(57)【要約】【課題】  管理領域に滞在している人の、連続的に曝露可能とされる対象ガスの濃度積算量が、当該対象ガスについての限界濃度積算量を超過しないよう、当該管理領域での残りの許容滞在可能時間を容易に把握することのできるガス警報器を提供すること。【解決手段】  ガス警報器は、人体に対して危険性または毒性を有する対象ガスに曝露されるおそれのある管理領域に滞在する人によって携行されて使用されるものであって、一定時間毎の周期的な時間間隔で対象ガス濃度の濃度積算量を算出し、前記管理領域での予定滞在時間を基に現在の加重平均値を求める第１処理と、前記予定滞在時間に基づいて設定された、前記対象ガスに連続的に曝露されるときの限界濃度積算量と加重平均値との差である許容積算量に応じた、前記管理領域での残りの許容滞在可能時間を、現在濃度値に基づいて算出する第２処理とが行われ、当該許容滞在可能時間が表示部に表示される。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体に対して危険性または毒性を有する対象ガスに曝露されるおそれのある管理領域に滞在する人によって携行されて使用されるガス警報器であって、
一定時間毎の周期的な時間間隔で対象ガス濃度の濃度積算量を算出し、前記管理領域での予定滞在時間を基に現在の加重平均値を求める第１処理と、
前記予定滞在時間に基づいて設定された、前記対象ガスに連続的に曝露されるときの限界濃度積算量と、加重平均値との差である許容積算量に応じた、前記管理領域での残りの許容滞在可能時間を、現在濃度値に基づいて算出する第２処理と
が行われ、当該許容滞在可能時間が表示部に表示されることを特徴とするガス警報器。
【請求項２】
表示部には、現在濃度値、ピーク濃度値、ＳＴＥＬ値および濃度積算値が切替え可能に表示されることを特徴とする請求項１に記載のガス警報器。
【請求項３】
第１処理によって得られる現在の加重平均値が限界濃度積算量を超えたことが検知されたときに警報が発せられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のガス警報器。
【請求項４】
人が管理領域より退出してから再進入するまでの時間間隔が予定滞在時間の範囲内であるときには、退出時における対象ガス濃度の加重平均値が初期値として設定されて、当該人についての、対象ガスの濃度積算量の管理が継続して行われることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか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し、詳しくは、人体に対して危険性または毒性を有するガスに曝露されるおそれのある管理領域内に滞在する人が、当該ガスに連続的に曝露されることにより危険な状態にあるか否かを容易に把握することのできる機能を有するガス警報器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、例えば地下の工事現場や坑道、その他の人が立ち入る場所や作業領域などにおいて、その環境の空気中に例えば一酸化炭素ガスなどの危険性ガスが含有されるおそれがある場合など、環境雰囲気の空気が危険な状態となっている可能性あるいは危険な状態となる可能性がある場合が少なくない。
そして、環境雰囲気の空気において、例えば含有される危険性ガスの濃度が高いことにより、人に対して危険な状態となったときには、そのことを直ちに知ることが必要である。
【０００３】
このような要請から、環境雰囲気の空気における危険性ガス濃度がリアルタイムでモニタリングされ、例えば対象となる危険性ガスの現在濃度値等が表示されると共に人に対して危険な状態となったときに警報が発せられる構成を有する種々のタイプのガス警報器が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
而して、このようなガス警報器においては、対象ガスの濃度が設定された警報点を超えたことにより発せられる警報を受けた後、管理領域から退避するなどの措置を講ずることにより安全性を確保することはできる。
しかしながら、例えば作業領域で作業する作業員は、例えば現在濃度値の表示を確認することにより環境雰囲気の空気の状態を把握することができるものの、短時間の間に高濃度の危険性ガスに曝露されることにより、または、長時間の間にわたって低濃度の危険性ガスに曝露されることにより、危険な状態にあるか否かを容易に把握することはできない、という問題がある。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−９１７８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、管理領域に滞在している人の、連続的に曝露可能とされる対象ガスの濃度積算量が、当該対象ガスについての限界濃度積算量を超過しないよう、当該管理領域での残りの許容滞在可能時間を容易に把握することのできるガス警報器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のガス警報器は、人体に対して危険性または毒性を有する対象ガスに曝露されるおそれのある管理領域に滞在する人によって携行されて使用されるものであって、
一定時間毎の周期的な時間間隔で対象ガス濃度の濃度積算量を算出し、前記管理領域での予定滞在時間を基に現在の加重平均値を求める第１処理と、
前記予定滞在時間に基づいて設定された、前記対象ガスに連続的に曝露されるときの限界濃度積算量と加重平均値との差である許容積算量に応じた、前記管理領域での残りの許容滞在可能時間を、現在濃度値に基づいて算出する第２処理と
が行われ、当該許容滞在可能時間が表示部に表示されることを特徴とする。
【０００８】
本発明のガス警報器においては、表示部には、現在濃度値、ピーク濃度値、ＳＴＥＬ値および濃度積算値が切替え可能に表示される構成とされている。
【０００９】
また、本発明のガス警報器においては、第１処理によって得られる現在の加重平均値が限界濃度積算量を超えたことが検知されたときに警報が発せられる構成のものとすることができる。
【００１０】
さらに、本発明のガス警報器においては、人が管理領域より退出してから再進入するまでの時間間隔が予定滞在時間の範囲内であるときには、退出時における対象ガス濃度の加重平均値が初期値として設定されて、当該人についての、対象ガスの濃度積算量の管理が継続して行われる構成のものとすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のガス警報器によれば、対象ガスに連続的に曝露されることによって危険な状態にあるか否かを、表示部に表示される許容滞在可能時間によって容易に把握することができるので、身体的な障害を伴うことなしに曝露可能とされる限界濃度積算量を超過して当該対象ガスに連続して曝露されることを防止することができ、従って、高い安全性が得られると共に極めて有用なものなる。
しかも、管理領域での予定滞在時間を基に算出される加重平均値によって対象ガス濃度の濃度積算量の管理がなされることにより、対象ガスに連続的に曝露される時間との関係において限界濃度積算量との平均レベルが合わせられた状態で、管理領域に滞在する人が危険な状態にあるか否かが判断されるので、高い信頼性が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明のガス警報器の一例における構成の概略を示すブロック図である。
このガス警報器は、対象ガスである例えば一酸化炭素ガス（ＣＯガス）の濃度に応じたガス検知信号を出力するガス検知部１１と、ガス検知部１１からのガス検知信号に対して所定の信号処理を行う制御部１２と、検知された対象ガスの現在濃度値等を表示する表示部１６と、管理領域における環境雰囲気の空気の状態が危険な状態にあることが検知されたときに警報を発する警報部１７とを備えている。
【００１３】
制御部１２は、最初に電源が投入されてからの経過時間を計測すると共に測定濃度値に対する信号処理を行うに際しての時間間隔を計測する計時部１３と、警報点その他の動作条件，退出時におけるデータ等を記憶する記憶部１４と、管理領域に滞在する人が曝露した対象ガスの濃度積算量に基づいて、当該管理領域での残りの許容滞在可能時間を算出する機能を有する演算部１５とを備えている。
【００１４】
表示部１６は、現在濃度値表示，ピーク濃度値表示，ＳＴＥＬ値（Ｓｈｏｒｔ−Ｔｅｒｍ  Ｅｘｐｏｓｕｒｅ  Ｌｉｍｉｔ；身体的な障害を伴うことなしに曝露可能とされる対象ガスの短期曝露限界）表示，および濃度積算値表示の各表示モードを順次に切替え可能に表示することができるよう構成されている。
表示部１６における一表示例を示すと、例えば図２に示すように、右上部に電池残量が表示されると共に、中央部に各表示モードに応じた濃度指示値、すなわち（イ）現在濃度値、（ロ）ピーク濃度値、（ハ）ＳＴＥＬ値および（ニ）濃度積算値が表示され、さらに、左下部に許容滞在可能時間または時計が表示される。なお、図２（イ）〜（ニ）は、同じ時点の濃度指示値を示しているものではない。
許容滞在可能時間は、例えば（ニ）濃度積算値表示モードにおいて分単位で表示される（図２（ニ）に示す表示例では１８０分）。ここに、許容滞在可能時間は、各表示モードにおいて表示される構成とされていてもよい。
【００１５】
警報部１７は、（１）対象ガス濃度の瞬時値が警報点を超えたときに警報を発する瞬時値警報機能、（２）１５分間の濃度平均値の積算量（ＳＴＥＬ値）が警報点を超えたときに警報を発するＳＴＥＬ値警報機能、（３）濃度積算値の加重平均値が限界濃度積算量を超えたときに警報を発する積算値警報機能を有する。例えば対象ガスが一酸化炭素ガスである場合には、瞬時値の警報点は、例えば５０ｐｐｍ（一次警報点），１００ｐｐｍ（二次警報点）に設定され、ＳＴＥＬ値の警報点が２００ｐｐｍに設定される。
【００１６】
このガス警報器においては、警報報知機構として、例えば警報用ブザー、警報用発光部および警報用振動発生器が設けられており、それぞれ、ブザー音、発光および振動により、警報が発せられる。
複数の種類の警報報知機構が設けられている場合には、それらの全部が一斉に駆動されることは必要ではなく、各警報報知機構が順次に所定時間だけ駆動されるサイクル的警報動作が行われることが好ましく、そのような駆動制御によれば、一斉に駆動される場合に比して、電池の消耗を抑制することができる。
【００１７】
上記ガス警報器においては、対象ガスに連続的に曝露されている人が管理領域に滞在することが可能な残り時間である許容滞在可能時間が次のようにして算出される。
すなわち、先ず、ガス検知部１１から所定の時間間隔毎に得られるガス検知信号に応じた濃度値（瞬時値）が演算部１５によって算出され、一定時間間隔例えば１分間毎に濃度平均値（以下、「１分間濃度平均値」という。）が算出される。
次いで、一定時間間隔毎の周期的な時間間隔例えば３０分間を１サイクル（積算サイクル）として、１分間濃度平均値の濃度積算値Ｃ〔ｐｐｍ・ｈｒｓ〕を予定滞在時間Ｎ〔ｈｒｓ〕で平均化した現在の対象ガス濃度の加重平均値Ｄ〔ｐｐｍ〕が下記式１により算出される（第１処理）。ここに、予定滞在時間Ｎは、例えば１日の作業予定時間等に基づいて設定することができる。
【００１８】
【数１】
2008083778.tif 000003
【００１９】
その後、管理値としての限界濃度積算量Ｅ〔ｐｐｍ・ｈｒｓ〕と加重平均値Ｄ〔ｐｐｍ〕との差である許容積算量に応じた、管理領域での残りの許容滞在可能時間Ｔ〔ｈｒｓ〕が、下記式２によって、現在の環境での対象ガスの濃度が一定のままであるという前提のもと、現在濃度値ｘ〔ｐｐｍ〕に基づいて算出される（第２処理）。
【００２０】
【数２】
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【００２１】
許容滞在可能時間の算出方法の一例を示すと、予定滞在時間Ｎを８時間、限界濃度積算量Ｅを１５０ｐｐｍ・ｈｒｓと設定した場合に、管理領域に進入してから５時間経過した時点における現在濃度値（瞬時値）ｘが１０〔ｐｐｍ〕、１分間濃度平均値の濃度積算量Ｃが１２０〔ｐｐｍ・ｈｒｓ〕であるときには、加重平均値Ｄは、上記式１より１５〔ｐｐｍ〕となり、許容滞在可能時間Ｔは、上記式２により、３時間と算出される。
【００２２】
以下、上記ガス警報器の警報動作について説明する。
先ず、例えば作業員が管理領域である作業領域内に進入するに際して、予定滞在時間例えば作業領域内での予定作業時間が設定されると共に予定作業時間を基に対象ガス種に応じた限界濃度積算量が設定される。
そして、作業員が作業領域内に進入すると、図３に示すように、作業領域における環境雰囲気の対象ガスの濃度測定が一定時間間隔例えば２００ｍｓｅｃ毎に行われ、ガス検知部１１からのガス検知信号が制御部１２に出力される。
制御部１２においては、上述した許容滞在可能時間算出処理、すなわち１分間濃度平均値の算出処理、積算サイクル毎の濃度積算値の算出処理および対象ガス濃度の加重平均値の算出処理が行われる。
次いで、得られた現在の加重平均値Ｄと限界濃度積算量Ｅとを対比する判定処理（イ）が行われ、現在の加重平均値Ｄが限界濃度積算量Ｅより小さい場合には、現在濃度値に基づく許容滞在可能時間の算出処理が行われ、その結果が表示部１６に表示される。一方、現在の加重平均値Ｄが限界濃度積算量Ｅを超えている場合には、警報部１７による積算値警報が発せられる。
以上のような許容滞在可能時間算出処理が所定の積算サイクルで繰り返して行われ、これにより得られる許容滞在可能時間が表示部１６に更新表示される。
【００２３】
また、上記ガス警報器においては、積算値警報だけでなく、対象ガス濃度（瞬時値）が警報点を超えたことが検知されることにより瞬時値警報が発せられ、あるいはＳＴＥＬ値が警報点を超えたことが検知されることによりＳＴＥＬ値警報が発せられ、これにより、作業員は作業領域から退出するなどの措置を速やかに講ずることができ、高い安全性が得られる。
【００２４】
以上のガス警報動作においては、作業員が作業領域内において連続的に対象ガスに曝露される場合を前提にしているが、以下においては、作業員が作業領域から一時的に退出した後、再び作業領域内に再進入する場合のガス警報動作について説明する。
【００２５】
作業員が最初に作業領域内に進入して作業領域内で作業している時間の間は、上記ガス警報動作が行われる。
そして、例えば予定作業時間内において、作業員が作業領域から一時的に退出する場合には、当該作業員についての、退出時における対象ガス濃度の加重平均値および退出時間などのデータが記憶部１４に記録される。
【００２６】
その後、当該作業員が作業領域内に再進入した場合には、図４に示すように、退出してから再進入するまでの時間（ブランク時間Ｂ）と予定作業時間Ｎとを対比する判定処理（ロ）が行われ、ブランク時間Ｂが予定作業時間Ｎ内である場合には、対象ガスに実質的に連続的に曝露されるものと判断されて、退出時における加重平均値Ｄ０と限界濃度積算量Ｅとを対比する判定処理（ハ）が行われ、退出時における加重平均値Ｄ０が限界濃度積算量Ｅより小さい場合には、当該加重平均値Ｄ０が初期値として設定される。また、退出時における加重平均値Ｄ０が限界濃度積算量Ｅを超えている場合には、警報部１７による積算値警報が発せられる。
一方、ブランク時間Ｂが予定作業時間Ｎを超えている場合には、再進入後の対象ガスの濃度積算量が不連続に曝露するもの（前回進入時における対象ガスの曝露による人体に対する悪影響の程度がないもの）と判断され、退出時における加重平均値Ｄ０がリセットされて初期値が零に設定される。
【００２７】
そして、ガス検知部１１からのガス検知信号に対して、上述した許容滞在可能時間算出処理（図３参照）、すなわち１分間濃度平均値の算出処理、積算サイクル毎の濃度積算値の算出処理および加重平均値の算出処理が行われた後、得られた加重平均値と限界濃度積算量とを対比する判定処理が行われる。加重平均値が限界濃度積算量より小さい場合には、現在濃度値に基づく許容滞在可能時間の算出処理が行われ、その結果が表示部１６に表示され、許容滞在可能時間算出処理が所定の積算サイクルで繰り返して行われる。一方、加重平均値が限界濃度積算量を超えている場合には、警報部１７による積算値警報が発せられる。
【００２８】
而して、上記ガス警報器によれば、対象ガスに連続的に曝露されることによって危険な状態にあるか否かを、表示部１６に表示される許容滞在可能時間によって容易に把握することができるので、身体的な障害を伴うことなしに曝露可能とされる限界濃度積算量を超過して当該対象ガスに連続して曝露されることを防止することができ、従って、高い安全性が得られると共に極めて有用なものなる。
しかも、作業領域での予定作業時間を基に算出される加重平均値によって対象ガス濃度の濃度積算量の管理がなされることにより、対象ガスに連続的に曝露される時間との関係において限界濃度積算量との平均レベルが合わせられた状態で、作業領域で作業する作業員が危険な状態にあるか否かが判断されるので、高い信頼性が得られる。
【００２９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、予定滞在時間，測定濃度値の平均値を算出する時間間隔および積算サイクルは、目的に応じて適宜に設定することができるが、実用上、予定滞在時間が１〜１５時間，測定濃度値の平均値を算出する時間間隔が５秒〜２分間，積算サイクルが０．２秒〜６０分間に設定されることが好ましい。
また、対象ガスの種類についても特に制限されるものではなく、例えば硫化水素ガスなどの一般毒性ガスなどであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明のガス警報器の一例における構成の概略を示すブロック図である。
【図２】本発明のガス警報器における表示部の表示例を示す説明図である。
【図３】本発明のガス警報器の警報動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】管理領域から一時的に退出した場合の、加重平均値の初期値の設定方法を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００３１】
１１  ガス検知部
１２  制御部
１３  計時部
１４  記憶部
１５  演算部
１６  表示部
１７  警報部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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