JPS6270747A - ガス漏れ警報器 - 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】 〔技術分野］ この発明は、ガス漏れ警報器に関する。

〔背景技術〕

都市ガスやＬＰガス等のガス漏れによるＪ￥発大火災事
故未然に防ぐために、ガス漏れＭ　？ｙ　２Ｈが昔及し
つつある。中でも、ガス検知部に酸化スズ等の金属酸化
物半導体ガスセンサを利用したものが、安価で、簡単な
ものとして多用されるに至っている。このような半導体
ガスセンサは、半導体表面にガスが触れると、その電気
伝導度が変化することを利用したものであるが、温度や
湿度のちがいによっても電気伝導度は変化してしまう。

このことは、季節によるガス漏れ警報器の動作のばらつ
きを意味するものである。そこで、年間を通して安定し
た動作を得るため、サーミスタを用いて温度補正を行っ
たり、半導体ガスセンサ自身の特性を改善して湿度変化
に強いものを得る努力がはられれている。しかしながら
、ある種の半導体ガスセンサを使用したガス漏れＶｆＥ
ｉ器では、このように、温度あるいは湿度に対して完全
に補正を行っても、さらに別の外的要因によると思われ
る動作のばらつきが残ってしまい、問題となっている〔
発明の目的〕 この発明は、以上の問題に鑑みてなされたものであって
　動作のばらつきが少なく、より信頼性の高いガス漏れ
警報器を提供することを目的としている。

〔発明の開示〕

以上の目的を達成するため、発明者らは、まず、従来の
ガス漏れ警報器（温度補正付のもの）について、検討を
行った。その結果、従来のガス漏れ警報器に残る動作の
ばらつきが、使用時の気圧の変動によるものであること
を見出したのである。第１０図に、従来のガス漏れ警報
器による警報動作開始時のガス濃度（以下、単に「警報
濃度」と記す）と気圧との関係を示す。図にみるように
、従来のガス漏れ警報器では、気圧が下がると警報濃度
が上昇して感度が鈍くなり、気圧が上がると警報濃度が
下降して感度が鋭くなる傾向にある。例えば、図の例で
は、気圧が１０ｍｂａｒ低下すると、警報濃度は１５０
０ｐｐｍも上昇してしまった。このことから、従来のガ
ス漏れ警ｔ［ａ　’ＪＮは、第７図に示した日々の気圧
変化や、第８図に示した季節による変化、あるいは、第
９図に示した使用場所の海抜による気圧変化等の気圧の
変動要因によりｎＴｉ　ｉｉｉに動作がばらついてしま
うものであることがわかったのである。そこで、発明者
らは、気圧の変動を検知して、これによって動作の補正
を行うことを考えてこの発明を完成した。

したがって、この発明は、ガス検知部を（ｌｉｆｔえ、
このガス検知部の測定結果によってガス漏れを検知して
警報を発するガス漏れｙｌＨ器であって、気圧を測定す
る気圧検知部をも備えており、この気圧検知部の測定結
果を前記ガス検知部の測定結果に加味して前記ガス漏れ
検知の補正を行うようになっていることを特徴とするガ
ス漏れ警報器を要旨としている。

以下に、この発明を、その一実施例をあられず図を参！
１．αしつつ、くわしく説明する。

まず、この実施例の構成を第１図のブロック図にもとつ
いて説明する。

ガス検知部１としては、通常の半導体センサを使用する
ことができる・。すなわち、酸化スズ等の金属酸化物半
導体の填拮体あるいは焼結膜などからなる感応体と、こ
れを加えノーするヒータとからなり、２００〜４００　
’Ｃに保持された前記感応体にガスが触れると、この感
応体を構成する半導体およびガスの種類によって電気伝
導度が変化する（ガス濃度が上昇すると電気伝導度は上
昇する）性質を利用したものである。

警報発生部２としては、これも通常のガス漏れ警報器に
使用されているブザー、発光ダイオード等の報知手段を
使用することができる。

前記ガス検知部１と警報発生部２とが、比較部３を介し
て接続されている。

温度検知部４はそのときの気温を、気圧検知部５はその
ときの気圧をそれぞれ測定するもので、この両者の測定
値が基準信号発生部６に入力される。温度検知部４とし
ては、通常、このような用途に使用されるサーミスタ等
のＬす温素子を使用することができる。一方、気圧検知
部５として、この実施例では、第３図に示したものが使
用される。このものは、シリコンウェハー７を裏面から
エツチングして形成されたダイアフラム７ａと、このダ
イアフラム７ａの表面に拡散等の方法で形成されたピエ
ゾ抵抗素子８と、前記エツチングによって形成された凹
部をガラス９等で密閉して形成された真空室７ｂとから
なっていて、気圧の変動を前記ダイアフラム７ａの歪み
として前記ピエゾ抵抗素子８で測定するようになってい
るものである。そして、このピエゾ抵抗素子８による測
定値は、通常の歪ゲージと同様の方法で処理されて出力
されるようになっている。なお、図中、１０・・・は前
記ピエゾ抵抗素子８を外部回路と接続するためのＡＮ電
極膜である。

基準信号発生部６としては、たとえば、第２図に示した
回路が使用される。このものは、抵抗Ｒ１およびＲ２が
直列に接続されて形成された抵抗分圧回路り、である。

この抵抗分圧回路Ｌ＋の入力端子■には、前記気圧検知
部５による測定値が電圧として入力されるようになって
いる。一方、温度検知部４であるサーミスタＲ１０は、
図にみるように、この抵抗分圧回路Ｌ１に、前記抵抗Ｒ
１と並列に接続されている。そして、前記Ｒ１とＲ２と
の間から出力である基準信号が電圧Ｖ　ｏｕｔとして取
り出されるようになっているのである。

基準信号発生回路６から出力された基準信号は、前記比
較部３に入力される。比較部３は、入力された基準信号
と、前記ガス検知部１による測定値とを比較し、その結
果によって動作信号を前記警報発生部２に人力する。動
作信号が入力された警報発生部２は作動して、音や光等
の警￥Ｕが発生する。

以上のような構成からなるこの実施例のガス漏れ警ｆｌ
器を用いれば、例えば、第４図にみるように、気圧の差
に影響されず、常にほぼ一定の警報濃度を得ることがで
きるのである。

これまでは、気圧検知部５として、第３図に示したもの
についてのみ説明してきたが、この発明に使用できる気
圧検知部５はこれに限られるものではない。

この発明に使用できる別の気圧検知部５の例を第５図に
示す。

このものは、気圧によって変形するフィルムの、その変
形量を、フィルｌ、表面とそれに対向する位置に設けら
れた２枚の金属膜間の静電容量としてとらえる、いわゆ
る、静電容量式圧力センサである。

すなわち、この気圧検知部５は、プラスチック等の材料
でできた容器１１内に形成された真空室１１ａと、この
真空室１１ａに設けられた開口を覆い、この真空室１１
ａを密閉するフィルム１２とを備えている。前記フィル
ム１２の真空室１１ａに向かう側の表面と、それに向か
い合う真空室１１ａ内壁面とには、それぞれ、第１およ
び第２の金属ＪＩＡＩ３．１４が形成されている。そし
て、気圧の変動によってこのフィルム１２が変形すると
、両金属膜１３．１４間の距離が変化して、両者の間の
静電容量が変化する。このような静電容量の変化を、例
えば電圧の変化に変換してやれば、第２図のような基準
信号発生部６と接続して使用することができるのである
。

この発明に使用できる気圧検知部５のさらに別の例を第
６図に示す。

このものは、通常、気圧測定に使用される空ごう　（ベ
ロース）を利用したものである。−Ｊ鴛（わら、図にみ
るような蛇腹形の空ごう１５中を真空に保っておくと、
この空ごう１５は、気圧の変動に伴って、図の上下方向
に変位する。この変位を、それに伴う圧力として空ごう
１５の先端に取り付けられたシリコン等の圧力センサ１
６で検出して、これを例えば電圧等に変換してやれば、
第２図のような基準信号発生部６と接続して使用するこ
とができるようになる。

以上では、この発明のガス漏れ警報器を、第１図に示さ
れたブロック図の実施例についてのみ説明してきたが、
この発明は、図の実施例に限られるものではない。また
、以上では、気圧検知部として、第３図、第５図および
第６図に示したものについてのみ説明を行ったが、気圧
を検知して電気信号に変換するものであれば、図のもの
以外の構成からなる気圧検知部を使用することもできる
。要するに、気圧検知部による気圧の測定値を、ガス検
知部の測定結果に加味することでガス漏れ検知動作が補
正されるようになっていれば、その他の構成は特に限定
されないのである。

以上のように、この発明のガス漏れ警報器では、気圧検
知部で測定された気圧の測定値をガス検知部の測定結果
に加味することでガス漏れ検知動作が補正されるように
なっているため、たとえば第７図に示したような日々の
気圧変化や、第８図に示したような季節による気圧変化
、あるいは、第９図に示したような設置場所の海抜によ
る気圧変化等による影口を受けることが少なく、より信
頼性の高いものとなっている。

〔発明の効果〕

ごの発明のガス漏れ警報器は、以上のように構成されて
おり、気圧の変動を測定して、その測定結果をガス検知
部の測定結果に加味してガス漏れ検知動作を補正するよ
うになっているため、気圧の変動による動作のばらつき
が少なく、信頬性の高いものとなっている。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の回路構成をあられすブロ
ック図、第２図はこの実施例に使用される温度検知部と
基準信号発生部との一例をあられす回路図、第３図はこ
の実施例に使用される気圧検知部の一例をあられす断面
図、第４図はこの実施例における気圧と警Ｈ？Ｈ度との
関係をあられすグラフ、第５図はこの実施例に使用され
る気圧検知部の別の例をあられす断面図、第６図は気圧
検知部のさらに別の例をあられす正面図、第７図はある
年３月の大阪における日々の気圧変化をあられすグラフ
、第８図は大阪の一年間の月別平年気圧変化をあられす
グラフ、第９図は海抜と気圧との関係をあられすグラフ
、第１０図は従来のガス漏れ警報器における気圧と警報
濃度との関係をあられすグラフである。 １・・・ガス検知部　２・・・ｖｔａ発生部　５・・・
気圧検知部 代理人　弁理士　　松　木　武　彦 第３図 第４図 毀涯　（ｍ　ｂａｒ） 第５図 第７図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ガス検知部を備え、このガス検知部の測定結果に
   よってガス漏れを検知して警報を発するガス漏れ警報器
   であって、気圧を測定する気圧検知部をも備えており、
   この気圧検知部の測定結果を前記ガス検知部の測定結果
   に加味して前記ガス漏れ検知の補正を行うようになって
   いることを特徴とするガス漏れ警報器。
2. （２）気圧検知部が、シリコンウェハーを裏面からエッ
   チングして形成されたダイアフラムと、このダイアフラ
   ムの表面に形成されたピエゾ抵抗素子と、前記エッチン
   グによる凹部をガラス板で密閉して形成された真空室と
   を備え、気圧を前記ダイアフラムの歪みとして前記ピエ
   ゾ抵抗素子で測定する半導体圧力センサである特許請求
   の範囲第１項記載のガス漏れ警報器。
3. （３）気圧検知部が、真空室と、この真空室に設けられ
   た開口を覆い前記真空室を密閉するフィルムと、このフ
   ィルムの前記真空室側表面に形成された第１の金属膜と
   、この第１の金属膜と向かい合う前記真空室内壁面に設
   けられた第２の金属膜とを備え、気圧をフィルムの変形
   量としてとらえてその変形量を前記第１および第２の金
   属膜間の静電容量として測定する静電容量式圧力センサ
   である特許請求の範囲第１項記載のガス漏れ警報器。
4. （４）気圧検知部が、空ごうと、この空ごうの気圧によ
   る変位に伴う圧力を測定する圧力センサとからなってい
   る特許請求の範囲第１項記載のガス漏れ警報器。