JPS5928353Y2 - ガス漏れ警報器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はガス漏れを検知して警報を発するガス漏れ警報
器に関するもので、特に、高濃度のガス検出時における
応答性の優れたガス漏れ警報器を提供することを目的と
する。

今日の半導体式ガス漏れ警報器に用いられる気体検知素
子の材料はＳｎＯ２，Ｆｅ２Ｏ３，ＺｎＯ９ＴｉＯ２等
の金属酸化物やこれらを主成分としてＰｔ 、Ｐｄ等の
白金系触媒を活性剤として加えたものが用いられている
。

このような気体検知素子は、一般にその素子温度が２０
０〜５００℃の範囲でガスに感応した時に、その抵抗値
変化が最大となるガス感度のピークを持ち、その気体検
知素子のガス感度が最大となる最適温度に加熱して用い
られる。

この状態においてガスを検知すると、気体検知素子の抵
抗値はガス濃度に対応して低下する。

ガス漏れ警報器は上記の特性を利用し、気体検知素子の
抵抗値が所定の警報ガス濃度に相当する値になった時に
、その回路出力を検知し、警報を発するものである。

しかし一般に上記の気体検知素子は瞬間的に高濃度のガ
ス雰囲気にさらされた時に、その抵抗値変化はそのガス
濃度の急激な変化に追随することができず、時間的な遅
れをともなって所定の値に達する。

即ち、応答性が遅い。

これを速める１つの手段として気体検知素子の温度を上
げてやれば幾分改善されるが、ガス感度が小さくなると
共に寿命特性も悪くなるという欠点を有している。

そこで、この応答性を回路機能でもって改善する手段と
して、素子の抵抗値変化を微分し、その時間変化に対す
る抵抗値変化の傾きを検出しガス濃度を測定することが
考えられる。

この手段を適用することにより応答性の改善が可能であ
るが、しかし、抵抗値の変化の傾きを求めるために単に
微分しただけでは次の様な欠点がある。

すなわち、第１図は気体検知素子をある一定ガス中にお
いた時の抵抗値変化を示したものである。

Ａの特性は理想状態のもので、この場合、気体検知素子
の抵抗値が所定の抵抗値Ｒに達する応答時間は零に近い
。

Ｂの特性は一般の気体検知素子の特性で、応答時間に遅
れを生ずる。

この遅れの原因は最後のゆるやかなカーブの領域にある
。

逆に、それまでの急峻な変化の領域でガス濃度を検出で
きれば応答性を格段に速めることができることが明らか
である。

また、第２図は各ガス濃度に対する気体検知素子の抵抗
値変化を示したものである。

この図からガス濃度と抵抗値変化の急峻な領域における
傾斜との間に定量性をもった相関があることがわかる。

ところがガス濃度と抵抗値変化の傾斜の相関が明らかに
なるのは、気体検知素子の抵抗値がある程度低下してＳ
２領域となった場合であるため、前述の様に単に微分し
たのみでは、初期変化領域Ｓ１での微分出力が殆んどガ
ス濃度に関係なく同程度のものとなり、検知しようとす
る目的外の低濃度ガス（雑ガス）により誤報を発したり
徐々にガス濃度が増した場合のガス濃度検出ができない
という欠点を有する。

本考案は、そのような欠点を改良し、急激なガス濃度の
変化に対しても瞬時に警報を発することができる機能、
即ち応答性が優れ、かつ徐々にガス濃度が増加して所定
の検知濃度になった場合においても確実に警報を発すべ
き動作するガス漏れ警報器を提供するものである。

以下、本考案を第３図に示した実施例にもとづいて説明
する。

第３図において、直流電源１に対し気体検知素子２（そ
の抵抗を４で示す）と抵抗５を直列に接続し、その接続
点を増幅回路６とレベル検出回路９の各入力端子に接続
する。

増幅回路６の出力端子を微分回路７の入力端子に接続し
、その微分回路７の出力端子を出力保持回路８の入力端
子に接続する。

出力保持回路８およびレベル検出回路９の出力端子は警
報回路１０の入力端子に接続する。

以上の回路構成において、通常、気体検知素子２はヒー
ター３により気体検知素子２に適した動作温度に加熱さ
れており、最もガスに感しやすい状態にしである。

この状態において、気体検知素子２が瞬間的に高濃度の
ガス零囲気中にさらされたとすると、その気体検知素子
２の抵抗４の値（ＲＧとする）はそれに伴い急速に低下
する。

そして第２図に示すガス濃度に対する素子抵抗値Ｒ６の
変化の傾斜の相関が明確になるＡラインまで低下した時
に増幅回路６が動作し、以降、その出力は気体検知素子
２の抵抗値Ｒ６の変化に対応して変わる。

この増幅回路６の出力を微分回路７により微分し、この
微分出力、即ち気体検知素子２の抵抗値変化の傾斜が所
定の値以上になると出力保持回路８が動作し、その出力
により警報回路１０が働き、一定時間警報を発する。

一方、気体検知素子２の素子抵抗値Ｒ６がさらに低下し
、それと直列に接続した抵抗５との分圧出力が、レベル
検出回路９の検出レベルまで達するとレベル検出回路９
が動作し、その出力を警報回路１０に送る。

故に出力保持回路８の出力が停止した時点においてもレ
ベル検出回路９が動作しておれば警報は持続される。

仮にガス流出が瞬時的なものでレベル検出回路９が動作
していなければ警報は出力保持回路８の停止と同時に止
まる。

次に徐々にガス濃度が増加した場合について説明する。

この場合は気体検知素子２の抵抗値変化が緩慢なため、
微分回路７の微分出力が小さく、出力保持回路８は動作
しない。

ところが気体検知素子２の抵抗値Ｒ６がガス濃度の増加
に伴い十分小さくなり、それと直列に接続された抵抗５
との分圧出力がレベル検出回路９の検出レベルに達する
とレベル検出回路９が働き、その出力により警報回路１
０が動作して警報を発する。

以上の様に本考案のガス漏れ警報器によれば、気体検知
素子のみの特性では十分得られなかった応答性が格段に
改善され、かつ目的とする被検ガス以外の雑ガスによる
誤報もなく、確実な動作をするガス漏れ警報器が簡単な
構成で安価に実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は気体検知素子の代表的は感ガス特性図、第２図
は気体検知素子の各ガス濃度に対する抵抗変化の相関図
、第３図は本考案の一実施例に係るガス漏れ警報器の回
路構成図である。 １・・・・・・直流電源、２・・・・・・気体検知素子
、３・・・・・・気体検知素子加熱用のヒーター、４・
・・・・・気体検知素子の抵抗、５・・・・・・分圧用
の抵抗、７・・・・・・微分回路、８・・・・・・出力
保持回路、９・・・・・・レベル検出回路、１０・・・
・・・警報回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 直流電源に接続され、かつガス濃度に応じて抵抗値が変
   化する気体検知素子と抵抗との直列接続回路と、この直
   列接続回路から得られる分圧出力が入力され、かつ、そ
   の分圧出力が所定の値以上になると動作し、以降上記気
   体検知素子の抵抗値変化に対応して出力が変化する増幅
   回路と、この増幅回路の出力の変化を求める微分回路と
   、その微分回路が所定の値以上になると一定時間出力を
   警報回路に供給する出力保持回路と、上記直列接続回路
   からの分圧出力がある所定値になると動作するレベル検
   出回路と、上記気体検知素子を加熱するヒータを具備し
   、上記出力保持回路およびレベル検出回路の出力を上記
   警報回路に供給するごとくして、上記出力保持回路およ
   びレベル検出回路のいずれの出力によっても警報を発す
   るように構成したことを特徴とするガス漏れ警報器。