特許 7559275 ガス検知器およびガス検知方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-20

(45)【発行日】2024-10-01

(54)【発明の名称】ガス検知器およびガス検知方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 27/12 20060101AFI20240924BHJP

【ＦＩ】

G01N27/12 B

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2024062934

(22)【出願日】2024-04-09

【審査請求日】2024-05-01

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【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

(74)【代理人】

【識別番号】100172362

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 達哉

(72)【発明者】

【氏名】折田 泰志

(72)【発明者】

【氏名】北川 靖久

(72)【発明者】

【氏名】三橋 弘和

【審査官】黒田 浩一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０００－２７５２０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０２４１３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－００４８５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１６８８１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０５３４０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０１－１４５５５９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ２７／１２

Ｇ０８Ｂ １９／００－２１／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

感応部と前記感応部を所定の温度に加熱する加熱部とを含み、温度に応じてメタンガスおよびエタンガスの各々の検知感度が異なるＭＥＭＳ式の半導体ガスセンサと、
所定時間間隔毎に前記加熱部のパルス駆動により前記感応部を第１温度に加熱して前記半導体ガスセンサの前記第１温度における検知を所定時間間隔毎に行う制御部と、を備え、
前記制御部は、前記第１温度における検知結果としての前記半導体ガスセンサのセンサ出力値が所定閾値を超えた場合に、前記第１温度よりも低温域の第２温度における前記半導体ガスセンサの検知を行うように制御し、
前記制御部は、前記第１温度における前記半導体ガスセンサの第１検知結果と前記第１温度よりもメタンガスの検知感度が低い前記第２温度における前記半導体ガスセンサの第２検知結果とに基づいて、検知したガスがメタンガスを含みエタンガスの含有割合が所定割合未満の第１ガスとメタンガスおよび所定割合以上のエタンガスを含む第２ガスとのうちいずれのガスであるかを判定する、ガス検知器。

【請求項2】

前記半導体ガスセンサの前記第２温度におけるメタンガスの検知感度に対するエタンガスの検知感度の相対比は、前記半導体ガスセンサの前記第１温度におけるメタンガスの検知感度に対するエタンガスの検知感度の相対比よりも大きい、請求項１に記載のガス検知器。

【請求項3】

前記第１温度は、４５０℃以上６００℃以下であり、
前記第２温度は、２００℃以上４００℃以下である、請求項１に記載のガス検知器。

【請求項4】

前記制御部は、所定時間間隔毎に前記加熱部のパルス駆動により前記感応部を前記第１温度に加熱して前記半導体ガスセンサの前記第１温度における検知を所定時間間隔毎に行うとともに、前記第１検知結果によりメタンガスを検知した場合に、前記加熱部のパルス駆動により前記感応部を前記第２温度に加熱して前記半導体ガスセンサの前記第２温度における検知を前記第１温度における検知に加えて行うように制御する、請求項１に記載のガス検知器。

【請求項5】

前記制御部は、前記第１検知結果と前記第２検知結果との比に基づいて、検知したガスが前記第１ガスと前記第２ガスとのうちいずれのガスであるかを判定する、請求項１に記載のガス検知器。

【請求項6】

前記半導体ガスセンサは、基板と、前記基板上に設けられた電極パターンと、前記電極パターンを覆うＳｎＯ_２感応層と、前記ＳｎＯ_２感応層を覆うパラジウム触媒層と、を含む、請求項５に記載のガス検知器。

【請求項7】

外部機器と通信可能な通信部をさらに備え、
前記制御部は、検知したガスが前記第１ガスであると判定した場合と、検知したガスが前記第２ガスであると判定した場合と、において、前記通信部による通信態様が互いに異なる制御を行う、請求項１に記載のガス検知器。

【請求項8】

報知を行う報知部をさらに備え、
前記制御部は、検知したガスが前記第１ガスであると判定した場合と、検知したガスが前記第２ガスであると判定した場合と、において、互いに異なる態様により前記報知部により報知する制御を行う、請求項１に記載のガス検知器。

【請求項9】

硫化水素ガスを検知可能な硫化水素センサをさらに備え、
前記制御部は、前記第１温度における検知結果としての前記半導体ガスセンサのセンサ出力値が所定閾値を超えた場合に、前記硫化水素センサにより硫化水素ガスの検知を行い、検知したガスが硫化水素ガスを含むか否かを判定する、請求項１に記載のガス検知器。

【請求項10】

前記半導体ガスセンサの前記第１温度におけるエタンガスの検知感度と、前記第２温度におけるエタンガスの検知感度とは、略同等である、請求項１に記載のガス検知器。

【請求項11】

感応部と前記感応部を所定の温度に加熱する加熱部とを含み、温度に応じてメタンガスおよびエタンガスの各々の検知感度が異なるＭＥＭＳ式の半導体ガスセンサを備えるガス検知器のガス検知方法であって、
所定時間間隔毎に前記加熱部のパルス駆動により前記感応部を第１温度に加熱して前記半導体ガスセンサの前記第１温度における検知を所定時間間隔毎に行う工程と、
前記第１温度における検知結果としての前記半導体ガスセンサのセンサ出力値が所定閾値を超えた場合に、前記加熱部の駆動を変更して前記第１温度よりも低温域に加熱した第２温度における前記半導体ガスセンサの検知を行う工程と、
前記第１温度における前記半導体ガスセンサの第１検知結果と前記第１温度よりもメタンガスの検知感度が低い前記第２温度における前記半導体ガスセンサの第２検知結果とに基づいて、検知したガスがメタンガスを含みエタンガスの含有割合が所定割合未満の第１ガスとメタンガスおよび所定割合以上のエタンガスを含む第２ガスとのうちいずれのガスであるかを判定する工程と、を備える、ガス検知方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、ガス検知器およびガス検知方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ガス検知器が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

【0003】

上記特許文献１には、メタンガスを検知する半導体式ガスセンサを備えるガス検知器が開示されている。このガス検知器では、メタンガスを検知することにより、メタンガスを主成分とする都市ガスを検知して都市ガスの漏洩を検知するように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００９－００９２６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記特許文献１に記載されたガス検知器では、メタンガスを検知することにより、メタンガスを主成分とする都市ガスの漏洩を検知しているため、地中発生などの都市ガスに由来しないメタンガスを検知した場合でも、都市ガスに由来するメタンガスを検知した場合でも、検知したガスの種類を判定することが困難であり、都市ガスの漏洩を誤検知するおそれがある。そこで、検知したガスを精度よく判定することが可能なガス検知器およびガス検知方法が望まれている。

【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、検知したガスを精度よく判定することが可能なガス検知器およびガス検知方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面によるガス検知器は、感応部と感応部を所定の温度に加熱する加熱部とを含み、温度に応じてメタンガスおよびエタンガスの各々の検知感度が異なるＭＥＭＳ式の半導体ガスセンサと、所定時間間隔毎に加熱部のパルス駆動により感応部を第１温度に加熱して半導体ガスセンサの第１温度における検知を所定時間間隔毎に行う制御部と、を備え、制御部は、第１温度における検知結果としての半導体ガスセンサのセンサ出力値が所定閾値を超えた場合に、第１温度よりも低温域の第２温度における半導体ガスセンサの検知を行うように制御し、制御部は、第１温度における半導体ガスセンサの第１検知結果と第１温度よりもメタンガスの検知感度が低い第２温度における半導体ガスセンサの第２検知結果とに基づいて、検知したガスがメタンガスを含みエタンガスの含有割合が所定割合未満の第１ガスとメタンガスおよび所定割合以上のエタンガスを含む第２ガスとのうちいずれのガスであるかを判定する。

【0008】

この発明の第１の局面によるガス検知器では、制御部は、第１温度における半導体ガスセンサの第１検知結果と第１温度よりもメタンガスの検知感度が低い第２温度における半導体ガスセンサの第２検知結果とに基づいて、検知したガスがメタンガスを含みエタンガスの含有割合が所定割合未満の第１ガスとメタンガスおよび所定割合以上のエタンガスを含む第２ガスとのうちいずれのガスであるかを判定する。これにより、半導体ガスセンサにより、第１温度および第２温度において、検知結果を得ることにより、メタンガスを含みエタンガスの含有割合が所定割合未満の第１ガスとメタンガスおよび所定割合以上のエタンガスを含む第２ガスと、を判別することができる。これにより、検知したガスを精度よく判定することができる。その結果、ガスの誤検知を抑制することができる。

【0009】

上記第１の局面によるガス検知器において、好ましくは、半導体ガスセンサの第２温度におけるメタンガスの検知感度に対するエタンガスの検知感度の相対比は、半導体ガスセンサの第１温度におけるメタンガスの検知感度に対するエタンガスの検知感度の相対比よりも大きい。このように構成すれば、第２温度における検知結果に基づいて、検知したガスにエタンガスが含有しているか否かをより容易に判定することができる。その結果、第１ガスおよび第２ガスの判定をより容易に行うことができる。

【0010】

上記第１の局面によるガス検知器において、好ましくは、第１温度は、４５０℃以上６００℃以下であり、第２温度は、２００℃以上４００℃以下である。このように構成すれば、４５０℃以上６００℃以下の比較的高い温度帯によりメタンガスを検知することができるとともに、２００℃以上４００℃以下の比較的低い温度帯によりエタンガスを含むか否かを検知することができる。

【0011】

上記第１の局面によるガス検知器において、好ましくは、制御部は、所定時間間隔毎に加熱部のパルス駆動により感応部を第１温度に加熱して半導体ガスセンサの第１温度における検知を所定時間間隔毎に行うとともに、第１検知結果によりメタンガスを検知した場合に、加熱部のパルス駆動により感応部を第２温度に加熱して半導体ガスセンサの第２温度における検知を第１温度における検知に加えて行うように制御する。このように構成すれば、メタンガスを検知しない場合には、パルス駆動により感応部を第２温度に加熱してガスを検知することがないので、メタンガスを検知するまでの処理が煩雑になるのを抑制することができる。

【0012】

上記第１の局面によるガス検知器において、好ましくは、制御部は、第１検知結果と第２検知結果との比に基づいて、検知したガスが第１ガスと第２ガスとのうちいずれのガスであるかを判定する。このように構成すれば、第１検知結果と第２検知結果との比を用いるため、検知ガスの濃度によらず、第１ガスおよび第２ガスの判定を精度よく行うことができる。

【0013】

この場合、好ましくは、半導体ガスセンサは、基板と、基板上に設けられた電極パターンと、電極パターンを覆うＳｎＯ_２感応層と、ＳｎＯ_２感応層を覆うパラジウム触媒層と、を含む。このように構成すれば、パラジウム触媒層を設けることにより、第１ガスを検知した場合の第１検知結果と第２検知結果との比と、第２ガスを検知した場合の第１検知結果と第２検知結果との比と、の差を大きくすることができるので、第１検知結果と第２検知結果との比に基づいて、第１ガスおよび第２ガスの判定をより精度よく行うことができる。

【0014】

上記第１の局面によるガス検知器において、好ましくは、外部機器と通信可能な通信部をさらに備え、制御部は、検知したガスが第１ガスであると判定した場合と、検知したガスが第２ガスであると判定した場合と、において、通信部による通信態様が互いに異なる制御を行う。このように構成すれば、第１ガスおよび第２ガスの判定により、外部機器に通知する態様を異ならせることができる。たとえば、第１ガスおよび第２ガスのうち一方であると判定した場合に、通信部による通信を行わなかったり、通信する対象を少なくすることができる。また、第１ガスおよび第２ガスのうち他方であると判定した場合に、通信部による通信を行うようにしたり、通信する対象を多くすることができる。

【0015】

上記第１の局面によるガス検知器において、好ましくは、報知を行う報知部をさらに備え、制御部は、検知したガスが第１ガスであると判定した場合と、検知したガスが第２ガスであると判定した場合と、において、互いに異なる態様により報知部により報知する制御を行う。このように構成すれば、報知部の異なる態様の報知により、第１ガスを検知したのか、第２ガスを検知したのかを、ユーザが容易に認識することができる。たとえば、危険な可能性があるメタンガスを含む第１ガスを検知したことをユーザに通知しつつ、検知したガスが危険度がより高い第２ガス（たとえば、都市ガス）であるかを判別可能なように通知することができる。

【0016】

上記第１の局面によるガス検知器において、好ましくは、硫化水素ガスを検知可能な硫化水素センサをさらに備え、制御部は、第１温度における検知結果としての半導体ガスセンサのセンサ出力値が所定閾値を超えた場合に、硫化水素センサにより硫化水素ガスの検知を行い、検知したガスが硫化水素ガスを含むか否かを判定する。このように構成すれば、第１温度における半導体ガスセンサによりガスを検知した場合に、検知したガスに硫化水素ガスが含まれるか否かを硫化水素センサの検知結果により容易に判定することができる。その結果、検知したガスをさらに精度よく判定することができる。

【0017】

上記第１の局面によるガス検知器において、好ましくは、半導体ガスセンサの第１温度におけるエタンガスの検知感度と、第２温度におけるエタンガスの検知感度とは、略同等である。このように構成すれば、第１温度と第２温度とでは半導体ガスセンサのエタンガスの検知感度が略同等であるとともに、半導体ガスセンサのメタンガスの検知感度が第１温度よりも第２温度の方が低いことにより、第２温度においてエタンガスを検知する精度が相対的に高まるので、第２温度における検知結果に基づいて、検知したガスにエタンガスが含有しているか否かを容易に判定することができる。その結果、第１ガスおよび第２ガスの判定を容易に行うことができる。

【0018】

この発明の第２の局面によるガス検知方法は、感応部と感応部を所定の温度に加熱する加熱部とを含み、温度に応じてメタンガスおよびエタンガスの各々の検知感度が異なるＭＥＭＳ式の半導体ガスセンサを備えるガス検知器のガス検知方法であって、所定時間間隔毎に加熱部のパルス駆動により感応部を第１温度に加熱して半導体ガスセンサの第１温度における検知を所定時間間隔毎に行う工程と、第１温度における検知結果としての半導体ガスセンサのセンサ出力値が所定閾値を超えた場合に、加熱部の駆動を変更して第１温度よりも低温域に加熱した第２温度における半導体ガスセンサの検知を行う工程と、第１温度における半導体ガスセンサの第１検知結果と第１温度よりもメタンガスの検知感度が低い第２温度における半導体ガスセンサの第２検知結果とに基づいて、検知したガスがメタンガスを含みエタンガスの含有割合が所定割合未満の第１ガスとメタンガスおよび所定割合以上のエタンガスを含む第２ガスとのうちいずれのガスであるかを判定する工程と、を備える。

【0019】

この発明の第２の局面によるガス検知方法では、第１温度における半導体ガスセンサの第１検知結果と第１温度よりもメタンガスの検知感度が低い第２温度における半導体ガスセンサの第２検知結果とに基づいて、検知したガスがメタンガスを含みエタンガスの含有割合が所定割合未満の第１ガスとメタンガスおよび所定割合以上のエタンガスを含む第２ガスとのうちいずれのガスであるかを判定する。これにより、半導体ガスセンサにより、第１温度および第２温度において、検知結果を得ることにより、メタンガスを含みエタンガスの含有割合が所定割合未満の第１ガスとメタンガスおよび所定割合以上のエタンガスを含む第２ガスと、を判別することができる。これにより、検知したガスを精度よく判定することが可能なガス検知方法を提供することができる。その結果、ガスの誤検知を抑制することができる。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、上記のように、装置構成が複雑になるのを抑制しながら、検知したガスを判定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】一実施形態によるガス検知器の制御的な構成を示したブロック図である。

【図2】一実施形態によるガス検知器のガスセンサの構成例を示した回路図である。

【図3】一実施形態によるガス検知器のガスセンサの構成例を示した模式的な平面図である。

【図4】一実施形態によるガス検知器のガスセンサの構成例を示した模式的な断面図である。

【図5】一実施形態によるガス検知器のガスセンサのガス感度と温度との関係の一例を示した図である。

【図6】一実施形態によるガス検知器のガスセンサの３００℃におけるガス感度を示した図である。

【図7】一実施形態によるガス検知器のガスセンサの５５０℃におけるガス感度を示した図である。

【図8】一実施形態によるガス検知器のガスセンサの３００℃におけるセンサ抵抗値を示した図である。

【図9】一実施形態によるガス検知器のガスセンサの５５０℃におけるセンサ抵抗値を示した図である。

【図10】一実施形態によるガス検知器のガスセンサの３００℃における動作抵抗比を示した図である。

【図11】一実施形態によるガス検知器のガスセンサの５５０℃における動作抵抗比を示した図である。

【図12】一実施形態によるガス検知器の駆動例を説明するための図である。

【図13】一実施形態によるガス検知器のガス検知処理を説明するためのフローチャートである。

【図14】一実施形態の変形例によるガス検知器の制御的な構成を示したブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

【0023】

図１～図１３を参照して、一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】

（ガス検知器の構成）
本実施形態のガス検知器１００は、検知対象ガスを検出する。また、ガス検知器１００は、検知対象ガスを検知した場合に、警報を出力することによって、ガス漏れなどをユーザに対して報知する。検知対象ガスとは、ガス検知器１００が検知すべきガスである。たとえば、検知対象ガスは、メタンガスを主成分として含む燃料ガス（都市ガス）である。

【0025】

ガス検知器１００は、図１に示すように、半導体ガスセンサ１と、制御部２と、報知部３と、通信部４と、を備えている。半導体ガスセンサ１、制御部２、報知部３、および、通信部４は、ガス検知器１００の筐体内に収容されている。ガス検知器１００は、商用電源から供給される電力、または図示しない電池の電力により動作する。

【0026】

半導体ガスセンサ１は、感応部１１と、感応部１１を所定の温度に加熱する加熱部１２と、を含んでいる。また、半導体ガスセンサ１は、温度に応じてメタンガスおよびエタンガスの各々の検知感度が異なる。また、半導体ガスセンサ１は、ＭＥＭＳ式のガスセンサである。つまり、半導体ガスセンサ１は、半導体製造プロセスを用いて半導体基板中に機械的構造を形成するＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）技術により形成されている。たとえば、半導体ガスセンサ１は、一辺の大きさが０．１ｍｍ程度のサイズを有している。

【0027】

半導体ガスセンサ１は、図２に示すような、測定回路を含んでいる。測定回路は、センサ部１ａと、対辺抵抗Ｒ１およびＲ２と、負荷抵抗Ｒ３と、を備えている。センサ部１ａと、対辺抵抗Ｒ１およびＲ２と、負荷抵抗Ｒ３とには、電源Ｅから電圧が印加される。また、センサ部１ａおよび負荷抵抗Ｒ３の間に接続された端子Ａ１と、対辺抵抗Ｒ１および対辺抵抗Ｒ２の間に接続された端子Ａ２とからセンサ出力値が出力される。

【0028】

半導体ガスセンサ１は、被検知ガスが吸着すると抵抗値が変化する。このため、半導体ガスセンサ１の電気抵抗の変化を偏差電圧として取り出し、これをセンサ出力値とすることで被検知ガスのガス濃度を測定可能なように構成されている。

【0029】

具体的には、半導体ガスセンサ１の感応部１１は、加熱部１２により所定の温度に加熱されることにより、空気中の酸素を吸着する。また、感応部１１に吸着された酸素は、検知対象ガス（メタンガス、エタンガス）がある場合には、反応することにより、感応部１１の電気抵抗が変化する。半導体ガスセンサ１では、この電気抵抗の変化を測定することにより、メタンガス、エタンガスを検知する。

【0030】

半導体ガスセンサ１は、共通のガスセンサ素子（感応部１１）により、複数種類のガスを検知することが可能である。具体的には、半導体ガスセンサ１は、加熱部１２により感応部１１を加熱する温度に応じて、ガスの種類毎に感度が変化する。第１実施形態では、半導体ガスセンサ１は、単一のガスセンサ素子（感応部１１）が設けられている。つまり、ガス検知器１００は、共通の半導体ガスセンサ１により、互いに異なる種類の第１ガスおよび第２ガスを検知する。

【0031】

半導体ガスセンサ１は、図３および図４に示すように、基板１３と、絶縁膜１３ａを介して基板１３上に設けられた電極パターン１４と、電極パターン１４を覆うＳｎＯ_２感応層１５と、ＳｎＯ_２感応層１５を覆うパラジウム触媒層１６と、を含んでいる。基板１３は、Ｓｉにより形成されている。基板１３には、キャビティＣが形成されている。電極パターン１４は、Ｐｔにより形成されている。また、電極パターン１４は、感応部１１および加熱部１２を兼用している。つまり、電極パターン１４は、通電することにより所定温度に加温する。また、電極パターン１４は、検知対象ガスが存在する場合に、抵抗値が変化することにより、センサ出力値を変化させる。

【0032】

ＳｎＯ_２感応層１５は、ＳｎＯ_２を含むペーストを焼結させて形成されている。また、ＳｎＯ_２感応層１５は、ＳｎＯ_２（酸化スズ）のＳｎ（スズ）に対して０．０５ａｔ％（原子パーセント）～０．２ａｔ％程度のＳｂ（アンチモン）がドープされている。たとえば、ＳｎＯ_２感応層１５は、０．１ａｔ％のＳｂをドープして所定の電導度を有する酸化スズ半導体のペーストを、約２０～３０μｍの厚さになるように電極パターン１４に塗布して、電気炉にて加熱し焼結させて形成される。ドープするＳｂは、たとえば、５酸化アンチモン（Ｓｂ_２Ｏ_５）である。

【0033】

パラジウム触媒層１６は、パラジウムを含むペーストを焼結させて形成されている。たとえば、パラジウム触媒層１６は、酸化スズに塩化パラジウムの水溶液を含浸法により１０ｍｏｌ％になるように添加した後、電気炉で焼成した後、粉砕し、水で練ってペースト状とし、約２０～３０μｍの膜厚になるようにＳｎＯ_２感応層１５上に塗布して、電気炉にて加熱し焼結させて形成される。

【0034】

制御部２は、ガス検知器１００の各部（半導体ガスセンサ１、報知部３、通信部４）の制御を行う。また、制御部２は、検知したガスを判別する制御を行う。制御部２は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）などのプロセッサと、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）などのメモリとを含んでいる。また、制御部２は、所定のプログラムを実行して制御処理を行う。

【0035】

報知部３は、対象ガスが検知された場合に、音や光などにより報知を行う。また、報知部３は、検知したガスの種類に応じて異なる態様により報知を行う。たとえば、報知部３は、第１ガスを検知した場合と、第２ガスを検知した場合とで、異なる態様により報知を行う。報知部３は、報知する音の種類、大きさ、長さなどを異ならせて報知することが可能である。また、報知部３は、報知する光の色、点滅の有無、発光する場所などを異ならせて報知することが可能である。

【0036】

たとえば、報知部３は、ＬＥＤなどの発光によって判定結果を示す場合に、ＬＥＤの黄点灯によりメタンガスの検知を報知する。また、その後の検知により、エタンガスを検知した場合には、報知部３は、ＬＥＤの黄点灯と並行して別のＬＥＤの赤点灯により報知する。つまり、報知部３は、メタンガスを検知したことを報知し、その後、検知したガスがエタンガスを含む第２ガス（都市ガス）であると判定された場合には、メタンガスを検知したことの報知を残したまま、エタンガスを含む第２ガス（都市ガス）を検知したことを報知する。また、メタンガスを検知後の検知により、エタンガスを検知した場合には、報知部３は、黄点灯していたＬＥＤを赤点灯に変更して報知してもよい。また、たとえば、報知部３は、音声によって判定結果を示す場合に、「ピ、ピ、ピ」という短音によりメタンガスの検知を報知する。また、その後の検知により、エタンガスを検知した場合には、報知部３は、「ピー、ピー、ピー」という長音によりエタンガスの検知を報知する。

【0037】

通信部４は、外部機器５と通信可能である。たとえば、通信部４は、ネットワークを介して外部機器５と通信を行う。また、通信部４は、有線または無線により外部機器５に直接通信接続されて通信を行ってもよい。

【0038】

制御部２は、所定時間間隔毎に加熱部１２のパルス駆動により感応部１１を第１温度に加熱して半導体ガスセンサ１の第１温度における検知を所定時間間隔毎に行う。つまり、制御部２は、所定時間間隔毎に、メタンガスを検知可能な第１温度に、感応部１１をパルス的に加熱して、メタンガスの検知を所定時間間隔毎に行う。たとえば、制御部２は、約６０秒周期により第１温度により半導体ガスセンサ１の検知を行う。また、制御部２は、パルス的に感応部１１を加熱したパルスの全期間において検知を行うようにしてもよいし、パルス的に感応部１１を加熱したパルスの一部の期間（たとえば、１点の時間）において検知を行うようにしてもよい。

【0039】

また、制御部２は、第１温度における検知結果が所定閾値を超えた場合に、第１温度よりも低温域の第２温度における半導体ガスセンサ１の検知を行うように制御する。つまり、制御部２は、所定時間間隔毎に第１温度においてメタンガスの検知を行い、メタンガスを検知した場合に、低温域の第２温度においてガスの検知を行う。

【0040】

ここで、本実施形態では、制御部２は、第１温度における半導体ガスセンサ１の第１検知結果と第１温度よりもメタンガスの検知感度が低い第２温度における半導体ガスセンサ１の第２検知結果とに基づいて、検知したガスがメタンガスを含みエタンガスの含有割合が所定割合未満の第１ガスとメタンガスおよび所定割合以上のエタンガスを含む第２ガスとのうちいずれのガスであるかを判定する。

【0041】

つまり、制御部２は、第１温度における半導体ガスセンサ１の第１検知結果により、メタンガスを含むガスを検知した場合に、検知したガスの種類を判定する制御を行う。制御部２は、検知したガスが、天然ガスなどのエタンガスの含有割合が低いガスである第１ガスであるか、エタンガスの含有割合が所定割合以上である都市ガスである第２ガスであるかを判定する。第１ガスおよび第２ガスを判定することにより、都市ガス（第２ガス）の漏洩であるか否かを識別することが可能である。その結果、検知したメタンガスが天然ガスに由来する場合に、都市ガスの漏洩であると誤検知することを抑制することが可能である。

【0042】

ここで、半導体ガスセンサ１は、図５に示すように、温度に応じてメタンガスおよびエタンガスの各々の検知感度が異なる。図５に示す例では、メタンガスおよびエタンガスが各々３００ｐｐｍの濃度である場合の例について示している。半導体ガスセンサ１のメタンガスの検知感度は、温度が高くなるにしたがって高くなる。半導体ガスセンサ１のエタンガスの検知感度は、４００℃～４５０℃をピークにして、感度が高くなる。

【0043】

また、半導体ガスセンサ１は、３００℃において、図６に示すような感度特性を有する。図６に示す例の場合、３００℃において、半導体ガスセンサ１は、都市ガスの感度特性の方がメタンガスの感度特性よりも高くなる。都市ガスは、たとえば、体積比率として、メタンが８５％～９０％、エタンが５～８％、プロパンが２～４％、ブタンが１～２％含まれている。

【0044】

また、半導体ガスセンサ１は、５５０℃において、図７に示すような感度特性を有する。図７に示す例の場合、５５０℃において、半導体ガスセンサ１は、メタンガスの感度特性の方が都市ガスの感度特性よりも高くなる。

【0045】

また、半導体ガスセンサ１は、３００℃において、図８に示すようなセンサ抵抗値となる。図８に示す例の場合、３００℃において、半導体ガスセンサ１は、都市ガスのセンサ抵抗値の方がメタンガスのセンサ抵抗値よりも小さくなる。

【0046】

また、半導体ガスセンサ１は、５５０℃において、図９に示すようなセンサ抵抗値となる。図９に示す例の場合、５５０℃において、半導体ガスセンサ１は、メタンガスのセンサ抵抗値の方が都市ガスのセンサ抵抗値よりも小さくなる。

【0047】

また、半導体ガスセンサ１は、３００℃において、図１０に示すような動作抵抗比となる。動作抵抗比は、空気が存在する場合の抵抗に対する検知ガスが存在する場合の抵抗の比である。図１０に示す例の場合、３００℃において、半導体ガスセンサ１は、都市ガスの動作抵抗比の方がメタンガスの動作抵抗比よりも小さくなる。

【0048】

また、半導体ガスセンサ１は、５５０℃において、図１１に示すような動作抵抗比となる。図１１に示す例の場合、５５０℃において、半導体ガスセンサ１は、メタンガスの動作抵抗比の方が都市ガスの動作抵抗比よりも小さくなる。

【0049】

本実施形態では、たとえば、第１温度は、４５０℃以上６００℃以下であり、第２温度は、２００℃以上４００℃以下である。第２温度は、低温であることが好ましい。つまり、低温であるほど、メタンガスと都市ガスとの感度差が大きくなるため、低温の第２温度の検知結果に基づいて、第１ガス（メタンガス）と第２ガス（都市ガス）との判定を精度よく行うことが可能である。ただし、温度が低くなるに従いメタンガスの検知感度が低くなるため、第２温度は、低くなりすぎない温度が好ましい。たとえば、第２温度は、約３００℃が好ましい。また、ガスの選択性・耐久性の面から、第２温度は高くなりすぎない温度が好ましく、第２温度は６００℃以下であることが好ましい。

【0050】

また、半導体ガスセンサ１の第１温度におけるエタンガスの検知感度と、第２温度におけるエタンガスの検知感度とは、略同等である。たとえば、第１温度が５５０℃であり、第２温度が３００℃である場合、図５に示すように、半導体ガスセンサ１のエタンガスの検知感度は、略同等となる。

【0051】

また、半導体ガスセンサ１の第２温度におけるメタンガスの検知感度に対するエタンガスの検知感度の相対比は、半導体ガスセンサ１の第１温度におけるメタンガスの検知感度に対するエタンガスの検知感度の相対比よりも大きい。たとえば、第１温度が５５０℃であり、第２温度が３００℃である場合、図５に示すように、半導体ガスセンサ１のエタンガスの検知感度は、略同等となる。また、半導体ガスセンサ１のメタンガスの検知感度は、第１温度（５５０℃）の方が第２温度（３００℃）よりも高くなる。したがって、半導体ガスセンサ１の第２温度（３００℃）におけるエタンガスの検知感度をメタンガスの検知感度で除した値である相対比は、半導体ガスセンサ１の第１温度（５５０℃）におけるエタンガスの検知感度をメタンガスの検知感度で除した値である相対比よりも大きくなる。

【0052】

また、制御部２は、所定時間間隔毎に加熱部１２のパルス駆動により感応部１１を第１温度に加熱して半導体ガスセンサ１の第１温度における検知を所定時間間隔毎に行う。また、制御部２は、第１検知結果によりメタンガスを検知した場合に、加熱部１２のパルス駆動により感応部１１を第２温度に加熱して半導体ガスセンサ１の第２温度における検知を第１温度における検知に加えて行うように制御する。

【0053】

たとえば、図１２に示すように、制御部２は、所定時間間隔ｔａ毎に第１温度において半導体ガスセンサ１によりガス検知を行う通常駆動（図１２（Ａ）参照）と、メタンガスを検知した場合に、第１温度および第２温度の両方において半導体ガスセンサ１によりガス検知を行う複合駆動（図１２（Ｂ）（Ｃ）参照）と、を行うように制御する。

【0054】

図１２（Ａ）に示すように、通常時（メタンガスを検知していない場合）には、所定時間間隔ｔａ毎に加熱部１２のパルス駆動により感応部１１を第１温度に加熱して半導体ガスセンサ１の第１温度における検知を行う。図１２（Ａ）に示す例では、時間ｔ１により第１温度において半導体ガスセンサ１により検知を行う。そして、時間ｔ１から時間間隔ｔａ後の時間ｔ２により第１温度において半導体ガスセンサ１により検知を行う。以降、時間間隔ｔａ毎の時間ｔ３、ｔ４・・・に第１温度において半導体ガスセンサ１により検知を行う。

【0055】

図１２（Ｂ）に示すように、通常時に行っている第１温度におけるガス検知において、検知結果が所定閾値を超えた場合（所定の濃度を超えるメタンガスを検知した場合）、制御部２は、第１温度および第２温度の両方においてガス検知を行う制御を行う。図１２（Ｂ）に示す例では、時間ｔ１１から時間間隔ｔａ後の時間ｔ１２において、メタン警報レベルのメタンガスを検知する。メタンガスを検知したことに基づいて、制御部２は、時間ｔ１２から時間間隔ｔａが経過する前のタイミングの時間ｔ１３において、加熱部１２のパルス駆動により感応部１１を第２温度に加熱して半導体ガスセンサ１の第２温度における検知を行う。たとえば、制御部２は、第１温度における検知を行った時間ｔ１２からｔａ／２だけ経過した時間ｔ１３において、第２温度における検知を行う。

【0056】

また、制御部２は、時間ｔ１２から時間間隔ｔａ後の時間ｔ１４により第１温度における検知を行う。時間ｔ１４においてもメタンガスを検知していることに基づいて、制御部２は、時間ｔ１４から時間間隔ｔａが経過する前のタイミングの時間ｔ１５において第２温度における検知を行う。また、制御部２は、時間ｔ１４から時間間隔ｔａ後の時間ｔ１６により第１温度における検知を行う。

【0057】

また、制御部２は、第１温度および第２温度の両方において交互に検知を行っている場合において、第１温度における検知結果が所定閾値以下である場合（所定の濃度を超えるメタンガスを検知しない場合）、第２温度における検知を停止する。これにより、所定時間間隔ｔａ毎に第１温度において半導体ガスセンサ１によりガス検知を行う通常駆動に戻る。

【0058】

図１２（Ｃ）に示す例では、時間ｔ２１～時間ｔ２４までは、第１温度における検知、および、第２温度における検知を交互に行う。時間ｔ２５に第１温度における検知結果が所定閾値以下である（所定の濃度を超えるメタンガスを検知しない）。この場合、第２温度における検知を停止する。そして、制御部２は、時間ｔ２５から時間間隔ｔａ後の時間ｔ２６により第１温度における検知を行う。

【0059】

また、制御部２は、第１検知結果と第２検知結果との比に基づいて、検知したガスが第１ガスと第２ガスとのうちいずれのガスであるかを判定する。具体的には、制御部２は、第２検知結果（第２温度における値）を、第１検知結果（第１温度における値）で除した判定値を算出する。そして、制御部２は、算出した判定値が設定したしきい値以上である場合に、検知したガスが第２ガス（都市ガス）であると判定する。一方、制御部２は、算出した判定値が設定したしきい値未満である場合に、検知したガスが第１ガス（メタンガス）であると判定する。

【0060】

たとえば、第１温度を５５０℃とした場合、３０００ｐｐｍのメタンガスを検知した場合の値は１３０ｍＶであり、３０００ｐｐｍの都市ガスを検知した場合の値は１２３ｍＶである。また、第２温度を３００℃とした場合、３０００ｐｐｍのメタンガスを検知した場合の値は４２ｍＶであり、３０００ｐｐｍの都市ガスを検知した場合の値は６５ｍＶである。この場合、メタンガスの判定値Ｖ１１は、４２ｍＶ／１３０ｍＶ≒０．３２３となる。また、都市ガスの判定値Ｖ１２は、６５ｍＶ／１２３ｍＶ≒０．５２９となる。この場合、判定値Ｖ１１と判定値Ｖ１２との差が、０．２０６となり、有為な差（０．１以上）がついている。そして、第１温度を５５０℃とし第２温度を３００℃とした場合に、第１ガス（メタンガス）であると判定するしきい値を０．３７とし、第２ガス（都市ガス）であると判定するしきい値を０．４としてもよい。つまり、制御部２は、判定値が０．３７以下である場合に検知したガスが第１ガス（メタンガス）であると判定し、判定値が０．４以上である場合に検知したガスが第２ガス（都市ガス）であると判定する。また、制御部２は、判定値が０．３７より大きく０．４未満である場合には、たとえば、判定値が０．３７以下または０．４以上となるまで、第２温度における測定および判定を繰り返す。または、第１ガスであると判定する判定値のしきい値と、第２ガスであると判定する判定値のしきい値とを、１つの値としてもよい。たとえば、判定値を０．３２３と０．５２９との間の値（たとえば、０．３８）としてもよい。この場合、制御部２は、判定値が０．３８以下である場合に検知したガスが第１ガス（メタンガス）であると判定し、判定値が０．３８より大きい場合に検知したガスが第２ガス（都市ガス）であると判定してもよい。また、制御部２は、第１温度および第２温度において、各々複数回測定して算出した判定値の平均を用いて、第１ガスおよび第２ガスの判定を行ってもよい。

【0061】

また、たとえば、第１温度を５５０℃とした場合、３０００ｐｐｍのメタンガスを検知した場合の値は１３０ｍＶであり、３０００ｐｐｍの都市ガスを検知した場合の値は１２３ｍＶである。また、第２温度を３５０℃とした場合、３０００ｐｐｍのメタンガスを検知した場合の値は６０ｍＶであり、３０００ｐｐｍの都市ガスを検知した場合の値は８０ｍＶである。この場合、メタンガスの判定値Ｖ２１は、６０ｍＶ／１３０ｍＶ≒０．４６２となる。また、都市ガスの判定値Ｖ２２は、８０ｍＶ／１２３ｍＶ≒０．６５０となる。この場合、判定値Ｖ２１と判定値Ｖ２２との差が、０．１８８となり、有為な差（０．１以上）がついている。そして、第１温度を５５０℃とし第２温度を３５０℃とした場合に、第１ガス（メタンガス）であると判定するしきい値を０．５とし、第２ガス（都市ガス）であると判定するしきい値を０．６としてもよい。つまり、制御部２は、判定値が０．５以下である場合に検知したガスが第１ガス（メタンガス）であると判定し、判定値が０．６以上である場合に検知したガスが第２ガス（都市ガス）であると判定する。また、制御部２は、判定値が０．５より大きく０．６未満である場合には、たとえば、判定値が０．５以下または０．６以上となるまで、第２温度における測定および判定を繰り返す。または、第１ガスであると判定する判定値のしきい値と、第２ガスであると判定する判定値のしきい値とを、１つの値としてもよい。たとえば、判定値を０．４６２と０．６５０との間の値（たとえば、０．５５）としてもよい。この場合、制御部２は、判定値が０．５５以下である場合に検知したガスが第１ガス（メタンガス）であると判定し、判定値が０．５５より大きい場合に検知したガスが第２ガス（都市ガス）であると判定してもよい。

【0062】

また、たとえば、第１温度を５５０℃とした場合、３０００ｐｐｍのメタンガスを検知した場合の値は１３０ｍＶであり、３０００ｐｐｍの都市ガスを検知した場合の値は１２３ｍＶである。また、第２温度を４００℃とした場合、３０００ｐｐｍのメタンガスを検知した場合の値は８６ｍＶであり、３０００ｐｐｍの都市ガスを検知した場合の値は１０２ｍＶである。この場合、メタンガスの判定値Ｖ３１は、８６ｍＶ／１３０ｍＶ≒０．６９９となる。また、都市ガスの判定値Ｖ３２は、１０２ｍＶ／１２３ｍＶ≒０．８２９となる。この場合、判定値Ｖ３１と判定値Ｖ３２との差が、０．１３となり、有為な差（０．１以上）がついている。そして、第１温度を５５０℃とし第２温度を４００℃とした場合に、第１ガス（メタンガス）であると判定するしきい値を０．７５とし、第２ガス（都市ガス）であると判定するしきい値を０．７７としてもよい。つまり、制御部２は、判定値が０．７５以下である場合に検知したガスが第１ガス（メタンガス）であると判定し、判定値が０．７７以上である場合に検知したガスが第２ガス（都市ガス）であると判定する。また、制御部２は、判定値が０．７５より大きく０．７７未満である場合には、たとえば、判定値が０．７５以下または０．７７以上となるまで、第２温度における測定および判定を繰り返す。または、第１ガスであると判定する判定値のしきい値と、第２ガスであると判定する判定値のしきい値とを、１つの値としてもよい。たとえば、判定値を０．６９９と０．８２９との間の値（たとえば、０．７６）としてもよい。この場合、制御部２は、判定値が０．７６以下である場合に検知したガスが第１ガス（メタンガス）であると判定し、判定値が０．７７より大きい場合に検知したガスが第２ガス（都市ガス）であると判定してもよい。

【0063】

なお、判定のしきい値は、第１温度および第２温度に応じて適宜変更される。また、判定のしきい値は、第１ガスおよび第２ガスがともに同じ値であってもよい。

【0064】

また、制御部２は、検知したガスが第１ガス（メタンガス）であると判定した場合と、検知したガスが第２ガス（都市ガス）であると判定した場合と、において、通信部４による通信態様が互いに異なる制御を行う。たとえば、制御部２は、第１ガス（メタンガス）と判定した場合には、通信部４による通信は行わない。つまり、第１ガス（メタンガス）と判定した場合には、外部機器５には通知されない。一方、制御部２は、第２ガス（都市ガス）と判定した場合には、通信部４により外部機器５に第２ガス（都市ガス）を検知したことを通知する。また、制御部２は、第１温度における検知結果がしきい値を超えた（所定の濃度を超えるメタンガスを検知した）時点で一旦通信を行ってもよい。この場合、制御部２は、通信部４によりメタンガスを検知したことを外部機器５に通知する通信を行う。また、制御部２は、第２温度における検知を行いガスの判定が出た時点で追加の通信を行ってもよい。この場合、制御部２は、第２ガス（都市ガス）と判定した場合には、通信部４により外部機器５に第２ガス（都市ガス）を検知したことを追加で通知する。一方、制御部２は、第１ガス（メタンガス）と判定した場合には、通信部４による外部機器５への追加の通知を行わない。また、制御部２は、検知したガスが第１ガス（メタンガス）であると判定した場合と検知したガスが第２ガス（都市ガス）であると判定した場合とにおいて、通信部４により異なる態様により外部機器５に通信を行ってもよい。

【0065】

また、たとえば、制御部２は、メタンガスを検知した段階において、通信部４により外部機器５に通知を行う。また、その後の検知により、エタンガスを検知した場合には、制御部２は、メタンガスを検知したことの通知と並行して通信部４により外部機器５にエタンガスを検知したことの通知を行う。つまり、制御部２は、メタンガスを検知したことを通信部４により外部機器５に通知し、その後、検知したガスがエタンガスを含む第２ガス（都市ガス）であると判定した場合には、メタンガスを検知したことの通知を残したまま、エタンガスを含む第２ガス（都市ガス）を検知したことを通知する。また、メタンガスを検知後の検知により、エタンガスを検知した場合には、制御部２は、メタンガスを検知した通知をエタンガスを含む第２ガス（都市ガス）を検知した通知に変更して通信部４により外部機器５に通知してもよい。

【0066】

また、制御部２は、検知したガスが第１ガス（メタンガス）であると判定した場合と、検知したガスが第２ガス（都市ガス）であると判定した場合と、において、互いに異なる態様により報知部３により報知する制御を行う。たとえば、制御部２は、第１ガス（メタンガス）と判定した場合と、第２ガス（都市ガス）と判定した場合とで、報知部３による報知する音、光を異ならせて通知を行う。また、制御部２は、第１温度における検知結果がしきい値を超えた（所定の濃度を超えるメタンガスを検知した）時点で一旦報知を行ってもよい。この場合、制御部２は、報知部３によりメタンガスを検知したことを報知する。また、制御部２は、第２温度における検知を行いガスの判定が出た時点で、第１ガス（メタンガス）に対応した報知と、第２ガス（都市ガス）に対応した報知とで、態様を異ならせた状態で報知する。つまり、制御部２は、検知したガスが第１ガス（メタンガス）であると判定した場合に、天然ガス流入の可能性を報知部３により報知する。また、制御部２は、検知したガスが第２ガス（都市ガス）であると判定した場合に、都市ガス漏洩の可能性を報知部３により報知する。

【0067】

（ガス検知処理）
次に、図１３を参照して、制御部２によるガス検知処理について説明する。

【0068】

図１３のステップＳ１において、制御部２は、所定時間間隔毎に加熱部１２のパルス駆動により感応部１１を第１温度に加熱して半導体ガスセンサ１の第１温度における検知を所定時間間隔毎に行う。ステップＳ２において、制御部２は、第１温度における検知により、検知結果が所定閾値を超えて、所定の濃度を超えるメタンガスを検知したか否かを判断する。メタンガスを検知すればステップＳ３に進み、メタンガスを検知しなければ、ステップＳ１に戻り、第１温度における検知を所定間隔毎に行うことを継続する。

【0069】

ステップＳ３において、制御部２は、メタンガスを検知したことを報知部３により報知する。また、制御部２は、メタンガスを検知したことを通信部４により外部機器に通知する。ステップＳ４において、制御部２は、第１温度における検知の間で第２温度における検知を行う。つまり、制御部２は、加熱部１２のパルス駆動により感応部１１を第２温度に加熱して半導体ガスセンサ１の第２温度における検知を第１温度における検知に加えて行う。ステップＳ５において、制御部２は、第１温度における半導体ガスセンサ１の第１検知結果と第１温度よりもメタンガスの検知感度が低い第２温度における半導体ガスセンサ１の第２検知結果とに基づいて、検知したガスがメタンガスを含みエタンガスの含有割合が所定割合未満の第１ガスとメタンガスおよび所定割合以上のエタンガスを含む第２ガスとのうちいずれのガスであるかを判定する。

【0070】

ステップＳ６において、制御部２は、検知したガスが第１ガス（メタンガス）か第２ガス（都市ガス）かを判断する。第１ガスであれば、ステップＳ９に進み、第２ガスであれば、ステップＳ７に進む。ステップＳ７において、制御部２は、報知部３により第２ガス（都市ガス）用の態様により報知を行う。

【0071】

ステップＳ８において、制御部２は、通信部４により外部機器に第２ガス（都市ガス）を検知したことを通知する。ステップＳ９において、制御部２は、報知部３により第１ガス（メタンガス）用の態様により報知を行う。

【0072】

（本実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

【0073】

本実施形態では、上記のように、制御部２は、第１温度における半導体ガスセンサ１の第１検知結果と第１温度よりもメタンガスの検知感度が低い第２温度における半導体ガスセンサ１の第２検知結果とに基づいて、検知したガスがメタンガスを含みエタンガスの含有割合が所定割合未満の第１ガスとメタンガスおよび所定割合以上のエタンガスを含む第２ガスとのうちいずれのガスであるかを判定する。これにより、半導体ガスセンサ１により、第１温度および第２温度において、検知結果を得ることにより、メタンガスを含みエタンガスの含有割合が所定割合未満の第１ガスとメタンガスおよび所定割合以上のエタンガスを含む第２ガスと、を判別することができる。これにより、ガスセンサを多く設ける必要がないので、部品点数が増加するのを抑制することができる。その結果、装置構成が複雑になるのを抑制しながら、検知したガスを判定することができる。その結果、ガスの誤検知を抑制することができる。

【0074】

また、本実施形態では、上記のように、半導体ガスセンサ１の第２温度におけるメタンガスの検知感度に対するエタンガスの検知感度の相対比は、半導体ガスセンサ１の第１温度におけるメタンガスの検知感度に対するエタンガスの検知感度の相対比よりも大きい。これにより、第２温度における検知結果に基づいて、検知したガスにエタンガスが含有しているか否かをより容易に判定することができる。その結果、第１ガスおよび第２ガスの判定をより容易に行うことができる。

【0075】

また、本実施形態では、上記のように、第１温度は、４５０℃以上６００℃以下であり、第２温度は、２００℃以上４００℃以下である。これにより、４５０℃以上６００℃以下の比較的高い温度帯によりメタンガスを検知することができるとともに、２００℃以上４００℃以下の比較的低い温度帯によりエタンガスを含むか否かを検知することができる。

【0076】

また、本実施形態では、上記のように、制御部２は、所定時間間隔毎に加熱部１２のパルス駆動により感応部１１を第１温度に加熱して半導体ガスセンサ１の第１温度における検知を所定時間間隔毎に行うとともに、第１検知結果によりメタンガスを検知した場合に、加熱部１２のパルス駆動により感応部１１を第２温度に加熱して半導体ガスセンサ１の第２温度における検知を第１温度における検知に加えて行うように制御する。これにより、メタンガスを検知しない場合には、パルス駆動により感応部１１を第２温度に加熱してガスを検知することがないので、メタンガスを検知するまでの処理が煩雑になるのを抑制することができる。

【0077】

また、本実施形態では、上記のように、制御部２は、第１検知結果と第２検知結果との比に基づいて、検知したガスが第１ガスと第２ガスとのうちいずれのガスであるかを判定する。これにより、第１検知結果と第２検知結果との比を用いるため、検知ガスの濃度によらず、第１ガスおよび第２ガスの判定を精度よく行うことができる。

【0078】

また、本実施形態では、上記のように、半導体ガスセンサ１は、基板１３と、基板１３上に設けられた電極パターン１４と、電極パターン１４を覆うＳｎＯ_２感応層１５と、ＳｎＯ_２感応層１５を覆うパラジウム触媒層１６と、を含む。これにより、パラジウム触媒層１６を設けることにより、第１ガスを検知した場合の第１検知結果と第２検知結果との比と、第２ガスを検知した場合の第１検知結果と第２検知結果との比と、の差を大きくすることができるので、第１検知結果と第２検知結果との比に基づいて、第１ガスおよび第２ガスの判定をより精度よく行うことができる。

【0079】

また、本実施形態では、上記のように、制御部２は、検知したガスが第１ガスであると判定した場合と、検知したガスが第２ガスであると判定した場合と、において、通信部４による通信態様が互いに異なる制御を行う。これにより、第１ガスおよび第２ガスの判定により、外部機器５に通知する態様を異ならせることができる。たとえば、第１ガスおよび第２ガスのうち一方であると判定した場合に、通信部４による通信を行わなかったり、通信する対象を少なくすることができる。また、第１ガスおよび第２ガスのうち他方であると判定した場合に、通信部４による通信を行うようにしたり、通信する対象を多くすることができる。

【0080】

また、本実施形態では、上記のように、制御部２は、検知したガスが第１ガスであると判定した場合と、検知したガスが第２ガスであると判定した場合と、において、互いに異なる態様により報知部３により報知する制御を行う。これにより、報知部３の異なる態様の報知により、第１ガスを検知したのか、第２ガスを検知したのかを、ユーザが容易に認識することができる。

【0081】

また、本実施形態では、上記のように、半導体ガスセンサ１の第１温度におけるエタンガスの検知感度と、第２温度におけるエタンガスの検知感度とは、略同等である。これにより、第１温度と第２温度とでは半導体ガスセンサ１のエタンガスの検知感度が略同等であるとともに、半導体ガスセンサ１のメタンガスの検知感度が第１温度よりも第２温度の方が低いことにより、第２温度においてエタンガスを検知する精度が相対的に高まるので、第２温度における検知結果に基づいて、検知したガスにエタンガスが含有しているか否かを容易に判定することができる。その結果、第１ガスおよび第２ガスの判定を容易に行うことができる。

【0082】

（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。

【0083】

たとえば、上記実施形態では、ガス検知器に１つの半導体ガスセンサが設けられている構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、他のガスを検知するためのガスセンサが設けられていてもよい。たとえば、一酸化炭素ガスを検知するためのガスセンサが別途設けられていてもよい。また、硫化水素ガスを検知するためのガスセンサが別途設けられていてもよい。

【0084】

図１４に示す変形例のように、ガス検知器２００は、半導体ガスセンサ１と、制御部２と、報知部３と、通信部４と、硫化水素センサ６と、を備えていてもよい。また、この場合、制御部２は、第１温度における半導体ガスセンサ１の検知結果が所定閾値を超えた場合に、硫化水素センサ６により硫化水素ガスの検知を行い、検知したガスが硫化水素ガスを含むか否かを判定してもよい。このように構成することにより、第１温度における半導体ガスセンサ１によりガスを検知した場合に、検知したガスに硫化水素ガスが含まれるか否かを硫化水素センサの検知結果により容易に判定することができる。その結果、検知したガスをさらに精度よく判定することができる。つまり、検知したガスが、下水などから発生する硫化水素ガスおよびメタンガスを含むガスであるかを判定することができる。

【0085】

硫化水素センサ６は、半導体式ガスセンサである。硫化水素センサ６は、半導体製造プロセスを用いて半導体基板中に機械的構造を形成するＭＥＭＳ技術により形成されている。たとえば、硫化水素センサ６は、一辺の大きさが０．１ｍｍ程度のサイズを有している。また、硫化水素センサ６は、基板と、基板上に設けられた電極パターンと、電極パターンを覆うＺｎＯ感応層と、を含む。また、ＺｎＯ感応層には、ガリウムが含有されている。たとえば、ＺｎＯ感応層は、ＺｎＯ（酸化亜鉛）のＺｎ（亜鉛）に対して０．１ａｔ％（原子パーセント）～１ａｔ％程度のＧａ（ガリウム）がドープされている。たとえば、ＺｎＯ感応層は、０．２ａｔ％のＧａがドープされている。ドープするＧａは、たとえば、酸化ガリウム（Ｇａ_２Ｏ_３）である。硫化水素センサ６は、パルス駆動によりＺｎＯ感応層を所定の温度に加熱してガスを検知する。

【0086】

この場合、制御部２は、検知したガスが、第１ガス（メタンガス）であるか、第２ガス（都市ガス）であるか、の判定に加えて、下水から発生するメタンガスおよび硫化水素ガスを含む第３ガスであるかを判定する。また、第１ガスおよび第２ガスの判定に加えて第３ガスまで判定する場合において、一連の判定を行った後に最終的な結果を通信および報知してもよいし、各判定ごとに適宜通信および報知してもよい。また、判定結果に応じて、通信および報知する態様について適宜変更してもよい。

【0087】

また、上記実施形態では、約６０秒の所定時間間隔毎に第１温度におけるガスの検知を行う構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、６０秒以外の所定時間間隔毎に第１温度におけるガスの検知を行ってもよい。

【0088】

また、上記実施形態では、第１ガスがメタンガスであり、第２ガスが都市ガスである例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第２ガスが都市ガス以外のメタンガスおよびエタンガスを含むガスであってもよい。

【0089】

また、上記実施形態では、半導体ガスセンサの第１温度におけるエタンガスの検知感度と、第２温度におけるエタンガスの検知感度とは、略同等である構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、半導体ガスセンサの第１温度におけるエタンガスの検知感度と、第２温度におけるエタンガスの検知感度とは、互いに異なっていてもよい。

【0090】

また、上記実施形態では、半導体ガスセンサは、電極パターンを覆うＳｎＯ_２感応層と、ＳｎＯ_２感応層を覆うパラジウム触媒層を含んでいる構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、半導体ガスセンサがＳｎＯ_２感応層を覆うパラジウム触媒層を含んでいなくてもよい。また、電極パターンを覆う感応層は、ＳｎＯ_２以外の感応層であってもよい。

【0091】

また、上記実施形態では、第１温度におけるガスの検知と、第２温度におけるガスの検知とを、互いに別のパルス駆動により行う構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、１回の加熱において、第２温度まで上昇した際にガスを検知するとともに、さらに温度が上昇して第１温度になった際にガスを検知するようにしてもよい。また、１回の加熱において、第１温度まで上昇した際にガスを検知するとともに、温度が下降して第２温度になった際にガスを検知するようにしてもよい。

【0092】

また、上記実施形態では、ガス検知器が通信部および報知部を備える構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ガス検知器に通信部および報知部のうち一方のみを設けてもよい。たとえば、ガス検知器に通信部が設けられていなくてもよい。また、ガス検知器に報知部が設けられなくてもよい。この場合、報知部をガス検知器と別体で設けてもよい。また、ガス検知器に報知部を設けた場合でも、ガス検知器の外部の機器により報知を行ってもよい。

【0093】

また、上記実施形態では、第１温度における検知結果が所定閾値を超えた場合に、第１温度における検知と第２温度における検知とを交互に行う構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１温度における検知結果が所定閾値を超えた場合に、第１温度における検知を複数回行う毎に第２温度における検知を１回行ってもよいし、第２温度における検知を複数回行う毎に第１温度における検知を１回行ってもよい。

【0094】

また、上記実施形態では、第１温度における検知および第２温度における検知を行っている場合に、第１温度における検知結果が所定閾値以下となった場合に、第２温度における検知を停止する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１温度における検知および第２温度における検知を行っている場合に、第１温度における検知結果が複数回所定閾値以下となった場合に、第２温度における検知を停止してもよい。

【0095】

また、上記実施形態では、説明の便宜上、制御処理を、処理フローに沿って順番に処理を行うフロー駆動型のフローチャートを用いて説明した例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御処理を、イベント単位で処理を実行するイベント駆動型（イベントドリブン型）の処理により行ってもよい。この場合、完全なイベント駆動型で行ってもよいし、イベント駆動およびフロー駆動を組み合わせて行ってもよい。

【符号の説明】

【0096】

１ 半導体ガスセンサ
２ 制御部
３ 報知部
４ 通信部
５ 外部機器
６ 硫化水素センサ
１１ 感応部
１２ 加熱部
１３ 基板
１４ 電極パターン
１５ ＳｎＯ_２感応層
１６ パラジウム触媒層
１００ ガス検知器

【要約】

【課題】検知したガスを精度よく判定することが可能なガス検知器を提供する。
【解決手段】このガス検知器１００は、感応部１１と加熱部１２とを含み、温度に応じてメタンガスおよびエタンガスの各々の検知感度が異なるＭＥＭＳ式の半導体ガスセンサ１と、所定時間間隔毎に加熱部１２のパルス駆動により感応部１１を第１温度に加熱して半導体ガスセンサ１の第１温度における検知を所定時間間隔毎に行う制御部２と、を備える。制御部２は、第１温度における半導体ガスセンサ１の第１検知結果と第１温度よりもメタンガスの検知感度が低い第２温度における半導体ガスセンサ１の第２検知結果とに基づいて、検知したガスがメタンガスを含みエタンガスの含有割合が所定割合未満の第１ガスとメタンガスおよび所定割合以上のエタンガスを含む第２ガスとのうちいずれのガスであるかを判定する。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】