(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス供給路における圧力計測を行うことにより当該ガス供給路の漏洩を検出するガス漏洩検出装置であって、
前記圧力計測を行う前に、瞬間流量が所定流量以上であることを確認する手段と、前記瞬間流量が所定流量以上であった場合にのみ調整圧の計測を実行する手段と、上記調整圧計測後の瞬間流量を確認する手段と、上記調整圧の計測後も所定期間連続して瞬間流量が所定流量以上であった場合にのみ、計測された上記調整圧の異常判定を行う手段と、を有する計測制御手段を備えたこと、を特徴とするガス漏洩検出装置。
【請求項２】
ガス供給路における圧力計測を行うことにより当該ガス供給路の漏洩を検出するガス漏洩検出装置の圧力計測方法であって、
前記圧力計測を行う前に、前記ガス供給路における瞬間流量が所定値以上であるか否かを確認する第１の瞬間流量確認ステップと、
前記瞬間流量が所定値以上である場合のみにガス使用中の圧力として調整圧を計測する第１の調整圧計測ステップと、
上記調整圧計測後も瞬間流量を確認する第２の瞬間流量確認ステップと、
所定期間連続して瞬間流量が所定流量以上であった場合にのみにガス使用中の圧力として調整圧を計測する第２の調整圧計測ステップと、
前記計測した調整圧に基づいてガス供給路の漏洩状態を判定する漏洩判定ステップと、
を有することを特徴とするガス漏洩検出装置の圧力計測方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定流量時のガス供給路における調整圧等の圧力計測を行うことにより、ガス供給路の漏洩を検出するガス漏洩検出装置及びその圧力計測方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ＬＰガス等のガス供給設備におけるガス供給路の漏洩を検出するガス漏洩検出装置が種々提案され、広く用いられている。この種の装置として、例えば特開平３−４１３００号公報には、マンションなどの集合住宅にガスを供給するガス供給設備に適用された切替型ガス漏洩検出装置が開示されている。
【０００３】
このようなガス漏洩検出装置では、一般的にガス供給路中に親子式の圧力調整器を備え、これらの二つの圧力調整器における差圧（親圧力調整器と子圧力調整器との調整圧力の差）や、調整圧（ガス使用中の供給圧力）などを計測することによって、ガス供給路における漏洩を検出するような構成が採られている。
【０００４】
従来のガス漏洩検出装置における調整圧の計測方法の一例を図４を参照して説明する。ここでは、調整圧を計測する条件を満たす所定流量を判断する際に、フローセンサなどの流量計を用いて間欠的に流量を計測して流量判定を行うようにした場合の計測手順を示す。
【０００５】
間欠的な流量計測によりガス供給路の流量判定を行う場合は、例えば、フローセンサの出力信号を所定時間毎（例えば１５秒毎）にサンプリングしてこれを瞬間流量として検出し、さらにこの瞬間流量を複数回分（ここでは４回分）検出してこれらの平均値を算出し、この値を平均流量とする。そして、前記平均流量が所定流量（例えば２１Ｌ／ｈ（リットル／時間））以上である場合に、このガス供給路における圧力を調整圧として計測する。この計測した調整圧を所定の上限値（例えば３３０ｍｍＨ2 Ｏ）及び下限値（例えば２３０ｍｍＨ2 Ｏ）と比較し、調整圧が正常であるか否かを判定する。このような手順により、所定流量のガスが流れているガス使用中におけるガス供給路内の圧力を調整圧として計測し、この調整圧の値の判定によってガス使用中のガス供給路において漏洩が生じたか正常であるかを検出することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来のガス漏洩検出装置における調整圧計測方法では、１分毎の平均流量（１５秒毎の４つの瞬間流量の平均値）でしか流量判定を行わないため、瞬間流量の検出途中で流量が急激に変化した場合に調整圧の判定を誤ってしまうことがある。例えば、ガスの使用が停止されてガス供給路が閉塞し、図４のように瞬間流量の検出途中で流量が変化して所定流量（２１Ｌ／ｈ）以下となった場合であっても、平均流量が所定流量以上であれば、このときに計測した供給路閉塞時の圧力を閉塞圧ではなく調整圧として誤認識してしまうおそれがある。この場合、実際には閉塞圧であるものを調整圧として上限値及び下限値と比較することになるため、誤って圧力異常（圧力低下）と判断してしまう問題点が生じる。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、間欠的な流量計測によりガス供給路の流量判定を行ってガス使用中の調整圧を計測する場合であっても、圧力状態の誤判断を防止することができ、常に正しい漏洩検出を行うことが可能なガス漏洩検出装置及びその圧力計測方法を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によるガス漏洩検出装置は、ガス供給路における圧力計測を行うことにより当該ガス供給路の漏洩を検出するガス漏洩検出装置であって、前記圧力計測を行う前に、瞬間流量が所定流量以上であることを確認する手段と、前記瞬間流量が所定流量以上であった場合にのみ調整圧の計測を実行する手段と、上記調整圧計測後の瞬間流量を確認する手段と、上記調整圧の計測後も所定期間連続して瞬間流量が所定流量以上であった場合にのみ、計測された上記調整圧の異常判定を行う手段と、を有する計測制御手段を備えている。
【００１０】
本発明によるガス漏洩検出装置の圧力計測方法は、
ガス供給路における圧力計測を行うことにより当該ガス供給路の漏洩を検出するガス漏洩検出装置の圧力計測方法であって、
前記圧力計測を行う前に、前記ガス供給路における瞬間流量が所定値以上であるか否かを確認する第１の瞬間流量確認ステップと、
前記瞬間流量が所定値以上である場合のみにガス使用中の圧力として調整圧を計測する第１の調整圧計測ステップと、
上記調整圧計測後も瞬間流量を確認する第２の瞬間流量確認ステップと、
所定期間連続して瞬間流量が所定流量以上であった場合にのみにガス使用中の圧力として調整圧を計測する第２の調整圧計測ステップと、
前記計測した調整圧に基づいてガス供給路の漏洩状態を判定する漏洩判定ステップと、
を有するものである。
【００１２】
本発明のガス漏洩検出装置及びその圧力計測方法では、圧力計測を行う際にガス供給路における瞬間流量が所定値以上であるか否かを確認し、瞬間流量が所定値以上である場合のみにガス使用中の圧力として調整圧を計測するようにして、この計測した調整圧に基づいてガス供給路の漏洩状態を判定することにより、例えば流量が急激に変化して調整圧の測定条件から外れた場合は圧力計測を実行しないため、圧力の誤計測及び誤判定がなくなる。また、ガス供給路における瞬間流量が所定値以上である状態が所定期間継続した場合に、前記計測した調整圧が異常であるか否かの異常判定を行うことにより、圧力の誤判定がより確実に防止される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の一実施形態に係るガス漏洩検出装置の構成を示すブロック図である。本実施形態のガス漏洩検出装置は、ガス供給路１中に親子式の圧力調整器を備え、ガス供給路１における調整圧（ガス使用中の供給圧力）を計測することによって漏洩を検出するような構成となっている。
【００１４】
ガス供給路１には、供給路下流側の圧力調整を行う親調整器２が設けられ、その下流には対震遮断器３が設けられている。対震遮断器３は、感震器と遮断器とを有してなり、地震を感知すると下流側のガス機器等へのガス供給を遮断するようになっている。また、ガス供給路１は、親調整器２をバイパスするように分岐した支流路が設けられ、この支流路の圧力調整を行う子調整器４と、ガス供給路１の微小なガス漏洩を検知するための微小漏洩検知部５とが設けられている。
【００１５】
子調整器４の下流には、支流路を開閉する内蔵遮断弁６と、ガス供給路１における瞬間流量を検出するフローセンサ７と、ガス供給路１における圧力を検出する圧力センサ８とが設けられている。これらの内蔵遮断弁６，フローセンサ７，圧力センサ８は、各種処理を行うＣＰＵ９を内蔵した計測制御手段に該当する制御ユニット１０と接続されている。また、制御ユニット１０には、外部機器との通信（例えば５ビット通信）を行う通信ユニット１１、警報器１２、感震器１３、液面計１４が接続されている。さらに、制御ユニット１０には、動作状態等の表示を行うＬＥＤ１５と、装置のリセット指示を行うリセットスイッチ１６と、ガス供給路１へのガス充填完了時に起動指示を行う充填完了スイッチ１７とが設けられている。
【００１６】
通信ユニット１１は、外部の通信回線である電話網１９と接続され、電話網１９を介してガス設備の集中管理などを行うセンター設備２０と接続されている。センター設備２０には、電話網１９と接続され通信データの送受を行う送受信部２１、各種設定や測定データの表示等を行う管理用のコンピュータ２２、測定データ等の印字を行うプリンタ２３が設けられている。
【００１７】
次に、上記のように構成されたガス漏洩検出装置の主要な動作を説明する。微小漏洩検知部５は、微小漏洩監視機能、圧力監視機能などを有しており、ガス供給路１における圧力異常や漏洩状態を検出して警報を発したり、異常時に対震遮断器４や他の外部の遮断弁を動作させてガス供給路１を遮断する。また、微小漏洩検知部５は、測定した調整圧、閉塞圧、差圧などの測定データをセンター設備２０へ転送する。一方、センター設備２０では、微小漏洩検知部５の動作設定を行ったり、微小漏洩検知部５から送られてきた測定データを受信してデータベースに蓄積したり表示又は印字するなど、微小漏洩検知部５の集中管理及び遠隔制御を実行できるようになっている。
【００１８】
図２は図１のガス漏洩検出装置に追加構成を付加した変形例を示したものである。この変形例は、微小漏洩検知部５ａにおいて制御ユニット１０に拡張ユニット３１を付設し、図１の構成を機能拡張したものである。図１と同様の部分については説明を省略する。
【００１９】
拡張ユニット３１は、ＣＰＵ９と共働して各種処理を行う第２のＣＰＵ３２と、通信データ等を記憶するメモリ３３と、通信ユニット１１の機能を拡張して多ビットの通信（例えば８ビット通信）を行う拡張用の通信ユニット３５と、外部の携帯情報端末４０との間で光通信によりデータ伝送を行う光通信部３４とが設けられている。携帯情報端末４０は、任意に携帯して移動することができ、他の場所に設置されたコンピュータ４２に送受信部４１を介して接続されるようになっている。
【００２０】
この変形例では、主に通信機能が拡張されており、センター設備２０との多ビット通信、携帯情報端末４０との光通信、及び携帯情報端末４０による他の場所のコンピュータ４２へのデータ伝送を行い、微小漏洩検知部５ａで得られた測定データを外部装置へ転送することが可能である。
【００２１】
次に、本実施形態のガス漏洩検出装置における微小漏洩検知部の主要機能を説明する。ここでは、機能拡張した微小漏洩検知部５ａにおける機能を示す。微小漏洩検知部５ａは以下に示す各種機能を有している。
【００２２】
（１）微小漏洩監視機能
１分毎の平均流量が所定値（例えば３Ｌ／ｈ（リットル／時間））以上の状態が所定期間（例えば３０日間）継続した場合に、微小漏洩ありと判定してＬＥＤ１５により表示を行い、使用者に告知するとともに、センター設備２０へ発呼して微小漏洩状態を伝える。
【００２３】
（２）圧力監視機能
圧力異常状態（Ａ：圧力低下、Ｂ：調整圧上限下限異常、Ｃ：閉塞圧異常、Ｄ：差圧異常）を監視する。圧力異常と判定した場合は、ＬＥＤ１５により表示を行い、使用者に告知するとともに、センター設備２０へ発呼して圧力異常状態を伝える。
【００２４】
（３）センター遮断機能
センター設備２０から遮断要求を受け、対震遮断器３へ遮断器閉出力としてオン信号を出力して遮断器を遮断する。
（４）遮断異常監視機能
遮断器閉出力を出力した後、対震遮断器３からのアンサ入力（応答入力）がない場合に所定時間経過後（例えば１０秒後）に再度遮断器閉出力を行う。これを所定回数（例えば３回）繰り返してもアンサ入力がない場合は、異常と判定してセンター設備２０へ発呼する。
【００２５】
（５）単独データ測定機能
閉塞圧、調整圧（最大値、最小値）、現在の圧力値、現在の流量値等を測定する。
（６）連続データ測定機能
設定された測定間隔（例えば５分毎に１日間（最大３００点））で、圧力と流量を測定してメモリ３３に記憶する。
【００２６】
（７）センター通信機能
センター設備２０との通信を行う。単独測定条件及び連続測定条件などの各種設定、端末発呼、セキュリティデータ及び単独測定データ、連続測定データの伝送など、センター設備２０との間でデータ通信を行う。
（８）光通信機能
携帯情報端末４０との通信を行う。各種設定データ、セキュリティデータ、単独測定データ、連続測定データ等の伝送を光通信により行う。
【００２７】
ここで、前記圧力監視機能についてより詳しく説明する。
（Ａ）圧力低下
ガスの漏洩がないかどうかをガス使用中の圧力（後述の調整圧）により判定する。
（Ｂ）調整圧
ガス使用中の圧力が異常か否かを判定する。すなわち、ガス使用中の供給圧力が所定の範囲内（例えば２２０〜３４０ｍｍＨ2 Ｏ（２．２〜３．３ｋＰａ））にあるかを監視する。この範囲より低い圧力が計測された場合は調整圧下限異常、高い圧力が計測された場合は調整圧上限異常とする。これらの上限又は下限異常が所定期間（例えば１５日間）発生した場合に異常表示、警報、センター報知等を行う。
【００２８】
（Ｃ）閉塞圧
ガス使用停止時の圧力が異常か否かを判定する。すなわち、ガス使用中から未使用になったときの圧力が所定値（例えば３６０ｍｍＨ2 Ｏ（３．５ｋＰａ））よりも大きい場合に閉塞圧異常とする。この異常が所定期間（例えば１５日間）発生した場合に異常表示、警報、センター報知等を行う。
（Ｄ）差圧
親調整器２と子調整器４との圧力差が異常か否かを判定する。親子式の圧力調整器では、親側の流路と子側の流路との間に圧力差をつけることにより、流量が少ないときは子側だけにガスが流れ、流量が多いときは親子両側にガスが流れるようにしている。この親側の流路における圧力と子側の流路における圧力との差が所定値（例えば９ｍｍＨ2 Ｏ（０．１ｋＰａ））よりも小さい場合に差圧異常とする。この差圧の確認は、子調整器４側の流路だけにガスが流れる流量である２〜７０Ｌ／ｈのときに行う。
【００２９】
次に、図３を参照して本実施形態のガス漏洩検出装置における調整圧の測定手順を説明する。微小漏洩検知部５，５ａの制御ユニット１０は、ＣＰＵ９の動作に従って各部に対する制御処理を行い、圧力測定を実行する。このとき、子調整器４側の支流路においてフローセンサ７の出力より瞬間流量及び平均流量を検出し、所定流量となって測定条件を満たしたときに圧力センサ８の出力を取り込んで前記支流路における圧力を計測する。各流量は、フローセンサ７の出力信号を所定時間毎（例えば１５秒毎）にサンプリングしてこれを瞬間流量として検出し、さらにこの瞬間流量を複数回分（ここでは４回分）検出してこれらの平均値を算出し、この値を平均流量とする。
【００３０】
調整圧を測定して異常か否かの判定を行う際には、まず平均流量が所定流量（例えば２１Ｌ／ｈ、以降も全て同様）以上かどうかを判断し（ステップＳ１１）、平均流量が２１Ｌ／ｈ以上の場合に、初めは５分間の圧力計測を開始する（ステップＳ１２）。この場合、ステップＳ１３及びＳ１４において、平均流量が２１Ｌ／ｈ以上か否か、５分経過したかどうかの判断を繰り返すことによって、平均流量２１Ｌ／ｈ以上が５分間継続したことを確認した後、さらにステップＳ１５において、この時点での瞬間流量が２１Ｌ／ｈ以上か否かを確認してから、瞬間流量が２１Ｌ／ｈ以上である場合のみに調整圧の計測を行う（ステップＳ１６）。
【００３１】
この５分間の圧力計測の後、さらにステップＳ１７及びＳ１８において、瞬間流量が２１Ｌ／ｈ以上か否かの確認と、この瞬間流量の計測が４回完了したかどうかの判断を例えば１５秒間隔で行い、４回連続して瞬間流量が２１Ｌ／ｈ以上である場合、すなわち１５秒×４の１分間連続して瞬間流量が２１Ｌ／ｈ以上である場合に、調整圧が異常であるかどうかの判定を行う（ステップＳ１９）。この調整圧の異常判定によって、ガス使用中の漏洩状態を判定する。
【００３２】
その後、同様にして１０分間の圧力計測を行う。すなわち、ステップＳ２０及びＳ２１において、平均流量が２１Ｌ／ｈ以上か否か、１０分経過したかどうかの判断を繰り返すことによって、平均流量２１Ｌ／ｈ以上が１０分間継続したことを確認した後、さらにステップＳ２２において、この時点での瞬間流量が２１Ｌ／ｈ以上か否かを確認してから、瞬間流量が２１Ｌ／ｈ以上である場合のみに調整圧の計測を行う（ステップＳ２３）。
【００３３】
この１０分間の圧力計測の後、さらにステップＳ２４及びＳ２５において、瞬間流量が２１Ｌ／ｈ以上か否かの確認と、この瞬間流量の計測が４回完了したかどうかの判断を例えば１５秒間隔で行い、４回連続して瞬間流量が２１Ｌ／ｈ以上である場合、すなわち１５秒×４の１分間連続して瞬間流量が２１Ｌ／ｈ以上である場合に、調整圧が異常であるかどうかの判定を行う（ステップＳ２６）。この調整圧の異常判定によって、ガス使用中の漏洩状態を判定する。以降はステップＳ２０〜Ｓ２６を繰り返し、１０分毎の圧力計測を実行する。
【００３４】
上記のように、本実施形態では、フローセンサを用いてガス供給路の流量を検出し、所定流量において圧力計測を行う場合に、圧力計測前に瞬間流量が所定流量以上であることを確認し、所定流量以上であった場合にのみ調整圧の計測を実行する。そしてさらに、圧力計測後も瞬間流量を確認し、所定期間連続して瞬間流量が所定流量以上であった場合にのみ調整圧の異常判定を行うようにしている。このように、圧力計測前と、圧力計測後の異常判定の前とに瞬間流量の確認を行うことにより、流量が急激に変化して調整圧の測定条件から外れた場合は圧力計測及び異常判定を実行しないようにすることができ、圧力の誤計測及び誤判定を防止できる。例えば、調整圧の計測の際に途中でガスの使用が停止されて流量が低下し、調整圧の測定条件から閉塞圧の測定条件へと変化した場合は、閉塞圧を誤って調整圧として計測したり異常判定することを防ぐことが可能である。
【００３５】
従って、本実施形態によれば、調整圧を測定しているときにガス流量が変化して測定条件を外れた場合は圧力計測及び異常判定を中断でき、実際には閉塞圧を測定したものを調整圧として認識してしまうなどの誤りを防止できるため、正常な圧力であるのに圧力異常と誤判定することがなくすことができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、圧力計測を行う際にガス供給路における瞬間流量が所定値以上であるか否かを確認し、瞬間流量が所定値以上である場合のみにガス使用中の圧力として調整圧を計測するようにして、この計測した調整圧に基づいてガス供給路の漏洩状態を判定することにより、間欠的な流量計測によりガス供給路の流量判定を行ってガス使用中の調整圧を計測する場合であっても、圧力状態の誤判断を防止することができ、常に正しい漏洩検出を行うことが可能となる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るガス漏洩検出装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１のガス漏洩検出装置に追加構成を付加した変形例を示すブロック図である。
【図３】本実施形態のガス漏洩検出装置における調整圧の測定手順を示すフローチャートである。
【図４】従来のガス漏洩検出装置における調整圧測定方法を説明するための動作説明図である。
【符号の説明】
１  ガス供給路
２  ガス供給路
３  対震遮断器
４  子調整器
５  微小漏洩検知部
６  内蔵遮断弁
７  フローセンサ
８  圧力センサ
９  ＣＰＵ
１０  制御ユニット
１１  通信ユニット
１２  警報器
１３  感震器
１４  液面計
１５  ＬＥＤ
１９  電話網
２０  センター設備
３１  拡張ユニット
４０  携帯情報端末
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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