JP2007323118A

JP2007323118A - Gas alarm

Info

Publication number: JP2007323118A
Application number: JP2006149397A
Authority: JP
Inventors: Hiromasa Takashima; 裕正高島; Hideki Takahashi; 英樹高橋
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2006-05-30
Filing date: 2006-05-30
Publication date: 2007-12-13

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To return to a normal operation in a short time the inspection and checking of the detection operation of methane gas using butane gas for checking using the butane gas of a concentration as low as that of methane with such a concentration that an output of a sensing element reaches an alarm concentration level without changing the alarm concentration level from a normal level. <P>SOLUTION: When a checking determination means 11B determines that the output of the sensing element 3a according to the concentration for checking detected by a checking gas concentration output detection means 11A may reach the alarm concentration level of the methane gas concentration in a high-temperature heating period of a heater 3b during a transient heating period immediately after a shift from the high-temperature heating period to the low-temperature heating period of the sensing element 3a which is mutually heated to high and low two stages by the heater 3b, an alarm output means 11C outputs an alarm signal indicating the determination. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、ガスの濃度が警報レベルに達した際に警報信号を出力するガス警報器に係り、特に、ヒータにより高低２段階に交互加熱される感知素子の高温加熱期間に、メタンガスの濃度検出と異常濃度に関する警報信号出力を行うガス警報器に関する。 The present invention relates to a gas alarm device that outputs an alarm signal when the gas concentration reaches an alarm level, and in particular, detects the concentration of methane gas during a high temperature heating period of a sensing element that is alternately heated in two steps by a heater. Further, the present invention relates to a gas alarm device that outputs an alarm signal regarding abnormal concentration.

従来からガス警報器において用いられていたガスセンサは、専らアルコール類に反応するものが主流であり、センサが正常に作動しているかどうかを点検する際には、簡易的にエタノールをセンサに吹きかけて警報動作が起こるかどうかを確認していた。 Gas sensors that have been used in conventional gas alarms are mainly those that react with alcohols. When checking whether the sensor is operating normally, ethanol is simply sprayed onto the sensor. It was confirmed whether the alarm action occurred.

しかし、アルコール類に反応するセンサを用いたガス警報器では、調理時に使う酒類やワイン等の飲用アルコール類に反応して警報を誤って出力するケースが散見されたため、アルコール類に反応するものでなく濃度の監視対象となるガスを直接検出するセンサを用いるように、傾向がシフトしてきた。 However, in gas alarms using sensors that react to alcohols, there are some cases in which alarms are erroneously output in response to drinking alcohols such as alcohol and wine used during cooking. The tendency has shifted to use a sensor that directly detects a gas whose concentration is to be monitored.

その結果、現在では、ガス警報器用ガスセンサとして、一般的に、アルコール類に対して不感化させた半導体式ガスセンサが用いられている。都市ガス用ガス警報器の場合、都市ガスの主成分であるメタンガスの濃度を検出するのが一般的であり、現在では、燃焼器の不完全燃焼時に発生する一酸化炭素ガスの濃度を検出する機能を併せ持ったガス警報器が主流となっている。 As a result, semiconductor gas sensors made insensitive to alcohols are generally used as gas alarm gas sensors. In the case of city gas gas alarms, it is common to detect the concentration of methane gas, the main component of city gas, and now it detects the concentration of carbon monoxide gas generated during incomplete combustion of the combustor. Gas alarms with functions are the mainstream.

このようなガス警報器用のガスセンサとしては、メタン（ＣＨ₄）及び一酸化炭素（ＣＯ）の各ガスの濃度を同時に検出する、図７に示すような構造の半導体式ガスセンサ３が用いられる。半導体式ガスセンサ３は、酸化錫（ＳｎＯ₂）等の金属酸化物を主体に形成され、ガスが存在した場合に抵抗変化を示す感知素子３ａと、白金（Ｐｔ）等の金属抵抗体で形成されたコイル等からなり、感知素子３ａを加熱するヒータ３ｂと、ヒータ３ｂからセンサ外部に導出されたヒータ電極３ｂ１及び３ｂ２と、感知素子３ａの抵抗変化を検出するためのセンサ電極３ｃとを有する。 As such a gas sensor for a gas alarm device, a semiconductor type gas sensor 3 having a structure as shown in FIG. 7 that simultaneously detects the concentrations of methane (CH ₄ ) and carbon monoxide (CO) gases is used. The semiconductor gas sensor 3 is formed mainly of a metal oxide such as tin oxide (SnO ₂ ), and is formed of a sensing element 3a that exhibits a resistance change when a gas is present and a metal resistor such as platinum (Pt). A heater 3b for heating the sensing element 3a, heater electrodes 3b1 and 3b2 led out of the sensor from the heater 3b, and a sensor electrode 3c for detecting a resistance change of the sensing element 3a.

このような半導体式ガスセンサ３では、ガス検出時のヒータ３ｂによる感知素子３ａの加熱温度とセンサ抵抗との関係が、図８に示すような特性を持っている。図８では、それぞれ、１００ｐｐｍの一酸化炭素を含む空気（ＡＩＲ）及び３０００ｐｐｍのメタンを含む空気の各雰囲気中における、感知素子３ａの加熱温度対センサ抵抗特性が示されている。このような特性を利用することにより、高温側ではメタンガスの濃度を、低温側では一酸化炭素ガスの濃度を、選択的に検出することが可能である。 In such a semiconductor gas sensor 3, the relationship between the heating temperature of the sensing element 3a by the heater 3b and the sensor resistance at the time of gas detection has a characteristic as shown in FIG. FIG. 8 shows the sensor resistance characteristics versus the heating temperature of the sensing element 3a in each atmosphere of air containing 100 ppm carbon monoxide (AIR) and air containing 3000 ppm methane. By utilizing such characteristics, it is possible to selectively detect the concentration of methane gas on the high temperature side and the concentration of carbon monoxide gas on the low temperature side.

このように、半導体式ガスセンサ３を用いてメタンガスの濃度を検出する場合は、ヒータ３ｂにより感知素子３ａを約４００℃に加温し、一酸化炭素ガスの濃度を検出する場合は、感知素子３ａを約１００℃の温度に加温しており、それぞれの温度に感知素子３ａの温度を安定させるために、ヒータ電圧の高電圧期間や低電圧期間に大体５秒から１０秒の時間を要している（以上、例えば特許文献１）。 Thus, when the concentration of methane gas is detected using the semiconductor gas sensor 3, the sensing element 3a is heated to about 400 ° C. by the heater 3b, and when the concentration of carbon monoxide gas is detected, the sensing element 3a In order to stabilize the temperature of the sensing element 3a at each temperature, approximately 5 to 10 seconds are required for the high voltage period and the low voltage period of the heater voltage. (For example, Patent Document 1).

このような半導体式ガスセンサ３を用いたガス警報器の動作を点検する場合、メタンガスについては、ガスコンロを燃焼させてその燃焼炎の根元から、セラミックス等の耐熱性材料を吸い口に用いたスポイトで採取するといった、面倒な作業をしなければ、点検用のメタンガスをそもそも準備できない、という事情があったことから、ライターガス等で比較的簡単に入手できるブタンガスをメタンガスの代わりに用いて、メタンガスに関する動作点検を行うことも実施されている。 When checking the operation of a gas alarm using such a semiconductor gas sensor 3, the methane gas is burned with a gas stove, and from the root of the combustion flame, a dropper using a heat-resistant material such as ceramics for the mouthpiece. Since there was a situation that methane gas for inspection could not be prepared without troublesome work such as sampling, butane gas, which is relatively easy to obtain with lighter gas, etc. was used instead of methane gas, An operation check is also conducted.

ところが、例えば０．９％程度の濃度のメタンガスの存在によって出力が警報濃度レベルに達する半導体式ガスセンサ３が、ブタンガスの存在によって警報濃度レベルに達する出力を生じるためには、メタンガスの濃度よりも圧倒的に高い濃度（例えば１０％以上）のブタンガスを使わなければならず、そのような濃度環境を作るには大量のブタンガスを半導体式ガスセンサ３に吹きかけなければならないので、点検終了後にもブタンガス雰囲気がなかなか解消せず、警報動作が終了するまでに長時間を要してしまう。 However, for example, the semiconductor gas sensor 3 whose output reaches the alarm concentration level due to the presence of methane gas having a concentration of about 0.9% is overwhelmed with the concentration of methane gas in order to generate an output that reaches the alarm concentration level due to the presence of butane gas. However, since a high concentration of butane gas (for example, 10% or more) must be used and a large amount of butane gas must be blown to the semiconductor gas sensor 3 to create such a concentration environment, the butane gas atmosphere is maintained even after the inspection is completed. It will not be resolved easily, and it will take a long time to finish the alarm operation.

また、点検するガス警報器の雰囲気取込孔の構造次第では、点検用のブタンガスを大量に吹きかけても半導体式ガスセンサ３の近辺のブタンガス濃度が十分に上がらず、点検を行えない場合も想定される。 In addition, depending on the structure of the atmosphere intake hole of the gas alarm device to be inspected, it may be assumed that even if a large amount of butane gas for inspection is blown, the concentration of butane gas in the vicinity of the semiconductor gas sensor 3 does not sufficiently increase and the inspection cannot be performed. The

そこで、点検時に限って警報濃度レベルを通常の警報濃度レベルよりも低いレベルに別途設定することで、点検時の警報動作を確実に行わせ、かつ、短時間で終了させるようにする提案がなされている（例えば特許文献２）。
特開平１０−２８３５８３号公報特開２００２−２６９６５７号公報 Therefore, a proposal has been made to set the alarm concentration level separately to a level lower than the normal alarm concentration level only at the time of inspection so that the alarm operation at the time of inspection can be performed reliably and can be completed in a short time. (For example, Patent Document 2).
Japanese Patent Laid-Open No. 10-283583 JP 2002-269657 A

しかしながら、点検時に限って警報濃度レベルを通常の警報濃度レベルよりも低いレベルに別途設定すると結局、半導体ガスセンサ３の出力が通常の警報濃度レベルに達した時に確実に警報動作が行われるかどうか点検したことにならなくなってしまい、その点検によって仮に警報動作が正常に行われたとしても、実際の運用時に、半導体ガスセンサ３の出力を警報動作レベルに到達させる濃度にメタンガス濃度が達したならば、警報動作が正常に行われるという確たる保証にならない恐れがあることになりかねないので、点検時も警報濃度レベルを通常のままにしておくことが望ましい。 However, if the alarm concentration level is set separately to a level lower than the normal alarm concentration level only at the time of inspection, it is checked whether the alarm operation is surely performed when the output of the semiconductor gas sensor 3 reaches the normal alarm concentration level. Even if the alarm operation is normally performed by the inspection, if the methane gas concentration reaches the concentration at which the output of the semiconductor gas sensor 3 reaches the alarm operation level during actual operation, Since it may not be a reliable guarantee that the alarm operation will be performed normally, it is desirable to keep the alarm concentration level normal during inspection.

但し、図１０の特性図のように、図中太線で示すメタンガスの理想的な濃度−抵抗値特性と、図中想像線で示すブタンガスの理想的な濃度−抵抗値特性とは一致しないので、例えばメタンガスの濃度が０．３％に達したら警報動作が行われるように、半導体式ガスセンサ３の感知素子３ａの警報濃度レベルを、図１０中太線で示すメタンガスの理想的な濃度−抵抗値特性における、メタンガス濃度＝０．３％の時の半導体式ガスセンサ３の感知素子３ａの抵抗値に設定する場合には、この抵抗値にブタンガス濃度＝０．３％時の感知素子３ａの理想的な抵抗値が一致するように、図１０中細線で示す特性にブタンガスの理想的な濃度−抵抗値特性をシフトさせる（図１０中縦軸方向に下げる）ような処理を行うことになる。 However, as shown in the characteristic diagram of FIG. 10, the ideal concentration-resistance value characteristic of methane gas indicated by the thick line in the figure does not match the ideal concentration-resistance value characteristic of butane gas indicated by the imaginary line in the figure. For example, the alarm concentration level of the sensing element 3a of the semiconductor gas sensor 3 is set to the ideal concentration-resistance value characteristic of methane gas indicated by a bold line in FIG. 10 so that an alarm operation is performed when the concentration of methane gas reaches 0.3%. Is set to the resistance value of the sensing element 3a of the semiconductor gas sensor 3 when the methane gas concentration = 0.3%, the ideal value of the sensing element 3a when the butane gas concentration = 0.3% is set to this resistance value. Processing is performed to shift the ideal concentration-resistance value characteristic of butane gas to the characteristic indicated by the thin line in FIG. 10 (lower in the vertical axis direction in FIG. 10) so that the resistance values match.

ところで、メタンガスの濃度に対する半導体式ガスセンサ３の感知素子３ａの抵抗値には、図１０中太線で示す理想的な濃度−抵抗値特性に対して、その上下に記した破線で囲まれる範囲の誤差があるので、感知素子３ａの抵抗値が実際に警報濃度レベルを超えて警報動作が行われるメタンガス濃度が、図１０中ｃで示す範囲内でばらつくことになる。 By the way, the resistance value of the sensing element 3a of the semiconductor gas sensor 3 with respect to the concentration of methane gas is an error within a range surrounded by broken lines above and below the ideal concentration-resistance value characteristic indicated by a thick line in FIG. Therefore, the methane gas concentration at which the alarm operation is performed when the resistance value of the sensing element 3a actually exceeds the alarm concentration level varies within the range indicated by c in FIG.

また、ブタンガスの濃度に対する半導体式ガスセンサ３の感知素子３ａの抵抗値にも、メタンガスの場合と同様に、図１０中細線や想像線で示す理想的な濃度−抵抗値特性に対して、その上下に記した破線で囲まれる範囲の誤差があるので、感知素子３ａの補正後の抵抗値が実際に警報濃度レベルを超えて警報動作が行われるブタンガス濃度は、図１０中ｂで示す範囲内でばらつくことになる。 Similarly to the case of methane gas, the resistance value of the sensing element 3a of the semiconductor gas sensor 3 with respect to the concentration of butane gas is lower or higher than the ideal concentration-resistance value characteristic indicated by a thin line or an imaginary line in FIG. Therefore, the butane gas concentration at which the alarm operation is performed when the corrected resistance value of the sensing element 3a actually exceeds the alarm concentration level is within the range indicated by b in FIG. It will vary.

そして、このようなメタンガスやブタンガスの濃度に対する半導体式ガスセンサ３の感知素子３ａの抵抗値の誤差に起因した、半導体式ガスセンサ３の感知素子３ａの抵抗値が実際に警報濃度レベルを超えた時のメタンガスやブタンガスの濃度のばらつきにより、現実のガス検出時や点検時に、メタンガスやブタンガスの濃度が０．３％より若干薄くても、感知素子３ａの抵抗値（点検時は補正後の抵抗値）が警報濃度レベルを超えて警報動作が行われたり、メタンガスやブタンガスの濃度が０．３％より少々濃くても、感知素子３ａの抵抗値（点検時は補正後の抵抗値）が警報濃度レベルを超えず警報動作が行われなかったりする。 When the resistance value of the sensing element 3a of the semiconductor gas sensor 3 actually exceeds the alarm concentration level due to an error in the resistance value of the sensing element 3a of the semiconductor gas sensor 3 with respect to the concentration of methane gas or butane gas. Even if the concentration of methane gas or butane gas is slightly lower than 0.3% at the time of actual gas detection or inspection due to variations in the concentration of methane gas or butane gas, the resistance value of the sensing element 3a (resistance value after correction at the time of inspection) Even if the alarm action exceeds the alarm concentration level, or the concentration of methane gas or butane gas is slightly higher than 0.3%, the resistance value of the sensing element 3a (the resistance value after correction at the time of inspection) is the alarm concentration level. The alarm action may not be performed without exceeding.

しかも、図１０を見ても明らかなように、半導体式ガスセンサ３のヒータ３ｂにより感知素子３ａを約４００℃に加温するメタンガス検出ポイントでは、メタンガスよりもブタンガスの方が、濃度変化に対する半導体式ガスセンサ３の感知素子３ａの抵抗値変化量が小さいので、図１０中ｂで示す、感知素子３ａの補正後の抵抗値が実際に警報濃度レベルを超えて警報動作が行われるブタンガス濃度の範囲は、図１０中ｃで示す、感知素子３ａの補正後の抵抗値が実際に警報濃度レベルを超えて警報動作が行われるメタンガス濃度の範囲よりも広くなる。 Moreover, as apparent from FIG. 10, at the methane gas detection point where the sensing element 3 a is heated to about 400 ° C. by the heater 3 b of the semiconductor gas sensor 3, butane gas is more semiconducting to the concentration change than methane gas. Since the change amount of the resistance value of the sensing element 3a of the gas sensor 3 is small, the range of butane gas concentration in which the corrected resistance value of the sensing element 3a actually exceeds the alarm concentration level and the alarm operation is performed is indicated by b in FIG. The resistance value after correction of the sensing element 3a, which is indicated by c in FIG. 10, actually exceeds the alarm concentration level and becomes wider than the methane gas concentration range in which the alarm operation is performed.

このため、ブタンガスの方がメタンガスよりも、より低い濃度であっても感知素子３ａの補正後の抵抗値が警報濃度レベルを超えて警報動作が行われたり、より高い濃度であっても感知素子３ａの補正後の抵抗値が警報濃度レベルを超えず警報動作が行われなかったりすることになる。 For this reason, even if the concentration of butane gas is lower than that of methane gas, the corrected resistance value of the sensing element 3a exceeds the alarm concentration level, and an alarm operation is performed. Even if the concentration is higher, the sensing element The resistance value after the correction of 3a does not exceed the alarm concentration level, and the alarm operation is not performed.

そうすると、ブタンガスを用いた点検時に警報動作が行われたからといって、同じ濃度のメタンガスの検出時に確実に警報動作が行われるという保証はなく、反対に、ブタンガスを用いた点検時に警報動作が行われなかったからといって、同じ濃度のメタンガスの検出時に警報動作が行われないとも限らないので、点検時も警報濃度レベルを通常のままにしておくことだけでなく、点検結果の信頼性を増すためのさらなる対策が必要となる。 As a result, there is no guarantee that an alarm operation will be performed reliably when methane gas of the same concentration is detected just because an alarm operation is performed during inspection using butane gas, and conversely, an alarm operation is performed during inspection using butane gas. Even if not, the alarm action may not be performed when detecting the same concentration of methane gas, so not only the alarm concentration level remains normal during inspection, but also the reliability of the inspection result is increased. Further measures are needed.

本発明は上記事情に鑑みなされたもので、本発明の目的は、半導体式ガスセンサの感知素子をヒータにより高低２段階に交互加熱して、感知素子の高温加熱期間にメタンガスの濃度検出と異常濃度に関する警報信号出力を行うガス警報器において、点検用のブタンガスを用いたメタンガスの検出動作の検査、点検を、警報濃度レベルを通常のレベルから変えることなく、感知素子の出力が警報濃度レベルに達するような濃度のメタンガスと同程度の低濃度のブタンガスを用いて、短時間で通常動作に戻れるように行うことのできるガス警報器を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to alternately detect a sensing element of a semiconductor gas sensor in two steps of high and low by a heater, and to detect a concentration of methane gas and an abnormal concentration during a high temperature heating period of the sensing element. In the gas alarm device that outputs alarm signal concerning the methane gas detection operation using butane gas for inspection, the output of the sensing element reaches the alarm concentration level without changing the alarm concentration level from the normal level. It is an object of the present invention to provide a gas alarm device that can be used to return to normal operation in a short time by using a low-concentration butane gas similar to such a concentration of methane gas.

上記目的を達成するため請求項１に記載した本発明のガス警報器は、図１に基本構成図で示すように、感知素子３ａをヒータ３ｂにより高低２段階に交互加熱し、前記感知素子３ａの高温加熱期間にメタンガスの濃度に応じた前記感知素子３ａの出力を検出して、検出した前記感知素子３ａの出力が警報濃度レベルに達した時に、その旨を示す警報信号を出力するガス警報器において、前記高温加熱期間から低温加熱期間への移行により前記感知素子３ａの加熱温度が低下する過渡期間中の、該感知素子３ａがブタンガスに対して高感度となる温度に加熱される前記感知素子３ａの過渡温度加熱期間に、点検用のブタンガスの濃度に応じた前記感知素子３ａの出力を検出する点検用ガス濃度出力検出手段１１Ａと、前記点検用ガス濃度出力検出手段１１Ａが前記感知素子３ａの過渡温度加熱期間に検出した点検用のブタンガスの濃度に応じた前記感知素子３ａの出力が、前記警報濃度レベルに達した否かを判定する点検用判定手段１１Ｂと、前記点検用ガス濃度検出手段１１Ａが前記過渡温度加熱期間に検出した点検用のブタンガスの濃度に応じた前記感知素子３ａの出力が、前記警報濃度レベルに達したと前記点検用判定手段１１Ｂが判定した際に、前記警報信号を出力させる警報出力手段１１Ｃとを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the gas alarm device according to the first aspect of the present invention comprises, as shown in a basic configuration diagram in FIG. 1, the sensing element 3a is alternately heated in two steps by a heater 3b, and the sensing element 3a A gas alarm that detects the output of the sensing element 3a according to the concentration of methane gas during the high temperature heating period and outputs an alarm signal indicating that when the detected output of the sensing element 3a reaches the alarm concentration level The sensing element 3a is heated to a temperature at which the sensing element 3a is highly sensitive to butane gas during a transition period in which the heating temperature of the sensing element 3a is reduced by the transition from the high temperature heating period to the low temperature heating period. Inspection gas concentration output detection means 11A for detecting the output of the sensing element 3a according to the concentration of inspection butane gas during the transient temperature heating period of the element 3a, and the inspection gas concentration output detection Check determining means 11B for determining whether the output of the sensing element 3a according to the concentration of the butane gas for inspection detected by the means 11A during the transient temperature heating period of the sensing element 3a has reached the alarm concentration level; When the output of the sensing element 3a corresponding to the concentration of the butane gas for inspection detected by the inspection gas concentration detection means 11A during the transient temperature heating period has reached the alarm concentration level, the inspection determination means 11B It is characterized by comprising alarm output means 11C for outputting the alarm signal when determined.

また、請求項２に記載した本発明のガス警報器は、請求項１に記載した本発明のガス警報器において、前記点検用ガス濃度検出手段１１Ａが、前記感知素子３ａの高温加熱期間においてメタンガスの濃度に応じた前記感知素子３ａの出力検出と検出した前記感知素子３ａの出力が前記警報濃度レベルに達したか否かの判定とが行われる通常動作モードとは別に設定される、点検動作モードにおいてのみ、前記感知素子３ａの過渡温度加熱期間に点検用のブタンガスの濃度に応じた前記感知素子３ａの出力を検出する構成とした。 Further, the gas alarm device of the present invention described in claim 2 is the gas alarm device of the present invention described in claim 1, wherein the inspection gas concentration detecting means 11A is configured to detect methane gas during the high temperature heating period of the sensing element 3a. The inspection operation is set separately from the normal operation mode in which the detection of the output of the sensing element 3a according to the concentration of the sensor and the determination of whether the detected output of the sensing element 3a has reached the alarm concentration level are performed. Only in the mode, the output of the sensing element 3a corresponding to the concentration of the butane gas for inspection is detected during the transient temperature heating period of the sensing element 3a.

請求項１に記載した本発明のガス警報器によれば、メタンガスの濃度に応じた感知素子３ａの出力の検出を行う感知素子３ａの高温加熱期間においてはほとんど感知しない、点検用のブタンガスに対する感知素子３ａの感度が、高温加熱期間から低温加熱期間への移行により感知素子３ａの加熱温度が低下する過渡期間中の過渡温度加熱期間においては高感度となる。 According to the gas alarm device of the present invention as set forth in claim 1, sensing of butane gas for inspection, which is hardly sensed during the high temperature heating period of the sensing element 3 a that detects the output of the sensing element 3 a according to the concentration of methane gas. The sensitivity of the element 3a is high in the transient temperature heating period during the transition period in which the heating temperature of the sensing element 3a is lowered due to the transition from the high temperature heating period to the low temperature heating period.

このため、感知素子３ａの高温加熱期間において警報濃度レベルに達するメタンガスと同程度の濃度のブタンガスが、感知素子３ａの過渡温度加熱期間において存在する場合に、点検用ガス濃度検出手段１１Ａが検出する点検用のブタンガスの濃度に応じた感知素子３ａの出力が警報濃度レベルに達したと点検用判定手段１１Ｂにより判定されて、警報出力手段１１Ｃが警報信号を出力させることになる。 For this reason, the inspection gas concentration detection means 11A detects when butane gas having the same concentration as the methane gas that reaches the alarm concentration level during the high temperature heating period of the sensing element 3a is present during the transient temperature heating period of the sensing element 3a. The inspection determining means 11B determines that the output of the sensing element 3a corresponding to the concentration of the butane gas for inspection has reached the alarm concentration level, and the alarm output means 11C outputs an alarm signal.

したがって、感知素子３ａの出力が警報濃度レベルに達するような濃度のメタンガスと同程度の低濃度のブタンガスによって、感知素子３ａの出力が警報濃度レベルに達するような濃度のメタンガスが存在する旨を示す警報信号の出力動作の検査、点検を行うことができるので、点検後の感知素子３ａ周辺のブタンガス雰囲気を短時間で解消させて、点検終了後に短時間で通常動作に戻れるようにすることができる。 Accordingly, it is indicated that there is methane gas having a concentration such that the output of the sensing element 3a reaches the alarm concentration level by the low-concentration butane gas having the same concentration as the methane gas having such a concentration that the output of the sensing element 3a reaches the alarm concentration level. Since the alarm signal output operation can be inspected and inspected, the butane gas atmosphere around the sensing element 3a after the inspection can be eliminated in a short time, and the normal operation can be restored in a short time after the inspection is completed. .

また、請求項２に記載した本発明のガス警報器によれば、請求項１に記載した本発明のガス警報器において、感知素子３ａの出力が警報濃度レベルに達するような濃度のブタンガスが感知素子３ａの付近に存在しても、通常動作モードにおいては、感知素子３ａの過渡温度加熱期間にそのブタンガスの濃度に応じた感知素子３ａの出力検出を点検用ガス濃度検出手段１１Ａが行わないので、感知素子３ａの出力が警報濃度レベルに達する濃度のメタンガスの存在を監視する通常動作モードにおいて、メタンガスでなくブタンガスの存在によって警報信号が誤出力されてしまうのを、防止することができる。 Further, according to the gas alarm device of the present invention described in claim 2, in the gas alarm device of the present invention described in claim 1, butane gas having a concentration such that the output of the sensing element 3a reaches the alarm concentration level is detected. Even in the vicinity of the element 3a, in the normal operation mode, the inspection gas concentration detection means 11A does not detect the output of the sensing element 3a according to the concentration of the butane gas during the transient temperature heating period of the sensing element 3a. In the normal operation mode in which the presence of methane gas having a concentration at which the output of the sensing element 3a reaches the alarm concentration level is monitored, it is possible to prevent the alarm signal from being erroneously output due to the presence of butane gas instead of methane gas.

以下、本発明のガス警報器の実施形態を、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the gas alarm device of the present invention will be described with reference to the drawings.

図２は本発明の一実施形態に係るガス警報器の正面図であり、図２中引用符号１で示す本実施形態のガス警報器は、その前面１ａに、雰囲気取込孔１ｃを有する検知部１ｂと、火災センサによる火災検出時に赤色点灯する火災警報インジケータ１ｄと、電源オン時に緑色点灯する電源インジケータ１ｅと、一酸化炭素ガスや水素の濃度が警報濃度レベルに達した時に黄色点灯する不完全燃焼ガスインジケータ１ｆと、メタンガスの濃度が警報濃度レベルに達した時に赤色点灯するガス漏れインジケータ１ｇと、音声出力用のスピーカ１ｈとを備えており、また前面１ａには、火災センサとして機能するサーミスタ５（図３参照）の感熱部５ａが配置されている。 FIG. 2 is a front view of a gas alarm device according to an embodiment of the present invention. The gas alarm device of the present embodiment indicated by reference numeral 1 in FIG. 2 has a detection having an atmosphere intake hole 1c on the front surface 1a. 1b, a fire alarm indicator 1d that lights red when a fire is detected by the fire sensor, a power indicator 1e that lights green when the power is turned on, and a yellow light that does not light when the concentration of carbon monoxide gas or hydrogen reaches the alarm concentration level A complete combustion gas indicator 1f, a gas leak indicator 1g that turns red when the methane gas concentration reaches the alarm concentration level, and a speaker 1h for sound output are provided, and the front surface 1a functions as a fire sensor. A heat sensitive part 5a of the thermistor 5 (see FIG. 3) is arranged.

前記検知部１ｂには、図３にガス警報器１の電気的な概略構成のブロック図で示すように、図７の構成による半導体式ガスセンサ３と、熱感知用のサーミスタ５とが収容されており、これら半導体式ガスセンサ３及びサーミスタ５は、火災警報インジケータ１ｄ、電源インジケータ１ｅ、不完全燃焼ガスインジケータ１ｆ、ガス漏れインジケータ１ｇ、及び、スピーカ１ｈや、このスピーカ１ｈから出力する音声メッセージが複数格納された音声ＩＣ７と共に、これらの動作を制御するマイクロコンピュータ（以下、「マイコン」と略記する。）１１のＣＰＵ１１ａに接続されている。 As shown in the block diagram of the electrical schematic configuration of the gas alarm device 1 in FIG. 3, the detection unit 1b accommodates a semiconductor gas sensor 3 having the configuration of FIG. 7 and a thermistor 5 for thermal detection. These semiconductor gas sensors 3 and thermistors 5 store a plurality of fire alarm indicators 1d, power supply indicators 1e, incomplete combustion gas indicators 1f, gas leak indicators 1g, speakers 1h, and voice messages output from the speakers 1h. Along with the audio IC 7 thus connected, it is connected to a CPU 11a of a microcomputer (hereinafter abbreviated as “microcomputer”) 11 for controlling these operations.

前記マイコン１１は、ＣＰＵ１１ａの他にＲＡＭ１１ｂ及びＲＯＭ１１ｃを有しており、これらＲＡＭ１１ｂ及びＲＯＭ１１ｃもＣＰＵ１１ａに接続されている。 The microcomputer 11 has a RAM 11b and a ROM 11c in addition to the CPU 11a, and these RAM 11b and ROM 11c are also connected to the CPU 11a.

前記ＲＡＭ１１ｂは、各種データ記憶用のデータエリア及び各種処理作業に用いるワークエリアを有しており、ＲＯＭ１１ｃには、ＣＰＵ１１ａに各種処理動作を行わせるための制御プログラムが格納されている。 The RAM 11b has a data area for storing various data and a work area used for various processing operations, and a control program for causing the CPU 11a to perform various processing operations is stored in the ROM 11c.

そして、マイコン１１のＣＰＵ１１ａは、ガス警報器１の電源コード（図示せず）がコンセントに接続されて電源が供給され始めると、電源インジケータ１ｅを緑色で低速点滅させ、その後、予め定められた待機時間（例えば１分）が経過すると、予め定められた点検時間（例えば２０分）の経過後、電源インジケータ１ｅを緑色点灯させて通常モードに入り、ＲＯＭ１１ｃに格納されたガス及び火災の監視に関する制御プログラムに従って、ガス火災監視モード（請求項中の通常動作モードに相当）の処理を実行する。 When the power cord (not shown) of the gas alarm device 1 is connected to the outlet and power is supplied, the CPU 11a of the microcomputer 11 causes the power indicator 1e to blink slowly in green, and then waits for a predetermined time. When the time (for example, 1 minute) elapses, after the elapse of a predetermined inspection time (for example, 20 minutes), the power indicator 1e is lit in green to enter the normal mode, and control relating to monitoring of gas and fire stored in the ROM 11c According to the program, the processing in the gas fire monitoring mode (corresponding to the normal operation mode in the claims) is executed.

このガス火災監視モードの処理においてマイコン１１のＣＰＵ１１ａは、ヒータ３ｂに対する図９のタイミングチャートのような高電圧と低電圧との交互通電により高低２段階に交互加熱されている感知素子３ａの、図９中のＡ部（メタンガス検出ポイント）における抵抗値に応じた半導体式ガスセンサ３の出力が、予め定められた警報濃度レベルに達しているか否かを確認する。 In this gas fire monitoring mode process, the CPU 11a of the microcomputer 11 is a diagram of the sensing element 3a that is alternately heated in two steps, high and low, by alternately energizing a high voltage and a low voltage as shown in the timing chart of FIG. 9, it is confirmed whether or not the output of the semiconductor gas sensor 3 according to the resistance value at the part A (methane gas detection point) has reached a predetermined alarm concentration level.

半導体式ガスセンサ３の出力が警報濃度レベルに達すると、ガス漏れインジケータ１ｇを赤色点灯させると共に、「ピッピッピッ、ガスが漏れていませんか。」等の音声メッセージを音声ＩＣ７から読み出してスピーカ１ｈにより鳴動（音声出力）させる。 When the output of the semiconductor gas sensor 3 reaches the alarm concentration level, the gas leak indicator 1g is lit in red, and a voice message such as “Is gas leaking?” Is read from the voice IC 7 and ringed by the speaker 1h. (Voice output).

同様に、マイコン１１のＣＰＵ１１ａは、図９中のＢ部（一酸化炭素ガス検出ポイント）における感知素子３ａの抵抗値に応じた半導体式ガスセンサ３の出力が警報濃度レベルに達しているか否かを確認する。 Similarly, the CPU 11a of the microcomputer 11 determines whether or not the output of the semiconductor gas sensor 3 corresponding to the resistance value of the sensing element 3a in the B part (carbon monoxide gas detection point) in FIG. 9 has reached the alarm concentration level. Check.

半導体式ガスセンサ３の出力が警報濃度レベルに達すると、不完全燃焼ガスインジケータ１ｆを黄色点灯させると共に、「ピッポピッポ、空気が汚れて危険です。窓を開けて換気をして下さい。」等の音声メッセージを音声ＩＣ７から読み出してスピーカ１ｈにより鳴動（音声出力）させる。 When the output of the semiconductor gas sensor 3 reaches the alarm concentration level, the incomplete combustion gas indicator 1f is lit in yellow, and voices such as "Pippopippo, air is dirty and dangerous. Open the window and ventilate." A message is read from the voice IC 7 and is sung (voice output) by the speaker 1h.

さらに、マイコン１１のＣＰＵ１１ａは、サーミスタ５が検知した温度が予め定められた警報レベルに達すると、火災警報インジケータ１ｄを赤色点灯させると共に、「ピーピー、火災警報器が作動しました。確認して下さい。」等の音声メッセージを音声ＩＣ７から読み出してスピーカ１ｈにより鳴動（音声出力）させる。 Furthermore, when the temperature detected by the thermistor 5 reaches a predetermined alarm level, the CPU 11a of the microcomputer 11 turns on the fire alarm indicator 1d in red and “Peep, fire alarm activated. And the like are read from the voice IC 7 and sounded (voice output) by the speaker 1h.

続いて、ＲＯＭ１１ｃに格納された制御プログラムに従いＣＰＵ１１ａが行う処理を、図４のメインルーチンのフローチャートを参照して説明する。 Next, processing performed by the CPU 11a according to the control program stored in the ROM 11c will be described with reference to a flowchart of the main routine in FIG.

ガス警報器１の電源への接続によりマイコン１１が起動しプログラムがスタートすると、ＣＰＵ１１ａは、まず、半導体式ガスセンサ３のヒータ３ｂに対する図９のタイミングチャートのような高電圧と低電圧との交互通電を開始し（ステップＳ１）、続いて、起動（電源投入）から例えば１分の待機時間の経過後、例えば２０分の点検モードの時間帯が経過したか否かを確認する（ステップＳ３）。 When the microcomputer 11 is activated by the connection to the power source of the gas alarm device 1 and the program is started, the CPU 11a first turns on and off alternately high and low voltages as shown in the timing chart of FIG. 9 for the heater 3b of the semiconductor gas sensor 3. (Step S1), and then, after a standby time of, for example, 1 minute has passed since startup (power-on), it is confirmed whether or not, for example, a 20-minute inspection mode period has elapsed (Step S3).

点検モードの時間帯が経過した場合は（ステップＳ３でＹ）、ガス警報器１への電源投入が断たれるまでの間（ステップＳ７でＮ）、上述したガス火災監視モードの処理を実行し（ステップＳ５）、点検モードの時間帯が経過していない場合は（ステップＳ３でＮ）、点検モードの処理を実行する（ステップＳ９）。 When the time zone of the inspection mode has elapsed (Y in step S3), the above-described processing in the gas fire monitoring mode is executed until the power supply to the gas alarm device 1 is cut off (N in step S7). (Step S5) When the time zone of the inspection mode has not elapsed (N in Step S3), the processing of the inspection mode is executed (Step S9).

このステップＳ９における点検モード処理では、図５のサブルーチンのフローチャートに示すように、まず、ヒータ３ｂの高電圧通電中（請求項中の高温加熱期間に相当）中の、図９に示すＡ部（メタンガス検出ポイント）において、メタンガスの濃度に応じた抵抗値の半導体式ガスセンサ３の出力が警報濃度レベルに達しているか否かを確認する（ステップＳ９１）。 In the inspection mode processing in step S9, as shown in the flowchart of the subroutine of FIG. 5, first, the portion A (shown in FIG. 9) during high voltage energization of the heater 3b (corresponding to the high temperature heating period in the claims). At the methane gas detection point), it is confirmed whether or not the output of the semiconductor gas sensor 3 having a resistance value corresponding to the methane gas concentration has reached the alarm concentration level (step S91).

半導体式ガスセンサ３の出力が警報濃度レベルに達している場合は（ステップＳ９１でＹ）、後述するステップＳ９３に進み、警報濃度レベルに達していない場合は（ステップＳ９１でＮ）、ヒータ３ｂの高電圧通電期間から低電圧通電期間への過渡中（請求項中の過渡加熱温度期間に相当）中の、図９に示すＣ部（温度変化領域）において、ブタンガスの濃度に応じた抵抗値の半導体式ガスセンサ３の出力が警報濃度レベルに達しているか否かを確認する（ステップＳ９２）。 If the output of the semiconductor gas sensor 3 has reached the alarm concentration level (Y in step S91), the process proceeds to step S93, which will be described later. If the alarm concentration level has not been reached (N in step S91), the heater 3b is high. A semiconductor having a resistance value corresponding to the concentration of butane gas in a portion C (temperature change region) shown in FIG. 9 during the transition from the voltage energization period to the low voltage energization period (corresponding to the transient heating temperature period in the claims) It is confirmed whether or not the output of the gas sensor 3 has reached the alarm concentration level (step S92).

半導体式ガスセンサ３の出力が警報濃度レベルに達していない場合は（ステップＳ９２でＮ）、後述するステップＳ９４に進み、警報濃度レベルに達している場合は（ステップＳ９２でＹ）、ステップＳ９３に進む。 If the output of the semiconductor gas sensor 3 has not reached the alarm concentration level (N in step S92), the process proceeds to step S94 described later. If the output has reached the alarm concentration level (Y in step S92), the process proceeds to step S93. .

ステップＳ９３では、ガス漏れインジケータ１ｇを赤色点灯させると共に、「ピッピッピッ、ガスが漏れていませんか。」等の音声メッセージを音声ＩＣ７から読み出してスピーカ１ｈにより鳴動（音声出力）させ、その後、ステップＳ９４に進む。 In step S93, the gas leak indicator 1g is lit in red, and a voice message such as “Is gas leaking?” Is read from the voice IC 7 and is sung (voice output) by the speaker 1h, and then step S94. Proceed to

ステップＳ９４では、ヒータ３ｂの低電圧通電中（請求項中の低温加熱期間に相当）中の、図９に示すＢ部（一酸化炭素ガス検出ポイント）において、一酸化炭素ガスの濃度に応じた抵抗値の半導体式ガスセンサ３の出力が警報濃度レベルに達しているか否かを確認する。 In step S94, in accordance with the concentration of the carbon monoxide gas at the portion B (carbon monoxide gas detection point) shown in FIG. 9 while the heater 3b is energized at a low voltage (corresponding to the low temperature heating period in the claims). It is confirmed whether or not the output of the semiconductor gas sensor 3 having a resistance value has reached the alarm concentration level.

半導体式ガスセンサ３の出力が警報濃度レベルに達している場合は（ステップＳ９４でＹ）、不完全燃焼ガスインジケータ１ｆを黄色点灯させると共に、「ピッポピッポ、空気が汚れて危険です。窓を開けて換気をして下さい。」等の音声メッセージを音声ＩＣ７から読み出してスピーカ１ｈにより鳴動（音声出力）させた後（ステップＳ９５）、点検モード処理を終了して、図４のステップＳ３にリターンし、一酸化炭素ガスの警報濃度レベルに達していない場合は（ステップＳ９４でＮ）、点検モード処理を終了して、図４のステップＳ３にリターンする。 If the output of the semiconductor gas sensor 3 has reached the alarm concentration level (Y in step S94), the incomplete combustion gas indicator 1f is lit in yellow and “pipipippo is dangerous because the air is dirty. Open the window and ventilate. Read out the voice message from the voice IC 7 and ring it (voice output) through the speaker 1h (step S95). Then, the inspection mode process is terminated, and the process returns to step S3 in FIG. If the carbon dioxide gas alarm concentration level has not been reached (N in step S94), the inspection mode process is terminated, and the process returns to step S3 in FIG.

以上の説明からも明らかなように、本実施形態のガス警報器１では、図５のフローチャートにおけるステップＳ９２が、請求項中の点検用ガス濃度出力検出手段１１Ａ及び点検用判定手段１１Ｂに対応する処理となっており、このステップＳ９２のＹからステップＳ９３にかけての処理が、請求項中の警報出力手段１１Ｃに対応する処理となっている。 As is clear from the above description, in the gas alarm device 1 of the present embodiment, step S92 in the flowchart of FIG. 5 corresponds to the inspection gas concentration output detection means 11A and the inspection determination means 11B in the claims. The process from Y in step S92 to step S93 is a process corresponding to the alarm output means 11C in the claims.

このように構成された本実施形態のガス警報器１では、不図示の電源コードをコンセントに接続すると、その後例えば１分の待機時間が経過した後、通常モードによるガス火災監視動作に入るまでの、例えば２０分の点検モード中、半導体式ガスセンサ３の感知素子３ａが図９中のＣ部に示すブタンガス検出ポイントにある時に、次のような動作が実行される。 In the gas alarm device 1 of the present embodiment configured as described above, when a power cord (not shown) is connected to an outlet, for example, after a waiting time of 1 minute has elapsed, a gas fire monitoring operation in the normal mode is started. For example, during the 20-minute inspection mode, when the sensing element 3a of the semiconductor gas sensor 3 is at the butane gas detection point indicated by C in FIG. 9, the following operation is performed.

まず、半導体式ガスセンサ３の感知素子３ａが図９中のＣ部に示すブタンガス検出ポイントにある時には、その直前に感知素子３ａが図９中のＡ部に示すメタンガス検出ポイントにあった時の、約４００℃に加温された状態から、その後に感知素子３ａが図９中のＢ部に示す一酸化炭素ガス検出ポイントに移行した場合の温度である１００℃に加温された状態に移行する途中の、２００℃〜３００℃に感知素子３ａが加温された過渡状態にある。 First, when the sensing element 3a of the semiconductor gas sensor 3 is located at the butane gas detection point shown in part C in FIG. 9, the sensing element 3a is located at the methane gas detection point shown in part A in FIG. From the state heated to about 400 ° C., the state shifts to the state heated to 100 ° C., which is the temperature when the sensing element 3a subsequently moves to the carbon monoxide gas detection point shown in part B in FIG. In the middle, the sensing element 3a is in a transient state at 200 ° C. to 300 ° C.

この感知素子３ａが２００℃〜３００℃に加温された過渡状態にある、図９中のＣ部に示すブタンガス検出ポイントでは、感知素子３ａが約４００℃に加温された図９中のＡ部に示すメタンガス検出ポイントよりも、ブタンガスに対する感知素子３ａの感度が高くなる。 At the butane gas detection point shown in part C of FIG. 9 where the sensing element 3a is in a transient state heated to 200 ° C. to 300 ° C., the sensing element 3a is heated to about 400 ° C. in FIG. The sensitivity of the sensing element 3a with respect to butane gas is higher than the methane gas detection point shown in FIG.

そのため、本出願人の行った実験によれば、ブタンガスに対する感知素子３ａの感度が低い、感知素子３ａが約４００℃に加温された図９中のＡ部に示すメタンガス検出ポイントでは、０．３％のメタンガスで半導体式ガスセンサ３の出力が警報濃度レベルに達するように警報レベルが定められている場合、ブタンガスの存在によって半導体式ガスセンサ３の出力を警報濃度レベルに到達させるために、０．３６８〜１．６７７％のブタンガスが必要となる。 Therefore, according to the experiment conducted by the present applicant, the sensitivity of the sensing element 3a to butane gas is low, and at the methane gas detection point shown in part A in FIG. When the alarm level is determined so that the output of the semiconductor gas sensor 3 reaches the alarm concentration level with 3% methane gas, in order to make the output of the semiconductor gas sensor 3 reach the alarm concentration level due to the presence of butane gas, 0. 368 to 1.679% butane gas is required.

同様に、０．５％のメタンガスで半導体式ガスセンサ３の出力が警報濃度レベルに達するように警報レベルが定められている場合、ブタンガスの存在によって半導体式ガスセンサ３の出力を警報濃度レベルに到達させるためには、１．２０７〜４．８２７％のブタンガスが必要となり、０．９％のメタンガスで半導体式ガスセンサ３の出力が警報濃度レベルに達するように警報レベルが定められている場合、ブタンガスの存在によって半導体式ガスセンサ３の出力を警報濃度レベルに到達させるためには、３．８６２〜１４．４６％のブタンガスが必要となる。 Similarly, when the alarm level is determined so that the output of the semiconductor gas sensor 3 reaches the alarm concentration level with 0.5% methane gas, the output of the semiconductor gas sensor 3 is allowed to reach the alarm concentration level due to the presence of butane gas. Therefore, 1.207 to 4.827% butane gas is required, and when the alarm level is determined so that the output of the semiconductor gas sensor 3 reaches the alarm concentration level with 0.9% methane gas, In order for the output of the semiconductor gas sensor 3 to reach the alarm concentration level due to its presence, 3.862 to 14.46% butane gas is required.

これに対して、ブタンガスに対する感知素子３ａの感度が高い、感知素子３ａが２００℃〜３００℃に加温された図９中のＣ部に示すブタンガス検出ポイントでは、０．３％のメタンガスで半導体式ガスセンサ３の出力が警報濃度レベルに達するように警報レベルが定められている場合、０．２５３〜０．３６８％のブタンガスによって、半導体式ガスセンサ３の出力を警報濃度レベルに到達させることができる。 On the other hand, at the butane gas detection point shown in part C in FIG. 9 where the sensing element 3a has high sensitivity to butane gas and the sensing element 3a is heated to 200 ° C. to 300 ° C., the semiconductor is 0.3% methane gas. When the alarm level is determined so that the output of the gas sensor 3 reaches the alarm concentration level, the output of the semiconductor gas sensor 3 can reach the alarm concentration level with 0.253 to 0.368% butane gas. .

同様に、０．５％のメタンガスで半導体式ガスセンサ３の出力が警報濃度レベルに達するように警報レベルが定められている場合、０．３６６〜０．５０１％のブタンガスによって、半導体式ガスセンサ３の出力を警報濃度レベルに到達させることができ、０．９％のメタンガスで半導体式ガスセンサ３の出力が警報濃度レベルに達するように警報レベルが定められている場合、０．５０７〜０．７５２％のブタンガスによって、半導体式ガスセンサ３の出力を警報濃度レベルに到達させることができる。 Similarly, when the alarm level is determined so that the output of the semiconductor gas sensor 3 reaches the alarm concentration level with 0.5% methane gas, 0.366 to 0.501% butane gas causes the semiconductor gas sensor 3 to When the alarm level is determined so that the output can reach the alarm concentration level and the output of the semiconductor gas sensor 3 reaches the alarm concentration level with 0.9% methane gas, 0.507 to 0.752% With the butane gas, the output of the semiconductor gas sensor 3 can reach the alarm concentration level.

よって、感知素子３ａが２００℃〜３００℃に加温された過渡状態にある、図９中のＣ部に示すブタンガス検出ポイントでは、感知素子３ａが約４００℃に加温された図９中のＡ部に示すメタンガス検出ポイントにある時に半導体式ガスセンサ３の出力を警報濃度レベルに到達させるのに必要なメタンガスの濃度と同程度の濃度のブタンガスによって、半導体式ガスセンサ３の出力が警報濃度レベルに達する。 Therefore, in the butane gas detection point shown in part C of FIG. 9 in which the sensing element 3a is in a transient state heated to 200 ° C. to 300 ° C., the sensing element 3a is heated to about 400 ° C. in FIG. The output of the semiconductor gas sensor 3 is brought to the alarm concentration level by the butane gas having the same concentration as that of the methane gas necessary to reach the alarm concentration level when the output of the semiconductor gas sensor 3 is at the methane gas detection point shown in part A. Reach.

すると、感知素子３ａが約４００℃に加温された図９中のＡ部に示すメタンガス検出ポイントにおいて、警報濃度レベルのメタンガスが付近に存在した場合と同じく、ガス漏れインジケータ１ｇの赤色点灯と、「ピッピッピッ、ガスが漏れていませんか。」等のスピーカ１ｈからの音声メッセージの鳴動（音声出力）とにより、メタンガスが警報濃度レベルに達したことが報知される。 Then, at the methane gas detection point shown in part A of FIG. 9 in which the sensing element 3a is heated to about 400 ° C., as in the case where alarm gas concentration level methane gas is present in the vicinity, the gas leak indicator 1g is lit red, A sound message (sound output) from the speaker 1h such as “Is gas leaking?” Is notified that the methane gas has reached the alarm concentration level.

このように、点検モードにおいて点検用ブタンガスを雰囲気取込孔１ｃから検知部１ｂの内部に吹き付けたことに対応して、半導体式ガスセンサ３の出力が警報濃度レベルに達したことの報知動作が行われることで、メタンガス濃度の警報機能が正常であることが、結果的に証明、報知されたことになる。 As described above, in response to the blowing of the inspection butane gas from the atmosphere intake hole 1c into the inside of the detection unit 1b in the inspection mode, the notification operation that the output of the semiconductor gas sensor 3 has reached the alarm concentration level is performed. As a result, it is proved and notified that the alarm function of the methane gas concentration is normal.

このため、感知素子３ａが約４００℃に加温された図９中のＡ部に示すメタンガス検出ポイントにおいて、半導体式ガスセンサ３の出力を警報濃度レベルに到達させるのに必要なメタンガス濃度に比べて圧倒的に高い濃度のブタンガスを、雰囲気取込孔１ｃから検知部１ｂの内部に吹き付けて、メタンガス濃度の警報機能の動作点検を行う必要がない。 For this reason, compared with the methane gas concentration required for the output of the semiconductor gas sensor 3 to reach the alarm concentration level at the methane gas detection point shown in part A of FIG. 9 where the sensing element 3a is heated to about 400 ° C. There is no need to check the operation of the alarm function of the methane gas concentration by blowing an overwhelmingly high concentration of butane gas into the detection unit 1b from the atmosphere intake hole 1c.

よって、点検によって点灯したガス漏れインジケータ１ｇや鳴動したスピーカ１ｈがそれらの動作を終了するまでに長時間を要することがなく、あるいは、そうならないように、点検モードに限って警報濃度レベルを下げて、半導体式ガスセンサ３の出力が警報濃度レベルに到達するような濃度にメタンガスの濃度が達したかどうかを実際に監視する通常モードとは異なる条件（警報濃度レベル）で、その機能点検を行う必要をなくし、通常モードと同じ条件でメタンガス濃度の警報機能の点検を行うことができる。 Therefore, the alarm concentration level is lowered only in the inspection mode so that the gas leak indicator 1g or the sounded speaker 1h that has been turned on by inspection does not take a long time to complete their operations or does not. It is necessary to check the function under conditions (alarm concentration level) that are different from the normal mode in which the concentration of methane gas has reached the concentration at which the output of the semiconductor gas sensor 3 reaches the alarm concentration level. The methane gas concentration alarm function can be checked under the same conditions as in the normal mode.

尚、図９中のＡ部に示すように半導体式ガスセンサ３のヒータ３ｂにより感知素子３ａが４００℃に加温されるメタンガス検出ポイントにおける、図６中太線で示すメタンガスの理想的な濃度−抵抗値特性と、図９中のＣ部に示すように半導体式ガスセンサ３のヒータ３ｂにより感知素子３ａが２００℃〜３００℃に加温されるブタンガス検出ポイントにおける、図６の特性図中想像線で示すブタンガスの理想的な濃度−抵抗値特性とは一致しない。 9, the ideal concentration-resistance of the methane gas indicated by the thick line in FIG. 6 at the methane gas detection point where the sensing element 3a is heated to 400 ° C. by the heater 3b of the semiconductor gas sensor 3 The value characteristic and the imaginary line in the characteristic diagram of FIG. 6 at the butane gas detection point where the sensing element 3a is heated to 200 ° C. to 300 ° C. by the heater 3b of the semiconductor gas sensor 3 as shown in part C of FIG. It does not agree with the ideal concentration-resistance value characteristic of butane gas shown.

このため、例えばメタンガスの濃度が０．３％に達したら警報動作が行われるように、半導体式ガスセンサ３の感知素子３ａの警報濃度レベルを、図６中太線で示すメタンガスの理想的な濃度−抵抗値特性における、メタンガス濃度＝０．３％の時の半導体式ガスセンサ３の感知素子３ａの抵抗値に設定する場合には、この抵抗値にブタンガス濃度＝０．３％時の感知素子３ａの理想的な抵抗値が一致するように、図６中細線で示す特性にブタンガスの理想的な濃度−抵抗値特性をシフトさせる（図６中縦軸方向に下げる）ような処理を行うことになる。 For this reason, for example, the alarm concentration level of the sensing element 3a of the semiconductor gas sensor 3 is set to the ideal concentration of methane gas indicated by a thick line in FIG. 6 so that an alarm operation is performed when the concentration of methane gas reaches 0.3%. When the resistance value is set to the resistance value of the sensing element 3a of the semiconductor gas sensor 3 when the methane gas concentration is 0.3%, the resistance value of the sensing element 3a when the butane gas concentration is 0.3% is set. Processing is performed to shift the ideal concentration-resistance value characteristic of butane gas to the characteristic shown by the thin line in FIG. 6 (lower in the vertical axis direction in FIG. 6) so that the ideal resistance value matches. .

そして、ブタンガスの濃度に対する半導体式ガスセンサ３の感知素子３ａの抵抗値には、図６中のブタンガスの理想的な濃度−抵抗値特性の上下に記した破線で囲まれる範囲の誤差があるので、感知素子３ａの補正後の抵抗値が実際に警報濃度レベルを超えて警報動作が行われるブタンガス濃度は、図６中ａで示す範囲内となる。 The resistance value of the sensing element 3a of the semiconductor gas sensor 3 with respect to the concentration of butane gas has an error in a range surrounded by broken lines above and below the ideal concentration-resistance value characteristic of butane gas in FIG. The butane gas concentration at which the alarm operation is performed when the corrected resistance value of the sensing element 3a actually exceeds the alarm concentration level is within the range indicated by a in FIG.

ここで、図６を見ても明らかなように、半導体式ガスセンサ３のヒータ３ｂにより感知素子３ａを２００℃〜３００℃に加温するブタンガス検出ポイントにおける、ブタンガスの濃度変化に対する半導体式ガスセンサ３の感知素子３ａの抵抗値の変化量の方が、半導体式ガスセンサ３のヒータ３ｂにより感知素子３ａを約４００℃に加温するメタンガス検出ポイントにおける、メタンガスの濃度変化に対する半導体式ガスセンサ３の感知素子３ａの抵抗値の変化量よりも大きいので、図６中ａで示す、感知素子３ａの補正後の抵抗値が実際に警報濃度レベルを超えて警報動作が行われるブタンガス濃度の範囲は、図１０中ｃで示す、感知素子３ａの補正後の抵抗値が実際に警報濃度レベルを超えて警報動作が行われるメタンガス濃度の範囲よりも狭くなる。 Here, as apparent from FIG. 6, the semiconductor gas sensor 3 has a change in butane gas concentration at a butane gas detection point where the sensing element 3 a is heated to 200 ° C. to 300 ° C. by the heater 3 b of the semiconductor gas sensor 3. The amount of change in the resistance value of the sensing element 3a is the sensing element 3a of the semiconductor type gas sensor 3 with respect to the change in the concentration of methane gas at the methane gas detection point where the sensing element 3a is heated to about 400 ° C. by the heater 3b of the semiconductor type gas sensor 3. As shown in FIG. 10, the range of butane gas concentration in which the corrected resistance value of the sensing element 3a actually exceeds the alarm concentration level and the alarm operation is performed is shown in FIG. The range of methane gas concentration indicated by c in which the resistance value after the correction of the sensing element 3a actually exceeds the alarm concentration level and the alarm operation is performed. Also narrowed.

このため、ブタンガスを用いた点検時に警報動作が行われれば同じ濃度のメタンガスの検出時に確実に警報動作が行われるようにしたり、ブタンガスを用いた点検時に警報動作が行われなかったのに同じ濃度のメタンガスの検出時には警報動作が行われる可能性が低くなるようにして、メタンガス検出ポイントでブタンガスを用いた点検を行う場合に比べて、点検結果の信頼性を高くすることができる。 For this reason, if an alarm operation is performed at the time of inspection using butane gas, the alarm operation is surely performed at the time of detection of the same concentration of methane gas, or the alarm concentration is not performed at the time of inspection using butane gas. Therefore, it is possible to increase the reliability of the inspection result as compared with the case where the inspection using butane gas is performed at the methane gas detection point so that the possibility of an alarm operation is reduced when detecting the methane gas.

ちなみに、上述した実施形態のガス警報器１では、半導体式ガスセンサ３の出力を警報濃度レベルに到達させる濃度にガス濃度が達した際の警報信号の出力を、インジケータの点灯表示と音声メッセージの鳴動という表示及び音声の両方で行う場合について説明したが、そのどちらか一方で警報信号の出力を行うようにしてもよい。 By the way, in the gas alarm device 1 of the above-described embodiment, the alarm signal output when the gas concentration reaches the concentration at which the output of the semiconductor gas sensor 3 reaches the alarm concentration level, the indicator lighting display and the sounding of the voice message However, either one of them may be used to output an alarm signal.

また、上述した実施形態のガス警報器１では、ガス警報器１の電源コードがコンセントに接続されて電源が供給され始めてから、予め定められた待機時間（例えば１分）が経過した後、通常モード（ガス火災監視モード）に入るまでの、予め定められた点検時間（例えば２０分）の点検モードにおいて、点検用のブタンガスを用いたメタンガス濃度の警報機能の点検動作を行う構成について説明したが、通常モード（ガス火災監視モード）中に点検ひも（図示せず）を引っ張り操作して簡易点検モードに入った場合に、点検用のブタンガスを用いたメタンガス濃度の警報機能の点検動作が行える構成としてもよい。 Further, in the gas alarm device 1 of the above-described embodiment, after a predetermined standby time (for example, 1 minute) has elapsed since the power cord of the gas alarm device 1 is connected to the outlet and power is supplied, In the inspection mode with a predetermined inspection time (for example, 20 minutes) until entering the mode (gas fire monitoring mode), the configuration for performing the inspection operation of the alarm function of the methane gas concentration using butane gas for inspection has been described. In the normal mode (gas fire monitoring mode), when the inspection string (not shown) is pulled to enter the simple inspection mode, the methane gas concentration alarm function using the inspection butane gas can be inspected. It is good.

さらに、上述した点検モードや簡易点検モードに入った場合だけでなく、通常モード（ガス火災監視モード）においても、点検用のブタンガスを用いたメタンガス濃度の警報機能の点検動作が行える構成としてもよい。 Furthermore, it is good also as a structure which can perform the inspection operation | movement of the alarm function of the methane gas concentration using the butane gas for an inspection not only when it enters into the inspection mode and the simple inspection mode mentioned above but in normal mode (gas fire monitoring mode). .

しかし、本実施形態のガス警報器１のように、点検用のブタンガスを用いたメタンガス濃度の警報機能の点検動作が点検モードや簡易点検モードにおいてのみ行える構成とする方が、通常モード（ガス火災監視モード）において、ヒータ３ｂの高電圧通電期間から低電圧通電期間への過渡中（請求項中の過渡加熱温度期間に相当）中に、ガス漏れインジケータ１ｇの赤色点灯と、「ピッピッピッ、ガスが漏れていませんか。」等のスピーカ１ｈからの音声メッセージの鳴動（音声出力）とが、半導体式ガスセンサ３の出力を警報濃度レベルに到達させるメタンガスが存在しないにも拘わらず、ブタンガスの存在によって誤って実行されてしまうのを防止することができるので、有利である。 However, as in the gas alarm device 1 of the present embodiment, the normal mode (gas fire) is configured such that the inspection operation of the alarm function of the methane gas concentration using the butane gas for inspection can be performed only in the inspection mode or the simple inspection mode. In the monitoring mode), during the transition from the high-voltage energization period to the low-voltage energization period of the heater 3b (corresponding to the transient heating temperature period in the claims), the gas leak indicator 1g is lit red and “ The sound (sound output) from the speaker 1h such as “is not leaking?” Is due to the presence of butane gas even though there is no methane gas that causes the output of the semiconductor gas sensor 3 to reach the alarm concentration level. This is advantageous because it can be prevented from being executed by mistake.

また、本実施形態で説明したガス警報器１は、アルコール類に対して不感化させた半導体式ガスセンサ３を用いてアルコール類に誤反応するのを防いでいるが、その他にも、例えば特開平５−３２９３０２号公報で提案されているような、センサを覆う活性炭フィルタやゼオライト系フィルタによってアルコール類に対する不感化を実現し、誤反応しないようにしたガス警報器も存在する。 In addition, the gas alarm device 1 described in the present embodiment prevents erroneous reaction with alcohols using a semiconductor gas sensor 3 desensitized to alcohols. There is also a gas alarm device which realizes desensitization to alcohols by an activated carbon filter or a zeolite filter covering a sensor as proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-329302 so as to prevent erroneous reaction.

そのようなガス警報器では、活性炭フィルタやゼオライト系フィルタに点検用のブタンガスを吹きかけるとその粒子がフィルタに付着して目詰まりを起こし易いので、点検用のブタンガスは、フィルタを通らず直接センサに至る専用の点検口から吹き付けるようにしている。 In such a gas alarm device, if inspection butane gas is sprayed onto an activated carbon filter or zeolite filter, the particles easily adhere to the filter and cause clogging, so the inspection butane gas does not pass through the filter directly to the sensor. It sprays from a dedicated inspection port.

そのようなタイプのガス警報器についても本発明は適用可能であり、本実施形態で説明したのと同様の効果を得ることができることは言うまでもない。 Needless to say, the present invention can be applied to such a type of gas alarm, and the same effect as described in the present embodiment can be obtained.

本発明のガス警報器の基本構成図である。It is a basic lineblock diagram of the gas alarm of the present invention. 本発明の第１実施形態に係るガス警報器の正面図である。It is a front view of the gas alarm which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図２のガス警報器の電気的な概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electrical schematic structure of the gas alarm device of FIG. 図３のマイクロコンピュータのＲＯＭに格納された制御プログラムに従いＣＰＵが行う処理を示すメインルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the main routine which shows the process which CPU performs according to the control program stored in ROM of the microcomputer of FIG. 図４の点検モード処理を示すサブルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the subroutine which shows the inspection mode process of FIG. 図７の半導体式ガスセンサのヒータの２００℃〜３００℃加熱時における、メタンガスとブタンガスのガス濃度に対する半導体式ガスセンサの感温素子の抵抗値の関係を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the relationship of the resistance value of the temperature sensing element of a semiconductor type gas sensor with respect to the gas concentration of methane gas and butane gas at the time of 200 to 300 degreeC heating of the heater of the semiconductor type gas sensor of FIG. 半導体式ガスセンサの概略構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematic structure of a semiconductor type gas sensor. 図７に示す半導体式ガスセンサのガス検出時における感知素子の加熱温度とセンサ抵抗との関係を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the relationship between the heating temperature of a sensing element at the time of gas detection of the semiconductor type gas sensor shown in FIG. 7, and sensor resistance. 図７に示す半導体式ガスセンサのヒーター電圧とガス検出ポイントのタイミングチャートである。It is a timing chart of the heater voltage and gas detection point of the semiconductor type gas sensor shown in FIG. 図７の半導体式ガスセンサのヒータの４００℃加熱時における、メタンガスとブタンガスのガス濃度に対する半導体式ガスセンサの感温素子の抵抗値の関係を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the relationship of the resistance value of the temperature sensing element of a semiconductor type gas sensor with respect to the gas concentration of methane gas and butane gas at the time of 400 degreeC heating of the heater of the semiconductor type gas sensor of FIG.

Explanation of symbols

３ａ感知素子
３ｂヒータ
１１Ａ点検用ガス濃度検出手段
１１Ｂ点検用判定手段
１１Ｃ警報出力手段
１１マイクロコンピュータ
１１ａＣＰＵ
１１ｂＲＡＭ
１１ｃＲＯＭ
3a Sensing element 3b Heater 11A Inspection gas concentration detection means 11B Inspection determination means 11C Alarm output means 11 Microcomputer 11a CPU
11b RAM
11c ROM

Claims

The sensing element is alternately heated in two steps by a heater, and the output of the sensing element corresponding to the methane gas concentration is detected during the high temperature heating period of the sensing element, and the detected output of the sensing element reaches the alarm concentration level. In the gas alarm that outputs an alarm signal to that effect,
Transient temperature heating of the sensing element that is heated to a temperature at which the sensing element becomes highly sensitive to butane gas during a transition period in which the heating temperature of the sensing element decreases due to the transition from the high temperature heating period to the low temperature heating period Inspection gas concentration output detection means for detecting the output of the sensing element according to the concentration of inspection butane gas during the period;
The inspection gas concentration output detecting means determines whether or not the output of the sensing element according to the concentration of inspection butane gas detected during the transient temperature heating period of the sensing element has reached the alarm concentration level. A determination means;
When the inspection determination unit determines that the output of the sensing element according to the concentration of inspection butane gas detected by the inspection gas concentration detection unit during the transient temperature heating period has reached the alarm concentration level. Alarm output means for outputting the alarm signal;
A gas alarm device comprising:

The inspection gas concentration detection means detects whether the sensing element output is detected according to the concentration of methane gas during the high temperature heating period of the sensing element and whether the detected output of the sensing element has reached the alarm concentration level. 2. The output of the sensing element according to the concentration of the butane gas for inspection is detected only during the transient temperature heating period of the sensing element only in the inspection operation mode set separately from the normal operation mode in which Gas alarm.