(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
管路に設けた遮断弁と、前記遮断弁の上流に備えた上流圧力検出手段と、前記遮断弁の下流に備えた下流圧力検出手段と、管路内の流れが所定値以下になった時に前記遮断弁を閉止し、前記下流圧力検出手段の圧力変動を判定して漏洩を監視する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記上流圧力検出手段で検出された圧力値が前記下流圧力検出手段で検出された圧力値以下の時に前記遮断弁を閉止し漏洩判定を行い、前記上流圧力検出手段で検出された圧力値が前記下流圧力検出手段で検出された圧力値より大きい時に漏洩監視を停止して前記遮断弁を開口する配管漏洩監視装置。
【請求項２】
遮断弁の上流側と下流側を別流路で接続するバイパス流路と、前記バイパス流路の途中に減圧弁を備えた請求項１記載の配管漏洩監視装置。
【請求項３】
遮断弁の下流側に備えられた複数個の個別流量計測手段からの流量情報信号によって管路内の流れを判定する管路内流れ検出手段を備えた請求項１又は請求項２記載の配管漏洩監視装置。
【請求項４】
遮断弁の下流側に備えられた複数個のガス器具からの運転情報信号によって管路内の流れを判定する管路内流れ検出手段を備えた請求項１又は請求項２記載の配管漏洩監視装置。
【請求項５】
減圧弁が開いたとき、遮断弁も開口して漏洩判定を停止する制御手段を備えた請求項２記載の配管漏洩監視装置。
【請求項６】
下流圧力検出手段の圧力変動を学習し、ガス使用が最も少ない時間帯に漏洩を監視する制御手段を備えた請求項１又は請求項２記載の配管漏洩監視装置。
【請求項７】
複数回の漏洩判定を行い、その結果のうち全回漏洩と判定したときのみ漏洩警報信号を出力する制御手段を備えた請求項１〜６のいずれか１項に記載の配管漏洩監視装置。
【請求項８】
複数回の漏洩判定を行い、その結果のうち１回以上漏洩と判定したとき漏洩警報信号を出力する制御手段を備えた請求項１〜６のいずれか１項に記載の配管漏洩監視装置。
【請求項９】
複数個の個別流量計測手段にそれぞれ備えた流量情報信号を送信する第１の無線通信手段と、前記第１の無線通信手段からの送信信号を受信する第２の無線通信を備えた請求項３記載の配管漏洩監視装置。
【請求項１０】
瞬時流量計測手段を用いた管路内流れ検出手段を備えた請求項１または請求項２記載の配管漏洩監視装置。
【請求項１１】
制御手段で得られた所定の判定結果を送信するデータ伝送装置を備えた請求項１または請求項２記載の配管漏洩監視装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、流体を輸送する輸送管路の流体漏洩の有無を自動的に検知する配管漏洩監視装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、流体を輸送する管路の漏洩監視装置は、特開平４−６４７８７号公報や特開平４−３６３６３８号公報に示すようなガス供給配管の漏洩監視装置の構成が知られていた。以下、その構成について図１０と図１１を参照しながら説明する。
【０００３】
まず、図１０に示す従来例では、プロパンガスなどのガス供給源１と、ガス供給管２と、ガス供給源１からの供給ガス全体を積算する親ガスメーター３と、各供給先の個別ガス使用量を積算する個別ガスメーター４と、個々のガス器具５とで構成とされていた。ここで、親ガスメーター３には、流量検出機構６およびこの検出機構により検出されたデータを取り入れて正常であるか否かを判断するＣＰＵ７と、前記ＣＰＵ７によって演算されたデータを信号線８を通じて取り出す通信制御器９を備え、そのデータを電話回線１０を通じてセンター側のホストコンピューター１１に送出している構成であった。ここで、１２は圧力調整器、１３はバルブである。
【０００４】
このような構成において、親ガスメーター３に設置された流量検出機構６で流量を検出し、ガス使用減少時間帯、最低流量およびこれらの偏差値を学習し、これらの総合値と、現在データとを比較して現在データが正常の範囲に収まっているか否かを判断し、異常と見なされた場合に警報出力を発生するものである。
【０００５】
また、図１１に示す別の従来例では、ガス供給源１からの供給ガス全体を積算する親ガスメーター３と、ガス供給管２と、各供給先の個別ガスメーター４を経てガス器具５に供給するとともに、前記親ガスメーター３および個別ガスメーター４は、流量発信機能１４を有し、前記各ガスメーターを管理する管理装置１５との間に流量情報の交換自在なガス供給漏洩監視装置としていた。ここで、１６は微小漏洩監視メーターである。
【０００６】
このような構成において、一日のうちのガス使用量の少ない時間帯に所定時間の間のガス流量を各ガスメーター別に管理装置に流量発信機能により集め、親ガスメーター３の流量値Ｎｓと、各個別ガスメーター４の流量値Ｎ１，Ｎ２，………Ｎｎの和Ｎ１＋Ｎ２＋………＋Ｎｎとを比較し、Ｎｓ≦Ｎ１＋Ｎ２＋………＋Ｎｎ …（式１）
の場合は漏洩無しと見なし、Ｎｓ＞Ｎ１＋Ｎ２＋………＋Ｎｎ …（式２）
の場合は漏洩ありとする漏洩判断方法を有する構成としていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来例のような配管漏洩監視装置では、全宅のガス器具が同時に使用されない期間があるという前提の下に配管漏洩判別を行っているが、集合住宅の宅数が多くなり、居住者の生活形態が様々になってくると、本当に個別ガスメータの上流にガス漏れが有るのか、それとも実際にガスエアコンのようなガス器具が連続して使われているのかあいまいになり、配管漏洩判別手段による漏洩判断の信頼性が著しく低下してしまう課題、さらに、口火の連続使用があった場合でもガスメータ上流にガス漏れ有りと誤って判別してしまうという課題があった。
【０００８】
また、別の従来例では、ガス流量計測で±３％程度の誤差があるため、各個別ガスメータの流量総和を求めるときに、各メーターの誤差が重畳して拡大し、漏洩判断の信頼性が著しく低下してしまう課題、そして、戸数が多くなってくると各個別メーターの流量の集計を同時刻に行うことが非常に困難で、親ガスメーターの計測時刻と異なる時刻に計測された各個別メーターの流量総和を比較しても漏洩を判断する情報としては信頼性が低いという課題があった。
【０００９】
本発明は上記課題を解決するもので、遮断弁によって管路を閉塞して下流側圧力検出手段で管路内の圧力変動を測定して漏洩を確実に精度よく判定することを第１の目的としている。
【００１０】
そして、遮断弁に並行したバイパス流路に減圧弁を設けることによって、下流側でガス器具が使用されたときでもガスを切らすことなく供給することを第２の目的としている。
【００１１】
また、下流に設けられた複数個の個別流量計測手段によって管路内の流れ情報を検出することで既設管路への設置を容易にすることを第３の目的としている。
【００１２】
さらに、下流に設けられた複数個のガス器具の運転情報によってガス使用情報を検出しガスの流れを確実に検知することを第４の目的としている。
【００１３】
そして、遮断弁の上流側の上流圧力検出手段と下流圧力検出手段の２つの圧力比較によって管路内の流れ情報を検出することを第５の目的としている。
【００１４】
また、減圧弁が開いたとき遮断弁も開口して漏洩判定を停止し、ガス供給を自動的に可能にすることを第６の目的としている。
【００１５】
また、定期的に行う漏洩判定と、定期判定時刻の間の時間帯にガス使用パターンからガス使用が少ない時間帯に漏洩判定を行い判定精度を向上することを第７の目的としている。
【００１６】
また、複数回の漏洩判定結果が全回一致したときに漏洩と判定することで漏洩判定精度を向上することを第８の目的としている。
【００１７】
また、複数回の漏洩判定結果のうち１回でも漏洩と判定したときに漏洩判定とすることで安全側に判定して漏洩事故を防止することを第９の目的としている。
【００１８】
また、複数個の個別流量計測手段と制御手段を無線通信によって情報交換することで漏洩監視装置の設置性を向上することを第１０の目的としている。
【００１９】
また、瞬時流量計測手段で管路内の流れが停止したことを判定するので遮断弁を閉止しても、ガス器具の失火などのトラブルを防止することを第１１の目的としている。
【００２０】
そして、漏洩ありと判定されたときデータ伝送装置によって通報することを第１２の目的としている。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、制御手段は、上流圧力検出手段で検出された圧力値が下流圧力検出手段で検出された圧力値以下の時に遮断弁を閉止し、前記上流圧力検出手段で検出された圧力値が前記下流圧力検出手段で検出された圧力値より大きい時に漏洩監視を停止して前記遮断弁を開口する構成とした。
【００２２】
【作用】
本発明は上記構成によって、遮断弁によって管路を閉塞して下流側圧力検出手段で管路内の圧力変動を測定して漏洩を確実に精度よく判定することができる。
【００２３】
そして、遮断弁の上流側の上流圧力検出手段と下流圧力検出手段の２つの圧力比較によって管路内の流れ情報を検出することができる。
【００２４】
【実施例】
以下、本発明の第１の実施例の配管漏洩監視装置を、図１から図５を参照して説明する。
【００２５】
図１と図２に示すように、管路１７に設けた遮断弁１８と、前記遮断弁１８の下流に備えた下流圧力検出手段１９と、前記下流圧力検出手段１９の更に下流側管路２０に備えた管路内流れ検出手段としての瞬時流量計２１と、前記瞬時流量計２１によって下流側管路２０内の流量が所定値以下になった時に遮断弁１８を閉止し、前記下流圧力検出手段１９の圧力変動を測定して漏洩を監視する制御手段２２を備えた構成とした。そして、遮断弁１８の上流側と下流側を別流路で接続するバイパス流路２３と、前記バイパス流路２３の途中に減圧弁２４を備えた構成とした。ここで、２５は主管路、２６は手動式遮断弁、２７は個別流量計測手段、２８はガス器具、２９は集合住宅、３０は地面、３１はデータ伝送装置としての無線電話装置である。
【００２６】
このような構成において、制御手段２２では、瞬時流量計２１の情報によって流量を監視し、流量が所定値Ｑ０以下になったときに、遮断弁１８を閉止する。そして、下流側の圧力検出手段１９によって測定された下流側管路２０内の圧力変動が、図３に示すように、所定時間ΔＴ以内に所定値ΔＰ以上低下すれば漏洩と判定することができる。計測が完了すれば、遮断弁１８は再び開きガスを正常に供給するものである。ここで、瞬時流量計２１を使用しているため、流量が所定値以下になることを瞬時に判定することができ、遮断弁１８を閉止してもガス器具２８の失火などのトラブルを発生することがない。従来の膜式流量計では、１時間計測して流量が所定値以下であっても、今現在の流量がわからないので、遮断弁を閉止すると使用され始めたガス器具を失火させるという問題があった。
【００２７】
そして、遮断弁１８を閉止して圧力を計測している間に、もしもガス器具が使用された場合、図４に示すように、下流側管路２０内の圧力が低下し、減圧弁に設定された所定の圧力Ｐ１に達すると、減圧弁２４からガスが供給され、ガス器具は正常に運転することができる。減圧弁２４が動作すれば、漏洩判定を停止すると共に遮断弁も開口し、ガス器具が最大燃焼になる前にガスは正常に供給され安全に運転することができるのである。
【００２８】
また、漏洩判定は所定の間隔で定期的に行われるが、定期的に行う漏洩監視では、所定時刻Ｔ１になれば、その時刻Ｔ１より最初に流量がＱ０以下になった時に漏洩監視を行うが、その場合には、比較的大きい流量状態の場合や短時間後にガス器具が使用されてうまく測定できないことがあり、判定の信頼性が悪くなる場合があった。しかし、その定期間隔の間にもパターン学習によって漏洩監視に最も適した時間帯を探し出して漏洩判定を行うことで漏洩監視の信頼性を高めることができる。それは、図５に示すように、制御手段によりガス流量を監視していて流量が、長時間に渡り所定流量Ｑ０以下になる最も測定条件のよいときをパターン学習して検出する。そして、その時刻になれば遮断弁を閉止して、漏洩を監視する。このように、最も測定条件のよい時刻Ｔ０を検出して、漏洩監視することで判定精度と信頼性を向上することができるのである。
【００２９】
さらに、前記漏洩監視を複数回行うことで、その複数回の判定結果を用いて、全回の判定結果が一致したときに、漏洩と判定することで判定精度を向上し、ガス供給の誤遮断を防止することができる。また、別のアルゴリズムでは１回でも漏洩と判定したときに、漏洩と判定することで、安全側に動作させてガス供給の安全性を高めることができる。これらのアルゴリズムは、状況に応じて使用することができ、漏洩監視装置を設置した直後は、全回一致のアルゴを採用して漏洩監視の適用性を確認しながら監視を行い、所定期間経過して漏洩監視が正常に行われるようになれば、漏洩判定を１回で決定するようにしていくことで誤動作を低減することができる。また、漏洩監視装置を設置してからの経過時間を見ながら、漏洩判定を行う回数や漏洩を決定する方法を変更していく機能を付加しておくことで、自動的に判定精度を向上していくことができる。
【００３０】
そして、ここで漏洩と判定された場合、制御手段２２に接続された無線電話装置３１によって、漏洩警報がガス供給管理センターなどへ自動的に通報される。無線電話装置を用いることで配線工事がいらないし、電話番号を登録しておくことによって様々なところに容易に異常通報を行うことができる。
【００３１】
次に、第２の実施例について図６と図７を用いて説明する。上記第一の実施例と同一構造で、かつ同一作用をする部分には同一符号を付して詳細な説明は略し、異なる部分を中心に説明する。
【００３２】
図６と図７に示すように、遮断弁１８の下流側に備えられた複数個の個別流量計測手段である各ガスメーター２７の流量信号によって下流側管路２０内の流れを判定する管路内流れ判定手段を備えた構成とした。ここで、３２は第１の無線通信手段、３３は第２の無線通信手段である。
【００３３】
このような構成において、各ガスメーター２７の流量情報を第１の無線通信手段３２で送信し、制御手段２２に備えた第２の無線通信手段３３で受信する。各ガスメーター２７の流量情報が全て所定値以下になったときに、流量停止と判定し、遮断弁１８を閉止する。そして、下流側管路２０内の圧力を測定して漏洩判定を行うのである。漏洩判定は、第１の実施例と同様に行うものである。そして、各ガスメーターのうち、１台でも流量を関知したとき、その情報を無線信号にて制御手段２２に伝え、漏洩監視を停止すると共に、遮断弁を開口するものである。このように、ガスメーターが既に設置されている集合住宅の場合、無線通信手段を各ガスメーターに設置する工事を追加するだけでよく簡単に施工作業が行える効果がある。
【００３４】
次に、第３の実施例について図８を用いて説明する。上記第一の実施例と同一構造で、かつ同一作用をする部分には同一符号を付して詳細な説明は略し、異なる部分を中心に説明する。
【００３５】
図８に示すように、遮断弁１８の下流側に備えられた複数個のガス器具２８からの運転情報によって下流側管路２０内の流れを判定する管路内流れ検出手段を備えた構成とした。
【００３６】
このような構成において、各ガス器具２８の運転情報を第１の無線通信手段３２で送信し、制御手段２２に備えた第２の無線通信手段３３で受信する。各ガス器具２８の運転情報が全て運転停止になったときに、流量停止と判定し、遮断弁１８を閉止する。そして、下流側管路２０内の圧力を測定して漏洩判定を行うことができるのである。漏洩判定は、第１の実施例と同様に行うものである。ここで、各ガス器具のうち、１台でも運転を関知したとき、その情報を無線信号にて制御手段２２に伝え、漏洩監視を停止すると共に、遮断弁１８を開口するものである。このように、ガスメーターが既に設置されている集合住宅の場合、無線通信手段を各ガス器具に設置する工事を追加するだけでよく簡単に施工作業が行える効果がある。
【００３７】
次に、第４の実施例について図９を用いて説明する。上記第一の実施例と同一構造で、かつ同一作用をする部分には同一符号を付して詳細な説明は略し、異なる部分を中心に説明する。
【００３８】
図９に示すように、遮断弁１８の上流側に備えた上流圧力検出手段３４で検出された第１の圧力値Ｐ１と下流圧力検出手段１９で検出された第２の圧力値Ｐ２とが制御手段２２に入力され、第１の圧力値Ｐ１と第２の圧力値Ｐ２とを比較することによって管路１７内の流れを検出する管路内流れ検出手段を備えた構成とした。
【００３９】
このような構成において、第１の圧力値Ｐ１と、第２の圧力値Ｐ２が、Ｐ１≦Ｐ２の関係になったときに、流量停止と判定し、遮断弁１８を閉止する。そして、下流側管路２０内の圧力を下流圧力検出手段１９で測定して漏洩判定を行うことができるのである。漏洩判定は、第１の実施例と同様に行うものである。そして、Ｐ１＞Ｐ２となった時、ガスが使用され始めたと判定し、漏洩監視を停止すると共に、遮断弁１８を開口するものである。
【００４０】
また、遮断弁１８の上流側に上流圧力検出手段を設けることによって、遮断弁１８が閉止されている場合でも、バイパス流路２３が開口していれば、管路内の流れがどの方向に流れているかが判定できるものである。よって、減圧弁２４が長時間、開口している状態が続いている場合でも、Ｐ１、Ｐ２によって管路の流れを監視することができ、その流量、すなわち圧力差が所定流量以下であれば、漏洩監視を行うこともできる。
【００４１】
以上のように本発明の実施例を総括的に述べれば、次の効果が得られる。
【００４２】
遮断弁によって管路を閉塞して下流側圧力検出手段で管路内の圧力変動を判定して漏洩を確実に精度よく判定することができる。
【００４３】
また、遮断弁に並行したバイパス流路に減圧弁を設けることによって、下流側でガス器具が使用されたときでもガスを供給することができ、失火を防止することができる。
【００４４】
また、下流に設けられた複数個の個別流量計測手段によって管路内の流れ情報を検出することで既設管路への設置を容易にすることができる。
【００４５】
また、下流に設けられた複数個のガス器具の運転情報によってガス使用情報を検出しガスの使用情報を確実に検知することができる。
【００４６】
また、遮断弁の上流側の上流圧力検出手段と下流圧力検出手段の２つの圧力比較によって管路内の流れ情報を検出することができる。
【００４７】
また、減圧弁が開いたとき遮断弁も開口して漏洩判定を停止し、ガス使用を自動的に可能にすることができる。
【００４８】
また、定期判定時刻の間の時間帯にガス使用パターンからガス使用が少ない時間帯に漏洩判定を行い判定精度を向上することができる。
【００４９】
また、複数回の漏洩判定結果が全回一致したときに漏洩と判定することで漏洩判定精度を向上することができる。
【００５０】
また、複数回の漏洩判定結果のうち１回でも漏洩と判定したときに漏洩判定とすることで安全側に判定して漏洩事故を防止することができる。
【００５１】
また、複数個の個別流量計測手段と制御手段を無線通信によって情報交換することで漏洩監視装置の設置性を向上することができる。
【００５２】
また、瞬時流量計測手段の情報により管路内の流れが停止したことを判定するので、現在の流れ状態とよく対応しているので、遮断弁を閉止してもガス器具の失火などのトラブルを防止することができる。そして、漏洩ありと判定されたとき電話回線によって通報することができ、様々なところに容易に通報することができる。
【００５３】
【発明の効果】
以上のように本発明の配管漏洩監視装置によれば、遮断弁によって管路を閉塞して下流側圧力検出手段で管路内の圧力変動を判定して漏洩を確実に精度よく判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す配管漏洩監視装置の構成図
【図２】同装置の制御手段周辺の構成図
【図３】同装置の動作を説明する特性図
【図４】同装置の別の動作を説明する特性図
【図５】同装置のさらに別の動作を説明する特性図
【図６】本発明の他の実施例を示す配管漏洩監視装置の構成図
【図７】同装置の制御手段周辺の構成図
【図８】本発明の他の実施例を示す配管漏洩監視装置の構成図
【図９】本発明のさらに他の実施例を示す配管漏洩監視装置の構成図
【図１０】従来の配管漏洩監視装置の構成図
【図１１】従来の他の配管漏洩監視装置の構成図
【符号の説明】
１７  管路
１８  遮断弁
１９  下流圧力検出手段
２０  下流側管路
２１  瞬時流量計（管路内流れ検出手段）
２２  制御手段
２３  バイパス流路
２４  減圧弁
２７  ガスメーター（個別流量計測手段）
２８  ガス器具
３１  無線電話装置（データ伝送装置）
３２  第１の無線通信手段
３３  第２の無線通信手段
３４  上流側圧力検出手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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