説明

ガス漏れ警報器

【課題】ガス漏れ警報器のガスセンサ1′への通電加熱時に生じるエアーベースの変動による誤報を防止するとともに、ガス漏れ警報器の設置時の時間短縮を図る。
【解決手段】ガスセンサ1′の通電開始からエアーベースが定常状態になるまでのセンサ出力と、定常状態でのエアーベースに対して決められた定常警報判定値(Vo)との極性が逆となるようなガスセンサ1′を使用する。ガスセンサ1′のエアーベースが定常状態になるまでの初期時間Tiを記憶部4に記憶しておく。電源回路2によりガスセンサ1′への通電加熱を開始する。通電加熱の開始直後から初期時間Ti内で、点検ガスを吹き付け、ガスセンサ1′のセンサ出力が定常警報判定値Voに達すると警報を発生する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ガスセンサ素子へ通電して加熱し、該ガスセンサ素子のセンサ出力が警報判定値に達したときにガス漏れ警報を行うガス漏れ警報器に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、LPガス等のガス漏れを検出するガス漏れ警報器では、接触燃焼式ガスセンサ素子や半導体式ガスセンサ素子が用いられている。図6は、従来の接触燃焼式ガスセンサ素子を用いたガス漏れ警報器の要部回路図である。このガス漏れ警報器100のガス漏れ検知の対象ガスはLPG、ブタンガスであり、ガスセンサ1は接触燃焼式ガスセンサ素子1aと比較素子1bとを有している。
【0003】
接触燃焼式センサ素子1aは、白金線の周囲に酸化触媒であるパラジウム、白金、ロジウム等を担持してなるアルミニウムや珪素の酸化物からなる担体層を有している。この白金線は担体層の接触反応に適した温度に保つヒータ線として機能するが、担体層で接触反応が生じた際にはその熱によってこの白金線の電気抵抗が変化する。通常、このような接触燃焼式センサ素子1aは酸化触媒を有しない他は接触燃焼式センサ素子1aと同等の構造を有する比較素子1b及び抵抗器r1,r2とともにブリッジ回路を構成している。
【0004】
そして、CPU10の制御により電源回路2からブリッジ回路に通電され、このブリッジこのブリッジ回路により上記白金線の電気抵抗の変化をセンサ信号Vとして検出する。そして、CPU10はセンサ信号Vを予め設定された警報判定値Vthと比較し、電圧信号Vが警報判定値Vthを越えると警報発生回路3により警報ブザーの鳴動等を行う。
【0005】
ここで、ガスセンサ1は、接触燃焼式センサ素子1a及び比較素子1bへの通電により300〜500℃付近まで加熱して使用されるが、この通電加熱開始時の温度変化によりエアーベース抵抗値(検知対象ガスも存在しないときの接触燃焼式センサ素子1a及び比較素子1bの抵抗値)が変動する。
【0006】
図5は接触燃焼式のガスセンサの通電初期の応答特性の一例を示す図であり、センサA、センサB及びセンサCは通電直後にエアーベース抵抗値が変化し、センサ出力(mV)が正の方向に変動している。そして、10秒程度でセンサ出力が0mVとなって安定する。センサDは正方向に僅かに変動し、次第に0mVとなって安定する。また、センサEは通電直後にセンサ出力(mV)が負の方向に変動し、10秒程度でセンサ出力が0mVとなって安定する。これに対して、警報判定値Vthは例えば30mVに設定されており、センサA、センサB及びセンサCの場合には通電直後にセンサ出力が警報判定値Vthを越えて誤報を発生する。
【0007】
このように、接触燃焼式のガスセンサ1は、通電加熱開始時にエアーベース抵抗値が変動し、誤報を発生することがある。そこで、例えば特開2004−102652号公報(その段落[0028]等)のように、電源投入直後に初期鳴動阻止時間を設けたり、通電初期鳴動防止回路等を設けることで誤報に対処していた。
【特許文献1】特開2004−102652号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
従来のガス漏れ警報器のように、初期鳴動素子時間を設けたり、l通電初期鳴動防止回路を設けると、例えば点検ガスを吹き付けて動作確認を行うのに時間が掛かるため、警報器の設置時等に時間がかかるという問題がある。
【0009】
本発明は、ガスセンサ素子を用いたガス漏れ警報器において、通電直後の誤報を防止するとともに、警報器の設置時の時間を短縮することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
請求項1のガス漏れ警報器は、ガスセンサ素子へ通電して加熱し、該ガスセンサ素子のセンサ出力が警報判定値に達したときにガス漏れ警報を行うガス漏れ警報器において、前記ガスセンサ素子として、該ガスセンサ素子への通電開始後の前記センサ出力が、定常状態のエアーベースに対して予め決められた定常警報判定値と反対の極性となるガスセンサ素子を用いたことを特徴とする。
【0011】
請求項1のガス漏れ警報器において、ガスセンサ素子への通電開始直後のセンサ出力は、定常状態のエアーベースに対して決められた定常警報判定値と反対の極性となり、このガスセンサ素子の通電開始直後のエアーベースの変動によるセンサ出力は定常警報判定値に達しない。
【発明の効果】
【0012】
請求項1のガス漏れ警報器によれば、通電開始直後の初期段階でセンサ出力が定常警報判定値と反対の極性となるので、ガスセンサ素子のエアーベースの変動によるセンサ出力は定常警報判定値に達することがなく誤報を抑制することができる。したがってこの誤報を制御するだけで、所定時間後に点検ガスによる動作確認も可能であり、誤報を回避しながら、警報器の設置時の時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
次に、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図1は本発明のガス漏れ警報器の要部回路ブロック図であり、このガス漏警報器はLPガスを検知対象ガスとするものである。ガスセンサ1′の構成は前掲の図6のものと同様であり、その構造についての詳細な説明は省略するが、このガスセンサ1′は、当該ガス漏れ警報器の製造にあたって後述のようにガスセンサ1′の特性を計測することにより選択されたものである。
【0014】
制御部11は、たとえば、CPU11a(中央処理装置)、ROM11b(読み出し専用メモリー)、及びRAM11c(随時書き込み読み出しメモリー)を含むマイクロコンピュータから構成される。CPU11aは、ROM11bに記憶されている制御プログラムにしたがって本実施形態に係る制御を含む各種の処理を実行する。RAM11cは、CPU11aが各種の処理を実行するためのワーキングエリアとして使用されるとともにプログラム等が適宜記憶される。
【0015】
警報出力回路2は、制御部11から出力される警報信号に応答して、ガス漏れ警報を出力するための警報音や警報音声メッセージを発する音声出力回路やブザー等を備えている。
【0016】
記憶部4は、たとえば、EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM)等で構成されており、予め設定された定常警報判定値Voを記憶している。この定常警報判定値Voは、当該ガス漏れ警報器の製造時にガスセンサ1′の特性を計測することにより設定された値であり、検知対象ガスが存在しない状態でガスセンサ1′が所定温度になり、そのエアーベース抵抗が安定した定常状態でのセンサ出力(0mV)に対して所定電圧だけ高く設定された値である。
【0017】
ここで、ガスセンサ1′は通電開始直後のセンサ出力の変動特性に応じて選択されたものであり、そのセンサ出力の極性がこのガスセンサ1′の前記定常警報判定値と異なる極性となるものである。
【0018】
上述の構成によりガス漏れ警報器は次のように動作する。制御部11は、電源の投入により電源回路2を駆動してガスセンサ1′への通電加熱を開始する。なお、ガスセンサ1′は直流駆動する。また、ガスセンサ1′の出力電圧をセンサ信号(V)として取り込む。また、このセンサ信号(V)を図示しない回路でA/D変換してセンサ出力(Vn)として内部処理を行う。そして、制御部11は所定間隔(例えば2秒)の割込処理によりセンサ出力(Vn)と定常警報判定値(Vo)とによりガス漏れ判定の監視動作を行う。
【0019】
図4は当該ガス漏れ警報器の監視動作を行うための所定間隔で起動される割込処理のフローチャートである。この割込処理では、ステップS1でセンサ出力(Vn)を取得し、ステップS2でセンサ出力(Vn)が定常警報判定値(Vo)以上であるかを判定する。センサ出力(Vn)が定常警報判定値(Vo)以上であれば、ステップS3で警報を出力し元のルーチンに復帰する。センサ出力(Vn)が定常警報判定値(Vo)以上でなければ、ステップS4で、現在警報の出力中であるかを判定し、警報出力中でなければそのまま元のルーチンに復帰し、警報出力中であればステップS5で警報を解除して元のルーチンに復帰する。
【0020】
図2は実施形態のガス漏れ警報器におけるセンサ出力と警報判定値の設定状態の実施例を示す図である。この実施例のガスセンサ1′はエアーベースが通電直後に負側に大きく変動している。すなわち、定常警報判定値Voは例えば16mVの正の値に設定されており、エアーベースの変動によるセンサ出力は定常警報判定値Voと極性が反対になっている。したがって、前記割込処理の監視処理でエアーベースの変動により誤報することがない。
【0021】
図3は実施例において、点検ガスを吹き付けた場合の例を示す図である。点検ガスに対するセンサ出力はエアーベースの変動の途中から、残留する点検ガスによりセンサ出力が定常警報判定値Voより高くなり、警報が発せられる。これにより、点検を行うことができる。
【0022】
なお、ガス濃度が増加するときにガスセンサ1′のセンサ出力が変動する方向をガス検出感度の方向とすると、上記実施形態では、ガスセンサ1′のガス検出感度の方向が正側であり、定常警報判定値Voも正の値である場合について説明したが、回路構成によっては、センサ出力、定常警報判定値Voの極性が実施形態と逆であってもよい。
【0023】
また、実施形態ではガスセンサの特性からガスセンサ1′を選択するようにしているが、この実施形態におけるガスセンサ1′のような特性は、ガスセンサの白金コイル抵抗値の調整や、素子サイズ、材料等により調整することが可能であり、このように調整したものを用いてもよい。
【0024】
以上の実施形態では接触燃焼式ガスセンサの例を説明したが、半導体式ガスセンサ、熱線半導体式ガスセンサでも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】本発明のガス漏れ警報器の要部回路ブロック図である。
【図2】実施形態のガス漏れ警報器におけるセンサ出力と警報判定値の設定状態の実施例を示す図である。
【図3】実施例における点検ガスにたいするセンサ出力の例を示す図である。
【図4】実施形態におけるガス漏れ警報器の監視動作を行うための割込処理のフローチャートである。
【図5】接触燃焼式のガスセンサの通電初期の応答特性の一例を示す図である。
【図6】従来の接触燃焼式ガスセンサ素子を用いたガス漏れ警報器の要部回路図である。
【符号の説明】
【0026】
1′ ガスセンサ
2 電源回路
3 警報発生回路
4 記憶部
11 制御部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ガスセンサ素子へ通電して加熱し、該ガスセンサ素子のセンサ出力が警報判定値に達したときにガス漏れ警報を行うガス漏れ警報器において、
前記ガスセンサ素子として、該ガスセンサ素子への通電開始後の前記センサ出力が、定常状態のエアーベースに対して予め決められた定常警報判定値と反対の極性となるガスセンサ素子を用いたことを特徴とするガス漏れ警報器。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate


【公開番号】特開2009−295096(P2009−295096A)
【公開日】平成21年12月17日(2009.12.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−150583(P2008−150583)
【出願日】平成20年6月9日(2008.6.9)
【出願人】(000006895)矢崎総業株式会社 (7,019)
【Fターム(参考)】