(57)【要約】【課題】面倒な操作することなく、電源を連続してオン、オフさせるだけで検知素子の短絡、断線などの異常の有無が判別できるガス漏れ警報器、火災感知器、複合感知器を提供する。【解決手段】自動試験機能を備えたガス漏れ警報器は、電源のオン、オフを検知する電源監視手段と、ガス検知素子に接続された濃度検出素子に対して、試験検出素子を並列に付加接続する通常監視モードと、その接続を遮断する試験モードとに切替え動作が可能なガス検知試験回路と、通常監視モード時には、ガス漏れを判別する一方、試験モード時には、ガス検知素子の断線、短絡などの異常を判別する信号処理／判別処理手段と、ガス漏れ、試験結果に応じて警報音を出力する警報出力回路とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源の投入後、所定時間内で電源の投入、遮断が所定回数繰り返されたときに、試験モードを実行させる電源監視手段と、
ガス検知素子に接続された濃度検出素子に対して、試験検出素子を並列に付加接続する通常監視モードと、その接続を遮断する試験モードとに切替え動作が可能なガス検知試験回路と、
通常監視モード時には、上記ガス検知試験回路の試験検出素子に生じる検出電圧を、予め設定したガス漏れ基準値と比較して、ガス漏れを判別する一方、試験モード時には、上記ガス検知試験回路の試験検出素子に生じる検出電圧を、予め設定した試験基準値と比較して、ガス検知素子の断線、短絡などの異常を判別する信号／判別処理手段と、
上記試験モードの判別結果に応じて異なる警報出力信号を出力する警報出力回路とを備えた自動試験機能を備えたガス漏れ警報器。
【請求項２】
請求項１において、
表示部を更に備えており、
上記試験基準値は、ガス検知素子のヒータの短絡、断線、検出回路の経路断線を判別するための第１の基準値と、ガス検出素子の巻線間短絡を判別するための第２の基準値とで構成されており、
上記信号／判別処理手段は、これらの第１、第２の基準値に基づいて上記表示部に試験モードの判別結果を表示するように構成された、ガス漏れ警報器。
【請求項３】
請求項１または２において、
上記警報出力回路は、上記第１、第２の基準値に基づく、判別結果に応じて、報知音を変化させる構成にしている、ガス漏れ警報器。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、
上記ガス検知素子は、大気中における都市ガス、ＬＰガスなどの可燃性ガス濃度を検出するものである自動試験機能を備えたガス漏れ警報器。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれかにおいて、
上記ガス検知素子は、大気中におけるＣＯガス濃度を検出するものであり、
ガス検知素子を加熱制御するためのヒータ駆動回路を備え、
上記信号／判別処理手段は、通常監視モードにおいては、上記ヒータ駆動回路を作動させて、雑ガスを除去させた後、所定の温度まで冷却保持した後に、上記検知試験回路の試験検出素子に生じる検出電圧を、予め設定した上記ガス漏れ基準値と比較して、ガス漏れを判別する一方、試験モードにおいては、ガス検知試験回路の試験検出素子に生じる検出電圧を、上記試験基準値と比較判別して、ガス検知素子の異常を判別する構成にしている、自動試験機能を備えたガス漏れ警報器。
【請求項６】
電源の投入後、所定時間内でオン、オフが所定回数繰り返されたときに、試験モードを実行させる電源監視手段と、
温度検知素子に試験検出素子を接続した温度検知試験回路と、
通常の監視モードにおいては、温度検知試験回路の試験検出素子あるいは温度検知素子に生じる検出電圧を、予め設定した火災基準値と比較して、火災の発生、温度検知素子の断線、短絡を判別する信号／判別処理手段と、
上記試験モードの判別結果に応じて異なる警報出力信号を出力する警報出力回路とを備えた自動試験機能を備えた火災感知器。
【請求項７】
請求項６において、
上記温度検知試験回路は、温度検出素子に抵抗値の異なる複数の試験検出素子を選択的に切替え接続できる構成とされており、
上記信号／判別処理手段は、上記温度検知素子に接続される試験検出素子を、環境温度に応じて自動的に切替えるようにしている、自動試験機能を備えた火災感知器。
【請求項８】
請求項６または７において、
上記試験動作の結果を表示する表示部を更に備えている、
自動試験機能を備えた火災感知器。
【請求項９】
請求項１に記載のガス検知試験回路と、
請求項６に記載の温度検知試験回路と、
ガス漏れ／火災試験選択スイッチと、
警報出力回路と、
信号／判別処理手段とを備え、
上記信号／判別処理手段は、上記ガス漏れ／火災試験選択スイッチによって、ガス漏れ試験モード、火災試験モードに切替操作して、上記ガス検知試験回路による試験動作と、上記温度検知試験回路による試験動作とを実行できるようにした複合感知器。
【請求項１０】
請求項１に記載のガス検知試験回路と、
請求項６に記載の温度検知試験回路と、
ガス漏れ／火災試験選択スイッチと、
警報出力回路と、
信号／判別処理手段とを備え、
上記信号／判別処理手段は、上記ガス検知試験回路による試験動作と、上記温度検知試験回路による試験動作とを、予め準備された試験シーケンスに従って順次実行できるようにした複合感知器。
【請求項１１】
請求項９または１０において、
上記警報出力回路は、試験動作の結果に応じて報知音を変化させるようにしている、
複合感知器。
【請求項１２】
請求項９〜１１のいずれかにおいて、
上記試験動作の結果を表示する表示部を更に備えている、
複合感知器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス漏れ、火災感知器、これを一体的に組み込んだ複合感知器の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガス漏れ警報器としては、特許文献１に示すものが従来より広く使用されている。
【０００３】
この種のガス漏れ警報器では、その動作確認テストを定期的に行うことが義務付けられており、従来のテスト方法としては、図１０に示すようなものがある。
【０００４】
すなわち、図１０（ａ）では、警報器１００に、ライター型テストガスＧによりブタンガスをガス検知回路に向けて拭きかけ、ガス検知回路の検知素子にブタンガスを付着させ、警報器１００の内部に設けた警報出力回路を作動させている。
【０００５】
また、図１０（ｂ）では、警報器１００に、点検治具２００を取り付けてテストをしている。点検治具２００は、支持棒Ｂに、メタンガス、水素ガス、ＣＯガスなどを詰め込んだガスボンベＧと、ガスボンベＧ´から排出されるガスを通すチューブＴと、警報器１００に接触させるアタッチメントＡとを備えている。
【０００６】
ガスベンベＧから排出されたガスは、チューブＴを通って警報器１００のガス検知回路に向けて吹きかけられ、それが検知素子により検知され警報出力回路を作動させる。なお、アタッチメントＡがあるので、チューブＴからのガスが外部に漏れることはない。
【０００７】
更に、図１０（ｃ）は、火災検知機能付ガス漏れ警報器のテスト方法を示しており、温度検知回路１１１にドライヤーＤの熱を吹きかけて動作テストをしている。
【０００８】
【特許文献】
特開平７−２９６２７８号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のガス漏れ警報器では、以下のような問題がある。
【００１０】
すなわち、図１０（ａ）に示すような方法では、ブタンガスが検知素子に付着するので、警報復旧のためには付着したガスを焼却して除去する必要があり、面倒であった。
【００１１】
また、警報器１００は、通常、電源投入後は、誤報防止のための誤報防止時間（３０秒〜３分）を設けており、その誤報防止時間の間に、検知素子に付着したガスを焼却してからガス検出を行っている。そのため、テストに要する時間がかかっており、迅速なテストが望まれていた。
【００１２】
また、図１０（ｂ）に示すようなテスト方法では、ガスの分子量が小さいため、先述したようなガスの付着はないが、メタンガスや水素ガスは発火しやすく、またＣＯガスは有毒であるため、危険度が高く、管理も面倒であり、有資格者の作業者を必要とするなどのコスト高の原因となっていた。
【００１３】
図１０（ｃ）に示すようなテスト方法をとる場合、ドライヤーＤを持ち歩くことや、天井などに取り付けられた警報器１００までドライヤーＤを引き回すことは、作業者の大きな負担となっていた。
【００１４】
本発明は、上記問題を解決するために提案され、コストがかからず、簡単、スピーディーに、検知素子の異常と、警報器の動作テストを行うことができるガス漏れ警報器、火災感知器、複合感知器を提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１〜５はガス漏れ警報器、請求項６〜８は火災感知器、請求項９〜１２は複合警報器を提案している。
ここに、請求項１は、自動試験機能を備えたガス漏れ警報器であって、電源の投入後、所定時間内で電源の投入、遮断が所定回数繰り返されたときに、試験モードを実行させる電源監視手段と、ガス検知素子に接続された濃度検出素子に対して、試験検出素子を並列に付加接続する通常監視モードと、その接続を遮断する試験モードとに切替え動作が可能なガス検知試験回路と、通常監視モード時には、上記ガス検知試験回路の試験検出素子に生じる検出電圧を、予め設定したガス漏れ基準値と比較して、ガス漏れを判別する一方、試験モード時には、上記ガス検知試験回路の試験検出素子に生じる検出電圧を、予め設定した試験基準値と比較して、ガス検知素子の断線、短絡などの異常を判別する信号／判別処理手段と、試験モードの判別結果に応じて異なる警報出力信号を出力する警報出力回路とを備えている。ここに、判別結果に応じて出力される警報出力信号は、警報音に限られず、特定の情報を表示する表示制御信号や、他の機器、システムを連動させる移報信号として機能させることができる。
【００１６】
請求項２では、請求項１において、表示部を更に備えており、上記試験基準値は、ガス検知素子のヒータの短絡、断線、検出回路の経路断線を判別するための第１の基準値と、ガス検出素子の巻線間短絡を判別するための第２の基準値とで構成されており、上記信号／判別処理手段は、これらの第１、第２の基準値に基づいて、試験モードの判別結果、例えば、ガス検知素子のヒータの短絡、断線、検出回路の経路断線による異常や、ガス検出素子の巻線間短絡による異常とが識別されて表示されるように構成されている。
【００１７】
請求項３では、請求項１または２において、上記警報出力回路は、上記第１、第２の基準値に基づく、判別結果に応じて、報知音を変化させる構成にしている。
さらに、請求項４では、請求項１〜３のいずれかにおいて、上記ガス検知素子は、大気中における都市ガス、ＬＰガスなどの可燃性ガス濃度を検出するものである自動試験機能を備えている。
また、請求項５では、請求項１〜３のいずれかにおいて、上記ガス検知素子は、大気中におけるＣＯガス濃度を検出するものであり、ガス検知素子を加熱制御するためのヒータ駆動回路を備え、上記信号／判別処理手段は、通常監視モードにおいては、上記ヒータ駆動回路を作動させて、雑ガスを除去させた後、所定の温度まで冷却保持した後に、上記検知試験回路の試験検出素子に生じる検出電圧を、予め設定した上記ガス漏れ基準値と比較して、ガス漏れを判別する一方、試験モードにおいては、ガス検知試験回路の試験検出素子に生じる検出電圧を、上記試験基準値と比較判別して、ガス検知素子の異常を判別する構成にしている。
【００１８】
一方、同時に提案される請求項６の自動試験機能を備えた火災感知器は、電源の投入後、所定時間内でオン、オフが所定回数繰り返されたときに、試験モードを実行させる電源監視手段と、温度検知素子に試験検出素子を接続した温度検知試験回路と、通常の監視モードにおいては、温度検知試験回路の試験検出素子あるいは温度検知素子に生じる検出電圧を、予め設定した火災基準値と比較して、火災の発生、温度検知素子の断線、短絡を判別する信号／判別処理手段と、火災発生、試験モードの判別結果に応じて異なる警報出力信号を出力する警報出力回路とを備えている。ここに、判別結果に応じて出力される警報出力信号は、警報音に限られず、特定の情報を表示する表示制御信号や、他の機器、システムを連動させる移報信号として機能させることができる。
また、請求項７では、請求項６において、上記温度検知試験回路は、温度検出素子に抵抗値の異なる複数の試験検出素子を選択的に切替え接続できる構成とされており、上記信号／処理判別手段は、上記温度検知素子に接続される試験検出素子を、環境温度に応じて自動的に切替えるようにしている。さらに、請求項８では、試験動作の結果を表示する表示部を更に備えている。
【００１９】
さらに、同時に提案される請求項９の複合感知器では、請求項１に記載のガス検知試験回路と、請求項６に記載の温度検知試験回路と、ガス漏れ／火災試験選択スイッチと、警報出力回路と、信号／判別処理手段とを備え、上記信号／判別処理手段は、上記ガス漏れ／火災試験選択スイッチによって、ガス漏れ試験モードと、火災試験モードに切替操作して、上記ガス検知試験回路による試験動作と、上記温度検知試験回路による試験動作とを実行できるようにしている。
また、請求項１０の複合感知器では、請求項１に記載のガス検知試験回路と、請求項６に記載の温度検知試験回路と、ガス漏れ／火災試験選択スイッチと、警報出力回路と、信号／判別処理手段とを備えており、上記信号／判別処理手段は、上記ガス検知試験回路による試験動作と、上記温度検知試験回路による試験動作とを、予め準備された試験シーケンスに従って実行できるようにしている。
更に、請求項１１では、請求項９または１０において、上記警報出力回路は、試験動作の結果に応じて報知音を変化させるようにしており、請求項１２では、試験動作の結果を表示する表示部を更に備えている。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図とともに説明する。
図１は、可燃性ガスのガス漏れ警報器に適用した構成例を示している。
【００２１】
このガス漏れ警報器Ａは、都市ガス、ＬＰガスなどの可燃性ガスを検知して、ガス検知信号を出力するガス検知試験回路１０と、他の構成要素を制御し、ガス検知信号を受付けて、判別処理するマイコン１１などで構成された信号／判別処理手段と、電源のオン、オフを監視する電源監視回路１２と、各種プログラムや、ガス漏れ、試験基準値などを保持するメモリ回路１３と、後述する擬似試験信号発生回路１４と、ガス漏れ時に警報音を出力し、試験結果に応じて警報出力信号を出力する警報出力回路１５、試験動作の結果を表示する表示部１６、電源トランスＴの２次巻線Ｔ２側で降圧された商用電源を一定レベルの直流電圧に変換して供給する内部電源回路１７とを備えている。ここに、判別結果に応じて出力される警報出力信号は、警報音に限られず、特定の情報を表示する表示制御信号や、他の機器、システムに情報を伝達する移報信号として機能させることができる。なお、図例では、電源監視監手段は、電源監視回路１２とマイコン１１とを組み合わせて構成されているが、マイコン１１とは個別の構成にしてもよい。
【００２２】
ついで、通常監視モード時の基本動作を、各部の詳細な構成ととともに説明する。
ガス素子１０Ａは、ヒータ側と検出側の２組の巻線Ｌ１，Ｌ２を半導体セラミックで分離して構成されており、ヒータ側の巻線Ｌ１は電源トランスＴの２次巻線ＴＧと接続されており、交流電流を流すことにより、ガス素子の半導体セラミックを加熱する。
【００２３】
加熱された半導体セラミックは、表面に多数の酸素を吸着するが、この酸素は半導体セラミックの自由電子を捕獲するので、セラミック粒子界面にポテンシャル障壁が形成されて、粒子間の電気伝導度は低くなる。可燃性ガスは、酸素と出会い酸化されるので、これらのガスが存在するようになれば、半導体セラミック表面に吸着されている酸素を除去するようになり、酸素に捕獲されていた自由電子は半導体セラミック粒子内に入り込み、ポテンシャル障壁は低くなって、半導体セラミック粒子間の電気伝導度は大きくなる。この結果、周囲のガス濃度に応じて、半導体セラミックの抵抗値は減少する。
【００２４】
通常監視モードでは、ガス検知回路１０のトライアック１９は、マイコン１１の制御ポート（Ｃ）からの駆動信号によりオン状態にされており、そのため、半導体セラミックの抵抗値に応じた交流電流が、ヒータ側の巻線Ｌ１、半導体セラミック、検出側の巻線Ｌ２、抵抗Ｒ１１の経路を流れ、更に抵抗Ｒ１及びＲ２へ流れて抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との並列回路にガス検知信号として検出電圧Ｖｄを発生する。
この検出電圧は、ダイオードＤ１によって半波整流され、更に抵抗Ｒ５とコンデンサＣ１によって平滑化されたのち、マイコン１１の入力ポート（ＩＮ）に入力される。この検出電圧Ｖｄは、周囲のガス濃度に依存し、ガス濃度が高くなれば、それに応じて高い電圧になる。
【００２５】
マイコン１１は、このガス検出電圧Ｖｄとガス漏れ基準値とを比較し、それよりも大きいレベルで所定以上のガス濃度であることが判れば、警報出力回路１５に警報出力を指示し、警報出力回路１５はガス漏れ警報音を出力する。
【００２６】
警報出力回路１５は、警報タイマを備えており、この警報タイマは、警報を出力する時間が設定されているので、警報出力から一定時間経過すれば自動的に警報を停止する。
【００２７】
ついで、試験モード時の基本動作を説明する。
図２のステップ１００〜１１３は、この試験モードの基本動作を示している。
電源が投入されると、内部電源回路１７が作動して、ガス漏れ警報器の回路全体に電源が供給される。
【００２８】
電源監視回路１２はこの状態を検知し、マイコン１１にこれを通知すると、マイコン１１はタイマ（マイコン１１に内蔵）を起動させて計時を始める。
【００２９】
マイコン１１は、この計時時間を監視し、所定の時間内に、電源がオンされ、その数が、メモリ１３に保持された設定値と一致すれば、計数値を０にクリアし、試験モードを開始する。
【００３０】
この試験モードに入ると、マイコン１１は、制御ポート（Ｃ）より試験トリガを出力する。
これを受けて、トライアック１９がオフになると、抵抗Ｒ１は、抵抗Ｒ２との接続が遮断される。そのため、ガスが検知されずに検出電圧が正常時のレベルより低い場合でも、検出電圧を持ち上げることができ、短絡や断線についての試験動作が可能となる。
【００３１】
すなわち、ガス素子１０Ａが正常ならば、検出電圧は、通常監視モードの待機時よりも高い電圧が検出される。なぜならば、通常監視モードの待機時では、抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ１の並列回路に生じる電圧が検出電圧となるが、この試験モードでは、抵抗Ｒ２に生じる電圧が検出電圧となるためである。
【００３２】
一方、ガス素子１０ＡのヒータＬ１が短絡した場合、あるいはガス素子１０Ａが断線した場合は、半導体セラミックが加熱されないので、抵抗は非常に大きくなる。また、ガス素子１０Ａの検出側が断線した場合には、電流が流れない。よって、これらの場合は、検出電圧は抵抗Ｒ２によってプルダウンされ、ほぼ０Ｖになる。
【００３３】
また、ガス素子１０ＡのヒータＬ１側と検出Ｌ２側の巻線間が短絡した場合は、ガス素子１０Ａの正常時のレベルよりも更に高くなる。
【００３４】
よって、ガス素子１０Ａの良否や異常の種別を判定するためには、検出電圧を２つの基準値に対して比較すればよい。すなわち、マイコン１１は、検出電圧と第１の基準値Ｖｔｈ１とを比較し、検出電圧が第１の基準値Ｖｔｈ１よりも低ければ、ヒータＬ１巻線の短絡あるいは断線、もしくは経路の断線と判断する。
【００３５】
また、検出電圧と第２の基準値Ｖｔｈ２を比較し、検出電圧が第２の基準値Ｖｈｔ２よりも高いときには、ガス検出素子１０ＡのヒータＬ１側と検出Ｌ２側の巻線間短絡と判定する。
【００３６】
ところが一方、検出電圧がこれら２つの基準値Ｖｔｈ１，Ｖｔｈ２の間であれば、ガス検出素子１０Ａは正常と判定できるので、マイコン１１は、試験モードを終了する。
【００３７】
警報出力回路１５は、以上の判別動作の結果に応じて警報出力信号を出力させる。この警報出力信号は、例えば、試験の結果、正常、異常に応じて、その報知音を異ならせる。さらに、異常の場合は、上記した第１の基準値Ｖｔｈ１、第２の基準値Ｖｔｈ２の判別結果に応じて、報知音を変化させる（鳴動パターン、高低、強弱など）ことが出来るので、報知音を聞けば、どのような異常原因であるかの識別も容易にできる。また、表示部１６の表示を異常原因に応じて変化させてもよく、さらに、移報信号として、他の機器やシステムを連動させることもでき、これらの形態は特に限定されない。
【００３８】
一方、電源投入後、所定時間を経過するまで、電源のオン、オフの繰り返し回数が所定値に達しないときには、計時値を０にクリアし、通常監視モードに移行する。このようなクリア動作のため、停電によるカウントが計数されて、不用意に試験モードを立ち上げて、試験が開始されることが未然に防止される。
【００３９】
通常監視モードが開始されると、マイコン１１は、検出電圧によって、ガス濃度を判断し、それが所定のガス漏れ基準値Ｖｔｈ０を超えていれば、警報出力回路１５を作動させて警報を出力させるが、このような通常監視モードに入っても、ガス検出素子１０Ａが安定状態になるまでの所定時間の間は警報音の出力を禁止することが望ましい。
【００４０】
なお、試験動作の結果、異常があった場合の表示は、表示をリセット操作するか、電源が遮断されるまで継続させることが望ましい。
【００４１】
また、図例の回路では、ＰＮＰトランジスタＱ１と抵抗Ｒ４で構成した、擬似検知信号発生回路１４を設けている。
この擬似検知信号発生回路１４によれば、試験ボタン（不図示）などを操作したときに、マイコン１１の制御ポート（Ａ）から駆動信号を出力して強制的に駆動させることで、警報回路１５を作動するので、必要な場合には、この試験ボタンを操作すれば、マイコン１１が正常に動作しているかどうかのテストすることもできる。
【００４２】
次に、ＣＯガスを検知するガス漏れ警報器への適用例を説明する。図３は、このガス漏れ警報器のブロック図を示している。
【００４３】
このガス漏れ警報器Ｂは、ＣＯガスを検知して、その濃度に依存したガス検知信号を出力するガス検知試験回路１０と、他の構成要素を制御し、ガス検知信号を受付けて処理するマイコン１１などで構成された信号／判別処理手段と、電源のオン、オフを監視する電源監視回路１２と、各種プログラムや、ガス漏れ、試験基準値などを保持するメモリ回路１３と、擬似試験信号発生回路１４と、ガス漏れ時に警報音を出力し、試験結果に応じて報知音を出力する警報出力回路１５、試験動作の結果を表示する表示部１６、電源トランスＴの２次巻線Ｔ２側で降圧された商用電源を一定レベルの直流電源に変換供給する内部電源回路１７とを備えている。なお、図例では、電源監視監手段は、電源監視回路１２とマイコン１１とを組み合わせて構成されているが、マイコン１１とは個別の構成にしてもよい。
【００４４】
ガス検知試験回路１０は、電源トランスＴの２次コイルＴＧ´に接続されたダイオードブリッジＤＢと平滑コンデンサＣ２で構成される直流電源部と、ガス検出素子１０Ｂとを含んでいる。
ここに、ガス検出素子１０ＢのヒータＨ１の一端子は、直流の内部電源回路１７の高電圧側と接続され、その他端はトランジスタＱ２のコレクタと接続されており、ガス検出素子１０ＢのヒータＨ２の一端子は、トランジスタＱ２のエミッタと接続され、その他端はトランジスタＱ３のコレクタと接続されている。また、ヒータＨ１の一端は内部電源回路１７に接続されて電圧を一定とされ、ヒータＨ２の他端からは、検出電圧がガス検知信号として取り出されている。トランジスタＱ３のエミッタは、直流電源部の低電圧側と接続され、トランジスタＱ３のベースは、抵抗Ｒ７を介してトランジスタＱ４のエミッタと接続され、更にトランジスタＱ４のコレクタはトランジスタＱ３を介して直流電源部と接続されている。さらにまた、トランジスタＱ２のベースは抵抗Ｒ８を介して、トランジスタＱ４のベースは抵抗Ｒ９を介してマイコン１１と接続され、トランジスタＱ２のベースは、抵抗Ｒ１０を介して内部電源回路１７に接続されている。
【００４５】
ここに、ガス検出素子１０Ｂは、ヒータＨ１、ヒータＨ２および、トランジスタＱ２を一体成型したもので、トランジスタＱ２のコレクタ、エミッタ間の抵抗が、ガス濃度に依存して変化するように構成されている。
【００４６】
ＣＯガスは、１００℃以下から反応が現れるので、ガス検出素子１０Ｂをこの温度に維持する必要があるが、長時間低温度を維持すると水蒸気が吸着され正確な検知が困難になり、また、低温では検知に必要な酸素吸着が出来ないので感度も低下する。
【００４７】
そこで、この問題を解決するために、ガス素子１０Ｂには周期的な加熱が必要になる。すなわち、ガス素子１０Ｂを高温に維持して雑ガスを除去する雑ガス除去前処理期間と、ガス検出素子１０ＢをＣＯ検知に適した温度まで冷却保持する温度調整期間である。
【００４８】
上記の雑ガス除去前処理期間と温度調整期間は、ガス検出素子１０ＢのヒータＬ１、Ｌ２の通電時間を調整することによって実現される。
図例の回路では、トランジスタＱ１〜Ｑ４によってヒーター駆動回路１８を構成しており、トランジスタＱ２，Ｑ３は、マイコン１１の制御ポート（Ｃ１）をＬにして、ヒータ駆動信号を出力したときにオン状態になるので、ヒータ駆動信号のデューティ比を大きくするようにして、繰り返しオン、オフ駆動すればヒータＨ１とＨ２を高温に加熱して雑ガスが除去され、ヒータ駆動信号のデューティ比を小さくして、繰り返しオン、オフ駆動すれば、低温の温度調整が可能となる。
【００４９】
実際のＣＯガス検知は、温度調整期間の最後で行われる。
すなわち、この場合、マイコン１１の制御ポート（Ｃ１）をＨにして、温度調整期間を終了させて、ヒータ駆動信号を停止した直後に、トランジスタＱ２のコレクタ、エミッタ間との抵抗値で決まる検出電圧が、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２の合成抵抗でモニタされ、マイコン１１の入力ポート（ＩＮ）より入力される。
【００５０】
このときには、トランジスタＱ２、Ｑ３がオフ状態なので、検知信号は、電源からヒータＨ１、半導体セラミック、ヒータＨ２、更に抵抗Ｒ１を介してマイコン１１の制御ポート（Ｃ２）へ、Ｒ２を介して接地へという経路を流れる。
【００５１】
ついで、試験モード時の基本動作を説明する。
図４のステップ２００〜２１３は、この基本動作を示している。
電源が投入されると、内部電源回路１７が作動して、回路全体に電源が供給される。
【００５２】
電源監視回路１２はこの状態を検知し、マイコン１１にこれを通知すると、マイコン１１はタイマ（マイコン１１に内蔵）を起動させて計時を始める。
【００５３】
マイコン１１は、この計時時間を監視し、所定の時間内に、電源がオンされ、その数が、メモリ１３に保持された設定値と一致すれば、計数値を０にクリアし、試験モードを開始する。このようなクリア動作のため、停電によるカウントが計数されて、不用意に試験モードを立ち上げて、試験が開始されることが未然に防止される。
この試験モードに入ると、マイコン１１は、抵抗Ｒ１をＬにしているマイコン１１の制御ポート（Ｃ２）をマイコン１１の内部でハイインピーダンスにする。
【００５４】
これによって、抵抗Ｒ１は、抵抗Ｒ２との接続が遮断されるので、たとえガスが検知されておらず、検出電圧が低い場合にも、検出電圧を通常監視モードの待機時のレベルよりも持ち上げることができる。その結果、次のようにして短絡や断線の判別が可能となる。
【００５５】
すなわち、ガス素子１０Ｂが正常ならば、検出電圧は、通常監視モードの待機時よりも高い電圧が検出される。
【００５６】
一方、ガス検出素子１０ＢのヒータＨ１やヒータＨが短絡した場合、あるいは断線した場合は、半導体セラミックが加熱されないので、抵抗は非常に大きくなる。また、ガス検出素子１０Ｂの検出側の経路が断線した場合には、電流が流れないため、検出電圧はＲ２によってプルダウンされ、ほぼ０Ｖになる。
【００５７】
一方、ガス素子１０ＢのヒータＨ１側と検出Ｈ２側の巻線間が短絡した場合は、検出電圧は、ガス検出素子１０Ｂの正常待機時よりも更に高いレベルとなる。
【００５８】
よって、ガス検出素子１０Ｂの良否を判定するためには、検出電圧を２つの基準値に対して比較すればよい。すなわち、マイコン１１は、検出電圧と第１の基準値Ｖｔｈ１とを比較し、検出電圧が第１の基準値Ｖｔｈ１よりも低ければ、ヒータＨ１巻線の短絡あるいは断線、もしくは経路の断線と判断する。
【００５９】
また、検出電圧と第２の基準値Ｖｔｈ２を比較し、検出電圧が第２の基準値Ｖｈｔ２よりも高いときには、ガス検出素子１０Ｂのヒータ側と検出側の巻線間短絡と判定する。なお、第１の基準値Ｖｔｈ１と第２の基準値Ｖｔｈ２は、前述したメモリ１３に保持されている。
【００６０】
ところが一方、検出電圧がこれら２つの基準値Ｖｔｈ１，Ｖｔｈ２の間であれば、ガス検出素子１０Ｂは正常と判定され、マイコン１１は、試験モードを終了する。
【００６１】
警報出力回路１５は、以上の判別動作の結果に応じて警報出力信号を出力させる。この警報出力信号は、例えば、試験の結果、正常、異常に応じて、その報知音を異ならせる。さらに、異常の場合は、上記した第１の基準値Ｖｔｈ１、第２の基準値Ｖｔｈ２の判別結果に応じて、報知音を変化させる（鳴動パターン、高低、強弱など）ことが出来るので、報知音を聞けば、どのような異常原因であるかの識別も容易にできる。また、表示部１６の表示を異常原因に応じて変化させてもよく、さらに、移報信号として、他の機器やシステムを連動させることもでき、これらの形態は特に限定されない。
【００６２】
一方、電源投入後、所定時間を経過するまで、電源のオン、オフの繰り返し回数が所定値に達しないときには、計時値を０にクリアし、通常監視モードに移行する。
【００６３】
通常監視モードが開始されると、マイコン１１は、検出電圧が所定のガス漏れ基準値Ｖｔｈ０を超えているかどうかを判別し、超えていれば、警報出力回路１５を作動させて警報を出力させるが、このような通常監視モードに入っても、ガス検出素子１０Ｂが安定状態になるまでの所定時間の間は、検出電圧が基準値Ｖｔｈ０を超えてもガス漏れ警報を無視し、誤動作を防止することが望ましい。
【００６４】
なお、試験動作の結果、異常があった場合の表示は、リセット操作するか、電源が遮断されるまで継続させることが望ましい。
【００６５】
また、図例の回路では、ＰＮＰトランジスタＱ１と抵抗Ｒ４で構成した、擬似検知信号発生回路１４を設けている。
この擬似検知信号発生回路１４は、試験ボタンなどを操作したときに、マイコン１１の制御ポート（Ａ）から駆動信号を出力して強制的に駆動させることで、擬似検知信号をマイコン１１の入力ポート（ＩＮ）に入力させて警報回路１５を作動するので、マイコンが正常に動作しているかどうかの状態をテストすることができる。
【００６６】
ついで、火災検知器への適用例を説明する。
図５は、本発明の火災検知器の基本構成を示す図である。
【００６７】
この火災検知器Ｃは、熱を検知して、抵抗値を変化させる温度検知素子１０Ｃと、他の構成要素を制御し、ガス検知信号を受付けて処理するマイコン１１と、電源回路１７のオン、オフを監視する電源監視回路１２と、各種プログラムや設定値を保持するメモリ１３と、擬似試験信号を出力する擬似試験信号発生回路１４と、火災発生時に警報音を出力し、試験結果に応じて報知音を出力する警報出力回路１５、試験動作の結果を表示する表示部１６、電源トランスＴの２次巻線Ｔ２側で降圧された商用電源を一定レベルの直流電圧に変換して供給する内部電源回路１７とを備えている。なお、図例では、電源監視監手段は、電源監視回路１２とマイコン１１とを組み合わせて構成されているが、マイコン１１とは個別の構成にしてもよい。
【００６８】
この実施例では、温度検知試験回路２０は、温度検知素子１０Ｃに接続すべき抵抗Ｒ１〜Ｒ３を、制御ポート（Ｂ１）〜（Ｂ３）に接続しており、通常監視モードには、いずれか１の抵抗を選択的に取り替えて直列に付加接続された接続点の検出電圧を火災基準値Ｖｔｈ４と比較することで、火災の発生の有無が出来利用になっている。
ここに抵抗Ｒ１〜Ｒ３は、環境温度に応じて、検出電圧を最もバラツキなく、感度良く出力させるために、最適な値のものが選択される。
【００６９】
図７は、温度検知素子１０Ｃに、Ｒ１〜Ｒ３の抵抗を選択的に接続した際に、環境温度に依存して得られる検出電圧ＶＲ１〜ＶＲ３の特性を示しているが、温度が−１０〜１５℃では、抵抗Ｒ１を採用したものが温度変化に対して変化する電圧レベルの割合が大きく、ほぼ線形に変化しており、温度が１５〜５５℃では、抵抗Ｒ２を採用したものが温度変化に対して変化する電圧レベルの割合が大きく、ほぼ線形に変化しており、更に温度が５５〜８０℃では、抵抗Ｒ３を採用したものが温度変化に対して変化する電圧レベルの割合が大きく、ほぼ線形に変化していることが分かるので、マイコン１１は、温度センサ（不図示）が測定した環境温度に基づいて、最適な抵抗を、抵抗Ｒ１〜Ｒ３のうちから選択して、その抵抗に対応した制御ポート（Ｂ１）〜（Ｂ３）のみを、マイコン１１の内部でＬにして、試験動作を行う。
【００７０】
このように構成された火災検知器Ｃでは、マイコン１１は、通常監視モードであれば、温度検出素子１０Ｃに接続すべき最適な抵抗を環境温度に基づいて選択する。すなわち、最も精度よく、かつ感度高い検出電圧を得るために最適な抵抗を接続した制御ポート（Ｂ１）〜（Ｂ３）をＬにし、その他の制御ポートをハイインピーダンスにして、検出電圧を入力ポート（ＩＮ）から入力する。
このとき温度検知信号は、電源電圧を温度検知素子１０Ｃの抵抗と抵抗Ｒ２とで分圧したものとして、マイコン１１の入力ポート（ＩＮ）に入力する。
【００７１】
ついで、このような火災感知器の試験モード時の基本動作を説明する。
図６のステップ３００〜３１３は、この試験モードの基本動作を示している。
電源が投入されると、内部電源回路１７が作動して、回路全体に電源が供給される。
【００７２】
電源監視回路１２はこの状態を検知し、マイコン１１にこれを通知すると、マイコン１１はタイマ（マイコン１１に内蔵）を起動させて計時を始める。
【００７３】
マイコン１１は、この計時時間を監視し、所定の時間内に、電源がオンされ、その数が、メモリ１３に保持された設定値と一致すれば、計数値を０にクリアし、試験モードを開始する。
この試験モードに入ると、マイコン１１は、入力ポート（ＩＮ）から検出電圧を取り込み、検出電圧は、第１、第２の基準値Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２と比較される。そして、比較によって、検出電圧が第１の基準値Ｖｔｈ１よりも十分に小さいときには、温度検知素子１０Ｃの抵抗値が大きすぎるので、温度検知素子１０Ｃの断線と判断され、検出電圧が第２の基準値Ｖｔｈ２よりも十分に大きいときには温度検知素子１０Ｃの短絡と判断する。
【００７４】
ところが一方、検出電圧がこれら２つの基準値Ｖｔｈ１，Ｖｔｈ２の間であれば、温度検知素子１０Ｃは正常と判断されて、試験モードを終了する。
【００７５】
警報出力回路１５は、以上の判別動作の結果に応じて警報出力信号を出力させる。この警報出力信号は、例えば、試験の結果、正常、異常に応じて、その報知音を異ならせる。さらに、異常の場合は、上記した第１の基準値Ｖｔｈ１、第２の基準値Ｖｔｈ２の判別結果に応じて、報知音を変化させる（鳴動パターン、高低、強弱など）ことが出来るので、報知音を聞けば、どのような異常原因であるかの識別も容易にできる。また、表示部１６の表示を異常原因に応じて変化させてもよく、さらに、移報信号として、他の機器やシステムを連動させることもでき、これらの形態は特に限定されない。
【００７６】
一方、電源投入後、所定時間を経過するまで、電源のオン、オフの繰り返し回数が所定値に達しないときには、計時値を０にクリアし、通常監視モードに移行する。
【００７７】
通常監視モードが開始されると、マイコン１１は、検出電圧によって、火災を判断し、それが所定の基準値Ｖｔｈ４を超えていれば、警報出力回路１５を作動させて警報音を出力させる。
【００７８】
なお、試験動作の結果、異常があった場合の表示は、リセット操作するか、電源が遮断されるまで継続させることが望ましい。
【００７９】
また、図例の回路では、ＰＮＰトランジスタＱ１と抵抗Ｒ４で構成した、擬似検知信号発生回路１４を設けている。
この擬似検知信号発生回路１４によれば、試験ボタンなどを操作したときに、マイコン１１の制御ポート（Ａ）から駆動信号を出力して強制的に駆動させることで、警報回路１５を作動するので、必要な場合には、この試験ボタンを操作すれば、マイコンが正常に動作しているかどうかのテストをすることもできる。
【００８０】
図８、図９は、本発明の複合感知器Ｄ，Ｅの基本構成を示している。
これらの図において、１はガス検知試験回路、２は温度検知試験回路、３はマイコンで構成された信号／判別処理手段、４は降圧トランスＴの２次巻線Ｔ２より取出され、ガス検知試験回路１と、温度検知試験回路２とに所定レベルの直流電源を供給する内部電源回路４、５は警報出力回路、１６は表示部である。
また、１８は操作部であり、ガス漏れ試験動作と、火災検知動作とを選択的に操作する切替スイッチ１８ａを有している。
ここに、ガス検知試験回路１は、図１に示された基本構成を備え同様な動作をなし、温度検知試験回路ガス２は、図３に示された基本構成を備えて同様な動作をなすので、それらの説明は省略する。
【００８１】
図８に示す本発明の複合感知器Ｄの基本動作を説明すると、切替スイッチ１８ａを操作して、ガス漏れ試験動作を選択すると、信号／判別処理手段３は電源のオン、オフが所定時間内に所定回数繰り返しなされたときに、前述したガス漏れ試験動作が実行し、切替スイッチ１８ａを操作して、火災試験動作を選択すると、電源のオン、オフが所定時間内に所定回数繰り返しなされたときに、前述した火災試験動作を実行する。そして、警報出力回路５には、判別結果に応じた報知音が出され、表示部１６にはそれに対応した表示がなされる。
また、通常監視モードでは、ガス検知試験回路１は、前述した動作手順に従ってガス漏れを監視し、信号／判別処理手段３がガス漏れを判別したときには警報を出力し、温度検知試験回路ガス２は、前述した動作手順に従って火災を監視し信号／判別処理手段３がこれを判別したときには警報を出力する。
【００８２】
また、図９に示す本発明の複合感知器Ｅの基本動作を説明すると、信号／判別処理手段３は、電源のオン、オフが所定時間内に所定回数繰り返しなされたときに、試験シーケンスを実行して、前述したガス漏れ試験動作、火災試験動作を実行し、これに対して警報出力回路５には、判別結果に応じた報知音が出され、表示部１６にはそれに対応した表示がなされるようになっている。
【００８３】
【発明の効果】
請求項１〜５の本発明ガス漏れ警報器によれば、実際にガスを吹きかけたり、試験スイッチを操作するような面倒さはなく、電源をオン、オフさせるだけで自動的に試験モードとなり、ガス検知素子の断線、短絡などの異常が判別できる。したがって、施工時にも、簡単スピーディーに、動作テストが行え、試験の結果出力される警報出力信号によってガス検知素子の不具合を知ることができる。
また、電源のオン、オフによって、試験モードを自動的に立ち上げて試験動作を行うので、都市ガス、ＬＰガスなどの可燃性ガスや、ＣＯガスのガス漏れのいずれにも対応できる。
【００８４】
また、特に請求項２では、動作テストの結果は表示部に表示され、請求項３では、報知音を聞き分けることで、断線、短絡などの異常の種別も容易に知ることができ、利便である。
【００８５】
請求項６〜８に記載の火災検知器によれば、実際に火で焙ったり、試験スイッチを操作するような面倒さはなく、電源をオン、オフさせるだけで自動的に試験モードとなり、温度検知素子の断線、短絡などの異常が判別できる。
したがって、簡単スピーディーに、動作テストが行え、温度検知素子の不具合を知ることができる。
【００８６】
また、特に請求項６では、報知音を聞き分けることで、また、請求項８では動作テストの結果は表示部に表示され、断線、短絡などの異常の種別も容易に知ることができ、利便である。また、請求項７では、検出電圧を得るために、温度検出素子に接続付加される温度特性の異なる抵抗素子を、環境温度に応じた最適なものを選択できるので、精度が高く、感度の高い火災感知器が得られる。
【００８７】
請求項９〜１２の複合警報器によれば、実際にガスを吹きかけたり、試験スイッチを操作するような面倒さはなく、電源をオン、オフさせるだけで自動的に試験モードとなり、ガス検知素子、温度検出素子の断線、短絡などの異常が判別できる。
したがって、簡単スピーディーに、動作テストが行え、ガス検知素子や、温度検出素子の不具合を知ることができる。
【００８８】
また、特に請求項１０では、ガス漏れ試験動作と火災発生試験動作を選択することなく、電源をオン、オフさせるだけで順次実行できる。
更に、請求項１１では試験動作の結果は表示部に表示され、請求項１２では、報知音を聞き分けることで、試験動作の判別結果も容易に知ることができ、利便である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のガス漏れ警報器の一例を示す図
【図２】本発明のガス漏れ警報器の基本動作を示すフローチャート
【図３】本発明のガス漏れ警報器の他例を示す図
【図４】図３のガス漏れ警報器の基本動作を示すフローチャート
【図５】本発明の火災検知器の構成を示す図
【図６】本発明の火災検知器の基本動作を示すフローチャート
【図７】本発明の火災感知器において、温度検出素子に接続する検出抵抗の温度変化に依存する検出電圧の変化を示すグラフ
【図８】本発明の複合感知器の構成を示す図
【図９】本発明の複合感知器の他例を示す図
【図１０】（ａ）〜（ｃ）は従来のガス漏れ警報器の動作試験方法を示す図
【符号の簡単な説明】
Ａ、Ｂ・・・ガス漏れ警報器
Ｃ・・・火災感知器
Ｄ，Ｅ・・・複合感知器
１０・・・ガス検知試験回路
１１・・マイコン
１２・・・電源監視回路
１３・・・メモリ
１４・・・擬似検知信号発生回路
１５・・・警報出力回路
１６・・・電源回路
【図１】
2004355110.tif 000003
【図２】
2004355110.tif 000004
【図３】
2004355110.tif 000005
【図４】
2004355110.tif 000006
【図５】
2004355110.tif 000007
【図６】
2004355110.tif 000008
【図７】
2004355110.tif 000009
【図８】
2004355110.tif 000010
【図９】
2004355110.tif 000011
【図１０】
2004355110.tif 000012