JP6714983B2

JP6714983B2 - 可搬型ガス警報器

Info

Publication number: JP6714983B2
Application number: JP2015163599A
Authority: JP
Inventors: 裕作海野; 良治青
Original assignee: Riken Keiki KK
Current assignee: Riken Keiki KK
Priority date: 2015-08-21
Filing date: 2015-08-21
Publication date: 2020-07-01
Anticipated expiration: 2035-08-21
Also published as: JP2017041172A

Description

本発明は可搬型ガス警報器に関する。

可搬型ガス警報器においては、例えば、可燃性のガスや蒸気を含む爆発性雰囲気の存在により、引火、爆発が発生し得る環境で使用されるため、可搬型ガス警報器それ自体が着火源とならない構成、いわゆる防爆仕様の規格を満足する構成であることが必要とされている。また、例えばマンホール内などの水が溜まっている場所などのガス測定対象空間の空気の状態を計測するために使用される場合もあることから、大気中の水滴などを含む水等がハウジングの内部に進入することを防止するために、可搬型ガス警報器においては、防水構造が採られていることが望ましい。

このような要請に対して、例えば特許文献１には、防爆構造を有する可搬型ガス警報器において、樹脂材料よりなるケーシングの表面に、例えば帯電防止性樹脂材料（制電性樹脂材料）よりなるプロテクトカバーが一体に装着された構成とされることが記載されている。
また、ケーシングの正面側領域に、警報用ブザーが設けられたメイン基板が配設される内部空間と連通口を介して連通するよう区画された共鳴空間が形成され、通音性を有する防水フィルタが連通口を覆うよう設けられた構成とされることが記載されている。

特開２０１３−１２５３２１号公報

而して、例えばプロテクトカバーを構成する帯電防止性樹脂材料がケーシングを構成する樹脂材料と一体成形されていると、可搬型ガス警報器の使用に伴って、可搬型ガス警報器の表面が劣化する、具体的には、プロテクトカバーがケーシングから剥がれてしまう、という問題があった。

一方、警報用ブザーを備えた可搬型ガス警報器においては、大きなブザー音が発せられることが望まれている。しかしながら、可搬型ガス警報器においては、構造上の制約があることから、可搬型ガス警報器の構造自体によってブザー音の音圧を向上させるのは、限界があるのが実情である。可搬型ガス警報器の構造上の制約としては、例えば、ブザー音放音用開口が防水フィルタ等により塞がれてしまうこと、可搬型のものであるという性質上、ガス警報器自体を大型化させることが好ましくないこと、防爆仕様の規格を満足するために、出力の高い警報用ブザーを用いることができないことなどが挙げられる。

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、所定の防爆構造を有し、十分な大きさの音圧レベルの警報音を発することのできる可搬型ガス警報器を提供することを目的とする。

本発明の可搬型ガス警報器は、樹脂材料よりなるハウジングを備えており、正面における中央領域に表示部を有するとともに当該表示部の上方領域において正面方向に開口する警報音放音用孔が形成されたガス警報器本体と、当該ガス警報器本体を受容して当該ガス警報器本体の樹脂表面部分に密着状態で着脱自在に装着された、制電性材料よりなるプロテクトカバーとにより構成されており、
前記プロテクトカバーにおける前記ガス警報器本体の警報音放音用孔を覆う部分には、当該ガス警報器本体の表面との間に共鳴空間を画成する膨出部が形成され、当該共鳴空間には、当該ガス警報器本体の警報音放音用孔から発せられた警報音が当該ガス警報器本体の表面に沿って発せられるよう下方に開口する放音用開口が形成されており、
前記プロテクトカバーにおける膨出部には、正面方向に開口する警報音調整用孔が形成されていることを特徴とする。

本発明の可搬型ガス警報器においては、前記警報音調整用孔は、正面視において前記ガス警報器本体の警報音放音用孔と重ならない位置に形成された構成とされていることが好ましい。

本発明の可搬型ガス警報器によれば、基本的には、制電性材料よりなるプロテクトカバーがガス警報器本体のケーシングにおける樹脂表面部分に密着状態で装着されているので、静電気対策が十分で信頼性の高い防爆性を有するものとして構成することができる。しかも、ガス警報器本体に形成された警報音放音用孔を覆うプロテクトカバーの膨出部とガス警報器本体の表面とによって画成される共鳴空間の作用によって、十分な大きさの音圧レベルの警報音を発することができる。また、ガス警報器本体自体に共鳴空間を形成する必要がないので、ガス警報器本体の設計の自由度が向上すると共に、可搬型ガス警報器本体が大型化することを回避することができる。

本発明の可搬型ガス警報器の一構成例を示す正面図である。図１に示す可搬型ガス警報器の右側面図である。図１に示す可搬型ガス警報器の構成を、プロテクトカバーを取り外した状態で示す斜視図である。図１に示すＡ−Ａ線断面の一部を示す拡大断面図である。図１に示すＢ−Ｂ線断面の一部を示す拡大断面図である。図１に示す可搬型ガス警報器における、ガス警報器本体における警報音放音用孔とプロテクターカバーの警報音調整孔との位置関係を示す部分拡大図である。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の可搬型ガス警報器の一構成例を示す正面図である。図２は、図１に示す可搬型ガス警報器の右側面図である。図３は、図１に示す可搬型ガス警報器の構成を、プロテクトカバーを取り外した状態で示す斜視図である。以下、本明細書においては、便宜上、図１における上下方向を「上下方向」と定義するが、使用形態等を限定するものではない。
この可搬型ガス警報器は、ガス警報器本体１０と、ガス警報器本体１０に着脱可能に装着されたプロテクトカバー３０とにより構成されている。

[ガス警報器本体]
ガス警報器本体１０は、警報用ブザーによる警報報知機構を備えた本体ユニット１１と、この本体ユニット１１に対して着脱自在に装着される備えた電源ユニット１８とにより構成されている。

本体ユニット１１は、正面における中央領域に表示部１２を有すると共に表示部１２の下方領域に操作部１３を有する。また、本体ユニット１１の正面における表示部１２の上方領域およびこれに続く上面の正面側領域、並びに、本体ユニット１１の両側面の正面側領域に、警報用発光部１４を有する。

本体ユニット１１は、図４および図５に示すように、樹脂材料よりなるハウジング２０を備えている。ハウジング２０の内部には、一方向（上下方向）に長尺な平板状のメイン回路基板２５がハウジング２０の正面および背面に沿って延びるよう配設されている。メイン回路基板２５の正面側には、ＬＣＤよりなるパネル状表示機構２６が長さ方向における中央部に設けられていると共に、例えば圧電ブザーよりなる警報用ブザー２７が上端縁部の幅方向における一方の側壁側に変位した位置に設けられている。また、メイン回路基板２５の背面側には、例えばモータ駆動によるダイヤフラムポンプを具えたポンプユニットが配置されていると共に、互いに検知対象ガスの種類または検知レベルの異なる複数のガスセンサが配置されている。

ハウジング２０の正面には、警報音放音用開口部２１が形成されている。警報音放音用開口部２１は、警報用ブザー２７と対向した位置に形成された複数の長円形放音孔２１ａと、これらの長円形放音孔２１ａに対して幅方向に離間した位置に形成された一の円形放音孔２１ｂとにより構成されている。図４および図５における４０は、警報用開口部２１を覆うよう設けられた通気性を有する防水フィルタである。

この可搬型ガス警報器においては、例えば４つの既定のガスセンサが標準装備されていると共に、例えば２つの追加のガスセンサが他の追加のガスセンサと交換可能に装着されており、最大で６種の検知対象ガスの濃度を検知可能に構成されている。
既定ガスセンサとしては、例えば、接触燃焼式ガスセンサよりなる、メタンガスや炭化水素ガスなどの可燃性ガスを％ＬＥＬの測定レンジで検知するための可燃性ガス検知用ガスセンサ、ガルバニ電池式ガスセンサよりなる酸素ガス検知用ガスセンサ、定電位電解式ガスセンサよりなる硫化水素ガス検知用ガスセンサ、定電位電解式ガスセンサよりなる一酸化炭素ガス検知用ガスセンサを例示することができる。
また、追加ガスセンサとしては、例えば、光イオン化式センサよりなる揮発性有機化合物（ＶＯＣ）検知用ガスセンサ、赤外線式センサよりなる二酸化炭素ガス検知用ガスセンサ、赤外線式センサよりなる、炭化水素ガスを％ＬＥＬの測定レンジまたはｖｏｌ％の測定レンジで検知するための炭化水素ガス検知用ガスセンサ、定電位電解式ガスセンサよりなる二酸化硫黄検知用ガスセンサ、定電位電解式ガスセンサよりなる二酸化窒素ガス検知用ガスセンサ、定電位電解式ガスセンサよりなるシアン化水素ガス検知用ガスセンサなどを例示することができる。

電源ユニット１８としては、例えばリチウムイオン電池を備えたリチウムイオン電池電源ユニット、乾電池を備えた乾電池電源ユニットを用いることができ、本体ユニット１１に対して、リチウムイオン電池電源ユニットおよび乾電池電源ユニットのいずれか一方の選択された電源ユニットが他方の電源ユニットと交換可能に装着される。

[プロテクトカバー]
プロテクトカバー３０は、可撓性を有する制電性樹脂材料により構成されている。制電性樹脂材料としては、例えばスチレン＋エステル系エラストマーなどを例示することができる。

このプロテクトカバー３０は、拡開されてガス警報器本体１０が通過することのできる状態となるガス警報器本体挿入用開口部３１を背面に有すると共に、上端部および下端部の各々に、ガス警報器本体１０の上端側部分および下端側部分がそれぞれ受容される空間部を形成する受容支持部３２を有する。
ガス警報器本体挿入用開口部３１は、自然の状態においては、開口の大きさ（開口面積）がガス警報器本体１０の投影面積の大きさより小さい状態とされている。
また、各々独立した表示部露出用開口部３３および操作部露出用開口部３４が正面に形成されていると共に、各々独立した複数の警報用発光部露出用開口部３５が、上端面およびこれに続く正面領域並びに正面領域に続く両側面のそれぞれに形成されている。

ガス警報器本体１０に対する装着時に拡開されたプロテクトカバー３０の形状は、プロテクトカバー３０それ自体の弾性によって復元され、これにより、ガス警報器本体１０をガス警報器本体１０の樹脂表面部分に密着状態で保持する。また、プロテクトカバー３０が装着された状態においては、図１に示すように、ガス警報器本体１０における表示部１２および操作部１３並びに複数の警報用発光部１４の各々は、プロテクトカバー３０における表示部露出用開口部３３、操作部露出用開口部３４並びに警報用発光部露出用開口部３５を介して外部に露出された状態とされる。

而して、このプロテクトカバー３０における、ガス警報器本体１０の正面に形成された警報音放音用開口部２１を覆う部分には、ガス警報器本体１０の警報音放音用開口部２１から発せられた警報音をガス警報器本体１０の表面に沿って発するための放音用開口３９が開口する共鳴空間Ｓをガス警報器本体１０の表面との間に画成する膨出部３８が形成されている。

この例における膨出部３８の内面形状は、例えば曲面状であって、図４に示すように、長手方向断面において、ガス警報器本体１０の表面からの高さ（プロテクトカバー３０の内面とガス警報器本体１０の表面との離間距離の大きさ）がガス警報器本体１０における警報音放音用開口部２１の上方位置において最大となるよう正面方向に凸状に屈曲した形態を有する。また、幅方向断面においては、図５に示すように、ガス警報器本体１０の表面からの高さが幅中心位置において最大となるよう弧状に湾曲している。そして、膨出部３８における正面壁の下端縁部は、ガス警報器本体１０の表面より離間しており、これにより、下方に開口する放音用開口３９が形成されている。

膨出部３８における正面壁には、正面視にてガス警報器本体１０の警報音放音用開口部２１と重ならない位置に正面方向に開口する警報音調整孔３８ａが形成されている。この例においては、図６にも示すように、ガス警報器本体１０の警報音放音用開口部２１を構成する円形放音孔２１ｂに対して上方に変位した位置に、開口形状が円形状の警報音調整孔３８ａが形成されている。ここに、警報音調整孔３８ａは、ガス警報器本体１０における円形放音孔２１ｂの孔径（開口径）より大きい孔径（開口径）とされている。
警報音調整孔３８ａが形成されていることにより、後述する実験例の結果に示されるように、警報音調整孔３８ａを有さない場合よりも警報音の音圧レベルを向上させることができる。

この可搬型ガス警報器においては、環境雰囲気の空気がフィルタユニット１６を介してポンプユニットにより吸引されて導入されると、複数のガスセンサの各々に順次に供給される。これにより、検知対象ガスの検知が行われ、検知されたガスの種類と濃度が表示部１２に表示される。そして、いずれかの検知対象ガスの濃度が基準値を越えたことが検出されたときに、警報動作信号が発せられ、これにより、警報用ブザー２７および警報用発光部１４を構成する警報用発光素子（図示せず）が作動される。ガス警報器本体１０から発せられる警報用ブザー２７による警報音は、共鳴空間Ｓを介して、主として放音用開口３９よりガス警報器本体１０の正面に沿った方向に発せられる。

而して、上記構成の可搬型ガス警報器によれば、基本的には、制電性材料よりなるプロテクトカバー３０がガス警報器本体１０のハウジング２０における樹脂表面部分に密着状態で装着されているので、静電気対策が十分で信頼性の高い防爆性を有するものとして構成することができる。しかも、ガス警報器本体１０に形成された警報音放音用開口部２１を覆うプロテクトカバー３０の膨出部３８の内面とガス警報器本体１０の表面とによって画成される共鳴空間Ｓの作用によって、十分な大きさの音圧レベルの警報音を発することができる。また、ガス警報器本体１０自体に共鳴空間を形成する必要がないので、ガス警報器本体１０の設計の自由度が向上すると共に、可搬型ガス警報器本体が大型化することを回避することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の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、プロテクトカバーにおける膨出部は、ガス警報器本体に装着された状態において、プロテクトカバーの内面とガス警報器本体の表面との間に適正な共鳴空間を形成するよう構成されていれば、上記実施例に係る構成に限定されない。

以下、本発明の効果を確認するために行った実験例について説明する。
＜実験例１＞
上記の構成例に従って、本発明に係る可搬型ガス警報器を作製した。
ガス警報器本体とプロテクトカバーによって形成される共鳴空間の容積が２７００ｍｍ³、放音用開口の開口面積が１００ｍｍ²、プロテクトカバーにおける警報音調整孔の孔径がφ４ｍｍである。
この可搬型ガス警報器についてブザー音の音圧レベルを測定したところ、可搬型ガス警報器から発せられるブザー音の音圧レベルの最大値は９９ｄＢであり、ガス警報器本体自体（プロテクトカバーを装着していない状態）から発せられるブザー音の音圧レベルに対して１３％程度大きいブザー音が発せられることが確認された。

＜参考実験例１＞
実験例１において作製した可搬型ガス警報器において、プロテクトカバーが警報音調整孔を有さないものであることの他は、実験例１で作製したものと同一の構成を有する可搬型ガス警報器を作製した。
この可搬型ガス警報器についてブザー音の音圧レベルを測定したところ、ブザー音の音圧レベルの最大値は９４ｄＢであり、警報音調整孔を有する場合に比して音圧レベルは小さいものの、ガス警報器本体自体（プロテクトカバーを装着していない状態）から発せられるブザー音の音圧レベルに対して８％程度大きい、実用上十分な大きさの警報音が発せられることが確認された。

１０ガス警報器本体
１１本体ユニット
１２表示部
１３操作部
１４警報用発光部
１６フィルタユニット
１８電源ユニット
２０ハウジング
２１警報音放音用開口部
２１ａ長円形放音孔
２１ｂ円形放音孔
２５メイン回路基板
２６パネル状表示機構
２７警報用ブザー
３０プロテクトカバー
３１ガス警報器本体挿入用開口部
３２受容支持部
３３表示部露出用開口部
３４操作部露出用開口部
３５警報用発光部露出用開口部
３８膨出部
３８ａ警報音調整孔
３９放音用開口
４０防水フィルタ
Ｓ共鳴空間

Claims

樹脂材料よりなるハウジングを備えており、正面における中央領域に表示部を有するとともに当該表示部の上方領域において正面方向に開口する警報音放音用孔が形成されたガス警報器本体と、当該ガス警報器本体を受容して当該ガス警報器本体の樹脂表面部分に密着状態で着脱自在に装着された、制電性材料よりなるプロテクトカバーとにより構成されており、
前記プロテクトカバーにおける前記ガス警報器本体の警報音放音用孔を覆う部分には、当該ガス警報器本体の表面との間に共鳴空間を画成する膨出部が形成され、当該共鳴空間には、当該ガス警報器本体の警報音放音用孔から発せられた警報音が当該ガス警報器本体の表面に沿って発せられるよう下方に開口する放音用開口が形成されており、
前記プロテクトカバーにおける膨出部には、正面方向に開口する警報音調整用孔が形成されていることを特徴とする可搬型ガス警報器。
前記警報音調整用孔は、正面視において前記ガス警報器本体の警報音放音用孔と重ならない位置に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の可搬型ガス警報器。