JP2002071400A - 流体制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、急激な流体流量変化や短時間での
流体の使用を正確に捉え、流体の異常使用状況を的確、
且つ素早く検出して流体流路を確実に遮断することを目
的とする。 【解決手段】 流量センサ１で検出した流体流量を所定
時間間隔の瞬時流量計測値として読み取り、この瞬時流
量計測値に移動平均演算処理を施し、この移動平均演算
結果を基に流体の使用状態が正常か否かを判定し、異常
の際には遮断信号を出力する演算制御手段２と、遮断信
号を受けて流体流路を遮断する遮断手段８とを有するこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体流量を瞬時流
量値として読み取り、流体の使用状態に応じて警報・遮
断を行う流体制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の例えばガス遮断装置にお
けるガス流量の演算は流量値に比例したパルス数を積算
し、一定時間の例えば６秒ごとにガス使用状態の異常検
出・判定を行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の方
法では、ガス流量判定のための演算サイクルを一定時間
の例えば６秒としていたため、ガス流量の変化が早い場
合には、演算結果がこれに正確に追従することはでき
ず、また、ごく短時間に大きなガス流量があっても６秒
間の平均流量として演算されるために正確な流量を把握
することができず、ガスの異常使用状況を正しく検出す
ることは困難であった。

【０００４】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
急激な流体流量変化や短時間での流体使用を正確に捉
え、流体の異常使用状況を的確、且つ素早く検出して流
体流路を確実に遮断することができ、流体の異常使用状
態を解消するための対処が容易で実用性が高く、また電
池等を用いた装置電源の電力消費を抑えることができる
流体制御装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、流体の流量を検出する流量
センサと、この流量センサで検出した流体流量を所定時
間間隔の瞬時流量計測値として読み取り、この瞬時流量
計測値に所定のフィルタ処理を施し、このフィルタ処理
結果を基に流体の使用状態が正常か否かを判定し、異常
の際には遮断信号を出力する演算制御手段と、前記遮断
信号を受けて流体流路を遮断する遮断手段とを有するこ
とを要旨とする。この構成により、流体の瞬時流量を計
測し、その瞬時流量計測値にフィルタ処理を施すこと
で、急激な流体流量変化や短時間での流体の使用を正確
に検出することが可能となる。そして、この検出結果に
より、流体の使用状態が異常と判定されたとき流体流路
が遮断される。

【０００６】請求項２記載の発明は、ガスの流量を検出
する流量センサと、この流量センサで検出したガス流量
を所定時間間隔の瞬時流量計測値として読み取り、この
瞬時流量計測値に所定のフィルタ処理を施し、このフィ
ルタ処理結果を基にガス使用状態が正常か否かを判定
し、異常の際には遮断信号を出力する演算制御手段と、
前記遮断信号を受けてガス流路を遮断する遮断手段とを
有することを要旨とする。この構成により、ガスの瞬時
流量を計測し、その瞬時流量計測値にフィルタ処理を施
すことで、急激なガス流量変化や短時間でのガス使用を
正確に検出することが可能となる。そして、この検出結
果により、ガス使用状態が異常と判定されたときガス流
路が遮断される。

【０００７】請求項３記載の発明は、ガスの流量を検出
する流量センサと、この流量センサで検出したガス流量
を所定時間間隔の瞬時流量計測値として読み取り、この
瞬時流量計測値に所定の移動平均幅及び移動平均測定時
間間隔の演算条件で移動平均演算処理を施し、この移動
平均演算結果を基にガス使用状態が正常か否かを判定
し、異常の際には遮断信号を出力する演算制御手段と、
前記遮断信号を受けてガス流路を遮断する遮断手段とを
有することを要旨とする。この構成により、ガスの瞬時
流量を計測し、その瞬時流量計測値に移動平均演算処理
を施すことで、急激なガス流量変化や短時間でのガス使
用を正確に検出することが可能となる。そして、この検
出結果により、ガス使用状態が異常と判定されたときガ
ス流路が遮断される。

【０００８】請求項４記載の発明は、上記請求項３記載
の流体制御装置において、前記移動平均幅と移動平均測
定時間間隔は、外部からの通信手段によって設定可能と
してなることを要旨とする。この構成により、移動平均
演算処理の演算条件である移動平均幅と移動平均測定時
間間隔を外部から設定可能として、ガス流量又はガス圧
力の変化が大きいときは、この変化の大きさに応じて移
動平均幅は小さく移動平均測定時間間隔は短くすること
で、急激なガス流量変化や短時間でのガス使用をより正
確に捉えることが可能となる。またガス流量又はガス圧
力が比較的安定しているかガス不使用のときは、これに
応じて移動平均幅は大きく移動平均測定時間間隔は長く
することで、装置の動作頻度が少なくなり電池等を用い
た装置電源の電力消費を抑えることが可能となる。

【０００９】請求項５記載の発明は、上記請求項３記載
の流体制御装置において、ガス圧力を検出する圧力セン
サを備え、この圧力センサで検出したガス圧力又は前記
ガス流量の変化状況に応じて前記移動平均幅と移動平均
測定時間間隔を自動的に変化させることを要旨とする。
この構成により、移動平均演算処理の演算条件である移
動平均幅と移動平均測定時間間隔をガス流量又はガス圧
力の変化状況に応じて自動的に変化させることで、急激
なガス流量変化や短時間でのガス使用等の複雑なガス使
用パターンを一層正確に捉えることが可能となり、また
電池等を用いた装置電源の電力消費をより確実に抑える
ことが可能となる。

【００１０】請求項６記載の発明は、上記請求項３，４
又は５記載の流体制御装置において、ガス使用状態が異
常の際には前記演算制御手段から制御信号を出力させ、
この制御信号の種類により遮断の事由を表示する表示手
段を有することを要旨とする。この構成により、ガスの
異常使用状態が検出されてガス流路が遮断されたとき、
その遮断事由が、例えば記号や絵などを用いた遮断モー
ドに分類されて表示される。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
及び図２を参照して説明する。まず、図１を用いて流体
制御装置の一態様であるガス遮断装置の構成を説明す
る。１はガスの流量を検出する流量センサであり、例え
ば半導体フローセンサが用いられている。演算制御手段
としての演算制御回路部２は、流量センサ１からのガス
流量信号を所定時間間隔の瞬時流量計測値として所定サ
イクル毎に読み取り、この瞬時流量計測値に移動平均演
算処理を施すとともに、この移動平均演算結果からガス
使用状態の異常判定を行い、異常の際には警報・遮断信
号を出力する。３は演算制御回路部２における移動平均
演算処理の演算条件である移動平均幅（データ数）と移
動平均測定時間間隔等を記憶している演算条件記憶部、
４はガス使用状況の異常などの異常判定条件を記憶して
いる判定条件記憶部、５は演算制御回路部２の演算サイ
クルや移動平均測定時間間隔をコントロールするタイマ
回路、６は演算制御回路部２からの警報・遮断信号に応
じて駆動信号を出力する駆動回路、７は駆動回路６から
の駆動信号を受けて警報・遮断モードを表示する表示手
段としての表示器（ＬＣＤ）、８はガス流路を遮断する
遮断手段としての遮断部、９は地震を検知する感震器、
１０は感震器９の信号を受信して演算制御回路部２に地
震発生を知らせる感震信号を送る感震信号入力回路、１
１はガス圧力を検出する圧力センサ、１２は圧力センサ
１１の圧力信号を演算制御回路部２に送る圧力信号入力
回路、１３は警報・遮断内容などを外部に通信したり外
部設定器との通信を行う通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）
回路部である。図示しないがこれらの回路の電源は電池
が用いられている。

【００１２】次に、上述のように構成されたガス遮断装
置の作用を説明する。流量センサ１でガス流量を検出
し、演算制御回路部２は、そのガス流量信号を瞬時流量
計測値として読み込み、その瞬時流量計測値に対し移動
平均演算処理の実行を開始する。この移動平均演算処理
の一例を図２を用いて説明する。同図において、演算条
件である移動平均幅（データ数）は５、移動平均測定時
間間隔は１秒とし、読み込んだ瞬時流量計測値をａ〜ｊ
とする。いま、移動平均演算による流量Ｑは、 Ｑｎ＝（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ）／５ Ｑｎ＋１＝（ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ）／５ ・ ・ ・ Ｑｎ＋５＝（ｆ＋ｇ＋ｈ＋ｉ＋ｊ）／５ と表せる。移動平均幅（データ数）は大きいほど変動分
が減り、小さくすると流量変化を素早く捉えることがで
きる。演算条件である移動平均幅（データ数）と移動平
均測定時間間隔は、外部設定器により通信Ｉ／Ｆ回路部
１３を介して設定可能となっており、ガス流量又はガス
圧力の変化が大きいときは、この変化の大きさに応じて
移動平均幅は小さく移動平均測定時間間隔は短くするこ
とで、急激なガス流量変化や短時間でのガス使用をより
正確に捉えることができる。またガス流量又はガス圧力
が比較的安定しているかガス不使用のときは、これに応
じて移動平均幅は大きく移動平均測定時間間隔は長くす
ることで、装置の動作頻度が少なくなり電池を用いた装
置電源の電力消費を抑えることができる。また、演算条
件である移動平均幅（データ数）と移動平均測定時間間
隔は、ガス流量又はガス圧力の変化状況に応じて自動的
に切り替えられるように構成することもできる。

【００１３】このようにして、瞬時流量計測値に対して
移動平均演算処理を行った後、演算制御回路部２は、こ
の移動平均演算処理結果を判定条件記憶部４に記憶され
ている異常判定条件と比較してガス使用状況の異常や圧
力センサ１１、感震器９からの信号判定を行い、異常と
判定すると、警報・遮断信号を送出するとともに通信Ｉ
／Ｆ回路部１３を介して外部に異常内容を送信する。駆
動回路６は、この警報・遮断信号に応じて遮断部８に駆
動信号を出力しガス流路を遮断するとともに、表示器７
に警報及び遮断事由に応じた信号を出力し、これにより
表示器７は、所定の警報・遮断モードをアルファベット
や記号、絵等でＬＣＤ表示する。

【００１４】上述したように、本実施の形態によれば、
演算制御回路部２における移動平均演算処理の演算条件
である移動平均幅及び移動平均測定時間間隔を可変でき
ることから複雑なガス使用パターンでも使用状況に応じ
た演算条件を選ぶことができる。この結果、急激なガス
流量変化や短時間でのガス使用を正確に検出することが
でき、ガス異常判定を素早く行うことができる。

【００１５】なお、上記実施の形態では、流体をガスの
場合で説明したが、本発明がガス以外の流体にも適用可
能であることは言うまでもない。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、流体の流量を検出する流量センサと、この
流量センサで検出した流体流量を所定時間間隔の瞬時流
量計測値として読み取り、この瞬時流量計測値に所定の
フィルタ処理を施し、このフィルタ処理結果を基に流体
の使用状態が正常か否かを判定し、異常の際には遮断信
号を出力する演算制御手段と、前記遮断信号を受けて流
体流路を遮断する遮断手段とを具備させたため、急激な
流体流量変化や短時間での流体の使用を正確に捉えて流
体の異常使用状況を的確、且つ素早く検出することがで
き、流体の使用の際の異常時に流体流路を確実に遮断す
ることができる。

【００１７】請求項２記載の発明によれば、ガスの流量
を検出する流量センサと、この流量センサで検出したガ
ス流量を所定時間間隔の瞬時流量計測値として読み取
り、この瞬時流量計測値に所定のフィルタ処理を施し、
このフィルタ処理結果を基にガス使用状態が正常か否か
を判定し、異常の際には遮断信号を出力する演算制御手
段と、前記遮断信号を受けてガス流路を遮断する遮断手
段とを具備させたため、急激なガス流量変化や短時間で
のガス使用を正確に捉えてガスの異常使用状況を的確、
且つ素早く検出することができ、ガス使用の際の異常時
にガス流路を確実に遮断することができる。

【００１８】請求項３記載の発明によれば、ガスの流量
を検出する流量センサと、この流量センサで検出したガ
ス流量を所定時間間隔の瞬時流量計測値として読み取
り、この瞬時流量計測値に所定の移動平均幅及び移動平
均測定時間間隔の演算条件で移動平均演算処理を施し、
この移動平均演算結果を基にガス使用状態が正常か否か
を判定し、異常の際には遮断信号を出力する演算制御手
段と、前記遮断信号を受けてガス流路を遮断する遮断手
段とを具備させたため、急激なガス流量変化や短時間で
のガス使用を正確に捉えてガスの異常使用状況を的確、
且つ素早く検出することができ、ガス使用の際の異常時
にガス流路を確実に遮断することができる。

【００１９】請求項４記載の発明によれば、前記移動平
均幅と移動平均測定時間間隔は、外部からの通信手段に
よって設定可能としたため、ガス流量又はガス圧力の変
化が大きいときは、この変化の大きさに応じて移動平均
幅を小さく移動平均測定時間間隔を短く設定すること
で、急激なガス流量変化や短時間でのガス使用をより正
確に捉えることができ、またガス流量又はガス圧力が比
較的安定しているかガス不使用のときは、これに応じて
移動平均幅を大きく移動平均測定時間間隔を長く設定す
ることで、装置の動作頻度が少なくなり電池等を用いた
装置電源の電力消費を抑えることができる。

【００２０】請求項５記載の発明によれば、ガス圧力を
検出する圧力センサを備え、この圧力センサで検出した
ガス圧力又は前記ガス流量の変化状況に応じて前記移動
平均幅と移動平均測定時間間隔を自動的に変化させるよ
うにしたため、急激なガス流量変化や短時間でのガス使
用等の複雑なガス使用パターンを一層正確に捉えること
ができ、また電池等を用いた装置電源の電力消費をより
確実に抑えることができる。

【００２１】請求項６記載の発明によれば、ガス使用状
態が異常の際には前記演算制御手段から制御信号を出力
させ、この制御信号の種類により遮断の事由を表示する
表示手段を具備させたため、ガスの異常使用状態が検出
されてガス流路が遮断されたとき、その遮断事由を表示
することで、ガスの異常使用状態を解消するための対処
が容易になり実用性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態であるガス遮断装置のブロ
ック図である。

【図２】上記実施の形態における移動平均演算処理の一
例を説明するための図である。

【符号の説明】

１ 流量センサ ２ 演算制御回路部（演算制御手段） ７ 表示器（表示手段） ８ 遮断部（遮断手段） １１ 圧力センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 守 東京都港区海岸一丁目５番20号 東京瓦斯 株式会社内 (72)発明者 小牧 充典 東京都港区海岸一丁目５番20号 東京瓦斯 株式会社内 (72)発明者 田代 健 東京都港区海岸一丁目５番20号 東京瓦斯 株式会社内 (72)発明者 今 一生 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 株式会社 東芝柳町事業所内 (72)発明者 前田 郁雄 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 株式会社 東芝柳町事業所内 (72)発明者 石野 仁朗 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 株式会社 東芝柳町事業所内 (72)発明者 宇山 浩人 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 株式会社 東芝柳町事業所内 Ｆターム(参考） 2F030 CA10 CB01 CC13 CE02 CE07 CE22 CE27 CF05 CF11 CF20 3J071 AA02 BB11 BB15 CC11 DD14 EE07 EE18 EE24 EE25 EE30 EE37 FF03

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体の流量を検出する流量センサと、こ
   の流量センサで検出した流体流量を所定時間間隔の瞬時
   流量計測値として読み取り、この瞬時流量計測値に所定
   のフィルタ処理を施し、このフィルタ処理結果を基に流
   体の使用状態が正常か否かを判定し、異常の際には遮断
   信号を出力する演算制御手段と、前記遮断信号を受けて
   流体流路を遮断する遮断手段とを有することを特徴とす
   る流体制御装置。
2. 【請求項２】 ガスの流量を検出する流量センサと、こ
   の流量センサで検出したガス流量を所定時間間隔の瞬時
   流量計測値として読み取り、この瞬時流量計測値に所定
   のフィルタ処理を施し、このフィルタ処理結果を基にガ
   ス使用状態が正常か否かを判定し、異常の際には遮断信
   号を出力する演算制御手段と、前記遮断信号を受けてガ
   ス流路を遮断する遮断手段とを有することを特徴とする
   流体制御装置。
3. 【請求項３】 ガスの流量を検出する流量センサと、こ
   の流量センサで検出したガス流量を所定時間間隔の瞬時
   流量計測値として読み取り、この瞬時流量計測値に所定
   の移動平均幅及び移動平均測定時間間隔の演算条件で移
   動平均演算処理を施し、この移動平均演算結果を基にガ
   ス使用状態が正常か否かを判定し、異常の際には遮断信
   号を出力する演算制御手段と、前記遮断信号を受けてガ
   ス流路を遮断する遮断手段とを有することを特徴とする
   流体制御装置。
4. 【請求項４】 前記移動平均幅と移動平均測定時間間隔
   は、外部からの通信手段によって設定可能としてなるこ
   とを特徴とする請求項３記載の流体制御装置。
5. 【請求項５】 ガス圧力を検出する圧力センサを備え、
   この圧力センサで検出したガス圧力又は前記ガス流量の
   変化状況に応じて前記移動平均幅と移動平均測定時間間
   隔を自動的に変化させることを特徴とする請求項３記載
   の流体制御装置。
6. 【請求項６】 ガス使用状態が異常の際には前記演算制
   御手段から制御信号を出力させ、この制御信号の種類に
   より遮断の事由を表示する表示手段を有することを特徴
   とする請求項３，４又は５記載の流体制御装置。