(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
都市ガス供給路に設置される都市ガス用ガス保安装置或いはＬＰガス供給路に設置されるＬＰガス用ガス保安装置において、ガス通路と、ガス通路内に適宜の距離で設置した１対もしくはそれ以上の超音波センサと、対の超音波センサの一方で超音波を発し、他方で超音波を受信して超音波の伝搬時間を測定する制御測定回路と、伝搬時間測定結果をデータにして流量演算し、異常使用を検知するとガス通路を遮断する遮断弁を駆動する保安制御回路と、伝搬時間測定結果をデータにしてガス種を判定表示するガス種表示部とを備え、ガス種表示部は、ガス通過方向に対して正負の２通りの方向で伝搬時間を測定し、その伝搬時間の差がゼロになるときの伝搬時間を用いてガス種の判定表示を行うようにしたことを特徴とするガス保安装置。
【請求項２】
ガス種表示部は、ガス通路と超音波センサの設置条件で定まる所定の伝搬時間を閾値として超音波の伝搬時間データを判定し、ガスの種別を表示するようにしたことを特徴とする請求項１記載のガス保安装置。
【請求項３】
ガス種表示部は、ガス分子量と伝搬時間の相関関係を利用してガス分子量を超音波の伝搬時間データで検出し、伝搬時間データによって表示を異ならせるように構成したインジケータにてガス種を表示するようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載のガス保安装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はガス通路に設置されるガス保安装置に関し、特にガス種を検出して表示するようにしたガス保安装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、都市ガスやＬＰガスが安全に使用されることを目的として、それらのガスの使用量を計測し、異常に使用量が増えた場合や、通常の使用状態と大きくかけ離れた時間使用されていることを検知すると、ガス通路を遮断する保安装置が普及している。
【０００３】
この種の保安装置は、ガス流量の検出信号を保安制御回路に取り込み、内部のマイクロコンピュータで処理してガス流量を監視し、異常があれば遮断信号を出力し、遮断弁を閉止するように構成されている。
【０００４】
ガス流量の検出には、所定容積の計量室をガスが換気する回数で通過体積を計測する膜式と、所定の断面積のガス流路のガス流速を超音波の伝搬時間で検出し、検出信号を演算処理して流量を計測する超音波式がある。超音波式流量検出の原理は、ガス通路内の２点間の超音波の伝搬時間はガス流速を含んだ関数であり、伝搬時間を計測することでガス流速を逆算でき、流速が分かれば通過断面積より流量が分かることを応用している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来のガス保安装置では、次のような課題があった。
【０００６】
都市ガスとＬＰガスでは単位体積当たりの発生熱量が異なるので、都市ガスもＬＰガスも同一熱消費ポイントで同じ保安動作が得られるように、ガス流量を検出する際にその流量の重み付けに差を設けて、大別して都市ガス用メータとＬＰガス用メータに分けて生産されている。従って、都市ガス供給路にＬＰガス用メータを、或いはＬＰガス供給路に都市ガス用メータを誤って設置すると、保安性が確保されないという問題があった。
【０００７】
また、ＬＰガスは通常プロパンガスを主構成要素にしているが、原材料の違いや精製精度の違いにより、高・低分子量ガスの混入があり、ガスの品位に差があるため、ＬＰガス用メータを用いた場合にも保安性の信頼性に差が生じるという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、ガス種を検出して表示するようにしたガス保安装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のガス保安装置は、都市ガス供給路に設置される都市ガス用ガス保安装置或いはＬＰガス供給路に設置されるＬＰガス用ガス保安装置において、ガス通路と、ガス通路内に適宜の距離で設置した１対もしくはそれ以上の超音波センサと、対の超音波センサの一方で超音波を発し、他方で超音波を受信して超音波の伝搬時間を測定する制御測定回路と、伝搬時間測定結果をデータにして流量演算し、異常使用を検知するとガス通路を遮断する遮断弁を駆動する保安制御回路と、伝搬時間測定結果をデータにしてガス種を判定表示するガス種表示部とを備えたものであり、ガス種ごとに固有の音速によって伝搬時間が異なることからガス種を検出して表示することができる。
【００１０】
また、ガス使用時にはガス種固有の音速に流速成分が加わって伝搬時間が一定しないので、ガス種表示部を、ガス通過方向に対して正負の２通りの方向で伝搬時間を測定し、その伝搬時間の差がゼロになるときの伝搬時間を用いてガス種の判定表示を行う構成、つまりガス流量ゼロ判定時における超音波の伝搬時間データを用いるように構成することにより、測定精度を高めることができる。
【００１１】
また、ガス種表示部は、ガス通路と超音波センサの設置条件で定まる所定の伝搬時間を闘値として超音波の伝搬時間データを判定し、ガスの種別を表示するようにし、若しくはガス分子量と伝搬時間の相関関係を利用してガス分子量を超音波の伝搬時間データで検出し、伝搬時間データによって表示を異ならせるように構成したインジケータにてガス種を表示するようにすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のガス保安装置の一実施形態について、図１、図２を参照して説明する。
【００１３】
図１において、１は制御測定回路で、その発信出力端子ＯＵＴより送信用の超音波センサ２（２Ａ）に向けて超音波発信用の電気信号を出力する。送信用超音波センサ２Ａは、電気信号を音響変換してガス通路３内に超音波を発する。ガス通路３には送信用超音波センサ２Ａから距離Ｌを隔てて受信用の超音波センサ２（２Ｂ）が設置され、ガス通路３内を伝搬した超音波をとられる。受信用超音波センサ２Ｂはとらえた超音波を再び電気信号に変換して、制御測定回路１の受信入力端子ＩＮに入力する。
【００１４】
制御測定回路１は送信出力から受信入力までの時間、即ちガス通路３内の距離Ｌの超音波の伝搬時間Ｔを計測し、計測データ信号Ｔ−ＤＡＴＡをガス種表示部４と保安制御回路５に出力する。
【００１５】
ガス種表示部４は、ガス通路３と超音波センサ２（２Ａ、２Ｂ）の設置条件で定まるガス種ごとの所定の伝搬時間を闘値として計測データ信号Ｔ−ＤＡＴＡを判定することにより、都市ガスとＬＰガスの別を検出して表示する。
【００１６】
保安制御回路５は、計測データ信号Ｔ−ＤＡＴＡを取り込んで流量演算し、異常に使用量が増えた場合や、通常の使用状態と大きくかけ離れた時間使用されていることを検知すると、遮断手段６を駆動してガス通路３を遮断する。
【００１７】
制御測定回路１の出力端子ＯＵＴ及び入力端子ＩＮと、超音波センサ２（２Ａ、２Ｂ）の接続状態は、切替手段７にて切替可能に構成されている。そして、この切替手段７にて接続関係を切り替えることで、ガス通過方向に対して正負の２通りの方向で伝搬時間を測定し、それらの伝搬時間に差がないときをゼロ流量と判定し、その時の伝搬時間Ｔを上記ガス種判定する際のデータとしており、それによって測定精度を高めている。
【００１８】
ガス種表示は、都市ガスとＬＰガスの２種に限定されるものではなく、２つの闘値を設定すれば、ＬＰガス、エア、都市ガスの判別が可能となる。ここで、エアの検出は、ガスメータの初期設置時にガス未供給状態を警告する表示として利用される。
【００１９】
また、本実施形態のガス種表示部４には、図２に詳細に示すような構成のガス分子量を表示する複数のＬＥＤ８ａ〜８ｅを有するインジケータ８が設けられている。計測データ信号Ｔ−ＤＡＴＡはデコーダ９に接続されている。分子量が大きいブタンガスの混入比が高い場合は相当分子量が大きくなり、逆に分子量の小さいメタンガスの混入比が高い場合は相当分子量が小さくなる。そして、気体の分子量と超音波の伝搬速度とは逆比例関係があるので、デコーダ９の出力端子とインジケータ８の各ＬＥＤ８ａ〜８ｅの接続を、伝搬時間の小さい方をメタン側のＬＥＤ８ａに、伝搬時間の大きい方をブタン側のＬＥＤ８ｅに接続している。これにより、現在使用中のガスの構成傾向を位置表示でき、ガスの品位の警告表示として利用できる。なお、インジケータ８の表示方式は、上記のような複数のＬＥＤによる表示に限らない。
【００２０】
【発明の効果】
本発明のガス保安装置によれば、以上の説明から明らかなように、都市ガス供給路に設置される都市ガス用ガス保安装置或いはＬＰガス供給路に設置されるＬＰガス用ガス保安装置において、ガス種表示部に表示がでるので、ガス種に適合しないメータを誤って設置した場合にも誤りを容易かつ早期に発見することができ、適切な処置が可能となり、本来のガス保安装置の保安制御回路による保安機能が確保される。
【００２１】
また、ガス種表示部を、ガス流量ゼロ判定時における超音波の伝搬時間データを用いるように構成することにより、測定精度を高めることができる。
【００２２】
また、ガス分子量をインジケータ上に表示するようにすると、品位の低いガスが供給された場合にも未然に察知でき、対応し易いという効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のガス保安装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】同実施形態におけるインジケータの構成図である。
【符号の説明】
１  制御測定回路
２（２Ａ、２Ｂ）  超音波センサ
３  ガス通路
３  超音波センサ駆動回路
４  ガス種表示部
８  インジケータ
【図１】
0003863335.tif 000002
【図２】
0003863335.tif 000003