JP5225892B2 - 漏洩検知装置 - Google Patents

Description

本発明は、ガスメータより下流にガス機器が接続されている場合、ガス機器によりガスが使用されているのか、あるいはガス漏れであるのかを判定し、ガス使用上の安全を図る及びガス使用上の利便性を向上させる漏洩検知装置に関するものである。

ガス器具を使用する際の、ガス器具の消し忘れやガス漏れなどによる事故を未然に防止するために、ガスを使用するユーザ宅やガス供給路を管理しているガス事業者において、異常時に通報やガス供給路の遮断を行うシステムが普及しつつある。

従来のガス保安装置としては、ガス流量などに基づき、大流量が流れたときにガスの供給を遮断したり、微小流量で長時間ガスが流れたときに遮断したり、流量区分毎に所定流量で所定時間継続してガスが流れたときに遮断するものなどが用いられている。

ガスのユーザの家屋等では、ガス供給路の入口部分にガス流量を計測するガスメータが設置されている。

この種のガスメータとして、従来は所定の流量ごとに流れたガスの量を積算する膜式のガスメータが一般的であったが、最近では、超音波信号を用いて通過流量を求め、この通過流量を積算することでガスの流量を計測する超音波式のガスメータも提案されている（例えば特許文献１参照）。
特開２００６−２００８０２号公報

しかしながら、従来の構成では、使用ガス器具の流量パターンを登録し、登録した流量パターンと一致することでガス器具を推定することができるが、ガス漏れの流量パターンの登録は無く、ガス漏れを判定することは困難であった。

またガス漏れの場合、発生要因は様々なケースがあり流量パターンを特定することは非常に困難で、仮にガス漏れの流量パターンを登録する場合は流量区分毎に複数個の流量パターンを登録する必要があるし、ガス漏れの流量パターンによって、ガス器具をガス漏れと誤判定し誤遮断する可能性があり、ガス使用上の安全性と利便性に限界があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、所定流量より大きい場合に通過流量の流量変化の大きさでガス漏れとガス器具の使用を判別し、ガス漏れの判断を行うことで、ガス使用上の安全性と利便性を向上させることが可能な漏洩検知装置を提供することを目的とする。

本発明の漏洩検知装置の第１の手段は、ガス供給管に接続され、ガスの通過流量を計測する流量計測部と、ガス供給管に設けられ、ガス通路を遮断する遮断弁と、前記流量計測部により計測されたガスの通過流量に基づき、流量値及び積算流量値及びガスの使用時間を算出する流量演算部と、前記流量値が流量閾値より大きい場合に漏れ器具判別を行うと判定する漏洩判定実行流量判定部と、前記漏洩判定実行流量判定部が漏れ器具判別を行うと判定した場合に、前記ガスの通過流量の流量変化が流量変化閾値より小さい場合にガス漏れと判定し、前記流量変化が流量変化閾値より大きい場合にガス器具と判定する漏れ器具判別部と、ガス遮断または警報の判定と通信の制御を行う制御部と、前記流量値、前記積算流量値、前記漏れ器具判別を判断する前記通過流量の流量変化の流量変化閾値、及び前記漏れ器具判別の実行有無を判定する流量値の流量閾値を記憶する記憶部と、前記制御部がガス遮断または警報を判定した際に、ガス事業者に通信する通信部と、を有したものである。

また本発明の漏洩検知装置の第２の手段は、前記流量値の流量閾値は１５００Ｌ／ｈ（ガス種：１３Ａの場合）とし、前記流量変化量が流量変化閾値より大きい場合のガス器具を給湯器と判定するものである。

本発明によれば、ガスの通過流量が所定流量より大きい場合に、通過流量の流量変化の大きさでガス漏れとガス器具の判定を行い、通過流量の流量変化が流量変化閾値よりも小さい場合はガス漏れと判定することができ、ガス使用上の安全性と利便性を向上させることが可能な漏洩検知装置を提供することができる。

本発明の漏洩検知装置は、ガス供給管に接続され、ガスの通過流量を計測する流量計測部と、ガス供給管に設けられ、ガス通路を遮断する遮断弁と、前記流量計測部により計測されたガスの通過流量に基づき、流量値及び積算流量値及びガスの使用時間を算出する流量演算部と、前記流量値が流量閾値より大きい場合に漏れ器具判別を行う漏洩判定実行流量判定部と、前記漏洩判定実行流量判定部が漏れ器具判別を行うと判定した場合に、前記ガスの通過流量の流量変化が流量変化閾値より小さい場合にガス漏れと判定し、前記流量変化が流量変化閾値より大きい場合にガス器具と判定する漏れ器具判別部と、ガス遮断または警報の判断と通信の制御を行う制御部と、前記流量値、前記積算流量値、前記漏れ器具判別を判断する前記通過流量の流量変化の流量変化閾値、前記漏洩判定実行流量判定部の実行有無を判定する流量値の流量閾値を記憶する記憶部と、前記制御部がガス遮断または警報の判断を行った際に、ガス事業者に通信する通信部を有したものである。

これにより、ガスの通過流量が所定流量より大きい場合に、通過流量の流量変化の大きさでガス漏れとガス器具の判断を行う機能を用いることで、ガス使用上の安全性と利便性を向上させることが可能となる。

また、前記漏洩判定実行流量判定部の前記流量値の流量閾値は１５００Ｌ／ｈ（ガス種：１３Ａの場合）とし、前記漏れ器具判別部の前記流量変化量が流量変化閾値より大きい場合に判定するガス器具を給湯器と判定するものである。

これにより、前記流量閾値である１５００Ｌ／ｈ（１３Ａの場合）よりも大きい流量帯において、前記漏れ器具判別部が、流量変化と流量変化閾値を比較し、ガス漏れか或いは給湯器かを判定することができ、ガス使用上の安全性と利便性を向上させることが可能となる。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。

図１は本発明の実施形態１に係る漏洩検知装置の構成を示すブロック図、図２は本発明の実施の形態１における超音波流量計の概略構成を示す構成図である。本実施形態では、ガスのユーザの家屋等に設置されるガスメータを利用する漏洩検知装置の構成例を示す。

本実施形態の漏洩検知装置１０は、ユーザの家屋等に敷設されたガス供給管２０の途中に設けられ、このガス供給管２０の下流側の配管には複数のガス器具として器具Ａ２１、器具Ｂ２２、器具Ｃ２３が接続されている。この漏洩検知装置１０は、屋外または屋内の所定位置に設置される。

漏洩検知装置１０は、流量計測部１１、流量演算部１２、漏洩判定実行流量判定部１３、漏れ器具判別部１４、制御部１５、記憶部１６、通信部１７、感震器１８、遮断弁１９を有して構成される。超音波流量計１１は、ガス供給管２０の経路中に接続され、後述するように、超音波信号を用いてガス供給管２０内のガス流により生じる伝搬時間差を求め、ガスの通過流量を検出するものである。流量演算部１２は、検出された通過流量を基に、通過流量の平均などによって流量値を算出したり、通過流量を積算して積算流量値を算出したり、漏れ器具判別のための流量を算出するなど、流量に関する各種演算を行うものである。

次に、動作について説明する。流量計測部１１にて流量が計測されると、流量演算部１２で流量を演算し、記憶部１６にて記憶している流量閾値（例えば、１５００Ｌ／ｈ（１３Ａの場合））以上であるか漏洩判定実行流量判別部１３で判断する。

前記漏洩判定実行流量判定部１３で前記記憶部１６に記憶している流量閾値より大きいと判定した場合、漏れ器具判別部１４はガスの通過流量の流量変化が前記記憶部１６で記憶された流量変化閾値より小さい場合にガス漏れと判定し、前記流量変化が前記記憶部１６に記憶している流量変化閾値より大きい場合にガス器具（例えば、ガス給湯器）と判定する。

ガス漏れと判別した場合、制御部１５は前記通信部１７を介してガス事業者への警報、または、前記遮断弁１９を駆動しガス供給管を閉栓する。

超音波流量計１１は、ガス供給管２０に連通する矩形断面を持つ計測流路３５を有し、この計測流路３５の相対向する流路壁の上流側と下流側には、一対の超音波送受信器３６、３７が配置されている。これらの超音波送受信器３６、３７は、超音波伝播経路が計測流路３５を流動するガス流を斜めに横切るように設定され、交互に超音波を送受信させることによって、ガス流に対して順方向と逆方向に超音波の伝搬を行う。

このとき、超音波送受信器３６、３７間の距離、すなわち測定距離をＬ、ガス流に対する超音波伝播経路の角度をφ、超音波送受信器３６、３７の上流から下流への超音波伝播時間をｔ１、下流から上流への超音波伝播時間をｔ２、音速をＣとすると、流速Ｖは以下の式により求められる。

Ｖ＝Ｌ／２ｃｏｓφ（（１／ｔ１）−（１／ｔ２））
この流速Ｖと計測流路３５の断面積とからガス流の通過流量を算出する。制御部１５は、保安処理部の機能を有しており、漏洩検知装置各部の動作制御、通信、警告やガスの遮断などの保安処理を行うものである。

記憶部１６は、漏れ器具判別に用いる判定値等の器具判別情報、超音波流量計１１により計測された通過流量値情報、流量演算部１２により算出されたガス流量値情報や積算流量値情報などの流量情報、及び、使用器具や使用状況の履歴情報など、漏洩検知装置１０にて用いる各種情報を記憶するものである。

ここで、制御部１５、流量演算部１２、漏洩判定実行流量判定部１３、漏れ器具判別部１４は、マイクロコンピュータ（マイコン）等を構成するプロセッサ及び動作プログラムにより構成され、プロセッサにおいて所定の動作プログラムを実行することにより、各機能が実現される。

また、漏洩判定実行流量判定部１３、記憶部１６は、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリにより構成される。

通信部１７は、保安制御部がガス遮断の判断又は警報の判断を行った際に、前記記憶部から送られる前記流量値、前記積算流量値、流量の積算時間及び前記器具判定部で判別された器具等のデータをガス事業者に通信するものである。

感震器１８は、地震などの振動を検出して検出信号を制御部１５に出力するものである。遮断弁１９は、ガス供給管２０の経路中に接続され、制御部１５からの指示に基づいてガス供給管２０を閉塞してガスの供給を遮断するものである。

本発明は、通過流量が所定流量より大きい場合に漏れ器具判別の判定を行う機能と、通過流量の流量変化の大きさでガス漏れまたはガス器具の判別を行う機能を用いることで、ガス使用上の安全性と利便性を向上させることが可能となる漏洩検知装置に有用である。

本発明の実施の形態１に係る漏洩検知装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１における超音波流量計の概略構成を示す構成図

１０ 漏洩検知装置
１１ 超音波流量計
１２ 流量演算部
１３ 漏洩判定実行流量判定部
１４ 漏れ器具判別部
１５ 制御部
１６ 記憶部
１７ 通信部
１８ 感震器
１９ 遮断弁
２０ ガス供給管
２１、２２、２３ 器具
３５ 計測流路
３６、３７ 超音波送受信器

Claims (2)

1. ガス供給管に接続され、ガスの通過流量を計測する流量計測部と、
   ガス供給管に設けられ、ガス通路を遮断する遮断弁と、
   前記流量計測部により計測されたガスの通過流量に基づき、流量値及び積算流量値及びガスの使用時間を算出する流量演算部と、
   前記流量値が流量閾値より大きい場合に漏れ器具判別を行うと判定する漏洩判定実行流量判定部と、
   前記漏洩判定実行流量判定部が漏れ器具判別を行うと判定した場合に、前記ガスの通過流量の流量変化が流量変化閾値より小さい場合にガス漏れと判定し、前記流量変化が流量変化閾値より大きい場合にガス器具と判定する漏れ器具判別部と、
   ガス遮断または警報の判定と通信の制御を行う制御部と、
   前記流量値、前記積算流量値、前記漏れ器具判別を判断する前記通過流量の流量変化の流量変化閾値、及び前記漏れ器具判別の実行有無を判定する流量値の流量閾値を記憶する記憶部と、
   前記制御部がガス遮断または警報を判定した際に、ガス事業者に通信する通信部と、を有した漏洩検知装置。
2. 前記流量値の流量閾値は１５００Ｌ／ｈ（ガス種：１３Ａの場合）とし、前記流量変化量が流量変化閾値より大きい場合のガス器具を給湯器と判定する請求項１に記載の漏洩検知装置。

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