JP2010159914A - ガス遮断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】一酸化炭素中毒に至るガス器具を消火時の流量変動または圧力変動の大きさで特定することで、ガス使用上の安全性を向上させる。
【解決手段】ガス遮断装置１０は、ガス供給管２０に接続され、ガスの瞬時流量を計測する流量計測部１１と、前記流量計測部１１により計測されたガスの瞬時流量に基づき、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１２と、ガス器具消火時に使用中の流量から流量なしに至る間に流量変動のバラツキが所定の閾値以内であればガス器具が正常と判断し、所定の閾値以上であればガス器具の異常と判断する消火時異常判定部１３と、前記流量演算部１２で算出された結果や前記消火時異常判定部１３で判断された結果に基づき、ガス遮断の判断、警報、通報等の判断の制御を行う制御部１７を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガスメータ以後のガス使用時に、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ガス遮断装置に関するものである。

ガス器具の使用の際には、ガス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、ガスの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、流量区分別に所定流量で所定時間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瞬時流量を求め、この瞬時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。
国際公開第００／０１６０４４号パンフレット

しかしながら、従来のガス遮断装置では、ガス器具を消火する際の異常燃焼（バックファイヤ）を検出する機能が無いためガス器具の劣化や故障を発見できず、ガス器具の使用状態にかかわらず流量区分別に所定流量で所定時間ガスが流れたときに遮断していた。

また、ガス器具が劣化や故障することで一酸化炭素中毒等の発生し大事故に至ることがあった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、一酸化炭素中毒に至るガス器具を点火時の流量変動または圧力変動の大きさで特定することで、ガス使用上の安全性を向上させることが可能なガス遮断装置を提供することを目的とする。

本発明のガス遮断装置は、ガス供給管に接続され、ガスの瞬時流量を計測する流量計測部と、ガス供給管に設けられた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瞬時流量に基づき、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、ガス器具消火時に使用中の流量から流量なしに至る間に流量変動のバラツキが所定の閾値以内であればガス器具が正常と判断し、所定の閾値以上であればガス器具の異常と判断する消火時異常判定部と、前記流量演算部で算出された結果や前記消火時異常判定部で判断された結果に基づき、ガス遮断の判断、警報、通報等の判断の制御を行う制御部を有したものである。これにより、一酸化炭素中毒に至るガス器具を消火時の流量変動のバラツキの大きさで特定することができ、ガス使用上の安全性を向上させることが可能となる。

また、本発明は、ガス供給管に設けられたガス通路の圧力を測定する圧力センサと、ガス器具消火時に使用中の流量から流量なしに至る間に圧力変化が所定の閾値以内であればガス器具が正常と判断し、所定の閾値以上であればガス器具の異常と判断する消火時異常
判定部と、前記流量演算部で算出された結果や前記圧力消火時異常判定部で判断された結果に基づき、ガス遮断の判断、警報、通報等の判断の制御を行う制御部を有したものである。これにより、一酸化炭素中毒に至るガス器具を点火時の圧力変動の大きさで特定することができ、ガス使用上の安全性を向上させることが可能となる。

本発明によれば、一酸化炭素中毒に至るガス器具を消火時の流量変動のバラツキの大きさまたは圧力変動の大きさで特定することで、ガス使用上の安全性を向上させることが可能なガス遮断装置を提供することができる。

第１の発明は、ガス供給管に接続され、ガスの瞬時流量を計測する流量計測部と、ガス供給管に設けられた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瞬時流量に基づき、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、ガス器具消火時に使用中の流量から流量なしに至る間に流量変動のバラツキが所定の閾値以内であればガス器具が正常と判断し、所定の閾値以上であればガス器具の異常と判断する消火時異常判定部と、前記流量演算部で算出された結果や前記消火時異常判定部で判断された結果に基づき、ガス遮断の判断、警報、通報等の判断の制御を行う制御部を有したものである。

これによれば、一酸化炭素中毒に至るガス器具を消火時の流量変動のバラツキの大きさで特定することができ、ガス使用上の安全性を向上させることが可能となる。

第２の発明は、ガス供給管に設けられたガス通路の圧力を測定する圧力センサと、ガス器具消火時に使用中の流量から流量なしに至る間に圧力変化が所定の閾値以内であればガス器具が正常と判断し、所定の閾値以上であればガス器具の異常と判断する消火時異常判定部と、前記流量演算部で算出された結果や前記圧力消火時異常判定部で判断された結果に基づき、ガス遮断の判断、警報、通報等の判断の制御を行う制御部を有したものである。

これによれば、一酸化炭素中毒に至るガス器具を点火時の圧力変動の大きさで特定することができ、ガス使用上の安全性を向上させることが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施形態に係るガス遮断装置の構成を示すブロック図である。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ガス遮断装置の構成例を示す。

本実施形態のガス遮断装置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。このガス遮断装置１０は、屋外または屋内の所定位置に設置される。

以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。ガス遮断装置１０は、流量計測部１１、流量演算部１２、消火時異常判定１３、制御部１７、通信部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、
ガスの瞬時流量を検出するものである。流量演算部１２は、検出された瞬時流量を基に、瞬時流量の平均などによって流量値を算出したり、瞬時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、消火時異常判定部１３にて器具Ａ２１または器具Ｂ２２または器具Ｃ２３が消火時に、使用中の流量から流量なしに至る間に流量変動のバラツキが所定の閾値以内であればガス器具が正常と判断し、所定の閾値以上であればガス器具の異常と判断する。

具体的には図２に示すとおり、ガス器具を消火した際に消火時異常判定部１３流量ありから流量なしに至る所定時間内に消火不良による異常燃焼（バックファイヤ）によって生じる流量変化が所定の閾値以上であれば器具の劣化と判断し、所定値以下であれば消火不良による異常燃焼（バックファイヤ）が無いため器具は正常と判断する。前記消火時異常判定部１３で器具の劣化と判断した場合、制御部１７は前記通信部１８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について、図３を用いて説明する。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）） …（１）
この流速Ｖと計測流路３５の断面積とからガス流の瞬時流量を算出する。

制御部１７は、超音波流量計１１により計測された瞬時流量値情報、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、ガス遮断装置１０にて用いる各種情報を記憶し、保安処理部の機能を有し、ガス遮断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。ここで、制御部１７、流量演算部１２、消火時異常判定部１３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して対応する処理を行うことにより、各機能が実現される。

通信部１８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。

遮断弁１９は、ガス供給管２０の経路中に接続され、制御部１７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。

（実施の形態２）
図４は本発明の実施形態に係るガス遮断装置の構成を示すブロック図である。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ガス遮断装置の構成例を示す。

また、圧力センサ４０は、ガス供給管に設けられたガス通路の圧力を測定する。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、圧力消火時異常判定部４１にて器具Ａ２１または器具Ｂ２２または器具Ｃ２３が消火時に、使用中の流量から流量なしに至る間に圧力変動のバラツキが所定の閾値以内であればガス器具が正常と判断し、所定の閾値以上であればガス器具の異常と判断する。

具体的にはガス器具を消火した際に圧力消火時異常判定部４１が流量ありから流量なしに至る所定時間内に消火不良による異常燃焼（バックファイヤ）によって生じる圧力変化が所定の閾値以上であれば器具の劣化と判断し、所定値以下であれば消火不良による異常燃焼（バックファイヤ）が無いため器具は正常と判断する。圧力消火時異常判定部４１で器具の劣化と判断した場合、制御部１７は前記通信部１８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。

本発明は、一酸化炭素中毒に至るガス器具を消火時の流量変動または圧力変動の大きさで特定することで、ガス使用上の安全性を向上させることが可能なガス遮断装置に有用である。

本実施形態におけるガス遮断装置の構成を示すブロック図 本実施形態における消火判定に用いる流量波形を示す図 本実施形態における超音波流量計の概略構成を示す構成図 本実施形態におけるガス遮断装置の構成を示すブロック図

１０ ガス遮断装置
１１ 超音波流量計
１２ 流量演算部
１３ 消火時異常判定部
１７ 制御部
１８ 通信部
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
４０ 圧力センサ
４１ 圧力消火時異常判定部

Claims (2)

1. ガス供給管に接続され、ガスの瞬時流量を計測する流量計測部と、
   ガス供給管に設けられた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瞬時流量に基づき、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、
   ガス器具消火時に使用中の流量から流量なしに至る間に流量変動のバラツキが所定の閾値以内であればガス器具が正常と判断し、所定の閾値以上であればガス器具の異常と判断する消火時異常判定部と、
   前記流量演算部で算出された結果や前記消火時異常判定部で判断された結果に基づき、ガス遮断の判断、警報、通報等の判断の制御を行う制御部を有したガス遮断装置。
2. ガス供給管に設けられたガス通路の圧力を測定する圧力センサと、
   ガス器具消火時に使用中の流量から流量なしに至る間に圧力変化が所定の閾値以内であればガス器具が正常と判断し、所定の閾値以上であればガス器具の異常と判断する消火時異常判定部と、
   前記流量演算部で算出された結果や前記圧力消火時異常判定部で判断された結果に基づき、ガス遮断の判断、警報、通報等の判断の制御を行う制御部を有したガス遮断装置。