特開 2018-128323 光学式ガスセンサおよびガス検知器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2018-128323(P2018-128323A)

(43)【公開日】2018年8月16日

(54)【発明の名称】光学式ガスセンサおよびガス検知器

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/61 20060101AFI20180720BHJP

   G01N 21/03 20060101ALI20180720BHJP

   G01N 21/01 20060101ALI20180720BHJP

【ＦＩ】

   G01N21/61

   G01N21/03 B

   G01N21/01 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2017-20696(P2017-20696)

(22)【出願日】2017年2月7日

(71)【出願人】

【識別番号】000190301

【氏名又は名称】新コスモス電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104433

【弁理士】

【氏名又は名称】宮園 博一

(72)【発明者】

【氏名】中尾 茂

(72)【発明者】

【氏名】今橋 理宏

【テーマコード（参考）】

2G057

2G059

【Ｆターム（参考）】

2G057AA01

2G057AB02

2G057AB06

2G057AC03

2G057BA01

2G057DA03

2G057DA11

2G057DA13

2G057DA15

2G057DA20

2G057DC01

2G057DC07

2G059AA01

2G059AA05

2G059BB01

2G059CC13

2G059EE01

2G059FF09

2G059FF10

2G059GG02

2G059GG03

2G059GG07

2G059GG10

2G059HH01

2G059HH06

2G059JJ13

2G059JJ14

2G059JJ15

2G059KK01

2G059KK08

2G059KK09

2G059KK10

2G059LL01

2G059LL02

2G059LL03

2G059MM05

2G059MM14

2G059MM17

2G059NN02

2G059NN04

2G059NN07

2G059PP04

(57)【要約】

【課題】複数光源が筐体部内に配置される光学式ガスセンサにおいて、検出対象のガスを検出可能な程度に大きな光路長を確保しつつ、装置を小型化することが可能な光学式ガスセンサを提供する。
【解決手段】この光学式ガスセンサ１は、非分散型赤外線吸収方式のセンサであって、第１の波長の赤外光を出射するＬＥＤ１１ａと、第１の波長とは異なる第２の波長の赤外光を出射するＬＥＤ１１ｂと、ＬＥＤ１１ａおよびＬＥＤ１１ｂから出射された赤外光を受光する１つのフォトダイオード１２と、ＬＥＤ１１ａから出射された赤外光を反射することにより、フォトダイオード１２に導光する反射部１３ａ〜１３ｄと、ＬＥＤ１１ａ、ＬＥＤ１１ｂ、フォトダイオード１２および反射部１３ａ〜１３ｄが内面１０１ａ側に配置される筐体部１０とを備える。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

非分散型赤外線吸収方式のセンサであって、
第１の波長の赤外光を出射する第１光源と、
前記第１の波長とは異なる第２の波長の赤外光を出射する第２光源と、
前記第１光源および前記第２光源から出射された赤外光を受光する１つの受光部と、
前記第１光源から出射された赤外光を反射することにより、前記受光部に導光する反射部と、
前記第１光源、前記第２光源、前記受光部および前記反射部が内面側に配置される筐体部とを備える、光学式ガスセンサ。

【請求項2】

前記第１光源は、検出対象のガスを検知するための検知用の光源であり、
前記第２光源は、参照用の光源である、請求項１に記載の光学式ガスセンサ。

【請求項3】

前記反射部は、複数設けられ、
前記第１光源から出射された赤外光は、複数の前記反射部により複数回反射されることによって、前記受光部に導光される、請求項１または２に記載の光学式ガスセンサ。

【請求項4】

前記反射部は、検出対象のガスの流入方向よりも前記流入方向に交差する側方で、前記第１光源から出射された赤外光を多く反射するように構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学式ガスセンサ。

【請求項5】

前記反射部は、前記流入方向に交差する側方のみで、前記第１光源から出射された赤外光を反射するように構成されている、請求項４に記載の光学式ガスセンサ。

【請求項6】

前記筐体部は、筒状の側面部と、前記側面部の一端に設けられ、検出対象のガスを流入させるガス流入部とを含み、
前記第１光源、前記第２光源および前記受光部は、前記側面部の内面に配置されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学式ガスセンサ。

【請求項7】

前記反射部、前記第１光源、前記第２光源および前記受光部は、略同じ高さ位置に配置されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学式ガスセンサ。

【請求項8】

前記反射部は、前記第２光源から出射された赤外光も反射することにより、前記受光部に導光するように構成されており、前記第１光源からの赤外光と、前記第２光源からの赤外光とを、互いに異なる回数反射するように設けられている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の光学式ガスセンサ。

【請求項9】

前記反射部は、螺旋状の光路により、前記第１光源から出射される赤外光を前記受光部に導光するように構成されている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の光学式ガスセンサ。

【請求項10】

前記第１光源および前記第２光源は、発光ダイオードを含み、
前記受光部は、フォトダイオードを含む、請求項１〜９のいずれか１項に記載の光学式ガスセンサ。

【請求項11】

請求項１〜１０のいずれか１項に記載の光学式ガスセンサと、
前記光学式ガスセンサに電力を供給する電源とを備える、ガス検知器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、光学式ガスセンサおよびガス検知器に関し、特に、光源および受光部を備える光学式ガスセンサおよびガス検知器に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、光源および受光部を備える光学式ガスセンサが知られている（たとえば、特許文献１参照）。

【0003】

上記特許文献１には、ガスセル（筐体部）と、２つの光源と、２つの光源から出射された赤外光を受光する２つの受光部と、反射部とを備える非分散型赤外線吸収方式の光学式ガスセンサが開示されている。反射部は、２つの光源から出射された赤外光を反射することにより、２つの受光部の各々に導光するように構成されている。２つの光源および２つの受光部は、ガスセル内に配置されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第６０１０７０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

非分散型赤外線吸収方式のセンサでは、赤外光を検出対象のガスに十分に吸収させて検出感度を上げるために比較的大きい赤外光の光路長が確保されるのが好ましい。また、光学式ガスセンサの分野では、装置を小型化することが従来からの課題として存在する。この点に関して、上記特許文献１に記載の２つの光源および２つの受光部をガスセル内に配置する光学式ガスセンサにおいては、検出対象のガスを検出可能な程度に大きな光路長が確保されているが、さらなる装置の小型化を達成することが必要であるという課題があった。

【0006】

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、複数光源が筐体部内に配置される光学式ガスセンサにおいて、検出対象のガスを検出可能な程度に大きな光路長を確保しつつ、装置を小型化することが可能な光学式ガスセンサ、および、その光学式ガスセンサを備えるガス検知器を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

この発明の第１の局面による光学式ガスセンサは、非分散型赤外線吸収方式のセンサであって、第１の波長の赤外光を出射する第１光源と、第１の波長とは異なる第２の波長の赤外光を出射する第２光源と、第１光源および第２光源から出射された赤外光を受光する１つの受光部と、第１光源から出射された赤外光を反射することにより、受光部に導光する反射部と、第１光源、第２光源、受光部および反射部が内面側に配置される筐体部とを備える。ここで、非分散型赤外線吸収方式のセンサとは、ガス内を通過する赤外光の波長がガス分子の内部エネルギーのレベルと一致するスペクトル領域において、ガス分子が赤外光を吸収するという性質（ガス特有の波長の赤外線がガス濃度に応じた割合で減衰するという性質）を利用して、特定のガスを検知するセンサである。

【0008】

この発明の第１の局面による光学式ガスセンサでは、上記のように、第１光源、第２光源、受光部、および、第１光源から出射された赤外光を反射することにより受光部に導光する反射部が内面側に配置される筐体部とを設ける。これにより、従来のガスセル（筐体部）内に２つの光源および２つの受光部を配置する構成と比較して、筐体部内の受光部の数を１つ削減することができるので、装置構成を簡素化することができるとともに、装置を小型化することができる。また、受光部の数を１つ削減することができるとともに、筐体部内の反射部により第１光源から出射された赤外光を反射することができるので、筐体部内により広いスペースを確保して、より大きな光路長を確保することができる。その結果、検出対象のガスをより精度よく検知することができる。以上により、検出対象のガスを検出可能な程度に大きな光路長を確保しつつ、装置を小型化することができる。

【0009】

上記第１の局面による光学式ガスセンサにおいて、好ましくは、第１光源は、検出対象のガスを検知するための検知用の光源であり、第２光源は、参照用の光源である。このように構成すれば、検知用の第１光源とは波長が異なる参照用の第２光源を設けることにより、筐体部の内側の汚れによる検出強度の低下と、検出対象のガスの吸収による検出強度の低下とを判別することができる。具体的には、検出用の光源からの赤外光および参照用の光源からの赤外光の受光部による検出強度が共に低下した場合、筐体部の内側が汚れていると判断することができる。また、参照用の光源からの赤外光の受光部による検出強度の低下がない（小さい）場合、筐体部の内側が略汚れていないと判断することができる。その結果、光学式ガスセンサのメンテナンスの時期を適切に判断することができる。

【0010】

上記第１の局面による光学式ガスセンサにおいて、好ましくは、反射部は、複数設けられ、第１光源から出射された赤外光は、複数の反射部により反射されることによって、受光部に導光される。このように構成すれば、筐体部の内面側において、複数の反射部により、第１光源から出射された赤外光を多重反射させることができるので、赤外光の光路長をより大きく確保することができる。その結果、検出対象のガスをより精度よく検出することができる。

【0011】

上記第１の局面による光学式ガスセンサにおいて、好ましくは、反射部は、検出対象のガスの流入方向よりも流入方向に交差する側方で、第１光源から出射された赤外光を多く反射するように構成されている。このように構成すれば、検出対象のガスの流入方向に交差する側方よりも検出対象のガスを流入させる側で、第１光源から出射された赤外光を多く反射させる場合と比較して、検出対象のガスを流入させる側における反射部の割合を小さくすることができるので、その分、検出対象のガスが流入する領域の割合を大きくして、より効果的に検出対象のガスを筐体内に流入させることができる。

【0012】

この場合、好ましくは、反射部は、流入方向に交差する側方のみで、第１光源から出射された赤外光を反射するように構成されている。このように構成すれば、検出対象のガスの流入方向に反射部を設けることなく、検出対象のガスの流入方向に交差する側方のみに反射部を設けることができるので、検出対象のガスをより流入させやすくすることができるとともに、ガスの流入方向において、反射部が設けられない分、筐体部（装置）を小型化することができる。

【0013】

上記第１の局面による光学式ガスセンサにおいて、好ましくは、筐体部は、筒状の側壁部と、側壁部の一端に設けられ、検出対象のガスを流入させるガス流入部とを含み、第１光源、第２光源および受光部は、側壁部の内面に配置されている。このように構成すれば、筒状の側壁部によって、第１光源および第２光源を、赤外光が受光部により受光される位置に容易に配置することができる。

【0014】

上記第１の局面による光学式ガスセンサにおいて、好ましくは、反射部、第１光源、第２光源および受光部は、略同じ高さ位置に配置されている。このように構成すれば、高さ方向において、筐体部（装置）を小型化することができる。

【0015】

上記第１の局面による光学式ガスセンサにおいて、好ましくは、反射部は、第２光源から出射された赤外光も反射することにより、受光部に導光するように構成されており、第１光源からの赤外光と、第２光源からの赤外光とを、互いに異なる回数反射するように設けられている。このように構成すれば、第２光源から出射された赤外光を反射部により反射することができるので、第２光源から出射された赤外光の光路長を大きくすることができる。

【0016】

上記第１の局面による光学式ガスセンサにおいて、好ましくは、反射部は、螺旋状の光路により、第１光源から出射される赤外光を受光部に導光するように構成されている。このように構成すれば、螺旋状の光路により、筐体部内のスペースを効率的に利用して赤外光を受光部に届けることができる。その結果、より大きい赤外光の光路長を確保することができるので、検出対象のガスをより精度よく検知することができる。

【0017】

上記第１の局面による光学式ガスセンサにおいて、好ましくは、第１光源および第２光源は、発光ダイオードを含み、受光部は、フォトダイオードを含む。このように構成すれば、発光ダイオードにより、白熱電球や蛍光灯などの他の光源と比較して、第１の波長を中心（ピーク）とする比較的狭い帯域幅の赤外光を出射することができるので、エネルギー効率を向上させることができる。また、フォトダイオードにより、第１光源および第２光源からの赤外光を確実に受光することができる。また、素子に電流が流れてから通常点灯までに約０．２秒を要する白熱電球などの他の光源や光検出素子と比較して、応答時間が極めて短い（約５０〜数１００ｎ秒）発光ダイオードおよびフォトダイオードを用いることにより、立ち上がり時の消費エネルギーを削減することができるとともに、高速にパルス駆動できることから消費電力を低減することができる。

【0018】

この発明の第２の局面によるガス検知器は、上記第１の局面による光学式ガスセンサと、光学式ガスセンサに電力を供給する電源とを備える。

【0019】

上記第２の局面によるガス検知器では、上記第１の局面による光学式ガスセンサと、光学式ガスセンサに電力を供給する電源とを設ける。これにより、従来のガスセル（筐体部）内に２つの光源および２つの受光部を配置する構成と比較して、筐体部内の受光部の数を１つ削減することができるので、装置構成を簡素化することができるとともに、装置を小型化することができる。また、受光部の数を１つ削減することができるとともに、筐体部内の反射部により第１光源から出射された赤外光を反射することができるので、筐体部内により広いスペースを確保して、より大きな光路長を確保することができる。その結果、検出対象のガスをより精度よく検知することができる。以上により、検出対象のガスを検出可能な程度に大きな光路長を確保しつつ、装置を小型化することができる。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、上記のように、検出対象のガスを検出可能な程度に大きな光路長を確保しつつ、複数光源が筐体部内に配置される光学式ガスセンサにおいて、装置を小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の第１実施形態によるガス検知器の全体構成を示したブロック図である。

【図2】本発明の第１実施形態による光学式ガスセンサの全体構成を示したブロック図である。

【図3】本発明の第１実施形態による光学式ガスセンサおよびコンパチブルを示した斜視図である。

【図4】本発明の第１実施形態による光学式ガスセンサおよびコンパチブルを示した側面図である。

【図5】本発明の第１実施形態による光学式ガスセンサの筐体部内を示した模式的な断面図である。

【図6】本発明の第１実施形態による検出用の第１光源からの赤外光の反射について説明するための斜視図である。

【図7】本発明の第１実施形態による参照用の第２光源からの赤外光の反射について説明するための斜視図である。

【図8】本発明の第２実施形態による検出用の第１光源および参照用の第２光源からの赤外光の反射について説明するための斜視図である。

【図9】本発明の第３実施形態による光学式ガスセンサの筐体部内を示した模式的な断面図である。

【図10】本発明の第３実施形態による検出用の第１光源および参照用の第２光源からの赤外光の反射について説明するための斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

【0023】

［第１実施形態］
図１〜図７を参照して、本発明の第１実施形態によるガス検知器１００の構成について説明する。

【0024】

図１に示す第１実施形態によるガス検知器１００は、検知対象のガスを検知して、検知対象のガスの存在を通知するように構成されている。たとえば、ガス検知器１００は、検知対象のガスの検出濃度が所定の濃度より高い場合に、検知対象のガスが検出されたことを通知するように構成されている。この他、ガス検知器１００は、検知対象ガスの濃度値を通知（表示）する検知器（通知（表示）に加えて、所定濃度で警報する検知器でもよい）を含んでいてもよい。

【0025】

（ガス検知器の概略構成）
ガス検知器１００は、光学式ガスセンサ１と、通知部２と、電池３と、を備えている。なお、電池３は、特許請求の範囲の「電源」の一例である。

【0026】

光学式ガスセンサ１は、非分散型赤外線吸収（ＮＤＩＲ、ｎｏｎ ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ ｉｎｆｒａｒｅｄ）方式のセンサである。非分散型赤外線吸収のセンサとは、ガス内を通過する赤外光の波長がガス分子の内部エネルギーのレベルと一致するスペクトル領域において、ガス分子が赤外光を吸収するという性質（ガス特有の波長の赤外線がガス濃度に応じた割合で減衰するという性質）を利用して、特定のガスを検知するセンサである。非分散型赤外線吸収のセンサは、検知対象のガスを他のガスから分離することなく、容易に検知することが可能である。

【0027】

通知部２は、光学式ガスセンサ１により検出対象のガスが検知された場合に、ユーザに対して所定の通知を行うように構成されている。たとえば、通知部２は、発光部（図示せず）を有し、光学式ガスセンサ１により検出対象のガスが検知された場合に、発光部を発光させるように構成されていてもよい。この他、通知部２は、ガスが検知された場合に、音声を発するように構成されていてもよい。なお、通知部２は、単にガスの検知をユーザに通知するものであってもよいし、ガスを検知したことをユーザに警告するものであってもよい。また、通知部２は、所定の濃度値を越えるガスが検知された場合に、その旨を音声として出力（画像として表示）するなどによりユーザに通知するように構成されていてもよい。また、通知部２は所定の濃度値を超えなくても、濃度値を音声として出力（画像として表示）するなどによりユーザに通知するように構成してもよい。

【0028】

電池３は、光学式ガスセンサ１や通知部２などのガス検知器１００の各部に供給される電力の供給源である。ガス検知器１００は、電池駆動であるため、コンパクトに構成することが可能であるとともに、容易に持ち運ぶことが可能である。

【0029】

（光学式ガスセンサの構成）
次に、図２〜図７を参照して、光学式ガスセンサ１の詳細な構成について説明する。

【0030】

光学式ガスセンサ１は、図２に示すように、筐体部１０と、ＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）１１ａと、ＬＥＤ１１ｂと、フォトダイオード１２と、反射部１３ａ〜１３ｅ（図６参照）と、温湿度センサ１４と、気圧センサ１５と、光源用基板１６ａ（図６参照）、受光部用基板１６ｂ（図６参照）およびセンサ用基板１６ｃ（図６参照）と、マイコン１７とを備えている。なお、ＬＥＤ１１ａは、特許請求の範囲の「第１光源」の一例である。また、ＬＥＤ１１ｂは、特許請求の範囲の「第２光源」の一例である。また、フォトダイオード１２は、特許請求の範囲の「受光部」の一例である。

【0031】

光学式ガスセンサ１は、２つの赤外光源（ＬＥＤ１１ａおよび１１ｂ）と、２つの赤外光源から出射された各赤外光を受光する１つの受光部（フォトダイオード１２）とを有するいわゆる２光源１受光部方式のセンサである。フォトダイオード１２は、１つ設けられている。

【0032】

光学式ガスセンサ１には、図３および図４に示すように、ガス検知器１００（図１参照）に光学式ガスセンサ１を取り付けるためのコンパチブル１ａが設けられている。コンパチブル１ａは、一方端が開放された円筒状に形成されている。コンパチブル１ａは、開放された一端部から内側に光学式ガスセンサ１を収容することにより、内側に光学式ガスセンサ１を取付可能に構成されている。

【0033】

コンパチブル１ａは、端子１ｂおよび１ｃを有している。端子１ｃは、コンパチブル１ａの外側に設けられており、光学式ガスセンサ１の本体部（図示せず）に取り付けられた状態で、光学式ガスセンサ１の本体部と電気的に接続されるように構成されている。また、端子１ｃは、汎用性を有する端子である。端子１ｂは、コンパチブル１ａの内側に設けられている。端子１ｂは、光学式ガスセンサ１が取り付けられた状態（後述する光学式ガスセンサ１の端子１０２ａが端子１ｂに接触した状態）で、光学式ガスセンサ１と電気的に接続されるように構成されている。また、コンパチブル１ａは、コンバータ（図示せず）を含んでいる。

【0034】

筐体部１０は、側壁部１０１と、一方壁部１０２と、他方壁部１０３とを含んでいる。以下では、一方壁部１０２、側壁部１０１、他方壁部１０３が並ぶ方向（側壁部１０１が延びる方向）をＡ方向として説明する。また、Ａ方向に直交する方向をＢ方向（図３〜図１０ではＢ方向のうちの一方向を代表して示している）として説明する。なお、他方壁部１０３は、特許請求の範囲の「ガス流入部」の一例である。

【0035】

側壁部１０１は、図３に示すように、円筒状に形成されている。一方壁部１０２は、円盤状に形成されており、側壁部１０１の一方側（Ａ２方向側）の端部に設けられている。また、一方壁部１０２は、Ａ２方向側の外面に、コンパチブル１ａの端子１ｃに電気的に接続される端子１０２ａを有している。他方壁部１０３は、円盤状に形成されており、側壁部１０１の他方側（Ａ１方向側）の端部に設けられている。他方壁部１０３は、Ａ方向に他方壁部１０３を貫通する貫通孔１０３ａを複数（３個）有している。光学式ガスセンサ１は、この貫通孔１０３ａを介して、検知対象のガスを筐体部１０内に流入させることが可能なように構成されている。貫通孔１０３ａは、細長い長円形状に形成されている。また、複数の貫通孔１０３ａは、互いに平行に並ぶように配置されている。また、複数の貫通孔１０３ａは、他方壁部１０３の全体にわたり設けられている。

【0036】

筐体部１０には、図５〜図７に示すように、ＬＥＤ１１ａ、１１ｂ、フォトダイオード１２、反射部１３ａ〜１３ｅが内面側に配置されている。また、ＬＥＤ１１ａ、１１ｂ、フォトダイオード１２は、側壁部１０１の内面１０１ａに配置されている。

【0037】

筐体部１０は、アルミニウムや樹脂などの材料により反射部１３ａ〜１３ｅと一体的に形成されている。詳細には、筐体部１０は、アルミニウムや樹脂などの材料を用いた金型により反射部１３ａ〜１３ｅと一体的に成形され、表面に金などのメッキが施されることにより形成されている。

【0038】

ＬＥＤ１１ａは、ＬＥＤチップ１１０ａと、ＬＥＤチップ１１０ａに貼り付けられるリフレクタ１１０ｂとを含んでいる。ＬＥＤチップ１１０ａは、Ａ方向に延びる平板状の光源用基板１６ａ上に設置されている。ＬＥＤチップ１１０ａは、光源用基板１６ａよりも筐体部１０の内側（中心Ｏ（図５参照）側）に配置されている。ＬＥＤチップ１１０ａは、平面視において（Ａ方向からみて）、概して、筐体部１０の中心に向けて赤外光を出射するように配置されている。リフレクタ１１０ｂは、ＬＥＤチップ１１０ａから出射されて、筐体部１０の中心に向けて広がる赤外光を所定角度範囲に絞る機能を有している。リフレクタ１１０ｂは、接着剤などにより、ＬＥＤチップ１１０ａに固定的に取り付けられている。

【0039】

ＬＥＤ１１ａは、検出対象のガスを検知するための検出用の光源である。すなわち、ＬＥＤ１１ａは、検出対象のガスに吸収されやすい第１の波長の赤外光を出射する光源である。詳細には、ＬＥＤ１１ａは、検出対象のガスに吸収されやすい第１の波長を中心（ピーク）とする比較的狭い帯域幅の赤外光を出射する光源である。たとえば、検出対象のガスがメタンガスである場合には、第１の波長は、概ね、３．３μｍに設定される。

【0040】

ＬＥＤ１１ａから出射された赤外光の光路長は、光路長の大きさに応じて検出対象のガスに吸収される量が増減する。具体的には、赤外光の光路長は、大きくなる程、検出対象のガスに吸収される量が増加し、小さくなる程、検出対象のガスに吸収される量が減少する。このため、光学式ガスセンサ１は、ＬＥＤ１１ａから出射された赤外光の光路長が長くなる程、精度よく検出対象のガスを検出することが可能になる。そこで、第１実施形態の光学式ガスセンサ１は、限られた空間（筐体部１０内の空間）で赤外光の光路長の大きさを確保するために、複数の反射部１３ａ〜１３ｄにより、ＬＥＤ１１ａから出射された赤外光を反射するように構成されている。

【0041】

ＬＥＤ１１ｂは、ＬＥＤチップ１１１ａと、ＬＥＤチップ１１１ａに貼り付けられるリフレクタ１１１ｂとを含んでいる。ＬＥＤチップ１１１ａは、光源用基板１６ａ上に設置されている。ＬＥＤチップ１１１ａは、光源用基板１６ａよりも筐体部１０の内側（中心側）に配置されている。ＬＥＤチップ１１１ａは、ＬＥＤチップ１１０ａとＡ方向に並ぶように、ＬＥＤチップ１１０ａのＡ２方向側に配置されている。ＬＥＤチップ１１１ａは、平面視において（Ａ方向からみて）、概して、筐体部１０の中心に向けて赤外光を出射するように配置されている。

【0042】

リフレクタ１１１ｂは、ＬＥＤチップ１１１ａから出射され、筐体部１０の中心に向けて広がる赤外光を所定角度範囲に絞る機能を有している。リフレクタ１１１ｂは、接着剤などにより、ＬＥＤチップ１１１ａに固定的に取り付けられている。

【0043】

ＬＥＤ１１ｂは、検出対象のガスを検知するための検知用の光源ではなく、参照用の光源である。すなわち、ＬＥＤ１１ｂは、検出対象のガスに吸収されやすい第１の波長とは異なる第２の波長の赤外光を出射する光源である。詳細には、ＬＥＤ１１ｂは、第２の波長を中心とする比較的狭い帯域幅の赤外光を出射する光源である。たとえば、検出対象のガスがメタンガスである場合には、第２の波長は、第１の波長の３．３μｍとは異なる３．９μｍに設定される。

【0044】

参照用の光源とは、筐体部１０の内側の汚れを検出するために用いられる。ここで、通常の使用態様において、光学式ガスセンサ１は、経時的な使用により、筐体部１０の内側（筐体部１０の表面、反射部１３ａ〜１３ｅ、フォトダイオード１２、ＬＥＤ１１ａ、１１ｂを含む）に埃などの汚れが付着して、フォトダイオード１２の検出強度が徐々に低下する。この場合に、光学式ガスセンサ１は、赤外光を出射する光源が１つしかないと（検出用の光源のみだと）、検出強度の低下が筐体部１０の内側の汚れによるものなのか、検出対象のガスの吸収によるものなのかを判別することができなくなってしまう。そこで、光学式ガスセンサ１は、検出用の光源に加えて、検出対象のガスを吸収することのない参照用の光源を備えることにより、筐体部１０の内側の汚れを判断可能なように、構成されている。

【0045】

具体的には、光学式ガスセンサ１の経時的な使用により、検出用の光源からの赤外光および参照用の光源からの赤外光のフォトダイオード１２による検出強度が共に低下した場合には、筐体部１０の内側が汚れていると判断することができる。その結果、参照用の光源により、光学式ガスセンサ１のメンテナンスの時期などを判断することが可能となる。また、光学式ガスセンサ１の経時的な使用により、参照用の光源からの赤外光のフォトダイオード１２による検出強度の低下がない（小さい）場合には、筐体部１０の内側が略汚れていないと判断することができる。

【0046】

なお、参照用の光源（ＬＥＤ１１ｂ）が直接汚れを確認しているのは、ＬＥＤ１１ｂからの赤外光を直接反射する反射部１３ｅ、１３ｂであるが、参照用の光源により反射部１３ｅ、１３ｂが汚れていると判断できる場合には、筐体部１０内の他の構成（反射部１３ａ、１３ｃ、１３ｄなど）にも埃などの汚れが付着していると判断することができる。

【0047】

また、参照用の光源（ＬＥＤ１１ｂ）は、検出用の光源（ＬＥＤ１１ａ）のフォトダイオード１２による検出値のドリフト（変動）を抑制するためにも用いられる。

【0048】

フォトダイオード１２は、１つ設けられている。フォトダイオード１２は、Ａ方向に延びる平板状の受光部用基板１６ｂ上に設置されている。フォトダイオード１２は、筐体部１０の中心Ｏ（図５参照）側からの赤外光を受光可能なように、筐体部１０の中心側を向くように配置されている。

【0049】

フォトダイオード１２は、Ａ方向において、ＬＥＤ１１ｂに略対応する位置に配置されている。また、フォトダイオード１２は、Ａ方向に直交するＢ方向において、概して、ＬＥＤ１１ｂに対向する位置に配置されている。また、フォトダイオード１２は、Ａ方向において、ＬＥＤ１１ａよりもＡ２方向側に配置されている。

【0050】

フォトダイオード１２には、ＬＥＤ１１ａおよび１１ｂからの赤外光が照射される。詳細には、フォトダイオード１２には、ＬＥＤ１１ａおよび１１ｂからの赤外光が、互いに異なるタイミングで交互に、かつ、繰返し照射される。

【0051】

反射部１３ａ〜１３ｄは、検出用の光源であるＬＥＤ１１ａから出射された赤外光を反射することによりフォトダイオード１２に導光するように構成されている。詳細には、反射部１３ａは、ＬＥＤ１１ａから出射された光路Ｌ１を通る赤外光を反射するように構成されている。また、反射部１３ｂは、反射部１３ａにより反射された光路Ｌ２を通る赤外光を反射するように構成されている。また、反射部１３ｃは、反射部１３ｂにより反射された光路Ｌ３を通る赤外光を反射するように構成されている。また、反射部１３ｄは、反射部１３ｃにより反射された光路Ｌ４を通る赤外光を反射することによって、光路Ｌ５によりフォトダイオード１２に導光するように構成されている。したがって、ＬＥＤ１１ａから出射された赤外光は、反射部１３ａ〜１３ｄにより４回反射された後、フォトダイオード１２に導光される。

【0052】

なお、光路Ｌ１〜Ｌ５は、図５および図６において、直線状に示しているが、これは赤外光の出射方向（進行方向）の中心位置を示しており、赤外光の形状を示しているのではない。以下、他の光路の図においても同様である。

【0053】

反射部１３ｂは、反射部１３ａよりもＡ２方向側において赤外光を反射するように配置されている。また、反射部１３ｃは、反射部１３ｂよりもＡ２方向側において赤外光を反射するように配置されている。また、反射部１３ｄは、反射部１３ｃよりもＡ２方向側において赤外光を反射するように配置されている。つまり、ＬＥＤ１１ａから出射された赤外光は、反射部１３ａ〜１３ｄにより、Ａ２方向に進むように反射される。

【0054】

反射部１３ｅ、１３ｂは、参照用の光源であるＬＥＤ１１ｂから出射された赤外光を反射することによりフォトダイオード１２に導光するように構成されている。詳細には、反射部１３ｅは、ＬＥＤ１１ｂから出射された光路Ｌ１ａを通る赤外光を反射するように構成されている。また、反射部１３ｂは、反射部１３ｅにより反射された光路Ｌ２ａを通る赤外光を反射することによって、光路Ｌ３ａによりフォトダイオード１２に導光するように構成されている。したがって、ＬＥＤ１１ｂから出射された赤外光は、反射部１３ｅ、１３ｂにより２回反射された後、フォトダイオード１２に導光される。この結果、反射部１３ａ〜１３ｅは、ＬＥＤ１１ａからの赤外光と、ＬＥＤ１１ｂからの赤外光とを、互いに異なる回数反射するように設けられている。

【0055】

ＬＥＤ１１ｂ、反射部１３ｅ、１３ｂ、および、フォトダイオード１２は、Ａ方向において、光路Ｌ１ａ、Ｌ２ａ、Ｌ３ａが略同じ位置となるように、互いに略同じ高さ位置に配置されている。

【0056】

反射部１３ａ、１３ｃ、１３ｅは、共に、筐体部１０の内側から外側に向けて窪む球状（球状の面の一部を切り取った形状）の反射面を有している。反射部１３ａ、１３ｃ、１３ｅは、球状の反射面により、反射後の光路方向に赤外光を絞る機能を有している。

【0057】

反射部１３ｂ、１３ｄは、それぞれ、平坦な反射面を有している。反射部１３ａ〜１３ｅは、ＬＥＤ１１ａ（１１ｂ）から出射された赤外光を、球状の反射面と、平坦な反射面とにより交互に反射することにより、フォトダイオード１２に導光するように構成されている。

【0058】

反射部１３ａ〜１３ｄは、検出対象のガスの流入方向（Ａ方向）よりも、ガスの流入方向に交差する側方（Ｂ方向）で、ＬＥＤ１１ａから出射された赤外光を多く反射するように構成されている。詳細には、反射部１３ａ〜１３ｄは、筐体部１０のＡ２方向側の一方壁部１０２、および、Ａ１方向側の他方壁部１０３には、設けられておらず、筐体部１０のＢ方向側にのみ設けられており、検出対象のガスの流入方向（Ａ方向）に交差する側方（Ｂ方向）のみで、ＬＥＤ１１ａから出射された赤外光を反射するように構成されている。

【0059】

温湿度センサ１４および気圧センサ１５は、筐体部１０の内側に配置されている。また、温湿度センサ１４および気圧センサ１５は、Ｂ方向に延びるセンサ用基板１６ｃ上に設置されている。なお、センサ用基板１６ｃは、共にＡ方向に延びる光源用基板１６ａと受光部用基板１６ｂとを接続する基板である。

【0060】

温湿度センサ１４は、筐体部１０内のガスの温度および湿度を測定可能なセンサである。また、気圧センサ１５は、筐体部１０内のガスの気圧を測定可能なセンサである。ここで、フォトダイオード１２による赤外光の検出強度は、ガスが置かれる空間（筐体部１０内の空間）の温度、湿度および気圧に応じて変動する。このため、検出対象のガスを検出するためのフォトダイオード１２の検出強度に誤差が生じてしまう。そこで、光学式ガスセンサ１は、マイコン１７による制御の下、温湿度センサ１４および気圧センサ１５による測定値に基づいて、フォトダイオード１２の検出強度の誤差の補正を行うように構成されている。

【0061】

マイコン１７は、光学式ガスセンサ１の各部の駆動を制御するように構成されている。具体例として、マイコン１７は、ＬＥＤ１１ａとＬＥＤ１１ｂとを交互に２００μ秒間継続的に点灯させるように構成されている。この際、マイコン１７は、ＬＥＤ１１ａおよびＬＥＤ１１ｂは、０．５秒に１回点灯するように構成されている。また、マイコン１７は、概ね、ＬＥＤ１１ａおよびＬＥＤ１１ｂが消灯しているタイミング（非検知動作時）において、光学式ガスセンサ１内のアナログ回路の電源をオフにするとともに、マイコン１７をスリープモードにすることによって、低消費電力を実現するように構成されている。

【0062】

［第１実施形態の効果］
第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

【0063】

第１本実施形態では、上記のように、ＬＥＤ１１ａ、ＬＥＤ１１ｂ、フォトダイオード１２、および、ＬＥＤ１１ａから出射された赤外光を反射することによりフォトダイオード１２に導光する反射部１３ａ〜１３ｄが内面１０１ａ側に配置される筐体部１０とを設ける。これにより、従来のガスセル（筐体部）内に２つの光源および２つのフォトダイオード１２を配置する構成と比較して、筐体部１０内のフォトダイオード１２の数を１つ削減することができるので、装置構成を簡素化することができるとともに、装置を小型化することができる。また、フォトダイオード１２の数を１つ削減することができるとともに、筐体部１０内の反射部１３ａ〜１３ｄによりＬＥＤ１１ａから出射された赤外光を反射することができるので、筐体部１０内により広いスペースを確保して、より大きな光路長を確保することができる。その結果、検出対象のガスをより精度よく検知することができる。以上により、検出対象のガスを検出可能な程度に大きな光路長を確保しつつ、装置を小型化することができる。

【0064】

また、第１本実施形態では、上記のように、ＬＥＤ１１ａを、検出対象のガスを検知するための検知用の光源とし、ＬＥＤ１１ｂを、参照用の光源とする。これにより、検知用のＬＥＤ１１ａとは波長が異なる参照用のＬＥＤ１１ｂを設けることにより、筐体部１０の内側の汚れによる検出強度の低下と、検出対象のガスの吸収による検出強度の低下とを判別することができる。具体的には、検出用のＬＥＤ１１ａからの赤外光および参照用のＬＥＤ１１ｂからの赤外光のフォトダイオード１２による検出強度が共に低下した場合、筐体部１０の内側が汚れていると判断することができる。また、参照用のＬＥＤ１１ｂからの赤外光のフォトダイオード１２による検出強度の低下がない（小さい）場合、筐体部１０の内側が略汚れていないと判断することができる。その結果、光学式ガスセンサ１のメンテナンスの時期を適切に判断することができる。

【0065】

また、第１本実施形態では、上記のように、反射部１３ａ〜１３ｄを複数設け、ＬＥＤ１１ａから出射された赤外光を、複数の反射部１３ａ〜１３ｄにより反射することによって、フォトダイオード１２に導光する。これにより、筐体部１０の内面側において、複数の反射部１３ａ〜１３ｄにより、ＬＥＤ１１ａから出射された赤外光を多重反射させることができるので、赤外光の光路長をより大きく確保することができる。その結果、検出対象のガスをより精度よく検出することができる。

【0066】

また、第１本実施形態では、上記のように、反射部１３ａ〜１３ｄを、検出対象のガスの流入方向よりも流入方向に交差する側方で、ＬＥＤ１１ａから出射された赤外光を多く反射するように構成する。これにより、検出対象のガスの流入方向に交差する側方よりも検出対象のガスを流入させる側で、ＬＥＤ１１ａから出射された赤外光を多く反射させる場合と比較して、検出対象のガスを流入させる側における反射部１３ａ〜１３ｄの割合を小さくすることができるので、その分、検出対象のガスが流入する領域の割合を大きくして、より効果的に検出対象のガスを筐体内に流入させることができる。

【0067】

また、第１本実施形態では、上記のように、反射部１３ａ〜１３ｄを、流入方向に交差する側方のみで、ＬＥＤ１１ａから出射された赤外光を反射するように構成する。これにより、検出対象のガスの流入方向に反射部１３ａ〜１３ｄを設けることなく、検出対象のガスの流入方向に交差する側方のみに反射部１３ａ〜１３ｄを設けることができるので、検出対象のガスをより流入させやすくすることができるとともに、ガスの流入方向において、反射部１３ａ〜１３ｄが設けられない分、筐体部１０（装置）を小型化することができる。

【0068】

また、第１本実施形態では、上記のように、筐体部１０に、筒状の側壁部１０１と、側壁部１０１の一端に配置され、検出対象のガスを流入させる他方壁部１０３とを設け、ＬＥＤ１１ａ、ＬＥＤ１１ｂおよびフォトダイオード１２を、側壁部１０１の内面１０１ａに配置する。これにより、筒状の側壁部１０１によって、ＬＥＤ１１ａおよびＬＥＤ１１ｂを、赤外光がフォトダイオード１２により受光される位置に容易に配置することができる。

【0069】

また、第１実施形態では、上記のように、反射部１３ｅを、ＬＥＤ１１ｂから出射された赤外光も反射することにより、フォトダイオード１２に導光するように構成し、ＬＥＤ１１ａからの赤外光と、ＬＥＤ１１ｂからの赤外光とを、互いに異なる回数反射するように光学式ガスセンサ１を構成する。これにより、ＬＥＤ１１ｂから出射された赤外光を反射部１３ｅにより反射することができるので、ＬＥＤ１１ｂから出射された赤外光の光路長を大きくすることができる。

【0070】

また、第１本実施形態では、上記のように、光源としてＬＥＤ１１ａおよびＬＥＤ１１ｂを用い、受光部としてフォトダイオード１２を用いる。これにより、発光ダイオード（ＬＥＤ）により、白熱電球や蛍光灯などの他の光源と比較して、第１の波長および第２の波長を中心（ピーク）とする比較的狭い帯域幅の赤外光を出射することができるので、エネルギー効率を向上させることができる。また、フォトダイオードにより、ＬＥＤ１１ａおよびＬＥＤ１１ｂからの赤外光を確実に受光することができる。また、素子に電流が流れてから通常点灯までに約０．２秒を要する白熱電球などの他の光源や光検出素子と比較して、応答時間が極めて短い（５０〜数１００ｎ秒）ＬＥＤ１１ａ、１１ｂおよびフォトダイオード１２を用いることにより、立ち上がり時の消費エネルギーを削減することができるとともに、高速にパルス駆動できることから消費電力を低減することができる。

【0071】

[第２実施形態]
次に、図１、図２および図８を参照して、第２実施形態の光学式ガスセンサ２０１を備えるガス検知器２００の構成について説明する。第２実施形態による光学式ガスセンサ２０１は、各反射部１３ａ〜１３ｅ、ＬＥＤ１１ａ、１１ｂおよびフォトダイオード１２が互いに異なる高さ位置（Ａ方向の位置）に配置した第１実施形態による光学式ガスセンサ１とは異なり、各反射部２１３ａ〜２１３ｄ、ＬＥＤ１１ａ、１１ｂおよびフォトダイオード１２が同じ高さ位置に配置されている。なお、上記第１実施形態と同一の構成については、図中において同じ符号を付して図示し、その説明を省略する。

【0072】

（光学式ガスセンサの構成）
本発明の第２実施形態によるガス検知器２００は、図１に示すように、光学式ガスセンサ２０１を備えている。光学式ガスセンサ２０１は、図８に示すように、反射部２１３ａ〜２１３ｄを備えている。

【0073】

各反射部２１３ａ〜２１３ｄ、ＬＥＤ１１ａ、１１ｂおよびフォトダイオード１２は、図８に示すように、Ａ方向において同じ高さ位置に配置されている。

【0074】

筐体部１０の内面１０１ａ側において、ＬＥＤ１１ａおよびフォトダイオード１２は、互いに隣接して配置されている。また、筐体部１０の内面１０１ａ側において、ＬＥＤ１１ａおよびＬＥＤ１１ｂの間には、反射部２１３ｂおよび反射部２１３ｄが配置されている。また、筐体部１０の内面１０１ａ側において、フォトダイオード１２およびＬＥＤ１１ｂの間には、反射部２１３ｃおよび反射部２１３ａが配置されている。各反射部２１３ａ〜２１３ｄ、ＬＥＤ１１ａ、１１ｂおよびフォトダイオード１２は、平面視において（Ａ方向からみて）、それぞれ、概して、筐体部１０の周方向に均等に配置されている。

【0075】

反射部２１３ａ〜２１３ｄは、検出用の光源であるＬＥＤ１１ａから出射された赤外光を反射することによりフォトダイオード１２に導光するように構成されている。詳細には、反射部２１３ａは、ＬＥＤ１１ａから出射された光路Ｌ１ｃを通る赤外光を反射するように構成されている。また、反射部２１３ｂは、反射部２１３ａにより反射された光路Ｌ２ｃを通る赤外光を反射するように構成されている。また、反射部２１３ｃは、反射部２１３ｂにより反射された光路Ｌ３ｃを通る赤外光を反射するように構成されている。また、反射部２１３ｄは、反射部２１３ｃにより反射された光路Ｌ４ｃを通る赤外光を反射することによって、光路Ｌ５ｃによりフォトダイオード１２に導光するように構成されている。したがって、ＬＥＤ１１ａから出射された赤外光は、反射部２１３ａ〜２１３ｄにより４回反射された後、フォトダイオード１２に導光される。

【0076】

反射部２１３ｃ、２１３ｄは、参照用の光源であるＬＥＤ１１ｂから出射された赤外光を反射することによりフォトダイオード１２に導光するように構成されている。詳細には、反射部２１３ｃは、ＬＥＤ１１ｂから出射された光路Ｌ１ｄを通る赤外光を反射するように構成されている。また、反射部２１３ｄは、反射部２１３ｃにより反射された光路Ｌ２ｄを通る赤外光を反射することによって、光路Ｌ３ｄによりフォトダイオード１２に導光するように構成されている。したがって、ＬＥＤ１１ｂから出射された赤外光は、反射部２１３ｃ、２１３ｄにより２回反射された後、フォトダイオード１２に導光される。

【0077】

ここで、上記の通り、各反射部２１３ａ〜２１３ｄ、ＬＥＤ１１ａ、１１ｂおよびフォトダイオード１２は、Ａ方向において同じ高さ位置に配置されていることから、光路Ｌ１ｃ〜Ｌ４ｃ、Ｌ１ｄ、Ｌ２ｄもＡ方向において略同じ高さ位置に配置されている。

【0078】

反射部２１３ａ〜２１３ｄは、共に、筐体部１０の内側から外側に向けて窪む球状（球状の面の端部側を切り取った形状）の反射面を有している。反射部２１３ａ〜２１３ｄは、球状の反射面により、反射後の光路方向に赤外光を絞る機能を有している。

【0079】

フォトダイオード１２には、受光した赤外光を集光する集光レンズ１２ａが設けられている。集光レンズ１２ａは、筐体部１０の内側に突出する半球形状を有している。

【0080】

［第２実施形態の効果］
第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

【0081】

第２本実施形態では、上記第１実施形態と同様に、ＬＥＤ１１ａ、ＬＥＤ１１ｂ、フォトダイオード１２、および、ＬＥＤ１１ａから出射された赤外光を反射することによりフォトダイオード１２に導光する反射部２１３ａ〜２１３ｄが内面１０１ａ側に配置される筐体部１０とを設ける。これにより、装置構成を簡素化することができるとともに、装置を小型化することができる。

【0082】

また、第２本実施形態では、上記のように、反射部２１３ａ〜２１３ｄ、ＬＥＤ１１ａ、ＬＥＤ１１ｂおよびフォトダイオード１２を、略同じ高さ位置に配置する。これにより、高さ方向において、筐体部１０（装置）を小型化することができる。

【0083】

第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

【0084】

[第３実施形態]
次に、図１、図２、図９および図１０を参照して、第３実施形態の光学式ガスセンサ３０１を備えるガス検知器３００の構成について説明する。第３実施形態による光学式ガスセンサ３０１は、反射部１３ａ〜１３ｅを筐体部１０の側壁部１０１の内面１０１ａにのみ配置した第１実施形態による光学式ガスセンサ１とは異なり、反射部３１３ａ〜３１３ｉを筐体部１０の側壁部１０１の内面１０１ａと、一方壁部１０２の内面と、他方壁部１０３の内面とに配置されている。なお、上記第１実施形態と同一の構成については、図中において同じ符号を付して図示し、その説明を省略する。

【0085】

（光学式ガスセンサの構成）
本発明の第３実施形態によるガス検知器３００は、図１に示すように、光学式ガスセンサ３０１を備えている。光学式ガスセンサ３０１は、図９に示すように、反射部３１３ａ〜３１３ｉを備えている。

【0086】

筐体部１０の内面１０１ａ側において、ＬＥＤ１１ａ、１１ｂおよびフォトダイオード１２は、一方壁部１０２（Ａ２方向）側の同一平面上に配置されている。また、反射部３１３ａ、３１３ｈ、３１３ｉは、共に、他方壁部１０３の内面に配置されている。反射部３１３ｂは、一方壁部１０２の内面に配置されている。また、反射部３１３ｃ〜３１３ｇ（その他の反射部）は、側壁部１０１の内面１０１ａに配置されている。

【0087】

反射部３１３ａ〜３１３ｈは、ＬＥＤ１１ａから出射された赤外光を反射することによりフォトダイオード１２に導光するように構成されている。詳細には、反射部３１３ａは、ＬＥＤ１１ａから出射された光路Ｌ１ｅを通る赤外光を反射するように構成されている。また、反射部３１３ｂは、反射部３１３ａにより反射された光路Ｌ２ｅを通る赤外光を反射するように構成されている。また、反射部３１３ｃは、反射部３１３ｂにより反射された光路Ｌ３ｅを通る赤外光を反射するように構成されている。また、反射部３１３ｄは、反射部３１３ｃにより反射された光路Ｌ４ｅを通る赤外光を反射するように構成されている。また、反射部３１３ｅは、反射部３１３ｄにより反射された光路Ｌ５ｅを通る赤外光を反射するように構成されている。また、反射部３１３ｆは、反射部３１３ｅにより反射された光路Ｌ６ｅを通る赤外光を反射するように構成されている。また、反射部３１３ｇは、反射部３１３ｆにより反射された光路Ｌ７ｅを通る赤外光を反射するように構成されている。また、反射部３１３ｈは、反射部３１３ｇにより反射された光路Ｌ８ｅを通る赤外光を反射することによって、光路Ｌ９ｅによりフォトダイオード１２に導光するように構成されている。したがって、ＬＥＤ１１ａから出射された赤外光は、反射部２１３ａ〜２１３ｄにより８回反射された後、フォトダイオード１２に導光される。

【0088】

反射部３１３ａ〜３１３ｈは、ＬＥＤ１１ａから出射される赤外光をＡ１方向から見て、時計周り方向に旋回させるようにして、フォトダイオード１２に導光するように構成されている。ここで、反射部３１３ａ、３１３ｂは、光路Ｌ２ｅおよびＬ３ｅ（図１０参照）を通る赤外光を、Ａ２方向に移動させるように構成されている。反射部３１３ｃ〜３１３ｆは、光路Ｌ３ｅ〜Ｌ７ｅ（図１０参照）を通る赤外光を、Ａ１方向に移動させるように構成されている。反射部３１３ｇ、３１３ｈは、光路Ｌ８ｅおよびＬ９ｅ（図１０参照）を通る赤外光を、Ａ２方向に移動させるように構成されている。

【0089】

また、第３実施形態では、Ａ方向において、ＬＥＤ１１ａからＡ１方向側に出射され、未だ反射されていない赤外光を、一旦、Ａ２方向側（ＬＥＤ１１ａ側）に反射するように構成されている。これにより、光学式ガスセンサ３０１は、赤外光の光路長をかせぐことができる。同時に、Ａ方向において、フォトダイオード１２と対向する位置に、フォトダイオード１２に向けて赤外光を反射する構成を配置して、フォトダイオード１２への入射角をゼロ（フォトダイオード１２の赤外光の受光面と赤外光とのなす角度を９０度）に近づけることができるので、赤外光の大きさ（フォトダイオード１２の受光面積）に対して受光面を広く確保できる。このため、フォトダイオード１２により赤外光を受光しやすくすることができる。

【0090】

反射部３１３ｉは、ＬＥＤ１１ｂから出射された赤外光を反射することによりフォトダイオード１２に導光するように構成されている。詳細には、反射部３１３ｉは、ＬＥＤ１１ｂから出射された光路Ｌ１ｆを通る赤外光を反射することによって、光路Ｌ２ｆによりフォトダイオード１２に導光するように構成されている。したがって、ＬＥＤ１１ｂから出射された赤外光は、反射部３１３ｉにより１回反射された後、フォトダイオード１２に導光される。

【0091】

［第３実施形態の効果］
第３実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

【0092】

第３本実施形態では、上記第１実施形態と同様に、ＬＥＤ１１ａ、ＬＥＤ１１ｂ、フォトダイオード１２、および、ＬＥＤ１１ａから出射された赤外光を反射することによりフォトダイオード１２に導光する反射部３１３ａ〜３１３ｈが内面１０１ａ側に配置される筐体部１０とを設ける。これにより、装置構成を簡素化することができるとともに、装置を小型化することができる。

【0093】

また、第３本実施形態では、上記のように、反射部３１３ａ〜３１３ｈを、螺旋状の光路により、ＬＥＤ１１ａから出射される赤外光をフォトダイオード１２に導光するように構成する。これにより、螺旋状の光路により、筐体部１０内のスペースを効率的に利用して赤外光をフォトダイオード１２に届けることができる。その結果、より大きい赤外光の光路長を確保することができるので、検出対象のガスをより精度よく検知することができる。

【0094】

第３実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

【0095】

（変形例）
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

【0096】

たとえば、上記第１〜第３実施形態では、反射部を複数設けた例を示したが本発明はこれに限られない。本発明では、反射部を１つのみ設けてもよい。

【0097】

また、上記第１〜第３実施形態では、筐体部に固定的に反射部を設けた例を示したが本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、反射部をＭＥＭＳミラーなどにより構成して、筐体部に対して振動可能に構成してもよい。

【0098】

また、上記第１〜第３実施形態では、本発明の第１光源および第２光源をＬＥＤにより構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１光源および第２光源を白熱電球などのＬＥＤ以外の光源により構成してもよい。

【0099】

また、上記第１〜第３実施形態では、本発明の受光部をフォトダイオードにより構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、受光部を熱電対などのフォトダイオード以外の受光部により構成してもよい。

【0100】

また、上記第１〜第３実施形態では、第１光源からの赤外光と、第２光源からの赤外光との反射回数が異なるように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１光源からの赤外光と、第２光源からの赤外光との反射回数が同じになるように構成してもよい。

【0101】

また、上記第１〜第３実施形態では、本発明の電源を電池とした例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、本発明の電源を商用電源に接続可能なコンセント部としてもよい。

【0102】

また、上記第１〜第３実施形態では、第１光源をガス検出用の光源とし、第２光源を参照用の光源とした例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１光源および第２光源を、共に、互いに異なる種類のガスを検出するための光源としてもよい。

【0103】

また、上記第１〜第３実施形態では、コンパチブルを介して光学式ガスセンサとガス検知器（ガス検知器の本体部）とを電気的に接続するように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、コンパチブルを介することなく、光学式ガスセンサとガス検知器とを直接電気的に接続可能なように構成してもよい。

【0104】

また、上記第１〜第３実施形態では、反射部を筐体部と一体的に形成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、反射部を筐体部と別体で形成してもよい。

【0105】

また、上記第１〜第３実施形態では、筐体部を金型により形成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、筐体部を金属加工などの金型以外の方法により形成してもよい。

【0106】

また、本発明は、上記第１〜第３実施形態で説明した赤外光の反射回数に限定されものではない。

【0107】

また、上記第１〜第３実施形態では、本発明の第２光源として、ガス吸収性のない波長の光源を用いて、第２光源を参照用の光源として用いた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第２光源として、ガス吸収性のある波長の光源を用いて、第２光源を参照用の光源および検知用の光源の両方として用いてもよい。

【0108】

上記第１〜第３実施形態では、第１光源をガス検出用の光源とし、第２光源を参照用の光源とした例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１光源および第２光源を共にガス検出用の光源としてもよい。具体例として、第１光源および第２光源を異なる帯域幅の波長とし、１つのガスの検出精度を高めるようにしてもよい。

【0109】

また、上記第１実施形態では、光学式ガスセンサが、光源や受光部などを搭載するため基板を３つ備える例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、光学式ガスセンサが、光源や受光部などを搭載するため基板を１つのみ備えていてもよい。この場合、基板をフレキシブル配線基板としてもよい。

【0110】

上記第１〜第３実施形態では、１つの筐体部の内側に基板、反射部、受光部などを配置した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、１つの筐体部の内側に別の筐体部を配置し、内側の筐体部に基板、反射部、受光部などをそれぞれ設置するための孔部を設けて、その孔部に基板、反射部、受光部を差し込むようにして設置してもよい。この場合、内側の筐体部は、円筒形状を有しており、各部品が差し込まれることにより、光軸が調整されるように構成されていてもよい。

【0111】

また、上記第１〜第３実施形態では、温湿度センサおよび気圧センサを備える例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、温湿度センサおよび気圧センサの両方を備えていなくてもよく、一方のみを備えていてもよい。

【0112】

上記第１〜第３実施形態では、反射部として球状の反射面と平坦な反射面を組合せた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、球状の反射面または平坦な反射面の一方のみを設けるようにしてもよい。また、反射面の形状はどのような形状でもよく、楕円形や、非球面（平面でも球面でもない曲面）形状であってもよい。

【符号の説明】

【0113】

１、２０１、３０１ 光学式ガスセンサ
３ 電池（電源）
１０ 筐体部
１１ａ ＬＥＤ（第１光源）
１１ｂ ＬＥＤ（第２光源）
１２ フォトダイオード（受光部）
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ、２１３ａ、２１３ｂ、２１３ｃ、２１３ｄ、３１３ａ、３１３ｂ、３１３ｃ、３１３ｄ、３１３ｅ、３１３ｆ、３１３ｇ、３１３ｈ 反射部
１００、２００、３００ ガス検知器
１０１ 側壁部
１０１ａ 内面
１０３ 他方壁部（ガス流入部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】