JPS583274B2 - カサイホウチソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は火災報知装置に係り、特にイオン式煙感知器を
用いる検知回路での火災発生に起因して信号系或は電源
系の断線に対し、自動的に主検知回路より補助検知回路
へと動作状態を移し、補助検知回路が主検知回路に代っ
て火災を報知するとともに火災に先立って信号系或は電
源系の断線に対し、補助検知回路が主検知回路の異常を
告知し、主検知回路の断線に対する安全性をはかるもの
である。

周知の如く煙が発生する段階は火災発生の際の最も初期
の状態であり、この段階で火災を検知すれば焼損も軽微
に押えることができ、又人命尊重の上からも極めて効果
的である。

このため近時火災の初期に発生する煙、ガス等の燃焼生
成物の微粒子に煙感知器内のラジウム等の放射源により
イオン化された空気イオンが吸着したり、或は該微粒子
が放射源のエネルギーを吸収してイオン化を妨げる結果
、イオン電流が減少することを利用して火災を早期に検
知できるイオン式煙感知器を用いた火災報知装置が採用
されるようになった。

この場合の煙感知器は直列に結合された普通四方を閉じ
られ電離作用を行なう放射性物質と、第１、第２の対向
電極を有し、基準となる閉イオン室と、煙が外部より容
易に侵入しうる電離作用を行なう放射性物質と第１、第
２の対向電極を有する測定室ともいうべき開放イオン室
の２個の電離室よりなっていて、電界効果トランジスタ
ＦＥＴを用いてこれ等電離室のインピーダンスを電気的
に変換して、常に電気回路の助けで監視を行ない、火災
等による開放イオン室のインピーダンス変化に際してで
きるだけ早期に監視電流の異常を知ってサイリスタ等の
駆動回路を働かせ、警報回路を動作して報知を行なうも
のである。

第１図は、かかるイオン式煙感知器を用いた検知回路の
従来例を示すもので、煙感知器１は２個の電離室である
閉イオン室１ａの第２極と開放イオン室１ｂの第１極が
直列に接続されるが、これ等は共通電極として使用しつ
る。

又それらの接続点は信号線となって電界効果トランジス
タＦＥＴ２のゲート極に接続される。

次に閉イオン室１ａの第１極はＦＥＴ２のドレイン極と
ともにトランジスタＱ１、抵抗Ｒ７、ツエナーダイオー
ドＶｚ３を含む定電圧回路３を介在して、電源に接続さ
れ、開放イオン室１ｂの第２極は接地される。

又ＦＥＴ２のソース抵抗Ｒ１は、ツエナーダイオードＶ
ｚ１よりなるレベルシフト回路４、抵抗Ｒ０を経て接地
されるとともに、スイッチング回路であるトランジスタ
Ｑ２のエミツタに接続され、トランジスタＱ２のベース
は抵抗Ｒ１とツエナーダイオードＶｚ１の接続点に接続
されている。

又トランジスタＱ２のコレクタはトランジスタＱ３のベ
ースに接続され、トランジスタＱ３のエミツタは接地さ
れ、同コレクタはトランジスタＱ４のベースとトランジ
スタＱ５のコレクタとに接続されるとともに、抵抗Ｒ３
を介してトランジスタＱ４のエミツタ並びにトランジス
タＱ６のコレクタとともに電源に接続され、又トランジ
スタＱ４のコレクタはトランジスタＱ５，Ｑ６のベース
に接続される。

その他トランジスタＱ５，Ｑ６のエミツタは接地され、
トランジスタＱ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６及び抵抗Ｒ３をも
ってサイリスタ機能を備えた主駆動回路５を形成するも
のである。

次に第１図の検知回路の動作について説明する。

検知回路が断線等がなく正常動作をしており、煙監視を
行なっている状態では信号電圧Ｖｓ（主ＦＥＴ２のゲー
トに印加される。

）と主ＦＥＴ２のソース電圧Ｖ１間の電圧差（スレツシ
ュホールド電圧以下）できまる適宜な電流が監視電流Ｉ
ｏとして定電圧発生回路３のトランジスタＱ１より供給
されている。

今火災発生に基づく煙濃度が増加するにつれ、開放イオ
ン室１ｂに入る煙濃度もふえ、イオン電流の吸着量もふ
え、等価的には開放イオン室１ｂのインピーダンスがあ
がり、信号電圧Ｖｓ、つまりＦＥＴ２のゲート電圧があ
がる。

従って、ＦＥＴ２のゲートソース間電圧がスレツシュホ
ールド電圧以下になると、定電圧回路３より供給される
電流も監視電流Ｉｏよりも増加し、レベルシフト回路４
の抵抗Ｒ１の両端電圧が−ＶＢＥ以上になり、電流スイ
ッチング回路のトランジスタＱ２がオンとなり、トラン
ジスタＱ３のベース電圧が加わりオンとなり、これに相
ついでトランジスタＱ４，Ｑ５、Ｑ６もオンとなって主
駆動回路５が動作して、これと直列にリレー線輪Ｌ１が
サイリスタ負荷としていれられておるので従って線輪Ｌ
１を附勢して、図示しないが、警報回路の接点を閉じて
火災の報知を行なうのである。

なお、監視電流Ｉｏのときには、抵抗Ｒ１の両端電圧が
−ＶＢＥ未満でありトランジスタＱ２はオフであるので
、火災の報知は行なわないものである。

しかして、火災に先立って或は火災に関連をもって、煙
感知器１、定電圧回路３、或は供給電源回路等の一部に
断線事故が生じる場合に、これ等検知回路は働かず、又
火災発生と同時に供給電源も切られることが多く、火災
発生に起因する煙濃度の監視が行われないため非常に危
険である。

このような点を考慮して本発明では、これ等主検知回路
の信号系、或は電源供給系が断線した場合に、火災に起
因している場合には別の補助電源より供給される補助検
知回路を主検知回路に代って火災を報知するとともに、
火災に先立っては主検知回路の異常を告知することによ
り、断線に対する安全性をはかったものである。

即ち、本発明では能動素子を主並びに補助の２個用いて
、恰度差動増巾器構成動作を行わせ、通常の煙監視時、
或は火災時に主検知回路に含まれる配線や電源回路が正
常である場合には主能動素子回路が動作しており、補助
能動素子回路を含む補助検出回路を動作せしめず、主検
知回路に含まれる素子或は配線の一部でも火災に起因し
て断線故障を生じた場合、又は電源供給が停止した場合
には監視電流の低下により主能動素子回路が開放して主
検知回路が動作しなくなれば、これに代って補助能動素
子がオンとなり、別電源よりの補助検知回路が自動的に
動作状態となって火災報知を行ない、火災に先立って、
つまり火災がいまだ発生していないときに、主検知回路
に含まれる素子或は配線の一部でも断線故障を生じた場
合には、補助検知回路により、主検知回路の異常を告知
するものである。

次に、本発明装置の実施例ブロック図を第２図に、具体
的回路結線図を第３図に示す。

尚、図面で第１図相当部分は同一符号を用いて説明する
ものとすると、閉イオン室１ａと開放イオン室１ｂとを
有する煙感知器１、能動素子である主ＦＥＴ２、電流ス
イッチング回路も、レベルシフト回路４、定電圧安定回
路３、サイリスタ機能を有する主駆動回路５を備えた主
検知回路の接続構成と回路動作については第１図の場合
と同様であり、ただ煙感知器の閉イオン室１ａの第１の
極は電源、Ｅ１の十側端子に直接接続される。

尚「サイリスタ機能を備えた駆動回路」とはサイリスタ
そのものをＩ．Ｃにはできないもので電子回路的に正饋
還トランジスタを使用して保持機能をもたせるものでト
ランジスタＱ３のベース電流がサイリスタのゲート電流
に相当し、トランジスタＱ４のエミツタ及びトランジス
タＱ６のコレクタがサイリスタのアノード、アースがカ
ソードに相当する。

従ってトランジスタＱ３のベース電流によりトランジス
タＱ３が導通し、トランジスタＱ４のベース電圧が下り
、抵抗Ｒ３の両端の電圧がトランジスタＱ４のＶＢＥ以
上にバイアスされた場合にトランジスタＱ５，Ｑ６にベ
ース電流を供給し、トランジスタＱ６が導通することに
より、リレーを駆動する。

一方正饋還用トランジスタＱ５も同時に導通するため電
源Ｖｃｃがオフになるまでこの状態が維持されるのであ
る。

一方、電源Ｅ１の一端より負荷Ｌ２をへてサイリスタ機
能を有する回路５１に接続されるとともにスイッチング
回路のトランジスタＱ７のエミツタに接続され、トラン
ジスタＱ７コレクタはサイリスタ機能を有する補助駆動
回路５１のトランジスタＱ８のベースに接続されトラン
ジスタＱ７のベースより補助ＦＥＴ２のドレインに接続
され、補助ＦＥＴ２１のソースは抵抗Ｒ２、ツエツダイ
オードＶｚ２よりなるレベルシフト回路４１より主検知
回路の主ＦＥＴ２のソース回路に挿入されている抵抗Ｒ
０をへて接地される。

又サイリスタ機能を有する補助駆動回路５１ではトラン
ジスタＱ８のコレクタはトランジスタＱ９のベースとト
ランジスタＱ１０のコレクタとに接続されるとともに抵
抗Ｒ４をへて電源へと接続され、トランジスタＱ９のコ
レクタはトランジスタＱ１０、Ｑ１１のベースに接続さ
れ、トランジスタＱ８、Ｑ１０、Ｑ１１のエミツタは接
地される。

更に電源Ｅ１の両端間には抵抗Ｒ５とＲ６よりなるバイ
アス回路６が接続されており、上記両抵抗の接続点を補
助ＦＥＴ２１のゲートに接続してバイアス電圧を与える
ように構成されている。

したがって、本発明では、主検知回路が正常動作を行な
っている場合には、補助検知回路は動作させず、上記第
１図のものと同様に動作させ、さらに主検知回路に含ま
れる一部の断線事故等で主検知回路が働かなくなった場
合を考え、補助電源Ｅ１と補助能動素子である補助ＦＥ
Ｔ２１とレベルシフト回路４１とスイッチング回路Ｑ７
とサイリスタ機能を有する補助駆動回路５１よりなる補
助検知回路を備え、火災に先立って或は火災発生に起因
して主検知回路の異常の告知或は火災の報知を行なうも
のである。

次に、具体的動作について説明する。

まず、主ＦＥＴ２の回路が正常動作しており煙監視を行
っている状態では信号電圧Ｖｓ、つまり主ＦＥＴ２のゲ
ート電圧と主ＦＥＴ２のソース電圧Ｖ１間の電圧差でき
まる適宜な電流が監視電流Ｉｏとして定電圧回路３のト
ランジスタＱ１より供給され、抵抗Ｒ０の正端子の電圧
はＩ０Ｒ０となる。

一方、補助ＦＥＴ２１のゲート電圧はＶｒｅｆであると
し、このＶｒｅｆと（Ｉ０Ｒ０＋Ｖｚ２）の電圧の差が
補助ＦＥＴ２１のスレツシュホールド電圧以下に設定さ
れているため補助ＦＥＴ２１は導通しない。

従って勿論これに附属する他の補助回路は動作しない。

この様に主ＦＥＴ２の回路が正常動作しているときに、
火災が発生して煙濃度が高まった場合には主ＦＥＴ２の
ゲート電圧が上昇して、主ＦＥＴ２のゲートソース間電
圧がスレツシュホールド電圧以上になると定電圧回路３
よりの供給電流も増し、トランジスタＱ２がオンに切り
かわってサイリスタ機能を有する主駆動回路５を働かせ
てリレー線輪Ｌ１を働かせて警報回路の接点を閉じ火災
報知を行なう。

ところで、火災に起因して主ＦＥＴ２を含む主検知回路
に断線等の故障で監視電流が流れなくなると前述のＩ０
Ｒ０の電圧降下が減じて補助ＦＥＴ２１のソースゲート
間電圧が大となり、これがスレツシュホールド電圧以上
になるようにすればトランジスタＱ７のベースバイアス
が加えられトランジスタＱ７がオンとなり、補助駆動回
路５１も動作して回路５１と直列の負荷Ｌ２が動作状態
に附勢されることにより警報回路の接点を閉じて火災を
報知することができる。

つまり主検知回路が断線故障等を生じて動作しなくなる
と直ちに補助検知回路が働いて火災を報知し続けるもの
である。

尚、補助ＦＥＴ２１のゲート電圧Ｖｒｅｆの設定にあた
ってはＶｒｅｆ（Ｉ０Ｒ０＋Ｖｚ２）＜Ｖｔｈ２＜Ｖｒ
ｅｆ−Ｖｚ２にする必要がある。

但しＶｔｈ２は補助ＦＥＴ２１のスレツシュホルド電圧
である。

すなわち、Ｖｔｈ２＋Ｖｚ２・＜Ｖｒｅｆ＜Ｖｔｈ２＋
Ｉ０Ｒ０＋Ｖｚ２に設定する必要がある。

また、主検知回路としては異常ではないが、主回路供給
用電源がオフになった場合にも火災報知ができるように
補助検知回路及び補助ＦＥＴ２１の供給電源を別電源と
してあるが勿論適宜変更は可能である。

さらに、火災に先立って、つまり火災がいまだ発生して
いないときにも、主検知回路に含まれる一部の断線事故
等で働かなくなった場合に、補助検知回路が働いて警報
回路の接点を閉じるので、主検知回路の異常を告知でき
るものである。

なお、主電源Ｅの回路としては実際には交流線間電圧を
整流したものを、補助電源としては電池等の電源を用い
ているが、適宜常監視状態では補助電源の供給電流は補
助ＦＥＴ２１のバイアス電流と煙検知器への電源として
の利用だけでよいので長時間使用する火災報知装置は最
適である。

この発明は以上に述べたように、煙感知器によって制御
され、煙濃度の増加に伴なってその動作電流が増加する
能動素子と、その動作電流の増加が所定値を超えると警
報回路を駆動する主駆動回路を有し、主電源により付勢
される主検知回路を備え、この主検知回路の正常動作時
、つまり主検知回路に断線等の異常がないときに、主検
知回路に一定レベルの動作電流が常時流れる火災報知装
置において、煙感知器を補助電源で付勢するとともに、
動作電流が主検知回路の正常動作時の電流値以下のある
レベルに達したときのみ駆動される補助能動素子と、こ
の補助駆動素子が駆動されると警報回路を駆動する補助
駆動回路とを有し、補助電源により付勢される補助検知
回路を設けたので、火災の発生に起因しての主検知回路
の断線等の異常あるいは主電源がオフになったときでも
補助駆動回路により火災を報知でき、しかも、火災に先
立っての主検知回路の断線等に対しても補助駆動回路に
より主検知回路の異常を告知できるという効果を有する
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来周知の火災報知装置の一回路結線例を示し
、第２図、第３図は本発明に係る火災報知装置の一実施
例ブロック図並びに回路結線図である。 図で１は煙感知器、２、２１は主並びに補助ＦＥＴ、５
，５１はサイリスタ機能を有する主並びに補助駆動回路
、Ｅ、Ｅ１は主並びに補助電源Ｑ２、Ｑ７は主並びに補
助電流スイッチング回路であるトランジスタ、Ｌ１，Ｌ
２はサイリスタ負荷としてリレー線輪、Ｖｚ１，Ｖｚ２
はツエナーダイオード、Ｒ０は主並びに補助ＦＥＴ２の
ソース回路に共通に挿入される抵抗。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 補助電源により付勢されて煙濃度を検知する煙感知
   器、この煙感知器によって制御され、上記煙濃度の増加
   に伴ってその動作電流が増加する能動素子と、上記動作
   電流の増加が所定値を超えると警報回路を駆動する主駆
   動回路とを有し、主電源により付勢されて、上記能動素
   子及び主駆動回路の正常動作時には一定レベルの上記動
   作電流が常時流れる主検知回路、上記動作電流が上記正
   常動作時の電流値以下のあるレベルに達したときのみ駆
   動される補助能動素子と、この補助能動素子が駆動され
   ると警報回路を駆動する補助駆動回路とを有し、上記補
   助電源により付勢される補助検知回路を備えた火災報知
   装置。