JP3258080B2 - 火炎検知装置 - Google Patents
火炎検知装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、種々の炎から放出され
る紫外線を検出して警報を発する火炎検知装置に関する
ものである。
る紫外線を検出して警報を発する火炎検知装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、この種の火炎検知装置として
は、例えば、火災発生時の火炎を検出してブザー音等の
警報を発する火災警報器が知られている。
は、例えば、火災発生時の火炎を検出してブザー音等の
警報を発する火災警報器が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、例えば、従来
の火災警報器としての火炎検知装置には、次のような問
題があった。
の火災警報器としての火炎検知装置には、次のような問
題があった。
【０００４】すなわち、太陽光などの周囲の光の変化に
よって、火災時の炎から発する紫外線の検出感度が変化
してしまい、特に太陽光が強い昼間では、その太陽光に
含まれる紫外線の影響が大きくなって、火災の発生初期
を確実に検知することが難しくなる。また、例えば、太
陽光の影響を回避するために、その太陽光の強さに応じ
て紫外線の検出感度を手動によって調整する構成とした
場合には、その調整作業がきわめて煩わしいものとな
る。
よって、火災時の炎から発する紫外線の検出感度が変化
してしまい、特に太陽光が強い昼間では、その太陽光に
含まれる紫外線の影響が大きくなって、火災の発生初期
を確実に検知することが難しくなる。また、例えば、太
陽光の影響を回避するために、その太陽光の強さに応じ
て紫外線の検出感度を手動によって調整する構成とした
場合には、その調整作業がきわめて煩わしいものとな
る。
【０００５】本発明の目的は、太陽光などの周囲の光の
変化の如何に拘らずに、検出対象の炎を常に確実に検知
することができる火炎検知装置を提供することにある。
変化の如何に拘らずに、検出対象の炎を常に確実に検知
することができる火炎検知装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の火炎検知装置
は、火炎が発する紫外線を検出する紫外線センサと、火
炎周辺の可視光の照度を検出する照度センサと、前記紫
外線センサによる紫外線の検出レベルが所定の感度レベ
ル以上のときに火炎報知信号を出力する火炎識別回路
と、前記照度センサの検出照度と所定の基準照度との大
小関係に応じて、前記火炎識別回路の感度レベルを調整
する感度自動調整回路、前記火炎報知信号に基づいて火
炎の報知動作をする報知器とを備えてなることを特徴と
する。
は、火炎が発する紫外線を検出する紫外線センサと、火
炎周辺の可視光の照度を検出する照度センサと、前記紫
外線センサによる紫外線の検出レベルが所定の感度レベ
ル以上のときに火炎報知信号を出力する火炎識別回路
と、前記照度センサの検出照度と所定の基準照度との大
小関係に応じて、前記火炎識別回路の感度レベルを調整
する感度自動調整回路、前記火炎報知信号に基づいて火
炎の報知動作をする報知器とを備えてなることを特徴と
する。
【０００７】
【作用】本発明の火炎検知装置は、太陽光などの周囲の
光の照度を検出し、その照度に応じて、火炎が発する紫
外線の検出感度を自動的に調整することにより、周囲の
光の変化の如何に拘らず、火炎を確実に検知する。
光の照度を検出し、その照度に応じて、火炎が発する紫
外線の検出感度を自動的に調整することにより、周囲の
光の変化の如何に拘らず、火炎を確実に検知する。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。
明する。
【０００９】図１においてＥは電源電池であり、例えば
９Ｖの乾電池である。３０は定電圧回路であり、これ
は、電池Ｅの電圧が使用によりある程度低下したり外部
要因により多少変動したりしても一定の電源電圧（例え
ばＤＣ５Ｖ）を確保するためのものであり、これには一
般的な定電圧回路が使用されている。また、２はＤＣ−
ＤＣコンバータであり、これは、電源電圧を後述する紫
外線センサ１の駆動電圧（ＤＣ３００Ｖ〜４００Ｖ程
度）にまで昇圧するためのものである。このＤＣ−ＤＣ
コンバータ回路２の消費電流の大きさは、ほぼそのまま
電池Ｅの寿命に影響するため、このコンバータ回路２と
してはできるだけ消費電流の少ないものを使用する。本
例のＤＣ−ＤＣコンバータ回路２は、微分信号を発生し
かつその信号を方形波に整形して出力するパルス発生回
路２ａと、その方形波に基づいてトリガパルスを発生し
かつそのトリガパルスを紫外線センサ１の駆動電圧まで
昇圧する昇圧回路２ｂと、その昇圧回路２ｂにより昇圧
されたトリガパルスを直流化する整流回路２ｃとから構
成されている。
９Ｖの乾電池である。３０は定電圧回路であり、これ
は、電池Ｅの電圧が使用によりある程度低下したり外部
要因により多少変動したりしても一定の電源電圧（例え
ばＤＣ５Ｖ）を確保するためのものであり、これには一
般的な定電圧回路が使用されている。また、２はＤＣ−
ＤＣコンバータであり、これは、電源電圧を後述する紫
外線センサ１の駆動電圧（ＤＣ３００Ｖ〜４００Ｖ程
度）にまで昇圧するためのものである。このＤＣ−ＤＣ
コンバータ回路２の消費電流の大きさは、ほぼそのまま
電池Ｅの寿命に影響するため、このコンバータ回路２と
してはできるだけ消費電流の少ないものを使用する。本
例のＤＣ−ＤＣコンバータ回路２は、微分信号を発生し
かつその信号を方形波に整形して出力するパルス発生回
路２ａと、その方形波に基づいてトリガパルスを発生し
かつそのトリガパルスを紫外線センサ１の駆動電圧まで
昇圧する昇圧回路２ｂと、その昇圧回路２ｂにより昇圧
されたトリガパルスを直流化する整流回路２ｃとから構
成されている。
【００１０】紫外線センサ（ＵＶ管）１は、炎や太陽光
等に含まれる紫外線を感知して放電し、整流回路２ｃの
中のコンデンサにチャージされていた電荷で放電電流が
流れる。この紫外線センサ１としては、例えば、浜松ホ
トニクス株式会社製のＵＶｔｒｏｎ−Ｒ２８６８（登録
商標）を用いることができる。３は、紫外線センサ１に
流れる放電電流をパルス電圧の信号Ｐ１にして出力する
ための回路であり、抵抗ＲとコンデンサＣとによって構
成されている。この回路３の出力信号は、インバータ４
により方形波に反転されて検出信号Ｐ２（図３参照）と
される。
等に含まれる紫外線を感知して放電し、整流回路２ｃの
中のコンデンサにチャージされていた電荷で放電電流が
流れる。この紫外線センサ１としては、例えば、浜松ホ
トニクス株式会社製のＵＶｔｒｏｎ−Ｒ２８６８（登録
商標）を用いることができる。３は、紫外線センサ１に
流れる放電電流をパルス電圧の信号Ｐ１にして出力する
ための回路であり、抵抗ＲとコンデンサＣとによって構
成されている。この回路３の出力信号は、インバータ４
により方形波に反転されて検出信号Ｐ２（図３参照）と
される。
【００１１】ところで、紫外線センサ１が紫外線を感知
したときに出力するパルス信号Ｐ１のパルス間隔は、紫
外線の検出量が多量である程狭くなる。したがって、検
出信号Ｐ２は、紫外線の検出量が多い程、断続的に
“Ｌ”レベルとなる間隔が狭くなる。
したときに出力するパルス信号Ｐ１のパルス間隔は、紫
外線の検出量が多量である程狭くなる。したがって、検
出信号Ｐ２は、紫外線の検出量が多い程、断続的に
“Ｌ”レベルとなる間隔が狭くなる。
【００１２】５０は火炎識別回路であり、これは、検出
信号Ｐ２のパルス間隔から、火炎発生の有無を識別する
回路である。この火炎識別回路５０は、図２に示すよう
に、ゲートタイマ５０ａ，リセットタイマ５０ｂ，カウ
ンタ５０ｃ，カウント検知タイマ５０ｄ，出力タイマ５
０ｅとによって構成されている。この回路５０の機能を
図３の波形図を用いて説明する。
信号Ｐ２のパルス間隔から、火炎発生の有無を識別する
回路である。この火炎識別回路５０は、図２に示すよう
に、ゲートタイマ５０ａ，リセットタイマ５０ｂ，カウ
ンタ５０ｃ，カウント検知タイマ５０ｄ，出力タイマ５
０ｅとによって構成されている。この回路５０の機能を
図３の波形図を用いて説明する。
【００１３】ゲートタイマ５０ａは、検出信号Ｐ２に基
づいて信号Ｐ３およびＰ４を出力する。その出力信号Ｐ
３は、検出信号Ｐ２が“Ｌ”となった時に立ち下がっ
て、所定のタイマ時間Ｔ１秒後に立ち上がる。したがっ
て、断続的に“Ｌ”レベルとなる検出信号Ｐ２の間隔が
タイマ時間Ｔ１秒以内となったときに、検出信号Ｐ３は
“Ｌ”の状態を維持する。一方、信号Ｐ４は、信号Ｐ３
を反転した波形となる。なお、タイマ時間Ｔ１は、後述
する感度自動調整回路４０により調整される。リセット
タイマ５０ｂは、検出信号Ｐ２に基づいて信号Ｐ５を出
力する。その出力信号Ｐ５は、検出信号Ｐ２が“Ｌ”と
なった時に立ち下がって、所定のタイマ時間Ｔ２秒後に
立ち上がる。そして、その出力信号Ｐ５は、タイマ時間
Ｔ２後に立ち上がってから、検出信号Ｐ２が再び“Ｌ”
となることにより、立ち下がってＴ２秒経過後に立ち上
がる。なお、タイマ時間Ｔ２は、後述する感度自動調整
回路４０により調整される。
づいて信号Ｐ３およびＰ４を出力する。その出力信号Ｐ
３は、検出信号Ｐ２が“Ｌ”となった時に立ち下がっ
て、所定のタイマ時間Ｔ１秒後に立ち上がる。したがっ
て、断続的に“Ｌ”レベルとなる検出信号Ｐ２の間隔が
タイマ時間Ｔ１秒以内となったときに、検出信号Ｐ３は
“Ｌ”の状態を維持する。一方、信号Ｐ４は、信号Ｐ３
を反転した波形となる。なお、タイマ時間Ｔ１は、後述
する感度自動調整回路４０により調整される。リセット
タイマ５０ｂは、検出信号Ｐ２に基づいて信号Ｐ５を出
力する。その出力信号Ｐ５は、検出信号Ｐ２が“Ｌ”と
なった時に立ち下がって、所定のタイマ時間Ｔ２秒後に
立ち上がる。そして、その出力信号Ｐ５は、タイマ時間
Ｔ２後に立ち上がってから、検出信号Ｐ２が再び“Ｌ”
となることにより、立ち下がってＴ２秒経過後に立ち上
がる。なお、タイマ時間Ｔ２は、後述する感度自動調整
回路４０により調整される。
【００１４】カウンタ５０ｃは、信号Ｐ３およびＰ５を
入力して信号Ｐ６を出力する。その出力信号Ｐ６は、信
号Ｐ５が“Ｌ”レベルの時に信号Ｐ３が立ち上がること
により立ち下がり、そして信号Ｐ５が立ち上がることに
よって立ち上がる。カウント検知タイマ５０ｄは、信号
Ｐ４，Ｐ５およびＰ６を入力して信号Ｐ７を出力する。
その出力信号Ｐ７は、信号Ｐ４およびＰ６が共に“Ｈ”
レベルである時に信号Ｐ５が立ち上がることにより立ち
上がり、そして信号Ｐ４が立ち下がることにより立ち下
がる。また、この信号Ｐ７は、それが立ち上がってから
所定のタイマ時間Ｔ３の間に信号Ｐ４の立ち下がりがな
かったときは、そのタイマ時間Ｔ３後に自動的に立ち下
がる。出力タイマ５０ｅは、信号Ｐ２およびＰ７を入力
して信号Ｐ８を出力する。その出力信号Ｐ８は、信号Ｐ
７が“Ｈ”レベルの時に信号Ｐ２が立ち上がることによ
り立ち上がり、そして、このタイマ５０ｅに設定されて
いる所定のタイマ時間Ｔ４秒後に立ち下がる。
入力して信号Ｐ６を出力する。その出力信号Ｐ６は、信
号Ｐ５が“Ｌ”レベルの時に信号Ｐ３が立ち上がること
により立ち下がり、そして信号Ｐ５が立ち上がることに
よって立ち上がる。カウント検知タイマ５０ｄは、信号
Ｐ４，Ｐ５およびＰ６を入力して信号Ｐ７を出力する。
その出力信号Ｐ７は、信号Ｐ４およびＰ６が共に“Ｈ”
レベルである時に信号Ｐ５が立ち上がることにより立ち
上がり、そして信号Ｐ４が立ち下がることにより立ち下
がる。また、この信号Ｐ７は、それが立ち上がってから
所定のタイマ時間Ｔ３の間に信号Ｐ４の立ち下がりがな
かったときは、そのタイマ時間Ｔ３後に自動的に立ち下
がる。出力タイマ５０ｅは、信号Ｐ２およびＰ７を入力
して信号Ｐ８を出力する。その出力信号Ｐ８は、信号Ｐ
７が“Ｈ”レベルの時に信号Ｐ２が立ち上がることによ
り立ち上がり、そして、このタイマ５０ｅに設定されて
いる所定のタイマ時間Ｔ４秒後に立ち下がる。
【００１５】このような火炎識別回路５０は、火炎の発
生時に次のように作動する。まず、火炎の発生により、
紫外線センサ１から出力されるパルス信号Ｐ１のパルス
間隔がＴ１秒以内となり、信号Ｐ３が“Ｌ”状態に維持
されると共に、信号Ｐ４およびＰ６が“Ｈ”状態に維持
される。そして、信号Ｐ４およびＰ６が共に“Ｈ”状態
の時に信号Ｐ５が立ち上がることによって、信号Ｐ７が
立ち上がり、そしてカウント検知タイマ５０ｄのタイマ
時間Ｔ３だけ“Ｈ”状態を継続する。そして、このよう
に“Ｈ”状態を継続している信号Ｐ７が出力タイマ５０
ｅに入力されているときに、信号Ｐ２が“Ｈ”レベルと
なることにより、出力タイマ５０ｅの出力信号Ｐ８が立
ち上がり、それが火炎検知警報出力回路５に入力され
る。
生時に次のように作動する。まず、火炎の発生により、
紫外線センサ１から出力されるパルス信号Ｐ１のパルス
間隔がＴ１秒以内となり、信号Ｐ３が“Ｌ”状態に維持
されると共に、信号Ｐ４およびＰ６が“Ｈ”状態に維持
される。そして、信号Ｐ４およびＰ６が共に“Ｈ”状態
の時に信号Ｐ５が立ち上がることによって、信号Ｐ７が
立ち上がり、そしてカウント検知タイマ５０ｄのタイマ
時間Ｔ３だけ“Ｈ”状態を継続する。そして、このよう
に“Ｈ”状態を継続している信号Ｐ７が出力タイマ５０
ｅに入力されているときに、信号Ｐ２が“Ｈ”レベルと
なることにより、出力タイマ５０ｅの出力信号Ｐ８が立
ち上がり、それが火炎検知警報出力回路５に入力され
る。
【００１６】その火炎検知警報発信回路５は、“Ｈ”レ
ベルの信号Ｐ８を入力することにより、パルス信号Ｐ９
（図３参照）を報知器用発信回路６に出力し、これによ
り、その発信回路６が報知用ブザー７や外部ブザー８
（報知手段）を駆動して、火炎の発生を知らせる。
ベルの信号Ｐ８を入力することにより、パルス信号Ｐ９
（図３参照）を報知器用発信回路６に出力し、これによ
り、その発信回路６が報知用ブザー７や外部ブザー８
（報知手段）を駆動して、火炎の発生を知らせる。
【００１７】また、図１中の９は電池電圧低下検出回路
であり、これは、電源電池Ｅの電圧が低下した場合にそ
の低下を検知するものである。また、１０は電池電圧低
下警報発信回路であり、これは、電池電圧低下検出回路
９により電池Ｅ電圧の低下が検出された時に、報知器用
発信回路６を介して、報知用ブザー７や外部ブザー８を
駆動することにより、警報音を発生させる。
であり、これは、電源電池Ｅの電圧が低下した場合にそ
の低下を検知するものである。また、１０は電池電圧低
下警報発信回路であり、これは、電池電圧低下検出回路
９により電池Ｅ電圧の低下が検出された時に、報知器用
発信回路６を介して、報知用ブザー７や外部ブザー８を
駆動することにより、警報音を発生させる。
【００１８】次に、前述した火炎識別回路５０における
ゲートタイマ５０ａおよびリセットタイマ５０ｂのタイ
マ時間Ｔ１およびＴ２を調整する感度自動調整回路４０
について説明する。
ゲートタイマ５０ａおよびリセットタイマ５０ｂのタイ
マ時間Ｔ１およびＴ２を調整する感度自動調整回路４０
について説明する。
【００１９】この調整回路４０は、比較回路４０ａ，ヒ
ステリシス反転回路４０ｂおよび感度レベル切換えスイ
ッチ回路４０ｃとからなり、スイッチ回路４０ｃのスイ
ッチＳＷ１〜ＳＷ５のスイッチ動作の組合わせによっ
て、タイマ時間Ｔ１およびＴ２がそれぞれ４段階的に調
整される。本実施例の場合は、照度センサ（ＣｄＳセ
ル）６０によって検出される火炎検出範囲内の照度に基
づいて、その検出照度が「Ａ」５０Ｌｘを基準としてそ
れ以下のときとそれ以上のとき、および「Ｂ」５００Ｌ
ｘを基準としてそれ以下のときとそれ以上のときの４つ
の状態に応じてタイマ時間Ｔ１およびＴ２が調整され
る。その照度センサ６０は図４に示すような照度−抵抗
値特性をもち（図４の縦，横軸ともに対数である）、照
度が５０Ｌｘのときに約１３ｋΩの抵抗値を示し、それ
が５００Ｌｘのときに約２．１ｋΩの抵抗値を示す。そ
こで、照度の基準が異なる「Ａ」，「Ｂ」の状態に分け
て説明する。
ステリシス反転回路４０ｂおよび感度レベル切換えスイ
ッチ回路４０ｃとからなり、スイッチ回路４０ｃのスイ
ッチＳＷ１〜ＳＷ５のスイッチ動作の組合わせによっ
て、タイマ時間Ｔ１およびＴ２がそれぞれ４段階的に調
整される。本実施例の場合は、照度センサ（ＣｄＳセ
ル）６０によって検出される火炎検出範囲内の照度に基
づいて、その検出照度が「Ａ」５０Ｌｘを基準としてそ
れ以下のときとそれ以上のとき、および「Ｂ」５００Ｌ
ｘを基準としてそれ以下のときとそれ以上のときの４つ
の状態に応じてタイマ時間Ｔ１およびＴ２が調整され
る。その照度センサ６０は図４に示すような照度−抵抗
値特性をもち（図４の縦，横軸ともに対数である）、照
度が５０Ｌｘのときに約１３ｋΩの抵抗値を示し、それ
が５００Ｌｘのときに約２．１ｋΩの抵抗値を示す。そ
こで、照度の基準が異なる「Ａ」，「Ｂ」の状態に分け
て説明する。
【００２０】「Ａ」照度５０Ｌｘを基準とするとき このときは、予め、比較回路４０ａのスイッチＳＷ６を
手動または自動的に図に示すような可変抵抗ＶＲ１側に
切換えておくと共に、それに連動させてスイッチ回路４
０ｃのスイッチＳＷ５を抵抗Ｒ１６側に切換えておく。
これにより、比較回路４０ａの比較器４１は、
手動または自動的に図に示すような可変抵抗ＶＲ１側に
切換えておくと共に、それに連動させてスイッチ回路４
０ｃのスイッチＳＷ５を抵抗Ｒ１６側に切換えておく。
これにより、比較回路４０ａの比較器４１は、
【００２１】
【外１】
【００２２】となり、
【００２３】
【外２】
【００２４】となる。ここで、ＶＡは、抵抗Ｒ２および
Ｒ３の分岐点Ａ（図１参照）の電圧である。そして、照
度センサ６０の抵抗Ｒｃｄｓが１３ｋΩのときつまり検
出照度が５０Ｌｘのときを境にして、検出照度が５０Ｌ
ｘ以下のときにＥ１＞Ｅ２となって比較器４１の出力が
“Ｌ”電圧となり、一方、検出照度が５０Ｌｘ以上とき
にＥ１＜Ｅ２となって、比較器４１の出力が“Ｈ”電圧
となる。このように５０Ｌｘを基準として比較器４１を
作動させるために、Ｒ１＝３３０ｋΩ，Ｒ２＝Ｒ３＝１
０ｋΩ，ＶＲ１＝１３ｋΩに設定され、電圧Ｅ１および
Ｅ２の関係が図５（縦，横軸ともに対数）に示すように
定められている。なお、Ｃ１およびＣ２は入力ノイズを
カットするコンデンサであり、Ｒ４およびＲ５は比較器
４１の保護用抵抗である。しかして、感度自動調整回路
４０は、照度が５０Ｌｘを越えるか否かに応じて次のよ
うに動作する。
Ｒ３の分岐点Ａ（図１参照）の電圧である。そして、照
度センサ６０の抵抗Ｒｃｄｓが１３ｋΩのときつまり検
出照度が５０Ｌｘのときを境にして、検出照度が５０Ｌ
ｘ以下のときにＥ１＞Ｅ２となって比較器４１の出力が
“Ｌ”電圧となり、一方、検出照度が５０Ｌｘ以上とき
にＥ１＜Ｅ２となって、比較器４１の出力が“Ｈ”電圧
となる。このように５０Ｌｘを基準として比較器４１を
作動させるために、Ｒ１＝３３０ｋΩ，Ｒ２＝Ｒ３＝１
０ｋΩ，ＶＲ１＝１３ｋΩに設定され、電圧Ｅ１および
Ｅ２の関係が図５（縦，横軸ともに対数）に示すように
定められている。なお、Ｃ１およびＣ２は入力ノイズを
カットするコンデンサであり、Ｒ４およびＲ５は比較器
４１の保護用抵抗である。しかして、感度自動調整回路
４０は、照度が５０Ｌｘを越えるか否かに応じて次のよ
うに動作する。
【００２５】「Ａ−１」照度が５０Ｌｘ以下の場合 上述したように、比較器４１の出力信号が“Ｌ”電圧と
なり、ヒステリシス反転回路４０ｂがスイッチ回路４０
ｃのスイッチＳＷ１，ＳＷ４をオンさせる。
なり、ヒステリシス反転回路４０ｂがスイッチ回路４０
ｃのスイッチＳＷ１，ＳＷ４をオンさせる。
【００２６】その回路４０ｂは、比較器４１の出力
“Ｈ”および“Ｌ”電圧をチャタリングなしに反転する
ものであり、オペアンプ４２にヒステリシスをもたせた
インバータ回路となっている。すなわち、オペアンプ４
２は、図７に示すように、比較器４１からの入力電圧Ｖ
ｉｎが下から上がっていった場合のしきい値ＵＴＰ（Ｕ
ｐｐｅｒ Ｔｒｉｐ Ｐｏｉｎｔ）と、その入力電圧Ｖ
ｉｎが上から下がってきたときのしきい値ＬＴＰ（Ｌｏ
ｗｅｒ Ｔｒｉｐ Ｐｏｉｎｔ）がそれぞれ下式（１）
および（２）によって表わされる。
“Ｈ”および“Ｌ”電圧をチャタリングなしに反転する
ものであり、オペアンプ４２にヒステリシスをもたせた
インバータ回路となっている。すなわち、オペアンプ４
２は、図７に示すように、比較器４１からの入力電圧Ｖ
ｉｎが下から上がっていった場合のしきい値ＵＴＰ（Ｕ
ｐｐｅｒ Ｔｒｉｐ Ｐｏｉｎｔ）と、その入力電圧Ｖ
ｉｎが上から下がってきたときのしきい値ＬＴＰ（Ｌｏ
ｗｅｒ Ｔｒｉｐ Ｐｏｉｎｔ）がそれぞれ下式（１）
および（２）によって表わされる。
【００２７】
【数１】
【００２８】
【数２】
【００２９】ここで、ＶＯＨは入力電圧Ｖｉｎの“Ｈ”
電圧、ＶＯＬは入力電圧Ｖｉｎの“Ｌ”電圧である。本
実施例では、Ｒ９＝１１０ｋΩ，Ｒ１１＝８２ｋΩ，Ｒ
１２＝４７０ｋΩ，ＶＯＨ＝４Ｖ，ＶＯＬ＝０Ｖ〜５０
ｍＶとすることにより、ＵＴＰ＝１．１６Ｖ，ＬＴＰ＝
０〜０．０１４５Ｖとなった。ところが、抵抗Ｒ８，Ｒ
９によって、
電圧、ＶＯＬは入力電圧Ｖｉｎの“Ｌ”電圧である。本
実施例では、Ｒ９＝１１０ｋΩ，Ｒ１１＝８２ｋΩ，Ｒ
１２＝４７０ｋΩ，ＶＯＨ＝４Ｖ，ＶＯＬ＝０Ｖ〜５０
ｍＶとすることにより、ＵＴＰ＝１．１６Ｖ，ＬＴＰ＝
０〜０．０１４５Ｖとなった。ところが、抵抗Ｒ８，Ｒ
９によって、
【００３０】
【外３】
【００３１】が加えられるため、その電圧分がＵＴＰお
よびＬＴＰに加算されることになる。例えば、Ｅ3 ＝５
Ｖ，Ｒ８＝５．１ＭΩ，Ｒ９＝１１０ｋΩとした場合に
は、０．１０５５Ｖが加算されて、ＵＴＰ＝１．２６
Ｖ，ＬＴＰ＝０．１０５５〜０．１２Ｖとなり、オペア
ンプ４２は、その反転入力端の電圧が０．１０５５〜
０．１２Ｖ以下のときに出力電圧Ｖｏｕｔを“Ｈ”とす
ることになる。ここで、Ｅ3は定電圧回路３０の出力電
圧であり、また図１中のＲ１０は入力保護抵抗、Ｃ３は
ノイズカットコンデンサである。
よびＬＴＰに加算されることになる。例えば、Ｅ3 ＝５
Ｖ，Ｒ８＝５．１ＭΩ，Ｒ９＝１１０ｋΩとした場合に
は、０．１０５５Ｖが加算されて、ＵＴＰ＝１．２６
Ｖ，ＬＴＰ＝０．１０５５〜０．１２Ｖとなり、オペア
ンプ４２は、その反転入力端の電圧が０．１０５５〜
０．１２Ｖ以下のときに出力電圧Ｖｏｕｔを“Ｈ”とす
ることになる。ここで、Ｅ3は定電圧回路３０の出力電
圧であり、また図１中のＲ１０は入力保護抵抗、Ｃ３は
ノイズカットコンデンサである。
【００３２】結局、照度が５０Ｌｘ以下の場合は、オペ
アンプ４２の出力が“Ｈ”電圧となって、抵抗Ｒ１３お
よびＲ１４を介してスイッチ回路４０ｃのスイッチＳＷ
１，ＳＷ４がオンとなる。これにより、抵抗Ｒ１９とコ
ンデンサＣ５による時定数ＲＣによりゲートタイマ５０
ａのタイマ時間Ｔ１が定まり、また、抵抗Ｒ１５とコン
デンサＣ４による時定数ＲＣによりリセットタイマ５０
ｂのタイマ時間Ｔ２が定まる。本例では、このときのタ
イマ時間Ｔ１を１〜１．７５秒とし、タイマ時間Ｔ２を
０．５秒（または、０．１〜０．５秒）とした。
アンプ４２の出力が“Ｈ”電圧となって、抵抗Ｒ１３お
よびＲ１４を介してスイッチ回路４０ｃのスイッチＳＷ
１，ＳＷ４がオンとなる。これにより、抵抗Ｒ１９とコ
ンデンサＣ５による時定数ＲＣによりゲートタイマ５０
ａのタイマ時間Ｔ１が定まり、また、抵抗Ｒ１５とコン
デンサＣ４による時定数ＲＣによりリセットタイマ５０
ｂのタイマ時間Ｔ２が定まる。本例では、このときのタ
イマ時間Ｔ１を１〜１．７５秒とし、タイマ時間Ｔ２を
０．５秒（または、０．１〜０．５秒）とした。
【００３３】「 Ａ−２」照度が５０Ｌｘを越えた場合 この場合には、上述したように、比較器４１の出力が
“Ｈ”電圧となり、抵抗Ｒ６およびＲ７を介してスイッ
チ回路４０ｃのスイッチＳＷ３およびＳＷ２がオンとな
る。したがって、抵抗Ｒ１８とコンデンサＣ５による時
定数ＲＣによりゲートタイマ５０ａのタイマ時間Ｔ１が
定まり、また、抵抗Ｒ１６とコンデンサＣ４による時定
数ＲＣによりリセットタイマ５０ｂのタイマ時間Ｔ２が
定まる。本例では、このときのタイマ時間Ｔ１を０．５
秒（または、０．１〜０．５秒）とし、タイマ時間Ｔ２
を１〜５秒とした。
“Ｈ”電圧となり、抵抗Ｒ６およびＲ７を介してスイッ
チ回路４０ｃのスイッチＳＷ３およびＳＷ２がオンとな
る。したがって、抵抗Ｒ１８とコンデンサＣ５による時
定数ＲＣによりゲートタイマ５０ａのタイマ時間Ｔ１が
定まり、また、抵抗Ｒ１６とコンデンサＣ４による時定
数ＲＣによりリセットタイマ５０ｂのタイマ時間Ｔ２が
定まる。本例では、このときのタイマ時間Ｔ１を０．５
秒（または、０．１〜０．５秒）とし、タイマ時間Ｔ２
を１〜５秒とした。
【００３４】「Ｂ」照度５００Ｌｘを基準とするとき このときは、予め、比較回路４０ａのスイッチＳＷ６を
手動または自動的に可変抵抗ＶＲ２側に切換えておくと
共に、それに連動させてスイッチ回路４０ｃのスイッチ
ＳＷ５を抵抗Ｒ１７側に切換えておく。これにより、比
較回路４０ａの比較器４１は、
手動または自動的に可変抵抗ＶＲ２側に切換えておくと
共に、それに連動させてスイッチ回路４０ｃのスイッチ
ＳＷ５を抵抗Ｒ１７側に切換えておく。これにより、比
較回路４０ａの比較器４１は、
【００３５】
【外４】
【００３６】となり、
【００３７】
【外５】
【００３８】となる。そして、照度センサ６０の抵抗Ｒ
ｃｄｓが２．１ｋΩのときつまり検出照度が５００Ｌｘ
のときを境にして、検出照度が５００Ｌｘ以下のときに
Ｅ１＞Ｅ２となって、比較器４１の出力が“Ｌ”電圧と
なり、一方、検出照度が５００Ｌｘ以上のときにＥ１＜
Ｅ２となって、比較器４１の出力が“Ｈ”電圧となる。
このように５００Ｌｘを基準として比較器４１を作動さ
せるために、ＶＲ２＝２．１ｋΩとされて、電圧Ｅ１お
よびＥ２の関係が図６（縦，横軸ともに対数）に示すよ
うに定められている。しかして、感度自動調整回路４０
は、照度が５００Ｌｘを越えるか否かに応じて次のよう
に動作する。
ｃｄｓが２．１ｋΩのときつまり検出照度が５００Ｌｘ
のときを境にして、検出照度が５００Ｌｘ以下のときに
Ｅ１＞Ｅ２となって、比較器４１の出力が“Ｌ”電圧と
なり、一方、検出照度が５００Ｌｘ以上のときにＥ１＜
Ｅ２となって、比較器４１の出力が“Ｈ”電圧となる。
このように５００Ｌｘを基準として比較器４１を作動さ
せるために、ＶＲ２＝２．１ｋΩとされて、電圧Ｅ１お
よびＥ２の関係が図６（縦，横軸ともに対数）に示すよ
うに定められている。しかして、感度自動調整回路４０
は、照度が５００Ｌｘを越えるか否かに応じて次のよう
に動作する。
【００３９】「Ｂ−１」照度が５００Ｌｘ以下の場合 上述したように、比較器４１の出力が“Ｌ”電圧とな
り、これにより、オペアンプ４２の出力が“Ｈ”電圧と
なって、スイッチ回路４０ｃのスイッチＳＷ１，ＳＷ４
がオンとなる。したがって、前述した「Ａ−１」の場合
と同様に、抵抗Ｒ１９とコンデンサＣ５による時定数Ｒ
Ｃによりゲートタイマ５０ａのタイマ時間Ｔ１が定ま
り、また、抵抗Ｒ１５とコンデンサＣ４による時定数Ｒ
Ｃによりリセットタイマ５０ｂのタイマ時間Ｔ２が定ま
る。
り、これにより、オペアンプ４２の出力が“Ｈ”電圧と
なって、スイッチ回路４０ｃのスイッチＳＷ１，ＳＷ４
がオンとなる。したがって、前述した「Ａ−１」の場合
と同様に、抵抗Ｒ１９とコンデンサＣ５による時定数Ｒ
Ｃによりゲートタイマ５０ａのタイマ時間Ｔ１が定ま
り、また、抵抗Ｒ１５とコンデンサＣ４による時定数Ｒ
Ｃによりリセットタイマ５０ｂのタイマ時間Ｔ２が定ま
る。
【００４０】「 Ｂ−２」照度が５００Ｌｘを越えた場合 上述したように、比較器４１の出力が“Ｈ”電圧とな
り、抵抗Ｒ６およびＲ７を介してスイッチ回路４０ｃの
スイッチＳＷ３およびＳＷ２がオンとなる。したがっ
て、前述した「Ａ−２」の場合と同様に、抵抗Ｒ１８とコ
ンデンサＣ５による時定数ＲＣによりゲートタイマ５０
ａのタイマ時間Ｔ１が定まる。また、スイッチＳＷ５が
抵抗Ｒ１７側に切換えられているため、抵抗Ｒ１７とコ
ンデンサＣ４による時定数ＲＣによりリセットタイマ５
０ｂのタイマ時間Ｔ２が定まる。本例では、このときの
タイマ時間Ｔ２を６〜３０秒とした。
り、抵抗Ｒ６およびＲ７を介してスイッチ回路４０ｃの
スイッチＳＷ３およびＳＷ２がオンとなる。したがっ
て、前述した「Ａ−２」の場合と同様に、抵抗Ｒ１８とコ
ンデンサＣ５による時定数ＲＣによりゲートタイマ５０
ａのタイマ時間Ｔ１が定まる。また、スイッチＳＷ５が
抵抗Ｒ１７側に切換えられているため、抵抗Ｒ１７とコ
ンデンサＣ４による時定数ＲＣによりリセットタイマ５
０ｂのタイマ時間Ｔ２が定まる。本例では、このときの
タイマ時間Ｔ２を６〜３０秒とした。
【００４１】以上の「Ａ−１」，「Ａ−２」，「Ｂ−
１」および「Ｂ−２」のそれぞれの状態において定まる
タイマ時間Ｔ１およびＴ２をまとめると次のとおりであ
る。
１」および「Ｂ−２」のそれぞれの状態において定まる
タイマ時間Ｔ１およびＴ２をまとめると次のとおりであ
る。
【００４２】「Ａ−１」の場合： Ｔ１＝１〜１．７５
秒 Ｔ２＝０．５秒（または０．１〜０．５秒） 「Ａ−２」の場合： Ｔ１＝０．５秒（または０．１〜
０．５秒） Ｔ２＝１〜５秒 「Ｂ−１」の場合： Ｔ１＝１〜１．７５秒 Ｔ２＝０．５秒（または０．１〜０．５秒） 「Ｂ−２」の場合： Ｔ１＝０．５秒（または０．１〜
０．５秒） Ｔ２＝６〜３０秒 なお、カウント検出タイマ５０ｄのタイマ時間Ｔ３は２
２秒（または２０〜４０秒）、出力タイマ５０ｅのタイ
マ時間は３秒以上とした。
秒 Ｔ２＝０．５秒（または０．１〜０．５秒） 「Ａ−２」の場合： Ｔ１＝０．５秒（または０．１〜
０．５秒） Ｔ２＝１〜５秒 「Ｂ−１」の場合： Ｔ１＝１〜１．７５秒 Ｔ２＝０．５秒（または０．１〜０．５秒） 「Ｂ−２」の場合： Ｔ１＝０．５秒（または０．１〜
０．５秒） Ｔ２＝６〜３０秒 なお、カウント検出タイマ５０ｄのタイマ時間Ｔ３は２
２秒（または２０〜４０秒）、出力タイマ５０ｅのタイ
マ時間は３秒以上とした。
【００４３】しかして、このようにタイマ時間Ｔ１およ
びＴ２を照度に応じて調整することにより、太陽光など
の周囲の光の影響を回避するように、火炎の検出感度が
調整されることになる。
びＴ２を照度に応じて調整することにより、太陽光など
の周囲の光の影響を回避するように、火炎の検出感度が
調整されることになる。
【００４４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の火炎検知
装置は、太陽光などの周囲の光の照度を検出し、その照
度に応じて、火炎が発する紫外線の検出感度を自動的に
調整する構成であるから、周囲の光の変化の如何に拘ら
ず、火炎を確実に検知することができる。
装置は、太陽光などの周囲の光の照度を検出し、その照
度に応じて、火炎が発する紫外線の検出感度を自動的に
調整する構成であるから、周囲の光の変化の如何に拘ら
ず、火炎を確実に検知することができる。
【図１】本発明の一実施例を示す回路構成図である。
【図２】図１に示す火炎識別回路５０の回路構成図であ
る。
る。
【図３】図１に示す火炎識別回路５０の動作を説明する
ためのタイムチャートである。
ためのタイムチャートである。
【図４】図１に示す紫外線センサの作動特性の説明図で
ある。
ある。
【図５】図１に示す比較回路中の比較器の一の切換え設
定状態における作動説明図である。
定状態における作動説明図である。
【図６】図１に示す比較回路中の比較器の他の切換え設
定状態における作動説明図である。
定状態における作動説明図である。
【図７】図１に示すヒステリシス反転回路の作動原理の
説明図である。
説明図である。
１ 紫外線センサ ７，８ ブザー（報知器） ４０ 感度自動調整回路 ５０ 火炎識別回路 ６０ 照度センサ
Claims (4)
- 【請求項１】 火炎が発する紫外線を検出する紫外線セ
ンサと、 火炎周辺の可視光の照度を検出する照度センサと、 前記紫外線センサによる紫外線の検出レベルが所定の感
度レベル以上のときに火炎報知信号を出力する火炎識別
回路と、 前記照度センサの検出照度と所定の基準照度との大小関
係に応じて、前記火炎識別回路の感度レベルを調整する
感度自動調整回路、 前記火炎報知信号に基づいて火炎の報知動作をする報知
器とを備えてなることを特徴とする火炎検知装置。 - 【請求項２】 前記基準照度の変更が可能な変更手段を
備えたことを特徴とする請求項１に記載の火炎検知装
置。 - 【請求項３】 前記感度自動調整回路は、前記変更手段
によって変更される前記基準照度に応じて、前記感度レ
ベルの調整度合を変更することを特徴とする請求項２に
記載の火炎検知装置。 - 【請求項４】 前記紫外線センサは、紫外線の検出レベ
ルが大になる程間隔が小さくなるパルス信号を出力し、 前記火炎識別回路は、感度レベルとして設定される所定
のタイマ時間内に、前記パルス信号が連続して所定数以
上出力されたときに火炎報知信号を出力し、 前記感度自動調整回路は、前記照度センサの検出照度と
所定の基準照度との大小関係に応じて前記タイマ時間を
調整することを特徴とする請求項１から３のいずれかに
記載の火炎検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22738392A JP3258080B2 (ja) | 1992-08-26 | 1992-08-26 | 火炎検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22738392A JP3258080B2 (ja) | 1992-08-26 | 1992-08-26 | 火炎検知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0676184A JPH0676184A (ja) | 1994-03-18 |
| JP3258080B2 true JP3258080B2 (ja) | 2002-02-18 |
Family
ID=16859958
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22738392A Expired - Fee Related JP3258080B2 (ja) | 1992-08-26 | 1992-08-26 | 火炎検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3258080B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5781327B2 (ja) * | 2011-02-28 | 2015-09-16 | 能美防災株式会社 | 放火抑止システム |
| JP6508772B2 (ja) | 2015-05-26 | 2019-05-08 | アズビル株式会社 | 火炎検出システム |
-
1992
- 1992-08-26 JP JP22738392A patent/JP3258080B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0676184A (ja) | 1994-03-18 |
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