JP3132645B2 - 不完全燃焼警報器及び不完全燃焼警報機能付きガス漏れ警報器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、所定濃度以上の
ＣＯガスの存在を検知するＣＯセンサを備えた不完全燃
焼警報器及び不完全燃焼警報付きガス漏れ警報器に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】現状では、ガス漏れ警報器をユーザー宅
に取り付ける際に、警報器の動作を確認するために、ア
ルコール蒸気またはブタンガスなどのチェック気体を警
報器のセンサ付近に吹き付けている。都市ガス用または
ＬＰガス用のガス漏れ警報器は、センサが高温の一定温
度で使用されているため連続的に対象ガスを検知してお
り、常に監視状態にあり、都市ガスまたはＬＰガスなど
の検知対象ガスがセンサに接触するとすぐに外部に警報
や信号を発する。そのため、警報器の動作点検時におい
ても同様にアルコール蒸気またはブタンガスなどのチェ
ック気体を吹きかけるとすぐに検知し、警報や信号を発
するので、警報器の警報動作を容易に確認することがで
きる。

【０００３】一方、不完全燃焼警報機能付きガス漏れ警
報器では、都市ガスまたはＬＰガス検知センサは一定温
度で使用され、上述のように警報動作を容易に点検でき
る。しかし、ガス機器の不完全燃焼を検知するＣＯセン
サは、高温の一定温度で使用するとＣＯガスの選択性が
十分に得られず、低温の一定温度で使用するとＮＯ_xな
どにより被毒され、感度が時間とともに変化する。この
ため、一定周期で高温と低温を繰り返すサイクリング運
転を行っており、ＣＯガスを検知するタイミングは低温
時の最後の数百ミリ秒から数秒の間のみが有効であり、
動作を点検する場合に、チェック気体を吹きかけるタイ
ミングが悪いと、検知時までにチェック気体が拡散して
ＣＯガス濃度が低下し、警報動作をしないことがある。

【０００４】ここで、ＣＯセンサでは一定周期の高温と
低温を繰り返すサイクル運転が必要であり、検知タイミ
ングが低温時の最後の一定期間となる理由を更に詳しく
説明する。参考までに、ＣＯセンサの出力特性を図５に
示す。 理由１：低温でないと、ＣＯガスの選択性が得られな
い。 理由２：低温運転のみであると、ＣＯガス以外のガス、
例えばＳＯ_x 、ＮＯ_xなどのガスに被毒されるので、高
温運転することにより、これらのガスによる被毒を防止
している。

【０００５】理由３：高低温サイクル運転を行っている
ため、温度変化によってセンサ抵抗値が安定しないの
で、最も変化が小さくなる、低温での最後（高温への切
替えの直前）の一定期間（数百ミリ秒から数秒）にセン
サ出力を検知している。このような状況にあるので、従
来の不完全燃焼警報機能付きガス漏れ警報器では、図８
に示すように、警報器31の外側にチェック気体が逃げな
いような治具（図ではＣＯ点検用カバー）32を付けて、
その治具32に空けられた点検口33にＣＯ点検用採取容器
34の注入ノズルを差し込んで、容器34内のチェック気体
を注入し、警報動作確認の点検を行っている。

【０００６】以上は、不完全燃焼警報機能付きガス漏れ
警報器について説明したが、不完全燃焼警報器の場合も
同様である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このような点検方法で
は、 １．警報器を取り付ける業者が警報器の動作確認点検用
の治具を持ち運ぶ必要があり、この治具が無ければ点検
ができない。 ２．警報器の動作確認点検用の治具の分だけコストが高
くなる。

【０００８】３．警報器の動作確認点検作業時に、チェ
ック気体の注入のタイミングが悪いと、チェック気体を
注入しても警報器が動作しない場合がある。という問題
がある。そこで、この発明は、上述した問題点を解決し
て、動作確認点検用の治具を必要とせず、ＣＯガス検知
の動作確認の点検が容易にできる不完全燃焼警報器およ
び不完全燃焼警報機能付きガス漏れ警報器を供給するこ
とを課題とする。

【０００９】しかし、動作確認点検用の治具を使用しな
い場合においては、次の点が問題となる。すなわち、 ４．ＣＯ点検用のチェック気体は、簡易的に採取するた
め、ガスライターやガスコンロの炎から直接にＣＯ点検
用採取容器34で採取する。このため、ＣＯ点検用採取容
器34の先端部分（注入ノズル）は加熱されて非常に熱く
なっており、警報器にＣＯ点検用採取容器34で直接にチ
ェック気体を注入しようとして先端部分を点検口部に接
触させると、点検口部を熱的に変形させたり損傷したり
して警報器の外観を損なう。

【００１０】したがって、この発明は、ＣＯ点検用採取
容器34の先端部分の熱で点検口部が変形したり損傷した
りしない不完全燃焼警報器および不完全燃焼警報機能付
きガス漏れ警報器を供給することも課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明においては、以
下の３つの手段を使ってこの課題を解決する。 １．不完全燃焼警報器あるいは不完全燃焼警報機能付き
ガス漏れ警報器（以下では、警報器と略称する）に、Ｃ
Ｏガスを含む気体を注入する点検口と、ＣＯガスを検知
するタイミングに先立って、そのタイミングを報知する
手段とを備えている。

【００１２】そのタイミングの報知はＣＯガスを検知す
るタイミングに２秒から２０秒先立って発せられること
が好適である。また、その報知手段としては、ＬＥＤの
点滅、ブザー音、合成音声あるいはこれらの組み合わせ
が好適である。ＣＯガスを検知するタイミングに一定時
間先立って、タイミングが知らされると、チェック気体
の注入がタイミングよく実施でき、チェック気体の注入
のタイミングを失することがなくなる。

【００１３】なお、この報知信号を発することは、従来
の警報器に既に使用されているマイクロコンピュータ
（以下では、マイコンと略称する）にソフトを追加する
ことで実現できるので、従来通りの回路で済む。報知の
タイミングが２秒前より短いと検知タイミングに間に合
わなくなる可能性が高くなるし、２０秒よりも長いと待
つのに長すぎたり、タイミングを外す可能性が高くな
る。したがって、２秒から２０秒前が好ましいのであ
る。また、報知手段としては、視覚的なＬＥＤの点滅と
聴覚的なブザー音や合成音声が一般的であるが、視覚的
なものと聴覚的なものを組み合わせるのがもっとも効果
的である。

【００１４】２．警報器のＣＯガスの点検口部を耐熱性
材料で形成している。耐熱性材料で形成した点検口部と
しては、金属製の銘板やはとめが好適である。点検口部
を耐熱性材料で形成すると、警報器の動作点検時に用い
るＣＯ点検用採取容器の先端部の熱により警報器の点検
口部が変形したり損傷したりすることがなくなる。

【００１５】３．警報器の電源投入直後の数サイクルの
間のＣＯ検知時間を長くしている。警報器の動作点検は
電源投入直後に実施されるので、この間のＣＯ検知時間
を長くすると、その分だけ動作確認点検の時間幅が長く
なる。ＣＯ検知時間を長くすることができるのは、ガス
ライターなどから採取するチェック気体のＣＯガス濃度
が、警報レベルのＣＯガス濃度に比べてはるかに高いか
らである。

【００１６】

【発明の実施の形態】この発明は、ＣＯセンサの動作を
確認するための点検作業に特別の治具を使用せず、警報
器のカバーに設けられたＣＯ点検口から、ＣＯ点検用採
取容器によりチェック気体を注入することによって、警
報器のＣＯガスに対する動作の確認点検を実施できるよ
うにするものであり、その点検方法を図３に示す。

【００１７】ＣＯ点検用採取容器34を用いて、ガスライ
ターまたはガスコンロの炎から直接にＣＯガスを含むチ
ェック気体を採取し、警報器のＣＯ点検口36にＣＯ点検
用採取容器34の先端を当て、ＣＯ点検口36からチェック
気体を注入し、警報器のＣＯガスに対する動作の確認点
検を実施する。この際、ガスライターなどの炎から直接
にチェック気体を採取するため、ＣＯ点検用採取容器34
の先端は加熱されて高温になっている。

【００１８】この点検方法を可能にするのが、この発明
であり、大きく分けて３つの発明で構成されている。第
１の発明は、点検作業を確実にするために、マイコンが
ＣＯガスをモニタリングするタイミングに先立って、そ
のタイミングを報知することであり、第２の発明は、点
検口部にＣＯ点検用採取容器の熱い先端部を接触させて
も、点検口部を変形させたり、損傷したりしないように
するために、ＣＯ点検用採取容器の先端部が接触する点
検口部を耐熱性材料で形成することであり、第３の発明
は、動作確認点検作業の時間的な余裕を確保するため
に、警報器の動作を確認する、電源投入直後の数サイク
ルにおいて、マイコンによるＣＯガスのモニタリング時
間を長くしていることである。

【００１９】以下に、実施例について説明する。 〔第１の実施例〕この発明による不完全燃焼警報機能付
きガス漏れ警報器の第１の実施例のタイミングチャート
を図１に、その回路図を図２に示す。図１は、前記の第
１の発明に対応するものであるが、図２に示した回路図
は全ての発明に共通である。

【００２０】ＣＯセンサ12及び都市ガスセンサ（ガス検
知素子13と温度補償素子14とをまとめて言う) は、マイ
コン16からのそれぞれの出力(a) 及び(b) により、周期
１msのパルスで駆動されている。都市ガスセンサには、
図１に示すように一定電力が供給されていて、一定温度
に加熱されている。一方、ＣＯセンサ12には、そのパル
ス幅を変えて、２ステップの電力が供給されており、高
温及び低温運転を行っている。図１においては、最初の
60秒が高温運転であり、続く90秒が低温運転であり、そ
れぞれの温度に合わせてＨレベルのパルス幅が異なって
いる。

【００２１】マイコン16はセラミック発振子19によるタ
イマを持っており、そのタイマによりＣＯセンサ12の高
温及び低温運転の時間間隔を制御している。ＣＯセンサ
12の出力は、低温運転から高温運転に切り替わる直前の
500msの間だけ検知され、モニタリングされる（モニタ
リングの時間間隔をt₁とする) 。なお、実際にモニタリ
ングされるのは、この時間帯の内の通電されていない部
分である。

【００２２】また、マイコン16の出力(c) および(d)
は、ＣＯセンサ12の出力モニタリング前の10秒（この時
間をt₂とする）に、マイコン16からＬＥＤ20あるいはア
ンプ17のそれぞれに送られる信号で、この信号により、
ＬＥＤ20は瞬間的に一時消灯する。また、アンプ17へ送
られた信号によってスピーカ18が合成音声を発する。図
１においては、マイコン16の出力(c) および(d) は１回
だけ示されているが、例えば１秒間隔で数回繰り返す
と、点検者にはＣＯセンサ12のＣＯ検知のタイミングが
より分かり易くなり、点検作業が確実となる。

【００２３】なお、実施例では、周期１msのパルス駆動
で説明したが、異なる周期であっても十分有効である。
また、マイコン16の出力(c) および(d) は、ＣＯセンサ
12の出力モニタリング前の10秒として説明したが、既に
[課題を解決するための手段] の項で述べたように、２
秒から20秒の範囲であれば好適である。

【００２４】また、ＣＯ検知のタイミングの報知手段と
して、ＬＥＤ20の点滅と合成音声の例で説明したが、一
方だけでもよいし、他の視覚的な手段や聴覚的な手段も
採用できることは言うまでもない。 〔第２の実施例〕この実施例は前記の第２の発明に対応
するものである。図３は点検方法を示す図であるが、同
時に、この発明による不完全燃焼警報機能付きガス漏れ
警報器の第２の実施例の外観を示しており、図４はＣＯ
点検口36近傍を示す要部の断面図である。

【００２５】図３においては、ＣＯ点検口36はアルミ銘
板41で形成されている。この部分の更に詳しい構成は、
図４（ａ）の通りであり、樹脂製のカバー35に形成され
た凹みと孔の部分にアルミ銘板41がはり付けられてい
て、ＣＯ点検口36が形成されている。図４（ｂ）は、ア
ルミはとめ43がはめ込まれて、ＣＯ点検口36が形成され
た実施例である。

【００２６】この実施例においては、アルミ銘板41ある
いはアルミはとめ42によってＣＯ点検口36を形成した
が、耐熱性材料によってＣＯ点検口36を形成することが
重要である。ＣＯ点検用採取容器34の熱い先端部が直接
に接触する部分を耐熱性材料で形成することによって、
ＣＯ点検用採取容器34の熱い先端部がカバー35に直接触
れることがなく、カバー35が熱変形したり、熱損傷を受
けたりしないことが重要なのである。

【００２７】〔第３の実施例〕この実施例は前記の第３
の発明に対応するものであり、図６に電源投入直後（α
時）の不完全燃焼警報機能付きガス漏れ警報器のタイミ
ングチャートを示し、図７には定常運転時（β時）のタ
イミングチャートを示す。また、この実施例を説明する
ために必要なＣＯセンサの出力特性を図５に示す。

【００２８】第３の実施例においては、警報器の動作確
認点検が通常実施される、警報器の電源投入直後のＣＯ
センサの温度の２サイクルの間（５分間）において、図
６に示すように、低温運転から高温運転に切り替える前
の60秒間にわたって、ＣＯセンサ12にパルスを通電して
いない時に、ＣＯセンサ12の出力をマイコン16でモニタ
リングしている。すなわち、t₁＝60秒である。また、こ
の実施例においては、パルスの周期を２ミリ秒としてい
る。

【００２９】一方、通常の運転時には、図７に示すよう
に、低温運転から高温運転に切り替える直前の１秒間だ
け、ＣＯセンサ12にパルスを通電していない時に、ＣＯ
センサ12の出力をマイコン16でモニタリングしている。
すなわち、t₁＝１秒としている。また、この実施例にお
いては、マイコン16がＣＯセンサ12の出力をモニタリン
グしている間、マイコン16によるＬＥＤ20の瞬時（40ミ
リ秒間) 消灯を１秒周期で行い、モニタリング中である
ことが分かるようにしている。

【００３０】ここで、上記のα時のように、モニタリン
グ時間を延長しても、動作確認点検ができる理由を説明
する。図５は、ＣＯガスが300ppmの場合におけるＣＯセ
ンサ12のガス感度出力特性を示す線図である。従来技術
の項でも説明したように、高温運転と低温運転を２〜３
分の周期で繰り返している場合には、出力が安定な領域
を得ることができず、ＣＯガス感度が最も高くなり、感
度の変化が少ないのは、低温から高温に切り替える直前
であり、この時の出力をモニタリングして規定濃度のＣ
Ｏガスの有無を検知している。

【００３１】しかし、動作確認点検の場合においては、
ガスライターなどの炎から直接にチェック気体を採取す
るので、そのチェック気体のＣＯガス濃度は数千から数
万ppm と非常に高濃度である。そのために、数百ppm に
設定された警報器の動作を確認点検する作業において
は、感度の低い領域もある程度まで使用することができ
る。したがって、ＣＯセンサ12が正常であればこのチェ
ック気体で動作する範囲の時間までt₁を延長することが
可能となる。高温運転が60秒で、低温運転が90秒の場合
においては、t₁＝60秒としても、動作確認点検として問
題はなく、最大70秒までは延長することができる。短く
する方には何ら問題はないが、動作確認点検の作業の余
裕がそれだけ少なくなる。

【００３２】また、この第３の実施例においては、警報
器が一度警報動作をすると、図７のβ時の動作に切り替
えられ、マイコン16によるモニタリングは低温運転から
高温運転に切り替わる直前の１秒だけとなり、警報の動
作は安定する。なお、第１から第３の発明の構成は、単
独でも有効であるが、それらを組み合わせると補完さ
れ、より優れた警報器となるので、組み合わせが全て有
効であることは言うまでもないであろう。

【００３３】また、以上の実施例においては、不完全燃
焼警報機能付きガス漏れ警報器の実施例で説明してきた
が、不完全燃焼警報器としても全く同様の構成で実施で
きることは言うまでもないであろう。

【００３４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明の第１の発明によれば、ＬＥＤ20の点滅あるいはスピ
ーカ18から発せられる合成音のような報知手段によっ
て、ＣＯセンサ12のＣＯ検知のタイミングを知ることが
できるので、点検者は特別の治具を用いることなく、容
易に確実にＣＯセンサ12の警報動作確認の点検を行うこ
とができる。

【００３５】第２の発明によれば、ＣＯ点検用採取容器
34の先端部が触れるＣＯ点検口36の周辺部を耐熱性材料
で形成しているので、ガスライタなどの炎からチェック
気体をＣＯ点検用採取容器に採取した場合においても、
警報器のカバーを変形させたり、損傷したりすることが
なく、外観を損ねることがない。しかも、金属銘板やは
とめを用いると安価に実現することができる。

【００３６】第３の発明によれば、警報器の電源投入直
後の数サイクルの間、マイコン16によるモニタリングを
低温運転から高温運転に切り替わる前の、例えば60秒と
している。チェック気体中のＣＯガス濃度が十分に高い
ことを利用し、点検できる時間を延長したことにより、
ＣＯセンサ12の警報動作確認の点検が余裕をもって容易
に確実に実施できるようになる。

【００３７】以上のように、この発明によれば、警報器
の外側にＣＯ点検用の特別な治具を取り付ける必要がな
く、作業者は容易に確実に警報器の動作確認の点検を実
施することができ、点検作業者の作業効率を向上させる
ことができる。しかも、警報器の外観を損なうような変
形や損傷を受けることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による不完全燃焼警報機能付きガス漏
れ警報器の第１の実施例におけるマイコン16の出力のタ
イミングチャート

【図２】この発明による不完全燃焼警報機能付きガス漏
れ警報器の実施例の回路図

【図３】この発明による不完全燃焼警報機能付きガス漏
れ警報器のＣＯガスに対する動作確認の点検の方法を示
す図で、第２の実施例の外観を示す斜視図

【図４】ＣＯ点検口近傍の詳細を示し、（ａ）は第２の
実施例を示す部分断面図、（ｂ）は別の実施例を示す部
分断面図

【図５】ＣＯセンサの特性を示す線図

【図６】第３の実施例における、電源投入初期における
マイコン16の出力のタイミングチャート

【図７】第３の実施例における、定常運転時におけるマ
イコン16の出力のタイミングチャート

【図８】従来の不完全燃焼警報機能付きガス漏れ警報器
のＣＯガスに対する警報動作確認の点検の方法を示す図

【符号の説明】

ａ マイコンから都市ガスセンサへの出力 ｂ マイコンからＣＯセンサへの出力 ｃ マイコンからＬＥＤへの出力 ｄ マイコンからアンプへの出力 t₁ マイコンのモニタリング時間 t₂ 動作確認のための報知手段の先行時間 R1〜R13 抵抗 T1〜T3 トランジスタ 11 電源 12 ＣＯセンサ 13 ガス検知素子 14 温度補償素子 15 オペアンプ 16 マイコン 17 アンプ 18 スピーカ 19 セラミック発振子 20 ＬＥＤ 31 警報器 32 ＣＯ点検用カバー 33 点検口 34 ＣＯ点検用採取容器 35 カバー 36 ＣＯ点検口 37 メタン点検口 38 通電ランプ 39 ＣＯ警報ランプ 40 都市ガス警報ランプ 41 アルミ銘板 42 アルミはとめ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−24135（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−88794（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−11093（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−129700（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−168892（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭52−52995（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−17846（ＪＰ，Ｕ) 登録実用新案3012648（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G08B 21/16 G01M 3/00 G01M 3/02 G01N 27/00 G01N 27/12

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一定周期で温度を昇降してその特定の期間
   にＣＯガスを検知するＣＯセンサを備えた不完全燃焼警
   報器において、 ＣＯセンサの動作を確認するためにＣＯガスを含む気体
   が注入される点検口と、ＣＯガスを検知するタイミング
   に先立って、そのタイミングを報知する手段とを備えて
   いることを特徴とする不完全燃焼警報器。
2. 【請求項２】ＣＯガスを検知するタイミングに２秒から
   20秒先立って、そのタイミングを報知することを特徴と
   する請求項１に記載の不完全燃焼警報器。
3. 【請求項３】前記報知手段が、ＬＥＤの点滅、ブザー
   音、合成音声あるいはこれらの組み合わせであることを
   特徴とする請求項１に記載の不完全燃焼警報器。
4. 【請求項４】一定周期で温度を昇降してその特定の期間
   にＣＯガスを検知するＣＯセンサを備えた不完全燃焼警
   報器において、 ＣＯセンサの動作を確認するためにＣＯガスを含む気体
   が注入される点検口を備え、その点検口部の内、ＣＯガ
   スを含む気体を注入するための部材のノズル部が接触す
   る部分を耐熱性材料で形成していることを特徴とする不
   完全燃焼警報器。
5. 【請求項５】ＣＯセンサの動作を確認するためにＣＯガ
   スを含む気体が注入される点検口を備え、その点検口部
   の内、ＣＯガスを含む気体を注入するための部材のノズ
   ル部が接触する部分を耐熱性材料で形成していることを
   特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の不
   完全燃焼警報器。
6. 【請求項６】耐熱性材料で形成されている点検口部が金
   属銘板であることを特徴とする請求項４または請求項５
   に記載の不完全燃焼警報器。
7. 【請求項７】耐熱性材料で形成されている点検口部がは
   とめであることを特徴とする請求項４または請求項５に
   記載の不完全燃焼警報器。
8. 【請求項８】一定周期で温度を昇降してその特定の期間
   にＣＯガスを検知するＣＯセンサを備えた不完全燃焼警
   報器において、 ＣＯセンサの動作を確認するためにＣＯガスを含む気体
   が注入される点検口を備え、電源投入直後の数サイクル
   の間は、ＣＯガスの検知時間が定常運転時の検知時間よ
   り延長されていることを特徴とする不完全燃焼警報器。
9. 【請求項９】電源投入直後の数サイクルの間だけは、Ｃ
   Ｏガスの検知時間が定常運転時の検知時間より延長され
   ていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれ
   かに記載の不完全燃焼警報器。
10. 【請求項１０】一定周期で温度を昇降してその特定の期
    間にＣＯガスを検知するＣＯセンサを備えた不完全燃焼
    警報機能付きガス漏れ警報器において、 その不完全燃焼警報部として請求項１から請求項９のい
    ずれかに記載の不完全燃焼警報器を内蔵していることを
    特徴とする不完全燃焼警報機能付きガス漏れ警報器。