(57)【要約】      （修正有）【課題】刻々と変化するガス濃度に対応して、音声アナウンスという手段を用い、的確且つ詳細な情報提供を行う定置型ガス検知警報器を提供する。【解決手段】ガス濃度に対応した電気信号を出力する信号処理手段と、その値が予め定めた測定範囲を分割する複数の測定レンジのいずれかの最小点を超えているかどうか判断する制御手段と、レンジ毎に固有の音声情報信号を格納する記憶手段を備え、入力された電気信号が前記いずれかの最小点を超えていると判断したときは、当該電気信号に基づいて記憶手段から該当する音声情報信号を抽出する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスに感応して警報音等を発令する定置型ガス検知警報器において、ガス濃度に対応した電気信号を出力する信号処理手段と、当該電気信号が入力されたときはその値が予め定めたガス測定範囲を分割する複数の測定レンジのいずれかのレンジの最小点を超えているかどうか判断する制御手段と、前記測定レンジ毎に該レンジに固有のガス情報信号である音声情報信号を複数個有し、これを警報音等に係る情報信号として格納した記憶手段を備え、前記制御手段は、入力された電気信号が前記複数の測定レンジのいずれかのレンジの最小点を超えていると判断したときは、当該電気信号に基づいて前記記憶手段から所要とする音声情報信号を抽出して出力するものであることを特徴とする定置型ガス検知警報器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、ガスを検出して警報の発令を行う定置型ガス検知警報器に関するものである。
【技術背景】
【０００２】工場、各種プラント等の諸施設においては、その生産工程において様々な有害物質が排出されている。
石炭、石油等の固体又は液体燃料を使用し、即ち燃焼させることによっては、ＣＯ（一酸化炭素）、Ｈ２Ｓ（硫化水素）、ＮＯｘ（ノックス）等の有害ガスが排出される。昨今では、石炭、石油等に比べてこれらの排出量の少ないＬＰＧ（液化石油ガス）が広く用いられている。
工場廃液からは、それが適正に処理されずに排出されることでＣＨ４（メタンガス）、硫化水素等の有害ガスが生成されることがある。
また、原料、燃料等貯蔵施設からも有害ガスが漏洩することがある。例えば、貯蔵タンク、ガス管等の一部に腐食等によって生じた亀裂、ジョイント部分の緩み等の間隙から、原料、燃料等が直接気化し、或いは昇華して流失し、これが周辺雰囲気に拡散する場合がある。
【０００３】有害ガスは、特有の臭気を有しその存在を容易に認識できるものがある一方、ＣＯガスのように強い毒性を有するにも係らず無臭、無色のものがある。
後者のような有害ガスにあっては、現場の作業者等は、ガス濃度が増加して身体に変調をきたす（ガス中毒）までその発生に気づかない場合が多い。
上記の諸施設等においては、有害ガスによる中毒の他、所謂酸欠の問題がある。工場等諸設備の地下室は、概して換気性が悪く水分の腐敗や好気性菌の増殖が進行しやすいという事情がある。当該場所にあっては、酸素の消費量が通常よりも多く、酸素不足の状態を呈する場合がある。酸素濃度の低下もＣＯガスの発生の場合と同様に気づきにくいため放置されるケースがあるが、酸素濃度が一定値を下回ると極めて短時間のうちに人を死に至らしめる危険性がある。
【０００４】メタンガスは可燃性を有し常温でも容易に発火する。メタンガス自体は無臭、無色のガスであるが、一般にはその生成過程において硫化水素が同時に発生し腐卵臭を伴うことから容易にその存在を知ることができる。このため、上述したような直接的な人的被害よりはむしろ、例えば気密性の高い場所に当該ガスが充満することによる火災、若しくは爆発事故の危険性がある。
ＬＰＧも気化することで同様に、火災、又は爆発等の要因となりうるし、燃焼時に酸素が不足すると不完全燃焼に伴うＣＯガスが生成されるため、その管理が重要となる。
【０００５】工場等諸設備から排出され、漏洩した有害ガス等は、その発見が遅れ、作業者等の避難誘導が適切に行われないことで重大な事故に発展する場合がある。
したがって、上記諸設備等にあっては、有害ガス等が発生した場合、これを直ちに検知して、近傍の作業者等に速やかに情報提供するための手段が必要とされる。
上記諸設備等を施設する企業等は、施設内外の各所にガス検知警報器、酸素濃度検知警報器等を配置して、その作業環境を常に監視し、状況変化を把握すべく防災管理体制を構築しているものである。
【０００６】ガス検知警報器には、その用途に応じて様々なタイプのものが用意されている。
主に大規模施設等において使用されるものとして、中央監視室を中心としたネットワークシステムの一部を構成するガス検知警報器がある。この種の警報器は、これら施設の末端に設置され、各所の有害ガス等の検出情報を一時に中央監視室等に伝送することを主な目的とする。
当該システムは、これらの検出情報をもとに中央監視室等を介して警報音等の発令指令を行う等、ガスの発生をその初期段階で収束させようとするものである。
また、作業場所の状況に応じてスポット的に設置される定置型ガス検知警報器もある。定置型ガス検知警報器とは、有害ガス等の発生情報を中央監視室等を介することなく現場の作業者等に直接報せ、避難勧告することを目的とするもので、上述したようなネットワークシステムを構成できない場所、或いは当該警報器の設置場所以外にはその必要性の少ない小規模施設等で使用される場合が多い。
実開平５−４０９９７号公報によれば、移動設置が容易なコンパクトなガス検知警報器に関する記述がある。
この他、作業者等が移動作業する際の便益性に配慮して、着衣又は身体に装着できる携帯用のガス検知警報器もある。
【０００７】次に、本出願人が発明の目的とするところの定置型ガス検知警報器に関し、従来器の構成と基本動作について、ＣＯガス検知警報器を例に挙げて説明する。
定置型ガス検知警報器は、概してガス検出手段と、信号処理を司る制御手段と、警報発生手段をもって構成されるものである。
制御手段はガス検出手段により出力された検出信号を入力し、これに基づいて警報発生手段にその動作（警報の発令）を指示するための一の制御信号を出力する信号処理部と、警報の発令を停止とするリセット部から構成されている。
信号処理部は、検出信号を入力して、それが予め定められたガス濃度値（以後、作動値と呼ぶ）を超えていると判断した場合に限って前記一の制御信号を出力する。
尚、作動値となるガス濃度値は、有害ガスの早期発見、更には安全性にも配慮して、通常は致死量となるそれよりも相当量低い値とされるものである。
【０００８】リセット部は、リセット回路を具備し、これがＯＮ（リセット釦の押圧）されることでリセット指令信号を出力する。リセット部の動作、即ち警報の発令の停止は、作動値未満である検出信号とリセット指令信号とのＡＮＤ入力によってのみ実行されるように構成されている。尚、リセット釦は、一旦押圧されるとその状態が保持され、警報の発令の停止（リセット部の動作）によってこれが解除されるようにしているものが一般的である。
制御手段に作動値を超える検出信号が入力されると、信号処理部により制御信号が出力されて警報が発令される。この時点でリセット釦を押圧するとリセット回路はＯＮしてリセット指令信号は出力されるが、作動値を超える検出信号が入力されている間は、リセット部は動作せず、検出信号が作動値未満となることではじめてリセット部が動作して警報の発令は停止とされる（自動リセット）。
リセット釦の押圧がされないときは、リセット回路はＯＦＦ状態のままで、ガス濃度が作動値以下となった場合にあっても警報の発令は停止されることはない。
【０００９】警報発生手段はサイレン又はブザー発令回路を有し、作動値を超える制御信号が入力されることによって回路ＯＮとされる。
サイレン又はブザー音に替えて音声情報信号を格納した記憶部を備え、音声メッセージを発するガス検知警報器もある。当該警報器は、上記作動値となる検出信号を入力して、例えば、“ガスが漏れていませんか”といった一つのフレーズを繰り返しアナウンス出力するものである。
（実開昭６３−０６８０９６号公報に記載）。
また、実開平６−０３７９９２号公報によれば、特定言語（外国語）による音声データが記憶された音声合成ＩＣを備えた音声基板を複数用意し、これを着脱可能に構成したガス警報器が記載されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】生産工程から排出され、或いは原料、燃料貯蔵施設等から漏洩する有害ガス等の量は必ずしも一様ではなく、ガス濃度は急激に上昇して僅かの間に致死量、若しくは発火しきい値に達する場合がある。
通常、作業者等は警報の発令と同時にリセット釦を押圧（リセット操作）し、警報の発令が停止されることで、ガス濃度が低下したことを確認するものである。
この点に関し、図を例示して従来の定置型ガス検知警報器におけるリセット操作に係る不具合について説明する。
図１、図２は、一の監視区域における当該警報器による警報発令の様子を示すものであり、図１は警報の発令後、直ちにリセット操作した場合のものであり、図２はリセット操作しなかった場合のものである。
尚、作動値となるガス濃度値は５０［ｐｐｍ］とし、緊急退避が必要となるそれ（ＭＡＸ値）を１００［ｐｐｍ］として以下説明する。
図１、図２において、ガス濃度は時刻Ｔ２に作動値を超え、時刻Ｔ３に一旦作動値を下回った後、時刻Ｔ４からＴ１５にかけては再び作動値を超えた様子を示している。この間、ガス濃度は時刻Ｔ４からＴ９にかけては急激に上昇し、時刻Ｔ１０からＴ１５にかけては低下に転じている。また、時刻Ｔ９からＴ１０にかけては、ガスはＭＡＸ値を超えて発生している。【００１１】図１によれば、警報の発令はＴ２に行われた後、Ｔ３からＴ４間はリセットが動作して停止とされ、時刻Ｔ４からＴ１５にかけては、再び警報の発令が行われている。時刻Ｔ４に再度リセット操作が行われることで、時刻Ｔ１５以降、ガス濃度が作動値を下回ってリセットが動作し、警報の発令は停止とされている。
同図から明らかなように、リセット操作を行った場合であっても、ガス濃度が作動値を超えている限りリセットが動作することはなく、警報はその発令当初と同様に一定間隔、一定音量で発令され続ける。
したがって、作業者等は、その間のガス濃度の変化を警報音等から認識することができないという課題があった。特に、時刻Ｔ９からＴ１０にかけては、作業者等は本来緊急退避すべきであるにも係らず、そのことを認識することができなかった。更に、前述したように作動値自体が低めの値に設定されていることもあり、作業者等は、次第に警報音等に対しての危険認識に欠如し、リセット操作を軽んじ、或いは無感覚となる傾向があった。【００１２】図２によれば、リセット操作が全くなされていないため、時刻Ｔ２にガス濃度が一旦作動値を超えて発生すると、その後のガス濃度の推移に係りなく警報の発令は停止とされることはない。
特に、時刻Ｔ３からＴ４間、更には時刻Ｔ１５以降、ガス濃度は作動値を下回り安全であるにも係らず、警報の発令が続いていることから作業者等は、安易には現場におもむくことができず、その後の作業に支障をきたすことがあった。
このように、いずれにしても、従来器は、リセット部（機構）の存在によってガス検知警報器としての本来の機能が十分に発揮されないものとなっていた。
本発明は上記従来器の課題を解決するためになされたものであり、ガス濃度の変化に対応して個別に警報の発令を行う定置型ガス検知警報器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】上記の目的を達成するために請求項１に記載の発明は、ガスに感応して警報音等を発令する定置型ガス検知警報器において、ガス濃度に対応した電気信号を出力する信号処理手段と、当該電気信号が入力されたときはその値が予め定めたガス測定範囲を分割する複数の測定レンジのいずれかのレンジの最小点を超えているかどうか判断する制御手段と、前記測定レンジ毎に該レンジに固有のガス情報信号である音声情報信号を複数個有し、これを警報音等に係る情報信号として格納した記憶手段を備え、前記制御手段は、入力された電気信号が前記複数の測定レンジのいずれかのレンジの最小点を超えていると判断したときは、当該電気信号に基づいて前記記憶手段から所要とする音声情報信号を抽出して出力するようにしている。
【発明の効果】
【００１４】有害ガス等が発生した場合、これを早期に検出して近傍の作業者等に情報提供することの重要性については前述した。
特に、定置型ガス検知警報器は、中央指令室等からの指示によるのではなく、作業者等自身が当該警報器による警報音等をもとにして避難等の判断を自ら行うものであるため、より的確な情報提供が望まれるものである。
本発明による定置型ガス検知警報器は、この点に鑑み、従来器のような一のガス濃度（作動値）による警報の発令と、これを下回るガス濃度とリセット操作による警報の停止という構成を排し、その時々のガス濃度をダイレクトに音声報知しようとするものである。
具体的には、本警報器は、有害ガス等の発生を検知すると、ガス濃度に応じてこれを特定するための電気信号を出力し、当該電気信号に基づいて個別に警報発令を行うようにしている。
更に、上記の電気信号に呼応した複数の音声情報信号を用意し、これを随時抽出するようにしている。
したがって、本発明によれば、刻々と変化するガス濃度に対応して、音声アナウンスという手段を用い、的確且つ詳細な情報提供を行う定置型ガス検知警報器とすることができる。【００１５】本警報器はガス濃度の変化に対応して警報の発令を行うものである。
したがって、本警報器にはリセットという概念は存在せず、当然に、前述したリセット操作に係る不具合（課題）が生じることもない。
即ち、ガス濃度が後述する最低警報点を下回ることでその旨伝える音声アナウンスが行われ警報の発令は一旦停止とされるが、ガス濃度が再び増加して最低警報点を超えることで自動的に音声アナウンスが再開され、その後のガス濃度の変化についても逐次音声アナウンスが行われ、或いはその停止がなされる。
このように本発明である定置型ガス検知警報器によれば、作業者等は、中央指令室等からの避難誘導等によるのではなく、当該警報器から発せられる音声アナウンスによってガスの発生状況とその推移を自ら把握し、適切な対応をとることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】本発明の実施の一形態である定置型ＣＯガス検知警報器について図を例示して説明する。図３は本発明である警報器の概要を、図４は本警報器の構成要素である音声発生器の概要を示すものである。
図３、図４において、符号１はＣＯガス検知警報器を、符号２はＣＯガスセンサを、符号３は信号処理手段としての信号処理装置を、符号４は音声発生器を表している。
音声発生器４は、音声処理部５、拡声部６で構成される。更に、音声処理部５は、複数の音声情報信号を格納し、後述する電気信号を一時格納するためのＲＯＭ７、制御手段としてのＣＰＵ８、ＣＰＵ８によって抽出された音声情報信号を合成する合成ＣＰＵ９により、拡声部６は、アンプ１０及びスピーカ１１により構成される。
尚、拡声部６にはガスの発生を報せるランプ、これを点滅させるためのミラー及び駆動機構等（いずれも図示せず）を設け、所謂回転警報型の定置型ガス検知警報器を構成してもよい。【００１７】信号処理装置３は、ガスセンサ２からガスの発生に感応して出力される信号（検出信号）を入力し、これに対応した電気信号である所謂統一信号としての計装信号を出力する計装信号出力器としている。
計装信号としてはＤＣ４ｍＡ〜２０ｍＡを用い、ＣＯガス未検出（零時）において４ｍＡ（最低電流）、ガス濃度Ｘ（測定上限）［ｐｐｍ］において２０ｍＡ（最大電流）を出力する。
本実施例においては、ＣＯガスの測定範囲を５０［ｐｐｍ］から１００［ｐｐｍ］とし、ＣＰＵ８は、ＣＯガス濃度５０［ｐｐｍ］を示す計装信号が入力されたときから、１００［ｐｐｍ］を示す計装信号が入力されるまでの間、１０［ｐｐｍ］毎に分割された測定レンジの最小点、即ち５０、６０、７０、８０、９０、１００［ｐｐｍ］の計装信号を音声情報信号の抽出のための制御信号として認識するようにしている。
尚、各測定レンジの最小点を警報点、特に５０［ｐｐｍ］である最小点を最小警報点と呼ぶ。【００１８】ＲＯＭ７は、測定レンジの各々に個別に対応したガス情報を音声アナウンスするために複数個の音声情報信号を記憶するものである。また、入力された計装信号が最低警報点を超えるものである場合、当該計装信号（ｐｐｍ値）を一時格納するようにしている。
以下に音声アナウンスの具体例を幾つか紹介する。
例えば、ＣＯガス濃度５０［ｐｐｍ］超え〜６０［ｐｐｍ］未満を示す計装信号のレンジにあっては、“ＣＯガス濃度が５０ｐｐｍを超えました”、或いは“ＣＯガス濃度が減少して５０ｐｐｍとなりました”等とするとよい。
また、ガス濃度が当初の値より減少して最低警報点を下回るに至ったような場合、“リセットされました”等の音声情報（これを特に安全宣言アナウンスと呼ぶ）を、また、ガス濃度が測定上限を超えて発生した場合は“ガス濃度が測定限界を超えました”等のそれを用意し、これらを出力させることで、ガス濃度の推移をより把握し易いガス検知警報器とすることができる。【００１９】次に音声発生器４による音声情報信号の処理の動作の一例を示す。図５は当該処理の様子を示すフローチャートである。
ＣＯガスが発生すると、ガス濃度に対応した一の計装信号が出力され、音声処理部５に取込まれる（ステップＳ１）。
ＣＰＵ８は、当該一の計装信号の値が最低警報点を超えるものであるかどうか判断し（ステップＳ２）、超えていると判断した場合は、当該計装信号に基づきＲＯＭ７から所要の音声情報信号を抽出し、同時に当該計装信号（ｐｐｍ値）をＲＯＭ７に格納する。
最低警報点を超える一の計装信号に続いて新たに最低警報点を超える計装信号が入力された場合は、更に新たな計装信号と当初の一の計装信号を比較して、該当する音声情報信号をＲＯＭ７から抽出する（ステップＳ５）。続いて、新たに入力された計装信号を前回入力された計装信号に替えて格納し（ステップＳ６）、新たな音声情報信号に基づく音声アナウンスが行われる（ステップＳ７）。
尚、上記の該当する音声情報信号とは、前述した“ＣＯガス濃度が減少して５０ｐｐｍとなりました”等、当初の計装信号と新たなそれによるガス情報を加味して予め用意した音声情報信号である。【００２０】ステップＳ２において、ＣＰＵ８が、新たに入力された計装信号が最低警報点を超えていないと判断した場合は、次に当該新たな計装信号が入力される前に複数の測定レンジのいずれかのレンジの最小点を超える別の計装信号が入力され、ＲＯＭ７に格納されているかどうかを判断する（ステップＳ４）。
当該別の計装信号が格納されていない場合は、ステップＳ１へと進みその後の処理を実行する。
別の計装信号が格納されている場合は、ＣＰＵ８は、ＲＯＭ７に記憶されている音声情報信号の中から特にガスの発生が収束に向かっていることをアナウンスするための音声情報信号（安全宣言アナウンス）を抽出し（ステップＳ５）、ＲＯＭ７に格納されている計装信号値を新たな計装信号値に置き換えて（ステップＳ６）、当該安全音声情報信号を拡声部６に出力する。
尚、上記の安全宣言アナウンスに該当する音声情報信号としては、前述した“リセットされました”の他、“ＣＯガス濃度が８０ｐｐｍから減少して測定下限５０ｐｐｍを下回りました”等がある。【００２１】図６に、本定置型ガス検知警報器におけるＣＯガス濃度の変化に伴う警報発令の様子を示す。
同図によれば、時刻Ｔ２にガス濃度が最低警報点を超えることで警報１である音声アナウンスが行われる。その後時刻Ｔ３において、“ＣＯガス濃度が５０ｐｐｍを下回りました。警報はリセットされました”等の安全宣言アナウンスが発令される。
時刻Ｔ４からはガス濃度は再び最低警報点を超え、警報音は、警報２、警報３、警報４、警報５、警報６、警報７とガス濃度が１０［ｐｐｍ］を超えて増加する毎に、順次その旨報知する音声アナウンスに切り替えられていく。
同様に時刻Ｔ１０以降は、ガス濃度が１０［ｐｐｍ］を超えて減少する毎に、警報８、警報９、警報１０、警報１１、警報１２と切り替えられ、時刻Ｔ１６にガス濃度が最低警報点を下回ることで安全宣言アナウンスが発令される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】従来の定置型ガス検知警報器におけるＣＯガス濃度の変化に伴う警報発令の様子を示す図であり、リセット操作した場合ものである。
【図２】従来の定置型ガス検知警報器におけるＣＯガス濃度の変化に伴う警報発令の様子を示す図であり、リセット操作しなかった場合のものである。
【図３】本発明による定置型ガス検知警報器の構成を示す図である。
【図４】本発明による定置型ガス検知警報器の要素をなす音声発生器の構成を示す図である。
【図５】本発明による定置型ガス検知警報器の音声情報信号の処理の様子を示すフローチャートである。
【図６】本発明による定置型ガス検知警報器におけるＣＯガス濃度の変化に伴う警報発令の様子を示すものである。
【符号の説明】
【００２３】（１）本発明である定置型ガス検知警報器
（２）ＣＯガスセンサ
（３）信号処理装置
（４）音声発生器
（５）音声処理部
（６）拡声部
（７）ＲＯＭ
（８）ＣＰＵ
（９）合成ＣＰＵ
（１０）アンプ
（１１）スピーカ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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