可搬型ガス警報器
【課題】 所定の防爆構造を有し、大気中の水滴などの水がハウジングの内部空間に進入することを確実に防止することができ、しかも、十分な大きさの音圧レベルを有する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。
【解決手段】 この可搬型ガス警報器は、少なくとも上面に警報音放音用開口が形成されたハウジングと、ハウジング内の上面側領域において形成された音響用空間を有する音響室を介して警報音放音用開口に通ずるブザー配置部に配置された圧電ブザーと、ハウジング内の背面側領域に配置された複数のガスセンサと、環境雰囲気の空気を吸引してガスセンサの各々に供給するガス吸引手段とを備えており、前記圧電ブザーは、前記ブザー配置部に設けられた位置決め用部材に係止されて微小変位可能な状態で支持された構成とされている。
【解決手段】 この可搬型ガス警報器は、少なくとも上面に警報音放音用開口が形成されたハウジングと、ハウジング内の上面側領域において形成された音響用空間を有する音響室を介して警報音放音用開口に通ずるブザー配置部に配置された圧電ブザーと、ハウジング内の背面側領域に配置された複数のガスセンサと、環境雰囲気の空気を吸引してガスセンサの各々に供給するガス吸引手段とを備えており、前記圧電ブザーは、前記ブザー配置部に設けられた位置決め用部材に係止されて微小変位可能な状態で支持された構成とされている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検知対象ガスが検知されたときに作動する圧電ブザーを具えた可搬型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一酸化炭素ガスや硫化水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や、空気中の酸素ガス濃度が低下してい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、含有される危険性ガスの濃度が高いことにより、または酸素ガス濃度が低いことにより、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り、このような要請から、ガスセンサによって検知対象ガスが検知されたときに作動する警報用ブザーからの警報音による警報報知機構を具えてなる可搬型ガス警報器が広く使用されている（特許文献１参照）。
【０００３】
通常、このような可搬型ガス警報器においては、ハウジングに警報音放音用開口を形成すると共に、この警報音放音用開口に通ずるようブザー配置部を設けてこれに例えば圧電ブザーを配置し、警報音放音用開口を塞ぐよう、無数の微小な貫通孔を有する防塵メッシュを設けると共に、例えば大気中の水滴などの水が防塵メッシュの孔を介してハウジングの内部に進入することを防止するために、防水シートを設けた構成とされている。
【０００４】
而して、警報用ブザーを備えた可搬型ガス警報器においては、大きな警報音が発せられることが望まれているが、警報音放音用開口が防塵メッシュおよび防水シートにより塞がれた構造上、ブザー音の伝達が大きく阻害されて十分に高い音圧レベル（大きな音量）の警報音を発することができない、という問題がある。
【０００５】
また、可搬型ガス警報器においては、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、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求められており、例えば、圧電ブザーを採用する場合には、重錘を落下させたときに圧電ブザーにおいて発生するエネルギーが規定値以下であることが必要とされている。
しかしながら、圧電ブザーをハウジングに直接的に固定した場合には、重錘を落下させたときに圧電ブザーにおいて発生するエネルギーが、上記の防爆仕様の規格において規定された規定値を超えてしまい、所定の防爆構造を有するものとして構成することはできないばかりか、圧電ブザーそれ自体の振動が阻害されて十分に高い音圧レベルの警報音を発することができない、という問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２００２２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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、大気中の水滴などの水が制御用回路基板等の電子部品が配置されたハウジングの内部空間に進入することを確実に防止することができ、しかも、十分な大きさの音圧レベルを有する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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の可搬型ガス警報器は、少なくとも上面に警報音放音用開口が形成されたハウジングと、当該ハウジング内の上面側領域において形成された音響用空間を有する音響室を介して前記警報音放音用開口に通ずるブザー配置部に配置された圧電ブザーと、前記ハウジング内の背面側領域に配置された複数のガスセンサと、環境雰囲気の空気を吸引して前記ガスセンサの各々に供給するガス吸引手段とを備えており、
前記圧電ブザーは、前記ブザー配置部に設けられた位置決め用部材に係止されて微小変位可能な状態で支持されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の可搬型ガス警報器においては、前記ハウジング内の上面側領域には、前記ブザー配置部に対向する位置に開口部を有する制御用回路基板が前記圧電ブザーの上方位置において当該ハウジングの上壁に対向して配設されており、
前記圧電ブザーの上面における外縁部と前記制御用回路基板の下面における開口部の周縁部との間に緩衝部材が介在された構成とされていることが好ましい。
【００１０】
さらにまた、本発明の可搬型ガス警報器においては、前記警報音放音用開口には、複数の微小放音用孔が形成されたプレート部材が当該警報音放音用開口を塞ぐよう設けられた構成とされていることが好ましい。
【００１１】
さらにまた、本発明の可搬型ガス警報器においては、前記プレート部材における微小放音用孔の各々は、前記圧電ブザーにおける放音口に対向しないよう変位した位置に形成された構成とされていることが好ましい。
【００１２】
さらにまた、本発明の可搬型ガス警報器においては、前記ハウジングの背面に、前記音響室内の音響用空間に通ずる警報音放音用開口がさらに形成された構成とされていることが好ましい。
【００１３】
さらにまた、本発明の可搬型ガス警報器においては、前記音響室を形成する下壁には、前記ブザー配置部に通ずる開口部が形成されており、通音性を有する防水シートが開口部を塞ぐよう配置された構成とされていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の可搬型ガス警報器によれば、圧電ブザーが、ハウジング内の上面側領域において形成された音響用空間を有する音響室を介して前記警報音放音用開口に通ずるブザー配置部において、当該ブザー配置部に設けられた位置決め用部材に係止されて微小変位可能な状態で支持されて、配置されていることにより、圧電ブザーそれ自体の振動の効率を低下させることがなく、圧電ブザーよりの警報音の音圧レベルが音響用空間の作用により増大されて警報音放音用開口を介して外部に発せられるので、十分に高い音圧レベルの警報音を発することができ、しかも、外部からの衝撃をハウジング部材に対する圧電ブザーの微小変位により吸収することができるので、外部からの衝撃を受けたときに圧電ブザーにおいて発生するエネルギーを規定値以下の大きさに抑制することができ、所定の防爆仕様の規格を満足するものとして構成することができる。
【００１５】
また、圧電ブザーの上面における外縁部と制御用回路基板の下面における開口部の周縁部との間に緩衝部材が介在された構成とされていることにより、衝撃が加えられた場合における圧電ブザーの微小変位を阻害することなしに、圧電ブザーを音響用空間に対して適正な位置に配置することができ、しかも、緩衝部材のクッション機能（衝撃吸収機能）によって、外部からの衝撃を受けたときに発生するエネルギーの一層の低減化を図ることができる。
【００１６】
さらにまた、複数の微小放音用孔が形成されたプレート部材が警報音放音用開口を塞ぐよう設けられた構成とされていることにより、警報音の一部がプレート部材により一旦音響用空間内に反射されてから微小放音用孔を介して外部へと放出されることとなるので、一層高い音圧レベルの警報音を発することができる。
そして、プレート部材における微小放音用孔の各々が、圧電ブザーにおける放音口に対向しないよう変位した位置に形成された構成とされていることにより、上記の音圧レベル向上効果を確実に得ることができる。
【００１７】
さらにまた、ハウジング部材の背面に、音響用空間に通ずる警報音放音用開口がさらに形成された構成とされていることにより、一層大きな音量の警報音がハウジングの外部に発せられるものとなり、また、当該警報音放音用開口を水抜き用の開口としても機能させることができるので、音響用空間に進入した水を外部に排出することができる。
【００１８】
さらにまた、音響室を形成する底壁には、通音性を有する防水シートが、当該底壁に形成された前記ブザー配置部に通ずる開口部を塞ぐよう、配置された構成とされていることにより、警報音の伝達を大きく阻害することなく、しかも、大気中の水滴などの水が警報音放音用開口を介して音響室内に進入した場合であっても、制御用回路基板等の電子部品が配置される空間に進入することを完全に防止することができ、従って、所定の防水構造を有するものとして構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の可搬型ガス警報器における一例における構成を示す上面図である。
【図２】図１に示す可搬型ガス警報器の構成をセンサ室カバー蓋を取り外した状態で示す背面図である。
【図３】図１に示す可搬型ガス警報器の右側面図である。
【図４】図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図１におけるＣ−Ｃ線断面図である。
【図６】図４の一部を拡大して示す部分拡大図である。
【図７】図５の一部を拡大して示す部分拡大図である。
【図８】圧電ブザーにおける放音口と、プレート部材における微小放音孔との位置関係を示す説明図である。
【図９】ガス検知ユニットの構成を示す上面図である。
【図１０】図１に示す可搬型ガス警報器における配管構造を概略的に示すブロック図である。
【図１１】リチウムイオン電池電源ユニットの構成を、リチウムイオン電池の長手方向に垂直な方向に切断して示す断面図である。
【図１２】図１１に示すリチウムイオン電池電源ユニットにおける電源回路基板の構成を概略的に示す説明図である。
【図１３】図１に示す可搬型ガス警報器において用いられる乾電池電源ユニットの構成を乾電池の長手方向に垂直な方向に切断して示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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における一例における構成を示す上面図、図２は、図１に示す可搬型ガス警報器の構成をセンサ室カバー蓋を取り外した状態で示す背面図、図３は、図１に示す可搬型ガス警報器の右側面図、図４は、図１におけるＡ−Ａ線断面図、図５は、図１におけるＣ−Ｃ線断面図、図６は、図４の一部を拡大して示す部分拡大図、図７は、図５の一部を拡大して示す部分拡大図である。
この可搬型ガス警報器１０は、全体が箱（重箱）型形状であって、表示ユニット２０およびガス検知ユニット４０よりなるメインユニット１５と、このメインユニット１５に対して着脱可能に装着される電源ユニットとにより構成されており、例えば、適宜の装着用部材によって作業者の肩に掛けられて用いられる肩掛け式のものとして構成されている。図１および図３において、符号１１は操作用ボタン、１２は例えばベルト状の装着用部材取り付け部、１３Ａはガス導入部、１３Ｂはガス排出部、１４は表示部である。
【００２１】
表示ユニット２０は、例えば樹脂よりなる、下方が開口する上面側ハウジング部材２１を備えており、この上面側ハウジング部材２１の内部には、制御用回路基板３０が上面側ハウジング部材２１の上壁に対向して配設され、この制御用回路基板３０の上面の中央部にパネル状表示機構（ＬＣＤ）３５が配置されている。
上面側ハウジング部材２１の内部における一側領域（図４において左側領域）には、内部に四角柱状の音響用空間を形成する音響室２５が形成されており、この音響室２５の内部空間は、音響室２５の一部を構成する下壁２５Ｂに形成された開口Ｋを介してガス検知ユニット４０におけるブザー配置部４３と連通すると共に、上面側ハウジング部材２１の上面に形成された上面側警報音放音用開口２３Ａおよび上面側ハウジング部材２１の背面に形成されたスリット状の背面側警報音放音用開口２３Ｂを介して外部に連通している。 音響室２５から背面側警報音放音用開口２３Ｂに至る放音用通路２５Ａの下面は、外方側に向かうに従って下方に傾斜して伸びるよう形成されている。
【００２２】
音響室２５の下壁２５Ｂの上面には、通音性を有する防水シート２６が当該下壁２５Ｂに形成された開口Ｋを塞ぐよう設けられている。
防水シート２６は、例えばポリエステルよりなる多孔質膜により構成されており、その外周縁部が例えば接着されることによって音響室２５の下壁２５Ｂの上面に固定されている。
【００２３】
また、上面側警報音放音用開口２３Ａには、各々、後述する圧電ブザー６０における放音口６２の開口径に比して小さい開口径を有する複数の微小放音用孔２８Ａが形成された、例えばポリカーボネートよりなるプレート部材２８が上面側警報音放音用開口２３Ａを塞ぐよう設けられている。
プレート部材２８における微小放音用孔２８Ａの各々は、図８に示すように、後述する圧電ブザー６０における放音口６２に対向しないよう放音口６２に対して変位した位置に形成されている。
この例におけるプレート部材２８には、各々、開口径の大きさが同一である４個の微小放音用孔２８Ａが形成されており、方形状のプレート部材２８の一側領域（可搬型ガス警報器１０の正面側の領域）に例えば３個の微小放音用孔２８Ａが等間隔毎に離間した位置に並んで形成されていると共に、これらの微小放音用孔２８Ａより中央側の位置に１個の微小放音用孔２８Ａが形成されている。
【００２４】
ガス検知ユニット４０は、表示ユニット２０の上面側ハウジング部材２１の下端に枠状のパッキング１６を介して連結されて着脱可能に固定される、例えば樹脂よりなる筒状の下面側ハウジング部材４１を備えており、この下面側ハウジング部材４１の内部における上方部には、表示ユニット２０における音響室２５の下方位置に、圧電ブザー６０が配置されるブザー配置部４３が形成されている。
【００２５】
圧電ブザー６０は、図９に示すように、上方に開口する放音口６２を有するケース６１内に圧電振動子（図示せず）が配置されてなる、背の低い円柱状のものであって、ケース６１の下部の外周面における、放音口６２を中心とする対角の位置には、ブザー配置部４３における水平なブザー配置面４３Ａに垂直な方向に伸びるよう設けられた位置決め用ピン部材４３Ｂに係止される舌片状支持部６３が形成されている。
【００２６】
また、下面側ハウジング部材４１の内部には、センサ基板５８が制御用回路基板３０に垂直な方向に延びるよう配設されており、このセンサ基板５８の背面側に、例えば５つのガスセンサ５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ，５０Ｄ，５０Ｅを着脱可能に保持するセンサ保持部４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃ，４６Ｄ，４６Ｅ、並びに、ガス導入部４８Ａおよびガス排出部４８Ｂを有するセンサホルダ４５が形成されており、センサ基板５８の正面側における他側領域（図９における右側領域）に、外部より環境雰囲気の空気を吸引してガスセンサ５０Ａ〜５０Ｅの各々に供給するガス吸引ポンプ６６が配置されると共に、上方部の中央にガス吸引ポンプ６６によって吸引されてガスセンサ５０Ａ〜５０Ｅの各々に供給される環境雰囲気の空気のガス流路の一部を形成する空気溜まり部（バッファ用空間部）４４が形成されている。
【００２７】
ガスセンサ５０Ａ〜５０Ｅの組み合わせの一例を示すと、ガスセンサ５０Ａとして、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、ガスセンサ５０Ｂとして、接触燃焼式ガスセンサよりなる、炭化水素ガスなどの可燃性ガスを％ＬＥＬ（爆発下限界濃度）の測定レンジで検知するための第１の可燃性ガスセンサ、ガスセンサ５０Ｃとして、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、ガスセンサ５０Ｄとして、熱伝導式ガスセンサよりなる、炭化水素ガスなどの可燃性ガスを体積％の測定レンジで検知するための第２の可燃性ガスセンサ、ガスセンサ５０Ｅとして、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を例示することができる。
【００２８】
ガス吸引ポンプ６６は、例えばモータ駆動によるダイヤフラムポンプが用いられており、例えば、０．７５リットル／ｍｉｎ以上の流量の環境雰囲気の空気を供給することができる性能を有する。
【００２９】
空気溜まり部４４は、図１０に示すように、防塵フィルタ６５を介してガス吸引ポンプ６６により吸引されてガスセンサ５０Ａ〜５０Ｅの各々に供給される環境雰囲気の空気のガス流路における、ガス吸引ポンプ６６の下流側の位置に設けられており、この空気溜まり部４４の下流側の位置には、絞り部６８が設けられている。
空気溜まり部４４には、圧力センサ６７が接続されており、この圧力センサ６７によって測定される空気溜まり部４４からの排気圧が監視されることにより、例えば、水を吸引したこと、防塵フィルタ６５の目詰まりが生じたこと、ガス吸引ポンプ６６が経時的に劣化したことなどに起因するガス流量の低下が検出される。
【００３０】
この可搬型ガス警報器１０においては、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および乾電池を備えた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メインユニット１５に対して他方と交換可能に装着される構成とされている。この例においては、リチウムイオン電池電源ユニット７０がメインユニット１５に装着されており、選択されなかった電源ユニットである乾電池電源ユニットは、例えば、所定のアルミニウム製のトランクケース内に収納されて作業者によって携行される。
【００３１】
リチウムイオン電池電源ユニット７０は、ガス検知ユニット４０を構成する下面側ハウジング部材４１の下端にパッキング１８を介して連結されて着脱可能に固定されるハウジング部材７１と、このハウジング部材７１の内部に収容された、リチウムイオン電池７７を備えてなるバッテリーパック７５と、ハウジング部材７１の内部におけるバッテリーパック７５の上方位置に配設された電源回路基板７３と、電源回路基板７３を保護する保護部材７４とを備えている。
【００３２】
バッテリーパック７５は、図１１に示すように、互いに平行に並んだ状態で配置されて直列に接続された例えば２本の棒状のリチウムイオン電池７７および例えば過充電・過放電防止用の制御回路が形成された保護回路基板７８が、電池収容ケース７６内に充填された熱硬化性樹脂よりなる樹脂ブロック７９に埋設されて構成されており、リチウムイオン電池７７の長さ方向（図１１において紙面に垂直な方向）の一端側より給電用（放電用）接続リード線（図示せず）が導出されていると共に他端より充電用接続リード線（図示せず）が導出されている。
【００３３】
電源回路基板７３は、図１２に示すように、メインユニット１５におけるセンサ基板５８と電気的に接続されるコネクタ部７３Ｄと、制限抵抗素子７３Ｃを有し、当該制限抵抗素子７３Ｃを介してメインユニット１５に給電する給電用回路７３Ｂと、この給電用回路７３Ｂが形成された領域と互いに離間した位置に形成された充電用回路７３Ａとを有する。
給電用回路７３Ｂが形成された領域と充電用回路７３Ａが形成された領域との離間距離ｄは、防爆上の理由から、例えば２．０ｍｍ以上の大きさとされていることが好ましい。
【００３４】
乾電池電源ユニット８０は、図１３に示すように、ガス検知ユニット４０を構成する下面側ハウジング部材４１の下端にパッキング１８を介して連結されて着脱可能に固定されるハウジング部材８１を備えており、このハウジング部材８１には、底面において下方に開口する電池挿入口８１Ａを有する、円柱状の乾電池（例えば単三型乾電池（ＡＡサイズ））８６が電池挿入口８１Ａの下方側から装着される電池受容部８１Ｂが形成されている。この例においては、例えば３本の単三型の乾電池８６が隣接するものの正極および負極が互いに逆方向を向くよう平行に並んだ状態で、電池受容部８１Ｂに装着されて直列に接続される構成とされている。図１１における符号８３は、電池受容部カバー蓋である。
そして、ハウジング部材８１の内部における電池受容部８１Ｂの上方位置には、電源回路基板８５が配設されていると共に当該電源回路基板８５を保護する保護部材８４が設けられている。
【００３５】
また、この可搬型ガス警報器１０における、表示ユニット２０、ガス検知ユニット４０、リチウムイオン電池電源ユニット７０および乾電池電源ユニット８０の各々には、例えば帯電防止性樹脂（制電性樹脂）よりなるプロテクトカバー２２，４２，７２，８２が装着されており、プロテクトカバー２２，４２，７２，８２が装着された状態においては、外部に露出されるハウジング部材の連続した樹脂表面部分の大きさが所定の大きさ例えば４００ｍｍ2 以下に規制され、これにより、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なる。
【００３６】
而して、上記の可搬型ガス警報器１０においては、圧電ブザー６０が、舌片状支持部６３に形成された支持用孔（図示せず）内に位置決め用ピン部材４３Ｂが挿通されて、放音口６２が音響室２５に対して位置決めされた状態で、ブザー配置面４３Ａ上に配置されており、圧電ブザー６０の上面における外縁部が、制御用回路基板３０における圧電ブザー６０の放音口６２に対向する位置に形成された開口３０Ａの下面側の周縁部に設けられた緩衝部材（クッション部材）３１を介して、上方から押さえられている。
圧電ブザー６０における舌片状支持部６３の支持用孔は、位置決め用ピン部材４３Ｂの外径より大きい内径を有しており、これにより、ブザー配置面４３Ａに水平な面方向および上下方向に微小変位可能に支持されている。
【００３７】
この可搬型ガス警報器１０においては、環境雰囲気の空気が防塵フィルタ６５を介してガス吸引ポンプ６６により吸引されて導入されると、空気溜まり部４４および絞り部６８を介してガスセンサ５０Ａ〜５０Ｅの各々に順次に供給されて検知対象ガスの検知が行われ、表示部１４において、検知されたガスの種類と濃度が表示されると共に、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、圧電ブザー６０が作動される。
例えば、酸素ガス（Ｏ2 ガス）の場合には、基準値は例えば１８．０体積％（ｖｏｌ％）とされ、それ以下となったときに警報動作信号が発せられる。また、基準値は、炭化水素ガス（ＨＣガス）の場合には、例えば１０％ＬＥＬ（爆発下限界濃度に対するガス濃度）とされ、一酸化炭素ガス（ＣＯガス）の場合には例えば２５ｐｐｍとされ、硫化水素ガス（Ｈ2 Ｓガス）の場合には例えば１０ｐｐｍとされ、当該基準値を超えたときに警報動作信号が発せられる。
【００３８】
而して、上記構成の可搬型ガス警報器１０によれば、圧電ブザー６０が、上面側ハウジング部材２１内において形成された音響用空間を有する音響室２５を介して上面側警報音放音用開口２３Ａおよび背面側警報音放音用開口２３Ｂに通ずるブザー配置部４３において、当該ブザー配置部４３に設けられた位置決め用ピン部材４３Ｂに係止されて微小変位可能な状態で支持されて、配置されていることにより、圧電ブザー６０それ自体の振動の効率を低下させることがなく、圧電ブザー６０よりの警報音の音圧レベルが音響用空間の作用により増大されて上面側警報音放音用開口２３Ａおよび背面側警報音放音用開口２３Ｂを介して外部に発せられるので、十分に高い音圧レベルの警報音を発することができ、しかも、外部からの衝撃を下面側ハウジング部材４１に対する圧電ブザー６０の微小変位により吸収することができるので、外部からの衝撃を受けたときに圧電ブザー６０において発生するエネルギーを規定値以下の大きさに抑制することができ、従って、所定の防爆仕様の規格を満足するものとして構成することができる。
【００３９】
また、圧電ブザー６０の上面における外縁部と制御用回路基板３０の下面における開口３０Ａの周縁部との間に緩衝部材３１が介在された構成とされていることにより、衝撃が加えられたときに生ずる圧電ブザー６０の微小変位を阻害することなしに、圧電ブザー６０を音響用空間に対して適正な位置に配置することができ、しかも、緩衝部材３１のクッション機能によって、外部からの衝撃を受けたときに発生するエネルギーの一層の低減化を図ることができる。
【００４０】
さらにまた、複数の微小放音用孔２８Ａが形成されたプレート部材２８が上面側警報音放音用開口２３Ａを塞ぐよう設けられた構成とされていることにより、警報音の一部がプレート部材２８により一旦音響用空間内に反射されてから微小放音用孔２８Ａを介して外部へと放出されることとなるので、一層高い音圧レベルの警報音を発することができる。 そして、プレート部材２８における微小放音用孔２８Ａの各々が、圧電ブザー６０における放音口６２に対向しないよう変位した位置に形成された構成とされていることにより、上記の音圧レベル向上効果を確実に得ることができる。
【００４１】
さらにまた、通音性を有する防水シート２６が、音響室２５を形成する下壁２５Ｂに形成されたブザー配置部４３に通ずる開口Ｋを塞ぐよう、配置された構成とされていることにより、警報音の伝達を大きく阻害することなく、しかも、大気中の水滴などの水が上面側警報音放音用開口２３Ａおよび背面側警報音放音用開口２３Ｂを介して音響室２５内に進入した場合であっても、制御用回路基板３０等の電子部品が配置される空間に進入することを完全に防止することができ、従って、所定の防水構造を有するものとして構成することができる。
【００４２】
さらに、上面側ハウジング部材２１の背面に開口する背面側警報音放音用開口２３Ｂは、その形状がスリット状であって、音響室２５から背面側警報音放音用開口２３Ｂに至る放音用通路２５Ａの下面が外方側に向かうに従って下方に傾斜して伸びるよう形成されていることにより、背面側警報音放音用開口２３Ｂを水抜き用の開口としても機能させることができるので、大気中の水滴などの水が音響用空間に進入した場合であっても、背面側警報音放音用開口２３Ｂより外部に排出することができる。
【００４３】
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。
【００４４】
＜実験例１＞
上記の例に従って、本発明に係る可搬型ガス警報器（１０）を作製した。
上面側ハウジング部材（２１）における上面側警報音放音用開口（２３Ａ）は、縦方向（図１における上下方向）の寸法が１６．５ｍｍ、横方向（図１における左右方向）の寸法が１３ｍｍである方形状である。
上面側ハウジング部材（２１）における音響室（２５）は、容積が約１８００ｍｍ3 である。
圧電ブザー（６０）は、発振周波数が３．０〜３．７ｋＨｚ、放音口（６２）の開口径がφ４ｍｍであるものである。
防水シート（２６）は、材質がポリエステル、厚みが０．０３ｍｍのシート状のものである。
プレート部材（２８）は、材質がポリカーボネート、厚みが１ｍｍ、微小放音用孔（２８Ａ）の数が４個、微小放音用孔２８Ａの開口径がφ２ｍｍ、隣接する微小放音用孔２８Ａの中心間距離（離間距離）が約４ｍｍである。
圧電ブザー（６０）における舌片状支持部（６３）の支持用孔の孔径がφ２．２ｍｍ、ブザー配置部（４３）におけるピン部材（４３Ｂ）の外径がφ１．９ｍｍであって、圧電ブザー（６０）は下面側ハウジング部材（４１）に対して微小変位可能に支持されて配置されている。
【００４５】
この可搬型ガス警報器について、外部に発せられる警報音の音圧レベルを測定したところ、警報音の音圧レベルは９５〜１００ｄＢであった。
また、１ｋｇの鉄球を可搬型ガス警報器（１０）の上面に対して７０ｃｍの高さ位置から落下させる防爆試験を行ったところ、圧電ブザー（６０）において発生するエネルギーは、当該防爆試験において規定される規定値以下の大きさであることが確認された。
【００４６】
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、圧電ブザーの支持構造は、圧電ブザーがハウジング部材に対して直接的に固定されることなく微小変位可能に支持されていれば、上記の例のものに限定されない。
また、プレート部材における微小放音孔の数、開口径および形成位置は、上記の例のものに限定されず、適宜に変更可能である。
さらにまた、本発明の可搬型ガス警報器は、適宜の装着具によって身体に装着して使用されても、例えば検知対象空間において水平面上に載置された状態で使用されてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１０ 可搬型ガス警報器
１１ 操作用ボタン
１２ 装着用部材取り付け部
１３Ａ ガス導入部
１３Ｂ ガス排出部
１４ 表示部
１５ メインユニット
１６ パッキング
１８ パッキング
２０ 表示ユニット
２１ 上面側ハウジング部材
２２ プロテクトカバー
２３Ａ 上面側警報音放音用開口
２３Ｂ 背面側警報音放音用開口
２５ 音響室
２５Ａ 放音用通路
２５Ｂ 下壁
Ｋ 開口
２６ 防水シート
２８ プレート部材
２８Ａ 微小放音用孔
３０ 制御用回路基板
３０Ａ 開口
３１ 緩衝部材（クッション部材）
３５ パネル状表示機構（ＬＣＤ）
４０ ガス検知ユニット
４１ 下面側ハウジング部材
４２ プロテクトカバー
４３ ブザー配置部
４３Ａ ブザー配置面
４３Ｂ 位置決め用ピン部材
４４ 空気溜まり部（バッファ用空間部）
４５ センサホルダ
４６Ａ〜４６Ｅ センサ保持部
４８Ａ ガス導入部
４８Ｂ ガス排出部
５０Ａ〜５０Ｅ ガスセンサ
５８ センサ基板
６０ 圧電ブザー
６１ ケース
６２ 放音口
６３ 舌片状支持部
６５ 防塵フィルタ
６６ ガス吸引ポンプ
６７ 圧力センサ
６８ 絞り部
７０ リチウムイオン電池電源ユニット
７１ ハウジング部材
７２ プロテクトカバー
７３ 電源回路基板
７３Ａ 充電用回路
７３Ｂ 給電用回路
７３Ｃ 制限抵抗素子
７３Ｄ コネクタ部
７４ 保護部材
７５ バッテリーパック
７６ 電池収容ケース
７７ リチウムイオン電池
７８ 保護回路基板
７９ 樹脂ブロック
８０ 乾電池電源ユニット
８１ ハウジング部材
８１Ａ 電池挿入口
８１Ｂ 電池受容部
８２ プロテクトカバー
８３ 電池受容部カバー蓋
８４ 保護部材
８５ 電源回路基板
８６ 乾電池
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検知対象ガスが検知されたときに作動する圧電ブザーを具えた可搬型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一酸化炭素ガスや硫化水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や、空気中の酸素ガス濃度が低下してい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、含有される危険性ガスの濃度が高いことにより、または酸素ガス濃度が低いことにより、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り、このような要請から、ガスセンサによって検知対象ガスが検知されたときに作動する警報用ブザーからの警報音による警報報知機構を具えてなる可搬型ガス警報器が広く使用されている（特許文献１参照）。
【０００３】
通常、このような可搬型ガス警報器においては、ハウジングに警報音放音用開口を形成すると共に、この警報音放音用開口に通ずるようブザー配置部を設けてこれに例えば圧電ブザーを配置し、警報音放音用開口を塞ぐよう、無数の微小な貫通孔を有する防塵メッシュを設けると共に、例えば大気中の水滴などの水が防塵メッシュの孔を介してハウジングの内部に進入することを防止するために、防水シートを設けた構成とされている。
【０００４】
而して、警報用ブザーを備えた可搬型ガス警報器においては、大きな警報音が発せられることが望まれているが、警報音放音用開口が防塵メッシュおよび防水シートにより塞がれた構造上、ブザー音の伝達が大きく阻害されて十分に高い音圧レベル（大きな音量）の警報音を発することができない、という問題がある。
【０００５】
また、可搬型ガス警報器においては、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、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求められており、例えば、圧電ブザーを採用する場合には、重錘を落下させたときに圧電ブザーにおいて発生するエネルギーが規定値以下であることが必要とされている。
しかしながら、圧電ブザーをハウジングに直接的に固定した場合には、重錘を落下させたときに圧電ブザーにおいて発生するエネルギーが、上記の防爆仕様の規格において規定された規定値を超えてしまい、所定の防爆構造を有するものとして構成することはできないばかりか、圧電ブザーそれ自体の振動が阻害されて十分に高い音圧レベルの警報音を発することができない、という問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２００２２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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、大気中の水滴などの水が制御用回路基板等の電子部品が配置されたハウジングの内部空間に進入することを確実に防止することができ、しかも、十分な大きさの音圧レベルを有する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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の可搬型ガス警報器は、少なくとも上面に警報音放音用開口が形成されたハウジングと、当該ハウジング内の上面側領域において形成された音響用空間を有する音響室を介して前記警報音放音用開口に通ずるブザー配置部に配置された圧電ブザーと、前記ハウジング内の背面側領域に配置された複数のガスセンサと、環境雰囲気の空気を吸引して前記ガスセンサの各々に供給するガス吸引手段とを備えており、
前記圧電ブザーは、前記ブザー配置部に設けられた位置決め用部材に係止されて微小変位可能な状態で支持されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の可搬型ガス警報器においては、前記ハウジング内の上面側領域には、前記ブザー配置部に対向する位置に開口部を有する制御用回路基板が前記圧電ブザーの上方位置において当該ハウジングの上壁に対向して配設されており、
前記圧電ブザーの上面における外縁部と前記制御用回路基板の下面における開口部の周縁部との間に緩衝部材が介在された構成とされていることが好ましい。
【００１０】
さらにまた、本発明の可搬型ガス警報器においては、前記警報音放音用開口には、複数の微小放音用孔が形成されたプレート部材が当該警報音放音用開口を塞ぐよう設けられた構成とされていることが好ましい。
【００１１】
さらにまた、本発明の可搬型ガス警報器においては、前記プレート部材における微小放音用孔の各々は、前記圧電ブザーにおける放音口に対向しないよう変位した位置に形成された構成とされていることが好ましい。
【００１２】
さらにまた、本発明の可搬型ガス警報器においては、前記ハウジングの背面に、前記音響室内の音響用空間に通ずる警報音放音用開口がさらに形成された構成とされていることが好ましい。
【００１３】
さらにまた、本発明の可搬型ガス警報器においては、前記音響室を形成する下壁には、前記ブザー配置部に通ずる開口部が形成されており、通音性を有する防水シートが開口部を塞ぐよう配置された構成とされていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の可搬型ガス警報器によれば、圧電ブザーが、ハウジング内の上面側領域において形成された音響用空間を有する音響室を介して前記警報音放音用開口に通ずるブザー配置部において、当該ブザー配置部に設けられた位置決め用部材に係止されて微小変位可能な状態で支持されて、配置されていることにより、圧電ブザーそれ自体の振動の効率を低下させることがなく、圧電ブザーよりの警報音の音圧レベルが音響用空間の作用により増大されて警報音放音用開口を介して外部に発せられるので、十分に高い音圧レベルの警報音を発することができ、しかも、外部からの衝撃をハウジング部材に対する圧電ブザーの微小変位により吸収することができるので、外部からの衝撃を受けたときに圧電ブザーにおいて発生するエネルギーを規定値以下の大きさに抑制することができ、所定の防爆仕様の規格を満足するものとして構成することができる。
【００１５】
また、圧電ブザーの上面における外縁部と制御用回路基板の下面における開口部の周縁部との間に緩衝部材が介在された構成とされていることにより、衝撃が加えられた場合における圧電ブザーの微小変位を阻害することなしに、圧電ブザーを音響用空間に対して適正な位置に配置することができ、しかも、緩衝部材のクッション機能（衝撃吸収機能）によって、外部からの衝撃を受けたときに発生するエネルギーの一層の低減化を図ることができる。
【００１６】
さらにまた、複数の微小放音用孔が形成されたプレート部材が警報音放音用開口を塞ぐよう設けられた構成とされていることにより、警報音の一部がプレート部材により一旦音響用空間内に反射されてから微小放音用孔を介して外部へと放出されることとなるので、一層高い音圧レベルの警報音を発することができる。
そして、プレート部材における微小放音用孔の各々が、圧電ブザーにおける放音口に対向しないよう変位した位置に形成された構成とされていることにより、上記の音圧レベル向上効果を確実に得ることができる。
【００１７】
さらにまた、ハウジング部材の背面に、音響用空間に通ずる警報音放音用開口がさらに形成された構成とされていることにより、一層大きな音量の警報音がハウジングの外部に発せられるものとなり、また、当該警報音放音用開口を水抜き用の開口としても機能させることができるので、音響用空間に進入した水を外部に排出することができる。
【００１８】
さらにまた、音響室を形成する底壁には、通音性を有する防水シートが、当該底壁に形成された前記ブザー配置部に通ずる開口部を塞ぐよう、配置された構成とされていることにより、警報音の伝達を大きく阻害することなく、しかも、大気中の水滴などの水が警報音放音用開口を介して音響室内に進入した場合であっても、制御用回路基板等の電子部品が配置される空間に進入することを完全に防止することができ、従って、所定の防水構造を有するものとして構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の可搬型ガス警報器における一例における構成を示す上面図である。
【図２】図１に示す可搬型ガス警報器の構成をセンサ室カバー蓋を取り外した状態で示す背面図である。
【図３】図１に示す可搬型ガス警報器の右側面図である。
【図４】図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図１におけるＣ−Ｃ線断面図である。
【図６】図４の一部を拡大して示す部分拡大図である。
【図７】図５の一部を拡大して示す部分拡大図である。
【図８】圧電ブザーにおける放音口と、プレート部材における微小放音孔との位置関係を示す説明図である。
【図９】ガス検知ユニットの構成を示す上面図である。
【図１０】図１に示す可搬型ガス警報器における配管構造を概略的に示すブロック図である。
【図１１】リチウムイオン電池電源ユニットの構成を、リチウムイオン電池の長手方向に垂直な方向に切断して示す断面図である。
【図１２】図１１に示すリチウムイオン電池電源ユニットにおける電源回路基板の構成を概略的に示す説明図である。
【図１３】図１に示す可搬型ガス警報器において用いられる乾電池電源ユニットの構成を乾電池の長手方向に垂直な方向に切断して示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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における一例における構成を示す上面図、図２は、図１に示す可搬型ガス警報器の構成をセンサ室カバー蓋を取り外した状態で示す背面図、図３は、図１に示す可搬型ガス警報器の右側面図、図４は、図１におけるＡ−Ａ線断面図、図５は、図１におけるＣ−Ｃ線断面図、図６は、図４の一部を拡大して示す部分拡大図、図７は、図５の一部を拡大して示す部分拡大図である。
この可搬型ガス警報器１０は、全体が箱（重箱）型形状であって、表示ユニット２０およびガス検知ユニット４０よりなるメインユニット１５と、このメインユニット１５に対して着脱可能に装着される電源ユニットとにより構成されており、例えば、適宜の装着用部材によって作業者の肩に掛けられて用いられる肩掛け式のものとして構成されている。図１および図３において、符号１１は操作用ボタン、１２は例えばベルト状の装着用部材取り付け部、１３Ａはガス導入部、１３Ｂはガス排出部、１４は表示部である。
【００２１】
表示ユニット２０は、例えば樹脂よりなる、下方が開口する上面側ハウジング部材２１を備えており、この上面側ハウジング部材２１の内部には、制御用回路基板３０が上面側ハウジング部材２１の上壁に対向して配設され、この制御用回路基板３０の上面の中央部にパネル状表示機構（ＬＣＤ）３５が配置されている。
上面側ハウジング部材２１の内部における一側領域（図４において左側領域）には、内部に四角柱状の音響用空間を形成する音響室２５が形成されており、この音響室２５の内部空間は、音響室２５の一部を構成する下壁２５Ｂに形成された開口Ｋを介してガス検知ユニット４０におけるブザー配置部４３と連通すると共に、上面側ハウジング部材２１の上面に形成された上面側警報音放音用開口２３Ａおよび上面側ハウジング部材２１の背面に形成されたスリット状の背面側警報音放音用開口２３Ｂを介して外部に連通している。 音響室２５から背面側警報音放音用開口２３Ｂに至る放音用通路２５Ａの下面は、外方側に向かうに従って下方に傾斜して伸びるよう形成されている。
【００２２】
音響室２５の下壁２５Ｂの上面には、通音性を有する防水シート２６が当該下壁２５Ｂに形成された開口Ｋを塞ぐよう設けられている。
防水シート２６は、例えばポリエステルよりなる多孔質膜により構成されており、その外周縁部が例えば接着されることによって音響室２５の下壁２５Ｂの上面に固定されている。
【００２３】
また、上面側警報音放音用開口２３Ａには、各々、後述する圧電ブザー６０における放音口６２の開口径に比して小さい開口径を有する複数の微小放音用孔２８Ａが形成された、例えばポリカーボネートよりなるプレート部材２８が上面側警報音放音用開口２３Ａを塞ぐよう設けられている。
プレート部材２８における微小放音用孔２８Ａの各々は、図８に示すように、後述する圧電ブザー６０における放音口６２に対向しないよう放音口６２に対して変位した位置に形成されている。
この例におけるプレート部材２８には、各々、開口径の大きさが同一である４個の微小放音用孔２８Ａが形成されており、方形状のプレート部材２８の一側領域（可搬型ガス警報器１０の正面側の領域）に例えば３個の微小放音用孔２８Ａが等間隔毎に離間した位置に並んで形成されていると共に、これらの微小放音用孔２８Ａより中央側の位置に１個の微小放音用孔２８Ａが形成されている。
【００２４】
ガス検知ユニット４０は、表示ユニット２０の上面側ハウジング部材２１の下端に枠状のパッキング１６を介して連結されて着脱可能に固定される、例えば樹脂よりなる筒状の下面側ハウジング部材４１を備えており、この下面側ハウジング部材４１の内部における上方部には、表示ユニット２０における音響室２５の下方位置に、圧電ブザー６０が配置されるブザー配置部４３が形成されている。
【００２５】
圧電ブザー６０は、図９に示すように、上方に開口する放音口６２を有するケース６１内に圧電振動子（図示せず）が配置されてなる、背の低い円柱状のものであって、ケース６１の下部の外周面における、放音口６２を中心とする対角の位置には、ブザー配置部４３における水平なブザー配置面４３Ａに垂直な方向に伸びるよう設けられた位置決め用ピン部材４３Ｂに係止される舌片状支持部６３が形成されている。
【００２６】
また、下面側ハウジング部材４１の内部には、センサ基板５８が制御用回路基板３０に垂直な方向に延びるよう配設されており、このセンサ基板５８の背面側に、例えば５つのガスセンサ５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ，５０Ｄ，５０Ｅを着脱可能に保持するセンサ保持部４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃ，４６Ｄ，４６Ｅ、並びに、ガス導入部４８Ａおよびガス排出部４８Ｂを有するセンサホルダ４５が形成されており、センサ基板５８の正面側における他側領域（図９における右側領域）に、外部より環境雰囲気の空気を吸引してガスセンサ５０Ａ〜５０Ｅの各々に供給するガス吸引ポンプ６６が配置されると共に、上方部の中央にガス吸引ポンプ６６によって吸引されてガスセンサ５０Ａ〜５０Ｅの各々に供給される環境雰囲気の空気のガス流路の一部を形成する空気溜まり部（バッファ用空間部）４４が形成されている。
【００２７】
ガスセンサ５０Ａ〜５０Ｅの組み合わせの一例を示すと、ガスセンサ５０Ａとして、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、ガスセンサ５０Ｂとして、接触燃焼式ガスセンサよりなる、炭化水素ガスなどの可燃性ガスを％ＬＥＬ（爆発下限界濃度）の測定レンジで検知するための第１の可燃性ガスセンサ、ガスセンサ５０Ｃとして、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、ガスセンサ５０Ｄとして、熱伝導式ガスセンサよりなる、炭化水素ガスなどの可燃性ガスを体積％の測定レンジで検知するための第２の可燃性ガスセンサ、ガスセンサ５０Ｅとして、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を例示することができる。
【００２８】
ガス吸引ポンプ６６は、例えばモータ駆動によるダイヤフラムポンプが用いられており、例えば、０．７５リットル／ｍｉｎ以上の流量の環境雰囲気の空気を供給することができる性能を有する。
【００２９】
空気溜まり部４４は、図１０に示すように、防塵フィルタ６５を介してガス吸引ポンプ６６により吸引されてガスセンサ５０Ａ〜５０Ｅの各々に供給される環境雰囲気の空気のガス流路における、ガス吸引ポンプ６６の下流側の位置に設けられており、この空気溜まり部４４の下流側の位置には、絞り部６８が設けられている。
空気溜まり部４４には、圧力センサ６７が接続されており、この圧力センサ６７によって測定される空気溜まり部４４からの排気圧が監視されることにより、例えば、水を吸引したこと、防塵フィルタ６５の目詰まりが生じたこと、ガス吸引ポンプ６６が経時的に劣化したことなどに起因するガス流量の低下が検出される。
【００３０】
この可搬型ガス警報器１０においては、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および乾電池を備えた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メインユニット１５に対して他方と交換可能に装着される構成とされている。この例においては、リチウムイオン電池電源ユニット７０がメインユニット１５に装着されており、選択されなかった電源ユニットである乾電池電源ユニットは、例えば、所定のアルミニウム製のトランクケース内に収納されて作業者によって携行される。
【００３１】
リチウムイオン電池電源ユニット７０は、ガス検知ユニット４０を構成する下面側ハウジング部材４１の下端にパッキング１８を介して連結されて着脱可能に固定されるハウジング部材７１と、このハウジング部材７１の内部に収容された、リチウムイオン電池７７を備えてなるバッテリーパック７５と、ハウジング部材７１の内部におけるバッテリーパック７５の上方位置に配設された電源回路基板７３と、電源回路基板７３を保護する保護部材７４とを備えている。
【００３２】
バッテリーパック７５は、図１１に示すように、互いに平行に並んだ状態で配置されて直列に接続された例えば２本の棒状のリチウムイオン電池７７および例えば過充電・過放電防止用の制御回路が形成された保護回路基板７８が、電池収容ケース７６内に充填された熱硬化性樹脂よりなる樹脂ブロック７９に埋設されて構成されており、リチウムイオン電池７７の長さ方向（図１１において紙面に垂直な方向）の一端側より給電用（放電用）接続リード線（図示せず）が導出されていると共に他端より充電用接続リード線（図示せず）が導出されている。
【００３３】
電源回路基板７３は、図１２に示すように、メインユニット１５におけるセンサ基板５８と電気的に接続されるコネクタ部７３Ｄと、制限抵抗素子７３Ｃを有し、当該制限抵抗素子７３Ｃを介してメインユニット１５に給電する給電用回路７３Ｂと、この給電用回路７３Ｂが形成された領域と互いに離間した位置に形成された充電用回路７３Ａとを有する。
給電用回路７３Ｂが形成された領域と充電用回路７３Ａが形成された領域との離間距離ｄは、防爆上の理由から、例えば２．０ｍｍ以上の大きさとされていることが好ましい。
【００３４】
乾電池電源ユニット８０は、図１３に示すように、ガス検知ユニット４０を構成する下面側ハウジング部材４１の下端にパッキング１８を介して連結されて着脱可能に固定されるハウジング部材８１を備えており、このハウジング部材８１には、底面において下方に開口する電池挿入口８１Ａを有する、円柱状の乾電池（例えば単三型乾電池（ＡＡサイズ））８６が電池挿入口８１Ａの下方側から装着される電池受容部８１Ｂが形成されている。この例においては、例えば３本の単三型の乾電池８６が隣接するものの正極および負極が互いに逆方向を向くよう平行に並んだ状態で、電池受容部８１Ｂに装着されて直列に接続される構成とされている。図１１における符号８３は、電池受容部カバー蓋である。
そして、ハウジング部材８１の内部における電池受容部８１Ｂの上方位置には、電源回路基板８５が配設されていると共に当該電源回路基板８５を保護する保護部材８４が設けられている。
【００３５】
また、この可搬型ガス警報器１０における、表示ユニット２０、ガス検知ユニット４０、リチウムイオン電池電源ユニット７０および乾電池電源ユニット８０の各々には、例えば帯電防止性樹脂（制電性樹脂）よりなるプロテクトカバー２２，４２，７２，８２が装着されており、プロテクトカバー２２，４２，７２，８２が装着された状態においては、外部に露出されるハウジング部材の連続した樹脂表面部分の大きさが所定の大きさ例えば４００ｍｍ2 以下に規制され、これにより、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なる。
【００３６】
而して、上記の可搬型ガス警報器１０においては、圧電ブザー６０が、舌片状支持部６３に形成された支持用孔（図示せず）内に位置決め用ピン部材４３Ｂが挿通されて、放音口６２が音響室２５に対して位置決めされた状態で、ブザー配置面４３Ａ上に配置されており、圧電ブザー６０の上面における外縁部が、制御用回路基板３０における圧電ブザー６０の放音口６２に対向する位置に形成された開口３０Ａの下面側の周縁部に設けられた緩衝部材（クッション部材）３１を介して、上方から押さえられている。
圧電ブザー６０における舌片状支持部６３の支持用孔は、位置決め用ピン部材４３Ｂの外径より大きい内径を有しており、これにより、ブザー配置面４３Ａに水平な面方向および上下方向に微小変位可能に支持されている。
【００３７】
この可搬型ガス警報器１０においては、環境雰囲気の空気が防塵フィルタ６５を介してガス吸引ポンプ６６により吸引されて導入されると、空気溜まり部４４および絞り部６８を介してガスセンサ５０Ａ〜５０Ｅの各々に順次に供給されて検知対象ガスの検知が行われ、表示部１４において、検知されたガスの種類と濃度が表示されると共に、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、圧電ブザー６０が作動される。
例えば、酸素ガス（Ｏ2 ガス）の場合には、基準値は例えば１８．０体積％（ｖｏｌ％）とされ、それ以下となったときに警報動作信号が発せられる。また、基準値は、炭化水素ガス（ＨＣガス）の場合には、例えば１０％ＬＥＬ（爆発下限界濃度に対するガス濃度）とされ、一酸化炭素ガス（ＣＯガス）の場合には例えば２５ｐｐｍとされ、硫化水素ガス（Ｈ2 Ｓガス）の場合には例えば１０ｐｐｍとされ、当該基準値を超えたときに警報動作信号が発せられる。
【００３８】
而して、上記構成の可搬型ガス警報器１０によれば、圧電ブザー６０が、上面側ハウジング部材２１内において形成された音響用空間を有する音響室２５を介して上面側警報音放音用開口２３Ａおよび背面側警報音放音用開口２３Ｂに通ずるブザー配置部４３において、当該ブザー配置部４３に設けられた位置決め用ピン部材４３Ｂに係止されて微小変位可能な状態で支持されて、配置されていることにより、圧電ブザー６０それ自体の振動の効率を低下させることがなく、圧電ブザー６０よりの警報音の音圧レベルが音響用空間の作用により増大されて上面側警報音放音用開口２３Ａおよび背面側警報音放音用開口２３Ｂを介して外部に発せられるので、十分に高い音圧レベルの警報音を発することができ、しかも、外部からの衝撃を下面側ハウジング部材４１に対する圧電ブザー６０の微小変位により吸収することができるので、外部からの衝撃を受けたときに圧電ブザー６０において発生するエネルギーを規定値以下の大きさに抑制することができ、従って、所定の防爆仕様の規格を満足するものとして構成することができる。
【００３９】
また、圧電ブザー６０の上面における外縁部と制御用回路基板３０の下面における開口３０Ａの周縁部との間に緩衝部材３１が介在された構成とされていることにより、衝撃が加えられたときに生ずる圧電ブザー６０の微小変位を阻害することなしに、圧電ブザー６０を音響用空間に対して適正な位置に配置することができ、しかも、緩衝部材３１のクッション機能によって、外部からの衝撃を受けたときに発生するエネルギーの一層の低減化を図ることができる。
【００４０】
さらにまた、複数の微小放音用孔２８Ａが形成されたプレート部材２８が上面側警報音放音用開口２３Ａを塞ぐよう設けられた構成とされていることにより、警報音の一部がプレート部材２８により一旦音響用空間内に反射されてから微小放音用孔２８Ａを介して外部へと放出されることとなるので、一層高い音圧レベルの警報音を発することができる。 そして、プレート部材２８における微小放音用孔２８Ａの各々が、圧電ブザー６０における放音口６２に対向しないよう変位した位置に形成された構成とされていることにより、上記の音圧レベル向上効果を確実に得ることができる。
【００４１】
さらにまた、通音性を有する防水シート２６が、音響室２５を形成する下壁２５Ｂに形成されたブザー配置部４３に通ずる開口Ｋを塞ぐよう、配置された構成とされていることにより、警報音の伝達を大きく阻害することなく、しかも、大気中の水滴などの水が上面側警報音放音用開口２３Ａおよび背面側警報音放音用開口２３Ｂを介して音響室２５内に進入した場合であっても、制御用回路基板３０等の電子部品が配置される空間に進入することを完全に防止することができ、従って、所定の防水構造を有するものとして構成することができる。
【００４２】
さらに、上面側ハウジング部材２１の背面に開口する背面側警報音放音用開口２３Ｂは、その形状がスリット状であって、音響室２５から背面側警報音放音用開口２３Ｂに至る放音用通路２５Ａの下面が外方側に向かうに従って下方に傾斜して伸びるよう形成されていることにより、背面側警報音放音用開口２３Ｂを水抜き用の開口としても機能させることができるので、大気中の水滴などの水が音響用空間に進入した場合であっても、背面側警報音放音用開口２３Ｂより外部に排出することができる。
【００４３】
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。
【００４４】
＜実験例１＞
上記の例に従って、本発明に係る可搬型ガス警報器（１０）を作製した。
上面側ハウジング部材（２１）における上面側警報音放音用開口（２３Ａ）は、縦方向（図１における上下方向）の寸法が１６．５ｍｍ、横方向（図１における左右方向）の寸法が１３ｍｍである方形状である。
上面側ハウジング部材（２１）における音響室（２５）は、容積が約１８００ｍｍ3 である。
圧電ブザー（６０）は、発振周波数が３．０〜３．７ｋＨｚ、放音口（６２）の開口径がφ４ｍｍであるものである。
防水シート（２６）は、材質がポリエステル、厚みが０．０３ｍｍのシート状のものである。
プレート部材（２８）は、材質がポリカーボネート、厚みが１ｍｍ、微小放音用孔（２８Ａ）の数が４個、微小放音用孔２８Ａの開口径がφ２ｍｍ、隣接する微小放音用孔２８Ａの中心間距離（離間距離）が約４ｍｍである。
圧電ブザー（６０）における舌片状支持部（６３）の支持用孔の孔径がφ２．２ｍｍ、ブザー配置部（４３）におけるピン部材（４３Ｂ）の外径がφ１．９ｍｍであって、圧電ブザー（６０）は下面側ハウジング部材（４１）に対して微小変位可能に支持されて配置されている。
【００４５】
この可搬型ガス警報器について、外部に発せられる警報音の音圧レベルを測定したところ、警報音の音圧レベルは９５〜１００ｄＢであった。
また、１ｋｇの鉄球を可搬型ガス警報器（１０）の上面に対して７０ｃｍの高さ位置から落下させる防爆試験を行ったところ、圧電ブザー（６０）において発生するエネルギーは、当該防爆試験において規定される規定値以下の大きさであることが確認された。
【００４６】
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、圧電ブザーの支持構造は、圧電ブザーがハウジング部材に対して直接的に固定されることなく微小変位可能に支持されていれば、上記の例のものに限定されない。
また、プレート部材における微小放音孔の数、開口径および形成位置は、上記の例のものに限定されず、適宜に変更可能である。
さらにまた、本発明の可搬型ガス警報器は、適宜の装着具によって身体に装着して使用されても、例えば検知対象空間において水平面上に載置された状態で使用されてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１０ 可搬型ガス警報器
１１ 操作用ボタン
１２ 装着用部材取り付け部
１３Ａ ガス導入部
１３Ｂ ガス排出部
１４ 表示部
１５ メインユニット
１６ パッキング
１８ パッキング
２０ 表示ユニット
２１ 上面側ハウジング部材
２２ プロテクトカバー
２３Ａ 上面側警報音放音用開口
２３Ｂ 背面側警報音放音用開口
２５ 音響室
２５Ａ 放音用通路
２５Ｂ 下壁
Ｋ 開口
２６ 防水シート
２８ プレート部材
２８Ａ 微小放音用孔
３０ 制御用回路基板
３０Ａ 開口
３１ 緩衝部材（クッション部材）
３５ パネル状表示機構（ＬＣＤ）
４０ ガス検知ユニット
４１ 下面側ハウジング部材
４２ プロテクトカバー
４３ ブザー配置部
４３Ａ ブザー配置面
４３Ｂ 位置決め用ピン部材
４４ 空気溜まり部（バッファ用空間部）
４５ センサホルダ
４６Ａ〜４６Ｅ センサ保持部
４８Ａ ガス導入部
４８Ｂ ガス排出部
５０Ａ〜５０Ｅ ガスセンサ
５８ センサ基板
６０ 圧電ブザー
６１ ケース
６２ 放音口
６３ 舌片状支持部
６５ 防塵フィルタ
６６ ガス吸引ポンプ
６７ 圧力センサ
６８ 絞り部
７０ リチウムイオン電池電源ユニット
７１ ハウジング部材
７２ プロテクトカバー
７３ 電源回路基板
７３Ａ 充電用回路
７３Ｂ 給電用回路
７３Ｃ 制限抵抗素子
７３Ｄ コネクタ部
７４ 保護部材
７５ バッテリーパック
７６ 電池収容ケース
７７ リチウムイオン電池
７８ 保護回路基板
７９ 樹脂ブロック
８０ 乾電池電源ユニット
８１ ハウジング部材
８１Ａ 電池挿入口
８１Ｂ 電池受容部
８２ プロテクトカバー
８３ 電池受容部カバー蓋
８４ 保護部材
８５ 電源回路基板
８６ 乾電池
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも上面に警報音放音用開口が形成されたハウジングと、当該ハウジング内の上面側領域において形成された音響用空間を有する音響室を介して前記警報音放音用開口に通ずるブザー配置部に配置された圧電ブザーと、前記ハウジング内の背面側領域に配置された、複数のガスセンサと、環境雰囲気の空気を吸引して前記ガスセンサの各々に供給するガス吸引手段とを備えており、
前記圧電ブザーは、前記ブザー配置部に設けられた位置決め用部材に係止されて微小変位可能な状態で支持されていることを特徴とする可搬型ガス警報器。
【請求項２】
前記ハウジング内の上面側領域には、前記ブザー配置部に対向する位置に開口部を有する制御用回路基板が前記圧電ブザーの上方位置において当該ハウジングの上壁に対向して配設されており、
前記圧電ブザーの上面における外縁部と前記制御用回路基板の下面における開口部の周縁部との間に緩衝部材が介在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。
【請求項３】
前記警報音放音用開口には、複数の微小放音用孔が形成されたプレート部材が当該警報音放音用開口を塞ぐよう設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の可搬型ガス警報器。
【請求項４】
前記プレート部材における微小放音用孔の各々は、前記圧電ブザーにおける放音口に対向しないよう変位した位置に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の可搬型ガス警報器。
【請求項５】
前記ハウジングの背面に、前記音響室内の音響用空間に通ずる警報音放音用開口がさらに形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の可搬型ガス警報器。
【請求項６】
前記音響室を形成する下壁には、前記ブザー配置部に通ずる開口部が形成されており、通音性を有する防水シートが当該開口部を塞ぐよう配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の可搬型ガス警報器。
【請求項１】
少なくとも上面に警報音放音用開口が形成されたハウジングと、当該ハウジング内の上面側領域において形成された音響用空間を有する音響室を介して前記警報音放音用開口に通ずるブザー配置部に配置された圧電ブザーと、前記ハウジング内の背面側領域に配置された、複数のガスセンサと、環境雰囲気の空気を吸引して前記ガスセンサの各々に供給するガス吸引手段とを備えており、
前記圧電ブザーは、前記ブザー配置部に設けられた位置決め用部材に係止されて微小変位可能な状態で支持されていることを特徴とする可搬型ガス警報器。
【請求項２】
前記ハウジング内の上面側領域には、前記ブザー配置部に対向する位置に開口部を有する制御用回路基板が前記圧電ブザーの上方位置において当該ハウジングの上壁に対向して配設されており、
前記圧電ブザーの上面における外縁部と前記制御用回路基板の下面における開口部の周縁部との間に緩衝部材が介在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。
【請求項３】
前記警報音放音用開口には、複数の微小放音用孔が形成されたプレート部材が当該警報音放音用開口を塞ぐよう設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の可搬型ガス警報器。
【請求項４】
前記プレート部材における微小放音用孔の各々は、前記圧電ブザーにおける放音口に対向しないよう変位した位置に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の可搬型ガス警報器。
【請求項５】
前記ハウジングの背面に、前記音響室内の音響用空間に通ずる警報音放音用開口がさらに形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の可搬型ガス警報器。
【請求項６】
前記音響室を形成する下壁には、前記ブザー配置部に通ずる開口部が形成されており、通音性を有する防水シートが当該開口部を塞ぐよう配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の可搬型ガス警報器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−２２６４７３（Ｐ２０１２−２２６４７３Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９１９５６（Ｐ２０１１−９１９５６）
【出願日】平成２３年４月１８日（２０１１．４．１８）
【出願人】（０００２５０４２１）理研計器株式会社 (216)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１８日（２０１１．４．１８）
【出願人】（０００２５０４２１）理研計器株式会社 (216)
【Ｆターム（参考）】
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