JPH04109360U - コントローラ機能付き炭酸ガスメータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 炭酸ガス濃度の検出精度が高く、かつ濃度管
理に適した機能を有する炭酸ガスメータを提供する。 【構成】 炭酸ガス検出センサを有しこのセンサ出力に
対応した検出信号を出力する検出手段と、上記検出信号
が設定値を超えた場合に警報を発する警報手段と、上記
検出信号および上記警報作動を外部への取出し可能に記
憶する記憶手段と、上記検出信号に基づき濃度を表示す
る濃度表示手段と、上記検出信号および警報作動を外部
に出力する外部出力手段と、上記各手段を作動させる電
源手段から構成したことを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は植物栽培やビル建物の空調などにおける炭酸ガス濃度の管理に好適な コントローラ機能付き炭酸ガスメータに関する。

【０００２】

【従来の技術】

最近はビル建物の空調管理において健康上の問題や作業能率の向上などの見地 から、室内の炭酸ガスの量の厳しい管理が要求されるようになってきた。例えば 炭酸ガスの量が４〜５％を超えた室内で長時間作業することは危険であるといわ れている。また、これとは別に人工的に植物を育成することが広く行われている が、この分野においても炭酸ガスの量は発育に密接な関係があり、例えば０．１ ％〜０．２％では光合成が増大し生長が早くなり、２％を超えると炭酸ガスの呼 吸がなくなり、生長が止まるといわれている。

【０００３】 上述のような事情により管理に適した炭酸ガスの計測器が広い分野で求められ ているが、従来の計測器としては、赤外式タイプ、電気化学式タイプおよび気体 熱伝導式タイプなどが知られている。

【０００４】 赤外式タイプは図６および図７に示すように、光源５１から出た赤外線ビーム を反射鏡５２で反射させて平行反射ビームとし、一方のビーム５３ａを比較セル ５４を通って反射鏡５５で再反射させた後、受光素子５６に入射させる。他方の ビーム５３ｂは被檢ガスの入った検出セル５７を通った後、反射鏡５５で再反射 させ、受光素子５６に入射させる。これら両ビームにより発生する受光素子５６ の出力が検出セル５７中の被檢ガスの炭酸ガス濃度により変化することにより濃 度を知るようになっている。

【０００５】 この赤外式タイプは、検出部（センサ）において、赤外線の吸収波長を用いる 原理のため構造が複雑で、大型となり、しかも測定の度にスパン校正が必要にな り、保守にも多くの時間が必要である。さらに水分の影響を除外するため、水分 のトラップを必要とするなど種々な不都合がある。

【０００６】 また、電気化学式タイプは、検出原理的にもセンサセルが耐久性に乏しく、交 換を度々必要とし、保守にも多くの時間を必要とするが、さらに高価であるなど の不都合がある。

【０００７】 さらにまた、図８にその外観を示した気体熱伝導式タイプは、上記のものより 保守は簡単であるが、原理的にセンサ感度が小さいため、空調用とか農業用の実 使用レベル（数百〜千ｐｐｍ程度）に対しては精度が低く使用に適さないなどの 不都合がある。

【０００８】 すなわち、精度的に使用可能なものは、大形で保守が面倒であるとか、高価で あり、保守の容易なものは精度が劣るなどの不都合がある。

【０００９】 一方、例えば図９に示すような施設で行われる人工植物育成分野や空調分野や その他色々な分野では、広い場所の炭酸ガス濃度を高精度に維持管理する必要に 迫られており、従来の炭酸ガスメータでは管理に適した機能がないので、これに 代わって機動性、保守性に優れ、検出精度も高く、さらに管理機能を備えた炭酸 ガスメータが要望されていた。

【００１０】

【考案が解決しようとする課題】

上記したように、従来の炭酸ガスメータは、使用可能な精度のものは保守が面 倒であるとか、高価であるなどの不都合があり、この様な不都合のないものは精 度が劣るという不都合がある。さらに従来の炭酸ガスメータは、広い場所の濃度 を能率良く管理するのに必要な記憶機能、外部機器の制御機能を備えていないと いう不都合があった。

【００１１】 本考案は上記不都合を解決するためになされたもので、機動性、保守性に優れ 、検出精度も高く、さらに管理に必要な機能を備えた炭酸ガスメータを提供する ことを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案は、炭酸ガス検出センサを有しこのセンサ 出力に対応した検出信号を出力する検出手段と、警報回路および上記検出信号が 設定値を超えた場合に作動信号を出力し警報回路を作動させる作動濃度設定回路 を有する警報手段と、上記検出信号および上記作動信号を外部への取出し可能に 記憶する記憶手段と、上記検出信号に基づき濃度を表示する濃度表示手段と、上 記検出信号および作動信号を外部に出力する外部出力手段と、上記各手段を作動 させる電源手段から構成したことを特徴とするコントローラ機能付き炭酸ガスメ ータである。

【００１３】

【作用】

請求項１記載の考案においては、センサ部を上記した炭酸ガス検出センサ（詳 細は後述する）で構成したので、小形軽量に構成でき、保守は極めて容易であり 、検出精度も実使用を満足し、また、警報手段、外部に取出し可能に記憶する記 憶手段、接続外部機器の制御可能な外部出力手段などを設けたので、コントロー ラとして機能し、多数の炭酸ガスメータを能率よく管理することが可能である。

【００１４】

【実施例】

以下、本考案の詳細を図１ないし図５に示す実施例により説明する。

【００１５】 なお、図１において破線で囲んだ部分は、吸引形の第１の実施例の構成を示し 、一点鎖線で囲んだ部分は、分離形の第２の実施例の主要構成部を示す。

【００１６】 まず、図１、図２、図４および図５に示す第１の実施例を説明する。なお、本 実施例は、測定雰囲気としての空気を、ポンプなどにより吸引して測定する吸引 形式のものである、 本実施例は、内部に各部を収容した本体１と、炭酸ガスを検出し検出信号を出 力する検出手段２と、この検出信号が設定値を超えると警報を発する警報手段３ と、記憶手段４と、濃度表示手段５と、外部出力手段６と、電源手段７とから構 成されている。

【００１７】 上記本体１は箱状に形成されており、後述する各部のための開口が設けられて いる。

【００１８】 検出手段２はＣＰＵを備えた制御回路２１を有しており、これに炭酸ガス検出 センサ２２、温度センサ２３、ポンプもしくはファン２４が駆動部を介して接続 されている。また、本体１には吸引のための吸引筒体２５が突設されており、こ の中に炭酸ガス検出センサ２２、温度センサ２３が設けられている。

【００１９】 そしてポンプ２４の回転により空気が吸引され、炭酸ガス検出センサ２２が、 炭酸ガス濃度に応じた出力を制御回路２１に出力すると、これから濃度に対応し た検出信号（濃度情報）が出力される。

【００２０】 警報手段３は、ブザーをもった警報回路３１と作動濃度設定回路３２とを有し ている。作動濃度設定回路３２は、制御回路２１から入力される検出信号（濃度 情報）の大きさが設定値を超えた場合は、作動信号を警報回路３１に出力し、こ れを作動させ、ブザーを鳴らし、以下になった場合は復帰する。なお設定値は可 変で、必要に応じて適宜の大きさに設定でき、この設定とブザーのボリューム調 整は、本体１の側面に設けたつまみ３３、３４を回して行い、警報作動中はアラ ームランプ３５が点灯する。

【００２１】 記憶手段４はメモリ回路４１と、これを制御する制御回路２１と、入力用のテ ンキー４２とで構成されており、検出信号、作動信号を制御回路２１の指示にし たがってメモリ回路４１に記憶し、例えばカードキー４２をスリット４３から挿 入すると、これを制御回路２１が検出し、このカードキー４２に濃度情報、警報 情報を記憶させる。

【００２２】 濃度表示手段５は、濃度温度表示回路５１を有しており、制御回路２１から入 力する濃度情報、温度情報を液晶の温度表示部５２、濃度表示部５３に表示する 。

【００２３】 外部出力手段６は外部出力回路６１を有しており、常時濃度情報を出力し、ま た、作動信号により駆動されるスイッチング回路により警報作動の状態も出力さ れており、これにより外部機器の制御ができる。。

【００２４】 電源手段７は、電源回路７１と、これに接続される商用電源（１００Ｖ）７２ および鉛蓄電池７３を備えており、つまみ７４を回してパワーＯＮにすると各部 に電力が供給される。

【００２５】 上記炭酸ガス検出センサ２２を図４および図５により説明するが、本実施例に おいて本炭酸ガス検出センサは、本願出願人により平成３年２月６日付で炭酸ガ ス検知センサとして出願されたものを用いる。この炭酸ガス検出センサ２２は、 ナトリウムイオン伝導体８１の一方の面には検出電極８２が設けられており、こ の検出電極８２は、例えば白金黒を被着した白金網で形成されている。これの上 にはアルカリ土類金属炭酸塩とアルカリ金属炭酸塩との固溶体からなる検出材料 層（被覆材料）８３が被覆してある。ナトリウムイオン伝導体８１の他方の面に は基準電極８５が設けられており、これは例えば白金黒を付着した白金網で形成 され、被検ガスから遮蔽するためにガラスなどからなるカバー８６で覆って封止 してある。なお、８７はセラミック基板であり、８８は基板８７の裏面に設けら れた白金膜からなるヒータである。

【００２６】 この炭酸ガス検出センサ２２においては、ナトリウムイオン伝導体８１として nasicon を用い、また白金黒を付着した白金網で形成された検出電極８２を被覆 する検出材料層（被覆材料）８３のアルカリ土類金属炭酸塩とアルカリ金属炭酸 塩との固溶体として、炭酸バリウムと炭酸ナトリウムをモル比で１．７：１とな るよう固溶したものを用いており、その他は前述のように構成されている。

【００２７】 炭酸ガス検出センサ２２を、測定装置により素子温度５５０℃となるようヒー タ８８で加熱し、１００〜２０００ｐｐｍの濃度の炭酸ガスに対する起電力特性 を、湿り空気中および乾燥空気中で測定した。その結果を図５に示すが、湿度２ ０％および湿度７５％の湿り空気中においても、乾燥空気中とほぼ同一の特性を 示していることが分かる。

【００２８】 本実施例は上述のように構成されているが、次ぎに全体の作用に付き説明する 。

【００２９】 最初に電源の投入により炭酸ガス検出センサ２２が作動温度に加熱され、ポン プ２４が回転し、吸引筒体２５に空気が吸引される。そこで炭酸ガス検出センサ ２２から炭酸ガス濃度に応じたセンサ電圧が制御回路２１に入力する。制御回路 ２１は、この入力に対応した検出信号を、作動濃度設定回路３２、メモリ回路４ １、濃度表示回路５１、外部出力回路６１へ出力する。この濃度情報を受けて、 警報作動回路３２は検出信号が設定値以下の場合は、作動信号を出力しない。メ モリ回路４１は適時この検出信号を記憶する。濃度表示回路５１は濃度表示部５ ３に検出信号に基づく炭酸ガス濃度を液晶表示する。なお、同様にして入力され た温度センサ２３からの信号により温度表示部５２に温度を表示する。外部出力 回路６１は、常時検出信号を出力する。

【００３０】 そして炭酸ガス濃度が設定値を超えた場合は、作動濃度設定回路３２は作動信 号を出力し、警報回路３１を駆動させ、ブザーを鳴らす。この作動信号は同時に メモリ回路４１、外部出力回路６１に入力され、メモリ回路４１に記憶され、ま た、外部出力回路６１のスイッチング回路が閉じ、警報中の信号が出力される。 これにより必要な処置がなされる。また、このような濃度情報、警報情報は、例 えばカードキー４２を単にスリット４３に挿入するだけで、多数の場所に配置さ れている炭酸ガス濃度メータの記録を正確、迅速に取り出すことができ、さらに 、外部出力回路６１に外部機器を接続することにより濃度に基づいて常時制御管 理することができる。

【００３１】 次ぎに第２の実施例を図１および図３により説明する。

【００３２】 本実施例においては、炭酸ガス検出センサ２２と温度センサ２３とを備えた２ 個のセンサヘッド２７が、本体１の外に移動自在に設けられており、雰囲気をポ ンプなどで吸引せずに、自然対流で炭酸ガスの検出を行う分離形であって、図１ の一点鎖線で示す部分が本体１に収容されている。

【００３３】 その他については、吸引形の第１の実施例と同様なので、詳細な説明を省略す る。

【００３４】 なお、両実施例において、メモリの取出しをカードキーを用いて行ったが、必 ずしもこれに限定されず、他の手段を用いてもよい。またセンサヘッドも２個の 場合を示したが、個数は１個でも複数個でもよい。

【００３５】

【考案の効果】

以上詳述したように、本考案は、外部にデータの取出し容易な記憶手段と外部 出力手段とを設けたので、コントローラの機能を備えており、カードキーなどの 使用により、データの収集を簡単迅速に行えるので、多数のこのような炭酸ガス メータを高能率に管理できる。また、外部出力手段に外部機器を接続し、これを 濃度により制御することができる。従って、農業用のハウスの施肥制御やビル建 物の空調制御に優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の各実施例の構成を示すブロック図。

【図２】同じく第１の実施例の外観斜視図。

【図３】同じく第２の実施例の外観斜視図。

【図４】同じく両実施例における炭酸ガス検出センサの
断面図。

【図５】同じく炭酸ガス検出センサの特性図。

【図６】従来の赤外式タイプの炭酸ガスメータの外観斜
視図。

【図７】同じく上記メータの構成断面図。

【図８】同じく気体熱伝導式タイプの炭酸ガスメータの
外観斜視図。

【図９】同じく人工植物栽培の説明図。

【符号の説明】

２ 検出手段 ３ 警報手段 ４ 記憶手段 ５ 濃度表示手段 ６ 外部出力手段 ７ 電源手段 ２２ 炭酸ガス検出手段 ３１ 警報回路 ３２ 作動濃度設定回路

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 炭酸ガス検出センサを有しこのセンサ出
   力に対応した検出信号を出力する検出手段と、警報回路
   および上記検出信号が設定値を超えた場合に作動信号を
   出力し警報回路を作動させる作動濃度設定回路を有する
   警報手段と、上記検出信号および上記作動信号を外部へ
   の取出し可能に記憶する記憶手段と、上記検出信号に基
   づき濃度を表示する濃度表示手段と、上記検出信号およ
   び作動信号を外部に出力する外部出力手段と、上記各手
   段を作動させる電源手段から構成したことを特徴とする
   コントローラ機能付き炭酸ガスメータ。