JP2010067244A - Portable carbon monoxide detection warning device, and system for supplying air to diver - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、極めて軽量小型の携帯型CO検出警報装置を開発し、水中での作業を行なう潜水士に対して空気を供給するに際し、前記警報装置を用いて一酸化炭素の濃度を検出し、濃度がある一定値を超えたときには警報を発するようにし、潜水士に対する安全性を確保するようにした技術に関するものである。 The present invention has developed an extremely light and small portable CO detection alarm device, and when supplying air to a diver performing work in water, the concentration of carbon monoxide is detected using the alarm device, The present invention relates to a technology that issues a warning when the concentration exceeds a certain value and ensures safety for divers.
通常、水中での作業を行なう場合は、陸上又は台船その他の船舶に設置したコンプレッサーから圧縮空気を潜水士のレギュレータなどの吸引器具へ供給し、潜水士が呼吸を行なうことができるようにしている。この場合にコンプレッサーから供給される空気は、コンプレッサーの吸気口にホースを接続してホースの吸引口を風上に配置し、コンプレッサーのエンジンの排気ガスや周辺の他の重機類のエンジンから排出される排気ガスを吸引しないように配慮されている。特許文献1では、クローラ走行方式のバックホウ作業機に油圧供給及び空気供給を行ない、潜水士に別個のホースで空気を供給している技術が開示されている。新鮮空気は圧送されるだけである。
ところが、前記特許文献1等に記載された従来技術では、潜水士に供給する新鮮空気は、コンプレッサーで吸引してホースを介して圧送するだけである。そのため、風向きが変わり、風上であったところに配置していたコンプレッサーのホース吸引口側が風下となった場合には、ホース吸引口に向かって周囲の多数の重機類の排気ガスが流れてホース吸引口から排気ガスが吸引されたり、コンプレッサー自体のエンジンの排気が吸引されることがあった。これらの排気ガスには、有害である一酸化炭素(CO)が含まれている。また一酸化炭素は、空気よりも比重が重たいので低い空間に蓄積されており、蓄積された一酸化炭素が一気に流動してホースから吸引される事態が発生するという不測の事故が発生する虞もあった。
However, in the prior art described in
一酸化炭素COは、常温、常圧で無味、無臭、無色である。そのため、周辺の多数の重機類やコンプレッサーのエンジンの排気ガスに含まれるCOが、コンプレッサーのホースから吸引されて潜水士へ供給されたとしても、潜水士は一酸化炭素COが含まれていることを知らずに吸引を続け、やがて一酸化中毒になるという大事故が発生する虞もあった。一酸化中毒は、軽度の場合は頭痛、めまい、吐き気、耳鳴りなどの症状を呈するが、重くなると脳障害を起こしたり、呼吸困難から死に至らしめることもあり、非常に危険なものである。 Carbon monoxide CO is tasteless, odorless and colorless at room temperature and pressure. Therefore, even if CO contained in the exhaust gas of many nearby heavy machinery and compressor engines is sucked from the compressor hose and supplied to the diver, the diver must contain carbon monoxide CO. There was also a risk that a major accident would occur in which aspiration was continued without knowing and eventually became poisoned with monoxide. Monoxide poisoning, when mild, presents symptoms such as headache, dizziness, nausea, and tinnitus, but if it becomes severe, it can cause brain damage or death from dyspnea, which is extremely dangerous.
本発明は従来の前記課題に鑑みてこれを改良除去したものであって、極めて軽量小型の携帯型CO検出警報装置を開発し、前記警報装置を用いて一酸化炭素の濃度を検出し、濃度がある一定値を超えたときには警報を発するようにすることで、潜水士の安全性を確保せんとするものである。 The present invention is an improvement and removal in view of the above-described problems, and has developed an extremely light and small portable CO detection alarm device, detects the concentration of carbon monoxide using the alarm device, It is intended to ensure the safety of divers by issuing an alarm when a certain value is exceeded.
而して、前記課題を解決するために本発明が採用した請求項1の手段は、密閉された筐体内に空気室を設け、筐体の外部側に前記空気室に連通する空気の吸入口と排出口とを設けると共に、前記空気室内の圧力が一定以上の圧力になると該空気室の空気を外部へ排出し、空気室の圧力を略大気圧に自動調整する圧力調整弁を設け、筐体内の空気吸入口と排出口とを接続する管路を設けて該管路の途中に空気室内に連通する空気量調整弁を設け、筐体内の前記空気室に臨んでCO検出器を設置し、CO検出器から出力される警報信号を入力してブザーや回転灯等に警報信号を出力する制御回路を設けたことを特徴とする携帯型CO検出警報装置である。
Thus, the means of
本発明が採用した請求項2の手段は、前記CO検出器は設定されたCO濃度を検出したときに警報信号を発するものであって、異なる値に設定されたCO検出濃度ごとにCO検出器が交換できるようになされている請求項1に記載の携帯型CO検出警報装置である。
According to a second aspect of the present invention, the CO detector generates an alarm signal when the set CO concentration is detected, and the CO detector is set for each CO detection concentration set to a different value. The portable CO detection alarm device according to
本発明が採用した請求項3の手段は、密閉された筐体内に空気室を設け、筐体の外部側に前記空気室に連通する空気の吸入口と排出口とを設けると共に、前記空気室内の圧力が一定以上の圧力になると該空気室の空気を外部へ排出し、空気室の圧力を略大気圧に自動調整する圧力調整弁を設け、筐体内の空気吸入口と排出口とを接続する管路を設けて該管路の途中に空気室内に連通する空気量調整弁を設け、筐体内の前記空気室に臨んでCO検出器を設置し、CO検出器から出力されるCO濃度の測定値信号を入力する警報レベル設定回路と、前記測定値信号が警報レベル設定値を超えたときにブザーや回転灯等に警報信号を出力する制御回路とを設けたことを特徴とする携帯型CO検出警報装置である。 According to a third aspect of the present invention, an air chamber is provided in a hermetically sealed casing, an air intake port and an exhaust port communicating with the air chamber are provided outside the casing, and the air chamber is provided. When the air pressure exceeds a certain level, a pressure adjustment valve is provided to automatically discharge the air in the air chamber to the outside and automatically adjust the air chamber pressure to approximately atmospheric pressure, and connect the air inlet and outlet in the housing. An air amount adjusting valve that communicates with the air chamber is provided in the middle of the conduit , a CO detector is installed facing the air chamber in the housing, and the CO concentration output from the CO detector is adjusted . A portable type comprising: an alarm level setting circuit for inputting a measurement value signal; and a control circuit for outputting an alarm signal to a buzzer, a rotating lamp or the like when the measurement value signal exceeds an alarm level setting value This is a CO detection alarm device.
本発明が採用した請求項4の手段は、前記警報レベル設定回路は、警報を出力するCO濃度の測定値信号値を任意に設定できるようになされている前記請求項3に記載の携帯型CO検出警報装置である。
The means of claim 4 employed by the present invention is the portable CO according to
本発明が採用した請求項5の手段は、前記請求項1乃至4に記載の携帯型CO検出警報装置の吸入口に、陸上又は台船その他の船舶等に設置したコンプレッサーの圧縮空気供給口を接続すると共に、前記携帯型CO検出警報装置の空気排出口に、潜水士が使用する空気吸引器具へ連通する管路を接続したことを特徴とする潜水士への空気供給システムである。 According to a fifth aspect of the present invention, a compressed air supply port of a compressor installed on land, a trolley or other ships is provided at the suction port of the portable CO detection alarm device according to the first to fourth aspects. An air supply system to a diver characterized by connecting to the air discharge port of the portable CO detection alarm device and a pipe communicating with an air suction device used by the diver.
本発明が採用した請求項6の手段は、前記請求項1乃至4に記載の携帯型CO検出警報装置の吸入口に、陸上又は台船その他の船舶等に設置したコンプレッサーの圧縮空気供給口の分岐口を接続すると共に、前記携帯型CO検出警報装置の空気排出口を閉塞し、前記コンプレッサーの圧縮空気供給口の他の分岐口に、潜水士が使用する空気吸引器具へ連通する管路を接続したことを特徴とする潜水士への空気供給システムである。
The means of
請求項1の発明にあっては、持ち運びが可能な携帯型の筐体(例えば、小さな旅行用トランク)内にCO検出器を配置し、吸入口から筐体内の空気室に空気を導入している。そして、前記導入された空気に含まれるCOの濃度を前記CO検出器で検出し、ある設定値を超えたときには、警報信号を発するようにしている。この警報信号により、供給される空気には、COがある設定値以上含まれていることを知ることができる。
なお、市販のCO検出器は、測定するときの環境が大気圧でないと正常な動作保証がなされていない。そこで、本発明にあっては、筐体に圧力調整弁を設けて空気室が圧力調整弁を通じて外部へ連通するようにし、筐体内の空気室の圧力が大気圧を超えるようになれば、自動的に空気室の空気が圧力調整弁を通じて外部へ排出されるようにし、常に大気圧を維持するようになされている。これにより、市販の安価なCO検出器を使用した場合であっても正確なCO濃度の検出が可能である。
In the invention of
A commercially available CO detector is not guaranteed to operate normally unless the measurement environment is atmospheric pressure. Therefore, in the present invention, a pressure adjustment valve is provided in the casing so that the air chamber communicates with the outside through the pressure adjustment valve, and if the pressure of the air chamber in the casing exceeds the atmospheric pressure, Therefore, the air in the air chamber is discharged to the outside through the pressure regulating valve so that the atmospheric pressure is always maintained. This makes it possible to accurately detect the CO concentration even when a commercially available inexpensive CO detector is used.
また請求項1の発明にあっては、筐体内において空気吸引口と排出口とを管路で接続し、該管路の途中に空気室内に連通する空気量調整弁を設け、筐体内の空気室に流入する空気の量を調整するようにしている。これは、筐体内へ供給される空気量はCO濃度の検出に必要なものであればよく、極めて少量なもので十分である。この筐体内の空気室へ供給される空気量が多くなると、CO濃度の検査に必要な量以上の余分な空気は筐体自体に設けた圧力調整弁を通じて外部へ無駄に流出し、空気排出口から下流側の空気供給先へ送る空気量が少なくなるので、これを防止するための手段である。 In the first aspect of the invention, the air suction port and the discharge port are connected by a pipe line in the casing, and an air amount adjusting valve is provided in the middle of the pipe line to communicate with the air chamber. The amount of air flowing into the chamber is adjusted. For this, the amount of air supplied into the housing is only required to detect the CO concentration, and an extremely small amount is sufficient. When the amount of air supplied to the air chamber in the housing increases, excess air exceeding the amount necessary for the CO concentration inspection flows out to the outside through the pressure regulating valve provided in the housing itself, and the air discharge port This is a means for preventing this because the amount of air sent to the downstream air supply destination is reduced.
請求項2の発明にあっては、前記請求項1の発明において、CO検出器の警報信号を出力するCO濃度(警報レベル設定値)が、当該CO検出器で固定的に設定されているものへ対処できるようにしたものである。このような場合は、使用目的並びに使用状況等に応じて検出しようとする警報レベルを設定し、この設定された警報レベルで警報信号を出力するCO検出器を選択準備し、適宜、取り替えるようにすればよい。
In the invention of
この請求項3の発明にあっては、CO検出器が、測定値信号を出力するようにしている。この場合は、CO検出器と制御回路との間に、検出するCO濃度を設定するための警報レベル設定回路を設けている。これにより、警報レベルを任意に設定することが可能であり(請求項4に記載する発明を参照)、警報レベルに応じてCO検出器を交換するなどの必要はない。
In the invention of
請求項5の発明にあっては、上記CO検出警報装置の吸入口に、陸上又は台船その他の船舶等に設置したコンプレッサーの圧縮空気供給口へ接続し、CO検出警報装置の排出口に潜水士が使用する空気吸引器具へ連通接続している。従って、この発明の場合は、潜水士が吸引する空気のCO濃度を自動的に検出することが可能となり、潜水士が吸引する空気のCO濃度が設定レベルを超えたときは、警報が発せられる。COは、無臭、無色、無味であるため、潜水士はCO濃度が設定レベルを超えた空気が長時間供給されても全くわからず、一酸化中毒などの症状を呈することがあるが、本発明の装置を使用すれば、陸上や台船等のオペレータがこれを容易に知ることが可能であり、水中での作業を中止させて潜水士を陸上又は台船へ引き上げ、COを吸引しないように処置することが可能である。
In the invention of
請求項6の発明にあっては、前記請求項5の発明と同じように、上記のCO検出警報装置を潜水士へ空気を供給する場合のCO濃度を検出する警報システムとして応用したものである。CO検出警報装置の空気吸入口を空気供給源であるコンプレッサーの空気供給分岐口へ接続すると共に、CO検出警報装置の空気排出口を閉塞し、CO検出警報装置については専用の検出のための空気供給経路を設けている。また潜水士へは、コンプレッサーの別の空気供給分岐口から空気を供給するようにしている。
この発明では、潜水士が吸引する空気の供給経路と、CO検出警報装置へ供給するための空気供給管路とは別系統であるが、コンプレッサーからは同一の空気が供給されており、潜水士が吸引する空気のCO濃度を検出し、あるレベル以上であれば警報を発することが可能である。なお、この場合は、コンプレッサーの供給分岐口から複数人の潜水士へ空気を供給することが可能である。
In the invention of
In this invention, the supply path of the air sucked by the diver and the air supply pipe for supplying to the CO detection alarm device are separate systems, but the same air is supplied from the compressor. Can detect the CO concentration of the air sucked, and can issue an alarm if it exceeds a certain level. In this case, it is possible to supply air to a plurality of divers from the supply branch port of the compressor.
以下に、本発明の構成を図面に示す発明の実施の形態に基づいて説明すると次の通りである。図1は本発明の一実施の形態に係るCO検出警報装置1の縦断面正面図、図2は同装置1の外観を示す斜視図、図3は同装置1を用いた潜水士への空気供給システム2の全体を示す概略図、図4は同装置1を用いた別の空気供給システムの全体を示す概略図である。図1及び図2に示すように、このCO検出警報装置1は、小さな旅行用トランクケースのような外形を有しており、その前蓋3Aと本体3Bとからなる筐体3は前蓋3Aを開閉することで、図3の前後方向に自由に開閉することが可能である。筐体3内には、CO検出器4と、制御回路5と、圧力調整弁6とが取り付けられている。また警報装置としてのブザー7と、警報装置としての脱着自在な回転灯8と、回転灯8の電源用バッテリー9と、制御回路5及びブザー7の電源用バッテリー10とを有している。
The configuration of the present invention will be described below based on the embodiment of the invention shown in the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional front view of a CO
前蓋3Aを閉じた状態では、筐体3内に形成される空気室11は、外部とは遮断され、好ましくは密閉されるようになっている。この空気室11に臨んで筐体3の対向する側面には、空気の吸入口12と、排出口13とが設けられており、これらは空気室11内において管路14によって直接接続されている。管路14の途中には、空気室11内へ吐出される空気の流量を可変自在に調節するための空気流量調節弁(絞り弁)15が設けられている。
In the state where the
ところで、前記CO検出器4は、市販のものを使用することが可能であり、例えば、COガスを特定の電位で分解し、その際生ずる電解電位を検知してガス濃度を測定する電気化学式のセンサーを備えたもの等がある。図1において、符号16がCO濃度センサーである。このCO検出器4は、一定のCO濃度を検出したときに警報信号aを、制御回路5へ出力するようになっている。17は、測定されたガス濃度をデジタル表示するモニターである。このモニター17は、筐体3の正面から確認することができるように前蓋3Aにモニター用の窓が形成されており、周囲はゴムパッキンなどによりガス漏れが生じないようにシールされている。また前蓋3Aの正面側には、CO検出器4の電気回路部に配線接続されたスイッチ類が設けられている。符号18は電源スイッチであり、符号19はエアー調整スイッチ(ゼロ点調整スイッチ)、符号20はガス積算表示スイッチである。
By the way, a commercially available CO detector 4 can be used, for example, an electrochemical type that decomposes CO gas at a specific potential and detects the electrolytic potential generated at that time to measure the gas concentration. Some are equipped with sensors. In FIG. 1,
制御回路5は、CO検出器4からの警報信号aが出力されたときに、バッテリー9の電源を回転灯へ供給するようにスイッチング操作し、バッテリー10の電源をブザー7へ供給するようにスイッチング操作する。なお、CO検出器4は、市販のものを利用した場合、1.5Vの乾電池を電源とするようになされており、制御回路5自体の駆動電源はバッテリー10から供給される6Vに設定されている。また圧力調整弁6は、外部からの空気と風雨などの流入を遮断し、空気室11が大気圧以上になると自動的に空気室11の空気がこの圧力調整弁11を通じて外部へ流出し、空気室11をほぼ大気圧に保つように機能している。これはCO検出器4が大気圧の環境の下で正常に機能するように設計されているからである。
When the alarm signal a is output from the CO detector 4, the
次に、このように構成されたCO検出警報装置1を用いて、潜水士21へ新鮮空気を供給する設備へ組み込んだ潜水士への空気供給システム2について、図3を参照して説明する。陸上又は台船その他の船舶にコンプレッサー22と、その駆動用のエンジン23とを搭載設置する。そして、コンプレッサー22の空気供給口をCO検出警報装置1の空気吸入口12へ配管接続し、その中間に気液分離フィルター24を設置している。気液分離フィルター24は、コンプレッサー22から供給される空気の水分を分離除去することにより、潜水士21へ水分を多く含んだ空気が供給されるのを防止するようにしている。一方、CO検出警報装置1の空気排出口13は、潜水士21の吸引器具へ可撓性を有するホース25を介して連通接続している。
Next, an
このように構成された潜水士への空気供給システム2において、コンプレッサー22から圧送される新鮮空気の一部が空気流量調整弁15を経て筐体3内の空気室11に吐出される。このとき、空気流量調節弁15を調節することで余分な空気が空気室11内へ吐出されるのを防止し、潜水士21側へ十分な量の空気が供給されるように配慮されている。電源スイッチ18を押し下げ操作すると、CO検出器4が動作を開始する。また必要であれば、スイッチ19を押し下げ操作し、検出器4のゼロ点を校正すればよい。
CO検出器4は、空気室11へ吐出された新鮮空気のCO濃度を、CO濃度検出センサー16によって測定し、電圧値として出力する。この電圧値に相当するCO濃度は、モニター17に数値(例えば、23ppm等)としてデジタル表示される。オペレータは、このモニター17を見ることによって、潜水士21が吸引している新鮮空気のCO濃度を知ることが可能である。CO検出器4は、センサー16から出力される電圧値が所定のCO濃度に相当するに至ったとき、警報信号aを制御回路5へ出力する。
In the
The CO detector 4 measures the CO concentration of fresh air discharged into the
制御回路5は、CO検出器4からの警報信号aが出力されたときに、バッテリー9の電源を回転灯へ供給するようにスイッチング操作して回転灯による発光信号でオペレータに警報を発する。また同時に、制御回路5は、バッテリー10の電源をブザー7へ供給するようにスイッチング操作し、ブザー7から音声による警報をオペレータへ発する。従って、この実施の形態の場合は、潜水士21が吸引する新鮮空気に含まれるCO濃度を自動的に検出することが可能となり、水中での作業を中止させて潜水士21を陸上又は台船へ引き上げ、COを吸引しないように処置することが可能である。
When the alarm signal a from the CO detector 4 is output, the
また潜水士21が水中での作業中において、オペレータはスイッチ20を押し下げ操作して潜水士21側へ圧送されたCOガスの積算値をモニター表示させて確認することができ、CO検出器4から警報信号aが発せられない場合であっても、積算した値が大きく、潜水士21が水中作業を行なっている間の吸引したCOガスの量が多い場合は、潜水士21を陸上又は台船へ引き上げることも可能である。
While the
ところで、この実施の形態は、CO検出器4の警報信号aを出力するCO濃度(警報レベル設定値)が、当該CO検出器4で固定的に設定されているものへ対処できるようにしたものである。このような場合において、使用目的並びに使用状況等に応じて検出しようとする警報レベルを設定し、この設定された警報レベルで警報信号を出力するようにするためには、異なるCO濃度で警報信号aを発するCO検出器4を複数準備し、適宜、取り替えるようにすればよい。 By the way, in this embodiment, the CO concentration (alarm level setting value) for outputting the alarm signal a of the CO detector 4 can cope with the CO concentration that is fixedly set by the CO detector 4. It is. In such a case, in order to set an alarm level to be detected in accordance with the purpose of use and usage conditions, and to output an alarm signal at the set alarm level, an alarm signal with a different CO concentration is used. A plurality of CO detectors 4 emitting a may be prepared and replaced as appropriate.
これに対して、CO検出器4が、警報信号aを出力するCO濃度(警報レベル設定値)を設定できるようになされているものを使用する場合は、一個のCO検出器4で任意のCO濃度に対処することが可能である。
更に、CO検出器4が、測定値信号bを出力するものである場合は、図1の鎖線で示すように、CO検出器4と制御回路5との間に、検出するCO濃度を設定するための警報レベル設定回路26を設ければよい。これにより、警報レベルを任意に設定することが可能であり、警報レベルに応じてCO検出器を交換するなどの必要はない。
On the other hand, when the CO detector 4 is used so that the CO concentration (alarm level setting value) for outputting the alarm signal a can be set, any one CO detector 4 can be used for any CO. It is possible to deal with the concentration.
Further, when the CO detector 4 outputs the measurement value signal b, a CO concentration to be detected is set between the CO detector 4 and the
図4は、CO検出と、潜水士への新鮮空気の供給とを別系統で行なうようにした場合の実施の形態を示すものである。この場合、図3に示すCO検出警報装置2の排出口13を閉塞し、コンプレッサー22の別の分岐口27から潜水士21への新鮮空気を供給するようにしている。コンプレッサー22から供給される新鮮空気は、CO検出警報装置1側へ供給されるものと、潜水士21側へ供給されるものとは同一の空気である。この場合、潜水士21は二人などの複数人とすることが可能である。
FIG. 4 shows an embodiment in which CO detection and supply of fresh air to a diver are performed in separate systems. In this case, the
ところで、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、適宜の変更が可能である。空気流量調節弁15は、手動で設定する場合を説明したが、自動的に流量調節を行なうようにしてもよい。例えば、空気室11内の気圧を感知して1気圧になるように自動調整するようにしてもよい。
また本発明は、CO検出警報装置1を小型のトランクケースのような筐体3に収めており、全部品を装着した筐体3の大きさは、高さ150mm×横幅200mm×奥行き80mm程度であり、重量も数kgであって、極めて軽量且つコンパクトである。従って、持ち運びにおいても極めて容易であり、現場へ手提げカバンと同様にオペレータ又は潜水士が持参して搬入し、配管接続するだけで潜水士への空気供給システムの構成設置を完了することが可能となり、作業性においても優れているという利点を有している。
By the way, this invention is not limited to the said embodiment, A suitable change is possible. The case where the air flow
Further, according to the present invention, the CO
1…CO検出警報装置、2…潜水士への空気供給システム、3…筐体、3A…前蓋、3B…本体、4…CO検出器、5…制御回路、6…圧力調整弁、7…ブザー、8…回転灯、11…空気室、12…吸入口、13…排出口、14…配管、15…空気量調整弁、16…CO濃度センサー、17…モニター、26…警報レベル設定回路、a…警報信号、b…測定値信号
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