JP3622886B2 - Gas shut-off device and gas shut-off method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、火災時等にガス供給経路におけるガスを遮断するガス遮断装置およびガス遮断方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、ガスの供給経路においては、ガス漏れ等で過大流量となった場合、一定時間内の合計流量が所定値を超えた場合、あるいは地震があった場合などにガスの供給を遮断する手段が設けられており、例えばガス流量を計測するガスメータに遮断弁を内蔵したものが一般に用いられている。従来のアルミダイカスト製のガスメータでは、火災時等においても筐体が溶融することはないので、メータ外部へのガスの漏洩のおそれはほとんど無い。このため、火災時にガスを遮断する手段は設けられていなかった。
【0003】
近年では、施工時間の短縮、配管コストの低減等のために、ガス配管の材質には金属に代わって合成樹脂が採用される傾向にあり、ガスメータについても軽量化、コスト低減等のために筐体の樹脂化が提案されている。実開平2−119600号公報には、合成樹脂で形成したガス配管を用いる場合に火災等の高温時にガスを遮断する手段を設けたガス自動遮断装置が開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
前述のような筐体に合成樹脂を用いて形成したガスメータを採用するにあたっては、火災等の高温時にガスを遮断してガス流出を防止することが必要となる。従来の構成では、特に高温時におけるガスの遮断は考慮されていなかったため、火災等があった場合にガスメータ筐体の溶融によりガスが流出するおそれが生じる。
【0005】
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、最小限の構成変更により、かつ簡単な構成で火災等の高温時においてガスを遮断でき、ガスの流出を防止可能なガス遮断装置およびガス遮断方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明のガス遮断装置は、請求項1に記載したように、ガス供給経路内の圧力を検知する圧力検知手段と、所定時間を計測する時間計測手段と、前記時間計測手段により計測された所定のサンプリング時間毎に、前記圧力検知手段の出力に基づいて前記ガス供給経路内の圧力変化率を算出し、この圧力変化率が火災発生を判断できる基準値より大きい場合にガスの流路を遮断するガス遮断制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【0009】
本発明のガス遮断方法は、請求項2に記載したように、ガス供給経路内の圧力を検知する圧力検知ステップと、所定時間を計測する時間計測ステップと、前記時間計測ステップにおいて計測された所定のサンプリング時間毎に、前記圧力検知ステップにおいて得られた圧力値に基づいて前記ガス供給経路内の圧力変化率を算出する圧力変化率算出ステップと、前記圧力変化率と火災発生を判断できる基準値との比較を行う圧力判定ステップと、前記圧力変化率が前記火災発生を判断できる基準値より大きい場合にガスの流路を遮断するガス遮断制御ステップと、を有することを特徴とする。
【0012】
本発明に係るガス遮断装置およびガス遮断方法では、ガス遮断制御手段によって、時間計測手段により計測された所定のサンプリング時間毎に、圧力検知手段により検知された圧力値に基づいてガス供給経路内の圧力変化率を算出し、この圧力変化率が火災発生を判断できる基準値より大きい場合にガスの流路を遮断することにより、火災等の高温時における急激な温度上昇に伴う圧力上昇を検出してガスを遮断することが可能となる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図1は本発明の一実施形態に係るガス遮断装置の構成を示す構成図である。
本実施形態のガス遮断装置は、ガスメータ11またはガス配管12内の圧力を検知する圧力検知手段としての圧力センサ13と、この圧力センサ13の出力に基づいて遮断制御を行うガス遮断制御手段としてのマイクロコンピュータ14と、マイクロコンピュータ14に接続され所定の時間をカウントする時間計測手段としてのタイムカウンタ15と、を有して構成される。
【0014】
ガスメータ11は、一般的なガスメータとほぼ同様の構成要素、すなわち、流量検出部、圧力センサ、遮断弁、マイクロコンピュータを含んでなる制御部、表示部を有して構成され、ガス配管12を流れるガスの流量を計測するものである。なお、ガスメータ11は、筐体を樹脂部材により構成する場合であっても、少なくともガス入口および遮断弁周辺は金属製の部材を用いるものとする。
【0015】
圧力センサ13は、ガスメータ11内部またはガス配管12内部、すなわちガス供給経路における内部圧力を検知するもので、例えばガスメータ11に備えられている圧力センサを用いることができる。ガスメータ11内に圧力センサを設ける場合はメータの入口近傍に配置することが望ましい。
【0016】
マイクロコンピュータ14は、例えば一般的なガスメータに設けられているプロセッサと同等もしくはそれ以上の能力を持つプロセッサを用い、圧力上昇遮断機能を有するソフトウェアプログラムにより動作するもので構成する。マイクロコンピュータ14はガスメータ11に内蔵するかまたは外部に設けるようにする。タイムカウンタ15は、マイクロコンピュータ14に内蔵、または外部のカウンタにより時間を計測するものである。
【0017】
次に、上記ガス遮断装置の動作を図2および図3を参照して説明する。図2は時間経過に伴うガス供給経路内の圧力変化の一例を示す説明図、図3は圧力上昇遮断機能に関するマイクロコンピュータの動作を示すフローチャートである。
【0018】
マイクロコンピュータ14は、タイムカウンタ15により計測された時間(時間計測ステップ)に基づいて所定のサンプリング時間T毎に圧力センサ13によってガス供給経路内(ガスメータ11内)の圧力を検知する(圧力検知ステップ)。そして、この期間の圧力変化率aを算出する(ステップS1、圧力変化率算出ステップ)。
【0019】
ガス未使用時には、圧力センサ13によってほぼ10分毎にガスメータ11内)の圧力を検知する。すなわち、初期状態のサンプリング時間TをT=T1 =10[分( min)]としている。その後、圧力変化率aと所定の基準値との比較を行う(圧力判定ステップ)。
【0020】
本実施形態では、まず、圧力変化率aが所定の判定基準値α(ガス未使用時はα1 とする)を超えたか否か(a>α)を判断する(ステップS2)。図2の例では、時間0から時間t1 までの圧力変化率a1 はa1 =0であるので、ステップS2からステップS1に戻り、a>αとなるまではこの初期状態のサンプリング時間T1 による動作モード(以下、通常モードと称する)で圧力変化率aの検出を継続する。
【0021】
また、ガス使用時においては、ガス未使用時と同様に初期状態はサンプリング時間Tを10分として圧力変化率の算出および基準値との比較を行う。ただし、ガスメータ11およびガス配管12内をガスが流れるため、このガス流量による圧力変化を考慮して、判定基準値αをα2 とする。
【0022】
時間t1 から時間t2 のように圧力変化率a2 がa2 >0となり、さらにa2 >α1 となった場合、サンプリング時間Tを短く変更する(ステップS3)。すなわち、変更後のサンプリング時間TをT=T2 <T1 、例えばT2 =5[分]とし、検出期間を短縮して圧力変化率aを算出する。その後、ステップS2と同様にこのサンプリング時間T2 における短時間の圧力変化率aが判定基準値αを超えたか否か(a>α)を判断する(ステップS4)。この短縮したサンプリング時間T2 による動作モードを以降で詳細モードと称する。
【0023】
図2において一点鎖線で示したように、日照による温度上昇で生じた圧力上昇など、天候等に起因してガス供給経路内の圧力が上昇した場合は、圧力の上昇度合いが小さく、やがて圧力変化率aはほぼ0に収束する。従って、ステップS4の詳細モードにおいて圧力変化率aが判定基準値α以下の場合は、天候等による温度上昇に伴う圧力上昇であるとみなして、ステップS1に戻って通常モードに移行し、サンプリング時間T1 による圧力変化率aを検出する。
【0024】
ステップS4において短時間の圧力変化率aがa>αの場合は、所定係数εを掛けた第2の判定基準値εαを超えたか否か(a>εα)再度比較判断を行う(ステップS5)。ここで、図2の実線で示したように圧力が急激に上昇し圧力変化率a3 が十分に大きい場合は、第2の判定基準値εαを超えるため、火災発生による異常な周囲温度上昇に伴う圧力上昇であると判断する。この場合、マイクロコンピュータ14は遮断信号を出力して図示しない遮断弁を閉塞させ、ガスの供給経路を遮断する(ガス遮断制御ステップ)。遮断弁としては、ソレノイドによる電磁弁等を用いれば良く、ガスメータ11に備えられている遮断弁を使用したり、ガス配管12の途中に遮断弁を別体に設けるようにする。
【0025】
また、ステップS5で圧力変化率aが第2の判定基準値εα以下の場合は、ステップS4に戻って次の期間はサンプリング時間T2 による圧力変化率aと判定基準値αとの比較判断を再度行い、ここで判定基準値α以下の場合は、天候等による温度上昇に伴う圧力上昇であるとみなして、さらにステップS1に戻って通常モードに移行する。
【0026】
なお、マイクロコンピュータ14は、従来用いられていたガスメータと同様に、ガスメータ11およびガス配管12におけるガス流量を検出し、過流量となった場合にガスの供給を遮断する過流量遮断機能を有するようにしている。ガスメータ11よりも下流側のガス配管12の破損や炎上によりガスが流出した場合は、過流量となるため、この過流量遮断機能によってガスの供給経路の遮断がなされる。
【0027】
以上のように、本実施形態によれば、ガス供給路内における所定時間の圧力変化率が所定の基準値を超えた場合に、ガスの流路を遮断することにより、火災等の高温時における急激な温度上昇に伴う圧力上昇を検出してガスを遮断することが可能となる。この場合、従来のガスメータを含むガス供給経路の構成に対して、大きな変更を加えること無く、最小限の構成変更を行うだけで、かつ簡単な構成により上述した圧力上昇遮断機能を実現できる。
【0028】
そして、この圧力上昇遮断機能を持ったガス遮断装置を採用すれば、ガスメータの筐体やガス配管などに樹脂部材を用いて構成した場合の安全性を確保することが可能となる。このため、ガスメータ等にどのような材質を用いて構成しても、火災等の高温時においてガスを遮断でき、ガスの流出を防止することができる。従って、ガス供給経路の構成要素の軽量化およびコストの低減を図ることが可能である。
【0029】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のガス遮断装置およびガス遮断方法によれば、ガス遮断制御手段によって、時間計測手段により計測された所定のサンプリング時間毎に、圧力検知手段により検知された圧力値に基づいてガス供給経路内の圧力変化率を算出し、この圧力変化率が火災発生を判断できる基準値より大きい場合にガスの流路を遮断するようにしたため、火災等の高温時における急激な温度上昇に伴う圧力上昇を検出してガスを遮断することが可能であり、最小限の構成変更により、かつ簡単な構成で火災等の高温時においてガスを遮断でき、ガスの流出を防止可能となる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係るガス遮断装置の構成を示す構成図である。
【図2】時間経過に伴うガス供給経路内の圧力変化の一例を示す説明図である。
【図3】圧力上昇遮断機能に関するマイクロコンピュータの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
11 ガスメータ
12 ガス配管
13 圧力センサ
14 マイクロコンピュータ
15 タイムカウンタ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a gas shut-off device and a gas shut-off method for shutting off a gas in a gas supply path during a fire or the like.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in the gas supply route, when the gas flow becomes an excessive flow rate due to gas leakage, etc., the means for shutting off the gas supply when the total flow rate within a certain time exceeds a predetermined value, or when there is an earthquake, etc. For example, a gas meter that measures a gas flow rate and that incorporates a shut-off valve is generally used. In a conventional aluminum die-cast gas meter, the casing does not melt even in the event of a fire or the like, so there is almost no risk of gas leaking outside the meter. For this reason, there was no means for shutting off the gas in the event of a fire.
[0003]
In recent years, there has been a tendency to use synthetic resin instead of metal as a material for gas piping in order to shorten construction time and reduce piping costs. Gas meters are also equipped with a housing for weight reduction and cost reduction. It has been proposed to make the body resin. Japanese Utility Model Laid-Open No. 2-119600 discloses an automatic gas shut-off device provided with means for shutting off a gas at a high temperature such as a fire when a gas pipe formed of a synthetic resin is used.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In adopting a gas meter formed of a synthetic resin in the casing as described above, it is necessary to block gas at a high temperature such as a fire to prevent gas outflow. In the conventional configuration, gas shutoff at a high temperature is not particularly taken into consideration, so that in the event of a fire or the like, the gas may flow out due to melting of the gas meter casing.
[0005]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and its purpose is to enable gas to be shut off at a high temperature such as a fire with a simple configuration and a simple configuration, and to prevent gas outflow. An object of the present invention is to provide a gas cutoff device and a gas cutoff method.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The gas shut-off device according to the present invention, as described in claim 1, is a pressure detection means for detecting the pressure in the gas supply path, a time measurement means for measuring a predetermined time, and a predetermined time measured by the time measurement means. At each sampling time, the pressure change rate in the gas supply path is calculated based on the output of the pressure detection means, and the gas flow path is shut off when the pressure change rate is greater than a reference value that can determine the occurrence of a fire. And a gas shut-off control means.
[0009]
According to the gas shutoff method of the present invention, as described in
[0012]
In the gas shut-off device and the gas shut-off method according to the present invention, the gas shut-off control means is configured to provide the gas shut-off control means within the gas supply path based on the pressure value detected by the pressure detecting means at every predetermined sampling time measured by the time measuring means. By calculating the rate of change in pressure and shutting off the gas flow path when the rate of change in pressure is greater than the reference value at which it is possible to determine the occurrence of a fire, a pressure increase due to a rapid temperature increase at a high temperature such as a fire is detected. Gas can be shut off.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of a gas cutoff device according to an embodiment of the present invention.
The gas shut-off device of the present embodiment is a
[0014]
The gas meter 11 includes substantially the same components as a general gas meter, that is, a flow rate detection unit, a pressure sensor, a shutoff valve, a control unit including a microcomputer, and a display unit, and flows through the gas pipe 12. The gas flow rate is measured. Note that the gas meter 11 uses metal members at least around the gas inlet and the shutoff valve even when the casing is formed of a resin member.
[0015]
The
[0016]
For example, the
[0017]
Next, the operation of the gas cutoff device will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of a pressure change in the gas supply path over time, and FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the microcomputer related to the pressure rise blocking function.
[0018]
The
[0019]
When the gas is not used, the
[0020]
In the present embodiment, first, it is determined whether or not the pressure change rate a exceeds a predetermined determination reference value α (α1 when gas is not used) (a> α) (step S2). In the example of FIG. 2, since the pressure change rate a1 from
[0021]
Further, when the gas is used, the pressure change rate is calculated and compared with the reference value in the initial state in the initial state, with the sampling time T set to 10 minutes, as in the case of no gas. However, since gas flows through the gas meter 11 and the gas pipe 12, the determination reference value α is set to α2 in consideration of the pressure change due to the gas flow rate.
[0022]
When the pressure change rate a2 becomes a2> 0 and further a2> α1 from time t1 to time t2, the sampling time T is changed short (step S3). That is, the changed sampling time T is set to T = T2 <T1, for example, T2 = 5 [minutes], and the pressure change rate a is calculated by shortening the detection period. Thereafter, similarly to step S2, it is determined whether or not the short-time pressure change rate a in the sampling time T2 exceeds the determination reference value α (a> α) (step S4). The operation mode with the shortened sampling time T2 is hereinafter referred to as a detailed mode.
[0023]
As shown by the alternate long and short dash line in FIG. 2, when the pressure in the gas supply path rises due to the weather or the like, such as a pressure rise caused by a temperature rise due to sunlight, the degree of the pressure rise is small, and the pressure changes over time. The rate a converges to almost zero. Accordingly, when the pressure change rate a is equal to or less than the determination reference value α in the detailed mode of step S4, it is regarded as a pressure increase accompanying a temperature increase due to weather or the like, and the process returns to step S1 to shift to the normal mode, and the sampling time The pressure change rate a due to T1 is detected.
[0024]
In step S4, if the pressure change rate a for a short time is a> α, whether or not the second determination reference value εα multiplied by a predetermined coefficient ε is exceeded (a> εα), and a comparative determination is performed again (step S5). . Here, as shown by the solid line in FIG. 2, when the pressure rapidly increases and the pressure change rate a3 is sufficiently large, the second determination reference value εα is exceeded, which is accompanied by an abnormal increase in ambient temperature due to the occurrence of a fire. Judged as a pressure increase. In this case, the
[0025]
If the pressure change rate a is equal to or smaller than the second determination reference value εα in step S5, the process returns to step S4 and the next period is compared again with the pressure change rate a based on the sampling time T2 and the determination reference value α. If it is equal to or less than the determination reference value α, it is considered that the pressure is increased due to a temperature increase due to weather or the like, and the process returns to step S1 to shift to the normal mode.
[0026]
Note that the
[0027]
As described above, according to the present embodiment, when the rate of change in pressure in the gas supply path for a predetermined time exceeds a predetermined reference value, the gas flow path is cut off, so that it can be used at a high temperature such as a fire. It is possible to shut off the gas by detecting a pressure rise accompanying a rapid temperature rise. In this case, the above-described pressure rise shut-off function can be realized with a simple configuration without making a major change to the configuration of the gas supply path including the conventional gas meter and with a simple configuration.
[0028]
If a gas shut-off device having this pressure rise shut-off function is employed, it becomes possible to ensure safety when a resin member is used for the gas meter casing, gas piping, or the like. For this reason, no matter what material is used for the gas meter or the like, the gas can be shut off at a high temperature such as a fire, and the outflow of the gas can be prevented. Therefore, it is possible to reduce the weight and cost of the components of the gas supply path.
[0029]
【The invention's effect】
As described above, according to the gas shut- off device and the gas shut-off method of the present invention, the gas shut- off control means sets the pressure value detected by the pressure detecting means at every predetermined sampling time measured by the time measuring means. Based on this, the rate of change in pressure in the gas supply path is calculated, and when the rate of change in pressure is greater than the reference value that can determine the occurrence of a fire , the gas flow path is shut off. It is possible to shut off the gas by detecting the pressure rise accompanying the rise, and it is possible to shut off the gas at a high temperature such as a fire with a simple configuration and with a simple configuration, and it is possible to prevent gas outflow An effect is obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of a gas cutoff device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of a pressure change in a gas supply path with time.
FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the microcomputer related to a pressure rise shut-off function.
[Explanation of symbols]
11 Gas meter 12 Gas piping 13
Claims (2)
所定時間を計測する時間計測手段と、
前記時間計測手段により計測された所定のサンプリング時間毎に、前記圧力検知手段の出力に基づいて前記ガス供給経路内の圧力変化率を算出し、この圧力変化率が火災発生を判断できる基準値より大きい場合にガスの流路を遮断するガス遮断制御手段と、を備えたことを特徴とするガス遮断装置。Pressure detecting means for detecting the pressure in the gas supply path;
A time measuring means for measuring a predetermined time;
At each predetermined sampling time measured by the time measuring means, the pressure change rate in the gas supply path is calculated based on the output of the pressure detecting means, and this pressure change rate is based on a reference value that can determine the occurrence of a fire. And a gas shut-off control means for shutting off a gas flow path when it is large.
所定時間を計測する時間計測ステップと、
前記時間計測ステップにおいて計測された所定のサンプリング時間毎に、前記圧力検知ステップにおいて得られた圧力値に基づいて前記ガス供給経路内の圧力変化率を算出する圧力変化率算出ステップと、
前記圧力変化率と火災発生を判断できる基準値との比較を行う圧力判定ステップと、
前記圧力変化率が前記火災発生を判断できる基準値より大きい場合にガスの流路を遮断するガス遮断制御ステップと、を有することを特徴とするガス遮断方法。A pressure detection step for detecting the pressure in the gas supply path;
A time measurement step for measuring a predetermined time;
A pressure change rate calculating step for calculating a pressure change rate in the gas supply path based on the pressure value obtained in the pressure detecting step at every predetermined sampling time measured in the time measuring step;
A pressure determination step of comparing the pressure change rate with a reference value capable of determining the occurrence of a fire ;
A gas shutoff control step of shutting off a gas flow path when the pressure change rate is larger than a reference value by which the occurrence of the fire can be determined .
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