JPH07333074A

JPH07333074A - 熱感知器

Info

Publication number: JPH07333074A
Application number: JP15048594A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Kimura; 徹男木村
Original assignee: Nittan Co Ltd
Current assignee: Nittan Co Ltd
Priority date: 1994-06-07
Filing date: 1994-06-07
Publication date: 1995-12-22
Anticipated expiration: 2014-07-26
Also published as: JP2922423B2

Abstract

(57)【要約】【目的】熱感知器の機能を環境温度の変化に依存せず
に安定して試験できる。【構成】感知器の機能を試験する場合には、スイッチ
１１をＳ₂側に切替る。この際、試験素子１２と温度検
出素子１とが同じ温度特性のものである場合、スイッチ
１１をＳ₂側に切替たときの中点５の電位Ｖ_Sは、環境温
度に依存せず(温度関数が相殺されて)、一定の値とな
る。従って、この値が火災発報レベルに相当する値とな
るよう、試験素子１２の抵抗値を予め設定して、この感
知器の機能を試験できる。すなわち、スイッチ１１がＳ
₂側に切替られると、中点５の電位Ｖ_Sは、周囲温度に影
響されず常に火災発報レベルとなり、信号処理部６の機
能が正常であれば、信号処理部６は、受信機に擬似的な
火災発生を知らせることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、オン・オフ型熱感知器
やアナログ型熱感知器などの熱感知器に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱感知器は、一般に、火災から発生する
熱に対するセンサとして温度検出素子を用い、温度検出
素子からの電気信号を監視して火災発生を検知するよう
になっている。図８はこのような熱感知器の構成例を示
す図である。図８を参照すると、この熱感知器は、環境
温度を検出するための温度検出素子１と、温度検出素子
１と直列に接続されている信号検出用抵抗２と、線３に
電源電圧Ｅが加わり、線４が接地電位に保持されている
場合において、温度検出素子１と信号検出用抵抗２との
中点５の電位Ｖ_Sを監視し、この電位Ｖ_Sに基づいて所定
の信号処理を行なう信号処理部６とを有している。

【０００３】ここで、温度検出素子１は、その抵抗値Ｒ
_TH0が環境温度Ｔに応じて、次式のように変化するよう
になっている。

【０００４】

【数１】Ｒ_TH0＝Ｒ_b0・ｆ(Ｔ)

【０００５】数１において、Ｒ_b0は温度Ｔに依存しない
一定の抵抗値であり、ｆ(Ｔ)が温度関数である。この種
の温度検出素子１には、例えばサーミスタ(ＮＴＣサー
ミスタ，ＰＴＣサーミスタ，あるいはＣＴＲサーミスタ
など)が用いられる。例えば、温度が上昇すると抵抗値
が減少する特性をもつＮＴＣサーミスタ(負特性サーミ
スタ)が用いられる場合、上記温度関数ｆ(Ｔ)は、次式
のように表わされる。

【０００６】

【数２】ｆ(Ｔ)＝ｅｘｐ(Ｂ／Ｔ)

【０００７】数２において、Ｂは定数(Ｂ定数と呼ばれ
る)である。

【０００８】一方、信号検出用抵抗２には、温度が変化
してもその抵抗値Ｒ₀がほとんど変化せず、ほぼ一定の
ものが用いられている。従って、中点５の電位Ｖ_Sは、
次式のようになる。

【０００９】

【数３】Ｖ_S＝Ｅ・Ｒ₀／(Ｒ_TH0＋Ｒ₀) ＝Ｅ・Ｒ₀／〔Ｒ_b0・ｅｘｐ(Ｂ／Ｔ)＋Ｒ₀〕

【００１０】数３からわかるように、温度検出素子１に
ＮＴＣサーミスタが用いられる場合には、中点５の電位
Ｖ_Sは、環境温度Ｔが上昇すると増加する。従って、信
号処理部６において、この中点５の電位Ｖ_Sを監視する
ことで、火災から発生する熱を検出することができる。

【００１１】なお、熱感知器は、例えば受信機から延び
る線路に接続可能であり、熱感知器は、受信機との信号
の授受の形態に応じて、オン・オフ型とアナログ型との
２種類に大別される。オン・オフ型熱感知器は、図９に
示すように受信機(Ｐ型火災受信機)１０１からの一対の
線路１０２間に接続され、火災を検出すると、オン状態
となり、線路１０２間を低インピーダンス状態とするこ
とで、受信機１０１に火災の発生を知らせるよう構成さ
れている。すなわち、熱感知器がオン・オフ型熱感知器
である場合、その信号処理部６は、例えば、中点５の電
位Ｖ_Sと所定閾値とを比較するコンパレータと、コンパ
レータの比較結果に応じて受信機から延びる一対の線路
の状態を切替えるスイッチング回路とによって構成され
ており、中点５の電位Ｖ_Sが所定閾値(火災発報のレベ
ル)以下のときには受信機から延びる一対の線路を高イ
ンピーダンス状態(オフ状態)にしており、中点５の電位
Ｖ_Sが所定閾値(火災発報のレベル)よりも高くなると、
火災と判断して一対の線路を低インピーダンス状態(オ
ン状態)に切替えて受信機に火災発生を知らせるように
なっている。

【００１２】また、アナログ型熱感知器は、図１０に示
すように、受信機２０１から線路２０２を介しアドレス
ポーリングによって呼び出され、そのときに、火災に関
する信号情報を線路２０２に送出し、受信機２０１に返
送するよう構成されている。すなわち、熱感知器がアナ
ログ型熱感知器である場合、その信号処理部６は、中点
５の電位Ｖ_Sを監視し、受信機からアドレスポーリング
がなされたときに、中点５の電位Ｖ_Sに応じたアナログ
信号を受信機に返送するのに適した形に加工して(例え
ばＡ／Ｄ変換器によりデジタル信号に変換して)、線路
２０２に送出するよう構成されている。

【００１３】ところで、このような熱感知器(オン・オ
フ型，あるいはアナログ型熱感知器)の機能が正常か否
かを試験するため、従来では、図１１に示すように、抵
抗８１とスイッチ８２との直列回路を温度検出素子１に
並列に接続するようになっている。

【００１４】ここで、抵抗８１は、擬似的な火災抵抗と
しての機能を有し、抵抗８１の抵抗値Ｒ_fは、予め決め
られた温度時の温度検出素子１の抵抗値に設定されてい
る。

【００１５】このような構成では、試験を行なう場合に
は、スイッチ８２を閉じる。これにより、中点５の電位
Ｖ_Sは、次式のようになる。

【００１６】

【数４】Ｖ_S＝Ｅ・Ｒ₀／〔Ｒ_TH0Ｒ_f／(Ｒ_TH0＋Ｒ_f)＋Ｒ₀〕

【００１７】このように、スイッチ８２が閉じられる
と、温度検出素子１の抵抗値Ｒ_TH0と並列に抵抗８１の
抵抗値(擬似的な火災抵抗)Ｒ_fが接続されるので、中点
５の電位Ｖ_Sを、所定のレベル(火災発報のレベル)より
も常に高い電圧にすることができる。従って、信号処理
部６の機能が正常であれば、信号処理部６は、オン・オ
フ型の場合、一対の線路を低インピーダンス状態にして
受信機に擬似的な火災発生を知らせ、また、アナログ型
の場合には、擬似的な火災発生信号(火災に相当する信
号)を受信機に返送することができる。

【００１８】受信機では、スイッチ８２が閉じられたと
き、一対の線路間が低インピーダンス状態となったり、
あるいは、熱感知器から火災発生信号が返送された場合
に、この熱感知器の機能が正常であると判断し、また、
これと反対に、スイッチ８２が閉じられたとき、一対の
線路間が低インピーダンス状態とならなかったり、ある
いは、熱感知器から火災発生信号が返送されない場合
に、この熱感知器の機能が異常(例えば故障)であると判
断することができる。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の試験方式では、主に信号処理部６についての機
能がチェックされるのみであり、熱感知器において最も
重要な温度検出素子１自体の機能をチェックすることが
できないという欠点があった。例えば、温度検出素子１
自体の特性に異常があったり、温度検出素子１が故障
(例えば断線)していても、スイッチ８２が閉じられる
と、擬似的な火災抵抗８１によって、中点５の電位Ｖ_S
は、温度検出素子１の状態によらずに火災発報のレベル
よりも常に高くなってしまうので、温度検出素子１の特
性異常，故障を確認することができないという問題があ
った。

【００２０】また、抵抗８１の抵抗値Ｒ_fは、熱感知器
の設置される環境温度とは無関係に、常に火災発生と判
断されうるのに必要な一定の抵抗値に設定されているの
で、試験中、環境温度の変化によって温度検出素子１の
抵抗値Ｒ₁が変化すると、中点５の電位Ｖ_Sも変動してし
まい、試験を安定して行なうことができないという欠点
もあった。

【００２１】本発明は、温度検出素子の機能をも含めた
熱感知器全体の機能を環境温度の変化に依存せずに安定
して試験することの可能な簡単な構成の試験回路をもつ
熱感知器を提供することを目的としている。

【００２２】

【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するために、請求項１記載の発明では、温度検出素子
を用い、温度検出素子からの電気信号を監視して火災発
生を検知する熱感知器において、該熱感知器には、該熱
感知器の機能を試験するための試験回路が接続され、該
試験回路には、温度検出素子との温度特性ほぼ同程度の
温度特性を有する試験素子が設けられ、試験素子は、試
験回路を用いて熱感知器の機能が試験されるときに、該
試験素子の温度特性によって温度検出素子の温度特性を
相殺させるように、温度検出素子に対して配置されるよ
うになっている。これにより、温度検出素子の機能をも
含めた熱感知器全体の機能を環境温度に左右されずに安
定して試験することができる。

【００２３】また、請求項２記載の発明では、該熱感知
器の機能が正常である場合に、温度検出素子と試験素子
とに基づいて擬似的な火災発生状態を表わす予め決めら
れた電気信号が得られるように構成されている。この電
気信号が得られるか否かを調べることにより、熱感知器
の機能が正常か異常かを正確に試験することができる。

【００２４】また、請求項３記載の発明では、試験素子
の一方の端子には、可変電圧を印加可能であって、試験
素子の一方の端子に可変電圧を印加したときに温度検出
素子と試験素子とに基づいて得られる電気信号から、熱
感知器の温度検出素子の機能が試験されるように構成さ
れている。これにより、熱感知器の温度検出素子の機能
を精度良く試験することができる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は本発明に係る熱感知器の一構成例を示す図
である。図１を参照すると、この熱感知器は、図８に示
した熱感知器において、信号検出用抵抗２と線４との間
にスイッチ１１が設けられ、また、スイッチ１１によっ
て信号検出用抵抗２と切替可能に試験素子１２が接続さ
れており、基本的には、このようなスイッチ１１と試験
素子１２とにより、図８に示した熱感知器を試験するた
めの試験回路が構成されている。

【００２６】ここで、試験素子１２には、温度検出素子
１と同じ特性(温度特性)をもつ素子(例えばＮＴＣサー
ミスタ)を用いることができる。試験素子１２として、
温度検出素子１と同じ特性(温度特性)をもつ素子を用い
る場合、試験素子１２の抵抗値Ｒ_TH1は、環境温度Ｔに
応じて、次式のように変化する。

【００２７】

【数５】Ｒ_TH1＝Ｒ_b1・ｆ(Ｔ)

【００２８】数５において、Ｒ_b1は温度Ｔに依存しない
一定の抵抗値である。また、ｆ(Ｔ)は温度検出素子１の
抵抗値Ｒ_TH0の温度変化を与える式(数１)中の温度関数
ｆ(Ｔ)と同じ温度関数であり、試験素子１２がＮＴＣサ
ーミスタである場合、数２によって与えられる。すなわ
ち、試験素子１２と温度検出素子１とが同じ温度特性の
ものであるとは、これらにＮＴＣサーミスタが用いられ
る場合、数２においてＢ定数が同じであることを意味し
ている。

【００２９】次に、図１の熱感知器の動作を説明する。
この熱感知器の通常作動時には、図１において、スイッ
チ１１は、Ｓ₁側に接続されている。従って、この場
合、この熱感知器は、図８に示した熱感知器と全く同様
の回路となり、図８に示した熱感知器と全く同様に作動
する。

【００３０】この感知器の機能の試験を行なう場合に
は、スイッチ１１をＳ₂側に切替える。これにより、中
点５の電位Ｖ_Sは、次式のようになる。

【００３１】

【数６】Ｖ_S＝Ｅ・Ｒ_TH1／(Ｒ_TH0＋Ｒ_TH1) ＝Ｅ・Ｒ_b1・ｆ(Ｔ)／(Ｒ_b0・ｆ(Ｔ)＋Ｒ_b1・ｆ(Ｔ)) ＝Ｅ・Ｒ_b1／(Ｒ_b0＋Ｒ_b1) ＝Ｖ_S0

【００３２】数６からわかるように、試験素子１２と温
度検出素子１とが同じ温度特性のものである場合、スイ
ッチ１１をＳ₂側に切替えたときの中点５の電位Ｖ_Sは、
環境温度Ｔに依存せず(温度関数が相殺されて)、一定の
値Ｖ_S0となる。従って、この値Ｖ_S0が火災発報レベルに
相当する値となるよう、試験素子１２の抵抗値Ｒ_b1を予
め設定しておくことにより、この感知器の機能を試験す
ることができる。

【００３３】すなわち、スイッチ１１がＳ₂側に切替え
られると、中点５の電位Ｖ_Sは、周囲温度に影響されず
常に火災発報のレベルＶ_S0となる。従って、信号処理部
６の機能が正常であれば、信号処理部６は、オン・オフ
型の場合、一対の線路を低インピーダンス状態にして受
信機に擬似的な火災発生を知らせ、また、アナログ型の
場合には、擬似的な火災発生信号(火災に相当する信号)
を受信機に返送することができる。

【００３４】受信機では、スイッチ１１がＳ₂側に切替
えられたとき、一対の線路間が低インピーダンス状態と
なったり、あるいは、熱感知器から火災発生信号が返送
された場合に、この熱感知器の機能(すなわち、信号処
理部６の機能)が正常であると判断し、また、これと反
対に、スイッチ１１がＳ₂側に切替えられたとき、一対
の線路間が低インピーダンス状態とならなかったり、あ
るいは、熱感知器から火災発生信号が返送されない場合
に、この熱感知器の機能(すなわち、信号処理部６の機
能)が異常(例えば故障)であると判断することができ
る。

【００３５】ところで、図１の熱感知器では、スイッチ
１１と試験素子１２との簡単な構成の試験回路によっ
て、従来に比べて、熱感知器の機能試験をより信頼性良
くかつ正確に行なうことができる。

【００３６】すなわち、図１の感知器(試験回路)は、上
述したように、試験素子１２と温度検出素子１とが同じ
特性のものである場合、中点５の電位Ｖ_Sが環境温度Ｔ
に依存しない一定の値(火災レベルに相当する一定値)Ｖ
_S0になるので、環境温度Ｔが変化しても、中点５の電位
Ｖ_Sは変動せずに常に一定であり、感知器の機能試験を
安定して行なうことができる。

【００３７】また、図１の感知器(試験回路)では、温度
検出素子１の特性が異常であったり、温度検出素子１が
故障(例えば断線)しているときには、試験時に、中点５
の電位Ｖ_Sが、一定値Ｖ_S0から変動するので、この変動
を検出することで、温度検出素子１自体の機能試験を行
なうことができる。より具体的には、例えば、中点５の
電位Ｖ_Sが一定値Ｖ_S0から所定の誤差範囲を超えたか否
かを検知する電位変動検知手段(図示せず)を信号処理部
６に設け、試験中に、中点５の電位Ｖ_Sが一定値Ｖ_S0か
ら所定の誤差範囲を超えた場合には、温度検出素子１が
特性異常であるか、あるいは、温度検出素子１が故障で
あることを知らせるための信号を受信機に送ることもで
きる。さらに、中点５の電位Ｖ_Sが増加したか、減少し
たかを判別する手段を設け、電位Ｖ_Sが増加したときに
は、温度検出素子１の感度(Ｒ_b0あるいはＢ)が減少した
と判断し、電位Ｖ_Sが減少したときには、温度検出素子
１の感度(Ｒ_b0あるいはＢ)が増加したと判断するよう構
成することもできる。

【００３８】このように、図１の熱感知器(試験回路)で
は、温度検出素子１の機能をも含めた熱感知器全体の機
能を安定して試験することができる。

【００３９】なお、上述の説明では、試験素子１２とし
て、温度検出素子１と同じ特性をもつ素子を用いるとし
たが、試験素子１２に温度検出素子１と全く同じ素子を
用いることもできる。この場合、信号検出用抵抗２の抵
抗値Ｒ₀が、火災発報の温度における温度検出素子１の
抵抗値と同じ値に設定されていれば、火災発報のレベル
はＥ／２となり、実際の火災発生時には、中点５の電位
Ｖ_Sは、線３，４間の電圧(電源電圧)Ｅの１／２以上と
なる(すなわち火災発報レベル(Ｅ／２)以上となる)。ま
た、試験時には、試験素子１２に温度検出素子１と全く
同じ素子が用いられていることから、中点５の電位Ｖ_S
は線３，４間の電圧Ｅの１／２となり(Ｅ／２となり)、
火災発報のレベルとなって、これに基づいて、感知器の
機能の試験を行なうことができる。

【００４０】また、上述の説明では、試験時に、中点５
の電位Ｖ_Sの静的変化(試験素子１２の一方の端子１２ａ
を線４に接続し、試験素子の一方の端子１２ａに加わる
電圧を一定(“０”Ｖ)にした状態での電位Ｖ_Sの変化)を
利用して、温度検出素子1の特性の異常あるいは故障を
検出するとしたが、温度検出素子の特性の変化(異常)を
より一層正確に検出するのに、図２に示すような構成の
下で、試験を行なうこともできる。すなわち、図２の熱
感知器では、スイッチ１１は抵抗２と線４との間の開閉
を行なうだけにのみ用いられる。また、試験素子１２の
一方の端子１２ａは、可変電圧発生器４１に接続可能と
なっている。なお、可変電圧発生器４１としては、例え
ば、一定電圧値(例えば“０”Ｖ)を発生する第１のモー
ドと、図３に示すような可変電圧Ｖ_X(図３の例では、鋸
歯状可変電圧)を発生する第２のモードとを有し、第
１，第２のモードを例えば手動操作によって切替可能な
ものを用いることができる。

【００４１】図２の構成例では、熱感知器の通常作動時
には、スイッチ１１を閉にし、また、可変電圧発生器４
１を接続せずに、試験素子１２の一方の端子１２ａをオ
ープン状態にしておく。この場合、この熱感知器は、図
８に示した熱感知器と全く同様の回路となり、図８に示
した熱感知器と全く同様に作動する。

【００４２】この熱感知器の信号処理部６の機能の試験
を行なうときには、スイッチ１１を開き、また、可変電
圧発生器４１を第１のモードに設定する。これにより、
この熱感知器は、図１に示した熱感知器において、スイ
ッチ１１をＳ₂側に切替えたと同じ状態になり、前述し
たと同様にして、信号処理部６の機能を試験することが
できる。

【００４３】また、この感知器の温度検出素子１の機能
の試験を行なうときには、スイッチ１１を開にし、ま
た、可変電圧発生器４１を第２のモードに設定する。こ
の場合、可変電圧発生器４１からは、例えば図３に示し
たような可変電圧Ｖ_Xが発生し、これが試験素子１２の
一方の端子１２ａに加わることで、中点５の電位Ｖ
_Sは、次式のようになる。

【００４４】

【数７】Ｖ_S＝(Ｅ−Ｖ_X)Ｒ_TH1／(Ｒ_TH0＋Ｒ_TH1)＋Ｖ_X ＝Ｅ・Ｒ_b1／(Ｒ_b0＋Ｒ_b1)＋Ｖ_X・Ｒ_b0／(Ｒ_b0＋Ｒ_b1)

【００４５】なお、数７から明らかなように、可変電圧
Ｖ_Xを印加する場合も、中点５の電位Ｖ_Sは、環境温度Ｔ
に依存しないものとなる(すなわち、温度関数は相殺さ
れる)。

【００４６】図４(ａ)乃至(ｅ)には、図３に示すような
鋸歯状可変電圧Ｖ_Xを印加したときの中点５の電位Ｖ_Sが
示されている。いま、温度検出素子１の機能(例えば感
度)が正常である場合には、中点５の電位Ｖ_Sは、図４
(ａ)に示すようなものとなる。これに対し、温度検出素
子１の機能(例えば感度)が異常あるいは故障している場
合には、中点５の電位Ｖ_Sは、図４(ｂ)，(ｃ)，(ｄ)ま
たは(ｅ)に示すようなものとなる。なお、図４(ｂ)は温
度検出素子１の感度が低下(抵抗値Ｒ_b0あるいはＢ定数
が正常値よりも小さい)している場合、図４(ｃ)は温度
検出素子１の感度が上昇(抵抗値Ｒ_b0あるいはＢ定数が
正常値よりも大きい)している場合、図４(ｄ)は温度検
出素子１が断線(抵抗値Ｒ_b0が無限大)している場合、図
４(ｅ)は温度検出素子１が短絡(抵抗値Ｒ_b0が“０”)し
ている場合の、電位Ｖ_Sを示している。

【００４７】なお、この場合、信号処理部６を、例えば
図５に示すように、中点５の鋸歯状電位Ｖ_Sを所定閾値
Ｖ_Tと比較し、鋸歯状電位Ｖ_Sが所定閾値Ｖ_Tとなるまで
の時間を計数するカウンタ５１と、カウンタ５１の計数
値ＣＮＴに応じて温度検出素子１の感度変化を検知する
感度変化検知部５２と、鋸歯状電位Ｖ_SがＥとなったと
きに温度検出素子１が短絡していると判断する第１の判
定部５３と、鋸歯状電位Ｖ_SがＶ_Xであるときに温度検出
素子１が断線していると判断する第２の判定部５４とを
有するものとして構成することができる。ここで、カウ
ンタ５１は鋸歯状可変電圧Ｖ_Xと同期して動作するよう
になっており、鋸歯状可変電圧Ｖ_Xが“０”Ｖとなると
きに、リセットされるとする。

【００４８】このような構成では、中点５の電位Ｖ_Sが
図４(ａ)に示すようなものとなる場合、信号処理部６で
は、カウンタ５１の計数値ＣＮＴが正常値ＣＮＴ₀とほ
ぼ同じであることにより、温度検出素子１の機能は正常
であると判断する。これに対し、中点５の電位Ｖ_Sが図
４(ｂ)に示すようなものとなる場合、信号処理部６で
は、カウンタ５１の計数値ＣＮＴが正常値ＣＮＴ₀に比
べ非常に小さいことにより、温度検出素子１の感度が低
下していると判断し、また、中点５の電位Ｖ_Sが図４
(ｃ)に示すようなものとなる場合、信号処理部６では、
カウンタ５１の計数値ＣＮＴが正常値ＣＮＴ₀に比べ非
常に大きいことにより、温度検出素子１の感度が上昇し
ていると判断することができる。すなわち、温度検出素
子１の感度変化を精度良く検知することができる。

【００４９】また、中点５の電位Ｖ_Sが図４(ｄ)に示す
ようなものとなる場合、信号処理部６では、電位Ｖ_Sが
Ｖ_Xであることにより、温度検出素子１が断線している
ことを検知できる。また、中点５の電位Ｖ_Sが図４(ｅ)
に示すようなものとなる場合、信号処理部６では、電位
Ｖ_SがＥとなることにより、温度検出素子１が短絡して
いることを検知できる。

【００５０】このように、図２の構成例では、可変電圧
発生器４１からの可変電圧Ｖ_Xを試験素子１２に印加す
ることによって、温度検出素子１をも含めた熱感知器全
体の試験を精度良く行なうことができる。なお、上述の
例では、カウンタ５１を用いたが、カウンタ５１を用い
るかわりに、Ｖ_Sの電圧を直接計測するなど、種々の変
形も可能である。

【００５１】図１，図２の例では、熱感知器の基本構成
が図８に示すようなものになっているとして説明した
が、本発明は、図８に示した構成の熱感知器に限定され
ず、火災から発生する熱に対するセンサとして温度検出
素子が用いられ、温度検出素子からの電気信号を監視し
て火災発生を検知する機能が備わっているものであれ
ば、任意の型式の熱感知器に適用することができる。ま
た、これと関連させて、試験回路としては、該試験回路
を用いて熱感知器の機能を試験するときに、試験素子の
温度特性によって温度検出素子１の温度特性を相殺する
ように、温度検出素子１に対して試験素子が配置される
ものであれば良く、図１，図２に示した回路構成に限定
されず、種々の変形が可能である。

【００５２】より具体的には、本発明を図６に示すよう
な熱感知器にも適用することができる。なお、図６を参
照すると、この熱感知器は、電源電圧Ｅが加わる線３と
接地電位に保持される線４間との温度検出素子１と、信
号検出用抵抗２と、参照抵抗２１と、参照抵抗２２とか
らなるブリッジ回路が接続され、ブリッジ回路のそれぞ
れの中点５ａ，５ｂの電位Ｖ_Sa，Ｖ_Sbが信号処理部２５
に加わり、信号処理部２５では、中点５ａの電位Ｖ_Saと
中点５ｂの電位Ｖ_Sbとに基づき所定の信号処理を行なう
ようになっている。図６に示すような熱感知器に本発明
を適用する場合には、試験回路を含めた熱感知器の構成
を例えば図７に示すようなものにすることができる。す
なわち、図７に示す熱感知器では、参照抵抗２１と線３
との間にスイッチ２３が設けられ、また、スイッチ２３
によって参照抵抗２１と切替可能に試験素子２４が接続
されており、基本的には、このようなスイッチ２３と試
験素子２４とにより、試験回路が構成されている。

【００５３】ここで、試験素子２４には、温度検出素子
１と同じ特性(温度特性)をもつ素子(例えばＮＴＣサー
ミスタ)を用いることができる。試験素子２４として、
温度検出素子１と同じ特性(温度特性)をもつ素子を用い
る場合、試験素子２４の抵抗値Ｒ_TH2は、環境温度Ｔに
応じて、次式のように変化する。

【００５４】

【数８】Ｒ_TH2＝Ｒ_b2・ｆ(Ｔ)

【００５５】数８において、Ｒ_b2は温度Ｔに依存しない
一定の抵抗値である。また、ｆ(Ｔ)は温度検出素子１の
抵抗値Ｒ_TH0の温度変化を与える式(数１)中の温度関数
ｆ(Ｔ)と同じ温度関数であり、試験素子２４がＮＴＣサ
ーミスタである場合、数２によって与えられる。

【００５６】図７に示すような構成の熱感知器も、図１
に示した熱感知器と同様の手順で、試験動作を行なわせ
ることができる。すなわち、この熱感知器の通常作動時
には、図７において、スイッチ２３は、Ｓ₃側に接続さ
れている。この場合、この熱感知器において、中点５ａ
の電位Ｖ_Saは、次式のようになる。

【００５７】

【数９】Ｖ_Sa＝Ｅ・Ｒ₀／(Ｒ_TH0＋Ｒ₀)

【００５８】また、中点５ｂの電位Ｖ_Sbは、次式のよう
になる。

【００５９】

【数１０】Ｖ_Sb＝Ｅ・Ｒ₂／(Ｒ₂＋Ｒ₁)

【００６０】なお、数９，数１０において、Ｒ_TH0，
Ｒ₀，Ｒ₁，Ｒ₂はそれぞれ温度検出素子１，信号検出用
抵抗２，参照抵抗２１，参照抵抗２２の抵抗値である。
この熱感知器がオン・オフ型のものである場合には、信
号処理部２５は、例えば、中点５ａの電位Ｖ_Saと中点５
ｂの電位Ｖ_Sbとを比較するコンパレータと、コンパレー
タの比較結果に応じて受信機から延びる一対の線路の状
態を切替えるスイッチング回路とによって構成されてお
り、環境温度Ｔが低く、温度検出素子１の抵抗値Ｒ_TH0
が大きな値であることにより検出側の中点５ａの電位Ｖ
_Saが参照抵抗の中点５ｂの電位Ｖ_Sbよりも低いときに
は、受信機から延びる一対の線路を高インピーダンス状
態(オフ状態)にしており、環境温度Ｔが高くなり、温度
検出素子１の抵抗値Ｒ_TH0が減少して検出側の中点５ａ
の電位Ｖ_Saが参照抵抗の中点５ｂの電位Ｖ_Sbよりも高く
なるときには、一対の線路を低インピーダンスに切替え
て受信機に火災発生を知らせる。また、この熱感知器が
アナログ型のものである場合には、信号処理部２５は、
例えば、中点５ａの電位Ｖ_Saから中点５ｂの電位Ｖ_Sbを
減算し、この減算結果に応じたアナログ信号を受信機に
返送するのに適した形に加工して(例えばＡ／Ｄ変換器
によりデジタル信号に変換して)、線路に送出するよう
構成されており、中点５ａの電位Ｖ_Saが中点５ｂの電位
Ｖ_Sbよりも高いときには、正の信号を火災発生信号とし
て受信機に返送することができる。

【００６１】この感知器の機能の試験を行なう場合に
は、スイッチ２３をＳ₄側に切替える。これにより、中
点５ｂの電位Ｖ_Sbは次式のようになる。

【００６２】

【数１１】Ｖ_Sb＝Ｅ・Ｒ₂／(Ｒ₂＋Ｒ_TH2)

【００６３】ここで、試験素子２４の一定抵抗値Ｒ_b2と
して、温度検出素子１の一定抵抗値Ｒ_b0，参照抵抗２
１，２２の抵抗値Ｒ₁，Ｒ₂に対し、次式(数１２)の条件
を満たすものが用いられている(設定されている)とす
る。

【００６４】

【数１２】Ｒ₀：(Ｒ₂＋α)=Ｒ_b0：Ｒ_b2

【００６５】ここで、αは、環境温度Ｔに関係しない適
当な正の抵抗値である。数１２の条件を満たすような一
定抵抗値Ｒ_b2をもつ試験素子２４が用いられる場合、中
点５ａの電位Ｖ_Saと中点５ｂの電位Ｖ_Sbとの関係は次式
のようなる。

【００６６】

【数１３】Ｖ_Sa＝Ｅ・Ｒ₀／(Ｒ_TH0＋Ｒ₀) ＝Ｅ／(１＋Ｒ_b0・ｆ(Ｔ)／Ｒ₀) ＝Ｅ／(１＋Ｒ_b2・ｆ(Ｔ)／(Ｒ₂＋α)) ＝Ｅ・Ｒ₂／(Ｒ₂＋Ｒ_TH2／(１＋α／Ｒ₂)) ＞Ｖ_Sb

【００６７】数１３の関係は、環境温度Ｔに関係なく成
立するので、スイッチ２３がＳ₄側に切替えられた場合
には、中点５ａの電位Ｖ_Saは中点５ｂの電位Ｖ_Sbよりも
常に高くなる。

【００６８】従って、信号処理部２５の機能が正常であ
れば、信号処理部２５は、オン・オフ型の場合、一対の
線路を低インピーダンス状態にして受信機に擬似的な火
災発生を知らせ、また、アナログ型の場合には、擬似的
な火災発生信号(火災に相当する信号)を受信機に返送す
る。

【００６９】受信機では、スイッチ２３がＳ₄側に切替
えられたとき、一対の線路間が低インピーダンス状態と
なったり、あるいは、熱感知器から火災発生信号が返送
された場合に、この熱感知器の機能(すなわち、信号処
理部２５の機能)が正常であると判断し、また、これと
反対に、スイッチ２３がＳ₄側に切替えられたとき、一
対の線路間が低インピーダンス状態とならなかったり、
あるいは、熱感知器から火災発生信号が返送されない場
合に、この熱感知器の機能(すなわち、信号処理部２５
の機能)が異常(例えば故障)であると判断することがで
きる。

【００７０】ところで、図７の熱感知器では、図１の熱
感知器と同様に、スイッチ２３と試験素子２４との簡単
な構成の試験回路によって、従来に比べて、熱感知器の
機能試験をより信頼性良くかつ正確に行なうことができ
る。

【００７１】すなわち、図７の熱感知器(試験回路)は、
上述したように、試験素子２４と温度検出素子１とが同
じ特性のものである場合、中点５ａの電位Ｖ_Saと中点５
ｂの電位Ｖ_Sbとの差が環境温度Ｔに依存しない一定の値
Ｖ_S1になるので、環境温度Ｔが変化しても、中点５ａの
電位Ｖ_Saは中点５ｂの電位Ｖ_Sbに対して常に一定値Ｖ_S1
だけ高く、従って、感知器の機能試験を安定して行なう
ことができる。

【００７２】また、図７の感知器(試験回路)では、温度
検出素子１の特性が異常であったり、温度検出素子１が
故障(例えば断線)しているときには、試験時に、中点５
ａの電位Ｖ_Saが変動し、従って、Ｖ_S1が変動するので、
Ｖ_S1の変動を検出することで、温度検出素子１自体の機
能試験を行なうことができる。より具体的には、例え
ば、電位Ｖ_Saと電位Ｖ_Sbとの差(電位差)が一定値Ｖ_S1か
ら所定の誤差範囲を超えたか否かを検知する電位差変動
検知手段(図示せず)を信号処理部２５に設け、試験中
に、電位差が一定値Ｖ_S1から所定の誤差範囲を超えた場
合には、温度検出素子１が特性異常であるか、あるい
は、温度検出素子１が故障であることを知らせるための
信号を受信機に送ることもできる。さらに、電位差が増
加したか、減少したかを判別する手段を設け、電位差が
増加したときには、温度検出素子１の感度(Ｒ_b0あるい
はＢ)が減少したと判断し、電位差が減少したときに
は、温度検出素子１の感度(Ｒ_b0あるいはＢ)が増加した
と判断するよう構成することもできる。

【００７３】このように、図７の熱感知器(試験回路)に
おいても、温度検出素子１の機能をも含めた熱感知器全
体の機能を安定して試験することができる。

【００７４】なお、上述の構成例では、試験素子１２，
２４に、温度検出素子１と同じ温度特性をもつ素子、あ
るいは、温度検出素子１と全く同じ素子を用いるとした
が、温度検出素子１と同じ温度特性をもつ試験素子を得
ることが困難な場合があることを考慮し、温度検出素子
１とほぼ同程度の試験素子が用いられるときに、試験
中、中点５の電位Ｖ_Sあるいは電位差Ｖ_S1が試験を行な
うのに十分なレベルとなるよう、例えば、試験素子１
２，２４として、その一定抵抗値Ｒ_b1，Ｒ_b2がＲ_b0やＲ
₂よりも大きいものを用いることもできる。このよう
に、Ｒ_b1，Ｒ_b2の値をＲ_b0やＲ₂に比べて大きくするな
どのマージンをとることで、試験素子１２，２４の特性
が温度検出素子１の特性と多少相違していても、試験時
に中点５の電位Ｖ_Sあるいは電位差Ｖ_S1を常に大きなレ
ベルにすることができる。すなわち、確実に火災発報レ
ベル以上にすることができる。

【００７５】また、熱感知器において、温度検出素子１
は、一般に、環境温度Ｔを正確に検知するために例えば
感知器の筐体表面に外部に露出された形で、あるいは、
それに近い形で設置されているが、試験素子１２，２４
は、それ自体の故障を少なくするため、熱感知器の内部
に(外部に露出させずに)設置されるのが良い。これによ
り、温度検出素子１に比べて試験素子１２，２４が故障
する度合を著しく低減でき、温度検出素子１をも含めた
感知器の機能試験を信頼性良く安定して行なうことがで
きる。なお、試験素子１２，２４は、熱感知器に予め組
み込まれていても良いし、あるいは必要に応じ、熱感知
器に着脱自在に取付けられるようになっていも良い。熱
感知器に着脱自在に取付けられるよう構成されている場
合には、試験素子１２，２４の交換作業等が容易にな
る。

【００７６】また、上述の実施例において、スイッチ１
１，２３は、これ自体がオペレータによって直接操作可
能に構成されていても良いし、例えば、受信機からの試
験コマンドを受信したときに、この試験コマンドに応動
して自動切替がなされるように構成されていても良い。
あるいは、例えば、実公昭５８−２１０２０号に示され
ているように、スイッチ１１，２３を外部からの磁力に
よって動作するリードスイッチとして構成し、このスイ
ッチ(リードスイッチ)１１，２３に永久磁石等を近ずけ
て(磁気を接近させて)、スイッチ１１，２３を操作する
ようにすることも可能である。

【００７７】また、図２の構成では、スイッチ１１を、
上記の操作例の他に、さらに、試験電圧発生器４１と連
動させて開閉制御することもできる。具体的には、例え
ば、可変電圧発生器４１を熱感知器に接続したときに自
動的にスイッチ１１を開にすることも可能である。

【００７８】また、図１あるいは図７の例では、試験時
に試験素子１２あるいは２４の一方の端子に加わる電圧
が接地電位“０”Ｖあるいは電源電位Ｅとなるよう構成
されているが、感知器の機能が正常であるときに、温度
検出素子１と試験素子１２あるいは２４とに基づいて、
擬似的な火災発生状態を表わす予め決められた電気信号
が得られるものであれば、試験素子１２，２４の一方の
端子に“０”ＶあるいはＥ以外の一定電圧を印加するこ
とも可能である。

【００７９】

【発明の効果】以上に説明したように、請求項１記載の
発明によれば、熱感知器には、該熱感知器の機能を試験
するための試験回路が接続され、該試験回路には、温度
検出素子との温度特性ほぼ同程度の温度特性を有する試
験素子が設けられ、試験素子は、試験回路を用いて熱感
知器の機能が試験されるときに、該試験素子の温度特性
によって温度検出素子の温度特性を相殺させるように、
温度検出素子に対して配置されるので、温度検出素子の
機能をも含めた熱感知器全体の機能を環境温度に左右さ
れずに安定して試験することができる。

【００８０】また、請求項２記載の発明によれば、熱感
知器の機能が正常である場合に、温度検出素子と試験素
子とに基づいて擬似的な火災発生状態を表わす予め決め
られた電気信号が得られるように構成されているので、
熱感知器の機能が正常か異常かを正確に試験することが
できる。

【００８１】また、請求項３記載の発明によれば、試験
素子の一方の端子には、可変電圧を印加可能であって、
試験素子の一方の端子に可変電圧を印加したときに温度
検出素子と試験素子とに基づいて得られる電気信号か
ら、熱感知器の温度検出素子の機能が試験されるように
構成されているので、熱感知器の温度検出素子の機能を
精度良く試験することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る熱感知器の一構成例を示す図であ
る。

【図２】本発明に係る熱感知器の他の構成例を示す図で
ある。

【図３】可変電圧発生器から出力される可変電圧Ｖ_Xの
一例を示す図である。

【図４】図３に示す可変電圧Ｖ_Xが試験素子に加わると
きの所定部分の電位Ｖ_Sを示す図である。

【図５】信号処理部の一例を示す図である。

【図６】熱感知器の構成例を示す図である。

【図７】本発明に係る熱感知器の他の構成例を示す図で
ある。

【図８】熱感知器の構成例を示す図である。

【図９】オン・オフ型熱感知器を説明するための図であ
る。

【図１０】アナログ型熱感知器を説明するための図であ
る。

【図１１】試験機能を備えた従来の熱感知器の構成例を
示す図である。

【符号の説明】

１温度検出素子２信号検出用抵抗３，４線５中点６，２５信号処理部１１，２３スイッチ１２，２４試験素子２１，２２参照抵抗４１可変電圧発生器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】温度検出素子を用い、温度検出素子から
の電気信号を監視して火災発生を検知する熱感知器にお
いて、該熱感知器には、該熱感知器の機能を試験するた
めの試験回路が接続され、該試験回路には、前記温度検
出素子との温度特性ほぼ同程度の温度特性を有する試験
素子が設けられ、前記試験素子は、前記試験回路を用い
て熱感知器の機能が試験されるときに、該試験素子の温
度特性によって前記温度検出素子の温度特性を相殺させ
るように、前記温度検出素子に対して配置されることを
特徴とする熱感知器。
【請求項２】請求項１記載の熱感知器において、該熱
感知器の機能が正常である場合に、前記温度検出素子と
前記試験素子とに基づいて擬似的な火災発生状態を表わ
す予め決められた電気信号が得られるように構成されて
いることを特徴とする熱感知器。
【請求項３】請求項１記載の熱感知器において、前記
試験素子の一方の端子には、可変電圧を印加可能であっ
て、試験素子の一方の端子に可変電圧を印加したときに
温度検出素子と試験素子とに基づいて得られる電気信号
から、熱感知器の温度検出素子の機能が試験されるよう
に構成されていることを特徴とする熱感知器。