JPH0330953Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案は、熱、煙、ガスの三つの現象に作動す
る如くした複合火災検出器に関するものである。

＜従来の技術＞ 従来、我国において用いられている（消防法で
認める）火災感知器としては、熱感知器と煙感知
器の二種類である。熱感知器としては定温式、差
動式、補償式等がある。例えば、定温式や差動式
で用いられるバイメタル式は、低膨張金属と高膨
張金属を張り合せたバイメタルを用いたもので、
一端を固定されたバイメタルが熱を受けると低膨
張率の金属側に湾曲し、温度に比例した変位を生
ずる。その結果、バイメタルは一定温度に達した
時、接点を閉じるように働き感知器が作動する。
又、煙感知器としては光電式とイオン化式がある
が、前者の光電式には減光式と散乱光式がある。
例えば第４図に示す如き減光式で、投光部３１は
光源３３とレンズ３４及び光源の輝度低下を補償
する受光素子３２を備え、又該投光部３１に適宜
間隔を介し対向させる受光部４０はレンズ４１、
絞り４２と受光素子４３を備えた構成となつてい
る。いま、投光部３１より照射された光路３５に
煙３６が進入すると、その流入した煙３６の量に
比例した分だけ、受光素子４３で受ける光の量も
減り光の量が定められた値に達すると感知器は作
動する。

一方、ガス検知器の代表的なものとしては接触
燃焼式感知器や半導体式感知器がある。例えば半
導体式は、金属酸化物（SnO₂，ZnO等）表面で
生ずる気前の吸脱着現象による半導体の電気伝導
度の変化を利用するもので、その構造は第５図に
示すようなものである。電極５１は、金属酸化物
半導体５２の中に埋め込まれており、この片方の
電極は加熱ヒーターとして使用され、他方の電極
は電極間に存在する半導体の電気抵抗を測定する
ために使用される。。ここで、ヒーターは半導体
表面でガスの吸脱着が容易な温度（200〜400℃）
に加熱するために設けてある。以上のように従
来、熱、煙、ガスを検出する感知器は個別にあつ
たが、夫々独立したものであり、相互に全く関連
性をもたないものである。

＜考案が解決しようとする問題点＞ 本考案は上記実施例に鑑み、熱、煙、ガスのい
ずれにも感知する一般住宅にも適用し得る簡易の
複合火災検出器を提供することを目的としたもの
である。

＜問題点を解決するための手段＞ 本考案は気体の吸脱着現象によつて電気伝導度
の変化する半導体検知素子と、該検知素子の出力
を基準値と比較する第１及び第２の２つの比較回
路へ導き、さらに前記半導体検知素子の周囲温度
による電気伝導度の変化を補正するための、温度
補正用検知素子の出力を基準値と比較する第３の
比較回路へ導き、該第３の比較回路の出力を前記
第２の比較回路の出力と合成するようにすると共
に、前記第１の比較回路の基準電圧を前記第２の
比較回路の基準設定値より低く定めるようにした
構成で、それぞれの比較回路の出力は、遅延回
路、比較回路、および論理回路に入力され、それ
以降はガス、煙、熱の発生状態によつて警報を出
すタイミングをかえるようにしたものである。

＜実施例＞ 第１図に示す。Ｐ，Ｎはそれぞれ直流の正及び
負電位。

１０は、煙、ガスを感知する半導体素子で、例
えばSnO₂のような金属酸化物半導体である。２
０は、温度補正用検知素子で、例えばサーミスタ
である。Ｒ１〜Ｒ８は抵抗（Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４は
可変抵抗）、Ｃ１はコンデンサで、Ｄ１，Ｄ２は
ダイオード、又１，２，３及び４は比較器であ
る。今、この動作を説明する。煙やガスが素子１
０に触れると、素子表面の気体と合吸脱着反応に
より、１０の電気伝導度は増加、即ち抵抗は減少
する。抵抗の減少によりＡ点の電位Ｖ１は１０と
Ｒ１で定まる値まで増加する。

１は比較器でその基準電圧は可変抵抗Ｒ３の調
節により任意の値Ｖ３に設定する。今Ｖ１がＶ３
より高くなると比較器１の出力１′が発生する。
ここでＲ６とＣ１は遅延回路を構成している為、
Ｖ６なる電圧は第２図の如く変化する。従つてＶ
６を別の比較器４に入力し、その基準電圧Ｖ７を
Ｒ７，Ｒ８により適当に設定する事により、比較
器４の出力Vcを任意に遅らす事が出来る。この
出力Vcをブザーなどで構成される警報回路５に
導けば良い。この働きは、スプレーや調理の際に
発生するガスやタバコの煙等によつては警報を発
しないようにする事である。しかし、急激に噴出
する大量のガスが拡散するような時には、Ｖ１は
急上昇するが、Ｒ６とＣ１の遅延効果の為、Vc
が即座に発生しない事になり重大事故につながる
可能性がある。ここでＶ２＞Ｖ３になるようにＲ
２とＲ３で定めてあり、Ｖ１＞Ｖ２になると、比
較器２の出力２′が出力され、遅れなしにVDが
発生する。この出力VDをブザーなどで構成され
る警報回路５に導けば大量のガス、煙が発生した
場合には即座にブザーが鳴動することになる。こ
こで、Vcにつながるブザーと、VDにつながるブ
ザーを別々に設けても良く、また一個のブザーで
共用させることもできる。

次に、２０の作用を説明する。

周囲温度が上昇すると（例えば季節変化）、０
はその影響を受け例えばSnO₂の場合には第３図
のように素子抵抗が低下する。従つて１，２の基
準電圧を固定にしておくと周囲温度が高くなる夏
にはＶ１の増加により感度が上昇し、場合によつ
て煙、ガスが発生していない時にも１′が発生し
誤報の原因になる。この周囲温度の影響を補正す
る為に、２０なる温度検知素子として、例えば、
サーミタ（負特性）を使用する。このサーミスタ
の抵抗−温度特性は素子１０の特性と類似したも
ので温度の上昇とともに抵抗が減少する。周囲温
度が上昇するとＶ１が上昇し、これにつれＢ点の
電位が上昇するのでＶ３，Ｖ２が上昇する事にな
る。従つて２０の特性を最適に選ぶ事によつて周
囲温度の補正が出来る。このサーミスタ２０はガ
ス、煙検出を誤報なく精度よく行う為に必要な素
子であるが、本考案ではこの周囲温度補正用サー
ミスタを火災時の熱検出にも利用しようとするわ
けである。火災によつて一般には有毒ガスや煙が
発生するので１０が働くが、風の影響や隣家の火
災等で煙、ガスの濃度が低い場合は１０は作動し
ない。しかし、熱により温度が上昇すると、前述
したように、２０の抵抗は低下し、Ｂ点の電位は
上昇する。従つて周囲環境等を考慮し比較器３の
基準電圧Ｖ４を抵抗Ｒ４によつて適当に定めてお
けば、例えば、温度が60℃で出力３′を発するよ
うにしておくと、60℃以上になると遅れなしに即
座にVDが出力され警報回路５が作動する事にな
る。ここでダイオードＤ１，Ｄ２の働きは３′又
は２′なる出力が、それぞれ比較器２及び３の等
価出力抵抗（図示しない）によつて影響されない
ようにする為であり、VDの安定化を図る為に設
けている。

＜考案の効果＞ 上述のように本考案の複合火災検出器は、安価
で信頼性の高い金属酸化物半導体と、その検知特
性維持の為の温度補正用サーミスタを用い、さら
に比較回路と遅延回路の組合せによりガス、煙、
熱を極めて信頼性高く検出する事が出来る。

即ち、熱の感知に関しては熱感知用の素子を別
に設ける事なく、ガス、煙感知の為の半導体素子
に必要な周囲温度補正用素子を併用していると言
う特徴と、更にスプレーや調理の際のガス、煙は
検出しないが、急激に広がるガス、煙、熱火災の
ような場合には極めて正確に遅れ時間なく、即時
警報を出す事も可能であると言う優れた特徴を有
する。従つて本装置は回路構成が簡単で、小型軽
量な為、一般住宅にも適した検出器として大きな
効果を発揮することが出来る。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示すもので、第１図は
ブロツク図、第２図は遅延回路の動作特性を示す
説明図、第３図は温度検知素子の抵抗−温度特性
を示す説明図、第４図は従来の減光式感知器を示
す説明図、第５図は同半導体素子の説明図であ
る。 １，２，３，４……比較回路、１′，２′，３′，
４′……同出力、５……警報回路、１０……半導
体素子、２０……温度検知素子、Ｒ１，Ｒ５，Ｒ
６，Ｒ７，Ｒ８……抵抗、Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４……
可変抵抗、Ｃ１……コンデンサ、Ｄ１，Ｄ２……
ダイオード、Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ７……比較回
路の基準電圧、Ｖ１……Ａ点の電位、Ｖ５……Ｄ
点の電位、Ｖ６……Ｃ点の電位、Vc……遅延回
路の出力、VD……即時回路出力。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 気体の吸脱着現象によつて電気伝導度が変化す
   る半導体検知素子と、該検知素子の出力を基準値
   と比較する第１及び第２の比較回路と、該第１の
   比較回路の出力のみ所定時間遅らせるようにし、
   さらに前記半導体検知素子の周囲温度により電気
   伝導度の変化を補正する為の周囲温度補正用検知
   素子を備えた火災感知器において、前記周囲温度
   補正用検知素子の出力を基準値と比較する第３の
   比較回路に導き、該第３の比較回路の出力を前記
   第２の比較回路の出力と合成するようにすると共
   に、前記第１の比較回路の基準設定値を、前記第
   ２の比較回路の基準設定値より低く定めるように
   し、火災を検出すると、前記第２あるいは第３の
   比較回路の出力、または第１の比較回路の出力に
   より警報回路を作動させるようにした複合火災検
   出器。