JPH03226665A - 炭酸ガス濃度検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、室内の炭酸ガス濃度を検知する炭酸ガス濃度
検知装置に関するものである。

従来の技術 炭酸ガス濃度を検知するセンサとして、固体電解質方式
等の電池タイプのセンサがある。このセンサの原理は、
固体電解質等によシ形成された電池の正負両極間の電位
差の変化と、空気中の炭酸ガス濃度の変化とに相関関係
があることを利用したものであるが、このセンサには多
少の欠点があり、第７図のように経時変化によシ出力が
徐々に低下して行く傾向がある。従って、センサの出力
を処理する過程で経時変化分について考慮する必要があ
る。

まえ、従来広く利用されている赤外吸光方式くセンサに
よる炭酸ガス濃度検知装置では、検知上の構成要素とし
て光学系を含んでいるため、雰Ｏ気中の汚染物質（例え
ば、タバコの煙や、無機Δストなど）が光学フィルター
やレンズに付着し°・しまうと、センサの出力に変化が
生じ、しかも１因が不確定なものであり、使用場所の条
件差な２により大きく差が出るだけに、熟練者による標
回ガスを使った校正が必要であった。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、熟練者が行う、従来の赤外吸】方式のセ
ンサによる炭酸ガス濃度検知装置の出ノ値の校正には数
時間が必要であシ、校正中は炭酸ガス濃度検知装置が使
用できないという問題点力あった。

また、熟練者に対する人件費及び標準ガスの一入費等が
必要となる問題点もあった。

本発明は、このような課題を解決するもので、赤外吸光
方式のセンサのかわりに固体電解質方式等の電池タイプ
のセンサを用い電池タイプのセンサ特有の経時変化分に
ついて考慮した使い方をすることで、熟練者を必要とせ
ずにセンサの濃度検出の校正が自動的に行われる炭酸ガ
ス濃度検知装置を提供することを目的とするものである
。

課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するために、第１手段の炭酸ガ
ス濃度検知装置は、室内の炭酸ガス濃度を検知する炭酸
ガスセンサと、前記炭酸ガスセンサの信号を受け一定時
間内での最大値を複数個用意された最大値記憶部に順次
記憶していく最大値記憶手段と、この最大値記憶手段の
前記最大値記憶部に記憶された複数個の最大値を一定時
間間隔で取り込み炭酸ガス濃度を演算するための濃度演
算基準値を演算するとともに前記最大値記憶手段の最大
値記憶部に記憶された複数重の最大値のうち最も古い最
大値をクリアする基準値演算手段と、炭酸ガス濃度検出
中の前記炭酸ガスセンサの信号と前記基準値演算手段で
演算された濃度演算基準値とを受け前記信号と前記基準
値とから炭酸ガス濃度を演算する濃度演算手段と、この
濃度演算手段から受けた炭酸ガス濃度を外部に出力する
濃度出力手段とで、構成される。

そして、本発明の第２手段の炭酸ガス濃度検知装置は、
炭酸ガスセンサの信号値と最大値記憶手段の最大値記憶
部に記憶された複数個の最大値から前記信号値を最大値
として最大値記憶手段の最大値記憶部に記憶するか否か
の判定を行う最大値記憶判定手段を本発明の第１手段の
構成に追加したものである。

作　　用 本発明の第１手段の炭酸ガス濃度検知装置は、一定時間
内での炭酸ガスセンサの信号の最大値を最大値記憶部に
順次記憶し、この記憶した値から濃度演算基準値を演算
し炭酸ガス濃度検出中の炭酸ガスセンサの信号と前記濃
度演算基準値との差を求めることで、炭酸ガス濃度を算
出する。

本発明の第２手段の炭酸ガス濃度検知装置は、＃ｌＩ２
酸ガスセンサの信号値を最大値記憶部に記憶された複数
個の最大値と比較し、最大値として適切であると判断を
した時に最大値記憶部に記憶する、実施例 以下、本発明の第１実施例について、第１図〜第４図を
参照しながら説明する。

まず、第４図を用いて固体電解質方式の電池タイプのセ
ンサを利用した炭酸ガス濃度検知装置の炭酸ガス濃度の
算出法について述べる、とのセンサの出力は１１２図に
示すように炭酸ガス濃度の対数値の１次関数となる。つ
まり、 Ｙ＝ａｘ　ｌｏｇ（Ｘ）＋ｂ Ｘ：炭酸ガス濃度、　Ｙ：センサ出力、ａ、ｂ：個々の
センサによシ決まる定数の式で表される。また上記定数
すは時間の経過とともに減少していき第４図に示すよう
に特性は１→２→３というように劣化していく。しかし
定数ａは変化しない。以上のことから炭酸ガス濃度は、
大気レベ／Ｌ／（ＣＯ２濃度＝３５０　ＰＰ！１１　）
でのセンサ出力値（基準値）を一定時間間隔で校正して
いけば、基準値と計測時の信号値との差から常に正確に
求められる。これは本発明の第１手段および、第２手段
の炭酸ガス濃度検知装置に共通である。また、以下述べ
る実施例では、大気レベルの炭酸ガス濃度が実際に、計
測場所において適用できるかという問題があるが、一般
住宅および事務所ビル等では、一定期間（数日〜１週間
程度）のうちに室内の炭酸ガス濃度が大気レベルまで下
がることは各種実験で立証済みである。

第１図において炭酸ガスセンサ１は、最大値記憶手段２
に信号を送るとともに濃度演算手段４に信号を送る。最
大値記憶手段２は、炭酸ガスセンサ１からの信号を受け
て所定の時間内での最大値を最大値記憶部に順次記憶し
ていく。基準値演算手段３は、最大値記憶手段２の最大
値記憶部に記憶された複数個の最大値から炭酸ガス濃度
演算のための濃度演３を基準値を演算する。濃度演算手
段４は、炭酸ガスセンサ１の信号と基準値演算手段３で
演算された濃度演算基準値とをｐり込み伏酸カスの濃度
を演算し、濃度出力手段６に炭酸カス濃度を送る。濃度
出力手段６は炭酸ガス濃度を列部に出力する。

次に動作について説明する。

第２図において、炭酸ガス濃度検知装置の電源ヌイソチ
を入れ、ステップ４０１からステップ４０３までで、ス
テップ４０１では大気レベル（ＣＯ２濃度＝３５０ｐｐ
ｍ）に立ち上がシ時間（およそ２６分間）だけさらし、
最初の２０分間は、ステップ４０２で待ち状態を続け、
ステップ４０３では次の６分間に炭酸ガスセンサ１の信
号を受けた最大値記憶手段２で、この６分間の最大値（
初期値）が求められ、最大値記憶部に記憶され、ステッ
プ４０４以降で濃度演算基準値（３５０ｐｐｍ時の炭酸
ガフセンサ１の出力）として使われる。通電後２６分以
降は、ステップ４０４の動作に移り、通常の計測雰囲気
内に炭酸ガス濃度検知装置を置くと、ステップ４０５か
らステップ４１０４での動作が、電源が絶たれるまで繰
り返される。このステップ４０５からステップ４１０１
での動作を説明すると、まず基準値演算手段３でステッ
プ４０５の一定時間（４時間から２４時間）が経過して
いるかどうかの判断をし、経過していればステップ４０
７へすすむ〜また、経過していなければステップ４０６
へ進み、最大値記憶手段２で複数あるいは最大値記憶部
のうちの最大値の書換えを行っている最大値記憶部に記
憶された最大値と炭酸ガスセンサ１から受けた信号とを
比べ炭酸ガスセンサ１から受けた信号が大きければこの
信号を新たな最大値として記憶する。ステップ４０７へ
進んだ場合は、基準値演算手段３で最大値記憶手段２の
最大値記憶部に記憶されている複数個の最大値をもとに
して炭酸ガスの濃度演算基準値を演算する（例えば複数
個の最大値のうちの最大のものを基準値とする）。次に
、ステップ４０８で最大値記憶手段２の最大値記憶部に
記憶された最大値のうち最も古いものをクリアする。

このクリアされた最大値記憶部に次の一定時間での最大
値が記憶される。ステップ４０６．４０８を終えるとい
ずれの場合もステップ４０９の動作に移り、濃度演算手
段４で炭酸ガスセンサ１から受けた信号と基準値演算手
段３で演算された濃度演算基準値との差から戻散ガス濃
度が算出され、ステツ１４１０で濃度出力手段４から前
記炭酸ガス濃度が外部に出力される。

以後は、ステップ４０５の処理動作に戻る。

また、第３図は、本発明の第１手段の炭酸ガス濃度検知
装置を回路図として展開したものであり、請求項の各構
成要素がどれにあたるか説明すると、炭酸ガスセンサ１
は炭酸ガスセンサ９ｏ１．最大値記憶手段２はＡ／Ｄ回
路９０２・マイクロコンビュ　１９０３−　ＲＡＭ９０
４　ｌｌＲＯＭ９０５基準値演算手段３は、マイクロコ
ンピュータ９０３、ＲＡＭ９０４　、ＲＯＭ９０６、濃
度演算手段４はＡ／Ｄ回路９０２・マイクロコンピュー
タ９０３−　ＲＯＭ５ｏｓ、濃度出力手段５はＤ／Ａ回
路９０６・表示回路９０７である。

なお、この炭酸ガス濃度検知装置は、マイクロコンピュ
ータの応用機器である。また、濃度出力手段５は、各種
表示素子、電圧信号出力回路などで構成出来ることや、
本発明の構成が赤外吸光方式の炭酸ガスセンサを用いて
も成り立つことなどは言うまでもない。

次に本発明の第２実施例を第６図および第６図を参照し
ながら説明する。なお第１実施例と同一部分については
同一番号を付けて説明を省略する。

第５図において最大値記憶判定手段６は、炭酸ガスセン
サ１からの信号と最大値記憶手段２の最大値記憶部に記
憶された複数個の最大値を比較して炭酸ガスセンサから
の信号が最大値として適切な値である時は、最大値記憶
手段２の最大値記憶部に記憶する。次に動作について説
明する。

第６図において、ヌテッデ４１１で炭酸ガスセンサ１か
らの信号が最大値記憶手段２の最大値を記憶中の最大値
記憶部の最大値よシ大きくさらに、最大値記憶部に記憶
された複数個の最大値の平均値との偏差が決められた値
より小さい場合は、最大値記憶手段２の最大値を記憶中
の最大値記憶部に記憶する。他の動作は第４図と同様で
ある。

発明の効果 以上、実施例の説明より明らかなように、本発明の第１
手段による炭酸ガス濃度検知装置によれば、固体電解質
方式等の電池タイプのセンサを用い電池タイプのセンサ
特有の経時変化分を考慮し濃度演算基準値を演算するた
めの炭酸ガスセンサの出力最大値を複数個記憶すること
によシ、濃度演算基準値を正確に演算するので雰囲気中
の汚染物質等による検知精度の劣化が起こらないため、
検知精度の校正に標準ガスを使用する必要がないうえ、
初期動作終了後の精度面での校正等は全く行わなくてよ
いので、非常に経済的である。

本発明の第２手段の炭酸ガス濃度検知装置によれば、不
適切な炭酸ガスセンサの信号値は最大値として記憶しな
いのでノイズ等による検知精度の劣化が起こらない。

以上のように、実用効果の大なる炭酸ガス濃度検知装置
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の炭酸ガス濃度検知装置の
ブロック図、第２図は同検知装置の動作を示すフローチ
ャート図、第３図は同次酸ガス濃度検知装置の回路図、
第４図は炭酸ガス濃度の算出法を説明するための図、第
６図は本発明の第２笑施例の炭酸ガス濃度検知装置のブ
ロック図、第６図は同検知装置の動作を示すフローチャ
ート図、第７図は炭酸ガスセンサの経時変化を示す図で
ある。 １・・・・・・炭酸ガスセンサ、２・・・・・・最大値
記憶手段、３・・・・・・基準値演算手段、４・・・・
・・濃度演算子、段、６・・・・・・濃度出力手段、６
・・・・・・最大値記憶判定手段。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）室内の炭酸ガス濃度を検知する炭酸ガスセンサと
   、前記炭酸ガスセンサの信号を受け一定時間内での最大
   値を複数個用意された最大値記憶部に順次記憶していく
   最大値記憶手段と、この最大値記憶手段の前記最大値記
   憶部に記憶された複数個の最大値を一定時間間隔で取り
   込み炭酸ガス濃度を演算するための濃度演算基準値を演
   算するとともに前記最大値記憶手段の最大値記憶部に記
   憶された複数個の最大値のうち最も古い最大値をクリア
   する基準値演算手段と、炭酸ガス濃度検出中の前記炭酸
   ガスセンサの信号と前記基準値演算手段で演算された濃
   度演算基準値とを受け前記信号と前記基準値とから炭酸
   ガス濃度を演算する濃度演算手段と、この濃度演算手段
   から受けた炭酸ガス濃度を外部に出力する濃度出力手段
   とからなる炭酸ガス濃度検知装置。
2. （２）炭酸ガスセンサの信号値と最大値記憶手段の最大
   値記憶部に記憶された複数個の最大値から前記信号値を
   最大値として最大値記憶手段の最大値記憶部に記憶する
   か否かの判定を行う最大値記憶判定手段を設けてなる請
   求項１記載の炭酸ガス濃度検知装置。