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技術 警報器及び解除方法

出願人 矢崎総業株式会社
発明者 荻野薫
出願日 2008年3月10日 (12年8ヶ月経過) 出願番号 2008-059613
公開日 2009年9月24日 (11年1ヶ月経過) 公開番号 2009-217471
状態 特許登録済
技術分野 燃焼システム 燃料の供給及び制御 異常警報装置
主要キーワード 累乗関数 接遅延 発生警報 遅延時間決定 コバー 警報値 指数計算 遮断条件
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (7)

課題

不足なく遅延時間を設定することができる警報器を提供する。

解決手段

CO濃度所定レベルC1を超えると、CPUが現CO濃度に対するCOHb20%に到達するまでの到達時間TRの逆数・時間積Σ1/TRの積分を開始する。CPUは、到達時間TRの逆数・時間積Σ1/TRが閾値Aを超えると警報を発生させると共にガスメータ遮断信号を出力して、ガス燃焼器具燃焼を停止させる。その後もCPUは、到達時間TRの逆数・時間積Σ1/TRの積分を継続させる。CPUは、CO濃度が所定レベルC1を下回ると、そのときの到達時間TRの逆数・時間積Σ1/TRに応じた遅延時間TDを設定する。そして、CPUは、CO濃度が所定レベルC1を下回ってから遅延時間TD経過後にガスメータに解除信号を出力して、ガス燃焼器具の燃焼停止解除する。

概要

背景

ガス燃焼器具不完全燃焼させると一酸化炭素(以下、CO)が発生する。ガス燃焼器使用者が不完全燃焼によるCO発生に気が付かずにガス燃焼器具の使用を続けると、血液中一酸化炭素ヘモグロビン濃度(以下、COHb)が危険なレベルに達してしまう。そこで、ガスセンサにより検出された所定レベル以上のCO濃度に基づいてCOの発生が警報レベルに達したか否かを判断して、達したと判断したときにその旨を知らせる警報を発生する警報器が提案されている。また、警報発生時にガス燃焼器具に対するガスの供給を遮断してガス燃焼器具の燃焼を停止するための遮断信号ガスメータに対して出力する警報器が提案されている(例えば特許文献1)。この警報器からの遮断信号を入力すると、ガスメータは内蔵された遮断弁弁閉してガス燃焼器具に対するガスの供給を遮断する。これにより、ガス燃焼器具の燃焼が停止する。

上記警報器は、警報後に自動的に又は手動換気が行われてCO濃度が上記所定レベルを下回ると、又は、所定レベルを下回ってから一律の遅延時間経過すると、ガスメータに対して解除信号を出力する。この警報器からの解除信号を入力すると、ガスメータは弁開スイッチの操作に応じて遮断弁を弁開できるようになる。そして、この遮断弁の弁開によりガス燃焼器具は再燃焼できるようになる。

ところで、CO雰囲気中に暴露されることにより人体蓄積されたCOHbはコバーンらの報告によると、指数関数的に変化すると考えられており、米国でのCO警報器の基準とされているUL規格2034では下記の式(1)に示すように一部簡略化した形で使用している。
%COHbt=%COHb0[e-(t/2398B)]+218[1−e-(t/2398B)]×[0.0003+CO濃度/1316]] …(1)
(%COHbt:t分経過後のCOHb、%COHb0:経過時間0分のCOHb、B=0.0404)

上述した式(1)を用いてCOHbが5%、10%、15%、20%、25%、30%に達した後の経過時間とCOHbとの関係を図4に示す。同図に示すように、人体に蓄積されたと考えられるCOHbが排除される時間は、人体に蓄積されたCOHbの大小により異なっている。また、COHbが警報値(例えば20%)に達したときに警報を行うようにしても、現実には警報してから換気するまでの条件が異なる。このため、一律の遅延時間では過不足になってしまうケースが考えられる。即ち、警報してからすぐに換気が行われてCOHbが十分低下しているにも関わらずガス燃焼器具の再燃焼ができないケースや、警報してからすぐに換気が行われずにCOHbが十分低下していないにも関わらずガス燃焼器具の再燃焼が行われてしまうケースがあった。
実開平6−11093号公報

概要

過不足なく遅延時間を設定することができる警報器を提供する。CO濃度が所定レベルC1を超えると、CPUが現CO濃度に対するCOHb20%に到達するまでの到達時間TRの逆数・時間積Σ1/TRの積分を開始する。CPUは、到達時間TRの逆数・時間積Σ1/TRが閾値Aを超えると警報を発生させると共にガスメータに遮断信号を出力して、ガス燃焼器具の燃焼を停止させる。その後もCPUは、到達時間TRの逆数・時間積Σ1/TRの積分を継続させる。CPUは、CO濃度が所定レベルC1を下回ると、そのときの到達時間TRの逆数・時間積Σ1/TRに応じた遅延時間TDを設定する。そして、CPUは、CO濃度が所定レベルC1を下回ってから遅延時間TD経過後にガスメータに解除信号を出力して、ガス燃焼器具の燃焼停止解除する。

目的

そこで、本発明は、上記のような問題点に着目し、過不足なく遅延時間を設定することができる警報器を提供することを課題とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

一酸化炭素濃度を検出するガスセンサと、前記ガスセンサにより検出された所定レベル以上の一酸化炭素濃度に基づいて一酸化炭素の発生が警報レベルに達したことを検出する異常検出手段と、前記異常検出手段により一酸化炭素の発生が警報レベルに達したことを検出されたときにガス燃焼器具燃焼を停止させる燃焼停止手段と、を備えた警報器において、前記燃焼停止手段による燃焼停止が行われる前に前記ガスセンサにより検出された一酸化炭素濃度が前記所定レベルを超えてから前記燃焼停止手段による燃焼停止が行われた後に前記ガスセンサにより検出された一酸化炭素濃度が前記所定レベルを下回るまでの間に蓄積された血液中一酸化炭素ヘモグロビン濃度、又は、当該一酸化炭素ヘモグロビン濃度に対応する値、に対応する遅延時間を決定する遅延時間決定手段と、前記燃焼停止手段による燃焼停止が行われた後に前記ガスセンサにより検出された一酸化炭素濃度が前記所定レベルを下回ってから前記遅延時間決定手段により決定された前記遅延時間経過後に前記ガス燃焼器具の燃焼停止を解除する解除手段と、を備えたことを特徴とする警報器。

請求項2

所定酸素濃度中における一酸化炭素濃度と血液中の一酸化炭素ヘモグロビン濃度が警報値になるまでの到達時間との関係が予め記憶されている記憶手段と、前記記憶手段に記憶されている関係から前記ガスセンサによって検出された一酸化炭素濃度が前記所定レベルを超えた時点から現時点までの前記ガスセンサによって検出された一酸化炭素濃度に対応する前記到達時間の逆数の時間積を求める積分手段と、を備え、前記異常検出手段が、前記積分手段により求めた前記到達時間の逆数の時間積が閾値を超えたときに前記一酸化炭素ヘモグロビン濃度が警報値に達して前記一酸化炭素の発生が警報レベルに達したことを検出するように設定され、前記遅延時間決定手段が、前記燃焼停止手段による燃焼停止が行われた後に前記積分手段による積分を前記ガスセンサにより検出された一酸化炭素濃度が前記所定レベルを下回るまで行わせて、前記所定レベルを下回ったときの前記積分手段により求めた前記到達時間の逆数の時間積を前記一酸化炭素ヘモグロビン濃度に応じた値として、前記到達時間の逆数の時間積に対応する遅延時間を決定するように設定されていることを特徴とする請求項1に記載の警報器。

請求項3

一酸化炭素濃度を検出するガスセンサと、前記ガスセンサにより検出された所定レベル以上の一酸化炭素濃度に基づいて一酸化炭素の発生が警報レベルに達したことを検出する異常検出手段と、前記異常検出手段により一酸化炭素の発生が警報レベルに達したことを検出されたときにガス燃焼器具の燃焼を停止させる燃焼停止手段と、を備えた警報器による前記ガス燃焼器具の燃焼停止を解除するための解除方法において、前記燃焼停止手段による燃焼停止が行われる前に前記ガスセンサにより検出された一酸化炭素濃度が前記所定レベルを超えてから前記燃焼停止手段による燃焼停止が行われた後に前記ガスセンサにより検出された一酸化炭素濃度が前記所定レベルを下回るまでの間に蓄積された血液中の一酸化炭素ヘモグロビン濃度、又は、当該一酸化炭素ヘモグロビン濃度に対応する値、に対応する遅延時間を決定する工程と、前記燃焼停止手段による燃焼停止が行われた後に前記ガスセンサにより検出された一酸化炭素濃度が前記所定レベルを下回ってから前記工程により決定された前記遅延時間経過後に前記ガス燃焼器具の燃焼停止を解除する工程と、を順次行うことを特徴とする解除方法。

技術分野

0001

本発明は、警報器及び解除方法係り、特に、一酸化炭素濃度を検出するガスセンサと、前記ガスセンサにより検出された所定レベル以上の一酸化炭素濃度に基づいて一酸化炭素の発生が警報レベルに達したことを検出する異常検出手段と、前記異常検出手段により一酸化炭素の発生が警報レベルに達したことが検出されたときにガス燃焼器具燃焼を停止させる燃焼停止手段と、を備えた警報器及び当該警報器によるガス燃焼器具の燃焼停止を解除する解除方法に関するものである。

背景技術

0002

ガス燃焼器具を不完全燃焼させると一酸化炭素(以下、CO)が発生する。ガス燃焼器使用者が不完全燃焼によるCO発生に気が付かずにガス燃焼器具の使用を続けると、血液中一酸化炭素ヘモグロビン濃度(以下、COHb)が危険なレベルに達してしまう。そこで、ガスセンサにより検出された所定レベル以上のCO濃度に基づいてCOの発生が警報レベルに達したか否かを判断して、達したと判断したときにその旨を知らせる警報を発生する警報器が提案されている。また、警報発生時にガス燃焼器具に対するガスの供給を遮断してガス燃焼器具の燃焼を停止するための遮断信号ガスメータに対して出力する警報器が提案されている(例えば特許文献1)。この警報器からの遮断信号を入力すると、ガスメータは内蔵された遮断弁弁閉してガス燃焼器具に対するガスの供給を遮断する。これにより、ガス燃焼器具の燃焼が停止する。

0003

上記警報器は、警報後に自動的に又は手動換気が行われてCO濃度が上記所定レベルを下回ると、又は、所定レベルを下回ってから一律の遅延時間経過すると、ガスメータに対して解除信号を出力する。この警報器からの解除信号を入力すると、ガスメータは弁開スイッチの操作に応じて遮断弁を弁開できるようになる。そして、この遮断弁の弁開によりガス燃焼器具は再燃焼できるようになる。

0004

ところで、CO雰囲気中に暴露されることにより人体蓄積されたCOHbはコバーンらの報告によると、指数関数的に変化すると考えられており、米国でのCO警報器の基準とされているUL規格2034では下記の式(1)に示すように一部簡略化した形で使用している。
%COHbt=%COHb0[e-(t/2398B)]+218[1−e-(t/2398B)]×[0.0003+CO濃度/1316]] …(1)
(%COHbt:t分経過後のCOHb、%COHb0:経過時間0分のCOHb、B=0.0404)

0005

上述した式(1)を用いてCOHbが5%、10%、15%、20%、25%、30%に達した後の経過時間とCOHbとの関係を図4に示す。同図に示すように、人体に蓄積されたと考えられるCOHbが排除される時間は、人体に蓄積されたCOHbの大小により異なっている。また、COHbが警報値(例えば20%)に達したときに警報を行うようにしても、現実には警報してから換気するまでの条件が異なる。このため、一律の遅延時間では過不足になってしまうケースが考えられる。即ち、警報してからすぐに換気が行われてCOHbが十分低下しているにも関わらずガス燃焼器具の再燃焼ができないケースや、警報してからすぐに換気が行われずにCOHbが十分低下していないにも関わらずガス燃焼器具の再燃焼が行われてしまうケースがあった。
実開平6−11093号公報

発明が解決しようとする課題

0006

そこで、本発明は、上記のような問題点に着目し、過不足なく遅延時間を設定することができる警報器を提供することを課題とする。

課題を解決するための手段

0007

上記課題を解決するためになされた請求項1記載の発明は、一酸化炭素濃度を検出するガスセンサと、前記ガスセンサにより検出された所定レベル以上の一酸化炭素濃度に基づいて一酸化炭素の発生が警報レベルに達したことを検出する異常検出手段と、前記異常検出手段により一酸化炭素の発生が警報レベルに達したことを検出されたときにガス燃焼器具の燃焼を停止させる燃焼停止手段と、を備えた警報器において、前記燃焼停止手段による燃焼停止が行われる前に前記ガスセンサにより検出された一酸化炭素濃度が前記所定レベルを超えてから前記燃焼停止手段による燃焼停止が行われた後に前記ガスセンサにより検出された一酸化炭素濃度が前記所定レベルを下回るまでの間に蓄積された血液中の一酸化炭素ヘモグロビン濃度、又は、当該一酸化炭素ヘモグロビン濃度に対応する値、に対応する遅延時間を決定する遅延時間決定手段と、前記燃焼停止手段による燃焼停止が行われた後に前記ガスセンサにより検出された一酸化炭素濃度が前記所定レベルを下回ってから前記遅延時間決定手段により決定された前記遅延時間経過後に前記ガス燃焼器具の燃焼停止を解除する解除手段と、を備えたことを特徴とする警報器に存する。

0008

請求項2記載の発明は、所定酸素濃度中における一酸化炭素濃度と血液中の一酸化炭素ヘモグロビン濃度が警報値になるまでの到達時間との関係が予め記憶されている記憶手段と、
前記記憶手段に記憶されている関係から前記ガスセンサによって検出された一酸化炭素濃度が前記所定レベルを超えた時点から現時点までの前記ガスセンサによって検出された一酸化炭素濃度に対応する前記到達時間の逆数の時間積を求める積分手段と、を備え、前記異常検出手段が、前記積分手段により求めた前記到達時間の逆数の時間積が閾値を超えたときに前記一酸化炭素ヘモグロビン濃度が警報値に達して前記一酸化炭素の発生が警報レベルに達したことを検出するように設定され、前記遅延時間決定手段が、前記燃焼停止手段による燃焼停止が行われた後に前記積分手段による積分を前記ガスセンサにより検出された一酸化炭素濃度が前記所定レベルを下回るまで行わせて、前記所定レベルを下回ったときの前記積分手段により求めた前記到達時間の逆数の時間積を前記一酸化炭素ヘモグロビン濃度に応じた値として、前記到達時間の逆数の時間積に対応する遅延時間を決定するように設定されていることを特徴とする請求項1に記載の警報器に存する。

0009

請求項3記載の発明は、一酸化炭素濃度を検出するガスセンサと、前記ガスセンサにより検出された所定レベル以上の一酸化炭素濃度に基づいて一酸化炭素の発生が警報レベルに達したことを検出する異常検出手段と、前記異常検出手段により一酸化炭素の発生が警報レベルに達したことを検出されたときにガス燃焼器具の燃焼を停止させる燃焼停止手段と、を備えた警報器による前記ガス燃焼器具の燃焼停止を解除するための解除方法において、前記燃焼停止手段による燃焼停止が行われる前に前記ガスセンサにより検出された一酸化炭素濃度が前記所定レベルを超えてから前記燃焼停止手段による燃焼停止が行われた後に前記ガスセンサにより検出された一酸化炭素濃度が前記所定レベルを下回るまでの間に蓄積された血液中の一酸化炭素ヘモグロビン濃度、又は、当該一酸化炭素ヘモグロビン濃度に対応する値、に対応する遅延時間を決定する工程と、前記燃焼停止手段による燃焼停止が行われた後に前記ガスセンサにより検出された一酸化炭素濃度が前記所定レベルを下回ってから前記工程により決定された前記遅延時間経過後に前記ガス燃焼器具の燃焼停止を解除する工程と、を順次行うことを特徴とする解除方法に存する。

発明の効果

0010

以上説明したように請求項1及び3記載の発明によれば、遅延時間決定手段が、燃焼停止手段による燃焼停止が行われる前にガスセンサにより検出された一酸化炭素濃度が所定レベルを超えてから燃焼停止手段による燃焼停止が行われた後にガスセンサにより検出された一酸化炭素濃度が所定レベルを下回るまでの間に蓄積された血液中の一酸化炭素ヘモグロビン濃度、又は、当該一酸化炭素ヘモグロビン濃度に対応する値、に対応する遅延時間を決定するので、過不足なく遅延時間を設定することができる。

0011

請求項2記載の発明によれば、異常検出手段による異常検出を行うために設けた積分手段を流用して遅延時間を設定することができるため、構成が簡単となりコストダウンを図ることができる。

発明を実施するための最良の形態

0012

以下、本発明の警報器及び解除方法を図面に基づいて説明する。図1は、本発明の解除方法を実施した警報器の一実施の形態を示す回路図である。同図に示すように、警報器は、ガスセンサ10を備えている。ガスセンサ10としては、例えば、一酸化炭素(以下CO)の酸化反応により、CO濃度に応じた電流が流れる電気化学式センサを用いており、CO濃度に応じた電流を電圧に変換して、マイクロコンピュータ(μCOM)12に出力している。

0013

μCOM12は、処理プログラムに従って各種の処理を行う中央演算処理ユニット(以下、CPU)12A、CPU12Aが行う処理のプログラムなどを格納した読出専用のメモリであるROM12B、及び、CPU12Aでの各種の処理過程で利用するワークエリア、各種データを格納するデータ記憶エリアなどを有する読み出し書き込み自在のメモリであるRAM12C、を有し、これらがバスラインによって接続されている。

0014

上述したCPU12Aは、ガスセンサ10の出力を取り込んで、CO濃度を検出する。さらに、警報器は、スピーカ13、音声警報出力回路14及び外部接続端子15を備えている。スピーカ13は、COの発生警報を出力する。音声警報出力回路14は、スピーカ13を駆動する回路であり、CPU12Aによって制御される。外部接続端子15は、外部機器としての例えば図示しないガスメータに接続するための端子である。CPU12Aの制御により外部接続端子15からは、図示しないガスメータに対して遮断信号及び解除信号が出力される。図示しないガスメータは、遮断信号を受け取ると内蔵された遮断弁を弁閉してガス燃焼器具に対するガスの供給を遮断する。これにより、ガス燃焼器具の燃焼が停止する。また、図示しないガスメータは、解除信号を受け取ると内蔵された遮断弁を弁開してガス燃焼器具に対するガスの供給を再開する。これにより、ガス燃焼器具の燃焼停止が解除される。

0015

次に、上述した警報器の上記遮断信号を出力する遮断条件について、図2を参照して以下説明する。図2は、酸素濃度20%中におけるCO濃度と、血液中の一酸化炭素ヘモグロビン濃度(以下COHb)が20%となるまでの到達時間と、の関係を示す両対数グラフである。図2に示すように、例えば、酸素濃度が20%のときは、300(ppm)のCOが発生し続けると30分後にCOHb=20%となり、400(ppm)のCOが発生し続けると20分後にCOHb=20%となる。

0016

図2からも明らかなように、CO濃度が増加するに従って、到達時間は指数関数的に減少する。つまり、CO濃度とCOHbが20%となるまでの到達時間との関係は下記の式(2)及び(2)´に示すように累乗関数式または対数関数式によって表すことができる。
TR=a1・X-b1(TR:到達時間、X:CO濃度、a1、b1:定数) …(2)
LogTR=−b1・LogX+Loga1
=−b1・LogX+c(∵Loga1=c) …(2)´

0017

次に、本実施形態では、酸素濃度を20%と仮定し、COHb=20%(警報値)となったとき、CO異常警報を発生する場合について説明する。この場合、図2に示すような酸素濃度20%中におけるCO濃度と、COHbが20%となるまでの到達時間との関係を表す上述した式(2)及び(2)´に示すような累乗関数式または対数関数式を例えばROM12B(=記憶手段)内に予め記憶させておく。次に、ガスセンサ10により検出されたCO濃度に対応する到達時間TRの逆数・時間積と、CO濃度の関係について説明する。まず、300ppmのCOが発生した場合、このCO濃度に対応する到達時間は、図2に示すように、約30分である。従って、その逆数は1/30となり、逆数・時間積は、図3に示すように、1/30の傾きで増加する。仮に300ppmのCOが10分継続した場合、逆数・時間積は10/30となる。

0018

その後、CO濃度が200ppmに変化すると、このCO濃度に対応する到達時間は、図2に示すように、約50分となる。従って、その逆数は1/50となり、逆数・時間積は、図3に示すように、300ppmのCO発生時の傾き1/30よりも小さい1/50の傾きで増加する。仮に200ppmのCO発生が3分継続した場合、逆数・時間積は(10/30+3/50)となる。さらに、CO濃度が400ppmに変化すると、このCO濃度に対応する到達時間は、図2に示すように、約20分である。従って、その逆数は1/20となり、逆数・時間積は、図3に示すように、200、300ppmの発生時間の傾き1/50、1/30よりも大きい1/20の傾きで増加する。

0019

このことからも明らかなように、上述した逆数・時間積は、CO濃度が高い程、急激に増加し、CO濃度が低い程、緩やかに増加する。つまり、現逆数・時間積は、COHb=20%に対する現在のCOHbに相当する。従って、上記現逆数・時間積が1に達したときCOHbが20%になったと判断することができる。なお、上述した到達時間の逆数・時間積とCOHbとの関係は、特開2007−58838号公報に記載されているので、ここでは詳細な説明を省略する。これにより、複雑な高次回帰式を使ってCOHbを直接算出しなくても、COHbが20%に達したときの警報を発生することができる。

0020

そこで、CPU12Aは、ガスセンサ10によって検出されたCO濃度が所定レベル以上を超えると上記到達時間TRの逆数・時間積Σ1/TRの積分を開始する。そして、CPU12Aは、積分した逆数・時間積Σ1/TRが1に達すると警報を発生させると共に外部接続端子15から遮断信号を図示しないガスメータに対して出力する。ガスメータは、遮断信号を受け取ると内蔵している遮断弁を弁閉してガス燃焼器に対するガスの供給を遮断する。これにより、ガス燃焼器の燃焼が停止される。なお、上記所定レベルは、この所定レベル以上のCO濃度の発生が継続するとCOHbが警報レベルに達してしまうような値に設定されている。逆に言うと、この所定レベル未満のCO濃度の発生が継続してもCOHbが警報レベルに達してしまうことはないような値に設定されている。

0021

次に、上述したガス燃焼器の燃焼停止を解除する解除条件について説明する。上述した背景技術でも説明したように、人体に蓄積されたCOHbが排除される時間は、警報を発生してから換気が行われるまでの条件によって異なる。即ち、COHbが20%に達して警報を発生した後に換気が行われCO濃度が所定レベルを下回った時点であっても、警報してからすぐに換気が行われた場合と、警報してからすぐに換気が行われなかった場合と、では人体に蓄積されたCOHbが異なる。また、図4に示すように、人体に蓄積されたと考えられるCOHbが排除される時間は、人体に蓄積されたCOHbの大小により異なっている。図4は、COHbが5%、15%、20%、10%、25%、30%に達した後にCO濃度がほぼ0になってからの経過時間とCOHbとの関係を示すグラフである。よって、5%、10%、15%、20%、25%、30%のCOHbが一定値以下に減衰するまでの減衰時間TAは、式(1)の逆算値である式(3)で表すことができる。
TA=a2・Ln(COHb)+b2(a2、b2は一定値に応じた定数) …(3)

0022

上記の式(3)を用いて求めたCOHbが一定値(1%、2%、5%、10%)以下に減衰するまでの減衰時間TAとCOHbとの関係を図5に示す。同図に示すように、減衰時間TAとCOHbとの関係は片対数グラフで直線となる。今、警報が発生した後に換気が行われCO濃度が所定レベルを下回った時点のCOHbをCOHbnとする。このCOHbnを式(3)に代入した下記の式(3)´に示す減衰時間TAを遅延時間TDとして設定する。そして、警報が発生した後にCO濃度が所定レベルを下回った時点から上述したように設定した遅延時間TD経過後に解除信号を出力すれば、警報発生後の換気条件が異なってもCOHbが一定値以下になった時点で解除信号を出力することができる。
TD=TA=a2・Ln(COHbn)+b2 …(3)´

0023

本実施形態では、上記COHbnに応じた値として、CO濃度が所定レベルを超えてから所定レベルを下回るまでの間に積算された到達時間TRの逆数・時間積Σ1/TRをCOHbnの代わりに式(3)に代入して、下記の式(4)に示すように、COHbが一定値に下回るまでの減衰時間TAを算出して、その減衰時間TAを遅延時間TDとして設定する。
TD=TA=A・Ln(Σ1/TR)+B(A、Bは一定値に応じた定数) …(4)

0024

上述した警報器の詳細な動作について、図6のCPU12Aの処理手順を示すフローチャートを参照して以下説明する。まず、CPU12Aは、警報器に対する電源投入されるとガスセンサ10を用いてCO濃度を検出する(ステップS1)。次に、CPU12Aは、ステップS1で検出したCO濃度が所定レベルC1を超えると(ステップS2でY)、積分手段として働き、CO濃度に対応した到達時間TRの逆数の積分を行い逆数・時間積Σ(1/TR)を求める(ステップS3)。

0025

ステップS3においてCPU12Aは、ガスセンサ10を用いて一定間隔t毎にCO濃度を検出する。そして、例えばROM12B内に予め記憶されている酸素濃度20%中におけるCO濃度と、COHbが20%となるまでの到達時間との関係を示す上記式(2)、(2)´の指数関数式や対数関数式に検出したCO濃度を代入して、現CO濃度に対応する到達時間TRnを求める。その後、前回算出した逆数・時間積Σ(1/TR)に上記一定間隔tと上記到達時間TRnの逆数1/TRnとを乗じた値t/TRnを加算して今回の逆数・時間積Σ(1/TR)とする。

0026

次に、CPU12Aは、ステップS3で求めた逆数・時間積Σ(1/TR)が閾値A(例えば1)未満であれば(ステップS4でN)、COHbが20%に達していないと判断して再びステップS3に戻って逆数の積分を続ける。

0027

これに対して、CPU12Aは、異常検出手段として働き、逆数・時間積(1/TR)が閾値A以上であれば(ステップS4でY)、COHbが20%に達してCOの発生が警報レベルに達したことを検出して次にステップS5に進む。ステップS5においてCPU12Aは、燃焼停止手段として働き、音声警報出力回路14に対してCO警報信号を出力すると共に外部接続端子15からガス燃焼器具の燃焼を停止するための遮断信号を出力する。上記CO警報信号を受けて、音声警報出力回路14はスピーカ13を制御してCO発生の旨の警報を発生する。また、外部接続端子15を介して遮断信号を受け取ると、図示しないガスメータは内蔵された遮断弁を弁閉してガス燃焼器具に対するガスの供給を停止する。これにより、ガス燃焼器具の燃焼が停止される。

0028

その後、CPU12Aは、ガスセンサ10により検出されたCO濃度が所定レベルC1を下回るまで(ステップS7でY)、CO濃度に対応した到達時間TRの逆数の積分を継続する(ステップS6)。CPU12Aは、ガスセンサ10により検出されたCO濃度が所定レベルC1を下回ると(ステップS7でY)、遅延時間決定手段として働き、この時点の到達時間TRの逆数・時間積Σ(1/TR)を上述した式(4)に代入して求めた減衰時間TAを遅延時間TDとして設定する(ステップS8)。次に、CPU12Aは、ステップS8の遅延時間TDのカウントダウンを開始する(ステップS9)。そして、遅延時間TDが0になると(ステップS10でY)、CPU12Aは、解除手段として働き、外部接続端子15からガス燃焼器具の燃焼停止を解除するための解除信号を出力した後(ステップS11)、ステップS1に戻る。

0029

上述した警報器によれば、CPU12Aが、遮断信号が出力される前(ガス燃焼器具の燃焼が停止される前)にガスセンサ10により検出されたCO濃度が所定レベルを超えてから遮断信号が出力された後(ガス燃焼器具の燃焼が停止された後)にガスセンサ10により検出されたCO濃度が所定レベルを下回るまでの間に蓄積された血液中のCOHbに対応する到達時間TRの逆数・時間積Σ1/TR、に対応する遅延時間TDを決定するので、過不足なく遅延時間を設定することができる。

0030

また、上述した警報器によれば、CPU12Aが、積分して求めた到達時間TRの逆数・時間積Σ1/TRが閾値Aを超えたときにCOHbが警報値20%に達してCOの発生が警報レベルに達したことを検出するように設定されると共に、遮断信号が出力された後に到達時間TRの逆数・時間積Σ1/TRの積分をガスセンサ10により検出されたCO濃度が所定レベルを下回るまで行わせて、所定レベルを下回ったときの到達時間TRの逆数・時間積Σ1/TRをCOHbに応じた値として、この到達時間TRの逆数・時間積Σ1/TRに対応する遅延時間TDを決定するように設定されている。これにより、CO発生検出を行うために求めた到達時間TRの逆数・時間積Σ1/TRを流用して遅延時間TDを設定することができるため、構成が簡単となりコストダウンを図ることができる。

0031

なお、上述した実施形態では、各CO濃度の発生時間とCOHbとの関係を示す式(2)、(2)´の指数関数式や対数関数式を記憶させていた。また、逆数・時間積Σ1/TRと遅延時間TDとの関係を示す式(4)の対数関係式を記憶させていた。しかしながら、CPU12Aの性能によって指数計算対数計算が困難である場合は、上述した指数関数式や対数関数式を、一次関数を幾つか組み合わせた式によって近似し、その近似式によりCO濃度に対する到達時間TRや遅延時間TDを求めることも考えられる。また、各CO濃度の発生時間とCOHbとの関係を示すテーブルや、逆数・時間積Σ1/TRと遅延時間TDとの関係を示すテーブルを記憶させてもよい。

0032

また、上述した実施形態では、ガスセンサ10として、電気化学式のものを用いていた。しかしながら、本発明で用いられるガスセンサ10は電気化学式に限ったものではなく、COを検出するものであれば、例えば、半導体式や接触燃焼式であってもよい。

0033

また、上述した実施形態では、式(4)を用いて逆数・時間積Σ1/TRから直接遅延時間TDを設定していたが、本発明はこれに限ったものではない。例えば、逆数・時間積Σ1/TRとCOHbとの関係を示す換算式やテーブルを用いて、COHbを求めて、求めたCOHbを式(3)に代入して遅延時間TDを設定してもよい。

0034

また、上述した実施形態では、COHbに応じた値として到達時間TRの逆数・時間積Σ1/TRを求めていたが、本発明はこれに限ったものではない。JIAが規格している現行家庭用不完全燃焼警報器のように、設置条件が限定された場合であれば、遮断信号が出力される前にCO濃度が所定レベルを超えてから遮断信号が出力された後にCO濃度が所定レベルを下回るまでの経過時間、又は、遮断信号が出力される前にCO濃度が所定レベルを超えてから遮断信号が出力された後にCO濃度が所定レベルを下回るまでの間のCO濃度の積算値、を遮断信号が出力された後にCO濃度が所定レベルを下回った時点のCOHbに応じた値としてもよい。この場合、ROM12B内に予め上記経過時間又はCO濃度の積算値と、遮断信号が出力された後にCO濃度が所定レベルを下回った時点のCOHbと、のテーブルを記憶させる。そして、このテーブルを用いて求めた経過時間、CO濃度の積算値から遮断信号が出力された後にCO濃度が所定レベルを下回った時点のCOHbを求めて、求めたCOHbを式(3)に代入して求めた減衰時間TAを遅延時間TDとして設定することも考えられる。

0035

また、上述した実施形態では、警報器は外部機器としてのガスメータに遮断信号及び解除信号を出力していたが、本発明はこれに限ったものではない。例えば、外部機器としてのガス給湯器に遮断信号及び解除信号を出力することも考えられる。

0036

また、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

図面の簡単な説明

0037

本発明の解除方法を実施した警報器の一実施の形態を示す回路図である。
酸素濃度20%中におけるCO濃度と、COHbが20%となるまでの到達時間との関係を示す両対数グラフである。
CO濃度及び逆数・時間積の関係を示すタイムチャートである。
COHbが5%、10%、15%、20%、25%、30%に達した後にCO濃度がほぼ0になってからの経過時間に対するCOHbの関係を示すグラフである。
COHbに対するCOHbが1%、2%、5%、10%を下回るまでの時間の関係を示すグラフである。
図1に示す警報器を構成するCPUの処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

0038

10ガスセンサ
12A CPU(異常検出手段、燃焼停止手段、遅延時間決定手段、解除手段、積分手段)
12B ROM(記憶手段)

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