(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一吸引導管と希釈用エアー供給管を一端側に連通接続した希釈ガス導管の他端部を、第一吸引導管よりも大径の第二吸引導管と共にガスセンサに並列接続し、前記希釈ガス導管に第一ポンプを備えると共に、前記第二吸引導管に第二ポンプを備え、前記ガスセンサの濃度検出結果に基づいて、被測定ガスの濃度が低いときには前記第二ポンプを、被測定ガスの濃度が高いときには前記第一ポンプを択一的に作動させて前記ガスセンサに被測定ガスを吸引自在なポンプ作動状態切換え手段を設けてあるガス漏洩検知装置。
【請求項２】
前記ガスセンサの濃度検出結果に基づいて、被測定ガスの濃度が低いときには前記第二ポンプを、被測定ガスの濃度が高いときには前記第一ポンプを択一的に作動させて前記ガスセンサに被測定ガスを吸引すべく、前記ポンプ作動状態切換え手段を自動的に切換える自動操作部を備えた請求項１記載のガス漏洩検知装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被測定ガスの濃度が低いときには希釈せずにそのまま測定すると共に、被測定ガスの濃度が高いときには空気で希釈してその濃度を測定する可燃性ガスのガス漏洩検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、この種の可燃性の被測定ガスの濃度測定は、安全性の面から爆発燃焼下限界濃度よりも被測定ガスの濃度が低い範囲で測定するようにしてある。図３に示すように、被測定ガス検知用のガスセンサ（接触燃焼式センサで濃度対出力の関係がリニアな特性を示す。）を使用して濃度測定を行うことができるが、被測定ガスの濃度が高い場合は、例えば、濃度が５ＶＯＬ％（１００ＬＥＬ％）以上になるとセンサ出力も上昇するのであるが、１０〜１５ＶＯＬ％で最大値に達し、それ以後は減少する。従って、１００ＬＥＬ％を超える被測定ガスの濃度を正確に測定することはできなくなるので、１００ＬＥＬ％を超える被測定ガスの濃度を測定する場合には、被測定ガスを２０倍の空気で希釈して濃度測定する方法が採用されている。
そこで従来は、図４に示すように、上流側からフローモニター２０、第２ポンプ２１、オリフィス２２並びに三方弁２３、ガスセンサ１６、第１ポンプ２４で構成したガス漏洩検知装置１を設け、被測定ガス濃度が低い場合は、エアー供給管２６を閉じると共に、被測定ガスをそのままガスセンサに供給するように三方弁２３を切換えて被測定ガスの濃度を検出する。
また、被測定ガスの濃度が高い場合は、エアー供給管２６を開くと共に、被測定ガスがオリフィス２２を通過して（この時、余剰ガスは逆止弁２５から排出される。）前記エアー供給管２６からの空気と合流して混合希釈された後、ガスセンサ１６に供給されるように三方弁２３を切換えて被測定ガスの濃度を検出する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のガス漏洩検知装置によれば、被測定ガスの濃度が高い場合、第１ポンプだけで吸引するとオリフィスを通ってくる被測定ガスは、極く微量しか吸引されないのでガスセンサの応答が遅くなる。この吸引量低下（１／２０）に伴うガスセンサの応答遅れを解消するためにオリフィスの前段に第２ポンプを配置して吸引量の不足（応答遅れ）を補う２ポンプ方式が採用されているのである。
しかし、前述の従来のガス漏洩検知装置では、希釈時の空気を吸引するための三方弁のバルブの切換え操作が必要であり、さらに、２ポンプ作動で消費電力が多く、希釈機構が複雑で高価であると共に、維持管理が難しいという問題があった。
【０００４】
従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、希釈時のバルブ操作の必要がなく、消費電力が少ない、安価で維持管理が容易であると共に、応答性の早いガス漏洩検知装置を提供するところにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の特徴構成は図１に例示するごとく、第一吸引導管７と希釈用エアー供給管１０を一端側に連通接続した希釈ガス導管１７の他端部を、第一吸引導管７よりも大径の第二吸引導管６と共にガスセンサ１６に並列接続し、前記希釈ガス導管１７に第一ポンプ９を備えると共に、前記第二吸引導管６に第二ポンプ８を備え、前記ガスセンサの濃度検出結果に基づいて、被測定ガスの濃度が低いときには前記第二ポンプを、被測定ガスの濃度が高いときには前記第一ポンプを択一的に作動させて前記ガスセンサ１６に被測定ガスを吸引自在なポンプ作動状態切換え手段１１ａを設けてあるガス漏洩検知装置。
【０００６】
請求項２の発明の特徴構成は図１に例示するごとく、前記ガスセンサ１６の濃度検出結果に基づいて、被測定ガスの濃度が低いときには前記第二ポンプ８を、被測定ガスの濃度が高いときには前記第一ポンプ９を択一的に作動させて前記ガスセンサ１６に被測定ガスを吸引すべく、前記ポンプ作動状態切換え手段１１ａを自動的に切換える自動操作部１１Ａを備えたところにある。
【０００７】
尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
【０００８】
〔作用及び効果〕
請求項１の発明の特徴構成によれば、第一吸引導管と希釈用エアー供給管を一端側に連通接続した希釈ガス導管の他端部を、第一吸引導管よりも大径の第二吸引導管と共にガスセンサに並列接続し、前記希釈ガス導管に第一ポンプを備えると共に、前記第二吸引導管に第二ポンプを備え、前記第一ポンプと前記第二ポンプを択一的に作動させて前記ガスセンサに被測定ガスを吸引自在なポンプ作動状態切換え手段を設けてあるから、第二ポンプを作動させることによって、吸引された被測定ガスが第一吸引導管より大径の第二吸引導管を通ってガスセンサに流れる。
また、第一ポンプを作動させることによって吸引された被測定ガスが、第一吸引導管を流量調節されて通る。それと同時にエアー供給管からも空気が吸引されて前記流量調節された被測定ガスが希釈され、希釈ガス導管を通ってガスセンサに流れる。
次に、前記第一吸引導管と前記第二吸引導管を流れる被測定ガスの平均滞留時間を算出してみると、例えば、第一吸引導管の口径を１φ、第二吸引導管の口径を４φ、エアー供給管の口径を３φとして、前記第一吸引導管と前記第二吸引導管の両吸引導管の長さを１ｍとして考えたとき、図２に示すような結果から、希釈時にガスの吸引流量が低下しても、ガスの平均滞留時間はさほど変わらないということがわかる。
従って、ポンプのオン・オフ操作だけで吸引経路を変えることができるので、バルブ等の操作は必要なく、１ポンプ作動で消費電力が少ない、安価で維持管理が容易であると共に、応答性の早いガス漏洩検知装置を提供できるようになった。
【０００９】
請求項２の発明の特徴構成によれば、請求項１の発明による作用効果を叶えることができるのに加えて、前記ガスセンサの濃度検出結果に基づいて、被測定ガスの濃度が低いときには前記第二ポンプを、被測定ガスの濃度が高いときには前記第一ポンプを択一的に作動させて前記ガスセンサに被測定ガスを吸引すべく、前記ポンプ作動状態切換え手段を自動的に切換える自動操作部を備えてあるから、第１ポンプを作動させてガスセンサにより濃度を検出し、その検出結果から希釈なしで（５ＶＯＬ％未満）被測定ガス濃度を測定できるかどうか判断し、希釈が必要（５ＶＯＬ％以上）であれば第２ポンプを停止して第１ポンプを作動させ、また、希釈が必要でなければ第１ポンプを停止して第２ポンプを作動させるといったことが自動でできるようになった。
従って、吸引経路の切換えを自動で行えるので、より応答性の早いガス漏洩検知装置を提供することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、図面において従来例と同一の符号で表示した部分は、同一又は相当の部分を示している。
本発明のガス漏洩検知装置１は、地中に埋設されたガス配管２からのガス漏れを検出するために用いられる。ガス配管２からのガス漏れの有無をチェックするために、ボーリング穴３を堀り、ガス吸引導管に接続してあるガス検知棒４を差し入れ、前記検知棒４の先端のガス吸引口部４ａから漏れガスをガス吸引導管を通して検知装置内にある検知ガスセンサ１６の一例である接触燃焼式ガスセンサに吸引ポンプにより吸引する。
ガス漏洩検知装置１は、図１に示すように、吸引経路の上流側から検知棒４、ドレンフィルタ５、第一吸引導管７と希釈用エアー供給管１０を一端側に連通接続した希釈ガス導管１７の他端部を、第一吸引導管７よりも大径の第二吸引導管６と共にガスセンサ１６に並列接続し、前記希釈ガス導管１７に第一ポンプ９を備えると共に、前記第二吸引導管６に第二ポンプ８を備え、ガスセンサ１６からの信号を受けて前記第１，第２ポンプを択一的に作動させて前記ガスセンサ１６に被測定ガスを吸引するポンプ作動状態切換え手段１１ａと、前記ポンプ作動状態作動切換え手段１１ａを自動的に切換える自動操作部１１Ａを備えた制御装置１１と、電源１２からの電力を各装置に供給する電源供給回路１３とから構成されている。１５は、第二吸引導管６に設けてある逆止弁、１４は、希釈ガス導管１７に設けてある逆止弁である。
【００１１】
メタンガス濃度に対する接触燃焼式センサの出力特性を図３に示す。メタンガス濃度が５ＶＯＬ％以上になるとセンサ出力も上昇するが、メタンガス濃度が１０〜１５ＶＯＬ％で最大値に達し、それ以上の濃度ではセンサ出力は下降する。
【００１２】
次に、動作について説明すると、まず、第二ポンプ８を作動させてガスセンサ１６の出力信号を制御装置１１へ送る。制御装置１１は被測定ガスが希釈無し（濃度が低いとき）でガス濃度を測定できるかどうかを判断し、制御装置１１内にある自動操作部１１Ａからポンプ作動状態切換え手段１１ａに、希釈が必要でなければそのまま第二ポンプ８を作動させ、希釈が必要（濃度が高いとき）であれば第二ポンプ８を停止して第一ポンプ９を作動させる。また、希釈が必要でなくなれば第一ポンプ９を停止して第二ポンプ８を作動させて被測定ガス濃度を測定する。
つまり、被測定ガスの濃度が低い場合は、第二ポンプ８を作動させることによって、検知棒４から吸引されたガスは第二吸引導管６を通り、第二ポンプ８、ガスセンサ１６と流れて排気側へ排出される。このとき、第一吸引導管７へは逆止弁１４を設けているので流れることはない。被測定ガスの濃度が高い場合は、第一ポンプ９を作動させることによって、検知棒４から吸引されたガスは第一吸引導管７を通り、その第一吸引導管７によって、流量を絞られて希釈ガス導管１７を通って第一ポンプ９へと流れる。それと同時に希釈ガス導管１７に連通接続したエアー供給管１０からも希釈空気が吸引されて被測定ガスを希釈する。希釈されたガスが希釈ガス導管１７を通ってガスセンサ１６に流れて排気側へ排出される。このとき、第二吸引導管６へは逆止弁１５を設けているので流れることはない。
〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。
〈１〉吸引導管の配置は先の実施形態で説明した並列接続したものに限るものではなく、例えば、第二吸引導管の中に第一吸引導管を通す二重管構造であっても良い、これだと吸引導管をコンパクト化できる。
〈２〉先の実施形態では吸引導管の径によって流量を絞る構成にしていたが、例えば、吸引導管にオリフィスを設けることで流量を調整する構成であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】可燃性ガスのガス漏洩検知装置の概略図
【図２】吸引導管の吸引流量における平均滞留時間の比較算出図
【図３】ガス検知素子の出力特性図
【図４】従来の可燃性ガスのガス漏洩検知装置の概略図
【符号の説明】
１      ガス漏洩検知装置
６      第二吸引導管
７      第一吸引導管
８      第二ポンプ
９      第一ポンプ
１０    エアー供給管
１１    制御装置
１１Ａ  自動操作部
１１ａ  ポンプ作動状態切換え手段
１６    ガスセンサ
【図１】
0004010681.tif 000002
【図２】
0004010681.tif 000003
【図３】
0004010681.tif 000004
【図４】
0004010681.tif 000005