(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度検出素子と；
上記温度検出素子に直列接続されている第１の抵抗と；
上記温度検出素子と上記第１の抵抗との接続点であって、温度検出信号を出力する温度検出信号出力端子と；
上記第１の抵抗と並列に、かつ第１スイッチ素子を介して接続される第２の抵抗と；
上記第１の抵抗と並列に、かつ第２スイッチ素子を介して接続される第３の抵抗と；
所定周期毎に、上記温度検出信号を入力し、上記入力した温度検出信号に基づいて、上記温度検出素子の周囲温度を演算するＣＰＵと；
を有し、常温時は、上記第１のスイッチ素子をオンしたまま温度検出を続行し、上記第２のスイッチ素子をオフしたまま温度検出を続行し、その状態での温度検出信号に基づいて、上記温度検出素子の周囲温度が第１の所定の温度以下であると、上記ＣＰＵが判断すると、上記第１のスイッチ素子をオフし、その状態での温度検出信号に基づいて、低温時における上記第１の温度検出素子の断線を検出し、一方、上記温度検出素子の周囲温度が第２の所定の温度以上であると、上記ＣＰＵが判断すると、上記第２のスイッチ素子をオンし、その状態での温度検出信号に基づいて、高温時における上記温度検出素子の短絡を検出することを特徴とする熱感知器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱感知器に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は、従来の熱感知器５００を示す回路図である。
【０００３】
サーミスタ１５と抵抗Ｒ５とを直列に接続して温度検出部を構成し、サーミスタ１５と抵抗Ｒ５との接続点を温度検出部の出力端子Ｔ５とし、温度検出部に一定の直流電圧を印加し、この印加する電圧の高い方にサーミスタ１５を配置する。この状態で高温時に温度検出すると、高温時には、サーミスタ１５が正常であれば、抵抗値が低いので検出電圧が高くなる。また、サーミスタ１５が断線していると、検出電圧がほぼ０Ｖとなるので、サーミスタ１５の断線を識別し易い。
【０００４】
一方、低温時には、サーミスタ１５の抵抗値が高いので、サーミスタ１５が断線していなくても、または、サーミスタ１５が断線していても、検出電圧が低くなるので、サーミスタ１５に断線が発生していることを識別することが困難である。
【０００５】
したがって、低温時に、感熱素子が断線しているかどうかを判別することが困難である。そこで、低温時には、感熱素子の断線を検出する断線検出回路の検出動作を禁止する誤動作防止回路が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００６】
上記のように、上記従来例では、熱感知器の感熱素子の故障を、低温時に検出することができない。
【特許文献１】特開平０６−２４３３６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
たとえば、熱感知器の外部と内部とにそれぞれ温度検出部を設けた特許第３２３１８８７号公報に記載されている熱感知器は、外部の温度検出部が検出した温度と、内部の温度検出部が検出した温度とが、極端に異なれば、いずれかの温度検出素子が故障していると推測することができる。したがって、温度検出素子の故障を、ある程度、検出することができる。しかし、この場合でも、低温時における温度検出信号の値が低いことに変わりがなく、低温時において、温度検出素子の故障を検出することは困難である。
【０００８】
同様に、サーミスタ１５が正常である場合、火災等による高温時は、サーミスタ１５の抵抗値が低くなるので、検出電圧が高くなる。また、サーミスタ１５が短絡していると、サーミスタ１５の抵抗値が低いので検出電圧が高くなる。
【０００９】
したがって、高温時に短絡故障が発生した場合、火災が本当に発生しているのか、短絡故障が発生しているかを判別することが困難であるという問題がある。
【００１０】
本発明は、特に低温時において、サーミスタが断線故障した場合に、サーミスタの断線故障を判別することができ、また高温時において、サーミスタが短絡した場合に、サーミスタの短絡を判別することができる熱感知器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、温度検出素子と、上記温度検出素子に直列接続されている第１の抵抗と、上記温度検出素子と上記第１の抵抗との接続点であって、温度検出信号を出力する温度検出信号出力端子と、上記第１の抵抗と並列に、かつ第１スイッチ素子を介して接続される第２の抵抗と、上記第１の抵抗と並列に、かつ第２スイッチ素子を介して接続される第３の抵抗と、所定周期毎に、上記温度検出信号を入力し、上記入力した温度検出信号に基づいて、上記温度検出素子の周囲温度を演算するＣＰＵとを有し、常温時は、上記第１のスイッチ素子をオンしたまま温度検出を続行し、上記第２のスイッチ素子をオフしたまま温度検出を続行し、その状態での温度検出信号に基づいて、上記温度検出素子の周囲温度が第１の所定の温度以下であると、上記ＣＰＵが判断すると、上記第１のスイッチ素子をオフし、その状態での温度検出信号に基づいて、低温時における上記第１の温度検出素子の断線を検出し、一方、上記温度検出素子の周囲温度が第２の所定の温度以上であると、上記ＣＰＵが判断すると、上記第２のスイッチ素子をオンし、その状態での温度検出信号に基づいて、高温時における上記温度検出素子の短絡を検出することを特徴とする熱感知器である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、高温時にサーミスタが短絡故障した場合に、火災の発生と区別して、サーミスタの短絡故障の発生を判別することができるという効果を奏する。
【００１３】
また、本発明によれば、低温時において、サーミスタ断線の故障を高精度に検出することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
発明を実施するための最良の形態は、以下の実施例である。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明の実施例１である熱感知器１００を示す図である。
【００１６】
熱感知器１００は、低温時におけるサーミスタの断線を検出する実施例である。
【００１７】
熱感知器１００は、サーミスタ１０と、抵抗Ｒ１と、スイッチＳＷ１と、抵抗Ｒ２と、ＣＰＵ２０と、電源３０とを有する。
【００１８】
サーミスタ１０は、感知器内部または外部に設置され、サーミスタ１０の周囲温度を検出する感熱素子の例であり、常温時の抵抗値は、たとえば５０ｋΩである。
【００１９】
抵抗Ｒ１（たとえば５００ｋΩ）は、サーミスタ１０と直列接続される。サーミスタ１０と抵抗Ｒ１との接続点が、温度検出信号出力端子Ｔ１である。サーミスタ１０の端子であって、温度検出信号出力端子Ｔ１の反対側の端子が、電源３０の＋側に接続され、抵抗Ｒ１の端子であって、温度検出信号出力端子Ｔ１の反対側の端子が、電源３０の−側に接続されている。
【００２０】
スイッチＳＷ１は、抵抗Ｒ２（たとえば６０〜７０ｋΩ）と直列接続され、抵抗Ｒ１と並列接続されている。スイッチＳＷ１は、常温時（たとえば０〜４０℃）にオンさせ、低温時にオフさせるスイッチである。このオン、オフ制御はＣＰＵ２０が実行する。
【００２１】
ＣＰＵ２０は、温度検出信号出力端子Ｔ１から、温度検出信号を入力し、サーミスタ１０の周囲温度を検出し、また、スイッチＳＷ１を、常温時にオンさせ、低温時にオフさせるように制御する。
【００２２】
次に、熱感知器１００の動作について説明する。
【００２３】
まず、スイッチＳＷ１をオンしておく。
【００２４】
サーミスタ１０と、抵抗Ｒ１とＲ２との合成抵抗とによって、熱感知器１００内部の温度に対応する電圧が温度検出信号出力端子Ｔ１に発生し、この温度検出信号出力端子Ｔ１における検出電圧をＣＰＵ２０に送る。ＣＰＵ２０は、温度検出信号出力端子Ｔ１の電圧に基づいて、常温であると判断すれば、スイッチＳＷ１をオンしたまま、温度検出を続行する。
【００２５】
スイッチＳＷ１をオンした状態で、温度検出信号出力端子Ｔ１の電圧に基づいて、ＣＰＵ２０が低温であると判定すると、スイッチＳＷ１をオフし、抵抗Ｒ１とサーミスタ１０とによる分圧された電圧を測定する。
【００２６】
熱感知器１００によれば、低温時に、サーミスタ１０の抵抗値が大きくなるが、この場合、スイッチＳＷ１をオフするので、サーミスタ１０と直列接続されている抵抗値が大きくなる。したがって、サーミスタ１０が断線していなければ、スイッチＳＷ１をオフしたときに、温度検出信号出力端子Ｔ１における電圧が、所定の範囲内であるので、サーミスタ１０が断線していないことを把握することができる。
【００２７】
一方、低温時に、サーミスタ１０が断線していれば、スイッチＳＷ１をオフしても、サーミスタ１０に電流が流れないので、温度検出信号出力端子Ｔ１における電圧が、０Ｖであるので、サーミスタ１０が断線していることを把握することができる。
【００２８】
つまり、上記実施例１では、低温時においても、サーミスタ１０の断線故障を高精度に検出することができる。
【実施例２】
【００２９】
図２は、本発明の実施例２である熱感知器２００を示す図である。
【００３０】
熱感知器２００は、高温時におけるサーミスタの短絡を検出する実施例である。
【００３１】
熱感知器２００は、サーミスタ１０と、抵抗Ｒ１と、スイッチＳＷ２と、抵抗Ｒ３と、ＣＰＵ２１と、電源３０とを有する。
【００３２】
サーミスタ１０は、感知器内部または外部に設置され、サーミスタ１０の周囲温度を検出する感熱素子の例であり、常温時の抵抗値は、たとえば５０ｋΩである。
【００３３】
抵抗Ｒ１（たとえば５００ｋΩ）は、サーミスタ１０と直列接続される。サーミスタ１０と抵抗Ｒ１との接続点が、温度検出信号出力端子Ｔ１である。サーミスタ１０の端子であって、温度検出信号出力端子Ｔ１の反対側の端子が、電源３０の＋側に接続され、抵抗Ｒ１の端子であって、温度検出信号出力端子Ｔ１の反対側の端子が、電源３０の−側に接続されている。
【００３４】
スイッチＳＷ２は、抵抗Ｒ３（たとえば６０〜７０ｋΩ）と直列接続され、この直列回路が、抵抗Ｒ１と並列接続されている。スイッチＳＷ２は、常温時にオフさせ、高温（たとえば３０℃以上）時にオンさせるスイッチである。このオン、オフ制御はＣＰＵ２１が実行する。
【００３５】
ＣＰＵ２１は、温度検出信号出力端子Ｔ１から、温度検出信号を入力し、サーミスタ１０の周囲温度を検出し、また、スイッチＳＷ２を、常温時にオフさせ、高温時にオンさせるように制御する。
【００３６】
次に、熱感知器２００の動作について説明する。
【００３７】
まず、スイッチＳＷ２をオフしておく。
【００３８】
サーミスタ１０と、抵抗Ｒ１とＲ３との合成抵抗とによって、熱感知器２００内部の温度に対応する電圧が温度検出信号出力端子Ｔ１に発生し、この温度検出信号出力端子Ｔ１における検出電圧をＣＰＵ２１に送る。ＣＰＵ２１は、温度検出信号出力端子Ｔ１の電圧に基づいて、常温であると判断すれば、スイッチＳＷ２をオフしたまま、温度検出を続行する。
【００３９】
スイッチＳＷ２をオフした状態で、温度検出信号出力端子Ｔ１の電圧に基づいて、ＣＰＵ２１が高温であると判定すると、スイッチＳＷ２をオンし、抵抗Ｒ１とＲ３との合成抵抗と、サーミスタ１０とによって分圧された電圧を測定する。
【００４０】
熱感知器２００によれば、高温時に、サーミスタ１０の抵抗値が小さくなるが、この場合、スイッチＳＷ２をオンするので、サーミスタ１０と直列接続されている抵抗値が小さくなる。したがって、サーミスタ１０が短絡していなければ、スイッチＳＷ２をオンしたときに、温度検出信号出力端子Ｔ１における電圧が、所定の範囲内であるので、サーミスタ１０が短絡していないことを把握することができる。
【００４１】
一方、高温時に、サーミスタ１０が短絡していれば、スイッチＳＷ２をオンしても、サーミスタ１０の抵抗値が小さいままであるので、温度検出信号出力端子Ｔ１における電圧が、電源３０の電圧とほとんど同じであるので、サーミスタ１０が短絡していることを把握することができる。
【００４２】
つまり、上記実施例２では、サーミスタの短絡故障を高精度に検出することができる。
【実施例３】
【００４３】
図３は、本発明の実施例３である熱感知器３００を示す図である。
【００４４】
熱感知器３００は、実施例１と実施例２とを組み合せた実施例である。
【００４５】
熱感知器３００は、サーミスタ１０と、抵抗Ｒ１と、スイッチＳＷ１と、抵抗Ｒ２と、ＣＰＵ２２と、電源３０と、スイッチＳＷ２と、抵抗Ｒ３とを有する。
【００４６】
熱感知器３００は、熱感知器１００の機能と熱感知器２００の機能とを有するので、サーミスタ１０の低温時断線を検出することができ、また、サーミスタ１０の高温時短絡を検出することができる。
【００４７】
ここで、通常抵抗Ｒ２は、常温時のみ使用する抵抗であるが、抵抗Ｒ１、Ｒ３と組み合わせて使用する場合、高温時でも使用可能である。この場合、同様に、通常スイッチＳＷ１は、常温時にオンするが、高温時にオンするようにしてもよい。
【００４８】
よって、サーミスタ１０の高温時短絡を検出したときに、両方のスイッチＳＷ１、ＳＷ２をオンしてもよい。
【実施例４】
【００４９】
図４は、本発明の実施例４である熱感知器４００を示す図である。
【００５０】
熱感知器４００は、熱感知器３００を２組設け、１組目は、熱感知器４００の内部の温度を測定し、２組目は、熱感知器４００の外部の温度を検出する。
【００５１】
つまり、サーミスタ１０と、これに接続されているスイッチＳＷ１、抵抗Ｒ１、Ｒ２と、スイッチＳＷ２と、抵抗Ｒ３とによって１組目の温度検出回路が構成され、また、サーミスタ１１と、これに接続されているスイッチＳＷ１１、抵抗Ｒ１１、Ｒ１２と、スイッチＳＷ１２と、抵抗Ｒ１３とによって２組目の温度検出回路が構成されている。
【００５２】
ここで、通常抵抗Ｒ２、Ｒ１２は、常温時のみ使用する抵抗であるが、抵抗Ｒ１、Ｒ３、または抵抗Ｒ１１、Ｒ１３と組み合わせて使用する場合、高温時でも使用可能である。この場合、同様に、通常スイッチＳＷ１、ＳＷ１１は、常温時にオンするが、高温時にオンするようにしてもよい。
【００５３】
温度検出信号出力端子Ｔ１における温度検出信号の値と、温度検出信号出力端子Ｔ２における温度検出信号の値と、または両者の温度検出信号から換算した温度とが、互いにほぼ一致していれば、サーミスタ１０、１１は、それぞれ正常であると判定する。また、温度検出信号出力端子Ｔ１における温度検出信号の値と、温度検出信号出力端子Ｔ２における温度検出信号の値と、または両者の温度検出信号から換算した温度とが大きく異なれば、いずれかのサーミスタが断線または短絡していると判定し、ＣＰＵ２３から、受信機等に故障信号を送信する。
【００５４】
つまり、上記実施例は、温度検出素子と、上記温度検出素子に直列接続されている第１の抵抗と、上記温度検出素子と上記第１の抵抗との接続点であって、温度検出信号を出力する温度検出信号出力端子と、上記第１の抵抗と並列に、かつスイッチ素子を介して接続される第２の抵抗と、、所定周期毎に、上記温度検出信号を入力し、上記入力した温度検出信号に基づいて、上記温度検出素子の周囲温度を演算するＣＰＵとを有し、常温時は、上記スイッチ素子をオンし、その状態での温度検出信号に基づいて、上記温度検出素子の周囲温度が第１の所定の温度以下であると、上記ＣＰＵが判断すると、上記スイッチ素子をオフし、その状態での温度検出信号に基づいて温度を検出し、また、低温時における上記温度検出素子の断線を検出する熱感知器である。
【００５５】
この場合、上記温度検出素子の常温における抵抗値と、上記第１の抵抗の抵抗値との比は、０．１〜１００であり、上記第１の抵抗の抵抗値と上記第２の抵抗の抵抗値との比は、０．０１〜１０である。
【００５６】
また、上記実施例は、温度検出素子と、上記温度検出素子に直列接続されている第１の抵抗と、上記温度検出素子と上記第１の抵抗との接続点であって、温度検出信号を出力する温度検出信号出力端子と、上記第１の抵抗と並列に、かつスイッチ素子を介して接続される第３の抵抗と、所定周期毎に、上記温度検出信号を入力し、上記入力した温度検出信号に基づいて、上記温度検出素子の周囲温度を演算するＣＰＵとを有し、常温時は、上記スイッチ素子をオフし、その状態での温度検出信号に基づいて、上記温度検出素子の周囲温度が第２の所定の温度以上であると、上記ＣＰＵが判断すると、上記スイッチ素子をオンし、その状態での温度検出信号に基づいて温度を検出し、また、高温時における上記温度検出素子の短絡を検出する熱感知器である。
【００５７】
この場合、上記温度検出素子の常温における抵抗値と、上記第１の抵抗の抵抗値との比は、０．１〜１００であり、上記第１の抵抗の抵抗値と上記第３の抵抗の抵抗値との比は、０．００１〜１である。
【００５８】
さらに、上記実施例は、温度検出素子と、上記温度検出素子に直列接続されている第１の抵抗と、上記温度検出素子と上記第１の抵抗との接続点であって、温度検出信号を出力する温度検出信号出力端子と、上記第１の抵抗と並列に、かつスイッチ素子を介して接続される第２の抵抗と、上記第１の抵抗と並列に、かつスイッチ素子を介して接続される第３の抵抗と、所定周期毎に、上記温度検出信号を入力し、上記入力した温度検出信号に基づいて、上記温度検出素子の周囲温度を演算するＣＰＵとを有し、常温時は、上記第１のスイッチ素子をオンし、上記第２のスイッチ素子をオフし、その状態での温度検出信号に基づいて、上記温度検出素子の周囲温度が第１の所定の温度以下であると、上記ＣＰＵが判断すると、上記第１のスイッチ素子をオフし、その状態での温度検出信号に基づいて、低温時における上記第１の温度検出素子の断線を検出し、一方、上記温度検出素子が設置されている周囲の温度が第２の所定の温度以上であると、上記ＣＰＵが判断すると、上記第２のスイッチ素子をオンし、その状態での温度検出信号に基づいて、高温時における上記温度検出素子の短絡を検出する熱感知器である。
【００５９】
なお、実施例３と同様に、サーミスタ１０、１１の高温時短絡の検出時は、両方のスイッチ（ＳＷ１、ＳＷ２またはＳＷ１１、ＳＷ１２）をオンしてもよく、また、各実施例において、温度検出素子は、サーミスタ以外の素子でもよい。トランジスタやダイオード等を使用してもよい。また、混在させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施例１である熱感知器１００を示す図である。
【図２】本発明の実施例２である熱感知器２００を示す図である。
【図３】本発明の実施例３である熱感知器３００を示す図である。
【図４】本発明の実施例４である熱感知器４００を示す図である。
【図５】従来の熱感知器５００を示す回路図である。
【符号の説明】
【００６１】
１００、２００、３００、４００…熱感知器、
１０、１１…サーミスタ、
２０、２１、２２、２３…ＣＰＵ、
３０…電源、
Ｒ１、Ｒ１１…低温時に単独で使用し、常温時、高温時に並列して使用する抵抗、
Ｒ２、Ｒ１２…常温時にのみ使用する抵抗、
Ｒ３、Ｒ１３…高温時にのみ使用する抵抗、
ＳＷ１、ＳＷ１１…常温時にオンするスイッチ、
ＳＷ２、ＳＷ１２…高温時にオンするスイッチ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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