JP2001281191A

JP2001281191A - ガスセンサ

Info

Publication number: JP2001281191A
Application number: JP2000097298A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Uno; 克彦宇野; Masao Maki; 正雄牧; Takashi Niwa; 孝丹羽; Kunihiro Tsuruta; 邦弘鶴田; Takahiro Umeda; 孝裕梅田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-03-31
Filing date: 2000-03-31
Publication date: 2001-10-10

Abstract

(57)【要約】【課題】ガスセンサ内部での水の結露を防止し、安定
したセンサ出力を得る。【解決手段】所定空間に臨んで横設されたセンサ本体
１１の内部に設けられたガス検知部１２と、ガス検知部
１２が接続された電極１３、１６と、電極１３、１６を
固定するベース体１７と、ガス検知部１２の周囲空間に
拡散域１９を形成する筒状のケース体１８と、ケース体
１９に設けられ外気と連通するガス取入れ口２０と、ガ
ス取入れ口１９に設けられた制流体２１と、ケース体１
８の下部の少なくとも一部に設けられた開口２４でガス
センサを構成し、センサ本体１１内の水滴を速やかに開
口２４からセンサ本体外に排出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガス燃焼機器から
のガス洩れや、室内燃焼機器の不完全燃焼により発生す
る一酸化炭素を検知するガスセンサに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のガスセンサは種々の方式、形状の
ものがあるが、その一例として図４に示すような形状の
ものが提案されている。図４においてセンサ本体１の内
部にはガス検知部２が設定されている。３はガス検知部
２が接続された検出電極、４はガス検知部２を所定温度
に昇温するヒータ５が接続されたヒータ電極である。ガ
ス検知部２と検出電極３、ヒータ５とヒータ電極４はリ
ード線６で接続されている。７は検出電極３、ヒータ電
極４を固定するベース体、８はガス検知部２の周囲空間
に拡散域を形成する筒状のケース体、９はケース体８に
設けられたガス取入れ口、１０はガス取入れ口に設けら
れた制流体である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】一般にガスセンサは一
酸化炭素、メタン、プロパン、水素などに選択的に感応
し、ガス洩れ警報機や、ＣＯ警報機などの用途に用途に
用いられている。したがって、台所や風呂場など高温多
湿の条件下におかれることも多い。燃焼機器に組み込ま
れる場合は、燃焼機器を運転中の高温多湿の状態と、燃
焼機器を停止中の室温の繰り返しになりセンサ本体１内
部に結露が生じる危険性があった。また、特に密閉式燃
焼機や半密閉式燃焼機の場合は、吸、排気口から雨水が
進入する場合もあり直接水に晒される危険性もあった。
このようにベース体６や検出電極３、ヒータ電極４に結
露が生じた状態でセンサを作動させると、電極間にリー
ク電流が生じ、検出電極間の出力が不安定になったり、
検出ができなくなる場合があった。また、電極にさびが
生じて、最終的にはリード線６が断線する危険性もあっ
た。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明は、所定空間に臨んで横設されたセンサ本体
と、前記センサ本体の内部に設けられたガス検知部と、
前記ガス検知部が接続された電極と、前記電極を固定す
るベース体と、前記ガス検知部の周囲空間に拡散域を形
成する筒状のケース体と、前記ケース体に設けられ外気
と連通するガス取入れ口と、前記ガス取入れ口に設けら
れた制流体と、前記ケース体下部の少なくとも一部に設
けられた開口を有するようにガスセンサを構成し、さら
に前記ベース体の表面を撥水処理するとともに、前記ベ
ース体に固定された電極間の前記ベース体に前記ベース
体の基準面とは高さの異なる部分を設けるている。

【０００５】上記発明によれば、センサ本体内部に結露
が生じた場合や直接水が進入した場合でも、ベース体へ
の結露を防止し、開口から速やかに水を排出するととも
に、ベース体表面にベース体の基準面とは高さの異なる
部分を設けるているので、各電極間の見かけの距離を拡
大してリーク電流が生じにくなるので、電極間の出力が
不安定になったり、検出ができなくなる不具合や、電極
にさびが生じて、最終的にはリード線が断線するなどの
危険性を回避することができ、目的ガスに対して常に安
定した出力を維持することができる。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明は所定空間に臨んで横設さ
れたセンサ本体と、前記センサ本体の内部に設けられた
ガス検知部と、前記ガス検知部が接続された電極と、前
記電極を固定するベース体と、前記ガス検知部の周囲空
間に拡散域を形成する筒状のケース体と、前記ケース体
に設けられ外気と連通するガス取入れ口と、前記ガス取
入れ口に設けられた制流体と、前記ケース体下部の少な
くとも一部に設けられた開口を有するようにガスセンサ
を構成している。そして、センサ本体内部に結露が生じ
た場合や直接水が進入した場合でも、開口から速やかに
水を排出するので、電極間にリーク電流が生じて出力が
不安定になったり、検出ができなくなる不具合や、電極
にさびが生じて、最終的にはリード線が断線するなどの
危険性を回避することができる。

【０００７】また、所定空間に臨んで横設されたセンサ
本体と、前記センサ本体の内部に設けられたガス検知部
と、前記ガス検知部か接続された電極と、前記電極を固
定するベース体と、前記ガス検知部の周囲空間に拡散域
を形成する筒状のケース体と、前記ケース体に設けられ
外気と連通するガス取入れ口と、前記ガス取入れ口に設
けられた制流体と、前記ケース体下部の少なくとも一部
に設けられた開口と、前記開口に設けられた制流部材と
を有するようにガスセンサを構成している。そして、セ
ンサ本体内部に結露が生じた場合や直接水が進入した場
合でも、開口から速やかに水を排出するので、電極間に
リーク電流が生じて出力が不安定になったり、検出がで
きなくなる不具合や、電極にさびが生じて、最終的には
リード線が断線するなどの危険性を回避することができ
るとともに、制流部材によって水分を保留して徐々に蒸
発させるのでセンサ本体外に水滴が滴下するのを防止す
ることができる。

【０００８】また、制流部材は制流体と一体的に形成し
ている。そして一体的に形成するため、別部材を加工す
る必要がなく、コスト的に安価に構成することができ
る。

【０００９】また、表面を撥水処理したベース体と、前
記ベース体に固定された電極間の前記ベース体に前記ベ
ース体の基準面とは高さの異なる部分を設けるようにガ
スセンサを構成している。そして、撥水処理によってベ
ース体への結露を防止するとともに、ベース体の基準面
とは高さの異なる部分を設けることによって電極間の見
かけの距離を拡大してリーク電流の発生を防止すること
ができる。

【００１０】また、表面を撥水処理したベース体に固定
されたそれぞれの電極間に、前記ベース体の中央で連結
するように構成した凹部を有し、前記凹部うちのひとつ
の外周端がケース体下部の開口に対向するようにガスセ
ンサを構成している。そして、撥水処理によってベース
体への結露を防止するとともに、凹部によって水分を開
口に導入することができる。

【００１１】また、中央部の凹部の幅を広くするように
ガスセンサを構成している。そして、中央部の凹部の幅
を広くすることによって凹部を形成する壁面を傾斜さ
せ、この傾斜によって水分を確実に開口に導入すること
ができる。

【００１２】また凹部は中央から外周へ向かうにしたが
って漸次浅くなるようガスセンサを構成している。そし
て、凹部での液だまりを防止して確実に水分を導入する
ことができる。

【００１３】また、表面を撥水処理したベース体に固定
されたそれぞれの電極間に、凸部を有するようにガスセ
ンサを構成している。そして、ベース体表面への水分の
結露を防止するとともに、電極間の見かけの距離を拡大
してリーク電流の発生を防止することができる。

【００１４】また、表面を撥水処理したベース体に固定
されたそれぞれの電極間に、前記ベース体の中央で連結
するように構成した凸部を有し、前記凸部は中央部の幅
を広くするようにガスセンサを構成している。そしてベ
ース体表面への水分の結露を防止するとともに、電極間
の見かけの距離を拡大してリーク電流の発生を防止する
ことができる。また、中央部の凸部の幅を広くすること
によって凹部を形成する壁面を傾斜させ、この傾斜によ
って水分を確実に開口に導入することができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例について図１ないし図
３を用いて説明する。

【００１６】（実施例１）図１は、本発明の実施例１に
おけるガスセンサの断面図である。

【００１７】図１において、１１はセンサ本体で所定空
間、たとえば燃焼機器の熱交換器下流や一般居住空間
（図示せず）に臨ませて横設されている。ガス検知部１
２が収納されている。ガス検知部１２は検出電極１３に
リード線１４で接続されている。このガス検知部１２に
は種々の方式があるが、一般に、接触燃焼式、半導体
式、固体電解質式などが利用可能である。１５はガス検
知部１２を所定の温度に設定するためのヒータで、ガス
検知部１２に併設されている。１６はヒータ電極で、ヒ
ータ１５はリード線１４によってヒータ電極１６に接続
されている。１７は検出電極１３、ヒータ電極１６を固
定するベース体、１８はガス検知部１２の周囲空間に拡
散域１９を形成する筒状のケース体、２０はケース体１
８に設けられたガス取入れ口、２１はガス取入れ口に設
けられた制流体で、二重に重ねられた金網により構成さ
れている。２２はベース体１７を固定する固定金具、２
３は検出電極１３およびヒータ電極１６の絶縁性を確保
するとともに固定金具２２、ベース体１７を一体的に固
定するポッティングである。２４はケース体１８下部の
少なくとも一部に設けられた開口である。開口２４には
制流部材２５が設けられている。この制流部材２５は制
流体２１と同一材料で一体的に構成されている。

【００１８】以上の構成において電源（図示せず）をオ
ンにするとヒータ１５に通電されガス検知部１２が所定
の温度になると検知可能状態となる。ここでセンサ本体
１が設置された空間の測定対象ガス（一酸化炭素、メタ
ン、プロパン、水素など）が増加するとガス検知部１２
の出力が増加し、設定出力以上になると警報（図示せ
ず）を発する。一般にガスセンサはガス洩れ警報機や、
ＣＯ警報機などの用途に用途に用いられている。

【００１９】したがって、台所や風呂場など高温多湿の
条件下におかれることも多い。また、燃焼機器に組み込
まれる場合は、燃焼機器を運転中の高温多湿の状態と、
燃焼機器を停止中の室温の繰り返しになり、センサ本体
１内部に結露が生じる危険性があった。また、特に密閉
式燃焼機や半密閉式燃焼機の場合は、吸、排気口から雨
水が進入する場合もあり直接水に晒される危険性もあっ
た。しかし、実施例１の構成によれば、ケース体１８の
下部に開口２４を設けることにより、センサ本体１内部
に結露が生じた場合や直接水が進入した場合でも、開口
２４から速やかに水を排出するので、検出電極間の出力
が不安定になったり、検出ができなくなる現象や、ま
た、検出電極１３やヒータ電極１６にさびが生じたり、
リード線１４が断線するなどの危険性を回避することが
できる。

【００２０】また、開口２４に制流部材２５に設定する
ことによって、制流部材２５に水分を保留して徐々に蒸
発させるのでセンサ本体１外に水滴が滴下するのを防止
することができる。また、制流部材２５によって開口２
４から流入するガスを抑制するので、たとえばセンサ本
体１が燃焼機器に取り付けられた場合など、検知対象ガ
スが流速を持っている場合は、流速の影響を低減して安
定した検出が可能となる。また、制流部材２５を制流体
２１と一体的に形成するため、別部材を加工する必要が
なく、コスト的に安価に構成することができる。

【００２１】（実施例２）図２は本発明の実施例２にお
けるガスセンサの要部斜視図である。基本構成は図１と
同一であるので異なる点のみ説明する。

【００２２】ベース体１７の表面には撥水処理のため撥
水剤２６が塗布されている。撥水剤としてはシリコン
系、ＰＴＦＥ系などが使用可能である。また、ベース体
１７にセラッミックを用いている場合は釉薬を使用して
も良い。ベース体１７に固定された検出電極１３、ヒー
タ電極１６間にはベース体１７の基準面とは高さの異な
る部分を設ける構成を取っており、図２ではベース体１
７に凹部２７が形成されており、各電極間に形成された
凹部２７はベース体１７の中央部で連結され、外周方向
に伸びている。

【００２３】また、凹部中央部２８の幅ｔ₁が外周近傍
の幅ｔ₂よりも大きくなるように設定されているので凹
部壁面２９は水平に対し中央部が下が下がる構成になっ
ている。また、下方に伸びた凹部２７はケース体１８下
部の開口２４に対向するように設定されている。

【００２４】また、凹部２７はその深さｄが外周に向か
うにしたがって漸次浅くなるように構成してある。した
がってセンサ本体１１内部に結露が生じた場合でも、撥
水剤２６によってベース体１７が濡れることはなく、水
滴は凹部２７に導入され凹部中央部２８を通って下方へ
移動し、開口２４から排出される。また、凹部２７はそ
の深さｄが外周に向かうにしたがって漸次浅くなるよう
に構成してあるので下方に伸びた凹部２７の外周部で液
だまりが生じることがなく、水滴をスムースに開口２４
に導入し、排出することができる。また、凹部２７を形
成することにより電極間の見かけの距離を拡大してリー
ク電流の発生を防止することができる。したがって、検
出電極間の出力が不安定になったり、検出ができなくな
る現象や、また、検出電極１３やヒータ電極１６にさび
が生じたり、リード線１４が断線するなどの危険性を回
避することができる。

【００２５】（実施例３）図３は本発明の実施例３の要
部斜視図である。基本構成は実施例１、実施例２と同一
であるので異なる点のみ説明する。図３ではベース体１
７に固定された検出電極１３、ヒータ電極１６間にベー
ス体１７の基準面とは高さの異なる部分を設ける手段と
して凸部３０を設けている。また各電極間に形成された
凸部３０は中央部で連結されるとともに、凸部中央部３
１の幅ｔ_Aが外周近傍の幅ｔ_Bよりも大きくなるように設
定されているので凸部壁面３２は水平に対し外周近傍に
向かってが下がる構成になっている。

【００２６】したがってセンサ本体１１内部に結露が生
じた場合でも、撥水剤２６によってベース体１７が濡れ
ることはなく、上方から落ちてきた水滴は凸部３０に衝
突する。ここで凸部中央部３１の幅ｔ_Aは外周近傍の幅
ｔ_Bよりも大きくなるように設定されており凸部壁面３
２は水平に対し外周近傍に向かってが下がる構成になっ
ているので凸部３０に衝突した水滴は凸部壁面３２に沿
って外周方向に導びかれ、凸部３０端部からベース体１
７の外周近傍を伝って下方へ移動し、開口２４から排出
される。

【００２７】また、凸部３０を形成することにより電極
間の見かけの距離を拡大してリーク電流の発生を防止す
ることができる。したがって、ガス濃度に対する検出電
極間の出力が不安定になったり、検出ができなくなる不
具合や、検出電極１３やヒータ電極１６にさびが生じた
り、リード線１４が断線するなどの危険性を回避するこ
とができる

【００２８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、所定空間
に臨んで横設されたセンサ本体と、前記センサ本体の内
部に設けられたガス検知部と、前記ガス検知部が接続さ
れた電極と、前記電極を固定するベース体と、前記ガス
検知部の周囲空間に拡散域を形成する筒状のケース体
と、前記ケース体に設けられ外気と連通するガス取入れ
口と、前記ガス取入れ口に設けられた制流体と、前記ケ
ース体下部の少なくとも一部に設けられた開口を有する
ようにガスセンサを構成しているので、センサ本体内部
に結露が生じた場合や直接水が進入した場合でも、開口
から速やかに水を排出するので、検出電極間にリーク電
流が生じて出力が不安定になったり、検出ができなくな
る不具合や、電極にさびが生じて、最終的にはリード線
が断線するなどの危険性を回避することができる。

【００２９】また、所定空間に臨んで横設されたセンサ
本体と、前記センサ本体の内部に設けられたガス検知部
と、前記ガス検知部か接続された電極と、前記電極を固
定するベース体と、前記ガス検知部の周囲空間に拡散域
を形成する筒状のケース体と、前記ケース体に設けられ
外気と連通するガス取入れ口と、前記ガス取入れ口に設
けられた制流体と、前記ケース体下部の少なくとも一部
に設けられた開口と、前記開口に設けられた制流部材と
を有するようにガスセンサを構成しているのでセンサ本
体内部に結露が生じた場合や直接水が進入した場合で
も、開口から速やかに水を排出するので、検出電極間に
リーク電流が生じて出力が不安定になったり、検出がで
きなくなる不具合や、電極にさびが生じて、最終的には
リード線が断線するなどの危険性を回避することができ
るとともに、制流部材によって水分を保留して徐々に蒸
発させるのでセンサ本体外に水滴が滴下するのを防止す
ることができる。

【００３０】また、制流部材は制流体と一体的に形成し
ているので、別部材を加工する必要がなく、簡単な構成
でコスト的に安価に構成することができる。

【００３１】また、表面を撥水処理したベース体と、前
記ベース体に固定された電極間の前記ベース体に前記ベ
ース体の基準面とは高さの異なる部分を設けるようにガ
スセンサを構成しているので、撥水処理によってベース
体への結露を防止するとともに、ベース体の基準面とは
高さの異なる部分を設けることによって電極間の見かけ
の距離を拡大してリーク電流の発生を防止することがで
きる。

【００３２】また、表面を撥水処理したベース体に固定
されたそれぞれの電極間に、前記ベース体の中央で連結
するように構成した凹部を有し、前記凹部うちのひとつ
の外周端がケース体下部の開口に対向するようにガスセ
ンサを構成しているので、撥水処理によってベース体へ
の結露を防止するとともに、凹部によって水分を開口に
導入することができる。また、凹部によって電極間の見
かけの距離を拡大してリーク電流の発生を防止するの
で、検出電極間の出力が不安定になったり、検出ができ
なくなる不具合や、検出電極やヒータ電極にさびが生じ
たり、リード線が断線するなどの危険性を回避すること
ができる。

【００３３】また、中央部の凹部の幅を広くするように
ガスセンサを構成しているので、凹部を形成する壁面を
傾斜させ、この傾斜によって水分を確実に開口に導入す
ることができる。

【００３４】また、凹部は中央から外周へ向かうにした
がって漸次浅くなるようガスセンサを構成しているの
で、凹部での液だまりを防止して開口に確実に水分を導
入することができる。

【００３５】また、表面を撥水処理したベース体に固定
されたそれぞれの電極間に、凸部を有するようにガスセ
ンサを構成しているのでベース体表面への水分の結露を
防止するとともに、電極間の見かけの距離を拡大してリ
ーク電流の発生を防止し、検出電極間の出力が不安定に
なったり、検出ができなくなる不具合や、検出電極やヒ
ータ電極にさびが生じたり、リード線が断線するなどの
危険性を回避することができる。

【００３６】また、表面を撥水処理したベース体に固定
されたそれぞれの電極間に、前記ベース体の中央で連結
するように構成した凸部を有し、前記凸部は中央部の幅
を広くするようにガスセンサを構成しているので、ベー
ス体表面への水分の結露を防止するとともに、中央部の
凹部の幅を広くすることによって凸部を形成する壁面を
傾斜させ、この傾斜によって水分を確実に開口に導入す
ることができる。また、電極間の見かけの距離を拡大し
てリーク電流の発生を防止することができるので、検出
電極間の出力が不安定になったり、検出ができなくなる
不具合や、検出電極やヒータ電極にさびが生じたり、リ
ード線が断線するなどの危険性を回避することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１におけるガスセンサの断面図

【図２】本発明の実施例２におけるガスセンサの要部の
部分断面斜視図

【図３】本発明の実施例３におけるガスセンサの要部の
部分断面斜視図

【図４】従来のガスセンサの要部断面図

【符号の説明】

１１センサ本体１２ガス検知部１３検出電極１４リード線１５ヒータ１６ヒータ電極１７ベース体１８ケース体１９拡散域２０ガス取入れ口２１制流体２４開口２５制流部材２７凹部３０凸部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者丹羽孝大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者鶴田邦弘大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者梅田孝裕大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 2G046 AA05 AA11 AA19 AA21 BA01 BB02 BB04 BE01 BF05 BG01 EA07 EA15 EB01 FB02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定空間に臨んで横設されたセンサ本体
と、前記センサ本体の内部に設けられたガス検知部と、
前記ガス検知部が接続された電極と、前記電極を固定す
るベース体と、前記ガス検知部の周囲空間に拡散域を形
成する筒状のケース体と、前記ケース体に設けられ外気
と連通するガス取入れ口と、前記ガス取入れ口に設けら
れた制流体と、前記ケース体下部の少なくとも一部に設
けられた開口を有するガスセンサ。
【請求項２】所定空間に臨んで横設されたセンサ本体
と、前記センサ本体の内部に設けられたガス検知部と、
前記ガス検知部に接続された電極と、前記電極を固定す
るベース体と、前記ガス検知部の周囲空間に拡散域を形
成する筒状のケース体と、前記ケース体に設けられ外気
と連通するガス取入れ口と、前記ガス取入れ口に設けら
れた制流体と、前記ケース体下部の少なくとも一部に設
けられた開口と、前記開口に設けられた制流部材とを有
するガスセンサ。
【請求項３】制流部材は制流体と一体的に形成された請
求項２記載のガスセンサ。
【請求項４】表面を撥水処理したベース体と、前記ベー
ス体に固定された電極間の前記ベース体に前記ベース体
の基準面とは高さの異なる部分を設けた請求項１、２又
は３記載のガスセンサ。
【請求項５】表面を撥水処理したベース体に固定された
それぞれの電極間に、前記ベース体の中央で連結するよ
うに構成した凹部を有し、前記凹部うちのひとつの外周
端がケース体下部の開口に対向するように設けられた請
求項４記載のガスセンサ。
【請求項６】中央部の凹部の幅を広くした請求項５記載
のガスセンサ。
【請求項７】凹部は中央から外周へ向かうにしたがって
漸次浅くなるように設けられた請求項５又は６記載のガ
スセンサ。
【請求項８】表面を撥水処理したベース体に固定された
それぞれの電極間に、凸部を有する請求項５記載のガス
センサ。
【請求項９】表面を撥水処理したベース体に固定された
それぞれの電極間に、前記ベース体の中央で連結するよ
うに構成した凸部を有し、前記凸部は中央部の幅を広く
した請求項８記載のガスセンサ。