JP3603040B2

JP3603040B2 - Gas leak alarm

Info

Publication number: JP3603040B2
Application number: JP2001102571A
Authority: JP
Inventors: 誠端山; 一郎遠藤; 定隆湯地; 敦万本
Original assignee: Hochiki Corp
Current assignee: Hochiki Corp
Priority date: 2001-03-30
Filing date: 2001-03-30
Publication date: 2004-12-15
Anticipated expiration: 2021-03-30
Also published as: JP2002298247A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス検出素子を複数の温度に切り替え加熱し、各温度に加熱された際のガス検出素子の出力に基づいてガス漏れの有無を判定等するガス漏れ警報器に関し、特に、ガス検出素子の異常を監視等することのできるガス漏れ警報器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般住宅等において、ガス漏れを検出して警報を発するガス漏れ警報器が広く利用されている。一般的に、このガス漏れ警報器は、ガス検出素子を備えており、このガス検出素子の出力変化に基づいて、ガス漏れの有無を判定するように構成されている。
特に、近年では、機器のコスト低減等のため、複数種類のガスのガス漏れを、１つのガス検出素子で検出できるようにしたガス漏れ警報器も提案されている。このようなガス漏れ警報器においては、ガス検出素子を、各種類のガスの検出に適した複数の温度に切り替え加熱し、各温度に加熱されたガス検出素子の出力変化に基づいて、ガス漏れの有無を判定している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、ガス漏れ警報器は、一般住宅等の安全性を監視するという極めて重要な役割を担うものであるため、その機能に異常が生じた場合には、これを検出してユーザ等に報知することが必要になる。特に、ガス検出素子は、上述のようにガス漏れ検出機能の中核をなしており、その断線、短絡、抵抗値異常等の異常を監視することが好ましい。
しかしながら、従来のガス漏れ警報器には、ガス検出素子の上記異常を監視する機能がなかったので、ガス検出素子の異常を発見等することが困難であった。
【０００４】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、ガス検出素子の異常を監視等することのできる、ガス漏れ警報器を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するため、請求項１に記載のガス漏れ警報器は、ガス検出素子と、当該ガス検出素子を少なくとも第１の検出温度または当該第１の検出温度より高い第２の検出温度に加熱する加熱制御手段と、当該ガス検出素子の出力に基づいてガス漏れの有無を判定するガス漏れ判定手段とを備えて構成されるガス漏れ警報器において、上記第１の検出温度に加熱された上記ガス検出素子の第１の電圧値と、上記第２の検出温度に加熱された上記ガス検出素子の第２の電圧値との差異に基づいて、上記ガス検出素子に関連する異常の有無を判断する異常判定手段を備えたことを特徴とする。
【０００６】
この警報器によれば、第１の電圧値と第２の電圧値との差異に基づいて、ガス検出素子に関連する異常の有無が判断される。したがって、ガス漏れ検出機能の中核をなすガス検出素子の異常を監視することができ、ガス漏れ警報器の信頼性を一層向上させることができる。
【０００７】
また、請求項２に記載のガス漏れ警報器は、請求項１に記載のガス漏れ警報器において、上記異常判定手段は、上記第１の電圧値と上記第２の電圧値とが相互に等しい場合には、上記ガス検出素子が短絡または断線していると判断することを特徴とする。
【０００８】
これは、異常判定の内容を一層具体的に示したものである。この警報器によれば、第１の電圧値と上記第２の電圧値とが相互に等しい場合には、ガス検出素子が短絡または断線していると判断される。したがって、ガス検出素子の短絡または断線の有無を監視することができる。
【０００９】
また、請求項３に記載のガス漏れ警報器は、請求項１または２に記載のガス漏れ警報器において、上記異常判定手段は、上記第２の電圧値が上記第１の電圧値よりも大きい場合には、上記ガス検出素子に抵抗値異常が発生していると判断することを特徴とする。
【００１０】
これは、異常判定の内容を一層具体的に示したものである。この警報器によれば、第２の電圧値が第１の電圧値よりも大きい場合には、ガス検出素子に抵抗値異常が発生していると判断される。したがって、ガス検出素子の抵抗値異常の有無を監視することができる。
【００１１】
また、請求項４に記載のガス漏れ警報器は、請求項１〜３のいずれか一つに記載のガス漏れ警報器において、上記異常判定手段は、上記第１の電圧値が上記第２の電圧値よりも大きい場合において、これら第１の電圧値と第２の電圧値との差異が所定範囲外である場合には、上記ガス検出素子に異常が発生していると判断することを特徴とする。
【００１２】
これは、異常判定の内容を一層具体的に示したものである。この警報器によれば、第１の電圧値と第２の電圧値との差異が所定範囲外である場合には、ガス検出素子に異常が発生していると判断される。したがって、短絡、断線、および、抵抗値異常以外の異常の有無を監視することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかるガス漏れ警報器の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１４】
（警報器の構成）
まず、警報器の構成について説明する。図１は警報器の全体斜視図、図２は警報器の要部構成を示すブロック図である。
この警報器１は、火災発生およびガス漏れを検出して警報を行う、火災ガス漏れ警報器である。この警報器１によって検出されるガスは、ＣＯガスおよび炭化水素ガスである。この警報器１では、概略的に、後述するガス検出素子１６の温度を、ＣＯガス検出用の第１の検出温度Ｔ_１と、炭化水素ガス検出用の第２の検出温度Ｔ_２（＞Ｔ_１）とに、周期的に自動で切り替える。
【００１５】
次に、警報器１の外観構成を説明する。
図１に示すように、警報器１は、略方形の筐体２に、火災検出部３、ガス検出部４、スピーカ５、電源ランプ６、火災警報ランプ７、ＣＯ警報ランプ８、および、炭化水素ガス警報ランプ９を備えて構成されている。
このうち、火災検出部３は、例えば、サーミスタ式あるいは散乱光式の火災検出手段である。また、ガス検出部４は、ガス検出素子１６により、ＣＯガスまたは炭化水素ガスを検出するガス検出手段である。また、スピーカ５は、後述する音声メッセージ等を出力する出力手段である。また、電源ランプ６、火災警報ランプ７、ＣＯ警報ランプ８、および、炭化水素ガス警報ランプ９は、所定時に点灯または点滅されることにより、警報器１の機能状態または検出状態をユーザ等に報知する報知手段である。
【００１６】
次に、警報器１の電気的構成を説明する。
図２に示すように、警報器１は、検出回路部１０、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）１１、記憶部１２、表示部１３、および、音声出力部１４を備えて構成されている（なお、図２においては、火災検出機能のみに関する構成要素を省略する）。
【００１７】
このうち、検出回路部１０は、ガスセンサ１５、検出抵抗Ｒ_Ｌ、Ｒ_Ｈ、トランジスタＴＲ_１、ＴＲ_２、および、その他の回路要素を図示の如く接続して構成されている。
このうち、ガスセンサ１５は、ＣＯガスまたは炭化水素ガスを検出するもので、ガス検出素子１６およびヒータ１７を備える。このヒータ１７は、ガス検出素子１６を、第１の検出温度Ｔ_１または第２の検出温度Ｔ_２に加熱する加熱手段である。また、検出抵抗Ｒ_ＬはＣＯガス検出、検出抵抗Ｒ_Ｈは炭化水素ガス検出に応じた抵抗値をそれぞれ有し、ガス検出素子１６に対して上記温度の切り替えに伴って切り替え接続される。また、トランジスタＴＲ_１は、ヒータ１７をＯＮまたはＯＦＦに切り替えてガス検出素子１６の加熱状態を調整し、トランジスタＴＲ_２は、検出抵抗Ｒ_Ｌ、Ｒ_Ｈを選択的にガス検出素子１６に接続する。
【００１８】
また、ＣＰＵ１１は、警報器１の機能を制御する制御手段である。このＣＰＵ１１は、機能概念的に、ガス信号処理部１８、ヒータコントロール部１９、タイマー２０、演算部２１、および、異常判定部２２を備えて構成されている。
このうち、ガス信号処理部１８は、ガス検出素子１６の出力を受け、これを所定の閾値と比較することにより、ガス漏れの有無を判定するガス漏れ判定手段である。また、ヒータコントロール部１９は、トランジスタＴＲ_１をスイッチング制御することによってヒータ１７を制御する。また、タイマー２０は、ガス検出等の各種処理のタイミングを制御する。また、演算部２１は、ガス検出等の各種処理の演算を行なう。また、異常判定部２２は、第１の検出温度Ｔ_１に加熱されたガス検出素子１６の電圧値（以下、第１の電圧値）と、第２の検出温度Ｔ_２に加熱されたガス検出素子１６の電圧値（以下、第２の電圧値）との差異に基づいて、ガス検出素子１６に関連する異常の有無を判断する異常判定手段である。
【００１９】
また、記憶部１２は、ガス検出等の各種処理に必要なプログラムやパラメータ等を記憶する記憶手段であり、特に、本実施の形態においては、ガス検出素子１６に関する異常の有無を判定するための抵抗異常閾値と、取得された第１の電圧値および第２の電圧値を不揮発的に記憶する。
また、表示部１３は、図１の電源ランプ６、火災警報ランプ７、ＣＯ警報ランプ８、および、炭化水素ガス警報ランプ９に接続され、これら各ランプ６〜９を点灯または点滅させる。
また、音声出力部１４は、スピーカ５に接続され、スピーカ５から音声メッセージ等を出力させる。
【００２０】
（処理の内容）
次に、このように構成された警報器１のガス漏れおよび火災監視処理の内容について説明する。図３は、この処理のフローチャートである（なお、図３においては、火災検出機能のみに関する処理を省略する）。
【００２１】
まず、ヒータコントロール部１９は、ガス検出素子１６の温度を所定時間間隔で検出温度Ｔ_１または第２の検出温度Ｔ_２の所定の一方に切り替え（ステップＳＡ−１）、ＣＯガスまたは炭化水素ガスの一方の検出を行なう。
すなわち、ヒータコントロール部１９によってトランジスタＴＲ_１を制御することにより、ヒータ１７をＯＮ／ＯＦＦし、ガス検出素子１６を加熱して温度切り替えを行なう。例えば、ＣＯガス検出用の第１の温度Ｔ_１は約８０℃、炭化水素ガス検出用の第２の温度Ｔ_２は約４２０℃である。また、この時、トランジスタＴＲ_２を制御することによって、ガス検出素子１６に直列接続する検出抵抗を切り替える。ここでは、例えば、ＣＯガス検出時には検出抵抗Ｒ_Ｌを用い、炭化水素ガス検出時には検出抵抗Ｒ_Ｈを用いる。
【００２２】
このように切り替えられた第１の検出温度Ｔ_１または第２の検出温度Ｔ_２を、所定時間維持して、温度状態の安定化を図る（ステップＳＡ−２）。例えば、第１の検出温度Ｔ_１は１５秒間程度、第２の検出温度Ｔ_２は５秒間程度維持する。この時間経過は、タイマー２０を用いて計時する。
そして、この温度状態が安定した後、ガス検出素子１６からの出力（第１の電圧値または第２の電圧値）をガス信号処理部１８に取り込み、この出力を所定の閾値と比較して、ガス漏れ発生の有無を判定する（ステップＳＡ−３）。
【００２３】
ここで、ガス漏れの発生が検出された場合には、ガス信号処理部１８から表示部１３および音声出力部１４に制御信号を出力し、ガス警報表示を行う（ステップＳＡ−４）。例えば、ＣＯガス検出時にはＣＯ警報ランプ８を点灯し、炭化水素ガス検出時には炭化水素ガス警報ランプ９を点灯し、また、スピーカ５から音声警報を出力する。
一方、ガス漏れの発生が検出されない場合には、後述するガス検出素子１６の異常判定処理を行う（ステップＳＡ−５）。ここで、ガス検出素子１６の異常が発見された場合には、火災警報ランプ７、ＣＯ警報ランプ８、または、炭化水素ガス警報ランプ９を所定の組み合わせで点灯または点滅させることによって、異常表示を行う（ステップＳＡ−６、ＳＡ−７）。一方、異常が発見されない場合には、ステップＳＡ−１に戻り、ガス検出素子１６の温度を検出温度Ｔ_１または検出温度Ｔ_２の他方に切り替えて、ＣＯガスまたは炭化水素ガスの他方のガス検出を上記と同様に行なう。
以降、このような温度切り替えとガス検出とを連続的に繰り返す。
【００２４】
次に、ステップＳＡ−５におけるガス検出素子１６の異常判定処理について説明する。この処理のフローチャートを図４に示す。この処理は、異常判定部２２によって行われる。
ここでは、まず、第１の電圧値と第２の電圧値が取得される（ステップＳＢ−１）。具体的には、検出温度Ｔ_１に切り替えている状態においては、その時のガス検出素子１６の出力（第１の電圧値）を取得すると共に、その直近に検出温度Ｔ_２に切り替えた状態で取得されたガス検出素子１６の出力（第２の電圧値）を記憶部１２から読み出す。あるいは、検出温度Ｔ_２に切り替えている状態においては、その時のガス検出素子１６の出力（第２の電圧値）を取得すると共に、その直近に検出温度Ｔ_１に切り替えた状態で取得されたガス検出素子１６の出力（第１の電圧値）を記憶部１２から読み出す。
【００２５】
そして、これら第１の電圧値と第２の電圧値とを相互に比較する（ステップＳＢ−２）。
ここで、電源電圧Ｖ_０＝５ｖ、検出抵抗Ｒ_Ｌ＝１０ｋΩ、検出抵抗Ｒ_Ｈ＝１ｋΩ、第１の検出温度Ｔ_１に加熱された際のガス検出素子１６の抵抗Ｒ_Ｌ＝１ＭΩ、第２の検出温度Ｔ_２に加熱された際のガス検出素子１６の抵抗Ｒ_Ｈ＝１０ｋΩとする。
【００２６】
この時、第１の検出温度Ｔ_１下において、正常時でかつＣＯガスが存在しない場合、第１の電圧値＝Ｖ_０×（Ｒ_ＧＬ／（Ｒ_ＧＬ＋Ｒ_Ｌ））＝５ｖ×（１ＭΩ／（１０ｋΩ＋１ＭΩ））＝４．９５ｖになる。
一方、第２の検出温度Ｔ_２下においては、正常時でかつ炭化水素ガスが存在しない場合、第２の電圧値＝Ｖ_０×（Ｒ_ＧＨ／（Ｒ_ＧＨ＋Ｒ_Ｈ））＝５ｖ×（１０ｋΩ／（１ｋΩ＋１０ｋΩ））＝４．５５ｖになる。
このことからガス検出素子１６が正常に機能している状態、すなわち、ガス検出素子１６の抵抗値異常が生じておらず、かつ、ガス検出素子１６が短絡や断線していない場合には、第１の電圧値＞第２の電圧値になることがわかる。
【００２７】
一方、ガス検出素子１６が短絡している場合、第１の電圧値＝第２の電圧値＝０ｖになる。また、ガス検出素子１６が断線している場合、第１の電圧値＝第２の電圧値＝５ｖになる。すなわち、短絡や断線時には、第１の電圧値＝第２の電圧値になることがわかる。
また、ガス検知素子１６が何らかの外的要因（例えば、雑ガスによる被毒）によって組成変化を起こし、温度変化に伴う抵抗変化が鈍くなり、あたかもガス検知素子１６の抵抗値が固定されてしまったようになった場合を考える。例えば、ガス検出素子１６の抵抗Ｒ_Ｌ＝抵抗Ｒ_Ｈ＝１００ｋΩ程度に固定された場合、第１の電圧値＝４．５５ｖ、第２の電圧値＝４．９５ｖになる。また、ガス検出素子１６の抵抗Ｒ_Ｌ＝抵抗Ｒ_Ｈ＝１０ｋΩ程度に固定された場合、第１の電圧値＝２．５０ｖ、第２の電圧値＝４．５５ｖになる。すなわち、抵抗値異常の場合には、第１の電圧値＜第２の電圧値になることがわかる。
【００２８】
これらのことから、ステップＳＢ−１において取り込んだ第１の電圧値と第２の電圧値とが、「第１の電圧値＞第２の電圧値」の関係にあれば、ガス検出素子１６が基本的に正常であると判断してステップＳＢ−４に移行し、「第１の電圧値＝第２の電圧値」の場合、または、「第１の電圧値＜第２の電圧値」の場合には、ガス検出素子１６に短絡、断線、または、抵抗値異常が生じていると判断して、火災警報ランプ７、ＣＯ警報ランプ８、または、炭化水素ガス警報ランプ９を所定の組み合わせで点灯または点滅させることによって、異常表示を行う（ステップＳＢ−３）。なお、ここでは、第１の電圧値または第２の電圧値に基づいて、短絡、断線、または、抵抗値異常を完全に識別して、その識別結果に応じた警報等を出力するようにしてもよい。
【００２９】
ここで、上記のように、「第１の電圧値＞第２の電圧値」の関係にあれば、ガス検出素子１６は基本的に正常であると判断することができる。しかしながら、この場合においても、ガス検出素子１６の正常性に疑問が生ずる場合がある。
すなわち、上記のようにガス検出素子１６の抵抗値は、第１の検出温度Ｔ_１に加熱された時に数ＭΩ、第２の検出温度Ｔ_２に加熱された時に数１０ｋΩになるため、第１の電圧値と第２の電圧値との差異は０．１〜０．５ｖであると考えられる。したがって、第１の電圧値と第２の電圧値との差異が、このような正常範囲を外れている場合には、ガス検出素子１６に何らかの異常が生じていると考えることができる。
【００３０】
このため、ステップＳＢ−４においては、第１の電圧値と第２の電圧値との差異を、記憶部１２から読み出した抵抗異常閾値と比較し、差異が抵抗異常閾値を超えている場合には、ステップＳＢ−３に移行して異常表示を行う。
なお、ここで用いる抵抗異常閾値は、誤作動を防止するため、上述の正常値０．１〜０．５ｖに対して上下両側に若干余裕を持って設定しておくことが好ましく、例えば、０．０５〜１．０ｖの範囲にすることができる。
その後、ステップＳＢ−４において異常がないと判断された場合には、その時点の第１の電圧値または第２の電圧値を、次の判断に使用するために記憶部１２に更新記憶する。
これにてガス検出素子１６の異常判定処理が終了する。
【００３１】
（他の実施の形態）
さて、これまで本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上述した実施の形態以外にも、上記特許請求の範囲に記載した技術的思想の範囲内において種々の異なる実施の形態にて実施されてよいものである。
例えば、上記の実施の形態においては、本発明を火災ガス漏れ警報器に適用した例を示すが、少なくともガス漏れの検出機能を有する任意の警報器について同様に適用することができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、第１の電圧値と第２の電圧値との差異に基づいて、ガス検出素子に関連する異常の有無が判断される。したがって、ガス漏れ検出機能の中核をなすガス検出素子の異常を監視することができ、ガス漏れ警報器の信頼性を一層向上させることができる。
【００３３】
また、本発明によれば、第１の電圧値と上記第２の電圧値とが相互に等しい場合には、ガス検出素子が短絡または断線していると判断される。したがって、ガス検出素子の短絡または断線の有無を監視することができる。
【００３４】
また、本発明によれば、第２の電圧値が第１の電圧値よりも大きい場合には、ガス検出素子に抵抗値異常が発生していると判断される。したがって、ガス検出素子の抵抗値異常の有無を監視することができる。
【００３５】
また、本発明によれば、第１の電圧値と第２の電圧値との差異が所定範囲外である場合には、ガス検出素子に異常が発生していると判断される。したがって、短絡、断線、および、抵抗値異常以外の異常の有無を監視することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における警報器の全体斜視図である。
【図２】警報器の要部構成を示すブロック図である。
【図３】警報器のガス漏れおよび火災監視処理のフローチャートである。
【図４】ガス検出素子の異常判定処理のフローチャートである。
【符号の説明】
１警報器
２筐体
３火災検出部
４ガス検出部
５スピーカ
６電源ランプ
７火災警報ランプ
８ＣＯ警報ランプ
９炭化水素ガス警報ランプ
１０検出回路部
１１ＣＰＵ
２２異常判定部
１２記憶部
１３表示部
１４音声出力部
１５ガスセンサ
１６ガス検出素子
１７ヒータ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a gas leak alarm device that switches a gas detection element to a plurality of temperatures, heats the gas detection element, and determines the presence or absence of a gas leak based on the output of the gas detection element when heated to each temperature. The present invention relates to a gas leak alarm capable of monitoring an abnormality of an element.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In general houses and the like, a gas leak alarm device that detects a gas leak and issues an alarm is widely used. Generally, the gas leak alarm includes a gas detection element, and is configured to determine the presence or absence of gas leak based on a change in the output of the gas detection element.
In particular, in recent years, in order to reduce the cost of equipment and the like, a gas leak alarm device has been proposed in which a single gas detection element can detect gas leaks of a plurality of types of gases. In such a gas leak alarm, the gas detection element is switched to a plurality of temperatures suitable for detecting each type of gas and heated, and the gas leak is detected based on the output change of the gas detection element heated to each temperature. Is determined.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Here, since the gas leak alarm plays an extremely important role of monitoring the safety of a general house or the like, if an abnormality occurs in its function, it is detected and reported to a user or the like. Need to be done. In particular, the gas detection element is at the core of the gas leak detection function as described above, and it is preferable to monitor abnormalities such as disconnection, short circuit, and abnormal resistance value.
However, since the conventional gas leak alarm did not have a function of monitoring the above-described abnormality of the gas detection element, it was difficult to discover the abnormality of the gas detection element.
[0004]
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a gas leak alarm that can monitor an abnormality of a gas detection element.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve such an object, the gas leak alarm according to claim 1 includes a gas detection element and a second detection element that sets the gas detection element to at least a first detection temperature or higher than the first detection temperature. In a gas leak alarm comprising a heating control means for heating to a temperature and a gas leak determining means for determining the presence or absence of a gas leak based on the output of the gas detecting element, the gas is heated to the first detection temperature. Based on the difference between the detected first voltage value of the gas detection element and the second voltage value of the gas detection element heated to the second detection temperature, an abnormality related to the gas detection element is detected. It is characterized by comprising an abnormality determining means for determining the presence or absence.
[0006]
According to this alarm, the presence or absence of an abnormality related to the gas detection element is determined based on the difference between the first voltage value and the second voltage value. Therefore, it is possible to monitor the abnormality of the gas detection element which is the core of the gas leak detection function, and it is possible to further improve the reliability of the gas leak alarm.
[0007]
Further, in the gas leak alarm according to claim 2, in the gas leak alarm according to claim 1, the abnormality determining means is configured such that the first voltage value and the second voltage value are equal to each other. In this case, it is determined that the gas detection element is short-circuited or disconnected.
[0008]
This shows the details of the abnormality determination more specifically. According to this alarm, when the first voltage value is equal to the second voltage value, it is determined that the gas detection element is short-circuited or disconnected. Therefore, the presence or absence of a short circuit or disconnection of the gas detection element can be monitored.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, in the gas leak alarm device according to the first or second aspect, the abnormality determination unit determines that the second voltage value is larger than the first voltage value. In this case, it is characterized in that it is determined that a resistance value abnormality has occurred in the gas detection element.
[0010]
This shows the details of the abnormality determination more specifically. According to this alarm device, when the second voltage value is higher than the first voltage value, it is determined that the gas detection element has an abnormal resistance value. Therefore, it is possible to monitor the presence / absence of a resistance value abnormality of the gas detection element.
[0011]
A gas leak alarm according to a fourth aspect is the gas leak alarm according to any one of the first to third aspects, wherein the abnormality determination unit determines that the first voltage value is equal to the second voltage value. When the difference between the first voltage value and the second voltage value is out of a predetermined range when the voltage value is larger than the voltage value, it is determined that an abnormality has occurred in the gas detection element. And
[0012]
This shows the details of the abnormality determination more specifically. According to this alarm, when the difference between the first voltage value and the second voltage value is out of the predetermined range, it is determined that an abnormality has occurred in the gas detection element. Therefore, it is possible to monitor the presence or absence of an abnormality other than the short circuit, the disconnection, and the resistance value abnormality.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a gas leak alarm according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the present invention is not limited by the embodiment.
[0014]
(Alarm configuration)
First, the configuration of the alarm will be described. FIG. 1 is an overall perspective view of an alarm device, and FIG. 2 is a block diagram showing a main configuration of the alarm device.
The alarm 1 is a fire gas leak alarm that detects a fire and a gas leak and issues an alarm. The gas detected by the alarm 1 is a CO gas and a hydrocarbon gas. In the alarm device 1, the temperature of a gas detection element 16, which will be described later, is roughly changed to a first detection temperature T ₁ for CO gas detection and a second detection temperature T ₂ (> T) for hydrocarbon gas detection. ₁ ) and automatically switch periodically.
[0015]
Next, the external configuration of the alarm 1 will be described.
As shown in FIG. 1, an alarm device 1 includes a fire detection unit 3, a gas detection unit 4, a speaker 5, a power lamp 6, a fire alarm lamp 7, a CO alarm lamp 8, and a carbon A hydrogen gas alarm lamp 9 is provided.
The fire detection unit 3 is, for example, a thermistor type or scattered light type fire detection unit. Further, the gas detection unit 4 is gas detection means for detecting the CO gas or the hydrocarbon gas by the gas detection element 16. The speaker 5 is an output unit that outputs a voice message and the like described later. The power lamp 6, the fire alarm lamp 7, the CO alarm lamp 8, and the hydrocarbon gas alarm lamp 9 are lit or flashed at a predetermined time to notify a user or the like of a function state or a detection state of the alarm device 1. This is a notification means.
[0016]
Next, the electrical configuration of the alarm 1 will be described.
As shown in FIG. 2, the alarm device 1 includes a detection circuit unit 10, a CPU (Central Processing Unit) 11, a storage unit 12, a display unit 13, and an audio output unit 14 (see FIG. 2). In FIG. 2, components relating only to the fire detection function are omitted).
[0017]
Among them, the detection circuit section 10, the gas sensor 15, the detection resistor _R L, _{R H,} the transistors _TR 1, TR _2, and, which are connected as shown in the drawing other circuit elements.
The gas sensor 15 detects a CO gas or a hydrocarbon gas, and includes a gas detection element 16 and a heater 17. The heater 17 is a gas detection element 16, a first detected temperature T ₁ or the second heating means for heating the detected temperature T _2. The detection resistor _RL has a resistance value corresponding to the detection of the CO gas and the detection resistor _RH has a resistance value corresponding to the detection of the hydrocarbon gas, and is connected to the gas detection element 16 in accordance with the switching of the temperature. Further, the transistor TR ₁ switches the heater 17 ON or OFF by adjusting the heating state of the gas detecting element 16, the transistor TR ₂ is connected selectively to the gas detection element 16 of the detection resistor _R L, _{R H} .
[0018]
The CPU 11 is a control unit that controls the function of the alarm device 1. The CPU 11 includes a gas signal processing unit 18, a heater control unit 19, a timer 20, a calculation unit 21, and an abnormality determination unit 22 in a functional concept.
The gas signal processing unit 18 is a gas leak determination unit that receives the output of the gas detection element 16 and compares the output with a predetermined threshold to determine whether there is a gas leak. The heater control unit 19 controls the heater 17 by controlling switching transistor TR _1. Further, the timer 20 controls the timing of various processes such as gas detection. The calculation unit 21 performs calculation of various processes such as gas detection. Further, the abnormality determination section 22, the voltage value of the first detected temperature T gas detecting element 16 which is heated to ₁ (hereinafter, a first voltage value) and the heated gas detection to the second detected temperature T ₂ An abnormality determining unit that determines whether there is an abnormality related to the gas detection element 16 based on a difference from a voltage value of the element 16 (hereinafter, a second voltage value).
[0019]
The storage unit 12 is a storage unit that stores programs, parameters, and the like necessary for various processes such as gas detection. In the present embodiment, the storage unit 12 is used to determine whether there is an abnormality related to the gas detection element 16. The resistance abnormality threshold and the acquired first and second voltage values are stored in a nonvolatile manner.
The display unit 13 is connected to the power lamp 6, the fire alarm lamp 7, the CO alarm lamp 8, and the hydrocarbon gas alarm lamp 9 in FIG. 1, and turns on or blinks these lamps 6 to 9.
The audio output unit 14 is connected to the speaker 5 and causes the speaker 5 to output an audio message or the like.
[0020]
(Content of processing)
Next, the details of the gas leak and fire monitoring processing of the alarm device 1 configured as described above will be described. FIG. 3 is a flowchart of this process (note that, in FIG. 3, the process relating to only the fire detection function is omitted).
[0021]
First, the heater control unit 19 switches to a predetermined one of the detected temperatures T ₁ and the second detection temperature T ₂ the temperature of the gas detecting element 16 at predetermined time intervals (Step SA-1), CO gas or hydrocarbon gas Is detected.
That is, by controlling the transistor TR ₁ by the heater control unit 19, the heater 17 is ON / OFF, performs temperature switch to heat the gas sensing element 16. For example, the first temperature _{T 1} of the for CO gas detection was about 80 ° C., the second temperature _{T 2} for hydrocarbon gas detection is about 420 ° C.. At this time, by controlling the transistor TR _2, switch the detection resistor connected in series to the gas detecting element 16. Here, for example, the detection resistor _RL is used when detecting CO gas, and the detection resistor _RH is used when detecting hydrocarbon gas.
[0022]
Such first has been switched on in the detected temperature T ₁ or the second detected temperature T _2, while maintaining a predetermined time to stabilize the temperature state (step SA-2). For example, the first detection temperature _{T 1} of about 15 seconds, the second detection temperature _{T 2} is maintained for about 5 seconds. This elapsed time is measured using the timer 20.
Then, after this temperature condition is stabilized, the output (first voltage value or second voltage value) from the gas detection element 16 is taken into the gas signal processing unit 18, and this output is compared with a predetermined threshold value. It is determined whether or not gas leakage has occurred (step SA-3).
[0023]
Here, when the occurrence of gas leakage is detected, a control signal is output from the gas signal processing unit 18 to the display unit 13 and the audio output unit 14 to perform a gas alarm display (step SA-4). For example, the CO alarm lamp 8 is turned on when CO gas is detected, the hydrocarbon gas alarm lamp 9 is turned on when hydrocarbon gas is detected, and an audio alarm is output from the speaker 5.
On the other hand, when the occurrence of the gas leak is not detected, the abnormality determination processing of the gas detection element 16 described later is performed (step SA-5). Here, when an abnormality of the gas detection element 16 is found, the abnormality display is made by turning on or blinking the fire alarm lamp 7, the CO alarm lamp 8, or the hydrocarbon gas alarm lamp 9 in a predetermined combination. Perform (Steps SA-6 and SA-7). On the other hand, if no abnormality is found, the process returns to step SA-1, by switching the temperature of the gas detecting element 16 to the other detection temperature T ₁ or the detected temperature T _2, the other gas detection CO gas or hydrocarbon gas In the same manner as described above.
Thereafter, such temperature switching and gas detection are continuously repeated.
[0024]
Next, the abnormality determination processing of the gas detection element 16 in step SA-5 will be described. FIG. 4 shows a flowchart of this processing. This process is performed by the abnormality determination unit 22.
Here, first, a first voltage value and a second voltage value are obtained (step SB-1). Specifically, in a state in which switching to the detected temperatures T ₁ is acquired acquires the output of the gas detecting element 16 at that time (first voltage value), in a state of switching to the detected temperature T ₂ in its immediate The output (second voltage value) of the detected gas detection element 16 is read from the storage unit 12. Alternatively, in a state in which switching to the detected temperature T ₂ acquires the output of the gas detecting element 16 at that time (second voltage value), which is acquired in a state of switching to the detected temperatures T ₁ to the nearest gas The output (first voltage value) of the detection element 16 is read from the storage unit 12.
[0025]
Then, the first voltage value and the second voltage value are compared with each other (step SB-2).
Here, the power supply voltage V ₀ = 5 V, the detection resistance R _L = 10 kΩ, the detection resistance R _H = 1 kΩ, the resistance R _L of the gas detection element 16 when heated to the _first detection temperature T ₁ = 1 MΩ, the second It is assumed that the resistance R _H of the gas detection element 16 when heated to the detection temperature T ₂ is 10 kΩ.
[0026]
In this case, the first detection temperature _{T 1} of the lower, if and a normal CO gas is not present, the first voltage value _{_{_{= V 0 × (R GL /}}} (R GL + R L)) = 5v × (1MΩ / (10 kΩ + 1 MΩ)) = 4.95 V.
On the other hand, under the second detection temperature T ₂ , when normal and no hydrocarbon gas is present, the second voltage value = V ₀ × (R _GH / (R _GH + R _H )) = 5 v × (10 kΩ) / (1 kΩ + 10 kΩ)) = 4.55v.
From this, in the state where the gas detection element 16 is functioning normally, that is, when the resistance abnormality of the gas detection element 16 has not occurred and the gas detection element 16 has not been short-circuited or disconnected, the It can be seen that the voltage value of 1> the second voltage value.
[0027]
On the other hand, when the gas detection element 16 is short-circuited, the first voltage value = the second voltage value = 0 V. When the gas detection element 16 is disconnected, the first voltage value = the second voltage value = 5V. That is, it can be seen that the first voltage value = the second voltage value at the time of short circuit or disconnection.
Further, the composition of the gas detection element 16 changes due to some external factor (for example, poisoning by miscellaneous gas), and the resistance change accompanying the temperature change becomes slow, as if the resistance value of the gas detection element 16 was fixed. Consider the case when it comes to. For example, when it is secured about resistor _{R L} = resistance _R H = 100 k.OMEGA gas detecting element 16, a first voltage value = 4.55V, becomes the second voltage value = 4.95 V. Further, when it is secured about resistor _{R L} = resistance _R H = 10 k.OMEGA gas detecting element 16, a first voltage value = 2.50 V, becomes the second voltage value = 4.55V. That is, when the resistance value is abnormal, the first voltage value <the second voltage value.
[0028]
From these facts, if the first voltage value and the second voltage value fetched in step SB-1 have a relationship of “first voltage value> second voltage value”, the gas detection element 16 Basically, it is determined that it is normal, and the process proceeds to step SB-4, where “first voltage value = second voltage value” or “first voltage value <second voltage value”. In this case, it is determined that the gas detection element 16 is short-circuited, disconnected, or has an abnormal resistance value, and the fire alarm lamp 7, the CO alarm lamp 8, or the hydrocarbon gas alarm lamp 9 is used in a predetermined combination. An abnormality display is performed by turning on or blinking (step SB-3). Here, based on the first voltage value or the second voltage value, a short circuit, a disconnection, or an abnormal resistance value is completely identified, and an alarm or the like according to the identification result is output. Is also good.
[0029]
Here, as described above, if there is a relationship of “first voltage value> second voltage value”, it can be determined that the gas detection element 16 is basically normal. However, even in this case, the normality of the gas detection element 16 may be questioned.
That is, as described above, the resistance value of the gas detection element 16 becomes several MΩ when heated to the _first detection temperature T1 and several tens kΩ when heated to the _second detection temperature T2. Is considered to be 0.1 to 0.5 V. Therefore, when the difference between the first voltage value and the second voltage value is outside such a normal range, it can be considered that some abnormality has occurred in the gas detection element 16.
[0030]
For this reason, in step SB-4, the difference between the first voltage value and the second voltage value is compared with the resistance abnormality threshold read from the storage unit 12, and if the difference exceeds the resistance abnormality threshold, Moves to step SB-3, and performs an abnormality display.
Note that the resistance abnormality threshold used here is preferably set with a certain margin on both the upper and lower sides with respect to the above-mentioned normal value of 0.1 to 0.5 V in order to prevent malfunction. 0.05-1.0v.
Thereafter, when it is determined in step SB-4 that there is no abnormality, the first voltage value or the second voltage value at that time is updated and stored in the storage unit 12 for use in the next determination.
Thus, the abnormality determination processing of the gas detection element 16 ends.
[0031]
(Other embodiments)
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, but may be applied to various different embodiments within the scope of the technical idea described in the claims. It may be implemented.
For example, in the above embodiment, an example is shown in which the present invention is applied to a fire gas leak alarm, but the present invention can be similarly applied to any alarm having at least a function of detecting gas leak.
[0032]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the presence or absence of an abnormality related to the gas detection element is determined based on the difference between the first voltage value and the second voltage value. Therefore, it is possible to monitor the abnormality of the gas detection element which is the core of the gas leak detection function, and it is possible to further improve the reliability of the gas leak alarm.
[0033]
Further, according to the present invention, when the first voltage value is equal to the second voltage value, it is determined that the gas detection element is short-circuited or disconnected. Therefore, the presence or absence of a short circuit or disconnection of the gas detection element can be monitored.
[0034]
Further, according to the present invention, when the second voltage value is higher than the first voltage value, it is determined that the resistance abnormality of the gas detection element has occurred. Therefore, it is possible to monitor the presence / absence of a resistance value abnormality of the gas detection element.
[0035]
Further, according to the present invention, when the difference between the first voltage value and the second voltage value is out of the predetermined range, it is determined that an abnormality has occurred in the gas detection element. Therefore, it is possible to monitor the presence or absence of an abnormality other than the short circuit, the disconnection, and the resistance value abnormality.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall perspective view of an alarm device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a main configuration of the alarm device.
FIG. 3 is a flowchart of a gas leak and fire monitoring process of the alarm device.
FIG. 4 is a flowchart of an abnormality determination process of a gas detection element.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 alarm 2 housing 3 fire detector 4 gas detector 5 speaker 6 power lamp 7 fire alarm lamp 8 CO alarm lamp 9 hydrocarbon gas alarm lamp 10 detection circuit unit 11 CPU
22 abnormality determination unit 12 storage unit 13 display unit 14 audio output unit 15 gas sensor 16 gas detection element 17 heater

Claims

A gas detection element, heating control means for heating the gas detection element to at least a first detection temperature or a second detection temperature higher than the first detection temperature, and detecting a gas leak based on an output of the gas detection element. In a gas leak alarm comprising a gas leak determining means for determining the presence or absence,
Based on a difference between a first voltage value of the gas detection element heated to the first detection temperature and a second voltage value of the gas detection element heated to the second detection temperature, Abnormality determination means for determining the presence or absence of an abnormality related to the gas detection element,
A gas leak alarm comprising:

When the first voltage value and the second voltage value are equal to each other, the abnormality determination unit determines that the gas detection element is short-circuited or disconnected.
The gas leak alarm according to claim 1, wherein:

When the second voltage value is higher than the first voltage value, the abnormality determination means determines that the gas detection element has a resistance value abnormality,
The gas leak alarm according to claim 1 or 2, wherein:

When the first voltage value is larger than the second voltage value, and the difference between the first voltage value and the second voltage value is out of a predetermined range, Determining that an abnormality has occurred in the gas detection element,
The gas leak alarm according to any one of claims 1 to 3, characterized in that: