JPH08329370A - ガス異常監視装置 - Google Patents
ガス異常監視装置Info
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- JPH08329370A JPH08329370A JP7130077A JP13007795A JPH08329370A JP H08329370 A JPH08329370 A JP H08329370A JP 7130077 A JP7130077 A JP 7130077A JP 13007795 A JP13007795 A JP 13007795A JP H08329370 A JPH08329370 A JP H08329370A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は静電容量式圧力センサを用いたガス
異常監視装置に関するもので、異常を短時間に判断する
ことを目的とする。 【構成】 ガス供給源１１から供給された圧力調整手段
２０で調圧されたガス圧は圧力検出手段２１で測定され
る。流量検出手段２２で測定したガス流量が０であるこ
とを確認したときにガスが漏洩している場合には配管内
のガス圧が時間とともに低下する。そのガス圧の変化を
圧力検出手段２１でモニターし、判定手段２３で判定
し、圧力低下が所定の値より大きければ異常と判断す
る。
異常監視装置に関するもので、異常を短時間に判断する
ことを目的とする。 【構成】 ガス供給源１１から供給された圧力調整手段
２０で調圧されたガス圧は圧力検出手段２１で測定され
る。流量検出手段２２で測定したガス流量が０であるこ
とを確認したときにガスが漏洩している場合には配管内
のガス圧が時間とともに低下する。そのガス圧の変化を
圧力検出手段２１でモニターし、判定手段２３で判定
し、圧力低下が所定の値より大きければ異常と判断す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は圧力変化をダイアフラム
に設けられた電極の静電容量変化に変換し、さらに電気
的出力に変換する小型・高性能の静電容量式圧力センサ
を用いたガスの圧力調整器及びガスメータ等のガス異常
監視装置に関する。
に設けられた電極の静電容量変化に変換し、さらに電気
的出力に変換する小型・高性能の静電容量式圧力センサ
を用いたガスの圧力調整器及びガスメータ等のガス異常
監視装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ガス漏れによる爆発事故やガス器
具の消し忘れによる火災事故を防ぐために、例えばガス
メータについては、ガスメータから下流側のガス漏れや
ガス器具の使用状況を監視し、万が一の際はガスの供給
を自動的に遮断するガス漏洩検出装置をガスメータの中
に組み込むことが検討されたり、圧力調整器について
は、圧力調整器そのものの異常やＬＰガスボンベからガ
スメータまでの安全管理のチェックを自動的に行えるガ
ス漏洩検出装置の組み込みについて検討されたりしてい
る。ＬＰガスの圧力調整器の圧力調整機能が正常に動作
している場合、ガス器具使用状態ではガスの供給圧力は
２３０〜３３０mmＨ2Ｏの間に保たれており、ガス供給
圧に異常がないかを圧力センサで監視している。またガ
ス設備内のガス漏れ等の異常がある場合、例えば遮断弁
を動作させてガス配管を閉じると、ガス圧がガス漏れに
よって徐々に低下（数mmＨ2Ｏ〜数１０mmＨ2Ｏ）するの
で、このガス圧低下を監視することによってガス設備に
ガス漏れ等の異常が起こっているかどうかを検知するこ
とができる。これらの圧力を高精度かつ短時間に検知す
るための従来の圧力センサは、特開昭５７−９７４２２
号公報に示すものが一般的であった。以下その構成につ
いて図６を参照しながら説明する。図６に示すように、
電極４、５を各々形成した基板１とダイアフラム２との
間のギャップをビーズ８を含む封着ガラスからなる封着
層６でダイアフラム２を基板１に封着固定するととも
に、圧力によってダイアフラム２が変形し、電極間距離
が変化することによって電極４、５間に生ずる静電容量
の変化を電気的な出力変化に変換するものである。また
圧力センサはこれらの装置に組み込まれた電池によって
駆動され、約１０年程度の長期間にわたって電池交換を
しないで使用することが望まれるので、できるだけ消費
電力が小さいことが必要である。
具の消し忘れによる火災事故を防ぐために、例えばガス
メータについては、ガスメータから下流側のガス漏れや
ガス器具の使用状況を監視し、万が一の際はガスの供給
を自動的に遮断するガス漏洩検出装置をガスメータの中
に組み込むことが検討されたり、圧力調整器について
は、圧力調整器そのものの異常やＬＰガスボンベからガ
スメータまでの安全管理のチェックを自動的に行えるガ
ス漏洩検出装置の組み込みについて検討されたりしてい
る。ＬＰガスの圧力調整器の圧力調整機能が正常に動作
している場合、ガス器具使用状態ではガスの供給圧力は
２３０〜３３０mmＨ2Ｏの間に保たれており、ガス供給
圧に異常がないかを圧力センサで監視している。またガ
ス設備内のガス漏れ等の異常がある場合、例えば遮断弁
を動作させてガス配管を閉じると、ガス圧がガス漏れに
よって徐々に低下（数mmＨ2Ｏ〜数１０mmＨ2Ｏ）するの
で、このガス圧低下を監視することによってガス設備に
ガス漏れ等の異常が起こっているかどうかを検知するこ
とができる。これらの圧力を高精度かつ短時間に検知す
るための従来の圧力センサは、特開昭５７−９７４２２
号公報に示すものが一般的であった。以下その構成につ
いて図６を参照しながら説明する。図６に示すように、
電極４、５を各々形成した基板１とダイアフラム２との
間のギャップをビーズ８を含む封着ガラスからなる封着
層６でダイアフラム２を基板１に封着固定するととも
に、圧力によってダイアフラム２が変形し、電極間距離
が変化することによって電極４、５間に生ずる静電容量
の変化を電気的な出力変化に変換するものである。また
圧力センサはこれらの装置に組み込まれた電池によって
駆動され、約１０年程度の長期間にわたって電池交換を
しないで使用することが望まれるので、できるだけ消費
電力が小さいことが必要である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら高容量
化、高感度化のために電極間ギャップを約０．１μm〜
数１０μm程度まで小さくすると、従来の静電容量式圧
力センサは微小なビーズ８に粒度分布があり、ビーズ８
の均一分散が容易でないことに加えて封着ガラス層が間
にはさまり、それによってギャップバラツキが発生す
る。したがって、従来の静電容量式圧力センサは、セン
サ特性がばらつき、センサの精度が低いという課題を有
していた。
化、高感度化のために電極間ギャップを約０．１μm〜
数１０μm程度まで小さくすると、従来の静電容量式圧
力センサは微小なビーズ８に粒度分布があり、ビーズ８
の均一分散が容易でないことに加えて封着ガラス層が間
にはさまり、それによってギャップバラツキが発生す
る。したがって、従来の静電容量式圧力センサは、セン
サ特性がばらつき、センサの精度が低いという課題を有
していた。
【０００４】ガス設備内のガス漏れ等の異常を検知する
時、例えば被測定圧力がガス漏れによって徐々に低下
し、そのガス圧低下を監視してガス設備がガス漏れ等の
異常が起こっているかどうかを検知する方法があり、こ
の場合圧力センサの精度が低いとセンサ特性のバラツキ
を見込んだ、より大きな値の圧力低下を監視する必要が
あるので、圧力測定及び正常・異常の判定時間が長くな
りガス漏れの際にただちに対応できないという課題があ
った。
時、例えば被測定圧力がガス漏れによって徐々に低下
し、そのガス圧低下を監視してガス設備がガス漏れ等の
異常が起こっているかどうかを検知する方法があり、こ
の場合圧力センサの精度が低いとセンサ特性のバラツキ
を見込んだ、より大きな値の圧力低下を監視する必要が
あるので、圧力測定及び正常・異常の判定時間が長くな
りガス漏れの際にただちに対応できないという課題があ
った。
【０００５】さらに圧力センサの精度が低いと、ガス設
備内のガス漏れ等の異常を検知する時、圧力測定及び正
常・異常の判定時間が長くなることにより、圧力センサ
が測定している間の消費電力が大きくなって電池の消耗
が早いという課題があった。
備内のガス漏れ等の異常を検知する時、圧力測定及び正
常・異常の判定時間が長くなることにより、圧力センサ
が測定している間の消費電力が大きくなって電池の消耗
が早いという課題があった。
【０００６】さらに圧力センサの特性ばらつきが多い
と、圧力センサの調整を行う必要が生じ、その結果量産
性が悪くなり、製造コストが高くなるという課題があっ
た。
と、圧力センサの調整を行う必要が生じ、その結果量産
性が悪くなり、製造コストが高くなるという課題があっ
た。
【０００７】実際、圧力センサとしてセラミックからな
る固定基板１及びダイアフラム２（厚み０．１５mm）を
用意し、固定基板１とダイアフラム２に第一の電極４と
第二の電極５としてそれぞれ金レジネートをスクリーン
印刷法で形成し、脱脂・焼成して０．１μmの厚みとし
た。また低融点ガラス中にガラスファイバ（ファイバ径
５±０．０５μm、ファイバ長さ２５μm）を０．５重量
％含有したガラスペーストと数μmのバラツキを有する
ビーズ８を混入し固定基板１に印刷して封着層６を形成
した。そして第一の電極４と第二の電極５とが対向する
ように配置した状態で、加熱荷重成形を行って、固定基
板１とダイアフラム２とを封着層６で一体接合し、実施
例１と同じ充放電時間検出型の検知回路に接続し、非直
線性補正及び利得、オフセット調整を施して所定の電圧
出力に変換した。その結果、封着層６内のガラスファイ
バーとビーズ８のバラツキが重畳し、数μmのギャップ
バラツキが生じ、ガス圧力を２０mmＨ2Ｏの精度でしか
検知できなかった。そして圧力調整器にこの静電容量式
圧力センサを組み込んだ場合、圧力調整器の実際の調整
圧が３１５mmＨ2Ｏ（別の基準の圧力センサで測定）で
あるときにガス漏れの有無を判断するのに２分を要し、
また電池寿命が約７．５年であった。
る固定基板１及びダイアフラム２（厚み０．１５mm）を
用意し、固定基板１とダイアフラム２に第一の電極４と
第二の電極５としてそれぞれ金レジネートをスクリーン
印刷法で形成し、脱脂・焼成して０．１μmの厚みとし
た。また低融点ガラス中にガラスファイバ（ファイバ径
５±０．０５μm、ファイバ長さ２５μm）を０．５重量
％含有したガラスペーストと数μmのバラツキを有する
ビーズ８を混入し固定基板１に印刷して封着層６を形成
した。そして第一の電極４と第二の電極５とが対向する
ように配置した状態で、加熱荷重成形を行って、固定基
板１とダイアフラム２とを封着層６で一体接合し、実施
例１と同じ充放電時間検出型の検知回路に接続し、非直
線性補正及び利得、オフセット調整を施して所定の電圧
出力に変換した。その結果、封着層６内のガラスファイ
バーとビーズ８のバラツキが重畳し、数μmのギャップ
バラツキが生じ、ガス圧力を２０mmＨ2Ｏの精度でしか
検知できなかった。そして圧力調整器にこの静電容量式
圧力センサを組み込んだ場合、圧力調整器の実際の調整
圧が３１５mmＨ2Ｏ（別の基準の圧力センサで測定）で
あるときにガス漏れの有無を判断するのに２分を要し、
また電池寿命が約７．５年であった。
【０００８】本発明は、このような従来の課題を解決す
るもので、ガス異常監視装置においてガス設備内のガス
漏れ等の異常を判定する時間の短縮と、電池の消耗の抑
制と、ガス異常監視装置の製造コストの低減を目的とし
たものである。
るもので、ガス異常監視装置においてガス設備内のガス
漏れ等の異常を判定する時間の短縮と、電池の消耗の抑
制と、ガス異常監視装置の製造コストの低減を目的とし
たものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、ガス設備内のガス圧力を検出する圧力検出
手段と、前記ガス設備内のガス流量を検出する流量検出
手段と、前記圧力検出手段と前記流量検出手段からの電
気信号で前記ガス設備内の異常を判定する判定手段と、
前記判定手段からの信号により動作する出力手段とを備
え、前記圧力検出手段は、表面に第一の電極が形成され
た電気絶縁性材料からなる固定基板と、第二の電極が表
面に形成された電気絶縁性弾性材料からなるダイアフラ
ムと、前記第一の電極と前記第二の電極との少なくとも
一方の周縁部に各々分離して形成した接着層及びスペー
サとを有し、前記第一の電極と前記第二の電極とを対向
配置させかつ前記接着層及び前記スペーサを介して前記
固定基板と前記ダイアフラムとを接合した静電容量式圧
力センサを有するものである。
するために、ガス設備内のガス圧力を検出する圧力検出
手段と、前記ガス設備内のガス流量を検出する流量検出
手段と、前記圧力検出手段と前記流量検出手段からの電
気信号で前記ガス設備内の異常を判定する判定手段と、
前記判定手段からの信号により動作する出力手段とを備
え、前記圧力検出手段は、表面に第一の電極が形成され
た電気絶縁性材料からなる固定基板と、第二の電極が表
面に形成された電気絶縁性弾性材料からなるダイアフラ
ムと、前記第一の電極と前記第二の電極との少なくとも
一方の周縁部に各々分離して形成した接着層及びスペー
サとを有し、前記第一の電極と前記第二の電極とを対向
配置させかつ前記接着層及び前記スペーサを介して前記
固定基板と前記ダイアフラムとを接合した静電容量式圧
力センサを有するものである。
【００１０】また、圧力検出手段に用いられる静電容量
式圧力センサにおいて、第一の電極と第二の電極との少
なくとも一方の周縁部に複数形成した接着層の間隙にス
ペーサを設けたものである。
式圧力センサにおいて、第一の電極と第二の電極との少
なくとも一方の周縁部に複数形成した接着層の間隙にス
ペーサを設けたものである。
【００１１】また、圧力検出手段に用いられる静電容量
式圧力センサにおいて、第一の電極と第二の電極との少
なくとも一方の周縁部に複数形成した接着層の外周にス
ペーサを設けたものである。
式圧力センサにおいて、第一の電極と第二の電極との少
なくとも一方の周縁部に複数形成した接着層の外周にス
ペーサを設けたものである。
【００１２】
【作用】本発明は上記構成によって下記の作用を有す
る。すなわち本発明のガス異常監視装置の圧力検出手段
に用いられる静電容量式圧力センサを、固定基板とダイ
アフラムとの少なくとも一方の周縁に接着層とスペーサ
とを分離した構成とし、製造時は固定基板とダイアフラ
ムの間隔を一定に保てるスペーサで保持しながら接着層
を形成させることができるので、固定基板とダイアフラ
ムとのギャップを高精度にコントロールすることがで
き、その結果圧力センサの容量ばらつきが小さくなっ
て、ガス設備内のガス圧を検出する圧力検出手段の精度
が向上する。
る。すなわち本発明のガス異常監視装置の圧力検出手段
に用いられる静電容量式圧力センサを、固定基板とダイ
アフラムとの少なくとも一方の周縁に接着層とスペーサ
とを分離した構成とし、製造時は固定基板とダイアフラ
ムの間隔を一定に保てるスペーサで保持しながら接着層
を形成させることができるので、固定基板とダイアフラ
ムとのギャップを高精度にコントロールすることがで
き、その結果圧力センサの容量ばらつきが小さくなっ
て、ガス設備内のガス圧を検出する圧力検出手段の精度
が向上する。
【００１３】また、圧力検出手段に用いられる静電容量
式圧力センサの第一の電極と第二の電極との少なくとも
一方の周縁部に複数形成した接着層の間隙にスペーサを
設けることによって、圧力センサの容量ばらつきが小さ
くなり圧力検出手段の精度が向上する。
式圧力センサの第一の電極と第二の電極との少なくとも
一方の周縁部に複数形成した接着層の間隙にスペーサを
設けることによって、圧力センサの容量ばらつきが小さ
くなり圧力検出手段の精度が向上する。
【００１４】また、圧力検出手段に用いられる静電容量
式圧力センサの第一の電極と第二の電極との少なくとも
一方の周縁部に複数形成した接着層の外周にスペーサを
設けることによって、圧力センサの容量ばらつきが小さ
くなり圧力検出手段の精度が向上する。
式圧力センサの第一の電極と第二の電極との少なくとも
一方の周縁部に複数形成した接着層の外周にスペーサを
設けることによって、圧力センサの容量ばらつきが小さ
くなり圧力検出手段の精度が向上する。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１、図２および
図３を参照しながら説明する。
図３を参照しながら説明する。
【００１６】図１は本発明のガス異常監視装置として圧
力調整器に適用した場合のブロック図である。１１はガ
ス供給源、１２はガス異常監視装置（圧力調整器）、１
３はガスメータである。圧力調整器１２は、圧力調整手
段２０、圧力検出手段２１（例えば圧力センサ）と流量
検出手段２２（例えば流量計）と判定手段２３（例えば
マイコン）と出力手段２４（例えば遮断弁）とで構成さ
れている。
力調整器に適用した場合のブロック図である。１１はガ
ス供給源、１２はガス異常監視装置（圧力調整器）、１
３はガスメータである。圧力調整器１２は、圧力調整手
段２０、圧力検出手段２１（例えば圧力センサ）と流量
検出手段２２（例えば流量計）と判定手段２３（例えば
マイコン）と出力手段２４（例えば遮断弁）とで構成さ
れている。
【００１７】また図２は前記圧力調整器１２に用いられ
る圧力検出手段２１に用いられる静電容量式圧力センサ
の構成図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図であ
る。表面に第一の電極３３が形成された電気絶縁性材料
の固定基板３１と、第二の電極３４が表面に形成された
電気絶縁性弾性材料からなるダイアフラム３２と、前記
第一の電極３３と前記第二の電極３４との少なくとも一
方の周縁部に形成した接着層３５及びスペーサ３６とを
備え、表面に第一の電極３が形成された電気縁性材料の
固定基板３１と、第二の電極３４が表面に形成された電
気絶縁性弾性材料からなるダイアフラム３２とを、第一
の電極３３と第二の電極３４とが対向配置されるように
接着層３５とスペーサ３６とを介して接合している。こ
こで第二の電極３４を測定用電極（中央部）と参照用電
極（外周部）とに分割し、測定用容量と参照用容量とを
演算して補償することで温度特性、非直線性を非常に小
さくすることができる。
る圧力検出手段２１に用いられる静電容量式圧力センサ
の構成図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図であ
る。表面に第一の電極３３が形成された電気絶縁性材料
の固定基板３１と、第二の電極３４が表面に形成された
電気絶縁性弾性材料からなるダイアフラム３２と、前記
第一の電極３３と前記第二の電極３４との少なくとも一
方の周縁部に形成した接着層３５及びスペーサ３６とを
備え、表面に第一の電極３が形成された電気縁性材料の
固定基板３１と、第二の電極３４が表面に形成された電
気絶縁性弾性材料からなるダイアフラム３２とを、第一
の電極３３と第二の電極３４とが対向配置されるように
接着層３５とスペーサ３６とを介して接合している。こ
こで第二の電極３４を測定用電極（中央部）と参照用電
極（外周部）とに分割し、測定用容量と参照用容量とを
演算して補償することで温度特性、非直線性を非常に小
さくすることができる。
【００１８】すなわちセラミックからなる固定基板３１
及びダイアフラム３２（厚み０．１５mm）を用意し、固
定基板３１とダイアフラム３２に第一の電極３３と第二
の電極３４としてそれぞれ金レジネートをスクリーン印
刷法で形成し、脱脂・焼成して０．１μmの厚みとす
る。固定基板とほとんど同じ熱膨張係数をもつ低融点の
ガラスフリットを図２に示したパターン形状で固定基板
３１にスクリーン印刷して接着層３５を形成したあと、
接着層３５の余白部にガラスファイバ（ファイバ径５±
０．０５μm、ファイバ長さ２５μm）からなるスペーサ
３６を微量含有した樹脂ペーストで描画してスペーサ３
６を形成する。第一の電極３３と第二の電極３４とが対
向するように配置した状態で、加熱荷重成形を行って、
スペーサ３６を介して固定基板３１とダイアフラム３２
とを接着層３５で一体接合する。
及びダイアフラム３２（厚み０．１５mm）を用意し、固
定基板３１とダイアフラム３２に第一の電極３３と第二
の電極３４としてそれぞれ金レジネートをスクリーン印
刷法で形成し、脱脂・焼成して０．１μmの厚みとす
る。固定基板とほとんど同じ熱膨張係数をもつ低融点の
ガラスフリットを図２に示したパターン形状で固定基板
３１にスクリーン印刷して接着層３５を形成したあと、
接着層３５の余白部にガラスファイバ（ファイバ径５±
０．０５μm、ファイバ長さ２５μm）からなるスペーサ
３６を微量含有した樹脂ペーストで描画してスペーサ３
６を形成する。第一の電極３３と第二の電極３４とが対
向するように配置した状態で、加熱荷重成形を行って、
スペーサ３６を介して固定基板３１とダイアフラム３２
とを接着層３５で一体接合する。
【００１９】上記の静電容量式圧力センサにおいて、第
二の電極３４の測定用電極（中央部）及び参照用電極
（外周部）の各々で充放電回路を形成し、それぞれの容
量の充電時間差に対応したパルス出力を発生させる充放
電時間検出型の検知回路に接続し、非直線性補正及び利
得、オフセット調整を施して所定の電圧出力に変換する
ことによって圧力検出手段２１を作製する。
二の電極３４の測定用電極（中央部）及び参照用電極
（外周部）の各々で充放電回路を形成し、それぞれの容
量の充電時間差に対応したパルス出力を発生させる充放
電時間検出型の検知回路に接続し、非直線性補正及び利
得、オフセット調整を施して所定の電圧出力に変換する
ことによって圧力検出手段２１を作製する。
【００２０】また図３は圧力調整器のガス漏洩検知の動
作を示すフローチャートである。本装置がスタートして
いる状態において、出力手段２４（例えば遮断弁）へ出
力してガスを供給する（ステップ１）、ガス供給源１１
から供給され圧力調整手段２０で調圧されたガス圧は圧
力検出手段２１で測定される（ステップ２）。流量検出
手段２２で測定したガス流量が０であることを確認した
（ステップ３）ときに微量のガスが漏洩している場合に
は、配管内のガス圧は時間と共にわずかずつ低下するの
で、ガス圧の変化を圧力検出手段２１でモニターし、マ
イコン等の判定手段２３で判定し、圧力低下が所定の値
より大きければ、異常、つまりガス漏洩と判断する（ス
テップ４）。ガス漏洩と判断すると、出力手段２４（遮
断弁）を動作させてガス供給をストップする（ステップ
５）。また判定手段２３がガス漏洩がないと判定したと
きは再び出力動作（ステップ１）に戻り、ガス供給を継
続して測定・判定を行うことにより、圧力調整器１２の
長期間のガス漏れをモニターする。
作を示すフローチャートである。本装置がスタートして
いる状態において、出力手段２４（例えば遮断弁）へ出
力してガスを供給する（ステップ１）、ガス供給源１１
から供給され圧力調整手段２０で調圧されたガス圧は圧
力検出手段２１で測定される（ステップ２）。流量検出
手段２２で測定したガス流量が０であることを確認した
（ステップ３）ときに微量のガスが漏洩している場合に
は、配管内のガス圧は時間と共にわずかずつ低下するの
で、ガス圧の変化を圧力検出手段２１でモニターし、マ
イコン等の判定手段２３で判定し、圧力低下が所定の値
より大きければ、異常、つまりガス漏洩と判断する（ス
テップ４）。ガス漏洩と判断すると、出力手段２４（遮
断弁）を動作させてガス供給をストップする（ステップ
５）。また判定手段２３がガス漏洩がないと判定したと
きは再び出力動作（ステップ１）に戻り、ガス供給を継
続して測定・判定を行うことにより、圧力調整器１２の
長期間のガス漏れをモニターする。
【００２１】圧力検出手段２１として上記の静電容量式
圧力センサを用いた場合、遮断弁２４、流量検出手段２
２及び圧力検出手段２１を動作させて、圧力調整器１２
のガス圧が３１５mmＨ2Ｏ（別の基準の圧力センサで測
定）であったものを、配管内の微少な圧力変動（３１５
mmＨ2Ｏが２７５mmＨ2Ｏに低下）を測定した結果、ガス
配管内の微少ガス漏洩を約２０秒で判定することができ
た。このように短時間でガス漏洩を検知・判別すること
ができたので、圧力センサ及びガス異常監視装置の消費
電力を低減することができ、電池を１０年間交換せずに
正確に動作した。また圧力センサの特性ばらつきが小さ
いので、製造コストも従来の約半分になった。
圧力センサを用いた場合、遮断弁２４、流量検出手段２
２及び圧力検出手段２１を動作させて、圧力調整器１２
のガス圧が３１５mmＨ2Ｏ（別の基準の圧力センサで測
定）であったものを、配管内の微少な圧力変動（３１５
mmＨ2Ｏが２７５mmＨ2Ｏに低下）を測定した結果、ガス
配管内の微少ガス漏洩を約２０秒で判定することができ
た。このように短時間でガス漏洩を検知・判別すること
ができたので、圧力センサ及びガス異常監視装置の消費
電力を低減することができ、電池を１０年間交換せずに
正確に動作した。また圧力センサの特性ばらつきが小さ
いので、製造コストも従来の約半分になった。
【００２２】次に本発明の第２の実施例を図４を用いて
説明する。図４は圧力検出手段２１に用いられる静電容
量式圧力センサの他の実施例であり、（ａ）は平面図、
（ｂ）は断面図である。第一の電極３３と前記第二の電
極３４の少なくとも一方の周縁部に形成した接着層３５
の外周にスペーサ３６を設けたところが、実施例１で用
いた静電容量式圧力センサとの相違点であり、その他の
センサ構成や回路構成は実施例１と同じである。その結
果、電極間ギャップはスペーサ３６の厚みで決まり、封
着ガラスの影響を受けないのでセンサの精度が高くなる
ものである。
説明する。図４は圧力検出手段２１に用いられる静電容
量式圧力センサの他の実施例であり、（ａ）は平面図、
（ｂ）は断面図である。第一の電極３３と前記第二の電
極３４の少なくとも一方の周縁部に形成した接着層３５
の外周にスペーサ３６を設けたところが、実施例１で用
いた静電容量式圧力センサとの相違点であり、その他の
センサ構成や回路構成は実施例１と同じである。その結
果、電極間ギャップはスペーサ３６の厚みで決まり、封
着ガラスの影響を受けないのでセンサの精度が高くなる
ものである。
【００２３】従って、この静電容量式圧力センサを用い
た場合においても、第１の実施例と同様の効果が得られ
るものである。
た場合においても、第１の実施例と同様の効果が得られ
るものである。
【００２４】図５は本発明のガス異常監視装置としてガ
スメータに適用した場合のブロック図である。１２は圧
力調整器、１３はガスメータ、１４はガス器具である。
ガスメータ１３は、圧力検出手段２１（例えば圧力セン
サ）と流量検出手段２２（例えば流量計）と判定手段２
３（例えばマイコン）と出力手段２４（例えば遮断弁）
とで構成されている。
スメータに適用した場合のブロック図である。１２は圧
力調整器、１３はガスメータ、１４はガス器具である。
ガスメータ１３は、圧力検出手段２１（例えば圧力セン
サ）と流量検出手段２２（例えば流量計）と判定手段２
３（例えばマイコン）と出力手段２４（例えば遮断弁）
とで構成されている。
【００２５】ガスの漏洩検出は、出力手段２４（例えば
遮断弁）を動作させ、ガス器具を使用していない時の流
量及び圧力変動の有無を流量検出手段２２及び圧力検出
手段２１で検出し、判定手段２３で判断することによっ
て行う。すなわち微量のガスが漏洩しているのであれ
ば、ガス流量が０のとき配管内のガス圧は時間と共にわ
ずかずつ低下する。このガス圧のわずかな変化の状態を
圧力検出手段２１でモニターし、マイコン等の判定手段
２３で判定し、圧力低下が所定の値より大きければ、ガ
ス漏洩ありと判断して、出力手段２４（遮断弁）を動作
させる。また判定手段２３がガス漏洩がないと判定した
ときは再び出力手段２４と圧力検出手段２１と流量検出
手段２２とを動作させてガス設備内の圧力と流量を測定
して長期間のガス漏れをモニターする。
遮断弁）を動作させ、ガス器具を使用していない時の流
量及び圧力変動の有無を流量検出手段２２及び圧力検出
手段２１で検出し、判定手段２３で判断することによっ
て行う。すなわち微量のガスが漏洩しているのであれ
ば、ガス流量が０のとき配管内のガス圧は時間と共にわ
ずかずつ低下する。このガス圧のわずかな変化の状態を
圧力検出手段２１でモニターし、マイコン等の判定手段
２３で判定し、圧力低下が所定の値より大きければ、ガ
ス漏洩ありと判断して、出力手段２４（遮断弁）を動作
させる。また判定手段２３がガス漏洩がないと判定した
ときは再び出力手段２４と圧力検出手段２１と流量検出
手段２２とを動作させてガス設備内の圧力と流量を測定
して長期間のガス漏れをモニターする。
【００２６】圧力検出手段２１として上記の静電容量式
圧力センサを用いた場合、ガスメータ１３に適用した場
合にも、ガス配管内の微少ガス漏洩を約２０秒で判定す
ることができた。すなわち短時間でガス漏洩を検知・判
別することができたので、圧力センサ及びガス異常監視
装置の消費電力を低減することができ、電池を１０年間
交換せずに正確に動作した。また圧力センサの特性ばら
つきが小さいので、製造コストも従来の約半分になっ
た。
圧力センサを用いた場合、ガスメータ１３に適用した場
合にも、ガス配管内の微少ガス漏洩を約２０秒で判定す
ることができた。すなわち短時間でガス漏洩を検知・判
別することができたので、圧力センサ及びガス異常監視
装置の消費電力を低減することができ、電池を１０年間
交換せずに正確に動作した。また圧力センサの特性ばら
つきが小さいので、製造コストも従来の約半分になっ
た。
【００２７】なお本発明のガス異常監視装置において、
静電容量式圧力センサの各種材料（ダイアフラム、固定
基板、電極、金型等）、成形条件（温度、時間、圧力、
雰囲気等）、センサ形状（円形、角型、径、電極パター
ン、厚み、ギャップ等の寸法）、回路構成、測定圧力、
ガス異常監視装置としての圧力調整器及びガスメータの
構成等は一例であり、本実施例に限定されるものではな
い。
静電容量式圧力センサの各種材料（ダイアフラム、固定
基板、電極、金型等）、成形条件（温度、時間、圧力、
雰囲気等）、センサ形状（円形、角型、径、電極パター
ン、厚み、ギャップ等の寸法）、回路構成、測定圧力、
ガス異常監視装置としての圧力調整器及びガスメータの
構成等は一例であり、本実施例に限定されるものではな
い。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のガス異常
監視装置によれば次の効果が得られる。
監視装置によれば次の効果が得られる。
【００２９】本発明のガス異常監視装置において、ガス
設備内のガス圧を検出する圧力検出手段として、固定基
板とダイアフラムとの少なくとも一方の周縁に接着層と
スペーサとを分離した構成によって、製造時は固定基板
とダイアフラムの間隔を一定に保てるスペーサで保持し
ながら接着層を形成することができるので、固定基板と
ダイアフラムとのギャップのバラツキがスペーサのバラ
ツキのみによって定まり、その結果、ギャップを高精度
にコントロールすることができる。したがって圧力セン
サの容量ばらつきが小さくなり、ガス設備内のガス圧を
検出する圧力検出手段の精度が向上することによって、
より小さな値の圧力低下を監視することで、ガス設備内
の正常・異常の判定ができるので、下記の特徴が得られ
る。
設備内のガス圧を検出する圧力検出手段として、固定基
板とダイアフラムとの少なくとも一方の周縁に接着層と
スペーサとを分離した構成によって、製造時は固定基板
とダイアフラムの間隔を一定に保てるスペーサで保持し
ながら接着層を形成することができるので、固定基板と
ダイアフラムとのギャップのバラツキがスペーサのバラ
ツキのみによって定まり、その結果、ギャップを高精度
にコントロールすることができる。したがって圧力セン
サの容量ばらつきが小さくなり、ガス設備内のガス圧を
検出する圧力検出手段の精度が向上することによって、
より小さな値の圧力低下を監視することで、ガス設備内
の正常・異常の判定ができるので、下記の特徴が得られ
る。
【００３０】（１）ガス設備内のガス漏れ等の異常の判
定時間を短縮することができる。 （２）ガス異常監視装置を駆動する電池の消耗を抑制す
ることができる。
定時間を短縮することができる。 （２）ガス異常監視装置を駆動する電池の消耗を抑制す
ることができる。
【００３１】（３）ガス異常監視装置の製造コストを低
減することができる。
減することができる。
【図１】本発明の一実施例のガス異常監視装置を圧力調
整器に適用した時の構成を示すブロック図
整器に適用した時の構成を示すブロック図
【図２】（ａ）同装置の圧力検出手段に用いた静電容量
式圧力センサの一実施例を示す平面図 （ｂ）同静電容量式圧力センサの断面図
式圧力センサの一実施例を示す平面図 （ｂ）同静電容量式圧力センサの断面図
【図３】同装置の動作を示すフローチャート
【図４】（ａ）同装置の圧力検出手段に用いた静電容量
式圧力センサの他の実施例を示す平面図 （ｂ）同静電容量式圧力センサの断面図
式圧力センサの他の実施例を示す平面図 （ｂ）同静電容量式圧力センサの断面図
【図５】本発明のガス異常監視装置をガスメータに適用
した時の構成を示すブロック図
した時の構成を示すブロック図
【図６】従来のガス異常監視装置の圧力検出手段に用い
られた静電容量式圧力センサの断面図
られた静電容量式圧力センサの断面図
１２ 圧力調整器 １４ ガス器具 ２１ 圧力検出手段 ２１ 流量検出手段 ２３ 判定手段 ２４ 出力手段 ３１ 固定基板 ３２ ダイアフラム ３３ 第一の電極 ３４ 第二の電極 ３５ 接着層 ３６ スペーサ
Claims (3)
- 【請求項１】ガス設備内のガス圧力を検出する圧力検出
手段と、前記ガス設備内のガス流量を検出する流量検出
手段と、前記圧力検出手段と前記流量検出手段からの電
気信号で前記ガス設備内の異常を判定する判定手段と、
前記判定手段からの信号により動作する出力手段とを備
え、前記圧力検出手段は、表面に第一の電極が形成され
た電気絶縁性材料からなる固定基板と、第二の電極が表
面に形成された電気絶縁性弾性材料からなるダイアフラ
ムと、前記第一の電極と前記第二の電極との少なくとも
一方の周縁部に各々分離して形成した接着層及びスペー
サとを有し、前記第一の電極と前記第二の電極とを対向
配置させかつ前記接着層及び前記スペーサを介して前記
固定基板と前記ダイアフラムとを接合した静電容量式圧
力センサを有するガス異常監視装置。 - 【請求項２】ガス設備内のガス圧力を検出する圧力検出
手段と、前記ガス設備内のガス流量を検出する流量検出
手段と、前記圧力検出手段と前記流量検出手段からの電
気信号で前記ガス設備内の異常を判定する判定手段と、
前記判定手段からの信号により動作する出力手段とを備
え、前記圧力検出手段は、表面に第一の電極が形成され
た電気絶縁性材料からなる固定基板と、第二の電極が表
面に形成された電気絶縁性弾性材料からなるダイアフラ
ムと、前記第一の電極と前記第二の電極との少なくとも
一方の周縁部に複数形成した接着層と、前記接着層の間
隙に設けたスペーサとを有し、前記第一の電極と前記第
二の電極とを対向配置させかつ前記接着層及び前記スペ
ーサを介して前記固定基板と前記ダイアフラムとを接合
した静電容量式圧力センサを有するガス異常監視装置。 - 【請求項３】ガス設備内のガス圧力を検出する圧力検出
手段と、前記ガス設備内のガス流量を検出する流量検出
手段と、前記圧力検出手段と前記流量検出手段からの電
気信号で前記ガス設備内の異常を判定する判定手段と、
前記判定手段からの信号により動作する出力手段とを備
え、前記圧力検出手段は、表面に第一の電極が形成され
た電気絶縁性材料からなる固定基板と、第二の電極が表
面に形成された電気絶縁性弾性材料からなるダイアフラ
ムと、前記第一の電極と前記第二の電極との少なくとも
一方の周縁部に形成した接着層と、前記接着層の外周に
設けたスペーサとを有し、前記第一の電極と前記第二の
電極とを対向配置させかつ前記接着層及び前記スペーサ
を介して前記固定基板と前記ダイアフラムとを接合した
静電容量式圧力センサを有するガス異常監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7130077A JPH08329370A (ja) | 1995-05-29 | 1995-05-29 | ガス異常監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7130077A JPH08329370A (ja) | 1995-05-29 | 1995-05-29 | ガス異常監視装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08329370A true JPH08329370A (ja) | 1996-12-13 |
Family
ID=15025442
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7130077A Pending JPH08329370A (ja) | 1995-05-29 | 1995-05-29 | ガス異常監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08329370A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2603778A1 (es) * | 2015-09-01 | 2017-03-01 | Bsh Electrodomésticos España, S.A. | Campo de cocción a gas y procedimiento para ponerlo en funcionamiento |
-
1995
- 1995-05-29 JP JP7130077A patent/JPH08329370A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2603778A1 (es) * | 2015-09-01 | 2017-03-01 | Bsh Electrodomésticos España, S.A. | Campo de cocción a gas y procedimiento para ponerlo en funcionamiento |
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