JP2017106882A - ガス遮断制御装置及び制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ガスの種類に関係なく単一の判定基準を満たした場合にガスの流入を遮断する場合に比較して、ガスの種類に応じてガスの流入を精度良く遮断することができるガス遮断制御装置及び制御方法を提供することを目的とする。【解決手段】ガス遮断制御装置２０は、開閉可能に設けられ、かつ閉状態で、ガスメーターに接続された出管１４からのガスの流入を遮断する遮断弁３４と、出管１４から流入したガスの濃度を検出する濃度センサ３６と、を備え、濃度センサ３６により検出されたガスの濃度が、ガスの種類に応じて設定された判定基準を満たした場合に、遮断弁３４を閉状態にすることによりガスの流入を遮断する制御を行う。【選択図】図２

Description

本発明は、ガス遮断制御装置及び制御方法に関する。

需要家で使用されるガスは、ガス配管及びガスメーターを介して各需要家に供給されている。また、ガスメーターは、計量法により、一定期間毎に交換することが義務付けられている。ガスメーターを交換すると、取り替えられた新しいガスメーター内には空気が残留している。そのため、ガスメーターの取り替え後には、ガスメーター内に残留した空気（以下、「残留空気」という。）をパージする作業（以下、「パージ作業」という。）を行う。

従来、パージ作業を行う場合、ガスメーターのガス出管に設けたチーズのガス放出口を開放し、ガス入管からガスをガスメーターに供給し、残留空気を該ガス放出口を介して大気中に放散させたり、現場にて燃焼処理を行ったりしていた。また、近年、チーズのガス放出口に導管を介してガス回収容器を接続し、パージされた残留空気及びパージ作業に伴って放出されるガスをガス回収容器内に回収することが行われている。

残留空気及びガスをガス回収容器内に回収する技術として、特許文献１には、ガスメーターに連なるガス出管とガス回収容器とを接続するための導管を複数本備え、各導管に流量調節弁が設けられ、定格ガス流量が異なるように該流量調節弁の開度が設定されたガス回収用導管セットが開示されている。

また、従来、需要家が不在の際にガスメーターを交換する場合、作業員は、ガスの流量を目視で確認しつつガスメーター内のガスを一定量放散や回収してパージ作業を行っていた。パージ作業後、小型のバーナーによる点火試験やポータブル型のガス検知器を用いてガスメーターから供給されるガスの濃度が所定濃度（例えば、９０％）以上であることを確認していた。

特開２０１１−２０２９２６号公報

従来のパージ作業では、パージ途中のガスの濃度の計測が困難であることから、ガスメーターのサイズごとにパージするガス量を定めて、パージ完了後にガスの濃度の計測を行っていた。このため、十分なガスの濃度に達していながら更に過剰な量のガスを放散、回収してしまう、という問題があった。また、この結果として、ガスメーターの交換作業に費やされる時間が長くなってしまう、及びガス回収容器を用いてガスメーターの交換作業を行う場合は、１つのガス回収容器を用いて交換可能なガスメーターの数が少なくなってしまう等の問題があった。

この問題に対処するために、ガスメーターからガス出管を介して流入するガスの濃度を検出する検出手段を設け、該ガスの濃度が予め定められた判定基準を満たした場合（例えば、所定濃度以上となった場合）に、該ガスの流入を遮断する手法が考えられる。

しかしながら、ガスの種類によっては、検出手段によるガスの濃度の検出特性が異なる場合がある。従って、ガスの種類に関係なく単一の判定基準を満たした場合に上記ガスの流入を遮断する手法では、ガスの流入を精度良く遮断することできない、という問題点がある。

なお、上記問題点は、ガスメーターの交換時のみではなく、ガスメーターの新設時や、ガス入管、ガス出管、及び地中に埋設された埋設管等の交換時及び新設時にも発生する問題点である。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、ガスの種類に関係なく単一の判定基準を満たした場合にガスの流入を遮断する場合に比較して、ガスの種類に応じてガスの流入を精度良く遮断することができるガス遮断制御装置及び制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、第１の発明のガス遮断制御装置は、ガスの流路となる部材に接続して用いられるガス遮断制御装置であって、開閉可能に設けられ、かつ閉状態で、前記部材からのガスの流入を遮断する遮断弁と、ガスの流路内のガスの濃度を検出する検出手段と、前記検出手段により検出されたガスの濃度が、前記ガスの種類に応じて設定された判定基準を満たした場合に、前記遮断弁を閉状態にすることにより前記ガスの流入を遮断する制御を行う制御手段と、を備えている。

また、上記目的を達成するために、第２の発明のガス遮断制御装置の制御方法は、ガスの流路となる部材に接続して用いられるガス遮断制御装置であり、開閉可能に設けられ、かつ閉状態で、前記部材からのガスの流入を遮断する遮断弁を備えたガス遮断制御装置の制御方法であって、ガスの流路内のガスの濃度を検出し、検出した前記ガスの濃度が、前記ガスの種類に応じて設定された判定基準を満たした場合に、前記遮断弁を閉状態にすることにより前記ガスの流入を遮断する制御を行うことを含む。

本発明によれば、ガスの種類に関係なく単一の判定基準を満たした場合にガスの流入を遮断する場合に比較して、ガスの種類に応じてガスの流入を精度良く遮断することができる。

各実施の形態に係るガスメーターの構成の一例を示す正面図である。 各実施の形態に係るガスメーターの構成の一例を示す側面図である。 各実施の形態に係るガス遮断制御装置の構成の一例を示す斜視図である。 各実施の形態に係るガス遮断制御装置の電気系の要部構成を示すブロック図である。 各実施の形態に係る濃度センサによるガスの種類毎の検出特性を示すグラフである。 第１の実施の形態に係るガス遮断処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 第１の実施の形態に係るガス種類入力画面の一例を示す概略図である。 各実施の形態に係る安全度入力画面の一例を示す概略図である。 第２の実施の形態に係るガス遮断処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 各実施の形態に係る半導体式センサの応答性の説明に供するグラフである。 半導体式センサのガスの濃度の検出特性を示すグラフである。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態例を詳細に説明する。

［第１の実施の形態］
まず、図１Ａ及び図１Ｂを参照して、本実施の形態に係るガス遮断制御装置が接続されるガスメーターの構成について説明する。図１Ａには、本実施の形態に係るガスメーターの正面図が示され、図１Ｂには、図１Ａに示すガスメーターを図１Ａの右側から見た側面図が示されている。図１Ａ及び図１Ｂに示すように、本実施の形態に係るガスメーター１０は、設置場所の地面等から立ち上がるように設けられたガスの入管１２及び出管１４が接続されている。

本実施の形態に係る入管１２及び出管１４は、各々ユニオンナット１２Ａ及びユニオンナット１４Ａを介して、ガスメーター１０に接続されている。また、入管１２にはメーターコック１６が設けられ、出管１４にはチーズ１８が設けられている。また、チーズ１８のガス放出口１８Ａ（図２参照。）の内周面には雌ネジが刻み入れて設けられており、該雌ネジにプラグ１８Ｂがねじ込まれて取り付けられている。

次に、図２を参照して、本実施の形態に係るガス遮断制御装置の構成について説明する。図２に示すように、本実施の形態に係るガス遮断制御装置２０は、ガスメーター１０を交換する際に、出管１４とガス回収容器４０とを接続するためのものである。本実施の形態に係るガス遮断制御装置２０は、第１アダプタ２２、ホース２４、バキュームブレーカ２６、ニードルバルブ２８、ホース３０、第２アダプタ３２、遮断弁３４、濃度センサ３６、及び制御装置３８を備えている。第１アダプタ２２にはワンタッチ式のカプラー２２Ａが設けられ、第２アダプタ３２にもワンタッチ式のカプラー３２Ａが設けられている。

バキュームブレーカ２６は、ガス遮断制御装置２０内の圧力が所定圧（例えば、絶対圧として０．０８〜０．１０ＭＰａ程度）以下になった場合に開弁して流入部２６Ａから大気を取り込んでガス遮断制御装置２０内の負圧を解消又は低減するよう構成されている。バキュームブレーカ２６としては、例えば弁体をばねで閉弁方向に付勢した構造の普及品を適用すればよい。

ニードルバルブ２８は、ハンドル２８Ａを回すことにより開度が調整されるものである。なお、本実施の形態では、ニードルバルブ２８の開度を一旦調整した後、該開度が変更されないように、ハンドル２８Ａに対するロック金具によるロック、バンド固定による固定、又はハンドル２８Ａの取り外し等によって、該開度が固定状態とされている。

ホース２４及びホース３０は、ゴムや合成樹脂等を含む、柔軟に湾曲可能なものが好ましい。

また、本実施の形態に係るガス遮断制御装置２０は、ホース２４の第１アダプタ２２の近傍に遮断弁３４及び濃度センサ３６が設けられている。具体的には、遮断弁３４は、ホース２４に対して設置可能な位置で、かつ第１アダプタ２２に最も近い位置に設けられている。また、濃度センサ３６は、ホース２４に対して設置可能な位置で、かつ遮断弁３４に最も近い位置に設けられている。

本実施の形態に係る遮断弁３４は、制御装置３８による制御により開状態又は閉状態が切り替えられ、開状態ではガス放出口１８Ａからガス遮断制御装置２０内にガスが流入し、閉状態ではガス放出口１８Ａからガス遮断制御装置２０内へのガスの流入が遮断される。

本実施の形態に係る濃度センサ３６は、制御装置３８に接続されており、ガス遮断制御装置２０内（本実施の形態では、ホース２４内。）のガスの濃度を検出して制御装置３８に出力する。なお、本実施の形態では、濃度センサ３６として、一例として半導体式センサを適用しているがこれに限らない。例えば、濃度センサ３６として、ガルバニ電池式酸素センサ等のガス遮断制御装置２０内のガスの濃度を検出可能な他のセンサを適用してもよい。また、制御装置３８の一例としては、携帯情報端末が挙げられる。

ガス回収容器４０は、合成樹脂及び金属等を含む容器本体４２内に粒状の活性炭を収容し、容器本体４２をキャップ４４で封じ、容器本体４２の内部を真空レベル（例えば、絶対圧として０〜０．０９５ＭＰａ程度）まで減圧したものである。

容器本体４２の上部には、開閉バルブ４６が設けられている。開閉バルブ４６には、手動操作用のハンドル４６Ａが設けられている。開閉バルブ４６のアダプタ接続口４６Ｂには、第２アダプタ３２のカプラー３２Ａがねじ込まれる挿入口が刻み入れて設けられている。

次に、図３を参照して、本実施の形態に係るガス遮断制御装置２０の電気系の要部構成について説明する。図３に示すように、本実施の形態に係る制御装置３８は、制御装置３８の全体的な動作を司るＣＰＵ（Central Processing Unit）５０、及び各種プログラムや各種パラメータ等が予め記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）５２を備えている。また、制御装置３８は、ＣＰＵ５０による各種プログラムの実行時のワークエリア等として用いられるＲＡＭ（Random Access Memory）５４、及びフラッシュメモリ等の不揮発性の記憶部５６を備えている。

また、制御装置３８は、ユーザに対して制御装置３８の動作状況等に関する各種情報を通知する表示部５８、及びユーザからの各種指示を受け付ける操作部６０を備えている。なお、表示部５８及び操作部６０は、例えばタッチパネルディスプレイ等を用いて一体化されていてもよい。そして、ＣＰＵ５０、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５４、記憶部５６、表示部５８、操作部６０、遮断弁３４、及び濃度センサ３６の各部がバス６２を介して互いに接続されている。

以上の構成により、本実施の形態に係る制御装置３８は、ＣＰＵ５０により、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５４、及び記憶部５６に対するアクセスを各々行う。また、制御装置３８は、ＣＰＵ５０により、表示部５８に対する各種情報の表示、及び操作部６０を介した各種データの取得を各々行う。また、制御装置３８は、ＣＰＵ５０により、遮断弁３４の開閉の制御、及び濃度センサ３６から出力されたガスの濃度の取得を各々行う。

ところで、本実施の形態に係る濃度センサ３６によるガスの濃度の検出特性は、ガスの種類によって異なる。図４には、濃度センサ３６によるプロパン及びメタンの濃度の検出結果の一例が示されている。なお、図４では、一例として、プロパン及びメタンの各々について、酸素や窒素等のガス以外の成分が１００％の状態からメタン１０％、ガス以外の成分が９０％の状態、及びガス以外の成分が１００％の状態からプロパン１０％、ガス以外の成分が９０％の状態まで遷移した場合における検出結果の時系列の推移を示している。

また、図４の縦軸は、濃度センサ３６の出力値を示し、図４の横軸は、期間を示している。また、図４の実線は、メタンの濃度の検出結果を示し、図４の一点鎖線は、プロパンの濃度の検出結果を示している。また、図４の破線は、メタン及びプロパンの各々の混入を開始したタイミングを示している。また、濃度センサ３６の出力値は、ガスの濃度として換算が可能で、本実施の形態では、一例として濃度センサ３６の出力値が５．０［Ｖ］の場合のガスの濃度を１００％として換算する。

図４に示すように、プロパン及びメタンの濃度は各々１０％でも、濃度センサ３６による出力値は異なる。また、プロパン及びメタンの各々の混入を開始してからの出力値の増加度合も異なる。この濃度センサ３６による検出特性は、プロパンを主成分とする所謂プロパンガスとメタンを主成分とする所謂メタンガスとの間でも同様に異なる。そこで、本実施の形態では、ガスの種類に応じて、ガスを遮断するか否かを判定するための判定基準（後述する濃度Ｎ１及び閾値Ｖ１の値）を異なるものとしている。

次に、ガスメーター１０の交換作業の手順について説明する。

まず、作業員は、メーターコック１６を閉めた後、ユニオンナット１２Ａ、１４Ａを緩めて既設のガスメーター１０を入管１２及び出管１４から取り外す。また、作業員は、新しいガスメーター１０を入管１２及び出管１４に対してユニオンナット１２Ａ、１４Ａにより接続する。なお、作業員は、取り外したガスメーター１０については、ガスの流入口及び流出口に各々キャップを装着し、作業終了後に持ち帰る。

次に、作業員は、以上のように新しいガスメーター１０を入管１２及び出管１４に取り付けた後、チーズ１８からプラグ１８Ｂを取り外し、ガス放出口１８Ａに対してガス遮断制御装置２０の第１アダプタ２２を接続する。また、作業員は、開閉バルブ４６に対してガス遮断制御装置２０の第２アダプタ３２を接続する。以上の作業により、出管１４とガス回収容器４０とがガス遮断制御装置２０を介して接続される。

次に、作業員は、遮断弁３４が開状態となっていることを確認し、遮断弁３４が閉状態となっている場合は遮断弁３４を開状態にする。また、作業員は、濃度センサ３６及び制御装置３８の電源をオン状態とし、制御装置３８に対して操作部６０を介して後述するガス遮断処理プログラム（図５参照。）の実行開始を指示する。

次に、図５を参照して、本実施の形態に係るガス遮断制御装置２０の作用を説明する。なお、図５は、制御装置３８のＣＰＵ５０によって実行されるガス遮断処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。また、該ガス遮断処理プログラムはＲＯＭ５２に予めインストールされている。

図５のステップ１００では、ＣＰＵ５０は、作業員にガスの種類を入力させるためのガス種類入力画面を表示部５８に表示させる。次のステップ１０２では、ＣＰＵ５０は、ガスの種類の入力待ちを行う。

図６には、上記ステップ１００の処理によって表示部５８により表示されるガス種類入力画面の一例が示されている。図６に示すように、本実施の形態に係るガス種類入力画面では、作業員にガスの種類の入力を促すメッセージ、及びガスの種類を示す文字列が表示される。なお、本実施の形態では、ガスの種類として、メタンガス及びプロパンガスを適用している。

作業員は、作業の対象とするガスの種類に対応するチェックボックスを、操作部６０を介して指定した後、ガス種類入力画面の下端近傍に表示されている終了ボタンを、操作部６０を介して指定する。作業員によってガス種類入力画面の終了ボタンが指定されると、上記ステップ１０２が肯定判定となってステップ１０４の処理に移行する。

ステップ１０４では、ＣＰＵ５０は、作業員によりガス種類入力画面によって入力されたガスの種類に応じて、後述する濃度Ｎ１及び閾値Ｖ１の値を設定する。具体的には、例えば、ガスの種類が、濃度センサ３６による検出値と実際のガスの濃度とが比較的近い値となる種類のガス（本実施の形態では、メタンガス）の場合は、濃度Ｎ１を９０％と設定し、閾値Ｖ１を１０％と設定する。また、例えば、ガスの種類が、濃度センサ３６による検出値が実際のガスの濃度より高い値となる種類のガス（本実施の形態では、プロパンガス）の場合は、濃度Ｎ１及び閾値Ｖ１をメタンガスより低い値に設定する。本実施の形態では、プロパンガスの場合は、一例として、濃度Ｎ１を４５％と設定し、閾値Ｖ１を５％と設定する。

なお、濃度Ｎ１としては、ガス遮断制御装置２０の実機を用いた実験等により、新しいガスメーター１０のパージ作業が終了したものと見なすことができるガス遮断制御装置２０内のガスの濃度の下限値として、ガスの種類毎に予め定められた濃度を適用すればよい。同様に、閾値Ｖ１についても、ガス遮断制御装置２０の実機を用いた実験等により、ガスの種類毎に予め定められた値を適用すればよい。また、ガスの種類を示す種類情報を記憶部５６に予め記憶しておいてもよい。この場合、ＣＰＵ５０は、記憶部５６に記憶された上記種類情報を読み出してガスの種類を判定すればよい。

ステップ１０６では、ＣＰＵ５０は、作業員に作業の安全度を入力させるための安全度入力画面を表示部５８に表示させる。次のステップ１０８では、ＣＰＵ５０は、安全度の入力待ちを行う。

図７には、上記ステップ１０６の処理によって表示部５８により表示される安全度入力画面の一例が示されている。図７に示すように、本実施の形態に係る安全度入力画面では、作業員に安全度の入力を促すメッセージ、安全度を示す文字列が表示される。なお、本実施の形態では、安全度として、高中低の３段階を適用しているが、これに限らず、２段階を適用してもよいし、４段階以上を適用してもよい。また、本実施の形態では、安全度が高であるとは、ガスの回収量が少なく、早期にガスの遮断を行うことを示している。また、本実施の形態では、安全度が低であるとは、ガスの回収量が多くなったとしても、新しいガスメーター１０内の残留空気を確実にパージすることを示している。また、本実施の形態では、安全度が中であるとは、安全度が低である場合と安全度が高である場合との中間であることを示している。

作業員は、作業に求められる安全度に対応するチェックボックスを、操作部６０を介して指定した後、安全度入力画面の下端近傍に表示されている終了ボタンを、操作部６０を介して指定する。作業員によって安全度入力画面の終了ボタンが指定されると、上記ステップ１０８が肯定判定となってステップ１１０の処理に移行する。また、作業員は、安全度入力画面の終了ボタンを指定した後、メーターコック１６を開け、ハンドル４６Ａを回して開閉バルブ４６を開ける。これにより、入管１２から新しいガスメーター１０にガスが流入し、ガスメーター１０内の残留空気がガスで押し出されてガス遮断制御装置２０を介してガス回収容器４０に回収され始める。なお、以上のガスの種類及び安全度は、一つの画面により作業員に入力させてもよい。また、上記安全度を示す安全度情報を記憶部５６に予め記憶しておいてもよい。この場合、ＣＰＵ５０は、記憶部５６に記憶された上記安全度情報を読み出して安全度を判定すればよい。

ステップ１１０では、ＣＰＵ５０は、濃度センサ３６から出力されたガス遮断制御装置２０内のガスの濃度を取得する。次のステップ１１２では、ＣＰＵ５０は、上記ステップ１１０の処理により取得したガスの濃度をＲＡＭ５４に記憶する。なお、本ステップ１１２において、ＣＰＵ５０は、上記ステップ１１０の処理により取得したガスの濃度を、記憶部５６等のＲＡＭ５４以外の記憶手段に記憶してもよい。

次のステップ１１４では、ＣＰＵ５０は、上記ステップ１１０の処理により取得したガスの濃度が濃度Ｎ１以上であるか否かを判定する。ＣＰＵ５０は、この判定が否定判定となった場合はステップ１２４の処理に移行する一方、この判定が肯定判定となった場合はステップ１１６の処理に移行する。

ステップ１１６では、ＣＰＵ５０は、上記安全度入力画面において入力された安全度を判定する。具体的には、ＣＰＵ５０は、安全度が高である場合は、ステップ１３４の処理に移行し、安全度が中である場合は、ステップ１１８の処理に移行し、安全度が低である場合は、ステップ１２２の処理に移行する。

ステップ１１８では、直近の一定期間（例えば、上記ステップ１１０の処理により５回分のガスの濃度を取得した期間。）における濃度センサ３６により検出されたガスの濃度の平均値を導出する。

次のステップ１２０では、上記ステップ１１８の処理により導出した平均値が濃度Ｎ１以上であるか否かを判定する。ＣＰＵ５０は、この判定が否定判定となった場合は上記ステップ１１０の処理に戻る一方、この判定が肯定判定となった場合はステップ１３４の処理に移行する。

ステップ１２２では、直近の上記一定期間における濃度センサ３６により検出されたガスの濃度が全て濃度Ｎ１以上であるか否かを判定する。ＣＰＵ５０は、この判定が否定判定となった場合は上記ステップ１１０の処理に戻る一方、この判定が肯定判定となった場合はステップ１３４の処理に移行する。

ステップ１２４では、ＣＰＵ５０は、上記安全度入力画面において入力された安全度を判定する。具体的には、ＣＰＵ５０は、安全度が高である場合は、ステップ１２６の処理に移行し、安全度が中である場合は、ステップ１３０の処理に移行し、安全度が低である場合は、上記ステップ１１０の処理に戻る。

ステップ１２６では、ＣＰＵ５０は、前回の上記ステップ１１２の処理によりＲＡＭ５４に記憶したガスの濃度と、直前の上記ステップ１１０の処理により取得した最新のガスの濃度とを用いて単位時間当たり（本実施の形態では、１秒当たり。）のガスの濃度の変化量（上昇量）を導出する。次のステップ１２８では、ＣＰＵ５０は、上記ステップ１２６の処理に導出した変化量が閾値Ｖ１以上であるか否かを判定する。ＣＰＵ５０は、この判定が否定判定となった場合は上記ステップ１１０の処理に戻る一方、この判定が肯定判定となった場合はステップ１３４の処理に移行する。

ステップ１３０では、ＣＰＵ５０は、上記ステップ１２６の処理と同様に、単位時間当たりのガスの濃度の変化量を導出する。次のステップ１３２では、ＣＰＵ５０は、直前の上記ステップ１１０の処理により取得したガスの濃度と上記ステップ１３０の処理に導出した変化量との合計が、濃度Ｎ１以上であるか否かを判定する。ＣＰＵ５０は、この判定が否定判定となった場合は上記ステップ１１０の処理に戻る一方、この判定が肯定判定となった場合はステップ１３４の処理に移行する。

ステップ１３４では、ＣＰＵ５０は、遮断弁３４を閉状態とすることにより、ガス放出口１８Ａからのガスの流入を遮断する。次のステップ１３６では、ＣＰＵ５０は、ガス放出口１８Ａからのガスの流入を遮断した旨を示すメッセージを表示部５８に表示させて報知した後、本ガス遮断処理プログラムを終了する。

作業員は、上記ステップ１３６の処理により表示部５８に表示されたメッセージを確認した後、メーターコック１６を閉め、ハンドル４６Ａを回して開閉バルブ４６を閉める。また、作業員は、第１アダプタ２２をチーズ１８から取り外し、チーズ１８にプラグ１８Ｂを取り付けた後、メーターコック１６を開ける。これにより、ガスメーター１０の交換作業が終了する。

以上説明したように、本実施の形態によれば、ガスの種類（本実施の形態では、メタンガス及びプロパンガス。）に応じて判定基準（本実施の形態では、濃度Ｎ１及び閾値Ｖ１の値）を異なるものとしている。従って、ガスの種類に応じてガスの流入を精度良く遮断することができる。

また、本実施の形態では、作業の安全度が低くなるほど、ガスの流入を遮断するまでの期間を長くしている。従って、求められる作業の安全度に応じた期間でガスの流入を遮断することができる。

また、本実施の形態では、濃度センサ３６として半導体式センサを適用している。図９を参照して半導体式センサの応答性について説明する。なお、図９の左側の縦軸はガス遮断制御装置２０内のガスの濃度を示し、図９の右側の縦軸はガス遮断制御装置２０内の酸素の濃度を示している。また、図９の横軸は経過時間を示し、「０」（零）がガス放出口１８Ａからガス遮断制御装置２０へガスの流入が開始した時点を表している。また、図９の丸印は濃度センサ３６として半導体式センサを適用した場合における半導体式センサにより検出されたガスの濃度の一例を示し、図９の左側の縦軸に対応する。

また、図９の三角印は、濃度センサ３６としてガルバニ電池式酸素センサを適用した場合におけるガルバニ電池式酸素センサにより検出された酸素の濃度の一例を示し、図９の右側の縦軸に対応する。なお、図９の右側の縦軸の酸素の濃度の上限が約２１％となっているのは、大気には窒素等が約８割含まれ、この上限がガスの濃度が０％に対応しているためである。また、図９の右側の縦軸の酸素の濃度が０％はガスの濃度が１００％に対応する。

本実施の形態に係る遮断制御装置２０では、ガスの流入が開始されてから１秒程度の短時間で遮断制御装置２０内のガスの濃度が１００％に達する。図９に示す例では、半導体式センサではガスの濃度が１００％に達したことを１０秒程度で検出していることに対し、ガルバニ電池式酸素センサではガスの濃度が１００％に達したことを６０秒程度で検出している。

このように、半導体式センサはガルバニ電池式酸素センサに比較して、ガスの濃度の検出に対する応答性が良い。すなわち、濃度センサ３６として半導体式センサを適用した場合、ガルバニ電池式酸素センサを適用した場合よりも早期にガスの流入を遮断する条件を満たしたと判定することができる。従って、本実施の形態によれば、濃度センサ３６として半導体式センサを適用しているので、濃度センサ３６としてガルバニ電池式酸素センサを適用する場合に比較して、過剰なガスの放出を抑制することができる。

特に、濃度センサ３６としてＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems、微小電気機械システム）タイプの半導体式センサを適用することで、濃度センサ３６の消費電力を低減することができ、かつ濃度センサ３６の設置位置の自由度を高めることができる。

また、図１０に示すように、半導体式センサでは、ガスの濃度が９０％以上の場合でも、ガスの濃度を精度良く検出することができる。なお、図１０は、半導体式センサによる都市ガス（１３Ａ）の濃度の検出特性を示し、縦軸は半導体式センサの出力値を示し、横軸はガスの濃度を示している。

なお、上記ステップ１１４での判定が否定判定となった場合は、上記ステップ１２４からステップ１３２の処理を実行せずに、上記ステップ１１０の処理に戻る形態としてもよい。

［第２の実施の形態］
上記第１の実施の形態では、ガスの種類が作業員により操作部６０を介して入力される場合について説明した。本実施の形態では、ガスの種類をＣＰＵ５０により判定する場合について説明する。なお、本実施の形態に係るガスメーター１０、ガス遮断制御装置２０、及びガス回収容器４０の構成は、上記第１の実施の形態と同様（図１〜図３参照。）であるので、ここでの説明を省略する。また、本実施の形態に係るガスメーター１０の交換作業の手順も、上記第１の実施の形態と同様であるので、ここでの説明を省略する。

図８を参照して、本実施の形態に係るガス遮断制御装置２０の作用を説明する。なお、図８は、制御装置３８のＣＰＵ５０によって実行されるガス遮断処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。また、該ガス遮断処理プログラムはＲＯＭ５２に予めインストールされている。また、図８における図５と同一の処理を実行するステップについては図５と同一のステップ番号を付して、その説明を省略する。

図８のステップ１５０では、ＣＰＵ５０は、上記ステップ１１０の処理と同様に、濃度センサ３６から出力されたガス遮断制御装置２０内のガスの濃度を取得する。次のステップ１５２では、ＣＰＵ５０は、上記ステップ１１２の処理と同様に、上記ステップ１５０の処理により取得したガスの濃度をＲＡＭ５４に記憶する。

次のステップ１５４では、ＣＰＵ５０は、最初に上記ステップ１５０の処理を実行した時点から所定期間Ｔ１が経過したか否かを判定する。ＣＰＵ５０は、この判定が否定判定となった場合は上記ステップ１５０の処理に戻る一方、この判定が肯定判定となった場合はステップ１５６の処理に移行する。なお、所定期間Ｔ１としては、ガス遮断制御装置２０の実機を用いた実験等により、ガス遮断制御装置２０内にガスが流入してから、ガス遮断制御装置２０内の実際のガスの濃度が、ガスの流入を遮断する基準とする濃度より低い所定濃度（例えば、５０％）に達するまでの期間として予め定められた期間を適用すればよい。

次のステップ１５６では、ＣＰＵ５０は、上記ステップ１５０からステップ１５４の繰り返し処理によりＲＡＭ５４に記憶したガスの濃度を用いてガスの種類を判定する。そして、ＣＰＵ５０は、上記ステップ１０４の処理と同様に、判定したガスの種類に応じて、濃度Ｎ１及び閾値Ｖ１の値を設定する。

ここで、本ステップ１５６でのガスの種類の判定方法について説明する。ＣＰＵ５０は、上記ステップ１５０からステップ１５４の繰り返し処理によりＲＡＭ５４に記憶したガスの濃度を用いて、所定期間Ｔ１内の単位時間当たり（本実施の形態では、１秒当たり。）のガスの濃度の変化量（上昇量）を導出する。そして、ＣＰＵ５０は、導出した変化量が予め定められた閾値Ｖ２（例えば、１０％）以上である場合は、ガスの種類がプロパンガスであると判定する。一方、ＣＰＵ５０は、導出した変化量が閾値Ｖ２未満である場合は、ガスの種類がメタンガスであると判定する。

以上説明したように、本実施の形態によれば、上記第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。また、本実施の形態によれば、ガスの種類を自動的に判定しているので、作業員の手間を低減することができる。

以上、各実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は上記各実施の形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記各実施の形態に多様な変更又は改良を加えることができ、該変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

また、上記各実施の形態は、クレーム（請求項）にかかる発明を限定するものではなく、また各実施の形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。前述した各実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の組み合わせにより種々の発明が抽出される。各実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、効果が得られる限りにおいて、この幾つかの構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

例えば、上記各実施の形態では、ガス回収容器４０を用いてパージ作業を行う場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。ガス回収容器４０を用いずに、ガス遮断制御装置２０からガスを大気中に放散させる形態としてもよい。

また、上記各実施の形態では、表示部５８によりガスの流入を遮断したことを報知する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、制御装置３８にスピーカーを設け、該スピーカーから音声を出力することによりガスの流入を遮断したことを報知する形態としてもよい。また、例えば、制御装置３８にバイブレータを設け、該バイブレータを振動させることによりガスの流入を遮断したことを報知する形態としてもよい。

また、上記各実施の形態では、ガスの種類として、２種類を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ガスの種類として、３種類以上を適用する形態としてもよい。この場合、ガスの種類毎に、濃度Ｎ１及び閾値Ｖ１を設定する形態が例示される。また、この場合、上記第２の実施の形態においては、閾値Ｖ２を複数の段階の値として予め定めておき、ガスの種類を判定する形態が例示される。

また、上記各実施の形態では、濃度センサ３６によりガス遮断制御装置２０内（ホース２４内）のガスの濃度を検出する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、濃度センサ３６をガスメーター１０内、入管１２内、及び出管１４内等の他のガスの流路内のガスの濃度を検出可能な位置に設け、濃度センサ３６により該ガスの流路内のガスの濃度を検出する形態としてもよい。

また、上記各実施の形態では、ガス遮断制御装置２０をガスメーター１０の交換時に用いる場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ガス遮断制御装置２０をガスメーター１０の新設時に用いる形態としてもよい。また、ガス遮断制御装置２０を、入管１２、出管１４、及び地中に埋設された埋設管等の他の部材の交換時、及び新設時に用いる形態としてもよい。これらの場合も、上記各実施の形態と同様に、ガス遮断装置２０をガスの流路となる部材に接続し、ガスの流路内の濃度を検出可能な位置に濃度センサ３６を設け、濃度センサ３６により検出したガスの濃度に基づいて、ガス遮断制御装置２０に流入されるガスを、遮断弁３４を用いて遮断すればよい。

また、上記各実施の形態では、ガス遮断処理プログラムがＲＯＭ５２に予めインストールされている場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ガス遮断処理プログラムが、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）等の記憶媒体に格納されて提供される形態、又はネットワークを介して提供される形態としてもよい。

さらに、上記各実施の形態では、ガス遮断処理を、プログラムを実行することにより、コンピュータを利用してソフトウェア構成により実現する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ガス遮断処理を、ハードウェア構成や、ハードウェア構成とソフトウェア構成の組み合わせによって実現する形態としてもよい。

その他、上記各実施の形態で説明したガスメーター１０、ガス遮断制御装置２０、及びガス回収容器４０の構成（図１〜図３参照。）は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において、不要な部分を削除したり、新たな部分を追加したりしてもよいことは言うまでもない。

また、上記各実施の形態で説明したガス遮断処理プログラムの処理の流れ（図５、図８参照。）も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において、不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよいことは言うまでもない。

さらに、上記各実施の形態で説明した各種画面の構成（図６、図７参照。）も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において、不要な情報を削除したり、新たな情報を追加したり、表示状態等を変更したりすることができることは言うまでもない。

１０…ガスメーター、１４…出管、２０…ガス遮断制御装置、３４…遮断弁、３６…濃度センサ、３８…制御装置、４０…ガス回収容器、５０…ＣＰＵ、５２…ＲＯＭ、６０…操作部

Claims (7)

1. ガスの流路となる部材に接続して用いられるガス遮断制御装置であって、
   開閉可能に設けられ、かつ閉状態で、前記部材からのガスの流入を遮断する遮断弁と、
   ガスの流路内のガスの濃度を検出する検出手段と、
   前記検出手段により検出されたガスの濃度が、前記ガスの種類に応じて設定された判定基準を満たした場合に、前記遮断弁を閉状態にすることにより前記ガスの流入を遮断する制御を行う制御手段と、
   を備えたガス遮断制御装置。
2. 前記遮断弁は、閉状態で、ガスメーターに接続されたガス出管からのガスの流入を遮断し、
   前記検出手段は、前記ガス出管から流入したガスの濃度を検出する
   請求項１記載のガス遮断制御装置。
3. 前記ガスの種類を判定する判定手段をさらに備えた
   請求項１又は請求項２記載のガス遮断制御装置。
4. 作業の安全度を設定する設定手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記設定手段により設定された前記安全度が低くなるほど、前記ガスの流入を遮断するまでの期間を長くして前記ガスの流入を遮断する制御を行う
   請求項１から請求項３の何れか１項記載のガス遮断制御装置。
5. 前記制御手段は、前記検出手段により検出されたガスの濃度が予め定められた濃度以上である場合に、前記ガスの流入を遮断する制御を行い、かつ前記ガスの濃度が前記予め定められた濃度未満の場合には、前記判定基準として、前記ガスの濃度に加えて前記ガスの濃度の単位時間当たりの変化量も用いて前記ガスの流入を遮断する制御を行う
   請求項１から請求項４の何れか１項記載のガス遮断制御装置。
6. 前記検出手段は、半導体式センサである
   請求項１から請求項５の何れか１項記載のガス遮断制御装置。
7. ガスの流路となる部材に接続して用いられるガス遮断制御装置であり、開閉可能に設けられ、かつ閉状態で、前記部材からのガスの流入を遮断する遮断弁を備えたガス遮断制御装置の制御方法であって、
   ガスの流路内のガスの濃度を検出し、
   検出した前記ガスの濃度が、前記ガスの種類に応じて設定された判定基準を満たした場合に、前記遮断弁を閉状態にすることにより前記ガスの流入を遮断する制御を行う
   ことを含むガス遮断制御装置の制御方法。