JPH08193908A - 灯外内管ガス漏洩検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 灯外内管からの漏洩を検知する。 【構成】 道路に埋設された低圧導管から灯外内管に入
る部分に定差圧弁２０を挿入する。定差圧弁２０に並列
に熱式フローセンサ３１を設ける。ガスを使用してない
ときは、定差圧弁２０の弁機構３０は閉じている。灯外
内管からのガス漏れがあると、フローセンサ３１にガス
が流れる。フローセンサ３１の流量信号はマイコン３２
の信号処理判定部３３で処理され、学習機能部３４で学
習した判定条件により、漏洩の有無が判定される。漏洩
信号は無線装置部３９から電波で外部へ伝送される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、都市ガス供給配管、特
に灯外内管からのガス漏洩を検知する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】都市ガス供給配管では道路に埋設された
低圧導管（本支管ともいう）からガス需要家に引き込ま
れたいわゆる内管を通じてガス需要家のガス機器にガス
を供給している。

【０００３】いわゆる内管のうち、ガスメータコックよ
り上流の部分を灯外内管、ガスメータコックより下流の
部分を単に内管と区分けして呼んでいる。そこで、以
下、この発明では、ガスメータコックより上流の内管部
分を灯外内管と呼ぶ。

【０００４】近年、ガス供給配管をとりまく環境が悪化
していて、灯外内管からのガス漏洩に起因するガス爆発
事故を未然に防ぐ対応が要求されている。そのため、灯
外内管からのガス漏洩を未然に防ぐため、３年に１回程
度以上の頻度で定期検査を行っている。

【０００５】定期検査の方法としては、ボーリングによ
る方法、半導体式ガス検知器又は圧力保持方法等の手法
が使われている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】定期検査によりガス漏
洩を発見する方法では、検査終了後に発生した漏洩は次
回の定期検針まで見過ごされ、早期発見ができないとい
う問題点があった。

【０００７】また、定期検査で発見されない程度の微量
のガス漏洩が時間の経過とともに、漏洩量が増加してガ
ス爆発の危険が生じる。特に集合住宅や学校、病院など
においては、ガスを止めて漏洩検査を行うことが困難
で、使用状況からのガス漏洩の特定もまた困難で、ガス
漏洩の早期発見に難点があった。

【０００８】そこで本発明は、ガスの供給を、検査のた
めに特別に止めることを要せずに灯外内管からのガスの
漏洩を検知できる簡単な構造のガス漏洩検知装置を提供
することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１の灯外内管ガス漏洩検知装置は、灯外内管
（４５）の上流部に挿入設置され、一定差圧以上になる
と弁（２５）が開いてガスを流す定差圧弁（２０）と、
この定差圧弁（２０）と並列に連通接続されたフローセ
ンサ（３１）と、このフローセンサ（３１）の流量信号
の大きさと継続時間とからガス漏洩の有無を判定して、
ガス漏洩有りと判定したときには漏洩信号を出力する信
号処理判定部（３３）とを具備したことを特徴とするも
のである。

【００１０】この発明では、ガス需要家でガスを使用し
ていないときは、定差圧弁（２０）の弁（２５）が閉じ
る。そのため灯外内管でガス漏洩があると、漏洩ガスは
フローセンサ（３１）を通じてバイパスして流れる。

【００１１】従って、フローセンサ（３１）の流量信号
が一定以上の継続時間にわたり一定値以上を示すと、信
号処理判定部（３３）がガス漏洩有りと判定して漏洩信
号を出力する。

【００１２】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、フローセンサ（３１）の流量信号の大きさと継続時
間とから、ガス漏洩の有無を判定するための判定条件を
学習する学習機能部（３４）を具備していることを特徴
とするものである。

【００１３】この発明では、学習機能部が作動するた
め、ガスが需要家で使われることがあっても長期的なガ
スの流れをフローセンサ（３１）の信号とその継続時間
とから判断し、ガス漏洩の有無を判定する。

【００１４】請求項３の発明は、請求項１又は２の発明
において、ガス漏洩の有無を判定した時の信号及びデー
タを電波により外部に伝えるための無線装置部（３９）
を具備していることを特徴とするものである。

【００１５】この発明では、ガス漏洩の有無を判定した
時の信号及びデータを検知装置から離れた場所へ電波で
伝送できる。なお、請求項１〜３の発明に用いるフロー
センサとしては、特開平１−３０８９２１号公報の気体
流量計で使用しているフローセンサを用いることができ
る。

【００１６】

【実施例】以下図面の実施例に従って本発明を説明す
る。図１（ａ）において、２０は定差圧弁で、ケース２
１、ゴム製のダイアフラム２２、ダイアフラム２２の片
側に取り付けたディスク２３、ダイアフラム２２と一体
的に形成した弁座部材２４、弁２５、弁２５を支持する
ステム２６、ダイアフラム２２の中央に取付けられてい
てステム２６に遊嵌するカラー２７、カラー２７を介し
てダイアフラム２２を図示左方に付勢するばね２８等か
ら構成されている。

【００１７】２９はダイアフラムに明けた２ケ乃至は４
ケの流量抵抗の少ない孔である。また符号３０は弁機構
で、弁２５と弁座２４とで構成されている。ステム２６
とカラー２７及びばね２８は、ダイアフラム２２を図示
左右方向に移動案内するガイド機構を構成する。

【００１８】３１はフローセンサで、熱線流量計のよう
な微小流量を検出できる熱式の流量センサで、このフロ
ーセンサ３１は、図１（ｂ）のブロック図に示すマイコ
ン３２、表示部３８、無線装置部３９が一体的に取り付
けられている。

【００１９】フローセンサ３１はその流路が定差圧弁２
０と並列に連通接続されている（図１（ａ））。マイコ
ン３２は、フローセンサ３１の流量信号を処理してガス
漏洩の有無を判定する信号処理判定部３３、判定条件を
学習する学習機能部３４、記憶部３５、時計部３６、タ
イマ部３７等を有する。

【００２０】定差圧弁２０は、一定差圧未満では弁機構
３０が閉じ、一定差圧以上では弁機構３０が開いて、ガ
スが定差圧弁２０を図示左方から右方へ流れるようにば
ね２８の荷重を定めてある（図３参照）。弁が閉じてい
る間は、バイパス通路としてのフローセンサ３１を通っ
てガスが流れ得る。

【００２１】このフローセンサに流れるガスの流速を検
知し、流速（つまり流量）と継続時間から漏洩の有無を
判定する。フローセンサ３１の流量（流速）と出力（ア
ナログ電圧：ｍＶ）との関係を図４に示す。フローセン
サは周知のように、正方向の流れ（正流）と逆方向の流
れ（逆流）の何れも検知でき、流速の大きさに対するア
ナログ出力電圧の大きさは正逆流全く同じである。

【００２２】図１（ａ）で示すように、定差圧弁２０と
フローセンサ３１等からなる検知装置４０は、図５に示
すように道路４１に埋設された低圧導管４２と需要家４
３のガスメータ４４のとの間の灯外内管４５のなるべく
上流側に挿入配設され、灯外内管４５を流れる流量をフ
ローセンサ３１で電気信号に変換する。

【００２３】フローセンサ３１の流量信号（電気信号）
をマイコン３２で処理することで、検知装置４０の下流
における灯外内管の範囲Ａの部分（図５参照）からのガ
ス漏洩の有無を判定できる。

【００２４】なお、図２は定差圧弁２０の弁機構３０が
開いた状態を示す。マイコン３２はフローセンサ３１か
らの出力信号を流速情報として処理するとともに、その
情報を時計部３６からの時刻情報とともに時系列情報と
してガス使用状況を学習する学習機能部３４と、使用パ
ターンを記憶する記憶部３５と、、学習した判定条件と
現使用状況パターンとからガス漏洩の有無の判定を行な
う信号処理判定部３３とを有する。

【００２５】表示部３８は信号処理判定部３３からの信
号により漏洩検知表示（つまり漏洩有りの表示）を行な
うとともに現在流量、過去の最低流量（正・逆を含む）
及びその時刻を表示してもよい。またその結果は送受信
機能を有する無線装置部３９を介して、外部との情報交
換が行なわれる。

【００２６】信号処理判定部３３は、フローセンサ３１
からの流量信号を時計部３６からの時刻データとタイマ
部３７からの信号によりデータ処理して、表１のような
データテーブルを作成する。

【００２７】

【表１】 表１のデータテーブルで※部のデータは、−１０〜０
〔Ｌ／ｈ〕の流速が午前０〜１時までの間で５分間流れ
たことを示す。つまり表中の数値は継続時間（分）であ
る。

【００２８】また学習機能部３４と記憶部３５において
は、上記表１のようなデータを７日間とか１カ月間とか
の一定期間にわたって監視し、使用状況のパターン化を
行い記憶する。

【００２９】一定期間の監視後（自動的にしてもよく、
また外部より監視の開始・終了を任意に行なってもよ
い）そのパターン化されたデータをもとに時々刻々上記
データテーブルと比較してガス漏洩の有無を判定する 例えば、過去に逆流が継続観測されていた時間帯で逆流
がゼロとなったとか、それに合わせて正流側の流れが多
くなったことと合わせて、漏洩有りと判定することがで
きる。

【００３０】集合住宅等では、検出装置４０の下流側の
配管の容量（体積）が大きい。例えば、３０戸の集合住
宅の場合、下流側配管容量は１ｍ³ 程度になる。する
と、ガスを全く使用していいないときでも、気温が１℃
変化すると圧力が約３６ｍｍＨ ₂ Ｏ変化し、そのために
約４〔Ｌ／ｈ〕の流れを生じる。この流れは逆流もあり
得る。

【００３１】若し、このような集合住宅の灯外内管で、
ガス漏洩があれば、温度変化による逆流が打ち消されて
観測されないので、わずかの正流だけとなり、これをガ
ス漏洩判定条件として活用できることになる。また一度
でも逆流を観測したら漏洩なしと判定することができ
る。

【００３２】このように、フローセンサ３１が正流と逆
流を正確に計測できる性質を有効に活用し、しかも定差
圧弁２０が閉弁時では、逆流を流さない性質を組み合わ
せて使うことで、有効に漏洩の有無を判定できる。

【００３３】定差圧弁２０が閉じているときのフローセ
ンサ３１の流量信号を有効に活用し、その流量（流速）
の大きさと、継続時間から漏洩の有無を判定する。この
とき、上述のように、フローセンサが逆流も計測できる
性質を利用して、逆流の大きさとその継続時間も計測
し、漏洩判定に使う。

【００３４】そして流れのパターンから判定条件を学習
し、その場での流速とその継続時間のデータが、漏洩に
よるものかガスの使用状態によるものかを的確に判断す
るのが学習機能部３４と信号処理判定部３３である。

【００３５】漏洩の有無の判定方法としては、上述の方
法の代わりに次の、の方法がある。フローセンサで
一定時間毎に流速（流量）を測り、その発生時刻と継続
時間を表１と同様にデータ化し、そのパターンの変化を
見て判定する。またそのパターンにしきい値を設け警報
を発生させる。 例えば表１で、判定流量（例えば１０Ｌ／ｈ）の継続
時間が所定の判定時間（例えば１２時間）を超過したと
きに漏洩有りと判定する。 また、表１のテーブルで、設定された時間帯（例えば
午前１時から５時）を監視し、この間に設定された判定
流量以上の流量があって、且つこの状態が（例えば３
日）継続した時漏洩の可能性ありと判定する。

【００３６】なお、定差圧弁２０のケース２１は、ガス
配管に用いられるポリエチレン材料で構成することで、
低コストとすることができる。また学習機能はファジィ
理論を使用することもできる。

【００３７】

【発明の効果】本発明の灯外内管ガス漏洩検知装置は上
述のように構成されているので、定差圧弁が閉じている
ときの逆流をフローセンサで感度良く検出でき、温度変
化による逆流もとらえて、ガス漏洩の判定が正確にでき
る。

【００３８】また、構造が簡単で耐久性がある。更にま
た、ガス漏洩の判定が容易かつ確実にでき、漏洩の早期
発見が可能で、ガス漏れによる重大事故を未然に防止で
きる。

【００３９】また請求項３の発明では、漏洩検知装置を
地下に埋設したときでも地上外部との信号の送受信がで
き、有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の実施例の要部縦断面図、
（ｂ）は本発明の実施例の要部のブロック図である。

【図２】図１（ａ）の異なる態様を示す図である。

【図３】本発明の実施例の定差圧弁の特性線図である。

【図４】本発明の実施例のフローセンサの特性線図であ
る。

【図５】本発明の検出装置の設置例を示す配管系統の略
図である。

【符号の説明】

２０ 定差圧弁 ２４ 弁座 ２５ 弁 ３０ 弁機構 ３１ フローセンサ ３３ 信号処理判定部 ３４ 学習機能部 ３９ 無線装置部 ４５ 灯外内管

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 灯外内管（４５）の上流部に挿入設置さ
   れ、一定差圧以上になると弁（２５）が開いてガスを流
   す定差圧弁（２０）と、 この定差圧弁（２０）と並列に連通接続されたフローセ
   ンサ（３１）と、 このフローセンサ（３１）の流量信号の大きさと継続時
   間とからガス漏洩の有無を判定して、ガス漏洩有りと判
   定したときには漏洩信号を出力する信号処理判定部（３
   ３）とを具備したことを特徴とする灯外内管ガス漏洩検
   知装置。
2. 【請求項２】 フローセンサ（３１）の流量信号の大き
   さと継続時間とから、ガス漏洩の有無を判定するための
   判定条件を学習する学習機能部（３４）を具備している
   ことを特徴とする請求項１記載の灯外内管ガス漏洩検知
   装置。
3. 【請求項３】 ガス漏洩の有無を判定した時の信号及び
   データを電波により外部に伝えるための無線装置部（３
   ９）を具備していることを特徴とする請求項１、又は２
   記載の灯外内管ガス漏洩検知装置。