JP4770507B2

JP4770507B2 - 流体安全装置

Info

Publication number: JP4770507B2
Application number: JP2006043362A
Authority: JP
Inventors: 康裕梅景; 一高浅野; 行夫長岡
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-02-21
Filing date: 2006-02-21
Publication date: 2011-09-14
Anticipated expiration: 2026-02-21
Also published as: JP2007226283A

Description

本発明は、ガス調理器、ガス温風暖房機などの流体器具の使用に際し、配管あるいは流体器具からの漏れによる事故の発生を未然に防止する流体安全装置に関するものである。

従来、この種の流体安全装置は、ガス器具のガス流量パターンからガス器具を判定し、漏洩を検出することが知られている（例えば、特許文献１参照）。

図６のガス漏れ検出フローチャートに示すように、ステップ１でガス流量計測のデータを時間ごとに分析しステップ２で部分流量パターンデータを作成し、ステップ３であらかじめ作成してある器具別の時間と流量値からなる器具テーブルと参照し、ステップ４で使用されているガス器具の種類を器具判定手段で判定する。ステップ５でその結果器具が判定できればステップ６で器具の正常使用状態と判断し、器具判定手段で器具と判定できないとき、漏洩の可能性があると判定する。そしてこのときステップ７でガスの供給圧を変化させてそのときのガスの流量を計測し、ステップ８でガスの圧力を変化させても流量が変化しないときにはガス器具の圧力調整機能（ガバナ）が動作しているのでステップ９で器具が使われていると判定し、器具のガスの圧力に伴って計測流量が変化したときには、ガスの圧力調整機能がないのでステップ１０で漏洩と判断する。
特開２００３−１４９０７５号公報

前記従来の構成はガス器具の特性を利用した優れたものであるが、しかしながら、この構成では、ガスの圧力を変化させてその流量変化を測定するという高精度で複雑な構成であるので、信頼性の面からも手軽に導入できないという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するために、流量から流体器具の判別を行い、器具の特定を行えなかったときには、遮断手段により流路を遮断し、その後に遮断手段を開閉して漏洩を判定して遮断するか否かを決定するもので、安全性を保障しつつ利便性を向上させる流体安全装置を提供することを課題とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の流体安全装置は、流体の流れが使用する器具によるものでないと判定される場合には、流れを遮断した後漏洩状態を検出して流路の開閉を行うものである。具体的には、流路内を流れる流体の流量を計測する流量計測手段と、前記流路に接続された流体器具と流量に基づく関係を登録する器具登録手段と、前記流量計測手段で計測された流量と前記器具登録手段に登録された情報とに基づいて流体器具を特定する器具判別手段と、前記流路の漏洩を検出する漏洩検出手段と、前記流路の漏洩の危険性を使用者に報知する報知手段と、使用者に前記報知手段へ応答させる応答手段と、を備え、前記器具判別手段が流体器具を特定できない場合に、前記報知手段により使用者に報知し、前記応答手段により流体器具の使用中の応答があったとき新たな器具が使用されたとして、前記器具登録手段が、特定されなかった前記流体器具と流量に基づく関
係を新規に登録し、前記応答手段により流体器具の使用中の応答がなく、前記流量計測手段の値が所定値以下であるとき前記流体器具と流量に基づく関係を新規に登録するものである。

これによって、計測された流量が登録された流体器具に該当しない場合に前記遮断手段を閉止し、前記漏洩検出手段を作動させ漏洩が検出されないとき前記遮断手段を開放するものである。

本発明の流体安全装置は、器具を使用されていないと判定されたときには、流路を閉じて漏洩検出を行い、その結果に基づいて流路を開閉し、漏洩の場合には流路を閉じて危険
性を防止し、漏洩でない場合には流路を開放して器具の使用を可能にしたので、漏洩防止の安全性を確保しつつ、器具使用の利便性を高めることができる。

第１の発明は、流路内を流れる流体の流量を計測する流量計測手段と、前記流路に接続された流体器具と流量に基づく関係を記憶する器具登録手段と、前記流量計測手段で計測された流量値に基づいて流体器具を特定する器具判別手段と、前記流路を遮断する遮断手段と、前記流路の漏洩を検出する漏洩検出手段とを備え、計測された流量が登録された流体器具に該当しない場合に前記遮断手段を閉止し、前記漏洩検出手段を作動させ漏洩が検出されないとき前記遮断手段を開放するので、漏洩であれば流路を遮断して安全性を確保でき、漏洩でなければ流路を開放して器具の使用を可能にでき利便性が向上する。

第２の発明は、遮断手段を閉止した所定時間後に遮断手段を開放したときの流量計測手段の値により漏洩を判定するので、漏洩の場合には直ちに流路を遮断するので、漏洩量が少なく安全である。

第３の発明は、流路に接続された圧力計測手段を有し、開放した所定時間後に遮断手段を閉止したときの前記圧力検出手段の変化値により漏洩を判定するので、主に流路の閉止状態で漏洩を判定でき安全性が高い。

第４の発明は、流路内を流れる流体の流量を計測する流量計測手段と、前記流路に接続された流体器具と流量に基づく関係を記憶する器具登録手段と、前記流量計測手段で計測された流量値に基づいて流体器具を特定する器具判別手段と、前記流路を遮断する遮断手段と、前記流路の漏洩を検出する漏洩検出手段と、前記流路の漏洩の危険性を報知する報知手段と、前記報知手段へ応答する応答手段とを備え、計測された流量が登録された流体器具に該当しない場合前記報知手段により報知し、前記応答手段により流体器具の使用中の応答があったときまたは流量計測手段の値が所定値以下になったとき遮断手段を閉止しないので、登録されていない流体器具を使用した場合にも使用者の判断で使用を継続でき利便性が高い。

第５〜６の発明は、流体器具が判別できない場合にも漏洩がないと判断されるときは、流体器具を新規に登録するので、新規に使用を開始した器具においても再使用時には器具の判定が可能になり、遮断することなく使用でき利便性が高い。

第７の発明は、流体器具別に設定された継続時間以上の連続使用時に流路を遮断するので、使用中を特定された安全性を考慮した流体器具は長時間の使用が可能になり利便性が高い。

第８の発明は、器具の設置場所を登録して設置場所によって継続時間を変更するので安全が保障される設置場所では長期に使用が可能になり利便性が高い。

第９の発明は、応答手段により流体器具の使用中の応答がなかったとき、遮断手段を閉止し、漏洩検出手段を作動させ、漏洩が検出されないとき前記遮断手段を開放するので、漏洩でなければ流路を開放して器具の使用を可能にでき利便性が向上する。

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、本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の実施の形態における流体安全装置の構成システム図を示すもので
ある。図１において、使用者宅１０へのガス配管（流路）１１にガスメータと称される流量検出器（流量計測手段）１２が取り付けられており、流体の流量すなわちガスの使用量を計測する。流量検出器１２の内部は流体の圧力を計測する圧力計測手段１２Ａを内蔵する。使用者宅１０には、ガス器具であるガス調理器（流体器具）１３，ガス温風暖房機（流体器具）１４があり、また屋外にはガス給湯器１５が設置され、それぞれ家庭用ガス配管１６を介してガスが供給されている。１７は流量検出器１２とケーブルで接続された遠隔装置で、この遠隔装置１７には液晶ディスプレイのような表示装置からなる報知手段１８と、スイッチやキーボードなどの入力手段からなる応答手段１９Ａ，１９Ｂがあり、１９Ａは器具を使用中を応答する器具使用スイッチで、１９Ｂは器具不使用を応答する器具不使用スイッチである。２０は遮断弁（遮断手段）であり、流量検出器１２からの信号でガス配管１６内のガスの流れを遮断することができる。なお遮断弁２０は流量検出器１２の下流側あるいは流量検出器１２の内部に格納することができる。

次に動作ついて図２のフロ−チャートを用いて説明する。器具判別漏洩検出プログラムがスタートすると、まず図１の流量検出器１２によりステップ２１で流量計測を行い、ガス配管１１の流量を検出し、ステップ２２でガス流量の有無を判定し、ガスが流れていればステップ２３で器具判別を行う。この場合ガス流量は瞬時値あるいはいくつかの計測値の平均値で演算される。ステップ２３の器具判別手段の方法は、ステップ２４の器具登録手段のテーブルを参照して使用されているガス器具を推定する。ステップ２４の器具登録手段は時間ごとのガス流量をあらかじめ記憶していたり、あるいはステップ２１の流量計測で得られた値を基に事前にテーブルが作成されている。またこのテーブルは通信手段やメモリによって付加したりあるいは書き換えが可能であり。このテーブルとステップ２１で計測された時間別の流量値から図１のガス調理器やガス温風暖房あるいはガス給湯器の使用状態を判定する。その結果ステップ２５で器具特定ができればガス器具が正常に使用されている判断してステップ２６で器具の使用を継続する。ステップ２５でどのガス器具にも当てはまらないガス流量パターンであれば、器具の正常な使用ではなく、家庭用ガス配管１６やガス器具１３・１４・１５からの漏洩の可能性があると判断し、ステップ２７の流路遮断で遮断弁２０を閉じた後ステップ２８の漏洩検出で漏洩の有無を検出する。漏洩検出手段の方法については後述する。ステップ２８の漏洩検出の結果に基づいてステップ２９で漏洩ありの場合にはステップ３０で遮断弁２０を再び閉止して漏洩を防止し、ステップ２９で漏洩なしの場合には新規の器具であるとして、ステップ３１で計測された流量値を新規器具登録し、ステップ３２で遮断弁２０を開放して器具の使用を可能にする。新規なガス器具が使用を開始された場合には最初は器具判別できないので、漏洩の危険性ありとして流路は遮断され新規なガス器具は燃焼を停止し、このときガス器具の失火検知安全装置が作動してガス器具内蔵の安全弁が閉じるので、再度器具入口にガスが供給されてもガスが流れることはなく漏洩することはない。ステップ３１の新規器具登録はステップ２９の漏洩ありが１回のみで登録する方法と、漏洩ありの状態が複数回検出されたときに新規に登録する方法があり、より安全性を考慮する場合には３〜５回の漏洩ありを検出し、さらに同じような流量パターンの場合に登録することが好ましい。

ステップ２６で継続使用する場合には器具別に定められた連続使用時間によって、長時間器具を使用すると器具を停止するが、器具の種類が判明しているときには、器具によってステップ３３で連続使用時間を延長することが可能である。すなわち排気ガスを室外に廃棄するガス器具では、室内の空気を汚染しないので長時間使用しても安全であるので、利便性を考慮して継続時間を延長することができる。また屋外設置の給湯器１５の場合には安全性が高いのでさらに時間を延長することが可能である。このように器具の設置場所や燃焼の給排気方式を登録しておけば、適切な継続時間を設定できる。そしてステップ３４で連続使用継続時間を判定し、超過した場合にはステップ３５で流路を遮断する。

図３と図４は前述の漏洩検出手段の方法を表したフローチャートであり、図３のフロー
は流量検出を基にした漏洩検出方法であり、図４のフローは圧力検知を基にした方法である。
図３において、漏洩検出Ａは、ステップ３６で遮断弁２０を閉止状態にした後、ステップ３７で所定時間経過した後、ステップ３８で遮断弁２０を開放状態にし、ステップ３９で流量検出器１２で流量検出を行い、その結果をステップ４０で判定し、流量が所定値以上の場合にはステップ４１で漏洩ありとしてステップ４２で遮断弁２０を閉止する。また流量が所定値以下の場合にはステップ４３で漏洩なしとして遮断弁２０を開放に保ちガス器具の使用を可能にする。ステップ３７の所定時間は、遮断弁２０を閉じてガス器具が消火しガス器具内蔵の安全弁が遮断する時間を考慮して設定する。

図４の漏洩検出Ｂは、ステップ４５で遮断弁２０を開放状態にしてステップ４６で所定時間経過した後、ステップ４７で遮断弁２０を閉止してステップ４８で圧力計測を行い、ステップ４９で圧力の低下がある場合にはステップ５０で漏洩ありとしてステップ５１で遮断弁２０を閉状態にして漏洩を防止する。ステップ４９で圧力の低下がない場合にはステップ５２で漏洩なしと判断し、ステップ５３で遮断弁２０を開放してガス器具の使用を可能にする。圧力の低下度合いと漏洩の関係については配管の大きさによってあらかじめ定めておけばさらに精度は向上する。

（実施の形態２）
図５は本発明の他の実施の形態を示すフローチャートで、ガス流量から使用されている器具が特定できなく漏洩の可能性がある場合に警報を発生して使用者からの応答によって流路の開閉を決めるものである。ステップ２１の流量計測からステップ２６の継続使用までは実施の形態１で述べた図２と同一である。ステップ２５で器具の特定ができない場合には、ステップ５５で警報を発生する。この警報は図１の報知手段１８に表示され、この警報に対して応答手段１９Ａ・１９Ｂで応答を返信することができる。使用者がガス器具を使用中の場合には器具使用スイッチ１９Ａを返信すれば、ステップ５６で判断してステップ５７の継続使用へ移行し、流路は遮断せずに器具の使用を継続でき、さらに器具判別ができなかった新たな器具としてステップ５８で新規器具登録を行う。器具不使用の応答（器具不使用スイッチ１９Ｂ）かあるいは応答がない場合には、ステップ５９で流量の有無を判定し、その結果流量ありが継続している場合にはステップ６０で流路を遮断した後、漏洩検出ステップ６１で、実施の形態１で述べた図３および図４の漏洩検出を行う。それ以降の処理は図１のフローと同一である。ステップ６０で所定流量以下の流量と判断されたときは、使用者によって器具が停止されたと判断し、ステップ６２で流路を開放し、ステップ６３で新規器具の登録を行う。警報が報知されてから使用者からの応答の有無が返信されるまでには所定の時間が必要であり、２０秒から３００秒程度の時間待ちを考慮することが好ましい。

なお応答手段１９Ａ・１９Ｂの構成は機械的なスイッチのほか電子的あるいは光や音声を用いたものが使用できる。

また報知手段１８として、視覚的な表示手段のほかに音声信号も使用できる。

本発明の流体安全装置は、流体器具を判別して遮断する安全装置において、漏洩状態を自動的に検出あるいは使用者からの応答で、流路を遮断したりあるいは使用が可能になるので、家庭でのガスや水道などの供給安全装置や産業用設備の保安装置にも適用できる。

本発明の実施の形態１における流体安全装置の構成システム図本発明の実施の形態１における流体安全装置のフローチャート本発明の実施の形態１における漏洩検出のフローチャート本発明の実施の形態１における漏洩検出ののフロ−チャート本発明の実施の形態２における流体安全装置のフローチャート従来の流体安全装置のフローチャート

符号の説明

１１ガス配管（流路）
１２流量検出器（流量計測手段）
１３ガス調理器（流体器具）
１４ガス温風暖房機（流体器具）
１６ガス配管
１８報知手段
１９Ａ器具使用スイッチ（応答手段）
１９Ｂ器具不使用スイッチ（応答手段）
２０遮断弁（流路遮断手段）
２３器具判別（器具判別手段）
２４器具登録（器具登録手段）
２８漏洩検出（漏洩検出手段）

Claims

流路内を流れる流体の流量を計測する流量計測手段と、
前記流路に接続された流体器具と流量に基づく関係を登録する器具登録手段と、
前記流量計測手段で計測された流量と前記器具登録手段に登録された情報とに基づいて流体器具を特定する器具判別手段と、
前記流路の漏洩を検出する漏洩検出手段と、
前記流路の漏洩の危険性を使用者に報知する報知手段と、
使用者に前記報知手段へ応答させる応答手段と、を備え、
前記器具判別手段が流体器具を特定できない場合に、前記報知手段により使用者に報知し、前記応答手段により流体器具の使用中の応答があったとき新たな器具が使用されたとして、前記器具登録手段が、特定されなかった前記流体器具と流量に基づく関係を新規に登録し、
前記応答手段により流体器具の使用中の応答がなく、前記流量計測手段の値が所定値以下であるとき前記流体器具と流量に基づく関係を新規に登録する流体安全装置。