JPS63203167A - 学習機能付ガス遮断装置 - Google Patents

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〕 この発明はプロパンガス（液化石油ガス）、都市ガス等
による爆発事故や、中毒事故等の発生を未然に防止する
ようにした学習機能付ガス遮断装置に関するものであ−
る。

〔従来の技術〕

ガス事故の多くは、未燃ガスの異常流出に起因している
。この種の異常流出は、元栓の誤開放。

ゴム管の接続不良によるはずれ、ヒビ割れ、燃焼器具の
立ち消え等が原因となっている。従来より、この種の未
燃ガスの異常流出に対しては、ガス警報器により流出ガ
スを検知して警報を出すとか、ヒユーズコックによって
元栓の誤開放を防止するとかの措置を講じてσ）だ。

しかるに、ガス警報器にあっては、単に警報を出すのみ
であるから、人が不在の場合には、元コックを閉めると
いう動作が不可能であり、未燃ガスの異常流出は続行す
ることになり危険である。

ヒユーズコックにあっては、ヒユーズコックが作動しな
い程度（元コックの不完全閉止状態）の未燃ガスの流出
にあたっては、流出が続行される事になる。

これらの欠点を監視するために最近においては、ガス流
量を検出し、多量のガスが長時間変化せずに流れ続ける
等の異常をマイクロ・コンピュータ等が判断して、ガス
爆発やガス自殺を未然に防止するガス遮断装置が開発さ
れている。

この種のガス遮断装置の主な機能には、消費先の燃焼器
具の合計消費量を超えてガスが流れた場合、異常と判断
し遮断する機能（合計流量オーバー遮断機能）、ガスメ
ータを流れるガスの流量が増加した時にその増加流量が
消費量最大の機器の消費量に比べて異常に大きい流量の
増加があった場合、異常と判断し遮断する機能（増加流
量オーバー遮断機能）、燃焼器具が使用され続けて流量
に変動がないままに、あらかじめ消費量に応じて定めら
れた時間を超えた場合、異常と判断し遮断する機能（継
続使用時間オーバー遮断機能）がある。

第３図は上記各機能の説明図である。この例は、ストー
ブと風呂とコンロと湯沸器とを使用する場合を示してお
り、これらを同時に使用したときの合計流量Ｗより少し
多めの流量Ｗｏを合計流量遮断値とする。また、ストー
ブは連続して使用するものとして継続使用時間Ｔを決め
、これより少し多めの時間をストーブ流量Ｗｓにおける
継続使用時間遮断値Ｔ。とじている。また、ストーブは
連続して使用するもので、はぼ一定の流量ＷＳを必要と
するから、この流量Ｗｓ　をベースにして、例えば使用
量の大きい風呂の流量ｗｂを考慮し、これより少し多め
の流量を増加流量遮断値ＷｂＯとしている。これらの合
計流量遮断値Ｗ。、継続使用時間遮断値Ｔ。、増加流量
遮断値ＷｂＯ等は、ガスメータ号数毎にそれぞれに応じ
た基準値が決められているものや、１台のガスメータに
複数の基準値を内蔵し消費家庭に応じて使用するもの等
が考案されている。以下これを第４図、第５図により説
明する。

第４図は従来のガス遮断装置の一例を示す構成略図で、
１はガスメータ、２はガスの流量を検出ｔル流ｆｆｉセ
ンサで、例えば、ガスメータ１を構成するダイヤフラム
またはダイアプラムの往復運動を指示部に伝達するリン
ク機構の一部に設けた永久磁石と、この永久磁石の位置
を検出するリードスイッチとを組合せ、このリードスイ
ッチのオンから次のオンまでの時間を計測することによ
り、ガスの流量を知ることができるようにしている。

３はガス流路中に設けた永久磁石と！磁コイルとを組合
せた自己保持手動復帰型の遮断弁で、制御部４からの遮
断信号により動作してガス流路を遮断する。遮断弁３は
永久磁石の力によって開状態を自己保持するようになっ
ており、装置電源としての電池消耗を少なくしている。

また、遮断動作は、その電磁コイルに電流を流すことに
よって生ずる電磁力が、先の磁石により弁を開状態に保
持する力に打ち勝つことによって、自己保持状態が解除
されることにより行われる。

このようにして一度遮断状態になれば、永久磁石の力だ
けでは閉状１ムになることはなく、もはや電流を流す必
要はない。開状態にするためには、手動で遮断弁３を開
け、永久磁石の力で保持できる位置にする。制御部４内
部にマイコンを備え、流量センサ２からの信号を受け、
所定の処理手続きに従ってこの信号を処理し、遮断すべ
きか否かを判定し、もしも遮断条件を満足していれば遮
断信号を遮断弁３に対して出力する。処理手続きとして
は、例えば流量センサ１で検出する流量が、一定値のま
まで所定時間を越えて流れているか否かを判定する。も
しも越えていれば、その流量相当の器具の通常使用時間
よりも長く使われていることになり、このような状態は
何らかの異常を示すものとして、遮断信号を出力する。

この処理手順を第５図で説明する。

第５図は、従来のガス遮断装置の構成を示すブロック図
である。

第５図において、１１は流量発信手段、１２は流量演算
手段、１３は流量基準値記憶手段、１４は比較器、１５
は遮断信号発生手段、１６は時計、１７は使用時間演算
手段、１８は比較器、］９は使用時間基準値記憶手段、
２０は遮断弁閉止手段、２１はｌｉ量手動設定手段、２
２は使用時間手動設定手段である。なお、第５図では増
加流量遮断については説明を省略しであるが、全く同様
に構成することができる。

ガス遮断装置に内蔵されたプログラムの流量基準値、使
用時間基準値は、ガスメータの号数あるいは器具合計容
量と消費世帯の消費パターンからあらかじめ予測または
調査した結果に基づいて流量設定値を判断し、手順によ
って選択、決定する方法である。ガスの使用に当っては
、ガスメータに内蔵された流量センサ２（第４図）から
の信号を流量発信器１１が受信し、さらに流量演算手段
１２に伝達する。流量演算手段１２において演算された
流量は、流量基準値記憶手段１３の流量基準値と比較器
１４で 流量演算値≧流量基準値 ならば基準値以上の流量が流れているため、危険と判断
して遮断信号発生手段１５から信号を出力して遮断弁閉
止手段２ｏを作動させて遮断弁３によりガス流路を遮断
するような処理を行う。また、逆に 流量演算値く流量基準値 であれば、遮断しないような処理を行う。

使用時間においては、流量演算された流量をタイマ（時
計１６）機能により使用時間演算手段１７で時間計測し
、計測流量における使用継続時間が使用時間基準値記憶
手段１９に記憶されている計測流量における使用時間基
準値と比較器１８で比較され 使用継続時間≧使用時間基準値 の場合には、器具の消し忘れやガス漏れ等であると判断
し前述と同様にして遮断処理を行う。もしも 使用継続時聞く使用時間基準値 であれば、正常と判断して処理するようになっている。

このような処理手順を実用化するための方法としては、 ■　ガスメータ号数に応じた各基準値（プログラム）を
内蔵したガスメーターを選択する。

■　１種類のガスメータに、消費家庭の消費パターン別
にグループ化した複数の基準値（プログラム）を内蔵し
、この中から個々の消費家庭に最も近い基準値を選択す
る。

の２通りの方法が考えられる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、これらの方法にはそれぞれ以下の欠点がある。

■　ガスメータ号数に応じて流量基準値や使用時間基準
値が決められているものは、それを消費家庭に取りつけ
る場合、ガスメータ取付者は、ガスメータの選択が重要
となり、もしも誤って１ランク下の号数のガスメータを
取付けた場合には、基準値も１ランク下になるため、誤
遮断の原因となる。逆に、大きい号数のガスメータを取
付けた場合には、基準値も上回るため、遮断すべき時に
遮断しない場合も考えられ安全上問題がある。

一方、製造業者にあっては、それぞれのメータ号数に対
応した基準値を必要とするために、製造コストが上昇し
結果として消費者は高い装置を購入していることになっ
ているのが現状である。また、仮にガスメータ取付けが
適正に設置されていたとしても、その後の器具の増設等
があった場合には、ガスメータも取り替える必要がある
など必ずしも個々の消費家庭に対応したものになってい
ないのが実情である。

■　消費家庭を消費パターン別にグループ化し、複数の
プログラムを内蔵しているガスメータの中から切替スイ
ッチ等により、それぞれの目的とする消費家庭に最も近
い基準値を選択していく方式にあっては、切替に伴う判
断作業が必要であり、そのためには■同様、家庭内で保
有する全ガス器具容量の調査を必要とするため不便であ
る。

また、消費パターンの細分化は、分割数を多くすれば個
々の消費家庭への対応化に近づけることができるが、複
数のプログラムを内蔵することによってチップ容量が大
きくなり、電池電源で駆動できるようなマイクロ・コン
ピューター程度では容量不足の問題がある。さらに、切
替のためのスイツイも多く必要で、操作が複雑となり切
替作業に伴う切替ミス等が起こり易くなることが考えら
れ、その分割数にも限度があり、現在実用化されている
ものでも３区分程度である。このように消費パターンの
グループ別の細分化はできにくい欠点がある他、安全上
においても■同様、個々の消費家庭に対応したものとな
っていないなどの問題がある。

この発明は、このような従来の設置上、安全上の問題を
解消するもので、ガスメータ１種類で、かつ全てのガス
消費家庭の消費パターンに対応可能ならしめる学習機能
付ガス遮断装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明にかかる学習機能付ガス遮断装芒は、所定学習
期間中のガス流量の最大値に応じて流量基準値記憶手段
の流量基準値を更新する流量基準値学習設定部と、学習
期間中のガス流量の使用時間の最大値に応じて使用時間
基準値記憶手段の使用時間基準値を更新する使用時間基
準値学習設定部とを設けたものである。

〔作用〕

この発明においては、学習期間中においてガスの流量が
前に記憶された最大値を超えるごとに記憶している流量
基準値が更新され、学習期間が終了すると学習期間中の
流量の最大値に応じた流量基準値に更新される。同様に
、使用時間基準値記憶手段の使用時間基準値も学習期間
中の使用時間の最大値に応じた使用時間基準値に更新さ
れる。

〔実施例〕

以下にこの発明の実施例について述べる。第１図はこの
発明の一実施例の構成を示すブロック図である。この図
において、第５図の従来例と相違するところは、流量基
準値学習設定部３０と、使用時間基準値学習設定部４ｏ
とを設けた点である。流量基準値学習設定部３０は流量
演算手段１２の出力に基づいて流量を記憶する流量記憶
手段３１．前回値と今回値とを比較して大きい方を選択
するとともに、安全係数を乗じたりする演算処理手段３
２．この結果に基づいて流量設定値を決める流量設定値
決定手段３３および流量基準値記憶手段］３の流量基準
値を自動的に流量設定値決定手段３３で決定された値に
更新する流量自動設定手段３４とで構成される。

また、使用時間基準値学習設定部４０は、使用時間演算
手段１７の出力に基づいて使用時間を記憶する使用時間
記憶手段４］と、前回値と今回値とを比較し大きい方を
選択するとともに、安全係数を乗じたりする演算処理手
段４２と、この結果に基づいて使用時間設定値を決める
使用時間設定値決定手段４３と、使用時間基準値記憶手
段１９の使用時間基準値を自動的に使用時間設定値決定
手段４３で決定された値に更新する使用時間自動設定手
段４４とで構成される。

合計流量遮断、使用！！続待時間オーバーおける遮断の
各基準値は、個々のガス消費家庭の器具容量、使用パタ
ーンによって本来決定されるべき値である。しかし、従
来の装置では、この値を手動によって設定し、基準値と
して固定して使用するところに安全上間通がある。

このため、この発明では、これらの各基準値を一定の学
習期間の後に、個々の家庭の実際の使用器具容量、使用
パターンに応じた値に置き換えるものである。この処理
手順を以下に説明する。ガスの使用に伴って流量演算さ
れた流量値および各器具に応じた流量毎の使用時間は、
一定の学習期間内にその最大値が記憶され、学習期間終
了と同時に流量および使用時間が自動的に設定される。

この場合、安全性を考慮して 学習による流量値く手動設定した流量基準値の時のみ学
習による流量値が新たな流量基準値として自動的に設定
され、 学習による流量値≧手動設定した流量基準値であれば、
初めに手動設定した流量基準値に自動的にセットされる
。使用時間についても同様であり、学習期間内に使用さ
れた器具毎（流量毎）の使用時間の最大値が、 学習期間内中による使用時間の設定値 く手動設定した使用時間基準値 ならば、学習期間中に記憶した流量毎の使用時間の最大
値が新たな使用時間基準値として自動的に設定され、 学習期間による使用時間の設定値 ≧手動設定した使用時間基準値 ならば、初めに手動で設定された使用時間基準値に自動
的に設定される。さらに、学習期間中において、万一、
最大流量、使用時間が初めに手動で設定した基準値より
大きくなった場合には、ガス漏れ等による危険があると
判断し、ガスを遮断する。

次に、第１図の実施例の動作を第２図のフローチャート
を参照して説明する。なお（１）〜（１９）は各ステッ
プを示す。

この発明による学習機能付ガス遮断装置を設定する場合
には、所定の手続きによりあらかじめ手動で流量基準値
および使用時間基準値を設定しく１）、（２）　、流量
発信手段１１かも流量信号を取り込み（３）、流量演算
子段１２で流量演算を行い（４）、また、時計１６のク
ロック信号に基づいて使用時間の演算を行い（５）、ス
テップ（４）、（５）で求めた流量と使用時間がステッ
プ（１）、（２）で設定された流量基準値と使用時間基
準値より大きいか否かが比較器１４．１８で比較され（
Ｅｔ）、（７）　、いずれが１つでも大きい場合には遮
断信号発生手段１５を作動させて（８）、遮断弁閉止手
段２０により遮断弁を遮断させる（９）。ここまでは第
３図の従来例と同じ動作をする。

次に第２図の点線枠で示す学習動作について説明する。

学習に際してはリセットスイッチを押して学習を開始さ
せるが、学習期間は任意に設定できる（１０）。学習期
間が設定されると、学習期間かどうかが判断され（１１
）、期間外であればステップ（３）に戻り、期間内であ
ればさらに学習期間終了か否かが判断され（１２）　、
終了でなければ流量の最大値を流量記憶手段３１に記憶
しておき（１３）、同様に使用時間の最大値を使用時間
記憶手段４１に記憶する（１４）、そうして終了するま
でステップ（３）〜（１４）をくり返し、学習期間が終
了するとステップ（１３）、（１４）で記憶した流量記
憶手段３１と使用時間記憶手段４１に記憶されている学
習期間中の流量と使用時間の最大値に応じて演算処理手
段３２．４２で所要の安全係数を乗じ、流量基準値と使
用時間基準値が演算される（１５）。この結果に基づい
て、流量基準値と使用時間基準値が流量設定値決定手段
３３と使用時間設定値決定手段４３で決定され（１Ｂ）
、（１？）　、その後、流量自動設定手段３４．使用時
間自動設定手段４４によりそれぞれ流量基準値と使用時
間基準値が更新設定される（１８）、　（１９）。

なお、学習期間は任意に設定できる。しかし、ガス消費
家庭の生活パターンは２週間程度の変化を見れば把握で
きるので、ここでは学習期間を２週間と仮定する。この
際、保有するガス器具のガス消費量の大きい方から２つ
のガス器具を同時に使用し、そのガス流量を１分間程記
憶させる。この時、記憶された流量はガス圧力の変動等
を考慮して、例えば安全率１．３を乗じた値として演算
処理される。この値が初めに手動で設定した増加流量の
流量基準値よりも小さければ、この値は今後の基準値と
して自動的に設定され、大きければ初めに手動で設定さ
れた増加流量基準値が自動的に設定される。このため、
万一、学習期間中に大量のガス漏れが発生しても、あら
かじめ設定された基準値よりも小さな流量または同じ流
量でガスを止めるため、従来のものより高い安全性が確
保されることになる。合計流量は、２週間の学習期間中
に記憶された最大値に、同時使用率、圧力変動等による
安全率を加味して、例えば１．７を乗じた値が合計流量
の基準値と比較して小さければこの値が、大きければ初
めに手動で設定した基準値がそのまま自動的に設定され
、器具容量の大小の差に対しても個別対応化が可能とな
る。さらに、継続使用時間は、ロードサーベイ等の解析
結果から使用時間基準値が流量に応じてあらかじめ設定
されている。この値と学習期間中の器具の使用に伴って
記憶した流量別の継続使用時間に安全率を加味した値と
を比較し、この値が小さければ学習期間中に記憶した値
を、大きければあらかじめ手動で設定した値を自動的に
設定する。このような処理手順とすることによって、従
来の装置では不可能であった保有器具に応じた継続使用
時間の個別対応化が可能となり、極めて個々のガス消費
家庭の使用実態に適した安全性の高いガス遮断装置とな
る。

この発明の学習機能付ガス遮断装置は、リセット・スイ
ッチを押すことによって何度でも再学習が可能であるた
め、例えば冬場におけるストーブの使用などに見られる
ように冬場と夏場の使用器具の相違など、季節変動等に
よるガス使用パターンの変化にもガスメータを交換する
ことなく再学習させることによって自動的に対応できる
ため、人による判断ミスや設定ミスがなくなり、また、
器具の増加等に対しても対応できるため、極めて安全性
が高く、かつ従来の装置と比較してガスメータも処理手
順も１種類であるため、安価な装置構成とすることが可
能である。

また、新たに学習により自動的に設定された基準値は、
装置に外部出力端子を設けることにより、専用機器を使
用し容易に確認が行える。

さらに、上記実施例では増加流量オーバー遮断機能につ
いては特に詳しく述べなかったが、ｆ５１図に増加流量
基準値学習設定部を付加することで、増加流量に対して
も対応させることができる。

〔発明の効果〕

この発明は所定学習期間中のガス流量の最大値に応じて
流量基準値記憶手段の流量基準値を更新する流量基準値
学習設定部と、学習期間中のガス流量の使用時間の最大
値に応じて使用時間基準値記憶手段の使用時間基準値を
更新する使用時間基準値学習設定部とを設けたので、学
習期間を設定するのみで、自動的に流量基準値と使用時
間基準値とが設定されるので、従来不可能であった保有
器具に応じた個別対応化が可能となり、個々のガス消費
家庭の使用実態に適した安全性の高いガス遮断装置が得
られるものであり、今後の広い利用が期待されるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の構成を示すブロック図、
第２図は第１図の動作を説明するためのフローチャート
、第３図は従来のガス遮断装置の機能の説明図、第４図
は従来のガス遮断装置の全体構成の説明図、第５図は従
来のガス遮断装置の構成を示すブロック図である。 図中、１はガスメータ、２は流量センサ、３は遮断弁、
４は制御部、１１は流量発信手段、１２は流量演算手段
、１３は流量基準値記憶手段、１４．１８は比較器、１
５は遮断信号発生手段、１６は時計、１７は使用時間演
算手段、１９は使用時間基準値記憶手段、２ｏは遮断弁
閉止手段、２１は流量手動設定手段、２２は使用時間手
動設定手段、３０は流量基準値学習設定部、３１は流量
記憶手段、３２は演算処理手段、３３は流量設定値決定
手段、３４は流量自動設定手段、４０は使用時間基準値
学習設定部、４１は使用時間記憶手段、４２は演算処理
手段、４３は使用時間設定値決定手段、４４は使用時間
自動設定手段であ第１図 ム 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 流量基準値記憶手段と、使用時間基準値記憶手段と、ガ
   スメータの流路中に設けられた遮断弁とを備え、前記ガ
   スメータの流量値が前記流量基準値記憶手段の流量基準
   値を超えたとき、または前記ガスメータの使用時間が前
   記使用時間基準値記憶手段の使用時間基準値を超えたと
   き前記遮断弁を閉止させるガス遮断装置において、所定
   学習期間中のガス流量の最大値に応じて前記流量基準値
   記憶手段の流量基準値を更新する流量基準値学習設定部
   と、前記学習期間中のガス流量の使用時間の最大値に応
   じて前記使用時間基準値記憶手段の使用時間基準値を更
   新する使用時間基準値学習設定部とを設けたことを特徴
   とする学習機能付ガス遮断装置。