JP2009064345A - 圧力調整器およびその圧力異常判定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】分解作業を必要とせずに中圧減圧室の異常圧力状態が確認でき、ダイヤフラムなどの劣化を未然に防ぐことを可能にする圧力調整器を提供する。
【解決手段】中圧ダイヤフラム１１側に直接接して、ダイヤフラムの変位に追従して動作する検出用レバー４０の他端４２ａを目視できる目視窓４６をカバー４５に設けた。中圧ダイヤフラム１１の異常を、中圧ダイヤフラム１１側に直接接している検出用レバー４０の端部４２ａの変位を見ることで容易に検知できるようにした。
【選択図】図２

Description

本発明は、ガス供給側からガス使用側へ供給されるガスの圧力を調整する圧力調整器に関し、さらに詳しくは、中圧室内の異常圧力状態の確認が容易且つ的確に行える圧力調整器およびその圧力異常判定方法に関する。

例えば、ＬＰガスボンベからガスレンジなどの燃焼器にＬＰガスを供給するガス供給路の途中に設けられる圧力調整器としては、図８に示す構造のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。図８に示すように、この圧力調整器１００は、高圧のガスを減圧する中圧減圧部１０１と、それをさらに減圧する低圧減圧部１０２とを備えている。

中圧減圧部１０１は、ハウジング１０３と、カバー１０４との間に形成される中圧減圧室１０５と、大気圧室１０６とを備えている。そして、中圧減圧部１０１は、大気圧室１０６から中圧スプリング１０７にて中圧ダイヤフラム受板１０８を介して中圧減圧室１０５側へ向けて押圧される中圧ダイヤフラム１０９を備えている。中圧ダイヤフラム１０９は、周縁がハウジング１０３とカバー１０４との間に挟持固定され、大気圧室１０６と中圧減圧室１０５とを気密に区画している。

低圧減圧部１０２は、ハウジング１０３とカバー１０４との間に形成される低圧減圧室１１０と、大気圧室１１１とを備えている。また、低圧減圧部１０２は、大気圧室１１１側から低圧スプリング１１２により低圧ダイヤフラム受板１１３を介して低圧減圧室１１０側へ向けて押圧される低圧ダイヤフラム１１４を備えている。低圧減圧室１１０は、ガス出口通路１１５に連通している。低圧ダイヤフラム１１４は、周縁がハウジング１０３とカバー１０４との間に挟持固定され、大気圧室１１１と低圧減圧室１１０とを気密に区画している。

このような構造の圧力調整器１００では、ガスが使用されることにより中圧減圧部１０１では中圧減圧室１０５内の圧力が低下し、中圧スプリング１０７により押圧されて中圧ダイヤフラム１０９が下方に変位すると、これに伴って図示しないガス入口通路の開閉を行う図示しない中圧弁が作動して中圧減圧室１０５へガスが流れるようになっている。中圧減圧室１０５の圧力が上昇し、この圧力が、中圧スプリング１０７の付勢力を上回ると中圧ダイヤフラム１０９が上方に変位し、それにより図示しない中圧弁が作動して中圧減圧室１０５側へのガスの流入を制限するようになっている。

このような圧力調整器１００においては、減圧機構部のノズルと弁との間に異物の噛み込みが発生して気密性が確保できなくなると、中圧減圧室１０５は高圧となり、中圧ダイヤフラム１０９の損傷などの不具合が発生する。すなわち、ガスを使用していないときに、中圧減圧室１０５内が異常に高い圧力（正規圧力の数倍から十数倍の圧力）になると、中圧ダイヤフラム受板１０８の上部がカバー１０４側の内側面に当たるまで上昇する。このとき、中圧ダイヤフラム１０９には大きな負荷が加わり、中圧ダイヤフラム１０９の耐圧性劣化を促進することになる。このような不具合の発生は圧力調整器１００の外部から伺い知ることはできず、定期的に検査することが必要となる。この検査としては、カバー１０４を取り外して検査員が中圧ダイヤフラム１０９の状態などを確認するという煩雑な作業を行っている。

このように圧力調整器を分解することなく、自動的に機器の異常を検出できる圧力調整器が開発されている（例えば、特許文献２参照）。この圧力調整器は、減圧室の圧力の変動を検出する圧力変動検出手段を備える。この圧力変動検出手段としては、大気圧室側に配置されて大気圧室内の圧力変動を検出ものや、圧力調整器の後段に設けられるガスメータの配管に内蔵されて配管内の圧力変動を検出ものや、高感度圧力センサや、ダイヤフラムの劣化に起因する特有の周波数を検出するものなどがある。
特開２００４−２２７０８８号公報 特開２００６−３９６２６号公報

しかしながら、上述した圧力変動検出手段を備えた圧力調整器は、ダイヤフラムの劣化を、圧力変動や周波数などから間接的に検知するものであり、直接的にダイヤフラムの劣化を伺い知ることはできないものであった。このため、ダイヤフラムの状態を確実に検知し得ない場合もある。

そこで、本発明の目的は、分解作業を必要とせずに中圧減圧室の異常圧力状態が確認でき、ダイヤフラムなどの劣化を未然に防ぐことを可能にするとともに、安全性確保を図ることができる圧力調整器を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、再液化したガスが減圧室内に入り込むことが起因する圧力異常と異物のかみこみに起因する圧力異常とを識別して、的確な圧力異常判定を行える圧力異常判定方法を提供することにある。

請求項１記載の発明は、ハウジング内に、ガス入口流路と、ガス出口流路とを備え、大気室と減圧室との間を変位可能に区画するダイヤフラムを備えた圧力調整器であって、ダイヤフラムの変位に追従して減圧室の圧力異常を検出する圧力異常検出手段と、圧力異常検出手段の動作を認識するための異常認識手段と、を備えたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の圧力調整器であって、圧力異常検出手段は、ハウジング側に中間部が回転可能に支持され、一端がダイヤフラム側にダイヤフラムの変位に追従可能に接し、他端が一端の変位に伴って変位する検出用レバーであることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の圧力調整器であって、異常認識手段は、ハウジングに検出用レバーの他端の変位を視認可能な目視窓であることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項２記載の圧力調整器であって、検出用レバーの他端にマグネットが設けられ、異常認識手段は、ダイヤフラムの異常動作に伴って前記他端が変位した位置の近傍に配置され、マグネットにより作動されて異常検出信号を発生させることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項２乃至請求項４のいずれか一項に記載の圧力調整器であって、検出用レバーは、中間部がハウジング側に軸支されるとともに、前記一端がダイヤフラムを減圧室側へ押圧するように付勢されていることを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項２乃至請求項５のいずれか一項に記載の圧力調整器であって、検出用レバーは、軸支位置から前記一端までの距離よりも、軸支位置から前記他端までの距離のほうが長く設定されていることを特徴とする。

請求項７記載の発明は、請求項１記載の圧力調整器であって、異常認識手段は、圧力異常検出手段の動作に伴い異常検出信号を発生させ、異常認識手段からの異常検出信号と、ガス出口流路側の流量検知部からの流量信号と、に基づき減圧室の異常圧力を判定する判定手段を備えたことを特徴とする。

請求項８記載の発明は、圧力調整器の圧力異常判定方法であって、ハウジング内に、ガス入口流路と、ガス出口流路とを備え、大気室と減圧室との間を変位可能に区画するダイヤフラムを備え、ダイヤフラムの変位に追従して動作する、減圧室の圧力異常を検出する圧力異常検出手段と、圧力異常検出手段の動作に伴い異常検出信号を発生させる異常認識手段と、を備えた圧力調整器の圧力異常判定方法であって、ガス出口流路側でのガス消費が停止した状態において、複数のタイミングで、異常認識手段が異常検出信号を発生しているか否かを確認し、複数のタイミングで連続して異常検出信号を発生させている場合に、圧力異常警報を発生させるよう制御を行うことを特徴とする。

請求項９記載の発明は、請求項８記載の圧力調整器の圧力異常判定方法であって、異常検出信号を発生しているか否かの確認の複数のタイミングは、ガス出口流路側のガス消費が停止した時点から所定時間内にガス消費が再開されない場合であることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、圧力異常検出手段がダイヤフラムの変位に追従して動作するため、ダイヤフラムの異常動作を確実に認識することが可能となり、減圧室内の異常圧力状態を容易に確認することができる。このため、ダイヤフラムの劣化や損傷などの不具合の発生を未然に防止することが可能となる。また、異常認識手段により、圧力調整器を分解することなくダイヤフラムの異常動作を認識できる。したがって、本発明によれば、ダイヤフラムの状態を早期に認識することが可能となり、ダイヤフラムの保守・点検が容易になるとともに、圧力調整器の安全性を高める効果がある。

請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の圧力調整器の効果に加えて、検出用レバーの一端がダイヤフラムの変位に追従して変位するため中間部を支点として回動する検出用レバー自体の変位がダイヤフラムの状態を直接表すことになり、検出用レバーの位置を確認するだけでダイヤフラムの状態を把握することができる。

請求項３記載の発明によれば、請求項２記載の発明の効果に加えて、ダイヤフラムの直接の変位が伝わる検出用レバーの他端が圧力調整器の外側から目視できるため、容易に保守・点検が行える。

請求項４記載の発明によれば、請求項２記載の発明の効果に加えて、ダイヤフラムの動作に追従して変位する検出用レバーの他端に設けられたマグネットが、異常検出信号を発生させる異常認識手段に磁気的に作用を与えて確実な作動を行わせることができる。また、本発明によれば、異常認識手段で発生した異常検出信号により、例えば監視センターなどの遠隔位置での異常検出を認識することができる。

請求項５記載の発明によれば、請求項２乃至請求項４のいずれか一項に記載された発明の効果に加えて、検出用レバーの一端がダイヤフラムを減圧室側へ押圧するように付勢されているため、常にダイヤフラムとの接触を保つことができ、ダイヤフラムの異常圧力に伴う変位を確実に検出することができる。

請求項６記載の発明によれば、検出用レバーの軸支位置から前記一端までの距離よりも、軸支位置から他端までの距離のほうが長く設定したことにより、一端側の変位よりも他端側の変位量を大きくすることができ、ダイヤフラムの僅かな変位を確実に検出できる。

請求項７記載の発明によれば、ガス出口流路側の流量検知部からの流量信号と、異常認識手段からの異常検出信号とに基づき、確実にダイヤフラムの異常状態を判定することができる。例えば、流量検知部からの流量信号によりガス出口流路側でガス消費が停止した状態が検出された場合に、異常認識手段から異常検出信号が出力された場合は、ダイヤフラムに異常圧力が掛かっていることを判定することができる。よって、本発明によれば、より的確に圧力異常状態を検出することが可能となる。

請求項８記載の発明によれば、ガス出口流路側でガス消費が無いにも拘わらず異常認識手段が複数のタイミングで連続して異常検出信号を発生している場合に、圧力調整器の減圧室に異物かみこみ等に起因する理由により継続的に異常圧力が発生している場合と、一時的な理由により異常圧力が発生しているか場合かどうかを的確に判別でき、この結果に基づき圧力異常警報を発生させることができる。

例えば圧力調整器のガス入口付近でガスが再液化を起こし霧状のガスが圧力調整器の減圧室内に入り込んだ場合、この状態でガス消費を停止すると減圧室内は霧状のガスが気化して、条件によっては規格圧力（例えば０．０７〜０．１５ＭＰａ）より高く（例えば０．３ＭＰａ程度）なることがある。このような現象が起きても、本発明によれば、複数のタイミングで連続して異常検出信号が発生しているかどうかを判定することにより、異物のかみこみに起因する圧力異常状態を検出できる。このため、本発明によれば、的確な保守・点検が可能となる。

以下、本発明の実施の形態に係る圧力調整器を図面に基づいて説明する。

（第１の実施の形態）
図１〜図３は、本発明の第１の実施の形態に係る圧力調整器を示している。なお、図１は圧力調整器１の平面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は図１のＢ−Ｂ断面図である。

本実施の形態の圧力調整器１は、ガス容器（例えば、ＬＰガスボンベ）からガスレンジなどの燃焼器にＬＰガスを供給するガス供給路の途中に設けられる。図１および図２に示すように、圧力調整器１は、それぞれ異なるガス容器に接続される２つのガス入口流路４ａ，４ｂと、このガス入口流路４ａ，４ｂに対して直交する方向に形成された１つのガス出口流路５とを有する下部ハウジング２と、この下部ハウジング２の上に装着された上部ハウジング３と、を備えている。なお、下部ハウジング２と上部ハウジング３とで、ハウジングを構成している。

この圧力調整器１は、ガス入口流路４ａ，４ｂのうちの一方に接続された図示しないガス容器（ガスボンベ）内のガスが消費された際に、他方のガス入口流路に接続された図示しないガス容器に切り替えるとともに、ガス容器内のガスを所定の圧力まで減圧して燃焼器に供給する。

特に、本実施の形態では、上部ハウジング２の中央部に異常認識手段としての目視窓４６を備えたカバー４５が設けられ、このカバー４５で覆われる内部空間に上部ハウジング３側に軸支された圧力異常検出手段としての検出用レバー４０を備えていることを特徴としている。この検出用レバー４０は、後述する中圧ダイヤフラム１１の変位に追従できるように中圧ダイヤフラム１１側（中圧ダイヤフラム受板１０を含む）に一端４１ａが直接接するようになっており、他端４２ａが目視窓４６からその位置を視認できるようになっている。

以下、圧力調整器１の構成を詳細に説明する。

ガス入口流路４ａもしくはガス入口流路４ｂとの間には、例えば０．０７〜１．５６ＭＰａの圧力で導入されるガスを、０．０６ＭＰａ程度に減圧する中圧減圧部６と、それをさらに２．５５〜３．３ＫＰａ程度に減圧する低圧減圧部２０とが設けられている。

〔中圧減圧部の構成〕
中圧減圧部６は、下部ハウジング２と上部ハウジング３との間に形成される中圧減圧室７と、大気圧室８とを備えている。また、中圧減圧部６は、大気圧室８側から中圧スプリング９にて中圧ダイヤフラム受板１０を介して中圧減圧室７側に押圧される中圧ダイヤフラム１１を備えている。中圧ダイヤフラム１１は、周縁が下部ハウジング２と上部ハウジング３との間に挟持固定され、大気圧室８と中圧減圧室７とを気密に区画している。

中圧ダイヤフラム１１の軸心部に、軸受部材１３が同軸的に固定されている。軸受部材１３には、切換軸１２が回転自在に挿入されている。切換軸１２は、軸受部材１３に対して軸方向に固定された状態になっており、中圧減圧室７内のガス圧力の変動に伴って、中圧ダイヤフラム１１と共に軸方向に移動するようになっている。切換軸１２下部には、切換軸１２の回転に基づき作用して２つのガス入口流路４ａ，４ｂから中圧減圧室７へのガスの流入を調整する中圧弁が配置されている。

上部ハウジング３には、切換軸１２の上部を囲むように形成され、この切換軸１２の上部を回転自在に支持する上部軸受部材１４が設けられている。上部軸受部材１４は、筒部１４ａと、鍔部１４ｂと、上部ハウジング３側に係止される爪部１４ｃとを有し、鍔部１４ｂの上方に延びるパイプ部１４ｄが形成され、筒部１４ａとパイプ部１４ｄには、大気圧室８からパイプ部１４ｄの上方へ貫通する貫通孔１４ｅが形成されている。

このような構成により、上部軸受部材１４は、切換軸１２を回転自在に支持するとともに、貫通孔１４ｅによって大気圧室８を外部と連通させている。

また、上部ハウジング３の上部には、回転可能に切替レバー１６が設けられている。切替レバー１６には、上部中央に、表示機構１５の上端面（表示面）を目視するための表示面目視窓１７が透明材料により形成されている。

また、切換軸１２の上端部は、上部ハウジング３の上側に突き出しており、この突き出した部分には、上部軸受部材１４の鍔部１４ｂに支えられて切換軸１２に応じて移動することによりガス容器（ボンベ）の切替状態を示す表示機構１５が設けられている。

〔低圧減圧部の構成〕
低圧減圧部２０は、下部ハウジング２と上部ハウジング３との間に形成される低圧減圧室２１と、大気圧室２２とを備えている。また、低圧減圧部２０は、大気圧室２２側から低圧スプリング２３により低圧ダイヤフラム受板２４を介して低圧減圧室２１側に押圧される低圧ダイヤフラム２５を備えている。低圧減圧室２１は、ガス出口流路５に連通している。低圧ダイヤフラム２５は、周縁が下部ハウジング２と上部ハウジング３との間に挟持固定され、大気圧室２２と低圧減圧室２１とを気密に区画している。

低圧ダイヤフラム２５の中心には、作動桿２６が軸方向に貫通して設けられている。この作動桿２６の下部には、開閉用レバー２９の一端が摺動可能に交叉係合している。開閉用レバー２９は、ピン３０を支点として下部ハウジング２に対して回動可能に軸支されている。この開閉用レバー２９の他端は、低圧弁３１に連結されている。低圧弁３１は、中圧減圧室７とガス出口流路５の間に設けられたノズル部３２を開閉し、これにより、中圧減圧室７とガス出口流路５との連通を遮断したり開放したりする。

作動桿２６の大気圧室２２に突出した先端には、スプリング受け座金２７が設けられており、このスプリング受け座金２７と低圧ダイヤフラム２５の中心部との桿には、安全弁調整スプリング２８が介装されている。安全弁調整スプリング２８は、作動桿２６の下端に一体に形成された安全弁の弁体２６ａを、低圧ダイヤフラム２５の下部側に配置した弁体受け３３に当接する方向に常時付勢している。

また、上部ハウジング３における作動桿２６の上方部分には、キャップ３４がが設けられている。このキャップ３４は、大気圧室２２と外部空間を連通させるとともに、水滴などの浸入を防止する防水構造を有している。

〔検出用レバーおよび目視窓の構成〕
次に、圧力異常検出手段としての検出用レバー４０および異常認識手段としての目視窓４６について説明する。図２に示すように、検出用レバー４０は、上部ハウジング３における中圧減圧部６と低圧減圧部２０との間の空間を利用して設けられている。検出用レバー４０は、中圧ダイヤフラム１１側と直接接する接触アーム４１と、この接触アーム４１の基部より接触アーム４１と所定角度（本実施の形態では略直角）をなすように延びる検出アーム４２と、接触アーム４１および検出アーム４２の基部（結合部）より検出アーム４２と逆方向に延びる中間部４３と、を有している。

中間部４３は、その先端部が軸支軸４４で回動自在に軸支されている。なお、検出用レバー４０は、軸支軸４４に巻き付けたコイルスプリング４４ａにより、接触アーム４１の先端（一端）４１ａが中圧ダイヤフラム１１側の中圧ダイヤフラム受板１０と常時接触するように付勢力を与えている。なお、接触アーム４１は、図２に示すように、先端４１ａに向けて軸支軸４４からの距離が長くならないように湾曲した形状に形成されている。このように接触アーム４１を湾曲させることにより、中圧ダイヤフラム１１が大気圧室８側へ変位した場合にも先端４１ａが中圧ダイヤフラム受板１０との適切な接触を維持することができる。

このような検出用レバー４０が設けられた上部ハウジング３には、検出用レバー４０が設けられた空間を覆うカバー４５が装着されている。このカバー４５の適所には透明性を有する材料で形成された目視窓４６が設けられている。本実施の形態では、中圧ダイヤフラム１１が大気圧室８側へ向けて所定変位距離以上に変位したときに、検出アーム４２の先端（他端）４２ａが目視窓４６の下方に位置するように設定されている。なお、本実施の形態においては、軸支軸４４と接触アーム４１の先端４１ａまでの距離よりも、軸支軸４４と検出アーム４２の先端４２ａまでの距離のほうが長く設定してある。

〔動作および作用〕
次に、上記構成の圧力調整器１の動作および作用について説明する。

中圧減圧部６では、燃焼器側でガスが使用されることで、中圧減圧室７の圧力が低下し、中圧スプリング９に押圧されて中圧ダイヤフラム１１が下方に変位する。この変位に伴い、一方のガス入口流路４ａ（４ｂ）に連通している中圧弁が作用して、ガス容器側からガスが中圧減圧室７に流れる。中圧減圧室７の圧力が上昇し、この圧力が中圧スプリング９の付勢力に打ち勝つと、中圧ダイヤフラム１１が上方に変位し、それにより中圧弁が作用して、中圧減圧室７側へのガスの流入を制限する。このようにして中圧弁は、中圧減圧室７へ流入するガスの圧力を制御する。

ここで、例えば、中圧弁とノズルとの間に異物の噛み込みが発生して気密性が確保できなくなると、中圧減圧室７は高圧となり、中圧ダイヤフラム１１の損傷などの不具合が発生する。すなわち、ガスを使用していないときに、中圧減圧室７内が異常に高い圧力（正規圧力の数倍から十数倍の圧力）になると、中圧ダイヤフラム受板１０の上部が上部ハウジング３側の内側面に当たるまで上昇する。このとき、中圧ダイヤフラム１１には大きな負荷が加わり、中圧ダイヤフラム１１の耐圧性劣化を促進することになる。

しかし、本実施の形態に係る圧力調整器１では、接触アーム４１の先端４１ａが、コイルスプリング４４ａの付勢力により常時、中圧ダイヤフラム１１側と直接接触しているため、検出用レバー４０が中圧ダイヤフラム１１の変位に追従して変位する。この場合、目視窓４６からは検出アーム４２の先端４２ａが直接目視できるため、検査員に限らずこのような不具合の発生を圧力調整器１の外部から容易に伺い知ることができる。このため、従来のように、上部ハウジング３を取り外して検査員が中圧ダイヤフラム１１の状態などを確認するという煩雑な作業を行わなくてすむ。このため、目視窓４６から検出アーム４２の先端４２ａの位置状態を検出することにより、異常を検知でき故障を保守点検することができる。したがって、中圧減圧部６の異常を早期発見できるため、中圧ダイヤフラム１１が異常変位した状態で長期間が経過することを避けることができる。

一方、低圧減圧部２０においては、燃焼器側でガスが使用されることにより、低圧減圧室２１の圧力が低下し、低圧スプリング２３により押圧されて低圧ダイヤフラム２５が下方に変位すると、これに伴って開閉用レバー２９がピン３０を支点として図中反時計方向に回動するとともに、低圧弁３１が図中右方向に移動して、低圧ノズル３２を開放する。それにより、中圧減圧室７側のガスが、ガス出口流路５側に流れる。低圧減圧室２１の圧力が上昇し、この圧力が低圧スプリング２３の付勢力に打ち勝つと、低圧ダイヤフラム２５が上方へ変位し、低圧弁３１が左方向へ移動して低圧ノズル３２の流路を狭め、低圧減圧室２１へのガスの流入を制御する。

なお、低圧減圧室２１の圧力が所定の圧力を越えて異常に高くなった場合には、低圧ダイヤフラム２５のそれ以上の移動が安全弁調整スプリング２８によって阻止され、安全弁の弁体２６ａが開き、低圧減圧室２１内のガスを大気圧室２２、通気孔を介して外部に逃がす。

本実施の形態によれば、検出用レバー４０の接触アーム４１の先端４１ａが直接中圧ダイヤフラム１１側に接しているため、ダイヤフラムの異常動作を確実に認識することが可能となり、中圧減圧室７内の異常圧力状態を容易に確認することができる。このため、ダイヤフラムの劣化や損傷などの不具合の発生を未然に防止することが可能となる。また、目視窓４６から容易に検知が可能であるため、圧力調整器１を分解することなくダイヤフラムの異常動作を認識できる。したがって、本実施の形態によれば、圧力調整器の安全性を高める効果がある。

また、本実施の形態においては、軸支軸４４と接触アーム４１の先端４１ａまでの距離よりも、軸支軸４４と検出アーム４２の先端４２ａまでの距離のほうが長く設定してあるため、圧力異常が起きたときに、中圧ダイヤフラム１１の変位を先端４２ａの動きを拡大して目視し易くする効果がある。

（第２の実施の形態）
次に、図４〜図８を用いて本発明の第２の実施の形態に係る圧力調整器１について説明する。なお、本実施の形態において上記第１の実施の形態と同一部分は同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

本実施の形態に係る圧力調整器１おいて、上記第１の実施の形態に係る圧力調整器１と異なる構成は、圧力異常検出手段としての検出用レバー４０の検出アーム４２の先端４２ａに、マグネット４２ｂが内蔵されるとともに、適所にマグネット４２ｂの接近に伴う磁力線の変化により先端４２ａの変位を検出して異常検出信号を発生させる、異常認識手段としての異常検出部５０を配置し、この異常検出部５０から異常検出信号が入力される判定手段としての制御部６０（図６参照）を備えた点である。なお、制御部６０は、例えばネットワーク・コントロール・ユニット（ＮＣＵ）などの警報発生手段８０に接続されている。

検出用レバー４０は、中圧減圧室７の圧力が異常に高くなり中圧ダイヤフラム１１が上方へ変位したとき、接触アーム４１の先端４１ａが中圧ダイヤフラム１１側に追従することにより回動する。このとき、検出アーム４２の先端４２ａが位置する場所の近傍に異常検出部５０が配置されている。なお、異常検出部５０は、例えば近接スイッチ、磁気センサなどで構成され、制御部６０へ異常検出信号を伝達させるための配線５１が上部ハウジング３から導出されている。この制御部６０は、ガス出口流路５側の流量検知部（ガスメータ）７０から流量信号が入力されるようになっている。なお、本実施の形態の圧力調整器１においては、検出用レバー４０の上方を覆うカバー４５には目視窓４６が形成されていない。

なお、本実施の形態に係る圧力調整器１の他の構成は、上記第１の実施の形態と同様である。

このような構成の圧力調整器１では、圧力異常に伴って中圧ダイヤフラム１１が変位したときに、異常検出部５０が異常検出信号を出力して中圧減圧部６の異常を、例えば監視センターなどの遠隔位置へに通報することができる。このため、ガス事業者や検査員が現場に向かわなくとも故障情報を得ることができる。

（圧力調整器に適用する圧力異常判定方法）
先ず、中圧減圧室７に異常圧力が発生する場合について説明する。

中圧減圧室７に異常圧力が発生する場合としては、ガス入口側の弁とノズルとの間に異物がかみこまれた場合と、ガスが再液化を起こして中圧減圧室７内が一時的に高圧になる場合がある。

ガス入口側の弁とノズルとの間に異物がかみこまれた場合は、中圧減圧室７内は常時異常圧力となり、中圧ダイヤフラム１１が上側に変位して検出用レバー４０が回動して異常検出部５０から異常検出信号が発生する。

圧力調整器１のガス入口流路４ａ（もしくは４ｂ）付近でガスが再液化を起こし霧状のガスが圧力調整器の中圧減圧室７内に入り込んだ場合、この状態でガス出口流路５側のガス消費を停止すると中圧減圧室７内は霧状のガスが気化して、条件によっては規格圧力（例えば０．０７〜０．１５ＭＰａ）より高く（例えば０．３ＭＰａ程度）なることがある。この場合は、中圧ダイヤフラム１１は上側に変位して検出用レバー４０を回動させて、異常検出部５０から異常検出信号が発生する。

次に、本実施の形態に係る圧力調整器１の制御部６０で行う圧力異常判定方法について図７に示すフローチャートおよび図８に示すタイミングチャートを用いて説明する。

先ず、流量検知部７０からの流量信号に基づいてガス出口流路５側の流量の有無、すなわちガス消費が行われているか否かの判定を行う（ステップＳ１）。

ステップＳ１において、ガス消費が行われて流量が有る場合（図８中符号Ａの状態）は、再度流量が有るか否かの判定を行う（ステップＳ２）。

ステップＳ２において、流量が無くなった場合（図８中符号Ｂで示すタイミング）、すなわちガス消費が停止された場合、所定のＴ分間経過（ステップＳ３）の後に（図８中符号Ｄで示すタイミング）、このＴ分間中に流量検知部７０からの流量信号により流量有りとなったか否かの判定を行う（ステップＳ４）。

このステップＳ４において、流量有りと判定された場合は再度ステップＳ１の工程に戻し、流量無しと判定されたタイミングで異常検出部（異常スイッチ）５０から異常検出信号が発生しているかを判定する（ステップＳ５）。

このステップＳ５において、異常検出信号が無しと判定された場合は、制御部６０内の圧力異常スイッチカウンタをリセットする（ステップＳ６）。

一方、ステップＳ５において、異常検出信号が有りと判定された場合（図８中符号Ｃのタイミング）は、異常制御部６０内の圧力異常スイッチカウンタで１カウントをとる（ステップＳ７）。

このとき、中圧減圧室７内が異常圧力となっている場合は、中圧ダイヤフラム１１が異常に上方へ変位している場合である。この場合は、上述したように、ガス入口側の弁とノズルとの間に異物がかみこまれて常時異常圧力になっている場合と、ガスが再液化を起こして中圧減圧室７内が一時的に高圧になっている場合とがある。なお、再液化に起因する中圧減圧室７内の圧力異常は、連続して起こる現象ではなく、異物のかみこみに起因する継続する圧力異常とは異なり一時的なものである。

ステップＳ７を経てステップＳ８において、圧力異常カウントが例えば１０カウント未満と判定した場合は、ステップＳ１に戻り、ｎ（例えば１０）カウント以上と判定した場合は、中圧減圧室（中圧室）７が異常と判定して、制御部６０から警報発生手段８０へ警報制御信号を出力する（ステップＳ９）。

このようにステップＳ８においては、圧力異常スイッチカウンタが複数のタイミングで連続して例えば１０回の異常をカウントしたときに、はじめて中圧減圧室７内の圧力異常と判定して警報制御信号を出力する。

上述したように、ガスが再液化を起こして中圧減圧室７内が一時的に高圧になっている場合は連続して起こる現象ではなく、ここで起きる圧力の上昇は最大でも０．３ＭＰａ程度であり、中圧ダイヤフラム１１に与える影響は軽微である。

しかし、異物のかみこみに起因する圧力異常は、容器の蒸気圧まで上昇するので、雰囲気温度によって変わるがガスの消費を停止するたびに、０．３〜１ＭＰａ程度中圧減圧室７内は圧力が上昇することになり、中圧ダイヤフラム１１に大きな負荷が生じることとなる。

このように、本実施の形態に係る圧力異常判定方法では、ガス出口流路５側のガスの消費の有無と経過時間および複数のタイミングで連続して圧力上昇が起こるという関係から中圧減圧室７の圧力異常を検出するため、ガスの再液化に起因する一時的な圧力異常により誤った圧力異常検出を行うことを回避できる。このため、中圧ダイヤフラム１１の保守・点検を適切に行うことができる。

（その他の実施の形態）
上述した実施の形態の開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。

例えば、上記第１および第２の実施の形態では、中圧減圧室７の中圧ダイヤフラム１１の異常を直接的に検出可能としたが、ダイヤフラムを用いる各種の圧力調整器に本発明を適用できることは云うまでもない。

また、本発明は、圧力異常検出手段として各種のものを適用することができ、上記検出用レバー４０の形状に限定されるものではなく、ダイヤフラム側に一端部が直接接してダイヤフラムの変位を直接的に他端部の移動として変位するものであればよく、軸支による回動機構ではなく、例えばクランク機構によって変位を目視もしくは電磁的に検出できるものであってもよい。

本発明の第１の実施の形態に係る圧力調整器の平面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図１のＢ−Ｂ断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る圧力調整器の平面図である。 第２の実施の形態に係る圧力調整器の断面図である。 第２の実施の形態に係る圧力調整器の構成を示す図である。 第２の実施の形態に係る圧力調整器に適用する圧力異常判定方法を示すフローチャートである。 第２の実施の形態に係る圧力調整器に適用する圧力異常判定方法のタイミングチャートである。 従来の圧力調整器の断面図である。

符号の説明

１ 圧力調整器
２ 下部ハウジング
３ 上部ハウジング
４ａ，４ｂ ガス入口流路
５ ガス出口流路
６ 中圧減圧部
７ 中圧減圧室
８ 大気圧室
１１ 中圧ダイヤフラム
４０ 検出用レバー
４１ａ 先端（一端）
４２ａ 先端（他端）
４３ 中間部
４４ 軸支軸
４５ カバー
４６ 目視窓
５０ 異常検出部
６０ 制御部
７０ 流量検知部（ガスメータ）
８０ 警報発生手段

Claims (9)

1. ハウジング内に、ガス入口流路と、ガス出口流路とを備え、大気室と減圧室との間を変位可能に区画するダイヤフラムを備えた圧力調整器であって、
   前記ダイヤフラムの変位に追従して前記減圧室の圧力異常を検出する圧力異常検出手段と、
   前記圧力異常検出手段の動作を認識するための異常認識手段と、
   を備えたことを特徴とする圧力調整器。
2. 請求項１記載の圧力調整器であって、
   前記圧力異常検出手段は、前記ハウジング側に中間部が回転可能に支持され、一端が前記ダイヤフラム側に当該ダイヤフラムの変位に追従可能に接し、他端が前記一端の変位に伴って変位する検出用レバーであることを特徴とする圧力調整器。
3. 請求項２記載の圧力調整器であって、
   前記異常認識手段は、前記ハウジングに前記検出用レバーの前記他端の変位を視認可能な目視窓であることを特徴とする圧力調整器。
4. 請求項２記載の圧力調整器であって、
   前記検出用レバーの前記他端にマグネットが設けられ、
   前記異常認識手段は、前記ダイヤフラムの異常動作に伴って前記他端が変位した位置の近傍に配置され、前記マグネットにより作動されて異常検出信号を発生させることを特徴とする圧力調整器。
5. 請求項２乃至請求項４のいずれか一項に記載の圧力調整器であって、
   前記検出用レバーは、中間部が前記ハウジング側に軸支されるとともに、前記一端が前記ダイヤフラムを減圧室側へ押圧するように付勢されていることを特徴とする圧力調整器。
6. 請求項２乃至請求項５のいずれか一項に記載の圧力調整器であって、
   前記検出用レバーは、軸支位置から前記一端までの距離よりも、軸支位置から前記他端までの距離のほうが長く設定されていることを特徴とする圧力調整器。
7. 請求項１記載の圧力調整器であって、
   前記異常認識手段は、前記圧力異常検出手段の動作に伴い異常検出信号を発生させ、
   前記異常認識手段からの異常検出信号と、前記ガス出口流路側の流量検知部からの流量信号と、に基づき前記減圧室の異常圧力を判定する判定手段を備えたことを特徴とする圧力調整器。
8. ハウジング内に、ガス入口流路と、ガス出口流路とを備え、大気室と減圧室との間を変位可能に区画するダイヤフラムを備え、前記ダイヤフラムの変位に追従して動作する、前記減圧室の圧力異常を検出する圧力異常検出手段と、前記圧力異常検出手段の動作に伴い異常検出信号を発生させる異常認識手段と、を備えた圧力調整器の圧力異常判定方法であって、
   前記ガス出口流路側でのガス消費が停止した状態において、複数のタイミングで、前記異常認識手段が異常検出信号を発生しているか否かを確認し、
   複数のタイミングで連続して異常検出信号を発生させている場合に、圧力異常警報を発生させるよう制御を行うことを特徴とする圧力調整器の圧力異常判定方法。
9. 請求項８記載の圧力調整器の圧力異常判定方法であって、
   前記異常検出信号を発生しているか否かの確認の前記複数のタイミングは、前記ガス出口流路側のガス消費が停止した時点から所定時間内にガス消費が再開されない場合であることを特徴とする圧力調整器の圧力異常判定方法。

Images