JP2006118763A

JP2006118763A - ガス遮断装置

Info

Publication number: JP2006118763A
Application number: JP2004305337A
Authority: JP
Inventors: Koichi Ueki; 浩一植木; Shigetada Sazawa; 重忠佐澤; Kazutaka Hamada; 和孝濱田; Mitsuo Nanba; 三男難波; Fujio Hori; 富士雄堀; Sadamu Kawashima; 定川島; Isao Masuda; 功増田; Tomiisa Yamashita; 富功山下; Kazutaka Asano; 一高浅野
Original assignee: High Pressure Gas Safety Institute of Japan; Yazaki Corp; Toyo Gas Meter Co Ltd; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: High Pressure Gas Safety Institute of Japan; Yazaki Corp; Toyo Gas Meter Co Ltd; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-10-20
Filing date: 2004-10-20
Publication date: 2006-05-11

Abstract

【課題】器具の異常使用遮断からの復帰時、器具栓状態により影響されずに漏洩判定を正確に短時間に判定し監視するガス遮断装置を提供する。
【解決手段】ガス器具の使用状況を監視するのに流速検出手段１７で媒体内の信号伝搬時間を計測し流速を検出し、検出した流速より流量演算手段２５で流量に換算し、流量演算手段２５で求めた使用流量が正常値かどうかを異常判定手段２６で判定するが、異常判定時遮断手段２７により流路１を遮断した場合、再びガスを使用するため復帰手段２８より遮断手段２７に復帰信号を出力し流路１を開け、同時に復帰計時手段２９で計時開始し所定時間経過するとガス遮断装置の下流に接続されているガス器具全てのガス栓が閉状態になっているかを確認する為、流路内の圧力を検出する圧力検出手段３０により所定圧力以下に低下しているのを漏洩判定手段３３で検出した時遮断手段２７に駆動信号を出力し流路１を閉じる構成にしている。
【選択図】図１

Description

本発明は、超音波を用いて配管内を流れる各種媒体、例えば各種都市ガスあるいはＬＰガス等流量を検出しその媒体使用量を正確に計測しその使用状態が安全か否かを監視するガス遮断装置に関する。

従来のこの種のガス遮断装置は、例えば特開昭５６−１６０５２０号公報に示されるように図４の構成になっていた。

図４において、１は配管で、ガス供給源２の近くに配管中の使用ガスを遮断したり、開けたりする遮断弁３が取り付けられている。４はガスストーブ等のガス燃焼器具で、器具栓５が取り付けられている。６は制御本体で遮断弁３に制御信号を送る。７は圧力検知部で、遮断弁３の下流に取り付けられている。８は器具栓開閉検知部で、器具栓７の開閉に連動して器具栓開閉信号が出力される。９は使用ガス圧監視回路で、又１０は残留ガス圧検知回路で、器具栓開閉検知部８より器具栓開閉信号が出力され、更に圧力検知部７でガス圧を検知すると、使用ガス圧監視回路９、及び残留ガス圧検知回路１０に出力される。１１は記憶回路で、使用ガス圧検知回路９及び残留ガス圧検知回路１０からのガス圧信号を記憶する。１２は遮断弁開閉回路で、記憶回路１１に使用ガス圧検知回路９及び残留ガス圧検知回路１０から圧力低下信号が入力されると低下状態を受け遮断弁３に閉塞信号を出力する。１３は復帰ボタンで、１４はタイマー回路である。１５は安全復帰回路で、記憶回路１１及びタイマ回路１２からの出力信号を受信すると記憶回路１１、タイマ回路１２とランプブザー回路１６に信号を送りチェック中状態を保持する。

次に従来例の構成の動作を説明する。ガスストーブ等のガス燃焼器具４の器具栓５が開かれると器具栓開閉検知部８より使用ガス圧監視回路９と残留ガス圧検知回路１０に器具栓開閉信号が出力される。更に圧力検知部７からのガス圧検知信号を使用ガス圧監視回路９と残留ガス圧検知回路１０に入力される。使用ガス圧監視回路９は入力したガス圧検知信号と器具栓開閉信号とを記憶回路１１に出力する。この信号により器具栓が開くと遮断弁開閉回路１２に出力し、ホース抜け等で急激に圧力が一定値以下に低下すると出力を停止する。残留ガス圧検知回路１０でガス圧検知信号と器具栓開閉信号との入力信号は記憶回路１１に出力され、異常を検知する。一方器具栓開閉部８の出力信号は各回路に出力され、器具栓５が閉じると残留ガス検知回路１０がセットされる。残留ガス圧検知回路１０は器具栓５が閉じると残留ガス圧の検知を開始し、ガス圧が一定値より低下すると記憶回路１１及び安全復帰回路１５は遮断弁開閉回路１２とタイマ回路１４に信号を送り、タイマをスタートさせると共に遮断弁３を一旦開にする。タイマ回路１４で設定した一定時間（５〜１５分）内に残留ガス圧が再度一定値より低下するかどうか監視する。ガス圧が低下した場合には、記憶回路１１に信号を送り遮断弁開閉回路１２を経て遮断弁３がロックされる。もしガス圧の低下がない場合には記憶回路１１をリセットする。記憶回路１１は使用ガス圧監視回路９や残留ガス圧検知回路１０からのガス圧低下信号を記憶し、遮断弁開閉回路１２に出力し遮断弁３を閉塞する。併せて使用ガス監視回路９からの信号はタイマ回路１４及び安全復帰回路１５を経てランプブザ回路１６に出力しブザーや警報ランプが作動する。遮断弁開閉回路１２は残留ガス圧検知回路１０からの信号を受けた記憶回路１１よりの信号を受信し、異常信号があると遮断弁３への通電を停止する。タイマ回路１４は記憶回路１１、安全復帰回路１５や復帰ボタン１３を受信して作動し、ランプブザ回路１６及び安全復帰回路５に出力する。安全復帰回路１５で記憶回路１１並びにタイマ回路１４からの出力を受信しランプブザー回路１６に信号出力しチェック中状態を保持する。ここで復帰安全の確認方法であるが、復帰ボタン１３を操作すると遮断弁３が一旦開いてガスを配管内に呼び込み閉じる。その後一定時間（約１〜５分間）内に残留ガス圧が低下するかどうかを監視する。この間ランプが点滅しチェック中であることを知らせる。この場合、ガス圧が低下しなければチェック終了後に正常に使える。使用中ガス圧が一定値より低下した場合、遮断弁３が閉じられランプが点滅しブザがなる。即ち遮断弁３が開かないのでガスを使用することができない。
特開昭５６−１６０５２０号公報

しかしながら上記従来の構成では、復帰ボタンを操作しタイマ回路を動作させガス圧の変化を一定値以下になるかどうかを一定時間監視して漏れがあるかどうか判定するため長い判定時間を要するため、復帰時の漏れ判定や、又漏れがあると判定して遮断するのに長い時間を要していた。

本発明は上記課題を解決するもので、ガス遮断装置が遮断しその後復帰させた時器具の元栓等が完全に閉止されずに、わずかに微少な都市ガスやＬＰガス等のガス漏洩判定を素早く、かつ確実に行い、ガス器具の使用状態が安全か否かを監視するガス遮断装置を提供することを目的としたものである。

この課題を解決するために本発明は、ガス器具の使用状況を監視するのに流速検出手段で媒体内の信号伝搬時間を計測し流速を検出し、検出した流速より流量演算手段で流量に換算し、流量演算手段で求めた使用流量が正常値かどうかを異常判定手段で判定するが、異常判定時遮断手段により流路を遮断した場合、再びガスを使用するため復帰手段より遮断手段に復帰信号を出力し流路を開け、同時に復帰計時手段で計時開始し所定時間経過すると、ガス遮断装置の下流に接続されているガス器具全てのガス栓が閉状態になっているかを確認するため、流路内の圧力を検出する圧力検出手段により、所定圧力以下に低下しているのを漏洩判定手段で検出した時遮断手段に駆動信号を出力し流路を閉じる構成にしている。

このことにより、ガス器具の使用状況を監視し異常な使用状態、例えば異常に大きな流量検出しガス遮断装置により流路を遮断した場合、再びガスを使用するため復帰手段で遮断手段を駆動し流路を開状態にした後再度ガス器具を使用可能な状態か或いはガス漏洩状態かを供給圧力の低下があるかどうかで素早く判定でき、ガス漏洩状態ならば即遮断でき、ガス漏れのない配管状態か或いはガス器具が正常な設定状態に戻っているかを正確に判断でき、かつ使用状態を監視でき漏洩状態であるのに漏れの判定に長時間要することなく生ガスの漏れを早期に防止できる。

以上説明したように本発明によれば、ガス器具使用時の異常を検出して遮断手段で流路を遮断した後、復帰手段により遮断手段を復帰後器具栓の閉め忘れ等がないか、ガス漏れがないかを確認するのに、遮断後配管中のガスが抜けガス圧が低下状態であり、復帰した時にガス遮断装置からガス器具迄の配管内をガスで満たすのに流量が流れると共に配管長により漏洩判定するのに時間が異なるが、その配管内をガスで満たすと下流側の器具のコックが全て閉じられているならば供給圧は閉塞圧力に安定するが、需要家があわてて開栓した時、供給圧力が閉塞圧から調整圧へ低下するので、開栓時の流量を漏洩と誤判定することなく圧力検出手段からの圧力値より判定するので、再度ガス器具を使用可能状態かどうかを短時間に判定でき、かつ異常な大流量を検出し合計流量遮断とした時、又使用時間遮断しガス器具の元コックが確実に閉状態なった等の遮断要因が改善されたのを短時間で確認できるので、使い勝手がよく安全性、使い勝手が向上する効果がある。

本発明は上記目的を達成するため、媒体内の信号伝搬時間を計測し流速を検出する流速検出手段と、前記流速検出手段で検出した流速より流量に換算する流量演算手段と、前記流量演算手段で求めた使用流量が正常値かどうかを判定する異常判定手段と、前記異常判定手段で異常と判定時流路を遮断する遮断手段と、流路内の圧力を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段の検出圧力が所定圧力以下かどうかを判定する圧力判定手段と、流路を開けるため前記遮断手段に復帰信号を出力する復帰手段と、前記復帰手段により計時開始する復帰計時手段と、前記復帰計時手段より所定時間経過すると前記圧力判定手段により所定圧力以下を検出した時前記遮断手段に駆動信号を出力し遮断する漏洩判定手段とからなる。

そしてガス器具の異常な使用状態を異常判定手段で検出し遮断手段により流路を遮断した場合、再度ガス器具を使用する際、復帰手段により遮断手段を駆動し流路を開けるが、遮断時にガス器具栓が閉められる迄配管中のガスが抜けガス圧が低下しており、その後復帰した時配管内をガスで満たす時大流量が流れ、配管中をガスで満たすと流量が小さくなり、圧力は上昇し閉塞圧レベルになるが、その間復帰計時手段により計時し流速検出手段で検出した流量による漏洩判定を延ばすことができ、誤ってガス栓の閉め忘れによる漏洩と誤判定することなく、その後の流量の安定化した時の流量でガス器具使用可能か否かを素早く判定するので、再びガス器具を使用する際、ガス器具のコック等が閉じられているか、各需要家宅の器具とガス遮断装置迄の配管長による漏洩判定するのに長時間要するのを防げ、更にガス配管等の設備上の不具合から生ずる漏洩監視を正確、且つ早く行え使い勝手や安全性が向上する。

更に本発明は上記目的を達成するため、媒体内の信号伝搬時間を計測し流速を検出する流速検出手段と、前記流速検出手段で検出した流速より流量に換算する流量演算手段と、前記流量演算手段で求めた使用流量が正常値かどうかを判定する異常判定手段と、前記異常判定手段で異常と判定時流路を遮断する遮断手段と、流路内の圧力を検出する圧力検出手段と、流路を開けるため前記遮断手段に復帰信号を出力する復帰手段と、前記復帰手段により計時開始する復帰計時手段と、前記流量演算手段で器具使用中の前記圧力検出手段で検出した圧力を記憶する圧力記憶手段と、前記復帰計時手段より所定時間経過すると前記圧力検出手段と前記圧力記憶手段の記憶された圧力とを比較し所定圧力以下を検出した時前記遮断手段に駆動信号を出力し遮断する漏洩判定手段とからなる。

そしてガス器具の異常な使用状態を異常判定手段により検出し遮断手段で流路を遮断した場合、再度ガス器具を使用するために復帰手段により遮断手段を駆動し流路を開けるが、遮断時ガス器具栓が閉められる迄配管中のガスが抜けガス圧が低下しており、その後復帰した時配管内を供給圧と同じガス圧に達する迄大流量が流れ、配管中をガスで満たすと流量が小さくなり圧力記憶手段の調整圧より高い本来の閉塞圧に達するが、各需要家宅のガス遮断装置とガス器具との配管長により大きな流量が流れている時間が異なるが、復帰判定手段により所定流量以内に低下する迄の時間を予め調べその時間を復帰計時手段に設定し、以降その復帰計時手段の判定時間で計時し流速検出手段で検出した流量による漏洩誤判定を防止でき、誤ってガス栓の閉め忘れによる漏洩と誤判定することなく、その後の圧力が圧力記憶手段に格納された器具使用時の調整圧と比較しガス器具使用可能か否かを素早く判定するので、再びガス器具を使用する際、ガス器具のコック等が閉じられているか、各需要家宅の器具とガス遮断装置迄の配管長による漏洩判定するのに長時間要するのを防げ、更にガス配管等の設備上の不具合から生ずる漏洩監視を正確、且つ早く行え使い勝手や安全性が向上する。

更に本発明は上記目的を達成するため、媒体内の信号伝搬時間を計測し流速を検出する流速検出手段と、前記流速検出手段で検出した流速より流量に換算する流量演算手段と、前記流量演算手段で求めた使用流量が正常値かどうかを判定する異常判定手段と、前記異常判定手段で異常と判定時流路を遮断する遮断手段と、流路内の圧力を検出する圧力検出手段と、流路を開けるため前記遮断手段に復帰信号を出力する復帰手段と、前記復帰手段により計時開始する復帰計時手段と、器具停止中の前記圧力検出手段で検出した圧力を記憶する圧力記憶手段と、前記復帰計時手段より所定時間経過すると前記圧力検出手段の出力信号より圧力変化勾配を求める圧力変化判定手段と、前記流量変化判定手段で圧力変化が所定時間内に所定圧力以下に達するかを推定したならば漏洩と判定し前記遮断手段に駆動信号を出力し遮断する漏洩推定手段とからなる。

そしてガス器具の異常な使用状態を異常判定手段で検出し遮断手段により流路を遮断した場合、再度ガス器具を使用する際、復帰手段により遮断手段を駆動し流路を開けるが、遮断時にガス器具栓が閉められる迄配管中のガスが抜けガス圧が低下しており、その後復帰した時配管内をガスで満たす時大流量が流れ、配管中をガスで満たすと流量が小さくなり、圧力は上昇し閉塞圧レベルになるが、その間復帰計時手段により計時し流速検出手段で検出した流量による漏洩誤判定を防止でき、もしガス栓の閉め忘れがあっても圧力検出手段で検出した圧力が変化を監視し閉塞圧レベルより調整圧レベルへ低下する変化を検出すると漏洩と判定することができ、即ち圧力の変化でガス器具使用可能か否かを素早く判定するので、再びガス器具を使用する際、ガス器具のコック等が閉じられているか、各需要家宅の器具とガス遮断装置迄の配管長による漏洩判定するのに長時間要するのを防げ、更にガス配管等の設備上の不具合から生ずる漏洩監視を正確、且つ早く行え使い勝手や安全性が向上する。

更に本発明は上記目的を達成するため、媒体内の信号伝搬時間を計測し流速を検出する流速検出手段と、前記流速検出手段で検出した流速より流量に換算する流量演算手段と、前記流量演算手段で求めた使用流量が正常値かどうかを判定する異常判定手段と、前記異常判定手段で異常と判定時流路を遮断する遮断手段と、流路内の圧力を検出する圧力検出手段と、流路を開けるため前記遮断手段に復帰信号を出力する復帰手段と、前記復帰手段により計時開始する復帰計時手段と、前記流量演算手段で器具使用中の前記圧力検出手段で検出した圧力を記憶する圧力記憶手段と、前記復帰計時手段より所定時間経過すると前記流速検出手段で検出した流量が所定値以上を検出時或いは前記圧力検出手段と前記圧力記憶手段の記憶された圧力とを比較し所定圧力以下を検出した時のいずれか早い判定信号により前記遮断手段に駆動信号を出力し遮断する漏洩判定手段とからなる。

そしてガス器具の異常な使用状態を異常判定手段で検出し遮断手段により流路を遮断した場合、再度ガス器具を使用する際、復帰手段により遮断手段を駆動し流路を開けるが、遮断時にガス器具栓が閉められる迄配管中のガスが抜けガス圧が低下しており、その後復帰した時配管内をガスで満たす時大流量が流れ、配管中をガスで満たすと流量が小さくなり、閉塞圧レベルに圧力は回復するが、復帰計時手段により計時し流速検出手段で検出した流量による漏洩誤判定を防止し、その後復帰流量判定手段で流量が所定値以内かどうかを判定し所定流量以上の場合ガス栓の閉め忘れ等による漏洩の可能性が高いと判定し監視を継続し、更に並行して圧力検出手段で閉塞圧から調整圧力への変化を検出したならば、漏洩の可能性が高いと判定し、漏洩判定手段では流速検出手段からの流量信号が所定流量以上検出するか、或いは圧力検出手段からの圧力信号が閉塞圧から調整圧へと変化を検出するかいずれか早いほうにより、復帰しても器具栓が正しく閉栓されていない場合を検出し再度遮断手段によりガス供給停止するので、復帰計時手段の時間が経過したした後の安定流量でガス器具栓が開いているのに使用可能と誤判定することなく、各需要家宅の器具とガス遮断装置迄の配管長による漏洩判定するのに流量変化の時間が異なるが、各需要家宅の配管長状態に適した漏洩判定が短時間で行え、更にガス配管等の設備上の不具合から生ずる漏洩監視を正確、且つ早く行え使い勝手や安全性が向上する。

以下、本発明の第１、第２、第３及び第４の実施形態を図１、図２、図３、図４を参照して説明する。図１、図２、図３、図４において、図５と同一機能を有する構成要素に関しては同一番号を付した。尚本実施形態により本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態のガス遮断装置で、１７は流速検出手段で、都市ガス或いはＬＰＧ等のガス媒体の流路１に対向設置された上流側振動子１８、下流側振動子１９間で超音波信号を一方から他方に発信しその伝搬時間より使用ガスの流速を検出する。流速検出手段１７の一例として次の様な方法がある。即ち流速検出手段１７は、切替手段２０と、送信手段２１と、受信手段２２と、繰返手段２３と、伝搬時間計測手段２４とからなる。送信手段２１と受信手段２２とは切替手段２０に接続され、切替手段２０はまず送信手段２１を上流側振動子１８に、受信手段２２を下流側振動子１９に接続し、次は送信手段２１を下流側振動子１９に、受信手段２２を上流側振動子１８に接続するというように交互に送信手段２１と受信手段２２の接続先を切り替える。繰返手段２３は切替手段２０により上流側振動子１８に受信手段２２を、一方下流側振動子１９に送信手段２１を接続された時、送信手段２１から発信された超音波信号が上流側振動子１８から流路１を経て更に下流側振動子１９から受信手段２２で受信されるが、この超音波信号の送信から受信迄を繰り返し行い、更に伝搬時間計測手段２４でその間の信号伝搬時間を計測する動作を繰り返し行う。伝搬時間計測手段２４は超音波信号の送信から受信までの時間を計測し累積する。次に切替手段２０により下流側振動子１９に受信手段２２を、上流側振動子１８に送信手段２１が接続され、前述の動作を繰り返し行う。伝搬時間計測手段２４は最初受信し求めた伝搬時間と、次に切替手段２０により切り替えた後計測した信号伝搬時間とから伝搬時間差を求める。

２５は流量演算手段で、求めた伝搬時間より使用している媒体量、即ちガス流量を換算し求める。２６は異常判定手段で、流量演算手段２５で求めたガス使用量から異常な使用状態かどうかを判定する。例えばストーブ等の使用器具へガスを供給するホースが何らかの原因で外れた時、発生する異常な大流量を監視するための合計流量遮断値や、器具の通常使用する最大使用時間よりはるかに長く使用された場合に対応した使用時間の制限時間を規定した使用時間遮断テーブルが異常判定手段２６に格納され、それに該当する異常がないか監視する。２７が遮断手段で、異常判定手段２６から異常と判定された時遮断信号が出力されガス流路１を遮断する。２８は復帰手段で、異常と判定し遮断手段２７で閉じた流路を開け再びガス媒体を使用可能とするため復帰指示を行うとスイッチ等で検知し遮断手段２７を駆動し流路を開ける。２９は復帰計時手段で、復帰手段２８操作後時間カウントを行いその間の流速検出手段１７で検出し流量演算手段２５で求めた流量値は漏洩判定の対象としない。３０は圧力検出手段で、配管内の圧力を検出する。３１は圧力設定手段で、器具使用停止時の配管内の圧力、即ち閉塞圧を設定する。３２は圧力判定手段で、復帰後圧力検出手段３０で検出した圧力と圧力設定手段３１との圧力を比較し、復帰後で復帰計時手段の時間が経過した後の圧力が閉塞圧以上かそうでないかを判定する。３３は漏洩判定手段で、復帰手段２８で遮断手段２７を開状態にした後、復帰計時手段２９で所定時間計時後圧力検出手段３０で圧力を検出し圧力判定手段３２で判定した圧力が閉塞圧以上かどうかを判定し、閉塞圧以上でない場合漏洩と判定し遮断信号を遮断手段２７に出力する。３４は報知手段で、異常判定手段２６でガスの使用状態が異常と判定し、遮断手段２７を駆動した場合遮断状態や遮断内容を液晶表示素子等に表示すると共にガスの安全監視を行っているセンタに電話回線などで通報する。

次に上記構成の動作を説明する。ガス遮断装置を設置以降、ガス器具の使用状態を流速検出手段１７で検出した流量で監視する。ガス需要家宅でガスストーブや給湯器等のガス器具を異常に長時間使用したり、或いはガスホースが何らかの原因ではずれ異常な流量が流れた場合、ガス器具の異常使用としてガスの供給を遮断する。流速検出手段１７で検出した伝搬時間、即ち流速値より流量演算手段２５で換算した流量値が異常に長く継続しているか、或いは予め設定した値より異常に大きな流量値かを異常判定手段２６で判定し、使用ガス量が正常流量範囲か、又異常かを判定する。ここで流速検出手段１７の一例の動作を説明する。

流路（ガス配管）１内で、斜向設置された上流側振動子１８、および下流側振動子１９との間で超音波信号を送受信する。切替手段２０により上流側振動子１８に送信手段２１が接続され、一方受信手段２２に下流側振動子１９が接続され、送信手段２１から発信された信号を上流側振動子１８から下流側振動子１９を介し受信する。この動作を繰返手段２３で設定された回数だけ行う、いわゆるシングアラウンド系を構成する。送信手段２１より発射された超音波信号を受信手段２２が受信する迄の伝搬時間を累積し、その時間を伝搬時間計測手段２４で求める。

次に、切替手段２０は下流側振動子１９に送信手段２１を接続し上流側振動子１８に受信手段２２を接続する。送信手段２１より超音波信号を出力し下流側振動子１９を介し流路１を経て上流側振動子１８に接続された受信手段２２で信号受信する。前述同様に繰返手段２３で設定された回数だけ行う。送信手段２１より発射された超音波信号を受信手段２２が受信する迄の伝搬時間を伝搬時間計測手段２４で累積し求め、更に上流から下流へ超音波信号を発射した時の伝搬時間と、下流から上流へ発射した時の伝搬時間とから伝搬時間差を求める。次に流量演算手段２５は伝搬時間計測手段１９で求めた伝搬時間、即ち流速値Ｖより流量値Ｑに換算する。図１でＡはガス媒体の流れる方向を示す。

求められた流量値は、異常判定手段２６で異常流量と判定された場合、遮断信号を遮断手段２７に出力する。そこで、遮断手段２７を駆動し流路１を閉じガスの供給を停止する。又、遮断信号が出力されると遮断内容を報知手段３１で表示する。遮断要因が解除され、例えばガスホースはずれならばガスホースを接続し直す等の対応を行い、復帰手段２８を操作し遮断手段２７を駆動し流路を開状態にする。その後、ガス器具使用者、或いはガス事業者が確実に遮断要因を改善したかどうかを流量値で確認する。異常な大流量で遮断した場合（合計流量遮断）、ガスホースはずれなどを直した後、又、ストーブなどのガス器具を異常な長時間使用し遮断した場合（使用時間遮断）、ガス器具のコックを閉める等の改善を行う迄配管中の生ガスが自然と抜ける。開栓した直後は遮断弁下流側とは圧力差があり低下した下流側配管内のガス圧力が供給圧に達するまで大流量が流れる。その後圧力が均一になると圧力検出手段３０で検出した圧力値は閉塞圧近傍、即ち器具を停止した状態の圧力値となる。しかし、何らかの原因で遮断要因を改善せずにそのまま復帰手段２８を操作し遮断手段２７を開状態にすると、大流量が流れて配管中のガス圧を高め、一旦は閉塞圧近傍の圧力になるが、配管１下流のガス器具栓が開いているためガスを満たし終えると次第に流量が増加し始め、遮断直前の器具使用中の供給状態の圧力、即ち調整圧にまで戻る。復帰手段２８により遮断手段２７を開けた後、復帰計時手段２９で所定時間経過するまで流速検出手段１７、圧力検出手段３０で検出した流量や圧力を漏洩判定の対象とはせず、所定時間経過以降の圧力値で漏洩判定を行う。復帰計時手段２９で所定時間計時以降の圧力を、圧力検出手段１７で検出し、圧力設定手段３１の設定圧力と圧力判定手段３２で比較し、所定圧力以上あるかどうかの判定信号を漏洩判定手段３３で判定する。圧力設定手段３１は器具停止時の閉塞圧を設定している。漏洩判定手段３３で所定圧力、閉塞圧以下の圧力を検出するとガス漏れと判定して再度遮断手段２７に遮断信号を出力しガス供給を停止する。即ち遮断手段２７を駆動し開状態として配管内をガスで満たす過渡的な状態を検出しても漏洩と誤判定することなく、圧力検出手段３０でガス圧が圧力低下には至らないが、本来の閉塞圧ではなく閉塞圧以下に下がったのを検出し、遮断要因が改善されたかどうかを判定するので、短時間に漏れがあるかどうかを判定できる。正常時、即ちガス流量が検出されない場合遮断要因が改善されたと判定し、流路１を開け通常通りガス器具が使用できる状態にする。

このようにしてガス器具使用時の異常を検出して遮断した後復帰手段２８により遮断手段２７を復帰以降ガス漏れがないかどうかを配管内の圧力変化の挙動に左右されることなく圧力検出手段３０の圧力信号で判定するので、再度ガス器具を使用可能状態かどうかを短時間に判定でき、微少なガス漏れがあるのに圧力低下にならないと遮断しないため漏れが継続するという不具合を防止でき、配管中にガスを満たす期間内の圧力を、即ち調整圧を漏れと誤判定することなく、合計流量遮断とした時、又使用時間遮断しガス器具の元コックが確実に閉状態なった等の遮断要因が改善されたのを短時間で確認できるので、使い勝手がよく安全性が向上している。

（実施の形態２）
図２は本発明の第２の実施例のガス遮断装置である。図２において、図１、図３、図４及び図５と同一機能を有する構成要素には同一番号を付し説明は省略する。

図２で、３５は圧力記憶手段で、圧力検出手段３０で器具使用中（即ち流速検出手段１７で流量が零近傍でない場合、器具流量を検出している時）圧力、即ち調整圧を検出し、最大値を記憶している。また図示していないが、一定期間毎最大値はクリアされ又最大値を検出し記憶する。

次に、切替手段２０は下流側振動子１９に送信手段２１を接続し上流側振動子１８に受信手段２２を接続する。送信手段２１より超音波信号を出力し下流側振動子１９を介し流路１を経て上流側振動子１８に接続された受信手段２２で信号受信する。前述同様に繰返手段２３で設定された回数だけ行う。送信手段２１より発射された超音波信号を受信手段２２が受信する迄の伝搬時間を伝搬時間計測手段２４で累積し求め、更に上流から下流へ超音波信号を発射した時の伝搬時間と、下流から上流へ発射した時の伝搬時間とから伝搬時間差を求める。次に流量演算手段２５は伝搬時間計測手段１９で求めた伝搬時間、即ち流速値Ｖより流量値Ｑに換算する。図１でＡはガス媒体の流れる方向を示す。又流速検出手段１７で器具流量を検出している時、圧力検出手段３０で供給圧力、即ち調整圧を検出し、最大値を圧力記憶手段３５に格納する。圧力記憶手段３５には過去の供給圧力の最大値が残っている。

求められた流量値は、異常判定手段２６で異常流量と判定された場合、遮断信号を遮断手段２７に出力する。そこで、遮断手段２７を駆動し流路１を閉じガスの供給を停止する。又、遮断信号が出力されると遮断内容を報知手段３１で表示する。遮断要因が解除され、例えばガスホースはずれならばガスホースを接続し直す等の対応を行い、復帰手段２８を操作し遮断手段２７を駆動し流路を開状態にする。その後、ガス器具使用者、或いはガス事業者が確実に遮断要因を改善したかどうかを流量値で確認する。異常な大流量で遮断した場合（合計流量遮断）、ガスホースはずれなどを直した後、又、ストーブなどのガス器具を異常な長時間使用し遮断した場合（使用時間遮断）、ガス器具のコックを閉める等の改善を行う迄配管中の生ガスが自然と抜ける。開栓した直後は遮断弁下流側とは圧力差があり低下した下流側配管内のガス圧力が供給圧に達するまで大流量が流れる。その後圧力が均一になると圧力検出手段３０で検出した圧力値は閉塞圧近傍、即ち器具を停止した状態の圧力値となる。しかし、何らかの原因で遮断要因を改善せずにそのまま復帰手段２８を操作し遮断手段２７を開状態にすると、大流量が流れて配管中のガス圧を高め、一旦は閉塞圧近傍の圧力になるが、配管１下流のガス器具栓が開いているためガスを満たし終えると次第にガス漏れ量が増加し始め、遮断直前の器具使用中の供給状態の圧力、即ち調整圧にまで戻る。復帰手段２８により遮断手段２７を開けた後、復帰計時手段２９で所定時間経過するまで流速検出手段１７、圧力検出手段３０で検出した流量や圧力を漏洩判定の対象とはせず、所定時間経過以降の圧力値で漏洩判定を行う。復帰計時手段２９で所定時間計時以降の圧力を、圧力検出手段１７で検出し、圧力記憶手段３５の格納された調整圧の最大圧力と圧力判定手段３２で比較する。調整圧最大値に所定圧力を加算し、その値に対し検出した圧力が高いどうかの判定信号を漏洩判定手段３３で判定する。圧力記憶手段３５は所定期間中の器具使用時の供給圧、即ち調整圧の最大値を格納しているので、確実に器具使用中の圧力がわかる。漏洩判定手段３３では記憶した最大の調整圧以下の圧力を検出するとガス漏れと判定して再度遮断手段２７に遮断信号を出力しガス供給を停止する。即ち遮断手段２７を駆動し開状態として配管内をガスで満たす過渡的な状態を検出しても漏洩と誤判定することなく、圧力検出手段３０でガス圧が圧力低下には至らないが、本来の閉塞圧ではなく調整圧以下に下がったのを検出し、遮断要因が改善されたかどうかを判定するので、短時間に漏れがあるかどうかを判定できる。正常時、即ちガス流量が検出されない場合遮断要因が改善されたと判定し、流路１を開け通常通りガス器具が使用できる状態にする。

このようにしてガス器具使用時の異常を検出して遮断した後復帰手段２８により遮断手段２７を復帰以降ガス漏れがないかどうかを配管内の圧力変化の挙動に左右されることなく圧力検出手段３０の圧力信号で判定するので、再度ガス器具を使用可能状態かどうかを短時間に判定でき、微少なガス漏れがあるのに圧力低下にならないと遮断しないという不具合を防止でき、配管中にガスを満たす期間内の圧力を、即ち調整圧を漏れと誤判定することなく、合計流量遮断とした時、又使用時間遮断しガス器具の元コックが確実に閉状態なった等の遮断要因が改善されたのを短時間で確認できるので、使い勝手がよく安全性が向上している。

（実施の形態３）
図３は本発明の第３の実施形態のガス遮断装置である。図３において、図１、図２、図４及び図５と同一機能を有する構成要素には同一番号を付し説明は省略する。

図３で、３６は圧力変化判定手段で、圧力検出手段３０が検出した圧力より圧力の変化勾配を求め、圧力が閉塞圧から調整圧へ低下傾向を示しているかどうかを判定する。３７は漏洩推定手段で、圧力変化判定手段３６で負の所定の圧力変化勾配を検出し、圧力設定手段３１で設定された閉塞圧未満になりそうかどうかを推定し、変化勾配値より閉塞圧未満になると推定すると遮断信号を出力する。

求められた流量値は、異常判定手段２６で異常流量と判定された場合、遮断信号を遮断手段２７に出力する。そこで、遮断手段２７を駆動し流路１を閉じガスの供給を停止する。又、遮断信号が出力されると遮断内容を報知手段３１で表示する。遮断要因が解除され、例えばガスホースはずれならばガスホースを接続し直す等の対応を行い、復帰手段２８を操作し遮断手段２７を駆動し流路を開状態にする。その後、ガス器具使用者、或いはガス事業者が確実に遮断要因を改善したかどうかを流量値で確認する。異常な大流量で遮断した場合（合計流量遮断）、ガスホースはずれなどを直した後、又、ストーブなどのガス器具を異常な長時間使用し遮断した場合（使用時間遮断）、ガス器具のコックを閉める等の改善を行う迄配管中の生ガスが自然と抜ける。開栓した直後は遮断弁下流側とは圧力差があり低下した下流側配管内のガス圧力が供給圧に達するまで大流量が流れる。その後圧力が均一になると圧力検出手段３０で検出した圧力値は閉塞圧近傍、即ち器具を停止した状態の圧力値となる。しかし、何らかの原因で遮断要因を改善せずにそのまま復帰手段２８を操作し遮断手段２７を開状態にすると、大流量が流れて配管中のガス圧を高め、一旦は閉塞圧近傍の圧力になるが、配管１下流のガス器具栓が開いているためガスを満たし終えると次第にガス漏れ量が増加し始め、遮断直前の器具使用中の供給状態の圧力、即ち調整圧にまで戻る。復帰手段２８により遮断手段２７を開けた後、復帰計時手段２９で所定時間経過するまで流速検出手段１７、圧力検出手段３０で検出した流量や圧力を漏洩判定の対象とはせず、所定時間経過以降の圧力値で漏洩判定を行う。復帰計時手段２９で所定時間計時以降の圧力を、圧力検出手段１７で検出し、圧力変化判定手段３６では圧力の変化勾配を求める。漏れていると通常閉塞圧から調整圧方向へ圧力値の低下傾向となる。圧力設定手段３１は器具停止時の閉塞圧を設定している。この圧力の変化勾配と変化値を検出すると、漏洩判定手段３３で圧力の低下値を推定する。閉塞圧以下の圧力に所定時間後低下する推定するとガス漏れと判定して再度遮断手段２７に遮断信号を出力しガス供給を停止する。即ち遮断手段２７を駆動し開状態として配管内をガスで満たす過渡的な状態を検出しても漏洩と誤判定することなく、圧力検出手段３０でガス圧が圧力低下には至らないが、本来の閉塞圧ではなく閉塞圧以下に下がったのを検出し、遮断要因が改善されたかどうかを判定するので、短時間に漏れがあるかどうかを判定できる。正常時、即ちガス流量が検出されない場合遮断要因が改善されたと判定し、流路１を開け通常通りガス器具が使用できる状態にする。

（実施の形態４）
図４は本発明の第４の実施の形態のガス遮断装置である。図４において、図１、図２、図３及び図５と同一機能を有する構成要素には同一番号を付し説明は省略する。

図３で、３８は優先漏洩判定手段で、遮断手段２７を復帰手段２８の信号により復帰し、復帰計時手段２９の時間経過後、流速検出手段１７からの流量信号が所定値以上か或いは圧力検出手段３０で検出した圧力が圧力設定手段３１の閉塞圧設定値と比較し、低下と判定した信号のいずれか早い漏洩判定信号で、遮断手段２７に遮断信号を出力し、ガス供給状態になっていないと判定する。

求められた流量値は、異常判定手段２６で異常流量と判定された場合、遮断信号を遮断手段２７に出力する。そこで、遮断手段２７を駆動し流路１を閉じガスの供給を停止する。又、遮断信号が出力されると遮断内容を報知手段３１で表示する。遮断要因が解除され、例えばガスホースはずれならばガスホースを接続し直す等の対応を行い、復帰手段２８を操作し遮断手段２７を駆動し流路を開状態にする。その後、ガス器具使用者、或いはガス事業者が確実に遮断要因を改善したかどうかを流量値で確認する。異常な大流量で遮断した場合（合計流量遮断）、ガスホースはずれなどを直した後、又、ストーブなどのガス器具を異常な長時間使用し遮断した場合（使用時間遮断）、ガス器具のコックを閉める等の改善を行う迄配管中の生ガスが自然と抜ける。開栓した直後は遮断弁下流側とは圧力差があり低下した下流側配管内のガス圧力が供給圧に達するまで大流量が流れる。その後圧力が均一になると圧力検出手段３０で検出した圧力値は閉塞圧近傍、即ち器具を停止した状態の圧力値となる。しかし、何らかの原因で遮断要因を改善せずにそのまま復帰手段２８を操作し遮断手段２７を開状態にすると、大流量が流れて配管中のガス圧を高め、一旦は閉塞圧近傍の圧力になるが、配管１下流のガス器具栓が開いているためガスを満たし終えると次第にガス漏れ量が増加し始め、遮断直前の器具使用中の供給状態の圧力、即ち調整圧にまで戻る。一方流速検出手段１７からの流量信号は一度流量が零近傍の小流量迄に低下後、徐々に増加し始める。復帰手段２８により遮断手段２７を開けた後、復帰計時手段２９で所定時間経過するまで流速検出手段１７、圧力検出手段３０で検出した流量や圧力を漏洩判定の対象とはせず、所定時間経過以降の圧力値、或いは所定流量以上の流量信号のいずれか早い信号で漏洩判定を行う。復帰計時手段２９で所定時間計時以降の圧力を、圧力検出手段１７で検出し、圧力記憶手段３５の格納された調整圧の最大圧力と圧力判定手段３２で比較する。調整圧最大値に所定圧力を加算し、その値に対し検出した圧力が高いどうかの判定信号を漏洩判定手段３３で判定する。圧力記憶手段３５は所定期間中の器具使用時の供給圧、即ち調整圧の最大値を格納しているので、確実に器具使用中の圧力がわかる。一方流速検出手段１７で流量検出を行っており、漏れ流量値が次第に所定流量へ増加する。優先漏洩判定手段３８では記憶した最大の調整圧以下の圧力を検出するか、或いは所定流量以上かのいずれか早い信号を検出するとガス漏れと判定して再度遮断手段２７に遮断信号を出力しガス供給を停止する。即ち遮断手段２７を駆動し開状態として配管内をガスで満たす過渡的な状態を検出しても漏洩と誤判定することなく、圧力検出手段３０でガス圧が圧力低下には至らないが、本来の閉塞圧ではなく調整圧以下に下がったのを検出するか、一旦配管中をガスで満たした後、器具栓が閉じられていない場合次第に流量が増加するので、いずれかの早い信号で、遮断要因が改善されたかどうかを判定するので、短時間に漏れがあるかどうかを判定できる。正常時、即ちガス流量が検出されない場合遮断要因が改善されたと判定し、流路１を開け通常通りガス器具が使用できる状態にする。

このようにしてガス器具使用時の異常を検出して遮断した後復帰手段２８により遮断手段２７を復帰以降ガス漏れがないかどうかを配管内の圧力変化の挙動に左右されることなく圧力検出手段３０の圧力信号で判定するので、再度ガス器具を使用可能状態かどうかを短時間に判定でき、微少なガス漏れがあるのに圧力低下にならないと遮断しないという不具合を防止でき、配管中にガスを満たす期間内の圧力を、即ち調整圧を漏れと誤判定することなく、合計流量遮断とした時、又使用時間遮断しガス器具の元コックが確実に閉状態なった等の遮断要因が改善されたのかを短時間で確認でき、流速検出手段１７と圧力検出手段３０の複数で漏洩判定を同時に行うので、使い勝手がよく安全性や信頼性が向上している。

以上のように、本発明にかかるガス遮断装置は、膜式、超音波センサ、熱線式センサ、フルイディックセンサ等を用いて配管内を流れる各種ガス媒体、ＬＰガス、都市ガス、水素ガスの気体計測、又超音波センサ等を用いて水などの液体を計測する水道メータ等の用途に適用できる。

本発明の実施形態１のガス遮断装置の制御ブロック図本発明の実施形態２のガス遮断装置の制御ブロック図本発明の実施形態３のガス遮断装置の制御ブロック図本発明の実施形態３のガス遮断装置の制御ブロック図従来のガス遮断装置の制御ブロック図

符号の説明

１７流速検出手段
２５流量演算手段
２６異常判定手段
２７遮断手段
２８復帰手段
２９復帰計時手段
３０圧力検出手段
３１圧力設定手段
３２圧力判定手段
３３漏洩判定手段
３５圧力記憶手段
３６圧力変化判定手段
３７漏洩推定手段
３８優先漏洩判定手段

Claims

媒体内の信号伝搬時間を計測し流速を検出する流速検出手段と、前記流速検出手段で検出した流速より流量に換算する流量演算手段と、前記流量演算手段で求めた使用流量が正常値かどうかを判定する異常判定手段と、前記異常判定手段で異常と判定時流路を遮断する遮断手段と、流路内の圧力を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段の検出圧力が所定圧力以下かどうかを判定する圧力判定手段と、流路を開けるため前記遮断手段に復帰信号を出力する復帰手段と、前記復帰手段により計時開始する復帰計時手段と、前記復帰計時手段より所定時間経過すると前記圧力判定手段により所定圧力以下を検出した時前記遮断手段に駆動信号を出力し遮断する漏洩判定手段とを備えたガス遮断装置。
媒体内の信号伝搬時間を計測し流速を検出する流速検出手段と、前記流速検出手段で検出した流速より流量に換算する流量演算手段と、前記流量演算手段で求めた使用流量が正常値かどうかを判定する異常判定手段と、前記異常判定手段で異常と判定時流路を遮断する遮断手段と、流路内の圧力を検出する圧力検出手段と、流路を開けるため前記遮断手段に復帰信号を出力する復帰手段と、前記復帰手段により計時開始する復帰計時手段と、前記流量演算手段で器具使用中の前記圧力検出手段で検出した圧力を記憶する圧力記憶手段と、前記復帰計時手段より所定時間経過すると前記圧力検出手段と前記圧力記憶手段の記憶された圧力とを比較し所定圧力以下を検出した時前記遮断手段に駆動信号を出力し遮断する漏洩判定手段とを備えたガス遮断装置。
媒体内の信号伝搬時間を計測し流速を検出する流速検出手段と、前記流速検出手段で検出した流速より流量に換算する流量演算手段と、前記流量演算手段で求めた使用流量が正常値かどうかを判定する異常判定手段と、前記異常判定手段で異常と判定時流路を遮断する遮断手段と、流路内の圧力を検出する圧力検出手段と、流路を開けるため前記遮断手段に復帰信号を出力する復帰手段と、前記復帰手段により計時開始する復帰計時手段と、器具停止中の前記圧力検出手段で検出した圧力を記憶する圧力記憶手段と、前記復帰計時手段より所定時間経過すると前記圧力検出手段の出力信号より圧力変化勾配を求める圧力変化判定手段と、前記流量変化判定手段で圧力変化が所定時間内に所定圧力以下に達するかを推定したならば漏洩と判定し前記遮断手段に駆動信号を出力し遮断する漏洩推定手段とを備えたガス遮断装置。
媒体内の信号伝搬時間を計測し流速を検出する流速検出手段と、前記流速検出手段で検出した流速より流量に換算する流量演算手段と、前記流量演算手段で求めた使用流量が正常値かどうかを判定する異常判定手段と、前記異常判定手段で異常と判定時流路を遮断する遮断手段と、流路内の圧力を検出する圧力検出手段と、流路を開けるため前記遮断手段に復帰信号を出力する復帰手段と、前記復帰手段により計時開始する復帰計時手段と、前記流量演算手段で器具使用中の前記圧力検出手段で検出した圧力を記憶する圧力記憶手段と、前記圧力検出手段の検出圧力が前記圧力記憶手段の格納された圧力以下かどうかを判定する圧力判定手段と、前記復帰計時手段より所定時間経過すると前記流速検出手段で検出した流量が所定値以上を検出時或いは前記圧力検出手段と前記圧力記憶手段の記憶された圧力とを比較し所定圧力以下を検出した時のいずれか早い判定信号により前記遮断手段に駆動信号を出力し遮断する優先漏洩判定手段とを備えたガス遮断装置。
請求項１〜４のいずれか１項記載のガス遮断装置の手段の全てもしくは一部としてコンピュータを機能させるためのプログラム。