WO2020235421A1

WO2020235421A1 - ガス保安装置

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Publication number: WO2020235421A1
Application number: PCT/JP2020/019150
Authority: WO
Inventors: 行徳　太一; 憲司安田; 健太内田
Original assignee: パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Priority date: 2019-05-17
Filing date: 2020-05-13
Publication date: 2020-11-26
Also published as: JP2020187081A; JP2023101797A

Abstract

流路（１０１）と、流路（１０１）を流れるガスの流量を計測する流量計測部（１０３）と、ガスの絶対圧力を測定するガス側絶対圧圧力センサ（１０５）と、大気圧の絶対圧力を測定する大気側絶対圧圧力センサ（１０６）と、を備える。また、所定の測定時間において、ガス側絶対圧圧力センサ（１０５）、大気側絶対圧圧力センサ（１０６）で測定した圧力値をそれぞれ所定個採取する圧力値採取部（１０８）と、圧力値採取部（１０８）で採取されたそれぞれの平均値の差分から圧力を算出するガス圧力判定部（１０９）と、を備える。さらに、流路（１０１）を遮断する遮断弁（１０２）と、流量計測部（１０３）を制御すると共に、流量計測部（１０３）で測定した流量やガス圧力判定部（１０９）で測定した圧力変化で異常と判定した場合に遮断弁（１０２）で流路（１０１）を遮断する制御回路（１０４）とを備える。

Description

ガス保安装置

　本開示は、ガス流量を計測し、異常流量が計測された場合にはガス通路を遮断し、ガス使用上の安全性を確保するガス保安装置に関する。

　従来、ガスの使用量を測定するガスメータが、異常と判定してガス通路を遮断し、安全性を確保するガス保安装置が提案されている（特許文献１参照）。このガス保安装置は、超音波センサと、超音波センサ駆動回路が構成された回路基板を一体とした超音波流量計測部と、供給圧と大気圧の差圧を測定する圧力センサとを備える。さらに、圧力センサで測定した供給圧力と大気圧の差圧が異常であると判断した場合は、流路を遮断してガスの供給を停止する制御機能と、通報する機能を備える。

特開２０１４－９８５６３号公報

　ガス保安装置に内蔵された圧力センサは、ガスの圧力を大気圧基準として測定する差圧測定型であるため、ガスを圧力センサに導入する貫通孔を有しており、ガス保安装置周辺が非常に高温になった場合、貫通孔からガスが漏れ出す可能性がある。そこで、貫通孔が不要な構成として、大気圧を測定する絶対圧圧力センサとガスの圧力を測定する絶対圧圧力センサの測定値の差からガス供給圧の変化を測定する構成がある。

　しかしながら、２個のセンサの個体バラつきや測定タイミングの誤差の影響で測定精度が低下する課題がある。

　本開示におけるガス保安装置は、ガスを流すための流路と、流路を流れるガスの流量を測定するための流量計測部と、流路の内部に配置され、ガスの絶対圧力を測定する第１の圧力センサと、流路の外部に配置され、大気圧の絶対圧力を測定する第２の圧力センサと、を備える。また、第１の圧力センサで計測された圧力値をｎ個採取し、第２の圧力センサで測定された圧力値をｍ個採取する圧力値採取部と、圧力値採取部で得られたそれぞれの圧力値の平均値の差からガス供給圧を算出するガス圧力判定部と、を備える。さらに、流路を遮断する遮断弁と、流量計測部を制御するとともに、流量計測部で測定した流量やガス圧力判定部で算出したガス供給圧から異常と判定した場合に遮断弁で流路を遮断する制御回路と、を備える。

　本開示は、ガス保安装置周辺が高温になってもガスが噴出することのないガス保安装置において、ガス供給圧を精度よく測定することができる。

図１は、第１の実施の形態におけるガス保安装置の構成図である。図２は、第１の実施の形態におけるガス保安装置の動作説明図である。図３は、第２の実施の形態におけるガス保安装置の構成図である。図４は、第２の実施の形態におけるガス保安装置の動作説明図である。図５は、第３の実施の形態におけるガス保安装置の構成図である。図６は、第３の実施の形態におけるガス保安装置の動作説明図である。図７は、第４の実施の形態におけるガス保安装置の構成図である。図８は、第４の実施の形態におけるガス保安装置の動作説明図である。

　以下、図面を参照しながら実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。

　（第１の実施の形態）
　以下、第１の実施の形態について、図１～図２を用いて説明する。

　図１において、ガス保安装置１００は、ガスが流れる流路１０１と、流路１０１を遮断する遮断弁１０２と、流路１０１に流れるガスの流量を計測する流量計測部１０３と、流量計測部１０３で計測した流量測定データを用いてガスの使用量を積算する制御回路１０４と、を備える。また、ガス保安装置１００は、ガスの絶対圧力を測定する第１の圧力センサであるガス側絶対圧圧力センサ１０５と、大気の絶対圧力を測定する第２の圧力センサである大気側絶対圧圧力センサ１０６と、ガス雰囲気中に設置されている電子回路１０７と、所定の測定時間において、ガス側絶対圧圧力センサ１０５および大気側絶対圧圧力センサ１０６で測定した圧力値をそれぞれ所定個採取する圧力値採取部１０８と、を備える。さらに、ガス保安装置１００は、圧力値採取部１０８で採取されたそれぞれの圧力値の平均値を算出し、その差分からガス供給圧を算出するガス圧力判定部１０９を備える。

　ガス側絶対圧圧力センサ１０５は、流路１０１の内部のガス雰囲気中に設置されている電子回路１０７上に電子部品として実装されており、制御回路１０４からの信号で流路１０１の内部のガスの絶対圧力を測定する。また、大気側絶対圧圧力センサ１０６は、流路１０１の外部の大気中に設置されている制御回路１０４上に電子部品として実装されており、制御回路１０４からの信号で大気の絶対圧力を測定する。

　次に、図２を用いて、具体的な動作説明を行う。ガス圧力判定部１０９による圧力測定は、予め定めた時間間隔Ｔ（例えば、２秒から１０秒）で定期的に実行される。図２において、圧力測定時間Ｔ１、Ｔ２は圧力測定のタイミングを示しており、圧力測定時間Ｔ１において、圧力値採取部１０８によりガスの絶対圧力の圧力値がｎ個採取され、大気の絶対圧力の圧力値がｍ個採取される。

　即ち、圧力測定時間Ｔ１において、第１の圧力センサであるガス側絶対圧圧力センサ１０５で所定間隔（例えば、５ｍｓ）毎に圧力値Ｐｇ（１）、Ｐｇ（２）、・・・Ｐｇ（ｎ－１）、Ｐｇ（ｎ）の計ｎ個（例えば、３２個）の圧力値が測定され、圧力値採取部１０８で採取される。また、圧力測定時間Ｔ１において、第２の圧力センサである大気側絶対圧圧力センサ１０６により、所定間隔（例えば、５ｍｓ）毎に圧力値Ｐａ（１）、Ｐａ（２）、・・・Ｐａ（ｍ－１）、Ｐａ（ｍ）の計ｍ個（例えば、３２個）の圧力値が測定され、圧力値採取部１０８で採取される。

　そして、ガス圧力判定部１０９は、ガスの圧力値ｎ個の平均で求めたガスの圧力値Ｐｇと大気の圧力値ｍ個の平均で求めた大気の圧力値Ｐａの差分（Ｐｇ－Ｐａ）をガス供給圧として算出する。

　制御回路１０４は、流量計測部１０３で計測した流量測定データやガス圧力判定部１０９で算出されたガス供給圧やその変化を判定し、ガス漏れ等の異常がないかを判定し、異常と判断した場合には、遮断弁１０２で流路１０１を遮断して、ガスの供給を停止する。

　以上のように、本実施の形態においては、絶対圧力を測定できる第１の圧力センサであるガス側絶対圧圧力センサ１０５が測定したｎ個の圧力値、及び絶対圧力を測定できる第２の圧力センサである大気側絶対圧圧力センサ１０６が測定したｍ個の圧力値の平均値を用いてガス供給圧の変動を検知している。そのため、第１の圧力センサおよび第２の圧力センサの個体ばらつきや測定タイミングの誤差による測定精度の改善ができるとともに、差圧測定型の圧力センサを用いる場合に必要な貫通孔が不要となる。そのため、ガス保安装置の周囲が高温になってもガスが噴出することを防止でき、より安全性の高いガス保安装置が実現できる。

　なお、本実施の形態において、圧力値の平均値を使用する構成で説明したが、平均値の代わりに中央値を使用しても同等に作用させることができる。

　なお、本実施の形態において、流量計測部を超音波流量計測として使用しても同等に作用させることができる。

　また、本実施の形態では、ガスの圧力値の測定個数（ｎ）と大気の圧力値の測定個数（ｍ）を同じ３２個として説明したが、圧力変動やノイズの影響など測定環境等に応じて異なる個数にしても良い。或いは、変動の少ないことが予想される大気の絶対圧力の測定個数（ｍ個）はガスの絶対圧力の測定個数（ｎ個）よりも少なくしても良く、この場合、第２の圧力センサである大気側絶対圧圧力センサ１０６による消費電力を少なくすることができる。

　なお、本実施の形態において、第１の圧力センサであるガス側絶対圧圧力センサ１０５を流路１０１の内部のガス雰囲気中に設置されている電子回路１０７上に実装する構成として説明したが、流路内であれば何処に実装してもよいことはいうまでもない。また、大気側絶対圧圧力センサ１０６を流路１０１の外部の大気中に設置されている制御回路１０４上に実装する構成として説明したが、大気圧を測定できれば実装する場所に制限はない。

　（第２の実施の形態）
　以下、第２の実施の形態について、図３～図４を用いて説明する。なお、図３おいて、図１で説明した同一の構成要素については同一符号で示す。

　図３において、ガス保安装置２００は、ガスが流れる流路１０１と、流路１０１を遮断する遮断弁１０２と、流路１０１に流れるガスの流量を計測する流量計測部１０３と、流量計測部１０３で計測した流量測定データを用いてガスの使用量を積算する制御回路２０４と、を備える。また、ガス保安装置２００は、ガスの絶対圧力を測定する第１の圧力センサであるガス側絶対圧圧力センサ１０５と、大気の絶対圧力を測定する第２の圧力センサである大気側絶対圧圧力センサ１０６と、ガス雰囲気中に設置されている電子回路１０７と、を備える。さらに、ガス保安装置２００は、所定の測定時間において、ガス側絶対圧圧力センサ１０５および大気側絶対圧圧力センサ１０６で同じタイミングで測定された圧力値の差分値をｎ個採取する差圧値採取部２０１と、差圧値採取部２０１で採取されたｎ個の差圧値の平均値からガス供給圧を算出するガス圧力判定部２０９を備える。

　次に、図４を用いて、具体的な動作説明を行う。なお、図２で説明した同一構成要素については同一符号で示す。

　ガス圧力判定部２０９による圧力測定は、予め定めた時間間隔Ｔ（例えば、２秒から１０秒）で定期的に実行される。図４において、圧力測定時間Ｔ１、Ｔ２は圧力測定のタイミングを示しており、圧力測定時間Ｔ１において、差圧値採取部２０１によりガスの絶対圧力の圧力値と大気の絶対圧力の圧力値との差圧値がｎ個採取される。

　第１の実施の形態との差異は、ガス側絶対圧圧力センサ１０５と大気側絶対圧圧力センサ１０６により同じタイミングで測定した、ガスの圧力値と大気の圧力値の差分を圧力値採取部１０８でｎ個採取する点である。

　即ち、圧力測定時間Ｔ１において、第１の圧力センサであるガス側絶対圧圧力センサ１０５により、所定間隔（例えば、５ｍｓ）毎に圧力値Ｐｇ（１）、Ｐｇ（２）、・・・Ｐｇ（ｎ－１）、Ｐｇ（ｎ）の計ｎ個の圧力値が測定される。一方、第２の圧力センサである大気側絶対圧圧力センサ１０６では、ガス側絶対圧圧力センサ１０５による各測定と同じタイミングで圧力値Ｐａ（１）、Ｐａ（２）・・・Ｐａ（ｎ－１）、Ｐａ（ｎ）の計ｎ個（例えば、３２個）の圧力値が測定される。さらに、同じタイミングで測定された圧力値同士の差分値ΔＰ（１）＝Ｐｇ（１）－Ｐａ（１）、ΔＰ（２）＝Ｐｇ（２）－Ｐａ（２）、・・・ΔＰ（ｎ－１）＝Ｐｇ（ｎ－１）－Ｐａ（ｎ－１）、ΔＰ（ｎ）＝Ｐｇ（ｎ）－Ｐａ（ｎ）を算出する。

　そして、ガス圧力判定部２０９は、ｎ個の差分値を平均してガス供給圧を算出する。

　制御回路２０４は、流量計測部１０３で計測した流量測定データやガス圧力判定部２０９で算出されたガス供給圧やその変化を判定し、ガス漏れ等の異常がないかを判定し、異常と判断した場合には、遮断弁１０２で流路１０１を遮断して、ガスの供給を停止する。

　以上のように、本実施の形態においては、絶対圧力を測定できる第１の圧力センサであるガス側絶対圧圧力センサ１０５と第２の圧力センサである大気側絶対圧圧力センサ１０６によって同じタイミングで測定された圧力値の差分の平均値を用いてガス供給圧の変動を検知する。そのため、第１の圧力センサおよび第２の圧力センサの個体ばらつきや測定タイミングの誤差による測定精度の改善ができるとともに、差圧測定型の圧力センサを用いる場合に必要な貫通孔が不要となる。そのため、ガス保安装置の周囲が高温になってもガスが噴出することを防止でき、より安全性の高いガス保安装置が実現できる。

　（第３の実施の形態）
　以下、第３の実施の形態について、図５～図６を用いて説明する。なお、図５において、図１で説明した同一の構成要素については同一符号で示す。

　図５において、ガス保安装置３００は、ガスが流れる流路１０１と、流路１０１を遮断する遮断弁１０２と、流路１０１に流れるガスの流量を計測する流量計測部１０３と、流量計測部１０３で計測した流量測定データを用いてガスの使用量を積算する制御回路３０４と、を備える。また、ガス保安装置３００は、ガスの絶対圧力を測定する第１の圧力センサであるガス側絶対圧圧力センサ１０５と、大気の絶対圧力を測定する第２の圧力センサである大気側絶対圧圧力センサ１０６と、ガス雰囲気中に設置されている電子回路１０７と、を備える。さらに、ガス保安装置３００は、任意の計測時間において、ガス側絶対圧圧力センサ１０５および大気側絶対圧圧力センサ１０６で測定された圧力値をそれぞれ所定個採取する圧力値採取部１０８と、圧力値比較部３０１と、異常値無視部３０２と、ガス圧力判定部３０９と、を備える。

　ここで、圧力値比較部３０１は、圧力値採取部１０８で得られたそれぞれの圧力値を比較する。異常値無視部３０２は、圧力値比較部３０１において、値が他の圧力値と明らかに異なると判断された値は異常値と判断する。その判断では、例えば、３つの連続する圧力の測定値を比較し、その１つの測定値が他の測定値と１０００パスカル以上の差がある場合、或いは、その測定値が全体の平均に対しての所定割合以上の差がある場合、その測定値を異常値であると判定する。この判断に基づいて異常値を除いた圧力値をガス圧力判定部３０９に出力する。ガス圧力判定部３０９は、異常値無視部３０２から出力されたガスの圧力値と大気の圧力値でそれぞれの平均値を計算し、平均値の差分をガス供給圧として算出する。

　次に、図６を用いて、具体的な動作説明を行う。図２、図４で説明した同一の構成要素については同一符号で示す。

　ガス圧力判定部３０９による圧力測定は、予め定めた時間間隔Ｔ（例えば、２秒から１０秒）で定期的に実行される。図６において、圧力測定時間Ｔ１、Ｔ２は圧力測定のタイミングを示しており、圧力測定時間Ｔ１において、ガス側絶対圧圧力センサ１０５によりガスの絶対圧力がｎ個測定され、大気側絶対圧圧力センサ１０６により大気の絶対圧力がｍ個測定され、ガスの圧力値ｎ個と大気の圧力値ｍ個が圧力値採取部１０８で採取される。

　即ち、圧力測定時間Ｔ１において、ガス側絶対圧圧力センサ１０５により、所定間隔（例えば、５ｍｓ）毎に圧力値Ｐｇ（１）、Ｐｇ（２）、・・・Ｐｇ（ｎ－１）、Ｐｇ（ｎ）の合計ｎ個（例えば、３２個）の圧力値が測定される。一方、大気側絶対圧圧力センサ１０６により、所定間隔（例えば、５ｍｓ）毎に圧力値Ｐａ（１）、Ｐａ（２）、・・・Ｐａ（ｍ－１）、Ｐａ（ｍ）の合計ｍ個（例えば、３２個）の圧力値が測定される。

　そして、例えば、ガスの２回目の圧力値Ｐｇ（２）が、他の測定値と明らかに異なっており、圧力値比較部３０１で他の測定値との比較によって異常値と判断された場合、以下の処理を行う。すなわち、ガスの圧力測定時間Ｔ１では、異常値無視部３０２において、２回目の圧力値Ｐｇ（２）を除いたｎ－１個の圧力値がガス圧力判定部３０９に出力され、平均してガスの圧力値Ｐｇが計算される。一方、大気の圧力値で異常な値が無かった場合にはｍ個の圧力値がガス圧力判定部３０９に出力され、ガス圧力判定部３０９ではｍ個の圧力値を平均して大気側圧力値Ｐａが計算される。

　そして、ガス圧力判定部３０９は、異常値である圧力値Ｐｇ（２）を除いたｎ－１個の圧力値を平均して求めたガス側圧力値Ｐｇと大気側の絶対圧のｍ個の圧力値を平均しても求めた大気側圧力値Ｐａの差分（Ｐｇ－Ｐａ）をガス供給圧として算出する。

　制御回路３０４は、流量計測部１０３で計測した流量測定データやガス圧力判定部３０９で算出されたガス供給圧やその変化を判定し、ガス漏れ等の異常がないかを判定し、異常と判断した場合には、遮断弁１０２で流路１０１を遮断して、ガスの供給を停止する。

　以上のように、本実施の形態においては、絶対圧力を計測できる第１の圧力センサであるガス側絶対圧圧力センサ１０５と第２の圧力センサである大気側絶対圧圧力センサ１０６を用いてガス供給圧の変動を検知する場合に、異常な測定値を除外する。この構成により、第１の圧力センサおよび第２の圧力センサの個体ばらつきや測定タイミングの誤差による測定精度の改善ができるとともに、差圧測定型の圧力センサを用いる場合に必要な貫通孔が不要となる。そのため、ガス保安装置の周囲が高温になってもガスが噴出することを防止でき、より安全性の高いガス保安装置が実現できる。

　（第４の実施の形態）
　以下、第４の実施の形態について、図７～図８を用いて説明する。なお、図７おいて、図１、図３で説明した同一の構成要素については同一番号で示す。

　図７において、ガス保安装置４００は、ガスが流れる流路１０１と、流路１０１を遮断する遮断弁１０２と、流路１０１に流れるガスの流量を計測する流量計測部１０３と、流量計測部１０３で計測した流量測定データを用いてガスの使用量を積算する制御回路４０４と、を備える。また、ガス保安装置４００は、ガスの絶対圧力を測定する第１の圧力センサであるガス側絶対圧圧力センサ１０５と、大気の絶対圧力を測定する第２の圧力センサである大気側絶対圧圧力センサ１０６と、ガス雰囲気中に設置されている電子回路１０７と、を備える。さらに、ガス保安装置４００は、所定の測定時間において、ガス側絶対圧圧力センサ１０５および大気側絶対圧圧力センサ１０６で同じタイミングで測定された圧力値の差分をｎ個採取する差圧値採取部２０１と、差圧値比較部４０１と、差圧異常値無視部４０２と、ガス圧力判定部４０９と、を備える。

　ここで、差圧値比較部４０１は、差圧値採取部２０１で得られたｎ個の差圧値をそれぞれ比較するする。差圧異常値無視部４０２は、差圧値比較部４０１において、値が他の差圧値と明らかに異なると判断された値は異常値として判断する。その判断では、例えば、３つの連続する圧力値による差圧値を比較し、その１つが他の差圧値と１０００パスカル以上の差がある、或いは、全体の平均に対しての所定割合以上の差がある場合、その差圧値を異常値であると判定する。この異常値を除くｎ－１個の差圧値をガス圧力判定部４０９に出力する。

　ガス圧力判定部４０９は、差圧値比較部４０１から出力されたｎ－１個の差圧値の平均値を計算してガス供給圧として算出する。

　次に、図８を用いて、具体的な動作説明を行う。図２、図４、図６で説明した同一構成要素については同一番号で示す。

　ガス圧力判定部２０９による圧力測定は、予め定めた時間間隔Ｔ（例えば、２秒から１０秒）で定期的に実行される。図８において、圧力測定時間Ｔ１、Ｔ２は圧力測定のタイミングを示しており、圧力測定時間Ｔ１において、差圧値採取部２０１によりガスの絶対圧力の圧力値と大気の絶対圧力の圧力値との差圧値がｎ個採取される。

　即ち、圧力測定時間Ｔ１において、第１の圧力センサであるガス側絶対圧圧力センサ１０５により、所定間隔（例えば、５ｍｓ）毎に圧力値Ｐｇ（１）、Ｐｇ（２）、・・・Ｐｇ（ｎ－１）、Ｐｇ（ｎ）の計ｎ個（例えば、３２個）の圧力値が測定される。一方、第２の圧力センサである大気側絶対圧圧力センサ１０６では、ガス側絶対圧圧力センサ１０５による各測定と同じタイミングで圧力値Ｐａ（１）、Ｐａ（２）・・・Ｐａ（ｎ－１）、Ｐａ（ｎ）の計ｎ個（例えば、３２個）の圧力値が測定される。さらに、同じタイミングで測定された圧力値同士の差分値ΔＰ（１）＝Ｐｇ（１）－Ｐａ（１）、ΔＰ（２）＝Ｐｇ（２）－Ｐａ（２）、・・・ΔＰ（ｎ－１）＝Ｐｇ（ｎ－１）－Ｐａ（ｎ－１）、ΔＰ（ｎ）＝Ｐｇ（ｎ）－Ｐａ（ｎ）を算出する。

　ここで、例えば、ガス側の２回目の圧力値Ｐｇ（２）が、他の測定値と明らか異なっており、Ｐｇ（２）とＰａ（２）で算出された差圧値ΔＰ（２）が差圧値比較部４０１で他の値と比較によって異常値と判断された場合、以下の処理を行う。すなわち、ガスの圧力測定時間Ｔ１では、差圧異常値無視部４０２において、異常値と判定された２回目の差圧値ΔＰ（２）を除いたｎ－１個の差圧値がガス圧力判定部４０９に出力され、ガス圧力判定部４０９では、ｎ－１個の差圧値の平均値をガス供給圧として算出する。

　制御回路４０４は、流量計測部１０３で計測した流量測定データやガス圧力判定部４０９で算出されたガス供給圧やその変化を判定し、ガス漏れ等の異常がないかを判定し、異常と判断した場合には、遮断弁１０２で流路１０１を遮断して、ガスの供給を停止する。

　以上のように、本実施の形態においては、絶対圧力を計測できる第１の圧力センサであるガス側絶対圧圧力センサ１０５と第２の圧力センサである大気側絶対圧圧力センサ１０６を用い、同じタイミングで計測した圧力値の差圧値の内、異常な測定値を除いてガス供給圧を算出する。この構成により、ガス供給圧の変動を正確に検知することで、第１の圧力センサおよび第２の圧力センサの個体ばらつきや測定タイミングの誤差による測定精度の改善ができるとともに、差圧測定型の圧力センサを用いる場合に必要な貫通孔が不要となる。そのため、ガス保安装置の周囲が高温になってもガスが噴出することを防止でき、より安全性の高いガス保安装置が実現できる。

　以上説明したように、第１の開示は、ガスを流すための流路と、流路を流れるガスの流量を測定するための流量計測部と、流路の内部に配置されガスの絶対圧力を測定する第１の圧力センサと、流路の外部に配置され大気圧の絶対圧力を測定する第２の圧力センサと、を備える。また、第１の圧力センサで測定された圧力値をｎ個採取し、第２の圧力センサで測定された圧力値をｍ個採取する圧力値採取部と、圧力値採取部で得られたそれぞれの圧力値の平均値の差からガス供給圧を算出するガス圧力判定部と、を備える。さらに、流路を遮断する遮断弁と、流量計測部を制御するとともに、流量計測部で測定した流量やガス圧力判定部で算出したガス供給圧から異常と判定した場合に遮断弁で流路を遮断する制御回路と、を備える。

　この構成により、絶対圧力を測定する第１の圧力センサと第２の圧力センサの平均値を用いてガス供給圧を検知するため、第１の圧力センサと第２の圧力センサの個体ばらつきや測定タイミングの誤差による測定精度の改善ができるとともに、差圧測定型の圧力センサを用いる場合に必要な貫通孔が不要となる。そのため、ガス保安装置の周囲が高温になってもガスが噴出することを防止でき、より安全性の高いガス保安装置が実現できる。

　第２の開示は、特に第１の開示において、圧力値採取部で採取された第１の圧力センサおよび第２の圧力センサのそれぞれの圧力値と平均値を比較する平均値比較部を備える。さらに、ガス圧力判定部は、平均値比較部において、圧力値採取部値で採取された圧力値のうち平均値と明らかに異なると判断された圧力値を除いて平均値を算出する構成としてもよい。

　この構成により、第１の圧力センサと第２の圧力センサがそれぞれ測定した圧力値の平均値を用いてガス供給圧を検知するため、第１の圧力センサおよび第２の圧力センサの個体ばらつきや測定タイミングの誤差による測定精度の改善ができるとともに、差圧測定型の圧力センサを用いる場合に必要な貫通孔が不要となる。そのため、ガス保安装置の周囲が高温になってもガスが噴出することを防止でき、より安全性の高いガス保安装置が実現できる。

　第３の開示は、特に第１または２のいずれか１つの開示において、流量計測部が、流路の内部に配置された計測回路を有し、第１の圧力センサは計測回路上に構成され、制御回路が、流路の外部に配置され、第２の圧力センサは制御回路上に配置されてもよい。

　第４の開示は、特に第３の開示において、流量計測部が、超音波センサと超音波センサを駆動して流量計測を行う計測回路を一体とした超音波流量計測部を備え、超音波流量計測部をガス雰囲気中に設置するとともに、超音波流量計測部に第１の圧力センサを備え、制御回路で超音波流量計測部を制御することによって、第１の圧力センサも制御する構成としてもよい。

　第５の開示は、ガスを流すための流路と、流路を流れるガスの流量を測定するための流量計測部と、流路内部に配置され、ガスの絶対圧力を測定する第１の圧力センサと、流路外部に配置され、大気圧の絶対圧力を測定する第２の圧力センサと、を備える。また、第１の圧力センサで測定された圧力値と第１の圧力センサの測定の同じタイミングで第２の圧力センサで測定された圧力値の差圧値をｎ個採取する差圧値採取部と、差圧値採取部で採取したｎ個の差圧値の平均値でガス供給圧を算出するガス圧力判定部と、を備える。さらに、流路を遮断する遮断弁と、流量計測部を制御するとともに、流量計測部で測定した流量やガス圧力判定部で算出したガス供給圧から異常と判定した場合に遮断弁で流路を遮断する制御回路と、を備える。

　この構成により、絶対圧力を測定する第１の圧力センサおよび第２の圧力センサの平均値を用いてガス供給圧を検知するため、第１の圧力センサおよび第２の圧力センサの個体ばらつきや測定タイミングの誤差による測定精度の改善ができるとともに、差圧測定型の圧力センサを用いる場合に必要な貫通孔が不要となる。そのため、ガス保安装置の周囲が高温になってもガスが噴出することを防止でき、より安全性の高いガス保安装置が実現できる。

　第６の開示は、特に第５の開示において、差圧値採取部で採取された差圧値を比較する差圧値比較部を備え、ガス圧力判定部が、差圧値比較部において、差圧値採取部で採取された差圧値のうち他の差圧値と明らかに異なると判断された差圧値を除いて平均値を算出する構成としてもよい。

　第７の開示は、特に第５または６の何れか１つの開示において、流量計測部が、流路の内部に配置された計測回路を有し、第１の圧力センサは計測回路上に構成され、制御回路が、流路の外部に配置され、第２の圧力センサは制御回路上に配置された構成としてもよい。

　第８の開示は、特に第７の開示において、流量計測部が、超音波センサと超音波センサを駆動して流量計測を行う計測回路を一体とした超音波流量計測部を備え、超音波流量計測部をガス雰囲気中に設置するとともに、超音波流量計測部に第１の圧力センサを備え、制御回路で超音波流量計測部を制御することによって、第１の圧力センサも制御する構成としてもよい。

　本開示は、ガス保安装置は、ガス保安装置の周囲が高温になっても圧力センサ用の貫通穴からガスが噴出することを防止できるため、より安全性を向上できるだけでなく、より安価なガス保安装置が実現でき、一般家庭用及び業務用ガスメータ等の用途に適用できる。

　１００、２００、３００、４００　ガス保安装置
　１０１　流路
　１０２　遮断弁
　１０３　流量計測部
　１０４、２０４、３０４、４０４　制御回路
　１０５　ガス側絶対圧圧力センサ（第１の圧力センサ）
　１０６　大気側絶対圧圧力センサ（第２の圧力センサ）
　１０７　電子回路（計測回路）
　１０８　圧力値採取部
　１０９、２０９、３０９、４０９　ガス圧力判定部
　２０１　差圧値採取部
　３０１　圧力値比較部
　３０２　異常値無視部
　４０１　差圧値比較部
　４０２　差圧異常値無視部

Claims

ガスを流すための流路と、
前記流路を流れるガスの流量を測定する流量計測部と、
前記流路の内部に配置され、前記ガスの絶対圧力を測定する第１の圧力センサと、
前記流路の外部に配置され、大気圧の絶対圧力を測定する第２の圧力センサと、
前記第１の圧力センサで測定された圧力値をｎ個採取し、前記第２の圧力センサで測定された圧力値をｍ個採取する圧力値採取部と、
前記圧力値採取部で得られたそれぞれの圧力値の平均値の差からガス供給圧を算出するガス圧力判定部と、
前記流路を遮断する遮断弁と、
前記流量計測部を制御すると共に、前記流量計測部で測定した流量や前記ガス圧力判定部で算出したガス供給圧から異常と判定した場合に前記遮断弁で前記流路を遮断する制御回路と、
を備えたガス保安装置。
前記圧力値採取部で採取された前記第１の圧力センサおよび前記第２の圧力センサのそれぞれの圧力値と前記平均値を比較する平均値比較部を備え、
前記ガス圧力判定部は、前記平均値比較部において、前記圧力値採取部で採取された圧力値のうち前記平均値と明らかに異なると判断された圧力値を除いて前記平均値を算出する請求項１に記載のガス保安装置。
前記流量計測部は、前記流路の内部に配置された計測回路を有し、前記第１の圧力センサは前記計測回路上に構成され、
前記制御回路は、前記流路の外部に配置され、前記第２の圧力センサは前記制御回路上に配置された請求項１または２のいずれか１項に記載のガス保安装置。
前記流量計測部は、超音波センサと前記超音波センサを駆動して流量計測を行う前記計測回路を一体とした超音波流量計測部を備え、
前記超音波流量計測部をガス雰囲気中に設置するとともに、前記超音波流量計測部に前記第１の圧力センサを備え、前記制御回路で前記超音波流量計測部を制御することによって、前記第１の圧力センサも制御する請求項３に記載のガス保安装置。
ガスを流すための流路と、
前記流路を流れるガスの流量を測定する流量計測部と、
前記流路の内部に配置され、前記ガスの絶対圧力を測定する第１の圧力センサと、
前記流路の外部に配置され、大気圧の絶対圧力を測定する第２の圧力センサと、
前記第１の圧力センサで測定された圧力値と前記第１の圧力センサの測定と同じタイミングで前記第２の圧力センサで測定された圧力値の差圧値をｎ個採取する差圧値採取部と、
前記差圧値採取部で採取したｎ個の差圧値の平均値でガス供給圧を算出するガス圧力判定部と、
前記流路を遮断する遮断弁と、
前記流量計測部を制御するとともに、前記流量計測部で測定した流量や前記ガス圧力判定部で算出したガス供給圧から異常と判定した場合に前記遮断弁で前記流路を遮断する制御回路と、
を備えたガス保安装置。
前記差圧値採取部で採取された差圧値を比較する差圧値比較部を備え、
前記ガス圧力判定部は、前記差圧値比較部において、前記差圧値採取部で採取された差圧値のうち他の差圧値と明らかに異なると判断された差圧値を除いて前記平均値を算出する請求項５に記載のガス保安装置。
前記流量計測部は、前記流路の内部に配置された計測回路を有し、前記第１の圧力センサは前記計測回路上に構成され、
前記制御回路は、前記流路の外部に配置され、前記第２の圧力センサは前記制御回路上に配置された請求項５または６のいずれか１項に記載のガス保安装置。
前記流量計測部は、超音波センサと前記超音波センサを駆動して流量計測を行う前記計測回路を一体とした超音波流量計測部を備え、
前記超音波流量計測部をガス雰囲気中に設置するとともに、前記超音波流量計測部に前記第１の圧力センサを備え、前記制御回路で前記超音波流量計測部を制御することによって、前記第１の圧力センサも制御する請求項７に記載のガス保安装置。