JP2004157914A - ガス漏れ警報装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】安全性を保ちつつ、取り付けられた環境に応じて、最も適切に警報を発生することができるガス漏れ警報装置に存する。
【解決手段】交流ブリッジ2が、接触燃焼式ガスセンサL1、L2を含む。CPU5が、交流ブリッジ2の出力が第1警報判定値を超えたときと、第1警報判定値より小さい第2警報判定値を超えたときとに警報を発生する。CPU5はさらに、交流ブリッジ2の出力を監視し、電源投入後の所定時間に行われた監視結果に基づき、第1警報判定値を補正し、以後補正を行わない。
【選択図】 図1
【解決手段】交流ブリッジ2が、接触燃焼式ガスセンサL1、L2を含む。CPU5が、交流ブリッジ2の出力が第1警報判定値を超えたときと、第1警報判定値より小さい第2警報判定値を超えたときとに警報を発生する。CPU5はさらに、交流ブリッジ2の出力を監視し、電源投入後の所定時間に行われた監視結果に基づき、第1警報判定値を補正し、以後補正を行わない。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ガス漏れ警報装置に係わり、特に、ガス漏れ等のガス濃度増大の異常を検知して警報を与えるガス漏れ警報装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のガス漏れ警報装置に含まれる接触燃焼式ガスセンサLは、図4に示すように線径20〜50μmの白金コイルCL上に触媒CYを塗布して形成する。接触燃焼式ガスセンサLは、燃焼ガスが触れることにより電気抵抗が変化する。このような構成の接触燃焼式ガスセンサLは、図5に示すように交流ブリッジの一辺に接触燃焼式ガスセンサL1、L2が接続され、接触燃焼式ガスセンサL1、L2の各対向辺に抵抗R1、R2が接続されてセンサ手段が構成される。そして交流ブリッジの一方の両端に交流電圧が印加され、他方の両端からセンサ出力Vが取り出される。
【0003】
接触燃焼式ガスセンサL1は実際に検知ガスにさらされる検知素子であり、接触燃焼式ガスセンサL2は検知ガスから遮断されて温度補償などを行う基準素子として使用される。このような構成の交流ブリッジにおいて、燃焼ガスを検知しない間は、各接触燃焼式ガスセンサL1、L2、抵抗R1、R2の抵抗値が同等となり、交流ブリッジは平衡状態を保つため、センサ出力Vは発生しない。
【0004】
しかし、交流ブリッジは電源を投入したとき、検知素子としての接触燃焼式ガスセンサL1は周囲に燃焼ガスが存在しなくても、センサ出力は短時間に例えば35mV以上に上昇し、その後時間の進行とともに徐々に低下し、その後、例えば20mVに安定する。接触燃焼式ガスセンサL1の周囲に燃焼ガスが存在しないときに出力されるセンサ出力の値を空気ベースという。
【0005】
ガス漏れ警報装置において、ガス漏れの警報判定値は「空気ベース+α(v)」というように設定される。αはセンサ出力の性能によって任意に定められた値である。
空気ベースは接触燃焼式ガスセンサL1、L2の経年変化や、外部要因に起因して変化するため、空気ベースの変化に伴って警報判定値を更新して補正する必要がある。
【0006】
また、一般的に、ガス漏れ警報装置は、第1警報判定値及び第2警報判定値(<第1警報判定値)の2つ警報判定値が設定され、センサ出力Vが第1及び第2警報判定値を超える毎に警報を発生する2段階警報を行っている。第1警報判定値としては、爆発の危険性がある下限濃度である下限危険レベルの約1/4以下のガス濃度に相当するよう設定されている。第2警報判定値としては、下限危険レベルの約1/100のガス濃度に相当するように設定されている。
【0007】
このような2段階警報を行うガス漏れ警報装置においては、安全面を考慮して、第1警報判定値の空気ベース補正は行わず、第2警報判定値のみ空気ベース補正を行っている。つまり、センサ出力が第1警報判定値を超えるということは、かなりの濃度のガス漏れが生じていることであり、危険度が非常に高い。また、空気ベース補正は、空気ベースの変動に遅れて補正されるものである。
【0008】
このため、空気ベースが高くなって、空気ベース補正により第1警報判定値を高い値に補正した後、突然、空気ベースが低くなるような場合にガス漏れが生じると、実際の空気ベースが低くなっているにも拘わらず、補正が間に合わず第1警報判定値が高い値に設定されたままとなってしまうからである。このような、警報判定値の補正を行うガス漏れ警報装置として、特許文献1に記載されたガス警報装置が挙げられる。
【0009】
【特許文献1】
特開平10−49778号公報
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した空気ベースは、センサ手段が故障したり、経年変化していなくても、出荷前に空気ベースを測定した状態とは異なる状況で、台所などに取り付けた場合、設置時からすでに実際の空気ベースと第1及び第2警報判定値に用いられている空気ベースとがずれることがある。上述したように第1警報判定値については空気ベース補正が行われない。このため、ガス漏れ警報装置が取り付けられた環境によって二段目の警報時期に誤差が生じてしまうという問題があった。
【0011】
そこで、本発明は、上記のような問題点に着目し、安全性を保ちつつ、取り付けられた環境に応じて、最も適切に警報を発生することができるガス漏れ警報装置を提供することを課題とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためになされた請求項1記載の発明は、接触燃焼式ガス検出素子を含むセンサ手段と、前記センサ手段の出力が第1警報判定値を超えたときと、前記第1警報判定値より小さい第2警報判定値を超えたときとに警報を発生する警報発生手段とを備えたガス漏れ警報装置において、前記センサ手段の出力を監視する監視手段と、電源投入後の所定時間に行われた前記監視手段による監視結果に基づき、前記第1警報判定値を補正し、以後補正を行わない第1補正手段とをさらに備えたことを特徴とするガス漏れ警報装置に存する。
【0013】
請求項1記載の発明によれば、センサ手段が、接触燃焼式ガス検出素子を含む。警報発生手段が、センサ手段の出力が第1警報判定値を超えたときと、第1警報判定値より小さい第2警報判定値を超えたときとに警報を発生する。監視手段が、センサ手段の出力を監視する。第1補正手段が、電源投入後の所定時間に行われた監視手段による監視結果に基づき、第1警報判定値を補正し、以後補正を行わない。
【0014】
従って、電源投入後、つまり、ガス漏れ警報装置が取り付けられた後の所定時間に行われた監視結果に基づき、第1警報判定値を補正することにより、取り付けられた環境に応じて、第1警報判定値がばらつくことがなくなる。しかも、以後補正を行わないことにより、安全性を確保することができる。
【0015】
請求項2記載の発明は、請求項1記載のガス漏れ警報装置であって、定期的に、前記監視手段による監視結果に基づき、前記第2警報判定値を補正する第2補正手段をさらに備えたことを特徴とするガス漏れ警報装置に存する。
【0016】
請求項2記載の発明によれば、第2補正手段が、定期的に、監視手段による監視結果に基づき、第2警報判定値を補正する。従って、第2補正手段により、空気ベースの経時変化を補正した適切な第2警報判定値を用いて警報を行うことができる。
【0017】
請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載のガス漏れ警報装置であって、前記監視手段による監視結果に基づき、周囲に燃焼ガスが存在しないときの前記センサ手段の出力である空気ベースを補正する空気ベース補正手段と、前記空気ベース補正手段が補正した空気ベースが予め定めた補正範囲を逸脱したとき、前記接触燃焼式ガス検出素子の異常を検出する異常検出手段とをさらに備え、前記第1補正手段は、該補正した空気ベースと所定値とを加算した値を、補正した前記第1警報判定値とすることにより、前記第1警報判定値の補正を行うことを特徴とするガス漏れ警報装置に存する。
【0018】
請求項3記載の発明によれば、空気ベース補正手段が、監視手段による監視結果に基づき、周囲に燃焼ガスが存在しないときのセンサ手段の出力である空気ベースを補正する。第1補正手段が、補正した空気ベースと所定値とを加算した値を、補正した第1警報判定値とすることにより、第1警報判定値の補正を行う。異常検出手段が、空気ベース補正手段が補正した空気ベースが予め定めた補正範囲を逸脱したとき、接触燃焼式ガス検出素子の異常を検出する。従って、補正した空気ベースを流用して、センサ手段の異常を検出することができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、ガス漏れ警報装置の一実施の形態を示す概略構成図である。
同図において、1は例えば商用交流電源AC100Vを1次電圧とする変圧器、2は変圧器1の2次側に設けられ、降圧した交流電圧を電源とする交流ブリッジである。交流ブリッジ2には、一辺に燃焼ガスが触れることにより電気抵抗が変化する接触燃焼式ガスセンサL1、L2(接触燃焼式ガス検出素子に相当)が接続され、他の辺に抵抗R1、R2が接続されてセンサ手段が構成されている。この交流ブリッジ2の一方の出力端子は接地されている。
【0020】
3は交流ブリッジ2の出力を増幅する演算増幅器であり、この演算増幅器3の反転入力端子−には交流ブリッジ2の他方の出力端子が接続され、非反転入力端子+は接地されている。演算増幅器3は図示しない直流電源から電源電圧が供給されている。4は演算増幅器3の交流出力電圧(センサ出力)を直流化する整流回路であり、この整流回路4は交流出力電圧を整流するダイオードD、整流された出力電圧を平滑するコンデンサC、抵抗R3を含んでいる。平滑された出力電圧は最終的にセンサ出力Vとしてマイクロコンピュータ(CPU)5に入力される。
【0021】
CPU5は予め定められた制御プログラムを格納したROMと各種データを書き込んだり読み出したりするRAMを内蔵すると共に、整流回路4で整流平滑されたセンサ出力Vを入力する入力ポートIP、ガス漏れ警報音を発するブザーが接続される出力ポートOP、入力されたセンサ出力Vをデジタル変換するA/D変換器(図示せず)を備える。
【0022】
次に、CPU5が予め定められた制御プログラムに従って行う処理を図2及び図3のフローチャートに沿って説明する前に、ガス漏れ警報判定処理の概要について説明する。
CPU5は電源投入時に初期化を行い、ROMに予め格納してある2つの固定値を読み出し、一方の固定値を第1警報判定値V1、他方の固定値を第2警報判定値V2として、RAMに格納する。電源投入から1分が経過すると、CPU5は、警報発生手段として働き、センサ出力VをA/D変換器でデジタル変換して順次読み込み、この読み込んだセンサ出力VとRAM内に格納された第1、第2警報判定値を比較し、第2警報判定値を越えている時に第1段目の警報を、第1警報判定値を越えている時に第2段目の警報をそれぞれ発するガス漏れ警報動作を行う。この警報動作は、出力ポートOPに異なる周期で、H,L信号を交互に出力し、ブザー6に高低2種類の音を発生させることによって行うことができる。
【0023】
このように、ガス漏れ警報判定を行う際に、先ず、入力したセンサ出力Vと第2警報判定値V2とを比較するのであるが、燃焼ガスが存在していないときに出力されるセンサ出力Vである空気ベースは接触燃焼式ガスセンサL1、L2の経年的、あるいは外部要因により変動する。そのため、ガス漏れ判定精度を維持するには経年変化、あるいは、外部要因に起因した空気ベースの変動分を補正した第2警報判定値V2に更新する必要がある。
【0024】
また、ガス漏れ警報判定を行う際に、入力したセンサ出力と第1警報判定値V1とも比較するのであるが、空気ベースはガス漏れ警報装置の取り付け環境により変動する。そのため、ガス漏れ判定精度を維持するには、取り付け環境に応じた空気ベースの変動分を補正した第1警報判定値V1に更新する必要がある。
【0025】
第1及び第2警報判定値V1、V2を更新して補正する際、空気ベースの変動範囲(=変動範囲)を把握する必要がある。補正範囲を把握しておけば、空気ベースの値が補正範囲に収まっているか否かを判定し、補正範囲を逸脱したときにセンサ異常を判定することができるからである。
【0026】
ここで、補正範囲とは、空気ベースの初期値と接触燃焼式ガスセンサL1、L2の経年劣化を判定するために予め空気ベースの初期値に基づいて設定された判定値との間に設定された範囲を示す。そして、この判定値とは、接触燃焼式ガスセンサL1、L2を例えば5年間に亘って使用した場合の経年劣化により、空気ベースが初期値より低下した値を示す。
【0027】
以下、ガス漏れ警報装置の第1及び第2警報判定値の補正及びセンサ異常判定の処理方法を図2及び図3に示すCPU5の処理手順を示すフローチャートを参照して説明する。
まず、CPU5は、電源投入に応じて初期補正処理を開始する。初期補正処理において、CPU5は、まず、タイマをスタートさせる(ステップS1)。次に、センサ出力Vが第2警報判定値V2より大きいか否かを判断する(ステップS2)。なお、ステップS2で用いられている第2警報判定値V2としては、ROMに予め格納してあった固定値が用いられている。
【0028】
センサ出力Vが第2警報判定値V2より大きいとき(ステップS2でY)、点検ガスによる点検が行われていると判断し、CPU5は、タイマをリセットした後(ステップS3)、ステップS1に戻る。一方、センサ出力Vが第2警報判定値V2より小さいとき(ステップS2でN)、点検ガスによる点検が行われていないと判断し、CPU5は、次に、タイマスタートから10分経過したか否かを判断する(ステップS4)。
【0029】
タイマスタートから10分経過していない場合(ステップS4でN)、再びステップS2に戻る。一方、タイマスタートから10分経過していれば(ステップS4でY)、CPU5は、センサ出力Vが安定したと判断して、次のステップS5に進む。
【0030】
ステップS1〜S4におけるCPU5の動作によれば、電源投入後、点検ガスによる点検が行われなかった場合、電源投入後センサ出力Vが安定するまでの時間である10分待機した後、ステップS5に進むこととなる。また、電源投入後10分以内に点検ガスによる点検が行われた場合、点検終了後センサ出力Vが安定するまでの時間である10分待機した後、ステップS5に進む。
【0031】
ステップS5において、CPU5は、監視手段として働き、第1センサ出力監視処理を行う。第1センサ出力監視処理において、CPU5は、1秒毎にセンサ出力Vを読み取り、読み取ったセンサ出力VをRAM内に格納する動作を15分間(請求項1の所定時間に相当)繰り返す。この第1センサ出力監視処理により、RAM内に格納されるセンサ出力Vのデータ数は15×60=900となる。次に、CPU5は、上述した第1センサ出力監視処理によりRAM内に格納したセンサ出力の平均を算出する(ステップS6)。
【0032】
そして、CPU5は、空気ベース補正手段として働き、算出した平均を、補正した空気ベースVABとしてRAM内に格納する(ステップS7)。次に、CPU5は、異常検出手段として働き、ステップS7でRAM内に格納した補正空気ベースVABを読み出し、読み出した補正空気ベースVABが上述したように定めた補正範囲に収まっているか否かを判断する(ステップS8)。
【0033】
収まっていれば(ステップS8でY)、CPU5は、第1及び第2補正手段として働き、補正空気ベースVABに所定値αを加算した値を第1警報判定値V1としてRAM内に格納すると共に、補正空気ベースVABに所定値βを加算した値を第2警報判定値V2としてRAM内に格納した後(ステップS9)、初期補正処理を終了する。
【0034】
一方、補正空気ベースVABが補正範囲を逸脱していれば(ステップS8でN)、CPU5は、交流ブリッジ2に異常が発生したと判断して、その旨の警報を発生した後(ステップS10)、初期補正処理を終了する。ステップS8の動作によれば、補正空気ベースVABを流用して交流ブリッジ2の異常を検出することができる。また、上述したように初期補正処理では第1及び第2警報判定値V1、V2両者の補正を行っている。
【0035】
上記初期補正処理を終了すると、CPU5は、定期補正処理を開始する。定期補正処理において、CPU5は、まず、補正空気ベースVABをゼロリセットした後(ステップS11)、再び監視手段として働いて、第2センサ出力監視処理を行う(ステップS12)。第2センサ出力監視処理において、CPU5は、10分毎にセンサ出力を読み取り、読み取ったセンサ出力VをRAM内に格納する動作を1時間繰り返す。この第2センサ出力監視処理により、RAM内に格納されるセンサ出力のデータ数は6となる。次に、CPU5は、上述した第2センサ出力監視処理によりRAM内に格納したセンサ出力の平均VAVEを算出する(ステップS13)。
【0036】
次に、CPU5は、補正空気ベースVABがゼロリセットされた状態か否かを判断する(ステップS14)。ゼロリセットされた状態であれば(ステップS14でY)、CPU5は、ステップS13で算出した平均VAVEを補正空気ベースVABとしてRAM内に格納した後(ステップS16)、ステップS17に進む。
【0037】
一方、ゼロリセットされていない状態であれば(ステップS14でN)、CPU5は、ステップS13で算出した平均VAVEがRAM内に格納されている補正空気ベースVABより小さいか否かを判断する(ステップS15)。小さければ(ステップS15でY)、CPU5は、ステップS16に進んだ後、ステップS17に進む、これに対して、大きければ(ステップS15でN)、ステップS16に進むことなく直ちにステップS17に進む。
【0038】
ステップS17において、CPU5は、ステップS11において補正空気ベースVABがゼロリセットされてから予め定めた更新時間が経過したか否か判断する。更新時間経過しなければ(ステップS17でN)、CPU5は再びステップS12に戻る。一方、更新時間が経過していれば(ステップS17でY)、次のステップS18に進む。このステップS18に進んだ時点で補正空気ベースVABとして格納される値は、更新時間内にステップS13が繰り返された結果、算出された複数の平均値VAVEのうちの最小値である。
【0039】
ステップS18において、CPU5は、再び異常検出手段として働き、RAM内に格納されている補正空気ベースVAVEを読み出し、読み出した補正空気ベースVAVEが補正範囲に収まっているか否かを判断する。
【0040】
収まっていれば(ステップS18でY)、CPU5は、第2補正手段として働き、補正空気ベースVABに所定値βを加算した値を第2警報判定値V2としてRAM内に格納した後(ステップS19)、ステップS11に戻る。一方、補正空気ベースVABが補正範囲を逸脱していれば(ステップS18でN)、CPU5は、交流ブリッジ2に異常が発生したと判断して、その旨の警報を発生した後(ステップS20)、ステップS11に戻る。この定期補正処理では、第1警報判定値V1の補正は行われない。
【0041】
上述した動作によれば、初期補正処理において、電源投入後、つまり、ガス漏れ警報装置が取り付けられた後に行われる第1センサ出力監視処理の監視結果に基づき、第1警報判定値V1を補正される。これにより、取り付けられた環境に応じて、第1警報判定値V1がばらつくことがなくなる。しかも、第1警報判定値V1の補正が行われる初期補正処理は、電源投入後1回行われ、以降繰り返し行われず、安全性を確保することができる。
【0042】
一方、第2警報判定値V2は、電源投入後、初期補正処理により補正された後、定期補正処理により更新時間毎に補正することができる。このため、空気ベースの経時変化を補正した適切な第2警報判定値を用いて警報を行うことができる。
【0043】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1記載の発明によれば、電源投入後、つまり、ガス漏れ警報装置が取り付けられた後の所定時間に行われた監視結果に基づき、第1警報判定値を補正することにより、取り付けられた環境に応じて、第1警報判定値がばらつくことがなくなる。しかも、以後補正を行わないことにより、安全性を確保することができるので、安全性を保ちつつ、取り付けられた環境に応じて、適切に警報を発生することができるガス漏れ警報装置を得ることができる。
【0044】
請求項2記載の発明によれば、第2補正手段により、空気ベースの経時変化を補正した適切な第2警報判定値を用いて警報を行うことができるので、より一層、適切に警報を発生することができるガス漏れ警報装置を得ることができる。
【0045】
請求項3記載の発明によれば、補正した空気ベースを流用して、センサ手段の異常を検出することができるので、コストダウンを図ったガス漏れ警報装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のガス漏れ警報装置の一実施の形態を示す概略構成図である。
【図2】図1のガス漏れ警報装置を構成するCPU5の初期補正処理における処理手順を示すフローチャートである。
【図3】図1のガス漏れ警報装置を構成するCPU5の定期補正処理における処理手順を示すフローチャートである。
【図4】接触燃焼式ガスセンサLの構成を示す図である。
【図5】図4の接触燃焼式ガスセンサLを用いて構成した交流ブリッジを示す図である。
【符号の説明】
L1、L2 接触燃焼式ガスセンサ(接触燃焼式ガス検出素子)
2 交流ブリッジ(センサ手段)
V1 第1警報判定値
V2 第2警報判定値
5 CPU(警報発生手段、監視手段、第1補正手段、第2補正手段、空気ベース補正手段、異常検出手段)
α 所定値
【発明の属する技術分野】
この発明は、ガス漏れ警報装置に係わり、特に、ガス漏れ等のガス濃度増大の異常を検知して警報を与えるガス漏れ警報装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のガス漏れ警報装置に含まれる接触燃焼式ガスセンサLは、図4に示すように線径20〜50μmの白金コイルCL上に触媒CYを塗布して形成する。接触燃焼式ガスセンサLは、燃焼ガスが触れることにより電気抵抗が変化する。このような構成の接触燃焼式ガスセンサLは、図5に示すように交流ブリッジの一辺に接触燃焼式ガスセンサL1、L2が接続され、接触燃焼式ガスセンサL1、L2の各対向辺に抵抗R1、R2が接続されてセンサ手段が構成される。そして交流ブリッジの一方の両端に交流電圧が印加され、他方の両端からセンサ出力Vが取り出される。
【0003】
接触燃焼式ガスセンサL1は実際に検知ガスにさらされる検知素子であり、接触燃焼式ガスセンサL2は検知ガスから遮断されて温度補償などを行う基準素子として使用される。このような構成の交流ブリッジにおいて、燃焼ガスを検知しない間は、各接触燃焼式ガスセンサL1、L2、抵抗R1、R2の抵抗値が同等となり、交流ブリッジは平衡状態を保つため、センサ出力Vは発生しない。
【0004】
しかし、交流ブリッジは電源を投入したとき、検知素子としての接触燃焼式ガスセンサL1は周囲に燃焼ガスが存在しなくても、センサ出力は短時間に例えば35mV以上に上昇し、その後時間の進行とともに徐々に低下し、その後、例えば20mVに安定する。接触燃焼式ガスセンサL1の周囲に燃焼ガスが存在しないときに出力されるセンサ出力の値を空気ベースという。
【0005】
ガス漏れ警報装置において、ガス漏れの警報判定値は「空気ベース+α(v)」というように設定される。αはセンサ出力の性能によって任意に定められた値である。
空気ベースは接触燃焼式ガスセンサL1、L2の経年変化や、外部要因に起因して変化するため、空気ベースの変化に伴って警報判定値を更新して補正する必要がある。
【0006】
また、一般的に、ガス漏れ警報装置は、第1警報判定値及び第2警報判定値(<第1警報判定値)の2つ警報判定値が設定され、センサ出力Vが第1及び第2警報判定値を超える毎に警報を発生する2段階警報を行っている。第1警報判定値としては、爆発の危険性がある下限濃度である下限危険レベルの約1/4以下のガス濃度に相当するよう設定されている。第2警報判定値としては、下限危険レベルの約1/100のガス濃度に相当するように設定されている。
【0007】
このような2段階警報を行うガス漏れ警報装置においては、安全面を考慮して、第1警報判定値の空気ベース補正は行わず、第2警報判定値のみ空気ベース補正を行っている。つまり、センサ出力が第1警報判定値を超えるということは、かなりの濃度のガス漏れが生じていることであり、危険度が非常に高い。また、空気ベース補正は、空気ベースの変動に遅れて補正されるものである。
【0008】
このため、空気ベースが高くなって、空気ベース補正により第1警報判定値を高い値に補正した後、突然、空気ベースが低くなるような場合にガス漏れが生じると、実際の空気ベースが低くなっているにも拘わらず、補正が間に合わず第1警報判定値が高い値に設定されたままとなってしまうからである。このような、警報判定値の補正を行うガス漏れ警報装置として、特許文献1に記載されたガス警報装置が挙げられる。
【0009】
【特許文献1】
特開平10−49778号公報
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した空気ベースは、センサ手段が故障したり、経年変化していなくても、出荷前に空気ベースを測定した状態とは異なる状況で、台所などに取り付けた場合、設置時からすでに実際の空気ベースと第1及び第2警報判定値に用いられている空気ベースとがずれることがある。上述したように第1警報判定値については空気ベース補正が行われない。このため、ガス漏れ警報装置が取り付けられた環境によって二段目の警報時期に誤差が生じてしまうという問題があった。
【0011】
そこで、本発明は、上記のような問題点に着目し、安全性を保ちつつ、取り付けられた環境に応じて、最も適切に警報を発生することができるガス漏れ警報装置を提供することを課題とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためになされた請求項1記載の発明は、接触燃焼式ガス検出素子を含むセンサ手段と、前記センサ手段の出力が第1警報判定値を超えたときと、前記第1警報判定値より小さい第2警報判定値を超えたときとに警報を発生する警報発生手段とを備えたガス漏れ警報装置において、前記センサ手段の出力を監視する監視手段と、電源投入後の所定時間に行われた前記監視手段による監視結果に基づき、前記第1警報判定値を補正し、以後補正を行わない第1補正手段とをさらに備えたことを特徴とするガス漏れ警報装置に存する。
【0013】
請求項1記載の発明によれば、センサ手段が、接触燃焼式ガス検出素子を含む。警報発生手段が、センサ手段の出力が第1警報判定値を超えたときと、第1警報判定値より小さい第2警報判定値を超えたときとに警報を発生する。監視手段が、センサ手段の出力を監視する。第1補正手段が、電源投入後の所定時間に行われた監視手段による監視結果に基づき、第1警報判定値を補正し、以後補正を行わない。
【0014】
従って、電源投入後、つまり、ガス漏れ警報装置が取り付けられた後の所定時間に行われた監視結果に基づき、第1警報判定値を補正することにより、取り付けられた環境に応じて、第1警報判定値がばらつくことがなくなる。しかも、以後補正を行わないことにより、安全性を確保することができる。
【0015】
請求項2記載の発明は、請求項1記載のガス漏れ警報装置であって、定期的に、前記監視手段による監視結果に基づき、前記第2警報判定値を補正する第2補正手段をさらに備えたことを特徴とするガス漏れ警報装置に存する。
【0016】
請求項2記載の発明によれば、第2補正手段が、定期的に、監視手段による監視結果に基づき、第2警報判定値を補正する。従って、第2補正手段により、空気ベースの経時変化を補正した適切な第2警報判定値を用いて警報を行うことができる。
【0017】
請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載のガス漏れ警報装置であって、前記監視手段による監視結果に基づき、周囲に燃焼ガスが存在しないときの前記センサ手段の出力である空気ベースを補正する空気ベース補正手段と、前記空気ベース補正手段が補正した空気ベースが予め定めた補正範囲を逸脱したとき、前記接触燃焼式ガス検出素子の異常を検出する異常検出手段とをさらに備え、前記第1補正手段は、該補正した空気ベースと所定値とを加算した値を、補正した前記第1警報判定値とすることにより、前記第1警報判定値の補正を行うことを特徴とするガス漏れ警報装置に存する。
【0018】
請求項3記載の発明によれば、空気ベース補正手段が、監視手段による監視結果に基づき、周囲に燃焼ガスが存在しないときのセンサ手段の出力である空気ベースを補正する。第1補正手段が、補正した空気ベースと所定値とを加算した値を、補正した第1警報判定値とすることにより、第1警報判定値の補正を行う。異常検出手段が、空気ベース補正手段が補正した空気ベースが予め定めた補正範囲を逸脱したとき、接触燃焼式ガス検出素子の異常を検出する。従って、補正した空気ベースを流用して、センサ手段の異常を検出することができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、ガス漏れ警報装置の一実施の形態を示す概略構成図である。
同図において、1は例えば商用交流電源AC100Vを1次電圧とする変圧器、2は変圧器1の2次側に設けられ、降圧した交流電圧を電源とする交流ブリッジである。交流ブリッジ2には、一辺に燃焼ガスが触れることにより電気抵抗が変化する接触燃焼式ガスセンサL1、L2(接触燃焼式ガス検出素子に相当)が接続され、他の辺に抵抗R1、R2が接続されてセンサ手段が構成されている。この交流ブリッジ2の一方の出力端子は接地されている。
【0020】
3は交流ブリッジ2の出力を増幅する演算増幅器であり、この演算増幅器3の反転入力端子−には交流ブリッジ2の他方の出力端子が接続され、非反転入力端子+は接地されている。演算増幅器3は図示しない直流電源から電源電圧が供給されている。4は演算増幅器3の交流出力電圧(センサ出力)を直流化する整流回路であり、この整流回路4は交流出力電圧を整流するダイオードD、整流された出力電圧を平滑するコンデンサC、抵抗R3を含んでいる。平滑された出力電圧は最終的にセンサ出力Vとしてマイクロコンピュータ(CPU)5に入力される。
【0021】
CPU5は予め定められた制御プログラムを格納したROMと各種データを書き込んだり読み出したりするRAMを内蔵すると共に、整流回路4で整流平滑されたセンサ出力Vを入力する入力ポートIP、ガス漏れ警報音を発するブザーが接続される出力ポートOP、入力されたセンサ出力Vをデジタル変換するA/D変換器(図示せず)を備える。
【0022】
次に、CPU5が予め定められた制御プログラムに従って行う処理を図2及び図3のフローチャートに沿って説明する前に、ガス漏れ警報判定処理の概要について説明する。
CPU5は電源投入時に初期化を行い、ROMに予め格納してある2つの固定値を読み出し、一方の固定値を第1警報判定値V1、他方の固定値を第2警報判定値V2として、RAMに格納する。電源投入から1分が経過すると、CPU5は、警報発生手段として働き、センサ出力VをA/D変換器でデジタル変換して順次読み込み、この読み込んだセンサ出力VとRAM内に格納された第1、第2警報判定値を比較し、第2警報判定値を越えている時に第1段目の警報を、第1警報判定値を越えている時に第2段目の警報をそれぞれ発するガス漏れ警報動作を行う。この警報動作は、出力ポートOPに異なる周期で、H,L信号を交互に出力し、ブザー6に高低2種類の音を発生させることによって行うことができる。
【0023】
このように、ガス漏れ警報判定を行う際に、先ず、入力したセンサ出力Vと第2警報判定値V2とを比較するのであるが、燃焼ガスが存在していないときに出力されるセンサ出力Vである空気ベースは接触燃焼式ガスセンサL1、L2の経年的、あるいは外部要因により変動する。そのため、ガス漏れ判定精度を維持するには経年変化、あるいは、外部要因に起因した空気ベースの変動分を補正した第2警報判定値V2に更新する必要がある。
【0024】
また、ガス漏れ警報判定を行う際に、入力したセンサ出力と第1警報判定値V1とも比較するのであるが、空気ベースはガス漏れ警報装置の取り付け環境により変動する。そのため、ガス漏れ判定精度を維持するには、取り付け環境に応じた空気ベースの変動分を補正した第1警報判定値V1に更新する必要がある。
【0025】
第1及び第2警報判定値V1、V2を更新して補正する際、空気ベースの変動範囲(=変動範囲)を把握する必要がある。補正範囲を把握しておけば、空気ベースの値が補正範囲に収まっているか否かを判定し、補正範囲を逸脱したときにセンサ異常を判定することができるからである。
【0026】
ここで、補正範囲とは、空気ベースの初期値と接触燃焼式ガスセンサL1、L2の経年劣化を判定するために予め空気ベースの初期値に基づいて設定された判定値との間に設定された範囲を示す。そして、この判定値とは、接触燃焼式ガスセンサL1、L2を例えば5年間に亘って使用した場合の経年劣化により、空気ベースが初期値より低下した値を示す。
【0027】
以下、ガス漏れ警報装置の第1及び第2警報判定値の補正及びセンサ異常判定の処理方法を図2及び図3に示すCPU5の処理手順を示すフローチャートを参照して説明する。
まず、CPU5は、電源投入に応じて初期補正処理を開始する。初期補正処理において、CPU5は、まず、タイマをスタートさせる(ステップS1)。次に、センサ出力Vが第2警報判定値V2より大きいか否かを判断する(ステップS2)。なお、ステップS2で用いられている第2警報判定値V2としては、ROMに予め格納してあった固定値が用いられている。
【0028】
センサ出力Vが第2警報判定値V2より大きいとき(ステップS2でY)、点検ガスによる点検が行われていると判断し、CPU5は、タイマをリセットした後(ステップS3)、ステップS1に戻る。一方、センサ出力Vが第2警報判定値V2より小さいとき(ステップS2でN)、点検ガスによる点検が行われていないと判断し、CPU5は、次に、タイマスタートから10分経過したか否かを判断する(ステップS4)。
【0029】
タイマスタートから10分経過していない場合(ステップS4でN)、再びステップS2に戻る。一方、タイマスタートから10分経過していれば(ステップS4でY)、CPU5は、センサ出力Vが安定したと判断して、次のステップS5に進む。
【0030】
ステップS1〜S4におけるCPU5の動作によれば、電源投入後、点検ガスによる点検が行われなかった場合、電源投入後センサ出力Vが安定するまでの時間である10分待機した後、ステップS5に進むこととなる。また、電源投入後10分以内に点検ガスによる点検が行われた場合、点検終了後センサ出力Vが安定するまでの時間である10分待機した後、ステップS5に進む。
【0031】
ステップS5において、CPU5は、監視手段として働き、第1センサ出力監視処理を行う。第1センサ出力監視処理において、CPU5は、1秒毎にセンサ出力Vを読み取り、読み取ったセンサ出力VをRAM内に格納する動作を15分間(請求項1の所定時間に相当)繰り返す。この第1センサ出力監視処理により、RAM内に格納されるセンサ出力Vのデータ数は15×60=900となる。次に、CPU5は、上述した第1センサ出力監視処理によりRAM内に格納したセンサ出力の平均を算出する(ステップS6)。
【0032】
そして、CPU5は、空気ベース補正手段として働き、算出した平均を、補正した空気ベースVABとしてRAM内に格納する(ステップS7)。次に、CPU5は、異常検出手段として働き、ステップS7でRAM内に格納した補正空気ベースVABを読み出し、読み出した補正空気ベースVABが上述したように定めた補正範囲に収まっているか否かを判断する(ステップS8)。
【0033】
収まっていれば(ステップS8でY)、CPU5は、第1及び第2補正手段として働き、補正空気ベースVABに所定値αを加算した値を第1警報判定値V1としてRAM内に格納すると共に、補正空気ベースVABに所定値βを加算した値を第2警報判定値V2としてRAM内に格納した後(ステップS9)、初期補正処理を終了する。
【0034】
一方、補正空気ベースVABが補正範囲を逸脱していれば(ステップS8でN)、CPU5は、交流ブリッジ2に異常が発生したと判断して、その旨の警報を発生した後(ステップS10)、初期補正処理を終了する。ステップS8の動作によれば、補正空気ベースVABを流用して交流ブリッジ2の異常を検出することができる。また、上述したように初期補正処理では第1及び第2警報判定値V1、V2両者の補正を行っている。
【0035】
上記初期補正処理を終了すると、CPU5は、定期補正処理を開始する。定期補正処理において、CPU5は、まず、補正空気ベースVABをゼロリセットした後(ステップS11)、再び監視手段として働いて、第2センサ出力監視処理を行う(ステップS12)。第2センサ出力監視処理において、CPU5は、10分毎にセンサ出力を読み取り、読み取ったセンサ出力VをRAM内に格納する動作を1時間繰り返す。この第2センサ出力監視処理により、RAM内に格納されるセンサ出力のデータ数は6となる。次に、CPU5は、上述した第2センサ出力監視処理によりRAM内に格納したセンサ出力の平均VAVEを算出する(ステップS13)。
【0036】
次に、CPU5は、補正空気ベースVABがゼロリセットされた状態か否かを判断する(ステップS14)。ゼロリセットされた状態であれば(ステップS14でY)、CPU5は、ステップS13で算出した平均VAVEを補正空気ベースVABとしてRAM内に格納した後(ステップS16)、ステップS17に進む。
【0037】
一方、ゼロリセットされていない状態であれば(ステップS14でN)、CPU5は、ステップS13で算出した平均VAVEがRAM内に格納されている補正空気ベースVABより小さいか否かを判断する(ステップS15)。小さければ(ステップS15でY)、CPU5は、ステップS16に進んだ後、ステップS17に進む、これに対して、大きければ(ステップS15でN)、ステップS16に進むことなく直ちにステップS17に進む。
【0038】
ステップS17において、CPU5は、ステップS11において補正空気ベースVABがゼロリセットされてから予め定めた更新時間が経過したか否か判断する。更新時間経過しなければ(ステップS17でN)、CPU5は再びステップS12に戻る。一方、更新時間が経過していれば(ステップS17でY)、次のステップS18に進む。このステップS18に進んだ時点で補正空気ベースVABとして格納される値は、更新時間内にステップS13が繰り返された結果、算出された複数の平均値VAVEのうちの最小値である。
【0039】
ステップS18において、CPU5は、再び異常検出手段として働き、RAM内に格納されている補正空気ベースVAVEを読み出し、読み出した補正空気ベースVAVEが補正範囲に収まっているか否かを判断する。
【0040】
収まっていれば(ステップS18でY)、CPU5は、第2補正手段として働き、補正空気ベースVABに所定値βを加算した値を第2警報判定値V2としてRAM内に格納した後(ステップS19)、ステップS11に戻る。一方、補正空気ベースVABが補正範囲を逸脱していれば(ステップS18でN)、CPU5は、交流ブリッジ2に異常が発生したと判断して、その旨の警報を発生した後(ステップS20)、ステップS11に戻る。この定期補正処理では、第1警報判定値V1の補正は行われない。
【0041】
上述した動作によれば、初期補正処理において、電源投入後、つまり、ガス漏れ警報装置が取り付けられた後に行われる第1センサ出力監視処理の監視結果に基づき、第1警報判定値V1を補正される。これにより、取り付けられた環境に応じて、第1警報判定値V1がばらつくことがなくなる。しかも、第1警報判定値V1の補正が行われる初期補正処理は、電源投入後1回行われ、以降繰り返し行われず、安全性を確保することができる。
【0042】
一方、第2警報判定値V2は、電源投入後、初期補正処理により補正された後、定期補正処理により更新時間毎に補正することができる。このため、空気ベースの経時変化を補正した適切な第2警報判定値を用いて警報を行うことができる。
【0043】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1記載の発明によれば、電源投入後、つまり、ガス漏れ警報装置が取り付けられた後の所定時間に行われた監視結果に基づき、第1警報判定値を補正することにより、取り付けられた環境に応じて、第1警報判定値がばらつくことがなくなる。しかも、以後補正を行わないことにより、安全性を確保することができるので、安全性を保ちつつ、取り付けられた環境に応じて、適切に警報を発生することができるガス漏れ警報装置を得ることができる。
【0044】
請求項2記載の発明によれば、第2補正手段により、空気ベースの経時変化を補正した適切な第2警報判定値を用いて警報を行うことができるので、より一層、適切に警報を発生することができるガス漏れ警報装置を得ることができる。
【0045】
請求項3記載の発明によれば、補正した空気ベースを流用して、センサ手段の異常を検出することができるので、コストダウンを図ったガス漏れ警報装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のガス漏れ警報装置の一実施の形態を示す概略構成図である。
【図2】図1のガス漏れ警報装置を構成するCPU5の初期補正処理における処理手順を示すフローチャートである。
【図3】図1のガス漏れ警報装置を構成するCPU5の定期補正処理における処理手順を示すフローチャートである。
【図4】接触燃焼式ガスセンサLの構成を示す図である。
【図5】図4の接触燃焼式ガスセンサLを用いて構成した交流ブリッジを示す図である。
【符号の説明】
L1、L2 接触燃焼式ガスセンサ(接触燃焼式ガス検出素子)
2 交流ブリッジ(センサ手段)
V1 第1警報判定値
V2 第2警報判定値
5 CPU(警報発生手段、監視手段、第1補正手段、第2補正手段、空気ベース補正手段、異常検出手段)
α 所定値
Claims (3)
- 接触燃焼式ガス検出素子を含むセンサ手段と、前記センサ手段の出力が第1警報判定値を超えたときと、前記第1警報判定値より小さい第2警報判定値を超えたときとに警報を発生する警報発生手段とを備えたガス漏れ警報装置において、
前記センサ手段の出力を監視する監視手段と、
電源投入後の所定時間に行われた前記監視手段による監視結果に基づき、前記第1警報判定値を補正し、以後補正を行わない第1補正手段と
をさらに備えたことを特徴とするガス漏れ警報装置。 - 請求項1記載のガス漏れ警報装置であって、
定期的に、前記監視手段による監視結果に基づき、前記第2警報判定値を補正する第2補正手段を
さらに備えたことを特徴とするガス漏れ警報装置。 - 請求項1又は2記載のガス漏れ警報装置であって、
前記監視手段による監視結果に基づき、周囲に燃焼ガスが存在しないときの前記センサ手段の出力である空気ベースを補正する空気ベース補正手段と、
前記空気ベース補正手段が補正した空気ベースが予め定めた補正範囲を逸脱したとき、前記接触燃焼式ガス検出素子の異常を検出する異常検出手段とをさらに備え、
前記第1補正手段は、該補正した空気ベースと所定値とを加算した値を、補正した前記第1警報判定値とすることにより、前記第1警報判定値の補正を行う
ことを特徴とするガス漏れ警報装置。
Priority Applications (1)
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JP2002325058A JP2004157914A (ja) | 2002-11-08 | 2002-11-08 | ガス漏れ警報装置 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010257283A (ja) * | 2009-04-27 | 2010-11-11 | Yazaki Corp | ガス警報器 |
KR102517478B1 (ko) * | 2022-07-20 | 2023-04-05 | (주)하이브시스템 | 인공지능 기반 유해 가스 누출 여부를 결정하는 방법 및 장치 |
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2002
- 2002-11-08 JP JP2002325058A patent/JP2004157914A/ja not_active Withdrawn
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A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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