JP2613383B2 - 光電式アナログ煙感知器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、光電式アナログ煙感知器の改良に関する。

〔背景技術〕

光電式アナログ煙感知器は、第10図に示したように、
迷路構造とされたチャンバーＣ内に、発光室Ａと受光室
Ｂとを設け、受光室Ｂは発光室Ａの発光を直接受光しな
い位置に置かれており、チャンバーＣ内に侵入した煙に
よる散乱光を受光室Ｂで検知して煙濃度に応じたレベル
のアナログ信号を得る構造となっている。なお、図にお
いて斜線部分は感知領域を示す。

このような光電式アナログ煙感知器の基本的な構成
は、第11図に示すようになっており、発光室に設けたLE
Dなどの発光素子10を間欠的に発光させる発光素子駆動
回路１を設け、他方の受光室に設けたホトダイオードな
どの受光素子20に接続した受光信号増幅回路２を設けて
いる。チャンバーＣ内における煙による散乱光が受光素
子20により検知されると、受光信号増幅回路２において
煙濃度に応じたレベルのパルス信号に光電変換された後
増幅され、ピークホールド回路３においてピーク値の保
持された出力は直流増幅回路４において直流増幅されて
自火報システム側の要求する出力特性のアナログ信号Vo
utを得るようになっている。第12図は、煙濃度に応じて
変化するアナログ信号Voutを示しており、Voは煙濃度が
ゼロの時の初期レベル,VTHは感知器の動作レベルを示し
ている。このＶTHは受信機側が火災と判断するレベルで
状況によって変化する。

そして、このような光電式アナログ煙感知器のアナロ
グ出力Voutは、不図示の受信機側において基準値（動作
レベル）とたえず比較判断されており、その出力Voutが
動作レベルＶTHを越えたときには、直ちに警報手段を作
動して自火報システムを駆動している。しかしながら、
上記のような光電式アナログ煙感知器においては、受光
信号増幅回路２より出力された煙濃度に応じたパルス信
号Vsのピーク値をピークホールド回路３においてホール
ドする構成とされており、この時、ピークホールド回路
３ではFETなどのスイッチング手段を発光素子10の駆動
タイミングに応じてON,OFFさせている。しかし、このよ
うなピークホールド回路３においては、特願昭61-17639
1号などにおいても指摘したように一般に漏れ電流が生
じやすく、このため受光信号増幅回路２から出力される
煙濃度に応じたパルス信号Vsが動作レベルＶTHを越えた
ものであっても、その出力Voutは動作レベルを越えず
に、火災時に感知器が失報してしまうなどの問題があっ
た。

〔発明の目的〕

本発明は、叙上の事情に鑑みて開発されたもので、特
にピークホールド回路に漏れ電流が生じた場合にも、受
光信号増幅回路より出力される煙濃度に応じたパルス信
号が所定の動作レベルを越えたときには、異常信号を出
力できるようにした信頼性の高い光電式アナログ煙感知
器を提供することを目的としている。

〔発明の開示〕 上記目的を達成するため提案される本発明は、発光素
子を間欠的に発光させる発光素子駆動回路と、この発光
素子より出力される発光パルスの煙による散乱光を受光
素子で検知して煙濃度に応じたレベルの電気信号を出力
し、増幅する受光信号増幅回路と、この受光信号増幅回
路からの出力パルスのピーク値を上記発光素子の発光タ
イミングに同期して保持するピークホールド回路と、こ
のピークホールド回路の出力を所定の出力特性をもった
アナログ信号に増幅する直流増幅回路とより成る光電式
アナログ煙感知器において、上記ピークホールド回路の
出力が煙感知器の動作レベルを越えた時に異常信号を出
力するようにしたバックアップ回路を設けたことを特徴
とする。

〔実施例〕

以下に、添付図を参照して本発明の一実施例を説明す
る。

第１図は、本発明のアナログ煙感知器の概略構成を示
しており、１は発光素子駆動回路であり、所定周期で発
光素子10を駆動（発光）させる。20は発光素子駆動回路
１より発光された発光素子10の煙による散乱光を受ける
受光素子であり、２はチャンバーＣ内における受光を増
幅する受光信号増幅回路である。この受光信号増幅回路
２により光電変換され増幅されたパルス信号Vsはピーク
ホールド回路３に導かれ、ピークホールド回路３では、
発光素子10の発光タイミングに同期したタイミングパル
スを発光素子駆動回路１から受けてFETなどのスイッチ
ング手段をON,OFFさせることによりホールドコンデンサ
をチャージする。ピークホールド回路３の出力は更に直
流増幅回路４に導かれ、ここで自火報システム側で要求
される特性のアナログ信号Voutが出力される。

一方、５は本発明の要部をなすバックアップ回路であ
り、受光信号増幅回路２より出力された煙濃度に応じた
パルス信号Vsが所定の動作レベルＶTHに達したかどうか
を判別するための比較判別手段を有している。ここに、
ＶTHは異常時に感知器自らが判断するレベルである。

この比較判別手段では、受光信号増幅回路２からの出
力パルスVsが動作レベルＶTHを越えると異常信号を出力
するので、光電式アナログ煙感知器のピークホールド回
路３に、万一漏れ電流が生じてアナログ出力Voutが動作
レベルに達しない場合も、バックアップ回路５より出力
される異常信号が受信機を作動させるので、感知器の信
頼性を一層向上できるものである。

本発明においては、このようにして出力された異常信
号は、後述するような２つの方法で処理される。

次いで、本発明の実施例をより具体的に説明する。

第２図は、本発明の第一の実施例における基本的な構
成を示したブロック図である。

光電式アナログ煙感知器としての基本的な構成は、従
来のものと同様なので、本発明の要部であるバックアッ
プ回路５の構成を説明すると、このバックアップ回路５
は、受光信号増幅回路２から出力されるパルス信号Vsを
基準値（動作レベル）と判別するための比較判別手段51
を有しており、この比較判別手段51でパルス信号Vsが動
作レベルＶTHを越えたことが判別されると、NANDゲート
が開かれ、発光素子駆動回路１から発光素子10の駆動毎
に送出される発光同期パルスが出力され、NOTゲートで
反転されてパルス引延し回路52に入力される。

そして、このパルス引き延ばし回路52ではトリガ信号
が出力されて、スイッチング手段53がONとなる。ここ
で、パルス引延し回路52はスイッチング手段53のON動作
を確実にするために設けられたものである。

スイッチング手段53がONとなると、異常信号が受信機
側に送出されるので、この異常信号を受けた受信機側で
は警報手段を駆動して自火報システムを作動する。

この実施例では、バックアップ回路５の出力は、感知
器のアナログ出力Voutとは、別の信号ラインで受信機側
に送出される構成とされているが、例えば中継器を介し
て受信機側に送出して所謂ポーリング方式により異常を
監視できるようなシステムが構成できる。

第３図（ａ），（ｂ）は、第一の実施例の動作を説明
するもので、第３図（ａ）は感知器のアナログ出力Vout
を示しており、第３図（ｂ）はバックアップ回路の異常
信号出力を示している。第３図（ａ）における破線は、
ピークホールド回路に漏れ電流が生じない場合（感知器
の正常動作時）における出力レベルを示している。

第４図は、本発明の第二の実施例における基本的な構
成を示したブロック図である。

この実施例においても、同様にバックアップ回路の構
成について説明すると、このバックアップ回路５は、受
光信号増幅回路２からのパルス信号Vsを基準値（動作レ
ベル）ＶTHと判別するための比較判別手段51を有してお
り、この比較判別手段51がパルス信号Vsが動作レベルＶ
THを越えたことを判別してNANDゲートは開かれると、発
光素子駆動回路１から発光素子10の駆動毎に送出される
発光同期パルスが直流増幅回路４に入力される。直流増
幅回路４は、バックアップ回路５よりこのような出力信
号を受けた時には、そのアナログ出力Voutを飽和レベル
Vmaxに変化させて、異常信号として出力する。

この実施例では、第一の実施例とは異なりバックアッ
プ回路５の出力は、直流増幅回路４において処理され、
同一の信号ラインを介して受信機側に送出されている。
この例でも感知器の後段に中継器を設け、受信機側から
中継器側に対して所謂ポーリング方式により異常を監視
できるシステムが構成できることはいうまでもない。

第５図は、この実施例の動作を説明するタイムチャー
トである。

第６図は、光電式アナログ煙感知器の構造を示したも
のである。

100は煙の侵入口に防虫網100aを設けた形成品カバー
で、その内部は第10図に示したように迷路構造となって
おり、101は電子回路を収容する成形品基台を示してい
る。煙感知器の電子回路は、発光素子102aと受光素子10
2bを組合わせて形成した光電系ブロック102と、この光
電系ブロック102に入，出力される電気信号を処理する
制御部を形成したプリント基板103より構成されてお
り、これらは、円錐台形のシールドカバー104の上方に
形成した開口104aより光電系ブロック102の発光素子102
a,受光素子102bを突出させるようにして、シールドカバ
ー104を被せて成形品基台101内に収容される。また、こ
の時シールドカバー104は、形成品基台101の内面に設け
た導電板105に形成した３つの切り起こし片105a・・・
に、その下縁を接触させ、隙間を生じないようにして被
せてその全体をシールドしているが、従来のこのような
構造では、この時にシールド104とシールド板105との間
に生じる隙間より有る種の高周波電波ノイズが侵入し
て、これが内部のプリント基板103の増幅回路部などに
悪影響を与えて感知器に誤動作を生じさせるという問題
を生じさせている。

そこで、ここで提案する煙感知器の構造は、このよう
な高周波電波ノイズに対する防護機能を有したものであ
る。

第７図は、この提案に係る煙感知器の構造を示したも
のであり、このものでは、円錐台形状のシールドカバー
104の上方の開口部をなくし、代わりに光電系ブロック1
02を載置する構造にしている。なお、104aは発光素子10
2a,受光素子102bと、プリント基板103の電子回路とをリ
ードを介して接続するために設けた孔部であり、この孔
部104aは、光電系ブロック102の基台によって完全に隠
蔽されるようになっている。一方、シールドカバー104
と成形品基台101との間には、導電性ゴムパッキンなど
の導電性シール106を介在させており、これによって高
周波電波ノイズの侵入を防止するものである。

この場合のシール106は、高周波電波ノイズの波長を
考慮してその侵入を防止できるものであれば良く、必ず
しも水密あるいは気密封止する必要はない。また、シー
ル素材として、実施例のように導電性シールを使用すれ
ば、第９図に示したように、非導電性シール106′を用
いた時のようにシールドカバー104とシールド板105との
接触部となる切り起こし片部105aに対応する部分を欠落
させる106′ａを形成する必要がないことはいうまでも
ない。なお、第８図に、第７図に示した煙感知器におけ
るシールドカバー104と光り電系ブロック102,プリント
基板103との組付け構造を縦断面図をもって示す。

〔発明の効果〕

以上の説明より理解されるように、本発明によれば、
受光信号増幅回路の出力が動作レベルに達した時には異
常信号を出力するバックアップ回路を設けているので、
ピークホールド回路に漏れ電流が生じた場合でも確実に
動作し、信頼性の高い光電式アナログ煙感知器が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本的な構成を示すブロック図、第２
図は第一の実施例を示した具体的なブロック図、第３図
（ａ），（ｂ）は第一の実施例の動作を説明するタイム
チャート、第４図は第二の実施例を示した具体的なブロ
ック図、第５図は第二の実施例の動作を説明するタイム
チャート、第６図は従来の光電式アナログ煙感知器の構
造を示す分解斜視図、第７図は高周波電波ノイズの防護
手段を有したアナログ式煙感知機の構造を示す分解斜視
図、第８図はそのシールドカバーと光電系ブロックの取
付構造を示す縦断面図、第９図は非導電性シールを電波
ノイズ防護用に使用した場合の説明図、第10図は光電式
アナログ煙感知器のチャンバーの説明図、第11図は光電
式アナログ煙感知器の基本構成図、第12図は光電式アナ
ログ煙感知器の出力特性図を示す。 （符号の説明） １……発光素子駆動回路 ２……受光信号増幅回路 ３……ピークホールド回路 ４……直流増幅回路 ５……バックアップ回路

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】発光素子を間欠的に発光させる発光素子駆
   動回路と、この発光素子より出力される発光パルスの煙
   による散乱光を受光素子で検知して煙濃度に応じたレベ
   ルの電気信号を出力し、増幅する受光信号増幅回路と、
   この受光信号増幅回路からの出力パルスのピーク値を上
   記発光素子の発光タイミングに同期して保持するピーク
   ホールド回路と、このピークホールド回路の出力を所定
   の出力特性をもったアナログ信号に増幅する直流増幅回
   路とより成る光電式アナログ煙感知器において、 上記受光信号増幅回路の出力が煙感知器の動作レベルを
   越えた時に異常信号を出力するようにしたバックアップ
   回路を設けたことを特徴とする光電式アナログ煙感知
   器。
2. 【請求項２】上記バックアップ回路が、上記受光信号増
   幅回路の電気出力を動作レベルと判別する比較判別手段
   と、この判別手段により受光信号増幅回路の出力信号が
   動作レベルを越えたと判断されたときに駆動されるスイ
   ッチング手段とを組合わせて構成されたものである特許
   請求の範囲第（１）項記載の光電式アナログ煙感知器。
3. 【請求項３】上記バックアップ回路が、上記受光信号増
   幅回路の電気出力を動作レベルと判別する比較判別手段
   を有し、この判別手段により受光信号増幅回路の出力信
   号が動作レベルを越えたと判断されたときに上記直流増
   幅回路の出力を飽和レベルに変化させる構成とされた特
   許請求の範囲第（１）項記載の光電式アナログ煙感知
   器。