JPH08170900A - 起爆素子起動回路とその検査回路 - Google Patents

起爆素子起動回路とその検査回路

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JPH08170900A
JPH08170900A JP31342194A JP31342194A JPH08170900A JP H08170900 A JPH08170900 A JP H08170900A JP 31342194 A JP31342194 A JP 31342194A JP 31342194 A JP31342194 A JP 31342194A JP H08170900 A JPH08170900 A JP H08170900A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistor
terminal
voltage
value
detonator
Prior art date
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Pending
Application number
JP31342194A
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English (en)
Inventor
Senji Kawai
仙治 河合
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 振動や衝撃に対して安全な自動消火装置に用
いられる起爆素子起動回路を提供する。 【構成】 トランジスタ34のベースを定電圧素子38
を介して接地し、トランジスタ34に定電流が流れる構
成とし、突入電流を考慮しての大型トランジスタ使用の
必要性をなくした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は自動消火装置に用いられ
る起爆素子起動回路とその検査回路に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】自動消火装置は、図5(a)に示すよう
に熱感知器1または煙感知器1aからの電気信号を制御
回路2が受け、起爆素子3の起動回路4に信号を送り、
図5(b)に示すように起爆素子内の起爆素子抵抗5に
流れる電流による発熱で素子内部に充填された火薬6を
爆発させる。消火器内部には2つの液AとBを分けてい
る隔壁8が存在するが、この爆破の力でこの隔壁8を破
り2つの液AとBを混合させ消火液を噴出させるように
なっている。
【0003】図6にリレーを用いた起動回路4の従来例
を示し、この動作について説明する。11は直流電圧が
供給される電源端子、12は制御回路2からのオン・オ
フ信号が入力される起動信号入力端子、13は充電用抵
抗、14は充放電用コンデンサ、15はリレー、3は起
爆素子、17は起爆素子接続端子、18は制御回路内に
設けられた起動信号を伝えるスイッチである。起動信号
がないときは、スイッチ18は開かれリレー接点15a
も開かれている。一方充放電用コンデンサ14は充電用
抵抗13を通して充電され直流電源電圧と同じ電圧にな
っている。ここでスイッチ18が閉じ起動信号が入る
と、リレー接点15aは閉じコンデンサ14に蓄積され
た電荷が起爆素子3に(数1)に示す電流として流れて
起爆素子抵抗5が発熱し素子が起爆し消火液A,Bが混
合されて噴出する。
【0004】
【数1】
【0005】ここで、起爆素子に流れる電流をIL1、起
爆素子の抵抗値をRL1、電源電圧値をVa、コンデンサ
容量をCa、リレー接点15aが閉じてからの経過時間
をtとしている。
【0006】この(数1)のグラフを図2の(a)に示
す。リレー接点15aが閉じると同時にVa/RL1に示
される非常に大きな突入電流が流れ急激に減少して行
く。この過程の中で素子3は起爆する。するとこの爆発
で起爆素子抵抗5は断線するから電流は流れなくなり充
放電用コンデンサ14には使用されなかった電荷が残
る。
【0007】他の例として図7にリレー15に替えてト
ランジスタ19を用いた場合を示す。20はトランジス
タ19のベース抵抗である。スイッチ18が閉じ起動信
号入力端子2に起動信号が入ると、トランジスタ19は
オンし(数1)に示す電流が流れる。このとき図2
(a)に示すようにトランジスタ19のオンと同時に非
常に大きな突入電流が流れる。トランジスタ19には、
最大定格電流値がVa/RL以上ある非常に大きいトラン
ジスタを用いなければ、この突入電流により劣化または
破壊の恐れがあり、一般にはトランジスタは用いずリレ
ーが用いられることが多かった。
【0008】また、充放電用コンデンサ4に十分な電荷
が蓄えられていないと起動信号が入っているにもかかわ
らず電荷量不足で起爆出来なく、消火液が噴出しない場
合が考えられるので、充放電コンデンサ4の誤挿入につ
いて目視点検を行なっていた。しかしコンデンサ4の容
量不足や容量の表示間違いの発見は困難であった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらリレー1
5は、機械的接点15aを有しているため強い振動また
は衝撃で接点が閉じることが考えられ、起動信号がなく
ても素子3が起爆し消火液が噴出することも考えられ
る。もしこの様なことが起きると不必要な消火液の噴出
は、辺りを汚し業務に支障を来すことになる。
【0010】この課題解決の手段としてリレー15の代
わりにトランジスタ19を用いる方法が考えられるが、
前記した様に非常に大きい大電流用トランジスタが必要
になり実用的でなかった。
【0011】本発明は、この様な問題を解決するため、
従来のトランジスタを用いる回路に改良を加え、振動や
衝撃に強く、しかも突入電流による破壊の恐れのない起
動回路を提供することを目的としたものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の起動回路は、トランジスタのベースと接地と
の間に定電圧素子を接続し、この定電圧素子の定電圧値
はトランジスタの最大許容コレクタ電流値と起爆素子の
抵抗値の積で決まる電圧値より低く設定したものであ
る。
【0013】
【作用】この構成により、起爆素子の起動回路にトラン
ジスタを用いているので、振動や衝撃に対して安全であ
る。また、このトランジスタに制御回路からオン信号が
与えられると、ベースに接続された定電圧素子の働きで
ベース電圧が一定となりエミッタ電圧も一定となる。こ
のエミッタ電圧を起爆素子抵抗で割った値がエミッタ電
流でコレクタ電流にほぼ等しく、トランジスタには定電
圧素子の電圧値と起爆素子抵抗値とで決まる一定電流が
流れ、大きな突入電流が流れることはない。すなわち、
従来のように突入電流に耐えられる大型のトランジスタ
を使う必要はない。
【0014】
【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。図1に於いて本発明の起爆素子の起
動回路は、電源端子31と、この電源端子31に一方の
端子が接続された充電用抵抗32と、この充電用抵抗3
2の他方の端子にコレクタ端子34aが接続されるとと
もにそのエミッタ端子34bは起爆素子接続端子33に
接続されたトランジスタ34と、前記コレクタ34aと
接地との間に接続された充放電用コンデンサ35と、制
御回路2からオン・オフ電圧が与えられる起動信号入力
端子36と、この起動信号入力端子36とトランジスタ
34のベース34cとの間に接続されたベース抵抗37
とを備え、前記トランジスタ34のベース34cと接地
との間に定電圧素子38を接続し、この定電圧素子の定
電圧値は前記トランジスタ34の最大許容コレクタ電流
値と起爆素子3の抵抗値の積で決まる電圧値より低く設
定したものである。
【0015】ここで、本実施例に於ける各素子の値は以
下のものを用いている。トランジスタ34の最大許容コ
レクタ電流は10A、定電圧素子38の公称電圧は5
V、充電用抵抗32は1.8kΩ、ベース抵抗37は1
0kΩ、起爆素子3の抵抗は0.8Ω、充放電用コンデ
ンサ35は470μFとしている。また、電源端子31
には直流電圧24Vを加えている。
【0016】この回路に於いて、スイッチ18が閉じて
起動信号が入りトランジスタ34がオンすると、起爆素
子3には(数2)に示す一定電流が流れる。ここで、V
zは定電圧素子の電圧、VBE1はトランジスタ34のベー
ス・エミッタ間電圧であり、Tはこの一定電流が流れる
期間で(数3)で示される。
【0017】
【数2】
【0018】
【数3】
【0019】この式のグラフを図2の(b)に示す。ト
ランジスタがオンすると同時に一定電流が期間Tだけ流
れ続ける。この過程の中で素子は起爆する。この起爆後
電流は流れなくなりコンデンサ35には使用されなかっ
た電荷が残る。
【0020】次に起爆素子起動回路の検査回路を図3に
示す。この図面を参照しながら説明する。
【0021】本発明の検査回路は、起動回路の起爆素子
接続端子33からの信号電流が供給される入力端子41
と、この入力端子41と接地との間に接続され起爆素子
3の抵抗値に略等しい抵抗値を有する負荷抵抗42と、
前記入力端子41がベース端子43aに接続されるとと
もに、エミッタ端子43bはエミッタ抵抗44を介して
接地されたトランジスタ43と、各々の一端がこのトラ
ンジスタ43のコレクタ43cに接続され、各々の他端
が電源に接続された充電用コンデンサ45と放電用抵抗
46から成る並列接続体と、この並列接続体に発生する
電圧と予め定められた電圧とを比較する比較器47と、
この比較器47の出力に接続され比較器47からの信号
で一定期間警報信号を出力する警報回路48と、警報回
路48の出力に接続された警報素子49を備え、前記エ
ミッタ抵抗44の値は前記負荷抵抗42の値の100倍
以上、また並列接続体の時定数は警報信号出力時間以下
に設定している。ここで、本実施例に於ける各素子の値
は以下のものを用いている。負荷抵抗42は0.8Ω、
エミッタ抵抗220Ω、放電抵抗46は220kΩ、充
電コンデンサ45は2.2μF、抵抗50は5.6k
Ω、抵抗51は12kΩを用い比較器47の基準電圧端
子には略16.6Vを印加している。
【0022】以上の様に構成された検査回路に於いて、
エミッタ抵抗44の抵抗値を負荷抵抗42の抵抗値に比
べ十分大きくすることで、トランジスタ43に流れる電
流を小さくでき、小電流用トランジスタが使用できる。
また放電用抵抗46をエミッタ抵抗44に比べ十分大き
くすることで、放電用抵抗46に流れる電流は無視でき
てエミッタ抵抗44に流れる電流が充電用コンデンサ4
5に流れる。
【0023】次にこの条件のもとで数式を用いて、検査
回路の動作を説明する。図1のトランジスタ34がオン
し負荷抵抗42に電流が流れている時には、負荷抵抗4
2の両端間の電圧VL2は次の(数4)で示される。
【0024】
【数4】
【0025】トランジスタ43のベース・エミッタ間電
圧をVBE2、エミッタ抵抗44の抵抗値をRE2とする
と、充電用コンデンサ45に流れる電流IC2はエミッタ
抵抗44に流れる電流に等しいから次の(数5)で示さ
れる一定電流が流れる。
【0026】
【数5】
【0027】エミッタ抵抗44の抵抗値は負荷抵抗42
の抵抗値に比べ十分大きいから、図1の起爆素子3に相
当する抵抗値として負荷抵抗42の抵抗値を用いること
ができこの値をRL2とし、(数3)に代入することで充
電用コンデンサ45に一定電流が流れている期間T2
次の(数6)で示される。
【0028】
【数6】
【0029】図1のトランジスタ34がオンしてからの
経過時間をtとし、充電用コンデンサ45の容量をCc
とすると、充電用コンデンサ45の両端に発生する電圧
cは、t<T2の場合は(数7)で示され、充電電流が
流れなくなる時すなわちt≧T2の場合は(数8)で示
される。ただし(数8)はtが充電用コンデンサ45と
放電用抵抗46が並列に接続された並列接続体の時定数
に比べ十分小さい時のみ成り立つ。
【0030】
【数7】
【0031】
【数8】
【0032】検査回路の電源電圧をVBとすると、トラ
ンジスタ43のコレクタの電圧VKは、t<T2の場合は
(数9)で示され、t≧T2の場合は(数10)で示さ
れる。ここでIC2は(数5)で示される定数である。
(数10)に於いて、CA×VAは図1の充放電用コンデ
ンサ35に充電された電荷量を示し、トランジスタ43
のコレクタ電圧VKは充電電荷量CA×VAが大きいほ
ど、より低い電圧まで下がることを示している。
【0033】
【数9】
【0034】
【数10】
【0035】図4に(数9)および(数10)のグラフ
を示す。(c)は充電電荷量が少ない場合、(d)は充
電電荷量が中程度の場合、(e)は充電電荷量が多い場
合のグラフである。また、許容最小充電電荷量に相当す
る電圧が破線で示される電圧であるとするとこの検査レ
ベルを越えられない(c)は不合格で、越えられた
(d)と(e)は合格となる。
【0036】合格の場合、図3の比較器47の出力が反
転して警報回路48が作動し、一定期間出力を出し警報
素子49が点灯または鳴動する。この警報出力期間を充
電用コンデンサ45と放電抵抗46が並列に接続された
並列接続体の時定数より長く設定することで、点灯また
は鳴動が完了した時には、充電用コンデンサ45の電荷
は放電抵抗46を通してほぼ放電を完了し、次の検査が
行なえる状態になる。
【0037】
【発明の効果】以上のように本発明の起爆素子の起動回
路によれば、起爆素子への電流供給はトランジスタをオ
ンして行なうため、振動や衝撃に対して安全である。ま
た、このトランジスタに制御回路からオン信号が与えら
れると、ベースに接続された定電圧素子の働きでベース
電圧が一定となりエミッタ電圧も一定となるため、エミ
ッタ電流も一定となりトランジスタには定電圧素子の電
圧値と起爆素子抵抗値とできまる一定電流が流れ、大き
な突入電流が流れることがなくなる。すなわち、従来の
ように突入電流に耐えられる大型のトランジスタを使う
必要はない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による起爆素子の起動回路の
回路図
【図2】起爆素子に供給される電流値の従来例と本発明
の一実施例との比較グラフ
【図3】本発明の検査回路の回路図
【図4】本発明の検査回路の比較器入力端電圧変化グラ
【図5】(a)は自動消火装置全体のブロック図 (b)は起爆素子が消火器に実装された状態を示す断面
【図6】従来の起爆素子の起動回路の回路図
【図7】従来の他の回路図
【符号の説明】
3 起爆素子 31 電源端子 32 充電用抵抗 33 起爆素子接続端子 34 トランジスタ 35 充放電用コンデンサ 36 起動信号入力端子 37 ベース抵抗 38 定電圧素子

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電源端子と、この電源端子に一方の端子
    が接続された充電用抵抗と、この充電用抵抗の他方の端
    子にコレクタ端子が接続されるとともにそのエミッタ端
    子は起爆素子接続端子に接続されたトランジスタと、こ
    のトランジスタのコレクタと接地との間に接続された充
    放電用コンデンサと、制御回路からオン・オフ電圧が与
    えられる起動信号入力端子と、この起動信号入力端子と
    前記トランジスタのベースとの間に接続されたベース抵
    抗とを備え、前記トランジスタのベースと接地との間に
    定電圧素子を接続し、かつ、この定電圧素子の定電圧値
    は前記トランジスタの最大許容コレクタ電流値と起爆素
    子の抵抗値の積で決まる電圧値より低く設定した起爆素
    子起動回路。
  2. 【請求項2】 起動回路の起爆素子接続端子からの信号
    電流が供給される入力端子と、この入力端子と接地との
    間に接続され起爆素子抵抗値に略等しい抵抗値を有する
    負荷抵抗と、前記入力端子がベース端子に接続されると
    ともにエミッタ端子はエミッタ抵抗を介して接地された
    トランジスタと、一端がこのトランジスタのコレクタに
    接続され他端が電源に接続された充電用コンデンサと放
    電用抵抗から成る並列接続体と、この並列接続体に発生
    する電圧と予め定められた電圧とを比較する比較器と、
    この比較器の出力に接続され比較器からの信号で一定期
    間警報信号を出力する警報回路を備え、前記エミッタ抵
    抗の値は前記負荷抵抗の値の100倍以上とするととも
    に並列接続体の時定数は警報信号出力時間以下に設定し
    た起爆素子起動回路の検査回路。
JP31342194A 1994-12-16 1994-12-16 起爆素子起動回路とその検査回路 Pending JPH08170900A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190002428U (ko) * 2019-09-20 2019-09-30 김희진 안전키 일체형 디지털 회로 시험기 및 이를 구비한 전기식 발파기
KR102054154B1 (ko) * 2018-06-08 2019-12-12 주식회사 풍산 포탄 기폭 장치

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