JPH0212605Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、ガス濃度の段階に応じた信号電圧を
出力するようにしたガス漏れ検出器に関する。

従来、この種のガス漏れ検出器としては、一般
に商用AC100Vを電源とし、通常の監視状態にお
いて６ボルト、周囲ガス濃度が規定値以上となつ
たときに12ボルト、また電源が断たれた障害時に
０ボルトとなる信号電圧を出力するように構成さ
れており、複数のガス漏れ検出器からの信号電圧
を受信機で判別することにより、正常、ガス漏
れ、障害発生という３つの状態を集中監視できる
ようにしている。

ところで、このようなガス漏れ集中監視装置で
は、ガス漏れ警報の他に、ガス漏れ検出時に建物
へのガス引込み管に設けているガス緊急しや断弁
をガス漏れ検出に連動して作動させることが考え
られる。

しかし、ガス漏れ検出器の誤報によりガス緊急
しや断弁が閉じられてしまう恐れがあり、これを
防止するために、ガス漏れ信号を出力するガス検
出濃度を高めの値にすることも考えられるが、ガ
ス漏れ検出濃度を高めにすると大幅な検出遅れを
生じ、ガス漏れによる事故を起し易くなるという
問題点があつた。

本考案は、このような従来の問題点に着目して
なされたもので、ガス漏れ検出をガス濃度に応じ
て、低濃度と高濃度との２段階に分けこの検出段
階に応じて受信機側で識別可能な信号電圧を圧力
するようにし、ガス漏れ警報を確実にするととも
にガス漏れ検出に連動したガス緊急しや断弁等の
作動を可能にするガス漏れ検出器を提供すること
を目的とする。

以下本考案を図面に基づいて説明する。

第１図は、本考案の一実施例を示したブロツク
図である。

まず構成を説明すると、本考案のガス漏れ検出
器１０において、１２は外部より商用AC100Vま
たはDC24Vが供給された電源回路、１４はガス
センサを有し、該センサからのガス濃度に応じた
検出信号を出力するガス濃度検出回路、１６はガ
ス濃度検出回路１４の検出濃度が第１の検出濃度
に達したときに出力するスイツチング回路、１８
はガス濃度検出回路１４の検出濃度が第１の検出
濃度を上回る第２の検出濃度に達したときに出力
するスイツチング回路、１５は電源回路１２に電
源が印加されたときの過度状態においてスイツチ
ング回路１６，１８の作動を一定時間の間禁止す
る信号を出力するイニシヤルリセツト回路、２０
はスイツチング回路１６，１８からの出力信号
e₁，e₂、更に電源回路による電源印加の断、及び
スイツチ回路１６，１８のいずれも出力しない状
態で電源回路１２から電源電圧が印加されている
平常時のそれぞれに応じた信号電圧を出力する信
号出力回路、２２はスイツチング回路１８の出力
により、ブザー等を鳴動する警報回路、２４はス
イツチング回路１６，１８の出力により点灯する
表示手段を備えた表示回路である。

第２図は第１図の実施例における信号出力回路
２０の具体的な一実施例を示した回路図である。

第２図において信号出力回路２０はノアゲート
２６、インバータ２８及びアンドゲート３０でな
る論理回路を有し、スイツチング回路１６，１８
（第１図参照）の出力信号e₁，e₂をノアゲート２
６に入力し、アンドゲート３０にはスイツチング
回路１６からの出力信号e₁及びスイツチング回路
１８からの出力信号e₂をインバータ２８で反転し
た信号が加えられている。ノアゲート２６の出力
は抵抗R₁を介してトランジスタTr₁のベースに接
続され、トランジスタTr₁のコレクタ側はツエナ
電圧Vz＝６ボルトを有するツエナダイオード
ZD₁を介してトランジスタTr₃のベースに接続さ
れている。一方アンドゲート３０の出力は抵抗
R₃を介してトランジスタTr₂のベースに接続さ
れ、トランジスタTr₂はコレクタ負荷としてリレ
ー３２を備えており、このリレー３２のリレー接
点３２ａ，３２′ａによりダイオードD₁を介して
出力される電圧を転極できるように構成してい
る。

次に、第１，２図に示す本考案のガス漏れ検出
器の動作を説明する。

まずガス濃度検出回路１４の出力が０ボルトと
なる通常時においては、スイツチング回路１６，
１８の出力信号e₁，e₂はともに０ボルトであり、
第２図に示す信号出力回路２０への信号e₁，e₂の
それぞれはＬレベルにある。このため、ノアゲー
ト２６の入力が（Ｌ，Ｌ）となつてＨレベル出力
を生じ、抵抗R₁を介してトランジスタTr₁をオン
している。トランジスタTr₁がオンするとトラン
ジスタTr₃のベースに接続されているツエナダイ
オードZD₁がオンし、このツエナダイオードZD₁
のツエナ電圧VZ＝６ボルトで定まる基準電圧が
トランジスタTr₃、ダイオードD₁、及び図示のよ
うに切替つているリレー接点３２ａ，３２′ａを
介して出力されるようになる。このときアンドゲ
ート３０は出力信号e₁のＬレベルにより禁止され
ており、アンドゲート３０の出力はＬレベルとな
つてトランジスタTr₂をオフしており、トランジ
スタTr₃の作動により出力電圧６ボルト（第１の
信号電圧）を送出している。

次に周囲のガス濃度がスイツチング回路１６に
設定している第１の検出濃度に達したとすると、
スイツチング回路１６が出力し、その出力信号e₁
はＨレベルとなる。このため第２図に示すノアゲ
ート２６の入力は（Ｈ，Ｌ）となり、ノアゲート
２６の出力はＬレベルとなつてトランジスタTr₁
がオフし、ツエナダイオードZD₁は非導通とな
る。

一方、アンドゲート３０の入力に対し、スイツ
チング回路１８の出力信号e₂はインバータ２８で
反転されて、Ｈレベルになり、又、スイツチング
回路１６の出力信号e₁もＨレベルとなつているの
で、アンドゲート３０はＨレベル出力を生じてト
ランジスタTr₂をオンし、リレー３２を付勢す
る。このリレー３２の付勢により、そのリレー接
点３２ａ，３２′ａは破線のように切替わり、抵
抗R₂によるバイアスでオンしているトランジス
タTr₃、及びダイオードD₁を介して電源電圧＋12
ボルトを転極した−12ボルトの電圧（第３の信号
電圧）を出力するようになる。

更に周囲のガス濃度が上昇して、ガス濃度検出
回路１４からの検出濃度がスイツチング回路１８
に設定した第２の検出濃度を上回つたとすると、
スイツチング回路１８が出力し、出力信号e₂もＨ
レベルとなる。このスイツチング回路１８の出力
は、警報回路２２に与えられてブザー等を鳴動し
てガス漏れを知らせるとともに、表示回路２４に
も与えられて検出ガス濃度が規定の高濃度に達し
たことを表示する。尚、スイツチング回路１６が
出力した場合にも第１図に示す表示回路２４は検
出ガス濃度が第１の検出濃度に到達したことを表
示するようにしている。

このようにして、スイツチング回路１８が出力
信号e₂を生ずると、信号出力回路２０に対する
e₁，e₂のそれぞれがＨレベルとなり、第２図に示
す信号出力回路２０において出力信号e₂はインバ
ータ２８で反転されてＬレベルとなり、アンドゲ
ート３０の出力がＬレベルとなつてトランジスタ
Tr₂をオフし、リレー３２を消勢してリレー接点
３２ａ，３２′ａを元に戻す。このときノアゲー
ト２６の出力もＬレベルにありトランジスタTr₁
はオフ状態にあるが抵抗R₂のバアイスによるト
ランジスタTr₃のオンにより電源電圧＋12ボルト
（第２の信号電圧）がそのままダイオードD₁及び
リレー接点３２ａ，３２′ａを介して出力される
ようになる。

更に電源回路１２の故障もしくは電源回路１２
に対し加えている商用AC100VまたはDC24Vが
断たれた電源断の際には、信号出力回路２０に対
する電源電圧＋12Vの印加が断たれるので、信号
出力回路２０の出力電圧は０ボルトとなり、ガス
漏れ検出器１０で障害が発生したことを出力する
ようになる。

このように本考案のガス漏れ検出器においては
正常時６ボルト、ガス漏れ検出濃度が第１段階に
到達したときに転極による−12ボルト、ガス漏れ
検出濃度が第２段階に到達したときに＋12ボル
ト、更に障害時に０ボルトとなる信号電圧を送出
するようにしたため、例えば第１段階のガス漏れ
検出（−12ボルト）でガス漏れ警報を表示し、次
いで第２段階のガス漏れ検出（＋12ボルト）が出
力されたときに、確実にガス漏れが起きているも
のと判断して、例えばガス緊急しや断弁等を第２
段階のガス漏れ検出に連動して閉じるようにする
ことができる。

尚、上記実施例にあつては、ガス漏れ検出濃度
が第１段階に到達したときに転極による−12ボル
ト、第２段階に到達したときに＋12ボルトとなる
信号電圧を送出するようにしているが、ガス漏れ
検出濃度が第１段階に到達したときに＋12ボル
ト、第２段階に到達したときに転極による−12ボ
ルトとなる信号電圧を送出するように構成しても
良いことは勿論である。

また本考案のガス漏れ検出器では正常、ガス漏
れ第１段階、ガス漏れ第２段階及び障害の４種類
の状態を一対の信号線の信号電圧により出力する
ことができ、受信機によりガス漏れ検出器を集中
監視するときの信号線接続を簡潔にすることがで
きるという利点をも有する。

第３図は、本考案のガス漏れ検出器を複数用い
て中央の受信機で集中監視するようにしたガス漏
集中監視装置の一実施例を示したブロツク図であ
る。

まず構成を説明すると、第１，２図に示した本
考案のガス漏れ検出器１０ａ，１０ｂ，…の複数
が設けられ、各ガス漏れ検出器１０ａ，１０ｂ，
…からは一対の信号線が引き出されて中継器３４
ａ，３４ｂ…のそれぞれに接続され、更に中継器
３４ａ，３４ｂ，…のそれぞれからは４線の信号
線ライン３８が引き出され中央監視室等に設けて
いる受信機３６に接続されている。

第４図は、第３図の実施例で用いる中継器３４
の一実施例を示したもので、受信機３６との間に
電源線４４、コモン線４４′、呼出線４６及び応
答線４８をもつて４線接続しており、ガス漏れ検
出器よりの信号をダイオードD₁，抵抗R₄，R₅及
びトランジスタTr₄でなる第１の電圧判別回路と
ツエナダイオードZD₂（ツエナ電圧６ボルト以
上）、ダイオードD₂と逆極並列接続した発光ダイ
オードPD、抵抗R₆、及びトランジスタTr₅であ
る第２の電圧判別回路に入力しており、第１の電
圧判別回路は正電圧の入力のみに応動するように
トランジスタTr₄のエミツタ側にダイオードD₂を
接続し、またトランジスタTr₅のエミツタ側には
逆電圧を阻止するためのダイオードD₃を接続し
ている。

一方、電源線４４には、受信機からの供給電圧
＋12ボルトを分圧して所定の電圧V₁，V₂，V₃
（但し、V₁＜V₂＜V₃）を発生する電圧発生回路
５０が接続され、各出力電圧V₁，V₂，V₃はトラ
ンジスタTr₆，Tr₇，Tr₈のエミツタに印加されて
いる。トランジスタTr₆のベースには、トランジ
スタTr₄のコレクタが接続され、またトランジス
タTr₇のベースには発光ダイオードPDの光出力
を受光してオンするフオトトランジスタPTコレ
クタが接続され、更にトランジスタTr₈のベース
にはトランジスタTr₃のコレクタが接続され、ト
ランジスタTr₆〜Tr₈のコレクタはダイオードD₆
〜D₈の各々を介してアナログスイツチ４４に入
力されている。このアナログスイツチ４４は受信
機への応答線４８に接続され、呼出線４６からの
周波数信号を受信して出力する周波数識別回路４
２によりスイツチオンされるように構成されてい
る。

周波数識別回路４２としては、例えばPLL等
が用いられ、中継器毎にあらかじめ割り当てられ
た周波数信号を受信したときに、識別出力を生
じ、アナログスイツチ４４をオンするようにして
いる。

次に第３，４図の実施例を参照して動作を説明
する。

まず第４図に示す中継器３４の動作を説明する
と、通常時、入力端Ａ，Ｂ間には端子Ａ側を
（＋）とする６ボルトの信号電圧が加わつている。
この６ボルトの信号電圧の入力に対しツエナダイ
オードZD₂のツナエ電圧は高いためにオフ状態に
あり、このため６ボルトの信号電圧はダイオード
D₁、抵抗R₄を介してトランジスタTr₄のベースに
加えられトランジスタTr₄がオンする。トランジ
スタTr₄がオンするとトランジスタTr₄のコレク
タをベースに接続したトランジスタTr₆がオン
し、電圧発生回路５０からの出力電圧V₁をダイ
オードD₆を介してアナログスイツチ４４に入力
する。

次に第１段階のガス濃度検出出力に応じ入力端
Ａ，Ｂに入力端Ｂを（＋）側とする−12ボルトの
信号電圧が加わつたとすると、入力端Ｂ、抵抗
R₆，発光ダイオードPD、ツエナダイオードZD₂
及び入力端Ａとなる経路で電流が流れ、このため
発光ダイオードPDより光が出力されてフオトト
ランジスタPTに入力してオンし、フオトトラン
ジスタPTのオンによりトランジスタTr₇がオン
し、電圧発生回路５０より印加されている信号電
圧V₂をダイオードD₇を介してアナログスイツチ
４４に入力するようになる。

更に、第２段階のガス検出濃度による出力によ
り、入力端Ａ，Ｂ間にＡ側を（＋）とする＋12ボ
ルトの電圧が印加されたとすると、この印加電圧
はツエナダイオードZD₂のツエナ電圧を上回るた
めにツエナダイオードZD₂がオンし、ダイオード
D₂を介してトランジスタTr₅にベース電流を流し
トランジスタTr₅がオンし、トランジスタTr₅の
コレクタにベースを接続しているトランジスタ
Tr₈がオンされる。このトランジスタTr₈のオン
により電圧発生回路５０より印加されている信号
電圧V₃がダイオードD₈を介してアナログスイツ
チ４４に入力されるようになる。

更に、ガス漏れ検出器で電源断による障害発生
により入力端Ａ，Ｂ間の信号電圧が０ボルトにな
ると、トランジスタTr₆〜Tr₈のいずれもオフと
なり、アナログスイツチ４４への入力電圧も０ボ
ルトとなる。

次に第３図に示すガス漏れ集中監視装置の動作
を説明する。

受信機３６からはその呼出線４６を使用して、
第５図のタイムチヤートに示すように、各中継器
毎にあらかじめ割り当てられた周波数₁，₂…，
₃₀の周波数信号が順次送られる、いわゆるポー
リングを行なつており、例えばガス漏れ検出器１
０ａが平常出力、ガス漏れ検出器１０ｂが第１段
階のガス漏れ検出出力、更に図示しないガス漏れ
検出器１０ｃが第２段階のガス漏れ検出出力を生
じていたとすると、これらのガス漏れ検出器１０
ａ，１０ｂ，…の出力に応じ、且つ各中継器３４
ａ，３４ｂ，…のそれぞれに対する周波数信号
₁，₂，…の呼び出しを受けて、第５図のタイム
チヤートに示すように、正常出力を生じているガ
ス漏れ検出器１０ａの中継器３４ａからは、信号
電圧V₁が応答線４８を介して出力され、又第１
段階のガス漏れ検出出力すなわち転極動作による
−12ボルトの信号電圧を出力しているガス漏れ検
出器１０ｂの中継器３４ｂからは信号電圧V₂が、
更に図示しない第２段階のガス漏れ検出出力を受
けている中継器３４ｃからは電圧信号V₃が出力
されるようになる。

これら中継器３４ａ，３４ｂ，…よりの応答線
出力電圧は、受信機３６からの呼び出しに応じて
順次出力され、その信号レベルを電圧コンパレー
タ等により判別することにより、ガス漏れ検出器
１０ａは正常、ガス漏れ検出器１０ｂは第１段階
のガス漏れ検出状態、ガス漏れ検出器１０ｃは第
２段階のガス漏れ検出状態にあることを受信表示
し、例えば、第２段階のガス漏れ検出出力の受信
検出に連動して、ガス緊急しや断弁等に対する作
動信号を出力するようになる。

このように、本考案のガス漏れ検出器を用いた
ガス漏れ集中監視装置に於いては受信機と端末と
の間を４本の信号線ラインで接続することにより
複数のガス漏れ検出器の検出状態を集中監視する
ことができる。

尚、上記の実施例では、検出濃度を２段階に分
けて検出する場合を例に取るものであつたが、本
考案はこれに限定されず、複数段階のガス漏れ濃
度をあらかじめ設定し、各検出濃度に応じた異な
る信号電圧V₁，V₂，V₃…V_oを出力するようにし
ても良く、これによりガス漏れ状態の検出を緻密
に行なうことができ、ガス漏れ状態の受信機側に
おける把握をより確実なものにすることができ
る。

又第３図に示したガス漏れ集中監視装置は、従
来用いられている１段階のガス漏れ検出器を用い
た集中監視設備と同じ構成を有することから、従
来のガス漏れ検出器を本考案のガス漏れ検出器及
び第４図に示す中継器に交換することで既設の設
備についても２段階によるガス漏れ検出を行なう
ガス漏れ集中監視装置を実現することができる。

以上説明してきたように、本考案によれば、そ
の構成をガス漏れ検出をガス濃度に応じて低濃度
と高濃度との２段階に分け、この検出段階に応じ
て識別可能な信号電圧、すなわち正常時６ボル
ト、第１段階のガス濃度検出で−12ボルト、第２
段階のガス濃度検出で＋12ボルト、更に電源断に
よる障害時０ボルトとなる信号電圧を出力するよ
うにしたため、このようなガス漏れ検出器を受信
機側で集中監視するようにした場合には、誤報に
よるガス漏れ検出が生じてもどのようなガス漏れ
検出状態にあるかが、受信機側で容易に判り、又
第２段階のガス漏れ検出出力の受信時には、ガス
漏れが確実に起きていることと判別できるので、
第２段階のガス漏れ検出に連動してガス緊急しや
断弁等を作動させるようにすることが可能とな
り、ガス漏れ集中監視装置における信頼性と安全
性を更に向上することができるという効果が得ら
れる。更に、２段階のガス漏れ警報の一方を電圧
信号、他方を該電圧信号を転極した信号電圧と
し、正常及び電源断の各信号電圧と合わせて４状
態の信号電圧を一対の信号線で出力することがで
き、受信機によりガス漏れ検出器を集中監視する
ときの信号線接続を簡潔にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示したブロツク
図、第２図は第１図の実施例における信号出力回
路の一実施例を示した回路図、第３図は本考案の
ガス漏れ検出器を用いたガス漏れ集中監視装置の
実施例を示したブロツク図、第４図は第３図の集
中監視装置で用いる中継器の実施例を示した回路
ブロツク図、第５図は第３図の集中監視装置にお
ける信号伝送を示したタイムチヤートである。 １０，１０ａ，１０ｂ……ガス漏れ検出器、１
２……電源回路、１４……ガス濃度検出回路、１
６，１８……スイツチング回路、２０……信号出
力回路、２２……警報回路、２４……表示回路、
２６……ノアゲート、２８……インバータ、３０
……アンドゲート、３２……発振回路、３４，３
４ａ，３４ｂ……中継器、３８……伝送ライン、
３６……受信機、４０……アナログスイツチ、４
２……周波数識別回路、４４……電源線、４４′
……コモン線、４６……呼出線、４８……応答
線、５０……電圧発生回路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 電源回路から印加される電源により作動して周
   囲のガス濃度を検出するガス濃度検出回路と、 該ガス濃度検出回路の検出濃度が所定値以上と
   なつたときに出力する第１のスイツチング回路
   と、 上記検出濃度が上記所定値を上回る他の所定値
   以上となつたときに出力する第２のスイツチング
   回路と、 上記電源回路が正常で且つ上記第１及び第２の
   スイツチング回路が出力していないときに第１の
   信号電圧を出力し、上記第１のスイツチング回路
   のみが出力しているときに上記第１の信号電圧と
   は異なる第２の信号電圧又は該第２の信号電圧を
   転極して得た第３の信号電圧を出力し、上記第１
   及び第２のスイツチング回路の両方が出力してい
   るときには第１のスイツチング回路のみの出力時
   に上記第２の信号電圧を出力していれば上記第３
   の信号電圧を出力し、前記第１のスイツチング手
   段のみの出力時に上記第３の信号電圧を出力して
   いれば前記第２の信号電圧を出力し、更に、上記
   電源回路による電源の印加が他たれたときに、上
   記各信号電圧とは異なる零電圧を出力する信号出
   力回路と、 からなることを特徴とするガス漏れ検出器。