(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス供給経路内の圧力を検知する圧力検知手段と、
所定時間を計測する時間計測手段と、
前記時間計測手段により計測された所定のサンプリング時間毎に、前記圧力検知手段の出力に基づいて前記ガス供給経路内の圧力変化率を算出し、この圧力変化率が火災発生を判断できる基準値より大きい場合にガスの流路を遮断するガス遮断制御手段と、を備えたことを特徴とするガス遮断装置。
【請求項２】
ガス供給経路内の圧力を検知する圧力検知ステップと、
所定時間を計測する時間計測ステップと、
前記時間計測ステップにおいて計測された所定のサンプリング時間毎に、前記圧力検知ステップにおいて得られた圧力値に基づいて前記ガス供給経路内の圧力変化率を算出する圧力変化率算出ステップと、
前記圧力変化率と火災発生を判断できる基準値との比較を行う圧力判定ステップと、
前記圧力変化率が前記火災発生を判断できる基準値より大きい場合にガスの流路を遮断するガス遮断制御ステップと、を有することを特徴とするガス遮断方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、火災時等にガス供給経路におけるガスを遮断するガス遮断装置およびガス遮断方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ガスの供給経路においては、ガス漏れ等で過大流量となった場合、一定時間内の合計流量が所定値を超えた場合、あるいは地震があった場合などにガスの供給を遮断する手段が設けられており、例えばガス流量を計測するガスメータに遮断弁を内蔵したものが一般に用いられている。従来のアルミダイカスト製のガスメータでは、火災時等においても筐体が溶融することはないので、メータ外部へのガスの漏洩のおそれはほとんど無い。このため、火災時にガスを遮断する手段は設けられていなかった。
【０００３】
近年では、施工時間の短縮、配管コストの低減等のために、ガス配管の材質には金属に代わって合成樹脂が採用される傾向にあり、ガスメータについても軽量化、コスト低減等のために筐体の樹脂化が提案されている。実開平２−１１９６００号公報には、合成樹脂で形成したガス配管を用いる場合に火災等の高温時にガスを遮断する手段を設けたガス自動遮断装置が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述のような筐体に合成樹脂を用いて形成したガスメータを採用するにあたっては、火災等の高温時にガスを遮断してガス流出を防止することが必要となる。従来の構成では、特に高温時におけるガスの遮断は考慮されていなかったため、火災等があった場合にガスメータ筐体の溶融によりガスが流出するおそれが生じる。
【０００５】
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、最小限の構成変更により、かつ簡単な構成で火災等の高温時においてガスを遮断でき、ガスの流出を防止可能なガス遮断装置およびガス遮断方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のガス遮断装置は、請求項１に記載したように、ガス供給経路内の圧力を検知する圧力検知手段と、所定時間を計測する時間計測手段と、前記時間計測手段により計測された所定のサンプリング時間毎に、前記圧力検知手段の出力に基づいて前記ガス供給経路内の圧力変化率を算出し、この圧力変化率が火災発生を判断できる基準値より大きい場合にガスの流路を遮断するガス遮断制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明のガス遮断方法は、請求項２に記載したように、ガス供給経路内の圧力を検知する圧力検知ステップと、所定時間を計測する時間計測ステップと、前記時間計測ステップにおいて計測された所定のサンプリング時間毎に、前記圧力検知ステップにおいて得られた圧力値に基づいて前記ガス供給経路内の圧力変化率を算出する圧力変化率算出ステップと、前記圧力変化率と火災発生を判断できる基準値との比較を行う圧力判定ステップと、前記圧力変化率が前記火災発生を判断できる基準値より大きい場合にガスの流路を遮断するガス遮断制御ステップと、を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明に係るガス遮断装置およびガス遮断方法では、ガス遮断制御手段によって、時間計測手段により計測された所定のサンプリング時間毎に、圧力検知手段により検知された圧力値に基づいてガス供給経路内の圧力変化率を算出し、この圧力変化率が火災発生を判断できる基準値より大きい場合にガスの流路を遮断することにより、火災等の高温時における急激な温度上昇に伴う圧力上昇を検出してガスを遮断することが可能となる。
【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遮断装置の構成を示す構成図である。
本実施形態のガス遮断装置は、ガスメータ１１またはガス配管１２内の圧力を検知する圧力検知手段としての圧力センサ１３と、この圧力センサ１３の出力に基づいて遮断制御を行うガス遮断制御手段としてのマイクロコンピュータ１４と、マイクロコンピュータ１４に接続され所定の時間をカウントする時間計測手段としてのタイムカウンタ１５と、を有して構成される。
【００１４】
ガスメータ１１は、一般的なガスメータとほぼ同様の構成要素、すなわち、流量検出部、圧力センサ、遮断弁、マイクロコンピュータを含んでなる制御部、表示部を有して構成され、ガス配管１２を流れるガスの流量を計測するものである。なお、ガスメータ１１は、筐体を樹脂部材により構成する場合であっても、少なくともガス入口および遮断弁周辺は金属製の部材を用いるものとする。
【００１５】
圧力センサ１３は、ガスメータ１１内部またはガス配管１２内部、すなわちガス供給経路における内部圧力を検知するもので、例えばガスメータ１１に備えられている圧力センサを用いることができる。ガスメータ１１内に圧力センサを設ける場合はメータの入口近傍に配置することが望ましい。
【００１６】
マイクロコンピュータ１４は、例えば一般的なガスメータに設けられているプロセッサと同等もしくはそれ以上の能力を持つプロセッサを用い、圧力上昇遮断機能を有するソフトウェアプログラムにより動作するもので構成する。マイクロコンピュータ１４はガスメータ１１に内蔵するかまたは外部に設けるようにする。タイムカウンタ１５は、マイクロコンピュータ１４に内蔵、または外部のカウンタにより時間を計測するものである。
【００１７】
次に、上記ガス遮断装置の動作を図２および図３を参照して説明する。図２は時間経過に伴うガス供給経路内の圧力変化の一例を示す説明図、図３は圧力上昇遮断機能に関するマイクロコンピュータの動作を示すフローチャートである。
【００１８】
マイクロコンピュータ１４は、タイムカウンタ１５により計測された時間（時間計測ステップ）に基づいて所定のサンプリング時間Ｔ毎に圧力センサ１３によってガス供給経路内（ガスメータ１１内）の圧力を検知する（圧力検知ステップ）。そして、この期間の圧力変化率ａを算出する（ステップＳ１、圧力変化率算出ステップ）。
【００１９】
ガス未使用時には、圧力センサ１３によってほぼ１０分毎にガスメータ１１内）の圧力を検知する。すなわち、初期状態のサンプリング時間ＴをＴ＝Ｔ１  ＝１０［分（  ｍｉｎ）］としている。その後、圧力変化率ａと所定の基準値との比較を行う（圧力判定ステップ）。
【００２０】
本実施形態では、まず、圧力変化率ａが所定の判定基準値α（ガス未使用時はα１  とする）を超えたか否か（ａ＞α）を判断する（ステップＳ２）。図２の例では、時間０から時間ｔ１  までの圧力変化率ａ１  はａ１  ＝０であるので、ステップＳ２からステップＳ１に戻り、ａ＞αとなるまではこの初期状態のサンプリング時間Ｔ１  による動作モード（以下、通常モードと称する）で圧力変化率ａの検出を継続する。
【００２１】
また、ガス使用時においては、ガス未使用時と同様に初期状態はサンプリング時間Ｔを１０分として圧力変化率の算出および基準値との比較を行う。ただし、ガスメータ１１およびガス配管１２内をガスが流れるため、このガス流量による圧力変化を考慮して、判定基準値αをα２  とする。
【００２２】
時間ｔ１  から時間ｔ２  のように圧力変化率ａ２  がａ２  ＞０となり、さらにａ２  ＞α１  となった場合、サンプリング時間Ｔを短く変更する（ステップＳ３）。すなわち、変更後のサンプリング時間ＴをＴ＝Ｔ２  ＜Ｔ１  、例えばＴ２  ＝５［分］とし、検出期間を短縮して圧力変化率ａを算出する。その後、ステップＳ２と同様にこのサンプリング時間Ｔ２  における短時間の圧力変化率ａが判定基準値αを超えたか否か（ａ＞α）を判断する（ステップＳ４）。この短縮したサンプリング時間Ｔ２  による動作モードを以降で詳細モードと称する。
【００２３】
図２において一点鎖線で示したように、日照による温度上昇で生じた圧力上昇など、天候等に起因してガス供給経路内の圧力が上昇した場合は、圧力の上昇度合いが小さく、やがて圧力変化率ａはほぼ０に収束する。従って、ステップＳ４の詳細モードにおいて圧力変化率ａが判定基準値α以下の場合は、天候等による温度上昇に伴う圧力上昇であるとみなして、ステップＳ１に戻って通常モードに移行し、サンプリング時間Ｔ１  による圧力変化率ａを検出する。
【００２４】
ステップＳ４において短時間の圧力変化率ａがａ＞αの場合は、所定係数εを掛けた第２の判定基準値εαを超えたか否か（ａ＞εα）再度比較判断を行う（ステップＳ５）。ここで、図２の実線で示したように圧力が急激に上昇し圧力変化率ａ３  が十分に大きい場合は、第２の判定基準値εαを超えるため、火災発生による異常な周囲温度上昇に伴う圧力上昇であると判断する。この場合、マイクロコンピュータ１４は遮断信号を出力して図示しない遮断弁を閉塞させ、ガスの供給経路を遮断する（ガス遮断制御ステップ）。遮断弁としては、ソレノイドによる電磁弁等を用いれば良く、ガスメータ１１に備えられている遮断弁を使用したり、ガス配管１２の途中に遮断弁を別体に設けるようにする。
【００２５】
また、ステップＳ５で圧力変化率ａが第２の判定基準値εα以下の場合は、ステップＳ４に戻って次の期間はサンプリング時間Ｔ２  による圧力変化率ａと判定基準値αとの比較判断を再度行い、ここで判定基準値α以下の場合は、天候等による温度上昇に伴う圧力上昇であるとみなして、さらにステップＳ１に戻って通常モードに移行する。
【００２６】
なお、マイクロコンピュータ１４は、従来用いられていたガスメータと同様に、ガスメータ１１およびガス配管１２におけるガス流量を検出し、過流量となった場合にガスの供給を遮断する過流量遮断機能を有するようにしている。ガスメータ１１よりも下流側のガス配管１２の破損や炎上によりガスが流出した場合は、過流量となるため、この過流量遮断機能によってガスの供給経路の遮断がなされる。
【００２７】
以上のように、本実施形態によれば、ガス供給路内における所定時間の圧力変化率が所定の基準値を超えた場合に、ガスの流路を遮断することにより、火災等の高温時における急激な温度上昇に伴う圧力上昇を検出してガスを遮断することが可能となる。この場合、従来のガスメータを含むガス供給経路の構成に対して、大きな変更を加えること無く、最小限の構成変更を行うだけで、かつ簡単な構成により上述した圧力上昇遮断機能を実現できる。
【００２８】
そして、この圧力上昇遮断機能を持ったガス遮断装置を採用すれば、ガスメータの筐体やガス配管などに樹脂部材を用いて構成した場合の安全性を確保することが可能となる。このため、ガスメータ等にどのような材質を用いて構成しても、火災等の高温時においてガスを遮断でき、ガスの流出を防止することができる。従って、ガス供給経路の構成要素の軽量化およびコストの低減を図ることが可能である。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のガス遮断装置およびガス遮断方法によれば、ガス遮断制御手段によって、時間計測手段により計測された所定のサンプリング時間毎に、圧力検知手段により検知された圧力値に基づいてガス供給経路内の圧力変化率を算出し、この圧力変化率が火災発生を判断できる基準値より大きい場合にガスの流路を遮断するようにしたため、火災等の高温時における急激な温度上昇に伴う圧力上昇を検出してガスを遮断することが可能であり、最小限の構成変更により、かつ簡単な構成で火災等の高温時においてガスを遮断でき、ガスの流出を防止可能となる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るガス遮断装置の構成を示す構成図である。
【図２】時間経過に伴うガス供給経路内の圧力変化の一例を示す説明図である。
【図３】圧力上昇遮断機能に関するマイクロコンピュータの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１１  ガスメータ
１２  ガス配管
１３  圧力センサ
１４  マイクロコンピュータ
１５  タイムカウンタ
【図１】
0003622886.tif 000002
【図２】
0003622886.tif 000003
【図３】
0003622886.tif 000004