる負担を軽減する利点もあり有用である。

なお、一酸化炭素検出ユニット３の取り付けで一酸化炭素センサー１５及び一酸化炭素検出判定部４３により所定以上の一酸化炭素の存在が判定された場合は、同様にして火災警報器２の報知制御部２４の制御により同スピーカ１０から例えば「空気が汚れて危険です。換気してください。」などと報知を行う。

次に、無線ユニット４について、図３及び図５を参照しつつ説明する。図３及び図５に示すように、無線ユニット４は、火災警報器２に着脱自在に設けられており、表示パネル５に種々の情報を送信したり、他の無線ユニット４から表示パネル５に送信された情報を受信したりする。無線ユニット４が表示パネル５に送信する情報としては、当該無線ユニット４が装着されている火災警報器２による火災検出、当該火災警報器２に装着されている一酸化炭素検出ユニット３による一酸化炭素検出、火災警報器２に設けられた電池１１の電池切れ、一酸化炭素検出ユニット３の交換時期、及び、無線ユニット４の電池切れなどに関する情報が挙げられる。これらの情報は、表示パネル５のスピーカ１９から報知される。また、表示パネル５からの送信により、当該無線ユニット４が装着された火災警報器２のスピーカ１０から適宜必要な情報を報知することができる。

また、無線ユニット４は、電源となる電池１８を有している。つまり、無線ユニット４は、火災警報器２及び一酸化炭素検出ユニット３とは独立した電池１８を電源としている。そして、ユーザが任意に電池交換可能な仕様となっている。なお、電池交換可能な仕様とは、無線ユニット４に設けられた電池１８をユーザが任意に交換してもよいという仕様である。一般に、無線ユニット４の各部品は一般的に長寿命で、例えば３０年の期間使用が可能であり、また高価でもある。したがって、無線ユニット４が電池交換可能な仕様であることで、ユーザが任意に電池交換可能であり、無線ユニット４の使用期間を長くすることができる。電池１８のための専用蓋があってもよいし、図３、図４に示されるように無線ユニット４から電池１８が露出しているような構成であってもよい。これらの構成により電池交換可能な仕様としている。

このように、無線ユニット４が火災警報器２及び一酸化炭素検出ユニット３とは独立した電池１８を有しているため、無線ユニット４を追加して取り付けた場合にも、火災警報器２及び一酸化炭素検出ユニット３に設けられた電池を消費することがなく、火災警報器２及び一酸化炭素検出ユニット３の交換期限に影響を及ぼすことを防止することができる。

次に、各部における電気的構成について、図５を参照しつつさらに詳しく説明する。火災警報器２の制御回路２０には、各種動作を制御するプログラムやデータなどが格納されたＲＯＭ、各種動作を制御する信号を生成するために各種演算を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＣＰＵでの演算結果などのデータを一時保管するＲＡＭ（Random Access Memory）などが含まれている。あるいは、制御回路２０は、ロジックＩＣ、ＡＳＩＣまたはＦＰＧＡなどで構成してもよい。また、制御回路２０は、煙検出判定部２１、電池電圧検出部２３及び報知制御部２４を有している。

煙検出判定部２１は、煙検出部６によって出力された出力値から煙の発生、すなわち、火災の発生を判定する。また、煙検出判定部２１は、煙（火災）が発生していた場合には、報知制御部２４及び無線ユニット４に設けられた後述する無線制御部２６にその旨に関する情報を送信する。

一酸化炭素検出ユニット３に設けられた一酸化炭素検出判定部４３は、一酸化炭素検出センサー１５によって出力された出力値から一酸化炭素の発生を判定する。また、一酸化炭素検出判定部４３は、一酸化炭素が発生していた場合には、報知制御部２４及び無線ユニット４に設けられた無線制御部２６にその旨に関する情報を送信する。

火災警報器２、一酸化炭素検出ユニット３及び無線ユニット４にそれぞれ設けられた電池電圧検出部２３、４４、４５は、火災警報器２に設けられた電池１１、一酸化炭素検出ユニット３に設けられた電池１４、無線ユニット４に設けられた電池１８の電圧値を検出する。また、電池電圧検出部２３、４４、４５は、それぞれ電池１１、１４、１８のいずれかの電圧値が所定の閾値以下になった場合に、火災警報器２の報知制御部２４及び無線ユニット４に設けられた無線制御部２６にその旨に関する情報を送信する。例えば、火災警報器２に設けられた電池１１の電池容量は、自然放電のほか、火災警報器２の待機中や煙検出による警報動作などにより減少する。電池容量が減少すると、電池１１の電圧値は低下していく。そして、電池１１の電圧値が所定の閾値以下になると、電池切れであるとみなすことができる。一酸化炭素検出ユニット３に設けられた電池１４及び無線ユニット４に設けられた電池１８に関しても同様に電圧値が所定の閾値以下になると、電池切れであるとみなすことができる。

報知制御部２４は、煙検出判定部２１、一酸化炭素検出判定部４３及び電池電圧検出部２３、４４、４５から入力された情報を報知するようスピーカ１０を制御する。また、報知制御部２４は、無線制御部２６からの情報も入力されて、この情報を報知するようスピーカ１０を制御する。

さらに、報知制御部２４は、音声合成部２５を有している。音声合成部２５としては、例えば、あらかじめ特定した複数の音声データをデジタル信号で圧縮登録しておき、所定のトリガーにより対応する登録データを読み出し伸張して再生する、いわゆるデジタル録音方式の音声合成ＬＳＩが使用可能である。音声合成部２５は、煙検出判定部２１、一酸化炭素検出判定部４３及び電池電圧検出部２３、４４、４５からの情報を、火災検出信号やガス検出信号、電池電圧検出信号などの電気信号としてコネクタを介して入力されると、この電気信号に応じて、あらかじめ登録された音声データを再生する。そして、報知制御部２４は、音声合成部２５によって再生された音声を報知するようスピーカ１０を制御する。例えば、報知制御部２４は、一酸化炭素検出判定部４３から一酸化炭素が発生しているという情報が電気信号として入力されると、音声合成部２５によって合成された「空気が汚れて危険です。換気してください。」という音声を報知するようスピーカ１０を制御する。本実施形態において、上記のように、火災警報器２の音声合成部２５へのガス検出信号の入力により一酸化炭素検出ユニット３による警報も火災警報器２を通じて報知可能としているが、音声合成部２５はこのような追加によりコスト高となることはなく、また、一酸化炭素検出ユニット３側でも警報を報知するための手段を新たに設ける必要がなく、低コストに構成できる利点がある。

これにより、一酸化炭素検出ユニット３や無線ユニット４からコネクタを介してガス検出信号などの電気信号が入力されるだけで、火災警報器２は、報知制御部２４を制御して、一酸化炭素検出ユニット３や無線ユニット４に関する警報を報知することができる。また、一酸化炭素検出ユニット３や無線ユニット４による警報を報知する手段を、一酸化炭素検出ユニット３や無線ユニット４内に新たに設ける必要がなく、低コストである。

無線ユニット４は、電気的構成として、無線制御部２６、無線送信部２７、無線受信部２８及び電池電圧検出部４５を有している。無線制御部２６は、煙検出判定部２１、一酸化炭素検出判定部４３及び電池電圧検出部２３、４４、４５から入力された情報を無線送信部２７に出力する。また、無線制御部２６は、無線受信部２８が受信した情報を火災警報器２の報知制御部２４に出力する。無線送信部２７は、無線制御部２６から入力された情報を無線によって表示パネル５に送信する。無線受信部２８は、表示パネル５から無線によって送信された情報を無線制御部２６に出力する。

次に、本実施形態に係る複合型火災警報器を複数用いた場合の複合型火災警報器間の無線連動（移報）について説明する。図８は、複数の複合型火災警報器及び表示パネルを示す図である。図８において、複数の複合型火災警報器は近接して描かれているが、住居などにおいて各部屋に１つずつ設けられているものとする。そして、表示パネルは、複数の部屋のいずれか１部屋の壁などの設置面に設けられているものとする。また、複数の複合型火災警報器１をそれぞれ複合型火災警報器１ａ、１ｂ、１ｃと称す。なお、図１に示すように、ここでは複合型火災警報器１ａ、１ｂ、１ｃには、火災警報器２に一酸化炭素検出ユニット３及び無線ユニット４の両方が装着されている。

まず、表示パネル５の構成について説明する。図５に示すように、表示パネル５は、種々の警報を外部に報知するスピーカ１９と、警報の発生した箇所を視覚的に報知するＬＥＤ３７ａ、３７ｂ、３７ｃと、ＡＣ商用交流電源を受けて表示パネル５の電源用の電源に変換する電源回路電池３６と、種々の制御を行うマイクロコンピュータを含んだ制御回路３０とを有している。

制御回路３０は、無線制御部３１と、無線送信部３２と、無線受信部３３と、報知制御部３４とを有している。複合型火災警報器１ａ、１ｂ、１ｃのいずれか（例えば、複合型火災警報器１ａとする）の無線送信部２７から無線で送信された情報は、表示パネル５の無線受信部３３で受信され無線制御部３１に入力される。無線制御部３１は、無線受信部３３から入力された情報を、他の複合型火災警報器１ｂ、１ｃに送信するように無線送信部３２に出力する。無線送信部３２は、無線制御部３１から出力された情報を無線によって複合型火災警報器１ｂ、１ｃの無線ユニット４に送信する。また、無線受信部３３は、受信した情報を報知制御部３４に出力し、報知制御部３４は、無線制御部３１から送信された情報を入力して、この情報を報知するようスピーカ１９及びＬＥＤ３７を制御する。

例えば、図８に示すように、複合型火災警報器１ａの設置された部屋で煙が発生すると、複合型火災警報器１ａに設けられた煙検出部６から出力された出力値より煙検出判定部２１が煙の発生を所定値以上と判定する。すると、煙検出判定部２１が、報知制御部２４及び無線ユニット４に設けられた無線制御部２６に煙が発生した旨の情報を入力する。

報知制御部２４は、煙が所定値以上発生した旨の情報を入力されると、例えば「火事です。」というメッセージをスピーカ１０に警報させる。無線制御部２６は、煙が所定値以上発生した旨の情報を入力されると、その情報を無線ユニット４に設けられた無線送信部２７に出力する。すると、無線送信部２７が無線によってその情報を表示パネル５に送信することで、表示パネル５に設けられた無線受信部３３がその情報を受信する。

そして、無線受信部３３がその情報を無線制御部３１に出力すると、無線制御部３１は、無線送信部３２の無線送信により複合型火災警報器１ａの設置された部屋で煙が発生したことを他の部屋に設置された複合型火災警報器１ｂ、１ｃに移報する。具体的には、複合型火災警報器１ｂ、１ｃに設けられた無線受信部２８及び無線制御部２６を介して報知制御部２４に送信され、他の部屋で煙が発生した旨の情報、例えば「他の部屋で火事です。」というメッセージをスピーカ１０に報知する。また、無線制御部３１は、報知制御部３４に煙（火災）が発生した旨の情報を出力する。報知制御部３４は、煙が所定値以上発生した旨の情報を受信すると、例えば「火事です。」というメッセージを表示パネル５のスピーカ１９に報知させるとともに、煙が発生した部屋に対応するＬＥＤ３７ａを点灯させる。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、本実施形態においては、検出可能なガスは一酸化炭素のみであったが、一酸化炭素に限らず、他の可燃性ガスなどあらゆるガスを検出可能であってもよい。

また、火災を検出するユニットは煙を検出する光電式に限らず、イオン化式や温度を検出する熱感知式などいかなる火災検出方法を用いたユニットであってもよい。

さらに、本実施形態においては、無線ユニットによる無線通信によって、無線中継器機能を有する表示パネルを介して他の無線ユニットを有する複合型火災警報器に火事やガス発生などの報知（移報）を行っていたが、複合型火災警報器を１つしか設けないような場合においては、無線ユニットを設けなくてもよい。このとき、無線中継器機能を有する表示パネルも設けなくてよい。

加えて、本実施形態においては、一酸化炭素検出ユニットの交換時期は電池の電圧低下から検出していたが、カウンタなどを設けて使用期間を計測してもよい。

また、本実施形態において、火災警報器は、スピーカによって外部に警報を報知していたが、スピーカに限らず、ＬＥＤやディスプレイなどを設けて、ＬＥＤの点滅やディスプレイへの表示によって警報を外部に報知してもよい。

また、火災警報器や表示パネルにおける報知内容は、本実施形態に特定されるものでない。例えば、火災警報器及び各ユニットの故障した場合の報知時や、火災警報器や各ユニットのテスト時に適宜必要な報知を行うようにしてもよい。

また、火災警報器、一酸化炭素検出ユニット及び無線ユニットに設けられた電池の個数は、容量に応じて任意に変更可能である。

さらに、本実施形態においては、音声合成部は、あらかじめ登録された音声データを再生するいわゆるデジタル録音方式のものについて説明したが、その他、入力された電気信号に応じて、基底周波数、音色、雑音レベルなどのパラメータを調整して波形を作り、人工的に合成する電子音による音声合成方式など、種々の音声合成方式により、音声合成してもよい。

本発明の一実施形態に係る火災警報器の概略構成を説明する図であり、（ａ）は火災警報器を裏面から見たときの平面図であり、（ｂ）はＡ−Ａ線に沿った火災警報器の側断面図である。 火災警報器の裏蓋を外したときの概略斜視図である。 火災警報器に一酸化炭素検出ユニット及び無線ユニットを装着する際の様子を示す概略斜視図である。 火災警報器に一酸化炭素検出ユニット及び無線ユニットを装着した複合型火災警報器としての様子を示す裏側から見たときの概略斜視図である。 火災警報器または複合型火災警報器、及び表示パネルの電気的構成を示すブロック図である。 一酸化検出ユニットの概略構成を説明する図であり、（ａ）は一酸化炭素検出ユニットを裏面から見たときの平面図であり、（ｂ）はＢ−Ｂ線に沿った一酸化炭素検出ユニットの側断面図である。 一酸化炭素検出ユニットの裏蓋を外したときの概略斜視図である。 複数の複合型火災警報器及び表示パネルを示す図である。

符号の説明

１ 複合型火災警報器
２ 火災警報器
３ 一酸化炭素検出ユニット
４ 無線ユニット
５ 表示パネル
６ 煙検出部
１０、１９ スピーカ
１１、１４、１８ 電池
１５ 一酸化炭素検出モジュール

Claims (5)

1. 火災を検出して警報する火災警報器であって、
   火災を検出する火災検出手段と、
   外部に警報を報知する警報手段と、
   前記火災警報器の交換時期に対応した電池容量を有する第１電池電源と、
   前記第１電池電源とは独立した第２電池電源を有し、前記火災警報器よりも早く交換時期を迎えるガス検出ユニットを着脱自在な装着部と、を備えていることを特徴とする火災警報器。
2. 前記火災警報器が設置される設置面と対向する取り付け面を有した筐体をさらに備えており、
   前記装着部は、前記筐体が前記取り付け面から前記設置面と反対方向に向かって凹んだ凹部であることを特徴とする請求項１に記載の火災警報器。
3. 前記火災警報器の全体動作を制御する制御手段と、
   前記ガス検出ユニットを前記装着部に装着した際に、前記ガス検出ユニットから出力されたガス検出信号を前記制御手段に入力する入力部と、をさらに備えており、
   前記制御手段は、前記入力部から入力された前記ガス検出信号に応じて、前記警報手段に警報を報知させることを特徴とする請求項１または２に記載の火災警報器。
4. 前記制御手段は、前記警報手段によって報知される音声データを合成する音声合成手段を備えており、
   前記音声合成手段は、前記ガス検出ユニットから出力された前記ガス検出信号に応じた前記音声データを合成することを特徴とする請求項３に記載の火災警報器。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の火災警報器と、
   前記火災警報器の前記装着部に装着された前記ガス検出ユニットと、を備えていることを特徴とする複合型火災警報器。
   

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