(57)【要約】【課題】極めて軽量小型の携帯型ＣＯ検出警報装置を開発し、前記警報装置を用いて一酸化炭素の濃度を検出し、濃度がある一定値を超えたときには警報を発して潜水士の安全性を確保することを目的とする。【解決手段】密閉された筐体内に空気室を設け、筐体の外部側に前記空気室に連通する空気の吸入口と排出口とを設ける。また筐体の外部側に、前記空気室内の圧力が一定以上になると空気を外部へ排出し、圧力室の圧力を略大気圧に自動調整する圧力調整弁を設けている。更に、筐体内の前記空気室に臨んでＣＯ検出器を設置し、ＣＯ検出器から出力される警報信号を入力してブザーや回転灯等に警報信号を出力する制御回路を設けている。【選択図】図１
2010067244.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉された筐体内に空気室を設け、筐体の外部側に前記空気室に連通する空気の吸入口と排出口とを設けると共に、前記空気室内の圧力が一定以上の圧力になると該空気室の空気を外部へ排出し、圧力室の圧力を略大気圧に自動調整する圧力調整弁を設け、筐体内の前記空気室に臨んでＣＯ検出器を設置し、ＣＯ検出器から出力される警報信号を入力してブザーや回転灯等に警報信号を出力する制御回路を設けたことを特徴とする携帯型ＣＯ検出警報装置。
【請求項２】
前記ＣＯ検出器は設定されたＣＯ濃度を検出したときに警報信号を発するものであって、異なる値に設定されたＣＯ検出濃度ごとにＣＯ検出器が交換できるようになされている請求項１に記載の携帯型ＣＯ検出警報装置。
【請求項３】
密閉された筐体内に空気室を設け、筐体の外部側に前記空気室に連通する空気の吸入口と排出口とを設けると共に、前記空気室内の圧力が一定以上の圧力になると該空気室の空気を外部へ排出し、圧力室の圧力を略大気圧に自動調整する圧力調整弁を設け、筐体内の前記空気室に臨んでＣＯ検出器を設置し、ＣＯ検出器から出力されるＣＯ濃度の測定値信号を入力する警報レベル設定回路と、前記測定値信号が警報レベル設定値を超えたときにブザーや回転灯等に警報信号を出力する制御回路とを設けたことを特徴とする携帯型ＣＯ検出警報装置。
【請求項４】
前記警報レベル設定回路は、警報を出力するＣＯ濃度の測定値信号値を任意に設定できるようになされている前記請求項３に記載の携帯型ＣＯ検出警報装置。
【請求項５】
筐体内の空気吸入口と排出口とを接続する管路を設け、該管路の途中に空気室内に連通する空気量調整弁を設けた前記請求項１乃至４のいずれか一つに記載の携帯型ＣＯ検出警報装置。
【請求項６】
前記請求項１乃至５に記載の携帯型ＣＯ検出警報装置の吸入口に、陸上又は台船その他の船舶等に設置したコンプレッサーの圧縮空気供給口を接続すると共に、前記携帯型ＣＯ検出警報装置の空気排出口に、潜水士が使用する空気吸引器具へ連通する管路を接続したことを特徴とする潜水士への空気供給システム。
【請求項７】
前記請求項１乃至５に記載の携帯型ＣＯ検出警報装置の吸入口に、陸上又は台船その他の船舶等に設置したコンプレッサーの圧縮空気供給口の分岐口を接続すると共に、前記携帯型ＣＯ検出警報装置の空気排出口を閉塞し、前記コンプレッサーの圧縮空気供給口の他の分岐口に、潜水士が使用する空気吸引器具へ連通する管路を接続したことを特徴とする潜水士への空気供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、極めて軽量小型の携帯型ＣＯ検出警報装置を開発し、水中での作業を行なう潜水士に対して空気を供給するに際し、前記警報装置を用いて一酸化炭素の濃度を検出し、濃度がある一定値を超えたときには警報を発するようにし、潜水士に対する安全性を確保するようにした技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  通常、水中での作業を行なう場合は、陸上又は台船その他の船舶に設置したコンプレッサーから圧縮空気を潜水士のレギュレータなどの吸引器具へ供給し、潜水士が呼吸を行なうことができるようにしている。この場合にコンプレッサーから供給される空気は、コンプレッサーの吸気口にホースを接続してホースの吸引口を風上に配置し、コンプレッサーのエンジンの排気ガスや周辺の他の重機類のエンジンから排出される排気ガスを吸引しないように配慮されている。特許文献１では、クローラ走行方式のバックホウ作業機に油圧供給及び空気供給を行ない、潜水士に別個のホースで空気を供給している技術が開示されている。新鮮空気は圧送されるだけである。
【特許文献１】特開平８−０６０６６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  ところが、前記特許文献１等に記載された従来技術では、潜水士に供給する新鮮空気は、コンプレッサーで吸引してホースを介して圧送するだけである。そのため、風向きが変わり、風上であったところに配置していたコンプレッサーのホース吸引口側が風下となった場合には、ホース吸引口に向かって周囲の多数の重機類の排気ガスが流れてホース吸引口から排気ガスが吸引されたり、コンプレッサー自体のエンジンの排気が吸引されることがあった。これらの排気ガスには、有害である一酸化炭素（ＣＯ）が含まれている。また一酸化炭素は、空気よりも比重が重たいので低い空間に蓄積されており、蓄積された一酸化炭素が一気に流動してホースから吸引される事態が発生するという不測の事故が発生する虞もあった。【０００４】  一酸化炭素ＣＯは、常温、常圧で無味、無臭、無色である。そのため、周辺の多数の重機類やコンプレッサーのエンジンの排気ガスに含まれるＣＯが、コンプレッサーのホースから吸引されて潜水士へ供給されたとしても、潜水士は一酸化炭素ＣＯが含まれていることを知らずに吸引を続け、やがて一酸化中毒になるという大事故が発生する虞もあった。一酸化中毒は、軽度の場合は頭痛、めまい、吐き気、耳鳴りなどの症状を呈するが、重くなると脳障害を起こしたり、呼吸困難から死に至らしめることもあり、非常に危険なものである。【０００５】  本発明は従来の前記課題に鑑みてこれを改良除去したものであって、極めて軽量小型の携帯型ＣＯ検出警報装置を開発し、前記警報装置を用いて一酸化炭素の濃度を検出し、濃度がある一定値を超えたときには警報を発するようにすることで、潜水士の安全性を確保せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】    而して、前記課題を解決するために本発明が採用した請求項１の手段は、密閉された筐体内に空気室を設け、筐体の外部側に前記空気室に連通する空気の吸入口と排出口とを設けると共に、前記空気室内の圧力が一定以上の圧力になると該空気室の空気を外部へ排出し、圧力室の圧力を略大気圧に自動調整する圧力調整弁を設け、筐体内の前記空気室に臨んでＣＯ検出器を設置し、ＣＯ検出器から出力される警報信号を入力してブザーや回転灯等に警報信号を出力する制御回路を設けたことを特徴とする携帯型ＣＯ検出警報装置である。【０００７】  本発明が採用した請求項２の手段は、前記ＣＯ検出器は設定されたＣＯ濃度を検出したときに警報信号を発するものであって、異なる値に設定されたＣＯ検出濃度ごとにＣＯ検出器が交換できるようになされている請求項１に記載の携帯型ＣＯ検出警報装置である。【０００８】  本発明が採用した請求項３の手段は、密閉された筐体内に空気室を設け、筐体の外部側に前記空気室に連通する空気の吸入口と排出口とを設けると共に、前記空気室内の圧力が一定以上の圧力になると該空気室の空気を外部へ排出し、圧力室の圧力を略大気圧に自動調整する圧力調整弁を設け、筐体内の前記空気室に臨んでＣＯ検出器を設置し、ＣＯ検出器から出力されるＣＯ濃度の測定値信号を入力する警報レベル設定回路と、前記測定値信号が警報レベル設定値を超えたときにブザーや回転灯等に警報信号を出力する制御回路とを設けたことを特徴とする携帯型ＣＯ検出警報装置である。【０００９】  本発明が採用した請求項４の手段は、前記警報レベル設定回路は、警報を出力するＣＯ濃度の測定値信号値を任意に設定できるようになされている前記請求項３に記載の携帯型ＣＯ検出警報装置である。【００１０】  本発明が採用した請求項５の手段は、筐体内の空気吸入口と排出口とを接続する管路を設け、該管路の途中に空気室内に連通する空気量調整弁を設けた前記請求項１乃至４のいずれか一つに記載の携帯型ＣＯ検出警報装置である。【００１１】  本発明が採用した請求項６の手段は、前記請求項１乃至５に記載の携帯型ＣＯ検出警報装置の吸入口に、陸上又は台船その他の船舶等に設置したコンプレッサーの圧縮空気供給口を接続すると共に、前記携帯型ＣＯ検出警報装置の空気排出口に、潜水士が使用する空気吸引器具へ連通する管路を接続したことを特徴とする潜水士への空気供給システムである。【００１２】  本発明が採用した請求項７の手段は、前記請求項１乃至５に記載の携帯型ＣＯ検出警報装置の吸入口に、陸上又は台船その他の船舶等に設置したコンプレッサーの圧縮空気供給口の分岐口を接続すると共に、前記携帯型ＣＯ検出警報装置の空気排出口を閉塞し、前記コンプレッサーの圧縮空気供給口の他の分岐口に、潜水士が使用する空気吸引器具へ連通する管路を接続したことを特徴とする潜水士への空気供給システムである。
【発明の効果】
【００１３】  請求項１の発明にあっては、持ち運びが可能な携帯型の筐体（例えば、小さな旅行用トランク）内にＣＯ検出器を配置し、吸入口から筐体内の空気室に空気を導入している。そして、前記導入された空気に含まれるＣＯの濃度を前記ＣＯ検出器で検出し、ある設定値を超えたときには、警報信号を発するようにしている。この警報信号により、供給される空気には、ＣＯがある設定値以上含まれていることを知ることができる。
なお、市販のＣＯ検出器は、測定するときの環境が大気圧でないと正常な動作保証がなされていない。そこで、本発明にあっては、筐体に圧力調整弁を設けて空気室が圧力調整弁を通じて外部へ連通するようにし、筐体内の空気室の圧力が大気圧を超えるようになれば、自動的に空気室の空気が圧力調整弁を通じて外部へ排出されるようにし、常に大気圧を維持するようになされている。これにより、市販の安価なＣＯ検出器を使用した場合であっても正確なＣＯ濃度の検出が可能である。【００１４】  請求項２の発明にあっては、前記請求項１の発明において、ＣＯ検出器の警報信号を出力するＣＯ濃度（警報レベル設定値）が、当該ＣＯ検出器で固定的に設定されているものへ対処できるようにしたものである。このような場合は、使用目的並びに使用状況等に応じて検出しようとする警報レベルを設定し、この設定された警報レベルで警報信号を出力するＣＯ検出器を選択準備し、適宜、取り替えるようにすればよい。【００１５】  この請求項３の発明にあっては、ＣＯ検出器が、測定値信号を出力するようにしている。この場合は、ＣＯ検出器と制御回路との間に、検出するＣＯ濃度を設定するための警報レベル設定回路を設けている。これにより、警報レベルを任意に設定することが可能であり（請求項４に記載する発明を参照）、警報レベルに応じてＣＯ検出器を交換するなどの必要はない。【００１６】  請求項５の発明にあっては、筐体内において空気吸引口と排出口とを管路で接続し、該管路の途中に空気室内に連通する空気量調整弁を設け、筐体内の空気室に流入する空気の量を調整するようにしている。これは、筐体内へ供給される空気量はＣＯ濃度の検出に必要なものであればよく、極めて少量なもので十分である。この筐体内の空気室へ供給される空気量が多くなると、ＣＯ濃度の検査に必要な量以上の余分な空気は筐体自体に設けた圧力調整弁を通じて外部へ無駄に流出し、空気排出口から下流側の空気供給先へ送る空気量が少なくなるので、これを防止するための手段である。【００１７】  請求項６の発明にあっては、上記ＣＯ検出警報装置の吸入口に、陸上又は台船その他の船舶等に設置したコンプレッサーの圧縮空気供給口へ接続し、ＣＯ検出警報装置の排出口に潜水士が使用する空気吸引器具へ連通接続している。従って、この発明の場合は、潜水士が吸引する空気のＣＯ濃度を自動的に検出することが可能となり、潜水士が吸引する空気のＣＯ濃度が設定レベルを超えたときは、警報が発せられる。ＣＯは、無臭、無色、無味であるため、潜水士はＣＯ濃度が設定レベルを超えた空気が長時間供給されても全くわからず、一酸化中毒などの症状を呈することがあるが、本発明の装置を使用すれば、陸上や台船等のオペレータがこれを容易に知ることが可能であり、水中での作業を中止させて潜水士を陸上又は台船へ引き上げ、ＣＯを吸引しないように処置することが可能である。【００１８】  請求項７の発明にあっては、前記請求項６の発明と同じように、上記のＣＯ検出警報装置を潜水士へ空気を供給する場合のＣＯ濃度を検出する警報システムとして応用したものである。ＣＯ検出警報装置の空気吸入口を空気供給源であるコンプレッサーの空気供給分岐口へ接続すると共に、ＣＯ��出警報装置の空気排出口を閉塞し、ＣＯ検出警報装置については専用の検出のための空気供給経路を設けている。また潜水士へは、コンプレッサーの別の空気供給分岐口から空気を供給するようにしている。
この発明では、潜水士が吸引する空気の供給経路と、ＣＯ検出警報装置へ供給するための空気供給管路とは別系統であるが、コンプレッサーからは同一の空気が供給されており、潜水士が吸引する空気のＣＯ濃度を検出し、あるレベル以上であれば警報を発することが可能である。なお、この場合は、コンプレッサーの供給分岐口から複数人の潜水士へ空気を供給することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】  以下に、本発明の構成を図面に示す発明の実施の形態に基づいて説明すると次の通りである。図１は本発明の一実施の形態に係るＣＯ検出警報装置１の縦断面正面図、図２は同装置１の外観を示す斜視図、図３は同装置１を用いた潜水士への空気供給システム２の全体を示す概略図、図４は同装置１を用いた別の空気供給システムの全体を示す概略図である。図１及び図２に示すように、このＣＯ検出警報装置１は、小さな旅行用トランクケースのような外形を有しており、その前蓋３Ａと本体３Ｂとからなる筐体３は前蓋３Ａを開閉することで、図３の前後方向に自由に開閉することが可能である。筐体３内には、ＣＯ検出器４と、制御回路５と、圧力調整弁６とが取り付けられている。また警報装置としてのブザー７と、警報装置としての脱着自在な回転灯８と、回転灯８の電源用バッテリー９と、制御回路５及びブザー７の電源用バッテリー１０とを有している。【００２０】  前蓋３Ａを閉じた状態では、筐体３内に形成される空気室１１は、外部とは遮断され、好ましくは密閉されるようになっている。この空気室１１に臨んで筐体３の対向する側面には、空気の吸入口１２と、排出口１３とが設けられており、これらは空気室１１内において管路１４によって直接接続されている。管路１４の途中には、空気室１１内へ叶出される空気の流量を可変自在に調節するための空気流量調節弁（絞り弁）１５が設けられている。【００２１】  ところで、前記ＣＯ検出器４は、市販のものを使用することが可能であり、例えば、ＣＯガスを特定の電位で分解し、その際生ずる電解電位を検知してガス濃度を測定する電気化学式のセンサーを備えたもの等がある。図１において、符号１６がＣＯ濃度センサーである。このＣＯ検出器４は、一定のＣＯ濃度を検出したときに警報信号ａを、制御回路５へ出力するようになっている。１７は、測定されたガス濃度をデジタル表示するモニターである。このモニター１７は、筐体３の正面から確認することができるように前蓋３Ａにモニター用の窓が形成されており、周囲はゴムパッキンなどによりガス漏れが生じないようにシールされている。また前蓋３Ａの正面側には、ＣＯ検出器４の電気回路部に配線接続されたスイッチ類が設けられている。符号１８は電源スイッチであり、符号１９はエアー調整スイッチ（ゼロ点調整スイッチ）、符号２０はガス積算表示スイッチである。【００２２】  制御回路５は、ＣＯ検出器４からの警報信号ａが出力されたときに、バッテリー９の電源を回転灯へ供給するようにスイッチング操作し、バッテリー１０の電源をブザー７へ供給するようにスイッチング操作する。なお、ＣＯ検出器４は、市販のものを利用した場合、１．５Ｖの乾電池を電源とするようになされており、制御回路５自体の駆動電源はバッテリー１０から供給される６Ｖに設定されている。また圧力調整弁６は、外部からの空気と風雨などの流入を遮断し、空気室１１が大気圧以上になると自動的に空気室１１の空気がこの圧力調整弁１１を通じて外部へ流出し、空気室１１をほぼ大気圧に保つように機能している。これはＣＯ検出器４が大気圧の環境の下で正常に機能するように設計されているからである。【００２３】  次に、このように構成されたＣＯ��出警報装置１を用いて、潜水士２１へ新鮮空気を供給する設備へ組み込んだ潜水士への空気供給システム２について、図３を参照して説明する。陸上又は台船その他の船舶にコンプレッサー２２と、その駆動用のエンジン２３とを搭載設置する。そして、コンプレッサー２２の空気供給口をＣＯ検出警報装置１の空気吸入口１２へ配管接続し、その中間に気液分離フィルター２４を設置している。気液分離フィルター２４は、コンプレッサー２２から供給される空気の水分を分離除去することにより、潜水士２１へ水分を多く含んだ空気が供給されるのを防止するようにしている。一方、ＣＯ検出警報装置１の空気排出口１３は、潜水士２１の吸引器具へ可撓性を有するホース２５を介して連通接続している。【００２４】  このように構成された潜水士への空気供給システム２において、コンプレッサー２２から圧送される新鮮空気の一部が空気流量調整弁１５を経て筐体３内の空気室１１に吐出される。このとき、空気流量調節弁１５を調節することで余分な空気が空気室１１内へ吐出されるのを防止し、潜水士２１側へ十分な量の空気が供給されるように配慮されている。電源スイッチ１８を押し下げ操作すると、ＣＯ検出器４が動作を開始する。また必要であれば、スイッチ１９を押し下げ操作し、検出器４のゼロ点を校正すればよい。
ＣＯ検出器４は、空気室１１へ吐出された新鮮空気のＣＯ濃度を、ＣＯ濃度検出センサー１６によって測定し、電圧値として出力する。この電圧値に相当するＣＯ濃度は、モニター１７に数値（例えば、２３ｐｐｍ等）としてデジタル表示される。オペレータは、このモニター１７を見ることによって、潜水士２１が吸引している新鮮空気のＣＯ濃度を知ることが可能である。ＣＯ検出器４は、センサー１６から出力される電圧値が所定のＣＯ濃度に相当するに至ったとき、警報信号ａを制御回路５へ出力する。【００２５】  制御回路５は、ＣＯ検出器４からの警報信号ａが出力されたときに、バッテリー９の電源を回転灯へ供給するようにスイッチング操作して回転灯による発光信号でオペレータに警報を発する。また同時に、制御回路５は、バッテリー１０の電源をブザー７へ供給するようにスイッチング操作し、ブザー７から音声による警報をオペレータへ発する。従って、この実施の形態の場合は、潜水士２１が吸引する新鮮空気に含まれるＣＯ濃度を自動的に検出することが可能となり、水中での作業を中止させて潜水士２１を陸上又は台船へ引き上げ、ＣＯを吸引しないように処置することが可能である。【００２６】  また潜水士２１が水中での作業中において、オペレータはスイッチ２０を押し下げ操作して潜水士２１側へ圧送されたＣＯガスの積算値をモニター表示させて確認することができ、ＣＯ検出器４から警報信号ａが発せられない場合であっても、積算した値が大きく、潜水士２１が水中作業を行なっている間の吸引したＣＯガスの量が多い場合は、潜水士２１を陸上又は台船へ引き上げることも可能である。【００２７】  ところで、この実施の形態は、ＣＯ検出器４の警報信号ａを出力するＣＯ濃度（警報レベル設定値）が、当該ＣＯ検出器４で固定的に設定されているものへ対処できるようにしたものである。このような場合において、使用目的並びに使用状況等に応じて検出しようとする警報レベルを設定し、この設定された警報レベルで警報信号を出力するようにするためには、異なるＣＯ濃度で警報信号ａを発するＣＯ検出器４を複数準備し、適宜、取り替えるようにすればよい。【００２８】  これに対して、ＣＯ検出器４が、警報信号ａを出力するＣＯ濃度（警報レベル設定値）を設定できるようになされているものを使用する場合は、一個のＣＯ検出器４で任意のＣＯ濃度に対処することが可能である。
更に、ＣＯ検出器４が、測定値信号ｂを出力するものである場合は、図１の鎖線で示すように、ＣＯ検出器４と制御回路５との間に、検出するＣＯ濃度を設定するための警報レベル設定回路２６を設ければよい。これにより、警報レベルを任意に設定することが可能であり、警報レベルに応じてＣＯ検出器を交換するなどの必要はない。【００２９】  図４は、ＣＯ検出と、潜水士への新鮮空気の供給とを別系統で行なうようにした場合の実施の形態を示すものである。この場合、図３に示すＣＯ検出警報装置２の排出口１３を閉塞し、コンプレッサー２２の別の分岐口２７から潜水士２１への新鮮空気を供給するようにしている。コンプレッサー２２から供給される新鮮空気は、ＣＯ検出警報装置１側へ供給されるものと、潜水士２１側へ供給されるものとは同一の空気である。この場合、潜水士２１は二人などの複数人とすることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３０】  ところで、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、適宜の変更が可能である。空気流量調節弁１５は、手動で設定する場合を説明したが、自動的に流量調節を行なうようにしてもよい。例えば、空気室１１内の気圧を感知して１気圧になるように自動調整するようにしてもよい。
また本発明は、ＣＯ検出警報装置１を小型のトランクケースのような筐体３に収めており、全部品を装着した筐体３の大きさは、高さ１５０ｍｍ×横幅２００ｍｍ×奥行き８０ｍｍ程度であり、重量も数ｋｇであって、極めて軽量且つコンパクトである。従って、持ち運びにおいても極めて容易であり、現場へ手提げカバンと同様にオペレータ又は潜水士が持参して搬入し、配管接続するだけで潜水士への空気供給システムの構成設置を完了することが可能となり、作業性においても優れているという利点を有している。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施の形態に係るＣＯ検出警報装置の縦断面正面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係るＣＯ検出警報装置の外観を示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係るＣＯ検出警報装置を用いた潜水士への空気供給システムの全体を示す概略図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係るＣＯ検出警報装置を用いた別の潜水士への空気供給システムの全体を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３２】１…ＣＯ検出警報装置、２…潜水士への空気供給システム、３…筐体、３Ａ…前蓋、３Ｂ…本体、４…ＣＯ検出器、５…制御回路、６…圧力調整弁、７…ブザー、８…回転灯、１１…空気室、１２…吸入口、１３…排出口、１４…配管、１５…空気量調整弁、１６…ＣＯ濃度センサー、１７…モニター、２６…警報レベル設定回路、ａ…警報信号、ｂ  測定値信号
【図１】
2010067244.tif 000003
【図２】
2010067244.tif 000004
【図３】
2010067244.tif 000005
【図４】
2010067244.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成21年1月30日(2009.1.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉された筐体内に空気室を設け、筐体の外部側に前記空気室に連通する空気の吸入口と排出口とを設けると共に、前記空気室内の圧力が一定以上の圧力になると該空気室の空気を外部へ排出し、空気室の圧力を略大気圧に自動調整する圧力調整弁を設け、筐体内の空気吸入口と排出口とを接続する管路を設けて該管路の途中に空気室内に連通する空気量調整弁を設け、筐体内の前記空気室に臨んでＣＯ検出器を設置し、ＣＯ検出器から出力される警報信号を入力してブザーや回転灯等に警報信号を出力する制御回路を設けたことを特徴とする携帯型ＣＯ検出警報装置。
【請求項２】
前記ＣＯ検出器は設定されたＣＯ濃度を検出したときに警報信号を発するものであって、異なる値に設定されたＣＯ検出濃度ごとにＣＯ検出器が交換できるようになされている請求項１に記載の携帯型ＣＯ検出警報装置。
【請求項３】
密閉された筐体内に空気室を設け、筐体の外部側に前記空気室に連通する空気の吸入口と排出口とを設けると共に、前記空気室内の圧力が一定以上の圧力になると該空気室の空気を外部へ排出し、空気室の圧力を略大気圧に自動調整する圧力調整弁を設け、筐体内の空気吸入口と排出口とを接続する管路を設けて該管路の途中に空気室内に連通する空気量調整弁を設け、筐体内の前記空気室に臨んでＣＯ検出器を設置し、ＣＯ検出器から出力されるＣＯ濃度の測定値信号を入力する警報レベル設定回路と、前記測定値信号が警報レベル設定値を超えたときにブザーや回転灯等に警報信号を出力する制御回路とを設けたことを特徴とする携帯型ＣＯ検出警報装置。
【請求項４】
前記警報レベル設定回路は、警報を出力するＣＯ濃度の測定値信号値を任意に設定できるようになされている前記請求項３に記載の携帯型ＣＯ検出警報装置。
【請求項５】
前記請求項１乃至４に記載の携帯型ＣＯ検出警報装置の吸入口に、陸上又は台船その他の船舶等に設置したコンプレッサーの圧縮空気供給口を接続すると共に、前記携帯型ＣＯ検出警報装置の空気排出口に、潜水士が使用する空気吸引器具へ連通する管路を接続したことを特徴とする潜水士への空気供給システム。
【請求項６】
前記請求項１乃至４に記載の携帯型ＣＯ検出警報装置の吸入口に、陸上又は台船その他の船舶等に設置したコンプレッサーの圧縮空気供給口の分岐口を接続すると共に、前記携帯型ＣＯ検出警報装置の空気排出口を閉塞し、前記コンプレッサーの圧縮空気供給口の他の分岐口に、潜水士が使用する空気吸引器具へ連通する管路を接続したことを特徴とする潜水士への空気供給システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、極めて軽量小型の携帯型ＣＯ検出警報装置を開発し、水中での作業を行なう潜水士に対して空気を供給するに際し、前記警報装置を用いて一酸化炭素の濃度を検出し、濃度がある一定値を超えたときには警報を発するようにし、潜水士に対する安全性を確保するようにした技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常、水中での作業を行なう場合は、陸上又は台船その他の船舶に設置したコンプレッサーから圧縮空気を潜水士のレギュレータなどの吸引器具へ供給し、潜水士が呼吸を行なうことができるようにしている。この場合にコンプレッサーから供給される空気は、コンプレッサーの吸気口にホースを接続してホースの吸引口を風上に配置し、コンプレッサーのエンジンの排気ガスや周辺の他の重機類のエンジンから排出される排気ガスを吸引しないように配慮されている。特許文献１では、クローラ走行方式のバックホウ作業機に油圧供給及び空気供給を行ない、潜水士に別個のホースで空気を供給している技術が開示されている。新鮮空気は圧送されるだけである。
【特許文献１】特開平８−０６０６６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、前記特許文献１等に記載された従来技術では、潜水士に供給する新鮮空気は、コンプレッサーで吸引してホースを介して圧送するだけである。そのため、風向きが変わり、風上であったところに配置していたコンプレッサーのホース吸引口側が風下となった場合には、ホース吸引口に向かって周囲の多数の重機類の排気ガスが流れてホース吸引口から排気ガスが吸引されたり、コンプレッサー自体のエンジンの排気が吸引されることがあった。これらの排気ガスには、有害である一酸化炭素（ＣＯ）が含まれている。また一酸化炭素は、空気よりも比重が重たいので低い空間に蓄積されており、蓄積された一酸化炭素が一気に流動してホースから吸引される事態が発生するという不測の事故が発生する虞もあった。
【０００４】
一酸化炭素ＣＯは、常温、常圧で無味、無臭、無色である。そのため、周辺の多数の重機類やコンプレッサーのエンジンの排気ガスに含まれるＣＯが、コンプレッサーのホースから吸引されて潜水士へ供給されたとしても、潜水士は一酸化炭素ＣＯが含まれていることを知らずに吸引を続け、やがて一酸化中毒になるという大事故が発生する虞もあった。一酸化中毒は、軽度の場合は頭痛、めまい、吐き気、耳鳴りなどの症状を呈するが、重くなると脳障害を起こしたり、呼吸困難から死に至らしめることもあり、非常に危険なものである。
【０００５】
本発明は従来の前記課題に鑑みてこれを改良除去したものであって、極めて軽量小型の携帯型ＣＯ検出警報装置を開発し、前記警報装置を用いて一酸化炭素の濃度を検出し、濃度がある一定値を超えたときには警報を発するようにすることで、潜水士の安全性を確保せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
而して、前記課題を解決するために本発明が採用した請求項１の手段は、密閉された筐体内に空気室を設け、筐体の外部側に前記空気室に連通する空気の吸入口と排出口とを設けると共に、前記空気室内の圧力が一定以上の圧力になると該空気室の空気を外部へ排出し、空気室の圧力を略大気圧に自動調整する圧力調整弁を設け、筐体内の空気吸入口と排出口とを接続する管路を設けて該管路の途中に空気室内に連通する空気量調整弁を設け、筐体内の前記空気室に臨んでＣＯ検出器を設置し、ＣＯ検出器から出力される警報信号を入力してブザーや回転灯等に警報信号を出力する制御回路を設けたことを特徴とする携帯型ＣＯ検出警報装置である。
【０００７】
本発明が採用した請求項２の手段は、前記ＣＯ検出器は設定されたＣＯ濃度を検出したときに警報信号を発するものであって、異なる値に設定されたＣＯ検出濃度ごとにＣＯ検出器が交換できるようになされている請求項１に記載の携帯型ＣＯ検出警報装置である。
【０００８】
本発明が採用した請求項３の手段は、密閉された筐体内に空気室を設け、筐体の外部側に前記空気室に連通する空気の吸入口と排出口とを設けると共に、前記空気室内の圧力が一定以上の圧力になると該空気室の空気を外部へ排出し、空気室の圧力を略大気圧に自動調整する圧力調整弁を設け、筐体内の空気吸入口と排出口とを接続する管路を設けて該管路の途中に空気室内に連通する空気量調整弁を設け、筐体内の前記空気室に臨んでＣＯ検出器を設置し、ＣＯ検出器から出力されるＣＯ濃度の測定値信号を入力する警報レベル設定回路と、前記測定値信号が警報レベル設定値を超えたときにブザーや回転灯等に警報信号を出力する制御回路とを設けたことを特徴とする携帯型ＣＯ検出警報装置である。
【０００９】
本発明が採用した請求項４の手段は、前記警報レベル設定回路は、警報を出力するＣＯ濃度の測定値信号値を任意に設定できるようになされている前記請求項３に記載の携帯型ＣＯ検出警報装置である。
【００１０】
本発明が採用した請求項５の手段は、前記請求項１乃至４に記載の携帯型ＣＯ検出警報装置の吸入口に、陸上又は台船その他の船舶等に設置したコンプレッサーの圧縮空気供給口を接続すると共に、前記携帯型ＣＯ検出警報装置の空気排出口に、潜水士が使用する空気吸引器具へ連通する管路を接続したことを特徴とする潜水士への空気供給システムである。
【００１１】
本発明が採用した請求項６の手段は、前記請求項１乃至４に記載の携帯型ＣＯ検出警報装置の吸入口に、陸上又は台船その他の船舶等に設置したコンプレッサーの圧縮空気供給口の分岐口を接続すると共に、前記携帯型ＣＯ検出警報装置の空気排出口を閉塞し、前記コンプレッサーの圧縮空気供給口の他の分岐口に、潜水士が使用する空気吸引器具へ連通する管路を接続したことを特徴とする潜水士への空気供給システムである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明にあっては、持ち運びが可能な携帯型の筐体（例えば、小さな旅行用トランク）内にＣＯ検出器を配置し、吸入口から筐体内の空気室に空気を導入している。そして、前記導入された空気に含まれるＣＯの濃度を前記ＣＯ検出器で検出し、ある設定値を超えたときには、警報信号を発するようにしている。この警報信号により、供給される空気には、ＣＯがある設定値以上含まれていることを知ることができる。
なお、市販のＣＯ検出器は、測定するときの環境が大気圧でないと正常な動作保証がなされていない。そこで、本発明にあっては、筐体に圧力調整弁を設けて空気室が圧力調整弁を通じて外部へ連通するようにし、筐体内の空気室の圧力が大気圧を超えるようになれば、自動的に空気室の空気が圧力調整弁を通じて外部へ排出されるようにし、常に大気圧を維持するようになされている。これにより、市販の安価なＣＯ検出器を使用した場合であっても正確なＣＯ濃度の検出が可能である。
【００１３】
また請求項１の発明にあっては、筐体内において空気吸引口と排出口とを管路で接続し、該管路の途中に空気室内に連通する空気量調整弁を設け、筐体内の空気室に流入する空気の量を調整するようにしている。これは、筐体内へ供給される空気量はＣＯ濃度の検出に必要なものであればよく、極めて少量なもので十分である。この筐体内の空気室へ供給される空気量が多くなると、ＣＯ濃度の検査に必要な量以上の余分な空気は筐体自体に設けた圧力調整弁を通じて外部へ無駄に流出し、空気排出口から下流側の空気供給先へ送る空気量が少なくなるので、これを防止するための手段である。
【００１４】
請求項２の発明にあっては、前記請求項１の発明において、ＣＯ検出器の警報信号を出力するＣＯ濃度（警報レベル設定値）が、当該ＣＯ検出器で固定的に設定されているものへ対処できるようにしたものである。このような場合は、使用目的並びに使用状況等に応じて検出しようとする警報レベルを設定し、この設定された警報レベルで警報信号を出力するＣＯ検出器を選択準備し、適宜、取り替えるようにすればよい。
【００１５】
この請求項３の発明にあっては、ＣＯ検出器が、測定値信号を出力するようにしている。この場合は、ＣＯ検出器と制御回路との間に、検出するＣＯ濃度を設定するための警報レベル設定回路を設けている。これにより、警報レベルを任意に設定することが可能であり（請求項４に記載する発明を参照）、警報レベルに応じてＣＯ検出器を交換するなどの必要はない。
【００１６】
請求項５の発明にあっては、上記ＣＯ検出警報装置の吸入口に、陸上又は台船その他の船舶等に設置したコンプレッサーの圧縮空気供給口へ接続し、ＣＯ検出警報装置の排出口に潜水士が使用する空気吸引器具へ連通接続している。従って、この発明の場合は、潜水士が吸引する空気のＣＯ濃度を自動的に検出することが可能となり、潜水士が吸引する空気のＣＯ濃度が設定レベルを超えたときは、警報が発せられる。ＣＯは、無臭、無色、無味であるため、潜水士はＣＯ濃度が設定レベルを超えた空気が長時間供給されても全くわからず、一酸化中毒などの症状を呈することがあるが、本発明の装置を使用すれば、陸上や台船等のオペレータがこれを容易に知ることが可能であり、水中での作業を中止させて潜水士を陸上又は台船へ引き上げ、ＣＯを吸引しないように処置することが可能である。
【００１７】
請求項６の発明にあっては、前記請求項５の発明と同じように、上記のＣＯ検出警報装置を潜水士へ空気を供給する場合のＣＯ濃度を検出する警報システムとして応用したものである。ＣＯ検出警報装置の空気吸入口を空気供給源であるコンプレッサーの空気供給分岐口へ接続すると共に、ＣＯ検出警報装置の空気排出口を閉塞し、ＣＯ検出警報装置については専用の検出のための空気供給経路を設けている。また潜水士へは、コンプレッサーの別の空気供給分岐口から空気を供給するようにしている。
この発明では、潜水士が吸引する空気の供給経路と、ＣＯ検出警報装置へ供給するための空気供給管路とは別系統であるが、コンプレッサーからは同一の空気が供給されており、潜水士が吸引する空気のＣＯ濃度を検出し、あるレベル以上であれば警報を発することが可能である。なお、この場合は、コンプレッサーの供給分岐口から複数人の潜水士へ空気を供給することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に、本発明の構成を図面に示す発明の実施の形態に基づいて説明すると次の通りである。図１は本発明の一実施の形態に係るＣＯ検出警報装置１の縦断面正面図、図２は同装置１の外観を示す斜視図、図３は同装置１を用いた潜水士への空気供給システム２の全体を示す概略図、図４は同装置１を用いた別の空気供給システムの全体を示す概略図である。図１及び図２に示すように、このＣＯ検出警報装置１は、小さな旅行用トランクケースのような外形を有しており、その前蓋３Ａと本体３Ｂとからなる筐体３は前蓋３Ａを開閉することで、図３の前後方向に自由に開閉することが可能である。筐体３内には、ＣＯ検出器４と、制御回路５と、圧力調整弁６とが取り付けられている。また警報装置としてのブザー７と、警報装置としての脱着自在な回転灯８と、回転灯８の電源用バッテリー９と、制御回路５及びブザー７の電源用バッテリー１０とを有している。
【００１９】
前蓋３Ａを閉じた状態では、筐体３内に形成される空気室１１は、外部とは遮断され、好ましくは密閉されるようになっている。この空気室１１に臨んで筐体３の対向する側面には、空気の吸入口１２と、排出口１３とが設けられており、これらは空気室１１内において管路１４によって直接接続されている。管路１４の途中には、空気室１１内へ吐出される空気の流量を可変自在に調節するための空気流量調節弁（絞り弁）１５が設けられている。
【００２０】
ところで、前記ＣＯ検出器４は、市販のものを使用することが可能であり、例えば、ＣＯガスを特定の電位で分解し、その際生ずる電解電位を検知してガス濃度を測定する電気化学式のセンサーを備えたもの等がある。図１において、符号１６がＣＯ濃度センサーである。このＣＯ検出器４は、一定のＣＯ濃度を検出したときに警報信号ａを、制御回路５へ出力するようになっている。１７は、測定されたガス濃度をデジタル表示するモニターである。このモニター１７は、筐体３の正面から確認することができるように前蓋３Ａにモニター用の窓が形成されており、周囲はゴムパッキンなどによりガス漏れが生じないようにシールされている。また前蓋３Ａの正面側には、ＣＯ検出器４の電気回路部に配線接続されたスイッチ類が設けられている。符号１８は電源スイッチであり、符号１９はエアー調整スイッチ(ゼロ点調整スイッチ)、符号２０はガス積算表示スイッチである。
【００２１】
制御回路５は、ＣＯ検出器４からの警報信号ａが出力されたときに、バッテリー９の電源を回転灯へ供給するようにスイッチング操作し、バッテリー１０の電源をブザー７へ供給するようにスイッチング操作する。なお、ＣＯ検出器４は、市販のものを利用した場合、１．５Ｖの乾電池を電源とするようになされており、制御回路５自体の駆動電源はバッテリー１０から供給される６Ｖに設定されている。また圧力調整弁６は、外部からの空気と風雨などの流入を遮断し、空気室１１が大気圧以上になると自動的に空気室１１の空気がこの圧力調整弁１１を通じて外部へ流出し、空気室１１をほぼ大気圧に保つように機能している。これはＣＯ検出器４が大気圧の環境の下で正常に機能するように設計されているからである。
【００２２】
次に、このように構成されたＣＯ検出警報装置１を用いて、潜水士２１へ新鮮空気を供給する設備へ組み込んだ潜水士への空気供給システム２について、図３を参照して説明する。陸上又は台船その他の船舶にコンプレッサー２２と、その駆動用のエンジン２３とを搭載設置する。そして、コンプレッサー２２の空気供給口をＣＯ検出警報装置１の空気吸入口１２へ配管接続し、その中間に気液分離フィルター２４を設置している。気液分離フィルター２４は、コンプレッサー２２から供給される空気の水分を分離除去することにより、潜水士２１へ水分を多く含んだ空気が供給されるのを防止するようにしている。一方、ＣＯ検出警報装置１の空気排出口１３は、潜水士２１の吸引器具へ可撓性を有するホース２５を介して連通接続している。
【００２３】
このように構成された潜水士への空気供給システム２において、コンプレッサー２２から圧送される新鮮空気の一部が空気流量調整弁１５を経て筐体３内の空気室１１に吐出される。このとき、空気流量調節弁１５を調節することで余分な空気が空気室１１内へ吐出されるのを防止し、潜水士２１側へ十分な量の空気が供給されるように配慮されている。電源スイッチ１８を押し下げ操作すると、ＣＯ検出器４が動作を開始する。また必要であれば、スイッチ１９を押し下げ操作し、検出器４のゼロ点を校正すればよい。
ＣＯ検出器４は、空気室１１へ吐出された新鮮空気のＣＯ濃度を、ＣＯ濃度検出センサー１６によって測定し、電圧値として出力する。この電圧値に相当するＣＯ濃度は、モニター１７に数値（例えば、２３ｐｐｍ等）としてデジタル表示される。オペレータは、このモニター１７を見ることによって、潜水士２１が吸引している新鮮空気のＣＯ濃度を知ることが可能である。ＣＯ検出器４は、センサー１６から出力される電圧値が所定のＣＯ濃度に相当するに至ったとき、警報信号ａを制御回路５へ出力する。
【００２４】
制御回路５は、ＣＯ検出器４からの警報信号ａが出力されたときに、バッテリー９の電源を回転灯へ供給するようにスイッチング操作して回転灯による発光信号でオペレータに警報を発する。また同時に、制御回路５は、バッテリー１０の電源をブザー７へ供給するようにスイッチング操作し、ブザー７から音声による警報をオペレータへ発する。従って、この実施の形態の場合は、潜水士２１が吸引する新鮮空気に含まれるＣＯ濃度を自動的に検出することが可能となり、水中での作業を中止させて潜水士２１を陸上又は台船へ引き上げ、ＣＯを吸引しないように処置することが可能である。
【００２５】
また潜水士２１が水中での作業中において、オペレータはスイッチ２０を押し下げ操作して潜水士２１側へ圧送されたＣＯガスの積算値をモニター表示させて確認することができ、ＣＯ検出器４から警報信号ａが発せられない場合であっても、積算した値が大きく、潜水士２１が水中作業を行なっている間の吸引したＣＯガスの量が多い場合は、潜水士２１を陸上又は台船へ引き上げることも可能である。
【００２６】
ところで、この実施の形態は、ＣＯ検出器４の警報信号ａを出力するＣＯ濃度（警報レベル設定値）が、当該ＣＯ検出器４で固定的に設定されているものへ対処できるようにしたものである。このような場合において、使用目的並びに使用状況等に応じて検出しようとする警報レベルを設定し、この設定された警報レベルで警報信号を出力するようにするためには、異なるＣＯ濃度で警報信号ａを発するＣＯ検出器４を複数準備し、適宜、取り替えるようにすればよい。
【００２７】
これに対して、ＣＯ検出器４が、警報信号ａを出力するＣＯ濃度（警報レベル設定値）を設定できるようになされているものを使用する場合は、一個のＣＯ検出器４で任意のＣＯ濃度に対処することが可能である。
更に、ＣＯ検出器４が、測定値信号ｂを出力するものである場合は、図１の鎖線で示すように、ＣＯ検出器４と制御回路５との間に、検出するＣＯ濃度を設定するための警報レベル設定回路２６を設ければよい。これにより、警報レベルを任意に設定することが可能であり、警報レベルに応じてＣＯ検出器を交換するなどの必要はない。
【００２８】
図４は、ＣＯ検出と、潜水士への新鮮空気の供給とを別系統で行なうようにした場合の実施の形態を示すものである。この場合、図３に示すＣＯ検出警報装置２の排出口１３を閉塞し、コンプレッサー２２の別の分岐口２７から潜水士２１への新鮮空気を供給するようにしている。コンプレッサー２２から供給される新鮮空気は、ＣＯ検出警報装置１側へ供給されるものと、潜水士２１側へ供給されるものとは同一の空気である。この場合、潜水士２１は二人などの複数人とすることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
ところで、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、適宜の変更が可能である。空気流量調節弁１５は、手動で設定する場合を説明したが、自動的に流量調節を行なうようにしてもよい。例えば、空気室１１内の気圧を感知して１気圧になるように自動調整するようにしてもよい。
また本発明は、ＣＯ検出警報装置１を小型のトランクケースのような筐体３に収めており、全部品を装着した筐体３の大きさは、高さ１５０ｍｍ×横幅２００ｍｍ×奥行き８０ｍｍ程度であり、重量も数ｋｇであって、極めて軽量且つコンパクトである。従って、持ち運びにおいても極めて容易であり、現場へ手提げカバンと同様にオペレータ又は潜水士が持参して搬入し、配管接続するだけで潜水士への空気供給システムの構成設置を完了することが可能となり、作業性においても優れているという利点を有している。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施の形態に係るＣＯ検出警報装置の縦断面正面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係るＣＯ検出警報装置の外観を示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係るＣＯ検出警報装置を用いた潜水士への空気供給システムの全体を示す概略図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係るＣＯ検出警報装置を用いた別の潜水士への空気供給システムの全体を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３１】
１…ＣＯ検出警報装置、２…潜水士への空気供給システム、３…筐体、３Ａ…前蓋、３Ｂ…本体、４…ＣＯ検出器、５…制御回路、６…圧力調整弁、７…ブザー、８…回転灯、１１…空気室、１２…吸入口、１３…排出口、１４…配管、１５…空気量調整弁、１６…ＣＯ濃度センサー、１７…モニター、２６…警報レベル設定回路、ａ…警報信号、ｂ…測定値信号