JP2001356037A - ガスメータ - Google Patents
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/50—Fuel cells
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- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Details Of Flowmeters (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
を交換しなければならないという課題を有している。 【解決手段】 供給ガスのエネルギーで動作する発電部
15を使用するようにして、電池交換を不要とし、さら
に太陽光を利用した太陽電池や外気との温度差のみを利
用した熱電発電などと比べると、環境条件に影響されず
安定して電力を供給可能で、また設置性の優れた小型軽
量のガスメータとしているものである。
Description
ガスメータに関するものである。
部品を使用した、いわゆるマイコンメータであり、この
ようなガスメータは、ガス使用量の検出やガス漏れの検
出などに使用するセンサなどを駆動する電源が必要にな
る。特公平6−23610号公報および特公平4−23
169公報には、これらのセンサのの駆動電源として一
次電池からなるバッテリを使用することが示されてい
る。また一部のガスメータには、ガス会社が有している
センタ装置に有線または無線で接続している。
は、電池の消耗の際に電池を交換しなければならないと
いう課題を有している。
れの検出以外に、他の多くのセンサの使用やガス使用量
の液晶表示、さらには無線通信による自動検針など、電
子通信化に伴う使用電力の増加が予想されるので、電池
の消耗による電池交換の頻度が高まっているものであ
る。
電池交換の頻度を低下させようとすると、ガスメータ本
体のサイズが大きくなり、屋外の設置に不向きとなって
くる。
として頻繁な電池交換を不要とし、また設置性の優れた
小型軽量のガスメータとすることを目的としている。
ネルギーで動作する発電部を使用するようにして、電池
交換を不要とし、さらに太陽光を利用した太陽電池や外
気との温度差のみを利用した熱電発電などと比べると、
環境条件に影響されず安定して電力を供給可能で、また
設置性の優れた小型軽量のガスメータとしているもので
ある。
ガスのエネルギーで動作する発電部を使用するようにし
て、電池交換を不要とし、さらに太陽光を利用した太陽
電池や外気との温度差のみを利用した熱電発電などと比
べると、環境条件に影響されず安定して電力を供給可能
で、また設置性の優れた小型軽量のガスメータとしてい
るものである。
Sを用いることで、需要家の電話回線を占有することな
く大量のデータを高速で送受信可能で、またNCUも不
要のため小型軽量で設置性の優れたガスメータとしてい
る。
の測定を超音波流量計を使用した流量計測部によって行
うようにして、環境に左右されない正確な計測が可能な
ガスメータとしているものである。
管内のガスを燃料として燃焼する発熱部を有し、前記発
熱部と大気との温度差で発電するようにして、外部から
の電力供給を必要としない簡易な構成で小型軽量のガス
メータとしているものである。
焼室に配置したタービンの回転エネルギーを利用して発
電するようにして、外部からの電力供給を必要とせず、
さらにガス消費量も少ない高効率なガスメータとしてい
るものである。
管内のガスを燃料とした燃料側電極と、空気側電極と、
これらの間にありイオンのみを通す電解質とを備えた燃
料電池を使用するようにして、外部からの電力供給を必
要とせず、NOxなどの燃焼排気が少なく、さらにガス
消費量も少ない高効率で小型軽量のガスメータとしてい
るものである。
管内に設けた羽根車の回転エネルギーを利用して発電す
るようにして、外部からの電力供給を必要としない、高
効率で小型軽量のガスメータとしているものである。
電源を備えた構成として、定常時の発電量を抑えること
が可能で、さらにガスの供給が停止した場合でも一定時
間の電力供給が可能であるガスメータとしているもので
ある。
次電池で構成して、大容量で一時的に多くの電力を消費
でき、ガス供給停止時に電力供給が可能で、かつ小型な
ガスメータとしているものである。
コンデンサで構成して、一時的に多くの電力を消費で
き、ガス供給停止時に電力供給が可能で、かつ充放電回
数の多い、言い換えれば寿命の長いガスメータとしてい
るものである。またコンデンサは部品供給が容易で、簡
易にガスメータを構成することが可能である。
スメータについて説明する。図1は、本実施例で使用し
ているガスメータの構成を示すブロック図である。また
図2は、発電部の具体的構成を表している。
ガス管12を配設している。ガス管12の入口部13と
出口部14の間には、図2に示しているように、上流側
から分岐したガス供給管16を設けている。前記ガス供
給管16を流れたガスは、発電部15内に供給される。
ガス管12の入口部13と出口部14の間には、前記ガ
ス供給管16と、遮断弁17と、流量計測部18とを設
けている。
計を使用している。すなわち、ガス管16の上流側に配
置している超音波パルスの発信部19と、下流側に配置
している受信部20によって構成している。発信部19
と受信部20とは前記しているように、上流側、下流側
に配置している、換言すれば斜めに取り付けているもの
である。また、発信部19と受信部20とは、流量計測
部18を構成する検出回路21に接続されている。
御回路であり、遮断弁17を制御する駆動回路23と、
検出回路21と、無線通信部24であるPHS通信端末
25と、表示装置26と、二次電池27を用いた補助電
源28と発電部15とに接続されている。
細なガス供給管16と、一方が外気に面する吸気管29
と、これら2管が接続された混合室30と、この混合室
30内に設けたヒータ式着火装置31と、その上方に設
けた発熱触媒32および排気管33と、熱電発電素子3
4から構成している。
使用しているものであり、例えば金属やセラミック等を
ハニカム状あるいはネット状または繊維状に加工したも
のを使用している。
ック効果を有するペルチェ素子によって構成している。
すなわち、熱発電素子34の高温側は前記発熱触媒32
に密接させており、もう片面、すなわち低温側は外気に
触れさせた構成としている。つまり、熱電発電素子34
は、発熱触媒32の温度と外気との温度差に応じて発電
する。また、熱電発電素子34の周囲には断熱層35
を、外気側にはヒートシンク36を設けている。矢印G
はガスの流れを表している。
ガス管12に取り付けたガスメータ本体11にガスが供
給されていると、ガス管12から図2に示しているよう
にガス供給管16を通って微量なガスが混合室30に供
給される。このてき、同時に吸気管29から空気が供給
される。このガスと空気とは、混合室30で混合されて
可燃性の混合ガスとなる。この状態で、着火装置31に
例えば高電圧による火花が発生すると、この混合ガスは
着火されて燃焼する。この燃焼は徐々に発熱触媒32へ
と移行し、ついに発熱触媒が触媒燃焼の可能温度に到達
すると触媒燃焼が行われるようになる。触媒燃焼が開始
されると、燃焼炎は消滅して無炎燃焼となる。触媒燃焼
による排気は、発熱触媒32の上方に設けた排気管33
から外部へ排出される。この排気ガスの上昇気流によっ
て、さらに空気が吸気管29から供給されるようにな
る。
の高温側が発熱触媒32の片面に密接されている。ま
た、熱電発電素子34の低温面はヒートシンク36を介
して外気によって冷却されていてる。従って熱電発電素
子34は、ゼーベック効果によって発熱触媒32の温度
と外気温との温度差に応じた電圧を発生する。このとき
本実施例では、熱電発電素子34の周囲や発電部15の
周辺を断熱層35で断熱しているものである。従ってこ
のゼーベック効果は、最大限に引き出されているもので
ある。こうして発生した電圧は、一部は補助電源28で
ある二次電池27の充電に使用され、また一部は発信部
19,受信部20、検出回路21、制御回路22、無線
通信部24の駆動電源として利用される。
流量計を使用した構成としている。すなわち、ガス管1
2の上流側に配置している超音波パルス発信部19と、
超音波パルス発信部19に対して下流側に配置している
受信部20によって構成しており、発信部19から発信
された超音波が、下流側の受信部20で受信されたとき
に生ずる時間差を検出することによって、検出回路21
が具体的な流量を求めている。つまり、発信部19から
発信された超音波が流体の圧力によって下流側に流され
て受信部20で受信されるものである。この流される量
は、流体の量に応じたものとなっている。検出回路21
は、予めこの流される量と流体の量との関係を例えばテ
ーブルの形で有しており、流量計測部で検出した値から
流体の量すなわちガスの使用量を演算するものである。
検出回路21は、このガスの使用量を制御回路22を経
て内蔵するPHS通信端末25からPHS通信網へと送
信する。つまり、一般の電話回線を経て、ガス会社など
のセンタ端末(図示せず)に送信する。こうして、自動
検針が行われる。
ス漏れなどの異常を検知した場合には、この信号がPH
S通信端末25から制御回路22に伝達される。制御回
路22はこの信号を受けると、駆動回路23を駆動して
遮断弁17を閉じる。こうして、安全が確保されるもの
である。
18が計測したガスの流量等の情報は、ガスメータ本体
11の表面に配置している表示装置26に表示してい
る。
源28として使用している。二次電池27の充電は、前
記しているように発電部15が発電する余剰電力を使用
して行っている。この補助電源28の電力は、異常時の
管路遮断からの復帰や、遮断弁17の開閉時などの一時
的に多くの電力を消費するとき、あるいは発電部15の
電力が使用できないときに使用される。
供給するガスの使用量を検出する流量計測部18と、情
報信号の送信と受信の一方または両方を行う無線通信部
24と、前記流量計測部18または前記無線通信部24
の一方または両方に電力を供給する発電部15とを備
え、前記発電部15は供給ガスのエネルギーを利用して
動作する構成としているため、頻繁な電池交換を不要と
し、さらに太陽光を利用した太陽電池や外気との温度差
のみを利用した熱電発電などと比べると、環境条件に影
響されず安定して電力を供給可能で、また設置性の優れ
た小型軽量のガスメータとしているものである。
は、PHS通信端末25を用いることで、需要家の電話
回線を占有することなく大量のデータを高速で送受信可
能で、またNCUも不要のため小型軽量で設置性の優れ
たガスメータとしているものである。
は、ガス配管に超音波パルスの送信部19と受信部20
とを有し、流れによって生ずる時間差を検出して流量を
測定する超音波流量計であるので、環境に左右されない
高精度でリアルタイムな計測が可能であるガスメータと
しているものである。
管内のガスを燃料として燃焼する発熱部(発熱触媒3
2)を有し、前記発熱部(発熱触媒32)と大気との温
度差で発電するので、別途外部からの電力供給を必要と
しない簡易な構成で小型軽量のガスメータとしているも
のである。
えた構成としているため、遮断弁17の開閉時など一時
的に多くの電力を消費する場合に補助電源28を使用で
き、定常時の発電量を抑えることが可能で、さらにガス
の供給が停止した場合でも一定時間の電力供給が可能で
ある信頼性の高いガスメータとしているものである。
次電池27で構成されるため、大容量で一時的に多くの
電力を消費でき、ガス供給停止時に電力供給が可能で、
かつ小型なガスメータとしているものである。
次電池27を使用しているが、コンデンサを使用するこ
とで補助電源28の充放電を頻繁に行える、言い換えれ
ば寿命の長いガスメータとすることもできる。またコン
デンサは部品供給が容易で、簡易にガスメータを構成す
ることが可能である。
次電池27のみを用いているが、コンデンサを併用し、
通常はコンデンサのみに充電してこの電力を使用する。
さらに余剰に発生した電力は二次電池27に蓄えてお
き、遮断弁17の開閉など多くの電力を消費する場合に
はこの二次電池27からも電力を消費することで、補助
電源28の充放電を頻繁に行え、かつ補助電源28を大
型化することなく多くの電力を消費することが可能とな
る。
31にヒータ式を用いているが、昇圧コンデンサを使用
した火花式にすることで、着火に係る電力を低減するこ
ともできる。
発電部の安全性や電力の安定供給性を重視したが、発熱
触媒32を用いない通常の燃焼式とすることで、簡易な
構成で長寿命を実現することもできる。
について説明する。図3は本実施例の発電部の構成を示
す断面図である。本実施例では、ガス供給管16と吸気
管29とは燃焼室41に接続しており、この燃焼室41
はタービン42と配管43で接続している。44は軸
で、タービン42とロータ部45と接続している。すな
わちタービン42の回転力をロータ部45で電力に変換
している。ロータ部45は、例えば周囲に永久磁石で構
成した磁極を配置しており、表面に廃したコイルがこの
磁極から発生する磁界を切る構成となっているものであ
る。33はロータ部の後方に設けた排気管である。矢印
Aは空気の流れを表している。
実施例1と同様にして、ガスと空気とが燃焼室41に供
給されると、燃焼室41では高圧の燃焼気流が発生す
る。この燃焼気流は配管43を抜けてタービン42と接
触し、タービン42を回転させる。タービン42の回転
力は軸44からロータ部45に伝達される。ロータ部4
5が回転すると、周囲に配置している磁極によって巻線
に起電力が発生するものである。すなわち、本実施例で
は実施例1で使用している発電部15として、タービン
42とロータ部45とを使用しているものである。こう
して、燃焼気流はロータ部45を抜けて排気管33から
外部に排出される。
5として、配管内のガスを燃料とした燃焼部41と、燃
焼部41の燃焼気流により回転するタービン42と、タ
ービン42の回転エネルギーを電気エネルギーに変換す
るロータ部45とを使用する構成としているため、外部
からの電力供給を必要とせず、さらにガス消費量も少な
い高効率なガスメータを実現するものである。
について説明する。図4は本実施例の構成を示す断面図
である。本実施例では、ガス供給管16は燃料改質装置
51を通った後、吸気管29とともに燃料電池本体52
に接続している。燃料電池本体52は、ガス供給管16
側の燃料側電極53と、吸気管29側の空気側電極54
と、これらの間にありイオンのみを通す電解質55とか
ら構成している。燃料電池本体52には排気管33が設
けられている。
ガス供給管16を通ったガスは、燃料改質装置51を通
過する。燃料改質装置51は、例えば300〜500℃
程度の高温で気化させた水蒸気のガスを有しており、燃
料改質装置51を通過することによって、ガスは水素を
豊富に含んだ水素リッチガスとなる。この水素リッチガ
スは、燃料電池本体52の燃料側電極53へ送られる。
同時に吸気管29から吸気された空気が燃料電池本体5
2の空気側電極54を通過する。燃料側電極53と空気
側電極54との間には電解質55が配置されている。こ
の電解質55は、溶融塩等のような酸化物固体電解質を
用いており、ガス中の水素は電解質55によって水素イ
オンのみが空気側電極54まで通過する。こうして水素
イオンが分離されると、残った電子が電荷として外部に
取り出されるものである。このとき発生する排ガスは排
気管33から外気に排出される。
5は、配管内のガスを燃料とした燃料側電極53と、空
気側電極54、これらの間にありイオンのみを通す電解
質55によって構成した燃料電池として、燃料の化学エ
ネルギーを電気エネルギーに変換するので、外部からの
電力供給を必要とせず、NOxなどの燃焼排気が少な
く、さらにガス消費量も少ない高効率で小型軽量のガス
メータとしているものである。
について説明する。図5は本実施例の構成を示す断面図
である。本実施例では、ガス管12内に、ガスの流れの
方向と平行に設けた羽根車61と、羽根車61の回転を
軸44によって伝達されるロータ部45を有している。
ロータ部45は、例えば周囲に永久磁石で構成した磁極
を配置しており、表面に廃したコイルがこの磁極から発
生する磁界を切る構成となっているものである。44は
軸で、羽根車61の回転力を電力に変換するロータ部4
5と接続している。
ガス管12にガスが流れると羽根車61を回転させる。
羽根車61の回転力は軸44を伝いロータ部45を回転
させて発電を行う。
5を、配管内のガスの流れによって回転する羽根車61
と、羽根車61の回転エネルギーを電気エネルギーに変
換するロータ部45とによって構成しているため、電力
供給を必要としない、安全な構成で小型軽量のガスメー
タを実現するものである。
給するガスの使用量を検出する流量計測部と、情報信号
の送信及び受信の一方または両方を行う通信部と、前記
流量計測部または前記通信部の一方または両方に電力を
供給する発電部とを備え、前記発電部は供給ガスのエネ
ルギーで動作する構成として、電池交換を不要とし、さ
らに太陽光を利用した太陽電池や外気との温度差のみを
利用した熱電発電などと比べると、環境条件に影響され
ず安定して電力を供給可能で、また設置性の優れた小型
軽量のガスメータを実現するものである。
Sを用いた構成として、需要家の電話回線を占有するこ
となく大量のデータを高速で送受信可能で、またNCU
も不要のため小型軽量で設置性の優れたガスメータを実
現するものである。
超音波流量計を使用した構成として、環境に左右されな
い正確な計測が可能なガスメータを実現するものであ
る。
管内のガスを燃料として燃焼する発熱部を有し、前記発
熱部と大気との温度差で発電する構成として、外部から
の電力供給を必要としない簡易な構成で小型軽量のガス
メータを実現するものである。
焼室に配置したタービンの回転エネルギーを利用して発
電する構成として、外部からの電力供給を必要とせず、
さらにガス消費量も少ない高効率なガスメータを実現す
るものである。
管内のガスを燃料とした燃料側電極と、空気側電極と、
これらの間にありイオンのみを通す電解質とを備えた燃
料電池とした構成として、外部からの電力供給を必要と
せず、NOxなどの燃焼排気が少なく、さらにガス消費
量も少ない高効率で小型軽量のガスメータを実現するも
のである。
管内に設けた羽根車の回転エネルギーを利用して発電す
る構成として、外部からの電力供給を必要としない、高
効率で小型軽量のガスメータを実現するものである。
電源を備えた構成として、定常時の発電量を抑えること
が可能で、さらにガスの供給が停止した場合でも一定時
間の電力供給が可能であるガスメータを実現するもので
ある。
次電池で構成して、大容量で一時的に多くの電力を消費
でき、ガス供給停止時に電力供給が可能で、かつ小型な
ガスメータを実現するものである。
コンデンサで構成して、一時的に多くの電力を消費で
き、ガス供給停止時に電力供給が可能で、かつ充放電回
数の多い、言い換えれば寿命の長いガスメータを実現す
るものである。
を示すブロック図
部の構成を示す断面図
部の構成を示す断面図
部の構成を示す断面図
Claims (10)
- 【請求項1】 需要家に供給するガスの使用量を検出す
る流量計測部と、情報信号の送信及び受信の一方または
両方を行う通信部と、前記流量計測部または前記通信部
の一方または両方に電力を供給する発電部とを備え、前
記発電部は供給ガスのエネルギーで動作するガスメー
タ。 - 【請求項2】 通信部は、PHSを用いた請求項1に記
載したガスメータ。 - 【請求項3】 流量計測部は、超音波流量計を使用した
請求項1または2に記載したガスメータ。 - 【請求項4】 発電部は、配管内のガスを燃料として燃
焼する発熱部を有し、前記発熱部と大気との温度差で発
電する請求項1から3のいずれか1項に記載したガスメ
ータ。 - 【請求項5】 発電部は、燃焼室に配置したタービンの
回転エネルギーを利用して発電する請求項1から3のい
ずれか1項に記載したガスメータ。 - 【請求項6】 発電部は、配管内のガスを燃料とした燃
料側電極と、空気側電極と、これらの間にありイオンの
みを通す電解質とを備えた燃料電池とした請求項1から
3のいずれか1項に記載したガスメータ。 - 【請求項7】 発電部は、配管内に設けた羽根車の回転
エネルギーを利用して発電する請求項1から3のいずれ
か1項に記載したガスメータ。 - 【請求項8】 発電部は、補助電源を備えた請求項1か
ら7のいずれか1項に記載したガスメータ。 - 【請求項9】 補助電源は二次電池で構成した請求項8
に記載したガスメータ。 - 【請求項10】 補助電源はコンデンサで構成した請求
項8に記載したガスメータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000176408A JP2001356037A (ja) | 2000-06-13 | 2000-06-13 | ガスメータ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000176408A JP2001356037A (ja) | 2000-06-13 | 2000-06-13 | ガスメータ |
Publications (2)
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---|---|
JP2001356037A true JP2001356037A (ja) | 2001-12-26 |
JP2001356037A5 JP2001356037A5 (ja) | 2007-06-14 |
Family
ID=18678137
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000176408A Pending JP2001356037A (ja) | 2000-06-13 | 2000-06-13 | ガスメータ |
Country Status (1)
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