JP2017191001A - ガス検知器 - Google Patents

Abstract

【課題】閉鎖空間内における検知対象ガスの濃度を遠隔測定する場合において、当該閉鎖空間内の環境雰囲気の状態を正確に把握することができて高い安全性を得ることのできるガス検知器を提供する。【解決手段】ガス検知器本体１０と、ガス検知器本体にリモートケーブル３５を介して接続された、少なくともガスセンサを備えたセンサユニット３０とにより構成されており、センサユニットが上方に向かって開口する開口部を有する構造体の内部に形成された閉鎖空間Ｓ内に投入されることによって、閉鎖空間内における検知対象ガスの濃度を遠隔測定可能に構成されたガス検知器において、センサユニットの、閉鎖空間内における開口面からの深度を検出する深度検出手段を備えた構成とされる。【選択図】図３

Description

本発明は、例えば遠隔測定が可能に構成されたガス検知器に関する。

例えばタンクやマンホール、下水道、ピットなどの通気の悪い閉鎖空間では、生物学的な呼吸、化学的な酸化、他のガスの発生により酸素濃度が低下することがある。また、微生物の作用により硫化水素が生成されることがあり、環境雰囲気の空気が危険な状態となっている可能性あるいは危険な状態となる可能性がある場合も少なくない。

酸素欠乏状態または硫化水素中毒の発生しやすい危険場所において、工事や点検作業を行うに際しては、事前に酸素濃度を測定し、酸素濃度が安全限界値の１８％以上であることを確認することが必要である。また、硫化水素濃度を必要に応じて測定し、硫化水素濃度が１０ｐｐｍ以下であることを確認しなければならない。

このような閉鎖空間における例えば酸素濃度測定にあっては、例えば、酸素センサを備えたセンサユニットをリモート式としたガス検知器が広く用いられている（例えば特許文献１参照。）。

特開２０１３−１０４６８６号公報

而して、従来のいわゆるリモート式のガス検知器においては、センサユニットを降下させながら、閉鎖空間内の酸素濃度を測定する構成とされている。従って、検出される酸素濃度に基づいて、閉鎖空間内の酸素濃度が安全限界値以上（安全）であるか否かを判断することは可能であるが、センサユニットの、閉鎖空間内における開口面からの位置（深度）は不明であるため、閉鎖空間内の環境雰囲気の状態を把握することはできない。

本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、閉鎖空間内における検知対象ガスの濃度を遠隔測定する場合において、当該閉鎖空間内の環境雰囲気の状態を正確に把握することができて高い安全性を得ることのできるガス検知器を提供することを目的とする。

本発明のガス検知器は、ガス検知器本体と、当該ガス検知器本体にリモートケーブルを介して接続された、少なくともガスセンサを備えたセンサユニットとにより構成されており、当該センサユニットが上方に向かって開口する開口部を有する構造体の内部に形成された閉鎖空間内に投入されることによって、当該閉鎖空間内における検知対象ガスの濃度を遠隔測定可能に構成されたガス検知器であって、
前記センサユニットの、前記閉鎖空間内における開口面からの深度を検出する深度検出手段を備えていることを特徴とする。

本発明のガス検知器においては、前記ガス検知器本体は、検出されたガスの種類およびその濃度と共に、閉鎖空間内におけるセンサユニットの深度を表示する表示部を備えた構成とされていることが好ましい。

さらにまた、本発明のガス検知器においては、前記深度検出手段が圧力センサにより構成されており、当該圧力センサが、前記センサユニットに搭載された構成とされていることが好ましい。

さらにまた、本発明のガス検知器においては、前記ガス検知器本体は警報部をさらに備えており、当該警報部による警報動作を行わせる警報点として、閉鎖空間内における深度についての深度警報点が設定可能に構成されていることが好ましい。

さらにまた、本発明のガス検知器においては、前記センサユニットとして、酸素センサまたは硫化水素センサを備えたものを用いることができる。

本発明のガス検知器によれば、測定対象空間としての閉鎖空間内における検知対象ガスの濃度を、閉鎖空間内における開口面からの深度と関連付けて検出することができるので、閉鎖空間内の環境雰囲気の状態を正確に把握することができて高い安全性を得ることができる。

本発明のガス検知器の一構成例を概略的に示す正面図である。 図１に示すガス検知器の構成を概略的に示すブロック図である。 本発明のガス検知器の使用形態の一例を示す概略図である。 センサユニットがガス検知器本体に装着された状態を示す正面図である。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明のガス検知器の一構成例を概略的に示す正面図である。図２は、図１に示すガス検知器の構成を概略的に示すブロック図である。以下、本明細書においては、特に言及する場合を除いて、図１における上下方向を「上下方向」、図１における左右方向を「左右方向」というが、ガス検知器の使用形態を制限するものではない。
このガス検知器は、ガス検知器本体１０と、ガス検知器本体１０に対して着脱自在に装着されるリモートケーブル３５を介して当該ガス検知器本体１０に接続された、少なくともガスセンサ３１を備えたセンサユニット３０とにより構成されており、上方に向かって開口する開口部を有する構造体の内部に形成された閉鎖空間内にセンサユニット３０が降下（投入）されることによって当該閉鎖空間内における検知対象ガスの濃度が遠隔測定可能に構成されている。
ここに、測定対象空間である閉鎖空間としては、例えば、タンクやマンホール、下水道、ピットなどを例示することができる。

リモートケーブル３５は、電源ラインおよび信号ラインを有するケーブル３６の一端にセンサユニット３０が着脱自在に装着されるセンサユニット装着部３７を有すると共にケーブル３６の他端にガス検知器本体１０におけるリモートケーブル装着部１５に着脱自在に装着される被装着部３８を有する。３９ａ，３９ｂはコイル状の線条保護部材である。
センサユニット装着部３７は、検知対象ガスの種類が異なるガスセンサ３１を備えた複数の同形のセンサユニット３０のうちから選択された一のセンサユニットが他のセンサユニットと交換可能に装着されるよう構成されている。
リモートケーブル３５の長さは、例えば５〜３０ｍの範囲内において目的に応じて適宜選択することができる。

センサユニット３０としては、例えば、酸素センサを備えた酸素ガス検知用のもの、硫化水素センサを備えた硫化水素ガス検知用のものなどを用いることができる。

ガス検知器本体１０は、正面における上半領域に表示部１１および操作部１２を有し、下半部分に、リモートケーブル装着口が下方に開口するリモートケーブル装着部１５が形成されている。図１における１３ａは警報用発光部である。
ガス検知器本体１０におけるリモートケーブル装着部１５は、センサユニット３０自体がリモートケーブル３５と交換可能に着脱自在に装着されるよう構成されている（図４参照。）。

而して、上記のガス検知器は、閉鎖空間内における開口面（開口部のレベル位置）からのセンサユニット３０の深度を検出する深度検出手段を備えている。
深度検出手段は、例えば圧力センサにより構成することができる。圧力センサとしては、深度に換算して例えば±２０ｃｍ以内の範囲の精度で圧力変化（分解能が約±２ｐａ以下）を測定できるものを用いることができる。
上記のガス検知器においては、図２に示すように、圧力センサ３２がセンサユニット３０に搭載された構成とされている。

ガス検知器本体１０の構成について具体的に説明すると、図２に示すように、ガス検知器本体１０は、センサユニット３０におけるガスセンサ３１からのガス検知信号に基づいて検知対象ガスの濃度を算出するガス濃度算出部２１と、センサユニット３０における圧力センサ３２からの圧力検知信号に基づいてセンサユニット３０の深度を算出する深度算出部２２と、ガス濃度および深度を含む測定データを記録する記録部２３と、操作部１２によって入力された動作設定条件に基づいて表示部１１および警報部１３を含む各部の動作制御を行う制御部２５とを備えている。このガス検知器本体１０における表示部１１には、算出されたガス濃度および深度が表示される（図３参照。）。また、記録部２３には、ガス濃度の算出に係るデータおよび深度の算出に係るデータなどが予め記録されている。警報部１３は、例えば、警報用発光部１３ａによる発光、警報用ブザーによるブザー音および警報用振動発生器による振動などによって警報を発する警報報知手段によって構成することができる。

このガス検知器においては、警報部１３による警報動作を行わせる警報点として、ガス濃度についての濃度警報点に加えて、深度についての深度警報点が設定可能とされている。具体的には例えば、酸素ガスについての濃度警報点（基準濃度値）は、例えば酸素ガスの濃度についての安全限界値である１８ｖｏｌ％に設定することができる。また、例えば硫化水素ガスについての濃度警報点（基準濃度値）は、硫化水素ガスの濃度についての安全限界値である１０ｐｐｍに設定することができる。
深度についての深度警報点は、実際に点検作業等が行われる閉鎖空間に対して事前に行われる測定によって取得される測定結果に基づいて、設定することができる。
なお、濃度警報点および深度警報点はそれぞれ複数設定されてもよい。

以下、上記のガス検知器の動作について説明する。
上述したように、作業者が例えばマンホールなどの閉鎖空間内に入って点検作業等を行う際には、閉鎖空間内の環境雰囲気の状態を調べて安全性を確認することが必要とされる。
先ず、例えば酸素センサを備えた酸素ガス検知用のセンサユニット３０をリモートケーブル３５を介してガス検知器本体１０に装着し、センサユニット３０が地表面のレベル（マンホールの開口レベル）に位置された状態においてガス検知器本体１０の電源を投入する。これにより、センサユニット３０の深度についての零点設定が行われると共に、ガス検知器本体１０の動作条件が、装着されたセンサユニット３０に応じたものに自動的に設定される。

そして、図３に示すように、リモートケーブル３５を繰り出してセンサユニット３０を閉鎖空間Ｓ内に降下させると、閉鎖空間Ｓ内の環境雰囲気の空気が自然拡散により酸素センサに到達して酸素ガスの濃度検知が行われると共に、センサユニット３０が位置されるレベルＬｓでの環境雰囲気の圧力が圧力センサ３２によって検出される。すなわち、センサユニット３０における酸素センサからのガス検知信号がガス検知器本体１０におけるガス濃度算出部２１に入力され、ガス濃度算出部２１によって、酸素ガス濃度が当該ガス検知信号に基づいて算出される。また、センサユニット３０における圧力センサ３２からの圧力検知信号がガス検知器本体１０における深度算出部２２に入力され、深度算出部２２によって、センサユニット３０の地表面のレベルＧＬからの深度Ｈ１が当該圧力検知信号に基づいて算出される。算出された酸素ガスの濃度値および深度Ｈ１は、ガス検知器本体１０における表示部１１に表示されると共に、ガス濃度データと深度データとがリンクされて記録部２３に記録される。
また、センサユニット３０を必要に応じて例えば硫化水素センサを備えたセンサユニットに交換して同様の作業が行われてもよい。

このような作業（事前測定）が行われて閉鎖空間Ｓ内の環境雰囲気の安全性が確認されると、作業者が実際にガス検知器を携帯して閉鎖空間Ｓ内に入ることになるが、この場合には、図４に示すように、ガス検知器本体１０におけるリモートケーブル装着部１５にセンサユニット３０が装着された状態のガス検知器が、作業者の身体に装着されるなどして携帯されて用いられる。そして、作業者が閉鎖空間Ｓ内を降下する過程において酸素ガスの濃度検知が行われることにより当該閉鎖空間Ｓ内の酸素ガス濃度が常時監視され、酸素ガスの濃度が設定された濃度警報点を超えることが検知されたときには、警報部１３によって警報が発せられる。また、当該閉鎖空間Ｓについて取得された測定データに基づいて深度警報点が設定されている場合には、環境雰囲気の圧力に基づいて算出される深度が当該深度警報点（例えば安全限界値）を超えることが検知されたときに、警報部１３によって警報が発せられる。例えば、事前測定により取得された測定結果より、センサユニット３０の深度がＨ２〔ｍ〕のレベル位置での酸素ガス濃度が安全限界値である１８ｖｏｌ％であったとすると、当該深度が深度警報点として設定され、作業者が当該深度まで降下したことが検知されることにより警報が発せられる。

上記のガス検知器においては、深度検出手段としての圧力センサ３２がセンサユニット３０に搭載された構成とされている。これにより、センサユニット３０が閉鎖空間Ｓ内を降下される過程において、当該閉鎖空間Ｓ内の環境雰囲気の圧力を圧力センサ３２によって検出することにより、閉鎖空間Ｓ内における検知対象ガスの濃度を、当該閉鎖空間Ｓ内においてセンサユニット３０が位置される深さ位置（深度）と関連付けて検出することができる。従って、上記のガス検知器によれば、閉鎖空間Ｓ内の環境雰囲気の状態を正確に把握することができて高い安全性を得ることができる。例えば、上記のガス検知器によれば、検出された検知対象ガスの濃度値と深度とが関連付け（リンク）されて記録される記録部２３を有することにより、閉鎖空間Ｓ内における高さ（深さ）方向についての酸素ガスの濃度分布（硫化水素ガスの濃度分布）を取得することができ、当該ガス濃度分布によって、閉鎖空間Ｓ内の環境雰囲気の状態を正確に把握することができる。

実際には、酸素ガスの濃度が基準値より低い領域、もしくは硫化水素ガスの濃度が基準値を超える領域が閉鎖空間Ｓ内に存在する場合には、換気等の措置が講じられるが、閉鎖空間Ｓ内の環境雰囲気の状態が把握されることによって、換気等の作業を効率よく行うことができる、といった利点がある。

また、上記のガス検知器によれば、検出された検知対象ガスの濃度値と共に深度が表示される表示部１１を有することにより、閉鎖空間Ｓ内の環境雰囲気の状態をリアルタイムでモニタリングすることができる。

さらにまた、上記のガス検知器によれば、警報部１３による警報動作を行わせる警報点として、深度についての深度警報点が設定可能に構成されていることにより、実際の閉鎖空間Ｓ内の状況に即して警報動作が発せられることになるので、一層高い安全性を得ることができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
深度検出手段は、圧力センサにより構成されるものに限定されず、例えば繰り出したリモートケーブルの長さに基づいてセンサユニットの深度を検出するものにより構成されていてもよい。また、深度検出手段は、例えば、リモートケーブルにおけるケーブルに目盛りを設けることにより構成されていてもよい。

１０ ガス検知器本体
１１ 表示部
１２ 操作部
１３ 警報部
１３ａ 警報用発光部
１５ リモートケーブル装着部
２１ ガス濃度算出部
２２ 深度算出部
２３ 記録部
２５ 制御部
３０ センサユニット
３１ ガスセンサ
３２ 圧力センサ
３５ リモートケーブル
３６ ケーブル
３７ センサユニット装着部
３８ 被装着部
３９ａ 線条保護部材
３９ｂ 線条保護部材

Claims (5)

1. ガス検知器本体と、当該ガス検知器本体にリモートケーブルを介して接続された、少なくともガスセンサを備えたセンサユニットとにより構成されており、当該センサユニットが上方に向かって開口する開口部を有する構造体の内部に形成された閉鎖空間内に投入されることによって、当該閉鎖空間内における検知対象ガスの濃度を遠隔測定可能に構成されたガス検知器であって、
   前記センサユニットの、前記閉鎖空間内における開口面からの深度を検出する深度検出手段を備えていることを特徴とするガス検知器。
2. 前記ガス検知器本体は、検出されたガスの種類およびその濃度と共に、閉鎖空間内におけるセンサユニットの深度を表示する表示部を備えていることを特徴とする請求項１に記載のガス検知器。
3. 前記深度検出手段が圧力センサにより構成されており、当該圧力センサが、前記センサユニットに搭載されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のガス検知器。
4. 前記ガス検知器本体は警報部をさらに備えており、当該警報部による警報動作を行わせる警報点として、閉鎖空間内における深度についての深度警報点が設定可能とされてい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ガス検知器。
5. 前記センサユニットが、酸素センサまたは硫化水素センサを備えたものであ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ガス検知器。
   

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