JP2002286671A

JP2002286671A - ガス検知装置

Info

Publication number: JP2002286671A
Application number: JP2001089462A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Nakatani; 直史中谷; Masao Maki; 正雄牧; Katsuhiko Uno; 克彦宇野; Takashi Niwa; 孝丹羽; Kunihiro Tsuruta; 邦弘鶴田; Takahiro Umeda; 孝裕梅田; Makoto Shibuya; 誠渋谷; Hideki Morozumi; 英樹両角
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-03-27
Filing date: 2001-03-27
Publication date: 2002-10-03

Abstract

(57)【要約】【課題】加熱用ヒータに与えるストレスを少なくしな
がら最適な温度に早く昇温させ省電力化と加熱用ヒータ
の長寿命化を実現する【解決手段】加熱用ヒータ４を有する一酸化炭素検出
素子５と、一酸化炭素検出素子の出力信号を受け、一酸
化炭素の濃度を判定するセンサ信号処理部３と、前記加
熱用ヒータに間欠的に通電を行うヒータ駆動部２とを備
え、ヒータ駆動部は加熱用ヒータに流れる電流値と印加
された電圧値を検出し、この電流値と電圧値から算出で
きる加熱用ヒータの抵抗値が予め設定した値になるよう
に電流値または電圧値を制御してなるガス検知装置であ
る。ヒータ駆動部２は間欠的に一酸化炭素検出素子５を
加熱する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は加熱用ヒータによっ
て一酸化炭素検出素子を間欠的に加熱することで省電力
化を図り、電池駆動が可能で間欠的に一酸化炭素を検出
する動作を行うガス検知装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種のガス検知装置は加熱用ヒ
ータに連続的に通電することで検知素子を定常的に加熱
し、常時対象ガスの濃度を測定するものがあった。

【０００３】また、省電力化を図るために加熱用ヒータ
に間欠的に通電するものもあったが定電圧を加熱用ヒー
タに印加するものであった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ガス検知装置は加熱用ヒータに連続的に通電したり、あ
るいは間欠的に通電するものであっても通電時間が長い
ために加熱用ヒータと一酸化炭素検出素子を加熱する以
外に周囲にも放熱され電力が無駄に消費されるものであ
った。

【０００５】また、間欠的に通電する形式のもので定電
圧を加熱用ヒータに一定時間印加するものでは、加熱用
ヒータの上昇する温度が毎回ほぼ同じになるのであっ
て、初期である加熱開始時の温度によって電圧印加終了
時の加熱用ヒータの温度に影響を受けるものであった。

【０００６】図８は従来のガス検知装置の動作説明図で
ある。図８において、一酸化炭素に反応させるため、一
酸化炭素検出素子を加熱する加熱用ヒータへ通電するた
め、（ａ）で示すパルス信号が印可され、そして（ｂ）
に示す定電圧が加熱用ヒータに印加され、（ｃ）に示す
波形の電流が流れる。更に、電流の流れにより加熱用ヒ
ータが発熱して（ｄ）に示すように加熱用ヒータの抵抗
値が上昇変化をしている。

【０００７】このように、間欠的に通電する形式のもの
で定電圧を加熱用ヒータに印加するものでは、印加開始
直後は加熱用ヒータの温度が上昇していないため加熱用
ヒータの抵抗値が低く、かつ流れる電流は昇温後の倍以
上であり、電圧印加時に大きな突入電流が流れ加熱用ヒ
ータにストレスを与えるものであった。さらに、加熱用
ヒータの昇温を早くするほど放熱が始まる前に適温に加
熱でき省電力化ができるが、このためには加熱用ヒータ
に印加する電圧を高くする必要があり、さらに大きな突
入電流を生じるのであった。このような突入電流による
ストレスが大きい場合、加熱用ヒータは寿命が短くなる
という課題があった。

【０００８】本発明はこのような従来の課題を解決する
ものであり、間欠的に加熱用ヒータに通電をおこなうと
ともに、加熱用ヒータに与えるストレスを少なくしなが
ら最適な温度に早く昇温させることで省電力化と加熱用
ヒータの長寿命化を実現するガス検知装置を提供するも
のである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、加熱用ヒータを有する一酸化炭素検出素子
と、前記一酸化炭素検出素子の出力信号を受け、一酸化
炭素の濃度を判定するセンサ信号処理部と、前記加熱用
ヒータに間欠的に通電を行うヒータ駆動部とを備え、前
記ヒータ駆動部は前記加熱用ヒータに流れる電流値と印
加された電圧値を検出し、この電流値と電圧値から算出
できる加熱用ヒータの抵抗値が予め設定した値になるよ
うに電流値または電圧値を制御する構成としたものであ
る。

【００１０】この手段によれば、間欠的に加熱用ヒータ
に通電を行い、加熱用ヒータに流れる電流値と印加され
た電圧値から加熱用ヒータの抵抗値を算出し、かつ常温
での加熱用ヒータの抵抗値との比較差から加熱用ヒータ
の温度を推定することで加熱用ヒータに供給する電力を
制御し、ストレスを少なくしながら加熱用ヒータを最適
な温度に早く昇温させることができるものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】上記の課題を解決するために本発
明の請求項１に記載の発明は、加熱用ヒータを有する一
酸化炭素検出素子と、前記一酸化炭素検出素子の出力信
号を受け、一酸化炭素の濃度を判定するセンサ信号処理
部と、前記加熱用ヒータに間欠的に通電を行うヒータ駆
動部とを備え、前記ヒータ駆動部は前記加熱用ヒータに
流れる電流値と印加された電圧値を検出し、この電流値
と電圧値から算出できる加熱用ヒータの抵抗値が予め設
定した値になるように電流値または電圧値を制御する構
成としたものである。

【００１２】上記実施の形態において、ヒータ駆動部は
間欠的に加熱用ヒータに通電を行い、かつ加熱用ヒータ
に流れる電流値と印加された電圧値から加熱用ヒータの
抵抗値を算出し、常温での抵抗値との比較差による加熱
用ヒータの温度を推定でき、また、温度の推定値により
加熱用ヒータに供給する電力を制御し、加熱用ヒータを
最適な温度に設定できるものである。

【００１３】また請求項２に記載の発明は、請求項１の
記載において、加熱用ヒータへの通電時間を増減して加
熱用ヒータの温度を制御するヒータ駆動部を備えたこと
により、室温の影響を受けずに省電力化を実現できる。

【００１４】また請求項３に記載の発明は、請求項１の
記載において、加熱用ヒータへの通電開始時は電流値と
電圧値との積が一定値を保つように制御し、加熱用ヒー
タの抵抗値が所定の値に到達後はその抵抗値を維持する
ように加熱用ヒータへの通電制御を行うヒータ駆動部を
備えたことにより、加熱開始直後の加熱用ヒータへの突
入電流を抑制でき、ストレスを少なくしながら最適な温
度に早く昇温させることができる。

【００１５】また請求項４に記載の発明は、請求項１の
記載において、加熱用ヒータへの通電開始時は予め設定
した値の定電流を流し、加熱用ヒータの抵抗値が所定の
値に到達後はその抵抗値を維持するように加熱用ヒータ
への通電制御を行うヒータ駆動部を備えたことにより、
加熱用ヒータへの突入電流を容易に抑制でき、ストレス
を少なくしながら早く昇温させ最適な温度を維持するこ
とができる。

【００１６】また請求項５に記載の発明は、請求項１の
記載において、加熱用ヒータへの通電開始時は予め設定
した値の定電流を流し、加熱用ヒータの抵抗値が所定の
値に到達後は予め設定した定電圧値で加熱用ヒータへの
通電制御を行うヒータ駆動部を備えたことにより、加熱
用ヒータへの突入電流を容易に抑制でき、ストレスを少
なくしながら最適な温度に早く昇温させることができ
る。

【００１７】また請求項６に記載の発明は、請求項５の
記載において、加熱用ヒータの抵抗値が所定の値に到達
後に印加する定電圧値は加熱前の常温下での加熱用ヒー
タの抵抗値を基に決めることにより、加熱用ヒータの抵
抗値のばらつきを吸収できる。

【００１８】また請求項７に記載の発明は、請求項４か
ら請求項６のいずれかの記載において、予め設定した定
電流値を加熱用ヒータへの通電開始直後は低くしておく
ヒータ駆動部を備えたことで、簡単な構成で加熱用ヒー
タの長寿命化を実現できる。

【００１９】また請求項８に記載の発明は、請求項１の
記載において、予め設定した定電流値に到達するまでに
所定の時間を要するように電流増加率を抑制しながら通
電するヒータ駆動部を備えたことで、さらに加熱用ヒー
タへのストレスを抑えることができ加熱用ヒータの寿命
をさらに延ばすことができる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例について図１から図７
を参照して説明する。図１は以下の各実施例の説明に共
用するものである。

【００２１】（実施例１）図１は本発明の実施例１のガ
ス検知装置を示す構成図で、図２は同ガス検知装置の一
酸化炭素センサユニットの斜視図で、図３は同ガス検知
装置の動作説明図である。図１において、１は一酸化炭
素センサユニットで、加熱用ヒータ４と一酸化炭素検出
素子５とで構成している。２は一酸化炭素を検出するた
め一酸化炭素検出素子５を加熱する加熱用ヒータ４に間
欠的に電力を供給するヒータ駆動部で、フォトカプラ
６、パルス発生部７、直流電源９、電圧検知部３１、電
流検知部３２、抵抗値検知部３３等で構成し、電圧検知
部３１、電流検知部３２、抵抗値検知部３３は１個のマ
イクロコンピュータで構成している。

【００２２】フォトカプラ６は、トランジスタ６ａを直
流電源９の正側と加熱用ヒータ４との間に接続し、一
方、発光ダイオード６ｂをパルス発生部７に抵抗８を介
して接続し、パルス発生部７が間欠的に短いパルスの高
い信号を出すことにより、発光ダイオード６ｂが点灯す
ると、この光を受けてトランジスタ６ａが導通し、加熱
用ヒータ４に直流電源９からの電流が流れ、このような
動作をパルスの発生毎に行なわれて間欠的に加熱用ヒー
タ４に通電をする。

【００２３】従って、このために加熱用ヒータ４は間欠
的に昇温し、当然のことながらパルス発生部７が出力す
るパルスとパルスの間は発光ダイオード６ｂが消灯して
いるためトランジスタ６ａは不導通となり電流は流れな
いので、この間に加熱用ヒータ４は放熱し、もとの温度
にまで冷却される。１０は直流電源９の負側と加熱用ヒ
ータ４との間に直列接続した小さい値の抵抗で、加熱用
ヒータ４に流れる電流をこの抵抗によって生じる電圧降
下により検知するためのものである。３はセンサ信号処
理部で、主に一酸化炭素検出素子５の出力信号電圧を増
幅する。

【００２４】３１は加熱用ヒータ４の間に接続した電圧
検知部で、加熱用ヒータ４に印加されている電圧を検知
する。３２は抵抗１０の両端に接続した電流検知部で、
抵抗１０による電圧降下分から加熱用ヒータ４に流れる
電流値を検知する。本実施例では抵抗１０の抵抗値は
０．１オームであるので、例えば抵抗１０の両端に３０
ミリボルトの電圧が生じていれば加熱用ヒータ４には３
００ミリアンペアの電流が流れていることになる。３３
は抵抗値検知部で、電圧検知部３１で検出した電圧値と
電流検知部３２の検出した電流値とにより算出した加熱
用ヒータ４の抵抗値が、予め決めた値になるように直流
電源９の電圧値または電流値を一般的な方法で制御しな
がら通電するものである。

【００２５】すなわち、ヒータ駆動部２は間欠的に加熱
用ヒータ４に通電を行い、かつ加熱用ヒータ４に流れる
電流値と印加された電圧値を電圧検知部３１と電流検知
部３２とで検出し、前記電流値と電圧値から加熱用ヒー
タ４の抵抗値を抵抗値検知部３３が算出し、かつ求めた
抵抗値と抵抗値検知部３３が予め記憶している加熱用ヒ
ータの常温での抵抗値との比較差から加熱用ヒータ４の
温度を演算し、この温度の推定値により加熱用ヒータ４
に供給する電圧値または電流値を制御するものである。

【００２６】本実施例において、加熱用ヒータ４の抵抗
値は個々にばらつきがあり室温で６オームから１５オー
ムである。また、一酸化炭素検出素子５の昇温は約４５
０℃を目指しており、白金で加熱用ヒータ４を構成して
いるため４５０℃時の加熱用ヒータ４の抵抗値は約２．
２倍の１３オームから３３オームになる。

【００２７】また、本実施例の加熱用ヒータ４および一
酸化炭素検出素子５は、非常に小型で熱容量が数ミリワ
ット秒から数十ミリワット秒と小さいため、通電のため
に印可されるパルスが終了すると数ミリ秒から数十ミリ
秒でもとの室温にまで降下する。このため、次のパルス
が印加される時には加熱用ヒータ４の抵抗値はもとの値
に戻っているものである。

【００２８】一酸化炭素センサユニット１は図２に示す
構成であり、１５は石英ガラス基板で、約２mm×２mmの
小さな外形である。４は白金の蒸着パターンで描かれた
加熱用ヒータで、この加熱用ヒータ４の真上には一酸化
炭素検出素子５が乗せられている。４ａおよび４ｂは加
熱用ヒータ４の給電用電極で、ここにワイヤがボンディ
ング接続されリード１８および１９に接続されている。
５ａおよび５ｂは一酸化炭素検出素子５の信号取り出し
電極で、ここにも同様にワイヤがボンディング接続され
リード２０および２１に接続されている。２２は石英ガ
ラス基板１５およびリード１８〜２１を支えるセンサベ
ースで、樹脂で構成されている。

【００２９】上記実施例の動作と作用について説明す
る。図３において一酸化炭素検出素子５を加熱する加熱
用ヒータ４へ通電するためパルス発生部７より（ａ）に
示す３０秒に１回、１０ミリ秒のパルス幅のパルス信号
が印可される毎にフォトカプラ６が導通し、そして
（ｂ）に示す時間経過とともに上昇して一定値に達する
電圧（ほぼ直流電源９の出力電圧Ｖｐ）が加熱用ヒータ
４に印加される。一方、電流は（ｃ）に示す波形の定電
流が流れる。更に、定電流の流れにより加熱用ヒータ４
が発熱して（ｄ）に示すように加熱用ヒータ４の抵抗値
が徐々に上昇する変化をしている。この間、ヒータ駆動
部２は加熱用ヒータ４に流れる電流値と印加された電圧
値を監視して直流電源９の電力を制御する。

【００３０】すなわち、ヒータ駆動部２は、加熱用ヒー
タ４に流れる電流値と印加された電圧値を電圧検知部３
１と電流検知部３２とで検出し、前記電流値と電圧値か
ら加熱用ヒータの抵抗値を抵抗値検知部３３で除算によ
り算出し、かつ抵抗値検知部３３が予め記憶している加
熱用ヒータの常温での抵抗値と前記求めた抵抗値との比
較差から加熱用ヒータ４の温度を演算し、この温度の推
定値により昇温中は加熱用ヒータ４に一定の電流値が流
れるように直流電源９の出力電圧Ｖｐを制御している。

【００３１】そして、ヒータ駆動部２による制御で図３
の（ｄ）に示すように加熱用ヒータ４の抵抗値が予め設
定した値（４５０℃の最適温度に相当する抵抗値範囲）
になった時点で一酸化炭素検出素子５の出力を受け取り
抵抗値検知部３３がパルス発生部７にパルス停止の信号
を送り加熱を終了するものである。この制御は、各間欠
毎の加熱により繰り返されるものである。

【００３２】図３の（ｅ）は一酸化炭素検出素子５の出
力信号波形で、パルス印加直後はまだ、一酸化炭素検出
素子５の温度が上昇していないため、出力インピーダン
スが高く出力信号は不定である。しかし、パルス印加ｔ
秒後には一酸化炭素検出素子５の温度は十分上昇してお
り、出力インピーダンスも低下し安定した出力信号電圧
Ｖｘを出力している。一酸化炭素の濃度が上昇すると加
熱用ヒータ４の昇温後の一酸化炭素検出素子５の出力信
号電圧Ｖｘは一酸化炭素がないときよりも高くなるた
め、その電圧値により一酸化炭素の濃度を検出するもの
である。

【００３３】このように本実施例の発明は、間欠的に加
熱用ヒータに通電を行い、加熱用ヒータに流す電流値と
印加する電圧値から加熱用ヒータの抵抗値を算出し、常
温での抵抗値との比較から加熱用ヒータの温度を演算
し、この温度の推定値により加熱用ヒータに供給する電
圧値または電流値を制御するヒータ駆動部を備えたの
で、省電力で、かつストレスを少なくしながら早く加熱
用ヒータを最適な温度に設定できるものである。

【００３４】なお、上記実施例においてはヒータ駆動部
２による直流電源９の電圧値または電流値を制御する構
成にしたが、加熱用ヒータ４への通電時間を増減して加
熱用ヒータの温度を制御する構成にすれば、室温の影響
を受けずに加熱用ヒータ４を最適な温度に制御できるも
ので、図１における抵抗値検知部３３の信号をパルス発
生部７に加えて４５０℃の最適温度に相当する抵抗値範
囲になるようにパルス幅を制御すれば良い。

【００３５】（実施例２）図４は本発明の実施例２にお
けるガス検知装置の動作説明図である。本実施例は、図
１に示す実施例１のヒータ駆動部２に更に他の制御を加
えたもので、重複する処は詳細な説明を簡略し、異なる
点を中心に説明する。

【００３６】ヒータ駆動部２は、加熱用ヒータ４への通
電開始時には電流値と電圧値との積が一定値を保つよう
に制御し、加熱用ヒータ４の抵抗値が目標温度に相当す
る所定の値（目標温度である最適温度に相当する抵抗値
範囲）に到達後はその抵抗値を維持するように直流電源
９を制御して加熱用ヒータへの通電制御を行うものであ
る。

【００３７】上記実施例において、パルス発生部７より
図４の（ａ）に示すようにパルス信号が印可される毎に
フォトカプラ６が導通し、そして（ｂ）に示す時間経過
とともに上昇した電圧が加熱用ヒータ４に印加される。
一方、電流は（ｃ）に示す波形の電流が流れる。更に、
電流の流れにより加熱用ヒータ４が発熱して（ｄ）に示
すように加熱用ヒータ４の抵抗値が徐々に上昇する変化
をしている。この間、ヒータ駆動部２は加熱用ヒータ４
に流れる電流値と印加された電圧値を監視して実施例１
で説明したように制御を行うものである。

【００３８】また、ヒータ駆動部２は加熱用ヒータ４へ
の通電開始時には、電圧検知部３１と電流検知部３２に
より、加熱用ヒータ４に印加されている電圧値と流れて
いる電流値を検出し、抵抗検知部３３で前記電圧値と電
流値の積が、図４の（ｅ）に示す加熱用ヒータ４に供給
されている電力値の波形のように一定値を保つように直
流電源９を制御する。そして、更に（ｅ）に示すように
加熱用ヒータ４に供給されている電力が、加熱用ヒータ
４の温度が目標値に達するまで一定であったものが、目
標値に到達後は加熱用ヒータ４の温度が目標値を維持す
るように加熱用ヒータ４への印加電圧を少し低下させて
調整するものである。

【００３９】従って、加熱用ヒータ４に流れる突入電流
は比較的に抑えることができ、一方、加熱用ヒータ４に
供給する電力は、通電開始時から十分な電力が供給され
ているため、昇温速度を早くできる。

【００４０】このように本実施例の発明は、加熱用ヒー
タへの通電開始時は電流値と電圧値との積が一定値を保
つように制御し、加熱用ヒータの抵抗値が所定の値に到
達後はその抵抗値を維持するように加熱用ヒータへの通
電制御を行うヒータ駆動部を備えることによって、加熱
開始直後の加熱用ヒータへの突入電流を抑制でき、スト
レスを少なくしながら最適な温度に早く昇温させること
ができる。

【００４１】（実施例３）図５は本発明の実施例３にお
けるガス検知装置の動作説明図である。本実施例は、図
１に示す実施例１のヒータ駆動部２に更に他の制御を加
えたもので、重複する処は詳細な説明を簡略し、異なる
点を中心に説明する。

【００４２】ヒータ駆動部２は、加熱用ヒータ４への通
電開始時には予め設定した値の定電流を流すように制御
し、加熱用ヒータ４の抵抗値が目標温度に相当する所定
の値（目標温度である最適温度に相当する抵抗値範囲）
に到達後はその抵抗値を維持するように直流電源９を制
御して加熱用ヒータへの通電制御を行うものである。

【００４３】上記実施例において、パルス発生部７より
図５の（ａ）に示すようにパルス信号が印可される毎に
フォトカプラ６が導通し、そして（ｂ）に示す時間経過
とともに上昇した電圧が加熱用ヒータ４に印加される。
一方、電流は（ｃ）に示す波形の電流が流れる。更に、
電流の流れにより加熱用ヒータ４が発熱して（ｄ）に示
すように加熱用ヒータ４の抵抗値が徐々に上昇する変化
をしている。この間、ヒータ駆動部２は加熱用ヒータ４
に流れる電流値と印加された電圧値を監視して実施例１
で説明したように制御を行うものである。

【００４４】また、ヒータ駆動部２は加熱用ヒータ４へ
の通電開始時には、電圧検知部３１と電流検知部３２に
より、加熱用ヒータ４に印加されている電圧値と流れて
いる電流値を検出して抵抗値検知部３３で加熱用ヒータ
４の抵抗値を算出し、前記抵抗値と抵抗値検知部３３が
予め記憶している加熱用ヒータの常温での抵抗値との比
較差から加熱用ヒータ４の温度を演算し、この温度の推
定値による抵抗値が目標の温度である所定の値に到達す
るまでは図５の（ｃ）に示すように加熱用ヒータ４に一
定の電流値が流れるように直流電源９の出力電圧Ｖｐを
制御している。

【００４５】そして、図５の（ｄ）に示すように加熱用
ヒータ４の抵抗値が目標の温度である所定の値（４５０
℃の最適温度に相当する抵抗値範囲）に到達後は加熱用
ヒータ４の温度が目標値を維持するように印加電圧を少
し低下させて調整する。

【００４６】このように本実施例の発明は、加熱用ヒー
タへの通電開始時は予め決められた値の定電流を流し、
加熱用ヒータの抵抗値が所定の値に到達後はその抵抗値
を維持するように加熱用ヒータへの通電制御を行うこと
で容易に突入電流を抑制できストレスを少なくしながら
加熱用ヒータを昇温させ最適な温度を維持することがで
きる。

【００４７】（実施例４）図６は本発明の実施例４にお
けるガス検知装置の動作説明図である。本実施例は、図
１に示す実施例１のヒータ駆動部２に更に他の制御を加
えたもので、重複する処は詳細な説明を簡略し、異なる
点を中心に説明する。

【００４８】ヒータ駆動部２は、加熱用ヒータ４への通
電開始時は予め設定した値の定電流を流し、加熱用ヒー
タ４の抵抗値が所定の値に到達後は予め設定した定電圧
値で加熱用ヒータ４への通電制御を行うものである。

【００４９】上記実施例において、パルス発生部７より
図６の（ａ）に示すようにパルス信号が印可される毎に
フォトカプラ６が導通し、そして（ｂ）に示す時間経過
とともに上昇した電圧が加熱用ヒータ４に印加される。
一方、電流は（ｃ）に示す波形の電流が流れる。更に、
電流の流れにより加熱用ヒータ４が発熱して（ｄ）に示
すように加熱用ヒータ４の抵抗値が徐々に上昇する変化
をしている。この間、ヒータ駆動部２は加熱用ヒータ４
に流れる電流値と印加された電圧値を監視して実施例１
で説明したように制御を行うものである。

【００５０】また、ヒータ駆動部２は加熱用ヒータ４へ
の通電開始時には、電圧検知部３１と電流検知部３２に
より、加熱用ヒータ４に印加されている電圧値と流れて
いる電流値を検出して抵抗検知部３３で加熱用ヒータ４
の抵抗値を算出し、前記抵抗値と抵抗値検知部３３が予
め記憶している加熱用ヒータの常温での抵抗値との比較
差から加熱用ヒータ４の温度を演算し、この温度の推定
値による抵抗値が目標の温度である所定の値に到達する
までは図６の（ｃ）に示すように加熱用ヒータ４に一定
の電流値が流れるように直流電源９の出力電圧Ｖｐを制
御している。

【００５１】そして、図５の（ｄ）に示すように加熱用
ヒータ４の抵抗値が目標の温度である所定の値（４５０
℃の最適温度に相当する抵抗値範囲）に到達後は、抵抗
維持のため図６の（ｂ）に示すように加熱用ヒータ４に
一定の電圧を印加する。この事は抵抗値を一定にするよ
うな制御をしていないため、下が昇温して適温に到達し
た後でも加熱用ヒータ４の温度は上昇するが、適温範囲
に相当する抵抗値の範囲は図示しているようにある範囲
を持っているため、この範囲内で一酸化炭素検出素子５
の出力を読み、その後パルス印加を停止すれば何ら問題
はない。

【００５２】このように本実施例の発明は、加熱用ヒー
タの抵抗値が所定の値に到達後は電圧値を電流値で除算
して抵抗値を算出することが不要になり、より簡単に突
入電流を抑制できストレスを少なくしながら加熱用ヒー
タを昇温させることができる。

【００５３】なお、上記実施例においては加熱用ヒータ
４の抵抗値が所定の値に到達後に印加する電圧を一定値
にしたが、この定電圧値を加熱前の常温下での加熱用ヒ
ータ４の抵抗値をもとに決めることでも良く、この構成
では加熱用ヒータ４における抵抗値の個々のばらつきを
吸収できる利点を有する。

【００５４】（実施例５）図７は本発明の実施例５にお
けるガス検知装置の動作説明図である。本実施例は、図
１に示す実施例１のヒータ駆動部２に更に他の制御を加
えたもので、重複する処は詳細な説明を簡略し、異なる
点を中心に説明する。

【００５５】ヒータ駆動部２は、加熱用ヒータ４への通
電開始直後には電流値を低くして流し、加熱用ヒータ４
の抵抗値が所定の値に到達後は予め設定した定電圧値で
加熱用ヒータ４への通電制御を行うものである。

【００５６】上記実施例において、パルス発生部７より
図７の（ａ）で示すパルス信号が印可される毎にフォト
カプラ６が導通し、そして（ｂ）に示す時間経過ととも
に上昇した電圧が加熱用ヒータ４に印加される。一方、
電流は（ｃ）に示す波形の電流が流れる。更に、電流の
流れにより加熱用ヒータ４が発熱して（ｄ）に示すよう
に加熱用ヒータ４の抵抗値が徐々に上昇する変化をして
いる。この間、ヒータ駆動部２は加熱用ヒータ４に流れ
る電流値と印加された電圧値を監視して実施例１で説明
したように制御を行うものである。

【００５７】また、ヒータ駆動部２は加熱用ヒータ４へ
の通電開始直後には、図７の（ｃ）に示すように加熱用
ヒータ４に流す電流を最初は低く抑えており、徐々に増
加させている。このようにして、図７の（ｄ）に示すよ
うに加熱用ヒータ４の抵抗値が目標の温度である所定の
値（４５０℃の最適温度に相当する抵抗値範囲）に到達
後は、抵抗維持のため図７の（ｂ）に示すように加熱用
ヒータ４に一定の電圧を印加するものである。

【００５８】このように本実施例の発明は、加熱用ヒー
タ４にかかる突入電流のストレスが大幅に軽減され、加
熱用ヒータ４の更なる長寿命化を実現できる。

【００５９】なお、上記実施例においてヒータ駆動部２
が加熱用ヒータ４への通電開始直後には、加熱用ヒータ
４に流す電流を最初は低く抑えるようにしたが、その具
体構成として加熱用ヒータ４の抵抗値が所定の値に到達
するまでの時間が、所定時間以上になるように電流増加
率を制御して行うようにした場合は、加熱用ヒータ４に
かかるストレスをさらに軽減できる。

【００６０】

【発明の効果】以上のように本発明の請求項１から請求
項８に記載の発明によれば、一酸化炭素検出素子を加熱
する加熱用ヒータに与えるストレスを少なくしながら最
適な温度に早く昇温させることができ、省電力化と加熱
用ヒータの長寿命化を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１のガス検知装置を示す構成図

【図２】同ガス検知装置の一酸化炭素センサユニットの
斜視図

【図３】同ガス検知装置の動作説明図

【図４】本発明の実施例２のガス検知装置を示す動作説
明図

【図５】本発明の実施例３のガス検知装置を示す動作説
明図

【図６】本発明の実施例４のガス検知装置を示す動作説
明図

【図７】本発明の実施例５のガス検知装置を示す動作説
明図

【図８】従来のガス検知装置の動作説明図

【符号の説明】２ヒータ駆動部３センサ信号処理部４加熱用ヒータ５一酸化炭素検出素子９直流電源１１制御部３１電圧検知部３２電流検知部３３抵抗値検知部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者宇野克彦大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者丹羽孝大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者鶴田邦弘大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者梅田孝裕大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者渋谷誠大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者両角英樹大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 2G046 AA11 BA01 BB02 BD03 BE03 DB04 DB08 DC14 DC16 DC17 DC18 DD01 DD03 EB06 FE31

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加熱用ヒータを有する一酸化炭素検出素
子と、前記一酸化炭素検出素子の出力信号を受け、一酸
化炭素の濃度を判定するセンサ信号処理部と、前記加熱
用ヒータに間欠的に通電を行うヒータ駆動部とを備え、
前記ヒータ駆動部は前記加熱用ヒータに流れる電流値と
印加された電圧値を検出し、この電流値と電圧値から算
出できる加熱用ヒータの抵抗値が予め設定した値になる
ように電流値または電圧値を制御してなるガス検知装
置。
【請求項２】ヒータ駆動部は、加熱用ヒータへの通電
時間を増減することで加熱用ヒータの温度を制御する請
求項１に記載のガス検知装置。
【請求項３】ヒータ駆動部は、加熱用ヒータへの通電
開始時は電流値と電圧値との積が一定値を保つように制
御し、加熱用ヒータの抵抗値が所定の値に到達後はその
抵抗値を維持するように加熱用ヒータへの通電制御を行
う請求項１に記載のガス検知装置。
【請求項４】ヒータ駆動部は、加熱用ヒータへの通電
開始時は予め設定した値の定電流を流し、加熱用ヒータ
の抵抗値が所定の値に到達後はその抵抗値を維持するよ
うに加熱用ヒータへの通電制御を行う請求項１に記載の
ガス検知装置。
【請求項５】ヒータ駆動部は、加熱用ヒータへの通電
開始時は予め設定した値の定電流を流し、加熱用ヒータ
の抵抗値が所定の値に到達後は予め設定した定電圧値で
加熱用ヒータへの通電制御を行う請求項１に記載のガス
検知装置。
【請求項６】ヒータ駆動部は、加熱用ヒータの抵抗値
が所定の値に到達後に印加する定電圧値を加熱前の常温
下での加熱用ヒータの抵抗値を基に設定する請求項５に
記載のガス検知装置。
【請求項７】予め設定し定電流値を、加熱用ヒータへ
の通電開始直後は低くしておく請求項４から請求項６の
いずれかに記載のガス検知装置。
【請求項８】ヒータ駆動部は、加熱用ヒータへの通電
開始時は予め設定した定電流値に到達するまでに所定の
時間を要するように電流増加率を抑制しながら通電する
請求項１に記載のガス検知装置。