JP2576917B2 - ガス漏洩検知装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ガスメータ上流側の
ガス流路からのガス漏洩を検知するガス漏洩検知装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ガス配管からのガス漏洩に起因す
るガス爆発事故が多発している。特に、病院や学校のよ
うにガス貯蔵施設からガス使用施設までの距離が長く、
この間を地下に埋設したガス管により連絡している場合
には、埋設管の腐食や、地盤の不等沈下により埋設管に
ひび割れが生じ、ガス漏洩が発生する危険性がある。従
来、このようなガス流路からのガス漏洩を検知するに
は、ガス流路内に圧力センサを配設し、予め定めた検査
期間、例えば１年に１回とか２年に１回毎に、検査する
ガス流路の両端を閉じガス流路内の圧力を８５０ｍｍＨ
₂ Ｏ程度に高め、漏洩に起因する圧力低下の有無を検査
して、ガス漏洩を検知している。また、ガス流路内に流
量センサを配設し、ガスの流量を常時監視することによ
り、通常のガス使用ではありえないようなガス流量の異
常を監視して、ガス漏洩を検知する方法もある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、定期検査によ
りガス漏洩を発見する方法では、検査終了直後に発生し
た漏洩は次回の検査まで見過ごされ、早期発見ができな
い。すなわち、定期検査時には漏洩がないか、または、
ごく微量の漏洩であるため漏洩が発見されないと、長時
間にわたる漏洩により、蓄積したガスが危険量に達した
り、時間の経過とともに埋設管の腐食が進み漏洩量が増
加してガス爆発の危険が生じる。また、流量センサによ
りガスの流量を常時監視してガス漏洩を発見する方法で
は、流量センサより上流側で漏洩が生じた場合には流量
センサが機能しないため、流量センサの下流側の漏洩は
発見できても、上流側の漏洩は発見できない。先に説明
したように、病院、学校等の施設においては、ガス貯蔵
施設からガス使用施設までの距離が長く、この間を地下
に埋設したガス管により連絡していることが多い。こう
した場合に、通常、流量センサは、ガス使用施設のガス
メータに内蔵したり、ガス使用施設の壁面に固定してい
る。したがって、埋設管内で漏洩が発生しても、流量セ
ンサが機能せず、ガス漏洩を発見できない。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記に鑑み提
案され、ガスメータ上流側のガス流路からのガス漏洩
を、簡便な手段で、しかも早期に検知しようとするもの
で、ガス流路に流れるガスの流量を検出する流量センサ
と、流量センサが検出したガスの流れを流量信号として
発信する流量信号発信器と、ガス流路からのガスの漏洩
音を検出する漏洩音検出センサと、漏洩音検出センサが
検出した漏洩音を漏洩信号として発信する漏洩信号発信
器と、流量信号発信器と漏洩信号発信器とに電気的に接
続した演算手段とからなるガス漏洩検知装置であって、
上記演算手段は、流量信号発信器からの流量信号の有無
を判断する流量信号判断手段と、予め実験で求めた漏洩
量に基づく漏洩信号のパターンを記憶する基準漏洩信号
記憶手段と、流量信号判断手段により流量信号が「無」
と判断されたときに、漏洩信号発信器からの漏洩信号の
有無を判断し、漏洩信号を受信した場合には、該漏洩信
号と基準漏洩信号記憶手段に記憶した漏洩信号のパター
ンとを比較して、漏洩量を推定するとともに、漏洩発生
信号を発信する漏洩判断手段と、からなることを特徴と
する。

【０００５】

【作 用】流量センサによりガス流路のガス流量を監視
し、流量センサがガスの流れを検出すると、流量信号発
信器が流量信号を発信する。漏洩音検出センサによりガ
ス流路からガスが漏洩した場合に発生する漏洩音を監視
し、漏洩音検出センサが漏洩音を検出すると、漏洩信号
発信器が漏洩信号を発信する。演算手段の基準漏洩信号
記憶手段には、予め実験で求めた何種類かの漏洩量に基
づく漏洩信号のパターンが記憶されている。そして、漏
洩判断手段では、流量信号判断手段で流量信号が「無」
と判断されたときに漏洩信号を受信すると、該漏洩信号
と基準漏洩信号記憶手段に記憶した漏洩信号のパターン
とを比較して、漏洩量を推定するとともに、漏洩発生信
号を発信する。

【０００６】

【実施例】以下に、図面に示した実施例に基づいて本発
明を説明する。図１は、本発明に係るガス漏洩検知装置
の一実施例の概略ブロック図である。このガス漏洩検知
装置１は、ガス流路２の途中に遮断弁３を設け、遮断弁
３の上流側に、ガス流路２からのガスの漏洩音を検出す
る漏洩音検出センサ４を設け、遮断弁３の下流側に、ガ
ス流路２に流れるガスの流量を検出する流量センサであ
るガスメータ５を設けてある。そして、漏洩音検出セン
サ４を漏洩信号発信器６を介して演算手段であるマイク
ロコンピュータ７に電気的に接続するとともに、ガスメ
ータ５を流量信号発信器８を介してマイクロコンピュー
タ７に電気的に接続する。また、マイクロコンピュータ
７には、異常表示等を行う表示部９と、ガス流路２を遮
断するための遮断弁３とを電気的に接続するとともに、
電池１０より駆動電力を供給する。遮断弁３には、遮断
弁３を復帰させるための復帰安全装置１１を接続する。
また、ガス流路２の上流側には、ガス流路２に流入する
ガス圧を一定に調整するための圧力調整器１２が設けて
ある。

【０００７】上記したマイクロコンピュータ７は、図２
に示すように、流量信号発信器８からの流量信号の有無
を判断する流量信号判断手段１３と、予め実験で求めた
漏洩量に基づく漏洩信号のパターンを記憶する基準漏洩
信号記憶手段１４と、流量信号判断手段１３により流量
信号が「無」と判断されたときに、漏洩信号発信器６か
らの漏洩信号の有無を判断し、漏洩信号を受信した場合
には、該漏洩信号と基準漏洩信号記憶手段１４に記憶し
た漏洩信号のパターンとを比較して、漏洩量を推定する
とともに、漏洩発生信号を発信する漏洩判断手段１５
と、漏洩信号発信器６からの漏洩信号等を記憶する記憶
手段１６と、漏洩判断のタイミングを発生する第１タイ
マ１７、第２タイマ１８等を有する。

【０００８】上記した漏洩音検出センサ４は、例えば超
音波マイクロホンからなり、ガス流路２からの漏洩音を
検出して電気的信号に変換する。また、流量信号発信器
８は、ガスメータ５が１回転する毎に、その機械的な動
きを電気的信号に変えるものである。この流量信号発信
器８を膜式ガスメータに設けた場合について説明する
と、流量信号発信器８は、ガスの流れによって駆動する
膜と、この膜の動きに連動して回転運動する磁石と、こ
の磁石の動きを検出してオンオフを繰り返すリードスイ
ッチとからなる。そして、ガスの流れに応じて磁石が回
転運動すると、磁石がリードスイッチに近付いたり、遠
ざかったりして、リードスイッチがオンオフし、膜が１
往復する毎、すなわち磁石が１回転する毎に、１パルス
の流量信号を発信する。

【０００９】圧力調整器１２は、ガス流路２に流入する
ガス圧を一定に調整するための装置である。例えば、Ｌ
Ｐガスの場合には、ボンベ内圧力は、０．７〜１５．６
Ｋｇ／ｃｍ² に制限されており、燃焼器具を正常に燃焼
させるためには、ガス圧力を２００〜３３０ｍｍＨ₂ Ｏ
に減圧調整して供給する必要がある。そこで、ボンベ出
口に圧力調整器１２を取り付けて、ガス流路２に流入す
るガス圧力の調整を行う。

【００１０】ガス配管に微細な孔が生じてガスが漏洩し
たり、接続部分のねじ部からガスが漏洩している場合に
は、超音波が発生する。この超音波は、漏洩孔の径や漏
洩量により音圧、周波数が異なるため波形が異なる。ま
た、ガス配管の接続部分のねじ部からの漏洩による超音
波も、孔からの漏洩時とは異なる波形を示す。ガスの漏
洩が発生していない通常のガスの使用においても、圧力
調整器１２等から超音波が発生するが、この超音波も漏
洩に基づいて発生する超音波とは波形が異なるため、正
常な使用であるか漏洩が発生しているかを区別すること
ができる。

【００１１】すなわち、正常な使用の場合には、ガス器
具のガス放出ノズルと圧力調整器１２とから超音波が発
生し、漏洩音検出センサ４の両端から超音波が入力され
るのに対して、ガスメータ５上流側の漏洩源から発生す
る超音波と圧力調整器１２から発生する超音波は、漏洩
音検出センサ４の片端からのみ入力されるため、同じ合
成波形であっても漏洩音検出センサ４が検出する波形は
異なる。これは、口火を使用している場合も同様である
ため、器具の正常な使用や器具の口火使用時の超音波波
形を記憶し、漏洩時の波形と比較することによって正常
な使用と漏洩の発生とを区別することができる。また、
ガスメータ５上流側に指向性のある漏洩音検出センサ４
を使用すれば、正常使用時には圧力調整器１２のみから
の超音波波形となり、ガスメータ５上流に漏洩がある場
合には圧力調整器１２と漏洩源からの合成された超音波
波形となるため、正常時と漏洩時の波形差がより明確と
なり効果的である。

【００１２】したがって、実験により、正常な器具使用
による波形やガス配管に生じた孔の径と、発生する超音
波の波形との関係や、ガス配管の接続部分のねじ部から
発生する超音波の波形等を予め求めておき、実際にガス
配管にガスの漏洩が発生した場合に発生する超音波の波
形と比較することにより、正常使用の判断、漏洩箇所の
形状や漏洩量が推定できる。予め実験で求めた正常使用
の判断や漏洩量に基づく漏洩信号のパターンは、マイク
ロコンピュータの基準漏洩信号記憶手段１４に記憶され
る。また、漏洩がない正常な器具使用の波形について
は、個々の設備に対応するため自動的に基準漏洩信号記
憶手段１４に記憶することもできる。

【００１３】漏洩の判断の手順を図３のフローチャート
に基づき説明する。漏洩判断手段１５では、流量信号判
断手段１３における流量信号の有無の判断を監視する。
そして、流量信号判断手段１３で流量信号が「無」と判
断された状態が第１タイマ１７により予め定めた一定時
間、例えば３０分間継続した場合に、第２タイマ１８に
より予め定めた一定時間、例えば２分間、漏洩音検出セ
ンサ４をオンとする。ここで、漏洩音検出センサ４が漏
洩音を検出し、漏洩信号発信器６からの漏洩信号が入力
された場合には、該漏洩信号と基準漏洩信号記憶手段１
４に記憶した漏洩信号のパターンとを比較して、漏洩量
を推定するとともに、漏洩発生信号を発信する。これに
応じて、表示部９では、ガスの漏洩が発生したことを表
示して、使用者等に警告する。

【００１４】尚、流量信号判断手段１３で流量信号が
「無」と判断してから漏洩音検出センサ４をオンとする
時間は、上記した時間に限られず適宜変更して実施する
ことができ、また漏洩音検出センサ４を常にオンとして
もよい。また、漏洩音検出センサ４が漏洩音を検出した
ら直ちに漏洩発生信号を発信するのではなく、測定誤差
を解消するため、一定期間、例えば７日間程度監視を続
けて、計測結果を記憶手段１６に記憶するとともに、連
続して７日間にわたり漏洩音を検出した場合に漏洩発生
信号を発信するようにしてもよい。この場合、推定した
漏洩量が予め定めた一定値以上である場合には、７日間
を待たず、より早期に漏洩発生信号を発信するように構
成してもよい。また、流量信号が「有」の場合でも、正
常な使用や口火による超音波波形を信号パターンとして
記憶し、検出した信号パターンと比較することによっ
て、正常な使用か漏洩が発生しているのかを判断させる
ことも可能である。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、ガス流
路に漏洩音検出センサを設け、演算手段の漏洩判断手段
において、流量信号判断手段で流量信号が「無」と判断
されたときに漏洩音検出センサが漏洩音を検出すると、
該漏洩音と基準漏洩音記憶手段に記憶した基準漏洩音と
を比較して漏洩量を推定するとともに、漏洩発生信号を
発信する。したがって、流量センサの下流側のみなら
ず、流量センサの上流側、例えば埋設管内でのガス漏洩
を確実に発見することができる。また、ガス圧力等を測
定する必要がないので、ガスの漏洩判断が容易に行える
とともに、ガス漏洩の早期発見が可能であり、重大な事
故の発生を未然に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を示す概略ブロック図である。

【図２】演算手段であるマイクロコンピュータの構成を
示す概略ブロック図である。

【図３】漏洩判断の手順を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ ガス漏洩検知装置 ２ ガス流路 ４ 漏洩音検出センサ ５ ガスメータ ６ 漏洩信号発信器 ７ マイクロコンピュータ ８ 流量信号発信器 １３ 流量信号判断手段 １４ 基準漏洩信号記憶手段 １５ 漏洩判断手段

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガス流路に流れるガスの流量を検出する
   流量センサと、流量センサが検出したガスの流れを流量
   信号として発信する流量信号発信器と、ガス流路からの
   ガスの漏洩音を検出する漏洩音検出センサと、漏洩音検
   出センサが検出した漏洩音を漏洩信号として発信する漏
   洩信号発信器と、流量信号発信器と漏洩信号発信器とに
   電気的に接続した演算手段とからなるガス漏洩検知装置
   であって、上記演算手段は、流量信号発信器からの流量
   信号の有無を判断する流量信号判断手段と、予め実験で
   求めた漏洩量に基づく漏洩信号のパターンを記憶する基
   準漏洩信号記憶手段と、流量信号判断手段により流量信
   号が「無」と判断されたときに、漏洩信号発信器からの
   漏洩信号の有無を判断し、漏洩信号を受信した場合に
   は、該漏洩信号と基準漏洩信号記憶手段に記憶した漏洩
   信号のパターンとを比較して、漏洩量を推定するととも
   に、漏洩発生信号を発信する漏洩判断手段と、からなる
   ことを特徴とするガス漏洩検知装置。