JP2003220153A - Safety device for fire emergency - Google Patents

Safety device for fire emergency

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JP2003220153A
JP2003220153A JP2002021430A JP2002021430A JP2003220153A JP 2003220153 A JP2003220153 A JP 2003220153A JP 2002021430 A JP2002021430 A JP 2002021430A JP 2002021430 A JP2002021430 A JP 2002021430A JP 2003220153 A JP2003220153 A JP 2003220153A
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JP
Japan
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carbon monoxide
sensor
safety device
solid electrolyte
alarm
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Pending
Application number
JP2002021430A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masao Maki
正雄 牧
Fumio Ota
文夫 太田
Katsuhiko Uno
克彦 宇野
Takashi Niwa
孝 丹羽
Kunihiro Tsuruta
邦弘 鶴田
Takahiro Umeda
孝裕 梅田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a systematic a safety device that has not been available by a conventionally placed carbon monoxide alarm or fire alarm and with which carbon monoxide poisoning in a person suffered at fire disaster can be prevented. <P>SOLUTION: A safety device for fire emergency comprises a carbon monoxide alarm unit 8 comprising an exothermic substance that is built up on a plane glass backing, an insulation membrane, a solid electrolyte membrane, and a carbon monoxide sensor having a first and second electrode on the solid electrolyte membrane that is used and comprising the carbon monoxide sensor, an electric power, a battery electric power control means, a signal detecting means, a signal comparing means, a signal controlling means, and an alarming means, and a wearing mask 13 comprising an oxygen bottle 9 and a cap part having an air cleaning means. <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】本発明の主たる対象は、一般
住宅や雑居ビルや地下街などで火災が発生した場合に重
大な事故の原因になる一酸化炭素による中毒事故による
人命救助のための安全装置に関するもので、一酸化炭素
の急激な濃度上昇を検知し警報するとともにマスク装着
などにより安全な場所まで脱出する間の呼吸に伴う一酸
化炭素中毒事故のリスクを無くすことを目的とする。
BACKGROUND OF THE INVENTION The main object of the present invention is a safety device for saving lives due to a carbon monoxide poisoning accident that causes a serious accident when a fire occurs in a general house, a multi-tenant building or an underground mall. It aims to eliminate the risk of carbon monoxide poisoning accidents associated with breathing while escaping to a safe place by wearing a mask, etc., as well as detecting and alarming a rapid increase in carbon monoxide concentration.

【0002】[0002]

【従来の技術】我が国で、火災事故による年間の死亡者
は、約2、000人にのぼるが、その死亡原因として
は、火災時に発生する一酸化炭素中毒によるものが半数
以上にのぼるとされている。火災の初期に、一酸化炭素
濃度が急上昇し、例えばその濃度が1%に達するとその
雰囲気の中では、人は、1分以内で絶命してしまうため
である。
2. Description of the Related Art In Japan, the number of fatalities in a year due to a fire accident is about 2,000. It is said that more than half of the deaths are caused by carbon monoxide poisoning that occurs during a fire. There is. This is because, in the early stage of a fire, the concentration of carbon monoxide suddenly rises, and if the concentration reaches 1%, for example, a person will die within one minute in the atmosphere.

【0003】詳細な火災発生原因調査の結果は、未だ公
表されていないが、2001年9月1日に発生した新宿
の歌舞伎町のビル火災で多数の死亡者が発生したが、そ
の死亡原因は一酸化炭素中毒事故死と考えられている。
一酸化炭素は、可燃物の不完全燃焼がその発生源にな
る。一般の人の持つイメージは、各種家庭用の燃焼器具
を発生源に考えるが、事故遭遇の危険性を考慮すると実
際には、火事の時に発生する一酸化炭素の問題の方がそ
のリスクは高い。一酸化炭素は、サイレントキラーと呼
ばれ無色、無臭の人が気づかない内に大事に至ってしま
う危険性の高い毒性ガスである。
Although the detailed results of the investigation into the cause of the fire have not yet been announced, a large number of fatalities have occurred in the building fire in Kabukicho, Shinjuku on September 1, 2001. It is believed to have died in a carbon monoxide poisoning accident.
Carbon monoxide is generated by incomplete combustion of combustible materials. The general image is that the source of combustion equipment is various household appliances, but considering the risk of accidents, the risk of carbon monoxide during a fire is actually higher. . Carbon monoxide is a toxic gas called a silent killer that is highly colorless and odorless and is highly dangerous before it is noticed.

【0004】一般住宅においては、一酸化炭素を検知し
て鳴動やLED点滅などにより報知する不完全燃焼(ま
たは一酸化炭素)警報器は、その必要性が叫ばれながら
普及はなかなか進んでいない。都市ガス業界では、ガス
漏れ警報器のケースの中に一酸化炭素センサと火災に伴
う温度報知をするための火災センサとの3つの機能を集
約した3機能型のガス漏れ警報器が普及の兆しにある
が、他方、LPガス業界では、ガスの比重などの違いか
らガス漏れ警報器と不完全燃焼警報器の設置箇所が異な
ることなどが課題になってほとんど普及が進んでいな
い。現在、国内市場にある不完全燃焼警報器は、100
V電源動作のもので、壁面や天井面などに設置して用い
られる。100V電源の警報器は、火事などの非常時に
起こりがちな停電時には動作が不能であり、当然ながら
不完全燃焼警報器を携行し、雰囲気の一酸化炭素濃度を
常時モニタリングすることなど出来ない。
[0004] In general houses, an incomplete combustion (or carbon monoxide) alarm device that detects carbon monoxide and informs it by ringing or LED blinking has not been widely spread while the need for it is being screamed. In the city gas industry, a three-function type gas leak alarm that integrates the three functions of a carbon monoxide sensor and a fire sensor for reporting the temperature associated with a fire in the case of a gas leak alarm is becoming popular. However, on the other hand, in the LP gas industry, the installation location of the gas leak alarm and the incomplete combustion alarm is different due to the difference in specific gravity of the gas, etc. Currently, there are 100 incomplete combustion alarms on the domestic market.
It is operated by a V power supply and is used by being installed on the wall surface or ceiling surface. The alarm device of 100V power supply cannot operate at the time of a power failure that is likely to occur in an emergency such as a fire, and it is naturally impossible to carry an incomplete combustion alarm device and constantly monitor the carbon monoxide concentration of the atmosphere.

【0005】不完全燃焼警報器で、設置自由度が高く、
携行できるメリットを備えた電池動作のものは、特殊用
途で、提案されているが、安全警報器として採用するに
は、電池寿命が極端に短かったり、センサの信頼性に課
題があったりして実用域に至っていない。
The incomplete combustion alarm has a high degree of freedom in installation,
Battery-powered devices that have the advantage of being carried have been proposed for special purposes, but to be used as safety alarms, the battery life is extremely short and there are problems with sensor reliability. It has not reached the practical range.

【0006】また地下街や雑居ビルなどで煙検知型の火
災報知器の設置が要請されているが、タバコの煙や水蒸
気などでも誤報をするなど動作の信頼性に課題があり、
極端な場合には、電源を外されて機能していない場合も
ある。
Further, it is required to install a smoke detection type fire alarm in an underground mall or a multi-tenant building, but there is a problem in reliability of operation such as giving a false alarm even with cigarette smoke or water vapor.
In extreme cases, the power may be removed and not working.

【0007】これらの火災報知器は、煙検知の単独の目
的で用いるもので、一酸化炭素センサを内蔵しているも
のでは無い。
These fire alarms are used only for the purpose of detecting smoke and do not have a built-in carbon monoxide sensor.

【0008】また煙検知型火災報知器や一酸化炭素警報
器については、あくまで警報を報知する機能のみで、シ
ステム的な展開で消防署などに警報情報を伝達するまで
の機能やスプリンクラーなどの消火設備と連動すること
などは、考えられているとしても、現場で火事に遭遇し
た人を一酸化炭素中毒事故から救うことまでは、考慮さ
れていない。
Further, smoke detection type fire alarms and carbon monoxide alarms have only the function of issuing an alarm, and the function of transmitting the alarm information to a fire station or the like by system development and fire extinguishing equipment such as sprinklers. Even if it is considered to be linked with the above, it is not considered to save a person who encounters a fire in the field from a carbon monoxide poisoning accident.

【0009】従って本発明の目的とする火災時の一酸化
炭素を高感度で信頼性高く報知し、安全なところまで避
難できるようにすることを考慮した提案は、殆ど見あた
らない。
Therefore, there is almost no proposal that considers the purpose of the present invention to provide highly sensitive and reliable notification of carbon monoxide during a fire so that a person can evacuate to a safe place.

【0010】不完全燃焼警報器の機能の中心を担う一酸
化炭素センサの技術について記載する。従来から提案さ
れている一酸化炭素を検知する化学センサとしては、電
解液に一酸化炭素を吸収して酸化する電極を設けて、一
酸化炭素濃度に比例する電流値から一酸化炭素濃度を検
知する方式(定電位電解式ガスセンサ)、貴金属などの
微量の金属元素を添加して増感したN型半導体酸化物例
えば酸化スズなどの焼結体タイプを用いて、これらの半
導体が可燃性ガスと接触した際に電気電導度が変化する
特性を利用してガスを検知する方式(半導体式ガスセン
サ)、20μm程度の白金の細線にアルミナを添着し貴
金属を担持したものと担持しないものとの一対の比較素
子を用いて一定温度に加熱し、可燃性ガスがこの素子に
接触して触媒酸化反応を行った際の発熱差を検出する方
式(接触燃焼式ガスセンサ)などが知られている。
The technology of the carbon monoxide sensor that plays a central role in the function of the incomplete combustion alarm will be described. As a conventionally proposed chemical sensor for detecting carbon monoxide, an electrode that absorbs and oxidizes carbon monoxide is provided in the electrolytic solution, and the carbon monoxide concentration is detected from the current value proportional to the carbon monoxide concentration. Method (constant-potential electrolysis gas sensor), an N-type semiconductor oxide sensitized by adding a trace amount of a metal element such as a noble metal, for example, a sintered body type such as tin oxide is used, and these semiconductors are combustible gas. A method of detecting gas by utilizing the characteristic that electric conductivity changes when contacting (semiconductor gas sensor), a pair of a platinum fine wire of about 20 μm with alumina loaded with noble metal and one without. There is known a method (catalytic combustion type gas sensor) of detecting a difference in heat generated when a combustible gas is brought into contact with this element to carry out a catalytic oxidation reaction by using a comparative element and performing a catalytic oxidation reaction.

【0011】例えば、[文献1]大森豊明監修:「セン
サ実用事典」:フジ・テクノシステム[第14章 ガス
センサの基礎(春田正毅担当)、P112ー130
(1986)に詳しい記述がある。
For example, [Reference 1] Supervision by Toyoaki Omori: "Sensor Practical Encyclopedia": Fuji Techno System [Chapter 14 Basics of Gas Sensors (Masaki Takeshi Haruta), P112-130]
(1986) for a detailed description.

【0012】また、ジルコニア電気化学セルを構成し、
電極の一方側に白金/アルミナの触媒層を形成して一酸
化炭素を検出する起電力型の固体電解質式一酸化炭素セ
ンサも提案されている[例えば、H.OKAmOTO、H.OBAYASI
AND T.KUDO, Solid State Ionics、1、319(198
0)参照]。
Further, a zirconia electrochemical cell is constituted,
An electromotive force type solid electrolyte type carbon monoxide sensor for detecting carbon monoxide by forming a platinum / alumina catalyst layer on one side of an electrode has also been proposed [eg, H.OKAmOTO, H.OBAYASI].
AND T. KUDO, Solid State Ionics 1, 319 (198
0)].

【0013】この固体電解質式一酸化炭素センサの原理
は、触媒層側と裸側の電極上で一種の酸素濃淡電池がで
きることによるもので、触媒層側の電極では、酸素がそ
のまま到達し、一酸化炭素が到達しない状態にあるのに
対して、裸側の電極では、酸素も一酸化炭素も到達し、
この一酸化炭素が酸素を還元し、両者の電極の間に酸素
濃淡電池が形成され、起電力出力が現れることを利用す
るものである。
The principle of this solid electrolyte type carbon monoxide sensor is that a kind of oxygen concentration battery can be formed on the electrode on the catalyst layer side and the electrode on the bare side. Oxygen reaches the electrode on the catalyst layer side as it is, On the bare electrode, both oxygen and carbon monoxide reach, whereas carbon oxide does not reach
This carbon monoxide reduces oxygen, an oxygen concentration cell is formed between both electrodes, and an electromotive force output appears.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
型の警報器では、停電の無いときの警報のみの機能に留
まったのに対し、本発明は、停電になっても警報が持続
し、生死に関わる危機的状況の中でも不完全燃焼警報ユ
ニットを携行しながら高一酸化炭素濃度の環境を切り抜
けて、無事に脱出できる保護機能をも併せて提供するも
のである。
The object of the present invention is that the conventional alarm device has a function of only an alarm when there is no power outage, whereas the present invention keeps the alarm continuous even when a power outage occurs. However, even in life-threatening critical situations, the incomplete combustion alarm unit can be carried along with a protection function that can survive a high carbon monoxide concentration environment and escape safely.

【0015】これが実現できるためには、一酸化炭素セ
ンサが、電池動作が可能であるのみならず、脱出の非常
事態では、高速応答性を備え、連続の出力が可能である
ことなどが求められる。この両方の機能をバランス良く
実現できる一酸化炭素センサは提案されていない。
In order to realize this, it is required that the carbon monoxide sensor not only be capable of battery operation but also have high-speed response and continuous output in an emergency situation of escape. . A carbon monoxide sensor that can realize both of these functions in a well-balanced manner has not been proposed.

【0016】従来の一酸化炭素センサの低消費電力化の
常套手段は、間欠動作であるが、接触燃焼式は、可燃性
ガスの燃焼平衡を利用するため原理的に間欠動作は無理
である。
The conventional means for reducing the power consumption of the conventional carbon monoxide sensor is the intermittent operation, but the intermittent combustion is theoretically impossible because the catalytic combustion type utilizes the combustion equilibrium of combustible gas.

【0017】半導体式では、基本的に高温側動作と低温
側動作になる測定温度の動作を繰り返す。これは、一酸
化炭素の感度や選択性が100℃以下で最大になるので
その付近に設定した場合、水蒸気等の影響により抵抗値
が著しく変化してしまうためで、クリーニングのための
500℃レベルでの加熱処理が必須なためである。従っ
て、センサの出力は、原理的に飛び飛びの値となり一刻
を争う高速応答が不可能である。一酸化炭素が発生して
いない環境では、飛び飛びの検知で、電池動作には好都
合で支障もないが、火事で一刻を争う状況下で、濃度が
急激に立ち上がる状態において、連続動作が取れず信頼
性を著しく損なう。また省電力化を図るために、センサ
を薄膜化、小型化して低消費電力を図る場合、電力消費
は、センサを備えた周辺の空気を加熱するために消費す
る電力が大きくて、なかなか電池寿命が保証できず、低
消費電力化が図れない。従ってAC100vでの駆動と
なるが、これはコンセントの制約があり、非常時に火災
と停電が発生すると動作停止になり肝心な時に使えな
い。
In the semiconductor type, basically, the operation at the measured temperature, which is the high temperature side operation and the low temperature side operation, is repeated. This is because the sensitivity and selectivity of carbon monoxide are maximum at 100 ° C or less, so if set near that, the resistance value will change significantly due to the influence of water vapor etc. This is because the heat treatment in is essential. Therefore, in principle, the output of the sensor becomes a discrete value, and it is impossible to make a high-speed response that is in vain. In an environment where carbon monoxide is not generated, skipping detection is convenient and does not hinder battery operation, but in a situation where there is a fire and the concentration rises sharply, continuous operation is not reliable and reliable. Significantly impairs sex. Also, in order to save power, if the sensor is thinned and miniaturized to achieve low power consumption, the power consumption is large to heat the surrounding air equipped with the sensor, and the battery life is quite long. Cannot be guaranteed and low power consumption cannot be achieved. Therefore, it is driven by AC100v, but this has the limitation of the outlet, and if a fire and a power failure occur in an emergency, it will stop operating and cannot be used at an important time.

【0018】電池動作となれば、停電時の警報報知の問
題は解消され、また火災時の避難の際に、一酸化炭素濃
度の低い安全な場所を探し、救助まで一時的に避難する
ことも可能になる。また、自力で安全な所まで脱出する
場合にも、一酸化炭素警報器を携行することで安全に脱
出できるが、従来技術では、電池動作のための十分な低
消費電力化と信頼性高い非常時の連続警報動作の両立が
出来ていない。
If the battery operates, the problem of alarm notification at the time of power failure is solved, and when evacuating in the case of a fire, a safe place with a low carbon monoxide concentration may be searched for and temporary evacuation may be performed until rescue. It will be possible. In addition, even if you want to escape to a safe place by yourself, you can safely escape by carrying a carbon monoxide alarm, but with the conventional technology, sufficient low power consumption for battery operation and high reliability. The continuous alarm operation at the time is not compatible.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために、本発明の火災緊急用安全装置においては、一酸
化炭素センサと電池と電池電力制御手段と信号検出手段
と信号比較手段と信号制御手段と警報手段とから成る一
酸化炭素警報ユニット、および酸素ボンベと空気浄化手
段を備えた蓋部より成る装着マスクとを備えて構成す
る。また前記一酸化炭素警報ユニットおよび一酸化炭素
浄化防毒マスクとを備えて構成する。
In order to solve the above problems, in a fire emergency safety device of the present invention, a carbon monoxide sensor, a battery, a battery power control means, a signal detection means and a signal comparison means are provided. A carbon monoxide alarm unit including signal control means and alarm means, and a wearing mask including a lid portion including an oxygen cylinder and air purifying means are provided. The carbon monoxide alarm unit and the carbon monoxide purification gas mask are provided.

【0020】火災時には、紙、繊維、木材、建材などの
初期燃焼によって一酸化炭素が大量に発生する。火災時
に不幸にして死亡事故が発生するのは、この一酸化炭素
によるケースが極めて多いことが知られている。
During a fire, a large amount of carbon monoxide is generated due to the initial combustion of paper, fibers, wood, building materials and the like. It is known that carbon monoxide is the most common cause of fatal accidents during a fire.

【0021】本発明の一酸化炭素警報ユニットにおい
て、一酸化炭素センサは、電池電源で電池電力制御手段
により駆動に必要な動作条件、例えば動作温度まで、制
御され、一酸化炭素感知可能な状態となっている。一酸
化炭素がほとんど存在しない状態では、電池消耗を節約
するため間欠でゆっくりと動作しているのに対し、一酸
化炭素が発生すると一酸化炭素センサの信号は、オペア
ンプなどを主体とする信号検出手段により増幅され、マ
イコンを主体とする信号制御手段で設定値と信号比較手
段により比較し、信号レベルが設定値以上の場合には、
警報手段により、一酸化炭素の発生の警報が報知され
る。
In the carbon monoxide alarm unit according to the present invention, the carbon monoxide sensor is controlled by the battery power source to the operating condition necessary for driving by the battery power control means, for example, the operating temperature, and the carbon monoxide sensor can detect the carbon monoxide. Has become. When there is almost no carbon monoxide, it operates slowly and intermittently to save battery consumption, but when carbon monoxide is generated, the signal of the carbon monoxide sensor detects the signal mainly by an operational amplifier. The signal is amplified by the means and compared by the signal control means mainly composed of the microcomputer with the set value and the signal comparison means, and when the signal level is equal to or higher than the set value,
The alarm means gives an alarm for the generation of carbon monoxide.

【0022】この状態で信号制御手段により、緊急モー
ドのたとえば連続動作状態になる。この状態において
は、一酸化炭素センサは、常時モニタリングできる。
In this state, the signal control means brings the emergency mode into, for example, a continuous operation state. In this state, the carbon monoxide sensor can be constantly monitored.

【0023】本発明では、固体電解質式一酸化炭素セン
サを用いるので、応答性早い連続動作が可能であり、ま
た薄膜小型化を図り、瞬時立ち上げができ熱伝達ロスを
配慮した構成を用いて、ミリ秒オーダーでのパルス駆動
動作を行うことにより電池駆動動作ができる。
In the present invention, since the solid electrolyte type carbon monoxide sensor is used, continuous operation with quick response is possible, and the thin film can be made small in size and can be instantly started up, and the heat transfer loss is taken into consideration. A battery drive operation can be performed by performing a pulse drive operation in the order of milliseconds.

【0024】警報手段により一酸化炭素の発生に気がつ
いた人は、至急に火災緊急用安全装置の所に行き、蓋部
に空気浄化手段を備えた酸素ボンベ一体マスクまたは、
一酸化炭素浄化防毒マスクを装着し、一酸化炭素警報ユ
ニットを携帯しながら一酸化炭素中毒の危険性がない安
全な場所まで避難することができる。
A person who notices the generation of carbon monoxide by the alarm means immediately goes to a fire emergency safety device, and an oxygen cylinder integrated mask equipped with an air purifying means on the lid, or
While wearing a carbon monoxide purification gas mask and carrying a carbon monoxide alarm unit, you can evacuate to a safe place where there is no risk of carbon monoxide poisoning.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】本発明の請求項1にかかる火災緊
急用安全装置は、一酸化炭素センサと電池と電池電力制
御手段と信号検出手段と信号比較手段と信号制御手段と
警報手段とから成る一酸化炭素警報ユニット、および酸
素ボンベと空気浄化手段を備えた蓋部より成る装着マス
クとを備えて構成する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A fire emergency safety device according to claim 1 of the present invention comprises a carbon monoxide sensor, a battery, a battery power control means, a signal detection means, a signal comparison means, a signal control means and an alarm means. A carbon monoxide alarm unit consisting of the above, and an wearing mask consisting of an oxygen cylinder and a lid portion provided with air purifying means.

【0026】一酸化炭素センサは、電池電源と一酸化炭
素センサの備える発熱体などを駆動させるためのDC−
DCコンバータなどを含む電池電力制御手段の働きによ
り動作可能な状態に保たれる。一酸化炭素センサは、超
小型で薄膜にて形成されているので低消費電力で動作す
る。さらに電池消耗を押さえるために信号制御手段によ
りセンサの動作をパルス駆動式にし、例えば、10ミリ
秒オーダー制御通電し、通電により、センサ信号が安定
する所定の時間だけ信号検出手段からのデータを取り込
む動作とし、これを30秒に1回など間欠的に繰り返す
動作とする。これにより、30秒に1回などの間欠的な
センサ信号出力データが得られるが、これを時系列的に
連ねることで消費電力が小さく、一酸化炭素警報ユニッ
トを設置した環境での一酸化炭素濃度の推移が把握でき
る。一酸化炭素センサの出力が信号制御手段に予め組み
込まれた設定値を越えると信号比較手段により比較し
て、信号制御手段からの制御により警報手段が発動す
る。
The carbon monoxide sensor is a DC-power source for driving a battery power source and a heating element provided in the carbon monoxide sensor.
It is kept operable by the function of the battery power control means including a DC converter. Since the carbon monoxide sensor is ultra-small and formed of a thin film, it operates with low power consumption. Further, in order to suppress battery consumption, the signal control means makes the operation of the sensor a pulse drive type, for example, control energization is performed for 10 milliseconds, and data is taken in from the signal detection means for a predetermined time when the sensor signal is stabilized by energization. The operation is intermittently repeated such as once every 30 seconds. As a result, intermittent sensor signal output data such as once every 30 seconds can be obtained, but by concatenating these in time series, the power consumption is small, and carbon monoxide in the environment where the carbon monoxide alarm unit is installed. The transition of concentration can be grasped. When the output of the carbon monoxide sensor exceeds a preset value incorporated in the signal control means, the signal comparison means compares the outputs, and the alarm means is activated under the control of the signal control means.

【0027】これにより、LEDや液晶表示装置の点滅
などの視認できる警報と併せて、警報音の鳴動や、音声
で一酸化炭素濃度が警報レベルに到達したことを周りの
人に知らせる。これにより一酸化炭素の急激な濃度上昇
を知った人は、至急に火災緊急用安全装置の所へ行き、
酸素ボンベの蓋部を外し、マスク部を装着し、ボンベの
ノズル部を押して、酸素を吸引する。酸素と同時に雰囲
気からも若干の空気を取り込むが雰囲気の一酸化炭素や
煙を含んだ空気は、備えられている空気浄化手段で浄化
され安全である。また一酸化炭素警報ユニットは、着脱
できるように設計しておけば、同時に持ち運ぶことがで
きる。これを持って避難すれば、避難の途中の環境での
一酸化炭素濃度が分かり、安全な場所になれば、マスク
を取り外しても良い。このようにして安全に避難するこ
とができる。
With this, together with a visually recognizable alarm such as blinking of the LED or the liquid crystal display device, a sound of an alarm or a sound is used to inform the people around that the carbon monoxide concentration has reached the alarm level. As a result of this, a person who knows a sudden increase in the concentration of carbon monoxide immediately goes to the fire emergency safety device,
Remove the lid of the oxygen cylinder, attach the mask, and push the nozzle of the cylinder to suck oxygen. A small amount of air is taken in from the atmosphere at the same time as oxygen, but the air containing carbon monoxide and smoke in the atmosphere is purified by the provided air purifying means and is safe. If the carbon monoxide alarm unit is designed to be removable, it can be carried at the same time. If you evacuate with this, you can know the concentration of carbon monoxide in the environment during the evacuation, and you can remove the mask when you are in a safe place. In this way, it is possible to evacuate safely.

【0028】本発明の請求項2にかかる火災緊急用安全
装置は、一酸化炭素センサと電池と電池電力制御手段と
信号検出手段と信号比較手段と信号制御手段と警報手段
とから成る一酸化炭素警報ユニット、および一酸化炭素
浄化防毒マスクとを備えて構成する。本構成において、
一酸化炭素警報ユニットは、先の請求項と同様である。
前項で記載したように警報で、一酸化炭素の濃度上昇が
報知されると、人は、火災緊急用安全装置の所へ行って
直ちに一酸化炭素浄化防毒マスクを装着する。一酸化炭
素警報ユニットを携行して、避難し、一酸化炭素中毒の
難から逃れることができる。
A fire emergency safety device according to claim 2 of the present invention comprises a carbon monoxide sensor comprising a carbon monoxide sensor, a battery, a battery power control means, a signal detection means, a signal comparison means, a signal control means and an alarm means. It comprises an alarm unit and a carbon monoxide purification gas mask. In this configuration,
The carbon monoxide alarm unit is similar to the previous claims.
As described in the preceding paragraph, when an alarm is issued to notify an increase in the concentration of carbon monoxide, a person should go to a fire emergency safety device and immediately put on a carbon monoxide purification gas mask. Carry a carbon monoxide alert unit to evacuate and escape the challenges of carbon monoxide poisoning.

【0029】本発明の請求項3にかかる火災緊急用安全
装置は、前記一酸化炭素センサとして、平板状ガラス系
基材上に積層して発熱体と絶縁膜と固体電解質膜および
当該固体電解質膜上に第一および第二の電極を備えてな
る一酸化炭素センサを用いて構成される。
In the fire emergency safety device according to claim 3 of the present invention, as the carbon monoxide sensor, a heating element, an insulating film, a solid electrolyte film, and the solid electrolyte film are laminated on a flat glass substrate. It is constructed using a carbon monoxide sensor having first and second electrodes on top.

【0030】この一酸化炭素センサの動作について、説
明する。本センサは、石英などのガラス系基板上にスパ
ッタリングや電子ビーム蒸着などの薄膜形成プロセスを
用いて形成する。
The operation of this carbon monoxide sensor will be described. This sensor is formed on a glass substrate such as quartz by using a thin film forming process such as sputtering or electron beam evaporation.

【0031】発熱体への通電により固体電解質素子は、
その動作に必要な250〜500℃の温度まで加熱され
る。発熱体の表面には絶縁膜が形成されているため、固
体電解質中に電子が流入し、固体電解質と反応したりす
る懸念や固体電解質のセンサ出力に発熱体の電界影響が
現れたりすることはない。発熱体の通電加熱により、固
体電解質およびその表面上に形成された第一の電極およ
び第二の電極は、稼働状態になる。第一の電極および第
二の電極は、酸素および一酸化炭素の吸着能力および一
酸化炭素の触媒酸化能力が異なる。
By energizing the heating element, the solid electrolyte element
It is heated to the temperature of 250-500 ° C required for its operation. Since an insulating film is formed on the surface of the heating element, there is a concern that electrons may flow into the solid electrolyte and react with the solid electrolyte, and the electric field effect of the heating element may appear in the sensor output of the solid electrolyte. Absent. The solid electrolyte and the first electrode and the second electrode formed on the surface of the solid electrolyte are brought into the operating state by heating the heating element with electricity. The first electrode and the second electrode are different in the adsorption ability of oxygen and carbon monoxide and the catalytic oxidation ability of carbon monoxide.

【0032】この状況において、一酸化炭素などの被検
出ガスを含まない空気の環境下に置かれている場合は、
電極と固体電解質界面に到達する酸素濃度は各電極の酸
素吸着能力および固体電解質の酸素取り込み部になる三
層界面への拡散能力の差に対応した起電力出力を示す。
このポイントをゼロ点として設定する。このポイントは
用いる第一の電極と第二の電極の組み合わせによる。一
方、一酸化炭素などの被検出ガスを含む空気の環境下で
は、第一の電極と第二の電極とのガスの吸着特性および
触媒酸化能力に応じて一酸化炭素を含有しない空気の場
合の平衡起電力出力から一酸化炭素濃度に関係した電極
間酸素濃度差に基づく出力差を示す。
In this situation, when placed in an environment of air that does not contain a gas to be detected such as carbon monoxide,
The oxygen concentration reaching the interface between the electrode and the solid electrolyte shows an electromotive force output corresponding to the difference between the oxygen adsorption capacity of each electrode and the diffusion capacity of the solid electrolyte into the three-layer interface which becomes the oxygen uptake part.
This point is set as the zero point. This point depends on the combination of the first electrode and the second electrode used. On the other hand, in the environment of air containing a gas to be detected such as carbon monoxide, in the case of air containing no carbon monoxide depending on the gas adsorption characteristics of the first electrode and the second electrode and the catalytic oxidation ability. The output difference based on the oxygen concentration difference between electrodes related to the carbon monoxide concentration from the equilibrium electromotive force output is shown.

【0033】本ガスセンサにおいては、ガラス系耐熱性
基版を用いているので、これらは共通して耐熱衝撃係数
200℃以上という熱衝撃に強い性質を備えているので
瞬間的に通電入力して発熱体を加熱しても、基板は、そ
の熱衝撃に耐える特性を備えている。一方、固体電解質
素子部は、薄膜のため、熱応力が発生しにくく熱衝撃に
強い。またこの種の基板は、同時に低熱伝導性材料であ
るため、その熱伝達で基板自体に熱伝達しにくく、パル
ス駆動の動作中にその上に形成された素子部への熱伝達
が支配的に行われる有利な特性を備えている。省電力の
ための基本的な思想は、パルス駆動により固体電解質素
子部の駆動に必要な、例えば数ミリ秒時間の十分短い時
間の発熱体への入力で、起電力型の固体電解質素子の動
作に必要なエネルギーを確保し余分な空気や基板の加熱
のエネルギーロスを削減しようという考え方である。
In the present gas sensor, since a glass-based heat-resistant substrate is used, they have a common thermal shock resistance coefficient of 200 ° C. or more, which is resistant to thermal shock. When the body is heated, the substrate has the property of withstanding its thermal shock. On the other hand, since the solid electrolyte element portion is a thin film, thermal stress is unlikely to occur and is resistant to thermal shock. In addition, since this type of substrate is a low thermal conductivity material at the same time, it is difficult for the heat to transfer to the substrate itself due to its heat transfer, and the heat transfer to the element portion formed on it during the pulse drive operation is dominant. It has the advantageous properties of being carried out. The basic idea for power saving is to operate an electromotive force type solid electrolyte element by inputting to a heating element for a sufficiently short time of several milliseconds, which is necessary for driving the solid electrolyte element part by pulse driving. The idea is to secure the necessary energy to reduce excess air and energy loss for heating the substrate.

【0034】問題は、数ミリ秒オーダーの短時間のエネ
ルギー入力で、果たして起電力型の固体電解質素子から
被検出ガス濃度に関わる情報が掴めるかという点である
が、十分検知可能なことを本発明者らは発見した。すな
わち発熱体へのパルス的な繰り返し電力入力に対して、
遮断時を起点として、その前後いずれかにおける任意の
微少時間内で起電力型ガスセンサが示す平均起電力値を
時系列的に採取していく。この採取タイミングの意味
は、この間に固体電解質素子の動作に必要な温度が維持
されることを意図している。このようにして、起電力型
ガスセンサが示す平均起電力値を時系列的に採取してい
くことで、その不連続で飛び飛びの採取データに基づい
て、センサが置かれた環境のガス濃度変化を十分検知で
きるということを発明者らは見いだしたものである。従
来、固体電解質を用いる起電力型ガスセンサにおいて、
この様な形でミリ秒オーダーでのパルス駆動動作を連ね
て、ガス濃度情報を得た例は無い。
The problem is whether the information relating to the concentration of the gas to be detected can be grasped from the electromotive force type solid electrolyte element by inputting energy for a short time of the order of several milliseconds. The inventors have discovered. That is, for pulsed repetitive power input to the heating element,
The average electromotive force value indicated by the electromotive force type gas sensor is collected in time series within an arbitrary minute time before or after the interruption time as a starting point. The meaning of this sampling timing is intended to maintain the temperature required for the operation of the solid electrolyte element during this period. In this way, by collecting the average electromotive force value indicated by the electromotive force type gas sensor in time series, the gas concentration change in the environment where the sensor is placed can be calculated based on the discontinuous and scattered sampling data. The inventors have found that they can be sufficiently detected. Conventionally, in an electromotive force type gas sensor using a solid electrolyte,
There is no example in which gas concentration information is obtained by connecting pulse driving operations on the order of milliseconds in this manner.

【0035】発熱体への通電直後には、温度が低いため
固体電解質上の両電極間のインピーダンスが高く、信号
はノイズに埋もれた状態にあるが、通電とともに固体電
解質素子の各要素部は温度上昇し、温度上昇とともに起
電力に基づく電圧出力が現れる。適切な通電タイミング
で、適切な間隔で温度立ち上げ動作を繰り返し、固体電
解質素子の昇温または降温のある一定の温度内で、任意
の微少時間における両電極間の起電力出力を採取してい
くと、被検出ガス濃度がゼロのときは、一定値を保持す
るが、被検出ガス濃度が増加すると起電力出力値は、被
検出ガス濃度の値と関係して増加する。これにより、極
めて省電力でのガスセンサ動作すなわち電池駆動の動作
が可能になる。
Immediately after the heating element is energized, since the temperature is low, the impedance between both electrodes on the solid electrolyte is high, and the signal is buried in noise. As the temperature rises, a voltage output based on the electromotive force appears as the temperature rises. The temperature rise operation is repeated at appropriate intervals at appropriate energization timings, and the electromotive force output between both electrodes is collected at an arbitrary minute time within a certain temperature range where the solid electrolyte element is heated or cooled. When the concentration of the detected gas is zero, a constant value is held, but as the concentration of the detected gas increases, the electromotive force output value increases in relation to the value of the concentration of the detected gas. As a result, the gas sensor operation with extremely low power consumption, that is, the battery-driven operation becomes possible.

【0036】他の構成要素は、全て先の実施の形態の場
合と同様であるので省略する。
All other constituent elements are the same as those in the previous embodiment and will not be described.

【0037】本発明の請求項4にかかる火災緊急用安全
装置は、一酸化炭素センサとして、平板状ガラス基材上
に積層して発熱体と絶縁膜と固体電解質膜および当該固
体電解質膜上に一対の電極とその片方の電極上に多孔性
酸化触媒を備えてなる一酸化炭素センサを用いて構成す
る。
A fire emergency safety device according to claim 4 of the present invention is used as a carbon monoxide sensor, which is laminated on a flat glass substrate to form a heating element, an insulating film, a solid electrolyte film, and the solid electrolyte film. A carbon monoxide sensor comprising a pair of electrodes and a porous oxidation catalyst on one of the electrodes is used.

【0038】以下に一酸化炭素センサとしての基本的動
作について説明する。短時間のパルス的動作であっても
その基本的な動作の原理部分は、従来型の平衡動作の場
合と差がないと考えられる。発熱体の表面には絶縁膜が
形成されているため、固体電解質中に電子が流入し、固
体電解質と反応したりする懸念や固体電解質のセンサ出
力に発熱体の電界影響が現れたりすることはない。
The basic operation of the carbon monoxide sensor will be described below. Even if it is a short-time pulse operation, it is considered that the basic principle of the operation is not different from that of the conventional balanced operation. Since an insulating film is formed on the surface of the heating element, there is a concern that electrons may flow into the solid electrolyte and react with the solid electrolyte, and the electric field effect of the heating element may appear in the sensor output of the solid electrolyte. Absent.

【0039】発熱体への通電加熱により、固体電解質お
よびその表面上に形成された一対の電極およびその片方
の電極面上に形成された多孔性酸化触媒層は、その機能
を発揮するに十分な稼働状態になる。このような稼働状
態にあるのは、固体電解質素子が動作に必要なある温度
以上に達している条件下で、これはエネルギー入力が加
えられ続けている最後の時点、すなわちエネルギーの入
力が止められる直前か、入力が止まって素子が冷えてい
く途中かの条件になる。これによりデータを採取すべき
タイミングは、パルス的に発熱体への電力の入力を繰り
返し周期的に動作させ、断続的な発熱体へのパルス通電
の遮断時を起点として、その前後いずれかにおける任意
の微少時間内ということになる。この状況で、多孔性触
媒層は、酸素を電極部まで十分に透過させる働きと一酸
化炭素などの還元ガスを完全に酸化して電極面に到達さ
せない働きを備える。これにより大気中で用いる場合
に、多孔性触媒層を備えた電極は、ほぼ常に一定の高酸
素濃度を維持する基準電極として作用する。
The solid electrolyte, the pair of electrodes formed on the surface of the solid electrolyte, and the porous oxidation catalyst layer formed on the electrode surface of one side of the solid electrolyte by heating by heating the heating element are sufficient to exert their functions. It becomes operational. In such an operating state, under the condition that the temperature of the solid electrolyte element is higher than a certain temperature necessary for operation, this is the last time when the energy input is continuously applied, that is, the energy input is stopped. The condition is either immediately before or during the time when the input is stopped and the element is cooling down. As a result, the timing at which data is to be collected can be set either before or after the starting point is when the pulsed power supply to the heating element is intermittently operated and the intermittent energization of the heating element is interrupted. It means that it is within a minute time. In this situation, the porous catalyst layer has a function of sufficiently transmitting oxygen to the electrode portion and a function of completely oxidizing the reducing gas such as carbon monoxide to prevent it from reaching the electrode surface. Thus, when used in the atmosphere, the electrode provided with the porous catalyst layer acts as a reference electrode which maintains a constant high oxygen concentration almost always.

【0040】この状況において、一酸化炭素などの被検
出ガスを含まない空気の環境下に置かれている場合は、
一対の各電極に到達する酸素濃度は、ほとんど等価にな
るため電極間に起電力は、発生しない。一方、一酸化炭
素などの被検出ガスを含む空気の環境下では、多孔性触
媒層を備えた電極は、高酸素濃度を維持しているのに対
して、多孔性触媒層を設けてない裸の電極側は、一酸化
炭素などの還元ガスが電極面に到達し、結果的に吸着酸
素を還元して、電極面では、低酸素状態になる。このた
め両電極間には、化学ポテンシャル差が生じ、これが駆
動力となって、両電極間に起電力が発生する。この起電
力は、動作条件によっては、必ずしもネルンスト型では
ない一酸化炭素濃度依存性を示すが、一定の一酸化炭素
濃度に対する起電力出力値を示すので、この起電力出力
値から一酸化炭素濃度を検知することができる。
In this situation, when placed in an environment of air that does not contain a gas to be detected such as carbon monoxide,
Since the oxygen concentrations reaching the pair of electrodes are almost equivalent, no electromotive force is generated between the electrodes. On the other hand, in an environment of air containing a gas to be detected such as carbon monoxide, the electrode provided with the porous catalyst layer maintains a high oxygen concentration, while the electrode not provided with the porous catalyst layer is bare. On the electrode side, a reducing gas such as carbon monoxide reaches the electrode surface, and as a result, adsorbed oxygen is reduced, and the electrode surface is in a low oxygen state. Therefore, a chemical potential difference is generated between both electrodes, and this becomes a driving force to generate an electromotive force between both electrodes. Depending on the operating conditions, this electromotive force shows a carbon monoxide concentration dependency that is not necessarily the Nernst type, but since it shows an electromotive force output value for a constant carbon monoxide concentration, the carbon monoxide concentration can be calculated from this electromotive force output value. Can be detected.

【0041】平板状のガラス系耐熱基板を用いること
で、基板自体への熱伝達が少なく、固体電解質素子部分
に有効に短時間で昇温できる。また平板状のガラス系耐
熱基材への薄膜積層構造を採用しているので半導体製造
に用いられるマイクロ加工プロセスの適用が可能で、品
質の安定したセンサを安価に大量に生産することができ
る。
By using the flat glass-type heat-resistant substrate, heat transfer to the substrate itself is small, and the temperature of the solid electrolyte element portion can be effectively raised in a short time. Further, since the thin film laminated structure is adopted on the flat glass-type heat-resistant base material, the micro-fabrication process used for semiconductor manufacturing can be applied, and the stable quality sensor can be mass-produced at low cost.

【0042】本発明の請求項5にかかる火災緊急用安全
装置は、前記一酸化炭素警報ユニットに付加して、光電
式煙検知センサを備えて構成する。
A fire emergency safety device according to a fifth aspect of the present invention comprises a photoelectric smoke detection sensor in addition to the carbon monoxide alarm unit.

【0043】光電式煙検知センサは、一対のLEDとフ
ォトダイオードとの組み合わせのフォトカプラーを配
し、その光路に空気の流入路を形成する。フォトカプラ
ーへの迷光の影響を無くするため黒色系の検出系容器の
中に流入路とフォトカプラーを配する。空気がうまく流
れ込み、蜘蛛やゴキブリの幼虫などが入り込まないよう
に空気流路を構成する。動作は、流路への煙の進入によ
るフォトカプラーの光強度の減少により煙を検知するも
ので、高感度に火災の煙を検知することが可能である。
光電式煙検知センサを備えているので、火災時の煙の発
生を検知することができる。煙センサ単独で火災報知は
可能であるが、水蒸気やタバコの煙が充満したような環
境では、しばしば誤動作してしまう懸念があるのに対し
て、同時に一酸化炭素センサを備えているので、煙と併
せて一酸化炭素を検知することで極めて精度高い火災報
知ができる。火災報知後の人の行動は、先の構成と同様
である。
The photoelectric smoke detection sensor has a photocoupler in which a pair of LEDs and a photodiode are combined, and an air inflow path is formed in the optical path. In order to eliminate the effect of stray light on the photo coupler, the inflow path and photo coupler are placed in the black detection system container. The air flow path is configured so that the air flows in well and the larvae of spiders and cockroaches do not enter. The operation is to detect smoke by reducing the light intensity of the photocoupler due to smoke entering the flow path, and it is possible to detect fire smoke with high sensitivity.
Since the photoelectric smoke detection sensor is provided, it is possible to detect the generation of smoke during a fire. Although a smoke sensor alone can provide a fire alarm, it often malfunctions in an environment filled with water vapor or cigarette smoke, while it has a carbon monoxide sensor at the same time. In addition to this, by detecting carbon monoxide, it is possible to provide an extremely accurate fire alarm. The action of the person after the notification of the fire is the same as that of the previous configuration.

【0044】本発明の請求項6にかかる火災緊急用安全
装置は、前記一酸化炭素警報ユニットに付加し、交流電
源手段と整流手段と電源切り替え手段とを備えて構成す
る。
A fire emergency safety device according to a sixth aspect of the present invention comprises an AC power source means, a rectifying means, and a power source switching means in addition to the carbon monoxide alarm unit.

【0045】これは、電池とAC100Vの2種類の電
源を備え、通常は、AC100Vの電源で整流手段によ
り動作させているが、非常事態には、電源切り替え手段
により電池に切り替えて用いるものである。ここで用い
る電池は、一次電池でも、二次電池でも良い。火災時に
一酸化炭素の報知レベルになった時には、直ちに電池電
源に切り替える。普段は、電池を消耗しないので、電池
の交換時期を心配する必要が無い。
This is equipped with two types of power sources, a battery and an AC100V, and is normally operated by a rectifying means with an AC100V power source, but in an emergency, it is used by switching to a battery by the power source switching means. . The battery used here may be a primary battery or a secondary battery. If the alarm level of carbon monoxide is reached during a fire, immediately switch to battery power. Normally, you don't have to worry about when to replace the battery because it doesn't drain the battery.

【0046】電池の容量として、非常時の動作の分だけ
考慮すればよいので、小容量の電池で済むため装置を小
型に構成する事が出来る利点がある。その他の動作に関
しては、前項と同様であるので説明は省略する。
Since the capacity of the battery only needs to be taken into consideration in the case of an emergency operation, there is an advantage that the device can be made compact because a battery having a small capacity is sufficient. The other operations are the same as those in the previous section, so the description thereof will be omitted.

【0047】本発明の請求項7にかかる火災緊急用安全
装置は、前記一酸化炭素警報ユニットに付加し、照明灯
を備えて構成する。
A fire emergency safety device according to a seventh aspect of the present invention comprises an illumination lamp in addition to the carbon monoxide alarm unit.

【0048】本構成の場合には、非常時に照明灯を用い
る事が出来るので、夜間の停電の環境においても、迷う
事無く安全に避難することができる。その他の動作に関
しては、前項と同様であるので説明は省略する。
In the case of this configuration, since the illumination lamp can be used in an emergency, it is possible to evacuate safely without hesitation even in the environment of blackout at night. The other operations are the same as those in the previous section, so the description thereof will be omitted.

【0049】本発明の請求項8にかかる火災緊急用安全
装置は、前記一酸化炭素警報ユニットに付加し、通信手
段を備えて構成する。
A fire emergency safety device according to claim 8 of the present invention is configured to include a communication means in addition to the carbon monoxide alarm unit.

【0050】本構成においては、警報の情報を通信手段
により、離れた場所に報知することが出来る。また受信
機を備えた外部と交信することが出来る。また通信手段
を携行する事で火災の際に人のいる場所を外部に知らせ
る事も可能である。本構成においても、その他の動作に
関しては、前項と同様であるので説明は省略する。
In this configuration, the alarm information can be notified to a distant place by the communication means. It can also communicate with the outside equipped with a receiver. Also, by carrying communication means, it is possible to notify the location of people to the outside in case of fire. Also in this configuration, other operations are the same as those in the previous section, and therefore description thereof will be omitted.

【0051】[0051]

【実施例】以下本発明の実施例について図面を用いて説
明する。
Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings.

【0052】(実施例1)図1は、本発明の一実施例の
火災用緊急安全装置の外観の斜視図を示すものである。
図2は、特に一酸化炭素警報ユニットの制御系の概要図
である。図3が同じ火災用警報装置の使い方を示す斜視
図である。図4は、酸素ガスボンベの蓋部の断面図であ
る。図1において、8が一酸化炭素警報ユニットで、火
災用警報装置は、一酸化炭素警報ユニット部8と酸素ガ
スボンベ9を収納したボンベ収納部から成る。図1で
は、警報表示部のランプ部10と警報時に鳴動して、知
らせるための警報鳴動部11や一酸化炭素センサへのガ
スの流入口12など備えている。一酸化炭素警報ユニッ
ト8は、Aの部分でその上部のユニット8のみを着脱し
て携帯することもできる。図1で、火災用緊急安全装置
および一酸化炭素センサユニットの形状は、丸形として
いるが、デザイン造形上、適当な任意の形に造形して用
いることができる。また本火災用緊急安全装置は、下部
に火災発生時に装着するその蓋部13にマスクの機能付
与し、酸素ガスボンベ9のノズル部14と密着して接続
できるノズル接続部15を備えている。非常時には、一
酸化炭素警報ユニットが発した警報で本火災用緊急安全
装置の置いてある所まで駆けつけて、図3のように、蓋
をボンベに有効に装着した状態でマスクとして口に当
て、本ボンベはプッシュ缶タイプであるためノズルを指
で押しながら、酸素ガスを噴出させて安全な呼吸を確保
する。また一酸化炭素警報ユニットを携帯しながらその
場の一酸化炭素濃度を測りながら避難することができ
る。一酸化炭素警報ユニットは、非常時には、連続動作
モードになり、その雰囲気の一酸化炭素濃度を瞬時に測
定できる。従って、その場所の一酸化炭素濃度の計測に
基づいて警報の鳴動などが鳴りやむ安全な所まで避難し
て、酸素ボンベマスクを外すことができる。図3では、
着脱した一酸化炭素警報ユニット8を首からひもでぶら
下げている。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of an emergency fire safety system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram of the control system of the carbon monoxide alarm unit. FIG. 3 is a perspective view showing how to use the same fire alarm device. FIG. 4 is a cross-sectional view of the lid portion of the oxygen gas cylinder. In FIG. 1, reference numeral 8 is a carbon monoxide alarm unit, and the fire alarm device comprises a carbon monoxide alarm unit portion 8 and a cylinder housing portion accommodating an oxygen gas cylinder 9. In FIG. 1, a lamp unit 10 of an alarm display unit, an alarm ringing unit 11 for ringing at the time of an alarm, and a gas inlet 12 to the carbon monoxide sensor are provided. The carbon monoxide alarm unit 8 can be carried by detaching only the upper unit 8 at the portion A. In FIG. 1, the emergency fire safety device and the carbon monoxide sensor unit are circular in shape, but they can be shaped into any appropriate shapes in designing. Further, this fire emergency safety device is provided with a nozzle connecting portion 15 which is provided at a lower portion of the lid portion 13 which is attached when a fire occurs so as to give a function of a mask and which can be tightly connected to the nozzle portion 14 of the oxygen gas cylinder 9. In an emergency, the alarm issued by the carbon monoxide alarm unit rushes to the place where the emergency safety device for this fire is placed, and as shown in Fig. 3, put the lid on the cylinder effectively and put it on your mouth as a mask. Since this cylinder is a push can type, while pushing the nozzle with a finger, oxygen gas is ejected to ensure safe breathing. It is also possible to evacuate while measuring the concentration of carbon monoxide on the spot while carrying the carbon monoxide alarm unit. In the event of an emergency, the carbon monoxide alarm unit goes into continuous operation mode and can instantly measure the carbon monoxide concentration in its atmosphere. Therefore, the oxygen cylinder mask can be removed by evacuating to a safe place where the alarm and the like stop sounding based on the measurement of the carbon monoxide concentration at that place. In Figure 3,
The detached carbon monoxide alarm unit 8 is hung from the neck with a string.

【0053】本発明に適用する酸素ボンベは、99.9
%レベルの高純度品でも良いし、濃度が20%の残部が
窒素の空気でも良い。不純物として微量の有害物など含
まないことは、当然である。
The oxygen cylinder applicable to the present invention is 99.9.
%, A high-purity product may be used, or the balance of 20% may be nitrogen air. As a matter of course, it does not contain a trace amount of harmful substances as impurities.

【0054】一酸化炭素警報ユニットの動作の概要を図
2に基づき説明する。図2において、1が一酸化炭素セ
ンサである。一酸化炭素センサ1としては、固体電解質
を用いる起電力型センサを想定している。火災などの比
較的過酷な環境でも安定した動作が見込めることと非常
時に応答性早く連続動作ができることなどによる。一酸
化炭素センサ1を動作させるためには、センサの動作温
度まで加温が必要である。一酸化炭素センサの備えた、
抵抗体より成る発熱体部に電力を投入し、動作が可能な
温度まで昇温することが必要である。昇温には、2の電
池に対して3の電池電力制御手段で電池電圧をDC−D
Cコンバータにて昇圧し適当な電圧にする必要がある。
また一酸化炭素センサ1の備える発熱体の抵抗温度特性
を利用して抵抗値を印加電圧と電流値とから発熱体温度
を推測し、電池電力制御手段で一定温度が得られるよう
に発熱体温度を制御する。またマイコンを主要部とする
信号制御手段で、省電力化のためのパルス通電時間を電
池電力制御手段で制御する。また発熱体の通電加熱によ
り、適正な温度に到達した状態で一酸化炭素センサより
信号出力が現れる。一酸化炭素センサよりの起電力出力
は、4の信号検出手段で増幅される。一酸化炭素センサ
よりの出力信号は、信号制御手段6で決めた適切なタイ
ミングで信号制御手段6に時系列的な飛び飛びの値とし
て記憶される。4は、起電力型一酸化炭素センサよりの
出力を差動オペアンプなどにより増幅する。必要に応じ
て複数のオペアンプを用いて、何段かに増幅する事も可
能である。マイコンを主体とする信号制御手段6に予め
設定された信号値とセンサの検出した出力信号とを差動
オペアンプなどを主体とした信号比較手段5で比較しな
がら、あるタイミングで設定値を越えた場合には、警報
手段7により警報を鳴らす。
An outline of the operation of the carbon monoxide alarm unit will be described with reference to FIG. In FIG. 2, 1 is a carbon monoxide sensor. As the carbon monoxide sensor 1, an electromotive force type sensor using a solid electrolyte is assumed. This is because stable operation can be expected even in a relatively harsh environment such as a fire and continuous operation can be performed quickly in an emergency. In order to operate the carbon monoxide sensor 1, it is necessary to heat up to the operating temperature of the sensor. With carbon monoxide sensor,
It is necessary to apply electric power to the heating element section made of a resistor to raise the temperature to an operable temperature. To raise the temperature, the battery voltage is set to DC-D by the battery power control unit 3 for the battery 2
It is necessary to boost the voltage with a C converter to an appropriate voltage.
Further, the resistance temperature characteristic of the heating element included in the carbon monoxide sensor 1 is used to estimate the resistance value from the applied voltage and the current value, and the heating element temperature is controlled so that the battery power control means can obtain a constant temperature. To control. Further, the signal control means having a microcomputer as a main part controls the pulse energization time for power saving by the battery power control means. In addition, a signal output appears from the carbon monoxide sensor in a state where the temperature has reached an appropriate temperature due to electric heating of the heating element. The electromotive force output from the carbon monoxide sensor is amplified by the signal detection means of 4. The output signal from the carbon monoxide sensor is stored in the signal control means 6 as a time-series scattered value at an appropriate timing determined by the signal control means 6. Reference numeral 4 amplifies the output from the electromotive force type carbon monoxide sensor by a differential operational amplifier or the like. A plurality of operational amplifiers can be used as needed to perform amplification in multiple stages. While comparing the signal value preset in the signal control means 6 mainly composed of the microcomputer and the output signal detected by the sensor by the signal comparison means 5 mainly composed of the differential operational amplifier, the set value was exceeded at a certain timing. In this case, the alarm means 7 sounds an alarm.

【0055】警報手段7による警報は、一酸化炭素濃度
が所定の設定値を越えた条件で報知するが、動作電源で
ある電池出力が低下した場合や一酸化炭素センサの断線
などの異常なども警報する機能を付与することができ
る。また警報に始めて遭遇した人でもさまざまな警報の
種類を容易に識別出来るように、例えば、音声などで警
報の種類に応じての明確な警報を出す事もできる。
The alarm by the alarm means 7 gives an alarm under the condition that the concentration of carbon monoxide exceeds a predetermined set value, but also when the output of the battery, which is the operating power source, decreases, or when the carbon monoxide sensor is broken or otherwise abnormal. A function for issuing an alarm can be added. Further, in order that even a person who first encounters the alarm can easily identify the various alarm types, it is possible to issue a clear alarm corresponding to the alarm type, for example, by voice.

【0056】図4は、酸素ボンベの蓋部の断面図であ
る。図4において、ボンベのノズルの接続部14とマス
クのノズル接続部15とは、ノズルを挿入してそのスト
ッパの位置で停止する。ボンベの蓋部内面には、一酸化
炭素浄化触媒18および煙の吸入を避けるためのメカニ
カルフィルター19、20が空気の吸引流路に配置され
ている。
FIG. 4 is a sectional view of the lid portion of the oxygen cylinder. In FIG. 4, the nozzle connecting portion 14 of the cylinder and the nozzle connecting portion 15 of the mask insert the nozzle and stop at the position of the stopper. A carbon monoxide purifying catalyst 18 and mechanical filters 19 and 20 for avoiding the inhalation of smoke are arranged in the air suction passage on the inner surface of the lid of the cylinder.

【0057】人は、口を21の開口部に当てて用いる。
内側の人の皮膚に触れる場所は、ゴムや熱可塑エラスト
マーなどの柔らかな材質を考慮する。ボンベからの吸気
はBの流れで直接吸引されるが、呼気の排気および吸引
の一部は、バイバス流路でCのように出し入れされる。
これにより、ボンベの酸素は、一酸化炭素で汚染される
ことなく、空気で希釈され、高酸素濃度での吸引は、避
けられる。またボンベからの酸素の吸引に圧迫感を感じ
ることなく安全に呼吸ができる。ここで用いる一酸化炭
素浄化触媒は室温で一酸化炭素の浄化能力を備えた既存
の各種触媒の適用が可能である。例えば、マンガン、
銅、銀、コバルト、などの複合金属酸化物を用いるホプ
カライト触媒やその改良品、更にパラジウムーカーボン
触媒やその改良触媒や微粒子金を酸化鉄に担時した触媒
系やその改良系など各種の触媒が適用可能である。圧力
損失や粒子粉末による二次汚染の懸念の少ない造粒品ま
たは、造粒品を不織布に挟み込んだものを用いるのが望
ましい。またメカニカルフィルターには、樹脂や金属の
不織布や誘電フィルターなど各種のものの適用が可能で
ある。また本流路の構成は、人の吸引時の抵抗を考慮し
て適切な圧力損失となるように設計して用いる。
A person puts his mouth on the opening 21 and uses it.
Consider soft materials, such as rubber and thermoplastic elastomer, for the places that come into contact with human skin inside. The intake air from the cylinder is directly sucked by the flow of B, but a part of the discharge and suction of the exhaled air is taken in and out like C in the bypass passage.
As a result, the oxygen in the cylinder is diluted with air without being contaminated with carbon monoxide, and suction at high oxygen concentrations is avoided. In addition, you can breathe safely without feeling pressured by the suction of oxygen from the cylinder. As the carbon monoxide purification catalyst used here, various existing catalysts having a carbon monoxide purification ability at room temperature can be applied. For example, manganese,
Various catalysts such as hopcalite catalysts using complex metal oxides of copper, silver, cobalt, etc. and their improved products, as well as palladium-carbon catalysts and their improved catalysts, catalyst systems in which fine particles of gold are carried by iron oxide, and their improved systems. Is applicable. It is desirable to use a granulated product that is less likely to cause pressure loss and secondary contamination due to particle powder, or one in which the granulated product is sandwiched between nonwoven fabrics. Various types of mechanical filters such as non-woven fabrics of resin or metal and dielectric filters can be applied. Further, the structure of this flow path is designed and used so as to have an appropriate pressure loss in consideration of the resistance at the time of suction of a person.

【0058】(実施例2)図5は、本発明の一実施例の
火災用緊急安全装置の外観の斜視図を示すものである。
(Embodiment 2) FIG. 5 is a perspective view showing the appearance of an emergency fire safety system according to an embodiment of the present invention.

【0059】図5において、8は、一酸化炭素警報ユニ
ットである。本火災用緊急安全装置の下には、一酸化炭
素防毒マスク22が配置されている。安全装置の下側の
取っ手23を開いて中の一酸化炭素防毒マスク22を取
りだし装着することができる。また先の実施例と同様に
上部の一酸化炭素警報ユニットをAのように着脱して携
帯することも可能である。一酸化炭素警報ユニット8の
動作は、先の実施例と同様である。一酸化炭素警報ユニ
ット8の警報動作により、火災時の一酸化炭素の発生に
気づいた人は、直ちに本装置の設置してある場所に行っ
て一酸化炭素防毒マスクを装着し、安全な場所まで避難
する事が出来る。
In FIG. 5, reference numeral 8 is a carbon monoxide alarm unit. A carbon monoxide gas mask 22 is arranged below the emergency safety device for fire. The handle 23 on the lower side of the safety device can be opened to take out and put on the carbon monoxide gas mask 22. Further, like the previous embodiment, the upper carbon monoxide alarm unit can be detached and carried like A. The operation of the carbon monoxide alarm unit 8 is similar to that of the previous embodiment. If a person who notices the occurrence of carbon monoxide in a fire due to the alarm operation of the carbon monoxide alarm unit 8 immediately goes to the place where this device is installed, put on a carbon monoxide gas mask and go to a safe place. You can evacuate.

【0060】図6は、図5の一酸化炭素防毒マスクの先
端部分に配置されている一酸化炭素浄化防毒マスク22
の一般に吸収缶と呼ばれるフィルター部の要部断面図で
ある。図6において、24がフィルターのケースであ
り、内部に一酸化炭素浄化触媒24およびメカニカルフ
ィルター部26、27を備え、フィルター保持具28で
保持されている。メカニカルフィルターは、空気中に浮
遊する煙などを吸引しないように濾過し、トラップする
目的で用いている。吸収缶のケース24は、樹脂の成型
品で形成する。28のフィルター保持具の押さえ部分
は、メッシュフィルターなどを組み合わせて形成し、あ
とから捻って固定するなどの方法により有効に触媒を充
填した後で固定できる構成とする。一酸化炭素浄化触媒
部25は、先の実施例に記載したと同様の材料を用いて
適切な形状に造粒して用いる。触媒の造粒品がズレたり
しないように、触媒の充填層の途中に仕切りを入れるな
ど工夫して用いる。メカニカルフィルターの材質も既に
先の実施例に記載した通りである。
FIG. 6 shows a carbon monoxide purification gas mask 22 arranged at the tip of the carbon monoxide gas mask of FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of a filter section generally called an absorption can. In FIG. 6, reference numeral 24 is a filter case, which is provided with a carbon monoxide purification catalyst 24 and mechanical filter portions 26 and 27, and is held by a filter holder 28. The mechanical filter is used for the purpose of filtering and trapping smoke or the like floating in the air so as not to be sucked. The case 24 of the absorption can is formed of a resin molded product. The pressing portion of the filter holder 28 is formed by combining a mesh filter and the like, and can be fixed after being effectively filled with the catalyst by a method of twisting and fixing it later. The carbon monoxide purification catalyst portion 25 is formed by using the same material as that described in the previous embodiment and granulating it into an appropriate shape. In order to prevent the catalyst granulation product from slipping, a catalyst is used such as a partition placed in the middle of the catalyst packing layer. The material of the mechanical filter is also as described in the previous embodiment.

【0061】(実施例3)図7は、本発明の本発明の一
実施例の火災用緊急安全装置の主要部をなす一酸化炭素
警報ユニットの中心となる一酸化炭素センサの断面の概
念図である。図7において、29がガラス系の平板状基
材である。前記基材上に発熱体30を備え、発熱体30
上に積層して形成した絶縁膜31を介して、固体電解質
層32が形成されている。また固体電解質32上には、
第一の電極33と第二の電極34が形成されている。
(Embodiment 3) FIG. 7 is a conceptual diagram of a cross section of a carbon monoxide sensor which is the center of a carbon monoxide alarm unit which is a main part of a fire emergency safety device according to an embodiment of the present invention. Is. In FIG. 7, 29 is a glass-based flat base material. The heating element 30 is provided on the base material, and the heating element 30 is provided.
A solid electrolyte layer 32 is formed with an insulating film 31 formed by stacking the layers above. Further, on the solid electrolyte 32,
A first electrode 33 and a second electrode 34 are formed.

【0062】ガスセンサ素子部について、図7では、省
略しているが、発熱体30に電力を供給するための発熱
体30のリード線接合端子部とリード線などが必要であ
る。また同様に第一、第二の電極35、36の相互の化
学ポテンシャル差に基づく、信号出力を取り出すための
リード線接合端子部とリード線なども必要である。発熱
体30に白金系金属を用いるので、リード線およびリー
ド線接合端子部は白金系金属を用いるのが望ましい。リ
ード線と端子の接合は、溶接やロー付け、白金ペースト
を用いての焼成による固定化など従来公知のいずれの方
法を用いても良い。
Although not shown in FIG. 7, the gas sensor element portion needs a lead wire joining terminal portion and a lead wire of the heating element 30 for supplying electric power to the heating element 30. Similarly, a lead wire joining terminal portion and a lead wire for taking out a signal output based on the mutual chemical potential difference between the first and second electrodes 35 and 36 are also required. Since platinum-based metal is used for the heating element 30, it is desirable to use platinum-based metal for the lead wire and the lead wire connecting terminal portion. The lead wire and the terminal may be joined by any known method such as welding, brazing, and fixing by baking using a platinum paste.

【0063】ガラス系の平板状基板29について記載す
る。本実施例において、ガラス系耐熱基板を用いている
のは、これらの基板材料がパルス駆動動作に格好の特質
を備えているからである。パルス駆動動作に用いる基板
としては、一つは、大きな耐熱衝撃係数を備えること。
次に低熱伝導率であること、更に固体電解質等との熱膨
張係数の差が小さなことである。全ての面で満足する基
板は無いため、重視するのは、熱膨張係数が大きいこと
と低熱伝導率であることである。熱膨張係数が少し異な
っても、固体電解質素子の膜厚が薄膜で薄いため、若干
の差は吸収可能である。ガラス系耐熱基材はこの条件を
満足している。
The glass-based flat substrate 29 will be described. In the present embodiment, the glass-based heat-resistant substrate is used because these substrate materials have characteristics suitable for pulse driving operation. One of the substrates used for pulse drive operation is to have a large thermal shock resistance coefficient.
Next, it has a low thermal conductivity and a small difference in coefficient of thermal expansion from the solid electrolyte and the like. Since no substrate is satisfactory in all aspects, it is important to have a large coefficient of thermal expansion and a low thermal conductivity. Even if the coefficient of thermal expansion is slightly different, since the thickness of the solid electrolyte element is thin and thin, a slight difference can be absorbed. The glass-based heat-resistant base material satisfies this condition.

【0064】耐熱衝撃係数は、瞬間的に加熱された時に
熱応力により破壊し難い臨界的な温度差を示す。熱衝撃
係数が大きな材料は熱応力破損が生じにくい。アルミナ
は熱衝撃係数が50℃程度である。
The thermal shock resistance coefficient shows a critical temperature difference that is difficult to be destroyed by thermal stress when heated instantaneously. A material having a large thermal shock coefficient is less likely to be damaged by thermal stress. Alumina has a thermal shock coefficient of about 50 ° C.

【0065】熱衝撃係数が大きな材料を基材として選定
しているのは、各種基材について予備的な比較評価の結
果、耐熱衝撃係数が200以下のムライト、アルミナ、
ジルコニア(3Y)でいずれも破損して、耐熱衝撃係数
が3000℃の石英ガラスや各種のサーメットや結晶化
ガラスなどのガラス系耐熱基材の場合に破損しなかった
実験的事実およびガラス系耐熱基材は、熱伝導率が、
1.3W/m/K以下と極めて小さいということに基づく。
耐熱衝撃係数が200℃以下であることがミリ秒オーダ
ーの短時間で固体電解質素子の駆動に必要な250〜5
00℃の温度に昇温する際にクラックを生じたりしない
一つの基材条件となる。またガラス系耐熱基材の条件と
しては、その表面粗度の管理が重要である。この効果
は、一つは起電力型ガスセンサの性能に関わる固体電解
質膜と電極界面のモルフォロジーを最適にする効果と基
材と固体電解質膜との間の熱膨張係数の差を吸収する効
果に関係する。表面粗度は、その10点表面粗さRzが
0.1〜3μmの範囲が望ましい。表面粗度をこの範囲
とするためには、特別な研磨処理が必要である。
A material having a large thermal shock coefficient is selected as a base material because mullite, alumina having a thermal shock coefficient of 200 or less as a result of preliminary comparative evaluation of various base materials,
Experimental facts and glass-based heat-resistant substrates that were not damaged by zirconia (3Y) in the case of glass-based heat-resistant substrates such as quartz glass with various thermal shock coefficients of 3000 ° C and various cermets and crystallized glasses The material has a thermal conductivity
It is based on the fact that it is extremely small, 1.3 W / m / K or less.
A thermal shock resistance of not more than 200 ° C. is required in order to drive the solid electrolyte device in a short time of the order of milliseconds 250 to 5
This is one base material condition that does not cause cracks when the temperature is raised to 00 ° C. As a condition for the glass-based heat-resistant base material, it is important to control the surface roughness. This effect is related to the effect of optimizing the morphology of the solid electrolyte membrane-electrode interface related to the performance of the electromotive force type gas sensor and the effect of absorbing the difference in thermal expansion coefficient between the base material and the solid electrolyte membrane. To do. The surface roughness is preferably such that the 10-point surface roughness Rz is in the range of 0.1 to 3 μm. A special polishing treatment is required to control the surface roughness within this range.

【0066】前記の条件を満足する石英ガラス、結晶化
ガラス、グレーズドセラミックなどの材料は、優れた熱
衝撃特性に加えて、熱伝導率が小さいので、基材下部側
への熱伝達が少なく、基材側に熱を逃がさず、素子側に
有効に熱を伝達する特性を備えるので望ましい。これら
の基材では、約10ミリ秒の加熱時間の加熱領域は発熱
体からの距離が約30μmの領域になるので基板の限ら
れた領域のみ加熱する効率の良いパルス加熱動作ができ
る。
Materials such as quartz glass, crystallized glass, and glazed ceramics which satisfy the above conditions have a small thermal conductivity in addition to excellent thermal shock characteristics, so that heat transfer to the lower side of the substrate is small, It is desirable because it has a characteristic that heat is not released to the base material side and heat is effectively transmitted to the element side. In these base materials, the heating area for the heating time of about 10 milliseconds is the area of about 30 μm from the heating element, so that efficient pulse heating operation for heating only the limited area of the substrate can be performed.

【0067】とくに基材としては、石英ガラスは本発明
のガスセンサとして望ましい特性を備えている。石英ガ
ラスの特性の中で、アルカリの含有が耐熱性および耐熱
衝撃性や積層して形成する絶縁膜や素子の特性にも関係
する。アルカリの含有は、水酸基の含有量で表示される
が、本発明に用いる石英ガラスとしては、水酸基が0.
2%を越えないものが必要で望ましくは、1000ppm
以下の水酸基含有のものを用いる。
As the base material, quartz glass has the characteristics desirable for the gas sensor of the present invention. Among the characteristics of quartz glass, the inclusion of alkali is related to the heat resistance and thermal shock resistance, and the characteristics of the insulating film and element formed by laminating. The content of the alkali is indicated by the content of the hydroxyl group, but in the quartz glass used in the present invention, the hydroxyl group is 0.
It should not exceed 2% and is preferably 1000ppm.
The following hydroxyl group-containing one is used.

【0068】発熱体30は、白金やその合金などを製膜
して所定抵抗値になるよう基板上にジグザグ等のパター
ンを形成して用いる。白金系発熱体金属との密着を良好
にするためクロムやチタンの薄膜を基材と発熱体金属と
の間に形成して用いることが望ましい。白金系発熱体金
属は、安定な酸化物を形成しないので、石英ガラスなど
の基材とは、白金系金属と良好に接合し、基材とも安定
な酸化物を形成することでしっかりと密着するクロムや
チタンの薄膜を形成しても用いるのが望ましい。これら
の下地処理の望ましい膜厚範囲は、25〜500Åであ
る。25Å以下では膜厚などが不均一な状態になるなど
製膜面の課題がある。また500Åを越えると酸化物が
成長したり、白金と相互拡散したり、反応したりするた
め密着力の改善効果が損なわれてしまうためである。
The heating element 30 is formed by forming a film of platinum or an alloy thereof on a substrate to form a zigzag pattern so as to have a predetermined resistance value. In order to improve the adhesion with the platinum-based heating element metal, it is desirable to form a thin film of chromium or titanium between the base material and the heating element metal before use. Platinum-based heating element metals do not form stable oxides, so they bond well to platinum-based metals and other substrates such as quartz glass, and form stable oxides with the substrates to ensure firm adhesion. It is desirable to use it even if a thin film of chromium or titanium is formed. The desirable film thickness range of these undercoat treatments is 25 to 500 Å. Below 25 Å, there are problems with the film forming surface such as the film thickness becoming non-uniform. Further, when it exceeds 500 Å, the oxide grows, interdiffuses with platinum, or reacts with platinum, so that the effect of improving the adhesion is impaired.

【0069】本発明で適用する各機能皮膜の製膜法は、
スピナーやスクリーン印刷による湿式法や電子ビーム蒸
着やスパッタリングなどの乾式法のいずれも適用可能で
ある。また、それぞれの機能皮膜について共通するが所
定のパターンへのパターン化はメタルマスクを用いて皮
膜形成する方法、パターン化したメタル、例えばアルミ
ニウムや銅を用いてのリフトオフ加工やフォトリソグラ
フによるエッチング加工法、例えばリアクティブイオン
エッチング法などいずれも適用が可能である。
The film forming method of each functional film applied in the present invention is as follows.
Either a wet method using a spinner or screen printing or a dry method such as electron beam evaporation or sputtering can be applied. Also, although common to each functional film, patterning to a predetermined pattern is a method of forming a film using a metal mask, a lift-off process using a patterned metal such as aluminum or copper, or an etching process by photolithography. Any of the reactive ion etching method and the like can be applied.

【0070】絶縁膜31は、シリカ、アルミナ、窒化珪
素、ポリシリコンなどの薄膜を用いる。熱膨張を考慮し
て、適切に組み合わせても良い。膜厚は、0.5μmか
ら数μmの範囲で用いる。膜厚が更に厚くなると熱膨張
差で絶縁膜にクラックが入る危険が増加する。
As the insulating film 31, a thin film of silica, alumina, silicon nitride, polysilicon or the like is used. They may be appropriately combined in consideration of thermal expansion. The film thickness is used in the range of 0.5 μm to several μm. If the film thickness is further increased, the risk of cracking in the insulating film increases due to the difference in thermal expansion.

【0071】固体電解質膜32は、イットリアやスカン
ジアの安定化ジルコニアなどの酸素イオン導電体や酸化
ビスマス−酸化モリブデン、酸化セリウム−酸化サマリ
ウムなどの複合酸化物酸素イオン導電体やフッ化物イオ
ン導電体や各種水素イオン導電体などのいずれも適用が
可能である。導電体の種類によっては、低温動作が可能
な面もあるが、水蒸気に対する安定性などの観点から酸
素イオン導電体が望ましい。
The solid electrolyte membrane 32 is made of an oxygen ion conductor such as yttria or scandia stabilized zirconia, a complex oxide oxygen ion conductor such as bismuth oxide-molybdenum oxide, cerium oxide-samarium oxide or a fluoride ion conductor. Any of various hydrogen ion conductors can be applied. Depending on the type of conductor, there is a surface that can be operated at low temperature, but an oxygen ion conductor is preferable from the viewpoint of stability against water vapor.

【0072】固体電解質膜32の表面上に形成する第
一、第二の電極33、34は、酸素イオンの吸着および
固体電解質への移動性の面から銀、白金、パラジウム、
ルテニウムや金属酸化物、とくにペロブスカイト型複合
酸化物やパイロクロア型複合酸化物などが適用可能であ
るが、酸素の固体電解質への取り込みの特性および耐熱
性などの観点から白金、ペロブスカイト型酸化物などが
望ましい。
The first and second electrodes 33, 34 formed on the surface of the solid electrolyte membrane 32 are made of silver, platinum, palladium, in view of adsorption of oxygen ions and mobility to the solid electrolyte.
Ruthenium and metal oxides, especially perovskite-type complex oxides and pyrochlore-type complex oxides, are applicable, but platinum, perovskite-type oxides, etc. are preferable from the viewpoint of oxygen uptake characteristics into solid electrolyte and heat resistance. desirable.

【0073】ペロブスカイト型酸化物は、Aサイトにラ
ンタンを主成分にして、Bサイトに鉄、マンガン、銅、
ニッケル、クロム、コバルトの群から選定した一種の金
属を用いたものまたは、各A、Bサイトを希土類元素や
遷移金属で一部置換したもの、または、Bサイトを金、
パラジウム、ロジウムなどの貴金属で一部置換したもの
が望ましい。これらの組み合わせにより、ペロブスカイ
ト型酸化物は、その格子酸素の欠陥が極めて多く、アク
ティブな状態になり、固体電解質界面への酸素の取り込
みが加速される。すなわち動作の低温化や応答性の向上
が見込める。これらの電極を有効に組み合わせて用い
る。
The perovskite type oxide is mainly composed of lanthanum at the A site and iron, manganese, copper at the B site.
One using one kind of metal selected from the group of nickel, chromium and cobalt, one in which each A and B site is partially replaced by a rare earth element or a transition metal, or B site is gold,
It is desirable to partially replace it with a noble metal such as palladium or rhodium. With these combinations, the perovskite-type oxide has an extremely large number of defects in lattice oxygen and is in an active state, so that oxygen uptake into the solid electrolyte interface is accelerated. That is, it is expected that the operation will be performed at a lower temperature and the responsiveness will be improved. These electrodes are effectively combined and used.

【0074】発熱体30へのパルス的な短時間通電によ
り固体電解質素子は、瞬間的にその動作に必要な250
〜500℃の温度まで加熱される。発熱体の表面には絶
縁膜が形成されているため、固体電解質膜中に電子が流
入し、固体電解質と反応したりする懸念や固体電解質の
センサ出力に発熱体の電界影響が現れたりすることはな
い。発熱体のパルス的な通電加熱により、固体電解質膜
およびその表面上に形成された第一の電極および第二の
電極は、稼働状態になる。第一の電極および第二の電極
は、酸素および一酸化炭素の吸着能力および一酸化炭素
の触媒酸化能力が異なる。
When the heating element 30 is energized for a short time in a pulsed manner, the solid electrolyte element is instantaneously heated to 250
Heat to a temperature of ~ 500 ° C. Since an insulating film is formed on the surface of the heating element, there is a concern that electrons may flow into the solid electrolyte film and react with the solid electrolyte, and the electric field effect of the heating element may appear in the sensor output of the solid electrolyte. There is no. The solid electrolyte membrane and the first electrode and the second electrode formed on the surface of the solid electrolyte membrane are put into operation by the pulsed electric heating of the heating element. The first electrode and the second electrode are different in the adsorption ability of oxygen and carbon monoxide and the catalytic oxidation ability of carbon monoxide.

【0075】このような動作により、極めて低消費電力
での動作が可能になり、電池での長期間にわたる安定動
作が可能になる。
By such an operation, an operation with extremely low power consumption becomes possible, and a stable operation with a battery for a long period of time becomes possible.

【0076】この状況において、一酸化炭素などの被検
出ガスを含まない空気の環境下に置かれている場合は、
電極と固体電解質界面に到達する酸素濃度は各電極の酸
素吸着能力および固体電解質の酸素取り込み部になる三
層界面への拡散能力の差に対応した起電力出力を示す。
警報器として用いる際には、このポイントをゼロ点とし
て設定する。
In this situation, when placed in an environment of air that does not contain a gas to be detected such as carbon monoxide,
The oxygen concentration reaching the interface between the electrode and the solid electrolyte shows an electromotive force output corresponding to the difference between the oxygen adsorption capacity of each electrode and the diffusion capacity of the solid electrolyte into the three-layer interface which becomes the oxygen uptake part.
When used as an alarm device, set this point as the zero point.

【0077】一方、一酸化炭素などの被検出ガスを含む
空気の環境下では、第一の電極と第二の電極とのガスの
吸着特性および触媒酸化能力に応じて一酸化炭素を含有
しない空気の場合の平衡起電力出力から一酸化炭素濃度
に関係した電極間酸素濃度差に基づく出力差を示す。電
極の組み合わせ次第でこの出力はプラスあるいはマイナ
スになるが、ゼロ点として決めたポイントからの出力差
の絶対値が一酸化炭素濃度と関係した値となる。従っ
て、この出力差の絶対値より一酸化炭素などの被検出ガ
ス濃度が分かり、一酸化炭素などが、所定濃度を越えた
場合の警報動作などが可能になる。当然、一酸化炭素濃
度が急激に上昇して、警報動作が必要な状態になったと
きには、パルス動作ではなく、連続動作が可能になる。
本センサは、応答性が極めて早くミリ秒オーダーでのパ
ルス動作が可能な訳であるが、連続動作についても当然
ながら応答性に優れているので、一酸化炭素警報ユニッ
トを携帯した場合にリアルタイムにそこの場所の一酸化
炭素濃度を素早く把握することができる。
On the other hand, in an environment of air containing a gas to be detected such as carbon monoxide, air that does not contain carbon monoxide depending on the gas adsorption characteristics of the first electrode and the second electrode and the catalytic oxidation ability. The output difference based on the oxygen concentration difference between electrodes related to the carbon monoxide concentration from the equilibrium electromotive force output in the case of is shown. This output becomes positive or negative depending on the combination of electrodes, but the absolute value of the output difference from the point determined as the zero point becomes a value related to the carbon monoxide concentration. Therefore, the concentration of the detected gas such as carbon monoxide can be known from the absolute value of the output difference, and an alarm operation or the like can be performed when the concentration of carbon monoxide or the like exceeds a predetermined concentration. Of course, when the concentration of carbon monoxide suddenly rises and the alarm operation is required, continuous operation is possible instead of pulse operation.
This sensor has extremely fast responsiveness and is capable of pulse operation in the order of milliseconds, but of course it has excellent responsiveness even in continuous operation, so when carrying a carbon monoxide alarm unit in real time. It is possible to quickly grasp the concentration of carbon monoxide at that place.

【0078】(実施例4)図8は、本発明の本発明の一
実施例の火災用緊急安全装置の主要部をなす一酸化炭素
警報ユニットの中心となる一酸化炭素センサの断面の概
念図である。
(Embodiment 4) FIG. 8 is a conceptual diagram of a cross section of a carbon monoxide sensor which is the center of a carbon monoxide alarm unit which is a main part of a fire emergency safety device according to an embodiment of the present invention. Is.

【0079】図8において、先の実施例と同様、29が
ガラス系の平板状基材である。前記基材上に発熱体30
を備え、発熱体30上に積層して形成した絶縁膜31を
介して、固体電解質層32が形成されている。また固体
電解質32上には、一対の電極35が形成され、さらに
片方の電極面上には、多孔性酸化触媒層36が形成され
ている。
In FIG. 8, as in the previous embodiment, 29 is a glass-based flat substrate. Heating element 30 on the substrate
And a solid electrolyte layer 32 is formed via an insulating film 31 formed by being laminated on the heating element 30. A pair of electrodes 35 is formed on the solid electrolyte 32, and a porous oxidation catalyst layer 36 is formed on one of the electrode surfaces.

【0080】電極までの構成については、先の実施例で
記載したので、ここでは、多孔性酸化触媒層について記
載する。
Since the structure up to the electrode has been described in the previous embodiment, the porous oxidation catalyst layer will be described here.

【0081】多孔性酸化触媒層36は、多孔性酸化触媒
層を形成した側の電極を基準電極として機能させる目的
で形成するものである。すなわち、一酸化炭素など還元
ガスの発生の如何に関わらず一定の酸素濃度を維持でき
る高酸素濃度電極として、作用させる目的で用いてい
る。多孔性酸化触媒層36は、一酸化炭素などの還元ガ
スの完全酸化能力を備え、酸素は、電極に十分到達する
が、還元ガスは、電極に到達しない機能を持つ。
The porous oxidation catalyst layer 36 is formed for the purpose of causing the electrode on the side where the porous oxidation catalyst layer is formed to function as a reference electrode. That is, it is used for the purpose of acting as a high oxygen concentration electrode capable of maintaining a constant oxygen concentration regardless of the generation of reducing gas such as carbon monoxide. The porous oxidation catalyst layer 36 has the ability to completely oxidize a reducing gas such as carbon monoxide, and oxygen has a function of sufficiently reaching the electrode, but reducing gas does not reach the electrode.

【0082】多孔性酸化触媒層36は、基本となる触媒
およびこの触媒を必要に応じて多孔化するための担体ま
たは多孔質分散体や製膜するための結合材などの構成要
素から成る。従って多孔性酸化触媒層36の特性は、触
媒の種類をはじめとして、結合材、多孔化手段、製膜手
段、製膜方法等を変化させることで、異なる特性を備え
た多孔性酸化触媒となる。多孔性酸化触媒層36として
重要な特性は、還元性の被検出ガスの酸化活性および酸
素の拡散特性である。これらは触媒の種類、膜厚、多孔
度などを変えることでそのガスに対する反応特性や拡散
性が異なる特性を備える。触媒としては、白金、パラジ
ウム、ロジウムなどの貴金属系と鉄、マンガン、銅、ニ
ッケル、コバルトなどの遷移金属の酸化物または複合酸
化物系などを用いる。担体は、アルミナなどの多孔質セ
ラミック、結合材には、ガラスや金属リン酸塩などの無
機接着剤を用い、これらを適切な分散媒体のもとでペー
スト化し、塗布焼成して形成する。
The porous oxidation catalyst layer 36 is composed of a basic catalyst and components such as a carrier or a porous dispersion for making the catalyst porous as required, and a binder for forming a film. Therefore, the characteristics of the porous oxidation catalyst layer 36 become a porous oxidation catalyst having different characteristics by changing the type of catalyst, the binder, the porosifying means, the film forming means, the film forming method, and the like. . The important characteristics of the porous oxidation catalyst layer 36 are the oxidation activity of the reducing gas to be detected and the diffusion characteristics of oxygen. These have different reaction characteristics and diffusivity to the gas by changing the kind of catalyst, film thickness, porosity and the like. As the catalyst, a noble metal system such as platinum, palladium, rhodium and a transition metal oxide or complex oxide system of a transition metal such as iron, manganese, copper, nickel and cobalt are used. The carrier is a porous ceramic such as alumina, and the binder is an inorganic adhesive such as glass or metal phosphate. The adhesive is formed into a paste under an appropriate dispersion medium, and the paste is applied and baked.

【0083】また平板状ガラス基材上に別途白金抵抗膜
を追加し、形成することで一酸化炭素濃度の検知と併せ
て一酸化炭素警報ユニットが設置されている雰囲気の温
度の検知が可能である。温度検知を行う事で、更に正確
な火災報知を行うことも出来る。
Further, by separately adding and forming a platinum resistance film on the flat glass substrate, it is possible to detect the carbon monoxide concentration and the temperature of the atmosphere in which the carbon monoxide alarm unit is installed. is there. By detecting the temperature, more accurate fire notification can be performed.

【0084】このようにして作製したガスセンサ素子部
の動作について説明する。
The operation of the gas sensor element section thus manufactured will be described.

【0085】発熱体30へのパルス的な通電により固体
電解質素子は、瞬間的にその動作に必要な250〜50
0℃の温度まで加熱される。発熱体30の表面には絶縁
膜31が形成されているため、固体電解質膜32中に電
子が流入し、固体電解質膜32と反応したりする懸念や
固体電解質膜32のセンサ出力に発熱体30の電界影響
が現れたりすることはない。発熱体30の通電加熱によ
り、固体電解質膜32およびその表面上に形成された一
対の電極35および多孔性酸化触媒36は、稼働状態に
なる。この状況において、一酸化炭素などの被検出ガス
を含まない空気の環境下に置かれている場合は、多孔性
酸化触媒層を備えた基準電極の側と多孔性酸化触媒層の
ない検出電極の間の酸素レベルはほぼ等価のため起電力
出力を発生しない。一方、一酸化炭素などの被検出ガス
を含む空気の環境下では、両電極間に一酸化炭素濃度に
関係した起電力出力差を示す。この出力差より一酸化炭
素濃度が分かり、所定濃度を越えた場合の警報動作が可
能になる。
When the heating element 30 is energized in a pulsed manner, the solid electrolyte element is instantaneously heated to 250 to 50 necessary for its operation.
Heat to a temperature of 0 ° C. Since the insulating film 31 is formed on the surface of the heating element 30, there is a concern that electrons may flow into the solid electrolyte membrane 32 and react with the solid electrolyte membrane 32, or the sensor output of the solid electrolyte membrane 32 may cause a heating element 30. The electric field effect of does not appear. The solid electrolyte membrane 32, the pair of electrodes 35 and the porous oxidation catalyst 36 formed on the surface of the solid electrolyte membrane 32 are brought into operation by heating the heating element 30 with electricity. In this situation, when placed in an environment of air that does not contain the gas to be detected such as carbon monoxide, the reference electrode side with the porous oxidation catalyst layer and the detection electrode without the porous oxidation catalyst layer Since the oxygen levels in between are almost equivalent, no electromotive force output is generated. On the other hand, in an environment of air containing a gas to be detected such as carbon monoxide, there is a difference in electromotive force output related to the carbon monoxide concentration between both electrodes. From this output difference, the carbon monoxide concentration can be known, and the alarm operation when the concentration exceeds a predetermined value becomes possible.

【0086】(実施例5)図9は、本発明の本発明の一
実施例の火災用緊急安全装置の主要部をなす一酸化炭素
警報ユニットの中心となる一酸化炭素センサについて光
電式煙検知センサを付加して複合化を図ったセンサの断
面の概念図である。センサは、本実施例のように複合化
を図って用いても良いが、別途新たな煙センサを追加し
ても良い。図9において、上部は、実施例3に記載した
一酸化炭素センサである。本実施例の複合センサは、下
部に光電型の煙センサを備えている。
(Embodiment 5) FIG. 9 shows photoelectric smoke detection for a carbon monoxide sensor which is the center of a carbon monoxide alarm unit which is a main part of a fire emergency safety device according to an embodiment of the present invention. It is a conceptual diagram of the cross section of the sensor which added the sensor and aimed at compounding. The sensor may be used in combination as in this embodiment, but a new smoke sensor may be added separately. In FIG. 9, the upper part is the carbon monoxide sensor described in Example 3. The composite sensor of this embodiment includes a photoelectric smoke sensor at the bottom.

【0087】煙センサは、内面側に反射体38を形成し
た支持体37が配置されている。当支持体37は、空気
の出入りを行う通気口39および発光ダイオード40と
フォトダイオード41を備えている。
The smoke sensor has a support 37 having a reflector 38 formed on the inner surface thereof. The support 37 is provided with a vent 39 for letting air in and out, a light emitting diode 40 and a photodiode 41.

【0088】ここで用いる反射体38としては、耐熱性
があり、基材との密着性が優れた金属が適用可能で、ク
ロム、銀、ニッケル、アルミニウムなどの群から選択し
て用いることが出来る。反射体38を平板状ガラス系基
材29や支持体37の上に形成する方法は、乾式法、湿
式法のメッキや蒸着やスパッタリングなどのPVDなど
いずれも適用可能である。また反射体38の形成は、前
記メタルの箔などを基材や支持体に接着やカシメなどの
方法で行っても良い。
As the reflector 38 used here, a metal having heat resistance and excellent adhesion to the substrate can be applied, and it can be selected from the group of chromium, silver, nickel, aluminum and the like. . As a method of forming the reflector 38 on the flat glass substrate 29 and the support 37, any of dry method, wet method plating, PVD such as vapor deposition and sputtering, and the like can be applied. Further, the reflector 38 may be formed by a method such as adhering or caulking the metal foil or the like to the base material or the support.

【0089】煙センサの動作について説明する。発光ダ
イオード40からの光は平板状ガラス系基材29も裏面
の反射体38および支持体37の表面の反射体38との
間で多重反射して見かけよりも長い光路長を形成し、フ
ォトカプラーを形成しているフォトダイオードに至る。
煙が発生すると通気口39を経由して、例えばDのよう
な流れで煙は光路に入る。煙の流れは、DからEに至る
流れであるがその間にフォトカプラーの光路内に入り、
光散乱し、光の透過度を減衰させる。従って光強度の時
系列的な微分変化を演算することで、光強度の急激な低
下を高感度に検知することができる。これにより火災に
伴う煙発生が検知される。またガスセンサ素子部が動作
のため加熱されるので、この加熱に基づく対流により、
煙を光学系内に有効に流入させるドラフト効果を持たせ
るよう警報器システムを設計することで煙検知の感度を
向上させることができる。本実施例の複合センサでは、
簡単な光路系で記載したが、実際には、光の迷光を防
ぎ、蜘蛛ヤゴキブリなどの昆虫の進入を防ぐために光路
系は更に複雑にすることが必要である。このように光電
式煙検知センサと一酸化炭素センサとを組み合わせて用
いることで、煙センサのみの場合は、水蒸気やタバコの
煙のリスクが高いのに対して、両方のセンサが検知した
場合は、精度良く信頼性高い火災報知ができる。
The operation of the smoke sensor will be described. The light from the light-emitting diode 40 is also multiple-reflected between the flat glass substrate 29 and the reflector 38 on the back surface and the reflector 38 on the front surface of the support body 37 to form an optical path length longer than apparent, and a photocoupler is formed. To the photodiode forming the.
When smoke is generated, the smoke enters the optical path through the ventilation port 39 with a flow such as D. The smoke flow is from D to E, but in the meantime, it enters the optical path of the photocoupler,
Scatters light and attenuates light transmission. Therefore, a rapid decrease in light intensity can be detected with high sensitivity by calculating a time-series differential change in light intensity. As a result, smoke generation due to fire is detected. Also, since the gas sensor element section is heated for operation, due to convection based on this heating,
The sensitivity of smoke detection can be improved by designing the alarm system to have a draft effect that allows smoke to effectively flow into the optical system. In the composite sensor of this embodiment,
Although described as a simple optical path system, in reality, the optical path system needs to be more complicated in order to prevent stray light and prevent the invasion of insects such as spider cockroaches. In this way, by using the photoelectric smoke detection sensor and the carbon monoxide sensor in combination, in the case of only the smoke sensor, the risk of water vapor and cigarette smoke is high, whereas when both sensors detect The fire alarm can be performed with high accuracy and high reliability.

【0090】(実施例6)図10は、本発明の一実施例
の火災緊急用安全装置の主要部を構成する一酸化炭素警
報ユニット部の制御系についての概要図である。図10
において、基本的な部分は、図2の場合と同じである
が、一酸化炭素センサを駆動させる電源部分が異なる。
図10において、42が交流電源手段である。AC10
0Vでコンセントより入力される。43が整流手段であ
る。交流電源を電池レベルと同じ直流駆動電圧に変換す
る。44が電源切り替え手段である。通常動作時には、
AC100V電源で動作しているが、一酸化炭素の測定
濃度が設定レベルを越えて、警報を発すべき濃度に達し
た状況下で、44の電源切り替え手段が差動して、電池
動作に切り替わる。
(Embodiment 6) FIG. 10 is a schematic view of a control system of a carbon monoxide alarm unit which constitutes a main part of a fire emergency safety device according to an embodiment of the present invention. Figure 10
2, the basic part is the same as that of FIG. 2, but the power supply part for driving the carbon monoxide sensor is different.
In FIG. 10, 42 is an AC power supply means. AC10
Input from an outlet at 0V. 43 is a rectification means. The AC power supply is converted into a DC drive voltage that is the same as the battery level. 44 is a power supply switching means. During normal operation,
Although operating with an AC 100V power supply, under the condition that the measured concentration of carbon monoxide exceeds the set level and reaches the concentration at which an alarm should be issued, the power supply switching means 44 differentially switches to battery operation.

【0091】電池動作においては、電池2が動作電源に
なり、一連の動作が進行する。電池は、通常動作の動力
とは、関係無く、非常時の動作分のみの容量で済む事に
なるので、大容量の電池を容易する必要はない。また通
常動作時にも、電池動作のためパルス駆動による間欠動
作が不要であるので、連続測定で応答性の良好な状態で
の動作ができる。電池は、乾電池のような一次電池でも
よいが、リチウムイオン電池のような二次電池でも良
い。二次電池を用いる場合には、電池が消耗した場合に
は、再度充電して繰り返し使用することが可能である。
In the battery operation, the battery 2 serves as an operating power source and a series of operations proceeds. The battery does not need to be a large-capacity battery because the capacity of the battery is sufficient for the emergency operation, regardless of the power of normal operation. Further, even in the normal operation, since the battery operation does not require the intermittent operation by the pulse drive, the operation can be performed in the state of good responsiveness in continuous measurement. The battery may be a primary battery such as a dry battery, but may be a secondary battery such as a lithium ion battery. When a secondary battery is used, it can be recharged and used repeatedly when the battery is exhausted.

【0092】その他の基本的な動作は、実施例1の場合
と同じであるので省略する。
The other basic operation is the same as that of the first embodiment, and therefore its explanation is omitted.

【0093】(実施例7)図11は、本発明の一実施例
の火災緊急用安全装置の斜視図である。図11におい
て、45が照明灯である。一酸化炭素警報ユニット8に
握り部を付加した形となっており、図11の実施例で
は、前方に照明部47が配置され、後方にはスイッチ部
46が備えられている。本実施例の場合には、スイッチ
部を回転させることで照明が得られる。夜間に火災が発
生した場合に、周囲が真っ暗である場合も多いと考えら
れ、そのような場合に一酸化炭素警報ユニットが発する
警報音を頼りに、本装置を見つけ、酸素ボンベを装着し
ながら一酸化炭素警報ユニットを携行し、雰囲気の一酸
化炭素濃度をモニタリングしながら、照明を用いて比較
的安全に避難することが出来る。本実施例のその他の構
成は、先の実施例の場合と同じである。
(Embodiment 7) FIG. 11 is a perspective view of a fire emergency safety device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 11, reference numeral 45 is an illumination lamp. The carbon monoxide alarm unit 8 is provided with a grip, and in the embodiment shown in FIG. 11, a lighting section 47 is arranged in the front and a switch section 46 is arranged in the rear. In the case of this embodiment, the illumination can be obtained by rotating the switch portion. When a fire occurs at night, it is thought that the surroundings are often pitch black.In such a case, relying on the alarm sound emitted by the carbon monoxide alarm unit, find this device and attach the oxygen cylinder while You can carry out a carbon monoxide warning unit and evacuate relatively safely using lighting while monitoring the carbon monoxide concentration in the atmosphere. The other configuration of this embodiment is the same as that of the previous embodiment.

【0094】(実施例8)図12は、本発明の一実施例
の火災緊急用安全装置の斜視図である。図12におい
て、48は、通信手段の備えたアンテナで通信手段を象
徴的に示すものである。一酸化炭素警報ユニット8は、
内部に通信手段を備えている。通信手段は、特定小電力
やPHSや衛星通信など既存の各種手段の適用が可能で
電池動作を前提としている。このような通信手段を備え
ていることで火災が発生した非常事態に予め決められた
事務所や消防署などの特定の場所との通信が可能であ
る。このような通信を通して、逃げ遅れて安全な場所に
隠れている場合などの重要な情報を外部と連絡すること
が可能である。図12では、集合住宅の管理人室にいる
管理人49と連絡が繋がっている場面を示している。そ
の他の火災緊急用安全装置としての機能や動作は、先の
実施例と同様である。
(Embodiment 8) FIG. 12 is a perspective view of a fire emergency safety device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 12, reference numeral 48 is an antenna provided in the communication means and symbolically shows the communication means. The carbon monoxide alarm unit 8 is
It has communication means inside. As the communication means, it is possible to apply various existing means such as specific low power, PHS and satellite communication, and it is premised on battery operation. By providing such a communication means, it is possible to communicate with a specific place such as an office or a fire station, which is predetermined in an emergency situation when a fire occurs. Through such communication, it is possible to communicate important information to the outside such as when people are late to escape and are hiding in a safe place. FIG. 12 shows a scene in which a manager 49 in the manager's room of an apartment house is in contact. The other functions and operations of the fire emergency safety device are the same as those of the previous embodiment.

【0095】以上に見るように本発明の火災緊急用安全
装置は、火災発生時に安全に避難できるよう警報および
安全避難具としての優れた機能を備えている。
As can be seen from the above, the fire emergency safety device of the present invention has excellent functions as an alarm and a safety evacuation tool so that a fire can be safely evacuated.

【0096】[0096]

【発明の効果】本発明の火災緊急用安全装置は、以上説
明したような形態で実施され、次の効果が得られる。
The fire emergency safety device of the present invention is embodied in the form as described above and has the following effects.

【0097】(1)信頼性高く、火災発生時の一酸化炭
素の危険性について、報知するとともに一酸化炭素中毒
のリスク少なく、一酸化炭素濃度をリアルタイムで計測
しながら、安全な所まで避難することができる。
(1) Evacuate to a safe place with high reliability while notifying about the danger of carbon monoxide at the time of fire and measuring the concentration of carbon monoxide in real time while reducing the risk of carbon monoxide poisoning. be able to.

【0098】(2)平常時の電池消耗の少ない間欠のパ
ルス駆動動作から、一酸化炭素警報時には、精度高いリ
アルタイム動作に切り替え的確な警報動作に対応でき
る。
(2) It is possible to switch from the intermittent pulse drive operation which normally consumes less battery to the highly accurate real-time operation when the carbon monoxide alarm is issued, and to respond to the appropriate alarm operation.

【0099】(3)AC電源と電池(DC)電源とを併
用することで、電池を火災発生の非常時のみ利用するこ
とも可能で、電池容量を小さなもので動作可能とし、一
酸化炭素警報ユニットを小型で軽量に設計することも可
能である。
(3) By using the AC power supply and the battery (DC) power supply together, it is possible to use the battery only in case of an emergency such as a fire, and it is possible to operate with a small battery capacity. It is also possible to design the unit to be small and lightweight.

【0100】(4)夜間や停電時の火災発生に対して
も、基本的に電池動作で非常時への対応性に優れ、照明
灯を組み込む事で避難する場合にも、安全に避難するこ
とができる。
(4) Even in the event of a fire at night or during a power failure, it is basically battery-operated and has an excellent ability to respond to emergencies. Evacuate safely by incorporating an illumination lamp. You can

【0101】(5)一酸化炭素センサ自体に温度センサ
や光電型煙センサを組み込むことも可能で、更に信頼度
の高い警報システムを構築することも可能である。
(5) A temperature sensor or a photoelectric smoke sensor can be incorporated in the carbon monoxide sensor itself, and a highly reliable alarm system can be constructed.

【0102】以上のように、火災緊急用安全装置とし
て、警報のみならず火災時の安全な避難も可能な実用性
の高い装置が得られる。
As described above, as a fire emergency safety device, it is possible to obtain a highly practical device capable of not only issuing an alarm but also performing a safe evacuation in the event of a fire.

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

【図1】本発明の実施例1における火災緊急用安全装置
の斜視図
FIG. 1 is a perspective view of a fire emergency safety device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例2における火災緊急用安全装置
の主要部を占める一酸化炭素警報ユニットのシステム概
要図
FIG. 2 is a system schematic diagram of a carbon monoxide alarm unit that occupies a main part of a fire emergency safety device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例3における火災緊急用安全装置
の使い方の説明図
FIG. 3 is an explanatory diagram of how to use a fire emergency safety device according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例4におけるの火災緊急用安全装
置の主要部を占める装着マスク部の断面概念図
FIG. 4 is a sectional conceptual view of a wearing mask portion occupying a main part of a fire emergency safety device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施例5における火災緊急用安全装置
の斜視図
FIG. 5 is a perspective view of a fire emergency safety device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施例6における一酸化炭素防毒マス
クの要部断面図
FIG. 6 is a cross-sectional view of an essential part of a carbon monoxide gas mask in Example 6 of the present invention.

【図7】本発明の実施例7における一酸化炭素センサの
概念図
FIG. 7 is a conceptual diagram of a carbon monoxide sensor in Example 7 of the present invention.

【図8】本発明の実施例8における一酸化炭素センサの
概念図
FIG. 8 is a conceptual diagram of a carbon monoxide sensor in Example 8 of the present invention.

【図9】本発明の実施例9における一酸化炭素センサと
光電式煙センサの複合センサの概念図
FIG. 9 is a conceptual diagram of a composite sensor of a carbon monoxide sensor and a photoelectric smoke sensor according to Example 9 of the present invention.

【図10】本発明の実施例10における火災緊急用安全
装置の主要部を占める一酸化炭素警報ユニットのシステ
ム概要図
FIG. 10 is a system schematic diagram of a carbon monoxide alarm unit that occupies a main part of a fire emergency safety device according to a tenth embodiment of the present invention.

【図11】本発明の実施例11における火災緊急用安全
装置の斜視図
FIG. 11 is a perspective view of a fire emergency safety device according to an eleventh embodiment of the present invention.

【図12】本発明の実施例12における火災緊急用安全
装置の斜視図
FIG. 12 is a perspective view of a fire emergency safety device according to a twelfth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 一酸化炭素センサ 2 電池 3 電池電力制御手段 4 信号検出増幅手段 5 信号比較手段 6 信号制御手段 7 警報手段 8 一酸化炭素警報ユニット 9 酸素ボンベ 1 Carbon monoxide sensor 2 batteries 3 Battery power control means 4 Signal detection and amplification means 5 Signal comparison means 6 Signal control means 7 Warning means 8 Carbon monoxide alarm unit 9 oxygen cylinder

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宇野 克彦 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 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) 2E185 AA07 BA13 BA18 CA02 CB02 CC36 5C086 AA01 BA01 CA30 CB11 DA02 DA04 DA08 FA01 GA01 GA06 5C087 AA02 AA03 AA32 AA37 BB11 BB22 DD04 DD20 EE05 EE14 FF04 GG11 GG19 GG31 GG66   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Katsuhiko Uno             1006 Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric             Sangyo Co., Ltd. (72) Inventor Takashi Niwa             1006 Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric             Sangyo Co., Ltd. (72) Inventor Kunihiro Tsuruta             1006 Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric             Sangyo Co., Ltd. (72) Inventor Takahiro Umeda             1006 Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric             Sangyo Co., Ltd. F term (reference) 2E185 AA07 BA13 BA18 CA02 CB02                       CC36                 5C086 AA01 BA01 CA30 CB11 DA02                       DA04 DA08 FA01 GA01 GA06                 5C087 AA02 AA03 AA32 AA37 BB11                       BB22 DD04 DD20 EE05 EE14                       FF04 GG11 GG19 GG31 GG66

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一酸化炭素センサと電池と電池電力制御
手段と信号検出手段と信号比較手段と信号制御手段と警
報手段とから成る一酸化炭素警報ユニットを有し、酸素
ボンベと空気浄化手段を備えた蓋部より成る装着マスク
とを備えてなる火災緊急用安全装置。
1. A carbon monoxide alarm unit comprising a carbon monoxide sensor, a battery, a battery power control means, a signal detection means, a signal comparison means, a signal control means and an alarm means, and an oxygen cylinder and an air purification means. A fire emergency safety device comprising a wearing mask composed of a lid part provided.
【請求項2】 一酸化炭素センサと電池と電池電力制御
手段と信号検出手段と信号比較手段と警報手段とから成
る一酸化炭素警報ユニットを有し、一酸化炭素浄化防毒
マスクとを備えてなる火災緊急用安全装置。
2. A carbon monoxide alarm unit comprising a carbon monoxide sensor, a battery, a battery power control means, a signal detection means, a signal comparison means and an alarm means, and a carbon monoxide purification gas mask. Fire emergency safety equipment.
【請求項3】 一酸化炭素センサとして、平板状ガラス
系基材上に積層して発熱体と絶縁膜と固体電解質膜およ
び当該固体電解質膜上に第一および第二の電極を備えて
なる一酸化炭素センサを用いた請求項1または2記載の
火災緊急用安全装置。
3. A carbon monoxide sensor comprising a heating element, an insulating film, a solid electrolyte film, and first and second electrodes on the solid electrolyte film laminated on a flat glass substrate. The fire emergency safety device according to claim 1 or 2, which uses a carbon oxide sensor.
【請求項4】 一酸化炭素センサとして、平板状ガラス
基材上に積層して発熱体と絶縁膜と固体電解質膜および
当該固体電解質膜上に一対の電極とその片方の電極上に
多孔性酸化触媒を備えてなる一酸化炭素センサを用いた
請求項1または2記載の火災緊急用安全装置。
4. As a carbon monoxide sensor, a heating element, an insulating film, a solid electrolyte membrane, a pair of electrodes on the solid electrolyte membrane, and a porous oxide on one of the electrodes are laminated on a flat glass substrate. The fire emergency safety device according to claim 1 or 2, which uses a carbon monoxide sensor provided with a catalyst.
【請求項5】 一酸化炭素警報ユニットに付加して、光
電式煙検知センサを備えて成る請求項1または2記載の
火災緊急用安全装置。
5. The fire emergency safety device according to claim 1, further comprising a photoelectric smoke detection sensor in addition to the carbon monoxide alarm unit.
【請求項6】 一酸化炭素警報ユニットに付加し、交流
電源手段と整流手段と電源切り替え手段とを備えて成る
請求項1または2記載の火災緊急用安全装置。
6. The fire emergency safety device according to claim 1, further comprising an AC power supply means, a rectification means, and a power supply switching means, which is added to the carbon monoxide alarm unit.
【請求項7】 一酸化炭素警報ユニットに付加し、照明
灯を備えて成る請求項1、2、5、6いずれか1項記載
の火災緊急用安全装置。
7. The fire emergency safety device according to any one of claims 1, 2, 5 and 6, further comprising a lighting lamp in addition to the carbon monoxide alarm unit.
【請求項8】 一酸化炭素警報ユニットに付加し、通信
手段を備えてなる請求項1、2、5、6、7いずれか1
項記載の火災緊急用安全装置。
8. A carbon monoxide alarm unit, further comprising a communication means, which is provided with any one of claims 1, 2, 5, 6, and 7.
Fire emergency safety device as described in paragraph.
JP2002021430A 2002-01-30 2002-01-30 Safety device for fire emergency Pending JP2003220153A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006118939A (en) * 2004-10-20 2006-05-11 Riken Keiki Co Ltd Gas sensor
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