JPS6017627A - ガス遮断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、都市ガス・プロパンガス等による爆発事故・
中毒事故等の発生を未然に防止するガス遮断装置に関す
る。

従来例の構成とその問題点 ガス事故の多くは未漕°ガスの異常流出に起因している
。この異常流出は、ガス管とガス器具とを接続スるゴム
ホースのひび割れ、切断、外れとか、ガス器具の長時間
使用による酸欠とか、地震等によるガス器具の転倒その
他に起因する失火といった様々な原因による。

従来より、未燃ガスの異常流出に対しては、ガス警報器
とかヒユーズコック等が提案されている。

前者にあっては、未燃ガスを検出して警報を出すもので
あり、人が不在等で、元コックを閉止しない場合は、未
燃ガスは流出し続ける。後者にあっては、ヒユーズコッ
クを破壊するなどして故意に未ノき゛ガスを流出させる
場合にあ−・では有効でＣよない。

発明の目的 本発明は、かかる従来装置の欠点に鑑みで提案するもの
であり、未燃ガスの異常流出があれば、爆発に至る前に
ガス流路を自動的に遮断し、爆発を未然に防止するガス
遮断装置を捉供するものである。

発明の構成 ガスメータを設置する際、使用予定ガス器具の合計消費
量や個別の器具の最大消費量によって、その種類を選択
して設置する。従がって、あるガスメータの種類を選択
すれば、そのメータのもとに使用されるであろう最大の
器具を想定することができる。この想定された器具の消
費量をはるかに上回るような量が流れることは正常使用
ではイ］り得ず、従がって何らかの異常すなわち未燃ガ
スの大量流出であると判定することができる。

ガス消費量を検出するには、例えば個々のガス器具のオ
ンオフを検出する方法が考えられる１、然るに、前述し
たように、ゴムホースが例れているような場合には、こ
のような方法で口１、明らかに、不備である。そこで、
本発明ではガスメータのＪ１量に応じて動く可動部分か
らメータ通、；７１．＞ガス量を算出する。この場合、
コノ、ホースの外Ｊｔ等にｔ」無関係に、ガスメータ通
過カス散を・測定できる３、然るに、ガスメータ通過ガ
スｌ１、個別に使用さノ１ているであろう器具の消費量
の合訓値てあ−）で、個々の器具の消費量ではない。上
述したように、未燃ガスの異常流出を知るためには、使
用さノ１でいる個別の器具の消費量を知る必安かある。

そこで、本発明では、メータ通過ガス茄の時間的変化に
より個別の器具を推定する。すなわち、本発明はある流
量から別の流量に変化したとき、その増分が一つの器具
の新規使用であると判断し、その増分か、メータ種・ガ
ス種旬に設定さｔ１／ζ最犬流用以上になるとガス流路
を遮断するものである。

実施例の説明 第１図で、ガスメータ１に流ｆｄセンヤ２を取（＝Ｊけ
る。流計センサ２ｔ」１、例えは、ガス、メータ１を構
成する膜板に数句けた磁石と、その磁界を検出し電気信
号を出力する磁界検出器としての１ルードスイソチで構
成する。膜板は、計量に応じて動作し、この膜板の動き
に応じて、リードスイッチがオンオフする。従零って、
リードスイッチのオンから次のオンまでの時間は膜板−
往復に要する時間となり、膜板−往復でのメータ通過ガ
ス量すなわち単位ｉＩ量はメータの種類毎に一定である
から、これにより単位時間当りの流量を知ることができ
る。例えばこのように構成した流量センサ２からの電気
信号、すなわちリードスイッチのオンオフ信号を処理装
置３に入力する。処理装置３は、上述したようにリード
スイッチのオンオフ信号と、メータ種・ガス種とから単
位時間当りのガス流量を発熱量換算で算出する。その後
個別器具を次のように推定する。処理装置３は、前回に
算出したガス量すなわち前回ガス量と、前々回に算出し
たガス量すなわち前々回ガス量を記憶している。第１に
流量の時間的変化の有無を、今回算出したガス茄：すな
わち現在ガス量と前回ガス量の差が、予め定めた最低変
化判定流量ＪＱよりも大きいとき変化有とし、小さいと
き変化無とする１、こうするのは、ガスの供給圧力等の
変動により、一つの器具のガス消費量は微小変動し２．
でいるので、この微小変動分による変動捷でも流計変動
と見なさないようにするためのフィルタリングをする／
Ｃめである。もしも変化有になれば、次の計測終了時点
ては、前々回ガス量と現在ガスＫ）との差をとり、この
増分を、追加された器具の消費量とする。１変化有とな
った時点で、即追加器具の消費ｈ１゛を演算し。

ないのは、以下の理由による。、現在ガス叶の泪測途中
に新たな器具を追加されれば、そのＮ副結果は、以前よ
り使用されてい／こ器具と追加器具との合計流量とはな
らず、これらの時間”Ｆ物流４７１となり、次回の語測
結沫か真の合ａ１流量を示す（二とになるからである。

追加器具の消費量を演尊し、その結果、ガス種・メータ
種ｊ０に予め定め／こ最大流量未満であれは遮断借上を
出力ぜす、以上であわば出力する。遮断装櫛３からの遮
断信号により、ガス流路中に殴りん遮断手段と、しての
電磁弁４がガス流路を遮断する。

処理装置３は、例えば、第２図（イ）（ロ）に示すよう
に、ガス流量を演算するとともに、前回ガス量前々回ガ
ス量を記憶する流量処理部５、流量の変化の有無を判定
する変化判定部６、遮断の可否を判定する遮断判定部７
よりなる。

以下第３図のタイミング図を参照しつつその構成動作を
詳細に説明する。

第３図（イ）はガス流量を示し、時刻ｔ。で器具Ａその
ガス消費量ＯＡが使用され始めたとする。第３図（ロ）
に示すように、流量センサ２のリードスイッチがオンオ
フし、流量信号Ｆ　１）を出力する。この信号Ｆｐを、
第２図（イ）に示す流量処理部６の７リツプフロツプ（
以下ＦＦと略記）ｅｓＡに入力する。ＦＦｅｓＡは、リ
ードスイッチオン信号が入る度にその出力ＦＯ及び反転
出力Ｆ○を反転させる（第３図（ハ）に））。出力ＦＯ
が’Ｈｉ’になると、発振器５Ｃのリセットが解除され
一定周期ｔＭのパルス信号ＴＢを出力する。パルス信号
ＴＢを、カウンタ５Ｃで計数する。時刻ｔ１で次のリー
ドスイッチオン信号が入力され、ＦＦ５Ａの各出力が反
転する。出力ＦＯは′ＬＯ′となり、発振器５Ｂをリセ
ットするので、出力ＴＢが出なくなり、カウンタ５Ｃは
計数を停止する。出力ＦＯが’Ｈｉ’となり、この信号
により、除算器６Ｄは、カウンタ６Ｃの計数値ΔＴを除
数、ガス種・メータ種選択手段としての信号発生器５Ｅ
からの信号ＧＭを被除数として除算を開始する。信号発
生器６Ｅからの信号ＧＭは、例えば次のような数値をナ
シタル表現した信号である。ガス種としては、例えばｅ
Ｅ（発熱量５０００１１＋ａｌ　／　Ｎ　１１１’　）
、１３Ａ（イ１゜：（ｊ：　１１０００ｋＣａｌ／　Ｎ
ｌｌ＋’　）の２１中；Ｊ’ｉ、　メ　り　１中と　（
−・；２号（単位計量０．６１　）、３号（単位割量０
．９１　）、６号、７号（単位計量１．７ｄ）の６種類
があるとすれば、その組合せは１０種類となり、各組合
せに対し、ガス種が６Ｂでメータ種が１号の組合せたと
きを′１′とし、それぞれの出力値を下表のように定め
る。この出力値の意味するところは、ガス種６Ｂメータ
種１号で正規化した単位発熱量を示す。このように、６
Ｂ１号で正規化することにより、他のガス種−メータ種
に対して対応できる。除算器５Ｄの出力Ｑ。は、上記単
位発熱量を、それを計測するに必要な時間ΔＴで割った
値であシ、単位時間すなわち発振器７Ｂの出力周期ｔＭ
自りの発熱量ＱＡとなる。

ＦＦ５Ａの反転出力ＦＯけ、除算器５Ｄの演算時間より
も長い遅延時間Δｔ１を有する遅延回路５Ｆに入力する
。遅延回路５Ｆの出力ＴＤ１は、第３図（ホ）に示すよ
うになる。出力ＴＤ１は、後述する変化判定部６０減算
器６Ａ、遮断判定部７０減算器７Ａの演算時間よりも長
い遅延時間ｄｔ２を有する遅延回路６Ｇに入力される。

遅延回路６Ｇの出力ＴＤ２は、第３図（へ）に示すよう
になる。出力ＴＤ２は、後述する変化判定部６のコンパ
レータ６Ｂ、遮断判定部７のコンパレータ７Ｂの比較完
了時間よシも長い遅延時間Δｔ３を有する遅延回路５Ｈ
に入力され、その出力ＴＤ３は第３図（ト）のようにな
る。出力ＴＤ３は、ラッチ５１の七ソトアップ時間より
も長い遅延時間Δｔ４を有する遅延回路５ｊに入力され
、その出力ＴＤ４は第３図（イ）のようになる。除算器
５Ｄの出力Ｑ。は、現在流量として出力される。この現
在流量Ｑ。は、時亥ｉｔ１よシ（ｄｔ１＋Δｔ２＋Δｔ
３＋Δ１４）後に、前回流量Ｑ１を記憶するラッチ５Ｋ
に移される。寸だ前回流量Ｑ１は、時刻ｔ１より（Ｊｔ
１＋、Ｊｔ２＋Δｔ３ン後に前々回流量Ｑ２を記憶する
ラッチ６１に移される。この時刻では、前回流量Ｑ１か
ゼロだから、ラッチ５１の出力すなわち前々回流量Ｑ２
もゼロとなる。ラッチ５Ｋにはこの後で、現在流量Ｑ。

とじて除算冊子りの演算結果Ｑλが移される。第３図（
す）は現在流量Ｑ０を示し、同（ヌ）は前回流量Ｑ１を
示し、同し→は前々回流量Ｑ２を示変化ｉ′４１定部６
は、第２図（ロ）（／Ｃ示すように構成されている。現
在流量Ｑ。と前回流量Ｑ１との差（Ｑｏ−Ｑｌ）　丑Ｊ
Ｑ１を、；！’ｆ：延回路５Ｆの出力ＴＤ１のタイミン
グで、減算器６Ａが演算する。この出力ＪＱ１と、変化
の自然を判定するための最低変化判定流量信号発生器６
Ｃの出力ΔＱとを、遅延回路６Ｇの出力ＴＤ２のタイミ
ングで、コンパレータ６Ｂが比較する。もしもΔＱ１≧
ΔＱなら、その出力Ｃ１は′Ｈ１″となり、反対ならば
′Ｌｏ′となる。時刻士、直後では、前回流ｉ　Ｑ　、
がゼロで、現在流量Ｑ。がＱＡであり、ΔＱ１＝Ｑλと
なり、第３図（力のようになる。またＯＡ＞ΔＱなので
、コンパレータ６Ｂの出力Ｃ１は’Ｈｉ’、となり、第
３図（ワ）のようになる。出力Ｃ１は、遅延回路５Ｈの
出力ＴＤ３のタイミングでラッチ６Ｄに保存され、ラッ
チ６Ｄの出力０１′は第３図（ｆＪのようになる。

遮断判定部７は、第２図（ロ）のように構成されている
。現在流ＨＱ。と、前々回流ｔＱ２との差ΔＱ２−（Ｑ
ｏ−０２）を、出力ＴＤ１のタイミングで、減算器７Ａ
により演９する。（−のτ１算結果ΔＱ２と、　ガス種
、メータ種籾に予め設定した最大流用信号発生器７Ｃか
らの信号ΔＱＩ１１ａｘとを、出力ＴＤ２のタイミング
でコン／くレータ７Ｂにより比較１“る。、ガス種・メ
ータ紳の最大流量は例えば下表のように設定する３、こ
の表で、ガス種１３Ａの場合、ガス種６Ｂの場合よりも
１クラス上のメータ種と同一の設定とな・）でいるが、
１３Ａの方が６Ｂよりも発熱量が高いため、へ′１容最
大流昂を・大きくできるからである。コン・くレータ７
Ｂの出力Ｓは、ΔＱ２≧ΔＱｍａｘのとき’Ｈｉ’、逆
のときｊＬｏ′である。もしも変化″ｌ’４Ｊ　’ＳＳ
ｅ２出力０１′が′Ｈ１′で、コンパレータ７Ｂの出力
Ｓが’Ｈｉ’であれば、両出力を入力とし、これらの論
理積をとるＡＮＤゲー）７Ｄの出力ＯＦは’Ｈｉ’とな
る。

それ以外では、ＡＮＤゲ・−ドアＤの出力ＯＦｉ、′Ｌ
Φ′である。この出力ＯＦが’Ｈｉ’になると、前回流
量Ｑ１を記憶するラッチ６Ｋ、前々回流量Ｑ２を記憶す
るラッチ５ｉ、変化有無を記憶するラッチ６Ｄがリセッ
トされるとともに、単安定マルチバイプレ〜り７Ｅがト
リガされ、遮断手段としての電磁弁４を完全に閉止状態
にするために必要な時間よりも長い遮断信号■を出力す
る。第３図で、時刻ｔ１直後では、前々回流量Ｑ２がゼ
ロだから、減算器７Ａの出力ΔＱ２は、現在流ｆｔ４．
ＱｏとしてのＱＡと等しくなり、第３図（ヨ）のように
なる。また。

コンパレータ７Ｂの出力Ｓは、ＱＡ＜Ｑｍａｘなので′
Ｌｏ′となり、第３図し）のようになる。ＡＮＤゲート
７Ｄの出力ＯＦも−それ故′Ｌ０′となり、第３図（Ｉ
／ｌのようになり、単安定マルチバイフｌ／−夕７Ｅの
出力■は′Ｌｏ′のままである。時刻ｔ２で、次のリー
ドスイッチオン信号が入力され、再び開側がスタートす
る。ガス器具の追加がないから。

メータ通過ガス量は前回計測１１Ｓと等しく、そのため
に時刻ｔ２より時間ＪＴ経た時刻ｔ３で再びＩＪ−ドス
イッチオン伯号が入力され、処理装置３は上述したのと
同様の処理を行なう。時刻ｔ３直後の現在流量Ｑ０は０
人、前回流量Ｑ１もＱＡ、前々回流量Ｑ２はゼロである
。従Ｎつで現在流量Ｑ０と前回流量Ｑ１との差ΔＱ１姻
２、（ＱＡ−ＱＡ）＝ｏとなる。ＪＱ１＝　Ｏ＜ΔＱだ
から、コンノくレータθＢの出力Ｃ１は′Ｌ０′となる
。他方現在流量Ｑ。と前々回流量Ｑ２との差ΔＱ２は、
（ＱＡ−、ｏ）＝ｏλとなる。然るにＱＡ＜”Ｑｍａｘ
であるから、コ５・′パレータ７Ｂの出力Ｓは′Ｌｏ′
の寸″まである。この判定終了時点では、現イＦ流量Ｑ
０のＱＡが、前回流量Ｑ１となり、１だ前回流量Ｑ１の
ＱＡか、前々回流量Ｑ２となるので、全でＱＡとｉニー
）ている４゜時刻ｔＡで再びリー　トスイソチオン（Ｅ
’　Ｑが人力され、計測が開始する。４測終了前の喝刻
ｔ５で、例えば、ガス栓からゴムホースを外した状態で
ガス栓を開くと、最大流ｒｍ　ａ　ｘ”上の修めて犬き
゛な流量ＱＢが流れはじめる。ガスメータ通過ガス量は
、今まで流れていた流量ＱＡと新たに追加された流量Ｑ
Ｂの和、すなわちＱｃ＝　（ＯＡ　＋ＱＢ　）となる。

このため、今までの計測時間よりも短かい時間すなわち
時刻ｔ６で次のリードスイッチオン信号が入力される。

しかしながら時刻ｔ４より時刻ｔ６までの計測時間は、
明らかに流量Ｑｃには対応していない。従がって時刻ｔ
６直後では、除算器６Ｄの出力すなわち現在流量Ｑ。は
、ＱＣに対応するＱ６ではなく、Ｑλ〈Ｑｏｐ＜Ｑ６で
あるようなＱＣｐである。従がって、現在流が七と前回
流量Ｑ１との差ｄＱは、（Ｑｏｐ−Ｑｉ）＝ＱＢＰ〉Δ
Ｑとなシ、コンパレータ６Ｂの出力Ｃ１は′旧′となシ
、ラッチ８Ｄの出力Ｃ／が’Ｈｉ’になる。現在流量Ｑ
。と前々回流量Ｑ２との差ｄＱ２は、（Ｑｃｐ−Ｑλ）
＝ＱＢＰ＜ｄＱｍａｘとな９、コンパレータ７Ｂの出力
Ｓは・′Ｌｏ′のままである。

この回の処理終了時点では、前回流量Ｑ１はＱｃｐ。

前々回流量Ｑ２はＱλである。時刻ｔ７でリードスイッ
チオン信号が入力され、再び計測が開始する。

この回の計測では、流量Ｑｃに対応した計測時間後の時
刻ｔ８で、次のリードスイッチオン信号が入力される。

時刻ｔ８直後では、現在流量Ｑ。は、流量Ｑｃに対応し
たＱ６となる。現在流量Ｑ。と前々回流量Ｑ２との差ｄ
Ｑ２は、（Ｑ′ｃ−Ｑ大）−Ｑｉとなり、新しく追加さ
れた流量ＱＢに対応する。Ｑ、、　２ΔＱｍａｘとなる
ので、コンパレータ７Ｂの出力Ｓが’Ｈｉ’となる。前
回の処理終了時点から保存されているラッチ６Ｄの出力
Ｃ４が’Ｈｉ’だから、ＡＮＤゲート７Ｄの出力ＯＦが
’　Ｈｉ　’となる。これにより、単安定マルチバイブ
レータ７Ｅの出力Ｖは所定時間′Ｈ１′となり、この出
力■の’Ｈｉ’が遮断信号として、処理装置３より、電
磁弁４に出力され、電磁弁４はガス流路を遮断する。

本実施例によれば、単位時間当りの流量を発熱量換算で
演算し、この演算結果から、正確に流量の増分を認識で
き、この増分から最大流量との大小比較し、遮断の可否
を判定するため、当該ガスメータ種・ガス種では有り得
ないガスの流量を検出でき、爆発に至る煎に、ガス流路
を遮断できる。

第４図は、処理装置にマイクロコンピュータを用いる場
合の実施例である。処理装置８のマイクロコンピュータ
８Ａは、上述した処理内容をプログラムとして予めその
ＲＯＭ部分に蓄えてあって、流量センサ２からの信号と
、発振器８Ｂからの信号ＴＢと、メータ種・ガス種選択
手段としてのコードスイッチ８Ｃからのコード信号ＧＭ
とから、上述した処理を行なう。この実施例によれば、
前記の実施例よりはるかに簡単な構成で処理装置を実現
できる。

以上の説明では、流量演算方法として、リードスイッチ
のオンから次のオンまでの時間に基づくパルス間隔法を
用いたが、他の例えば積算法等の方法でも、単位時間当
りの方法ならいずれのものであってもよい。

発明の効果 本発明はガスメータ通過ガス量から個別器具の単位時間
当りの消費量を推定し、その個別器具の単位時間当シの
消費量から当該ガスメータ種・供給ガス種では有り得な
い消費量であるか否かを自動判定し、もしも有り得ない
消費量と判定したとき、遮断手段により、自動的にガス
流路を遮断するものであり、未燃ガスの異常流出を早期
に検出し、これを自動的に遮断するものであるから、こ
のことから発生するであろう爆発事故、ガス中毒事故等
を未然に防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すガス遮断装置の概略構
成図、第２図は本発明の一実施例の処理装置のブロック
図、第３図は同処理装置の動作説明用のタイミング図、
第４図は本発明の他の実施例の概略構成図である。 １・・・・・・ガスメータ、２・・・・・・流量センサ
、３，８・・・・・・処理装置、４・・・・遮断手段、
５・・・・・・流量処理部、６・・・・・・変化判定部
、７・・・遮断判定部。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図　（イノ 色２図 （＋］ン 第３図 Ｑ、Ｃ 名 七ビー ｔｏ　ｔｌｔ２．　ｔ３　ｆｙｐ、ｔ５ｔ１．　ｔ’７
　を第４図 β 第１頁の続き ０発　明　者　北島哲 東京都中央区八重洲１丁目２番 １６号東京瓦斯株式会社内 ０発　明　者　本間勲 東京都中央区八重洲１丁目２番 １６号東京瓦斯株式会社内 ＠出　願　人　東京瓦斯株式会社 東京都中央区八重洲１丁目２番 １６号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ガスメータの通過ガス量に応じて電気信号を出力し、ガ
   スメータに設置された流量センサと、供給ガス種、前記
   ガスメータの種類に応じた電気信号を出力するガス種・
   メータ種選択手段からの電気信号と前記流量センサから
   の電気信号とからガスメータ通過ガス量を演算し、その
   結果を現在ガス量として出力するとともに、前回及び前
   々回の演算結果としての前回ガス量、前々回ガス量を記
   憶する流量処理部、前記現在ガス量と前回ガス量との差
   よシ流量の変化の有無を判定し、変化有利定時に変化有
   信号を出力する変化判定部、前記現在ガス量と前々回ガ
   ス量との差と、ガス種・メータ種籾に予め設定した最大
   流量とを比較し、前者が後者以上でかつ前記変化判定部
   よシ変化有信号が出力されているとき遮断信号を出力す
   る遮断判定部よりなる処理装置と、前記処理装置からの
   遮断信号に応じてガス流路を遮断する遮断手段とからな
   るガス遮断装置。