JPS5892847A - ガス検出方法 - 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】 この発明はガス検出方法に関するもので、とくにアルコ
ールやケトン等の妨害ガスをフィルターに吸着させて除
去し、ガス洩れや毒性ガスの発生を検出するようにした
方法の改良に関するものである。

ガス洩れにより生じるＣＩ（４やＨ２等のガス、不完全
燃焼等により生じるＣＯ等の毒性ガスを選択的に検出す
るため、活性炭等の７、イルターによす妨害ガスを吸着
させて除去する方法は古くから知られている。活性炭を
フィルターとしてエタノールを除去する場合を例とする
と、簡単なフィルターによりエタノールの濃度を数十分
の１以−ドに低ｔ゛させることができる。このようにし
て従来３００ｐｐｍ程度のエタノールで誤報していたＣ
Ｈ４検出方法（ＣＨ，Ｈ３０００ｐ　ｐ　ｍが検出濃度
）、−２０ｐｐｍ程度のエタノールで誤報していたＣＯ
検出方法（Ｃｏ　１１００ｐｐが検出濃度）から（いず
れもＳ　ｎ　０２素子を用いた場合）、誤報を−はぼ除
くことができる。

ところでこのようなフィルターの活性は、吸着したガス
を再放出しないため、経時的に低下する。

フィルターを再生させるためにはヒートクリーニングを
行えば良いが、フィルターの吸着能力の低下を検出する
ことは困難である。まだ１ケ月程度の周期で動作するタ
イマーを設けて定期的にヒートクリーニングを行うこと
−も考えられ−るが、このようなタイマーは極めて高価
である。特開昭５４−３８１９０号は、活性炭フィルタ
ーのヒートクリーニングを行うことは実用的ヤない旨を
述べている。

この発明はフィルター活性の低下に即したヒートクリー
ニングを行うガス検出方法を提供することを目的とする
。

、　　この発明のガス検出方法は、活性炭やシリカゲル
等のフィルターに妨害ガスを吸着させて除去し、被検ガ
スのみをガスセンサにより検出するとともに、フィルタ
ー活性の低下の指標としてガスセン、すの出力を用い、
ガスセンサの出力が所定値以上となった後に遅延時間を
おいてフィルターのヒートクリーニングを行うようにす
ることを特徴とするＯ この発明ではガスセンサの出力をフィルター活性の低下
の指標とする。

これはヒートクリーニング回数の増大によるフィルター
の劣化を避けるためである。ガスセンサの出力が増す場
合として以下の３つのも島が考えられる。

（ｊ　ｌ　　フィルター活性の低下により妨害ガスを鍼
去できない場合、 ■　フィルターの能力以上の妨害ガスが存在する場合、 ■　被検みスが発生した場合。　　゛ このウチ■の場合は、フィルターが訪客カスの濃度を数
十分の１以下にまで下げ得ることを考えると、少ないと
思われる。■の場合も、その頻度は少なく、多くても月
に１回程度と考えられる。したがってガスセ／すの出力
をフィルター活性の低下の指標としても問題はない。ま
た上記の■や■の場合にヒートクリーニングを行っても
、その回数は極くわずかであり、フィルターの劣化を促
進するとは考えられない。ガスセンサの出力をフィルタ
ー活性の低下の指標とすることによって無駄なヒートク
リーニングを避けることができる。

ヒ−）　りＩＪ−ニングの基準とするガスセンサの出力
としては、種々の値を用いることができ、例えば被検ガ
スの警報濃度に対応した出力を用い°れば良い。またガ
スセンサの出力の時間平均を所定値とし、一過性の高濃
度の妨害ガ、スにょるヒートクリーニングを避けるよう
にしても良い。

ガスセンサの出力が所定値以上となった場合に遅延時間
をおいてヒートクリーニングを行うこととしたのは、実
際に被検ガスが発生している場合を考慮したものである
。この場谷にヒートクリーニングを遅延時間なしで行う
と、被検ガスとフィルターから放出されるガスとを区別
できない。遅延時間を置くことによって、ガスの検出を
優先して行った後にヒートクリーニングを行うことがで
きる。

遅延時間は種々の方法により定めることができ、例えば
ガスセンサの出力が前記の所定値以下に低下した後の一
定時間とする、あるいは前記の所定値以下の値とした第
２の所定値までガスセンサの出力が低下するまでの時間
とする等の方法により定めれば良い。

ガスセンサには、金属酸化物半導体の抵抗値の変化を利
用したもの、接触酸化による燃焼熱を測温抵抗体の温度
変化として検出するもの等を用いれば良い。

フィルターの材質には、活性炭に限らず、シリカゲル、
モレキュラーシーブ、活性アルミナ等を広く用いること
ができる。このような吸着剤を、耐熱繊維や絶縁加工を
施したステンレス線等の網で覆ったもの等を、フィルタ
ーとする。フィルターは、ガスセンサのケースに直接と
りつける、あるいはガスセンサの周囲に配置するように
する。

周囲に配置しておけば、フィルターとガスセンサとが離
れていても、かなりの程度に妨害ガスを吸収しうるから
である。フィルターの一例を挙げると、２０〜５０メツ
シユの活性炭を耐熱繊維で包んだものである。

ヒートクリーニングに用いるヒータとしては種々のもの
があり、正特性サーミスタ等を用いることができる。ヒ
ータはフィルターの内部あるいは側周部等に装着する。

ヒートクリーニングの温度と時間は、吸着剤の種類によ
り、適宜に選択すれば良い。活性炭を用いる場合には、
例えば１２０°Ｃで１分間の加熱をヒートクリーニング
とすれば良い。

以下にこのガス検出方法に用いる回路例を図面をもとに
説明する。

第１図の回路は、ガス検出回路（１）、ブザー駆動回路
αηと、ヒートクリーニング回路Ｑ１）とから成ってい
る。

ガス検出回路（１）によりガスセンサ（２）の出力を取
り出す。ガスセンサ（２）には、５ｎ０２等の金属酸化
物半導体に一対の電極（３）、（４）を接続をしたもの
を用いる。電極（３）をヒータ兼用とし、トランス（５
）に−より１ｖ程度に降圧した電圧を印加し、ガスセン
サ（２）を加熱する。ガスセンサ（２）には２つの負荷
抵抗（６）、（７）を直列に接続し、コンデンサ（８）
、ツェナーダイオード（９）等により安定化した直流電
圧を印加する。このようにしてガスセンサ（２）の抵抗
値の変化を、負荷抵抗（７）への電圧の変化として検出
する。

ガス検出回路（１）の５点の電位を・″、ブザー駆動回
゛路αηの比較器＠の正端子に入力する。比較器（２）
では、この電位を基準電位と比較して、トランジスタα
場を動作させ、ブザーαくを動作させる。ブザー０４の
鳴動により、ガス洩れや毒性ガスの発生を報知する。

ガス検出回路（１）の１２点の電位をダイオード（ハ）
を介してヒートクリーニング回路Ｑつに入力する。

ヒートクリーニング回路Ｑυでは、コンデンサ（イ）、
抵抗（ハ）、（ハ）により一過性ガスの影響を打ち消す
。

この場合に抵抗（ハ）の抵抗値を抵抗（ハ）よりも小さ
くしておく。

コンデンサ（イ）の正側の電極２８点の電位を、比較す
る。

比較器（ホ）の出力端子比をダイオード（イ）を介して
比較器翰の正端子に入力する。直流電源−とコンデンサ
（１）および抵抗０◇とを直列に接続し、コンデンサ（
１）と抵抗０１の中間接点を、比較器（ホ）の正端子に
接続する。比較器（ホ）の負端子を２４点に接続する０
比較器（ハ）の出力端子Ｐ６をダイオード（至）を介し
て比較器（至）の負端子に入力する。直流電源■、コン
デンサ（至）および抵抗轡を直列に接続し、コンデンサ
（ト）の負極を、比較器（至）の負端子に接続する。比
較器（至）の正端子を２４点に接続する。

（７）はＮＡＮＤ回路で、比較器（ハ）の出力端子Ｐ６
および比較器（ト）の出力端子Ｐ７を入力とする。ＮＡ
ＮＤＭ路（ト）の出力によｐ、５−ＯＲ＠を動作させ、
ヒートクリーニング用のヒータ（至）を発熱させる。

なおこの回路では、４点の電位が１２点よシも低くなる
ようにしたが、ＰＩ点と１２点を一致させる、あるいは
５点を高電位側とするようにしても良い。

またヒートクリーニング用のヒータ（至）と並列に発行
ダイオード等を接続し、ヒートクリーニングの実行を報
知するようにしても良い。

次に第２図にもとづきこの回路の動作を説明する。

ガスセンサ（２）の出力が第２図囚の破線のように変動
すると、ブザー駆動１０回路０Ｄにより、ｔ１秒の間ブ
ザーが動作しガスの検出が行われる。

ガスセンサ（２）の出力のうち、一過性ガスの影響によ
るものはコンデンサ（ハ）により除かれ、フィルターの
能力以上の高濃度のガスが一時的に存在しても、ヒート
クリーニングは行われない。コンデンサ（財）によシ、
ガスセンサ（２）の出力は第２図（５）の実線のように
変形される。

この出力を２４点の基準電位と比較し、私意に第２図Ｃ
Ｂ）のような出力を得る。ついでこの出力をコンデンサ
（７）によシｔ２秒だけ引き伸ばし、第２図（Ｏに示す
出力を鳥点に得る。ｔ２は遅延時間に相当するものであ
る。コンデンサに）を利用して、２７点に第２図（ハ）
に示す出力を得る。ついでＮＡＮＤ回路（至）によりζ
秒間だけ存在する出力を得、この間ヒートクリーニング
を行う。

ヒートクリーニング回路の変形例を第３図に。

その動作を第４図に示す。ガス検出回路およびブザー駆
動回路については、第１図のものと同様に構成すれば良
いので、説明を省略する。なお第３図の回路では、一過
性ガスの影響を除くための回路構成を省略しだが、必要
に応じ第１図に示したもの等を採用すれば良い。

ガス検出回路の出力を、ヒートクリーニング回路θ◇に
Ｐ２Ｏ点から入力する。ＰＩＯ点Ｃ電位をＶｌとする。

この電位を比較器に）の正端子側、比較器（財）の負端
子側、および比較器−の正端子側へ入力する。直流電源
に）に４つの直列抵抗に）θ″ｔ）（財）−を接続して
、基準電位Ｖ２、ｖ８、Ｖ４を得る。Ｖ２を比較器（６
）の負端子側へ、当を比較器（財）の正端子側へ、礪を
比較器（ロ）の負端子側へ接続する。比較器に）の出力
端子を、ダイオード−を介して直流電源０５υ、コンデ
ンサ６４および抵抗競の直列片のコンデンサ６２と抵抗
（財）の間に接続する。この点の電位を比較器（財）の
正端子に入力し、適宜の基準電位と比較する。

比較器（ロ）、比較器（財）および比較器（財）の各出
力端子をＡＮＤ素子曽に入力する。ＡＮＤ素子曽の出力
により、ヒートクリーニング用のヒーターを動作させる
。

第４図（３）の実線に示すような電圧がヒートクリーニ
ング回路０Ｄに入力されるとする。各基準電位〜、Ｘ、
にをそれぞれ一点鎖線で示す。比較器（財）の出力端子
には第４図（６）に示す出力が得られる。

また比較器（財）の出力端子には第４図（Ｏに示す電圧
、が、比較器−の出力端子には第４図（６）に示す電圧
が得られる。これによってＡＮＤ素子素子用力側−間の
み、出力が得られる。なおなんらかの原因により＼がＶ
４以下に低下しない場合、コンデンサ６のおよび抵抗競
による遅延時間の経過後にヒートクリーニングが打ち切
られる。

以上に説明したようにこの発明では、ガスセンサの出力
をフィルター活性の低下の指標とするので、フィルター
活性の低下に応じたヒートクリーニングを行うことがで
きる。またヒートクリーニングの前に遅延時間を置くよ
うにしたので、ガスの検出とヒートクリーニングを分離
して行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第３図はこの発明のガス検出方法を具体化
した回路例を示すもので、第２図および第４図は各回路
例の呻作を示す説明図である。 （１）・・・ガス検出回路、 （２）・・・ガスセンサ、 Ｑｌ）・・・ブザー駆動回路、 ｆ２カ働二・・ヒートクリー二／グ回路、弼曽・・・ヒ
ートクリーニング用のヒータ。 特許出願人　　フイガロ技研株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）活性炭やシリカゲル等のフィルターに妨害ガスを
   吸着させて除去し、被検ガスのみをガスセンサにより検
   出する方法において、ガスセンサの出力が所定値以上と
   なった場合に遅延時間をおいて前記フィルターをヒート
   クリーニングすることを特徴とするガス検出方法。