本发明涉及一种将城市煤气、丙烷气等引发的爆炸和中毒等事故防患于未然的煤气关闭装置。特别涉及备置有内装微型计算机的控制部分，在流量传感器检出煤气泄漏等异常状态时，会自动地关闭的煤气关闭装置。 煤气事故多半起因于未燃煤气的异常流出，而异常流出大都是由于煤气配管的阀门的误敞开或橡皮管连接不合格导致的脱落、龟裂、以及火焰燃烧不尽而灭等原因造成的。
近年来，研制了检测煤气流量、由微型计算机判断超量煤气长时间不变地连续流动等异常情况以防止煤气爆炸或自杀行为之类的煤气关闭装置。
这种煤气关闭装置的主要功能有：（1）若煤气流量超过燃烧器具以前消耗煤气总量的场合，就判断为异常而加以关闭的功能（超出合计流量的关闭功能），（2）流过煤气表的煤气流量增加时，将该增加流量与煤气消耗量最大的机器消耗量进行比较，遇有异常大流量增加的场合，就判断为异常而加以关闭的功能（增加流量过多的关闭功能），（3）连续使用燃烧具时煤气流量照原样不变，在超过与该器具的消耗量相对应的预先设定好的时间地场合，就判断为异常而加以关闭的功能（超时间使用时的关闭功能）。
这种煤气关闭装置大致有两类：一类是：
这些关闭值，即，（1）合计流量关闭值（2）增加流量关闭值（3）连续使用时间关闭值分别由独自的煤气表的计量容量（号数）所决定;另一类是：在一台煤气表中内带和用户煤气使用情况相应的多个关闭值。在采用这类煤气关闭装置的场合，设备本身所自带程序的流量关闭值，使用时间关闭值，必须根据设置了煤气表的煤气用户家庭煤气燃烧具的煤气合计流量、最大流量等数据判定适当的关闭值。按照既定的顺序而加以决定。
然而，在这类煤气表的关闭值设定方面具有如下的问题。
为使确定的流量关闭值和使用时间关闭值等与煤气表的号数相适应，有必要请煤气表安装施工人员来选定适当号数的表。因为，安装了太小号数的表时会形成误关闭，而安装了过大的表时又会存在安全上的问题。
一方面，对煤气表的制造厂来说，由于要准备各种号数的表必须制造多种品种，从而使费用上升。对表持有者来说也必须以高价购入，结果，支付煤气费用的用户就要支付高价装置的使用费。另外，即使已适当地安装了相应煤气表的情况下，在遇有增设或更换煤气器具之类时，也必须更换煤气表，又需要费事。
也设想出内带多个关闭值、可根据各煤气用户家庭煤气消耗情况而加以选择的设备，可是，它必须如上所述选定适当号数的表。这样，就有必要为选定煤气表而对煤气器具进行调查，而且，很难避免由于设定失误而造成的使用上的不安全性。
本发明的目的是解决上述现有技术设置与安全方面的问题，结合设置有煤气表用户的煤气器具实际使用状况，提供一种为每个关闭条件设定适当关闭值（恰当使用条件）的煤气关闭装置。
在本发明的关闭装置中，备置有：根据设置在煤气供应管道中的煤气表所通过的煤气量而产生相应信号的流量测定手段;用根据所述流量测定手段3发送出的流量信号检测煤气使用状态的使用状况检测部分;将煤气恰当使用条件预定作为初始值加以存储的初始条件存储部分;若所述使用状态检测部分的信号偏离所述煤气恰当使用条件对当即判定为异常而输出关闭信号的恰当使用条件判定部分;对既定期间进行计时的定时器;起动所述定时器的起动信号施加部分;用来自所述使用状态检测部分的信号，存储所述定时器动作期间的煤气使用状态，同时根据所述已存储的使用状态运算使用条件的使用状态存储运算部分，将所述使用状态存储运算部分的输出与所述初始条件进行比较、把其所定值作为新的恰当使用条件而对设定加以变更的恰当使用条件变更设定部分;按照来自所述恰当使用条件判定部分的关闭信号关闭煤气通路的关闭手段;转换自动设定模式和固定设定模式的自动/固定转换部分，自动设定模式指根据所述使用状态存储运算部分和起动信号施加部分及定时器的动作结果来设定恰当使用条件，固定设定模式指仅根据前述初始条件存储部分的信号设定恰当使用条件。
因而，用微型计算机可实现煤气使用状态的检测、存储、以及比较等。
在本发明的煤气关闭装置中，定时器每次动作期间的煤气流量超过以前所存储的最大值时在使用状态存储部分重写数据，定时器一终止就按照已存储流量的最大值更新为恰当使用条件。同样，有关煤气使用时间，也按照由使用状态存储部分在定时器动作期间所观测到的数据更新恰当使用条件。另外，除了如上所述自动设定恰当使用条件以外，还可以选择固定设定恰当使用条件。
图1是本发明一实施例中的煤气关闭装置的原理结构图，
图2是图1装置的方框结构图，
图3是表示图1装置控制部分的自动设定部分的概要程序流程图，
图4是图1装置的概要功能结构图，
图5是本发明另一实施例中的煤气关闭装置的方框图，
图6是表示图5所示装置的煤气燃烧量与恰当连续使用时间之间的关系曲线图，
图7是表示图5所示装置的恰当连续使用时间的时效变化图，
图8（A）是煤气取暖器具使用时室内温度的时效变化图，
图8（B）是煤气取暖器具燃烧量的时效变化图。
下面，结合附图对本发明的一个实施例加以说明。
图1为本发明一实施例中的煤气关闭装置的原理结构图，该装置备置有：设置在煤气供应管道1中的煤气表2，根据通过该煤气表2的煤气流量产生相应信号的流量测定手段3和关闭煤气供应的关闭手段4，以及用所述流量测定手段3的流量信号判断煤气使用状态，一旦偏离预先设定已予存的煤气恰当使用条件就判断为异常，而给所述关闭装置发送关闭信号的控制部分5。
图2为图1装置的方框结构图，该装置由以下各部分构成，即根据设置在煤气供应管道中的煤气表所通过的煤气量而产生相应信号的流量测定手段3;根据从所述流量测定手段3发送出的流量信号检测煤气使用状态的使用状况检测部分6;将煤气恰当使用条件预定作为初始值加以存储的初始条件存储部分7;若所述使用状态检测部分6的信号已偏离所述煤气恰当使用条件时，就判定为异常而输出关闭信号的恰当使用条件判定部分8;对既定期间进行计时的定时器9;起动所述定时器9的起动信号施加部分10;用来自所述使用状态检测部分6的信号，存储所述定时器9动作期间的煤气使用状态，同时根据所述已存储的使用状态，运算使用条件的使用状态存储运算部分11;将所述使用状态存储运算部分11的输出与所述初始条件进行比较、把其所定值作为新的恰当使用条件而对设定加以变更的恰当使用条件变更设定部分12;按照来自所述恰当使用条件判定部分的关闭信号关闭煤气通路的关闭手段4;转换自动设定模式和固定设定模式的自动/固定转换部分13，（自动设定模式指根据所述使用状态存储运算部分和起动信号施加部分及定时器的动作结果来设定恰当使用条件;固定设定模式指仅根据前述初始条件存储部分的信号设定恰当使用条件）。在所述图1中已示出的控制部分5中，包含图2的方框构成要素中除了流量测定手段3和关闭手段4以外的全部要素。
在上述结构中，在由自动/固定转换部分13设定为自动设定模式的场合，一给定时器9加上起动信号就开始既定时间的计时，与其同时由使用状态存储运算部分11的动作来计测所述时间中煤气使用模式。即，在该时间中不断更新前述的合计流量、个别最大流量、持续使用时间等的实测值，定时器一终止同时就在使用状态存储运算部分11对最终数据乘以一预定数并送到恰当使用条件变更设定部分12。在该恰当使用条例变更设定部分12中，使初始条件与所述存储运算部分的数据进行比较，重新设定所定的煤气恰当使用条件。以后，在恰当使用条件判定部分8将前述的新设定条件与来自使用状态检测部分6的信号加以比较，在已偏离该条件的场合，就判断为异常而使关闭手段4动作。
图3是表示图1装置控制部分自动设定的概要流程图。程序一经起动，在步A进行流量测定（流量测定手段3），接着在步B检测煤气的使用状态（使用状态检测部分6）。然后，在步C（起动信号施加手段10）判断既定时间的定时器9是否处于计时之中，若是处于计时中则在步E（使用状态存储运算部分11）把煤气使用状态存储下来，进行最大值数据的更新。另外，当起动信号施加手段10不起动，定时器9未动作时，在步D（恰当使用条件判定部分8）将恰当使用条件变更设定部分12的煤气恰当使用条件与使用状态检测部分6的信号加以比较。再则，在完成了步E后也进入所述步D的比较操作。该比较结果，若被判定为异常时，在步F进行分岔转移到步G的关闭信号输出部分。非异常情况下，在步H要视恰当使用条件变更设定部分12是否已结束动作，在动作结束时进到S，即返回到步A的流量测定。在动作未结束时，在步I判断定时器9计时是否已终止，已终止时，在步J使恰当使用条件变更设定部分12动作。如前所述，将与已存储的和各使用状态的最大值相对应的值（例如，已乘安全系数的值）与初始条件存储部分7的初始值加以比较，选择比值中小的一方在步K进行再设定。以后，在步D（恰当使用条件变更设定部分12）取再设定值作为恰当使用条件，与检测值加以比较，另外，在步I判断定时器9计时未终止时，则进到步L判断当前是否仍在计时之中。遇定时器9当时正在计时的场合，在步M按原样继续进行计时，若不在计时，在步N判定有无起动信号。若已输入起动信号时，在步0开始定时器9的计时。同时，在无信号的场合时返回到步A。通过执行该程序流程，就能够实现本发明煤气关闭装置的功能。
图4是图1装置的概要功能结构图，与图2同一标号的是具有相同功能的结构要素。14是恰当使用条件自动设定部分，15是恰当使用条件固定设定部分，16、17是通过所述自动/固定转换部分13的作用转换到所述恰当作用条件自动设定部分或固定设定部分的转换部分。即，根据自动/固定转换部分13的指示，使流量检测手段的信号输入到恰当使用条件自动设定部分14或固定设定部分15，根据所选择的各设定部分的条件来判定流量信号，若判定为异常的场合就向关闭手段4输出关闭信号。
这样，用本发明的煤气关闭装置，根据自动/固定转换部分13的指示，恰当使用条件变更设定部分12能够如前所述将两种模式转换，即根据使用状态存储运算部分11和起动信号施加部分10及定时器9的动作结果自动设定恰当使用条件的自动设定模式，以及仅根据所述初始条件存储部分的信号设定恰当使用条件的固定设定模式。
即，固定设定模式可作如下理解：在初始条件存储部分7所存储的使用条件用来作为在恰当使用条件判定部分8的比较标准来判定当前的煤气使用状态。这时，在初始条件存储部分7中已存储有预定的多个使用条件，由安装煤气表施工人员根据设置煤气表时用户具有的煤气器具的种类和燃烧量，从那些已存储的使用条件之中选择合适的设定作为恰当使用条件。另外，自动设定模式是根据在所述定时器计时期间已保存在使用状态存储运算部分11中的数据，自动设定恰当使用条件，因而对大多数的煤气表安装用户来说，可成为设定操作合理化的有效手段。
当遇有特殊的煤气使用状态的用户、由于自动设定模式变得不适宜，所以即使用户是在正常的使用状态下也会遇到煤气被关闭的情况。但由于本发明的煤气关闭装置有自动/固定转换部分，这时就可转换成固定设定模式，设定既定的使用条件。
自动/固定转换部分也可能由来自外部的通信使之动作，也可能用本装置上的开关等进行转换操作。
图5表示出本发明另一实施例中的煤气关闭装置的方框结构图。该装置备置有：根据设置在煤气供应管道中的煤气表所通过煤气量而产生相应信号的流量检测部分3;根据所述流量检测部分3发送出的流量信号计算煤气流量的使用状态的检测部分6;将恰当持续使用时间条件预定作为初始值加以存储的初始条件存储部分7;若从所述使用状态检测部分6所获得的同一流量信号持续进行时间已偏离恰当持续使用时间条件时，就判断为异常而输出关闭信号的恰当持续使用时间判定部分18;对第一既定期间进行计时的第一定时器19;起动所述第一定时器19的起动信号施加手段20;根据来自所述使用状态检测部分6的信号，存储所述第一定时器19动作期间的各煤气流量的持续使用时间，同时，根据所述已存储的连续使用时间运算使用时间条件的持续使用时间存储运算部分21;将所述持续使用时间存储运算部分21的输出与所述初始条件进行比较，把既定值作为新的恰当持续使用时间条件而对设定加以变更的恰当持续使用时间变更设定部分22;按照来自所述恰当持续使用时间判定部分18的关闭信号关闭煤气通路的关闭手段4;在所述恰当持续使用时间变更设定部分22，设定了与煤气流量信号相对应的恰当持续使用时间条件后，根据已设定的不同的恰当持续使用时间条件，设定了持续时间监视区域的出现率观测区域设定部分23;开始第二既定期间的计时的第二定时器24;根据从所述使用状态检测部分6所获得的既定流量信号，临时设定恰当持续使用时间条件的临时恰当持续使用时间条件运算部分25;出现率观测区域的持续使用时间存储处理部分26包括以下功能：判定根据既定流量信号所设定的出现率观测区域区是否已收到了从流量运算部分发来的信号;在此信号刚刚收到的时候，向第二定时器24发出起动信号;此外，向临时恰当持续使用时间条件运算部分25发出起动信号，以便向恰当持续使用时间变更设定部分22发出设定信号;与此同时，存储下和进入出现率观测区域内（第二定时器24处于工作状态）的流量信号相对应的持续使用时间状态，否则，根据已存储的持续使用时间状态，算出恰当持续使用时间;以及，存储当前恰当持续使用时间条件的恰当持续使用时间条件暂时存储部分27。所述恰当持续使用时间变更设定部分22具有以下功能，在输入来自所述临时恰当持续使用时间条件运算部分25的临时设定信号的时候，把当前恰当持续使用时间条件存储在所述恰当持续使用时间暂时存储部分27的同时，将所述临时设定信号变更设定为恰当持续使用时间条件以后，根据来自所述出现率观测域的持续使用时间存储处理部分26的信号，或者来自所述暂时存储部分27的信号变更设定恰当持续使用时间条件。
依靠上述结构，首先，在第一定时器19动作期间检测实际的煤气消耗模式，根据所述数据，在设定安装煤气表家庭的恰当持续使用时间条件的同时，在超出所述已设定时间后还恒定监视包括在监视域范围内的煤气使用状态，在出现率观察域内收到数据的时候，设置临时恰当持续使用时间条件，与此同时，使第二定时器处于工作状态以测定数据，在变更条件已成立的情况下，再设定恰当持续使用时间条件。
接着，在图6中显示出，根据各家庭煤气器具的使用状况调查和产生煤气曳漏量的爆炸界限，算出煤气燃烧量与持续使用时间之间的关系。图中，横轴表示煤气燃烧量，纵轴表示持结使用时间条件。即，表示了各种燃烧量各自可能持续使用的时间限制级。L1是具有煤气炉时，即，根据利用煤气炉时的使用状况和图示各燃烧量范围内由煤气曳漏时的爆炸界限所决定的时间限制级。另外，L2是无煤气炉时，即，在不使用煤气炉的场合，根据其他煤气器具的使用实态所决定的时间限制级。此外，在不使用煤气炉的场合限制时间都设定得较短，而且，在横轴上，从500（千卡/时）到5000（千卡/时）燃烧量范围内都取同一分段，同样，从5000（千卡/时）到6000（千卡/时），从6000（千卡/时）到7000（千卡/时）都以燃烧量为界进行分割，这些分段根据爆炸界限算出，使各分段适于既定的煤气燃烧器具。
图7中显示出有关从500（千卡/时）到5000（千卡/时）燃烧量范围内、设定恰当持续使用时间条件后的出现率观测域中产生的数据，而第二定时器处于工作状态。横轴表示经过时间，纵轴表示持续使用时间。在时间t0正好是定时器1计数结束，恰当持续使用时间条件被设定为L2（无煤气炉）的160分，接着，在出现率观测域设定部分中按所述已设定的恰当持续使用时间，设定持续使用时间的监视域（此处为60分钟）。X标记为观测到的数据，即，表示在上述燃烧量范围内已连续使用的时间值。从60分的点划线到L2（160分）是这个煤气燃烧量范围之内的持续使用时间监视域，在时刻t1可知道在所述监视域中已产生了数据。在该时刻上，出现率观察域的持续使用时间存储处理部分对临时恰当持续使用时间条件运算部分发出起动信号，以便向所述恰当持续使用时间设定变更部发出设定信号，将与进入出现率观测域（前述第二定时器处于工作状态）的流量信号相对应的持续使用时间状态存储下来。即，在时间t1持续使用时间的关闭条件被临时设定为L1（有煤气炉）的720分，于是，第二定时器开始计时，直计数结束的时刻t3期间，判定在所述点划线的60分到L1（720分）的监视域中是否曾产生数据。在本实施例中，第二定时器动作期间，由于在监视域已发生三次以上的数据，所以在时刻t3变更设定恰当的持续使用时间条件为L1的有火炉状态。此处，将出现率观测域的下限值设为为60分，在时刻t1可知道上限值从L2变更为L1。另外，恰当持续使用时间条件在变更设定为L1的时刻t3以后，由于L1以上无相应的关闭条件，故而不再特别设定出现率观测域。
以上所述内容若应用微型计算机程序操作的运算或判断功能，可很方便地加以实现。
在所述的实施例中，恰当持续使用时间条件显示了L1和L2的两个设定值的场合，但对所观测到的数据加以既定倍增，既可设定临时恰当持续使用时间条件，又可对其进行正式设定。
这样，若根据本实施例可获得如下的效果。即，经常监视煤气使用状态，通过与所设定的恰当持续使用时间条件进行比较，因此在条件出现偏离的场合，即，若被判断为异常的情况下，关闭手段就起动而停止供应煤气，故而具有能防止煤气爆炸或煤气中煤之类的危险状态于未然的效果。另外，通过起动信号观测第一定时器既定时间中，设置煤气表的煤气供给系统实际使用模式，将该观测数据（例如，最大值）与初始值进行比较，将其所定的值再设定为恰当持续使用时间条件。为此，与单纯根据所具有的煤气器具燃烧量或煤气表的容量（号数）来决定条件的以往运用方式相比，由于还加进个别的特殊条件而加以判断，所以能够更进一步增加对防止煤气事故的安全性。另外，在第一定时器计数完了以后，还设定出现率观测域的数据监视域恒定监视数据，并使第二定时器起动观测到所定数据后，可更改而再设定恰当持续使用时间条件。因此，是和相对于煤气燃烧量范围各分段的恰当持续使用时间条件相适应，即，根据煤气器具的使用情况而设定出现率观测域的数据监视域的，故而安装有该关闭装置的家庭煤气器具增加时，也能够与此相适应。
下面，说明本发明另外实施例的煤气关闭装置。在图5实施例中的煤气关闭装置的方框结构图中，通过出现率观测域设定部分23，至于煤气炉等取暖器具煤气燃烧的持续使用时间的监视域的设定，要高于煤气灶之类的一般炊事器具的持续使用时间。
在约从500（千卡/时）到5000（千卡/时）燃烧量范围中，以煤气炉等取暖器具为首，分别有煤气煮饭器、煤气台、煤气灶，煤气烤箱等烹调器具。以下汇总这些器具的主要额定煤气燃烧量。
煤气器具的种类额定煤气燃烧量（千卡/时）取暖器具煤气炉2000，3000，4000烹 调器 具煮饭器1700，2000煤气台（烤 肉）2150，3100 - 50002000烘 箱2000 - 5000
以下表示出上述各种煤气燃烧器具的标准使用方法。
首先，作为烹调器具以同一燃烧量使用连续使用时间，煤气煮饭器和煤气台烤肉约为15分钟，煤气台根据烹调莱单要求，囟汁食品、蒸煮食品、烧烤食品约20分钟以下，烫煮食品和大部分煮物、焖透食品以30分钟至1小时以内，另外，即使用煤气烤炉普通也只使用约30分钟以内。
其次，作为取暖器具的煤气炉的场合，室外温度越低使用时间越长，连续使用时间甚至在5-10小时左右，但在初秋直到初冬期间内的季节变换时间通常总的使用时间为早晨1至2小时左右，而从傍晚直到夜间约2-3小时左右。在图8中说明这种情况。图8（A）示出经过时间与室内温度的关系，图8（B）示出经过时间与煤气燃烧量之间的关系。季节转冷时，室内温度以5度开始使用煤气炉时，在时间t1给煤气炉点火以强燃烧（例如，3000（千卡/时））开始取暖。就标准室内空间（例如，地板面积10（平方米），热损失系数约4（千卡/平方米.小时.℃），在换气次数1（次/时））来说，室内温度达到20度需要20分钟左右（图8（B）的T1）。然后，在室内温度达到所要求的温度以后就能仅以维持该温度的燃烧量控制煤气炉。即，在上述的室内空间若继续以1500（千卡/时）燃烧，就能维持约20度的室温。因此，在时间t2就转换成弱燃烧。于是，如前所述，使总使用时间剩下的40分钟变成在弱燃烧状态下持续140分钟左右（图8（B）的T2）。
这样，即使同样属于约从500（千卡/时）至5000（千卡/时）的燃烧量范围的煤气燃烧器具，根据其种类和使用情况则连续燃烧时间也各不相同。因此，为使煤气炉开始使用与烹调器具加以区别，若将出现率观测域的监视级如上所述设定为60分钟左右就行。由此，使与使用时间关闭条件有关的器具的识别成为可能，若使用了煤气炉就会自动地转换到有煤气炉的恰当使用时间关闭条件。即，若将出现率观测域的监视级设定得比所述60分钟的值还小，按照煤气烹调器具标准使用情况下的时间就会使识别变得很困难。相反，若比60分还大得多，就会在出现率观察域内留不住而突然越过时间关闭级的160分，增大了发生误关闭的情况。此外，对煤气炉燃烧区域的时间关闭条件在适用于无煤气炉场合加以说明，但形成这样的条件的是第一定时器动作期间不使用煤气炉的场合（例如，夏天期间），还有和日本实用新型申请书昭63（1988）-298702号所述内容一样，恰当持续使用时间条件从有煤气炉变更为无煤气炉的情况。
这样，煤气炉等的燃烧区域和煤气台等的燃烧区域大致是相同的，但那些煤气器具持续使用时间却是颇不相同的。若根据本发明的煤气关闭装置，这些燃烧区域，即，在煤气炉等取暖器具的煤气燃烧区域方面，由于将持续使用时间的监视域设定为用煤气灶等烹调器具一般烹调连续使用时间（例如，60分钟）以上，因此即使从夏于转至冬天开始使用煤气炉时，也不发发生不必要的关闭情况，而能够自动地变更恰当持续使用时间条件。