JP4580507B2 - ガス遮断装置 - Google Patents
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Description
【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ＬＰガス等の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号公報に示されるような構成になっていた。図５はこのガス遮断装置のブロック図を示す。
【０００３】
図５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し、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。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。
【０００４】
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の値が小さい時には周期可変手段１０で計測時間の間隔を大きくし、流量演算手段９の値が大きく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。
【０００５】
【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、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がある。その場合流速値が変動する場合があるがこの時の異常表示方法が開示されておらず、又再液化時異常な圧力変動により瞬時的な圧力低下状態となり誤って圧力低下遮断する場合があった。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するもので、ガス遮断装置設置以降長時間ＬＰガスの使用がない場合で、再度ガス器具を使用する際流速変化を計測し、ガス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。
【０００７】
【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、ＬＰＧ容器に接続された圧力調整器と、その下流側のガス消費器具との間に設置されるガス遮断装置において、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に換算する流量演算手段と、前記流速手段の出力信号より流速の変化勾配を検出する変化勾配検出手段と、前記変化勾配検出手段で検出した流速のプラス方向への変化及びマイナス方向への変化より変化周期を検出し、周期的な流速変化を検出すると再液化と判定する周期変化検出手段と、前記流量演算手段で求めた流量値が異常な大流量を監視するための合計流量遮断値か否か、使用時間が制限時間に該当する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、前記周期変化検出手段で再液化と判定時警告表示を行う報知手段とを備えた構成にしている。
【０００８】
これにより、ガス遮断装置設置以降長時間ガス器具未使用時の後ガスを使用開始した場合、流量変化を正確に計測し異常報知するのでガス器具を使用する際に警告を促すことが出来、かつガスの使用状態を監視するので安全にガス器具を使用できる。
【０００９】
ＬＰＧ容器に接続された圧力調整器と、その下流側のガス消費器具との間に設置されるガス遮断装置において、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に換算する流量演算手段と、前記流速手段の出力信号より流速の変化勾配を検出する変化勾配検出手段と、前記変化勾配検出手段で検出した流速のプラス方向への変化及びマイナス方向への変化より変化周期を検出し、周期的な流速変化を検出すると再液化と判定する周期変化検出手段と、前記流量演算手段で求めた流量値が異常な大流量を監視するための合計流量遮断値か否か、使用時間が制限時間に該当する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、媒体の圧力を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段の検出圧力値が所定圧力以下と判定時圧力低下信号を出力する圧力低下判定手段と、前記周期変化検出手段で再液化と判定時前記圧力低下判定手段で圧力低下と判定しても圧力停止手段で圧力低下信号を前記異常判定手段に出力停止する構成にしている。
【００１０】
このことにより、流速検出手段でガス媒体の流速を検知し流量に換算した後、その流量より変化周期を検出すると再液化と判定し、再液化状態が解除されるまで圧力検出手段による検出した圧力値が圧力零に近い圧力低下状態であっても圧力低下とみなさないので間違って圧力低下遮断するという不具合が無く、安全に使用状態を監視できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
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に換算する流量演算手段と、前記流速手段の出力信号より流速の変化勾配を検出する変化勾配検出手段と、前記変化勾配検出手段で検出した流速の変化方向より変化周期を検出し周期へ変化を検出すると再液化と判定する周期変化検出手段と、前記流量演算手段で求めた流量値が異常使用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、前記周期変化検出手段で再液化と判定時警告表示を行う報知手段とからなる。
【００１２】
そして上記構成によればガス器具が長時間停止されガス遮断装置が設置された配管の上流に取り付けられた圧力調整器とＬＰＧ容器との間にＬＰガスが液化したような状態から再びガス器具を使用する場合、液化ガスがガス化し圧力変動が生じ連動して流速が変化するが、流速検出手段で流速を検出しその流速の変化勾配、即ち流速が増大したり、又減少したりの変化を検出しその周期的な流速変化を周期変化検出手段で検出すると再液化状態と判定し、報知手段に警告表示を行ったりセンタに異常通報を通知すると共にガス器具の使用時の警告を促したり、又異常な変動の場合ガス使用状態をセンタより監視して最悪時ガス使用停止等の措置を行える。すなわちガスの状態を流速変化で正確に監視できる。
【００１３】
また請求項２記載の本発明は、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に換算する流量演算手段と、前記流速手段の出力信号より流速の変化勾配を検出する変化勾配検出手段と、前記変化勾配検出手段で検出した流速の変化方向よりマイナス方向検出時前記流速検出手段で求めた流速値が所定値以上か否かをを判定し所定値より大きい場合再液化と判定する流速比較手段と、前記流量演算手段で求めた流量値が異常使用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、前記流速比較手段で再液化と判定時警告表示を行う報知手段とからなる。
【００１４】
そして上記構成によればガス器具が長時間停止されガス遮断装置が設置された配管の上流に取り付けられた圧力調整器とＬＰＧ容器との間にＬＰガスが液化したような状態から再びガス器具を使用する場合、液化ガスがガス化し圧力変動が生じ連動して流速が変化するが、流速検出手段で流速を検出しその流速の変化勾配、即ち流速が増大したり、又減少したりの変化を検出しその中で減少側の変化勾配を検出した時、比較手段で流速減少時の流速値を所定値と比較し所定値より大きい場合再液化状態と判定し、報知手段に警告表示を行ったりセンタに異常通報を通知すると共にガス器具の使用時の警告を促したり、又異常な変動の場合ガス使用状態をセンタより監視して最悪時ガス使用停止等の措置を行える。すなわちガスの状態を流速変化で正確に監視できる。
【００１５】
更に請求項３記載の本発明は、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に換算する流量演算手段と、前記流速手段の出力信号より流速の変化勾配を検出する変化勾配検出手段と、前記変化勾配検出手段で検出した流速の変化方向より変化周期を検出し周期の変化を検出すると再液化と判定する周期変化検出手段と、前記流量演算手段で求めた流量値が異常使用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、媒体の圧力を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段の検出圧力値が所定圧力以下と判定時圧力低下信号を出力する圧力低下判定手段と、前記周期変化検出手段で再液化と判定時前記圧力低下判定手段で圧力低下と判定しても圧力低下信号を前記異常判定手段に出力停止する圧力停止手段とからなる。
【００１６】
そして上記構成によればガス器具が長時間停止されガス遮断装置が設置された配管の上流に取り付けられた圧力調整器とＬＰＧ容器との間にＬＰガスが液化したような状態から再びガス器具を使用する場合、液化ガスがガス化し圧力変動が生じ連動して流速が変化するが、流速検出手段で流速を検出しその流速の変化勾配、即ち流速が増大したり、又減少したりの変化を検出しその周期的な流速変化を周期変化検出手段で検出すると再液化状態と判定し、このような状態で圧力検出手段より所定圧力より低いガス圧が検出されると、圧力低下判定手段で圧力低下と判定し、圧力低下信号を異常判定手段に出力するのを圧力停止手段で停止するので、再液化による圧力変動のため誤ってガス圧力が低下していると誤判定し圧力低下遮断するのを防止でき、ガス事業者が不要な出動を防げ使い勝手や安全性が向上する。
【００１７】
更に請求項４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に換算する流量演算手段と、前記流速検出手段の出力信号より流速の変化勾配を検出する変化勾配検出手段と、前記変化勾配検出手段で検出した流速の変化方向より変化周期を検出し周期の変化を検出すると再液化と判定する周期変化検出手段と、前記流量演算手段で求めた流量値が異常使用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、前記周期変化検出手段で再液化と判定時計時開始する再液化時間計測手段と、媒体の圧力を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段の検出圧力値が所定圧力以下と判定時圧力低下信号を出力する圧力低下判定手段と、前記周期変化検出手段で再液化と判定時前記圧力低下判定手段で圧力低下と判定しても前記再液化時間計測手段が所定時間計測中圧力低下信号を前記異常判定手段に出力停止する圧力低下遅延手段とからなる。
【００１８】
そして上記構成によればガス器具が長時間停止されガス遮断装置が設置された配管の上流に取り付けられた圧力調整器とＬＰＧ容器との間にＬＰガスが液化したような状態から再びガス器具を使用する場合、液化ガスがガス化し圧力変動が生じ連動して流速が変化するが、流速検出手段で流速を検出しその流速の変化勾配、即ち流速が増大したり、又減少したりの変化を検出しその周期的な流速変化を周期変化検出手段で検出すると再液化状態と判定すると共に再液化時間計測手段によりタイマカウント開始し、このような状態で圧力検出手段より所定圧力より低いガス圧が検出されると、通常ならば圧力低下判定手段で圧力低下と判定し圧力低下信号を異常判定手段に出力するが、再液化時間計測手段により時間計測中は圧力低下遅延手段により圧力低下信号を出力するのを停止し、再液化による圧力変動のため誤ってガス圧力が低下していると誤判定し圧力低下遮断するのを防止でき、ガス事業者が不要な出動を防げ使い勝手や安全性が向上する。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図１、図２、図３及び図４を参照して説明する。各図において、図５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。
【００２０】
（実施例１)
図１は本発明の実施例1 のガス遮断装置を示し、１４は流速検出手段で、ＬＰＧ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。繰返手段１８は上流側振動子２と下流側振動子３との間で行われる超音波信号の送信から受信迄を繰り返し行い、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。
【００２１】
２０は流速演算手段で、求めた伝搬時間より流速を求める。２１は変化勾配検出手段で、流速演算手段２０で求めた流速値を記憶し、今回求めた流速値と前回求めた流速値とから流速変化を求める。この時流速変化方向もプラス・マイナスとして求める。２２は周期変化検出手段で、変化勾配検出手段２１で求めた流速の変化方向の繰り返し周期を求める。その結果、周期的な流速変化を検出した時、再液化と判定し警告表示の通報信号を出力する。２３は報知手段で、再液化の警告通報を受けると再液化状態を警告する表示を、例えばＬＣＤやＬＥＤ等で表示したり、ガスセンタに対し、ガス需要家宅で再液化が発生したことを通報する。２４は流量演算手段で、流速演算手段２０で求めた流速値より使用している媒体量、即ちガス流量を換算し求める。２５は異常判定手段で、流量演算手段２４で求めたガス使用量から異常な使用状態かどうかを判定する。例えばストーブ等の使用器具へガスを供給するホースが何らかの原因で外れた時、発生する異常な大流量を監視するための合計流量遮断値や、器具の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異常判定手段２５に格納され、それに該当する異常がないか監視する。２６は遮断手段で、異常判定手段２５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２５でガスの使用状態が異常と判定し、遮断手段２６を駆動した場合、遮断状態や遮断内容を報知手段２３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。ガス遮断装置は図示していないが、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。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。圧力が高くなると流速は大きくなり変化勾配検出手段２１でプラス方向の大きい流速変化として求まる。逆に圧力が低下すると変化勾配検出手段２１はマイナス方向の小さい流速として求まる。即ち液化ガスがガス化( 気化) する時圧力調整器は圧力を安定化させようとするが、ある期間に圧力の変動を生ずる。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。流速演算手段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、次に流量演算手段２４で流速値Ｖを流量値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】
前述の様にして流速を計測すると、変化勾配検出手段２１で前回と今回の流速差を求めると交互に流速のプラス・マイナス値が生ずる。そのプラス側の流速値或いはマイナス側の流速値の繰り返し発生する周期を周期変化検出手段２２で計測する。圧力変動を流速変化としてその変化周期を検出すると再液化と見なして警告報知信号を出力する。警告報知信号を報知手段２３が入力すると、再液化異常としてＬＣＤ素子等の表示手段で器具使用注意の警告表示を出力すると共に、通信手段を介してＬＰガスの保安センタ等に再液化異常の報知を行う。需要家のガス使用状態を監視しているセンタから需要家に対し、ガス器具使用の注意勧告を行ったり最悪の異常時センタよりガス使用停止することができる。
【００２６】
このようにしてガス遮断装置が設置された上流でガス器具使用停止中にＬＰガスの再液化状態が発生し、その後ガス器具を使用する時発生する圧力変動により急激な流速変化を検出しその変化の周期変動を検出すると、再液化状態と判定し、ガス器具の使用時の注意を促したり、又保安センタを通じて器具使用の警告を出したりすることが可能となり、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。
【００２７】
（実施例２)
図２は本発明の実施例2 のガス遮断装置を示す。図２において、図１、及び図５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。
【００２８】
図２で、２７は流速比較手段で、変化勾配検出手段２１で前回と今回との流速差を求め、流速変化の方向をプラス・マイナス信号で求める。ここでマイナス信号の流速差を検出した場合、流速演算手段２０で求めたマイナスの流速値と予め設定された所定の流速値（外部より可変可能な値）とを比較し、大きい場合再液化と判定し警告報知信号を報知手段２３に出力する。
【００２９】
次に上記構成の動作を説明する。まず先の実施例1 と同様にして流速を計測する。そして、変化勾配検出手段２１で前回と今回の流速差を求めると、交互に流速のプラス・マイナス値が生ずる。そのプラス側の流速値或いはマイナス側の流速値を繰り返し発生するが、そのマイナス側流速差を検出時、流速演算手段２０で求めた流速値と流速比較手段２７に予め設定された所定の流速値とを流速比較手段２７で比較する。圧力変動を流速変化としてその変化勾配を検出し、そのマイナス流速値が所定値より大きい時再液化と見なして警告報知信号を出力する。
警告報知信号を報知手段２３が入力すると、再液化異常としてＬＣＤ素子等の表示手段で器具使用注意の警告表示を出力すると共に、通信手段を介してＬＰガスの保安センタ等に再液化異常の報知を行う。需要家のガス使用状態を監視しているセンタから需要家に対し、ガス器具使用の注意勧告を行ったり最悪の異常時センタよりガス使用停止することができる。
【００３０】
このようにしてガス遮断装置が設置された上流でガス器具使用停止中にＬＰガスの再液化状態が発生し、その後ガス器具を使用する時発生する圧力変動により急激な流速変化を検出しその流速値のマイナス変化時所定値より大きいのを検出すると、再液化状態と判定し、ガス器具の使用時の注意を促したり、又保安センタを通じて器具使用の警告を出したりすることが可能となり、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。
【００３１】
（実施例３)
図３は本発明の実施例3 のガス遮断装置を示し、２８は圧力検出手段で、ＬＰＧ等のガス媒体の流路１に設置され、流路内のガス圧力を計測する。２９は圧力低下判定手段で、圧力検出手段２８により検出したガス圧力が予め設定された圧力値、例えば６０ｍｍＨ２Ｏ等より高いか低いかを判定する。図示していないが圧力低下判定手段２９はガスストーブやガス給湯器等の各種ガス器具の燃焼状態が異常になる限界の圧力値を予め設定されており、圧力検出手段２８の検出圧と比較し圧力低下かどうかを判定する。３０は圧力停止手段で、周期変化検出手段２２で再液化状態と判定する信号と圧力低下判定手段２９で圧力低下と判定した信号とが入力されると、圧力検出手段２８が検出したガス圧は本来供給されている圧力を検出していないと判定し、圧力低下信号を異常判定手段２５に出力するのを停止する。
【００３２】
次に上記構成の動作を説明する。まず実施例1 と同様にして流速を計測する。
そして、変化勾配検出手段２１で前回と今回の流速差を求めると交互に流速のプラス・マイナス値が生ずる。そのプラス側の流速値或いはマイナス側の流速値の繰り返し発生する周期を周期変化検出手段２２で計測する。圧力変動を流速変化としてその変化周期を検出すると再液化と見なして警告報知信号を出力する。警告報知信号を報知手段２３が入力すると、再液化異常としてＬＣＤ素子等の表示手段で器具使用注意の警告表示を出力すると共に、通信手段を介してＬＰガスの保安センタ等に再液化異常の報知を行う。
【００３３】
このような再液化状態で圧力検出手段２８で使用ガス圧を計測すると圧力値が同様に変動しており、場合によってはガス器具が正常に使用できる圧力より低い圧力値を計測することがある。結果圧力低下判定手段２９で圧力低下と判定し、圧力低下信号を出力する。再液化ではない通常状態において、ＬＰＧ容器のガス切れによるガス圧低下の場合、ガスストーブやガス給湯器において異常燃焼を起こし、一酸化炭素などの不完全燃焼ガスを排出し危険であるため、圧力低下判定手段２９で圧力低下と判定すると異常判定手段２５に遮断信号を出力する。しかし再液化状態では圧力変動の低い圧力値を圧力検出手段２８により検出するため、再液化状態が無くなると本来の供給ガス圧に戻るがその前に圧力低下と判定する。そこで圧力停止手段３０に周期変化検出手段２２で再液化と判定すると再液化状態信号が出力され、一方圧力低下判定手段２９より圧力低下信号が出力されてくると、圧力停止手段３０では再液化状態下での圧力低下信号と判定し圧力低下信号を異常判定手段２５に出力するのを停止する。
【００３４】
再液化したＬＰガスが全て無くなると圧力検出手段２８の検出圧が安定化し本来の圧力値に収まると共に、周期変化検出手段２２による流量変動検出が無くなり、通常状態信号が圧力停止手段３０に出力されてくるので以降通常状態での圧力検出手段２８の検出圧力で低下かどうかを判定できる。即ち以降ガス切れなどにより圧力低下信号が出力されてくると、圧力停止手段３０は圧力低下信号を異常判定手段２５に出力し、その結果遮断手段２６を駆動し流路１を閉じる。
【００３５】
このようにしてガス遮断装置が設置された上流でガス器具使用停止中にＬＰガスの再液化状態が発生し、その後ガス器具を使用した時発生する圧力変動により急激な流速変化を検出してその変化の周期変動を検出すると再液化状態と判定すると、ガス器具の供給圧を計測する圧力検出手段２８の検出圧が圧力変動による圧力低下レベル以下、例えば６０ｍｍＨ２Ｏ以下を検出しても圧力低下とは見なさないので、間違って圧力低下遮断したり、再液化状態による圧力低下遮断することによるガス事業者の不要出動を防止でき、かつガス需要家がガスを使用できないという不便を感じることもなくなり、安全性、使い勝手が向上する。
【００３６】
（実施例４)
図４は本発明の実施例4 のガス遮断装置を示し、３１は再液化時間計測手段で、周期変化検出手段２２で再液化状態と判定すると、時間計測を開始する。３２は圧力低下遅延手段で、圧力検出手段２８により検出したガス圧力が圧力低下判定手段２９で予め設定された圧力値より高いか低いかを判定され、低い場合圧力低下信号が出力されくるが、再液化時間計測手段３１で再液化時間を計測中の場合には圧力低下信号を異常判定手段２５に出力するのを遅延する。図示していないが圧力低下判定手段２９はガスストーブやガス給湯器等の各種ガス器具が正常に燃焼できる下限の圧力値が予め設定されており、圧力検出手段２８の検出圧と比較し圧力低下かどうかを判定する。圧力低下遅延手段３２に、再液化時間計測手段３１で再液化状態の時間を計測している最中であるとの信号と圧力低下判定手段２９よりの圧力低下信号とが入力されると、圧力検出手段２８の検出したガス圧は本来供給されている圧力を検出していないと判定し、圧力低下信号を異常判定手段２５に出力するのを停止する。
【００３７】
次に上記構成の動作を説明する。まず先の実施例1 と同様にして流速を計測する。そして、変化勾配検出手段２１で前回と今回の流速差を求めると交互に流速のプラス・マイナス値が生ずる。そのプラス側の流速値或いはマイナス側の流速値の繰り返し発生する周期を周期変化検出手段２２で計測する。圧力変動を流速変化としてその変化周期を検出すると再液化と見なして警告報知信号を出力する。同時に再液化時間計測手段３１に周期変化検出手段２２より再液化状態信号が出力されると、再液化時間を計測開始する。
【００３８】
一方図示していないが再液化時間計測手段３１は予め再液化状態が収まり通常圧力状態に復帰できる時間値が予め設定してある。又警告報知信号を報知手段２３が入力すると、再液化異常としてＬＣＤ素子等の表示手段で器具使用注意の警告表示を出力すると共に、通信手段を介してＬＰガスの保安センタ等に再液化異常の報知を行う。このような再液化状態で圧力検出手段２８で使用ガス圧を計測すると圧力値が同様に変動しており、場合によってはガス器具が正常に使用できる圧力より低い圧力値を計測することがある。その結果圧力低下判定手段２９で圧力低下と判定し、圧力低下信号を出力する。再液化ではない通常状態において、ＬＰＧ容器のガス切れによりガス圧低下の場合、ガスストーブやガス給湯器において異常燃焼を起こし、一酸化炭素などの不完全燃焼ガスを排出し危険のため、圧力低下判定手段２９で圧力低下と判定すると異常判定手段２５に遮断信号を出力する。しかし再液化状態では圧力変動の低い圧力値を圧力検出手段２８により検出するため、再液化状態より回復すると本来の供給ガス圧に戻るがその前に圧力低下と判定する。そこで圧力低下遅延手段３２に周期変化検出手段２２で再液化と判定すると再液化状態信号が出力され再液化時間計測手段３１で時間計測開始し、その信号が入力される。一方圧力低下判定手段２９より圧力低下信号が出力されてくると、圧力低下遅延手段３２では再液化状態下での圧力低下信号と判定し、再液化時間計測手段３１が時間計測中圧力低下信号を異常判定手段２５に出力するのを遅延する。
【００３９】
再液化したＬＰガスが全て無くなると圧力検出手段２８の検出圧が安定化し本来の圧力値に収まると共に、周期変化検出手段２２による流量変動検出が無くなるが、再液化時間計測手段３１は配管状態を想定し再液化状態より回復する時間が内部で設定されており、その時間に達したのを計測すると時間経過として、圧力低下遅延手段３２に出力する。即ち時間経過信号が圧力低下遅延手段３２に出力されてくると、既に圧力状態は安定しているので以降通常状態での圧力検出手段２８の検出圧力で低下かどうかを判定できる。即ち以降ガス切れなどにより圧力低下信号が出力されてくると、圧力低下遅延手段３２は圧力低下信号が入力されると異常判定手段２５に出力し、その結果遮断手段２６を駆動し流路１を閉じる。
【００４０】
このようにしてガス遮断装置が設置された上流でガス器具使用停止中にＬＰガスの再液化状態が発生し、その後ガス器具を使用時発生する圧力変動により急激な流速変化を検出し、その変化の周期変動を検出すると再液化状態と判定すると、ガス器具の供給圧を計測する圧力検出手段２８の検出圧が圧力変動による圧力低下レベルを検出しても圧力低下とは見なさないので、間違って圧力低下遮断したり、再液化状態による圧力低下遮断することによるガス事業者の不要出動を防止でき、かつガス需要家がガスを使用できずに不便を感じることなく安全性、使い勝手が向上する。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように請求項1 の発明によれば、ガス器具の使用停止期間が長くなり上流においてＬＰガスが再液化したままの状態から再度ガス器具を使用する場合圧力変動が生じその結果ガス流速が異常に変動するが、流速検出手段で検出した流速値を流速演算手段で換算し変化勾配検出手段で流速変化差を求め、その周期変化を周期変化検出手段で検出すると再液化と判定し報知手段に警告報知するので、ガス器具の使用時の注意を促したり、又保安センタを通じて器具使用の警告を出したりすることが可能となり、かつ正確にガスの使用状態を流速で監視するので需要家のガス使用状態を監視しているセンタから需要家に対し、ガス器具使用の注意勧告を行ったり最悪の異常時センタよりガス使用停止することができ、安全性、使い勝手が向上する効果がある。
【００４２】
又請求項２の発明によれば、ガス器具の使用停止期間が長くなり上流においてＬＰガスが再液化してしまった状態から再度ガス器具を使用する場合圧力変動が生じその結果ガス流速が異常に変動するが、流速検出手段で検出した流速値を流速演算手段で換算し変化勾配検出手段で流速変化差を求め、そのマイナス側の流速差を検出時流速演算手段で求めた流速値と予め設定された流速値とを流速比較手段で比較しマイナス流速値が所定流速値より大きいと判定すると再液化と判定し報知手段に警告報知するので、ガス器具の使用時の注意を促したり、又保安センタを通じて器具使用の警告を出したりすることが可能となり、かつ正確にガスの使用状態を流速で監視するので需要家のガス使用状態を監視しているセンタから需要家に対し、ガス器具使用の注意勧告を行ったり最悪の異常時センタよりガス使用停止することができ安全性、使い勝手が向上する効果がある。
【００４３】
又請求項３の発明によれば、ガス遮断装置が設置された上流でガス器具使用停止中にＬＰガスの再液化状態が発生し、その後ガス器具を使用時発生する圧力変動により生ずる急激な流速変化を流速検出手段で検出し、周期変化検出手段でその変化の周期変動を検出すると再液化状態と判定し、再液化状態信号が圧力停止手段に入力されるとガス器具の供給圧を計測する圧力検出手段の検出圧が圧力変動による圧力低下レベルを検出し圧力低下判定手段で圧力低下と判定しても圧力低下とは見なさないので、間違って圧力低下遮断したり、再液化状態による圧力低下遮断することによるガス事業者の不要出動を防止でき、かつガス需要家がガスを使用できずに不便を感じることもなく、安全性、使い勝手が向上する。
【００４４】
また請求項４の発明によれば、ガス遮断装置が設置された上流でガス器具使用停止中にＬＰガスの再液化状態が発生し、その後ガス器具を使用した時発生する圧力変動により生ずる急激な流速変化を流速検出手段で検出し、周期変化検出手段でその変化の周期変動を検出すると再液化状態と判定し、判定した再液化状態信号で再液化時間計測手段が時間計測を開始すると共に、再液化時間計測中の信号が圧力低下遅延手段に入力されると、ガス器具の供給圧を計測する圧力検出手段の検出圧が圧力変動による圧力低下レベルを検出し圧力低下判定手段で圧力低下と判定しても圧力低下とは見なさないので、間違って圧力低下遮断したり、再液化状態による圧力低下遮断することによるガス事業者の不要出動を防止でき、かつガス需要家がガスを使用できずに不便を感じることもなく、安全性、使い勝手が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１のガス遮断装置を示す制御ブロック図
【図２】本発明の実施例２のガス遮断装置を示す制御ブロック図
【図３】本発明の実施例３のガス遮断装置を示す制御ブロック図
【図４】本発明の実施例４のガス遮断装置を示す制御ブロック図
【図５】従来のガス遮断装置を示す制御ブロック図
【符号の説明】
１４ 流速検出手段
２０ 流速演算手段
２１ 変化勾配検出手段
２２ 周期変化検出手段
２３ 報知手段
２４ 流量演算手段
２５ 異常判定手段
２６ 遮断手段
２７ 流速比較手段
２８ 圧力検出手段
２９ 圧力低下判定手段
３０ 圧力停止手段
３１ 再液化時間計測手段
３２ 圧力低下遅延手段
【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ＬＰガス等の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号公報に示されるような構成になっていた。図５はこのガス遮断装置のブロック図を示す。
【０００３】
図５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し、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。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。
【０００４】
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の値が小さい時には周期可変手段１０で計測時間の間隔を大きくし、流量演算手段９の値が大きく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。
【０００５】
【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、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がある。その場合流速値が変動する場合があるがこの時の異常表示方法が開示されておらず、又再液化時異常な圧力変動により瞬時的な圧力低下状態となり誤って圧力低下遮断する場合があった。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するもので、ガス遮断装置設置以降長時間ＬＰガスの使用がない場合で、再度ガス器具を使用する際流速変化を計測し、ガス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。
【０００７】
【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、ＬＰＧ容器に接続された圧力調整器と、その下流側のガス消費器具との間に設置されるガス遮断装置において、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に換算する流量演算手段と、前記流速手段の出力信号より流速の変化勾配を検出する変化勾配検出手段と、前記変化勾配検出手段で検出した流速のプラス方向への変化及びマイナス方向への変化より変化周期を検出し、周期的な流速変化を検出すると再液化と判定する周期変化検出手段と、前記流量演算手段で求めた流量値が異常な大流量を監視するための合計流量遮断値か否か、使用時間が制限時間に該当する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、前記周期変化検出手段で再液化と判定時警告表示を行う報知手段とを備えた構成にしている。
【０００８】
これにより、ガス遮断装置設置以降長時間ガス器具未使用時の後ガスを使用開始した場合、流量変化を正確に計測し異常報知するのでガス器具を使用する際に警告を促すことが出来、かつガスの使用状態を監視するので安全にガス器具を使用できる。
【０００９】
ＬＰＧ容器に接続された圧力調整器と、その下流側のガス消費器具との間に設置されるガス遮断装置において、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に換算する流量演算手段と、前記流速手段の出力信号より流速の変化勾配を検出する変化勾配検出手段と、前記変化勾配検出手段で検出した流速のプラス方向への変化及びマイナス方向への変化より変化周期を検出し、周期的な流速変化を検出すると再液化と判定する周期変化検出手段と、前記流量演算手段で求めた流量値が異常な大流量を監視するための合計流量遮断値か否か、使用時間が制限時間に該当する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、媒体の圧力を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段の検出圧力値が所定圧力以下と判定時圧力低下信号を出力する圧力低下判定手段と、前記周期変化検出手段で再液化と判定時前記圧力低下判定手段で圧力低下と判定しても圧力停止手段で圧力低下信号を前記異常判定手段に出力停止する構成にしている。
【００１０】
このことにより、流速検出手段でガス媒体の流速を検知し流量に換算した後、その流量より変化周期を検出すると再液化と判定し、再液化状態が解除されるまで圧力検出手段による検出した圧力値が圧力零に近い圧力低下状態であっても圧力低下とみなさないので間違って圧力低下遮断するという不具合が無く、安全に使用状態を監視できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
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に換算する流量演算手段と、前記流速手段の出力信号より流速の変化勾配を検出する変化勾配検出手段と、前記変化勾配検出手段で検出した流速の変化方向より変化周期を検出し周期へ変化を検出すると再液化と判定する周期変化検出手段と、前記流量演算手段で求めた流量値が異常使用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、前記周期変化検出手段で再液化と判定時警告表示を行う報知手段とからなる。
【００１２】
そして上記構成によればガス器具が長時間停止されガス遮断装置が設置された配管の上流に取り付けられた圧力調整器とＬＰＧ容器との間にＬＰガスが液化したような状態から再びガス器具を使用する場合、液化ガスがガス化し圧力変動が生じ連動して流速が変化するが、流速検出手段で流速を検出しその流速の変化勾配、即ち流速が増大したり、又減少したりの変化を検出しその周期的な流速変化を周期変化検出手段で検出すると再液化状態と判定し、報知手段に警告表示を行ったりセンタに異常通報を通知すると共にガス器具の使用時の警告を促したり、又異常な変動の場合ガス使用状態をセンタより監視して最悪時ガス使用停止等の措置を行える。すなわちガスの状態を流速変化で正確に監視できる。
【００１３】
また請求項２記載の本発明は、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に換算する流量演算手段と、前記流速手段の出力信号より流速の変化勾配を検出する変化勾配検出手段と、前記変化勾配検出手段で検出した流速の変化方向よりマイナス方向検出時前記流速検出手段で求めた流速値が所定値以上か否かをを判定し所定値より大きい場合再液化と判定する流速比較手段と、前記流量演算手段で求めた流量値が異常使用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、前記流速比較手段で再液化と判定時警告表示を行う報知手段とからなる。
【００１４】
そして上記構成によればガス器具が長時間停止されガス遮断装置が設置された配管の上流に取り付けられた圧力調整器とＬＰＧ容器との間にＬＰガスが液化したような状態から再びガス器具を使用する場合、液化ガスがガス化し圧力変動が生じ連動して流速が変化するが、流速検出手段で流速を検出しその流速の変化勾配、即ち流速が増大したり、又減少したりの変化を検出しその中で減少側の変化勾配を検出した時、比較手段で流速減少時の流速値を所定値と比較し所定値より大きい場合再液化状態と判定し、報知手段に警告表示を行ったりセンタに異常通報を通知すると共にガス器具の使用時の警告を促したり、又異常な変動の場合ガス使用状態をセンタより監視して最悪時ガス使用停止等の措置を行える。すなわちガスの状態を流速変化で正確に監視できる。
【００１５】
更に請求項３記載の本発明は、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に換算する流量演算手段と、前記流速手段の出力信号より流速の変化勾配を検出する変化勾配検出手段と、前記変化勾配検出手段で検出した流速の変化方向より変化周期を検出し周期の変化を検出すると再液化と判定する周期変化検出手段と、前記流量演算手段で求めた流量値が異常使用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、媒体の圧力を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段の検出圧力値が所定圧力以下と判定時圧力低下信号を出力する圧力低下判定手段と、前記周期変化検出手段で再液化と判定時前記圧力低下判定手段で圧力低下と判定しても圧力低下信号を前記異常判定手段に出力停止する圧力停止手段とからなる。
【００１６】
そして上記構成によればガス器具が長時間停止されガス遮断装置が設置された配管の上流に取り付けられた圧力調整器とＬＰＧ容器との間にＬＰガスが液化したような状態から再びガス器具を使用する場合、液化ガスがガス化し圧力変動が生じ連動して流速が変化するが、流速検出手段で流速を検出しその流速の変化勾配、即ち流速が増大したり、又減少したりの変化を検出しその周期的な流速変化を周期変化検出手段で検出すると再液化状態と判定し、このような状態で圧力検出手段より所定圧力より低いガス圧が検出されると、圧力低下判定手段で圧力低下と判定し、圧力低下信号を異常判定手段に出力するのを圧力停止手段で停止するので、再液化による圧力変動のため誤ってガス圧力が低下していると誤判定し圧力低下遮断するのを防止でき、ガス事業者が不要な出動を防げ使い勝手や安全性が向上する。
【００１７】
更に請求項４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に換算する流量演算手段と、前記流速検出手段の出力信号より流速の変化勾配を検出する変化勾配検出手段と、前記変化勾配検出手段で検出した流速の変化方向より変化周期を検出し周期の変化を検出すると再液化と判定する周期変化検出手段と、前記流量演算手段で求めた流量値が異常使用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、前記周期変化検出手段で再液化と判定時計時開始する再液化時間計測手段と、媒体の圧力を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段の検出圧力値が所定圧力以下と判定時圧力低下信号を出力する圧力低下判定手段と、前記周期変化検出手段で再液化と判定時前記圧力低下判定手段で圧力低下と判定しても前記再液化時間計測手段が所定時間計測中圧力低下信号を前記異常判定手段に出力停止する圧力低下遅延手段とからなる。
【００１８】
そして上記構成によればガス器具が長時間停止されガス遮断装置が設置された配管の上流に取り付けられた圧力調整器とＬＰＧ容器との間にＬＰガスが液化したような状態から再びガス器具を使用する場合、液化ガスがガス化し圧力変動が生じ連動して流速が変化するが、流速検出手段で流速を検出しその流速の変化勾配、即ち流速が増大したり、又減少したりの変化を検出しその周期的な流速変化を周期変化検出手段で検出すると再液化状態と判定すると共に再液化時間計測手段によりタイマカウント開始し、このような状態で圧力検出手段より所定圧力より低いガス圧が検出されると、通常ならば圧力低下判定手段で圧力低下と判定し圧力低下信号を異常判定手段に出力するが、再液化時間計測手段により時間計測中は圧力低下遅延手段により圧力低下信号を出力するのを停止し、再液化による圧力変動のため誤ってガス圧力が低下していると誤判定し圧力低下遮断するのを防止でき、ガス事業者が不要な出動を防げ使い勝手や安全性が向上する。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図１、図２、図３及び図４を参照して説明する。各図において、図５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。
【００２０】
（実施例１)
図１は本発明の実施例1 のガス遮断装置を示し、１４は流速検出手段で、ＬＰＧ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。繰返手段１８は上流側振動子２と下流側振動子３との間で行われる超音波信号の送信から受信迄を繰り返し行い、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。
【００２１】
２０は流速演算手段で、求めた伝搬時間より流速を求める。２１は変化勾配検出手段で、流速演算手段２０で求めた流速値を記憶し、今回求めた流速値と前回求めた流速値とから流速変化を求める。この時流速変化方向もプラス・マイナスとして求める。２２は周期変化検出手段で、変化勾配検出手段２１で求めた流速の変化方向の繰り返し周期を求める。その結果、周期的な流速変化を検出した時、再液化と判定し警告表示の通報信号を出力する。２３は報知手段で、再液化の警告通報を受けると再液化状態を警告する表示を、例えばＬＣＤやＬＥＤ等で表示したり、ガスセンタに対し、ガス需要家宅で再液化が発生したことを通報する。２４は流量演算手段で、流速演算手段２０で求めた流速値より使用している媒体量、即ちガス流量を換算し求める。２５は異常判定手段で、流量演算手段２４で求めたガス使用量から異常な使用状態かどうかを判定する。例えばストーブ等の使用器具へガスを供給するホースが何らかの原因で外れた時、発生する異常な大流量を監視するための合計流量遮断値や、器具の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異常判定手段２５に格納され、それに該当する異常がないか監視する。２６は遮断手段で、異常判定手段２５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２５でガスの使用状態が異常と判定し、遮断手段２６を駆動した場合、遮断状態や遮断内容を報知手段２３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。ガス遮断装置は図示していないが、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。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。圧力が高くなると流速は大きくなり変化勾配検出手段２１でプラス方向の大きい流速変化として求まる。逆に圧力が低下すると変化勾配検出手段２１はマイナス方向の小さい流速として求まる。即ち液化ガスがガス化( 気化) する時圧力調整器は圧力を安定化させようとするが、ある期間に圧力の変動を生ずる。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。流速演算手段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、次に流量演算手段２４で流速値Ｖを流量値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】
前述の様にして流速を計測すると、変化勾配検出手段２１で前回と今回の流速差を求めると交互に流速のプラス・マイナス値が生ずる。そのプラス側の流速値或いはマイナス側の流速値の繰り返し発生する周期を周期変化検出手段２２で計測する。圧力変動を流速変化としてその変化周期を検出すると再液化と見なして警告報知信号を出力する。警告報知信号を報知手段２３が入力すると、再液化異常としてＬＣＤ素子等の表示手段で器具使用注意の警告表示を出力すると共に、通信手段を介してＬＰガスの保安センタ等に再液化異常の報知を行う。需要家のガス使用状態を監視しているセンタから需要家に対し、ガス器具使用の注意勧告を行ったり最悪の異常時センタよりガス使用停止することができる。
【００２６】
このようにしてガス遮断装置が設置された上流でガス器具使用停止中にＬＰガスの再液化状態が発生し、その後ガス器具を使用する時発生する圧力変動により急激な流速変化を検出しその変化の周期変動を検出すると、再液化状態と判定し、ガス器具の使用時の注意を促したり、又保安センタを通じて器具使用の警告を出したりすることが可能となり、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。
【００２７】
（実施例２)
図２は本発明の実施例2 のガス遮断装置を示す。図２において、図１、及び図５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。
【００２８】
図２で、２７は流速比較手段で、変化勾配検出手段２１で前回と今回との流速差を求め、流速変化の方向をプラス・マイナス信号で求める。ここでマイナス信号の流速差を検出した場合、流速演算手段２０で求めたマイナスの流速値と予め設定された所定の流速値（外部より可変可能な値）とを比較し、大きい場合再液化と判定し警告報知信号を報知手段２３に出力する。
【００２９】
次に上記構成の動作を説明する。まず先の実施例1 と同様にして流速を計測する。そして、変化勾配検出手段２１で前回と今回の流速差を求めると、交互に流速のプラス・マイナス値が生ずる。そのプラス側の流速値或いはマイナス側の流速値を繰り返し発生するが、そのマイナス側流速差を検出時、流速演算手段２０で求めた流速値と流速比較手段２７に予め設定された所定の流速値とを流速比較手段２７で比較する。圧力変動を流速変化としてその変化勾配を検出し、そのマイナス流速値が所定値より大きい時再液化と見なして警告報知信号を出力する。
警告報知信号を報知手段２３が入力すると、再液化異常としてＬＣＤ素子等の表示手段で器具使用注意の警告表示を出力すると共に、通信手段を介してＬＰガスの保安センタ等に再液化異常の報知を行う。需要家のガス使用状態を監視しているセンタから需要家に対し、ガス器具使用の注意勧告を行ったり最悪の異常時センタよりガス使用停止することができる。
【００３０】
このようにしてガス遮断装置が設置された上流でガス器具使用停止中にＬＰガスの再液化状態が発生し、その後ガス器具を使用する時発生する圧力変動により急激な流速変化を検出しその流速値のマイナス変化時所定値より大きいのを検出すると、再液化状態と判定し、ガス器具の使用時の注意を促したり、又保安センタを通じて器具使用の警告を出したりすることが可能となり、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。
【００３１】
（実施例３)
図３は本発明の実施例3 のガス遮断装置を示し、２８は圧力検出手段で、ＬＰＧ等のガス媒体の流路１に設置され、流路内のガス圧力を計測する。２９は圧力低下判定手段で、圧力検出手段２８により検出したガス圧力が予め設定された圧力値、例えば６０ｍｍＨ２Ｏ等より高いか低いかを判定する。図示していないが圧力低下判定手段２９はガスストーブやガス給湯器等の各種ガス器具の燃焼状態が異常になる限界の圧力値を予め設定されており、圧力検出手段２８の検出圧と比較し圧力低下かどうかを判定する。３０は圧力停止手段で、周期変化検出手段２２で再液化状態と判定する信号と圧力低下判定手段２９で圧力低下と判定した信号とが入力されると、圧力検出手段２８が検出したガス圧は本来供給されている圧力を検出していないと判定し、圧力低下信号を異常判定手段２５に出力するのを停止する。
【００３２】
次に上記構成の動作を説明する。まず実施例1 と同様にして流速を計測する。
そして、変化勾配検出手段２１で前回と今回の流速差を求めると交互に流速のプラス・マイナス値が生ずる。そのプラス側の流速値或いはマイナス側の流速値の繰り返し発生する周期を周期変化検出手段２２で計測する。圧力変動を流速変化としてその変化周期を検出すると再液化と見なして警告報知信号を出力する。警告報知信号を報知手段２３が入力すると、再液化異常としてＬＣＤ素子等の表示手段で器具使用注意の警告表示を出力すると共に、通信手段を介してＬＰガスの保安センタ等に再液化異常の報知を行う。
【００３３】
このような再液化状態で圧力検出手段２８で使用ガス圧を計測すると圧力値が同様に変動しており、場合によってはガス器具が正常に使用できる圧力より低い圧力値を計測することがある。結果圧力低下判定手段２９で圧力低下と判定し、圧力低下信号を出力する。再液化ではない通常状態において、ＬＰＧ容器のガス切れによるガス圧低下の場合、ガスストーブやガス給湯器において異常燃焼を起こし、一酸化炭素などの不完全燃焼ガスを排出し危険であるため、圧力低下判定手段２９で圧力低下と判定すると異常判定手段２５に遮断信号を出力する。しかし再液化状態では圧力変動の低い圧力値を圧力検出手段２８により検出するため、再液化状態が無くなると本来の供給ガス圧に戻るがその前に圧力低下と判定する。そこで圧力停止手段３０に周期変化検出手段２２で再液化と判定すると再液化状態信号が出力され、一方圧力低下判定手段２９より圧力低下信号が出力されてくると、圧力停止手段３０では再液化状態下での圧力低下信号と判定し圧力低下信号を異常判定手段２５に出力するのを停止する。
【００３４】
再液化したＬＰガスが全て無くなると圧力検出手段２８の検出圧が安定化し本来の圧力値に収まると共に、周期変化検出手段２２による流量変動検出が無くなり、通常状態信号が圧力停止手段３０に出力されてくるので以降通常状態での圧力検出手段２８の検出圧力で低下かどうかを判定できる。即ち以降ガス切れなどにより圧力低下信号が出力されてくると、圧力停止手段３０は圧力低下信号を異常判定手段２５に出力し、その結果遮断手段２６を駆動し流路１を閉じる。
【００３５】
このようにしてガス遮断装置が設置された上流でガス器具使用停止中にＬＰガスの再液化状態が発生し、その後ガス器具を使用した時発生する圧力変動により急激な流速変化を検出してその変化の周期変動を検出すると再液化状態と判定すると、ガス器具の供給圧を計測する圧力検出手段２８の検出圧が圧力変動による圧力低下レベル以下、例えば６０ｍｍＨ２Ｏ以下を検出しても圧力低下とは見なさないので、間違って圧力低下遮断したり、再液化状態による圧力低下遮断することによるガス事業者の不要出動を防止でき、かつガス需要家がガスを使用できないという不便を感じることもなくなり、安全性、使い勝手が向上する。
【００３６】
（実施例４)
図４は本発明の実施例4 のガス遮断装置を示し、３１は再液化時間計測手段で、周期変化検出手段２２で再液化状態と判定すると、時間計測を開始する。３２は圧力低下遅延手段で、圧力検出手段２８により検出したガス圧力が圧力低下判定手段２９で予め設定された圧力値より高いか低いかを判定され、低い場合圧力低下信号が出力されくるが、再液化時間計測手段３１で再液化時間を計測中の場合には圧力低下信号を異常判定手段２５に出力するのを遅延する。図示していないが圧力低下判定手段２９はガスストーブやガス給湯器等の各種ガス器具が正常に燃焼できる下限の圧力値が予め設定されており、圧力検出手段２８の検出圧と比較し圧力低下かどうかを判定する。圧力低下遅延手段３２に、再液化時間計測手段３１で再液化状態の時間を計測している最中であるとの信号と圧力低下判定手段２９よりの圧力低下信号とが入力されると、圧力検出手段２８の検出したガス圧は本来供給されている圧力を検出していないと判定し、圧力低下信号を異常判定手段２５に出力するのを停止する。
【００３７】
次に上記構成の動作を説明する。まず先の実施例1 と同様にして流速を計測する。そして、変化勾配検出手段２１で前回と今回の流速差を求めると交互に流速のプラス・マイナス値が生ずる。そのプラス側の流速値或いはマイナス側の流速値の繰り返し発生する周期を周期変化検出手段２２で計測する。圧力変動を流速変化としてその変化周期を検出すると再液化と見なして警告報知信号を出力する。同時に再液化時間計測手段３１に周期変化検出手段２２より再液化状態信号が出力されると、再液化時間を計測開始する。
【００３８】
一方図示していないが再液化時間計測手段３１は予め再液化状態が収まり通常圧力状態に復帰できる時間値が予め設定してある。又警告報知信号を報知手段２３が入力すると、再液化異常としてＬＣＤ素子等の表示手段で器具使用注意の警告表示を出力すると共に、通信手段を介してＬＰガスの保安センタ等に再液化異常の報知を行う。このような再液化状態で圧力検出手段２８で使用ガス圧を計測すると圧力値が同様に変動しており、場合によってはガス器具が正常に使用できる圧力より低い圧力値を計測することがある。その結果圧力低下判定手段２９で圧力低下と判定し、圧力低下信号を出力する。再液化ではない通常状態において、ＬＰＧ容器のガス切れによりガス圧低下の場合、ガスストーブやガス給湯器において異常燃焼を起こし、一酸化炭素などの不完全燃焼ガスを排出し危険のため、圧力低下判定手段２９で圧力低下と判定すると異常判定手段２５に遮断信号を出力する。しかし再液化状態では圧力変動の低い圧力値を圧力検出手段２８により検出するため、再液化状態より回復すると本来の供給ガス圧に戻るがその前に圧力低下と判定する。そこで圧力低下遅延手段３２に周期変化検出手段２２で再液化と判定すると再液化状態信号が出力され再液化時間計測手段３１で時間計測開始し、その信号が入力される。一方圧力低下判定手段２９より圧力低下信号が出力されてくると、圧力低下遅延手段３２では再液化状態下での圧力低下信号と判定し、再液化時間計測手段３１が時間計測中圧力低下信号を異常判定手段２５に出力するのを遅延する。
【００３９】
再液化したＬＰガスが全て無くなると圧力検出手段２８の検出圧が安定化し本来の圧力値に収まると共に、周期変化検出手段２２による流量変動検出が無くなるが、再液化時間計測手段３１は配管状態を想定し再液化状態より回復する時間が内部で設定されており、その時間に達したのを計測すると時間経過として、圧力低下遅延手段３２に出力する。即ち時間経過信号が圧力低下遅延手段３２に出力されてくると、既に圧力状態は安定しているので以降通常状態での圧力検出手段２８の検出圧力で低下かどうかを判定できる。即ち以降ガス切れなどにより圧力低下信号が出力されてくると、圧力低下遅延手段３２は圧力低下信号が入力されると異常判定手段２５に出力し、その結果遮断手段２６を駆動し流路１を閉じる。
【００４０】
このようにしてガス遮断装置が設置された上流でガス器具使用停止中にＬＰガスの再液化状態が発生し、その後ガス器具を使用時発生する圧力変動により急激な流速変化を検出し、その変化の周期変動を検出すると再液化状態と判定すると、ガス器具の供給圧を計測する圧力検出手段２８の検出圧が圧力変動による圧力低下レベルを検出しても圧力低下とは見なさないので、間違って圧力低下遮断したり、再液化状態による圧力低下遮断することによるガス事業者の不要出動を防止でき、かつガス需要家がガスを使用できずに不便を感じることなく安全性、使い勝手が向上する。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように請求項1 の発明によれば、ガス器具の使用停止期間が長くなり上流においてＬＰガスが再液化したままの状態から再度ガス器具を使用する場合圧力変動が生じその結果ガス流速が異常に変動するが、流速検出手段で検出した流速値を流速演算手段で換算し変化勾配検出手段で流速変化差を求め、その周期変化を周期変化検出手段で検出すると再液化と判定し報知手段に警告報知するので、ガス器具の使用時の注意を促したり、又保安センタを通じて器具使用の警告を出したりすることが可能となり、かつ正確にガスの使用状態を流速で監視するので需要家のガス使用状態を監視しているセンタから需要家に対し、ガス器具使用の注意勧告を行ったり最悪の異常時センタよりガス使用停止することができ、安全性、使い勝手が向上する効果がある。
【００４２】
又請求項２の発明によれば、ガス器具の使用停止期間が長くなり上流においてＬＰガスが再液化してしまった状態から再度ガス器具を使用する場合圧力変動が生じその結果ガス流速が異常に変動するが、流速検出手段で検出した流速値を流速演算手段で換算し変化勾配検出手段で流速変化差を求め、そのマイナス側の流速差を検出時流速演算手段で求めた流速値と予め設定された流速値とを流速比較手段で比較しマイナス流速値が所定流速値より大きいと判定すると再液化と判定し報知手段に警告報知するので、ガス器具の使用時の注意を促したり、又保安センタを通じて器具使用の警告を出したりすることが可能となり、かつ正確にガスの使用状態を流速で監視するので需要家のガス使用状態を監視しているセンタから需要家に対し、ガス器具使用の注意勧告を行ったり最悪の異常時センタよりガス使用停止することができ安全性、使い勝手が向上する効果がある。
【００４３】
又請求項３の発明によれば、ガス遮断装置が設置された上流でガス器具使用停止中にＬＰガスの再液化状態が発生し、その後ガス器具を使用時発生する圧力変動により生ずる急激な流速変化を流速検出手段で検出し、周期変化検出手段でその変化の周期変動を検出すると再液化状態と判定し、再液化状態信号が圧力停止手段に入力されるとガス器具の供給圧を計測する圧力検出手段の検出圧が圧力変動による圧力低下レベルを検出し圧力低下判定手段で圧力低下と判定しても圧力低下とは見なさないので、間違って圧力低下遮断したり、再液化状態による圧力低下遮断することによるガス事業者の不要出動を防止でき、かつガス需要家がガスを使用できずに不便を感じることもなく、安全性、使い勝手が向上する。
【００４４】
また請求項４の発明によれば、ガス遮断装置が設置された上流でガス器具使用停止中にＬＰガスの再液化状態が発生し、その後ガス器具を使用した時発生する圧力変動により生ずる急激な流速変化を流速検出手段で検出し、周期変化検出手段でその変化の周期変動を検出すると再液化状態と判定し、判定した再液化状態信号で再液化時間計測手段が時間計測を開始すると共に、再液化時間計測中の信号が圧力低下遅延手段に入力されると、ガス器具の供給圧を計測する圧力検出手段の検出圧が圧力変動による圧力低下レベルを検出し圧力低下判定手段で圧力低下と判定しても圧力低下とは見なさないので、間違って圧力低下遮断したり、再液化状態による圧力低下遮断することによるガス事業者の不要出動を防止でき、かつガス需要家がガスを使用できずに不便を感じることもなく、安全性、使い勝手が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１のガス遮断装置を示す制御ブロック図
【図２】本発明の実施例２のガス遮断装置を示す制御ブロック図
【図３】本発明の実施例３のガス遮断装置を示す制御ブロック図
【図４】本発明の実施例４のガス遮断装置を示す制御ブロック図
【図５】従来のガス遮断装置を示す制御ブロック図
【符号の説明】
１４ 流速検出手段
２０ 流速演算手段
２１ 変化勾配検出手段
２２ 周期変化検出手段
２３ 報知手段
２４ 流量演算手段
２５ 異常判定手段
２６ 遮断手段
２７ 流速比較手段
２８ 圧力検出手段
２９ 圧力低下判定手段
３０ 圧力停止手段
３１ 再液化時間計測手段
３２ 圧力低下遅延手段
Claims (3)
- ＬＰＧ容器に接続された圧力調整器と、その下流側のガス消費器具との間に設置されるガス遮断装置において、
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に換算する流量演算手段と、前記流速手段の出力信号より流速の変化勾配を検出する変化勾配検出手段と、前記変化勾配検出手段で検出した流速のプラス方向への変化及びマイナス方向への変化より変化周期を検出し、周期的な流速変化を検出すると再液化と判定する周期変化検出手段と、前記流量演算手段で求めた流量値が異常な大流量を監視するための合計流量遮断値か否か、使用時間が制限時間に該当する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、前記周期変化検出手段で再液化と判定時警告表示を行う報知手段とを備えたガス遮断装置。 - ＬＰＧ容器に接続された圧力調整器と、その下流側のガス消費器具との間に設置されるガス遮断装置において、
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に換算する流量演算手段と、前記流速手段の出力信号より流速の変化勾配を検出する変化勾配検出手段と、前記変化勾配検出手段で検出した流速のプラス方向への変化及びマイナス方向への変化より変化周期を検出し、周期的な流速変化を検出すると再液化と判定する周期変化検出手段と、前記流量演算手段で求めた流量値が異常な大流量を監視するための合計流量遮断値か否か、使用時間が制限時間に該当する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、媒体の圧力を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段の検出圧力値が所定圧力以下と判定時圧力低下信号を出力する圧力低下判定手段と、前記周期変化検出手段で再液化と判定時前記圧力低下判定手段で圧力低下と判定しても圧力低下信号を前記異常判定手段に出力停止する圧力停止手段とを備えたガス遮断装置。 - ＬＰＧ容器に接続された圧力調整器と、その下流側のガス消費器具との間に設置されるガス遮断装置において、
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に換算する流量演算手段と、前記流速検出手段の出力信号より流速の変化勾配を検出する変化勾配検出手段と、前記変化勾配検出手段で検出した流速のプラス方向への変化及びマイナス方向への変化より変化周期を検出し、周期的な流速変化を検出すると再液化と判定する周期変化検出手段と、前記流量演算手段で求めた流量値が異常な大流量を監視するための合計流量遮断値か否か、使用時間が制限時間に該当する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、前記周期変化検出手段で再液化と判定時計時開始する再液化時間計測手段と、媒体の圧力を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段の検出圧力値が所定圧力以下と判定時圧力低下信号を出力する圧力低下判定手段と、前記周期変化検出手段で再液化と判定時前記圧力低下判定手段で圧力低下と判定しても前記再液化時間計測手段が所定時間計測中圧力低下信号を前記異常判定手段に出力停止する圧力低下遅延手段とを備えたガス遮断装置。
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