JP3864778B2 - 火災感知器、及びこれを備えた火災報知システム - Google Patents
火災感知器、及びこれを備えた火災報知システム Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、火災感知器と受信機との間の伝送線における電圧レベルの変化を利用して火災を報知（発報）する火災感知器、及びこれを備えた火災報知システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、図６に示すように、親機となる火災受信機２００に接続される伝送線Ｌに、子機となる複数の火災感知器１００ａ、１００ｂ、・・・が接続部８を介して接続され構成される火災報知システムが知られている。この火災報知システムは、接続された火災感知器１００ａ、１００ｂ、・・・のうち１つでも火災の発生を検知すると、その火災感知器１００は火災受信機２００へ火災検知信号を出力するようになっている。なお、この際に出力される火災検知信号は、電圧レベルの変化や定電流放流などによる伝送線間のインピーダンス変化を検出する方式が広く利用されている。
【０００３】
火災感知器１００は、伝送線Ｌから供給される電力により火災監視動作を行うようになっている。そして、図６に示すように、火災発生を検知し感知信号を出力する火災検知判断部２と、感知信号を受信すると発報経路となる伝送線Ｌの電圧レベルＶｌを下降させるラッチ回路部３と、伝送線Ｌに接続され火災検知判断部２に内部電圧Ｖｉを供給する電源部９とを備えている。これにより、火災感知器１００が火災の発生を検知すると、接続された伝送線Ｌの電圧レベルＶｌを低下させることにより、火災受信機２００に火災の発生を報知するようになっている。
【０００４】
次に、従来の火災感知器における発報にかかる動作を説明する。簡便化のために伝送線に接続される火災感知器が感知器Ａ、Ｂの２台の場合について説明する。図７は、火災報知システムにおける動作と電圧レベルの関係を示すもので、図７（Ａ）は伝送線Ｌの電圧レベルの関係を示す特性図、図７（Ｂ）は感知器Ａの電圧レベルの変化を示す特性図、図７（Ｃ）は感知器Ｂの電圧レベルの変化を示す特性図である。図７（Ａ）の実線は、図６に示す伝送線における電圧レベルＶｌを示し、図７（Ｂ）及び図７（Ｃ）における実線及び点線は、図６に示す感知器Ａ及び感知器Ｂそれぞれの接続部における電圧レベルＶｏと内部の電圧レベルＶｉを示している。また、Ｔ１及びＴ３は感知器Ａが発報して電圧レベルを低下させた時刻、Ｔ２及びＴ４は感知器Ｂが発報して電圧レベルを低下させた時刻を表している。そして、Ｖ１は伝送線Ｌの通常時における電圧、Ｖ２は伝送線Ｌの発報時における電圧、Ｖｘは発報状態の火災感知器の接続部における電圧、Ｖｙは他の発報状態にない火災感知器の接続部における電圧を表している。なお、Ｖthは感知器内部における動作可能電圧、ＶＨは感知器内部における通常時の電圧、ＶＬは感知器内部における発報時の電圧を示している。
【０００５】
まず最初に、図７（Ａ）に示すように、火災監視動作を行う通常状態において、伝送線における電圧レベルＶｌはＶ１となっている。時刻Ｔ１において感知器Ａが火災を検知すると、ラッチ回路部３の動作により、図７（Ｂ）に示すように、接続部における電圧Ｖａｏが発報状態を示す電圧レベルＶｘにまで低下する。これにより、内部の電圧レベルＶａｉもＶＬにまで低下する。一方で、図７（Ａ）に示すように、伝送線Ｌにおける電圧レベルＶｌは、前記電圧レベルＶｘに対してその接続部のインピーダンス分だけ上昇した電圧レベルＶ２となる。
【０００６】
このように火災感知器１００は、火災の発生を検知すると、接続された伝送線Ｌの電圧レベルＶｌをＶ１からＶ２へ低下させる。火災受信機２００は、この電圧レベルの低下による火災検知信号を検出することにより、火災の発生を知ることができるようになっている。
【０００７】
なお、この伝送線Ｌの発報時における電圧レベルＶ２は、接続された他の感知器にも印加されることになる。この場合、発報していない火災感知機Ｂの接続部における電圧レベルＶｂｏは、図７（Ｃ）に示すように、前記電圧レベルＶ２を受けてＶｙとなる。この電圧Ｖｙを受けて、内部の電圧レベルＶｂｉはＶＨより少し低い電圧レベルＶＨ’となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、発報状態にない火災感知器の内部の電圧レベルＶＨ’が、動作可能電圧Ｖthより大きい場合は、通常の火災監視動作を行うことになるので、その感知器は火災の発生を検知すると火災受信機に報知することになる。つまり、図７の時刻Ｔ２以降の部分に示すように、感知器Ｂの発報時においては、感知器Ｂの伝送線Ｌとの接続部における電圧レベルＶｂｏは発報状態を示す電圧レベルＶｘに低下するとともに、今度は感知器Ａにおける電圧レベルＶａｏが発報状態にないことを示す電圧レベルＶｙとなる。
【０００９】
このように、同一伝送線に接続されたいずれかの感知器が発報すると、発報状態にある火災感知器の接続部における電圧レベルＶｏはＶｘとなり、その他の発報状態にない感知器はＶｙとなる。つまり、火災発生時において新たに火災感知器が発報するたびに、その接続部の伝送線の電圧レベルＶｏが変化することになる。したがって、火災報知システムとしてみれば、システム内でいずれかの火災感知器は発報状態にあり火災が報知されることには変わりないが、個々の火災感知器でみると、特にこの内部の電圧レベルＶｉに関しては、その接続部にかかる電圧レベルＶｏに応じた電圧ＶＨまたはＶＬの間で頻繁に切り替わるような状況が発生し電圧レベルが安定しないことになる。このような場合、例えば、火災受信機２００が備える音声出力部で出力されるブザー音が途切れてしまうなどの問題がある。
【００１０】
本発明は、かかる事由に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、火災感知器が火災を報知する際に、感知器内部の電圧レベルを安定させることができる火災感知器、及びそれを備えた火災報知システムを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の火災感知器は、火災発生を検知し感知信号を出力する火災検知判断部と、前記感知信号が入力されると発報経路となる伝送線の電圧レベルを変化させることにより火災発生の情報を発報するラッチ回路部と、前記伝送線から電力の供給を受け電圧を供給する電源部とを備えてなる火災感知器において、前記電源部に、前記伝送線の電圧レベルを監視する電圧監視部と、電圧監視部により監視されている電圧レベルが所定の電圧レベル以下になったことを検知すると少なくとも前記火災検知判断部に供給する電圧を強制的に遮断する電圧遮断部とを設けたことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項２記載の火災感知器は、請求項１に記載の発明において、前記電圧監視部は、前記伝送線の電圧と予め設定される基準電圧との比較を行う比較器を備えてなるものとしている。
【００１３】
また、請求項３記載の火災感知器は、請求項２に記載の発明において、前記比較器に、基準電圧を設定するための基準電圧設定手段を設けたものとしている。また、請求項４記載の火災感知器は、請求項３記載の火災感知器において、電源部は、少なくとも火災検知判断部に電圧供給する電圧供給部と、前記電圧監視部と、前記電圧遮断部とを備えて構成されており、電圧遮断部は、エミッタが感知器本体の低電位側と接続され、コレクタには電圧供給部から内部電圧が印加され、ベースには電圧監視部からの出力信号が入力されるトランジスタを備えてなり、前記伝送線の電圧レベルを基にした電圧値が前記予め設定される基準電圧の電圧レベルよりも低くなった場合に、前記比較器から出力されるハイレベル信号が前記ベースに入力されることで、コレクタ−エミッタ間がＯＮとなって、電圧供給部から火災検知判断部に供給している電圧を強制的に低下させることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項５記載の火災報知システムは、前記請求項１乃至４に記載の火災感知器を、発報経路となる前記伝送線を介して、警報情報が出力される火災受信機に並列に複数接続して構成される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施の形態を図１乃至図４に基づいて説明する。図１は、火災感知器１のブロック図であり、図２は外観図であり、図３は回路図である。また、図４は動作と電圧レベルの関係を示す特性図である。
【００１６】
火災感知器１は、図２に示すように、建物内の天井等に設置されるものであり、居間などに設けられる親機となる火災受信機２０に接続された伝送線Ｌを介して、火災の発生を監視する。この火災感知器１は、伝送線Ｌから供給される電力によりそれぞれ火災の発生の監視を行うようになっている。この火災感知器１は、火災の発生を検出すると、火災感知器１と火災受信機２０との間の伝送線Ｌの電圧レベルＶｌを低下させることにより、火災受信機２０に火災の発生を発報する。一方、この発報を受けた火災受信機２０は、警報情報を画面にて表示、または、音にて出力したり、外部のシステムへ通報したりするようになっている。
【００１７】
次に、火災感知器１の詳細について説明する。火災感知器１は、図１に示すように、火災発生を検知及び判断する火災検知判断部２と、伝送線Ｌの電圧レベルＶｌを低下させるラッチ回路部３と、伝送線から供給される電力を用いて本体各部に電圧を供給する電源部４とを備えている。
【００１８】
火災検知判断部２は、後述する火災検出部２１と火災判断部２２から構成される回路であり、火災検出部２１により検出される出力値と、火災判断部２２に備える基準値とを比較することにより、火災の発生を判断し感知信号を出力する。
【００１９】
火災検出部２１は、例えば、煙検出をおこなうものであり、フォトダイオードや発光素子等を用いて構成される。この火災検出部２１は、火災による煙が火災感知器１本体内に流入すると、発光素子から放出されフォトダイオードにて受光される光信号が乱反射により増大することを利用して煙を検知するようになっている。この光信号による煙の濃度を数値化した検出信号を、後述する火災判断部２２に出力するようになっている。なお、火災検出のための手段は、例えばサーミスタ等を用いた熱検出によるものや、赤外線検出によるもの、またはにおい検出によるものなど検出する手段は問わない。
【００２０】
火災判断部２２は、前述の火災検出部２１の検出信号による煙濃度値と、あらかじめ設定された火災発生と判断される火災濃度値とを、比較回路またはＡＤ変換してデータ処理するマイコン等を用いて比較することにより、火災かどうかの判断を行う。ここで、火災判断部２２は、この煙濃度値が火災濃度値を上回った場合、感知信号としてラッチ回路部３に出力する。なお、火災検知判断部２は供給される電圧レベルＶｉが動作可能電圧Ｖth以下の場合には動作が停止するようになっている。
【００２１】
ラッチ回路部３は、火災の発生を親機となる火災受信機２０に報知するためのもので、火災検知判断部２と接続されるとともに伝送線Ｌを介して火災受信機２０へ接続される。このラッチ回路部３は、火災検知判断部２から感知信号を受信すると、伝送線Ｌにおける電圧レベルＶｌを火災の発生を示す電圧Ｖ２に低下させる。なお、火災受信機２０では、伝送線Ｌにおける電圧レベルＶｌを監視しているため、この電圧レベルの低下による火災検出信号を検出することにより火災発生を知ることが可能となっている。
【００２２】
次に、本発明の主要部である電源部４について説明する。電源部４は、感知器本体内に供給する電圧に関する部分を制御するためのものであり、電圧供給部４０と電圧監視部４１と電圧遮断部４２とを備えている。
【００２３】
電圧供給部４０は、感知器内部の各部に電圧を供給するためのもので、接続された伝送線Ｌから電力の供給を受け動作用電源を作成するとともに、少なくとも火災検知判断部２に電圧Ｖｉを供給する。また、後述する比較器Ａの第１の基準電圧Ｖｆも作成する。なお、電圧供給部４０は、後述する電圧遮断部４２にも接続される。
【００２４】
電圧監視部４１は、伝送線Ｌにおける電圧レベルＶｌを監視するためのものであり、伝送線Ｌにおける電圧レベルＶｌの低下を検出する。電圧監視部４１は、図３に示すように、比較器Ａ、及び、伝送線における電圧Ｖｌを分圧する分圧抵抗Ｒ１及びＲ２とから構成される。この比較器Ａの＋端子には第１の基準電圧Ｖｆが印加されるとともに、−端子には伝送線における電圧を分圧して得られる第２の基準電圧Ｖｒｅｆが印加される。なお、この第１の基準電圧Ｖｆは、伝送線Ｌの通常時における電圧Ｖ１と発報時における電圧Ｖ２との間に予め設定される電圧である。比較器Ａは、監視対象となる第２の基準電圧Ｖｒｅｆが監視基準となる第１の基準電圧Ｖｆより低くなった場合、Ｈレベルの信号を後述する電圧遮断部４２に出力するようになっている。このように、簡素な部品構成にあるにもかかわらず、後述する内部電圧Ｖｉを遮断するための信号を出力できるようになっている。
【００２５】
ところで、この電圧監視部４１は、同一伝送線内に複数の火災感知器が接続されそのうちの１つの火災感知器が火災を検知し発報した場合、伝送線Ｌにおける電圧レベルＶｌが低下するのを検出するようになっている。この場合、この伝送線Ｌにおける電圧レベルＶ２は基準電圧Ｖｆよりも下になるので、電圧監視部４１は同一伝送線内に発報状態にある感知器が存在すると判断される。また、このような場合、電圧遮断部４２へＨレベルの信号を出力するため、同一伝送線内に発報状態にある感知器が存在することを示すＨレベルの信号を電圧遮断部４２に出力することができるようになっている。なお、この電圧監視部４１の比較器Ａには、分圧抵抗Ｒ１及びＲ２を適当に設定することにより基準電圧を設定する基準電圧設定手段を設けているので、容易に基準電圧調整ができるようになっている。
【００２６】
電圧遮断部４２は、内部電圧Ｖｉの供給を遮断するための回路である。電圧遮断部４２は、図３に示すように、トランジスタＱを備えてなり、そのコレクタは電圧供給部４０から内部電圧が印加されるとともに、ベースには電圧監視部４１からの出力信号が入力されるようになっている。なお、エミッタは、感知器本体の低電位側に接続される。そして、電圧監視部４１からＨレベルの出力信号が入力されるとトランジスタがＯＮされることとなり、電圧供給部４０が火災検知判断部２に供給している電圧Ｖｉを強制的に低下させるようになっている。
【００２７】
ところで、この電圧遮断部４２は、同一伝送線内に複数の火災感知器が接続されそのうちの１つの火災感知器が火災を検知し発報した場合、電圧監視部４１からＨレベルの出力信号が入力されることになるので、トランジスタがＯＮされることにより、電圧供給部４０が火災検知判断部２に供給している電圧Ｖｉを強制的に低下させることができるようになっている。
【００２８】
次に、火災感知器における発報にかかる動作を説明する。簡便化のため、従来例での説明と同様に、伝送線に接続される火災感知器が感知器Ａ、Ｂの２台の場合について説明する。図４は、上記の従来の火災報知システムにおける動作と電圧レベルの関係を示している。図４（Ａ）は伝送線Ｌの電圧レベルの関係を示す特性図、図４（Ｂ）は感知器Ａの電圧レベルの変化を示す特性図、図４（Ｃ）は感知器Ｂの電圧レベルの変化を示す特性図である。図４（Ａ）の実線は、図１に示す伝送線Ｌにおける電圧レベルＶｌを示し、図４（Ｂ）及び図４（Ｃ）における実線及び点線は、図１に示す感知器Ａ及び感知器Ｂそれぞれの接続部における電圧レベルＶｏと内部の電圧レベルＶｉを示している。また、Ｔ１及びＴ３は感知器Ａが発報して電圧レベルを低下させた時刻、Ｔ２及びＴ４は感知器Ｂが発報して電圧レベルを低下させた時刻を表している。そして、Ｖ１は伝送線Ｌの通常時における電圧、Ｖ２は伝送線Ｌの発報時における電圧、Ｖthは感知器内部における動作可能電圧を示している。
【００２９】
まず最初に、図４（Ａ）に示すように、火災監視動作を行う通常状態において、伝送線における電圧レベルＶｌはＶ１となっている。時刻Ｔ１において感知器Ａが火災を検知すると、ラッチ回路部３の動作により、図４（Ｂ）に示すように、接続部における電圧Ｖａｏが発報状態を示す電圧レベルＶｚにまで低下する。なお、この電圧レベルＶｚは動作可能電圧Ｖthより下になっているため、感知器Ａでの火災監視動作は停止することになる。一方で、伝送線Ｌにおける電圧レベルＶｌは、図４（Ａ）に示すように、前記電圧レベルＶｚに対して接続部のインピーダンス分だけ上昇した電圧レベルＶ２となる。この電圧レベルＶ２が、伝送線Ｌに接続された他の感知器にも印加される。
【００３０】
そして、発報状態にない火災感知器Ｂでは、この伝送線における電圧レベルＶ２が印加され、その電圧Ｖ２を分圧した電圧Ｖｒｅｆと基準電圧Ｖｆとの比較が行われることになる。この場合、監視対象である第２の基準電圧Ｖｒｅｆが監視基準である第１の基準電圧Ｖｆより低くなっていると判断されることになるので、比較器ＡはＨレベルの信号を電圧遮断部４２に出力する。電圧遮断部４２は、電圧監視部４１からＨレベルの出力信号がトランジスタのベースに入力されることによりトランジスタのスイッチがＯＮになるので、電圧供給部４０が火災検知判断部２に供給している電圧Ｖｉを強制的に低下させることになる。これにより、内部の電圧レベルＶｉは動作可能電圧のＶthより下になるので、火災感知器Ｂの火災検知判断部２はその火災発生を検知してもラッチ回路部３に感知信号を出力しないようになる。
【００３１】
このようにして、同一伝送線内に接続された火災感知器のいずれかが発報状態にあることを検出すると、発報した感知機だけでなく、発報状態にないその他の感知器でも、その内部の電圧レベルＶｉは動作可能電圧Ｖｔｈよりも下となる。つまり、それまでに火災検知信号を出力していた火災感知器はそのまま火災検知信号を発報し、それ以外の火災感知器では火災検知信号を発報しないようになる。したがって、この内部の電圧レベルが頻繁に切り替わるような状況は発生しなくなるため感知器内部の電圧レベルが安定されることになる。そしてさらに、伝送線に接続された他の感知器が発報した場合であっても感知器自らの内部の電圧レベルを安定させることができる。
【００３２】
なお、本発明の火災感知器は、上述したもののみ限定されるものではなく、例えば、図５に示すように、伝送線Ｌと電圧供給部の間に電圧遮断部を設け、これ故に電圧遮断部と電圧監視部とが伝送線Ｌに対して互いに並列に接続されて、電圧監視部の電圧監視結果が、電圧供給部の上位接続に位置する電圧遮断部に反映されるようにしてもよい。ただし、この場合、電圧遮断部は、図３で説明したようなエミッタ接地形式トランジスタによるものではなく、電圧監視部からのハイレベル信号を受けると伝送線Ｌから電圧供給部への電源供給を遮断もしくは強制低下させるような回路構成である必要がある。このように、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る請求項１記載の火災感知器にあっては、伝送線に複数接続され、この伝送線から電力の供給を受け電圧を供給する電源部と、前記電源部から電圧の供給を受けるとともに火災発生を検知し感知信号を出力する火災検知判断部と、前記感知信号が入力されると前記伝送線における電圧レベルを変化させることにより火災発生の情報を発報するラッチ回路部とを備えてなる火災感知器において、前記電源部に、前記伝送線の電圧レベルを監視する電圧監視部と、電圧監視部により監視されている電圧レベルが所定の電圧以下になったことを検知すると内部に供給する電圧を強制的に遮断する電圧遮断部とを設けたので、火災感知器が火災を報知する際に、感知器内部の電圧レベルを安定させることができるという優れた効果を奏する。
【００３４】
また、請求項２に記載の火災感知器にあっては、請求項１に記載の発明において、前記電圧監視部は、前記伝送線の電圧と予め設定される基準電圧との比較を行う比較器を備えてなるので、簡素な部品構成により電圧を遮断するための信号を出力できるという優れた効果を奏する。
【００３５】
また、請求項３に記載の火災感知器にあっては、請求項２に記載の発明において、前記比較器に、基準電圧を設定するための基準電圧設定手段を設けたので、基準電圧調整が容易であるという優れた効果を奏する。さらにまた、請求項４に記載の火災感知器にあっては、請求項３記載の火災感知器において、電源部は、少なくとも火災検知判断部に電圧供給する電圧供給部と、前記電圧監視部と、前記電圧遮断部とを備えて構成されており、電圧遮断部は、エミッタが感知器本体の低電位側と接続され、コレクタには電圧供給部から内部電圧が印加され、ベースには電圧監視部からの出力信号が入力されるトランジスタを備えてなり、前記伝送線の電圧レベルを基にした電圧値が前記予め設定される基準電圧の電圧レベルよりも低くなった場合に、前記比較器から出力されるハイレベル信号が前記ベースに入力されることで、コレクタ−エミッタ間がＯＮとなって、電圧供給部から火災検知判断部に供給している電圧を強制的に低下させるので、このような簡素な回路構成で、請求項３の発明を成すことができる。
【００３６】
また、請求項５に記載の火災報知システムにあっては、前記請求項１乃至４に記載の火災感知器を、発報経路となる前記伝送線を介して、警報情報が出力される火災受信機に並列に複数接続して構成されるので、伝送線に接続された他の感知器が発報した場合であっても感知器自らの内部の電圧レベルを安定させるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態にかかる火災感知器のブロック図である。
【図２】同上の火災感知器の外観図である。
【図３】同上の火災感知器の回路図である。
【図４】同上の火災感知器の動作と電圧レベルの関係を示す特性図である。
【図５】第２の実施の形態にかかる火災感知器のブロック図である。
【図６】従来の火災感知器のブロック図である。
【図７】従来の火災感知器の動作と電圧レベルの関係を示す特性図である。
【符号の説明】
１ 火災感知器
２ 火災検知判断部
３ ラッチ回路部
４ 電源部
２０ 火災受信機
４０ 電圧供給部
４１ 電圧監視部
４２ 電圧遮断部
Ｌ 伝送線
Ａ 比較器
【発明の属する技術分野】
本発明は、火災感知器と受信機との間の伝送線における電圧レベルの変化を利用して火災を報知（発報）する火災感知器、及びこれを備えた火災報知システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、図６に示すように、親機となる火災受信機２００に接続される伝送線Ｌに、子機となる複数の火災感知器１００ａ、１００ｂ、・・・が接続部８を介して接続され構成される火災報知システムが知られている。この火災報知システムは、接続された火災感知器１００ａ、１００ｂ、・・・のうち１つでも火災の発生を検知すると、その火災感知器１００は火災受信機２００へ火災検知信号を出力するようになっている。なお、この際に出力される火災検知信号は、電圧レベルの変化や定電流放流などによる伝送線間のインピーダンス変化を検出する方式が広く利用されている。
【０００３】
火災感知器１００は、伝送線Ｌから供給される電力により火災監視動作を行うようになっている。そして、図６に示すように、火災発生を検知し感知信号を出力する火災検知判断部２と、感知信号を受信すると発報経路となる伝送線Ｌの電圧レベルＶｌを下降させるラッチ回路部３と、伝送線Ｌに接続され火災検知判断部２に内部電圧Ｖｉを供給する電源部９とを備えている。これにより、火災感知器１００が火災の発生を検知すると、接続された伝送線Ｌの電圧レベルＶｌを低下させることにより、火災受信機２００に火災の発生を報知するようになっている。
【０００４】
次に、従来の火災感知器における発報にかかる動作を説明する。簡便化のために伝送線に接続される火災感知器が感知器Ａ、Ｂの２台の場合について説明する。図７は、火災報知システムにおける動作と電圧レベルの関係を示すもので、図７（Ａ）は伝送線Ｌの電圧レベルの関係を示す特性図、図７（Ｂ）は感知器Ａの電圧レベルの変化を示す特性図、図７（Ｃ）は感知器Ｂの電圧レベルの変化を示す特性図である。図７（Ａ）の実線は、図６に示す伝送線における電圧レベルＶｌを示し、図７（Ｂ）及び図７（Ｃ）における実線及び点線は、図６に示す感知器Ａ及び感知器Ｂそれぞれの接続部における電圧レベルＶｏと内部の電圧レベルＶｉを示している。また、Ｔ１及びＴ３は感知器Ａが発報して電圧レベルを低下させた時刻、Ｔ２及びＴ４は感知器Ｂが発報して電圧レベルを低下させた時刻を表している。そして、Ｖ１は伝送線Ｌの通常時における電圧、Ｖ２は伝送線Ｌの発報時における電圧、Ｖｘは発報状態の火災感知器の接続部における電圧、Ｖｙは他の発報状態にない火災感知器の接続部における電圧を表している。なお、Ｖthは感知器内部における動作可能電圧、ＶＨは感知器内部における通常時の電圧、ＶＬは感知器内部における発報時の電圧を示している。
【０００５】
まず最初に、図７（Ａ）に示すように、火災監視動作を行う通常状態において、伝送線における電圧レベルＶｌはＶ１となっている。時刻Ｔ１において感知器Ａが火災を検知すると、ラッチ回路部３の動作により、図７（Ｂ）に示すように、接続部における電圧Ｖａｏが発報状態を示す電圧レベルＶｘにまで低下する。これにより、内部の電圧レベルＶａｉもＶＬにまで低下する。一方で、図７（Ａ）に示すように、伝送線Ｌにおける電圧レベルＶｌは、前記電圧レベルＶｘに対してその接続部のインピーダンス分だけ上昇した電圧レベルＶ２となる。
【０００６】
このように火災感知器１００は、火災の発生を検知すると、接続された伝送線Ｌの電圧レベルＶｌをＶ１からＶ２へ低下させる。火災受信機２００は、この電圧レベルの低下による火災検知信号を検出することにより、火災の発生を知ることができるようになっている。
【０００７】
なお、この伝送線Ｌの発報時における電圧レベルＶ２は、接続された他の感知器にも印加されることになる。この場合、発報していない火災感知機Ｂの接続部における電圧レベルＶｂｏは、図７（Ｃ）に示すように、前記電圧レベルＶ２を受けてＶｙとなる。この電圧Ｖｙを受けて、内部の電圧レベルＶｂｉはＶＨより少し低い電圧レベルＶＨ’となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、発報状態にない火災感知器の内部の電圧レベルＶＨ’が、動作可能電圧Ｖthより大きい場合は、通常の火災監視動作を行うことになるので、その感知器は火災の発生を検知すると火災受信機に報知することになる。つまり、図７の時刻Ｔ２以降の部分に示すように、感知器Ｂの発報時においては、感知器Ｂの伝送線Ｌとの接続部における電圧レベルＶｂｏは発報状態を示す電圧レベルＶｘに低下するとともに、今度は感知器Ａにおける電圧レベルＶａｏが発報状態にないことを示す電圧レベルＶｙとなる。
【０００９】
このように、同一伝送線に接続されたいずれかの感知器が発報すると、発報状態にある火災感知器の接続部における電圧レベルＶｏはＶｘとなり、その他の発報状態にない感知器はＶｙとなる。つまり、火災発生時において新たに火災感知器が発報するたびに、その接続部の伝送線の電圧レベルＶｏが変化することになる。したがって、火災報知システムとしてみれば、システム内でいずれかの火災感知器は発報状態にあり火災が報知されることには変わりないが、個々の火災感知器でみると、特にこの内部の電圧レベルＶｉに関しては、その接続部にかかる電圧レベルＶｏに応じた電圧ＶＨまたはＶＬの間で頻繁に切り替わるような状況が発生し電圧レベルが安定しないことになる。このような場合、例えば、火災受信機２００が備える音声出力部で出力されるブザー音が途切れてしまうなどの問題がある。
【００１０】
本発明は、かかる事由に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、火災感知器が火災を報知する際に、感知器内部の電圧レベルを安定させることができる火災感知器、及びそれを備えた火災報知システムを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の火災感知器は、火災発生を検知し感知信号を出力する火災検知判断部と、前記感知信号が入力されると発報経路となる伝送線の電圧レベルを変化させることにより火災発生の情報を発報するラッチ回路部と、前記伝送線から電力の供給を受け電圧を供給する電源部とを備えてなる火災感知器において、前記電源部に、前記伝送線の電圧レベルを監視する電圧監視部と、電圧監視部により監視されている電圧レベルが所定の電圧レベル以下になったことを検知すると少なくとも前記火災検知判断部に供給する電圧を強制的に遮断する電圧遮断部とを設けたことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項２記載の火災感知器は、請求項１に記載の発明において、前記電圧監視部は、前記伝送線の電圧と予め設定される基準電圧との比較を行う比較器を備えてなるものとしている。
【００１３】
また、請求項３記載の火災感知器は、請求項２に記載の発明において、前記比較器に、基準電圧を設定するための基準電圧設定手段を設けたものとしている。また、請求項４記載の火災感知器は、請求項３記載の火災感知器において、電源部は、少なくとも火災検知判断部に電圧供給する電圧供給部と、前記電圧監視部と、前記電圧遮断部とを備えて構成されており、電圧遮断部は、エミッタが感知器本体の低電位側と接続され、コレクタには電圧供給部から内部電圧が印加され、ベースには電圧監視部からの出力信号が入力されるトランジスタを備えてなり、前記伝送線の電圧レベルを基にした電圧値が前記予め設定される基準電圧の電圧レベルよりも低くなった場合に、前記比較器から出力されるハイレベル信号が前記ベースに入力されることで、コレクタ−エミッタ間がＯＮとなって、電圧供給部から火災検知判断部に供給している電圧を強制的に低下させることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項５記載の火災報知システムは、前記請求項１乃至４に記載の火災感知器を、発報経路となる前記伝送線を介して、警報情報が出力される火災受信機に並列に複数接続して構成される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施の形態を図１乃至図４に基づいて説明する。図１は、火災感知器１のブロック図であり、図２は外観図であり、図３は回路図である。また、図４は動作と電圧レベルの関係を示す特性図である。
【００１６】
火災感知器１は、図２に示すように、建物内の天井等に設置されるものであり、居間などに設けられる親機となる火災受信機２０に接続された伝送線Ｌを介して、火災の発生を監視する。この火災感知器１は、伝送線Ｌから供給される電力によりそれぞれ火災の発生の監視を行うようになっている。この火災感知器１は、火災の発生を検出すると、火災感知器１と火災受信機２０との間の伝送線Ｌの電圧レベルＶｌを低下させることにより、火災受信機２０に火災の発生を発報する。一方、この発報を受けた火災受信機２０は、警報情報を画面にて表示、または、音にて出力したり、外部のシステムへ通報したりするようになっている。
【００１７】
次に、火災感知器１の詳細について説明する。火災感知器１は、図１に示すように、火災発生を検知及び判断する火災検知判断部２と、伝送線Ｌの電圧レベルＶｌを低下させるラッチ回路部３と、伝送線から供給される電力を用いて本体各部に電圧を供給する電源部４とを備えている。
【００１８】
火災検知判断部２は、後述する火災検出部２１と火災判断部２２から構成される回路であり、火災検出部２１により検出される出力値と、火災判断部２２に備える基準値とを比較することにより、火災の発生を判断し感知信号を出力する。
【００１９】
火災検出部２１は、例えば、煙検出をおこなうものであり、フォトダイオードや発光素子等を用いて構成される。この火災検出部２１は、火災による煙が火災感知器１本体内に流入すると、発光素子から放出されフォトダイオードにて受光される光信号が乱反射により増大することを利用して煙を検知するようになっている。この光信号による煙の濃度を数値化した検出信号を、後述する火災判断部２２に出力するようになっている。なお、火災検出のための手段は、例えばサーミスタ等を用いた熱検出によるものや、赤外線検出によるもの、またはにおい検出によるものなど検出する手段は問わない。
【００２０】
火災判断部２２は、前述の火災検出部２１の検出信号による煙濃度値と、あらかじめ設定された火災発生と判断される火災濃度値とを、比較回路またはＡＤ変換してデータ処理するマイコン等を用いて比較することにより、火災かどうかの判断を行う。ここで、火災判断部２２は、この煙濃度値が火災濃度値を上回った場合、感知信号としてラッチ回路部３に出力する。なお、火災検知判断部２は供給される電圧レベルＶｉが動作可能電圧Ｖth以下の場合には動作が停止するようになっている。
【００２１】
ラッチ回路部３は、火災の発生を親機となる火災受信機２０に報知するためのもので、火災検知判断部２と接続されるとともに伝送線Ｌを介して火災受信機２０へ接続される。このラッチ回路部３は、火災検知判断部２から感知信号を受信すると、伝送線Ｌにおける電圧レベルＶｌを火災の発生を示す電圧Ｖ２に低下させる。なお、火災受信機２０では、伝送線Ｌにおける電圧レベルＶｌを監視しているため、この電圧レベルの低下による火災検出信号を検出することにより火災発生を知ることが可能となっている。
【００２２】
次に、本発明の主要部である電源部４について説明する。電源部４は、感知器本体内に供給する電圧に関する部分を制御するためのものであり、電圧供給部４０と電圧監視部４１と電圧遮断部４２とを備えている。
【００２３】
電圧供給部４０は、感知器内部の各部に電圧を供給するためのもので、接続された伝送線Ｌから電力の供給を受け動作用電源を作成するとともに、少なくとも火災検知判断部２に電圧Ｖｉを供給する。また、後述する比較器Ａの第１の基準電圧Ｖｆも作成する。なお、電圧供給部４０は、後述する電圧遮断部４２にも接続される。
【００２４】
電圧監視部４１は、伝送線Ｌにおける電圧レベルＶｌを監視するためのものであり、伝送線Ｌにおける電圧レベルＶｌの低下を検出する。電圧監視部４１は、図３に示すように、比較器Ａ、及び、伝送線における電圧Ｖｌを分圧する分圧抵抗Ｒ１及びＲ２とから構成される。この比較器Ａの＋端子には第１の基準電圧Ｖｆが印加されるとともに、−端子には伝送線における電圧を分圧して得られる第２の基準電圧Ｖｒｅｆが印加される。なお、この第１の基準電圧Ｖｆは、伝送線Ｌの通常時における電圧Ｖ１と発報時における電圧Ｖ２との間に予め設定される電圧である。比較器Ａは、監視対象となる第２の基準電圧Ｖｒｅｆが監視基準となる第１の基準電圧Ｖｆより低くなった場合、Ｈレベルの信号を後述する電圧遮断部４２に出力するようになっている。このように、簡素な部品構成にあるにもかかわらず、後述する内部電圧Ｖｉを遮断するための信号を出力できるようになっている。
【００２５】
ところで、この電圧監視部４１は、同一伝送線内に複数の火災感知器が接続されそのうちの１つの火災感知器が火災を検知し発報した場合、伝送線Ｌにおける電圧レベルＶｌが低下するのを検出するようになっている。この場合、この伝送線Ｌにおける電圧レベルＶ２は基準電圧Ｖｆよりも下になるので、電圧監視部４１は同一伝送線内に発報状態にある感知器が存在すると判断される。また、このような場合、電圧遮断部４２へＨレベルの信号を出力するため、同一伝送線内に発報状態にある感知器が存在することを示すＨレベルの信号を電圧遮断部４２に出力することができるようになっている。なお、この電圧監視部４１の比較器Ａには、分圧抵抗Ｒ１及びＲ２を適当に設定することにより基準電圧を設定する基準電圧設定手段を設けているので、容易に基準電圧調整ができるようになっている。
【００２６】
電圧遮断部４２は、内部電圧Ｖｉの供給を遮断するための回路である。電圧遮断部４２は、図３に示すように、トランジスタＱを備えてなり、そのコレクタは電圧供給部４０から内部電圧が印加されるとともに、ベースには電圧監視部４１からの出力信号が入力されるようになっている。なお、エミッタは、感知器本体の低電位側に接続される。そして、電圧監視部４１からＨレベルの出力信号が入力されるとトランジスタがＯＮされることとなり、電圧供給部４０が火災検知判断部２に供給している電圧Ｖｉを強制的に低下させるようになっている。
【００２７】
ところで、この電圧遮断部４２は、同一伝送線内に複数の火災感知器が接続されそのうちの１つの火災感知器が火災を検知し発報した場合、電圧監視部４１からＨレベルの出力信号が入力されることになるので、トランジスタがＯＮされることにより、電圧供給部４０が火災検知判断部２に供給している電圧Ｖｉを強制的に低下させることができるようになっている。
【００２８】
次に、火災感知器における発報にかかる動作を説明する。簡便化のため、従来例での説明と同様に、伝送線に接続される火災感知器が感知器Ａ、Ｂの２台の場合について説明する。図４は、上記の従来の火災報知システムにおける動作と電圧レベルの関係を示している。図４（Ａ）は伝送線Ｌの電圧レベルの関係を示す特性図、図４（Ｂ）は感知器Ａの電圧レベルの変化を示す特性図、図４（Ｃ）は感知器Ｂの電圧レベルの変化を示す特性図である。図４（Ａ）の実線は、図１に示す伝送線Ｌにおける電圧レベルＶｌを示し、図４（Ｂ）及び図４（Ｃ）における実線及び点線は、図１に示す感知器Ａ及び感知器Ｂそれぞれの接続部における電圧レベルＶｏと内部の電圧レベルＶｉを示している。また、Ｔ１及びＴ３は感知器Ａが発報して電圧レベルを低下させた時刻、Ｔ２及びＴ４は感知器Ｂが発報して電圧レベルを低下させた時刻を表している。そして、Ｖ１は伝送線Ｌの通常時における電圧、Ｖ２は伝送線Ｌの発報時における電圧、Ｖthは感知器内部における動作可能電圧を示している。
【００２９】
まず最初に、図４（Ａ）に示すように、火災監視動作を行う通常状態において、伝送線における電圧レベルＶｌはＶ１となっている。時刻Ｔ１において感知器Ａが火災を検知すると、ラッチ回路部３の動作により、図４（Ｂ）に示すように、接続部における電圧Ｖａｏが発報状態を示す電圧レベルＶｚにまで低下する。なお、この電圧レベルＶｚは動作可能電圧Ｖthより下になっているため、感知器Ａでの火災監視動作は停止することになる。一方で、伝送線Ｌにおける電圧レベルＶｌは、図４（Ａ）に示すように、前記電圧レベルＶｚに対して接続部のインピーダンス分だけ上昇した電圧レベルＶ２となる。この電圧レベルＶ２が、伝送線Ｌに接続された他の感知器にも印加される。
【００３０】
そして、発報状態にない火災感知器Ｂでは、この伝送線における電圧レベルＶ２が印加され、その電圧Ｖ２を分圧した電圧Ｖｒｅｆと基準電圧Ｖｆとの比較が行われることになる。この場合、監視対象である第２の基準電圧Ｖｒｅｆが監視基準である第１の基準電圧Ｖｆより低くなっていると判断されることになるので、比較器ＡはＨレベルの信号を電圧遮断部４２に出力する。電圧遮断部４２は、電圧監視部４１からＨレベルの出力信号がトランジスタのベースに入力されることによりトランジスタのスイッチがＯＮになるので、電圧供給部４０が火災検知判断部２に供給している電圧Ｖｉを強制的に低下させることになる。これにより、内部の電圧レベルＶｉは動作可能電圧のＶthより下になるので、火災感知器Ｂの火災検知判断部２はその火災発生を検知してもラッチ回路部３に感知信号を出力しないようになる。
【００３１】
このようにして、同一伝送線内に接続された火災感知器のいずれかが発報状態にあることを検出すると、発報した感知機だけでなく、発報状態にないその他の感知器でも、その内部の電圧レベルＶｉは動作可能電圧Ｖｔｈよりも下となる。つまり、それまでに火災検知信号を出力していた火災感知器はそのまま火災検知信号を発報し、それ以外の火災感知器では火災検知信号を発報しないようになる。したがって、この内部の電圧レベルが頻繁に切り替わるような状況は発生しなくなるため感知器内部の電圧レベルが安定されることになる。そしてさらに、伝送線に接続された他の感知器が発報した場合であっても感知器自らの内部の電圧レベルを安定させることができる。
【００３２】
なお、本発明の火災感知器は、上述したもののみ限定されるものではなく、例えば、図５に示すように、伝送線Ｌと電圧供給部の間に電圧遮断部を設け、これ故に電圧遮断部と電圧監視部とが伝送線Ｌに対して互いに並列に接続されて、電圧監視部の電圧監視結果が、電圧供給部の上位接続に位置する電圧遮断部に反映されるようにしてもよい。ただし、この場合、電圧遮断部は、図３で説明したようなエミッタ接地形式トランジスタによるものではなく、電圧監視部からのハイレベル信号を受けると伝送線Ｌから電圧供給部への電源供給を遮断もしくは強制低下させるような回路構成である必要がある。このように、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る請求項１記載の火災感知器にあっては、伝送線に複数接続され、この伝送線から電力の供給を受け電圧を供給する電源部と、前記電源部から電圧の供給を受けるとともに火災発生を検知し感知信号を出力する火災検知判断部と、前記感知信号が入力されると前記伝送線における電圧レベルを変化させることにより火災発生の情報を発報するラッチ回路部とを備えてなる火災感知器において、前記電源部に、前記伝送線の電圧レベルを監視する電圧監視部と、電圧監視部により監視されている電圧レベルが所定の電圧以下になったことを検知すると内部に供給する電圧を強制的に遮断する電圧遮断部とを設けたので、火災感知器が火災を報知する際に、感知器内部の電圧レベルを安定させることができるという優れた効果を奏する。
【００３４】
また、請求項２に記載の火災感知器にあっては、請求項１に記載の発明において、前記電圧監視部は、前記伝送線の電圧と予め設定される基準電圧との比較を行う比較器を備えてなるので、簡素な部品構成により電圧を遮断するための信号を出力できるという優れた効果を奏する。
【００３５】
また、請求項３に記載の火災感知器にあっては、請求項２に記載の発明において、前記比較器に、基準電圧を設定するための基準電圧設定手段を設けたので、基準電圧調整が容易であるという優れた効果を奏する。さらにまた、請求項４に記載の火災感知器にあっては、請求項３記載の火災感知器において、電源部は、少なくとも火災検知判断部に電圧供給する電圧供給部と、前記電圧監視部と、前記電圧遮断部とを備えて構成されており、電圧遮断部は、エミッタが感知器本体の低電位側と接続され、コレクタには電圧供給部から内部電圧が印加され、ベースには電圧監視部からの出力信号が入力されるトランジスタを備えてなり、前記伝送線の電圧レベルを基にした電圧値が前記予め設定される基準電圧の電圧レベルよりも低くなった場合に、前記比較器から出力されるハイレベル信号が前記ベースに入力されることで、コレクタ−エミッタ間がＯＮとなって、電圧供給部から火災検知判断部に供給している電圧を強制的に低下させるので、このような簡素な回路構成で、請求項３の発明を成すことができる。
【００３６】
また、請求項５に記載の火災報知システムにあっては、前記請求項１乃至４に記載の火災感知器を、発報経路となる前記伝送線を介して、警報情報が出力される火災受信機に並列に複数接続して構成されるので、伝送線に接続された他の感知器が発報した場合であっても感知器自らの内部の電圧レベルを安定させるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態にかかる火災感知器のブロック図である。
【図２】同上の火災感知器の外観図である。
【図３】同上の火災感知器の回路図である。
【図４】同上の火災感知器の動作と電圧レベルの関係を示す特性図である。
【図５】第２の実施の形態にかかる火災感知器のブロック図である。
【図６】従来の火災感知器のブロック図である。
【図７】従来の火災感知器の動作と電圧レベルの関係を示す特性図である。
【符号の説明】
１ 火災感知器
２ 火災検知判断部
３ ラッチ回路部
４ 電源部
２０ 火災受信機
４０ 電圧供給部
４１ 電圧監視部
４２ 電圧遮断部
Ｌ 伝送線
Ａ 比較器
Claims (5)
- 火災発生を検知し感知信号を出力する火災検知判断部と、前記感知信号が入力されると発報経路となる伝送線の電圧レベルを変化させることにより火災発生の情報を発報するラッチ回路部と、前記伝送線から電力の供給を受け電圧を供給する電源部とを備えてなる火災感知器において、前記電源部に、前記伝送線の電圧レベルを監視する電圧監視部と、電圧監視部により監視されている電圧レベルが所定の電圧レベル以下になったことを検知すると少なくとも前記火災検知判断部に供給する電圧を強制的に遮断する電圧遮断部とを設けたことを特徴とする火災感知器。
- 前記電圧監視部は、前記伝送線の電圧レベルと予め設定される基準電圧の電圧レベルとの比較を行う比較器を備えてなる請求項１記載の火災感知器。
- 前記比較器に、基準電圧を設定するための基準電圧設定手段を設けた請求項２記載の火災感知器。
- 電源部は、少なくとも火災検知判断部に電圧供給する電圧供給部と、前記電圧監視部と、前記電圧遮断部とを備えて構成されており、
電圧遮断部は、エミッタが感知器本体の低電位側と接続され、コレクタには電圧供給部から内部電圧が印加され、ベースには電圧監視部からの出力信号が入力されるトランジスタを備えてなり、前記伝送線の電圧レベルを基にした電圧値が前記予め設定される基準電圧の電圧レベルよりも低くなった場合に、前記比較器から出力されるハイレベル信号が前記ベースに入力されることで、コレクタ−エミッタ間がＯＮとなって、電圧供給部から火災検知判断部に供給している電圧を強制的に低下させることを特徴とする請求項３記載の火災感知器。 - 前記請求項１乃至４に記載の火災感知器を、発報経路となる前記伝送線を介して、警報情報が出力される火災受信機に並列に複数接続して構成される火災報知システム。
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