(57)【要約】【課題】住宅用警報器の制御部を、電源電池よりも低い電圧で作動させ、かつ消費電力を抑えることを課題とする。【解決手段】火災発生を検知する検知部１１と、警報音を鳴動させる警報出力部１４と、検知部１１と、警報出力部１４とを制御する制御部１５と、装置１に第１の電源を供給する電源電池１６と、第１の電源を降圧して、第２の電源として制御部１５に供給させるコンバータ１７とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
火災発生を検知する検知部と、
警報音を鳴動させる警報出力部と、
前記検知部と、前記警報出力部とを制御する制御部と、
装置に第１の電源を供給する電源電池と、
前記第１の電源を降圧して、第２の電源として前記制御部に供給させるコンバータとを備えた住宅用火災警報器。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１の電源と、前記第２の電源とのいずれか一方を選択して、前記制御部に供給する電源選択手段を更に備えた住宅用火災警報器。
【請求項３】
請求項２において、
前記電源選択手段は、前記警報出力部が作動している間は、前記第１の電源を、前記制御部に供給することを特徴とした住宅用火災警報器。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記第１の電源の電圧レベルが所定の基準値より低下したか否かを判別する判別手段と、
前記判別手段によって、前記第１の電源の電圧レベルが前記所定の基準値より低下したことを検出したときには、前記電源電池を電気的に遮断する過放電防止手段とを更に備えた住宅用火災警報器。
【請求項５】
請求項２または３において、
前記第１の電源の電圧レベルが第１の基準値より低下したか否かを判別する第１の判別手段を更に備え、
前記電源選択手段は、前記第１の判別手段によって、前記第１の電源の電圧レベルが前記第１の基準値より低下したことを検出したときには、前記第１の電源を、前記制御部に供給することを特徴とした住宅用火災警報器。
【請求項６】
請求項５において、
前記第１の電源の電圧レベルが、前記第１の基準値よりも低い第２の基準値より低下したか否かを判別する第２の判別手段と、
前記第２の判別手段によって、前記第１の電源の電圧レベルが前記第２の基準値を下回ったことを検出したときには、前記電源電池を電気的に遮断する過放電防止手段とを更に備えた住宅用火災警報器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、住宅の壁面あるいは天井面に設置される火災警報器の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、住宅用警報器として、電池を電源として作動するものが市販されている。そのような火災警報器では、消費電力を抑えて電源電池の寿命を延ばすことが極めて重要である。
【０００３】
住宅用警報器の消費電力を抑えるための技術は多数提案されているが、例えば、次の特許文献１には、光電式煙感知器において、煙による散乱光が検出された回数が所定値以上になると、発光間隔を短縮する構成とし、常時は発光間隔を長く設定しておくことにより、消費電力を節約することが記載されている。
【０００４】
また、特許文献２には、光電式ほこりセンサ装置において、ＬＥＤの駆動時間から極短い時間後にマイコンに出力された信号の出力レベルが、事前に設定されている出力レベルの値以下になっている場合には、ＬＥＤを駆動する電流を遮断して、パルス信号のパルス幅を、ＭＡＸと定めたパルス幅よりも小さくする構成とし、異物の検出がない場合のＬＥＤの駆動電力を低減することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平05-073785号公報
【特許文献２】特開2005-214835号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、住宅用警報器は、その制御部として、ＣＰＵやタイマ回路等を集積したマイコンを用いることが多いが、このような装置向けのマイコンには、低消費電力を達成するために低電圧で作動するものがある。しかしながら、住宅用警報器の電源となる電池の出力電圧が、低電圧タイプのマイコンの仕様に比べて高過ぎると、消費電力を抑えることができないという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、住宅用警報器の制御部を、電源電池よりも低い電圧で作動させ、、かつ消費電力を抑えることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による住宅用火災警報器は、火災発生を検知する検知部と、警報音を鳴動させる警報出力部と、前記検知部と、前記警報出力部とを制御する制御部と、装置に第１の電源を供給する電源電池と、前記第１の電源を降圧して、第２の電源として前記制御部に供給させるコンバータとを備える。
【０００９】
上記構成において、前記第１の電源と、前記第２の電源とのいずれか一方を選択して、前記制御部に供給する電源選択手段を更に備えてもよい。
【００１０】
前記電源選択手段は、前記警報出力部が作動している間は、前記第１の電源を、前記制御部に供給してもよい。
【００１１】
また、前記第１の電源の電圧レベルが所定の基準値より低下したか否かを判別する判別手段と、前記判別手段によって、前記第１の電源の電圧レベルが前記所定の基準値より低下したことを検出したときには、前記電源電池を電気的に遮断する過放電防止手段とを更に備えた住宅用火災警報器。
【００１２】
また、前記第１の電源の電圧レベルが第１の基準値より低下したか否かを判別する第１の判別手段を更に備え、前記電源選択手段は、前記第１の判別手段によって、前記第１の電源の電圧レベルが前記第１の基準値より低下したことを検出したときには、前記第１の電源を、前記制御部に供給してもよい。
【００１３】
また、第１の電源の電圧レベルが、前記第１の基準値よりも低い第２の基準値より低下したか否かを判別する第２の判別手段と、前記第２の判別手段によって、前記第１の電源の電圧レベルが前記第２の基準値より低下したことを検出したときには、前記電源電池を電気的に遮断する過放電防止手段とを更に備えてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、コンバータによって、電源電池が出力する第１の電源を降圧して、第２の電源として制御部に供給する構成としているので、制御部を低電圧で作動させることができ、低消費電力になる。なお、制御部以外の各部は、電源電池が出力する第１の電源によって作動させることが望ましい。
【００１５】
第１の電源と、第２の電源とのいずれか一方を選択して、制御部に供給する電源選択手段を備えた構成では、装置の作動状態、あるいは電池の消耗状態等に応じて、制御部に第１の電源を供給することで、制御部の誤動作が防止できる。
【００１６】
電源選択手段は、警報出力部が作動している間は、第１の電源を、制御部に供給する構成では、特に消費電力が大きい警報出力部の作動時、すなわち警報音の鳴動時にも、制御部の誤動作が確実に防止できる。
【００１７】
第１の電源の電圧レベルが所定の基準値より低下したか否かを判別する判別手段と、判別手段によって、第１の電源の電圧レベルが所定の基準値より低下したことを検出したときには、電源電池を電気的に遮断する過放電防止手段とを更に備えた構成では、電源電池の過放電による液漏れや損傷が防止できる。
【００１８】
また、第１の電源の電圧レベルと、第１の基準値とを比較する第１の判別手段を備え、電源選択手段は、第１の判別手段によって、第１の電源の電圧レベルが第１の基準値より低下したことを検出したときには、第１の電源を、制御部に供給する構成では、電池の消耗によって、第２の電源の電圧レベルが低下し過ぎている場合に、制御部に第１の電源を供給することで、制御部の誤動作が確実に防止できる。
【００１９】
そして、第１の電源の電圧レベルと、第１の基準値よりも低い第２の基準値とを比較する第２の判別手段と、第２の判別手段によって、第１の電源の電圧レベルが第２の基準値より低下したことを検出したときには、電源電池を電気的に遮断する過放電防止手段とを更に備えた構成では、電源電池の過放電による液漏れや損傷が防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】は、実施例の基本構成を示したブロック図である。
【図２】は、実施例の外観を示した斜視図である。
【図３】は、変形例の基本構成を示したブロック図である。
【図４】は、他の変形例の基本構成を示したブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
実施例は、電源電池によって作動し、光によって煙粒子を検出する煙式警報器であって、住宅の壁面、あるいは天井面に設置される。しかしながら、本発明は、火災の熱を検出する熱式警報器にも適用できる。また、ガス漏れ警報器等にも適用できる。
【００２２】
図１に示しているように、火災警報器１は、発光ダイオード等の発光素子１１ａ、およびホトダイオード等の受光素子１１ｂからなる検知部１１と、発光素子１１ａを駆動する発光素子駆動回路１２と、スピーカ１３を有し火災発生時に警報音を鳴動させる警報出力部１４と、マイコン等からなる制御部１５と、電源電池１６と、電源電池１６が出力する第１の電源を降圧して、第２の電源として出力するＤＣＤＣコンバータ１７と、警報停止操作等を受け付ける操作部１８と、装置の作動状態を示す表示ランプ１９とを備えている。
【００２３】
検知部１１は、空気の流通を許容しつつ、外光を遮断するラビリンス（不図示）の内側に発光素子１１ａと受光素子１１ｂとを適宜配置した構造で、防虫、保護カバー１１ｃによって覆われた状態で、本体カバー１ａから突出して設けられている。煙粒子の検出は、発光素子１１ａから、ラビリンス内部の検知領域に向かって光を照射して、煙粒子による反射光を受光素子１１ｂによって光電変換し、検知信号として出力することによってなされる。
【００２４】
本体カバー１ａには、検知部１１の他、操作部１８を構成する押しボタン１８ａ、表示ランプ１９、スピーカ１３のための通音孔１３ａ等が設けられ、引紐１８ｂは、押しボタン１８ａと連動するようになっている。また、本体カバー１ａの内部には、発光素子駆動回路１２、警報出力部１４、制御部１５等を実装した基板（不図示）と、スピーカ１３と、電源電池１６とが収容されている。
【００２５】
次いで、実施例の基本動作を説明する。制御部１５は、検知部１１を作動させる監視モードと、検知部１１を停止させる待機モードとを所定の周期で繰り返し実行する。例えば、監視モードは１秒間、待機モードは１１９秒間という設定でもよい。
【００２６】
監視モードでは、発光素子１１ａを所定回数点灯させ、そのときに受光素子１１ｂが出力する検知信号のレベルを閾値と比較する。そして、検知信号のレベルが閾値を越えた回数等に基づいて火災が発生したか否かを判断し、火災発生と判断した場合には、警報出力部１４を作動させて、火災警報を鳴動開始させ、更に、表示ランプ１９を点灯状態にする。火災警報の鳴動、表示ランプ１９の点灯状態は、操作部１８で警報停止操作がなされるまで継続させる。
【００２７】
一方、火災発生と判断しなかった場合は、待機モードに移行して、所定時間待機することで消費電力を抑える。このような用途向けのマイコンには、回路の大部分を停止させて省電力となるスタンバイ機能が用意されている。待機モード中は、制御部１５を構成するマイコンをスタンバイ状態にするとよい。このスタンバイ状態は、通常、タイマ割り込み等によって解除できる。
【００２８】
実施例では、電源電池１６の出力である第１の電源と、この第１の電源をＤＣＤＣコンバータ１７で降圧させた第２の電源とを用意している。例えば、第２の電源は、電源電池１６の規格上の出力電圧が３Ｖであれば、２．１Ｖ等に設定される。ここで、発光素子駆動回路１２、および制御部１５は２Ｖ未満でも作動可能であると想定している。
【００２９】
本発明の構成において、発光素子駆動回路１２、および制御部１５を流れる電流を考察すると、これらの回路に流れる電流は、そこに加えられる電源電圧に対して正の相関関係を有する。すなわち、電源電圧が高い程、電流は増大する。ここで、ＤＣＤＣコンバータ１７の効率をη、電源電池１６からＤＣＤＣコンバータ１７に流れる電流をＩｖ、ＤＣＤＣコンバータ１７から発光素子駆動回路１２、および制御部１５に流れる電流をＩｏｐとおけば、
Ｉｖ＝Ｌｏｐ×２．１／３×１／η
という関係式が成立するが、η＞０．７であれば、ＩｖはＩｏｐよりも小さくなる。このように、本発明では、ＤＣＤＣコンバータ１７によって、電源電池１６が出力する第１の電源を降圧して、第２の電源として制御部１５に供給する構成としているので、制御部１５を低電圧で作動させることができ、低消費電力になる。
【００３０】
図３の変形例は、上記実施例に、第１の電源と、第２の電源とのいずれか一方を選択して、発光素子駆動回路１２、および制御部１５に供給する電源選択手段２０を更に備えた構成としている。電源選択手段２０は、スイッチ素子、あるいはリレー等で構成できる。図１の例と共通した構成要素には、同一の参照符号を付けて、説明を省略する。なお、この例の基本動作は、図１の例と同様である。
【００３１】
このような構成とすれば、装置の作動状態、あるいは電源電池１６の消耗状態等に応じて、制御部１５に第１の電源を供給することで、電圧不足による制御部１５の誤動作が防止できる。
【００３２】
電源選択手段２０は、警報出力部１４が作動している間は、第１の電源を、発光素子駆動回路１２、および制御部１５に供給してもよい。このようにすれば、消費電力が特に大きい警報出力部１４の作動時、すなわち警報音の鳴動時にも、制御部１５の誤動作が確実に防止できる。
【００３３】
なお、電源選択手段２０が、第１の電源を、発光素子駆動回路１２、および制御部１５に供給している間は、ＤＣＤＣコンバータ１７を停止させることが、低消費電力の観点から、より望ましい。
【００３４】
また、第１の電源の電圧レベル、すなわち電源電池１６の出力電圧が第１の基準値より低下したか否かを判別する第１の判別手段２１を備え、電源選択手段２０は、第１の判別手段２１によって、第１の電源の電圧レベルが第１の基準値より低下したことを検出したときには、第１の電源を選択して制御部１５に供給する構成としてもよい。このようにすれば、電源電池１６の消耗によって、第２の電源の電圧レベルが低下し過ぎている場合には、制御部１５に第１の電源が供給されることになるので、制御部１５の誤動作を確実に防止できる。
【００３５】
あるいは、第１の電源の電圧レベルと、第２の電源の電圧レベルとを比較して、その差が所定値よりも小さい場合は、電源選択手段２０は、第１の電源を、制御部１５に供給し、その間は、ＤＣＤＣコンバータ１７を停止させてもよい。これは、ＤＣＤＣコンバータ１７の入出力間で電圧レベルの差が小さくなると、ＤＣＤＣコンバータ１７の効率が１よりも小さいために、電源電池１６から電流が余計に流れてしまうことを防止するためである。
【００３６】
図４の変形例は、図３の例を改良したもので、第１の電源の電圧レベルが、第１の基準値よりも低い第２の基準値より低下したか否かを判別する第２の判別手段２２と、第２の判別手段２２によって、第１の電源の電圧レベルが第２の基準値より低下したことを検出したときには、電源電池１６を電気的に遮断する過放電防止手段２３とを更に備えている。過放電防止手段２３は、スイッチ素子、あるいはリレー等で構成できる。図３の例と共通した構成要素には、同一の参照符号を付けて、説明を省略する。
【００３７】
このような構成とすれば、電源電池１６の過放電による液漏れや損傷が防止できる。なお、この例の基本動作は、図１の例と同様である。なお、図１の例に、第１の電源の電圧レベルが所定の基準値より低下したか否かを判別する判別手段２２と、判別手段２２によって、第１の電源の電圧レベルが所定の基準値より低下したことを検出したときには、電源電池１６を電気的に遮断する過放電防止手段２３とを更に備えた構成としてもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１      火災警報器
１１    検知部
１４    警報出力部
１５    制御部
１６    電源電池
１７    コンバータ
２０    電源選択手段
２１    第１の判別手段
２２    第２の判別手段
２３    過放電防止手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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