JP2014505874A - 流体漏洩検出システム - Google Patents
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Abstract
【選択図】図3
Description
この問題は、可燃性ガスの場合に特に注意を要する。可燃性ガスが閉空間に溜まると爆発する危険が高まるからである。家庭の消費者を安心させるために、ガス供給会社は、家庭用設備にガス漏洩システムで、同時に簡素であり、経済的であり、信頼性が高く、素早く動作し、かつ、効果的なものを備え付けようと試みており、これにより、市民はガスの消費をさらに奨励され、ガス供給会社の機器はより儲かるものになる。
ガス検出分野では、例えば、携帯型または固定型の「嗅覚性探知(sniffer)」分析装置がある。最初の方は、人の存在を必要とするという欠点がある。2番目のものは、漏洩箇所から離れたところに置かれる可能性があり、そのために反応が遅れたり、全く反応しなかったりすることさえあり、使用者に安全であるとの誤った印象を与えるという欠点がある。
漏洩量を検出するためのシステムは、流体供給量と、消費された流量との差を管理手段が確定することで作動することがある。このようなシステムの例は、書面DE19501044、DE3833127、および、米国特許第5866803号に説明されている。しかし、これらのシステムは、「少量の」漏洩を検出できない。対応する流量計に必要な感度がないためである。
米国特許第5269171号という文書はガスの漏洩を検出するための装置に関連している。ガスはプロパンであってもよいし、天然ガスであってよい。専門技術者がガス漏れ試験をガス分配システムで行いたい場合、まず始めに供給弁を閉じ、それから流量計をホースを使ってこの弁の両側に接続する。そうすると、ガスが弁を迂回して流れることができる。したがって、これは人の介入を必要とする検査である。
GB2231697は、流体、特に水の漏洩を検出するためのデバイスで、鉛直配管に取り付けられたものに関する。消費されていない場合、この配管は重力により、主弁を使って遮断される。分配システムの液密性は、漏洩があった場合に、第2の弁で第1の弁を迂回するように配置されたものを通って水が流れるようにすることで検査できる。漏洩があらかじめ定められた期間を越えて持続する場合、遮断弁を始動させる。
本発明のこれらの態様ならびに他の態様は、本発明の特定の実施形態についての詳細な説明で、添付図面を参照しながら、明らかになるであろう。
図1は、典型的な可燃性ガス分配設備1を示す。ガスは、公共の配管2から家庭用支管3まで運ばれる。計量器5が家庭用支管3の開始地点で消費量を計る。この計量器の後に手動の主弁7が続いていて、この主弁7は家庭用設備1の開閉を制御する。家庭の分配システムは、複数の二次配管11の上に表れる主配管9を備えている。二次配管11の各々は、1つの消費機器13への供給を意図したものである。
作動サイクルの例が図2に示されており、グラフ(a)、(b)、(c)および(d)は、前述したボイラー、湯沸かし器、レンジ、および、オープンファイアーのガス消費量Qをそれぞれ例示する。グラフ(e)は、これらの機器全てで消費された流量を示す。よって、例えば:ボイラーは、数十分からなる、ある程度規則正しいサイクルを有し、動作期間はこのサイクルの一部でしかなく、0と、100%よりかなり小さい値との間で変動しうる;湯沸かし器は、一日数回、数分から数十分作動する;レンジは一日に2から3回、食事の支度をするときに、用意する料理の種類しだいで数分から数時間作動する;オープンファイアーは一日当たり数時間作動する。
本発明は単一世帯や共同住宅等のどちらでも漏洩を検出することに使用できる、ということに留意しなければならない。したがって、「消費機器」は、本願では、ボイラーのような特定の装置だけではなく、一世帯分の部屋にある全ての家庭用機器と解釈できる。
図3に示すように、デュアルモード(圧力測定および流量測定)で作動すると、大量漏洩検出デバイス22の信頼性が上がり、そしてそれ故に安全性が上がる。これは、圧力測定値が流量測定値に対応しないと、大量漏洩検出デバイス22が警告信号、または、設備1を遮断するための信号を生成し、これによって機器または設備が誤作動していることを示すからである。このような異常を確かめるために、使用開始時に圧力測定値が流量に関連付けられる。圧力測定値と流量の相関関係より基準圧力分布が得られ、この基準圧力分布は格納され、必要であれば、その後、システムが「学習」をする。圧力/流量測定により、対応する動作点が基準分布から著しく外れたときに、家庭の分配設備1における異常を検出可能になる。
異常な消費を検出した場合、制御手段21が、好ましくは、警告信号および/または設備1を遮断するための信号を出す。
大量漏洩の検出は連続的に、かつ、消費機器の動作状態のオン/オフに関係なく行われる。大量漏洩検出の応答時間はそれ故に非常に短く、大量漏洩に関連した危険に適合している。
さらに、先に示唆したように、少量漏洩検出デバイス17と大量漏洩検出デバイス22が共存することで、少量漏洩検出デバイス17と大量漏洩検出デバイス22との間に相乗効果が生まれる。少量漏洩検出器17が漏洩がないことを示せば、流量計27および25のゼロレベルを調整でき、これにより、少量漏洩と大量漏洩のどちらの検出精度、そしてそれ故に信頼性が改善される。さらに、大量漏洩検出デバイス22が単独で作動している場合、つまり、消費量があるときはいつも、検出器17のゼロドリフトの修正を実行してもよく、これにより、検出器17は、絶えず感度を最大限保ち、信頼性を最大限保つことができる。
Claims (13)
- 少なくとも1つの流体消費機器(13)に、対応する二次配管(11)を介して連結された主流体供給配管(9)と、漏洩を検出した場合に信号を生成できる制御手段(21)と、前記主供給配管(9)を遮断するための遮断弁(15)と、少量漏洩検出デバイス(16)とを備え、前記少量漏洩検出デバイスが流量検出器(17)を備え、前記流量検出器は少量の流体漏洩を検出でき、かつ、対応する信号を前記制御手段(21)に送ることができ、バイパス配管(18)に取り付けられ、前記バイパス配管は、前記主供給配管(9)に、前記主配管(9)に配置したバイパス弁(19)の両側で連結されており、前記バイパス弁(19)は、前記制御手段(21)によって制御され、流体が前記主配管(9)を通って少なくとも1つの消費機器(13)まで流れることができる開位置と、総消費量がゼロの場合に、前記流体の向きを前記バイパス配管(18)へ変え、前記少量漏洩検出器(17)に通す閉位置とがある、家庭用流体分配設備(1)のための流体漏洩検出システム(14)において、さらに、管理手段(21)と、各消費機器(13)の前記二次配管(11)にあり、流量信号を前記管理手段(21)へ送ることができる流量計(25)とを備え、前記管理手段(21)は、受信した流量信号の総和を絶えず求めることができ、総消費量がゼロであるときはいつでも、前記バイパス弁(19)を前記閉じた位置にするために、対応する信号を前記制御手段(21)に送ることができることを特徴とする検出システム。
- 前記流量計(25)は、対応する前記消費機器(13)の直近に置かれていることを特徴とする請求項1に記載の検出システム。
- 前記主流体供給配管(9)にあり、総供給量信号を前記管理手段(21)に送ることができる流量計(27)をさらに備え、前記管理手段は、消費流量の和と、前記総供給流量との間の差があらかじめ定めた値を超えたときに大量漏洩の存在を確定することを特徴とする請求項1または2に記載の検出システム。
- 圧力信号を前記管理手段(21)に送ることができる少なくとも1つの圧力センサー(23)をさらに備え、前記管理手段(21)は、圧力測定値および流量測定値をあらかじめ格納した基準曲線と比較でき、かつ、前記設備1の少なくとも1つの動作点が前記基準曲線と著しく異なるときに大量漏洩の存在を確定できることを特徴とする請求項1から3までのいずれか一項に記載の検出システム。
- 少なくとも1つの圧力センサー(23)が前記主供給配管(9)に置かれていることを特徴とする請求項4に記載の検出システム。
- 少なくとも1つの圧力センサー(23)が各二次配管(11)に置かれていることを特徴とする請求項4または5に記載の検出システム。
- さらに少なくとも1つの圧力センサー(23)が少なくとも1つの消費機器(13)の近くに置かれていることを特徴とする請求項6に記載の検出システム。
- 前記管理手段(21)は、各消費機器(13)の消費流量をあらかじめ格納した特性消費曲線と比較でき、かつ、これら流量の少なくとも1つが前記あらかじめ格納した特性消費曲線の対応する値より著しく大きい、または、小さい場合に、異常な消費があると確定することができることを特徴とする請求項1から7までのいずれか一項に記載の検出システム。
- 前記制御手段(21)は、少量漏洩および大量漏洩のどちらを検出した場合も、警告信号を送ることができることを特徴とする請求項1から8までのいずれか一項に記載の検出システム。
- 前記制御手段(21)は、少量漏洩および大量漏洩のどちらを検出した場合も、前記遮断弁(15)を閉じることができることを特徴とする請求項1から9までのいずれか一項に記載の検出システム。
- 前記管理手段(21)は、較正における異常を検出し、正常に正す目的で、さまざまな機器の測定値を相互に関連させることができることを特徴とする請求項1から10までのいずれか一項に記載の流体漏洩検出システム。
- 前記流体は可燃性ガスであることを特徴とする請求項1から11までのいずれか一項に記載の検出システム。
- 前記可燃性ガスは天然ガスであることを特徴とする請求項12に記載の検出システム。
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