(57)【要約】【課題】構成要素を少なくし、設置場所の省スペース化が可能な、ガス漏れ検知機能付きのガス調整器を提供する。【解決手段】ガス調整器１は、ガスを流出するノズル１１と、ノズル１１のガス流出口（ノズル１１の先端部）を所定圧力のガスが流出可能なように押圧する押圧機構とを有し、押圧機構で押圧することで、ノズル１１から流出するガスの圧力（又はガス流量）を調整する。この押圧機構は、例えばノズル１１のガス流出口に対向して配設された弁ゴム１４ａ等の弁座を、ノズル１１側に備えたバルブ１４で構成する。そして、ガス調整器１は、ノズル１１の先端近傍（すなわち圧力調整部のノズル近傍）に、ノズル１１から流出するガスの流量又は圧力を検出する流量センサや圧力センサ等の検出素子１５を備える。検出素子１５は、ガスが漏れているとき、ノズル１１の先端と弁ゴム１４ａとの間にできた隙間１２から流出するガスを検出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスを流出するノズルと、該ノズルのガス流出口を所定圧力のガスが流出可能なように押圧する押圧機構とを有し、該押圧機構で押圧することで、前記ノズルから流出するガスの圧力を調整するガス調整器であって、前記ノズルの先端近傍に、前記ノズルから流出するガスの流量又は圧力を検出する検出素子を配置したことを特徴とするガス調整器。
【請求項２】
前記検出素子は、前記ノズルのガス流出口から流出するガスの流量を検出する流量センサであることを特徴とする請求項１に記載のガス調整器。
【請求項３】
前記検出素子は、前記ノズルのガス流出口から流出するガスの圧力を検出する圧力センサであることを特徴とする請求項１に記載のガス調整器。
【請求項４】
前記検出素子で検出した値を表示する表示手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のガス調整器。
【請求項５】
前記検出素子で検出した値が、所定の期間以上、所定値を越えたときに報知する報知手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のガス調整器。
【請求項６】
前記報知手段として、当該ガス調整器の外部に報知内容を出力する手段を備えたことを特徴とする請求項５に記載のガス調整器。
【請求項７】
前記検出素子を当該ガス調整器に着脱可能に具備したことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のガス調整器。
【請求項８】
前記検出素子で検出した値を、当該ガス調整器の外部に無線で通知する無線送信手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のガス調整器。
【請求項９】
前記検出素子で検出した値を、記憶する記憶手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のガス調整器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス調整器に関し、より詳細には、ガス漏れを検知することが可能なガス調整器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、プロパンボンベ等から供給するガスの圧力を調整するガス調整器が、配管に設けられている。ガス調整器には、ガス漏れを検知する手段が具備され、集合住宅におけるＬＰＧ供給設備などの各戸までの配管でのガス圧調整及びガス漏れ検知に適用されたり、天然ガス、石油などのプラント設備におけるガス圧調整及びガス漏れ検知に適用されている。
【０００３】
このようなガス調整器は、基本的にはガス圧力調整器と集合住宅のメータ間のガス漏れを検出（検知）するために子調整器を使い、その流れを計測、計量表示又は計量警告するための漏洩検知部（マイコンガスメータ）と、親子式差圧調整器とで構成されているものが主流である（例えば、特許文献１−５を参照）。
【０００４】
図４は、特許文献５に記載のガス微少漏洩監視システムを示す図で、図中、５１はガス送給管、５２は主圧力調整器（弁手段）、５３は一次側のガス送給管、５４は二次側のガス送給管、５５は副圧力調整器、５６はバイパス、５７は微少流量ガスメータ（流量検知手段）、５８は自記流量計（記録手段）である。特許文献５に記載のガス微少漏洩監視システムでは、ＬＰガスボンベからの高圧のガスを供給圧力に調整して供給するためガス送給管に設けられた主圧力調整器５２と、主圧力調整器５２の一次側と二次側を結ぶバイパス５６と、バイパス５６に設けられ主圧力調整器５２より閉弁圧を高く設定した副圧力調整器５５と、バイパス５６に設けられバイパス５６の流量を検知する微少流量ガスメータ（流量検知手段）５７を備え、微少流量ガスメータ５７によって検知した流量によりガス微少漏洩を監視している。監視は、徴少流量ガスメータ５７に自記流量計５８を接続することで行っている。
【０００５】
主圧力調整器５２に比べて副圧力調整器５５の弁閉塞圧を高く設定しているため、主圧力調整器５２にガスが流れているときには副圧力調整器５５を通じてバイパス５６にも必ずガスが流れ、このガスの流量が微少流量ガスメータ５７により検知されて自記流量計５８に記録される。従って、ガスが使用されている間は、ガスメータ５７は、ガス流量を検知しており、ガスの使用がなくなると、ガス送給管５１のガス圧が徐々に上昇し、そのガス圧が主圧力調整器５２の設定圧力より高くなると、弁手段として働く主圧力調整器５２はガスを流さなくなって弁閉状態となる。これに対し、副圧力調整器５５はその弁閉塞圧が主圧力調整器５２より高く設定されているので、主圧力調整器５２にガスが流れなくなってもガスを流し続け、ガス送給管５１のガス圧がその弁閉塞圧よりも高くなったときに初めてガスを流さなくなり、バイパス５６のガス流量も０になる。
【特許文献１】特許第１７９８２４５号公報
【特許文献２】実用新案登録第２５０２８４０号公報
【特許文献３】特許第２５８７１０８号公報
【特許文献４】特許第２１３２３２６号公報
【特許文献５】特許第２８１７８７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述のごとき構成においては、通常、親調整器のみでガス供給は可能であるにも拘わらず、漏れ検出を可能にするために、さらに子調整器と漏洩検知部（マイコンガスメータ）を配管で接続構成させている。
【０００７】
従って、親調整器に追加する構成要素が増えるため、設置面積が多くなりそのスペースを確保する必要がある。また、その追加する構成要素としての機器・配管部材、例えば配管、子調整器、漏洩検知部、コック、及びガス栓などが、付加的に必要とされるため、機器コストアップ、また追加工事による工事費のコストアップとなるだけでなく、そのメンテナンスも複雑化してしまう。
【０００８】
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたものであり、構成要素を少なくし、設置場所の省スペース化が可能な、ガス漏れ検知機能付きのガス調整器を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上述のごとき課題を解決するために、以下の各技術手段でそれぞれ構成される。
第１の技術手段は、ガスを流出するノズルと、該ノズルのガス流出口を所定圧力のガスが流出可能なように押圧する押圧機構とを有し、該押圧機構で押圧することで、前記ノズルから流出するガスの圧力を調整するガス調整器であって、前記ノズルの先端近傍に、前記ノズルから流出するガスの流量又は圧力を検出する検出素子を配置したことを特徴としたものである。
【００１０】
第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記検出素子は、前記ノズルのガス流出口から流出するガスの流量を検出する流量センサであることを特徴としたものである。
【００１１】
第３の技術手段は、第１の技術手段において、前記検出素子は、前記ノズルのガス流出口から流出するガスの圧力を検出する圧力センサであることを特徴としたものである。
【００１２】
第４の技術手段は、第１乃至第３のいずれかの技術手段において、前記検出素子で検出した値を表示する表示手段を備えたことを特徴としたものである。
【００１３】
第５の技術手段は、第１乃至第４のいずれかの技術手段において、前記検出素子で検出した値が、所定の期間以上、所定値を越えたときに報知する報知手段を備えたことを特徴としたものである。
【００１４】
第６の技術手段は、第５の技術手段において、前記報知手段として、当該ガス調整器の外部に報知内容を出力する手段を備えたことを特徴としたものである。
【００１５】
第７の技術手段は、第１乃至第６のいずれかの技術手段において、前記検出素子を当該ガス調整器に着脱可能に具備したことを特徴としたものである。
【００１６】
第８の技術手段は、第１乃至第７のいずれかの技術手段において、前記検出素子で検出した値を、当該ガス調整器の外部に無線で通知する無線送信手段を備えたことを特徴としたものである。
【００１７】
第９の技術手段は、第１乃至第７のいずれかの技術手段において、前記検出素子で検出した値を、記憶する記憶手段を備えたことを特徴ととしたものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ガス漏れ検知機能付きのガス調整器において、構成要素を少なくし、設置場所の省スペース化が可能となり、その結果、機器のコストダウンやメンテナンスの省力化も可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態に係るガス調整器の一構成例を示す図で、図中、１はガス調整器、１１はノズル、１１ａはガス流入側のノズル孔、１１ｂはノズル先端側のノズル孔、１２は隙間、１３はガス流出孔、１３ａはノズル１１側のガス流出孔、１３ｂはガス流出口側のガス流出孔、１４はバルブ、１４ａは弁ゴム、１５は検出素子、１６は表示部、１７は回路部、１７ａは制御回路、１７ｂは伝送回路、１７ｃは電源である。
【００２０】
本実施形態に係るガス調整器１は、ガスを流出するノズル１１と、ノズル１１のガス流出口（ノズル１１の先端部）を所定圧力のガスが流出可能なように押圧する押圧機構とを有し、押圧機構で押圧することで、ノズル１１から流出するガスの圧力（又はガス流量）を調整する。この押圧機構は、図１では、ノズル１１のガス流出口に対向して配設された弁ゴム１４ａ等の弁座を、ノズル１１側に備えたバルブ１４で構成された例を示しており、図２及び図３を参照してその機構の詳細例は後述する。
【００２１】
そして、本発明に係るガス調整器１は、ノズル１１の先端近傍（すなわち圧力調整部のノズル近傍）に、ノズル１１から流出するガスの流量又は圧力を検出する検出素子１５を備えたことを特徴とする。検出素子１５は、ガスが流れているとき、或いはガス供給が停止しているはずのときであってもガスが漏れているとき、ノズル１１の先端と弁ゴム１４ａとの間にできた隙間１２から流出するガスを検出する。
【００２２】
検出素子としては、ノズル１１のガス流出口（ノズル孔１１ｂの先端）から流出するガスの流量を検出する流量センサや、ノズル１１のガス流出口（ノズル孔１１ｂの先端）から流出するガスの圧力を検出する圧力センサ等の素子が挙げられ、これがガス漏れの発生を検出することが可能な位置であって、且つノズル１１の先端近傍に、固着或いは着脱可能に設置され、ガスの流れを検出する。流量センサは、所定の流量を１又は多段階で検出するセンサで、また、圧力センサも、所定の圧力を検出するだけでなく、ガスの流れに伴う圧力変化を検出するようにしてもよい。
【００２３】
また、ガス調整器１は、検出素子１５で検出した値を表示する表示手段を備えることが好ましい。図１の例では、検出素子１５からの検出値を表示部１６に表示する制御を行う制御回路１７ａと、表示部１６とによってこの表示手段を構成し、流量検出値や圧力変化検出値などをガス管理者又はユーザに対して表示している。
【００２４】
また、ガス調整器１は、検出素子１５で検出した値が、所定の期間以上、所定値を越えたときに、すなわち所定値を越える値が所定の期間以上継続したときに、報知する報知手段を備えることが好ましい。この報知手段は制御回路１７ａ及び表示部１６或いは図示しない音声出力部によって構成され、微流量・微圧力などが所定の値以上継続したときに、ガス管理者又はユーザに対して警告を表示したり、警報を鳴らしたりする。また、報知手段としては、ガス調整器１の外部に報知内容を出力する手段を備えてもよい。この手段は、制御回路１７ａ、及び外部出力端子を有する伝送回路１７ｂによって構成できる。なお、検出素子１５、制御回路１７ａ、伝送回路１７ｂ、及び表示部１６は、電池１７ｃによって電源供給される。
【００２５】
さらに、この伝送回路１７ｂは、無線通信手段であってもよく、その場合、報知を無線通信を介して外部に行ってもよいし、表示手段で説明したように、検出素子１５で検出した値をガス調整器１の外部に無線で通知するよう構成したものであってもよい。また、無線通信手段は、検出素子１５に無線発信部を設け、遠隔地の受信部に伝送する手段としてもよい。この無線通信手段と併せて、或いはその代わりに、後でガス漏れデータを閲覧可能なように、検出素子１５で検出した流量検出値や圧力変化検出値を内部に記憶する記憶手段を備えてもよい。この記憶手段も無線通信手段と同様に報知内容を記憶するよう構成してもよい。
【００２６】
このように、ガス調整器１は、その圧力調整部の近傍に流量検出取り付け部を設けそれに流量（圧力）検出部を固定する。この検出部には、流量検出センサ又は圧力検出センサが一部構成されており、このセンサ出力を検知し定められた条件で表示、警告、出力する。
【００２７】
図２及び図３は、図１のガス調整器におけるガス調整部の詳細例を示す図で、図２はその上面図、図３はその流れ方向断面図である。図２及び図３において、２１は上蓋、２２は調整ネジ、２３は調整バネ、２４はバネ座止めピン、２５はバネ座、２６は安全弁バネ、２７は受圧板、２８はダイヤフラム、２９は吊金具、３０はレバー、３１はカシメピン、３２はレバーピンであり、その他、図１と同様の構成要素には同じ符号を付してその説明を省略する。
【００２８】
上述した押圧機構は、ノズル１１のガス流出口に対向して配設された弁座（弁ゴム１４ａ等）と、その弁座をノズル１１のガス流出口に対して移動調整可能なレバー３０と、レバー３０を回動可能に支持するレバー止め金具とで構成される。さらに、このレバー止め金具は、カシメピン３１及びレバーピン３２によってレバーピン３２を中心として回動可能に支持されており、その回動は、レバー３０の流出側に設けられた吊金具２９によってダイヤフラム２８に吊られている。ダイヤフラム２８は、ガス流出孔１３と上側とを隔離する隔膜であり、その中心に吊金具２９が設けられ、調整ネジ２２によって調整圧力が設定可能なよう調整バネ２３でガス流出孔１３側に押圧された受圧板２７、バネ座２５にバネ座止めピン２４で係止された安全弁バネ２６によって、その圧力が調整可能となっている。
【００２９】
押圧機構は、この例に限ったものではなく、ガス調整器１が、ノズル１１近傍に流量センサ等の検出素子１５を設けてあればよく、このことにより、配管部や後段のメータ部を流れる流速より数十倍早い流れを検出素子１５で検出することを可能としている。
【００３０】
ノズル部を流れる流速と配管やメータ部を流れる流速はそれらの通過面積に反比例して流れている（Ｑ〔流量〕＝ａ〔断面積〕・ｖ〔流速〕）すなわちノズルの通過面積が１で配管部の面積が５０であればノズル部の流速は配管部の流速より５０倍のスピードで流れている。
【００３１】
例として、家庭用調整機器の実際の通過断面積の比率を、ガス漏れ時の実際の隙間は０．１〜２．０ｍｍが想定されるが、それを０．１ｍｍとして求める。ノズル１１側の微流時の開口断面積Ａは、隙間の幅Ｄ２（０．１ｍｍ）×π×ノズル孔の直径Ｄ１（２ｍｍ）＝０．６２８ｍｍ２となる。一方、配管側の微流時の開口断面積Ｂは、π×直径（１５ｍｍ２）／４＝１７６．６ｍｍ２となる。従って、断面積比＝流速比＝Ｂ／Ａ＝１７６．６／０．６２８＝２８１倍となる。また、ノズル孔の直径を２ｍｍとした場合には、Ａ＝π×半径（１ｍｍ）２＝３．１４ｍｍ２、Ｂ＝１７６．６ｍｍ２となるので、断面積比＝１７６．６／３．１４＝５６．２倍となる。
【００３２】
従って、圧力を調整するためには小さい穴から噴出するようにして圧力調整を容易にするとよい。また、配管系は圧力損失を小さくするために、ノズル部に比べ断面積がはるかに大きい。このノズル部に検出素子を近傍に配置し、高い分解能をもった出力を捕まえることができるので、高性能なセンサを使うことなく低価格な装置でガス漏れを検出することができる。
【００３３】
以上、本発明によれば、ガス漏れ検知機能付きのガス調整器において、配管、子調整器、漏洩検知部、コック、及びガス栓などの排除によって構成要素を少なくし、設置場所の省スペース化が可能となり、その結果、機器のコストダウンや工事時間大幅短縮、さらにはメンテナンスの省力化も可能となる。メンテナンス性は、検出素子を取り外し自在（着脱可能）とし、その取りつけ個所をコック付きなどに構成することで、より向上する。いずれにせよ、本発明によれば、圧力や流れをノズルの近傍で捉えることができるため、その圧力や流れが減衰しないうちに感知し、Ｓ／Ｎの高いところで信号を処理することができるので、信頼性のある情報を表示や報知などによって出力することができる。例えば、異常音を検出した場合には、バルブに異常振動があり、砂噛みによる異常圧が生じたときには、２次側の圧力が異常に上昇するので、本発明を適用することで、調整器の異常・故障診断が容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施形態に係るガス調整器の一構成例を示す図である。
【図２】図１のガス調整器におけるガス調整部の詳細例を示す上面図である。
【図３】図１のガス調整器におけるガス調整部の詳細例を示すの流れ方向断面図である。
【図４】特許文献５に記載のガス微少漏洩監視システムを示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
１…ガス調整器、１１…ノズル、１１ａ…ガス流入側のノズル孔、１１ｂ…ノズル先端側のノズル孔、１２…隙間、１３…ガス流出孔、１３ａ…ノズル側のガス流出孔、１３ｂ…ガス流出口側のガス流出孔、１４…バルブ、１４ａ…弁ゴム、１５…検出素子、１６…表示部、１７…回路部、１７ａ…制御回路、１７ｂ…伝送回路、１７ｃ…電源、２１…上蓋、２２…調整ネジ、２３…調整バネ、２４…バネ座止めピン、２５…バネ座、２６…安全弁バネ、２７…受圧板、２８…ダイヤフラム、２９…吊金具、３０…レバー、３１…カシメピン、３２…レバーピン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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