JP2922423B2

JP2922423B2 - 熱感知器

Info

Publication number: JP2922423B2
Application number: JP15048594A
Authority: JP
Inventors: 徹男木村
Original assignee: NITSUTAN KK
Current assignee: NITSUTAN KK
Priority date: 1994-06-07
Filing date: 1994-06-07
Publication date: 1999-07-26
Anticipated expiration: 2014-07-26
Also published as: JPH07333074A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、オン・オフ型熱感知器
やアナログ型熱感知器などの熱感知器に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱感知器は、一般に、火災から発生する
熱に対するセンサとして温度検出素子を用い、温度検出
素子からの電気信号を監視して火災発生を検知するよう
になっている。図８はこのような熱感知器の構成例を示
す図である。図８を参照すると、この熱感知器は、環境
温度を検出するための温度検出素子１と、温度検出素子
１と直列に接続されている信号検出用抵抗２と、線３に
電源電圧Ｅが加わり、線４が接地電位に保持されている
場合において、温度検出素子１と信号検出用抵抗２との
中点５の電位Ｖ_ｓを監視し、この電位Ｖ_ｓに基づいて所
定の信号処理を行なう信号処理部６とを有している。

【０００３】ここで、温度検出素子１は、その抵抗値Ｒ
_ＴＨ０が環境温度Ｔに応じて、次式のように変化するよ
うになっている。

【０００４】

【数１】Ｒ_ＴＨ０＝Ｒ_ｂ０・ｆ（Ｔ）

【０００５】数１において、Ｒ_ｂ０は温度Ｔに依存しな
い一定の抵抗値であり、ｆ（Ｔ）が温度関数である。こ
の種の温度検出素子１には、例えばサーミスタ（ＮＴＣ
サーミスタ，ＰＴＣサーミスタ，あるいはＣＴＲサーミ
スタなど）が用いられる。例えば、温度が上昇すると抵
抗値が減少する特性をもつＮＴＣサーミスタ（負特性サ
ーミスタ）が用いられる場合、上記温度関数ｆ（Ｔ）
は、次式のように表わされる。

【０００６】

【数２】ｆ（Ｔ）＝ｅｘｐ（Ｂ／Ｔ）

【０００７】数２において、Ｂは定数（Ｂ定数と呼ばれ
る）である。

【０００８】一方、信号検出用抵抗２には、温度が変化
してもその抵抗値Ｒ_０がほとんど変化せず、ほぼ一定の
ものが用いられている。従って、中点５の電位Ｖ_ｓは、
次式のようになる。

【０００９】

【数３】Ｖ_ｓ＝Ｅ・Ｒ_０／（Ｒ_ＴＨ０＋Ｒ_０）＝Ｅ・Ｒ_０／〔Ｒ_ｂ０・ｅｘｐ（Ｂ／Ｔ）＋Ｒ_０〕

【００１０】数３からわかるように、温度検出素子１に
ＮＴＣサーミスタが用いられる場合には、中点５の電位
Ｖ_ｓは、環境温度Ｔが上昇すると増加する。従って、信
号処理部６において、この中点５の電位Ｖ_ｓを監視する
ことで、火災から発生する熱を検出することができる。

【００１１】なお、熱感知器は、例えば受信機から延び
る線路に接続可能であり、熱感知器は、受信機との信号
の授受の形態に応じて、オン・オフ型とアナログ型との
２種類に大別される。オン・オフ型熱感知器は、図９に
示すように受信機（Ｐ型火災受信機）１０１からの一対
の線路１０２間に接続され、火災を検出すると、オン状
態となり、線路１０２間を低インピーダンス状態とする
ことで、受信機１０１に火災の発生を知らせるよう構成
されている。すなわち、熱感知器がオン・オフ型熱感知
器である場合、その信号処理部６は、例えば、中点５の
電位Ｖ_ｓと所定閾値とを比較するコンパレータと、コン
パレータの比較結果に応じて受信機から延びる一対の線
路の状態を切替えるスイッチング回路とによって構成さ
れており、中点５の電位Ｖ_ｓが所定閾値（火災発報のレ
ベル）以下のときには受信機から延びる一対の線路を高
インピーダンス状態（オフ状態）にしており、中点５の
電位Ｖ_ｓが所定閾値（火災発報のレベル）よりも高くな
ると、火災と判断して一対の線路を低インピーダンス状
態（オン状態）に切替えて受信機に火災発生を知らせる
ようになっている。

【００１２】また、アナログ型熱感知器は、図１０に示
すように、受信機２０１から線路２０２を介しアドレス
ポーリングによって呼び出され、そのときに、火災に関
する信号情報を線路２０２に送出し、受信機２０１に返
送するよう構成されている。すなわち、熱感知器がアナ
ログ型熱感知器である場合、その信号処理部６は、中点
５の電位Ｖ_ｓを監視し、受信機からアドレスポーリング
がなされたときに、中点５の電位Ｖ_ｓに応じたアナログ
信号を受信機に返送するのに適した形に加工して（例え
ばＡ／Ｄ変換器によりデジタル信号に変換して）、線路
２０２に送出するよう構成されている。

【００１３】ところで、このような熱感知器（オン・オ
フ型，あるいはアナログ型熱感知器）の機能が正常か否
かを試験するため、従来では、図１１に示すように、抵
抗８１とスイッチ８２との直列回路を温度検出素子１に
並列に接続するようになっている。

【００１４】ここで、抵抗８１は、擬似的な火災抵抗と
しての機能を有し、抵抗８１の抵抗値Ｒ_ｆは、予め決め
られた温度時の温度検出素子１の抵抗値に設定されてい
る。

【００１５】このような構成では、試験を行なう場合に
は、スイッチ８２を閉じる。これにより、中点５の電位
Ｖ_ｓは、次式のようになる。

【００１６】

【数４】Ｖ_ｓ＝Ｅ・Ｒ_０／〔Ｒ_ＴＨ０Ｒ_ｆ／（Ｒ_ＴＨ０＋Ｒ_ｆ）＋Ｒ_０〕

【００１７】このように、スイッチ８２が閉じられる
と、温度検出素子１の抵抗値Ｒ_ＴＨ０と並列に抵抗８１
の抵抗値（擬似的な火災抵抗）Ｒ_ｆが接続されるので、
中点５の電位Ｖ_ｓを、所定のレベル（火災発報のレベ
ル）よりも常に高い電圧にすることができる。従って、
信号処理部６の機能が正常であれば、信号処理部６は、
オン・オフ型の場合、一対の線路を低インピーダンス状
態にして受信機に擬似的な火災発生を知らせ、また、ア
ナログ型の場合には、擬似的な火災発生信号（火災に相
当する信号）を受信機に返送することができる。

【００１８】受信機では、スイッチ８２が閉じられたと
き、一対の線路間が低インピーダンス状態となったり、
あるいは、熱感知器から火災発生信号が返送された場合
に、この熱感知器の機能が正常であると判断し、また、
これと反対に、スイッチ８２が閉じられたとき、一対の
線路間が低インピーダンス状態とならなかったり、ある
いは、熱感知器から火災発生信号が返送されない場合
に、この熱感知器の機能が異常（例えば故障）であると
判断することができる。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の試験方式では、主に信号処理部６についての機
能がチェックされるのみであり、熱感知器において最も
重要な温度検出素子１自体の機能をチェックすることが
できないという欠点があった。例えば、温度検出素子１
自体の特性に異常があったり、温度検出素子１が故障
（例えば断線）していても、スイッチ８２が閉じられる
と、擬似的な火災抵抗８１によって、中点５の電位Ｖ_ｓ
は、温度検出素子１の状態によらずに火災発報のレベル
よりも常に高くなってしまうので、温度検出素子１の特
性異常，故障を確認することができないという問題があ
った。

【００２０】また、抵抗８１の抵抗値Ｒ_ｆは、熱感知器
の設置される環境温度とは無関係に、常に火災発生と判
断されうるのに必要な一定の抵抗値に設定されているの
で、試験中、環境温度の変化によって温度検出素子１の
抵抗値Ｒ_１が変化すると、中点５の電位Ｖ_ｓも変動して
しまい、試験を安定して行なうことができないという欠
点もあった。

【００２１】本発明は、温度検出素子の機能をも含めた
熱感知器全体の機能を環境温度の変化に依存せずに安定
して試験することの可能な簡単な構成の試験回路をもつ
熱感知器を提供することを目的としている。

【００２２】

【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するために、請求項１記載の発明では、温度検出素子
を用い、温度検出素子からの電気信号を監視して火災発
生を検知する熱感知器において、該熱感知器には、該熱
感知器の機能を試験するための試験回路が接続され、該
試験回路には、温度検出素子とほぼ同程度の温度特性を
有する試験素子が設けられ、試験素子は、試験回路を用
いて熱感知器の機能が試験されるときに、該試験素子の
温度特性によって温度検出素子の温度特性を相殺させる
ように、温度検出素子に対して配置されるようになって
いる。これにより、温度検出素子の機能をも含めた熱感
知器全体の機能を環境温度に左右されずに安定して試験
することができる。

【００２３】また、請求項２記載の発明では、該熱感知
器の機能が正常である場合に、温度検出素子と試験素子
とに基づいて擬似的な火災発生状態を表わす予め決めら
れた電気信号が得られるように構成されている。この電
気信号が得られるか否かを調べることにより、熱感知器
の機能が正常か異常かを正確に試験することができる。

【００２４】また、請求項３記載の発明では、試験素子
の一方の端子には、可変電圧を印加可能であって、試験
素子の一方の端子に可変電圧を印加したときに温度検出
素子と試験素子とに基づいて得られる電気信号から、熱
感知器の温度検出素子の機能が試験されるように構成さ
れている。これにより、熱感知器の温度検出素子の機能
を精度良く試験することができる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は本発明に係る熱感知器の一構成例を示す図
である。図１を参照すると、この熱感知器は、図８に示
した熱感知器において、信号検出用抵抗２と線４との間
にスイッチ１１が設けられ、また、スイッチ１１によっ
て信号検出用抵抗２と切替可能に試験素子１２が接続さ
れており、基本的には、このようなスイッチ１１と試験
素子１２とにより、図８に示した熱感知器を試験するた
めの試験回路が構成されている。

【００２６】ここで、試験素子１２には、温度検出素子
１と同じ特性（温度特性）をもつ素子（例えばＮＴＣサ
ーミスタ）を用いることができる。試験素子１２とし
て、温度検出素子１と同じ特性（温度特性）をもつ素子
を用いる場合、試験素子１２の抵抗値Ｒ_ＴＨ１は、環境
温度Ｔに応じて、次式のように変化する。

【００２７】

【数５】Ｒ_ＴＨ１＝Ｒ_ｂ１・ｆ（Ｔ）

【００２８】数５において、Ｒ_ｂ１は温度Ｔに依存しな
い一定の抵抗値である。また、ｆ（Ｔ）は温度検出素子
１の抵抗値Ｒ_ＴＨ０の温度変化を与える式（数１）中の
温度関数ｆ（Ｔ）と同じ温度関数であり、試験素子１２
がＮＴＣサーミスタである場合、数２によって与えられ
る。すなわち、試験素子１２と温度検出素子１とが同じ
温度特性のものであるとは、これらにＮＴＣサーミスタ
が用いられる場合、数２においてＢ定数が同じであるこ
とを意味している。

【００２９】次に、図１の熱感知器の動作を説明する。
この熱感知器の通常作動時には、図１において、スイッ
チ１１は、Ｓ_１側に接続されている。従って、この場
合、この熱感知器は、図８に示した熱感知器と全く同様
の回路となり、図８に示した熱感知器と全く同様に作動
する。

【００３０】この感知器の機能の試験を行なう場合に
は、スイッチ１１をＳ_２側に切替える。これにより、中
点５の電位Ｖ_ｓは、次式のようになる。

【００３１】

【数６】Ｖｓ＝Ｅ・Ｒ_ＴＨ１／（Ｒ_ＴＨ０＋Ｒ_ＴＨ１）＝Ｅ・Ｒ_ｂ１・ｆ（Ｔ）／（Ｒ_ｂ０・ｆ（Ｔ）＋Ｒ_ｂ１・ｆ（Ｔ））＝Ｅ・Ｒ_ｂ１／（Ｒ_ｂ０＋Ｒ_ｂ１）＝Ｖ_ｓ０

【００３２】数６からわかるように、試験素子１２と温
度検出素子１とが同じ温度特性のものである場合、スイ
ッチ１１をＳ_２側に切替えたときの中点５の電位Ｖ
_ｓは、環境温度Ｔに依存せず（温度関数が相殺され
て）、一定の値Ｖ_ｓ０となる。従って、この値Ｖ_ｓ０が
火災発報レベルに相当する値となるよう、試験素子１２
の抵抗値Ｒ_ｂ１を予め設定しておくことにより、この感
知器の機能を試験することができる。

【００３３】すなわち、スイッチ１１がＳ_２側に切替え
られると、中点５の電位Ｖ_ｓは、周囲温度に影響されず
常に火災発報のレベルＶ_ｓ０となる。従って、信号処理
部６の機能が正常であれば、信号処理部６は、オン・オ
フ型の場合、一対の線路を低インピーダンス状態にして
受信機に擬似的な火災発生を知らせ、また、アナログ型
の場合には、擬似的な火災発生信号（火災に相当する信
号）を受信機に返送することができる。

【００３４】受信機では、スイッチ１１がＳ_２側に切替
えられたとき、一対の線路間が低インピーダンス状態と
なったり、あるいは、熱感知器から火災発生信号が返送
された場合に、この熱感知器の機能（すなわち、信号処
理部６の機能）が正常であると判断し、また、これと反
対に、スイッチ１１がＳ_２側に切替えられたとき、一対
の線路間が低インピーダンス状態とならなかったり、あ
るいは、熱感知器から火災発生信号が返送されない場合
に、この熱感知器の機能（すなわち、信号処理部６の機
能）が異常（例えば故障）であると判断することができ
る。

【００３５】ところで、図１の熱感知器では、スイッチ
１１と試験素子１２との簡単な構成の試験回路によっ
て、従来に比べて、熱感知器の機能試験をより信頼性良
くかつ正確に行なうことができる。

【００３６】すなわち、図１の感知器（試験回路）は、
上述したように、試験素子１２と温度検出素子１とが同
じ特性のものである場合、中点５の電位Ｖ_ｓが環境温度
Ｔに依存しない一定の値（火災レベルに相当する一定
値）Ｖ_ｓ０になるので、環境温度Ｔが変化しても、中点
５の電位Ｖ_ｓは変動せずに常に一定であり、感知器の機
能試験を安定して行なうことができる。

【００３７】また、図１の感知器（試験回路）では、温
度検出素子１の特性が異常であったり、温度検出素子１
が故障（例えば断線）しているときには、試験時に、中
点５の電位Ｖ_ｓが、一定値Ｖ_ｓ０から変動するので、こ
の変動を検出することで、温度検出素子１自体の機能試
験を行なうことができる。より具体的には、例えば、中
点５の電位Ｖ_ｓが一定値Ｖ_ｓ０から所定の誤差範囲を超
えたか否かを検知する電位変動検知手段（図示せず）を
信号処理部６に設け、試験中に、中点５の電位Ｖ_ｓが一
定値Ｖ_ｓ０から所定の誤差範囲を超えた場合には、温度
検出素子１が特性異常であるか、あるいは、温度検出素
子１が故障であることを知らせるための信号を受信機に
送ることもできる。さらに、中点５の電位Ｖ_ｓが増加し
たか、減少したかを判別する手段を設け、電位Ｖ_ｓが増
加したときには、温度検出素子１の感度（Ｒ_ｂ０あるい
はＢ）が減少したと判断し、電位Ｖ_ｓが減少したときに
は、温度検出素子１の感度（Ｒ_ｂ０あるいはＢ）が増加
したと判断するよう構成することもできる。

【００３８】このように、図１の熱感知器（試験回路）
では、温度検出素子１の機能をも含めた熱感知器全体の
機能を安定して試験することができる。

【００３９】なお、上述の説明では、試験素子１２とし
て、温度検出素子１と同じ特性をもつ素子を用いるとし
たが、試験素子１２に温度検出素子１と全く同じ素子を
用いることもできる。この場合、信号検出用抵抗２の抵
抗値Ｒ_０が、火災発報の温度における温度検出素子１の
抵抗値と同じ値に設定されていれば、火災発報のレベル
はＥ／２となり、実際の火災発生時には、中点５の電位
Ｖ_ｓは、線３，４間の電圧（電源電圧）Ｅの１／２以上
となる（すなわち火災発報レベル（Ｅ／２）以上とな
る）。また、試験時には、試験素子１２に温度検出素子
１と全く同じ素子が用いられていることから、中点５の
電位Ｖ_ｓは線３，４間の電圧Ｅの１／２となり（Ｅ／２
となり）、火災発報のレベルとなって、これに基づい
て、感知器の機能の試験を行なうことができる。

【００４０】また、上述の説明では、試験時に、中点５
の電位Ｖ_ｓの静的変化（試験素子１２の一方の端子１２
ａを線４に接続し、試験素子の一方の端子１２ａに加わ
る電圧を一定（“０”Ｖ）にした状態での電位Ｖ_ｓの変
化）を利用して、温度検出素子１の特性の異常あるいは
故障を検出するとしたが、温度検出素子の特性の変化
（異常）をより一層正確に検出するのに、図２に示すよ
うな構成の下で、試験を行なうこともできる。すなわ
ち、図２の熱感知器では、スイッチ１１は抵抗２と線４
との間の開閉を行なうだけにのみ用いられる。また、試
験素子１２の一方の端子１２ａは、可変電圧発生器４１
に接続可能となっている。なお、可変電圧発生器４１と
しては、例えば、一定電圧値（例えば“０”Ｖ）を発生
する第１のモードと、図３に示すような可変電圧Ｖ
_ｘ（図３の例では、鋸歯状可変電圧）を発生する第２の
モードとを有し、第１，第２のモードを例えば手動操作
によって切替可能なものを用いることができる。

【００４１】図２の構成例では、熱感知器の通常作動時
には、スイッチ１１を閉にし、また、可変電圧発生器４
１を接続せずに、試験素子１２の一方の端子１２ａをオ
ープン状態にしておく。この場合、この熱感知器は、図
８に示した熱感知器と全く同様の回路となり、図８に示
した熱感知器と全く同様に作動する。

【００４２】この熱感知器の信号処理部６の機能の試験
を行なうときには、スイッチ１１を開き、また、可変電
圧発生器４１を第１のモードに設定する。これにより、
この熱感知器は、図１に示した熱感知器において、スイ
ッチ１１をＳ_２側に切替えたと同じ状態になり、前述し
たと同様にして、信号処理部６の機能を試験することが
できる。

【００４３】また、この感知器の温度検出素子１の機能
の試験を行なうときには、スイッチ１１を開にし、ま
た、可変電圧発生器４１を第２のモードに設定する。こ
の場合、可変電圧発生器４１からは、例えば図３に示し
たような可変電圧Ｖ_ｘが発生し、これが試験素子１２の
一方の端子１２ａに加わることで、中点５の電位Ｖ
_ｓは、次式のようになる。

【００４４】

【数７】Ｖ_ｓ＝（Ｅ−Ｖ_ｘ）Ｒ_ＴＨ１／（Ｒ_ＴＨ０＋Ｒ_ＴＨ１）＋Ｖ_ｘ＝Ｅ・Ｒ_ｂ１／（Ｒ_ｂ０＋Ｒ_ｂ１）＋Ｖ_ｘ・Ｒ_ｂ０／（Ｒ_ｂ０＋Ｒ_ｂ１）

【００４５】なお、数７から明らかなように、可変電圧
Ｖ_ｘを印加する場合も、中点５の電位Ｖ_ｓは、環境温度
Ｔに依存しないものとなる（すなわち、温度関数は相殺
される）

【００４６】図４（ａ）乃至（ｅ）には、図３に示すよ
うな鋸歯状可変電圧Ｖ_ｘを印加したときの中点５の電位
Ｖ_ｓが示されている。いま、温度検出素子１の機能（例
えば感度）が正常である場合には、中点５の電位Ｖ
_ｓは、図４（ａ）に示すようなものとなる。これに対
し、温度検出素子１の機能（例えば感度）が異常あるい
は故障している場合には、中点５の電位Ｖ_ｓは、図４
（ｂ），（ｃ），（ｄ）または（ｅ）に示すようなもの
となる。なお、図４（ｂ）は温度検出素子１の感度が低
下（抵抗値Ｒ_ｂ０あるいはＢ定数が正常値よりも小さ
い）している場合、図４（ｃ）は温度検出素子１の感度
が上昇（抵抗値Ｒ_ｂ０あるいはＢ定数が正常値よりも大
きい）している場合、図４（ｄ）は温度検出素子１が断
線（抵抗値Ｒ_ｂ０が無限大）している場合、図４（ｅ）
は温度検出素子１が短絡（抵抗値Ｒ_ｂ０が“０”）して
いる場合の、電位Ｖ_ｓを示している。

【００４７】なお、この場合、信号処理部６を、例えば
図５に示すように、中点５の鋸歯状電位Ｖ_ｓを所定閾値
Ｖ_Ｔと比較し、鋸歯状電位Ｖ_ｓが所定閾値Ｖ_Ｔとなるま
での時間を計数するカウンタ５１と、カウンタ５１の計
数値ＣＮＴに応じて温度検出素子１の感度変化を検知す
る感度変化検知部５２と、鋸歯状電位Ｖ_ｓがＥとなった
ときに温度検出素子１が短絡していると判断する第１の
判定部５３と、鋸歯状電位Ｖ_ｓがＶ_ｘであるときに温度
検出素子１が断線していると判断する第２の判定部５４
とを有するものとして構成することができる。ここで、
カウンタ５１は鋸歯状可変電圧Ｖ_ｘと同期して動作する
ようになっており、鋸歯状可変電圧Ｖ_ｘが“０”Ｖとな
るときに、リセットされるとする。

【００４８】このような構成では、中点５の電位Ｖ_ｓが
図４（ａ）に示すようなものとなる場合、信号処理部６
では、カウンタ５１の計数値ＣＮＴが正常値ＣＮＴ_０と
ほぼ同じであることにより、温度検出素子１の機能は正
常であると判断する。これに対し、中点５の電位Ｖ_ｓが
図４（ｂ）に示すようなものとなる場合、信号処理部６
では、カウンタ５１の計数値ＣＮＴが正常値ＣＮＴ_０に
比べ非常に小さいことにより、温度検出素子１の感度が
低下していると判断し、また、中点５の電位Ｖ_ｓが図４
（ｃ）に示すようなものとなる場合、信号処理部６で
は、カウンタ５１の計数値ＣＮＴが正常値ＣＮＴ_０に比
べ非常に大きいことにより、温度検出素子１の感度が上
昇していると判断することができる。すなわち、温度検
出素子１の感度変化を精度良く検知することができる。

【００４９】また、中点５の電位Ｖ_ｓが図４（ｄ）に示
すようなものとなる場合、信号処理部６では、電位Ｖ_ｓ
がＶ_ｘであることにより、温度検出素子１が断線してい
ることを検知できる。また、中点５の電位Ｖ_ｓが図４
（ｅ）に示すようなものとなる場合、信号処理部６で
は、電位Ｖ_ｓがＥとなることにより、温度検出素子１が
短絡していることを検知できる。

【００５０】このように、図２の構成例では、可変電圧
発生器４１からの可変電圧Ｖ_ｘを試験素子１２に印加す
ることによって、温度検出素子１をも含めた熱感知器全
体の試験を精度良く行なうことができる。なお、上述の
例では、カウンタ５１を用いたが、カウンタ５１を用い
るかわりに、Ｖ_ｓの電圧を直接計測するなど、種々の変
形も可能である。

【００５１】図１，図２の例では、熱感知器の基本構成
が図８に示すようなものになっているとして説明した
が、本発明は、図８に示した構成の熱感知器に限定され
ず、火災から発生する熱に対するセンサとして温度検出
素子が用いられ、温度検出素子からの電気信号を監視し
て火災発生を検知する機能が備わっているものであれ
ば、任意の型式の熱感知器に適用することができる。ま
た、これと関連させて、試験回路としては、該試験回路
を用いて熱感知器の機能を試験するときに、試験素子の
温度特性によって温度検出素子１の温度特性を相殺する
ように、温度検出素子１に対して試験素子が配置される
ものであれば良く、図１，図２に示した回路構成に限定
されず、種々の変形が可能である。

【００５２】より具体的には、本発明を図６に示すよう
な熱感知器にも適用することができる。なお、図６を参
照すると、この熱感知器は、電源電圧Ｅが加わる線３と
接地電位に保持される線４間との温度検出素子１と、信
号検出用抵抗２と、参照抵抗２１と、参照抵抗２２とか
らなるブリッジ回路が接続され、ブリッジ回路のそれぞ
れの中点５ａ，５ｂの電位Ｖ_ｓａ，Ｖ_ｓｂが信号処理部
２５に加わり、信号処理部２５では、中点５ａの電位Ｖ
_ｓａと中点５ｂの電位Ｖ_ｓｂとに基づき所定の信号処理
を行なうようになっている。図６に示すような熱感知器
に本発明を適用する場合には、試験回路を含めた熱感知
器の構成を例えば図７に示すようなものにすることがで
きる。すなわち、図７に示す熱感知器では、参照抵抗２
１と線３との間にスイッチ２３が設けられ、また、スイ
ッチ２３によって参照抵抗２１と切替可能に試験素子２
４が接続されており、基本的には、このようなスイッチ
２３と試験素子２４とにより、試験回路が構成されてい
る。

【００５３】ここで、試験素子２４には、温度検出素子
１と同じ特性（温度特性）をもつ素子（例えばＮＴＣサ
ーミスタ）を用いることができる。試験素子２４とし
て、温度検出素子１と同じ特性（温度特性）をもつ素子
を用いる場合、試験素子２４の抵抗値Ｒ_ＴＨ２は、環境
温度Ｔに応じて、次式のように変化する。

【００５４】

【数８】Ｒ_ＴＨ２＝Ｒ_ｂ２・ｆ（Ｔ）

【００５５】数８において、Ｒ_ｂ２は温度Ｔに依存しな
い一定の抵抗値である。また、ｆ（Ｔ）は温度検出素子
１の抵抗値Ｒ_ＴＨ０の温度変化を与える式（数１）中の
温度関数ｆ（Ｔ）と同じ温度関数であり、試験素子２４
がＮＴＣサーミスタである場合、数２によって与えられ
る。

【００５６】図７に示すような構成の熱感知器も、図１
に示した熱感知器と同様の手順で、試験動作を行なわせ
ることができる。すなわち、この熱感知器の通常作動時
には、図７において、スイッチ２３は、Ｓ_３側に接続さ
れている。この場合、この熱感知器において、中点５ａ
の電位Ｖ_ｓａは、次式のようになる。

【００５７】

【数９】Ｖ_ｓａ＝Ｅ・Ｒ_０／（Ｒ_ＴＨ０＋Ｒ_０）

【００５８】また、中点５ｂの電位Ｖ_ｓｂは、次式のよ
うになる。

【００５９】

【数１０】Ｖ_ｓｂ＝Ｅ・Ｒ_２／（Ｒ_２＋Ｒ_１）

【００６０】なお、数９，数１０において、Ｒ_ＴＨ０，
Ｒ_０，Ｒ_１，Ｒ_２はそれぞれ温度検出素子１，信号検出
用抵抗２，参照抵抗２１，参照抵抗２２の抵抗値であ
る。この熱感知器がオン・オフ型のものである場合に
は、信号処理部２５は、例えば、中点５ａの電位Ｖ_ｓａ
と中点５ｂの電位Ｖ_ｓｂとを比較するコンパレータと、
コンパレータの比較結果に応じて受信機から延びる一対
の線路の状態を切替えるスイッチング回路とによって構
成されており、環境温度Ｔが低く、温度検出素子１の抵
抗値Ｒ_ＴＨ０が大きな値であることにより検出側の中点
５ａの電位Ｖ_ｓａが参照抵抗の中点５ｂの電位Ｖ_ｓｂよ
りも低いときには、受信機から延びる一対の線路を高イ
ンピーダンス状態（オフ状態）にしており、環境温度Ｔ
が高くなり、温度検出素子１の抵抗値Ｒ_ＴＨ０が減少し
て検出側の中点５ａの電位Ｖ_ｓａが参照抵抗の中点５ｂ
の電位Ｖ_ｓｂよりも高くなるときには、一対の線路を低
インピーダンスに切替えて受信機に火災発生を知らせ
る。また、この熱感知器がアナログ型のものである場合
には、信号処理部２５は、例えば、中点５ａの電位Ｖ
_ｓａから中点５ｂの電位Ｖ_ｓｂを減算し、この減算結果
に応じたアナログ信号を受信機に返送するのに適した形
に加工して（例えばＡ／Ｄ変換器によりデジタル信号に
変換して）、線路に送出するよう構成されており、中点
５ａの電位Ｖ_ｓａが中点５ｂの電位Ｖ_ｓｂよりも高いと
きには、正の信号を火災発生信号として受信機に返送す
ることができる。

【００６１】この感知器の機能の試験を行なう場合に
は、スイッチ２３をＳ_４側に切替える。これにより、中
点５ｂの電位Ｖ_ｓｂは次式のようになる。

【００６２】

【数１１】Ｖ_ｓｂ＝Ｅ・Ｒ_２／（Ｒ_２＋Ｒ_ＴＨ２）

【００６３】ここで、試験素子２４の一定抵抗値Ｒ_ｂ２
として、温度検出素子１の一定抵抗値Ｒ_ｂ０，参照抵抗
２１，２２の抵抗値Ｒ_１，Ｒ_２に対し、次式（数１２）
の条件を満たすものが用いられている（設定されてい
る）とする。

【００６４】

【数１２】Ｒ_０：（Ｒ_２＋α）＝Ｒ_ｂ０：Ｒ_ｂ２

【００６５】ここで、αは、環境温度Ｔに関係しない適
当な正の抵抗値である。数１２の条件を満たすような一
定抵抗値Ｒ_ｂ２をもつ試験素子２４が用いられる場合、
中点５ａの電位Ｖ_ｓａと中点５ｂの電位Ｖ_ｓｂとの関係
は次式のようなる。

【００６６】

【数１３】Ｖ_ｓａ＝Ｅ・Ｒ_０／（Ｒ_ＴＨ０＋Ｒ_０）＝Ｅ／（１＋Ｒ_ｂ０・ｆ（Ｔ）／Ｒ_０）＝Ｅ／（１＋Ｒ_ｂ２・ｆ（Ｔ）／（Ｒ_２＋α））＝Ｅ・Ｒ_２／（Ｒ_２＋Ｒ_ＴＨ２／（１＋α／Ｒ_２））＞Ｖ_ｓｂ

【００６７】数１３の関係は、環境温度Ｔに関係なく成
立するので、スイッチ２３がＳ_４側に切替えられた場合
には、中点５ａの電位Ｖ_ｓａは中点５ｂの電位Ｖ_ｓｂよ
りも常に高くなる。

【００６８】従って、信号処理部２５の機能が正常であ
れば、信号処理部２５は、オン・オフ型の場合、一対の
線路を低インピーダンス状態にして受信機に擬似的な火
災発生を知らせ、また、アナログ型の場合には、擬似的
な火災発生信号（火災に相当する信号）を受信機に返送
する。

【００６９】受信機では、スイッチ２３がＳ_４側に切替
えられたとき、一対の線路間が低インピーダンス状態と
なったり、あるいは、熱感知器から火災発生信号が返送
された場合に、この熱感知器の機能（すなわち、信号処
理部２５の機能）が正常であると判断し、また、これと
反対に、スイッチ２３がＳ_４側に切替えられたとき、一
対の線路間が低インピーダンス状態とならなかったり、
あるいは、熱感知器から火災発生信号が返送されない場
合に、この熱感知器の機能（すなわち、信号処理部２５
の機能）が異常（例えば故障）であると判断することが
できる。

【００７０】ところで、図７の熱感知器では、図１の熱
感知器と同様に、スイッチ２３と試験素子２４との簡単
な構成の試験回路によって、従来に比べて、熱感知器の
機能試験をより信頼性良くかつ正確に行なうことができ
る。

【００７１】すなわち、図７の熱感知器（試験回路）
は、上述したように、試験素子２４と温度検出素子１と
が同じ特性のものである場合、中点５ａの電位Ｖ_ｓａと
中点５ｂの電位Ｖ_ｓｂとの差が環境温度Ｔに依存しない
一定の値Ｖ_ｓ１になるので、環境温度Ｔが変化しても、
中点５ａの電位Ｖ_ｓａは中点５ｂの電位Ｖ_ｓｂに対して
常に一定値Ｖ_ｓ１だけ高く、従って、感知器の機能試験
を安定して行なうことができる。

【００７２】また、図７の感知器（試験回路）では、温
度検出素子１の特性が異常であったり、温度検出素子１
が故障（例えば断線）しているときには、試験時に、中
点５ａの電位Ｖ_ｓａが変動し、従って、Ｖ_ｓ１が変動す
るので、Ｖ_ｓ１の変動を検出することで、温度検出素子
１自体の機能試験を行なうことができる。より具体的に
は、例えば、電位Ｖ_ｓａと電位Ｖ_ｓｂとの差（電位差）
が一定値Ｖ_ｓ１から所定の誤差範囲を超えたか否かを検
知する電位差変動検知手段（図示せず）を信号処理部２
５に設け、試験中に、電位差が一定値Ｖ_ｓ１から所定の
誤差範囲を超えた場合には、温度検出素子１が特性異常
であるか、あるいは、温度検出素子１が故障であること
を知らせるための信号を受信機に送ることもできる。さ
らに、電位差が増加したか、減少したかを判別する手段
を設け、電位差が増加したときには、温度検出素子１の
感度（Ｒ_ｂ０あるいはＢ）が減少したと判断し、電位差
が減少したときには、温度検出素子１の感度（Ｒ_ｂ０あ
るいはＢ）が増加したと判断するよう構成することもで
きる。

【００７３】このように、図７の熱感知器（試験回路）
においても、温度検出素子１の機能をも含めた熱感知器
全体の機能を安定して試験することができる。

【００７４】なお、上述の構成例では、試験素子１２，
２４に、温度検出素子１と同じ温度特性をもつ素子、あ
るいは、温度検出素子１と全く同じ素子を用いるとした
が、温度検出素子１と同じ温度特性をもつ試験素子を得
ることが困難な場合があることを考慮し、温度検出素子
１とほぼ同程度の試験素子が用いられるときに、試験
中、中点５の電位Ｖ_ｓあるいは電位差Ｖ_ｓ１が試験を行
なうのに十分なレベルとなるよう、例えば、試験素子１
２，２４として、その一定抵抗値Ｒ_ｂ１，Ｒ_ｂ２がＲ
_ｂ０やＲ_２よりも大きいものを用いることもできる。こ
のように、Ｒ_ｂ１，Ｒ_ｂ２の値をＲ_ｂ０やＲ_２に比べて
大きくするなどのマージンをとることで、試験素子１
２，２４の特性が温度検出素子１の特性と多少相違して
いても、試験時に中点５の電位Ｖ_ｓあるいは電位差Ｖ
_ｓ１を常に大きなレベルにすることができる。すなわ
ち、確実に火災発報レベル以上にすることができる。

【００７５】また、熱感知器において、温度検出素子１
は、一般に、環境温度Ｔを正確に検知するために例えば
感知器の筐体表面に外部に露出された形で、あるいは、
それに近い形で設置されているが、試験素子１２，２４
は、それ自体の故障を少なくするため、熱感知器の内部
に（外部に露出させずに）設置されるのが良い。これに
より、温度検出素子１に比べて試験素子１２，２４が故
障する度合を著しく低減でき、温度検出素子１をも含め
た感知器の機能試験を信頼性良く安定して行なうことが
できる。なお、試験素子１２，２４は、熱感知器に予め
組み込まれていても良いし、あるいは必要に応じ、熱感
知器に着脱自在に取付けられるようになっていも良い。
熱感知器に着脱自在に取付けられるよう構成されている
場合には、試験素子１２，２４の交換作業等が容易にな
る。

【００７６】また、上述の実施例において、スイッチ１
１，２３は、これ自体がオペレータによって直接操作可
能に構成されていても良いし、例えば、受信機からの試
験コマンドを受信したときに、この試験コマンドに応動
して自動切替がなされるように構成されていても良い。
あるいは、例えば、実公昭５８−２１０２０号に示され
ているように、スイッチ１１，２３を外部からの磁力に
よって動作するリードスイッチとして構成し、このスイ
ッチ（リードスイッチ）１１，２３に永久磁石等を近ず
けて（磁気を接近させて）、スイッチ１１，２３を操作
するようにすることも可能である。

【００７７】また、図２の構成では、スイッチ１１を、
上記の操作例の他に、さらに、試験電圧発生器４１と連
動させて開閉制御することもできる。具体的には、例え
ば、可変電圧発生器４１を熱感知器に接続したときに自
動的にスイッチ１１を開にすることも可能である。

【００７８】また、図１あるいは図７の例では、試験時
に試験素子１２あるいは２４の一方の端子に加わる電圧
が接地電位“０”Ｖあるいは電源電位Ｅとなるよう構成
されているが、感知器の機能が正常であるときに、温度
検出素子１と試験素子１２あるいは２４とに基づいて、
擬似的な火災発生状態を表わす予め決められた電気信号
が得られるものであれば、試験素子１２，２４の一方の
端子に“０”ＶあるいはＥ以外の一定電圧を印加するこ
とも可能である。

【００７９】

【発明の効果】以上に説明したように、請求項１記載の
発明によれば、熱感知器には、該熱感知器の機能を試験
するための試験回路が接続され、該試験回路には、温度
検出素子とほぼ同程度の温度特性を有する試験素子が設
けられ、試験素子は、試験回路を用いて熱感知器の機能
が試験されるときに、該試験素子の温度特性によって温
度検出素子の温度特性を相殺させるように、温度検出素
子に対して配置されるので、温度検出素子の機能をも含
めた熱感知器全体の機能を環境温度に左右されずに安定
して試験することができる。

【００８０】また、請求項２記載の発明によれば、熱感
知器の機能が正常である場合に、温度検出素子と試験素
子とに基づいて擬似的な火災発生状態を表わす予め決め
られた電気信号が得られるように構成されているので、
熱感知器の機能が正常か異常かを正確に試験することが
できる。

【００８１】また、請求項３記載の発明によれば、試験
素子の一方の端子には、可変電圧を印加可能であって、
試験素子の一方の端子に可変電圧を印加したときに温度
検出素子と試験素子とに基づいて得られる電気信号か
ら、熱感知器の温度検出素子の機能が試験されるように
構成されているので、熱感知器の温度検出素子の機能を
精度良く試験することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る熱感知器の一構成例を示す図であ
る。

【図２】本発明に係る熱感知器の他の構成例を示す図で
ある。

【図３】可変電圧発生器から出力される可変電圧Ｖ_ｘの
一例を示す図である。

【図４】図３に示す可変電圧Ｖ_ｘが試験素子に加わると
きの所定部分の電位Ｖ_ｓを示す図である。

【図５】信号処理部の一例を示す図である。

【図６】熱感知器の構成例を示す図である。

【図７】本発明に係る熱感知器の他の構成例を示す図で
ある。

【図８】熱感知器の構成例を示す図である。

【図９】オン・オフ型熱感知器を説明するための図であ
る。

【図１０】アナログ型熱感知器を説明するための図であ
る。

【図１１】試験機能を備えた従来の熱感知器の構成例を
示す図である。

【符号の説明】

１温度検出素子２信号検出用抵抗３，４線５中点６，２５信号処理部１１，２３スイッチ１２，２４試験素子２１，２２参照抵抗４１可変電圧発生器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01K 7/24 G08B 17/00 G08B 17/06

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】温度検出素子を用い、温度検出素子から
の電気信号を監視して火災発生を検知する熱感知器にお
いて、該熱感知器には、該熱感知器の機能を試験するた
めの試験回路が接続され、該試験回路には、前記温度検
出素子とほぼ同程度の温度特性を有する試験素子が設け
られ、前記試験素子は、前記試験回路を用いて熱感知器
の機能が試験されるときに、該試験素子の温度特性によ
って前記温度検出素子の温度特性を相殺させるように、
前記温度検出素子に対して配置されることを特徴とする
熱感知器。
【請求項２】請求項１記載の熱感知器において、該熱
感知器の機能が正常である場合に、前記温度検出素子と
前記試験素子とに基づいて擬似的な火災発生状態を表わ
す予め決められた電気信号が得られるように構成されて
いることを特徴とする熱感知器。
【請求項３】請求項１記載の熱感知器において、前記
試験素子の一方の端子には、可変電圧を印加可能であっ
て、試験素子の一方の端子に可変電圧を印加したときに
温度検出素子と試験素子とに基づいて得られる電気信号
から、熱感知器の温度検出素子の機能が試験されるよう
に構成されていることを特徴とする熱感知器。