ガス警報器
【課題】検出タイミングを変えることなく検知対象ガス以外の点検ガスを使用した作動点検を可能として信頼性を向上する。
【解決手段】警報器は、単一のガス検出素子４０に、メタンガスを検知するための第１検知条件と、ＣＯガスを検知するための第２検知条件とを所定の時間間隔で交互に設定し、ガス検出素子４０からの検出信号をそれぞれの所定の閾値と比較することによりガス漏れを判定して警報する。閾値設定部６６は、点検モードの設定時に、メタンガスのガス漏れを判定する閾値を、ＣＯを主成分とするガスライターから採取した点検ガスのガス漏れを判定する所定の点検閾値に変更する。作動点検部６８は、点検ガスが注入される点検モードの設定中に、メタン検知条件の設定によるガス検出素子４０からの検出信号が点検閾値を超えた際に、メタンガスのガス漏れを警報する。
【解決手段】警報器は、単一のガス検出素子４０に、メタンガスを検知するための第１検知条件と、ＣＯガスを検知するための第２検知条件とを所定の時間間隔で交互に設定し、ガス検出素子４０からの検出信号をそれぞれの所定の閾値と比較することによりガス漏れを判定して警報する。閾値設定部６６は、点検モードの設定時に、メタンガスのガス漏れを判定する閾値を、ＣＯを主成分とするガスライターから採取した点検ガスのガス漏れを判定する所定の点検閾値に変更する。作動点検部６８は、点検ガスが注入される点検モードの設定中に、メタン検知条件の設定によるガス検出素子４０からの検出信号が点検閾値を超えた際に、メタンガスのガス漏れを警報する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体式ガス検出素子を複数の温度に切り替え加熱し、各温度に加熱された際のガス検出素子の異なる種類のガス検出出力に基づいてガス漏れの有無を判定等するガス漏れ警報器に関し、特に、電源投入から通常監視状態に移行する間に点検ガスを注入してガス検出素子が正常に動作することを点検するガス警報器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般住宅等において、ガス漏れを検出して警報を発するガス警報器が広く利用されている。一般的に、このガス警報器は、ガス検出素子を備えており、ガス検出素子の出力変化に基づいて、ガス漏れの有無を判定するように構成されている。
【０００３】
また近年では、機器のコスト低減等のため、複数種類のガス、例えばメタンガスとＣＯガスのガス漏れを、１つのガス検出素子で検出できるようにしたガス警報器も提案されている。
【０００４】
このようなガス警報器においては、ガス検出素子を、検知対象ガスであるメタンガスとＣＯガスの検出に適した２種類の温度に切り替え加熱し、各温度に加熱されたガス検出素子の出力変化に基づいて、ガス漏れの有無を判定している。
【０００５】
ところで、ガス警報器を住戸に設置してガス漏れ監視を開始する際には、ガス警報器に例えば商用交流電源を供給して起動した後に、所定の点検時間を設定し、点検時間の間に実ガス（点検ガス）をガス警報器のガス検出素子に吹きかけ、実際にガス漏れ警報が出ることを確認する作動点検作業を行っている。
【０００６】
ガス警報器の実ガスによる作動点検方法としては、ガスコンロの炎にスポイド状のガス点検具の吸い口を入れてガスを吸入し、ガス警報器のセンサ部に吹きかけるようにしている。詳細には、メタンガスの作動点検には、ガスコンロの炎の根元から吸入し、ＣＯガスの作動点検には、ガスコンロ炎の中央部からガスを吸入して別々に点検している。
【０００７】
ところが、ガス警報器を設置する現場によっては、ガスの工事や開栓が終了しておらず、市販のガスライター等の携帯可能な器具により点検せざるを得ない場合もある。しかし、ガスライターの炎からはメタンガスは取り出せないため、ＣＯ側のガスの点検しかできないという問題がある。
【０００８】
この問題を解消するため、メタンガスに対する作動点検を、利用しやすい水素ガスやＣＯガスを実ガスとして使用する点検方法が提案されている。この点検方法は、炭メタンガスを検知するために半導体式ガス検出素子を約４００℃に過熱するヒータ制御を行い、４００℃に安定したタイミングでガス検出素子の検出信号を読み込んで処理しているが、ヒータをＯＦＦして４００℃からＣＯガスを検知するための約８０℃に達する途中の温度領域に例えば水素ガスに対し高感度を示す領域があることを利用し、水素ガスに高感度を示すタイミングでガス検出素子からの検出信号を炭化水素ガスによる検出信号と見做して読込み、所定の閾値を超えたらガス漏れ警報を出し、炭化水素ガスに対し正常動作したと判定している。
【特許文献１】特開２００４−０３８６６０号公報
【特許文献２】特開２００２−２６９６５７号公報
【特許文献３】特開２００４−１９２３３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、このような従来の水素ガスを実ガスに使用して作動を確認するガス警報器の点検方法にあっては、半導体式ガス検出素子の温度を４００℃に安定させるヒータ通電時間のタイミングとは異なる別のタイミングで点検用の水素ガスを検知しており、ヒータ通電時間に対し複数の検出タイミングを設定して切替えなければならないため、検出タイミングの制御処理を実行するソフトウェアが複雑化する問題がある。
【００１０】
またヒータ通電によるメタンガスの検出タイミングではなく、水素ガスに対し高感度となる別のタイミングで検出しているため、炭化水素ガスの検出タイミングでの動作を正確にシミュレーションしているとはいえず、本来的な作動点検になっておらず、炭化水素ガスの作動点検として信頼性が充分とはいえない。
【００１１】
更に、ライターの炎から得られる水素ガス濃度は採取ポイントにより大きく変化し、水素ガスの検出タイミングでは閾値を達さない場合があり、繰返し点検作業を行わねばならない。
【００１２】
本発明は、検出タイミングを変えることなく検知対象ガス以外の実ガスを使用した作動点検を可能として信頼性を向上するガス警報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】
【００１３】
本発明はガス警報器を提供する。本発明は、
単一の半導体式ガス検出素子に、第１検知対象ガスを検知するための第１検知条件と、第２検知対象ガスを検知するための第２検知条件とを所定の時間間隔で交互に設定し、第１検知条件又は第２検知条件の設定状態で得られたガス検出素子からの検出信号をそれぞれの所定の閾値と比較することによりガス漏れを判定して警報するガス警報器に於いて、
点検モードの設定時に、第１検知対象ガスのガス漏れを判定する閾値を、第１検知対象ガスを含まずに第２検知対象ガスを含む点検ガスのガス漏れを判定する所定の点検閾値に変更する閾値処理更部と、
点検ガスが注入される点検モードの設定中に、第１検知条件の設定によるガス検出素子からの検出信号が点検閾値を超えた際に、第１検知対象ガスのガス漏れを警報する作動点検部と、
を備えたことを特徴とする。
【００１４】
本発明の別の形態にあっては、単一のガス検出素子に、第１検知対象ガスを検知するための第１検知条件と、第２検知対象ガスを検知するための第２検知条件とを所定の時間間隔で交互に設定し、第１検知条件又は第２検知条件の設定状態で得られた前記ガス検出素子からの検出信号をそれぞれの所定の閾値と比較することによりガス漏れを判定して警報するガス警報器に於いて、
点検モードの設定時に、第１検知対象ガスを含まずに第２検知対象ガスを主成分とする点検ガスに対し第１検知条件を設定した際のガス検出素子からの検出信号の変化量からガス漏れを判定する閾値変化量を設定する閾値処理部と、
点検ガスが注入される点検モードの設定中に、第１検知条件の設定によるガス検出素子からの検出信号の変化量が閾値変化量を超えた場合に、第１検知対象ガスのガス漏れを警報する作動点検部と、
を備えたことを特徴とする。
【００１５】
ここで、第１検知対象ガスはメタンガスであり、第２検知対象ガスはＣＯガスであり、更に、点検ガスはメタンガスを含まずにＣＯガスと水素ガスが混合したガスライター炎から採取された燃焼ガスである。
【００１６】
本発明はガス警報器の点検方法を提供する。本発明は、
単一のガス検出素子に、第１検知対象ガスを検知するための第１ヒータ制御値と第１検出タイミングを含む第１検知条件と、第２検知対象ガスを検知するための第２ヒータ制御値と第２検出タイミングを含む第２検知条件とを所定の時間間隔で交互に設定し、第１検知条件又は第２検知条件の設定状態で得られたガス検出素子からの検出信号をそれぞれの所定の閾値と比較することによりガス漏れを判定して警報するガス警報器の点検方法に於いて、
点検モードの設定時に、第１検知対象ガスのガス漏れを判定する閾値を、第１検知対象ガスを含まずに第２検知対象ガスを含む点検ガスのガス漏れを判定する所定の点検閾値に変更する閾値処理ステップと、
点検ガスが注入される点検モードの設定中に、第１検知条件の設定による前記ガス検出素子からの検出信号が点検閾値を超えた際に、第１検知対象ガスのガス漏れを警報する作動点検ステップと、
を備えたことを特徴とする。
【００１７】
本発明の別の形態にあっては、単一の半導体式ガス検出素子に、第１検知対象ガスを検知するための第１ヒータ制御値と第１検出タイミングを含む第１検知条件と、第２検知対象ガスを検知するための第２ヒータ制御値と第２検出タイミングを含む第２検知条件とを所定の時間間隔で交互に設定し、第１検知条件又は第２検知条件の設定状態で得られたガス検出素子からの検出信号をそれぞれの所定の閾値と比較することによりガス漏れを判定して警報するガス警報器の点検方法に於いて、
点検モードの設定時に、第１検知ガスを含まずに第２検知対象ガスを含む点検ガスに対し、第１検知条件を設定した際のガス検出素子からの検出信号の変化量からガス漏れを判定する閾値変化量を設定する閾値処理ステップと、
点検ガスが注入される点検モードの設定中に、第１検知条件の設定によるガス検出素子からの検出信号の変化量が閾値変化量を超えた場合に、第１検知対象ガスのガス漏れを警報する作動点検ステップと、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、第１検知対象ガス、例えばメタンガスに対するガス検出素子の点検作動を確認する際に、炭化水素ガス含まずにＣＯガスと水素ガスを含むガスライターの炎から採取した点検ガスを使用しても、点検対象とするメタンガスの検出タイミングを変更せずに、ガス漏れを判定する閾値を点検用の閾値に変更するだけであるため、ソフトウェアの変更を必要とせず、簡単に対応できる。
【００１９】
また点検対象となる例えばメタンガスの検出タイミングでガス漏れを判定して警報させる点検動作を行っており、検出タイミングを変えることなく作動点検できるため、実際の炭化水素ガスの検出警報動作を正確にシミュレーションして点検の信頼性を向上できる。
【００２０】
また、炭化水素ガスとＣＯガスの複合型のガス警報器において、ガスライター炎から採取したＣＯを含む点検ガスで、炭化水素ガスの検出警報動作とＣＯガスの検出警報動作を同時に試験することができ、複合型のガス警報器における点検の信頼性を向上できる。
【００２１】
更に、ガスライター炎から採取した点検ガスはＣＯガスと水素ガスの混合ガスであり、その濃度比率は採取毎に異なるが、炭化水素ガスの検出タイミングにあっては、ＣＯガスと水素ガスの合計のガス濃度に反応することから、混合比率に影響されることなく、燃焼ガスを実ガスとした炭化水素ガスの検出警報動作の点検を安定して行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１は本発明による警報器の実施形態を示した説明図である。図１において、警報器１０は、第１検知対象ガスをメタンガスとし、及び第２検知対象ガスをＣＯガスとする複合型のガス漏れ警報を行う。
【００２３】
警報器１０は、ほぼ箱型の筐体１２に火災検出部１４、ガス検出部１６、スピーカ１８、火災警報灯２０、電源灯２２、ＣＯ警報灯２４及びメタン警報灯２６を設けている。
【００２４】
火災検出部１４は、サーミスタを用いて火災による温度を検出する火災検出部、或いは散乱光煙検出部により火災を検出する火災検出部である。ガス検出部１６は、内蔵したガス検出素子によりＣＯガスまたはメタンガスを検出する。
【００２５】
スピーカ１８は、火災検出時またはガス漏れ検出時に音声メッセージにより警報を出力する。火災警報灯２０は、火災検出部１４による火災検出時に点滅または点灯する。
【００２６】
電源灯２２は、警報器１０に対する商用ＡＣ１００Ｖの投入時に点灯する。ＣＯ警報灯２４は、ガス検出部１６によるＣＯガスのガス漏れ検出時に点滅または点灯する。更にメタン警報灯２６は、ガス検出部１６によるメタンガスのガス漏れ検出時に点滅または点灯する。
【００２７】
図２は図１の警報器１０の機能構成と回路構成を示した回路ブロック図である。図２において、本実施形態の警報器は検出回路部２８をＣＰＵ３０に接続しており、ＣＰＵ３０に対しては、更に、不揮発メモリ３２、表示部３４、スピーカ１８を備えた音声出力部３６が接続されている。なお図２にあっては、火災検出機能についての構成要素は省略している。
【００２８】
検出回路部２８にはガスセンサ３８が設けられ、ガスセンサ３８にはガス検出素子４０とヒータ４２が設けられている。ヒータ４２に対しては、トランジスタ４４、抵抗４６，４８からなるヒータ駆動回路が設けられ、ＣＰＵ３０からのヒータ制御信号Ｅ２によるトランジスタ４０のオン、オフにより、ヒータ４２の通電と通電停止を切り替えるようにしている。
【００２９】
またガスセンサ３８に設けたガス検出素子４０に対しては、トランジスタ５０、検出抵抗５２、５４を備えた検出回路が設けられ、ＣＰＵ３０からの検出抵抗切替信号Ｅ３によるトランジスタ５０のオン、オフにより、検出抵抗５４に対する検出抵抗％２の並列接続の有無を切り替えるようにしている。
【００３０】
ガス検出素子４０はメタンガスまたはＣＯガスを検出する。メタンガスを検出する際には、ＣＰＵ３０のヒータ制御信号Ｅ２によりトランジスタ４４を一定のデューティー(ＯＮ：ＯＦＦ １４６μｓ：４ｍｓ)でオンオフし、ガスセンサ３８のヒータ４２の温度を制御し、ガス検出素子４０をメタンガス検出温度ＨＴ１例えばＨＴ１＝４００℃に加熱する。
【００３１】
一方、ＣＯガスを検出する際には、ヒータ制御信号Ｅ２によりトランジスタ４４をオフすることでガスセンサ３８のヒータ４２の温度を制御し、メタンガス検出温度ＨＴ１＝４００℃の加熱後のガス検出素子４０の温度をＣＯガス検出温度ＨＴ２例えばＨＴ２＝８０℃としてＣＯガスを検出する。
【００３２】
トランジスタ４４によるガスセンサ３８のヒータ４２の温度制御切替えに同期して、ガス検出素子４０に対し検出抵抗５２，５４をトランジスタ５０により切り替える。ここで検出抵抗５２の抵抗値をＲ１、検出抵抗５４の抵抗値をＲ２、更にガス検出素子４０の抵抗値をＲｘとする。
【００３３】
まずメタンガスの検出時には、トランジスタ５０がＣＰＵ３０からの検出抵抗切替信号Ｅ３によりオンし、ガス検出素子４０に対し検出抵抗５２，５４が並列接続される。したがって、検出回路部２８に対する電源電圧Ｖｃｃを例えばＶｃｃ＝５ボルトとすると、ＣＰＵ３０に対するガス検出素子４０からの検出電圧Ｅ１は、検出抵抗５２，５４の並列抵抗（Ｒ１／／Ｒ２）とガス検出素子４０の抵抗値Ｒｘの分圧電圧で決まる。即ち、
【００３４】
【数１】
となる。
【００３５】
一方、ＣＯガスの検出時には、ＣＰＵ３０からの検出抵抗切替信号Ｅ３によりトランジスタ５０がオフとなり、検出抵抗５４のみがガス検出素子４０に接続され、両者の分圧電圧がガス検出信号Ｅ１としてＣＰＵ３０に出力される。即ち、トランジスタ５０をオフしたＣＯガス検出時のガス検出電圧Ｅ１は
【００３６】
【数２】
となる。
【００３７】
本実施形態にあっては、メタンガスについては３０００ｐｐｍ程度で警報を発するように閾値が設定されており、そのときのヒータ４２によりＨＴ１＝４００℃に加熱されているガス検出素子４０の抵抗値ＲｘはＲｘ＝０．５ｋΩ程度である。
【００３８】
一方、メタンガスが存在しない正常空気中でのメタンガス検出温度ＨＴ１＝４００℃におけるガス検出素子４０の抵抗値ＲｘはＲｘ＝６ｋΩ程度である。即ち、ガス検出素子４０において、定常時の６ｋΩ程度の抵抗値が０．５ｋΩ程度に変化した際に、メタンガスのガス漏れを検出した警報状態となる。
【００３９】
一方、ＣＯガスについては、１５０ｐｐｍ程度でガス漏れ警報を発するように閾値が設定されている。ＣＯガスを検出するＣＯガス検出温度ＨＴ２＝８０℃におけるガス検出素子４０の抵抗値Ｒｘは１０ｋΩ程度である。これに対し、ＣＯガスが存在しない正常空気中においては、ＨＴ１＝８０℃におけるガス検出素子４０の抵抗値Ｒｘ＝１ＭΩ程度である。即ち、ＣＯガス検出温度Ｔ２＝８０℃におけるガス検出素子４０の定常時の１ＭΩの抵抗値が１０ｋΩに変化した際に、ＣＯガスのガス漏れ警報を行うことになる。
【００４０】
具体的には、電源電圧Ｖｃｃ＝５ボルト、メタンガス３０００ｐｐｍの抵抗値Ｒｘ＝０．５ｋΩ、正常空気中の抵抗値Ｒｘ＝６ｋΩとすると、ガス検出素子４０から出力されるメタンガスの検出電圧Ｅ１は、前記（１）式から概ね
Ｅ１＝１．１２Ｖ
となる。
【００４１】
またＣＯガスのガス濃度１５０ｐｐｍにおけるガス検出素子４０からの検出信号Ｅ１は同じく、電源電圧Ｖｃｃ＝５Ｖ、ＣＯ１５０ｐｐｍでのガス検出素子４０の抵抗Ｒｘ＝１０ｋΩ、定常時の抵抗Ｒｘ＝１ＭΩとすると、前記（２）式から
Ｅ１＝２．５Ｖ
となる。
【００４２】
更にＣＰＵ３０にあっては、検出回路部２８に対するヒータ温度制御信号Ｅ２を図３のタイムチャートに示すタイミングで制御している。図３のヒータ制御信号Ｅ２は、周期Ｔ０の前段のＴ１時間に亘りトランジスタ４４をＯＮ−ＯＦＦ制御して、メタンガス検出温度ＨＴ２＝４００℃にガス検出素子４０を加熱し、Ｔ１時間の最後のメタン検知ポイント７８のタイミングで、ガス検出素子４０からの検出電圧Ｅ１をＣＰＵ３０のＡＤ変換器でメタンガス検出信号として取り込んでいる。
【００４３】
続いてＴ２時間に亘り、ヒータ制御信号Ｅ２によるトランジスタ４４をＯＮ−ＯＦＦ制御して、ＣＯガス検出温度ＨＴ１＝８０℃にガス検出素子４０を冷却しており、Ｔ２時間の最後のＣＯ検知ポイント８０のタイミングで、ガス検出素子４０の検出電圧Ｅ１をＣＰＵ３０のＡＤ変換器でＣＯガス検出信号として取り込んでいる。
【００４４】
ここで、メタンガス検出時にＨＴ１＝４００℃に過熱するためにヒータを制御するＴ１時間は例えばＴ１＝５秒、ＣＯガス検出時にＨＴ２＝８０℃とするためにヒータを制御する時間Ｔ２はＴ２＝１５秒であり、したがってメタンガス検出とＣＯ検出を行う１回の周期Ｔ０はＴ０＝２０秒としている。
【００４５】
再び図２を参照するに、ＣＰＵ３２は、プログラムの実行により実現される機能として、ガス信号処理部５６、ヒータコントロール部５８、演算部６０、タイマ６２、点検処理部６４が設けられ、更に点検処理部６４には閾値設定部６６と作動点検部６８が設けられている。
【００４６】
ガス信号処理部５６は、検出回路部２８に設けたガス検出素子４０からの検出信号Ｅ１を、図３に示したメタン検知ポイント７８及びＣＯ検知ポイント８０の各タイミングでＡＤ変換器により取り込み、それぞれの検出電圧をそれぞれの閾値と比較することにより、ガス漏れの有無を判定する。
【００４７】
ヒータコントロール部５８は、検出回路部２８に設けたトランジスタ４４に図３に示すヒータ制御信号Ｅ２を出力し、トランジスタ４４のオンオフによりヒータ４２をメタンガス検出温度ＨＴ１＝４００℃に加熱した後、トランジスタ４４をオンオフしてヒータ４２をＣＯ検出温度ＨＴ２＝８０℃に切り替える。
【００４８】
同時にヒータコントロール部５８は、検出抵抗切替信号Ｅ３についてもヒータ制御信号Ｅ２に同期し、トランジスタ４４のオンと同時にトランジスタ５０をオンし、続いてトランジスタ４４のオフと同時にトランジスタ５０をオフして、検出抵抗５２，５４のガス検出素子４０に対する接続を切り替える。更に演算部６０は、ガス検出などの各種処理の演算処理を実行する。
【００４９】
点検処理部６４は、警報器１０に対する商用ＡＣ１００Ｖの供給による電源投入時から所定時間例えば２５分間動作し、メタンガス及びＣＯガスに対するガス漏れ検出の点検作動を、ガスライターから採取した点検ガスを用いて行うことを可能とする。
【００５０】
点検処理部６４に設けた閾値設定部６６は、点検モードの設定時に、メタンガス（第１検知対象ガス）のガス漏れを判定する閾値を所定の点検閾値に変更する。即ち、点検時に実ガスとして使用する例えば市販のガスライターの炎から採取したメタンガスを含まずにＣＯガスを主成分として、水素ガスを含む点検ガスに対するメタンガスの検出タイミングでの検出電圧からガス漏れを判定する所定の点検閾値に変更する。
【００５１】
作動点検部６８は、ガスライターの炎から採取した点検ガスが注入される点検モードの設定中に、メタンガスを検出するためのヒータ４２の通電によるメタンガス温度ＨＴ１＝４００℃の設定状態でガス検出素子４０から得られる検出電圧Ｅ１が閾値設定部６６で変更された点検閾値を超えた際に、ＣＯガスと水素ガスの混合ガスからなる市販ガスライターの炎から得られた点検ガスであっても、メタンガスのガス漏れと判断してガス漏れ警報を出力させる。この点検処理部６４の処理機能については後の説明で更に明らかにする。
【００５２】
ＣＰＵ３０に設けた不揮発メモリ３２には、ガス検出などの各種処理に必要なプログラムやパラメータなどを記憶している。表示部４３には、図１の火災警報灯２０、電源灯２２、ＣＯ警報灯２４、メタン警報灯２６が設けられ、これらの表示灯を点滅または点灯させる。音声出力部３６はスピーカ１８を接続し、スピーカ１８から火災警報やガス漏れ警報などの警報を音声メッセージなどにより出力させる。
【００５３】
図４は本実施形態における電源投入時のモード遷移を示したタイムチャートである。図４（Ａ）は電源であり、任意のタイミングで商用ＡＣ１００Ｖの電源をオンからオフとしたタイミングを０分として時間の経過を示している。
【００５４】
図４（Ｂ）はモード制御であり、電源オンからＴ１＝１分の間、起動モード７０となり、起動モード７０においては、ガス検出素子の安定化と図２のＣＰＵ３０における初期化診断処理を実行し、正常に起動した場合に１分〜４分までのＴ２＝３分となるメタン点検・ＣＯ点検モード７２に移行する。
【００５５】
ガスライター点検モード７２にあっては、図２のＣＰＵ３０に示した閾値設定部６６が通常時のメタンガス検出のための閾値を、点検時に実ガスとして使用する例えば市販のガスライターの炎から抽出したＣＯガスと水素ガスを含む点検ガスに対するメタンガス検知ポイントでの検出電圧からガス漏れを判定するための点検閾値に変更するモードである。
【００５６】
また、このガスライター点検モード７２にあっては、ＣＯガスについては通常時の閾値がそのまま使用されており、通常時におけるＣＯガス検出処理における蓄積時間を解除して０時間としている。
【００５７】
即ち本実施形態あっては、ＣＯガスのガス漏れ検出につき、例えばＣＯガス濃度の閾値として低濃度警報レベルと高濃度警報レベルの２つの閾値を設定しており、低濃度警報レベルであれば１３分、高濃度警報レベルであれば３分の蓄積を行った後にＣＯガス漏れ警報を出すようにしている。
【００５８】
このＣＯガスの蓄積検出機能について、ガスライター点検モード７２にあっては、ＣＯガスの蓄積時間を０時間としており、したがって点検モードにあっては、ＣＯガスが低濃度警報レベルまたは高濃度警報レベルのいずれかの閾値を超えた際には、直ちにＣＯガス漏れ警報を出し、蓄積時間による警報遅れによる手間を解消するようにしている。
【００５９】
電源オンから４分を経過するとＴ３＝２１分に亘る通常点検モード７４に切り替えられる。通常点検モード７４にあっては、図２の閾値設定部６６によるメタンガスに対する点検閾値への変更は解除されて通常の閾値となり、この状態で、従来から行われているガスコンロから抽出したメタン、ＣＯガスの作動試験を行うようにしており、ガスライター点検モード７２と同様、ＣＯ点検モード７４においても、ＣＯガス漏れについての蓄積時間はリセットされて０時間となっている。電源オンから２５分を経過すると、通常監視モード７６に移行する。
【００６０】
図５は本実施形態のガスライター点検モードでのヒータ制御とガス検出素子からの検出信号を示したタイムチャートであり、ガスライター点検モード７２に入ると同時に、ガスライターの炎から採取したＣＯガスと水素ガスを含む点検ガスを注入している。
【００６１】
図５（Ａ）はヒータ制御信号、図５（Ｂ）はガス検出素子の検出信号、更に図５（Ｃ）はモードを示している。
【００６２】
なお、図５（Ｂ）の検出信号は、図２の検出回路部２８からの検出信号Ｅ１をＣＰＵ３０のＡＤ変換器で読み込む前に、反転することにより
（Ｖｃｃ−Ｅ１）
に変換した後に取り込んでいる。このため、検出信号はガス濃度の増加に比例して増加する信号となる。このため図２の検出信号Ｅ１はガス濃度の増加に対し減少する信号であるが、図５（Ｂ）の検出信号は、反転処理によりガス濃度に応じて増加する信号となる。
【００６３】
図５（Ａ）のヒータ制御信号のオンオフにおける図３に示したメタン検知ポイント７８とＣＯ検知ポイント８０のタイミングで、図５（Ｂ）の検出信号がＣＰＵ３０に読み込まれており、メタンガスについてはＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５のタイミングで読み込まれ、ＣＯガスについてはＢ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４のタイミングで読み込まれている。
【００６４】
ここで、図５（Ｃ）の起動モード７０からガスライター点検モード７２に入ると同時にガスライターの炎から抽出したＣＯガスと水素ガスを含む点検ガスを図１のガス検出部１６に注入しているため、起動モード７０における正常空気中での検出ポイントＡ１，Ｂ２の各メタンガス検出信号、ＣＯガス検出信号は、ガスライター点検モード７２に入ると、点検ガスの注入に応じた値に増加する。
【００６５】
即ち、ＣＯガスと水素ガスを含む点検ガスの注入により、メタンガス検知タイミングについては検出ポイントＡ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５に示すように、順次、検出信号が正常空気中となる起動モード７０の場合に比べ増加している。一方、ＣＯガスについては点検ガスに主成分としてＣＯガスが含まれていることから、検出ポイントＢ２，Ｂ３，Ｂ４に示すように、検出信号は大きく増加している。
【００６６】
本実施形態にあっては、メタン点検・ＣＯ点検モード７２に入ると同時に、起動モード７０で設定した通常時のメタンガスに対する閾値ＴＨ１を点検閾値ＴＨ２に変更している。このため、ＣＯガスと水素ガスを含む点検ガスを使用したメタンガスの検出タイミングＡ３，Ａ４，Ａ５の検出信号については、変更後の点検閾値ＴＨ２を上回っており、本来のメタンガスと同じ検出タイミングでＣＯガスと水素ガスを含む点検ガスを使用した場合でも、メタンガスのガス漏れ警報を出力し、メタンガスに対する作動点検を行うことができる。
【００６７】
図６は点検ガスの主成分となるＣＯガス濃度に対するガス漏れ検出素子のＣＯ検知タイミングの抵抗値とメタンガス検知タイミングの抵抗値の関係を示したグラフ図である。
【００６８】
図６において、横軸はＣＯ濃度であり、縦軸はガス検出素子のセンサ抵抗を示している。まずＣＯ検知タイミングに於けるＣＯガス濃度に対するガス検出素子のＣＯガス検知タイミング抵抗８２は、正常空気中となるＣＯ濃度が０ｐｐｍにあっては例えば１ＭΩと大きく、ＣＯガス濃度が増加すると、指数関数的にセンサ抵抗値が低下し、例えばＣＯガスのガス漏れ警報を出す１５０ｐｐｍでセンサ抵抗は例えば７ｋΩに低下し、更にＣＯガス濃度が増加すると１ｋΩ以下に低下している。
【００６９】
これに対し、メタン検出タイミングにおけるＣＯガス濃度に対するガス検出素子のメタン検知タイミング抵抗８４は、大気中メタン検知タイミング抵抗８６における約６ｋΩの状態から、ＣＯガス濃度の増加に対し約５ｋΩ付近に低下しており、大気中メタン検知タイミング抵抗８６に対し約１ｋΩを超える抵抗値の変化（相対変化）が生じていることが分かる。
【００７０】
図７はガスライター点検モードでガスライターの炎から採取した点検ガスを実際に注入した場合のメタン検知タイミング抵抗の変化を、ＣＯ検知タイミング抵抗の変化と共に示したタイムチャートである。
【００７１】
図７において、ガス注入開始８８以前にあっては、メタン検知タイミング抵抗９０−１に示すように、大気中のＣＯガスや水素ガスがない状態であることから、センサ抵抗は約６ｋΩとなっている。また、このときメタン警報閾値は通常監視時のＲＴＨ１に設定されている。
【００７２】
この状態で、ガス注入開始８８に示すように、ガスライターから採取したＣＯガスと水素ガスを含む点検ガスを注入すると、それまでのメタン検知タイミング抵抗９０−１の６ｋΩからメタン検知タイミング抵抗９０−２に示すように２ｋΩ以下に低下した後、点検ガスの発散に伴い徐々に増加してメタン検知タイミング抵抗９０−３のように遷移する。
【００７３】
ここで点検ガスを注入するガスライター点検モードにあっては、通常時のメタン警報閾値ＲＴＨ１を点検用に使用するメタン点検警報閾値ＲＴＨ２に変更しており、したがってガス注入開始８８以降のメタン検知タイミング抵抗９０−２は、メタン点検警報閾値ＲＴＨ２以下に低下することで、ＣＯガスと水素ガスからなる点検ガスの注入により、メタンガスの検知タイミングでメタンガスのガス漏れ警報を出して作動点検を行うことができる。
【００７４】
一方、ガス注入開始８８以前の大気中におけるＣＯ検知タイミング抵抗９２−１については１ＭΩとなっており、ガス注入開始８８以降については点検ガスに含まれるＣＯガスにより抵抗値が急激に低下し、ＣＯ検知タイミング抵抗９２−２に示すように０．５ｋΩ付近に低下する。
【００７５】
このため、予め設定しているＣＯ高濃度閾値ＲＴＨ３を下回ることでＣＯガス漏れ警報が出され、点検ガスを使用してＣＯガスについても作動点検を同時に行うことができる。もちろん、点検時にはＣＯガスのガス漏れについての蓄積時間はゼロにリセットされているため、蓄積を行うことなく直ちにＣＯガス警報を出すことができる。
【００７６】
なおＣＯ検知タイミング抵抗９２−２は、ガス注入で低下した後、ＣＯガスの拡散に伴い、元の１ＭΩのＣＯ検知タイミング抵抗９２−３に急激に回復している。
【００７７】
ここで図６，図７にあっては、ガス検出素子の抵抗値で示しているが、実際には図２の検出回路部２８に示したように、ガス検出素子４０の抵抗値Ｒｘに対するトランジスタ５０による検出抵抗５２，５４の切替えで、前記（１）式、（２）式に従った検出電圧Ｅ１としてＣＰＵ３０に取り込まれている。
【００７８】
そして、更に必要があれば、図５（Ｃ）の検出信号に示したように、検出信号Ｅ１を反転して（Ｖｃｃ−Ｅ１）とすることで、ガス濃度に応じて増加する検出信号に変換してＡＤ変換器で取り込んでもよい。
【００７９】
図８及び図９は、ガスライター点検モードでメタン警報閾値を点検閾値に変更する本実施形態の作動点検処理を示したフローチャートである。
【００８０】
図８において、本実施形態の警報器１０に対しＡＣ１００Ｖの電源を投入すると、ステップＳ１で初期化診断処理が実行され、ステップＳ２で正常起動が判別されると、ステップＳ３に進み、図４（Ｂ）に示すようにガスライター点検モード７２が設定される。このガスライター点検モード７２の設定にあっては、通常時のメタン閾値を点検閾値に変更し、且つＣＯの蓄積を解除する。
【００８１】
続いてステップＳ４で、図３に示したメタン検知ポイント７８に対応したメタン検出タイミングを判別すると、ステップＳ５でメタン検出信号を読み込む。このガスライター点検モード７２にあっては、ガスライターの炎から採取した点検ガスをガス検出部１６に注入していることから、ステップＳ５で読み込んだメタン検出信号はガス検出素子４０における抵抗値の低下に伴い、例えば検出信号の反転処理により信号としては増加しており、ステップＳ６でメタン検出信号が点検閾値以上であることが判別されると、ステップＳ７でガスライターの炎から採取したＣＯガスと水素ガスを含む点検ガスであっても、ガス漏れ（メタン）警報を出力して、ガス漏れ（メタン）の作動点検を行うことができる。
【００８２】
続いてステップＳ８で、図３に示したＣＯ検知ポイント８０におけるＣＯ検出タイミングであることを判別すると、ステップＳ９に進み、ＣＯ検出信号を読み込み、ステップＳ１０でＣＯ検出信号が閾値以上であれば、ステップＳ１１でＣＯ警報を行う。このときＣＯについては蓄積時間はゼロとなっていることから、蓄積を行うことなく直ちにＣＯ警報が出力される。
【００８３】
このようなステップＳ４〜Ｓ１１のガスライター点検モード７２における作動処理を、ステップＳ１２でガスライターガス点検モードの設定時間を経過するまで繰り返す。
【００８４】
ステップＳ１２で設定時間の経過を判別すると、図９のステップＳ１３に進み、通常点検モード７４を設定し、このモード設定ではメタン点検閾値を通常時の閾値に戻す。
【００８５】
続いてステップＳ１４でメタン検知タイミングを判別すると、ステップＳ１５でメタン検出信号を読み込み、ステップＳ１６でメタン検出信号が閾値以上、即ち通常の閾値を超えていれば、ステップＳ１７でガス漏れ（メタン）警報を出すことになる。しかし、ＣＯ点検モードにあってはメタン検出信号が閾値を超えることがないため、ステップＳ１７のメタンガス漏れ警報はスキップされる。
【００８６】
続いてステップＳ１８でＣＯ検出タイミングを判別すると、ステップＳ１９でＣＯ検出信号を読み込み、ステップＳ２０でＣＯ検出信号が閾値以上であれば、ステップＳ２１でＣＯ警報を行う。
【００８７】
このときＣＯの点検作動のため、ガスライターの炎から採取したＣＯガスと水素ガスを含む点検ガスを注入していると、ステップＳ１９で読み込んだＣＯ検出信号はステップＳ２０で閾値以上となり、ステップＳ２１でＣＯ警報が行われてＣＯガスのガス漏れについての動作が確認できる。
【００８８】
このようなステップＳ１４〜Ｓ２１の処理を、ステップＳ２２でＣＯ点検モードの設定時間が経過するまで繰り返す。ステップＳ２２で設定時間の経過を判別すると、ステップＳ２３に進み、通常監視モードを設定する。通常監視モードは、ＣＯガスの蓄積解除をリセットして元の蓄積動作に戻した後、ステップＳ２４で通常監視処理に入る。
【００８９】
図１０は本発明の他の実施形態におけるガスライター点検モードでのヒータ制御信号、ガス検出素子の検出信号及びモードを示したタイムチャートである。
【００９０】
図１０の実施形態にあっては、ガスライター点検モード７２におけるメタン検知ポイントＡ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５の検出信号のそれぞれについて、例えば検出信号０に対する変化量Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４を検出し、これらの変化量が予め定めた点検閾値を超えたときに、ガス漏れ（メタン）警報を出力するようにしている。
【００９１】
また図１０（Ｂ）にあっては、メタン点検・ＣＯ点検モード７２におけるメタン検出ポイントＡ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５の検出信号の０レベルからの変化Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４を検出しているが、起動モード７０におけるメタン検出ポイントＡ１を初期値とし、この初期値Ａ１に対する変化量を検出して点検閾値と比較するようにしてもよい。
【００９２】
図１１，図１２は、メタン点検・ＣＯ点検モードでの検出信号の変化量からメタン検出警報を出力する実施形態の作動点検処理を示したフローチャートである。図１１，図１２のフローチャートにおいて、ステップＳ３〜Ｓ７が固有の処理であり、それ以外の処理は図８及び図９のフローチャートと同じである。
【００９３】
即ち、図１１のステップＳ３にあっては、ガスライター点検モードが設定されると、ガスライターから採取したＣＯガスと水素ガスを含む点検ガスに対し、メタン検知タイミングを設定した際のガス検出素子からの検出信号の変化量に基づいてガス漏れ（メタン）を判定する閾値変化量を設定する。
【００９４】
続いてステップＳ４でメタン検知タイミングを判別すると、ステップＳ５でメタン検出信号を読み込み、変化量を検出する。続いてステップＳ６でメタン検出信号の変化量が閾値変化量以上であれば、ステップＳ７に進み、点検ガスの注入による検出信号であっても、ガス漏れ（メタン）警報を出力し、メタン検出タイミングでの作動点検を行うことができる。
【００９５】
このステップＳ３〜Ｓ７の機能は、図２のＣＰＵ３０の点検処理部６４に設けている閾値設定部６６及び作動点検部６８の機能を、メタン検知タイミングの検出信号の変化量の判別機能に変更することで実現できる。
【００９６】
即ち、図１１のステップＳ３〜Ｓ７の処理を実現するため、図２の閾値設定部６６は、ガスライターの炎から採取したＣＯガスと水素ガスからなる点検ガスに対し、メタン検出タイミングを設定した際のガス検出素子からの検出信号の変化量からガス漏れ（メタン）を判定する閾値変化量を設定する。
【００９７】
また作動点検部６８は、点検ガスが注入される点検モードの設定中に、メタン検出タイミングで得られたガス検出素子からの検出信号の変化量が閾値設定部６６で設定した閾値変化量を超えた場合に、ガス漏れを警報することになる。
【００９８】
なお、上記の実施形態は、点検ガスとして市販のガスライターの炎から採取されるＣＯガスと水素ガスを含む点検ガスを使用してメタン検出タイミングでのガス漏れを作動点検する場合を例にとっているが、それ以外のＣＯガスを含む容易に入手できるガスであれば適宜の点検ガスを使用することができる。
【００９９】
また上記の実施形態は火災検出部を備えた警報器を例に取るものであったが、ガス漏れ専用の警報器であってもよいことはもちろんである。
【０１００】
更に上記の実施形態は商用ＡＣ１００Ｖを電源とする警報器を例に取るものであったが、電池電源を使用した警報器であってもよい。
【０１０１】
また本発明はその目的と利点を損なわない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明による警報器の実施形態を示した説明図
【図２】図１の警報器の機能構成と回路構成を示した回路ブロック図
【図３】本実施形態におけるメタン検知とＣＯ検知のヒータコントロールと検知タイミングを示した説明図
【図４】本実施形態における電源投入時のモード遷移を示したタイムチャート
【図５】本実施形態のガスライター点検モードでのヒータ制御と検出信号を示したタイムチャート
【図６】ＣＯガス濃度に対するＣＯ検知タイミング抵抗とメタン検知タイミング抵抗の関係を示したグラフ図
【図７】メタン点検・ＣＯ点検モードでガスライター炎から採取した点検ガスを注入した場合のメタン検知タイミング抵抗の変化をＣＯ検知タイミング抵抗の変化と共に示したタイムチャート
【図８】ガスライター点検モードでメタン警報閾値を変更する本実施形態の作動点検処理を示したフローチャート
【図９】図８に続く作動点検処理を示したフローチャート
【図１０】本発明の他の実施形態におけるガスライター点検モードでのヒータ制御と検出信号を示したタイムチャート
【図１１】ガスライター点検モードで検出信号の変化量からメタン検出警報を出力する実施形態の作動点検処理を示したフローチャート
【図１２】図１１に続く作動点検処理を示したフローチャート
【符号の説明】
【０１０３】
１０：警報器
１２：筐体
１４：火災検出部
１６：ガス検出部
１８：スピーカ
２０：火災警報灯
２２：電源灯
２４：ＣＯ警報灯
２６：メタン警報灯
２８：検出回路部
３０：ＣＰＵ
３２：不揮発メモリ
３４：表示部
３６：音声出力部
３８：ガスセンサ
４０：ガス検出素子
４２：ヒータ
４４，５０：トランジスタ
４６，４８：抵抗
５２，５４：検出抵抗
５６：ガス信号処理部
５８：ヒータコントロール部
６０：演算部
６２：タイマ
６４：点検処理部
６６：閾値設定部
６８：作動点検部
７０：起動モード
７２：メタン点検・ＣＯ点検モード
７４：ＣＯ点検モード
７６：通常監視モード
７８：メタン検知ポイント
８０：ＣＯ検知ポイント
８２，９２−１〜９２−３：ＣＯ検知タイミング抵抗
８４，９０−１〜９０−３：メタン検知タイミング抵抗
８６：大気中メタン検知タイミング抵抗
８８：ガス注入開始
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体式ガス検出素子を複数の温度に切り替え加熱し、各温度に加熱された際のガス検出素子の異なる種類のガス検出出力に基づいてガス漏れの有無を判定等するガス漏れ警報器に関し、特に、電源投入から通常監視状態に移行する間に点検ガスを注入してガス検出素子が正常に動作することを点検するガス警報器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般住宅等において、ガス漏れを検出して警報を発するガス警報器が広く利用されている。一般的に、このガス警報器は、ガス検出素子を備えており、ガス検出素子の出力変化に基づいて、ガス漏れの有無を判定するように構成されている。
【０００３】
また近年では、機器のコスト低減等のため、複数種類のガス、例えばメタンガスとＣＯガスのガス漏れを、１つのガス検出素子で検出できるようにしたガス警報器も提案されている。
【０００４】
このようなガス警報器においては、ガス検出素子を、検知対象ガスであるメタンガスとＣＯガスの検出に適した２種類の温度に切り替え加熱し、各温度に加熱されたガス検出素子の出力変化に基づいて、ガス漏れの有無を判定している。
【０００５】
ところで、ガス警報器を住戸に設置してガス漏れ監視を開始する際には、ガス警報器に例えば商用交流電源を供給して起動した後に、所定の点検時間を設定し、点検時間の間に実ガス（点検ガス）をガス警報器のガス検出素子に吹きかけ、実際にガス漏れ警報が出ることを確認する作動点検作業を行っている。
【０００６】
ガス警報器の実ガスによる作動点検方法としては、ガスコンロの炎にスポイド状のガス点検具の吸い口を入れてガスを吸入し、ガス警報器のセンサ部に吹きかけるようにしている。詳細には、メタンガスの作動点検には、ガスコンロの炎の根元から吸入し、ＣＯガスの作動点検には、ガスコンロ炎の中央部からガスを吸入して別々に点検している。
【０００７】
ところが、ガス警報器を設置する現場によっては、ガスの工事や開栓が終了しておらず、市販のガスライター等の携帯可能な器具により点検せざるを得ない場合もある。しかし、ガスライターの炎からはメタンガスは取り出せないため、ＣＯ側のガスの点検しかできないという問題がある。
【０００８】
この問題を解消するため、メタンガスに対する作動点検を、利用しやすい水素ガスやＣＯガスを実ガスとして使用する点検方法が提案されている。この点検方法は、炭メタンガスを検知するために半導体式ガス検出素子を約４００℃に過熱するヒータ制御を行い、４００℃に安定したタイミングでガス検出素子の検出信号を読み込んで処理しているが、ヒータをＯＦＦして４００℃からＣＯガスを検知するための約８０℃に達する途中の温度領域に例えば水素ガスに対し高感度を示す領域があることを利用し、水素ガスに高感度を示すタイミングでガス検出素子からの検出信号を炭化水素ガスによる検出信号と見做して読込み、所定の閾値を超えたらガス漏れ警報を出し、炭化水素ガスに対し正常動作したと判定している。
【特許文献１】特開２００４−０３８６６０号公報
【特許文献２】特開２００２−２６９６５７号公報
【特許文献３】特開２００４−１９２３３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、このような従来の水素ガスを実ガスに使用して作動を確認するガス警報器の点検方法にあっては、半導体式ガス検出素子の温度を４００℃に安定させるヒータ通電時間のタイミングとは異なる別のタイミングで点検用の水素ガスを検知しており、ヒータ通電時間に対し複数の検出タイミングを設定して切替えなければならないため、検出タイミングの制御処理を実行するソフトウェアが複雑化する問題がある。
【００１０】
またヒータ通電によるメタンガスの検出タイミングではなく、水素ガスに対し高感度となる別のタイミングで検出しているため、炭化水素ガスの検出タイミングでの動作を正確にシミュレーションしているとはいえず、本来的な作動点検になっておらず、炭化水素ガスの作動点検として信頼性が充分とはいえない。
【００１１】
更に、ライターの炎から得られる水素ガス濃度は採取ポイントにより大きく変化し、水素ガスの検出タイミングでは閾値を達さない場合があり、繰返し点検作業を行わねばならない。
【００１２】
本発明は、検出タイミングを変えることなく検知対象ガス以外の実ガスを使用した作動点検を可能として信頼性を向上するガス警報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】
【００１３】
本発明はガス警報器を提供する。本発明は、
単一の半導体式ガス検出素子に、第１検知対象ガスを検知するための第１検知条件と、第２検知対象ガスを検知するための第２検知条件とを所定の時間間隔で交互に設定し、第１検知条件又は第２検知条件の設定状態で得られたガス検出素子からの検出信号をそれぞれの所定の閾値と比較することによりガス漏れを判定して警報するガス警報器に於いて、
点検モードの設定時に、第１検知対象ガスのガス漏れを判定する閾値を、第１検知対象ガスを含まずに第２検知対象ガスを含む点検ガスのガス漏れを判定する所定の点検閾値に変更する閾値処理更部と、
点検ガスが注入される点検モードの設定中に、第１検知条件の設定によるガス検出素子からの検出信号が点検閾値を超えた際に、第１検知対象ガスのガス漏れを警報する作動点検部と、
を備えたことを特徴とする。
【００１４】
本発明の別の形態にあっては、単一のガス検出素子に、第１検知対象ガスを検知するための第１検知条件と、第２検知対象ガスを検知するための第２検知条件とを所定の時間間隔で交互に設定し、第１検知条件又は第２検知条件の設定状態で得られた前記ガス検出素子からの検出信号をそれぞれの所定の閾値と比較することによりガス漏れを判定して警報するガス警報器に於いて、
点検モードの設定時に、第１検知対象ガスを含まずに第２検知対象ガスを主成分とする点検ガスに対し第１検知条件を設定した際のガス検出素子からの検出信号の変化量からガス漏れを判定する閾値変化量を設定する閾値処理部と、
点検ガスが注入される点検モードの設定中に、第１検知条件の設定によるガス検出素子からの検出信号の変化量が閾値変化量を超えた場合に、第１検知対象ガスのガス漏れを警報する作動点検部と、
を備えたことを特徴とする。
【００１５】
ここで、第１検知対象ガスはメタンガスであり、第２検知対象ガスはＣＯガスであり、更に、点検ガスはメタンガスを含まずにＣＯガスと水素ガスが混合したガスライター炎から採取された燃焼ガスである。
【００１６】
本発明はガス警報器の点検方法を提供する。本発明は、
単一のガス検出素子に、第１検知対象ガスを検知するための第１ヒータ制御値と第１検出タイミングを含む第１検知条件と、第２検知対象ガスを検知するための第２ヒータ制御値と第２検出タイミングを含む第２検知条件とを所定の時間間隔で交互に設定し、第１検知条件又は第２検知条件の設定状態で得られたガス検出素子からの検出信号をそれぞれの所定の閾値と比較することによりガス漏れを判定して警報するガス警報器の点検方法に於いて、
点検モードの設定時に、第１検知対象ガスのガス漏れを判定する閾値を、第１検知対象ガスを含まずに第２検知対象ガスを含む点検ガスのガス漏れを判定する所定の点検閾値に変更する閾値処理ステップと、
点検ガスが注入される点検モードの設定中に、第１検知条件の設定による前記ガス検出素子からの検出信号が点検閾値を超えた際に、第１検知対象ガスのガス漏れを警報する作動点検ステップと、
を備えたことを特徴とする。
【００１７】
本発明の別の形態にあっては、単一の半導体式ガス検出素子に、第１検知対象ガスを検知するための第１ヒータ制御値と第１検出タイミングを含む第１検知条件と、第２検知対象ガスを検知するための第２ヒータ制御値と第２検出タイミングを含む第２検知条件とを所定の時間間隔で交互に設定し、第１検知条件又は第２検知条件の設定状態で得られたガス検出素子からの検出信号をそれぞれの所定の閾値と比較することによりガス漏れを判定して警報するガス警報器の点検方法に於いて、
点検モードの設定時に、第１検知ガスを含まずに第２検知対象ガスを含む点検ガスに対し、第１検知条件を設定した際のガス検出素子からの検出信号の変化量からガス漏れを判定する閾値変化量を設定する閾値処理ステップと、
点検ガスが注入される点検モードの設定中に、第１検知条件の設定によるガス検出素子からの検出信号の変化量が閾値変化量を超えた場合に、第１検知対象ガスのガス漏れを警報する作動点検ステップと、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、第１検知対象ガス、例えばメタンガスに対するガス検出素子の点検作動を確認する際に、炭化水素ガス含まずにＣＯガスと水素ガスを含むガスライターの炎から採取した点検ガスを使用しても、点検対象とするメタンガスの検出タイミングを変更せずに、ガス漏れを判定する閾値を点検用の閾値に変更するだけであるため、ソフトウェアの変更を必要とせず、簡単に対応できる。
【００１９】
また点検対象となる例えばメタンガスの検出タイミングでガス漏れを判定して警報させる点検動作を行っており、検出タイミングを変えることなく作動点検できるため、実際の炭化水素ガスの検出警報動作を正確にシミュレーションして点検の信頼性を向上できる。
【００２０】
また、炭化水素ガスとＣＯガスの複合型のガス警報器において、ガスライター炎から採取したＣＯを含む点検ガスで、炭化水素ガスの検出警報動作とＣＯガスの検出警報動作を同時に試験することができ、複合型のガス警報器における点検の信頼性を向上できる。
【００２１】
更に、ガスライター炎から採取した点検ガスはＣＯガスと水素ガスの混合ガスであり、その濃度比率は採取毎に異なるが、炭化水素ガスの検出タイミングにあっては、ＣＯガスと水素ガスの合計のガス濃度に反応することから、混合比率に影響されることなく、燃焼ガスを実ガスとした炭化水素ガスの検出警報動作の点検を安定して行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１は本発明による警報器の実施形態を示した説明図である。図１において、警報器１０は、第１検知対象ガスをメタンガスとし、及び第２検知対象ガスをＣＯガスとする複合型のガス漏れ警報を行う。
【００２３】
警報器１０は、ほぼ箱型の筐体１２に火災検出部１４、ガス検出部１６、スピーカ１８、火災警報灯２０、電源灯２２、ＣＯ警報灯２４及びメタン警報灯２６を設けている。
【００２４】
火災検出部１４は、サーミスタを用いて火災による温度を検出する火災検出部、或いは散乱光煙検出部により火災を検出する火災検出部である。ガス検出部１６は、内蔵したガス検出素子によりＣＯガスまたはメタンガスを検出する。
【００２５】
スピーカ１８は、火災検出時またはガス漏れ検出時に音声メッセージにより警報を出力する。火災警報灯２０は、火災検出部１４による火災検出時に点滅または点灯する。
【００２６】
電源灯２２は、警報器１０に対する商用ＡＣ１００Ｖの投入時に点灯する。ＣＯ警報灯２４は、ガス検出部１６によるＣＯガスのガス漏れ検出時に点滅または点灯する。更にメタン警報灯２６は、ガス検出部１６によるメタンガスのガス漏れ検出時に点滅または点灯する。
【００２７】
図２は図１の警報器１０の機能構成と回路構成を示した回路ブロック図である。図２において、本実施形態の警報器は検出回路部２８をＣＰＵ３０に接続しており、ＣＰＵ３０に対しては、更に、不揮発メモリ３２、表示部３４、スピーカ１８を備えた音声出力部３６が接続されている。なお図２にあっては、火災検出機能についての構成要素は省略している。
【００２８】
検出回路部２８にはガスセンサ３８が設けられ、ガスセンサ３８にはガス検出素子４０とヒータ４２が設けられている。ヒータ４２に対しては、トランジスタ４４、抵抗４６，４８からなるヒータ駆動回路が設けられ、ＣＰＵ３０からのヒータ制御信号Ｅ２によるトランジスタ４０のオン、オフにより、ヒータ４２の通電と通電停止を切り替えるようにしている。
【００２９】
またガスセンサ３８に設けたガス検出素子４０に対しては、トランジスタ５０、検出抵抗５２、５４を備えた検出回路が設けられ、ＣＰＵ３０からの検出抵抗切替信号Ｅ３によるトランジスタ５０のオン、オフにより、検出抵抗５４に対する検出抵抗％２の並列接続の有無を切り替えるようにしている。
【００３０】
ガス検出素子４０はメタンガスまたはＣＯガスを検出する。メタンガスを検出する際には、ＣＰＵ３０のヒータ制御信号Ｅ２によりトランジスタ４４を一定のデューティー(ＯＮ：ＯＦＦ １４６μｓ：４ｍｓ)でオンオフし、ガスセンサ３８のヒータ４２の温度を制御し、ガス検出素子４０をメタンガス検出温度ＨＴ１例えばＨＴ１＝４００℃に加熱する。
【００３１】
一方、ＣＯガスを検出する際には、ヒータ制御信号Ｅ２によりトランジスタ４４をオフすることでガスセンサ３８のヒータ４２の温度を制御し、メタンガス検出温度ＨＴ１＝４００℃の加熱後のガス検出素子４０の温度をＣＯガス検出温度ＨＴ２例えばＨＴ２＝８０℃としてＣＯガスを検出する。
【００３２】
トランジスタ４４によるガスセンサ３８のヒータ４２の温度制御切替えに同期して、ガス検出素子４０に対し検出抵抗５２，５４をトランジスタ５０により切り替える。ここで検出抵抗５２の抵抗値をＲ１、検出抵抗５４の抵抗値をＲ２、更にガス検出素子４０の抵抗値をＲｘとする。
【００３３】
まずメタンガスの検出時には、トランジスタ５０がＣＰＵ３０からの検出抵抗切替信号Ｅ３によりオンし、ガス検出素子４０に対し検出抵抗５２，５４が並列接続される。したがって、検出回路部２８に対する電源電圧Ｖｃｃを例えばＶｃｃ＝５ボルトとすると、ＣＰＵ３０に対するガス検出素子４０からの検出電圧Ｅ１は、検出抵抗５２，５４の並列抵抗（Ｒ１／／Ｒ２）とガス検出素子４０の抵抗値Ｒｘの分圧電圧で決まる。即ち、
【００３４】
【数１】
となる。
【００３５】
一方、ＣＯガスの検出時には、ＣＰＵ３０からの検出抵抗切替信号Ｅ３によりトランジスタ５０がオフとなり、検出抵抗５４のみがガス検出素子４０に接続され、両者の分圧電圧がガス検出信号Ｅ１としてＣＰＵ３０に出力される。即ち、トランジスタ５０をオフしたＣＯガス検出時のガス検出電圧Ｅ１は
【００３６】
【数２】
となる。
【００３７】
本実施形態にあっては、メタンガスについては３０００ｐｐｍ程度で警報を発するように閾値が設定されており、そのときのヒータ４２によりＨＴ１＝４００℃に加熱されているガス検出素子４０の抵抗値ＲｘはＲｘ＝０．５ｋΩ程度である。
【００３８】
一方、メタンガスが存在しない正常空気中でのメタンガス検出温度ＨＴ１＝４００℃におけるガス検出素子４０の抵抗値ＲｘはＲｘ＝６ｋΩ程度である。即ち、ガス検出素子４０において、定常時の６ｋΩ程度の抵抗値が０．５ｋΩ程度に変化した際に、メタンガスのガス漏れを検出した警報状態となる。
【００３９】
一方、ＣＯガスについては、１５０ｐｐｍ程度でガス漏れ警報を発するように閾値が設定されている。ＣＯガスを検出するＣＯガス検出温度ＨＴ２＝８０℃におけるガス検出素子４０の抵抗値Ｒｘは１０ｋΩ程度である。これに対し、ＣＯガスが存在しない正常空気中においては、ＨＴ１＝８０℃におけるガス検出素子４０の抵抗値Ｒｘ＝１ＭΩ程度である。即ち、ＣＯガス検出温度Ｔ２＝８０℃におけるガス検出素子４０の定常時の１ＭΩの抵抗値が１０ｋΩに変化した際に、ＣＯガスのガス漏れ警報を行うことになる。
【００４０】
具体的には、電源電圧Ｖｃｃ＝５ボルト、メタンガス３０００ｐｐｍの抵抗値Ｒｘ＝０．５ｋΩ、正常空気中の抵抗値Ｒｘ＝６ｋΩとすると、ガス検出素子４０から出力されるメタンガスの検出電圧Ｅ１は、前記（１）式から概ね
Ｅ１＝１．１２Ｖ
となる。
【００４１】
またＣＯガスのガス濃度１５０ｐｐｍにおけるガス検出素子４０からの検出信号Ｅ１は同じく、電源電圧Ｖｃｃ＝５Ｖ、ＣＯ１５０ｐｐｍでのガス検出素子４０の抵抗Ｒｘ＝１０ｋΩ、定常時の抵抗Ｒｘ＝１ＭΩとすると、前記（２）式から
Ｅ１＝２．５Ｖ
となる。
【００４２】
更にＣＰＵ３０にあっては、検出回路部２８に対するヒータ温度制御信号Ｅ２を図３のタイムチャートに示すタイミングで制御している。図３のヒータ制御信号Ｅ２は、周期Ｔ０の前段のＴ１時間に亘りトランジスタ４４をＯＮ−ＯＦＦ制御して、メタンガス検出温度ＨＴ２＝４００℃にガス検出素子４０を加熱し、Ｔ１時間の最後のメタン検知ポイント７８のタイミングで、ガス検出素子４０からの検出電圧Ｅ１をＣＰＵ３０のＡＤ変換器でメタンガス検出信号として取り込んでいる。
【００４３】
続いてＴ２時間に亘り、ヒータ制御信号Ｅ２によるトランジスタ４４をＯＮ−ＯＦＦ制御して、ＣＯガス検出温度ＨＴ１＝８０℃にガス検出素子４０を冷却しており、Ｔ２時間の最後のＣＯ検知ポイント８０のタイミングで、ガス検出素子４０の検出電圧Ｅ１をＣＰＵ３０のＡＤ変換器でＣＯガス検出信号として取り込んでいる。
【００４４】
ここで、メタンガス検出時にＨＴ１＝４００℃に過熱するためにヒータを制御するＴ１時間は例えばＴ１＝５秒、ＣＯガス検出時にＨＴ２＝８０℃とするためにヒータを制御する時間Ｔ２はＴ２＝１５秒であり、したがってメタンガス検出とＣＯ検出を行う１回の周期Ｔ０はＴ０＝２０秒としている。
【００４５】
再び図２を参照するに、ＣＰＵ３２は、プログラムの実行により実現される機能として、ガス信号処理部５６、ヒータコントロール部５８、演算部６０、タイマ６２、点検処理部６４が設けられ、更に点検処理部６４には閾値設定部６６と作動点検部６８が設けられている。
【００４６】
ガス信号処理部５６は、検出回路部２８に設けたガス検出素子４０からの検出信号Ｅ１を、図３に示したメタン検知ポイント７８及びＣＯ検知ポイント８０の各タイミングでＡＤ変換器により取り込み、それぞれの検出電圧をそれぞれの閾値と比較することにより、ガス漏れの有無を判定する。
【００４７】
ヒータコントロール部５８は、検出回路部２８に設けたトランジスタ４４に図３に示すヒータ制御信号Ｅ２を出力し、トランジスタ４４のオンオフによりヒータ４２をメタンガス検出温度ＨＴ１＝４００℃に加熱した後、トランジスタ４４をオンオフしてヒータ４２をＣＯ検出温度ＨＴ２＝８０℃に切り替える。
【００４８】
同時にヒータコントロール部５８は、検出抵抗切替信号Ｅ３についてもヒータ制御信号Ｅ２に同期し、トランジスタ４４のオンと同時にトランジスタ５０をオンし、続いてトランジスタ４４のオフと同時にトランジスタ５０をオフして、検出抵抗５２，５４のガス検出素子４０に対する接続を切り替える。更に演算部６０は、ガス検出などの各種処理の演算処理を実行する。
【００４９】
点検処理部６４は、警報器１０に対する商用ＡＣ１００Ｖの供給による電源投入時から所定時間例えば２５分間動作し、メタンガス及びＣＯガスに対するガス漏れ検出の点検作動を、ガスライターから採取した点検ガスを用いて行うことを可能とする。
【００５０】
点検処理部６４に設けた閾値設定部６６は、点検モードの設定時に、メタンガス（第１検知対象ガス）のガス漏れを判定する閾値を所定の点検閾値に変更する。即ち、点検時に実ガスとして使用する例えば市販のガスライターの炎から採取したメタンガスを含まずにＣＯガスを主成分として、水素ガスを含む点検ガスに対するメタンガスの検出タイミングでの検出電圧からガス漏れを判定する所定の点検閾値に変更する。
【００５１】
作動点検部６８は、ガスライターの炎から採取した点検ガスが注入される点検モードの設定中に、メタンガスを検出するためのヒータ４２の通電によるメタンガス温度ＨＴ１＝４００℃の設定状態でガス検出素子４０から得られる検出電圧Ｅ１が閾値設定部６６で変更された点検閾値を超えた際に、ＣＯガスと水素ガスの混合ガスからなる市販ガスライターの炎から得られた点検ガスであっても、メタンガスのガス漏れと判断してガス漏れ警報を出力させる。この点検処理部６４の処理機能については後の説明で更に明らかにする。
【００５２】
ＣＰＵ３０に設けた不揮発メモリ３２には、ガス検出などの各種処理に必要なプログラムやパラメータなどを記憶している。表示部４３には、図１の火災警報灯２０、電源灯２２、ＣＯ警報灯２４、メタン警報灯２６が設けられ、これらの表示灯を点滅または点灯させる。音声出力部３６はスピーカ１８を接続し、スピーカ１８から火災警報やガス漏れ警報などの警報を音声メッセージなどにより出力させる。
【００５３】
図４は本実施形態における電源投入時のモード遷移を示したタイムチャートである。図４（Ａ）は電源であり、任意のタイミングで商用ＡＣ１００Ｖの電源をオンからオフとしたタイミングを０分として時間の経過を示している。
【００５４】
図４（Ｂ）はモード制御であり、電源オンからＴ１＝１分の間、起動モード７０となり、起動モード７０においては、ガス検出素子の安定化と図２のＣＰＵ３０における初期化診断処理を実行し、正常に起動した場合に１分〜４分までのＴ２＝３分となるメタン点検・ＣＯ点検モード７２に移行する。
【００５５】
ガスライター点検モード７２にあっては、図２のＣＰＵ３０に示した閾値設定部６６が通常時のメタンガス検出のための閾値を、点検時に実ガスとして使用する例えば市販のガスライターの炎から抽出したＣＯガスと水素ガスを含む点検ガスに対するメタンガス検知ポイントでの検出電圧からガス漏れを判定するための点検閾値に変更するモードである。
【００５６】
また、このガスライター点検モード７２にあっては、ＣＯガスについては通常時の閾値がそのまま使用されており、通常時におけるＣＯガス検出処理における蓄積時間を解除して０時間としている。
【００５７】
即ち本実施形態あっては、ＣＯガスのガス漏れ検出につき、例えばＣＯガス濃度の閾値として低濃度警報レベルと高濃度警報レベルの２つの閾値を設定しており、低濃度警報レベルであれば１３分、高濃度警報レベルであれば３分の蓄積を行った後にＣＯガス漏れ警報を出すようにしている。
【００５８】
このＣＯガスの蓄積検出機能について、ガスライター点検モード７２にあっては、ＣＯガスの蓄積時間を０時間としており、したがって点検モードにあっては、ＣＯガスが低濃度警報レベルまたは高濃度警報レベルのいずれかの閾値を超えた際には、直ちにＣＯガス漏れ警報を出し、蓄積時間による警報遅れによる手間を解消するようにしている。
【００５９】
電源オンから４分を経過するとＴ３＝２１分に亘る通常点検モード７４に切り替えられる。通常点検モード７４にあっては、図２の閾値設定部６６によるメタンガスに対する点検閾値への変更は解除されて通常の閾値となり、この状態で、従来から行われているガスコンロから抽出したメタン、ＣＯガスの作動試験を行うようにしており、ガスライター点検モード７２と同様、ＣＯ点検モード７４においても、ＣＯガス漏れについての蓄積時間はリセットされて０時間となっている。電源オンから２５分を経過すると、通常監視モード７６に移行する。
【００６０】
図５は本実施形態のガスライター点検モードでのヒータ制御とガス検出素子からの検出信号を示したタイムチャートであり、ガスライター点検モード７２に入ると同時に、ガスライターの炎から採取したＣＯガスと水素ガスを含む点検ガスを注入している。
【００６１】
図５（Ａ）はヒータ制御信号、図５（Ｂ）はガス検出素子の検出信号、更に図５（Ｃ）はモードを示している。
【００６２】
なお、図５（Ｂ）の検出信号は、図２の検出回路部２８からの検出信号Ｅ１をＣＰＵ３０のＡＤ変換器で読み込む前に、反転することにより
（Ｖｃｃ−Ｅ１）
に変換した後に取り込んでいる。このため、検出信号はガス濃度の増加に比例して増加する信号となる。このため図２の検出信号Ｅ１はガス濃度の増加に対し減少する信号であるが、図５（Ｂ）の検出信号は、反転処理によりガス濃度に応じて増加する信号となる。
【００６３】
図５（Ａ）のヒータ制御信号のオンオフにおける図３に示したメタン検知ポイント７８とＣＯ検知ポイント８０のタイミングで、図５（Ｂ）の検出信号がＣＰＵ３０に読み込まれており、メタンガスについてはＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５のタイミングで読み込まれ、ＣＯガスについてはＢ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４のタイミングで読み込まれている。
【００６４】
ここで、図５（Ｃ）の起動モード７０からガスライター点検モード７２に入ると同時にガスライターの炎から抽出したＣＯガスと水素ガスを含む点検ガスを図１のガス検出部１６に注入しているため、起動モード７０における正常空気中での検出ポイントＡ１，Ｂ２の各メタンガス検出信号、ＣＯガス検出信号は、ガスライター点検モード７２に入ると、点検ガスの注入に応じた値に増加する。
【００６５】
即ち、ＣＯガスと水素ガスを含む点検ガスの注入により、メタンガス検知タイミングについては検出ポイントＡ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５に示すように、順次、検出信号が正常空気中となる起動モード７０の場合に比べ増加している。一方、ＣＯガスについては点検ガスに主成分としてＣＯガスが含まれていることから、検出ポイントＢ２，Ｂ３，Ｂ４に示すように、検出信号は大きく増加している。
【００６６】
本実施形態にあっては、メタン点検・ＣＯ点検モード７２に入ると同時に、起動モード７０で設定した通常時のメタンガスに対する閾値ＴＨ１を点検閾値ＴＨ２に変更している。このため、ＣＯガスと水素ガスを含む点検ガスを使用したメタンガスの検出タイミングＡ３，Ａ４，Ａ５の検出信号については、変更後の点検閾値ＴＨ２を上回っており、本来のメタンガスと同じ検出タイミングでＣＯガスと水素ガスを含む点検ガスを使用した場合でも、メタンガスのガス漏れ警報を出力し、メタンガスに対する作動点検を行うことができる。
【００６７】
図６は点検ガスの主成分となるＣＯガス濃度に対するガス漏れ検出素子のＣＯ検知タイミングの抵抗値とメタンガス検知タイミングの抵抗値の関係を示したグラフ図である。
【００６８】
図６において、横軸はＣＯ濃度であり、縦軸はガス検出素子のセンサ抵抗を示している。まずＣＯ検知タイミングに於けるＣＯガス濃度に対するガス検出素子のＣＯガス検知タイミング抵抗８２は、正常空気中となるＣＯ濃度が０ｐｐｍにあっては例えば１ＭΩと大きく、ＣＯガス濃度が増加すると、指数関数的にセンサ抵抗値が低下し、例えばＣＯガスのガス漏れ警報を出す１５０ｐｐｍでセンサ抵抗は例えば７ｋΩに低下し、更にＣＯガス濃度が増加すると１ｋΩ以下に低下している。
【００６９】
これに対し、メタン検出タイミングにおけるＣＯガス濃度に対するガス検出素子のメタン検知タイミング抵抗８４は、大気中メタン検知タイミング抵抗８６における約６ｋΩの状態から、ＣＯガス濃度の増加に対し約５ｋΩ付近に低下しており、大気中メタン検知タイミング抵抗８６に対し約１ｋΩを超える抵抗値の変化（相対変化）が生じていることが分かる。
【００７０】
図７はガスライター点検モードでガスライターの炎から採取した点検ガスを実際に注入した場合のメタン検知タイミング抵抗の変化を、ＣＯ検知タイミング抵抗の変化と共に示したタイムチャートである。
【００７１】
図７において、ガス注入開始８８以前にあっては、メタン検知タイミング抵抗９０−１に示すように、大気中のＣＯガスや水素ガスがない状態であることから、センサ抵抗は約６ｋΩとなっている。また、このときメタン警報閾値は通常監視時のＲＴＨ１に設定されている。
【００７２】
この状態で、ガス注入開始８８に示すように、ガスライターから採取したＣＯガスと水素ガスを含む点検ガスを注入すると、それまでのメタン検知タイミング抵抗９０−１の６ｋΩからメタン検知タイミング抵抗９０−２に示すように２ｋΩ以下に低下した後、点検ガスの発散に伴い徐々に増加してメタン検知タイミング抵抗９０−３のように遷移する。
【００７３】
ここで点検ガスを注入するガスライター点検モードにあっては、通常時のメタン警報閾値ＲＴＨ１を点検用に使用するメタン点検警報閾値ＲＴＨ２に変更しており、したがってガス注入開始８８以降のメタン検知タイミング抵抗９０−２は、メタン点検警報閾値ＲＴＨ２以下に低下することで、ＣＯガスと水素ガスからなる点検ガスの注入により、メタンガスの検知タイミングでメタンガスのガス漏れ警報を出して作動点検を行うことができる。
【００７４】
一方、ガス注入開始８８以前の大気中におけるＣＯ検知タイミング抵抗９２−１については１ＭΩとなっており、ガス注入開始８８以降については点検ガスに含まれるＣＯガスにより抵抗値が急激に低下し、ＣＯ検知タイミング抵抗９２−２に示すように０．５ｋΩ付近に低下する。
【００７５】
このため、予め設定しているＣＯ高濃度閾値ＲＴＨ３を下回ることでＣＯガス漏れ警報が出され、点検ガスを使用してＣＯガスについても作動点検を同時に行うことができる。もちろん、点検時にはＣＯガスのガス漏れについての蓄積時間はゼロにリセットされているため、蓄積を行うことなく直ちにＣＯガス警報を出すことができる。
【００７６】
なおＣＯ検知タイミング抵抗９２−２は、ガス注入で低下した後、ＣＯガスの拡散に伴い、元の１ＭΩのＣＯ検知タイミング抵抗９２−３に急激に回復している。
【００７７】
ここで図６，図７にあっては、ガス検出素子の抵抗値で示しているが、実際には図２の検出回路部２８に示したように、ガス検出素子４０の抵抗値Ｒｘに対するトランジスタ５０による検出抵抗５２，５４の切替えで、前記（１）式、（２）式に従った検出電圧Ｅ１としてＣＰＵ３０に取り込まれている。
【００７８】
そして、更に必要があれば、図５（Ｃ）の検出信号に示したように、検出信号Ｅ１を反転して（Ｖｃｃ−Ｅ１）とすることで、ガス濃度に応じて増加する検出信号に変換してＡＤ変換器で取り込んでもよい。
【００７９】
図８及び図９は、ガスライター点検モードでメタン警報閾値を点検閾値に変更する本実施形態の作動点検処理を示したフローチャートである。
【００８０】
図８において、本実施形態の警報器１０に対しＡＣ１００Ｖの電源を投入すると、ステップＳ１で初期化診断処理が実行され、ステップＳ２で正常起動が判別されると、ステップＳ３に進み、図４（Ｂ）に示すようにガスライター点検モード７２が設定される。このガスライター点検モード７２の設定にあっては、通常時のメタン閾値を点検閾値に変更し、且つＣＯの蓄積を解除する。
【００８１】
続いてステップＳ４で、図３に示したメタン検知ポイント７８に対応したメタン検出タイミングを判別すると、ステップＳ５でメタン検出信号を読み込む。このガスライター点検モード７２にあっては、ガスライターの炎から採取した点検ガスをガス検出部１６に注入していることから、ステップＳ５で読み込んだメタン検出信号はガス検出素子４０における抵抗値の低下に伴い、例えば検出信号の反転処理により信号としては増加しており、ステップＳ６でメタン検出信号が点検閾値以上であることが判別されると、ステップＳ７でガスライターの炎から採取したＣＯガスと水素ガスを含む点検ガスであっても、ガス漏れ（メタン）警報を出力して、ガス漏れ（メタン）の作動点検を行うことができる。
【００８２】
続いてステップＳ８で、図３に示したＣＯ検知ポイント８０におけるＣＯ検出タイミングであることを判別すると、ステップＳ９に進み、ＣＯ検出信号を読み込み、ステップＳ１０でＣＯ検出信号が閾値以上であれば、ステップＳ１１でＣＯ警報を行う。このときＣＯについては蓄積時間はゼロとなっていることから、蓄積を行うことなく直ちにＣＯ警報が出力される。
【００８３】
このようなステップＳ４〜Ｓ１１のガスライター点検モード７２における作動処理を、ステップＳ１２でガスライターガス点検モードの設定時間を経過するまで繰り返す。
【００８４】
ステップＳ１２で設定時間の経過を判別すると、図９のステップＳ１３に進み、通常点検モード７４を設定し、このモード設定ではメタン点検閾値を通常時の閾値に戻す。
【００８５】
続いてステップＳ１４でメタン検知タイミングを判別すると、ステップＳ１５でメタン検出信号を読み込み、ステップＳ１６でメタン検出信号が閾値以上、即ち通常の閾値を超えていれば、ステップＳ１７でガス漏れ（メタン）警報を出すことになる。しかし、ＣＯ点検モードにあってはメタン検出信号が閾値を超えることがないため、ステップＳ１７のメタンガス漏れ警報はスキップされる。
【００８６】
続いてステップＳ１８でＣＯ検出タイミングを判別すると、ステップＳ１９でＣＯ検出信号を読み込み、ステップＳ２０でＣＯ検出信号が閾値以上であれば、ステップＳ２１でＣＯ警報を行う。
【００８７】
このときＣＯの点検作動のため、ガスライターの炎から採取したＣＯガスと水素ガスを含む点検ガスを注入していると、ステップＳ１９で読み込んだＣＯ検出信号はステップＳ２０で閾値以上となり、ステップＳ２１でＣＯ警報が行われてＣＯガスのガス漏れについての動作が確認できる。
【００８８】
このようなステップＳ１４〜Ｓ２１の処理を、ステップＳ２２でＣＯ点検モードの設定時間が経過するまで繰り返す。ステップＳ２２で設定時間の経過を判別すると、ステップＳ２３に進み、通常監視モードを設定する。通常監視モードは、ＣＯガスの蓄積解除をリセットして元の蓄積動作に戻した後、ステップＳ２４で通常監視処理に入る。
【００８９】
図１０は本発明の他の実施形態におけるガスライター点検モードでのヒータ制御信号、ガス検出素子の検出信号及びモードを示したタイムチャートである。
【００９０】
図１０の実施形態にあっては、ガスライター点検モード７２におけるメタン検知ポイントＡ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５の検出信号のそれぞれについて、例えば検出信号０に対する変化量Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４を検出し、これらの変化量が予め定めた点検閾値を超えたときに、ガス漏れ（メタン）警報を出力するようにしている。
【００９１】
また図１０（Ｂ）にあっては、メタン点検・ＣＯ点検モード７２におけるメタン検出ポイントＡ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５の検出信号の０レベルからの変化Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４を検出しているが、起動モード７０におけるメタン検出ポイントＡ１を初期値とし、この初期値Ａ１に対する変化量を検出して点検閾値と比較するようにしてもよい。
【００９２】
図１１，図１２は、メタン点検・ＣＯ点検モードでの検出信号の変化量からメタン検出警報を出力する実施形態の作動点検処理を示したフローチャートである。図１１，図１２のフローチャートにおいて、ステップＳ３〜Ｓ７が固有の処理であり、それ以外の処理は図８及び図９のフローチャートと同じである。
【００９３】
即ち、図１１のステップＳ３にあっては、ガスライター点検モードが設定されると、ガスライターから採取したＣＯガスと水素ガスを含む点検ガスに対し、メタン検知タイミングを設定した際のガス検出素子からの検出信号の変化量に基づいてガス漏れ（メタン）を判定する閾値変化量を設定する。
【００９４】
続いてステップＳ４でメタン検知タイミングを判別すると、ステップＳ５でメタン検出信号を読み込み、変化量を検出する。続いてステップＳ６でメタン検出信号の変化量が閾値変化量以上であれば、ステップＳ７に進み、点検ガスの注入による検出信号であっても、ガス漏れ（メタン）警報を出力し、メタン検出タイミングでの作動点検を行うことができる。
【００９５】
このステップＳ３〜Ｓ７の機能は、図２のＣＰＵ３０の点検処理部６４に設けている閾値設定部６６及び作動点検部６８の機能を、メタン検知タイミングの検出信号の変化量の判別機能に変更することで実現できる。
【００９６】
即ち、図１１のステップＳ３〜Ｓ７の処理を実現するため、図２の閾値設定部６６は、ガスライターの炎から採取したＣＯガスと水素ガスからなる点検ガスに対し、メタン検出タイミングを設定した際のガス検出素子からの検出信号の変化量からガス漏れ（メタン）を判定する閾値変化量を設定する。
【００９７】
また作動点検部６８は、点検ガスが注入される点検モードの設定中に、メタン検出タイミングで得られたガス検出素子からの検出信号の変化量が閾値設定部６６で設定した閾値変化量を超えた場合に、ガス漏れを警報することになる。
【００９８】
なお、上記の実施形態は、点検ガスとして市販のガスライターの炎から採取されるＣＯガスと水素ガスを含む点検ガスを使用してメタン検出タイミングでのガス漏れを作動点検する場合を例にとっているが、それ以外のＣＯガスを含む容易に入手できるガスであれば適宜の点検ガスを使用することができる。
【００９９】
また上記の実施形態は火災検出部を備えた警報器を例に取るものであったが、ガス漏れ専用の警報器であってもよいことはもちろんである。
【０１００】
更に上記の実施形態は商用ＡＣ１００Ｖを電源とする警報器を例に取るものであったが、電池電源を使用した警報器であってもよい。
【０１０１】
また本発明はその目的と利点を損なわない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明による警報器の実施形態を示した説明図
【図２】図１の警報器の機能構成と回路構成を示した回路ブロック図
【図３】本実施形態におけるメタン検知とＣＯ検知のヒータコントロールと検知タイミングを示した説明図
【図４】本実施形態における電源投入時のモード遷移を示したタイムチャート
【図５】本実施形態のガスライター点検モードでのヒータ制御と検出信号を示したタイムチャート
【図６】ＣＯガス濃度に対するＣＯ検知タイミング抵抗とメタン検知タイミング抵抗の関係を示したグラフ図
【図７】メタン点検・ＣＯ点検モードでガスライター炎から採取した点検ガスを注入した場合のメタン検知タイミング抵抗の変化をＣＯ検知タイミング抵抗の変化と共に示したタイムチャート
【図８】ガスライター点検モードでメタン警報閾値を変更する本実施形態の作動点検処理を示したフローチャート
【図９】図８に続く作動点検処理を示したフローチャート
【図１０】本発明の他の実施形態におけるガスライター点検モードでのヒータ制御と検出信号を示したタイムチャート
【図１１】ガスライター点検モードで検出信号の変化量からメタン検出警報を出力する実施形態の作動点検処理を示したフローチャート
【図１２】図１１に続く作動点検処理を示したフローチャート
【符号の説明】
【０１０３】
１０：警報器
１２：筐体
１４：火災検出部
１６：ガス検出部
１８：スピーカ
２０：火災警報灯
２２：電源灯
２４：ＣＯ警報灯
２６：メタン警報灯
２８：検出回路部
３０：ＣＰＵ
３２：不揮発メモリ
３４：表示部
３６：音声出力部
３８：ガスセンサ
４０：ガス検出素子
４２：ヒータ
４４，５０：トランジスタ
４６，４８：抵抗
５２，５４：検出抵抗
５６：ガス信号処理部
５８：ヒータコントロール部
６０：演算部
６２：タイマ
６４：点検処理部
６６：閾値設定部
６８：作動点検部
７０：起動モード
７２：メタン点検・ＣＯ点検モード
７４：ＣＯ点検モード
７６：通常監視モード
７８：メタン検知ポイント
８０：ＣＯ検知ポイント
８２，９２−１〜９２−３：ＣＯ検知タイミング抵抗
８４，９０−１〜９０−３：メタン検知タイミング抵抗
８６：大気中メタン検知タイミング抵抗
８８：ガス注入開始
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単一の半導体式ガス検出素子に、第１検知対象ガスを検知するための第１検知条件と、第２検知対象ガスを検知するための第２検知条件とを所定の時間間隔で交互に設定し、前記第１検知条件又は第２検知条件の設定状態で得られた前記ガス検出素子からの検出信号をそれぞれの所定の閾値と比較することによりガス漏れを判定して警報するガス警報器に於いて、
点検モードの設定時に、前記第１検知対象ガスのガス漏れを判定する前記閾値を、前記第１点検対象ガスを含まずに第２検知対象ガスを含む点検ガスによりガス漏れと判定する所定の点検閾値に変更する閾値処理部と、
前記点検ガスが注入される前記点検モードの設定中に、前記第１検知条件の設定による前記ガス検出素子からの検出信号が前記点検閾値を超えた際に、前記第１検知対象ガスのガス漏れを警報する作動点検部と、
を備えたことを特徴とするガス警報器。
【請求項２】
単一の半導体式ガス検出素子に、第１検知対象ガスを検知するための第１検知条件と、第２検知対象ガスを検知するための第２検知条件とを所定の時間間隔で交互に設定し、前記第１検知条件又は第２検知条件の設定状態で得られた前記ガス検出素子からの検出信号をそれぞれの所定の閾値と比較することによりガス漏れを判定して警報するガス警報器に於いて、
点検モードの設定時に、前記第１点検対象ガスを含まずに前記第２検知対象ガスを含む点検ガスに対し前記第１検知条件を設定した際の前記ガス検出素子からの検出信号の変化量からガス漏れを判定する閾値変化量を設定する閾値処理部と、
前記点検ガスが注入される前記点検モードの設定中に、前記第１検知条件の設定による前記ガス検出素子からの検出信号の変化量が前記閾値変化量を超えた場合に、前記第１検知対象ガスのガス漏れを警報する作動点検部と、
を備えたことを特徴とするガス警報器。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のガス警報器に於いて、前記第１検知対象ガスはメタンガスであり、前記第２検知対象ガスはＣＯガスであり、更に、前記点検ガスはメタンガスを含まないＣＯガスと水素ガスが混合したガスライター炎から採取された燃焼生成ガスであることを特徴とするガス警報器。
【請求項４】
単一の半導体式ガス検出素子に、第１検知対象ガスを検知するための第１ヒータ制御値と第１検出タイミングを含む第１検知条件と、第２検知対象ガスを検知するための第２ヒータ制御値と第２検出タイミングを含む第２検知条件とを所定の時間間隔で交互に設定し、前記第１検知条件又は第２検知条件の設定状態で得られた前記ガス検出素子からの検出信号をそれぞれの所定の閾値と比較することによりガス漏れを判定して警報するガス警報器の点検方法に於いて、
点検モードの設定時に、前記第１検知対象ガスのガス漏れを判定する前記閾値を、前記第１検知対象ガスを含まずに前記第２検知対象ガスを含む点検ガスによりガス漏れと判定する所定の点検閾値に変更する閾値処理ステップと、
前記点検ガスが注入される前記点検モードの設定中に、前記第１検知条件の設定による前記ガス検出素子からの検出信号が前記点検閾値を超えた際に、前記第１検知対象ガスのガス漏れを警報する作動点検ステップと、
を備えたことを特徴とするガス警報器の点検方法。
【請求項５】
単一の半導体式ガス検出素子に、第１検知対象ガスを検知するための第１ヒータ制御値と第１検出タイミングを含む第１検知条件と、第２検知対象ガスを検知するための第２ヒータ制御値と第２検出タイミングを含む第２検知条件とを所定の時間間隔で交互に設定し、前記第１検知条件又は第２検知条件の設定状態で得られた前記ガス検出素子からの検出信号をそれぞれの所定の閾値と比較することによりガス漏れを判定して警報するガス警報器の点検方法に於いて、
点検モードの設定時に、前記第１検知対象ガスを含まずに前記第２検知対象ガスを含む点検ガスに対し前記第１検知条件を設定した際の前記ガス検出素子からの検出信号の変化量からガス漏れを判定する閾値変化量を設定する閾値処理ステップと、
前記点検ガスが注入される前記点検モードの設定中に、前記第１検知条件の設定による前記ガス検出素子からの検出信号の変化量が前記閾値変化量を超えた場合に、前記第１検知対象ガスのガス漏れを警報する作動点検ステップと、
を設けたことを特徴とするガス警報器の点検方法。
【請求項６】
請求項４又は５に記載のガス警報器の点検方法に於いて、前記第１検知対象ガスはメタンガスであり、前記第２検知対象ガスはＣＯガスであり、更に、前記点検ガスは炭化水素ガスを含まずにＣＯガスと水素ガスが混合したガスライター炎から採取された燃焼生成ガスであることを特徴とするガス警報器の点検方法。
【請求項１】
単一の半導体式ガス検出素子に、第１検知対象ガスを検知するための第１検知条件と、第２検知対象ガスを検知するための第２検知条件とを所定の時間間隔で交互に設定し、前記第１検知条件又は第２検知条件の設定状態で得られた前記ガス検出素子からの検出信号をそれぞれの所定の閾値と比較することによりガス漏れを判定して警報するガス警報器に於いて、
点検モードの設定時に、前記第１検知対象ガスのガス漏れを判定する前記閾値を、前記第１点検対象ガスを含まずに第２検知対象ガスを含む点検ガスによりガス漏れと判定する所定の点検閾値に変更する閾値処理部と、
前記点検ガスが注入される前記点検モードの設定中に、前記第１検知条件の設定による前記ガス検出素子からの検出信号が前記点検閾値を超えた際に、前記第１検知対象ガスのガス漏れを警報する作動点検部と、
を備えたことを特徴とするガス警報器。
【請求項２】
単一の半導体式ガス検出素子に、第１検知対象ガスを検知するための第１検知条件と、第２検知対象ガスを検知するための第２検知条件とを所定の時間間隔で交互に設定し、前記第１検知条件又は第２検知条件の設定状態で得られた前記ガス検出素子からの検出信号をそれぞれの所定の閾値と比較することによりガス漏れを判定して警報するガス警報器に於いて、
点検モードの設定時に、前記第１点検対象ガスを含まずに前記第２検知対象ガスを含む点検ガスに対し前記第１検知条件を設定した際の前記ガス検出素子からの検出信号の変化量からガス漏れを判定する閾値変化量を設定する閾値処理部と、
前記点検ガスが注入される前記点検モードの設定中に、前記第１検知条件の設定による前記ガス検出素子からの検出信号の変化量が前記閾値変化量を超えた場合に、前記第１検知対象ガスのガス漏れを警報する作動点検部と、
を備えたことを特徴とするガス警報器。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のガス警報器に於いて、前記第１検知対象ガスはメタンガスであり、前記第２検知対象ガスはＣＯガスであり、更に、前記点検ガスはメタンガスを含まないＣＯガスと水素ガスが混合したガスライター炎から採取された燃焼生成ガスであることを特徴とするガス警報器。
【請求項４】
単一の半導体式ガス検出素子に、第１検知対象ガスを検知するための第１ヒータ制御値と第１検出タイミングを含む第１検知条件と、第２検知対象ガスを検知するための第２ヒータ制御値と第２検出タイミングを含む第２検知条件とを所定の時間間隔で交互に設定し、前記第１検知条件又は第２検知条件の設定状態で得られた前記ガス検出素子からの検出信号をそれぞれの所定の閾値と比較することによりガス漏れを判定して警報するガス警報器の点検方法に於いて、
点検モードの設定時に、前記第１検知対象ガスのガス漏れを判定する前記閾値を、前記第１検知対象ガスを含まずに前記第２検知対象ガスを含む点検ガスによりガス漏れと判定する所定の点検閾値に変更する閾値処理ステップと、
前記点検ガスが注入される前記点検モードの設定中に、前記第１検知条件の設定による前記ガス検出素子からの検出信号が前記点検閾値を超えた際に、前記第１検知対象ガスのガス漏れを警報する作動点検ステップと、
を備えたことを特徴とするガス警報器の点検方法。
【請求項５】
単一の半導体式ガス検出素子に、第１検知対象ガスを検知するための第１ヒータ制御値と第１検出タイミングを含む第１検知条件と、第２検知対象ガスを検知するための第２ヒータ制御値と第２検出タイミングを含む第２検知条件とを所定の時間間隔で交互に設定し、前記第１検知条件又は第２検知条件の設定状態で得られた前記ガス検出素子からの検出信号をそれぞれの所定の閾値と比較することによりガス漏れを判定して警報するガス警報器の点検方法に於いて、
点検モードの設定時に、前記第１検知対象ガスを含まずに前記第２検知対象ガスを含む点検ガスに対し前記第１検知条件を設定した際の前記ガス検出素子からの検出信号の変化量からガス漏れを判定する閾値変化量を設定する閾値処理ステップと、
前記点検ガスが注入される前記点検モードの設定中に、前記第１検知条件の設定による前記ガス検出素子からの検出信号の変化量が前記閾値変化量を超えた場合に、前記第１検知対象ガスのガス漏れを警報する作動点検ステップと、
を設けたことを特徴とするガス警報器の点検方法。
【請求項６】
請求項４又は５に記載のガス警報器の点検方法に於いて、前記第１検知対象ガスはメタンガスであり、前記第２検知対象ガスはＣＯガスであり、更に、前記点検ガスは炭化水素ガスを含まずにＣＯガスと水素ガスが混合したガスライター炎から採取された燃焼生成ガスであることを特徴とするガス警報器の点検方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−５３９１０（Ｐ２００９−５３９１０Ａ）
【公開日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２１９６１４（Ｐ２００７−２１９６１４）
【出願日】平成１９年８月２７日（２００７．８．２７）
【出願人】（０００００３４０３）ホーチキ株式会社 (792)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月２７日（２００７．８．２７）
【出願人】（０００００３４０３）ホーチキ株式会社 (792)
【Ｆターム（参考）】
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