JP3627965B2 - 火災警報機能付きガス漏れ警報器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は火災警報機能付きガス漏れ警報器に係わり、特に、火災及びガス漏れを検出して識別可能にその旨を伝える警報する火災警報機能付きガス漏れ警報器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の火災警報機能付きガス漏れ警報器としては、同じハウジング内に雰囲気温度を検出する温度検出回路と、雰囲気中に含まれるメタンなどの可燃性ガスのガス濃度を検出するガス検出回路とを設け、両者が検出した雰囲気温度又はガス濃度が、それぞれに対応して設定された警報値を越えたときに、火災又はガス漏れが発生したことを検出して識別可能にその旨を伝える警報を発生するものがあった。
【０００３】
また、ガス検出回路としては一般に半導体ガスセンサが使用されており、この半導体ガスセンサは、金属酸化物（ＳｎＯ２、ＺｎＯ等）を主成分とし、該金属酸化物表面で生ずる可燃性ガスの吸脱着現象による半導体ガスセンサの抵抗値の変化を計測することによりガス濃度を検出するものである。
【０００４】
上述した半導体ガスセンサは、雰囲気温度に依存してその抵抗値が変動してしまう。そこで従来より、上記温度検出回路により検出された雰囲気温度を用いて抵抗値の変動分を補正し、ガス検出回路の信頼性を向上させるとともに、火災を検出するための温度検出回路を利用して上述した補正を行うことにより、補正用の温度検出回路を別途に設ける必要をなくし部品点数を減少させコストダウン及び省スペース化を図った火災警報機能付きガス漏れ警報器が知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、火災警報機能付きガス漏れ警報器内に設けられたガス検出回路として上述した半導体ガスセンサを使用した場合、主成分である金属酸化物を可燃性ガスの吸着脱が容易な温度（２００〜４００［℃］）に加熱するためにヒータを設ける必要がある。従って、このような火災警報機能付きガス漏れ警報器は、ヒータを加熱するために大きな電力を必要とするため、電池電源を使用すると電池の消耗が早く電池交換の頻度が高く非常に手間がかかる。そこで、商用交流電源をトランスにより降圧した後、整流して得た直流電源から電源供給を受ける場合が多い。
【０００６】
このような火災警報機能付きガス漏れ警報器を長年しようすると、上述したトランスにほこりや塵がつもり、最悪の場合トランスの発熱により積もったほこりや塵が炭化してトランスの発熱により着火し易くなる。このため、火災警報機能付きガス漏れ警報器内で、火災が発生する恐れがあり、当該警報器内で火災が発生すると、温度検出部により検出された雰囲気温度が警報判定値を越えて火災が発生した旨の警報を発生する。
【０００７】
しかしながら、従来の火災警報機能付きガス漏れ警報器は、周囲から火災が発生した旨の警報を行うだけに過ぎず、ユーザーがこの警報を聞きつけて駆けつけても周囲に火災が発生していないため、ユーザーは誤報と勘違いしてしまう。このため、火災警報機能付きガス漏れ警報器内の消火が行われず、周囲に延焼してしまう場合があるという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、上記のような問題点に着目し、当該警報器内で発生する火災を未然に防止して、当該警報器内で発生した火災が延焼することを未然に防止した火災警報機能付きガス漏れ警報器を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためになされた請求項１記載の発明は、図１の基本構成図に示すように、雰囲気中に含まれる所定のガス濃度を検出するガス検出回路２と、該ガス検出回路により検出されたガス濃度がガス漏れ警報値を越えたとき、ガス漏れを警報するガス漏れ警報発生手段６−１と、雰囲気温度を検出する温度検出回路３と、該温度検出回路により検出された雰囲気温度が予め定めた周囲火災警報値を越えたとき、火災が発生した旨を警報する火災警報発生手段６−２と、交流電源装置ＡＣから供給された交流電源を整流して得た直流電源を前記各回路及び手段に対して供給する電源供給回路１とを備える火災警報機能付きガス漏れ警報器において、前記温度検出回路により検出された雰囲気温度が予め定めた自火災警報値を越えたとき、前記電源供給回路に対する交流電源の供給を遮断する電源遮断手段７とを備えることを特徴とする火災警報機能付きガス漏れ警報器に存する。
【００１０】
請求項１記載の発明によれば、電源遮断手段７が検出された当該警報器内の雰囲気温度が自火災警報値を越えたとき、電源供給回路１に対する交流電源の供給を遮断する。従って、ガス検出回路２は、大きな電力供給を必要とするために、交流電源を整流して得た直流電源を供給する電源供給回路１が必要となる。該交流電源は電源供給回路１に対して電池電源に比べて高い電圧を供給するため電池電源を使用する場合に比べて警報器内で発熱する可能性が高くなるが、当該警報器内で発熱が起こり雰囲気温度が上昇しても火災が発生する前に電源遮断手段７により発熱の原因となる電源供給回路に対する交流電源の供給を遮断して、警報器内で発生する火災を未然に防止することができる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、前記温度検出回路は、当該警報器内に設けられた単一の温度センサ３ａを有し、前記火災警報発生手段は、前記単一の温度センサにより検出された雰囲気温度が前記自火災警報値より小さい値に設定された前記周囲火災警報値を越えたとき、火災が発生した旨を警報することを特徴とする請求項１記載の火災警報機能付きガス漏れ警報器に存する。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、温度検出回路３が当該警報器内に設けられた単一の温度センサ３ａを有し、火災警報発生手段６−２が単一の温度センサ３ａにより検出された雰囲気温度が自火災警報値より小さい値に設定された周囲火災警報値を越えたとき、火災が発生した旨を警報するので、周囲火災警報値を自火災警報値より小さい値に設定し、当該警報器の周囲で発生する火災を当該警報器内に設定された単一の温度センサにより間接的に検知することにより、２つの温度センサを設けることなく、単一の温度センサ３ａが検出した雰囲気温度に基づいて火災警報発生手段６−２による火災の警報及び電源遮断手段７による自火災防止のための電源遮断を行うことができる。
【００１３】
請求項３記載の発明は、前記温度センサにより検出された雰囲気温度に基づいて、前記ガス検出回路により検出されたガス濃度の雰囲気温度に応じた変動分を補正する温度補正手段５ａを更に備えることを特徴とする請求項２記載の火災警報機能付きガス漏れ警報器に存する。
【００１４】
請求項３記載の発明によれば、温度補正手段５ａが単一の温度センサ３ａにより検出された雰囲気温度に基づいて、ガス検出回路２により検出されたガス濃度の雰囲気温度に応じた変動分を補正するので、２つの温度センサを設けることなく、温度補正手段５ａによるガス検出回路２が検出したガス濃度の温度補正を行うことができる。
【００１５】
請求項４記載の発明は、前記温度検出回路により検出された雰囲気温度が前記自火災警報値を越えたとき、電源遮断手段により前記電源供給回路に対する交流電源の供給が遮断される前にその旨を伝える警報を発生する警報発生手段を６−３更に備えることを特徴とする請求項１〜３記載の火災警報機能付きガス漏れ警報器に存する。
【００１６】
請求項４記載の発明によれば、警報発生手段６−３が温度検出回路３により検出された雰囲気温度が自火災警報値を越えたとき、電源遮断手段７により電源供給回路に対する交流電源の供給が遮断される前にその旨を伝える警報を発生するので、ユーザーに対して内部で火災に至るような発熱が発生したことを伝えることができると共に、電源供給回路１に対する交流電源の遮断により各回路及び手段に供給される電源が遮断されることを予め伝えることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の火災警報機能付きガス漏れ警報器を図面に基づいて説明する。図２はこの発明による火災警報機能付きガス漏れ警報器の一実施の形態を示し、同図において、電源供給回路１は、交流電源装置としての商用交流電源ＡＣを降圧するトランス１ａと、該トランス１ａにより降圧された交流電源を全波整流して直流電源にする整流回路１ｂと、該整流回路１ｂにより整流して得た直流電源を例えば、ＤＣ５Ｖの定電圧ＶＤＣにする定電圧電源回路１ｃとを備え、該定電圧電源回路１ｃから出力される定電圧ＶＤＣがガス検出回路２、温度検出回路３、警報値設定回路４及びマイクロコンピュータ（以下、マイコン）５に供給される。
【００１８】
上述した、ガス検出回路２は、金属酸化物を主成分とする図示しない単一の半導体ガスセンサを有し、該半導体ガスセンサの表面にメタンや一酸化炭素などの可燃性ガスが付着したことにより変化する半導体ガスセンサの抵抗値を電気信号に変換し、該電気信号をガス検出信号Ｓ１としてマイコン５に対して出力している。また、ガス検出回路２は、上述した半導体ガスセンサに可燃性ガスが吸着脱が可能な温度に加熱するための図示しないヒータをさらに有し、このヒータに対する電力供給はマイコン５により制御されている。
【００１９】
また、マイコン５には、一端がアースに、他端が抵抗Ｒ１を介して定電圧ＶＤＣにそれぞれ接続されている温度センサとしてのサーミスタ３ａを備えた温度検出回路３が接続されている。サーミスタ３ａは雰囲気温度の上昇に応じて抵抗値が減少する負の温度特性を有しており、温度検出回路３はサーミスタ３ａと抵抗Ｒ１との雰囲気温度に応じた接続点電圧を温度検出信号Ｓ２としてマイコン５に対して出力する。
【００２０】
また、マイコン５には、一端がアースに、他端が抵抗Ｒ２を介して定電圧ＶＤＣにそれぞれ接続されるガス漏れ警報値を設定するための可変抵抗Ｒａｄを備える警報値設定回路４とが接続されている。警報値設定回路４は、可変抵抗Ｒａｄと抵抗Ｒ２とのガス漏れ警報値に応じた接続点電圧をガス漏れ警報値信号Ｓ３としてマイコン５に対して出力する。
【００２１】
上述したマイコン５は、予め設定される制御プログラムに従って動作するＣＰＵ５ａと、該ＣＰＵ５ａの制御プログラム、周囲火災警報値及び該周囲火災警報値より高いレベルに設定された自火災警報値などを予め保持するＲＯＭ５ｂと、ＣＰＵ５ａの演算実行時に必要なデータを一時的に保存するＲＡＭ５ｃとから構成し、周囲火災、自火災を識別可能に検出すると共に、ガス漏れを検出する。マイコン５には、赤色ＬＥＤ６ａ、黄色ＬＥＤ６ｂ及びスピーカ６ｃを備える警報発生回路６が接続されており、警報発生回路６は周囲火災、自火災が発生した旨を伝える警報を発生させると共に、ガス漏れの警報を行う。
【００２２】
また、上述したトランス１ａの１次側と商用交流電源ＡＣとの間に電源遮断手段としての電源遮断回路７が設けられている。この電源遮断回路７は、該トランス１ａの１次側コイルに並列接続されたサイリスタｔｈ及び１次側コイルに直列に接続されたヒューズＨを備える。そして、このサイリスタｔｈのゲートはマイコン５が接続されており、マイコン５は自火災が発生したことを検出するとサイリスタｔｈのゲートに対して電源遮断信号Ｓ４を出力する。
【００２３】
上述した構成の火災警報機能付きガス漏れ警報器の動作を図３（ａ）のＣＰＵ５ａの処理手順を示すフローチャートを参照して以下説明する。
ＣＰＵ５ａはガス検出回路２に設けられた図示しないヒータに電力を供給し、この間に可燃性ガスのガス漏れ警報を行う。まず、警報値設定回路４から出力される可変抵抗Ｒａｄの抵抗値に応じた電圧のガス漏れ警報値信号Ｓ３を取り込み、取り込んだガス漏れ警報値信号Ｓ３の電圧から漏れ警報値を求める（ステップＳＰ１）。次に、温度検出回路３から出力される温度検出信号Ｓ２を取り込み、該温度検出信号Ｓ２から雰囲気温度を求め（ステップＳＰ２）、その後ガス検出回路２から出力されるガス検出信号Ｓ１を取り込む（ステップＳＰ３）。
【００２４】
ところで、上述したようにガス検出回路２がそれぞれ有する図示しない半導体ガスセンサは、雰囲気温度に依存してその抵抗値が変化してしまう。従って、ガス検出信号Ｓ１も温度に依存して変化することとなり、ガス検出回路２からは正確な可燃性ガスの濃度を検出することができない。そこで、ＣＰＵ５ａは温度補正手段として働き、ステップＳＰ２で求めた雰囲気温度に基づいてガス検出信号Ｓ１の変動を補正して正確なガス濃度を求める（ステップＳＰ４）。
【００２５】
次に、ＣＰＵ５ａは、ステップＳＰ４で求めた温度補正したガス濃度がそれぞれのガス漏れ警報判定値以上であるとき（ステップＳＰ５でＹ）、可燃性ガスのガスの漏れが発生したとして、赤色ＬＥＤ６ａを間欠的に点灯させると共に、スピーカ６ｃから「ガス漏れが発生いたしました、換気して下さい。」と音声を発生させ、ガスの漏れが発生した旨を伝える（ステップＳＰ６）。
【００２６】
一方、ＣＰＵ５ａは、ステップＳＰ４で求めた温度補正したガス濃度がそれぞれのガス漏れ警報値以下であるとき（ステップＳＰ５でＮ）、可燃性ガスのガス漏れが発生していないとして、再びステップＳＰ１へ戻る。
【００２７】
また、ＣＰＵ５ａは、電源が供給されてから１ｓ経過した後、１００ｍｓ毎に火災警報処理の割り込み処理を行う。以下、上述した火災警報処理の詳細を図３（ｂ）を参照して説明する。先ず、ＣＰＵ５ａは、温度検出回路３から出力される温度検出信号Ｓ２を取り込み、該温度検出信号Ｓ２から雰囲気温度を求める（ステップＳＰ１０）。このとき、トランス１ａの発熱等による警報器内での発熱に起因して雰囲気温度が上昇し始めたり、又は、周囲で火災が発生したことに起因して雰囲気温度が上昇し始めると、まず求めた雰囲気温度がＲＯＭ５ｂ内に保持されている周囲火災警報値を越える（ステップＳＰ１１でＹ）。雰囲気温度の上昇が進んでおらず火災警報値より高い自火災警報値以下であると（ステップＳＰ１２でＮ）、ＣＰＵ５ａは黄色ＬＥＤ６ｂを間欠的に点灯させると共に、スピーカ６ｃに「火災が発生しました。消火して下さい。」と繰り返しアナウンスさせて、警報発生回路６により火災が発生した旨を伝える警報を発生させる。（ステップＳＰ１３）。従って、警報発生回路６は、火災警報発生手段として働き、この警報により周囲に発生した火災を消火して延焼することを未然に防ぐことができる。
【００２８】
一方、雰囲気温度の上昇が警報器内での発熱に起因するものであったり、周囲で火災が発生した旨を伝える警報を発生しても消火されなかったりした場合、温度検出信号Ｓ２から求めた雰囲気温度はどんどん上昇してＲＯＭ５ｂ内に保持されている周囲火災警報値より大きい自火災警報値を越える（ステップＳＰ１２でＹ）。自火災警報値を越えると、警報発生回路６は警報発生手段として働きスピーカ６ｃに「警報器内で火災が発生する恐れがありますので、システムダウン致します。」と自火災によるシステムダウンをユーザーに知らせるためのアナウンスさせる（ステップＳＰ１４）。その後、サイリスタｔｈのゲートに対してＨレベルの電源遮断信号Ｓ５を出力する（ステップＳＰ１５）。
【００２９】
ゲートにＨレベルの電源遮断信号Ｓ５が出力されるとサイリスタｔｈがオンして、トランス１ａの１次コイル側が短絡し、この短絡に伴ってヒューズＨに過電流が流れる。この過電流によりヒューズＨが溶断すると、トランス１ａの１次側コイルに供給される交流電源が遮断され、各回路に供給される電源が遮断する。
【００３０】
上述したように、ガス検出回路２は、大きな電力供給を必要とする図示しないヒータを有するため、商用交流電源ＡＣから電源供給を受ける必要がある。該交流電源は電源供給回路１に対して高い電圧を供給するため、電池電源を使用する場合に比べて警報器内で発熱する可能性が高くなるが、当該警報器内で発熱が起こり、雰囲気温度が上昇しても火災が発生する前に、電源遮断回路７により発熱の原因となる電源供給回路１に対する商用交流電源ＡＣからの交流電源の供給を遮断して、警報器内で発生する火災を未然に防止することができるので、警報器内で発生した火災が延焼することを未然に防止することができる。
【００３１】
また、上述したように火災警報値を自火災警報値より小さい値に設定し、当該警報器の周囲で発生する火災を当該警報器内に設定された単一のサーミスタ３ａにより間接的に検知するため、自火災検出用、周囲火災検出用に２つのサーミスタを設けることない。従って、単一のサーミスタ３ａを有する温度検出回路３により検出された雰囲気温度に基づいて周囲火災及び自火災を識別可能に検出するので、部品点数を減らし省スペース化を図ると共に、コストダウンを図ることができる。
【００３２】
また、上述したように単一のサーミスタ３ａが検出した雰囲気温度に基づいてガス検出回路２が検出したガス検出信号Ｓ１の温度補正と火災及び自火災防止の検出を行うことができるので、部品点数を減らし省スペース化を図ると共に、コストダウンを図ることできる。
【００３３】
なお、上述した実施例では、１種類の可燃性ガスのガス漏れの警報を行っていたが、例えば、マイコン５がガス検出回路２が備える図示しないヒータに高低２段階の電力を交互に供給して、高電力が供給されている半導体ガスセンサの高温時にＣＨ４（メタン）ガスの濃度を検出すると共に、低電力が供給されている半導体ガスセンサの低温時にＣＯ（一酸化炭素）の濃度を検出することにより、単一の半導体ガスセンサを用いてＣＨ４とＣＯの両方をガス漏れを警報を行うようにしてもよい。
【００３４】
また、上述した実施例では、１段階のガス漏れ警報しか行っていなかったが、例えば、ガス漏れ警報設定値を複数設けて多段階に警報を行うようにしても良い。この場合のガス漏れ警報値は、例えば、警報値設定回路４から求められる警報値を１段階警報値とし、該１段階警報値に例えば１．４倍した値を２段階警報値にすれば、警報値を設定するための可変抵抗を複数設ける必要がなく、部品点数を減らし、省スペース化を図ると共に、コストダウンを図ることができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、ガス検出回路は、大きな電力供給を必要とするために、交流電源を整流して得た直流電源を供給する電源供給回路が必要となる。該交流電源は電源供給回路に対して電池電源に比べて高い電圧を供給するため電池電源を使用する場合に比べて警報器内で発熱する可能性が高くなるが、当該警報器内で発熱が起こり雰囲気温度が上昇しても火災が発生する前に電源遮断手段により発熱の原因となる電源供給回路に対する交流電源の供給を遮断して、警報器内で発生する火災を未然に防止することができるので、警報器内で発生した火災が延焼することを未然に防止することができる火災警報機能付きガス漏れ警報器を得ることができる。
【００３６】
請求項２の発明によれば、周囲火災警報値を自火災警報値より小さい値に設定し、当該警報器の周囲で発生する火災を当該警報器内に設定された単一の温度センサにより間接的に検知することにより、２つの温度センサを設けることなく、単一の温度センサが検出した雰囲気温度に基づいて火災警報発生手段による火災の警報及び電源遮断手段による自火災防止のための電源遮断を行うことができるので、部品点数を減らし省スペース化を図ると共に、コストダウンを図った火災警報機能付きガス漏れ警報器を得ることができる。
【００３７】
請求項３の発明によれば、ユーザーに対して内部で火災に至るような発熱が発生したことを伝えることができると共に、電源供給回路に対する交流電源の遮断により各回路及び手段に供給される電源が遮断されることを予め伝えることができるので、使い勝手を向上させた火災警報機能付きガス漏れ警報器を得ることができる。
【００３８】
請求項４記載の発明によれば、単一の温度センサが検出した雰囲気温度に基づいて温度補正手段によるガス検出回路が検出したガス濃度の温度補正と電源遮断手段による自火災防止のための電源遮断を行うことができるので、部品点数を減らし省スペース化を図ると共に、コストダウンを図った火災警報機能付きガス漏れ警報器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による火災警報機能付きガス漏れ警報器の基本構成図を示すブロック図である。
【図２】本発明による火災警報機能付きガス漏れ警報器の一実施の形態を示す回路図である。
【図３】図２の火災警報機能付きガス漏れ警報器を構成するＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
２ ガス検出回路
６−１ ガス漏れ警報発生手段
３ 温度検出回路
６−２ 火災警報発生手段
１ 電源供給回路
ＡＣ 交流電源装置
７ 電源遮断手段
３ａ 温度センサ
５ａ 温度補正手段
６−３ 警報発生手段
【発明の属する技術分野】
本発明は火災警報機能付きガス漏れ警報器に係わり、特に、火災及びガス漏れを検出して識別可能にその旨を伝える警報する火災警報機能付きガス漏れ警報器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の火災警報機能付きガス漏れ警報器としては、同じハウジング内に雰囲気温度を検出する温度検出回路と、雰囲気中に含まれるメタンなどの可燃性ガスのガス濃度を検出するガス検出回路とを設け、両者が検出した雰囲気温度又はガス濃度が、それぞれに対応して設定された警報値を越えたときに、火災又はガス漏れが発生したことを検出して識別可能にその旨を伝える警報を発生するものがあった。
【０００３】
また、ガス検出回路としては一般に半導体ガスセンサが使用されており、この半導体ガスセンサは、金属酸化物（ＳｎＯ２、ＺｎＯ等）を主成分とし、該金属酸化物表面で生ずる可燃性ガスの吸脱着現象による半導体ガスセンサの抵抗値の変化を計測することによりガス濃度を検出するものである。
【０００４】
上述した半導体ガスセンサは、雰囲気温度に依存してその抵抗値が変動してしまう。そこで従来より、上記温度検出回路により検出された雰囲気温度を用いて抵抗値の変動分を補正し、ガス検出回路の信頼性を向上させるとともに、火災を検出するための温度検出回路を利用して上述した補正を行うことにより、補正用の温度検出回路を別途に設ける必要をなくし部品点数を減少させコストダウン及び省スペース化を図った火災警報機能付きガス漏れ警報器が知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、火災警報機能付きガス漏れ警報器内に設けられたガス検出回路として上述した半導体ガスセンサを使用した場合、主成分である金属酸化物を可燃性ガスの吸着脱が容易な温度（２００〜４００［℃］）に加熱するためにヒータを設ける必要がある。従って、このような火災警報機能付きガス漏れ警報器は、ヒータを加熱するために大きな電力を必要とするため、電池電源を使用すると電池の消耗が早く電池交換の頻度が高く非常に手間がかかる。そこで、商用交流電源をトランスにより降圧した後、整流して得た直流電源から電源供給を受ける場合が多い。
【０００６】
このような火災警報機能付きガス漏れ警報器を長年しようすると、上述したトランスにほこりや塵がつもり、最悪の場合トランスの発熱により積もったほこりや塵が炭化してトランスの発熱により着火し易くなる。このため、火災警報機能付きガス漏れ警報器内で、火災が発生する恐れがあり、当該警報器内で火災が発生すると、温度検出部により検出された雰囲気温度が警報判定値を越えて火災が発生した旨の警報を発生する。
【０００７】
しかしながら、従来の火災警報機能付きガス漏れ警報器は、周囲から火災が発生した旨の警報を行うだけに過ぎず、ユーザーがこの警報を聞きつけて駆けつけても周囲に火災が発生していないため、ユーザーは誤報と勘違いしてしまう。このため、火災警報機能付きガス漏れ警報器内の消火が行われず、周囲に延焼してしまう場合があるという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、上記のような問題点に着目し、当該警報器内で発生する火災を未然に防止して、当該警報器内で発生した火災が延焼することを未然に防止した火災警報機能付きガス漏れ警報器を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためになされた請求項１記載の発明は、図１の基本構成図に示すように、雰囲気中に含まれる所定のガス濃度を検出するガス検出回路２と、該ガス検出回路により検出されたガス濃度がガス漏れ警報値を越えたとき、ガス漏れを警報するガス漏れ警報発生手段６−１と、雰囲気温度を検出する温度検出回路３と、該温度検出回路により検出された雰囲気温度が予め定めた周囲火災警報値を越えたとき、火災が発生した旨を警報する火災警報発生手段６−２と、交流電源装置ＡＣから供給された交流電源を整流して得た直流電源を前記各回路及び手段に対して供給する電源供給回路１とを備える火災警報機能付きガス漏れ警報器において、前記温度検出回路により検出された雰囲気温度が予め定めた自火災警報値を越えたとき、前記電源供給回路に対する交流電源の供給を遮断する電源遮断手段７とを備えることを特徴とする火災警報機能付きガス漏れ警報器に存する。
【００１０】
請求項１記載の発明によれば、電源遮断手段７が検出された当該警報器内の雰囲気温度が自火災警報値を越えたとき、電源供給回路１に対する交流電源の供給を遮断する。従って、ガス検出回路２は、大きな電力供給を必要とするために、交流電源を整流して得た直流電源を供給する電源供給回路１が必要となる。該交流電源は電源供給回路１に対して電池電源に比べて高い電圧を供給するため電池電源を使用する場合に比べて警報器内で発熱する可能性が高くなるが、当該警報器内で発熱が起こり雰囲気温度が上昇しても火災が発生する前に電源遮断手段７により発熱の原因となる電源供給回路に対する交流電源の供給を遮断して、警報器内で発生する火災を未然に防止することができる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、前記温度検出回路は、当該警報器内に設けられた単一の温度センサ３ａを有し、前記火災警報発生手段は、前記単一の温度センサにより検出された雰囲気温度が前記自火災警報値より小さい値に設定された前記周囲火災警報値を越えたとき、火災が発生した旨を警報することを特徴とする請求項１記載の火災警報機能付きガス漏れ警報器に存する。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、温度検出回路３が当該警報器内に設けられた単一の温度センサ３ａを有し、火災警報発生手段６−２が単一の温度センサ３ａにより検出された雰囲気温度が自火災警報値より小さい値に設定された周囲火災警報値を越えたとき、火災が発生した旨を警報するので、周囲火災警報値を自火災警報値より小さい値に設定し、当該警報器の周囲で発生する火災を当該警報器内に設定された単一の温度センサにより間接的に検知することにより、２つの温度センサを設けることなく、単一の温度センサ３ａが検出した雰囲気温度に基づいて火災警報発生手段６−２による火災の警報及び電源遮断手段７による自火災防止のための電源遮断を行うことができる。
【００１３】
請求項３記載の発明は、前記温度センサにより検出された雰囲気温度に基づいて、前記ガス検出回路により検出されたガス濃度の雰囲気温度に応じた変動分を補正する温度補正手段５ａを更に備えることを特徴とする請求項２記載の火災警報機能付きガス漏れ警報器に存する。
【００１４】
請求項３記載の発明によれば、温度補正手段５ａが単一の温度センサ３ａにより検出された雰囲気温度に基づいて、ガス検出回路２により検出されたガス濃度の雰囲気温度に応じた変動分を補正するので、２つの温度センサを設けることなく、温度補正手段５ａによるガス検出回路２が検出したガス濃度の温度補正を行うことができる。
【００１５】
請求項４記載の発明は、前記温度検出回路により検出された雰囲気温度が前記自火災警報値を越えたとき、電源遮断手段により前記電源供給回路に対する交流電源の供給が遮断される前にその旨を伝える警報を発生する警報発生手段を６−３更に備えることを特徴とする請求項１〜３記載の火災警報機能付きガス漏れ警報器に存する。
【００１６】
請求項４記載の発明によれば、警報発生手段６−３が温度検出回路３により検出された雰囲気温度が自火災警報値を越えたとき、電源遮断手段７により電源供給回路に対する交流電源の供給が遮断される前にその旨を伝える警報を発生するので、ユーザーに対して内部で火災に至るような発熱が発生したことを伝えることができると共に、電源供給回路１に対する交流電源の遮断により各回路及び手段に供給される電源が遮断されることを予め伝えることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の火災警報機能付きガス漏れ警報器を図面に基づいて説明する。図２はこの発明による火災警報機能付きガス漏れ警報器の一実施の形態を示し、同図において、電源供給回路１は、交流電源装置としての商用交流電源ＡＣを降圧するトランス１ａと、該トランス１ａにより降圧された交流電源を全波整流して直流電源にする整流回路１ｂと、該整流回路１ｂにより整流して得た直流電源を例えば、ＤＣ５Ｖの定電圧ＶＤＣにする定電圧電源回路１ｃとを備え、該定電圧電源回路１ｃから出力される定電圧ＶＤＣがガス検出回路２、温度検出回路３、警報値設定回路４及びマイクロコンピュータ（以下、マイコン）５に供給される。
【００１８】
上述した、ガス検出回路２は、金属酸化物を主成分とする図示しない単一の半導体ガスセンサを有し、該半導体ガスセンサの表面にメタンや一酸化炭素などの可燃性ガスが付着したことにより変化する半導体ガスセンサの抵抗値を電気信号に変換し、該電気信号をガス検出信号Ｓ１としてマイコン５に対して出力している。また、ガス検出回路２は、上述した半導体ガスセンサに可燃性ガスが吸着脱が可能な温度に加熱するための図示しないヒータをさらに有し、このヒータに対する電力供給はマイコン５により制御されている。
【００１９】
また、マイコン５には、一端がアースに、他端が抵抗Ｒ１を介して定電圧ＶＤＣにそれぞれ接続されている温度センサとしてのサーミスタ３ａを備えた温度検出回路３が接続されている。サーミスタ３ａは雰囲気温度の上昇に応じて抵抗値が減少する負の温度特性を有しており、温度検出回路３はサーミスタ３ａと抵抗Ｒ１との雰囲気温度に応じた接続点電圧を温度検出信号Ｓ２としてマイコン５に対して出力する。
【００２０】
また、マイコン５には、一端がアースに、他端が抵抗Ｒ２を介して定電圧ＶＤＣにそれぞれ接続されるガス漏れ警報値を設定するための可変抵抗Ｒａｄを備える警報値設定回路４とが接続されている。警報値設定回路４は、可変抵抗Ｒａｄと抵抗Ｒ２とのガス漏れ警報値に応じた接続点電圧をガス漏れ警報値信号Ｓ３としてマイコン５に対して出力する。
【００２１】
上述したマイコン５は、予め設定される制御プログラムに従って動作するＣＰＵ５ａと、該ＣＰＵ５ａの制御プログラム、周囲火災警報値及び該周囲火災警報値より高いレベルに設定された自火災警報値などを予め保持するＲＯＭ５ｂと、ＣＰＵ５ａの演算実行時に必要なデータを一時的に保存するＲＡＭ５ｃとから構成し、周囲火災、自火災を識別可能に検出すると共に、ガス漏れを検出する。マイコン５には、赤色ＬＥＤ６ａ、黄色ＬＥＤ６ｂ及びスピーカ６ｃを備える警報発生回路６が接続されており、警報発生回路６は周囲火災、自火災が発生した旨を伝える警報を発生させると共に、ガス漏れの警報を行う。
【００２２】
また、上述したトランス１ａの１次側と商用交流電源ＡＣとの間に電源遮断手段としての電源遮断回路７が設けられている。この電源遮断回路７は、該トランス１ａの１次側コイルに並列接続されたサイリスタｔｈ及び１次側コイルに直列に接続されたヒューズＨを備える。そして、このサイリスタｔｈのゲートはマイコン５が接続されており、マイコン５は自火災が発生したことを検出するとサイリスタｔｈのゲートに対して電源遮断信号Ｓ４を出力する。
【００２３】
上述した構成の火災警報機能付きガス漏れ警報器の動作を図３（ａ）のＣＰＵ５ａの処理手順を示すフローチャートを参照して以下説明する。
ＣＰＵ５ａはガス検出回路２に設けられた図示しないヒータに電力を供給し、この間に可燃性ガスのガス漏れ警報を行う。まず、警報値設定回路４から出力される可変抵抗Ｒａｄの抵抗値に応じた電圧のガス漏れ警報値信号Ｓ３を取り込み、取り込んだガス漏れ警報値信号Ｓ３の電圧から漏れ警報値を求める（ステップＳＰ１）。次に、温度検出回路３から出力される温度検出信号Ｓ２を取り込み、該温度検出信号Ｓ２から雰囲気温度を求め（ステップＳＰ２）、その後ガス検出回路２から出力されるガス検出信号Ｓ１を取り込む（ステップＳＰ３）。
【００２４】
ところで、上述したようにガス検出回路２がそれぞれ有する図示しない半導体ガスセンサは、雰囲気温度に依存してその抵抗値が変化してしまう。従って、ガス検出信号Ｓ１も温度に依存して変化することとなり、ガス検出回路２からは正確な可燃性ガスの濃度を検出することができない。そこで、ＣＰＵ５ａは温度補正手段として働き、ステップＳＰ２で求めた雰囲気温度に基づいてガス検出信号Ｓ１の変動を補正して正確なガス濃度を求める（ステップＳＰ４）。
【００２５】
次に、ＣＰＵ５ａは、ステップＳＰ４で求めた温度補正したガス濃度がそれぞれのガス漏れ警報判定値以上であるとき（ステップＳＰ５でＹ）、可燃性ガスのガスの漏れが発生したとして、赤色ＬＥＤ６ａを間欠的に点灯させると共に、スピーカ６ｃから「ガス漏れが発生いたしました、換気して下さい。」と音声を発生させ、ガスの漏れが発生した旨を伝える（ステップＳＰ６）。
【００２６】
一方、ＣＰＵ５ａは、ステップＳＰ４で求めた温度補正したガス濃度がそれぞれのガス漏れ警報値以下であるとき（ステップＳＰ５でＮ）、可燃性ガスのガス漏れが発生していないとして、再びステップＳＰ１へ戻る。
【００２７】
また、ＣＰＵ５ａは、電源が供給されてから１ｓ経過した後、１００ｍｓ毎に火災警報処理の割り込み処理を行う。以下、上述した火災警報処理の詳細を図３（ｂ）を参照して説明する。先ず、ＣＰＵ５ａは、温度検出回路３から出力される温度検出信号Ｓ２を取り込み、該温度検出信号Ｓ２から雰囲気温度を求める（ステップＳＰ１０）。このとき、トランス１ａの発熱等による警報器内での発熱に起因して雰囲気温度が上昇し始めたり、又は、周囲で火災が発生したことに起因して雰囲気温度が上昇し始めると、まず求めた雰囲気温度がＲＯＭ５ｂ内に保持されている周囲火災警報値を越える（ステップＳＰ１１でＹ）。雰囲気温度の上昇が進んでおらず火災警報値より高い自火災警報値以下であると（ステップＳＰ１２でＮ）、ＣＰＵ５ａは黄色ＬＥＤ６ｂを間欠的に点灯させると共に、スピーカ６ｃに「火災が発生しました。消火して下さい。」と繰り返しアナウンスさせて、警報発生回路６により火災が発生した旨を伝える警報を発生させる。（ステップＳＰ１３）。従って、警報発生回路６は、火災警報発生手段として働き、この警報により周囲に発生した火災を消火して延焼することを未然に防ぐことができる。
【００２８】
一方、雰囲気温度の上昇が警報器内での発熱に起因するものであったり、周囲で火災が発生した旨を伝える警報を発生しても消火されなかったりした場合、温度検出信号Ｓ２から求めた雰囲気温度はどんどん上昇してＲＯＭ５ｂ内に保持されている周囲火災警報値より大きい自火災警報値を越える（ステップＳＰ１２でＹ）。自火災警報値を越えると、警報発生回路６は警報発生手段として働きスピーカ６ｃに「警報器内で火災が発生する恐れがありますので、システムダウン致します。」と自火災によるシステムダウンをユーザーに知らせるためのアナウンスさせる（ステップＳＰ１４）。その後、サイリスタｔｈのゲートに対してＨレベルの電源遮断信号Ｓ５を出力する（ステップＳＰ１５）。
【００２９】
ゲートにＨレベルの電源遮断信号Ｓ５が出力されるとサイリスタｔｈがオンして、トランス１ａの１次コイル側が短絡し、この短絡に伴ってヒューズＨに過電流が流れる。この過電流によりヒューズＨが溶断すると、トランス１ａの１次側コイルに供給される交流電源が遮断され、各回路に供給される電源が遮断する。
【００３０】
上述したように、ガス検出回路２は、大きな電力供給を必要とする図示しないヒータを有するため、商用交流電源ＡＣから電源供給を受ける必要がある。該交流電源は電源供給回路１に対して高い電圧を供給するため、電池電源を使用する場合に比べて警報器内で発熱する可能性が高くなるが、当該警報器内で発熱が起こり、雰囲気温度が上昇しても火災が発生する前に、電源遮断回路７により発熱の原因となる電源供給回路１に対する商用交流電源ＡＣからの交流電源の供給を遮断して、警報器内で発生する火災を未然に防止することができるので、警報器内で発生した火災が延焼することを未然に防止することができる。
【００３１】
また、上述したように火災警報値を自火災警報値より小さい値に設定し、当該警報器の周囲で発生する火災を当該警報器内に設定された単一のサーミスタ３ａにより間接的に検知するため、自火災検出用、周囲火災検出用に２つのサーミスタを設けることない。従って、単一のサーミスタ３ａを有する温度検出回路３により検出された雰囲気温度に基づいて周囲火災及び自火災を識別可能に検出するので、部品点数を減らし省スペース化を図ると共に、コストダウンを図ることができる。
【００３２】
また、上述したように単一のサーミスタ３ａが検出した雰囲気温度に基づいてガス検出回路２が検出したガス検出信号Ｓ１の温度補正と火災及び自火災防止の検出を行うことができるので、部品点数を減らし省スペース化を図ると共に、コストダウンを図ることできる。
【００３３】
なお、上述した実施例では、１種類の可燃性ガスのガス漏れの警報を行っていたが、例えば、マイコン５がガス検出回路２が備える図示しないヒータに高低２段階の電力を交互に供給して、高電力が供給されている半導体ガスセンサの高温時にＣＨ４（メタン）ガスの濃度を検出すると共に、低電力が供給されている半導体ガスセンサの低温時にＣＯ（一酸化炭素）の濃度を検出することにより、単一の半導体ガスセンサを用いてＣＨ４とＣＯの両方をガス漏れを警報を行うようにしてもよい。
【００３４】
また、上述した実施例では、１段階のガス漏れ警報しか行っていなかったが、例えば、ガス漏れ警報設定値を複数設けて多段階に警報を行うようにしても良い。この場合のガス漏れ警報値は、例えば、警報値設定回路４から求められる警報値を１段階警報値とし、該１段階警報値に例えば１．４倍した値を２段階警報値にすれば、警報値を設定するための可変抵抗を複数設ける必要がなく、部品点数を減らし、省スペース化を図ると共に、コストダウンを図ることができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、ガス検出回路は、大きな電力供給を必要とするために、交流電源を整流して得た直流電源を供給する電源供給回路が必要となる。該交流電源は電源供給回路に対して電池電源に比べて高い電圧を供給するため電池電源を使用する場合に比べて警報器内で発熱する可能性が高くなるが、当該警報器内で発熱が起こり雰囲気温度が上昇しても火災が発生する前に電源遮断手段により発熱の原因となる電源供給回路に対する交流電源の供給を遮断して、警報器内で発生する火災を未然に防止することができるので、警報器内で発生した火災が延焼することを未然に防止することができる火災警報機能付きガス漏れ警報器を得ることができる。
【００３６】
請求項２の発明によれば、周囲火災警報値を自火災警報値より小さい値に設定し、当該警報器の周囲で発生する火災を当該警報器内に設定された単一の温度センサにより間接的に検知することにより、２つの温度センサを設けることなく、単一の温度センサが検出した雰囲気温度に基づいて火災警報発生手段による火災の警報及び電源遮断手段による自火災防止のための電源遮断を行うことができるので、部品点数を減らし省スペース化を図ると共に、コストダウンを図った火災警報機能付きガス漏れ警報器を得ることができる。
【００３７】
請求項３の発明によれば、ユーザーに対して内部で火災に至るような発熱が発生したことを伝えることができると共に、電源供給回路に対する交流電源の遮断により各回路及び手段に供給される電源が遮断されることを予め伝えることができるので、使い勝手を向上させた火災警報機能付きガス漏れ警報器を得ることができる。
【００３８】
請求項４記載の発明によれば、単一の温度センサが検出した雰囲気温度に基づいて温度補正手段によるガス検出回路が検出したガス濃度の温度補正と電源遮断手段による自火災防止のための電源遮断を行うことができるので、部品点数を減らし省スペース化を図ると共に、コストダウンを図った火災警報機能付きガス漏れ警報器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による火災警報機能付きガス漏れ警報器の基本構成図を示すブロック図である。
【図２】本発明による火災警報機能付きガス漏れ警報器の一実施の形態を示す回路図である。
【図３】図２の火災警報機能付きガス漏れ警報器を構成するＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
２ ガス検出回路
６−１ ガス漏れ警報発生手段
３ 温度検出回路
６−２ 火災警報発生手段
１ 電源供給回路
ＡＣ 交流電源装置
７ 電源遮断手段
３ａ 温度センサ
５ａ 温度補正手段
６−３ 警報発生手段
Claims (4)
- 雰囲気中に含まれる所定のガス濃度を検出するガス検出回路と、該ガス検出回路により検出されたガス濃度がガス漏れ警報値を越えたとき、ガス漏れを警報するガス漏れ警報発生手段と、雰囲気温度を検出する温度検出回路と、該温度検出回路により検出された雰囲気温度が予め定めた周囲火災警報値を越えたとき、火災が発生した旨を警報する火災警報発生手段と、交流電源装置から供給された交流電源を整流して得た直流電源を前記各回路及び手段に対して供給する電源供給回路とを備える火災警報機能付きガス漏れ警報器において、
前記温度検出回路により検出された雰囲気温度が予め定めた自火災警報値を越えたとき、前記電源供給回路に対する交流電源の供給を遮断する電源遮断手段とを備えることを特徴とする火災警報機能付きガス漏れ警報器。 - 前記温度検出回路は、当該警報器内に設けられた単一の温度センサを有し、
前記火災警報発生手段は、前記単一の温度センサにより検出された雰囲気温度が前記自火災警報値より小さい値に設定された前記周囲火災警報値を越えたとき、火災が発生した旨を警報する
ことを特徴とする請求項１記載の火災警報機能付きガス漏れ警報器。 - 前記温度センサにより検出された雰囲気温度に基づいて、前記ガス検出回路により検出されたガス濃度の雰囲気温度に応じた変動分を補正する温度補正手段を
更に備えることを特徴とする請求項２記載の火災警報機能付きガス漏れ警報器。 - 前記温度検出回路により検出された雰囲気温度が前記自火災警報値を越えたとき、電源遮断手段により前記電源供給回路に対する交流電源の供給が遮断される前にその旨を伝える警報を発生する警報発生手段を
更に備えることを特徴とする請求項１〜３記載の火災警報機能付きガス漏れ警報器。
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