JP3064162B2 - ガスメータ - Google Patents

ガスメータ

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JP3064162B2
JP3064162B2 JP5192757A JP19275793A JP3064162B2 JP 3064162 B2 JP3064162 B2 JP 3064162B2 JP 5192757 A JP5192757 A JP 5192757A JP 19275793 A JP19275793 A JP 19275793A JP 3064162 B2 JP3064162 B2 JP 3064162B2
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勉 大谷
崇 田中
秀樹 古川
和也 藤沢
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Tokyo Gas Co Ltd
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Tokyo Gas Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ガスコンロ等のガス器
具の上流において供給されるガスの流量を計測するため
のガスメータに係り、特に供給ガス中に酸素(O2)等の
不純物ガスが混入し成分が変化した場合にガスを遮断す
る機能を有するガスメータに関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、家庭用のガスメータは、通過す
るガスの流量を計測する機能を有するとともに、ガス供
給圧力を圧力スイッチで検出し、ガスを使用していない
ときに圧力低下が検出された場合、また流量計を用いて
所定量以上のガス流量を検出した場合、所定期間以上ガ
スの流量を検出した場合などには、ガス遮断弁を駆動し
てガス流路を閉止させる構成となっている。これにより
配管中の漏洩や、不自然なガスの流出を検出して事故を
未然に防止し、安全性を保障するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述のように従来のガ
スメータでは、配管中の漏洩や不自然なガスの流出を検
出して安全機構を作動させることにより未然に事故を防
止する機能を有するが、ガスの種類に対する安全対策は
考慮されていなかった。たとえば予めガス成分が決めら
れている地域において、従来のガスメータでは、ガスの
種類を問わず通過させていた。このため何らかの事故に
より供給系統に異常が発生し、供給ガス管内に酸素が混
入して供給ガスの混合比が変化した場合や、不純物が混
入した場合であっても、それを検知することなく、配管
の漏洩や不自然なガスの使用がない限り、ガスを供給し
ていた。
【0004】しかしながら、この種のガスメータでは、
供給ガス中の酸素の濃度が変化して混合比が変化した場
合や、不純物が混入してガス成分が変化した場合におい
ても、ガス器具の燃焼性能が損なわれることとなり、さ
らにこの状態が長時間継続すると危険な状態になるとい
う問題があった。
【0005】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、酸素等の不純物が混入して成分比が
変化し、危険な状態になった場合にガス器具に対する供
給ガスの供給を遮断することができ、もって成分の異な
るガスの供給に起因する事故を未然に防止することがで
きるガスメータを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によるガスメータ
は、供給ガスが通過するガス流路と、このガス流路に設
けられたガス遮断用の弁体と、前記ガス流路を通過する
供給ガスの流量を計測するガス流量計測手段と、このガ
ス流量計測手段により計測されたガス流量から第1の流
速を算出する流速演算手段と、前記ガス流路の互いに離
れた位置のガス温度を計測する一対の温度センサと前記
温度センサ間において前記ガス流路を通過する供給ガス
を加熱するヒータとを有し、前記温度センサの計測結果
より得られる温度差から第2の流速を算出する流速計測
手段と、この流速計測手段により得られた第2の流速と
前記流速演算手段により得られた第1の流速との速度差
を算出する速度差演算手段と、この速度差演算手段によ
り算出された速度差から供給ガス中の成分の変化量を算
出する成分変化量算出手段と、この成分変化量算出手段
により算出されたガス成分の変化量が予め定められた所
定の範囲内にあるか否かを判定する判定手段と、この判
定手段によりガス成分の変化量が所定の範囲内にないと
判定された場合に、前記弁体を閉止させガス流路を遮断
するガス遮断手段とを備えている。
【0007】このガスメータにおいては、ガス流量計測
手段によりガス流路を通過する供給ガスの流量が計測さ
れるとともに、流速演算手段により、ガス流量から供給
ガスの実際の速度(第1の流速)が算出される。一方、
流速計測手段は一対の温度センサとヒータとからなる熱
線流速計を有しており、一対の温度センサより得られる
温度差から、供給ガスの成分変化に起因する一対の温度
センサで検出される温度差の変動分による影響を含む速
度(第2の流速)が算出される。そしてこの流速計測手
段により計測された第2の流速と、流速演算手段により
算出された第1の流速との速度差が速度差演算手段によ
り算出され、さらに算出された速度差から供給ガス中の
成分の変化量が成分変化量算出手段により算出される。
続いて、判定手段により、算出されたガス成分の変化量
が予め定められた所定の範囲内にあるか否かが判定さ
れ、所定の範囲内にないと判定された場合には、供給ガ
ス中に不純物が混入し成分が変化したとして、弁体を閉
止させガス流路を遮断する。これによりガス器具に対し
て成分の異なるガスが供給されることがなくなり、それ
に起因する事故を未然に防止できる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
【0009】図1は本発明の一実施例に係るガスメータ
10の概略構成を表すものである。このガスメータ10
の内部には、ガス流入口16およびガス流出口17を有
するガス流路11が設けられている。このガス流路11
には図示しない配管を通じて都市ガス等の供給ガス19
が流入し、この供給ガス19が図示しないガスコンロ等
のガス器具に対して供給されるようになっている。ガス
流路11にはガス流入口16側から順に、異常時におい
てガス流路11を遮断するためのガス遮断弁12、およ
びガス流量計測手段としてのガス流量計13とともに、
流速計測手段としての熱線流速計18が配設されてい
る。
【0010】熱線流速計18は、ガス流量計13の下流
側においてガス流路11の互いに離れた位置のガス温度
を計測するための一対の温度センサ18a、18bおよ
び温度センサ18a、18b間においてガス流路11を
通過する供給ガス19を加熱するヒータ14とにより構
成されており、温度センサ18a、18bの計測結果よ
り得られる温度差から後述の第2の流速を算出するもの
である。なお温度センサ18a、18bとしてはそれぞ
れ、たとえば赤外線センサが用いられる。
【0011】図2は本実施例のガスメータ10における
機能構成を表すブロック図である。本実施例のガスメー
タ10は、ガス流路11を通過する供給ガス11の流量
を計測するガス流量計12と、このガス流量計12によ
り計測されたガス流量から第1の流速を算出する流速演
算手段20と、熱線流速計18を含み、温度センサ18
a、18bの計測結果より得られる温度差から第2の流
速を算出する流速計測手段21と、この流速計測手段2
1により計測された第2の流速と流速演算手段20によ
り算出された第1の流速との速度差を算出する速度差演
算手段22と、この速度差演算手段22により算出され
た速度差から供給ガス19中の成分の変化量を算出する
成分変化量算出手段23と、この成分変化量算出手段2
3により算出されたガス成分の変化量が予め定められた
所定の範囲内にあるか否かを判定する判定手段24と、
この判定手段24によりガス成分の変化量が所定の範囲
内にないと判定された場合に、ガス遮断弁12を閉止さ
せガス流路11を遮断するガス遮断手段25とを有して
いる。
【0012】次に、熱線流速計18による流速計測原理
について説明する。この熱線流速計18では、供給ガス
19が流れない、つまり流速がない場合には、ヒータ1
4で加熱された供給ガス19の温度は、温度センサ18
aと温度センサ18bとの間で等しい。しかし、ヒータ
14で加熱された気体(供給ガス19)は、流速がある
と前後で温度分布が変わり、その結果温度センサ18a
と温度センサ18bとの間では温度差が検出される。こ
の温度差から予め設定されたアルゴリズムにより供給ガ
ス19の流速(第2の流速)を算出することができる。
ここで、熱線流速計18により得られる流速は、供給ガ
ス19の成分および温度に依存している。したがって温
度センサ18aまたは温度センサ18b、あるいは図示
しない他の温度センサにより実際の温度を求め、この温
度に基づき流速(第2の流速)を補正する必要がある。
この温度補正を行うことにより、熱線流速計18からは
ガス成分の変化のみに起因する速度変動分を含む流速と
して第2の流速を検出することができる。
【0013】図3は本実施例のガスメータ10における
制御部15の具体的構成を表すものである。制御部15
はCPU(中央処理装置)30を備えており、このCP
U30はバスを介して装置の各部と接続されている。こ
のうちROM(リード・オンリ・メモリ)31には、後
述の流れ図(図4)に示すような供給ガス19の成分変
化に起因する事故を未然に防止するための制御プログラ
ムが格納されている。RAM(ランダム・アクセス・メ
モリ)32には、ガス遮断基準となる所定の範囲の成分
変化量データが格納されるとともに、ガス流量計13お
よび熱線流速計18からの検出データ等が一時的に格納
されるようになっている。
【0014】入力ポート33はガス流量計13および熱
線流速計18の各出力信号をCPU30へ送るためのイ
ンターフェースである。CPU30は、ガス流量計13
により検出されたガス流量と流路断面積との関係から、
供給ガス19の実際の流速(第1の流速)を算出すると
ともに、この第1の流速と、熱線流速計18により検出
された第2の流速との速度差を算出し、この速度差に基
づいて供給ガス19中の成分量の変化を求め、さらにこ
の成分量の変化量がRAM32に格納した所定の範囲以
上になると、弁遮断信号を出力するようになっている。
【0015】出力ポート34はCPU30から送出され
た弁遮断信号を駆動回路35へ送るためのインターフェ
ースである。CPU30から送出された弁遮断信号を受
けた駆動回路35はガス遮断弁12を閉止させてガス流
路11を遮断するようになっている。
【0016】次に、本実施例のガスメータの動作を図4
に示す流れ図に沿って説明する。
【0017】CPU30は、まず、ガス流量計12の出
力信号を監視し(ステップS400)、得られたガス流
量とガス流路11の断面積との関係からガス流量計12
における流速(第1の流速S1 )を算出する(ステップ
S401)。さらにCPU30は、熱線流速計18の温
度センサ18a、18bより得られる温度差を算出(ス
テップS402)し、この温度差から予め定められたア
ルゴリズムにより流速(第2の流速S2 )を算出する
(ステップS403)。この第2の流速S2 は、前述の
ように、供給ガス19のガス成分の変化のみに起因する
速度変動分を含む速度である。続いてCPU30は第1
の流速S1 と第2の流速S2 との速度差を算出し、この
速度差に基づいて供給ガス19中の成分量の変化量を求
め(ステップS405)、この成分変化量が所定の範囲
内にあるか否かを判断する(ステップS406)。その
結果成分変化量が所定の範囲内にない場合(N)には、
CPU30はガス供給系統に異常が発生し、供給ガス1
9中に酸素等の不純物が混入したとしてガス遮断弁12
を閉止させ、ガス流路11を遮断する(ステップS40
7)。成分変化量が所定の範囲内にある場合(ステップ
S406;Y)には、ステップS401へ戻り、成分変
化検出を続行する。
【0018】このように本実施例のガスメータ10に
は、温度センサ18a、18bおよびヒータ14により
構成される熱線流速計18が内蔵されており、この熱線
流速計18により、供給ガス19の成分変化に基づく流
速(第2の流速)が検出され、その流速と、ガス流量計
12により求めた実際の流速(第1の流速)との速度差
に基づき、成分の変化量を求め、この成分変化量が予め
定められた範囲内に無い場合には、ガス流路11が自動
的に遮断される。よって図示しないガス器具に対して酸
素等の不純物が混入したガスが供給されることがなくな
り、供給ガスの成分変動に起因する事故を未然に防止す
ることができる。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように本発明のガスメータ
によれば、一対の温度センサおよびヒータにより構成さ
れる流速計測手段を備え、この流速計測手段により供給
ガスの成分変化に起因する速度変動分を含む流速(第2
の流速)を検出し、その流速と、ガス流量計測手段より
得られる実際の流速(第1の流速)との速度差に基づ
き、供給ガス中の成分変化量を求め、この成分変化量が
予め定められた範囲内を越えた場合にガス流路を自動的
に遮断するように構成したので、供給ガスの成分変動に
起因する事故を未然に防止することができ、安全性が向
上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るガスメータの概略構成
を表す図である。
【図2】図1のガスメータの機能構成を説明するための
ブロック図である。
【図3】図1のガスメータの制御部の構成を表すブロッ
ク図である。
【図4】図1のガスメータの動作を説明するための流れ
図である。
【符号の説明】
10 ガスメータ 11 ガス流路 12 ガス遮断弁(弁体) 13 ガス流量計 14 ヒータ 15 制御部 18a、18b 温度センサ 18 熱線流速計 19 供給ガス 30 CPU(中央処理装置) 31 ROM(リード・オンリ・メモリ) 32 RAM(ランダム・アクセス・メモリ)
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI G01F 1/68 G01F 1/68 (56)参考文献 特開 昭61−8624(JP,A) 特開 平1−270631(JP,A) 実開 昭63−64978(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01F 3/22 A62C 2/04 F17C 13/12 F23N 5/24 101 G01F 1/00 G01F 1/68

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 供給ガスが通過するガス流路と、 このガス流路に設けられたガス遮断用の弁体と、 前記ガス流路を通過する供給ガスの流量を計測するガス
    流量計測手段と、 このガス流量計測手段により計測されたガス流量から第
    1の流速を算出する流速演算手段と、 前記ガス流路の互いに離れた位置のガス温度を計測する
    一対の温度センサと前記温度センサ間において前記ガス
    流路を通過する供給ガスを加熱するヒータとを有し、前
    記温度センサの計測結果より得られる温度差から第2の
    流速を算出する流速計測手段と、 この流速計測手段により得られた第2の流速と前記流速
    演算手段により得られた第1の流速との速度差を算出す
    る速度差演算手段と、 この速度差演算手段により算出された速度差から供給ガ
    ス中の成分の変化量を算出する成分変化量算出手段と、 この成分変化量算出手段により算出されたガス成分の変
    化量が予め定められた所定の範囲内にあるか否かを判定
    する判定手段と、 この判定手段によりガス成分の変化量が所定の範囲内に
    ないと判定された場合に、前記弁体を閉止させガス流路
    を遮断するガス遮断手段とを備えたことを特徴とするガ
    スメータ。
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