專利名稱：傳感裝置及應(yīng)用此裝置的防災(zāi)系統(tǒng)和電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用以測知火災(zāi)等異常的傳感裝置及應(yīng)用此傳感裝置的防災(zāi)系統(tǒng)和電子設(shè)備。
以往作為測知火災(zāi)等的傳感裝置，已知有熱傳感器、光電式煙傳感器、離子式煙傳感器、火焰?zhèn)鞲衅鞯?。而且，這樣的傳感裝置例如可設(shè)置在大型建筑物室內(nèi)的規(guī)定地方用以構(gòu)成防災(zāi)系統(tǒng)。
盡管火災(zāi)的種類大致分為有焰火災(zāi)和熏燒火災(zāi)兩種類型，但迄今為止尚無能同時適用于所有類型火災(zāi)的傳感器。
例如，上述的熱傳感器、光電式煙傳感器、離子式煙傳感器、火焰?zhèn)鞲衅鞯鹊奶匦匀缦旅姹?所示，由該表可見，熱傳感器、火焰?zhèn)鞲衅鲗τ醒婊馂?zāi)有優(yōu)良的測知性能，但卻不能很好地測知熏燒火災(zāi)。而光電式煙傳感器、離子傳感器也不能很好地測知完全燃燒的有焰火災(zāi)。
表1火災(zāi)的種類 熱傳 光電式 離子式 火焰感器 煙傳感器 煙傳感器 傳感器有焰火災(zāi)(完全燃燒) ○ × × ○有焰火災(zāi)(不完全燃燒) ○ △ ○ ○熏燒火災(zāi) × ○ △ ×而且，使用這樣的傳感器，例如在用以構(gòu)成防災(zāi)系統(tǒng)的場合，要預(yù)先調(diào)查設(shè)置傳感器的環(huán)境會發(fā)生哪種類型的火災(zāi)，據(jù)此選擇傳感器的種類，因而存在所選擇的傳感器種類不合適就不能測知火災(zāi)這樣的問題。而且即使選擇設(shè)置了適當(dāng)種類的傳感器，一旦發(fā)生非預(yù)想類型的火災(zāi)，也有不能檢測出這種火災(zāi)的問題。
本發(fā)明的目的是提供這樣一種傳感裝置及應(yīng)用此裝置的防災(zāi)系統(tǒng)和電子設(shè)備，它能在發(fā)生任何類型的異常(如火災(zāi))時，測知此異常，進(jìn)而判別所發(fā)生的異常(火災(zāi))的類型并輸出相應(yīng)的信息。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的特征在于，在測知發(fā)生異常(火災(zāi))和/或測知異常(火災(zāi))的類型(性質(zhì))時，使用了一種具有這樣性質(zhì)的元件，此元件相對于電子受主性氣體和電子施主性氣體其規(guī)定的特性值都發(fā)生變化，而且對電子受主性氣體和電子施主性氣體，其特性值變化的極性不同。作為具有這樣性質(zhì)的元件有金屬取代酞菁類、添加金屬氧化物的金屬取代酞菁類或者進(jìn)行了離子摻雜的聚合物類等半導(dǎo)體有機(jī)元件，或者具有半導(dǎo)體程度的電導(dǎo)率的金屬氧化物等無機(jī)半導(dǎo)體元件，而且使用這些元件能使裝置小型化。
本發(fā)明的特征在于它設(shè)置有帶有具有上述性質(zhì)的元件的檢測裝置，和監(jiān)視檢測裝置的元件特性值的變化并根據(jù)此特性值的變化輸出規(guī)定的異常信息的特性監(jiān)視裝置。
更確切地，特性監(jiān)視器的構(gòu)成是通過將檢測元件電阻值作為特性值加以監(jiān)視，當(dāng)其阻值在規(guī)定時間內(nèi)增加或減少了一規(guī)定值時便輸出異常狀況發(fā)生(如火災(zāi))的信息。無論異常情況是有焰火災(zāi)還是熏燒火災(zāi)，由于元件的電阻值都會發(fā)生變化，用此傳感裝置能檢測出所有類型的火災(zāi)。
為了使得特性監(jiān)視裝置具有極性檢測功能，用以檢測作為特性值的電阻值在規(guī)定時間內(nèi)規(guī)定量減少或增加的極性，也為了電阻值在規(guī)定時間內(nèi)減少或增加規(guī)定值以上時，輸出與減少或增加的極性對應(yīng)的性質(zhì)信息，而組成特性監(jiān)視裝置，在這種場合，由于在有焰火災(zāi)時和熏燒火災(zāi)時元件電阻值的變化極性不同，通過測知此極性，用此傳感裝置就能測出是熏燒火災(zāi)還是無焰火災(zāi)的區(qū)別，作為性質(zhì)信息，并輸出此信息。
當(dāng)檢測裝置由一個具有規(guī)定的導(dǎo)電型的元件組成時，以電阻值為特性值，監(jiān)視此元件的電阻值的減少、增加。而當(dāng)檢測裝置由具有規(guī)定的第一導(dǎo)電型的第一元件和具有與第一元件相反的第二導(dǎo)電型的第二元件串聯(lián)連接組成時，以電阻值為特性值，監(jiān)視與兩元件都相關(guān)的電阻值的減少、增加。在后一種情況下，暴露于煙氣時電阻值的變化比正?？諝猸h(huán)境情況下電阻值的變化更大，從而能以更高的靈敏度測知異常(火災(zāi))的發(fā)生和/或異常(火災(zāi))的性質(zhì)。
將這樣的傳感裝置可以用于防災(zāi)系統(tǒng)或電子設(shè)備，不管發(fā)生哪種類型的火災(zāi)，都能迅速、準(zhǔn)確地測出火災(zāi)的發(fā)生。而且因為還能測出火災(zāi)的類型(性質(zhì))，從而能迅速地采取與所測出的火災(zāi)類型(性質(zhì))相應(yīng)的有效措施。
下面將按照下述的


本發(fā)明的實施例。
圖1示出本發(fā)明所用的檢測元件的一實例。
圖2是用以說明工作于n型的檢測元件相對于氣體的響應(yīng)特性圖。
圖3是本發(fā)明的傳感裝置的結(jié)構(gòu)實例圖。
圖4是圖3所示的傳感裝置的第一具體結(jié)構(gòu)例的圖。
圖5～圖8是表示電阻減少判斷器各工作實例的圖。
圖9～圖12是表示電阻增加判斷器各工作實例的圖。
圖13是圖3所示的傳感裝置的第二具體結(jié)構(gòu)例的圖。
圖14是信息輸出電路的變型實例圖。
圖15是應(yīng)用本發(fā)明的傳感裝置的防災(zāi)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)實例圖。
圖16示出接收機(jī)的警報輸出部一實例。
圖17是已裝入本發(fā)明的傳感裝置的電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)實例。
圖18是圖17所示的電子設(shè)備的具體例子。
圖19示出檢測元件的其它結(jié)構(gòu)的實例。
圖1(a)、(b)示出本發(fā)明所用的檢測元件的一個實例，圖1(a)是平面圖，圖1(b)是沿圖1(a)中的A-A線剖切的截面圖。參看圖1(a)、(b)，此檢測元件例如是在基底(玻璃、氧化鋁、硅等基板100)上蒸散形成銅、鉛、鈷、鋅等金屬酞菁層101，再在酞菁層101上蒸散形成由金、鉑等組成的兩個梳形電極102、103，從而形成有機(jī)半導(dǎo)體元件。這里，基底100，其大小例如是3mm×3mm×1mm左右，而酞菁層的厚度例如是10nm～100μm左右。關(guān)于元件的大小，能使其進(jìn)一步縮小，而且電極102、103也可以直接蒸發(fā)附著到基底100上，從而能實現(xiàn)元件的小型化。
通常酞菁類有機(jī)半導(dǎo)體元件是作為P型半導(dǎo)體元件工作的，已知此元件暴露于二氧化氮氣體后，此元件的電極102、103之間的電阻值減少。也就是說在像鉛酞菁、鎳酞菁、鈷酞菁這樣的具有P型半導(dǎo)體功能的有機(jī)半導(dǎo)體中，二氧化氮氣體是作為電子受主氣體而起作用，使這些半導(dǎo)體的電阻值減少。
在鉛酞菁、鎳酞菁、鈷酞菁等中加進(jìn)(混入)氧化釕(RuO2)、鈀(Pd)等的有機(jī)半導(dǎo)體是作為n型半導(dǎo)體工作，已知將這樣的元件暴露于電子受主氣體中后，其電阻值增加。似這樣，有機(jī)半導(dǎo)體元件本來是P型半導(dǎo)體，通過摻雜催化劑、金屬氧化物而可能成為n型半導(dǎo)體。
在圖1(a)、(b)所示的檢測元件中，在基底100上形成具有半導(dǎo)體水平的電導(dǎo)率的金屬氧化物層101′代替酞菁層101，在此金屬氧化物層101′上形成二個梳形電極102、103，能使此檢測元件成為無機(jī)半導(dǎo)體元件，即使把檢測元件做成這樣的無機(jī)半導(dǎo)體元件，也能具有與上述有機(jī)半導(dǎo)體元件相同的性質(zhì)。
也就是說，在應(yīng)用氧化錫、氧化鋅、氧化鐵這些金屬氧化物作為金屬氧化物層101′主要成分時，該金屬氧化物層101′暴露于電子受主氣體時電阻值增加，所以是作為n型半導(dǎo)體工作。
另一方面，在應(yīng)用氧化銅、氧化鉻、氧化鎳這些金屬氧化物作為主要成分時，該金屬氧化物暴露于電子受主氣體時電阻值減少，所以是作為P型半導(dǎo)體工作。
當(dāng)在基底100上形成上述這樣的金屬氧化物層101′而制成無機(jī)半導(dǎo)體元件時，可使金屬氧化物層101′的厚度與酞菁層101時相同，例如100nm～幾百μm左右。而且，無機(jī)半導(dǎo)體元件的大小與有機(jī)半導(dǎo)體元件一樣為3mm×3mm左右，還能進(jìn)一步縮小，電極102、103也可直接蒸發(fā)附著到基底100上，從而與有機(jī)半導(dǎo)體元件一樣，也能使元件小型化。
本申請的發(fā)明者曾使這樣的檢測元件(有機(jī)半導(dǎo)體元件、無機(jī)半導(dǎo)體元件)暴露于各種火災(zāi)發(fā)生的氣體中，并記錄了這時元件電阻值的變化，其結(jié)果列于表2中。
表2試驗火災(zāi) P型半導(dǎo)體 n型半導(dǎo)體TF1木材有焰燃燒 電阻減小 電阻增大TF2木材熏燒 電阻增大 電阻減小TF3棉制油繩熏燒 電阻增大 電阻減小TF4聚氨酯有焰燃燒 電阻減小 電阻增大TF5正庚烷有焰燃燒 電阻減小 電阻增大TF6乙醇有焰燃燒 電阻減小 電阻增大紙有焰燃燒 電阻減小 電阻增大紙熏燒 電阻增大 電阻減小由此試驗結(jié)果，本申請的發(fā)明者發(fā)現(xiàn)檢測元件為P型時，暴露于有焰火災(zāi)產(chǎn)生的氣體后，元件電阻值減少，暴露于熏燒火災(zāi)產(chǎn)生的氣體后，元件電阻值增加，而檢測元件為n型時，暴露于有焰火災(zāi)產(chǎn)生的氣體后，元件電阻值增加，暴露于熏燒火災(zāi)產(chǎn)生的氣體后，元件的電阻值減少。也就是說發(fā)現(xiàn)在這些元件中，有焰火災(zāi)產(chǎn)生的氣體是作為電子受主性氣體起反應(yīng)，而熏燒火災(zāi)產(chǎn)生的氣體是作為電子施主性氣體起反應(yīng)。
圖2(a)分別示出有P型半導(dǎo)體功能的檢測元件對電子受主性氣體的響應(yīng)特性曲線RSP1、電子施主性氣體的響應(yīng)特性曲線RSP2。如圖2(b)所示，使電阻200與檢測元件串聯(lián)設(shè)置，在由電源201將規(guī)定電壓E加到檢測元件和電阻201上的狀態(tài)下，從時刻t1到時刻t2使元件分別暴露于電子受主性氣體、電子施主性氣體時，元件電阻值要發(fā)生變化，圖2(a)的各響應(yīng)特性RSP1、RSP2就是把此電阻值的變化變換成電阻200上的電壓降V從t1到t2時間段中的變化而得到的。由圖2(a)的響應(yīng)特性RSP1、RSP2可知，檢測元件無論對電子受主性和電子施主性哪種氣體，其電阻值都要變化，但對電子受主性氣體和電子施主性氣體，電阻值變化的極性互不相同。
如上所述，無論在發(fā)生有焰火災(zāi)和熏燒火災(zāi)哪種情況，檢測元件(有機(jī)半導(dǎo)體元件、無機(jī)半導(dǎo)體元件)的電阻值都變化，本發(fā)明是著眼于上述檢測元件電阻值變化的極性不同這樣的實驗結(jié)果。
圖3示出本發(fā)明的傳感裝置的構(gòu)成實例。參看圖3，此傳感裝置包括由至少一個有機(jī)半導(dǎo)體元件或無機(jī)半導(dǎo)體元件構(gòu)成的檢測部1，和監(jiān)視檢測部1的規(guī)定特性值的變化并按照該規(guī)定的特性值的變化輸出規(guī)定的異常信息的特性值監(jiān)視部2。
在圖3的構(gòu)成例中，特性值監(jiān)視部2配置有將檢測部1的規(guī)定部分的電阻值作為上述規(guī)定的特性值進(jìn)行取樣的電阻值取樣器11;根據(jù)所取樣的電阻值判斷電阻值是否減小的電阻減小判斷器12;根據(jù)所取樣的電阻值判斷電阻值是否增加的電阻增加判斷器13;根據(jù)電阻減小判斷器12的判斷結(jié)果和電阻增加判斷器的判斷結(jié)果輸出規(guī)定的異常信息的信息輸出電路14。
這里，信息輸出電路14包括一個“或”電路15，用以將電阻減少判斷器12的判斷結(jié)果與電阻增加判斷器的判斷結(jié)果進(jìn)行邏輯“或”運算，并把“或”電路15的運算結(jié)果作為發(fā)生異常信號(發(fā)生火災(zāi)信號)于Y1輸出，而把電阻減少判斷器12的判斷結(jié)果作為第一異常性質(zhì)信號(第一類火災(zāi)性質(zhì)信號)于Y2輸出，把電阻增加判斷器13的判斷結(jié)果作為第二異常性質(zhì)信號(第二類火災(zāi)性質(zhì)信號)于Y3輸出。
圖4表示出如圖3所示本發(fā)明的傳感裝置的第一個實施例。在圖4所示的傳感裝置中檢測部分1使用一個檢測元件X1。這里，檢測元件X1可以使用諸如是有機(jī)半導(dǎo)體的鉛酞菁、是金屬氧化物的氧化鎳這樣的P型半導(dǎo)體。也可以使用諸如混入氧化釕和鈀的酞菁(有機(jī)半導(dǎo)體)、是金屬氧化物的氧化錫這樣的n型半導(dǎo)體。
電阻值取樣器11包括與檢測元件X1串聯(lián)連接的電阻31、將規(guī)定的電壓加到檢測元件X1和電阻31上的電源32、緩沖器33。將檢測元件X1的電阻值用電阻31兩端間的電壓V來反映并進(jìn)行取樣。由于檢測元件X1的阻抗很高，所以設(shè)置緩沖器33，用以將電阻31兩端的電壓V進(jìn)行阻抗變換后輸出。
電阻減少判斷器12包括由電阻34和電容器35組成的RC時間常數(shù)電路、由電阻36和電阻37組成的分壓電路和比較器38，所說的比較器38，其“-”側(cè)端中有RC時間常數(shù)電路的電容器35兩端的電壓V1，其“+”側(cè)端加有分壓電路的電阻37兩端的電壓V2，當(dāng)“+”側(cè)端的電壓V2高于“-”側(cè)端的電壓V1時，此比較器38輸出邏輯值“1”的判斷結(jié)果。
在此，為使電阻減少判斷器能僅僅測出在規(guī)定時間△t內(nèi)增加規(guī)定量△V或更多的電壓V(即僅僅測出在規(guī)定時間△t內(nèi)檢測元件X1的電阻值所減小的規(guī)定量△R或更多)，電阻34、36、37的電阻值R1、R2、R3和電容器35的容量值C1要設(shè)定為適當(dāng)?shù)闹?。也就是說，電阻值R1、R2、R3和容量值C1要設(shè)定成這樣的適當(dāng)?shù)闹?，即對如圖5(a)所示的在規(guī)定時間△t內(nèi)只瞬態(tài)地增加規(guī)定量△V或更多這樣的電壓V，要使電壓V1和V2滿足圖5(b)所示的關(guān)系;對如圖6(a)所示的增加規(guī)定量△V要花費大于規(guī)定時間△t這樣的電壓V，要使電壓V1和V2如圖6(b)所示，經(jīng)常滿足V2＜V1的關(guān)系;即使對如圖7(a)所示的不增加到規(guī)定量△V以上這樣的電壓V，也要使電壓V1和V2如圖7(b)所示，經(jīng)常滿足V2＜V1的關(guān)系。
電壓V像圖8(a)所示那樣減少時(元件X1的電阻值增加時)，如圖8(b)所示，與電阻34、36、37的電阻值R1、R2、R3、電容器35的電容值C1無關(guān)，經(jīng)常滿足V2＜V1。
似這樣通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定電阻34、36、37的電阻值R1、R2、R3和電容器35的容量值C1，加在電阻減少判斷器12的比較器38“+”側(cè)元件上的電壓V2只在電壓V在規(guī)定時間△t內(nèi)增加規(guī)定量△V以上時(只在電壓V像圖5(a)那樣變化時)才大于電壓V1，只在這時才從比較器38輸出邏輯值“1”(圖5(c))。
也就是說，當(dāng)電壓V在規(guī)定時間△t以內(nèi)未增加規(guī)定量△V以上時電壓V2持續(xù)地低于V1，因而不從比較器38輸出邏輯值“1”。因此，在因長時間加載電壓V而使V緩慢變動、或暴露過電子施主性氣體后電壓V緩慢恢復(fù)增加等場合(電壓V像圖6(a)那樣變化時)，由于不從比較器38輸出邏輯值“1”，所以能有效地防止誤輸出。而且由于當(dāng)存在電壓V因噪音而稍微增加等情況時(電壓V也像圖7(a)那樣變化時)也不從比較器38輸出邏輯值“1”，能有效地防止誤檢出。
而且電壓V像圖8(a)那樣減少時，電壓V2如圖8(b)所示經(jīng)常比電壓V1小，因而不從比較器38輸出邏輯值“1”(圖8(c))。
電阻增加判斷器13包括由電阻42、40和電容器43組成的RC時間常數(shù)電路和比較器44，所說的比較器44其“+”側(cè)加有RC時間常數(shù)電路的電阻40兩端的電壓(即電容器43兩端的電壓)V3，其“-”側(cè)加有電壓V4，當(dāng)“+”側(cè)電壓V3大于“-”側(cè)電壓V4時，該比較器44輸出邏輯值“1”的判斷結(jié)果。
這里，為使電阻增加判斷器13只檢測出在規(guī)定的時間△t以內(nèi)減小△V′以上的電壓V(以及只檢測出在規(guī)定時間△t以內(nèi)增加規(guī)定值△R′以上的元件X1的電阻值)，要適當(dāng)?shù)卦O(shè)定電阻40、42的電阻值R5、R6和電容器43的容量值C3。也就是說，電阻值R5、R6和容量值C2要設(shè)定成這樣適當(dāng)?shù)闹担磳θ鐖D9(a)所示的在規(guī)定時間△t以內(nèi)只瞬態(tài)地減小規(guī)定量△V′這樣的電壓V來說，要使電壓V3和電壓V4滿足圖9(b)所示的關(guān)系;對如圖10(a)所示的減少規(guī)定量△V′要花費多于規(guī)定時間△t這樣的電壓V來說，要使電壓V3和V4如圖10(b)所示，經(jīng)常滿足V3＜V4的關(guān)系;即使對于如圖11(a)所示的不減少到規(guī)定量△V以上這樣的電壓V來說，也要使電壓V3和V4如圖11(b)所示，經(jīng)常滿足V3＜V4的關(guān)系。
電壓V像圖12(a)所示那樣增加時(元件X1的電阻值減小時)，如圖12(b)所示，與電阻40、42的電阻值R5、R6、電容器43的容量C2無關(guān)，電壓V4經(jīng)常大于電壓V3。
像這樣通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定電阻40、42的電阻值R5、R6和電容器43的容量值C2，加在電阻增加判斷器13的比較器44的“+”側(cè)元件上的電壓V3只在當(dāng)電壓V在規(guī)定時間△t以內(nèi)減少規(guī)定量△V′以上時(只在電壓V像圖9(a)那樣變化時)，才比電壓V4大，因而只在這時才從比較器44輸出邏輯值“1”(圖9(c))。
也就是說，電壓V在規(guī)定時間△t以內(nèi)沒有減少規(guī)定量△V′以上時，電壓V3經(jīng)常比電壓V4小，因而不從比較器44輸出邏輯值“1”。因此，由于因長時間加載電壓V而使V緩慢變動、或暴露過電子受主性氣體后電壓緩慢恢復(fù)減少等情況(電壓V像圖10(b)那樣變化時)不從比較器44輸出邏輯值“1”(圖10(c))，所以能有效地防止誤檢出。而且由于在電壓V因噪音而稍微減小等情況下(電壓V像圖11(a)那樣變化時)也不從比較器44輸出邏輯值“1”(圖11(c))，因而能有效地防止誤檢出。
電壓V像圖12(a)那樣增加時，電壓V3如圖12(b)所示經(jīng)常比電壓V4低，因而不從比較器44輸出邏輯值“1”(圖12(c))。
下面將按照圖4所示的第一具體結(jié)構(gòu)例說明這樣構(gòu)成的傳感裝置的工作。
為使此傳感裝置正確地工作，在發(fā)生異常(火災(zāi))而產(chǎn)生檢測氣體(燃燒氣體)時，為了讓檢測元件(有機(jī)半導(dǎo)體元件或無機(jī)半導(dǎo)體元件)暴露于該氣體而設(shè)置了檢測部1。使用諸如有P型半導(dǎo)體功能的鉛酞菁等有機(jī)半導(dǎo)體元件、氧化鎳等金屬氧化物元件(無機(jī)半導(dǎo)體元件)作為檢測元件X1時，此檢測元件暴露于有焰火災(zāi)產(chǎn)生的燃燒氣體中的電子受主性氣體后，其電阻值急劇減少，電阻值取樣器11的電阻31兩端間電壓V像圖2(a)的響應(yīng)特性RSP1那樣急劇增加。也就是說，當(dāng)將檢測元件X1不暴露于任何氣體時電阻31兩端間的電壓作為V0時，如元件X1在t1時刻暴露于有焰火災(zāi)產(chǎn)生的電子受主性氣體時，電阻31兩端間的電壓V如圖5(a)所示，從V0開始在規(guī)定時間△t以內(nèi)增加規(guī)定量△V以上。此兩端間的電壓V通過緩沖器33同時加到電阻減少判斷器12和電阻增加判斷器13上。
象這樣處于響應(yīng)特性RSP1上升段時，在電阻減少判斷器12中，RC時間常數(shù)電路的電容器35兩端間電壓V1和分壓電路的電阻35兩端間的電壓V2會有如圖5(b)所示那樣變化，因而如圖5(c)所示，從比較器38輸出邏輯值“1”信號。結(jié)果，從信息輸出電路14輸出發(fā)生異常信號(發(fā)生火災(zāi)信號)Y1和第一異常性質(zhì)信號(第一火災(zāi)性質(zhì)信號)Y2。這時，因為來自電阻增加判斷器13的比較器44的輸出是邏輯值“0”，所以不輸出第二異常性質(zhì)信號(第二火災(zāi)性質(zhì)信號)Y3。
元件X1在t2時刻結(jié)束暴露于電子受主性氣體時，電阻31兩端間的電壓V如圖2(a)的響應(yīng)特性RSP1所示那樣向電壓V0下降(恢復(fù))，因為此下降(恢復(fù))很慢，在規(guī)定時間△t以內(nèi)不會減少規(guī)定量△V′以上，因而在這時電阻增加判斷器13不會出現(xiàn)錯誤動作。也就是說，在響應(yīng)特性RSP1恢復(fù)時不會輸出任何Y1、Y2、Y3信號。
似這樣，用此傳感裝置，使之暴露于有焰火災(zāi)產(chǎn)生的燃燒氣體中的電子受主性氣體時，能準(zhǔn)確地測知火災(zāi)并迅速輸出發(fā)生火災(zāi)信號Y1和第一火災(zāi)性質(zhì)信號Y2。
將此檢測元件X1暴露于熏燒火災(zāi)產(chǎn)生的燃燒氣體中的電子施主性氣體時，其電阻值急劇增加，電阻值取樣器11的電阻31兩端間的電壓V像圖2(a)的響應(yīng)特性RSP2那樣急劇減少。也就是說，當(dāng)將檢測元件X1不暴露于任何氣體時電阻31兩端間的電壓作為V0，如元件X1在t1時刻暴露于熏燒火災(zāi)產(chǎn)生的電子施主性氣體時，電阻兩端間的電壓V如圖9(a)所示，從V0開始在規(guī)定時間△t以內(nèi)減少規(guī)定量△V′以上。此兩端間的電壓V通過緩沖器33加到電阻減少判斷器12和電阻增加判斷器13上。
象這樣處于響應(yīng)特性RSP2下降段時，電阻增加判斷器13中RC時間常數(shù)電路的電容器43兩端間的電壓V3如圖9(b)所示那樣變化，因此如圖9(c)所示，從比較器44輸出邏輯值“1”信號。結(jié)果，由信息輸出電路14輸出發(fā)生異常信號(發(fā)生火災(zāi)信號)Y1和第二異常性質(zhì)信號(第二火災(zāi)性質(zhì)信號)Y3。這時，因為電阻減少判斷器12的比較器38的輸出是邏輯值“0”，所以不輸出第一異常性質(zhì)信號(第一火災(zāi)性質(zhì)信號)Y2。
當(dāng)元件X1在t2時刻結(jié)束暴露于電子施主性氣體時，電容器43兩端間電壓V3像圖2(a)的響應(yīng)特性RSP2所示那樣向電壓V0上升(恢復(fù))，因為這種上升(恢復(fù))非常緩慢，在規(guī)定時間△t以內(nèi)不會增加規(guī)定量△V以上，因而在這時電阻減少電阻判斷器12不會出現(xiàn)錯誤動作。也就是說，在響應(yīng)特性RSP2恢復(fù)時，不輸出任何Y1、Y2、Y3信號。
似這樣，用此傳感裝置，使之暴露于熏燒火災(zāi)產(chǎn)生的燃燒氣體中的電子施主性氣體時，能準(zhǔn)確地測知火災(zāi)，并能迅速地輸出發(fā)生火災(zāi)信號Y1和第二火災(zāi)性質(zhì)信號Y3。
由上述說明可知，通過使用這種傳感裝置，無論發(fā)生有焰火災(zāi)(包括完全燃燒有焰火災(zāi)和不完全燃燒有焰火災(zāi)兩種)還是發(fā)生熏燒火災(zāi)時，都輸出發(fā)生火災(zāi)信號Y1，因此，能夠測出火災(zāi)的發(fā)生。應(yīng)用屬于有機(jī)半導(dǎo)體的鉛酞菁、屬于金屬氧化物的氧化鎳這樣的P型半導(dǎo)體作為元件X1后，由于發(fā)生有焰火災(zāi)時輸出第一火災(zāi)性質(zhì)信號Y2，而發(fā)生熏燒火災(zāi)時輸出第二火災(zāi)性質(zhì)信號Y3，因此能有效地測出火災(zāi)類型(性質(zhì))。
此傳感裝置由于使用能小型化的有機(jī)半導(dǎo)體元件、無機(jī)半導(dǎo)體元件，其信號處理電路也是簡單的結(jié)構(gòu)，所以能使之整體小型化，并能降低制造成本。
圖13示出圖3所示的傳感裝置的第二具體結(jié)構(gòu)的實例。在圖13的傳感裝置中，檢測部1應(yīng)用了有P型半導(dǎo)體功能的第一檢測元件X2和有n型半導(dǎo)體功能的第二檢測元件X3兩個檢測元件，這兩個檢測元件串聯(lián)連接，檢測其連接交點CS處的電壓變化。也就是說，與圖4的結(jié)構(gòu)相比，設(shè)置了n型半導(dǎo)體檢測元件X3來代替電阻31。應(yīng)用鉛酞菁等有機(jī)半導(dǎo)體元件、氧化鎳等金屬氧化物元件(無機(jī)半導(dǎo)體元件)作為有P型半導(dǎo)體功能的第一檢測元件X2，而應(yīng)用混入氧化釕和鈀的酞菁等有機(jī)半導(dǎo)體元件、氧化錫等金屬氧化物元件(無機(jī)半導(dǎo)體元件)作為有n型半導(dǎo)體功能的檢測元件X3。
用圖13所示的傳感裝置，使其暴露于有焰火災(zāi)產(chǎn)生的電子受主性氣體時，有P型半導(dǎo)體功能的第一檢測元件X2的電阻值減少，而有n型半導(dǎo)體功能的第二檢測元件X3的電阻值增加。使其暴露于熏燒火災(zāi)產(chǎn)生的電子施主性氣體時，有P型半導(dǎo)體功能的第一檢測元件X2的電阻值增加，而有n型半導(dǎo)體功能的第二檢測元件X3的電阻值減少。
因此，在暴露于電子受主性氣體或電子施主性氣體時，由于兩個檢測元件X2、X3電阻的變化，由連接交點CS處得到的電壓變化與在圖4所示的傳感裝置中電阻31兩端間所得到的電壓變化相比成倍增加，所以能高靈敏度地進(jìn)行氣體檢測。在溫度變化時應(yīng)用第二檢測元件X3的電阻變化與第一檢測元件X2的電阻變化相同的性質(zhì)，使因溫度引起的電阻變化在元件X2和元件X3兩者中取得平衡，因此，溫度變化不影響交點CS處的電壓(使之不變化)，能提高氣體檢測的可靠性。元件X2、X3因濕度而有漏電時，在元件X2的濕度特性與元件X3因濕度而引起的漏電特性大體相同的場合，即使有因濕度導(dǎo)致的漏電，因兩元件的漏電特性相同，對連接交點CS處的電壓也無影響(使之不變化)，所以能提高氣體檢測的可靠性。
在圖4或圖13所示傳感裝置中，第一檢測元件X1、元件X2可用P型半導(dǎo)體，也能用n型半導(dǎo)體(這時圖13所示傳感裝置中元件X3應(yīng)用P型半導(dǎo)體)。這時，與上述說明相反，熏燒火災(zāi)時輸出第一火災(zāi)性質(zhì)信號Y2，有焰火災(zāi)時輸出第二火災(zāi)性質(zhì)信號Y3。
上述這樣的各檢測元件對于能檢測的氣體有很高的靈敏度，如，由于對二氧化氮能以十億分率量級檢測，受浮游于環(huán)境中的雜氣的影響，也會輸出火災(zāi)發(fā)生信號Y1、第一火災(zāi)性質(zhì)信號Y2、第二火災(zāi)性質(zhì)信號Y3。為防止發(fā)生這樣的情況，例如可將圖4和圖13所示的傳感裝置的信息輸出電路14變形為圖14所示那樣。在圖14所示例子中，信息輸出電路14還包括“與”電路47、48、49，所說“與”電路47、48、49用來使已有的傳感器例如常規(guī)煙傳感器46的輸出分別與“或”電路15的輸出、比較器38的輸出、比較器44的輸出進(jìn)行邏輯“與”運算并分別輸出火災(zāi)發(fā)生信號Y1、第一火災(zāi)性質(zhì)信號Y2、第二火災(zāi)性質(zhì)信號Y3。
似這樣，因為是與如常規(guī)煙傳感器46的輸出做邏輯“與”運算，只有當(dāng)該煙傳感器46輸出規(guī)定的輸出結(jié)果時，根據(jù)來自電阻減少判斷器12、電阻增加判斷器13的判斷結(jié)果，才輸出火災(zāi)發(fā)生信號Y1、第一火災(zāi)性質(zhì)信號Y2、第二火災(zāi)性質(zhì)信號Y3，所以能減少來自浮游于環(huán)境中的雜氣的影響，提高檢測的可靠性。
在上述各構(gòu)成例中未示出，因為各檢測元件的電阻值以多位級變化，所以在電阻值取樣器11中可以用對數(shù)放大器擴(kuò)大動態(tài)范圍，或者也可以用自動增益調(diào)整器不斷地將信號維持在容易進(jìn)行信號處理的范圍。對于電阻減少判斷器12、電阻增加判斷器13來說，圖4、圖13所示的構(gòu)成僅是一個例子，也可能是此外的其它結(jié)構(gòu)。
在上述結(jié)構(gòu)例中，信息輸出電路14成為能輸出火災(zāi)發(fā)生信號Y1、第一火災(zāi)性質(zhì)信號Y2、第二火災(zāi)性質(zhì)信號Y3的結(jié)構(gòu)，按照用途，可以是只輸出火災(zāi)發(fā)生信號Y1的結(jié)構(gòu)，或者也可以是能只輸出第一火災(zāi)性質(zhì)信號Y2和第二火災(zāi)性質(zhì)信號Y3的結(jié)構(gòu)。
圖15是應(yīng)用圖3(圖4或圖13)所示的傳感裝置的防災(zāi)系統(tǒng)(例如火災(zāi)報警系統(tǒng))的結(jié)構(gòu)實例。在此防災(zāi)系統(tǒng)中，圖3(圖4或圖13)所示的這樣傳感裝置52連接在由接收機(jī)51延伸出的線路L上。這里，接收機(jī)51設(shè)置有中央處理裝置53、位于與傳感裝置52之間的用以進(jìn)行傳輸控制的傳輸控制部54、輸出警報的警報輸出部55。而傳感裝置52設(shè)置在例如大樓內(nèi)的預(yù)先選定的地方。
在這樣結(jié)構(gòu)的防火用防災(zāi)系統(tǒng)中，當(dāng)接收機(jī)51的警報輸出部55如圖16所示配備有報知發(fā)生火災(zāi)的火災(zāi)發(fā)生報知部56和報知所發(fā)生的火災(zāi)性質(zhì)的火災(zāi)性質(zhì)報知部57時，發(fā)生有焰火災(zāi)后，接收機(jī)51的警告輸出部55的火災(zāi)發(fā)生報知部56、火災(zāi)性質(zhì)輸出部57按照來自傳感裝置52的火災(zāi)發(fā)生信號Y1、第一火災(zāi)性質(zhì)信號Y2，向工作人員報知發(fā)生了火災(zāi)及所發(fā)生的火災(zāi)是有焰火災(zāi)，并能進(jìn)行有焰火災(zāi)所必要的警報控制。更具體地說，根據(jù)輸出的是有焰火災(zāi)的第一火災(zāi)性質(zhì)信號Y2，能迅速地控制滅火器材，并快速施行人員疏導(dǎo)撤離。
發(fā)生熏燒火災(zāi)后，接收機(jī)51的火災(zāi)發(fā)生報知部56、火災(zāi)性質(zhì)輸出部57根據(jù)來自傳感裝置52的火災(zāi)發(fā)生信號Y1、第二火災(zāi)性質(zhì)信號Y3，能通知工作人員等已發(fā)生火災(zāi)以及所發(fā)生的火災(zāi)是熏燒火災(zāi)，并能進(jìn)行熏燒火災(zāi)所需要的警報控制。更具體地說，能迅速地啟動排煙機(jī)器、并進(jìn)一步監(jiān)視火災(zāi)是否擴(kuò)大，還能根據(jù)火災(zāi)進(jìn)行的狀態(tài)施行人員疏導(dǎo)撤離。
當(dāng)接收機(jī)51具有使第一火災(zāi)性質(zhì)信號Y2和第二火災(zāi)性質(zhì)信號Y3做邏輯“或”運算并生成火災(zāi)發(fā)生信號Y1的功能時，對傳感裝置52來說，其信息輸出電路14可以只能輸出第一火災(zāi)性質(zhì)信號Y2和第二火災(zāi)性質(zhì)信號Y3。當(dāng)接收機(jī)的警報輸出部55不具有只報知火災(zāi)發(fā)生的功能時，對傳感裝置52來說，其信息輸出電路14可以只能輸出火災(zāi)發(fā)生信號Y1。
圖17示出安裝有圖3(圖4或圖13)所示的傳感裝置的電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)例。圖17所示的電子設(shè)備配置有向設(shè)備各部供電的電源部61;以圖3(圖4或圖13)所示方式組成的這樣傳感裝置52;根據(jù)來自傳感裝置52的信息輸出電路14的信號控制電源部61的電源控制部62;根據(jù)信息輸出部的信號輸出警報的警報輸出部63。
圖18是圖17所示電子設(shè)備的具體實例，在圖18所示的實例中，在電源控制部62應(yīng)用閂鎖繼電器64用來接收來自傳感裝置52的信息輸出電路14的火災(zāi)發(fā)生信號Y1。也就是說，信號Y1輸入閂鎖繼電器64時，閂鎖繼電器64驅(qū)動，切斷從電源部61向設(shè)備各部分的供電。
電源控制部62中除閂鎖繼電器外還可以用其它適合的部件，如可以應(yīng)用從火災(zāi)發(fā)生信號輸入的時刻起在規(guī)定時間內(nèi)切斷由電源部61供給的電源這樣結(jié)構(gòu)的部件。
在圖18的例子中，火災(zāi)發(fā)生信號Y1、第一火災(zāi)性質(zhì)信號Y2、第二火災(zāi)性質(zhì)信號Y3輸入警報輸出部63，用信號Y1報知火災(zāi)的發(fā)生，用信號Y2、Y3報知火災(zāi)的種類(性質(zhì))。
在這樣結(jié)構(gòu)的電子設(shè)備中，設(shè)備內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時，為使之暴露于此火災(zāi)產(chǎn)生的氣體而配置了傳感裝置52的檢測部1(至少一個有機(jī)半導(dǎo)體元件或無機(jī)半導(dǎo)體元件)，不管設(shè)備中發(fā)生有焰火災(zāi)還是熏燒火災(zāi)，都能用火災(zāi)發(fā)生信號Y1切斷設(shè)備各部分的電源，而且根據(jù)火災(zāi)發(fā)生信號Y1、第一火災(zāi)性質(zhì)信號Y2、第二火災(zāi)性質(zhì)信號Y3，用警報輸出部63，與例如圖12的防災(zāi)系統(tǒng)的接收機(jī)51的警報輸出部55一樣，能向工作人員報知已發(fā)生火災(zāi)以及發(fā)生火災(zāi)的類型是有焰火災(zāi)還是熏燒火災(zāi)，并進(jìn)行必要的警報控制。
以往裝在電子設(shè)備中的火災(zāi)傳感器已知有雙金屬這樣的檢測溫度的熱傳感器、離子式煙傳感器、光電式煙傳感器等。然而用熱傳感器的明顯缺點是對熏燒這樣的火災(zāi)幾乎不能檢測而只能檢測熱。離子式煙傳感器存在如下缺點要進(jìn)行對煙的檢測，必須使對煙進(jìn)行電離化的電離機(jī)(室)內(nèi)的來自放射源的粒子有一定長度的射程，這樣便影響其小型化;由于使用了放射線，當(dāng)設(shè)備廢棄時又有難以處理的嚴(yán)重問題;且對設(shè)備內(nèi)異常加熱引起的熏燒火災(zāi)也不敏感。光電式煙傳感器因信號處理的關(guān)系要使用散射光，由于必須使煙產(chǎn)生的散射光信號和在暗箱內(nèi)面反射的雜散光之比維持在某種程度，所以有不能使暗箱小型化這樣的缺點。而且對電路來說，因散射光信號極其微弱而需要高增益的放大器，為了省電還要采用脈沖驅(qū)動，因而還存在電路極復(fù)雜、成本很高這樣的缺點。
迄今為止，用金屬氧化物等的氣體傳感器已然公知，在這些傳感器中，只能相對特定的氣體檢測異常情況的發(fā)生，而檢測不出異常情況的性質(zhì)。
與這些火災(zāi)傳感器相比，本發(fā)明的傳感裝置如上所述對有焰火災(zāi)、熏燒火災(zāi)都能測知，而且還能測知其性質(zhì)，因而將本發(fā)明的傳感裝置安裝在電子設(shè)備上時，能準(zhǔn)確地進(jìn)行防災(zāi)控制。
以往的用金屬氧化物的傳感器有這樣的缺點，即只對特定氣體起反應(yīng)，為提高特定氣體的選擇性(為提高對特定氣體的靈敏度)，而不得不加熱氣體傳感器本身。
更具體地說，以往的用金屬氧化物的氣體傳感器，要用高溫加熱裝置將金屬氧化物加熱到200～300℃左右，利用這時的金屬氧化物只對電子施主性氣體(一種氣體)起反應(yīng)(金屬氧化物電阻減少)，對電子受主性氣體與對電子施主性氣體相比幾乎不起反應(yīng)(金屬氧化物電阻幾乎不變)這樣的性質(zhì)，而只能測出產(chǎn)生一種特定氣體即電子施主性氣體的火災(zāi)。
對此，在本發(fā)明的傳感裝置用氧化鎳、氧化錫等金屬氧化物無機(jī)半導(dǎo)體元件作為檢測元件時，無論是對電子受主性氣體還是對電子施主性氣體其電阻值都發(fā)生變化，而且本發(fā)明著眼于元件對電子受主性氣體和電子施主性氣體其電阻值變化的極性不同這樣的性質(zhì)，并利用元件的這種性質(zhì)，不僅能檢測出異常的發(fā)生，還能測出異常的性質(zhì)，為了進(jìn)行這樣的檢測處理，就有必要使金屬氧化物的溫度處于這樣的溫度，在此溫度下金屬氧化物呈現(xiàn)對電子受主性氣體和電子施主性氣體兩者都起反應(yīng)的性質(zhì)。
這樣的性質(zhì)在把金屬氧化物加熱到200～300℃左右時不出現(xiàn)。也就是說，把金屬氧化物進(jìn)行高溫加熱時，主要只對一種氣體起反應(yīng)，而不出現(xiàn)對電子受主性氣體和電子施主性氣體兩者都起反應(yīng)這樣的性質(zhì)。
因而在本發(fā)明中將金屬氧化物用作檢測元件時，為了利用此金屬氧化物對兩種氣體都起反應(yīng)這樣的性質(zhì)，不必用以往的氣體傳感器所用的這樣的高溫加熱過程，也不能用高溫加熱裝置。
同樣，在本發(fā)明中有機(jī)半導(dǎo)體元件用作檢測元件時，不必對其進(jìn)行加熱，不使之加熱，則對兩種氣體都有極高的靈敏度。這樣一來，使用有機(jī)半導(dǎo)體元件、無機(jī)半導(dǎo)體元件作為檢測元件的本發(fā)明的傳感裝置不使用特別的加熱裝置(即耗電低)，比常規(guī)的煙傳感器靈敏度更高，無論發(fā)生有焰、熏燒哪種火災(zāi)都能檢測出來，并且因為也能檢測出其性質(zhì)，在用以往的傳感器還不能測出火災(zāi)之前，就能測出火災(zāi)最初的狀態(tài)，切斷電子設(shè)備的電源，使因電氣原因而異常加熱造成的火災(zāi)防患于未燃。
使用有機(jī)半導(dǎo)體元件、無機(jī)半導(dǎo)體元件的本發(fā)明的傳感裝置如上所述，因為比以往的傳感裝置更能小型化，能將其設(shè)置在設(shè)備內(nèi)的非特定的場所，耗電省，元件自身成本低，不增加大量生產(chǎn)的設(shè)備的成本負(fù)擔(dān)就能實現(xiàn)防災(zāi)功能。特別是因有機(jī)半導(dǎo)體、無機(jī)半導(dǎo)體自身小型化，所以在能將檢測元件安裝在裝有電子設(shè)備所需電路的電路板上并安裝傳感裝置時也能維持設(shè)備的小型化。
在上述各實施例、構(gòu)成例中，只對將酞菁類(例如金屬取代酞菁類、添加了金屬氧化物的金屬取代酞菁類)用作有機(jī)半導(dǎo)體元件進(jìn)行了說明，但有機(jī)半導(dǎo)體元件不限于酞菁類，在酞菁類之外，例如可應(yīng)用摻雜了離子的聚吡咯等導(dǎo)電性聚合物類，使用導(dǎo)電性聚合物類也能得到與上述相同的效果。
在上述實施例中，使用氧化鎳、氧化錫等金屬氧化物作為無機(jī)半導(dǎo)體，也可以使用氧化鎳、氧化錫等的混合物作為無機(jī)半導(dǎo)體，還能把Pt、Pd、Ru等貴金屬觸媒，氧化鋁、二氧化硅等粘結(jié)劑加給這些金屬氧化物作為無機(jī)半導(dǎo)體。
因為已知水蒸汽是作為電子施主性氣體工作，為了降低溫度影響可用給酞菁添加了疏水性官能團(tuán)的有機(jī)半導(dǎo)體元件。將烷烴和酞菁混合進(jìn)溶劑，將此溶劑涂在有機(jī)半導(dǎo)體元件基質(zhì)上能提高耐濕性。
在上述實施例中，只以其結(jié)構(gòu)如圖1(a)、(b)所示這樣的梳形電極形式的檢測元件為例進(jìn)行了說明，作為檢測元件，其結(jié)構(gòu)不限于梳形電極形式而能應(yīng)用各種各樣的形式。以往的各種氣體傳感器示于圖19(a)、(b)、(c)中，能使本發(fā)明的檢測元件的結(jié)構(gòu)與圖19(a)、(b)、(c)所示的這樣以往的氣體傳感器的結(jié)構(gòu)相同。在圖19(a)或圖19(b)所示的結(jié)構(gòu)中，能將氣體傳感半導(dǎo)體與溶劑混合的糊漿201注入鉑等制的電極202、203中間，用混合糊漿包封兩個電極202、203，再使之凝固、燒結(jié)形成元件。在圖19(c)所示的結(jié)構(gòu)中，能將氣體傳感半導(dǎo)體204注入電極202、203間，用壓力將其加固形成檢測元件。
在上述各實施例、構(gòu)成例中，使用有機(jī)半導(dǎo)體元件或無機(jī)半導(dǎo)體元件作為用以檢測異常的發(fā)生和/或異常的性質(zhì)的元件，但本發(fā)明不限于有機(jī)半導(dǎo)體元件、無機(jī)半導(dǎo)體元件。也就是說，本發(fā)明所用的元件只要基本上是具有下述性質(zhì)的元件就可以，即對電子受主性氣體和電子施主性氣體，其特性值都發(fā)生變化，而且對電子受主性氣體和電子施主性氣體其特性值變化的極性不同，所以除有機(jī)半導(dǎo)體元件、無機(jī)半導(dǎo)體元件之外的具有這樣性質(zhì)的元件也能應(yīng)用。
在上述實施例、構(gòu)成例中，只舉出元件的電阻值作為元件的特性值，但只要電阻值以外的特性值對電子受主性氣體和電子施主性氣體其值都發(fā)生變化，而且對電子受主性氣體和電子施主性氣體變化的極性不同，這種特性值也能用作適合本發(fā)明的特性值。如，元件的電容值對電子受主性氣體和電子施主性氣體都發(fā)生變化，且對電子受主性氣體和電子施主性氣體電容值變化的極性不同，因而也能用該元件電容值作為元件的特性值。如把元件電容值作為元件的特性值，在特性值監(jiān)視部2可使用振蕩電路等以檢測電容值的變化。
在上述實施例、構(gòu)成例中，對與有焰火災(zāi)產(chǎn)生的電子受主性氣體和熏燒火災(zāi)產(chǎn)生的電子施主性氣體起反應(yīng)的元件進(jìn)行了說明，但不限于這些元件，例如也能使用與有焰火災(zāi)產(chǎn)生的電子施主性氣體和熏燒火災(zāi)產(chǎn)生的電子受主性氣體起反應(yīng)的這樣具有與以前所說的元件相反的特性的元件。
像以上所說明的那樣，因為是利用元件的特性值對電子受主性氣體和電子施主性氣體都發(fā)生變化而且對電子受主性氣體和電子施主性氣體其特性值變化的極性不同這樣的性質(zhì)，來檢測異常，和/或檢測異常的性質(zhì)，無論發(fā)生哪種異常(例如火災(zāi))時都能將其測出，而且還能判斷出所發(fā)生的異常(火災(zāi))的類型。
權(quán)利要求
1.一種傳感裝置，其特征在于應(yīng)用具有下述性質(zhì)的元件檢測異常(火災(zāi))的發(fā)生和/或檢測異常(火災(zāi))的性質(zhì)，所說的元件所具有的性質(zhì)是對于電子受主性氣體和電子施主性氣體，其規(guī)定的特性值都發(fā)生變化，而且對于電子受主性氣體和電子施主性氣體，其特征值變化的極性不同。
2.按照權(quán)利要求1所說的傳感裝置，其特征在于所說的元件具有對有焰火災(zāi)產(chǎn)生的氣體和熏燒火災(zāi)產(chǎn)生的氣體其規(guī)定的特性值都發(fā)生變化，而且對有焰火災(zāi)產(chǎn)生的氣體和熏燒火災(zāi)產(chǎn)生的氣體特性值變化的極性不同這樣的性質(zhì)，應(yīng)用該元件檢測火災(zāi)發(fā)生和/或檢測火災(zāi)的性質(zhì)。
3.按照權(quán)利要求1所說的傳感裝置，其特征在于它設(shè)置有至少有一個上述元件的檢測裝置;監(jiān)視檢測裝置中元件的規(guī)定的特性值的變化，根據(jù)規(guī)定的特性值的變化特性輸出規(guī)定的異常信息的特性監(jiān)視裝置。
4.按照權(quán)利要求3所說的傳感裝置，其特征在于所說的檢測裝置由具有規(guī)定的導(dǎo)電類型的一個元件組成，所說的特性監(jiān)視裝置配備有取樣作為上述元件的特性值的上述元件電阻值的電阻值取樣裝置;判斷已取樣的電阻值在規(guī)定時間內(nèi)是否減少規(guī)定量的電阻減少判斷裝置;判斷已取樣的電阻值在規(guī)定時間內(nèi)是否增加規(guī)定量的電阻增加判斷裝置;根據(jù)來自電阻減少判斷裝置和電阻增加判斷裝置的判斷結(jié)果輸出規(guī)定的異常信息的信息輸出裝置。
5.按照權(quán)利要求3所說的傳感裝置，其特征在于所說的檢測裝置是使具有規(guī)定第一類導(dǎo)電型的第一元件和具有與第一元件相反的第二類導(dǎo)電型的第二元件串聯(lián)連接而構(gòu)成，所說的特性監(jiān)視裝置配備有將反映串聯(lián)連接的第一元件和第二元件兩者的電阻值的電阻值作為規(guī)定的特性值進(jìn)行取樣的電阻值取樣裝置;判斷所取樣的電阻值在規(guī)定時間內(nèi)是否減少規(guī)定量的電阻減少判斷裝置;判斷所取樣的電阻值在規(guī)定時間內(nèi)是否增加規(guī)定量的電阻增加判斷裝置;根據(jù)來自電阻減少判斷裝置和電阻增加判斷裝置的判斷結(jié)果輸出規(guī)定的異常信息的信息輸出裝置。
6.按照權(quán)利要求4或5所說的傳感裝置，其特征在于所說的信息輸出裝置設(shè)置有無論在由上述電阻減少判斷裝置得到電阻減少的判斷結(jié)果或者由上述電阻增加判斷裝置得到電阻增加的判斷結(jié)果時，都輸出異常發(fā)生信息的異常發(fā)生輸出裝置。
7.按照權(quán)利要求4或5所說的傳感裝置，其特征在于所說的信息輸出裝置設(shè)置有當(dāng)由上述電阻減少判斷裝置得到的電阻減少的判斷結(jié)果時輸出第一異常性質(zhì)信息，當(dāng)由電阻增加判斷裝置得到電阻增加的判斷結(jié)果時輸出第二異常性質(zhì)信息的異常性質(zhì)輸出裝置。
8.按照權(quán)利要求4或5所說的傳感裝置，其特征在于上述信息輸出裝置使由公知的任意傳感器得到的檢測結(jié)果和由上述電阻減少判斷裝置、電阻增加判斷裝置得到的結(jié)果相配合，輸出規(guī)定的異常信息。
9.按照權(quán)利要求1所說的傳感裝置，其特征在于所說的元件是金屬取代酞菁類、添加了金屬氧化物的金屬取代酞菁類或摻雜了離子的聚合物類等有機(jī)半導(dǎo)體元件，或者是具有半導(dǎo)體程度的電導(dǎo)率的金屬氧化物等無機(jī)半導(dǎo)體元件。
10.一種防災(zāi)系統(tǒng)，其特征在于它使用權(quán)利要求1～9中任一項所說的傳感裝置，根據(jù)該傳感裝置輸出的信息進(jìn)行防災(zāi)控制。
11.一種電子設(shè)備，其特征在于它使用權(quán)利要求1～9中任一項所說的傳感裝置，根據(jù)由此傳感裝置輸出的信息進(jìn)行異?？刂?。
12.按照權(quán)利要求11所說的電子設(shè)備，其特征在于當(dāng)用上述傳感裝置測出異常時切斷設(shè)備各部分的電源。
13.按照權(quán)利要求11所說的電子設(shè)備，其特征在于用于上述傳感裝置的元件安裝在裝有所說設(shè)備的規(guī)定電路的電路基板上。
全文摘要
一種傳感裝置，能檢測出所發(fā)生的任何類型火災(zāi)。還能判斷火災(zāi)的類型并輸出信號。其檢測元件，如有機(jī)半導(dǎo)體元件X可響應(yīng)有火焰火災(zāi)或熏燒火災(zāi)產(chǎn)生的氣體，發(fā)生特性值，如電阻值的變化，且對有焰火災(zāi)和熏燒火災(zāi)產(chǎn)生的氣體其特性值變化極性不同。例如用電阻值取樣器11取樣元件X
文檔編號G08B17/117GK1110407SQ94117048
公開日1995年10月18日 申請日期1994年9月30日 優(yōu)先權(quán)日1993年9月30日
發(fā)明者木村徹男, 田中征一, 高橋成政, 橋本隆吉 申請人:日丹株式會社