ガス漏洩検知装置と方法、およびガス漏洩検知装置用の制御器
【課題】漏洩判定手法を改良することにより、着火流量レベル以下の小流量のガス漏洩を早期に検知可能とする。
【解決手段】選択部１１１は、ガス流量センサ１２１で計測されたガス流量Ｑの流量区分を判定し、判定された流量区分に応じて大流量漏洩判定部１１２と小流量漏洩判定部１１３のいずれかを選択する。大流量漏洩判定部１１２は、１００Ｌ／ｈを超える大流量区分の流量範囲の判定に好適な判定方法を用いて大流量漏洩判定処理を行う。小流量漏洩判定部１１３は、大流量漏洩判定用の判定方法とは異なる、５．５Ｌ／ｈ〜１００Ｌ／ｈの小流量区分の流量範囲（小流量ありレベルから着火流量レベルまでの流量範囲）の判定に好適な判定方法を用いて小流量漏洩判定処理を行う。
【解決手段】選択部１１１は、ガス流量センサ１２１で計測されたガス流量Ｑの流量区分を判定し、判定された流量区分に応じて大流量漏洩判定部１１２と小流量漏洩判定部１１３のいずれかを選択する。大流量漏洩判定部１１２は、１００Ｌ／ｈを超える大流量区分の流量範囲の判定に好適な判定方法を用いて大流量漏洩判定処理を行う。小流量漏洩判定部１１３は、大流量漏洩判定用の判定方法とは異なる、５．５Ｌ／ｈ〜１００Ｌ／ｈの小流量区分の流量範囲（小流量ありレベルから着火流量レベルまでの流量範囲）の判定に好適な判定方法を用いて小流量漏洩判定処理を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各家庭へのガス供給ライン中に設置されるガスメータなどに利用されるガス漏洩検知装置と方法、およびガス漏洩検知装置用の制御器に関するもので、特に、漏洩判定手法を改良することにより、着火流量レベル以下の小流量のガス漏洩を早期に検知可能とし、それによって保安機能を向上可能とする技術に係る。
【背景技術】
【０００２】
各家庭へのガス供給ラインの入り口には、ガス流量計を内蔵したガスメータが取り付けられている。ガスメータは、ガス供給ラインを通過するガス流量を計測し、計測されたガス流量は定期的な請求ガス料金の算出に利用される。かかるガスメータは、ガス流量の計測という基本的な機能に加えて、異常状態発生時にガス供給を遮断するという保安機能を有する。この保安機能は、地震の検出やガス漏れまたは器具の消し忘れなどの異常な使用状態の検出に応答して、ガスメータのガス流路内に設けられた遮断弁によりガスを遮断する機能である。
【０００３】
図７は、上記保安機能の一つである安全継続時間オーバ時の遮断機能に利用される安全継続時間設定値を示す図である。この機能は、ガス流量の発生が検出されてから、そのガス流量が継続して使用される場合に、継続時間が過度に長くなる時は、ガス漏れなどの何らかの異常な使用状態が発生したとみなして、ガスを遮断する機能である。
【０００４】
図７に示されるとおり、ガス流量が大きい大型の湯沸かし器は、せいぜい３０分程度しか継続して使用されず、一方で、ガス流量が小さいストーブは、長時間継続して使用されるであろうとの前提で、ガス流量が大きい時の安全継続時間を短く、ガス流量が小さい時の安全継続時間を長く設定している。
【０００５】
そして、ガスメータは、ガス流量が発生した時点や増加側に変化した時点で、何らかのガス器具の使用が開始されたと判断して、その流量が継続する時間を計測し、図７に示す安全継続時間を超えてその流量が継続する場合に、保安上の理由からガス遮断を行っている。すなわち、計測されるガス流量に基づいて、予め設定された複数の流量区分に個別対応するように予め設定された複数の安全継続時間設定値を用いて安全継続時間オーバ遮断を行っている。
【特許文献１】特開２００２−１５６３０４
【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、図７に示されるように、使用時間を計測して安全継続時間と比較する手法では、着火流量レベル以下の、例えば５０〜１００Ｌ／ｈ位の小流量のガス漏洩の検出は困難であった。このような小流量のガス漏洩は、例えば、ガス配管を釘で打ってしまった場合などに発生している。
【０００７】
これに対して、従来の膜式流量計を用いたガスメータにおいては、一定の時間単位（例えば１時間）で流量パルスの出力の有無を監視して、連続する時間単位毎に少なくとも各１つ以上の流量パルスが出力される状態が連続して３０日間続いた場合にガス漏洩発生と判定して警報を発する機能が実用化されている（例えば、特許文献１参照）。このような従来手法によれば、着火流量レベル以下の、例えば５０〜１００Ｌ／ｈ位の小流量のガス漏洩の検出は可能であるが、ガス漏洩の発生から判定に至るまでに３０日間を要するため、結果的に３０日間の長期に亘ってガス漏洩状態を放置することになってしまう。
【０００８】
本発明は、上記のような従来技術の課題を解決するために提案されたものであって、その目的は、漏洩判定手法を改良することにより、着火流量レベル以下の小流量のガス漏洩を早期に検知可能とし、それによって保安機能を向上可能なガス漏洩検知装置と方法、およびガス漏洩検知装置用の制御器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のガス漏洩検知装置は、対象ガス流路を流れるガス流量を計測する計測手段を備え、対象ガス流路におけるガス漏洩の有無を検知するガス漏洩検知装置において、次のような技術的特徴を有するものである。すなわち、前記計測手段により得られるガス流量の計測データに基づき、予め設定された複数の流量区分に個別対応した互いに異なる固有の判定方法でガス漏洩の有無を判定する複数の漏洩判定手段と、前記計測手段により得られるガス流量が前記複数の流量区分のいずれに属するかを判定し、判定された流量区分に応じて前記複数の漏洩判定手段の中から一つの漏洩判定手段を選択する選択手段と、この選択手段で選択された前記一つの漏洩判定手段により得られた判定結果またはそれに基づいて生成される信号を出力する保安手段と、前記計測手段により得られた計測データに基づいて装置内で得られたデータを記憶する記憶手段を備える。そして、前記複数の漏洩判定手段の前記判定方法は、対応付けられた流量区分の流量が大きいほど判定に要する時間が短くなるように設定されている。
【００１０】
また、本発明のガス漏洩検知方法およびガス漏洩検知装置用の制御器は、上記のガス漏洩検知装置の特徴を、方法の観点および装置に使用される制御器の観点からそれぞれ把握したものである。
【００１１】
以上のような特徴を有する本発明によれば、ガス流量の流量区分に応じてその流量区分に特化した適切な判定方法を選択してガス漏洩の有無を判定することができるため、着火流量レベル以下の小流量のガス漏洩であっても早期に検知可能となり、その結果、ガス漏洩を長期に亘って放置することなく、ガス漏洩発生後の比較的早期における警報発生やガス遮断が実現可能である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、漏洩判定手法を改良することにより、着火流量レベル以下の小流量のガス漏洩を早期に検知可能とし、それによって保安機能を向上可能なガス漏洩検知装置と方法、およびガス漏洩検知装置用の制御器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
［構成］
図１は、本発明のガス漏洩検知装置を適用した一つの実施形態に係るガスメータの構成を示す機能ブロック図である。この図１に示すように、本実施形態のガスメータ１００は、本発明のガス漏洩検知装置の特徴的な機能を実現するコントローラ（制御器）１１０、対象ガス流路を流れるガスに関する物理量を計測する計測部１２０、ガスを遮断する遮断弁１３０、警報を発生する警報器１４０、各種のデータを表示する表示部１５０、外部とのデータ通信を行う通信装置１６０、から構成されている。
【００１４】
計測部１２０は、対象ガス流路を流れるガス流量Ｑを計測するガス流量センサ１２１と、他の各種の物理量として、例えば、供給圧力、ガス温度、加速度などを計測する各種センサ１２２を備えている。ここで、ガス流量センサ１２１としては、各種の流量計を使用可能であるが、本実施形態では超音波流量計を使用するものとする。
【００１５】
コントローラ１１０は、選択部１１１、大流量漏洩判定部１１２、小流量漏洩判定部１１３、保安部１１４、記憶部１１５、口火器具判定１１６、および、口火フラグ登録部１１７、を備えている。
【００１６】
ここで、本実施形態における複数の流量区分としては、１００Ｌ／ｈを超える大流量区分と５．５Ｌ／ｈ〜１００Ｌ／ｈの小流量区分という２つの流量区分が予め設定されている。そして、大流量漏洩判定部１１２と小流量漏洩判定部１１３は、それらの大流量区分と小流量区分に個別対応して設けられた複数の漏洩判定手段であり、計測部１２０のガス流量センサ１２１により得られるガス流量の計測データに基づき、各流量区分に固有の判定方法でガス漏洩の有無を判定する手段である。
【００１７】
すなわち、大流量漏洩判定部１１２は、１００Ｌ／ｈを超える大流量区分に固有の判定方法でガス漏洩の有無を判定する手段である。このような１００Ｌ／ｈを超える大流量区分用の判定方法としては、既存の各種のガス漏洩判定方法を適宜選択可能である。
【００１８】
また、小流量漏洩判定部１１３は、大流量漏洩判定部１１２の判定方法とは異なる、５．５Ｌ／ｈ〜１００Ｌ／ｈの小流量区分に固有の判定方法でガス漏洩の有無を判定する手段である。本実施形態においては、このような５．５Ｌ／ｈ〜１００Ｌ／ｈの小流量区分用の判定方法として、本発明に基づく特徴的な判定方法を用いるが、その判定方法の詳細については後述する。
【００１９】
なお、本発明に従って、大流量漏洩判定部１１２の判定方法と小流量漏洩判定部１１３の判定方法は、大流量漏洩判定部１１２の判定に要する時間が小流量漏洩判定部１１３より短くなるように設定されている。
【００２０】
選択部１１１は、計測部１２０のガス流量センサ１２１により得られるガス流量が大流量区分と小流量区分のいずれに属するかを判定し、判定された流量区分に応じて大流量漏洩判定部１１２と小流量漏洩判定部１１３のいずれか一方を選択する手段である。
【００２１】
保安部１１４は、選択部１１１で選択された大流量漏洩判定部１１２と小流量漏洩判定部１１３のいずれか一方により得られた判定結果またはそれに基づいて生成される信号を出力する手段である。
【００２２】
記憶部１１５は、計測部１２０により得られた計測データに基づいて装置内で得られたデータを記憶する手段である。
【００２３】
口火器具判定部１１６は、計測部１２０のガス流量センサ１２１により得られるガス流量の口火流量範囲の流量変化を監視して口火器具流量パターンを検出し、この口火器具流量パターンを予め設定された所定回数検出した場合に、対象ガス流路に口火器具が存在すると判定する手段である。本実施形態においては、一例として、１．５Ｌ／ｈ〜５１．８２Ｌ／ｈの口火流量範囲が設定されている。
【００２４】
口火フラグ登録部１１７は、口火器具判定部１１６により口火器具が存在すると判定された場合に、対象ガス流路からガス供給を受ける口火器具の存在を示す口火フラグを記憶部１１５に登録する手段である。この口火フラグ登録部１１７は、保安部１１４の機能の一つとして実現される。
【００２５】
以上のようなコントローラ１１０のうち、選択部１１１、大流量漏洩判定部１１２、小流量漏洩判定部１１３、保安部１１４、口火器具判定１１６、および、保安部１１４に含まれる口火フラグ登録部１１７は、これらの各部の機能を実現するために特化されたプログラムとそれを組み込んだ電子回路またはコンピュータにより実現される。また、記憶部１１５は、各種のメモリまたは記憶装置により実現される。
【００２６】
［作用］
図２は、以上のような構成を有する本実施形態のガスメータ１００のコントローラ１１０によるガス漏洩検知処理の一例を示すフローチャートである。以下には、図１と図２を参照しながら、ガス漏洩検知処理の流れについて説明する。
【００２７】
［ガス漏洩検知処理］
コントローラ１１０は、計測部１２０のガス流量センサ１２１から対象ガス流路を流れるガス流量（の計測データ）Ｑを取得すると（Ｓ１１０のＹＥＳ）、選択部１１１により、このガス流量Ｑが大流量区分と小流量区分のいずれに属するかを判定する（Ｓ１２０）。
【００２８】
選択部１１１により判定された流量区分が大流量区分である場合（Ｓ１２０のＹＥＳ）には、選択部１１１により大流量漏洩判定部１１２を選択する（Ｓ２１０）。そして、選択された大流量漏洩判定部１１２により大流量漏洩判定処理を行い（Ｓ２２０）、判定結果が「大流量漏洩あり」であれば（Ｓ２３０のＹＥＳ）、保安部１１４によりガス遮断信号および警報信号を出力することによって、遮断弁１３０にガス遮断を行わせると共に、警報器１４０に警報を発生させる（Ｓ２４０）。
【００２９】
選択部１１１により判定された流量区分が小流量区分である場合（Ｓ１２０のＮＯ）には、選択部１１１により小流量漏洩判定部１１３を選択する（Ｓ３１０）。そして、選択された小流量漏洩判定部１１３により小流量漏洩判定処理を行い（Ｓ３２０）、判定結果が「小流量漏洩あり」であれば（Ｓ３３０のＹＥＳ）、保安部１１４によりガス遮断信号および警報信号を出力することによって、遮断弁１３０にガス遮断を行わせると共に、警報器１４０に警報を発生させる（Ｓ３４０）。
【００３０】
一方で、コントローラ１１０は、口火器具判定部１１６により、対象ガス流路に口火器具が存在するか否かを判定する口火器具判定処理を行い（Ｓ４１０）、判定結果が「口火器具あり」であれば（Ｓ４２０のＹＥＳ）、保安部１１４の口火フラグ登録部１１７により、口火フラグを記憶部１１５に登録（口火フラグＯＮ）する（Ｓ４３０）。
【００３１】
［個別の判定処理］
以下には、図２に示すガス漏洩検知処理における、大流量漏洩判定処理（Ｓ２２０）、小流量漏洩判定処理（Ｓ３２０）、および、口火器具判定処理（Ｓ４１０）について順次説明する。
【００３２】
［大流量漏洩判定処理］
図２に示すガス漏洩検知処理における大流量漏洩判定処理（Ｓ２２０）において、大流量漏洩判定部１１２は、１００Ｌ／ｈを超える大流量区分の流量範囲を対象としてガス漏洩判定を行う。そのため、１００Ｌ／ｈを超える大流量区分の流量範囲の判定に好適であれば、大流量漏洩判定部１１２が使用する判定方法としては、既存の各種のガス漏洩判定方法を適宜選択可能である。
【００３３】
このような大流量区分用の既存のガス漏洩判定方法としては、例えば、流量帯と流量の安定性からガス漏洩の可能性が考えられる状態が所定時間継続した場合にガス漏洩と判定する方法、流量と圧力の相関がある状態が所定時間継続した場合にガス漏洩と判定する方法などの採用が考えられる。
【００３４】
また、器具使用が想定される大流量区分の流量範囲においては、ガス漏洩が実際に発生している場合であっても、器具使用に基づく流量変化の影響でガス漏洩の判定が遅れる場合がある。例えば、夏季においてファンヒータやストーブが使用される場合に、このような状況の発生が想定される。そのため、夏季などの特定期間を予め登録しておき、この登録期間中において所定時間以内に流量が大流量区分の流量範囲（本実施形態では、１００Ｌ／ｈ以上の流量範囲）内に留まっている場合にガス漏洩と判定する方法などの採用が考えられる。
【００３５】
［小流量漏洩判定処理］
図２に示すガス漏洩検知処理における小流量漏洩判定処理（Ｓ３２０）において、小流量漏洩判定部１１３は、図３と図４に示す判定方法を用いて図５に示す手順により、５．５Ｌ／ｈ〜１００Ｌ／ｈの小流量区分の流量範囲を対象としたガス漏洩判定を行う。以下には、図３〜図５を参照しながら、小流量漏洩判定処理（Ｓ３２０）におけるガス漏洩判定方法について説明する。
【００３６】
図３〜図５中で使用している符号の定義は次の通りである。
Ｑ１：小流量ありと判定するしきい値となる「小流量ありレベル値」であり、小流量区分の流量範囲下限（５．５Ｌ／ｈ）に相当する。
Ｑ２：小流量ありと判定する上限値となる「（口火以外の器具の）着火流量レベル値」であり、小流量区分の流量範囲上限（１００Ｌ／ｈ）に相当する。
ｔ１：小流量すら存在しないと判定される「小流量なしレベル」（小流量ありレベル値Ｑ１未満のレベル）であることを判定するための判定時間となる「小流量なし判定時間」である。
ｔ２：流量の立上り時間であると判定する上限値となる「流量立上り時間」である。
ｔ３：流量の立上りを検知してから、器具使用ではなく遮断・警報が必要なガス漏洩であると判定するためのしきい値となる「遮断・警報時間」である。
ｔ４：流量の立上りの検知に関係なく、小流量区分の流量範囲内の流量がｔ３よりも長時間に亘って連続的に検知された場合に、遮断・警報が必要なガス漏洩であると判定するためのしきい値となる「遮断・警報時間」である。
【００３７】
これらの値のうち、ｔ１〜ｔ４の具体的な設定時間は適宜選択可能であるが、ここでは例えば、ｔ１＝９９分、ｔ２＝９９９秒、ｔ３＝９９分、ｔ４＝１００時間、とする。
【００３８】
図５に示すように、小流量漏洩判定処理（Ｓ３２０）において、小流量漏洩判定部１１３は、まず、小流量ありレベル値Ｑ１未満の小流量なしレベルが小流量なし判定時間ｔ１以上続いた（Ｓ３２１のＹＥＳ）後、流量立上り時間ｔ２内に、小流量ありレベル値Ｑ１以上でかつ着火流量レベル値Ｑ２以下の流量変化ΔＱ（Ｑ１≦ΔＱ≦Ｑ２）を検知した場合（Ｓ３２２のＹＥＳ）に、流量の立上りを判定する（Ｓ３２３）。
【００３９】
流量の立上りを判定してから、遮断・警報時間ｔ３に亘って小流量区分の流量範囲５．５Ｌ／ｈ〜１００Ｌ／ｈ内の流量Ｑ（Ｑ１≦Ｑ≦Ｑ２）が連続的に検知された場合（Ｓ３２４のＹＥＳ）に、小流量漏洩ありと判定する（Ｓ３２５）。これは、図３に示す判定方法による判定結果に相当する。
【００４０】
また、流量の立上りを検知した後、遮断・警報時間ｔ３の間にＱ２を超える流量Ｑ（Ｑ＞Ｑ２）を検知した場合（Ｓ３２６のＹＥＳ）には、ガス漏洩ではなく器具使用であると判定する（Ｓ３２７）。
【００４１】
また、流量の立上りを判定できない場合（Ｓ３２２のＮＯ）、あるいは、流量の立上りを判定した後、小流量区分の流量範囲５．５Ｌ／ｈ〜１００Ｌ／ｈ内の流量Ｑ（Ｑ１≦Ｑ≦Ｑ２）が遮断・警報時間ｔ３に亘って連続的に検知されず、遮断・警報時間ｔ３の間にＱ２を超える流量Ｑ（Ｑ＞Ｑ２）を検知することもない場合（Ｓ３２４のＮＯ、Ｓ３２６のＮＯ）には、図４に示す判定方法による判定を行う。すなわち、遮断・警報時間ｔ４に亘って流量区分の流量範囲５．５Ｌ／ｈ〜１００Ｌ／ｈ内の流量Ｑ（Ｑ１≦Ｑ≦Ｑ２）が連続的に検知されたか否かを判定し、検知された場合（Ｓ３２８のＹＥＳ）に、小流量漏洩ありと判定する（Ｓ３２９）。
【００４２】
なお、口火フラグが記憶部１１５に登録されている場合には、Ｓ３２４，Ｓ３２８の判定に使用する流量範囲の下限を５１．８２Ｌ／ｈに切り換え、流量範囲５１．８２Ｌ／ｈ〜１００Ｌ／ｈ内の流量Ｑについて判定を行う。すなわち、口火フラグが登録されている場合には、５１．８２Ｌ／ｈ未満の流量は、口火器具使用の可能性があるため、誤判定を回避する観点から、５１．８２Ｌ／ｈ未満の流量については判定対象としない。
【００４３】
一方、以上のような図５に示す小流量漏洩判定処理（Ｓ３２０）において、脈動（流量のばらつき）がある場合や、Ｓ３２２で流量変化を検知した後に流量が再び小流量なしレベルまで低下した場合にも、誤判定を回避する観点から判定を中止する。
さらに、流量の立上り前後（ｔ１，ｔ３）で脈動がある場合や、流量立上り時間ｔ２内に着火流量レベル値Ｑ２以上の流量変化があった場合には、誤判定を回避する観点から、これらの流量変化については判定対象としない。
【００４４】
［口火器具判定処理］
図２に示すガス漏洩検知処理における口火器具判定処理（Ｓ４１０）において、口火器具判定部１１６は、図６に示す判定方法を用いて対象ガス流路に口火器具が存在するか否かを判定する。以下には、図６を参照しながら、口火器具判定処理（Ｓ４１０）の手順について説明する。
【００４５】
図６中で使用している符号の定義は次の通りである。
Ｑ１１：口火器具の口火流量範囲の下限値である。
Ｑ１２：口火器具の口火流量範囲の上限値である。
Ｑ１３：想定される口火器具の使用流量範囲の下限値である。
Ｑ１４：想定される口火器具の使用流量範囲の上限値である。
【００４６】
口火器具判定処理（Ｓ４１０）において、口火器具判定部１１６は、計測部１２０のガス流量センサ１２１により得られるガス流量の口火流量範囲の流量変化を監視して、図６に示すような口火器具流量パターンを検出する。この口火器具流量パターンは、次のような一連の流量検知（１）〜（４）により検出される。
【００４７】
（１）口火流量範囲の下限値Ｑ１１に満たない口火流量なしレベルの流量Ｑ（＜Ｑ１１）から口火流量範囲内のレベルの流量Ｑ（Ｑ１１≦Ｑ≦Ｑ１２）を検知。
（２）前記（１）の後、想定される口火器具の使用流量範囲内のレベルの流量Ｑ（Ｑ１３≦Ｑ≦Ｑ１４）を検知。
（３）前記（２）の後、口火流量範囲内のレベルの流量Ｑ（Ｑ１１≦Ｑ≦Ｑ１２）を再び検知。
（４）前記（３）の後、口火流量なしレベルの流量Ｑ（＜Ｑ１１）を再び検知。
【００４８】
口火器具判定部１１６は、この一連の流量検知（１）〜（４）により図６の口火器具流量パターンが検出された場合に、これを１回の流量パターン検出とし、予め設定された複数回（例えば２回）の流量パターン検出が達成された時点で、「口火器具あり」、すなわち、対象ガス流路に口火器具が存在すると判定する。なお、一連の流量検知（１）〜（４）の間に、口火を持たない他の器具の燃焼等が発生した場合には、流量パターン検出としてカウントしない。
【００４９】
以上のような口火器具判定部１１６による口火器具判定処理（Ｓ４１０）の結果、判定結果が「口火器具あり」であれば（Ｓ４２０のＹＥＳ）、前述したとおり、保安部１１４の口火フラグ登録部１１７は、口火フラグを記憶部１１５に登録（口火フラグＯＮ）する（Ｓ４３０）。
【００５０】
なお、口火フラグの登録期間は、所定期間（例えば、登録開始から１ヶ月）内とし、登録期間内に口火器具判定処理（Ｓ４１０）による「口火器具あり」の判定がなければ、登録を抹消する。これに対して、登録期間内に「口火器具あり」の判定があれば、その判定の時点を起点として登録期間を延長する。このように口火フラグの登録を管理することにより、口火器具が使用されなくなった場合に、ガス漏洩判定用の流量範囲を無駄に狭めることによる小流量漏洩判定の確度の低下を防止できる。
【００５１】
さらに、本実施形態において、口火フラグの登録は、口火器具判定部１１６による口火器具判定処理（Ｓ４１０）の結果として口火フラグ登録部１１７により自動登録可能であるが、この自動登録機能に加えて、ガスメータ１００の管理担当者等により手動登録可能としてもよい。
【００５２】
［効果］
以上のような構成および作用を有する本実施形態のガスメータ１００によれば、次のような効果が得られる。
【００５３】
すなわち、ガス流量の流量区分に応じてその流量区分に特化した適切な判定方法を選択してガス漏洩の有無を判定することができるため、着火流量レベル以下の小流量のガス漏洩であっても早期に検知可能となり、その結果、ガス漏洩を長期に亘って放置することなく、ガス漏洩発生後の比較的早期における警報発生やガス遮断が実現可能である。
【００５４】
また、口火フラグを登録して小流量漏洩判定に使用し、口火器具の有無に応じて判定対象とする流量範囲を切り換えることにより、口火器具使用時における誤判定を防止できるため、小流量漏洩判定の確度を向上できる。
【００５５】
［他の実施形態］
なお、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で、他にも多種多様な変形例が可能である。例えば、小流量漏洩判定に使用する具体的な流量レベル値や所定時間等は、適宜変更可能である。また、図１に示した機能ブロック図の構成は、本発明を実施するための機能構成例を示すものであり、具体的なハードウェア構成およびソフトウェア構成は適宜選択可能である。同様に、図２や図５に示したフローチャートも本発明を実現するための処理の一例を示すものであり、具体的な処理手順は適宜変更可能である。
【００５６】
また、前記実施形態においては、本発明のガス漏洩検知装置をガスメータに組み込んだ場合について説明したが、本発明のガス漏洩検知装置はガスメータとは別の装置として構成してもよい。さらに、本発明の実施態様は、ガス漏洩検知装置に限らず、ガス漏洩検知方法や、図１にコントローラとして示すような本発明のガス漏洩検知装置の制御器単体もまた、本発明の一つの実施態様である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明のガス漏洩検知装置を適用した一つの実施形態に係るガスメータの構成を示す機能ブロック図。
【図２】図１のガスメータのコントローラによるガス漏洩検知処理の一例を示すフローチャート。
【図３】図２に示すガス漏洩検知処理における小流量漏洩判定処理において使用する判定方法の一例を示す図。
【図４】図２に示すガス漏洩検知処理における小流量漏洩判定処理において使用する判定方法の別の一例を示す図。
【図５】図２に示すガス漏洩検知処理における小流量漏洩判定処理の一例を示すフローチャート。
【図６】図２に示すガス漏洩検知処理における口火器具判定処理において使用する判定方法の一例を示す図。
【図７】従来の安全継続時間オーバ時の判定に使用される安全継続時間設定値を示す図。
【符号の説明】
【００５８】
１００…ガスメータ
１１０…コントローラ
１１１…選択部
１１２…大流量漏洩判定部
１１３…小流量漏洩判定部
１１４…保安部
１１５…記憶部
１１６…口火器具判定部
１１７…口火フラグ登録部
１２０…計測部
１２１…ガス流量センサ
１２２…各種センサ
１３０…遮断弁
１４０…警報器
１５０…表示部
１６０…通信装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各家庭へのガス供給ライン中に設置されるガスメータなどに利用されるガス漏洩検知装置と方法、およびガス漏洩検知装置用の制御器に関するもので、特に、漏洩判定手法を改良することにより、着火流量レベル以下の小流量のガス漏洩を早期に検知可能とし、それによって保安機能を向上可能とする技術に係る。
【背景技術】
【０００２】
各家庭へのガス供給ラインの入り口には、ガス流量計を内蔵したガスメータが取り付けられている。ガスメータは、ガス供給ラインを通過するガス流量を計測し、計測されたガス流量は定期的な請求ガス料金の算出に利用される。かかるガスメータは、ガス流量の計測という基本的な機能に加えて、異常状態発生時にガス供給を遮断するという保安機能を有する。この保安機能は、地震の検出やガス漏れまたは器具の消し忘れなどの異常な使用状態の検出に応答して、ガスメータのガス流路内に設けられた遮断弁によりガスを遮断する機能である。
【０００３】
図７は、上記保安機能の一つである安全継続時間オーバ時の遮断機能に利用される安全継続時間設定値を示す図である。この機能は、ガス流量の発生が検出されてから、そのガス流量が継続して使用される場合に、継続時間が過度に長くなる時は、ガス漏れなどの何らかの異常な使用状態が発生したとみなして、ガスを遮断する機能である。
【０００４】
図７に示されるとおり、ガス流量が大きい大型の湯沸かし器は、せいぜい３０分程度しか継続して使用されず、一方で、ガス流量が小さいストーブは、長時間継続して使用されるであろうとの前提で、ガス流量が大きい時の安全継続時間を短く、ガス流量が小さい時の安全継続時間を長く設定している。
【０００５】
そして、ガスメータは、ガス流量が発生した時点や増加側に変化した時点で、何らかのガス器具の使用が開始されたと判断して、その流量が継続する時間を計測し、図７に示す安全継続時間を超えてその流量が継続する場合に、保安上の理由からガス遮断を行っている。すなわち、計測されるガス流量に基づいて、予め設定された複数の流量区分に個別対応するように予め設定された複数の安全継続時間設定値を用いて安全継続時間オーバ遮断を行っている。
【特許文献１】特開２００２−１５６３０４
【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、図７に示されるように、使用時間を計測して安全継続時間と比較する手法では、着火流量レベル以下の、例えば５０〜１００Ｌ／ｈ位の小流量のガス漏洩の検出は困難であった。このような小流量のガス漏洩は、例えば、ガス配管を釘で打ってしまった場合などに発生している。
【０００７】
これに対して、従来の膜式流量計を用いたガスメータにおいては、一定の時間単位（例えば１時間）で流量パルスの出力の有無を監視して、連続する時間単位毎に少なくとも各１つ以上の流量パルスが出力される状態が連続して３０日間続いた場合にガス漏洩発生と判定して警報を発する機能が実用化されている（例えば、特許文献１参照）。このような従来手法によれば、着火流量レベル以下の、例えば５０〜１００Ｌ／ｈ位の小流量のガス漏洩の検出は可能であるが、ガス漏洩の発生から判定に至るまでに３０日間を要するため、結果的に３０日間の長期に亘ってガス漏洩状態を放置することになってしまう。
【０００８】
本発明は、上記のような従来技術の課題を解決するために提案されたものであって、その目的は、漏洩判定手法を改良することにより、着火流量レベル以下の小流量のガス漏洩を早期に検知可能とし、それによって保安機能を向上可能なガス漏洩検知装置と方法、およびガス漏洩検知装置用の制御器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のガス漏洩検知装置は、対象ガス流路を流れるガス流量を計測する計測手段を備え、対象ガス流路におけるガス漏洩の有無を検知するガス漏洩検知装置において、次のような技術的特徴を有するものである。すなわち、前記計測手段により得られるガス流量の計測データに基づき、予め設定された複数の流量区分に個別対応した互いに異なる固有の判定方法でガス漏洩の有無を判定する複数の漏洩判定手段と、前記計測手段により得られるガス流量が前記複数の流量区分のいずれに属するかを判定し、判定された流量区分に応じて前記複数の漏洩判定手段の中から一つの漏洩判定手段を選択する選択手段と、この選択手段で選択された前記一つの漏洩判定手段により得られた判定結果またはそれに基づいて生成される信号を出力する保安手段と、前記計測手段により得られた計測データに基づいて装置内で得られたデータを記憶する記憶手段を備える。そして、前記複数の漏洩判定手段の前記判定方法は、対応付けられた流量区分の流量が大きいほど判定に要する時間が短くなるように設定されている。
【００１０】
また、本発明のガス漏洩検知方法およびガス漏洩検知装置用の制御器は、上記のガス漏洩検知装置の特徴を、方法の観点および装置に使用される制御器の観点からそれぞれ把握したものである。
【００１１】
以上のような特徴を有する本発明によれば、ガス流量の流量区分に応じてその流量区分に特化した適切な判定方法を選択してガス漏洩の有無を判定することができるため、着火流量レベル以下の小流量のガス漏洩であっても早期に検知可能となり、その結果、ガス漏洩を長期に亘って放置することなく、ガス漏洩発生後の比較的早期における警報発生やガス遮断が実現可能である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、漏洩判定手法を改良することにより、着火流量レベル以下の小流量のガス漏洩を早期に検知可能とし、それによって保安機能を向上可能なガス漏洩検知装置と方法、およびガス漏洩検知装置用の制御器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
［構成］
図１は、本発明のガス漏洩検知装置を適用した一つの実施形態に係るガスメータの構成を示す機能ブロック図である。この図１に示すように、本実施形態のガスメータ１００は、本発明のガス漏洩検知装置の特徴的な機能を実現するコントローラ（制御器）１１０、対象ガス流路を流れるガスに関する物理量を計測する計測部１２０、ガスを遮断する遮断弁１３０、警報を発生する警報器１４０、各種のデータを表示する表示部１５０、外部とのデータ通信を行う通信装置１６０、から構成されている。
【００１４】
計測部１２０は、対象ガス流路を流れるガス流量Ｑを計測するガス流量センサ１２１と、他の各種の物理量として、例えば、供給圧力、ガス温度、加速度などを計測する各種センサ１２２を備えている。ここで、ガス流量センサ１２１としては、各種の流量計を使用可能であるが、本実施形態では超音波流量計を使用するものとする。
【００１５】
コントローラ１１０は、選択部１１１、大流量漏洩判定部１１２、小流量漏洩判定部１１３、保安部１１４、記憶部１１５、口火器具判定１１６、および、口火フラグ登録部１１７、を備えている。
【００１６】
ここで、本実施形態における複数の流量区分としては、１００Ｌ／ｈを超える大流量区分と５．５Ｌ／ｈ〜１００Ｌ／ｈの小流量区分という２つの流量区分が予め設定されている。そして、大流量漏洩判定部１１２と小流量漏洩判定部１１３は、それらの大流量区分と小流量区分に個別対応して設けられた複数の漏洩判定手段であり、計測部１２０のガス流量センサ１２１により得られるガス流量の計測データに基づき、各流量区分に固有の判定方法でガス漏洩の有無を判定する手段である。
【００１７】
すなわち、大流量漏洩判定部１１２は、１００Ｌ／ｈを超える大流量区分に固有の判定方法でガス漏洩の有無を判定する手段である。このような１００Ｌ／ｈを超える大流量区分用の判定方法としては、既存の各種のガス漏洩判定方法を適宜選択可能である。
【００１８】
また、小流量漏洩判定部１１３は、大流量漏洩判定部１１２の判定方法とは異なる、５．５Ｌ／ｈ〜１００Ｌ／ｈの小流量区分に固有の判定方法でガス漏洩の有無を判定する手段である。本実施形態においては、このような５．５Ｌ／ｈ〜１００Ｌ／ｈの小流量区分用の判定方法として、本発明に基づく特徴的な判定方法を用いるが、その判定方法の詳細については後述する。
【００１９】
なお、本発明に従って、大流量漏洩判定部１１２の判定方法と小流量漏洩判定部１１３の判定方法は、大流量漏洩判定部１１２の判定に要する時間が小流量漏洩判定部１１３より短くなるように設定されている。
【００２０】
選択部１１１は、計測部１２０のガス流量センサ１２１により得られるガス流量が大流量区分と小流量区分のいずれに属するかを判定し、判定された流量区分に応じて大流量漏洩判定部１１２と小流量漏洩判定部１１３のいずれか一方を選択する手段である。
【００２１】
保安部１１４は、選択部１１１で選択された大流量漏洩判定部１１２と小流量漏洩判定部１１３のいずれか一方により得られた判定結果またはそれに基づいて生成される信号を出力する手段である。
【００２２】
記憶部１１５は、計測部１２０により得られた計測データに基づいて装置内で得られたデータを記憶する手段である。
【００２３】
口火器具判定部１１６は、計測部１２０のガス流量センサ１２１により得られるガス流量の口火流量範囲の流量変化を監視して口火器具流量パターンを検出し、この口火器具流量パターンを予め設定された所定回数検出した場合に、対象ガス流路に口火器具が存在すると判定する手段である。本実施形態においては、一例として、１．５Ｌ／ｈ〜５１．８２Ｌ／ｈの口火流量範囲が設定されている。
【００２４】
口火フラグ登録部１１７は、口火器具判定部１１６により口火器具が存在すると判定された場合に、対象ガス流路からガス供給を受ける口火器具の存在を示す口火フラグを記憶部１１５に登録する手段である。この口火フラグ登録部１１７は、保安部１１４の機能の一つとして実現される。
【００２５】
以上のようなコントローラ１１０のうち、選択部１１１、大流量漏洩判定部１１２、小流量漏洩判定部１１３、保安部１１４、口火器具判定１１６、および、保安部１１４に含まれる口火フラグ登録部１１７は、これらの各部の機能を実現するために特化されたプログラムとそれを組み込んだ電子回路またはコンピュータにより実現される。また、記憶部１１５は、各種のメモリまたは記憶装置により実現される。
【００２６】
［作用］
図２は、以上のような構成を有する本実施形態のガスメータ１００のコントローラ１１０によるガス漏洩検知処理の一例を示すフローチャートである。以下には、図１と図２を参照しながら、ガス漏洩検知処理の流れについて説明する。
【００２７】
［ガス漏洩検知処理］
コントローラ１１０は、計測部１２０のガス流量センサ１２１から対象ガス流路を流れるガス流量（の計測データ）Ｑを取得すると（Ｓ１１０のＹＥＳ）、選択部１１１により、このガス流量Ｑが大流量区分と小流量区分のいずれに属するかを判定する（Ｓ１２０）。
【００２８】
選択部１１１により判定された流量区分が大流量区分である場合（Ｓ１２０のＹＥＳ）には、選択部１１１により大流量漏洩判定部１１２を選択する（Ｓ２１０）。そして、選択された大流量漏洩判定部１１２により大流量漏洩判定処理を行い（Ｓ２２０）、判定結果が「大流量漏洩あり」であれば（Ｓ２３０のＹＥＳ）、保安部１１４によりガス遮断信号および警報信号を出力することによって、遮断弁１３０にガス遮断を行わせると共に、警報器１４０に警報を発生させる（Ｓ２４０）。
【００２９】
選択部１１１により判定された流量区分が小流量区分である場合（Ｓ１２０のＮＯ）には、選択部１１１により小流量漏洩判定部１１３を選択する（Ｓ３１０）。そして、選択された小流量漏洩判定部１１３により小流量漏洩判定処理を行い（Ｓ３２０）、判定結果が「小流量漏洩あり」であれば（Ｓ３３０のＹＥＳ）、保安部１１４によりガス遮断信号および警報信号を出力することによって、遮断弁１３０にガス遮断を行わせると共に、警報器１４０に警報を発生させる（Ｓ３４０）。
【００３０】
一方で、コントローラ１１０は、口火器具判定部１１６により、対象ガス流路に口火器具が存在するか否かを判定する口火器具判定処理を行い（Ｓ４１０）、判定結果が「口火器具あり」であれば（Ｓ４２０のＹＥＳ）、保安部１１４の口火フラグ登録部１１７により、口火フラグを記憶部１１５に登録（口火フラグＯＮ）する（Ｓ４３０）。
【００３１】
［個別の判定処理］
以下には、図２に示すガス漏洩検知処理における、大流量漏洩判定処理（Ｓ２２０）、小流量漏洩判定処理（Ｓ３２０）、および、口火器具判定処理（Ｓ４１０）について順次説明する。
【００３２】
［大流量漏洩判定処理］
図２に示すガス漏洩検知処理における大流量漏洩判定処理（Ｓ２２０）において、大流量漏洩判定部１１２は、１００Ｌ／ｈを超える大流量区分の流量範囲を対象としてガス漏洩判定を行う。そのため、１００Ｌ／ｈを超える大流量区分の流量範囲の判定に好適であれば、大流量漏洩判定部１１２が使用する判定方法としては、既存の各種のガス漏洩判定方法を適宜選択可能である。
【００３３】
このような大流量区分用の既存のガス漏洩判定方法としては、例えば、流量帯と流量の安定性からガス漏洩の可能性が考えられる状態が所定時間継続した場合にガス漏洩と判定する方法、流量と圧力の相関がある状態が所定時間継続した場合にガス漏洩と判定する方法などの採用が考えられる。
【００３４】
また、器具使用が想定される大流量区分の流量範囲においては、ガス漏洩が実際に発生している場合であっても、器具使用に基づく流量変化の影響でガス漏洩の判定が遅れる場合がある。例えば、夏季においてファンヒータやストーブが使用される場合に、このような状況の発生が想定される。そのため、夏季などの特定期間を予め登録しておき、この登録期間中において所定時間以内に流量が大流量区分の流量範囲（本実施形態では、１００Ｌ／ｈ以上の流量範囲）内に留まっている場合にガス漏洩と判定する方法などの採用が考えられる。
【００３５】
［小流量漏洩判定処理］
図２に示すガス漏洩検知処理における小流量漏洩判定処理（Ｓ３２０）において、小流量漏洩判定部１１３は、図３と図４に示す判定方法を用いて図５に示す手順により、５．５Ｌ／ｈ〜１００Ｌ／ｈの小流量区分の流量範囲を対象としたガス漏洩判定を行う。以下には、図３〜図５を参照しながら、小流量漏洩判定処理（Ｓ３２０）におけるガス漏洩判定方法について説明する。
【００３６】
図３〜図５中で使用している符号の定義は次の通りである。
Ｑ１：小流量ありと判定するしきい値となる「小流量ありレベル値」であり、小流量区分の流量範囲下限（５．５Ｌ／ｈ）に相当する。
Ｑ２：小流量ありと判定する上限値となる「（口火以外の器具の）着火流量レベル値」であり、小流量区分の流量範囲上限（１００Ｌ／ｈ）に相当する。
ｔ１：小流量すら存在しないと判定される「小流量なしレベル」（小流量ありレベル値Ｑ１未満のレベル）であることを判定するための判定時間となる「小流量なし判定時間」である。
ｔ２：流量の立上り時間であると判定する上限値となる「流量立上り時間」である。
ｔ３：流量の立上りを検知してから、器具使用ではなく遮断・警報が必要なガス漏洩であると判定するためのしきい値となる「遮断・警報時間」である。
ｔ４：流量の立上りの検知に関係なく、小流量区分の流量範囲内の流量がｔ３よりも長時間に亘って連続的に検知された場合に、遮断・警報が必要なガス漏洩であると判定するためのしきい値となる「遮断・警報時間」である。
【００３７】
これらの値のうち、ｔ１〜ｔ４の具体的な設定時間は適宜選択可能であるが、ここでは例えば、ｔ１＝９９分、ｔ２＝９９９秒、ｔ３＝９９分、ｔ４＝１００時間、とする。
【００３８】
図５に示すように、小流量漏洩判定処理（Ｓ３２０）において、小流量漏洩判定部１１３は、まず、小流量ありレベル値Ｑ１未満の小流量なしレベルが小流量なし判定時間ｔ１以上続いた（Ｓ３２１のＹＥＳ）後、流量立上り時間ｔ２内に、小流量ありレベル値Ｑ１以上でかつ着火流量レベル値Ｑ２以下の流量変化ΔＱ（Ｑ１≦ΔＱ≦Ｑ２）を検知した場合（Ｓ３２２のＹＥＳ）に、流量の立上りを判定する（Ｓ３２３）。
【００３９】
流量の立上りを判定してから、遮断・警報時間ｔ３に亘って小流量区分の流量範囲５．５Ｌ／ｈ〜１００Ｌ／ｈ内の流量Ｑ（Ｑ１≦Ｑ≦Ｑ２）が連続的に検知された場合（Ｓ３２４のＹＥＳ）に、小流量漏洩ありと判定する（Ｓ３２５）。これは、図３に示す判定方法による判定結果に相当する。
【００４０】
また、流量の立上りを検知した後、遮断・警報時間ｔ３の間にＱ２を超える流量Ｑ（Ｑ＞Ｑ２）を検知した場合（Ｓ３２６のＹＥＳ）には、ガス漏洩ではなく器具使用であると判定する（Ｓ３２７）。
【００４１】
また、流量の立上りを判定できない場合（Ｓ３２２のＮＯ）、あるいは、流量の立上りを判定した後、小流量区分の流量範囲５．５Ｌ／ｈ〜１００Ｌ／ｈ内の流量Ｑ（Ｑ１≦Ｑ≦Ｑ２）が遮断・警報時間ｔ３に亘って連続的に検知されず、遮断・警報時間ｔ３の間にＱ２を超える流量Ｑ（Ｑ＞Ｑ２）を検知することもない場合（Ｓ３２４のＮＯ、Ｓ３２６のＮＯ）には、図４に示す判定方法による判定を行う。すなわち、遮断・警報時間ｔ４に亘って流量区分の流量範囲５．５Ｌ／ｈ〜１００Ｌ／ｈ内の流量Ｑ（Ｑ１≦Ｑ≦Ｑ２）が連続的に検知されたか否かを判定し、検知された場合（Ｓ３２８のＹＥＳ）に、小流量漏洩ありと判定する（Ｓ３２９）。
【００４２】
なお、口火フラグが記憶部１１５に登録されている場合には、Ｓ３２４，Ｓ３２８の判定に使用する流量範囲の下限を５１．８２Ｌ／ｈに切り換え、流量範囲５１．８２Ｌ／ｈ〜１００Ｌ／ｈ内の流量Ｑについて判定を行う。すなわち、口火フラグが登録されている場合には、５１．８２Ｌ／ｈ未満の流量は、口火器具使用の可能性があるため、誤判定を回避する観点から、５１．８２Ｌ／ｈ未満の流量については判定対象としない。
【００４３】
一方、以上のような図５に示す小流量漏洩判定処理（Ｓ３２０）において、脈動（流量のばらつき）がある場合や、Ｓ３２２で流量変化を検知した後に流量が再び小流量なしレベルまで低下した場合にも、誤判定を回避する観点から判定を中止する。
さらに、流量の立上り前後（ｔ１，ｔ３）で脈動がある場合や、流量立上り時間ｔ２内に着火流量レベル値Ｑ２以上の流量変化があった場合には、誤判定を回避する観点から、これらの流量変化については判定対象としない。
【００４４】
［口火器具判定処理］
図２に示すガス漏洩検知処理における口火器具判定処理（Ｓ４１０）において、口火器具判定部１１６は、図６に示す判定方法を用いて対象ガス流路に口火器具が存在するか否かを判定する。以下には、図６を参照しながら、口火器具判定処理（Ｓ４１０）の手順について説明する。
【００４５】
図６中で使用している符号の定義は次の通りである。
Ｑ１１：口火器具の口火流量範囲の下限値である。
Ｑ１２：口火器具の口火流量範囲の上限値である。
Ｑ１３：想定される口火器具の使用流量範囲の下限値である。
Ｑ１４：想定される口火器具の使用流量範囲の上限値である。
【００４６】
口火器具判定処理（Ｓ４１０）において、口火器具判定部１１６は、計測部１２０のガス流量センサ１２１により得られるガス流量の口火流量範囲の流量変化を監視して、図６に示すような口火器具流量パターンを検出する。この口火器具流量パターンは、次のような一連の流量検知（１）〜（４）により検出される。
【００４７】
（１）口火流量範囲の下限値Ｑ１１に満たない口火流量なしレベルの流量Ｑ（＜Ｑ１１）から口火流量範囲内のレベルの流量Ｑ（Ｑ１１≦Ｑ≦Ｑ１２）を検知。
（２）前記（１）の後、想定される口火器具の使用流量範囲内のレベルの流量Ｑ（Ｑ１３≦Ｑ≦Ｑ１４）を検知。
（３）前記（２）の後、口火流量範囲内のレベルの流量Ｑ（Ｑ１１≦Ｑ≦Ｑ１２）を再び検知。
（４）前記（３）の後、口火流量なしレベルの流量Ｑ（＜Ｑ１１）を再び検知。
【００４８】
口火器具判定部１１６は、この一連の流量検知（１）〜（４）により図６の口火器具流量パターンが検出された場合に、これを１回の流量パターン検出とし、予め設定された複数回（例えば２回）の流量パターン検出が達成された時点で、「口火器具あり」、すなわち、対象ガス流路に口火器具が存在すると判定する。なお、一連の流量検知（１）〜（４）の間に、口火を持たない他の器具の燃焼等が発生した場合には、流量パターン検出としてカウントしない。
【００４９】
以上のような口火器具判定部１１６による口火器具判定処理（Ｓ４１０）の結果、判定結果が「口火器具あり」であれば（Ｓ４２０のＹＥＳ）、前述したとおり、保安部１１４の口火フラグ登録部１１７は、口火フラグを記憶部１１５に登録（口火フラグＯＮ）する（Ｓ４３０）。
【００５０】
なお、口火フラグの登録期間は、所定期間（例えば、登録開始から１ヶ月）内とし、登録期間内に口火器具判定処理（Ｓ４１０）による「口火器具あり」の判定がなければ、登録を抹消する。これに対して、登録期間内に「口火器具あり」の判定があれば、その判定の時点を起点として登録期間を延長する。このように口火フラグの登録を管理することにより、口火器具が使用されなくなった場合に、ガス漏洩判定用の流量範囲を無駄に狭めることによる小流量漏洩判定の確度の低下を防止できる。
【００５１】
さらに、本実施形態において、口火フラグの登録は、口火器具判定部１１６による口火器具判定処理（Ｓ４１０）の結果として口火フラグ登録部１１７により自動登録可能であるが、この自動登録機能に加えて、ガスメータ１００の管理担当者等により手動登録可能としてもよい。
【００５２】
［効果］
以上のような構成および作用を有する本実施形態のガスメータ１００によれば、次のような効果が得られる。
【００５３】
すなわち、ガス流量の流量区分に応じてその流量区分に特化した適切な判定方法を選択してガス漏洩の有無を判定することができるため、着火流量レベル以下の小流量のガス漏洩であっても早期に検知可能となり、その結果、ガス漏洩を長期に亘って放置することなく、ガス漏洩発生後の比較的早期における警報発生やガス遮断が実現可能である。
【００５４】
また、口火フラグを登録して小流量漏洩判定に使用し、口火器具の有無に応じて判定対象とする流量範囲を切り換えることにより、口火器具使用時における誤判定を防止できるため、小流量漏洩判定の確度を向上できる。
【００５５】
［他の実施形態］
なお、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で、他にも多種多様な変形例が可能である。例えば、小流量漏洩判定に使用する具体的な流量レベル値や所定時間等は、適宜変更可能である。また、図１に示した機能ブロック図の構成は、本発明を実施するための機能構成例を示すものであり、具体的なハードウェア構成およびソフトウェア構成は適宜選択可能である。同様に、図２や図５に示したフローチャートも本発明を実現するための処理の一例を示すものであり、具体的な処理手順は適宜変更可能である。
【００５６】
また、前記実施形態においては、本発明のガス漏洩検知装置をガスメータに組み込んだ場合について説明したが、本発明のガス漏洩検知装置はガスメータとは別の装置として構成してもよい。さらに、本発明の実施態様は、ガス漏洩検知装置に限らず、ガス漏洩検知方法や、図１にコントローラとして示すような本発明のガス漏洩検知装置の制御器単体もまた、本発明の一つの実施態様である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明のガス漏洩検知装置を適用した一つの実施形態に係るガスメータの構成を示す機能ブロック図。
【図２】図１のガスメータのコントローラによるガス漏洩検知処理の一例を示すフローチャート。
【図３】図２に示すガス漏洩検知処理における小流量漏洩判定処理において使用する判定方法の一例を示す図。
【図４】図２に示すガス漏洩検知処理における小流量漏洩判定処理において使用する判定方法の別の一例を示す図。
【図５】図２に示すガス漏洩検知処理における小流量漏洩判定処理の一例を示すフローチャート。
【図６】図２に示すガス漏洩検知処理における口火器具判定処理において使用する判定方法の一例を示す図。
【図７】従来の安全継続時間オーバ時の判定に使用される安全継続時間設定値を示す図。
【符号の説明】
【００５８】
１００…ガスメータ
１１０…コントローラ
１１１…選択部
１１２…大流量漏洩判定部
１１３…小流量漏洩判定部
１１４…保安部
１１５…記憶部
１１６…口火器具判定部
１１７…口火フラグ登録部
１２０…計測部
１２１…ガス流量センサ
１２２…各種センサ
１３０…遮断弁
１４０…警報器
１５０…表示部
１６０…通信装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象ガス流路を流れるガス流量を計測する計測手段を備え、対象ガス流路におけるガス漏洩の有無を検知するガス漏洩検知装置において、
前記計測手段により得られるガス流量の計測データに基づき、予め設定された複数の流量区分に個別対応した互いに異なる固有の判定方法でガス漏洩の有無を判定する複数の漏洩判定手段と、
前記計測手段により得られるガス流量が前記複数の流量区分のいずれに属するかを判定し、判定された流量区分に応じて前記複数の漏洩判定手段の中から一つの漏洩判定手段を選択する選択手段と、
この選択手段で選択された前記一つの漏洩判定手段により得られた判定結果またはそれに基づいて生成される信号を出力する保安手段と、
前記計測手段により得られた計測データに基づいて装置内で得られたデータを記憶する記憶手段を備え、
前記複数の漏洩判定手段の前記判定方法は、対応付けられた流量区分の流量が大きいほど判定に要する時間が短くなるように設定されている
ことを特徴とするガス漏洩検知装置。
【請求項２】
前記複数の流量区分は、他の区分より流量が小さい小流量区分を含み、
前記複数の漏洩判定手段は、前記小流量区分に対応付けられた小流量漏洩判定手段を含み、この小流量漏洩判定手段の前記判定方法は、小流量すら存在しないと判定される小流量なしレベルから、予め設定された所定時間内に、口火以外の器具の着火流量レベルより小さい小流量の立上りを検知した場合に、小流量漏洩と判定するように設定され、
前記保安手段は、前記小流量漏洩判定手段により小流量漏洩と判定された場合に、警報信号または遮断信号を出力するように構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載のガス漏洩検知装置。
【請求項３】
前記小流量漏洩判定手段の前記判定方法は、前記小流量なしレベルから、前記所定時間内に小流量ありと判定される小流量ありレベル以上でかつ前記着火流量レベルより小さい小流量の流量変化を検知した場合に、小流量漏洩と判定するように設定されている
ことを特徴とする請求項２に記載のガス漏洩検知装置。
【請求項４】
前記小流量漏洩判定手段の前記判定方法は、小流量ありと判定される小流量ありレベル以上の流量から前記小流量なしレベルに流量が減少した場合、または、脈動がある場合に判定を中止するように設定されている
ことを特徴とする請求項３に記載のガス漏洩検知装置
【請求項５】
前記小流量漏洩判定手段の前記判定方法は、対応付けられた前記小流量区分の範囲内の流量を、予め設定された所定継続時間以上に亘って継続的に検知した場合に、小流量漏洩と判定するように設定されている
ことを特徴とする請求項２に記載のガス漏洩検知装置。
【請求項６】
前記対象ガス流路からガス供給を受ける口火器具の存在を示す口火フラグを前記記憶手段に登録する口火フラグ登録手段を備え、
前記小流量漏洩判定手段の前記判定方法は、前記口火フラグ登録手段に口火フラグが登録されている場合に、判定する流量範囲を切り換えるように設定されている
ことを特徴とする請求項２に記載のガス漏洩検知装置。
【請求項７】
前記計測手段により得られるガス流量の流量変化を監視して、口火流量すら存在しないと判定される口火流量なしレベルから口火流量範囲内に移行し、次に、想定される口火器具の使用流量範囲内に移行した後、再び前記口火流量範囲内に移行し、この後、前記口火流量なしレベルに戻る、という口火器具流量パターンを検出し、この口火器具流量パターンを予め設定された所定回数検出した場合に、前記対象ガス流路に口火器具が存在すると判定する口火器具判定手段を備え、
前記口火フラグ登録手段は、前記口火器具判定手段により口火器具が存在すると判定された場合に前記口火フラグを前記記憶手段に登録するように構成されている
ことを特徴とする請求項６に記載のガス漏洩検知装置。
【請求項８】
対象ガス流路を流れるガス流量を計測する計測手段を用いて、対象ガス流路におけるガス漏洩の有無を検知するガス漏洩検知方法において、
前記計測手段により得られるガス流量の計測データに基づき、予め設定された複数の流量区分に個別対応した異なる判定方法でガス漏洩の有無を判定する複数の漏洩判定手段と、前記計測手段により得られた計測データに基づいて装置内で得られたデータを記憶する記憶手段を用いて、
前記計測手段により得られるガス流量が前記複数の流量区分のいずれに属するかを判定し、判定された流量区分に応じて前記複数の漏洩判定手段の中から一つの漏洩判定手段を選択する選択ステップと、
この選択ステップで選択された前記一つの漏洩判定手段により、この手段に固有の前記判定方法でガス漏洩の有無を判定する漏洩判定ステップと、
この漏洩判定ステップにより得られた判定結果またはそれに基づいて生成される信号を出力する保安ステップを行い、
前記複数の漏洩判定手段の前記判定方法は、対応付けられた流量区分の流量が大きいほど判定に要する時間が短くなるように設定されている
ことを特徴とするガス漏洩検知方法。
【請求項９】
対象ガス流路を流れるガス流量を計測する計測手段を備え、対象ガス流路におけるガス漏洩の有無を検知するガス漏洩検知装置に使用される制御器において、
前記計測手段により得られるガス流量の計測データに基づき、予め設定された複数の流量区分に個別対応した互いに異なる固有の判定方法でガス漏洩の有無を判定する複数の漏洩判定手段と、
前記計測手段により得られるガス流量が前記複数の流量区分のいずれに属するかを判定し、判定された流量区分に応じて前記複数の漏洩判定手段の中から一つの漏洩判定手段を選択する選択手段と、
この選択手段で選択された前記一つの漏洩判定手段により得られた判定結果またはそれに基づいて生成される信号を出力する保安手段と、
前記計測手段により得られた計測データに基づいて装置内で得られたデータを記憶する記憶手段を備え、
前記複数の漏洩判定手段の前記判定方法は、対応付けられた流量区分の流量が大きいほど判定に要する時間が短くなるように設定されている
ことを特徴とするガス漏洩検知装置用の制御器。
【請求項１】
対象ガス流路を流れるガス流量を計測する計測手段を備え、対象ガス流路におけるガス漏洩の有無を検知するガス漏洩検知装置において、
前記計測手段により得られるガス流量の計測データに基づき、予め設定された複数の流量区分に個別対応した互いに異なる固有の判定方法でガス漏洩の有無を判定する複数の漏洩判定手段と、
前記計測手段により得られるガス流量が前記複数の流量区分のいずれに属するかを判定し、判定された流量区分に応じて前記複数の漏洩判定手段の中から一つの漏洩判定手段を選択する選択手段と、
この選択手段で選択された前記一つの漏洩判定手段により得られた判定結果またはそれに基づいて生成される信号を出力する保安手段と、
前記計測手段により得られた計測データに基づいて装置内で得られたデータを記憶する記憶手段を備え、
前記複数の漏洩判定手段の前記判定方法は、対応付けられた流量区分の流量が大きいほど判定に要する時間が短くなるように設定されている
ことを特徴とするガス漏洩検知装置。
【請求項２】
前記複数の流量区分は、他の区分より流量が小さい小流量区分を含み、
前記複数の漏洩判定手段は、前記小流量区分に対応付けられた小流量漏洩判定手段を含み、この小流量漏洩判定手段の前記判定方法は、小流量すら存在しないと判定される小流量なしレベルから、予め設定された所定時間内に、口火以外の器具の着火流量レベルより小さい小流量の立上りを検知した場合に、小流量漏洩と判定するように設定され、
前記保安手段は、前記小流量漏洩判定手段により小流量漏洩と判定された場合に、警報信号または遮断信号を出力するように構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載のガス漏洩検知装置。
【請求項３】
前記小流量漏洩判定手段の前記判定方法は、前記小流量なしレベルから、前記所定時間内に小流量ありと判定される小流量ありレベル以上でかつ前記着火流量レベルより小さい小流量の流量変化を検知した場合に、小流量漏洩と判定するように設定されている
ことを特徴とする請求項２に記載のガス漏洩検知装置。
【請求項４】
前記小流量漏洩判定手段の前記判定方法は、小流量ありと判定される小流量ありレベル以上の流量から前記小流量なしレベルに流量が減少した場合、または、脈動がある場合に判定を中止するように設定されている
ことを特徴とする請求項３に記載のガス漏洩検知装置
【請求項５】
前記小流量漏洩判定手段の前記判定方法は、対応付けられた前記小流量区分の範囲内の流量を、予め設定された所定継続時間以上に亘って継続的に検知した場合に、小流量漏洩と判定するように設定されている
ことを特徴とする請求項２に記載のガス漏洩検知装置。
【請求項６】
前記対象ガス流路からガス供給を受ける口火器具の存在を示す口火フラグを前記記憶手段に登録する口火フラグ登録手段を備え、
前記小流量漏洩判定手段の前記判定方法は、前記口火フラグ登録手段に口火フラグが登録されている場合に、判定する流量範囲を切り換えるように設定されている
ことを特徴とする請求項２に記載のガス漏洩検知装置。
【請求項７】
前記計測手段により得られるガス流量の流量変化を監視して、口火流量すら存在しないと判定される口火流量なしレベルから口火流量範囲内に移行し、次に、想定される口火器具の使用流量範囲内に移行した後、再び前記口火流量範囲内に移行し、この後、前記口火流量なしレベルに戻る、という口火器具流量パターンを検出し、この口火器具流量パターンを予め設定された所定回数検出した場合に、前記対象ガス流路に口火器具が存在すると判定する口火器具判定手段を備え、
前記口火フラグ登録手段は、前記口火器具判定手段により口火器具が存在すると判定された場合に前記口火フラグを前記記憶手段に登録するように構成されている
ことを特徴とする請求項６に記載のガス漏洩検知装置。
【請求項８】
対象ガス流路を流れるガス流量を計測する計測手段を用いて、対象ガス流路におけるガス漏洩の有無を検知するガス漏洩検知方法において、
前記計測手段により得られるガス流量の計測データに基づき、予め設定された複数の流量区分に個別対応した異なる判定方法でガス漏洩の有無を判定する複数の漏洩判定手段と、前記計測手段により得られた計測データに基づいて装置内で得られたデータを記憶する記憶手段を用いて、
前記計測手段により得られるガス流量が前記複数の流量区分のいずれに属するかを判定し、判定された流量区分に応じて前記複数の漏洩判定手段の中から一つの漏洩判定手段を選択する選択ステップと、
この選択ステップで選択された前記一つの漏洩判定手段により、この手段に固有の前記判定方法でガス漏洩の有無を判定する漏洩判定ステップと、
この漏洩判定ステップにより得られた判定結果またはそれに基づいて生成される信号を出力する保安ステップを行い、
前記複数の漏洩判定手段の前記判定方法は、対応付けられた流量区分の流量が大きいほど判定に要する時間が短くなるように設定されている
ことを特徴とするガス漏洩検知方法。
【請求項９】
対象ガス流路を流れるガス流量を計測する計測手段を備え、対象ガス流路におけるガス漏洩の有無を検知するガス漏洩検知装置に使用される制御器において、
前記計測手段により得られるガス流量の計測データに基づき、予め設定された複数の流量区分に個別対応した互いに異なる固有の判定方法でガス漏洩の有無を判定する複数の漏洩判定手段と、
前記計測手段により得られるガス流量が前記複数の流量区分のいずれに属するかを判定し、判定された流量区分に応じて前記複数の漏洩判定手段の中から一つの漏洩判定手段を選択する選択手段と、
この選択手段で選択された前記一つの漏洩判定手段により得られた判定結果またはそれに基づいて生成される信号を出力する保安手段と、
前記計測手段により得られた計測データに基づいて装置内で得られたデータを記憶する記憶手段を備え、
前記複数の漏洩判定手段の前記判定方法は、対応付けられた流量区分の流量が大きいほど判定に要する時間が短くなるように設定されている
ことを特徴とするガス漏洩検知装置用の制御器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−３００１１３（Ｐ２００９−３００１１３Ａ）
【公開日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１５２０９６（Ｐ２００８−１５２０９６）
【出願日】平成２０年６月１０日（２００８．６．１０）
【出願人】（０００２２０２６２）東京瓦斯株式会社 (1,166)
【出願人】（００００００２８４）大阪瓦斯株式会社 (2,453)
【出願人】（０００２２１８３４）東邦瓦斯株式会社 (440)
【出願人】（０００１６８６４３）高圧ガス保安協会 (92)
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月１０日（２００８．６．１０）
【出願人】（０００２２０２６２）東京瓦斯株式会社 (1,166)
【出願人】（００００００２８４）大阪瓦斯株式会社 (2,453)
【出願人】（０００２２１８３４）東邦瓦斯株式会社 (440)
【出願人】（０００１６８６４３）高圧ガス保安協会 (92)
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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