JPH0315694B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、地中埋設管から漏洩する都市ガスを
検出するための装置に関する。 都市ガスを供給する地中導管からのガスの漏洩
の有無をボーリングをせずに検知器によつて地上
から検知する場合には、自動車の排気ガスなどが
存在するためこれらとの区別をすることが必要で
ある。 従来から、都市ガスを供給するための埋設管か
らガスが漏洩しているか否かを調べるために、道
路にボーリングして小孔をあけて匂いを検知した
り、可然性ガス検知器を用いて検知している。し
かしながら近年、道路構造の高級化に伴ない、ボ
ーリングが困難になりつつあるため、これに代る
調査方法として、ボーリングしないで漏れを発見
する必要があり、水素炎イオン化検知器を用いた
漏洩調査方法が利用されつつある。この方法は、
道路を走行することにより、路面のごくわずかの
〓間から漏れてくる微量の都市ガス中の炭化水素
を連続的に検知するものである。しかしながら大
気中には、排気ガスが少なからず含まれているた
め、これらを連続に識別できることが必要となる
わけである。 或る先行技術では、一方の導管に水素炎イオン
化検出器と、他方の導管にメタンガス以外の炭化
水素ガス除去装置を介在させて水素炎イオン化検
知器とを備えた装置に連続吸引した試料ガスを２
つの導管に分流して導入し、両検知器の出力差に
よつて試料ガスの識別を行なつている。このよう
な先行技術では、メタンガス以外の炭化水素ガス
除去装置は、複雑であるとともに効果であり、多
量の電力の供給を必要とするために大形化する。 本発明の目的は、構成が簡単であり、かつ都市
ガスの漏洩位置を迅速に知ることができる安価な
地中埋設管から漏洩する都市ガスの検出装置を提
供することである。 本発明は、自動車３と、 自動車３の前部の下部で、その自動車３の車幅
の全ての範囲で一定間隔を有して取付けられる複
数のプローブ５と、 各プローブからガスを吸引して採取するポンプ
１５と、 ポンプ１５からのガスのうちの一部のガスが導
かれ、炭化水素ガス濃度を測定する水素炎イオン
化検出器２８と、 ポンプ１５からのガスのうちの残余のガスが導
かれ、一酸化炭素ガス濃度を測定する一酸化炭素
ガス検出器２９と、 水素炎イオン化検出器２８と、一酸化炭素ガス
検出器２９との各出力に応答し、水素炎イオン化
検出器２８によつて検出される炭素水素ガス濃度
が予め定める値以上であつてかつ一酸化炭素ガス
検出器２９によつて検出される一酸化炭素ガス濃
度が予め定める値未満であるとき、都市ガスの漏
洩であるものと判断する手段９〜１１を含むこと
を特徴とする地中埋設管から漏洩する都市ガスの
検出装置である。 第１図は、本発明の一実施例を説明するための
簡略化した断面図である。地面１には、都市ガス
を供給するための導管２が埋設されている。この
導管２から都市ガスの漏洩があるか否かを地上か
ら検知するために、自動車３に本発明によるガス
識別装置４が搭載される。自動車３の前部バンパ
ー付近にプローブ５が装着されており、プローブ
５から採取されたガスは後続のガス識別装置４に
送られる。自動車３が導管２に素つて地上を走行
することによつて、漏洩している都市ガス６を自
動車の排気ガスに拘らず連続的に識別することが
できる。 第２図は、第１図に示すガス識別装置４の概略
を示すブロツク図である。ガス識別装置４は、識
別されるべきガスを前記プローブ５から吸引する
採取手段７と、採取された試料ガスを検出する検
出手段８と、検出手段８からの出力信号を処理す
る信号処理手段９と、処理された出力信号を車輌
の走行速度に合わせて記録する記録手段１０と、
試料ガス中に都市ガス６が含まれているときに警
報を発する表示手段１１と、これらの採取手段
７、検出手段８、信号処理手段９、記録手段１
０、表示手段１１に電力を供給する電源１２とか
ら構成される。 第３図は採取手段７の構成を示すための図であ
り、第４図は第３図に示すプローブ５付近の断面
図であり、第５図は第４図の切断面線−から
見た断面図であり、第６図はプローブ５の先端付
近の断面図であり、第７図は第６図の切断面線
−から見た断面図である。採取手段７は、地面
１近くの大気を吸引する複数のプローブ５と、こ
れらのプローブ５から採取された試料ガスの水分
を除去するトラツプ１３と、試料ガスに含まれる
ごみやほこりを除去するフイルタ１４と、試料ガ
スをたとえば５／minの流量で吸引するための
ポンプ１５と、これらを順次連結する導管１６，
１７，１８とから成る。プローブ５は、搭載され
る自動車３の車幅の全ての範囲で一定間隔を有し
て設けられるので、自動車３が走行する地面１の
車幅の範囲で都市ガス６の漏洩を検知することが
できる。 導管１６は、順次並列に分岐されて、第１連結
管１９と第２連結管２０とに連結される。さらに
第２連結管２０は、たとえばアクリル樹脂から成
る矩形板２５に形成された連結路２１，２２，２
３に順次並列に連結される。連結路２１〜２３
は、一対の矩形板２５ａ，２５ｂに凹溝を形成
し、この矩形板２５ａ，２５ｂを接着剤などで貼
着して形成される。連結路２３の先端（第４図下
端）には、継手２４を介してプローブ５が着脱自
在に連結される。これらの連結管１９，２０と連
結路２１〜２３とは、各プローブ５の吸引口５
ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄでの吸引圧力が等しくなる
ように口径、長さなどが決められる。 矩形板２５ｂの表面には、自動車３のバンパー
などに吸着されるための磁石２６ａ，２６ｂが貼
着される。矩形板２５ａ，２５ｂには、バンパー
などからずれないように固定するための貫通孔２
７が形成され、この貫通孔２７はパンパーなどに
形成された突起に係合される。連結管２３の先端
には、継手２４が設けられているので、ガス識別
装置４の使用時以外には、プローブ５を簡単に取
り外すことができる。 プローブ５の先端部は、都市ガス６の検出感度
を向上するために、地面１との間隔は出切る限り
狭くするとともに、ごみ、ほこりや水を吸引する
ことのないように、栓５ｅによつて開口され、プ
ローブ５の先端からたとえば20mmの間隔をあけて
プローブ５の周方向に等間隔に開口した吸引口５
ａ〜５ｄが形成される。この吸引口５ａ〜５ｄは
たとえば１mmの径に形成される。 第８図は検出手段８の構成を示すための図であ
る。検出手段８は、大略的には、ポンプ１５によ
つて送り込まれる試料ガス中の全炭化水素ガス濃
度を測定する水素炎イオン化検出器２８と、試料
ガス中の一酸化炭素ガス濃度を測定する一酸化炭
素ガス検知器２９とから成る。採取手段７のポン
プ１５から送られる試料ガスは、導管３０に流
し、絞り弁３１によつて流量調節され、流量計３
２よつて流量を計測され、導管３３に流入する。
導管３３に流入した試料ガスの一部は、前記水素
炎イオン化検出器２８に流入して全炭化水素ガス
濃度が測定される。導管３３に入流した残余の試
料ガスは、導管３３から分岐された導管３４を介
して前記一酸化炭素ガス検知器２９に流入して一
酸化炭素ガス濃度が測定される。一酸化炭素ガス
検知器２９は定電位電解法の原理に基づく検知器
であるために、水素炎イオン化検出器２８の測定
時間に比べて３〜５秒の出力信号の遅れを生じ
る。 導管３０，３３には、分岐管３０ａ，３３ａが
それぞれ接続され、分岐管３０ａ，３３ａの先端
部には弁３５ａ，３５ｂ設けられ、試料ガスの採
取などに用いられる。水素炎イオン化検出器２８
には、水素ガスがカートリツジ型の水素ボンベ３
６から導管３８を介して流入される。導管３８に
は、水素ガスの圧力を調節するための減圧弁３７
と圧力計３９と電磁弁４０とが設けられている。 第１表は、液化天然ガスを気化したいわゆる
13Aガスと呼ばれる都市ガスの組成例である。第
１表から明らかなように、この13Aガスには、一
酸化炭素ガスは含まれない。自動車の排気ガス中
には、炭化水素ガスとともに一酸化炭素ガスなど
が含まれているので、前記両検出器２８，２９か
らの測定値を比較することによつて、一酸化炭素
ガスを含まない炭化水素ガスであるか、すなわち
13Aの都市ガス６であるか、自動車の排気ガスで
あるかが識別できる。

【表】 第２表は、水素炎イオン化検出器２８によつて
測定された全炭化水素ガス濃度と一酸化炭素ガス
検知器２９によつて測定された一酸化炭素ガス濃
度との測定値によつて試料ガスが都市ガス６であ
るかまたは自動車排気ガスであるかの識別を示
す。なお第２表中○印は一定レベル以上の測定値
を表わし、×印は一定レベル以下の測定値を表わ
す。

【表】 本件発明者は、第２表に示すように、試料ガス
の識別が可能であることの確認のために、次のよ
うな実験を行なつた。先ず、都市ガスと自動車排
気ガスとをそれぞれガスバツクに採取し、第３表
に示すような試料ガス濃度になるまで大気によつ
て希釈を行ない、試料ガスとして供した。この試
料ガスを採取手段７のプローブ５から吸引し、前
記両検出器２８，２９によつて、この試料ガスの
全炭化水素ガス濃度および一酸化炭素ガス濃度を
測定した。第３表にこの測定結果が示されてい
る。

【表】 この第３表の結果は、第２表によく一致してい
る。したがつて本件ガス識別装置４によれば正確
かつ確実に自動車排気ガス等、漏洩都市ガス
（13A）６との識別を行なうことができる。 第９図は、信号処理手段９の電気回路図であ
る。信号処理手段９、大略的には、水素炎イオン
化検出器２８からの出力信号を処理する回路４１
と、一酸化炭素ガス検知器２９からの出力信号を
処理する回路４２と、水素炎イオン化検出器２８
から出力信号に応答して水素炎イオン化検出器２
８が失火状態にあるときにブザーを吹鳴するブザ
ー回路４３と、一定周期のパルスを発生するタイ
マー回路４４と、電源１２からの電力を回路４１
〜４４に付勢する回路４５とから成る。回路４１
には、水素炎イオン化検出器２８からの出力信号
のゲインを設定するための可変抵抗４６と、その
出力信号を増幅する増幅回路４７と、増幅回路４
７に後続の出力信号を表示する指示計４８と、指
示計４８に後続する閾値回路４９と、出力信号が
閾値回路４９の弁別レベル以上になつたときにブ
ザーが吹鳴されるブザー回路５０とが含まれ、可
変抵抗４６と増幅回路４７との間には、前記水素
ガスボンベ３６の電磁弁４０の開閉スイツチ５１
に連動するスイツチ５２が設けられる。水素炎イ
オン化検出器２８からの出力信号は、前記閾値回
路４９によつてノイズなどが除去された後、記録
手段１０および表示手段１１に導出される。 回路４２は回路４１とほぼ同様に構成され、一
酸化炭素ガス検知器２８からの出力信号は、可変
抵抗５３に導出され、スイツチ５４を介して増幅
回路５５によつて増幅され、指示計５６に導出さ
れ、閾値回路５７に導出されてレベル弁別され、
ブザー回路５８に導出されるとともに記録手段１
０および表示手段１１に導出される。ブザー回路
５８では、一酸化炭素ガスが弁別レベル以上に存
在するとき、ブザーが吹鳴される。 タイマ回路４４で、前述の一酸化炭素ガス検知
器２９の出力信号の遅れを補正するために、たと
えば１〜５秒の一定周期でタイミングパルスを発
生するパルス発生回路５９からの出力信号がリレ
ーコイル６０を介してリレースイツチ６１に導出
され、このパルス信号を記録手段１０および表示
手段１１に導出される。 記録手段１０は、前記信号処理手段９によつて
処理された水素炎イオン化検出器２８および一酸
化炭素ガス検知器２９ならびにタイマ回路４４か
らの出力信号を記録する記録計から成る。この記
録計は、チヤート紙の送り速度を低速度または自
動車３の走行速度に同期される速度に設定する機
能を有する。たとえば、チヤート紙は自動車の走
行距離100ｍごとに４cmまたは２cm送られ、した
がつて、チヤート紙上には、1/2500または1/5000
の縮尺で記録が行なわれる。 第１０図は、記録手段１０にたとえば２ペンレ
コーダを用いて記録した測定結果を示すグラフで
ある。このグラフは、前記処理手段９の両増幅回
路４７，５５からの出力信号をタイマ回路４３に
よつて両検出器２８，２９の出力時間差を補正し
て、測定開始後の時間経過を横軸にとり、水素炎
イオン化検出器２８および一酸化炭素ガス検知器
２９からの全炭化水素濃度および一酸化炭素ガス
濃度をそれぞれ縦軸にとつて表している。ガス識
別装置４は自動車３に搭載され、自動車３は速度
20〜30Km／ｈで走行している。測定開始後、時刻
ｔ１では、図中実線で示す全炭化水素ガス濃度
は、矢符６２で示すピーク値たとえば10ppmを示
し、破線で示す一酸化炭素ガス濃度はピーク値を
もたない。時刻ｔ１において、一酸化炭素ガス濃
度は大気中の一酸化炭素ガス濃度たとえば２〜
3ppmを示し、したつて、このときの通過地点で
都市ガス６の漏洩が検出される。このように、時
速20〜30Km／ｈで走行する自動車に搭載された一
酸化炭素ガス検知器２９は、大気中の一酸化炭素
ガス濃度として通常２〜3ppmの値を示す。さら
に時刻ｔ２では、全炭化水素ガス濃度は、ピーク
６３をもち、たとえば7ppmを示している。この
時刻ｔ２では、一酸化炭素ガス濃度はピーク６４
をもち、たとえば19ppmを示している。したがつ
て時刻ｔでの通過地点では、自動車の排気ガスが
検出されていることになる。 第１１図は、表示手段１１の構成を示すブロツ
ク図である。表示手段１１は、アナログ・デジタ
ル変換回路６５とメモリ回路６６と論理回路６７
と距離演算回路６８と表示回路６９とから構成さ
れる。前記信号処理手段９から導出される各アナ
ログ出力信号は、アナログ・デジタル変換回路６
５によつてデジタル信号に変換され、メモリ回路
６６と距離演算回路６８とに導出される。メモリ
回路６６では、水素炎イオン化検出器２８と一酸
化炭素ガス検知器２９とからの両出力のピーク値
を記憶するとともに、前記タイマ回路４４からの
信号に従い両検出器２８，２９の応答時間差を補
正する。 メモリ回路６６から論理回路６７に入力された
信号によつて、第４表に示す真理値表に従い、都
市ガス６の漏洩か否かが判断される。

【表】 第４表は前述の第２表に類似するものであり、
論理回路６７には、前記信号処理手段９の閾値回
路４９によつて全炭化水素ガス濃度がレベル弁別
され、閾値回路５７によつて一酸化炭素ガス濃度
がレベル弁別され、ガス濃度が弁別レベル以上の
とき、信号「１」がメモリ回路６６からそれぞれ
入力され、ガス濃度が弁別レベル以下のとき、信
号「０」がメモリ回路６６からそれぞれ入力され
る。論理回路６７から第４表に従い距離演算回路
６８と表示回路６９とに出力信号が導出される。
この出力信号「１」のときは、都市ガス６の漏洩
を示し、表示回路６９でランプ表示とブザーの吹
鳴とが行なわれる。さらに、距離演算回路６８に
は、自動車３の速度信号と水素炎イオン化検知器
からの出力信号とが入力され、前記論理回路６７
からの入力が１のとき、全炭化水素ガスの検知位
置が演算され、表示回路６９にこの演算結果が導
出される。これによつて表示回路６９には、前述
のランプ表示などともに、都市ガス６の漏洩位置
が表示される。 以上のように本発明によれば、上述の先行技術
の装置に比べて、メタンガスの炭化水素ガスの除
去装置を必要としないので、構成が簡単であり、
安価であり、取扱いが簡単である。 また本発明によれば、自動車３によつて走行し
ているときに、地中埋設管から漏洩する都市ガス
を検出することができ、これによつて迅速に正確
な都市ガスの漏洩位置を知ることができる。 また本発明によれば、水素炎イオン化検出器２
８によつて検出される炭化水素ガス濃度が予め定
める値以上であつてかつ一酸化炭素ガス検知器２
９によつて検出される一酸化炭素ガス濃度が予め
定める値未満であるとき、都市ガスの漏洩である
ものと判断するので、地中埋設管からの都市ガス
の漏洩を自動的に検出することが可能である。 また本発明によれば、地中埋設管が設けてある
地上に、自動車３を走行させることによつて、そ
の地中埋設管から都市ガスの漏洩を検出すること
ができるので、その漏洩位置の検出が極めて容易
である。 しかも本発明によれば、プローブ５は、自動車
３の車幅の全ての範囲で一定間隔を有して、その
自動車３の前部の下部に取付けられているので、
地中埋設管が埋設されていると予想される地上に
自動車３を走行することによつて、その車幅の範
囲内における都市ガスの漏洩を容易に検出するこ
とができ、また他の走行車両の妨害になることは
ない。 プローブ５は複数本が一定間隔を有して配置さ
れているので、仮に、その車幅の全長にわたつて
吸引スリツト孔を形成する構成としたときに比べ
て、本発明ではポンプ１５による流量が小さくて
済み、また損傷時の保守点検が容易であるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従う漏洩の調査状況を示す簡
略化した断面図、第２図は本発明の一実施例のガ
ス識別装置４のブロツク図、第３図は採取手段７
の構成を示すための図、第４図は第３図に示すプ
ローブ５付近の断面図、第５図は第４図の切断面
線−から見た断面図、第６図はプローブ５の
先端付近の断面図、第７図は、第６図の切断面線
−から見た断面図、第８図は検出手段８の構
成を示すための図、第９図は信号処理手段９の電
気回路図、第１０図は記録手段１０の測定結果を
示すグラフ、第１１図は表示手段１１の構成を示
すブロツク図である。 １……地面、２……導管、３……自動車、４…
…ガス識別装置、５……プローブ、６……漏洩都
市ガス、７……採取手段、８……検出手段、９…
…信号処理手段、１０……記録手段、１１……表
示手段、２８……水素炎イオン化検出器、２９…
…一酸化炭素ガス検知器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 自動車３と、 自動車３の前部の下部で、その自動車３の車幅
   の全ての範囲で一定間隔を有して取付けられる複
   数のプローブ５と、 各プローブからガスを吸引して採取するポンプ
   １５と、 ポンプ１５からのガスのうちの一部のガスが導
   かれ、炭化水素ガス濃度を測定する水素炎イオン
   化検出器２８と、 ポンプ１５からのガスのうちの残余のガスが導
   かれ、一酸化炭素ガス濃度を測定する一酸化炭素
   ガス検出器２９と、 水素炎イオン化検出器２８と、一酸化炭素ガス
   検出器２９との各出力に応答し、水素炎イオン化
   検出器２８によつて検出される炭素水素ガス濃度
   が予め定める値以上であつてかつ一酸化炭素ガス
   検出器２９によつて検出される一酸化炭素ガス濃
   度が予め定める値未満であるとき、都市ガスの漏
   洩であるものと判断する手段９〜１１を含むこと
   を特徴とする地中埋設管から漏洩する都市ガスの
   検出装置。