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公開番号2025154308
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-10
出願番号2024057231
出願日2024-03-29
発明の名称ガス検出装置
出願人矢崎エナジーシステム株式会社
代理人弁理士法人栄光事務所
主分類G01N 27/16 20060101AFI20251002BHJP(測定;試験)
要約【課題】高濃度条件下での測定精度を向上させることができるガス検出装置を提供する。
【解決手段】ガス検出装置1は、触媒との反応により水を生成させるガスを検知対象とする接触燃焼式のガスセンサ10と、ガスセンサ10を、第1パルス周期で駆動し、かつ、第1パルス周期におけるオフ期間よりも長いオフ期間を有する第2パルス周期で駆動するパルス周期制御部21と、第1パルス周期で駆動した場合のガスセンサ10の出力値である第1出力値と、第2パルス周期で駆動した場合のガスセンサ10の出力値である第2出力値と、を算出する出力値算出部22と、を備え、出力値算出部22は、第1出力値及び第2出力値のうち、少なくともいずれか一方を出力する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
触媒との反応により水を生成させるガスを検知対象とする接触燃焼式のガスセンサと、
前記ガスセンサを、第１パルス周期で駆動し、かつ、前記第１パルス周期におけるオフ期間よりも長いオフ期間を有する第２パルス周期で駆動する駆動制御部と、
前記第１パルス周期で駆動した場合の前記ガスセンサの出力値である第１出力値と、前記第２パルス周期で駆動した場合の前記ガスセンサの出力値である第２出力値と、を算出する算出部と、を備え、
前記算出部は、前記第１出力値及び前記第２出力値のうち、少なくともいずれか一方を出力する、
ガス検出装置。
続きを表示（約 880 文字）【請求項２】
前記駆動制御部は、前記算出部からの出力値が閾値以下の場合に、前記ガスセンサを前記第１パルス周期で駆動し、前記出力値が前記閾値を超える場合に、前記ガスセンサを前記第２パルス周期で駆動し、
前記算出部は、前記出力値が閾値以下の場合に、前記第１出力値を算出して出力し、前記出力値が前記閾値を超える場合に、前記第２出力値を算出して出力する、
請求項１に記載のガス検出装置。
【請求項３】
前記第１出力値及び前記第２出力値の少なくともいずれか一方が警報閾値を超えた場合、警報を発生させる警報制御部を更に備える、
請求項２に記載のガス検出装置。
【請求項４】
前記警報制御部は、前記第１出力値の時系列変化が異常な出力値の変動を示す場合、警報を発生させる、
請求項３に記載のガス検出装置。
【請求項５】
警報制御部を更に備え、
前記ガスセンサは、前記第１パルス周期で駆動される第１ガスセンサと、前記第２パルス周期で駆動される第２ガスセンサとを含み、
前記駆動制御部は、前記第１ガスセンサを前記第１パルス周期で駆動し、かつ、前記第２ガスセンサを前記第２パルス周期で駆動し、
前記算出部は、前記第１出力値と前記第２出力値とを算出し、
前記警報制御部は、前記第１出力値及び前記第２出力値の少なくともいずれか一方が警報閾値を超えた場合、警報を発生させる、
請求項１に記載のガス検出装置。
【請求項６】
前記警報制御部は、前記第１出力値の時系列変化が異常な出力値の変動を示す場合、警報を発生させる、
請求項５に記載のガス検出装置。
【請求項７】
前記第１パルス周期は３０ミリ秒以上１０秒以下、前記第２パルス周期は１５秒以上６０秒以下であり、前記第１パルス周期及び前記第２パルス周期におけるオン期間は３０ミリ秒以上５００ミリ秒以下である、
請求項１から６のいずれか一項に記載のガス検出装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス検出装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、触媒に付着した可燃性ガスの燃焼により発生した燃焼熱によって出力が変化する接触燃焼式ガスセンサが提案されている。特許文献１は、基板と、基板上に設けられる検出電極と、検出電極に接触するように基板上に設けられるガス反応部と、ガス反応部上に設けられる水飛散抑制層と、を備える接触燃焼式ガスセンサを開示している。水飛散抑制層は、検知対象ガスを透過させ、かつ、検知対象ガスに対してガス反応部よりも活性が低い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３－５５０８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなガスセンサを用いたガス検出装置は、水を生成させるガス（例えば水素）が高濃度で存在する条件下では、測定精度が低下するおそれがある。この現象は、素子の触媒反応により、高濃度の水素雰囲気中で水が生成され、素子周辺が水で濡れた状態となり、素子の燃焼熱を奪うことによると推定される。特に小型のマイクロセンサは、素子が非常に小さいため、生成水の影響を受けやすいと考えられる。
【０００５】
特許文献１は、ガス反応部に水飛散抑制層を設ける対策を提案しているが、ガスセンサがガス反応部と水飛散抑制層との二重構造となるため、水飛散抑制層により、ガス反応部の一部が覆われることから、感度、耐久性等の低下につながるおそれがある。
【０００６】
本発明は、測定対象ガスの高濃度条件下でも測定精度を向上させることのできるガス検出装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述した目的を達成するために、本発明に係るガス検出装置は、下記を特徴としている。
触媒との反応により水を生成させるガスを検知対象とする接触燃焼式のガスセンサと、
前記ガスセンサを、第１パルス周期で駆動し、かつ、前記第１パルス周期におけるオフ期間よりも長いオフ期間を有する第２パルス周期で駆動する駆動制御部と、
前記第１パルス周期で駆動した場合の前記ガスセンサの出力値である第１出力値と、前記第２パルス周期で駆動した場合の前記ガスセンサの出力値である第２出力値と、を算出する算出部と、を備え、
前記算出部は、前記第１出力値及び前記第２出力値のうち、少なくともいずれか一方を出力する、
ガス検出装置。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、高濃度条件下での測定精度を向上させることができる。
【０００９】
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、第１実施形態に係るガス検出装置のブロック図であり、（Ａ）はガス検出装置の全体構成のブロック図、（Ｂ）は制御部のブロック図である。
図２はガスセンサの検出回路の回路図である。
図３は、第１パルス周期によるガスセンサの駆動信号を示すタイミングチャートである。
図４は、第１パルス周期で駆動するガスセンサの時間経過に応じた出力値の変化を示すグラフである。
図５は、第１パルス周期で駆動するガスセンサの水素濃度に応じた出力値の変化を示すグラフである。
図６は、第２パルス周期で駆動するガスセンサの駆動信号を示すタイミングチャートである。
図７は、第１パルス周期及び第２パルス周期で駆動するガスセンサの時間経過に応じた出力値の変化を示すグラフである。
図８は、第１パルス周期及び第２パルス周期で駆動するガスセンサの水素濃度に応じた出力値の変化を示すグラフである。
図９は、第１実施形態のガス検出装置において制御部が実行するガスの検出手順を示すフローチャートである。
図１０は、第２実施形態に係るガス検出装置のブロック図であり、（Ａ）はガス検出装置の全体構成のブロック図、（Ｂ）は制御部のブロック図である。
図１１は、第１ガスセンサ及び第２ガスセンサの時間経過に応じた出力値の変化を示すグラフである。
図１２は、第２実施形態のガス検出装置において制御部が実行するガスの検出手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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