JP4389697B2 - ガス漏れ警報器の点検方法、ガスセンサおよびガス漏れ警報器 - Google Patents

Description

本発明は、設置時にガス検知機能の点検が容易に行えるガス漏れ警報器の点検方法、そこに用いられるガスセンサおよ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（以降、ガス漏れ警報器と略記する）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ガスとは性質が異なるために、それぞれに対応する２種類のガス検知素子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フィルタが使用されている。
一般にガス漏れ警報器の家庭への設置はガス販売会社の作業員が行っており、設置時にガス漏れ警報器の警報機能の点検を行っている。点検方法としては、燃料ガスに対する動作確認にはライターガス（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が知られている（例えば特許文献１。）。

図３は壁面に取り付けられるガス漏れ警報器の斜視図である。ガス漏れ検知器２は、壁面に設置する場合は取り付け治具３１の掛け金３２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。ガス漏れ検知器２の格子の取り付けられている流通孔２４の奥にガスセンサ１が搭載されている。
図４は従来のガス漏れ警報器の図３におけるＡ−Ａ面断面図である。以降ガス漏れ警報器の断面図は同様の断面図である。ガス漏れ警報器の外形は上カバー２１、下カバー２２からなっておりそれぞれの周縁部が合致して組み立てられている。下カバー２２に固定されたプリント基板２３にはガスセンサ１がガス検知信号の処理などに必要な電子部品（図示せず）と共に実装されている。
図５は従来のガスセンサの断面図であり、（ａ）は接触燃焼式ガスセンサ、（ｂ）は薄膜半導体式ガスセンサを示している。

接触燃焼式ガスセンサ１Ａにおいては、センサベース１２に貫通されたピン１４にガス検知素子１ａが張架されており、ガス検知素子１ａは活性炭製の雑ガスフィルタ１７と二重金属メッシュ１６を備えたセンサキャップ１５がセンサベース１２の周縁部に固定されることにより封止されている。
薄膜半導体式ガスセンサ１Ｂにおいては、センサベース１２に薄膜半導体式ガス検知素子１ｂが平面状に取り付けられており、図３（ａ）と同様に薄膜半導体式ガス検知素子１ｂは活性炭製雑ガスフィルタ１７と二重金属メッシュ１６を備えたセンサキャップ１５がセンサベース１２の周縁部に固定されることにより封止されている。二重金属メッシュ１６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が二重金属メッシュを被覆したり、同じ構造の活性炭製雑ガスフィルタが二重メッシュの間に置かれたりするガスセンサも開発されている（例えば、特許文献２。）。

このような従来のガスセンサを用いたガス漏れ警報器の点検においては、図４に示したスポイトなどの点検ガス供給手段Ｖを用いて、ガス漏れ警報器の外側から点検ガスを吹き付け、円形格子状流通孔２４を経由してガスを導入させることにより、ガス漏れ警報を発生させていた。
特開平８−１０５８２４号公報（第２頁−第４頁、図１） 特開平８−１５９９９９号公報（第４頁−第７頁、図１）

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、活性炭フィルタは水素ガス、一酸化炭素ガスおよび都市ガスの主成分であるメタンガスは吸着しないものの、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点検ガスを吹き付け、センサ近傍のガス濃度が警報を発し得る濃度に高めなければならない。
このようなライターガスでの吹き付け時間を短縮して点検性を向上させるために、センサキャップの側面やベースに微小な穴の開けられたガスセンサ（例えば、特許文献３。）を用いたり、さらに、このガスセンサの側面の微小な穴に対向した位置に点検用の穴を設けられたガス漏れ警報器も開発されている（例えば、特許文献４。）。

しかし、このような方法では、通常の使用時においてもフィルタを介さずに雑ガスがガスセンサに到達するため、ガス検知素子が被毒してしまい、ガス検知特性が低下することは避けられなかった。
本発明の目的は、ガス検知素子が被毒しにくいガスセンサ、および点検に要する時間の短いガス漏れ警報器の点検方法、およびこの点検方法に適したガスセンサおよびガス漏れ警報器を提供することにある。
特開平７−５５７４７号公報（第２頁−第５頁、図１） 特開平７−１２１７８７号公報（第２頁−第５頁、図１）

本発明の目的を達成するため、ガス導入口と、少なくとも雑ガスフィルタと金属メッシュを有するキャップがセンサベースその周縁部に取り付けられており、その内部にガス検知素子が内蔵されたガスセンサを内蔵するガス漏れ警報器の点検方法において、点検ガスを保持したシリンジの先端の注射針をガス導入口を経由して前記ガスセンサの雑ガスフィルタの端部まで貫通させ、この注射針を通して点検ガスをガス検知素子近傍へ注入することとする。
前記雑ガスフィルタは球状活性炭からなると良い。
前記球状活性炭の粒径分布には下限値があると良い。
前記シリンジの注射針の内径は前記球状活性炭の粒径分布の下限値より小さいと良い。
前記球状活性炭は流動性が失われない程度に緩やかに詰められていると良い。
前記雑ガスフィルタには繊維状活性炭が用いられていると良い。

前記雑ガスフィルタはスポンジ状活性炭からなると良い。
少なくとも雑ガスフィルタと金属メッシュを有するキャップがセンサベースその周縁部に取り付けられており、その内部にガス検知素子が内蔵されているガスセンサにおいて、前記雑ガスフィルタは球状活性炭からなることとする。
前記球状活性炭の粒径分布には下限値があると良い。
前記球状活性炭は流動性が失われない程度に緩やかに詰められていると良い。
前記雑ガスフィルタには繊維状活性炭が用いられていると良い。
少なくとも雑ガスフィルタと金属メッシュを有するキャップがセンサベースその周縁部に取り付けられており、その内部にガス検知素子が内蔵されているガスセンサにおいて、前記雑ガスフィルタはスポンジ状活性炭からなることとする。

ガス導入口とガス検知素子との間に雑ガスフィルタおよび金属メッシュを備えたガスセンサを内蔵するガス漏れ警報器において、上記のいずれかのガスセンサが搭載されていることとする。

本発明によれば、点検ガスを保持したシリンジの先端の注射針をガス導入口を経由してガスセンサの雑ガスフィルタを貫通させて金属２重メッシュの手前まで到達させ、この注射針を通して点検ガスをガス検知素子近傍へ注入するようにしたので、注射針の先端が金属２重メッシュまで届くため、点検ガスは直ちにガス検知素子に到達し短時間で点検に必要な濃度に達し、点検時間の短縮ができる。
また、用いた球状活性炭は流動性を有するので容易に貫通する。また、注射針の抜き去った後も直ちに埋まりフィルタ機能が損なわれることはない。また注射針が活性炭を砕くことはないので、砕片が金属２重メッシュをくぐってガス検知素子に活性炭が付着することはなく、ガス検知特性を損なうことはない。
ブタンガスの供給は短時間であり、活性炭にはブタンガスは吸着されないので、ガス漏れ警報器は直ちにガス検知可能状態となる。

また、球状活性炭の粒径の下限より注射針の内径を小さくするので、活性炭が注射針に詰まることはなく、点検ガスの供給は遅滞なく行える。
また、スポンジ状活性炭を用いた場合には、その弾力性と形状の復元力のため、注射針の抜きさしや、点検ガスの供給は、上記と同様に、問題なく行える。

図１は本発明に係るガス漏れ警報器の断面図である。
ガス漏れ警報器２の外形は上カバー２１、下カバー２２からなっておりそれぞれの周縁部が合致して組み立てられている。下カバー２２に固定されたプリント基板２３には、ガスセンサ１が必要な電子部品と共に実装されている。
図２は注射針を挿入した状態の図１におけるＢ部分の拡大図である。
点検時には、マイクロシリンジＶ１の注射針Ｖ２を、円形格子状流通孔２４を通してガスセンサ１の内部まで到達させる。ガスセンサ１においては、センサベース１２に薄膜半導体式ガス検知素子１ｂが平面状に貼り付けられており、ガス検知素子１ｂは、球状活性炭１７ａの上下を繊維状活性炭１７ｂで挟んだ三層構成の雑ガスフィルタと二重金属メッシュ１６、および側面に吹抜け防止突起１８を備えたセンサキャップ１５が、センサベース１２の外周部に固定されることにより封止されている。

表１に球状活性炭の粒径および注射針Ｖ２の寸法の一例を示す。

球状活性炭の最小粒径（粒径分布の下限値である）は、注射針の外径程度で内径よりは十分に大きいので、注射針の中に球状活性炭が入り込むことはない。
また、球状活性炭は形状が真球に近く流動性が高いし、完全に稠密に充填されるのではなく、注射針によって押しのけられる余地の生ずる程度の隙間を有するように充填されているので、注射針の球状活性炭の部分の貫通は容易である。また、注射針を抜いたときにはその貫通部には球状活性炭が移動して埋められるので、フィルタ機能が損なわれることはない。
また、繊維状活性炭は繊維状であるため、球状活性炭が外部へ出ることを防ぎ、かつ、注射針を抜き挿しすることができる。ただし、雑ガスの吸着に対しては球状活性炭の方が優れているので、フィルタ機能は球状活性炭が主であるように、繊維状活性炭の層を薄くしてある。

実際にガス漏れ警報器を設置する場合は、図３のような向きになることが多く、このときプリント基板２３が鉛直面に対し平行になる。球状活性炭は、完全に稠密に充填されるのではなく、注射針によって押しのけられる余地の生ずる程度の隙間を有するように充填されているため、図３のようなガス漏れ警報器の設置状況では、センサキャップ１５の側面側に隙間が生じてしまう。そのままでは、雑ガスが球状活性炭を通らずに検知素子１ｂに達する経路ができる。そこで、図２のように、センサキャップ１５の内側面にリング状に吹抜け防止突起１８を設けることにより、これを防ぐことができる。
ガス漏れ警報器の点検は次のように行う。まず、マイクロシリンジＶ１に、ライターからブタンガスを採取し充填する。
そして、図２のように、注射針Ｖ２をガスセンサに挿入し二重金属メッシュ１６の手前まで貫通させる。そこで、マイクロシリンジから注射針を通してブタンガスを注入する。このとき注射針の先端とガス検知素子との間には金属２重メッシュしかなく、ブタンガスは直ちにガス検知素子に達するので、ガス漏れ警報器が正常であれば、従来の点検方法に比べきわめて短時間でブタンガスに反応して警報が発せられ、ガス漏れ警報器の動作点検を行うことができる。

そして、警報が発せられた後ただちに注射針を抜き去って、点検作業は終了する。
ブタンガスの供給は短時間であり、活性炭にはブタンガスは吸着されないので、ガス漏れ警報器の状態はガス検知可能状態である。
雑ガスフィルタがスポンジ状の活性炭であっても、本発明の点検方法は適用できる。
スポンジ状の活性炭は弾力性に富みまた砕片になりにくいので、注射針の中は詰まらず挿入は容易であり、また抜き去った後の貫通穴の埋め戻しも可能である。

本発明によれば、雑ガスフィルタに流動性の高い活性炭あるいはスポンジ状活性炭を用い、点検時には、シリンジの適当に細い注射針をガス導入部から雑ガスフィルタへ挿入・貫通させ、この注射針を通して点検ガスをガス検知素子近傍へ注入するようにしたため、容易かつ確実にガス漏れ警報器の動作を点検でき、かつ、点検後は直ちに通常のフィルタ昨日を発揮するので、ガス漏れ警報器の信頼性は確保されている。
点検作業が短時間で済むため、ガス漏れ警報器の設置コストは低減する。

本発明に係るガス漏れ警報器の断面図である。 注射針を挿入した状態の図１におけるＢ部分の拡大図である。 壁面に取り付けられるガス漏れ警報器の斜視図である。 従来のガス漏れ警報器の図３におけるＡ−Ａ面断面図である。 従来のガスセンサの断面図であり、（ａ）は接触燃焼式ガスセンサ、（ｂ）は薄膜半導体式ガスセンサを示している。

符号の説明

１ ガスセンサ
１Ａ 接触燃焼式ガスセンサ
１Ｂ 薄膜半導体式ガスセンサ
１ａ 接触燃焼式ガス検知素子
１ｂ 薄膜半導体式ガス検知素子
１２ センサベース
１４ ピン
１５ キャップ
１６ 金属２重メッシュ
１７ 雑ガスフィルタ
１７ａ 球状活性炭
１７ｂ 繊維状活性炭
１８ 吹き抜け防止突起
２ ガス漏れ警報器
２１ 上カバー
２２ 下カバー
２３ プリント基板
２４ 流通孔
２５ 格子
Ｖ 点検手段
Ｖ１ マイクロシリンジ
Ｖ２ 注射針
Ｖｇ 点検ガス
３１ 取り付け治具
３２ 掛け金

Claims (7)

1. ガス導入口と、少なくとも雑ガスフィルタと金属メッシュを有するキャップがセンサベースその周縁部に取り付けられており、その内部にガス検知素子が内蔵されたガスセンサを内蔵するガス漏れ警報器の点検方法において、点検ガスを保持したシリンジの先端の注射針をガス導入口を経由して前記ガスセンサの雑ガスフィルタを貫通させて前記金属メッシュの手前まで到達させ、この注射針を通して点検ガスをガス検知素子近傍へ注入することを特徴とするガス漏れ警報器の点検方法。
2. 前記雑ガスフィルタは球状活性炭からなることを特徴とする請求項１に記載のガス漏れ警報器の点検方法。
3. 前記球状活性炭の粒径分布には下限値があることを特徴とする請求項２に記載のガス漏れ警報器の点検方法。
4. 前記シリンジの注射針の内径は前記球状活性炭の粒径分布の下限値より小さいことを特徴とする請求項３に記載のガス漏れ警報器の点検方法。
5. 前記球状活性炭は流動性が失われない程度に緩やかに詰められていることを特徴とする請求項３または４に記載のガス漏れ警報器の点検方法。
6. 前記雑ガスフィルタには繊維状活性炭が用いられていることを特徴とする請求項２ないし５のいずれかに記載のガス漏れ警報器の点検方法。
7. 前記雑ガスフィルタはスポンジ状活性炭からなることを特徴とする請求項１に記載のガス漏れ警報器の点検方法。
   
   

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