JP2007218747A

JP2007218747A - ガス流量計およびガス流量計用回路ユニット

Info

Publication number: JP2007218747A
Application number: JP2006039883A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Hirayama; 雄一平山
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2006-02-16
Filing date: 2006-02-16
Publication date: 2007-08-30
Anticipated expiration: 2026-02-16
Also published as: JP5063010B2

Abstract

【課題】
取付け場所等の条件に左右されずに地震の震度を検出しガス遮断を行うガス流量計を提供する。
【解決手段】
取付け場所に応じた複数の地震判定パターンをガス流量計内に記憶しておき、需要家にガス流量計を取付ける際に、その判定パターンの一つを選択し、地震による感震器の発生パルスのパターンが当該選択された判定パターンと一致した場合にガス遮断を行うようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は被測定系のガス使用量等を測定するガス流量計に関する。

従来より、一般家庭や工場、事業所のガス使用量を測定するガス流量計が普及してきている。当該ガス流量計は被測定系のガス使用量を測定する流量測定部と、流量測定部で検出した使用量をデータに編集する制御部と、制御部にて編集されたデータを表示する表示部と、地震等の振動を検出する感震器と、感震器にて振動を検出した場合にガス流を遮断する遮断弁とを具備している。（例えば特許文献１）
実開昭６１−５６５２３号公報（第１頁、図１）

近年、地震が多発する傾向にある。地震が発生した場合、ガス流量計内の感震器が地震の振動を検出し、遮断弁がガス流を遮断することは前述のとおりである。当該ガス流量計は、震度５程度にてガス流を遮断するように設定されている。

しかし、同じ震度の地震が発生した場合であっても、ガス流量計によるガス遮断が行われる家屋、行われない家屋、両者が発生することがあった。当該ばらつきはガス流量計が取り付けられている条件により発生する。例えば、ガス流量計が地面より高い位置に取り付けられている場合、地震の振動によりガス管がしなりやすいため、地面付近に取り付けられているガス流量計より軽度の震度でガス流を遮断してしまう。また、ガス流量計が木造建物に取り付けられている場合、地震の振動によりガス管がしなりやすいため、鉄筋建物に取り付けられているガス流量計より軽度の震度でガス流を遮断してしまう。

このように、地面からの取付け位置、設置される建物の材質、設置される階数等により、ガス流量計がガス遮断を行う地震の震度が変わってしまうという問題点があった。

軽度の震度でガス流量計がガス遮断を行った場合は、不必要にガス遮断が行われガス使用者は不便である。また、遮断後のガス流復帰作業を行う必要があるため、ガス会社は煩雑である。

一方、所望の震度でガス流量計がガス遮断を行わない場合、地震により、ガス管等のガス設備が破損してしまうことも考えられ危険である。

本発明は前記問題点に鑑み、同じ震度の地震が発生した場合における、設置条件によるガス流遮断機能の動作、非動作のばらつきを軽減することができるガス流量計を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明によるガス流量計は、地震の振動を検出した場合に、地震の振動に応じたパルス信号を出力する地震検出手段と、前記地震検出手段のパルス信号に対応した複数の信号パターンを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された複数の信号パターンのうち一つを選択する選択手段と、前記地震検出手段により出力されたパルス信号を監視する監視手段と、前記監視手段により監視されたパルス信号が、前記選択手段により選択された信号パターンを満足するものであるか判定する判定手段と、前記判定手段が、前記監視手段により監視されたパルス信号が、前記選択手段により選択された信号パターンを満足するものであると判定した場合に、ガス流を遮断するガス遮断手段とを具備したことを特徴とする。

また、上記目的を達成するために、本発明によるガス流量計用回路ユニットは、地震の振動を検出した場合に、地震の振動に応じたパルス信号を出力する地震検出手段と、前記地震検出手段のパルス信号に対応した、複数の信号パターンを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された複数の信号パターンのうち一つを選択する選択手段と、前記地震検出手段により出力されたパルス信号を監視する監視手段と、前記監視手段により監視されたパルス信号が、前記選択手段により選択された信号パターンを満足するものであるか判定する判定手段と、前記判定手段が、前記監視手段により監視されたパルス信号が、前記選択手段により選択された信号パターンを満足するものであると判定した場合に、ガス流を遮断するガス遮断手段を駆動する遮断弁駆動部とを具備したことを特徴とする。

本発明によれば、同じ震度の地震が発生した場合における、設置条件によるガス流遮断機能の動作、非動作のばらつきを軽減することができるガス流量計を提供することができる。

以下、本発明の実施例を説明する。

本発明によるガス流量計の実施例１を図１を参照して説明する。図１は本発明によるガス流量計の実施例１を示す内部構成図である。

図１において、１００はガス流量計本体である。

１０１は導管で、金属材料等からなる管により構成されており、ガスを供給側から負荷側へ導通させる。

１０２は流量測定部で、ガス流量に対応しダイアフラムが伸縮し、当該ダイアフラムの伸縮時に接点パルス信号を発生する構造を有しており、導管１０１を流れるガス流量に正比例した接点パルス信号を発生する。

１０３は遮断弁で、ゴム等の材質を有する開閉可能な弁により構成されており、導管１０１に流れるガス流を遮断する。

１１０は回路ユニットで、プリント基板に電子部品等を実装した部材等により構成されており、ガス流量計本体１００内に実装されている。

１１１は地震検出手段としての感震器で、内部に金属球と電極を有し、振動による金属球の移動により電極が導通する性質を利用したセンサ等により構成されており、地震による一定以上の振動を検出し振動を検出した場合、パルス信号を発生する。

１１２はパルス検出部で、トランジスタ等からなる回路により構成されており、流量測定部１０２が発生した接点パルスを、回路ユニット１１０に適した電圧パルス信号に変換する。

１１３は遮断弁駆動部で、トランジスタ等からなる回路により構成されており、電圧を出力し遮断弁１０３の開閉を行う。

１１４は制御部でマイクロコンピュータ等により構成されており、流量測定部１０２が発生した接点パルス信号をパルス検出部１１２を介し受信し、ガス使用量データに変換し、記憶、表示、伝送を制御する。なお、ガス使用量データとは被測定系の総積算ガス使用量等、需要家のガス使用に関するデータをいう。また、制御部１１４は感震器１１１からのパルス信号を受信し遮断弁駆動部１１３を駆動し遮断弁１０３を動作させ、ガス流遮断動作の制御を行う。さらに、制御部１１４は後述する通信部１１６から遮断弁を開く命令信号を受信し、遮断弁駆動部１１３を駆動し遮断弁１０３を動作させ、遮断復帰動作の制御を行う。

１１５は表示部で液晶表示器等により構成されており、ガス使用量データを、制御部１１４に制御され表示する。

１１６は通信部でカレントループや、ＬＥＤとリードスイッチによるインタフェース回路等により構成されており、外部の伝送機能を有するハンディターミナル、設定器等に接続され、制御部１１４に制御され通信を行う。

１１７は記憶部でＲＡＭのような半導体メモリにより構成されており、ガス遮断を行うための判断に使用する、感震器１１１のパルス発生パターンを規定する後述する判定用パターンを記憶している。なお当該判定用パターンは、製造時に記憶させられる。

１１８はタイマ部で時間を計時し、その情報を制御部１１４に伝える。

１１９は電源部で、リチウム電池のような電池により構成されており、回路ユニット１１０の各部に電源電圧を供給する。

次に、本実施例の動作を図２のプログラム構成図を参照しつつ説明する。本プログラムは制御部１１４内の図示しないプログラムメモリ内に記憶され、制御部１１４の動作を制御している。

記憶部１１７は、図３に示すように家屋の種類やガス流量計の設置高さにより決められている判定用パターンを記憶している。当該パターンはＡ〜Ｊの１０種類あるものとする。当該１０種類のパターンは製造時に記憶部１１７に記憶させられる。なお、具体的な判定用パターンは図４に図示するとおりである。地震によりガス管等のガス設備が受ける被害は地震の振動による力積に関係する。ここで力積とは力の大きさに時間を乗じたものである。つまり「地震の力の大きさ」が大きく、「地震の継続時間長」が長いほうがガス管等のガス設備が受ける被害は大きいといえる。したがって、その地震の大きさを判定する判定用パターンは「地震の力の大きさ」と「地震の継続時間長」をパラメータとする。感震器１１１は、内部に金属球と電極を有し振動により金属球が移動し電極を導通させることを利用したセンサであるが、「地震の力の大きさ」が大きく感震器に加わる力が大きいと、当該金属球が感震器１１１内で暴れるため、多数のパルスを発生する。単位時間内、例えば１秒以内に感震器１１１が発生したパルス数を「地震の力の大きさ」を表わすパラメータである「パルス発生頻度」とする。また、感震器１１１がパルスを発生した継続時間長を「地震の継続時間長」を表わすパラメータである「パルス発生継続時間」とする。

ガス流量計の設置高さや、家屋の種類により同じ震度の地震でもガス流量計の感震器１１１が発生するパルスのパターンが異なるため、ガス遮断の条件をガス流量計の設置条件によりＡ〜Ｊのパターンとして表わした。例えば、鉄筋戸建でガス流量計設置位置が１．５ｍ以下の場合、判定パターンＡのように「パルス発生頻度」５パルス／秒、「パルス発生継続時間」３秒以上で、ガス遮断が行われる。また、木造アパートでガス流量計設置位置が１．５ｍ以上の場合、判定パターンＩのように「パルス発生頻度」６パルス／秒、「パルス発生継続時間」５秒以上で、ガス遮断が行われる。なお、地震の震度に対する「パルス発生頻度」「パルス発生継続時間」は感震器の種類により異なるため、本実施例では一例につき記載している。

当該ガス流量計は取り付け工事時にどのような家屋に取り付けられるか判断される。取り付け工事時に、ハンディターミナル、設定器等により通信にて選択するパターンを通信部１１６を介し命令され、制御部１１４は使用する判定用パターン記憶部を１１７に記憶させる（ステップ２０１）。例えば、木造一戸建でガス流量計の設置高さが１．５ｍ以上の場合はパターンＧを選択する旨、マンション１２階でガス流量計の設置高さが１．５ｍ以下の場合はパターンＦを選択する旨、ハンディターミナル、設定器等により伝送により命令されるので、制御部１１４はそれぞれ判定パターンＧ、判定パターンＦを使用する旨、記憶部１１７に記憶させる。

ガス流量計１００の流量測定部１０２は地震が発生していない状態ではガス流の流量に正比例した接点パルスを発生している。当該接点パルスはパルス検出部１１２に伝達され電圧パルスに変換される。制御部１１４は当該電圧パルスを受信し、計量し（ステップ２０２）、ガス使用量データに変換し、表示部１１５に表示させる(ステップ２０３)。

一方、地震が発生した場合、感震器１１１はガス流量計１００の振動に応じたパルス信号を発生する。その結果、制御部１１４は感震器１１１がパルスを発生したか判断を行い（ステップ２０４）、タイマ１１８を起動し計時動作を開始し（ステップ２０５）、当該感震器１１１が発生した「パルス発生頻度」ならびに「パルス発生継続時間」を観測する(ステップ２０６)。次に当該観測されたパルスのパターンが、記憶部１１７に選択記憶されている判定用パターンの「パルス発生頻度」ならびに「パルス発生継続時間」以上であるか判断を行う(ステップ２０７)。その結果、判定用パターンの「パルス発生頻度」ならびに「パルス発生継続時間」の両方の条件を満足するものであると判断した場合、制御部１１４は遮断弁駆動部１１３を介し、ガス流が流れないよう遮断弁１０３を遮断するよう制御する（ステップ２０８）。一方「パルス発生頻度」ならびに「パルス発生継続時間」が判定用パターンの条件を満足しないものであると判断した場合、制御部１１４はガス流量の計量動作を継続し（ステップ２０２、２０３）前記のようなガス流遮断動作は行わない。

当該、遮断弁１１３にて導管１０１のガスの導通を遮断されたガス流量計１００のガス導通の復帰は、外部の図示しない伝送機能を有するハンディターミナル等から通信にて復帰命令が与えられることにより行われる。制御部１１４は通信部１１６を介し復帰命令を受信したか判断を行い（ステップ２０９）復帰命令を受信したと判断した場合、制御部１１４は遮断弁駆動部１１３を介し遮断弁１０３を開放するよう制御する(ステップ２１０)。また、その後、制御部１１４はガス流量の計量動作を継続する（ステップ２０２、２０３）。一方、復帰命令を受信しなかったと判断した場合、制御部１１４は通信部１１６を介し復帰命令を受信したかの判断を継続して行う。なお当該遮断弁の復帰は、手動にて遮断弁を開放する動作を行うことによっても可能である。

以上のように、本実施例を用いれば、同じ震度の地震が発生した場合における、設置条件によるガス流遮断機能の動作、非動作のばらつきを軽減することができるガス流量計を提供することができる。

本発明によるガス流量計の実施例１の構成を示す内部構成図本発明による実施例１のプログラムを示すプログラム構成図本発明による実施例１の判定パターンを示す図本発明による実施例１の判定パターンを示す図

符号の説明

１００ガス流量計本体
１０１導管
１０２流量測定部
１０３遮断弁
１１０回路ユニット
１１１感震器
１１２パルス検出部
１１３遮断弁駆動部
１１４制御部
１１５表示部
１１６通信部
１１７記憶部
１１８タイマ部
１１９電源部

Claims

地震の振動を検出した場合に、地震の振動に応じたパルス信号を出力する地震検出手段と、
前記地震検出手段のパルス信号に対応した複数の信号パターンを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された複数の信号パターンのうち一つを選択する選択手段と、
前記地震検出手段により出力されたパルス信号を監視する監視手段と、
前記監視手段により監視されたパルス信号が、前記選択手段により選択された信号パターンを満足するものであるか判定する判定手段と、
前記判定手段が、前記監視手段により監視されたパルス信号が、前記選択手段により選択された信号パターンを満足するものであると判定した場合に、ガス流を遮断するガス遮断手段と
を具備したことを特徴とするガス流量計。
前記記憶手段に記憶された複数の信号パターンは、
地震強度に対応するパラメータと、
地震継続時間に対応するパラメータと
からなることを特徴とした請求項１記載のガス流量計。
前記記憶手段に記憶された複数の信号パターンは、
設置高さ、建物構造及び家屋の種類の少なくとも一つから決定されることを特徴とした請求項１乃至２のいずれか１項記載のガス流量計。
地震の振動を検出した場合に、地震の振動に応じたパルス信号を出力する地震検出手段と、
前記地震検出手段のパルス信号に対応した、複数の信号パターンを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された複数の信号パターンのうち一つを選択する選択手段と、
前記地震検出手段により出力されたパルス信号を監視する監視手段と、
前記監視手段により監視されたパルス信号が、前記選択手段により選択された信号パターンを満足するものであるか判定する判定手段と、
前記判定手段が、前記監視手段により監視されたパルス信号が、前記選択手段により選択された信号パターンを満足するものであると判定した場合に、ガス流を遮断するガス遮断手段を駆動する遮断弁駆動部と
を具備したことを特徴とするガス流量計用回路ユニット。
前記記憶手段に記憶された複数の信号パターンは、
地震強度に対応するパラメータと、
地震継続時間に対応するパラメータと
からなることを特徴とした請求項４記載のガス流量計用回路ユニット。
前記記憶手段に記憶された複数の信号パターンは、
設置高さ、建物構造及び家屋の種類の少なくとも一つから決定されることを特徴とした請求項４乃至５のいずれか１項記載のガス流量計用回路ユニット。