JP2996754B2 - 補償式熱感知器 - Google Patents
補償式熱感知器Info
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- G01K3/005—Circuits arrangements for indicating a predetermined temperature
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
- G08B17/06—Electric actuation of the alarm, e.g. using a thermally-operated switch
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Emergency Management (AREA)
- Fire-Detection Mechanisms (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、定温機能と差動機能を
有する補償式熱感知器に関する。
有する補償式熱感知器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の補償式熱感知器として
は、例えば図６に示す構成のものが知られており、温度
変化に追従して抵抗値が変化する半導体サーミスタ素子
を使用することにより、監視区域内の温度が予め設定さ
れた危険温度に達したときに発報する定温機能と、予め
決められた温度上昇率を超えて監視区域内の温度が急上
昇した場合を検出して発報する差動機能の両機能を備え
ている。
は、例えば図６に示す構成のものが知られており、温度
変化に追従して抵抗値が変化する半導体サーミスタ素子
を使用することにより、監視区域内の温度が予め設定さ
れた危険温度に達したときに発報する定温機能と、予め
決められた温度上昇率を超えて監視区域内の温度が急上
昇した場合を検出して発報する差動機能の両機能を備え
ている。
【０００３】即ち、図６に基づいて補償式熱感知器の構
成及び動作を説明すると、プラスの接続端子Ｐ１とマイ
ナスの接続端子Ｐ２は中央監視室等に設置された受信機
（図示せず）から延設された伝送線路に接続され、該伝
送線路を介して受信機から電源が供給されると共に火災
発報を返送するようになっている。そして、これらの接
続端子Ｐ１，Ｐ２間に接続された三端子レギュレータ等
の定電圧回路１３によって一定の電源電圧ＶDDを形成
し、この電源電圧ＶDDによって次の火災検知のための回
路が作動する。
成及び動作を説明すると、プラスの接続端子Ｐ１とマイ
ナスの接続端子Ｐ２は中央監視室等に設置された受信機
（図示せず）から延設された伝送線路に接続され、該伝
送線路を介して受信機から電源が供給されると共に火災
発報を返送するようになっている。そして、これらの接
続端子Ｐ１，Ｐ２間に接続された三端子レギュレータ等
の定電圧回路１３によって一定の電源電圧ＶDDを形成
し、この電源電圧ＶDDによって次の火災検知のための回
路が作動する。
【０００４】１は温度上昇に伴って抵抗値が減少する負
の温度係数を有するサーミスタ素子、２は一定値の抵抗
であり、これらの接続点に発生する電圧ＶC1が比較器５
の非反転入力接点に供給されている。３，４は一定値の
抵抗であり、その接続点に発生する基準電圧ＶR1が比較
器５の反転入力接点に供給されている。
の温度係数を有するサーミスタ素子、２は一定値の抵抗
であり、これらの接続点に発生する電圧ＶC1が比較器５
の非反転入力接点に供給されている。３，４は一定値の
抵抗であり、その接続点に発生する基準電圧ＶR1が比較
器５の反転入力接点に供給されている。
【０００５】そして夫々の電圧がＶC1＜ＶR1の関係のと
きは、比較器５の出力信号Ｑ５が論理値“Ｌ”のレベル
となり、火災発生に伴って周囲温度が所定の危険温度を
超えることによりＶC1＞ＶR1の関係となると、出力信号
Ｑ５が論理値“Ｈ”のレベルとなる。 ６は比較器５の
出力接点に接続された逆流防止用ダイオードであり、比
較器５及びダイオード６から出力した出力信号Ｑ５を分
圧抵抗１４，１５を介してサイリスタ素子１６のゲート
接点に供給している。尚、この出力信号Ｑ５が論理値
“Ｈ”となったときサイリスタ素子１６をオン状態に起
動するためのトリガゲート信号と成る。
きは、比較器５の出力信号Ｑ５が論理値“Ｌ”のレベル
となり、火災発生に伴って周囲温度が所定の危険温度を
超えることによりＶC1＞ＶR1の関係となると、出力信号
Ｑ５が論理値“Ｈ”のレベルとなる。 ６は比較器５の
出力接点に接続された逆流防止用ダイオードであり、比
較器５及びダイオード６から出力した出力信号Ｑ５を分
圧抵抗１４，１５を介してサイリスタ素子１６のゲート
接点に供給している。尚、この出力信号Ｑ５が論理値
“Ｈ”となったときサイリスタ素子１６をオン状態に起
動するためのトリガゲート信号と成る。
【０００６】サイリスタ素子１６は、そのアノード接点
がプラスの接続端子Ｐ１に接続し、カソード接点がマイ
ナスの接続端子Ｐ２に接続しており、ゲート・カソード
接点間に上記トリガゲート信号が印加されることにより
オンとなることで、該接続端子Ｐ１，Ｐ２間を低インピ
ーダンスにして受信機側へ発報する。これらの素子によ
って構成された制御回路の動作を、更に図７と共に詳述
すれば、周囲温度が図７（Ａ）に示すように上昇した場
合、図７（Ｂ）に示すように温度変化に追従して電圧Ｖ
C1が上昇し、或る時点ｔo で電圧ＶC1が基準電圧ＶR1を
超えると、比較器５の出力電圧Ｑ５が図７（Ｃ）に示す
ように、“Ｈ”レベルとなり、同時に接続端子Ｐ１，Ｐ
２間の電圧Ｖ16が低下することで発報する。
がプラスの接続端子Ｐ１に接続し、カソード接点がマイ
ナスの接続端子Ｐ２に接続しており、ゲート・カソード
接点間に上記トリガゲート信号が印加されることにより
オンとなることで、該接続端子Ｐ１，Ｐ２間を低インピ
ーダンスにして受信機側へ発報する。これらの素子によ
って構成された制御回路の動作を、更に図７と共に詳述
すれば、周囲温度が図７（Ａ）に示すように上昇した場
合、図７（Ｂ）に示すように温度変化に追従して電圧Ｖ
C1が上昇し、或る時点ｔo で電圧ＶC1が基準電圧ＶR1を
超えると、比較器５の出力電圧Ｑ５が図７（Ｃ）に示す
ように、“Ｈ”レベルとなり、同時に接続端子Ｐ１，Ｐ
２間の電圧Ｖ16が低下することで発報する。
【０００７】尚、周囲温度が火災と判断すべき温度ＴR1
に達したときに、電圧ＶC1と基準電圧ＶR1が等しくなる
ように、抵抗２，３，４の抵抗値及びサーミスタ素子１
の温度特性が決められている。このように、素子１〜６
で構成されたセンサ回路は周囲温度が決められた危険温
度ＴR1を超えた時に発報するので、定温機能を有する回
路となっている。
に達したときに、電圧ＶC1と基準電圧ＶR1が等しくなる
ように、抵抗２，３，４の抵抗値及びサーミスタ素子１
の温度特性が決められている。このように、素子１〜６
で構成されたセンサ回路は周囲温度が決められた危険温
度ＴR1を超えた時に発報するので、定温機能を有する回
路となっている。
【０００８】更に図６において、７，８は共に負の温度
特性を有するサーミスタ素子であり、これらの接続点に
発生する電圧ＶC2が比較器１１の非反転入力接点に供給
されている。但し、サーミスタ素子７は熱時定数が小さ
いので熱応答性が速く、一方のサーミスタ素子８はそれ
と比較して熱時定数が大きいので熱応答性の遅い特性を
有するものである。したがって、温度が急速に上昇する
とサーミスタ素子７の抵抗値Ｒ７がサーミスタ素子８の
抵抗値Ｒ８より速く減少することとなり、温度上昇率に
対する抵抗比Ｒ７／Ｒ８の変化は図８に示すようにな
り、この抵抗比Ｒ７／Ｒ８の急速な変化に追従して急速
に電圧ＶC2が上昇する。このように、特性の異なる一対
のサーミスタ素子７，８によって分圧された電圧ＶC2は
周囲温度が急激に変化した場合に大きく変化するので、
急激な温度の上昇変化を検出するセンサとしての機能を
有する。尚、緩慢に温度が上昇する場合には、サーミス
タ素子７，８の抵抗変化が略等しくなるので抵抗比Ｒ７
／Ｒ８は略一定となり、温度上昇に対しては電圧ＶC2の
変化が極めて少なくなる。
特性を有するサーミスタ素子であり、これらの接続点に
発生する電圧ＶC2が比較器１１の非反転入力接点に供給
されている。但し、サーミスタ素子７は熱時定数が小さ
いので熱応答性が速く、一方のサーミスタ素子８はそれ
と比較して熱時定数が大きいので熱応答性の遅い特性を
有するものである。したがって、温度が急速に上昇する
とサーミスタ素子７の抵抗値Ｒ７がサーミスタ素子８の
抵抗値Ｒ８より速く減少することとなり、温度上昇率に
対する抵抗比Ｒ７／Ｒ８の変化は図８に示すようにな
り、この抵抗比Ｒ７／Ｒ８の急速な変化に追従して急速
に電圧ＶC2が上昇する。このように、特性の異なる一対
のサーミスタ素子７，８によって分圧された電圧ＶC2は
周囲温度が急激に変化した場合に大きく変化するので、
急激な温度の上昇変化を検出するセンサとしての機能を
有する。尚、緩慢に温度が上昇する場合には、サーミス
タ素子７，８の抵抗変化が略等しくなるので抵抗比Ｒ７
／Ｒ８は略一定となり、温度上昇に対しては電圧ＶC2の
変化が極めて少なくなる。
【０００９】９，１０は一定値の抵抗であり、その接続
点に発生する基準電圧ＶR2が比較器１１の反転入力接点
に供給されている。そして、夫々の電圧がＶC2＜ＶR2の
関係のときは、比較器１１の出力信号Ｑ11が論理値
“Ｌ”のレベルとなり、火災発生に伴う周囲温度の急激
な上昇に伴ってＶC2＞ＶR2の関係となると、出力信号Ｑ
11が論理値“Ｈ”のレベルとなる。
点に発生する基準電圧ＶR2が比較器１１の反転入力接点
に供給されている。そして、夫々の電圧がＶC2＜ＶR2の
関係のときは、比較器１１の出力信号Ｑ11が論理値
“Ｌ”のレベルとなり、火災発生に伴う周囲温度の急激
な上昇に伴ってＶC2＞ＶR2の関係となると、出力信号Ｑ
11が論理値“Ｈ”のレベルとなる。
【００１０】１２は比較器１１の出力接点に接続された
逆流防止用ダイオードであり、比較器１１及びダイオー
ド１２から出力した出力信号Ｑ11を分圧抵抗１４，１５
を介してサイリスタ素子１６のゲート接点に供給してい
る。この様に、素子７〜１２から構成されるセンサ回路
は上述のように差動機能を有するものであり、出力信号
Ｑ11が論理値“Ｈ”となったときサイリスタ素子１６を
オン状態に起動して、接続接点Ｐ１，Ｐ２間を低インピ
ーダンスとすることで発報を行う。
逆流防止用ダイオードであり、比較器１１及びダイオー
ド１２から出力した出力信号Ｑ11を分圧抵抗１４，１５
を介してサイリスタ素子１６のゲート接点に供給してい
る。この様に、素子７〜１２から構成されるセンサ回路
は上述のように差動機能を有するものであり、出力信号
Ｑ11が論理値“Ｈ”となったときサイリスタ素子１６を
オン状態に起動して、接続接点Ｐ１，Ｐ２間を低インピ
ーダンスとすることで発報を行う。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
補償式熱感知器は実際の上昇温度を検出することによっ
て火災の有無を検出する定温機能と、温度の急上昇を検
出することによって例えば初期火災を検出する差動機能
を有することによって、実際の火災発生のメカニズムに
即した火災検知を行うことができるように成っている
が、夫々の機能毎に独立の回路で構成されているので、
部品点数が多く且つ価格が高く、更に感知器全体の小型
化が図れないという問題があった。
補償式熱感知器は実際の上昇温度を検出することによっ
て火災の有無を検出する定温機能と、温度の急上昇を検
出することによって例えば初期火災を検出する差動機能
を有することによって、実際の火災発生のメカニズムに
即した火災検知を行うことができるように成っている
が、夫々の機能毎に独立の回路で構成されているので、
部品点数が多く且つ価格が高く、更に感知器全体の小型
化が図れないという問題があった。
【００１２】本発明はこのような問題点に鑑みて成され
たものであり、部品点数が少なく且つ低価格であって、
定温機能と差動機能の両機能を有する補償式熱感知器を
提供することを目的とする。
たものであり、部品点数が少なく且つ低価格であって、
定温機能と差動機能の両機能を有する補償式熱感知器を
提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明は、一方は熱時定数が小さく、他方は熱
時定数が大きな共に負の温度係数を有する２個の温度検
出素子（例えば、サーミスタ素子）と、能動素子（例え
ば、接合型電界効果トランジスタ）を夫々直列に接続し
て所定電源に接続し、比較手段により上記温度検出素子
の接続接点の電圧が所定の基準電圧を超えたことを検出
すると火災発生と判断する構成とした。
るために本発明は、一方は熱時定数が小さく、他方は熱
時定数が大きな共に負の温度係数を有する２個の温度検
出素子（例えば、サーミスタ素子）と、能動素子（例え
ば、接合型電界効果トランジスタ）を夫々直列に接続し
て所定電源に接続し、比較手段により上記温度検出素子
の接続接点の電圧が所定の基準電圧を超えたことを検出
すると火災発生と判断する構成とした。
【００１４】更にこの回路構成において、上記２個の温
度検出素子と能動素子のバイアスを、監視区域の温度が
ある危険温度に達する前では、これらの温度検出素子の
抵抗値の変化に追従して能動素子は三極管領域で動作
し、該危険温度を超えたときは飽和領域で動作し（バイ
アス設定条件１）且つ、温度が緩慢に上昇する場合に
は、能動素子が三極管領域で作動してもこれらの温度検
出素子の接続接点の電圧が基準電圧よりも常に低い関係
となり、温度が危険温度に達したとき、温度検出素子の
接続接点の電圧が基準電圧より高くなり（バイアス設定
条件２）、且つ、能動素子が三極管領域で作動する状態
で、温度が急上昇する場合には、温度が危険温度に達し
なくとも温度検出素子の接続接点の電圧が基準電圧より
高くなるように（バイアス設定条件３）設定し、これら
の３条件を同時に満足するようにバイアスを設定した。
度検出素子と能動素子のバイアスを、監視区域の温度が
ある危険温度に達する前では、これらの温度検出素子の
抵抗値の変化に追従して能動素子は三極管領域で動作
し、該危険温度を超えたときは飽和領域で動作し（バイ
アス設定条件１）且つ、温度が緩慢に上昇する場合に
は、能動素子が三極管領域で作動してもこれらの温度検
出素子の接続接点の電圧が基準電圧よりも常に低い関係
となり、温度が危険温度に達したとき、温度検出素子の
接続接点の電圧が基準電圧より高くなり（バイアス設定
条件２）、且つ、能動素子が三極管領域で作動する状態
で、温度が急上昇する場合には、温度が危険温度に達し
なくとも温度検出素子の接続接点の電圧が基準電圧より
高くなるように（バイアス設定条件３）設定し、これら
の３条件を同時に満足するようにバイアスを設定した。
【００１５】
【作用】このような構成のセンサ回路を有する補償式熱
感知器によれば、まず、緩慢に温度が上昇する場合に
は、２個の温度検出素子の抵抗変化の比が略等しく変化
していき、火災として予め決められた実際の危険温度に
達すると、接続接点に発生する電圧が基準電圧を超えて
比較器が火災と判断する信号を出力する定温機能を発揮
する。更に、急激に温度が上昇すると、一方の温度検出
素子の抵抗値が速く変化すると共に定電流回路の出力電
圧が上昇するので、接続接点に発生する電圧が急速に基
準電圧を超えて比較器が逸早く火災と判断する信号を出
力する結果、差動機能を発揮する。
感知器によれば、まず、緩慢に温度が上昇する場合に
は、２個の温度検出素子の抵抗変化の比が略等しく変化
していき、火災として予め決められた実際の危険温度に
達すると、接続接点に発生する電圧が基準電圧を超えて
比較器が火災と判断する信号を出力する定温機能を発揮
する。更に、急激に温度が上昇すると、一方の温度検出
素子の抵抗値が速く変化すると共に定電流回路の出力電
圧が上昇するので、接続接点に発生する電圧が急速に基
準電圧を超えて比較器が逸早く火災と判断する信号を出
力する結果、差動機能を発揮する。
【００１６】このように、部品点数の少ない回路であっ
て、定温機能と差動機能の両方の機能を備えることとな
る。
て、定温機能と差動機能の両方の機能を備えることとな
る。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面と共に説明す
る。まず、図１に基づいて回路構成を説明すると、中央
監視室等に設置された受信機（図示せず）から延設され
た伝送線路にプラスの接続端子Ｐ１とマイナスの接続端
子Ｐ２が接続され、これらの接続端子Ｐ１，Ｐ２間に接
続された三端子レギュレータ等の定電圧回路１７によっ
て一定の電源電圧ＶDDを形成し、この電源電圧ＶDDによ
って次の火災検知のための回路が作動する。
る。まず、図１に基づいて回路構成を説明すると、中央
監視室等に設置された受信機（図示せず）から延設され
た伝送線路にプラスの接続端子Ｐ１とマイナスの接続端
子Ｐ２が接続され、これらの接続端子Ｐ１，Ｐ２間に接
続された三端子レギュレータ等の定電圧回路１７によっ
て一定の電源電圧ＶDDを形成し、この電源電圧ＶDDによ
って次の火災検知のための回路が作動する。
【００１８】１８，１９は共に負の温度係数を有するサ
ーミスタ素子であり、一方のサーミスタ素子１８は熱時
定数が小さく、他方のサーミスタ素子１９はそれと比較
して熱時定数が大きい特性を有するものである。したが
って、温度が急速に上昇する場合には、サーミスタ素子
１８の抵抗値Ｒ18がサーミスタ素子１９の抵抗値Ｒ19よ
り速く減少し、一方、緩慢に温度が上昇した場合には、
抵抗値Ｒ18，Ｒ19が共に略等しく減少していくので、温
度変化に係わらず抵抗比Ｒ18／Ｒ19が略一定のままとな
る。
ーミスタ素子であり、一方のサーミスタ素子１８は熱時
定数が小さく、他方のサーミスタ素子１９はそれと比較
して熱時定数が大きい特性を有するものである。したが
って、温度が急速に上昇する場合には、サーミスタ素子
１８の抵抗値Ｒ18がサーミスタ素子１９の抵抗値Ｒ19よ
り速く減少し、一方、緩慢に温度が上昇した場合には、
抵抗値Ｒ18，Ｒ19が共に略等しく減少していくので、温
度変化に係わらず抵抗比Ｒ18／Ｒ19が略一定のままとな
る。
【００１９】２０は接合型電界効果トランジスタ（ＪＦ
ＥＴ）であり、ドレイン接点がサーミスタ素子１９に接
続し、ソース接点が可変抵抗２１を介して接続接点Ｐ２
に接続し、更にゲート接点が直接に接続接点Ｐ２に接続
している。そして、トランジスタ２０は、火災発生時の
危険温度に達した時には飽和領域で作動し、該危険温度
未満の温度のときは三極管領域で作動するように予め所
定のバイアス設定が成されている。
ＥＴ）であり、ドレイン接点がサーミスタ素子１９に接
続し、ソース接点が可変抵抗２１を介して接続接点Ｐ２
に接続し、更にゲート接点が直接に接続接点Ｐ２に接続
している。そして、トランジスタ２０は、火災発生時の
危険温度に達した時には飽和領域で作動し、該危険温度
未満の温度のときは三極管領域で作動するように予め所
定のバイアス設定が成されている。
【００２０】２２，２３は一定値の抵抗であり、その接
続点に発生する基準電圧ＶR3が比較器２４の反転入力接
点に供給され、比較器２４の非反転入力接点にはサーミ
スタ素子１８，１９の接続接点に発生する電圧ＶC3が供
給されている。そして、夫々の電圧がＶC3＜ＶR3の関係
のときは、比較器２４の出力信号Ｑ24が論理値“Ｌ”の
レベルとなり、火災発生に伴う周囲温度の上昇に伴って
ＶC3＞ＶR3の関係となると、出力信号Ｑ24が論理値
“Ｈ”のレベルとなる。
続点に発生する基準電圧ＶR3が比較器２４の反転入力接
点に供給され、比較器２４の非反転入力接点にはサーミ
スタ素子１８，１９の接続接点に発生する電圧ＶC3が供
給されている。そして、夫々の電圧がＶC3＜ＶR3の関係
のときは、比較器２４の出力信号Ｑ24が論理値“Ｌ”の
レベルとなり、火災発生に伴う周囲温度の上昇に伴って
ＶC3＞ＶR3の関係となると、出力信号Ｑ24が論理値
“Ｈ”のレベルとなる。
【００２１】２５はサイリスタ素子であり、そのアノー
ド接点が接続端子Ｐ１に接続し、カソード接点が接続端
子Ｐ２に接続し、更にゲート接点には、分圧抵抗２６，
２７を介して信号Ｑ24が印加されている。即ち、出力信
号Ｑ24が論理値“Ｈ”のレベルとなるとサイリスタ素子
２５がオン状態となり、接続接点Ｐ１，Ｐ２間のインピ
ーダンスが下がると同時にアノード・カソード間電圧Ｖ
25が降下することで、受信機（図示せず）へ発報する。
ド接点が接続端子Ｐ１に接続し、カソード接点が接続端
子Ｐ２に接続し、更にゲート接点には、分圧抵抗２６，
２７を介して信号Ｑ24が印加されている。即ち、出力信
号Ｑ24が論理値“Ｈ”のレベルとなるとサイリスタ素子
２５がオン状態となり、接続接点Ｐ１，Ｐ２間のインピ
ーダンスが下がると同時にアノード・カソード間電圧Ｖ
25が降下することで、受信機（図示せず）へ発報する。
【００２２】次に、トランジスタ２０のバイアス設定の
条件を図 2と共に説明する。尚、同図（Ａ）は図１の部
分拡大図、同図（Ｂ）はトランジタ２０のドレイン・ソ
ース間電圧ＶDS対ドレイン電流ＩD の特性を示す。同図
（Ａ）に示す回路は、抵抗２１の抵抗値を調節してゲー
ト・ソース間電圧ＶGSを変化させると、同図（Ｂ）に示
す特性となる。そして、三極管領域ではドレイン電流Ｉ
D の変化に対してドレイン・ソース間電圧ＶDSの変化は
極めて少なく、飽和領域ではドレイン・ソース間電圧Ｖ
DSが変化してもドレイン電流ＩD はほとんど変化しない
定電流特性を示す。そして、この三極管領域と飽和領域
の作動特性を利用して定温機能と差動機能が得られるよ
うに、トランジスタ２０のバイアスを予め設定してい
る。
条件を図 2と共に説明する。尚、同図（Ａ）は図１の部
分拡大図、同図（Ｂ）はトランジタ２０のドレイン・ソ
ース間電圧ＶDS対ドレイン電流ＩD の特性を示す。同図
（Ａ）に示す回路は、抵抗２１の抵抗値を調節してゲー
ト・ソース間電圧ＶGSを変化させると、同図（Ｂ）に示
す特性となる。そして、三極管領域ではドレイン電流Ｉ
D の変化に対してドレイン・ソース間電圧ＶDSの変化は
極めて少なく、飽和領域ではドレイン・ソース間電圧Ｖ
DSが変化してもドレイン電流ＩD はほとんど変化しない
定電流特性を示す。そして、この三極管領域と飽和領域
の作動特性を利用して定温機能と差動機能が得られるよ
うに、トランジスタ２０のバイアスを予め設定してい
る。
【００２３】即ち、第１の条件として、監視区域の温度
がある危険温度（例えば６０℃）に達する前では、サー
ミスタ素子１８，１９の変化に追従してトランジスタ２
０は三極管領域で動作し、該危険温度を超えたときは飽
和領域で動作するように、サーミスタ素子１８，１９の
温度特性及びトランジスタ２０の特性に応じて抵抗２１
の値を調整する。
がある危険温度（例えば６０℃）に達する前では、サー
ミスタ素子１８，１９の変化に追従してトランジスタ２
０は三極管領域で動作し、該危険温度を超えたときは飽
和領域で動作するように、サーミスタ素子１８，１９の
温度特性及びトランジスタ２０の特性に応じて抵抗２１
の値を調整する。
【００２４】第２の条件は、更に、温度が緩慢に上昇す
る場合には、トランジスタ２０が三極管領域で作動して
もサーミスタ素子１８，１９の接続接点の電圧ＶC3と基
準電圧ＶR3が常にＶC3＜ＶR3となり、温度が危険温度に
達したとき、ＶC3＞ＶR3となるようにサーミスタ素子１
８，１９の温度特性及びトランジスタ２０の特性に応じ
て抵抗２１の値を調整する。
る場合には、トランジスタ２０が三極管領域で作動して
もサーミスタ素子１８，１９の接続接点の電圧ＶC3と基
準電圧ＶR3が常にＶC3＜ＶR3となり、温度が危険温度に
達したとき、ＶC3＞ＶR3となるようにサーミスタ素子１
８，１９の温度特性及びトランジスタ２０の特性に応じ
て抵抗２１の値を調整する。
【００２５】第３の条件は、更に、トランジスタ２０が
三極管領域で作動する状態で、温度が急上昇する場合に
は、温度が危険温度に達しなくともＶC3＞ＶR3となるよ
うにサーミスタ素子１８，１９の温度特性及びトランジ
スタ２０の特性に応じて抵抗２１の値を調整する。この
３条件を全て満足するように、トランジスタ２０のバイ
アス及び、各電圧ＶC3，ＶR3を予め調整しておくと、ト
ランジスタ２０が飽和領域で作動しているときに危険温
度に達すると火災と判断するので定温機能が得られ、ト
ランジスタ２０が三極管領域で作動しているときに温度
が急上昇すると、火災と判断するので差動機能が得られ
る。
三極管領域で作動する状態で、温度が急上昇する場合に
は、温度が危険温度に達しなくともＶC3＞ＶR3となるよ
うにサーミスタ素子１８，１９の温度特性及びトランジ
スタ２０の特性に応じて抵抗２１の値を調整する。この
３条件を全て満足するように、トランジスタ２０のバイ
アス及び、各電圧ＶC3，ＶR3を予め調整しておくと、ト
ランジスタ２０が飽和領域で作動しているときに危険温
度に達すると火災と判断するので定温機能が得られ、ト
ランジスタ２０が三極管領域で作動しているときに温度
が急上昇すると、火災と判断するので差動機能が得られ
る。
【００２６】次に、かかる構成の実施例の補償式熱感知
器の動作を説明する。まず、定温機能を図３の特性曲線
図と共に説明する。図３は時間に対して緩慢に温度が上
昇する（直線Ｌ１で示す）場合における、電圧ＶC3の変
化（曲線Ｌ２で示す）と、トランジスタ２０のドレイン
接点の電圧ＶC4の変化（曲線Ｌ３で示す）を示す。した
がって、電圧ＶDDと曲線Ｌ２で示す電圧の電圧差がサー
ミスタ素子１８の両端電圧Ｖ18であり、曲線Ｌ２とＬ３
の間の電圧差がサーミスタ素子１9 の両端電圧Ｖ19であ
ることを示す。又、時間ｔ1 以前ではトランジスタ２０
が三極管領域で作動し、該時点より若干ずれた時点ｔ２
では飽和領域で作動するようにバイアスが設定されてい
る。
器の動作を説明する。まず、定温機能を図３の特性曲線
図と共に説明する。図３は時間に対して緩慢に温度が上
昇する（直線Ｌ１で示す）場合における、電圧ＶC3の変
化（曲線Ｌ２で示す）と、トランジスタ２０のドレイン
接点の電圧ＶC4の変化（曲線Ｌ３で示す）を示す。した
がって、電圧ＶDDと曲線Ｌ２で示す電圧の電圧差がサー
ミスタ素子１８の両端電圧Ｖ18であり、曲線Ｌ２とＬ３
の間の電圧差がサーミスタ素子１9 の両端電圧Ｖ19であ
ることを示す。又、時間ｔ1 以前ではトランジスタ２０
が三極管領域で作動し、該時点より若干ずれた時点ｔ２
では飽和領域で作動するようにバイアスが設定されてい
る。
【００２７】この図において、監視区域内の温度が低い
（常温）場合には、サーミスタ素子１８，１９の抵抗が
共に高い値であるので、トランジスタ２０に流れる電流
ＩDが小さな値となり、電圧ＶC4も小さくなる。又、予
め設定されたサーミスタ素子１８，１９の抵抗値によっ
て電圧ＶC3が基準電圧ＶR3より低い値となる。この結
果、比較器２４の出力信号は“Ｌ”レベルとなる。
（常温）場合には、サーミスタ素子１８，１９の抵抗が
共に高い値であるので、トランジスタ２０に流れる電流
ＩDが小さな値となり、電圧ＶC4も小さくなる。又、予
め設定されたサーミスタ素子１８，１９の抵抗値によっ
て電圧ＶC3が基準電圧ＶR3より低い値となる。この結
果、比較器２４の出力信号は“Ｌ”レベルとなる。
【００２８】次に、直線Ｌ１に示すように緩慢に温度が
上昇すると、時点ｔ１以前の時点では、電圧ＶC4の変化
は極めて小さく、又、サーミスタ１８，１９の抵抗値が
略等しく変化していくことから電圧ＶC3も図示するよう
に次第に上昇していく。しかし、このような電圧ＶC3の
変化では電圧ＶR3を超える電圧とならないので、比較器
２４の出力信号は“Ｌ”レベルとなり、火災と判断しな
い。
上昇すると、時点ｔ１以前の時点では、電圧ＶC4の変化
は極めて小さく、又、サーミスタ１８，１９の抵抗値が
略等しく変化していくことから電圧ＶC3も図示するよう
に次第に上昇していく。しかし、このような電圧ＶC3の
変化では電圧ＶR3を超える電圧とならないので、比較器
２４の出力信号は“Ｌ”レベルとなり、火災と判断しな
い。
【００２９】そして、更に温度が上昇して電圧ＶC3も上
昇し、トランジスタ２０が飽和領域で作動するようにな
り、更に温度が危険温度を超える（時点ｔ２以降）と、
トランジスタ２０のドレイン接点の電圧ＶC4及び電圧Ｖ
C3が急上昇して、電圧がＶC3＞ＶR3となると、比較器２
４の出力が“Ｈ”レベルに反転し、火災と判断すること
となる。
昇し、トランジスタ２０が飽和領域で作動するようにな
り、更に温度が危険温度を超える（時点ｔ２以降）と、
トランジスタ２０のドレイン接点の電圧ＶC4及び電圧Ｖ
C3が急上昇して、電圧がＶC3＞ＶR3となると、比較器２
４の出力が“Ｈ”レベルに反転し、火災と判断すること
となる。
【００３０】このように、危険温度以前では電圧がＶC3
＜ＶR3となり、危険温度に達するとＶC3＞ＶR3となるよ
うに設定すると同時に、その変化点をトランジスタ２０
の動作領域の変化点に合わせるように設定することで、
非火災と火災の状況変化を大きく検出することが可能と
なるので、良好な定温特性が得られる。次に、差動機能
の動作を図４の特性曲線図と共に説明する。
＜ＶR3となり、危険温度に達するとＶC3＞ＶR3となるよ
うに設定すると同時に、その変化点をトランジスタ２０
の動作領域の変化点に合わせるように設定することで、
非火災と火災の状況変化を大きく検出することが可能と
なるので、良好な定温特性が得られる。次に、差動機能
の動作を図４の特性曲線図と共に説明する。
【００３１】図４は時間に対して急激に温度が上昇する
（直線Ｌ４で示す）場合における、電圧ＶC3の変化（曲
線Ｌ５で示す）と、トランジスタ２０のドレイン接点の
電圧ＶC4の変化（曲線Ｌ６で示す）を示す。したがっ
て、電圧ＶDDと曲線Ｌ５で示す電圧の電圧差がサーミス
タ素子１８の両端電圧Ｖ18であり、曲線Ｌ５とＬ６の間
の電圧差がサーミスタ素子１9 の両端電圧Ｖ19であるこ
とを示す。又、時点ｔ４以前では、トランジスタ２０が
三極管領域で作動し、時点ｔ４以降では飽和領域で作動
する。
（直線Ｌ４で示す）場合における、電圧ＶC3の変化（曲
線Ｌ５で示す）と、トランジスタ２０のドレイン接点の
電圧ＶC4の変化（曲線Ｌ６で示す）を示す。したがっ
て、電圧ＶDDと曲線Ｌ５で示す電圧の電圧差がサーミス
タ素子１８の両端電圧Ｖ18であり、曲線Ｌ５とＬ６の間
の電圧差がサーミスタ素子１9 の両端電圧Ｖ19であるこ
とを示す。又、時点ｔ４以前では、トランジスタ２０が
三極管領域で作動し、時点ｔ４以降では飽和領域で作動
する。
【００３２】この図において、監視区域内の温度が低い
（常温）場合には、サーミスタ素子１８，１９の抵抗が
共に高い値であるので、トランジスタ２０に流れる電流
ＩDが小さな値となり、電圧ＶC4も小さくなる。又、予
め設定されたサーミスタ素子１８，１９の抵抗値によっ
て電圧ＶC3が基準電圧ＶR3より低い値となる。
（常温）場合には、サーミスタ素子１８，１９の抵抗が
共に高い値であるので、トランジスタ２０に流れる電流
ＩDが小さな値となり、電圧ＶC4も小さくなる。又、予
め設定されたサーミスタ素子１８，１９の抵抗値によっ
て電圧ＶC3が基準電圧ＶR3より低い値となる。
【００３３】次に、直線Ｌ４に示すように急激に温度が
上昇すると、熱応答性の速いサーミスタ素子１８の抵抗
値がサーミスタ素子１９より速く減少していくので、電
圧ＶC3は急上昇して短時間（０〜時点ｔ3 ）で基準電圧
ＶR3に達する。そして、時点ｔ3 で比較器24の出力信号
Ｑ24が“Ｈ”レベルとなるので、サイリスタ２５がオン
状態となり受信機（図示せず）側へ発報する。
上昇すると、熱応答性の速いサーミスタ素子１８の抵抗
値がサーミスタ素子１９より速く減少していくので、電
圧ＶC3は急上昇して短時間（０〜時点ｔ3 ）で基準電圧
ＶR3に達する。そして、時点ｔ3 で比較器24の出力信号
Ｑ24が“Ｈ”レベルとなるので、サイリスタ２５がオン
状態となり受信機（図示せず）側へ発報する。
【００３４】更に、時点ｔ3 以後に示すように温度が上
昇した場合、サーミスタ１８，１９の両端電圧が小さく
なり、ある時点ｔ４において、トランジスタ２０が飽和
領域で作動するようになり、且つ監視区域の温度が危険
温度に達すると、電圧ＶC4が急に上昇するようになる。
このように、温度が危険温度未満であっても温度が急上
昇する場合には、トランジスタ２０が三極管領域で作動
し、且つサーミスタ素子１８，１９の抵抗値の差が拡大
して電圧がＶC3＞ＶR3となることから、差動機能を得る
ことができる。
昇した場合、サーミスタ１８，１９の両端電圧が小さく
なり、ある時点ｔ４において、トランジスタ２０が飽和
領域で作動するようになり、且つ監視区域の温度が危険
温度に達すると、電圧ＶC4が急に上昇するようになる。
このように、温度が危険温度未満であっても温度が急上
昇する場合には、トランジスタ２０が三極管領域で作動
し、且つサーミスタ素子１８，１９の抵抗値の差が拡大
して電圧がＶC3＞ＶR3となることから、差動機能を得る
ことができる。
【００３５】次に、図５と共に他の実施例を説明する。
尚、同図において図１と同一又は相当する部分を同一符
号で示す。この実施例は、図１の比較器２４は差動対を
内蔵する複雑な回路であるので、より簡素化した比較機
能を有する回路構成にしたものである。即ち、ＮＰＮト
ランジスタ２８のベース接点にサーミスタ素子１８，１
９の接続接点を接続し、そのエミッタ接点を、基準電圧
を発生する抵抗２２，２３の接続接点に接続し、温度上
昇に伴ってベース・エミッタ間が順バイアスとなったと
きトランジスタ２８がオンとなる様に構成している。
尚、同図において図１と同一又は相当する部分を同一符
号で示す。この実施例は、図１の比較器２４は差動対を
内蔵する複雑な回路であるので、より簡素化した比較機
能を有する回路構成にしたものである。即ち、ＮＰＮト
ランジスタ２８のベース接点にサーミスタ素子１８，１
９の接続接点を接続し、そのエミッタ接点を、基準電圧
を発生する抵抗２２，２３の接続接点に接続し、温度上
昇に伴ってベース・エミッタ間が順バイアスとなったと
きトランジスタ２８がオンとなる様に構成している。
【００３６】又、トランジスタ２０のコレクタ接点がバ
イアス回路を構成する抵抗２９，３０を介してＰＮＰト
ランジスタ３１のベース接点に接続し、そのエミッタ接
点が接続端子Ｐ１に接続し、更にコレクタ接点がバイア
ス回路を構成する抵抗２６，２７を介してサイリスタ素
子２５のゲート接点に接続している。そして、サーミス
タ素子１８，１９及びトランジスタ２０、抵抗２１，２
２，２３の設定条件は図１に示した先の実施例と同じ条
件に設定されている。
イアス回路を構成する抵抗２９，３０を介してＰＮＰト
ランジスタ３１のベース接点に接続し、そのエミッタ接
点が接続端子Ｐ１に接続し、更にコレクタ接点がバイア
ス回路を構成する抵抗２６，２７を介してサイリスタ素
子２５のゲート接点に接続している。そして、サーミス
タ素子１８，１９及びトランジスタ２０、抵抗２１，２
２，２３の設定条件は図１に示した先の実施例と同じ条
件に設定されている。
【００３７】この回路によれば、監視区域内が火災発生
条件の温度となると、ＮＰＮトランジスタ２８がオンに
なって、ＰＮＰトランジスタ３１のベース接点の電位が
降下し、更にサイリスタ素子２５のゲート接点が“Ｈ”
レベルとなるので、火災の発生を受信機（図示せず）側
へ伝えることができる。
条件の温度となると、ＮＰＮトランジスタ２８がオンに
なって、ＰＮＰトランジスタ３１のベース接点の電位が
降下し、更にサイリスタ素子２５のゲート接点が“Ｈ”
レベルとなるので、火災の発生を受信機（図示せず）側
へ伝えることができる。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
熱時定数の異なる一対の温度検出素子と所定バイアスに
設定された能動素子を直列に接続すると共に、能動素子
は温度が危険温度以上の場合は飽和領域で作動し、危険
温度未満のときは三極管領域で作動するように該バイア
スを設定し、更に、温度が緩慢に上昇した場合には危険
温度に達した時、又、たとえ危険温度未満であっても温
度が急上昇した時に、これらの熱検出素子の接続接点に
発生する電圧が予め設定された基準電圧を超えることに
よって火災発生を検出するように構成することで、差動
機能と定温機能を発揮するようにしたので、素子数を低
減して回路規模を従来よりも簡素化することができる。
熱時定数の異なる一対の温度検出素子と所定バイアスに
設定された能動素子を直列に接続すると共に、能動素子
は温度が危険温度以上の場合は飽和領域で作動し、危険
温度未満のときは三極管領域で作動するように該バイア
スを設定し、更に、温度が緩慢に上昇した場合には危険
温度に達した時、又、たとえ危険温度未満であっても温
度が急上昇した時に、これらの熱検出素子の接続接点に
発生する電圧が予め設定された基準電圧を超えることに
よって火災発生を検出するように構成することで、差動
機能と定温機能を発揮するようにしたので、素子数を低
減して回路規模を従来よりも簡素化することができる。
【図１】本発明による補償式熱感知器の一実施例を示す
回路図である。
回路図である。
【図２】図１に示す回路のバイアス設定条件を説明する
ための説明図である。
ための説明図である。
【図３】図１に示す回路の定温機能を説明するための特
性説明図である。
性説明図である。
【図４】図１に示す回路の差動機能を説明するための特
性説明図である。
性説明図である。
【図５】本発明による補償式熱感知器の他の実施例を示
す回路図である。
す回路図である。
【図６】従来の補償式熱感知器を示す回路図である。
【図７】従来の補償式熱感知器の定温機能を説明するた
めの特性説明図である。
めの特性説明図である。
【図８】従来の補償式熱感知器の差動機能を説明するた
めの特性説明図である。
めの特性説明図である。
１８，１９；サーミスタ素子 ２０；電界効果トランジスタ ２１，２２，２３，２６，２７，２９，３０；抵抗 ２４；比較器 ２５；サイリスタ素子 ２８；ＮＰＮトランジスタ ３１；ＰＮＰトランジスタ
Claims (1)
- 【請求項１】 一方は熱時定数が小さく、他方は熱時定
数が大きな共に負の温度係数を有する２個の温度検出素
子と、能動素子を夫々直列に接続して所定電源に接続
し、上記２個の温度検出素子と能動素子のバイアスを、
監視区域の温度がある危険温度に達する前では、これら
の温度検出素子の抵抗値の変化に追従して能動素子は三
極管領域で動作し、該危険温度を超えたときは飽和領域
で動作し、且つ、温度が緩慢に上昇する場合には、能動
素子が三極管領域で作動してもこれらの温度検出素子の
接続接点の電圧が基準電圧よりも常に低い関係となり、
温度が危険温度に達したとき、温度検出素子の接続接点
の電圧が基準電圧より高くなり、且つ、能動素子が三極
管領域で作動する状態で、温度が急上昇する場合には、
温度が危険温度に達しなくとも温度検出素子の接続接点
の電圧が基準電圧より高くなるように設定し、比較手段
により上記接続接点の電圧が所定の基準電圧を超えたこ
とを検出すると火災発生と判断することを特徴とする補
償式熱感知器。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3066036A JP2996754B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 補償式熱感知器 |
| FI921037A FI921037A (fi) | 1991-03-29 | 1992-03-10 | Vaermesensor av kompensationstyp |
| AU12808/92A AU645666B2 (en) | 1991-03-29 | 1992-03-11 | Compensation type heat sensor |
| GB9206183A GB2254175B (en) | 1991-03-29 | 1992-03-19 | Compensation type heat sensor |
| CH00942/92A CH689463A5 (fr) | 1991-03-29 | 1992-03-25 | Capteur de chaleur à compensation. |
| DE4209794A DE4209794A1 (de) | 1991-03-29 | 1992-03-26 | Kompensationswaermesensor |
| US07/859,103 US5254975A (en) | 1991-03-29 | 1992-03-27 | Compensation type heat sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3066036A JP2996754B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 補償式熱感知器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04302095A JPH04302095A (ja) | 1992-10-26 |
| JP2996754B2 true JP2996754B2 (ja) | 2000-01-11 |
Family
ID=13304259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3066036A Expired - Lifetime JP2996754B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 補償式熱感知器 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5254975A (ja) |
| JP (1) | JP2996754B2 (ja) |
| AU (1) | AU645666B2 (ja) |
| CH (1) | CH689463A5 (ja) |
| DE (1) | DE4209794A1 (ja) |
| FI (1) | FI921037A (ja) |
| GB (1) | GB2254175B (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06288917A (ja) * | 1993-03-31 | 1994-10-18 | Nohmi Bosai Ltd | 煙式火災感知器 |
| US5450066A (en) * | 1993-09-07 | 1995-09-12 | Simplex Time Recorder Company | Fire alarm heat detector |
| US5539381A (en) * | 1994-11-14 | 1996-07-23 | Sentrol, Inc. | Fixed threshold and rate of rise heat detector with dynamic thermal reference |
| JP3449898B2 (ja) * | 1997-10-16 | 2003-09-22 | 富士通株式会社 | 発光素子駆動回路 |
| JP3708727B2 (ja) * | 1998-10-30 | 2005-10-19 | ホーチキ株式会社 | 火災感知器及び火災検出方法 |
| JP2000258257A (ja) * | 1999-03-04 | 2000-09-22 | Nec Ic Microcomput Syst Ltd | 温度判定方法および装置 |
| US6288638B1 (en) | 1999-05-06 | 2001-09-11 | William P. Tanguay | Heat detector having an increased accuracy alarm temperature threshold and improved low temperature testing capabilities |
| FR2852132B1 (fr) * | 2003-03-03 | 2007-06-22 | Cerburus | Systeme de detection d'incendie ou de surchauffe |
| FR2949630B1 (fr) * | 2009-08-31 | 2019-04-05 | Safran Electrical & Power | Module electronique de commande pour transistor jfet |
| CN102566626B (zh) * | 2010-12-28 | 2014-01-22 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 温度监控电路 |
| TWI452273B (zh) * | 2011-01-06 | 2014-09-11 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | 溫度監控電路 |
| CN102693609A (zh) * | 2011-03-22 | 2012-09-26 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 具有高温报警功能的电子设备 |
| CN105235614A (zh) * | 2015-08-27 | 2016-01-13 | 邹民勇 | 一种汽车自燃报警装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3728702A (en) * | 1969-12-11 | 1973-04-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Temperature alarm utilizing paired positive and negative coefficient thermistors |
| US3686517A (en) * | 1971-09-02 | 1972-08-22 | Gen Electric | Temperature compensation means for electronic circuit |
-
1991
- 1991-03-29 JP JP3066036A patent/JP2996754B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-03-10 FI FI921037A patent/FI921037A/fi unknown
- 1992-03-11 AU AU12808/92A patent/AU645666B2/en not_active Ceased
- 1992-03-19 GB GB9206183A patent/GB2254175B/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-03-25 CH CH00942/92A patent/CH689463A5/fr not_active IP Right Cessation
- 1992-03-26 DE DE4209794A patent/DE4209794A1/de not_active Withdrawn
- 1992-03-27 US US07/859,103 patent/US5254975A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5254975A (en) | 1993-10-19 |
| GB2254175A (en) | 1992-09-30 |
| AU1280892A (en) | 1992-10-01 |
| FI921037A0 (fi) | 1992-03-10 |
| JPH04302095A (ja) | 1992-10-26 |
| AU645666B2 (en) | 1994-01-20 |
| CH689463A5 (fr) | 1999-04-30 |
| DE4209794A1 (de) | 1992-10-01 |
| FI921037A (fi) | 1992-09-30 |
| GB9206183D0 (en) | 1992-05-06 |
| GB2254175B (en) | 1994-11-30 |
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| US3551696A (en) | Oscillating voltage range indicator |
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