(57)【要約】【課題】ガスセンサまたはガス警報器に流入孔を設ける必要がなく、かつ、簡便な作業能率の良いガス警報器の点検方法およびこれに適した点検ガス供給装置を提供する。【解決手段】燃料ガスの漏れを検知して警報を発するガス漏れ警報器や、不完全燃焼によって発生する一酸化炭素ガスを検知して警報を発する不完全燃焼警報器などのガス警報器が正常に動作することを確認するための点検方法において、前記点検ガスを水素ガスとする。点検ガス供給装置１  は、電解質溶液１ｂ、電解質溶液を保持するＵ字型の電解容器１ａ、Ｕ字型の各脚部に配置された陰陽１ｃ電極１ｄ、直流電源１ｅおよび各電極に電流を供給する配線およびＵ字型の各脚部の開口部を密閉する蓋１ｈを備え、それらが一体化されたものである。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガスの漏れを検知して警報を発するガス漏れ警報器や、不完全燃焼によって発生する一酸化炭素ガスを検知して警報を発する都市ガス用警報器などのガス警報器が正常に動作することを確認するための点検方法において、前記点検ガスは水素ガスであることを特徴とするガス警報器の点検方法。
【請求項２】
前記水素ガスは、電解質溶液の電気分解反応により得られたガスであることを特徴とする請求項１に記載のガス警報器の点検方法。
【請求項３】
電解質溶液、電解質溶液を保持するＵ字型の電解容器、Ｕ字型の各脚部に配置された陰陽電極、直流電源および各電極に電流を供給する配線およびＵ字型の各脚部の開口部を密閉する蓋を備え、それらが一体化されていることを特徴とする点検ガス供給装置。
【請求項４】
前記電解質溶液は石灰水または水酸化ナトリウム水溶液であることを特徴とする請求項３に記載の点検ガス供給装置。
【請求項５】
前記電解質溶液、陽極、配線、直流電源、配線、陰極の直列接続には、直列接続を断続できるスイッチが挿入されていることを特徴とする請求項３または４に記載の点検ガス供給装置。
【請求項６】
前記陽電極側の蓋には水素ガス取り出し用の微細孔が開けられていることを特徴とする請求項３ないし５のいずれかに記載の点検ガス供給装置。
【請求項７】
前記微細孔にシリンジの針を差し込み水素ガスを吸引し、点検ガスとして用いることを特徴とする請求項１または２に記載のガス警報器の点検方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、漏れた燃料ガスや不完全燃焼によって発生する一酸化炭素ガスを検知して警報を発するガス警報器を建屋などに設置した後に行うガス警報器の点検方法およびガス警報器の点検に用いる点検ガスの供給装置に関する。
さらに具体的には、上記警報器に使用されている可燃性ガス検知用センサ、あるいは、ＣＯセンサが正常に動作して正規の警報動作をすることを確認する操作、すなわち、ガス警報器の点検操作の方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガス警報器には、ＬＰガスや都市ガスなどの爆発性の燃料ガスのガス漏れを検知して発報あるいはガス遮断弁を閉じることによって、ガス爆発を未然に防止するガス漏れ警報器や、燃焼器具における不完全燃焼によって発生する一酸化炭素（以下ＣＯと記す）ガスを検知して警報を発し、ＣＯ中毒を未然に防止する都市ガス用警報器がある。
このようなガス警報器に対しては、建屋などに設置された後で、正規の警報動作が行われるか点検されることが義務づけられている。従来行われて来た点検方法を以下に記す。
【０００３】
ＬＰガス漏れ警報器では、警報器前面のセンサ設置部に設けられた点検ガス孔から、ＬＰガスセンサが感応する点検ガスを流入させて点検する方法が採られていた。この点検ガスとしては、エチルアルコールガス（蒸気）と、シガーライターに使用されているブタンガスの２種類がある。
図６は従来のアルコールガス供給装置の断面図である。点検ガス供給装置４  はエチルアルコールを染み込ませたスポンジ４ｂを開口部４ｃを有する蛇腹状の小型プラスチック容器４ａに入れたものである。点検ガスがアルコールの場合、点検ガス供給装置４  の開口部４ｃをガス漏れ警報器のＬＰガスセンサの近傍に開けられた点検孔に押し当て、蛇腹部４ａを指で押すことによって、エチルアルコールの蒸気をセンサ部に流入させることにより動作確認していた（特許文献１参照。）。
【０００４】
都市ガス用警報器の場合は、ブタンガスを点検ガスとて用いていた。ブタンガス供給装置は市販されている使い捨てのシガーライターと同様の構造である。図７は従来のブタンガス供給装置の断面図である。液化ブタンガス５ｂが加圧充填されたプラスチック容器５ａにはレバー５ｃによって開閉できる細い管５ｄが取り付けられ、その内部端部は液化ブタンガス５ｂ中に挿入されている。その外部端部であるノズル５ｄはレバー５ｃによる開閉に従ってブタンガスを噴出／停止ができるようになっている。ノズル５ｄを都市ガス用警報器の点検孔にあてがいブタンガス（ＬＰガスの主成分である）をガスセンサ部に流入させて動作確認を行っていた（特許文献１参照。）。
【０００５】
しかし、近年台所や調理場などで使用するアルコール系の調味料（ミリン、ワイン）や日本酒のお燗の蒸気などによる誤動作を防ぐため、ガスセンサのガス流入部に、活性炭フィルタを充填したキャップを設置し、このフィルタでアルコール蒸気を吸着除去する構造のセンサが多くなっている。
活性炭フィルタ付きのガスセンサを搭載したガス警報器の動作点検をする場合、以下の様な問題があった。
・活性炭がアルコール蒸気を物理吸着する性質があるため、活性炭フィルタの外部からアルコールガスを供給する点検方法は採用できない。
【０００６】
・活性炭はイソブタンガスも吸着する性質があるため、活性炭フィルタの外部からブタンガスを供給する点検方法は採用できない。
・図８は流入孔を有するガスセンサの断面図である。このような、活性炭フィルタ３ｈを装着したガスセンサ３２に対しては、活性炭フィルタ３ｈとセンサ部３ａとの中間のキャップ３ｅの側壁部に、細い点検ガス流入孔３ｉを設け、この流入孔３ｉより点検ガス（イソブタンガス）を活性炭層フィルタ３ｈを経ずにセンサ部３ａへ流入させる方法を採るようになった。符号３ｂは絶縁ベース、３ｃは抵抗検出用ピン、３ｂはヒーター給電用ピン、３ｆは防爆ネット、３ｇは活性炭フィルタ３ｈの保持ネットである。
【０００７】
・一方、都市ガス用警報器に搭載されているＣＯセンサは、イソブタンに感度を殆ど持たないため、ライターガスによる点検はできない。
・そこで、都市ガス用警報器の点検の際は、図９は従来のＣＯガス供給装置へのＣＯガスの捕集状況の断面図である。ガスライター５  の炎の中心部５ｅからＣＯガスを含むガスを蛇腹状の容器６ａの端部の耐熱性のチューブ６ｂの付いた捕集器６  で採取し、これをＣＯセンサ部に吹き付けて動作点検する方法が採用されている（特許文献２参照。）。符号５ａは容器、５ｃは開閉レバー、５ｄはノズルである。なお、ＣＯガスは、活性炭フィルタには実質的に吸着されないため、この方法を採ることができる。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１０―１７７００２号公報（第２、３頁、第３、４図）
【特許文献２】
特開平８―１０５８２４公報（第３、４頁、第１図）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような点検方法では以下のような問題があった。
ガス漏れ警報器では次の通りである。
図８のような流入孔を有するセンサを用いたガス警報器を実フィールドで使用した場合、この流入孔よりアルコール蒸気の一部が流入することが避けられず、フィルタのアルコール除去性能が十分に得られない。
また、点検時に、点検ガス（イソブタンガス）が正確に流入孔より入らないと、センサを動作させるまでに大量のイソブタンガスを吹き付けざるを得ず、その結果、動作確認後は活性炭層に吸着したイソブタンガスが徐々に脱離することから、鳴動が鳴り止んで正常な監視状態になるまでに長時間を要することがある。
【００１０】
アルコール蒸気を除去するため装着される活性炭フィルタは、実フィールドで使用された場合、このアルコール蒸気以外にも、都市ガスセンサの特性を劣化させる微量の披毒成分も吸着除去する働きがある。よって、流入孔を設けた場合、長期使用の過程で、流入孔から披毒成分が徐々にセンサ部に流入することが避けられず、都市ガスセンサの長期信頼性を阻害する危険性がある。
また、近年、ガス漏れ時に漏洩する都市ガスと、不完全燃焼時に発生するＣＯを１個のセンサで検知するいわゆるワンセンサが実用化されてきている。このワンセンサは、都市ガスを検知する温度（約４００  〜４５０  ℃）とＣＯガスを検知する温度（約７０〜９０℃）との２温度にセンサを周期的に加熱して、それぞれの温度の時間帯に都市ガスとＣＯガスを検知するが、このワンセンサにもアルコール蒸気による誤報を防ぐための活性炭フィルタが装着されている。
【００１１】
この種のワンセンサを搭載した（都市ガス＋不完全燃焼）警報器を、従来の点検法で点検するには、やはり、都市ガスセンサの点検のための点検ガス流入孔を設ける必要がある。この場合、前記のように実フィールド中の微量披毒成分が流入孔から流入することは避けられず、これにより、都市ガスセンサに加え、ＣＯガスセンサについても長期信頼性が低下する危険性があった。さらに、１個のセンサであるにも係わらず、都市ガス警報器としての、イソブタンガスの点検操作と、都市ガス用警報器としての、ＣＯガス点検操作の二つの点検操作を行う必要があった。
【００１２】
上記の問題点に鑑み、本発明の目的は、ガスセンサに流入孔を設ける必要がなく、かつ、簡便な作業能率の良いガス警報器の点検方法およびこれに適した点検ガス供給装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的を達成するため、燃料ガスの漏れを検知して警報を発するガス漏れ警報器や、不完全燃焼によって発生する一酸化炭素ガスを検知して警報を発する都市ガス用警報器などのガス警報器が正常に動作することを確認するための点検方法において、前記点検ガスを水素ガスとする。
前記水素ガスは、電解質溶液の電気分解反応により得られたガスであると良い。
点検ガス供給装置は、電解質溶液、電解質溶液を保持するＵ字型の電解容器、Ｕ字型の各脚部に配置された陰陽電極、直流電源および各電極に電流を供給する配線およびＵ字型の各脚部の開口部を密閉する蓋を備え、それらが一体化されていることとする。
【００１４】
前記電解質溶液は石灰水または水酸化ナトリウム水溶液であると良い。
前記電解質溶液、陽極、配線、直流電源、配線、陰極の直列接続には、直列接続を断続できるスイッチが挿入されていると良い。
前記陽電極側の蓋には水素ガス取り出し用の微細孔が開けられていると良い。
前記微細孔にシリンジの針を差し込み水素ガスを吸引し、点検ガスとして用いると良い。
本発明によれば、点検ガスとして水素ガスを用いるため、都市ガスセンサもＣＯガスセンサも共に水素ガスに感度を有するので、１種のガスでどちらのガスセンサを備えたガス警報器に対しても点検ができるようになり、点検作業の簡便化が期待できる。また、水素ガスは、活性炭フィルタに全く吸着されないため（この点に付いては実施例の形態において後述する）、点検ガス流入孔は不要であり、ガス警報器の信頼性は高い。
【００１５】
点検用ガスである水素ガスを得るにはいくつかの方法があり、例えば、小型の水素ボンベから、スポイト状の点検器具に水素を充填してもよいが、水（電解質溶液）の電気分解により陰極に発生した水素ガスを用いるようにしたため、高圧で重いガスボンベを取り扱う必要はなく、点検作業の簡便化が期待できる。
上記のような点検ガス供給装置は、小型化が可能で、可搬型にすることができ、点検作業の簡便化が期待できる。なお、直流電源は電池または商用電源を利用する直流化装置のいずれであってもよい。
電解質溶液に用いる石灰水または水酸化ナトリウムは入手も容易であり、安価であるため点検コストは低く抑えられる。
【００１６】
電気分解回路は挿入されたスイッチにより任意に断続できるため、必要量の水素ガスを得るとき以外はスイッチを切り水素ガスを発生させることはなく安全である。
また、上記ワンセンサが搭載されている（都市ガス＋不完全燃焼）警報器の場合には、従来のように２度の点検操作は不要で、１回の水素ガス点検で、都市ガスセンサとＣＯセンサの両方のセンサの動作確認ができてしまう。
実用的には、アルカリ水溶液や石灰水に電極を浸し、電極間に直流電圧を印加して電気分解反応を起こさせ、陰極に発生した水素を、マイクロシリンジやスポイト状点検器具で捕集し、点検ガスとして用いる。
【００１７】
直流電圧はたとえば、家庭用コンセントの１００  Ｖ商用交流電源を交流／直流アダプタを介して得ることが現実的である。また、乾電池や二次電池などの電池電源を用いることもできる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明は水素の活性炭への吸着能力が小さいことに着目してなされた。
活性炭は、一般に、吸着対象ガスの分子量が大きいほど吸着能力が高い。また、一般に無機性のガスよりも有機性のガスの方が吸着能力が高い。ちなみに、警報器の検知ガス類の分子量は以下の（  ）内に示した通りであり、活性炭の吸着能力も概ねこの分子量の序列で高くなる。
吸着しにくいガス種では、▲１▼水素（２）  、▲２▼メタン：都市ガスの主成分（１６）、▲３▼ＣＯ（２８）の順であり、吸着し易いガス種では、▲４▼チルアルコール（４６）、▲５▼イソブタン（ＬＰガスの主成分）（５８）の順である。水素ガスは、活性炭フィルタに全く吸着されない。
【００１９】
一方、通常の警報器に用いられる都市ガスセンサや、ＣＯガスセンサは、水素にも感度を持つ。図１０はフィルタキャップが無い酸化スズ半導体式の都市ガスセンサの各種ガスに対する感度特性を示すグラフである。ｆ  はブタンガス、ｇ  はメタンガス、ｈ  は水素ガス、ｉ  はＣＯガスに対する特性である。また、図１１はフィルタキャップが無いＣＯガスセンサの各種ガスに対する感度特性を示すグラフである。ｊ  はＣＯガス、ｋ  は水素ガス、ｌ  はブタンガスに対する特性である。
図１０より、都市ガスセンサは、ＣＯガスには感度が無いが、水素ガスやイソブタンガスには感度を持つことがわかる。一方、図１１より、ＣＯガスセンサは、イソブタンガスには感度を持たないが、水素ガスには、感度を持つことがわかる。
【００２０】
次に、電気分解によって水素ガスを得る方法について説明する。
水溶液がアルカリ性の電解質溶液である場合、次の反応式によって、陽極に酸素が、陰極に水素が発生する。
【００２１】
【反応式】
（陽極）  ２ＯＨ−  （水酸イオン）→０．５  Ｏ２（酸素）  ＋  Ｈ２Ｏ（水）＋  ２ｅ−（電子）
（陰極）  ２ＨＯ  （水）＋    ２ｅ  −  （電子）→  Ｈ２（水素）  ＋  ２ＯＨ−（水酸イオン）
本発明は、上記の陰極で発生する水素ガスを点検ガスとして使用するものである。
以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。
実施例１
図１は本発明に係る点検ガス供給装置の断面図（ａ）、およびシリンジの断面図である（ｂ）である。
【００２２】
点検ガス供給装置１  は電気分解によって水素を発生させる水素発生器である。
樹脂製のＵ字型の電解槽１ａに石灰水または水酸化ナトリウム水溶液などの電解液１ｂを入れ、陽極１ｃ、陰極１ｄとして白金箔（プラスチックフィルムに静電気引力により白金箔を貼り付けたもの）からなる電極を浸し、直流電源１ｅにより直流電圧を印加する。この直列回路には任意に断続できるようスイッチ１ｆが挿入してある。電極１ｃ、１ｄとしては、白金箔の代わりに鉄製の電極板を用いることもできる。また、電解液を、適当な多孔質体に保持させることによって、取り扱い性を改善することもできる。
【００２３】
スイッチ１ｆのＯＮ時、上記の反応式に従って、陰極には水素が発生し、陽極には酸素が発生する。
陽極側および陰極側の空間１ｇは、電解槽１ａの口に被せられたゴム製の蓋１ｈにより、そこに開けられた微細孔１ｉ以外は、密閉されていて、陰極側、陽極側空間はともに、大気圧に近くに維持される。
点検ガス供給装置の外から図１（ｂ）  に示したマイクロシリンジ２  の先端２ｃを微細孔１ｉに突き刺して、空間１ｇに発生した水素ガスをシリンジに捕集する。マイクロシリンジ２  の代わりに、図６に示したアルコール点検器具と同様の蛇腹状の点検器具を用いることもできる。
【００２４】
図２は都市ガス警報器に本発明に係る水素ガスおよびイソブタンガスを用いた場合のガスセンサの出力の時間変化を示すグラフである。
実線ａ  は、フィルタキャップ付き、点検ガス流入孔付きの都市ガスセンサを搭載した都市ガス警報器にイソブタンガスを使用した点検器具により点検した場合のセンサ出力の時間変化を示す。
また、破線ｂは、上記と同様のセンサで、かつ点検ガス流入孔の無いセンサを搭載した警報器に、上記図１の水素発生器から得た水素ガスを点検器具２  を用いてセンサ部へ流入させた場合のセンサ出力の時間変化を示す。ガスセンサ出力が警報設定電圧以上になると鳴動する。
【００２５】
図２から、流入孔付きセンサにイソブタンガスで点検した場合に比べ、水素ガスで点検した本発明の方が、ガス注入後、鳴動開始（警報が鳴り始めるまでの）時間、および、鳴動開始から、鳴動終了までの（警報継続）時間のいずれもが短いことがわかる。
従来の点検方法が鳴動開始時間や鳴動継続時間が長いのは以下の理由による。センサ部に流入するイソブタンガスの流入は流入孔からの量に限定され、また、いったんセンサ部に流入したイソブタンガスのキャップの外へ排出も、その殆どがこの流入孔からに限定されることによる。
【００２６】
これに対し、本発明に係る水素ガスを用いる点検では、水素ガスは、流入孔より遙に大面積のフィルタ層から流入、排出がなされるため、流入、排出速度が大きく、鳴動開始時間、鳴動継続時間が短い。すなわち、点検作業時間がかなり短くなったことが判る。
実施例２
図３はワンセンサタイプのガスセンサを示し、（ａ）は断面図であり、（ｂ）はガスセンサの（すなわちガスセンサを搭載したガス警報器の）駆動を示す加熱タイムチャートである。ワンセンサタイプとは活性炭が充填されたフィルタキャップが装着された１個のガスセンサで、都市ガスとＣＯガスを検知できるガスセンサのことである。図８と同じ構造であり同じ符号を用いているので説明を省略する。ただし、流入孔はない。
【００２７】
内部のヒータによって、加熱パルスｃ  に従って、５  秒間４００  〜４５０  ℃に加熱され、この加熱終了直前に都市ガスを検知する。この後１５秒間約７０〜９０℃の加熱モードに移行し、１５秒保持終了直前でＣＯガスを検知することができる。
このセンサの、都市ガスセンサとしての機能を従来の点検方法で点検することは、実質的に困難である。これまで述べてきたように、イソブタンガスが活性炭フィルタに吸着されてセンサ部に流入しないからである。
図４は、本発明に係る水素発生器から採取した水素ガスを用いた場合のワンセンサの（都市ガス＋不完全燃焼）警報器の動作点検時のセンサ出力の時間変化を示すグラフである。加熱のタイムチャートを添えてある。
【００２８】
なお、点検ガスを注入するタイミングを点検者に知らせることは、内蔵マイコンにより、警報器前面の警報ランプや通電表示ランプなどの点灯モードを、点検ガスの注入するタイミングに合わせて変えるようにすることによって、容易にできる。
このタイミングにしたがって、水素ガスをＣＯ検知タイミングパルス（符号ｔ１）の約３  秒前に注入した場合、ガスセンサの出力カーブはｄ  のようになり、ＣＯ検知タイミングの１５秒時点ではセンサ出力はＣＯ警報設定レベルを十分に越え、かつ、更に５  秒後の都市ガス検知タイミング（符号ｔ２）においても、都市ガス警報設定レベルを上回っていることが確認できた。
【００２９】
図５は本発明に係る水素発生器から採取した水素ガスを用いた他の点検方法の警報器の動作点検時のセンサ出力の時間変化を示すグラフである。この場合は、水素ガスをＣＯ検知タイミング（ｔ１）の約３  秒前に注入し（１回目）、さらに、都市ガス検知タイミング（ｔ２）の約３  秒前にもう一度水素ガスを注入した（２回目）。この点検方法によっても、ガスセンサの出力カーブはｅのようになり、ＣＯ警報および、都市ガス警報のいずれも確実に動作することが判った。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、漏れた燃料ガスや不完全燃焼によって発生する一酸化炭素ガスを検知して警報を発するガス警報器が正常に動作することを確認するため、点検用ガスをガス警報器に内蔵されたガスセンサで燃焼させる点検方法において、点検ガスを水素ガスとしたため、点検時間が短縮され、点検作業の能率が向上する。また、キャップに点検ガスの流入孔の設けられていないフィルタキャップ付きガスセンサを搭載した警報器であっても、極めて短時間にその点検を行うことがでる。
【００３１】
また、流入孔がないため、従来避けられなかった点検ガス流入孔からの披毒成分のセンサ部への流入が阻止でき、優れた長期信頼性を確保することができる。
また、水の電気分解方式の水素ガス発生器は必要な量だけの水素ガスを高圧とせず発生させることが出来るので、安全であり、また軽く携帯できるので点検作業能率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明に係る点検ガス供給装置の断面図（ａ）、およびシリンジの断面図であ
る（ｂ）である。
【図２】
都市ガス警報器に本発明に係る水素ガスおよびイソブタンガスを用いた場合の
ガスセンサの出力の時間変化を示すグラフである。
【図３】
ワンセンサタイプのガスセンサを示し、（ａ）は断面図であり、（ｂ）はガス
センサの（すなわちガスセンサを搭載したガス警報器の）駆動を示す加熱タイムチャートである。
【図４】本発明に係る水素発生器から採取した水素ガスを用いた場合のワンセンサの（都市ガス＋不完全燃焼）警報器の動作点検時のセンサ出力の時間変化を示すグラフである。
【図５】本発明に係る水素発生器から採取した水素ガスを用いた他の点検方法の警報器の動作点検時のセンサ出力の時間変化を示すグラフである。
【図６】従来のアルコールガス供給装置の断面図である。
【図７】従来のブタンガス供給装置の断面図である。
【図８】流入孔を有するガスセンサの断面図である
【図９】従来のＣＯガス供給装置へのＣＯガスの捕集状況の断面図である。
【図１０】フィルタキャップが無い酸化スズ半導体式の都市ガスセンサの各種ガスに対する感度特性を示すグラフである。
【図１１】フィルタキャップが無いＣＯガスセンサの各種ガスに対する感度特性を示すグラフである。
【符号の説明】
１          点検ガス供給装置
１ａ      電解槽
１ｂ    電解液
１ｃ    陽極
１ｄ    陰極
１ｅ    直流電源
２      水素ガス点検器具
３１      ガスセンサ
３２      流入孔を有するガスセンサ
４      点検ガス供給装置
５      ブタンガス供給装置
６      ＣＯガス供給装置
ｔ１    ＣＯ検知タイミング
ｔ２    都市ガス検知タイミング
【図１】
2004272399.tif 000003
【図２】
2004272399.tif 000004
【図３】
2004272399.tif 000005
【図４】
2004272399.tif 000006
【図５】
2004272399.tif 000007
【図６】
2004272399.tif 000008
【図７】
2004272399.tif 000009
【図８】
2004272399.tif 000010
【図９】
2004272399.tif 000011
【図１０】
2004272399.tif 000012
【図１１】
2004272399.tif 000013