JPH04164220A

JPH04164220A - ガス圧力異常検知装置

Info

Publication number: JPH04164220A
Application number: JP15758890A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Nanba; 三男難波
Original assignee: Agency of Industrial Science and Technology
Current assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date: 1990-06-18
Filing date: 1990-06-18
Publication date: 1992-06-09

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉この発明は、ガス流路における圧力異常を検知するガス
圧力異常検知装置に関する。

〈従来の技術〉ガス燃焼器具に供給するガス圧力の異常は、圧力調整器
の故障や、圧力調整器の凍結が主な原因であり、他の原
因としては設備不良やガスボンベ交換に伴う圧力低下等
がある。

従来、これらのガス燃焼器具に供給するガスの圧力異常
を検知するには、例えば２年に１回行われる定期点検に
よりガス流路の圧力を測定し、異常が発生している場合
に圧力調整器等の機器を交換している。

〈発明が解決しようとする課題〉定期検査を行う場合には、記録用紙などに検査結果を記
帳し、記録を残す必要がある。

そのため、検査員はマノメータ等により圧力を測定し、
その検査結果をいちいち記帳しなければならず、手間が
かかるし、記帳ミスを犯す可能性もあった。

また、自己圧力計で自動記録して記録を残す方法では、
供給配管等の内容積によって測定時間が異なり、５０℃
を超える内容積を有する供給配管の気密試験圧力保持所
要時間は２４分必要であり、時間がかかった。また、測
定中に外気温の変化でガス温度も変化し圧力変動を受け
るため正確な測定ができなかった。

〈課題を解決するための手段〉本発明は、上記に鑑み提案されたもので、遮断弁を備え
たガス流路において、遮断弁の下流側に設けられ、ガス
流路に流れるガスの流量を検出する流量センサと、流量
センサがガスの流れを検出した場合に流量信号を発信す
る流量信号発信器と、遮断弁の上流側に設けられ、ガス
流路のガス圧を検出する圧力センサと、圧力センサがガ
ス圧の変動を検出した場合に圧力変動信号を発信する圧
力信号発信器と、圧力センサからの圧力値信号を受信す
る圧力値受信部と、測定結果を記憶情報として記憶する
記憶手段と、記憶手段から記憶情報を取り出すための端
子と、流量信号発信器と圧力信号発信器と圧力値受信部
と記憶手段とに電気的に接続され、予め記憶した正常圧
力値と圧力値受信部で受信した圧力値とを比較演算する
ことにより圧力異常を検知するとともに、流量信号発信
器と圧力信号発信器からの信号とを比較演算することに
よりガスの漏洩状態を検知する演算手段とからなること
を特徴とする。

〈作　用〉流量センサによりガス流路のガス流量を監視し、流量セ
ンサがガスの流れを検出すると、流量信号発信器が流量
信号を発信する。

圧力センサによりガス流路の圧力を測定するとともに圧
力変動を監視し、圧力センサがガス圧の変動を検出する
と、圧力信号発信器が圧力変動信号を発信する。

記憶手段により測定したガス圧力を記憶する。

演算手段により予め記憶した正常圧力値と圧力センサで
測定した圧力値とを比較演算して、圧力異常が発生して
いる場合には、異常が発生していることを示す。

また、流量信号発信器からの流量信号と、圧力信号発信
器からの圧力変動信号とを比較演算することにより、ガ
スの漏洩状態を検知する。

記憶手段によりガスの漏洩状態の判断結果を記憶する。

そして、記憶した記憶情報が必要な場合には、記憶手段
の端子より記憶情報を取り出す。

く実　　施　　例〉以下に、図面に示した実施例に基づいて本発明を説明す
る。

第１図は、本発明に係る一実施例の概略ブロック図であ
る。

このガス圧力異常検知装置１は、ガス流路２の途中に遮
断弁３を設け、遮断弁３の上流側に、ガス流路２のガス
圧を検出する圧力センサ４を、遮断弁３の下流側に、ガ
ス流路２に流れるガスの流量を検出する流量センサであ
るガスメータ５を設けである。そして、演算手段である
マイクロコンピュータ６には、圧力信号発信器７および
圧力値受信部８を介して圧力センサ４と、流量信号発信
器９を介してガスメータ５とを電気的に接続するととも
に、異常表示等を行う表示部１０と、遮断弁３と、記憶
手段１１とを電気的に接続し、電池１２より駆動電力を
供給する。また、記憶手段１１には、記憶した情報を取
り出すための端子１３を接続し、遮断弁３には、遮断弁
３を復帰さぜるための復帰安全装置１４を接続する。

また、ガス流路２の上流側には、ガス流路２に流入する
ガス圧を一定に調整するための圧力調整器１５が設けで
ある。

上記した圧力信号発信器７は、圧力センサ４からの信号
を増幅し、フィルタにより有効な信号成分のみを取り出
し、波形整形器で波形整形をして、パルス信号である圧
力変動信号を発信する。

また、流量信号発信器９は、ガスメータ５が１回転する
毎に、その機械的な動きを電気的信号に変えるものであ
る。この流量信号発信器９を膜式ガスメータに設けた場
合について説明すると、流量信号発信器９は、ガスの流
れによって駆動する膜と、この膜の動きに連動して回転
運動する磁石と、この磁石の動きを検出してオンオフを
繰り返すリードスイッチとからなる。そして、ガスの流
れに応じて磁石が回転運動すると、磁石がリードスイッ
チに近付いたり、遠ざかったりして、リードスイッチが
オンオフし、膜が１往復する毎、すなわち磁石が１回転
する毎に、１パルスの流量信号を発信する。

圧力調整器１５は、ガス流路２に流入するガス圧を一定
に調整するための装置である。例えば、ＬＰガスの場合
には、ボンベ内圧力は、０．７〜１５、６　Ｋ　ｇ　／
　ｃ　ｍ　２に制限されており、燃焼器具を正常に燃焼
させるためには、ガス圧力を２００〜３３０　ｍ　ｍ　
Ｈ２０に減圧調整して供給する必要がある。そこで、ボ
ンベ出口に圧力調整器１５を取り付けて、ガス流路２に
流入するガス圧力の調整を行う。

第３図に、圧力調整器１５の一例を示す。

この圧力調整器１５は、単段式圧力調整器であり、本体
１６の内部をダイアフラム１７により上下に二分して、
上部を空気室１８、下部を減圧室１９としである。そし
て、減圧室１９のガス流入口２０側にノズル２１を設け
、ノズル２１の噴射口２２に閉鎖弁２３を有する弁棒２
４を臨ませ、弁棒２４をレバー２５を介してダイアフラ
ム１７に取付た作用子２６に連結する。また、ダイアフ
ラム１７は、空気室１８内に設けたスプリング２７によ
り減圧室１９側に押し下げられている。

したがって、ガス流入口２０から高圧ガスが流入すると
、ガスはノズル２１を通って減圧室１９内に入る。ここ
でガスの流入が続（と、減圧室１９内の圧力が上昇し、
ダイアフラム１７はスプリング２７の付勢に抗して、空
気室１８側に押し上げられる。このため、ダイアフラム
１７に取付けた作用子２６も上昇し、作用子２６に連結
したレバー２５が支点２８を軸として回動し、弁棒２４
がガス流入口２０側に移動して、閉鎖弁２３によりノズ
ル２１からのガスの噴射量を絞ったり、圧力が高い場合
には噴射口２２を閉鎖す、る。一方、減圧室１９内のガ
スがガス流出口２９より流出すると、減圧室１９の圧力
が下降し、ダイアフラム１７がスプリング２７の付勢に
より減圧室１９側に下降する。このため、作用子２６に
連結したレバー２５が支点２８を軸として回動し、弁棒
２４がガス流出口２７側に移動して、閉鎖弁２３がノズ
ル２１の噴射口２２から離れ、高圧ガスの流入量が再び
増加する。

このようにして、減圧室１９内の圧力の上下に伴いダイ
アフラム１７が上下し、ノズル２１からのガス流入量を
調整して、ガス流路２に流れ込むガス圧をほぼ一定に保
つ。この場合、ガス流路２に流れ込むガス圧は脈動する
ことになる。

尚、本実施例においては、単段式圧力調整器により圧力
調整の仕組みを説明したが、これを他の圧力調整器、例
えば、自動切替式圧力調整器に変更した場合も同様であ
る。

以下に、上記したガス圧力異常検知装置１を使用して圧
力の異常を検知する方法を説明する。

ガスメータ５がガスの流れを検出し、マイクロコンピュ
ータ６が流量信号発信器９からの流量信号を検出すると
、圧力センサ４により圧力を測定する。

そして、ガスの流量毎に設定された区分に区別して、ガ
ス圧力の最高値と最小値とを記憶手段１１に記憶する。

流量が「０」の場合は別途記憶手段１１に記憶する。

記憶手段１１は、例えばＲＡＭからなり、ガス圧力の最
高値と最小値とを記憶し、測定したガス圧力値が、記憶
した最高値を超えた場合または最小値を下回った場合に
再記憶される。

上記したガスの流量毎に設定された区分とは、第３図に
示すように、使用するガス器具によりガス消費量を区分
したものである。例えば、ガス消費量ｏ、３ｋｇ／ｈの
コンロを使用した場合は第２区分に属し、このコンロと
ともにガス消費量１．２ｋｇ／ｈの風呂用燃焼器具を使
用した場合は第９区分に属することとなる。

この記憶された圧力値が２００ｍｍＨ，０未満となるか
、３３０ｍｍＨ２Ｏを超えた場合に、表示部１０にその
旨を表示し注意を喚起する。この場合、すべての区分に
ついて圧力値を比較演算してもよいが、最大ガス消費量
に対応する区分および最小ガス消費量に対応する区分に
おける圧力値についてのみ比較演算を行ってもよい。こ
れは、最大ガス消費量に対応する区分および最小ガス消
費量に対応する区分において異常が発見されなければ、
中間の区分においても異常がないものと推定できるから
である。

そして、予め定めた監視間隔時間、例えば６０秒毎に流
量パルスを監視し、流量パルスがｒＯＪの場合、６０秒
後に圧力を測定する。その後さらに６０秒間流量パルス
を監視し、流量パルスが「０」の場合に判断処理を有効
として、圧力値の比較演算を行う。流量パルスが「０」
となってから２分経過後に判断処理を有効としたのは、
ガス配管内の圧力が安定する時間を考慮したものである
。尚、この判断時間は２分間に限定されず、ガス配管内
の圧力が安定する時間であればよい。

測定した圧力Ｐ。の異常判断は以下のように行い、その
結果を記憶手段１１に記憶する。

１００＞ＰＯ・・・　圧力低下１００≦Ｐ、＜２００　　・・・　調整圧不足２００≦
Ｐｏ　≦３３０　　・　・　・　　正　　　常３３０＜
Ｐ。≦５６０　・・・　調整圧不良５６０＜Ｐａ　　　
　　　・・・　圧力上昇（単位はｍ　ｍ　Ｈ２０）そして、圧力低下及び圧力上昇の場合には、その旨を表
示部１０に表示するとともに、遮断弁３を作動してガス
の流れを遮断する。

また、測定した圧力Ｐ。が、１００≦Ｐ、＜２００　　または、３３０　≦Ｐｏ　≦５６０（単位はｍｍＨ２０）の場合には、圧力を測定した後、一定の監視時間Ｔ、の
間、圧力の上昇又は下降を監視し、圧力が１００ｍｍＨ
２Ｏ未満となった場合及び５６０ｍｍＨ２Ｏを超えた場
合には、その旨を表示部１０に表示するとともに、遮断
弁３を作動してガスの流れを遮断する。

上記した監視時間Ｔ□は、温度変化に伴うガスの膨張や
収縮を考慮し、毎分１０ｍｍＨ２Ｏ以上の変化があった
場合に温度変化等以外の圧力変動が発生していると判断
するものである。

圧力上昇を監視する場合の監視時間Ｔ。は、Ｔ−（ｍｉ
ｎ）　＝　（５６０Ｐｏ　）／１０の式で表される。例
えばＰ。が３５０ｍｍＨ２Ｏであった場合には、監視時
間Ｔ。は２１分となる。

また、圧力下降を監視する場合の監視時間Ｔ、ｎは、Ｔ、ｆｍｉｎ）　　＝　　（１００−Ｐｏ　）／　　（
−１０）の式で表される。例えばＰ。が１８０　ｍ　ｍ
　Ｈ２０であった場合には、監視時間Ｔ□は８分となる
。

この監視時間内にガス器具が使用され、流量パルスが検
出された場合は、判断処理を中止して処理の初期段階へ
戻り、以降の処理を行う。

その後３０分間、流量パルスが「０」の状態が続くと、
ガス漏洩の判断処理が行われ、その結果を記憶手段１１
に記憶する。

ガス漏洩の判断処理を以下に説明する。

圧力調整器１５を用いてガス流路２内に流れ込むガス圧
を調整する場合には、ガス圧の周期的変動が生じる。こ
の圧力変動は、正常に燃焼器具を使用している場合と、
ガス流路２にひび割れ等が生じ微小なガス漏洩が起こっ
た場合とでは、異なったパターンを示す。すなわち、微
小なガス漏洩の場合の圧力変動パターンは、変動する時
間が数秒〜数十秒であり、正常に燃焼器具を使用した場
合の圧力変動パターンに比べてゆっくりしている。

微小なガス漏洩が起こった場合の圧力変動パターンを第
４図及び第５図に示す。第４図は、単段式圧力調整器を
使用した場合の変動パターであり四つのパターンが示し
である。また、第５図は、自動切替式圧力調整器を使用
した場合の変動パターンである。この圧力変動パターン
が発生ずる時間間隔は一定ではなく、漏洩量により異な
る。また、圧力変動パターンも夫々の流路系の構成機器
により異なるが、流路系を特定した場合で漏洩量に変化
がなければ、はぼ一定の圧力変動パターンを示す。圧力
変動パターンが発生する時間間隔は、単段式圧力調整器
の場合には約１分〜２０分、自動切替式圧力調整器の場
合には約１〜１０分である。

第６図に、ガス漏洩の判断基準を示す。

ガス漏洩は、ガス器具等を使用していない場合における
流量信号の有無、及び圧力変動信号の有無により判断す
る。

すなわち、圧力変動信号が検出された場合で、流量信号
が検出された場合には、ガスメータ５の上流側または下
流側でガス漏洩が生じたものと判断する。

圧力変動信号が検出された場合で、流量′信号が検出さ
れない場合には、ガスメータ５の上流側でガス漏洩が生
じたもの判断する。

圧力変動信号が検出されずに、流量信号が検出された場
合には、圧力センサ４の異常であると判断する。

圧力変動信号が検出されず、且つ流量信号が検出されな
い場合には、ガス漏洩はないものと判断する。

上記した判断基準に基づき、ガスの漏洩を判断し、ガス
の漏洩が発生した場合には、表示部１０にギの旨を表示
するとともに、遮断弁３を作動してガスの流れを遮断す
る。

次に、検査員が巡回して行う定期検査について説明する
。

定期検査おいて、検査員は携帯した読み出し装置（図示
せず）を端子１３に接続し、記憶手段１１に記憶した圧
力値やガスの漏洩判断結果を読み出すとともに、内蔵し
たプリンタにより検査結果を印字する。尚、プリントは
その場で行わず、検査結果を読み出し手段に記憶してお
き、他のコンピュータ等にデータを転送して一括してプ
リントしてもよい。

〈発明の効果〉以上説明したように、本発明によれば、ガス圧力異常検
知装置に、測定した圧力値とガス漏洩の判断結果とを記
憶する記憶手段を設けるとともに、記憶手段から記憶情
報を取り出すための端子を設けである。

そこで、定期検査等でガス圧力を記録する必要がある場
合には、端子に読み出し装置を接続して、記憶情報を取
り出すことができる。。また、ガスの漏洩判断結果につ
いても必要に応じて記憶手段から取り出すことができる
。

したがって、検査員の手間が省けるとともに、記帳ミス
がなくなり、迅速かつ正確に検査結果を記録することが
できる。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明の実施例を示すもので、第１図は本発明
のガス圧力異常検知装置を示す概略ブロック図、第２図
は圧力調整器の内部構造を示す側面図、第３図はガス消
費量と使用区分の対照表、第４図、第５図は微小漏洩時
の圧力変動パターンを示すグラフで、第４図は単段式圧
力調整器を使用した場合の圧力変動パターン、第５図は
自動切替式圧力調整器を使用した場合の圧力変動パター
ン、第６図はガス漏洩の判断基準の説明図である。図中、１・・・ガス圧力異常検知装置、２・・・ガス流
路、３・・・遮断弁、４・・・圧力センサ、５・・・ガ
スメーク、６・・・マイクロコンピュータ、７・・・圧
力信号発信器、８・・・圧力値受信部、９・・・圧力信
号発信器、１１・・・記憶手段、１３・・・端子。第５図

Claims

【特許請求の範囲】遮断弁を備えたガス流路において、遮断弁の下流側に設けられ、ガス流路に流れるガスの流
量を検出する流量センサと、流量センサがガスの流れを検出した場合に流量信号を発
信する流量信号発信器と、遮断弁の上流側に設けられ、ガス流路のガス圧を検出す
る圧力センサと、圧力センサがガス圧の変動を検出した場合に圧力変動信
号を発信する圧力信号発信器と、圧力センサからの圧力
値信号を受信する圧力値受信部と、測定結果を記憶情報として記憶する記憶手段と、記憶手段から記憶情報を取り出すための端子流量信号発
信器と圧力信号発信器と圧力値受信部と記憶手段とに電
気的に接続され、予め記憶した正常圧力値と圧力値受信
部で受信した圧力値とを比較演算することにより圧力異
常を検知するとともに、流量信号発信器と圧力信号発信
器からの信号とを比較演算することによりガスの漏洩状
態を検知する演算手段とからなることを特徴とするガス
圧力異常検知装置。