JP2003172719A - Gas sensor and gas detector for preventing fat and oil fire - Google Patents

Gas sensor and gas detector for preventing fat and oil fire

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JP2003172719A
JP2003172719A JP2001374925A JP2001374925A JP2003172719A JP 2003172719 A JP2003172719 A JP 2003172719A JP 2001374925 A JP2001374925 A JP 2001374925A JP 2001374925 A JP2001374925 A JP 2001374925A JP 2003172719 A JP2003172719 A JP 2003172719A
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JP
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gas
oil
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temperature
adsorbing member
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JP2001374925A
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Katsumi Higaki
勝己 檜垣
Soichi Tabata
総一 田畑
Hiroichi Sasaki
博一 佐々木
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Osaka Gas Co Ltd
Original Assignee
Osaka Gas Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas sensor capable of detecting a small amount of gas using a simple gas detection element. <P>SOLUTION: This gas sensor is provided with a gas suction member F changeable into a suction condition in which it sucks the gas to be detected and an elimination condition in which the gas to be detected is eliminated due to changes of temperature, a heater 7 for heating the gas suction member F, the gas detection element 3 arranged at a position where the gas to be detected eliminated from the gas suction member F reaches and capable of detecting the gas to be detected, and a drive means for heating and driving the heater 7 so that a temperature of the gas suction member F is alternately changed to a low temperature side set temperature and a high temperature side set temperature. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、簡易なガス検出素
子を用いながら微量の検出対象ガスを検出することが可
能なガスセンサ、並びに、このガスセンサを用いて、天
ぷら油等の油脂の過熱による火災を防止するための油脂
火災防止用ガス検知器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas sensor capable of detecting a small amount of gas to be detected while using a simple gas detection element, and a fire caused by overheating of oils and fats such as tempura oil using this gas sensor. The present invention relates to a gas detector for preventing oil and fire for preventing fire.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、天ぷら油等の油脂火災を検知する
手段として、煙探知式や熱検知式の火災警報機が使用さ
れている。このうち、煙検知式のものは、火災発生時の
炎から生じる煙の光減衰作用を利用するものであるた
め、通常の調理時に発生する焼き魚などからの煙に対し
ても感度を有し、誤報が多い不利がある。一方、熱検知
式のものでは、誤報可能性は低くなるものの、火災が進
行した状況での温度上昇を検知するため、火災の発生を
未然に防ぐ手段にはなり得なかった。一方で、火災の初
期に発生する薫焼ガスを検知することによる火災検知器
について、種々の技術が提案されている。一般火災の検
知としては、特許第2890205号において、焦げ臭
とアルコール臭に対する感度の相対比が異なる2つのセ
ンサを用いた火災検知器の技術が開示され、センサ検知
部について、脂肪族アルコールに応答しやすいセンサ
と、芳香族アルコールとアルデヒドを含む芳香族に応答
しやすいセンサとを使用し、アセテート、木材、ガラス
エポキシ樹脂、化粧合板などの加熱時の発生ガスを検知
できることが記載されている。また、天ぷら油等の油脂
火災の検知については、特開平4−155132号公報
に、焼き魚などからの煙による誤報を防止するために、
従来の煙検知手段にガス検知手段を組み合せた排煙フー
ドに関する技術が開示され、さらに、食用油脂を加熱す
る場合に大量のアセトアルデヒドが発生する点が記載さ
れている。また、特開平8−170955号公報に、た
ばこの喫煙時や食用油脂の加熱時に発生するアセトアル
デヒドを検知するため、特にアセトアルデヒドとホルム
アルデヒドに対して高感度を示す検知部の材料技術が開
示されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, smoke detection type or heat detection type fire alarms have been used as means for detecting oil and fat fires such as tempura oil. Among them, the smoke detection type uses the light attenuation effect of smoke generated from the flame at the time of fire occurrence, and therefore has sensitivity to smoke from grilled fish and the like generated during normal cooking, There are many false alarms. On the other hand, the heat detection type has a low possibility of false alarm, but since it detects a temperature rise in the progress of the fire, it cannot be used as a means for preventing the occurrence of the fire. On the other hand, various techniques have been proposed for fire detectors that detect smoky gas generated in the early stages of a fire. As a general fire detection, in Japanese Patent No. 2890205, a technology of a fire detector using two sensors having different relative ratios of sensitivity to burning odor and alcohol odor is disclosed, and the sensor detection unit responds to aliphatic alcohol. It is described that a sensor that easily reacts and a sensor that easily responds to aromatics including aromatic alcohol and aldehyde can be used to detect the gas generated during heating of acetate, wood, glass epoxy resin, decorative plywood, and the like. Regarding detection of oil fire such as tempura oil, Japanese Patent Laid-Open No. 4-155132 discloses a method for preventing false alarm due to smoke from grilled fish.
A technique relating to a flue gas hood in which a gas detection unit is combined with a conventional smoke detection unit is disclosed, and further it is described that a large amount of acetaldehyde is generated when edible oil and fat is heated. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-170955 discloses a material technology of a detection unit which is particularly sensitive to acetaldehyde and formaldehyde in order to detect acetaldehyde generated when smoking tobacco or heating edible oil and fat. .

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、発明者
らが、種々の食用油脂の加熱時の発生ガスを分析した結
果、食用油等の油脂の加熱時に発生する熱分解ガスの主
成分は、油脂の種類によらず、炭素数2〜8のアルカン
(炭素数5のペンタン、炭素数7のヘプタン、炭素数8
のオクタンなど)、及び、炭素数3〜9のアルデヒド
(炭素数3のプロピオンアルデヒド、炭素数4のブチル
アルデヒド、炭素数5のペンタナール、炭素数6のヘキ
サナール、炭素数7のヘプテナールなど)からなるガス
群であることが判明したが、これらのガス種に対する検
知特性の点から、従来技術の油脂火災に対する適用性を
検討してみると、以下の問題点があることが判明した。
However, as a result of the analysis by the inventors of the gases generated during heating of various edible oils and fats, the main component of the pyrolysis gas generated during heating of oils and fats such as cooking oil is C2-C8 alkanes (C5-C5 pentane, C7-heptane, C8
Octane, etc.) and aldehydes having 3 to 9 carbon atoms (propionaldehyde having 3 carbon atoms, butyraldehyde having 4 carbon atoms, pentanal having 5 carbon atoms, hexanal having 6 carbon atoms, heptenal having 7 carbon atoms, etc.). Although it was found to be a gas group, when the applicability of the prior art to a fat and oil fire was examined in view of the detection characteristics for these gas species, it was found that the following problems were encountered.

【0004】先ず、特許第2890205号に示される
ガス種に対するセンサの組み合わせ、すなわち、脂肪族
アルコールに応答しやすいセンサに、芳香族アルコール
やアルデヒドを含む芳香族に応答しやすいセンサを組み
合わせたものでは、天ぷら油等の油脂火災には対応でき
ない。また、特開平4−155132号公報に示される
技術においても、油脂の加熱時に発生するガス検知につ
いての信頼性が乏しく、焼き魚と同時に料理用酒を用い
た調理がなされてアルコールが発生する状況では、誤検
知の可能性があり、また、特開平8−170955号公
報に示されるような低級のアルデヒド(アセトアルデヒ
ド)を検知する技術では、リノレン酸含有率の低い、例
えばオレイン酸リッチベニ花油のような食用油脂を使用
したときには、ほとんど低級のアルデヒドは発生しない
ため、この種の油脂を使用した場合の火災については十
分な感度が得られにくい。
First, in the combination of sensors for gas species shown in Japanese Patent No. 2890205, that is, the sensor which is responsive to aliphatic alcohol is combined with the sensor which is responsive to aromatic compounds including aromatic alcohol and aldehyde. It is not possible to deal with oil fire such as tempura oil. Further, even in the technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-155132, the reliability of gas detection generated when heating fats and oils is poor, and alcohol is generated by cooking with grilled fish and cooking liquor at the same time. In addition, there is a possibility of erroneous detection, and in the technique of detecting a lower aldehyde (acetaldehyde) as disclosed in JP-A-8-170955, a low linolenic acid content, for example, oleic acid-rich beni flower oil is used. Almost lower aldehydes are not generated when such edible oils and fats are used, and thus it is difficult to obtain sufficient sensitivity to a fire when such oils and fats are used.

【0005】一方、前記炭素数2〜8のアルカン及び炭
素数3〜9のアルデヒドからなるガス群中のガス種に対
して特異的な高感度を有したり、あるいは、これらのガ
ス群のみに特異的な高感度を有する簡易なガス検出素子
は存在しない。しかも、油脂の加熱により発生してガス
検出素子の位置に到達する熱分解ガスのガス量は微量で
ある。そのため、ガス検出素子の出力に現われる上記ガ
ス群のガス種に特有の時間的な変化パターンを識別した
り、あるいは、上記ガス群のガス種に対する検出特性が
異なる複数のガス検出素子の出力の組合せによって検出
ガス種を判定する等して、上記検出対象のガスの検出を
行うことも可能ではあるが、この場合には検出処理の構
成が複雑になるという問題点がある。
On the other hand, it has a specific high sensitivity to the gas species in the gas group consisting of the alkane having 2 to 8 carbon atoms and the aldehyde having 3 to 9 carbon atoms, or only in these gas groups. There is no simple gas detection element having a specific high sensitivity. Moreover, the amount of the pyrolysis gas that is generated by heating the oil and fat and reaches the position of the gas detection element is very small. Therefore, the temporal change pattern peculiar to the gas species of the gas group appearing in the output of the gas detection element is identified, or the output of a plurality of gas detection elements having different detection characteristics for the gas species of the gas group is combined. It is possible to detect the gas to be detected by determining the type of gas to be detected, etc., but in this case, there is a problem that the configuration of the detection process becomes complicated.

【0006】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であり、その第1の目的は、簡易なガス検出素子を用い
て、微量の検出対象ガスを検出することが可能となるガ
スセンサを提供することである。さらに、第2の目的
は、上記ガスセンサを用いて、油脂火災をその発生前に
検知することが可能となる油脂火災防止用ガス検知器を
提供することである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and a first object thereof is to provide a gas sensor capable of detecting a trace amount of gas to be detected by using a simple gas detection element. It is to be. A second object is to provide a grease fire prevention gas detector that can detect a grease fire before the occurrence of the grease fire using the gas sensor.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明に係るガスセンサ
の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項1に
記載した如く、温度の変化により、検出対象ガスを吸着
する吸着状態と検出対象ガスを脱離する脱離状態とに変
更自在なガス吸着部材と、前記ガス吸着部材を加熱する
ためのヒータと、前記ガス吸着部材から脱離した検出対
象ガスが到達する位置に配置されて、前記検出対象ガス
を検出可能なガス検出素子と、前記ガス吸着部材の温度
が低温側設定温度と高温側設定温度とに交互に変化する
ように前記ヒータを加熱駆動する駆動手段とを備えてい
る点にある。
A first characteristic configuration of a gas sensor according to the present invention is, as described in claim 1 of the scope of claims, an adsorption state in which a gas to be detected is adsorbed by a change in temperature. And a gas adsorbing member that can be changed to a desorption state in which the detection target gas is desorbed, a heater for heating the gas adsorption member, and a position where the detection target gas desorbed from the gas adsorption member reaches And a gas detection element capable of detecting the gas to be detected, and a driving means for heating and driving the heater so that the temperature of the gas adsorbing member is alternately changed between the low temperature side set temperature and the high temperature side set temperature. It is in the point of being prepared.

【0008】同第二の特徴構成は、特許請求の範囲の欄
の請求項2に記載した如く、上記第一の特徴構成に加え
て、前記低温側設定温度が室温から130℃の範囲であ
る点にある。
The second characteristic constitution is, in addition to the first characteristic constitution, the low temperature side preset temperature is in a range from room temperature to 130 ° C., as described in claim 2 of the scope of claims. In point.

【0009】同第三の特徴構成は、特許請求の範囲の欄
の請求項3に記載した如く、上記第一又は第二の特徴構
成に加えて、前記ガス検出素子が、前記検出対象ガスと
して、炭素数3〜9のアルデヒド、及び、炭素数2〜8
のアルカンのうちの少なくとも1つのガス成分に対して
感度を有する点にある。
The third characteristic constitution is, in addition to the first or second characteristic constitution, as described in claim 3 of the scope of claims, the gas detecting element is used as the gas to be detected. , An aldehyde having 3 to 9 carbon atoms, and 2 to 8 carbon atoms
Is sensitive to at least one gas component of the alkane.

【0010】同第四の特徴構成は、特許請求の範囲の欄
の請求項4に記載した如く、上記第一から第三のいずれ
かの特徴構成に加えて、前記ガス吸着部材が活性炭であ
る点にある。
In the fourth characteristic constitution, as described in claim 4 of the scope of the claims, in addition to any one of the first to third characteristic constitutions, the gas adsorbing member is activated carbon. In point.

【0011】本発明に係る油脂火災防止用ガス検知器の
特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項5に記載した
如く、上記第一から第四のいずれかの特徴構成のガスセ
ンサを備え、前記駆動手段による加熱駆動のタイミング
に合わせて出力される前記ガス検出素子の出力情報に基
づいて、油脂が過熱状態にあるか否かを判定する判定手
段を備えている点にある。
A characteristic configuration of the oil and fat fire prevention gas detector according to the present invention is provided with the gas sensor of any one of the first to fourth characteristic configurations as described in claim 5 of the scope of claims. A point is provided for determining whether or not the oil or fat is in an overheated state, based on the output information of the gas detection element output at the timing of the heating drive by the drive unit.

【0012】以下に作用並びに効果を説明する。本発明
に係るガスセンサの第一の特徴構成によれば、温度の変
化により検出対象ガスを吸着する吸着状態と検出対象ガ
スを脱離する脱離状態とに変更自在なガス吸着部材が低
温側設定温度に変化するように、駆動手段がガス吸着部
材を加熱するためのヒータを加熱駆動すると、ガス吸着
部材が吸着状態に変更されて検出対象ガスを吸着し、次
に、上記ガス吸着部材が高温側設定温度に変化するよう
に上記駆動手段がヒータを加熱駆動すると、ガス吸着部
材が脱離状態に変更されて吸着した検出対象ガスを脱離
し、このガス吸着部材から脱離した検出対象ガスがガス
検出素子の位置に到達して検出される。すなわち、先ず
低温側設定温度に加熱して吸着状態に変化させたガス吸
着部材に検出対象ガスを吸着させ、次に、高温側設定温
度に加熱して脱離状態に変化させたガス吸着部材から上
記吸着した検出対象ガスを脱離させてガス検出素子に検
出させるようにするので、例え発生する検出対象ガスが
微量であり、ガス検出素子が検出対象ガスに対して特異
的な高感度を有しない場合であっても、ガス吸着部材に
吸着する過程で蓄積して量が増加した検出対象ガスをガ
ス検出素子が検出することができる。従って、検出対象
ガスに対して、特異的な高感度を有しない簡易なガス検
出素子を用いて、微量の検出対象ガスを検出することが
可能となるガスセンサが提供される。
The operation and effect will be described below. According to the first characteristic configuration of the gas sensor according to the present invention, the gas adsorption member that can be changed between the adsorption state in which the detection target gas is adsorbed and the desorption state in which the detection target gas is desorbed due to the change in temperature is set to the low temperature side. When the driving means heats and drives the heater for heating the gas adsorbing member so as to change to the temperature, the gas adsorbing member is changed to the adsorbed state and adsorbs the gas to be detected, and then the gas adsorbing member is heated to a high temperature. When the driving means drives the heater so as to change to the side set temperature, the gas adsorbing member is changed to the desorption state to desorb the adsorbed detection target gas, and the detection target gas desorbed from the gas adsorption member is It reaches the position of the gas detection element and is detected. That is, first, the gas to be detected is adsorbed to the gas adsorbing member that has been heated to the low temperature side set temperature and changed to the adsorbed state, and then heated to the high temperature side set temperature and changed to the desorbed state. Since the adsorbed detection target gas is desorbed and detected by the gas detection element, the generated detection target gas is in a very small amount, and the gas detection element has high specific sensitivity to the detection target gas. Even if it does not, the gas detection element can detect the detection target gas that has accumulated and increased in amount in the process of adsorbing to the gas adsorbing member. Therefore, there is provided a gas sensor capable of detecting a small amount of a detection target gas by using a simple gas detection element having no specific high sensitivity to the detection target gas.

【0013】同第二の特徴構成によれば、ガス吸着部材
が室温から130℃の範囲の低温側設定温度に加熱され
て吸着状態に変更される。すなわち、低温側設定温度を
室温から130℃の範囲に設定すると、ガス吸着部材
に、食用油脂の熱分解ガスの主要成分である炭素数3〜
9のアルデヒドのいずれかが吸着可能であるので、上記
アルデヒドのいずれかを適切な低温側設定温度でガス吸
着部材に確実に吸着させ、高温側設定温度で脱離させて
ガス検出素子で検出することができる。さらに、例えば
アルコールが繁雑に使用される状況では、低温側設定温
度を85℃付近から130℃の範囲に設定すると、食用
油脂の熱分解ガス成分であるヘキサナールなどのガス吸
着部材への吸着は損なわず、誤報となるエタノールの吸
着を少なくすることができ、これにより、誤報となるエ
タノールに対して、食用油脂の熱分解ガス成分への選択
性を高めることができる。また、メタンやプロパンとの
区別が重要な状況では、低温側設定温度を室温付近に設
定すると、食用油脂の熱分解ガス成分の一つであるペン
タンは36℃以下で凝集するため、良好にガス吸着部材
に吸着させることができる一方、誤報となるメタンやプ
ロパンの吸着が少なくなり、誤報となるメタンやプロパ
ンに対して、食用油脂の熱分解ガス成分への選択性を高
めることができる。従って、低温側設定温度を室温から
130℃の範囲に設定することにより、食用油脂の熱分
解ガスを検出対象とするような場合に好適なガスセンサ
の実施形態が得られる。
According to the second characteristic configuration, the gas adsorbing member is heated to the low temperature side preset temperature in the range of room temperature to 130 ° C. and changed to the adsorbed state. That is, when the set temperature on the low temperature side is set in the range of room temperature to 130 ° C., the gas adsorbing member has 3 to 3 carbon atoms, which is the main component of the pyrolysis gas of edible oil and fat.
Since any of the 9 aldehydes can be adsorbed, any of the above aldehydes is surely adsorbed to the gas adsorbing member at an appropriate low temperature side set temperature, desorbed at the high temperature side set temperature, and detected by the gas detection element. be able to. Further, for example, in a situation where alcohol is used heavily, setting the low temperature side set temperature in the range of around 85 ° C. to 130 ° C. impairs the adsorption of hexanal, which is a thermal decomposition gas component of edible fats and oils, to the gas adsorption member. Therefore, the adsorption of ethanol, which is a false alarm, can be reduced, and thus the selectivity of the edible fat and oil to the pyrolysis gas component can be increased with respect to the ethanol, which is a false alarm. In addition, in the situation where it is important to distinguish from methane and propane, if the low temperature setting temperature is set to near room temperature, pentane, which is one of the pyrolyzed gas components of edible fats and oils, aggregates at 36 ° C or lower, so that gas is well While it can be adsorbed on the adsorption member, the adsorption of methane or propane, which is a false alarm, is reduced, and the selectivity of the cooking oil to the pyrolysis gas component can be increased with respect to methane or propane, which is a false alarm. Therefore, by setting the low temperature side set temperature in the range of room temperature to 130 ° C., an embodiment of a gas sensor suitable for a case where the pyrolysis gas of edible oil and fat is to be detected can be obtained.

【0014】同第三の特徴構成によれば、高温側設定温
度においてガス吸着部材から脱離した検出対象ガスであ
る、炭素数3〜9のアルデヒド、及び、炭素数2〜8の
アルカンのうちの少なくとも1つのガス成分をガス検出
素子が検出する。すなわち、食用油等の油脂の加熱時に
発生する熱分解ガスの主成分は、油脂の種類によらず、
炭素数2〜8のアルカン、及び、炭素数3〜9のアルデ
ヒドからなるガス群であることが分かっており、上記特
性のガス検出素子により、油脂の加熱時に発生し、ガス
吸着部材によって吸着脱離された熱分解ガス成分を適切
に検出することができる。従って、油脂の種類によら
ず、食用油等の油脂の熱分解ガスを検出対象とするよう
な場合に好適なガスセンサの実施形態が得られる。
According to the third characteristic constitution, among the aldehyde having 3 to 9 carbon atoms and the alkane having 2 to 8 carbon atoms, which are the gas to be detected desorbed from the gas adsorbing member at the high temperature side set temperature, The gas detection element detects at least one gas component of That is, the main component of the pyrolysis gas generated when heating fats and oils such as edible oil, regardless of the type of fats and oils,
It is known to be a gas group consisting of an alkane having 2 to 8 carbon atoms and an aldehyde having 3 to 9 carbon atoms. The gas detection element having the above characteristics causes the oil and fat to be generated when heated, and is adsorbed and desorbed by the gas adsorbing member. The separated pyrolysis gas component can be appropriately detected. Therefore, an embodiment of the gas sensor suitable for the case where the pyrolysis gas of oil or fat such as edible oil is to be detected regardless of the type of oil or fat can be obtained.

【0015】同第四の特徴構成によれば、温度の変化に
より検出対象ガスを吸着する吸着状態と検出対象ガスを
脱離する脱離状態とに変更自在なガス吸着部材が活性炭
である。すなわち、活性炭は比表面積が大きく各種ガス
の吸着に有利であるとともに、入手しやすく安価な材料
である。また、活性炭は疎水性分子を吸着しやすく、油
脂の熱分解ガスの主成分である前記アルカンやアルデヒ
ドからなるガス群のガス種の吸着に適している。従っ
て、ガス吸着部材に活性炭を用いることにより、良好な
吸着特性を安価な構成で実現することができ、特に、食
用油等の油脂の熱分解ガスを検出対象とするような場合
に好適なガスセンサの実施形態が得られる。
According to the fourth characteristic structure, the activated carbon is the gas adsorbing member which can be changed between the adsorption state in which the gas to be detected is adsorbed and the desorption state in which the gas to be detected is desorbed by the change in temperature. That is, activated carbon has a large specific surface area, is advantageous for adsorbing various gases, and is an easily available and inexpensive material. In addition, activated carbon easily adsorbs hydrophobic molecules, and is suitable for adsorbing gas species of a gas group consisting of the alkane and aldehyde, which are the main components of the thermal decomposition gas of fats and oils. Therefore, by using activated carbon for the gas adsorbing member, good adsorbing characteristics can be realized with an inexpensive structure, and particularly, a gas sensor suitable for the case where a pyrolysis gas of an oil or fat such as edible oil is to be detected. Embodiment is obtained.

【0016】本発明に係る油脂火災防止用ガス検知器の
特徴構成によれば、上記第一から第四のいずれかの特徴
構成のガスセンサにおいて、ガス吸着部材を加熱するヒ
ータが駆動手段によって加熱駆動されるタイミングに合
わせて出力されるガス検出素子の出力情報に基づいて、
判定手段が油脂が過熱状態にあるか否かを判定する。す
なわち、ガス吸着部材が低温側設定温度に加熱されたと
きに、油脂の加熱に伴って発生する熱分解ガス成分がガ
ス吸着部材に吸着され、ガス吸着部材が高温側設定温度
に加熱されたときに、ガス吸着部材から脱離する上記熱
分解ガス成分がガス検出素子にて検出され、そのガス検
出素子の出力情報に基づいて油脂が過熱状態にあるか否
かが判定される。また、油脂が加熱されるときに発生す
る熱分解ガスを検出して油脂の過熱状態を判定するの
で、油脂火災発生前の時点で火災発生の可能性を適切に
判断することができる。従って、油脂火災をその発生前
に検知することが可能となる油脂火災防止用ガス検知器
が提供される。
According to the characteristic construction of the oil and fire prevention gas detector of the present invention, in the gas sensor having any one of the first to fourth characteristic constructions, the heater for heating the gas adsorbing member is driven by the driving means. Based on the output information of the gas detection element output in accordance with the timing,
The determination means determines whether or not the oil or fat is in an overheated state. That is, when the gas adsorbing member is heated to the low temperature side set temperature, the pyrolysis gas component generated by heating the oil and fat is adsorbed to the gas adsorbing member, and the gas adsorbing member is heated to the high temperature side set temperature. In addition, the pyrolysis gas component desorbed from the gas adsorbing member is detected by the gas detection element, and it is determined whether or not the oil or fat is overheated based on the output information of the gas detection element. Further, since the thermal decomposition gas generated when the oil and fat is heated is detected to determine the overheated state of the oil and fat, it is possible to appropriately determine the possibility of fire occurrence before the oil and fat fire occurs. Therefore, a grease fire prevention gas detector capable of detecting a grease fire before it occurs is provided.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】本発明に係るガスセンサ及び油脂
火災防止用ガス検知器の実施の形態について図面に基づ
いて説明する。 〔第1実施形態〕先ず、本発明に係るガスセンサ1の構
成について説明する。図1(イ)に示すように、ガスセ
ンサ1には、基盤10に支持されるとともに、ハウジン
グ8Aで囲われた半導体式のガス検出素子3が備えら
れ、ハウジング8Aの上部側面位置には、ガス通過口9
Aが形成されている。さらに、上記ハウジング8Aに隣
接し且つガス通過口9Aによってハウジング8Aの内部
に連通するフィルタ用ハウジング8Bが、ハウジング8
Aに支持される状態で設けられている。フィルタ用ハウ
ジング8Bの上部には、検出対象ガスGを取り入れるた
めのガス取入口9Bが形成され、フィルタ用ハウジング
8Bの内部には、温度の変化により、検出対象ガスGを
吸着する吸着状態と検出対象ガスGを脱離する脱離状態
とに変更自在なガス吸着部材Fが充填されるとともに、
このガス吸着部材Fを加熱するためのヒータ7が内蔵さ
れている。上記ガス吸着部材Fは、具体的には粒状活性
炭である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of a gas sensor and a fat and oil fire prevention gas detector according to the present invention will be described with reference to the drawings. [First Embodiment] First, the configuration of a gas sensor 1 according to the present invention will be described. As shown in FIG. 1 (a), the gas sensor 1 is provided with a semiconductor type gas detection element 3 which is supported by a substrate 10 and is surrounded by a housing 8A. Passage 9
A is formed. Further, the filter housing 8B, which is adjacent to the housing 8A and communicates with the inside of the housing 8A through the gas passage port 9A, is
It is provided in a state of being supported by A. A gas inlet 9B for taking in the detection target gas G is formed in the upper part of the filter housing 8B, and the inside of the filter housing 8B detects the adsorption state in which the detection target gas G is adsorbed due to a change in temperature. The gas adsorbing member F, which can be changed into a desorbed state for desorbing the target gas G, is filled, and
A heater 7 for heating the gas adsorbing member F is built in. The gas adsorption member F is specifically granular activated carbon.

【0018】上記ガス検出素子3は、前記ガス吸着部材
Fから脱離した検出対象ガスGが到達する位置に配置さ
れて、検出対象ガスGを検出可能なガス検出素子であ
る。すなわち、ガス取入口9Bからフィルタ用ハウジン
グ8B内に流入した検出対象ガスGは、吸着用の温度条
件(低温側設定温度)に維持されたガス吸着部材Fにい
ったん吸着され、次に、脱離用の温度条件(高温側設定
温度)に変更されたガス吸着部材Fから脱離し、その脱
離した検出対象ガスGが、ガス通過口9Aを通過してハ
ウジング8A内に流入してガス検出素子3によって検出
される。
The gas detection element 3 is a gas detection element which is arranged at a position where the detection target gas G desorbed from the gas adsorbing member F reaches and which can detect the detection target gas G. That is, the gas to be detected G that has flowed into the filter housing 8B from the gas inlet 9B is once adsorbed by the gas adsorbing member F that is maintained at the adsorbing temperature condition (the set temperature on the low temperature side), and then desorbed. Of the gas to be detected G that has been desorbed from the gas adsorbing member F that has been changed to the temperature condition for use (high temperature side setting temperature), and the desorbed detection target gas G flows into the housing 8A through the gas passage port 9A. 3 detected.

【0019】ガス検出素子3は、検出対象ガスGとし
て、炭素数3〜9のアルデヒド、及び、炭素数2〜8の
アルカンのうちの少なくとも1つのガス成分に対して感
度を有する。特に、ペンタン(炭素数5)、オクタン
(炭素数8)、ヘプタン(炭素数7)、ペンタナール
(炭素数5)、ヘキサナール(炭素数6)の何れかに感
度を有することが望ましい。但し、ガス検出素子3は、
上記アルデヒド及びアルカン以外の可燃性ガス、例え
ば、エタノール等のアルコール、都市ガスの成分ガス
(メタン、プロパン、ブタン)に対しても感度を有す
る。
The gas detection element 3 is sensitive to at least one gas component of the aldehyde having 3 to 9 carbon atoms and the alkane having 2 to 8 carbon atoms as the gas G to be detected. In particular, it is desirable to have sensitivity to any of pentane (C5), octane (C8), heptane (C7), pentanal (C5), and hexanal (C6). However, the gas detection element 3 is
It is also sensitive to combustible gases other than the above-mentioned aldehydes and alkanes, for example, alcohols such as ethanol and component gases of city gas (methane, propane, butane).

【0020】図4に、2種の食用油脂(通常のサラダ油
とオレイン酸リッチベニハナ油)の250℃における熱
分解ガスの組成を示している。尚、図中、ガス濃度の単
位は任意単位である。図より、アセトアルデヒド(炭素
数2)は食用油脂の種類によって約2倍(濃度比0.5
6)の濃度の差異があるのに対して、ヘキサナール(炭
素数6)では油脂の種類による濃度の差異は小さく、ま
た、炭素数3〜9のアルデヒドの総和においても濃度の
差異が小さい。一方、アルカンについては、食用油脂の
種類によらずメタン(炭素数2)の発生濃度は低く、ま
た、食用油脂の種類によって、ペンタン(炭素数5)で
は濃度比で0.7倍程度、炭素数2〜8のアルカンの総
和においても濃度比で1.3倍程度の変化しかない。以
上のことから、炭素数3〜9のアルデヒド、及び、炭素
数2〜8のアルカンが、食用油脂の熱分解ガスについて
の検知対象として適していることが分かる。
FIG. 4 shows the composition of the pyrolysis gas of two kinds of edible oils and fats (normal salad oil and oleic acid rich safflower oil) at 250 ° C. In the figure, the unit of gas concentration is an arbitrary unit. According to the figure, acetaldehyde (carbon number 2) is about double (concentration ratio 0.5
In contrast to 6), there is a small difference in the concentration of hexanal (6 carbon atoms) depending on the type of fat and oil, and also in the total sum of the aldehydes having 3 to 9 carbon atoms. On the other hand, for alkanes, the concentration of methane (carbon number 2) generated is low regardless of the type of edible oil and fat, and depending on the type of edible oil and fat, pentane (carbon number 5) has a concentration ratio of about 0.7 times that of carbon. Even in the sum of alkanes of several 2 to 8, there is only a 1.3-fold change in concentration ratio. From the above, it can be seen that the aldehyde having 3 to 9 carbon atoms and the alkane having 2 to 8 carbon atoms are suitable as detection targets for the thermal decomposition gas of edible oil and fat.

【0021】前記ガス検出素子3は、具体的には、図1
(ロ)に示すように、アルミナ製の基板4上に、酸化物
半導体を主成分とする感ガス層5を備えた構造である。
尚、図面には基板タイプの検出素子構造を示している
が、球状等の素子構造であってもよい。又、基板4の下
面には、感ガス層5を加熱するためのヒータ6が付設さ
れ、図の配置よりこのヒータ6による熱の前記ガス吸着
部材Fへの影響は無視できる状態である。上記感ガス層
5は、酸化スズSnO2、酸化亜鉛ZnO、酸化インジ
ウムIn23などのn型半導体膜からなるガス感応部5
aと、このガス感応部5aを被覆するように積層し、ア
ルコールの感度を抑制するような、例えばAl23担体
上にW、Moなどの金属を0.1〜10重量%担持した
触媒層5bとからなる。この構成により、触媒層5bに
よって感ガス層5のガス検出特性が変化し、炭素数3〜
9のアルデヒド、及び、炭素数2〜8のアルカンに含ま
れるガス成分に対して感度を有するように構成してい
る。
The gas detecting element 3 is specifically shown in FIG.
As shown in (b), it has a structure in which a gas sensitive layer 5 containing an oxide semiconductor as a main component is provided on an alumina substrate 4.
Although the drawing shows a substrate type detection element structure, a spherical element structure or the like may be used. Further, a heater 6 for heating the gas sensitive layer 5 is attached to the lower surface of the substrate 4, and the influence of heat from the heater 6 on the gas adsorbing member F can be neglected from the arrangement shown in the drawing. The gas sensitive layer 5 is composed of tin oxide SnO 2 , zinc oxide ZnO, indium oxide In 2 O 3 or the like.
a and a catalyst in which 0.1 to 10% by weight of a metal such as W or Mo is supported on an Al 2 O 3 carrier, for example, which is laminated so as to cover the gas sensitive portion 5a and suppresses the sensitivity of alcohol. And layer 5b. With this configuration, the gas detection characteristics of the gas-sensitive layer 5 are changed by the catalyst layer 5b, and the carbon number of 3 to
It is configured to have sensitivity to the aldehyde of 9 and the gas component contained in the alkane having 2 to 8 carbon atoms.

【0022】前記ガス検出素子3からは、ヒータ6の通
電用、及び、感ガス層5の信号取出し用として、計4本
のリード線が取出され、これらは基盤10の底面から取
出されたリードピンと接続され、さらに、図2に示すよ
うに、上記ガス検出素子3が前記リード線によって、マ
イコン等からなる制御部2に接続されている。尚、感ガ
ス層5は検出作動時に400〜550℃の温度範囲に加
熱される。
From the gas detecting element 3, a total of four lead wires are taken out for energizing the heater 6 and for taking out the signal of the gas sensitive layer 5, and these lead wires are taken out from the bottom surface of the substrate 10. As shown in FIG. 2, the gas detection element 3 is connected to a pin and is further connected to the control unit 2 including a microcomputer by the lead wire. The gas sensitive layer 5 is heated to a temperature range of 400 to 550 ° C. during the detection operation.

【0023】次に、ガス検出素子3の出力を検出する回
路を図3に示す。図3において、Rsはガス検出素子3
のガス感応部5aの抵抗であり、このガス感応部5aの
抵抗Rsに直列に固定抵抗Roを接続し、このガス感応
部5aの抵抗Rsと固定抵抗Roの直列配置に対して電
圧Vtを印加したときの固定抵抗Roの両端電圧Voを
測定する。そして、油脂の熱分解ガスが存在しない清浄
な空気だけの状態(エアレベル)での上記電圧Voを基
準として、検出対象ガスGの濃度の増加により上記抵抗
Rsが減少するときの上記エアレベル電圧からの測定電
圧Voの増分をセンサの出力として取出している。尚、
上記固定抵抗Roの抵抗値は、油脂の熱分解ガスによっ
て上記抵抗値Rsが最も減少するときの値、すなわち、
油温が300℃を超えた時点での抵抗値Rsとほぼ同等
の値に選定する。
Next, a circuit for detecting the output of the gas detecting element 3 is shown in FIG. In FIG. 3, Rs is the gas detection element 3
Is a resistance of the gas sensitive section 5a, a fixed resistance Ro is connected in series to the resistance Rs of the gas sensitive section 5a, and the voltage Vt is applied to the series arrangement of the resistance Rs and the fixed resistance Ro of the gas sensitive section 5a. Then, the voltage Vo across the fixed resistor Ro is measured. The air level voltage when the resistance Rs decreases due to the increase in the concentration of the gas G to be detected with reference to the voltage Vo in the state of only clean air (air level) in which the pyrolysis gas of oil and fat does not exist. The increment of the measured voltage Vo from is taken out as the output of the sensor. still,
The resistance value of the fixed resistance Ro is a value when the resistance value Rs is most decreased by the thermal decomposition gas of oil and fat, that is,
The resistance value Rs at the time when the oil temperature exceeds 300 ° C. is selected to be approximately the same value.

【0024】そして、前記制御部2内に、前記ガス吸着
部材Fの温度が低温側設定温度と高温側設定温度とに交
互に変化するように前記ヒータ7を加熱駆動する駆動手
段100が構成されている。具体的には、低温側設定温
度85℃に25秒間、高温側設定温度250℃に5秒間
のサイクルでガス吸着部材Fの温度が変化するように、
上記ヒータ7の加熱駆動パターンを設定している。
A driving means 100 for heating and driving the heater 7 is constructed in the control unit 2 so that the temperature of the gas adsorbing member F alternates between the low temperature side setting temperature and the high temperature side setting temperature. ing. Specifically, the temperature of the gas adsorption member F is changed in a cycle of a low temperature side set temperature of 85 ° C. for 25 seconds and a high temperature side set temperature of 250 ° C. for 5 seconds.
The heating drive pattern of the heater 7 is set.

【0025】従って、ガス吸着部材Fが150℃以上の
高温側設定温度(250℃)に加熱されて脱離状態に変
更されている。すなわち、高温側設定温度を150℃以
上に設定することにより、食用油脂の熱分解ガスの主要
成分である炭素数3〜9のアルデヒドのガス吸着部材F
からの脱離が促進される。これにより、低温側設定温度
でガス吸着部材Fに吸着された上記アルデヒドを、適切
な高温側設定温度においてガス吸着部材Fから確実に脱
離させてガス検出素子3で検出することができるので、
食用油脂の熱分解ガスを検出対象とするような場合に好
適なガスセンサ1が得られる。なお、高温側設定温度
は、作用効果の点から上限温度の制限は特にないが、低
消費電力の観点からは、150℃以上で必要最小限の温
度に設定することが望ましい。
Therefore, the gas adsorbing member F is heated to the high temperature side preset temperature (250 ° C.) of 150 ° C. or higher and is changed to the desorption state. That is, by setting the high temperature side set temperature to 150 ° C. or higher, the gas adsorbing member F for the aldehyde having 3 to 9 carbon atoms, which is the main component of the pyrolysis gas of edible oil and fat.
Is promoted. Accordingly, the aldehyde adsorbed on the gas adsorbing member F at the low temperature side set temperature can be reliably desorbed from the gas adsorbing member F at the appropriate high temperature side set temperature and detected by the gas detection element 3.
The gas sensor 1 suitable for the case where the thermally decomposed gas of edible oil is to be detected can be obtained. The high temperature side set temperature is not particularly limited to the upper limit temperature from the viewpoint of action and effect, but from the viewpoint of low power consumption, it is desirable to set the temperature to 150 ° C. or higher to the minimum required temperature.

【0026】次に、本発明に係る油脂火災防止用ガス検
知器は、上記ガスセンサ1の構成に加えて、前記制御部
2内に、前記駆動手段100による加熱駆動のタイミン
グに合わせて出力される前記ガス検出素子3の出力情報
に基づいて、油脂が過熱状態であるか否かを判定する判
定手段101が構成されている。
Next, in addition to the configuration of the gas sensor 1, the oil and fat fire prevention gas detector according to the present invention is output in the control section 2 in synchronization with the heating drive timing of the drive means 100. A determination unit 101 that determines whether or not the oil and fat is in an overheated state is configured based on the output information of the gas detection element 3.

【0027】次に、本ガスセンサ1による計測について
説明する。ガスセンサ1を内容積30Lのチャンバー内
に設置し、チャンバー内のホットプレート上のガラス容
器にサラダ油を10cc入れて、継続して加熱したとき
のセンサ出力を測定した。また、同じ方法で日本酒約3
ccを加熱して全量蒸発させたときのセンサ出力を測定
した。図5に、ガス吸着部材Fの加熱を行う前後の期間
でのセンサ出力の応答を示している。図において、横軸
5秒の位置から10秒の位置の間で高温側設定温度(2
50℃)に保持している。
Next, measurement by the gas sensor 1 will be described. The gas sensor 1 was installed in a chamber having an internal volume of 30 L, and 10 cc of salad oil was placed in a glass container on a hot plate in the chamber, and the sensor output when continuously heated was measured. In addition, about the same about 3 sake
The sensor output was measured when cc was heated and the entire amount was evaporated. FIG. 5 shows the response of the sensor output before and after heating the gas adsorbing member F. In the figure, the high temperature side set temperature (2
The temperature is maintained at 50 ° C.

【0028】図5から分かるように、ガス吸着部材Fの
加熱期間においては、サラダ油、日本酒共にガス吸着部
材Fからの脱離によるセンサ出力の増加と減少が確認で
きるが、そのセンサ出力の最大値はサラダ油の方が日本
酒よりも大きい。従って、ガス吸着部材Fの加熱条件を
上記のように設定することで、サラダ油の熱分解ガスを
日本酒の蒸発ガス(エタノール等)よりも高感度に検出
できるガスセンサ1が構成される。また、ガス吸着部材
Fの加熱前(低温側設定温度)でのセンサ出力と、加熱
時の最大値との差(変化分)に着目すると、低温側設定
温度でのセンサ出力は、サラダ油の方が日本酒よりも低
いので、上記変化分についてはサラダ油の場合の方が日
本酒よりも一層大きくなる。従って、ガス吸着部材Fの
加熱前のセンサ出力と、加熱期間で最大値となるヒータ
オン後、所定時間(2〜3秒)経過後のセンサ出力との
差(変化分)をとり、この差の大小の判定を行うこと
で、さらに、サラダ油の熱分解ガスに対する検出選択性
を向上したガスセンサ1が構成される。
As can be seen from FIG. 5, in the heating period of the gas adsorbing member F, an increase and a decrease in the sensor output due to desorption from the gas adsorbing member F can be confirmed for both salad oil and sake, but the maximum value of the sensor output Salad oil is bigger than sake. Therefore, by setting the heating conditions of the gas adsorbing member F as described above, the gas sensor 1 that can detect the pyrolysis gas of salad oil with higher sensitivity than the evaporative gas of sake (such as ethanol) is configured. Also, focusing on the difference (change amount) between the sensor output before heating the gas adsorbing member F (low temperature side set temperature) and the maximum value during heating, the sensor output at the low temperature side set temperature is Is lower than that of sake, so the above-mentioned change is larger in the case of salad oil than in sake. Therefore, the difference (change amount) between the sensor output before heating the gas adsorbing member F and the sensor output after a predetermined time (2 to 3 seconds) has elapsed after the heater is turned on, which is the maximum value during the heating period, is calculated. By determining the magnitude, the gas sensor 1 with improved detection selectivity for the pyrolysis gas of salad oil is configured.

【0029】また、図6に、比較例として、ガスセンサ
1からガス吸着部材F及びヒータ7を外したガス検出素
子3だけの部分を上記チャンバー内に設置して、同様に
サラダ油と日本酒を加熱させたときのセンサ出力を示し
ている。尚、図6の時間軸の0は、チャンバー内の液体
の蒸発が完了した時点である。図6から、比較例の方法
では、ガス検出素子3自体の検出特性が現われるため、
サラダ油の蒸発後に飽和に達する検出出力レベルは、日
本酒の蒸発後に飽和に達する検出出力レベルよりも相対
的に低く、サラダ油の熱分解ガスを日本酒の蒸発ガス
(エタノール等)と区別して検出することが難しいこと
が分かる。
Further, in FIG. 6, as a comparative example, only the gas detecting element 3 from which the gas adsorbing member F and the heater 7 are removed from the gas sensor 1 is installed in the above chamber, and salad oil and sake are heated in the same manner. The sensor output is shown. It should be noted that 0 on the time axis in FIG. 6 is the time when the evaporation of the liquid in the chamber is completed. From FIG. 6, since the detection characteristic of the gas detection element 3 itself appears in the method of the comparative example,
The detection output level reaching saturation after evaporation of salad oil is relatively lower than the detection output level reaching saturation after evaporation of sake, and the pyrolysis gas of salad oil can be detected separately from the evaporation gas of sake (such as ethanol). I find it difficult.

【0030】そして、油脂火災防止用ガス検知器では、
判定手段101が、上記ガス吸着部材Fの加熱時におけ
るガスセンサ1の出力に基づいて油脂が過熱状態にある
か否かを判定する。例えば、センサ出力の最大値が1回
でも所定値を超えたときに、油脂が過熱状態にあると判
定するか、あるいは、センサ出力の最大値が連続して複
数回所定値を超えたときに、油脂が過熱状態にあると判
定する等、検知の信頼性を確保して誤報を避けるため
に、判定条件は適宜設定することができる。
Then, in the oil and fire prevention gas detector,
The determination means 101 determines whether or not the oil or fat is in an overheated state based on the output of the gas sensor 1 when the gas adsorbing member F is heated. For example, when the maximum value of the sensor output exceeds the predetermined value even once, it is determined that the fat or oil is overheated, or when the maximum value of the sensor output continuously exceeds the predetermined value a plurality of times. The determination conditions can be set as appropriate in order to secure the reliability of detection and avoid false alarms such as determining that the oil or fat is overheated.

【0031】尚、前記判定手段101にて油脂の過熱状
態が判定されたときに警報作動する警報手段11を備
え、その警報手段11が作動可能又は作動不能のいずれ
かの状態に変更設定自在に構成されている。具体的に
は、警報手段11は制御部2に接続された警報音発生用
のブザーや、音声で警報するスピーカー、あるいは光の
点滅等を表示するランプで構成される。そして、制御部
2に接続した手動スイッチ12をオン又はオフに切り替
えることで、警報手段11を作動可能状態と作動不能状
態とに変更設定できるようになっている。
The determination means 101 is provided with an alarm means 11 which activates an alarm when an overheated state of oil or fat is determined, and the alarm means 11 can be set to either an operable state or an inoperable state. It is configured. Specifically, the alarm means 11 is configured by a buzzer connected to the control unit 2 for generating an alarm sound, a speaker for issuing an alarm by voice, or a lamp for displaying blinking light or the like. Then, by turning on or off the manual switch 12 connected to the control unit 2, it is possible to change and set the alarm means 11 between an operable state and an inoperable state.

【0032】さらに、前記駆動手段100による加熱駆
動のタイミングに合わせて出力される前記ガス検出素子
3の出力情報に基づいて、外部の計測装置等を用いて油
脂が過熱状態であるか否かを判定することも可能であ
る。具体的には、図1に示すガス検出素子3の出力を外
部の計測装置に入力し、その計測装置によってガス検出
素子3の出力信号を解析して、油脂の過熱状態を判定す
る。この場合には、ガス検出素子3を使う使用者が、ガ
ス検出素子3の出力信号を解析する解析内容について検
知対象の油脂の条件等を考慮して自由に設定することが
できるメリットが得られる。
Further, based on the output information of the gas detection element 3 output at the timing of the heating drive by the drive means 100, it is determined whether or not the oil is overheated by using an external measuring device or the like. It is also possible to judge. Specifically, the output of the gas detecting element 3 shown in FIG. 1 is input to an external measuring device, and the measuring device analyzes the output signal of the gas detecting element 3 to determine the overheated state of the oil and fat. In this case, there is an advantage that the user who uses the gas detection element 3 can freely set the analysis content for analyzing the output signal of the gas detection element 3 in consideration of the conditions of the oil and fat to be detected. .

【0033】〔第2実施形態〕次に、本発明に係るガス
センサ及び油脂火災防止用ガス検知器の第2実施形態に
ついて説明するが、この第2実施形態では、調理酒等の
加熱時に発生するアルコールではなく都市ガス(メタ
ン、プロパン、ブタン等)と区別して、サラダ油等の油
脂を検出することを目的として、ガス吸着部材Fの低温
側設定温度を30〜40℃に設定している点が第1実施
形態と異なる。以下、相違点について説明する。
[Second Embodiment] Next, a second embodiment of the gas sensor and the oil / fat fire prevention gas detector according to the present invention will be described. In the second embodiment, this occurs when cooking liquor or the like is heated. The low temperature side preset temperature of the gas adsorbing member F is set to 30 to 40 ° C. for the purpose of detecting fats and oils such as salad oil in distinction from city gas (methane, propane, butane, etc.) instead of alcohol. Different from the first embodiment. The differences will be described below.

【0034】第1実施形態と同様に、ガスセンサ1を内
容積30Lのチャンバー内に設置し、チャンバー内のホ
ットプレート上のガラス容器にサラダ油を10cc入れ
て、継続して加熱したときのセンサ出力を測定した。ま
た、同じ方法でメタンガスを、0.3cc(約10pp
mに相当)を導入したときのセンサ出力も測定した。図
7に、低温側設定温度を35℃とし、高温側設定温度を
250℃としてガス吸着部材Fの加熱を行う前後の期間
でのセンサ出力の応答を示している。図7において、横
軸5秒の位置から10秒の位置の間で高温側設定温度
(250℃)に保持している。
Similar to the first embodiment, the gas sensor 1 is installed in a chamber having an internal volume of 30 L, 10 cc of salad oil is put in a glass container on a hot plate in the chamber, and the sensor output when continuously heated is displayed. It was measured. In addition, 0.3cc (about 10pp
The sensor output when (corresponding to m) was introduced was also measured. FIG. 7 shows the response of the sensor output before and after heating the gas adsorbing member F with the low temperature side preset temperature being 35 ° C. and the high temperature side preset temperature being 250 ° C. In FIG. 7, the high temperature side preset temperature (250 ° C.) is maintained between the position of 5 seconds on the horizontal axis and the position of 10 seconds.

【0035】図7から分かるように、ガス吸着部材Fの
加熱期間におけるセンサ出力が最大値は、サラダ油の加
熱時の方がメタン導入時よりも大きい。従って、ガス吸
着部材Fの加熱条件を上記のように設定することで、サ
ラダ油の熱分解ガスをメタン等の都市ガスよりも高感度
に検出できるガスセンサが構成される。
As can be seen from FIG. 7, the maximum value of the sensor output during the heating period of the gas adsorbing member F is larger when the salad oil is heated than when the methane is introduced. Therefore, by setting the heating conditions of the gas adsorbing member F as described above, a gas sensor that can detect the thermally decomposed gas of salad oil with higher sensitivity than city gas such as methane is configured.

【0036】また、図8に、比較例として、ガスセンサ
1からガス吸着部材F及びヒータ7を外したガス検出素
子3だけの部分を上記チャンバー内に設置して、同様に
サラダ油を加熱させたとき、及びメタンを導入したとき
のセンサ出力を示している。図8から、比較例の方法で
は、サラダ油の蒸発後に飽和に達する検出出力レベル
は、メタンガス10ppmのときの検出出力レベルより
も相対的に低く、サラダ油の熱分解ガスをメタン等の都
市ガスと区別して検出することが難しいことが分かる。
In FIG. 8, as a comparative example, when only the gas detecting element 3 from which the gas adsorbing member F and the heater 7 are removed from the gas sensor 1 is installed in the chamber and the salad oil is similarly heated. , And sensor output when methane is introduced. From FIG. 8, in the method of the comparative example, the detection output level reaching saturation after the evaporation of salad oil is relatively lower than the detection output level when methane gas is 10 ppm, and the pyrolysis gas of salad oil is separated from city gas such as methane. It turns out that it is difficult to detect separately.

【0037】〔別実施形態〕以下に別実施形態を説明す
る。上記実施形態では、ガス吸着部材Fを加熱するヒー
タ7をガス吸着部材Fの内部に配置させるようにした
が、ガス吸着部材Fを加熱できる形態であれば、これ以
外に、図9に例示するように、ガス吸着部材Fの側面に
配置するようにしたり、ガス吸着部材Fの底面に配置す
るようにしてもよい。
[Other Embodiment] Another embodiment will be described below. In the above-described embodiment, the heater 7 for heating the gas adsorbing member F is arranged inside the gas adsorbing member F, but if the gas adsorbing member F can be heated, other than this, it is illustrated in FIG. Thus, it may be arranged on the side surface of the gas adsorbing member F or on the bottom surface of the gas adsorbing member F.

【0038】上記実施形態では、ガス吸着部材Fを活性
炭で構成したが、これ以外に、ガスの吸着に有利なよう
に比表面積が大きく、且つ、吸着脱離のための加熱サイ
クルに耐える特性を有する各種吸着物質で構成すること
ができる。
In the above embodiment, the gas adsorbing member F is made of activated carbon. However, in addition to this, the gas adsorbing member F has a large specific surface area which is advantageous for adsorbing gas and has a characteristic of enduring a heating cycle for adsorption / desorption. It can be composed of various adsorbents.

【0039】上記実施形態では、ガス検出素子3の抵抗
Rsに直列に固定抵抗Roを接続して、固定抵抗Roの
両端電圧Voのエアレベル電圧からの増分をガス検出素
子3の出力として取り出したが、逆にガス検出素子3の
抵抗Rsの両端電圧のエアレベル電圧からの減少分をガ
ス検出素子3の出力として取り出すようにしてもよい。
さらに、ガス検出素子3の抵抗Rsに直列に固定抵抗R
oを接続する代わりに、周知のブリッジ回路を構成し
て、センサ出力を取り出すようにしてもよい。
In the above embodiment, the fixed resistance Ro is connected in series to the resistance Rs of the gas detection element 3, and the increment of the voltage Vo across the fixed resistance Ro from the air level voltage is taken out as the output of the gas detection element 3. However, conversely, the decrease amount of the voltage across the resistor Rs of the gas detection element 3 from the air level voltage may be taken out as the output of the gas detection element 3.
Further, a fixed resistor R is connected in series with the resistor Rs of the gas detection element 3.
Instead of connecting o, a well-known bridge circuit may be configured to take out the sensor output.

【0040】上記実施形態では、ガス検出素子3を構成
するガス感応部5aの主成分である酸化物半導体を、n
型半導体で構成したが、p型半導体で構成してもよい。
In the above embodiment, the oxide semiconductor, which is the main component of the gas sensitive portion 5a constituting the gas detecting element 3, is n.
Although it is composed of a p-type semiconductor, it may be composed of a p-type semiconductor.

【0041】上記実施形態では、前記駆動手段100
が、低温側設定温度及び高温側設定温度として、夫々1
つの温度条件を設定して、この2つの温度の間でガス吸
着部材Fの温度を変化させるように構成したが、3つ以
上の温度条件を設定して、これらの間で温度を変化させ
るように構成してもよい。
In the above embodiment, the driving means 100 is used.
However, as the low temperature side preset temperature and the high temperature side preset temperature, respectively,
It is configured to set three temperature conditions and change the temperature of the gas adsorbing member F between these two temperatures, but set three or more temperature conditions to change the temperature between them. You may comprise.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係るガスセンサの構造を示す側面断面
FIG. 1 is a side sectional view showing a structure of a gas sensor according to the present invention.

【図2】本発明に係るガスセンサ、及び油脂火災防止用
ガス検知器のブロック図
FIG. 2 is a block diagram of a gas sensor and a fat and fire prevention gas detector according to the present invention.

【図3】ガス検知部の等価回路を示す図FIG. 3 is a diagram showing an equivalent circuit of a gas detector.

【図4】油脂の過熱時に発生するガスの特性を示す図FIG. 4 is a diagram showing characteristics of gas generated when fats and oils are overheated.

【図5】第1実施形態に係るガス検知特性を示すグラフFIG. 5 is a graph showing gas detection characteristics according to the first embodiment.

【図6】第1実施形態に係る比較例のガス検知特性を示
すグラフ
FIG. 6 is a graph showing gas detection characteristics of a comparative example according to the first embodiment.

【図7】第2実施形態に係るガス検知特性を示すグラフFIG. 7 is a graph showing gas detection characteristics according to the second embodiment.

【図8】第2実施形態に係る比較例のガス検知特性を示
すグラフ
FIG. 8 is a graph showing gas detection characteristics of a comparative example according to the second embodiment.

【図9】別実施形態に係るガスセンサの構造を示す側面
断面図
FIG. 9 is a side sectional view showing a structure of a gas sensor according to another embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 ガス検出素子 7 ヒータ 100 駆動手段 101 判定手段 F ガス吸着部材(活性炭) 3 Gas detection element 7 heater 100 driving means 101 determination means F gas adsorption member (activated carbon)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 博一 大阪府大阪市中央区平野町四丁目1番2号 大阪瓦斯株式会社内 Fターム(参考) 2G046 AA19 AA20 AA21 AA22 AA24 AA25 BA01 BA02 BA04 BA09 BB02 BB04 BD01 BE02 BE03 BF05 BG01 BH02 BJ08 DB05 DB09 DC09 DC14 DC16 DC17 DC18 EB06 FB02 FE03 FE15 FE22 FE39 FE46 FE48 2G060 AA01 AB16 AB17 AB18 AB21 AB22 AE19 AF07 BA01 BB02 BB09 BB13 BB14 BB16 BB18 HB06 HC07 HC13 HC19 HC21 HC22 HD01 HD02 HD07 KA01 5C085 AA05 AB01 BA40 CA30    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Hirokazu Sasaki             4-1-2 Hirano-cho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka Prefecture               Within Osaka Gas Co., Ltd. F term (reference) 2G046 AA19 AA20 AA21 AA22 AA24                       AA25 BA01 BA02 BA04 BA09                       BB02 BB04 BD01 BE02 BE03                       BF05 BG01 BH02 BJ08 DB05                       DB09 DC09 DC14 DC16 DC17                       DC18 EB06 FB02 FE03 FE15                       FE22 FE39 FE46 FE48                 2G060 AA01 AB16 AB17 AB18 AB21                       AB22 AE19 AF07 BA01 BB02                       BB09 BB13 BB14 BB16 BB18                       HB06 HC07 HC13 HC19 HC21                       HC22 HD01 HD02 HD07 KA01                 5C085 AA05 AB01 BA40 CA30

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 温度の変化により、検出対象ガスを吸着
する吸着状態と検出対象ガスを脱離する脱離状態とに変
更自在なガス吸着部材と、 前記ガス吸着部材を加熱するためのヒータと、 前記ガス吸着部材から脱離した検出対象ガスが到達する
位置に配置されて、前記検出対象ガスを検出可能なガス
検出素子と、 前記ガス吸着部材の温度が低温側設定温度と高温側設定
温度とに交互に変化するように前記ヒータを加熱駆動す
る駆動手段とを備えているガスセンサ。
1. A gas adsorbing member which is changeable between an adsorbing state for adsorbing a gas to be detected and a desorbing state for desorbing a gas to be detected by a temperature change, and a heater for heating the gas adsorbing member. A gas detection element which is arranged at a position where the gas to be detected desorbed from the gas adsorbing member reaches and which can detect the gas to be detected, and the temperature of the gas adsorbing member is set to a low temperature side and a high temperature side set temperature. And a drive means for heating and driving the heater so as to alternately change to and.
【請求項2】 前記低温側設定温度が室温から130℃
の範囲である請求項1記載のガスセンサ。
2. The low temperature side preset temperature is from room temperature to 130 ° C.
The gas sensor according to claim 1, wherein
【請求項3】 前記ガス検出素子が、前記検出対象ガス
として、炭素数3〜9のアルデヒド、及び、炭素数2〜
8のアルカンのうちの少なくとも1つのガス成分に対し
て感度を有する請求項1又は2記載のガスセンサ。
3. The gas detection element uses an aldehyde having 3 to 9 carbon atoms and 2 to 2 carbon atoms as the gas to be detected.
The gas sensor according to claim 1 or 2, wherein the gas sensor has sensitivity to at least one gas component of the alkane of 8.
【請求項4】 前記ガス吸着部材が活性炭である請求項
1〜3のいずれかに記載のガスセンサ。
4. The gas sensor according to claim 1, wherein the gas adsorption member is activated carbon.
【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載のガスセ
ンサを備え、 前記駆動手段による加熱駆動のタイミングに合わせて出
力される前記ガス検出素子の出力情報に基づいて、油脂
が過熱状態にあるか否かを判定する判定手段を備えてい
る油脂火災防止用ガス検知器。
5. The oil sensor is provided with the gas sensor according to any one of claims 1 to 4, and the oil and fat is brought into an overheated state based on the output information of the gas detection element output at the timing of the heating drive by the drive means. A gas detector for preventing oil and fat fires, which is provided with a determination means for determining whether or not there is such a gas.
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