JP5303390B2

JP5303390B2 - ガス警報器

Info

Publication number: JP5303390B2
Application number: JP2009174010A
Authority: JP
Inventors: 倫之西谷; 裕正高島; 良春名川; 和宏犬塚; 英樹高橋; 唯宣中島; 尚史小澤
Original assignee: Yazaki Energy System Corp
Current assignee: Yazaki Energy System Corp
Priority date: 2009-07-27
Filing date: 2009-07-27
Publication date: 2013-10-02
Anticipated expiration: 2029-07-27
Also published as: JP2011028536A

Description

本発明は、一酸化炭素（ＣＯ）のガスの濃度を検出し、血液中の一酸化炭素ヘモグロビン濃度を予測して警報を発生するガス警報器に関する。

従来、この種のガス警報器として例えば特開２００８−１６０１０号公報（特許文献１）に開示されたものがある。図８は、この従来のガス警報器の動作の概略を示すフローチャート、図９はそのガス監視動作中のＣＯ濃度と一酸化炭素ヘモグロビン濃度（以下、「ＣＯＨｂ濃度」とも書く。）の積算値の変化の一例を示す図である。

図８に示すように、ガス監視動作を開始すると、ステップＳ６１で一定間隔のＣＯ濃度を測定し、ステップＳ６２でＣＯ濃度測定値が１００ｐｐｍ以上であるかを判定する。１００ｐｐｍ以上であれば、ステップＳ６３で一酸化炭素ヘモグロビン濃度（以下、「ＣＯＨｂ濃度」と書く。）を積算し、ステップＳ６４でＣＯＨｂ濃度の積算値が２０％以上であるかを判定する。２０％以上でなければステップＳ６１に戻り、２０％以上であればステップＳ６５で警報を発生する。一方、ステップＳ６２でＣＯ濃度測定値が１００ｐｐｍ以上でなければ、ステップＳ６６で１００ｐｐｍ以下となってから１時間経過したかを判定する。１時間経過しなければステップＳ６１に戻り、１時間経過していればステップＳ６７でＣＯＨｂ濃度の積算値をリセットしてステップＳ６１に戻る。

すなわち、図９の例では、ＣＯ濃度の発生によってＣＯＨｂ濃度の積算値は増加する。例えば６：００の箇所では、ＣＯ濃度測定値が１００ｐｐｍ以下となる状態が１時間経過しているのでＣＯＨｂ濃度の積算値はリセットされる。また、１８：００の箇所のように、ＣＯＨｂ濃度の積算値が２０％に達しなければ警報を行わず、ＣＯ濃度測定値が１００ｐｐｍ以下となって１時間経過すると、ＣＯＨｂ濃度の積算値はリセットされる。なお、ＣＯＨｂ濃度の積算値は、人体の血液中のＣＯＨｂ濃度を予測した値である。

特開２００８−１６０１０号公報

ところで、業務用厨房で使用される燃焼機器等は汚れの付着や消耗により、徐々に不完全燃焼を起こすようになる可能性がある。また、燃焼機器等が正常であっても、換気装置の汚れ等による目詰まりで十分な換気が行われず、不完全燃焼を起こす可能性がある。

前記のようにＣＯＨｂ濃度を予測するガス警報器は、ＣＯ濃度が１００ｐｐｍを超えた場合、ＣＯＨｂ濃度の積算を開始し、人体への影響が考えられるＣＯＨｂ濃度（２０〜２５％）となった場合に警報する機能である。すなわち、この種のガス警報器は、通常の使用において、人体に対して本当に危険な状態になったとき警報を発生するこができるものの、燃焼機器等が劣化して徐々に排ガスが増えている状態など、危険な状態となる兆候を事前に検知できないという点で改良の余地がある。

本発明は、ＣＯＨｂ濃度を予測するガス警報器において、ＣＯＨｂ濃度を積算する機能を利用して、燃焼機器の劣化等による換気状況の異常を事前に通報できるようにすることを課題とする。

請求項１のガス警報器は、一酸化炭素のガス濃度を検出するガスセンサを備え、該ガスセンサの検出するガス濃度から血液中の一酸化炭素ヘモグロビン濃度を演算して該一酸化炭素ヘモグロビン濃度の積算値が所定の警報レベルになると警報を発生するガス警報器であって、前記一酸化炭素ヘモグロビン濃度の積算値の一定期間（例えば１日）の総和を記憶するとともに、該一定期間中に該一酸化炭素ヘモグロビン濃度の積算値の総和が予め設定された所定量（例えば通報レベル＝２０〜２５％）に達したときに当該ガス警報器の監視範囲内にあるガス器具（燃焼機器等）の劣化を通報することを特徴とする。

請求項２のガス警報器は、一酸化炭素のガス濃度を検出するガスセンサを備え、該ガスセンサの検出するガス濃度から血液中の一酸化炭素ヘモグロビン濃度を演算して該一酸化炭素ヘモグロビン濃度の積算値が所定の警報レベルになると警報を発生するガス警報器であって、前記一酸化炭素ヘモグロビン濃度の積算値の一定期間（例えば１日）の総和を記憶するとともに、複数所定数（例えば７日分）の該一定期間毎の前記総和を記憶し、該複数所定数の総和における最前の総和から最後の総和までの該総和の変化率を、該最前の総和から最後の総和までの複数所定数の組みを前記一定期間の経過毎に当該経過した一定期間の総和を前記最後の総和とするように更新して、当該一定期間の経過毎に順次求め、該総和の変化率が予め設定された所定変化率（例えば通報レベル＝１％／日）に達したときに当該ガス警報器の監視範囲内にあるガス器具（燃焼機器等）の劣化を通報することを特徴とする。

請求項３のガス警報器は、一酸化炭素のガス濃度を検出するガスセンサを備え、該ガスセンサの検出するガス濃度から血液中の一酸化炭素ヘモグロビン濃度を演算して該一酸化炭素ヘモグロビン濃度の積算値が所定の警報レベルになると警報を発生するガス警報器であって、前記ガスセンサで検出されるガス濃度の一定期間（例えば１日）中のピーク値を記憶するとともに、複数所定数（例えば７日分）の該一定期間毎のピーク値を記憶し、該複数所定数のピーク値における最前のピーク値から最後のピーク値までの該ピーク値の変化率を、該最前のピーク値から最後のピーク値までの複数所定数の組みを前記一定期間の経過毎に当該経過した一定期間のピーク値を前記最後のピーク値とするように更新して、当該一定期間の経過毎に順次求め、該ピーク値の変化率が予め設定された所定変化率（例えば通報レベル＝１００ｐｐｍ／日）に達したときに当該ガス警報器の監視範囲内にあるガス器具（燃焼機器等）の劣化を通報することを特徴とする。

請求項１のガス警報器によれば、ＣＯＨｂ濃度の積算値の一定期間の総和を記憶して、この積算値の総和が、例えばＣＯＨｂ濃度の積算値に対する警報レベルに達したときに監視範囲内にある燃焼機器等のガス器具の劣化を通報するので、ＣＯＨｂ濃度により警報を発生することができるとともに、一回の積算値では人体に影響のない低濃度のＣＯＨｂ濃度で燃焼機器の劣化等により一酸化炭素の発生が徐々に進んだ場合でも、換気状況の異常を事前に通報することができる。

請求項２のガス警報器によれば、ＣＯＨｂ濃度の積算値の一定期間の総和の複数による該総和の変化率が所定変化率に達したときに監視範囲内にある燃焼機器等のガス器具の劣化を通報するので、ＣＯＨｂ濃度により警報を発生することができるとともに、燃焼機器の劣化等により一酸化炭素の発生がさらに徐々に進むような場合でも、換気状況の異常を事前に通報することができる。

請求項３のガス警報器によれば、一酸化炭素のガス濃度の一定期間中のピーク値の複数による該ピーク値の変化率が所定変化率に達したときに監視範囲内にある燃焼機器等のガス器具の劣化を通報するので、ＣＯＨｂ濃度により警報を発生することができるとともに、燃焼機器の劣化等により一酸化炭素の発生がさらに徐々に進むような場合でも、換気状況の異常を事前に通報することができる。

本発明の実施形態のガス警報器の要部ブロック図である。実施形態における第１実施例のマイコンの制御を示す要部フローチャートである。実施形態における第１実施例のガス監視動作中のＣＯ濃度とＣＯＨｂ濃度の積算値及びＣＯＨｂ総和の変化の一例を示す図である。実施形態における第２実施例のマイコンの制御を示す要部フローチャートである。実施形態における第２実施例のＣＯＨｂ総和の変化と傾きの一例を示す図である。実施形態における第３実施例のマイコンの制御を示す要部フローチャートである。実施形態における第３実施例のＣＯ濃度のピーク値の変化と傾きの一例を示す図である。従来例のマイコンの制御を示す要部フローチャートである。従来例におけるガス監視動作中のＣＯ濃度とＣＯＨｂ濃度の積算値の変化の一例を示す図である。

次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は実施形態のガス警報器の要部ブロック図である。この実施形態のガス警報器は、ガス及び火災監視を行う複合型のガス警報器であり、マイコン１、一酸化炭素（ＣＯ）を検出する半導体式ガスセンサ等のガスセンサ２、各種設定データ等を記憶するＥＥＰＲＯＭ３、警報時に例えばＬＥＤ等を点灯する表示部４，警報時にユーザに対して警報音やメッセージ等を発生する音声出力回路５及びスピーカ６等を備えている。なお、マイコン１の処理は以下の各実施例によって異なるが、ブロック図は同様である。

マイコン１はＣＰＵ１１、ＲＯＭ１２及びＲＡＭ１３等で構成されている。ＣＰＵ１１は、周知のように、予め定めたプログラムに従って各種の処理や制御などを行うものであり、ＲＯＭ１２には、このＣＰＵ１１のための制御プログラム等が格納されている。そして、ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ１３のワーキングエリアを利用して各種の処理を行う。なお、ＥＥＰＲＯＭ３は、第１実施例ではＣＯＨｂ濃度の積算値、この積算値の１日毎の総和を記憶しておくメモリとして用いる。また、第２実施例では、積算値の１日毎の総和を７日分記憶しておくメモリとして用いる。また、第３実施例では、１日の内のＣＯ濃度のピーク値を７日分記憶しておくメモリとして用いる。さらに、このＥＥＰＲＯＭ３には、比較対象となる警報レベルや通報レベル等の各種の設定データが記憶されている。

マイコン１のＣＰＵ１１は、ガス警報器の電源コード（図示せず）がコンセントに接続されて電源が供給され始めると、点検モードの時間の経過後、通常モードに入り、ＲＯＭ１２に格納されたガス及び火災の監視に関する制御プログラムに従って、ガス及び火災監視モードの処理を実行する。そして、ＣＯＨｂ濃度の積算値が所定の警報レベル（２０％）に達すると警報を発生する。また、後述の各実施例のように、ＣＯＨｂ濃度の積算値の総和やＣＯ濃度のピーク値に基づいて、燃焼機器等の劣化のお知らせ等の通報を行う。

ここで、ＣＯＨｂ濃度の積算とは、例えば以下のような処理である。一酸化炭素の雰囲気に晒されるとＣＯＨｂ濃度は増加するが、この増加量は晒される時間とＣＯ濃度に応じたものとなる。この実施形態ではＣＯ濃度を一定間隔でサンプリングしており、前回のサンプリング時のＣＯ濃度でこの一定間隔だけ晒されたとした時の増加量を今回のサンプリング時に逐次積算していく処理である。当然にＣＯ濃度が高いほどＣＯＨｂ濃度の増加量は高くなる。なお、この積算はＣＯ濃度が１００ｐｐｍ以上のときだけ行う。このＣＯ濃度に対応するＣＯＨｂ濃度の増加量は、ＣＯ濃度値を引数とするテーブルとしてＲＯＭ１２に記憶されている。また、一定間隔を変更設定できる場合にはその一定間隔に対応するテーブルを持っている。

（第１実施例）図２は実施形態に係るＣＰＵ１１が実行する第１実施例の制御プログラムの要部フローチャートである。なお、この処理は２４時間単位で繰り替えされる処理であり、基点は例えば０時とする。ガス監視動作を開始すると、ステップＳ１で基点から２４時間経過したかを判定する。２４時間経過していなければ、ステップＳ２で一定間隔のＣＯ濃度を測定（サンプリング）し、ステップＳ３でＣＯ濃度測定値が１００ｐｐｍ以上であるかを判定する。１００ｐｐｍ以上であれば、ステップＳ４でＣＯＨｂ濃度を積算し、ステップＳ５でＣＯＨｂ濃度の積算値の総和（以下、「ＣＯＨｂ総和」という。）を演算する。そして、ステップＳ６でＣＯＨｂ総和が２０％以上であるかを判定する。

ＣＯＨｂ総和が２０％以上でなければステップＳ７に進み、ＣＯＨｂ濃度の積算値が２０％（警報レベル）以上であるかを判定する。２０％以上でなければステップＳ１に戻り、２０％以上であればステップＳ８で警報を発生する。一方、ステップＳ６でＯＨｂ総和が２０％（通報レベル）以上であれば、ステップＳ９で燃焼機器等の劣化であるなどのお知らせ（通報）をする。

ステップＳ３でＣＯ濃度測定値が１００ｐｐｍ以上でなければ、ステップＳ１０で１００ｐｐｍ以下となってから１時間経過したかを判定する。１時間経過しなければステップＳ１に戻り、１時間経過していればステップＳ１１でＣＯＨｂ濃度の積算値をリセットしてステップＳ１に戻る。また、ステップＳ１で２４時間が経過していれば、ＣＯＨｂ総和をリセットする。

図３は上記第１実施例のガス監視動作中のＣＯ濃度とＣＯＨｂ濃度の積算値及びＣＯＨｂ総和の変化の一例を示す図である。図に示すように、ＣＯ濃度が１００ｐｐｍを超えるとＣＯＨｂ濃度が積算され、さらにＣＯＨｂ総和が増加している。また、ＣＯ濃度が１００ｐｐｍ以下のところでは、ＣＯＨｂ濃度とＣＯＨｂ総和は一定（水平）になっている。なお、ＣＯＨｂ総和の水平部分が太線となているのはプロット点が重なっているためである。そして、１３：００辺りでＣＯＨｂ総和が２０％の通報レベルを超えており、この時点でお知らせの通報が行われる。

（第２実施例）図４は実施形態に係るＣＰＵ１１が実行する第２実施例の制御プログラムの要部フローチャートである。なお、ステップＳ２１〜Ｓ２５は第１実施例のステップＳ１〜Ｓ５とう同じであり詳細な説明は省略する。ステップＳ２５でＣＯＨｂ総和を演算すると、ステップＳ２６でＣＯＨｂ濃度の積算値が２０％以上であるかを判定する。２０％以上でなければステップＳ２１に戻り、２０％以上であればステップＳ２７で警報を発生する。

ステップＳ２３でＣＯ濃度測定値が１００ｐｐｍ以上でなければ、ステップＳ２８で１００ｐｐｍ以下となってから１時間経過したかを判定する。１時間経過しなければステップＳ２１に戻り、１時間経過していればステップＳ２９でＣＯＨｂ濃度の積算値をリセットしてステップＳ２１に戻る。

ステップＳ２１で２４時間が経過していれば、ステップＳ３０で１日毎のＣＯＨｂ総和の記録をとる。すなわち、１日分のＣＯＨｂ総和をＥＥＰＲＯＭ３に順次格納する。次に、ステップＳ３１で７日間（７日分）のＣＯＨｂ総和のデータにより傾き（Ａ％／日）を演算し、ステップＳ３２でのその傾き（Ａ％／日）が１％／日（通報レベル）以上であるかを判定する。そして、１％／日以上でなければステップＳ２１に戻り、１％／日以上であれば、ステップＳ３３で燃焼機器等の劣化であるなどのお知らせ（通報）をする。

図５は上記第２実施例のガス監視動作中のＣＯＨｂ総和の変化と傾きの一例を示す図である。図に示すように、ＣＯＨｂ総和が略日毎に増加している。例えば７日目のＣＯＨｂの傾き（変化率）は、７日目のＣＯＨｂ総和（最後の総和）と１日目のＣＯＨｂ総和（最前の総和）との差を６日間で除算することにより求める。この傾き（変化率）を順次求めると、次第に大きくなっている。そして、１０日目で傾きが１．０％（通報レベル）に達しており、この時点でお知らせの通報が行われる。

（第３実施例）図６は実施形態に係るＣＰＵ１１が実行する第３実施例の制御プログラムの要部フローチャートである。ガス監視動作を開始すると、ステップＳ４１で基点から２４時間経過したかを判定する。２４時間経過していなければ、ステップＳ４２で一定間隔のＣＯ濃度を測定し、ステップＳ４３でＣＯ濃度が１日中のそれまでのＣＯ濃度の最高値すなわちピーク値であるかを判定して、ピーク値であればそのピーク値を保存する。次に、ステップＳ４４でＣＯ濃度測定値が１００ｐｐｍ以上であるかを判定し、１００ｐｐｍ以上であれば、ステップＳ４５でＣＯＨｂ濃度を積算する。そして、ステップＳ４６でＣＯＨｂ濃度の積算値が２０％（警報レベル）以上であるかを判定し、２０％以上でなければステップＳ４１に戻り、２０％以上であればステップＳ４７で警報を発生する。

ステップＳ４４でＣＯ濃度測定値が１００ｐｐｍ以上でなければ、ステップＳ４８で１００ｐｐｍ以下となってから１時間経過したかを判定する。１時間経過しなければステップＳ４１に戻り、１時間経過していればステップＳ４９でＣＯＨｂ濃度の積算値をリセットしてステップＳ４１に戻る。

ステップＳ４１で２４時間が経過していれば、ステップＳ５０で７日間（７日分）のＣＯ濃度のピーク値のデータによりピーク値の傾き（Ａｐｐｍ／日）を演算し、ステップＳ５１でのその傾き（Ａｐｐｍ／日）が１００ｐｐｍ／日（通報レベル）以上であるかを判定する。そして、１００ｐｐｍ／日以上でなければステップＳ４１に戻り、１００ｐｐｍ／日以上であれば、ステップＳ５２で燃焼機器等の劣化であるなどのお知らせ（通報）をする。

図７は上記第３実施例のガス監視動作中のＣＯ濃度のピーク値の変化と傾きの一例を示す図である。図に示すように、ＣＯ濃度のピーク値が略日毎に増加している。例えば７日目のピーク値の傾き（変化率）は、７日目のピーク値（最後のピーク値）と１日目のピーク値（最前のピーク値）との差を６日間で除算することにより求める。この傾き（変化率）を順次求めると、次第に大きくなっている。そして、１０日目で傾きが１００ｐｐｍ／日の通報レベルに達しており、この時点でお知らせの通報が行われる。

以上のように、ＣＯＨｂ濃度の積算値によりＣＯガスに対する警報を行うことができるとともに、１日（一定期間）分のＣＯＨｂ総和（積算値の総和）、あるいは７日分（複数）のＣＯＨｂ総和の傾き（変化率）、あるいは７日分（複数）のＣＯ濃度のピーク値の傾き（変化率）により、それぞれ燃焼機器の劣化等による換気状況の異常を事前に通報することができる。これにより、ユーザに対して事前の対応を促すことができる。

なお、実施例では一定期間を１日とし、７日分のＣＯＨｂ総和の傾き、あるいは７日分のＣＯ濃度のピーク値の傾きを求めるようにしているが、一定期間は１日より長くてもよいし、短くてもよい。また、傾きを求めるのは７日より長い期間でもよいし、７日より短い期間でもよい。また、ＣＯＨｂ濃度の積算値に対する警報レベルは２０％〜２５％など他の値でもよい。また、ＣＯＨｂ総和に対する通報レベルも２０％〜２５％など他の値でもよい。また、ＣＯＨｂ総和の傾きに対する通報レベルも２０％に限らず他の値でもよいし、ＣＯ濃度のピーク値の傾きに対する通報レベルも１００ｐｐｍ／日に限らず他の値でもよい。

また、通報のお知らせは警報とは異なる通報とする。例えば表示部４で別の表示を点滅させたり、音声で燃焼機等の劣化を知らせるようにしてもよい。

また、実施例では、ＣＯＨｂ濃度の積算を開始する濃度は人体への影響を考慮して１００ｐｐｍとしているが、さらに低濃度に設定してもよい。

１マイコン
２ガスセンサ

Claims

一酸化炭素のガス濃度を検出するガスセンサを備え、該ガスセンサの検出するガス濃度から血液中の一酸化炭素ヘモグロビン濃度を演算して該一酸化炭素ヘモグロビン濃度の積算値が所定の警報レベルになると警報を発生するガス警報器であって、
前記一酸化炭素ヘモグロビン濃度の積算値の一定期間の総和を記憶するとともに、該一定期間中に該一酸化炭素ヘモグロビン濃度の積算値の総和が予め設定された所定量に達したときに当該ガス警報器の監視範囲内にあるガス器具の劣化を通報することを特徴とするガス警報器。
一酸化炭素のガス濃度を検出するガスセンサを備え、該ガスセンサの検出するガス濃度から血液中の一酸化炭素ヘモグロビン濃度を演算して該一酸化炭素ヘモグロビン濃度の積算値が所定の警報レベルになると警報を発生するガス警報器であって、
前記一酸化炭素ヘモグロビン濃度の積算値の一定期間の総和を記憶するとともに、複数所定数の該一定期間毎の前記総和を記憶し、該複数所定数の総和における最前の総和から最後の総和までの該総和の変化率を、該最前の総和から最後の総和までの複数所定数の組みを前記一定期間の経過毎に当該経過した一定期間の総和を前記最後の総和とするように更新して、当該一定期間の経過毎に順次求め、該総和の変化率が予め設定された所定変化率に達したときに当該ガス警報器の監視範囲内にあるガス器具の劣化を通報することを特徴とするガス警報器。
一酸化炭素のガス濃度を検出するガスセンサを備え、該ガスセンサの検出するガス濃度から血液中の一酸化炭素ヘモグロビン濃度を演算して該一酸化炭素ヘモグロビン濃度の積算値が所定の警報レベルになると警報を発生するガス警報器であって、
前記ガスセンサで検出されるガス濃度の一定期間中のピーク値を記憶するとともに、複数所定数の該一定期間毎のピーク値を記憶し、該複数所定数のピーク値における最前のピーク値から最後のピーク値までの該ピーク値の変化率を、該最前のピーク値から最後のピーク値までの複数所定数の組みを前記一定期間の経過毎に当該経過した一定期間のピーク値を前記最後のピーク値とするように更新して、当該一定期間の経過毎に順次求め、該ピーク値の変化率が予め設定された所定変化率に達したときに当該ガス警報器の監視範囲内にあるガス器具の劣化を通報することを特徴とするガス警報器。