JPS5829459B2 - イオンシキケムリカンチキ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はイオン式煙感知器、特にその煙検知回路及びイ
オン化室装置に関する。

上記煙検知回路は連続的に調節可能な閾値スイッチング
レベルを有する４端子電圧比較スイツチ装置を設けろこ
とを特徴としている。

基準端子又は閾値端子と称される上記スイッチの一つの
端子は例えば電圧分割回路中のポテンショメータの摺動
子のような調節可能な基準電圧源に接続されている。

本回路は煙濃度の関数である大きさを有するアナログ出
力信号と共に煙に応答してスイッチされた出力信号を与
える。

また前記イオン化室装置は弗化樹脂分割器によって分離
された２重室を有し、そこでの非湿式絶縁分割器は各室
の電極及び信号出力端子を設げるため埋設された導電載
置手段を有している。

第１図は共通又は中央ステーション１１に接続された複
数の出力端子を有するイオン式煙検知回路１０を示す。

この煙検知回路は閉止又ははｙ封止された基準室１２と
周囲の空気中における燃焼又は煙生成物の出現を迅速に
感知するようにその室の内外への空気の自由交換を可能
とする換気孔を有する煙感知室１３を備えた１対の直列
接続されたイオン化室を有している。

基準室１２は電極１４及び１５を有し、感知室１３は電
極１６及び１７を有している。

電極１４及び１７は電源電圧の供給導線２０及び２１に
接続され、中間電極１５及び１６は電気的に一緒に接続
されており、導線２２にアナログ信号出力を与える。

インピータンス１２は基準室用として特に記載されてい
るけれど、これは本発明の必須部分を威すものではむく
、適当な抵抗又はインピーダンス手段でよい。

導線２２は電界効果型トランジスタ２３のゲートＧに接
続されており、該トランジスタはソース追従式に接続さ
れたジャンクション−ゲート型のｎチャンネル装置とし
て示されている。

ＦＥＴ２３のドレイン電極りは直接正電源導線２０に接
続され、ソース電極Ｓはジャンクション２４及び抵抗２
５によって負導線２１に接続されている。

ジャンクション２４はまた抵抗２６によって４端子比較
スイツチング装置３１０入力端子３０に接続されている
。

４端子比較スイツチング装置３１は正帰還接続したＰＮ
Ｐ及びＮｐＮトランジスタを有する。

入力端子３０はＰＮＰ）ランジスタのエミッタ電極に接
続されている。

ＰＮＰベース電極は直接ＮＰＮ）ランジスタコレフター
電極及び基準端子３２に接続されている。

ＮＰＮトランジスタエミッタ電極は直接出力端子３４に
接続され、該端子３４は更に抵抗３５を介して負導線２
１に接続されている。

基準端子３２は直接設定点ポテンショメータ３６の調整
可能な摺動子に接続されている。

ポテンショメータ３６は電源導線２０及び２１に接続さ
れた抵抗分圧器の＝部を威しており、上記摺動子の調節
により端子３２における所望基準又は設定点電圧の選択
が行なわれる。

第３端子３３はコンデンサ４０とこれに並列の抵抗４１
から成る遅延回路によって負導線２１に接続されている
。

比較器、即ち閾値スイッチング回路３１の出力端子３４
は直接トランジスタ４２の入力に接続されている。

トランジスタ４２のコレクタ負荷回路は発光ダイオード
ＬＥＤ及び抵抗４３から成る。

出力端子５はまたトランジスタ４２のコレクタ電極に接
続されている。

イオン式煙検知回路１０の他の数個の外部端子はその回
路の種々な部分に接続されている。

即ち端子１は抵抗４４によって電極１７に接続され、端
子２は導線２０に接続され、端子３は端子３２に接続さ
れ、端子６はジャンクション２４′に接続されかつ端子
７は導線２１に接続されている。

煙検知回路１０の外部端子の２つ又はそれ以上のものが
共通又は中央パネル１１に接続されている。

端子２及び７は導線５０及び５１によって夫夫パネル１
１中の適当な直流電位源に接続されている。

もし所望ならば、リレーコイル５２は当該技術分野にお
いて周知なように電流の大きさの変化を検知するために
これら導体の１つに直列となしうる。

引込みによる電流の増大を表示するため通常作動されな
い限界リレー及び電流の減少を検出するため通常附勢又
は作動される監視リレーを設げうる。

スイッチング出力端子５は警報リレーコイル５３を介し
て正電源線に接続される。

外部端子６は負電源線５１に関してジャンクション２４
におけるアナログ電圧を表示するため電圧計に接続され
かつ更にこの電圧は制御装置において使用しうる。

外部端子３は点３２の設定点電圧とジャンクション２４
のアナログ電圧間の差電圧を表示するため電圧計５５に
接続されるか、或いは電圧計５５は設定点電圧を表示す
るため導線５１に接続された１つの端子を有する。

中央パネルにおける常時開放試験スイッチは作動時に正
電位を外部端子１に接続し、検知回路１０は警報を発す
るに至る。

第２図は第１図の回路の一部の変形例、即ち４端子比較
スイツチング装置３１′としてシリコン制御スイッチ（
ＳＣ８）を用いる例を示す。

これに関し、その陽極は入力端子３０、その陽極ゲート
は基準端子３２、その陰極ゲートは第３端子３３及び陰
極は出力端子３４である。

第１図の動作 感知室１３によって感知されている空気中にほとんど又
は全く煙がない通常の準備状態において、２つの室１２
及び１３の実効インピーダンスはほぼ同じで、従って導
線２０での電源電位の約半分が導線２２に現われ電極Ｇ
をゲートする。

ＦＥＴ２３はソースフォロワ−回路をなすように接続さ
れており充分な電流を導通せしめるので、ジャンクショ
ン２４のアナログ電圧はそのゲートのアナログ信号電圧
に追従する。

ジャンクション２４の準備アナログ電圧は抵抗２６を介
して比較スイッチ回路３１０入力電極３０に結合される
。

設定点ポテンショメータ３６の摺動子の位置は清浄空気
作動差電圧を調節し、その位置は端子３０の準備電圧よ
りも高い電圧となるように選択されるのでその回路３１
は非導通である。

従って出力端子３４に電圧はなくトランジスタ４２はま
た非導通である。

この動作状態において、比較スイッチ３１は安定であり
、そのスイッチ３１の端子３３に接続された遅延回路に
より、端子３２の電位を瞬間的に増大させるような過渡
電圧が発生してもスイッチ３１をオンさせない。

ポテンショメータ３６は所望するように清浄空気動作電
圧を調節することを可能ならしめ、数年以上の特定間隔
で差電圧をチェックし必要なように調節することが望ま
しい。

センサ１３での煙の発生により、ゲートを極Ｇの電位は
その清浄空気電位の大きさ以上に増大し、端子３０に増
大電位を生じる。

その電圧の大きさは煙の濃度の関数である。

アナログ電圧がセンサ１３に発生しこのアナログ電圧は
端子７に対する外部端子６においてｌ１ｆｆｌ及び／又
は制御装置、例えば電圧計５４によって測定される。

端子３０の電位がセンサ１３での煙により端子３２の基
準電圧を越え始めると、スイッチ３１はオンに変り始め
る。

コンデンサ４０を有する遅延回路網が充電するとスイッ
チングでの遅延が生じる。

この遅延により過渡電圧がスイッチをオンせしめるのが
阻止される。

スイッチングが終了すると、抵抗３５に発生する正電圧
が端子３４に現われトランジスタ４２をバイアスする。

トランジスタ４２に流れるコレクタ電流はＬＥＤ表示器
をオンせしめまた出力端子５から負電源導線２１に低イ
ンピーダンス通路を与える。

共通パネル１１のリレー５３が附勢される。

比較スイッチ３１のスイッチングに続いて、導線２０及
び２１の電源電位ははマ一定のまΣであり、端子２４の
アナログ電圧はセンサ１３での煙の濃度を表示し続ける
。

もし共通パネル１１により本装置を試験し検出器を警報
状態にならしめることが望まれるならば、「試験」スイ
ッチは閉成されて、抵抗４４を介し電極１７に正電圧を
印加し、これにより導線２２の電位を上昇せしめる。

正電源導線中のスイッチ５６は簡単に「リセット」に開
放できるか、又は外部端子３はスイッチ３１をリセット
するために正導線に簡単に接続できる。

第２図のスイッチは第１図と同様にして動作する。

次に第３図はイオン式煙検知器用２重室装置を示す。

同図において上部イオン化室６１ははｇ封止されていて
周囲の空気が自由に入らないようになっている基準室で
ある。

低部イオン化室６２は周囲の空気をこれを介して自由に
循環せしめるように設計されているので、煙が空気中に
あると迅速にそれを検出できる感知室である。

キャップ状電極６３はその基準室を規定している。

キャップ状電極６３の周囲に延長しているフランジ６４
は支持手段となる。

リベット状容器に収容された放射性材料のイオン化源６
５は電極６３の上面、即ちセクション６６に固定されて
いる。

セクション６６はその面に形成されたくぼみ６７を有し
ているので、このくぼみに設けられた放射線源６５はそ
の部屋に広がらず、その放射線源の放射面の代りに、面
６６での電極６３の一般的内部輪郭に沿ってはｇ放出さ
れる。

感知室には円弧状キャップ電極６３′によって規定され
ており、該電極６３′は感知室の自由な換気を行うため
複数の換気孔７０を有する点を除いて前記電極６３に等
しい。

２重室装置はイオン化室に合うように円弧状に切断され
た回路板７１に設置されている。

基準室及び感知室は各室の排湿式絶縁共通壁を形成する
第３図及び第４図に示された弗化樹脂（弗化エチレンプ
ロピレン（ＦＥＰ）、ポリテトラフロロエチレン（ＴＦ
’Ｅ）又はデュポン製テフロン）板又はウェハー７２に
よって分割されている。

ウェハー７２の中央には金属挿入体即ち導電性電極支持
体７３が埋設されており、その詳細を第５図及び第６図
に示す。

導電性挿入体７３は円板部Ｔ４及びそのウェハーを介し
て縁の接続点７５′に延長している延長部又は尾部７５
を備えている。

円板部７４は下記のオフセットセクション７６を有する
。

基準室６１の第２電極は金属円板７７であり、感知室６
２内の対応部分と共に挿入体７３のオフセットセクショ
ン７６に固定されている。

電極７７ 、７７’の詳細は第７図及び第８図に示され
ており、これら電極がこれらを適当に支持するためのオ
フセット中央部７８を有していることは第８図から明ら
かである。

弗化樹脂材料は電極７７．７７’及び電極支持体７３の
高インピーダンス回路のために使用される。

ウェハー７２の表面が非湿式性であるので、ウェハーγ
２の有効な電気絶縁特性を減少せしめるような水蒸気の
膜がウェハー面に形成する傾向はない。

電極部６６から電極２７に至る室の大きさは電極部６６
′から電極７７′に至る大きさと同じであるのが望まし
い。

さもな（ば２つの室の寸法的対称性を不平衡にするＰＣ
Ｃｌ２Ｏ厚さを補償するため、挿入導体７３は寸法的対
称性を達成するように中央支持部１６において充分なオ
フセットを有する。

このオフセットにより電極７７′はウェハー７２０面の
上に上げられる。

電極７７及び？？’、導電性支持体７３は全て互いに電
気的に共通で、端子７５′はこれら電極の信号電圧を、
第９図に示す適当な電気的測定回路８０の高インピーダ
ンス信号入力端子へ接続するためのものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概略図、第２図は第１図の
回路の一部の変形例、第３図は本発明の２重室装置の一
実施例の断面図、第４図乃至第８図は第３図の構造の種
々な内部４分の図、第９図は上記室装置の電気的部分の
ブロック図である。 １に中央ステーション、１２：基準室、１３：煙感知室
、１４，１５，１６，１７：電極、２３：ＦＥＴ、３１
：４端子比較スイツチ装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 燃焼生成物を検出するイオン式煙感知器において、
   設定点を越えた感知状態を示すスイッチ出力と共にその
   感知状態をあられすアナログ出力信号電圧を与え、 （イ）直流電源から附勢される第１及び第２電力入力端
   子、 （ロ）前記端子に直列に接続されていて、中間に接続さ
   れた信号端子を有し、動作中に感知状態をあられすアナ
   ログ出力信号電圧が前記信号端子に存在するようになっ
   ているインピーダンス装置及びイオン感知室、 （・）入力端子、基準端子、第３端子及び出力端子を有
   し、その入力端子の電圧が基準端子の電圧を越えると、
   オフからオン状態に切換る４端子比較スイツチ装置、 に）前記基準端子に接続された調節可能な設定点電圧源
   、 （羽 前記スイッチ装置入力端子及び前記感知室信号端
   子に接続され、前記アナログ電圧の関数である信号を入
   力端子に与える装置、 （ハ）前記第３端子に接続された遅延回路装置、（ト）
   ＠記出力端子を前記第２電力入力端子に接続する出力回
   路装置、 を有するイオン式煙感知器。 ２ 基準室及び煙感知室を有するイオン式煙感知器にお
   いて （イ）は〈封止された基準室を規定する第１キヤツプ状
   電極、 （ロ）感知すべき空気取入用孔を有する前記第１電極と
   同様の感知室を規定する逆キャップ状電極、（・→ 前
   記各室内を電離させる手段、 （Ｉ 前記第１及び逆電極間に非湿式絶縁分割器を与え
   かつ前記基準室と感知室の共通壁となるウェハー状弗化
   樹脂部材、 （力 前記ウニ・・−状部材に埋設され、該部材を介し
   てその縁の接続点まで延長している部分を有する導電性
   電極支持体、 （→ 前記電極支持体に対するウェハー状部材の側面の
   一つに設置され前記電極支持体及び接続点と電気的に共
   通な第３及び第４電極、 （Ｏ第１電極、電極を有する弗化樹脂部材及び前記逆電
   極を一緒に固定する固定装置、 を有するイオン式煙感知器。