JPH06282773A - 火災警報器 - Google Patents

火災警報器

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JPH06282773A
JPH06282773A JP7165993A JP7165993A JPH06282773A JP H06282773 A JPH06282773 A JP H06282773A JP 7165993 A JP7165993 A JP 7165993A JP 7165993 A JP7165993 A JP 7165993A JP H06282773 A JPH06282773 A JP H06282773A
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semiconductor ceramic
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哲夫 星野
Naoki Tobayama
直己 鳥羽山
Hidenobu Ino
秀信 井野
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Daido Denki Kogyo KK
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Abstract

(57)【要約】 〔目的〕 火災時に生ずる発生ガスをとらえて警報を発
する火災警報器を提供する。 〔構成〕 火災時の発生ガスをとらえるガスセンサとな
る第1の半導体セラミック素子1と異常温度をとらえる
サーミスタの第2の半導体セラミック素子2を備え、第
1の半導体セラミック素子1に複数個の比較する基準値
を異にした比較回路3,4,5と立ち上がりチェック回
路8、並びに各比較回路に持続時間チェック回路9,1
0,11を接続し、且つ第2の半導体セラミック素子2
に接続の熱の比較回路6の出力を前記比較回路11に導
き、この第1の半導体セラミック素子1の出力波形振
幅,持続時間と立ち上がり時間、並びに第2の半導体セ
ラミック素子2の出力波形振幅とより火災時の発生ガス
と雑ガスを判別し、警報を発するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は火災初期に発生する
「火災時の発生ガス」(以下、火災ガスという)と異常
温度を検出し警報を発するようにした住宅用の火災警報
器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、火災現象(熱,煙,炎)をとら
えて警報を発する住宅用火災警報器としては、熱式警報
器(定温式,差動式)、煙式警報器(イオン化式,光電
式)、炎式警報器(赤外線式,紫外線式)、複合式警報
器(上記3点のいずれかを組合わせたもの)等が知られ
ている。しかし、近年の住宅建材や住宅用品には化学製
品を利用したものが多く、火災時は煙だけではなく火災
ガス(可燃性ガスやウレタンが燃えたときに発する青酸
ガス等)が発生し易く、この点今までの火災警報器機構
では対処し得なくなっている。即ち、火災初期にあっ
て、燻焼状態や初期有炎時には可燃性ガスや青酸ガス等
の火災ガスが発生する。この場合、例えば従来知られて
いるガス検出器としては、都市ガス,プロパンガスを検
出するガスセンサがあるが、このガスセンサが即火災時
に発生する火災ガスまで検出するわけでもない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】即ち、火災時に発生す
る火災ガスと所謂雑ガス(殺虫スプレーガス,料理時に
発生するアルコール,タバコの煙等)とは別である。ま
た、煙感知の警報器であっても煙の濃度が薄い火災初期
の火災ガスの検出には不向きである。尚、従来のガス検
出器では台所にあって料理時に発生するアルコールとか
殺虫スプレーの散布等の如き一過性のガスでも作動した
り、煙式警報器にあってはタバコの煙の立ち上ぼりでも
感知することがあり、所謂誤警報が鳴ることが多々あっ
た。
【0004】本発明は上記実情に鑑み、ガスセンサと熱
センサとなる二つの半導体セラミック素子を組合わせ、
ガス用半導体セラミック素子の出力を異なる基準値をも
つ複数個の比較回路で段階的に比較し且つ持続時間等を
みて、雑ガスと火災ガスを見分けるようにし、前記課題
を解決する住宅用の火災警報器を提供することを目的と
したものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、火災時の発生
ガスをとらえるガスセンサとなる第1の半導体セラミッ
ク素子と異常な温度上昇をとらえるサーミスタとなる第
2の半導体セラミック素子を備え、前記第1の半導体セ
ラミック素子の出力を複数個の比較する基準値を異にし
た比較回路に導くと共に、この第1の半導体セラミック
素子の出力波形振幅,持続時間と立ち上がり時間、並び
に第2の半導体セラミック素子の出力波形振幅とより火
災ガスと雑ガスを判別し、火災時の発生ガスの検出のみ
警報を発するようにしたものである。
【0006】
【作用】上記のように、火災ガスの濃度上昇により電気
伝導度が増す特性をもつ第1の半導体セラミック素子の
出力を複数個の基準値を異にした比較回路に導き、出力
波形振幅を比較しているが、この場合第1の半導体セラ
ミック素子は周囲温度によっても電気伝導度が変化する
ため、複数個の基準値を異にした比較回路は第2の半導
体セラミック素子の出力を利用して補正している。持続
時間チェック回路で所定の設定時間をみて一過性の立ち
上がりかを判定し(出力波形振幅)、この出力を出力回
路に導くことで、殺虫剤スプレー,料理時のアルコー
ル,タバコの煙等の所謂雑ガスか火災ガスかを判別し、
火災ガスでは警報を発し、雑ガスでは警報を発しにくく
したものである。
【0007】
【実施例】以下、本発明を実施例の図面に基づいて説明
すれば、次の通りである。
【0008】図1において、1は火災初期の燻焼状態や
初期の有炎時に発生する火災ガス(可燃性ガスや青酸ガ
ス)に反応する第1の半導体セラミック素子で、該第1
の半導体セラミック素子1にこの出力1aを導く比較基
準値を異にする3個の比較回路3と比較回路4と比較回
路5を並列接続すと共に立ち上がりチェック回路8も接
続し、且つ前記比較回路3と比較回路4と比較回路5に
は夫々持続時間チェック回路9,10,11を接続す
る。2は異常な温度上昇で反応する第2の半導体セラミ
ック素子で、該第2の半導体セラミック素子2に熱の比
較回路6と熱の比較回路7を接続し、このうち熱の比較
回路6と前記比較回路5の持続時間チェック回路11の
後には、この各出力6aと出力11aを導く2入力AN
D回路12を接続し、該2入力AND回路12の出力1
2aと前記持続時間チェック回路9,10の出力9a,
10aとを3入力OR回路13に導く接続とし、該3入
力OR回路13に、この出力13aと前記立ち上がりチ
ェック回路8に接続したNOT回路14を経て出た出力
14aとを導く2入力AND回路15を接続する。16
は前記2入力AND回路15の出力15aと第2の半導
体セラミック素子2の比較回路7の出力7aを導く2入
力OR回路で、該2入力OR回路16に、この出力16
aを導き警報を発する出力回路17を接続し、これら全
体の構成にて住宅用火災警報器となる。
【0009】この場合、第1の半導体セラミック素子1
は図2に示すように火災ガスの濃度上昇とともに電気伝
導度が増加する特性をもっている。一方、第2の半導体
セラミック素子2は図3に示すように温度上昇とともに
電気伝導度が増加する特性をもっている。
【0010】次に、複数個の比較回路3,4,5の基準
値と立ち上がりチェック回路8の基準値並びに第1の半
導体セラミック素子1の出力1aとの関係は図4のよう
になる。
【0011】第1の半導体セラミック素子1は周囲温度
によっても電気伝導度が変化する。その傾向は温度が高
くなるほど電気伝導度が増加する特性をもっており、こ
の半導体セラミック素子1へ図5(a)のように直列に
固定抵抗Rを接続すると図5(b)のような特性とな
る。ここで、Eは回路電圧である。
【0012】よって、比較回路の基準値と立ち上がりチ
ェック回路の基準値を一定にしてしまうと、周囲温度が
低いときは火災ガス検出感度がにぶく、周囲温度が高い
ときは火災ガス検出感度が高い傾向を示す。従って、こ
の傾向を防ぐために、温度を検出している第2の半導体
セラミック素子2の出力を利用して比較回路3,5と立
ち上がりチェック回路8の基準値が第1の半導体セラミ
ック素子1の出力1aと周囲温度が変化しても、ほぼ平
行になるように補正している。
【0013】一方、比較回路4の基準値は、第1の半導
体セラミック素子1の温度依存性を考慮に入れず、一定
値にしている。
【0014】次に、各比較回路と持続時間チェック回路
の役目について説明すると、以下のようになる。
【0015】比較回路3と持続時間チェック回路9は周
囲温度が我々の暮らす環境内(図4のT1 以下)で、徐
々に広がる火災ガスをとらえる回路である。
【0016】比較回路4と持続時間チェック回路10は
周囲温度が我々の暮らす環境内(図4のT1 以下)で、
急激に広がる火災ガスをとらえる回路でる。
【0017】比較回路5と持続時間チェック回路11並
びに比較回路6は周囲温度が我々の暮らす環境外(図4
のT1 を越えるところ)で、火災ガスをとらえる回路で
ある。
【0018】立ち上がりチェック回路8の基準値は比較
回路3の基準値と比較回路5の基準値の中間値で、この
三つの基準値のいずれか二つの基準値間を立ち上がりチ
ェック回路8で定めた時間内に出力1aが上昇すれば雑
ガスとみなし、出力8aを出力し、火災ガス検出回路を
一定時間遮断するようにしている。
【0019】ここで、温度補正している基準値の関係
は、比較回路5の基準値<立ち上がりチェック回路8も
基準値<比較回路3の基準値である。また、持続時間チ
ェック回路の設定時間の関係は、持続時間チェック回路
11の設定時間<持続時間チェック回路10の設定時間
<持続時間チェック回路9の設定時間である。
【0020】なお、実規模実験に基づいた第1の半導体
セラミック素子1の出力の傾向を示せば図6のようにな
る。ここで、殺虫剤スプレー,料理時のアルコールの気
化ガスとか石油ストーブ点火時,ガス湯沸かし器点火時
などの点火時の不完全燃焼ガスなどの雑ガスでは、一過
性で急激な立ち上がりとなり、ポリエステル,ウレタン
綿等のクッションが燃え出すときに発する火災ガスの特
性とは区別し得ることが判る。
【0021】いま、室温が我々の暮らす環境下(図4の
T1 以下)で、火災ガスが徐々に広がり第1の半導体セ
ラミック素子1の出力1aが比較回路3の所定の基準値
(設定値)を越えると出力3aが出力され、持続時間チ
ェック回路9の設定時間以上、出力3aが出ていると出
力9aを出力し、OR回路13からAND回路15とO
R回路16を経て出力16aが出力される。そして、出
力回路17に入力され内蔵のブザー(図示せず)等で警
報を発する。
【0022】次に、室温が我々の暮らす環境下(図4の
T1 以下)で、火災ガスの広がりが早い場合、比較回路
3,4,5とも出力がある。しかし、比較回路5は出力
5aがあっても、温度上昇を伴なわないため比較回路6
の出力6aがなく、警報まで至らない。比較回路3は出
力3aがあっても持続時間チェック回路9の設定時間が
持続時間チェック回路10の設定時間より長いため警報
まで遅れをきたす。このように、火災ガスの広がりが早
い場合の検出を行うのが比較回路4である。先ず、第1
の半導体セラミック素子1の出力1aの出力波形振幅が
比較回路4の所定の基準値を越えると出力4aが出力さ
れ、持続時間チェック回路10の設定時間以上に出力4
aが出ていると出力10aを出力してOR回路13,A
ND回路15,OR回路16に導き、該OR回路16の
出力16aが出力して出力回路17に入力され警報を発
する。
【0023】また、火災ガスが発生し、且つ室温が我々
の暮らす環境下(図4のT1 以下を越えるところ)のと
き、第1の半導体セラミック素子1の出力1aが比較回
路5の基準値を越えて出力5aが出力され、持続時間チ
ェック回路11の設定時間以上に出力5aが出ていると
出力11aが出力される。しかも、第2の半導体セラミ
ック素子2の出力2aが比較回路6の基準値を越え出力
6aが出力し、該出力6aと前記出力11aが同時に存
在するため、2入力のAND回路12の出力12aが出
力され、更に3入力OR回路13,2入力AND回路1
5,2入力OR回路16と順次経由して出た出力16a
が出力回路17に入力され警報を発する。
【0024】ここで、この検出回路18(図1に示す点
線内となる第1の半導体セラミック素子1,比較回路
3,比較回路4,比較回路5,熱の比較回路6,持続時
間チェック回路9,持続時間チェック回路10,持続時
間チェック回路11,AND回路12,OR回路13)
は、火災ガス検出回路である。
【0025】次に、例えば天ぷら油にコンロの火が引火
した時のように、炎が発生して急激に温度上昇が起こる
と、第2の半導体セラミック素子2の出力2aが出力さ
れ、熱の比較回路7の基準値を越えると出力7aが出力
され、2入力OR回路16に直接導かれ、該OR回路1
6を経由して出力16aが出力され、そして出力回路1
7で警報を発する。
【0026】また、殺虫剤スプレーガス,料理の際に発
生するアルコールの気化ガス,石油ストーブやガス湯沸
かし器を点火したときの不完全燃焼ガスなどとなる雑ガ
スでは、第1の半導体セラミック素子1の出力1aが図
6に示したように急激に立ち上がるが、この急激な立ち
上がり時間と振幅を立ち上がりチェック回路8でとら
え、この第1の半導体セラミック素子1の出力1aが比
較回路3の基準値以下になるまで火災ガス検出回路18
の出力13aをNOT回路14を経て止めるため、誤警
報を無くすようになる。このときでも、温度上昇により
第2の半導体セラミック素子2の出力2aが比較回路7
の基準値を越え出力7aが出力されると、OR回路16
を経由して出力16aが出力され出力回路17で警報を
発するようになる。
【0027】また、タバコの煙,魚を焼く煙,線香の
煙,蚊取線香の煙などの雑ガスは図6に示すように火災
ガスに比べると出力が低いため各比較回路3,4,5に
出力は生じない。また、一過性の高濃度な煙は各持続時
間チェック回路9,10,11で所定の継続時間を見る
ことで、急激に下がるものは取り除き、雑ガスによる誤
警報を招かない。即ち、第1の半導体セラミック素子1
の出力カーブの状態によって雑ガスであるか火災ガスで
あるかを先ず見極める。
【0028】
【発明の効果】上述のように、本発明の火災警報器はガ
スセンサ(第1)となる半導体セラミック素子と熱セン
サ(第2)となる半導体セラミック素子を組合わせ、且
つ第1の半導体セラミック素子に比較基準値を異にした
複数個の比較回路と持続時間を異にした持続時間チェッ
ク回路を備え、段階的に出力波形振幅と持続時間と立ち
上がり時間、並びに第2の半導体セラミック素子の出力
波形振幅によりガスセンサの温度依存性を補正した比較
回路の基準値で、火災ガスと雑ガスを判別することがで
き、火災初期や燻焼状態や初期有炎時に発生する火災ガ
スの段階で雑ガスであるかを見極めことができ、非火災
報を招かない確実な警報を発することができ、火災の早
期発見ができる。勿論、天ぷら油に引火した時にような
急激な炎,熱を伴なう火災のときは優先して警報を発す
ることもできる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す火災警報器のブロック図
である。
【図2】同第1の半導体セラミック素子の特性図であ
る。
【図3】同第2の半導体セラミック素子の特性図である
である。
【図4】火災時の発生ガス検出回路のガスセンサ出力と
比較回路基準値の温度特性図である。
【図5】第1の半導体セラミック素子の出力を示す説明
図であり、(a)は出力回路、(b)は出力特性図を示
す。
【図6】雑ガスと火災ガスの出力変化を示す説明図であ
る。
【符号の説明】
1 第1の半導体セラミック素子 2 第2の半導体セラミック素子 3 比較回路 4 比較回路 5 比較回路 6 熱の比較回路 7 熱の比較回路 8 立ち上がりチェック回路 9 持続時間チェック回路 10 持続時間チェック回路 11 持続時間チェック回路 12 AND回路 13 OR回路 14 NOT回路 15 AND回路 16 OR回路 17 出力回路 18 火災ガス検出回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 火災時の発生ガスをとらえるガスセンサ
    となる第1の半導体セラミック素子と異常な温度上昇を
    とらえるサーミスタとなる第2の半導体セラミック素子
    を備え、前記第1の半導体セラミック素子の出力を複数
    個の比較する基準値を異にした比較回路に導くと共に、
    この第1の半導体セラミック素子の出力波形振幅,持続
    時間と立ち上がり時間、並びに第2の半導体セラミック
    素子の出力波形振幅とより火災時の発生ガスと雑ガスを
    判別し、火災時の発生ガスの検出のみ警報を発すること
    を特徴とした火災警報器。
JP5071659A 1993-03-30 1993-03-30 火災警報器 Expired - Lifetime JP2624230B2 (ja)

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