説明

ガス警報器の点検方法及びガス警報器

【課題】ガス漏れ警報機能及び不完全燃焼警報機能を併せ持つガス警報器において、点検を実施する際に誤作動を防止することができるガス警報器を提供すること。
【解決手段】点検モード時に、メタンガスの代用となる水素ガスと一酸化炭素ガスとを含む点検用ガス中の一酸化炭素ガス濃度に応じた感知素子3a出力を検出する点検用一酸化炭素ガス濃度出力検出手段11Aと、検出した一酸化炭素ガス濃度が不完全燃焼警報濃度に達した否かを判定する点検用一酸化炭素ガス濃度判定手段11Bと、不完全燃焼警報出力手段11Cと、点検用ガス中の水素ガス濃度を検出する点検用水素ガス濃度出力検出手段11Dと、点検用水素ガス濃度判定手段11Eと、ガス漏れ警報出力手段11Fと、点検時のヒートサイクルを通常モード用ヒートサイクルより短縮するように変更するヒートサイクル変更手段11Gとを備えている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ガス漏れ警報機能及び不完全燃焼警報機能を併せ持つガス警報器の点検方法とこの点検方法を実施するガス警報器に関する。
【背景技術】
【0002】
従来からガス警報器において用いられていたガスセンサは、専らアルコール類に反応するものが主流であり、センサが正常に作動しているかどうかを点検する際には、簡易的にエタノールをセンサに吹きかけて警報動作が起こるかどうかを確認していた。
【0003】
しかし、アルコール類に反応するセンサを用いたガス警報器では、調理時に使う酒類やワイン等の飲用アルコール類に反応して警報を誤って出力するケースが散見されたため、アルコール類に反応するものでなく濃度の監視対象となるガスを選択的に検出するセンサを用いるように、傾向がシフトしてきた。
【0004】
その結果、近年では、ガス警報器用ガスセンサとして、一般的に、アルコール類に対して不感化させた半導体式ガスセンサが用いられている。都市ガス用ガス警報器の場合、都市ガスの主成分であるメタン(CH4 )の濃度を検出してガス漏れ警報を行うのが一般的であり、最近では、燃焼器の不完全燃焼時に発生する一酸化炭素(CO)の濃度を検出する不完全燃焼警報機能を併せ持ったガス警報器が主流となっている。
【0005】
このようなガス警報器用のガスセンサとしては、メタン(CH4 )及び一酸化炭素(CO)の各ガスの濃度を同時に検出する、図7に示すような構造の半導体式ガスセンサ3が用いられる。半導体式ガスセンサ3は、酸化錫(SnO2 )等の金属酸化物を主体に形成され、ガスが存在した場合に抵抗変化を示す感知素子3aと、白金(Pt)等の金属抵抗体で形成されたコイル等からなり、感知素子3aを加熱するヒータ3bと、ヒータ3bからセンサ外部に導出されたヒータ電極3b1及び3b2と、感知素子3aの抵抗変化を検出するためのセンサ電極3cとを有する。
【0006】
このような半導体式ガスセンサ3では、ガス検出時のヒータ3bによる感知素子3aの加熱温度とセンサ抵抗との関係が、図8に示すような特性を持っている。図8では、それぞれ、100ppmの一酸化炭素(CO)を含む空気(AIR)、3000ppmのメタン(CH4 )を含む空気および3000ppmの水素(H2 )を含む空気の各雰囲気中における、感知素子3aの加熱温度対センサ抵抗特性が示されている。このような特性を利用することにより、高温側ではメタンガスの濃度を、低温側では一酸化炭素ガスの濃度を、選択的に検出することが可能である。
【0007】
このように、半導体式ガスセンサ3を用いてメタンガスの濃度を検出する場合は、ヒータ3bにより感知素子3aを約400℃に加温し、一酸化炭素ガスの濃度を検出する場合は、感知素子3aを約100℃の温度に加温しており、それぞれの温度に感知素子3aの温度を安定させるために、ヒータ電圧の高電圧期間や低電圧期間に大体5秒から10秒の時間を要している(例えば、特許文献1参照。)。
【0008】
一方、本出願人は過去に、図8に示すような水素を含む空気の雰囲気中における感知素子3aの加熱温度対センサ抵抗特性を利用して、メタン(CH4 )の検出温度域である高温側と一酸化炭素(CO)の検出温度域である低温側との中間温度域で水素(H2 )を選択的に検出することを、特願2005−247247において提案している。
【0009】
即ち、図9に示すように、半導体式ガスセンサ3のヒータ電圧とガス検出ポイントのタイミングチャートにおいて、ヒータ3bを400℃に加温する高電圧(HI)から低電圧(LO)にヒータ電圧が切り替わる直前のA部(メタンガス検出ポイント)と、ヒータ3bを100℃に加温する低電圧から高電圧にヒータ電圧が切り替わる直前のB部(一酸化炭素ガス検出ポイント)との間の、ヒータ3bを400℃に加温する高電圧から100℃に加温する低電圧にヒータ電圧が変化するC部(温度変化領域)を用いて、水素ガスの濃度を検出している。言い換えると、高温加熱期間から低温加熱期間への移行により感知素子3aの加熱温度が低下する過渡期間中の、感知素子3aが、点検用ガス中の水素ガスに対して高感度となる温度に加熱される感知素子3aの過渡温度加熱期間における検出ポイント(C部)で、水素ガスの濃度を検出している。
【特許文献1】特開平10−283583号公報
【特許文献2】特開2004−38660号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
上述のようなガス漏れ及び不完全燃焼警報機能を併せ持つ半導体式ガスセンサ3を用いたガス警報器の動作を点検する場合、ガス漏れ検知機能の点検には、ガス燃焼機器、たとえばガスコンロ等を燃焼させて、その炎の根本部分のガス吹き出し口にセラミックス等の耐熱性材料を吸い口に用いたスポイト等を押し当てて、都市ガスである12Aや13Aを採取して点検用ガスとし、不完全燃焼検知機能の点検には、ガスコンロの炎の内炎部より一酸化炭素を含むガスを採取して点検用ガスとしていた。また、不完全燃焼検知機能の点検に関しては、簡易的にライターの炎の内炎部よりガスを採取して点検用ガスとすることも行われていた。
【0011】
なお、最近では、不完全燃焼排ガス中の一酸化炭素(CO)と水素(H2 )を用い、水素(H2 )と都市ガスの主成分であるメタン(CH4 )との検知ポイント及びセンサ抵抗変化特性の相関性に基づき、ガス漏れ検知機能の点検を水素(H2 )の検知で代用する提案も行われている(例えば、特許文献2参照。)。
【0012】
ガス漏れ及び不完全燃焼警報機能を併せ持つ半導体式ガスセンサ3を用いる場合、そのヒータ電圧の制御は、図8に示すように高電圧(HI)−低電圧(LO)の繰り返しを、高電圧(HI)の期間約5秒、低電圧(LO)の期間約10秒〜15秒、トータル約15秒から20秒のヒートサイクルで実施している。このヒートサイクルにおける全ての時間帯で、点検用ガスを吹きかければ点検が可能であることが最も望ましい。
【0013】
しかしながら、簡易的に実施するライターの炎の内炎部分の一酸化炭素(CO)と水素(H2 )は、1.5%と0.7%程度の濃度しかなく、点検用ガス濃度としては非常に薄く、ヒータサイクルの条件を図9に示すように通常の5秒間高電圧(HI)−15秒間低電圧(LO)で動作させ、CO+H2 ガスで点検を実施すると、図10に示すように、点検用ガスの導入タイミング(ヒータ3bが高電圧(HI)通電になってからの時間)によっては、半導体式ガスセンサ3が反応するH2 濃度が500ppmレベルと低くなる。すなわち、C部を過ぎた直後に点検用のCO+H2 ガスを吹き付けた場合、約20秒後に検出されるH2 濃度が500ppmと非常に低濃度になるため、この500ppmという非常に低濃度に点検用警報判定点を設ける必要があり、雑ガスとしてH2 のみが混入した場合に誤作動等のおそれがあった。
【0014】
そこで、本発明の目的は、ガス漏れ警報機能及び不完全燃焼警報機能を併せ持つガス警報器において、点検を実施する際に誤作動を防止することができるガス警報器の点検方法及びこの点検方法を実施するガス警報器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0015】
上記目的を達成するためになされた請求項1記載の発明のガス警報器の点検方法は、感知素子3aをヒータ3bにより高温加熱期間と低温加熱期間が交互する通常モード用のヒートサイクルで高低2段階に交互加熱し、前記感知素子3aの高温加熱期間にメタンガス濃度に応じた前記感知素子3aの出力を検出し、検出した前記メタンガス濃度がガス漏れ警報濃度レベルに達した時に、ガス漏れ警報信号を出力するガス漏れ警報機能と、前記感知素子3aの低温加熱期間に一酸化炭素ガスの濃度に応じた前記感知素子3aの出力を検出し、検出した前記一酸化炭素ガス濃度が不完全燃焼警報濃度レベルに達した時に、不完全燃焼警報信号を出力する不完全燃焼警報機能を有するガス警報器の点検方法であって、ライターの炎中等から採取した、前記メタンガスの代用となる水素ガスと一酸化炭素ガスとを含む点検用ガスを前記感知素子3aに吹きかけて、前記点検用ガス中の前記一酸化炭素ガスの濃度検出に基づいて前記不完全燃焼警報機能の点検を行うと共に、前記高温加熱期間から低温加熱期間への移行により前記感知素子3aの加熱温度が低下する過渡期間中の、前記点検用ガス中の前記水素ガスに対して高感度となる温度に加熱される前記感知素子3aの過渡温度加熱期間に、前記水素ガスの濃度検出に基づいて前記ガス漏れ警報機能を点検すると共に、点検時の前記ヒートサイクルを前記通常モード用ヒートサイクルより短縮したことを特徴とする。
【0016】
上記目的を達成するためになされた請求項2記載の発明のガス警報器は、図1(A)に基本構成図で示すように、感知素子3aをヒータ3bにより高温加熱期間と低温加熱期間が交互する通常モード用のヒートサイクルで高低2段階に交互加熱し、前記感知素子3aの高温加熱期間にメタンガス濃度に応じた前記感知素子3aの出力を検出し、検出した前記メタンガス濃度がガス漏れ警報濃度レベルに達した時に、ガス漏れ警報信号を出力するガス漏れ警報機能と、前記感知素子3aの低温加熱期間に一酸化炭素ガスの濃度に応じた前記感知素子3aの出力を検出し、検出した前記一酸化炭素ガス濃度が不完全燃焼警報濃度レベルに達した時に、不完全燃焼警報信号を出力する不完全燃焼警報機能を有するガス警報器であって、点検モード時に、前記低温加熱期間に、前記メタンガスの代用となる水素ガスと一酸化炭素ガスとを含む点検用ガス中の前記一酸化炭素ガスの濃度に応じた前記感知素子3aの出力を検出する点検用一酸化炭素ガス濃度出力検出手段11Aと、前記点検用一酸化炭素ガス濃度出力検出手段11Aが検出した前記一酸化炭素ガス濃度が、点検用一酸化炭素ガス濃度レベルに達した否かを判定する点検用一酸化炭素ガス濃度判定手段11Bと、前記点検用一酸化炭素ガス濃度が前記点検用一酸化炭素ガス濃度レベルに達したと前記点検用一酸化炭素ガス濃度判定手段11Bが判定した際に、前記不完全燃焼警報信号を出力させる不完全燃焼警報出力手段11Cと、前記高温加熱期間から低温加熱期間への移行により前記感知素子3aの加熱温度が低下する過渡期間中の、該感知素子3aが、前記点検用ガス中の前記水素ガスに対して高感度となる温度に加熱される前記感知素子3aの過渡温度加熱期間に、前記水素ガスの濃度に応じた前記感知素子の出力を検出する点検用水素ガス濃度出力検出手段11Dと、前記点検用水素ガス濃度出力検出手段11Dが検出した前記水素ガス濃度が、点検用水素ガス濃度に達した否かを判定する点検用水素ガス濃度判定手段11Eと、前記点検用水素ガス濃度が、前記点検用水素ガス濃度に達したと前記点検用水素ガス濃度判定手段11Eが判定した際に、前記ガス漏れ警報信号を出力させるガス漏れ警報出力手段11Fと、点検時の前記ヒートサイクルを前記通常モード用ヒートサイクルより短縮するように変更するヒートサイクル変更手段11Gと、を備えることを特徴とする。
【0017】
また、請求項3記載の発明は、図1(B)に基本構成図で示すように、感知素子3aをヒータ3bにより高低2段階に交互加熱し、前記感知素子3aの高温加熱期間にメタンガス濃度に応じた前記感知素子3aの出力を検出し、検出した前記メタンガス濃度がガス漏れ警報濃度レベルに達した時に、ガス漏れ警報信号を出力するガス漏れ警報機能と、前記感知素子3aの低温加熱期間に一酸化炭素ガスの濃度に応じた前記感知素子3aの出力を検出し、検出した前記一酸化炭素ガス濃度が不完全燃焼警報濃度レベルに達した時に、不完全燃焼警報信号を出力する不完全燃焼警報機能を有するガス警報器であって、点検モード時に、前記低温加熱期間に、前記メタンガスの代用となる水素ガスと一酸化炭素ガスとを含む点検用ガス中の前記一酸化炭素ガスの濃度に応じた前記感知素子3aの出力を検出する点検用一酸化炭素ガス濃度出力検出手段11Aと、前記点検用一酸化炭素ガス濃度出力検出手段11Aが検出した前記一酸化炭素ガス濃度が、点検用一酸化炭素ガス濃度レベルに達した否かを判定する点検用一酸化炭素ガス濃度判定手段11Bと、前記点検用一酸化炭素ガス濃度が前記点検用一酸化炭素ガス濃度レベルに達したと前記点検用一酸化炭素ガス濃度判定手段11Bが判定した際に、前記不完全燃焼警報信号を出力させる不完全燃焼警報出力手段11Cと、前記点検用一酸化炭素ガス濃度が前記点検用一酸化炭素ガス濃度レベルに達したと前記点検用一酸化炭素ガス濃度判定手段11Bが判定した場合のみ、前記高温加熱期間から低温加熱期間への移行により前記感知素子3aの加熱温度が低下する過渡期間中の、該感知素子3aが、前記点検用ガス中の前記水素ガスに対して高感度となる温度に加熱される前記感知素子3aの過渡温度加熱期間に、前記水素ガスの濃度に応じた前記感知素子の出力を検出する点検用水素ガス濃度出力検出手段11Dと、前記点検用水素ガス濃度出力検出手段11Dが検出した前記水素ガス濃度が、点検用水素ガス濃度に達した否かを判定する点検用水素ガス濃度判定手段11Eと、前記点検用水素ガス濃度が、前記点検用水素ガス濃度に達したと前記点検用水素ガス濃度判定手段11Eが判定した際に、前記ガス漏れ警報信号を出力させるガス漏れ警報出力手段11Fと、点検時の前記ヒートサイクルを前記通常モード用ヒートサイクルより短縮するように変更するヒートサイクル変更手段11Gとを備えることを特徴とする。
【0018】
また、請求項4記載の発明は、請求項2または3記載のガス警報器において、前記点検用一酸化炭素ガス濃度が前記高濃度判定点に達したと前記点検用一酸化炭素ガス濃度判定手段11Bが複数回判定した場合、または、感知素子3aの高温加熱期間に検出されたメタンガス濃度がガス漏れ警報濃度レベルに達した場合、前記ヒートサイクル変更手段11Gは、前記ヒートサイクルを点検時のヒートサイクルから通常モード用のヒートサイクルに変更することを特徴とする。
【発明の効果】
【0019】
請求項1および2に記載した発明によれば、点検モード時には、ヒータ3bの高温−低温駆動のヒートサイクルを、通常モード時よりもH2 検出ポイント(C部)の繰り返しが早くなるように短縮するので、どのようなヒートサイクルタイミングで点検用ガスを吹きつけても、H2 点検判定点を従来より高濃度側に設定してH2 検出を誤作動なく行うことができ、その結果ガス漏れ警報機能と不完全燃焼警報機能の点検を同時に確実に実施することができる。
【0020】
請求項3に記載した発明によれば、COガスと同時発生しない限り、H2 側での判定を行うことをしないため、誤作動のおそれが無くなる。なお、点検用のCO+H2 ガスを吹きかけてもCO警報またはCH4 警報が正常に確認できなければ、ガス警報器が異常状態であることが分かり、ガスセンサの交換等の適切な処置をとることができる。
【0021】
請求項4に記載の発明によれば、点検作業中に高濃度以上のCOが継続して検出された場合や高濃度のCH4 が検出された場合は、通常モードとなって不完全燃焼警報やガス漏れ警報を発生させるので、安全である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0022】
以下、本発明のガス警報器の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【0023】
図2は、本発明のガス警報器の点検方法を実施する点検手段を備えたガス警報器の実施の形態を示す正面図である。本実施の形態のガス警報器1は、ガス及び火災監視を行う複合型のガス警報器であり、その前面1aに、雰囲気取込孔1cを有する検知部1bと、火災センサによる火災検出時に赤色点灯する火災警報インジケータ1dと、電源オン時に緑色点灯する電源インジケータ1eと、一酸化炭素ガスの濃度が警報濃度レベルに達した時に黄色点滅または点灯する不完全燃焼ガスインジケータ1fと、メタンガスの濃度が警報濃度レベルに達した時に赤色点滅または点灯するガス漏れインジケータ1gと、音声出力用のスピーカ1hとを備えており、また前面1aには、火災センサとして機能するサーミスタ5(図3参照)の感熱部5aが配置されている。
【0024】
前記検知部1bには、図3にガス警報器1の電気的な概略構成のブロック図で示すように、図6の構成による半導体式ガスセンサ3が収容されている。これら半導体式ガスセンサ3及びサーミスタ5は、火災警報インジケータ1d、電源インジケータ1e、不完全燃焼ガスインジケータ1f、ガス漏れインジケータ1g、及び、スピーカ1hや、このスピーカ1hから出力する音声メッセージが複数格納された音声IC7と共に、これらの動作を制御するマイクロコンピュータ(以下、「マイコン」と略記する。)11のCPU11aに接続されている。
【0025】
前記マイコン11は、CPU11aの他にRAM11b及びROM11cを有しており、これらRAM11b及びROM11cもCPU11aに接続されている。
【0026】
前記RAM11bは、各種データ記憶用のデータエリア及び各種処理作業に用いるワークエリアを有しており、ROM11cには、CPU11aに各種処理動作を行わせるための制御プログラムが格納されている。
【0027】
そして、マイコン11のCPU11aは、ガス警報器1の電源コード(図示せず)がコンセントに接続されて電源が供給され始めると、電源インジケータ1eを緑色で低速点滅させ、その後、予め定められた待機時間(例えば1分)が経過すると電源インジケータ1eを緑色点灯させ、予め定められた点検時間(例えば20分)の間点検モードとなり、点検時間の経過後通常モードに入り、ROM11cに格納されたガス及び火災の監視に関する制御プログラムに従って、ガス及び火災監視モードの処理を実行する。
【0028】
このガス及び火災監視モードの処理において、マイコン11のCPU11aは、ヒータ3bに対する図9のタイミングチャートのような高電圧(HI)と低電圧(LO)との交互通電、たとえば、高電圧(HI)−低電圧(LO)の繰り返しを、高電圧(HI)の期間約5秒、低電圧(LO)の期間約15秒、トータル約20秒のヒートサイクルで高低2段階に交互加熱されている感知素子3aの、図9中のメタンガス(CH4 )検出ポイント(A部)における抵抗値に応じた半導体式ガスセンサ3の出力が、予め定められたガス漏れ警報濃度レベルに達しているか否かを確認する。
【0029】
すなわち、CH4 検出ポイント(A部)で検出された半導体式ガスセンサ3の感知素子3aのCH4 抵抗値がガス漏れ警報濃度レベルにおけるCH4 低濃度判定点に達すると(つまり、検出されたCH4 濃度がCH4 低濃度警報判定点に達すると)、ガス漏れインジケータ1gを赤色点滅させる。また、CH4 低濃度判定点を超えて、CH4 低濃度判定点より低く設定されたCH4 高濃度判定点までに達すると(つまり、検出されたCH4 濃度がCH4 高濃度警報判定点に達すると)、ガス漏れインジケータ1gを赤色点滅から赤色点灯へ変えると共に、「ピッピッピッ、ガスが漏れていませんか。」等の音声メッセージを音声IC7から読み出してスピーカ1hにより鳴動(音声出力)させる。
【0030】
同様に、マイコン11のCPU11aは、図8中のB部(一酸化炭素ガス検出ポイント)における感知素子3aの抵抗値に応じた半導体式ガスセンサ3の出力が、不完全燃焼警報濃度レベルに達しているか否かを確認する。
【0031】
すなわち、CO検出ポイント(B部)で検出された半導体式ガスセンサ3の感知素子3aのCO抵抗値が不完全燃焼警報レベルにおけるCO低濃度判定点に達すると(つまり、検出されたCO濃度がCO低濃度警報判定点に達すると)、不完全燃焼ガスインジケータ1fを黄色点滅させる。また、CO低濃度判定点を超えて、CO低濃度判定点より低く設定されたCO高濃度判定点までに達すると(つまり、検出されたCO濃度がCO高濃度警報判定点に達すると)、不完全燃焼ガスインジケータ1fを黄色点滅から黄色点灯へ変えると共に、「ピッポッピッポッ、空気が汚れて危険です。窓を開けて換気をして下さい。」等の音声メッセージを音声IC7から読み出してスピーカ1hにより鳴動(音声出力)させる。
【0032】
さらに、マイコン11のCPU11aは、サーミスタ5が検知した温度が予め定められた火災警報レベルに達すると、火災警報インジケータ1dを赤色点灯させると共に、「ピーピー、火災警報器が作動しました。確認して下さい。」等の音声メッセージを音声IC7から読み出してスピーカ1hにより鳴動(音声出力)させる。
【0033】
また、点検時間の間の点検モード時の処理においては、ヒートサイクルを、通常モード時の高電圧(HI)の期間約5秒、低電圧(LO)の期間約15秒、トータル約20秒サイクルから、たとえば図4に示すように、高電圧(HI)の期間約5秒、低電圧(LO)の期間約5秒、トータル約10秒サイクルのように短縮させる。
【0034】
このように短縮されたヒートサイクルの条件下で、CO+H2 ガスで点検タイミングを変化させ点検を行い、半導体式ガスセンサ3が反応するH2 ガス濃度を求めると、図5に示すような点検用ガスの導入タイミング(ヒータ3bが高電圧(HI)通電になってからの時間)と半導体式ガスセンサ3が反応するH2 濃度の関係になる。それにより、H2 ガスの拡散は改善され、H2 検出ポイント(C)部でのH2 点検判定点レベルを従来より高濃度の1500ppmの値にすることが可能になる。したがって、H2 の雑ガスによる誤作動を起こすことがなくなる。
【0035】
そして、点検モード時のヒートサイクルを上述のように通常モード時より短縮することによって、どのようなヒートサイクルタイミングで点検用のCO+H2 ガスを注入しても、CO警報の動作点検とH2 ガスによるCH4 警報の動作点検を同時に実施することができる。
【0036】
次に、ROM11cに格納された制御プログラムに従いCPU11aが行う点検モード時の処理を、図6のフローチャートを参照して説明する。
【0037】
ガス警報器1への電源投入(ステップS1)により、マイコン11が起動しプログラムがスタートすると、次に、点検モードになったか否かを判定する(ステップS2)。点検モードになっていなければ、次いで待機モードになり、ヒートサイクルは、通常モード時の高電圧(HI)の期間約5秒、低電圧(LO)の期間約15秒、トータル約20秒サイクルとなると共に、図8の水素(H2 )検出ポイント(C部)での水素(H2 )検出及び判定動作は行なわない(ステップS3)。待機モード中は、上述のガス及び火災監視動作を行う。
【0038】
点検モードになっていれば、次に、ヒートサイクルを、たとえば図4に示すように、高電圧(HI)の期間約5秒、低電圧(LO)の期間約5秒、トータル約10秒サイクルのように短縮させて半導体式ガスセンサ3のヒータを駆動する(ステップS4)。
【0039】
次に、CO検出ポイント(B部)で検出された半導体式ガスセンサ3の感知素子3aのCO抵抗値が点検用一酸化炭素ガス濃度レベルにおけるCO低濃度判定点以下になったか(つまり、検出されたCO濃度がCO低濃度警報判定点以上になったか)否かを判定する(ステップS5)。この判定は、点検時間内に点検作業者は、上述の採取方法にて採取した点検用のCO+H2 ガスをガス警報器1に吹きかける(H2 ガスは、ガス漏れ警報点検用のメタン(CH4 )ガスの代用とされる。)ので、点検用のCO+H2 ガスの吹きかけによって図4のCO検出ポイント(B部)において検出されたCO濃度がCO低濃度警報判定点以上になったかどうかを判定するものである。
【0040】
検出されたCO抵抗値がCO低濃度判定点以下になったと判定されなければ、次に、図4の水素(H2 )検出ポイント(C部)での水素(H2 )検出及び判定動作は行なわず(ステップS6)、次いでステップS2に戻る。
【0041】
検出されたCO抵抗値がCO低濃度判定点以下になったと判定されると、次に、点検用のCO警報を行う(ステップS7)。すなわち、不完全燃焼ガスインジケータ1fを黄色点滅から黄色点灯へ変えると共に、「ピッポッピッポッ、空気が汚れて危険です。窓を開けて換気をして下さい。」等の音声メッセージを音声IC7から読み出してスピーカ1hにより鳴動(音声出力)させる。
【0042】
次に、高温加熱期間から低温加熱期間への移行により感知素子3aの加熱温度が低下する過渡期間中の、感知素子3aが、点検用ガス中の水素ガスに対して高感度となる温度に加熱される感知素子3aの過渡温度加熱期間におけるH2 検出ポイント(C部)で検出された半導体式ガスセンサ3の感知素子3aのH2 抵抗値が、H2 点検判定点以下になったか(つまり、検出されたH2 濃度がH2 点検濃度判定点以上になったか)否かを判定する(ステップS8)。この判定は、点検時間内に点検作業者が上述の採取方法にて採取した点検用のCO+H2 ガスをガス警報器1に吹きかける(H2 ガスは、ガス漏れ警報点検用のメタン(CH4 )ガスの代用とされる。)ので、点検用のCO+H2 ガスの吹きかけによって図4のH2 検出ポイント(C部)において検出されたH2 濃度がH2 点検濃度判定点以上になったかどうかを判定するものである。
【0043】
検出されたH2 抵抗値がH2 点検判定点以下になったと判定されなければ、次に、ステップS2に戻り、H2 点検判定点以下になったと判定されると、次に、CH4 警報(ガス漏れ警報)を行う(ステップS9)。すなわち、ガス漏れインジケータ1gを赤色点灯させると共に、「ピッピッピッ、ガスが漏れていませんか。」等の音声メッセージを音声IC7から読み出してスピーカ1hにより鳴動(音声出力)させる。
【0044】
次に、複数回(たとえば、3回)連続してCO抵抗値が点検用一酸化炭素ガス濃度レベルにおけるCO高濃度判定点以下になったか(つまり、検出されたCO濃度がCO高濃度警報判定点以上になったか)否かを判定する(ステップS10)。複数回(たとえば、3回)連続してCO抵抗値がCO高濃度判定点以下になっていなければ、次に、CH4 検出ポイント(A部)で検出された半導体式ガスセンサ3の感知素子3aのCH4 抵抗値が、ガス漏れ警報濃度レベルにおけるCH4 高濃度判定点以下になったか(つまり、検出されたCH4 濃度がCH4 高濃度判定点以上になったか)否かを判定する(ステップS11)。この判定は、点検時間内に点検用のCO+H2 ガス以外に高濃度のCH4 ガスが検出されたかどうかを判定するものである。検出されたCH4 抵抗値が、CH4 点高濃度判定点以下になっていなければ、次に、検出されたH2 抵抗値がH2 点検判定点以下になったか否かを判定し(ステップS12)、H2 点検判定点以下になっていれば、次いでステップS9に戻り、なっていなければ、次いでH2 検出ポイント(C部)での点検用のCH4 警報(ガス漏れ警報)を解除し(ステップS13)、次いでステップS2に戻る。
【0045】
一方、ステップS10で複数回(たとえば、3回)連続してCO抵抗値が点検用一酸化炭素ガス濃度レベルにおけるCO高濃度判定点以下になっているか、または、ステップS11でCH4 抵抗値が、ガス漏れ警報濃度レベルにおけるCH4 高濃度判定点以下になっていれば、次いで、ヒートサイクルを、図4に示すように、待機モード時の高電圧(HI)の期間約5秒、低電圧(LO)の期間約15秒、トータル約20秒サイクルに戻すと共に、水素(H2 )検出ポイント(C部)での水素(H2 )検出及び判定動作は行なわない(ステップS14)。
【0046】
次に、CO抵抗値が通常モード時と同じ不完全警報濃度レベルにおけるCO低濃度判定点以下になったか(つまり、検出されたCO濃度がCO低濃度警報判定点以上になったか)否かを判定し(ステップS15)、CO低濃度判定点以下になっていなければ、次にステップS2に戻り、CO低濃度判定点以下になっていれば、次に、H2 検出ポイント(C部)でのガス漏れ警報を解除する(ステップS16)。
【0047】
次に、CO抵抗値が通常モード時と同じ不完全警報濃度レベルにおけるCO高濃度判定点以下になったか(つまり、検出されたCO濃度がCO高濃度警報判定点以上になったか)否かを判定する(ステップS17)。CO抵抗値がCO高濃度判定点以下になっていなければ、次に、CO低濃度警報を行い(ステップS18)、次いでステップS15に戻る。このCO低濃度警報は、たとえば通常モード時のCO低濃度警報と同様に、不完全燃焼ガスインジケータ1fを黄色点滅させるものである。CO抵抗値がCO高濃度判定点以下になっていれば、次に、CO高濃度警報を行い(ステップS19)、次いでステップS15に戻る。このCO高濃度警報は、たとえば通常モード時のCO高濃度警報と同様に、不完全燃焼ガスインジケータ1fを黄色点灯させると共に、「ピッポッピッポッ、空気が汚れて危険です。窓を開けて換気をして下さい。」等の音声メッセージを音声IC7から読み出してスピーカ1hにより鳴動(音声出力)させる。
【0048】
一方、ステップS14以降、CH4 側検知もCO検知と同様な動作を行う。すなわち、CH4 検出ポイント(A部)で検出された半導体式ガスセンサ3の感知素子3aのCH4 抵抗値が、通常モード時と同じガス漏れ警報レベルにおけるCH4 点低濃度判定点以下になったか(つまり、検出されたCH4 濃度がCH4 低濃度判定点以上になったか)否かを判定する(ステップS20)。この判定は、点検時間内に点検用のCO+H2 ガス以外に高濃度のCH4 ガスが検出されたかどうかを判定するものである。
【0049】
検出されたCH4 抵抗値が、CH4 点低濃度判定点以下になっていなければ、次にステップS2に戻り、CH4 点低濃度判定点以下になっていれば、次に、H2 検出ポイント(C部)でのガス漏れ警報を解除する(ステップS21)。次に、検出されたCH4 抵抗値が、通常モード時と同じガス漏れ警報濃度レベルにおけるCH4 点高濃度判定点以下になっているか否かを判定し(ステップS22)、CH4 抵抗値がCH4 高濃度判定点以下になっていなければ、次に、CH4 低濃度警報を行い(ステップS23)、次いでステップS20に戻る。このCH4 低濃度警報は、たとえば通常モード時のCH4 低濃度警報と同様に、ガス漏れインジケータ1gを赤色点滅させるものである。
【0050】
CH4 抵抗値がCH4 高濃度判定点以下になっていれば、次に、CH4 高濃度警報を行い(ステップS24)、次いでステップS20に戻る。このCH4 高濃度警報は、たとえば通常モード時のCH4 高濃度警報と同様に、ガス漏れインジケータ1gを赤色点灯させると共に、「ピッピッピッ、ガスが漏れていませんか。」等の音声メッセージを音声IC7から読み出してスピーカ1hにより鳴動(音声出力)させる。
【0051】
このように、ステップS14〜S24の処理により、点検作業中に、低濃度以上のCOが継続して検出された場合や高濃度のCH4 が検出された場合、ヒートサイクルを点検モード時のヒートサイクルから通常モードのヒートサイクルに変更し、通常モード時と同様のCO警報およびCH4 警報を行う。
【0052】
以上の説明から明らかなように、本実施の形態のガス警報器1では、図6のフローチャートにおけるステップS5が、請求項中の点検用一酸化炭素ガス濃度出力検出手段11Aおよび点検用一酸化炭素ガス濃度判定手段11Bに対応する処理となっており、このステップS5のYESからステップS7にかけての処理が、請求項中の不完全燃焼警報出力手段11Cに対応する処理となっている。また、図6のフローチャートにおけるステップS8が、請求項中の点検用水素ガス濃度出力検出手段11Dおよび点検用水素ガス濃度判定手段11Eに対応する処理となっており、このステップS8のYESからステップS9にかけての処理が、請求項中のガス漏れ警報出力手段11Fに対応する処理となっている。また、図6のフローチャートにおけるステップS4およびS14が、請求項中のヒートサイクル変更手段11Gに対応する処理となっている。そして、本発明のガス警報器の点検方法を実施する点検手段は、点検用一酸化炭素ガス濃度出力検出手段11A、点検用一酸化炭素ガス濃度判定手段11B、不完全燃焼警報出力手段11C、点検用水素ガス濃度出力検出手段11D、点検用水素ガス濃度判定手段11E、ガス漏れ警報出力手段11F及びヒートサイクル変更手段11Gを含んでいる。
【0053】
以上説明したように本発明によれば、点検モード時には、ヒータ3bの高温−低温駆動のヒートサイクルを、通常モード時よりもH2 検出ポイント(C部)の繰り返しが早くなるように短縮するので、どのようなヒートサイクルタイミングで点検用ガスを吹きつけても、H2 点検判定点を従来より高濃度側に設定してH2 検出を誤作動なく行うことができ、その結果ガス漏れ警報機能と不完全燃焼警報機能の点検を同時に確実に実施することができる。また、COガスと同時発生しない限り、H2 側での判定を行うことをしないため、誤作動のおそれが無くなる。
【0054】
さらに、点検作業中に低濃度以上のCOが継続して検出された場合は、COの本警報を発生させ、また点検作業中に高濃度のCH4 が検出された場合は、CH4 の本警報を発生させるので、安全である。
【0055】
以上の通り、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限らず、種々の変形、応用が可能である。
【0056】
たとえば、上述した実施形態のガス警報器1において、点検用一酸化炭素ガス濃度レベルにおけるCO低濃度判定点とCO高濃度判定点は、それぞれ、通常モード時の不完全燃焼警報濃度レベルにおけるCO低濃度判定点とCO高濃度判定点と同じ値にしたり、通常モード時より低い任意の値にしたりすることができる。
【0057】
また、上述した実施形態のガス警報器1では、点検モード時の不完全燃焼警報信号およびガス漏れ警報信号を、通常モード時と同等にしているが、これに代えて、通常モード時と異なる形態としても良く、たとえば、インジケータの点滅速度等の表示形態を異ならせたり音声メッセージやブザー音等の警報音形態を異ならせたりしても良い。
【0058】
また、上述した実施形態のガス警報器1では、半導体式ガスセンサ3の出力を警報濃度レベルに到達させる濃度にガス濃度が達した際の警報信号の出力を、インジケータの点灯表示と音声メッセージの鳴動という表示及び音声の両方で行う場合について説明したが、そのどちらか一方で警報信号の出力を行うようにしてもよい。
【0059】
また、上述した実施形態のガス警報器1では、ガス警報器1の電源コードがコンセントに接続されて電源が供給され始めてから、予め定められた待機時間(例えば1分)が経過した後、通常モード(ガス火災監視モード)に入るまでの、予め定められた点検時間(例えば20分)の点検モードにおいて、点検動作を行う構成について説明したが、通常モード(ガス及び火災監視モード)中に点検ひも(図示せず)を引っ張り操作して簡易点検モードに入った場合に、点検動作が行える構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0060】
【図1】本発明のガス警報器の基本構成図である。
【図2】本発明の実施の形態に係るガス警報器の正面図である。
【図3】図2のガス警報器の電気的な概略構成を示すブロック図である。
【図4】図3のガス警報器における半導体式ガスセンサのヒーター電圧とガス検出ポイントのタイミングチャートである。
【図5】図3のガス警報器におけるCO+H2 ガスで点検を実施する際の点検用ガス導入タイミングと感知素子3aで検出されるH2 ガス濃度の関係を示す特性図である。
【図6】図3のマイクロコンピュータのROMに格納された制御プログラムに従いCPUが行う点検モード処理を示すフローチャートである。
【図7】半導体式ガスセンサの概略構成を示す説明図である。
【図8】図6に示す半導体式ガスセンサのガス検出時における感知素子の加熱温度とセンサ抵抗との関係を示す特性図である。
【図9】図6に示す半導体式ガスセンサのヒーター電圧とガス検出ポイントのタイミングチャートである。
【図10】CO+H2 ガスで点検を実施する際の点検用ガス導入タイミングと感知素子3aで検出されるH2 ガス濃度の関係を示す特性図である。
【符号の説明】
【0061】
3a 感知素子
3b ヒータ
11A 点検用一酸化炭素ガス濃度出力検出手段
11B 点検用一酸化炭素ガス濃度判定手段
11C 不完全燃焼警報出力手段
11D 点検用水素ガス濃度出力検出手段
11E 点検用水素ガス濃度判定手段
11F ガス漏れ警報出力手段
11G ヒートサイクル変更手段
11 マイクロコンピュータ
11a CPU
11b RAM
11c ROM

【特許請求の範囲】
【請求項1】
感知素子をヒータにより高温加熱期間と低温加熱期間が交互する通常モード用のヒートサイクルで高低2段階に交互加熱し、前記感知素子の高温加熱期間にメタンガス濃度に応じた前記感知素子の出力を検出し、検出した前記メタンガス濃度がガス漏れ警報濃度レベルに達した時に、ガス漏れ警報信号を出力するガス漏れ警報機能と、前記感知素子の低温加熱期間に一酸化炭素ガスの濃度に応じた前記感知素子の出力を検出し、検出した前記一酸化炭素ガス濃度が不完全燃焼警報濃度レベルに達した時に、不完全燃焼警報信号を出力する不完全燃焼警報機能を有するガス警報器の点検方法であって、
ライターの炎中等から採取した、前記メタンガスの代用となる水素ガスと一酸化炭素ガスとを含む点検用ガスを前記感知素子に吹きかけて、前記点検用ガス中の前記一酸化炭素ガスの濃度検出に基づいて前記不完全燃焼警報機能の点検を行うと共に、前記高温加熱期間から低温加熱期間への移行により前記感知素子の加熱温度が低下する過渡期間中の、前記点検用ガス中の前記水素ガスに対して高感度となる温度に加熱される前記感知素子の過渡温度加熱期間に、前記水素ガスの濃度検出に基づいて前記ガス漏れ警報機能を点検すると共に、点検時の前記ヒートサイクルを前記通常モード用ヒートサイクルより短縮したことを特徴とするガス警報器の点検方法。
【請求項2】
感知素子をヒータにより高温加熱期間と低温加熱期間が交互する通常モード用のヒートサイクルで高低2段階に交互加熱し、前記感知素子の高温加熱期間にメタンガス濃度に応じた前記感知素子の出力を検出し、検出した前記メタンガス濃度がガス漏れ警報濃度レベルに達した時に、ガス漏れ警報信号を出力するガス漏れ警報機能と、前記感知素子の低温加熱期間に一酸化炭素ガスの濃度に応じた前記感知素子の出力を検出し、検出した前記一酸化炭素ガス濃度が不完全燃焼警報濃度レベルに達した時に、不完全燃焼警報信号を出力する不完全燃焼警報機能を有するガス警報器であって、
点検モード時に、前記低温加熱期間に、前記メタンガスの代用となる水素ガスと一酸化炭素ガスとを含む点検用ガス中の前記一酸化炭素ガスの濃度に応じた前記感知素子の出力を検出する点検用一酸化炭素ガス濃度出力検出手段と、
前記点検用一酸化炭素ガス濃度出力検出手段が検出した前記一酸化炭素ガス濃度が、点検用一酸化炭素ガス濃度レベルに達した否かを判定する点検用一酸化炭素ガス濃度判定手段と、
前記点検用一酸化炭素ガス濃度が前記点検用一酸化炭素ガス濃度レベルに達したと前記点検用一酸化炭素ガス濃度判定手段が判定した際に、前記不完全燃焼警報信号を出力させる不完全燃焼警報出力手段と、
前記高温加熱期間から低温加熱期間への移行により前記感知素子の加熱温度が低下する過渡期間中の、該感知素子が、前記点検用ガス中の前記水素ガスに対して高感度となる温度に加熱される前記感知素子の過渡温度加熱期間に、前記水素ガスの濃度に応じた前記感知素子の出力を検出する点検用水素ガス濃度出力検出手段と、
前記点検用水素ガス濃度出力検出手段が検出した前記水素ガス濃度が、点検用水素ガス濃度に達した否かを判定する点検用水素ガス濃度判定手段と、
前記点検用水素ガス濃度が、前記点検用水素ガス濃度に達したと前記点検用水素ガス濃度判定手段が判定した際に、前記ガス漏れ警報信号を出力させるガス漏れ警報出力手段と、
点検時の前記ヒートサイクルを前記通常モード用ヒートサイクルより短縮するように変更するヒートサイクル変更手段と、
を備えることを特徴とするガス警報器。
【請求項3】
感知素子をヒータにより高低2段階に交互加熱し、前記感知素子の高温加熱期間にメタンガス濃度に応じた前記感知素子の出力を検出し、検出した前記メタンガス濃度がガス漏れ警報濃度レベルに達した時に、ガス漏れ警報信号を出力するガス漏れ警報機能と、前記感知素子の低温加熱期間に一酸化炭素ガスの濃度に応じた前記感知素子の出力を検出し、検出した前記一酸化炭素ガス濃度が不完全燃焼警報濃度レベルに達した時に、不完全燃焼警報信号を出力する不完全燃焼警報機能を有するガス警報器であって、
点検モード時に、前記低温加熱期間に、前記メタンガスの代用となる水素ガスと一酸化炭素ガスとを含む点検用ガス中の前記一酸化炭素ガスの濃度に応じた前記感知素子の出力を検出する点検用一酸化炭素ガス濃度出力検出手段と、
前記点検用一酸化炭素ガス濃度出力検出手段が検出した前記一酸化炭素ガス濃度が、点検用一酸化炭素ガス濃度レベルに達した否かを判定する点検用一酸化炭素ガス濃度判定手段と、
前記点検用一酸化炭素ガス濃度が前記点検用一酸化炭素ガス濃度レベルに達したと前記点検用一酸化炭素ガス濃度判定手段が判定した際に、前記不完全燃焼警報信号を出力させる不完全燃焼警報出力手段と、
前記点検用一酸化炭素ガス濃度が前記点検用一酸化炭素ガス濃度レベルに達したと前記点検用一酸化炭素ガス濃度判定手段が判定した場合のみ、前記高温加熱期間から低温加熱期間への移行により前記感知素子の加熱温度が低下する過渡期間中の、該感知素子が、前記点検用ガス中の前記水素ガスに対して高感度となる温度に加熱される前記感知素子の過渡温度加熱期間に、前記水素ガスの濃度に応じた前記感知素子の出力を検出する点検用水素ガス濃度出力検出手段と、
前記点検用水素ガス濃度出力検出手段が検出した前記水素ガス濃度が、点検用水素ガス濃度に達した否かを判定する点検用水素ガス濃度判定手段と、
前記点検用水素ガス濃度が、前記点検用水素ガス濃度に達したと前記点検用水素ガス濃度判定手段が判定した際に、前記ガス漏れ警報信号を出力させるガス漏れ警報出力手段と、
点検時の前記ヒートサイクルを前記通常モード用ヒートサイクルより短縮するように変更するヒートサイクル変更手段と、
を備えることを特徴とするガス警報器。
【請求項4】
請求項2または3記載のガス警報器において、
前記点検用一酸化炭素ガス濃度が前記高濃度判定点に達したと前記点検用一酸化炭素ガス濃度判定手段が複数回判定した場合または感知素子の高温加熱期間に検出されたメタンガス濃度がガス漏れ警報濃度レベルに達した場合、前記ヒートサイクル変更手段は、前記ヒートサイクルを点検時のヒートサイクルから通常モード用のヒートサイクルに変更することを特徴とするガス警報器。

【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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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2008−176656(P2008−176656A)
【公開日】平成20年7月31日(2008.7.31)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−10733(P2007−10733)
【出願日】平成19年1月19日(2007.1.19)
【出願人】(000006895)矢崎総業株式会社 (7,019)
【Fターム(参考)】