JP2006018722A - Inspection method of gas leak alarm, gas sensor, and gas leak alarm - Google Patents
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Description
本発明は、設置時にガス検知機能の点検が容易に行えるガス漏れ警報器の点検方法、そこに用いられるガスセンサおよびガス漏れ警報器に関する。 The present invention relates to a method for inspecting a gas leak alarm device that can easily inspect a gas detection function at the time of installation, a gas sensor used there, and a gas leak alarm device.
家庭用複合型都市ガス漏れ警報器(以降、ガス漏れ警報器と略記する)の検知対象ガスは、燃料ガスである都市ガスと燃料ガスの不完全燃焼時に発生する一酸化炭素ガスである。燃料ガスと一酸化炭素ガスとは性質が異なるために、それぞれに対応する2種類のガス検知素子が通常用いられている。
また、誤報の原因となる雑ガスとしては、調理の際に用いられるアルコールの蒸気が主であり、アルコール蒸気による誤報を防止するためにガスセンサのパッケージには活性炭等の吸着剤を用いたフィルタが使用されている。
一般にガス漏れ警報器の家庭への設置はガス販売会社の作業員が行っており、設置時にガス漏れ警報器の警報機能の点検を行っている。点検方法としては、燃料ガスに対する動作確認にはライターガス(ブタンガス)が用いられており、一方、一酸化炭素ガスセンサの動作確認にはライターガスの燃焼炎中の一酸化炭素を利用する方法が知られている(例えば特許文献1。)。
A gas to be detected by a home-use combined city gas leak alarm (hereinafter abbreviated as a gas leak alarm) is carbon monoxide gas generated during incomplete combustion of city gas as fuel gas and fuel gas. Since fuel gas and carbon monoxide gas have different properties, two types of gas detection elements corresponding to each of them are usually used.
In addition, miscellaneous gases that cause false alarms are mainly alcohol vapors used in cooking, and a filter using an adsorbent such as activated carbon is installed in the gas sensor package to prevent false alarms due to alcohol vapors. in use.
In general, gas leak alarms are installed at home by workers of gas sales companies, and the alarm function of the gas leak alarm is checked at the time of installation. As an inspection method, lighter gas (butane gas) is used for confirming the operation of the fuel gas. On the other hand, a method using carbon monoxide in the lighter gas combustion flame is known for confirming the operation of the carbon monoxide gas sensor. (For example, Patent Document 1).
図3は壁面に取り付けられるガス漏れ警報器の斜視図である。ガス漏れ検知器2は、壁面に設置する場合は取り付け治具31の掛け金32に掛けられる。取り付け治具は通常金属板であり両面粘着シールかネジ止めによって壁面に固定される。ガス漏れ検知器2の格子の取り付けられている流通孔24の奥にガスセンサ1が搭載されている。
図4は従来のガス漏れ警報器の図3におけるA−A面断面図である。以降ガス漏れ警報器の断面図は同様の断面図である。ガス漏れ警報器の外形は上カバー21、下カバー22からなっておりそれぞれの周縁部が合致して組み立てられている。下カバー22に固定されたプリント基板23にはガスセンサ1がガス検知信号の処理などに必要な電子部品(図示せず)と共に実装されている。
図5は従来のガスセンサの断面図であり、(a)は接触燃焼式ガスセンサ、(b)は薄膜半導体式ガスセンサを示している。
FIG. 3 is a perspective view of a gas leak alarm attached to the wall surface. The gas leak detector 2 is hung on a
FIG. 4 is a cross-sectional view of the conventional gas leak alarm device taken along plane AA in FIG. Hereinafter, the sectional view of the gas leak alarm is the same sectional view. The outer shape of the gas leak alarm is composed of an
5A and 5B are cross-sectional views of a conventional gas sensor. FIG. 5A shows a catalytic combustion type gas sensor, and FIG. 5B shows a thin film semiconductor type gas sensor.
接触燃焼式ガスセンサ1Aにおいては、センサベース12に貫通されたピン14にガス検知素子1aが張架されており、ガス検知素子1aは活性炭製の雑ガスフィルタ17と二重金属メッシュ16を備えたセンサキャップ15がセンサベース12の周縁部に固定されることにより封止されている。
薄膜半導体式ガスセンサ1Bにおいては、センサベース12に薄膜半導体式ガス検知素子1bが平面状に取り付けられており、図3(a)と同様に薄膜半導体式ガス検知素子1bは活性炭製雑ガスフィルタ17と二重金属メッシュ16を備えたセンサキャップ15がセンサベース12の周縁部に固定されることにより封止されている。二重金属メッシュ16はガス濃度が爆発下限界以上のガス漏れ時の誘爆を防止している。また、小穴が開けられた活性炭製雑ガスフィルタが二重金属メッシュを被覆したり、同じ構造の活性炭製雑ガスフィルタが二重メッシュの間に置かれたりするガスセンサも開発されている(例えば、特許文献2。)。
In the contact combustion
In the thin film semiconductor type gas sensor 1B, the thin film semiconductor type
このような従来のガスセンサを用いたガス漏れ警報器の点検においては、図4に示したスポイトなどの点検ガス供給手段Vを用いて、ガス漏れ警報器の外側から点検ガスを吹き付け、円形格子状流通孔24を経由してガスを導入させることにより、ガス漏れ警報を発生させていた。
都市ガス用ガス漏れ警報器の検知対象ガスである都市ガスの主成分はメタンガスであるが、点検ガスとしては簡便に持ち運びできるライター用のブタンガスが用いられている。しかしながら、活性炭フィルタは水素ガス、一酸化炭素ガスおよび都市ガスの主成分であるメタンガスは吸着しないものの、ブタンガスやアルコールなどのガスは容易に吸着する。このため、ライター用のブタンガスを用いる場合は、長時間ガスセンサ部分に点検ガスを吹き付け、センサ近傍のガス濃度が警報を発し得る濃度に高めなければならない。
このようなライターガスでの吹き付け時間を短縮して点検性を向上させるために、センサキャップの側面やベースに微小な穴の開けられたガスセンサ(例えば、特許文献3。)を用いたり、さらに、このガスセンサの側面の微小な穴に対向した位置に点検用の穴を設けられたガス漏れ警報器も開発されている(例えば、特許文献4。)。
The main component of city gas, which is the gas to be detected by the gas leak alarm for city gas, is methane gas, but as inspection gas, lighter butane gas that can be easily carried is used. However, the activated carbon filter does not adsorb hydrogen gas, carbon monoxide gas, and methane gas, which is a main component of city gas, but easily adsorbs gases such as butane gas and alcohol. For this reason, when using butane gas for a lighter, the inspection gas must be blown to the gas sensor portion for a long time, and the gas concentration in the vicinity of the sensor must be increased to a concentration at which an alarm can be issued.
In order to shorten the spraying time with such a lighter gas and improve the inspection performance, a gas sensor (for example, Patent Document 3) in which a minute hole is formed in the side surface or base of the sensor cap is used. A gas leak alarm having a hole for inspection at a position facing a minute hole on the side surface of the gas sensor has also been developed (for example, Patent Document 4).
しかし、このような方法では、通常の使用時においてもフィルタを介さずに雑ガスがガスセンサに到達するため、ガス検知素子が被毒してしまい、ガス検知特性が低下することは避けられなかった。
本発明の目的は、ガス検知素子が被毒しにくいガスセンサ、および点検に要する時間の短いガス漏れ警報器の点検方法、およびこの点検方法に適したガスセンサおよびガス漏れ警報器を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a gas sensor in which a gas detection element is not easily poisoned, a method for inspecting a gas leak alarm with a short time required for inspection, and a gas sensor and a gas leak alarm suitable for this inspection method. .
本発明の目的を達成するため、ガス導入口と、少なくとも雑ガスフィルタを有するキャップがセンサベースその周縁部に取り付けられており、その内部にガス検知素子が内蔵されたガスセンサを内蔵するガス漏れ警報器の点検方法において、点検ガスを保持したシリンジの先端の注射針をガス導入口を経由して前記ガスセンサの雑ガスフィルタの端部まで貫通させ、この注射針を通して点検ガスをガス検知素子近傍へ注入することとする。
前記雑ガスフィルタは球状活性炭からなると良い。
前記球状活性炭の粒径分布には下限値があると良い。
前記シリンジの注射針の内径は前記球状活性炭の粒径分布の下限値より小さいと良い。
前記球状活性炭は流動性が失われない程度に緩やかに詰められていると良い。
前記雑ガスフィルタには繊維状活性炭が用いられていると良い。
In order to achieve the object of the present invention, a gas leakage alarm including a gas introduction port and a cap having at least a miscellaneous gas filter attached to the peripheral portion of the sensor base and incorporating a gas sensor in which a gas detection element is incorporated. In the inspection method of the container, the injection needle at the tip of the syringe holding the inspection gas is passed through the gas introduction port to the end of the miscellaneous gas filter of the gas sensor, and the inspection gas is passed through the injection needle to the vicinity of the gas detection element. Inject.
The miscellaneous gas filter may be made of spherical activated carbon.
The particle size distribution of the spherical activated carbon preferably has a lower limit.
The inner diameter of the syringe needle of the syringe is preferably smaller than the lower limit value of the particle size distribution of the spherical activated carbon.
The spherical activated carbon is preferably packed so gently as not to lose fluidity.
Fibrous activated carbon is preferably used for the miscellaneous gas filter.
前記雑ガスフィルタはスポンジ状活性炭からなると良い。
少なくとも雑ガスフィルタを有するキャップがセンサベースその周縁部に取り付けられており、その内部にガス検知素子が内蔵されているガスセンサにおいて、前記雑ガスフィルタは球状活性炭からなることとする。
前記球状活性炭の粒径分布には下限値があると良い。
前記球状活性炭は流動性が失われない程度に緩やかに詰められていると良い。
前記雑ガスフィルタには繊維状活性炭が用いられていると良い。
少なくとも雑ガスフィルタを有するキャップがセンサベースその周縁部に取り付けられており、その内部にガス検知素子が内蔵されているガスセンサにおいて、前記雑ガスフィルタはスポンジ状活性炭からなることとする。
The miscellaneous gas filter is preferably made of sponge-like activated carbon.
In a gas sensor in which a cap having at least a miscellaneous gas filter is attached to the peripheral portion of the sensor base and a gas detection element is built in the cap, the miscellaneous gas filter is made of spherical activated carbon.
The particle size distribution of the spherical activated carbon preferably has a lower limit.
The spherical activated carbon is preferably packed so gently as not to lose fluidity.
Fibrous activated carbon is preferably used for the miscellaneous gas filter.
In a gas sensor in which a cap having at least a miscellaneous gas filter is attached to the peripheral portion of the sensor base and a gas detection element is incorporated therein, the miscellaneous gas filter is made of sponge activated carbon.
ガス導入口とガス検知素子との間に雑ガスフィルタを備えたガスセンサを内蔵するガス漏れ警報器において、上記のいずれかのガスセンサが搭載されていることとする。 In the gas leak alarm device incorporating a gas sensor having a miscellaneous gas filter between the gas introduction port and the gas detection element, any one of the above gas sensors is mounted.
本発明によれば、点検ガスを保持したシリンジの先端の注射針をガス導入口を経由してガスセンサの雑ガスフィルタの端部まで貫通させ、この注射針を通して点検ガスをガス検知素子近傍へ注入するようにしたので、注射針の先端が金属2重メッシュまで届くため、点検ガスは直ちにガス検知素子に到達し短時間で点検に必要な濃度に達し、点検時間の短縮ができる。
また、用いた球状活性炭は流動性を有するので容易に貫通する、また、注射針の抜き去った後も直ちに埋まりフィルタ機能が損なわれることはない。また注射針が活性炭を砕くことはないので、砕片が金属2重メッシュをくぐってガス検知素子に活性炭が付着することはなく、ガス検知特性を損なうことはない。
ブタンガスの供給は短時間であり、活性炭にはブタンガスは吸着されないので、ガス漏れ警報器は直ちにガス検知可能状態となる。
According to the present invention, the injection needle at the tip of the syringe holding the inspection gas is passed through the gas inlet to the end of the miscellaneous gas filter of the gas sensor, and the inspection gas is injected into the vicinity of the gas detection element through this injection needle. Since the tip of the injection needle reaches the metal double mesh, the inspection gas immediately reaches the gas detection element, reaches the concentration required for the inspection in a short time, and the inspection time can be shortened.
Moreover, since the used spherical activated carbon has fluidity, it penetrates easily, and it is buried immediately after the injection needle is removed, and the filter function is not impaired. Further, since the injection needle does not crush the activated carbon, the fragments do not pass through the metal double mesh and the activated carbon does not adhere to the gas detection element, and the gas detection characteristics are not impaired.
The butane gas is supplied for a short time, and the butane gas is not adsorbed on the activated carbon, so that the gas leak alarm is immediately ready for gas detection.
また、球状活性炭の粒径の下限より注射針の内径を小さくするので、活性炭が注射針に詰まることはなく、点検ガスの供給は遅滞なく行える。
また、スポンジ状活性炭を用いた場合には、その弾力性と形状の復元力のため、注射針の抜きさしや、点検ガスの供給は、上記と同様に、問題なく行える。
Moreover, since the inner diameter of the injection needle is made smaller than the lower limit of the particle diameter of the spherical activated carbon, the activated carbon is not clogged in the injection needle, and the supply of the inspection gas can be performed without delay.
Further, when sponge-like activated carbon is used, because of its elasticity and shape restoring force, it is possible to remove the injection needle and supply the inspection gas without any problems as described above.
図1は本発明に係るガス漏れ警報器の断面図である。
ガス漏れ警報器2の外形は上カバー21、下カバー22からなっておりそれぞれの周縁部が合致して組み立てられている。下カバー22に固定されたプリント基板23には、ガスセンサ1が必要な電子部品と共に実装されている。
図2は注射針を挿入した状態の図1におけるB部分の拡大図である。
点検時には、マイクロシリンジV1の注射針V2を、円形格子状流通孔24を通してガスセンサ1の内部まで到達させる。ガスセンサ1においては、センサベース12に薄膜半導体式ガス検知素子1bが平面状に貼り付けられており、ガス検知素子1bは、球状活性炭17aの上下を繊維状活性炭17bで挟んだ三層構成の雑ガスフィルタと二重金属メッシュ16、および側面に吹抜け防止突起15を備えたセンサキャップ15が、センサベース12の外周部に固定されることにより封止されている。
FIG. 1 is a sectional view of a gas leak alarm according to the present invention.
The outer shape of the gas leak alarm 2 is composed of an
FIG. 2 is an enlarged view of a portion B in FIG. 1 in a state where an injection needle is inserted.
At the time of inspection, the injection needle V2 of the microsyringe V1 is made to reach the inside of the
表1に球状活性炭の粒径および注射針V2の寸法の一例を示す。 Table 1 shows an example of the particle diameter of the spherical activated carbon and the dimensions of the injection needle V2.
球状活性炭の最小粒径(粒径分布の下限値である)は、注射針の外径程度で内径よりは十分に大きいので、注射針の中に球状活性炭が入り込むことはない。
また、球状活性炭は形状が真球に近く流動性が高いし、完全に稠密に充填されるのではなく、注射針によって押しのけられる余地の生ずる程度の隙間を有するように充填されているので、注射針の球状活性炭の部分の貫通は容易である。また、注射針を抜いたときにはその貫通部には球状活性炭が移動して埋められるので、フィルタ機能が損なわれることはない。
また、繊維状活性炭は繊維状であるため、球状活性炭が外部へ出ることを防ぎ、かつ、注射針を抜き挿しすることができる。ただし、雑ガスの吸着に対しては球状活性炭の方が優れているので、フィルタ機能は球状活性炭が主であるように、繊維状活性炭の層を薄くしてある。
Since the minimum particle size of the spherical activated carbon (which is the lower limit value of the particle size distribution) is about the outer diameter of the injection needle and sufficiently larger than the inner diameter, the spherical activated carbon does not enter the injection needle.
In addition, spherical activated carbon has a shape close to a true sphere and high fluidity, and is not completely densely packed, but is filled to have a gap that can be pushed away by the injection needle. It is easy to penetrate the spherical activated carbon part of the needle. Further, when the injection needle is pulled out, the spherical activated carbon moves and is buried in the penetrating portion, so that the filter function is not impaired.
Further, since the fibrous activated carbon is fibrous, it is possible to prevent the spherical activated carbon from coming out and to insert and remove the injection needle. However, since the spherical activated carbon is superior to the adsorption of various gases, the fibrous activated carbon layer is made thin so that the filter function is mainly spherical activated carbon.
実際にガス漏れ警報器を設置する場合は、図3のような向きになることが多く、このときプリント基板23が鉛直面に対し平行になる。球状活性炭は、完全に稠密に充填されるのではなく、注射針によって押しのけられる余地の生ずる程度の隙間を有するように充填されているため、図3のようなガス漏れ警報器の設置状況では、センサキャップ15の側面側に隙間が生じてしまう。そのままでは、雑ガスが球状活性炭を通らずに検知素子1bに達する経路ができる。そこで、図2のように、センサキャップ15の内側面にリング状に吹抜け防止突起18を設けることにより、これを防ぐことができる。
ガス漏れ警報器の点検は次のように行う。まず、マイクロシリンジV1に、ライターからブタンガスを採取し充填する。
そして、図2のように、注射針V2をガスセンサに挿入し二重金属メッシュ16の手前まで貫通させる。そこで、マイクロシリンジから注射針を通してブタンガスを注入する。このとき注射針の先端とガス検知素子との間には金属2重メッシュしかなく、ブタンガスは直ちにガス検知素子に達するので、ガス漏れ警報器が正常であれば、従来の点検方法に比べきわめて短時間でブタンガスに反応して警報が発せられ、ガス漏れ警報器の動作点検を行うことができる。
When the gas leak alarm is actually installed, the orientation is often as shown in FIG. 3, and at this time, the printed
Check the gas leak alarm as follows. First, butane gas is collected from a lighter and filled in the microsyringe V1.
Then, as shown in FIG. 2, the injection needle V <b> 2 is inserted into the gas sensor and penetrates to the front of the
そして、警報が発せられた後ただちに注射針を抜き去って、点検作業は終了する。
ブタンガスの供給は短時間であり、活性炭にはブタンガスは吸着されないので、ガス漏れ警報器の状態はガス検知可能状態である。
雑ガスフィルタがスポンジ状の活性炭であっても、本発明の点検方法は適用できる。
スポンジ状の活性炭は弾力性に富みまた砕片になりにくいので、注射針の中は詰まらず挿入は容易であり、また抜き去った後の貫通穴の埋め戻しも可能である。
Then, immediately after the alarm is issued, the injection needle is removed and the inspection work is completed.
Since the butane gas is supplied for a short time and the butane gas is not adsorbed on the activated carbon, the gas leak alarm is in a gas detectable state.
Even if the miscellaneous gas filter is sponge-like activated carbon, the inspection method of the present invention can be applied.
Sponge-like activated carbon is less likely to become elastic fragments, so that the inside of the injection needle is not clogged and can be easily inserted, and the through hole after being removed can be backfilled.
本発明によれば、雑ガスフィルタに流動性の高い活性炭あるいはスポンジ状活性炭を用い、点検時には、シリンジの適当に細い注射針をガス導入部から雑ガスフィルタへ挿入・貫通させ、この注射針を通して点検ガスをガス検知素子近傍へ注入するようにしたため、容易かつ確実にガス漏れ警報器の動作を点検でき、かつ、点検後は直ちに通常のフィルタ昨日を発揮するので、ガス漏れ警報器の信頼性は確保されている。
点検作業が短時間で済むため、ガス漏れ警報器の設置コストは低減する。
According to the present invention, activated carbon with high fluidity or sponge-like activated carbon is used for the miscellaneous gas filter, and at the time of inspection, an appropriately thin injection needle of a syringe is inserted and penetrated from the gas introduction part to the miscellaneous gas filter, The inspection gas is injected in the vicinity of the gas detection element, so that the operation of the gas leak alarm can be checked easily and reliably, and the normal filter yesterday is immediately displayed after the check. Is secured.
Since the inspection work can be completed in a short time, the installation cost of the gas leak alarm is reduced.
1 ガスセンサ
1A 接触燃焼式ガスセンサ
1B 薄膜半導体式ガスセンサ
1a 接触燃焼式ガス検知素子
1b 薄膜半導体式ガス検知素子
12 センサベース
14 ピン
15 キャップ
16 金属2重メッシュ
17 雑ガスフィルタ
17a 球状活性炭
17b 繊維状活性炭
18 吹き抜け防止突起
2 ガス漏れ警報器
21 上カバー
22 下カバー
23 プリント基板
24 流通孔
25 格子
V 点検手段
V1 マイクロシリンジ
V2 注射針
Vg 点検ガス
31 取り付け治具
32 掛け金
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