JPS6117517Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は火災報知機の断線検出装置に関し、簡
単かつ廉価な回路構成により調整時の手間がかか
らず、しかも確実に断線検出ができるようにした
ものである。

従来、この種の断線検出装置として、実公昭37
−10029号公報に記載されているような、トラン
ジスタ回路で検出しているものがあるが、この場
合、平常状態から断線した状態となつた時にシリ
コントランジスタの特性上、周知の通り少くとも
0.6V以上の電圧変化がベース・エミツタ間に得
られなければ断線を検出することができない。

火災報知機においては受信機から引出された電
源供給及び信号送出を行う線路間おに複数個の感
知器が並列接続され、最終端は終端抵抗が接続さ
れている。監視時においては終端抵抗を介して監
視電流が流れ、火災時においては発報した感知器
が低インピーダンスで短絡されるので電流が多く
流れる。この電流の変化を受信機に設けられた発
報検出器で検出している。断線検出装置はこの発
報検出器の電圧降下が平常時と断線時においてど
れぐらい変化するかを検出している。その為、発
報検出器に生じる電圧降下が問題となつてくる。
この発報検出器に生じる電圧降下は感知器の種類
により大きく異なる。例えば感知器としてバイメ
タル等の機械的動作により接点を閉じる熱感知器
を線路間に取付けたものであれば、熱感知器は全
く電源供給を必要としないので感知器への給電に
ついては特に考慮する必要がない為、発報検出器
の抵抗分わ大きくしてこれに生じる電圧降下を大
きくすることができる。それにより断線した場
合、トランジスタ回路の動作電圧である0.6V以
上の電圧変化を容易に得ることができる。しかし
ながら、感知器として電源供給を必要とするイオ
ン化式又は光電式等の電気回路を有する煙感知器
が接続されたものでは、上記監視電流は終端抵抗
だけでなく各感知器を介して流れるので、終端抵
抗を含めた合成インピーダンスは終端抵抗の抵抗
値より小さくなる。その為、発報検出器に生じる
電圧降下は発報検出器の抵抗分が同じであれば煙
感知器の方が熱感知器の場合より大きくなる。し
かしながら、発報検出器の電圧降下が大きいと、
煙感知器への給電が少なくなつて給電効率が低下
する。つまり給電効率を向上させるには発報検出
器の抵抗分を小さくしてそこに生じる電圧降下を
できる限り少なくする必要がある。更に、終端抵
抗の近傍で断線した場合、監視電流は終端抵抗以
外の煙感知器を介して流れるので、平常時と断線
時における監視電流の変化が少なく、従つて発報
検出器に生じる電圧降下の変化も微小となる。こ
のように煙感知器が線路間に取付けられた場合
は、煙感知器の給電効率を向上させる為に発報検
出器の抵抗分をできるだけ小さくしなければなら
ず、そこに生じる電圧降下が小さくなるうえ、更
に終端抵抗の近傍で断線した場合には微少ではあ
るが、監視電流が線路間に接続された感知器を介
して依然として流れる為、発報検出器に生じる電
圧降下の変化はますます微少となり少なくとも
0.6V以上の電圧変化を必要とするトランジスタ
回路はこの種の断線検出装置としては不向きであ
る。そこで、微小の電圧変化を検出するものとし
て第１図に示す如くOPアンプを用いたものが知
られている。第１図において、１は受信機であ
り、電源２と火災報知用のリレー３とを備え、こ
の受信機から引出された線路４ａ，４ｂの終端に
は終端抵抗R₀が接続され、かつ抵抗R₀と並列に
複数の火災感知機５ａ，５ｂが接続されている。
６はOPアンプであり、（＋）側の入力端には上記
リレー３の両端の電圧V₁が印加され、又（−）
側の入力端には抵抗R₁とR₂とで分割された基準
電圧V₂が印加され、出力端には断線表示灯７が
接続されている。

第１図に示す火災報知機では、火災の発生によ
り感知器５ａ又は５ｂが作動して短絡すると、該
感知器を介して電源２よりリレー３に励磁電流が
流れ、該リレーの接点が閉成されて警報用のベル
等が鳴動する。又、監視時においては、上記電圧
V₁に対して上記電圧V₂が小になるように抵抗
R₁，R₂の値が選定されているので、OPアンプ６
の出力端は正となつているため、前記表示灯７は
消灯状態にあるが、線路４ａ，４ｂが断線する
と、上記抵抗R₀を介したリレー３への監視電流
は遮断され、リレー３の両端の電圧V₁は零とな
り、OPアンプ６の出力端は反転して負となり、
表示灯７が点灯して断線のあつたことが表示され
る。

上記した断線検出装置では、消費電流を少くす
るために監視電流は小さなものであり、従つて前
記電圧V₁も低くなる。この電圧V₁が低いと前記
電圧V₂も更に低く選定しなければならない。
又、監視電流としてはリレー３が動作しない程度
に小さくしなければならないので、このことから
も、前記電圧V₂は低いものとなる。このように
電圧V₁，V₂は電源２の負側の電圧に近いものと
なるが、一般にOPアンプは微小電圧の増幅には
有効である一方、電源電圧の両極に近い電圧の検
出増幅には適当ではなく、従つて第１図の検出装
置では動作しないこともあり、確実に断線を検出
することが困難であつた。

このような欠点を除去するために、第２図に示
す如く、OPアンプ６の専用の電源８を設け、該
電源の電圧を上記電源２の電圧よりも高くするこ
とが考えられるが、２個の電源２，８を必要とす
るのでコスト高になるという欠点がある。尚、第
２図において、第１図と同一符号のものは同効の
ものを示す。

上記のように、２個の電源２，８を必要とせ
ず、かつ断線を確実に検出できる検出装置とし
て、第３図に示す如く、FETを用いたものも知
られている。第３図において、第１図と同一符号
のものは同効のものであり、OPアンプ６の
（＋）側の入力端にはＮチヤンネルのFETと抵抗
R₃とで分割された電圧が印加され、上記FETの
ゲートにはリレー３の両端の電圧が印加されてい
る。このような検出装置では、例えば電源２の電
圧が20V、リレー３の抵抗値が1KΩ、抵抗R₀が
19KΩとすると、上記FETのゲートの電位は1V
となる。いまFETがオンになりＩ_DSが流れ始め
ると、抵抗R₃に電圧を生じ、FETのソース電位
が上昇してゲート電位をこえ、ソース電位とゲー
ト電位との差がFETのオフになる電圧、即ち１
〜4V程度であるFETのピンチオフ電圧に近づく
とソース電位の上昇は止まり、バランスする。こ
の電位差を仮に3Vとすると、FETのソース電
位、即ちOPアンプ６の（＋）側入力端端の電位
は、上記の3VにFETの前記したゲート電位を加
算した4Vであり、抵抗VRを可変してOPアンプ
６の（−）側入力端の電位を仮に3.5Vにしてお
くと、OPアンプ６の出力端は正となり、表示灯
７は点灯しない。

前記したように線路４ａ又は４ｂが断線して、
リレー３の両端の電圧が零になると、FETのソ
ース電位も1V下がつて3Vとなり、OPアンプ６の
出力端が負に反転して表示灯７が点灯される。

第３図に示す検出装置では、OPアンプ６の
（＋）及び（−）側の入力端の電位が電源２の負
極に対して３〜4Vであり、OPアンプ６は充分動
作するので、断線検出が確実になる。ところで、
第３図の検出装置では、FETの如く高価な素子
が必要であり、前記したピンチオフ電圧の温度に
よる変化が大きく、誤動作の虞れがあり、更に可
変抵抗VRの経年変化による影響があり、FETの
ピンチオフ電圧の個々のバラツキを可変抵抗VR
によつて補正しなければならないので、調整に手
間がかかるという欠点があつた。

本考案は上記した総ての欠点を除去した火災報
知機の断線検出装置を提供するものである。

以下に、本考案の一実施例を第４図について詳
細に説明する。第４図において、１は受信機であ
り、該受信機には電源２及び発報検出器である前
記リレー３が設けられ、この受信機１から引出さ
れた線路４ａ，４ｂは前記抵抗R₀よりなる終端
素子及び火災感知機５ａ，５ｂが接続されてい
る。６は前記したOPアンプであり、差動増幅器
として作動し、第１の入力端となる（−）側の入
力端には前記した抵抗R₁，R₂によつて分割され
た基準電圧が印加され、第２の入力端となる
（＋）側の入力端には後述するように断線監視電
圧が印加される。R₄，R₅は抵抗であり、それぞ
れ電圧発生素子として直列に接続され、この直列
回路の一端は線路４ａ，４ｂの終端に設けられた
抵孔R₀と受信機１内の線路４ｂに設けられたリ
レー３との分割点に接続されて上記直列回路が電
源２に対して並列に接続されている。又、上記抵
抗R₄とR₅との分割点には上記断線監視電圧が印
加されるOPアンプ６の（＋）側の入力端が接続
され、該OPアンプの出力端おには前記した表示
灯７よりなる断線報知回路が接続されている。

上記した火災報知機の断線検出装置では、正常
時と断線時とにおけるリレー３の両端の電圧お変
化、列えば1V→OVの変化を抵抗R₄，R₅の分割に
より4V→3V程度の変化してOPアンプ６の（＋）
側の入力端に印加できるので、断線を確実に検出
することができる。尚、抵抗R₄，R₅はリレー３
への動作電流が流れない程度に高抵抗のものを用
いる。

上記実施例では抵抗R₁，R₂と抵抗R₄，R₅によ
つてOPアンプ６の入力端に印加する電圧を得る
ようにしたが、第５図に示すように、抵抗R₁と
ツエナーダイオードZD₁との分割点及び抵抗R₄と
ツエナーダイオードZD₂との分割点よりOPアン
プ６の入力端にそれぞれ印加する電圧を得るよう
にしても同等の効果が得られる。

上記実施例では１箇所の断線検出装置で１回線
の断線を検出する場合について説明したが、第６
図は１箇所の断線検出回路で複数の回線の断線を
検出する場合の実施の一例を示すものであり、各
回線のリレー３ａ，３ｂ間で電流が回り込まない
ようにダイオードD₁₁，D₁₂が挿入されている。こ
れらのダイオードD₁₁，D₁₂を挿入すると、正常時
に抵抗R₀を介して流れる監視電流は少いので、
リレー３ａ，３ｂの両端の電圧も小さく、上記ダ
イオードD₁₁，D₁₂の温度変化による順電圧降下の
影響により、周囲の温度によつて検出レベルが変
化する。この変化を防止するために、抵抗R₁，
R₂の直列回路にも補償用のダイオードD₂を挿入
して温度変化による順電圧降下の変化をダイオー
ドD₁₁，D₁₂とダイオードD₂とで互いに打消すよ
うに構成されている。

前記した断線監視電圧を得る抵抗R₄，R₅は低
抵抗であるとリレー３，３ａ，３ｂが作動するの
で、抵抗値の高いことが望ましいが、高抵抗のも
のを用いるとOPアンプ６は高増幅率であるた
め、ノイズによる誤動作が多くなる。

第７図は上記したノイズによる誤動作を少くし
たものであり、第６図の回路にトランジスタ
Q₁，Q₂を追加することによりエミツタフオロア
回路を構成し、これにより抵抗R₄，R₅は比較的
低い値となり、OPアンプの動作は安定する。抵
抗R₁，R₂側のトランジスタQ₁は上記トランジス
タQ₂の追加によつて検出レベルが温度により変
化するのを補償するためのものである。上記抵抗
R₄，R₅はリレー３ａ，３ｂからみると、トラン
ジスタQ₂のｈ_FE倍のインピーダンスとなり、監
視時にリレー３ａ，３ｂが動作することはない。

尚、第６図及び第７図において第４図と同一符
号のものは同効のものを示す。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は従来例を示す回路図、第４
図は本考案の一実施例を示す回路図、第５図乃至
第７図はそれぞれ本考案の他の実施例を示す回路
図である。 １：受信機、２：電源、３，３ａ，３ｂ：リレ
ー、４ａ，４ｂ：線路、５ａ，５ｂ：感知器、
６：OPアンプ、７：表示灯、R₀，R₁，R₂，R₄，
R₅：抵抗。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 第１の入力端には基準電圧が印加され、かつ第
   ２の入力端には断線監視電圧が印加される0.6V
   以下の入力電圧の検出が可能なOPアンプを有
   し、線路断線時に変化する線路電圧に従つて作動
   する上記OPアンプにより線路の断線を検出する
   火災報知機の断線検出装置において、２個の電圧
   発生素子からなる直列回路の一端を、線路の終端
   に設けられた終端素子と、受信機の線路に設けら
   れた火災感知機の発報検出器との分割点に接続し
   て上記直列回路を電源に対して並列となし、更に
   上記２個の電圧発生素子の分割点に上記断線監視
   電圧が印加される上記OPアンプの第２の入端を
   接続し、上記OPアンプの出力端に断線報知回路
   を接続したことを特徴とする火災報知機の断線検
   出装置。