JPH052006A - ガス漏れ警報器 - Google Patents
ガス漏れ警報器Info
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- JPH052006A JPH052006A JP11892991A JP11892991A JPH052006A JP H052006 A JPH052006 A JP H052006A JP 11892991 A JP11892991 A JP 11892991A JP 11892991 A JP11892991 A JP 11892991A JP H052006 A JPH052006 A JP H052006A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】初期鳴動時間が短くて調整作業の容易なガス漏
れ警報器を得る。 【構成】金属酸化物である感応体６の負荷回路に少なく
とも正特性サーミスタ１５を用いる。又は負荷回路に固
定抵抗と所定温度に加熱される金属酸化物半導体を設け
る。又は感応体を加熱するヒータの印加電圧を切り換え
る。又は負荷回路の抵抗を切り換える。又は感応体を加
熱するヒータに金属酸化物半導体から成る補助ヒータを
設ける。
れ警報器を得る。 【構成】金属酸化物である感応体６の負荷回路に少なく
とも正特性サーミスタ１５を用いる。又は負荷回路に固
定抵抗と所定温度に加熱される金属酸化物半導体を設け
る。又は感応体を加熱するヒータの印加電圧を切り換え
る。又は負荷回路の抵抗を切り換える。又は感応体を加
熱するヒータに金属酸化物半導体から成る補助ヒータを
設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は金属酸化物半導体を検
知部に用いるガス漏れ警報器に係り特に初期鳴動時間の
短いガス漏れ警報器に関する。
知部に用いるガス漏れ警報器に係り特に初期鳴動時間の
短いガス漏れ警報器に関する。
【０００２】酸化スズ等の金属酸化物半導体を大気中で
約２００℃以上に加熱するとその粒子表面に大気中の酸
素を吸着し、高抵抗化する。この状態でＬＰガスのよう
な可燃性ガスが接触するとこれが吸着酸素と反応し吸着
酸素が粒子表面から脱離し大気中の抵抗の１／１０ない
し１／１００に低下する。この電気抵抗値の変化により
可燃性ガスの有無が検知される。
約２００℃以上に加熱するとその粒子表面に大気中の酸
素を吸着し、高抵抗化する。この状態でＬＰガスのよう
な可燃性ガスが接触するとこれが吸着酸素と反応し吸着
酸素が粒子表面から脱離し大気中の抵抗の１／１０ない
し１／１００に低下する。この電気抵抗値の変化により
可燃性ガスの有無が検知される。
【０００３】
【従来の技術】図２１は金属酸化物半導体を用いるガス
漏れ警報器の基本回路を示す結線図である。検知部１は
ヒータ５と金属酸化物半導体からなる感応体６を含み感
応体６の抵抗変化はこれと直列に接続された固定抵抗２
の両端電圧ＶL により検出される。ＶC は電源である。
漏れ警報器の基本回路を示す結線図である。検知部１は
ヒータ５と金属酸化物半導体からなる感応体６を含み感
応体６の抵抗変化はこれと直列に接続された固定抵抗２
の両端電圧ＶL により検出される。ＶC は電源である。
【０００４】図２２は検知部の構造を示す断面図であ
る。基板１０の主面の一つにヒータ５Ａが他の主面には
電極１３，１４と金属酸化物半導体の厚膜からなる感応
体６Ａが形成される。
る。基板１０の主面の一つにヒータ５Ａが他の主面には
電極１３，１４と金属酸化物半導体の厚膜からなる感応
体６Ａが形成される。
【０００５】図２３は検知部の異なる構造を示す平面図
である。酸化スズの焼結体７の内部に一対の金属製コイ
ル８，９が埋め込まれている。一対の金属製コイル８，
９は酸化スズ焼結体７の抵抗値を検知する電極でこのう
ちの一つは焼結体７を２００ないし４００℃に加熱する
ヒータである。
である。酸化スズの焼結体７の内部に一対の金属製コイ
ル８，９が埋め込まれている。一対の金属製コイル８，
９は酸化スズ焼結体７の抵抗値を検知する電極でこのう
ちの一つは焼結体７を２００ないし４００℃に加熱する
ヒータである。
【０００６】上述のようなガス漏れ警報器においては一
般に電源ＶC を数１０Ｖ以上としガス検知時の感応体の
抵抗が変化して小さくなったときに感応体６Ａ，７に流
れる電流によって自己発熱する方法がとられる。
般に電源ＶC を数１０Ｖ以上としガス検知時の感応体の
抵抗が変化して小さくなったときに感応体６Ａ，７に流
れる電流によって自己発熱する方法がとられる。
【０００７】この方法によれば検知部１の温度は監視時
には主としてヒータ５からの熱により維持されガス検知
時にはヒータ５からの熱と感応体６の自己発熱とにより
監視時よりも高い温度に維持される。
には主としてヒータ５からの熱により維持されガス検知
時にはヒータ５からの熱と感応体６の自己発熱とにより
監視時よりも高い温度に維持される。
【０００８】この方法は監視時における消費電力の低
減、ヒータの熱的負荷の軽減などの点で好ましく実用上
一般に採用される。
減、ヒータの熱的負荷の軽減などの点で好ましく実用上
一般に採用される。
【０００９】図２４は酸化スズ半導体を感応体６に用い
る検知部の電源投入時における感応体抵抗の応答特性を
示す線図である。酸化スズは常温では１０3 ｋΩ以上の
高い抵抗値を示すが電源投入後一時的に電気抵抗値が数
ｋΩ以下に低下しついで数分で大気中の抵抗値が１０2
Ωに増大して安定化する。
る検知部の電源投入時における感応体抵抗の応答特性を
示す線図である。酸化スズは常温では１０3 ｋΩ以上の
高い抵抗値を示すが電源投入後一時的に電気抵抗値が数
ｋΩ以下に低下しついで数分で大気中の抵抗値が１０2
Ωに増大して安定化する。
【００１０】ここで一時的に抵抗値が低下するするのは
感応体の温度上昇による半導体としての温度特性であり
それ以降の大気中の定常値に推移する過程は大気中の酸
素が酸化スズ表面に化学吸着する反応速度に関係するも
のと推定される。
感応体の温度上昇による半導体としての温度特性であり
それ以降の大気中の定常値に推移する過程は大気中の酸
素が酸化スズ表面に化学吸着する反応速度に関係するも
のと推定される。
【００１１】このような応答特性を持つ金属酸化物半導
体を警報器の検知部に用いた場合感応体が警報設定電圧
を与える設定抵抗値ＲA 以下になっている期間はガス検
知時と同様に警報を発する。電源投入後センサ抵抗がＲ
Aより低い時間は初期鳴動時間と称される。この初期鳴
動時間は一般に３ないし５分である。
体を警報器の検知部に用いた場合感応体が警報設定電圧
を与える設定抵抗値ＲA 以下になっている期間はガス検
知時と同様に警報を発する。電源投入後センサ抵抗がＲ
Aより低い時間は初期鳴動時間と称される。この初期鳴
動時間は一般に３ないし５分である。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述のよ
うな初期鳴動時間は製造ラインにおける警報濃度調整作
業や警報器の保守点検時における動作チェック作業にお
ける待ち時間となるものであり前記作業を長期化すると
いう問題があった。この発明は上述の点に鑑みてなされ
その目的は初期鳴動時間を短くすることにより警報濃度
調整作業や保守点検作業のような動作チェック作業の容
易なガス漏れ警報器を提供することにある。
うな初期鳴動時間は製造ラインにおける警報濃度調整作
業や警報器の保守点検時における動作チェック作業にお
ける待ち時間となるものであり前記作業を長期化すると
いう問題があった。この発明は上述の点に鑑みてなされ
その目的は初期鳴動時間を短くすることにより警報濃度
調整作業や保守点検作業のような動作チェック作業の容
易なガス漏れ警報器を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上述の目的はこの発明の
第一形態によれば検知部と負荷回路とを有し、検知部は
基板上に金属酸化物半導体からなる感応体と、その抵抗
変化を測定する一対の電極と、感応体を加熱するヒータ
とを設けてなり、負荷回路は固定抵抗と正特性サーミス
タのうち少なくとも正特性サーミスタからなり、感応体
の負荷となるものであることを特徴とする。
第一形態によれば検知部と負荷回路とを有し、検知部は
基板上に金属酸化物半導体からなる感応体と、その抵抗
変化を測定する一対の電極と、感応体を加熱するヒータ
とを設けてなり、負荷回路は固定抵抗と正特性サーミス
タのうち少なくとも正特性サーミスタからなり、感応体
の負荷となるものであることを特徴とする。
【００１４】また本発明の第二形態によれば、 検知部
と負荷回路とを有し、検知部は基板上に金属酸化物半導
体からなる感応体と、その抵抗変化を測定する一対の電
極と、感応体を加熱するヒータとを設けてなり、負荷回
路は、固定抵抗と所定温度に加熱される金属酸化物半導
体を含むものであることを特徴とする。
と負荷回路とを有し、検知部は基板上に金属酸化物半導
体からなる感応体と、その抵抗変化を測定する一対の電
極と、感応体を加熱するヒータとを設けてなり、負荷回
路は、固定抵抗と所定温度に加熱される金属酸化物半導
体を含むものであることを特徴とする。
【００１５】また本発明の第三形態によれば 検知部と
負荷回路と第一の切り換え回路とを有し、検知部は基板
上に金属酸化物半導体からなる感応体と、その抵抗変化
を測定する一対の電極と、感応体を加熱するヒータとを
設けてなり、第一の切り換え回路は電源投入より所定時
間後に動作するタイマとこれにより駆動される第一のス
イッチであり、負荷回路は第一のスイッチで切り換えら
れる高抵抗と低抵抗の固定抵抗であることを特徴とす
る。
負荷回路と第一の切り換え回路とを有し、検知部は基板
上に金属酸化物半導体からなる感応体と、その抵抗変化
を測定する一対の電極と、感応体を加熱するヒータとを
設けてなり、第一の切り換え回路は電源投入より所定時
間後に動作するタイマとこれにより駆動される第一のス
イッチであり、負荷回路は第一のスイッチで切り換えら
れる高抵抗と低抵抗の固定抵抗であることを特徴とす
る。
【００１６】また本発明の第四形態によれば検知部と負
荷回路と第二の切り換え回路とを有し、検知部は基板上
に金属酸化物半導体からなる感応体と、その抵抗変化を
測定する一対の電極と、感応体を加熱するヒータとを設
けてなり、第二の切り換え回路は電源投入より所定時間
後に動作するタイマとこれにより駆動される第二のスイ
ッチであり、この際前記第二のスイッチは前記ヒータに
印加される電圧を切り換え、負荷回路は固定抵抗よりな
るものであることを特徴とする。
荷回路と第二の切り換え回路とを有し、検知部は基板上
に金属酸化物半導体からなる感応体と、その抵抗変化を
測定する一対の電極と、感応体を加熱するヒータとを設
けてなり、第二の切り換え回路は電源投入より所定時間
後に動作するタイマとこれにより駆動される第二のスイ
ッチであり、この際前記第二のスイッチは前記ヒータに
印加される電圧を切り換え、負荷回路は固定抵抗よりな
るものであることを特徴とする。
【００１７】また本発明の第五形態によれば、検知部と
負荷回路とを有し、検知部は基板上に金属酸化物半導体
からなる感応体と、その抵抗変化を測定する一対の電極
と、感応体を加熱するヒータとを設けてなり、この際ヒ
ータは主ヒータと補助ヒータを備えてなり、負荷回路は
固定抵抗よりなるものであることを特徴とする。
負荷回路とを有し、検知部は基板上に金属酸化物半導体
からなる感応体と、その抵抗変化を測定する一対の電極
と、感応体を加熱するヒータとを設けてなり、この際ヒ
ータは主ヒータと補助ヒータを備えてなり、負荷回路は
固定抵抗よりなるものであることを特徴とする。
【００１８】負荷回路の応答特性と感応体の応答特性と
は設定抵抗値ＲA に達するまではほとんど一致するよう
に負荷回路を選定することができる。設定抵抗値を越え
ると負荷回路と感応体の応答特性は異なってもよい。負
荷回路と感応体の抵抗値はそれぞれ定常値に達する。
は設定抵抗値ＲA に達するまではほとんど一致するよう
に負荷回路を選定することができる。設定抵抗値を越え
ると負荷回路と感応体の応答特性は異なってもよい。負
荷回路と感応体の抵抗値はそれぞれ定常値に達する。
【００１９】
【作用】図２５は感応体自己発熱量の感応体抵抗ＲS 依
存性を示す線図である。本図はＲS が負荷回路の抵抗Ｒ
L に等しくなったとき自己発熱量が最大となることを示
している。このときの消費電力は１／４ＲL に比例す
る。これは負荷回路ＲL の小さい状態で抵抗値の整合が
図られると最大消費電力の絶対値も大きくなることを示
す。負荷回路の抵抗ＲL と感応体の抵抗ＲS とがほぼ等
しいときに感応体の昇温速度は最も大きく、従って酸素
の吸着速度は最大となる。
存性を示す線図である。本図はＲS が負荷回路の抵抗Ｒ
L に等しくなったとき自己発熱量が最大となることを示
している。このときの消費電力は１／４ＲL に比例す
る。これは負荷回路ＲL の小さい状態で抵抗値の整合が
図られると最大消費電力の絶対値も大きくなることを示
す。負荷回路の抵抗ＲL と感応体の抵抗ＲS とがほぼ等
しいときに感応体の昇温速度は最も大きく、従って酸素
の吸着速度は最大となる。
【００２０】金属酸化物半導体を負荷回路に用いるとそ
の抵抗値は検知部の金属酸化物半導体が示す抵抗値と挙
動が一致する。補助ヒータである金属酸化物半導体は電
源投入後一時的にその抵抗値が低下して、ヒータ電力が
増大する。
の抵抗値は検知部の金属酸化物半導体が示す抵抗値と挙
動が一致する。補助ヒータである金属酸化物半導体は電
源投入後一時的にその抵抗値が低下して、ヒータ電力が
増大する。
【００２１】
【実施例】次にこの発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は請求項１で定義された発明の実施例にかか
るガス漏れ警報器の電気回路を示す結線図である。負荷
回路は正特性サーミスタ１５で構成される。
する。図１は請求項１で定義された発明の実施例にかか
るガス漏れ警報器の電気回路を示す結線図である。負荷
回路は正特性サーミスタ１５で構成される。
【００２２】図２は図１に示された発明の実施例にかか
るガス漏れ警報器につき感応体の応答特性２２，負荷回
路の特性２３を従来の感応体の特性２１と対比して示す
線図である。正特性サーミスタ１５の応答特性２３と感
応体特性２２とは設定抵抗値ＲA に達するまでは近似し
ている。設定抵抗値ＲA をこえると正特性サーミスタ１
５の抵抗は直ちに定常値になる。ガス漏れ警報器の感応
体の抵抗値はゆっくり飽和するが初期鳴動時間は従来の
１／３に短縮している。初期鳴動時間を過ぎるとガス漏
れ警報器は使用可能な状態となる。監視時においては電
源ＶC は特性２２の定常値と特性２３の定常値の間に分
圧される。可燃性ガスが到達すると電源電圧Ｖ C は特性
２３の定常値と可燃性ガス存在時の感応体の抵抗値の間
に分圧される。ガス漏れ警報器の感応体の抵抗値は設定
抵抗値ＲA のそれよりも小さくなる。
るガス漏れ警報器につき感応体の応答特性２２，負荷回
路の特性２３を従来の感応体の特性２１と対比して示す
線図である。正特性サーミスタ１５の応答特性２３と感
応体特性２２とは設定抵抗値ＲA に達するまでは近似し
ている。設定抵抗値ＲA をこえると正特性サーミスタ１
５の抵抗は直ちに定常値になる。ガス漏れ警報器の感応
体の抵抗値はゆっくり飽和するが初期鳴動時間は従来の
１／３に短縮している。初期鳴動時間を過ぎるとガス漏
れ警報器は使用可能な状態となる。監視時においては電
源ＶC は特性２２の定常値と特性２３の定常値の間に分
圧される。可燃性ガスが到達すると電源電圧Ｖ C は特性
２３の定常値と可燃性ガス存在時の感応体の抵抗値の間
に分圧される。ガス漏れ警報器の感応体の抵抗値は設定
抵抗値ＲA のそれよりも小さくなる。
【００２３】感応体の抵抗値は、最小値になったとき正
特性サーミスタの抵抗値に近似した小さな値となってい
るので、感応体の消費電力は従来のものより大きくな
る。感応体の抵抗値が設定抵抗値ＲA に達するまで感応
体は従来より大きな消費電力で発熱し、温度上昇がすみ
やかであり、従って酸素吸着速度も大きくなって、抵抗
値が設定抵抗値ＲA にすみやかに到達する。
特性サーミスタの抵抗値に近似した小さな値となってい
るので、感応体の消費電力は従来のものより大きくな
る。感応体の抵抗値が設定抵抗値ＲA に達するまで感応
体は従来より大きな消費電力で発熱し、温度上昇がすみ
やかであり、従って酸素吸着速度も大きくなって、抵抗
値が設定抵抗値ＲA にすみやかに到達する。
【００２４】図３は請求項１で定義された発明の異なる
実施例にかかるガス漏れ警報器の電気回路を示す結線図
である。固定抵抗１７と正特性サーミスタ１８とが直列
に接続される。
実施例にかかるガス漏れ警報器の電気回路を示す結線図
である。固定抵抗１７と正特性サーミスタ１８とが直列
に接続される。
【００２５】図４は図３に示された発明の異なる実施例
にかかるガス漏れ警報器につき感応体の応答特性２５、
負荷回路の特性２６を従来の特性２１と対比して示す線
図である。負荷回路の特性２６と特性２５の挙動は類似
している。初期鳴動時間は従来の１／２となった。
にかかるガス漏れ警報器につき感応体の応答特性２５、
負荷回路の特性２６を従来の特性２１と対比して示す線
図である。負荷回路の特性２６と特性２５の挙動は類似
している。初期鳴動時間は従来の１／２となった。
【００２６】図５は請求項１で定義された発明のさらに
異なる実施例にかかるガス漏れ警報器の電気回路を示す
結線図である。固定抵抗１９と正特性サーミスタ２０と
が並列に接続される。
異なる実施例にかかるガス漏れ警報器の電気回路を示す
結線図である。固定抵抗１９と正特性サーミスタ２０と
が並列に接続される。
【００２７】図６は図５に示された発明のさらに異なる
実施例にかかるガス漏れ警報器につき感応体の応答特性
２８，負荷回路の特性２９を従来の感応体の特性２１と
対比して示す線図である。設定抵抗値にいたるまでの特
性２８，特性２９の一致は極めて良好で初期鳴動時間は
１分以下である。負荷回路の特性２９の定常値は固定抵
抗１９によってほぼ決定され、ばらつきも小さくでき
る。
実施例にかかるガス漏れ警報器につき感応体の応答特性
２８，負荷回路の特性２９を従来の感応体の特性２１と
対比して示す線図である。設定抵抗値にいたるまでの特
性２８，特性２９の一致は極めて良好で初期鳴動時間は
１分以下である。負荷回路の特性２９の定常値は固定抵
抗１９によってほぼ決定され、ばらつきも小さくでき
る。
【００２８】本発明に用いる正特性サーミスタはその初
期抵抗値，定常時抵抗値，熱容量等により最適のものが
選定される。
期抵抗値，定常時抵抗値，熱容量等により最適のものが
選定される。
【００２９】図７は、請求項６で定義された発明の実施
例にかかるガス漏れ警報器の電気回路を示す結線図であ
る。負荷回路に低抵抗と高抵抗の固定抵抗を、さらに電
源投入後５分以内にタイマーによって固定抵抗を切り替
えるスイッチを備え、低抵抗から高抵抗に切り替える。
高抵抗は監視時の負荷回路の抵抗値である。
例にかかるガス漏れ警報器の電気回路を示す結線図であ
る。負荷回路に低抵抗と高抵抗の固定抵抗を、さらに電
源投入後５分以内にタイマーによって固定抵抗を切り替
えるスイッチを備え、低抵抗から高抵抗に切り替える。
高抵抗は監視時の負荷回路の抵抗値である。
【００３０】図８は図７に示された発明の実施例にかか
るガス漏れ警報器につき感応体の応答特性３２を従来の
感応体の特性２１と対比して示す線図である。固定抵抗
切替えのタイミングが一点鎖線で示される。初期応答時
間は短縮され、例えば３ＫΩを設定抵抗値にした場合初
期応答時間は約１／５に短縮された。
るガス漏れ警報器につき感応体の応答特性３２を従来の
感応体の特性２１と対比して示す線図である。固定抵抗
切替えのタイミングが一点鎖線で示される。初期応答時
間は短縮され、例えば３ＫΩを設定抵抗値にした場合初
期応答時間は約１／５に短縮された。
【００３１】図９は、請求項４で定義された発明の実施
例にかかるガス漏れ警報器の電気回路を示す結線図であ
る。検知部と同じ構成の素子を気密パッケージに組み込
んで気密素子３３としこれを負荷回路に使用する。気密
にするのは可燃性ガスの影響を避けるためである。図１
０は図９に示された発明の実施例にかかるガス漏れ警報
器につき感応体の応答特性３４，負荷回路の特性３５を
従来の感応体の特性２１と対比して示す線図である。初
期応答時間は３ＫΩを設定抵抗値にした場合従来の約１
／５に短縮された。
例にかかるガス漏れ警報器の電気回路を示す結線図であ
る。検知部と同じ構成の素子を気密パッケージに組み込
んで気密素子３３としこれを負荷回路に使用する。気密
にするのは可燃性ガスの影響を避けるためである。図１
０は図９に示された発明の実施例にかかるガス漏れ警報
器につき感応体の応答特性３４，負荷回路の特性３５を
従来の感応体の特性２１と対比して示す線図である。初
期応答時間は３ＫΩを設定抵抗値にした場合従来の約１
／５に短縮された。
【００３２】図１１は、請求項７で定義された発明の実
施例にかかるガス漏れ警報器の電気回路を示す結線図で
ある。ヒータ電圧を電源投入後５分以内にタイマー３７
によって切り換えるスイッチ３６を備え、高電圧から低
電圧に切り替える。低電圧は監視時の印加電圧である。
図１２は図１１に示された発明の実施例にかかるガス漏
れ警報器につき感応体の応答特性３８を従来の感応体の
特性２１と対比して示す線図である。ヒータ電圧切替え
のタイミングを一点鎖線で示す。３ＫΩを設定抵抗値に
した場合初期応答時間は約１／５に短縮された。
施例にかかるガス漏れ警報器の電気回路を示す結線図で
ある。ヒータ電圧を電源投入後５分以内にタイマー３７
によって切り換えるスイッチ３６を備え、高電圧から低
電圧に切り替える。低電圧は監視時の印加電圧である。
図１２は図１１に示された発明の実施例にかかるガス漏
れ警報器につき感応体の応答特性３８を従来の感応体の
特性２１と対比して示す線図である。ヒータ電圧切替え
のタイミングを一点鎖線で示す。３ＫΩを設定抵抗値に
した場合初期応答時間は約１／５に短縮された。
【００３３】図１３は、請求項７で定義された発明の異
なる実施例にかかるガス漏れ警報器の電気回路を示す結
線図である。電源投入後５分以内にタイマーによって固
定抵抗を切り替えるスイッチとさらにヒータ電圧を電源
投入後５分以内にタイマーによって切り替えるスイッチ
とを備える。図１４は図１３に示された実施例にかかる
ガス漏れ警報器につき感応体の応答特性４２を従来の感
応体の特性２１と対比して示す線図である。ヒータ電圧
切替えのタイミングを一点鎖線で示す。３ＫΩを設定抵
抗値にした場合初期応答時間は約１／１０に短縮され
た。
なる実施例にかかるガス漏れ警報器の電気回路を示す結
線図である。電源投入後５分以内にタイマーによって固
定抵抗を切り替えるスイッチとさらにヒータ電圧を電源
投入後５分以内にタイマーによって切り替えるスイッチ
とを備える。図１４は図１３に示された実施例にかかる
ガス漏れ警報器につき感応体の応答特性４２を従来の感
応体の特性２１と対比して示す線図である。ヒータ電圧
切替えのタイミングを一点鎖線で示す。３ＫΩを設定抵
抗値にした場合初期応答時間は約１／１０に短縮され
た。
【００３４】図１５は請求項８で定義された発明の実施
例にかかるガス漏れ警報器につき補助ヒータ５Ｂを有す
る検知部を示す平面図，図１６は図１５に示された発明
の実施例にかかるガス漏れ警報器につき補助ヒータ５Ｂ
を有する検知部を示す断面図である。アルミナなどの耐
熱性絶縁基板１０の一方に酸化スズからなる感応体６Ａ
の焼結体を形成し、他方の面に焼結体を加熱するヒータ
５Ａと補助ヒータ５Ｂを形成する。主ヒータ５Ａは酸化
ルテニゥムからなり、補助ヒータ５Ｂは酸化スズからな
る。補助ヒータには電流制限抵抗が接続される。補助ヒ
ータは気密にすることが好ましい。
例にかかるガス漏れ警報器につき補助ヒータ５Ｂを有す
る検知部を示す平面図，図１６は図１５に示された発明
の実施例にかかるガス漏れ警報器につき補助ヒータ５Ｂ
を有する検知部を示す断面図である。アルミナなどの耐
熱性絶縁基板１０の一方に酸化スズからなる感応体６Ａ
の焼結体を形成し、他方の面に焼結体を加熱するヒータ
５Ａと補助ヒータ５Ｂを形成する。主ヒータ５Ａは酸化
ルテニゥムからなり、補助ヒータ５Ｂは酸化スズからな
る。補助ヒータには電流制限抵抗が接続される。補助ヒ
ータは気密にすることが好ましい。
【００３５】図１７は、図１５に示された発明の実施例
にかかるガス漏れ警報器の電気回路を示す結線図であ
る。図１８は図１５に示された発明の実施例にかかるガ
ス漏れ警報器につき感応体の応答特性４３を従来の感応
体の特性２１と対比して示す線図である。３ＫΩを設定
抵抗値にした場合初期応答時間は約１／５に短縮され
た。
にかかるガス漏れ警報器の電気回路を示す結線図であ
る。図１８は図１５に示された発明の実施例にかかるガ
ス漏れ警報器につき感応体の応答特性４３を従来の感応
体の特性２１と対比して示す線図である。３ＫΩを設定
抵抗値にした場合初期応答時間は約１／５に短縮され
た。
【００３６】図１９は請求項８で定義された発明の異な
る実施例にかかるガス漏れ警報器につき補助ヒータ５Ｂ
を有する検知部を示す平面図，図２０は図１９に示され
た発明の異なる実施例にかかるガス漏れ警報器につき補
助ヒータ５Ｂを有する検知部を示す断面図である。アル
ミナなどの耐熱性絶縁基板１０の一方に酸化スズからな
る感応体６Ａの焼結体を形成し、他方の面に焼結体を加
熱するヒータ５Ｃと補助ヒータ５Ｂを形成する。主ヒー
タ５Ｃは白金からなり、補助ヒータ５Ｂは酸化スズから
なる。この場合は補助ヒータの電流制限抵抗はセンサの
外付けとなる。
る実施例にかかるガス漏れ警報器につき補助ヒータ５Ｂ
を有する検知部を示す平面図，図２０は図１９に示され
た発明の異なる実施例にかかるガス漏れ警報器につき補
助ヒータ５Ｂを有する検知部を示す断面図である。アル
ミナなどの耐熱性絶縁基板１０の一方に酸化スズからな
る感応体６Ａの焼結体を形成し、他方の面に焼結体を加
熱するヒータ５Ｃと補助ヒータ５Ｂを形成する。主ヒー
タ５Ｃは白金からなり、補助ヒータ５Ｂは酸化スズから
なる。この場合は補助ヒータの電流制限抵抗はセンサの
外付けとなる。
【００３７】
【発明の効果】この発明の第一形態によればによれば、
検知部と負荷回路とを有し、検知部は基板上に金属酸化
物半導体からなる感応体と、その抵抗変化を測定する一
対の電極と、感応体を加熱するヒータとを設けてなり、
負荷回路は固定抵抗と正特性サーミスタのうち少なくと
も正特性サーミスタからなり、感応体の負荷となるもの
であるように構成し、
検知部と負荷回路とを有し、検知部は基板上に金属酸化
物半導体からなる感応体と、その抵抗変化を測定する一
対の電極と、感応体を加熱するヒータとを設けてなり、
負荷回路は固定抵抗と正特性サーミスタのうち少なくと
も正特性サーミスタからなり、感応体の負荷となるもの
であるように構成し、
【００３８】本発明の第二形態によれば検知部と負荷回
路とを有し、検知部は基板上に金属酸化物半導体からな
る感応体と、その抵抗変化を測定する一対の電極と、感
応体を加熱するヒータとを設けてなり、負荷回路は、固
定抵抗と所定温度に加熱される金属酸化物半導体を含む
ものであるように構成し、
路とを有し、検知部は基板上に金属酸化物半導体からな
る感応体と、その抵抗変化を測定する一対の電極と、感
応体を加熱するヒータとを設けてなり、負荷回路は、固
定抵抗と所定温度に加熱される金属酸化物半導体を含む
ものであるように構成し、
【００３９】本発明の第三形態によれば検知部と負荷回
路と第一の切り換え回路とを有し、検知部は基板上に金
属酸化物半導体からなる感応体と、その抵抗変化を測定
する一対の電極と、感応体を加熱するヒータとを設けて
なり、第一の切り換え回路は電源投入より所定時間後に
動作するタイマとこれにより駆動される第一のスイッチ
であり、負荷回路は第一のスイッチで切り換えられる高
抵抗と低抵抗の固定抵抗であることように構成し、
路と第一の切り換え回路とを有し、検知部は基板上に金
属酸化物半導体からなる感応体と、その抵抗変化を測定
する一対の電極と、感応体を加熱するヒータとを設けて
なり、第一の切り換え回路は電源投入より所定時間後に
動作するタイマとこれにより駆動される第一のスイッチ
であり、負荷回路は第一のスイッチで切り換えられる高
抵抗と低抵抗の固定抵抗であることように構成し、
【００４０】本発明の第四形態によれば、検知部と負荷
回路と第二の切り換え回路とを有し、検知部は基板上に
金属酸化物半導体からなる感応体と、その抵抗変化を測
定する一対の電極と、感応体を加熱するヒータとを設け
てなり、第二の切り換え回路は電源投入より所定時間後
に動作するタイマとこれにより駆動される第二のスイッ
チであり、この際前記第二のスイッチは前記ヒータに印
加される電圧を切り換え、負荷回路は固定抵抗よりなる
ものであるように構成し、
回路と第二の切り換え回路とを有し、検知部は基板上に
金属酸化物半導体からなる感応体と、その抵抗変化を測
定する一対の電極と、感応体を加熱するヒータとを設け
てなり、第二の切り換え回路は電源投入より所定時間後
に動作するタイマとこれにより駆動される第二のスイッ
チであり、この際前記第二のスイッチは前記ヒータに印
加される電圧を切り換え、負荷回路は固定抵抗よりなる
ものであるように構成し、
【００４１】本発明の第五形態によれば検知部と負荷回
路とを有し、検知部は基板上に金属酸化物半導体からな
る感応体と、その抵抗変化を測定する一対の電極と、感
応体を加熱するヒータとを設けてなり、この際ヒータは
主ヒータと補助ヒータを備えてなり、負荷回路は固定抵
抗よりなるものであるので、検知部の温度が電源投入時
一時的に定常レベルより上昇し、その結果感応部の酸素
吸着速度が早まって初期鳴動時間が短く警報濃度調整作
業や保守点検作業の容易なガス漏れ警報器が得られる。
路とを有し、検知部は基板上に金属酸化物半導体からな
る感応体と、その抵抗変化を測定する一対の電極と、感
応体を加熱するヒータとを設けてなり、この際ヒータは
主ヒータと補助ヒータを備えてなり、負荷回路は固定抵
抗よりなるものであるので、検知部の温度が電源投入時
一時的に定常レベルより上昇し、その結果感応部の酸素
吸着速度が早まって初期鳴動時間が短く警報濃度調整作
業や保守点検作業の容易なガス漏れ警報器が得られる。
【図１】本発明の第一形態のガス漏れ警報器の電気回路
をしめす結線図
をしめす結線図
【図２】図１に示された発明の実施例にかかるガス漏れ
警報器につき感応体の応答特性２２，負荷回路の特性２
３を従来の感応体の特性２１と対比して示す線図
警報器につき感応体の応答特性２２，負荷回路の特性２
３を従来の感応体の特性２１と対比して示す線図
【図３】本発明の第一形態の発明の異なる実施例にかか
るガス漏れ警報器の電気回路を示す結線図
るガス漏れ警報器の電気回路を示す結線図
【図４】図３で示された実施例にかかるガス漏れ警報器
につき感応体の応答特性２５を従来の特性２１と対比し
て示す線図
につき感応体の応答特性２５を従来の特性２１と対比し
て示す線図
【図５】本発明の第一形態の発明のさらに異なる実施例
にかかるガス漏れ警報器の電気回路を示す結線図
にかかるガス漏れ警報器の電気回路を示す結線図
【図６】図５に示された発明の実施例にかかるガス漏れ
警報器につき感応体の応答特性２８，負荷回路の特性２
９を従来の感応体の特性２１と対比して示す線図
警報器につき感応体の応答特性２８，負荷回路の特性２
９を従来の感応体の特性２１と対比して示す線図
【図７】本発明の第二形態の発明の実施例に係るガス漏
れ警報器の電気回路を示す結線図
れ警報器の電気回路を示す結線図
【図８】図２示された発明の実施例にかかるガス漏れ警
報器につき感応体の応答特性３２を従来の感応体の特性
２１と対比して示す線図
報器につき感応体の応答特性３２を従来の感応体の特性
２１と対比して示す線図
【図９】本発明の第三形態の発明の実施例にかかるガス
漏れ警報器の電気回路を示す結線図
漏れ警報器の電気回路を示す結線図
【図１０】図９に示された発明の実施例にかかるガス漏
れ警報器につき感応体の応答特性３４，負荷回路の特性
３５を従来の感応体の特性２１と対比して示す線図
れ警報器につき感応体の応答特性３４，負荷回路の特性
３５を従来の感応体の特性２１と対比して示す線図
【図１１】本発明の第四形態の発明の実施例にかかるガ
ス漏れ警報器の電気回路を示す結線図
ス漏れ警報器の電気回路を示す結線図
【図１２】図１１に示された発明の実施例にかかるガス
漏れ警報器につき感応体の応答特性３８を従来の感応体
の特性２１と対比して示す線図
漏れ警報器につき感応体の応答特性３８を従来の感応体
の特性２１と対比して示す線図
【図１３】本発明の第四形態の発明の異なる実施例にか
かるガス漏れ警報器の電気回路を示す結線図
かるガス漏れ警報器の電気回路を示す結線図
【図１４】図１３に示された実施例にかかるガス漏れ警
報器につき感応体の応答特性４２を従来の感応体の特性
２１と対比して示す線図
報器につき感応体の応答特性４２を従来の感応体の特性
２１と対比して示す線図
【図１５】本発明の第五形態の発明の実施例にかかるガ
ス漏れ警報器につき補助ヒータ５Ｂを有する検知部を示
す平面図
ス漏れ警報器につき補助ヒータ５Ｂを有する検知部を示
す平面図
【図１６】図１５に示された発明の実施例にかかるガス
漏れ警報器につき補助ヒータ５Ｂを有する検知部を示す
断面図
漏れ警報器につき補助ヒータ５Ｂを有する検知部を示す
断面図
【図１７】図１５に示された発明の実施例にかかるガス
漏れ警報器の電気回路を示す結線図
漏れ警報器の電気回路を示す結線図
【図１８】図１５に示されたれた発明の実施例にかかる
ガス漏れ警報器につき感応体の応答特性４３を従来の感
応体の特性２１と対比して示す線図
ガス漏れ警報器につき感応体の応答特性４３を従来の感
応体の特性２１と対比して示す線図
【図１９】本発明の第五形態の発明の異なる実施例にか
かるガス漏れ警報器につき補助ヒータ５Ｂを有する検知
部を示す平面図
かるガス漏れ警報器につき補助ヒータ５Ｂを有する検知
部を示す平面図
【図２０】図１９に示された発明の異なる実施例にかか
るガス漏れ警報器につき補助ヒー５Ｂを有する検知部を
示す断面図
るガス漏れ警報器につき補助ヒー５Ｂを有する検知部を
示す断面図
【図２１】金属酸化物半導体を用いるガス漏れ警報器の
基本回路を示す結線図
基本回路を示す結線図
【図２２】従来の検知部の構造を示す断面図
【図２３】従来の検知部の異なる構造を示す平面図
【図２４】酸化スズ半導体を感応体に用いる検知部の電
源投入時の感応体抵抗の応答特性を示す線図
源投入時の感応体抵抗の応答特性を示す線図
【図２５】感応体自己発熱量の感応体抵抗ＲS 依存性を
示す線図
示す線図
１ 検知部
２ 固定抵抗
５ ヒータ
５Ａ ヒータ
５Ｂ 補助ヒータ
５Ｃ ヒータ
６ 感応体
６Ａ 感応体
７ 酸化スズの焼結体
８ コイル
９ コイル
１０ 基板
１３ 電極
１４ 電極
１５ 正特性サーミスタ
１７ 固定抵抗
１８ 正特性サーミスタ
１９ 固定抵抗
２０ 正特性サーミスタ
３０ 第一のスイッチ
３１ タイマ
３３ 気密素子
３６ 第二のスイッチ
３７ タイマ
３９ 第一のスイッチ
４０ 第二のスイッチ
４１ タイマ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 内木 孝
神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号
富士電機株式会社内
(72)発明者 小知和 真一
神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号
富士電機株式会社内
(72)発明者 長瀬 徳美
神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号
富士電機株式会社内
Claims (10)
- 【請求項１】検知部と負荷回路とを有し、検知部は基板
上に金属酸化物半導体からなる感応体と、その抵抗変化
を測定する一対の電極と、感応体を加熱するヒータとを
設けてなり、負荷回路は固定抵抗と正特性サーミスタの
うち少なくとも正特性サーミスタからなり、感応体の負
荷となるものであることを特徴とするガス漏れ警報器。 - 【請求項２】請求項１記載のガス漏れ警報器において、
金属酸化物半導体は酸化スズであることを特徴とするガ
ス漏れ警報器。 - 【請求項３】請求項１記載のガス漏れ警報器において、
固定抵抗と正特性サーミスタは並列に接続されるもので
あることを特徴とするガス漏れ警報器。 - 【請求項４】検知部と負荷回路とを有し、検知部は基板
上に金属酸化物半導体からなる感応体と、その抵抗変化
を測定する一対の電極と、感応体を加熱するヒータとを
設けてなり、負荷回路は、固定抵抗と所定温度に加熱さ
れる金属酸化物半導体を含むものであることを特徴とす
るガス漏れ警報器。 - 【請求項５】請求項４記載のガス漏れ警報器において、
負荷回路の金属酸化物半導体は検知部と同一温度に加熱
されるものであることを特徴とするガス漏れ警報器。 - 【請求項６】検知部と負荷回路と第一の切り換え回路と
を有し、検知部は基板上に金属酸化物半導体からなる感
応体と、その抵抗変化を測定する一対の電極と、感応体
を加熱するヒータとを設けてなり、第一の切り換え回路
は電源投入より所定時間後に動作するタイマとこれによ
り駆動される第一のスイッチであり、負荷回路は第一の
スイッチで切り換えられる高抵抗と低抵抗の固定抵抗で
あることを特徴とするガス漏れ警報器。 - 【請求項７】検知部と負荷回路と第二の切り換え回路と
を有し、検知部は基板上に金属酸化物半導体からなる感
応体と、その抵抗変化を測定する一対の電極と、感応体
を加熱するヒータとを設けてなり、第二の切り換え回路
は電源投入より所定時間後に動作するタイマとこれによ
り駆動される第二のスイッチであり、この際前記第二の
スイッチは前記ヒータに印加される電圧を切り換え、負
荷回路は固定抵抗よりなるものであることを特徴とする
ガス漏れ警報器。 - 【請求項８】検知部と負荷回路とを有し、検知部は基板
上に金属酸化物半導体からなる感応体と、その抵抗変化
を測定する一対の電極と、感応体を加熱するヒータとを
設けてなり、この際ヒータは主ヒータと補助ヒータを備
えてなり、負荷回路は固定抵抗よりなるものであること
を特徴とするガス漏れ警報器。 - 【請求項９】請求項８記載のガス漏れ警報器において、
補助ヒータは酸化スズであることを特徴とするガス漏れ
警報器。 - 【請求項１０】請求項８記載のガス漏れ警報器におい
て、主ヒータは酸化ルテニゥムであることを特徴とする
ガス漏れ警報器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11892991A JP2949898B2 (ja) | 1991-04-15 | 1991-05-24 | ガス漏れ警報器 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3-80259 | 1991-04-15 | ||
| JP8025991 | 1991-04-15 | ||
| JP11892991A JP2949898B2 (ja) | 1991-04-15 | 1991-05-24 | ガス漏れ警報器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH052006A true JPH052006A (ja) | 1993-01-08 |
| JP2949898B2 JP2949898B2 (ja) | 1999-09-20 |
Family
ID=26421298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11892991A Expired - Lifetime JP2949898B2 (ja) | 1991-04-15 | 1991-05-24 | ガス漏れ警報器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2949898B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998017994A1 (fr) * | 1996-10-22 | 1998-04-30 | Kabushiki Kaisha Riken | Capteur de type a chauffe |
| US6190039B1 (en) * | 1996-10-22 | 2001-02-20 | Kabushiki Kaisha Riken | Heated type sensor with auxiliary heater in bridge circuit for maintaining constant sensor temperature |
-
1991
- 1991-05-24 JP JP11892991A patent/JP2949898B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998017994A1 (fr) * | 1996-10-22 | 1998-04-30 | Kabushiki Kaisha Riken | Capteur de type a chauffe |
| US6190039B1 (en) * | 1996-10-22 | 2001-02-20 | Kabushiki Kaisha Riken | Heated type sensor with auxiliary heater in bridge circuit for maintaining constant sensor temperature |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2949898B2 (ja) | 1999-09-20 |
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