JPH07174662A

JPH07174662A - 流体漏洩検知システム

Info

Publication number: JPH07174662A
Application number: JP32151393A
Authority: JP
Inventors: Yoneo Murai; 米男村井; Nobuhiko Hata; 宣彦端; Mitsuaki Nagano; 光昭長野; Motonori Ooi; 元徳大熨; Yasuyuki Nishi; 康之西
Original assignee: O K M KK; Takenaka Komuten Co Ltd
Current assignee: O K M KK; Takenaka Komuten Co Ltd
Priority date: 1993-12-21
Filing date: 1993-12-21
Publication date: 1995-07-14
Anticipated expiration: 2018-03-17
Also published as: JP3387592B2

Abstract

(57)【要約】【目的】冷房・暖房に応じて流体の漏洩を正確に検知
する空気調和機用配管の流体漏洩検知システムを提供す
る。【構成】圧力センサで入口弁と出口弁の間の配管中の
圧力を検出し、漏洩判定手段で、その圧力変動を基準値
と比較して流体漏洩を判定し、流体漏洩のときに警報信
号または弁駆動部の閉鎖信号を出力する。基準値は外気
温センサと流体温度センサとの出力に基いて配管の膨脹
・収縮状態を検出して補正する。また、判定モード設定
手段で、昼の環境条件で間欠モードを選択し、夜の環境
条件で連続モードを選択する。【効果】配管の熱膨脹・熱収縮を考慮するので、正確
な漏洩判定ができ、また昼夜に応じて検出周期を変更す
るので、流体の漏洩による危険性を回避し、使用者に不
快感を与えるのを防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、入口弁と出口弁との
間の配管の流体漏洩を検知する流体漏洩検知システムに
関し、特に、建築物の天井等に設置され配管中の流体の
発熱反応または吸熱反応により室内を冷房または暖房す
る空気調和機用の配管の流体の漏洩検知に最適な検知シ
ステムに係るものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、室内を暖房または冷房する空気
調和機には、フロンガス等の冷媒が使用されるのが一般
的であるが、建築物の全室を集中管理する場合などにお
いて、建築物が高くなれば、冷媒が液状化して暖房等の
機能を果たさなくなるため、大きな建築物の集中管理シ
ステムおいては、空気調和機を電動ファンと熱交換コイ
ルとからなるファンコイルユニットで構成し、配管を通
してコイル内を流れる流体として温水または冷水を使用
するのが一般的に行われている。

【０００３】従来、このような空気調和機用配管の流体
漏洩検知システムとして、特開平３−７１０３２号公報
に記載された技術がある。すなわち、この流体漏洩検知
システムでは、建築物の天井内に設置されたファンコイ
ルユニットの配管中に漏洩検出センサとしての圧力セン
サを設け、この圧力センサで配管内の圧力を検出して圧
力低下の検出結果に基いて流体が漏洩したと判断し、配
管中の入口弁及び出口弁に閉塞信号を出力して弁を閉鎖
し、配管内への流体の流通を遮断していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種のフ
ァンコイルユニットは、冷房用および暖房用として使用
されるのが一般的である。冷暖房時においては、ファン
コイルユニット及び配管中の流体温度と、周囲の外気温
度との間にかなりの温度差があるため、配管はその温度
差により熱膨脹または熱収縮する。

【０００５】そのため、配管中の実際の漏洩による圧力
変動以外に配管の膨脹・収縮による圧力変動があり、こ
の配管の膨脹・収縮による圧力変動は、流体の漏れが少
ない場合の圧力変動よりも大きい場合がある。

【０００６】上記従来技術においては、この配管の環境
状態による配管の膨脹・収縮を考慮せずに出入口弁を制
御していたので、実際には流体の漏洩がないにも拘ら
ず、弁を閉鎖してファンコイルユニットの作動を停止さ
せてしまうといった難点があった。

【０００７】また、配管中の流体の漏洩を検出する場
合、配管中の流体の状態を一定に保つために、その配管
の両端に設置された弁を閉鎖して漏洩検出を行うのが最
適であるが、弁閉鎖を常時行うと、その都度、ファンコ
イルユニットの能力が変動し、使用者にとっては、周囲
温度、即ち外気温度が微妙に変動することになり、不快
感を与えるといった難点があった。一方、その不快感を
解消するために、漏洩検出周期を長く設定すればよい
が、そうすると、配管の漏洩が起こったにも拘らず、長
い時間それを検出できなくなり、危険な状態に陥ること
になるといった難点があった。

【０００８】また、これらの人が常時いる昼の間では、
漏洩が起きても直に気がつくが、人がいない夜の間に漏
洩が起きた場合、その発見が遅れることになる。従っ
て、漏洩検出周期を昼と夜の環境条件で同じ周期で行う
ことは、建物内に水を嫌うコンピュータ関連機器を有す
る場合、特に回避しなければならない。

【０００９】そこで、この発明の目的とするところは、
冷房・暖房に応じて流体の漏洩を正確に検出できる空気
調和機用配管の流体漏洩検知システムを提供するところ
にある。また、昼夜に応じて検出周期を変更することに
より、流体の漏洩による危険性を回避し、かつ使用者に
不快感を与えるのを防止できる流体漏洩検知システムを
提供するところにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、請
求項１の発明に係る流体漏洩検知システムは、入口弁と
出口弁との間の配管の流体漏洩を検知するものであり、
入口弁及び出口弁の弁子を開閉する弁駆動部と、配管中
の圧力を検出する圧力センサと、この圧力センサの出力
を受けて配管の圧力変動を演算する圧力演算手段と、圧
力演算手段の出力を受けてその圧力変動を基準値と比較
して流体漏洩を判定する漏洩判定手段と、この漏洩判定
手段の判定結果が流体漏洩のときに警報信号または弁駆
動部の閉鎖信号を出力する警告手段とを備えており、配
管の環境状態に応じて前記基準値を補正する基準値補正
部を設けたことを特徴としている。

【００１１】その実施態様として、基準値補正部を、配
管の膨脹・収縮状態を検出して基準値を補正するように
構成したものと（請求項２）、さらに、配管の膨脹・収
縮状態の検出を、外気温センサと流体温度センサとの出
力に基いて行うものとがある（請求項３）。

【００１２】また、請求項４の発明に係る流体漏洩検知
システムは、基準値補正部を除いて、請求項１と同様
に、弁駆動部、圧力センサ、圧力演算手段、漏洩判定手
段、及び警告手段を備えており、さらに請求項１にな
い、環境条件に応じて判定周期を設定する判定モード設
定手段を設けたことを特徴としている。

【００１３】この最適な実施態様としては、判定モード
設定手段を、環境条件に応じて、連続的に流体漏洩を検
出する連続モードと、間欠的に流体漏洩を検出する間欠
モードとのうちのいずれか一方を選択するように構成し
（請求項５）、さらに、環境条件として、昼夜の環境条
件を指令する環境条件指令部を設けた構成としている
（請求項６）。

【００１４】また、請求項７の発明に係る流体漏洩検知
システムは、請求項１ないし請求項６のうちのいずれか
一に記載の流体漏洩検知システムを、建築物の天井内に
設置された配管の入口弁と出口弁との間に空気調和機を
配設した空気調和機用の配管の流体漏洩の検知に利用し
たことを特徴としている。

【００１５】そして、その実施態様としての空気調和機
は、電動ファンと熱交換コイルとを備え、配管を通して
コイル内を流れる流体として温水または冷水を使用した
いわゆるファンコイルユニットであることを特徴として
いる。

【００１６】

【作用】上記請求項１の流体漏洩検知システムにおいて
は、圧力センサにより、配管中の圧力を検出し、この検
出圧力の圧力変動を圧力演算手段で演算し、その演算結
果を、漏洩判定手段で、基準値と比較して流体の漏洩を
判定し、その判定結果が流体漏洩のときに警告手段によ
り、警報信号または弁駆動部の閉鎖信号を出力する。

【００１７】このとき、基準値補正部により、配管の環
境状態に応じて基準値を補正するので、配管の環境状態
が変化しても、それに応じた基準値を設定することがで
き、正確な流体漏洩の検知が可能となる。

【００１８】配管の環境状態は、請求項２のように、配
管の膨脹・収縮状態をパラメータとすればよく、さら
に、請求項３のように、この配管の膨脹・収縮状態を、
外気温センサと流体温度センサとの出力に基いて、暖房
運転か冷房運転か判断できれば、配管が膨脹したか、収
縮したかが容易に検出することができ、漏洩検知が極め
て容易かつ精度良くなる。

【００１９】また、請求項４の発明に係る流体漏洩検知
システムにおいては、判定モード設定手段で環境条件に
応じて判定周期を設定しているので、環境条件に合せて
漏洩検知が可能となり、流体漏洩による危険性が回避で
きる。

【００２０】特に、その最適な実施態様である請求項５
のように、連続的に流体漏洩を検出する連続モードと、
間欠的に流体漏洩を検出する間欠モードとのうちのいず
れか一方を選択するようにすれば、常時監視しなければ
ならない時とそうでない時とを選択でき、さらに、請求
項６のように、環境条件として、昼夜の環境条件を指令
するようにすれば、人のいる昼は間欠的に、また人のい
ない夜は連続的に監視でき、流体漏洩による建物内の機
器の破損を未然に防止することができる。

【００２１】また、請求項７の流体漏洩検知システムに
おいては、流体漏洩検知システムを、建築物の天井内に
設置された空気調和機用の配管に利用したので、特に、
建物内に流体漏洩により最も破損しやすいコンピュータ
機器が設置されていてもその破損の危険性を未然に防止
することができ、特に、流体として、請求項８のよう
に、温水または冷水を使用した場合には、その効果が大
である。

【００２２】

【実施例】以下、添附図面に示した実施例について説明
する。図１ないし図６は、この発明に係る空気調和機用
配管の流体漏洩検知システムに係るもので、図１はその
システムの全体構成図、図２は入口弁及び出口弁の制御
基板の構成を示す図、図３は流体検知システムの漏洩制
御部の機能ブロック図、図４は流体漏洩検知制御の全体
を示すフローチャート、図５は図４におけるパターンＢ
による検出処理を示すフロ−チャ−ト、図６は図４にお
けるパターンＨによる検出処理を示すフロ−チャ−ト、
図７は図４におけるパターンＣによる検出処理を示すフ
ロ−チャ−トである。

【００２３】この発明に係る流体漏洩検知システム１
は、図１の如く、ビル等の比較的大きな建築物内で使用
されるものであり、建築物の全体を流通する往路管２と
復路管３との間に各室の天井内に設置される配管５が接
続され、この配管５の往路管２との接続部に入口弁７
が、また復路管３との接続部に出口弁８が夫々設けら
れ、入口弁７と出口弁８との間に複数の空気調和機９が
配管接続されてなる空気調和システム１０において、入
口弁７及び出口弁８の間の配管中の圧力変動を検出する
ことによって、流体の漏洩を検出するものである。

【００２４】空気調和機９は、建築物の高さが大である
ため、電動ファン１１と熱交換コイル１２とからなり、
コイル内に温水または冷水を流通させるいわゆるファン
コイルユニットが使用される。以下、説明の便宜上、空
気調和機９をＦＣＵ９という。このＦＣＵ９のコイル１
２は、径が０．３ｍｍ程度の銅管製のものであるため、
その内部に流れる温水または冷水により、管の膨脹・収
縮が極めて大となる。従って、このコイル１２を含む配
管５（コイル１２と同様に銅製である）の流体（温水・
冷水）の漏洩を検知する場合には、この配管５の熱膨脹
・熱収縮をも考慮しなければならない。

【００２５】そこで、流体漏洩検知システム１は、以下
の如く構成されている。即ち、この検知システム１にお
いては、出口弁８は、周知構造のＯＮ−ＯＦＦ制御弁が
使用され、入口弁７には、このシステム１を制御する制
御基板１４が搭載されている。即ち、この制御基板１４
は、図２の如く、その入力端子として、弁子のリミット
スイッチ１３の全閉確認信号入力端子ａと、圧力センサ
１５の入力端子ｂと、外気温センサ１６の入力端子ｃ
と、流体温度センサ１７の入力端子ｄと、中央監視盤２
０からの昼夜切換え信号入力端子ｅとを備え、また、出
力端子として、入口弁７の弁駆動部１８へ出力する弁駆
動出力端子ｆと、システム１の中央監視盤２０へ出力す
る漏洩検出用の警報信号出力端子ｇ、システムの異常検
出信号出力端子ｈ、及びＦＣＵ９のファン１１の停止信
号出力端子ｉとを備えている。さらに、出口弁制御基板
２１への制御出力端子ｊ及び制御基板２１からの弁全閉
信号入力端子ｋとを有している。

【００２６】出口弁８の制御基板２１は、その入力端子
として、入口弁制御基板１４からの制御信号入力端子ｍ
及び弁子のリミットスイッチ２３の全閉信号入力端子ｎ
を有し、出力端子として、弁駆動部２４への出力端子ｐ
および全閉信号出力端子ｑを有している。

【００２７】圧力センサ１５は、ストレインゲージであ
って、入口弁７近傍の配管中に配設されている。外気温
センサ１６は、サーミスタであって、近傍の居室のリタ
ーンエア口等に設置されている。流体温度センサ１７
は、サーミスタであって、入口弁７近傍の配管中に配設
されている。なお、図１において、中央監視盤２０と入
口弁７との配線中に中継盤２６が配設され、また、配管
中には漏洩試験用弁２７が設けられている。また、入口
弁７および出口弁８の内部構造は、特開平３−７１０３
２号公報に記載の如く周知構造であり、かつこの発明の
要旨と直接的に関係しないので、その説明は省略する。

【００２８】次に、漏洩検知システム１における入口弁
７の制御基板１４の概略制御構成を、図３に示す機能ブ
ロック図に基いて説明すると、これは、圧力センサ１５
の出力を受けて配管５の圧力変動を演算する圧力演算手
段３１と、圧力演算手段３１の出力を受けてその圧力変
動を基準値Ａと比較して流体漏洩を判定する漏洩判定手
段３２と、この漏洩判定手段３２の判定結果が流体漏洩
のときに警報信号または弁駆動部の閉鎖信号を出力する
警告手段３３と、配管の環境状態に応じて前記基準値Ａ
を補正する基準値補正部３４と、環境条件に応じて判定
周期を設定する判定モード設定手段３５とを備えてい
る。

【００２９】前記基準値補正部３４は、配管の膨脹・収
縮状態を検出して基準値を補正するように構成されたも
のであり、前記外気温センサ１６と、配管中の流体の温
度を検出する流体温度センサ１７と、外気温センサ１６
と流体温度センサ１７との出力を受け、その温度差から
暖房パターンＨ、冷房パターンＣ、中間パターンＭを設
定するパターン設定手段３６と、パターン設定手段３６
の出力に基いて基準値を補正する補正値を演算する基準
値補正手段３７とを備えている。さらに、このパターン
設定手段３６は、配管の温度変化に関係なく常時圧力変
動を検出するパターンＢをも有している。

【００３０】また、判定モード設定手段３５は、環境条
件に応じて、連続的に流体漏洩を検出する連続モード
と、間欠的に流体漏洩を検出する間欠モードとのうちの
いずれか一方を選択するもので、中央監視盤２０に設け
られた昼夜の環境条件を指令する環境条件指令部３８か
らの指令により、昼の環境条件で間欠モードを選択し、
夜の環境条件で連続モードを選択するように構成されて
いる。

【００３１】次に、この流体漏洩検知システム１の検知
制御の概略を説明すると、入口弁７には外部から昼夜切
換え信号が入力されており、昼の場合には予めパラメー
タとして計測開始時間Ｔｆ（０時間〜３時間で１０分単
位で設定可能）と、計測間隔時間Ｔｉ（１時間〜３時間
で１０分単位で設定可能）で設定した時間ごとに漏洩検
出動作を行う。

【００３２】夜の場合には、人がいない場合が多いので
常時検出動作を行う。これによって、流体漏洩警報出力
がＯＮする。もし、ここで、入口弁７及び出口弁８が共
に閉鎖方向に動作を開始した後、閉鎖リミットのＯＮ
が、１分経過後に確認できない場合には、システムの異
常として異常信号を出力し、入口弁７及び出口弁８を開
放方向に動作させる。

【００３３】漏洩検出動作は、基本的には入口弁７及び
出口弁８によって閉ざされた配管中に漏れがあった場
合、その配管中の圧力が低下することによって漏洩を検
出するものである。しかし、漏れによる圧力低下以外
に、実際には配管５及びＦＣＵ９の温度とその外気温と
の温度差がかなりあるため、主にＦＣＵ９において熱収
縮・膨脹の影響の方が漏れ量が少ない場合の圧力変動よ
りも大きいことがある。

【００３４】よって、この制御システムは、外気温ＣＴ
と入口弁７及び出口弁８で閉塞された配管中の温度ＩＴ
の両方を検出し比較することによって、漏洩判定の基準
値を変更する。この変更パターンを示すと、以下のよう
になる。

【００３５】（１）パターンＨ……ＣＴがＩＴに比べ低
い場合、すなわち暖房時のパターン（２）パターンＣ……ＣＴがＩＴに比べ高い場合、すな
わち冷房時のパターン（３）パターンＭ……ＣＴがＩＴとほぼ同じ温度で、Ｃ
Ｔの±５℃以内にＩＴがある場合のパターン（４）パターンＢ……上記（１）〜（３）のどのパター
ンにおいてもこのパターンは有効で、配管の破断を検出
するパターン。

【００３６】以上の通り、４通りのパターンがあり、こ
れによって、夫々の漏洩判定方法が以下のように異なる
ことになる。

【００３７】そこで、この流体漏洩検知システム１の検
知制御の概略を、図４ないし図７のフロ−チャ−トに基
いて説明する。なお、これらの図において、符号Ｓｉ
（ｉ＝１１，１２，１３……）は各ステップを示す。

【００３８】この流体検知制御は、電源の投入により開
始され、まず、外気温ＣＴ、流体温度ＩＴ、圧力Ｐ、昼
モード信号ａ、リセット信号Ｒ等の各種信号が入力され
（Ｓ１１）、次にリセット信号Ｒが入力されているか否
か判断される（Ｓ１２）。リセット信号Ｒは、システム
が異常でない場合、常にＯＮ信号とされる。従って、リ
セット信号が入力されるまで待機することになる。リセ
ット信号が入力されたならば（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、時間
ｔ、異常フラグＦａ、漏洩フラグＦｌがリセットされ
（Ｓ１３）、パターンＢによる検出処理が開始される。

【００３９】このパターンＢによる検出処理は、他のパ
ターンと異なり、全ての状態において動作するパターン
であり、圧力センサ１５の検出圧力を常時監視すること
で、配管５の破断を検出する。圧力の検出間隔を１秒と
し、この１秒ごとに計測した値でその１回前に計測した
値に対して現在の値が２０パーセント以上の圧力降下が
認められた場合には、直に出口弁８を閉め始め、その温
度差によって通常の各パターンＨ，Ｃ，Ｍの漏洩検出動
作を行う。

【００４０】即ち、パターンＢによる検出処理は、圧力
演算手段３１により、圧力Ｐｎ（ｎ＝１，２，３……）
を読込み、基準値補正手段３７に格納し、漏洩判定手段
３２で前回の値Ｐｎ_−１と比較する。即ち、Ｐｎ／Ｐｎ
_−１＜Ｓか否か判断する（Ｓ３６）。つまり、基準値Ａ
（＝Ｐｎ_−１）を補正して検出圧力と比較する。この場
合の補正値はＳ＝０．８となる。１回前に計測した値Ｐ
ｎ_−１に対して現在の値Ｐｎが２０パーセント以上の圧
力降下があった場合（Ｓ３６：Ｙｅｓ）、漏洩フラグＦ
ｌをセットし（Ｓ３７）、基準値補正手段３７に現在の
値Ｐｎを基準値Ａとして格納し（Ｓ３８）、リターンす
る。１回前に計測した値Ｐｎ_−１に対して現在の値Ｐｎ
が２０パーセントよりも小さい圧力降下の場合（Ｓ３
６：Ｎｏ）、そのまま現在の値Ｐｎを基準値Ａとして格
納し（Ｓ３８）、リターンしてパターンＢによる検出処
理を続行することになる。

【００４１】このパターンＢによる検出処理の終了後
に、漏洩フラグＦｌがセットされているか否か判断され
（Ｓ１５）、セットされている場合（Ｓ１５：Ｙｅ
ｓ）、漏洩の確認のため、パターンＨ，Ｃ，Ｍでの検出
処理を行うべく、Ｓ２１に至る。

【００４２】漏洩フラグＦｌがセットされていない場合
（Ｓ１５：Ｎｏ）、次に昼モードか否か判断され（Ｓ１
６）、昼モードでない場合（Ｓ１６：Ｎｏ）、即ち夜モ
ードの場合には、人がいない場合が多いので常時検出を
行うため、Ｓ１４に戻り再度パターンＢによる検出処理
を行う。

【００４３】昼モードの場合（Ｓ１６：Ｙｅｓ）、計測
開始時間Ｔｆかあるいは計測間隔時間Ｔｉか判断するた
め、Ｓ１６〜Ｓ１９の判断が行われる。即ち、昼モード
の場合（Ｓ１６：Ｙｅｓ）、計測間隔時間Ｔｉか否か判
断され（Ｓ１７）、計測間隔時間Ｔｉでなければ（Ｓ１
７：Ｎｏ）、時間ｔを１つインクリメントして（Ｓ２
０）、Ｓ１４に戻る。

【００４４】また、計測間隔時間Ｔｉならば（Ｓ１７：
Ｙｅｓ）、第１回目の計測か否か判断すべく、初回フラ
グＦｎがセットされているか否か判断される（Ｓ１
８）。初回フラグＦｎがセットされている場合（Ｓ１
８：Ｙｅｓ）、Ｓ２１に至る。初回フラグＦｎがセット
されていない場合（Ｓ１８：Ｎｏ）、計測開始時間Ｔｆ
か否か判断され（Ｓ１９）、計測開始時間Ｔｆでなけれ
ば（Ｓ１９：Ｎｏ）、時間ｔを１つインクリメントして
（Ｓ２０）、Ｓ１４に戻る。

【００４５】計測開始時間Ｔｆであれば（Ｓ１９：Ｙｅ
ｓ）、Ｓ２１に至る。ここで、このフロ−チャ−トで
は、計測開始時間Ｔｆを計測間隔時間Ｔｉよりも長く設
定しているが、これに限らず、Ｔｆ≦Ｔｉであってもよ
いことは勿論である。

【００４６】これらの判断の結果、昼モードの場合に
は、Ｓ１５からＳ１９を経て所定時間ごとに、また、夜
モードの場合には、Ｓ１５から直接Ｓ２１に至ることに
なる。そして、Ｓ２１で、外気温ＣＴと流体温度ＩＴと
の差がＴｓ（＝±５℃）以上か否か判断され（Ｓ２
１）、Ｔｓよりも小さい場合（Ｓ２１：Ｎｏ）、パター
ンＭによる検出処理がなされる（Ｓ２５）。また、Ｔｓ
以上の場合（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、暖房運転か冷房運転か
判断すべく、外気温ＣＴと流体温度ＩＴとを比較し（Ｓ
２２）、外気温ＣＴの方が高い場合には冷房運転と判断
して（Ｓ２２：Ｙｅｓ）、冷房パターンＣによる検出処
理を行う（Ｓ２４）。外気温ＣＴの方が低い場合（Ｓ２
２：Ｎｏ）、暖房運転と判断して暖房パターンＨによる
検出処理を行う（Ｓ２３）。

【００４７】［パターンＨによる検出処理］図６はパタ
ーンＨによる検出処理を示す。この処理は、パターンＢ
による検出処理で漏洩と判断された場合にも再度確認の
ために行うので、まず、漏洩フラグＦｌをリセットし
（Ｓ４１）、その後昼モードか否か判断される（Ｓ４
２）。昼モードの場合（Ｓ４２：Ｙｅｓ）、入口弁７及
び出口弁８の閉動作を実行する（Ｓ４３）。

【００４８】弁７，８の閉動作は、まず、出口弁８を閉
方向に動作を開始させ、その１０秒後に入口弁７を閉方
向に動作を開始させる。同時にファン停止信号をＯＮ
し、配管内に設置されたＦＣＵ９のファン１２を停止さ
せる。

【００４９】次に、出口弁８及び入口弁７の閉リミット
スイッチのＯＮを確認し（Ｓ４４，Ｓ４５）、確認でき
なければ（Ｓ４４，Ｓ４５：Ｎｏ）、異常フラグＦａを
セットし、初回フラグＦｎをリセットして（Ｓ６２）、
リターンする。

【００５０】出口弁８及び入口弁７の閉リミットスイッ
チのＯＮが確認できれば（Ｓ４４，Ｓ４５：Ｙｅｓ）、
圧力センサ１５から圧力Ｐを検出し（Ｓ４６）、基準値
補正手段３７でδＰｈを演算する。そして、時間ｔｓを
リセットして（Ｓ４８）、Ｔｏ（＝３０秒）の経過後
（Ｓ４９：Ｙｅｓ）、圧力Ｐ１を検出する（Ｓ５１）。
そして、漏洩判定手段３７で基準値Ａと比較する（Ｓ５
２）。

【００５１】この配管の熱膨脹による圧力降下は、ＩＴ
とＣＴとの温度差と漏洩検出動作を開始した時点の検出
圧力で決まるので、その圧力降下値は、実験的に求めた
次式を使用する。

【００５２】δＰｈ＝α（ＩＴ−ＣＴ）＋０．０５Ｐ δＰｈ：配管の熱膨脹による圧力降下値ＩＴ−ＣＴ：周囲温度と流体の温度との温度差Ｐ：入口弁、出口弁を閉じた時に計測したスタート圧力 α：設定可能な乗数で、０．０００〜０．０９９までと
し、０．００１ステップで設定可能。

【００５３】このαは、そのときの検出圧力Ｐに対して
予め設定した０〜２０ｋｇ／ｃｍ^２、の間で１ｋｇ／ｃ
ｍ^２毎にその設定した乗数αに対して±する値が図８に
示すＲＡＭ内のテーブルに格納されている。よって、パ
ラメータαは、その時の検出圧力Ｐによって変化する値
である。

【００５４】パラメータαは、入口弁及び出口弁を閉じ
たときの圧力で計測したスタート圧力Ｐの値や配管中の
水量に対してのＦＣＵ９の比率等によって異なるものと
思われる。従って、実際の現場に設置した場合には、そ
の配管内の漏れが発生していない状況を作り出してか
ら、このパラメータαの値を決定しなければならない。
今回の実験で求まった値はα＝０．０４であった。

【００５５】このαの決定後に求めたδＰｈは、入口弁
７及び出口弁８が閉まり、その時点から３０秒経過後の
配管内の圧力下降値である。従って、基準値Ａは入口弁
７及び出口弁８が閉じた直後の圧力Ｐであり、その基準
補正値は−δＰｈである。

【００５６】この漏洩判定手段３２での判定の結果（Ｓ
５２）、圧力Ｐ１が補正された基準値（Ｐ−δＰｈ）よ
りも大きい場合（Ｓ５２：Ｙｅｓ），漏れがないと判断
して次に昼モードか否か判断し（Ｓ５３）、昼モードの
場合は入口弁７及び出口弁８を開放し（Ｓ５９）、初回
フラグＦｎをセットし（Ｓ６０）、リターンして次回の
計測間隔時間Ｔｉの間待機する。

【００５７】Ｓ５３で夜モードの場合（Ｓ５３：Ｎ
ｏ）、連続的に漏洩の判定を行うため、上記漏れが無い
状態では、再びその時点の圧力Ｐ１を基準値Ａ（＝Ｐ）
として基準補正手段３７に格納し（Ｓ５８）、その時点
の温度差（ＣＴ−ＩＴ）からδＰｈを算出して（Ｓ４
７）、その時点から再び３０秒経過後の圧力Ｐ１を計測
し（Ｓ５２）、その測定圧力が再びＰ−δＰｈの値以内
か、以上か判定する動作を繰り返す（Ｓ５２）。この動
作の繰り返しにより、基準値が徐々に低下するおそれが
あるため、夜モードの場合には、検出圧力Ｐが所定値
（＝１ｋｇ／ｃｍ^２）よりも大きいときのみ（Ｓ５４：
Ｙｅｓ）、検出動作を繰り返す。

【００５８】検出圧力Ｐが所定値Ｐｏ（＝１ｋｇ／ｃｍ
^２）よりも小さい場合（Ｓ５４：Ｎｏ）、一旦、入口弁
７を所定時間開放して圧力を回復した後、再度検出圧力
Ｐが所定値Ｐｏよりも大きいか小さいかを判断する（Ｓ
５６）。この結果、依然として圧力Ｐが回復しない場合
（Ｓ５６：Ｎｏ）、異常フラグＦａをセットし、初回フ
ラグＦｎをリセットして（Ｓ５７）、リターンする。圧
力が回復した場合（Ｓ５７：Ｙｅｓ）、再び検出動作を
繰返すべく、Ｓ５８に至る。

【００５９】また、昼モード及び夜モードを問わず、検
出圧力Ｐ１が基準値（Ｐ１−δＰｈ）を下回れば（Ｓ５
２：Ｎｏ）、漏洩フラグＦｌをセットし、初回フラグＦ
ｎをリセットして（Ｓ６１）、リターンする。

【００６０】なお、検出動作中、圧力Ｐが回復しない場
合（Ｓ５６：Ｎｏ）、計測不能として弁７，８を閉鎖
し、その圧力が１ｋｇ／ｃｍ^２になるまで保持すること
も可能である。以上がパターンＨによる検出処理であ
る。

【００６１】［パターンＣによる検出処理］このパター
ンＣは、図７の如く、基本的には図６に示すパターンＨ
の処理と同様であるので、パターンＨと異なるフロー部
分（Ｓ８２，Ｓ８４等）のみを説明し、その他のフロー
部分はパターンＨの検出処理の説明を参照せよ。

【００６２】即ち、このパターンＣは、冷房時のパター
ンでＦＣＵ９内に冷水が流れているので、ＩＴはＣＴに
比べ温度が低くなっている。ここで漏洩検出動作が開始
され入口弁及び出口弁が閉じると、ＦＣＵ９は周囲温度
に対して温度が低いため、配管が熱収縮し、圧力Ｐが上
昇する。このことは、漏れと反対方向に圧力が変化する
ことを示す。

【００６３】この配管の熱収縮による圧力上昇は、ＩＴ
とＣＴとの温度差と漏洩検出動作を開始した時点の検出
圧力で決まるので、その圧力上昇値は、実験的に求めた
次式を使用する。

【００６４】δＰｃ＝β（ＣＴ−ＩＴ）×Ｐ δＰｃ：配管の熱収縮による圧力上昇値ＣＴ−ＩＴ：周囲温度と流体の温度との温度差Ｐ：入口弁、出口弁を閉じた時に計測したスタート圧力 β：設定可能な乗数で、0.000 〜0.099 までとし、0.00
1 ステップで設定可能。

【００６５】パラメータβは、入口弁７及び出口弁８を
閉じたときの圧力で計測したスタート圧力Ｐの値や配管
中の水量に対しての空気調和機の比率等によって異なる
ものと思われる。従って、実際の現場に設置した場合に
は、その配管内の漏れが発生していない状況を作り出し
てから、このパラメータβの値を決定しなければならな
い。βの決定後に求めたδＰｃ（Ｓ７７）とは、入口弁
７及び出口弁８が閉まり、その時点から３０秒経過後の
配管内の圧力上昇値である。

【００６６】従って、Ｓ８２でＰ１＞Ｐ＋δＰｈの場合
（Ｓ８２：Ｙｅｓ）、漏洩が無いと判定し、入口弁７及
び出口弁８を共に開き、サイクル時間Ｔｉの時間計測を
行い、タイムアップ後、再び検出動作を繰り返す。

【００６７】Ｐ１≦Ｐ＋δＰｃの場合（Ｓ８２：Ｎ
ｏ）、漏洩していると判断し、漏洩フラグＦｌをセット
する（Ｓ９１）。

【００６８】また、漏れがないと判断した場合（Ｓ８
２：Ｙｅｓ）で、夜モードときには（Ｓ８３：Ｎｏ）、
連続的に検出動作を繰返すので、基準値（Ｐ＋δＰｃ）
が上昇し続ける。よって、検出圧力Ｐが上限設定圧力Ｐ
ｍ（１．０〜２０．０ｋｇ／ｃｍ^２まで設定可能）以上
に圧力が上昇した場合には、（Ｓ８４：Ｙｅｓ）、無条
件に計測動作を中止し、入口弁７を開き、圧力を低下さ
せ、再び計測動作を開始する。以上がパターンＣにおけ
る検出処理である。

【００６９】［パターンＭによる検出処理］このパター
ンＭは一般的には中間期のパターンであるが、実際には
検出誤差のために逆のパターンで漏洩の検出を行うこと
を防止するためのパターンである。従って、ＦＣＵ９内
の流体温度ＩＴが外気温度ＣＴに対して高いか低いか判
断できないため、膨脹するか収縮するか判断できない。
そこで、この間は熱膨脹していると仮定して漏洩検出動
作を行う。熱膨脹しているとして、このモードにおいて
の３０秒後の圧力下降値δＰｍは現時点では実験結果で
求めた次式に従い算出する。

【００７０】δＰｍ＝θＰ δＰＭ：パターンＭにおける便宜的な圧力下降値Ｐ：入口弁出口弁を閉めたときの圧力で計測のスタート
圧力 θ：設定可能な乗数で0.001 〜0.99まで設定可能とす
る。

【００７１】パラメータθは入口弁及び出口弁を閉めた
時の圧力で計測のスタート圧力Ｐの値や配管中の水量に
対しての空気調和機の比率などによってこのパラメータ
は異なるものと思われる。

【００７２】よって、実際の現場に設置した場合には、
その配管内で漏れが発生していない状況を作り出し、こ
のパラメータθを決定しなければならない。θ決定後に
求めたδＰｍは入口弁７及び出口弁８が閉まり、その時
点から３０秒後の配管内の圧力下降値である。

【００７３】このパターンＭでの検出処理は、配管５が
膨脹してものと仮定して行って手いるので、基本的に暖
房パターンＨの制御と同様になる。従って、このパター
ンＭの説明は暖房パターンＨの項を参照されたい。以上
がパターンＭにおける検出処理である。

【００７４】これらの検出処理後、図４の如く、漏洩フ
ラグＦｌがセットされているか否か判断され（Ｓ２
６）、セットされている場合（Ｓ２６：Ｙｅｓ）、漏洩
と判断して、警告手段から警報出力がなされ（Ｓ２
７）、入口弁７及び出口弁８が閉鎖すし、リセットされ
るまでこの状態を維持し続ける。

【００７５】また、漏洩フラグＦｌがセットされていな
くても（Ｓ２６：Ｎｏ）、異常フラグＦａがセットされ
ている場合（Ｓ２９：Ｙｅｓ）、中央監視盤２０側に異
常信号が出力される。また、異常フラグＦａもセットさ
れていない場合（Ｓ２９：Ｎｏ）、正常であるため、リ
ターンしてこの制御を繰返す。

【００７６】このように、外気温及び配管内の流体の温
度をパラメータとして、複数の基準補正値の設定パター
ンを設けたから、配管の熱膨脹・熱収縮があっても、精
度のよい圧力検出が可能となり、漏洩の判定を正確に行
うことができる。

【００７７】なお、この発明は、上記実施例に限定され
るものではなく、この発明の範囲内で多くの修正・変更
を加えることができるのは勿論である。例えば、上記実
施例では、中央監視盤２０からの信号により、昼モード
と夜モードとの切換え動作を行っているが、昼夜の判別
をセンサまたはタイマーにより自動的に行うように構成
してもよい。また、昼夜判別信号のみならず、人がいる
かいないか、赤外線センサにより、自動的に検出し、そ
の信号に基づいて、連続モードと間欠モードとの切換え
を行うように構成してもよい。

【００７８】

【発明の効果】以上詳述したところから明らかな通り、
請求項１に係る流体漏洩検知システムによると、配管の
環境状態に応じて判定基準値を補正しているので、正確
な漏洩判定が可能となる。

【００７９】特に、請求項２のように、配管の膨脹・収
縮状態をパラメータとすれば、配管の膨脹・収縮による
圧力変動があっても流体の漏洩を精度よく判定でき、さ
らに、請求項３のように、配管の膨脹・収縮状態を、外
気温と流体温度とに基いて、暖房運転か冷房運転か判断
すれば、配管が膨脹したか、収縮したかが容易に検出す
ることができる。

【００８０】また、請求項４に係る流体漏洩検知システ
ムによると、判定モード設定手段で環境条件に応じて判
定周期を設定しているので、環境条件に合せて漏洩検知
が可能となり、流体漏洩による危険性が回避できる。

【００８１】特に、請求項５のように、連続的に流体漏
洩を検出する連続モードと、間欠的に流体漏洩を検出す
る間欠モードとのうちのいずれか一方を選択するように
すれば、常時監視しなければならない時とそうでない時
とを選択でき、さらに、請求項６のように、昼夜の環境
条件を指令するようにすれば、人のいる昼は間欠的に、
また人のいない夜は連続的に監視でき、流体漏洩による
建物内の機器の破損を未然に防止することができる。

【００８２】また、請求項７の流体漏洩検知システムに
よると、流体漏洩検知システムを、建築物の天井内に設
置された空気調和機用の配管に利用したので、特に、建
物内に流体漏洩により最も破損しやすいコンピュータ機
器が設置されていてもその破損の危険性を未然に防止す
ることができ、特に、流体として、請求項８のように、
温水または冷水を使用した場合には、その効果が大とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る空気調和機用配管の流体漏洩検
知システムの全体構成図

【図２】入口弁及び出口弁の制御基板の構成を示す図

【図３】流体検知システムの漏洩制御部の機能ブロック
図

【図４】流体漏洩検知制御の全体を示すフローチャート

【図５】図４におけるパターンＢによる検出処理を示す
フロ−チャ−ト

【図６】図４におけるパターンＨによる検出処理を示す
フロ−チャ−ト

【図７】図４におけるパターンＣによる検出処理を示す
フロ−チャ−ト

【図８】パターンＨにおけるパラメータαの設定テーブ
ルを示す図

【符号の説明】

１流体漏洩検知システム２往路管３復路管５配管７入口弁８出口弁９ＦＣＵ１４制御基板１５圧力センサ１６外気温センサ１７流体温度センサ１８弁駆動部２０中央監視盤

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者長野光昭大阪府大阪市中央区本町四丁目１番13号株式会社竹中工務店大阪本店内 (72)発明者大熨元徳大阪府大阪市中央区本町四丁目１番13号株式会社竹中工務店大阪本店内 (72)発明者西康之大阪府大阪市中央区本町四丁目１番13号株式会社竹中工務店大阪本店内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入口弁と出口弁との間の配管の流体漏洩
を検知する流体漏洩検知システムにおいて、入口弁及び
出口弁の弁子を開閉する弁駆動部と、配管中の圧力を検
出する圧力センサと、この圧力センサの出力を受けて配
管の圧力変動を演算する圧力演算手段と、圧力演算手段
の出力を受けてその圧力変動を基準値と比較して流体漏
洩を判定する漏洩判定手段と、この漏洩判定手段の判定
結果が流体漏洩のときに警報信号または弁駆動部の閉鎖
信号を出力する警告手段とを備え、配管の環境状態に応
じて前記基準値を補正する基準値補正部を設けたことを
特徴とする流体漏洩検知システム。
【請求項２】前記基準値補正部は、配管の膨脹・収縮
状態を検出して基準値を補正するように構成したことを
特徴とする請求項１記載の流体漏洩検知システム。
【請求項３】前記基準値補正部は、外気温を検出する
外気温センサと、配管中の流体の温度を検出する流体温
度センサとを備え、外気温センサと流体温度センサとの
出力に基いて、配管の膨脹・収縮状態を検出し、基準値
を補正するように構成したことを特徴とする請求項１記
載の流体漏洩検知システム。
【請求項４】入口弁と出口弁との間の配管の流体漏洩
を検知する流体漏洩検知システムにおいて、入口弁及び
出口弁の弁子を開閉する弁駆動部と、配管中の圧力を検
出する圧力センサと、この圧力センサの出力を受けて配
管の圧力変動を演算する圧力演算手段と、圧力演算手段
の出力を受けてその圧力変動を基準値と比較して流体漏
洩を判定する漏洩判定手段と、この漏洩判定手段の判定
結果が流体漏洩のときに警報信号または弁駆動部の閉鎖
信号を出力する警告手段とを備え、環境条件に応じて判
定周期を設定する判定モード設定手段を設けたことを特
徴とする流体漏洩検知システム。
【請求項５】前記判定モード設定手段は、環境条件に
応じて、連続的に流体漏洩を検出する連続モードと、間
欠的に流体漏洩を検出する間欠モードとのうちのいずれ
か一方を選択可能とされたことを特徴とする請求項４記
載の流体漏洩検知システム。
【請求項６】前記判定モード設定手段に、昼夜の環境
条件を指令する環境条件指令部を設け、判定モード設定
手段は、昼の環境条件で間欠モードを選択し、夜の環境
条件で連続モードを選択するように構成されたことを特
徴とする請求項５記載の流体漏洩検知システム。
【請求項７】建築物の天井内に設置された配管の入口
弁と出口弁との間に空気調和機を配設し、この配管の流
体漏洩を検知するように構成したことを特徴とする請求
項１ないし請求項６のうちのいずれか一に記載の流体漏
洩検知システム。
【請求項８】前記空気調和機は、電動ファンと熱交換
コイルとを備え、配管を通してコイル内を流れる流体と
して、温水または冷水を使用したことを特徴とする請求
項７記載の流体漏洩検知システム。