WO2023199934A1 - 圧力レギュレータ - Google Patents

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WO2023199934A1
WO2023199934A1 PCT/JP2023/014829 JP2023014829W WO2023199934A1 WO 2023199934 A1 WO2023199934 A1 WO 2023199934A1 JP 2023014829 W JP2023014829 W JP 2023014829W WO 2023199934 A1 WO2023199934 A1 WO 2023199934A1
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WO
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gas
pressure
pressure regulator
flow rate
valve
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PCT/JP2023/014829
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English (en)
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Inventor
憲司 安田
Original Assignee
パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K17/00—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
    • F16K17/20—Excess-flow valves
    • F16K17/22—Excess-flow valves actuated by the difference of pressure between two places in the flow line
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K37/00—Special means in or on valves or other cut-off apparatus for indicating or recording operation thereof, or for enabling an alarm to be given
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N1/00—Regulating fuel supply
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00—Systems for controlling combustion
    • F23N5/24—Preventing development of abnormal or undesired conditions, i.e. safety arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00—Systems for controlling combustion
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F3/00—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow
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    • G01F3/22—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement having flexible movable walls, e.g. diaphragms, bellows for gases
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/26—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors
    • G01M3/28—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
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    • G05D16/06—Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a flexible membrane, yielding to pressure, e.g. diaphragm, bellows, capsule
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • G08C17/02—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link

Definitions

  • the present invention relates to a pressure regulator aimed at improving the safety and convenience of gas use.
  • a pressure regulator when extracting gas from a high-pressure gas container and using it in gas equipment, a pressure regulator is used.
  • a pressure regulator is connected to a high-pressure gas container, a gas meter with a safety function is connected to the pressure regulator, and gas is supplied to gas equipment.
  • the pressure of the gas from the high-pressure gas container is reduced by the pressure regulator (see, for example, Patent Document 1).
  • the user or consumer
  • the user often installs the gas equipment or connects the hose by himself/herself. Therefore, the user may be using the product without noticing gas leakage due to construction errors or hose deterioration.
  • the present invention solves the above-mentioned conventional problems, and aims to provide a pressure regulator with a safety function.
  • the pressure regulator of the present invention includes a diaphragm that receives gas pressure on one side and atmospheric pressure on the other side, and a diaphragm that receives gas pressure on the other side, and is supplied from the gas container by the position of the diaphragm.
  • a valve that reduces the pressure of the gas and supplies it to the gas equipment side;
  • a flow rate measurement unit that measures the gas flow rate after the pressure has been reduced by the valve; and based on the flow rate measured by the flow rate measurement unit,
  • the apparatus includes a leak determination section that determines whether or not there is a gas leak on the gas equipment side.
  • gas leak detection suitable for use in gas appliances using high-pressure gas containers can be performed without using a gas meter with a safety function.
  • the pressure regulator of the present invention it is possible to avoid constructing a new system, such as adding a gas meter with a safety function, in the usage environment of gas appliances using conventional high-pressure gas containers. This makes it possible to detect gas leaks from gas appliances and prevent explosions by simply replacing conventional pressure regulators.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a pressure regulator in Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a pressure regulator in Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a pressure regulator in Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a pressure regulator in Embodiment 4 of the present invention. It is a system diagram of the pressure regulator in Embodiment 4 of this invention.
  • the pressure regulator of the present disclosure is a pressure regulator that reduces the pressure supplied from a gas container to the pressure used in gas equipment, and the pressure regulator has a diaphragm that receives gas pressure on one side and atmospheric pressure on the other side.
  • a valve that reduces the pressure of the gas supplied from the gas container depending on the position of the diaphragm and supplies the gas to the gas equipment side;
  • a flow rate measuring section that measures the gas flow rate after the pressure has been reduced by the valve;
  • This configuration includes a leak determination section that determines whether there is a gas leak on the gas equipment side based on the flow rate measured by the flow rate measurement section (first disclosed configuration).
  • the pressure regulator with the above configuration includes a pressure sensor that measures the gauge pressure of the gas after the pressure is reduced by the valve, and the leakage determination section includes the pressure value measured by the pressure sensor as a determination parameter. (second disclosure configuration). This makes it possible to improve the accuracy of pressure regulator abnormality detection and gas leak determination.
  • the pressure regulator having the above configuration includes a cutoff valve that stops the flow of gas on the gas path, and when the leakage determination unit determines that there is a gas leak, the leakage determination unit closes the cutoff valve. (third disclosed configuration). Thereby, by stopping the flow of gas, further gas leakage can be suppressed.
  • the pressure regulator having the above configuration includes a wireless communication unit capable of exchanging information with the outside, and the wireless communication unit transmits the determination result of the leakage determination unit to the outside. (fourth disclosed configuration). As a result, even if the user is not near the pressure regulator, the gas leakage event can be detected remotely using a mobile terminal or the like.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing a cross-sectional structure of a pressure regulator 16A according to a first embodiment of the present disclosure.
  • the pressure regulator 16A shown in FIG. 1 includes a regulator main body, a diaphragm 1, an adjustment spring 4, a valve 5, a flow rate measurement section 7, a leak determination section 9, a display section 10, a battery 11, and the like.
  • the block arrow in the figure indicates the gas flow direction. In addition, in the following description, it will be referred to as an upstream side or a downstream side based on the gas flow direction.
  • the regulator main body is entirely tubular, with a tubular low-pressure side outlet fitting 8 on the downstream side and a tubular high-pressure side inlet fitting 12 on the upstream side.
  • a diaphragm 1 is provided between the reduced pressure side outlet attachment part 8 and the high pressure side inlet attachment part 12 along the gas flow direction.
  • the pressure reduction side outlet attachment part 8 is an attachment part for connecting a gas device to the pressure regulator 16A.
  • the high pressure side inlet attachment part 12 is an attachment part for connecting a gas supply source (gas container) to the pressure regulator 16A.
  • a gas path through which gas flows is formed inside the regulator body.
  • the area of the gas path along the diaphragm 1 (the area of the gas path where the diaphragm 1 is the side surface) is the reduced pressure side 2 (reduced pressure area 2).
  • the area outside the gas path (in the upward direction in FIG. 1) is the atmospheric pressure side 3 (atmospheric pressure area 3), and when viewed from the reduced pressure side 2, the area on the upstream side of the gas path. (Towards the left in FIG. 1) is the high pressure side 6 (high pressure region 6).
  • a valve 5 is provided between the high pressure side 6 and the reduced pressure side 2. Therefore, each region of the high pressure side 6 and the reduced pressure side 2 included in the gas path is divided by the valve 5. Further, as described above, the diaphragm 1 is located between the reduced pressure side 2 and the atmospheric pressure side 3. Therefore, the reduced pressure side 2 (part of the gas path) and the atmospheric pressure side 3 (outside the gas path) are separated by the diaphragm 1.
  • the diaphragm 1 is a membrane-like member that isolates the reduced pressure side 2 and the atmospheric pressure side 3 in an airtight manner.
  • An adjustment spring 4 is arranged on the atmospheric pressure side 3, which is the outside of the diaphragm 1, in a direction perpendicular to (or intersecting with) the gas path (or gas flow direction). The diaphragm 1 is therefore configured to be pushed down from the atmospheric side 3 to the reduced pressure side 2 by the adjusting spring 4.
  • a flow rate measurement unit 7 is provided inside the regulator body at a position further downstream of the gas path (decompression side 2) when viewed from the diaphragm 1.
  • the flow rate measurement section 7 measures the flow rate of gas passing through the cylindrical flow path section 7a.
  • the flow rate measuring section 7 is installed in the regulator main body so that the flow path section 7a is located in the middle of the gas path from the reduced pressure side 2 to the reduced pressure side outlet attachment section 8. Thereby, the gas flowing into the gas path in the regulator main body from the pressure reduction side outlet attachment portion 8 passes through the flow path portion 7a, thereby measuring the gas flow rate.
  • the specific configuration of the flow rate measuring section 7 is not particularly limited, and various known configurations can be suitably used.
  • Typical configurations of the flow rate measurement section 7 include, for example, an ultrasonic measurement method, a thermal measurement method, and the like.
  • the opening degree of the valve 5 is adjusted depending on the position of the diaphragm 1 so as to reduce the pressure of the gas.
  • the diaphragm 1 and the valve 5 are connected by a connecting part, and depending on the position where the diaphragm 1 is pushed down, the position of the valve 5 changes to the upstream side or the downstream side, and the opening degree is adjusted. be done. Therefore, the valve 5 is configured to be able to adjust or stop the flow of gas from the high pressure side 6 to the reduced pressure side 2 in the gas path. Therefore, the valve 5 can be called a "gas inflow adjustment valve.”
  • the configuration of the valve 5 is not limited to this, and other known configurations may be used as long as the opening degree can be adjusted according to the depressed position of the diaphragm 1.
  • a leak determination section 9 On the atmospheric pressure side 3 constituting the regulator body, as shown in FIG. 1, one end of the adjustment spring 4 is in contact with the diaphragm 1, and the other end of the adjustment spring 4 is fixed by the regulator body. Therefore, the diaphragm 1 is urged toward the gas path side (inside) by the adjustment spring 4.
  • a leak determination section 9 a display section 10, and a battery 11 are provided outside the other end of the adjustment spring 4.
  • the leak determination unit 9 determines whether there is a gas leak based on the measurement data of the gas flow rate measured by the flow rate measurement unit 7. Specifically, for example, the value of the gas flow rate measured by the flow rate measuring section 7 may be determined by the flow rate of gas being consumed by a gas device (not shown) connected before the pressure reduction side outlet mounting section 8. Determine whether the gas is leaking or the flow rate is low.
  • the specific configuration of the leakage determination unit 9 is not particularly limited, and may be configured using known hardware and software.
  • the display unit 10 displays, for example, the results determined by the leakage determination unit 9.
  • the specific configuration of the display section 10 is not particularly limited, and examples thereof include a liquid crystal panel, a light emitting element, and the like.
  • the display unit 10 may include an alarm device that emits an alarm sound. This allows, in particular, not only visual but also audible notifications. Therefore, consumers can be notified of gas leaks earlier, which can further prevent accidents.
  • the battery 11 supplies power to the flow rate measurement section 7, the leakage determination section 9, and the display section 10.
  • the specific configuration of the battery 11 is also not particularly limited, and known configurations can be suitably used.
  • a supply source gas container of gas compressed at high pressure is connected to the high-pressure side inlet attachment part 12 via piping.
  • various gas equipments are connected to the reduced pressure side outlet attachment part 8 via piping.
  • the gas supply source valve is opened, the gas flows into the decompression side 2 through the valve 5. If the gas appliance is not consuming gas, the gas pressure on the depressurizing side 2 will increase, pushing up the diaphragm 1.
  • the connected valve 5 operates in the closing direction, thereby blocking the inflow of gas into the decompression side 2.
  • the flow rate measurement unit 7 installed inside the regulator body measures the gas flow rate flowing out from the pressure reduction side outlet mounting unit 8 every few seconds, digitizes the instantaneous flow rate of the flowing gas, and displays the data in real time. It is then transmitted (output) to the leakage determination unit 9.
  • the leak determination unit 9 determines whether the instantaneous flow rate transmitted from the flow rate measurement unit 7 is a gas flow rate normally consumed by the gas appliance or an abnormal gas flow rate due to a gas leak. For example, assume that the gas flow rate normally consumed by gas appliances is several thousand L/h, even if all connected gas appliances are added up. At this time, when the flow rate measuring section 7 measures an instantaneous flow rate of 10,000 L/h or more, the leak determining section 9 determines that the gas consumption is not normal and determines that there is a gas leak.
  • the leak determination unit 9 monitors whether the instantaneous flow rate becomes zero L/h during a certain period of time, and determines that there is a gas leak if the instantaneous flow rate never becomes zero L/h. In order to visually inform consumers of the results of these determinations made by the leakage determination section 9, a display section 10 displays whether the gas is in a normal state or a gas leakage state.
  • the flow rate measurement section 7 measures the instantaneous gas flow rate after the pressure reduction side outlet attachment section 8, and the leakage determination section 9 determines whether the gas consumption is normal or whether there is an abnormal gas leakage. visually notify consumers. As a result, if, for example, an excessive gas leak occurs when a gas pipe is disconnected from a gas appliance, or a minute gas leak occurs when a gas pipe is damaged, it is possible to quickly notify consumers. I can let you know. As a result, serious explosion accidents and fires can be prevented.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing a cross-sectional structure of a pressure regulator 16B according to a second embodiment of the present disclosure.
  • the same members or structures having the same functions as those of the pressure regulator 16A described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. Therefore, in this embodiment, the differences from the configuration described in the first embodiment will be mainly explained.
  • the pressure regulator 16B according to this embodiment differs from the pressure regulator 16A according to the first embodiment in that it includes a pressure sensor 13.
  • the pressure sensor 13 is attached to the regulator body so as to measure the gauge pressure of the gas pressure (the difference between the absolute pressure of the gas and the atmospheric pressure) on the pressure reduction side 2 of the pressure regulator 16B.
  • the pressure sensor 13 is installed at a position near the flow rate measuring section 7 and at a position on the side wall upstream of the decompression side outlet mounting section 8 (in FIG. 2, the upper side wall in the drawing).
  • the specific configuration of the pressure sensor 13 in this embodiment is not particularly limited.
  • the pressure sensor 13 may have a configuration in which the opposite side of the measurement point is opened to the atmosphere and the gauge pressure is measured based on atmospheric pressure, or the pressure sensor 13 may have a configuration in which the gauge pressure is measured based on atmospheric pressure, or the pressure sensor 13 may have a configuration in which the opposite side of the measurement point is opened to the atmosphere and the gauge pressure is measured based on atmospheric pressure.
  • a configuration may be adopted in which the absolute pressures are measured separately and the gauge pressure on the pressure reduction side 2 is determined from the difference.
  • the basic operation of the pressure regulator 16B is the same as that of the pressure regulator 16A according to the first embodiment described above.
  • the pressure sensor 13 periodically measures the pressure on the depressurizing side 2, converts it into a numerical value, and transmits (outputs) it to the leak determination section 9.
  • the leak determination section 9 determines the gas flow rate and the amount normally consumed by the gas appliance based on the pressure value transmitted (output) from the pressure sensor 13 and the instantaneous flow rate transmitted (output) from the flow rate measurement section 7. Determine whether it is a pressure fluctuation or an abnormal gas flow rate and pressure fluctuation due to a gas leak. For example, even if the instantaneous flow rate is within the range of normal gas consumption flow rates, the leak determination unit 9 determines that gas consumption is not normal if the pressure fluctuation is greater than expected.
  • the pressure value on the pressure reduction side 2 is stabilized within a certain pressure range.
  • the pressure value obtained from the pressure sensor 13 will be a pressure value other than expected. In this case as well, the leak determination unit 9 determines that there is an abnormal state.
  • the pressure sensor 13 measures the pressure value on the pressure reduction side 2, and the leak determination section 9 determines whether the pressure value and the instantaneous flow rate are in a normal state. Determine whether there is an abnormal condition and visually notify the consumer. Thereby, not only when a gas leak occurs, but also when, for example, an abnormality occurs in the pressure regulator 16B, it is possible to notify the consumer at an early stage. As a result, serious explosion accidents and fires can be prevented.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing a cross-sectional structure of a pressure regulator 16C according to a third embodiment of the present disclosure.
  • the same reference numerals are used for the same components or configurations as the pressure regulator 16A described in the first embodiment or the pressure regulator 16B described in the second embodiment. The detailed explanation will be omitted. Therefore, in this embodiment, the differences from the configuration described in the first embodiment or the second embodiment will be mainly explained.
  • the basic configuration of the pressure regulator 16C according to this embodiment is the same as that of the pressure regulator 16B according to the second embodiment. However, the configuration differs from the pressure regulator 16B in that it includes a cutoff valve 14.
  • the cutoff valve 14 is located at a position downstream of the flow rate measurement section 7 and the pressure sensor 13 on the pressure reduction side 2 of the regulator main body, and immediately before the upstream side when viewed from the pressure reduction side outlet mounting section 8. It can be installed in the position.
  • the shutoff valve 14 is configured so that when the shutoff valve 14 is closed, the outflow of gas from the pressure reducing side outlet mounting portion 8 is completely stopped.
  • an opening/closing operation section 21 for manually opening and closing the cutoff valve 14 is provided near the display section 10.
  • the specific configuration of the opening/closing operation section 21 is not particularly limited, and may be configured using known hardware and software.
  • the opening/closing operation unit 21 may have a configuration including a control circuit that can output an opening/closing control signal to the shutoff valve 14 and a known switch that inputs a command for opening/closing operations to the control circuit. .
  • the basic operation of the pressure regulator 16C is the same as that of the pressure regulator 16A according to the first embodiment described above.
  • the leakage determination unit 9 determines that the gas appliance is in a state where no abnormality has occurred (normal state). Therefore, the isolation valve 14 is maintained open so that gas entering the high pressure side 6 flows out through the vacuum side outlet fitting 8.
  • the leak determination unit 9 determines that an abnormality has occurred, it outputs a shutoff signal to close the shutoff valve 14.
  • the abnormality in this case include the aforementioned gas leak or an abnormality in the pressure regulator 16c itself.
  • the cutoff valve 14 that has received the cutoff signal from the leak determination section 9 enters the closed state. As a result, the outflow of gas from the decompression side outlet attachment portion 8 is stopped.
  • the leakage determination unit 9 may intentionally close the cutoff valve 14 and monitor pressure fluctuations on the pressure reduction side 2 from the pressure value immediately after the closure. Especially in a state where no abnormality has occurred (normal state), the pressure value on the pressure reduction side 2 is stabilized within a certain pressure range. On the other hand, if there is a change in pressure value other than expected on the pressure reducing side 2, the leakage determination section 9 determines that there is an abnormal state and can notify the consumer through the display section 10, for example.
  • an instruction to intentionally close the cutoff valve 14 can be outputted from the leak determination section 9 by operating the opening/closing operation section 21.
  • the gas supply can be simply stopped when replacing the gas equipment connected to the pressure reducing side outlet mounting part 8 or when maintaining the piping. An example of this is when it stops.
  • the pressure regulator 16C by stopping the gas outflow from the pressure reducing side outlet attachment part 8 with the cutoff valve 14, in the event of gas leakage or abnormality of the pressure regulator 16C, etc. Gas supply can be stopped instantly. This makes it possible to stop the gas supply before the consumer notices the notification. As a result, serious explosion accidents, fires, etc. can be prevented from occurring. Furthermore, in this embodiment, it is possible to intentionally stop the gas supply, so it is possible to improve the convenience of using gas equipment.
  • FIG. 4 is a diagram schematically showing a cross-sectional structure of a pressure regulator 16D according to a fourth embodiment of the present disclosure.
  • the same pressure regulator 16A described in the first embodiment, the pressure regulator 16B described in the second embodiment, or the pressure regulator 16C described in the third embodiment is shown.
  • Components or structures having the same function are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. Therefore, in this embodiment, the differences from the configurations described in the first to third embodiments will be mainly explained.
  • the basic configuration of the pressure regulator 16D according to this embodiment is the same as that of the pressure regulator 16C according to the third embodiment. However, the configuration differs from the pressure regulator 16D in that it includes a wireless communication section 15.
  • the wireless communication unit 15 is configured to enable two-way wireless communication between the pressure regulator 16D and external communication equipment.
  • the specific configuration of the wireless communication unit 15 is not particularly limited, and a known communication device can be suitably used.
  • the information communicated by the wireless communication unit 15 is not particularly limited, but may include the determination result of the leak determination unit 9, the open/close status of the cutoff valve 14, and the control status of the pressure regulator 16D.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a typical example of a communication system including a pressure regulator 16D and an external communication device (or an information terminal with a communication function) according to the fourth embodiment of the present disclosure.
  • the center unit 17 and the smartphone 20 are illustrated as the external communication devices.
  • the pressure regulator 16D is illustrated as a functional configuration including a flow rate measurement section 7, a pressure sensor 13, a cutoff valve 14, a leakage determination section 9, and a wireless communication section 15.
  • Leakage determination section 9 is connected to flow rate measurement section 7 , pressure sensor 13 , and cutoff valve 14 .
  • the leak determination section 9 can determine an abnormality based on the output from the flow rate measurement section 7 and/or the pressure sensor 13, and can control the opening and closing of the cutoff valve 14.
  • the leakage determination section 9 is also connected to the wireless communication section 15 and can communicate with the center section 17 as well as the smartphone 20 via the center section 17.
  • the specific communication device is not particularly limited, and other than the center section 17 and the smartphone 20, other known communication devices can be used. Examples of known communication devices include personal computers with communication functions, in-home display terminals, and remote home appliance control systems.
  • the center section 17 includes a center server section 18 and a center system section 19.
  • the center server unit 18 stores information transmitted from the wireless communication unit 15 or information transmitted from the consumer's smartphone 20.
  • the center system unit 19 processes information stored in the center server unit 18.
  • the specific configuration of the center section 17 is not particularly limited, and a known server system or the like can be suitably used.
  • the basic operation of the pressure regulator 16D is the same as that of the pressure regulator 16A according to the first embodiment described above.
  • the determination state of the leakage determination section 9 is transmitted to the center section 17 by the wireless communication section 15.
  • the determination state is stored in the center server section 18.
  • the center system section 19 processes the information sent to the smartphone 20.
  • the center unit 17 transmits the processed determination state to the smartphone 20.
  • the determination state of the leak determination unit 9 is displayed on the smartphone 20, so that the consumer can confirm the determination state of the pressure regulator 16D.
  • the consumer operates the smartphone 20 to transmit control information to the center unit 17.
  • Examples of control of the pressure regulator 16D by the consumer include a case where the consumer wants to intentionally close the shutoff valve 14.
  • the control information sent to the center section 17 is stored in the center server section 18.
  • the center system unit 19 processes information to be sent to the pressure regulator 16D based on the stored control information.
  • the center unit 17 transmits the processed determination information to the wireless communication unit 15 of the pressure regulator 16D. As a result, a control instruction is transmitted to the leakage determination section 9 via the wireless communication section 15.
  • a control instruction from the smartphone 20 is input to the leak determination unit 9 via the wireless communication unit 15.
  • the leak determination unit 9 closes the cutoff valve 14 based on the control instruction.
  • the communication system shown in FIG. 5 may be configured such that the wireless communication unit 15 and the smartphone 20 (or other communication device) are directly connected wirelessly without going through the center unit 17 so that they can communicate with each other. Thereby, it is possible to directly check the notification of the state of the pressure regulator 16D from the smartphone 20 or the like, and to directly control the pressure regulator 16D.
  • the wireless communication unit 15 transmits the state of the pressure regulator 16D to an external communication device (such as a terminal), and receives control instructions from the communication device. You can do it.
  • the consumer in the event of a gas leak or an abnormality in the pressure regulator 16D, the consumer can be notified as a notification on the communication device such as the smartphone 20 that he or she carries, even if he or she is away from the pressure regulator 16D. As a result, serious explosion accidents and fires can be prevented.
  • the pressure regulator according to the present disclosure can increase the safety of using gas equipment without installing a gas meter with a safety function or introducing additional equipment. Therefore, the pressure regulator according to the present disclosure can be applied even in regions where energy infrastructure is underdeveloped, such as emerging countries.
  • Diaphragm 2 Decompression side 3: Atmospheric pressure side 4: Adjustment spring 5: Valve 6: High pressure side 7: Flow rate measurement section 8: Decompression side outlet mounting section 9: Leakage determination section 10: Display section 11: Battery 12: High pressure Side inlet mounting section 13: Pressure sensor 14: Shutoff valve 15: Wireless communication section 16A to 16D: Pressure regulator 17: Center section 18: Center server section 19: Center system section 20: Smartphone

Abstract

本発明に係る圧力レギュレータ（１６Ａ～１６Ｄ）は、ガス容器から供給される圧力をガス機器で使用する圧力に減圧するものであり、一方がガスの圧力、もう一方が大気の圧力を受けるダイヤフラム（１）と、ダイヤフラム（１）の位置によってガス容器から供給されるガスの圧力を減圧してガス機器側へ供給するバルブ（５）と、バルブ（５）にて減圧されたあとのガス流量を計測する流量計測部（７）と、流量計測部（７）にて計測された流量に基づいて、ガス機器側におけるガス漏れの有無を判定する漏洩判定部（９）と、を備える。

Description

圧力レギュレータ
　本発明は、ガス使用の安全性向上や利便性向上を目的とした圧力レギュレータに関するものである。
　従来、高圧ガス容器からガスを取り出しガス機器で使用する場合、圧力レギュレータが用いられる。例えば、高圧ガス容器に圧力レギュレータが接続され、圧力レギュレータに保安機能を有したガスメータが接続されて、ガス機器にガスが供給される。これにより、高圧ガス容器からのガスは圧力レギュレータで減圧される（例えば、特許文献１参照）。
特開平４－２４４５０６号公報
　しかしながら、保安機能を有するガスメータを使用せずに、圧力レギュレータに直接ガス機器を接続するような使用形態も存在する。この場合は、ガス機器側でのガス漏れによって爆発の危険性がある。このような使用形態は、特に日本以外の国で多く存在している。ＬＰガスを使用する多くの国ではガス容器単位でＬＰガスを購入する。そのため、ガスメータのような使用量を計測する必要がなく、ガスメータが設置されていない場合が多い。
　また、前記のような使用形態では、ガス機器の設置またはホースの接続などを使用者（あるいは消費者）自ら実施することも多くある。そのため、使用者は、施工ミスまたはホースの劣化などによるガス漏れに気付かないまま使用していることもあり得る。
　本発明は、前記従来の課題を解決するもので、保安機能を有した圧力レギュレータを提供することを目的とする。
　前記従来の課題を解決するために、本発明の圧力レギュレータは、前記圧力レギュレータは、一方がガスの圧力、もう一方が大気の圧力を受けるダイヤフラムと、前記ダイヤフラムの位置によって前記ガス容器から供給されるガスの圧力を減圧してガス機器側へ供給するバルブと、前記バルブにて減圧されたあとのガス流量を計測する流量計測部と、前記流量計測部にて計測された流量に基づいて、ガス機器側におけるガス漏れの有無を判定する漏洩判定部と、を備えたものである。
　これによって、保安機能を有するガスメータを使用することなく、高圧ガス容器によるガス機器使用に適したガス漏れ検出を行うことができる。
　本発明の圧力レギュレータであれば、従来の高圧ガス容器によるガス機器使用の使用環境から、保安機能を有したガスメータを追加するなど、新たなシステム構築をすることを回避できる。これにより、従来使用している圧力レギュレータから置き換えるだけで、ガス機器側のガス漏れを検知し爆発事故を未然に防ぐことができる。
本発明の実施の形態１における圧力レギュレータの模式的断面図である。 本発明の実施の形態２における圧力レギュレータの模式的断面図である。 本発明の実施の形態３における圧力レギュレータの模式的断面図である。 本発明の実施の形態４における圧力レギュレータの模式的断面図である。 本発明の実施の形態４における圧力レギュレータのシステム図である。
　本開示の圧力レギュレータは、ガス容器から供給される圧力をガス機器で使用する圧力に減圧する圧力レギュレータであって、前記圧力レギュレータは、一方がガスの圧力、もう一方が大気の圧力を受けるダイヤフラムと、前記ダイヤフラムの位置によって前記ガス容器から供給されるガスの圧力を減圧してガス機器側へ供給するバルブと、前記バルブにて減圧されたあとのガス流量を計測する流量計測部と、前記流量計測部にて計測された流量に基づいて、ガス機器側におけるガス漏れの有無を判定する漏洩判定部と、を備える構成である（第１の開示構成）。これにより、保安機能を有するガスメータを追加で設置すること、あるいは、別のガス漏れ検知器を追加で設置することなく、従来使用している圧力レギュレータから置き換えるだけで、ガス漏れを検知することができる。
　前記構成の圧力レギュレータにおいては、前記バルブにて減圧されたあとのガスのゲージ圧力を計測する圧力センサを備え、前記漏洩判定部は、前記圧力センサで計測された圧力値を判定パラメータに含む構成である（第２の開示構成）。これにより、圧力レギュレータの異常検知やガス漏れ判定精度を向上することができる。
　前記構成（第１または第２の開示構成）の圧力レギュレータにおいては、ガス経路上にガスの流れを止める遮断弁を備え、前記漏洩判定部は、ガス漏れがあったと判定した場合、前記遮断弁に遮断信号を出力する構成である（第３の開示構成）。これにより、ガスの流れを止めることによって、それ以上のガス漏れを抑制することができる。
　前記構成（第１から第３の何れか１つの開示構成）の圧力レギュレータにおいては、外部と情報のやり取りができる無線通信部を備え、前記無線通信部は、前記漏洩判定部の判定結果を外部に転送する構成である（第４の開示構成）。これにより、圧力レギュレータの近くに使用者が居なくても、携帯端末等で遠隔にてガス漏れ事象を知ることができる。
　以下、本開示の代表的な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明、または、実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が必要以上に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
　なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図していない。
　（実施の形態１）
　図１は、本開示の第１の実施の形態における圧力レギュレータ１６Ａの断面構造を模式的に示す図である。
　図１に示す圧力レギュレータ１６Ａは、レギュレータ本体、ダイヤフラム１、調整ばね４、バルブ５、流量計測部７、漏洩判定部９、表示部１０、電池１１等を備えている。図中ブロック矢印がガス流通方向である。なお、以下の説明では、ガス流通方向を基準に上流側または下流側と称する。
　図１において、レギュレータ本体は、全体が管状であり、その下流側が管状の減圧側出口取付部８であり、上流側が管状の高圧側入口取付部１２である。減圧側出口取付部８と高圧側入口取付部１２との間に、ガス流通方向に沿ってダイヤフラム１が設けられる。減圧側出口取付部８は、圧力レギュレータ１６Ａにガス機器を接続するための取付部である。高圧側入口取付部１２は、圧力レギュレータ１６Ａにガスの供給元（ガス容器）を接続するための取付部である。
　レギュレータ本体の内部には、ガスが流通するガス経路が形成される。ダイヤフラム１に沿ったガス経路の領域（ダイヤフラム１が側面となるガス経路の領域）が減圧側２（減圧領域２）である。また、ダイヤフラム１から見て、ガス経路の外側（図１では図面上方向）の領域が大気圧側３（大気圧領域３）である、減圧側２から見て、ガス経路の上流側の領域（図１では図面左方向）が高圧側６（高圧領域６）である。
　レギュレータ本体の内部において、高圧側６と減圧側２との間にはバルブ５が設けられている。したがって、ガス経路に含まれる高圧側６と減圧側２との各領域はバルブ５により区画されている。また、前記の通り、減圧側２と大気圧側３との間には、ダイヤフラム１が位置する。したがって、減圧側２（ガス経路の一部）と大気圧側３（ガス経路の外側）との各領域はダイヤフラム１により区画されている。
　ダイヤフラム１は、減圧側２と大気圧側３とを気密を確保して隔離する膜状のものである。ダイヤフラム１の外側である大気圧側３に、ガス経路（あるいはガス流通方向）に直交（あるいは交差）する方向に調整ばね４が配置される。それゆえ、ダイヤフラム１は、調整ばね４によって大気圧側３から減圧側２に押し下げられるように構成されている。
　レギュレータ本体の内部において、ダイヤフラム１から見てガス経路（減圧側２）のさらに下流側となる位置には流量計測部７が設けられている。流量計測部７は、筒状の流路部７ａを通過するガスの流量を計測するものである。流量計測部７は、レギュレータ本体において、減圧側２から減圧側出口取付部８までのガス経路途中に、流路部７ａが位置するように取り付けられる。これにより、減圧側出口取付部８からレギュレータ本体内のガス経路に流入するガスが流路部７ａを通過し、これによりガス流量を計測するように構成されている。
　なお、流量計測部７の具体的な構成は特に限定されず、公知の様々な構成を好適に用いることができる。流量計測部７の代表的な構成としては、例えば、超音波計測方式、サーマル計測方式などを挙げることができる。
　バルブ５は、ダイヤフラム１の位置によって、ガスの圧力を減圧するように開度が調整される。具体的には、例えば、ダイヤフラム１とバルブ５とは連結部によりつながっており、ダイヤフラム１が押し下げられた位置に応じて、バルブ５の位置が上流側または下流側に変化して開度が調整される。それゆえ、バルブ５は、ガス経路において高圧側６から減圧側２へのガスの流入量を調整したり止めたりできるように構成されている。したがって、バルブ５は「ガス流入量調整弁」ということができる。なお、バルブ５の構成はこれに限定されず、ダイヤフラム１の押し下げ位置に応じて開度を調整できれば、公知の他の構成であってもよい。
　レギュレータ本体を構成する大気圧側３では、図１に示すように、調整ばね４の一端がダイヤフラム１に接しており、調整ばね４の他端はレギュレータ本体により固定されている。それゆえ、ダイヤフラム１は調整ばね４によりガス経路側（内側）に付勢される。本実施の形態では、調整ばね４の他端の外側に漏洩判定部９および表示部１０、並びに電池１１が設けられている。
　漏洩判定部９は、流量計測部７で計測されたガス流量の計測データをもとに、ガスの漏洩の有無について判定する。具体的には、例えば、流量計測部７で計測されたガス流量の値が、減圧側出口取付部８より先に接続されているガス機器（図示せず）でガスを消費している流量なのか、ガスが漏れている流量なのかを判定する。漏洩判定部９の具体的な構成は特に限定されず、公知のハードウエアおよびソフトウエアで構成されればよい。
　表示部１０は、例えば、漏洩判定部９で判定した結果などを表示する。表示部１０の具体的な構成は特に限定されず、例えば、液晶パネル、発光素子等を挙げることができる。また、表示部１０が、アラーム音を発する警報機を備えてもよい。これにより、特に、視覚的な通知だけでなく聴覚的な通知が可能となる。そのため、ガス漏れをより早期に消費者に知らせることができるため、さらなる事故抑止効果を得ることができる。
電池１１は、流量計測部７、漏洩判定部９、表示部１０へ電源を供給する。電池１１の具体的な構成も特に限定されず、公知の構成を好適に用いることができる。
　以上のように構成された、第１の実施の形態に係る圧力レギュレータ１６Ａについて、その動作作用を以下の通り説明する。
　まず、高圧側入口取付部１２には、高圧で圧縮されたガスの供給元（ガス容器）が配管を介して接続される。また、減圧側出口取付部８には、種々のガス機器が配管を介して接続される。そして、ガスの供給元栓を開けると、ガスはバルブ５を通って減圧側２に流入する。ガス機器でガスが消費されていなければ減圧側２のガス圧力が高くなり、ダイヤフラム１を押し上げる。ダイヤフラム１が押し上げられると、連結されたバルブ５が閉じる方向に動作し減圧側２へのガスの流入を閉止する。
　ガス機器によるガスの消費が始まると減圧側２のガス圧力が下がり、ダイヤフラム１が押し下げられる。ダイヤフラム１が押し下げられると、連結されたバルブ５が開く方向に動作し減圧側２へのガスの流入が多くなる。再度ガスの消費が止まると、ダイヤフラム１が押し上げられ、バルブ５が閉止し減圧側２の圧力はそれ以上に上昇しない。
　このように、減圧側２の圧力変化に応じて、バルブ５によりガス流入量が調整される。これにより、減圧側２の圧力を略一定に保つことができる。レギュレータ本体の内部に搭載した流量計測部７は、減圧側出口取付部８から流出するガス流量を数秒毎に計測し、瞬間的に流れているガスの瞬時流量を数値化して、そのデータをリアルタイムに漏洩判定部９に送信（出力）する。
　漏洩判定部９は、流量計測部７から送信されてくる瞬時流量を、ガス機器で正常に消費しているガスの流量か、ガス漏れによる異常なガスの流量かを判断する。例えば、ガス機器で正常に消費されるガス流量は、接続されるガス機器全てを足し合わせても数千Ｌ／ｈであるとする。このとき、流量計測部７が、１万Ｌ／ｈ以上の瞬時流量を計測すると、漏洩判定部９は、正常なガス消費ではないと判断して、ガス漏れと判定する。
　また、ガス機器によるガス消費が発生していない場合、流量計測部７の瞬時流量はゼロＬ／ｈになる。しかしながら、微小なガス漏れがあった場合、例えば、数Ｌ／ｈの瞬時竜郎が計測され得る。このことから、漏洩判定部９は、一定期間において瞬時流量がゼロＬ／ｈになることが有るか無いかを監視し、ゼロＬ／ｈになることが無い場合はガス漏れと判断する。漏洩判定部９によるこれらの判定結果を、視覚的に消費者へ知らせるため、表示部１０に正常な状態かガス漏れがある状態かを表示する。
　以上のように、本実施の形態に係る圧力レギュレータ１６Ａは、流量計測部７で減圧側出口取付部８以降のガス瞬時流量を計測し、漏洩判定部９で正常なガス消費か異常なガス漏れかを判断し、視覚的に消費者へ通知する。これにより、例えばガス機器側でガス配管が外れた場合の過剰なガス漏れが発生したり、あるいは、ガス配管が損傷した場合の微小なガス漏れが発生したりした場合に、早期に消費者へ知らせることができる。その結果、重大な爆発事故や火災を未然に防ぐことができる。
　（実施の形態２）
　図２は、本開示の第２の実施の形態に係る圧力レギュレータ１６Ｂの断面構造を模式的に示す図である。なお、図２において、前述した第１の実施の形態で説明した圧力レギュレータ１６Ａと同一部材または同一機能となる構成については、同一符号を付し、詳細な説明は省略する。したがって、本実施の形態では、第１の実施の形態で説明した構成から異なるところを中心に説明する。
　本実施の形態に係る圧力レギュレータ１６Ｂが、前記の第１の実施の形態に係る圧力レギュレータ１６Ａと異なる構成は、圧力センサ１３を備えている点である。
　本実施の形態では、圧力センサ１３は、圧力レギュレータ１６Ｂの減圧側２におけるガス圧力のゲージ圧（ガスの絶対圧力と大気圧との差）を測定するように、レギュレータ本体に取り付けられる。
　図２に示す例では、流量計測部７近傍の位置であって、減圧側出口取付部８よりも上流側の側壁となる位置（図２では図面上側の側壁）に圧力センサ１３が取り付けられる。なお、本実施の形態における圧力センサ１３の具体的な構成は特に限定されない。図２に示すように、圧力センサ１３は、測定点の反対側を大気に開放して大気圧を基準としてゲージ圧を測定する構成であってもよいし、大気圧側３と減圧側２と絶対圧力を別々に計測し、その差から減圧側２のゲージ圧を求める構成であってもよい。
　以上のように構成された、第２の実施の形態に係る圧力レギュレータ１６Ｂについて、その動作作用を以下の通り説明する。
　圧力レギュレータ１６Ｂの基本的な動作作用は、前述した第１の実施の形態に係る圧力レギュレータ１６Ａと同様である。ここで、圧力センサ１３は、減圧側２の圧力を定期的に計測し、数値化して漏洩判定部９に送信（出力）している。
　漏洩判定部９は、圧力センサ１３から送信（出力）される圧力値と、流量計測部７から送信（出力）される瞬時流量とに基づいて、ガス機器で正常に消費しているガス流量および圧力の変動であるのか、ガス漏れによる異常なガス流量および圧力の変動であるのかを判断する。例えば、漏洩判定部９は、瞬時流量が正常なガス消費流量の範囲内であっても、圧力の変動が想定以上であった場合には、正常なガス消費ではないと判断する。
　また、ガス機器によるガス消費が発生していない場合、減圧側２の圧力値は一定の圧力範囲に安定する。しかしながら、バルブ５またはダイヤフラム１に異常が発生した場合には、圧力センサ１３から得られる圧力値は想定以外の圧力値になる。この場合にも、漏洩判定部９は、異常な状態であると判断する。
　以上のように、本実施の形態に係る圧力レギュレータ１６Ｂは、圧力センサ１３で減圧側２の圧力値を計測し、漏洩判定部９では、この圧力値と瞬時流量とを併せて正常な状態か異常な状態かを判断して、視覚的に消費者へ通知する。これにより、ガス漏れが発生した場合だけでなく、例えば、圧力レギュレータ１６Ｂに異常が発生した場合であっても、早期に消費者へ知らせることができる。その結果、重大な爆発事故や火災を未然に防ぐことができる。
　（実施の形態３）
　図３は、本開示の第３の実施の形態に係る圧力レギュレータ１６Ｃの断面構造を模式的に示す図である。なお、図３において、前述した第１の実施の形態で説明した圧力レギュレータ１６Ａ、もしくは、第２の実施の形態で説明した圧力レギュレータ１６Ｂと同一部材または同一機能となる構成については、同一符号を付し、詳細な説明は省略する。したがって、本実施の形態では、第１の実施の形態または第２の実施の形態で説明した構成から異なるところを中心に説明する。
　本実施の形態に係る圧力レギュレータ１６Ｃは、その基本的な構成は、前記の第２の実施の形態に係る圧力レギュレータ１６Ｂと同様である。ただし、圧力レギュレータ１６Ｂと異なる構成は、遮断弁１４を備えている点である。
　本実施の形態では、遮断弁１４は、レギュレータ本体の減圧側２において、流量計測部７および圧力センサ１３より下流側となる位置であって、減圧側出口取付部８から見て上流側の直前となる位置に取り付けられる。遮断弁１４は、その閉止によって減圧側出口取付部８からのガス流出が完全に止まるように構成されている。
　また、図３に示す例では、表示部１０の近傍に、遮断弁１４を手動で開閉操作するための開閉操作部２１が設けられている。開閉操作部２１の具体的な構成は特に限定されず、公知のハードウエアおよびソフトウエアで構成されればよい。例えば、開閉操作部２１は、遮断弁１４に開閉用の制御信号を出力可能とする制御回路と、当該制御回路に開閉操作用に指令を入力する公知のスイッチとを備える構成を挙げることができる。
　以上のように構成された、第３の実施の形態に係る圧力レギュレータ１６Ｃについて、その動作作用を以下の通り説明する。
　圧力レギュレータ１６Ｃの基本的な動作作用は、前述した第１の実施の形態に係る圧力レギュレータ１６Ａと同様である。
　本実施の形態では、例えば、ガス機器を通常使用する際には、漏洩判定部９は、特に異常の発生していない状態（正常な状態）であると判断する。それゆえ、遮断弁１４は開いた状態で維持されるので、高圧側６に流入したガスは、減圧側出口取付部８から流出する。
　漏洩判定部９が異常の発生を判断すると、遮断弁１４を閉じる遮断信号を出力する。この場合の異常としては、前述したガス漏れ、または、圧力レギュレータ１６ｃそのものの異常等が挙げられる。漏洩判定部９から遮断信号を受信した遮断弁１４は、閉止状態となる。これにより、減圧側出口取付部８からガスの流出が停止する。
　また、漏洩判定部９は、意図的に遮断弁１４を閉止し、閉止直後の圧力値から減圧側２の圧力変動を監視してもよい。特に異常が発生していない状態（正常な状態）であれば、減圧側２の圧力値は一定の圧力範囲に安定する。これに対して、減圧側２において、想定以外の圧力値の変動があった場合は、漏洩判定部９が異常な状態と判断し、例えば表示部１０により消費者へ知らせることができる。
　また、開閉操作部２１を設けることで、当該開閉操作部２１を操作することにより、意図的な遮断弁１４の閉止指示を漏洩判定部９から出力することもできる。このように、開閉操作部２１により遮断弁１４を閉止する場合としては、減圧側出口取付部８に接続されるガス機器の交換、あるいは、配管のメンテナンスの際に、ガスの供給を簡易的に停止する場合が挙げられる。
　以上のように、本実施の形態に係る圧力レギュレータ１６Ｃにおいては、遮断弁１４で減圧側出口取付部８からのガス流出を停止することにより、ガス漏れあるいは圧力レギュレータ１６Ｃの異常などの際に、即時的にガス供給を止めることができる。これにより、消費者が通知に気付く前に、ガス供給の停止が可能となる。その結果、重大な爆発事故または火災等の発生を未然に防ぐことができる。また、本実施の形態では、意図的なガス供給の停止が可能となるので、ガス機器使用の利便性向上も図ることができる。
　（実施の形態４）
　図４は、本開示の第４の実施の形態に係る圧力レギュレータ１６Ｄの断面構造を模式的に示す図である。なお、図４において、前述した第１の実施の形態で説明した圧力レギュレータ１６Ａ、第２の実施の形態で説明した圧力レギュレータ１６Ｂ、または、第３の実施の形態で説明した圧力レギュレータ１６Ｃと同一部材または同一機能となる構成については、同一符号を付し、詳細な説明は省略する。したがって、本実施の形態では、第１～第３の実施の形態で説明した構成から異なるところを中心に説明する。
　本実施の形態に係る圧力レギュレータ１６Ｄは、その基本的な構成は、前記の第３の実施の形態に係る圧力レギュレータ１６Ｃと同様である。ただし、圧力レギュレータ１６Ｄと異なる構成は、無線通信部１５を備えている点である。
　無線通信部１５は、圧力レギュレータ１６Ｄと外部の通信機器とを無線により双方向に通信可能とするよう構成されている。無線通信部１５の具体的な構成は特に限定されず、公知の通信装置を好適に用いることができる。無線通信部１５により通信する情報は特に限定されないが、漏洩判定部９の判断結果、遮断弁１４の開閉状態など、圧力レギュレータ１６Ｄの制御状態を挙げることができる。
　図５は、本開示の第４の実施の形態に係る圧力レギュレータ１６Ｄと外部の通信機器（あるいは通信機能を有する情報端末）とを含む、通信システムの代表的な一例を示すブロック図である。図５に示す例では、外部の通信機器としては、センター部１７およびスマートフォン２０を例示している。
　また、図５では、圧力レギュレータ１６Ｄは、流量計測部７、圧力センサ１３、遮断弁１４、漏洩判定部９、および無線通信部１５を含む機能構成として図示している。漏洩判定部９は、流量計測部７、圧力センサ１３、および遮断弁１４に接続される。漏洩判定部９は、前記の通り、流量計測部７および／または圧力センサ１３からの出力に基づいて異常を判定し、遮断弁１４の開閉を制御できる。
　漏洩判定部９は、無線通信部１５とも接続されており、センター部１７と通信可能であるとともに、センター部１７を介してスマートフォン２０とも通信可能である。なお、具体的な通信機器は特に限定されず、センター部１７およびスマートフォン２０以外にも公知の通信機器を挙げることができる。公知の通信機器としては、例えば、通信機能を有するパソコン、宅内表示端末、あるいは遠隔家電制御システムなどを挙げることができる。
　センター部１７は、センターサーバ部１８およびセンターシステム部１９を備えている。センターサーバ部１８は、無線通信部１５から送信された情報、あるいは、消費者のスマートフォン２０から送信された情報を保存する。センターシステム部１９は、センターサーバ部１８に保存された情報を処理する。センター部１７の具体的な構成は特に限定されず、公知のサーバシステムなどを好適に用いることができる。
　以上のように構成された、第４の実施の形態に係る圧力レギュレータ１６Ｄについて、その動作作用を以下の通り説明する。
　圧力レギュレータ１６Ｄの基本的な動作作用は、前述した第１の実施の形態に係る圧力レギュレータ１６Ａと同様である。
　本実施の形態では、まず、漏洩判定部９の判定状態が無線通信部１５によりセンター部１７に送信される。センター部１７では、判定状態がセンターサーバ部１８に保存される。センターサーバ部１８に保存された情報をもとにセンターシステム部１９がスマートフォン２０に送信する情報に処理を行う。センター部１７は、処理された判定状態をスマートフォン２０に送信する。これにより、スマートフォン２０では、漏洩判定部９の判定状態が表示されるので、消費者は、圧力レギュレータ１６Ｄの判定状態を確認できる。
　次に、消費者側から圧力レギュレータ１６Ｄを制御したり判定状態を確認したりしたい場合には、消費者は、スマートフォン２０を操作して制御情報をセンター部１７に送信する。消費者による圧力レギュレータ１６Ｄの制御としては、遮断弁１４を意図的に閉止したい場合などが挙げられる。
　センター部１７に送信された制御情報は、センターサーバ部１８に保存される。センターシステム部１９は、保存された制御情報をもとに圧力レギュレータ１６Ｄに送信する情報に対して処理を行う。センター部１７は、処理された判定情報を圧力レギュレータ１６Ｄの無線通信部１５に送信する。これにより、無線通信部１５を介して漏洩判定部９に制御指示を送信される。
　例えば、前記の通り、遮断弁１４を意図的に閉止したい場合には、スマートフォン２０からの制御指示が、無線通信部１５を介して漏洩判定部９に入力される。漏洩判定部９は、制御指示に基づいて遮断弁１４を閉止する。
　なお、図５に示す通信システムにおいては、センター部１７を介さず、無線通信部１５とスマートフォン２０（または他の通信機器）を直接無線接続して双方通信できるように構成されてもよい。これにより、スマートフォン２０などから圧力レギュレータ１６Ｄの状態の通知を直接確認したり、圧力レギュレータ１６Ｄを直接制御したりすることができる。
　以上のように、本実施の形態に係る圧力レギュレータ１６Ｄおいては、無線通信部１５から外部の通信機器（端末等）に圧力レギュレータ１６Ｄの状態を送信したり、当該通信機器から制御指示を受信したりすることができる。これにより、ガス漏れまたは圧力レギュレータ１６Ｄの異常などの際に、消費者は圧力レギュレータ１６Ｄから離れた場所にいても、携帯しているスマートフォン２０等の通信機器にて、通知として気付くことができる。その結果、重大な爆発事故や火災を未然に防ぐことができる。
　なお、本第４の実施の形態に係る圧力レギュレータ１６Ｄにおいても、前記の第３の実施の形態に係る圧力レギュレータ１６Ｃと同様に、意図的なガス供給の停止が可能となるので、ガス機器使用の利便性向上も図ることができる。
　上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
　以上のように、本開示に係る圧力レギュレータは、保安機能を有したガスメータを設置したり、追加の機器を導入しなくてもガス機器使用の安全性を高めたりすることができる。それゆえ、本開示に係る圧力レギュレータは、新興国などエネルギーインフラの整備が発展途上の地域においても適用することが可能である。
１：ダイヤフラム
２：減圧側
３：大気圧側
４：調整ばね
５：バルブ
６：高圧側
７：流量計測部
８：減圧側出口取付部
９：漏洩判定部
１０：表示部
１１：電池
１２：高圧側入口取付部
１３：圧力センサ
１４：遮断弁
１５：無線通信部
１６Ａ～１６Ｄ：圧力レギュレータ
１７：センター部
１８：センターサーバ部
１９：センターシステム部
２０：スマートフォン

Claims (4)

  1. 　ガス容器から供給される圧力をガス機器で使用する圧力に減圧する圧力レギュレータであって、
    　前記圧力レギュレータは、一方がガスの圧力、もう一方が大気の圧力を受けるダイヤフラムと、
    　前記ダイヤフラムの位置によって前記ガス容器から供給されるガスの圧力を減圧してガス機器側へ供給するバルブと、
    　前記バルブにて減圧されたあとのガス流量を計測する流量計測部と、
    　前記流量計測部にて計測された流量に基づいて、ガス機器側におけるガス漏れの有無を判定する漏洩判定部と、
    を備えることを特徴とする、圧力レギュレータ。
  2. 　前記バルブにて減圧されたあとのガスのゲージ圧力を計測する圧力センサを備え、
    　前記漏洩判定部は、前記圧力センサで計測された圧力値を判定パラメータに含む、
    請求項１に記載の圧力レギュレータ。
  3. 　ガス経路上にガスの流れを止める遮断弁を備え、
    　前記漏洩判定部は、ガス漏れがあったと判定した場合、前記遮断弁に遮断信号を出力する、
    請求項１または２に記載の圧力レギュレータ。
  4. 　外部と情報のやり取りができる無線通信部を備え、
    　前記無線通信部は、前記漏洩判定部の判定結果を外部に転送する、
    請求項１から３のいずれか１項に記載の圧力レギュレータ。
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