JP5277749B2 - ガス遮断装置 - Google Patents

Description

本発明は、ガス遮断装置に関し、特に雨水等の浸入による電子部品等の誤動作に起因する誤計測や誤遮断を防止するガス遮断装置に関するものである。

従来、この種のガス遮断装置としては、図４、図５に示すようなものがあった（例えば、特許文献１参照）。

図４はガス遮断装置１とアダプタ２との正面図を示し、図５はその側面から見たＺ軸方向の断面図である。アダプタ２はガス遮断装置１に所定の機能を追加可能な制御回路３を搭載しかつガス遮断装置１に着脱可能な構成になっている。

ガス遮断装置１は、ガス流入口１ａとガスを使用する設備等にガスを供給する供給口１ｂを備えている。また、ガス遮断装置１内部にはガス流量を計測する計測手段を備えており（図示せず）、流入口１ａから流入し供給口１ｂから供給されるガス流量を計測する。ガス遮断装置１の正面に表示手段１ｃが設けられ、使用量の積算値等が表示される。また、異常検出時ガスの供給を遮断するための遮断弁（図示せず）が設けられ、異常検出しガス供給を停止する遮断状態から復帰するための復帰操作部１ｄが設けられている。端子蓋１ｅを取り外すと通信装置を接続可能な通信端子等を有する接続端子１ｊが現れる。ガス遮断装置１に所定の機能を追加可能な制御回路３を接続すると、種々の機能、例えば通信装置として無線通信を行う機能であったり、所定日時より一定時間毎のガス使用量を記憶する機能等がある。

アダプタ２は図５に示すように、ケース部は箱状の形状を有しており、ケース本体部２ｂと外蓋部２ｃと中蓋部２ｄとで構成されている。このケース内に制御回路３を収納され、アダプタ部２を構成する。

ケース本体部２ｂは側面の一部を開口部としており、ここより制御回路３を収納する。中蓋部５ｄはケース本体部５ｂの開口部を覆い、脱着可能である。外蓋部２ｃは中蓋部２ｄを更に覆い、脱着が可能である。図４に示すように、ケース本体部２ｂの下部に凹部２ｅを設け、中蓋部２ｄの下部に対応した凸部２ｆを設け、はめ込んでいる。そして固定部材（ネジ等）２ａで、固定する。ケース本体部２ｂと中蓋部２ｄとの間には密閉部材（Ｏリング等）２ｇを用いて密閉し、雨水がケース本体２ｂ内部に浸入するのを抑制する。

中蓋部２ｄには制御回路３の配線１ｈを引き出す配線孔２ｈ設けられ、配線１ｈは制御回路３から中蓋部２ｄの配線孔２ｈを通り、更にアダプタ上部の配線シール部材２ｊ付の配線孔２ｋを通ってガス遮断装置１の下部に設けられた配線孔１ｋを通り、更にガス遮断装置用制御回路１ｇに設けられた接続端子１ｊに接続される。制御回路３と接続端子１ｊとを接続する配線１ｈは、アダプタ２の上部より引き出されており、端子蓋１ｅをガス遮断装置１に固定部材１ｆで取り付けることにより、ガス遮断装置１内に収納されて、外部に露出しない構造としている。
特開２００５−６１８６４号公報

しかしながら、上記従来の構成では、ガス遮断装置を設置する工事担当者が通信装置や警報器或いは制御装置からの配線を接続する為に前面の端子蓋を開け接続した後、端子蓋
を固定部材でとめる際、２箇所を固定すべきところを誤って１箇所のみで固定したり、あるいは何らかの物がはさまった状態で固定される場合があり、端子蓋とガス遮断装置との間に隙間ができ、雨水等が浸入し、ガス遮断装置本体内に水がたまったり、或いは配線孔１ｋ、２ｋを通りアダプタ２内部に雨水が入り、制御装置３が水没したりすることがある。特にガス遮断装置本体に水がたまったりすると流量計測が正常に行われなくなり、場合によっては誤って流量を計測したり、誤って計測した流量に基づいて保安判定された結果、ガス通路が誤って遮断されたり、逆に異常時であるにもかかわらずガス通路が遮断されない等の不具合が発生することになる。これはガス需要家にとって不便であったり、或いは万が一の場合に保安確保ができないという安全性の面で課題を有している。

本発明は、上記課題を解決するもので、誤った工事によって雨水等が浸入しガス遮断装置内が浸水状態となった場合、浸水状態を早期に検出し直ちにガス事業者のセンターに通報したり、ガス供給を停止し保安を確保する安全性の高いガス遮断装置を提供するものである。

上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、上流と下流に配置され、超音波を送信または受信する一対の送受信器と、前記送受信器に超音波信号を出力する送信手段と、前記送受信器からの超音波信号を受信する受信手段と、前記受信手段で受信した超音波信号を適正な大きさに増幅する増幅度調整手段と、前記一対の送受信器間の超音波の伝搬時間を計測する伝搬時間計測手段と、からなる流量検出手段と、この伝搬時間より瞬時流量値を演算する流量演算手段と、増幅度調整手段で調整した信号増幅度を増幅度判定手段で判定し所定値以上の場合、計時を開始する時間計測手段と、流量演算手段で求めた流量より流量検出手段における計測回数や計測周期等の計測条件を設定する計測条件設定手段と、時間計測手段で計測される時間中の流量計測回数に対する前記計測条件設定手段で計測条件を変更して流量を計測した回数の比率を求める計測比率演算手段と、計測比率演算手段で求めた比率が所定比率以上と判定された時、流量検出手段に浸水等の異常発生と判定する異常判定手段と、ガスの供給を遮断する遮断手段とからなる。

上記発明によれば、流量検出手段が雨水等の浸水状態になっても検出した流量値が変動し、流量検出手段の信号増幅度を上げようとするが、所定以上の増幅度となり流量を正確に計測しようとして計測条件を変更するが、所定時間中の計測条件比率を求めることで浸水状態を判定でき、異常な計測状態が継続するのを遮断することで防止でき、かつ安全性が高い。

本発明のガス遮断装置は、誤って雨水等が入り内部が浸水状態になった場合に、その状態を正しく判定し、ガス器具へのガス供給を停止するので、ガス需要家の安全な器具使用を監視できなくなったのにそのままの状態で監視しようとすることを防止することができる。

本発明は上記目的を達成する為に、上流と下流に配置され、超音波を送信または受信する一対の送受信器と、前記送受信器に超音波信号を出力する送信手段と、前記送受信器からの超音波信号を受信する受信手段と、前記受信手段で受信した超音波信号を適正な大きさに増幅する増幅度調整手段と、前記一対の送受信器間の超音波の伝搬時間を計測する伝搬時間計測手段と、からなる流量検出手段と、前記伝搬時間計測手段で計測された伝搬時間より瞬時流量値を演算する流量演算手段と、前記増幅度調整手段で調整した信号増幅度を判定する増幅度判定手段と、前記流量演算手段で求めた流量が所定流量以下、且つ前記増幅度判定手段で前記信号増幅度が所定値以上と判定された場合、計時を開始する時間計測手段と、前記流量演算手段で求めた流量より前記流量検出手段における計測回数や計測周期等の計測条件を設定する計測条件設定手段と、前記時間計測手段で計測される時間中の流量計測回数に対する前記計測条件設定手段で計測条件を変更して流量を計測した回数の比率を求める計測比率演算手段と、前記流量演算手段で求めた瞬時流量より平均流量を求める平均流量演算手段と、前記計測比率演算手段で求めた比率が所定比率以上の時に前記流量検出手段に異常が発生したと判定すると共に、求めた平均流量から異常の有無を判
定する異常判定手段と、前記異常判定手段で異常判定成立時にガスの供給を遮断する遮断手段と、からなる。

そして、流量検出手段で流量信号を検出する為に増幅すると共に、流量値が変動するので安定計測する為に計測条件を変更するが、増幅度が所定値以上になると時間計測開始し
所定時間経過後安定計測の為の計測条件の比率を求め所定値以上の場合、流量検出手段が雨水等の浸入で浸水状態となったと判定し、ガス器具へのガス供給を停止するので、異常な計測状態が継続するのを遮断することで防止でき、かつ安全性が高い。

更に本発明は上記目的を達成する為に、上流と下流に配置され、超音波を送信または受信する一対の送受信器と、前記送受信器に超音波信号を出力する送信手段と、前記送受信器からの超音波信号を受信する受信手段と、前記受信手段で受信した超音波信号を適正な大きさに増幅する増幅度調整手段と、前記一対の送受信器間の超音波の伝搬時間を計測する伝搬時間計測手段と、からなる流量検出手段と、前記伝搬時間計測手段で計測された伝搬時間より瞬時流量値を演算する流量演算手段と、前記増幅度調整手段で調整した信号増幅度を判定する増幅度判定手段と、前記増幅度判定手段で前記信号増幅度が所定値以上と判定された場合、計時を開始する時間計測手段と、前記流量演算手段で求めた流量より前記流量検出手段における計測回数や計測周期等の計測条件を設定する計測条件設定手段と、前記時間計測手段で計測される時間中の流量計測回数に対する前記計測条件設定手段で計測条件を変更して流量を計測した回数の比率を求める計測比率演算手段と、前記流量演算手段で求めた瞬時流量より平均流量を求める平均流量演算手段と、前記計測比率演算手段で求めた比率が所定比率以上の時に前記流量検出手段に異常が発生したと判定すると共に、求めた平均流量から異常の有無を判定する異常判定手段と、前記異常判定手段で異常判定成立時にガスの供給を遮断する遮断手段とからなる。

そして、流量検出手段で流量信号を検出する為に増幅すると共に、流量値が変動するので安定計測する為に計測条件を変更するが、増幅度が所定値以上になると時間計測開始し所定時間経過後安定計測の為の計測条件の比率を求め所定値以上の場合、流量検出手段が雨水等の浸入で浸水状態となったと判定し、ガス器具へのガス供給を停止するので、異常な計測状態が継続するのを遮断することで防止でき、かつ安全性が高い。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるガス遮断装置の概略構成図を示す図で、図２は同ガス遮断装置に搭載される制御装置の制御ブロック図である。図４、図５と同相当物には同一番号を付している。

図１で、ガス遮断装置１は各家庭の庭等に設置され、このガス遮断装置１を経由した後、各家庭で使用する種々のガス器具が設置された場所まで配管され、ガスが供給される。そのガス遮断装置１の内部構成は流路４と制御装置５とがある。流路４はガス遮断装置１の流入口１ａより入口側流路４ａを介し、底部の流路４ｂを経て、出口側流路４ｃを介し、各ガス器具へガスを供給する供給口１ｂにつながっている。流路４には超音波信号を送受信する上流側送受信器６と下流側送受信器７とが流れ方向に対向して取り付けられている。上流側送受信器６、及び下流側送受信器７には各々制御装置５と接続する端子６ａ、７ａがある。

図２は制御装置の制御ブロック図である。流量検出手段８は上流側送受信器６、下流側送受信器７、切替手段９、送信手段１０、受信手段１１、伝搬時間計測手段１２、振幅判定手段１３、及び増幅度調整手段１４とからなる。超音波を送信または受信する上流側送受信器６と、同じく受信または送信する下流側送受信器７が切替手段９によって送受信の切り換えが可能になっている。この上流側送受信器６或いは下流側送受信器７に超音波信号を出力する送信手段１０が接続され、切替手段９によって上流側送受信器６或いは下流側送受信器７を介して超音波信号を受信手段１１で受信する。まず送信手段１０により上流側送受信器６で超音波信号を送信し、下流側送受信器７で受信し、受信手段１１からの受信信号を伝搬時間計測手段１２で伝搬時間を計測する。次に、切換手段９により切替えて同様に下流から上流に向かって超音波信号を送信し、伝搬時間を計測する。そして、上流側送受信器６と下流側送受信器７との超音波の伝搬時間差は予め定めた周期毎（例えば２秒毎等）に求められる。受信手段１１で受信した超音波信号は振幅判定手段１３で適正な大きさの振幅かを判定するが、大きすぎたり小さすぎたりする場合適正な大きさになるように増幅度調整手段１４で調整する。増幅度調整手段１４は例えば受信波のピーク電圧が例えば５００ｍＶ程度になるように利得値１から１００（３０〜６０ｄＢ）の範囲で増
幅度の制御が可能である。そして次回には調整された増幅度で次回計測時送信手段１０より超音波信号を送信する。

そして、所定周期毎計測し求めた伝搬時間は流量演算手段１５で瞬時流量値に換算される。計測条件設定手段１６は求めた瞬時流量より流路４内の圧力変動状態を検出し、計測回数や計測周期（通常の計測周期、例えば２秒よりはるかに短い時間で計測）等の計測条件を段階的に変えて、常に圧力変動等の影響を受けない安定して流量を計測できるように流量検出手段８を制御する。又瞬時流量値は平均流量演算手段１７に入力され、所定個数の瞬時流量値を集合して平均流量値として算出される。一方流量検出手段８の超音波信号の振幅レベルを調節する増幅度を増幅度判定手段１８で監視する。通常流量が大きくなると超音波信号受信感度が低下するので増幅度が大きくなる傾向がある。

流量演算手段１５で求めた瞬時流量が所定流量、例えば１０００Ｌ／ｈ以下の状態で増幅度判定手段１８の増幅度が所定値以上の場合、時間計測手段１９により流量検出手段８の異常監視の１時間のタイマを計測スタートする。異常監視のタイマをスタートすると共に、計測条件設定手段１６の計測条件の監視を計測比率演算手段２０でスタートする。計測条件は圧力変動等の状態に応じ、数段階の計測条件があるが、所定段階以上の計測条件で計測し始めた回数をカウントし、１時間の監視タイマ内で流量計測できる全サンプリング回数に対する所定段階以上の計測条件で計測した回数比率を求める。

そして、異常判定手段２１は、求められた平均流量で使用器具の監視を行ったり、現在の流量検出手段８に異常はないか監視を行う。異常判定手段２１は、計測比率演算手段２０が所定比率以上になった場合、通常の小流量の範囲で異常に大きな増幅度になっているのは流量検出手段８が何らかの原因で、例えば雨水等の浸水で異常な流量検出をしていると判定し、遮断信号を出力する。又異常判定手段２１には、流量域毎に対応した使用時間の制限時間値、あるいは使用最大流量の監視判定値等が記憶されている。例えばストーブ等へガスを供給するホースが何らかの原因で外れた時、異常な大流量が発生するが、そのような状態を監視するための合計流量遮断値や、器具の通常使用する最大使用時間よりはるかに長く使用された場合に対応して使用時間の制限時間を規定した使用時間遮断の制限時間等が記憶されている。この設定値と平均流量値とを異常判定手段２１で比較判定することで、流量値が使用最大流量値を超えていないか、或いは器具の使用時間が登録流量に対応した連続使用の制限時間を超えていないか等を監視する。

この異常判定手段２１で異常成立と判定した時、遮断手段２２に遮断信号を送ってガス供給を停止する。また、報知通信手段２３は、遮断状態や遮断内容を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ガス事業者のセンターに電話回線等の通信により通報する。

次に、以上のように構成されたガス遮断装置１の動作を説明する。ガス需要家宅にガス事業者がガス遮断装置１を設置し、端子蓋１ｅを開けて、通信装置や警報器（図示せず）等を接続した後、端子蓋１ｅを固定部材１ｆ（ビス等）で固定しようとして、固定部材１ｆの固定が緩かったり、締め方が甘かったり、或いは接続線等が何らかの原因ではさまった場合、雨水が端子蓋１ｅとガス遮断装置１本体との隙間より進入する場合がある。この場合で浸入した雨水がガス遮断装置１の下部に位置している流路４の部分に溜まり、上流側送受信器６や下流側送受信器７等が浸水し水没状態となる。このような状態で流量を流量検出手段８で検出する。超音波信号の伝搬時間が検出値として計測され、この信号が流量演算手段１５に送られて瞬時流量値として換算されるが、水没した状態のため上流側送受信器６や下流側送受信器７の端子６ａや７ａ間のインピーダンスが低下するため、超音波信号の大きさが不安定でかつ変動するので、器具を全く使用していない流量状態であっても伝搬時間計測手段１２で計測した伝搬時間値が変化するので、結果流量演算手段１５
で求めた流量値が変動する。又端子間インピーダンスが低下する為、超音波信号が小さくなるが、その状態を受信手段１１で受信し信号レベルが振幅判定手段１３で所定値以下であるのを判定すると、常にピーク値が５００ｍＶになるように増幅度調整手段１４では増幅度を大きくする。結果器具が使用されていない低流量状態であるのに流量信号を検出する信号の増幅度が次第に大きくなる。

流量演算手段１５で求めた瞬時流量が変動すると計測条件設定手段１６はその状態より器具を使用していないのに供給するガス圧が変動した場合の流量状態と同じ状態と判定し、圧力変動時の計測条件に変更制御する。即ち２秒毎に定期的に計測するが、その時の超音波を送信し計測する計測条件、例えば計測回数を増加させ流量を安定的に計測する。時間計測手段１９や計測比率演算手段２０は流量演算手段１５からの瞬時流量が所定流量以下（例えば１０００Ｌ／ｈ以下等）で、増幅度判定手段１８が所定増幅度（例えば利得値６０以上等）以上に達した状態と判定すると、ガス遮断装置１の下部に位置する流量検出手段８が何らかの原因で浸水等により端子間インピーダンスが低下し異常状態になったと判定し、時間計測手段１９は流量検出手段８の異常監視タイマを計測スタートする。同時に計測比率演算手段２０は時間計測手段１９の異常監視タイマ中の流量計測回数に対する計測条件を変更して流量を計測している回数比率を求める。例えば８０％以上等の所定比率に達すると流量検出手段８が浸水等により端子間インピーダンスが低下し異常状態になったと判定し異常判定手段２１に遮断信号を出力する。通常ＧＨＰ（ガスヒートポンプ装置）等の圧力変動を起こす器具が使用された場合、計測条件設定手段１４は脈動状態を検出すると計測条件が上がり、安定流量を検出すると計測条件が段階的に下がったりと交互に計測条件が変化するが、ガス遮断装置１内の流量検出手段８等が水没し端子間インピーダンスが低下すると常に計測条件が最も上位の計測条件で計測し続ける。

しかしながらガス遮断装置の電源（図示せず）は通常は電池を使用するが、上記従来のような、常に上位の計測条件で計測されると大容量の電池が必要となるため、このように早期に異常状態を検出することは、小容量の電池での構成が可能となる点でも大きな効果を奏する。

この異常判定手段２１で異常成立と判定した時、遮断手段２２に遮断信号を送ってガス供給を停止する。また、報知通信手段２３は、遮断状態や遮断内容を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ガス事業者のセンターに電話回線等の通信により通報する。ガス事業者は直ちにガス遮断装置１を交換する等の対応措置を実施でき、速やかに異常状態を回避することが可能である。

一方並行して、平均流量演算手段１２で流量演算手段１５で求めた瞬時流量を所定個数毎の平均流量値として演算される。求められた平均流量は異常判定手段２１には、流量域毎に対応した使用時間の制限時間値、あるいは使用最大流量の監視判定値等が記憶されている。例えばストーブ等へガスを供給するホースが何らかの原因で外れた時、異常な大流量が発生するが、そのような状態を監視するための合計流量遮断値や、器具の通常使用する最大使用時間よりはるかに長く使用された場合に対応して使用時間の制限時間を規定した使用時間遮断の制限時間等が記憶されている。この設定値と平均流量値とを異常判定手段２１で比較判定することで、流量値が使用最大流量値を超えていないか、或いは器具の使用時間が登録流量に対応した連続使用の制限時間を超えていないか等監視し、超えた場合遮断信号を出力する。

なお、本実施の形態に使用した構成は一例であり、又使用形態も本実施の形態に限定されるものではない。

以上のように、何からの原因でガス遮断装置１の端子蓋１ｅが緩んだ状態で固定され、
雨水等が浸入しガス遮断装置１の下部に位置する流量検出手段８が浸水状態になったり、最悪その上部に位置する制御装置５迄が水没するような状態になったのを、流量検出手段８からの検出した流量信号の変化や流量を検出制御する増幅度調整手段１４の増幅度を監視することにより、流量検出手段８の異常を早期に検出できるので、浸水することにより本来器具を使用していないのに流量を計測して異常なガス使用量として積算したり、異常な流量が検出されたとして保安機能が働き、ガスを遮断する等の誤遮断といった異常動作を継続して起すことを防止し、ガス器具を使用するガス需要家を安全に監視するためのガス遮断装置が異常であることを早期に判定し通報するので、安全性や信頼性が極めて高く、かつ使い勝手が高い効果がある。

（実施の形態２）
図３は本発明の実施の形態２におけるガス遮断装置に搭載される制御装置の制御ブロック図である。図１、図４及び図５と同相当物には同一番号を付している。

図３は制御装置の制御ブロック図である。流量検出手段８は上流側送受信器６、下流側送受信器７、切替手段９、送信手段１０、受信手段１１、伝搬時間計測手段１２、振幅判定手段１３、及び増幅度調整手段１４とからなる。超音波を送信または受信する上流側送受信器６と受信または送信する下流側送受信器７が切替手段９によって送受信の切り換えが可能になっている。この上流側送受信器６或いは下流側送受信器７に超音波信号を出力する送信手段１０が接続され、切替手段９によって上流側送受信器６或いは下流側送受信器７を介して超音波信号を受信手段１１で受信する。まず送信手段１０により上流側送受信器６が超音波信号を送信し、下流側送受信器７で受信し、受信手段１１からの受信信号を伝搬時間計測手段１２で伝搬時間を計測する。次に、切換手段９により切替えて同様に下流から上流に向かって超音波信号を送信し、伝搬時間を計測する。そして、上流側送受信器６と下流側送受信器７との超音波の伝搬時間差は予め定めた周期毎に求められる。受信手段１１で受信した超音波信号は振幅判定手段１３で適正な大きさの振幅かを判定するが、大きすぎたり小さすぎたりする場合適正な大きさになるように増幅度調整手段１４で調整する。増幅度調整手段１４は例えば受信波のピーク電圧が例えば５００ｍＶ程度になるように利得値１から１００（３０〜６０ｄＢ）の範囲で増幅度制御が可能である。そして次回には調整された増幅度で次回計測時送信手段１０より超音波信号を送信する。

そして、所定周期毎計測し求めた伝搬時間は流量演算手段１５で瞬時流量値に換算される。計測条件設定手段１６は求めた瞬時流量より流路４内の流れ状態を判定し、計測回数や計測周期等の計測条件を変えて常に安定して流量計測できるように流量検出手段８を制御する。又瞬時流量値は平均流量演算手段１７に入力され、所定個数の瞬時流量値を集合して平均流量値として算出される。一方流量検出手段８の超音波信号の振幅レベルを調節する増幅度を増幅度判定手段１８で監視する。通常流量が大きくなると超音波信号受信感度が低下するので増幅度が大きくなる傾向がある。

増幅度判定手段１８の増幅度が所定値以上の場合、時間計測手段１９により流量検出手段８の異常監視のタイマを計測スタートする。異常監視のタイマをスタートすると共に、計測条件設定手段１６の計測条件の監視を計測比率演算手段２０でスタートする。

そして、異常判定手段２１は、求められた平均流量で使用器具の監視を行ったり、現在の流量検出手段８に異常はないか監視を行う。異常判定手段２１は、計測比率演算手段２０が所定比率以上になった場合、通常の小流量の範囲で異常に大きな増幅度になっているのは流量検出手段８が何らかの原因で、例えば雨水等の浸入で異常な流量検出をしていると判定し、遮断信号を出力する。

次に、以上のように構成されたガス遮断装置１の動作を説明する。ガス需要家宅にガス
事業者がガス遮断装置１を設置し、端子蓋１ｅを開けて、通信装置や警報器（図示せず）等を接続した後、端子蓋１ｅを固定部材１ｆ（ビス等）で固定しようとして、固定部材１ｆの固定が緩かったり、締め方が甘かったり、或いは接続線が何らかの原因ではさまった場合、雨水が端子蓋１ｅとガス遮断装置１本体との隙間より進入する場合がある。この場合で浸水した雨水がガス遮断装置１の下部に位置している流路４の部分に溜まり、上流側送受信器６や下流側送受信器７等が浸水し水没状態となる。このような状態で流量を流量検出手段８で検出する。超音波信号の伝搬時間が検出値として計測され、この信号が流量演算手段１５に送られて瞬時流量値として換算されるが、水没した状態のため上流側送受信器６や下流側送受信器７の端子６ａや７ａ間のインピーダンスが低下するため、超音波信号の大きさが不安定でかつ変動するので、器具を全く使用していない流量状態であるのに伝搬時間計測手段１２で計測した伝搬時間値が変化するので、結果流量演算手段１５で求めた流量値が変動する。又端子間インピーダンスが低下する為、超音波信号が小さくなるが、その状態を受信手段１１で受信し信号レベルが振幅判定手段１３で所定値以下であるのを判定すると増幅度調整手段１４では常にピーク値が５００ｍＶになるように増幅度を大きくする。結果器具が使用されていない低流量状態であるのに流量信号を検出する信号の増幅度が次第に大きくなる。

流量演算手段１５で求めた瞬時流量が変動すると計測条件設定手段１６はその状態より器具を使用していないのに供給するガス圧が変動した場合の流量状態と同じ状態と判定し、圧力変動時の計測条件に変更制御する。即ち定期的に計測するが、その時の超音波を送信し計測する計測回数を増加させたり、通常の計測周期より短い計測周期で計測し流量を安定的に計測する。時間計測手段１９や計測比率演算手段２０は、増幅度判定手段１８が所定増幅度（例えば利得値６０以上等）以上に達した状態と判定すると、ガス遮断装置１の下部に位置する流量検出手段８が何らかの原因で浸水等により端子間インピーダンスが低下し異常状態になったと判定し、時間計測手段１９は流量検出手段８の異常監視タイマを計測スタートする。同時に計測比率演算手段２０は時間計測手段１９の異常監視タイマ中の流量計測回数に対する計測条件を変更して流量を計測している回数比率を求める。例えば８０％以上等の所定比率に達すると流量検出手段８が浸水等により端子間インピーダンスが低下し異常状態になったと判定し異常判定手段２１に遮断信号を出力する。通常ＧＨＰ等の圧力変動を起こす器具が使用された場合、計測条件設定手段１４は脈動状態を検出すると計測条件が上がり、安定流量を検出すると計測条件が段階的に下がったりと交互に計測条件が変化するが、ガス遮断装置１内の流量検出手段８等が水没し端子間インピーダンスが低下すると常に計測条件が最も上位の計測条件で計測し続ける。

しかしながらガス遮断装置の電源（図示せず）は通常は電池を使用するが、上記従来のような、常に上位の計測条件で計測されると大容量の電池が必要となるため、このように早期に異常状態を検出し、警告もしくは遮断等の対応措置をとることは大きな効果を奏する。

この異常判定手段２１で異常成立と判定した時遮断手段２２に遮断信号を送ってガス供給を停止する。また、報知通信手段２３は、遮断状態や遮断内容を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ガス事業者のセンターに電話回線等の通信により通報する。ガス事業者は直ちにガス遮断装置１を交換する等の対応措置を実施でき、速やかに異常状態を回避することが可能である。

一方並行して、平均流量演算手段１２で流量演算手段１５で求めた瞬時流量を所定個数毎の平均流量値として演算される。求められた平均流量は異常判定手段２１には、流量域毎に対応した使用時間の制限時間値、あるいは使用最大流量の監視判定値等が記憶されている。例えばストーブ等へガスを供給するホースが何らかの原因で外れた時、異常な大流量が発生するが、そのような状態を監視するための合計流量遮断値や、器具の通常使用す
る最大使用時間よりはるかに長く使用された場合に対応して使用時間の制限時間を規定した使用時間遮断の制限時間等が記憶されている。この設定値と平均流量値とを異常判定手段２１で比較判定することで、流量値が使用最大流量値を超えていないか、或いは器具の使用時間が登録流量に対応した連続使用の制限時間を超えていないか等監視し、超えた場合遮断信号を出力する。

なお、本実施の形態に使用した構成は一例であり、又使用形態も本実施の形態に限定されるものではない。

以上のように、何からの原因でガス遮断装置１の端子蓋１ｅが緩んだ状態で固定され、雨水等が浸入しガス遮断装置１の下部に位置する流量検出手段８が浸水状態になったり、最悪その上部に位置する制御装置５迄が水没するような状態になったのを、流量検出手段８からの検出した流量信号の変化や流量を検出制御する増幅度調整手段１４の増幅度を監視することにより、流量検出手段８の異常を早期に検出できるので、浸水することにより本来器具を使用していないのに流量を計測し異常なガス使用量として積算したり、異常な流量が検出されたとして保安機能が働き、ガスを遮断する等の誤作動といった異常動作を継続して起すことを防止し、ガス器具を使用するガス需要家を安全に監視するためのガス遮断装置が異常であることを早期に判定し通報するので、安全性や信頼性が極めて高く、かつ使い勝手が高い効果がある。

なお、以上の実施の形態に係る本ガス遮断装置の手段の全てもしくは一部を実行させるためのプログラムを作成すれば、マイコン等を用いて本発明を実施することができるし、またこのプログラムを記録媒体に記録したり通信回線を用いて配信することにより配布やインストール作業を簡単行うことができる。

以上のように、本発明に係るガス遮断装置は、雨水等で浸水された時の異常状態を検出して、保安監視や流量計測継続が困難であると判定するできるものであり、同様に水道メータやディジタル電力メータ等の器具監視装置全般に適用できるものである。

本発明の実施の形態１におけるガス遮断装置の構成図 同ガス遮断装置の制御ブロック図 本発明の実施の形態２における同ガス遮断装置の制御ブロック図 従来のガス遮断装置の正面図 同ガス遮断装置の断面図

符号の説明

８ 流量検出手段
１５ 流量演算手段
１６ 計測条件設定手段
１７ 平均流量演算手段
１８ 増幅度判定手段
１９ 時間計測手段
２０ 計測比率演算手段
２１ 異常判定手段
２２ 遮断手段

Claims (2)

1. 上流と下流に配置され、超音波を送信または受信する一対の送受信器と、
   前記送受信器に超音波信号を出力する送信手段と、
   前記送受信器からの超音波信号を受信する受信手段と、
   前記受信手段で受信した超音波信号を適正な大きさに増幅する増幅度調整手段と、
   前記一対の送受信器間の超音波の伝搬時間を計測する伝搬時間計測手段と、からなる流量検出手段と、
   前記伝搬時間計測手段で計測された伝搬時間より瞬時流量値を演算する流量演算手段と、前記増幅度調整手段で調整した信号増幅度を判定する増幅度判定手段と、
   前記流量演算手段で求めた流量が所定流量以下、且つ前記増幅度判定手段で前記信号増幅度が所定値以上と判定された場合、計時を開始する時間計測手段と、
   前記流量演算手段で求めた流量より前記流量検出手段における計測回数や計測周期等の計測条件を設定する計測条件設定手段と、
   前記時間計測手段で計測される時間中の流量計測回数に対する前記計測条件設定手段で計測条件を変更して流量を計測した回数の比率を求める計測比率演算手段と、
   前記流量演算手段で求めた瞬時流量より平均流量を求める平均流量演算手段と、
   前記計測比率演算手段で求めた比率が所定比率以上の時に前記流量検出手段に異常が発生したと判定すると共に、求めた平均流量から異常の有無を判定する異常判定手段と、
   前記異常判定手段で異常判定成立時にガスの供給を遮断する遮断手段と、
   を備えたガス遮断装置。
2. 上流と下流に配置され、超音波を送信または受信する一対の送受信器と、
   前記送受信器に超音波信号を出力する送信手段と、
   前記送受信器からの超音波信号を受信する受信手段と、
   前記受信手段で受信した超音波信号を適正な大きさに増幅する増幅度調整手段と、
   前記一対の送受信器間の超音波の伝搬時間を計測する伝搬時間計測手段と、からなる流量検出手段と、
   前記伝搬時間計測手段で計測された伝搬時間より瞬時流量値を演算する流量演算手段と、前記増幅度調整手段で調整した信号増幅度を判定する増幅度判定手段と、
   前記増幅度判定手段で前記信号増幅度が所定値以上と判定された場合、計時を開始する時
   間計測手段と、
   前記流量演算手段で求めた流量より前記流量検出手段における計測回数や計測周期等の計測条件を設定する計測条件設定手段と、
   前記時間計測手段で計測される時間中の流量計測回数に対する前記計測条件設定手段で計測条件を変更して流量を計測した回数の比率を求める計測比率演算手段と、
   前記流量演算手段で求めた瞬時流量より平均流量を求める平均流量演算手段と、
   前記計測比率演算手段で求めた比率が所定比率以上の時に前記流量検出手段に異常が発生したと判定すると共に、求めた平均流量から異常の有無を判定する異常判定手段と、
   前記異常判定手段で異常判定成立時にガスの供給を遮断する遮断手段と、
   を備えたガス遮断装置。
   

Images