JP2008309711A

JP2008309711A - 警報器

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Publication number: JP2008309711A
Application number: JP2007159153A
Authority: JP
Inventors: Kazushige Sasazaki; 一茂笹崎; Kazuyuki Moriya; 和行守谷; Toshihiro Harada; 鋭博原田
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2007-06-15
Filing date: 2007-06-15
Publication date: 2008-12-25
Anticipated expiration: 2027-06-15
Also published as: JP4834616B2

Abstract

【課題】故障理由を判定することにより、故障発生後の故障解析を迅速に行うことができる警報器を提供する。
【解決手段】ＣＰＵ１０ａは、切替スイッチＳＷ１をオンしてＣＯセンサ１を充電した後に切替スイッチＳＷ１をオフしてＣＯセンサ１を放電させる。ＣＰＵ１０ａは、ＣＯセンサ１の放電時に流れる放電電流に基づいてＣＯセンサ１の故障を検出すると、電流／電圧変換回路４０からの電圧信号からＣＯセンサ１の充電中にＣＯセンサ１に流れる充電電流が０とみなせると断線又は水なし故障であると判定して、電流／電圧変換回路４０の入力抵抗に流れる電流が０とみなせると短絡故障であると判定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、警報器に係り、特に、水を収容する水容器からの水蒸気と対象ガスとの反応によって対象ガス濃度を検出する電気化学式ガスセンサに故障があるか否かを自己診断する警報器に関するものである。

燃焼機器の不完全燃焼等によるＣＯガスを検出し警報するＣＯ警報器のように、周辺雰囲気中のＣＯ濃度を測定する装置として、従来から、電気化学式ＣＯセンサ（＝ガスセンサ）を内蔵したものが知られている。

図７に断面図で示すように、この電気化学式ＣＯセンサ１は、内部に水５が収容された金属缶２（＝水容器）の上部開口４にプロトン導電体膜３を設置して、その対極３２を金属缶２内に露出させると共に、反対側の検知極３１にガス吸着フィルタ８ｃを内蔵した金属キャップ８を重ねて金属缶２の上部開口４にかしめ固定して構成されている。

上述した構成の電気化学式のＣＯセンサ１では、周辺雰囲気中のＣＯ（＝対象ガス）が、金属キャップ８の導入孔８ａから内部に導入されて、活性炭やシリカゲル、ゼオライト等からなるガス吸着フィルタ８ｃや導出孔８ｂ、そして、金属キャップ８とプロトン導電体膜３との間に介設した金属製の拡散防止板７の拡散制御孔７ａを通過して検知極３１に到達し、ここで、対極３２側からプロトン導電体膜３に供給される金属缶２内の水５の水分を利用した酸化反応を起こして、検知極３１にプロトン（２Ｈ⁺）と電子（２ｅ^-）を発生させる。

検知極３１に発生した電子（２ｅ^-）はプロトン導電体膜３の内部を通過できないので検知極３１に滞留し、一方、プロトン（２Ｈ⁺）は、プロトン導電体膜３の内部を通過して対極３２に移動し、ここで、金属缶２内の酸素と還元反応を起こして、対極３２に水（Ｈ₂Ｏ）を生成する。

したがって、検知極３１と電気的に接続されてそのターミナルとして機能する金属キャップ８と、拡散防止板７を介して対極３２と電気的に接続されてそのターミナルとして機能する金属缶２との間に負荷（図示せず）を接続すると、検知極３１に滞留した電子（２ｅ- ）の対極３２に向かう流れが負荷に生じ、これにより対極３２から負荷を経て検知極３１に向かう短絡電流の流れが生じるので、この負荷に流れる短絡電流を電流−電圧変換することで、周辺雰囲気中のＣＯ濃度に応じた電圧値のＣＯ濃度信号が得られる（例えば特許文献１，２）。

また、上記同様に水容器からの水蒸気と対象ガスとの反応を利用するガスセンサとして、２つの電極間にイオン伝導固体電解膜を備えるとともに、イオン伝導固体電解膜に一定の相対湿度を維持するように水を充填した水容器を備えたガスセンサがある（例えば特許文献３）。

前記ＣＯセンサ１は、それ自身では、周囲雰囲気中のＣＯ濃度に応じた電圧値のＣＯ濃度信号を生成するために外部からの電力供給を必要としないことから、電池によって長期間駆動する必要のあるＣＯ警報器での利用に適している。

ところで、上述したＣＯ警報器は、従来より、金属缶２中の水が減少する「水なし」、「断線」、「短絡」といった故障を検出する自己診断を行っている（例えば特許文献３）。ＣＯセンサ１の自己診断は、このＣＯセンサ１を一種のコンデンサとみなし、その放電時の電流波形が「水なし」、「断線」、「短絡」といった故障によって正常時とは異なることを利用して行っている。

しかしながら、「水なし」、「断線」、「短絡」は何れも放電時の電流波形が同じとなる。よって、従来のように、放電時の電流波形のみで自己診断を行うと、故障であることは分かるが、その故障理由が「水なし」や「断線」なのか、それとも「短絡」なのかまでは分からず、故障発生後の故障解析を迅速に行うことができない、という問題があった。
特開２００４−１７０１０１号公報特開２００４−２７９２９３号公報特開２０００−１４６９０８号公報

そこで、本発明は、上記のような問題点に着目し、故障理由を判定することにより、故障発生後の故障解析を迅速に行うことができる警報器を提供することを課題とする。

上記課題を解決するためになされた請求項１記載の発明は、水を収容する水容器からの水蒸気または大気中の水蒸気と対象ガスとの反応によって前記対象ガス濃度を検出する電気化学式ガスセンサと、前記ガスセンサに接続された放電抵抗と、前記ガスセンサに電流を供給して前記ガスセンサを充電するための電源と、前記電源−前記ガスセンサ間に設けられて前記ガスセンサの充電及び放電を切り替える切替スイッチと、前記切替スイッチをオンして前記ガスセンサを充電した後に前記切替スイッチをオフして前記ガスセンサを放電させるスイッチ制御手段と、前記スイッチ制御手段による前記ガスセンサの放電中に流れる放電電流に基づいてガスセンサの故障を検出する第１自己診断手段と、を有する警報器において、前記第１自己診断手段による前記ガスセンサの故障検出に応じて、前記スイッチ制御手段による前記ガスセンサの充電中に前記ガスセンサに流れる充電電流が０とみなせると断線又は水なし故障であると判定し、そして、前記スイッチ制御手段による前記ガスセンサの充電中に前記放電抵抗に流れる電流が０とみなせると短絡故障であると判定するように設定されている第２自己診断手段を有することを特徴とする警報器に存する。

請求項２記載の発明は、前記ガスセンサに流れる放電電流を電圧に変換する電流／電圧変換回路を備え、前記放電抵抗が、前記電流／電圧変換回路の入力抵抗で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の警報器に存する。

請求項３記載の発明は、前記第２自己診断手段が、前記スイッチ制御手段による前記ガスセンサの充電中に前記電流／電圧変換回路の出力が前記ガスセンサに流れる充電電流が０とみなせる第１所定範囲内であれば断線又は水なし故障と判定し、前記スイッチ制御手段による前記ガスセンサの充電中に前記電流／電圧変換回路の出力が前記入力抵抗に流れる電流が０とみなせる第２所定範囲内であれば短絡故障と判定し、そして、前記スイッチ制御手段による前記ガスセンサの充電中に前記電流／電圧変換回路の出力が前記第１所定範囲及び前記第２所定範囲の何れでもなければ回路故障と判定するように設定されている
ことを特徴とする請求項２に記載の警報器に存する。

以上説明したように請求項１記載の発明によれば、第２自己診断手段により故障の理由が断線又は水なしか、短絡なのかを判定することができるので、故障発生後の故障解析を迅速に行うことができる。

請求項２記載の発明によれば、電流／電圧変換回路とは別に放電抵抗を設ける必要がないので、構成が簡単となりコストダウンを図ることができる。

請求項３記載の発明によれば、第２自己診断手段により故障理由が回路故障なのかを判定することができるので、より一層、故障発生後の故障解析を迅速に行うことができる。

以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態に係る警報器としてのガス警報器の一実施の形態を示す回路図である。同図に示すように、ガス警報器は、ガスセンサとしてのＣＯセンサ１、マイクロコンピュータ（以下、マイコンという）１０、自己診断回路３０、電流／電圧変換回路４０、音声警報出力回路５０及び当該ガス警報器の各部に電源を供給する電池６０を備えている。なお、ＣＯセンサ１は、例えば前掲の図７に示す電気化学式ＣＯセンサ１であり、ＣＯ濃度に応じた短絡電流Ｉを電流／電圧変換回路４０に出力する。

電流／電圧変換回路４０は、ＣＯセンサ１の検知極３１が−入力端に、対極３２が＋入力端に接続された演算増幅器４１と、演算増幅器４１の−入力端及び出力端間に設けられた帰還抵抗Ｒとから構成されていて、短絡電流Ｉに応じた電圧信号をマイコン１０に出力する。ＣＯセンサ１の検知極３１と、演算増幅器４１の−入力端との間には、抵抗Ｒｓが設けられている。そして、この抵抗Ｒｓと並列にスイッチＳＷ２が設けられている。このスイッチＳＷ２は、マイコン１０によってオンオフが制御されている。

マイコン１０は、処理プログラムに従って各種の処理を行うＣＰＵ１０ａと、ＣＰＵ１０ａが行う処理のプログラムなどを格納したＲＯＭ１０ｂと、ＣＰＵ１０ａでの各種の処理過程で利用するワークエリア、各種データを格納するデータ記憶エリアなどを有するＲＡＭ１０ｃ、所定のレジスタに設定された時間の計測あるいは日時、時刻等を計測するためのタイマ１０ｄ等で構成されており、これらの各要素はバスラインによって接続されている。そして、マイコン１０は、所定のサンプリング周期により、電流／電圧変換回路４０から出力される電圧信号をサンプリングしてＣＯのガス濃度を計測し、そのガス濃度が警報設定点以上となった時に音声警報出力回路５０から警報を発し、警報解除設定点以下になった時に警報を停止する。

なお、ＣＯは、燃焼器具を正常な状態で使用しても発生することが知られており、特に、鍋、やかん等の調理器具を用いて、お湯を沸かす場合に、冷たい調理器具が暖まるまでの間にＣＯが発生するので、ＣＯ濃度（ガス濃度）が警報設定点を超えてもすぐには警報の発生を行わず、予め定めた遅延時間経過後も警報設定点を越えている状態が継続した場合に、警報を発生するようにしてもよい。

自己診断回路３０は、マイコン１０からの指示によりＣＯセンサ１の自己診断を実行する回路である。自己診断回路３０によるＣＯセンサ１の自己診断は、このＣＯセンサ１を一種のコンデンサとみなして行われる。この自己診断回路３０について図２を参照して説明する。図２は、図１に示すガス警報器の等価回路図である。

図２中、Ｒｄは、電流／電圧変換回路４０の入力抵抗Ｒｄである。入力抵抗Ｒｄは、ＣＯセンサ１の両端に接続されていて、放電抵抗として働く。また、自己診断回路３０は、ＣＯセンサ１に電流を供給してＣＯセンサ１を充電するための電源としての電流源３３と、電流源３３−ＣＯセンサ１間に設けられてＣＯセンサ１の充電及び放電を切り替える切替スイッチＳＷ１と、を備えている。上記切替スイッチＳＷ１は、マイコン１０によってオンオフが制御される。

次に、ガス警報器の上記自己診断回路３０を用いた自己診断時の動作について説明する。マイコン１０からの指示により切替スイッチＳＷ１をオン、スイッチＳＷ２をオフすると、電流源３３からＣＯセンサ１が充電される。また、このときスイッチＳＷ２がオフであるため、ＣＯセンサ１と電流／電圧変換回路４０との間に抵抗Ｒｓが挿入されて、電流／電圧変換回路４０の入力抵抗はＲｓ＋Ｒｄと大きくなるため、電流／電圧変換回路４０にはほとんど充電電流が流れずにＣＯセンサ１を効率的に充電することができる。

その後、切替スイッチＳＷ１をオフ、スイッチＳＷ２をオンすると、電流源３３からＣＯセンサ１への充電が遮断され、ＣＯセンサ１に蓄積された電荷が入力抵抗Ｒｄを介して放電される。た、このとき、スイッチＳＷ２がオンであるため、抵抗Ｒｓが短絡されて、電流／電圧変換回路４０の入力抵抗はＲｄのみとなり小さくなる。このため、時定数が小さくなり、ＣＯセンサ１の放電を速やかに終わらせることができる。電流／電圧変換回路４０は、入力抵抗Ｒｄに流れる電流を電圧信号に変換してマイコン１０に出力する。マイコン１０は、上述したＣＯセンサ１の充電時及び放電時に電流／電圧変換回路４０から出力される電圧信号に基づいて自己診断を行う。

次に、正常時におけるＣＯセンサ１の充電時及び放電時に電流／電圧変換回路４０から出力される電圧信号について図３を参照して説明する。図３（Ａ）に示すように、切替スイッチＳＷ１をオンして充電を開始した直後では、電流源３３からの電流のほとんどはＣＯセンサ１に流れる。その後、ＣＯセンサ１に流れる電流は、ＣＯセンサ１の容量に応じた時定数で０に向かって過渡的に減少する。電流／電圧変換回路４０の入力抵抗Ｒｄに流れる電流は、図３（Ｂ）に示すようにＣＯセンサ１に流れる電流とは逆に、充電開始直後は０であり、その後一定電流に向かって過渡的に増加する。

次に、切替スイッチＳＷ１をオフして充電を停止し、スイッチＳＷ２をオンして放電を開始すると、図３（Ａ）に示すように、ＣＯセンサ１には充電時とは逆向きの放電電流が流れて、その後ＣＯセンサ１の容量及び入力抵抗Ｒｄに応じた時定数で０まで過渡的に減少する。図３（Ｂ）に示すように、電流／電圧変換回路４０の入力抵抗Ｒｄに流れる電流は、充電時と同じ向きの放電電流が流れてその後０に向かって過渡的に減少する。なお、電流／電圧変換回路４０は、入力抵抗Ｒｄに流れる、即ち電流／電圧変換回路４０に流れる電流が０のとき２．６Ｖ〜２．７Ｖの基準電圧を出力し、入力抵抗Ｒｄに流れる電流が増加するほど小さくなる電圧信号を出力する。よって、図３（Ｃ）に示すように、電圧信号は、充電開始に応じて２．６Ｖ〜２．７Ｖから徐々に減少し、充電から放電に切り替わると約２５ｍｓ後に０．２Ｖ付近まで一気に減少した後に増加して再び２．６Ｖ〜２．７Ｖに戻る波形となる。

次に、短絡故障時におけるＣＯセンサ１の充電時及び放電時に電流／電圧変換回路４０から出力される電圧信号について図４を参照して説明する。図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ＣＯセンサ１が短絡すると、電流源３３からの電流は短絡されたＣＯセンサ１のみに流れ、電流／電圧変換回路４０にはほとんど流れない。短絡故障時はＣＯセンサ１に電荷がたまらないので、次に、切替スイッチＳＷ１をオンして放電を開始させても、ＣＯセンサ１、電流／電圧変換回路４０には電流が流れない。よって、図４（Ｃ）に示すように、電圧信号は、充電時も放電時も２．６Ｖ〜２．７Ｖの基準電圧付近をキープする波形となる。

次に、断線又は水なし故障時におけるＣＯセンサ１の充電時及び放電時に電流／電圧変換回路４０から出力される電圧信号について図５を参照して説明する。断線、水なし故障の場合、両者ともＣＯセンサ１のコンデンサ成分がなく、オープン状態となるため、図５（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、切替スイッチＳＷ１をオンして充電を開始しても、電流源３３からの電流はＣＯセンサ１には流れずに、その全てが電流／電圧変換回路４０に流れる。

断線故障、水なし故障は、ＣＯセンサ１に電荷がたまらないので、次に、切替スイッチＳＷ１をオンして放電を開始しても、ＣＯセンサ１、電流／電圧変換回路４０には電流が流れない。よって、図５（Ｃ）に示すように、電圧信号は、充電時は２．６Ｖ〜２．７Ｖの基準電圧よりも低い電圧で一定となり、充電から放電に切り替わると２．６Ｖ〜２．７Ｖの基準電圧に戻る波形となる。

マイコン１０は、図３〜図５に示すように、正常時、短絡時、断線又は水なし時で電流／電圧変換回路４０から出力される電圧信号が異なることに着目して、自己診断を行う。具体的には、マイコン１０は、下記に示す（１）、（２）の条件を満たしていれば正常であると判定する。

（１）放電開始後２５ｍｓに電圧信号が０．２Ｖ以下であり、放電開始後にＣＯセンサ１に放電電流が流れている。（２）放電開始後１０ｓ後に電圧信号が基準電圧付近の２．３Ｖ〜２．８Ｖであり、放電開始から十分時間がたてばＣＯセンサ１に流れる放電電流が０になる。一方、マイコン１０は、（１）、（２）の条件の１つでも満たしていなければ、故障であると判定する。

マイコン１０は、放電時の電圧信号により故障を検出すると、充電時の電圧信号により故障理由の判定を行う。故障理由の判定においてマイコン１０は、充電終了直前の電圧信号が基準電圧付近の２．３Ｖ〜２．８Ｖ（＝第１所定範囲）であり、電流／電圧変換回路４０の入力抵抗Ｒｄに流れる電流が０とみなせる場合に短絡故障と判定する。また、マイコン１０は、充電終了直前の電圧信号が０．２Ｖ〜２．３Ｖ（＝第２所定範囲）であり、ＣＯセンサ１に流れる充電電流が０とみなせる場合に断線又は水なし故障と判定する。また、たとえＣＯセンサ１が故障しても、自己診断回路３０や、電流／電圧変換回路４０などの回路が正常に動作する限り、電圧信号が２．３Ｖ〜２．８Ｖ、０．２Ｖ〜２．３Ｖの範囲を外れることはありえない。そこで、マイコン１０は、充電終了直前の電圧信号が２．３Ｖ〜２．８Ｖでも、０．２Ｖ〜２．３Ｖの何れでもなければ回路故障と判定する。

上記概略で説明した自己診断時のガス警報器の動作の詳細を図６に示すフローチャートを参照して以下説明する。ＣＰＵ１０ａは、例えば１時間毎に自己診断処理を行う。自己診断処理においてＣＰＵ１０ａは、切替スイッチＳＷ１をオンし（ステップＳ１）、スイッチＳＷ２をオフしてＣＯセンサ１を充電する（ステップＳ２）。

充電開始後、５秒が経過すると（ステップＳ３でＹ）、ＣＰＵ１０ａは、その時の電圧信号を充電終了直前の電圧信号として取り込んだ後（ステップＳ４）、切替スイッチＳＷ１をオフ、スイッチＳＷ２をオンして、ＣＯセンサ１の放電を開始する（ステップＳ５）。次に、ＣＰＵ１０ａは、放電開始してから２５ｍｓ経過後と、１０ｓ経過後の電圧信号を取り込んだ後に（ステップＳ６）、スイッチＳＷ２をオフする（ステップＳ７）。

ＣＰＵ１０ａは、放電開始してから２５ｍｓ後の電圧信号が０．２Ｖ以下であり、かつ、放電開始してから１０ｓ後の電圧信号が２．３Ｖ〜２．８Ｖであれば（ステップＳ８でＹ、かつ、ステップＳ９でＹ）、正常であると判定した後（ステップＳ１０）、自己診断処理を終了する。

これに対して、ＣＰＵ１０ａは、放電開始してから２５ｍｓ後の電圧信号が０．２Ｖよりも大きい（ステップＳ８でＮ）、又は、放電開始してから１０ｓ後の電圧信号が２．３Ｖ〜２．８Ｖでなければ（ステップＳ９でＮ）、故障であると判定する（ステップＳ１１）。そして、ＣＰＵ１０ａは、ステップＳ４で取り込んだ充電終了直前の電圧信号が２．３Ｖ〜２．８Ｖの範囲内であれば（ステップＳ１２でＹ）、短絡故障と判定した後（ステップＳ１３）、自己診断処理を終了する。

一方、ＣＰＵ１０ａは、ステップＳ４で取り込んだ放電終了直前の電圧信号が０．２Ｖ〜２．３Ｖの範囲内であれば（ステップＳ１４でＹ）、断線又は水なし故障と判定した後（ステップＳ１５）、自己診断処理を終了する。また、ＣＰＵ１０ａは、ステップＳ４で取り込んだ充電終了直前の電圧信号が、２．３Ｖ〜２．８Ｖの範囲でも、０．２Ｖ〜２．３Ｖの範囲でもなければ（ステップＳ１４でＮ）、回路故障と判定した後（ステップＳ１６）、自己診断処理を終了する。

以上の動作から明らかなように、ＣＰＵ１０ａは、ステップＳ２、Ｓ５においてスイッチ制御手段として働く。また、ステップＳ８〜Ｓ１１において第１自己診断手段として働き、ステップＳ１２〜Ｓ１６において第２自己診断手段として働く。

上述したガス警報器によれば、ＣＰＵ１０ａが、ＣＯセンサ１の故障を検出すると、ＣＯセンサ１の充電中に電流／電圧変換回路４０の電圧信号がＣＯセンサ１に流れる充電電流が０とみなせる０．２Ｖ〜２．３Ｖの範囲内であれば断線又は水なし故障と判定し、ＣＯセンサ１の充電中に電流／電圧変換回路４０の電圧信号が入力抵抗Ｒｄに流れる電流が０とみなせる２．３Ｖ〜２．８Ｖの範囲内であれば短絡故障と判定する。これにより、故障の理由が断線又は水なしか、短絡なのかを判定することができるので、故障発生後の故障解析を迅速に行うことができる。

また、上述したガス警報器によれば、放電抵抗が、電流／電圧変換回路４０の入力抵抗Ｒｄで構成されているので、電流／電圧変換回路４０とは別に放電抵抗を設ける必要がなく、構成が簡単となりコストダウンを図ることができる。

また、上述したガス警報器によれば、ＣＯセンサ１の充電中に電流／電圧変換回路４０の電圧信号が０．２Ｖ〜２．３Ｖの範囲及び２．３Ｖ〜２．８Ｖの範囲の何れでもなければ回路故障と判定する。これにより、故障理由が回路故障なのかを判定することができるので、より一層、故障発生後の故障解析を迅速に行うことができる。

なお、上述した実施形態によれば、ＣＯセンサ１の放電を開始させてから２５ｍｓ後、１０ｓ後の電圧信号に基づいてＣＯセンサ１の故障を検出していたが、本発明はこれに限ったものではない。ＣＯセンサ１の放電開始からの電圧信号に基づいてＣＯセンサ１の故障を検出する方法は、上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、ＣＯセンサ１の放電開始からの電圧信号をサンプリングして、予め定めた正常時や、短絡故障時、断線、水なし故障時の電圧信号の波形と比較してＣＯセンサ１の故障を検出してもよい。つまり、ＣＯセンサ１の放電時に流れる放電電流に基づいていればよい。

また、上述した実施形態によれば、電流／電圧変換回路４０からの電圧信号が０．２Ｖ〜２．３ＶのときＣＯセンサ１に流れる充電電流を０とみなしていたが、本発明はこれに限ったものではない。ＣＯセンサ１に流れる充電電流が０とみなせる電圧信号の範囲は、電流／電圧変換回路４０やＣＯセンサ１の構成などにより製品ごとに適宜決めればよい。

また、電流／電圧変換回路４０からの電圧信号が２．３Ｖ〜２．８Ｖのとき入力抵抗Ｒｄに流れる電流を０とみなしていたが、本発明はこれに限ったものではない。入力抵抗Ｒｄに流れる電流が０とみなせる電圧信号の範囲は、電流／電圧変換回路４０やＣＯセンサ１の構成などにより製品ごとに適宜決めればよい。

また、上述した実施形態によれば、短絡故障、断線又は水なし故障、回路故障の３つの故障理由を判定していたが、本発明はこれに限ったものではない。例えば、短絡故障、断線又は水なし故障の２つの故障理由を判定するようにしてもよい。

また、上述した実施形態では、電気化学式のＣＯセンサ１は、金属缶２を備えていたが、本発明はこれに限ったものではない。例えば、給湯器の排気筒内などのある程度の水蒸気が発生する場所にＣＯセンサ１を配置できる場合は金属缶２がなくても対象ガスの検出が可能である。金属缶２がない場合でも、上述した実施形態と同様に、断線、短絡などの故障を行うことができる。

また、上述した実施形態では、本発明の警報器を、ＣＯ濃度を検出するガス警報器に適用した例について説明したが、本発明はこれに限ったものではない。例えば、本発明の警報器を、煙＋ＣＯ濃度で火災を検出する火災警報器に適用するようにしてもよい。

また、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

本発明の実施形態に係る警報器としてのガス警報器の一実施の形態を示す回路図である。図１に示すガス警報器の等価回路図である。（Ａ）〜（Ｃ）は各々、正常時におけるＣＯセンサに流れる電流、電流／電圧変換回路に流れる電流、電流／電圧変換回路からの電圧信号のタイムチャートである。（Ａ）〜（Ｃ）は各々、短絡故障時におけるＣＯセンサに流れる電流、電流／電圧変換回路に流れる電流、電流／電圧変換回路からの電圧信号のタイムチャートである。（Ａ）〜（Ｃ）は各々、断線又は水なし故障時におけるＣＯセンサに流れる電流、電流／電圧変換回路に流れる電流、電流／電圧変換回路からの電圧信号のタイムチャートである。図１に示すＣＰＵの自己診断処理における処理手順を示すフローチャートである。本発明に係る電気化学式ＣＯセンサの一例を示す断面図である。

符号の説明

１ＣＯセンサ（ガスセンサ）
２金属缶（水容器）
１０ａＣＰＵ（スイッチ制御手段、第１自己診断手段、第２自己診断手段）
３３電流源（電源）
４０電流／電圧変換回路
Ｒｄ入力抵抗（放電抵抗）
ＳＷ２切替スイッチ

Claims

水を収容する水容器からの水蒸気または大気中の水蒸気と対象ガスとの反応によって前記対象ガス濃度を検出する電気化学式ガスセンサと、前記ガスセンサに接続された放電抵抗と、前記ガスセンサに電流を供給して前記ガスセンサを充電するための電源と、前記電源−前記ガスセンサ間に設けられて前記ガスセンサの充電及び放電を切り替える切替スイッチと、前記切替スイッチをオンして前記ガスセンサを充電した後に前記切替スイッチをオフして前記ガスセンサを放電させるスイッチ制御手段と、前記スイッチ制御手段による前記ガスセンサの放電中に流れる放電電流に基づいてガスセンサの故障を検出する第１自己診断手段と、を有する警報器において、
前記第１自己診断手段による前記ガスセンサの故障検出に応じて、前記スイッチ制御手段による前記ガスセンサの充電中に前記ガスセンサに流れる充電電流が０とみなせると断線又は水なし故障であると判定し、そして、前記スイッチ制御手段による前記ガスセンサの充電中に前記放電抵抗に流れる電流が０とみなせると短絡故障であると判定するように設定されている第２自己診断手段を有する
ことを特徴とする警報器。
前記ガスセンサに流れる放電電流を電圧に変換する電流／電圧変換回路を備え、
前記放電抵抗が、前記電流／電圧変換回路の入力抵抗で構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の警報器。
前記第２自己診断手段が、前記スイッチ制御手段による前記ガスセンサの充電中に前記電流／電圧変換回路の出力が前記ガスセンサに流れる充電電流が０とみなせる第１所定範囲内であれば断線又は水なし故障と判定し、前記スイッチ制御手段による前記ガスセンサの充電中に前記電流／電圧変換回路の出力が前記入力抵抗に流れる電流が０とみなせる第２所定範囲内であれば短絡故障と判定し、そして、前記スイッチ制御手段による前記ガスセンサの充電中に前記電流／電圧変換回路の出力が前記第１所定範囲及び前記第２所定範囲の何れでもなければ回路故障と判定するように設定されている
ことを特徴とする請求項２に記載の警報器。