JP3273292B2 - Fire alarm - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は火災警報器、特に家庭
用、住宅用の光電式火災警報器に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fire alarm, and more particularly to a photoelectric fire alarm for home use and home use.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の家庭用光電式火災警報器は、その
家庭に住んでいる者が、定期的に例えば、月に１回程度
火災警報器を動作させて、火災警報器の機能が正常であ
るかどうかを判断できるように機能試験用の回路と試験
スイッチが設けられて構成されている。このような火災
警報器は機能試験用の回路の一部として受光素子に直接
光を入射させることができる位置に試験用発光素子を設
けており、試験スイッチをオンした時に試験用発光素子
を点灯させることで、受光素子の受光量を増加させ火災
の時と同様な状態を一時的に作り出し、ブザーを鳴動さ
せて機能試験の点検動作を行っていた。2. Description of the Related Art In a conventional home-use photoelectric fire alarm, a person who lives in the home operates the fire alarm periodically, for example, about once a month, so that the function of the fire alarm is normal. The circuit is provided with a function test circuit and a test switch so as to be able to judge whether or not this is the case. Such a fire alarm is equipped with a test light emitting element at a position where light can directly enter the light receiving element as part of a function test circuit, and turns on the test light emitting element when the test switch is turned on. By doing so, the amount of light received by the light receiving element is increased, and a state similar to that at the time of a fire is temporarily created, and a buzzer is sounded to perform an inspection operation of a functional test.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の光
電式火災警報器では、受光素子に直接光を入射させるこ
とができる位置に試験用発光素子を設けているから、機
能試験用の回路を構成するには試験用発光素子の他に、
試験用発光素子を間欠的に点灯させるためにスイッチン
グ動作するトランジスタや抵抗等が必要なため、機器全
体としてコスト高となるという問題点があった。In the conventional photoelectric fire alarm described above, the test light emitting element is provided at a position where light can be directly incident on the light receiving element. In addition to the test light emitting element,
In order to intermittently turn on the test light emitting element, a transistor or a resistor that performs a switching operation is required, and thus there is a problem in that the cost of the entire apparatus increases.
【０００４】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであり、火災警報の機能試験の点検動
作を行うことができる安価な火災警報器を得ることを目
的とする。The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide an inexpensive fire alarm capable of performing a check operation of a fire alarm function test.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明に係る火災警報器
は、発光素子を間欠的に発光させる発振及び発光回路
と、発光素子の光の煙粒子による散乱光を受光して電気
信号パルスに変換する受光素子を有し、その電気信号パ
ルスを増幅し、それが所定の基準値以上のときにパルス
信号を出力する受光増幅回路と、前記発光素子の間欠的
な発光周期に同期したクロックパルス信号を発生するク
ロック信号発生回路と、前記受光増幅回路から出力され
たパルス信号とクロック信号発生回路からのクロックパ
ルス信号が複数回連続して同期したときに出力信号を出
力する複数のフリップフロップを有する冗長回路とを備
えた火災警報器において、前記冗長回路から出力信号が
出力されている状態で前記クロック信号発生回路からの
クロックパルス信号に同期して警報信号を出力する点弧
制御素子を有する火災判断回路を設け、該火災判断回路
は、前記冗長回路の出力側に接続された点弧制御素子
と、前記冗長回路の出力側と前記点弧制御素子のゲート
端子との間に設けられたバイアス抵抗と、前記点弧制御
素子のゲート端子と前記クロック信号発生回路の出力側
との間に設けられた点弧用ダイオードとを備えてなるも
のである。A fire alarm according to the present invention comprises an oscillation and light emitting circuit for intermittently emitting light from a light emitting element, and an electric signal pulse which receives light scattered by smoke particles of light from the light emitting element. A light-receiving amplifier circuit that has a light-receiving element to convert, amplifies the electric signal pulse, and outputs a pulse signal when it is equal to or greater than a predetermined reference value; and a clock pulse synchronized with an intermittent light-emission cycle of the light-emitting element. A clock signal generating circuit for generating a signal; and a plurality of flip-flops for outputting an output signal when a pulse signal output from the light receiving amplifier circuit and a clock pulse signal from the clock signal generating circuit are continuously synchronized a plurality of times. And a clock pulse signal from the clock signal generation circuit in a state where an output signal is output from the redundancy circuit. A fire determination circuit having a fire control element for outputting an alarm signal in synchronization with the fire determination circuit, wherein the fire control circuit is connected to an output side of the redundant circuit; A bias resistor provided between the gate terminal of the ignition control element and an ignition diode provided between the gate terminal of the ignition control element and the output side of the clock signal generation circuit. It becomes.
【０００６】[0006]
【作用】本発明においては、火災時には受光増幅回路の
受光素子が発光素子の光の煙粒子による散乱光を受光し
て電気信号パルスに変換し、その電気信号パルスを増幅
し、それが所定の基準値以上のときにパルス信号を出力
し、クロック信号発生回路では発光素子の間欠的な発光
周期に同期したクロックパルス信号を出力し、冗長回路
の複数のフリップフロップは受光増幅回路から出力され
たパルス信号とクロック信号発生回路からのクロックパ
ルス信号が複数回連続して同期したときに出力信号を出
力し、火災判断回路の点弧制御素子は冗長回路から出力
信号が出力されている状態でクロック信号発生回路から
のクロックパルス信号に同期して警報信号を出力するよ
うにしたので、火災時に受光増幅回路から連続して複数
回のパルス信号が出力された場合だけ警報信号を出力す
ることとなり、煙感知が確実に行われる。また、冗長回
路の複数のフリップフロップは電源投入時に動作不安定
のために出力信号を出力したとしても、火災判断回路は
クロック信号発生回路のクロック信号の立ち下がりのと
きにのみ警報信号を出力し、そのクロック信号の立ち上
がりのときには正常に動作して警報信号の出力を停止す
るので、電源投入時に火災判断回路から警報信号が出力
されてもクロック信号の立ち下がりから立ち上がりまで
というごく短い時間だけであり、電源投入以降に警報信
号を出力し続けるという誤動作を招くことはない。In the present invention, in the event of a fire, the light receiving element of the light receiving and amplifying circuit receives light scattered by the smoke particles of the light emitting element and converts it into an electric signal pulse, and amplifies the electric signal pulse. A pulse signal is output when the value is equal to or more than the reference value, a clock signal generating circuit outputs a clock pulse signal synchronized with an intermittent light emitting cycle of the light emitting element, and a plurality of flip-flops of the redundant circuit are output from the light receiving amplifier circuit. An output signal is output when the pulse signal and the clock pulse signal from the clock signal generation circuit are continuously synchronized a plurality of times, and the ignition control element of the fire determination circuit is clocked with the output signal output from the redundant circuit. An alarm signal is output in synchronization with the clock pulse signal from the signal generation circuit. Only becomes possible to output a warning signal if it is a force, smoke is ensured. Also, even if a plurality of flip-flops of the redundant circuit output an output signal due to unstable operation when the power is turned on, the fire determination circuit outputs an alarm signal only when the clock signal of the clock signal generation circuit falls. However, when the clock signal rises, it operates normally and stops outputting the alarm signal, so even if an alarm signal is output from the fire judgment circuit when the power is turned on, it takes only a very short time from the fall to the rise of the clock signal. There is no erroneous operation of continuously outputting the alarm signal after the power is turned on.
【０００７】[0007]
【実施例】図１は本発明の一実施例に係る火災警報器の
構成を示すブロック図、図２は同火災警報器の要部を示
す回路図、図３は同火災警報器の各部の動作を示す信号
波形図、図４は同火災警報器の警報点検回路の動作を示
す信号波形図である。図において、１は発光素子である
発光ダイオードを間欠的に発光させる発振及び発光回路
である。この発振及び発光回路１の発光ダイオードに流
れるパルス電流、パルス幅及びパルス周期はそれぞれ約
0.8 A, 70μsec,3secである。２は発振及び発光回路１
による発光素子の間欠的な発光周期に同期したクロック
パルス信号を発生するクロック信号発生回路である。こ
のクロック信号発生回路２のクロックパルス信号のパル
ス幅及びパルス周期はそれぞれ70μsec,3secである。３
は発振及び発光回路１の発光ダイオードの光学的信号を
電気信号パルスに変換する受光素子であるフォトダイオ
ードと、フォトダイオードの電気信号パルスを増幅する
増幅回路と、増幅回路が増幅した電気信号パルスが所定
の基準値以上のときにのみパルス信号を出力するスレッ
シュホールド回路とからなる受光増幅回路である。な
お、受光増幅回路３のフォトダイオードはラビリンスで
囲われた煙流入室内に設けられている。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a fire alarm according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing a main part of the fire alarm, and FIG. FIG. 4 is a signal waveform diagram showing the operation of the alarm check circuit of the fire alarm. In the figure, reference numeral 1 denotes an oscillation and light emitting circuit for intermittently emitting a light emitting diode as a light emitting element. The pulse current, pulse width, and pulse period flowing through the light emitting diode of the oscillation and light emitting circuit 1 are respectively about
0.8 A, 70 μsec, 3 sec. 2 is an oscillation and light emitting circuit 1
Is a clock signal generating circuit that generates a clock pulse signal synchronized with an intermittent light emitting cycle of the light emitting element. The pulse width and pulse period of the clock pulse signal of the clock signal generation circuit 2 are 70 μsec and 3 sec, respectively. 3
Is a light receiving element for converting an optical signal of the light emitting diode of the oscillation and light emitting circuit 1 into an electric signal pulse, an amplifier circuit for amplifying the electric signal pulse of the photodiode, and an electric signal pulse amplified by the amplifier circuit. The light receiving amplifier circuit includes a threshold circuit that outputs a pulse signal only when the pulse signal exceeds a predetermined reference value. The photodiode of the light-receiving amplifier circuit 3 is provided in a smoke inflow chamber surrounded by a labyrinth.
【０００８】４は受光増幅回路３から出力されたパルス
信号とクロック信号発生回路２からのクロックパルス信
号が２回連続して同期したときに出力信号を出力する冗
長回路である。５は冗長回路４から出力信号が出力され
た状態でクロック信号発生回路２からのクロックパルス
信号の立ち下がりに同期して警報信号を出力する火災判
断回路である。６は火災判断回路５からの警報信号を受
けて警報駆動信号を出力する警報器駆動回路であるブザ
ー駆動回路、７はブザー駆動回路からの警報駆動信号に
より駆動される警報器であるブザーである。８は火災警
報器の電池電圧が低下したときにブザー駆動回路６に警
報信号を出力する電圧低下警報回路、９は火災警報の動
作試験を行うための警報点検回路である。Reference numeral 4 denotes a redundant circuit that outputs an output signal when the pulse signal output from the light-receiving amplifier circuit 3 and the clock pulse signal from the clock signal generation circuit 2 are continuously synchronized twice. Reference numeral 5 denotes a fire determination circuit that outputs an alarm signal in synchronization with the fall of the clock pulse signal from the clock signal generation circuit 2 when the output signal is output from the redundancy circuit 4. Reference numeral 6 denotes a buzzer drive circuit which is an alarm device drive circuit which receives an alarm signal from the fire determination circuit 5 and outputs an alarm drive signal. Reference numeral 7 denotes a buzzer which is an alarm device driven by an alarm drive signal from the buzzer drive circuit. . Reference numeral 8 denotes a voltage drop alarm circuit that outputs an alarm signal to the buzzer drive circuit 6 when the battery voltage of the fire alarm drops, and 9 denotes an alarm check circuit for performing a fire alarm operation test.
【０００９】１０は受光増幅回路３のスレッシュホール
ド回路を構成するトランジスタである。そのトランジス
タ１０はそのベースにベース・エミッタ間の立上がり電
圧（しきい値）を越えた電圧が入力されたときに導通状
態となり、それ以下の電圧のときは非導通状態となる。
従って、ラビリンスで囲われた煙流入室内に煙は存在し
ないが、発光ダイオードの発光によりラビリンスの内壁
でわずかに反射した光により生じる微小の電気信号パル
スの電圧はトランジスタ１０のベース・エミッタ間の立
上がり電圧よりはるかに小さいものであり、この微小の
電気信号パルスの電圧がトランジスタ１０のベースに加
えられても導通状態とはならない。１１はトランジスタ
１０のベースと電池のマイナス側との間に設けられたコ
ンデンサ、１２はトランジスタ１０のコレクタと電池の
プラス側との間に設けられた抵抗であり、トランジスタ
１０のエミッタは電池のマイナス側に接続されている。
１３はトランジスタ１０のベースと電池のマイナス側と
の間に設けられた抵抗である。Reference numeral 10 denotes a transistor constituting a threshold circuit of the light receiving and amplifying circuit 3. The transistor 10 is turned on when a voltage exceeding the rising voltage (threshold) between the base and the emitter is input to its base, and is turned off when the voltage is lower than that.
Therefore, there is no smoke in the smoke inflow room surrounded by the labyrinth, but the voltage of the minute electric signal pulse generated by the light slightly reflected on the inner wall of the labyrinth due to the light emission of the light emitting diode causes the rising voltage between the base and the emitter of the transistor 10. The voltage is much smaller than the voltage, and the voltage is not applied to the base of the transistor 10 even when the voltage of the minute electric signal pulse is applied. 11 is a capacitor provided between the base of the transistor 10 and the minus side of the battery, 12 is a resistor provided between the collector of the transistor 10 and the plus side of the battery, and the emitter of the transistor 10 is connected to the minus side of the battery. Connected to the side.
Reference numeral 13 denotes a resistor provided between the base of the transistor 10 and the negative side of the battery.
【００１０】１４，１５は抵抗１６とで冗長回路４を構
成する第１と第２のＤ型フリップフロップである。第１
のＤ型フリップフロップ１４のデータ端子Ｄ１には受光
増幅回路３の出力側であるトランジスタ１０のコレクタ
が接続され、その出力端子Ｑ１は第２のＤ型フリップフ
ロップ１５のリセット端子Ｒ２に接続され、その反転出
力端子バーＱ１は抵抗１６を介して第２のＤ型フリップ
フロップ１５のデータ端子Ｄ２に接続され、そのクロッ
ク端子ＣＬ１はクロック信号発生回路２の出力側に接続
され、そのセット端子Ｓ１とリセット端子Ｒ１は電池の
マイナス側に接続されている。第２のＤ型フリップフロ
ップ１５の出力端子Ｑ２は火災判断回路５の入力側に接
続され、セット端子Ｓ２は電池のマイナス側に接続さ
れ、そのクロック端子ＣＬ２はクロック信号発生回路２
の出力側に接続されている。なお、第１と第２のＤ型フ
リップフロップ１４、１５はそれぞれクロック端子ＣＬ
１、ＣＬ２に加えられるクロックパルスの立上がりでデ
ータ端子Ｄ１、Ｄ２の状態を出力端子Ｑ１、Ｑ２に送出
し保持する。なお、第１のＤ型フリップフロップ１４の
反転出力端子バーＱ１と第２のＤ型フリップフロップ１
５のデータ端子Ｄ２とを抵抗１６により接続したのは、
第２のＤ型フリップフロップ１５のデータ端子Ｄ２がＨ
状態になるのをそのリセット端子Ｒ２がＬ状態になるよ
りも遅らせるためで、つまり第１のＤ型フリップフロッ
プ１４の出力端子Ｑ１がＬ状態になった際にそれと同時
に反転出力端子バーＱ１から出力されたＨ状態が第２の
Ｄ型フリップフロップ１５の出力端子Ｑ２から出力され
るのを防止するためである。これにより、電気信号パル
スＰ１を２回確実にとらえたときに第２のＤ型フリップ
フロップ１５の出力端子Ｑ２が出力信号を出力すること
ができる。Reference numerals 14 and 15 denote first and second D-type flip-flops which constitute the redundant circuit 4 with the resistor 16. First
The data terminal D1 of the D-type flip-flop 14 is connected to the collector of the transistor 10, which is the output side of the light-receiving amplifier circuit 3, and the output terminal Q1 is connected to the reset terminal R2 of the second D-type flip-flop 15, The inverted output terminal Q1 is connected to the data terminal D2 of the second D-type flip-flop 15 via the resistor 16, the clock terminal CL1 is connected to the output side of the clock signal generation circuit 2, and the set terminal S1 The reset terminal R1 is connected to the negative side of the battery. The output terminal Q2 of the second D-type flip-flop 15 is connected to the input side of the fire determination circuit 5, the set terminal S2 is connected to the negative side of the battery, and its clock terminal CL2 is connected to the clock signal generation circuit 2.
Is connected to the output side. Note that the first and second D-type flip-flops 14 and 15 are connected to the clock terminal CL, respectively.
1. At the rising edge of the clock pulse applied to CL2, the state of data terminals D1 and D2 is sent to output terminals Q1 and Q2 and held. Note that the inverted output terminal Q1 of the first D-type flip-flop 14 and the second D-type flip-flop 1
5 is connected to the data terminal D2 by the resistor 16.
The data terminal D2 of the second D-type flip-flop 15 is H
This is to delay the state from the reset terminal R2 to the L state, that is, when the output terminal Q1 of the first D-type flip-flop 14 goes to the L state, the output from the inverted output terminal Q1 is made at the same time. This is to prevent the output H state from being output from the output terminal Q2 of the second D-type flip-flop 15. Thus, the output terminal Q2 of the second D-type flip-flop 15 can output an output signal when the electric signal pulse P1 is reliably captured twice.
【００１１】１７は火災判断回路５を構成する点弧制御
素子であるＰＵＴ（プログラマブルユニジャンクション
トランジスタ）で、そのアノードは冗長回路４の出力
側である第２のＤ型フリップフロップ１５の出力端子Ｑ
２に接続され、そのカソードはブザー駆動回路６の入力
側に接続されると共に出力電圧発生用抵抗２１を介して
電池のマイナス側に接続され、そのゲートはバイアス抵
抗１８を介し第２のＤ型フリップフロップ１５の出力端
子Ｑ２に接続されていると共にバイアス抵抗１９を介し
て点弧用ダイオード２０のアノードと接続されている。
点弧用ダイオード２０のカソードはクロック信号発生回
路２の出力側に接続されている。Reference numeral 17 denotes a PUT (programmable unijunction transistor) which is an ignition control element constituting the fire judging circuit 5, and its anode has an output terminal Q of a second D-type flip-flop 15 which is an output side of the redundant circuit 4.
2, the cathode of which is connected to the input side of the buzzer drive circuit 6 and the negative side of the battery via an output voltage generating resistor 21, and the gate of which is connected to the second D-type via a bias resistor 18. It is connected to the output terminal Q2 of the flip-flop 15 and to the anode of the firing diode 20 via the bias resistor 19.
The cathode of the firing diode 20 is connected to the output side of the clock signal generation circuit 2.
【００１２】２２は警報点検回路９の一部を構成する常
時開の試験スイッチで、一端は電池のプラス側に接続さ
れ、他端は警報点検回路９の一部を構成する電圧重畳用
抵抗２３の一端に接続されている。その電圧重畳用抵抗
２３の他端はトランジスタ１０のベースに接続されてい
る。この電圧重畳用抵抗２３の抵抗値は試験スイッチ２
２のスイッチオン時に受光増幅回路３のトランジスタ１
０のベース・エミッタ間の立上がり電圧からトランジス
タ１０のベースに加えられる通常時、即ち煙流入室内に
煙がない状態のパルス信号の電圧を引いた値より僅かに
大きい直流電圧を抵抗１３に生じさせるように設定され
ている。即ち、抵抗１３に生じる直流電圧と通常時のパ
ルス信号の電圧を加えるとトランジスタ１０のスレッシ
ュホールドレベルを僅かに越える。Reference numeral 22 denotes a normally open test switch constituting a part of the alarm check circuit 9, one end of which is connected to the positive side of the battery and the other end a voltage superimposing resistor 23 which forms a part of the alarm check circuit 9. Is connected to one end. The other end of the voltage superimposing resistor 23 is connected to the base of the transistor 10. The resistance value of the voltage superimposition resistor 23 is
When the switch 2 is turned on, the transistor 1 of the light receiving amplification circuit 3
The resistor 13 produces a DC voltage slightly greater than the normal voltage applied to the base of the transistor 10 from the zero base-emitter rising voltage minus the voltage of the pulse signal without smoke in the smoke inlet chamber. It is set as follows. That is, when the DC voltage generated in the resistor 13 and the voltage of the pulse signal in the normal state are added, the threshold level of the transistor 10 slightly exceeds.
【００１３】次に、本発明の一実施例に係る火災警報器
の動作を説明する。まず監視状態について説明する。発
振及び発光回路１はその発光ダイオードをパルス幅 70
μsec,パルス周期3secで間欠的に発光させる。また、ク
ロック信号発生回路２はパルス幅 70 μsec,パルス周期
3secのクロックパルス信号を冗長回路４と火災判断回
路５に出力している。従って、第１、第２のＤ型フリッ
プフロップ１４、１５のクロック端子ＣＬ１及びＣＬ２
にそれぞれクロック信号発生回路２のクロックパルスＰ
２が約 3sec 周期で加えられている。Next, the operation of the fire alarm according to one embodiment of the present invention will be described. First, the monitoring state will be described. The oscillation and light emitting circuit 1 uses the light emitting diode with a pulse width of 70
Light is emitted intermittently with a μsec pulse period of 3 sec. The clock signal generation circuit 2 has a pulse width of 70 μsec, a pulse period of
The 3 second clock pulse signal is output to the redundant circuit 4 and the fire determination circuit 5. Therefore, the clock terminals CL1 and CL2 of the first and second D-type flip-flops 14 and 15
The clock pulse P of the clock signal generation circuit 2
2 is added at a period of about 3 seconds.
【００１４】一方、受光増幅回路３で増幅された電気信
号パルスＰ１は監視状態ではトランジスタ１０のベース
・エミッタ間の立上がり電圧（しきい値）に達しないの
で、トランジスタ１０は非導通状態であり、第１のＤ型
フリップフロップ１４のデータ端子Ｄ１の出力はＨ状態
となっている。したがって、第１のＤ型フリップフロッ
プ１４の出力端子Ｑ１はＨ状態であり、これが第２のＤ
型フリップフロップ１５のリセット端子Ｒ２に加えられ
るので、第２のＤ型フリップフロップ１５の出力端子Ｑ
２はＬ状態となり、火災判断回路５へ出力信号を送出し
ない。On the other hand, since the electric signal pulse P1 amplified by the light receiving and amplifying circuit 3 does not reach the rising voltage (threshold) between the base and the emitter of the transistor 10 in the monitoring state, the transistor 10 is in a non-conductive state. The output of the data terminal D1 of the first D-type flip-flop 14 is in the H state. Therefore, the output terminal Q1 of the first D-type flip-flop 14 is in the H state,
The output terminal Q of the second D-type flip-flop 15 is applied to the reset terminal R2 of the
2 is in the L state, and does not send an output signal to the fire determination circuit 5.
【００１５】このように、冗長回路４の第２のＤ型フリ
ップフロップ１５の出力端子Ｑ２はＬ状態であるため、
火災判断回路５のＰＵＴ１７には電圧が印加されておら
ず、ＰＵＴ１７は非導通状態である。従って、火災判断
回路５の出力側となるＰＵＴ１７のカソードはＬ状態と
なっているので、ブザー駆動回路６に電圧は印加されな
い、即ち出力信号は入力されない。そのため、ブザー駆
動回路６も警報駆動信号をブザー７に出力せず、監視状
態ではブザー７が鳴動することはない。As described above, since the output terminal Q2 of the second D-type flip-flop 15 of the redundant circuit 4 is in the L state,
No voltage is applied to the PUT 17 of the fire determination circuit 5, and the PUT 17 is non-conductive. Therefore, since the cathode of the PUT 17 on the output side of the fire determination circuit 5 is in the L state, no voltage is applied to the buzzer drive circuit 6, that is, no output signal is input. Therefore, the buzzer drive circuit 6 also does not output an alarm drive signal to the buzzer 7, and the buzzer 7 does not sound in the monitoring state.
【００１６】次に、火災状態について説明する。この場
合も、監視状態のときと同様に第１、第２のＤ型フリッ
プフロップ１４、１５のクロック端子ＣＬ１及びＣＬ２
にそれぞれクロック信号発生回路２のクロックパルスＰ
２が約 3sec 周期で加えられている。ところで、ラビリ
ンス内に火災により煙が入り、発振及び発光回路１の発
光ダイオードの光の煙粒子による散乱光を受光増幅回路
２のフォトダイオードが受光すると、受光増幅回路２で
は図３の（ａ）に示すフォトダイオードの電気信号パル
スＰ１を増幅してトランジスタ１０のベースに加える。
トランジスタ１０のベースに加える電気信号パルスＰ１
の電圧がトランジスタ１０のベース・エミッタ間の立上
がり電圧を越えるときはトランジスタ１０は導通状態と
なり、越えないときはトランジスタ１０は非導通状態と
なる。図３の（ａ）で示される点線はこのトランジスタ
１０のしきい値であり、電気信号パルスＰ１が点線を越
えている場合は煙流入室に煙が入っている場合である。Next, a fire condition will be described. Also in this case, the clock terminals CL1 and CL2 of the first and second D-type flip-flops 14 and 15 are in the same manner as in the monitoring state.
The clock pulse P of the clock signal generation circuit 2
2 is added at a period of about 3 seconds. By the way, when smoke enters the labyrinth due to a fire, and the photodiode of the light receiving and amplifying circuit 2 receives the scattered light of the light emitted from the light emitting diode of the light emitting diode 1 of the oscillation and light emitting circuit 1 by the photodiode of the light receiving and amplifying circuit 2, FIG. Is amplified and applied to the base of the transistor 10.
Electric signal pulse P1 applied to the base of transistor 10
When the voltage exceeds the rising voltage between the base and the emitter of transistor 10, transistor 10 is turned on; otherwise, transistor 10 is turned off. The dotted line shown in FIG. 3A is the threshold value of the transistor 10, and the case where the electric signal pulse P1 exceeds the dotted line is the case where the smoke enters the smoke inflow chamber.
【００１７】そして、トランジスタ１０が導通状態とな
ると、図３の（ｃ）に示すように第１のＤ型フリップフ
ロップ１４のデータ端子Ｄ１はＬ状態となる。このと
き、図３の（ｂ）に示すクロックパルスＰ２はフォトダ
イオードの電気信号パルスＰ１と同期しているので、そ
の立上がりでデータ端子Ｄ１の状態が出力端子Ｑ１に送
出され、図３の（ｄ）に示すようにＱ１端子はＬ状態に
なり、逆に、図３の（ｄ）に示すようにバーＱ１端子は
Ｈ状態となる。これにより、第２のＤ型フリップフロッ
プ１５のリセット端子Ｒ２がＬ状態になり、第２のＤ型
フリップフロップ１５はリセット状態が解除され、ま
た、データ端子Ｄ２はＨ状態となる。さらに、次のクロ
ックパルスＰ２がクロック端子ＣＬ２に加えられると、
その立上がりでデータ端子Ｄ２のＨ状態がＱ２端子に送
出され、図３の（ｆ）に示すように出力端子Ｑ２はＨ状
態になる。以上のように、クロックパルスＰ２に同調
し、かつトランジスタ１０のベース・エミッタ間の立上
がり電圧を越える電気信号パルスＰ１が２回連続してト
ランジスタ１０に加えられると、第２のＤ型フリップフ
ロップ１５の出力端子Ｑ２はＨ状態となり、火災判断回
路５へ出力信号を送出する。When the transistor 10 is turned on, the data terminal D1 of the first D-type flip-flop 14 is turned to an L state as shown in FIG. At this time, since the clock pulse P2 shown in (b) of FIG. 3 is synchronized with the electric signal pulse P1 of the photodiode, the state of the data terminal D1 is sent to the output terminal Q1 at its rise, and (d) of FIG. ), The Q1 terminal goes to the L state, and conversely, the bar Q1 terminal goes to the H state, as shown in FIG. As a result, the reset terminal R2 of the second D-type flip-flop 15 becomes L state, the reset state of the second D-type flip-flop 15 is released, and the data terminal D2 becomes H state. Further, when the next clock pulse P2 is applied to the clock terminal CL2,
At the rise, the H state of the data terminal D2 is sent to the Q2 terminal, and the output terminal Q2 goes to the H state as shown in FIG. As described above, when the electric signal pulse P1 synchronized with the clock pulse P2 and exceeding the rising voltage between the base and the emitter of the transistor 10 is applied to the transistor 10 twice consecutively, the second D-type flip-flop 15 Is in the H state, and sends an output signal to the fire determination circuit 5.
【００１８】この火災判断回路５は火災時においては、
受光増幅回路３が煙を検出して電気信号パルスＰ１を２
パルスカウントすると、冗長回路４の第２のＤ型フリッ
プフロップ１５の出力端子Ｑ２はＨ状態になる。火災判
断回路５のＰＵＴ１７のバイアス抵抗１８、１９は出力
端子Ｑ２からダイオード２０を経由してクロック信号発
生回路２に接続されているので、クロックパルスＰ２の
立ち下がりでバイアスが行われる。出力端子Ｑ２がＨ状
態となるときは煙を検出してから、２パルス目のクロッ
ク信号Ｐ２が立ち上がるから、このときはＰＵＴ１７は
バイアスされない。出力端子Ｑ２のＨ状態は次のクロッ
ク信号Ｐ２が入るまで保持されるので、３パルス目のク
ロック信号Ｐ２の立ち下がりで図３の（ｇ）に示すよう
にバイアス抵抗１８、１９のバイアスが行われ，図３の
（ｈ）に示すようにＰＵＴ１７がオンする、即ちトラン
ジスタ１０のベース・エミッタ間の立上がり電圧を越え
る電気信号パルスＰ１が３回連続してトランジスタ１０
に加えられると、ＰＵＴ１７が結果的にオンすることに
なる。なお、ＰＵＴ１７は一度オンすると、バイアスを
解いても電流が継続して流れるので、煙濃度が下がり、
トランジスタ１０がオフして出力端子Ｑ２がＬ状態にな
るまでＰＵＴ１７は自己保持する。This fire judgment circuit 5 is used in the event of a fire.
The light receiving / amplifying circuit 3 detects the smoke and generates an electric signal pulse P1 for 2
When the pulse count is performed, the output terminal Q2 of the second D-type flip-flop 15 of the redundant circuit 4 goes to the H state. Since the bias resistors 18 and 19 of the PUT 17 of the fire determination circuit 5 are connected from the output terminal Q2 to the clock signal generation circuit 2 via the diode 20, the bias is performed at the falling edge of the clock pulse P2. When the output terminal Q2 is in the H state, smoke is detected and then the second pulse clock signal P2 rises. At this time, the PUT 17 is not biased. Since the H state of the output terminal Q2 is held until the next clock signal P2 is input, the bias of the bias resistors 18 and 19 is performed at the falling edge of the third pulse of the clock signal P2 as shown in FIG. As shown in FIG. 3 (h), the PUT 17 is turned on, that is, three consecutive electric signal pulses P1 exceeding the rising voltage between the base and the emitter of the transistor 10.
, The PUT 17 will eventually turn on. Note that once the PUT 17 is turned on, the current continues to flow even when the bias is released, so the smoke density decreases,
The PUT 17 self-holds until the transistor 10 turns off and the output terminal Q2 goes to the L state.
【００１９】ＰＵＴ１７がオンすると、抵抗２１に電圧
が発生し、次段のブザー駆動回路６に警報信号を送る。
ブザー駆動回路６はブザー駆動信号により、ブザー７を
鳴動させ、火災を警報する。なお、煙濃度が低下し、受
光増幅回路３のトランジスタ１０がオフすると、ＰＵＴ
１７の出力もＬ状態になるので、トランジスタ１０のオ
フに同期してブザー７は復旧する。このように、ＰＵＴ
１７は出力端子Ｑ２がＨ状態となっても、３パルス目の
クロック信号Ｐ２の立ち下がりのときにのみオンして、
即ちトランジスタ１０のベース・エミッタ間の立上がり
電圧を越える電気信号パルスＰ１が３回連続してトラン
ジスタ１０に加えられるとブザー７が鳴動して火災の警
報を発することとなるために煙感知が確実に行われる。When the PUT 17 is turned on, a voltage is generated in the resistor 21 and an alarm signal is sent to the next stage buzzer drive circuit 6.
The buzzer drive circuit 6 sounds the buzzer 7 according to the buzzer drive signal, and warns of a fire. When the smoke density decreases and the transistor 10 of the photoreceiver / amplifier circuit 3 is turned off, the PUT
The output of 17 also goes to the L state, so that the buzzer 7 recovers in synchronization with the turning off of the transistor 10. Thus, PUT
17 turns on only at the falling edge of the third pulse clock signal P2 even when the output terminal Q2 is in the H state,
That is, if the electric signal pulse P1 exceeding the rising voltage between the base and the emitter of the transistor 10 is applied to the transistor 10 three times in succession, the buzzer 7 will sound and a fire alarm will be issued. Done.
【００２０】また、冗長回路４が電源投入時に第１と第
２のフリップフロップ１４、１５が動作不安定のために
出力信号を出力したとしても、即ち出力端子Ｑ２がＨ状
態となっても、火災判断回路５のＰＵＴ１７はクロック
信号発生回路２のクロック信号の立ち下がりのときにの
みオンし、70μsec 後のそのクロック信号の立ち上がり
のときにはこれらフリップフロップ１４、１５は正常に
動作するので、つまりデータ端子Ｄ１がＨ状態を出力す
る通常の監視状態となり、出力端子Ｑ２はＬ状態となる
ので、結果ＰＵＴ１７はオフするので、電源投入時にブ
ザー７に警報駆動信号が出力されてもクロック信号の立
ち下がりから立ち上がりの70μsec というごく短い時間
だけであり、ブザー７は実際は鳴動せず、鳴動したとし
てもごく短時間で電源投入以降ブザー７が鳴動し続ける
という誤動作を招くことはない。なお、実施例ではフリ
ップフロップを２つ使用したものを用いたが、この数は
１つ又は３つ以上であっても構わない。Even if the first and second flip-flops 14 and 15 output an output signal due to unstable operation when the redundant circuit 4 is powered on, that is, even if the output terminal Q2 is in the H state, The PUT 17 of the fire determination circuit 5 is turned on only when the clock signal of the clock signal generation circuit 2 falls, and when the clock signal rises after 70 μsec, the flip-flops 14 and 15 operate normally. Since the terminal D1 is in the normal monitoring state in which the H state is output and the output terminal Q2 is in the L state, the result PUT 17 is turned off. Therefore, even if the alarm drive signal is output to the buzzer 7 when the power is turned on, the fall of the clock signal is performed. The buzzer 7 does not actually ring, but it only powers on for a very short time even if it sounds. There is no erroneous operation that the buzzer 7 keeps ringing after turning on. Although the embodiment uses two flip-flops, the number may be one or three or more.
【００２１】次に、火災警報器のメンテナンス時におけ
る機能試験の点検動作について説明する。監視状態（通
常時）では上述したように受光増幅回路３で増幅された
電気信号パルスＰ１は図４の（ａ）に示すようにトラン
ジスタ１０のベース・エミッタ間の立上がり電圧（しき
い値）に達しないので、トランジスタ１０は非導通状態
であり、第１のＤ型フリップフロップ１４のデータ端子
Ｄ１の出力はＨ状態となっており、これが第２のＤ型フ
リップフロップ１５のリセット端子Ｒ２に加えられるの
で、第２のＤ型フリップフロップ１５の出力端子Ｑ２は
Ｌ状態となり、火災判断回路５へ出力信号を送出しな
い。Next, the inspection operation of the function test during maintenance of the fire alarm will be described. In the monitoring state (normal state), the electric signal pulse P1 amplified by the light-receiving amplifier circuit 3 as described above becomes the rising voltage (threshold) between the base and the emitter of the transistor 10 as shown in FIG. As a result, the transistor 10 is non-conductive, the output of the data terminal D1 of the first D-type flip-flop 14 is in the H state, and this is applied to the reset terminal R2 of the second D-type flip-flop 15. Therefore, the output terminal Q2 of the second D-type flip-flop 15 becomes L state, and does not send an output signal to the fire determination circuit 5.
【００２２】この状態で、警報点検回路９の試験スイッ
チ２２を押し続け、スイッチオンの状態が続くと、電圧
重畳用抵抗２３が、これと分圧するように接続されてい
る抵抗１３に受光増幅回路３のトランジスタ１０のベー
ス・エミッタ間の立上がり電圧からトランジスタ１０の
ベースに加えられる通常時の電気信号パルスＰ１の電圧
を引いた値より僅かに大きい直流電圧Ｐ０を生じさせ
る。従って、受光増幅回路３のトランジスタ１０のベー
スに加えられる電圧即ちベース・エミッタ間の電圧は図
４の（ｂ）に示すように受光増幅回路３で増幅された電
気信号パルスＰ１にその直流電圧Ｐ０が重畳されて下駄
上げされた電圧となる。In this state, the test switch 22 of the alarm check circuit 9 is kept depressed, and if the switch-on state continues, the voltage superimposing resistor 23 is connected to the resistor 13 which is connected so as to divide the voltage. 3 generates a DC voltage P0 slightly larger than a value obtained by subtracting the voltage of the normal electric signal pulse P1 applied to the base of the transistor 10 from the rising voltage between the base and the emitter of the transistor 10. Accordingly, the voltage applied to the base of the transistor 10 of the light-receiving amplifier 3, that is, the voltage between the base and the emitter, is applied to the electric signal pulse P1 amplified by the light-receiving amplifier 3 as shown in FIG. Are superimposed and the voltage is increased.
【００２３】その結果、そのトランジスタ１０のベース
に加えられる電圧はトランジスタ１０のベース・エミッ
タ間の立上がり電圧を越え、トランジスタ１０が導通状
態となり、第１のＤ型フリップフロップ１４のデータ端
子Ｄ１はＬ状態となる。上述したようにトランジスタ１
０のベース・エミッタ間の立上がり電圧を越える電気信
号パルスが２回連続してトランジスタ１０に加えられる
と、第２のＤ型フリップフロップ１５の出力端子Ｑ２は
Ｈ状態となり、火災判断回路５へ出力信号を送出し、火
災判断回路５では電気信号パルスが３回連続してトラン
ジスタ１０に加えられるとブザー駆動回路６に警報信号
を出力し、ブザー７が鳴動する。その後、試験スイッチ
２２を押すのをやめてスイッチオフとすれば、電圧重畳
用抵抗２３による直流電圧Ｐ０の下駄上げが無くなるの
で、受光増幅回路３のトランジスタ１０のベースには通
常時の即ち、煙流入室内における発光ダイオードの内部
反射光による電気信号パルス信号Ｐ１が加わり、直ちに
監視状態に復帰する。こうして機能試験の点検動作が行
われる。As a result, the voltage applied to the base of the transistor 10 exceeds the rising voltage between the base and the emitter of the transistor 10, the transistor 10 becomes conductive, and the data terminal D1 of the first D-type flip-flop 14 becomes L State. As described above, transistor 1
When an electric signal pulse exceeding the zero base-emitter rising voltage is applied to the transistor 10 twice in succession, the output terminal Q2 of the second D-type flip-flop 15 goes to the H state and is output to the fire determination circuit 5. When the electric signal pulse is applied to the transistor 10 three times in a row, the alarm signal is output to the buzzer drive circuit 6 and the buzzer 7 sounds. Thereafter, if the test switch 22 is stopped to be depressed and the test switch 22 is turned off, the DC voltage P0 is not raised by the voltage superimposing resistor 23. The electric signal pulse signal P1 due to the internally reflected light of the light emitting diode in the room is added, and the state immediately returns to the monitoring state. In this way, the inspection operation of the function test is performed.
【００２４】なお、警報点検回路９の試験スイッチ２２
を押圧操作してブザー７が鳴動すれば、機能試験の点検
動作が正常に行われたことを示し、試験スイッチ２２を
押圧操作してブザー７が鳴動しないときは、例えば発振
及び発光回路１の発光ダイオード又は受光増幅回路３の
フォトダイオードが切れていたり、電源である電池の電
圧が低下したりする場合であり、異常があることが分か
る。The test switch 22 of the alarm check circuit 9
When the buzzer 7 sounds by pressing the button, it indicates that the inspection operation of the function test has been performed normally. When the buzzer 7 does not sound by pressing the test switch 22, for example, the oscillation and light emission circuit 1 This is the case where the light emitting diode or the photodiode of the light receiving and amplifying circuit 3 is cut off or the voltage of the battery as the power supply is reduced, and it can be seen that there is an abnormality.
【００２５】上記実施例では、受光増幅回路３がフォト
ダイオードの電気信号パルスを増幅し、それが所定の基
準値以上のときのみパルス信号を出力し、冗長回路４と
火災判断回路５とで受光増幅回路３から連続して３回の
パルス信号が出力された場合にだけ警報信号を出力する
ように構成することで、誤報を防止すると共に、試験ス
イッチが瞬間的に押されてもブザーが鳴動しないように
してあるが、受光増幅回路がフォトダイオードの電気信
号パルスを増幅し、冗長回路はなく、火災判断回路では
受光増幅回路から出力されたパルス信号が所定のしきい
値を越えた場合に火災と判断して警報信号を出力するよ
うに構成した火災警報器についても、本発明を適用し得
ることはいうまでもない。なお、電源としては図示を省
略した電池でもよいが、整流回路を設けてＡＣ電源を用
いてもよい。In the above embodiment, the light receiving amplifier circuit 3 amplifies the electric signal pulse of the photodiode, and outputs a pulse signal only when the electric signal pulse exceeds a predetermined reference value. By configuring so that an alarm signal is output only when three consecutive pulse signals are output from the amplifier circuit 3, false alarms are prevented, and the buzzer sounds even if the test switch is pressed momentarily. However, the light receiving amplifier circuit amplifies the electric signal pulse of the photodiode, there is no redundant circuit, and the fire judging circuit is used when the pulse signal output from the light receiving amplifier circuit exceeds a predetermined threshold. It goes without saying that the present invention can also be applied to a fire alarm configured to output a warning signal when a fire is determined. Although a battery not shown may be used as the power supply, an AC power supply may be used by providing a rectifier circuit.
【００２６】[0026]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、火災時に
は受光増幅回路の受光素子が発光素子の光の煙粒子によ
る散乱光を受光して電気信号パルスに変換し、その電気
信号パルスを増幅し、それが所定の基準値以上のときに
パルス信号を出力し、クロック信号発生回路では発光素
子の間欠的な発光周期に同期したクロックパルス信号を
出力し、冗長回路の複数のフリップフロップは受光増幅
回路から出力されたパルス信号とクロック信号発生回路
からのクロックパルス信号が複数回連続して同期したと
きに出力信号を出力し、火災判断回路の点弧制御素子は
冗長回路から出力信号が出力されている状態でクロック
信号発生回路からのクロックパルス信号に同期して警報
信号を出力するようにしたので、火災時に受光増幅回路
から連続して複数回のパルス信号が出力された場合だけ
警報信号を出力することとなり、煙感知が確実に行われ
るという効果がある。また、冗長回路の複数のフリップ
フロップは電源投入時に動作不安定のために出力信号を
出力したとしても、火災判断回路はクロック信号発生回
路のクロック信号の立ち下がりのときにのみ警報信号を
出力し、そのクロック信号の立ち上がりのときには正常
に動作して警報信号の出力を停止するので、電源投入時
に火災判断回路から警報信号が出力されてもクロック信
号の立ち下がりから立ち上がりまでというごく短い時間
だけであり、電源投入以降に警報信号を出力し続けると
いう誤動作を招くことはないという効果もある。As described above, according to the present invention, in the event of a fire, the light receiving element of the light receiving and amplifying circuit receives light scattered by the smoke particles of the light emitting element and converts it into an electric signal pulse. Amplify and output a pulse signal when it is equal to or higher than a predetermined reference value, a clock signal generating circuit outputs a clock pulse signal synchronized with an intermittent light emitting cycle of the light emitting element, and a plurality of flip-flops of the redundant circuit An output signal is output when the pulse signal output from the photoreceiver / amplifier circuit and the clock pulse signal from the clock signal generation circuit are continuously synchronized a plurality of times. An alarm signal is output in synchronization with the clock pulse signal from the clock signal generation circuit while it is being output. Only when the pulse signal is output becomes possible to output an alarm signal, there is an effect that smoke is ensured. Also, even if a plurality of flip-flops of the redundant circuit output an output signal due to unstable operation when the power is turned on, the fire determination circuit outputs an alarm signal only when the clock signal of the clock signal generation circuit falls. However, when the clock signal rises, it operates normally and stops the output of the alarm signal. There is also an effect that a malfunction such as continuously outputting an alarm signal after the power is turned on does not occur.
【図１】本発明の一実施例に係る火災警報器の構成を示
すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a fire alarm according to one embodiment of the present invention.
【図２】同火災警報器の要部を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a main part of the fire alarm.
【図３】同火災警報器の各部の動作を示す信号波形図で
ある。FIG. 3 is a signal waveform diagram showing an operation of each part of the fire alarm.
【図４】同火災警報器の警報点検回路の動作を示す信号
波形図である。FIG. 4 is a signal waveform diagram showing an operation of an alarm check circuit of the fire alarm.
１ 発振及び発光回路 ２ クロック信号発生回路 ３ 受光増幅回路 ４ 冗長回路 ５ 火災判断回路 ６ ブザー駆動回路（警報器駆動回路） ７ ブザー（警報器） ９ 警報点検回路 ２２ 試験スイッチ ２３ 電圧重畳用抵抗 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Oscillation and light emission circuit 2 Clock signal generation circuit 3 Light reception amplification circuit 4 Redundancy circuit 5 Fire judgment circuit 6 Buzzer drive circuit (alarm device drive circuit) 7 Buzzer (alarm device) 9 Alarm check circuit 22 Test switch 23 Voltage superimposition resistor
Claims (2)
発光回路と、 発光素子の光の煙粒子による散乱光を受光して電気信号
パルスに変換する受光素子を有し、その電気信号パルス
を増幅し、それが所定の基準値以上のときにパルス信号
を出力する受光増幅回路と、前記発光素子の間欠的な発光周期に同期したクロックパ
ルス信号を発生するクロック信号発生回路と、 前記受光増幅回路から出力されたパルス信号とクロック
信号発生回路からのクロックパルス信号が複数回連続し
て同期したときに出力信号を出力する複数のフリップフ
ロップを有する冗長回路とを備えた火災警報器におい
て、 前記冗長回路から出力信号が出力されている状態で前記
クロック信号発生回路からのクロックパルス信号に同期
して警報信号を出力する点弧制御素子を有する火災判断
回路を設け、 該火災判断回路は、前記冗長回路の出力側に接続された
点弧制御素子と、前記冗長回路の出力側と前記点弧制御
素子のゲート端子との間に設けられたバイアス抵抗と、
前記点弧制御素子のゲート端子と前記クロック信号発生
回路の出力側との間に設けられた点弧用ダイオードとを
備えてなることを特徴とする火災警報器。 An oscillation and light emitting circuit for intermittently emitting light from a light emitting element, and a light receiving element for receiving light scattered by smoke particles of light from the light emitting element and converting the scattered light into an electric signal pulse. Amplify and pulse signal when it is above a predetermined reference value
A light-receiving amplifier circuit for outputting a clock signal;
A clock signal generating circuit for generating a pulse signal, and a pulse signal and a clock output from the light receiving and amplifying circuit.
The clock pulse signal from the signal generation circuit
Flip-flops that output output signals when synchronized
Fire alarm with redundant circuit
In the state where an output signal is output from the redundant circuit,
Synchronized with clock pulse signal from clock signal generation circuit
Judgment with a fire control element that outputs an alarm signal
Circuit, and the fire determination circuit is connected to an output side of the redundant circuit.
An ignition control element, an output side of the redundant circuit and the ignition control
A bias resistor provided between the gate terminal of the element and
Gate terminal of the ignition control element and generation of the clock signal
The ignition diode provided between the output side of the circuit and
A fire alarm characterized by being provided.
て警報駆動信号を出力する警報器駆動回路と、警報器駆
動回路からの警報駆動信号により駆動される警報器と、
を備えたことを特徴とする請求項１記載の火災警報器。 2. An alarm signal from said fire judgment circuit is received.
An alarm drive circuit that outputs an alarm drive signal
An alarm device driven by an alarm drive signal from a motion circuit;
The fire alarm according to claim 1, further comprising:
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|---|---|---|---|
| JP31163894A JP3273292B2 (en) | 1994-12-15 | 1994-12-15 | Fire alarm |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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- 1994-12-15 JP JP31163894A patent/JP3273292B2/en not_active Expired - Fee Related
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