JP6534265B2

JP6534265B2 - ガス警報器及びガス警報方法

Info

Publication number: JP6534265B2
Application number: JP2015026476A
Authority: JP
Inventors: 将典草次; 亘高林; 犬塚　和宏; 和宏犬塚; 廣瀬　正幸; 正幸廣瀬
Original assignee: Yazaki Energy System Corp
Current assignee: Yazaki Energy System Corp
Priority date: 2015-02-13
Filing date: 2015-02-13
Publication date: 2019-06-26
Anticipated expiration: 2035-02-13
Also published as: JP2016149074A

Description

本発明は、センサ、警報手段及び制御手段を備えたガス警報器及びガス警報方法に関する。

一般に、ガス警報器では、対象ガスのガス濃度が警報値以上となった際に警報を発生してガスの使用を停止させたり換気を促したりし、ガス濃度が警報解除値以下まで下がった際に警報を停止する。このようなガス警報器において警報値と警報解除値とを同じ値に設定すると、ガス濃度が警報値の前後で変動した場合に、警報の発生と停止が繰り返されてしまい、使用者に不快感を与えてしまったり、故障を疑われてしまったりする可能性がある。

そこで、警報を発生するための警報値よりも、警報を停止するための警報解除値を低く設定したガス警報器が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このようなガス警報器では、ガス濃度が警報値よりも低下して警報解除値以下となった際に警報を停止することにより、ガス濃度が警報値前後で変動しても警報の発生と停止が繰り返されにくくなる。

特開平９−２１０９３８号公報

ところで、プロパンガスを対象ガスとするガス警報器では、ガス漏れによるプロパンガスだけでなく、ガス警報器が警報を発生するかどうかを点検するための点検用ガスや、スプレーの封入ガス等も検出し、警報を発生する。これらの点検用ガスや封入ガスによるガス濃度の上昇は一過性の上昇であるとともに、警報を長く継続する必要がない。しかしながら、従来のように警報解除値を警報値よりも低くすると、ガス濃度が警報解除値以下に低下するまでの時間が長くなってしまい、使用者に不快感を与えてしまう可能性がある。

本発明の目的は、警報による不快感を低減することができるガス警報器及びガス警報方法を提供することにある。

前記課題を解決し目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、対象ガスのガス濃度を測定可能なセンサと、警報を発生可能な警報手段と、前記警報手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記センサが第１確定期間以上に亘って警報値以上のガス濃度を測定した際のみ前記警報手段に警報を発生させ、前記センサが前記第１確定期間よりも短い第２確定期間以上に亘って高濃度警報値以上のガス濃度を測定した際に高濃度状態であると判定し、前記警報の発生後、前記高濃度状態であると判定されない場合には、前記ガス濃度が前記警報値よりも低い警報解除値以下まで下がった際に前記警報を停止させ、前記高濃度状態であると判定された場合には、前記ガス濃度が前記警報解除値よりも高く且つ前記高濃度警報値よりも低い高濃度警報解除値以下まで下がった際に前記警報を停止させることを特徴とするガス警報器である。

請求項２に記載された発明は、請求項１に記載の発明において、前記高濃度警報解除値が前記警報値以下であることを特徴とするものである。

請求項３に記載された発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記制御手段が、前記センサが前記警報値以上のガス濃度を測定してから前記第１確定期間が経過する前であっても、前記ガス濃度が前記高濃度警報値以上であると判定可能であることを特徴とするものである。

請求項４に記載された発明は、対象ガスのガス濃度を測定し、第１確定期間以上に亘って警報値以上のガス濃度を測定した際のみ警報を発生し、前記第１確定期間よりも短い第２確定期間以上に亘って高濃度警報値以上のガス濃度を測定した際に高濃度状態であると判定し、前記警報の発生後、前記高濃度状態であると判定されない場合には、前記ガス濃度が前記警報値よりも低い警報解除値以下まで下がった際に前記警報を停止し、前記高濃度状態であると判定された場合には、前記ガス濃度が前記警報解除値よりも高く且つ前記高濃度警報値よりも低い高濃度警報解除値以下まで下がった際に前記警報を停止することを特徴とするガス警報方法である。

請求項１、４に記載された発明によれば、ガス濃度が警報値よりも高い高濃度警報値以上であると判定された場合、ガス濃度が高濃度状態であると判定し、ガス濃度が警報解除値よりも高い高濃度警報解除値以下まで下がった際に警報を停止させることにより、一過性の上昇によってガス濃度が高い値になった場合に警報を早く停止させることができ、警報が長く続くことによる不快感を低減することができる。また、センサが各確定期間以上に亘って警報値又は高濃度警報値以上のガス濃度を測定した際にガス濃度が警報値又は高濃度警報値以上であると判定することにより、ノイズ等によって瞬間的に警報値又は高濃度警報値以上の測定値が得られてしまった場合に、ガス濃度が警報値又は高濃度警報値以上であると誤判定してしまうことを抑制することができる。また、ガス濃度が警報値以上であることを判定するための第１確定期間よりも、ガス濃度が高濃度警報値以上であることを判定するための第２確定期間が短いことで、ガス濃度が高濃度警報値以上となっている期間が短くても、ガス濃度が高濃度状態であると判定しやすくすることができる。

請求項２に記載された発明によれば、高濃度警報解除値が警報値以下であることから、ガス濃度が充分に低下してから警報を停止することができる。

請求項３に記載された発明によれば、第１確定期間の経過前であってもガス濃度が高濃度警報値以上であると判定可能であることから、第１確定期間内にガス濃度が高濃度警報値以上まで上昇した後に高濃度警報値未満まで低下した場合でもガス濃度が高濃度警報値以上であると判定することができる。即ち、一過性のガスによってガス濃度が急激に上昇及び低下する場合でも高濃度警報解除値で警報を停止させることができる。

本発明の実施形態に係るガス警報器を示す構成図である。図１のガス警報器における各設定値を示すグラフである。図１のガス警報器が実行する警報確定処理の手順を示すフローチャートである。図１のガス警報器が実行する警報解除処理の手順を示すフローチャートである。図１のガス警報器が検出するガス濃度の時間変化の一例を示すグラフである。図１のガス警報器が検出するガス濃度の時間変化の一例を示すグラフである。図１のガス警報器が検出するガス濃度の時間変化の他の例を示すグラフである。図１のガス警報器が検出するガス濃度の時間変化の他の例を示すグラフである。図１のガス警報器が検出するガス濃度の時間変化の他の例を示すグラフである。

以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態のガス警報器１は、図１に示すように、対象ガスのガス濃度を測定可能なセンサ２と、警報を発生可能な警報手段３と、警報手段３を制御する制御手段４と、を備え、例えばプロパンガス用のガスメータに取り付けられる。

センサ２は、例えば、検出素子と比較素子とを有するブリッジ回路において、中性点電位差を測定することによって対象ガスとしてのプロパンガスのガス濃度を検出する接触燃焼式のガスセンサである。対象ガスが存在しないときの中性点電位差をエアベースＡＢとし、対象ガスのガス濃度が高くなるほど中性点電位差が大きくなる。即ち、中性点電位差がガス濃度の指標となり、後述する警報値や警報解除値等の各種設定値は、中性点電位差に対して設定される。センサ２は、所定の時間間隔（例えば１００ｍｓｅｃ）をあけて測定を繰り返すように制御される。尚、センサ２は接触燃焼式に限定されず、対象ガスの種類に応じた適宜な方式であればよい。

警報手段３は、例えばスピーカであって、ブザー音や換気を促す音声を再生することで警報を発生する。尚、警報手段３はスピーカに限定されず、表示器であるとともに警報を画面上に表示するものであってもよいし、スピーカと表示器との両方を有するものであってもよい。

制御手段４は、例えばガス警報器１に設けられたマイクロコンピュータのＣＰＵである。また、このマイクロコンピュータは、警報値や警報解除値等の各種設定値を記憶する記憶手段を有している。

次に、ガス警報器１における各種設定値の一例について説明する。図２に示すように、警報手段３に警報を発生させるための警報値Ｗ１は、エアベースＡＢよりも２９１ｍＶだけ高く設定されている。また、警報を停止するための警報解除値ＷＣ１は、警報値Ｗ１よりも５８ｍＶだけ低く設定されている。さらに、高濃度警報値Ｗ２が警報値よりも１２５ｍＶだけ高く設定され、高濃度警報解除値ＷＣ２が警報値Ｗ１と等しい値に設定されている。

以下、制御手段４が実行する警報確定処理及び警報解除処理の一例について、図３、４のフローチャートを参照して説明する。以下の処理において、警報判定及び解除用のカウンタ値をｎ１、高濃度警報判定用のカウンタ値をｎ２とする。

ガス警報器１の主電源がオンとなり、センサ２の測定値が安定するために必要な安定時間が経過した後、制御手段４は図３に示す警報確定処理を開始し、センサ２の測定間隔である１００ｍｓｅｃが経過したか否かを繰り返し判定する（Ｓ１１０）。１００ｍｓｅｃ経過したら（Ｓ１１０でＹ）、制御手段４はセンサ２に中性点電位差Ｖを測定させ（Ｓ１２０）、この中性点電位差Ｖが警報値Ｗ１以上であるか否かを判定する（Ｓ１３０）。中性点電位差Ｖが警報値Ｗ１未満である場合（Ｓ１３０でＮ）、制御手段４は、高濃度警報を解除するとともにカウンタ値ｎ１、ｎ２を０にリセットし（Ｓ１４０）、再びＳ１１０に戻る。中性点電位差Ｖが警報値Ｗ１以上である場合（Ｓ１３０でＹ）、カウンタ値ｎ１を１増加させ（Ｓ１５０）、測定した中性点電位差Ｖが高濃度警報値Ｗ２以上であるか否かを判定する（Ｓ１６０）。

中性点電位差Ｖが高濃度警報値Ｗ２未満である場合（Ｓ１６０でＮ）、制御手段４は、カウンタ値ｎ２を０にリセットし（Ｓ１７０）、後述するＳ２１０に進む。中性点電位差Ｖが高濃度警報値Ｗ２以上である場合（Ｓ１６０でＹ）、制御手段４は、カウンタ値ｎ２を１増加させ（Ｓ１８０）、カウンタ値ｎ２が４以上であるか否かを判定する（Ｓ１９０）。カウンタ値ｎ２が４未満の場合（Ｓ１９０でＮ）、制御手段４はＳ２１０に進む。カウンタ値ｎ２が４以上の場合（Ｓ１９０でＹ）、制御手段４は高濃度警報を確定し（Ｓ２００）、カウンタ値ｎ１が１０以上であるか否かを判定する（Ｓ２１０）。カウンタ値ｎ１が１０未満である場合（Ｓ２１０でＮ）、制御手段４は再びＳ１１０に戻り、カウンタ値ｎ１が１０以上である場合（Ｓ２１０でＹ）、制御手段４は、警報を確定する（警報手段３に警報を発生させる）とともにカウンタ値ｎ１を０にリセットし（Ｓ２２０）、警報確定処理を終了する。

以上のような警報確定処理において、制御手段４は、センサ２が第１確定期間（１０回の測定、９００ｍｓｅｃ）以上に亘って警報値Ｗ１以上の中性点電位差Ｖを測定した際に、ガス濃度が警報値以上であると判定し、警報を発生するように構成され、第２確定期間（４回の測定、３００ｍｓｅｃ）以上に亘って高濃度警報値ＷＣ２以上の中性点電位差Ｖを測定した際に、ガス濃度が高濃度警報値以上であると判定し、高濃度警報を確定する。

制御手段４は、警報確定処理の終了後、引き続いて図４に示す警報解除処理を開始する。制御手段４は、センサ２の測定間隔である１００ｍｓｅｃが経過したか否かを繰り返し判定する（Ｓ３１０）。１００ｍｓｅｃ経過したら（Ｓ３１０でＹ）、制御手段４は、センサ２に中性点電位差Ｖを測定させ（Ｓ３２０）、高濃度警報が確定済みであるか否かを判定する（Ｓ３３０）。高濃度警報が確定済みである場合（Ｓ３３０でＹ）、制御手段４は、中性点電位差Ｖが高濃度警報解除値ＷＣ２以下か否かを判定する（Ｓ３４０）。中性点電位差Ｖが高濃度警報解除値ＷＣ２以下の場合（Ｓ３４０でＹ）、制御手段４は、カウンタ値ｎ１を１増加させ（Ｓ３５０）、カウンタ値ｎ１が１０以上であるか否かを判定する（Ｓ３６０）。一方、中性点電位差Ｖが高濃度警報解除値ＷＣ２よりも大きい場合（Ｓ３４０でＮ）、制御手段４は、カウンタ値ｎ１を０にリセットし（Ｓ３７０）、Ｓ３６０に進む。カウンタ値ｎ１が１０未満の場合（Ｓ３６０でＮ）、制御手段４は、再びＳ３１０に戻る。カウンタ値ｎ１が１０以上の場合、（Ｓ３６０でＹ）、制御手段４は、警報を解除し（警報手段３に警報を停止させ）、高濃度警報を解除する（高濃度警報が確定済みでない状態にする）とともにカウンタ値ｎ１、ｎ２を０にリセットする（Ｓ３８０）。

一方、高濃度警報が確定済みでない場合（Ｓ３３０でＮ）、制御手段４は、中性点電位差Ｖが警報解除値ＷＣ１以下か否かを判定する（Ｓ４００）。中性点電位差Ｖが警報解除値ＷＣ１以下の場合（Ｓ４００でＹ）、制御手段４は、カウンタ値ｎ１を１増加させるとともにカウンタ値ｎ２を０にリセットし（Ｓ４１０）、カウンタ値ｎ１が１０以上であるか否かを判定する（Ｓ４２０）。カウンタ値ｎ１が１０未満である場合（Ｓ４２０でＮ）、制御手段４は再びＳ３１０に戻り、カウンタ値ｎ１が１０以上である場合（Ｓ４２０でＹ）、制御手段４は、警報を解除する（警報手段３に警報を停止させる）とともにカウンタ値ｎ１を０にリセットする（Ｓ４３０）。

中性点電位差Ｖが警報解除値ＷＣ１よりも大きい場合（Ｓ４００でＮ）、制御手段４は、カウンタ値ｎ１を０にリセットし（Ｓ４４０）、中性点電位差Ｖが高濃度警報値Ｗ２以上であるか否かを判定する（Ｓ４５０）。中性点電位差Ｖが高濃度警報値Ｗ２未満である場合（Ｓ４５０でＮ）、制御手段４は、カウンタ値ｎ２を０にリセットし（Ｓ４６０）、再びＳ３１０に戻る。中性点電位差Ｖが高濃度警報値Ｗ２以上である場合（Ｓ４５０でＹ）、制御手段４は、カウンタ値ｎ２を１増加させ（Ｓ４７０）、カウンタ値ｎ２が４以上であるか否かを判定する（Ｓ４８０）。カウンタ値ｎ２が４未満の場合（Ｓ４８０でＮ）、制御手段４は再びＳ３１０に戻る。カウンタ値ｎ２が４以上の場合（Ｓ４８０でＹ）、制御手段４は、高濃度警報を確定し（Ｓ４９０）、再びＳ３１０に戻る。

Ｓ３８０又はＳ４３０において警報が解除された後、制御手段４は、警報解除処理を終了するとともに再び警報確定処理を開始する。即ち、警報確定処理と警報解除処理とが交互に実行される。

ここで、図５〜９に示すように、ガス濃度の時間変化を複数例示するとともに、それぞれにおける警報の発生や停止について説明する。

まず図５のようなガス濃度の時間変化では、まず、中性点電位差Ｖが１０回連続で警報値Ｗ１以上となった時点（Ａ１）で警報を発生する。即ち、中性点電位差Ｖが警報値Ｗ１以上となってから９００ｍｓｅｃ経過した時点で警報を発生する。さらにガス濃度が上昇し、中性点電位差Ｖが４回連続で高濃度警報値Ｗ２以上となった時点（Ａ２）で前述のフローチャートのＳ４９０において高濃度警報が確定する。即ち、中性点電位差Ｖが高濃度警報値Ｗ２以上となってから３００ｍｓｅｃ経過した時点で高濃度警報が確定する。ガス濃度が低下していき、中性点電位差Ｖが高濃度警報解除値ＷＣ２以下となった時点（Ａ３）で警報を停止する。即ち、中性点電位差Ｖが高濃度警報解除値ＷＣ２以下となってから９００ｍｓｅｃ経過した時点で警報を停止する。

また、図６に示すように、中性点電位差Ｖが１０回連続で警報値Ｗ１以上となる（Ａ４）までに、中性点電位差Ｖが４回連続で高濃度警報値Ｗ２以上となる（Ａ５）場合、前述のフローチャートのＳ２００において高濃度警報が確定する。

また、図７に示すように、中性点電位差Ｖが１０回連続で警報値Ｗ１以上となる（Ａ６）までに、中性点電位差Ｖが４回連続で高濃度警報値Ｗ２以上となる（Ａ７）とともに、Ａ６の時点で中性点電位差Ｖが高濃度警報値Ｗ２よりも低くなる場合、前述のフローチャートのＳ２００において高濃度警報が確定する。

一方、図８に示すように、中性点電位差Ｖが１０回連続で警報値Ｗ１以上とならない（図７では９回）とともに中性点電位差Ｖが４回連続で高濃度警報値Ｗ２以上となる場合、前述のフローチャートＳ２００において一旦は高濃度警報が確定するものの、Ｓ２１０でカウンタ値ｎ１が１０以上とならず、Ｓ１４０で高濃度警報が解除されるとともに警報が発生しない。

また、図９に示すように、中性点電位差Ｖが１０回連続で警報値Ｗ１以上となる（Ａ８）とともに、中性点電位差Ｖが高濃度警報値Ｗ２に到達せずに下降する場合、高濃度警報が確定せず、中性点電位差Ｖが１０回連続で警報解除値ＷＣ１以下となった時点（Ａ９）で警報を停止する。また、図示しないが、中性点電位差Ｖが高濃度警報値Ｗ２以上となっても、その回数が３回以下である場合には高濃度警報が確定しない。

このような本実施形態によれば、以下のような効果がある。即ち、ガス濃度が警報値よりも高い高濃度警報値以上であると判定された場合、ガス濃度が警報解除値よりも高い高濃度警報解除値以下まで下がった際に警報を停止させることにより、一過性の上昇によってガス濃度が高い値になった場合に警報を早く停止させることができ、警報が長く続くことによる不快感を低減することができる。

また、高濃度警報解除値ＷＣ２が警報値Ｗ１と等しいことから、ガス濃度が充分に低下してから警報を停止することができる。

また、センサ２が各確定期間以上に亘って警報値Ｗ１又は高濃度警報値Ｗ２以上の中性点電位差Ｖを測定した際にガス濃度が警報値又は高濃度警報値以上であると判定することにより、ノイズ等によって瞬間的に警報値Ｗ１又は高濃度警報値Ｗ２以上の中性点電位差Ｖ（測定値）が得られてしまった場合に、ガス濃度が警報値又は高濃度警報値以上であると誤判定してしまうことを抑制することができる。さらに、ガス濃度が警報値以上であることを判定するための第１確定期間よりも、ガス濃度が高濃度警報値以上であることを判定するための第２確定期間が短いことで、中性点電位差Ｖが高濃度警報値Ｗ２以上となっている期間が短くても、ガス濃度が高濃度状態であると判定しやすくし、高濃度警報を確定しやすくすることができる。

なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的が達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。

例えば、前記実施形態では、高濃度警報解除値ＷＣ２が警報値Ｗ１と等しく設定されるものとしたが、高濃度警報解除値は、警報解除値ＷＣ１よりも高ければよく、警報値よりも高くてもよいし低くてもよい。高濃度警報解除値を高く設定すれば警報を早く停止することができ、高濃度警報解除値を低く設定すればガス濃度が充分に低下したことを判定することができる。

また、前記実施形態では、中性点電位差Ｖが１０回連続（９００ｍｓｅｃ）で警報値Ｗ１以上となった場合に警報を発生し、中性点電位差Ｖが４回連続（３００ｍｓｅｃ）で高濃度警報値Ｗ２以上となった場合に高濃度警報を確定するものとしたが、これらの判定に用いられるセンサ２の測定回数や測定間隔、合計期間は任意に設定されていればよく、警報を発生するための第１期間が高濃度警報を確定するための第２期間よりも短くてもよい。

その他、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、且つ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部、もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

１ガス警報器
２センサ
３警報手段
４制御手段
Ｗ１警報値
Ｗ２高濃度警報値
ＷＣ１警報解除値
ＷＣ２高濃度警報解除値

Claims

対象ガスのガス濃度を測定可能なセンサと、
警報を発生可能な警報手段と、
前記警報手段を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記センサが第１確定期間以上に亘って警報値以上のガス濃度を測定した際のみ前記警報手段に警報を発生させ、前記センサが前記第１確定期間よりも短い第２確定期間以上に亘って高濃度警報値以上のガス濃度を測定した際に高濃度状態であると判定し、前記警報の発生後、前記高濃度状態であると判定されない場合には、前記ガス濃度が前記警報値よりも低い警報解除値以下まで下がった際に前記警報を停止させ、前記高濃度状態であると判定された場合には、前記ガス濃度が前記警報解除値よりも高く且つ前記高濃度警報値よりも低い高濃度警報解除値以下まで下がった際に前記警報を停止させることを特徴とするガス警報器。
前記高濃度警報解除値が前記警報値以下であることを特徴とする請求項１に記載のガス警報器。
前記制御手段が、前記センサが前記警報値以上のガス濃度を測定してから前記第１確定期間が経過する前であっても、前記ガス濃度が前記高濃度警報値以上であると判定可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載のガス警報器。
対象ガスのガス濃度を測定し、
第１確定期間以上に亘って警報値以上のガス濃度を測定した際のみ警報を発生し、前記第１確定期間よりも短い第２確定期間以上に亘って高濃度警報値以上のガス濃度を測定した際に高濃度状態であると判定し、前記警報の発生後、前記高濃度状態であると判定されない場合には、前記ガス濃度が前記警報値よりも低い警報解除値以下まで下がった際に前記警報を停止し、前記高濃度状態であると判定された場合には、前記ガス濃度が前記警報解除値よりも高く且つ前記高濃度警報値よりも低い高濃度警報解除値以下まで下がった際に前記警報を停止することを特徴とするガス警報方法。