JP2001235145A - ガス保安装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 再液化が発生した場合にこれを検知し、安定
した流量値を求め、保安機能の誤動作を防止できるガス
保安装置を提供する。 【解決手段】 超音波センサ１と流路２から構成された
超音波式計測部と、異常が発生した場合にガスを遮断す
る遮断弁３と、ガスの使用状態が正常であるかを判定す
る制御回路７とを備えたガス保安装置において、ガス圧
が不規則に変動する再液化現象を検知する再液化検知手
段１１と、再液化が発生した場合に変動する計測流量値
を平均化する再液化時計測手段１２とを設け、再液化現
象が発生した場合に変動する流量計測値のパターンに基
づいて再液化が発生していることを検知し、流量値を平
均化処理して安定した流量値を求めるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガス流量を計測し
異常流量が計測された場合にガス通路を遮断し、ガス使
用上の安全性を確保するガス保安装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、ガスの使用量を計測し、異常時に
はガスを遮断するガス保安装置において、ガスの瞬時流
速を計測して安全性を向上させるために超音波センサを
利用したものが検討され始めている。

【０００３】従来のこの種のガス保安装置について、図
６を参照して説明する。通常、超音波センサ２１と、断
面積の明確な流路２２と、流路２２を遮断する遮断弁２
３と、遮断弁２３を駆動する遮断弁駆動回路２４と、電
源用の電池２５と、超音波センサ駆動回路２６と、各種
判定制御を行う制御回路２７とを備えている。

【０００４】流量計測に際しては、制御回路２７から超
音波センサ駆動回路２６に所定の時間間隔で信号を送
り、超音波センサ２１で流路２２内を流れるガスの流速
に対応する信号を検出し、制御回路２７にて検出信号か
ら流速を求めるとともに、ガスの速度と流路２２の断面
積より瞬間流量を計測している。また、この瞬間流量に
基づいてガスの積算流量を計算し、ガスの流れるパター
ンが異常かどうかを判定し、異常と判断した場合には遮
断弁駆動回路２４に遮断信号を出し、遮断弁２３を遮断
してガスを止める。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、超音波
センサを利用した流量計測では瞬間流量を計測するの
で、液化石油ガス供給設備に特有の再液化現象によって
ガス圧が変動すると、正常に計測できず、保安機能に悪
影響を与えるという問題があった。

【０００６】再液化現象とは、液化石油ガス供給設備の
配管形状や周囲温度の条件によって、一度気化したガス
がガス圧調整器の入口で再度液状になり、ガス使用開始
時にガス調整器の出口まで液の状態で流れ出してきたガ
スが急に気化し、ガス配管の下流側のガス圧が変動する
という現象である。

【０００７】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、再液
化が発生した場合にこれを検知し、安定した流量値を求
め、保安機能の誤動作を防止できるガス保安装置を提供
することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のガス保安装置
は、ガスの使用量を計測する超音波センサと計測流路か
ら構成された超音波式計測部と、異常が発生した場合に
ガスを遮断する遮断弁と、各種判定制御を行う制御回路
とを備えたガス保安装置において、ガス圧が不規則に変
動する再液化現象を検知する再液化検知手段と、再液化
が発生した場合に変動する計測流量値を平均化する再液
化時計測手段とを備えたものであり、再液化現象が発生
した場合にも、変動する流量計測値のパターンに基づい
て再液化が発生していることを検知し、変動している瞬
間流量計測値を平均化処理して安定した流量値を求める
ことができ、保安機能の誤動作を防止できる。

【０００９】また、再液化が発生した回数を記録する再
液化回数カウンタと、再液化現象が継続する時間を計測
する再液化継続時間計測手段を備えると、どのように再
液化現象が発生しているかを確認することができる。

【００１０】また、再液化が発生した場合にガス供給設
備の改善要求を外部のセンタに通信し、表示部に表示す
る再液化通報機能を備えると、再液化が発生しているこ
とを早急に確認することができる。

【００１１】また、周囲の温度を計測するための温度セ
ンサと、再液化発生時の温度変化を学習し、再液化が発
生するかどうかを事前に判断する再液化学習手段を備え
ると、再液化が発生する状況を未然に予測して対策を講
じることができる。

【００１２】また、上記温度センサに代えて、ガスの使
用量を計測するための超音波センサを利用してガスの温
度を測定する音速温度変換手段を備えると、別途に温度
センサを設ける必要がなく、ガス保安装置の小型化を図
ることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明のガス保安装置の各
実施形態について図を参照して説明する。

【００１４】（第１の実施形態）まず、本発明の第１の
実施形態のガス保安装置を図１を参照して説明する。図
１において、超音波センサ１と、断面積の明確な流路２
と、流路２を遮断する遮断弁３と、遮断弁３を駆動する
遮断弁駆動回路４と、電源用の電池５と、超音波センサ
駆動回路６と、計測及びその他のすべての制御を行う制
御回路７と、通信インターフェース８と、液晶表示部９
とを備えている。

【００１５】本実施形態では、制御回路７に再液化検知
手段１１と再液化時計測手段１２とが設けられている。
再液化検知手段１１では、超音波センサ１で計測した瞬
間流量計測値と前回計測値の変動幅が所定流量以上であ
る状態が流量無しの状態になるまでに所定回数を越えた
場合、再液化が発生していると判断し、流量計測手段を
通常の状態から再液化時計測手段１２に切り換えるよう
に構成されている。再液化時計測手段１２では、通常超
音波センサ１の各計測タイミングで計算している流量
を、計測値を所定の回数平均して流量を平均化して計算
するように構成されている。

【００１６】以上の構成において、通常状態では制御回
路７から超音波センサ駆動回路６に所定の時間間隔で信
号を送り、超音波センサ１で流路２内を流れるガスの流
速に対応する信号を検出し、制御回路７にて検出信号か
ら流速を求めるとともに、ガスの速度と流路２の断面積
より瞬間流量を計測している。この瞬間流量に基づいて
ガスの積算流量を計算し、ガスの流れるパターンが異常
かどうかを判定し、異常と判断した場合は遮断弁駆動回
路４に遮断信号を出し、遮断弁３を遮断してガスを止め
る。

【００１７】また、再液化検知手段１１において、瞬間
流量計測値と前回計測値の変動幅がチェックされてお
り、その変動幅が所定流量以上である状態が流量無しの
状態になるまでに所定回数を越えると再液化が発生して
いる状態であると判定され、その場合には再液化時計測
手段１２にて計測値を所定の回数平均して流量を計算す
る。これによって、再液化現象が発生した場合でも、圧
力変動の影響を受けることなく、正常にガス流量を計算
することができる。

【００１８】（第２の実施形態）次に、本発明の第２の
実施形態のガス保安装置を図２を参照して説明する。な
お、以下の実施形態では、上記実施形態において説明し
た構成要素と同一の構成要素について同一参照符号を付
して説明を省略し、相違点のみを説明する。

【００１９】図２において、本実施形態では、制御回路
７に再液化回数カウンタ１３と再液化継続時間計測手段
１４が設けられている。再液化回数カウンタ１３では再
液化検知手段１１で再液化であると判定した回数を記録
しておく。再液化継続時間計測手段１４ではガスを使用
し始めたときに再液化検知手段１１の判定にて再液化が
発生したと判定したときに、ガスを使用し始めてから再
液化検知手段１１で検知する所定の流量変動幅以上の変
動が発生しなくなるまでの時間を計測し、記録する。

【００２０】これによって、再液化現象が発生した回数
や再液化現象の程度をガス保安装置の点検時に確認する
ことができる。

【００２１】（第３の実施形態）次に、本発明の第３の
実施形態のガス保安装置を図３を参照して説明する。

【００２２】図３において、本実施形態は第２の実施形
態と基本構成が同じで、制御回路７に再液化通報手段１
５が設けられている。再液化通報手段１５は、再液化検
知手段１１で再液化が発生していると判断した場合、液
晶表示部９に再液化が発生していることを表示するとと
もに、所定のセンターに通信インターフェース８を通し
て再液化現象が発生していることを通報する。

【００２３】これによって、再液化が発生しているガス
供給設備を、液晶表示部９で、又はセンターで早期に確
認することができる。

【００２４】（第４の実施形態）次に、本発明の第４の
実施形態のガス保安装置を図４を参照して説明する。

【００２５】図４において、本実施形態は第３の実施形
態と基本構成が同じで、温度センサ１０が設けられてそ
の検出信号が制御回路７に入力されるとともに、制御回
路７に再液化学習手段１６が設けられている。再液化学
習手段１６では温度センサ１０で測定した再液化発生時
の温度変化を学習し、再液化が発生するかどうかを事前
に判断する。

【００２６】これによって、再液化が発生する状況を未
然に予測して対策を講じることができる。

【００２７】（第５の実施形態）次に、本発明の第５の
実施形態のガス保安装置を図５を参照して説明する。

【００２８】図５において、本実施形態は第４の実施形
態と基本構成が同じで、温度センサ１０で温度を測定す
る代わりに、制御回路７に、温度による音速の変化を利
用して超音波センサ１で計測する超音波の伝搬時間より
温度を測定する音速温度変換手段１７が設けられてい
る。

【００２９】これによって、温度センサ１０を設ける必
要がないためにガス保安装置の小型化が可能になる。

【００３０】

【発明の効果】本発明のガス保安装置によれば、以上の
説明から明らかなようにガス圧が不規則に変動する再液
化現象を検知する再液化検知手段と、再液化が発生した
場合に変動する計測流量値を平均化する再液化時計測手
段とを備えているので、再液化現象が発生した場合にこ
れを検知し、正常にガスの流量値を求めることができ、
ガス保安装置の保安機能が再液化現象によって誤動作す
るのを防止できる。

【００３１】また、再液化が発生した回数を記録する再
液化回数カウンタと、再液化現象が継続する時間を計測
する再液化継続時間計測手段を備えると、どのように再
液化現象が発生しているかを確認でき、ガス供給設備の
問題点を確認して設備改善の補助とすることができる。

【００３２】また、再液化が発生した場合にガス供給設
備の改善要求を外部のセンタに通信し、表示部に表示す
る再液化通報機能を備えると、再液化が発生しているこ
とを早期に確認できるため、設備改善が早くでき、再液
化の影響を受ける期間を短くすることができる。

【００３３】また、温度センサにて周囲の温度を計測
し、再液化学習手段にて再液化発生時の温度変化を学習
し、再液化が発生するかどうかを事前に判断するように
すると、再液化が発生する状況を未然に予測して対策を
講じることができる。

【００３４】また、上記温度センサに代えて音速温度変
換手段にて温度検出を行うようにすると温度センサが必
要ないため、ガス保安装置の小型化を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のガス保安装置の第１の実施形態の構成
を示すブロック図である。

【図２】本発明のガス保安装置の第２の実施形態の構成
を示すブロック図である。

【図３】本発明のガス保安装置の第３の実施形態の構成
を示すブロック図である。

【図４】本発明のガス保安装置の第４の実施形態の構成
を示すブロック図である。

【図５】本発明のガス保安装置の第５の実施形態の構成
を示すブロック図である。

【図６】従来例のガス保安装置の構成を示すブロック図
である。

【符号の説明】

１ 超音波センサ ２ 流路 ３ 遮断弁 ６ 超音波センサ駆動回路 ７ 制御回路 ８ 通信インターフェース ９ 液晶表示部 １０ 温度センサ １１ 再液化検知手段 １２ 再液化時計測手段 １３ 再液化回数カウンタ １４ 再液化継続時間計測手段 １５ 再液化通報手段 １６ 再液化学習手段 １７ 音速温度変換手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 植木 浩一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 新村 紀夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 増田 功 静岡県天竜市二俣町南鹿島23番地 矢崎計 器株式会社内 (72)発明者 山下 富功 静岡県天竜市二俣町南鹿島23番地 矢崎計 器株式会社内 (72)発明者 原田 鋭博 静岡県天竜市二俣町南鹿島23番地 矢崎計 器株式会社内 Ｆターム(参考） 2F030 CA03 CB01 CC13 CE02 CE04 CE09 CE22 CE27 CF05 CF11 CF20 2F035 DA14 3K003 AA00 AB02 AB06 AC07 BA02 CA09 DA03

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガスの使用量を計測する超音波センサと
   計測流路から構成された超音波式計測部と、異常が発生
   した場合にガスを遮断する遮断弁と、各種判定制御を行
   う制御回路とを備えたガス保安装置において、ガス圧が
   不規則に変動する再液化現象を検知する再液化検知手段
   と、再液化が発生した場合に変動する計測流量値を平均
   化する再液化時計測手段とを備えたことを特徴とするガ
   ス保安装置。
2. 【請求項２】 再液化が発生した回数を記録する再液化
   回数カウンタと、再液化現象が継続する時間を計測する
   再液化継続時間計測手段を備えたことを特徴とする請求
   項１記載のガス保安装置。
3. 【請求項３】 再液化が発生した場合にガス供給設備の
   改善要求を外部のセンタに通信し、表示部に表示する再
   液化通報機能を備えたことを特徴とする請求項１又は２
   記載のガス保安装置。
4. 【請求項４】 周囲の温度を計測するための温度センサ
   と、再液化発生時の温度変化を学習し、再液化が発生す
   るかどうかを事前に判断する再液化学習手段を備えたこ
   とを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のガス保安
   装置。
5. 【請求項５】 温度センサに代えて、ガスの使用量を計
   測するための超音波センサを利用してガスの温度を測定
   する音速温度変換手段を備えたことを特徴とする請求項
   ４記載のガス保安装置。