(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体内の信号伝搬時間を計測し流速を検出する流速検出手段と、
前記流速検出手段で検出した流速より流量値に換算する流量演算手段と、
前記流量演算手段の流量値の前回値と今回値より流量変化率を求めると共に、この流量変化率が所定以上であるか否かを検出する流量変化検出手段と、
前記流量変化検出手段で所定以上の流量変化検出後更にその後の前記流量演算手段で求めた流量値と流量変化ありを検出した時に用いた流量値の今回値とから流量変化率を求める流量変化演算手段と、
前記流量変化検出手段で求めた流量変化率と前記流量変化演算手段で求めた流量変化率とを比較し所定幅以内の変動かを判定する変化判定手段と、
前記変化判定手段で所定幅以内と判定時流量変化無と判定し、前記流量変化検出手段で流量変化ありを検出した時に用いた流量値の今回値を流量変化検出前の流量値で置き換える流量補間手段と、
ガス器具の異常使用時の識別流量を設定する流量設定手段と、
前記流量補間手段の出力した流量値と前記流量設定手段の設定値とより異常流量か否かを判定する異常判定手段と、
前記異常判定手段で異常と判定した時媒体流路を遮断する遮断手段とを備えたガス遮断装置。
【請求項２】
媒体内の信号伝搬時間を計測し流速を検出する流速検出手段と、
前記流速検出手段で検出した流速より流量値に換算する流量演算手段と、
前記流量演算手段の流量値の前回値と今回値より流量変化率を求めると共に、この流量変化率が所定以上であるか否かを検出する流量変化検出手段と、
前記流量変化検出手段で所定以上の流量変化検出後更にその後の前記流量演算手段で求めた流量値と流量変化ありを検出した時に用いた流量値の今回値とから流量変化率を求める流量変化演算手段と、
前記流量変化演算手段で求めた流量変化率と前記流量変化検出手段で求めた流量変化率とを比較し所定の判定値以内の変動かを判定する変化判定手段と、
前記変化判定手段における判定値を可変設定できる変化設定手段と、
前記変化判定手段で所定幅以内と判定時流量変化無と判定し、前記流量変化検出手段で流量変化ありを検出した時に用いた流量値の今回値を流量変化検出前の流量値で置き換える流量補間手段と、
ガス器具の異常使用時の識別流量を設定する流量設定手段と、前記流量補間手段の出力した流量値と前記流量設定手段の設定値とより異常流量か否かを判定する異常判定手段と、
前記異常判定手段で異常と判定した時媒体流路を遮断する遮断手段と
を備えたガス遮断装置。
【請求項３】
媒体内の信号伝搬時間を計測し流速を検出する流速検出手段と、
前記流速検出手段で検出した流速より流量値に換算する流量演算手段と、
前記流量演算手段の流量値の前回値と今回値より所定以上の流量変化率があるか否かを検出する流量変化検出手段と、
前記流量変化検出手段で所定以上の流量変化検出時変化時間を計測開始する変化時間計測手段と、
前記変化時間計測手段での計測時間内に、前記流量演算手段で計測した後更にその後に計測した流量値が流量変化検出前の流量値と所定幅以内の流量値かどうかを判定する変化判定手段と、
前記変化判定手段で所定幅以内と判定時流量変化無と判定し、前記流量変化検出手段で流量変化ありを検出した時に用いた流量値の今回値を流量変化検出前の流量値で置き換える流量補間手段と、
ガス器具の異常使用時の識別流量を設定する流量設定手段と、
前記流量補間手段の出力した流量値と前記流量設定手段の設定値とより異常流量か否かを判定する異常判定手段と、
前記異常判定手段で異常と判定した時媒体流路を遮断する遮断手段
とを備えたガス遮断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超音波を用いて配管内を流れる各種媒体、例えば各種都市ガスや、ＬＰガス等流速を検出しそのガス流速変化よりガス使用状態が安全か否かを監視するガス遮断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種のガス遮断装置は、例えば特開平９−２１６６７号公報に示されている。図４はこのガス遮断装置のブロック図を示す。
【０００３】
図４において、１は流体管路、２は第１振動子で、超音波を送受信し流体管路１の上流側に設置される。３は第２振動子で、超音波を送受信し流体管路１の下流側に対向して取り付けられている。４は送信回路で、第１振動子２へ超音波信号を送信する。５は増幅回路で、第２振動子３で受信した信号を増幅する。６は比較回路で、増幅された信号と基準信号とを比較する。７は計時手段で、超音波の発信から受信迄の時間をタイマカウンタで計測する。８は計測回路で、送信回路４から計時手段７迄を含む。９は流量演算手段で、計時手段７による超音波伝搬時間に応じて管路の大きさ、流れの状態を考慮して流量値を求める。１０は周期可変手段で、流量演算手段９の値によって測定周期の変更を行う。１１は計測開始手段で、周期可変手段１０の値に応じて送信回路への信号送出タイミングを調節する。１２は計測終了手段で、流量演算手段９の演算終了を検出する。
【０００４】
１３は電圧制御手段で、計測終了手段１２に同期して計測回路８の電圧を低下させ、又計測開始手段１１による計測開始と同期して計測回路８の電圧を復帰させる。
【０００５】
次に従来例の構成の動作を説明する。都市ガス、ＬＰガス等の媒体ガスの流れる流体管路１内において、計測開始手段１１により送信回路４からバースト信号が送出され、第１振動子２で発信された超音波信号は流体管路１の流れの中を伝搬し、第２振動子３で受信され、更に増幅回路５と比較回路６で信号処理され発信から受信までの時間を計時手段７で測定する。流量が大きい時は計時サンプリングを速くして誤差を小さくする必要があり、又流量が小さい時、或いは流量零の時は計測サンプリングを遅くしてもほとんど誤差にならない。よって流量演算手段９の値に応じて計測間隔を変更する。流量演算手段９の値が小さい時周期可変手段１０で計測時間の間隔を大きくし、流量演算手段９の値が大きいなるに伴って計測時間の間隔を小さくする。又計測と計測との間には計測回路８の電圧を低減する。流量演算手段９によって流量計測を終了すると、計測終了手段１２に信号送出し電圧制御手段１３で電圧を下げるか、零にする。計測開始手段１１によって計測開始前に電圧制御手段１２により計測回路８の電圧を元に復帰させる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の構成では下記問題点があった。長時間ガス器具を停止した場合、ガス遮断装置を設置した上流の圧力調整器とＬＰＧ容器との間で、ＬＰガスが液化状態になっている場合があり、再びガス器具を使用する時液化したＬＰガスが圧力調整器の２次側で漏れて圧力変動する場合等がある。その場合流速値、即ち流量値が変動する。特にこの変動中に更に大きい突出した流量変動が生ずるが、その後突出した流量変動は収まり又元の変動流量範囲に戻る場合があり、この様な場合誤って突出流量で異常判定しかねないが、この時の異常判定方法が開示されていない。
【０００７】
本発明は上記課題を解決するもので、再液化状態やガス圧力変動を生ずる状態でガス器具が使用され突出した流量が発生しても同一のガス器具が使用されていることを正確に特定し使用状態が安全か否かを監視するガス遮断装置を提供することを目的としたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明は、媒体内の信号伝搬時間を計測し流速を検出する流速検出手段と、前記流速検出手段で検出した流速より流量値に換算する流量演算手段と、前記流量演算手段の流量値の前回値と今回値より流量変化率を求めると共に、この流量変化率が所定以上であるか否かを検出する流量変化検出手段と、前記流量変化検出手段で所定以上の流量変化検出後更にその後の前記流量演算手段で求めた流量値と流量変化ありを検出した時に用いた流量値の今回値とから流量変化率を求める流量変化演算手段と、前記流量変化検出手段で求めた流量変化率と前記流量変化演算手段で求めた流量変化率とを比較し所定幅以内の変動かを判定する変化判定手段と、前記変化判定手段で所定幅以内と判定時流量変化無と判定し、前記流量変化検出手段で流量変化ありを検出した時に用いた流量値の今回値を流量変化検出前の流量値で置き換える流量補間手段と、ガス器具の異常使用時の識別流量を設定する流量設定手段と、前記流量補間手段の出力した流量値と前記流量設定手段の設定値とより異常流量か否かを判定する異常判定手段と、前記異常判定手段で異常と判定した時媒体流路を遮断する遮断手段とからなる構成にしている。
【０００９】
この構成により長時間ガスを使用せずＬＰガスが再液化しその結果流量変動が発生した場合、そしてその途中調整器より再液化ガスがもれて更に大きい突出流量が発生しても、流速を流量値に換算する流量演算手段の流量値の前回値と今回値より所定以上の流量変化率があるか否かを流量変化検出手段により検出しながら、流量変化検出手段で突出流量を検出するとその流量変化後の流量を、流量値と流量変化検出時の流量値とから流量変化率を求めて流量変化演算手段で観測し、突出流量検出前の流量近傍に戻ったのを検出すると、この突出流量で異常判定を行わず、突出流量検出前の流量値に流量補間手段で補間し、この補間した流量値を異常判定手段で流量設定手段の異常識別判定値と比較し異常判定を行うので、間違って突出流量をホース抜けなどの異常と判定し遮断出力したりする等の誤判定することなくガスの使用状態を安全に監視できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１記載の発明は、媒体内の信号伝搬時間を計測し流速を検出する流速検出手段と、前記流速検出手段で検出した流速より流量値に換算する流量演算手段と、前記流量演算手段の流量値の前回値と今回値より流量変化率を求めると共に、この流量変化率が所定以上であるか否かを検出する流量変化検出手段と、前記流量変化検出手段で所定以上の流量変化検出後更にその後の前記流量演算手段で求めた流量値と流量変化ありを検出した時に用いた流量値の今回値とから流量変化率を求める流量変化演算手段と、前記流量変化検出手段で求めた流量変化率と前記流量変化演算手段で求めた流量変化率とを比較し所定幅以内の変動かを判定する変化判定手段と、前記変化判定手段で所定幅以内と判定時流量変化無と判定し、前記流量変化検出手段で流量変化ありを検出した時に用いた流量値の今回値を流量変化検出前の流量値で置き換える流量補間手段と、ガス器具の異常使用時の識別流量を設定する流量設定手段と、前記流量補間手段の出力した流量値と前記流量設定手段の設定値とより異常流量か否かを判定する異常判定手段と、前記異常判定手段で異常と判定した時媒体流路を遮断する遮断手段とからなる。
【００１１】
そして長時間ガスを使用せずＬＰガスが再液化しその結果流量変動が発生した場合、そしてその途中調整器より再液化ガスがもれて更に大きい突出流量が発生しても、流速を流量値に換算する流量演算手段の流量値の前回値と今回値より所定以上の流量変化率があるか否かを流量変化検出手段により検出しながら、流量変化検出手段で突出流量を検出するとその流量変化後の流量を流量変化演算手段で観測し、所定幅以内の変動で突出流量検出前の流量近傍に戻ったのを検出すると、この突出流量で異常判定を行わず、突出流量検出前の流量値に流量補間手段で補間し、この補間した流量値を異常判定手段で流量設定手段の異常識別判定値と比較し異常判定を行うので、間違って突出流量をホース抜けなどの異常と判定し遮断出力したりする等の誤判定することなくガスの使用状態を安全に監視できる。
【００１２】
また請求項２記載の発明は、媒体内の信号伝搬時間を計測し流速を検出する流速検出手段と、前記流速検出手段で検出した流速より流量値に換算する流量演算手段と、前記流量演算手段の流量値の前回値と今回値より流量変化率を求めると共に、この流量変化率が所定以上であるか否かを検出する流量変化検出手段と、前記流量変化検出手段で所定以上の流量変化検出後更にその後の前記流量演算手段で求めた流量値と流量変化ありを検出した時に用いた流量値の今回値とから流量変化率を求める流量変化演算手段と、前記流量変化演算手段で求めた流量変化率と前記流量変化検出手段で求めた流量変化率とを比較し所定の判定値以内の変動かを判定する変化判定手段と、前記変化判定手段における判定値を可変設定できる変化設定手段と、前記変化判定手段で所定幅以内と判定時流量変化無と判定し、前記流量変化検出手段で流量変化ありを検出した時に用いた流量値の今回値を流量変化検出前の流量値で置き換える流量補間手段と、ガス器具の異常使用時の識別流量を設定する流量設定手段と、前記流量補間手段の出力した流量値と前記流量設定手段の設定値とより異常流量か否かを判定する異常判定手段と、前記異常判定手段で異常と判定した時媒体流路を遮断する遮断手段とからなる。
【００１３】
そして長時間ガスを使用せずＬＰガスが再液化しその結果流量変動が発生した場合、さらにその途中調整器より再液化ガスがもれて更に大きい突出流量が発生しても、流速を流量値に換算する流量演算手段の流量値の前回値と今回値より所定以上の流量変化率があるか否かを流量変化検出手段により検出しながら、流量変化検出手段で突出流量を検出するが、その流量変化後の流量をさらに流量変化演算手段で観測し、所定の判定値以内の変動で再度突出流量検出前の流量近傍に戻ったのを検出すると、その突出流量で異常判定を行わず、突出流量検出前の流量値に流量補間手段で補間し、補間した流量値を異常判定手段で流量設定手段の異常識別判定値と比較し異常判定を行う。よって、間違って突出流量をホース抜けなどの異常と判定し遮断出力したり等の誤判定することなくガスの使用状態を安全に監視できる。
【００１４】
更に請求項３記載の発明は、媒体内の信号伝搬時間を計測し流速を検出する流速検出手段と、前記流速検出手段で検出した流速より流量値に換算する流量演算手段と、前記流量演算手段の流量値の前回値と今回値より所定以上の流量変化率があるか否かを検出する流量変化検出手段と、前記流量変化検出手段で所定以上の流量変化検出時変化時間を計測開始する変化時間計測手段と、前記変化時間計測手段での計測時間内に、前記流量演算手段で計測した後更にその後に計測した流量値が流量変化検出前の流量値と所定幅以内の流量値かどうかを判定する変化判定手段と、前記変化判定手段で所定幅以内と判定時流量変化無と判定し、前記流量変化検出手段で流量変化ありを検出した時に用いた流量値の今回値を流量変化検出前の流量値で置き換える流量補間手段と、ガス器具の異常使用時の識別流量を設定する流量設定手段と、前記流量補間手段の出力した流量値と前記流量設定手段の設定値とより異常流量か否かを判定する異常判定手段と、前記異常判定手段で異常と判定した時媒体流路を遮断する遮断手段とからなる。
【００１５】
そして長時間ガスを使用せずＬＰガスが再液化しその結果流量変動が発生した場合、さらにその途中調整器より再液化ガスがもれて更に大きい突出流量が発生した場合、流速を流量値に換算する流量演算手段の流量値の前回値と今回値より所定以上の流量変化率があるか否かを流量変化検出手段により検出しながら、流量変化検出手段で突出流量を検出すると変化時間計測手段でその流量変化時間を計測開始し、計測時間内に再度流量変化検出手段で観測し、所定幅以内の流量変化の検出で流量値が突出流量検出前の流量近傍に戻ったのを検出すると、この突出流量で異常判定を行わず、突出流量検出前の流量値に流量補間手段で補間し、補間した流量値を異常判定手段で流量設定手段の異常識別判定値と比較し異常判定を行うので、間違って突出流量をホース抜けなどの異常と判定し遮断出力したり等の誤判定することなくガスの使用状態を安全に監視できる。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明の第１、第２及び第３の実施例を図１、図２及び図３を参照して説明する。図１、図２、図３において、図４と同一機能を有する構成要素に関しては同一番号を付した。
【００１７】
( 実施例１)
図１は本発明の第１の実施例のガス遮断装置を示す。１４は流速検出手段で、ＬＰ等のガス媒体の流路１に対向設置された上流側振動子２、下流側振動子３間で超音波信号を一方から他方に発信しその伝搬時間より使用ガスの流速を検出する。流速検出手段１４の一例として次の様な方法がある。即ち流速検出手段１４は、切替手段１５と、送信手段１６と、受信手段１７と、繰返手段１８と、伝搬時間計測手段１９とからなる。送信手段１６と受信手段１７とは切替手段１５に接続され、切替手段１５はまず送信手段１６を上流側振動子２に、受信手段１７を下流側振動子３に接続し、次は送信手段１６を下流側振動子３に、受信手段１７を上流側振動子２に接続するというように交互に送信手段１６と受信手段１７の接続先を切り替える。
【００１８】
繰返手段１８は切替手段１５により上流側振動子２に受信手段１７を、一方下流側振動子３に送信手段１６を接続した時、送信手段１６から発信された超音波信号は下流側振動子３より流路１を経て上流側振動子２から受信手段１７で受信されるが、超音波信号の送信から受信迄を繰り返し行い、更に伝搬時間計測手段１９でその間の信号伝搬時間を計測する動作を繰り返し行う。伝搬時間計測手段１９は超音波信号の送信から受信までの時間を計測し累積する。次に切替手段１５により下流側振動子３に受信手段１７を、上流側振動子２に送信手段１６が接続され、前述の動作を繰り返し行う。伝搬時間計測手段１９は最初受信し求めた伝搬時間と、次に切替手段１５により切り替えた後計測した信号伝搬時間とから伝搬時間差を求める。
【００１９】
２０は流量演算手段で、求めた伝搬時間より流速を求め更に流量値に換算する。２１は流量変化検出手段で、流量演算手段２０で求めた流量値の前回値と今回値より所定値以上の流量変化率があるか否か、又その時の流量変化が増加方向か、減少方向かを判定する。２２は流量変化演算手段で、流量変化検出手段２１で所定以上の流量変化を検出した場合、流量変化した流量値とその後の計測流量値とから流量変化率を求め、かつ流量変化方向、流量変化検出後の流量変化が減少方向か、増加方向かを判定する。２３は流量記憶手段で、流量変化検出手段２１で流量変化検出時、流量変化前の流量値を記憶する。
【００２０】
２４は変化判定手段で、流量変化検出手段２１で流量変化検出時の流量変化率と流量変化演算手段２２でその後の流量変化検出率とを比較し、流量変化後の流量が流量記憶手段２３の流量値近傍かどうかを判定する。２５は流量補間手段で、変化判定手段２４で流量変化検出後の更に流量変化した時の流量値が流量変化前の流量値と所定範囲内の差しか無い場合、流量記憶手段２３に記憶した変化前の流量値で流量変化検出時の流量として補間する。２６は流量設定手段で、ホース抜け等の異常流量と通常ガス器具使用時の流量とを識別する判定流量や、ガス遮断装置で使用可能な流量域を分割し、各々の流量域に対応した使用時間設定値を有しガス器具の通常使用時間とを識別する判定時間等が設定されている。
【００２１】
２７は異常判定手段で、流量検出手段２１で流量変化検出時、流量補間手段２５で求めた流量補間値と流量設定手段２６で設定されたガス器具使用時の異常判定値とを比較し異常な使用状態かどうかを判定し、流量変化検出手段２１で流量変化無と判定時流量演算手段２０で換算した流量値で異常かどうか判定する。例えばストーブ等の器具への接続ホース等が誤ってはずれた場合、異常な流量が流れるが求めた平均流量値と流量設定手段２２の異常判定値とを異常判定手段２７で比較し異常かどうか判定する。或いはストーブ等の器具を通常使用する最大使用時間よりはるかに長く使用された場合に対応した使用時間の制限時間を規定した使用時間遮断テーブルが流量設定手段２６に格納されており、異常判定手段２７が流量値を監視する。２８は遮断手段で、異常判定手段２６から異常と判定された時、遮断信号が出力されガス流路１を遮断する。異常判定手段２６でガスの使用状態を異常と判定し遮断手段２８を駆動した場合、遮断状態や遮断内容を報知手段２９の液晶表示素子等に表示すると共にガスの安全監視を行っているセンタに電話回線などで通報する。
【００２２】
次に上記構成の動作を説明する。通常ＬＰＧ容器から高圧ホースで圧力調整器に接続され、その下流側のガス消費器具との間にガス遮断装置が設置される。ガス器具を使用した後、夜間等は使用されない。このような場合、特に冬季などＬＰＧ容器と圧力調整器との間にＬＰガスが液化し高圧ホース中にたまることがある。このような状態から翌日ガス器具を使用開始すると高圧ホース中の液化ガスが気化し、圧力調整器の２次側に漏れ大きな圧力変動が生ずる。この場合、流速が大きく変化しガス器具の燃焼状態が不安定な状態となる。そこでこの圧力の異常な変動状況を流速検出手段１４で検出すると、圧力と連動して急激な流速変化として検出される。ここで流速検出手段１４の一例の動作を説明する。
【００２３】
流路( ガス配管) １内で、斜向設置された上流側振動子２、および下流側振動子３との間で超音波信号を送受信する。切替手段１５により上流側振動子２に送信手段１６が接続され、一方受信手段１７に下流側振動子３が接続され、送信手段１６から発信された信号を上流側振動子２から下流側振動子３を介し受信する。この動作を繰返手段１８で設定された回数だけ行う。いわゆるシングアラウンド系を構成する。送信手段１６より発射された超音波信号を受信手段１７が受信する迄の伝搬時間を累積し、その時間を伝搬時間計測手段１９で求める。
【００２４】
次に、切替手段１５は下流側振動子３に送信手段１６を接続し上流側振動子２に受信手段１７を接続する。送信手段１６より超音波信号を出力し下流側振動子３を介し流路１を経て上流側振動子２に接続された受信手段１７で信号受信する。前述同様に繰返手段１８で設定された回数だけ行う。送信手段１６より発射された超音波信号を受信手段１７が受信する迄の伝搬時間を伝搬時間計測手段１９で累積し求め、更に上流から下流へ超音波信号を発射した時の伝搬時間と、下流から上流へ発射した時の伝搬時間とから伝搬時間差を求める。流量演算手段２０は伝搬時間計測手段１９で求めた伝搬時間を流速値Ｖに換算し、次に流量値Ｑに換算する。図１でＡはガス媒体の流れる方向を示す。
【００２５】
次に、流量演算手段２０で求めた流量値を流量変化検出手段２１で前回計測した流量値と比較し所定変化率以上、もしくは所定幅以上の流量変化があったかどうかを判定する。流量変化が増加方向か、減少方向か又その流量変化幅、もしくは変化率がどの程度かを求める。所定幅、所定変化率以上の流量変化検出時、変化検出後に再度所定変化率以上の流量変化があったかどうかを求める。一方、流量記憶手段２２に流量変化検出前の流量換算値を記憶している。再液化等の場合、同一器具で同一流量で使用しているのにも係わらず、液化ガスが調整器の２次側に漏れ、一時的に流量変化を引き起こしその後もとの流量値に落ち着くことがある。例えば器具を５００Ｌ／ｈで使用中に再液化により流量変化を起こし、７００〜８００Ｌ／ｈになることがあり、その後圧力が安定し使用中のガス器具の５００Ｌ／ｈに戻る。
【００２６】
このような場合、別の器具を使用したと誤判定するのを防止するため、流量変化検出手段２１で変化検出後、その後の流量変化を観測する。もし流量変化検出手段２１で流量増加方向に所定幅以上の流量変化を検出し、その後減少方向に流量変化を検出しその時の流量減少幅が変化検出時と同じ程度で且つ流量記憶手段２３に格納した流量変化検出前の流量に対し所定幅内の流量値に復活した場合、一時的な圧力変動による流量変化と見なし、流量補間手段２５で流量記憶手段２２に記憶した流量値で補間代用する。即ち、流量変化検出時、流量変動による流量変化か、器具増加或いは減少による流量変化かが判明するまで待ち、単なる変動で元の流量に収まった場合、補間代用した流量値を異常判定手段２７で異常な使用状態かどうかを判定する。
【００２７】
流量設定手段２６は、ガス遮断装置で使用可能な最大流量とホース抜け等による異常な大流量との識別判定流量や、ガス遮断装置で使用可能な流量域を分割し各々の流量域に対応した使用時間設定値を有している。異常判定手段２７は、流量補間手段２１で求めた補間流量と流量設定手段２６で設定された異常判定流量とを比較し超えているかどうか判定したり、超えていない場合求めた補間流量値とガス使用量の使用時間設定値と比較し異常な長時間使用状態かどうかを判定する。例えばストーブ等の器具を通常使用する最大使用時間よりはるかに長く使用された場合に対応した使用時間の制限時間を規定した使用時間遮断テーブルが流量設定手段２６に格納されており、異常判定手段２７が流量補間手段２５の流量を監視する。異常判定手段２７から異常と判定された時遮断信号が遮断手段２８に出力されガス流路１を遮断する。異常判定手段２７でガスの使用状態を異常と判定し、遮断手段２８を駆動した場合遮断状態や遮断内容を報知手段２９の液晶表示素子等に表示すると共にガスの安全監視を行っているセンタに電話回線などで通報する。
【００２８】
前述の様な再液化等により通常の器具使用中の流量に対し圧力変動による流速変化、即ち流量変化が発生しても流量補間手段２５により流量変化前に記憶した流量値で流量変化無しとして補間するので、本来のガス器具の流量値で監視でき、この変化前の流量値を圧力変化時の器具流量として代用するので、異常判定手段２７で器具の使用状態が正常か、異常かを判定する。このことにより同一器具が継続して使用されているのに器具流量が定まらないために、間違って変動のピーク流量でホース抜けと判定し誤遮断することなく、また同一器具の継続使用時間の判定が出来ないということが無く、かつ異常な長時間使用されているのに継続使用時間を計測できずガス供給を停止できないということが無く、正確にガスの使用状態を流速で監視し安全性、使い勝手が向上する。
【００２９】
( 実施例２)
図２は本発明の第２の実施例のガス遮断装置である。図２において、図１、及び図４と同一機能を有する構成要素には同一番号を付し説明は省略する。３０は変化設定手段で、流速検出手段１４で検出した流速信号より流量演算手段２０で換算した流量値、及び流量の変化方向が増加方向か、あるいは減少方向かを検出し、所定幅以上かを判定し、例えばＮ％の所定幅以上の時流量変化と判定する場合の判定値を格納する。
【００３０】
次に上記構成の動作を説明する。先の実施例と同様ＬＰＧ容器と圧力調整器との間にＬＰガスが液化し高圧ホース中にたまった状態から翌日ガス器具を使用開始すると高圧ホース中の液化ガスが気化し、圧力調整器の２次側に漏れ大きな圧力変動が生ずる。この場合、流速が大きく変化しガス器具の燃焼状態が不安定な状態となる。そこでこの圧力の異常な変動状況を流速検出手段１４で検出すると、圧力と連動して急激な流速変化として検出される。或いはガス圧力変動を生ずる器具、例えばＧＨＰ等のガスエンジン式冷暖房機等が隣家に接続されたとき、圧力変動が伝搬する。或いはガス圧力変動を生ずるガス器具を需要家宅が保有している場合、器具を使用されると圧力変動中に流量計測することがある。この圧力の異常な変動状況下で流速検出手段１４が流速を検出すると、圧力と連動して急激な流速変化を検出する。圧力が高くなると流速は大きくなり、逆に圧力が低下すると流速は小さくなり、ガス器具を使用している期間に圧力変動に伴う流速変化を生ずる。
【００３１】
ここで流速検出手段１４は先の実施例と同様にして流速を検出し、流量演算手段２０が流量を求める。
【００３２】
次に、流量演算手段２０で求めた流量値を流量変化検出手段２１で前回計測した流量値と比較し所定変化率以上、もしくは所定幅以上の流量変化があったかどうかを判定する。流量変化が増加方向か、減少方向か又その流量変化幅、もしくは変化率がどの程度かを求める。所定幅、所定変化率以上の流量変化検出時、変化検出後に再度所定変化率以上の流量変化があったかどうかを求める。一方、流量記憶手段２２に流量変化検出前の流量換算値を記憶している。再液化等の場合、同一器具で同一流量で使用しているのにも係わらず、液化ガスが調整器の２次側に漏れ、一時的に流量変化を引き起こしその後もとの流量値に落ち着くことがある。例えば器具を５００Ｌ／ｈで使用中に再液化により流量変化を起こし、７００〜８００Ｌ／ｈになることがあり、その後圧力が安定し使用中のガス器具の５００Ｌ／ｈに戻る。このような状況の流量変化を突出流量とする。
【００３３】
このような突出流量の場合、別の器具を使用したと誤判定するのを防止するため、流量変化検出手段２１で変化検出時、所定幅以上例えばＮ％以上の変化を検出後、更にその後の流量変化を観測する。もし流量変化検出手段２１で流量増加方向に所定幅以上、即ちＮ％以上の流量変化を検出し、その後減少方向にＮ％以上の流量変化を検出しその時の流量減少幅が変化検出時と同じ程度で且つ流量記憶手段２３に格納した流量変化検出前の流量に対し、ほとんど同程度の、所定幅内の流量値に復帰したと変化判定手段２４が検出すると、一時的な圧力変動による突出的な流量変化と見なし、その変化間の流量を流量補間手段２５により流量記憶手段２２に記憶した流量値で補間代用する。即ち、流量変化検出時、流量変動による流量変化か、器具増加或いは減少による流量変化かが判明するまで待ち、単なる変動で元の流量に収まった場合、補間代用した流量値を異常判定手段２７で異常な使用状態かどうかを判定する。通常器具使用中の流量変化は、増加方向に或いは減少方向に継続して変化し安定流量となる。しかし流量変化検出手段２１と流量変化演算手段２２で共にＮ％以上の、変化方向が相互に異なる逆方向に変化した場合、変化前の流量となる。特に再液化中突然圧力変動によりこのような突出流量が発生する。このような変化時流量補間手段２５で補間した流量値と流量設定手段２６の設定値と異常判定手段２７で比較判定する。
【００３４】
流量設定手段２６は、ガス遮断装置で使用可能な最大流量とホース抜け等による異常な大流量との識別判定流量や、ガス遮断装置で使用可能な流量域を分割し各々の流量域に対応した使用時間設定値を有している。よって異常判定手段２７は、流量補間手段２５で求めた補間流量と設定された異常判定識別流量とを比較し超えているかどうか判定したり、超えていない場合求めた補間流量値とガス使用量の使用時間設定値と比較し異常な長時間使用状態かどうかを判定する。例えばストーブ等の器具を通常使用する最大使用時間より長くはるかに使用された場合に対応した使用時間の制限時間を規定した使用時間遮断テーブルが流量設定手段２６に格納されており、異常判定手段２７が流量補間手段２５の流量を監視する。異常判定手段２７から異常と判定された時遮断信号が遮断手段２８に出力されガス流路１を遮断する。異常判定手段２７でガスの使用状態を異常と判定し、遮断手段２８を駆動した場合、遮断状態や遮断内容を報知手段２９の液晶表示素子等に表示すると共にガスの安全監視を行っているセンタに電話回線などで通報する。
【００３５】
前述の様な再液化等により通常の器具使用中の流量に対し圧力変動による流速変化、即ち流量変化が発生しても、変化設定手段３０で設定された所定幅Ｎ％以上の突出流量かどうかを変化判定手段２４で識別し、突出流量と検出時流量補間手段２５により流量変化前に記憶した流量値で流量変化無しとして補間するので、本来のガス器具の流量値で監視でき、この変化前の流量値を圧力変化時の器具流量として異常判定手段２７で器具の使用状態が正常か、異常かを判定する。この変化設定値は、通信などの手段（図示せず）によりＮ％の値をガス需要家宅の配管形態に合わせ、自在に可変設定できる。このことにより同一器具が継続して使用されているのに器具流量が定まらないために、間違って変動のピーク流量でホース抜けと判定し誤遮断することなく、また同一器具の継続使用時間の判定が出来ないということが無く、かつ異常な長時間使用されているのに継続使用時間を計測できずガス供給を停止できないということが無く、正確にガスの使用状態を流速で監視し安全性、使い勝手が向上する。
【００３６】
（実施例３)
図３は本発明の第３の実施例のガス遮断装置である。図３において、図１、図２及び図４と同一機能を有する構成要素には同一番号を付し説明は省略する。
【００３７】
図３において、図１、図２及び図４と同一機能を有する構成要素には同一番号を付し説明は省略する。３１は変化時間計測手段で、流速検出手段１４で検出した流速信号より流量演算手段２０で換算した流量値、及び流量の変化方向が増加方向か、あるいは減少方向かを流量変化検出手段２１で検出すると、変化時間の計測を開始する。
【００３８】
次に上記構成の動作を説明する。さきの各実施例と同様ＬＰＧ容器と圧力調整器との間にＬＰガスが液化し高圧ホース中にたまった状態から翌日ガス器具を使用開始すると高圧ホース中の液化ガスが気化し、圧力調整器の２次側に漏れ大きな圧力変動が生ずる。この場合、流速が大きく変化しガス器具の燃焼状態が不安定な状態となる。そこでこの圧力の異常な変動状況を流速検出手段１４で検出すると、圧力と連動して急激な流速変化として検出される。或いはガス圧力変動を生ずる器具、例えばＧＨＰ等のガスエンジン式冷暖房機等が隣家に接続されたとき、圧力変動が伝搬する。或いはガス圧力変動を生ずるガス器具を需要家宅が保有している場合、器具を使用されると圧力変動中に流量計測することがある。この圧力の異常な変動状況下で流速検出手段１４で流速を検出すると、圧力と連動して急激な流速変化を検出する。圧力が高くなると流速は大きくなり、逆に圧力が低下すると流速は小さくなり、ガス器具を使用している期間に圧力変動に伴う流速変化を生ずる。
【００３９】
ここで流速検出手段１４は先の実施例と同様にして流速を検出し、流量演算手段２０が流量を求める。
【００４０】
次に、流量演算手段２０で求めた流量値を流量変化検出手段２１で前回計測した流量値と比較し所定変化率以上、もしくは所定幅以上の流量変化があったかどうかを判定する。流量変化が増加方向か、減少方向か又その流量変化幅、もしくは変化率がどの程度かを求める。所定幅、所定変化率以上の流量変化検出時、変化検出後に再度所定変化率以上の流量変化があったかどうかを求める。一方、流量記憶手段２２に流量変化検出前の流量換算値を記憶している。再液化等の場合、同一器具で同一流量で使用しているのにも係わらず、液化ガスが調整器の２次側に漏れ、一時的に流量変化を引き起こしその後もとの流量値に落ち着くことがある。例えば器具を５００Ｌ／ｈで使用中に再液化により流量変化を起こし、７００〜８００Ｌ／ｈになることがあり、その後圧力が安定し使用中のガス器具の５００Ｌ／ｈに戻る。このような状況の流量変化を突出流量とする。
【００４１】
このような突出流量の場合、別の器具を使用したと誤判定するのを防止するため、流量変化検出手段２１で変化検出時、変化時間計測手段３１による変化時間計測を開始する。この変化時間計測中に、所定幅以上の変化を検出後、更にその後の流量変化を観測する。もし流量増加方向に所定幅以上の流量変化を検出し、その後減少方向に所定幅以上の流量変化を検出しその時の流量減少幅が変化検出時と同じ程度で且つ流量記憶手段２３に格納した流量変化検出前の流量に対し、ほとんど同程度の、所定幅内の流量値に復帰したのを変化判定手段２４で判定すると、一時的な圧力変動による突出的な流量変化と見なし、その変化間の流量を流量補間手段２５により流量記憶手段２２に記憶した流量値で補間代用する。即ち、流量変化検出時、流量変動による流量変化か、器具増加或いは減少による流量変化かが判明するまで待ち、単なる変動で元の流量に収まった場合、補間代用した流量値を異常判定手段２７で異常な使用状態かどうかを判定する。通常器具使用中の流量変化は、増加方向に或いは減少方向に継続して変化し安定流量となる。しかし流量変化検出手段２１と流量変化演算手段２２で共にＮ％以上の、変化方向が相互に異なる逆方向に変化した場合、変化前の流量となる。特に再液化中突然圧力変動によりこのような突出流量が発生する。このような変化時流量補間手段２５で補間した流量値と流量設定手段２６の設定値と異常判定手段２７で比較判定する。
【００４２】
流量設定手段２６は、ガス遮断装置で使用可能な最大流量とホース抜け等による異常な大流量との識別判定流量や、ガス遮断装置で使用可能な流量域を分割し各々の流量域に対応した使用時間設定値を有している。よって異常判定手段２７は、流量補間手段２５で求めた補間流量と設定された異常判定識別流量とを比較し超えているかどうか判定したり、超えていない場合求めた補間流量値とガス使用量の使用時間設定値と比較し異常な長時間使用状態かどうかを判定する。例えばストーブ等の器具を通常使用する最大使用時間より長くはるかに使用された場合に対応した使用時間の制限時間を規定した使用時間遮断テーブルが流量設定手段２６に格納されており、異常判定手段２７が流量補間手段２５の流量を監視する。異常判定手段２７から異常と判定された時遮断信号が遮断手段２８に出力されガス流路１を遮断する。異常判定手段２７でガスの使用状態を異常と判定し、遮断手段２８を駆動した場合遮断状態や遮断内容を報知手段２９の液晶表示素子等に表示すると共にガスの安全監視を行っているセンタに電話回線などで通報する。
【００４３】
前述の様な再液化等により通常の器具使用中の流量に対し圧力変動による流速変化、即ち流量変化が発生したのを流量変化検出手段２１で検出し、同時に変化時間計測手段３１で変化時間を計測開始し、その時間計測中の流量変化を観測し、所定幅以上の突出流量を検出後再度変化検出前の流量近傍に戻ったのを変化判定手段２４で識別検出すると、突出流量と判定し流量補間手段２５により流量変化前に記憶した流量値で流量変化無しとして補間するので、本来のガス器具の流量値で監視でき、かつ圧力変動などの要因に左右されることなく、この変化前の流量値で圧力変化時の器具流量として代用し、異常判定手段２７で器具の使用状態が正常か、異常かを判定する。このことにより同一器具が継続して使用されているのに器具流量が定まらないために、間違って変動のピーク流量でホース抜けと判定し誤遮断することなく、また同一器具の継続使用時間の判定が出来ないということが無く、かつ異常な長時間使用されているのに継続使用時間を計測できずガス供給を停止できないということが無く、正確にガスの使用状態を流速で監視し安全性、使い勝手が向上する。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の請求項１によれば、長時間ガスを使用せずにＬＰガスが再液化しその結果流量変動が発生し、更にその途中調整器より再液化ガスがもれて更に大きい突出流量が発生した場合、流量変化検出手段で突出流量の様な大きい、或いは小さい流量を検出しても、その流量変化後の流量を流量変化演算手段で観測し突出流量検出前の流量近傍に戻ったのを変化判定手段で検出すると、再液化等の要因で突出流量が発生したと判定し、流量補間手段ではその間の突出流量を変化前の流量値で変化無として補間し、異常判定手段では変化前の流量値で、即ち補間流量で異常判定を継続して行うので、間違って突出流量をホース抜けなどの異常状態と判定し遮断手段に遮断出力しガス停止したり等の誤判定するという不具合等がなく、流量変動に左右されることなくガス器具使用時の安全な監視を行え、安全性や信頼性が極めて向上する。
【００４５】
又本発明の請求項２によれば、長時間ガスを使用せずにＬＰガスが再液化しその結果流量変動が発生し、更にその途中調整器より再液化ガスがもれて更に大きい或いは極端に小さい突出流量が発生した場合、変化設定手段で設定した所定幅以上の、例えばＮ％以上の流量変化を流量変化検出手段で検出すると突出流量として判定し、更にその流量変化後の流量が所定幅以上、例えばＮ％以上変化したのを流量変化演算手段で観測すると突出流量検出前の流量近傍に戻ったと変化判定手段で判定し、その結果再液化等の要因で突出流量が発生したと判定し、流量補間手段は突出流量が発生した間の流量値を変化前の流量値で補間し、異常判定手段では変化前の流量値で、即ち補間流量で異常判定を継続して行う。すなわち突出流量か否かを判定する基準を変化設定手段で設定するのでガス需要家の配管実体等に会わせて判定することができ、よって間違って突出流量をホース抜けなどの異常状態と判定し遮断手段に遮断出力しガス停止したり等の誤判定するという不具合等をより確実に防止でき、流量変動に左右されることなく如何なる状況でもガス器具使用時の安全な監視を行え、安全性や信頼性が極めて向上する。
【００４６】
又本発明の請求項３によれば、長時間ガスを使用せずにＬＰガスが再液化しその結果流量変動が発生し、更にその途中調整器より再液化ガスがもれて更に大きい突出流量が発生した場合、流量変化検出手段で突出流量の様な大きい、或いは小さい流量を検出すると、その流量変化時間を変化時間計測手段で計測開始し、変化時間計測中に更に変化後の流量を流量変化検出手段で計測し突出流量検出前の流量近傍に戻ったのを変化判定手段で検出すると、再液化等の要因で突出流量が発生したと判定し、流量補間手段ではその間の突出流量を変化前の流量値で変化無として補間し、異常判定手段では変化前の流量値で、即ち補間流量で異常判定を継続して行うので、間違って突出流量をホース抜けなどの異常状態と判定し遮断手段に遮断出力しガス停止したり等の誤判定するという不具合等がなく、流量変動に左右されることなくガス器具使用時の安全な監視を行え、安全性や信頼性が極めて向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１におけるガス遮断装置の制御ブロック図
【図２】本発明の実施例２におけるガス遮断装置の制御ブロック図
【図３】本発明の実施例３におけるガス遮断装置の制御ブロック図
【図４】従来のガス遮断装置の制御ブロック図
【符号の説明】
１４  流速検出手段
２０  流量演算手段
２１  流量変化検出手段
２２  流量変化演算手段
２４  変化判定手段
２５  流量補間手段
２６  流量設定手段
２７  異常判定手段
２８  遮断手段
３０  変化設定手段
３１  変化時間計測手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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