(57)【要約】【構成】ガスセンサ６を収容した小部屋１４と、付帯回路用スペース２６との間に、中間スペース３２を設ける。中間スペース３２には、通気孔３４を周囲の雰囲気が吹き抜けるように設けて、付帯回路用スペース２６からのガスが小部屋１４に達するのを防止する。【効果】プリント基板２０等から生じるガスによって、ガスセンサ６が被毒したり、誤報したりすることを防止できる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス検出装置のハウジング内にガスセンサ用のスペースと付帯回路用のスペースとを区分して設けたものにおいて、
ガスセンサ用のスペースと付帯回路用のスペースとの中間に、該付帯回路用のスペースで発生したガスを希釈して周囲に排出するための通気孔を備えた中間スペース、を設けたことを特徴とするガス検出装置。
【請求項２】
前記付帯回路用のスペースと前記中間スペースとの間、及び中間スペースと前記ガスセンサ用のスペースとの間に、各々隔壁を設けたことを特徴とする、請求項１のガス検出装置。
【請求項３】
前記通気孔を、中間スペースでのハウジングの左右双方、あるいは前後双方に設けて、これらの間を周囲雰囲気が流通自在にしたことを特徴とする、請求項１または２のガス検出装置。
【請求項４】
前記ガスセンサ用のスペースに設けたガスセンサが、常時は室温付近に保持されて、パルス的に加熱されるガスセンサであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかのガス検出装置。
【請求項５】
ガス検出装置のハウジング内にガスセンサ用のスペースと付帯回路用のスペースとを区分して設けて、ガスを検出するようにした方法において、  ガスセンサ用のスペースと付帯回路用のスペースとの中間に、該付帯回路用のスペースで発生したガスを希釈して周囲に排出するための通気孔を備えた中間スペースを設けて、ガスセンサ用のスペースへの侵入を防止することにより、ガスセンサの被毒や誤報を防止するようにしたことを特徴とするガス検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の利用分野】
この発明はガス検出装置でのガスセンサの被毒や誤報の防止に関し、特にガスセンサの回路基板や回路基板を収容したハウジングからの被毒ガスや誤報ガスをガスセンサから隔離することに関する。
【０００２】
【従来技術】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−６５２７６号公報
【０００４】
【特許文献２】特開平８−２３３７６４号公報
【０００５】
特許文献１，２は、ガス検出装置のハウジングに小部屋を設けてガスセンサを収容し、ハウジングの他の部分にある回路基板とガスセンサとを隔離することを示している。またガスセンサを収容した小部屋にはガス通気孔を設け、さらにこの通気孔に活性炭やシリカゲル、ゼオライトなどのフィルタを重ねて、被毒物質をフィルタで除去すると共に、誤報を防止することを開示している。
【０００６】
特許文献１，２のガス検出装置は、基本的に図４の構造をしている。２はハウジングのベース、４はカバーで、６は金属酸化物半導体ガスセンサで、８，９はガス通気孔、１０，１１はフィルタ、１４はガスセンサ６を収容するための小部屋である。２０はプリント基板で、２１は電源としての電池、２２は電源回路、２３は警報用のブザー、２４はマイクロコンピュータなどのガス検出用回路である。２６は付帯回路用のスペースで、小部屋１４とは隔壁２８で隔離されている。
【０００７】
プリント基板２０等からは、シリコンガスなどの被毒性のガスが発生する。またプリント基板２０の表面に塗布する絶縁用の塗膜などからは、ガスセンサの抵抗値を低下させ誤報の原因となる有機溶剤系のガスが発生する。ガスセンサの周囲に設けられたフィルタは被毒ガスや誤報ガスを吸着して除去するが、高温多湿の季節になると、逆に吸着したこれらのガスを脱離させ、ガスセンサが影響を受けることになる。この一方で、ガスセンサを電池駆動するため、充分にはヒートクリーニングできない。このことは、被毒ガスや雑ガスがガスセンサに吸着したまま脱離しにくくなる原因となる。これらのために、付帯回路側から発生するガスで、ガスセンサが被毒されたり、誤報が生じたりすることがある。そして発明者らの経験では、隔壁２８で小部屋１４とスペース２６とを充分に分離することは難しく、プリント基板２０とベース２やカバー４との隙間から、ガスが小部屋１４に侵入することが多かった。
【０００８】
【発明の課題】
この発明の課題は、付帯回路用のスペースで発生したガスにより、ガスセンサが被毒されたり誤報したりすることを防止することにある（請求項１〜５）。
【０００９】
【発明の構成】
この発明は、ガス検出装置のハウジング内にガスセンサ用のスペースと付帯回路用のスペースとを区分して設けたものにおいて、ガスセンサ用のスペースと付帯回路用のスペースとの中間に、該付帯回路用のスペースで発生したガスを希釈して周囲に排出するための通気孔を備えた中間スペース、を設けたことを特徴とするガス検出装置にある。
【００１０】
好ましくは、前記付帯回路用のスペースと前記中間スペースとの間、及び中間スペースと前記ガスセンサ用のスペースとの間に、各々隔壁を設ける。
また好ましくは、前記通気孔を、中間スペースでのハウジングの左右双方、あるいは前後双方に設けて、これらの間を周囲雰囲気が流通自在にする。
【００１１】
好ましくは、前記ガスセンサ用のスペースに設けたガスセンサを、常時は室温付近に保持されて、パルス的に加熱されるガスセンサとする。
【００１２】
またこの発明は、ガス検出装置のハウジング内にガスセンサ用のスペースと付帯回路用のスペースとを区分して設けて、ガスを検出するようにした方法において、  ガスセンサ用のスペースと付帯回路用のスペースとの中間に、該付帯回路用のスペースで発生したガスを希釈して周囲に排出するための通気孔を備えた中間スペースを設けて、ガスセンサ用のスペースへの侵入を防止することにより、ガスセンサの被毒や誤報を防止するようにしたことを特徴とするガス検出方法にある。
【００１３】
【発明の作用と効果】
この発明では、付帯回路用のスペースとガスセンサ用のスペースとの間に、中間スペースを設け、付帯回路用のスペースで発生したガスを中間スペースの通気孔から周囲へ排出するので、ガス検出用のスペースに被毒ガスや誤報ガスが回り込まず、ガスセンサの被毒や誤報を防止できる（請求項１〜５）。
【００１４】
中間スペースと付帯回路用のスペースとの間、及び中間スペースとガスセンサ用のスペースとの間に、ハウジングの一部などで構成した隔壁を設けると、ガスセンサ用のスペースと付帯回路用のスペースとに充分に分離できる。このためガスセンサの被毒や誤報の防止がより完全になる。
【００１５】
また中間スペースの通気孔を、この部分のハウジングの左右双方、あるいは前後双方に設けると、中間スペースを吹き抜けるように周囲の空気が流れるので、ガスセンサの被毒や誤報の防止がより完全になる。
【００１６】
ガスセンサが、常時は室温に保たれてパルス的に加熱される種類の、金属酸化物半導体や接触燃焼式のガスセンサである場合、加熱が不十分になりやすいため、被毒や誤報の防止が特に重要になる。そこで本発明はこのようなガスセンサを用いたガス検出装置に特に有効で、例えば電池電源や、２４Ｖなどの共用のセキュリティライン、あるいは火災検知用の監視回線などを電源として、ガス検出装置を動作させる場合に特に適している。
【００１７】
【実施例】
図１〜図３に、実施例とその特性を示す。これらの図において、２はベースで、４はカバーであり、これらは共にＡＢＳ等の合成樹脂製で、例えばベース２にカバー４をネジ止めや嵌着などにより取り付ける。６はガスセンサで、金属酸化物半導体や可燃性ガスの燃焼熱を利用した接触燃焼式などのガスセンサとし、ここでは、常時は室温に保ちパルス的に加熱するパルス駆動のガスセンサとする。実施例の場合、ガスセンサ６はＳｎＯ２系の金属酸化物半導体ガスセンサで、６０秒周期で１４ｍ秒の間パルス加熱される。パルス加熱のデューテイ比は、好ましくは１／３０以下、より好ましくは１／１００以下とする。８，９はガス通気孔で、カバー４に設け、例えば活性炭やシリカゲル、ゼオライトなどのフィルタ１０，１１をガス通気孔８，９に重ねて、被毒ガスや妨害ガスを吸着して除去するようにする。１４はガスセンサ６を収容した小部屋である。
【００１８】
２０はプリント基板で、電池２１と電源回路２２並びに報知用のブザー２３とマイクロコンピュータや負荷抵抗などのガス検出回路２４を搭載している。２６は付帯回路用スペースで、プリント基板２０の内で主要な回路部品を搭載した部分を収容し、２８，３０はカバー４をプリント基板２０側へ延長して設けた隔壁である。そして３２は付帯回路用スペース２６と小部屋１４との間の中間スペースである。
【００１９】
中間スペース３２には通気孔３４を設ける。通気孔３４は図２に示すように、例えばカバー４の左右双方に設けて、周囲の空気が通気孔３４から中間スペース３２を吹き抜けるようにし、中間スペース３２の内部に付帯回路用スペース２６から隔壁３０を介して侵入したガスがこもらないようにする。通気孔３４はカバー４の左右に設けることに限らず、例えばカバー４の前方（図２での上面）とベース２とに設けるようにしても良い。中間スペース３２をプリント基板２０が貫通して小部屋１４まで延在し、中間スペース３２内には、付帯回路部品を収納しないか補助的な回路部品でガスを発生しないもののみを収容することが好ましい。実施例では、ＬＥＤ基板３８に取り付けた表示用の３色のＬＥＤ３６を収納して、中間スペース３２のためにガス検出装置が大型化するのを防止する。
【００２０】
実施例のガス検出装置の用途は任意で、例えばＣＯやメタンあるいはＬＰＧなどのガスの検出に用いるガス警報装置として用いても良く、あるいは携帯用のガス検出装置として用いても良い。またガスセンサ６の被毒や誤報が問題となるのは電源の電力が不十分な場合が多いので、電池２１を電源とする場合に特に適している。電源はこれ以外に、防犯や戸締まり、火災などの共用のセキュリティラインや、火災検出用の監視ラインなどでもよい。さらに実施例では、フィルタ１０，１１をガス通気孔８，９に重ねるように設けたが、これらをガスセンサ６の内部などに設けても良い。
【００２１】
図３に、２００２年４月から８月までの約４ヶ月での、ガスセンサの抵抗値の挙動を示す。実施例として図１のように中間スペース３２を設けたガス検出装置を用い、比較例として図４のように、中間スペース３２を設けないガス検出装置を用いた。これらのガス検出装置の構造は、図１及び図４に示したものであり、フィルタ１０，１１にはスポンジ状の活性炭フィルタを用い、ガスセンサ６は絶縁基板上にヒータ膜とＳｎＯ２膜とを積層して、６０秒周期で１４ｍ秒間３００℃程度に加熱するものを用いた。そしてこのガス検出装置の用途は、台所などでのＣＯの検出である。なお図３の特性は、実施例，比較例とも各５台のガス検出装置のデータの平均値である。また図３では、パルス加熱から１秒後の金属酸化物半導体の抵抗値を測定し、使用時での空気中での抵抗値と製造時の空気中での抵抗値との比を示す。さらに図１には示さないものの、プリント基板２０にはサーミスタを搭載して、ガスセンサの温度依存性を補正済みである。
【００２２】
実施例では、空気中での抵抗値の挙動は比較的安定しているが、比較例では７０日程度経過すると、空気中での抵抗値は初期値の１／３程度に低下する。ここに僅かでもＣＯの発生が加わると、検出目標濃度よりも低いＣＯ濃度で警報して誤報する。そしてこのような誤報の原因として考えられるのは、プリント基板２０や搭載した各部品から生じる高沸点の有機溶剤蒸気などが、比較例の場合、小部屋１４に侵入してフィルタ１０，１１に蓄積することであった。次にフィルタ１０，１１に蓄積したこれらのガスは、梅雨を迎えて高温多湿になると、フィルタ１０，１１から逆に脱離し、小部屋１４にこもって誤報の原因となった。またフィルタ１０，１１が誤報の原因であることは、比較例のガス検出装置からフィルタ１０，１１を外して、昇温脱離によりフィルタから発生するガスを分析することからも確認できた。これに対して実施例では、付帯回路側から発生するガスを中間スペースで周囲へ排出できるので、空気中での抵抗値レベルの低下は生じなかった。
【００２３】
以上のように実施例では、付帯回路やハウジングなどから発生するガスが、ガスセンサ６を収容した小部屋に侵入して、被毒や誤報の原因となることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のガス検出装置の断面図
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ方向拡大断面図
【図３】実施例のガス検出装置の特性図
【図４】従来例のガス検出装置の断面図
【符号の説明】
２          ベース
４          カバー
６          ガスセンサ
８，９      ガス通気孔
１０，１１  フィルタ
１４        小部屋
２０        プリント基板
２１        電池
２２        電源回路
２３        ブザー
２４        ガス検出回路
２６        付帯回路用スペース
２８，３０  隔壁
３２        中間スペース
３４        通気孔
３６        ＬＥＤ
３８        ＬＥＤ基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004177150.tif 000006