JPH0631597Y2 - 間欠通電式ガス検知器 - Google Patents

間欠通電式ガス検知器

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JPH0631597Y2
JPH0631597Y2 JP2145590U JP2145590U JPH0631597Y2 JP H0631597 Y2 JPH0631597 Y2 JP H0631597Y2 JP 2145590 U JP2145590 U JP 2145590U JP 2145590 U JP2145590 U JP 2145590U JP H0631597 Y2 JPH0631597 Y2 JP H0631597Y2
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gas detection
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heater
heating
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裕史 北垣
勝 川上
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New Cosmos Electric Co Ltd
Tokyo Gas Co Ltd
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New Cosmos Electric Co Ltd
Tokyo Gas Co Ltd
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Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、ガス検知素子への供給電子の省力化と、2
次電池の充電方式の簡略化を図った間欠通電式ガス検知
器に関するものである。
〔従来の技術〕
従来からガス検知のための種々のガス検知素子が提案さ
れている。このうち、よく使用されるものに接触燃焼式
と半導体式とがある。
接触燃焼式のガス検知素子は白金コイルに触媒を焼結し
たもので、可燃性ガスを含んだ空気が触媒活性な表面
(約300℃に保たれている)に接触すると、爆発下限
界以下の濃度であっても可燃性ガスと酸素が反応し、反
応熱が発生するため白金コイルの温度が上昇し、その抵
抗値が増大するので、この抵抗値変化をブリッジ回路等
で検出しガスを検知するものである。
一方、半導体式のガス検知素子は金属酸化物半導体、例
えば、SnO,ZnO等を隔離して設けたコイル状電
極間にわたって形成したもので、一方のコイル状電極を
ヒータ兼用電極として通常用いる。そして、ヒータ兼用
電極により300〜400℃の温度に保っておき、ガス
吸着により半導体の伝導度が増大し、両電極間の抵抗値
が低くなるのを検出することでガス検知を行う。また、
半導体式のガス検知素子には、コイル状の加熱用ヒータ
の上に直接半導体を接触させて構成し、このコイル状の
加熱用ヒータを加熱ヒータと抵抗値の変化を検出する電
極とに兼用した形の2端子型のものも用いられている。
〔考案が解決しようとする課題〕
ところで、使用するガス検知素子の種類とは別に、ガス
検知器の電源として、商用電源または電池が用いられて
いる。商用電源の場合には電池のように消耗による交換
を必要としないが、コードが邪魔になること、トランス
を用いて電圧を逓降しなければならないこと等々の問題
があり、また携帯用には電池を用いなければならない
が、消耗のために新しい電池と頻繁に交換しなければな
らず、これを怠るとガス検知が行われず大事故になる等
の問題点があった。
この考案は、上記の問題点を解決するためになされたも
ので、電源に使用される電池の消耗を少なくし、かつ電
池の充電を簡単に行うことができる間欠通電式ガス検知
器を得ることを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この考案に係る間欠通電式ガス検知器は、電源用の2次
電池と、加熱用ヒータを備えたガス検知素子と、このガ
ス検知素子の加熱用ヒータに2次電池から一定周期毎に
一定時間通電する間欠通電部と、加熱用ヒータへの通電
をガス検知時またはスイッチにより連続通電とするとと
もにガス検知の信号を出力端子を介して外部に出力する
制御手段とが筺体に収納され、この筺体に2次電池への
充電を行うための正端子と負端子を出力端子と共用にし
て外部に露出して設けたものである。
〔作用〕
この考案においては、間欠通電部により加熱用ヒータへ
2次電池から一定周期毎に一定時間通電が行われガス検
知素子を間欠的に能動状態となり、それ以外の非通電の
ときはガス検知素子は休止状態となる。また、充電する
ときは筺体に露出して設けてある正端子と負端子を充電
端子に接触させるのみで簡単に充電が行われる。
〔実施例〕
第1図はこの考案の一実施例を示す接触燃焼式のガス検
知素子を用いた場合の回路図である。この図において、
は2端子型のガス検知素子で、内部の加熱用ヒータ
に通電があったとき所定温度、例えば300℃に加
熱される。Sは補償素子で、同じく加熱用ヒータH
を備えるが、ガスに対して反応しないように不活性に作
成されている。Q〜Qはトランジスタ、COM
COMは比較器、CPUはマイクロプロセッサ、LE
,LEDは緑,赤の発光ダイオード、OSCは発
振器、BZはブザー、BTは2次電池、T,Tはガ
ス検出の信号の出力用と兼用の充電用の正端子と負端子
であり、マイクロプロセッサCPUのガス検出の信号の
出力をダイオードDを介して外部に出力するための出
力端子を兼用している。SW〜SWはスイッチ、R
〜R27は抵抗器C,Cはコンデンサ、D〜D
はダイオード、ZDはツェナーダイオードを示す。
次に動作について説明する。
まず、スイッチSWを閉じて電源オンとすると、ガス
検知素子Sと補償素子Sに通電が行われ、両素子S
,Sの接続点である点Aの電位が比較器COM
COMに基準電位としてそれぞれ与えられ、可変の抵
抗器Rで設定される点Bの電位と、抵抗器RとR
の接続点である点Cの電位が他方の入力としてそれぞれ
与えられている。この時、通電中であることを示すた
め、マイクロプロセッサCPUのポートPの出力によ
り発光ダイオードLEDが連続点灯する。ここで、低
濃度のガス漏れがあり、それによる点Aの電位の上昇
が、点Bの電位より大きくなるような量のガス漏れの場
合には、比較器COMから出力が発生し、これがマイ
クロプロセッサCPUのポートPに入力され、マイク
ロプロセッサCPUのポートPの出力により発光ダイ
オードLEDが1Hz周期で点滅する。発振器OSCは
1Hzの周期で出力を出し、ブザーBZは1Hzで断続鳴動
する。これが第1段階の警報である。さらに、ガス濃度
が増すと、点Cの電位より点Aの電位が大となり、比較
器COMからも出力が出て、これがポートPに加え
られ、発光ダイオードLEDが連続点灯する。そし
て、発振器OSCが作動し、ブザーBZが連続鳴動す
る。これが第2段階の警報である。
次に、2次電池BTのチェックについて説明する。
2次電池BTの電圧を分割して作られる可変形の抵抗器
16のD点の比較電圧は、ツェナーダイオードZDで作
られる基準電圧と比較器COMで比較される。2次電
池BTの比較電圧が低下して前記基準電圧以下になる
と、比較器COMから出力がでてマイクロプロセッサ
CPUのポートPに加えられ、発光ダイオードLED
を点滅させ、2次電池BTが消耗していることを報知
する。
次に2次電池BTの充電について説明する。
この考案の間欠通電式ガス検知器の外観は、例えば第3
図に示すように形成されている。すなわち、1は筺体
で、内部に第1図に示した2次電池BT,ガス検知素子
,補償素子S、間欠通電部(主として、第1図の
マイクロプロセッサCPUとその周辺回路)等が収容さ
れ、正端子Tと負端子Tとが露出して設けられてい
る。したがって、スイッチSWを断とし正,負の端子
,Tに充電用の電極を当接させれば、2次電池B
Tを筺体1に収納したままで充電をすることができる。
次に、この考案のガス検知素子Sへの間欠通電の動作
について、第4図のフローチャートで説明する。なお、
(1)〜(10)は各ステップを示す。
スタートで、スイッチSWを閉じて電源オンとする
と、センサ電圧ONとなり、緑の発光ダイオードLED
を点灯する(1)。次にバッテリチェックが行われ(2)、
電池電圧が低下しているときは、前記のように、緑の発
光ダイオードLEDを点滅させて断続警報を発し、ブ
ザー連続警報で警告する(3)。電池電圧がOKであれ
ば、5秒または10秒設定時間経過を待ち(4)、電池電
圧がNO(設定時間不足の時)であれば、バッテリチェ
ックの前にもどり、YESであれば次のガス検知(コン
パレータチェック)のステップに移る(5)。
この実施例では、30秒周期で5秒通電、30秒周
期で10秒通電、連続通電、の3つの切換えを行うこ
とができる。これらの切換えはスイッチSW〜SW
の選択操作によりあらかじめ設定されたモードに基づい
て行われる。
まず、スイッチSWをオンにすると、ポートP
“L”レベルとなる。このとき30秒周期で5秒通電と
なる。すなわち、ポートPから30秒毎に5秒出力が
でて、トランジスタQをオンにし、これによりトラン
ジスタQがオンするため、2次電池BTからガス検知
素子S,補償素子Sへの通電がなされる。このとき
のタイムチャートを第2図の(a)に示す。
次に、スイッチSWをオフにすると、ポートP
“H”レベルとなる。この信号によりマイクロプロセッ
サCPUは30秒周期で10秒通電の制御を行う。この
ときのタイムチャートを第2図の(b)に示す。
また、スイッチSWをオンにするとポートP10
“L”になり、ポートPの“H”,“L”にかかわら
ず連続的にポートPから信号がでて連続通電となる。
上記,の状態においても、ガス漏れが検出された場
合、つまりポートP,Pに入力信号のある場合は、
間欠通電は中止され連続通電に移行する。
無警報の場合、センサへの通電が間欠通電のため、通電
されている時は緑の発光ダイオードLEDは点灯し、
センサ電圧OFFの場合、緑の発光ダイオードLED
は点滅している(6)。警報があった場合(7)、第一段目警
報の時は赤の発光ダイオードLEDが点滅し、ブザー
は断続警報となる(8)。第二段目警報の時は赤の発光ダ
イオードLEDは連続点灯し、ブザーBZは連続警報
となる(9)。ステップ(10)は間欠通電のため繰り返しに
必要なステップである。
また、スイッチSWは、オンにするとポートP11
“L”となり、ブザーBZは警報が断続(1Hz)と高速
断続(4Hz)の繰り返しとなり、スイッチSWがオフ
のときは、ポートP11が“H”となり、警報は断続(1
Hz)と第2警報は高速断続4Hzの繰り返しとなる。つま
り、スイッチSWは警報態様の切換え用である。
なお、上記の実施例では接触燃焼式のガス検知素子を使
用することについて述べたが、この考案はこれに限定さ
れるものではない。また、充電を必要としない場合に
は、2次電池BTでなく1次電池でもよい。
〔考案の効果〕
この考案は以上詳細に説明したように、電源用の2次電
池と、加熱用ヒータを備えたガス検知素子と、このガス
検知素子の加熱用ヒータに2次電池から一定周期毎に一
定時間通電する間欠通電部と、加熱用ヒータへの通電を
ガス検知時またはスイッチにより連続通電とするととも
にガス検知の信号を出力端子を介して外部に出力する制
御手段とが筺体に収納され、この筺体に2次電池への充
電を行うための正端子と負端子を出力端子と共用にして
外部に露出して設けたので、ガス検知素子に印加される
電圧はガス漏れのない平常時は間欠的となり、連続通電
に比べて格段と省電力となる。したがって、2次電池の
消耗が少なく、長時間の測定が可能である。さらに、ガ
ス検知時には制御手段によって間欠通電を連続通電に自
動的に切り換えるので、危険な状態の警報報知が中断さ
れることがない。さらに、2次電池を筺体から取り出す
ことなく、露出した正,負端子を用いて充電を行いうる
ので、充電がきわめて容易であり、また、正,負端子か
らガス検出の信号を外部警報装置または中央監視装置に
出力して、ガス検知器の出力で広範囲に警報できる等の
実用的効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの考案の一実施例を示す回路図、第2図は、
第1図の実施例の間欠動作を説明するためのタイムチャ
ート、第3図はこの考案の間欠通電式ガス検知器の外観
の一例を示す斜視図、第4図は、第1図の実施例の全体
の動作説明のためのフローチャートである。 図中、1は筺体、Sはガス検知素子、Sは補償素
子、H,Hは加熱用ヒータ、COM〜COM
比較器、CPUはマイクロプロセッサ、LED,LE
は緑,赤の発光ダイオード、OSCは発振器、BZ
はブザー、SW〜SWはスイッチ、BTは2次電
池、Tは正端子、Tは負端子である。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】電源用の2次電池と、加熱用ヒータを備え
    たガス検知素子と、このガス検知素子の前記加熱用ヒー
    タに前記2次電池から一定周期毎に一定時間通電する間
    欠通電部と、前記加熱用ヒータへの通電をガス検知時ま
    たはスイッチにより連続通電とするとともにガス検知の
    信号を出力端子を介して外部に出力する制御手段とが筐
    体に収納され、この筐体に前記2次電池への充電を行う
    ための正端子と負端子を前記出力端子と共用にして外部
    に露出して設けたことを特徴とする間欠通電式ガス検知
    器。
JP2145590U 1990-03-05 1990-03-05 間欠通電式ガス検知器 Expired - Lifetime JPH0631597Y2 (ja)

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JPH03113497U JPH03113497U (ja) 1991-11-20
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