JPH01277600A - ドライクリーニング溶剤の乾燥終了点検知方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、ガス濃度測定技術に関し、特にドライクリ
ーニング溶剤の衣類残留濃度の測定装置に利用して効果
的な技術に関する。

［従来の技術とその問題点］ 従来、ドライクリーニング後の衣類に残留している溶剤
の乾燥状態の判定は、作業者の嗅覚による感に頼ってい
た。そのため、正確な乾燥終了点の判定を行なうために
は、優れた嗅覚と長い経験を必要とするとともに１判定
結果に個人差が生じ易いという問題点があった。

また、ドライクリーニング溶剤には洗浄力の他に安全性
の高いことが要求されるが、そのような性能を追及した
結果、無臭のドライクリーニング溶剤も開発されている
。

従って、このような溶剤を使用した場合、人間の嗅覚と
感による従来の乾燥状態の判定は非常に困難なものとな
り、未乾燥の衣類を出荷するといった事故が発生する可
能性が高くなる。未乾燥の衣類を出荷した場合、着用者
の皮膚に炎症を発生させる原因となり、大きな問題とな
っている。

このように問題点を解決するため１本出願人は先に、ド
ライクリーニング溶剤の乾燥終了点判定装置を開発して
いる（特願昭６２−２９１４２７号）、この装置により
、従来は作業者の感と経験に頼っていた衣類の乾燥判定
が誰にでも行なえるようになった。しかし、上記乾燥終
了点判定装置はドライクリーニング溶剤蒸気に対する応
答性が充分でなく、操作開始から判定結果が確定するま
での時間及び、判定後に表示が操作前の状態に戻る時間
が長いといった不具合があった。

さらに、駆動表示回路部が吸入ガスにさらされる配置で
あると、回路部品が劣化するおそれがあるという欠点が
あった。

本発明は上記先願発明の改良に関し、その目的とすると
ころは、ドライクリーニング溶剤蒸気に対する応答性を
高めるとともに判定後の復帰時間の短縮を図り、もって
乾燥終了判定作業の能率を向上させることにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため本発明は、半導体検出素子とそ
の加熱手段とからなる熱線型半導体ガスセンサを用い、
このセンサの出力電圧が所定のレベルに達したか否か判
定することによりドライクリーニング溶剤の乾燥終了点
を検知する方法において、上記ガスセンサの加熱手段へ
の印加電圧を制御して素子温度を４４０℃乃至５００℃
にして作動させるようにした。

また、ガスセンサの開口部が筒状をなす本体の一端開口
部に対向するように配置して、ガスセンサにガスが接触
しやすいようにした。

さらに、非測定時にガスセンサ周辺にガスが滞留しない
ように、非測定時にもガスの吸引を行なうファンを低速
で回転させておくようにした。

さらにガスセンサおよびガス吸引手段と他の部分との間
に隔壁を設け、他の部分、特に回路部分等にガスが接触
しないようにした。

［作用］ 上記手段によれば素子温度を４４０℃乃至５００℃とし
たので１分子量の大きなガスの半導体検出素子との吸着
・離脱が促進され、灯油、軽油等のドライクリーニング
溶剤の蒸気に対する応答性を高めることができる。

さらに、ガスの吸引を常時行なっているため、装置本体
内に前回の検出ガスが残留しにくくなって復帰時間が短
縮されるようになる。

さらに隔壁を設けたことで、回路部品のガスに対する保
護が図られる。

［実施例］ 第１図には、本発明に係るハンディタイプのドライクリ
ーニング溶剤乾燥終了点検知装置の一実施例が示されて
いる。

この実施例の乾燥終了点検知装置は、全体がくの字形を
なすように形成された円筒状の装置本体１の一端開口部
に、ステンレス製メツシュを有する防塵部材２が装着さ
れている。その防塵部材２の後方の装置本体１内には、
熱線型半導体式ガスセンサ３が配置され、さらにその後
方には８枚羽根のファン４とその駆動用モータ５が配置
され。

上記ファン４を回転させると防塵部材２が装着された開
口部より空気吸入されてガスセンサ３による検出が速や
かに行なえるように構成されている。

また、ファン４により吸入されたエアーが外部へ速やか
に排出されるように、装置本体１の上端折曲部にエアー
排出口６が形成されている。

さらにファンにより吸引されたエアーおよびガスが他の
部分特に回路基板１１や１２に接触しないように、隔壁
１６が形成されている。

なお、ガスセンサ３の取付は基板３ａには、ガスセンサ
の前方に位置するように、温度センサとしてのサーミス
タＴＨが取付けられている。

さらに、第１図において、右下がりに傾斜して図示され
ている装置本体１の円筒部は、装置の把手部となる部位
であり、この把手部１ａには、上記ファン４の駆動用モ
ータ５を始動させるためのハンドスイッチの操作ボタン
７が、その一部が本体１より露出するように設けられて
いる。この操作ボタン７は弾力性を有し、その一端は（
図では下端）本体１の内壁に固定され、他端（図では上
端）が自由端とされている。そして、この操作ボタン７
の背面に対向するように、マイクロスイッチ８が、基板
１２上に取り付けられている。

一方、把手部１ａの背面上端には、透明部材９を本体１
に装着してなる表示部が設けられているとともに、各透
明部材９に対応して例えば１２個の発光ダイオードＬＥ
Ｄ工〜ＬＥＤ、、が１本体１内に固定された上記基板１
１上に取り付けられている。ただしこの表示部材は、液
晶等でも良くまた一つ以上であればよい、これらの発光
ダイオードＬＥＤ、〜ＬＥＤｉ！のうちＬＥＤ、〜Ｌ　
Ｅ　Ｄ、は赤色発光、ＬＥＤ、〜ＬＥＤ、は黄色発光、
ＬＥＤ、〜ＬＥＤｚｚは緑色発光を行なう。

そして、上記基板１１とこれと平行な基板１２上に、上
記表示用発光ダイオードＬＥＤ、〜ＬＥＤ１ｓやガスセ
ンサ３、ファン駆動用モータ５を制御する制御回路とし
ての乾燥検出回路とその電源回路（ともに図示省略）が
搭載されている。

なお、第１図において、符号１３で示されているのは、
電源回路を構成するトランスであり、１５は給電用コー
ド１４の挿入口である。

この実施例のガスセンサ３は、第３図（Ａ）に示すよう
に、セラミック製基板３１に２対の電極ビン３２．３３
が貫通され、このうち一方の電極ビン間に、ＳｎＯ□か
らなる検出素子３４が、また他方の電極ビン間にヒータ
（図示省略）が接続されている。そして、上記検出素子
３４の上方を覆おうようにステンレス製のカバー３５が
設けられている。このカバー３５はセラミック基板３１
の外周に嵌合する保持枠３５ａと、半球状のメツシュ部
３５ｂとからなる。

ガスセンサを第１図の装置内に取り付ける場合。

ガスの流れを円滑にするには、取付は基板３ａを流れの
向きと平行にする必要があ５．シかし、そのようにする
と第３図（Ｂ）のような構造のセンサでは、吸入したガ
スが素子と平行に流れるため。

ガスがメツシュ３５ｂを通って内側に入りにくくなり素
子に接触するガスの量が少なくなる。これに対し、第３
図（Ａ）のような半球状メツシュ３５ｂを有するセンサ
を用いると、取付は基板３ａを流れと平行に配置しても
吸入されたガスがメツシュ内に充分に流入して素子３４
に接触するようになるので、感度が向上する。なお、第
３図（Ｂ）の構造のセンサを使用する場合は、第７図の
ように、ガスセンサの開口部を本体開口部に対向させる
ことで素子に接触するガスの量を増すことができるので
、感度が向上する。

また、半導体ガスセンサを使用しているため、感度が良
好で、信頼性、耐久性に優れ、無臭の溶剤に対しても乾
燥終了点を適確に知ることができるとともに、ファンに
よる自動吸引式を採用しているため、応答性にも優れて
いる。さらに、例えば赤、黄、緑の３色で１２段階の乾
燥状態表示を行なえるようになっているため、経験のな
い人や嗅覚が特に優れていない人であっても正確に乾燥
終了点の判定を行なうことができる。

なお、実施例ではガスセンサの後方にファンを配置して
いるが、逆であっても構わない。

第２図には、上記乾燥終了点検知装置本体内に内蔵され
る判定制御装置の一部を構成するガス濃度検出回路の一
実施例が示されている。

同図において、符号ＧＳで示されているのは熱線型単導
体式ガスセンサで、センサ内のヒータＨＴは電源投入と
同時に給電され、素子を加熱する。

この加熱された状態で素子内のＳｎＯ，結晶がｎ型半導
体として作用し、端子Ａ−Ｂ間の抵抗が雰囲気のガス組
成に応じて変化する。

この実施例では、センサＧＳに駆動電圧を供給するため
のトランジスタＴＲが電源電圧ＶｃｃとセンサＯ５の一
方の端子Ａとの間に、またセンサＧＳの抵抗値のバラツ
キを補償するための可変抵抗ＶＲがセンサＧＳの他方の
端子Ｂと接地点との間に、それぞれ接続されている。

また、上記トランジスタＴＲのベース端子側には、抵抗
Ｒ工、　Ｒ，、Ｒ，とサーミスタＴＨとからなる温度補
償回路ＴＣが設けられている。抵抗Ｒ、、Ｒ，、Ｒ，は
、電源電圧Ｖ　ｃ　ｃと接地点ＧＮＤとの間に直列に接
続され、このうち抵抗Ｒ３と並列にサーミスタＴＨが接
続されている。そして、抵抗Ｒ□とＲ２の接地ノードｎ
工の電位、すなわち。

抵抗Ｒ８と、Ｒ３と、Ｒ１およびサーミスタＴＨの合成
抵抗との比で電源電圧Ｖ　ｃ　ｃを分割した電圧が抵抗
Ｒ４を介してトランジスタＴＲのベース端子に印加され
ている。つまり、抵抗Ｒ工、　Ｒ，、Ｒ１によってサー
ミスタの温度特性とガスセンサＧＳの温度特性とがマツ
チングされ、周囲温度に応じて変化するサーミスタＴＨ
の抵抗値を電圧に変換し、ガスセンサＧＳに印加する電
源電圧Ｖ　ｃ　ｃ　’（＝ＶｎニーＶＢＥ）を周囲温度
に応じて変化させることで、ガスセンサＧＳの温度補償
を行なうようになっている。

なお、Ｖｎ□はノードｎ１の電位、ＶＢＥはトランジス
タＴＲのベース・エミッタ間電圧で約０゜７ｖである。

温度補償回路ＴＣのノードｎ４とトランジスタＴＲのベ
ース端子との間に接続された抵抗Ｒ４は。

ノードｎ工から見たトランジスタＴＲのインピーダンス
を安定化させるように作用している。また、トランジス
タＴＲは、ガスセンサＧＳの抵抗値が温度に伴って変化
しても印加電圧を一定に保つバッファとして作用する。

また、ガスセンサＧＳは、検出対象たるガスの種類によ
っても抵抗値が変化する。ただしその場合においても、
ガス濃度と抵抗値との関係は同じであり、グラフ上では
各々の特性を示す線が互いに平行となる。従って、検出
したいガスの種類が異なるときには、上記可変抵抗ＶＲ
の抵抗値Ｒｖを調整することで出力Ｖｏｕｔのレベルと
検出濃度とを一致させることができる。

さらに、この実施例では、ヒータＨＴに印加される電圧
ＶＨを制御して素子が４４０〜５００℃に加熱されるよ
うにしている。

すなわち、ＳｎＯ□結晶を検出素子とするガスセンサで
は、ヒータへの印加電圧ＶＨと、そのヒータによって加
熱される素子の温度とは第５図に示すような関係になり
、印加電圧ＶＨが大きいほど温度は高くなる。しかも、
このときヒータへの印加電圧ＶＨと、センサの出力電圧
の大気レベルへの復帰時間ｔＲとの関係は例えば対象ガ
スがノルマルウンジカン（Ｃユ１Ｈｚ４）の場合には第
６図のようになり、ヒータの印加電圧ＶＨが高いほど復
帰時間ｔＲは短くなる。また、応答時間は復帰時間と相
関が強く、復帰時間の約１／２である。

これは、素子温度が高いほど分子量の大きなガスの素子
表面への吸着・離脱が促進されるためである。ただし、
素子温度が５００℃以上になると５ｎＯ８の構造が変化
し、素子特性が劣化したり、寿命が大幅に低下するおそ
れがある。そこで、この実施例では、ヒータへの印加電
圧ＶＨを６〜６゜８ｖに制御することにより、ガスセン
サの応答性を向上させることとした。

第４図には上記ガス濃度検出回路をドライクリーニング
溶剤乾燥終了点検知装置に内蔵される判定制御装置に適
用した場合の一実施例が示されている。

同図において符号２１で示されているが、第２図に示さ
れているガス濃度検出回路であり、ガス濃度踏出回路２
１には、ハンドスイッチの接点Ｓ、を介して電源回路２
０で交流電源から直流に電源に変換された電源電圧Ｖｃ
ｃが供給可能にされている。また、トランジスタＱ１に
よって第１図の装置本体１内に設けられているファン駆
動用モータ５に給電がなされて、ファン４が常時低速で
回転されるとともに、ハンドスイッチのオンによって、
トランジスタＱ工の電流が増加され、ファンの回転数が
増加されるようになっている。さらに、ガス濃度検出回
路２１内のガスセンサＧＳのヒータＨＴには、抵抗Ｒ１
およびツェナーダイオードＺＤよ、Ｚｎ２からなる保護
回路を介して電源投入と同時に＋６ｖのような交流電源
が供給され。

４４０℃〜５００℃まで加熱されるようになっている。

第４図の実施例においては、ガス濃度検出回路２１の出
力電圧ＶｏｕｔがＡ／Ｄ変換機能を内蔵したＬＥＤドラ
イバＬＤＨに入力され、検出されたガス濃度が、１２段
階に分割されたレベルのどのレベルに相当するかＬＥＤ
ドライバＬＤＲで判定して１２個の発光ダイオードが１
列に並んだＬＥＤアレイＬ−ＡＲＹを駆動する。これに
よって、ＬＥＤアレイＬ−ＡＲＹは、ガス濃度が高いほ
ど多くのＬＥＤが点灯され、検出したガス濃度をアナロ
グ的に表示できる。

しかも、発光ダイオードを検出レベルに応じて３色に分
割して濃度が高いと緑から赤までが点灯され、濃度が低
いと黄色と緑または緑のみが点灯されるようにしである
ので作業者による判断が容易になる。

また、この実施例の回路においては、電源投入後、ガス
センサＧＳのヒータＨＴが所定の温度に上昇されてセン
サの検出能力が安定するまでに、１分以上要するので、
この不安定な期間を無効にするため、ＣＲ時定数型のタ
イマ回路ＴＭ、が設けられている。このタイマ回路ＴＭ
工は、電源投入後、約２分間ハイレベルのウェイト信号
ｔｗを出力し、その信号が発光ダイオードＬＥＤ１〜Ｌ
ＥＤ１□を駆動可能なトランジスタＱ２のベースに供給
される。これによって、電源が投入されると先ずトラン
ジスタＱ２に電流が流れて２分間発光ダイオードＬＥＤ
ユ〜Ｄ１□がすべて点灯され、その後トランジスタＱ２
がオフして、発光ダイオードＬＥＤ□〜Ｌ　Ｅ　Ｄｌｌ
が消灯されて緑色発光ダイオードＬＥＤ１２のみが点灯
されるようになる。

さらに、この実施例では電源投入時に電源が入ったこと
を音によって知らせるため、タイマ回路ＴＭ、と発振回
路２９およびブザー３０が設けられている。タイマ回路
ＴＭ２は、タイマ回路ＴＭ□と同じ＜ＣＲ時定数型回路
で構成され、電源投入後約０．２秒間ハイレベルの信号
を出力するように内部の抵抗と容量の値が決定されてい
る。このタイマ回路ＴＭ２の出力信号がＮＯＲゲートＧ
工を介して発振回路２９に供給されて０．２秒間発振信
号を出力させ、ブザー３０を鳴動させるようになってい
る。

またこの実施例では、電源投入時に発光ダイオードＬＥ
Ｄ工〜ＬＥＤ１２の全部の点灯状態が２分後に緑色１つ
のみの点灯に変わるときと、ハンドスイッチをオンした
ときに、それぞれブザーを鳴動させるため、トリガパル
ス発生回路２７と単安定マルチバイブレータ２８とが設
けられている。

トリガパルス発生回路２７には前記タイマＴＭ□の出力
をインバータＩＮＶで反転した信号と、接点Ｓ１からの
信号の２つが入力されている。そして、トリガパルス発
生回路２７はこれらの信号のロウレベルからハイレベル
への立上りエツジを検出して、いずれか一つの信号が立
ち上がったときに、ヒゲ状のトリガパルスＴＰを発生す
る。このトリガパルスＴＰによって単安定マルチバイブ
レータ２８が起動されてパルス幅が引き伸ばされ、例え
ば０．１秒の幅のパルスが形成される。このパルスが上
記ＮＯＲゲートＧよを介して発振回路２９に供給され、
これを０．１秒間動作させることにより、ブザー３０が
鳴動されるように構成されている。

［発明の効果コ 以上説明したようにこの発明は、半導体検出素子とその
加熱手段とからなる熱線型半導体ガスセンサを用い、こ
のセンサの出力電圧が所定のレペルに達したか否か判定
することによりドライクリーニング溶剤の乾燥終了点を
検知する方法において、上記ガスセンサの加熱手段への
印加電圧を制御して素子温度を４４０℃乃至５００℃に
して作動させるようにしたので、分子量の大きなガスの
ガスセンサ素子との吸着・離脱が促進され、灯油、軽油
等のドライクリーニング溶剤蒸気に対する応答性を高め
ることができる。

また、ガスセンサの開口部が筒状をなす本体の一端開口
部に対向するように配置して、ガスセンサにガスが接触
しやすいようにしたことにより感度が向上する。

さらに、ガスの吸引を行なうファンを非測定時にも低速
で回転させておくようにしたので、装置本体内に前回の
検出ガスが残留しにくくなって復帰時間が短縮されるよ
うになる。

これによってドライクリーニング溶剤の乾燥終了検出作
業の能率が大幅に向上するという効果が得られる。

さらにガスセンサおよびガス吸引手段と他の部分との間
に隔壁を設けたことによって、回路部品のガスに対する
保護が図られ信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るドライクリーニング溶剤の乾燥
終了点検知装置の一実施例を示す断面側面図（ガスセン
サは第３図（Ａ）の構造のものを用いた例）、 第２図は、上記乾燥終了点検知装置に使用されるのに好
適なガス濃度検出回路の一実施例を示す回路図。 第３図（Ａ）は本発明に係るドライクリーニング溶剤の
乾燥終了点検知装置に使用されるガスセンサの構成例を
示す断面図。 第３図（Ｂ）は本発明に係るドライクリーニング溶剤の
乾燥終了点検知装置に使用されるもう一種のガスセンサ
の構成例を示す断面図。 第４図は、上記ガス濃度検出回路を用いた判定制御回路
の一実施例を示す回路図。 第５図は、ガスセンサのヒータへの印加電圧と素子温度
との関係を示すグラフ、 第６図はガスセンサのヒータへの印加電圧と出力電圧の
復帰に要する時間との関係を示すグラフ。 第７図は、第３図（Ｂ）のガスセンサを用いた本発明に
係るドライクリーニング溶剤乾燥終了点検知装置の一実
施例を示す断面側面図である。 １・・・・装置本体、１ａ・・・・把手部、２・・・・
防塵部材、３・・・・ガスセンサ、３５・・・・センサ
のカバー、３５ａ・・・・メツシュ部、４・・・・ガス
吸引手段（ファン）、５・・・・ファン駆動用モータ。 ６・・・・エアー排出口、７・・・・ハンドスイッチ操
作ボタン、８・・・・マイクロスイッチ、９・・・・表
示部、１３・・・・トランス、ＧＳ・・・・ガスセンサ
、ＬＥＤ、〜ＬＥＤ、・・・・発光ダイオード、ＴＨ・
・・・サーミスタ、ＴＣ・・・・温度補償回路、２０・
・・・電源回路、２１・・・・ガス濃度検出回路、２７
・・・・トリガパルス発生回路、２８・・・・単安定マ
ルチバイブレータ、２９・・・・発振回路、３０・・第
　　２　　図 づすｔＦ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体検出素子と加熱手段とからなるガスセンサ
   を用いたドライクリーニング溶剤の乾燥終了点検知方法
   において、上記半導体検出素子が４４０℃〜５００℃に
   加熱されるように上記加熱手段への印加電圧を制御する
   ようにしたことを特徴とするドライクリーニング溶剤の
   乾燥終了点検知方法。
2. （２）ガスセンサと、該ガスセンサに被検出ガスを供給
   するガス吸引手段とを備えたドライクリーニング溶剤乾
   燥終了点検知装置において、上記ガス吸引手段を常時低
   速で回転させておき、測定時には回転数を高くするよう
   にしたことを特徴とするドライクリーニング溶剤の乾燥
   終了点検知方法。
3. （３）筒状をなす本体の一端開口部に対応してガスセン
   サとガス吸引手段を配置してなるドライクリーニング溶
   剤乾燥終了点検知装置において、上記ガスセンサを上記
   筒状をなす本体の内部に本体の開口部を対向させて固定
   、あるいは上記筒状をなす本体の内部壁面にセンサを固
   定したことを特徴とするドライクリーニング溶剤の乾燥
   終了検知装置。
4. （４）筒状をなす本体の一端開口部に対応してガスセン
   サとガス吸引手段が配置されているとともに本体の外側
   には複数個の発光手段が一列に配設され、上記ガスセン
   サにより検出されたガスの濃度に応じた数の発光手段が
   順番に点灯されるようにされたドライクリーニング溶剤
   の乾燥終了点検知装置において、上記発光手段は互いに
   発光色の異なる少なくとも３色の発光手段群により構成
   され、かつ同一の発光色の発光手段は互いに隣接して配
   置されていることを特徴とするドライクリーニング溶剤
   の乾燥終了点検知装置。
5. （５）筒状をなす本体の一端開口部に対応してガスセン
   サとガス吸引手段を配置してなるドライクリーリング溶
   剤乾燥終了点検知装置において、上記ガスセンサおよび
   ガス吸引手段と他の部分との間にガスに対する隔壁を設
   けたことを特徴とするドライクリーニング溶剤の乾燥終
   了点検知装置。