JPH0480896A - 感知器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば煙感知器の如き蓄積処理機能を有する
感知器に関する。

〔従来の技術〕

第６図は感知器に相当する光電式煙感知器ｌの原理を示
す図である。発光素子１１と受光素子１２は、外光の侵
入を防止するが煙の流入出は可能なように設けた遮光壁
１３で覆われる光学室に配設され、発光素子１１の発光
領域Ｕの発光軸と受光素子１２の受光領域Ｒの受光軸は
交差するよう配設され、発光素子１１の光は直接受光素
子１２に入らない。そして、発光領域Ｕと受光領域Ｒと
の交わった領域を検煙領域Ｔと言う。また、この発光素
子１１、受光素子１２、検煙領域Ｔを囲む光学室の内面
は黒く塗装され、発光素子１１からの光が光学室の内面
によって乱反射し受光素子１２に受光されるのを防止し
ている。

ここで、煙が遮光壁１３の隙間を通って検煙領域Ｔに侵
入すると、発光素子１１からの光は煙粒子に当たり散乱
される。この散乱光は受光素子１２に受光され、散乱光
の量に応じた電気信号として検出される。散乱光の量は
煙の濃度が高くなる程増加するので受光素子１２からの
電気信号のレベルで煙の濃度を検出できることになる。

以上が光電式煙感知器１の原理である。

ところで、前述、光電式煙感知器１の原理説明で、光学
室の内面は黒く塗装され発光素子１１からの光が内面に
よって乱反射し受光素子１２に受光されるのを防止して
いる、と言ったが、完全には防止できずこの内面による
乱反射光が受光素子１２へ入るが、その光量をノイズ成
分Ｎと呼ぶこととし、また、煙粒子に当たった散乱光が
受光素子１２へ入るその光量をシグナル成分Ｓと呼ぶこ
ととする。

光電式煙感知器１は受光素子１２へ入る感知器としての
舵受光量Ｘを以て煙濃度を検出しており、舵受光量Ｘが
所定の闇値光量Ｘ０を越えると発報するように構成され
ている。従って、充電式煙感知器１は、シグナル成分Ｓ
とノイズ成分Ｎの合計値が闇値光量Ｘ０を越えるか否か
を判断していると言える。

つまり、 Ｘ＝Ｓ十Ｎ　　　で　　　Ｘ≧Ｘ０ か否かを判断していることとなる。なお、ノイズ成分Ｎ
は発光素子１１の発光量によって変化するが、発光量が
一定ならばノイズ成分Ｎは略一定である。

ところで、このような感知器は感知量が一時的に所定の
感知量を上回ったからと言って即時に発報すると、誤認
を招く恐れがある。例えば、光電式煙感知器１の場合で
あると、本来火災による煙を感知して発報すべきところ
、煙草の煙の気団が偶然にも光電式煙感知器ｌを通過し
、−時的に所定の感知量を上回り光電式煙感知器１が発
報してしまうようなことがある（このような発報を誤報
と言う）。このような誤報を防止するため、ある所定時
間以上所定の感知量を連続して上回ったとき初めて発報
する機能（これを蓄積処理機能、この処理をする回路を
蓄積回路、このある所定時間を蓄積時間と言うことにす
る）を備えた感知器がある。

第５図は光電式煙感知器１の要部回路ブロック図であり
、通常は防災受信機（図示せず）からの信号線と接続さ
れ電源供給を受ける２個の信号線接続端子り、　　Ｃを
有している。信号線接続端子り、０間にはスイッチング
回路としてのサイリスタ１７および定電圧発生ｉｔ源１
９が並列に接続されている。

定電圧発生１６１９の出力には、発光素子１１（を流で
発光し電流の大小で発光量が増減する）と発光素子１１
を発光させる発光ｔ！制御回路２１の直列回路、発光電
流制御回路２１内のスイッチング素子としてのトランジ
スタＴｒのベースにスインチングミ圧を供給する駆動回
路部２０、および入力部ａの入力を蓄積処理する蓄積回
路部１６が、それぞれ並列に接続されている。また、蓄
積回路部１６の出力部すはサイリスタ１７のゲートに接
続されている。

感知量としての舵受光量Ｘに応じて通過する電流が変化
する受光素子１２と、この電流を電圧に変換し増幅する
増幅器ＡＰを含んでなる検出部１４は舵受光量Ｘに応じ
た電圧を出力し、この出力はコンパレータＣＰを含んで
なる比較回路部１５に接続される。比較回路部１５の出
力は蓄積回路部１６の入力部ａと接続される。また、発
光電流制御口ＷＩ２１は抵抗Ｒ１、および点検スイッチ
ＳＷ２と抵抗Ｒ２の直列回路を、それぞれ並列に接続し
た回路の一端をトランジスタＴｒのコレクタに接続して
構成される。そして、点検スイッチＳＷ２は光電式煙感
知器ｌの感知感度の点検のためのスイッチである。

トランジスタＴｒのベースには、駆動回路部２０から、
トランジスタＴｒを約３秒周期で約１００ｔｔｓ間ＯＮ
させるパルス信号が入力され、発光素子１１はそれと同
期して発光する。また、発光素子１１は発光素子１１を
通して流れる電流の大小によって発光量が増減する特性
を有している。光電式煙感知器１は通常点検スイッチＳ
Ｗｚを開放して使用され、この場合量も発光素子１１の
発光量が少なく発光素子１１の発光量は抵抗Ｒ１で決定
する。

抵抗Ｒ３は半固定抵抗となっており、この値は光電式煙
感知器１を、商品の規格に準じた所定発報煙濃度Ｑ、と
じた試験槽に入れた場合（このときの受光素子１２の舵
受光量ＸをＸＭとしシダナル成分ＳをＳ、とすると、Ｘ
、　＝ＳＩＩ　＋Ｎ　　ナル式が成立する）発報し、所
定非発報煙濃度ＱＬとした試験槽に入れた場合（このと
きの受光素子１２の舵受光量ＸをＸＬとしシグナル成分
ＳをＳＬとすると、Ｘ　ｔ　”’　Ｓ　Ｌ　＋　Ｎ　　
なる式が成立する）発報しないよう微調整される。この
ようにして煙濃度が所定煙濃度Ｑ、（このときの受光素
子１２の舵受光量Ｘをｘｏとしシグナル成分ＳをＳｏと
すると、Ｘ＠　＝ｓｏ　＋Ｎ　　なる式が成立する）以
上になれば発報する規格に適合した光電式煙感知器ｌが
できるのである（但し、Ｑ、≧Ｑｏ≧Ｑ。

、ＸＭ≧ｘ０≧ＸＬ、ＳＮ上５０≧Ｓ、成る関係にある
）。

しかし、光電式煙感知器１を現場で使用していると特性
が経時変化（発光素子１１の汚れによる光量低下や受光
素子１２の汚れによる受光量低下環）を生じることがあ
り、中には規格外れとなるものもある。従って、現場で
定期的に光電式煙感知器ｌの点検機能を用いて特性のテ
ストをする。

この点検機能は次のように構成されている。

煙の存在しない場合は受光素子１２へ入る舵受光量Ｘは
ノイズ成分Ｎと等しくなる。しかし、発光素子１１は発
光素子１１を通して流れる電流を増加すると発光量も増
加するので、抵抗Ｒ２の値を適宜決定することによって
点検スイッチＳ　Ｗ　ｚを投入したとき、発光素子１１
には抵抗Ｒ８を流れる通常電流Ｉ、と抵抗Ｒ２を流れる
電流１．の合計値が流れ、このとき受光素子１２へ入る
ノイズ成分Ｎの量を増加できる。そして、このときのノ
イズ成分Ｎの量をＮ　［１１，１２］　　と表すことと
し、前記受光量Ｘ、Ｉと略等しくなるよう抵抗Ｒ１の値
を適宜調整するのである。つまり、 Ｎ　［１＋、　Ｉ２］　’、　Ｘ　ｘ とするのである。従って、点検スイッチＳＷ２を投入す
ると光電式煙感知器１は発報するはずであり、発報しな
ければ、その光電式煙感知器１は特性変化をきたし規格
より高い煙濃度でなければ発報しない方向へ規格外れで
あることになる。

また、発光素子１１に通常電流１１が流れたときのノイ
ズ成分Ｎの量をＮ　［＋１１と表すと次式が成り立つ。

Ｎ　［１＋］　＜　Ｎ　［Ｌ、　Ｉｚ１次に、第４図お
よび第５図により、光電式煙感知器１の動作を説明する
。

防災受信機からの信号線と接続され電源供給を受ける光
電式煙感知器１内の駆動回路部２０は、トランジスタＴ
ｒを約３秒周期で約１００μｓ間ＯＮさせるパルス信号
を、トランジスタＴｒのベースに出力し、発光素子１１
はそれと同期して発光する、発光素子１１の発光量は発
光素子１１を通して流れる電流で決まる０通常使用時は
点検スイッチＳＷ２は開放されているので発光素子１１
を流れる電流は抵抗Ｒ８で決まる電流■１のみである。

そして、今、煙が無いとすると受光素子１２へ入る舵受
光量ＸはＮ　［ＩＩ］となる。従って、検出部１４は感
知量つまり受光量Ｎ　［１，］に応じた出力電圧を比較
回路部１５に出力する。ここで、Ｎ［Ｉ＋］＜ｘＬ≦Ｘ
０ であるので比較回路部１５は蓄積回路部１６に対し非発
報の判断出力を出力する。つまり、第４図に示す蓄積回
路部１６の入力部ａおよび出力部すのタイミングチャー
トにおいて入力部ａの状態はＬｏｗ状態となる。従って
、蓄積回路部１６は蓄積を開始せず蓄積回路部１６の出
力部すはＬｏ１１状態を継続し、サイリスタ１７を非導
通状態に維持する。従って、光電式煙感知器ｌは発報し
ない。

次に、光電式煙感知器１の検煙領域Ｔに煙が侵入し、煙
粒子による散乱光が増加し受光素子１２へ入る舵受光量
Ｘが闇値光量ｘ０を越えたとする。すると、比較回路部
１５は蓄積回路部１６に対し発報の判断出力を出力する
。つまり、第４図に示す蓄積回路部１６の入力部ａおよ
び出力部すのタイミングチャートにおいて入力部ａの状
態は旧ｇｈ状態となる。従って、蓄積回路部１６は蓄積
を開始し、所定の蓄積時間ｔ（一般には約１０秒）以上
連続して入力部ａの状態が旧ｇｈ状態を継続すると、初
めて蓄積回路部１６の出力部すは旧ｇｈ状態となりサイ
リスタ１７を導通状態とする。すると、サイリスタ１７
は信号線接続端子り、Ｃ間に導通電流を流し、光電式煙
感知器１は発報する。

この導通を流を検知した防災受信機（図示せず）は、警
報音や表示装置にて管理者に対して報知する゛。

次に、前述点検機能を用いた光電式煙感知器１の特性テ
スト方法を説明する。通常、点検スイッチＳＷ２は、磁
界の有無で接点が開閉するリードスイッチが用いられ、
ここでは磁界の無い場合接点が開き、磁界の有る場合接
点が閉しるタイプのリードスイッチが用いられる。

そこで、煙の無い状態で、先端に磁石の付いたテスト棒
を点検スイッチＳＷ２がある側の光電式煙感知器１の外
郭表面に近付け、点検スイッチＳＷ２を閉じる。すると
、発光素子１１を流れる電浅は、抵抗Ｒ３を流れる電流
■１と抵抗Ｒ２を流れるｔ流Ｉ２の合計値となり発光量
が増加し、受光素子１２は光量Ｎ［Ｌ、Ｉｚｌ　を受光
する。すると、前述の煙濃度が増し、煙粒子による散乱
光が増加し受光素子１２へ入る舵受光量Ｘが闇値光量Ｘ
０を越えた場合と同様の動作で光電式煙感知器１が発報
するはずであり、発報しなければその光電式煙感知器１
は特性変化をきたし規格より高い煙濃度でなければ発報
しない方向へ規格外れとなっていることになる。このよ
うにして現場にて点検されて規格外れであることが判明
した光電式煙感知器１は修理交換等されて、現場は常に
規格内の光電式煙感知器１のみに保たれ、現場の安全が
維持されるのである。

［発明が解決しようとする課題］ 現場で、蓄積処理機能を有するとともに感知感度の点検
スイッチを有した感知器の経時特性劣化を点検するため
、点検スイッチを点検状態にした場合、蓄積時間ｔを経
過しないとその光電式煙感知器１が発報しない。よって
感知器が規格内か否かがすぐに判明しない。従って、点
検に手間がかかるとともに、場合によっては、すぐに発
報しないため感知器が規格内であるにもかかわらず、そ
れを規格外であると誤認してしまうと言う問題点があっ
た。

本発明は、上記の問題点を改善するために成されたもの
で、その目的とするところは、点検に手間がかからず、
しかも規格内であるにもかかわらずそれを規格外である
と誤認することのない、蓄積処理機能を有するとともに
感知感度の点検スイッチを有した感知器を提供する事に
ある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記の問題点を解決するため、惑知量に応じて
感知出力を出力する検出部と、前記検出部からの恩知出
力が所定のレベル以上のとき出力する比較回路部と、前
記比較回路部から出力が連続して所定時間以上継続した
とき出力する蓄積回路部と、前記蓄積回路部からの出力
で発報信号を出力するスイッチング回路と、感知感度の
点検スイッチを有する感知器において、前記点検スイッ
チが点検状態のとき、前記比較回路部の判断出力を前記
スイッチング回路に直接入力したことを特徴とする。

〔作用〕

上記のように構成したことにより、感知器の点検スイッ
チが点検状態の場合、比較回路部の出力でスイッチング
回路を動作でき、また、通常の使用時には蓄積回路部か
らの出力でスイッチング回路を動作できるのである。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図に基づいて、他の実施
例を第２図に基づいて説明する。

第１図は本発明に係る感知器に相当する光電式煙感知器
１の要部回路ブロック図であり、従来例と異なるのは次
の点である。

点検スイッチＳＷ２が点検状態つまり閉しているときは
、比較回路部１５の出力をスイッチング回路としてのサ
イリスタ１７のゲートに直接入力せしめるスイッチング
素子としての電界効果型トランジスタＰＥＴを、蓄積回
路部１６の入力部ａとサイリスタ１７のゲート間に挿入
したことである。また、逆流防止のダイオードＤを蓄積
回路部１６の出力部すとサイリスタ１７のゲート間に挿
入したこと、および、第５図の発光ｉｔ流制御回路２１
内の抵抗Ｒ１の値を２個の抵抗Ｒ２゜、Ｒ２，に適宜分
割して、抵抗Ｒ２゜の両端電圧を電界効果型トランジス
タＦＥＴへのスイッチング信号入力とじたことである。

従って、防災受信機（図示せず）からの信号線と接続さ
れて電源供給を信号線接続端子り、　　Ｃに受ける光電
式煙感知器１は、通常の使用時は、リードスイッチであ
る点検スイッチＳＷ２は開放されているので、電界効果
型トランジスタＦＥＴへのスイッチング信号入力は無い
ので、電界効果型トランジスタＦＥＴは遮断状態にある
。従って、蓄積回路部１６は従来例で述べたような蓄積
処理をした蓄積回路部１６の出力部すの出力でサイリス
タ１７が動作する。つまり、通常の使用時は蓄積処理機
能を有するのである。

次に、光電式煙感知器１の感知感度を点検するため、煙
の無い状態で先端に磁石の付いたテスト棒を点検スイ・
７チＳ　Ｗ　ｚに近付けると点検スイッチＳＷ２は閉し
、抵抗Ｒ３を流れる電流■１と点検スイッチＳＷ２を流
れる電流Ｉ２の合計値が発光素子１１に流れ、発光素子
１１の発光量が増し受光素子１２の舵受光量ＸはＮ［Ｉ
ｌ、Ｉ２］　　となる。

ところで、 Ｎ　［１＋、Ｉｚｌ　　’、Ｘ□　≧Ｘ０であるので、
比較回路部１５は蓄積回路部１６の入力部ａに発報の判
断出力を出力する。つまり、蓄積回路部１６の入力部ａ
をＨ４ｇｈにする。そして、蓄積回路部１６は蓄積処理
を開始する。しかし、点検スイッチＳ　Ｗ　ｚが閉じる
と同時に電流■２は抵抗Ｒ２゜を流れ電界効果型トラン
ジスタＦＥＴヘスイツチング信号入力を与える（電界効
果型トランジスタＦＥＴのゲート電流は略零なので発光
素子１１を流れる電流には影響を与えない）。従って、
電界効果型トランジスタＦＥＴは導通状態となり、比較
回路部１５の発報の出力は直接サイリスタ１７のゲート
に入力される状態になっている。

従って、比較回路部１５の出力が発報の判断出力Ｈｉｇ
ｈを出力すると同時に、つまり蓄積回路部１６の蓄積処
理が開始されると同時にサイリスタ１７は導通状態とな
るので、蓄積時間りを待たずして光電式煙感知器１は発
報する。つまり、点検スイッチＳＷ２が閉じると同時に
感知感度の点検結果が判明するのである。また、通常の
使用時には蓄積機能が動作するのである。

次に、第２図に基づいて他の実施例を説明する。第２図
は本発明に係る感知器に相当する光電式煙感知器１の要
部回路ブロック図であり、第１図と異なるのは次の点で
ある。

第１図の電界効果型トランジスタＰＥＴの代わりを点検
スイッチＳＷ２で構成したことである。点検スイッチＳ
Ｗ２は連動する２接点Ｓ　Ｏ１＋　　Ｓ　ｏｘを有する
リードスイッチであり、接点Ｓ。Ｉは第５図の発光を流
制御回路２１の点検スイッチＳＷ２と同様の作用をし、
接点ｓｅｔは第１図の電界効果型トランジスタＰＥＴと
同様の作用をしている。第２図では電界効果型トランジ
スタＦＥＴを使用せず、接点Ｓｅｔを用いているので、
電界効果型トランジスタＦＥＴのゲート入力信号を与え
る必要が無いので、第１図のように第５図の抵抗Ｒ２を
抵抗Ｒ２゜と抵抗Ｒ２１とに分割する必要が無い。従っ
て、第５図の抵抗Ｒ２と第２図の抵抗Ｒ２は同じ抵抗値
である。

そして、第２図の場合も、通常の使用時は点検スイッチ
ＳＷ２の両接点ＳＯＩ＋　　Ｓ０１は開放されており、
感知感度の点検時には点検スイッチＳＷ２に磁石を近付
けて、リードスイッチである点検スイッチＳＷ２の両接
点ＳＯ１＋　　ＳＯＸを閉しるのである。

従って、第１図の実施例と同様に、通常の使用時は蓄積
回路部１６はサイリスタ１７に対して有効に動作するが
、感知感度の点検時は比較回路部１５の出力がサイリス
タ１７のゲートに直接入力される状態となっているので
、蓄積時間ｔを待たずして比較回路部１５が発報の判断
出力旧ｇｈを出力すると同時にサイリスタ１７は導通状
態となり、光電式煙感知器１は発報するのである。つま
り、点検スイッチＳＷ２の両接点”０１＋　　ｓｏｚが
閉じると同時に感知感度の点検結果が判明するのである
。

なお、本実施例では光電式煙感知器を以て本発明の説明
をしているが、本発明は光電式煙感知器に限定されるも
のではなく、蓄積処理機能を有するとともに感知感度の
点検スイッチを有する感知器全てに有効であることは言
うまでもない。

〔発明の効果〕

本発明の感知器は上記のように構成されているので、感
知器は通常の使用時は蓄積処理機能が有効であるととも
に、感知感度の点検時には蓄積時間を待たずして、感知
感度の点検結果が直ぐに判明するのである。従って、点
検に手間がかからず、しかも規格内であるにもかかわら
ずそれを規格外である等の誤認をすることのない、蓄積
処理機能を有するとともに感知感度の点検スイッチを有
した感知器を提供できると言う効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る光電式煙感知器の一実施例を示す
回路図、第２図は他の実施例を示す回路図、第３図は光
電式煙感知器の発報閾値受光量を示す図、第４図は蓄積
回路部の入出力関係を示すタイミングチャート、第５回
は従来例としの光電式煙感知器の回路図、第６図は光電
式煙感知器の動作原理図である。 １−感知器、１４−検出部、１５−比較回路部蓄積回路
部、１７ スイッチング回路、 　Ｗ　ｚ 点検スイッチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）感知量に応じて感知出力を出力する検出部と、前
   記検出部からの感知出力が所定のレベル以上のとき出力
   する比較回路部と、前記比較回路部から出力が連続して
   所定時間以上継続したとき出力する蓄積回路部と、前記
   蓄積回路部からの出力で発報信号を出力するスイッチン
   グ回路と、感知感度の点検スイッチを有する感知器にお
   いて、前記点検スイッチが点検状態のとき、前記比較回
   路部の判断出力を前記スイッチング回路に直接入力した
   ことを特徴とする感知器。