JP5894230B2

JP5894230B2 - 感知器

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Publication number: JP5894230B2
Application number: JP2014138169A
Authority: JP
Inventors: 敦万本; 弘道江幡
Original assignee: Hochiki Corp
Current assignee: Hochiki Corp
Priority date: 2014-07-04
Filing date: 2014-07-04
Publication date: 2016-03-23
Anticipated expiration: 2030-01-21
Also published as: JP2014209378A

Description

本発明は、監視区域のガスの濃度を検知して警報を行う感知器に関する。

従来、火災を検出して発報信号を受信機に出力して火災警報を行わせる感知器としては、火災による煙を検知する煙感知器、火災による熱（温度）を検知する熱感知器が一般的に知られている。

しかし、温度又は煙濃度といった検知情報だけでは、燻焼火災や発火火災といった様々な火災状況に迅速且つ適切に対応することが困難な場合があることから、火災による煙濃度と温度を検知し、複合的な火災判断により、誤報や失報を起すことなく迅速に火災を検知する複合型感知器が知られている。

一方、火災時にあっては、煙や熱の火災感知部以外に、ＣＯなどのガスが発生することが知られており、感知器にガスセンサを設け、煙や熱と共にガス濃度を検知して火災を判定するようにした複合型の感知器も考えられている。

また、他の感知器としてＣＯなどの特定のガスを検出するガスセンサのみを有する感知器もある。

特開２００６−２６８１１９号公報特開平１１−３１２２８６号公報特開２００９−２８１９８２号公報特開２００９−２１１２９９号公報特開昭６０−１０７５５９号公報特開２００５−１７２５５１号公報

しかしながら、従来の煙感知器にガスセンサを設けた複合型の感知器にあっては、火災により流入した煙を散乱光方式により検知する検煙部を設けたチャンバー内、もしくは感知器本体内の検煙部とは別のチャンバー内にガスセンサを組み込んだ構造としており、火災によりガスを含む煙がチャンバー内に流入した場合の煙濃度とガス濃度の検出値の時間的変化は似通ったものとなり、煙濃度で火災を判定しても、ガス濃度で火災を判定しても、結果的には殆ど変わらず、複合型としたメリットが充分に得られない可能性がある。

図１１は煙感知器のチャンバー内にＣＯセンサを配置した複合型の感知器における火災時の煙出力とＣＯ出力の時間変化を示したタイムチャートである。

ここで、煙感知器の検煙部は、外部からの光が直接入射しないように遮光するラビリンスと、ラビリンスの周縁を覆う複数の小さい穴が開口した防虫網を設けたチャンバー内に、発光部から発せられる光を直接受光しない位置に受光部を配置し、防虫網およびラビリンスを通ってチャンバー内に流入する煙による散乱光を受光素子で受光し、この受光信号から煙濃度を得ている。

このような検煙部の構造により、図１１の時刻ｔ０で火災よる熱気流を受けた場合、ＣＯガスを含む煙がチャンバー内に流入するには時間遅れがあり、時刻ｔ１から煙出力及びＣＯ出力が上昇を開始するようになる。このため火災と判別するための所定の煙閾値及びＣＯ閾値を設定して比較した場合、煙出力及びＣＯ出力の時間変化は似通っているため、殆ど同じようなタイミングで火災が判定され、複合型とするメリットが見られない。

一方、ガスセンサのみを備えるガス感知器の場合は、ガスセンサを感知器カバー内に備えたチャンバー内に配置したものがある。従来の構成では、感知器カバーにガスを導入する穴を備え、導入穴は感知器本体内のＣＯセンサを収納した閉鎖空間に通じる。

従来のガスセンサは主として安価な半導体式を採用しているが、半導体式の場合は一般的に検出するガスの選択性が悪いため、雑ガス等の不必要なガスを除去して特定の検出対象ガスを検出する必要がある。

そのため、可能な限り検出対象外の雑ガス等がチャンバー内に侵入してセンサの劣化や誤判断を阻止する必要があるため、あるいは湿度による悪影響を防ぐために、センサを感知器カバーに設けた導入穴から遠ざけたチャンバー内に配置する必要があった。

この配置構成では、火災時に検出対象となるＣＯガスがＣＯセンサに到達するには、導入穴からチャンバー内に配置されたＣＯセンサまでの距離分だけ応答が遅くなり、この結果として、検出感度として煙感知器よりも有利となるメリットが薄れる。

さらに半導体式センサの検出精度は、初期火災時のようなガスが低濃度での分解能が低い。そのため、ＣＯガスであれば例えば５０ｐｐｍ以上のガス濃度の場合に有効な検出精度となり、それ以下の濃度環境における早期の火災判断を行いにくいという問題がある。またセンサ素子にヒータを使うので消費電力が高くなる問題もある。

本発明は、ガスの検出感度を高めて時間遅れを生ずることなく異常を早期に検知できる感知器を提供することを目的とする。

本発明は、感知器に於いて、
感知器カバーの表面に開口した開口穴と、
開口穴の背後に配置され、開口穴から外部の検出対象ガスを、内部に収容した電解質溶液に接触させて電極により検知する電気化学式ガスセンサと、
電気化学式ガスセンサの検出面に開口したガス取入口を覆うように検出面に接触して装着され、検出面への外部からの水の付着を阻止する撥水性フィルタと、
電気化学式ガスセンサで検知されたガス濃度に基づいて異常を判別する判別部と、
電気化学式ガスセンサに装着した撥水性フィルタの外縁から漏れ出した電解質溶液を、感知器カバー内に留めて開口穴から外部への漏れ出しを防ぐ漏れ防止構造と、
を設け、
漏れ防止構造は、感知器カバーの内側の開口穴の周囲にリブを形成し、
電気化学式ガスセンサを、ガス取入口が開口穴に相対し、撥水性フィルタがリブに当接して開口穴を覆うように配置したことを特徴とする。

また、本発明の別の形態にあっては、感知器において、
感知器カバーの表面に開口した開口穴と、
開口穴の背後に配置され、開口穴から外部の検出対象ガスを、内部に収容した電解質溶液に接触させて電極により検知する電気化学式ガスセンサと、
電気化学式ガスセンサの検出面に開口したガス取入口を覆うように検出面に接触して装着され、検出面への外部からの水の付着を阻止する撥水性フィルタと、
撥水性フィルタを装着した電気化学式ガスセンサを収納し、撥水性フィルタに相対した位置に開口部を有するシールドケースと、
電気化学式ガスセンサで検知されたガス濃度に基づいて異常を判別する判別部と、
電気化学式ガスセンサに装着した撥水性フィルタの外縁から漏れ出した電解質溶液を、感知器カバー内に留めて開口穴から外部への漏れ出しを防ぐ漏れ防止構造と、
を設け、
漏れ防止構造は、感知器カバーの内側の開口穴の周囲にリブを形成し、
電気化学式ガスセンサを収納したシールドケースを、開口部にリブを通し、撥水性フィルタがリブに当接して開口穴を覆うように配置したことを特徴とする。

ここで、本発明の感知器は、水及び埃の通過を阻止して検出対象ガスを透過させるガス透過シートを、開口穴を覆うように感知器カバーの外側に設ける。

また、本発明の別の形態にあっては、感知器において、
感知器カバーの表面に開口した開口穴と、
開口穴の背後に配置され、開口穴から外部の検出対象ガスを、内部に収容した電解質溶液に接触させて電極により検知する電気化学式ガスセンサと、
電気化学式ガスセンサの検出面に開口したガス取入口を覆うように検出面に接触して装着され、検出面への外部からの水の付着を阻止する撥水性フィルタと、
開口穴を覆うように感知器カバーの内側に設けられ、水及び埃の通過を阻止して検出対象ガスを透過させるガス透過シートと、
電気化学式ガスセンサで検知されたガス濃度に基づいて異常を判別する判別部と、
電気化学式ガスセンサに装着した撥水性フィルタの外縁から漏れ出した電解質溶液を、感知器カバー内に留めて開口穴から外部への漏れ出しを防ぐ漏れ防止構造と、
を設け、
電気化学式ガスセンサを、ガス取入口が開口穴に相対し、撥水性フィルタがガス透過シートに接触するように配置し、
漏れ防止構造は、感知器カバーの内側の開口穴の周囲に形成したリブをガス透過シートに当接させたことを特徴とする。

また、本発明の別の形態にあっては、感知器において、
感知器カバーの表面に開口した開口穴と、
開口穴の背後に配置され、開口穴から外部の検出対象ガスを、内部に収容した電解質溶液に接触させて電極により検知する電気化学式ガスセンサと、
電気化学式ガスセンサの検出面に開口したガス取入口を覆うように検出面に接触して装着され、検出面への外部からの水の付着を阻止する撥水性フィルタと、
撥水性フィルタを装着した電気化学式ガスセンサを収納したシールドケースと、
開口穴を覆うように感知器カバーの内側に設けられ、水及び埃の通過を阻止して検出対象ガスを透過させるガス透過シートと、
電気化学式ガスセンサで検知されたガス濃度に基づいて異常を判別する判別部と、
電気化学式ガスセンサに装着した撥水性フィルタの外縁から漏れ出した電解質溶液を、感知器カバー内に留めて開口穴から外部への漏れ出しを防ぐ漏れ防止構造と、
を設け、
電気化学式ガスセンサを収納したシールドケースを、ガス取入口及び撥水性フィルタが開口穴に相対するように配置し、
漏れ防止構造は、感知器カバーの内側の開口穴の周囲に形成したリブをガス透過シートに当接させたことを特徴とする。

本発明によれば、電気化学式ガスセンサを、感知器のチャンバー内ではなく、熱気流を直接受ける感知器カバーの表面に開口した開口穴の背後に配置したことで、外気が感知器カバー表面に接触すればガスセンサ内にほぼ直接的に進入できる構成としたことで、熱気流を受けた場合、熱気流により煙等と共に送られてきたガスが直ぐにカバー開口穴から電気化学式ガスセンサに接触してガス濃度の検知出力が得られ、ガス濃度に基づき早期に火災等の非常事態を判定して警報させることができる。

また、感知器カバーに開口した開口穴の外側又は内側にガス透過シートを設けたため、感知器内外への液体の流通を防ぎ、感知器の信頼性を向上することができる。
また、万一ガスセンサ本体から電解質溶液が漏れた場合であっても、感知器カバー外に漏れ出して人体等へ危害を防ぐことができる。

ＣＯを検知する本発明による感知器の実施形態を示した説明図図１の感知器における内部構造を示した断面図図１の実施形態で用いる電気化学式のＣＯセンサを示した説明図図１のＣＯセンサ収納部の実施形態を示した説明図図１の実施形態におけるＣＯの検出特性を示したタイムチャート図１の実施形態における感知器回路を示したブロック図液漏れ防止構造を備えたＣＯセンサ収納構造の他の実施形態を示した説明図外側にガス透過シートを設けたＣＯセンサ収納構造の他の実施形態を示した説明図内側にガス透過シートを設けたＣＯセンサ収納構造の他の実施形態を示した説明図開口穴を複数設けたＣＯセンサ収納構造の他の実施形態を示した説明図従来の感知器における熱気流を受けた時のＣＯ出力と煙出力を示した時間変化を示したタイムチャート

図１は検出対象ガスとしてＣＯガスを検知する本発明による感知器の実施形態を示した説明図であり、図１（Ａ）に天井面に対する取付状態で下側から見た状態を示し、図１（Ｂ）に側面図を、また図１（Ｃ）に下側から見た平面図を示している。

図１において、本実施形態の感知器１０は、内部に収納された感知器本体と、その外側に配置されたカバー１２で構成される。カバー１２は、ほぼ円筒状であり、カバー１２の下面中央には開口穴１４が形成され、開口穴１４の内側となる内部に、図１（Ｂ）（Ｃ）に点線で示すように、電気化学式のＣＯセンサ１８を配置している。開口穴２０は内部のＣＯセンサ１８に対し火災に伴う熱気流で流れてくるＣＯガスを取り込むようにしている。またカバー１２の天井面側には発報表示灯１６が設けられている。

図２は図１の感知器における内部構造を示した断面図である。図２において、感知器１０は感知器本体１１とカバー１２で構成される。感知器本体１１は、端子盤２０を備え、端子盤２０の下部に回路基板２２を配置している。端子盤２０の背面側には一対の嵌合金具２０ａ，２０ｂが配置され、天井面に固定される感知器ベースに電気的且つ機械的に接続できるようにしている。

カバー１２の下面中央に開口された開口穴１４の背後には電気化学式のＣＯセンサ１８を配置している。ＣＯセンサ１８は検出面側に撥水性フィルタ２４を装着しており、撥水性フィルタ２４の中央部分に、ＣＯセンサ１８内にＣＯガスを取り込むためのガス取込口が開口されている。そして、ＣＯセンサ１８は撥水性フィルタ２４を介してカバー１２内面に接触もしくは近接させて配置し、ＣＯセンサ１８のガス取入口がカバー１２の開口穴１４の内部に位置するように配置する。ＣＯセンサ１８はリード３０を引き出しており、リード３０を回路基板２２に接続し、ＣＯガス濃度に応じた検出信号を得るようにしている。

図３は図１の実施形態で用いる電気化学式のＣＯセンサを取り出して示した説明図であり、図３（Ａ）に検出面側の正面図を、図３（Ｂ）に側面図を、図３（Ｃ）にシンボル化した内部電極構造を示している。

図３（Ａ）（Ｂ）に示すように、ＣＯセンサ１８はブロック状のセンサ本体２６を有し、その検出面側に外部からの水の付着を阻止する撥水性フィルタ２４を装着し、撥水性フィルタ２４の中心位置に、内部に連通するガス取入口２８を開口している。

ガス取入口２８は、図３（Ｂ）の一部断面とした構造から明らかなように、センサ本体２６に対し蓋部材として装着したキャピラリ３２の中央に形成されており、キャピラリ３２の外側にガス取入口２８を覆う形で撥水性フィルタ２４を装着している。

撥水性フィルタ２４は例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などにて形成されており、防塵性や防水性を兼ね備えており、ＣＯガスは通過するがゴミや水などがガス取入口２８から浸入しないようにしている。

センサ本体２６の左側には３本のリード３０が引き出されている。センサ本体２６のサイズとしては、例えば横２０ｍｍ、縦１５ｍｍ、厚さ１０ｍｍ程度のほぼキャラメルに近いサイズとなっている。

図３（Ｃ）は本実施形態で使用するＣＯセンサ１８として３極電気化学式のＣＯセンサを例に取っている。ＣＯセンサ１８はセンサ内に外気に接触する電解質溶液３４を充填し、電解質溶液３４に浸漬して作用電極３６、対向電極３８及び参照電極４０を離間配置している。

ＣＯセンサ１８の電解質溶液３４に外部からＣＯガスが接触すると、作用電極３６の近傍でＣＯガスの酸化作用に伴う電流が作用電極３６から流れ出す。この作用電極３６から流れ出す電流は、ＣＯセンサ１８に接触したＣＯガスのガス濃度に比例した電流となる。

作用電極３６には増幅回路が接続されており、作用電極３６からの電流入力に比例した電圧入力を増幅することで、ＣＯガス濃度がほぼ０ｐｐｍのときの定常電圧からガス濃度に応じて増加するＣＯ検出信号を出力する。

またＣＯセンサ１８の動作状態において、外部回路により所定の基準電圧Ｖｒ（＝０．５ボルト）と、参照電極４０との電圧Ｖｓとの差が０ボルトとなるように、対向電極３８に加える電圧Ｖｃを制御し、この結果、作用電極３６と対向電極３８の間の電位差を常に０に保つように制御している。

図４は図１のＣＯセンサ収納構造を取り出して、その実施形態を示した説明図である。図４（Ａ）は図２に示したＣＯセンサ１８の収納部分を取り出しており、カバー１２に開口した開口穴１４の背後にＣＯセンサ１８を、その撥水性フィルタ２４の中心に設けているキャピラリ３２のガス取入口２８が相対するように配置している。

ここでＣＯセンサ１８のガス取入口２８の径をｄ１、撥水性フィルタ２４の径をｄ３、カバー１２に開口した開口穴１４の径をｄ２とすると、例えばＣＯセンサ１８のｄ１はｄ１＝１ｍｍ以下、ｄ３はｄ３＝１０ｍｍであり、これに対しカバー１２に開口した開口穴１４の径ｄ２としては
ｄ１＜ｄ２＜ｄ３
となる関係に設定され、例えばｄ２＝５ｍｍ以下としている。

このように、ＣＯセンサ１８の検知面側をカバー１２の開口穴１４に接触させて開口穴１４の内面側を閉じることで、熱気流を受けてカバー１２の表面にＣＯガスが接触すれば、開口穴１４を介してＣＯセンサ１８のガス取入口２８内に流入して、直ちにガスを検知することができる。特に熱気流の弱い初期の火災時等においても、ＣＯセンサ１８はＣＯガスを直接取り入れることができ、異常を検知する感度を高めることができる。

本発明のＣＯセンサ１８は電気化学式を採用していることから、ガス濃度に対して直線的な出力特性を持ち、初期火災時等の検知対象ガスの低濃度領域におけるガスを数ｐｐｍの分解能で検知することができる。また電気化学式はガス選択性に優れると共に湿度の影響が受けにくいので、検出対象ガス以外の外気による誤判断を防ぐことができる。

また撥水性フィルタ２４を開口穴１４周辺のカバー１２の内面に接触させていることから、外部からの水分が感知器内へ進入することを抑えることができる。また、半導体式のようなヒータを不要とすることから、センサ自体の消費電力を抑えることができる。

図４（Ｂ）は本実施形態に用いるＣＯセンサ収納構造の他の実施形態であり、この実施形態にあってはＣＯセンサ１８をシールドケース４２の中に収納するようにしたことを特徴とする。シールドケース４２は内側に開口した箱型の金属体であり、内部にＣＯセンサ１８を収納し、またカバー１２に開口した開口穴１４に相対した位置に開口穴４２ａを形成しており、開口穴４２ａに相対して内部のガス取入口が中心に位置するように撥水性フィルタ２４を位置合せして組み込んでいる。

このようにＣＯセンサ１８をシールドケース４２に収納しておくことで、図３（Ｃ）に示したような内部に設けられた電極に対する外来ノイズの重畳を防止し、作用電極３６から出力されるＣＯガスの検出信号のＳＮ比を良好に保つことができる。

図５は図１の実施形態におけるＣＯの検出特性を従来例と対比して示したタイムチャートである。図１に示した本発明による感知器１０にあっては、天井面に設置された状態で火災による熱気流を天井面に沿って受けることとなり、この熱気流には火災に伴うＣＯガスが含まれている。図５の時刻ｔ０でＣＯガスを含む火災による熱気流を受けたとすると、熱気流に含まれるＣＯガスはカバー１２に開口している開口穴１４からほとんど時間遅れを生ずることなく内部のＣＯセンサ１８に取り込まれ、ＣＯセンサ１８で検出するＣＯガス濃度の検出信号は、ＣＯ出力Ａに示すように、熱気流を受けた時刻ｔ０から上昇を始め、時間の経過に伴って増加する。

これに対し従来のＣＯセンサは例えば煙感知器の検煙部チャンバー内にＣＯセンサを配置しているため、熱気流により運ばれてきた煙が煙流入口から防虫網及びラビリンスを介してチャンバー内に流入するまでには、ある程度の時間遅れが生ずる。同様に感知器表面から離れた感知器内部のチャンバーを利用した場合は、検出対象ガス以外のガスの流入を防いで誤報を防ぐことができるが、検出したいＣＯガスがチャンバー内に流入するには時間がかかる。

このため図５のＣＯ出力Ｂに示すように、熱気流を受けた時刻ｔ０から、ある時間遅れた時刻ｔ１になって初めてＣＯ出力が得られ、時間の経過に伴って増加するようになる。

本実施形態の感知器１０にあっては、熱気流を受けると同時に、ＣＯ出力Ａが得られ、ＣＯ出力に基づき早期且つ迅速に火災を判別することができる。

図６は図１の実施形態における感知器回路を示したブロック図である。図６において、感知器回路はＬ端子とＣ端子を持ち、ここに受信機から引き出された感知器回線（電源兼用信号線）を接続している。

Ｌ，Ｃ端子に続いては逆極接続回路４６が設けられる。逆極接続回路４６はダイオードブリッジで構成されており、感知器回線のプラス、マイナスのどちらにＬ，Ｃを接続しても、逆極接続回路４６からは決まった極性の電圧が得られるようにしている。続いてノイズ吸収回路４８が設けられ、感知器回線に生じたサージやノイズなどを吸収除去するようにしている。

続いて定電圧回路５０が設けられ、感知器回線により供給された電源電圧を所定の電源電圧に変換して出力している。定電圧回路５０からの電源電圧は、プロセッサ５４、電気化学式のＣＯセンサ１８及び増幅回路５２に電源を供給している。プロセッサ５４としてはワンチップＣＰＵとして知られたプロセッサが使用されており、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ａ／Ｄ変換ポート及び各種の入出力ポートを備えている。

ＣＯセンサ１８は図３（Ｃ）に示した電極構造を持ち、増幅回路５２に設けた例えば差動増幅器により作用電極３６に流れる電流に比例した入力電圧を反転増幅することで、ＣＯガス濃度に比例したＣＯ検出信号Ｅ２を出力する。プロセッサ５４はＡ／Ｄ変換器５６により増幅回路５２から得られるＣＯガスの検出信号Ｅ２をＣＯデータに変換する。

プロセッサ５４にはＣＰＵによるプログラムの実行で実現される機能として火災判別部５８が設けられている。火災判別部５８は、ＡＤ変換器５６から読み込まれたＣＯデータに基づき、所定の火災判断手順に従って火災発報を判別する。

プロセッサ５４の出力側には発報回路６０が設けられている。発報回路６０はノイズ吸収回路４８の出力側に接続されており、プロセッサ５２の火災判別部５８で火災発報が判別されると、火災発報信号を受けて、発報回路６０に設けているスイッチング素子が動作し、Ｌ，Ｃ端子に接続しているＰ型受信機からの感知器回線に発報電流を流すことで発報信号を受信機に送るようにしている。

また発報回路６０には図１（Ａ）に示した発報表示灯１６が設けられており、発報電流を流すと同時に発報表示灯１６を点灯するようにしている。プロセッサ５４により発報回路６０が動作されて発報信号を出力した後の復旧動作は、受信機側で感知器回線に対する電源供給を遮断することで発報状態を解消して通常監視状態に戻る復旧動作が行われる。

火災判別部５８による火災判別処理は、火災判別処理は、ＣＯセンサ１８で検出されたＣＯデータを取得し、ＣＯ濃度が予め定めた閾値濃度４０ｐｐｍ以上か否か判別する。ＣＯ濃度が４０ｐｐｍ以上であることが判別されると、ＣＯ発報を判別し、受信機に発報信号を送信する。

発報信号を受信機に送信した後については、受信機側での復旧操作に伴う感知器回線の電源遮断とその遮断後の復旧を監視しており、復旧があれば、復旧処理を行った後、再び通常監視状態に戻る。

図７はＣＯセンサ収納構造の他の実施形態を示した説明図であり、センサ内の電解液がセンサ外に漏れた場合に感知器外へ漏れること防止する液漏れ防止構造を備えた実施形態である。図７（Ａ）において、カバー１２に開口された開口穴１４の内側には、カバー内面より内側に飛び出した漏れ防止リブ６２が一体に形成され、この漏れ防止リブ６２の全周に撥水性フィルタ２４を当てて、中心のガス取入口が開口穴１４の中心に合うように、ＣＯセンサ１８のセンサ本体２６を配置している。

ＣＯセンサ１８は、その内部に図３（Ｃ）に示したように電解質溶液３４を充填しており、この電解質溶液３４が図示のようにガス取入口を下側に向けて撥水性フィルタ２４でカバーした状態であっても、経年変化など何らかの原因により開口穴１４から外部に漏れ出す恐れが考えられる。

ＣＯセンサ１８に充填している電解質溶液としては例えば希硫酸を用いており、万一これが外部に漏れ出すと、開口穴１４を通って感知器から設置エリアに漏れ出し、人的もしくは物的な被害を起こす可能性がある。

そこで漏れ防止リブ６２を設けることで、万一、ＣＯセンサ１８から電解質溶液が撥水性フィルタ２４との間を通って撥水性フィルタ２４の外縁から漏れ出しても、カバー１２の内部には入るが、開口穴１４から外部に漏れ出してしまうことを確実に防止している。

図７（Ｂ）は同じく液漏れ防止構造を備えたＣＯセンサ収納構造の実施形態であり、この実施形態にあっては図４（Ｂ）と同様、シールドケース４２にＣＯセンサ１８を収納したことを特徴としている。

シールドケース４２にＣＯセンサ１８を収納した場合についても、図７（Ａ）の場合と同様、カバー１２の表面から設けた開口穴１４の内部に突出して漏れ防止リブ６２を形成し、漏れ防止リブ６２の部分にＣＯセンサ１８の検出面側の撥水性フィルタ２８を当てた位置にＣＯセンサ１８を配置し、またシールドケース４２については大きめの開口穴４２ａを開けて漏れ防止リブ６２に妨げられないようにしている。

このシールドケース４２を備えた構造についても、漏れ防止リブ６２を設けたことで、ＣＯセンサ１８に充填している電解質溶液が撥水性フィルタ２４との間を通ってフィルタの縁から漏れ出しても、漏れ防止リブ６２により開口穴１４から外部への漏れ出しを確実に防止することができる。

また、撥水性フィルタ２４と漏れ防止リブ６２が接触していることから開口穴１４を介して外部から感知器内への水等の侵入を防ぐことができる。

図８は外側にガス透過シートを設けたＣＯセンサ収納構造の他の実施形態を示した説明図である。図８（Ａ）において、カバー１２の開口穴１４の内側には撥水性フィルタ２４を介して、センサ本体２６のガス取入口が位置するようにＣＯセンサ１８が配置されている。これに加えて図８（Ａ）の実施形態にあっては、カバー１２に開口した開口穴１４の外側にガス透過シート６４を接着固定し、開口穴１４に対し水や埃が入り込まないようにしている。

ガス透過シート６４としては、水や埃の通過は阻止するが、検出対象のＣＯガスは透過するシート部材を使用しており、例えば撥水性フィルタ２４と同じポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を使用した布シートを使用すればよい。

図８（Ｂ）はシールドケース４２にＣＯセンサ１８を収納した実施形態であり、この実施形態についてもカバー１２の開口穴１４の外側にガス透過シート６４を貼付け固定することで、開口穴１４に対する埃や水の浸入を阻止するようにしている。

図９は内側にガス透過シートを設けたＣＯセンサ収納部の他の実施形態を示した説明図である。図９（Ａ）はカバー１２に設けた開口穴１４の内側開口部にガス透過シート６４を貼付け固定し、ガス透過シート６４に続いて、撥水性フィルタ２４を介して、センサ本体２６からなるＣＯセンサ１８を配置している。このガス透過シート６４も、図８（Ａ）と同じポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を用いた布シートを使用している。この構造により、ＣＯセンサ表面に装着された撥水性フィルタ２４を外部からの水分や衝撃から保護すると共に、感知器内への水等の侵入を強力に防ぐことができる。

図９（Ｂ）は図９（Ａ）と同じ構造をシールドケース４２を用いたＣＯセンサ１８に適用した場合であり、カバー１２の開口穴１４の内側にガス透過シート６４を貼付け固定し、その内側にシールドケース４２を配置し、シールドケース４２の中に開口穴１４に相対して撥水性フィルタ２４を配置したＣＯセンサ１８を組み込んでいる。

図８、図９に図７のリブ構成を組み合わせても良い。

図１０は開口穴を複数設けたＣＯセンサ収納部の他の実施形態を示した説明図である。図１０（Ａ）は感知器１０を下側から見た平面を部分的に示しており、カバー１２の下面中央には、内部に収納したＣＯセンサ１８における撥水性フィルタ２４の中央のガス取入口に相対して、図１の実施形態と同様、開口穴１４が形成されているが、本実施形態にあっては更に、開口穴１４を囲んで放射状となる４箇所に開口穴６６を形成している。

放射状となる位置に設けた４つの開口穴６６は、ＣＯセンサ１８に設けている撥水性フィルタ２８に内接する位置に形成しており、撥水性フィルタ２８の外側に開口部及びその一部がかからないように開口している。

図１０（Ｂ）は図１０（Ａ）の断面図であり、カバー１２の開口穴１４の外側に追加的に開口穴６６が形成されており、開口穴６６はＣＯセンサ１８の検出面に設けている撥水性フィルタ２４に相対する位置に形成されている。

このように開口穴１４に加えて、その周囲に複数の開口穴６６を設けたことで、埃などの付着により開口穴１４の通気性が悪くなったような場合についても、その外側に設けている開口穴６６を通ってＣＯガスを取り込むことができ、埃などの付着に対するＣＯガスの検出の信頼性を高めることができる。またＣＯセンサ１８を外部からの衝撃等から保護すると共に開口穴１４の面積を広くすることで、ＣＯガスの感度をより高めることができる。

図１０（Ｃ）は、シールドケース４２にＣＯセンサ１８を組み込んだ構造について、開口穴１４の周囲に複数の開口穴６６を形成した実施形態を示しており、開口穴１４，６６に相対するシールドケース４２の位置には開口穴４２ａ，４２ｂが形成され、シールドケース４２に妨げられることなく、開口穴６６からのＣＯガスを、撥水性フィルタ２４を通してセンサ本体２６に設けたガス取入口を介して内部の電解質溶液に接触できるようにしている。

なお図１０（Ｂ）（Ｃ）にあっては、開口穴１４，６６を開口したカバー内側に直接にＣＯセンサ１８の撥水性フィルタ２４を接触させるようにしているが、撥水性フィルタ２４と開口穴１４，６６との間にわずかな隙間を形成することで、開口穴１４が詰まったとき、開口穴６６から撥水性フィルタ２４を通して中央のガス取込口に効率良くＣＯガスを取り込むことができる。

また図１０（Ｃ）において、シールドケース４２の開口穴をカバー１２の開口穴１４、６６にあわせているが、図９（Ｂ）のようにシールドケース４２は一つの大きな開口穴で形成してもよく、シールドケースの開口面積を大きくすることでガス取込口に効率良くＣＯガスを取り込むことができる。

図１０に図７〜９の構成を組み合わせても良い。

なお上記の実施形態にあっては、Ｐ型受信機からの感知器回線に接続して火災発報により発報電流を流す感知器を例にとるものであったが、Ｒ型受信機に接続される感知器とする場合には、感知器側に受信機との間でデータ伝送を行う伝送回路を設ければよい。

このように伝送回路を設けてＲ型受信機に接続する場合には、感知器側で火災発報を判別せずに、ＣＯデータを受信機側に伝送して受信機側で火災発報を判断するようにしてもよい。

また受信機に接続されずに感知器内にブザー等の警報手段を備えて、ガス濃度が書定閾値を越えたときに、感知器自体で異常警報を行う感知器にも適用することができる。電池を内蔵し、電池電源で単独で火災監視を行う感知器にも適用することができる。また感知器同士が相互に有線もしくは無線で火災信号等の情報をやりとりして、一つの感知器が火災を判断したときには他の感知器に火災信号を送出して火災警報を行う連動タイプの感知器にも本発明を適用することができる。

また上記の実施形態にあっては、感知器カバーの下面中央に開口穴を形成し、その背後となるカバー内にＣＯセンサを収納しているが、カバー表面の適宜の場所に開口穴を設け、開口穴の背後にＣＯセンサを配置してもよい。

また上記の実施形態におけるＣＯデータ基づく火災判別は、一例を示したものであり、これ以外の火災判別の手法を必要に応じて適宜に行うことができる。

ガスセンサとしてはＣＯに限らず、ＣＯ２センサやニオイセンサなどであっても良い。

開口穴１４の穴の形状は円柱状に限らず、感知器外側の径が内側の径よりも大きくなった円錐状にして、ガスの流入を良くなるよう構成してもよい。

また本発明は、その目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。

１０：感知器
１２：カバー
１４，４２ａ，４２ｂ，６６：開口穴
１８：ＣＯセンサ
２４：撥水性フィルタ
２６：センサ本体
２８：ガス取入口
４２：シールドケース
６２：漏れ防止リブ
６４：ガス透過シート

Claims

感知器カバーの表面に開口した開口穴と、
前記開口穴の背後に配置され、前記開口穴から外部の検出対象ガスを、内部に収容した電解質溶液に接触させて電極により検知する電気化学式ガスセンサと、
前記電気化学式ガスセンサの検出面に開口したガス取入口を覆うように前記検出面に接触して装着され、前記検出面への外部からの水の付着を阻止する撥水性フィルタと、
前記電気化学式ガスセンサで検知されたガス濃度に基づいて異常を判別する判別部と、
前記電気化学式ガスセンサに装着した撥水性フィルタの外縁から漏れ出した前記電解質溶液を、前記感知器カバー内に留めて前記開口穴から外部への漏れ出しを防ぐ漏れ防止構造と、
を設け、
前記漏れ防止構造は、前記感知器カバーの内側の前記開口穴の周囲にリブを形成し、
前記電気化学式ガスセンサを、前記ガス取入口が前記開口穴に相対し、前記撥水性フィルタが前記リブに当接して前記開口穴を覆うように配置したことを特徴とする感知器。
感知器カバーの表面に開口した開口穴と、
前記開口穴の背後に配置され、前記開口穴から外部の検出対象ガスを、内部に収容した電解質溶液に接触させて電極により検知する電気化学式ガスセンサと、
前記電気化学式ガスセンサの検出面に開口したガス取入口を覆うように前記検出面に接触して装着され、前記検出面への外部からの水の付着を阻止する撥水性フィルタと、
前記撥水性フィルタを装着した電気化学式ガスセンサを収納し、前記撥水性フィルタに相対した位置に開口部を有するシールドケースと、
前記電気化学式ガスセンサで検知されたガス濃度に基づいて異常を判別する判別部と、
前記電気化学式ガスセンサに装着した撥水性フィルタの外縁から漏れ出した前記電解質溶液を、前記感知器カバー内に留めて前記開口穴から外部への漏れ出しを防ぐ漏れ防止構造と、
を設け、
前記漏れ防止構造は、前記感知器カバーの内側の前記開口穴の周囲にリブを形成し、
前記電気化学式ガスセンサを収納したシールドケースを、前記開口部に前記リブを通し、前記撥水性フィルタが前記リブに当接して前記開口穴を覆うように配置したことを特徴とする感知器。
請求項１又は２記載の感知器に於いて、水及び埃の通過を阻止して前記検出対象ガスを透過させるガス透過シートを、前記開口穴を覆うように前記感知器カバーの外側に設けたことを特徴とする感知器。
感知器カバーの表面に開口した開口穴と、
前記開口穴の背後に配置され、前記開口穴から外部の検出対象ガスを、内部に収容した電解質溶液に接触させて電極により検知する電気化学式ガスセンサと、
前記電気化学式ガスセンサの検出面に開口したガス取入口を覆うように前記検出面に接触して装着され、前記検出面への外部からの水の付着を阻止する撥水性フィルタと、
前記開口穴を覆うように前記感知器カバーの内側に設けられ、水及び埃の通過を阻止して前記検出対象ガスを透過させるガス透過シートと、
前記電気化学式ガスセンサで検知されたガス濃度に基づいて異常を判別する判別部と、
前記電気化学式ガスセンサに装着した撥水性フィルタの外縁から漏れ出した前記電解質溶液を、前記感知器カバー内に留めて前記開口穴から外部への漏れ出しを防ぐ漏れ防止構造と、
を設け、
前記電気化学式ガスセンサを、前記ガス取入口が前記開口穴に相対し、前記撥水性フィルタが前記ガス透過シートに接触するように配置し、
前記漏れ防止構造は、前記感知器カバーの内側の前記開口穴の周囲に形成したリブを前記ガス透過シートに当接させたことを特徴とする感知器。
感知器カバーの表面に開口した開口穴と、
前記開口穴の背後に配置され、前記開口穴から外部の検出対象ガスを、内部に収容した電解質溶液に接触させて電極により検知する電気化学式ガスセンサと、
前記電気化学式ガスセンサの検出面に開口したガス取入口を覆うように前記検出面に接触して装着され、前記検出面への外部からの水の付着を阻止する撥水性フィルタと、
前記撥水性フィルタを装着した電気化学式ガスセンサを収納したシールドケースと、
前記開口穴を覆うように前記感知器カバーの内側に設けられ、水及び埃の通過を阻止して前記検出対象ガスを透過させるガス透過シートと、
前記電気化学式ガスセンサで検知されたガス濃度に基づいて異常を判別する判別部と、
前記電気化学式ガスセンサに装着した撥水性フィルタの外縁から漏れ出した前記電解質溶液を、前記感知器カバー内に留めて前記開口穴から外部への漏れ出しを防ぐ漏れ防止構造と、
を設け、
前記電気化学式ガスセンサを収納したシールドケースを、前記ガス取入口及び前記撥水性フィルタが前記開口穴に相対するように配置し、
前記漏れ防止構造は、前記感知器カバーの内側の前記開口穴の周囲に形成したリブを前記ガス透過シートに当接させたことを特徴とする感知器。