(57)【要約】【課題】一酸化炭素が低濃度で継続的に発生している場合に換気状態に応じて警報を報知することが可能なガス警報器を提供する。【解決手段】ガス警報器１００は、一酸化炭素を感知するＣＯセンサ１０と、ＣＯセンサ１０から取得した一酸化炭素濃度が継続的に０ｐｐｍ超１００ｐｐｍ未満となった場合に、一酸化炭素を排気する排気装置５０の稼働状態を判定する制御部２０と、を備える。ガス警報器１００は、制御部２０が判定した排気装置５０の稼働状態に基づいて警報を報知する警報部４０を備える。【選択図】図１
2020004024.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一酸化炭素を感知するＣＯセンサと、
前記ＣＯセンサから取得した一酸化炭素濃度が継続的に０ｐｐｍ超１００ｐｐｍ未満となった場合に、一酸化炭素を排気する排気装置の稼働状態を判定する制御部と、
前記制御部が判定した前記排気装置の稼働状態に基づいて警報を報知する警報部と、
を備えるガス警報器。
【請求項２】
前記警報部は、前記排気装置が所定の排気レベル未満で稼働していると判定された場合には第１の警報を報知し、前記排気装置が所定の排気レベル以上で稼働していると判定された場合には第２の警報を報知し、
前記第１の警報と前記第２の警報はそれぞれ異なる警報である請求項１に記載のガス警報器。
【請求項３】
前記警報部は、前記ＣＯセンサから取得した一酸化炭素濃度が１００ｐｐｍ以上に設定された一酸化炭素濃度の閾値を超えて所定の時間経過したと前記制御部に判定された場合に、第３の警報を報知し、
前記第３の警報は、前記第１の警報及び前記第２の警報とはそれぞれ異なる警報である請求項２に記載のガス警報器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス警報器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスなどの燃焼機器が不完全燃焼すると、一酸化炭素が発生し、人体に被害を及ぼすおそれがある。しかしながら、一酸化炭素は無色無臭であり、一酸化炭素の発生に気付くことが困難であるため、一酸化炭素の発生を感知して警報を報知するガス警報器が用いられている。
【０００３】
ところで、一酸化炭素は燃焼機器を正常な状態で使用しても発生することが知られている。例えば、一酸化炭素は、やかん等の調理器具を用いてお湯を沸かす場合にも、調理器具が暖まるまでの間に発生する場合がある。一酸化炭素が、このように一時的に発生する場合には、一酸化炭素の濃度は、時間の経過に伴って次第に低下していくため、即座に人体に影響が及ぶ可能性はそれほど大きくない。
【０００４】
一方、このような場合に、ガス警報器がすぐに警報を報知すると、警報が報知される頻度が必要以上に多くなり、煩わしく感じられることも少なくない。そのため、従来のガス警報器は、一酸化炭素濃度が低濃度の場合には、すぐに警報を報知せず、一酸化炭素濃度が所定の濃度以上かつ所定の条件となった場合に警報を報知するように設定されている。
【０００５】
例えば、特許文献１のガス警報器は、一酸化炭素濃度が１００ｐｐｍ以上の場合に一酸化炭素濃度から一酸化炭素ヘモグロビン濃度の積算値を求め、一酸化炭素ヘモグロビン濃度の積算値が２０％になったら、警報を報知している。また、特許文献１のガス警報器は、１日分の一酸化炭素ヘモグロビン濃度の積算値の総和を記憶しておき、一酸化炭素ヘモグロビン濃度の積算値の総和が２０％に達すると燃焼機器の劣化等の報知している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−２８５３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載のガス警報器は、人体が本当に危険な状態になったとき警報を報知し、燃焼機器の劣化等による換気状態の異常を事前に報知できる。しかしながら、一酸化炭素濃度が１００ｐｐｍ未満であっても、一酸化炭素の発生が継続している場合、室内の換気が十分でなかったり、ガスの燃焼機器が故障していたりしているおそれもある。このような場合、人体に影響が及ぼされる前に、ユーザが必要な措置をとれるよう、一酸化炭素の発生を事前にユーザへ報知することが望ましい。
【０００８】
本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものである。そして、本発明の目的は、一酸化炭素が低濃度で継続的に発生している場合に換気状態に応じて警報を報知することが可能なガス警報器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の態様に係るガス警報器は、一酸化炭素を感知するＣＯセンサと、ＣＯセンサから取得した一酸化炭素濃度が継続的に０ｐｐｍ超１００ｐｐｍ未満となった場合に、一酸化炭素を排気する排気装置の稼働状態を判定する制御部と、を備える。また、ガス警報器は、制御部が判定した排気装置の稼働状態に基づいて警報を報知する警報部を備える。
【００１０】
本発明の第２の態様に係るガス警報器は、第１の態様のガス警報器に関し、警報部は、排気装置が所定の排気レベル未満で稼働していると判定された場合には第１の警報を報知し、排気装置が所定の排気レベル以上で稼働していると判定された場合には第２の警報を報知する。第１の警報と第２の警報はそれぞれ異なる警報である。
【００１１】
本発明の第３の態様に係るガス警報器は、第２の態様のガス警報器に関し、警報部は、ＣＯセンサから取得した一酸化炭素濃度が１００ｐｐｍ以上に設定された一酸化炭素濃度の閾値を超えて所定の時間経過したと制御部に判定された場合に、第３の警報を報知する。第３の警報は、第１の警報及び第２の警報とはそれぞれ異なる警報である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、一酸化炭素が低濃度で継続的に発生している場合に換気状態に応じて警報を報知することが可能なガス警報器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態に係るガス警報器の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】本実施形態に係るガス警報器の動作の一例を示すフローチャートである。
【図３】本実施形態に係るガス警報器の動作の他の例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を用いて本実施形態に係るガス警報器について詳細に説明する。なお、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態に係るガス警報器１００は、ＣＯセンサ１０と、制御部２０と、記憶部３０と、警報部４０と、を備える。
【００１６】
ＣＯセンサ１０は、一酸化炭素（ＣＯ）を感知する。ＣＯセンサ１０には、例えば、半導体式ＣＯセンサ及び電気化学式ＣＯセンサなどの公知のＣＯセンサ１０が含まれるが、本実施形態では、ＣＯセンサ１０として半導体式ＣＯセンサを使用した場合について説明する。半導体式ＣＯセンサは、酸化錫などを含む金属酸化物の半導体を有し、ガスを感知する感知部１１を備えている。例えば、酸化錫の抵抗値は、酸化錫の表面に結合する酸素量と関連しており、酸化錫の周囲の一酸化炭素濃度に応じて酸化錫の表面に結合した酸素が一酸化炭素に奪われる。そのため、感知部１１は、周囲の一酸化炭素濃度に応じて抵抗値が変化する性質を有する。
【００１７】
ＣＯセンサ１０は、感知部１１を加熱するヒータ部１２を備えている。感知部１１の抵抗値は、温度に応じて変化する場合もあるため、ヒータ部１２によって感知部１１の温度を一定に保ち、一酸化炭素濃度の検出精度を向上させることができる。
【００１８】
制御部２０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）である。また、記憶部３０は、例えばＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）である。制御部２０は、ＲＯＭに記憶されたプログラムを読み込み、プログラムに従って演算及び制御などの命令を実行することができる。また、ＲＡＭはＣＯセンサ１０などから取得した情報などを記憶し、制御部２０はＲＡＭに記憶された情報を読み出して演算などの処理に用いるができる。なお、記憶部３０は、ガス警報器１００の内部に設けられている必要はなく、ガス警報器１００の外部装置として機能していてもよい。
【００１９】
制御部２０は、ＣＯセンサ１０のヒータ部１２と電気的に接続されており、制御部２０からの信号に基づいてヒータ部１２の駆動を制御することができる。制御部２０は、例えば、スイッチング素子を介してヒータ部１２の駆動を制御することができ、スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦによってヒータ部１２を所望の温度にすることができる。
【００２０】
制御部２０は、ＣＯセンサ１０の感知部１１と電気的に接続されており、制御部２０からの信号に基づいて、感知部１１の抵抗値に応じて変化する検出電圧をＣＯセンサ１０から取得することができる。制御部２０は、ＣＯセンサ１０から出力される検出電圧をＡ／Ｄ変換し、Ａ／Ｄ変換された情報を一酸化炭素濃度に換算することができる。このようにして、制御部２０は、ＣＯセンサ１０が感知した一酸化炭素を一酸化炭素濃度に換算し、ＣＯセンサ１０から一酸化炭素の濃度を取得することができる。ＣＯセンサ１０から検出電圧を取得する回路は公知の回路を使用することができる。
【００２１】
制御部２０は、ＣＯセンサ１０から取得した一酸化炭素濃度が０ｐｐｍ超１００ｐｐｍ未満であるか否かを判定することができる。具体的には、制御部２０は、ＣＯセンサ１０から取得した一酸化炭素濃度が、閾値下限を超え、閾値上限未満であるか否かを判定する。本実施形態では、閾値下限は０ｐｐｍであるが、閾値下限は、２０ｐｐｍであってもよく、４０ｐｐｍであってもよい。また、本実施形態では、閾値上限は１００ｐｐｍであるが、８０ｐｐｍであってもよく、６０ｐｐｍであってもよい。閾値上限及び閾値下限は、目的に応じて適宜変更することができる。これらの閾値は例えば記憶部３０に記憶され、制御部２０は記憶部３０からこれらの情報を読み出し、一酸化炭素濃度に関する判定に用いることができる。
【００２２】
制御部２０は、ガス警報器１００の周囲の一酸化炭素濃度を監視するため、所定の時間間隔でＣＯセンサ１０から一酸化炭素濃度を取得することができる。所定の時間間隔は、目的に応じて適宜変更することができるが、例えば５秒〜３０秒である。
【００２３】
制御部２０は、ＣＯセンサ１０から取得した一酸化炭素濃度が継続的に０ｐｐｍ超１００ｐｐｍ未満となったか否かを判定することができる。制御部２０は、ＣＯセンサ１０から所定の時間間隔で断続的に取得した一酸化炭素濃度に基づき、ＣＯセンサ１０が継続的に０ｐｐｍ超１００ｐｐｍ未満の一酸化炭素を感知したか否かを判定する。ここでいう継続的にとは、一酸化炭素濃度が、所定の時間、閾値下限と閾値上限との間の範囲内にあることを意味する。制御部２０は、一酸化炭素濃度が所定の時間、上記範囲内にあることを判定するため、時間をカウントするカウンタなどを備えていてもよい。所定の時間は、一酸化炭素濃度などにもよるが、例えば５分〜３０分である。
【００２４】
排気装置５０は、一酸化炭素を排気することができれば特に限定されないが、例えば換気扇などである。排気装置５０は、一酸化炭素を排出可能なように室内に設けられていてもよい。本実施形態では、排気装置５０は、モータなどで回転可能なように設けられた羽根と、羽根の回転速度を調節する排気レベル調節部と、を備えている。排気レベル調節部は、強中弱などのような多段階で羽根の回転速度を調節可能な多段階式の排気量調節部であってもよく、羽根の回転をオン又はオフで切り替え可能なオン／オフ式の排気量調節部であってもよい。
【００２５】
制御部２０は、ＣＯセンサ１０から取得した一酸化炭素濃度が継続的に０ｐｐｍ超１００ｐｐｍ未満となった場合に、一酸化炭素を排気する排気装置５０の稼働状態を判定する。排気装置５０の稼働状態は、上記のような排気レベルであってもよく、電源のオン／オフであってもよい。制御部２０はガス警報器１００の外部に設けられた排気装置５０と接続されており、排気装置５０は制御部２０からの信号に基づいて稼働状態を制御部２０に出力する。排気装置５０とガス警報器１００の接続状態は特に限定されず、有線で電気的に接続されていてもよく、無線通信によって接続されていてもよい。
【００２６】
警報部４０は、制御部２０が判定した排気装置５０の稼働状態に基づいて警報を報知する。警報部４０は、排気装置５０が所定の排気レベル未満で稼働していると判定された場合には第１の警報を報知し、排気装置５０が所定の排気レベル以上で稼働していると判定された場合には第２の警報を報知してもよい。第１の警報と第２の警報はそれぞれ異なる警報であってもよい。具体的には、排気装置５０が上記のような多段階式の排気量調節部を備え、排気装置５０の稼働状態がレベル弱の場合には第１の警報を報知し、排気装置５０の稼働状態がレベル強又はレベル中の場合には第２の警報を報知してもよい。この場合、所定の排気レベルは、例えばレベル中に設定される。
【００２７】
また、警報部４０は、排気装置５０が上記のようなオン／オフ式の排気量調節部を備え、排気装置５０の稼働状態がオフの場合には第１の警報を報知し、排気装置５０の稼働状態がオンの場合には第２の警報を報知してもよい。すなわち、警報部４０は、排気装置５０が稼働していないと制御部２０に判定された場合には第１の警報を報知し、排気装置５０が稼働していると制御部２０に判定された場合には第２の警報を報知してもよい。
【００２８】
第１の警報は、例えば、排気装置５０を稼働させるようユーザに促すための警報である。ユーザは、第１の警報によって排気装置５０が稼働していないことに気づき、排気装置５０を稼働させたり、部屋の窓を開けたりするなどの行動を取ることができる。
【００２９】
第２の警報は、例えば、排気装置５０による排気量の不足、又は、燃焼機器の故障を報知するための警報である。ユーザは、第２の警報によって、室内の換気がさらに必要なことに気付き、排気装置５０の排気レベルを上げたり、部屋の窓をさらに開けたりするなどの行動を取ることができる。また、ユーザは、第２の警報によって、燃焼機器が故障している可能性があることに気付き、燃焼機器の停止及び修理などの行動を取ることができる。
【００３０】
警報部４０は、ＣＯセンサ１０から取得した一酸化炭素濃度が１００ｐｐｍ以上に設定された一酸化炭素濃度の閾値を超えて所定の時間経過したと制御部２０に判定された場合に、第３の警報を報知してもよい。第３の警報は、第１の警報及び第２の警報とはそれぞれ異なる警報であってもよい。第３の警報を報知する条件は、従来のガス警報器と同様に設定してもよい。例えば、従来の家庭用のガス警報器は、（１）一酸化炭素濃度が低濃度設定点２００ｐｐｍに到達してから遅延時間１５分以内に警報を報知し、（２）一酸化炭素濃度が高濃度設定点５５０ｐｐｍに到達してから遅延時間５分以内に警報を報知するようにしている。この基準に従って警報を報知すれば、燃焼機器が不完全燃焼して一酸化炭素濃度が上昇し続けても、血液中の一酸化炭素ヘモグロビン濃度が２５％に達する前に警報が報知されるようになっている。
【００３１】
第３の警報は、例えば、一酸化炭素濃度が高濃度であり、危険な状態であることを報知するための警報である。ユーザは、第３の警報によって、空だきや燃焼機器の異常によって急激に一酸化炭素濃度が上昇していることに気付くことができる。
【００３２】
警報部４０には、スピーカーなどの音声出力部、ＬＥＤ（light emitting diode）などの光源を有する表示装置及びこれらの組合せが含まれる。警報部４０が音声出力部の場合には、警報部４０は、音声メッセージ及びブザー音などによってユーザに警報を報知することができる。警報部４０が表示装置の場合には、警報部４０は、光源の色並びに点灯及び点滅の時間間隔などによってユーザに警報を報知することができる。また、警報部４０が表示装置の場合には、ディスプレイなどにメッセージを表示してもよい。第１の警報、第２の警報及び第３の警報は、それぞれ音声出力部及び表示装置の少なくともいずれか一方によって報知されてもよい。
【００３３】
次に、図２に示すフローチャートを用いて本実施形態に係るガス警報器１００の各工程を説明する。
【００３４】
ステップＳ１０では、制御部２０は、ＣＯセンサ１０から取得した一酸化炭素濃度が０ｐｐｍ超１００ｐｐｍ未満であるか否かを判定する。制御部２０は、一酸化炭素濃度が０ｐｐｍ超１００ｐｐｍ未満でないと判定した場合（ＮＯ）には、処理をステップＳ１０に戻し、一酸化炭素濃度の監視を継続させる。一方、制御部２０は、一酸化炭素濃度が０ｐｐｍ超１００ｐｐｍ未満であると判定した場合（ＹＥＳ）には、ステップＳ２０に処理を進める。
【００３５】
ステップＳ２０では、制御部２０は、ＣＯセンサ１０から取得した一酸化炭素濃度が継続的に０ｐｐｍ超１００ｐｐｍ未満であるか否かを判定する。制御部２０は、一酸化炭素濃度が継続的に０ｐｐｍ超１００ｐｐｍ未満でないと判定した場合（ＮＯ）には、処理をステップＳ１０に戻し、一酸化炭素濃度の監視を継続させる。一方、制御部２０は、一酸化炭素濃度が所定の時間、継続的に０ｐｐｍ超１００ｐｐｍ未満であると判定した場合（ＹＥＳ）には、ステップＳ３０に処理を進める。
【００３６】
ステップＳ３０では、制御部２０は、一酸化炭素を排気する排気装置５０の稼働状態を判定する。制御部２０は、排気装置５０が所定の排気レベル未満で稼働していると判定した場合（ＮＯ）には、処理をステップＳ４０へ進め、第１の警報を報知するよう警報部４０を制御する。一方、制御部２０は、排気装置５０が所定の排気レベル以上で稼働していると判定した場合（ＹＥＳ）には、処理をステップＳ５０へ進め、第２の警報を報知するよう警報部４０を制御する。
【００３７】
警報部４０が第１の警報又は第２の警報を報知した後、ユーザがガス警報器１００の操作部などによって警報停止の操作をすると、制御部２０は警報の報知を停止させ、処理が終了する。制御部２０は、処理を終了させた後に、再び一酸化炭素濃度の監視を開始させてもよい。
【００３８】
次に、図３に示すフローチャートを用いて別の実施形態に係るガス警報器１００の各工程を説明する。
【００３９】
ステップＳ１１〜ステップＳ１２では、制御部２０は、ＣＯセンサ１０から取得した一酸化炭素濃度が０ｐｐｍ超１００ｐｐｍ未満であるか否かを判定する。
【００４０】
ステップＳ１１では、制御部２０は、ＣＯセンサ１０から取得した一酸化炭素濃度が０ｐｐｍ超であるか否かを判定する。制御部２０は、一酸化炭素濃度が０ｐｐｍを超えていないと判定した場合（ＮＯ）には、処理をステップＳ１１に戻し、一酸化炭素濃度の監視を継続させる。一方、制御部２０は、一酸化炭素濃度が０ｐｐｍを超えていると判定した場合（ＹＥＳ）には、ステップＳ１２へ処理を進める。
【００４１】
ステップＳ１２では、制御部２０は、ＣＯセンサ１０から取得した一酸化炭素濃度が１００ｐｐｍ未満であるか否かを判定する。制御部２０は、一酸化炭素濃度が１００ｐｐｍ未満でないと判定した場合（ＮＯ）にはステップＳ６０へ処理を進め、一酸化炭素濃度が１００ｐｐｍ未満であると判定した場合（ＹＥＳ）にはステップＳ２１へ処理を進める。
【００４２】
ステップＳ６０では、一酸化炭素濃度が高濃度であることを報知するため、制御部２０は、所定の条件を満たした場合に、警報部４０が第３の警報を報知するよう制御する。所定の条件は特に限定されず、従来のガス警報器と同様の条件としてもよい。
【００４３】
ステップＳ２１〜ステップＳ２４では、制御部２０は、ＣＯセンサ１０から取得した一酸化炭素濃度が継続的に０ｐｐｍ超１００ｐｐｍ未満であるか否かを判定する。
【００４４】
ステップＳ２１では、制御部２０は、時間をカウントするカウンタのカウントを開始させ、ステップＳ２２に処理を進める。
【００４５】
ステップＳ２２では、ステップＳ１１と同様に、制御部２０は、ＣＯセンサ１０から取得した一酸化炭素濃度が０ｐｐｍ超であるか否かを判定する。制御部２０は、一酸化炭素濃度が０ｐｐｍを超えていないと判定した場合（ＮＯ）には、カウンタをリセットし、ステップＳ１１に処理を戻す。一方、制御部２０は、一酸化炭素濃度が０ｐｐｍを超えていると判定した場合（ＹＥＳ）には、ステップＳ２３へ処理を進める。
【００４６】
ステップＳ２３では、制御部２０は、ステップＳ１２と同様に、ＣＯセンサ１０から取得した一酸化炭素濃度が１００ｐｐｍ未満であるか否かを判定する。制御部２０は、一酸化炭素濃度が１００ｐｐｍ未満でないと判定した場合（ＮＯ）にはステップＳ６０へ処理を進め、一酸化炭素濃度が１００ｐｐｍ未満であると判定した場合（ＹＥＳ）にはステップＳ２４へ処理を進める。
【００４７】
ステップＳ２４では、制御部２０は、カウンタのカウント値が設定値以上の値となっているか否かを判定する。設定値は、０ｐｐｍ超１００ｐｐｍ未満の一酸化炭素濃度が継続している時間の閾値である。設定値は、一酸化炭素濃度などにもよるが、例えば６０分〜１２０分である。制御部２０は、例えば記憶部などから設定値を読み出して判定に用いることができる。そして、制御部２０は、ステップＳ３０へ処理を進める。
【００４８】
ステップＳ３０〜ステップＳ５０では、制御部２０は、上述した内容と同様に処理を進めた後、処理を終了させる。すなわち、ステップＳ３０では、制御部２０は、一酸化炭素を排気する排気装置５０の稼働状態を判定する。制御部２０は、排気装置５０が所定の排気レベル未満で稼働していると判定した場合（ＮＯ）には、処理をステップＳ４０へ進め、第１の警報を報知するよう警報部４０を制御する。一方、制御部２０は、排気装置５０が所定の排気レベル以上で稼働していると判定した場合（ＹＥＳ）には、処理をステップＳ５０へ進め、第２の警報を報知するよう警報部４０を制御する。
【００４９】
以上の通り、ガス警報器１００は、一酸化炭素を感知するＣＯセンサ１０と、ＣＯセンサ１０から取得した一酸化炭素濃度が継続的に０ｐｐｍ超１００ｐｐｍ未満となった場合に、一酸化炭素を排気する排気装置５０の稼働状態を判定する制御部２０と、を備える。ガス警報器１００は、制御部２０が判定した排気装置５０の稼働状態に基づいて警報を報知する警報部４０を備える。
【００５０】
このようなガス警報器によれば、一酸化炭素が低濃度で継続的に発生している場合に換気状態に応じて警報を報知することが可能である。そのため、ユーザは、室内の換気が十分でなかったり、燃焼機器が故障していたりすることを察知することでき、早期に必要な措置を取ることができる。
【００５１】
以上、本実施形態について説明したが、本実施形態はこれらに限定されるものではなく、本実施形態の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１０    ＣＯセンサ
２０    制御部
４０    警報部
５０    排気装置
１００  ガス警報器
【図１】
2020004024.tif 000003
【図２】
2020004024.tif 000004
【図３】
2020004024.tif 000005