JP2000193623A - Gas detecting device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、一般家庭や工業分
野において、可燃性ガスや不完全燃焼時に発生する一酸
化炭素などの不完全燃焼ガスを検出するガス検出装置に
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas detector for detecting inflammable gas and incompletely combusted gas such as carbon monoxide generated during incomplete combustion in the general household and industrial fields.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、都市ガスやプロパンガスなど
の可燃性ガスのガス漏れを検知するガス検出装置として
は、酸化錫（ＳｎＯ2）を主成分とする感ガス体を用
い、感ガス体の表面に可燃性ガスが付着したことによる
感ガス体の抵抗変化から可燃性ガスを検出するものがあ
った。このようなガス検出装置は、感ガス体を加熱する
ためのヒータを有しており、ヒータへの通電を制御して
感ガス体の温度を高温とする高温期間と、感ガス体の温
度を低温とする低温期間とを所定周期で交互に設け、感
ガス体が検出対象のガスに接触するとその抵抗値が減少
するという性質を利用し、感ガス体の低温期間において
不完全燃焼時に発生する一酸化炭素（ＣＯ）などの不完
全燃焼ガスを検出するとともに、感ガス体の高温期間に
おいて感ガス体の表面に付着した不完全燃焼ガスを燃焼
させ、その表面の汚れを除去した後、メタン（ＣＨ4）
などの可燃性ガスを検出していた。2. Description of the Related Art Conventionally, as a gas detecting device for detecting a gas leak of a flammable gas such as a city gas or a propane gas, a gas-sensitive material mainly composed of tin oxide (SnO 2 ) is used. In some cases, the flammable gas is detected from a change in resistance of the gas-sensitive body due to the attachment of the flammable gas to the surface of the gas sensor. Such a gas detection device has a heater for heating the gas-sensitive body, and controls the energization of the heater to increase the temperature of the gas-sensitive body to a high temperature period. A low-temperature period and a low-temperature period are alternately provided in a predetermined cycle, and the resistance is reduced when the gas-sensitive body comes into contact with the gas to be detected. In addition to detecting incomplete combustion gas such as carbon monoxide (CO), the incomplete combustion gas adhering to the surface of the gas-sensitive body is burned during the high-temperature period of the gas-sensitive body, and after removing dirt on the surface, methane is removed. (CH 4 )
And other flammable gases.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記構成のガス検出装
置では、感ガス体の熱容量が大きいために、感ガス体の
温度を低温期間から高温期間に切り換える際や、高温期
間から低温期間に切り換える際に、感ガス体の温度が略
一定となるまでに長い時間を必要とするため、可燃性ガ
スや不完全燃焼ガスの検出周期が長くなるという問題が
あった。また、このようなガス検出装置では、検出対象
以外の例えば水素などの雑ガスによっても感ガス体の抵
抗値が変化するため、雑ガスによる誤検知を防止するた
めに、雑ガスに対しては極力感度が低いことが望まし
い。In the gas detecting device having the above-described structure, since the heat capacity of the gas-sensitive body is large, the temperature of the gas-sensitive body is switched from a low-temperature period to a high-temperature period or from a high-temperature period to a low-temperature period. In this case, since a long time is required until the temperature of the gas-sensitive body becomes substantially constant, there has been a problem that the detection cycle of the flammable gas or the incomplete combustion gas becomes long. In addition, in such a gas detection device, the resistance value of the gas-sensitive body also changes due to miscellaneous gases other than the detection target, such as hydrogen. It is desirable that the sensitivity be as low as possible.
【０００４】本発明は上記問題点に鑑みて為されたもの
であり、その目的とするところは、雑ガスの影響を低減
し、且つ、検出周期を短縮したガス検出装置を提供する
ことにある。[0004] The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a gas detection device that reduces the influence of extraneous gases and shortens the detection cycle. .
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明では、ガスを吸着することによって
抵抗値が変化する略球状の感ガス体と、感ガス体中に埋
設されたコイル状のヒータ兼用電極と、該ヒータ兼用電
極のコイルの中心を貫通するように感ガス体中に埋設さ
れた抵抗検出用電極と、ヒータ兼用電極への通電を制御
するとともに、感ガス体の抵抗値から検出対象ガスの濃
度を検出する制御部とを備え、上記感ガス体は金属酸化
物半導体に雑ガスに対する感度を低減させる触媒を担持
して形成され、上記制御部はヒータ兼用電極への通電を
制御して、感ガス体の温度を高温とする高温期間と低温
とする低温期間とを所定周期で交互に設け、感ガス体の
高温期間に可燃性ガスを検出するとともに、低温期間に
不完全燃焼時に発生する不完全燃焼ガスを検出すること
を特徴とし、ヒータ兼用電極のコイルの中心を貫通する
ように抵抗検出用電極が埋設されており、ヒータ兼用電
極および抵抗検出用電極を感ガス体中に纏まりよく配置
して、感ガス体を小型化することができるから、感ガス
体の熱容量を小さくすることができる。したがって、高
温期間および低温期間において感ガス体の温度が安定す
るまでに要する時間が短くなり、高温期間および低温期
間の時間を短縮して、可燃性ガスや不完全燃焼ガスの検
出周期を短縮して、検出遅れを短くできる。さらに、金
属酸化物半導体に雑ガスに対する感度を低減させる触媒
を担持して感ガス体を形成しており、金属酸化物半導体
に担持した触媒が雑ガスに対する感度を低減して、雑ガ
スによる影響を低減することができる。In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a substantially spherical gas-sensitive body whose resistance value changes by adsorbing a gas, and a gas-sensitive body embedded in the gas-sensitive body. A coil-shaped heater / electrode, a resistance detection electrode buried in the gas-sensitive body so as to penetrate the center of the coil of the heater / electrode, and controlling the energization of the heater / electrode. A controller for detecting the concentration of the gas to be detected from the resistance value of the gas, wherein the gas-sensitive body is formed by supporting a metal oxide semiconductor with a catalyst for reducing sensitivity to miscellaneous gases, and the controller is provided with a heater / electrode. A high-temperature period in which the temperature of the gas-sensitive body is high and a low-temperature period in which the temperature of the gas-sensitive body is low are alternately provided at predetermined intervals by controlling energization of the gas-sensitive body. Fired during incomplete combustion during the period The resistance detection electrode is embedded so as to penetrate the center of the coil of the heater / electrode, and the heater / electrode and the resistance detection electrode are combined in a gas-sensitive body. Since the gas sensitive body can be well-disposed and downsized, the heat capacity of the gas sensitive body can be reduced. Therefore, the time required for the temperature of the gas-sensitive body to stabilize during the high temperature period and the low temperature period is shortened, the time during the high temperature period and the low temperature period is shortened, and the detection cycle of the flammable gas and the incomplete combustion gas is shortened. Therefore, the detection delay can be shortened. Furthermore, a gas-sensitive body is formed by supporting a metal oxide semiconductor with a catalyst that reduces sensitivity to miscellaneous gases, and the catalyst carried on the metal oxide semiconductor reduces sensitivity to miscellaneous gases, thereby affecting the influence of miscellaneous gases. Can be reduced.
【０００６】請求項２の発明では、請求項１の発明にお
いて、上記触媒はＰｄ、Ｗ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｃｅ、Ｍｏ、
Ｖの内の少なくとも１つからなることを特徴とし、妨害
ガスとなる水素ガスやアルコールガスの感度を低減し、
検知対象ガスの応答性を早めることができる。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the catalyst is Pd, W, Pt, Rh, Ce, Mo,
V, characterized by reducing the sensitivity of hydrogen gas or alcohol gas as an interfering gas,
The response of the detection target gas can be hastened.
【０００７】請求項３の発明では、請求項１又は２の発
明において、上記所定周期は略２０秒以下であることを
特徴とし、（財）日本ガス機器検査協会が規程する「都
市ガス用ガス漏れ警報器 空気より軽い１２Ａ，１３Ａ
業務用検査規定」（昭和６０年１０月制定）や「不完全
燃焼警報器検査規定」（昭和６１年８月制定）を満たす
ことができる。According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, the predetermined cycle is approximately 20 seconds or less, and the "gas for city gas" prescribed by the Japan Gas Appliances Inspection Association. Leak alarm 12A, 13A lighter than air
It can meet the "inspection regulations for business use" (established in October 1985) and the "incomplete combustion alarm inspection regulations" (established in August 1986).
【０００８】請求項４の発明では、請求項１又は２の発
明において、一方のヒータ兼用電極と抵抗検出用電極と
の間に負荷抵抗を介して所定電圧を印加し、上記制御部
は両電極間に発生する電圧から感ガス体の抵抗値を検出
しており、高温期間と低温期間とで負荷抵抗の抵抗値を
切り換えることを特徴とし、負荷抵抗の抵抗値を適宜設
定することにより、高温期間と低温期間とで検出対象の
ガスに応じた検出電圧を感ガス体に印加することができ
る。According to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, a predetermined voltage is applied between one of the heater / electrode and the resistance detection electrode via a load resistor, and the control section controls the two electrodes. The resistance value of the gas sensing element is detected from the voltage generated during the period, and the resistance value of the load resistance is switched between the high temperature period and the low temperature period. A detection voltage corresponding to the gas to be detected can be applied to the gas-sensitive body during the period and the low-temperature period.
【０００９】請求項５の発明では、請求項１又は２の発
明において、周囲温度を検出する温度センサを備え、該
温度センサの出力に基づいて上記制御部は高温期間およ
び低温期間において感ガス体の抵抗値の温度補償を行う
ことを特徴とし、制御部が温度センサの出力に基づいて
感ガス体の抵抗値を温度補償することにより、高温期間
および低温期間において検出対象のガスを精度良く検出
でき、しかも１つの温度センサで高温期間および低温期
間の温度補償を行うことができる。According to a fifth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, a temperature sensor for detecting an ambient temperature is provided, and based on an output of the temperature sensor, the control unit controls the gas-sensitive body in a high temperature period and a low temperature period. The temperature compensation of the resistance value of the gas sensing element is performed by the control unit based on the output of the temperature sensor, so that the detection target gas can be accurately detected in the high temperature period and the low temperature period. It is possible to perform temperature compensation in a high temperature period and a low temperature period with one temperature sensor.
【００１０】請求項６の発明では、請求項１乃至５の発
明において、外部より感ガス体に至るガス流路に、感ガ
ス体に接触する気体からアルコール蒸気やシリコン蒸気
を除去するフィルタを設けたことを特徴とし、請求項７
の発明では、請求項６の発明において、上記フィルタが
活性炭又はシリカゲルのいずれかからなることを特徴と
し、フィルタ層により感ガス体に接触する気体からアル
コール蒸気やシリコン蒸気を除去しているので、感ガス
体のアルコール感度を低減でき、且つ、被毒物質である
シリコン蒸気から感ガス体を保護することができる。According to a sixth aspect of the present invention, in the first to fifth aspects of the present invention, a filter for removing alcohol vapor or silicon vapor from a gas in contact with the gas-sensitive body is provided in the gas flow path from the outside to the gas-sensitive body. Claim 7
In the invention of claim 6, in the invention of claim 6, the filter is made of either activated carbon or silica gel, and alcohol vapor or silicon vapor is removed from the gas in contact with the gas-sensitive body by the filter layer, The alcohol sensitivity of the gas-sensitive body can be reduced, and the gas-sensitive body can be protected from silicon vapor which is a poisoning substance.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】本実施形態のガス検出装置に用い
るガス検出素子は、図１および図２（ａ）（ｂ）に示す
ように、略円板状の樹脂製のベース１１と、ベース１１
を貫通してベース１１の表面側および裏面側に突出する
３本の端子１２ａ〜１２ｃと、端子１２ａ〜１２ｃにそ
れぞれリード線１３ａ〜１３ｃを介して取り付けられた
センシング素子Ａと、天井面１４ａを有する略円筒状に
形成されセンシング素子Ａを覆うようにしてベース１１
に冠着されるカバー１４と、カバー１４の天井面１４ａ
に形成された丸孔１４ｂに取り付けられたガス導入用の
ステンレス製の金網１５とを備えている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As shown in FIGS. 1 and 2 (a) and 2 (b), a gas detecting element used in a gas detecting apparatus according to the present embodiment has a substantially disc-shaped resin base 11 and a base. 11
, Three terminals 12a to 12c protruding to the front side and the back side of the base 11, a sensing element A attached to the terminals 12a to 12c via leads 13a to 13c, respectively, and a ceiling surface 14a. The base 11 is formed in a substantially cylindrical shape having the
And a ceiling surface 14a of the cover 14
And a stainless steel wire net 15 for gas introduction, which is attached to the round hole 14b formed in the hole.
【００１２】センシング素子Ａは、図１に示すように酸
化錫（ＳｎＯ2）などの金属酸化物半導体を主成分とし
略球状に形成された所謂焼結体型の感ガス体２０を有し
ており、この感ガス体２０中にコイル状の白金よりなる
ヒータ兼用電極２１を埋設するとともに、ヒータ兼用電
極２１のコイルの中心を貫通するようにして貴金属線か
らなる抵抗検出用電極２２を感ガス体２０中に埋設して
形成される。ここに、感ガス体２０から突出するヒータ
兼用電極２１の両端部から上述したリード線１３ａ，１
３ｃが構成され、感ガス体２０から突出する抵抗検出用
電極２２の一端部からリード線１３ｂが構成される。な
お、感ガス体２０の外径寸法は０．８ｍｍ以下となって
おり、感ガス体２０を略平板状に形成したり、略円筒状
に形成して筒内にコイルを埋設した場合に比べて感ガス
体２０を小型化でき、感ガス体２０の熱容量を小さくす
ることができる。As shown in FIG. 1, the sensing element A has a so-called sintered body-type gas-sensitive body 20 which is composed of a metal oxide semiconductor such as tin oxide (SnO 2 ) as a main component and is formed in a substantially spherical shape. A coil-shaped heater / electrode 21 made of platinum is embedded in the gas-sensitive body 20, and the resistance detecting electrode 22 made of a noble metal wire is passed through the center of the coil of the heater / electrode 21 so that the gas-sensitive body 20 It is formed by being buried in 20. Here, the above-described lead wires 13a, 13a are connected from both ends of the heater / electrode 21 protruding from the gas-sensitive body 20.
3c, and a lead wire 13b is formed from one end of the resistance detection electrode 22 protruding from the gas-sensitive body 20. Note that the outer diameter of the gas-sensitive body 20 is 0.8 mm or less, compared to the case where the gas-sensitive body 20 is formed in a substantially flat plate shape or in a substantially cylindrical shape and a coil is embedded in a cylinder. As a result, the gas sensitive body 20 can be reduced in size, and the heat capacity of the gas sensitive body 20 can be reduced.
【００１３】ここで、感ガス体２０は、酸化錫（ＳｎＯ
2）を主成分とし、ＳｎＯ2に対してパラジウム（Ｐｄ）
を１．７ｗｔ％担持して形成される。以下にＳｎＯ2の
調整について簡単に説明する。まず塩化錫（ＳｎＣ
ｌ4）の水溶液をアンモニア（ＮＨ3）で加水分解して錫
酸ゾルを得て、この得た錫酸ゾルを風乾燥後に空気中に
おいて例えば５００℃で１時間焼成し、ＳｎＯ2を得
る。このＳｎＯ2に対してＰｄの王水溶液を含浸させ、
例えば５００℃で空気中において１時間焼成し、Ｐｄを
担持させている。Ｐｄを担持させたＳｎＯ2に骨材とし
て例えば１０００メッシュのアルミナを等量混合し、更
にテルピネオールを加えてペースト状にした後、ヒータ
兼用電極２１および抵抗検出用電極２２に塗布し、例え
ば約５００℃で空気中において１時間焼成することによ
り感ガス体２０が形成される。ここで、ＳｎＯ2に担持
したＰｄは、各種ガスに対する応答速度を改善する（速
くする）触媒としての役割を果たしており、Ｐｄに加え
て５ｗｔ％のタングステン（Ｗ）を酸化錫に担持させて
も良いし、ＰｄおよびＷに加えて白金（Ｐｔ）、ロジウ
ム（Ｒｈ）、セリウム（Ｃｅ）、モリブデン（Ｍｏ）の
内の１つ又は複数をＳｎＯ 2に対して０．５ｗｔ％担持
させても良い。Here, the gas-sensitive body 20 is made of tin oxide (SnO).
Two) As the main component and SnOTwoAgainst palladium (Pd)
1.7 wt%. Below is SnOTwoof
The adjustment will be briefly described. First, tin chloride (SnC
lFour) With ammonia (NHThree) Hydrolyzed with tin
An acid sol is obtained, and the obtained stannic sol is air-dried and then put in the air.
Baking at 500 ° C. for 1 hour,TwoGet
You. This SnOTwoImpregnated with an aqueous solution of Pd
For example, baking in air at 500 ° C. for 1 hour to convert Pd
It is carried. SnO supporting PdTwoAs aggregate
For example, an equal amount of 1000 mesh alumina is mixed and
After adding terpineol to the paste to make a paste,
Apply to dual-purpose electrode 21 and resistance detection electrode 22
By baking in air at about 500 ° C for 1 hour.
The gas sensing body 20 is formed. Here, SnOTwoCarried on
Pd improves the response speed to various gases (speed
Plays a role as a catalyst, in addition to Pd
5wt% tungsten (W) supported on tin oxide
And platinum (Pt), rhodium in addition to Pd and W
(Rh), cerium (Ce), molybdenum (Mo)
One or more of Two0.5wt% supported
You may let it.
【００１４】このセンシング素子Ａのヒータ兼用電極２
１の加熱を制御するとともに、感ガス体２０の抵抗値変
化から検出対象のガスを検出する制御部２の回路構成を
図３に示す。この回路では、交流商用電源ＡＣの交流電
圧を降圧トランスＴｒで降圧し、降圧した電圧をダイオ
ードブリッジＤＢ１，ＤＢ２でそれぞれ全波整流する。
一方のダイオードブリッジＤＢ２で整流された電圧は平
滑コンデンサＣ１で平滑された後、三端子レギュレータ
ＩＣ１で所定電圧に安定化されて、４ビットのマイクロ
コンピュータ（以下、マイコンと称す）３に供給され
る。The heater / electrode 2 of the sensing element A
FIG. 3 shows a circuit configuration of the control unit 2 that controls the heating of No. 1 and detects a gas to be detected from a change in the resistance value of the gas-sensitive body 20. In this circuit, the AC voltage of the AC commercial power supply AC is stepped down by a step-down transformer Tr, and the stepped-down voltage is full-wave rectified by diode bridges DB1 and DB2, respectively.
The voltage rectified by one diode bridge DB2 is smoothed by a smoothing capacitor C1, then stabilized at a predetermined voltage by a three-terminal regulator IC1, and supplied to a 4-bit microcomputer (hereinafter referred to as a microcomputer) 3. .
【００１５】センシング素子Ａのヒータ兼用電極２１
は、ＰＮＰ型のトランジスタＱ１を介して三端子レギュ
レータＩＣ１の出力端子間に接続され、トランジスタＱ
１がオンしたときにヒータ兼用電極２１に通電され、ヒ
ータ兼用電極２１が発熱するようになっている。また、
センシング素子Ａの抵抗検出用電極２２は、ＰＮＰ型の
トランジスタＱ２１と負荷抵抗Ｒ２１との直列回路およ
びＰＮＰ型のトランジスタＱ２２と負荷抵抗Ｒ２２との
直列回路とダイオードＤ１とを介して、三端子レギュレ
ータＩＣ１の出力端子に接続されるとともに、マイコン
３の入力ポートＩ１に接続されている。The heater / electrode 21 of the sensing element A
Is connected between the output terminals of a three-terminal regulator IC1 via a PNP transistor Q1.
When 1 is turned on, the heater / electrode 21 is energized, and the heater / electrode 21 generates heat. Also,
The resistance detecting electrode 22 of the sensing element A is connected to a three-terminal regulator IC1 via a series circuit of a PNP transistor Q21 and a load resistor R21 and a series circuit of the PNP transistor Q22 and a load resistor R22 and a diode D1. And to the input port I1 of the microcomputer 3.
【００１６】マイコン３の出力ポートＯ１にはトランジ
スタＱ１のベースが接続され、出力ポートＯ２１，Ｏ２
２にはそれぞれトランジスタＱ２１，Ｑ２２のベースが
接続されている。また、マイコン３の出力ポートＯ３〜
Ｏ５にはそれぞれ表示用の発光ダイオードＬＥＤ１〜Ｌ
ＥＤ３のカソードが接続され、出力ポートＯ６，Ｏ７に
はそれぞれフォトカプラＰＣ１，ＰＣ２の発光ダイオー
ドＬ１，Ｌ２のカソードが接続されている。これら発光
ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ３及びＬ１，Ｌ２のアノー
ドはそれぞれ限流抵抗を介して三端子レギュレータＩＣ
１の出力端子に接続されている。The base of the transistor Q1 is connected to the output port O1 of the microcomputer 3, and the output ports O21 and O2
2, the bases of the transistors Q21 and Q22 are connected. Also, the output ports O3 to
O5 includes light emitting diodes LED1 to L for display, respectively.
The cathode of the ED3 is connected, and the output ports O6 and O7 are connected to the cathodes of the light emitting diodes L1 and L2 of the photocouplers PC1 and PC2, respectively. The anodes of the light-emitting diodes LED1 to LED3 and L1 and L2 are connected to a three-terminal regulator IC through current-limiting resistors, respectively.
1 output terminal.
【００１７】ここで、フォトカプラＰＣ１，ＰＣ２は検
出ガスの濃度などに応じたガス検出信号を電圧信号とし
て出力するためのスイッチ素子として用いられる。この
電圧信号を出すための直列制御型安定化回路４は、ダイ
オードブリッジＤＢ１の整流出力を平滑する平滑コンデ
ンサＣ２の両端間に接続され、直列制御用トランジスタ
Ｑ３のベースに印加される基準電圧を、フォトカプラＰ
Ｃ１，ＰＣ２のフォトトランジスタＰＴ１，ＰＴ２のオ
ンオフにより切り換えるようになっている。Here, the photocouplers PC1 and PC2 are used as switch elements for outputting a gas detection signal corresponding to the concentration of the detected gas or the like as a voltage signal. The series control type stabilizing circuit 4 for outputting this voltage signal is connected between both ends of a smoothing capacitor C2 for smoothing the rectified output of the diode bridge DB1, and a reference voltage applied to the base of the series control transistor Q3 is obtained by: Photo coupler P
Switching is performed by turning on and off the phototransistors PT1 and PT2 of C1 and PC2.
【００１８】この基準電圧は、平滑コンデンサＣ２の両
端に抵抗Ｒ４を介して接続されたツェナダイオードＺＤ
の両端電圧を、抵抗Ｒ１１〜Ｒ１３で分圧することによ
って得られ、フォトトランジスタＰＴ１のオン時には抵
抗Ｒ１１〜Ｒ１３の直列回路の両端電圧、すなわちツェ
ナダイオードＺＤの両端電圧がトランジスタＱ３のベー
スに基準電圧として印加される。またフォトトランジス
タＰＴ２のオン時には抵抗Ｒ１１と抵抗Ｒ１２，Ｒ１３
の直列回路とでツェナダイオードＺＤの両端電圧を分圧
した電圧がトランジスタＱ３のベースに基準電圧として
印加される。而して、フォトトランジスタＰＴ１，ＰＴ
２のオンオフに応じて、それぞれの基準電圧に対応した
電圧信号がガス検出信号として外部に出力される。This reference voltage is supplied to a Zener diode ZD connected to both ends of a smoothing capacitor C2 via a resistor R4.
Is divided by resistors R11 to R13. When the phototransistor PT1 is turned on, the voltage across the series circuit of the resistors R11 to R13, that is, the voltage across the Zener diode ZD is applied to the base of the transistor Q3 as a reference voltage. Applied. When the phototransistor PT2 is turned on, the resistor R11 and the resistors R12, R13
Is applied as a reference voltage to the base of the transistor Q3. Thus, the phototransistors PT1, PT
In response to the on / off operation of 2, the voltage signals corresponding to the respective reference voltages are output to the outside as gas detection signals.
【００１９】また、マイコン３の出力ポートＯ８はコン
パレータＣＰ２の非反転入力端子に接続され、出力ポー
トＯ９はコンパレータＣＰ３の反転入力端子に接続され
ている。出力ポートＯ８，Ｏ９から交互に出力される信
号によって、コンパレータＣＰ１，ＣＰ２の出力の信号
レベルは交互にローレベル／ハイレベルに反転し、圧電
ブザーからなるブザー６に印加される電圧の極性が交互
に反転し、警報音を発振出力するようになっている。な
お、図３中の７はマイコン３に基準クロックを与えるた
めの基準クロック発振回路であり、ＩＣ２は電源投入時
にマイコン３をリセットするためのリセット用ＩＣであ
る。The output port O8 of the microcomputer 3 is connected to the non-inverting input terminal of the comparator CP2, and the output port O9 is connected to the inverting input terminal of the comparator CP3. The signals output from the output ports O8 and O9 alternately invert the signal levels of the outputs of the comparators CP1 and CP2 to low level / high level, and the polarity of the voltage applied to the buzzer 6 comprising a piezoelectric buzzer alternates. And an alarm sound is oscillated and output. Reference numeral 7 in FIG. 3 denotes a reference clock oscillation circuit for supplying a reference clock to the microcomputer 3, and IC2 denotes a reset IC for resetting the microcomputer 3 when power is turned on.
【００２０】一方、トランジスタＱ１のエミッタ・ベー
ス間にはプルアップ用抵抗Ｒ２を接続するとともに、こ
のプルアップ用抵抗Ｒ２の両端にＰＮＰ型のトランジス
タＱ４を接続してある。このトランジスタＱ４は、コン
パレータＣＰ１などとともにヒータ兼用電極２１の保護
回路５を構成してある。保護回路５では、抵抗Ｒ６，Ｒ
７の直列回路をダイオードＤ１を介して三端子レギュレ
ータＩＣ１の出力端子に接続しており、その出力電圧を
抵抗Ｒ６，Ｒ７で分圧するとともに、抵抗Ｒ６，Ｒ７の
接続点をコンパレータＣＰ１の反転入力端子に接続して
いる。またマイコン３の出力ポートＯ１と回路のグラン
ドとの間に抵抗Ｒ８およびコンデンサＣ０の直列回路を
接続し、抵抗Ｒ８およびコンデンサＣ０の接続点をコン
パレータＣＰ１の非反転入力端子に接続し、コンパレー
タＣＰ１の出力端子を抵抗Ｒ９を介してトランジスタＱ
４のベースに接続している。On the other hand, a pull-up resistor R2 is connected between the emitter and the base of the transistor Q1, and a PNP transistor Q4 is connected to both ends of the pull-up resistor R2. The transistor Q4, together with the comparator CP1 and the like, constitutes a protection circuit 5 for the heater / electrode 21. In the protection circuit 5, the resistors R6, R
7 is connected to the output terminal of the three-terminal regulator IC1 via the diode D1, the output voltage is divided by the resistors R6 and R7, and the connection point of the resistors R6 and R7 is connected to the inverting input terminal of the comparator CP1. Connected to A series circuit of a resistor R8 and a capacitor C0 is connected between the output port O1 of the microcomputer 3 and the ground of the circuit. A connection point of the resistor R8 and the capacitor C0 is connected to a non-inverting input terminal of the comparator CP1. The output terminal is connected to a transistor Q via a resistor R9.
4 connected to the base.
【００２１】三端子レギュレータＩＣ１の出力端子間に
は、温度センサたる音湿度補償用のサーミスタＴＨ１お
よび抵抗Ｒ２５の直列回路が接続されており、サーミス
タＴＨ１および抵抗Ｒ２５の接続点の電位がマイコン３
の入力ポートＩ２に入力されている。マイコン３は、入
力ポートＩ２からサーミスタＴＨ１および抵抗Ｒ２５の
分圧電圧を取り込み、入力ポートＩ１から取り込んだ感
ガス体２０の両端電圧の温度補償を行う。Between the output terminals of the three-terminal regulator IC1, a series circuit of a thermistor TH1 for sound and humidity compensation, which is a temperature sensor, and a resistor R25 is connected, and the potential of the connection point of the thermistor TH1 and the resistor R25 is set to the microcomputer 3.
Is input to the input port I2. The microcomputer 3 takes in the divided voltage of the thermistor TH1 and the resistor R25 from the input port I2, and performs temperature compensation of the voltage between both ends of the gas sensing body 20 taken in from the input port I1.
【００２２】また三端子レギュレータＩＣ１の出力端子
間には、抵抗Ｒ２３および可変抵抗器ＶＲ１の直列回路
と、抵抗Ｒ２４および可変抵抗器ＶＲ２の直列回路とが
接続されており、マイコン３の入力ポートＩ３，Ｉ４に
は、それぞれ、可変抵抗器ＶＲ１，ＶＲ２により設定さ
れた設定電圧が入力される。なお、入力ポートＩ３，Ｉ
４に入力される電圧は、それぞれ、検出対象ガスである
メタン又は一酸化炭素のガス濃度が警告レベルに達した
ときの感ガス体２０の両端電圧に可変抵抗器ＶＲ１，Ｖ
Ｒ２を用いて設定されている。A series circuit of a resistor R23 and a variable resistor VR1 and a series circuit of a resistor R24 and a variable resistor VR2 are connected between the output terminals of the three-terminal regulator IC1. , I4 are supplied with set voltages set by the variable resistors VR1 and VR2, respectively. The input ports I3, I
The voltage input to each of the variable resistors VR1 and V4 corresponds to the voltage between both ends of the gas sensitive body 20 when the gas concentration of methane or carbon monoxide as the detection target gas reaches the warning level.
This is set using R2.
【００２３】而して、通常時において、マイコン３の出
力ポートＯ１の出力がハイレベルのときにはコンデンサ
Ｃ０が抵抗Ｒ８を介して充電され、その充電電圧が抵抗
Ｒ６，Ｒ７の接続点の電位を上回ってコンパレータＣＰ
１の出力の信号レベルがハイレベルになり、トランジス
タＱ４をオフ状態にしている。この時、トランジスタＱ
１はオフして、センシング素子Ａのヒータ兼用電極２１
への通電が停止される。In the normal state, when the output of the output port O1 of the microcomputer 3 is at the high level, the capacitor C0 is charged via the resistor R8, and the charged voltage exceeds the potential at the connection point between the resistors R6 and R7. Comparator CP
The signal level of the output of the output 1 goes high, turning off the transistor Q4. At this time, the transistor Q
1 is turned off and the heater / electrode 21 of the sensing element A is used.
The power supply to is stopped.
【００２４】また、通常時において、マイコン３の出力
ポートＯ１の出力が所定時間ローレベルになると、トラ
ンジスタＱ１がオンして、センシング素子Ａのヒータ兼
用電極２１が通電される。一方、マイコン３の出力ポー
トＯ１の出力がローレベルになると、保護回路５のコン
デンサＣ０に充電された電荷が抵抗Ｒ８を介して放電さ
れ、その両端電圧が低下するが、コンデンサＣ０および
抵抗Ｒ８の時定数により、上記所定時間が経過するまで
コンデンサＣ０の両端電圧が抵抗Ｒ６，Ｒ７の接続点の
電位を下回ることがなく、そのため上記所定時間が経過
するまでの間、コンパレータＣＰ１の出力がローレベル
にならず、トランジスタＱ４のオフ状態が維持される。
したがって、トランジスタＱ１はオン状態となり、ヒー
タ兼用電極２１が通電される。In the normal state, when the output of the output port O1 of the microcomputer 3 becomes low level for a predetermined time, the transistor Q1 is turned on and the heater / electrode 21 of the sensing element A is energized. On the other hand, when the output of the output port O1 of the microcomputer 3 becomes low level, the charge charged in the capacitor C0 of the protection circuit 5 is discharged via the resistor R8, and the voltage across the capacitor C0 decreases. Due to the time constant, the voltage across the capacitor C0 does not fall below the potential of the connection point between the resistors R6 and R7 until the predetermined time elapses. Therefore, the output of the comparator CP1 is low level until the predetermined time elapses. And the off state of the transistor Q4 is maintained.
Therefore, the transistor Q1 is turned on, and the heater electrode 21 is energized.
【００２５】その後、通常時において、上記所定時間が
終了するとマイコン３は出力ポートＯ１をハイレベルと
してトランジスタＱ１をオフさせ、ヒータ兼用電極２１
への通電を停止させる。Thereafter, in a normal state, when the predetermined time has elapsed, the microcomputer 3 sets the output port O1 to a high level to turn off the transistor Q1, and the heater / electrode 21
Stop supplying power to
【００２６】このようにして所定周期毎に所定時間だけ
ヒータ兼用電極２１を通電するデューティ制御を行うこ
とにより、ヒータ兼用電極２１に印加する電圧の平均値
を約０．９Ｖとして感ガス体２０を約４００℃に加熱す
る高温期間と、ヒータ兼用電極２１に印加する電圧の平
均値を約０．２Ｖとして感ガス体２０を約６０℃に加熱
する低温期間とを交互に設定することができる。By performing the duty control for energizing the heater / electrode 21 for a predetermined time at predetermined intervals in this manner, the average value of the voltage applied to the heater / electrode 21 is set to about 0.9 V, and the gas-sensitive body 20 is turned on. A high-temperature period for heating to about 400 ° C. and a low-temperature period for heating the gas-sensitive body 20 to about 60 ° C. with the average value of the voltage applied to the heater / electrode 21 set to about 0.2 V can be set alternately.
【００２７】高温期間になるとマイコン３は出力ポート
Ｏ２１の出力をハイレベルとしてトランジスタＱ２１を
オンすることにより、負荷抵抗Ｒ２１を介してセンシン
グ素子Ａの抵抗検出用電極２２と一方のヒータ兼用電極
２１との間に所定の検出電圧を印加する。そして、高温
期間から低温期間に切り替わる直前（高温期間開始時か
ら約４．０〜５．０秒後）に、センシング素子Ａの感ガ
ス体２０の両端電圧を入力ポートＩ１に取り込み、入力
ポートＩ２から取り込んだサーミスタＴＨ１および抵抗
Ｒ２５の分圧電圧に基づいて感ガス体２０の両端電圧の
温度補償を行う。そして、可燃性ガスの濃度が警告レベ
ル以上になり、温度補償後の感ガス体２０の両端電圧が
入力ポートＩ３の設定電圧よりも低くなると、マイコン
３は、所定の出力ポートＯ３〜Ｏ５をローレベルとし、
対応する発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ３を点灯又は
点滅させるとともに、出力ポートＯ６〜Ｏ７をローレベ
ルに設定して、対応するフォトカプラＰＣ１又はＰＣ２
をオンさせ、安定化回路４より所定の電圧信号を外部に
出力させる。またマイコン３は出力ポートＯ８，Ｏ９の
出力を交互に反転させ、ブザー６を鳴動させて警報を発
する。In the high temperature period, the microcomputer 3 sets the output of the output port O21 to a high level and turns on the transistor Q21, so that the resistance detecting electrode 22 of the sensing element A and one of the heater / electrode 21 via the load resistor R21. During this time, a predetermined detection voltage is applied. Immediately before switching from the high-temperature period to the low-temperature period (approximately 4.0 to 5.0 seconds after the start of the high-temperature period), the voltage across the gas-sensitive body 20 of the sensing element A is taken into the input port I1, and the input port I2 The temperature compensation of the voltage between both ends of the gas sensitive body 20 is performed based on the divided voltage of the thermistor TH1 and the resistor R25 taken in from the device. When the concentration of the flammable gas exceeds the warning level and the voltage between both ends of the gas sensing body 20 after the temperature compensation becomes lower than the set voltage of the input port I3, the microcomputer 3 sets the predetermined output ports O3 to O5 low. Level and
The corresponding light emitting diodes LED1 to LED3 are turned on or blinked, and the output ports O6 to O7 are set to low level, so that the corresponding photocoupler PC1 or PC2 is set.
Is turned on to output a predetermined voltage signal from the stabilizing circuit 4 to the outside. Further, the microcomputer 3 alternately inverts the output of the output ports O8 and O9, sounds the buzzer 6, and issues an alarm.
【００２８】次に高温期間から低温期間に切り換わる
と、マイコン３は出力ポートＯ２２の出力をハイレベル
としてトランジスタＱ２２をオンすることにより、負荷
抵抗Ｒ２２を介してセンシング素子Ａに所定の検出電圧
を印加する。そして、低温期間から高温期間に切り替わ
る直前（低温期間開始時から約１４．５〜１５．０秒
後）に、センシング素子Ａの感ガス体２０の両端電圧を
入力ポートＩ１に取り込み、入力ポートＩ２から取り込
んだサーミスタＴＨ１および抵抗Ｒ２５の分圧電圧に基
づいて感ガス体２０の両端電圧の温度補償を行う。そし
て、不完全燃焼ガスの濃度が警告レベル以上になり、温
度補償後の感ガス体２０の両端電圧が入力ポートＩ４の
設定電圧よりも低くなると、マイコン３は、所定の出力
ポートＯ３〜Ｏ５をローレベルとし、対応する発光ダイ
オードＬＥＤ１〜ＬＥＤ３を点灯又は点滅させるととも
に、出力ポートＯ６〜Ｏ７をローレベルに設定して、対
応するフォトカプラＰＣ１又はＰＣ２をオンさせ、安定
化回路４より所定の電圧信号を外部に出力させる。また
マイコン３は出力ポートＯ８，Ｏ９の出力を交互に反転
させ、ブザー６を鳴動させて警報を発する。Next, when switching from the high temperature period to the low temperature period, the microcomputer 3 sets the output of the output port O22 to a high level and turns on the transistor Q22, thereby applying a predetermined detection voltage to the sensing element A via the load resistor R22. Apply. Immediately before switching from the low-temperature period to the high-temperature period (about 14.5 to 15.0 seconds after the start of the low-temperature period), the voltage across the gas-sensitive body 20 of the sensing element A is taken into the input port I1, and the input port I2 The temperature compensation of the voltage between both ends of the gas sensitive body 20 is performed based on the divided voltage of the thermistor TH1 and the resistor R25 taken in from the device. When the concentration of the incomplete combustion gas becomes higher than the warning level and the voltage between both ends of the gas sensing body 20 after the temperature compensation becomes lower than the set voltage of the input port I4, the microcomputer 3 switches the predetermined output ports O3 to O5. At the low level, the corresponding light-emitting diodes LED1 to LED3 are turned on or off, and the output ports O6 to O7 are set at the low level to turn on the corresponding photocoupler PC1 or PC2. Output the signal to the outside. Further, the microcomputer 3 alternately inverts the output of the output ports O8 and O9, sounds the buzzer 6, and issues an alarm.
【００２９】このように本回路では可変抵抗器ＶＲ１，
ＶＲ２を用いて、高温期間および低温期間において警報
を発生する際のガス濃度を調整することができるので、
１個のサーミスタＴＨ１により高温期間および低温期間
の温度補償を行うことができる。また、本回路では高温
期間と低温期間とでセンシング素子Ａに接続する負荷抵
抗Ｒ２１，Ｒ２２を切り換えているので、検出対象のガ
スに応じて負荷抵抗Ｒ２１，Ｒ２２の抵抗値を適宜設定
することにより、高温期間と低温期間で異なる種類のガ
スを精度良く検出できる。As described above, in this circuit, the variable resistors VR1, VR1,
By using VR2, it is possible to adjust the gas concentration at the time of generating an alarm during the high temperature period and the low temperature period.
One thermistor TH1 can perform temperature compensation during a high temperature period and a low temperature period. Further, in the present circuit, the load resistances R21 and R22 connected to the sensing element A are switched between the high temperature period and the low temperature period. Therefore, by appropriately setting the resistance values of the load resistances R21 and R22 according to the gas to be detected. In addition, different types of gases can be accurately detected in the high temperature period and the low temperature period.
【００３０】ところで、本実施形態の回路構成では、マ
イコン３が外部ノイズなどにより暴走して、マイコン３
の出力ポートＯ１がローレベルに固定されると、保護回
路５のコンデンサＣ０に充電された電荷が抵抗Ｒ８を介
して放電され、やがてコンデンサＣ０の両端電圧が抵抗
Ｒ６，Ｒ７の接続点の電位を下回るので、コンパレータ
ＣＰ１の出力がハイレベルからローレベルに反転してト
ランジスタＱ４がオンし、トランジスタＱ１のベース電
位を電源電圧まで吊り上げ、トランジスタＱ１を強制的
にオフ状態とする。したがって、マイコン３が暴走した
としても、保護回路５がトランジスタＱ１を強制的にオ
フ状態とし、ヒータ兼用電極２１への通電を強制的に停
止させているので、ヒータ兼用電極２１が必要以上に通
電されることがなく、コンデンサＣ０および抵抗Ｒ８の
時定数を適切に設定することによって、マイコン３の暴
走によるヒータ兼用電極２１の断線を防止できる。In the circuit configuration of the present embodiment, the microcomputer 3 runs away due to external noise or the like, and the microcomputer 3
Is fixed to a low level, the electric charge charged in the capacitor C0 of the protection circuit 5 is discharged through the resistor R8, and the voltage across the capacitor C0 eventually reduces the potential of the connection point between the resistors R6 and R7. As a result, the output of the comparator CP1 is inverted from the high level to the low level, turning on the transistor Q4, raising the base potential of the transistor Q1 to the power supply voltage, and forcibly turning off the transistor Q1. Therefore, even if the microcomputer 3 goes out of control, the protection circuit 5 forcibly turns off the transistor Q1 and forcibly stops energization to the heater / electrode 21, so that the heater / electrode 21 is energized more than necessary. By setting the time constants of the capacitor C0 and the resistor R8 appropriately, disconnection of the heater / cumulative electrode 21 due to runaway of the microcomputer 3 can be prevented.
【００３１】尚、高温期間および低温期間の時間設定は
センシング素子Ａの熱容量などによって適宜な値に設定
すれば良く、上記の値には特に限定されないが、高温期
間を約５秒、低温期間を約１５秒とすることにより、検
出周期を２０秒以下に設定することができ、（財）日本
ガス機器検査協会が規程する「都市ガス用ガス漏れ警報
器 空気より軽い１２Ａ，１３Ａ業務用検査規定」（昭
和６０年１０月制定）や「不完全燃焼警報器検査規定」
（昭和６１年８月制定）を満たすことができる。The time settings for the high temperature period and the low temperature period may be set to appropriate values according to the heat capacity of the sensing element A, etc., and are not particularly limited to the above values. By setting it to about 15 seconds, the detection cycle can be set to 20 seconds or less, and “Gas leak alarm for city gas 12A, 13A lighter than air” (Established in October 1985) and "Incomplete combustion alarm inspection rules"
(Established in August 1986).
【００３２】また、図５に示すように、内部に活性炭よ
りなる外部フィルタ１７が取り付けられた天井面を有す
る円筒状のキャップ１６をカバー１３に冠着することに
より、外部からセンシング素子Ａへガスが流入する径路
に外部フィルタ１７を配置し、雑ガスであるアルコール
蒸気や被毒ガスであるシリコン蒸気を外部フィルタ１７
で除去して、センシング素子Ａのアルコール感度を低減
するとともに、シリコン等の被毒物質からセンシング素
子Ａを保護して、センシング素子Ａがアルコール蒸気や
シリコン蒸気などの影響を受けにくくすることができ
る。尚、本実施形態では活性炭からなる外部フィルタ１
７を用いているが、外部フィルタ１７の材質を活性炭に
限定する趣旨のものではなく、外部フィルタ１７の材質
をシリカゲル（ＳｉＯ2）としても良いし、活性炭およ
びシリカゲルの組み合わせとしても良い。As shown in FIG. 5, a cylindrical cap 16 having a ceiling surface on which an external filter 17 made of activated carbon is attached is covered with the cover 13, so that the gas can be externally sent to the sensing element A. An external filter 17 is arranged in the path where the gas flows, and alcohol vapor as a miscellaneous gas and silicon vapor as a poisoning gas are removed from the external filter 17.
To reduce the sensitivity of the sensing element A to alcohol, protect the sensing element A from poisonous substances such as silicon, and make the sensing element A less susceptible to alcohol vapor or silicon vapor. . In this embodiment, the external filter 1 made of activated carbon is used.
7, the material of the external filter 17 is not limited to activated carbon. The material of the external filter 17 may be silica gel (SiO 2 ) or a combination of activated carbon and silica gel.
【００３３】（実施例１）本実施例では、図１および図
２に示す構造の感ガス体２０を有するセンシング素子Ａ
を形成した。ここで、感ガス体２０は、ＳｎＯ2に対し
て１．７ｗｔ％のＰｄを含有している。(Embodiment 1) In this embodiment, a sensing element A having a gas-sensitive body 20 having the structure shown in FIGS.
Was formed. Here, the gas-sensitive body 20 contains 1.7 wt% of Pd based on SnO 2 .
【００３４】（実施例２）本実施例では、図１および図
２に示す構造の感ガス体２０を有するセンシング素子Ａ
を形成した。ここで、感ガス体２０は、ＳｎＯ2に対し
て１．７ｗｔ％のＰｄと、５．０ｗｔ％のＷを含有して
いる。(Embodiment 2) In this embodiment, a sensing element A having a gas-sensitive body 20 having the structure shown in FIGS.
Was formed. Here, the gas-sensitive body 20 contains 1.7 wt% of Pd and 5.0 wt% of W with respect to SnO 2 .
【００３５】（実施例３）本実施例では、図１および図
２に示す構造の感ガス体２０を有するセンシング素子Ａ
を形成した。ここで、感ガス体２０は、ＳｎＯ2に対し
て１．７ｗｔ％のＰｄと、５．０ｗｔ％のＷと、０．５
ｗｔ％のＲｈを含有している。(Embodiment 3) In this embodiment, a sensing element A having a gas-sensitive body 20 having the structure shown in FIGS.
Was formed. Here, the gas-sensitive body 20 contains 1.7 wt% of Pd, 5.0 wt% of W, and 0.5 wt% of SnO 2 .
Contains wt% Rh.
【００３６】（実施例４）本実施例では、図１および図
２に示す構造の感ガス体２０を有するセンシング素子Ａ
を形成した。ここで、感ガス体２０は、ＳｎＯ2に対し
て１．７ｗｔ％のＰｄと、５．０ｗｔ％のＷと、０．５
ｗｔ％のＣｅを含有している。(Embodiment 4) In this embodiment, a sensing element A having a gas-sensitive body 20 having the structure shown in FIGS.
Was formed. Here, the gas-sensitive body 20 contains 1.7 wt% of Pd, 5.0 wt% of W, and 0.5 wt% of SnO 2 .
It contains wt% Ce.
【００３７】（実施例５）本実施例では、図１および図
２に示す構造の感ガス体２０を有するセンシング素子Ａ
を形成した。ここで、感ガス体２０は、ＳｎＯ2に対し
て１．７ｗｔ％のＰｄと、５．０ｗｔ％のＷと、０．５
ｗｔ％のＰｔを含有している。(Embodiment 5) In this embodiment, a sensing element A having a gas-sensitive body 20 having the structure shown in FIGS.
Was formed. Here, the gas-sensitive body 20 contains 1.7 wt% of Pd, 5.0 wt% of W, and 0.5 wt% of SnO 2 .
Contains wt% Pt.
【００３８】（実施例６）本実施例では、図１および図
２に示す構造の感ガス体２０を有するセンシング素子Ａ
を形成した。ここで、感ガス体２０は、ＳｎＯ2に対し
て１．７ｗｔ％のＰｄと、５．０ｗｔ％のＷと、０．５
ｗｔ％のＭｏを含有している。(Embodiment 6) In this embodiment, a sensing element A having a gas-sensitive body 20 having the structure shown in FIGS.
Was formed. Here, the gas-sensitive body 20 contains 1.7 wt% of Pd, 5.0 wt% of W, and 0.5 wt% of SnO 2 .
It contains Mo% by weight.
【００３９】（比較例）本比較例では、略平板状の感ガ
ス体２０を有するセンシング素子Ａを形成した。ここ
で、感ガス体２０はＳｎＯ2から構成される。(Comparative Example) In this comparative example, a sensing element A having a substantially plate-shaped gas-sensitive body 20 was formed. Here, the gas-sensitive body 20 is made of SnO 2 .
【００４０】図６および図７は、それぞれ、感ガス体２
０の高温期間において、１０００ｐｐｍのメタン中にお
ける感ガス体２０の抵抗値Ｒｓ１に対する各種ガス中で
の感ガス体２０の抵抗値Ｒの割合（Ｒ／Ｒｓ１）を示す
グラフであり、図６はＳｎＯ 2にＰｄを添加して感ガス
体２０を形成した実施例１の測定結果を示し、図７はＳ
ｎＯ2にＰｄとＷを添加して感ガス体２０を形成した実
施例２の測定結果を示している。図６および図７中の横
軸はガス濃度（ｐｐｍ）、縦軸はＲ／Ｒｓ１であって、
図６および図７中の実線イ（●）はメタンに対する測定
結果、実線ロ（◆）は一酸化炭素に対する測定結果、実
線ハ（△）は水素に対する測定結果をそれぞれ示してい
る。これらのグラフではＲ／Ｒｓ１の値が小さいほど感
度が高いことを示しており、実施例１，２共に水素に対
する感度よりメタンに対する感度の方が大きくなってお
り、高温期間において水素の影響を低減することができ
る。なお、図６および図７のＲair／Ｒｓ１は、１００
０ｐｐｍのメタン中における感ガス体２０の抵抗値Ｒｓ
１に対する、空気中における感ガス体２０の抵抗値Ｒ
airの比率を測定した結果である。FIGS. 6 and 7 show the gas-sensitive body 2 respectively.
0 in a high temperature period of 1000 ppm in methane
Resistance Rs1 of the gas-sensitive body 20 in various gases
Shows the ratio (R / Rs1) of the resistance value R of the gas-sensitive body 20 of FIG.
FIG. 6 is a graph TwoGas by adding Pd to
7 shows the measurement results of Example 1 in which the body 20 was formed, and FIG.
nOTwoOf gas-sensitive body 20 by adding Pd and W to
9 shows the measurement results of Example 2. Horizontal in FIGS. 6 and 7
The axis is gas concentration (ppm), the vertical axis is R / Rs1,
6 and 7 indicate the measurement for methane.
As a result, the solid line b (◆) shows the measurement result for carbon monoxide,
The lines C (△) show the measurement results for hydrogen, respectively.
You. In these graphs, the smaller the value of R / Rs1, the more sensitive
It shows that the degree was high, and both Examples 1 and 2
Sensitivity to methane is greater than
Can reduce the effect of hydrogen during high temperature periods.
You. Note that R in FIG. 6 and FIG.air/ Rs1 is 100
Resistance value Rs of gas sensitive body 20 in 0 ppm methane
1, the resistance value R of the gas-sensitive body 20 in the air
airIs the result of measuring the ratio of.
【００４１】また、図８および図９は、それぞれ、感ガ
ス体２０の低温期間において、１００ｐｐｍの一酸化炭
素中における感ガス体２０の抵抗値Ｒｓ２に対する各種
ガス中での感ガス体２０の抵抗値Ｒの割合（Ｒ／Ｒｓ
２）を示すグラフであり、図８は実施例１の測定結果を
示し、図９は実施例２の測定結果を示している。図８お
よび図９中の横軸はガス濃度（ｐｐｍ）、縦軸はＲ／Ｒ
ｓ２であって、図８および図９中の実線イ（●）はメタ
ンに対する測定結果、実線ロ（◆）は一酸化炭素に対す
る測定結果、実線ハ（△）は水素に対する測定結果をそ
れぞれ示している。これらのグラフではＲ／Ｒｓ２の値
が小さいほど感度が高いことを示しており、実施例１，
２共に１００ｐｐｍの一酸化炭素に対する感度より、１
０００ｐｐｍの水素に対する感度の方が小さくなってお
り、低温期間においても水素の影響を低減することがで
きる。なお、図８および図９のＲair／Ｒｓ２は、１０
０ｐｐｍの一酸化炭素中における感ガス体２０の抵抗値
Ｒｓ２に対する、空気中における感ガス体２０の抵抗値
Ｒairの比率を測定した結果である。FIGS. 8 and 9 show the resistance of the gas-sensitive body 20 in various gases to the resistance value Rs2 of the gas-sensitive body 20 in 100 ppm of carbon monoxide during the low temperature period of the gas-sensitive body 20, respectively. Ratio of value R (R / Rs
8 is a graph showing 2), wherein FIG. 8 shows the measurement result of Example 1 and FIG. 9 shows the measurement result of Example 2. 8 and 9, the horizontal axis is the gas concentration (ppm), and the vertical axis is R / R.
8 and 9, the solid line A (●) shows the measurement result for methane, the solid line B (◆) shows the measurement result for carbon monoxide, and the solid line C (△) shows the measurement result for hydrogen. I have. These graphs show that the smaller the value of R / Rs2, the higher the sensitivity.
2 Both of the sensitivity to 100 ppm carbon monoxide
The sensitivity to hydrogen of 000 ppm is smaller, and the influence of hydrogen can be reduced even in a low temperature period. Note that R air / Rs2 in FIGS. 8 and 9 is 10
It is the result of measuring the ratio of the resistance value R air of the gas-sensitive body 20 in air to the resistance value Rs2 of the gas-sensitive body 20 in 0 ppm of carbon monoxide.
【００４２】また、図１０および図１１は、ヒータ兼用
電極２１への加熱を制御することにより、感ガス体２０
の温度を高温に加熱した後に、低温で加熱した場合の各
種ガスに対する応答特性を示しており、横軸は時間
（秒）、縦軸は感ガス体２０の抵抗値Ｒｓ（ｋΩ）であ
って、図１０は実施例２の測定結果を示し、図１１は比
較例の測定結果を示している。尚、図１０および図１１
の実線イ（●）は１０００ｐｐｍのメタンに対する測定
結果、実線ロ（□）は１００ｐｐｍの一酸化炭素に対す
る測定結果、実線ハ（▲）は１０００ｐｐｍの水素に対
する測定結果、実線ニ（○）は大気に対する測定結果を
それぞれ示しており、図１１の実線ホ（■）は３０ｐｐ
ｍの一酸化炭素に対する測定結果、実線ヘ（△）は３０
０ｐｐｍの一酸化炭素に対する測定結果をそれぞれ示し
ている。FIGS. 10 and 11 show that the gas-sensitive body 20 is controlled by controlling the heating of the heater / electrode 21.
Shows the response characteristics to various gases when the sample is heated to a high temperature and then to a low temperature. The horizontal axis represents time (seconds), and the vertical axis represents the resistance value Rs (kΩ) of the gas-sensitive body 20. 10 shows the measurement results of Example 2, and FIG. 11 shows the measurement results of Comparative Example. Note that FIGS. 10 and 11
The solid line A (●) is the measurement result for 1000 ppm methane, the solid line B (□) is the measurement result for 100 ppm carbon monoxide, the solid line C (▲) is the measurement result for 1000 ppm hydrogen, and the solid line D (○) is the air. Each measurement result is shown, and the solid line E (■) in FIG.
m, the solid line (△) indicates 30
The measurement results for 0 ppm carbon monoxide are shown.
【００４３】比較例の感ガス体２０は所謂焼結体型の形
状に形成されておらず、感ガス体２０の熱容量が大きく
なっているので、高温期間あるいは低温期間に切り換わ
ってから感ガス体２０の温度が安定し、その抵抗値Ｒｓ
が安定するまでの間に長い時間がかかるから、高温期間
を６０秒、低温期間を９０秒として測定を行っていた。
この測定結果より、高温期間において１０００ｐｐｍの
水素中における感ガス体２０の抵抗値Ｒｓは、１０００
ｐｐｍのメタン中における感ガス体２０の抵抗値Ｒｓよ
りも小さくなっており、雑ガスである水素に対する感度
が大きくなっているので、水素を誤検出する虞がある
が、低温期間において１００ｐｐｍの一酸化炭素中にお
ける感ガス体２０の抵抗値Ｒｓは、１０００ｐｐｍの水
素中における感ガス体２０の抵抗値Ｒｓよりも小さくな
っており、雑ガスである水素に対する感度が小さくなる
ので、水素による影響が低減される。Since the gas-sensitive body 20 of the comparative example is not formed in a so-called sintered body shape and has a large heat capacity, the gas-sensitive body 20 is switched after a high-temperature period or a low-temperature period. 20 is stable and its resistance value Rs
Since it takes a long time until the temperature becomes stable, the measurement was performed with the high temperature period being 60 seconds and the low temperature period being 90 seconds.
From this measurement result, the resistance value Rs of the gas-sensitive body 20 in 1000 ppm of hydrogen during the high temperature period is 1000
Since the resistance value of the gas-sensitive body 20 in methane in ppm is smaller than the resistance value Rs and the sensitivity to hydrogen as a miscellaneous gas is increased, there is a possibility that hydrogen may be erroneously detected. The resistance value Rs of the gas-sensitive body 20 in carbon oxide is smaller than the resistance value Rs of the gas-sensitive body 20 in 1000 ppm of hydrogen, and the sensitivity to hydrogen, which is a miscellaneous gas, is reduced. Reduced.
【００４４】一方、実施例２の感ガス体２０は所謂焼結
体型に形成されているので、感ガス体２０の熱容量を小
さくでき、比較例の感ガス体２０に比べて、高温期間あ
るいは低温期間に切り換わってから感ガス体２０の温度
が安定し、その抵抗値Ｒｓが安定するまでの時間を短縮
できる。すなわち、高温期間においては感ガス体２０を
高温で加熱してから抵抗値Ｒｓが安定するまでの時間を
約５秒以内に短縮することができ、低温期間においては
感ガス体２０を低温で加熱してから抵抗値Ｒｓが安定す
るまでの時間を１０〜１５秒程度に短縮することができ
た。また、高温期間において、１０００ｐｐｍのメタン
中における感ガス体２０の抵抗値Ｒｓは、１０００ｐｐ
ｍの水素中における感ガス体２０の抵抗値Ｒｓよりも小
さくなり、低温期間においても、１００ｐｐｍの一酸化
炭素中における感ガス体２０の抵抗値Ｒｓは、１０００
ｐｐｍの水素中における感ガス体２０の抵抗値Ｒｓより
も小さくなっており、高温期間および低温期間において
雑ガスである水素に対する感度が小さくなり、水素によ
る影響が低減される。On the other hand, since the gas-sensitive body 20 of the second embodiment is formed in a so-called sintered body type, the heat capacity of the gas-sensitive body 20 can be reduced, and compared with the gas-sensitive body 20 of the comparative example, in a high temperature period or a low temperature. After switching to the period, the time until the temperature of the gas-sensitive body 20 stabilizes and the resistance value Rs stabilizes can be shortened. That is, in the high temperature period, the time from heating the gas-sensitive body 20 at a high temperature until the resistance value Rs becomes stable can be shortened to about 5 seconds or less, and in the low-temperature period, the gas-sensitive body 20 is heated at a low temperature. After that, the time until the resistance value Rs becomes stable could be reduced to about 10 to 15 seconds. In the high temperature period, the resistance value Rs of the gas-sensitive body 20 in methane of 1000 ppm is 1000 pp.
m, the resistance value Rs of the gas-sensitive body 20 in 100 ppm of carbon monoxide is lower than the resistance value Rs of the gas-sensitive body 20 even in a low-temperature period.
The resistance value is smaller than the resistance value Rs of the gas-sensitive body 20 in ppm of hydrogen, and the sensitivity to hydrogen, which is a miscellaneous gas, decreases during the high temperature period and the low temperature period, and the influence of hydrogen is reduced.
【００４５】さらに図１２は、感ガス体２０の主成分で
あるＳｎＯ2に添加する触媒の種類による水素感度の変
化を示しており、実施例１〜６の感ガス体２０につい
て、低温期間において１００ｐｐｍの一酸化炭素中にお
ける感ガス体２０の抵抗値Ｒｓ２に対する１０００ｐｐ
ｍの水素中における感ガス体の抵抗値Ｒｓ３の比率Ｒｓ
３／Ｒｓ２（抵抗比）を測定した結果を白抜きの棒グラ
フで示し、高温期間において１０００ｐｐｍのメタン中
における感ガス体２０の抵抗値Ｒｓ１に対する１０００
ｐｐｍの水素中における感ガス体の抵抗値Ｒｓ３の比率
Ｒｓ３／Ｒｓ１（抵抗比）を測定した結果を斜線の棒グ
ラフで示している。FIG. 12 shows the change in hydrogen sensitivity depending on the type of catalyst added to SnO 2 , which is the main component of the gas-sensitive body 20. 1000 pp against the resistance value Rs2 of the gas-sensitive body 20 in 100 ppm of carbon monoxide
ratio Rs of resistance value Rs3 of the gas-sensitive body in hydrogen of m
The result of measuring 3 / Rs2 (resistance ratio) is shown by a white bar graph, and the resistance value of the gas-sensitive body 20 in the methane of 1000 ppm in the high temperature period with respect to the resistance value Rs1 of 1000 was measured.
The result of measuring the ratio Rs3 / Rs1 (resistance ratio) of the resistance value Rs3 of the gas-sensitive material in ppm of hydrogen is shown by a hatched bar graph.
【００４６】図１２より、高温期間における抵抗比Ｒｓ
３／Ｒｓ１の測定結果は何れの触媒を添加した場合でも
１より大きくなっており、メタン中における感ガス体２
０の抵抗値Ｒｓ１よりも水素中における感ガス体２０の
抵抗値Ｒｓ３の方が大きくなっているので、水素に対す
る感ガス体２０の感度を小さくすることができ、水素に
よる影響を低減できる。FIG. 12 shows that the resistance ratio Rs during the high temperature period is
The measurement result of 3 / Rs1 was larger than 1 when any of the catalysts was added.
Since the resistance value Rs3 of the gas-sensitive body 20 in hydrogen is higher than the resistance value Rs1 of 0, the sensitivity of the gas-sensitive body 20 to hydrogen can be reduced, and the influence of hydrogen can be reduced.
【００４７】また、低温期間における抵抗比Ｒｓ３／Ｒ
ｓ２の測定結果は何れの触媒を添加した場合でも１より
大きくなっており、一酸化炭素中における感ガス体２０
の抵抗値Ｒｓ１よりも水素中における感ガス体２０の抵
抗値Ｒｓ３の方が大きくなっているので、水素に対する
感ガス体２０の感度を小さくして、水素による影響を低
減することができる。Further, the resistance ratio Rs3 / R in the low temperature period
The measurement result of s2 was larger than 1 when any of the catalysts was added.
Since the resistance value Rs3 of the gas-sensitive body 20 in hydrogen is higher than the resistance value Rs1, the sensitivity of the gas-sensitive body 20 to hydrogen can be reduced, and the influence of hydrogen can be reduced.
【００４８】[0048]
【発明の効果】上述のように請求項１の発明は、ガスを
吸着することによって抵抗値が変化する略球状の感ガス
体と、感ガス体中に埋設されたコイル状のヒータ兼用電
極と、該ヒータ兼用電極のコイルの中心を貫通するよう
に感ガス体中に埋設された抵抗検出用電極と、ヒータ兼
用電極への通電を制御するとともに、感ガス体の抵抗値
から検出対象ガスの濃度を検出する制御部とを備え、上
記感ガス体は金属酸化物半導体に雑ガスに対する感度を
低減させる触媒を担持して形成され、上記制御部はヒー
タ兼用電極への通電を制御して、感ガス体の温度を高温
とする高温期間と低温とする低温期間とを所定周期で交
互に設け、感ガス体の高温期間に可燃性ガスを検出する
とともに、低温期間に不完全燃焼時に発生する不完全燃
焼ガスを検出することを特徴とし、ヒータ兼用電極のコ
イルの中心を貫通するように抵抗検出用電極が埋設され
ており、ヒータ兼用電極および抵抗検出用電極を感ガス
体中に纏まりよく配置して、感ガス体を小型化すること
ができるから、感ガス体の熱容量を小さくできるという
効果があり、したがって、高温期間および低温期間にお
いて感ガス体の温度が安定するまでに要する時間が短く
なり、高温期間および低温期間の時間を短縮して、可燃
性ガスや不完全燃焼ガスの検出周期を短縮して、検出遅
れを短くできるという効果がある。さらに、金属酸化物
半導体に雑ガスに対する感度を低減させる触媒を担持し
て感ガス体を形成しており、金属酸化物半導体に担持し
た触媒が雑ガスに対する感度を低減させるから、雑ガス
による影響を低減できるという効果もある。As described above, according to the first aspect of the present invention, a substantially spherical gas-sensitive body whose resistance value changes by adsorbing a gas, a coil-shaped heater / electrode buried in the gas-sensitive body are provided. A resistance detection electrode buried in the gas-sensitive body so as to penetrate the center of the coil of the heater / electrode, and controlling energization to the heater / electrode, and detecting the detection target gas from the resistance value of the gas-sensitive body. Control unit for detecting the concentration, the gas-sensitive body is formed by carrying a catalyst for reducing the sensitivity to miscellaneous gases in the metal oxide semiconductor, the control unit controls the energization to the heater electrode, A high-temperature period in which the temperature of the gas-sensitive body is high and a low-temperature period in which the temperature of the gas-sensitive body is low are alternately provided at a predetermined cycle to detect flammable gas during the high-temperature period of the gas-sensitive body and to occur during incomplete combustion in the low-temperature period. Incomplete combustion gas detection The electrode for resistance detection is embedded so as to penetrate the center of the coil of the heater / electrode, and the heater / electrode and the resistance detection electrode are arranged well in the gas-sensitive body, Has the effect of reducing the heat capacity of the gas-sensitive body, so that the time required for the temperature of the gas-sensitive body to stabilize during the high-temperature period and the low-temperature period is reduced, and the high-temperature period and the low-temperature This has the effect of shortening the period time, shortening the detection cycle of combustible gas or incomplete combustion gas, and shortening the detection delay. In addition, a gas-sensitive body is formed by supporting a metal oxide semiconductor with a catalyst that reduces the sensitivity to miscellaneous gases, and the catalyst carried on the metal oxide semiconductor reduces the sensitivity to miscellaneous gases. Is also reduced.
【００４９】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、上記触媒はＰｄ、Ｗ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｃｅ、Ｍｏ、Ｖ
の内の少なくとも１つからなることを特徴とし、妨害ガ
スとなる水素ガスやアルコールガスの感度を低減し、検
知対象ガスの応答性を早めることができるという効果が
ある。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the catalyst is Pd, W, Pt, Rh, Ce, Mo, V
In this case, the sensitivity of hydrogen gas or alcohol gas serving as an interfering gas can be reduced, and the response of the detection target gas can be accelerated.
【００５０】請求項３の発明は、請求項１又は２の発明
において、上記所定周期は略２０秒以下であることを特
徴とし、（財）日本ガス機器検査協会が規程する「都市
ガス用ガス漏れ警報器 空気より軽い１２Ａ，１３Ａ業
務用検査規定」（昭和６０年１０月制定）や「不完全燃
焼警報器検査規定」（昭和６１年８月制定）を満たすこ
とができるという効果がある。According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the predetermined period is approximately 20 seconds or less, and the "gas for city gas" regulated by the Japan Gas Appliances Inspection Association. Leak alarm It has the effect of meeting the "12A and 13A commercial inspection regulations lighter than air" (established in October 1985) and the "incomplete combustion alarm inspection regulations" (established in August 1986).
【００５１】請求項４の発明は、請求項１又は２の発明
において、一方のヒータ兼用電極と抵抗検出用電極との
間に負荷抵抗を介して所定電圧を印加し、上記制御部は
両電極間に発生する電圧から感ガス体の抵抗値を検出し
ており、高温期間と低温期間とで負荷抵抗の抵抗値を切
り換えることを特徴とし、負荷抵抗の抵抗値を適宜設定
することにより、高温期間と低温期間とで検出対象のガ
スに応じた検出電圧を感ガス体に印加できるという効果
がある。。According to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, a predetermined voltage is applied between one of the heater / electrode and the resistance detecting electrode via a load resistor, and the control section controls the two electrodes. The resistance value of the gas sensing element is detected from the voltage generated during the period, and the resistance value of the load resistance is switched between the high temperature period and the low temperature period. There is an effect that a detection voltage corresponding to the gas to be detected can be applied to the gas-sensitive body between the period and the low-temperature period. .
【００５２】請求項５の発明は、請求項１乃至４の発明
において、周囲温度を検出する温度センサを備え、該温
度センサの出力に基づいて上記制御部は高温期間および
低温期間において感ガス体の抵抗値の温度補償を行うこ
とを特徴とし、制御部が温度センサの出力に基づいて感
ガス体の抵抗値を温度補償することにより、高温期間お
よび低温期間において検出対象のガスを精度良く検出で
き、しかも１つの温度センサで高温期間および低温期間
の温度補償を行えるという効果がある。According to a fifth aspect of the present invention, in the first to fourth aspects, a temperature sensor for detecting an ambient temperature is provided, and based on an output of the temperature sensor, the control unit controls the gas-sensitive body in a high temperature period and a low temperature period. The temperature compensation of the resistance value of the gas sensing element is performed by the control unit based on the output of the temperature sensor, so that the detection target gas can be accurately detected in the high temperature period and the low temperature period. In addition, there is an effect that temperature compensation in a high temperature period and a low temperature period can be performed by one temperature sensor.
【００５３】請求項６の発明は、請求項１乃至４の発明
において、外部より感ガス体に至るガス流路に、感ガス
体に接触する気体からアルコール蒸気やシリコン蒸気を
除去するフィルタを設けたことを特徴とし、請求項７の
発明では、請求項６の発明において、上記フィルタが活
性炭又はシリカゲルのいずれかからなることを特徴と
し、フィルタ層により感ガス体に接触する気体からアル
コール蒸気やシリコン蒸気を除去しているので、感ガス
体のアルコール感度を低減でき、且つ、被毒物質である
シリコン蒸気から感ガス体を保護できるという効果があ
る。According to a sixth aspect of the present invention, in the first to fourth aspects of the present invention, a filter for removing alcohol vapor or silicon vapor from a gas in contact with the gas-sensitive body is provided in the gas flow path from the outside to the gas-sensitive body. According to a seventh aspect of the present invention, in the sixth aspect of the present invention, the filter is made of either activated carbon or silica gel. Since the silicon vapor is removed, there is an effect that the alcohol sensitivity of the gas-sensitive body can be reduced and the gas-sensitive body can be protected from the silicon vapor which is a poisoning substance.
【図１】本実施形態のガス検出装置に用いるガス検出素
子のカバーを外した状態の正面図である。FIG. 1 is a front view of a gas detection device used in a gas detection device according to an embodiment, with a cover removed.
【図２】同上のガス検出素子を示し、（ａ）は一部破断
せる正面図、（ｂ）は上面図である。FIGS. 2A and 2B show the gas detection element of the above, wherein FIG. 2A is a front view in which a part is broken, and FIG.
【図３】同上の回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of the same.
【図４】同上の動作を説明するタイムチャートである。FIG. 4 is a time chart for explaining the above operation.
【図５】同上の別のガス検出装置を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing another gas detection device of the above.
【図６】比較例の高温時におけるガス濃度−感度特性を
示す図である。FIG. 6 is a diagram showing gas concentration-sensitivity characteristics at a high temperature in a comparative example.
【図７】実施例１の高温時におけるガス濃度−感度特性
を示す図である。FIG. 7 is a graph showing gas concentration-sensitivity characteristics at high temperature in Example 1.
【図８】比較例の低温時におけるガス濃度−感度特性を
示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a gas concentration-sensitivity characteristic at a low temperature in a comparative example.
【図９】実施例１の低温時におけるガス濃度−感度特性
を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing gas concentration-sensitivity characteristics at low temperature in Example 1.
【図１０】実施例１の各種ガスに対する応答性を示す図
である。FIG. 10 is a diagram showing responsiveness to various gases according to the first embodiment.
【図１１】比較例の各種ガスに対する応答性を示す図で
ある。FIG. 11 is a diagram showing the response to various gases of a comparative example.
【図１２】感ガス体に担持する触媒の種類と水素感度と
の関係を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the type of catalyst supported on a gas-sensitive body and hydrogen sensitivity.
２０ 感ガス体 ２１ ヒータ兼用電極 ２２ 抵抗検出用電極 Reference Signs List 20 gas sensing element 21 electrode also serving as heater 22 electrode for resistance detection
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中島 広哉 大阪府池田市鉢塚２丁目５番26号 エフア イエス株式会社内 Ｆターム(参考） 2G046 AA02 AA11 AA19 BA02 BA06 BC03 BD06 BE02 BJ04 DD02 EB01 FB02 FE18 FE22 FE29 FE31 FE34 FE45 FE46 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Hiroya Nakajima 2-5-26-Hachizuka, Ikeda-shi, Osaka F-FAS Inc. F-term (reference) 2G046 AA02 AA11 AA19 BA02 BA06 BC03 BD06 BE02 BJ04 DD02 EB18 FB02 FE18 FE22 FE29 FE31 FE34 FE45 FE46
Claims (7)
する略球状の感ガス体と、感ガス体中に埋設されたコイ
ル状のヒータ兼用電極と、該ヒータ兼用電極のコイルの
中心を貫通するように感ガス体中に埋設された抵抗検出
用電極と、ヒータ兼用電極への通電を制御するととも
に、感ガス体の抵抗値から検出対象ガスの濃度を検出す
る制御部とを備え、上記感ガス体は金属酸化物半導体に
雑ガスに対する感度を低減させる触媒を担持して形成さ
れ、上記制御部はヒータ兼用電極への通電を制御して、
感ガス体の温度を高温とする高温期間と低温とする低温
期間とを所定周期で交互に設け、感ガス体の高温期間に
可燃性ガスを検出するとともに、低温期間に不完全燃焼
時に発生する不完全燃焼ガスを検出することを特徴とす
るガス検出装置。1. A substantially spherical gas-sensitive body whose resistance value changes by adsorbing gas, a coil-like heater / electrode buried in the gas-sensitive body, and a coil penetrating the center of the coil of the heater / electrode. A resistance detection electrode buried in the gas-sensitive body, and a control unit for controlling energization of the heater / electrode and detecting the concentration of the gas to be detected from the resistance value of the gas-sensitive body, The gas-sensitive body is formed by supporting a metal oxide semiconductor with a catalyst that reduces sensitivity to miscellaneous gases, and the control unit controls energization of the heater / electrode,
A high-temperature period in which the temperature of the gas-sensitive body is high and a low-temperature period in which the temperature of the gas-sensitive body is low are alternately provided at a predetermined cycle. A gas detection device for detecting incomplete combustion gas.
Ｍｏ、Ｖの内の少なくとも１つからなることを特徴とす
る請求項１記載のガス検出装置。2. The catalyst according to claim 1, wherein said catalyst is Pd, W, Pt, Rh, Ce,
2. The gas detection device according to claim 1, comprising at least one of Mo and V.
特徴とする請求項１又は２記載のガス検出装置。3. The gas detection device according to claim 1, wherein the predetermined period is approximately 20 seconds or less.
の間に負荷抵抗を介して所定電圧を印加し、上記制御部
は両電極間に発生する電圧から感ガス体の抵抗値を検出
しており、高温期間と低温期間とで負荷抵抗の抵抗値を
切り換えることを特徴とする請求項１又は２記載のガス
検出装置。4. A predetermined voltage is applied between one of the heater electrode and the resistance detection electrode via a load resistance, and the control unit detects a resistance value of the gas sensitive body from a voltage generated between the two electrodes. 3. The gas detection device according to claim 1, wherein the resistance value of the load resistance is switched between a high temperature period and a low temperature period.
温度センサの出力に基づいて上記制御部は高温期間およ
び低温期間において感ガス体の抵抗値の温度補償を行う
ことを特徴とする請求項１又は２記載のガス検出装置。5. The apparatus according to claim 1, further comprising a temperature sensor for detecting an ambient temperature, wherein the control unit performs temperature compensation of a resistance value of the gas-sensitive body in a high temperature period and a low temperature period based on an output of the temperature sensor. Item 3. The gas detection device according to item 1 or 2.
ス体に接触する気体からアルコール蒸気やシリコン蒸気
を除去するフィルタを設けたことを特徴とする請求項１
乃至５記載のガス検出装置。6. A gas flow path from the outside to a gas-sensitive body is provided with a filter for removing alcohol vapor or silicon vapor from gas in contact with the gas-sensitive body.
6. The gas detection device according to any one of claims 5 to 5.
ずれかからなることを特徴とする請求項６記載のガス検
出装置。7. The gas detector according to claim 6, wherein said filter is made of either activated carbon or silica gel.
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| JP36982898A JP3987650B2 (en) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | Gas detector |
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|---|---|
| JP (1) | JP3987650B2 (en) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006201055A (en) * | 2005-01-21 | 2006-08-03 | Yazaki Corp | Gas detector |
| JP2007024508A (en) * | 2005-07-12 | 2007-02-01 | Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd | Membrane gas sensor |
| JP2009271018A (en) * | 2008-05-10 | 2009-11-19 | Fis Inc | Gas detection device for burning appliance |
| JP2010145282A (en) * | 2008-12-19 | 2010-07-01 | Osaka Gas Co Ltd | Gas sensor for combustion equipment, and combustion equipment |
| JP2010145044A (en) * | 2008-12-19 | 2010-07-01 | Osaka Gas Co Ltd | Combustion device |
| JP2010256048A (en) * | 2009-04-21 | 2010-11-11 | Osaka Gas Co Ltd | Gas sensor, and combustion equipment and gas alarm with the gas sensor |
| JP2011027752A (en) * | 2010-11-08 | 2011-02-10 | Fuji Electric Systems Co Ltd | Thin film gas sensor |
| WO2020031724A1 (en) * | 2018-08-10 | 2020-02-13 | フィガロ技研株式会社 | Gas detector |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6327860U (en) * | 1986-08-07 | 1988-02-24 | ||
| JPH01207653A (en) * | 1988-02-15 | 1989-08-21 | Figaro Eng Inc | Co sensor |
| JPH04147048A (en) * | 1990-10-09 | 1992-05-20 | New Cosmos Electric Corp | Gas detection device |
| JPH0755745A (en) * | 1993-08-16 | 1995-03-03 | New Cosmos Electric Corp | Carbon monoxide gas detecting element |
| JPH07174725A (en) * | 1993-11-08 | 1995-07-14 | New Cosmos Electric Corp | Method and device for detecting gas |
| JPH07198644A (en) * | 1993-12-28 | 1995-08-01 | F I S Kk | Gas sensor and method of detecting gas |
| JPH08170954A (en) * | 1994-08-08 | 1996-07-02 | Matsushita Seiko Co Ltd | Gas sensor |
| JPH09166567A (en) * | 1995-12-18 | 1997-06-24 | F I S Kk | Semiconductor type gas sensor and manufacture thereof |
| JPH1010067A (en) * | 1996-06-19 | 1998-01-16 | F I S Kk | Gas sensor |
| JPH10282031A (en) * | 1997-04-03 | 1998-10-23 | F I S Kk | Device and method for gas detection |
-
1998
- 1998-12-25 JP JP36982898A patent/JP3987650B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6327860U (en) * | 1986-08-07 | 1988-02-24 | ||
| JPH01207653A (en) * | 1988-02-15 | 1989-08-21 | Figaro Eng Inc | Co sensor |
| JPH04147048A (en) * | 1990-10-09 | 1992-05-20 | New Cosmos Electric Corp | Gas detection device |
| JPH0755745A (en) * | 1993-08-16 | 1995-03-03 | New Cosmos Electric Corp | Carbon monoxide gas detecting element |
| JPH07174725A (en) * | 1993-11-08 | 1995-07-14 | New Cosmos Electric Corp | Method and device for detecting gas |
| JPH07198644A (en) * | 1993-12-28 | 1995-08-01 | F I S Kk | Gas sensor and method of detecting gas |
| JPH08170954A (en) * | 1994-08-08 | 1996-07-02 | Matsushita Seiko Co Ltd | Gas sensor |
| JPH09166567A (en) * | 1995-12-18 | 1997-06-24 | F I S Kk | Semiconductor type gas sensor and manufacture thereof |
| JPH1010067A (en) * | 1996-06-19 | 1998-01-16 | F I S Kk | Gas sensor |
| JPH10282031A (en) * | 1997-04-03 | 1998-10-23 | F I S Kk | Device and method for gas detection |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ＥＶＭ−ＳＢ−０９：ＳＢ−９５＋ＩＣ−０６ 半導体ガスセンサモジュール, JPNX007036305, May 1997 (1997-05-01), ISSN: 0000870294 * |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006201055A (en) * | 2005-01-21 | 2006-08-03 | Yazaki Corp | Gas detector |
| JP4528638B2 (en) * | 2005-01-21 | 2010-08-18 | 矢崎総業株式会社 | Gas detector |
| JP2007024508A (en) * | 2005-07-12 | 2007-02-01 | Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd | Membrane gas sensor |
| JP4640960B2 (en) * | 2005-07-12 | 2011-03-02 | 富士電機システムズ株式会社 | Thin film gas sensor |
| JP2009271018A (en) * | 2008-05-10 | 2009-11-19 | Fis Inc | Gas detection device for burning appliance |
| JP2010145282A (en) * | 2008-12-19 | 2010-07-01 | Osaka Gas Co Ltd | Gas sensor for combustion equipment, and combustion equipment |
| JP2010145044A (en) * | 2008-12-19 | 2010-07-01 | Osaka Gas Co Ltd | Combustion device |
| JP2010256048A (en) * | 2009-04-21 | 2010-11-11 | Osaka Gas Co Ltd | Gas sensor, and combustion equipment and gas alarm with the gas sensor |
| JP2011027752A (en) * | 2010-11-08 | 2011-02-10 | Fuji Electric Systems Co Ltd | Thin film gas sensor |
| WO2020031724A1 (en) * | 2018-08-10 | 2020-02-13 | フィガロ技研株式会社 | Gas detector |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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