JP4161895B2 - ガスセンサ及びガス漏れ警報器 - Google Patents

Description

本発明は、例えば都市ガスの漏れ検知と不完全燃焼検知の複合検知機能を備え、設置時にガス漏れ警報機能の点検を容易にするガスセンサ及びガス漏れ警報器に関する。

家庭用複合型都市ガス漏れ警報器の検知対象ガスは、燃料ガスである都市ガスと、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とは性質が異なるために、それぞれに対応する２種類のガスセンサが通常用いられている。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り、アルコール蒸気による誤報を防止するためにガスセンサのパッケージには活性炭等の吸着剤を用いた雑ガスフィルターが使用されている。

一般に都市ガス用ガス漏れ警報器を家庭に設置するのはガス販売会社の作業員であるが、設置時にガス漏れ警報器の警報機能を点検することが行われている。点検方法としてはライターガス（ブタンガス）が用いられており、一方、一酸化炭素ガスセンサの動作確認にはライターガスの燃焼炎中の一酸化炭素を利用する方法（例えば特許文献１参照）などがある。

図５は家庭用複合型都市ガス漏れ警報器を壁面に取り付ける場合の斜視図である。家庭用複合型都市ガス漏れ検知器ＧＡ（以降、ガス漏れ警報器と略称する）は壁面に設置する場合は取り付け治具１の掛け金１ａに掛けられる。取り付け治具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。円形格子状流通孔２の奥にガスセンサＳが搭載されている。

図６は従来のガス漏れ警報器の図５における平面Ａでの断面図である。以降ガス漏れ警報器の断面図は同様の断面図である。ガス漏れ警報器の外形は上カバー３１、下カバー３２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３２に固定されたプリント基板４にはガスセンサＳが必要な電子部品と共に実装されている。

ガスセンサＳの構成を図７と図８で説明する。図７は燃焼式ガスセンサを示し、図８は薄膜半導体式ガスセンサを示す。図７のガスセンサＳにおいては、センサベース５に貫通されたピン６にガス検知素子７ａが張架されており、ガス検知素子７ａは、活性炭製の雑ガスフィルタ１０と二重金属メッシュ８とを備えたセンサキャップ９がセンサベース５の外周部に固定されることにより封止されている。

図８のガスセンサＳにおいては、センサベース５に薄膜半導体式ガス検知素子７ｂが平面状に貼り付けられており、図７と同様に薄膜半導体式ガス検知素子７ｂは、活性炭製雑ガスフィルター１０と二重金属メッシュ８とを備えたセンサキャップ９がセンサベース５の外周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８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。また、小穴が開けられた活性炭製雑ガスフィルター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ーが二重金属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（例えば特許文献２参照）。このような従来のガス漏れ警報器においては、ガスセンサの点検時に図６に示した点検ガス供給手段１２で点検ガスを吹き付け円形格子状流通孔２を経由してガスを吹き込みガス漏れ警報を発生させることは確認されていた。
特開平８−１０５８２４号公報 特開平８−１５９９９９号公報

都市ガス用ガス漏れ警報器の検知対象ガスである都市ガスの主成分はメタンガスであるが、点検ガスとしては簡便に持ち運びできるライター用のブタンガスが用いられている。しかしながら、活性炭フィルターは都市ガスの主成分であるメタンや水素や一酸化炭素などのガスは吸着しないものの、ブタンガスやアルコールなどのガスは容易に吸着する。このため、ライター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生ガスを噴射し、センサ近傍のガス濃度が警報を発し得る濃度にしなければならない。

このようなライターガスでの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（特開平７−５５７４７）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カバーを有する警報器も開発されている（特開平７−１２１７８７）。しかし、これらの方法では通常の使用時においてもフィルターを介さずに雑ガスがガスセンサに到達するため、フィルター能力が低下することは避けられなかった。また、コンセント付きの商用１００Ｖを電源にするガス漏れ警報機ではセンサが常時駆動された連続運転が行われているが、電池駆動型ガス漏れ警報器では消費電力を抑えるためにパルス駆動による間欠動作の運転が行われている。通常は、１／１００以下のデューティ比でパルス駆動され、例えば、６０秒毎に２００ｍｓ間センサを駆動するなどの方法がとられている。

間欠動作においてライター用のガスで点検する場合、センサ近傍のガス濃度をセンサ駆動のタイミングで警報を発する状態にする必要があり、作業員が警報器設置後に任意のタイミングで点検することが困難で作業性が悪かった。このような点検性を向上するためにセンサベースに通気孔を開け、該通気孔とガス漏れ警報器の外部とをパイプ状スルーホールを設け、点検作業後シール、または閉止栓を挿入することで外部からの雑ガスの進入を防止する方式が開発されている（特開２００３−１２３１６４）。しかし、点検作業後にシール、閉止栓の装着を忘れることがあり雑ガスの進入を防止することができない問題が発生する。

本発明は、かかる状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、閉止栓を圧縮ばね等のばねで押し付ける逆止弁を介して警報器外部とを連通することで、外部からの雑ガスの進入を防止できる良好なガス漏れ警報器を提供することと、点検作業後に作業員が栓をし忘れることが無く且つ簡単にガス漏れ点検作業を可能とするこれに適したガスセンサ及びガス漏れ警報器を提供することにある。

本発明の目的を達成するために、本発明のガスセンサは、少なくとも雑ガスフィルターを備えたセンサキャップと該センサキャップに係合するセンサベースとでガス検知素子を内蔵してなるガスセンサにおいて、前記センサキャップの周面に点検用通気孔を設け、前記センサキャップとの間にシール部材を介装して前記センサキャップを覆う外筒と、該外筒の内面に設けられ、前記センサキャップの点検用通気孔と連通する凹溝と、前記外筒の端面から前記凹溝に連通し、前記端面に近い側の開口径が前記端面から遠い側の開口径よりも小さい段付き孔である通路と、該通路内の段付き部に圧縮ばねを介して押し付ける閉止栓とを具備している。

前記点検用通気孔は、前記センサキャップの周面のうち前記雑ガスフィルターに対向する領域以外の位置に設けられるのが良い。

前記外筒の内面の前記凹溝は、前記センサキャップの周面の前記点検用通気孔に対応する位置でリング状に形成されているのが良い。

前記シール部材はＯリング様のシールであり、該シールで前記凹溝の周囲をシールするのが良い。

本発明のガスセンサは、少なくとも雑ガスフィルターを備えたセンサキャップと該センサキャップに係合するセンサベースとでガス検知素子を内蔵してなるガスセンサにおいて、前記センサベースに点検用通気孔を設け、前記センサベースの前記センサキャップとは反対の側に設けられた外筒を具備し、該外筒は、一端部で前記センサキャップの前記点検用通気孔と連通し、かつ、前記一端部に近い側の開口径が前記一端部から遠い側の開口径よりも大きい段付き孔である通路を有するものであり、該通路内の段付き部に圧縮ばねを介して閉止栓を押し付けている。

上記のように構成したガスセンサをガス漏れ警報器の内部に搭載するように構成するのが良い。

本発明によれば、逆止弁機構により点検後にシールやゴム栓をする必要が無くなって点検作業性を向上させるとともに、シールやゴム栓の取り付けまたは取り忘れ等の作業者のミスを無くすことができ、確実な点検作業を提供できる。また、ガス漏れ点検機構から点検用ガスを雑ガスフィルターによって浪費されることなくセンサ内部に点検用ガスを直接導入することができるようになり、ガス警報器の設置時に行う点検作業性が向上し、警報器の設置作業が容易になる。

次に、本発明に係るガス漏れ警報器の実施の形態について図面に基づいて説明する。図１〜図２は本発明の実施例１で、本発明に係るガス漏れ警報器の断面図であり、図１は全体図、図２は図１のII部拡大詳細図である。各々の図において同一部品には同一番号を付して説明する。

図１において、ガス漏れ警報器ＧＡの外形は上カバー３１と下カバー３２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３２に固定されたプリント基板４にはガスセンサＳが必要な電子部品と共に実装されていて、かつガスセンサＳの外側に本発明の逆止弁式ガス漏れ点検機構Ｔが装着されている。図２にて逆止弁式ガス漏れ点検機構Ｔを説明する。なお、センサキャップ９は、従来と同様に雑ガスフィルター１０及び二重金属メッシュ８を備えている。

ガス検知素子７ａまたは７ｂを雑ガスフィルター１０の下側側面（周面）に点検用開口孔（点検用通気孔）１１を有するセンサキャップ９とセンサベース５との間にガスセンサＳを内蔵している。逆止弁式ガス漏れ点検機構Ｔは、前記センサキャップ９の外側にＯリング様のシール２０を介して該センサキャップ９を覆うように外筒１３が取り付けられている。さらに、外筒１３には、前記センサキャップ９側面の点検用開口孔１１と同一レベル位置にリング状の点検ガス供給凹溝１５ａを有し、前記センサキャップ９側面点検用開口孔１１と連通するように点検ガス供給穴１５ｂを有している。また、該点検ガス供給凹溝１５ａの上下には前記Ｏリング様のシール２０を具備している。また、点検ガス供給穴１５ｂと連通するように外筒１３上面から点検ガス供給穴１５ｂと直角に点検ガス注入口１４及び閉止栓移動ガイド穴１９の縦穴（通路）を開口する。該縦穴は点検ガス注入口１４の開口径が閉止栓移動ガイド穴１９開口径より小さい段付き孔とし、内部に上部開口孔の点検ガス注入口１４を塞ぐ様に閉止栓１６を圧縮ばね１７を介して押し付けた逆止弁構造とする。また、圧縮ばね１７を受けるストッパーブロック１８の押し込み量を可変することにより閉止栓１６の押し付け力を調整することが出来る。

本機構でガス漏れ点検を行う場合、スポイト状の点検ガス供給手段１２の先端を上カバー３１に施されている円形格子状流通孔２の開口部から本逆止弁式ガス漏れ点検機構Ｔの点検ガス注入口１４へ先端を挿入し閉止栓１６を矢印方向Ｘに押し下げ注入する。注入された点検ガスは点検ガス供給口１５ｂを通り点検ガス供給凹溝１５ａを経由してセンサキャップ９側面の点検用開口孔１１から供給される。供給終了後スポイト状の点検ガス供給手段１２を外すと、圧縮ばね１７により閉止栓１６が点検ガス注入口１４を塞ぐ。

このようにしたため、活性炭などの雑ガスフィルター１０を通さずに点検ガスをガスセンサＳの内部に注入することが可能となり、点検ガスが雑ガスフィルター１０により吸収されないため点検ガスの注入からの時間遅れがなく警報が発せられる。また、点検ガス注入後は、内蔵した逆止弁機構により点検ガス注入口１４が自動的に封止され、通常の使用時においても雑ガスフィルター１０を介さずに雑ガスがガスセンサに到達することが無くフィルター能力が低下することは無い。また、点検ガス注入口１４は逆止弁機構により通常は封止されているため、設置作業後に作業員がシールテープや栓をする必要が無く、作業後にシールを忘れる等のミスを解消できる。また、スポイト状の点検ガス供給手段１２の先端を上カバー３１に施されている円形格子状流通孔２の開口部から本逆止弁式ガス漏れ点検機構Ｔの点検ガス注入口１４へ先端を挿入し閉止栓１６を押し下げ注入する正面からのアクセスを可能としたことにより、本体を壁面に設置した後でも容易に点検が可能となる。

図３〜図４は実施例２を示している。この実施例２の基本的な構成は実施例１と同様であるが、点検用開口孔１１をセンサキャップ２１の側面ではなく、センサベース２２に設けている。すなわち、実施例２は、実施例１で示した逆止弁式ガス漏れ点検機構ＴをガスセンサＳのセンサベース２２に開口した点検用開口孔１１と下部カバー２３との間に設置した場合である。図４は図３のIV部拡大図である。同図から明らかなように、下カバー２３とプリント基板２４とをつなぐように外筒２５が配設されている。外筒２５の中央穴内には、ストッパーブロック２６が設けられており、このストッパーブロック２６に点検ガス供給口１５ｂを、センサベース５の点検用開口孔１１に連通するように設けている。外筒２５の中央穴は、点検用開口孔１１に近い側の開口径が点検ガス注入口１４の開口径よりも大きい段付け孔となっている。逆止弁式ガス漏れ点検機構Ｔを開放することにより、点検用開口孔１１は、下カバー２３に開けられた穴２７を通じてガス漏れ警報器ＧＡの外部と連通可能である。かかる構成によるガス漏れ警報器ＧＡの点検方法は実施例１と同様であり、その説明を省略する。

本発明には、上述した実施例１〜２のみならず、センサキャップ９側面に開けた点検ガス注入口１４と上カバー３１との間に逆止弁式ガス漏れ点検機構Ｔを配置し、側面から点検ガスを導入する実施例も含まれる。

本発明に係るガス漏れ警報器の実施例１を示す全体断面図である。 図１のII部を拡大してガスセンサを示す断面図である。 本発明に係るガス漏れ警報器の実施例２を示す全体断面図である。 図３のIV部を拡大してガスセンサを示す断面図である。 家庭用複合型都市ガス漏れ警報器を壁面に取付ける場合の分解斜視図である。 従来のガス漏れ警報器の図２の平面Ａでの断面図である。 図６に示すガスセンサとして用いる燃焼式ガスセンサの構成を示す断面図である。 図６に示すガスセンサとして用いる薄膜半導体式ガスセンサの構成を示す断面図である。

符号の説明

１ 取付治具
１ａ 掛け金
２ 円形格子状流通孔
４、２４ プリント基板
５、２２ センサベース
６ ピン
７ａ ガス検知素子
７ｂ 薄膜半導体式ガス検知素子
８ 二重金属メッシュ
９、２１ センサキャップ
１０ 雑ガスフィルター
１１ 点検用開口孔（点検用通気孔）
１２ 点検ガス供給手段
１３、２５ 外筒
１４ 点検ガス注入口
１５ａ 点検ガス供給凹溝
１５ｂ 点検ガス供給口
１６ 閉止栓
１７ 圧縮ばね
１８、２６ ストッパーブロック
１９ 閉止栓移動ガイド穴
２０ Ｏリング様シール
２７ 穴
３１ 上カバー
３２、２３ 下カバー
ＧＡ 家庭用複合型都市ガス漏れ検知器、ガス漏れ警報器
Ｓ ガスセンサ
Ｔ 逆止弁式ガス漏れ点検機構

Claims (6)

1. 少なくとも雑ガスフィルターを備えたセンサキャップと該センサキャップに係合するセンサベースとでガス検知素子を内蔵してなるガスセンサにおいて、
   前記センサキャップの周面に点検用通気孔を設け、前記センサキャップとの間にシール部材を介装して前記センサキャップを覆う外筒と、該外筒の内面に設けられ、前記センサキャップの点検用通気孔と連通する凹溝と、前記外筒の端面から前記凹溝に連通し、前記端面に近い側の開口径が前記端面から遠い側の開口径よりも小さい段付き孔である通路と、該通路内の段付き部に圧縮ばねを介して押し付ける閉止栓とを具備していることを特徴とするガスセンサ。
2. 前記点検用通気孔は、前記センサキャップの周面のうち前記雑ガスフィルターに対向する領域以外の位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のガスセンサ。
3. 前記外筒の内面の前記凹溝は、前記センサキャップの周面の前記点検用通気孔に対応する位置でリング状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のガスセンサ。
4. 前記シール部材はＯリング様のシールであり、該シールで前記凹溝の周囲をシールしていることを特徴とする請求項１に記載のガスセンサ。
5. 少なくとも雑ガスフィルターを備えたセンサキャップと該センサキャップに係合するセンサベースとでガス検知素子を内蔵してなるガスセンサにおいて、
   前記センサベースに点検用通気孔を設け、前記センサベースの前記センサキャップとは反対の側に設けられた外筒を具備し、該外筒は、一端部で前記センサキャップの前記点検用通気孔と連通し、かつ、前記一端部に近い側の開口径が前記一端部から遠い側の開口径よりも大きい段付き孔である通路を有するものであり、該通路内の段付き部に圧縮ばねを介して閉止栓を押し付けるようにしていることを特徴とするガスセンサ。
6. 請求項１ないし５のいずれか１項に記載のガスセンサを内部に搭載しているガス漏れ警報器。

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