JP2005134331A - 可搬型ガス検知装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明の可搬型ガス検知装置は、手で握って保持可能な細長い扁平な箱状のハウジングを備え、このハウジング内の前半部がガス検知に係る機能部領域とされていると共に、後半部が、3本の棒状の乾電池、並びに当該乾電池と同一の外形を有する可充電型電池3本が平行に並んだ状態で保持枠部材により保持されてなる可充電型電池パックのいずれか一方が他方と交換可能に装着される電池部領域とされており、電池部領域に形成された電池室内に設けられる正極側端子接片が、1本の弾性金属線が変形加工されてなり、中央接触アーム部分と、この中央接触アーム部分の両端のそれぞれに連続するコイル部分とを有する。
【選択図】 図11
Description
そして、環境雰囲気の空気において、含有される危険性ガスの濃度が高いことにより、または酸素ガス濃度が低いことにより、人に対して危険な状態となったときには、そのことを直ちに知ることが必要である。
電池部領域においては、ハウジングの背面に開口するよう電池室が形成されており、この電池室内に設けられた正極側端子接片が、1本の弾性金属線が変形加工されてなり、中央接触アーム部分と、この中央接触アーム部分の両端のそれぞれに連続するコイル部分とを有することを特徴とする。
また、本発明の可搬型ガス検知装置においては、電気的接続が達成されている端子数を検知することにより、乾電池および可充電型電池パックのいずれが電池室に装着されているかを判別する機能を有することが好ましい。
しかも、1本の弾性金属線が変形加工されてなり、中央接触アーム部分と、この中央接触アーム部分の両端のそれぞれに連続するコイル部分とを有する特定の構成の正極側端子接片が用いられることにより、中央接触アーム部分の可変形性(弾性)および2つのコイル部分のネジリバネとしての作用(コイル径の縮径による変形性)が協働するので、乾電池または可充電型電池パックとの接点を大きく後退させることができ、これにより、小さな寸法のものであっても大きな許容範囲をカバーすることがき、従って、可充電型電池パックの乾電池に対する過剰寸法分の大きさを確実に吸収することができ、アダプター等の付属品を使用することなしに、乾電池(一次電池)および可充電型電池(二次電池)の両方を使用することができる。
図1は、本発明の可搬型ガス検知装置の一構成例における外観を示す説明図であり、(a)前面図、(b)正面図、(c)側面図、(d)背面図、(e)後面図を示し、図2は、図1(d)におけるA−A断面の断面図、図3は、図1(d)におけるB−B断面の断面図、図4は、図1(c)におけるC−C断面の断面図である。
この可搬型ガス検知装置(以下、単に「ガス検知装置」という。)は、手で握って保持することができる、細長く扁平な箱状のハウジング10を備えており、ハウジング10の内部における正面側には、ガスセンサーからの信号を処理するガス検知信号処理用回路を含む制御用回路基板11、並びに、給電用回路および充電用回路を含む回路基板12が、互いに平行に、ハウジング10の扁平な平面に沿って延びるよう配置されており、ハウジング10内の前半部がガス検知動作に係る機能部材が配置される機能部領域とされていると共に後半部が電池部領域とされている。図1乃至図4において、16は、対象空間の空気を塵埃が除去された状態で導入するためのフィルターユニット、18は、背面に開口するガス排出口17を備えたガス排出部である。
また、ハウジング10の正面における後半部分には、操作用ボタン15が設けられている。
具体的に説明すると、図5にも示されているように、5つのボタン型ガスセンサーSA〜SEが、全体がL字型のガスセンサー配置領域を有するセンサーホルダー20に受容された状態において、背面側から装着されたセンサーキャップ30により固定されて保持されていると共に、ポンプユニット40が、ガスセンサー配置領域によって2方を区画された領域における当該ガスセンサー配置領域に近接する一隅に形成されたポンプユニット装着部21に装着されて配置されている。なお、図5は、便宜上、センサーキャップ30を省略した状態で示してある。
ポンプユニット装着部21はガス流路形成部材として機能し、ガス吸引ポンプ41から吐出される被検ガスがポンプユニット装着部21内に形成されたガス流路を介して、上方に突出して伸びるよう設けられたガス吐出管21Aより吐出される。ここに、ガス吐出管21Aは、例えばその開口径の大きさがガス流路の内径より小さい状態のものが用いられており、被検ガスが昇圧された状態で吐出される。
ガスセンサーの組み合わせの一例を挙げると、例えば、被検ガスの流過方向に対して上流側から順に、例えばガルバニ型ガスセンサー素子よりなる酸素ガス検知用のガスセンサーSA、例えば定電位電解式ガスセンサー素子よりなる硫化水素ガス検知用のガスセンサーSB、例えば定電位電解式ガスセンサー素子よりなる一酸化炭素ガス検知用のガスセンサーSC、例えば接触燃焼式ガスセンサー素子よりなる炭化水素ガスを%LEL(爆発下限界濃度)の測定レンジで検知するガスセンサーSD、および例えば熱伝導式ガスセンサー素子よりなる炭化水素ガスを体積%の測定レンジで検知するガスセンサーSEが用いられる。
内面側キャップ部材31には、その厚み方向に貫通するガス導入路33が各々のガスセンサーSA〜SEに対応する位置に形成されており、内面側キャップ部材31および外面側キャップ部材32の一部(内面側キャップ部材31および外面側キャップ部材32の対接面の一部)がガスセンサー配置領域に沿って除去され、これにより、ガス流路35が形成されている。図6における37は、センサーホルダー20におけるガス吐出管21Aの接続部である。
この実施例においては、ガスセンサー配置領域の屈曲部に配置される一酸化炭素ガス検知用のガスセンサーSCおよびこのガスセンサーSCに隣接する被検ガスの流過方向に対して下流側に配置される炭化水素ガス(%LEL測定レンジ)検知用のガスセンサーSDの各々に対応する位置に、センサーキャップ30の厚み方向に貫通する貫通孔36Aが形成されると共に、この貫通孔36Aの内周面に螺旋溝36Bが形成されて、これにより、フィルター装着部36が形成されている。
そして、フィルターホルダー51がフィルターキャップ53に装着された状態において、フィルター組立体50全体が、フィルター積層体60が内面側キャップ部材31のガス導入路33内に位置される状態で、フィルターキャップ53の凸部52がセンサーキャップ30におけるフィルター装着部36の螺旋溝に螺合され、これにより、センサーキャップ30に着脱自在に装着されている。55は、ガス導入用開口であり、各々、互いに周方向に離間した状態で複数個所に形成されている。
例えば、炭化水素ガス検知用(%LEL測定レンジ)のガスセンサーSDに係るフィルター積層体60Aは、図8(a)に示されているように、干渉ガス吸着用の機能膜61Aが、各々、例えばテフロン(登録商標)よりなる2枚の外皮膜62、62の間に介在された状態で積重されて構成されてなるものが用いられる。この例においては、機能膜61Aが2層構造のものとされているが、積層数は特に制限されるものではない。
また、一酸化炭素ガス検知用のガスセンサーSCに係るフィルター積層体60Bは、図8(b)に示されているように、干渉ガス成分である例えば硫化水素ガス吸着用の機能膜61Bとこの機能膜61Bの被検ガスの流過方向における下面側に位置される活性炭層63とが、2枚の外皮膜62、62の間に介在された状態で積重されてなるものにより構成されている。この例においては、機能膜61Bおよび活性炭層63がそれぞれ2層ずつ積層されたものとされているが、積層数は特に制限されるものではない。
この電池部領域においては、3本の単3形乾電池74、74、74、並びに後述する可充電型電池パックのいずれか一方が他方と交換可能に装着される、ハウジング10の背面に開口する電池室70が形成されている。
そして、ハウジング10の背面には、電池室70の開口部に電池室カバー蓋80がハウジング10の後端に設けられた蓋ロック部材81により開閉自在に設けられている。
各々のコイル部分77、77は、乾電池74の長手方向に直交する方向に延びる同一の中心軸を有する。
中央接触アーム部分76は、2本の平行部分76A、76Aと、この平行部分76A、76Aの各先端を互いに連結する連結弧状部76Bとよりなる逆U字状であり、2本の平行部分76A、76Aは、2つのコイル部分77、77の半径方向外方に大きく突出し、かつ、2つのコイル部分77、77の中心軸と直角な平面内において弧状に湾曲、例えば、コイル部分77、77の中心軸と平行に伸びる軸を中心とし、当該コイル部分77、77より大きな半径を有する円柱の周面に沿って湾曲している。
保持枠部材95は、電池室の長手方向に直交する断面における空間部の形状に適合する断面形状を有するものとされており、後端面(図12(b)における下端面)に正極端子96が形成されていると共に、前端面(図12(b)における上端面)に負極端子97が形成されている。
具体的には、乾電池74が電池室70に装着されている場合には、すべて(6つ)の端子接片において電気的接続が達成された状態とされるが、可充電型電池パック90が電池室70に装着されている場合には、2つの端子接片が電気的接続が達成された状態とされ、この状態を検知することにより、乾電池74および可充電型電池パック90のいずれが電池室70に装着されているかを判別することができる。これにより、乾電池74が電池室70に装着されている場合には、ガス検知装置が乾電池74が装着されたままの状態で誤って適宜の充電装置に装着された場合であっても、乾電池74に対して充電が行われることがなく、従って、ガス検知装置を高い安全性を有するものとして構成することができる。
例えば、検知対象ガスが酸素ガス(O2 ガス)の場合には、基準値は例えば18.0体積%(vol%)とされ、それ以下となったときに警報動作信号が発せられる。また、基準値は、検知対象ガスが炭化水素ガス(HCガス)の場合には例えば10%LEL(爆発下限界濃度に対するガス濃度)とされ、一酸化炭素ガス(COガス)の場合には例えば25ppmとされ、硫化水素ガス(H2 Sガス)の場合には例えば10ppmとされ、当該基準値を超えたときに警報動作信号が発せられる。
複数の種類の警報報知機構が設けられている場合に、それらの全部が一斉に駆動されることは必要ではなく、各警報報知機構が順次に所定時間だけ駆動されるサイクル的警報動作が行われることが好ましく、そのような駆動制御によれば、一斉に駆動される場合に比して、電池の消耗を抑制することができる。
しかも、電気的接続が達成されている端子数を検知することにより、乾電池74および可充電型電池パック90のいずれが電池室70に装着されているかを判別する機能を有することにより、ガス検知装置が乾電池74が装着されたままの状態で誤って適宜の充電装置に装着された場合であっても、乾電池74に対して充電が行われることがなく、従って、ガス検知装置を高い安全性を有するものとして構成することができる。
例えば、ガス検知装置のハウジング内においては、前半部に機能部領域が形成され、後半部に電池部領域が形成されればよく、他の部材の配置については自由である。また、駆動用電源として用いられる乾電池は単3形のものに制限されない。
また、ガス検知装置は手に持った状態で使用しても、適宜の装着用部材を用いて人の身体に直接的に装着してあるいは人の着衣に装着して使用してもよく、装着用部材としては、例えばクリップ、ピンなどを挙げることができる。装着用部材は、その形態によっては、ケーシングと一体に形成することができる場合がある。また、装着用部材は、簡単に交換可能な構成とすることができる。
さらに、フィルター組立体を、その機能、すなわち除去可能な干渉ガス成分の種類に応じて色分けしておくことにより、ガスセンサーに対応した適正なフィルター組立体を確実に装着することができ、信頼性の高いガス検知を行うことができる。
また、ガスセンサーにより検知されたガス濃度データを読み出すための通信端子が設けられた構成とすることができる(図1(c)において、赤外線通信用の窓板を符号19で示す)。このような構成によれば、例えばガス検知装置の充電動作を行いながら、ガス濃度データの読み出しを行うことができる。
11 制御用回路基板
12 回路基板
13 表示部
13A パネル状表示機構
14 警報用発光部
14A 窓板
15 操作用ボタン
16 フィルターユニット
17 ガス排出口
18 ガス排出部
SA 酸素ガス検知用のガスセンサー
SB 硫化水素ガス検知用のガスセンサー
SC 一酸化炭素ガス検知用のガスセンサー
SD %LEL測定レンジでの炭化水素ガス検知用のガスセンサー
SE 体積%測定レンジでの炭化水素ガス検知用のガスセンサー
19 赤外線通信用の窓板
20 センサーホルダー
20A 屈曲部
21 ポンプユニット装着部
21A ガス吐出管
22A〜22E ガスセンサー収容凹部
30 センサーキャップ
31 内面側キャップ部材
32 外面側キャップ部材
33 ガス導入路
35 ガス流路
36 フィルター装着部
36A 貫通孔
36B 螺旋溝
37 接続部
40 ポンプユニット
41 ガス吸引ポンプ
42 ポンプ駆動用モータ
43 圧力センサー
50 フィルター組立体
51 フィルターホルダー
51A 環状溝
52 凸部
52A 係合用爪部分
53 フィルターキャップ
55 ガス導入用開口
60 フィルター積層体
60A 炭化水素ガス検知用(%LEL測定レンジ)のガスセンサーに係るフィルター積層体
60B 一酸化炭素ガス検知用のガスセンサーに係るフィルター積層体
61A、61B 機能膜
62 外皮膜
63 活性炭層
65 視認用孔
70 電池室
71 受容支持部
72 負極側端子接片
73 接続用接片
74 乾電池
75 正極側端子接片
76 中央接触アーム部分
76A 平行部分
76B 連結弧状部
77 コイル部分
80 電池室カバー蓋
81 蓋ロック部材
85 充電用端子
90 可充電型電池パック
91 可充電型電池
92 接続用接片
95 保持枠部材
96 正極端子
97 負極端子
Claims (6)
- 手で握って保持することができる細長い扁平な箱状のハウジングを備えてなり、このハウジングの内部は、前半部が、ガス検知動作に係る機能部材が配置される機能部領域とされていると共に、後半部が、3本の棒状の乾電池、並びに当該乾電池と同一の外形を有する可充電型電池3本が平行に並んだ状態で保持枠部材により保持されてなる可充電型電池パックのいずれか一方が他方と交換可能に装着される電池部領域とされており、
電池部領域においては、ハウジングの背面に開口するよう電池室が形成されており、この電池室内に設けられた正極側端子接片が、1本の弾性金属線が変形加工されてなり、中央接触アーム部分と、この中央接触アーム部分の両端のそれぞれに連続するコイル部分とを有することを特徴とする可搬型ガス検知装置。 - 電池室内に設けられた正極側端子接片および負極側端子接片の、長手方向に対する変位量の大きさの総和が5mm以上であることを特徴とする請求項1に記載の可搬型ガス検知装置。
- 可充電型電池パックは、各々の可充電型電池が隣接する2つのものが互いに正極および負極が逆さにされて直列に接続された状態で保持枠部材によって保持されてなり、保持枠部材の長手方向における一方の端面に正極端子が形成されていると共に、他方の端面に負極端子が形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の可搬型ガス検知装置。
- 各々の乾電池は、互いに正極および負極が同方向を向いた状態で装着されて直列に接続されることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の可搬型ガス検知装置。
- ハウジングには、可充電型電池パック用の充電用端子が外面に露出する状態で設けられていることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の可搬型ガス検知装置。
- 電気的接続が達成されている端子数を検知することにより、乾電池および可充電型電池パックのいずれが電池室に装着されているかを判別する機能を有することを特徴とする請求項5に記載の可搬型ガス検知装置。
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