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CN112601940A - 燃气表 - Google Patents

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CN112601940A
CN112601940A CN201980053242.8A CN201980053242A CN112601940A CN 112601940 A CN112601940 A CN 112601940A CN 201980053242 A CN201980053242 A CN 201980053242A CN 112601940 A CN112601940 A CN 112601940A
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川内章嘉
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Abstract

燃气表(1)具备：流量检测部(2)，其检测流路(10)中流动的燃气的流量值；切断阀(4)，其设置于流量检测部(2)的上游；以及压力检测部(3)，其设置于切断阀(4)的下游，检测燃气的压力值。燃气表(1)还具备泄漏检测部(5a)，泄漏检测部(5a)根据由流量检测部(2)检测到的流量值以及由压力检测部(3)检测到的压力值，来判定燃气表(1)的下游处有无燃气的泄漏。根据此结构，能够在短时间内可靠地进行燃气表(1)的下游处的燃气泄漏的判定。

Description

燃气表
技术领域
本发明涉及一种具有燃气泄漏探测功能的燃气表。
背景技术
以往，存在一种燃气表，其在将切断阀关闭的状态下，在发生一定程度以上的压力降低时，判定为燃气泄漏(例如参照专利文献1)。另外，还存在一种燃气表，其通过将切断阀关闭的状态下的平均流量与将切断阀打开的状态下的平均流量之差，来判定燃气泄漏(例如参照专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平8-313322号公报
专利文献2：日本特开2008-180741号公报
发明内容
然而，在如以往的燃气表那样使用压力来判定燃气泄漏的结构中，压力降低的速度受下游侧的配管容量影响。即，在下游侧的配管容量小的情况下，压力降低的速度大，因此能够在短时间内判定燃气泄漏，但是在下游侧的配管容量大的情况下，即使是相同的泄漏量，由于压力降低的速度变小，因此为了提高燃气泄漏的判定精度而需要长时间计测。
另外，在如以往的燃气表那样根据流量来判定燃气泄漏的方法中，虽然不依赖于下游侧的配管容量，但是如果是微量泄漏，由于与偏差量的关系而无法得到燃气泄漏的判定精度，存在误判定的可能。
本公开提供一种能够在短时间内高精度地探测微量泄漏的燃气表。
本公开的燃气表具备：流量检测部，其检测燃气的流量值；切断阀，其用于将燃气切断；压力检测部，其检测燃气的压力值；以及泄漏检测部，其根据由流量检测部检测到的流量值以及由压力检测部检测到的压力值，来判定燃气有无泄漏。
根据此结构，能够在短时间内可靠地进行燃气泄漏的判定。
附图说明
图1是第一实施方式中的燃气表的结构图。
图2是与第一实施方式中的燃气表的泄漏判定相关的流程图。
图3是说明第一实施方式中的燃气表的泄漏判定中使用的压力降低判定值的设定的图表。
图4是说明第一实施方式中的燃气表的泄漏判定中使用的压力降低判定值的其它设定方法的图。
图5是与第二实施方式中的燃气表的泄漏判定相关的流程图。
图6A是示出第二实施方式中的燃气表的泄漏判定中使用的流量差值的代码变换表的图。
图6B是示出第二实施方式中的燃气表的泄漏判定中使用的压力差值的代码变换表的图。
图6C是示出第二实施方式中的燃气表的泄漏判定中使用的流量差值代码与压力差值代码的合成代码的图。
具体实施方式
下面，参照附图对实施方式进行说明。此外，本发明不被该实施方式限定。
(第一实施方式)
图1示出第一实施方式中的燃气表的结构图。
如图1所示，燃气表1具备：流路10，燃气在该流路10中流动；流量检测部2，其检测在流路10内流动的燃气的流量值；压力检测部3，其检测流路10内的燃气的压力值；以及切断阀4，其将流路10的一部分封闭来将燃气的流动切断。燃气表1还具备控制部5、泄漏检测部5a、操作部6、通信部7以及显示部8，该控制部5与燃气表1内的各构成要素进行信号的发送接收，并控制任意的构成要素的动作。
流路10是将燃气表入口10a与燃气表出口10b之间连通的燃气流路，在燃气表出口10b之后的燃气表1的下游，通过未图示的燃气配管连接有各种燃气器具。
流量检测部2检测该流路10中流动的燃气的流量值、即连接于燃气表1的下游的燃气器具的燃气消耗量。作为流量检测部2，是根据基于超声波的传播时间计测出的燃气的流速来检测流量值的设备，或者是能够由热敏方式或射流(fluidics)方式等根据瞬时流量来检测流量值的设备，能够使用一般的设备。
压力检测部3是检测流路10中流动的燃气的压力值的设备，配置于切断阀4的下游，检测燃气表1的下游的压力值。
在由流量检测部2检测到异常的流量值的情况下，或者在由泄漏检测部5a判定出燃气泄漏的情况下，为了确保安全，切断阀4将燃气切断。作为切断阀4，能够采用电磁阀、马达阀。
操作部6是进行用于开始进行切断阀4的开阀、闭阀以及燃气泄漏的检查的操作的设备。
通信部7通过与外部进行通信，能够基于来自中央装置(未图示)的指示，来发送由流量检测部2检测到的燃气的流量值的累计值，或者通过切断阀4进行燃气的切断。
控制部5对由流量检测部2检测到的流量值进行累计并显示于显示部8，或者进行燃气表1的整体的控制，如基于由流量检测部2检测到的流量值判定有无异常、基于对操作部6的操作将切断阀4开阀、闭阀等。控制部5能够由微计算机构成。
显示部8显示来自控制部5的流量值的累计值、泄漏检查结果。
泄漏检测部5a被组装为控制部5的一个功能，具有以下功能：根据由流量检测部2检测到的流量值以及由压力检测部3检测到的压力值，来判定有无来自下游的燃气配管的燃气的泄漏，具体的动作后述。
对于如以上那样构成的燃气表1，下面使用图2所示的流程图对其动作、作用进行说明。
当根据对操作部6的操作等开始探测燃气泄漏时，首先，将切断阀4开阀(步骤S101)之后，判定是否经过了规定时间Ta(例如3分钟)(步骤S102)。当经过了规定时间Ta时，由流量检测部2检测流量值(Q)，并且由压力检测部3检测压力值(P)，并存储作为流量值(Q)的平均值的流量平均值(Q1)和作为压力值(P)的平均值的压力平均值(P1)(步骤S103)。
此外，在开始进行泄漏探测时切断阀4已经处于开阀状态的情况下，可以省略步骤S101。
接着，将切断阀4闭阀(步骤S104)之后，判定是否从闭阀起经过了规定时间Tb(例如3分钟)(步骤S105)。当经过了规定时间Tb时，由流量检测部2检测流量值(Q)，由压力检测部3检测压力值(P)，并存储作为流量值(Q)的平均值的流量平均值(Q2)和作为压力值(P)的平均值的压力平均值(P2)(步骤S106)。
然后，为了判定有无燃气泄漏，首先，分别单独使用检测到的流量值(Q)和压力值(P)判定有无燃气泄漏(步骤S107)。在此，在流量值(Q)为明确地判定为燃气泄漏的泄漏判定流量值(Qc)以上的情况下，或者在压力值(P)为明确地判定为燃气泄漏的压力降低判定值(Pc)以下的情况下(步骤S107的“是”)，判定为存在燃气泄漏(步骤S112)。
在单独使用流量值(Q)和压力值(P)未判定为燃气泄漏的情况下(步骤S107的“否”)，求取切断阀4开阀时的流量平均值(Q1)与闭阀后的流量平均值(Q2)的流量差值(ΔQ＝Q2-Q1)、以及切断阀4开阀时的压力平均值(P1)与闭阀后的压力平均值(P2)的压力差值(ΔP＝P2-P1)(步骤S108)。
然后，在流量差值(ΔQ)小于泄漏判定流量Qa(例如1.5L/h)的情况下(步骤S109的“是”)，判定压力差值(ΔP)是否为第一压力降低判定值Pa(Tb)以上、即从闭阀起的压力值的降低是否为Pa(Tb)以上(步骤S110)。然后，若压力差值(ΔP)为第一压力降低判定值Pa(Tb)以上(步骤S110的“是”)，则判定为存在燃气泄漏(步骤S112)。
另外，在流量差值(ΔQ)为泄漏判定流量Qa以上的情况下(步骤S109的“否”)，判定压力差值(ΔP)是否为第二压力降低判定值Pb(Tb)以上、即从开阀起的压力降低是否为Pb(Tb)以上(步骤S110)。然后，若压力差值(ΔP)为第二压力降低判定值Pb(Tb)以上(步骤S111的“是”)，则判定为存在燃气泄漏(步骤S112)。
在没有燃气泄漏的情况下，流量差值(ΔQ)本来是0，因此流量差值(ΔQ)变为由燃气表1检测到的燃气泄漏流量，但是由于与流量检测部2的检测精度的关系，如果仅通过该流量差值(ΔQ)来判断，则存在误判定的可能性。因此，在本实施方式中，通过上述的过程来判定有无燃气泄漏，由此可靠地进行燃气泄漏的判定。
在此，第一压力降低判定值Pa(Tb)和第二压力降低判定值Pb(Tb)是从开阀起经过规定时间Tb后的压力值降低的判定值，是根据流量值和经过时间而预先设定的值。使用图3对第一压力降低判定值Pa(Tb)和第二压力降低判定值Pb(Tb)的设定方法进行说明。
图3是示出泄漏判定流量值Qa和流量值Qb(Qb>Qa)的情况下的、压力值从初始压力值P1起随着时间经过而降低的图表的示意图，线A表示泄漏判定流量Qa的情况，线B表示流量Qb的情况。
如图3所示，对于从闭阀起经过规定时间Tb后检测到的压力值，根据流量(图2的步骤S109)设定泄漏判定值，在图3的P2a的情况下，选择第一压力降低判定值Pa(Tb)作为压力降低判定值来进行泄漏判定(图2的步骤S110)。另外，在图3的P2b的情况下，选择第二压力降低判定值Pb(Tb)作为压力降低判定值来进行泄漏判定(图2的步骤S111)。
如上所述，在本实施方式中，通过根据流量来选择压力降低判定值，能够在短时间内进行准确的泄漏判定。
另外，在本实施方式中，将泄漏判定流量Qa作为阈值，选择了第一压力降低判定值Pa(Tb)和第二压力降低判定值Pb(Tb)这两个压力降低判定值，但是也可以将压力降低判定值定义为泄漏判定流量Qa的函数。
并且，发生了泄漏的情况下的开阀后的压力降低依赖于燃气表的下游的配管容量，因此，如果第一压力降低判定值Pa(Tb)和第二压力降低判定值Pb(Tb)不是固定值，而是设为能够根据所估计的配管容量选择多个，则能够进一步提高燃气泄漏探测的判定精度。
即，如图4所示，将设置有燃气表1的建筑物的配管容量的范围区分为容量X、容量Y以及容量Z，能够根据各自的配管容量来设定第一压力降低判定值Pa(Tb)和第二压力降低判定值Pb(Tb)的值(p1～p6)。
此外，在本实施方式中，设为根据流量值来选择第一压力降低判定值Pa(Tb)和第二压力降低判定值Pb(Tb)作为压力判定值，但是也可以构成为：省略图2所示的步骤S111，仅在流量差值(ΔQ)小于泄漏判定流量Qa的情况下，进行压力降低判定，在流量差值(ΔQ)为泄漏判定流量Qa以上的情况下，判定为存在燃气泄漏。
在本实施方式中，根据对操作部6的操作而开始进行燃气泄漏探测，但是也可以在操作部6设置用于开始进行燃气泄漏探测的专用的开关，根据对该开关的操作而开始进行燃气泄漏探测，还可以根据用于对切断阀4进行开阀操作或闭阀操作的开关的组合的操作而开始进行燃气泄漏探测。另外，也可以设为在预先设定的时刻定期地开始进行燃气泄漏探测。另外，还可以是通过由外部的设定器等对通信部7发出的电文来进行指示的结构。还可以设为根据由流量检测部2检测到的流量值来判断未使用燃气的时间段，并在未使用燃气的时间段定期地自动开始进行燃气泄漏检测。
如上所述，在本实施方式中，将泄漏检测部5a设为根据由流量检测部2检测到的流量值以及由压力检测部3检测到的压力值来判定有无泄漏的结构，由此能够在短时间内可靠地进行燃气的泄漏判定。
(第二实施方式)
接着，使用图5所示的流程图以及图6A至图6C中的代码变换表对第二实施方式中的燃气表进行说明。此外，本实施方式中的燃气表的结构与第一实施方式中使用的图1所示的结构相同，省略说明。
如图5所示，当根据对操作部6的操作等而开始进行燃气泄漏探测时，首先，将切断阀4开阀(步骤S201)之后，判定是否经过了规定时间Ta(例如3分钟)(步骤S202)。当经过了规定时间Ta时，由流量检测部2检测流量值(Q)，由压力检测部3检测压力(P)，并存储作为流量值(Q)的平均值的流量平均值(Q1)和作为压力值(P)的平均值的压力平均值(P1)(步骤S203)。
此外，在开始进行泄漏探测时切断阀4已经处于开阀状态的情况下，可以省略处理S201。
接着，在将切断阀4闭阀(步骤S204)之后，判定是否从闭阀起经过了规定时间Tb(例如3分钟)(步骤S205)，当经过了规定时间Tb时，由流量检测部2检测流量(Q)，由压力检测部3检测压力(P)，并存储作为流量值(Q)的平均值的流量平均值(Q2)和作为压力值(P)的平均值的压力平均值(P2)(步骤S206)。
然后，求取切断阀4开阀时的流量平均值(Q1)与闭阀后的流量平均值(Q2)的流量差值(ΔQ＝Q2-Q1)、以及切断阀4开阀时的压力平均值(P1)与闭阀后的压力平均值(P2)的压力差值(ΔP＝P2-P1)(步骤S207)。
接着，使用图6A所示的代码变换表将流量差值(ΔQ)变换为代码。即，根据流量差值(ΔQ)的值所属的值，若该值小于Qr0(例如1.5L/h)，则赋予代码“0”，若该值为Qr0以上且小于Qr1(例如4.5L/h)，则赋予代码“1”，若该值为Qr1以上且小于Qr2(例如10.0L/h)，则赋予代码“2”，若该值为Qr2以上，则赋予代码“3”(步骤S208)。
同样，使用图6B所示的代码变换表将压力差值(ΔP)变换为代码。即，根据压力差值(ΔP)的值所属的值，若该值小于Pr0(例如10mbar)，则赋予代码“0”，若该值为Pr0以上且小于Pr1(例如，20mbar)，则赋予代码“1”，若该值为Pr1以上且小于Pr2(例如40mbar)，则赋予代码“2”，若该值为Pr2以上，则赋予代码“3”(步骤S209)。
接着，如图6C所示，制作将所得到的流量差值(ΔQ)的代码作为高位数字、将压力差值(ΔP)作为低位数字的2位的合成代码(步骤S210)，并在显示部8中显示(步骤S211)。
根据如上所述本实施方式，通过确认显示部8中显示的合成代码，能够确认泄漏的有无和状态。
即，若合成代码为“00”，则能够判断为未发生泄漏，若合成代码为“33”，则能够明确地判断为发生了泄漏，并设为禁止使用，对于其以外的情况，能够根据合成代码和设置状况等，判断可否使用。
此外，在本实施方式中，与流量差值(ΔQ)、压力差值(ΔP)的值相应地分别区分为4个区段并赋予4个代码，但是只要分别至少区分为2个以上的区段并赋予代码即可。
另外，与第一实施方式同样，也可以设置用于开始进行泄漏探测的专用的开关，并根据对该开关的操作而开始进行泄漏探测，还可以根据用于对切断阀4进行开阀操作或闭阀操作的开关的组合的操作而开始进行泄漏探测。另外，也可以设为在预先设定的时刻定期地开始进行泄漏检测。另外，还可以是通过由外部的设定器等对通信部7发出的电文来指示开始进行泄漏探测的结构。还可以设为根据由流量检测部2检测到的流量来判断未使用燃气的时间段，并在未使用燃气的时间段定期地自动开始进行泄漏检测。
如上所述，在本实施方式中，泄漏检测部5a能够根据由流量检测部2检测到的流量值以及由压力检测部3检测到的压力值，来识别泄漏的有无和泄漏的状态，因此能够采取与燃气泄漏的状况相应的应对。
如以上所说明的那样，第一方式中的燃气表具备：流量检测部，其检测燃气的流量；切断阀，其用于将燃气切断；压力检测部，其检测燃气的压力值；以及泄漏检测部，其根据由流量检测部检测到的流量值以及由压力检测部检测到的压力值，来判定燃气有无泄漏。
根据此结构，通过根据所检测到的流量值和检测到的压力值来判定燃气有无泄漏，能够在短时间可靠地进行燃气泄漏的判定。
关于第二方式中的燃气表，特别是在第一方式中，泄漏检测部根据从将切断阀开阀起经过规定时间后检测到的流量值及压力值与从将切断阀闭阀起经过规定时间后检测到的流量值及压力值之间的各自的差值，来判定燃气有无泄漏。
关于第三方式，特别是在第一或者第二方式中，其特征在于，还具备操作部，泄漏检测部响应于对操作部的操作来开始进行燃气泄漏检测。
关于第四方式，特别是在第一或者第二方式中，还具备与外部进行通信的通信部，泄漏检测部响应于由通信部接收到的电文来开始进行燃气的泄漏检测。
关于第五方式，特别是在第一或者第二方式中，泄漏检测部在预先设定的时刻定期地开始进行燃气的泄漏检测。
关于第六方式，特别是在第一或者第二方式中，泄漏检测部根据由流量检测部检测到的流量来判断未使用燃气的时间段，并在未使用燃气的时间段开始进行燃气的泄漏检测。
产业上的可利用性
如上所述，本公开所涉及的燃气表通过构成为根据流量值和压力值来判定有无泄漏，不仅能够应用于家庭，还能够应用于商用燃气表的用途。
附图标记说明
1：燃气表；2：流量检测部；3：压力检测部；4：切断阀；5：控制部；5a：泄漏检测部；6：操作部；7：通信部；8：显示部。

Claims (6)

1.一种燃气表，具备：
流量检测部，其检测燃气的流量值；
切断阀，其用于将所述燃气切断；
压力检测部，其检测所述燃气的压力值；以及
泄漏检测部，其根据由所述流量检测部检测到的流量值以及由所述压力检测部检测到的压力值，来判定所述燃气有无泄漏。
2.根据权利要求1所述的燃气表，其中，
所述泄漏检测部根据从将所述切断阀开阀起经过规定时间后检测到的流量值及压力值与从将所述切断阀闭阀起经过规定时间后检测到的流量值及压力值之间的各自的差值，来判定所述燃气有无泄漏。
3.根据权利要求1或2所述的燃气表，其中，
还具备操作部，
所述泄漏检测部响应于对所述操作部的操作来开始进行所述燃气的泄漏检测。
4.根据权利要求1或2所述的燃气表，其中，
还具备与外部进行通信的通信部，
所述泄漏检测部响应于由所述通信部接收到的电文来开始进行所述燃气的泄漏检测。
5.根据权利要求1或2所述的燃气表，其中，
还具备与外部进行通信的通信部，
所述泄漏检测部在预先设定的时刻定期地开始进行所述燃气的泄漏检测。
6.根据权利要求1或2所述的燃气表，其中，
所述泄漏检测部根据由流量检测部检测到的流量值来判断未使用燃气的时间段，并在未使用燃气的时间段开始进行所述燃气的泄漏检测。
CN201980053242.8A 2018-11-05 2019-10-25 燃气表 Active CN112601940B (zh)

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