JPH0241750Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔技術分野〕 本考案は、ガス漏れ警報装置に関する。

〔背景技術〕

ガス検出素子としては、所定のガスを吸着する
ことによつて電気抵抗が変化する金属酸化物半導
体が使用され、このガス検出素子に対して、低温
加熱と高温加熱とを交互に繰り返している。これ
は、低温加熱時にガスを検出し、高温加熱時に吸
着したガスを放出するようにしたものである。

ところで、ガス漏れ検出の信頼性を向上させる
ためには、ガス検出素子の断線またはその加熱手
段の断線を検出する必要がある。

ガス検出素子が断線した場合にその断線発生を
受信機に通報する手段としては、断線状態を知ら
せるために、専用の断線信号線を使用したものが
知られている。ただし、これは、新たに信号線を
敷設しなければならないという欠点がある。

この欠点を克服するためには、断線信号の周波
数を警報信号の周波数と異ならせ、これら警報信
号と断線信号とを同じ信号線で送ることが考えら
れる。

〔背景技術の問題点〕

上記の場合、断線信号として所定周波数の発振
回路ならびにその受信判別回路を設ける必要が生
じ、このために、全体の回路が複雑になるという
問題がある。

〔考案の目的〕

本考案は、上記背景技術の問題点に着目してな
されたもので、ガス漏れ警報装置において、ガス
検出素子またはその加熱手段が断線したときに発
生する断線信号を受信機に送る場合、その回路構
成を簡略したガス漏れ警報装置を提供することを
目的とするものである。

〔考案の概要〕

本考案は、ガス検出素子を低温、高温で交互に
加熱し、上記低温加熱時に、電源線に対して電源
の極性を反転し、この極性反転時に、電源線を経
由してガス検知器から断線信号を受信機に送るよ
うにしたものである。

〔考案の実施例〕

第１図は、本考案の一実施例を示すブロツク図
である。

まず、受信機Ｒとガス検知器Ｄとの間には、電
源線Ｌ１，Ｌ２と、警報信号を送る信号線Ｌ３，
Ｌ４とが設けられている。

受信機Ｒには、ガス検出素子GSを加熱するヒ
ータHE等を、断続的に通電制御する加熱制御回
路１０と、ガス検知器Ｄから受けた断線信号を検
出する断線信号検出回路４０と、断線状態を表示
する断線表示回路５０と、電源線Ｌ１，Ｌ２の極
性を反転するためのスイツチＳ１，Ｓ２とが設け
られている。この極性反転用のスイツチＳ１，Ｓ
２は、加熱制御回路１０によつて切換えられるも
のである。また、受信機Ｒには、ガス検知器Ｄか
らの警報信号を検出する警報信号検出回路８０
と、ガス漏れ警報回路９０とが設けられている。

一方、ガス検知器Ｄには、ガス検出素子GSと、
ヒータHE等の加熱手段の断線を検出する加熱手
段の断線検出回路２０ａと、ガス検出素子GSの
断線を検出するガス検出素子の断線検出回路２０
ｂと、ガス漏れ検出回路６０と、警報信号送出回
路７０とが設けられている。

上記ガス検出素子GSは、所定のガスを吸着す
ることによつて電気抵抗が変化する金属酸化物半
導体から成るものである。

加熱制御回路１０は、ヒータHEに対して、ガ
スを検出するのに適当な低温加熱と、吸着したガ
スを放出するのに適当な高温加熱とを交互に繰り
返すものである。

次に、第１図に示した実施例の動作について説
明する。

まず、電源Ｅ１を投入することによつて、加熱
制御回路１０が作動を開始する。加熱制御回路１
０は、所定時間の幅を有するパルスを発生し、こ
のパルスの発生と同期してスイツチＳ１，Ｓ２が
それぞれ接点ａ，ｂに切換る。すなわち、パルス
が発生しているときに、スイツチＳ１，Ｓ２がと
もに接点ａに接続され、パルスが発生していない
ときに、スイツチＳ１，Ｓ２がともに接点ｂに接
続される（この逆であつてもよい）。

スイツチＳ１，Ｓ２が接点ａに接続されると、
電源線Ｌ１，Ｌ２を介してヒータHEに電流が流
れるので、ヒータHEが作動し、その熱によつて
ガス検出素子GSが加熱され、そこに吸着された
ガスを放出する。

一方、スイツチＳ１，Ｓ２が接点ｂに接続され
ると、ヒータHEが充分に発熱する程は電流が流
れないので、ガス検出素子GSが低温加熱される。
したがつて、ガス検出素子GSが周囲のガスを吸
着するとともに、その吸着したガスの量に応じて
抵抗値が変化する。この抵抗値の変化に基づい
て、ガス漏れ検出回路６０が、ガス漏れの検出を
行なう。

もし、ガス漏れが発生している場合には、警報
信号送出回路７０が所定の警報信号を、受信機Ｒ
に送る。そして、受信機Ｒにおいて、警報信号検
出回路８０が警報信号を検出し、これに基づい
て、ガス漏れ警報回路９０がブザー等によつて警
報を行なう。

また、上記のようにスイツチＳ１，Ｓ２が接点
ｂに接続されていると、ヒータHEには逆方向に
小さな電流が流れようとする。このときに、加熱
手段の断線検出回路２０ａがヒータHEの断線状
態を検出し（この具体例は第２図に示してある）、
また、ガス検出素子の断線検出回路２０ｂがガス
検出素子GSの断線状態を検出する（この具体例
も第２図に示してある）。

断線検出回路２０ａまたは２０ｂが断線を検出
すると、断線信号送出回路３０が電源線Ｌ１とＬ
２とを短絡し、これによつて、電源線Ｌ１，Ｌ２
の断線信号が送り出されたことになる。つまり、
断線信号送出回路３０は、入力信号にあつたとき
に、断線信号を電源線Ｌ１，Ｌ２に送り出すもの
であり、一種のゲートである。これによつて、電
源線Ｌ１を介して、受信機Ｒの断線信号検出回路
４０が断線信号を受け、断線表示回路５０が所定
のLED等を点灯し、断線状態を表示する。

上記の場合、断線信号用に専用の信号線を設け
ずに、電源線Ｌ１，Ｌ２によつて断線信号を送つ
ているので、信号線の数が少なく、また、信号の
周波数を変化させたり、変調を行なう等の煩雑な
回路を必要としないので、全体の回路構成が簡単
であるという利点がある。

第２図は、上記実施例をより具体的に示した回
路図である。なお、第１図に示した実施例の部材
と同一部材には、同一符号を付してある。

まず加熱制御回路１０は、所定周期、所定幅の
パルスを発生する発振器OSCと、このパルスの
発生期間のみオンするトランジスタＱ１と、この
トランジスタＱ１がオンしているときに発光する
LED３と、このときに作動するヒータ用リレー
Ｈとを有している。このヒータ用リレーＨは、そ
の導通時にスイツチＳ１，Ｓ２をともに接点ｂに
接続させ、その不導通時にスイツチＳ１，Ｓ２を
ともに接点ｂに接続させるものである。なお、ダ
イオードＤ３はリレーＨで発生する不要なパルス
を吸収するためのものであり、抵抗Ｒ４，Ｒ５は
分圧抵抗である。

断線信号検出回路４０は、電源線Ｌ１、スイツ
チＳ１を介して断線信号を受けたときにオンする
サイリスタＱ２と、このサイリスタＱ２と直列に
接続されたトラブル用リレーＴ、スイツチＳ３と
を有している。なお、スイツチＳ３は、サイリス
タＱ２が一旦、オンした後に、ターンオフさせる
ときにオフさせる復旧用のスイツチである。ま
た、ダイオードＤ４はリレーＴで発生する不要な
パルスを吸収するためのものであり、抵抗Ｒ９は
断線信号検出用の抵抗である。

断線表示回路５０は、リレーＴが作動している
ときにオンするスイツチＳ４と、このスイツチＳ
４と直列接続された抵抗Ｒ６，LED１とを有し
ている。

加熱手段の断線検出回路２０ａは、ヒータHE
と直列に接続されたダイオードＤ１１と、このダ
イオードＤ１１と並列に接続された抵抗Ｒ２２
と、ヒータHEが断線のときにオンするトランジ
スタＱ１０と、このトランジスタＱ１０がオンし
ているときに導通するホトカプラPO２とを有し
ている。なお、ダイオードＤ１１は、抵抗Ｒ２２
によるヒータ電流の低下を防止するためのもので
ある。また、抵抗Ｒ２１は、抵抗Ｒ２２と協働し
て分圧回路を構成するものであり、ダイオードＤ
１２は、逆電流が流れるのを阻止するものであ
る。

ガス検出素子の断線検出回路２０ｂは、ガス検
出素子GSの端子GS１の電圧を分圧する抵抗Ｒ２
５，Ｒ２６と、ガス検出素子GSが断線している
ときにオフするトランジスタＱ１１と、このトラ
ンジスタＱ１１の出力信号を位相反転するトラン
ジスタＱ１２とで構成されている。なお、トラン
ジスタＱ１２は、抵抗Ｒ２８を介して、後述する
ホトカプラPC１と直列に接続されている。また、
抵抗Ｒ２７は、トランジスタＱ１１のの負荷抵抗
である。

断線信号送出回路３０は、ガス検出素子GSが
断線した場合または、ヒータHEが断線した場合
に作動するホトカプラPC１を有している。この
ホトカプラPC１は、これが作動したときに、電
源線Ｌ１とＬ２とを抵抗Ｒ２０を介して接続する
ものである。なお、ダイオードＤ１０は、ホトカ
プラPC１を構成するホトトランジスタに、逆方
向の電流が流れるのを阻止するものである。

断線検出表示回路３５は、断線検出回路２０ａ
のホトカプラPC２が作動したときに、または断
線検出回路２０ｂのトランジスタＱ１２がオンし
た時にターンオンするPUT Ｑ１３と、これに直
列接続されたLED１０とを有する。なお、抵抗
Ｒ２９，Ｒ３０は分圧抵抗、抵抗Ｒ３１はPUT
Ｑ１３がターンオンした時に信号線Ｌ３，Ｌ４に
流れる電流をリレーＮの感動電流値以下に規制す
る抵抗である。

ガス漏れ検出回路６０は、ガス検出素子GSの
端子GS１の電圧が基準電圧以上のときにHi信号
を出力するコンパレータCOMで構成されるガス
漏れ検出回路で構成されている。なお、抵抗Ｒ３
２，Ｒ３３は基準電圧を得るための分圧用抵抗で
ある。

警報信号送出回路７０は、コンパレータCOM
の出力信号を一方の入力端子に受けるAND回路
７１と、低温加熱時に不導通となつてAND回路
７１の他方の入力端子にHi信号を供給するホト
カプラPC３と、上記AND回路７１がHi信号を
出力したときに、受信機Ｒの電源Ｅ２の電流を多
量に流すためのサイリスタＱ１４と、このサイリ
スタＱ１４と直列に接続されたLED１１とを有
している。なお、抵抗Ｒ３４は、ホトカプラPC
３の負荷抵抗であり、ダイオードＤ１３は、逆方
向電流が流れるのを阻止するものであり、抵抗Ｒ
２４は、電流規制用抵抗であり、抵抗Ｒ３５，Ｒ
３６は分圧用抵抗であり、Ｒ３７は、電流規制用
抵抗である。

警報信号検出回路８０は、大電流が流れたとき
にのみ、スイツチＳ５，Ｓ６をオンさせ、その状
態を保持する警報信号受信用リレーＮと、スイツ
チＳ３と連動するスイツチＳ３ａと、リレーＮの
自己保持を解除するための復帰スイツチＳ７とを
有している。なお、ダイオードＤ５は、パルス吸
収用のものであり、抵抗Ｒ１１は、スイツチＳ５
がオンしてリレーＮが自己保持されたときにガス
検知器Ｄの警報信号送出回路７０の発光ダイオー
ドLED１１を点灯させておくのに必要な電圧を
発生させるためのものである。

また、ガス漏れ警報回路９０は、警報信号検出
回路８０のリレーＮが作動しているときにオンす
るスイツチＳ６と、このスイツチＳ６と直列に接
続されているLED２およびブザーＢとを有して
いる。なお、抵抗Ｒ１０は、電流規制用抵抗であ
る。

次に、第２図に示した実施例の動作について説
明する。

まず、ヒータHEおよびガス検出素子GSが断線
していない場合について説明する。

電源Ｅ１を投入することによつて、加熱制御回
路１０が作動を開始する。

すなわち、発振器OSCは、所定時間の幅を有
するパルスを発生し、このパルスの発生と同期し
たリレーＨが動作してスイツチＳ１，Ｓ２がとも
に接点ａに接続され、スイツチＳ１、電源線Ｌ
１、ヒータHE、ダイオードＤ１１、電源線Ｌ
２、スイツチＳ２のループで電流が流れる。した
がつて、ヒータHEが発熱するので、ガス検出素
子GSが高温加熱され、この高温加熱が行なわれ
ているときには、LED３が点灯し、高温加熱中
であることを表示する。

一方、上記パルスが発生していないときには、
リレーＨは動作を停止してスイツチＳ１，Ｓ２が
ともに接点ｂに接続され、抵抗Ｒ２２を介してヒ
ータHEには逆方向に電流が流れ、その抵抗Ｒ２
２のために流れる電流が非常に小さいので、ヒー
タHEがほとんど発熱しない。したがつて、ガス
検出素子GSが低温加熱される。

この低温加熱のときに、ガス検出素子GSが周
囲のガスを吸着するとともに、その吸着したガス
の量に応じて、抵抗値が変化する。この抵抗値の
変化に基づいて、ガス漏れ検出回路６０が、ガス
漏れの検出を行なう。

もし、ガス漏れが発生している場合には、ガス
検出素子GSの抵抗値が低下し、端子GS１の電位
が上昇し、端子GS１の高電位がコンパレータ
COMの非反転端子に印加されるので、コンパレ
ータCOMがHi信号を出力する。これによつて、
ガス漏れ検出・表示回路６０がガス漏れの表示お
よび検出を行なつたことになる。

一方、上記の場合、電源線Ｌ１，Ｌ２に電圧が
転極されているので、ホトカプラPC３が作動せ
ず、AND回路７１がHi信号を出力する。したが
つて、サイリスタＱ１４がオンし、このサイリス
タＱ１４に大電流が流れる。この大電流が警報信
号となり、この警報信号が受信機Ｒに送られる。
またLED１１が点灯して、ガス検知器Ｄがガス
漏れを検出したことを表示する。

そして、受信機Ｒにおいて、リレーＮが動作し
てスイツチＳ５，Ｓ６をオンさせる。このスイツ
チＳ６がオンすることによつて、LED２が点灯
しまたブザーＢが鳴るので、ガス漏れの警報が受
信機Ｒで行なわれる。この場合、スイツチＳ３ａ
はスイツチＳ３と連動して既にオンされており、
スイツチＳ７も手動で既にオンされているものと
する。

初期状態に復旧させるにためは、スイツチＳ７
を一旦、オフさせればよく、再びガス漏れ検出す
るためには、スイツチＳ７をその後にオンさせれ
ばよい。

次に、ヒータHEまたはガス検出素子GSが断線
している場合について説明する。

ヒータ用リレーＨによつて、スイツチＳ１，Ｓ
２がともに接点ａに接続されているときには、ヒ
ータHEが断線しているので、ガス検出素子GSが
加熱されない。

一方、ヒータ用リレーＨによつて、スイツチＳ
１，Ｓ２がともに接点ｂに切換えられたときに
は、次のように動作する。

すなわち、ヒータHEが断線しているので、抵
抗Ｒ２２がダイオードＤ１２との接続点HE１の
電位が上昇する。このために、トランジスタＱ１
０がオンし、ホトカプラPC２が作動するので、
これと直列に設けられたホトカプラPC１が作動
する。ホトカプラPC１が作動したということは、
断線検出回路２０ａが加熱手段の断線を検出した
ことになる。

一方、ガス検出素子GSが断線した場合には、
端子GS１の電位が低下するので、トランジスタ
Ｑ１１がオフし、トランジスタＱ１２がオンする
ので、ホトカプラPC１が作動する。このときに
ホトカプラPC１が作動したということは、断線
検出回路２０ｂがガス検出素子の断線を検出した
ことになる。

このように、断線検出回路２０ａまたは２０ｂ
が断線を検出すると、上記のようにホトカプラ
PC１が作動するとともに、ダイオードＤ１０、
抵抗Ｒ２０を介して、電源線Ｌ２からＬ１に向け
て電流が流れる。この電流が断線信号である。

これによつて、スイツチＳ１を介して、受信機
Ｒの断線信号検出回路４０が断線信号を受け、断
線表示回路５０が所定のLED等を点灯し、断線
状態を表示する。すなわち、断線信号がサイリス
タＱ２のゲートに送られるので、そのサイリスタ
Ｑ２がオンし、リレーＴが作動し、スイツチＳ４
がオンする。これによつて、LED１が点灯し、
ガス検知器Ｄ内のヒータHEまたはガス検出素子
GSが断線していることを表示する。

また検知器Ｄでは、ホトカプラPC２の作動あ
るいはトランジスタＱ１２のオンにより、断線検
出表示回路３５のPUT Ｑ１３がオンしてLED１
０を点灯させ、検知器Ｄ側でも断線表示が行なわ
れる。

上記の場合、電源線Ｌ１，Ｌ２によつて断線信
号を送つているので、信号線の数が少なく、ま
た、信号の周波数を変化させたり、変調を行なう
等の煩雑な回路を必要としないので、全体の回路
構成が簡単であるという利点は、第１図の場合と
同様である。

なお、加熱手段の断線検出回路２０ａ、ガス検
出素子の断線検出回路２０ｂのうち、少なくとも
一方が設けられていればよい。また、ヒータHE
以外の加熱手段を使用するようにしてもよい。ま
た、ガス検知器Ｄを複数設け、これら複数のガス
検知器Ｄを１つの受信機Ｒで制御するようにして
もよい。この場合、ガス検知器Ｄ毎に、異なる周
波数の断線信号を発生するようにすれば、どのガ
ス検知器におけるヒータまたはガス検出素子が断
線したかの区別が容易である。

〔考案の効果〕 本考案は、ガス検出素子またはその加熱手段が
断線したときに発生する断線信号を受信機に送る
場合、断線信号を送る専用信号線が必要なく、ま
た全体の回路構成を簡略することができるという
効果を有する。さらに、ヒータまたはガス検出素
子の断線検出が所定周期で自動的に行なわれるの
で、その検出操作が容易であるという効果も有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示すブロツク図、
第２図は上記実施例をより具体的に示した回路図
である。 １０……加熱制御回路、２０ａ……加熱手段の
断線検出回路、２０ｂ……ガス検出素子の断線検
出回路、３０……断線信号送出回路、４０……断
線信号検出回路、５０……断線表示回路、６０…
…ガス漏れ検出回路、７０……警報信号送出回
路、８０……警報信号検出回路、９０……ガス漏
れ警報回路、Ｒ……受信機、Ｄ……ガス検知器、
Ｌ１，Ｌ２……電源線、HE……ヒータ、GS……
ガス検出素子、Ｓ１，Ｓ２……電源線の極性反転
用スイツチ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 所定のガスを吸着することによつて電気抵抗
   が変化する金属酸化物半導体から成るガス検出
   素子に対して、上記ガスを検出するのに適当な
   低温加熱と、吸着した上記ガスを放出するのに
   適当な高温加熱とを交互に繰り返すガス検知器
   と、このガス検知器が接続される受信機とから
   成るガス漏れ警報装置において； 上記受信機と上記ガス検知器とは一対の電源
   線と一対の信号線とで接続され、 上記受信機は、 上記ガス検出素子の低温加熱と高温加熱とを
   制御する加熱制御手段と； この加熱制御手段による上記ガス検出素子の
   低温加熱時に、上記電源線に対して電源の極性
   を反転する極性反転手段と； この極性反転手段による極性反転時に、上記
   電源線を経由した断線信号を検出する断線信号
   検出手段と； を有し、 上記ガス検知器は、 上記電源線に接続された加熱手段であつて、
   上記電源線に対する電源の極性非反転時に上記
   ガス検出素子を高温加熱し、上記極性反転時に
   上記ガス検出素子を低温加熱する加熱手段と； この加熱手段、上記ガス検出素子のうち、少
   なくとも一方の断線を検出する断線検出手段
   と； 上記電源線の極性反転時であつて、上記断線
   検出手段が断線を検出したときに、上記電源線
   を経由して、上記受信機に断線信号を送出する
   断線信号送出手段と； を有することを特徴とするガス漏れ警報装置。 (2) 実用新案登録請求の範囲第１項において、 上記ガス検知器は、複数設けられ、これら複
   数のガス検知器は１つの受信機によつて制御さ
   れていることを特徴とするガス漏れ警報装置。 (3) 実用新案登録請求の範囲第１項において、 上記加熱制御手段は、所定周期、所定幅のパ
   ルスを発生する発振器と、上記パルスの発生期
   間のみオンするトランジスタと、このトランジ
   スタがオンしているときに作動するヒータ用リ
   レーであつて、この作動、不作動に応じて上記
   極性反転用のスイツチをオン、オフするヒータ
   用リレーとを有するものであることを特徴とす
   るガス漏れ警報装置。