JP2020079733A

JP2020079733A - ガスメータ

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Publication number: JP2020079733A
Application number: JP2018212488A
Authority: JP
Inventors: 毅越智; Takeshi Ochi; 川口　圭史; Keiji Kawaguchi; 圭史川口; 談議　康晴; Yasuharu Dangi; 康晴談議; 圭祐中田; Keisuke Nakata; 木場　康雄; Yasuo Koba; 康雄木場; 憲司安田; Kenji Yasuda; 貴士萱場; Takashi Kayaba; 中村　廣純; Hirosumi Nakamura; 廣純中村
Original assignee: Panasonic Corp; Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 2018-11-12
Filing date: 2018-11-12
Publication date: 2020-05-28
Anticipated expiration: 2038-11-12
Also published as: JP7249760B2

Abstract

【課題】ガス管に対してサンドブラスト等による水差しの発生の有無の判断指標を効果的に示す。【解決手段】流量測定部にて測定された現時点より所定時間前から前記現時点までの直近のガス流量であるガス流量直近値と、湿度センサにて測定される湿度との双方を表示可能な表示部ＳＤを有する。【選択図】図２

Description

本発明は、ガス管からガス供給箇所へ供給されるガス流量を測定するガスメータに関する。

埋設されたガス管の近傍に水道管が埋設されている場合、当該水道管が破損したときに破損箇所からの水流が周辺の土砂や石を巻き込み、当該土砂や石がガス管に衝突するサンドブラストが発生することがある。当該サンドブラストによりガス管が破損した場合、ガス管の内部に泥水が侵入する（以下、水差しと呼ぶことがある）ことがある。このため、従来では、地中に埋設するガス管を保護材により防護する技術が知られている（特許文献１を参照）。

特開平１１−２４００８７号公報

上記特許文献１に開示の技術にあっては、必ずしもサンドブラストによるガス管への水差しを防止できるとは言えず、水差しが発生した場合には、当該水差しによる泥水によりガス管の内部が閉塞し、供給支障が発生する虞があった。
従来の技術では、このような供給支障が発生してから事後的な対応をするしかなく、ガス供給箇所の各戸等でのガス供給が停止する等の問題が発生する虞があった。

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ガス管に対してサンドブラスト等による水差しの発生の有無の判断指標を効果的に示すことができるガスメータを提供することにある。

上記目的を達成するためのガスメータは、ガス管からガス供給箇所へ供給されるガス流量を測定する流量測定部を有するガスメータであって、その特徴構成は、
内部のガス通流路を通流するガスの湿度を測定する湿度測定部と、
前記流量測定部にて測定された現時点より所定時間前から前記現時点までの直近のガス流量であるガス流量直近値と、前記湿度測定部にて測定される湿度との双方を表示可能な表示部とを有する点にある。

ガス通流路を通流するガスの湿度を表示することで、例えば、湿度が所定の閾値よりも高くなっている場合には、ガスメータの上流側のガス管にて水差し等が発生している可能性が高い等の判断を行うことができる。
尚、ガスメータの上流側のガス管において水差しが発生している場合、ガスメータにて測定される湿度は、ガス管にガスが通流しているときには水差し箇所を通過したガスに湿分が運ばれてくるため比較的高く（又は上昇が早く）、ガス管にガスが通流していないときには比較的低くなる（又は上昇が遅い）。このため、ガス管（ガス通流路）へのガスの通流の有無に応じて、湿度の値の意味合いが異なる。
上記特徴構成によれば、表示部が、湿度に加え、直近のガス流量であるガス流量直近値をも表示するから、表示部に表示された湿度が、どのようなガスの通流状態のときに測定されたものであるかを把握することができ、より一層適切な水差しの判断が可能となる。
以上より、ガス管に対してサンドブラスト等による水差しの発生の有無の判断指標を効果的に示すことができるガスメータを実現できる。

ガスメータの更なる特徴構成は、
前記湿度測定部にて湿度を測定するサンプリング周期を前記流量測定部にて測定されるガス流量に基づいて設定するサンプリング周期設定部を備え、
前記サンプリング周期設定部は、前記流量測定部にて測定されるガス流量が所定の最低流量未満の場合に設定されるサンプリング周期である無流量サンプリング周期を、前記流量測定部にて測定されるガス流量が前記最低流量以上の場合に設定されるサンプリング周期である有流量サンプリング周期よりも長く設定する点にある。

湿度測定部による湿度の測定は、電力（電池）の消費を伴うものであるから、省電力化の観点からサンプリング周期をどの程度に設定するかが重要となる。
上記特徴構成によれば、ガス流量が所定の最低流量（例えば、感度流量（２０Ｌ／ｈ以上４０Ｌ／ｈ以下の流量）で、個別設定可能な流量）未満の場合であって、ガスの使用がないと考えられるときには、湿度による水差しの判定が行い難いため、サンプリング周期を比較的長い無流量サンプリング周期（例えば、数分以上数十分以下の周期）として、電力（電池）の消費を低減できる。
一方、ガス流量が所定の最低流量以上の場合であって、ガスの使用があると考えられるときには、湿度による水差しの判定が比較的適切に実行できるため、サンプリング周期を比較的短い有流量サンプリング周期（例えば、数秒程度の周期）とすることで、より現時点に近い時点での湿度を表示させ、より適切な水差しの判定を行えるようにできる。

ガスメータの更なる特徴構成は、
前記サンプリング周期設定部は、前記流量測定部にて測定されるガス流量が前記最低流量以上の場合において、前記湿度測定部にて測定される湿度の経時変化割合が所定の上昇判定変化割合よりも大きい正の値のときは、前記有流量サンプリング周期よりも短い高湿度サンプリング周期を設定する点にある。

上記特徴構成によれば、ガス流量が最低流量以上の場合であっても、湿度測定部にて測定される湿度の経時変化割合が、所定の上昇判定変化割合よりも大きい正の値のときは、有流量サンプリング周期よりも短い高湿度サンプリング周期を設定することで、より直近に測定された湿度を表示部に表示させて、それによる水差しの判定の有無をより適切に行うことができ、安全性を向上できる。

ガスメータの更なる特徴構成は、
前記表示部は、前記流量測定部にて測定されたガス流量の積算値を、複数桁で表示可能に構成され、
前記表示部において、前記流量測定部にて測定されたガス流量の積算値を表示する積算値表示状態と、前記流量測定部にて測定された前記ガス流量直近値と共に前記湿度測定部にて測定された湿度とを表示する湿度表示状態とを切り換える切換操作部を備え、
前記切換操作部にて前記湿度表示状態に切り換えられている状態において、前記積算値表示状態において前記表示部でガス流量を表示する第１特定桁に前記ガス流量直近値を表示すると共に、前記第１特定桁とは別の桁であって前記積算値表示状態において前記表示部でガス流量を表示する第２特定桁に湿度を表示する点にある。

上記特徴構成によれば、通常のガス流量の積算値を表示する積算値表示状態において用いられている流量を表示する部位を流用して、湿度表示状態を実現できるから、表示部の複雑化を避けることができ、構成の簡略化及び経済性の向上を図ることができる。
更には、湿度表示状態においては、ガス流量直近値と湿度とを同時に表示されるから、当該ガスメータの表示部から湿度情報を取得する使用者及びガス事業者に、両者を同時に視認させて、より良好に水差しの発生の有無を適切に判定させることができる。

ガスメータの更なる特徴構成として、前記所定時間を可変設定可能に構成されていることが好ましい。

実施形態に係るガスメータの概略構成図実施形態に係るガスメータの表示部を含む側方図実施形態に係るガスメータの制御フロー図

本発明の実施形態に係るガスメータ１００は、ガス管（図示せず）に対してサンドブラスト等による水差しの発生の有無の判断指標を効果的に示すことができるガスメータに関する。以下、図面に基づいて当該ガスメータ１００について説明する。

ガスメータ１００は、超音波流量計として構成されており、ガス管から住居等のガス供給箇所（図示せず）へ供給されるガスの流量を測定するものである。
当該ガスメータ１００には、図１の一部断面図に示すように、一次側のガス配管に連通接続されるガス流入口１１と、二次側のガス配管に連通接続されるガス流出口１２と、当該ガス流入口１１とガス流出口１２とを接続する形でガス通流路Ｌが形成されている。
ガス通流路Ｌには、整流流路を形成する筒状部材２０が配設されると共に、当該筒状部材２０の内部には、筒軸心に沿って延びる整流板２１が複数設けられている。
詳細な図示は省略するが、当該ガスメータ１００には、筒状部材２０の内部に形成される整流流路に超音波を伝播させる一対の送受波器ＳＪ１、ＳＪ２とが備えられている。
より詳細には、ガス通流路Ｌを通流するガスの流れ方向に対して、当該流れ方向に沿った第１方向及び当該第１方向とは逆方向の第２方向に超音波を伝搬させて、第１方向の所定伝搬距離を伝搬した超音波を受信すると共に第２方向の所定伝搬距離を伝搬した超音波を受信する一対の送受波器ＳＪ１、ＳＪ２を備えると共に、第１方向で所定伝搬距離を超音波が伝搬する第１伝搬時間と第２方向で所定伝搬距離を超音波が伝搬する第２伝搬時間とを測定し、測定された第１伝搬時間及び第２伝搬時間と所定伝搬距離とからガス流路を通流するガスのガス流速を導出し、当該ガス流速とガス通流路Ｌ（整流流路）の流路断面積とからガス流量を導出する制御装置Ｃを備え、これらが流量測定部として機能する。
制御装置Ｃは、ガスメータ１００の内部の中央に形成される中央空間Ｋに制御基板として実装されており、ソフトウェア群と演算装置や記憶部等のハードウェア群とが協働する状態で設けられている。制御装置Ｃでは、ガスメータ１００において、ガス流量の演算等を行う制御部Ｃ１や、制御部Ｃ１からの各種信号をガスメータ１００の外部の監視センター（図示せず）へ無線ネットワーク回線等を介して送信する通信機能部（図示せず）が備えられる。

筒状部材２０にて構成される整流流路の上流側には、ガスメータ１００の上流側のガス圧が著しく低下したときに安全上の観点からガス通流路Ｌを遮断する遮断弁３０が設けられており、当該遮断弁３０は、弁体３１がガス通流路Ｌ内に突出形成される弁座部３２に着座する形態で、ガス通流路Ｌの開閉部位ＬＫを閉止して、ガス通流路Ｌを閉止する。

ガス通流路Ｌとしての整流流路には、その流路軸心に略直交する方向に開口ＬＲが形成されると共に、整流流路の内部と連通する状態で連通空間ＳＫが併設されている。当該連通空間ＳＫは、整流流路の流れが阻害されないように、整流流路から外れた位置で且つガスメータ１００の内部に形成されている。当該連通空間ＳＫの内部には、ガス通流路Ｌを通流するガスの温度を測定する温度センサＳ１、ガス通流路Ｌのガスの相対湿度を測定する湿度センサＳ２（湿度測定部の一例）、及びガス通流路Ｌのガスの圧力を測定する圧力センサＳ３が配設されており、当該温度センサＳ１及び湿度センサＳ２及び圧力センサＳ３にて測定される温度及び湿度及び圧力は、制御装置Ｃの制御部Ｃ１が受信する。
因みに、当該実施形態においては、湿度センサＳ２は、温度及び絶対湿度を測定し、両者から導出される相対湿度を出力可能に構成されている。尚、当該相対湿度センサによる計測は、ガスメータの復帰後、一定流量以上の通流があった後に開始される。

また、ガスメータ１００には、図２に示すように、制御部Ｃ１にて演算されたガス流量、及び上述の湿度センサＳ２にて測定される相対湿度、及び圧力センサＳ３にて測定される圧力を、外部から視認可能な状態で表示する表示部ＳＤが設けられている。
当該表示部ＳＤは、図２に示すように、７セグメントディスプレイから構成されており、超音波メータとしての流量測定部にて測定されたガス流量の一定期間（例えば、１ヵ月）毎の積算値を複数桁(当該実施形態では７桁)で表示可能に構成されており、ガス流量の積算値を表示する積算値表示状態においては、ガス流量のｍ^３（リューベ）の４桁とＬ（リットル）の３桁とを表示する。
更に、表示部ＳＤにおいて、流量測定部にて測定されたガス流量の積算値を表示する積算値表示状態と、流量測定部にて測定された直近のガス流量であるガス流量直近値と共に湿度センサＳ２にて測定された湿度とを表示する湿度表示状態とを切り換える切換操作部Ｂが設けられる。当該切換操作部Ｂは、ガスメータ１００の復帰操作に用いられる復帰ボタンと兼用で備えることができる。
切換操作部Ｂにて湿度表示状態に切り換えられている状態において、積算値表示状態において表示部ＳＤでガス流量の１００Ｌの桁（第１特定桁：図２でＳＤ２）にガス流量直近値を表示すると共に、積算値表示状態において表示部ＳＤでガス流量の１０Ｌ及び１Ｌの桁（第２特定桁で第１特定桁とは別の桁：図２でＳＤ３）に相対湿度を表示する。
換言すると、湿度表示状態に切り換えられている場合、ガス流量直近値及び相対湿度の双方が同時に表示部ＳＤに表示されることになる。
因みに、相対湿度が１００％の場合、第２特定桁には「９９」を表示する。更に、ガス流量直近値としては、現時点より所定時間（各ガスメータにて各別に可変設定可能な時間で数十秒から数分まで時間）前から現時点までの直近のガス流量が表示される。
尚、表示部ＳＤのｍ^３（リューベ）の下３桁（図２でＳＤ１）には、圧力センサＳ３にて測定される圧力を表示する。

さて、通常、ガスメータ１００は内部の電池の電力により駆動する構成が採用されるため、省電力化が図られることが好ましい。
そこで、制御装置Ｃには、当該実施形態に係る湿度センサＳ２にて湿度を測定するサンプリング周期を、超音波メータとしての流量測定部にて測定されるガス流量に基づいて設定するサンプリング周期設定部（図示せず）が備えられている。
当該サンプリング周期設定部は、流量測定部にて測定されるガス流量が所定の最低流量（例えば、感度流量（２０Ｌ／ｈ以上４０Ｌ／ｈ以下の流量で、の個別設定可能な流量）の場合に設定されるサンプリング周期である無流量サンプリング周期α（例えば、数分以上数十分以下の周期で、個別に可変設定可能な周期）を、流量測定部にて測定されるガス流量が最低流量以上の場合に設定されるサンプリング周期である有流量サンプリング周期β（例えば、数秒程度の周期で、個別に可変設定可能な周期）よりも長く設定（β＜α）する。
また、サンプリング周期設定部は、流量測定部にて測定されるガス流量が最低流量以上の場合において、湿度センサＳ２にて測定される湿度の経時変化割合が所定の上昇判定変化割合よりも大きい正の値のとき（例えば、ｄＨ／ｄｔが一定以上の正の傾きを持つとき）、有流量サンプリング周期βよりも短い高湿度サンプリング周期δを設定する。（δ＜β）。

次に、当該実施形態に係るガスメータ１００の制御フローを図３のフロー図に基づいて説明する。
サンプリング周期設定部としての制御装置Ｃは、ガス流量及び相対湿度のサンプリング周期を初期周期に設定し、ガス流量及び相対湿度を当該初期周期にてサンプリングする（＃１、＃２）。
サンプリング周期設定部は、ガス流量が最低流量以上である場合（＃３でＹｅｓ）、相対湿度のサンプリング周期を無流量サンプリング周期αよりも短い有流量サンプリング周期βに設定し（＃４）、ガス流量が最低流量未満である場合（＃３でＮｏ）、相対湿度のサンプリング周期を有流量サンプリング周期βよりも長い無流量サンプリング周期αに設定する（＃５）。
更に、サンプリング周期設定部は、ガス流量が最低流量以上である場合（＃３でＹｅｓ）において、相対湿度の経時変化割合が所定上昇変化割合より大きい正の値であるときには（＃６でＹｅｓ）、サンプリング周期を有流量サンプリング周期βより短い高湿度サンプリング周期δに設定（δ＜β）する（＃７）。

表示部ＳＤは、通常状態においてガス流量の積算値を表示する積算値表示状態とされているが、切換操作部Ｂが湿度表示状態へ切り換え操作された場合（＃８でＹｅｓ）、表示部ＳＤにガス流量直近値と相対湿度とを表示し、当該切り換え操作がなされない場合（＃８でＮｏ）、表示部ＳＤにガス流量積算値を表示する（＃１０）。
ガス事業者は、湿度表示状態で表示部ＳＤに示されたガス流量直近値及び相対湿度に基づいて、ガスメータ１００に接続されるガス管（図示せず）にて、水差しが発生しているか否かの判断を行う。

制御装置Ｃは、以上の＃２〜＃１０までの制御、ガスメータ１００の停止処理がなされるまで継続する（＃１１）。

〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、超音波式のガスメータについて説明したが、膜式ガスメータであっても、同様の効果を奏する発明を実現できる。

（２）上記実施形態では、湿度センサＳ２は、相対湿度を測定するものを例示したが、絶対湿度を測定するものであっても構わない。
更に、制御部Ｃ１は、当該湿度センサＳ２にて測定された絶対湿度と温度センサＳ１にて測定される温度とに基づいて、相対湿度を導出し、当該導出した相対湿度を表示部ＳＤに表示するように構成しても構わない。

（３）上記実施形態にあっては、サンプリング周期設定部を備える構成を例示したが、当該サンプリング周期設定部は備えられていなくても構わず、湿度センサＳ２のサンプリング周期は固定であっても構わない。
また、サンプリング周期設定部が、有流量サンプリング周期β及び無流量サンプリング周期αのみを設定し、高湿度サンプリング周期δは設定しない構成を採用しても構わない。
尚、当該別実施形態に示す種々のサンプリング周期の設定に関し、サンプリング周期の大小関係は、上記実施形態にて示したものと同一のものが採用される。

（４）上記実施形態では、表示部ＳＤのｍ^３（リューベ）の下３桁ＳＤ１には、圧力センサＳ３にて測定される圧力を表示する例を示した。しかしながら、当該下３桁ＳＤ１には、サンプリング周期を直接表示しても構わない。当該構成により、現時点で表示されている相対湿度が、どのタイミングで測定されたものなのかを、より直接的に表示することができる。

（５）ガスメータ１００は、湿度及び圧力の履歴を記憶する記憶部（図示せず）を備え、当該記憶部に記憶される湿度及び圧力の履歴を表示部ＳＤに表示する構成を採用しても構わない。また、図示しない通信回線を利用して、記憶部に記憶している湿度及び圧力の履歴を監視センターにて送信する構成を備えても構わない。

尚、上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。

本発明のガスメータは、ガス管に対してサンドブラスト等による水差しの発生の有無の判断指標を効果的に示すことができるガスメータとして、有効に利用可能である。

１００：ガスメータ
Ｂ：切換操作部
Ｃ：制御装置
Ｋ：中央空間
Ｌ：ガス通流路
Ｓ２：湿度センサ
ＳＤ：表示部
α ：無流量サンプリング周期
β ：有流量サンプリング周期
δ ：高湿度サンプリング周期

Claims

ガス管からガス供給箇所へ供給されるガス流量を測定する流量測定部を有するガスメータであって、
内部のガス通流路を通流するガスの湿度を測定する湿度測定部と、
前記流量測定部にて測定された現時点より所定時間前から前記現時点までの直近のガス流量であるガス流量直近値と、前記湿度測定部にて測定される湿度との双方を表示可能な表示部とを有するガスメータ。
前記湿度測定部にて湿度を測定するサンプリング周期を前記流量測定部にて測定されるガス流量に基づいて設定するサンプリング周期設定部を備え、
前記サンプリング周期設定部は、前記流量測定部にて測定されるガス流量が所定の最低流量未満の場合に設定されるサンプリング周期である無流量サンプリング周期を、前記流量測定部にて測定されるガス流量が前記最低流量以上の場合に設定されるサンプリング周期である有流量サンプリング周期よりも長く設定する請求項１に記載のガスメータ。
前記サンプリング周期設定部は、前記流量測定部にて測定されるガス流量が前記最低流量以上の場合において、前記湿度測定部にて測定される湿度の経時変化割合が所定の上昇判定変化割合よりも大きい正の値のときは、前記有流量サンプリング周期よりも短い高湿度サンプリング周期を設定する請求項２に記載のガスメータ。
前記表示部は、前記流量測定部にて測定されたガス流量の積算値を、複数桁で表示可能に構成され、
前記表示部において、前記流量測定部にて測定されたガス流量の積算値を表示する積算値表示状態と、前記流量測定部にて測定された前記ガス流量直近値と共に前記湿度測定部にて測定された湿度とを表示する湿度表示状態とを切り換える切換操作部を備え、
前記切換操作部にて前記湿度表示状態に切り換えられている状態において、前記積算値表示状態において前記表示部でガス流量を表示する第１特定桁に前記ガス流量直近値を表示すると共に、前記第１特定桁とは別の桁であって前記積算値表示状態において前記表示部でガス流量を表示する第２特定桁に湿度を表示する請求項１〜３の何れか一項に記載のガスメータ。
前記所定時間を可変設定可能に構成されている請求項１〜４の何れか一項に記載のガスメータ。