JPS5828316Y2

JPS5828316Y2 - カサイカンチキ

Info

Publication number: JPS5828316Y2
Application number: JP17184375U
Authority: JP
Inventors: 繁梶井
Original assignee: ホーチキ株式会社
Priority date: 1975-12-22
Filing date: 1975-12-22
Publication date: 1983-06-20
Also published as: JPS5285390U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、火災発生時に生成する熱、煙などの物理量を
検出するための検出回路を備え、該検出回路出力が所定
値に達したときに火災信号を送出する如くなした火災感
知器の改良に関する。

例えば、従来の透過式煙感知器においては、微少光量の
変化を取り扱うため、経年変化による感知器感度の異常
を発生し、このｋめ非火災報発出又は不作動などの誤報
事故の発生要因を包蔵するものであった。

本考案は、上述の如き誤報及び不作動の発生する恐れの
ある場合に対処するために、かかる状態が発生する前の
時点で、感知器感度の異常を事前に予告するために、出
力レベル検出回路と警告灯回路を備えると共にその検出
状態の如何にかかわらず、火災発生時には火災信号を発
信可能ならしめた警告灯回路付火災感知器を提供するも
のである。

従来の透過式煙感知器では、その検出部に外気が自由に
出入しうる構造になっているため、経年使用中に白人外
気によって運搬される塵埃などの堆積物により入射光束
の吸収または反射が起り、受光素子への法線入射光量が
減少するなどの原因に基いて検出回路出力が漸減し、こ
れによって感知器感度の緩慢な劣化を招来する傾向にあ
す、またこれと対応的に、経年使用中、該感知器の内部
構成材の経年変化を生ずることもあり、このために引き
起される感知器感度の変化は、その相対感度を上昇筐た
は降下する二つのケースが予想され、前者は不作動方向
に感度をずらす性向のものであった。

かくの如き経年変化に基ずく感知器の相対感度のずれは
、非火災報発出又は不作動事故に連るものであるから、
かかる事態の早期予知と、これによって招来される誤報
または不作動等の重大なる事故を完全に排除することが
強く要望されて来た。

本考案の主たる目的は、特に煙感知器の如き、微少な検
出信号を取扱うものにおいて、前述の如き感度の異常状
態が発生したとき、その状況の程度筐たは性質に応じて
、換言すれば感知器検出回路の出力レベルを早期検出す
ると共に、警告灯制御回路を介して、イ監視時は該警告
灯を点滅又は点灯させて感知器の相対感度の異常を警告
し、口火災発生時には前記感知器感度の異常にかかわら
ず正確に火災信号を発信可能とするところの感知器を提
供し、従来のこの種感知器の問題点を解消することであ
る。

すなわち、本考案によれば、経年変化によって、感知器
感度が非火災報発出方向にずれた場合、又は該感度が不
作動方向にずれた場合の倒れの条件下においても、これ
らの性向を早期に、しかも未前に検出して、監視時は警
告灯を点滅又は点灯させて、これを予告するものであり
、かつその状態の正常又は異常にかかわらず火災発生時
には遅滞なく火災信号を発信することを可能とするもの
で、これによって、非火災報の発出または、火災発生時
の不作動などの誤報または機能不全を完全に防止するこ
とができると共に平時の保守点検に際しても、感知器感
度のずれによる異常状態を極めて早期に予知することを
可能ならしめ、迅速にこれに対応することを容易ならし
める。

以下、図面を用いて、本考案による一実施例について、
従来の感知器と対比しながら説明する。

従来より考慮されている透過式煙感知器の回路は、第３
図に示されるように、プログラマブル・ユニジャンクシ
ョン・トランジスタＰＵＴ１による弛張発信器回路の出
力インパルスによって変調されたＧａＡ３などの金属間
化合物半導体からなる発光ダイオードＬＤからなる発光
部を設けると共に、該発光ダイオードＬＤからの光パル
スＬＰを受光して出力するホト・トランジスタＰＴＲと
、該ホト・トランジスタＰＴＨの出力を入力とするモノ
リシックＩＣ型オペアンプＯＰとからなる受光部と、コ
ンパレータとしての該オペアンプＯＰからの出力によっ
て駆動されＰＵＴ２によるトリガー回路に結合するサイ
リスタＳＣＲからなる火災信号発信部とから構成されて
いる。

然しなから、このような透過式煙感知器の検出部には自
由に大気の流通が許されているので、年月を重ねて使用
中には不可避的な塵埃の堆積や燃焼エーロゾールの凝着
により、又は感知器構成材の物理的電気的性質の経年変
化等のため、該感知器の相対感度の緩慢な変異を生起し
、非火災報発出方向または不作動方向へのシフトを起し
、遂には非火災報発出又は不作動に陥るような事態に至
るものであることは前述のとうりである。

例示の如き、従来例においては、かかる事態において、
何等の対策を備えるものでなかった。

これに対して、本考案になる煙感知器は、その一実施例
の回路図を第１図に示す如く、ＰＵＴ□による弛張発信
回路の出力によって変調された発光ダイオードＬＤ１か
らなる発光部と、オペアンプＯＰを出力側に結合させた
ホト、トランジスタＰＴＲからなる受光部と、以下に詳
述されるような、前記受光部オペアンプＯＰの出力端に
接続されたところの、警告灯回路を含む出力レベル検出
回路と、これに連設された火災信号発信回路とから構成
されるものである。

前記出力レベル検出回路は、前記受光部出力端をなすオ
ペアンプＯＰの出力からツェナー・ダイ、ｔ−トＺＤ
１＋ＺＤ２及びＺＤ３を経て第１．第２゜第３各
トランジスタＴｒ□、Ｔｒ２及びＴｒ３の各ベースに接
続され、他方警告灯回路はダイオードＤ２と第２発光ダ
イオードＬＤ２との直列回路からなり、かつ該回路は
第２トランジスタＴｒ２のコレクタと第３トランジスタ
Ｔｒ３のコレクタとの間に挿入される。

また前記第１トランジスタＴｒ１のコレクタは抵抗Ｒｓ
＆介して給電線Ｌ１側に接続されると共に、該トランジ
スタＴｒｌのエミッタは前記ダイオードＤ２と発光ダイ
オードＬＤ２との直列回路の接続点Ｊに接続される。

次に第２トランジスタＴｒ２のエミッタは第３トランジ
スタＴｒ３のコレクタに接続され、かつ第３トランジス
タＴｒ３のエミッタは共通ＭＬｏ側に接続される。

第４トランジスタＴｒ４のベースには前記発光部のＰＵ
Ｔ□による弛張発信器の出力パルス信号Ｐｓが印加され
ると共に、該トランジスタのコレクタは給電線Ｌｌ側に
接続されかつそのエミッタは抵抗Ｒ４を介して第２トラ
ンジスタＴｒ２のコレクタとサイリスタＳＣＲのトリガ
ー回路のコンデンサＣ２に接続される。

かかる構成になる本考案の一実施例における作用につい
て述べる。

第２図を参照して、正常監視状態イにおいては、受光素
子ＰＴＲには受光素子ＬＤ１からの変調光パルスによる
一定量の光束が入射し、該受光素子よりの出力はオペア
ンプＯＰの出力端を通して一定である。

これを該オペアンプＯＰの出力インピーダンスＲ８の出
力端でＶｏボルトであるとする。

然るに経年変化により、感知器の相対感度が不作動方向
にずれたときへの早期検出上限しきい値をＶｏ＋△Ｖボ
ルトとし、また該相対感度が非火災報発出方向にずれた
とき口の早期検出下限しきい値をｖｏ−△Ｖボルトとす
るものであって、この上限値と下限値を決めるための感
度のずれ巾△Ｖの値は、火災発生時検出部受光空間に煙
の進入によって、該空間を充たす媒体の透過率での変化
に基づく火災信号発信時の検出部出力の最小逓減分を△
Ｖｏボルトとすれば、 △Ｖ〈△ｖ。

なる如く設定されるものである。

筐た前記ＯＰアンプ出力にそれぞれツェナー・ダイオー
ドＺＤ１．ｚＤ２．ＺＤ３を介して接続される各トラン
ジスタＴｒ１．Ｔｒ２．Ｔｒ３は基本的には工□ツタ接
地方式で接続されていて、ツェナーダイオードＺＤ１〜
ｚＤ３のツェナー電圧はそれぞれ異なっている。

ここで、イ正常監視状態、口経年変化により非火災報発
出方向に感知器の相対感度がずれたとき、ハ経年変化に
より不作動方向に感知器相対感度がずれたとき、二火災
信号を発信したときの各トランジスタＴｒ１．Ｔｒ２．
Ｔｒ３が’ｏｎ“となるｏｐアンプ出力電圧の関係は第
１表に示される如くに設定されるものであって、各トラ
ンジスタＴｒＩＴｒ２．Ｔｒ３のそれぞれのＳＳｏ
ｎ “電圧をＸ、Ｙ。

２ボルトとすればＸ二Ｖ。

＋△ＶＹ＝Ｖｏ−△■ ｚ＝ｖＯ−△ｖ。

となり、ツェナータイオードｚＤ１〜ｚＤ３のツェナー
電圧をそれぞれＸ、Ｙ、Ｚと設定する。

これによって明らかな如く、（１）正常監視時では、第
３トランジスタＴｒ３と第２トランジスタＴｒ２が”ｏ
ｎ−“で、Ｔ−ｒρ−４が１のイーｆ−ｔｔで−あり＜
−（２−ＩＤ火災方向に感知器の相対感度がずれたとき
では第３トランジスタＴｒ３のみが“Ｏｎ“で、Ｔｒｌ
とＴｒ２は共に９ｏｆｆ “であり、（３）不作
動方向に感知器の相対感度がずれたときは第３トランジ
スタＴｒ３を始め第２、第１各トランジスタＴｒ２゜
Ｔｒｌも何れもｏｎ“になる。

火災発生時においては各トランジスタＴｒ１．Ｔｒ２．
Ｔｒ３け何れも“ｏｆｆ “状態におかれる。

いｌ経年変化による感知器相対感度の変化の早期検出量
を検出部オペアンプＯＰの正規出力ｖ。

の変化分△Ｖとし、不作動方向への感度変化をした場合
にも火災信号を発信するためには、十分な煙の進入によ
る検出部出力の逓減分を△ＶＦポルト、煙の進入によっ
て火災信号を発信するときの検出部出力の逓減分の最小
値を△Ｖｏボルトとすると、２△Ｖ（△ＶＦ及び△Ｖ
ｏ＜△ＶＦの条件を満足するように設定される。

かくして、本実施例における感知器の作用は、第１，２
図を参照しながら次によって説明される。

■ 正常監視状態受光素子ＰＴＲには、発光素子ＬＤ１からのほぼ一定
値の光量が入射しているので、受光部オペアンプＯＰの
出力インピーダンスＲｏの出力端における出力はほぼ一
定で、ｖ。

−ユｖとＶｏ＋△Ｖとの範囲内の電圧値が出力される。

この出力は第１表を参照して、第２トランジスタＴｒ２
と第３トランジスタＴｒ３を１１Ｏｎ“とする
。

この状態では、第４トランジスタＴｒ４が１Ｏｎ “し
ていても、コンテンプＣ２はチャージされず、該トラン
ジスタからの電流は抵抗Ｒ６＊ＴＲ２＊ＴＲ３を
通って共通線Ｌｏに放電される。

またＴｒｌけゝ’ｏｆｆ “であるので警告灯Ｌ
Ｄ２は点灯しない。

この状態で火災が発生したときは、感知器検出空間に煙
が進入し、前述の如く検出空間内の媒体の透過率が急速
に低下するため入射光束は逓減する。

従って受光部出力は発報しきい値ＶＯ−１ｓＶｏの電圧
値以下１で減少して、第１、ＩＮ２、第３各トラン
ジスタＴｒ１ｓＴｒ２、Ｔｒ３の
ベース印加電圧は倒れもゝゝｏｎ “電圧以下となるの
で、これらのトランジスタ“ｏｆｆ “状態におかれ
るが、第４トランジスタＴｒ４は発光部の弛張発信
回路よりのパルス信号を印加されているのでパルス信号
と同期して“ｏｎ”ｏｆｆ ”して、該トランジスタＴ
ｒ４からの電流は抵抗Ｒ６を通してコンデンサＣ２を
チャージし、次いでＰＵＴ２によるトリガー回路が作動
してサイリスタＳＣＲを導通して火災信号を発出する。

２経年変化によって監視時の出力が減少し、非火災報
発出方向に感知器の相対感度がずれたときは、前述の如
く、受光部オペアンプＯＰの出力はｖｏ−△Ｖの電圧値
より低下する。

（但しｖｏ−△Ｖ＞ｖｏ−△Ｖｏ）→第１表を参照すれ
ば、この場合は第３トランジスタＴｒ３ばｏｎ“で、第
２トランジスタＴｒ２は’ｏｆｆ “である。

発光剤弛張発振回路からのパルス信号によって“ｏｎ
“となっている第４トランジスタＴｒ４の出力電流は
ダイオードＤ２と警告灯ＬＤ２の直列回路を流れて第３
トランジスタＴｒ３を通り共通線Ｌｏに放電す
る。

このとき警告文ＴＬＤ２は点滅して、感知器感度の異常
を警告する。

かかる異常状態においても、火災が発生して、煙が感知
器の検出空間に流入すると、前述の如く受光部オペアン
プＯＰの出力は発報しきい値ｖｏ−△Ｖｏの電圧値以下
１で減少するので、第１〜第３トランジスタＴｒ１
、Ｔｒ２、Ｔｒ３は何れも“ｏｆｆ “と
なるが、発光部弛張発振器回路からのパルス信号によっ
てＯｎ“となっている第４トランジスタＴｒ４からの
電流ハコンデンサＣ２をチャージしてＰＵＴ２によるト
リガー回路を作動させてサイリスタＳＣＲを導通して火
災信号を発出する。

３経年変化によって、監視時の出力が増加し、不作動
方向に感知器の相対感度がずれたとき、受光部オペアン
プＯＰの出力は、前述の如くＶｏ＋△Ｖの電圧値以上に
増大するので、第１表を参照すれば、第１〜第３１での
各トランジスタＴｒ１．Ｔｒ２．Ｔｒ３は伺れも（
Ｓｏｎ “となるので、Ｔｒｌからの電流は接合
点Ｊから警告灯ＬＤ２に流れてＴｒ３を通って共通線
Ｌｏに放電するので、該警告灯ＬＤ２は点灯して感度の
異常を警告する。

この場合’ｒＪ、Ｔｒ４からの電流は抵抗Ｒ６、Ｔｒ
２、Ｔｒ３を通って放電する。

かかる感度異常発生状態においても、火災発生の場合は
、（２の場合と同様に、検出空間に煙が進入して受光素
子ＰＴＲに入射する光束が急速に逓減するに従って受光
部オペアンプＯＰの出力は低下して、ｖｏ十△Ｖ−△Ｖ
Ｆの電圧値となる。

前述したように、２△Ｖ（△ＶＦ。△Ｖｏ〈△ＶＦの関
係により、受光部オペアンプＯＰの出力はすなわち発報
しきい値Ｖｏ−△■ｏの電圧値以下になるので、この場
合も、第１〜第３１での各トランジスタＴｒ１．Ｔｒ２
゜Ｔｒ３は何れも“ｏｆｆ ”状態におかれており、
発光部変調信号によって’ｏｎ “状態に保たれた第４
トランジスタＴｒ４からの電流はコンデンサＣ２を充
電し、ＰＵＴ２によるサイリスタ・トリガー回路を作動
させて、サイリスタＳＣＲを導通して火災信号を発信せ
しめる。

前記（１” 、（２）、（３）を通じて、火災信号
発信中はトランジスタＴｒ３が“ｏｆｆ “なので
警告灯は点滅しない、又点灯もしない。

なお、第１図の場合にはサイリスタＳＣＲが導通するこ
とにより警告灯回路に電源供給され斤くＺるので、警告
灯が点滅又は点灯しなくなる。

第２図は、イ正常監視時、口経年変化によって非火災報
発出方向に感知器感度がずれた時、ハ同じく不作動方向
に感知器感度のずれた時の各監視状態及び火災発生時の
受光部出力検出レベルを説明するための線図である。

実施例において訝明上しきい値検出としてツェナーダイ
オードを用いているのが他のしきい値検出方法がとれる
ことはいう１でもない。

本考案によるときは、従来の感知器の最大の欠陥とされ
て来た経年変化による感知器感度の変化に基いて招来さ
れる非火災報の発出及び不作動などの誤報事故の原因を
、早期の時点で未前に検出し、その性向を警告灯によっ
て警告すると共に、かかる条件下においても、火災発生
時には火災信号を発信することを可能とするものである
から極めて有効な考案である。

また、警告灯を火災感知器に設けているので同一回線に
複数の火災感知器が接続されていた場合どの感知器が警
告しているのかが容易に判断できる。

更に、火災信号発信中は警告灯を点滅させない、又点灯
もさせないので、火災表示であるのか誤動作表示である
のかの判断が容易に行なえる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による一実施例の回路構成図、第２図は
出力レベル検出の状況説明図、第３図は従来の火災感知
器の回路図である。ＯＰ・・・・・・オペアンプ、Ａ・・・・・・タップ、
Ｂ・・・・・・タップ、Ｃ・・・・・・タップ、Ｃ１，
Ｃ２・・・・・・コンデンサ、Ｄｌ、Ｄｌ・・・・・ダ
イオード、Ｄｅ・・・・・・感知器、ＦＡＩ・・・・・
・火災警報ランプ、ＬＤｌ、Ｌｏ２・・・・・・発光ダ
イオード、ＬＰ・・・・・・光パルス、Ｌｌ・・・・・
・給電信号線、Ｌｏ・・・・・・共通線、ＰＵＴｌ、Ｐ
ＵＴ２・・・・・・プログラマフルユニジャンクション
・トランジスタ、ＲＴＲ・・・・・・ホト・トランジス
タ、Ｐ、Ｓ・・・・・・パルス信号、ＲＯ＋Ｒ１＋Ｒ
２＋Ｒ３＋Ｒ４ｔＲ５ｔＲ６ｔＲ７ｔＲ８・・”・
・抵抗素子、Ｒｆ・・・・・・帰還抵抗、ＲＣ□・・・
・・・温度補償抵抗、Ｒｅ２・・・・・・光量調整抵抗
、Ｒｅ・・・・・・受信機、ＳＣＲ・・・・・・サイリ
スタ、Ｔｒ１、Ｔｒ２５Ｔｒ３ｚＴｒ４・・・
・・・トランジスタ、ｚＤ□、ＺＤ２．ｚＤ３・・・ツ
ェナダイオード。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

火災発生時に生成する煙、炎などの物理量を検出する検
出回路と、該検出回路からの出力を入力し、該出力が、
火災レベルであることを判別する発報しきい値と非火災
報レベルであることを判別する早期検出下限しきい値と
不作動レベルであることを判別する早期検出上限しきい
値とを有するレベル検出回路と、該レベル検出回路の早
期検出上限及び早期検出下限しきい値に該出力レベルが
達した時に駆動され且つ警告する警告灯回路と、該レベ
ル検出回路の発報しきい値に該出力レベルが達した時に
火災信号を発信する火災信号発信回路とを併設し、該レ
ベル検出回路の発報しきい値に該出力レベルが達した時
に上記警告灯回路の駆動を阻止するよう上記レベル検出
回路と警告灯回路と火災信号発信回路とを接続したこと
を特徴とする火災感知器。