JP3907543B2 - City gas detector - Google Patents

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主成分ガスであるメタン(CH)と、副成分ガスであるエタン(C)、プロパン(C)、ブタン(C10)とを可燃性ガスとして有する都市ガスを流通させ、前記可燃性ガスの分子量に応じて流動遅延を生じさせて各ガス成分毎に分離可能なガス成分分離部と、前記ガス成分分離部により分離されたガス成分を検知可能なガス検知素子を備えたガス検知部と、前記ガス検知部からの出力信号により都市ガスか否かを判定する判定部とを備えた都市ガス検知装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
地下工事現場、あるいはガス管埋設備近辺において、地中に埋設したガス管等から漏洩した都市ガスを地表において適切に検出することは、ガス洩れ対策上非常に重要な課題である。保安上、これらの可燃性ガスの漏洩等が発生している場合に、漏洩部位の迅速な特定を容易に行うことができれば、爆発等の災害の発生頻度が減少する。
【0003】
都市ガスは、メタンを主成分とするもの、或いは、プロパンを主成分とするもの等が知られているが、メタンを主成分とする都市ガスは、主成分ガスであるメタン(CH)と、副成分ガスであるエタン(C)、プロパン(C)、ブタン(C10)とを可燃性ガスとして有している(体積比は、通常、メタン:エタン:プロパン:ブタン=88:6:4:2)。そのため、都市ガスの主成分ガスであるメタンを検知することが、都市ガス漏洩の有無を判断する基準の1つとなっている。
【0004】
このように、メタンを主成分とする都市ガスの漏洩を検出する都市ガス検出装置としては、金属酸化物半導体表面でのガス吸着による熱伝導変化及び電気伝導度変化を、電極で検出する、又は、貴金属線コイルの両端よりみた抵抗値変化として測定する半導体式ガス検知素子、又は、触媒表面でのガスの接触燃焼による貴金属線コイルの温度上昇(抵抗値変化)を測定する接触燃焼式ガス検知素子を備えたものを用いることが可能である。
【0005】
具体的には、図8に示したように、都市ガス検出装置Xは、メタン、エタン、プロパン、ブタン等の可燃性ガス全般に感度を有するガス検知素子S1と、エタン、プロパン、ブタン(副成分ガス)に対して高感度であるガス検知素子S2とを有したものが知られていた。そして、被検知ガスを検知した際の前記ガス検知素子S1の出力と前記ガス検知素子S2の出力の出力比により都市ガスの識別を行っていた。
【0006】
そして、この都市ガス検出装置により副成分ガスと共にメタンが検知されれば、都市ガスの漏洩が発生しているとの判断を下していた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上述した都市ガス検出装置におけるガス検知素子は、高濃度の可燃性ガス検知用に用いられる接触燃焼式ガス検知素子が使用されていた。この接触燃焼式ガス検知素子では、可燃性ガスの検出限界濃度が1200〜1500ppm程度であるため、1200ppm以下の都市ガスを検知することは困難であった。
【0008】
1200ppm以下の濃度の低い都市ガスにおいては、副成分ガスの含有量が僅かとなる。例えば、都市ガスの濃度が500ppmである場合、メタン440ppm、エタン30ppm、プロパン20ppm、ブタン10ppmの成分比を有するが、数十ppmの副成分ガスに対する接触燃焼式ガス検知素子の感度は極めて低いため、主成分ガスであるメタンを検知して都市ガスであるとの判断を下さざるを得ない。
【0009】
ガス管等から都市ガスが漏洩すると地表にはメタンが存在することになるが、一方では、メタンは地中より自然発生することがあり、この場合においても地表にはメタンが存在することになる。
そのため、都市ガス漏洩基準がメタン検出の有無のみでは、上述した都市ガス検出装置を用いて道路等に沿って検出作業を行った時に検出されたメタンは、地中に埋設したガス管等から漏洩した都市ガス由来のものか、自然発生したものであるかの識別は困難であるという問題点があった。
【0010】
そこで、都市ガスの成分ガスを、主成分ガスだけでなく副成分ガスにおいても良好に検出可能な装置として、炭化水素の量を検出する水素炎イオン化検出器(FID)を検出器に用いたガスクロマトグラフィーにより、都市ガスを検出することが考えられる。
これは、ガス成分の分子量に応じて遅延流動を生ずる分離剤を充填した分離部により都市ガス成分を分離し、分離された各ガス成分を順次、検出器により検知するものである。
【0011】
図9に、前記水素炎イオン化検出器における都市ガスの各ガス成分に対するガス感度を、メタンを1とした時の相対出力で表示した。各ガス成分共、約50ppmの時のガス感度を測定した。
この結果によると、ガス感度は、概ね、炭化水素(C)の炭素数(C)の比になるものと認められた。つまり、ガス感度の比は、概ね、メタン:エタン:プロパン:ブタン=1:2:3:4になっている。
従って、前記水素炎イオン化検出器によると、都市ガスの成分ガスにおいては、分子量の大きいガス程、ガス感度が高くなるものと認められた。
【0012】
このような水素炎イオン化検出器を用いて、都市ガスの検知を行った結果を図10に示した。測定は、定法に従って行った。
【0013】
この結果において、最初のピークを示すガス成分がメタンであるが、エタンの存在を示すピークはメタンに比べてかなり小さく、プロパン、ブタンの存在を示すピークは検出されていない。そのため、都市ガスから副成分ガスを確実に検出するには十分な感度を有していない。このように、水素炎イオン化検出器を用いた場合であっても、都市ガスの成分ガスを検出して確実に都市ガスの識別をするのは困難であるものと認められた。
【0014】
従って、本発明の目的は、確実に都市ガスを識別可能な都市ガス検知装置を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
〔構成1〕
この目的を達成するための本発明の特徴構成は、
主成分ガスであるメタン(CH)と、副成分ガスであるエタン(C)、プロパン(C)、ブタン(C10)とを可燃性ガスとして有する都市ガスを流通させ、前記可燃性ガスの分子量に応じて流動遅延を生じさせて各ガス成分毎に分離可能なガス成分分離部と、前記ガス成分分離部により分離されたガス成分を検知可能な半導体式ガス検知素子を備えたガス検知部と、前記ガス検知部からの出力信号により都市ガスか否かを判定する判定部とを備えた都市ガス検知装置であって、
前記半導体式ガス検知素子は、前記可燃性ガスのうち分子量が大きいガス成分ほど高感度を示すものであり、さらに、前記判定部は、都市ガスの判定を副成分ガスの出力信号に基づいて行うものである点にあり、その作用効果は以下の通りである。
【0016】
〔作用効果1〕
本発明者らは、メタンは地中より自然発生することがあるため検出されたメタンが地中に埋設したガス管等から漏洩した都市ガス由来のものか自然発生したものであるかの識別は困難であるという問題点に着目して鋭意研究したところ、都市ガス漏洩の有無を判断する基準を、都市ガスの主成分ガスであるメタン検知の有無によるものではなく、副成分ガスであるエタン、プロパン、ブタン検知の有無によるものとすれば、確実に都市ガスの検知識別が行えることを新たに見出し本発明に至った。
【0017】
従って、主成分ガスに相当する検知出力信号と副成分ガスに相当する検知出力信号とを識別するために、都市ガスをガス成分毎に分離する必要がある。
この都市ガスのガス成分毎の分離は、ガス成分分離部によりガス成分を分離することができる。つまり、前記ガス成分分離部は、ガス成分の分子量に応じて遅延流動を生ずる分離剤を充填したガスクロマトグラフ装置等により構成され、前記ガスクロマトグラフ装置に都市ガスを流通させることにより、都市ガスをガス成分毎に分離可能である。
【0018】
そして、分離された各ガス成分はタイムラグをもって流動し、分離されたガス成分を検知可能な半導体式ガス検知素子を備えたガス検知部にて順次検知される。
【0019】
ここで、ガス検知素子を半導体式ガス検知素子に特定した理由は、以下の通りである。
つまり、上述した接触燃焼式ガス検知素子は、高濃度の可燃性ガス検知用のガス検知素子である。さらに、本発明は、都市ガスの副成分ガスを検知する必要がある。このような状況において接触燃焼式ガス検知素子で都市ガスを検知すると、例えば、都市ガスの濃度が500ppmである場合、メタン440ppm、エタン30ppm、プロパン20ppm、ブタン10ppmの成分比を有するが、数十ppmの副成分ガスに対する接触燃焼式ガス検知素子の出力は極めて低くなる。そのため、前記接触燃焼式ガス検知素子を低濃度の都市ガス識別に利用するのは困難となる。従って、本発明のガス検知素子においては、半導体式ガス検知素子を使用するものとする。
【0020】
この時、前記半導体式ガス検知素子として、前記可燃性ガスのうち分子量が大きいガス成分ほど高感度を示すものを用いる。前記可燃性ガスのうち分子量が大きいガス成分とは、炭化水素(C)の炭素数(C)が多いものを指す。このような半導体式ガス検知素子を使用すれば、主成分ガスのメタンより、副成分であるエタン、プロパン、ブタンほど高感度に検知可能となる。上述したように、都市ガスは、副成分ガスであるエタン、プロパン、ブタンをそれぞれ6%、4%、2%有しているが、これらは、メタンに比べて遥かに少ない比率である。そのため、分子量が大きいガス成分ほど(つまり、含有量が少ない成分ガスほど)高感度を示す半導体式ガス検知素子を用いれば、含有量が少ない副成分ガスであっても良好に検知することができるため、接触燃焼式ガス検知素子を用いた時のように、低濃度の都市ガスの場合にガス検知が困難となることは殆どなくなる。
【0021】
さらに、前記判定部は、都市ガスの判定を副成分ガスの出力信号に基づいて行うものにすると、副成分ガスであるエタン、プロパン、ブタンの出力信号の有無により被検知ガス中の都市ガスの有無を判断できる。そのため、自然発生したメタンと都市ガス由来のメタンとを区別する必要がなくなり、確実に都市ガスの識別を行うことができる。
【0022】
これらは、後述の実施例に示された結果において確認できる。
つまり、後述の実施例においては、図4に示したように、分子量が大きいガス成分ほど高感度を示す半導体式ガス検知素子を備えた都市ガス検知装置を用いて都市ガスの検知を行っている。その結果、存在比の小さい副成分ガス(エタン)に対して高い出力を得ることができており(図5参照)、これにより、エタンの存在が強調された特徴的な出力パターンを得ることができると認められている。従って、都市ガスの副成分ガス(エタン)の有無により被検知ガス中の都市ガスの有無を容易に判断できる。
【0023】
〔構成2〕
この目的を達成するための本発明の特徴構成は、上記構成1において、
前記判定部で出力される出力値のうち、前記副成分ガスに該当する出力信号に所定の係数を掛けてある点にあり、その作用効果は以下の通りである。
【0024】
〔作用効果2〕
つまり、前記副成分ガスに該当する出力信号に所定の係数を掛けることにより、含有量が少ない副成分ガス(エタン、プロパン、ブタン)の出力信号を増幅して出力することができるため、副成分ガスの検出を確実に行うことができる。従って、都市ガスの識別をより確実に行うことができる。
【0025】
〔構成3〕
この目的を達成するための本発明の特徴構成は、上記構成1又は2において、前記所定の係数は、分子量が大きい副成分ガス程、大きく設定してある点にあり、その作用効果は以下の通りである。
【0026】
〔作用効果3〕
つまり、一般に、都市ガスの中に含まれるガス成分はメタン、エタン、プロパン、ブタンの順に少ないが、本構成のように分子量が大きいが少ない副成分ガス程、所定の係数を大きく設定することにより、ブタン、プロパン、エタンの順で大きい係数を設定することができる。そのため、分子量が大きく、成分割合が少ない副成分ガスであっても、良好に出力信号を増幅することができ、副成分ガスの検出をより確実に行うことができる。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、図面において従来例と同一の符号で表示した部分は同一又は相当の部分を示している。
【0028】
本発明の都市ガス検知装置の概略図を図1に示した。
本発明の都市ガス検知装置Xは、例えば、ガスクロマトグラフ装置の検出器に採用することが可能である。この場合の構成を以下に例示する。
【0029】
前記都市ガス検知装置Xは、都市ガスの成分であるメタン、エタン、プロパン、ブタンの可燃性ガスの分子量に応じて流動遅延を生じさせて各ガス成分毎に分離可能なガス成分分離部10と、前記ガス成分分離部により分離された各ガス成分を検知可能な半導体式ガス検知素子を備えたガス検知部20と、前記ガス検知部からの出力信号により都市ガスか否かを判定する判定部30とを備えている。
【0030】
前記ガス成分分離部10は、都市ガスのガス成分を分離するための分離剤が充填してあるカラムにより構成してある。前記分離剤は、酸化カルシウム(CaO)、二酸化珪素(SiO)、活性アルミナ、PEG系部材、ユニカーボン部材、多孔質ポリマー等で選択決定され、たとえば、酸化カルシウムと酸化珪素の混合粉末とすることも可能である。
【0031】
前記ガス検知部20は、前記ガス成分分離部により分離された各ガス成分を検知可能な熱線型半導体式ガス検知素子を備えている。図2に示したように、前記熱線型半導体式ガス検知素子21は、白金、パラジウム、白金−パラジウム合金等の貴金属線22に、酸化インジウム、酸化タングステン、酸化スズ、酸化亜鉛等の金属酸化物を主成分とする金属酸化物半導体を塗布、乾燥後焼結成型してあるガス感応部23を備えている。
【0032】
この時、前記熱線型半導体式ガス検知素子21として、前記可燃性ガスのうち分子量が大きいガス成分ほど高感度を示すものを用いる。
【0033】
この熱線型半導体式ガス検知素子21を図3に示すブリッジ回路に組み込み、ガス検知部20を構成した。このときセンサ出力は、以下の数式によって得られる。
V=−E{rs/(rs+r0)−r1/(r1+r2)}
ここで、各変数は以下のとおりである。
V :センサ出力
E :ブリッジ電圧
rs :熱線型半導体式ガス検知素子21の抵抗
r0 :固定抵抗R0の抵抗
r1 :固定抵抗R1の抵抗
r2 :固定抵抗R2の抵抗
【0034】
前記判定部30は、前記ガス検知部20からの出力信号に基づいて被検知ガスが都市ガスか否かを判定するもので、前記ガス検知部20からの出力信号を基に演算する演算部31、前記演算部31による演算結果を表示する表示部32及び演算結果を記憶する記憶部33等を備えている。
【0035】
前記演算部31は、前記ガス検知部20からの出力信号を基に演算可能なマイコン等が適用可能であり、前記表示部32は、前記演算部31による演算結果を表示可能なモニタ等が適用可能であり、さらに、前記記憶部33は、演算結果を記憶するメモリ等が適用可能である。
【0036】
前記判定部30は、都市ガスの判定を副成分ガスの出力信号に基づいて行うものとする。これにより、副成分ガスであるエタン、プロパン、ブタンの出力信号の有無により被検知ガス中の都市ガスの有無を判断できる。そのため、自然発生したメタンと都市ガス由来のメタンとを区別する必要がなくなり、確実に都市ガスの識別を行うことができる。
【0037】
前記判定部の表示部32で出力される出力値のうち、前記副成分ガスに該当する出力信号に所定の係数を掛けたものとすることが可能である。これにより、含有量が少ない副成分ガス(エタン、プロパン、ブタン)の出力信号を増幅して出力することができるため、副成分ガスの検出を確実に行うことができる。
【0038】
前記ガス成分分離部10及び前記ガス検知部20は、配管40で接続してある。前記ガス成分分離部10の上流からは、外部から導入されたエアがフィルタ41を経由して流入してくる。前記ガス成分分離部10の直前には、被検知ガス注入口42を備えてあり、ここから被検知ガスを注入する。尚、前記フィルタ41の代わりに活性炭を充填したカラムとすることが可能である。
【0039】
また、前記ガス検知部20の下流には、ポンプ43が配管40を介して接続されており、このポンプ43を作動することにより、被検知ガス及びエアは吸引されて、前記ガス成分分離部10、前記ガス検知部20を経てガス排気口から排出される。
【0040】
この時、エアはキャリヤガスとして作用し、フィルタ41で清浄化されて配管40を流路として通過する。この状態で被検知ガスがガス注入口42から供給されると前記ガス成分分離部10に充填した分離剤により各ガス成分が分離され、タイムラグをもって流動し、前記ガス検知部20の熱線型半導体式ガス検知素子21で順次検知される。
【0041】
検知された結果発生した出力信号は、被検知ガスに含まれる都市ガス成分を各別に前記演算部31にて演算し、その演算結果を表示部32にて表示し、必要に応じて記憶部33にて記憶する。また、演算結果が所定値以上の濃度の都市ガスであると判定された場合は、警報部45により、アラーム等の手段により使用者に知らせることが可能である。
【0042】
尚、上記実施の形態では、前記ポンプ43はガス排気口側に配置してあるが、これをエア取り入れ側(例えばフィルタ41の上流)に配置することも可能である。
【0043】
【実施例】
以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
上述した都市ガス検知装置Xを用いて都市ガスの検知を行った。
熱線型半導体式ガス検知素子21は、貴金属線22を白金、感応層23を酸化インジウムを主成分としたものにシリカ膜を化学蒸着したものを用い、この熱線型半導体式ガス検知素子21の副成分ガスに対するガス感度を図4に示した。
図4では、メタンに対するガス感度を1とした時の副成分ガス(エタン、プロパン、イソブタン)のガス感度を相対的に示してある。各ガス成分共、約50ppmの時のガス感度を測定した。
【0044】
この結果、メタンに対するガス感度を1とした時、エタンに対するガス感度は、4.8、プロパンに対するガス感度は5.8、イソブタンに対するガス感度は6.7であり、この熱線型半導体式ガス検知素子21は、メタン、エタン、プロパン、イソブタンの炭化水素において、分子量が大きいガス成分ほど高感度を示すものであると認められた。
【0045】
この熱線型半導体式ガス検知素子21を備えた都市ガス検知装置Xを検出器として設けてあるガスクロマトグラフ装置を用いて都市ガスの検知を行った結果を図5に示した。尚、都市ガスの濃度は500ppmであった。
ガスクロマトグラフ装置における実験条件は、以下の通りであった。
充填剤:Porapak N 60〜80
カラム:6mm x 4mm(直径)、テフロン
カラム温度:23℃
キャリアガス:乾燥空気
流率:20mL/分
サンプルサイズ:1mL
感度:64
【0046】
本発明の都市ガス検知装置Xで都市ガスを検知した時のセンサ出力は、前記ガス成分分離部10で都市ガスのガス成分が分離され、各ガス成分が分子量に応じてタイムラグをもって流動するため、各ガス成分は熱線型半導体式ガス検知素子21で順次検知されることになる。そのため、各ガス成分のセンサ出力のピークにおいてもタイムラグをもって表示される。
つまり、図5のグラフにおけるセンサ出力値は、最初のピークを示すガス成分がメタンとなり、次のピークを示すガス成分がエタンとなる(メタンは約30秒で、エタンは約70秒でピークが得られることが判る)。
【0047】
都市ガスの各成分の体積組成比は、メタン:エタン:プロパン:ブタン(イソブタン)=88:6:4:2であるため、エタンのセンサ出力は、メタンのセンサ出力に比べてかなり小さくなること(後述の比較例1参照)が予想される。しかし、本発明の都市ガス検知装置Xでは、メタン、エタン、プロパン、イソブタンの炭化水素のうち、分子量が大きいガス成分ほど高感度を示す熱線型半導体式ガス検知素子21(つまり、メタンよりエタンの方に高感度化されている)を使用しているため、存在比の小さいエタンに対して高い出力を得ることができ、これにより、エタンの存在が強調された特徴的な出力パターンを得ることができた。従って、都市ガスの副成分ガス(エタン)の有無により被検知ガス中の都市ガスの有無を容易に判断できる。
【0048】
つまり、本発明の都市ガス検知装置における半導体式ガス検知素子の各ガス成分に対するガス感度の比は、例えば上述したように、メタン:エタン=1:4.8のように分子量が大きいガス成分ほど高感度を示すものである。この高感度化の傾向は、上述した水素炎イオン化検出器の各ガス成分に対するガス感度の比(メタン:エタン=1:2)より顕著であった。
【0049】
この実施例では、エタンの存在が強調された特徴的な出力パターンが得られた場合を例示したが、これに限られるものではなく、プロパン或いはイソブタンの存在が強調された特徴的な出力パターンが得られた場合には、プロパン或いはイソブタンの有無により被検知ガス中の都市ガスの有無を容易に判断できる。
【0050】
尚、エタンのセンサ出力のピークを更に強調したい場合は、エタンに該当する出力信号(つまり、約70秒の出力信号)に所定の係数を掛けることにより、エタンの出力信号を増幅して表示することができるため、副成分ガスの検出を確実に行うことができる。
これは、プロパン、イソブタンのセンサ出力に関しても適用可能である。この場合は、プロパン或いはイソブタンの存在が更に強調された特徴的な出力パターンを得ることができる。
【0051】
(比較例)
比較例として、可燃性ガス全般に感度を有する熱線型半導体式ガス検知素子21’を用いた他は、上記実施例と同じ条件で都市ガスの検知を行った。
熱線型半導体式ガス検知素子21’は、貴金属線22を白金、感応層23を酸化スズを主成分とし微量の貴金属を担持したものを用い、この半導体式ガス検知素子21’の副成分ガスに対するガス感度を図6に示した。
図6では、メタンに対するガス感度を1とした時の副成分ガス(エタン、プロパン、イソブタン)のガス感度を相対的に示した。各ガス成分共、約50ppmの時のガス感度を測定した。
【0052】
この結果、メタンに対するガス感度を1とした時、エタン対するガス感度は、1.5、プロパンに対するガス感度は2.0、イソブタンに対するガス感度は1.8であり、この熱線型半導体式ガス検知素子21’は、上述した分子量が大きいガス成分ほど高感度を示す熱線型半導体式ガス検知素子21程、メタンと副成分ガス(エタン、プロパン、イソブタン)との感度差は認められなかった。
【0053】
この熱線型半導体式ガス検知素子21’を備えた都市ガス検知装置Xを用いて都市ガスの検知を行った結果を図7に示した。都市ガスの濃度及びガスクロマトグラフ装置における実験条件は、上記実施例と同様であった。
【0054】
図7における各ガス成分のセンサ出力のピークにおいてもタイムラグをもって表示される。そのため、最初のピークを示すガス成分がメタンであるが、エタンに相当するセンサ出力のピークは、殆ど検出されていない。
そのため、都市ガスを、可燃性ガス全般に感度を有する熱線型半導体式ガス検知素子21’を用いて検出した場合は、都市ガスの主成分ガスであるメタンのみが特徴的に識別可能であり、副成分ガス(エタン、プロパン、イソブタン)の存在が強調された特徴的な出力パターンを得ることは殆ど期待できない。そのため、可燃性ガス全般に感度を有する熱線型半導体式ガス検知素子21’を用いた場合は、都市ガスの副成分ガスの有無により被検知ガス中の都市ガスの有無を判断することはできないものと認められた。
【0055】
〔別実施形態1〕
以下に別実施形態を説明する。
上述した実施例において、副成分ガスのセンサ出力のピークを更に強調したい場合は、副成分ガスに該当する出力信号に所定の係数を掛けることが可能であるとしたが、前記所定の係数は、分子量が大きい副成分ガス程、大きく設定するようにしてもよい。これにより、通常、ブタン、プロパン、エタンの順で大きい係数を設定することができる。そのため、分子量が大きい副成分ガスであっても、良好に出力信号を増幅することができるため、副成分ガスの検出をより確実に行うことができる。
【0056】
〔別実施形態2〕
上述した実施例においては、都市ガスを、副成分ガスのセンサ出力に基づいて識別可能であることを示したが、これを以下のように応用することが考えられる。
【0057】
つまり、プロパンに高感度を示す熱線型半導体式ガス検知素子を備えたガス検知装置をガスクロマトグラフ装置の検出器に採用する。そして、このガスクロマトグラフ装置を使用して被検知ガスを検知した結果、プロパンの存在が強調された特徴的な出力パターンを得ることができれば被検知ガス中に液化石油ガスが含まれているものであると判断することが可能である。
【0058】
尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、同様の作用効果を奏するものであれば、各部構成を適宜変更することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の都市ガス検知装置の概略図
【図2】熱線型半導体式ガス検知素子の概略図
【図3】ブリッジ回路の概略図
【図4】本発明の都市ガス検知装置に適用する熱線型半導体式ガス検知素子の、各ガス成分に対するガス感度
【図5】本発明の都市ガス検知装置で検知した都市ガスに対するセンサ出力
【図6】可燃性ガス全般に感度を有する熱線型半導体式ガス検知素子の、各ガス成分に対するガス感度
【図7】可燃性ガス全般に感度を有する熱線型半導体式ガス検知素子で検知した都市ガスに対するセンサ出力
【図8】従来の都市ガス検出装置の要部概略図
【図9】水素炎イオン化検出器における都市ガスの、各ガス成分に対するガス感度
【図10】水素炎イオン化検出器で検知した都市ガスに対するセンサ出力
【符号の説明】
10 ガス成分分離部
20 ガス検知部
30 判定部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention uses methane (CH 4 ), which is a main component gas, and ethane (C 2 H 6 ), propane (C 3 H 8 ), and butane (C 4 H 10 ), which are subcomponent gases, as flammable gases. It is possible to detect the gas component separated by the gas component separation unit and the gas component separation unit that can be separated for each gas component by causing a flow delay according to the molecular weight of the combustible gas. The present invention relates to a city gas detection apparatus including a gas detection unit including a gas detection element and a determination unit that determines whether the gas is a city gas based on an output signal from the gas detection unit.
[0002]
[Prior art]
It is an extremely important issue in terms of gas leakage countermeasures to appropriately detect city gas leaked from underground gas pipes, etc. in underground construction sites or in the vicinity of gas pipe burial facilities. For safety reasons, when these flammable gas leaks occur, the frequency of occurrence of disasters such as explosions decreases if the leaked part can be easily identified quickly.
[0003]
As the city gas, one having methane as a main component or one having propane as a main component is known, but city gas having methane as a main component is methane (CH 4 ) which is a main component gas. In addition, ethane (C 2 H 6 ), propane (C 3 H 8 ), and butane (C 4 H 10 ), which are auxiliary component gases, are included as combustible gases (volume ratio is usually methane: ethane: Propane: butane = 88: 6: 4: 2). Therefore, detection of methane, which is the main component gas of city gas, is one of the criteria for determining the presence or absence of city gas leakage.
[0004]
As described above, as a city gas detection device for detecting the leakage of city gas mainly composed of methane, the thermal conductivity change and the electrical conductivity change due to gas adsorption on the metal oxide semiconductor surface are detected by the electrodes, or , A semiconductor gas detector that measures the resistance change as seen from both ends of the noble metal wire coil, or a contact combustion gas detector that measures the temperature rise (resistance value change) of the noble metal wire coil due to gas catalytic combustion on the catalyst surface A device provided with an element can be used.
[0005]
Specifically, as shown in FIG. 8, the city gas detection device X includes a gas detection element S1 having sensitivity to flammable gases such as methane, ethane, propane, and butane, and ethane, propane, and butane (subsidiary). What has a gas detection element S2 that is highly sensitive to the component gas) has been known. Then, the city gas is identified based on the output ratio between the output of the gas detection element S1 and the output of the gas detection element S2 when the gas to be detected is detected.
[0006]
And if this city gas detection apparatus detected methane with subcomponent gas, it judged that the leak of city gas had generate | occur | produced.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
As the gas detection element in the above-described city gas detection device, a catalytic combustion type gas detection element used for detecting a high-concentration combustible gas has been used. In this contact combustion type gas detection element, since the detection limit concentration of the combustible gas is about 1200 to 1500 ppm, it is difficult to detect city gas of 1200 ppm or less.
[0008]
In the city gas having a low concentration of 1200 ppm or less, the content of the auxiliary component gas is small. For example, when the concentration of city gas is 500 ppm, it has a component ratio of 440 ppm of methane, 30 ppm of ethane, 20 ppm of propane, and 10 ppm of butane, but the sensitivity of the catalytic combustion type gas detection element with respect to a subcomponent gas of several tens of ppm is extremely low. Detecting methane as the main component gas, it must be judged as city gas.
[0009]
When city gas leaks from a gas pipe, etc., methane will be present on the ground surface, but on the other hand, methane may occur naturally from the ground, and even in this case, methane will be present on the ground surface. .
Therefore, if the city gas leak standard is only the presence or absence of methane detection, the methane detected when performing the detection work along the road etc. using the city gas detection device described above leaks from the gas pipe etc. buried in the ground. There is a problem that it is difficult to discriminate whether it is derived from city gas or naturally generated.
[0010]
Therefore, a gas that uses a hydrogen flame ionization detector (FID) for detecting the amount of hydrocarbons as a device that can detect the component gas of city gas not only in the main component gas but also in the sub component gas. It is conceivable to detect city gas by chromatography.
In this method, a city gas component is separated by a separation section filled with a separation agent that generates a delayed flow according to the molecular weight of the gas component, and each separated gas component is sequentially detected by a detector.
[0011]
In FIG. 9, the gas sensitivity for each gas component of the city gas in the flame ionization detector is displayed as a relative output when methane is 1. For each gas component, the gas sensitivity at about 50 ppm was measured.
According to this result, it was recognized that the gas sensitivity was approximately the ratio of the number of carbon atoms (C n ) of hydrocarbons (C n H n ). That is, the ratio of gas sensitivity is generally methane: ethane: propane: butane = 1: 2: 3: 4.
Therefore, according to the flame ionization detector, it was recognized that the gas sensitivity of the component gas of city gas increases as the molecular weight increases.
[0012]
FIG. 10 shows the result of detection of city gas using such a flame ionization detector. The measurement was performed according to a conventional method.
[0013]
In this result, the gas component showing the first peak is methane, but the peak showing the presence of ethane is considerably smaller than methane, and the peak showing the presence of propane and butane is not detected. Therefore, it does not have sufficient sensitivity to reliably detect subcomponent gas from city gas. Thus, even when a flame ionization detector is used, it has been recognized that it is difficult to reliably identify city gas by detecting the component gas of the city gas.
[0014]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a city gas detection device capable of reliably identifying city gas.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
[Configuration 1]
The characteristic configuration of the present invention for achieving this object is as follows:
A city gas having methane (CH 4 ) as a main component gas and ethane (C 2 H 6 ), propane (C 3 H 8 ) and butane (C 4 H 10 ) as combustible gases as flammable gases. A gas component separation unit that can be separated and separated for each gas component by causing a flow delay according to the molecular weight of the combustible gas, and a semiconductor gas that can detect the gas component separated by the gas component separation unit A city gas detection device including a gas detection unit including a detection element and a determination unit that determines whether the gas is a city gas based on an output signal from the gas detection unit,
The semiconductor type gas detection element has a higher sensitivity as a gas component having a higher molecular weight in the combustible gas, and the determination unit performs determination of city gas based on an output signal of the subcomponent gas. The operational effects are as follows.
[0016]
[Function 1]
The present inventors identified that methane may be naturally generated from the ground, so that the detected methane is derived from city gas leaked from a gas pipe or the like buried in the ground or naturally generated. As a result of diligent research focusing on the problem of being difficult, the criteria for determining the presence or absence of city gas leakage are not based on the presence or absence of methane detection, the main component gas of city gas, If it is based on the presence or absence of the detection of propane and butane, it has been newly found out that it is possible to reliably detect and identify city gas, and has reached the present invention.
[0017]
Therefore, in order to distinguish the detection output signal corresponding to the main component gas and the detection output signal corresponding to the subcomponent gas, it is necessary to separate the city gas for each gas component.
In the separation of the city gas for each gas component, the gas component can be separated by the gas component separation unit. That is, the gas component separation unit is constituted by a gas chromatograph device or the like filled with a separating agent that generates a delayed flow according to the molecular weight of the gas component, and the city gas is circulated through the gas chromatograph device, whereby the city gas is gasified. It is separable for every component.
[0018]
Each separated gas component flows with a time lag, and is sequentially detected by a gas detection unit including a semiconductor gas detection element capable of detecting the separated gas component.
[0019]
Here, the reason why the gas detection element is specified as the semiconductor type gas detection element is as follows.
That is, the above-described catalytic combustion type gas detection element is a gas detection element for detecting a high-concentration combustible gas. Furthermore, the present invention needs to detect the subcomponent gas of city gas. When the city gas is detected by the catalytic combustion type gas detection element in such a situation, for example, when the concentration of the city gas is 500 ppm, it has a component ratio of 440 ppm methane, 30 ppm ethane, 20 ppm propane, and 10 ppm butane. The output of the catalytic combustion type gas detection element with respect to the secondary component gas of ppm becomes extremely low. Therefore, it is difficult to use the catalytic combustion type gas detection element for identifying low concentration city gas. Therefore, a semiconductor type gas detection element is used in the gas detection element of the present invention.
[0020]
At this time, as the semiconductor gas detection element, a gas component having a higher molecular weight is used in the combustible gas. Wherein the molecular weight is larger gas component of the combustible gas, it refers to those hydrocarbons (C n H n) of carbon atoms (C n) is large. If such a semiconductor gas detection element is used, it is possible to detect ethane, propane, and butane, which are subcomponents, with higher sensitivity than methane, which is the main component gas. As described above, city gas has 6%, 4%, and 2% of ethane, propane, and butane, which are subcomponent gases, respectively, but these are much smaller ratios than methane. Therefore, if a semiconductor type gas detection element having a higher sensitivity is used for a gas component having a higher molecular weight (that is, a component gas having a lower content), even a subcomponent gas having a lower content can be detected well. Therefore, gas detection is hardly difficult in the case of a low concentration city gas as in the case of using a catalytic combustion type gas detection element.
[0021]
Furthermore, when the determination unit performs the determination of the city gas based on the output signal of the secondary component gas, the determination of the city gas in the detected gas according to the presence or absence of the output signal of the secondary component gas ethane, propane, or butane. Can determine whether or not. Therefore, it is not necessary to distinguish between methane generated naturally and methane derived from city gas, and it is possible to reliably identify city gas.
[0022]
These can be confirmed in the results shown in Examples described later.
That is, in the examples described later, as shown in FIG. 4, city gas is detected using a city gas detection device including a semiconductor gas detection element that has a higher sensitivity for a gas component having a higher molecular weight. . As a result, a high output can be obtained with respect to the secondary component gas (ethane) having a small abundance ratio (see FIG. 5), and thereby a characteristic output pattern in which the presence of ethane is emphasized can be obtained. It is recognized that it can be done. Therefore, the presence / absence of city gas in the detected gas can be easily determined based on the presence / absence of the sub-component gas (ethane) of the city gas.
[0023]
[Configuration 2]
The characteristic configuration of the present invention for achieving this object is the above-described configuration 1,
Among the output values output from the determination unit, the output signal corresponding to the sub-component gas is multiplied by a predetermined coefficient, and the operation and effect are as follows.
[0024]
[Operation effect 2]
That is, by multiplying the output signal corresponding to the sub-component gas by a predetermined coefficient, the output signal of the sub-component gas (ethane, propane, butane) with a low content can be amplified and output. Gas detection can be performed reliably. Therefore, it is possible to more reliably identify city gas.
[0025]
[Configuration 3]
In order to achieve this object, the characteristic configuration of the present invention is that, in the above configuration 1 or 2, the predetermined coefficient is set to be larger as the secondary component gas has a higher molecular weight. Street.
[0026]
[Operation effect 3]
That is, in general, the gas components contained in city gas are small in the order of methane, ethane, propane, and butane. , Butane, propane and ethane can be set in this order. For this reason, even if the secondary component gas has a large molecular weight and a small component ratio, the output signal can be amplified well, and the secondary component gas can be detected more reliably.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the parts denoted by the same reference numerals as in the conventional example indicate the same or corresponding parts.
[0028]
A schematic diagram of the city gas detector of the present invention is shown in FIG.
The city gas detection device X of the present invention can be employed in, for example, a detector of a gas chromatograph device. The configuration in this case is illustrated below.
[0029]
The city gas detection device X includes a gas component separation unit 10 that generates a flow delay in accordance with the molecular weight of combustible gases such as methane, ethane, propane, and butane, which are components of city gas, and can separate each gas component. , A gas detection unit 20 including a semiconductor gas detection element capable of detecting each gas component separated by the gas component separation unit, and a determination unit that determines whether the gas is a city gas based on an output signal from the gas detection unit 30.
[0030]
The gas component separation unit 10 is constituted by a column filled with a separating agent for separating a gas component of city gas. The separating agent is selected and determined by calcium oxide (CaO), silicon dioxide (SiO 2 ), activated alumina, PEG-based member, unicarbon member, porous polymer, etc., for example, a mixed powder of calcium oxide and silicon oxide. It is also possible.
[0031]
The gas detection unit 20 includes a hot-wire semiconductor gas detection element capable of detecting each gas component separated by the gas component separation unit. As shown in FIG. 2, the hot-wire semiconductor gas detection element 21 includes a metal oxide such as indium oxide, tungsten oxide, tin oxide, and zinc oxide on a noble metal wire 22 such as platinum, palladium, or platinum-palladium alloy. A gas sensitive part 23 is provided which is coated with a metal oxide semiconductor mainly composed of sinter and dried and sintered.
[0032]
At this time, as the hot-wire semiconductor gas detection element 21, a gas component having a higher molecular weight among the combustible gas is used.
[0033]
This hot-wire semiconductor gas detection element 21 was incorporated in the bridge circuit shown in FIG. At this time, the sensor output is obtained by the following equation.
V = −E {rs / (rs + r0) −r1 / (r1 + r2)}
Here, each variable is as follows.
V: sensor output E: bridge voltage rs: resistance r0 of the hot wire type semiconductor gas detection element 21: resistance r1 of the fixed resistance R0: resistance r2 of the fixed resistance R1: resistance of the fixed resistance R2
The determination unit 30 determines whether the gas to be detected is a city gas based on an output signal from the gas detection unit 20, and calculates a calculation unit 31 based on the output signal from the gas detection unit 20. , A display unit 32 for displaying a calculation result by the calculation unit 31, a storage unit 33 for storing the calculation result, and the like.
[0035]
The calculation unit 31 can be applied to a microcomputer that can perform calculation based on the output signal from the gas detection unit 20, and the display unit 32 can be applied to a monitor that can display the calculation result of the calculation unit 31. Further, the storage unit 33 can be a memory or the like for storing calculation results.
[0036]
The determination unit 30 determines the city gas based on the output signal of the secondary component gas. As a result, the presence or absence of city gas in the gas to be detected can be determined based on the presence or absence of output signals of ethane, propane, and butane, which are subcomponent gases. Therefore, it is not necessary to distinguish between methane generated naturally and methane derived from city gas, and it is possible to reliably identify city gas.
[0037]
Of the output values output from the display unit 32 of the determination unit, it is possible to multiply the output signal corresponding to the sub-component gas by a predetermined coefficient. Thereby, since the output signal of subcomponent gas (ethane, propane, butane) with little content can be amplified and output, subcomponent gas can be detected reliably.
[0038]
The gas component separation unit 10 and the gas detection unit 20 are connected by a pipe 40. From the upstream of the gas component separation unit 10, air introduced from the outside flows through the filter 41. Immediately before the gas component separation unit 10, a detected gas inlet 42 is provided, from which a detected gas is injected. Note that a column filled with activated carbon can be used instead of the filter 41.
[0039]
Further, a pump 43 is connected to the downstream of the gas detection unit 20 via a pipe 40. By operating the pump 43, the gas to be detected and air are sucked, and the gas component separation unit 10 The gas is discharged from the gas exhaust port through the gas detector 20.
[0040]
At this time, the air acts as a carrier gas, is cleaned by the filter 41, and passes through the pipe 40 as a flow path. In this state, when the gas to be detected is supplied from the gas inlet 42, each gas component is separated by the separating agent filled in the gas component separation unit 10 and flows with a time lag. The gas detection element 21 sequentially detects.
[0041]
For the output signal generated as a result of the detection, the city gas component contained in the gas to be detected is calculated by the calculation unit 31 separately, the calculation result is displayed by the display unit 32, and the storage unit 33 as required. Remember. When it is determined that the calculation result is city gas having a concentration equal to or higher than a predetermined value, the alarm unit 45 can notify the user by means of an alarm or the like.
[0042]
In the above embodiment, the pump 43 is arranged on the gas exhaust port side, but it can also be arranged on the air intake side (for example, upstream of the filter 41).
[0043]
【Example】
Embodiments of the present invention are described below with reference to the drawings.
The city gas was detected using the city gas detection device X described above.
The hot-wire semiconductor gas detection element 21 uses a noble metal wire 22 made of platinum, a sensitive layer 23 containing indium oxide as a main component and a silica film chemically vapor-deposited. The gas sensitivity to the component gas is shown in FIG.
In FIG. 4, the gas sensitivities of the subcomponent gases (ethane, propane, isobutane) when the gas sensitivity to methane is set to 1 are relatively shown. For each gas component, the gas sensitivity at about 50 ppm was measured.
[0044]
As a result, when the gas sensitivity to methane is 1, the gas sensitivity to ethane is 4.8, the gas sensitivity to propane is 5.8, and the gas sensitivity to isobutane is 6.7. It was recognized that the element 21 has a higher sensitivity in a gas component having a higher molecular weight in hydrocarbons of methane, ethane, propane, and isobutane.
[0045]
FIG. 5 shows the results of city gas detection using a gas chromatograph device provided with the city gas detection device X having the hot-wire semiconductor gas detection element 21 as a detector. The city gas concentration was 500 ppm.
The experimental conditions in the gas chromatograph apparatus were as follows.
Filler: Porapak N 60-80
Column: 6 mm x 4 mm (diameter), Teflon column temperature: 23 ° C
Carrier gas: Dry air flow rate: 20 mL / min Sample size: 1 mL
Sensitivity: 64
[0046]
The sensor output when the city gas is detected by the city gas detection device X of the present invention is because the gas component of the city gas is separated by the gas component separation unit 10 and each gas component flows with a time lag according to the molecular weight. Each gas component is sequentially detected by the hot-wire semiconductor gas detection element 21. Therefore, the sensor output peak of each gas component is also displayed with a time lag.
That is, the sensor output value in the graph of FIG. 5 is such that the gas component showing the first peak is methane, and the gas component showing the next peak is ethane (methane is about 30 seconds, ethane is about 70 seconds, and peaks). You can get it).
[0047]
Since the volume composition ratio of each component of the city gas is methane: ethane: propane: butane (isobutane) = 88: 6: 4: 2, the sensor output of ethane is considerably smaller than the sensor output of methane. (See Comparative Example 1 described later). However, in the city gas detection device X of the present invention, among the hydrocarbons of methane, ethane, propane, and isobutane, the hot wire type semiconductor gas detection element 21 (that is, ethane is more ethane than methane) that shows a higher sensitivity to a gas component having a higher molecular weight. Can be used to obtain high output for ethane with a small abundance ratio, thereby obtaining a characteristic output pattern that emphasizes the presence of ethane. I was able to. Therefore, the presence / absence of city gas in the detected gas can be easily determined based on the presence / absence of the sub-component gas (ethane) of the city gas.
[0048]
That is, the ratio of gas sensitivity to each gas component of the semiconductor gas detection element in the city gas detection device of the present invention is such that, as described above, the gas component having a higher molecular weight such as methane: ethane = 1: 4.8. It shows high sensitivity. This tendency toward higher sensitivity was more conspicuous than the ratio of gas sensitivity to each gas component (methane: ethane = 1: 2) of the above-described flame ionization detector.
[0049]
In this embodiment, the case where a characteristic output pattern in which the presence of ethane is emphasized is illustrated, but the present invention is not limited to this, and a characteristic output pattern in which the presence of propane or isobutane is emphasized is obtained. If obtained, the presence or absence of city gas in the gas to be detected can be easily determined by the presence or absence of propane or isobutane.
[0050]
To further emphasize the ethane sensor output peak, the output signal corresponding to ethane (that is, the output signal of about 70 seconds) is multiplied by a predetermined coefficient to amplify and display the ethane output signal. Therefore, the secondary component gas can be reliably detected.
This can also be applied to sensor outputs of propane and isobutane. In this case, a characteristic output pattern in which the presence of propane or isobutane is further emphasized can be obtained.
[0051]
(Comparative example)
As a comparative example, city gas was detected under the same conditions as in the above example, except that a hot-wire semiconductor gas detection element 21 ′ having sensitivity to all combustible gases was used.
The hot-wire semiconductor gas detection element 21 ′ uses a noble metal wire 22 having platinum and a sensitive layer 23 having tin oxide as a main component and carrying a trace amount of noble metal, and with respect to the subcomponent gas of the semiconductor gas detection element 21 ′. The gas sensitivity is shown in FIG.
FIG. 6 shows the relative gas sensitivities of the secondary component gases (ethane, propane, isobutane) when the gas sensitivity to methane is 1. For each gas component, the gas sensitivity at about 50 ppm was measured.
[0052]
As a result, when the gas sensitivity to methane is 1, the gas sensitivity to ethane is 1.5, the gas sensitivity to propane is 2.0, and the gas sensitivity to isobutane is 1.8. This hot-wire semiconductor gas detection In the element 21 ′, the sensitivity difference between methane and subcomponent gases (ethane, propane, isobutane) was not recognized as in the hot-wire semiconductor gas detection element 21 in which the gas component having a higher molecular weight showed higher sensitivity.
[0053]
FIG. 7 shows the result of the detection of city gas using the city gas detection device X provided with the hot-wire semiconductor gas detection element 21 ′. The concentration of city gas and the experimental conditions in the gas chromatograph were the same as in the above example.
[0054]
The peak of the sensor output of each gas component in FIG. 7 is also displayed with a time lag. Therefore, the gas component showing the first peak is methane, but the sensor output peak corresponding to ethane is hardly detected.
Therefore, when the city gas is detected using the hot-wire semiconductor gas detection element 21 ′ having sensitivity to all flammable gases, only methane, which is the main component gas of the city gas, can be characteristically identified. It can hardly be expected to obtain a characteristic output pattern in which the presence of subcomponent gases (ethane, propane, isobutane) is emphasized. Therefore, when the hot-wire semiconductor gas detection element 21 ′ having sensitivity to all flammable gases is used, the presence or absence of the city gas in the detected gas cannot be determined based on the presence or absence of the subcomponent gas of the city gas. It was recognized.
[0055]
[Another embodiment 1]
Another embodiment will be described below.
In the above-described embodiment, when it is desired to further emphasize the peak of the sensor output of the sub-component gas, it is possible to multiply the output signal corresponding to the sub-component gas by a predetermined coefficient. You may make it set so that the subcomponent gas with larger molecular weight may be set large. Thereby, normally, a large coefficient can be set in the order of butane, propane, and ethane. For this reason, even if the secondary component gas has a large molecular weight, the output signal can be amplified well, so that the secondary component gas can be detected more reliably.
[0056]
[Another embodiment 2]
In the above-described embodiments, it has been shown that city gas can be identified based on the sensor output of subcomponent gas, but it is conceivable to apply this as follows.
[0057]
That is, a gas detection device including a hot-wire semiconductor gas detection element that exhibits high sensitivity to propane is employed as a detector of the gas chromatograph device. As a result of detecting the gas to be detected using this gas chromatograph apparatus, if a characteristic output pattern in which the presence of propane is emphasized can be obtained, the detected gas contains liquefied petroleum gas. It can be determined that there is.
[0058]
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, As long as there exists the same effect, the structure of each part can be changed suitably.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of a city gas detector of the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram of a hot-wire semiconductor gas detector. FIG. 3 is a schematic diagram of a bridge circuit. Sensitivity to all gas components of the hot-wire semiconductor type gas detection element that performs [Fig. 5] Sensor output for city gas detected by the city gas detection device of the present invention [Fig. 6] Hot-wire semiconductor having sensitivity to all combustible gases Gas Sensing Sensitivity of Gas Components to Gas Components [Fig. 7] Sensor Output for City Gas Detected by Hot-Wire Semiconductor Gas Sensing Elements Sensitive to Combustible Gases [Fig. 8] Conventional City Gas Detection Device Schematic diagram of main parts [Fig. 9] Gas sensitivity of each gas component of city gas in hydrogen flame ionization detector [Fig. 10] Sensor output for city gas detected by hydrogen flame ionization detector [Explanation of symbols]
10 Gas component separation unit 20 Gas detection unit 30 Determination unit

Claims (3)

主成分ガスであるメタン(CH)と、副成分ガスであるエタン(C)、プロパン(C)、ブタン(C10)とを可燃性ガスとして有する都市ガスを流通させ、前記可燃性ガスの分子量に応じて流動遅延を生じさせて各ガス成分毎に分離可能なガス成分分離部と、前記ガス成分分離部により分離されたガス成分を検知可能な半導体式ガス検知素子を備えたガス検知部と、前記ガス検知部からの出力信号により都市ガスか否かを判定する判定部とを備えた都市ガス検知装置であって、
前記半導体式ガス検知素子は、前記可燃性ガスのうち分子量が大きいガス成分ほど高感度を示すものであり、さらに、前記判定部は、都市ガスの判定を副成分ガスの出力信号に基づいて行うものである都市ガス検知装置。
A city gas having methane (CH 4 ) as a main component gas and ethane (C 2 H 6 ), propane (C 3 H 8 ) and butane (C 4 H 10 ) as combustible gases as flammable gases. A gas component separation unit that can be separated and separated for each gas component by causing a flow delay according to the molecular weight of the combustible gas, and a semiconductor gas that can detect the gas component separated by the gas component separation unit A city gas detection device including a gas detection unit including a detection element and a determination unit that determines whether the gas is a city gas based on an output signal from the gas detection unit,
The semiconductor type gas detection element has a higher sensitivity as a gas component having a higher molecular weight in the combustible gas, and the determination unit performs determination of city gas based on an output signal of the subcomponent gas. The city gas detector that is the thing.
前記判定部で出力される出力値のうち、前記副成分ガスに該当する出力信号に所定の係数を掛けてある請求項1に記載の都市ガス検知装置。The city gas detection device according to claim 1, wherein an output signal corresponding to the sub-component gas is multiplied by a predetermined coefficient among output values output from the determination unit. 前記所定の係数は、分子量が大きい副成分ガス程、大きく設定してある請求項2に記載の都市ガス検知装置。The city gas detection device according to claim 2, wherein the predetermined coefficient is set to be larger for a secondary component gas having a higher molecular weight.
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