JP2009266165A - ガス漏れ警報器およびその点検方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ガス検知素子を被毒しにくくし、かつ点検ガスおよび本検知ガスの検知能力をともに高めたガス漏れ警報器、およびこのようなガス漏れ警報器の点検に要する時間を短くするガス漏れ警報器の点検方法を提供する。
【解決手段】ガス感知部１７ｂの点検用センサ抵抗値を得て点検用センサ抵抗値が点検警報レベルよりも小さい場合に点検ガスが感知されたものと検知し、また、ガス感知部１７ｂの本検知用センサ抵抗値を得て本検知用センサ抵抗値が本検知警報レベルよりも小さい場合に本検知ガスが感知されたものと検知するようなガス漏れ警報器であって、点検待機期間よりも本検知待機期間を長い期間とし、かつ、点検警報レベルよりも本検知警報レベルを小さくするガス漏れ警報器とした。また、点検ガスとしてライターの内炎ガスを用いるガス漏れ警報器の点検方法とした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ガス検知機能の点検が容易に行えるガス漏れ警報器、および、その点検方法に関する。

従来技術の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）について図を参照しつつ説明する。図５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。ガス漏れ警報器２は、壁面に設置する場合は取付治具３の掛け金３１に掛けられる。取付治具３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。ガス漏れ警報器２の円形格子状の流通孔２４の奥には後述するガスセンサ１が搭載されている。

図６は従来技術のガス漏れ警報器の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７は従来技術のガスセンサの断面図であり、図７（ａ）は接触燃焼式のガスセンサ、図７（ｂ）は薄膜半導体式のガスセンサを示している。
図７（ａ）の接触燃焼式のガスセンサ１においては、センサベース１２に貫通されたピン１３にガス検知素子１１が張架されており、ガス検知素子１１は活性炭製の雑ガスフィルタ１６と二重金属メッシュ１５を備えたセンサキャップ１４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１５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。

図７（ｂ）の薄膜半導体式のガスセンサ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１７が平面状に取り付けられており、薄膜半導体式ガス検知素子１７は活性炭製の雑ガスフィルタ１６と二重金属メッシュ１５を備えたセンサキャップ１４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。

なお、他のガスセンサの例として、特に図示しないが、上記の構成に加え、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。

続いて上記のようなガス漏れ警報器の点検について説明する。
一般に、ガス漏れ警報器は、使用開始直後や一定期間使用後に、ガス漏れ警報器が正常に作動するか否かを点検している。
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。
また、一定期間後の点検作業では、点検作業員がガス漏れ警報器の設置現場に出向いて点検を行っている。

この点検は、ガス漏れ警報器のガスセンサに実際の検知対象となる本検知ガス（以下、単に本検知ガスという。）を吹き付けたり、これとは別の点検用に準備した点検ガス（以下、単に点検ガスという。）を吹き付けたりして、警報音を発するか否かを調べる。警報音を発した場合、ガス漏れ警報器はガスに対する感度を保持しており、機能は正常であると判断される。

ここで本検知ガス、点検ガス、および雑ガスとは以下のようなガスである。
ガス漏れ警報器の本検知ガスは、都市ガスである燃料ガス（主成分はメタンガス）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っているために、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、ガス漏れ警報器の点検ガスは、例えばブタンである。メタンガスを本検知ガスとする半導体式ガスセンサを備えたガス漏れ警報器では、ブタンに対しても良く反応する。このブタンは、汎用の使い捨てガスライタ等に充填されているガスであり手軽に利用できる。ブタンを取り出すには、点検作業員はガスライタを携行して、点火せずにガスを取り出せばよい。このガスライタを用いるため、点検ガスは非常に簡便で安価に利用することができる。
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る。上記の雑ガスフィルタ１６は、活性炭等の吸着剤を用いており、アルコール蒸気は雑ガスフィルタ１６にて捕集される。

続いてガス漏れ警報器の点検について説明する。
ここにガス漏れ警報器は本検知ガスである燃料ガスと、一酸化炭素ガスとを検知するものとする。
上記のように燃料ガス（都市ガス）は主成分がメタンガスであるが、点検ガスはライタガス（ブタンガス）を用いる。ライタガス（ブタンガス）に反応すれば、燃料ガス（都市ガス）にも感応するものと判定する。例えば、図６に示したスポイトなどの点検ガス供給手段４を用いてライタからライタガス（ブタンガス）を採取する。そして、ガス漏れ警報器２の外側で点検ガス供給手段４が点検ガスを吹き付け、円形格子状の流通孔２４を経由してガスを導入させ、ガスセンサ１の内部まで到達させる。
そして、警報が発せられたならば正常に動作することが確認されたため、点検作業は終了する。

また、一酸化炭素ガスの動作確認にはライタガスの燃焼炎中の一酸化炭素を利用する。
ライタの内炎ガスに反応すれば、一酸化炭素ガスにも感応するものと判定する。
そして、警報が発せられたならば正常に動作することが確認されたため、点検作業は終了する。

しかしながら、このようなガス漏れ警報器２では点検に手間を要することがあった。この点について説明する。ガス漏れ警報器２が備える雑ガスフィルタ１６は、具体的には活性炭などであり、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で通過させ、ブタンガスやアルコールなどのガスは容易に吸着する、という特徴を有する。このため、ライタ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というものであった。簡単に点検ができるように改良したいという要請があった。

また、このようなライタ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。

しかし、これらのような方法では、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。そこで、ガス検知素子を被毒させることなく点検したいという要請があった。

このように、従来のガス漏れ警報器をより効率的に点検するためには、活性炭層に吸着されない適切な点検ガスの選択を前提とする必要がある。例えばブタンを燃焼させると、水素ガスを含む燃焼ガスが発生する。そこで、点検ガスとして水素ガスや一酸化炭素ガスを用いることとすれば、従来と同様にガスライタを利用した点検作業が可能となる。この結果、点検作業を容易にかつ経済的に行えるガス漏れ警報器を提供することができる。そこで、点検ガスとして水素ガスや一酸化炭素ガスを選択することが考えられる。

例えば、特許文献１（特開２００４−３８６６０号公報，発明の名称「ガス漏れ警報器」）でも、本検知ではメタンガスを検知するが、点検検知では水素ガスを検知するようにして本検知と点検検知とで異なる態様で行っている。通電状態で本検知ガスに感応して電気的出力が変わる半導体式ガスセンサと、半導体式ガスセンサにパルス通電するパルス通電手段と、パルス通電状態にある半導体式ガスセンサの電気的出力に基づいてガスを検知する検知手段とを備えたガス漏れ警報器であって、一度のパルス通電におけるガスの検知に際し、本検知ガスとは別の点検ガスに対する点検検知を、本検知ガスに対する本検知のタイミングと異なるタイミングで行う点検検知手段としている。

特開２００４−３８６６０号公報（図３）

特許文献１のガス漏れ警報器は、本検知ガスとは別の点検ガスに対する点検検知を、本検知ガスに対する本検知のタイミングと異なるタイミングで行っている。しかしながら、実際の点検では、特に点検ガスの混合比などが同一条件ではないことに起因して点検ガスの検知時におけるセンサ抵抗値にバラツキがあるため、点検ガスが検出できずに誤って異常があると認識されることもあった。上記のようなタイミングを異ならせた検知に加え、他の検知手法を組み合わせることで点検ガスおよび本検知ガスともに検知能力を更に高めたいという要請があった。

そこで本発明の目的は、ガス検知素子を被毒しにくくし、かつ点検ガスおよび本検知ガスの検知能力をともに高めたガス漏れ警報器、およびこのようなガス漏れ警報器の点検に要する時間を短くするガス漏れ警報器の点検方法を提供することにある。

このような本発明の請求項１に係るガス漏れ警報器は、
点検ガスまたは本検知ガスが検出される温度とするヒータと、ヒータにより加温された状態で点検ガスまたは本検知ガスに感応してセンサ抵抗値が変化するガス感知部と、を有するガスセンサと、
点検ガスおよび本検知ガスを通過させるとともに雑ガスを吸着するフィルタと、
前記ヒータおよび前記ガス感知部が接続される駆動・処理部と、
を備え、
点検ガスを検知する場合の駆動・処理部は、
前記ガス感知部が点検ガス検知温度となるようにヒータを駆動する点検用ヒータ駆動手段と、
点検用ヒータ駆動から、所定の点検待機期間経過後に前記ガス感知部の点検用センサ抵抗値を取得する点検用センサ抵抗値取得手段と、
点検用センサ抵抗値が点検警報レベルよりも低い場合に点検ガスが感知されたものと検知する点検ガス検知手段と、
として機能し、
本検知ガスを検知する場合の駆動・処理部は、
前記ガス感知部が本検知ガス検知温度となるようにヒータを駆動する本検知用ヒータ駆動手段と、
本検知用ヒータ駆動から、所定の本検知待機期間経過後に前記ガス感知部の本検知用センサ抵抗値を得る本検知用センサ抵抗値取得手段と、
本検知用センサ抵抗値が本検知警報レベルよりも低い場合に本検知ガスが感知されたものと検知する本検知ガス検知手段と、
として機能するものであって、
点検待機期間よりも本検知待機期間を長い期間とし、かつ、点検警報レベルよりも本検知警報レベルを低くする、
ことを特徴とする。

また、本発明の請求項２に係るガス漏れ警報器は、
点検ガスまたは本検知ガスが検出される温度とするヒータと、ヒータにより加温された状態で点検ガスまたは本検知ガスに感応してセンサ抵抗値が変化するガス感知部と、を有するガスセンサと、
点検ガスおよび本検知ガスを通過させるとともに雑ガスを吸着するフィルタと、
前記ヒータおよび前記ガス感知部が接続される駆動・処理部と、
を備え、
この駆動・処理部は、
前記ガス感知部がガス検知温度となるようにヒータを駆動するヒータ駆動手段と、
ヒータ駆動から、所定の点検待機期間経過後に前記ガス感知部の点検用センサ抵抗値を取得する点検用センサ抵抗値取得手段と、
ヒータ駆動から、所定の本検知待機期間経過後に前記ガス感知部の本検知用センサ抵抗値を得る本検知用センサ抵抗値取得手段と、
点検用センサ抵抗値と本検知用センサ抵抗値との抵抗比を用いてガスが感知されたか否かを判定するとともに、ガスが感知された場合にはこのガスが点検ガスか本検知ガスかを併せて判定するガス判定手段と、
として機能することを特徴とする。

また、本発明の請求項３に係るガス漏れ警報器は、
請求項２に記載のガス漏れ警報器において、
前記ガス判定手段は本検知用センサ抵抗値を点検用センサ抵抗値で除した抵抗比が閾値αよりも大きいときは点検ガスが感知されたものと判定し、また、抵抗比が閾値αよりも小さいときは本検知ガスが感知されたものと判定する手段として機能する、
ことを特徴とする。

また、本発明の請求項４に係るガス漏れ警報器は、
請求項１〜請求項３の何れか一項に記載のガス漏れ警報器において、
前記点検ガスは、水素ガス、一酸化炭素ガス、あるいは水素ガスと一酸化炭素ガスとの混合ガスであることを特徴とする。

本発明の請求項５に係るガス漏れ警報器の点検方法は、
請求項４に記載のガス漏れ警報器を用いるガス漏れ警報器の点検方法であって、
前記点検ガスは、水素ガス、一酸化炭素ガス、あるいは水素ガスと一酸化炭素ガスとの混合ガスのガス源として、ライタの内炎ガスを用いることを特徴とする。

以上のような本発明によれば、ガス検知素子を被毒しにくくし、かつ点検ガスおよび本検知ガスの検知能力をともに高めたガス漏れ警報器、およびこのようなガス漏れ警報器の点検に要する時間を短くするガス漏れ警報器の点検方法を提供することができる。

ガス検知素子として用いている半導体式ガスセンサでは、本検知ガスをセンサ素子の表面で反応させるべく加熱を行い、この状態でガス検知したときにセンサ抵抗値を変化させて検知する。本発明は、本検知ガスと点検ガスとのセンサ抵抗値の特性の相違に注目した。即ち、本発明のガス漏れ警報器では、ガスの検知に際し、本検知ガスに対する本検知の条件と、点検ガスに対する点検検知の条件と、を異ならせて、本検知ガスと点検ガスとをともに良好に検知できるようにしている。

以下、本発明を実施するための最良の形態のガス漏れ警報器および点検方法について図を参照しつつ説明する。図１は本形態のガス漏れ警報器の特に回路系のブロック構成図である。
なお、本形態のガス漏れ警報器２は、先に説明した従来技術のガス漏れ警報器と同じ構成であり、図７（ｂ）で示した薄膜半導体式のガスセンサ１を採用している点では同じであるが、点検ガスおよび本検知ガスの検出ロジックを改良した点が相違する。以後相違点を重点的に説明するとともに同じ構成については同じ符号を付すとともに重複する説明を省略する。

ガス漏れ警報器２の回路ブロックは、図１で示すように、ガスセンサ１、駆動・処理部５、警報部６を備える。
ガスセンサ１は、図７（ｂ）で示した薄膜半導体式のガスセンサ１であり、薄膜半導体式ガス検知素子１７を採用している。薄膜半導体式ガス検知素子１７はヒータ１７ａ、ガス感知部１７ｂを有している。

ヒータ１７ａは、ガス感知部１７ｂを加熱するものであり、ガス感知部１７ｂの近傍に配置される。また、ヒータ１７ａの電源供給ラインが駆動・処理部５に接続されており、駆動・処理部５からの駆動信号に応じて加熱駆動され、ガス感知部１７ｂが点検ガスまたは本検知ガスを最適に検出する温度とする。

ガス感知部１７ｂは、ガス漏れ時もしくは不完全燃焼時の本検知ガス、または、点検用の点検ガスとの接触によりセンサ抵抗が低下する。このセンサ抵抗の挙動はガスの種類により異なるため多様なガスの検知が可能である。ガス感知部１７ｂは、センサ抵抗に対応する検知信号を駆動・処理部５に信号を出力する。

駆動・処理部５は、ヒータ１７ａと電気的に通電可能に接続され、また、ガス感知部１７ｂと電気的に通信可能に接続される。なお、ガス感知部１７ｂと駆動・処理部５との間にホイートストンブリッジ等の所定の検出用電気回路を介して抵抗の変化を検出するようにしても良い。

続いて、駆動・処理部５によるヒータ駆動処理の一例について図を参照しつつ説明する。図２はヒータ駆動時のヒータ温度と時間との特性を説明する説明図である。ヒータ１７ａを駆動する場合に、図２のような駆動信号を供給して駆動する。すると、ヒータ１７ａのヒータ温度も追従して図２で示すようなヒータ温度となる。

ガス漏れ警報器２を設置し、稼働開始してから所定期間の間は点検モードとして動作し、そして所定期間経過後に本検知モードとして動作するものである。なお、ガス漏れ警報器２に図示しない切り換えスイッチを設けておき、スイッチの切り換えにより点検モードと本検知モードとを選択できるようにしても良い。

点検モードでは、ヒータ１７ａのヒータ温度を一定期間にわたり高温状態（Ｈｉｇｈ状態）に保持すると、薄膜半導体式のガスセンサ１は小型で熱容量が低く断熱性に優れているため、ガス感知部１７ｂの温度を高温に上昇させることができる。このような状態でライタの内炎ガス（一酸化炭素ガスと水素ガス）を供給すると、ガス感知部１７ｂが一酸化炭素ガスや水素ガスを検知する。検知後では一定期間ヒータ１７ａに駆動信号を流さない状態（ＯＦＦ状態）として、検出時以外では不要な電力の消費を抑止する。

同様に本検知モードでは、ヒータ１７ａのヒータ温度を一定期間にわたり高温状態（Ｈｉｇｈ状態）に保持すると、ガス感知部１７ｂの温度を高温に上昇させることができる。そして図示しない触媒の酸化作用により、ガス感知部１７ｂの表面に付着したガスを一旦燃焼させてクリーニングしつつ不活性な可燃性のメタンガスを検知する。検知後では一定期間ヒータ１７ａに駆動信号を流さない状態（ＯＦＦ状態）として、検出時以外では不要な電力の消費を抑止する。

そして、このようなＯｆｆ＋Ｈｉｇｈ＋Ｏｆｆ＋による駆動を所定の周期で繰り返し、ヒータ１７ａを間歇駆動している。そして、駆動・処理部５は後述する検出ロジックにて、検出処理を行い、本検知ガスや点検ガスが検知されたときに警報部６に警報する。
警報部６は、ブザーのような警報・音声・表示により正常・異常を警報する。
回路ブロックはこのようなものである。

続いて、このように構成された薄膜ガスセンサの駆動・処理部５による本検知や点検について説明する。図３は感知部の時間−センサ抵抗特性図であり、図３（ａ）はケース１の特性図、図３（ｂ）はケース２の特性図である。
まず、点検ガスの検知について説明する。まず前提として、点検ガスとしてライタの内炎ガスを用いるものとする。この点検ガスは、市販されている、いわゆる１００円ライターを着火して充填されているブタンガスを燃やすだけで得ることができ、ボンベ等を不要として持ち運びが容易であるなどの利点がある。点検ガスは水素ガス、一酸化炭素ガス、あるいは水素ガスと一酸化炭素との混合ガスである。本形態では点検ガスは水素ガスと一酸化炭素ガスとの混合ガスであるとして以下説明する。混合ガスによる点検ガスが図７（ｂ）のガスセンサ１の雑ガスフィルタ１６の手前で供給されるものとする。雑ガスフィルタ１６は雑ガスは捕集するが、点検ガスを通過させる。センサキャップ１４内の薄膜半導体式ガス検知素子１７の周辺は点検ガス（水素ガスと一酸化炭素ガスとの混合ガス）が充満することとなる。

駆動・処理部５は、点検ガスを検知する一連の処理を行うこととなる。
駆動・処理部５は、ガス感知部１７ｂが点検ガス検知温度となるように所定期間にわたりヒータを駆動する点検用ヒータ駆動手段として機能する。図２で示す駆動形式で駆動され、ほぼ瞬時に点検ガス検知温度（Ｈｉｇｈ状態）となる。

駆動・処理部５は、点検用ヒータ駆動から点検待機期間ｔ_１経過後にガス感知部１７ｂの点検用センサ抵抗値を取得する点検用センサ抵抗値取得手段として機能する。ここで駆動・処理部５は、図３（ａ），（ｂ）で示すような特性のｔ_１におけるセンサ抵抗値を得る。

図３（ａ），（ｂ）では、それぞれ横軸に時間をとり、縦軸にセンサ出力となるセンサ抵抗をとって、時々刻々と変化していくセンサ出力を示した。ｔ_０時がヒータ駆動の開始時を示している。例えば、図３（ａ）のケース１や図３（ｂ）のケース２を見ると、空気中、メタン４０００ｐｐｍ中、およびライタ内炎ガス吹きつけ時など、複数のセンサ抵抗値の応答波形を示している。ここにメタン４０００ｐｐｍ中については後になされる本検知の説明時に一括して説明する。

空気中を表す曲線はベース出力、即ち、特定のガスが存在しない空気中でのセンサ抵抗値を示す。仮に空気を検出しても点検警報レベルよりも上側にあるため、警報はなされないこととなる。
一方、ライタの内炎ガスを表す曲線は、水素ガスと一酸化炭素ガスとが含まれる内炎ガスが接触したときのセンサ抵抗値を示すが、いつも同じ傾向が表れるのではなく後述するが図３（ａ）のケース１や、図３（ｂ）のケース２のように、ケース別に濃度が相違している。
ここで、ヒータ１７ａをＯｎしてＯｆｆ状態からＨｉｇｈ状態へ移行したところを原点（ｔ_０）とした場合、点検待機期間ｔ_１（例えば２０〜５０ｍｓ）経過後の点検タイミングで、センサ抵抗値を得る。この場合、センサ抵抗値の下限が早く登場するため、検知タイミングを本検知より早めてｔ_１＝２０〜５０ｍｓとすることで、ライタ内炎ガスを吹き付けたときにセンサ抵抗が点検警報レベル以下となり、警報を発するので点検できる。この際、吹き付けられた内炎ガスに対する感度、選択性が十分に得られている。

駆動・処理部５は、点検用センサ抵抗値が点検警報レベルよりも下回る場合に点検ガスが感知されたものと検知し、点検用センサ抵抗値が点検警報レベルよりも上回る場合に点検ガスが感知されなかったものと検知する点検ガス検知手段として機能する。図３（ａ），（ｂ）で示すように、点検待機期間ｔ_１（２０〜５０ｍｓ）経過後の点検タイミングで、センサ抵抗値を得たとき、図３（ａ），図３（ｂ）の場合で内炎ガスが吹き付けられた時のセンサ抵抗値は点検警報レベルを共に下回っているので、ケースによらず警報が必要と判断することとなる。なお、内炎ガスが吹き付けられた時のセンサ抵抗値が点検警報レベルを上回る場合には警報不要と判断する。

駆動・処理部５は警報部６を駆動して警報させることとなる。警報部６は、ブザーのような警報・音声・表示により点検ガスの検知を警報する。例えば、図示しないが、警報部としてＬＥＤを採用してＬＥＤを点灯・点滅させても良い。また、警報部としてブザーを採用し連続・断続してブザーを発音させても良い。

続いて本検知について説明する。前提として、本検知ガス（メタンガス）が充満する雰囲気であるものとする。雑ガスフィルタ１６は雑ガスは捕集するが、本検知ガスを通過させる。センサキャップ１４内の薄膜半導体式ガス検知素子１７ｂ付近では本検知ガスが充満することとなる。

駆動・処理部５は、本検知ガスを検知する一連の処理を行うこととなる。
駆動・処理部５は、ガス感知部１７ｂが本検知ガス検知温度となるように所定期間にわたりヒータを駆動する本検知用ヒータ駆動手段として機能する。図２で示す駆動形式で駆動され、所定期間経過後に本検知ガス検知温度（Ｈｉｇｈ状態）となる。

駆動・処理部５は、本検知用ヒータ駆動から本検知待機期間ｔ_２経過後にガス感知部１７ｂの本検知用センサ抵抗値を得る本検知用センサ抵抗値取得手段として機能する。ここで駆動・処理部５は、図３（ａ），（ｂ）で示すような特性のｔ_２におけるセンサ抵抗値を得る。
メタン４０００ｐｐｍを表す曲線は４０００ｐｐｍのメタンガスが接触したときのセンサ抵抗値を示す。この値は一般的なガス漏れ警報機のガス漏れ評価設定値である。例えば、図３（ａ）のケース１や図３（ｂ）のケース２を見ると、ヒータ１７ａをＯｎしてＯｆｆ状態からＨｉｇｈ状態へ移行したところを原点（ｔ_０）とした場合、本検知待機期間ｔ_２（例えば１５０〜２００ｍｓ）経過後の本検知タイミングで、センサ抵抗値を得る。この際、メタンガス感度、選択性が十分に得られている。

駆動・処理部５は、本検知用センサ抵抗値が本検知警報レベルよりも下回る場合に本検知ガスが感知されたものと検知し、本検知用センサ抵抗値が本検知警報レベルよりも上回る場合に本検知ガスが感知されなかったものと検知する本検知ガス検知手段として機能する。図３（ａ），（ｂ）で示すように、本検知待機期間ｔ_２（１５０〜２００ｍｓ）経過後の本検知タイミングで、センサ抵抗値を得たとき、ケースによらず、メタンガス雰囲気中のセンサ抵抗値は本検知警報レベルを下回っているので、警報が必要と判断することとなる。なお、メタンガス雰囲気中のセンサ抵抗値が本検知警報レベルを上回る場合には警報不要と判断する。

駆動・処理部５は警報部６を駆動して警報させることとなる。警報部６は、警報・音声・表示により本検知ガスの検知を警報する。例えば、図示しないが、警報部としてＬＥＤを採用してＬＥＤを点灯・点滅させても良い。また、警報部としてブザーを採用し連続・断続してブザーを発音させても良い。

なお、上記の点検待機期間と本検知待機期間との関係、および、本検知警報レベルを点検警報レベルとの関係であるが、点検待機期間よりも本検知待機期間を長い期間とし、かつ、点検警報レベルよりも本検知警報レベルを低くする必要がある。このように、本検知と点検検知とを異なる態様で行うのは主に以下の理由による。

この点について説明する。まず、ライタの内炎ガスの特徴について説明する。ライタの内炎ガスは、高濃度の水素ガスおよび一酸化炭素ガスの混合ガスであるが、混合比（濃度）が一定でない。混合比（濃度）について次表に説明する。

ここに、表中のケース１は図３（ａ）のケース１に対応し、また表中のケース２は図３（ｂ）のケース２と対応している。
この表１からも明らかなようにガス採取ごとのバラツキが大きくなっている。

このようにライタの内炎ガスの混合比（濃度）のバラツキがあり、ケース１では、ライタの内炎ガスを吹き付けたときにセンサ抵抗が本検知警報レベル以下となっているが、ケース２では、時間に拘わらずセンサ抵抗が本検知警報レベル以下になることがなく、仮に本検知警報レベルしか設定しない場合には点検時に本検知警報レベルに到達しないで故障であると誤って判断されるおそれがある。そこで、点検用の点検警報レベルを破線のように空気中のセンサ抵抗値の特性より十分低くかつ本検知警報レベルより高いレベルに設定する。この図３（ａ），（ｂ）のケース１，２で示すような点検警報レベルとすることで、ケース１の場合はもちろんのことケース２の場合でもライタの内炎ガスの検出を可能としている。
このように点検警報レベルよりも本検知警報レベルを低くすることが好ましい。

また、センサ抵抗の応答波形のうち、ライタの内炎ガスであることが最も特徴として表れる期間として点検待機期間ｔ_１（例えば２０〜５０ｍｓ）であり、メタンガスであることが最も特徴として表れる本検知待機期間ｔ_２（例えば１５０〜２００ｍｓ）であり、点検待機期間よりも本検知待機期間を長い期間として採用することが好ましい。
まとめると、本検知待機期間を点検待機期間よりも長い期間とし、かつ、点検警報レベルよりも本検知警報レベルを低くすることで、点検および本検知の両方を確実に行うことができるようになる。

続いて他の形態について説明する。この形態では、点検ガスの混合比のバラツキによる影響の回避を図るものであり、他の検出ロジックを採用する点が相違する以外は、先に図１〜図３，図４〜図７を用いて説明した構成をそのまま採用するものであり、先の形態と同じであるとして重複する説明を省略する。

続いて、このような駆動・処理部５による本検知や点検について説明する。まず、点検ガスの検知について説明する。まず前提として、点検ガスとしてライタの内炎ガスを用いるものとする。センサキャップ１４内の薄膜半導体式ガス検知素子１７の周辺は点検ガス（水素ガスと一酸化炭素ガスとの混合ガス）が充満することとなる。

駆動・処理部５は、ガス感知部がガス検知温度となるように所定期間にわたりヒータを駆動するヒータ駆動手段として機能する。図４で示す駆動形式で駆動され、ほぼ瞬時にガス検知温度（Ｈｉｇｈ状態）となる。

駆動・処理部５は、ヒータ駆動から点検待機期間ｔ_１経過後にガス感知部１７ｂの点検用センサ抵抗値を取得する点検用センサ抵抗値取得手段として機能する。ここで駆動・処理部５は、図３（ａ），（ｂ）で示すようにｔ_１でセンサ抵抗値を得る。得られた点検用センサ抵抗値Ｒ_１を一時的に保存する。

駆動・処理部５は、ヒータ駆動から本検知待機期間ｔ_２経過後にガス感知部１７ｂの本検知用センサ抵抗値を算出する本検知用センサ抵抗値算出手段として機能する。ここで駆動・処理部５は、図３（ａ），（ｂ）で示すようにｔ_２でセンサ抵抗値を得る。得られた本検知用センサ抵抗値Ｒ_２を一時的に保存する。

駆動・処理部５は、点検用センサ抵抗値Ｒ_１と本検知用センサ抵抗値Ｒ_２との抵抗比を用いてガスが感知されたか否かを判定するとともに、ガスが感知された場合にはこのガスが点検ガスか本検知ガスかを併せて判定するガス判定手段として機能する。抵抗比を用いるガス判定法は各種あるが、このガス判定手段は本検知用センサ抵抗値Ｒ_２を点検用センサ抵抗値Ｒ_１で除した抵抗比が閾値αよりも大きいときは点検ガスが感知されたものと判定し、また、抵抗比が閾値αよりも小さいときは本検知ガスが感知されたものと判定する手段として機能するものである。

まとめると、ｔ_１＝２０〜５０ｍｓにおいて取得した本検知センサ抵抗値Ｒ_１とｔ_２＝１５０〜２００ｍｓにおいて取得して点検センサ抵抗値Ｒ_２との抵抗比Ｒ_２／Ｒ_１を用いてガス種を判定することができる。ここでは、点検ガスが検知されるものであり、例えば、図３（ａ），（ｂ）のようにライタの内炎ガスである。ライタの内炎ガスならば、図３（ａ），（ｂ）のようにｔ_１の点検センサ抵抗値Ｒ_１は、ｔ_２の本検知センサ抵抗値Ｒ_２よりも充分に小さい値となっており、Ｒ_２／Ｒ_１は充分大きい値であること見込める。閾値α（例えばα＝２）に対しＲ_２／Ｒ_１＞αであれば、ライタの内炎ガスを検知したと判別できる。

駆動・処理部５は警報部６を駆動して警報させることとなる。警報部６は、ブザーのような警報・音声・表示により点検ガスの検知を警報する。例えば、図示しないが、警報部としてＬＥＤを採用してＬＥＤを点灯・点滅させても良い。また、警報部としてブザーを採用し連続・断続してブザーを発音させても良い。

続いて本検知について説明する。前提として、本検知ガス（メタンガス）が充満する雰囲気であるものとする。センサキャップ１４内の薄膜半導体式ガス検知素子１７ｂ付近では雑ガスフィルタ１６を通過した本検知ガスが充満することとなる。
駆動・処理部５は、上記と同じようにヒータ駆動手段、点検用センサ抵抗値取得手段、本検知用センサ抵抗値取得手段、ガス判定手段として機能する。

ｔ_１＝２０〜５０ｍｓにおいて取得した本検知センサ抵抗値Ｒ_１とｔ_２＝１５０〜２００ｍｓにおいて取得して点検センサ抵抗値Ｒ_２との抵抗比Ｒ_２／Ｒ_１を用いてガス種を判定する。ここでは、本検知ガスを検知するものであり、例えば、図３（ａ），（ｂ）のようにメタンガスである。メタンガスのみに着目すると、図３（ａ），（ｂ）のようにｔ_１の点検センサ抵抗値Ｒ_１は、ｔ_２の本検知センサ抵抗値Ｒ_２よりも大きい値となっており、Ｒ_２／Ｒ_１は１以下であること見込める。閾値α（例えばα＝２）に対しＲ_２／Ｒ_１≦αであれば、メタンガスを検知したと判定できる。

駆動・処理部５は警報部６を駆動して警報させることとなる。警報部６は、ブザーのような警報・音声・表示により本検知ガスの検知を警報する。例えば、図示しないが、警報部としてＬＥＤを採用してＬＥＤを点灯・点滅させても良い。また、警報部としてブザーを採用し連続・断続してブザーを発音させても良い。

以上をまとめて、次のようなフローにすることで、より確実に点検できる。
Ｒ_２／Ｒ_１＞α→（ライタ内炎ガスで点検）→Ｒ_１で判定・警報レベルは点検用閾値
Ｒ_２／Ｒ_１≦α→（メタンそのもので点検）→Ｒ_２で判定・警報レベルはそのまま

以上各形態について説明した。上記形態では各種の変形形態が可能である。これら形態の説明では水素ガスと一酸化炭素との混合ガスであるとして説明した。しかしながら、ライタの内炎ガス以外にも点検ガスとして、水素ガス、または、一酸化炭素ガス、を採用しても、本発明を実施できる。
また、本形態では点検ガス検知温度や本検知ガス検知温度を同じ温度であるとして説明したが、異なる温度としても良い。実情に応じて最適な温度が選択される。

さらに、上記の実施の形態にあっては、本検知ガスがメタンガスである場合を示したが、例えば、本検知ガスとしてイソブタンガス、ＬＰガスを用いるようなガス漏れ警報器等にも使用できる。

このように、本発明のガス漏れ警報器は、本検知ガスと点検ガスとのセンサ抵抗値の特性の相違に注目し、ガスの検知に際し、本検知ガスに対する本検知の条件と、点検ガスに対する点検検知の条件と、を異ならせて、本検知ガスと点検ガスとをともに良好に検知できるようにしている。よって、本検知ガスや点検ガスに応じて、ガス検知素子が最も良好に反応するようガス漏れ警報器を構成することができる。これにより、上記解決すべき課題の項で述べた種々の不都合が解消されるから、点検作業が容易になり、かつ、効率的なものとなる。特に、濃度の過不足による影響を少なくしつつ点検検知を行うから、例えば、低濃度の点検ガスを用いる場合でも確実に点検作業が行なえる。この結果、点検ガスの消費量が削減できる等、点検作業を大幅に効率化することができる。

さらにまた、ガスライタに含まれるイソブタンを燃焼させると、水素ガスや一酸化炭素ガスを含む内炎ガスが発生する。そこで、点検ガスとしてこの内炎ガスを用いることとすれば、従来と同様に非常に簡便であり安価なガスライタを利用した点検作業が可能となる。この結果、点検作業を容易にかつ経済的に行えるガス漏れ警報器、および、このガス漏れ警報器を点検するための点検方法を提供することができる。

また、点検孔を設けずに、都市ガス用のガス漏れ警報器の動作点検が、容易かつ確実に実施できる。
さらにまた、ガス漏れ警報器の動作を容易かつ確実に点検でき、かつ、通常はフィルタの効果で雑ガスが十分に除去され、高い信頼性が得られる。

本発明のガス漏れ警報器はパルス通電を行う。このとき、通電のＯＮ・ＯＦＦに際して、ガス検知素子の温度は所定の幅で変動する。よって、パルス通電に際して何れかのタイミングを選択することで、点検ガスの検知に適した温度で検知動作を行うことができる。
このように、本構成のガス漏れ警報器であれば、利用し易い点検ガスを用いて点検作業を行うことができるから、点検作業を容易に、かつ、効率的に行うことができる。また、当該点検ガスに応じたタイミングで点検検知を行うから、点検結果の信頼性も向上する。

本発明を実施するための最良の形態のガス漏れ警報器の特に回路系のブロック構成図である。 ヒータ駆動時のヒータ温度と時間との特性を説明する説明図である。 感知部の時間−センサ抵抗特性図であり、図３（ａ）はケース１の特性図、図３（ｂ）はケース２の特性図である。 感知部の時間−センサ抵抗特性図である。 壁面に取り付けられるガス漏れ警報器の斜視図である。 従来技術のガス漏れ警報器のＡ面断面図である。 従来技術のガスセンサの断面図であり、図７（ａ）は接触燃焼式のガスセンサ、図７（ｂ）は薄膜半導体式のガスセンサを示している。

符号の説明

１：ガスセンサ
１１：ガス検知素子
１２：センサベース
１３：ピン
１４：センサキャップ
１５：二重金属メッシュ
１６：雑ガスフィルタ
１７：薄膜半導体方式ガス検知素子
１７ａ：ヒータ
１７ｂ：ガス感知部
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
３：取付治具
３１：掛け金
４：点検ガス供給手段
５：駆動・処理部
６：警報部

Claims (5)

1. 点検ガスまたは本検知ガスが検出される温度とするヒータと、ヒータにより加温された状態で点検ガスまたは本検知ガスに感応してセンサ抵抗値が変化するガス感知部と、を有するガスセンサと、
   点検ガスおよび本検知ガスを通過させるとともに雑ガスを吸着するフィルタと、
   前記ヒータおよび前記ガス感知部が接続される駆動・処理部と、
   を備え、
   点検ガスを検知する場合の駆動・処理部は、
   前記ガス感知部が点検ガス検知温度となるようにヒータを駆動する点検用ヒータ駆動手段と、
   点検用ヒータ駆動から、所定の点検待機期間経過後に前記ガス感知部の点検用センサ抵抗値を取得する点検用センサ抵抗値取得手段と、
   点検用センサ抵抗値が点検警報レベルよりも低い場合に点検ガスが感知されたものと検知する点検ガス検知手段と、
   として機能し、
   本検知ガスを検知する場合の駆動・処理部は、
   前記ガス感知部が本検知ガス検知温度となるようにヒータを駆動する本検知用ヒータ駆動手段と、
   本検知用ヒータ駆動から、所定の本検知待機期間経過後に前記ガス感知部の本検知用センサ抵抗値を得る本検知用センサ抵抗値取得手段と、
   本検知用センサ抵抗値が本検知警報レベルよりも低い場合に本検知ガスが感知されたものと検知する本検知ガス検知手段と、
   として機能するものであって、
   点検待機期間よりも本検知待機期間を長い期間とし、かつ、点検警報レベルよりも本検知警報レベルを低くする、
   ことを特徴とするガス漏れ警報器。
2. 点検ガスまたは本検知ガスが検出される温度とするヒータと、ヒータにより加温された状態で点検ガスまたは本検知ガスに感応してセンサ抵抗値が変化するガス感知部と、を有するガスセンサと、
   点検ガスおよび本検知ガスを通過させるとともに雑ガスを吸着するフィルタと、
   前記ヒータおよび前記ガス感知部が接続される駆動・処理部と、
   を備え、
   この駆動・処理部は、
   前記ガス感知部がガス検知温度となるようにヒータを駆動するヒータ駆動手段と、
   ヒータ駆動から、所定の点検待機期間経過後に前記ガス感知部の点検用センサ抵抗値を取得する点検用センサ抵抗値取得手段と、
   ヒータ駆動から、所定の本検知待機期間経過後に前記ガス感知部の本検知用センサ抵抗値を得る本検知用センサ抵抗値取得手段と、
   点検用センサ抵抗値と本検知用センサ抵抗値との抵抗比を用いてガスが感知されたか否かを判定するとともに、ガスが感知された場合にはこのガスが点検ガスか本検知ガスかを併せて判定するガス判定手段と、
   として機能することを特徴とするガス漏れ警報器。
3. 請求項２に記載のガス漏れ警報器において、
   前記ガス判定手段は本検知用センサ抵抗値を点検用センサ抵抗値で除した抵抗比が閾値αよりも大きいときは点検ガスが感知されたものと判定し、また、抵抗比が閾値αよりも小さいときは本検知ガスが感知されたものと判定する手段として機能する、
   ことを特徴とするガス漏れ警報器。
4. 請求項１〜請求項３の何れか一項に記載のガス漏れ警報器において、
   前記点検ガスは、水素ガス、一酸化炭素ガス、あるいは水素ガスと一酸化炭素ガスとの混合ガスであることを特徴とするガス漏れ警報器。
5. 請求項４に記載のガス漏れ警報器を用いるガス漏れ警報器の点検方法であって、
   前記点検ガスは、水素ガス、一酸化炭素ガス、あるいは水素ガスと一酸化炭素ガスとの混合ガスのガス源として、ライタの内炎ガスを用いることを特徴とするガス漏れ警報器の点検方法。

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