JP4686306B2

JP4686306B2 - ガス警報器

Info

Publication number: JP4686306B2
Application number: JP2005252094A
Authority: JP
Inventors: 裕正高島; 英樹高橋
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2005-08-31
Filing date: 2005-08-31
Publication date: 2011-05-25
Anticipated expiration: 2025-08-31
Also published as: JP2007066056A

Description

本発明は、ガス警報器に関し、特に、非検知対象ガスによる誤作動を防止したガス警報器に関する。

ガス警報器用ガスセンサとして、一般的に半導体式ガスセンサが用いられている。都市ガス用ガス警報器の場合、昨今多く使用されている天然ガスの主成分であるメタンを検出するのが一般的であり、現在では、燃焼器の不完全燃焼時に発生する一酸化炭素ガスを検出する機能を併せ持ったガス警報器が主流となっている。

このようなガス警報器用のガスセンサとしては、メタン（ＣＨ₄）と一酸化炭素（ＣＯ）ガスを同時検出する、図１に示すような構造の半導体式ガスセンサが用いられる。半導体式ガスセンサ１は、酸化錫（ＳｎＯ₂）等の金属酸化物を主体に形成され、ガスが存在した場合に抵抗変化を示す感ガス体１ａと、白金（Ｐｔ）等の金属抵抗体で形成されたコイル等からなり、感ガス体１ａを加熱するヒーター１ｂと、ヒーター１ｂからセンサ外部に導出されたヒーター電極１ｂ１および１ｂ２と、感ガス体１ａの抵抗変化を検出するためのセンサ電極１ｃとを有する。

このような半導体式ガスセンサを用いてメタンを検出する場合は素子温度を約４００℃に加温し、一酸化炭素ガスを検出する場合は約１００℃の温度に加温している。ただし、半導体式ガスセンサの場合、長時間使用を行っていくと、非検知対象ガスである水素に対して鋭敏化していくことが非常にネックとなっている。もちろん、ガスセンサで水素に対する鋭敏化対策を講じているものはあるものの、簡単には対応ができないのが現状である。

ガスセンサで水素に対する鋭敏化対策を講じているものとして、たとえば、特開２００２−８２０８３号公報（特許文献１）には、回路的に補正を行う方式が開示されている。この方式では、ガスセンサの素子温度と検出ガスの関係が、図２に示すような特性を持っている。図２では、それぞれ、空気（ＡＩＲ）中、一酸化炭素（ＣＯ）５００ｐｐｍを含む雰囲気中、メタン（ＣＨ₄）５００ｐｐｍを含む雰囲気中、および水素（Ｈ₂）５００ｐｐｍを含む雰囲気中における素子温度対センサ抵抗値特性が示されている。このような特性を利用することにより、高温側ではメタンを、低温側では一酸化炭素ガスを選択的に検出することが可能であると共に、その中間温度域では、非検知対象ガスである水素を選択的に検出することが可能である。

すなわち、図３に示すように、半導体式ガスセンサのヒータ電圧とガス検出ポイントのタイミングチャートにおいて、メタン検出ポイントのＡ部（４００℃に加温する高電圧から低電圧に切り替わる直前）と一酸化炭素検出ポイントのＢ部（１００℃に加温する低電圧から高電圧に切り替わる直前）の間のＣ部（４００℃に加温する高電圧から１００℃に加温する定電圧の温度変化領域）を用いて水素ガスを検出し、水素ガスを検出した場合は、メタン側の警報判定点または一酸化炭素ガス側の警報判定点を、警報しにくい方向に補正を行うものである。
特開２００２−８２０８３号公報（実施形態２、図８）

しかしながら、従来技術では、非検知対象ガスである水素ガスと検知対象ガスが同時に混在した場合や、万が一に誤作動を起こした場合のフェールアウト等を考慮すると、大幅な補正を行うことができない等の問題があった。

そこで本発明は、上述した従来の問題点に鑑み、非検知対象ガスに起因する誤作動を防止して信頼性の高いガス警報器を提供することを目的としている。

請求項１記載の本発明は、ガスセンサで検知された検知対象ガスの濃度が予め設定された２段目警報設定点以上となった際に、ガス濃度が異常となった旨の警報を報知すると共に、検出された濃度が前記２段目警報設定点より低い濃度に対応するように予め設定された１段目警報設定点以上となった際に、ガス濃度の予備警報を報知するガス警報器であって、前記ガスセンサで検知された非検知対象ガスの濃度が予め設定された濃度以上となった場合、前記１段目警報設定点を解除する解除手段を備えたことを特徴とする。

請求項２記載の本発明は、ガスセンサで検知された検知対象ガスの濃度が予め設定された２段目警報設定点以上となった際に、ガス濃度が異常となった旨の警報を報知すると共に、検出された濃度が前記２段目警報設定点より低い濃度に対応するように予め設定された１段目警報設定点以上となった際に、ガス濃度の予備警報を報知するガス警報器であって、前記ガスセンサで検知された非検知対象ガスの濃度が予め設定された濃度以上となった場合、前記１段目警報設定点を解除する解除手段と、前記ガスセンサで検知された非検知対象ガスの濃度が予め設定された濃度以上となった場合、前記２段目警報設定点を予め設定された設定点よりも高いガス濃度が検出される設定点に再設定する再設定手段とを備えたことを特徴とする。

請求項３記載の本発明は、ガスセンサで検知された検知対象ガスの濃度が予め設定された２段目警報設定点以上となった際に、ガス濃度が異常となった旨の警報を報知すると共に、検出された濃度が前記２段目警報設定点より低い濃度に対応するように予め設定された１段目警報設定点以上となった際に、ガス濃度の予備警報を報知するガス警報器であって、前記ガスセンサで検知された非検知対象ガスの濃度が予め設定された濃度以上となった場合、前記１段目警報設定点および２段目警報設定点を所定の補正率で、予め設定された設定点よりも高いガス濃度が検出される設定点に再設定する再設定手段を備え、前記再設定手段は、前記１段目警報設定点の補正率を前記２段目警報設定点の補正率より大きい率でかつ再設定後の前記１段目警報設定点が再設定後の前記２段目警報設定点を超えないように再設定することを特徴とする。

請求項４記載の本発明は、ガスセンサで検知された検知対象ガスの濃度が予め設定された２段目警報設定点以上となった際に、ガス濃度が異常となった旨の警報を報知すると共に、検出された濃度が前記２段目警報設定点より低い濃度に対応するように予め設定された１段目警報設定点以上となった際に、ガス濃度の予備警報を報知するガス警報器であって、前記ガスセンサで検知された非検知対象ガスの濃度が予め設定された濃度以上となった場合、前記検知対象ガスの濃度が予め設定された２段目警報設定点以上となった際に、所定の遅延時間Ｔ２′経過後に前記警報を報知すると共に、前記検知対象ガスの濃度が予め設定された１段目警報設定点以上となった際に、所定の遅延時間Ｔ１′経過後に前記予備警報を報知するように、遅延時間を設定する設定手段を備えたことを特徴とする。

請求項５記載の本発明は、ガスセンサで検知された検知対象ガスの濃度が予め設定された２段目警報設定点以上となった際に、予め設定された所定の遅延時間Ｔ２経過後に、ガス濃度が異常となった旨の警報を報知すると共に、検出された濃度が前記２段目警報設定点より低い濃度に対応するように予め設定された１段目警報設定点以上となった際に、予め設定された所定の遅延時間Ｔ１経過後にガス濃度の予備警報を報知するガス警報器であって、前記ガスセンサで検知された非検知対象ガスの濃度が予め設定された濃度以上となった場合、前記所定の遅延時間Ｔ１および／またはＴ２をより長い遅延時間Ｔ１′および／またはＴ２′に再設定する再設定手段を備えたことを特徴とする。

請求項１から６記載の発明によれば、非検知対象ガスに起因する誤作動を従来より軽減してより信頼性の高い警報動作を行わせることができる。

以下、本発明に係るガス警報器の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（第１の実施形態）図４は、本発明の実施の形態に係るガス警報器を示す回路図である。ガス警報器１０は、半導体式ガスセンサ１、加熱駆動回路１４、動作モード制御回路１６および警報回路１８を有する。

半導体式ガスセンサ１は、図１に示す構造を有し、検知対象ガスとしてのメタンおよび一酸化炭素と、非検知対象ガスとしての水素の各ガスを検出するセンサである。半導体式ガスセンサ１のヒータ１ｂは、その一端が加熱駆動回路１４のｐｎｐ型トランジスタＱ１のコレクタに接続されると共に、他端が接地されている。センサ電極１ｃは、ＣＰＵ１６４の入力ポートＰ３に接続され、感ガス体１ａがガスに接触すると、その濃度に反応してセンサ抵抗値が低下し、検出電圧は下がり始め、この検出電圧が、ＣＰＵ１６４の入力ポートＰ３に印加される。

加熱駆動回路１４は、エミッタが電源Ｖｃｃに接続され、コレクタがガスセンサ１のヒータ１ｂに接続されたｐｎｐ型トランジスタＱ１と、トランジスタＱ１のエミッタとベース間に接続された抵抗Ｒ１と、トランジスタＱ１のベースとＣＰＵ１６４の出力ポートＰ４間に接続された抵抗Ｒ２とからなる。

加熱駆動回路１４は、ＣＰＵ１６４の出力ポートＰ４からの加熱制御信号に応じて、図３に示すように、高電圧および低電圧とに交互にパルス的にレベル変化するヒータ電圧をヒータ１ｂに供給して、半導体式ガスセンサ１の温度が、所定期間（たとえば、１０〜２０秒）だけ８０〜１２０℃程度の低温域（好適には、１００℃）になりかつ所定期間（たとえば、３〜５秒）だけ３５０〜４５０℃程度の高温域（好適には、４００℃）になるように、加熱制御する。

動作モード制御回路１６は、解除手段、再設定手段および設定手段としてのＣＰＵ１６４を中心にして構成されており、さらに、第１ガスとしてのメタンガスに対する警報を発生する基準濃度としての第１ガス警報濃度に対応する基準電圧レベルとしての第１ガス警報レベル（後述するメタンガス用の設定電圧値に相当）を設定するための第１基準電圧生成部と、第２ガスとしての一酸化炭素ガスに対する警報を発生する基準濃度としての第２ガス警報濃度に対応する基準電圧レベルとしての第２ガス警報レベル（後述する一酸化炭素ガス用の設定電圧値に相当）を設定するための第２基準電圧生成部とを有する。

第１基準電圧生成部は、電源Ｖｃｃと接地間に直列接続された抵抗Ｒ７と、ＣＰＵ１６４の出力ポートＰ７からの制御信号で可変制御されるボリュームＶＲ１とから構成されている。第１ガス警報レベルは、このボリュームＶＲ１を調節して得られるＶＲ１の抵抗値と抵抗Ｒ７の抵抗値との分圧比（すなわち、ＶＲ１／（ＶＲ１＋Ｒ７）によって決定され、ＣＰＵ１６４の入力ポートＰ１に出力される。

同様に、第２基準電圧生成部は、電源電圧Ｖｃｃと接地間に直列接続された抵抗Ｒ９と、ＣＰＵ１６４の出力ポートＰ７からの制御信号で可変制御されるボリュームＶＲ２とから構成されている。第２ガス警報レベルは、このボリュームＶＲ２を調節して得られるＶＲ２の抵抗値と抵抗Ｒ９の抵抗値との分圧比（すなわち、ＶＲ２／（ＶＲ２＋Ｒ９）によって決定され、ＣＰＵ１６４の入力ポートＰ２に出力される。

動作モード制御回路１６は、前述の高温域で、メタンガスの検出ポイントＡ部で取り込んだ半導体式ガスセンサ１の検出電圧にてメタンガスの濃度を検出し、検出された濃度が第１ガス警報濃度に達した際に、メタンガスの濃度が異常となった旨の警報を報知する機能を有する。

さらに、動作モード制御回路１６は、前述の低温域で、一酸化炭素ガスの検出ポイントＢ部で取り込んだ半導体式ガスセンサ１の検出電圧にて一酸化炭素ガスの濃度を検出し、検出された濃度が第２ガス警報濃度に達した際に、一酸化炭素ガスの濃度が異常となった旨の警報を報知する機能を有する。

動作モード制御回路１６に設けられたセンサ制御部１６２は、エミッタが電源Ｖｃｃに接続されかつコレクタが抵抗Ｒ４を介して負荷としてのセンサ電極１ｃに接続されているｐｎｐ型トランジスタＱ２と、電源ＶｃｃとトランジスタＱ２のベース間に接続された抵抗Ｒ５と、トランジスタＱ２のベースとＣＰＵ１６４の出力ポートＰ５間に接続された抵抗Ｒ６と、センサ電極１ｃにバイアス電流を与えるために電源Ｖｃｃとセンサ電極１ｃ間に接続された抵抗Ｒ３とから構成されている。

センサ制御部１６２は、図３に示すメタン検出ポイントのＡ部と、一酸化炭素検出ポイントのＢ部と、水素検出ポイントのＣ部との検出タイミングで、ガスセンサ１におけるガス濃度の検出電圧の生成を命令するためのイネーブル信号を生成する機能を有する。

ＣＰＵ１６４は、出力ポートＰ５からイネーブル制御信号を出力してトランジスタＱ２を制御することにより、センサ電極１ｃからのガス濃度の検出電圧を入力端子Ｐ３から取り込んでいる。

警報回路１８は、ＣＰＵ１６４の出力ポートＰ６にベースが接続されたｎｐｎ型トランジスタＱ３と、トランジスタＱ３のコレクタ負荷としてコレクタと電源Ｖｃｃ間に接続されたブザー（ＢＺ）１８２と、ＣＰＵ１６４の出力ポートＰ９にベースが接続されたｎｐｎ型トランジスタＱ４と、トランジスタＱ４のコレクタ負荷としてコレクタと電源Ｖｃｃ間に接続された発光ダイオード（ＬＥＤ）１８３とから構成されている。

図５は、非検知対象ガス（水素ガス）不存在時の通常動作状態における警報回路１８の警報タイミングを説明する図である。図５において、２段目警報設定点ＡＬＰ２は、上述の第１ガス警報レベルまたは第２ガス警報レベルに相当し、１段目警報設定点ＡＬＰ１は、２段目警報設定点ＡＬＰ２を基準としてそれより所定値だけ低い濃度に対応するようにＣＰＵ１６４内で設定された設定点である。

都市ガス用警報器は、通常、可燃性ガスの検出時には、ＬＥＬ（爆発下限界）の１／２００〜１／４の範囲で警報させる必要があるため、この範囲内に１段目警報設定点ＡＬＰ１と２段目警報設定点ＡＬＰ２を持っている。一般的には、１段目警報設定点ＡＬＰ１は、ＬＥＬの１／５０〜１／１００付近、メタンの場合０．０５〜０．１％に設定され、２段目警報設定点ＡＬＰ２は、ＬＥＬの約１／２０である０．３％付近に設定される。また、不完全燃焼ガスである一酸化炭素ガスについては、１段目警報設定点は、５０〜２００ｐｐｍ、２段目警報設定点は、５５０ｐｐｍ以下（通常、３００ｐｐｍ）に設定される。

警報を報知する警報手段１８のＬＥＤ１８３は、半導体式ガスセンサ１の検出電圧が、１段目警報設定点ＡＬＰ１を超える検出値に達した場合、たとえばメタン検出ポイントにおける検出電圧値Ｖｋに達した場合、ＣＰＵ１６４の制御により、所定の遅延時間Ｔ１の経過後点滅する。このＬＥＤ１８３の点滅により、メタンの濃度が危険な濃度の少し手前の濃度に達していることが予備的に警報される。そして、この点滅は、最初の検出ポイント以降のメタン検出ポイントにおける検出値が１段目警報設定点ＡＬＰ１を連続して超えていて、所定の遅延時間Ｔ１経過した時に開始され、開始後の検出値が１段目警報設定点ＡＬＰ１以上に上がるかまたは２段目警報設定点ＡＬＰ２以下に下がった時に停止する。

また、警報を報知する警報手段１８のＬＥＤ１８３は、半導体式ガスセンサ１の検出電圧が、２段目警報設定点ＡＬＰ２を超える検出値に達した場合、たとえばメタン検出ポイントにおける検出電圧値Ｖｋ＋１に達した場合、ＣＰＵ１６４の制御により、所定の遅延時間Ｔ２の経過後点灯する。このＬＥＤ１８３の点灯により、メタンの濃度が危険な濃度に達していることが警報される。そして、この点灯は、最初の検出ポイント以降のメタン検出ポイントにおける検出値が２段目警報設定点ＡＬＰ２を連続して超えていて、所定の遅延時間Ｔ２経過した時に開始され、開始後の検出値が２段目警報設定点ＡＬＰ２以上に上がった時に停止（消灯）する。

警報を報知する警報手段１８のＢＺ１８２は、半導体式ガスセンサ１の検出電圧が、２段目警報設定点ＡＬＰ２を超える検出値に達した場合、たとえばメタン検出ポイントにおける検出電圧値Ｖｋ＋１に達した場合、ＣＰＵ１６４の制御により、所定の遅延時間Ｔ２経過後鳴動を開始して警報音１８ａを発する。このＢＺ１８２の警報音１８ａにより、メタンの濃度が危険な濃度に達していることが、ＬＥＤ１８３の点灯と共に警報される。そして、この警報音１８ａは、最初の検出ポイント以降のメタン検出ポイントにおける検出値が２段目警報設定点ＡＬＰ２を連続して超えていて、所定の遅延時間Ｔ２経過した時に開始され、開始後の検出値が２段目警報設定点ＡＬＰ２以上に上がった時に停止する。

上述の所定の遅延時間Ｔ１およびＴ２は、具体的には、日本ガス機器検査協会等の定める検定規定に合わせて設定される。この検定規定では、メタンに対しては、警報濃度以上のメタン検出時に６０秒以内に警報すること、一酸化炭素に対しては、５０ｐｐｍ以上２００ｐｐｍ未満で１５分以内、５５０ｐｐｍ以下で５分以内に警報することと定められているので、たとえば、メタンに関する遅延時間は、検定規定に定めのない遅延時間Ｔ１については任意なので、例としてＴ１＝５０秒、検定規定に定めのある遅延時間Ｔ２については、例としてＴ２＝１０秒と設定し、一酸化炭素に関する遅延時間は、Ｔ１＝５分、Ｔ２＝０分と設定される。

なお、上述の警報動作は、メタンガスの検出の場合について説明したが、一酸化炭素の検出の場合も同様の動作となるので、説明を省略する。

本発明では、上述の非検知対象ガス（水素ガス）不存在時の通常動作状態に加えて、非検知対象ガス（水素ガス）の存在時には、非検知対象ガス（水素ガス）による誤作動を軽減するように、その動作状態が補正される。以下、非検知対象ガス（水素）存在時の補正を伴う処理動作について説明する。

図６は、ＣＰＵ１６４が実行する非検知対象ガス（水素）存在時の補正を伴う処理動作を示すフローチャートである。

まず、待機動作が行われ（ステップＳ１）、次に、水素ガスの判定有りか否かが判断される（ステップＳ３）。この判断は、ＣＰＵ１６４が、水素検出ポイントＣ部で入力ポートＰ３から取り込まれる半導体式ガスセンサ１の検出電圧にて水素ガスの濃度を検出し、検出した水素ガスの濃度を予め設定された水素判定濃度と比較することにより行われる。

検出した水素ガスの濃度が、水素判定濃度を超えていなければ（ステップＳ３のＮＯ）、次いで待機動作が行われ（ステップＳ５）、次いでステップＳ１に戻る。検出した水素ガスの濃度が、水素判定濃度を超えていれば（ステップＳ３のＹＥＳ）、次いで１段目警報設定点ＡＬＰ１の解除が行われ（ステップＳ７）、次に、２段目設定点ＡＬＰ２の設定電圧値に係数（補正率）Ｂ（＜１）を乗じた電圧値が、２段目警報設定点ＡＬＰ２の新たな設定電圧値として再設定される（ステップＳ９）。この再設定は、ＣＰＵ１６４内で演算される。

次に、水素ガスの判定有りか否かが判断され（ステップＳ１１）、その答がＹＥＳならば、次いでステップＳ７に戻り、ステップＳ７およびＳ９の処理が繰り返される。したがて、水素ガスが存在している間は、１段目設定点ＡＬＰ１が解除されるので、ＬＥＤ１８３の点滅動作は行われず、それにより予備警報が報知されない。また、２段目設定点ＡＬＰ２に対応する設定電圧値が、警報しにくい方向に再設定されるので、水素ガスを誤検知して第２警報設定点で誤作動するのを防止することができる。

一方、ステップＳ１１の答がＮＯならば、次いで、１段目警報設定点ＡＬＰ１の解除が解消されて通常の設定状態に復帰し（ステップＳ１３）、次に、２段目警報設定ＡＬＰ２の設定電圧値が通常の値に復帰し（ステップＳ１５）、次いでステップＳ１に戻る。２段目警報設定ＡＬＰ２の設定電圧値の復帰は、ＣＰＵ１６４内で演算される。したがって、水素ガスが存在しなくなると、ガス警報器１０は、通常のセンサ感度の状態に復帰し、ＬＥＤ１８３による予備警報とＬＥＤ１８３およびＢＺ１８２による警報が共に報知されることになる。

このように、第１の実施形態では、メタンガスに対して水素補正を行う場合、通常予備警報用として用いている１段目警報設定点を解除し、本警報用として用いている２段目警報設定点における警報濃度以上のガス濃度の検出時に、２段目設定電圧値を警報しにくい方向に再設定している。１段目警報設定点による予備警報は、あくまでも危険度を事前に知らせる予備的な機能であり、最悪報知しなくてもユーザー側へ危険を与える可能性は小さく、２段目警報設定点による本警報で確実に報知すればよい。したがって、水素を検出した場合、すなわち、非検知対象ガスを検知した場合は、１段目警報設定点による予備警報を中止させることで、水素に対する誤作動の確率を極力少なくすることが可能となる。このようにすることで、従来より実際のフェールアウトを考慮し、大幅な補正をかけられない場合の大きな問題点であった１段目警報設定点および２段目警報設定点での誤作動に対し有効である。

（第２の実施形態）次に、図７は、本発明の第２の実施形態において、ＣＰＵ１６４が実行する水素補正を伴う処理動作を示すフローチャートである。

まず、待機動作が行われ（ステップＳ３１）、次に、水素ガスの判定有りか否かが判断される（ステップＳ３３）。この判断は、ＣＰＵ１６４が、水素検出ポイントＣ部における半導体式ガスセンサ１の検出電圧にて水素ガスの濃度を検出し、検出した水素ガスの濃度を予め設定された水素判定濃度と比較することにより行われる。

検出した水素ガスの濃度が水素判定濃度を超えていなければ（ステップＳ３３のＮＯ）、次いで待機動作が行われ（ステップＳ３５）、次いでステップＳ３１に戻る。検出した水素ガスの濃度が水素判定濃度を超えていれば（ステップＳ３３のＹＥＳ）、次いで１段目警報設定点ＡＬＰ１の設定電圧値に係数（補正率）Ａ（＜１）を乗じた電圧値が、１段目警報設定点ＡＬＰ１の新たな設定電圧値として設定され（ステップＳ３７）、次に、２段目設定点ＡＬＰ２の設定電圧値に係数（補正率）Ｂ（＜１）を乗じた電圧値が、２段目警報設定点ＡＬＰ２の新たな設定電圧値として設定される（ステップＳ３９）。なお、係数ＡおよびＢは、たとえば、Ａ＝０．２５に対してＢ＝０．５またはＢ＝０．３というように任意の値に設定可能であるが、１段目警報設定点が２段目警報設定点を超えないようにかつＡ＜Ｂの補正になるように考慮される。

次に、水素ガスの判定有りか否かが判断され（ステップＳ４１）、その答がＹＥＳならば、次いでステップＳ３７に戻り、ステップＳ３７およびＳ３９の処理が繰り返される。したがて、水素ガスが存在している間は、１段目設定点ＡＬＰ１および２段目設定点ＡＬＰ２に対応する各設定電圧値が、警報しにくい方向に再設定されるので、水素ガスを誤検知して第１警報設定点での誤作動や第２の警報設定点での誤作動を防止することができる。

一方、ステップＳ４１の答がＮＯならば、次いで、１段目警報設定点ＡＬＰ１の設定電圧値が通常の値に復帰し（ステップＳ４３）、次に、２段目警報設定ＡＬＰ２の設定電圧値が通常の値に復帰し（ステップＳ４５）、次いでステップＳ３１に戻る。したがって、水素ガスが存在しなくなると、ガス警報器１０は、通常のセンサ感度の状態に復帰することになる。

このように、第２の実施形態では、メタンガスおよび一酸化炭素ガスに対して水素補正を行う場合、通常予備警報用として用いている１段目警報設定点と本警報用として用いている２段目警報設定点における警報濃度以上のガス濃度の検出時に、１段目警報設定点および２段目設定電圧値を警報しにくい方向に再設定している。このようにすることで、従来より実際のフェールアウトを考慮し、大幅な補正をかけられない場合の大きな問題点であった１段目警報設定点および２段目警報設定点での誤作動に対し有効である。

（第３の実施形態）次に、図８は、本発明の第３の実施形態において、ＣＰＵ１６４が実行する水素補正を伴う処理動作を示すフローチャートである。

まず、待機動作が行われ（ステップＳ５１）、次に、水素ガスの判定有りか否かが判断される（ステップＳ５３）。この判断は、ＣＰＵ１６４が、水素検出ポイントＣ部における半導体式ガスセンサ１の検出電圧にて水素ガスの濃度を検出し、検出した水素ガスの濃度を予め設定された水素判定濃度と比較することにより行われる。

検出した水素ガスの濃度が水素判定濃度を超えていなければ（ステップＳ５３のＮＯ）、次いで待機動作が行われ（ステップＳ５５）、次いでステップＳ５１に戻る。検出した水素ガスの濃度が水素判定濃度を超えていれば（ステップＳ５３のＹＥＳ）、次いで１段目警報設定点ＡＬＰ１の遅延時間Ｔ１がそれより長い遅延時間Ｔ１′（＞Ｔ１）として設定され（ステップＳ５７）、次に、２段目設定点ＡＬＰ２の遅延時間Ｔ２がそれより長い遅延時間Ｔ２′（＞Ｔ２）として設定される（ステップＳ５９）。

検定規定ではメタンを検出する場合、通常６０秒以内に検出させることが要求されているので、半導体式ガスセンサ１の検知応答能力が３０秒の場合は、２段目警報設定点ＡＬＰ２については遅延時間Ｔ２＝１０秒に対してたとえばＴ２′＝２０〜３０秒に再設定され、また、特に時間的制限のない１段目警報設定点ＡＬＰ１については遅延時間Ｔ１＝５０秒に対してたとえばＴ２′＝１００秒に再設定される。同様に、一酸化炭素ガスを検出する場合、１段目警報設定点で１５分以内、２段目警報設定点で５分以内の検出が要求されているので、２段目警報設定点ＡＬＰ２については遅延時間Ｔ２＝０分に対してたとえばＴ２′＝３分に再設定され、また１段目警報設定点ＡＬＰ１については遅延時間Ｔ１＝５分に対してたとえばＴ２′＝１０分に再設定される。

次に、水素ガスの判定有りか否かが判断され（ステップＳ６１）、その答がＹＥＳなら
ば、次いでステップＳ５７に戻り、ステップＳ５７およびＳ５９の処理が繰り返される。したがて、水素ガスが存在している間は、１段目設定点ＡＬＰ１および２段目設定点ＡＬＰ２に対応する各遅延時間が、警報しにくい方向に再設定されるので、水素ガスを誤検知して第１警報設定点での誤作動や第２の警報設定点での誤作動を防止することができる。

一方、ステップＳ６１の答がＮＯならば、次いで、１段目警報設定点ＡＬＰ１に対応する遅延時間が通常の値に復帰し（ステップＳ６３）、次に、２段目警報設定ＡＬＰ２に対応する遅延時間が通常の値に復帰し（ステップＳ６５）、次いでステップＳ５１に戻る。したがって、水素ガスが存在しなくなると、ガス警報器１０は、通常のセンサ感度の状態に復帰することになる。

このように、第３の実施形態では、メタンガスおよび一酸化炭素ガスに対して水素補正を行う場合、通常予備警報用として用いている１段目警報設定点と本警報用として用いている２段目警報設定点における警報濃度以上のガス濃度の検出時に、警報の報知を検出時点から通常よりさらに遅延を持たせている。特に、鋭敏化傾向の大きい水素ガスは、分子量が小さく拡散しやすい特性を持っている。すなわち、仮に一般家庭で発生したとしても、一過性的な発生が多いと考えられるので、検知対象ガスの検出およびガスセンサの応答能力に支障のないように、通常よりも長い遅延時間を設けることができる。このようにすることで、従来より実際のフェールアウトを考慮し、大幅な補正をかけられない場合の大きな問題点であった１段目警報設定点および２段目警報設定点での誤作動に対し有効である。

以上のように、本発明によれば、半導体式ガスセンサを用いたガス警報器での、水素ガスに対する鋭敏化対策補正を行う警報器に関し、従来より誤作動を防止した機能を付加することで、より信頼性の高い警報器を提供することが可能である。

以上の通り、本発明の最良の形態について説明したが、本発明はこれに限らず、種々の変形、応用が可能である。

たとえば、上述の第３の実施形態では、遅延時間Ｔ１およびＴ２の両方をより長い遅延時間Ｔ１′およびＴ２′に再設定しているが、これに限らず、いずれか一方のみ、すなわち遅延時間Ｔ１またはＴ２をより長い遅延時間Ｔ１′またはＴ２′に再設定するようにしても良い。

さらに、上述の第３の実施形態において、遅延時間Ｔ１＝０およびＴ２＝０としても良い。すなわち、この場合は、ＣＰＵ１６４は、ステップＳ５７で、１段目警報設定点ＡＬＰ１の遅延時間Ｔ１（＝０）を所定の遅延時間（たとえば、Ｔ１′）に設定し、ステップＳ５９で、２段目設定点ＡＬＰ２の遅延時間Ｔ２（＝０）を所定の遅延時間（たとえば、Ｔ２′）になるように、各々の遅延時間を設定する。

半導体式ガスセンサの構造例を示す略図である。ガスセンサの素子温度と検出ガスのセンサ抵抗値の関係を示す特性図である。半導体式ガスセンサのヒータ電圧とガス検出ポイントのタイミングチャートである。本発明の実施の形態に係るガス警報器を示す回路図である。（第１の実施形態）非検知対象ガス不存在時の通常動作状態における警報回路の警報タイミングを説明する図である。（第１の実施形態）非検知対象ガス存在時の補正を伴う処理動作を示すフローチャートである。（第１の実施形態）非検知対象ガス存在時の補正を伴う処理動作を示すフローチャートである。（第２の実施形態）非検知対象ガス存在時の補正を伴う処理動作を示すフローチャートである。（第３の実施形態）

符号の説明

１半導体式ガスセンサ
１０ガス警報器
１４加熱駆動回路
１６動作モード制御回路
１８警報回路
１６４ＣＰＵ（解除手段、再設定手段、設定手段）
１８２ブザー（ＢＺ）
１８３発光ダイオード（ＬＥＤ）

Claims

ガスセンサで検知された検知対象ガスの濃度が予め設定された２段目警報設定点以上となった際に、ガス濃度が異常となった旨の警報を報知すると共に、検出された濃度が前記２段目警報設定点より低い濃度に対応するように予め設定された１段目警報設定点以上となった際に、ガス濃度の予備警報を報知するガス警報器であって、
前記ガスセンサで検知された非検知対象ガスの濃度が予め設定された濃度以上となった場合、前記１段目警報設定点を解除する解除手段を備えたことを特徴とするガス警報器。
ガスセンサで検知された検知対象ガスの濃度が予め設定された２段目警報設定点以上となった際に、ガス濃度が異常となった旨の警報を報知すると共に、検出された濃度が前記２段目警報設定点より低い濃度に対応するように予め設定された１段目警報設定点以上となった際に、ガス濃度の予備警報を報知するガス警報器であって、
前記ガスセンサで検知された非検知対象ガスの濃度が予め設定された濃度以上となった場合、前記１段目警報設定点を解除する解除手段と、
前記ガスセンサで検知された非検知対象ガスの濃度が予め設定された濃度以上となった場合、前記２段目警報設定点を予め設定された設定点よりも高いガス濃度が検出される設定点に再設定する再設定手段とを備えたことを特徴とするガス警報器。
ガスセンサで検知された検知対象ガスの濃度が予め設定された２段目警報設定点以上となった際に、ガス濃度が異常となった旨の警報を報知すると共に、検出された濃度が前記２段目警報設定点より低い濃度に対応するように予め設定された１段目警報設定点以上となった際に、ガス濃度の予備警報を報知するガス警報器であって、
前記ガスセンサで検知された非検知対象ガスの濃度が予め設定された濃度以上となった場合、前記１段目警報設定点および２段目警報設定点を所定の補正率で、予め設定された設定点よりも高いガス濃度が検出される設定点に再設定する再設定手段を備え、
前記再設定手段は、前記１段目警報設定点の補正率を前記２段目警報設定点の補正率より大きい率でかつ再設定後の前記１段目警報設定点が再設定後の前記２段目警報設定点を超えないように再設定することを特徴とするガス警報器。
ガスセンサで検知された検知対象ガスの濃度が予め設定された２段目警報設定点以上となった際に、ガス濃度が異常となった旨の警報を報知すると共に、検出された濃度が前記２段目警報設定点より低い濃度に対応するように予め設定された１段目警報設定点以上となった際に、ガス濃度の予備警報を報知するガス警報器であって、
前記ガスセンサで検知された非検知対象ガスの濃度が予め設定された濃度以上となった場合、前記検知対象ガスの濃度が予め設定された２段目警報設定点以上となった際に、所定の遅延時間Ｔ２′経過後に前記警報を報知すると共に、前記検知対象ガスの濃度が予め設定された１段目警報設定点以上となった際に、所定の遅延時間Ｔ１′経過後に前記予備警報を報知するように、遅延時間を設定する設定手段を備えたことを特徴とするガス警報器。
ガスセンサで検知された検知対象ガスの濃度が予め設定された２段目警報設定点以上となった際に、予め設定された所定の遅延時間Ｔ２経過後に、ガス濃度が異常となった旨の警報を報知すると共に、検出された濃度が前記２段目警報設定点より低い濃度に対応するように予め設定された１段目警報設定点以上となった際に、予め設定された所定の遅延時間Ｔ１経過後にガス濃度の予備警報を報知するガス警報器であって、
前記ガスセンサで検知された非検知対象ガスの濃度が予め設定された濃度以上となった場合、前記所定の遅延時間Ｔ１および／またはＴ２をより長い遅延時間Ｔ１′および／またはＴ２′に再設定する再設定手段を備えたことを特徴とするガス警報器。