ガス遮断装置
【課題】ガスを使用していない時はガスを遮断してガス漏れを確実に防止して安全性を向上させ、ガスの使用開始を流体からすばやく検出してガス供給することで、安全性と利便性を高めたガス遮断装置を提供することを目的とする。
【解決手段】計測流路１の上流側に配置され被計測流体が流れる流路を開閉する開閉手段８と、開閉手段８で流路を閉じた状態でガス器具の使用開始を検出する使用開始検知手段９と、を備え、流量演算手段７で演算される流量が所定流量以下の場合に、開閉手段８で流路を閉じると共に、使用開始検知手段９でガス器具の使用開始が流体から検出された場合に、開閉手段８で流路を開くようにした。
【解決手段】計測流路１の上流側に配置され被計測流体が流れる流路を開閉する開閉手段８と、開閉手段８で流路を閉じた状態でガス器具の使用開始を検出する使用開始検知手段９と、を備え、流量演算手段７で演算される流量が所定流量以下の場合に、開閉手段８で流路を閉じると共に、使用開始検知手段９でガス器具の使用開始が流体から検出された場合に、開閉手段８で流路を開くようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はガスなどの流量を超音波により計測し、ガス供給の開閉を制御してガスの安全使用を提供するガス遮断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のガス遮断装置は、ガス器具を使用していない時に、一旦、ガス流路を遮断弁で遮断し、ガス圧力検出センサを用いてガスの圧力を監視し、このガスの圧力の変動量に基づいて下流側配管でのガス漏れの有無を検査して安全性を高めている。もし、漏れ検査中にガス器具の使用が開始された場合は、ガス圧力の急激な変動あるいはガス流量の急増を検出した場合は、漏れ検査を中断して遮断弁を開成する構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−７７４４７号公報
【特許文献２】特開平７−７７４４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、このガス遮断装置は、配管のガス漏れ検査を行う時のみ遮断弁を閉成するもので、ガス漏れ検査を行っていない時にガス漏れが発生した場合は、ガス器具の使用中と誤認してガス漏れ検査を開始できずに、ガス漏れをすばやく発見およびガスの遮断ができない可能性があることが課題となっていた。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ガスを使用していない時は開閉手段を常時閉成させてガスを遮断してガス漏れを確実に防止して安全性を向上させ、ガスの使用開始を流体からすばやく検出して開閉手段を即座に開成してガス供給し、ガス遮断装置と器具との信号の送受信を不要として構成の簡素化による低コスト化と設置施工性を向上させ、安全性と利便性を高めたガス遮断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るガス遮断装置は、前記の課題を解決するために、被計測流体が流れる計測流路の上流と下流に配置された一対の超音波センサと、送信側に設定された前記超音波センサを駆動する送信手段と、受信側に設定された前記超音波センサで受信された超音波信号を検知する受信手段と、一方の前記超音波センサから送信された超音波信号を、他方の前記超音波センサが受信するまでの伝搬時間を計測する計時手段と、前記伝搬時間より前記被計測流体の流量を演算する流量演算手段と、前記計測流路の上流側に配置され前記被計測流体が流れる流路を開閉する開閉手段と、前記開閉手段で流路を閉じた状態でガス器具の使用開始を検出する使用開始検知手段と、を備え、前記流量演算手段で演算される流量が所定流量以下の場合に、前記開閉手段で流路を閉じると共に、前記使用開始検知手段でガス器具の使用開始が検出された場合に、前記開閉手段で流路を開くようにした構成である。
【発明の効果】
【０００７】
以上のように、本発明では、ガスを使用していない時は開閉手段を常時閉成させてガスを遮断してガス漏れを確実に防止して安全性を向上でき、ガスの使用開始は流体からすばやく検出して開閉手段を即座に開成してガス供給し、ガス遮断装置と器具との信号の送受信を不要として構成の簡素化による低コスト化と設置施工性の向上により利便性を向上で
きる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係るガス遮断装置の一例を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１に係るガス遮断装置の他の構成を示す断面図
【図３】本発明の実施の形態１に係るガス遮断装置の動作例を示す流量特性図
【図４】本発明の実施の形態２に係るガス遮断装置の一例を示すブロック図
【図５】本発明の実施の形態２に係るガス遮断装置の動作例を示す圧力特性図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
第１の発明は、被計測流体が流れる計測流路の上流と下流に配置された一対の超音波センサと、送信側に設定された前記超音波センサを駆動する送信手段と、受信側に設定された前記超音波センサで受信された超音波信号を検知する受信手段と、一方の前記超音波センサから送信された超音波信号を、他方の前記超音波センサが受信するまでの伝搬時間を計測する計時手段と、前記伝搬時間より前記被計測流体の流量を演算する流量演算手段と、前記計測流路の上流側に配置され前記被計測流体が流れる流路を開閉する開閉手段と、前記開閉手段で流路を閉じた状態でガス器具の使用開始を検出する使用開始検知手段と、を備え、前記流量演算手段で演算される流量が所定流量以下の場合に、前記開閉手段で流路を閉じると共に、前記使用開始検知手段でガス器具の使用開始が検出された場合に、前記開閉手段で流路を開くようにした構成のガス遮断装置である。
【００１０】
前記構成によれば、ガスを使用していない時は開閉手段を常時閉成させてガスを遮断してガス漏れを確実に防止して安全性を向上でき、ガスの使用開始は流体からすばやく検出して開閉手段を即座に開成してガス供給し、ガス遮断装置と器具との信号の送受信を不要として構成の簡素化による低コスト化と設置施工性の向上により利便性を向上できる。
【００１１】
第２の発明は、特に第１の発明において、前記使用開始検知手段は、流量演算手段で検出される流量が所定の増加パターンであるときに、ガス器具の使用開始と判断するようにしたものである。
【００１２】
前記構成によれば、超音波の伝搬計測により瞬時に微小な流量変化を連続的に高精度に計測可能であり、流量が増加するパターンを判別することでガスの使用開始をすばやく確実に検出して開閉手段を開成対応でき、さらに流量計測とガスの使用開始検出を同一のセンサを利用することで、構成の簡略化と低コスト化ができる。
【００１３】
第３の発明は、特に第１の発明において、前記開閉手段の下流側に設置され被計測流体の圧力を検出する圧力検知手段を有し、前記使用開始検知手段は、前記圧力検知手段で検出される圧力が所定の減少パターンであるときに、ガス器具の使用開始と検出するようにしたものである。
前記構成によれば、圧力検知手段により圧力が低減するパターンを判別することでガスの使用開始をすばやく確実に検出して開閉手段を開成対応でき、利便性を確保できる。
【００１４】
第４の発明は、特に第１〜３のいずれか１つの発明において、前記開閉手段で流路を閉じた状態で、前記流量演算手段で演算される流量が所定以上の場合にガス漏れと判断するようにしたものである。
【００１５】
前記構成によれば、ガスを使用していない時にガス漏れが発生しても確実にガス漏れを検出して安全性を向上できる。
【００１６】
第５の発明は、特に第３の発明において、前記開閉手段で流路を閉じた状態において、
前記圧力検知手段で検出される圧力変化で漏洩を検出するようにしたものである。
【００１７】
前記構成によれば、ガスを使用していない時にガス漏れが発生しても確実にガス漏れを検出して安全性を向上できる。
【００１８】
第６の発明は、特に第１〜５のいずれか１つの発明において、被計測流体の流入口と流出口を備え、前記流入口から流入した被計測流体が拡大空間部を満たすように構成し、前記計測流路の流入側が前記拡大空間部に開口し、流出側が前記流出口に接続するようにしたものである。
【００１９】
前記構成によれば、拡大空間部に貯まったガスの量が多くなるので、ガス器具の使用開始の場合あるいはガス漏洩が発生した場合のいずれにおいても拡大空間部に貯まったガスが流出し切るまでより長い時間に亘って計測が可能となり、ガス器具の使用開始およびガス漏洩の検出精度をより一層高めることができる。
【００２０】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。また、これら実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２１】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係るガス遮断装置について、図１および図２を参照して具体的に説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係るガス遮断装置の一例を示すブロック図である。図２はガス遮断装置の他の構成を示す断面図である。
【００２２】
［ガス遮断装置の構成］
まず、本実施の形態１に係るガス遮断装置の構成について説明する。
図１に示すように、本実施の形態１に係るガス遮断装置は、被計測流体が流れる計測流路１の上流と下流に配置された一対の超音波センサ２、３と、送信側に設定された超音波センサ２あるいは超音波センサ３を駆動する送信手段４と、受信側に設定された超音波センサ３あるいは超音波センサ２で受信された超音波信号を検知する受信手段５と、一方の超音波センサ２あるいは超音波センサ３から送信された超音波信号を、他方の超音波センサ３あるいは超音波センサ２が受信するまでの伝搬時間を計測する計時手段６と、前記伝搬時間より前記被計測流体の流量を演算する流量演算手段７と、計測流路１の上流側に配置され被計測流体が流れる流路を開閉する開閉手段８と、開閉手段８で流路を閉じた状態で下流側に設けたガス器具の使用開始を検出する使用開始検知手段９と、下流側に設けたガス器具や配管などのガス漏れを判断するガス漏れ検知手段１０と、開閉手段８の開閉動作を制御する開閉動作制御手段１１と、超音波センサ２、超音波センサ３の一方を受信側に設定し他方を送信側に設定する切替手段１２と、超音波での計測を制御する計測制御手段１３と、ガス漏れ検知手段１０、開閉動作制御手段１１および計測制御手段１３を総合的に制御する流体制御手段１４から構成されている。
【００２３】
ここで、超音波センサ２、超音波センサ３は、被測定流体の流れる計測流路１の流路軸に角度φで交わるように、対向して配置されている。
【００２４】
図２は計測流路１と開閉手段８との間に内容積を大きくした拡大空間部１５を配置した構成を示している。図２において、計測流路１は内部に内容積および断面積を大きくした拡大空間部１５を有する外箱１６に内蔵されている。外箱１６には被計測流体であるガスが流入する流入口１７および被計測流体であるガスが流出する流出口１８が設けられ、流入口１７側には入口通路１９を介して開閉手段８が接続され、開閉手段８の出口側が拡大空間部１５に開口している。計測流路１の流入側は拡大空間部１５に開口し、計測流路１
の流出側は出口通路２０を介して流出口１８に連通している。
【００２５】
なお、図２では超音波センサ２、超音波センサ３は計測流路１の一方の端面側に配置されるとともに、計測流路１の他端面側に反射した超音波を受信するようにＶ字状に配置されたＶパス構成となっている。
【００２６】
［ガス遮断装置の動作］
次に、前記構成のガス遮断装置の動作について説明する。計測制御手段１３により切替手段１２を制御して、まず超音波センサ２を送信側に、超音波センサ３を受信側に設定する。そして、送信手段４から出力される駆動信号が送信側に設定された超音波センサ２に入力され、超音波センサ２から超音波信号が発信される。発信された超音波の信号が受信側の超音波センサ３で受信されるまでの伝搬時間を計時手段６で計測する。
【００２７】
なお、この送受信動作を所定の回数（ｎ回）だけ繰り返されたときの時間を計時手段６で求めることにより、計測精度を高めることができる。
【００２８】
次に、切替手段１２で超音波センサ２と超音波センサ３の送受信を切り替えて、超音波センサ３を送信側、超音波センサ２を受信側に設定して超音波信号を送信し、この送受信を前述のように行い、その超音波の伝搬に要した伝搬時間を計時する。
【００２９】
このようにして、切替手段１２により、超音波センサ２、超音波センサ３の送信側と受信側との設定を切り替え、それぞれの伝搬時間を上述のように測定し、流量演算手段７において（式１）ようにして流量Ｑを求める。
【００３０】
Ｑ＝Ｓ・ｖ＝Ｓ・Ｌ／２・ｃｏｓφ｛（１／ｔ１）−（１／ｔ２）｝・・・（式１）
但し、（式１）においては、Ｌが超音波センサ２と超音波センサ３間の流れ方向の有効距離であり、ｔ１が超音波センサ２から超音波センサ３への伝搬時間であり、ｔ２が超音波センサ３から超音波センサ２への伝搬時間であり、ｖが被測定流体の流速であり、Ｓが計測流路１の断面積であり、φは超音波センサが計測流路１の軸となす角度であり、Ｑが流量である。このような流量計測を順次繰り返し、時間経過とともに流量を積算して積算流量を計測する。
【００３１】
ここで、本実施の形態１に係るガス遮断装置では、流量演算手段７で流量ゼロと検出している時には下流側でのガス器具は不使用なので開閉手段８を閉成し、下流側へのガス供給を遮断することでガス漏れ防止を図り安全性を高めている。
【００３２】
もし、下流側でガス器具が使用されると、配管内に付与されていたガス圧により計測流路１内にガスの流れが発生する。図３は、流れ発生開始時の流量変化を横軸に経過時間Ｔ、縦軸に流量Ｑで流量変化特性を示したもので、流量０の状態が経過時間Ｔ１で流れが発生している。
【００３３】
この流れの発生時に、流量演算手段７で計測した流量の変化が図３の一点鎖線Ａに示すようなガス器具の使用開始に応じた所定の増加パターンであるときは、使用開始検知手段９でガス器具が使用を開始されたと判断して、即座に流体制御手段１４に使用開始の信号を送り開閉動作制御手段１１を介して開閉手段８を開成させ、下流側にガスを供給してガス器具の安定した運転動作を確保する。
【００３４】
なお、下流側で使用するガス器具を事前に登録して使用開始時の流れパターンを登録しておくことにより、ガス器具の使用開始の判別精度を向上できるのは言うまでもない。また、ガス器具の使用を停止して流量演算手段７で流量ゼロと検出して所定の時間が経過す
ると流体制御手段１４は開閉動作制御手段１１を介して開閉手段８を閉成させて安全性を維持させる。
【００３５】
このように、ガスを使用していない時は開閉手段８を常時閉成させてガスを遮断してガス漏れを確実に防止して安全性を確保でき、ガスの使用開始は流体からすばやく検出して開閉手段８を即座に開成してガス供給してガス器具の安定した運転を確保するとともに、ガス遮断装置と器具との信号の送受信を不要として構成の簡素化による低コスト化と設置施工性の向上により利便性を向上できる。
【００３６】
また、瞬時に微小な流量変化を連続的に高精度に計測可能な瞬時計測機能を有する超音波式の流量計測を行うことにより、流量が増加するパターンを判別することでガス器具の使用開始をすばやく確実に検出して開閉手段を開成対応でき、さらに流量計測とガスの使用開始検出を同一のセンサを利用することで、構成の簡略化と低コスト化ができる。
【００３７】
次に、もし下流側でガス漏れが発生した場合の流量変化パターンについて説明する。
【００３８】
図３の破線Ｂは、下流側で微小な漏れが発生した場合を示し、流量演算手段７が例えば毎時３リッター（３Ｌ／ｈ）程度の微小な流れを計測し、使用開始検知手段９はこの微小な流れが連続して生じているのでガス器具の使用開始と判断せずに、ガス漏れ検知手段１０で下流側においてガス漏れが発生したと判断し、流体制御手段１４にガス漏れ発生の信号を送り開閉動作制御手段１１を介して開閉手段８を閉成あるいは閉成状態を維持させる。
【００３９】
次に、図３の二点鎖線Ｃは、下流側で大きな漏れが発生した場合を示し、下流側の配管の破損や配管接続の外れ等により流量演算手段７が急激な流れの増加を計測することで、使用開始検知手段９がガス器具の使用開始と判断せずに、下流側においてガス漏れが発生したとガス漏れ検知手段１０で判断し、流体制御手段１４にガス漏れ発生の信号を送り開閉動作制御手段１１を介して開閉手段８を閉成あるいは閉成状態を維持させる。
【００４０】
このように、流量演算手段７で演算される流量が所定以上の場合にガス漏れと判断するようにすることで、ガスを使用していない時にガス漏れが発生しても確実にガス漏れを検出して安全性を向上できる。
【００４１】
なお、使用開始検知手段９あるいはガス漏れ検知手段１０は流量演算手段７で計測した流量により使用開始あるいはガス漏れを判断する場合を示したが、計時手段６での超音波の伝搬時間の変化で同様の判断が可能であるのは言うまでもない。
【００４２】
さらに、図２に示したように、計測流路１を収納する外箱１６内に拡大空間部１５を配置し、計測流路１の流入側を拡大空間部１５に開口させ、拡大空間部１５にガスを貯める構成として、拡大空間部に貯まったガスの量を多くすることで、ガス器具の使用開始の場合あるいはガス漏洩が発生した場合のいずれにおいても拡大空間部に貯まったガスが流出し切るまでより長い時間に亘って流量変化の計測が可能となり、ガス器具の使用開始およびガス漏洩の検出精度をより一層高めることができる。
【００４３】
なお、ガス漏れが発生した場合は、開閉手段８を閉成させるとともに報知手段（図示せず）により異常の発生を外部に報知することができるのは言うまでもない。
【００４４】
以上のように、流量演算手段７で演算される流量が所定流量以下の場合に、開閉手段８で流路を閉じると共に、使用開始検知手段９でガス器具の使用開始が検出された場合に、開閉手段８で流路を開くことで、ガスを使用していない時は開閉手段を常時閉成させてガ
スを遮断してガス漏れを確実に防止して安全性をでき、ガスの使用開始は流体からすばやく検出して開閉手段を即座に開成してガス供給し、ガス遮断装置と器具との信号の送受信を不要として構成の簡素化による低コスト化と設置施工性の向上により利便性を向上できる。
【００４５】
また、本実施の形態１に係るガス遮断装置において、使用開始検知手段９は、流量演算手段７で検出される流量が所定の増加パターンであるときに、ガス器具の使用開始と判断する構成である。
【００４６】
このようにして、超音波の伝搬計測により瞬時に微小な流量変化を連続的に高精度に計測可能であり、流量が増加するパターンを判別することでガスの使用開始をすばやく確実に検出して開閉手段を開成対応でき、さらに流量計測とガスの使用開始検出を同一のセンサを利用することで、構成の簡略化と低コスト化ができる。
【００４７】
また、本実施の形態１に係るガス遮断装置において、開閉手段８で流路を閉じた状態で、流量演算手段７で演算される流量が所定以上の場合にガス漏れと判断するようにした構成である。
【００４８】
このようにして、ガスを使用していない時にガス漏れが発生しても確実にガス漏れを検出して安全性を向上できる。
【００４９】
また、本実施の形態１に係るガス遮断装置において、被計測流体の流入口１７と流出口１８を備え、流入口１７から流入した被計測流体が拡大空間部１５を満たすように構成し、計測流路１の流入側が拡大空間部１５に開口し、流出側が流出口１８に接続するようにした構成である。
【００５０】
このようにして、拡大空間部１５に貯まったガスの量を多くして、ガス器具の使用開始の場合あるいはガス漏洩が発生した場合のいずれにおいても拡大空間部１５に貯まったガスが流出し切るまでより長い時間に亘って流量変化の計測が可能となり、ガス器具の使用開始およびガス漏洩の検出精度をより一層高めることができる。
【００５１】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係るガス遮断装置について、図４を参照して具体的に説明する。
【００５２】
図４は、本発明の実施の形態２に係るガス遮断装置の一例を示すブロック図である。
【００５３】
［ガス遮断装置の構成および動作］
まず、本実施の形態２に係るガス遮断装置の構成について説明する。図４に示すように、本実施の形態２に係るガス遮断装置は、前記実施の形態１に係るガス遮断装置と基本的に同様の構成であるが、圧力検知手段２１を備えている。前記実施の形態１に係るガス遮断装置と同じ構成要素は、同一番号を付しその説明は省略する。
【００５４】
圧力検知手段２１は、開閉手段８よりも下流側の被計測流体が流れる通路である計測流路１に連通させ計測流路１内の圧力を計測し、使用開始検知手段９に計測した圧力を伝えている。
【００５５】
次に、この構成のガス遮断装置の動作について説明する。もし、下流側でガス器具が使用されると、配管内に付与されていたガス圧Ｐｓにより計測流路１内にガスの流れが発生するとともに、開閉手段８が閉成されているため計測流路１内の圧力が減少する。図５は
、ガス器具の使用開始時の圧力変化を横軸に経過時間Ｔ、縦軸に圧力Ｐでその変化特性を示したもので、供給されていた所定のガス圧Ｐｓの状態が続き、経過時間Ｔ１で圧力の減少が発生している。
【００５６】
この圧力変化の発生時に、圧力検知手段２１で計測した圧力の変化が図５の一点鎖線Ｄに示すようなガス器具の使用開始に応じた所定の減少パターンであるときは、使用開始検知手段９でガス器具が使用を開始されたと判断して、即座に流体制御手段１４に使用開始の信号を送り開閉動作制御手段１１を介して開閉手段８を開成させ、下流側にガスを供給してガス器具の安定した運転動作を確保する。
【００５７】
なお、下流側で使用するガス器具を事前に登録して使用開始時の圧力減少パターンを登録しておくことにより、ガス器具の使用開始の判別精度を向上できるのは言うまでもない。また、ガス器具の使用を停止して流量演算手段７で流量ゼロと検出し、ガスが使用されていない状態が所定の時間経過すると流体制御手段１４は開閉動作制御手段１１を介して開閉手段８を閉成させて安全性を維持する。
【００５８】
このように、ガスを使用していない時は開閉手段８を常時閉成させてガスを遮断してガス漏れを確実に防止して安全性を確保でき、ガスの使用開始は流体からすばやく検出して開閉手段８を即座に開成してガス供給してガス器具の安定した運転を確保するとともに、ガス遮断装置と器具との信号の送受信を不要として構成の簡素化による低コスト化と設置施工性の向上により利便性を向上できる。
【００５９】
次に、もし下流側でガス漏れが発生した場合の圧力変化パターンについて説明する。
【００６０】
図５の破線Ｅは、下流側で微小な漏れが発生した場合を示し、毎時３リッター（３Ｌ／ｈ）程度の微小な漏れがある場合に相当する圧力減少を圧力検知手段２１で計測すると、使用開始検知手段９はこの微小な圧力減少が連続して生じているのでガス器具の使用開始と判断せずに、下流側でガス漏れが発生したとガス漏れ検知手段１０で判断して流体制御手段１４にガス漏れ発生の信号を送り、開閉動作制御手段１１を介して開閉手段８を閉成あるいは閉成状態を維持させる。
【００６１】
次に、図５の二点鎖線Ｆは、下流側で大きな漏れが発生した場合を示し、下流側の配管の破損や配管接続の外れ等により圧力検知手段２１で急激な圧力の低下を計測し、使用開始検知手段９がガス器具の使用開始と判断せずに、下流側においてガス漏れが発生したとガス漏れ検知手段１０で判断し、流体制御手段１４にガス漏れ発生の信号を送り開閉動作制御手段１１を介して開閉手段８を閉成あるいは閉成状態を維持させる。
【００６２】
このように、圧力検知手段２１で計測される圧力が所定以下あるいは所定以上など、圧力変化をもとにガス漏れと判断することで、ガスを使用していない時にガス漏れが発生しても確実にガス漏れを検出して安全性を向上できる。
【００６３】
さらに、図２に示したように、計測流路１を収納する外箱１６内に拡大空間部１５を配置し、計測流路１の流入側を拡大空間部１５に開口させ、拡大空間部１５にガスを貯める構成として、拡大空間部に貯まったガスの量を多くすることで、ガス器具の使用開始の場合あるいはガス漏洩が発生した場合のいずれにおいても拡大空間部に貯まったガスが流出し切るまでより長い時間に亘って圧力変化の計測が可能となり、ガス器具の使用開始およびガス漏洩の検出精度をより一層高めることができる。
【００６４】
なお、ガス器具の使用開始あるいはガス漏れの発生を検出するのに、圧力検知手段２１で計測される圧力変化だけでなく、実施の形態１で説明した流量演算手段７で計測される
流量変化を併用することで、判別精度をより向上できるのは言うまでもない。
【００６５】
以上のように、開閉手段８の下流側に設置され被計測流体の圧力を検出する圧力検知手段２１を有し、圧力検知手段２１で検出される圧力が所定の減少パターンであるときに、ガス器具の使用開始と検出するようにした構成である。
【００６６】
このようにして、圧力検知手段２１により圧力が低減するパターンを判別することでガスの使用開始をすばやく確実に検出して開閉手段を開成対応でき、利便性を確保できる。
【００６７】
また、本実施の形態２に係るガス遮断装置において、開閉手段８で流路を閉じた状態において、圧力検知手段２１で検出される圧力変化で漏洩を検出するようにした構成である。
【００６８】
このようにして、ガスを使用していない時にガス漏れが発生しても確実にガス漏れを検出して安全性を向上できる。
【００６９】
また、本実施の形態２に係るガス遮断装置において、被計測流体の流入口１７と流出口１８を備え、流入口１７から流入した被計測流体が拡大空間部１５を満たすように構成し、計測流路１の流入側が拡大空間部１５に開口し、流出側が流出口１８に接続するようにした構成である。
【００７０】
このようにして、拡大空間部１５に貯まったガスの量を多くして、ガス器具の使用開始の場合あるいはガス漏洩が発生した場合のいずれにおいても拡大空間部１５に貯まったガスが流出し切るまでより長い時間に亘って圧力変化の計測が可能となり、ガス器具の使用開始およびガス漏洩の検出精度をより一層高めることができる。
【００７１】
なお、本発明は前記実施の形態の記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲内で種々の変更が可能であり、異なる実施の形態や複数の変形例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
以上のように、本発明に係るガス遮断装置は、ガスの不使用時は開閉弁を常時閉成させ、ガスの使用開始を流体からすばやく検出して開閉弁を開成させるもので、流体を使用する分野であれば、被測定流体がどのようなものであっても好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００７３】
１ 計測流路
２ 超音波センサ
３ 超音波センサ
４ 送信手段
５ 受信手段
６ 計時手段
７ 流量演算手段
８ 開閉手段
９ 使用開始検知手段
１０ ガス漏れ検知手段
１１ 開閉動作制御手段
１２ 切替手段
１３ 計測制御手段
１４ 流体制御手段
１５ 拡大空間部
１７ 流入口
１８ 流出口
２１ 圧力検知手段
【技術分野】
【０００１】
本発明はガスなどの流量を超音波により計測し、ガス供給の開閉を制御してガスの安全使用を提供するガス遮断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のガス遮断装置は、ガス器具を使用していない時に、一旦、ガス流路を遮断弁で遮断し、ガス圧力検出センサを用いてガスの圧力を監視し、このガスの圧力の変動量に基づいて下流側配管でのガス漏れの有無を検査して安全性を高めている。もし、漏れ検査中にガス器具の使用が開始された場合は、ガス圧力の急激な変動あるいはガス流量の急増を検出した場合は、漏れ検査を中断して遮断弁を開成する構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−７７４４７号公報
【特許文献２】特開平７−７７４４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、このガス遮断装置は、配管のガス漏れ検査を行う時のみ遮断弁を閉成するもので、ガス漏れ検査を行っていない時にガス漏れが発生した場合は、ガス器具の使用中と誤認してガス漏れ検査を開始できずに、ガス漏れをすばやく発見およびガスの遮断ができない可能性があることが課題となっていた。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ガスを使用していない時は開閉手段を常時閉成させてガスを遮断してガス漏れを確実に防止して安全性を向上させ、ガスの使用開始を流体からすばやく検出して開閉手段を即座に開成してガス供給し、ガス遮断装置と器具との信号の送受信を不要として構成の簡素化による低コスト化と設置施工性を向上させ、安全性と利便性を高めたガス遮断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るガス遮断装置は、前記の課題を解決するために、被計測流体が流れる計測流路の上流と下流に配置された一対の超音波センサと、送信側に設定された前記超音波センサを駆動する送信手段と、受信側に設定された前記超音波センサで受信された超音波信号を検知する受信手段と、一方の前記超音波センサから送信された超音波信号を、他方の前記超音波センサが受信するまでの伝搬時間を計測する計時手段と、前記伝搬時間より前記被計測流体の流量を演算する流量演算手段と、前記計測流路の上流側に配置され前記被計測流体が流れる流路を開閉する開閉手段と、前記開閉手段で流路を閉じた状態でガス器具の使用開始を検出する使用開始検知手段と、を備え、前記流量演算手段で演算される流量が所定流量以下の場合に、前記開閉手段で流路を閉じると共に、前記使用開始検知手段でガス器具の使用開始が検出された場合に、前記開閉手段で流路を開くようにした構成である。
【発明の効果】
【０００７】
以上のように、本発明では、ガスを使用していない時は開閉手段を常時閉成させてガスを遮断してガス漏れを確実に防止して安全性を向上でき、ガスの使用開始は流体からすばやく検出して開閉手段を即座に開成してガス供給し、ガス遮断装置と器具との信号の送受信を不要として構成の簡素化による低コスト化と設置施工性の向上により利便性を向上で
きる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係るガス遮断装置の一例を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１に係るガス遮断装置の他の構成を示す断面図
【図３】本発明の実施の形態１に係るガス遮断装置の動作例を示す流量特性図
【図４】本発明の実施の形態２に係るガス遮断装置の一例を示すブロック図
【図５】本発明の実施の形態２に係るガス遮断装置の動作例を示す圧力特性図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
第１の発明は、被計測流体が流れる計測流路の上流と下流に配置された一対の超音波センサと、送信側に設定された前記超音波センサを駆動する送信手段と、受信側に設定された前記超音波センサで受信された超音波信号を検知する受信手段と、一方の前記超音波センサから送信された超音波信号を、他方の前記超音波センサが受信するまでの伝搬時間を計測する計時手段と、前記伝搬時間より前記被計測流体の流量を演算する流量演算手段と、前記計測流路の上流側に配置され前記被計測流体が流れる流路を開閉する開閉手段と、前記開閉手段で流路を閉じた状態でガス器具の使用開始を検出する使用開始検知手段と、を備え、前記流量演算手段で演算される流量が所定流量以下の場合に、前記開閉手段で流路を閉じると共に、前記使用開始検知手段でガス器具の使用開始が検出された場合に、前記開閉手段で流路を開くようにした構成のガス遮断装置である。
【００１０】
前記構成によれば、ガスを使用していない時は開閉手段を常時閉成させてガスを遮断してガス漏れを確実に防止して安全性を向上でき、ガスの使用開始は流体からすばやく検出して開閉手段を即座に開成してガス供給し、ガス遮断装置と器具との信号の送受信を不要として構成の簡素化による低コスト化と設置施工性の向上により利便性を向上できる。
【００１１】
第２の発明は、特に第１の発明において、前記使用開始検知手段は、流量演算手段で検出される流量が所定の増加パターンであるときに、ガス器具の使用開始と判断するようにしたものである。
【００１２】
前記構成によれば、超音波の伝搬計測により瞬時に微小な流量変化を連続的に高精度に計測可能であり、流量が増加するパターンを判別することでガスの使用開始をすばやく確実に検出して開閉手段を開成対応でき、さらに流量計測とガスの使用開始検出を同一のセンサを利用することで、構成の簡略化と低コスト化ができる。
【００１３】
第３の発明は、特に第１の発明において、前記開閉手段の下流側に設置され被計測流体の圧力を検出する圧力検知手段を有し、前記使用開始検知手段は、前記圧力検知手段で検出される圧力が所定の減少パターンであるときに、ガス器具の使用開始と検出するようにしたものである。
前記構成によれば、圧力検知手段により圧力が低減するパターンを判別することでガスの使用開始をすばやく確実に検出して開閉手段を開成対応でき、利便性を確保できる。
【００１４】
第４の発明は、特に第１〜３のいずれか１つの発明において、前記開閉手段で流路を閉じた状態で、前記流量演算手段で演算される流量が所定以上の場合にガス漏れと判断するようにしたものである。
【００１５】
前記構成によれば、ガスを使用していない時にガス漏れが発生しても確実にガス漏れを検出して安全性を向上できる。
【００１６】
第５の発明は、特に第３の発明において、前記開閉手段で流路を閉じた状態において、
前記圧力検知手段で検出される圧力変化で漏洩を検出するようにしたものである。
【００１７】
前記構成によれば、ガスを使用していない時にガス漏れが発生しても確実にガス漏れを検出して安全性を向上できる。
【００１８】
第６の発明は、特に第１〜５のいずれか１つの発明において、被計測流体の流入口と流出口を備え、前記流入口から流入した被計測流体が拡大空間部を満たすように構成し、前記計測流路の流入側が前記拡大空間部に開口し、流出側が前記流出口に接続するようにしたものである。
【００１９】
前記構成によれば、拡大空間部に貯まったガスの量が多くなるので、ガス器具の使用開始の場合あるいはガス漏洩が発生した場合のいずれにおいても拡大空間部に貯まったガスが流出し切るまでより長い時間に亘って計測が可能となり、ガス器具の使用開始およびガス漏洩の検出精度をより一層高めることができる。
【００２０】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。また、これら実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２１】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係るガス遮断装置について、図１および図２を参照して具体的に説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係るガス遮断装置の一例を示すブロック図である。図２はガス遮断装置の他の構成を示す断面図である。
【００２２】
［ガス遮断装置の構成］
まず、本実施の形態１に係るガス遮断装置の構成について説明する。
図１に示すように、本実施の形態１に係るガス遮断装置は、被計測流体が流れる計測流路１の上流と下流に配置された一対の超音波センサ２、３と、送信側に設定された超音波センサ２あるいは超音波センサ３を駆動する送信手段４と、受信側に設定された超音波センサ３あるいは超音波センサ２で受信された超音波信号を検知する受信手段５と、一方の超音波センサ２あるいは超音波センサ３から送信された超音波信号を、他方の超音波センサ３あるいは超音波センサ２が受信するまでの伝搬時間を計測する計時手段６と、前記伝搬時間より前記被計測流体の流量を演算する流量演算手段７と、計測流路１の上流側に配置され被計測流体が流れる流路を開閉する開閉手段８と、開閉手段８で流路を閉じた状態で下流側に設けたガス器具の使用開始を検出する使用開始検知手段９と、下流側に設けたガス器具や配管などのガス漏れを判断するガス漏れ検知手段１０と、開閉手段８の開閉動作を制御する開閉動作制御手段１１と、超音波センサ２、超音波センサ３の一方を受信側に設定し他方を送信側に設定する切替手段１２と、超音波での計測を制御する計測制御手段１３と、ガス漏れ検知手段１０、開閉動作制御手段１１および計測制御手段１３を総合的に制御する流体制御手段１４から構成されている。
【００２３】
ここで、超音波センサ２、超音波センサ３は、被測定流体の流れる計測流路１の流路軸に角度φで交わるように、対向して配置されている。
【００２４】
図２は計測流路１と開閉手段８との間に内容積を大きくした拡大空間部１５を配置した構成を示している。図２において、計測流路１は内部に内容積および断面積を大きくした拡大空間部１５を有する外箱１６に内蔵されている。外箱１６には被計測流体であるガスが流入する流入口１７および被計測流体であるガスが流出する流出口１８が設けられ、流入口１７側には入口通路１９を介して開閉手段８が接続され、開閉手段８の出口側が拡大空間部１５に開口している。計測流路１の流入側は拡大空間部１５に開口し、計測流路１
の流出側は出口通路２０を介して流出口１８に連通している。
【００２５】
なお、図２では超音波センサ２、超音波センサ３は計測流路１の一方の端面側に配置されるとともに、計測流路１の他端面側に反射した超音波を受信するようにＶ字状に配置されたＶパス構成となっている。
【００２６】
［ガス遮断装置の動作］
次に、前記構成のガス遮断装置の動作について説明する。計測制御手段１３により切替手段１２を制御して、まず超音波センサ２を送信側に、超音波センサ３を受信側に設定する。そして、送信手段４から出力される駆動信号が送信側に設定された超音波センサ２に入力され、超音波センサ２から超音波信号が発信される。発信された超音波の信号が受信側の超音波センサ３で受信されるまでの伝搬時間を計時手段６で計測する。
【００２７】
なお、この送受信動作を所定の回数（ｎ回）だけ繰り返されたときの時間を計時手段６で求めることにより、計測精度を高めることができる。
【００２８】
次に、切替手段１２で超音波センサ２と超音波センサ３の送受信を切り替えて、超音波センサ３を送信側、超音波センサ２を受信側に設定して超音波信号を送信し、この送受信を前述のように行い、その超音波の伝搬に要した伝搬時間を計時する。
【００２９】
このようにして、切替手段１２により、超音波センサ２、超音波センサ３の送信側と受信側との設定を切り替え、それぞれの伝搬時間を上述のように測定し、流量演算手段７において（式１）ようにして流量Ｑを求める。
【００３０】
Ｑ＝Ｓ・ｖ＝Ｓ・Ｌ／２・ｃｏｓφ｛（１／ｔ１）−（１／ｔ２）｝・・・（式１）
但し、（式１）においては、Ｌが超音波センサ２と超音波センサ３間の流れ方向の有効距離であり、ｔ１が超音波センサ２から超音波センサ３への伝搬時間であり、ｔ２が超音波センサ３から超音波センサ２への伝搬時間であり、ｖが被測定流体の流速であり、Ｓが計測流路１の断面積であり、φは超音波センサが計測流路１の軸となす角度であり、Ｑが流量である。このような流量計測を順次繰り返し、時間経過とともに流量を積算して積算流量を計測する。
【００３１】
ここで、本実施の形態１に係るガス遮断装置では、流量演算手段７で流量ゼロと検出している時には下流側でのガス器具は不使用なので開閉手段８を閉成し、下流側へのガス供給を遮断することでガス漏れ防止を図り安全性を高めている。
【００３２】
もし、下流側でガス器具が使用されると、配管内に付与されていたガス圧により計測流路１内にガスの流れが発生する。図３は、流れ発生開始時の流量変化を横軸に経過時間Ｔ、縦軸に流量Ｑで流量変化特性を示したもので、流量０の状態が経過時間Ｔ１で流れが発生している。
【００３３】
この流れの発生時に、流量演算手段７で計測した流量の変化が図３の一点鎖線Ａに示すようなガス器具の使用開始に応じた所定の増加パターンであるときは、使用開始検知手段９でガス器具が使用を開始されたと判断して、即座に流体制御手段１４に使用開始の信号を送り開閉動作制御手段１１を介して開閉手段８を開成させ、下流側にガスを供給してガス器具の安定した運転動作を確保する。
【００３４】
なお、下流側で使用するガス器具を事前に登録して使用開始時の流れパターンを登録しておくことにより、ガス器具の使用開始の判別精度を向上できるのは言うまでもない。また、ガス器具の使用を停止して流量演算手段７で流量ゼロと検出して所定の時間が経過す
ると流体制御手段１４は開閉動作制御手段１１を介して開閉手段８を閉成させて安全性を維持させる。
【００３５】
このように、ガスを使用していない時は開閉手段８を常時閉成させてガスを遮断してガス漏れを確実に防止して安全性を確保でき、ガスの使用開始は流体からすばやく検出して開閉手段８を即座に開成してガス供給してガス器具の安定した運転を確保するとともに、ガス遮断装置と器具との信号の送受信を不要として構成の簡素化による低コスト化と設置施工性の向上により利便性を向上できる。
【００３６】
また、瞬時に微小な流量変化を連続的に高精度に計測可能な瞬時計測機能を有する超音波式の流量計測を行うことにより、流量が増加するパターンを判別することでガス器具の使用開始をすばやく確実に検出して開閉手段を開成対応でき、さらに流量計測とガスの使用開始検出を同一のセンサを利用することで、構成の簡略化と低コスト化ができる。
【００３７】
次に、もし下流側でガス漏れが発生した場合の流量変化パターンについて説明する。
【００３８】
図３の破線Ｂは、下流側で微小な漏れが発生した場合を示し、流量演算手段７が例えば毎時３リッター（３Ｌ／ｈ）程度の微小な流れを計測し、使用開始検知手段９はこの微小な流れが連続して生じているのでガス器具の使用開始と判断せずに、ガス漏れ検知手段１０で下流側においてガス漏れが発生したと判断し、流体制御手段１４にガス漏れ発生の信号を送り開閉動作制御手段１１を介して開閉手段８を閉成あるいは閉成状態を維持させる。
【００３９】
次に、図３の二点鎖線Ｃは、下流側で大きな漏れが発生した場合を示し、下流側の配管の破損や配管接続の外れ等により流量演算手段７が急激な流れの増加を計測することで、使用開始検知手段９がガス器具の使用開始と判断せずに、下流側においてガス漏れが発生したとガス漏れ検知手段１０で判断し、流体制御手段１４にガス漏れ発生の信号を送り開閉動作制御手段１１を介して開閉手段８を閉成あるいは閉成状態を維持させる。
【００４０】
このように、流量演算手段７で演算される流量が所定以上の場合にガス漏れと判断するようにすることで、ガスを使用していない時にガス漏れが発生しても確実にガス漏れを検出して安全性を向上できる。
【００４１】
なお、使用開始検知手段９あるいはガス漏れ検知手段１０は流量演算手段７で計測した流量により使用開始あるいはガス漏れを判断する場合を示したが、計時手段６での超音波の伝搬時間の変化で同様の判断が可能であるのは言うまでもない。
【００４２】
さらに、図２に示したように、計測流路１を収納する外箱１６内に拡大空間部１５を配置し、計測流路１の流入側を拡大空間部１５に開口させ、拡大空間部１５にガスを貯める構成として、拡大空間部に貯まったガスの量を多くすることで、ガス器具の使用開始の場合あるいはガス漏洩が発生した場合のいずれにおいても拡大空間部に貯まったガスが流出し切るまでより長い時間に亘って流量変化の計測が可能となり、ガス器具の使用開始およびガス漏洩の検出精度をより一層高めることができる。
【００４３】
なお、ガス漏れが発生した場合は、開閉手段８を閉成させるとともに報知手段（図示せず）により異常の発生を外部に報知することができるのは言うまでもない。
【００４４】
以上のように、流量演算手段７で演算される流量が所定流量以下の場合に、開閉手段８で流路を閉じると共に、使用開始検知手段９でガス器具の使用開始が検出された場合に、開閉手段８で流路を開くことで、ガスを使用していない時は開閉手段を常時閉成させてガ
スを遮断してガス漏れを確実に防止して安全性をでき、ガスの使用開始は流体からすばやく検出して開閉手段を即座に開成してガス供給し、ガス遮断装置と器具との信号の送受信を不要として構成の簡素化による低コスト化と設置施工性の向上により利便性を向上できる。
【００４５】
また、本実施の形態１に係るガス遮断装置において、使用開始検知手段９は、流量演算手段７で検出される流量が所定の増加パターンであるときに、ガス器具の使用開始と判断する構成である。
【００４６】
このようにして、超音波の伝搬計測により瞬時に微小な流量変化を連続的に高精度に計測可能であり、流量が増加するパターンを判別することでガスの使用開始をすばやく確実に検出して開閉手段を開成対応でき、さらに流量計測とガスの使用開始検出を同一のセンサを利用することで、構成の簡略化と低コスト化ができる。
【００４７】
また、本実施の形態１に係るガス遮断装置において、開閉手段８で流路を閉じた状態で、流量演算手段７で演算される流量が所定以上の場合にガス漏れと判断するようにした構成である。
【００４８】
このようにして、ガスを使用していない時にガス漏れが発生しても確実にガス漏れを検出して安全性を向上できる。
【００４９】
また、本実施の形態１に係るガス遮断装置において、被計測流体の流入口１７と流出口１８を備え、流入口１７から流入した被計測流体が拡大空間部１５を満たすように構成し、計測流路１の流入側が拡大空間部１５に開口し、流出側が流出口１８に接続するようにした構成である。
【００５０】
このようにして、拡大空間部１５に貯まったガスの量を多くして、ガス器具の使用開始の場合あるいはガス漏洩が発生した場合のいずれにおいても拡大空間部１５に貯まったガスが流出し切るまでより長い時間に亘って流量変化の計測が可能となり、ガス器具の使用開始およびガス漏洩の検出精度をより一層高めることができる。
【００５１】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係るガス遮断装置について、図４を参照して具体的に説明する。
【００５２】
図４は、本発明の実施の形態２に係るガス遮断装置の一例を示すブロック図である。
【００５３】
［ガス遮断装置の構成および動作］
まず、本実施の形態２に係るガス遮断装置の構成について説明する。図４に示すように、本実施の形態２に係るガス遮断装置は、前記実施の形態１に係るガス遮断装置と基本的に同様の構成であるが、圧力検知手段２１を備えている。前記実施の形態１に係るガス遮断装置と同じ構成要素は、同一番号を付しその説明は省略する。
【００５４】
圧力検知手段２１は、開閉手段８よりも下流側の被計測流体が流れる通路である計測流路１に連通させ計測流路１内の圧力を計測し、使用開始検知手段９に計測した圧力を伝えている。
【００５５】
次に、この構成のガス遮断装置の動作について説明する。もし、下流側でガス器具が使用されると、配管内に付与されていたガス圧Ｐｓにより計測流路１内にガスの流れが発生するとともに、開閉手段８が閉成されているため計測流路１内の圧力が減少する。図５は
、ガス器具の使用開始時の圧力変化を横軸に経過時間Ｔ、縦軸に圧力Ｐでその変化特性を示したもので、供給されていた所定のガス圧Ｐｓの状態が続き、経過時間Ｔ１で圧力の減少が発生している。
【００５６】
この圧力変化の発生時に、圧力検知手段２１で計測した圧力の変化が図５の一点鎖線Ｄに示すようなガス器具の使用開始に応じた所定の減少パターンであるときは、使用開始検知手段９でガス器具が使用を開始されたと判断して、即座に流体制御手段１４に使用開始の信号を送り開閉動作制御手段１１を介して開閉手段８を開成させ、下流側にガスを供給してガス器具の安定した運転動作を確保する。
【００５７】
なお、下流側で使用するガス器具を事前に登録して使用開始時の圧力減少パターンを登録しておくことにより、ガス器具の使用開始の判別精度を向上できるのは言うまでもない。また、ガス器具の使用を停止して流量演算手段７で流量ゼロと検出し、ガスが使用されていない状態が所定の時間経過すると流体制御手段１４は開閉動作制御手段１１を介して開閉手段８を閉成させて安全性を維持する。
【００５８】
このように、ガスを使用していない時は開閉手段８を常時閉成させてガスを遮断してガス漏れを確実に防止して安全性を確保でき、ガスの使用開始は流体からすばやく検出して開閉手段８を即座に開成してガス供給してガス器具の安定した運転を確保するとともに、ガス遮断装置と器具との信号の送受信を不要として構成の簡素化による低コスト化と設置施工性の向上により利便性を向上できる。
【００５９】
次に、もし下流側でガス漏れが発生した場合の圧力変化パターンについて説明する。
【００６０】
図５の破線Ｅは、下流側で微小な漏れが発生した場合を示し、毎時３リッター（３Ｌ／ｈ）程度の微小な漏れがある場合に相当する圧力減少を圧力検知手段２１で計測すると、使用開始検知手段９はこの微小な圧力減少が連続して生じているのでガス器具の使用開始と判断せずに、下流側でガス漏れが発生したとガス漏れ検知手段１０で判断して流体制御手段１４にガス漏れ発生の信号を送り、開閉動作制御手段１１を介して開閉手段８を閉成あるいは閉成状態を維持させる。
【００６１】
次に、図５の二点鎖線Ｆは、下流側で大きな漏れが発生した場合を示し、下流側の配管の破損や配管接続の外れ等により圧力検知手段２１で急激な圧力の低下を計測し、使用開始検知手段９がガス器具の使用開始と判断せずに、下流側においてガス漏れが発生したとガス漏れ検知手段１０で判断し、流体制御手段１４にガス漏れ発生の信号を送り開閉動作制御手段１１を介して開閉手段８を閉成あるいは閉成状態を維持させる。
【００６２】
このように、圧力検知手段２１で計測される圧力が所定以下あるいは所定以上など、圧力変化をもとにガス漏れと判断することで、ガスを使用していない時にガス漏れが発生しても確実にガス漏れを検出して安全性を向上できる。
【００６３】
さらに、図２に示したように、計測流路１を収納する外箱１６内に拡大空間部１５を配置し、計測流路１の流入側を拡大空間部１５に開口させ、拡大空間部１５にガスを貯める構成として、拡大空間部に貯まったガスの量を多くすることで、ガス器具の使用開始の場合あるいはガス漏洩が発生した場合のいずれにおいても拡大空間部に貯まったガスが流出し切るまでより長い時間に亘って圧力変化の計測が可能となり、ガス器具の使用開始およびガス漏洩の検出精度をより一層高めることができる。
【００６４】
なお、ガス器具の使用開始あるいはガス漏れの発生を検出するのに、圧力検知手段２１で計測される圧力変化だけでなく、実施の形態１で説明した流量演算手段７で計測される
流量変化を併用することで、判別精度をより向上できるのは言うまでもない。
【００６５】
以上のように、開閉手段８の下流側に設置され被計測流体の圧力を検出する圧力検知手段２１を有し、圧力検知手段２１で検出される圧力が所定の減少パターンであるときに、ガス器具の使用開始と検出するようにした構成である。
【００６６】
このようにして、圧力検知手段２１により圧力が低減するパターンを判別することでガスの使用開始をすばやく確実に検出して開閉手段を開成対応でき、利便性を確保できる。
【００６７】
また、本実施の形態２に係るガス遮断装置において、開閉手段８で流路を閉じた状態において、圧力検知手段２１で検出される圧力変化で漏洩を検出するようにした構成である。
【００６８】
このようにして、ガスを使用していない時にガス漏れが発生しても確実にガス漏れを検出して安全性を向上できる。
【００６９】
また、本実施の形態２に係るガス遮断装置において、被計測流体の流入口１７と流出口１８を備え、流入口１７から流入した被計測流体が拡大空間部１５を満たすように構成し、計測流路１の流入側が拡大空間部１５に開口し、流出側が流出口１８に接続するようにした構成である。
【００７０】
このようにして、拡大空間部１５に貯まったガスの量を多くして、ガス器具の使用開始の場合あるいはガス漏洩が発生した場合のいずれにおいても拡大空間部１５に貯まったガスが流出し切るまでより長い時間に亘って圧力変化の計測が可能となり、ガス器具の使用開始およびガス漏洩の検出精度をより一層高めることができる。
【００７１】
なお、本発明は前記実施の形態の記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲内で種々の変更が可能であり、異なる実施の形態や複数の変形例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
以上のように、本発明に係るガス遮断装置は、ガスの不使用時は開閉弁を常時閉成させ、ガスの使用開始を流体からすばやく検出して開閉弁を開成させるもので、流体を使用する分野であれば、被測定流体がどのようなものであっても好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００７３】
１ 計測流路
２ 超音波センサ
３ 超音波センサ
４ 送信手段
５ 受信手段
６ 計時手段
７ 流量演算手段
８ 開閉手段
９ 使用開始検知手段
１０ ガス漏れ検知手段
１１ 開閉動作制御手段
１２ 切替手段
１３ 計測制御手段
１４ 流体制御手段
１５ 拡大空間部
１７ 流入口
１８ 流出口
２１ 圧力検知手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被計測流体が流れる計測流路の上流と下流に配置された一対の超音波センサと、
送信側に設定された前記超音波センサを駆動する送信手段と、
受信側に設定された前記超音波センサで受信された超音波信号を検知する受信手段と、
一方の前記超音波センサから送信された超音波信号を、他方の前記超音波センサが受信するまでの伝搬時間を計測する計時手段と、
前記伝搬時間より前記被計測流体の流量を演算する流量演算手段と、
前記計測流路の上流側に配置され前記被計測流体が流れる流路を開閉する開閉手段と、
前記開閉手段で流路を閉じた状態でガス器具の使用開始を検出する使用開始検知手段と、を備え、
前記流量演算手段で演算される流量が所定流量以下の場合に、前記開閉手段で流路を閉じると共に、前記使用開始検知手段でガス器具の使用開始が検出された場合に、前記開閉手段で流路を開くことを特徴とするガス遮断装置。
【請求項２】
前記使用開始検知手段は、流量演算手段で検出される流量が所定の増加パターンであるときに、ガス器具の使用開始と判断する請求項１記載のガス遮断装置。
【請求項３】
前記開閉手段の下流側に設置され被計測流体の圧力を検出する圧力検知手段を有し、前記使用開始検知手段は、前記圧力検知手段で検出される圧力が所定の減少パターンであるときに、ガス器具の使用開始と検出する請求項１記載のガス遮断装置。
【請求項４】
前記開閉手段で流路を閉じた状態で、前記流量演算手段で演算される流量が所定以上の場合にガス漏れと判断する請求項１〜３のいずれか１項に記載のガス遮断装置。
【請求項５】
前記開閉手段で流路を閉じた状態において、前記圧力検知手段で検出される圧力変化で漏洩を検出する請求項３記載のガス遮断装置。
【請求項６】
被計測流体の流入口と流出口を備え、前記流入口から流入した被計測流体が拡大空間部を満たすように構成し、前記計測流路の流入側が前記拡大空間部に開口し、流出側が前記流出口に接続した請求項１〜５のいずれか１項に記載のガス遮断装置。
【請求項１】
被計測流体が流れる計測流路の上流と下流に配置された一対の超音波センサと、
送信側に設定された前記超音波センサを駆動する送信手段と、
受信側に設定された前記超音波センサで受信された超音波信号を検知する受信手段と、
一方の前記超音波センサから送信された超音波信号を、他方の前記超音波センサが受信するまでの伝搬時間を計測する計時手段と、
前記伝搬時間より前記被計測流体の流量を演算する流量演算手段と、
前記計測流路の上流側に配置され前記被計測流体が流れる流路を開閉する開閉手段と、
前記開閉手段で流路を閉じた状態でガス器具の使用開始を検出する使用開始検知手段と、を備え、
前記流量演算手段で演算される流量が所定流量以下の場合に、前記開閉手段で流路を閉じると共に、前記使用開始検知手段でガス器具の使用開始が検出された場合に、前記開閉手段で流路を開くことを特徴とするガス遮断装置。
【請求項２】
前記使用開始検知手段は、流量演算手段で検出される流量が所定の増加パターンであるときに、ガス器具の使用開始と判断する請求項１記載のガス遮断装置。
【請求項３】
前記開閉手段の下流側に設置され被計測流体の圧力を検出する圧力検知手段を有し、前記使用開始検知手段は、前記圧力検知手段で検出される圧力が所定の減少パターンであるときに、ガス器具の使用開始と検出する請求項１記載のガス遮断装置。
【請求項４】
前記開閉手段で流路を閉じた状態で、前記流量演算手段で演算される流量が所定以上の場合にガス漏れと判断する請求項１〜３のいずれか１項に記載のガス遮断装置。
【請求項５】
前記開閉手段で流路を閉じた状態において、前記圧力検知手段で検出される圧力変化で漏洩を検出する請求項３記載のガス遮断装置。
【請求項６】
被計測流体の流入口と流出口を備え、前記流入口から流入した被計測流体が拡大空間部を満たすように構成し、前記計測流路の流入側が前記拡大空間部に開口し、流出側が前記流出口に接続した請求項１〜５のいずれか１項に記載のガス遮断装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−２５１８８０（Ｐ２０１２−２５１８８０Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２４８２５（Ｐ２０１１−１２４８２５）
【出願日】平成２３年６月３日（２０１１．６．３）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月３日（２０１１．６．３）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]