JP2005331373A - ガスメータ - Google Patents

Abstract

【課題】 ユーザ側で小流量のガス消費状態が継続されている場合であっても、遮断弁の微妙な弁開度調節を必要とすることなしに、ユーザ側で使用されているガス消費機器にガバナが組み込まれているか否かを判定したり、ガス漏洩発生の有無を判定したりすることのできるガスメータを提供する。
【解決手段】 例えば隣家でのガスの圧力低下をガス配管を介して受動的に受けることなどによって自家のガスメータ内に生じる圧力低下に対応して、所定の変化量以上の大きさの減少方向の変化が検出され、かつ所定時間が経過してもガスの流量が所定変化量以上に亘って増加しないならば、ガス機器使用状態判定部７は、ガスの漏洩が発生している、またはガバナを備えていないガス消費機器が下流側で用いられているものと判定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、都市ガスやＬＰガスのような可燃性ガスの流量や積算流量値を計測するために用いられるガスメータに関する。

従来、この種のガスメータでは、遮断弁を閉じることで能動的にガスの供給圧力変動を生じさせ、それによる圧力変動の前後で検出されるガス供給圧力とガス流量との挙動に基づいて、ガスメータよりも下流側すなわちユーザ側で使用されているガス消費機器にガバナが組み込まれているか否かを判定したり、ガス漏洩発生の有無を判定したりするという技術が提案されている（特許文献１）。

特開平７−１５１５８０号公報 特開平７−０７１９９０号公報 特開平７−０７１９９４号公報

しかしながら、例えば「とろ火」のような小流量領域の燃焼状態が継続しているときに、上記のように遮断弁を自動的に閉じることで能動的に圧力変動を生じさせることは、そのときのとろ火が立ち消えになってしまう虞があるという問題がある。このため、小流領域では遮断弁を用いた微少漏洩の検出等は困難であるという問題があった。

あるいは、強いてそのようなとろ火を立ち消えにしないようにしながら、遮断弁を半閉状態にして能動的に圧力変動を生じさせようとすると、極めて微妙な弁開度調節（制御）が必要となるが、そのような微妙な弁開度調節を精確に行うことは技術的に困難な点が多い。また、そのような微妙な弁開度調節を従来の強制遮断の手法で達成しようとすると、例えば特殊な弁体およびその駆動装置等を備えた遮断弁が必要になり、ひいては少なくともその分、ガスメータの製造コストや部品コスト等が増大してしまい、ガスメータ全体としての低コスト化の阻害要因となってしまう虞がある。

このように、従来の技術では、小流量のガスが流れている状態において、能動的にガスの供給圧力変動を生じさせてガス漏洩発生の有無を判定することは、困難ないし実現不可能であった。

また、上記のような小流量のガスが流れている状態で、ユーザが使用しているガス消費機器が圧力変動に対応して流量を自動補正することのできるガバナを備えたものであるか否かを自動的に判定するという技術は、未だ提案されていなかった。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、ユーザ側で小流量のガス消費状態が継続されている場合であっても、遮断弁の微妙な弁開度調節を必要とすることなしに、ユーザ側で使用されているガス消費機器にガバナが組み込まれているか否かを判定したり、ガス漏洩発生の有無を判定したりすることのできる、ガスメータを提供することにある。

本発明のガスメータは、上流側の配管から下流側の配管へと供給されるガスの流量を計測する流量計測装置と、前記ガスの圧力を計測する圧力計測装置と、前記ガスの流れを遮断する遮断弁とを有するガスメータであって、前記遮断弁が開状態であり、かつ前記流量計測装置によって計測される前記ガスの流量が所定流量値以下の少流量であるときに、前記圧力計測装置によって計測される前記ガスの圧力に所定の変化量以上の圧力変化が発生すると、それを検知する圧力変化検知手段と、前記圧力変化が発生したことが前記圧力変化検知手段によって検知されたときの前記ガスの流量変化および流量値と、前記圧力変化の発生から所定時間が経過したときのガスの流量値とを検出する流量変化検出手段と、前記流量変化検出手段によって検出された前記ガスの流量変化が所定の変化量以上の大きさの減少方向の変化であり、かつ前記所定時間が経過しても前記ガスの流量値が所定変化量以上に亘って増加しない場合には、ガスの漏洩が発生している、またはガバナを備えていないガス消費機器が前記下流側で用いられていると判定する、ガス機器使用状態判定手段とを備えている。

すなわち、本発明のガスメータでは、ガスの流量が所定流量値以下の小流量の、いわゆる小流量域の状態のときに、遮断弁を閉じるなどのような方法で能動的に圧力変化を発生させるのではなく、例えばガスメータよりも上流側のガス配管で繋がっている隣家でのガス使用量の変化などに起因して、ガスメータの内部にまで受動的に圧力変化が発生した場合や、ガス配管の周囲の外部環境の温度変化などに起因して受動的に圧力変化が発生した場合、その圧力変化に対応して、所定の変化量以上の大きさの減少方向の変化が検出され、かつ所定時間が経過してもガスの流量が所定変化量以上に亘って増加しないならば、ガスの漏洩が発生している、またはガバナを備えていないガス消費機器が下流側で用いられていると判定する。

なお、上記のガス機器使用状態判定手段は、前記圧力変化が発生したときに前記流量変化検出手段によって検出されたガスの流量の変化が、所定変化量以上に亘る増加方向の変化である場合には、ガスの漏洩は発生していないと判定する判定機能を、さらに備えたものとしてもよい。

また、上記のガス機器使用状態判定手段は、前記流量変化検出手段によって検出された前記ガスの流量変化が、所定の変化量以上の大きさの減少方向の変化であり、かつ前記所定時間が経過したときの前記ガスの流量値が所定変化量以上に亘って増加した値になった場合には、ガバナを備えたガス消費機器が前記下流側で用いられているものと判定する判定機能を、さらに備えたものとすることも望ましい。

また、前記漏洩が発生しているまたは前記ガバナを備えていないガス消費機器が前記下流側で用いられているものと判定されたときの前記ガスの流量値を記憶する流量値記憶手段をさらに備え、前記ガス機器使用状態判定手段は、前記流量値記憶手段に記憶された流量値が所定の回数以上に亘って継続して所定の許容範囲内で類似した流量値となった場合には、当該類似の流量値については、漏洩ではなく、前記ガバナを備えていないガス消費機器を使用している状態のときに消費される流量値であるものと判定して、当該類似の流量値を記憶する機能を、さらに備えたものとしてもよい。

また、前記ガス機器使用状態判定手段は、前記圧力変化が発生したときに計測された流量値が前記類似の流量値である場合には、前記漏洩が発生したものとは判定せず、前記ガバナを備えていないガス消費機器が前記下流側で用いられているものと判定する判定機能を、さらに備えたものとしてもよい。

あるいは、前記遮断弁の開閉動作を制御する遮断弁制御手段を備えており、前記遮断弁制御手段は、前記流量変化検出手段によって検出された前記ガスの流量変化が所定の変化量以上の減少方向の変化であり、かつ前記圧力変化が発生したときに計測される流量値が前記類似の流量値ではない場合には、前記遮断弁を閉じる動作制御を行い、前記ガバナを備えていないガス消費機器が前記下流側で用いられているものと前記ガス機器使用状態判定手段によって判定された場合には、前記遮断弁を閉じる制御動作は行わないようにする機能を、さらに備えたものとしてもよい。

また、前記ガス機器使用状態判定手段は、前記圧力変化が発生したことが、前記圧力変化検知手段によって検知されたときに、ガスの流量変化が前記流量変化検出手段によって検出されなかった場合には、前記流量計測装置または前記圧力計測装置のうち少なくともいずれか一方が異常であると判定する自己診断的判定機能を、さらに備えたものとしてもよい。

また、前記ガス機器使用状態判定手段は、前記流量計測装置によって計測される前記ガスの流量が実質的に０で、かつ前記遮断弁を前記遮断弁制御手段によって閉状態にする弁遮断制御を行ったときに、所定の流量以上の流量値が計測された場合には、前記遮断弁または前記流量計測装置に異常が発生したものと判定する自己診断的判定機能を、さらに備えたものとしてもよい。

また、前記ガス機器使用状態判定手段による判定結果を、視覚的情報、聴覚的情報、電気信号、光信号、無線信号のうちの少なくともいずれか一種類として出力する判定結果出力装置を備えるようにすることが望ましい。

また、前記漏洩が発生したものと、前記ガス機器使用状態判定手段によって判定された場合には、前記漏洩が発生した旨の警報を、視覚的情報、聴覚的情報、電気信号、光信号、無線信号のうちの少なくともいずれか一種類として出力する判定結果出力装置を備えるようにすることが望ましい。

本発明のガスメータによれば、ガスの流量が所定流量値以下の、いわゆる小流量の状態のときに、遮断弁を弁閉して能動的な圧力低下を発生させるのではなく、例えば隣家でのガス機器使用のオン／オフ等に起因した受動的な要因による圧力低下によって、自家のガスに所定の変化量以上の大きさの減少方向の圧力変化が生じると、その圧力変化を検出し、そのときの自家のガスの流量変化が減少方向の変化であり、かつそれら所定時間が経過しても自家のガスの流量が所定変化量以上に亘って増加しないならば、ガスの漏洩が発生している、またはガバナを備えていないガス消費機器が下流側で（当該ガスメータが設置されている自家で）用いられていると判定するようにしたので、ユーザ側で小流量域のガス消費状態が継続されている場合であっても、ガバナが組み込まれているガス消費機器が用いられているか否かの判定や、ガス漏洩発生の有無の判定を、遮断弁の微妙な弁開度調節を必要とすることなしに行うことが可能となるという効果を奏する。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係るガスメータの主要部の構成を表したものである。なお、図示の繁雑化を避けるために、以下の説明では、ガス積算流量値の演算回路系やその積算値を表示するカウンタなどのような一般的なガスメータと同様の計量機能等を果たすための構成部位についての詳述は省略する。

このガスメータは、流量計測装置１と、圧力計測装置２と、遮断弁３と、遮断弁制御部４と、圧力低下検知部５と、流量変化検出部６と、ガス機器使用状態判定部７と、流量値記憶部８と、判定結果出力装置９と、ガス積算流量値演算回路１０と、積算流量値カウンタ１１とを、その主要部として備えている。これらのうち、遮断弁制御部４、圧力低下検知部５、流量変化検出部６、ガス機器使用状態判定部７、流量値記憶部８については、いわゆるマイコンまたはＣＰＵと呼ばれるような論理集積回路内にソフトウェアシステムとして構築するようにしてもよい。

流量計測装置１は、一般的なガスメータに用いられているものと同様に、上流側の配管から下流側の配管へと供給されるガスの流量を計測するもので、例えば超音波伝播方式、熱線方式、フルイディック方式のような推量式のものや、膜式のような機械式のものなどが利用可能である。その他の方式のものも可能であることは言うまでもない。但し、後述するようなガス機器使用状態判定部における種々の判定を十分な信頼性で正確に行うことができる程度以上の精度で流量計測が可能なものであることが必要である。

圧力計測装置２は、一般的なガスメータに用いられているものと同様に、ガスの圧力を計測するものであるが、流量計測装置１の場合と同様に、ガス機器使用状態判定部における種々の判定を十分な信頼性で正確に行うことができる程度以上の精度で圧力計測が可能なものであることが必要である。

遮断弁３は、弁体（図示省略）を閉じてガスの流れを遮断し、弁体を開いてガスを通す状態とするもので、一般的な電磁式の遮断弁である。この遮断弁３による遮断動作は、遮断弁制御部４によって制御される。

遮断弁制御部４は、遮断弁の開閉動作を制御するものである。より具体的には、後述する流量変化検出部６によって検出されたガスの流量の変化が、所定の変化量以上の減少方向の変化であり、かつ圧力低下が発生したときに計測される流量値が過去に計測された流量値と類似の流量値ではない場合には、ガス漏洩が発生している可能性が高いものとして、遮断弁３を閉じる動作制御を行うが、ガバナを備えていないガス消費機器（図示省略）が下流側で用いられているものとガス機器使用状態判定部７によって判定された場合には、遮断弁３を閉じる制御動作は行わないようにする、という機能を備えている。

圧力低下検知部５は、遮断弁３が開状態であり、かつ流量計測装置１によって計測されるガスの流量が、所定流量値以下の小流量であるとき、換言すれば、いわゆる小流量域と呼ばれる流量範囲にあるときに、圧力計測装置２によって計測されるガスの圧力に所定の変化量以上の圧力低下が発生すると、それを検知するものである。

流量変化検出部６は、圧力低下が発生したことが、圧力低下検知部５によって検知されたときの、ガスの流量変化および流量と、圧力低下の発生から所定時間が経過したときのガスの流量とを検出するものである。

ガス機器使用状態判定部７は、圧力低下検知部５からの出力と、流量変化検出部６からの出力とを受けて、下記の（１）〜（７）に纏めて述べたような種々の判定を行う機能(および判定ロジック)を備えたものである。

（１） 圧力低下が発生したことが圧力低下検知部５によって検知されたときに、流量変化検出部６によって検出されたガスの流量変化が、所定の変化量以上の大きさの減少方向の変化であり、かつ所定時間が経過してもガスの流量が所定変化量以上に亘って増加しない場合には、ガスの漏洩が発生している、またはガバナを備えていないガス消費機器が下流側で用いられていると判定する判定機能。

（２） 圧力低下が発生したことが圧力低下検知部５によって検知されたときに、流量変化検出部６によって検出されたガスの流量の変化が、所定変化量以上に亘る増加方向の変化である場合には、ガスの漏洩は発生していないと判定する判定機能。

（３） 圧力低下が発生したことが圧力低下検知部５によって検知されたときに、流量変化検出部６によって検出されたガスの流量変化が、所定の変化量以上の大きさの減少方向の変化であり、かつ所定時間が経過してもガスの流量が所定変化量以上に亘って増加した場合には、ガバナを備えたガス消費機器が下流側で用いられているものと判定する判定機能。

（４） 流量値記憶部８に記憶された流量値が所定の回数以上に亘って継続して所定の許容範囲内で類似した流量値となった場合には、その類似の流量値については、漏洩ではなく、ガバナを備えたガス消費機器を使用している状態のときに消費される流量値であるものと判定して、その類似の流量値を類似流量値記憶部８に記憶する機能。

（５） 圧力低下が発生したことが圧力低下検知部５によって検知されたときに計測された流量値が、過去に計測されて類似流量値記憶部８に記憶されている類似の流量値である場合には、漏洩が発生したものとは判定せず、ガバナを備えていないガス消費機器が下流側で用いられているものと判定する判定機能。

（６） 圧力低下が発生したことが圧力低下検知部５によって検知されたときに、ガスの流量変化が流量変化検出部６によって検出されなかった場合には、流量計測装置１または圧力計測装置２のうち少なくともいずれか一方が異常であると判定する自己診断的判定機能。

（７） 流量計測装置１によって計測されるガスの流量が実質的に０のときに遮断弁３を遮断弁制御部４によって閉状態にする弁遮断制御を行った後、所定の流量以上の流量値が流量計測装置１によって計測された場合には、遮断弁３または流量計測装置１に異常が発生したものと判定する自己診断的判定機能。
以上のような種々の判定機能を、ガス機器使用状態判定部７は備えている。

流量値記憶部８は、漏洩が発生している、またはガバナを備えていないガス消費機器が下流側で用いられているものと、ガス機器使用状態判定部７によって判定されたときの、ガスの流量値を記憶するものである。

判定結果出力装置９は、ガス機器使用状態判定部７からの出力を受けて、そのガス機器使用状態判定部７による判定結果を、視覚的情報、聴覚的情報、電気信号、光信号、無線信号のうちの少なくともいずれか一種類として出力するものである。また、それ以外にも、漏洩が発生したものと、ガス機器使用状態判定部７によって判定された場合には、そのガス機器使用状態判定部７からの出力を受けて、漏洩が発生した旨の警報を、視覚的情報、聴覚的情報、電気信号、光信号、無線信号のうちの少なくともいずれか一種類として出力するものである。

ガス積算流量値演算回路１０は、流量計測装置１によって計測される流量計測値の積算演算を行って、その流量積算値の情報を出力するものである。

積算流量値カウンタ１１は、ガス積算流量値演算回路１０から出力される流量積算値の情報を、例えばセグメント表示方式の液晶表示パネルによって視覚的な数字として表示出力するものである。

次に、このガスメータの主要な動作について、その種々の判定機能ごとに説明する。

図２は、このガスメータにおける上記（１）〜（３）の判定機能に関する主要な動作の流れを表した簡易フローチャートである。
（１） 図２に流れ図として示したように、例えば隣家でガス給湯機の使用を開始した瞬間のように、ガスメータから見て上流側のガス配管を介してガスが連続している隣家でガス使用状態が急激かつ大幅に変化した場合には、その変化の影響を受けて、受動的にガスメータ内のガスに圧力低下（ΔＰ）が発生する（ステップＳ１：以下Ｓ１のように呼ぶ）。その圧力低下（ΔＰ）の発生は、圧力低下検知部５によって検知される（Ｓ２）。すると、このときのガスの流量変化（ΔＱ01＝Ｑ1−Ｑ0 ）を、流量変化検出部６が検出する（Ｓ３）。続いて、所定時間（Δｔ）が経過したときのガスの流量値（Ｑ2）が、圧力低下の発生直後の流量（Ｑ1）から変化した流量変化分（ΔＱ12＝Ｑ2 −Ｑ1）を、流量変化検出部６が検出する（Ｓ４）。

その検出の結果、圧力低下発生時の流量変化ΔＱ01が、所定の大きさ（変位量ΔＱ01th）以上の大きさの減少方向の変化であり（ΔＱ01＜ΔＱ01th＜０；Ｓ５のＹ）、かつ所定時間ｔが経過しても、ガスの流量が所定変化量（０＜ΔＱ12th）以上に亘って増加しない（復帰しない）場合（ΔＱ12＜ΔＱ12th）には（Ｓ６のＹ）、ガスの漏洩が発生している、またはガバナを備えていないガス消費機器が下流側で用いられているものと、ガス機器使用状態判定部７が判定する（Ｓ７）。その判定結果の情報は、判定結果出力装置９に出力される（Ｓ１０）。

（２） しかし、Ｓ５にて、圧力低下が発生したことが圧力低下検知部５によって検知されたときに、流量変化検出部６によって検出されたガスの流量の変化（ΔＱ01）が、所定変化量（ΔＱ01th）以上に亘る増加方向の変化である場合には（ΔＱ01th≦ΔＱ01：Ｓ５のＮ）、ガス漏洩は発生していないと、ガス機器使用状態判定部７が判定する（Ｓ８）。その判定結果の情報は、判定結果出力装置９に出力される（Ｓ１１）。

（３） あるいは、Ｓ６にて、所定変化量以上に亘るガス流量の増加があった（有意な復帰が検出された：ΔＱ12th≦ΔＱ12）場合には（Ｓ６のＮ）、ガバナを備えたガス消費機器が下流側で用いられているものと、ガス機器使用状態判定部７が判定する（Ｓ９）。その判定結果の情報は、判定結果出力装置９に出力される（Ｓ１２）。

図３は、このガスメータにおける上記（４），（５）の判定機能に関する主要な動作の流れを表した簡易フローチャートである。
（４） 流量値記憶部８には、上記の（１）〜（３）の機能に関する動作において説明したように、ガス漏洩発生またはガバナ無し機器使用中との判定が成された場合に（図２のＳ７〜Ｓ１０〜Ｂ）、そのときの流量値（Ｑ0）が記憶されるが（図３のＢ〜Ｓ１３）、その記憶される流量値（Ｑ0）が、所定の回数（Ｎth）以上に亘って継続して所定の許容範囲内（±δ）で類似した値となった場合には（Ｓ１４のＹ）、その類似の流量値（Ｑmean；Ｑ0−δ≦Ｑmean≦Ｑ0＋δ）については、漏洩ではなく、ガバナを備えたガス消費機器を使用している状態のときに消費される流量値であるものと、ガス機器使用状態判定部７が判定して（Ｓ１５）、その類似の流量値（Ｑmean）を、類似流量値記憶部８に記憶する（Ｓ１６）。

そしてその後、圧力低下が発生したことが圧力低下検知部５によって検知されたときに計測された流量値Ｑ0が、過去に計測されて類似流量値記憶部８に記憶されている類似の流量値である場合には（Ｓ１７のＹ）、漏洩が発生したものとは判定せず、ガバナを備えていないガス消費機器が下流側で用いられているものと、機器使用状態判定部７が判定し（Ｓ１８）、その旨の情報を判定結果出力装置９によって出力する（Ｓ２０）。しかしＳ１７において類似の流量値でない場合には（Ｓ１７のＮ）、ガス漏洩が発生と機器使用状態判定部７は判定し（Ｓ１９）、その旨の情報を判定結果出力装置９によって出力する（Ｓ２１）。

図４は、このガスメータにおける上記（６）の判定機能に関する主要な動作の流れを表した簡易フローチャートである。
（６） 圧力低下が発生したことを（Ｓ４１）、圧力低下検知部５によって検知したときに（Ｓ４２）、ガスの有意な流量変化（ΔＱ01：ΔＱ01th＜ΔＱ01）が流量変化検出部６によって検出されなかった場合には（Ｓ４３のＮ）、流量計測装置１または圧力計測装置２のうち少なくともいずれか一方が異常であると、機器使用状態判定部７が判定し（Ｓ４４）、その旨の情報を判定結果出力装置９によって出力する（Ｓ４５）。あるいは検出された場合には（Ｓ４３のＹ）、正常であると判断されるから、図２のＳ４に進む。

図５は、このガスメータにおける上記（７）の判定機能に関する主要な動作の流れを表した簡易フローチャートである。
（７） 流量計測装置１によって計測されるガスの流量（Ｑ）が実質的に０となるまで待つ。そして流量（Ｑ）が実質的に０となったとき（Ｓ５１のＹ）、遮断弁３を遮断弁制御部４によって閉状態にする弁遮断制御を行う（Ｓ５２）。そしてその遮断を行った後、所定の流量（ＱSth）以上の有意な流量値（ＱSth≦ＱS）が流量計測装置１によって計測された場合には（Ｓ５３のＹ）、遮断弁３または流量計測装置１のいずれかまたは両方に異常が発生したものと、機器使用状態判定部７が判定する（Ｓ５４）。そしてその旨の情報を判定結果出力装置９によって出力する（Ｓ５５）。

次に、このガスメータにおける上記のような判定が妥当性を以って成立することについて、その主要な作用を説明する。図６は、ガスの圧力変化とそれに対応した流量変化とを、類型化して表したものである。

例えば、このガスメータが設置されているユーザ宅（これを自家と呼ぶこととする）の近隣のガス配管で連なっている隣家でガス給湯機を点火したとする。すると、その点火に起因してガスに圧力低下が発生する。この圧力低下は、隣家からガス配管を介して連なっている自家へと伝わり、自家のガスメータ内部の圧力にも圧力低下が発生する。この圧力変化により、図６（Ａ）に示したように、自家のガスメータ内部のガスの圧力が、Ｐ0からＰ1へと低下する（Ｐ1−Ｐ0＝ΔＰ＜０）。

この圧力低下ΔＰが発生したとき、自家（ユーザ側）でガバナ付きのガス消費機器が使用中であった場合には、図６（Ｂ）に示したように、流量Ｑは、まず圧力低下ΔＰの影響を受けて、それまでのＱ0から一旦はＱ1へと低減するが（Ｑ1−Ｑ0＝ΔＱ01＜０）、所定時間ｔが経過すると、ガバナの働きによって流量は回復して、Ｑ1がＱ2 へと増加する変化を見せる（Ｑ2 −Ｑ1＝ΔＱ12＞０）。このときの流量値の変化ΔＱ12は、ガバナの調節能力に対応して定められた（例えばガバナの調節能力と同程度の）値に設定された判定しきい値ΔＱthと比較すると、０＜ΔＱth≦ΔＱ12のようになっている。

従って、上記のように、ガスの圧力低下（ΔＰ）の発生に対応してガスの流量が一旦低下してから（ΔＱ01＜０）、再び所定の変化量ΔＱth以上に亘って回復（増加）した場合には（０＜ΔＱth≦ΔＱ12）、ガバナ付きのガス消費機器が使用されているものと判定することができる。

あるいは、圧力低下ΔＰが発生したときに、自家のガス配管またはガス消費機器もしくはガスメータに、何らかのガス漏洩が発生している場合、またはガスコンロやタコ焼き機のようなガバナ無しのガス消費機器が自家で使用されている場合には、図６（Ｃ）に示したように、流量Ｑは、圧力低下ΔＰの影響を受けて、それまでの流量値Ｑ0からＱ1へと減少方向の変化を生じる（Ｑ1−Ｑ0＝ΔＱ01＜０）。そして、この減少した流量値Ｑ1は、所定時間ｔが経過した後も継続することとなる。すなわち、一旦減少した流量値Ｑ1は、所定時間ｔ以上経過しても、Ｑ1のままである（所定時間経過後にＱ2cになったとすると、Ｑ1＝Ｑ2c）。あるいは増加したとしても、所定時間以上経過後の変化量ΔＱ12cは、上記のガバナによって調節されることが想定される変化量ΔＱthよりも小さな変化に止まる（−ΔＱth＜ΔＱ12c＜ΔＱthである）。

従って、このようにガスの圧力低下（ΔＰ）の発生に対応して、ガスの流量が一旦低下してから（ΔＱ01＜０）、回復することのないままの場合（Ｑ1＝Ｑ2c）、または若干変化しても上記のようなガバナの調節機能による増加量未満の変化しかしない場合（−ΔＱth＜ΔＱ12c＜ΔＱth）には、自家でガバナ無しのガス消費機器が使用されているか、またはそのときガバナ無しのガス消費機器が使用されていない場合には自家に何らかのガス漏洩が発生しているものと、判定することができる。

また、自家のガスメータで計測されるガスの圧力が図６（Ａ）に示したように低下したときに（ΔＰ＜０）、自家のガスメータで計測されるガスの流量が、図６（Ｄ）に示したように増加する場合がある（Ｑ1−Ｑ0＝ΔＱ01＞０）。このような現象が生じるのは、自家で例えばガス給湯機のようなガス機器を点火した場合などである。すなわち、この場合、自家でガス給湯機を点火した際に、自家のガス流量がそれまでのほぼ０または小量のＱ0から、大流量のＱ1へと増加するが、その自家のガス流量の増加に伴って、自家のガス圧力が受動的に低下することとなる。

従って、このように自家のガスの圧力低下と流量増加とが同時に発生した場合には、通常の自家でのガス消費が開始されたものと判定することができる。換言すれば、この場合にはガス漏洩等については判定されない。

また、図６（Ａ）に示したような圧力低下が発生したときには、それに対して流体力学的に対応して、図６（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）のうちのいずれかの流量変化が発生する筈である。しかし、もしもこのときガス流量の有意な変化（ΔＱ01th＜ΔＱ01）が検出されなかったとすると、その場合には、流量計測装置１または圧力計測装置２のうち少なくともいずれか一方が異常であるということになる。従って、そのような場合には、流量計測装置１または圧力計測装置２のうち少なくともいずれか一方が異常であると判定することができる。

また、流量計測装置１によって計測されるガスの流量（Ｑ）が実質的に０であるときに、遮断弁３を遮断弁制御部４によって閉状態にすると、ガス配管を介して伝わろうとする隣家のガス圧力低下などは、自家の遮断弁３によって遮られるので、自家のガスメータの流量計測装置１や圧力計測装置２では、上記の図６（Ａ）や図６（Ｂ）や図６（Ｃ）に示したような圧力変化や流量変化は計測されなくなる筈である。しかし、もしもこのとき所定の流量（ＱSth）以上の有意な流量値（ＱSth≦ＱS）が流量計測装置１によって計測された場合や、所定の圧力変化以上の有意な圧力変化が圧力計測装置２によって計測された場合には、遮断弁３または流量計測装置１もしくは圧力計測装置２のうちいずれか一つまたは複数に異常が発生したということになる。従って、そのような場合には、遮断弁３または流量計測装置１もしくは圧力計測装置２のうち少なくともいずれか一つが異常であると判定することができる。
このように、本実施の形態に係るガスメータによれば、ユーザ側で小流量のガス消費状態が継続されている状態でも、遮断弁３の微妙な弁開度調節を必要とすることなしに、ユーザ側で使用されているガス消費機器にガバナが組み込まれているか否かを判定したり、ガス漏洩発生の有無を判定したりすることが可能となる。しかも、そのような圧力変動は、隣家でのガス機器の使用状態の変化や温度変化などの影響を受けて受動的に生じるものを用いているので、能動的なエネルギ消費を必要とすることがなく、従って、少なくともその分、ガスメータ内での電力消費量を低減することができるというメリットもある。

本発明は、都市ガスやＬＰガスのような可燃性ガスの流量や積算流量値を計測するために用いられるガスメータに好適なものであるが、これのみには限定されず、この他にも、例えば複数の需要家のメータが配管を介して連なっている流体供給システムに用いられる流量メータなどに広く適用可能である。

本発明の一実施の形態に係るガスメータの主要部の構成を表した図である。 このガスメータにおける（１）〜（３）の判定機能に関する主要な動作の流れを表した簡易フローチャートである。 このガスメータにおける（４），（５）の判定機能に関する主要な動作の流れを表した簡易フローチャートである。 このガスメータにおける（６）の判定機能に関する主要な動作の流れを表した簡易フローチャートである。 このガスメータにおける（７）の判定機能に関する主要な動作の流れを表した簡易フローチャートである。 このガスメータにおける各種判定が妥当性を以って成立することについての主要な作用を説明するための図である。

符号の説明

１…流量計測装置、２…圧力計測装置、３…遮断弁、４…遮断弁制御部、５…圧力低下検知部、６…流量変化検出部、７…ガス機器使用状態判定部、８…流量値記憶部、９…判定結果出力装置、１０…ガス積算流量値演算回路、１１…積算流量値カウンタ

Claims (10)

1. 上流側の配管から下流側の配管へと供給されるガスの流量を計測する流量計測装置と、前記ガスの圧力を計測する圧力計測装置と、前記ガスの流れを遮断する遮断弁とを有するガスメータであって、
   前記遮断弁が開状態であり、かつ前記流量計測装置によって計測される前記ガスの流量が所定流量値以下の小流量であるときに、前記圧力計測装置によって計測される前記ガスの圧力に所定の変化量以上の圧力変化が発生すると、それを検知する圧力変化検知手段と、
   前記圧力変化が発生したことが、前記圧力変化検知手段によって検知されたときの前記ガスの流量変化および流量値と、前記圧力変化の発生から所定時間が経過したときの前記ガスの流量値とを検出する流量変化検出手段と、
   前記流量変化検出手段によって検出された前記ガスの流量変化が、所定の変化量以上の大きさの減少方向の変化であり、かつ前記所定時間が経過しても前記ガスの流量値が所定変化量以上に亘って増加しない場合には、ガス漏洩が発生している、またはガバナを備えていないガス消費機器が前記下流側で用いられていると判定する、ガス機器使用状態判定手段と
   を備えたことを特徴とするガスメータ。
2. 前記ガス機器使用状態判定手段は、前記圧力変化が発生したときに前記流量変化検出手段によって検出されたガスの流量変化が、所定の変化量以上に亘る増加方向の変化である場合には、ガス漏洩は発生していないと判定する判定機能を、さらに備えた
   ことを特徴とする請求項１記載のガスメータ。
3. 前記ガス機器使用状態判定手段は、前記圧力変化が発生したときに前記流量変化検出手段によって検出された前記ガスの流量変化が、所定の変化量以上の大きさの減少方向の変化であり、かつ前記所定時間が経過したときに前記ガスの流量値が所定変化量以上に亘って増加した場合には、ガバナを備えたガス消費機器が前記下流側で用いられているものと判定する判定機能を、さらに備えた
   ことを特徴とする請求項１または２記載のガスメータ。
4. 前記ガス漏洩が発生しているまたは前記ガバナを備えていないガス消費機器が前記下流側で用いられているものと判定されたときの、前記ガスの流量値を記憶する流量値記憶手段をさらに備え、
   前記ガス機器使用状態判定手段は、前記流量値記憶手段に記憶された流量値が所定の回数以上に亘って継続して所定の許容範囲内で類似した流量値となった場合には、当該類似の流量値については、ガス漏洩ではなく、前記ガバナを備えていないガス消費機器を使用している状態のときに消費される流量値であるものと判定して、当該類似の流量値を記憶する機能を、さらに備えた
   ことを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか一の項に記載のガスメータ。
5. 前記ガス機器使用状態判定手段は、前記圧力変化が発生したときに計測された流量値が前記類似の流量値である場合には、前記漏洩が発生したものとは判定せず、前記ガバナを備えていないガス消費機器が前記下流側で用いられているものと判定する判定機能を、さらに備えた
   ことを特徴とする請求項４記載のガスメータ。
6. 前記遮断弁の開閉動作を制御する遮断弁制御手段を備えており、
   前記遮断弁制御手段は、前記流量変化検出手段によって検出された前記ガスの流量変化が所定の変化量以上の減少方向の変化であり、かつ前記圧力変化が発生したときに計測される流量値が前記類似の流量値ではない場合には、前記遮断弁を閉じる動作制御を行い、前記ガバナを備えていないガス消費機器が前記下流側で用いられているものと前記ガス機器使用状態判定手段によって判定された場合には、前記遮断弁を閉じる制御動作は行わないようにする機能を、さらに備えた
   ことを特徴とする請求項５記載のガスメータ。
7. 前記ガス機器使用状態判定手段は、前記圧力変化が発生したことが、前記圧力変化検知手段によって検知されたときに、前記ガスの流量変化が前記流量変化検出手段によって検出されなかった場合には、前記流量計測装置または前記圧力計測装置のうち少なくともいずれか一方が異常であると判定する自己診断的判定機能を、さらに備えた
   ことを特徴とする請求項１ないし６のうちいずれか一の項に記載のガスメータ。
8. 前記ガス機器使用状態判定手段は、前記流量計測装置によって計測される前記ガスの流量が実質的に０で、かつ前記遮断弁を前記遮断弁制御手段によって閉状態にする弁遮断制御を行った後に、所定の流量以上の流量値が計測された場合には、前記遮断弁または前記流量計測装置に異常が発生したものと判定する自己診断的判定機能を、さらに備えた
   ことを特徴とする１ないし７のうちいずれか一の項に記載のガスメータ。
9. 前記ガス機器使用状態判定手段による判定結果を、視覚的情報、聴覚的情報、電気信号、光信号、無線信号のうちの少なくともいずれか一種類として出力する判定結果出力装置を備えた
   ことを特徴とする１ないし８のうちいずれか一の項に記載のガスメータ。
10. 前記漏洩が発生したものと、前記ガス機器使用状態判定手段によって判定された場合には、前記漏洩が発生した旨の警報を、視覚的情報、聴覚的情報、電気信号、光信号、無線信号のうちの少なくともいずれか一種類として出力する判定結果出力装置を備えた
    ことを特徴とする１ないし９のうちいずれか一の項に記載のガスメータ。
    

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