JP4449513B2 - ガス遮断装置 - Google Patents

Description

本発明は、超音波を用いて流路内を流れる各種媒体、例えば都市ガスやＬＰガス等流速を検出しそのガス流量変化よりガス使用状態が安全か否かを監視するガス遮断装置に関する。

従来、この種のガス遮断装置は図３に示すような構成になっていた（例えば、特許文献１参照）。

図３は従来のガス遮断装置のブロック図を示す。図３において、１は流路、２は上流側振動子で、超音波を送受信し流路１の上流側に設置される。３は上流側振動子で、超音波を送受信し流路１の下流側に上流側振動子２対向して取り付けられている。４は送信回路で、上流側振動子２へ超音波信号を送信し、５は増幅回路で、下流側振動子３で受信した信号を増幅する。６は比較回路で、増幅された信号と基準信号とを比較する。７は計時手段で、超音波の発信から受信迄の時間をタイマカウンタで計測する。８は計測回路で、送信回路４から計時手段７迄を含む。９は流量演算手段で、計時手段７による超音波伝搬時間に応じて管路の大きさ、流れの状態を考慮して流量値を求める。１０は周期可変手段で、流量演算手段９の値によって測定周期の変更を行う。１１は計測開始手段で、周期可変手段１０の値に応じて送信回路への信号送出タイミングを調節する。１２は計測終了手段で、流量演算手段９の演算終了を検出する。１３は電圧制御手段で、計測終了手段１２に同期して計測回路８の電圧を低下させ、又計測開始手段１１による計測開始と同期して計測回路８の電圧を復帰させる。

次に従来例の構成の動作を説明する。都市ガス、ＬＰガス等の媒体ガスの流れる流路１内において、計測開始手段１１により送信回路４からバースト信号が送出され、上流側振動子２で発信された超音波信号は流路１の流れの中を伝搬し、下流側振動子３で受信され、更に増幅回路５と比較回路６で信号処理され発信から受信までの時間を計時手段７で測定する。流量が大きい時は計時サンプリングを速くして誤差を小さくする必要があり、又流量が小さい時、或いは流量零の時は計測サンプリングを遅くしてもほとんど誤差にならない。よって流量演算手段９の値に応じて計測間隔を変更する。流量演算手段９の値が小さい時周期可変手段１０で計測時間の間隔を大きくし、流量演算手段９の値が大きくなるに伴って計測時間の間隔を小さくする。又計測と計測との間には計測回路８の電圧を低減する。流量演算手段９によって流量計測を終了すると計測終了手段１２に信号送出し電圧制御手段１３で電圧を下げるか、零にする。計測開始手段１１によって計測開始前に電圧制御手段１３により計測回路８の電圧を元に復帰させる。
特開平９−２１６６７号公報

しかしながら上記従来の構成では下記問題点があった。上流側振動子２と下流側振動子３とにより流路１中の流量を計測するが、下流側で配管が何らかの原因でひび割れたり、器具に接続されたホースが外れたり等のトラブルが発生し、器具と同じ位の流量が流れた場合、漏洩か器具使用か判別が困難で、通常器具とみなし流れている流量に応じて使用時
間の制限時間が設定され、使用時間監視されるが、その間にガスが床下或いは居間等の部屋に充満し、最悪爆発事故や火災などの事故が発生することが予想されるが、このような場合の漏洩と器具の識別の判定方法が開示されていない。

本発明は上記課題を解決するもので、使用器具固有の流量変化を検出し、ガス器具の使用か、何らかの原因で発生した漏洩とを識別し、正確に器具と漏洩とを精度よく区別し漏洩と判定時直ちにガス供給を停止するガス遮断装置を提供することを目的としたものである。

前記従来の課題を解決するために本発明のガス遮断装置は、流速検出手段で媒体内の流速を検出し流量演算手段で流量に換算し、流量演算手段の流量値より流量変化を検出すると流量記憶手段に流量値の時間的変化を記憶し、流量パターン記憶手段に予め記憶していた器具の流量パターンと流量記憶手段の流量値とを比較判定手段で比較し、器具かどうかを判定し器具ではなく漏洩と判定時直ちに遮断信号を出力しガス供給を停止する遮断手段とからなる。

このことにより、器具に接続されているホースが何らかの原因で外れたり、或いはねずみなどにホースをかじられ、ガスが漏洩しても、器具と漏洩とを識別でき直ちにガス供給を停止できるので、安全性が極めて向上する効果がある。

本発明のガス遮断装置によれば、ガス需要家が有するガステーブルやガスファンヒータ等の低流量の器具や、ＧＨＰや給湯器等の大流量器具は、器具固有の流量パターンを有しており、予め流量パターン記憶手段に器具独特の流量変化パターンを記憶しておき、流量演算手段で流量値に換算し、時系列的に記憶した流量記憶値との流量変化パターンとを比較し器具か漏洩か否かを判定し、不一致の場合器具でないと判定し即ち漏洩と判定すると直ちに遮断手段によりガス供給を停止するので、漏洩を器具を判断し長時間に渡りガス漏洩が発生し最悪爆発や火災などに事故に至るという不具合がおきることなく、器具使用時と漏洩とを正確かつ精度よく識別でき安全性や信頼性が極めて向上する効果がある。

第１の発明は、媒体内の信号伝搬時間を計測し流速を検出する流速検出手段と、前記流速検出手段で検出した流速より流量に換算する流量演算手段と、前記流量演算手段で流量変化を検出すると流量値の変化を時系列に記憶する流量記憶手段と、前記流量記憶手段で記憶した流量変化と比較する器具流量変化を記憶する流量パターン記憶手段と、前記流量記憶手段で記憶した流量変化と前記流量パターン記憶手段で記憶された器具流量変化とを比較し器具特定を行う比較判定手段と、前記比較判定手段で器具特定時前記流量記憶手段の記憶流量より平均流量を求める平均流量演算手段と、前記平均流量演算手段の流量値を異常か否かを判定する異常判定手段と、前記異常判定手段により異常と判定時媒体供給を停止する遮断手段とを備え、前記比較判定手段は、前記流量パターン記憶手段で記憶された器具流量変化と、前記流量記憶手段で記憶した流量変化とを比較照合し、前記流量変化が所定の標準偏差内に入っていないと判定した時、異常信号を出力し、前記異常判定手段は、前記異常信号が入力されると前記遮断手段で媒体供給を停止することを特徴とする。

そしてガス遮断装置の下流側に接続されたガステーブル、ガスファンヒータ、ガスヒートポンプ式エアコン（ＧＨＰ）や給湯器等の器具は、器具使用開始からの流量変化を流量検出手段より求めると各々独特の流量変化パターンを有しており予め流量パターン記憶手段に記憶しておき、流速検出手段より流量を検出すると時系列的に流量変化を記憶し、予め記憶した器具流量パターンと流量変化パターンを比較し、一致している場合器具と判定
し平均流量演算手段で平均流量を求め、求めた流量をもとに異常判定手段で異常流量か、あるいは長時間使用されていないか使用監視するが、一方流量変化パターンが不一致と判定時器具ではないと判定し、即ち漏洩等の異常と判定し直ちに遮断手段に駆動出力を行いガスの供給を停止するので、漏洩を器具を判断し長時間に渡りガス漏洩が発生し最悪爆発や火災などに事故に至るという不具合がおきることなく、器具使用時と漏洩とを正確かつ精度よく識別でき安全性や信頼性が向上する。

第２の発明は、媒体内の信号伝搬時間を計測し流速を検出する流速検出手段と、前記流速検出手段で検出した流速より流量に換算する流量演算手段と、前記流速検出手段の駆動周期を可変設定する周期設定手段と、前記流量演算手段で流量変化を検出すると流量値の変化を記憶する流量記憶手段と、前記流量記憶手段で記憶した流量変化と比較する器具流量変化を記憶する流量パターン記憶手段と、前記流量記憶手段で記憶した流量値の変化と前記流量パターン記憶手段で記憶された器具流量変化とを比較し器具特定を行う比較判定手段と、前記比較判定手段で器具特定時前記流量記憶手段の記憶流量より平均流量を求める平均流量演算手段と、前記平均流量演算手段の流量値を異常か否かを判定する異常判定手段と、前記異常判定手段により異常と判定時媒体供給を停止する遮断手段とを備え、前記周期設定手段は、前記流量演算手段で検出された流量が所定流量範囲外の場合、前記流速検出手段の駆動周期を短くすると共に、前記流量記憶手段は、流量値の変化を時系列的に記憶し、前記比較判定手段は、前記流量パターン記憶手段で記憶された器具流量変化と、前記流量記憶手段で記憶した流量変化とを比較照合し、前記流量変化が所定の標準偏差内に入っていないと判定した時、異常信号を出力し、前記異常判定手段は、前記異常信号が入力されると前記遮断手段で媒体供給を停止することを特徴とする。

そしてガス遮断装置の下流側に接続されたガステーブルやガスファンヒータ、ガスヒートポンプ式エアコン（ＧＨＰ）や給湯器等の器具は、器具使用開始時よりの流量変化を流量検出手段より求めると各々独特の流量変化パターンを有しており流量パターン記憶手段に予め記憶しておき、流速検出手段より流量を検出し流量演算手段からの流量値で周期設定手段は流量検出周期を短い周期に設定し時系列的に流量変化を検出し緻密に流量パターンを記憶し、予め記憶した器具流量パターンと流量変化パターンを比較し、一致している場合器具と判定し平均流量演算手段で平均流量を求め、求めた流量をもとに異常判定手段で異常流量か、あるいは長時間使用されていないか使用監視するが、一方流量変化パターンが不一致と判定時器具ではないと判定し、即ち漏洩等の異常と判定し直ちに遮断手段に駆動出力を行いガスの供給を停止するので、漏洩を器具を判断し長時間に渡りガス漏洩が発生し最悪爆発や火災などに事故に至るという不具合がおきることなく、周期設定手段で緻密な流量計測周期に変え器具独特の流量変化を検出し流量パターンと精度良く判定できると共に安定流量域では流量計測周期を長くし消費電流量を低減でき、かつ器具使用時と漏洩とを正確かつ精度よく識別でき安全性や信頼性が向上する。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態のガス遮断装置で、１４は流速検出手段で、ＬＰ等のガス媒体の流路１に対向設置された上流側振動子２、下流側振動子３間で超音波信号を一方から他方に発信しその伝搬時間より使用ガスの流速を検出する。流速検出手段１４の一例として次の様な方法がある。即ち流速検出手段１４は、切替手段１５と、送信手段１６と、受信手段１７と、繰返手段１８と、伝搬時間計測手段１９とからなる。送信手段１６と受信手段１７とは切替手段１５に接続され、切替手段１５はまず送信手段１６を上流側振動子２に、受信手段１７を下流側振動子３に接続し、次は送信手段１６を下流側振動子３に、受信手段１７を上流側振動子２に接続するというように交互に送信手段１６と受信
手段１７の接続先を切り替える。

繰返手段１８は切替手段１５により上流側振動子２に受信手段１７を、一方下流側振動子３に送信手段１６を接続された時、送信手段１６から発信された超音波信号は上流側振動子２より流路１を経て下流側振動子３から受信手段１７で受信されるが、超音波信号の送信から受信迄を繰り返し行い、更に伝搬時間計測手段１９でその間の信号伝搬時間を計測する動作を繰り返し行う。伝搬時間計測手段１９は超音波信号の送信から受信までの時間を計測し累積する。

次に切替手段１５により下流側振動子３に受信手段１７を、上流側振動子２に送信手段１６が接続され、前述の動作を繰り返し行う。伝搬時間計測手段１９は最初受信し求めた伝搬時間と、次に切替手段１５により切り替えた後計測した信号伝搬時間とから伝搬時間差を求める。

２０は流量演算手段で、求めた伝搬時間より流速を求め更に流量値に換算する。２１は流量記憶手段で、流量演算手段２０で求めた流量値を所定時間、時系列的記憶する。２２は流量パターン記憶手段で、予め給湯器等の大流量器具、ガス乾燥機、５号瞬間湯沸器、ファンヒータ等の暖房器具、ガステーブルの等の調理器具等、器具毎に器具使用開始からの独特の流量変化パターンを有しており、この器具使用開始からの一定時間の流量変化パターンを複数記憶している。

２３は比較判定手段で、流量記憶手段２１に記憶した流量変化パターンと流量変化記憶手段２２に予め記憶した流量パターンとを比較し照合し、流量変化パターンの変化傾向が同じか否かを判定し、一致した場合は器具と判定し、不一致の場合何らかの異常、例えばガス漏れなどの異常と判定する。２４は平均流量演算手段で、流量記憶手段２１に記憶した流量パターンより器具としての代表的な流量として平均流量を求める。

２５は異常判定手段で、ホース抜け等の異常流量値やガス遮断装置で使用可能な流量域を分割し各々の流量域に対応した使用時間設定値を有しガス器具の通常使用時間とを識別する判定時間等を保持しており、比較判定手段２３でいずれかの消費量区分の器具と判定時、平均流量演算手段２４で求めた流量値とから、設定されたガス器具使用時の異常判定値と比較し異常な使用状態かどうかを判定する。

例えばストーブ等の器具への接続ホース等が誤ってはずれた場合、異常な流量が流れるが、求めた流量値と異常判定値とを異常判定手段２５で比較し異常かどうか判定する。或いはストーブ等の器具を通常使用する最大使用時間より長くはるかに使用された場合に対応した使用時間の制限時間を規定した使用時間遮断テーブルが格納されており、異常判定手段２５が平均流量演算手段２４で求めた流量値を監視する。

２６は遮断手段で、比較判定手段２３で器具ではないと判定時、或いは異常判定手段２５から異常と判定された時遮断信号が出力されガス流路１を遮断する。２７は報知手段で、比較判定手段２３や異常判定手段２５でガスの使用状態が異常と判定し、遮断手段２６を駆動した場合遮断状態や遮断内容を報知手段の液晶表示素子等に表示すると共にガスの安全監視を行っているセンタ（図示せず）に電話回線などで通報する。

次に上記構成の動作を説明する。通常ＬＰＧ容器から高圧ホースで圧力調整器に接続され、その下流側にガス遮断装置は設置される。ガス遮断装置の流路１は長い配管の一部であり、こうした中で上流側振動子２、および下流側振動子３とが斜向設置され超音波の伝搬により流量計測を行う。ガス遮断装置の下流側にガス消費器具、例えばガスヒートポンプエアコン（ＧＨＰ）やファンヒータ、ストーブ等の暖房器具、風呂やキッチンにお湯を
供給する給湯器、ガステーブル等の調理器具に接続される。

ここで流速検出手段１４の一例の動作を説明する。流路（ガス配管）１内で、斜向設置された上流側振動子２、および下流側振動子３との間で超音波信号を送受信する。切替手段１５により上流側振動子２に送信手段１６が接続され、一方受信手段１７に下流側振動子３が接続され、送信手段１６から発信された信号を上流側振動子２から下流側振動子３を介し受信する。この動作を繰返手段１８で設定された回数だけ行うシングアラウンド系を構成する。送信手段１６より発射された超音波信号を受信手段１７が受信する迄の伝搬時間を累積し、その時間を伝搬時間計測手段１９で求める。

次に、切替手段１５は下流側振動子３に送信手段１６を接続し上流側振動子２に受信手段１７を接続する。送信手段１６より超音波信号を出力し下流側振動子３を介し流路１を経て上流側振動子２に接続された受信手段１７で信号受信する。前述同様に繰返手段１８で設定された回数だけ行う。送信手段１６より発射された超音波信号を受信手段１７が受信する迄の伝搬時間を伝搬時間計測手段１９で累積し求め、更に上流から下流へ超音波信号を発射した時の伝搬時間と、下流から上流へ発射した時の伝搬時間とから伝搬時間差を求める。流量演算手段２０で伝搬時間計測手段１９で求めた伝搬時間を流速値Ｖに換算し、次に流量値Ｑに換算する。図１でＡはガス媒体の流れる方向を示す。

次に、流量演算手段２０で求めた流量値を流量記憶手段２１に時系列的に流量変化を記憶する。又流量パターン記憶手段２２は、予め代表的な器具の使用開始時から流量安定する迄の流量変化パターンを記憶している。

例えば５０００ｋｃａｌ／ｈ未満、５０００〜１５０００ｋｃａｌ／ｈ、１５０００ｋｃａｌ／ｈ以上のガス消費量域毎に大別し器具使用開始時の流量変化パターンを記憶している。消費量域毎、即ち流量域毎に器具の使用開始、点火、着火検知後のガス量の変化等の時間毎のシーケンスは概略決まっており、流量変化を時系列的に測定しそのデータを予め記憶している。比較判定手段２３は流量記憶手段２１に一定時間時系列的な流量値を記憶すると流量パターン記憶手段２２のデータを比較照合を行う。流量記憶手段２１のピーク流量を正規化し流量パターン記憶手段２２にピーク流量と同一尺度に変換し、時系列的な流量変化パターンが所定値の標準偏差内に入っているかどうかのパターン照合を行う。流量パターンと検出した流量変化データとが所定偏差内に入っている場合、器具と一致していると判定し器具信号として異常判定手段２５に出力する。並行して平均流量演算手段２４では流量記憶手段２１に記憶した時系列の流量信号より平均化処理を行い代表的な流量値として平均流量を求める。

また全流量域のいろいろな流量パターンと不一致の場合、標準偏差が所定値以上に大きく、ズレている場合、器具ではないと判定し異常判定手段２５に異常信号を出力する。ねずみなどによりゴムホースがかじられガス漏れが発生する等の事故ケースがあるが、こうした場合のガスの検出時の流量変化パターンは器具の流量変化のどの場合にも当てはまらず直ちに検出でき、異常信号を比較判定手段２３より異常判定手段２５に出力する。

次に比較判定手段２３より入力された器具信号と平均流量演算手段２４より求めた流量とから異常判定手段２５は器具が異常な使用状態かどうかを判定する。異常判定手段２５は、ガス遮断装置で使用可能な最大流量とホース抜け等による異常な大流量との識別判定流量や、ガス遮断装置で使用可能な流量域を分割し各々の流量域に対応した使用時間設定値を有している。異常判定手段２５は、流量演算手段２０で求めた流量と設定された異常判定流量とを比較し超えているかどうか判定したり、超えていない場合求めた平均流量値とガス使用量の使用時間設定値と比較し異常な長時間使用状態かどうかを判定する。

例えばストーブ等の器具を通常使用する最大使用時間より長くはるかに使用された場合に対応した使用時間の制限時間を規定した使用時間遮断テーブルが異常判定手段２５に格納されており、異常判定手段２５が器具流量を監視する。異常判定手段２５から異常と判定された時遮断信号が遮断手段２６に出力されガス流路１を遮断する。一方比較判定手段２３より器具ではないと漏洩等の異常信号が入力されると異常判定手段２５は直ちにガスの使用状態が異常と判定し、遮断手段２６を駆動しガスの供給を停止する。遮断すると遮断状態や遮断内容を報知手段２７の液晶表示素子等に表示すると共にガスの安全監視を行っているセンタに電話回線などで通報する。

このようにしてガス遮断装置が設置された流路１中の流量計測時、流量検出手段１４による流量変化を検出すると流量演算手段２０で求めた流量値を時系列的に流量記憶手段２１に記憶し、予め流量パターン記憶手段２２に記憶した器具流量変化パターンと比較し、器具流量か、漏洩等の異常な流量かを正確に判定でき、器具等の流量ではないと判定時直ちに遮断でき、例えばストーブ等と同等流量の漏れが何らかの原因で発生しているのに器具とみなし長時間使用時間監視し結果部屋にガスが充満しガス爆発あるいは火災などの最悪な異常状態に至ることなく、直ちに漏れか器具かを識別でき遮断するので器具、漏洩監視が正確でガスの使用状態を把握でき、安全性や信頼性が向上する。

（実施の形態２）
図２は本発明の第２の実施の形態のガス遮断装置である。図２において、図１、及び図３と同一機能を有する構成要素には同一番号を付し説明は省略する。

本発明の第１の実施の形態と異なるのは、周期可変手段２８で、流速検出手段１４の駆動周期を可変設定する点である。ここで、周期可変手段２８は、流量演算手段２０よりの流量値により流量が有りと判定時即ち器具流量検出時、計測周期を短くし流量が一定値で所定時間安定したら長い計測周期に変更する。

次に上記構成の動作を説明する。通常ＬＰＧ容器から高圧ホースで圧力調整器に接続され、その下流側にガス遮断装置は設置される。ガス遮断装置の流路１は長い配管の一部であり、こうした中で上流側振動子２、および下流側振動子３とが斜向設置され超音波の伝搬により流量計測を行う。ガス遮断装置の下流側にガス消費器具、例えばガスヒートポンプエアコン（ＧＨＰ）やファンヒータ、ストーブ等の暖房器具、風呂やキッチンにお湯を供給する給湯器、ガステーブル等の調理器具に接続される。

ここで流速検出手段１４の一例の動作を説明する。流路（ガス配管）１内で、斜向設置された上流側振動子２、および下流側振動子３との間で超音波信号を送受信する。切替手段１５により上流側振動子２に送信手段１６が接続され、一方受信手段１７に下流側振動子３が接続され、送信手段１６から発信された信号を上流側振動子２から下流側振動子３を介し受信する。この動作を繰返手段１８で設定された回数だけ行うシングアラウンド系を構成する。送信手段１６より発射された超音波信号を受信手段１７が受信する迄の伝搬時間を累積し、その時間を伝搬時間計測手段１９で求める。

次に、切替手段１５は下流側振動子３に送信手段１６を接続し上流側振動子２に受信手段１７を接続する。送信手段１６より超音波信号を出力し下流側振動子３を介し流路１を経て上流側振動子２に接続された受信手段１７で信号受信する。前述同様に繰返手段１８で設定された回数だけ行う。送信手段１６より発射された超音波信号を受信手段１７が受信する迄の伝搬時間を伝搬時間計測手段１９で累積し求め、更に上流から下流へ超音波信号を発射した時の伝搬時間と、下流から上流へ発射した時の伝搬時間とから伝搬時間差を求める。流量演算手段２０で伝搬時間計測手段１９で求めた伝搬時間を流速値Ｖに換算し、次に流量値Ｑに換算する。図２でＡはガス媒体の流れる方向を示す。

流量演算手段２０で求まった流量値が周期設定手段２８が入力されると所定流量範囲外かどうか判定する。即ち流量が零近傍でないかを判定する。所定流量範囲外の場合器具流量の可能性があり、周期設定手段２８は短い流量計測周期に時間を設定し、流量検出手段１４をその短い周期で流量計測開始する。

次に短い計測周期で流量検出すると、求めた流速を流量演算手段２０で流量換算し、更に流量記憶手段２１に時系列的に流量変化を記憶する。周期設定手段２８は流量演算手段２０より安定した流量が継続して入力されると、周期は通常の計測周期に戻す。流量パターン記憶手段２２は、予め代表的な器具の使用開始時から流量安定する迄の流量変化パターンを記憶している。例えば５０００ｋｃａｌ／ｈ未満、５０００〜１５０００ｋｃａｌ／ｈ、１５０００ｋｃａｌ／ｈ以上のガス消費量域毎に大別し器具使用開始時の流量変化パターンを記憶している。消費量域毎、即ち流量域毎に器具の使用開始、点火、着火検知後のガス量の変化等の時間毎のシーケンスは概略決まっており、流量変化を時系列的に測定しそのデータを予め記憶している。比較判定手段２３は流量記憶手段２１に一定時間時系列的な流量値を記憶すると流量パターン記憶手段２２のデータを比較照合を行う。流量記憶手段２１のピーク流量を正規化し流量パターン記憶手段２２にピーク流量と同一尺度に変換し、時系列的な流量変化パターンが所定値の標準偏差内に入っているかどうかのパターン照合を行う。流量パターンと検出した流量変化データとが所定偏差内に入っている場合、器具と一致していると判定し器具信号として異常判定手段２５に出力する。並行して平均流量演算手段２４では流量記憶手段２１に記憶した時系列の流量信号より平均化処理を行い代表的な流量値として平均流量を求める。

また全流量域のいろいろな流量パターンと不一致の場合、標準偏差が所定値以上に大きく、ズレている場合、器具ではないと判定し異常判定手段２５に異常信号を出力する。ねずみなどによりゴムホースがかじられガス漏れが発生する等の事故ケースがあるが、こうした場合のガスの検出時の流量変化パターンは器具の流量変化のどの場合にも当てはまらず直ちに検出でき、異常信号を比較判定手段２３より異常判定手段２５に出力する。

次に比較判定手段２３より入力された器具信号と平均流量演算手段２４より求めた流量とから異常判定手段２５は器具が異常な使用状態かどうかを判定する。異常判定手段２５は、ガス遮断装置で使用可能な最大流量とホース抜け等による異常な大流量との識別判定流量や、ガス遮断装置で使用可能な流量域を分割し各々の流量域に対応した使用時間設定値を有している。異常判定手段２５は、流量演算手段２０で求めた流量と設定された異常判定流量とを比較し超えているかどうか判定したり、超えていない場合求めた平均流量値とガス使用量の使用時間設定値と比較し異常な長時間使用状態かどうかを判定する。例えばストーブ等の器具を通常使用する最大使用時間より長くはるかに使用された場合に対応した使用時間の制限時間を規定した使用時間遮断テーブルが異常判定手段２５に格納されており、異常判定手段２５が器具流量を監視する。異常判定手段２５から異常と判定された時遮断信号が遮断手段２６に出力されガス流路１を遮断する。

一方比較判定手段２３より器具ではないと漏洩等の異常信号が入力されると異常判定手段２５は直ちにガスの使用状態が異常と判定し、遮断手段２６を駆動しガスの供給を停止する。遮断すると遮断状態や遮断内容を報知手段２７の液晶表示素子等に表示すると共にガスの安全監視を行っているセンタに電話回線などで通報する。

このようにしてガス遮断装置が設置された流路１中の流量計測時、流量検出手段１４による流量変化を検出すると周期設定手段２８で短い計測周期で緻密に流量変化の流量計測を行い、流量演算手段２０より緻密に求めた流量値を時系列的に流量記憶手段２１に記憶し、予め流量パターン記憶手段２２に記憶した器具流量変化パターンと比較し、器具流量
か、漏洩等の異常な流量かを正確に判定でき、器具等の流量ではないと判定時直ちに遮断でき、例えばストーブ等と同等流量の漏れが何らかの原因で発生しているのに器具とみなし長時間使用時間監視し結果部屋にガスが充満しガス爆発あるいは火災などの最悪な異常状態に至ることなく、直ちに漏れか器具かを識別でき遮断するので器具、漏洩監視が正確でガスの使用状態を把握でき、安全性や信頼性が向上する。

以上のように、本発明にかかるガス遮断装置は、超音波を用いて流路内を流れる各種媒体、例えば水などの液体を計測する水道メータや、電気量を計測し使用量を積算する電力計等の用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１のガス遮断装置の制御ブロック図 本発明の実施の形態２のガス遮断装置の制御ブロック図 従来のガス遮断装置の制御ブロック図

１４ 流速検出手段
２０ 流量演算手段
２１ 流量記憶手段
２２ 流量パターン記憶手段
２３ 比較判定手段
２４ 平均流量演算手段
２５ 異常判定手段
２６ 遮断手段
２８ 周期設定手段

Claims (2)

1. 媒体内の信号伝搬時間を計測し流速を検出する流速検出手段と、前記流速検出手段で検出した流速より流量に換算する流量演算手段と、前記流量演算手段で流量変化を検出すると流量値の変化を時系列に記憶する流量記憶手段と、前記流量記憶手段で記憶した流量変化と比較する器具流量変化を記憶する流量パターン記憶手段と、前記流量記憶手段で記憶した流量変化と前記流量パターン記憶手段で記憶された器具流量変化とを比較し器具特定を行う比較判定手段と、前記比較判定手段で器具特定時前記流量記憶手段の記憶流量より平均流量を求める平均流量演算手段と、前記平均流量演算手段の流量値を異常か否かを判定する異常判定手段と、前記異常判定手段により異常と判定時媒体供給を停止する遮断手段とを備え、前記比較判定手段は、前記流量パターン記憶手段で記憶された器具流量変化と、前記流量記憶手段で記憶した流量変化とを比較照合し、前記流量変化が所定の標準偏差内に入っていないと判定した時、異常信号を出力し、前記異常判定手段は、前記異常信号が入力されると前記遮断手段で媒体供給を停止することを特徴とするガス遮断装置。
2. 媒体内の信号伝搬時間を計測し流速を検出する流速検出手段と、前記流速検出手段で検出した流速より流量に換算する流量演算手段と、前記流速検出手段の駆動周期を可変設定する周期設定手段と、前記流量演算手段で流量変化を検出すると流量値の変化を記憶する流量記憶手段と、前記流量記憶手段で記憶した流量変化と比較する器具流量変化を記憶する流量パターン記憶手段と、前記流量記憶手段で記憶した流量値の変化と前記流量パターン記憶手段で記憶された器具流量変化とを比較し器具特定を行う比較判定手段と、前記比較判定手段で器具特定時前記流量記憶手段の記憶流量より平均流量を求める平均流量演算手段と、前記平均流量演算手段の流量値を異常か否かを判定する異常判定手段と、前記異常判定手段により異常と判定時媒体供給を停止する遮断手段とを備え、前記周期設定手段は、前記流量演算手段で検出された流量が所定流量範囲外の場合、前記流速検出手段の駆動周期を短くすると共に、前記流量記憶手段は、流量値の変化を時系列的に記憶し、前記比較判定手段は、前記流量パターン記憶手段で記憶された器具流量変化と、前記流量記憶手段で記憶した流量変化とを比較照合し、前記流量変化が所定の標準偏差内に入っていないと判定した時、異常信号を出力し、前記異常判定手段は、前記異常信号が入力されると前記遮断手段で媒体供給を停止することを特徴とするガス遮断装置。

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