JP3238119B2 - 火災感知器 - Google Patents
火災感知器Info
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Description
を検知して火災の発生を感知する火災感知器、特にその
電源回路に関するものである。
の温度や煙濃度を検知したときに、感知器回線を短絡す
ることによって受信機や中継器に発報するものである。
図2は、従来の火災感知器の概略の構成図である。この
火災感知器は、図示しない感知器回線を介して受信機や
中継器に接続するための2つの端子1a,1bを有して
おり、この感知器回線を介して受信機や中継器から直流
24Vの電源の供給を受けるようになっている。端子1
a,1bには、発報回路2及び定電圧回路3が接続され
ている。発報回路2は、警報信号ALMに基づいて端子
1a,1b間を短絡して感知器回線に一定値以上の電流
を流すものである。定電圧回路3は、感知器回線から供
給される直流24Vの電源から、感知器内部の回路に必
要な直流10Vの安定した電源電圧VPを生成するもの
である。
4を介して電圧検出回路5が接続されるとともに、更に
スイッチ回路6を介して火災検出回路7が接続されてい
る。電流制限回路4は、発報していない時に感知器に流
れる電流を制限するものであり、これにより感知器の誤
発報を防止するようになっている。電圧検出回路5は、
定電圧回路3から出力される電源電圧VPが接地電圧G
NDに対して、例えば9.5V以上あるときに、スイッ
チ信号SWを活性化して出力するものである。スイッチ
回路6は、電圧検出回路5から与えられるスイッチ信号
SWが活性化したときにオン状態となり、定電圧回路3
から出力される電源電圧VPを火災検出回路7に供給す
るものである。火災検出回路7は、アナログ系のセン
サ、センサで検出されたデータをディジタル処理するた
めのマイクロプロセッサ、及びこれらに一定の電源電圧
を供給する電源部等で構成され、温度または煙濃度を監
視するとともに、そのレベルの急激な変化を検知して警
報信号ALMを出力するものである。そして、警報信号
ALMが発報回路2に与えられるようになっている。
介して供給された直流24Vから、定電圧回路3で電源
電圧VPが生成される。電源電圧VPは電圧検出回路5
によってその電圧が検出され、9.5V以上であるとス
イッチ信号SWによってスイッチ回路6がオン状態に制
御される。これにより、火災検出回路7に電源電圧VP
が供給され、火災発生の監視が行われる。従って、電源
電圧VPが9.5V以上になるまで、火災検出回路7に
無駄な電流が流れないため、電源電圧VP投入時の立上
がりを速くすることができるようになっている。
火災感知器では、次のような課題があった。火災検出回
路7の高機能化により、マイクロプロセッサ等を備えた
火災検出回路7が用いられるようになってきている。こ
のような火災検出回路7には、マイクロプロセッサ等に
一定の電源電圧を供給すための電源部が含まれており、
電源電圧VPが投入された直後に、電流制限回路4の制
限電流を越えるような突入電流が流れることがある。こ
のため、電流制限回路4の出力側の電源電圧VPが低下
し、電圧検出回路5が再び動作してスイッチ回路6をオ
フ状態にする。スイッチ回路6がオフ状態になると、電
流制限回路4に電流が流れなくなるので、電流制限回路
4の出力側の電源電圧VPは上昇し、再びスイッチ回路
6がオン状態に制御される。
動作の繰り返しが発生し、火災検出回路7が正常に動作
しなかったり、正常な動作が行われるまでに長時間を要
するという課題があった。本発明は、前記従来技術が持
っていた課題を解決し、短時間で正常動作に復旧するこ
とができる火災感知器を提供するものである。
に、本発明の内の第1の発明は、火災感知器において、
温度または煙濃度を検知して火災の発生を検出する火災
検出回路と、感知器回線を介して印加される電圧から前
記火災検出回路に供給するための所定の電源電圧を生成
する定電圧回路と、前記定電圧回路の出力側に接続さ
れ、前記火災検出回路に供給する電流を一定の制限電流
以下に制限する電流制限回路と、前記電流制限回路の出
力側に接続され、前記火災検出回路の動作開始時の突入
電流を供給するための電荷を蓄積するキャパシタとを備
えている。更に、この火災感知器は、前記電源電圧が上
昇して第1の基準電圧を越えたときに検出信号を出力
し、該検出信号が出力されている状態では該電源電圧が
該第1の基準電圧よりも低い第2の基準電圧以下に低下
したときに該検出信号の出力を停止する電圧検出回路
と、前記検出信号が出力されたときに前記定電圧回路で
生成された電源電圧を前記火災検出回路に供給し、該検
出信号が出力されていないときには該火災検出回路に対
する該電源電圧の供給を停止するスイッチ回路とを有し
ている。
出回路を、入力端子に与えられる電圧が閾値電圧を越え
たときに出力端子から前記検出信号を出力し、該入力端
子に与えられる電圧が該閾値電圧以下のときに該検出信
号の出力を停止する電圧検出器と、前記定電圧回路の出
力側と前記電圧検出器の入力端子との間を第1の抵抗値
で接続する第1の抵抗器と、前記電圧検出器の出力端子
と入力端子との間を帰還用の第2の抵抗値で接続する第
2の抵抗器とで構成している。本発明によれば、以上の
ように火災感知器を構成したので、次のような作用が行
われる。感知器回線を介して供給される電圧が上昇する
と、これに伴って定電圧回路で生成される電源電圧が上
昇し、電流制限回路を介してキャパシタに電荷が蓄積さ
れる。電源電圧が第1の基準電圧を越えると、電圧検出
回路から検出信号が出力され、この電源電圧はスイッチ
回路を介して火災検出回路に供給される。火災検出回路
の動作開始時の突入電流は、キャパシタに蓄積された電
荷によって賄われる。一方、突入電流によって電源電圧
が低下しても、この電源電圧が第2の基準電圧以下に低
下しない限り、電圧検出回路から出力される検出信号の
出力は維持される。これにより、火災検出回路には電源
電圧が引き続いて供給され、正常な検出動作が開始され
る。
火災感知器の構成図である。この火災感知器は、図2の
従来の火災感知器と同様に、図示しない1対の感知器回
線を介して受信機や中継器に接続するための2つの端子
11a,11bを有しており、この感知器回線を介して
受信機や中継器から直流24Vの電源の供給を受けるよ
うになっている。端子11a,11bには、発報回路1
2及び定電圧回路20が接続されている。発報回路12
は、警報信号ALMに基づいて端子11a,11b間を
所定のインピーダンスで短絡し、感知器回線に一定値以
上の電流を流すことにより受信機や中継器に警報を伝達
するものである。定電圧回路20は、感知器回線を介し
て供給される直流24Vの電源から、感知器内部の各回
路に必要な直流10Vの安定した電源電圧VPを生成す
るものである。定電圧回路20は、例えば、直列挿入型
の電圧降下素子としてのバイポーラトランジスタ(以
下、「TR」という)21、このTR21のバイアス電
圧供給用の抵抗器22、及び定電圧素子としてのツェナ
ーダイオード(以下、「ZD」という)23で構成され
ている。TR21のコレクタが端子11aに接続され、
ベースがZD23を介して端子11bに接続されてい
る。また、TR21のコレクタとベース間には抵抗器2
2が接続されている。そして、TR21のエミッタに電
源電圧VPが、端子11b、即ちZD23の陽極側に接
地電圧GNDが、それぞれ出力されるようになってい
る。
路30が接続されている。電源制限回路30は、例え
ば、電流制限用の抵抗器31と制御用のTR32とで構
成されている。TR32のベースとコレクタが、TR2
1のエミッタとベースにそれぞれ接続され、このTR3
2のベースとエミッタ間に抵抗器31が接続されてい
る。そして、TR32のエミッタと抵抗器31の接続点
から出力される負荷側の所要電流が、例えば800μA
を越えると、電流制限回路30のインピーダンスが増加
して出力側の電源電圧VPを低下させることにより、8
00μA以上の電流が流れないようになっている。電流
制限回路30の出力側と接地電圧GNDとの間には、キ
ャパシタ40と電圧検出回路50とが接続されている。
キャパシタ40は、負荷側の回路で、例えば突入電流の
ように一時的に大きな電流を必要としたときに、ここに
充電された電荷を放出することにより、電源電圧VPの
極端な低下を抑制するためのものである。電圧検出回路
50は、ヒステリシス特性を持たせるための帰還部50
aと、予め設定された電圧を検出するための電圧検出器
50bとで構成されている。帰還部50aは、電流制限
回路30の出力側と電圧検出器50bの入力ノードN1
との間に接続された抵抗値R51の抵抗器51と、電圧
検出器50bの出力ノードN2と入力ノードN1との間
に接続された抵抗値R52の抵抗器52とで構成されて
いる。
3、抵抗器54,55,56、及びコンパレータ57で
構成されている。コンパレータ57は、+入力端子に印
加される電圧が−入力端子の電圧よりも高いときにレベ
ル“H”、即ちその電源電圧として供給される入力ノー
ドN1の電圧を出力するものである。また、コンパレー
タ57は、+入力端子に印加される電圧が−入力端子の
電圧以下のときにはレベル“L”、即ち接地電圧GND
を出力ノードN2に出力するようになっている。入力ノ
ードN1と接地電圧GNDとの間には、直列接続された
定電流回路53と抵抗器54が接続されており、この定
電流回路53に流れる電流による抵抗器54の電圧降下
が一定の閾値電圧VTとなるように設定されている。そ
して、閾値電圧VTがコンパレータ57の−入力端子に
与えられている。更に、入力ノードN1と接地電圧GN
Dとの間には、それぞれ抵抗値R55,R56を有する
抵抗器55,56が直列に接続され、この抵抗器55,
56の接続点がコンパレータ57の+入力端子に接続さ
れている。
R56は、出力ノードN2が“L”である場合の+入力
端子の電圧VLが、電源電圧VPが第1の基準電圧VT
1(例えば、10V)になった時に、閾値電圧VTと等
しくなるように、次の(1)式に基づいて設定されてい
る。 VL=R52・R56・VT1 /{R51・R52+(R51+R52)(R55+R56)} =VT ・・・(1) 更に、抵抗値R51,R55,R56は、出力ノードN
2が“H”である場合の+入力端子の電圧VHが、電源
電圧VPが第2の基準電圧VT2(例えば、7.7V)
になった時に、閾値電圧VTと等しくなるように、次の
(2)式に基づいて設定されている。 VH=R56・VT2/(R51+R55+R56) =VT ・・・(2) このような構成により、電圧検出回路50は、電源電圧
VPが上昇して基準電圧VT1を越えたときに検出信号
SWを“H”にして出力し、この電源電圧VPが基準電
圧VT1よりも低い基準電圧VT2以下に低下したとき
に、この検出信号SWを“L”にして出力するヒステリ
シス特性を有している。そして、出力ノードN2の電圧
が、検出信号SWとして出力されるようになっている。
電流制限回路30の出力側には、スイッチ回路60を介
して火災検出回路70が接続されている。スイッチ回路
60は、検出信号SWに応じて火災検出回路70に対す
る電源電圧VPの供給をオン/オフ制御するものであ
る。スイッチ回路60は、例えばスイッチ用のMOSト
ランジスタ(以下、単に「MOS」という)61、抵抗
器62,63、及びTR64で構成されている。そし
て、MOS61のドレインが電流制限回路30の出力側
に、ソースが火災検出回路70の入力側に接続されてい
る。MOS61のソースとゲートとの間には抵抗器62
が接続され、このゲートにTR64のコレクタが接続さ
れている。TR64のエミッタは接地電圧GNDに接続
され、ベースには抵抗器63を介して検出信号SWが与
えられるようになっている。
サ、このセンサで検出されたデータをディジタル処理す
るためのマイクロプロセッサ、及びこれらに一定の電源
電圧を供給するための電源部等で構成され、温度または
煙濃度を監視するとともに、そのレベルの急激な変化を
検知して警報信号ALMを出力するものである。そし
て、この火災検出回路70から発報回路2に、警報信号
ALMが与えられるようになっている。
回線に直流24Vの電圧が印加された時の、図1の火災
感知器の動作を説明する。定電圧回路20において、感
知器回線を介して供給された直流24Vから、安定した
10Vの電源電圧VPが生成され、電流制限回路30を
介してキャパシタ40及び電圧検出回路50に与えられ
る。電源電圧VPが与えられた当初、キャパシタ40は
十分に充電されていないので、キャパシタ40の電圧は
基準電圧VT1(=10V)以下となっている。従っ
て、電圧検出回路50におけるコンパレータ57の+入
力端子の電圧は閾値電圧VT以下であり、出力ノードN
2に出力される検出信号SWは“L”である。従って、
スイッチ回路60はオフ状態となり、電源電圧VPは火
災検出回路70に供給されない。このような状態で、キ
ャパシタ40は電流制限回路30で制限された電流によ
って次第に充電される。キャパシタ40の電圧が基準電
圧VT1に達すると、コンパレータ57の+入力端子の
電圧VLは閾値電圧VTとなり、出力ノードN2に出力
される検出信号SWは“H”に変化する。これにより、
スイッチ回路60はオン状態となり、火災検出回路70
に電源電圧VPが供給される。
の動作開始直後に電流制限回路30の制限電流(800
μA)を越える最大10mA程度の突入電流が流れる。
このため、電流制限回路30が動作して定電圧回路20
からの供給電流は800μAに制限されるが、不足分の
電流はキャパシタ40に充電された電荷から供給され
る。これによって、キャパシタ40の電圧は低下し、電
源電圧VPは基準電圧VT1以下に低下するが、基準電
圧VT2(=7.7V)以上の電圧であれば、電圧検出
回路50は、ヒステリシス特性を有しているので、一旦
“H”になった検出信号SWはそのまま保持される。こ
のため、火災検出回路70には、定電圧回路20及びキ
ャパシタ40から電源電圧VPが引き続き供給される。
火災検出回路70が定常状態になるまでの負荷電流の一
部はキャパシタ40から供給されるが、このキャパシタ
40は火災検出回路70の突入電流に対応可能な静電容
量を有しているので、電源電圧VPが基準電圧VT2以
下に低下することはない。従って、電圧検出回路50の
検出信号SWは、“H”のままの状態を保ち、火災検出
回路70の負荷電流は、次第に減少して500μA程度
の定常状態に移行する。
来の火災感知器と同様である。このように、本実施形態
の火災感知器は、電流制限回路30を介さずに火災検出
回路70の突入電流を供給するためのキャパシタ40
と、電源電圧VPが基準電圧VT1(=10V)以下に
低下しても基準電圧VT2(=7.7V)以下に低下し
ない限り、スイッチ回路60をオン状態に維持する電圧
検出回路50とを有している。このため、電源印加時の
立ち上げ時間を短縮することができるという利点があ
る。更に、負荷電流等の変動に伴う電源電圧VPの変動
に対しても安定して検出動作を続行することができると
いう利点を有する。更に、正常動作時は、ノードN2が
“H”となっているので、抵抗器52には電流が流れ
ず、電圧検出回路50の消費電流が少ないという利点を
有する。
ず、種々の変形が可能である。この変形例としては、例
えば、次の(a)〜(d)のようなものがある。 (a) 定電圧回路20の構成は図1の回路に限定され
ず、感知器回線を介して供給される電圧から一定の電源
電圧VPを生成することができるものであれば、どのよ
うな回路構成でも適用可能である。 (b) 電流制限回路30の構成は図1の回路に限定さ
れず、感知器回線を介して供給される電流を一定値以下
に制限することができるものであれば、どのような回路
構成でも適用可能である。 (c) 電圧検出回路50の構成は図1の回路に限定さ
れず、電源電圧VPが上昇して基準電圧VT1を越えた
ときに検出信号SWを活性化して出力し、この検出信号
SWが活性化している状態では電源電圧Vが基準電圧V
T2以下に低下したときに検出信号SWを不活性化する
ようなヒステリシス特性を有するものであれば、どのよ
うな回路構成でも適用可能である。 (d) スイッチ回路60の構成は図1の回路に限定さ
れず、検出信号SWに応じて火災検出回路70に対する
電源電圧VPの供給を制御することができるものであれ
ば、どのような回路構成でも適用可能である。
によれば、火災検出回路の突入電流を供給するためのキ
ャパシタと、電源電圧が第1の基準電圧を越えたときに
検出信号を出力し、その後電源電圧が低下しても一定範
囲の電圧である限りその検出信号を出力し続ける電圧検
出回路と、この検出信号に従って火災検出回路に対する
電源電圧の供給を制御するスイッチ回路とを有してい
る。これにより、電源印加時において、火災検出回路の
立ち上げ時間を短縮することができるという効果があ
る。更に、負荷電流の変動等に伴う電源電圧Vの変動に
対しても、火災検出回路は安定して検出動作を続行する
ことができるという効果がある。第2の発明によれば、
電圧検出回路を、入力電圧を閾値電圧と比較してその比
較結果を出力する電圧検出器と、定電圧回路の出力側と
この電圧検出器の入力側を接続する第1の抵抗器と、こ
の電圧検出器の出力側と入力側とを接続する帰還用の第
2の抵抗器とで構成している。これにより、簡単な回路
で任意のヒステリシス特性を得ることができるという効
果がある。
ある。
Claims (2)
- 【請求項1】 温度または煙濃度を検知して火災の発生
を検出する火災検出回路と、 感知器回線を介して印加される電圧から前記火災検出回
路に供給するための所定の電源電圧を生成する定電圧回
路と、 前記定電圧回路の出力側に接続され、前記火災検出回路
に供給する電流を一定の制限電流以下に制限する電流制
限回路と、 前記電流制限回路の出力側に接続され、前記火災検出回
路の動作開始時の突入電流を供給するための電荷を蓄積
するキャパシタと、 前記電源電圧が上昇して第1の基準電圧を越えたときに
検出信号を出力し、該検出信号が出力されている状態で
は該電源電圧が該第1の基準電圧よりも低い第2の基準
電圧以下に低下したときに該検出信号の出力を停止する
電圧検出回路と、 前記検出信号が出力されたときに前記定電圧回路で生成
された電源電圧を前記火災検出回路に供給し、該検出信
号が出力されていないときには該火災検出回路に対する
該電源電圧の供給を停止するスイッチ回路とを、 備えたことを特徴とする火災感知器。 - 【請求項2】 前記電圧検出回路は、 入力端子に与えられる電圧が閾値電圧を越えたときに出
力端子から前記検出信号を出力し、該入力端子に与えら
れる電圧が該閾値電圧以下のときに該検出信号の出力を
停止する電圧検出器と、 前記定電圧回路の出力側と前記電圧検出器の入力端子と
の間を第1の抵抗値で接続する第1の抵抗器と、 前記電圧検出器の出力端子と入力端子との間を帰還用の
第2の抵抗値で接続する第2の抵抗器とで、 構成したことを特徴とする請求項1記載の火災感知器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01443398A JP3238119B2 (ja) | 1998-01-27 | 1998-01-27 | 火災感知器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01443398A JP3238119B2 (ja) | 1998-01-27 | 1998-01-27 | 火災感知器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11213261A JPH11213261A (ja) | 1999-08-06 |
JP3238119B2 true JP3238119B2 (ja) | 2001-12-10 |
Family
ID=11860897
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP01443398A Expired - Lifetime JP3238119B2 (ja) | 1998-01-27 | 1998-01-27 | 火災感知器 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP3238119B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
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-
1998
- 1998-01-27 JP JP01443398A patent/JP3238119B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
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