JP2003098139A - ガス検知器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成で、ポンプ室の構成材料がガス検
知室に悪影響を与えにくいガス検知器を提供すること。 【解決手段】 ガス検知素子１を内装したガス検知室
２を備え、ポンプ室３２を備えたダイヤフラムポンプ３
を備える。外部からガス検知室２に検知対象ガスを導く
ガス流通路４を形成し、ガス検知室２から外部に検知対
象ガスを排出させるガス流通路４を形成する。ガス流通
路４の一方は、流入側弁体収容部３３に接続され、他方
は排出側弁体収容部３４に接続される。流入側弁体収容
部３３は、シート状の弁体とつる巻バネを内装して筒形
状に形成してあり、つる巻バネは、前記弁体の平面視
で、前記開口縁部と接当する部分と前記弁体の縁部との
中間部分にあたる全周に亘って接触して押圧する。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、ガス検知素子を内
装したガス検知室を備えるとともに、ダイヤフラムによ
り吸排気自在にするポンプ室を備えたダイヤフラムポン
プを備え、前記ダイヤフラムポンプにより、検知対象ガ
スを前記ガス検知室を介して、ポンプ室に吸引するとと
もに排気部から排気させるガス流通路を備え、前記ガス
検知室から前記ポンプ室に検知対象ガスが流入するガス
流通路に流入側弁体収容部を設けるとともに、前記ポン
プ室から検知対象ガスを排出するガス流通路に排出側弁
体収容部を設けたガス検知器に関する。 【０００２】 【従来の技術】ガス検知器は、ガスを検知するという性
格上そのガス検知器内からガスを発生する要素をできる
限り排除しておくことが望まれる。そこで、ダイヤフラ
ムポンプの逆止弁のように、前記ガス検知室に直接臨む
位置には、ゴム、エラストマーなど、ニオイやガス（以
下単にガスと称する場合両者を含むものとする）の発生
しやすい部材はできる限り用いないように構成される。
そこで従来、この種のガス検知器としては、前記両弁体
収容部に、前記ガス流通路を開口させてある弁座を設け
、ガスの発生しない樹脂をシート状に成形してある弁
体を内装し、前記ダイヤフラムの振動により、前記ポン
プ室内の容積が変動して、前記ポンプ室内にガスを出し
入れすることができる構成としたものが知られている。 【０００３】このような場合、前記弁体は、前記弁体収
容部内で移動して、検知対象ガスを、前記ガス検知室を
介してポンプ室に吸引するとともに排気部から排気させ
る方向にのみ、通気を許容する姿勢で前記ガス流通路を
遮断するように弁座に接当する構成としてある。 【０００４】つまり、流入側弁体収容部を例にとると、
前記ポンプ室の膨張時には、前記弁体が弁座に接当して
ガス流通路を閉塞し、ガスの逆流を防ぎ、前記ポンプ室
の収縮時には、前記弁体は、前記ガス流通路を解放し、
通気を許容する位置に移動するよう構成してある。 【０００５】また、前記ダイヤフラムは、前記ガス検知
室に臨まないポンプ室に位置するので、通常ＮＲ、ＮＢ
Ｒ、ＳＢＲ等のゴム材料により成形されている場合が多
く、時には、シリコーンゴムのような加工成型性、耐久
性に優れたものが適用される場合もある。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
のガス検知器によれば、前記ガス検知器を駆動し、前記
ポンプ室が膨縮しているときには、ガス流通路に流れる
検知対象ガスにより、前記弁体を移動させる力を生起す
るため、ガス流通路を開閉させるように前記弁体を移動
させ、検知対象ガスが所定の方向にしか流れないよう効
率よく制御されるのであるが、前記ガス検知器が停止状
態の時には、前記弁体はいずれもガス流通路を閉塞する
ようには弁座に接当しない、中間的な姿勢をとるため、
ガスの逆流を許容する状態が生じる場合があった。 【０００７】このような場合、前記ダイヤフラムを構成
する上述のゴム材料は、通常臭い成分や、シリコーンガ
ス等、ガス検知素子に悪影響を及ぼすガスを発生するた
めに、前記ガス検知器の停止状態で、前記ダイヤフラム
から発生するガスが前記ガス検知室に逆流して充満して
しまうことになる。すると、前記ガス検知室のガス検知
素子は、停止状態の期間中ガスに晒され、そのガスを吸
着してしまうことになる。 【０００８】前記ガス検知素子がガスを吸着してしまう
と、前記ガス検知器を動作開始したとしても、初期の状
態からガスに対する出力をもっていることになるため、
ガスの無い状態に対応する出力が決められず、前記ガス
検知素子からの出力が安定し、ガスの影響が無くなった
と思われる状態が得られるまで再生するのを待たざるを
得ない。ところが、一旦ガス検知素子に吸着されてしま
ったガスが、ガス検知素子から完全に脱離するまでには
通常の出力安定化に要するよりも、はるかに長時間を要
することになるので、ガス検知器の稼働能率が非常に低
いものとなってしまう問題がある。また、このようにガ
スの吸着を許容した後のガス検知素子は、特に、半導体
式ガス検知素子のように、感度の高いガス検知素子を用
いるような場合に、活性が低下しやすいために、劣化し
て使用に耐えなくなるまでの寿命が短くなるという問題
がある。特に、前記ダイヤフラムにシリコーンゴムのよ
うな材料を用いる様な場合に、前記シリコーンゴムから
発生するシリコーンガスが、前記ガス検知素子に吸着し
て、焼結してしまうと、前記ガス検知素子が劣化したま
ま再生させられなくなり、前記ガス検知素子の寿命を短
いものにしてしまっているという現状にある。 【０００９】そこで、前記ポンプ室と前記ガス検知室と
の間のガス流通路に、電磁弁等の遮断弁を設けガスの逆
流を防止する構成を採用することも考えられるが、この
ような構成を採用すると、コンパクトで可搬性に富むガ
ス検知器の利点が失われる事になりやすい。また、前記
ダイヤフラムにガスの発生しない材料を採用することも
考えられるが、現状で、上述のゴム材料に代わる、安価
かつ高耐久性で、ガス検知素子に悪影響を及ぼさないダ
イヤフラム材料は知られておらず、ガス検知器のコスト
が高くなってしまうという問題がある。 【００１０】従って、本発明の目的は、上記実状に鑑
み、簡単な構成で、ポンプ室の構成材料がガス検知室に
悪影響を与えにくいガス検知器を提供することにある。 【００１１】 【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明のガス検知器の特徴構成は、ガス検知素子を内
装したガス検知室を備えるとともに、ダイヤフラムによ
り吸排気自在にするポンプ室を備えたダイヤフラムポン
プを備え、前記ダイヤフラムポンプにより、検知対象ガ
スを、前記ガス検知室を介してポンプ室に吸引するとと
もに排気部から排気させるガス流通路を備え、前記ガス
検知室から前記ポンプ室に検知対象ガスが流入するガス
流通路に流入側弁体収容部を設けるとともに、前記ポン
プ室から検知対象ガスを排出するガス流通路に排出側弁
体収容部を設け、前記流入側弁体収容部には、前記ガス
流通路を開口させてある弁座を設け、シート状の弁体を
内装するとともに、前記弁体を、前記ガス流通路の開口
縁部の外側の前記開口縁部を囲む領域で前記弁座に対し
て付勢する付勢手段を設けてある点にある。 【００１２】〔作用効果〕つまり、ガス検知素子を内装
したガス検知室を備えると、そのガス検知室に検知対象
ガスを導入することにより、前記検知対象ガス中のガス
成分をガス検知素子により検知することができるように
なる。ダイヤフラムにより吸排気自在にするポンプ室を
備えたダイヤフラムポンプを備えると、前記ダイヤフラ
ムポンプにより、検知対象ガスを、前記ガス検知室を介
してポンプ室に吸引するとともに排気部から排気させる
ガス流通路に沿って、前記ガス検知室に検知対象ガスを
誘導することができる。ここで、前記ガス検知室から前
記ポンプ室に検知対象ガスが流入するガス流通路に流入
側弁体収容部を設けるとともに、前記ポンプ室から検知
対象ガスを排出するガス流通路に排出側弁体収容部を設
けてあると、前記ダイヤフラムを振動させることによ
り、前記ポンプ室の容積を変更させて、前記ポンプ室の
容積を小さくするときに、前記流入側弁体収容部の弁体
を弁座に押圧しつつ、前記排出側弁体収容部の弁体を弁
座から離間させて、前記ポンプ室から検知対象ガスを排
気するガス流通路を解放させ、前記ポンプ室内の検知対
象ガスをガス検知器外部へ排出するとともに、前記ポン
プ室の容積を大きくするときに、前記排出側弁体収容部
の弁体を弁座に押圧しつつ、前記流入側弁体収容部の弁
体を弁座から離間させて、前記ガス検知室を介して前記
ポンプ室へ検知対象ガスを吸引することができる。 【００１３】ここで、前記流入側弁体収容部には、前記
ガス流通路を開口させてある弁座を設け、弁体としてシ
ート状の弁体を採用するから、前記弁体は、検知対象ガ
スの流れを受けて、弁座に対して容易に近接・離間移動
させられ、ガス流通路に検知対象ガスが一方向にのみ流
通するよう制御可能になる。このとき、前記弁体を、前
記弁座に対して付勢する付勢手段を設けてあると、前記
ポンプ室のダイヤフラムが振動を停止した場合に、前記
弁体が、検知対象ガスの流れにより、移動させられるよ
うな力を受けなくなったとしても、強制的に前記弁体が
前記弁座に接当するように移動させられるので、前記ダ
イヤフラムの振動停止時、つまりガス検知器の稼働停止
時には、前記ガス検知室と前記ポンプ室とのガス流通路
は遮断された状態になる。したがって、前記ダイヤフラ
ムにＮＲ、ＮＢＲ、ＳＢＲ、のゴム材料を採用したとし
ても、そのゴム材料から発生する臭い成分等のガスが、
前記ガス検知室に逆流するのを防止することが出来る。
さらに、シリコンゴム等については、従来は前記ガス検
知素子に対して悪影響を与えるとして用いることができ
なかったが、このようなゴム材料をダイヤフラムに採用
したとしても、その高耐久性、高加工性を生かしつつ、
前記ガス検知素子に悪影響を与えない様に適用できるよ
うになった。 【００１４】さらに、前記付勢手段は、前記ガス流通路
の開口縁部の外側の前記開口縁部を囲む領域で付勢する
から、前記弁体は、前記ガス流通路を確実に覆う部分で
前記弁体を前記弁座に押圧する事になり、前記ガス流通
路はより確実に遮断されることになる。従って、前記ダ
イヤフラム等から発生するガスが、前記弁体と、前記弁
座との間から漏洩して前記ガス検知室にまで逆流してし
まうようなことがないため、前記ガス検知室ガスてガス
検知素子がガスを吸着して劣化したり、安定化に長時間
を要するようになったりする不都合を回避することがで
きた。 【００１５】 【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。本発明のガス検知器は、図１に示
すように、熱線型半導体式のガス検知素子１を内装した
ガス検知室２を備えるとともに、ダイヤフラム３１によ
り吸排気自在にするポンプ室３２を備えたダイヤフラム
ポンプ３を備える。また、ガス検知器のガス流入口４１
を介して外部からガス検知室２に検知対象ガスを導くガ
ス流通路４を形成するとともに、前記ガス検知室２から
ポンプ室３２、ポンプ室３２からガス排出口４２を介し
て外部に検知対象ガスを排出させるガス流通路４を形成
してあり、この順に検知対象ガスを流通させられるよう
に構成する。 【００１６】前記ダイヤフラムポンプ３は、ポンプ室３
２の周壁にポンプ室３２に臨むＮＢＲ製ダイヤフラム３
１を設け、さらに前記ポンプ室３２の周壁に前記ガス流
通路４を開口形成してある。前記ガス流通路４の内一方
は、前記ガス検知室２と、前記ポンプ室３２との間の流
入側弁体収容部３３に接続され、他方は前記ポンプ室３
２とガス排出口４２との間の排出側弁体収容部３４に接
続される。 【００１７】前記流入側弁体収容部３３は、図２に示す
ように、ＰＥＴからなるシート状の弁体５とつる巻バネ
６を内装した筒形状に形成してあり、筒形状の上底、下
底に該当する一端側底部３３ａにガス検知室２に接続さ
れるガス流通路４を開口し、他端側底部３３ｂに前記ポ
ンプ室３２に接続されるガス流通路４を開口してある。
前記ガス流通路４は前記一端側底部３３ａの平坦な中央
部に形成され、そのガス流通路４の開口縁部３３ｃを前
記弁体５が接当して閉塞する弁座に形成されている。前
記シート状の弁体５は、前記一端側底部３３ａの端面に
形成される弁座に密接し、前記端面よりやや小さい円盤
状に形成されており、適度な弾性を有するものの、検知
対象ガスの流れによっては撓み変形しない程度の剛性を
有する。前記弁体５と前記他端側底部３３ｂとの間には
つる巻バネ６を介装し、前記ガス検知室２側のガス流通
路４から２００〜８００ｃｍ³／ｍｉｎ程度の検知対象
ガスが流入すると、前記つる巻バネ６が収縮し、前記弁
座と前記弁体５との密接状態が解除される強度をもたせ
てある。前記弁体５と、前記つる巻バネ６とは、前記弁
体５の平面視で、前記開口縁部３３ｃと接当する部分５
ａと前記弁体５の縁部５ｂとの中間部分にあたる全周５
ｃに亘って接触し、前記つる巻バネ６が前記弁体５を前
記弁座に確実に押圧する構成としてある。尚、前記流入
側弁体収容部３３には、前記弁体５が前記弁座から離間
しすぎて前記ポンプ室３２側のガス流通路４を遮断して
しまうような不都合がおきないように、検知対象ガスの
流路を確保維持するための保持部３３ｄが設けてある。 【００１８】前記排出側弁体収容部３４は、つる巻バネ
６を介装しない以外は前記流入側弁体収容部３３と同様
に構成してあり、筒形状の上底、下底に該当する一端側
底部３４ａに、ポンプ室３２に接続されるガス流通路４
を開口し、他端側底部３４ｂに前記ガス排出口４２側に
連通接続されるガス流通路４を開口してあるとともに、
前記一端側底部３４ａに弁体５が密に接当する弁座を形
成してある。 【００１９】また、前記ダイヤフラム３１には、前記ポ
ンプ室３２外方側に突出する突起部３５を設けて、モー
タ３６により回転駆動されるクランク軸３７にその突起
部３５を接続してある。 【００２０】このような構成により、前記ガス検知器を
駆動させると、前記ガス検知素子１に通電が開始される
とともに、前記モータ３６の回転に伴い前記クランク軸
３５が回転して前記突起部３５を往復運動させ、前記ダ
イヤフラム３１を前記ポンプ室３２に対して出退移動さ
せる。すると、ポンプ室３２の容積が周期的に変動する
とともに、図３に示すように、前記ポンプ室３２の容積
が減少しているとき（図３（イ））には、前記ガス排出
口４２から検知対象ガスを排出し、前記ポンプ室３２の
容積が増加しているとき（図３（ロ））には、前記ガス
流入口４１から前記ガス検知室２を介して検知対象ガス
を吸引するように弁体５が移動させられるとともに、検
知対象ガスが流れる。さらに、前記ガス検知器の駆動停
止時（図３（ハ））には、前記つる巻バネ６により前記
流入側弁体収容部３３に収容されている弁体５が弁座に
押圧されるので、前記ガス検知室２とポンプ室３２との
間のガス流通路４を遮断し、前記ダイヤフラム３１から
発生するガスが前記ガス検知室２に逆流するのを防止す
る。 【００２１】尚、上述の実施の形態では、ゴム製のダイ
ヤフラム３１をモータ駆動する例を示したが、圧電素子
など、通電によりそれ自体が振動するダイヤフラム３１
等を用いることができ、このような場合は、ダイヤフラ
ム３１に通電する事によりダイヤフラムポンプ３を駆動
することができる。これらのように、ダイヤフラム３を
振動駆動させる手段を駆動機構と総称するものとする。
また、上述の実施の形態では、前記弁体５を弁座に対し
て付勢するのにつる巻バネ６を用いたが、他の形態のバ
ネであっても使用でき、これらを総称して付勢手段と呼
ぶものとする。

【図面の簡単な説明】 【図１】ガス検知器の概略図 【図２】流入側弁体収容部の組立分解斜視図 【図３】ダイヤフラムポンプの動作説明図 【符号の説明】 １ ガス検知素子 ２ ガス検知室 ３ ダイヤフラムポンプ ３１ ダイヤフラム ３２ ポンプ室 ３３ 流入側弁体収容部 ３３ａ 一端側底部（弁座） ３３ｂ 他端側底部 ３３ｃ 開口縁部 ４ ガス流通路 ４１ ガス流入口 ４２ ガス排出口 ５ 弁体 ６ つる巻バネ

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G046 AA01 BA02 BE02 BG02 BG04 BH08 DB05 EB01 FB02 2G060 AA01 AB00 AE19 AF07 AG01 BA01 BA05 BB05 BB08 BC03 HB06 KA01

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 ガス検知素子を内装したガス検知室を備
   えるとともに、ダイヤフラムにより吸排気自在にするポ
   ンプ室を備えたダイヤフラムポンプを備え、前記ダイヤ
   フラムポンプにより、検知対象ガスを、前記ガス検知室
   を介してポンプ室に吸引するとともに排気部から排気さ
   せるガス流通路を備え、 前記ガス検知室から前記ポンプ室に検知対象ガスが流入
   するガス流通路に流入側弁体収容部を設けるとともに、
   前記ポンプ室から検知対象ガスを排出するガス流通路に
   排出側弁体収容部を設けたガス検知器であって、 前記流入側弁体収容部には、前記ガス流通路を開口させ
   てある弁座を設け、シート状の弁体を内装するととも
   に、前記弁体を、前記ガス流通路の開口縁部の外側の前
   記開口縁部を囲む領域で前記弁座に対して付勢する付勢
   手段を設けてあるガス検知器。