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JP5239707B2 - Alarm - Google Patents
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JP5239707B2 - Alarm - Google Patents

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Description

本発明は、警報器に係り、特にガスセンサが検知対象ガスを検知して警報を発するガス警報器に関する。   The present invention relates to an alarm device, and more particularly to a gas alarm device in which a gas sensor detects a detection target gas and issues an alarm.

従来、ガス警報器には半導体式ガスセンサが一般に用いられている。また現在のガス警報器は、一つの半導体式ガスセンサによってガス漏れおよび不完全燃焼を検出するものが主流となっている。一つの半導体式ガスセンサでガス漏れと不完全燃焼を検出する方法として例えば二つの所定の温度域でガスセンサを駆動する方法がとられている。
具体的に都市ガスのガス漏れを検出するには、都市ガスの主成分であるメタンガスを検出すればよく、不完全燃焼を検出するためには、不完全燃焼時に発生する一酸化炭素ガスを検出すればよい。半導体式ガスセンサでメタンガス(都市ガス)を検出するには、ガスセンサ温度を400℃程度の高温にする一方、一酸化炭素を検出するには、ガスセンサ温度を100℃近辺まで低温にすればよい。
Conventionally, semiconductor gas sensors are generally used for gas alarms. In addition, the current gas alarm is mainly one that detects gas leakage and incomplete combustion with one semiconductor gas sensor. As a method of detecting gas leakage and incomplete combustion with one semiconductor gas sensor, for example, a method of driving the gas sensor in two predetermined temperature ranges is employed.
To detect city gas leaks, methane gas, the main component of city gas, can be detected. To detect incomplete combustion, carbon monoxide gas generated during incomplete combustion is detected. do it. In order to detect methane gas (city gas) with a semiconductor gas sensor, the gas sensor temperature is raised to about 400 ° C., while in order to detect carbon monoxide, the gas sensor temperature may be lowered to around 100 ° C.

そのため一つの半導体式ガスセンサを有するガス警報器は、ガスセンサを高温に維持する高温駆動と、低温に維持する低温駆動とを所定の周期毎で繰り返す。そして高温駆動のから低温駆動に移行するタイミングでメタンガスを、低温駆動から高温駆動に移行するタイミングで一酸化炭素ガスをそれぞれ検出する。このようにすることで一つの半導体式ガスセンサによってガス漏れ(メタンガス)と不完全燃焼(COガス)の両方を検出することができる。   Therefore, the gas alarm device having one semiconductor gas sensor repeats the high temperature driving for maintaining the gas sensor at a high temperature and the low temperature driving for maintaining the gas sensor at a predetermined cycle. Then, methane gas is detected at the timing of shifting from high temperature driving to low temperature driving, and carbon monoxide gas is detected at the timing of shifting from low temperature driving to high temperature driving. By doing so, it is possible to detect both gas leakage (methane gas) and incomplete combustion (CO gas) by one semiconductor gas sensor.

このような周期で作動するガス警報器は、後述するようにガス漏れを60秒以内に検知して警報を発する必要がある。つまり上述したように20秒を周期としてガスセンサの温度を変化させた場合は、2〜3周期以内で確実にメタンガスを検出する必要がある。
ところで近年、家屋のシーリング材、床ワックス、ヘアスプレー等には、シリコーンが多用されるようになってきている。これはシリコーンが人体に無害と言われていることによるものである。しかしながらこのシリコーンは、ガスセンサの感度を低下させるという問題がある(被毒問題)。また、殺虫剤等スプレーには、LPガスが含有されているため警報器のガスセンサがこのLPガスに反応すると誤警報を出力することもある。これらの問題を防止するためガスセンサに活性炭フィルタ等を装着してガスセンサ内の気密性を向上させる方法が採られている。しかしこの種のフィルタは、気密性向上を向上させることができる反面、検知対象ガスに対するガスセンサの応答性を悪化させるという新たな問題を生じさせる。
A gas alarm that operates in such a cycle needs to detect a gas leak within 60 seconds and issue an alarm as described later. That is, as described above, when the temperature of the gas sensor is changed with a period of 20 seconds, it is necessary to reliably detect methane gas within 2 to 3 periods.
By the way, in recent years, silicone has been frequently used for sealing materials, floor waxes, hair sprays, and the like. This is because silicone is said to be harmless to the human body. However, this silicone has a problem of reducing the sensitivity of the gas sensor (poisoning problem). Also, since sprays such as insecticides contain LP gas, a false alarm may be output when the gas sensor of the alarm device reacts to the LP gas. In order to prevent these problems, a method of improving the airtightness in the gas sensor by attaching an activated carbon filter or the like to the gas sensor has been adopted. However, this type of filter can improve the airtightness, but causes a new problem of deteriorating the responsiveness of the gas sensor to the detection target gas.

このような問題を解決するため所定レベルのガスを検知したとき、その検知時間を延長させるシステムが知られている(例えば、特許文献1、2を参照)。
これらのシステムは、定周期作動するガス検知タイミングにおいて、ガスセンサが低濃度の検知対象ガスを検知したとき、その駆動温度を継続し、所定時間経過後に再度検出した検出レベルからガスの有無を判定するものである。
In order to solve such a problem, a system that extends the detection time when a predetermined level of gas is detected is known (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
When the gas sensor detects a low-concentration detection gas at a gas detection timing that operates at a fixed period, the system continues the drive temperature and determines the presence or absence of gas from the detection level detected again after a predetermined time has elapsed. Is.

因みにガス漏れ警報器が検出対象のガスに接してから警報を発するまでの検知遅れ時間は、日本ガス機器検査協会(以下JIA)の検査規程で60秒と定められている。この試験を行ったとき、センサ出力の応答特性の一例を図3に示す。例えばガスセンサを20秒の一定周期で駆動する場合、この図を参照すればガスセンサを駆動する最悪のタイミングで検知遅れ試験を開始したとしても、JIAの検知遅れ試験の検査規定を満たすためには、検知遅れ試験開始40秒の3300ppm以下の警報点になるようにすればよい。
特開平10−283583号公報 特開2007−65716号公報
Incidentally, the detection delay time from when the gas leak alarm device comes into contact with the gas to be detected until the alarm is issued is set to 60 seconds in the inspection regulations of the Japan Gas Appliances Inspection Association (hereinafter JIA). An example of the response characteristics of the sensor output when this test is performed is shown in FIG. For example, when the gas sensor is driven at a constant period of 20 seconds, referring to this figure, even if the detection delay test is started at the worst timing for driving the gas sensor, in order to satisfy the inspection regulations of the JIA detection delay test, What is necessary is just to make it become the alarm point of 3300 ppm or less of the detection delay test 40 seconds.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-283583 JP 2007-65716 A

しかしながら、上述した特許文献に記載された技術を用いて低濃度ガスを検知した後の高温駆動期間を5秒から10秒に延長するようにしたとしても、検知遅れ試験開始45秒の3500ppm以下の警報点になるように設計しなければならない。また半導体式ガスセンサは、周囲環境の湿度の影響を大きく受けるため季節により感度が変化する。例えば春季または秋季において警報器のガス感度が最良(センター値)になるように調整したとすると、冬季の乾燥時期にガス感度は鋭敏化方向に推移する一方、夏季の高湿時期にガス感度は鈍感化方向に推移する。つまり季節変化の影響を大きく受けるガスセンサは、センター値における警報濃度を1とすれば、冬季は最小で1/2倍、夏季は最大で2倍に警報濃度が変化する。   However, even if the high temperature driving period after detecting the low-concentration gas using the technique described in the above-mentioned patent document is extended from 5 seconds to 10 seconds, the detection delay test starts 45 seconds or less at 3500 ppm or less. Must be designed to be a warning point. In addition, the sensitivity of the semiconductor gas sensor varies depending on the season because it is greatly affected by the humidity of the surrounding environment. For example, if the gas sensitivity of the alarm is adjusted to the best (center value) in spring or autumn, the gas sensitivity tends to be more sensitive during the dry season in winter, while the gas sensitivity is higher in the summer when the humidity is high. Changes in the direction of desensitization. In other words, if the alarm concentration at the center value is set to 1 for a gas sensor that is greatly affected by seasonal changes, the alarm concentration changes at least 1/2 times in winter and twice at maximum in summer.

したがって前述したガスセンサを使用し、更にJIAの検知遅れ試験を満足させるための警報濃度である3,500ppmを超えないように調整するには調整値(センター値)を1,750ppmとしなければならない。このため夏季の鈍感化時期における警報濃度は、3,500ppmとなり、冬季の鋭敏化時期における警報濃度は875ppmになってしまう。   Therefore, the adjustment value (center value) must be set to 1,750 ppm in order to use the above-described gas sensor and further adjust the alarm concentration not to exceed 3,500 ppm which is an alarm concentration for satisfying the JIA detection delay test. For this reason, the alarm concentration at the time of desensitization in summer is 3,500 ppm, and the alarm concentration at the time of sensitization in winter is 875 ppm.

またJIAの検査規程によれば「1,000ppmで警報を発しないこと」という規格がある。したがって上述した冬季の場合は、この規格を満たさないことになる。また、警報器の警報点が低濃度にある場合、一般家庭で発生する雑ガスに対して誤報を発しやすくなるという問題がある。ユーザは、ガスが漏れていないのに警報器が誤警報を発すると警報器に対する不信感を抱くという懸念がある。ユーザにこのような不信感があると、実際にガスが漏れているときであっても、その処置が遅れ重大な事故を招きかねない。   Further, according to JIA inspection regulations, there is a standard that “no alarm is issued at 1,000 ppm”. Therefore, this standard is not satisfied in the winter season described above. In addition, when the alarm point of the alarm device is at a low concentration, there is a problem that false alarms are easily generated for miscellaneous gas generated in a general household. There is a concern that the user may have distrust in the alarm if the alarm issues a false alarm even though no gas is leaking. If the user has such distrust, even when gas is actually leaking, the procedure may be delayed and a serious accident may be caused.

本発明は、このような事情を解決するべくなされたもので、その目的とするところは、警報点を高濃度で維持しつつ、誤警報を抑制・防止することができる信頼性の高い警報器を提供しようとするものである。   The present invention has been made to solve such a situation, and its purpose is to provide a highly reliable alarm device that can suppress and prevent false alarms while maintaining a high concentration of alarm points. Is to provide.

上述した目的を達成するべく本発明の警報器は、検知対象ガスの濃度に応じた電気信号のレベルに変換して出力する半導体式ガスセンサと、この半導体式ガスセンサを20秒を一周期としてヒータ駆動するセンサヒータ制御部と、この半導体式ガスセンサが出力した電気信号のレベルが所定の第一閾値以上になったとき前記検知対象ガスを検出したと判定するガス検出手段とを具備した警報器であって、更に所定時間あたりに前記半導体式ガスセンサが出力した電気信号のレベル変化量を求める出力変化量演算手段を備え、前記ガス検出手段は、前記半導体式ガスセンサが出力した電気信号のレベルが所定の第二閾値以上になったとき、かつ、前記出力変化量演算手段が求めたレベル変化量が所定の第三閾値以上であるとき前記検知対象ガスを検出したと判定し、前記第一閾値を2,000ppmを超えて6,250ppm以下の範囲内で設定し、前記第二閾値を前記第一閾値より低い数値であって、かつ3,300ppm以下に設定し、前記第三閾値を1.35以下に設定し、更に該警報器の通電時間を計測する通電時間計測部と、この通電時間計測部が計測した通電時間に応じて前記第二閾値を補正する第二閾値補正手段とを備えることを特徴としている。
Alarm of the present invention in order to achieve the above object, the heater driving a semiconductor gas sensor that converts the level of the electrical signal corresponding to the concentration of the detection target gas, the the semiconductor gas sensor 20 seconds as one cycle a sensor heater control unit that, there in alarm equipped and determining gas detecting means that detects the detection target gas when the level of the electric signal which the semiconductor gas sensor has output exceeds a predetermined first threshold value And an output change amount calculating means for obtaining a level change amount of the electric signal output from the semiconductor gas sensor per predetermined time, wherein the gas detecting means has a predetermined level of the electric signal output from the semiconductor gas sensor. The gas to be detected when the second threshold value or more and when the level change amount obtained by the output change amount calculation means is a predetermined third threshold value or more Determines that it has detected, the first threshold value exceeds a 2,000ppm set within the following ranges 6,250Ppm, a said second threshold said first threshold value lower numerical, and 3,300ppm below The third threshold is set to 1.35 or less, and the second threshold is set in accordance with the energization time measuring unit that measures the energization time of the alarm device, and the energization time measured by the energization time measurement unit. And a second threshold value correcting means for correcting .

上述の警報器は、検出対象のガス濃度が所定の濃度以上になった場合に、直前周期のセンサ抵抗変化率を算出してガス濃度の変化量を検出しているので低濃度のガス領域で急激にガス濃度が増加するガス漏れを検出することができる The above alarm device detects the amount of change in gas concentration by calculating the sensor resistance change rate in the immediately preceding cycle when the gas concentration to be detected exceeds a predetermined concentration. It is possible to detect a gas leak that rapidly increases in gas concentration .

上述の警報器は、ガス濃度が所定の濃度以上になったと判断する第二閾値を、警報器の通電時間に伴い補正しているので半導体式ガスセンサの長期通電によるゆっくりとした鋭敏化現象に対して第二閾値を一定に維持するように補正しているので誤警報を防止することができる。   The above-mentioned alarm device corrects the second threshold value for judging that the gas concentration has become a predetermined concentration or more with the energization time of the alarm device, so that the slow sensitization phenomenon due to long-term energization of the semiconductor gas sensor is prevented. Since the second threshold value is corrected so as to be kept constant, a false alarm can be prevented.

このように本発明の警報器は、応答性の悪いガスセンサであっても、検出対象のガス濃度が所定の濃度以上になった場合、直前周期のセンサ抵抗変化率を算出してガス濃度の変化量を検出しているので、低濃度のガス領域で急激にガス漏れ濃度が上昇するガス漏れを検知することが可能となる。また本発明の警報器は、警報器の通電時間により本検知ロジックの作動点を補正しているので、従来の警報点で誤警報及び本検知ロジックでの誤報を抑制、防止でき、高信頼性のガス警報器をユーザに提供することができる。   Thus, even if the alarm device of the present invention is a gas sensor with poor responsiveness, if the gas concentration to be detected exceeds a predetermined concentration, the sensor resistance change rate in the immediately preceding cycle is calculated to change the gas concentration. Since the amount is detected, it is possible to detect a gas leak in which the gas leak concentration suddenly increases in a low concentration gas region. In addition, since the alarm device of the present invention corrects the operating point of the detection logic according to the energization time of the alarm device, it can suppress and prevent false alarms and false alarms in the detection logic at the conventional alarm points, and is highly reliable. The gas alarm can be provided to the user.

以下、本発明の一実施形態に係る警報器について添付図面を参照しながら説明する。なお、図1,2は、発明を本発明の一実施形態を示すものであって、これらの図面によって本発明が限定されるものではない。
さて図1は、本発明の一実施形態に係る火災警報機能を備えたガス警報器の概略構成を示すブロック図である。このガス警報器は、交流100Vの商用電源1を警報器の作動に適した直流電圧に変換する電源部2、警報器の通電状態、ガス等の検出の有無を点灯、点滅または消灯等で表示する複数のLED3、サーミスタ等による温度センサによって火災時の熱を検出する熱検知部4、ガスセンサ検知部を高温または低温に維持するための二種類のヒータ電圧を生成するセンサヒータ制御部5、ガスセンサを主体とした回路でありメタンガス(ガス漏れ)およびCOガス(不完全燃焼)を検出するガス検知部6、ガス漏れ、不完全燃焼及び警報部の故障検出時にその検出状態に応じた電圧を出力する有電圧出力部7、ガス漏れ、不完全燃焼、火災、警報器故障等検出した場合にユーザに対し検出した内容をスピーカ8から音響(警報音、音声等)として出力する警報音出力部9、火災警報有無の状態を接点出力で出力し、例えば通常は接点OFFし、火災警報時は接点ONの出力を行う無電圧出力部10、これら各種の作動を司る制御部20および警報するための閾値等、警報器個々の調整データや動作モード切り替えのための設定値および警報器が警報を発したときの状態データ等の履歴データを記憶する外部記憶部11を備えている。
Hereinafter, an alarm device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 1 and 2 show an embodiment of the present invention, and the present invention is not limited by these drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a gas alarm device having a fire alarm function according to an embodiment of the present invention. This gas alarm displays power supply unit 2 that converts AC 100V commercial power supply 1 into a DC voltage suitable for the operation of the alarm, the current status of the alarm, and the presence / absence of detection of gas, etc. by lighting, flashing or extinguishing A plurality of LEDs 3, a heat detection unit 4 that detects heat during a fire with a temperature sensor such as a thermistor, a sensor heater control unit 5 that generates two types of heater voltages for maintaining the gas sensor detection unit at a high temperature or a low temperature, a gas sensor This is a circuit mainly composed of a gas detector 6 that detects methane gas (gas leak) and CO gas (incomplete combustion), and outputs a voltage according to the detection state when a gas leak, incomplete combustion, and alarm unit failure is detected. When the detected voltage output unit 7, gas leakage, incomplete combustion, fire, alarm device failure, etc. is detected, the content detected for the user is output as sound (alarm sound, voice, etc.) from the speaker 8. The alarm sound output unit 9 that outputs power, the presence / absence of a fire alarm is output as a contact output, for example, the contact is normally turned off, and the non-voltage output unit 10 that outputs the contact ON when a fire alarm is activated, control that controls these various operations Unit 20 and an external storage unit 11 for storing history data such as adjustment data for each alarm device, setting values for switching operation modes, and status data when the alarm device issues an alarm, such as a threshold value for alarming ing.

制御部20は、マイクロコンピュータ等のCPUで構成され、熱検知部4、ガス検知部6からの検出信号を処理し、火災およびガス漏れの発生を判定する火災検出部21、都市ガス検出部22およびCOガス検出部23と、LED3、警報音出力部9、有・無電圧出力部7,10の各種ユーザインタフェース機能への命令・制御を行う表示制御部24および出力制御部25、ガス検知部6が備える図示しないガスセンサのヒータ等を制御するセンサ制御部26を備えている。   The control unit 20 includes a CPU such as a microcomputer, processes a detection signal from the heat detection unit 4 and the gas detection unit 6, and determines a fire and a gas leak, a fire detection unit 21, and a city gas detection unit 22. And CO gas detection unit 23, LED 3, alarm sound output unit 9, display control unit 24 and output control unit 25 for commanding / controlling various user interface functions of voltage / non-voltage output units 7, 10 and gas detection unit The sensor control part 26 which controls the heater etc. of the gas sensor which the 6 comprises is not shown is provided.

更に制御部20は、通電された時間を計測する通電時間計測部27、および詳細は後述するが外部記憶部11に保持されたガス漏れおよび不完全燃焼を検出するための閾値を補正する閾値補正部28、所定時間あたりにガスセンサが出力した電気信号のレベル変化量を求める出力変化量演算手段29を備えている。
なお、制御部20は、詳しくはA/D変換(アナログ/ディジタル変換)が内蔵されたCPUであって、熱検知部4やガス検知部6から出力されるアナログ信号を受け取り、このアナログ信号に応じたディジタル値で読み取るよう構成されている。
Further, the control unit 20 measures the energized time measuring unit 27 that measures the energized time, and the threshold correction that corrects the threshold for detecting gas leakage and incomplete combustion held in the external storage unit 11 as will be described in detail later. The unit 28 includes an output change amount calculation means 29 for obtaining a level change amount of the electric signal output from the gas sensor per predetermined time.
Specifically, the control unit 20 is a CPU with built-in A / D conversion (analog / digital conversion), and receives an analog signal output from the heat detection unit 4 or the gas detection unit 6, and converts the analog signal into the analog signal. It is configured to read with a corresponding digital value.

次にセンサヒータ制御部5及びガス検知部6の詳細について図2を参照しながら説明する。本実施例は、一つのガスセンサで、ガス漏れと不完全燃焼を検出するセンサを使用している。二種類のガスを精度良く検出するために、ガスセンサのヒータを二種類の電圧で駆動しており、高温側でガス漏れ(メタンガス)を、低温側で不完全燃焼(COガス)を検出する。またこの実施例では、高温側を5秒間、低温側を15秒間とした合計20秒間を一周期としてガスセンサのヒータを駆動制御している。   Next, details of the sensor heater controller 5 and the gas detector 6 will be described with reference to FIG. The present embodiment uses a gas sensor that detects gas leakage and incomplete combustion. In order to detect two kinds of gases with high accuracy, the heater of the gas sensor is driven with two kinds of voltages, and gas leakage (methane gas) is detected on the high temperature side and incomplete combustion (CO gas) is detected on the low temperature side. In this embodiment, the heater of the gas sensor is driven and controlled for a total period of 20 seconds, with the high temperature side for 5 seconds and the low temperature side for 15 seconds.

次にガス警報器のJIA検査規程の検知遅れ試験を行ったときのガスセンサの応答性ついて図3を参照しながら説明する。この図において実線は、ガスセンサ出力からガス濃度を換算したものであり、点線はセンサ抵抗の変化率を表している。この図から検知遅れ試験開始40秒のところで、センサのガス濃度は3,300ppmであることがわかる。
そこで第二閾値を3,300ppm以下に設定すれば、第一閾値は、JIAの検査規程で定められている1,000ppmを超えて12,500ppm以下で警報を発するという警報濃度試験の規格を満足し、更に前述した季節変動の1/2〜2倍変化することを加味して、2,000ppmを超えて6,250ppm以下のところをセンター値として調整すれば良い。
Next, the responsiveness of the gas sensor when the detection delay test of the JIA inspection regulations of the gas alarm is performed will be described with reference to FIG. In this figure, the solid line is obtained by converting the gas concentration from the gas sensor output, and the dotted line indicates the rate of change in sensor resistance. From this figure, it can be seen that the gas concentration of the sensor is 3,300 ppm at the start of the detection delay test 40 seconds.
Therefore, if the second threshold value is set to 3,300 ppm or less, the first threshold value satisfies the standard of the alarm concentration test in which an alarm is issued when the first threshold value exceeds 1,000 ppm and is not more than 1,500 ppm. In addition, the center value may be adjusted to a value in excess of 2,000 ppm and not more than 6,250 ppm, taking into account the fact that the above-mentioned seasonal change is 1/2 to 2 times.

また、センサ抵抗率の変化に関しては、検知遅れ試験開始60秒の変化率以下のところにガス漏れの有無を検知する閾値を持たせれば良い。よって、変化率判定の閾値は1.35以下のところにすれば良い。
次に図4を用いてガスセンサのガス漏れ判定ロジックについて説明する。ガスセンサはガス濃度が高くなるほどセンサ抵抗値が小さくなるという特性を有している。この図は、ガス漏れ検知点での今回の検知周期でセンサ出力から求めたセンサ抵抗値をRとし、前回の検知周期でセンサ出力から求めたセンサ抵抗値をRn-1としている。因みにセンサ出力からセンサ抵抗値を求めるには、既に良く知られている方法で求めることができるのでその説明を省略する。
Regarding the change in sensor resistivity, a threshold value for detecting the presence or absence of gas leakage may be provided at a rate equal to or less than the change rate of 60 seconds from the start of the detection delay test. Therefore, the threshold value for determining the change rate may be set to 1.35 or less.
Next, the gas leak determination logic of the gas sensor will be described with reference to FIG. The gas sensor has a characteristic that the sensor resistance value decreases as the gas concentration increases. This figure, the sensor resistance value obtained from the sensor output in the current detection cycle in the gas leak detection point and R n, is set to R n-1 of the sensor resistance value obtained from the sensor output in the previous detection cycle. Incidentally, since the sensor resistance value can be obtained from the sensor output by a well-known method, the description thereof is omitted.

さて、都市ガス検出部22は、センサ抵抗値Rと外部記憶部11に保持された第一閾値(ガス漏れ警報を発するメタンガス濃度中のセンサ抵抗値)とを比較する(S1)。その結果、第一閾値より小さいと判定された場合、制御部20は、スピーカ8を介して警報音出力部9による警報音とLED3の表示によってガス漏れ警報を発する(S2)。次いで都市ガス検出部22は、センサ抵抗値をRが第一閾値より大きいと判定したとき、センサ抵抗値Rと第二閾値とを比較する(S3)。センサ抵抗値Rが第二閾値より大きいと判定された場合、制御部20は、ガス漏れなしと判定して監視状態を維持する(S4)。 Now, city gas detector 22 compares the sensor resistance R n and a first threshold value which is stored in the external storage unit 11 (sensor resistance in methane concentration which emits gas leak alarm) (S1). As a result, when it determines with it being smaller than a 1st threshold value, the control part 20 issues a gas leak warning by the warning sound by the warning sound output part 9 and the display of LED3 via the speaker 8 (S2). Then city gas detection unit 22, the sensor resistance when it is determined that R n is larger than the first threshold value, comparing the sensor resistance R n and a second threshold value (S3). If the sensor resistance R n is determined to be greater than the second threshold value, the control unit 20 to maintain the monitoring state judges no gas leak (S4).

一方、都市ガス検出部22によってセンサ抵抗値Rが第二閾値より小さいと判定された場合、制御部20は、出力変化量演算29によって変化量[Rn-1/R]を求め、これがガス漏れ判断基準となる予め定めた第三閾値以上なら、ガス漏れがあると判定して(S5)、ガス漏れの警報を発する(S4)。以降、ガスセンサの読み込みが更新される毎に上述した手順を繰り返す。 On the other hand, when the city gas detection unit 22 determines that the sensor resistance value R n is smaller than the second threshold value, the control unit 20 obtains the change amount [R n−1 / R n ] by the output change amount calculation 29. If this is equal to or greater than a predetermined third threshold value that is a gas leak judgment criterion, it is determined that there is a gas leak (S5), and a gas leak alarm is issued (S4). Thereafter, the above-described procedure is repeated every time the reading of the gas sensor is updated.

かくして本発明の警報器は、例えば応答性の遅いセンサを使用しても検出対象のガス濃度が所定の濃度以上になった場合、出力変化量演算29によって直前周期のセンサ抵抗変化率を求めてガス濃度の変化量を検出しているので、低濃度のガス領域で急激にガス漏れ濃度が上昇するガス漏れを検知することができ、またJIAの検査規程である警報濃度試験、検知遅れ試験を満足させることができる。   Thus, the alarm device of the present invention obtains the sensor resistance change rate in the immediately preceding cycle by the output change amount calculation 29 when the gas concentration to be detected becomes equal to or higher than a predetermined concentration even if, for example, a slow response sensor is used. Since the amount of change in gas concentration is detected, it is possible to detect a gas leak that suddenly increases the gas leak concentration in the low-concentration gas region, and to perform alarm concentration tests and detection delay tests that are JIA inspection regulations. Can be satisfied.

またガスセンサは、長期通電により緩やかに鋭敏化傾向を示す(例えば5年間で75%警報濃度が鋭敏化する)。このため本発明の警報器は、通電時間計測部27が計測した通電時間に応じて第二閾値を図5に示すようにセンサ感度の鈍感化方向に、5%/年の経年補正を加え、第二閾値がガス濃度に対して一定になるように補正値補正部21が補正する。   In addition, the gas sensor has a tendency to be sensitized gently by long-term energization (for example, 75% alarm concentration becomes sensitized in 5 years). For this reason, the alarm device of the present invention adds an aging correction of 5% / year in the direction of desensitization of the sensor sensitivity as shown in FIG. 5 according to the energization time measured by the energization time measurement unit 27, The correction value correction unit 21 corrects the second threshold so as to be constant with respect to the gas concentration.

したがって本発明の警報器は、警報器の通電時間によりガス検知ロジックの作動点を補正しているので、従来の警報点で誤警報及びガス検知ロジックでの誤報を抑制、防止でき、高信頼性のガス警報器をユーザに提供することが可能となる。
尚、上述した実施例は、ガス漏れの検知ロジックについて記載したものであるが、都市ガス検出部22に代えてCOガス検出部23と読み替えれば同様に不完全燃焼を確実に検出することが可能である。したがってCOガス検知についても上述したガス漏れ検知と同様の効果を得ることができる。
Therefore, since the alarm device of the present invention corrects the operating point of the gas detection logic according to the energization time of the alarm device, it can suppress and prevent false alarms and false alarms in the gas detection logic at the conventional alarm points, and has high reliability. It is possible to provide the user with a gas alarm device.
In addition, although the Example mentioned above described the detection logic of gas leak, if it replaces with the city gas detection part 22 and replaces it with the CO gas detection part 23, incomplete combustion can be detected reliably similarly. Is possible. Therefore, the same effect as the gas leak detection described above can be obtained for the CO gas detection.

また、本実施例では、メタンガス(都市ガス漏れ)、COガスを検出するガスセンサについて説明したが、本発明の警報器は、イソブタン、LPガス等を検知対象とするガス警報器にも勿論適用可能であるという実用上多大なる効果を奏する。   In the present embodiment, the gas sensor for detecting methane gas (city gas leak) and CO gas has been described. However, the alarm device of the present invention can of course be applied to a gas alarm device for detecting isobutane, LP gas, or the like. It has a great effect on practical use.

本発明の一実施形態に係る火災警報機能を備えたガス警報器の概略構成を示すブロック図。The block diagram which shows schematic structure of the gas alarm device provided with the fire alarm function which concerns on one Embodiment of this invention. 二種類の電圧で駆動するガスセンサの駆動タイミングを説明した図。The figure explaining the drive timing of the gas sensor driven with two types of voltages. メタン12,500ppm検知遅れ試験時のガスセンサ応答の一例を示す図。The figure which shows an example of the gas sensor response at the time of a methane 12,500ppm detection delay test. 図1のガス警報器における都市ガス検出のアルゴリズムを示すフローチャート。The flowchart which shows the algorithm of the city gas detection in the gas alarm device of FIG. 警報器通電時間に対する第二閾値の経年補正の一例を示す図。The figure which shows an example of an age correction | amendment of the 2nd threshold value with respect to alarm device energization time.

符号の説明Explanation of symbols

1 商用電源
2 電源部
3 LED
4 熱検知部
5 センサヒータ制御部
6 ガス検知部
7 有電圧出力部
8 スピーカ
9 警報音出力部
10 無電圧出力部
11 外部記憶部
20 制御部
21 火災検出部
22 都市ガス検出部
23 COガス検出部
24 表示制御部
25 出力制御部
26 センサ制御部
27 通電時間計測部
28 閾値補正部
29 変化量演算部
1 Commercial power supply 2 Power supply unit 3 LED
4 Heat detection unit 5 Sensor heater control unit 6 Gas detection unit 7 Voltage output unit 8 Speaker 9 Alarm sound output unit 10 No-voltage output unit 11 External storage unit 20 Control unit 21 Fire detection unit 22 City gas detection unit 23 CO gas detection Unit 24 display control unit 25 output control unit 26 sensor control unit 27 energization time measurement unit 28 threshold correction unit 29 change amount calculation unit

Claims (1)

検知対象ガスの濃度に応じた電気信号のレベルに変換して出力する半導体式ガスセンサと、
この半導体式ガスセンサを20秒を一周期としてヒータ駆動するセンサヒータ制御部と、
この半導体式ガスセンサが出力した電気信号のレベルが所定の第一閾値以上になったとき前記検知対象ガスを検出したと判定するガス検出手段と
を具備した警報器であって、
更に所定時間あたりに前記半導体式ガスセンサが出力した電気信号のレベル変化量を求める出力変化量演算手段を備え、
前記ガス検出手段は、前記半導体式ガスセンサが出力した電気信号のレベルが所定の第二閾値以上になったとき、かつ、前記出力変化量演算手段が求めたレベル変化量が所定の第三閾値以上であるとき前記検知対象ガスを検出したと判定し、
前記第一閾値を2,000ppmを超えて6,250ppm以下の範囲内で設定し、
前記第二閾値を前記第一閾値より低い数値であって、かつ3,300ppm以下に設定し、
前記第三閾値を1.35以下に設定し、
更に該警報器の通電時間を計測する通電時間計測部と、
この通電時間計測部が計測した通電時間に応じて前記第二閾値を補正する第二閾値補正手段と
を備えることを特徴とする警報器。
A semiconductor gas sensor that converts and outputs an electric signal level according to the concentration of the gas to be detected;
A sensor heater controller that drives the semiconductor gas sensor with a period of 20 seconds;
An alarm device comprising: gas detection means for determining that the detection target gas has been detected when the level of an electrical signal output by the semiconductor gas sensor is equal to or higher than a predetermined first threshold;
Furthermore, it comprises an output change amount calculating means for obtaining a level change amount of the electric signal output from the semiconductor gas sensor per predetermined time,
The gas detecting means has a level change amount obtained by the output change amount calculating means equal to or greater than a predetermined third threshold value when the level of the electrical signal output from the semiconductor gas sensor becomes equal to or greater than a predetermined second threshold value. It determines that it has detected the detection target gas when it is,
The first threshold is set within a range of more than 2,000 ppm and not more than 6,250 ppm,
The second threshold is a numerical value lower than the first threshold and set to 3,300 ppm or less,
Setting the third threshold to 1.35 or less;
Furthermore, an energization time measuring unit for measuring the energization time of the alarm device,
Second threshold value correcting means for correcting the second threshold value according to the energization time measured by the energization time measuring unit;
An alarm device comprising:
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