JPH0128451Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 パルス的に発光する発光素子と煙の通路を隔て
てその発光素子が発生する光を受ける光電素子と
を備えた煙検出装置、特に発光素子とその光を受
ける光電素子の出力増幅器などとを同期的に動作
させないものでは、光電素子がパルス光を受光し
ている間はその光電素子に出力が生じているが、
そのパルス光が消えるとその出力はなくなり、濃
い煙によつて受光量が零となつた場合と同じ状態
になつて、火災信号を出すことになるので、これ
を防ぐために前回の受光の際の出力を次回の受光
による出力が生じるまで保持させておく受光出力
保持装置を備えている。また発光素子とその光を
受ける光電素子の出力増幅器などとを同期的に動
作させるようにしたものでも、完全に同期をとる
ことがむずかしいため、同様な受光出力保持装置
を設けることがある。

一方そのようなパルス光による煙検出装置は、
ノイズとしての外光によつて誤動作する虞れがあ
ること、およびパルス光による煙検出装置の外光
による誤動作を防ぐために各バルス光を所定の高
い周波数で変調した変調パルス光を用いること
は、いずれも知られているが、先に述べたような
従来のパルス光による煙検出装置に、そのまま変
調パルス光を用いた第１図に示したような回路構
成を持つ煙検出装置は、次のような理由によつて
正常な動作を行うことが困難である。

第１図において１は数秒間隔で変調パルス電圧
を発生する変調パルス発生器、２は発生器１に接
続された変調パルス光を出す発光ダイオードのよ
うな発光素子、３は煙の通過する空間、４は空間
３を隔てて素子１が出す変調パルス光を受ける太
陽電池のような光電素子、５は素子４に生じた変
調パルス電圧に基ずく変調パルス周波数の電流だ
けを通過させる帯域フイルタ、６は変調パルス電
圧の増幅器、７は増幅器６の出力の半波整流回
路、８はパルス電圧のピーク値保持回路で、整流
回路７の出力電圧による抵抗R₁およびダイオー
ドD₁を通じてコンデンサC₁を充電する回路と、
整流回路７の出力電圧を抵抗R₂、ダイオードD₂、
コンデンサC₂および抵抗R₃の直列回路を通じて
微分し、抵抗R₃に現われた電圧降下によりトラ
ンジスタT₁を導通させ、コンデンサC₁の電荷を
抵抗R₄およびトランジスタT₁を通じて放電させ
る回路とでできており、９はピーク値保持回路８
のコンデンサC₁の電圧が基準電圧の所定の割合
に達した時、火災信号を出すようにした火災判別
回路で、コンデンサC₁の電圧によつて導通を制
御される電界効果トランジスタT₂のソースホロ
ワの出力抵抗R₅に現われた電圧降下を反転入力
端子−に、抵抗R₅に現われた電圧降下によりダ
イオードD₃および抵抗R₆を通じて充電されるコ
ンデンサC₃の電圧によつて導通を制御される電
界効果トランジスタT₃のソースホロワの出力抵
抗R₇，R₈の中間点に現われた基準電圧を非反転
入力端子＋に加えられる比較器CM₁の出力を、
ツエナダイオードZD₁とコンデンサC₄と抵抗R₉と
で構成されたノイズによる誤動作防止用遅延回路
１０を通じてトランジスタT₄の入力側に加え、
火災信号用継電器Ｙを働かせてその接点ｙを閉
じ、受信機Re中の地区継電器Ｎを動作させるよ
うにしている。図中Ｅは電源を示す。

第２図は第１図において空間３に煙がない場合
の各部分の動作を示すタイムチヤートである。そ
してイは発光素子２の発光出力、ロは光電素子４
の出力電圧、ハは増幅器６の出力電圧、ニは半波
整流回路７の出力電圧で、V₁はそのピーク値、
V₂は右端から３番目のパルスの波高値を、トは
抵抗R₃に現われた電圧降下、すなわちニの電圧
を微分したもので、V₃はトランジスタT₁が導通
するレベルを、チはコンデンサC₁の電圧変化で、
V₁はそのピーク値を、V₂は変調パルス光の休止
期間中の保持電圧を示している。

このようにロに示す光電素子４の出力電圧は帯
域フイルタ５を通過した結果、フイルタ５の持つ
インダクタンスや抵抗などの作用により、フイル
タ５の出力を増幅した増幅器６の出力電圧は、ハ
に示すようにその両端部において振幅が低下し、
半波整流回路７の出力電圧もニに示すようにその
両端部においてその値が低くなる。そのため第１
図に示したような従来のパルス電圧のピーク値保
持回路８においては、光電素子４が第２図イに示
すような変調パルス光を受けるたびに、抵抗R₃
に第２図トに示すような、ニに示す半波整流回路
７の出力電圧を微分した電圧を生じ、その電圧に
よりトランジスタT₁がオン・オフを繰り返し、
コンデンサC₁の電圧は第２図チに示すように、
中程ではニに示す半波整流回路７の出力電圧のピ
ーク値V₁を保持するが、トの右端から３番目の
パルス電圧によつてコンデンサC₁の電荷は放電
され、コンデンサC₁の電圧はV₂まで低減されて、
第２図イに示す変調パルス光の休止中V₂の電圧
を保持する。これに対し火災判別回路９中のコン
デンサC₃には、第２図ニに示す半波整流回路７
の出力電圧のピーク値V₁が記憶されており、比
較器CM₁の非反転入力端子＋には、コンデンサ
C₃の電圧V₁を抵抗R₇，R₈で分割した電圧が火災
判別用の基準電圧として加えられている。一方比
較器CM₁の反転入力端子−にはコンデンサC₁の
電圧V₂が加えられるので、電圧V₂が比較器CM₁
の非反転入力端子＋に加えられる基準電圧よりも
低いと比較器CM₁が出力を生じ、火災信号用継
電器Ｙが働いて火災信号を出してしまう。そして
第１図に示した装置ではそのような誤動作を生ず
ることがきわめて多い。

この考案は第１図に示したような装置に簡単な
付加装置を設けることにより、上記のような誤動
作やノイズによる誤動作を生ずることのない変調
パルス光による煙検出装置を得ることを目的とし
たもので、以下第３図に示す実施例によりこの考
案を説明する。

第３図では受信機の部分は第１図のそれと同様
なので省略したが、第３図が第１図と違う主要な
点は、パルス電圧のピーク値保持回路８，８′に
おける相違点だけで、その相違点は回路８では半
波整流回路７の出力電圧を抵抗R₂、ダイオード
D₂、コンデンサC₂および抵抗R₃の直列回路を通
じて微分し、抵抗R₃に現われた電圧降下により
トランジスタT₁を導通させるようにしているの
に対し、回路８′では、半波整流回路７の出力電
圧は、電源Ｅに直列に接続された抵抗R₁₀，R₁₁
の中間点が反転入力端子−につながれた比較器
CM₂の非反転入力端子＋に抵抗R₁₂を通じて加え
られ、比較器CM₂を通じて波形整形が行われる
ようにした波形整形回路１１と、回路１１の出力
が抵抗R₂およびダイオードD₂を通じて一旦コン
デンサC₅に充電され、コンデンサC₅の電荷は回
路１１に次回の出力が生じるまでに放電抵抗R₁₃
を通じて放電されるようにした充放電回路１２と
を備え、その回路１２の出力電圧すなわちコンデ
ンサC₅の電圧を、コンデンサC₂および抵抗R₃の
直列回路を通じて微分し、抵抗R₃に現われた電
圧降下によりトランジスタT₁を導通させるよう
にしたところにある。

第４図１，２は第３図において、煙が通過する
空間３に煙がない時と、煙がある時との各部の動
作特性を示すタイムチヤートである。そして１，
２において、イは発光素子２の発光出力、ロは光
電素子４の出力電圧、ハは増幅器６の出力電圧、
ニは半波整流回路７の出力電圧で、V₁，V₁′はそ
れぞれのピーク値、V₄は比較器CM₂の反転入力
端子−に加えられる基準電圧を、ホは波形整形回
路１１の出力電圧、ヘは充放電回路１２のコンデ
ンサC₅の電圧変化を、トは抵抗R₃に現われた電
圧降下、すなわちヘに示したコンデンサC₅の電
圧を微分した電圧で、V₃′はトランジスタT₁が導
通するレベルを、チはコンデンサC₁の電圧変化
で、変調パルス光の次の休止期間中の保持電圧
V₂，V₂′はそれぞれニのV₁，V₁′に等しい。

このように煙が通過する空間３に煙がある時の
動作特性２は、煙のない時の動作特性１に比べ
て、ロに示す光電素子４の出力電圧も、ハに示す
増幅器６の出力電圧も、ニに示す半波整流回路７
の出力電圧も皆小さいが、波形整形回路１１の比
較器CM₂は、ニに示す半波整流回路７の出力電
圧が比較器CM₂の反転入力端子−に加えられる
基準電圧V₄を越えた時、ホに示すように同じ大
きさの出力電圧を生じる。そしてこの出力電圧に
より充放電回路１２のコンデンサC₅は抵抗R₂お
よびダイオードD₂を通じてヘに示すように順次
に充電され、コンデンサC₅に充電々流が流れる
毎に、コンデンサC₂を通じて抵抗R₃にトに示す
ように、ヘに示したコンデンサC₅の電圧を微分
した電圧を生じる。そしてこの電圧のうちそのピ
ーク値が電圧V₃′を越えた時だけトランジスタT₁
が導通して、チに示すようにコンデンサC₁の電
荷を放電させ、放電が終了するとコンデンサC₁
はニに示す半波整流回路７の出力電圧によつて再
充電され、その電圧はそれぞれニのピーク値V₁，
V₁′に等しい電圧V₂，V₂′になる。なお充放電回
路１２のコンデンサC₅の充電は、抵抗R₂および
ダイオードD₂を通じて急速に行なわれ、その放
電は抵抗R₁₃を通じて光電素子４に次回の変調パ
ルス電圧が生じるまでの間に行なわれる。

なおこの実施例において、発光素子２と光電素
子４との間の光路が異物の侵入によつて遮断され
るとか、あるいは何等かの原因により発光素子２
から出る光の方向がずれて光電素子４が受光出来
なくなつた時、それを表示する遮断検出信号を出
し度い場合には、波形整形回路１１における比較
器CM₂の反転入力端子−への入力電圧を低くす
ると共に、図示したような遮断表示回路１３を設
け、充放電回路１２の出力電圧により抵抗R₁₄，
R₁₅を通じて導通せしめられるトランジスタT₅を
並列に備えたコンデンサC₆を、抵抗R₁₆を通じて
図示されていない受信機中の直流電源から充電す
るようにし、光路の遮断その他の原因により、充
放電回路１２の出力電圧がなくなつてトランジス
タT₅が導通を止めると、コンデンサC₆の端子電
圧が上昇してツエナダイオードZD₂のツエナ電圧
を越えた時、抵抗R₁₇に生ずる電圧降下によりト
ランジスタT₆が導通して遮断信号用継電器Ｚを
働かせてその接点ｚを閉じ、受信機中の遮断表示
装置を動作させるようにすればよい。

以上のようにこの考案による変調パルス光によ
る煙検出装置は、簡単な構造により、ノイズその
他の原因によつて、誤動作することなく、常に確
実に火災などによる煙を検出することができる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来知られているパルス光による煙検
出装置に変調パルス光を用いるようにした装置の
回路図、第３図はこの考案の一実施例の回路図、
第２図と第４図とはそれぞれ第１図および第３図
に示した装置の各部分の動作を示すタイムチヤー
トである。 ２……変調パルス光を発生する発光素子、４…
…素子２の光を受ける光電素子、５……帯域フイ
ルタ、６……増幅器、７……半波整流回路、１１
……光電素子４の出力波形整形回路、１２……整
流回路７の出力の充放電回路、C₁……光電素子
４の出力によつて充電されるコンデンサ、T₁…
…コンデンサC₁の放電回路に設けたスイツチン
グ素子、Ｙ……火災信号発生用継電器。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 変調パルス光を発生する発光素子２と、煙の
   通過する空間３を隔てて上記変調パルス光を受
   ける光電素子４と、上記光電素子４の変調パル
   ス光に基ずく受光パルス出力だけを通過させる
   帯域フイルタ５と、上記帯域フイルタ５を通過
   した受光パルス出力に比例した電圧に充電され
   るコンデンサC₁と、上記帯域フイルタ５を通
   過した受光パルス出力の所定値以上の受光パル
   ス出力を一定の波高値に揃える出力波形整形回
   路１１と、上記出力波形整形回路１１の出力の
   充放電回路１２と、上記充放電回路１２の出力
   の微分値によつて上記コンデンサC₁の放電回
   路R₄，T₁に設けたスイツチング素子T₁を導通
   させる回路C₂，R₃と、上記コンデンサC₁の電
   圧が火災判別用の基準値に達しているか否か判
   別し基準値に達した時に火災信号を出力する火
   災判別回路９と、を有してなる変調パルス光に
   よる煙検出装置。 ２ 火災判別回路９は、上記コンデンサC₁の充
   電電圧により逆流阻止用ダイオードD₃を介し
   て充電される判別用コンデンサC₃と、上記判
   別用コンデンサC₃の充電電圧を所定比で分割
   する分割抵抗R₇，R₈とを有し、上記分割抵抗
   R₇，R₈の分割点に生じる電圧を上記火災判別
   用の基準値とするものである実用新案登録請求
   の範囲第１項記載の変調パルス光による煙検出
   装置。