JP3720957B2

JP3720957B2 - 火災感知器

Info

Publication number: JP3720957B2
Application number: JP23871197A
Authority: JP
Inventors: 貴俊山岸
Original assignee: Nohmi Bosai Ltd
Current assignee: Nohmi Bosai Ltd
Priority date: 1997-09-03
Filing date: 1997-09-03
Publication date: 2005-11-30
Anticipated expiration: 2017-09-03
Also published as: JPH1186161A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、火災信号をスイッチング動作で安定した出力を行える火災感知器に
【０００２】
関する。
【従来の技術】
従来、一般的に自動火災報知設備に用いられている火災感知器では、火災を検出したときに火災信号を出力するが、その火災信号としては、信号線間の電圧低下や定電流放流などによるインピーダンス変化によるものが多い。
【０００３】
この一般的な火災感知器の火災信号を検出するため、受信部としての火災受信機は、電圧低下検出するための火災検出回路を備え、抵抗分割等で基準電圧を発生させてコンパレータで比較したり、ＡＤ変換をしてマイコンに取り込み、基準レベルと比較するなどを行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、一つの火災受信機に信号線を介して各警戒地区に設けられる火災感知器の周囲環境はまちまちであり、例えば部屋によって周囲温度が異なり、その温度の影響がスイッチング動作に現れることがある。すなわち、火災感知器側では、スイッチング回路の動作によるインピーダンス変化の結果に所定の電圧を維持できるように、ツェナーダイオードなどの電圧保持素子を設けており、このような素子は温度特性を有し、周囲の温度の影響や電流の影響で保持する電圧レベルが変動してしまう。
【０００５】
本発明は、火災感知器のスイッチング動作時に信号線間の電圧に対する周囲温度や消費電流の影響をなくすことを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の点に鑑み、この発明は、受信部からの電源供給が行われる信号線が接続される２つの端子と、２つの端子を介して信号線からの電源によって火災検出手段および判別手段に基づいて火災出力を行う内部回路と、火災出力に基づいて２つの端子間のインピーダンス変化による火災信号を受信部へ出力するとともに、トランジスタを介して所定の発光電流を発光ダイオードに流すスイッチング回路と、を有する火災感知器であって、トランジスタを活性領域で使用して、発光ダイオードの順方向電圧の変化を吸収し、スイッチング時の保持電圧を安定させることを特徴とするものである。
【０００９】
したがって、発光ダイオードを通過する電流量や周囲温度が変化し、順方向電圧が変動しても、その電流を供給する側のトランジスタがその温度特性とは逆に電流供給量を変化させるので、総合的に火災感知器のスイッチング時の消費電流は変動することがなく、上記同様、火災感知器がスイッチング動作を行っているときに、信号線間の電圧は安定に維持される。
【００１０】
さらに、受信部からの電源供給が行われる信号線が接続される２つの端子と、２つの端子の極性を無極性化するダイオードブリッジと、信号線からの電源によって火災検出手段および判別手段に基づいて火災出力を行う内部回路と、内部回路とダイオードブリッジとの間に位置して火災出力に基づいて２つの端子間のインピーダンス変化による火災信号を受信部へ出力するとともに、内部回路の動作に必要な電圧を維持するツェナーダイオードとトランジスタを介して所定の発光電流が供給される発光ダイオードを有するスイッチング回路と、を有する火災感知器であって、ダイオードブリッジの電圧に対する温度特性とツェナーダイオードの電圧に対する温度特性とが逆になっているとともに、トランジスタを活性領域で使用して、発光ダイオードの順方向電圧の変化を吸収し、スイッチング時の保持電圧を安定させることを特徴とするものである。
【００１１】
したがって、ダイオードブリッジおよびツェナーダイオードにより残り電圧に対する周囲温度及び消費電流の影響とを打ち消すことができるとともに、上記と同様、ツェナーダイオードに基づくトランジスタのコレクタ−エミッタ電圧が発光ダイオードを通過する電流量や周囲温度による順方向特性を打ち消して総合的に火災感知器のスイッチング時の保持電圧は変動することがなく、その結果として信号線間の電圧は安定に維持され、火災感知器がスイッチング動作を行っているときに、信号線間の電圧は安定に維持される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施した形態について説明する。図１および図２は、この発明を利用した火災感知器の一実施形態を概略的に示す回路図およびその火災感知器を用いるシステムの構成図である。
【００１３】
図２において、例えばマンション等の集合住宅の各住戸内の居間に設けられた火災受信機１から引き出された共通線２およびライン線３からなる電源兼信号線に、各部屋等に設けられる複数の火災感知器４が並列に送り配線によって接続され、その信号線２、３の後端には終端抵抗５が接続されている。
【００１４】
また、信号線２、３の火災受信機１と各火災感知器４との間には、常時は共通線２およびライン線３を火災受信機１に切り換え接続している線路切換器６が配置されている。
【００１５】
常時は、各火災感知器４は、信号線２、３を通じて火災受信機１から供給される電源によってそれぞれ火災監視動作を行い、火災検出時にはスイッチング動作を行って信号線２、３間を低インピーダンスの略短絡状態とする。火災受信機１は、そのスイッチング動作に基づく略短絡状態を検知して火災報知動作を行う。このとき、火災受信機１は、例えば玄関脇に設けられ接続される戸外表示器１０に火災表示を行ったり、住戸完結型でなく、図示しない住棟受信機が建物全体の監視制御として設けられているときには、必要な火災信号を住棟受信機に出力する。
【００１６】
点検時には、線路切換器６から戸外の例えば戸外表示器１０の側に引き出されたコネクタ１１に、点検器１２がコネクタ接続される。この点検器１２からの点検操作に基づき、線路切換器６は、火災受信機１へ点検出力線９を介して点検開始出力を行い、火災受信機１で点検中を表示させるとともに、各火災感知器４への信号線２、３を、火災受信機１から切り離し、点検器１２へ接続する。この状態において、火災受信機１は、線路切換器６の点検開始出力に基づき点検表示を行い、点検器１２からの戸外点検が可能となる。このとき、各火災感知器４は信号線２、３を通じて点検器１２から供給される電源電圧によって動作する。
【００１７】
また、図１は図２における火災感知器４の回路構成を示したものであり、端子Ｃ、Ｌは、電源兼信号線２、３が接続される端子であり、ダイオードブリッジ４４によって無極性化されている。これら端子Ｃ、Ｌからダイオードブリッジ４４および定電圧回路４５を介して内部回路としての火災監視制御回路４２が配置されている。この火災監視制御回路４２は、詳細に示さないが、おもに火災検出手段および判別手段とからなり、さらに試験手段などが設けられていてもよい。火災監視制御回路４２では、図示しない火災検出手段による検出値を用いて火災判別レベルを有する図示しない判別手段が検出値を判別レベルと比較することなどで火災出力を発生させる。
【００１８】
図示しない火災検出手段は、例えばサーミスタ等を用いた火災による熱検出、または発光素子および受光素子からなる光電式等の火災による煙検出、その他火災による赤外線やニオイを検出するものなどが用いられる。また、図示しない判別手段は、図示しない火災検出手段からの検出値を基準レベルと比較するコンパレータ、または検出値をＡＤ変換してデータ処理するマイコンなどが用いられる。
【００１９】
また、火災監視制御回路４２と同様の位置に、火災監視のタイミングをとるための発振回路４１が設けられ、定電圧回路４５よりも端子Ｃ、Ｌ側から電圧パルスを検出する受信回路４６が設けられている。
【００２０】
端子Ｃ、Ｌおよびダイオードブリッジ４４と火災監視制御回路４２との間にスイッチング回路４３が構成されている。このスイッチング回路４３は、制御回路４２からの火災出力を受けて端子Ｃ、Ｌ間を略短絡状態にスイッチングするものであり、スイッチング素子としてのトランジスタＱ１へのベース電圧供給によりオンされる。このとき、電圧保持素子としてツェナーダイオードＺ１が定電圧回路４５以降に必要な電圧を維持する。また、トランジスタＱ１のオンに基づいてトランジスタＱ２もオンされて火災感知器４が火災を検出したことを外観的に表示する発光ダイオードＬ１を点灯する。このスイッチング回路４３は、電圧低下動作を行うことにより、信号線Ｃ、Ｌ間のインピーダンスを変化させ、このインピーダンス変化を火災信号として出力し、この火災信号を火災受信機１が検出する。
【００２１】
ここで、ダイオードブリッジ４４を構成するダイオードやツェナーダイオードＺ１のような素子は、温度特性を有する。これらの素子において周囲の温度が変動すると、端子Ｃ、Ｌ間の電圧が変動する。通常、ダイオードはＰＮ接合に基づいて１度当たり２．６ｍＶ程度の幅で温度が上昇するときに電圧が低下するのが一般的である。また、一般的なツェナーダイオードも当然ダイオードと同様に影響を受けるが、ツェナーダイオードの場合には、所定の電圧レベルを境にしてそれを越えると温度が上昇するときに電圧が上昇する特性を示す。したがって、ツェナーダイオードＺ１として、内部回路に必要な電圧において所定の電圧レベルを越えていて、通常のダイオードと逆の特性を示す素子を選択することにより、スイッチング時の火災感知器４の残り電圧として、ダイオードブリッジ４４が受ける周囲温度の影響と、ツェナーダイオードＺ１が受ける周囲温度の影響とを相殺することができる。
【００２２】
この結果、端子Ｃ、Ｌ間の残り電圧が安定して得られるので、信号線２、３によって接続されている火災受信機１において確実に火災信号として検出できることになり、また、内部回路に対しても安定した電源電圧として正確な作動を行わせることができる。
【００２３】
また、発光ダイオードＬ１は電流に影響される順方向電圧を有し、この特性は、スイッチング回路４３の保持電圧に大きく影響を与える。ここで、発光ダイオードＬ１の発光電流はトランジスタＱ２を介して供給されており、このトランジスタＱ２のベース電圧はツェナーダイオードＺ１の電圧値となっているため、トランジスタＱ２は飽和することなく発光ダイオードＬ１の順方向電圧の変化を吸収する。そして、抵抗Ｒ１に流れる電流を、トランジスタＱ２のベース電流よりも大きく設定することで、電流変化によるツェナーダイオードＺ１の電圧変動を小さくできる。したがって、周囲温度の変化や電流の変化に対して火災感知器４個々の保持電圧は常に安定している。
【００２５】
以上のように、火災受信機１のような受信部からの電源供給が行われる信号線２、３が接続される端子Ｃ、Ｌと、信号線２、３からの電源によって火災検出手段および判別手段に基づいて火災出力を行う火災監視制御回路４２のような内部回路と、火災出力に基づいて端子Ｃ、Ｌ間のインピーダンス変化による火災信号を受信部へ出力するとともに、トランジスタＱ２を介して所定の発光電流を発光ダイオードＬ１に流すスイッチング回路４３と、を有する火災感知器４であって、トランジスタＱ２を活性領域で使用して発光ダイオードＬ１の順方向電圧の変化を吸収し、スイッチング時の保持電圧を安定させている。
したがって、発光ダイオードＬ１を通過する電流量や周囲温度の影響を受けても、その電流を供給する側のトランジスタＱ２がその電流変化を吸収するので、総合的に火災感知器４のスイッチング時の保持電圧は変動することがなく、火災感知器４がスイッチング動作を行っているときに、信号線２、３間の電圧は安定に維持される。
【００２６】
さらに、受信部からの電源供給が行われる信号線が接続される２つの端子Ｃ、Ｌと、その極性を無極性化するダイオードブリッジ４４と、信号線２、３からの電源によって火災検出手段および判別手段に基づいて火災出力を行う内部回路と、内部回路とダイオードブリッジとの間に位置して火災出力に基づいて２つの端子Ｃ、Ｌ間のインピーダンス変化による火災信号を受信部へ出力するとともに、内部回路の動作に必要な電圧を維持するツェナーダイオードＺ１とトランジスタＱ２を介して所定の発光電流が供給される発光ダイオードＬ１を有するスイッチング回路４３と、を有する火災感知器４であって、ダイオードブリッジ４４の電圧に対する温度特性とツェナーダイオードＺ１の電圧に対する温度特性とが逆になっているとともに、トランジスタＱ２を活性領域で使用して、発光ダイオードＬ１の順方向電圧の変化を吸収し、スイッチング時の保持電圧を安定させている。
したがって、ツェナーダイオードＺ１の電圧が安定し、残り電圧に対する周囲温度や電流の影響とを打ち消すことができ、総合的に火災感知器４のスイッチング時の信号線２、３間の電圧は安定に維持され、火災感知器４がスイッチング動作を行っているときに、信号線間の電圧は安定に維持される。
【図面の簡単な説明】
【図１】火災感知器の回路図。
【図２】システム全体の概略構成図。
【符号の説明】
２、３信号線
４火災感知器
４３スイッチング回路
４４ダイオードブリッジ

Claims

受信部からの電源供給が行われる信号線が接続される２つの端子と、
該２つの端子を介して前記信号線からの電源によって火災検出手段および判別手段に基づいて火災出力を行う内部回路と、
該火災出力に基づいて前記２つの端子間のインピーダンス変化による火災信号を前記受信部へ出力するとともに、トランジスタを介して所定の発光電流を発光ダイオードに流すスイッチング回路と、を有する火災感知器であって、
前記トランジスタを活性領域で使用して、前記発光ダイオードの順方向電圧の変化を吸収し、スイッチング時の保持電圧を安定させることを特徴とする火災感知器。
受信部からの電源供給が行われる信号線が接続される２つの端子と、
該２つの端子の極性を無極性化するダイオードブリッジと、
前記信号線からの電源によって火災検出手段および判別手段に基づいて火災出力を行う内部回路と、
該内部回路と前記ダイオードブリッジとの間に位置して前記火災出力に基づいて前記２つの端子間のインピーダンス変化による火災信号を前記受信部へ出力するとともに、前記内部回路の動作に必要な電圧を維持するツェナーダイオードとトランジスタを介して所定の発光電流が供給される発光ダイオードを有するスイッチング回路と、を有する火災感知器であって、
前記ダイオードブリッジの電圧に対する温度特性と前記ツェナーダイオードの電圧に対する温度特性とが逆になっているとともに、前記ツェナーダイオードの温度特性に基づいて前記トランジスタを活性領域で使用して、前記発光ダイオードの順方向電圧の変化を吸収し、スイッチング時の保持電圧を安定させることを特徴とする火災感知器。