JP2914622B2 - ガス計量装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＬＰガスボンベに
高圧で収容された液化プロパンを所定の圧力の液化プロ
パンガスに圧力調整された後供給される末端のガス機器
において消費されるガス量を計量するガス計量装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】家庭用のＬＰガス供給設備には、ＬＰガ
スボンベに高圧で収容された液化プロパンを所定の圧力
のプロパンガスに変換する圧力調整器と、該圧力調整器
により調圧されたプロパンガスが供給される末端のガス
燃焼器などのガス機器において消費されるガス量を計量
するガス計量装置としてのガスメータとが設けられてい
る。

【０００３】上述のＬＰガス供給設備では従来一般に、
ＬＰガスボンベと圧力調整器とを接続し、圧力調整器の
出口端を配管を介してガスメータの入力部に接続し、か
つガスメータの出口端に配管などを介して端末のガス燃
焼器を接続した構成となっている。この設備では、圧力
調整器とガスメータとの間及びガスメータとガス燃焼器
間に配管がそれぞれ必要で配管の接続箇所が多いため、
長期の使用によって接続箇所などからガス漏れが生じる
ようになる恐れがある。

【０００４】そこで、従来ガスメータにおいてガス流を
監視することによりガスメータ下流側で生じるガス漏れ
やガス漏れを検出するようにしたものがある（例えば、
特開昭５７−１４０９８１号公報）。

【０００５】また、圧力調整器は、ガスボンベ内の高圧
ガスを減圧してガス燃焼器に送る際の圧力所謂供給圧力
が所定値にあることが、安全上求められているが、長期
間に渡って使用している間に所定値からずれてしまうこ
とがある。

【０００６】更に、圧力調整器は、ガス燃焼器を使用し
ない状態で閉塞しているときの圧力所謂閉塞圧力も所定
値にあることが、安全上求められているが、これも長期
間に渡って使用している間に所定値からずれてしまうこ
とがある。

【０００７】そこで、従来圧力調整器について上述のよ
うな圧力が正常であるかどうかの点検が、プロパンガス
供給業者によって例えば二年に一回の割で実施され、保
安特性を満足しないものについては新品と交換する等の
処置を講じている（例えば、液化石油ガス設備士ハンド
ブック、Ｐ２７３乃至２７９、高圧ガス保安協会編
集）。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の圧力調整器については、保安特性の点検間隔が比較的
長く、安全を確保する上で従来の点検頻度では充分とは
言えず、点検頻度を上げるなどして事故を未然に防ぐこ
とが求められている。

【０００９】よって本発明は、上記した点に鑑み、ガス
流を多頻度で監視して下流側のガス漏れを検出できると
共に、圧力調整器のガス供給圧を多頻度で監視すること
によって上流側の圧力調整器の供給圧力調整機能の異常
も現場に出向くことなく検出できるようにしたガス計量
装置を提供することを課題としている。

【００１０】本発明はまた、上記した点に鑑み、圧力調
整器のガス閉塞圧も多頻度で監視することによって上流
側の圧力調整器の閉塞圧異常も現場に出向くことなく検
出できるようにしたガス計量装置を提供することを課題
としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
本発明により成された請求項１記載のガス計量装置は、
図１の基本構成図に示すように、ＬＰガスボンベ６，７
内の高圧ガスが圧力調整器２により所定の圧力に調圧さ
れて供給され、末端のガス燃焼器Ｎにおいて消費される
ガスの量を計量するガス計量装置において、所定のガス
量の計量毎に流量パルスを発生する流量パルス発生手段
１７と、該流量パルス発生手段が発生する流量パルスに
基づいて所定値以上のガス流を検出するガス流検出手段
４０ａと、該ガス流検出手段によるガス流の検出が所定
期間継続して行われたことにより下流側のガス漏れを検
出するガス漏れ検出手段４０ｂと、前記圧力調整器によ
って調圧されたガスが供給圧力の下限値になったことを
検知して検出信号を発生する下限圧力検知手段２８と、
前記圧力調整器によって調圧されたガスが供給圧力の上
限値になったことを検知して検出信号を発生する上限圧
力検知手段２９と、前記ガス流検出手段によりガス流が
検出されているとき前記下限圧力検知手段又は前記上限
圧力検知手段からの検出信号に基づいて前記圧力調整器
の供給圧力の異常を検出する供給圧異常検出手段４０ｃ
とを備えることを特徴としている。

【００１２】この構成によれば、流量パルス発生手段１
７が所定のガス量の計量毎に発生する流量パルスに基づ
いてガス流検出手段４０ａが所定値以上のガス流を検出
し、このガス流検出手段によるガス流の検出が所定期間
継続して行われたことによりガス漏れ検出手段４０ｂが
下流側のガス漏れを検出するので、ガス計量装置はガス
漏れ検出手段４０ｂによるガス漏れ検出の有無によっ
て、その下流側全体のガス漏れの有無を判断することが
できる。

【００１３】また、ガス流検出手段４０ａによりガス流
を検出しているときガス使用時と判断し、下限圧力検知
手段２８及び上限圧力検知手段２９が発生する検出信号
を監視して供給圧力異常検出手段４０ｃが供給圧力の異
常を検出できる。

【００１４】上記課題を達成するため本発明により成さ
れた請求項２記載のガス計量装置は、図１の基本構成図
に示すように、前記ガス流検出手段４０ａによりガス流
が検出されなくなった後所定時間内に前記上限圧力検知
手段２９が検出信号を発生していることにより閉塞圧力
の異常を検出する閉塞圧力異常検出手段４０ｄとを備え
ることを特徴としている。

【００１５】この構成によれば、ガス流検出手段４０ａ
によりガス流が検出されなくなったときガス非使用時と
判断し、その後所定時間内に上限圧力検知手段２９が検
出信号を発生していることにより閉塞圧力の異常を検出
できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。図２は本発明によるガス計量装置の一
実施例を示す正面図であり、ガス計量装置はガスメータ
３からなり、その上方に圧力調整器２が位置されて圧力
調整器２と一体化された構成となっている。

【００１７】圧力調整器２には、一方に主ガスボンベ
が、他方に補助ガスンボンベがそれぞれ接続される一対
の高圧ホース２ａが設けられると共に、該一方の高圧ホ
ースに接続された主ガスボンベが空になったとき補助ガ
スボンベに自動的に切り替えるための自動切替機構が組
み込まれている。なお、主ガスボンベを新しいものと取
り替えたとき、補助ガスボンベから主ガスボンベに切り
替える際に使用する手動切替ハンドル２ｂが圧力調整器
２の上面に設けられている。

【００１８】ガスメータ３は、図には見えないがその入
口に圧力調整器２の出口が接続されており、ガス燃焼器
によるガス消費などによって流れるガス流量を計測し、
その積算値を圧力調整器２の前面に設けられているカウ
ンタ部３ａに表示すると共に、ガス流に応じて流量パル
スなどの流量信号を発生し、該信号に基づいてガスメー
タ３の下流側でのガス漏れや、ガス管、ガスホースなど
からのガス噴出による異常ガス流を検出するように構成
されている。

【００１９】なお、上記カウンタ部３ａの上方には、液
晶表示器などから構成された表示部３ｂが設けられてお
り、この表示部３ｂには異常表示のほか各種の表示が行
われる。また、ガスメータ３の下方位置には、ガスメー
タ３の出口３ｃが設けられ、その先端にはガス燃焼器ま
での配管を接続するためのユニオン継手３ｄが設けられ
ている。

【００２０】なお、図中４はドレーンポット、５はメー
タコックである。上記ガスメータ３としては、ダイヤフ
ラム式やタービン式のものが使用される。ダイヤフラム
式のガスメータでは、所定流量に応じたダイヤフラムの
往復動に応じてカウンタ部３ａを機械的に駆動すると共
に、流量パルスを発生する。タービン式のガスメータで
は、流量に応じたタービンの回転を電気信号に変換し、
これに基づいてカウンタ部３ａを駆動したり、異常を検
出したりする。

【００２１】上記圧力調整器２のガス入口からガスメー
タ３のガス出口までの流路は、図３に簡略化して示すよ
うに、補給器１１と、遮断弁１２と、圧力調整部１３
と、ドレーンフィルタ１４と、計量室１５とからなる。

【００２２】補給器１１は主ガスボンベ６と補助ガスボ
ンベ７との間でボンベを切り替える自動切替機構を有す
ると共に、ボンベからの高圧ガスを中圧ガスに変換し、
遮断弁１２を介して下流に供給する。遮断弁１２は異常
時などに電気的に閉状態に駆動され、ガス流路を遮断す
る。

【００２３】圧力調整部１３は補給器１１からの中圧ガ
スを末端のガス燃焼器に適する所定範囲の低圧ガスに圧
力調整するためのもので、この圧力調整部１３には各種
の圧力を検知する圧力検知手段１６が設けられている。
ドレーンフィルタ１４は上流からの塵、シールテープ
片、ドレーンなどの除去を行うためのもので、ドレーン
フィルタ１４により除去できなかった微細粒子や液状の
ものは、付設のドレーンポット４内に溜められるように
なっている。

【００２４】計量室１５はダイヤフラム式の場合、所定
流量に応じて往復動してカウンタ部３ａを駆動するよう
に構成され、このダイヤフラムの往復動に応じて流量パ
ルス発生手段としての付設の流量センサ１７が流量パル
スを発生する。

【００２５】上記補給器１１、遮断弁１２、圧力調整部
１３及び圧力検知手段１６は圧力調整器２を構成し、上
記計量室１５及び流量センサ１７はガスメータ３を構成
している。

【００２６】図４及び図５は圧力調整器２の要部断面を
示し、同図において、ボンベ切替機構２１を有する補給
器１１を経由してガス流路２２に流入したガスは、圧力
調整部１３に導かれる。ここで、圧力調整部１３の圧力
は、この圧力を受けるダイヤフラム２３の変位によりレ
バー２４を介して弁体２５を駆動させ、ガス流入口（弁
座）２６を開閉することによって調整される。より具体
的には、圧力調整部１３の圧力が上昇するとガス流入口
２６を閉じる方向に、下降すると流入口２６を開く方向
に弁体２５がそれぞれ駆動されてガス流入口２６の開度
が調整される。

【００２７】この結果、ガスが使用されているとき、ガ
ス供給圧力が下限である２３０mmＨ ₂ Ｏと、上限の４２
０mmＨ₂ Ｏとの範囲内の一定値に保たれるように圧縮ば
ね２７の強さが設定されている。この下限圧力及び上限
圧力を検知する下限供給圧力検知用及び上限供給圧力検
知用の圧力スイッチ２８及び２９が図６に示すように圧
力調整部１３の両側に対称に設けられている。上記下限
供給圧力検知用及び上限供給圧力検知用の圧力スイッチ
２８及び２９は、下限圧力検知手段及び上限圧力検知手
段としてそれぞれ働いている。

【００２８】上限供給圧力検知用圧力スイッチ２９は、
閉塞圧力（上限４２０mmＨ₂ Ｏ）の検知も兼ねており、
例えば、弁体２５が閉じているにも拘らず弁体２６との
間に塵などが付着して圧力調整部１３の圧力が上昇し、
基準値を越えた場合などに作動する。

【００２９】図中３０は安全弁作動圧力用のリードスイ
ッチであり、ダイヤフラム２３の上面に固定されたマグ
ネット３１に対向して設けている。該リードスイッチ３
０は、圧力調整部１３の圧力が異常に上昇し、ダイヤフ
ラム２３が上方に変位して安全弁３２が開く時点で作動
するように設定されている。なお、ガス流路２２の入口
には遮断弁１２が設けられている。

【００３０】図７はガス計量装置の電気的な構成を示す
ブロック図であり、圧力スイッチ２８及び２９並びにリ
ードスイッチ３０は信号線を介して後述する制御回路
（ＣＰＵ）４０に接続されている。ＣＰＵ４０は電源用
のリチウム電池４１で動作され、表示部３ｂに、供給圧
力、閉塞圧力の異常表示や安全弁作動表示をぞれぞれ行
う。

【００３１】ＣＰＵ４０にはまた、ガスメータ３内のガ
ス流量の有無を検知する流量センサ１７、ガス漏れ検知
センサ４２が接続されている。ＣＰＵ４０はガス漏れセ
ンサ４２からの信号を受けた場合に遮断弁１２に遮断信
号を送るなどの処置をとるが、各圧力スイッチ２８及び
２９からの信号については次のような処理を行う。

【００３２】すなわちガスが流れていることを流量セン
サ１７からの信号により検出すると、ＣＰＵ４０は、下
限圧力検知スイッチ２８及び上限圧力検知スイッチ２９
の信号をチェックし、異常であると判断すると表示部３
ｂに異常表示を行ったり、センター通報用の電話回線４
３に信号を送る。閉塞圧力のチェックは、流量センサ１
７の信号に基づいて流量無と判断したとき、上限圧力検
知スイッチ２９からの信号に基づいて行う。

【００３３】上述したＣＰＵ４０の動作を図８及び図９
のフローチャートを参照して以下説明する。

【００３４】ＣＰＵ４０は電源の投入によりスタート
し、その最初のステップＳ１において流量センサ１７か
らの流量パルスを取り込み、この取り込んだ流量パルス
により一定時間当たりの流量を求める。その後ステップ
Ｓ２に進み、ここでステップＳ１で求めた流量が所定値
以上であるか否かを判定する。この所定値は例えば２１
l ／Ｈすなわち一時間当たり２１l のガス流であり、こ
の値以上のときガスが使用状態にあることを判断し、以
下のとき非使用状態を判断する。このステップＳ２の実
行によってＣＰＵ４０は、流量センサ１７からの流量パ
ルスに基づいて所定値以上のガス流を検出するガス流検
出手段４０ａとして働く。

【００３５】このステップＳ２の判定がＹＥＳすなわち
ガス使用状態のときには、ステップＳ３に進み、ここで
この状態が所定時間例えば一ヵ月継続しているか否かを
判定する。判定がＹＥＳのときはステップＳ４に進み、
ここでガス漏れが発生していると判断して表示部３ｂの
ガス漏れ警報表示を行うと共に遮断弁１２を駆動して遮
断させる他、通報を行う。

【００３６】ステップＳ３の判定がＮＯのときはステッ
プＳ５に進み、ここでステップＳ２で求めた流量が異常
値か否かを判定する。この異常値は配管などからのガス
噴出などにより生じる異常ガス流に相当するものであ
る。ステップＳ５の判定がＹＥＳのときはステップＳ６
に進み、ここで表示部３ｂに異常表示を行うと共に遮断
弁１２を閉状態に駆動する。上記ステップＳ３及びＳ５
の実行によってＣＰＵ４０は、流量センサ１７からの流
量パルスに基づいて検出した所定値以上のガス流が所定
期間継続してあることによりガス漏れを検出するガス漏
れ検出手段４０ｂとして働く。

【００３７】ステップＳ５の判定がＮＯすなわち異常流
量が無いときにはステップＳ７に進み、ここで供給圧力
のチェックを圧力調整器２の下限圧力検知圧力スイッチ
２８及び上限圧力検知圧力スイッチ２９からの信号によ
り行う。このステップＳ７の実行によりＣＰＵ４０は、
所定値以上のガス流があるとき所定時間内に圧力スイッ
チ２８及び２９が発生する検出信号により供給圧力の異
常を検出する供給圧力異常検出手段４０ｃとして働く。
ステップＳ７のチェックの終了後ステップＳ８に進み、
ここでフラグをオンする。このフラグは後述するステッ
プで使用する。ステップＳ８においてフラグをオンした
後はステップＳ１に戻り、上述の動作を繰り返す。

【００３８】上記ステップＳ２の判定がＮＯすなわち流
量が所定値以下でガスが非使用状態にあるときステップ
Ｓ９に進み、ここでフラグがオンしているか否かを判定
する。フラグがオンしていて判定がＹＥＳのときはステ
ップＳ１０に進み、ここで閉塞圧力のチェックを上記上
限圧力検知圧力スイッチ２９からの信号に基づいて行
う。ステップＳ１０の実行後はステップＳ１１に進み、
ここでフラグをオフしてからステップＳ１に戻る。上記
ステップＳ１０の実行によりＣＰＵ４０は、所定値以上
のガス流がなくなったときガス非使用になったと判断
し、その後所定時間内に圧力スイッチ２９の検出信号に
より閉塞圧力の異常を検出する閉塞圧力異常検出手段４
０ｄとして働く。

【００３９】このフラグのオフにより閉塞圧力のチェッ
クが終了したことを示し、その後のステップＳ９の判定
はＮＯになり、以後ステップＳ１０の閉塞圧力のチェッ
クを行わないようにしている。これは、ガス使用を終え
た直後にのみ閉塞圧力のチェックが意味があり、所定時
間経過したときは閉塞圧力をチェックしても意味がない
からである。

【００４０】上記供給圧力のチェックを行うステップＳ
７は詳細には、図９のフローチャートに示すようにして
行う。

【００４１】先ずステップＳ７１で３０秒タイマを起動
する。この時間設定は、図１０に示す圧力変動異常パタ
ーンのように、ガス供給状態にある時は圧力変動周期が
４〜１５回／分であることより、３０秒間の確認をすれ
ば充分異常を検出可能であるという判断に基づく。すな
わち、圧力調整部１３の弁体２５の開閉動作がスムーズ
に行われなくなって供給圧力調整機能が正常に働かなく
なると、供給圧力が上限と下限を越えて上下しないと弁
体２５が作動されないようになる。このように供給圧力
が上下限間の範囲内に保たれることなく、第１０図で下
限２３０mmＨ₂Ｏ並びに上限４２０mmＨ₂ Ｏを４〜１５
回／分（２〜７回／分）のサイクルでオーバーする場合
は、異常と判断してステップＳ７５に進む。この条件に
入らないときは、異常なしと判断して上記ステップＳ８
に進む。上記ステップＳ７５においては、異常表示及び
通報などの警告を行うと共に遮断弁１２を閉じる。

【００４２】上記閉塞圧力のチェックは具体的には以下
のようにして行う。一般に、ガス使用状態からガス非使
用状態になると、圧力調整部１３内の圧力が上昇して弁
体２５が駆動されて流入口２６が閉じる。弁体２５が閉
じたとき、圧力調整器１３が正常なときでも、オーバシ
ュートにより４２０mmＨ₂ Ｏを越えて圧力スイッチ２９
がオンするようになる。しかし、このオーバシュートに
より４２０mmＨ₂ Ｏを越えて上昇した圧力調整部１３内
の圧力は短時間の内に４２０mmＨ₂ Ｏ以下に低下して圧
力スイッチ２９がオフするようになる。これに対し、圧
力調整器１３に弁体２５と弁座２６との間に塵などが付
着するなどの異常があるときには、圧力調整器１３の弁
体２５が完全に閉じないため、４２０mmＨ₂ Ｏ以上にな
ったままになる。

【００４３】よって、上述のような正常時と異常時の状
態の違いに鑑み、ガス非使用状態になってから５秒タイ
マ経過後の圧力スイッチ２９の状態を監視することによ
り行い、継続して圧力スイッチ２９がオンしていれば、
異常と判断し、異常表示や通報などを行うと共に遮断弁
１２を閉じる。

【００４４】なお、雰囲気温度が０〜＋４０℃の環境下
においては、閉塞圧力の基準値を４２０から３５０mmＨ
₂ Ｏに下げて、温度上昇による危険度を低くするとよ
い。

【００４５】また、上述の実施例では特に言及しなかっ
たが、圧力スイッチとしては種々のものが考えられ、所
定圧力でダイヤフラムを変位させ、ダイヤフラムに取付
けたマグネットでリードスイッチをオンさせる機械的な
ものの他、半導体式の圧力スイッチなどが適用できる。

【００４６】更に、上記表示部３ｂには、補助ガスボン
ベの残量を表示させるようにしてもよい。

【００４７】更にまた、上記遮断弁１２は圧力調整部１
３の入口にではなく、圧力調整器２とガスメータ３の間
すなわち計量室１５の入口に設けるようにしてもよい。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、現
場に出向いて人手で検査することなく多頻度で、ガスメ
ータの下流側全体のガス漏れの有無を判断することがで
きる。

【００４９】また、供給圧力の監視により上流側の圧力
調整器の調圧機能の正常、異常を、閉塞圧力の監視によ
り上流側の圧力調整器の機能異常をそれぞれ検出するこ
とができ、また従来人手によっていた圧力調整器の点検
が不要になるから、ガス漏れの有無の判断の自動化と相
俟って、ガス供給業者の負担の軽減並びに経費の節約が
なされると共に、事故を未然に防止できると共に、十分
な安全を確保することができる。

【００５０】更に、ガス漏れ監視のためのガス流検出手
段を圧力調整器の異常検出のために兼用できるようにな
ると共にガス漏れ監視と圧力調整器の異常検出のための
信号処理を一箇所で行っているので、信号伝送のための
信号線の省線化や電気回路構成の簡略化が可能になり、
大幅なコスト低減も図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるガス調圧計量装置の基本構成を示
すブロック図である。

【図２】本発明による装置の一実施例を示す正面図であ
る。

【図３】図２の装置のガス流路を簡略化して示すブロッ
ク図である。

【図４】図２の装置の一部分の詳細を示す部分断面図で
ある。

【図５】図２の装置の他の部分の詳細を示す部分断面図
である。

【図６】図２の装置の更に他の部分の詳細を示す部分断
面図である。

【図７】図２の装置の電気構成を示すブロック図であ
る。

【図８】図７中のＣＰＵが行う仕事の一部を示すフロー
チャート図である。

【図９】図７中のＣＰＵが行う仕事の他の一部を示すフ
ローチャート図である。

【図１０】圧力変動異常パターンの例を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

２ 圧力調整器 ３ ガスメータ ６，７ ＬＰガスボンベ １７ 流量パルス発生手段（流量センサ） ２８ 下限圧力検知手段（下限供給圧力検知用
圧力センサ） ２９ 上限圧力検知手段（下限供給圧力検知用
圧力センサ） ４０ ＣＰＵ ４０ａ ガス流検出手段 ４０ｂ ガス漏れ検出手段 ４０ｃ 供給圧力異常検出手段 ４０ｄ 閉塞圧力異常検出手段 Ｎ ガス燃焼器。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＬＰガスボンベ内の高圧ガスが圧力調整
   器により調圧されて供給され、末端のガス燃焼器におい
   て消費されるガスの量を計量するガス計量装置におい
   て、 所定のガス量の計量毎に流量パルスを発生する流量パル
   ス発生手段と、 該流量パルス発生手段が発生する流量パルスに基づいて
   所定値以上のガス流を検出するガス流検出手段と、 該ガス流検出手段によるガス流の検出が所定期間継続し
   て行われたことにより下流側のガス漏れを検出するガス
   漏れ検出手段と、 前記圧力調整器によって調圧されたガスが供給圧力の下
   限値になったことを検知して検出信号を発生する下限圧
   力検知手段と、 前記圧力調整器によって調圧されたガスが供給圧力の上
   限値になったことを検知して検出信号を発生する上限圧
   力検知手段と、 前記ガス流検出手段によりガス流が検出されているとき
   前記下限圧力検知手段又は前記上限圧力検知手段からの
   検出信号に基づいて前記圧力調整器の供給圧力の異常を
   検出する供給圧異常検出手段とを備えることを特徴とす
   るガス計量装置。
2. 【請求項２】 前記ガス流検出手段によりガス流が検出
   されなくなった後所定時間内に前記上限圧力検知手段が
   検出信号を発生していることにより閉塞圧力の異常を検
   出する閉塞圧力異常検出手段を更に備えることを特徴と
   する請求項１記載のガス計量装置。