JP3934995B2 - ガスメータ - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスメータに関し、より詳細には、ガス流路を遮断する遮断状態とガス流路を開放する復帰状態とを電気的に選択可能な双方向遮断弁と、該双方向遮断弁を前記遮断状態から前記復帰状態にさせる復帰信号を出力する復帰信号出力手段と、を備え、出荷モード中は前記双方向遮断弁を前記遮断状態としてガス流量の計測を停止し、前記出荷モードから通常モードへの復帰要求を受けると、前記復帰信号出力手段が前記出力を行って前記双方向遮断弁を前記復帰状態にさせて前記ガス流量の計測を行うガスメータに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般的なガス供給系統の概要構成を図4を参照して説明する。
ガス供給系統10は、液化ガスを貯留するためのガス容器1と、ガス容器1から流出するガスの圧力を後述のガスメータ4の流入口側圧力が基準圧力に相当するように調整(減圧)する圧力調整器2と、圧力調整器2にガス配管3を介して接続されたガスを燃焼させ熱エネルギーに変換するためのガス器具5と、ガス器具5へのガスの供給/遮断を行うためのガスコック6と、ガス器具5とガスコック6とを接続するゴムホース7と、を備えて構成されている。
【0003】
次に概要動作を説明する。
ガスコック6を開状態とすると、ガス容器1内の液化ガスは、圧力調整器2により減圧され、ガス配管3を介してガスメータ4に供給される。そして、このガスメータ4は、ガスの通過体積を積算し、この積算結果をその表示部に表示する。これと並行してガスメータ4、ガスコック6、及びゴムホース7を介してガス器具5にガスが供給されることとなる。
【0004】
上述したガス供給系統10においてガスメータ4は、その通過流量に応じて流量信号を発する微差圧センサ、熱フローセンサ、トランスデューサなどの流量測定手段を備え、この流量測定手段から送られる前記流量信号に基づいてガスの流量を計測している。また、膜式のガスメータでは、流量測定手段である可動部の動きに応じてガスの流量を計測している。
【0005】
図5は膜式のガスメータの外観の一例を示す正面図であり、図6は図5の膜式のガスメータの左側面を示す一部破断側面図である。
図5及び6に示す膜式のガスメータ4は、その内部のガス流路を遮断する遮断状態とガス流路を開放する復帰状態とを電気的に選択可能な双方向遮断弁41と、該双方向遮断弁41を前記遮断状態から前記復帰状態にさせる復帰要求を作業員等に入力させる復帰スイッチ42と、該復帰スイッチ42の操作に応じて前記双方向遮断弁41を前記遮断状態から前記復帰状態にさせる復帰信号を出力する制御装置(復帰信号出力手段)43と、双方向遮断弁41の下流側の例えば計測室等に設けられてガス流量に応じて往復動するのう膜44と、伝達機能(図示せず)によって伝達される前記のう膜44の往復動をカウントした結果をガスの計量値として表示する機械式のカウンタ45と、を有している。
【0006】
なお、のう膜44、前記伝達機構、カウンタ45のメカニズムについては、本出願人が以前に出願した特開平10−267724号公報の膜式ガスメータと同様であるため、詳細な説明は省略する。
【0007】
ガスメータ4はさらに、前記ガス流路の流量を検知する流量検知装置46と、ガスメータ4のセキュリティ状態、警告状態等を表示するLCD等の表示装置47と、を備え、前記双方向遮断弁41、流量検知装置46及び表示装置47を制御装置43に接続している。
【0008】
双方向遮断弁41は、制御装置43から遮断信号が入力されると、ガス流路に設けた弁座48を弁体41aで遮断するように駆動することで前記遮断状態となる。また、制御装置43から復帰信号が入力されると、弁体43aが弁座47を開放するように駆動することで前記復帰状態となる。
【0009】
また、ガスメータ4は、内蔵する電池の消耗を最小限に抑える出荷モード(仮眠状態)中は、輸送中の衝撃などにより双方向遮断弁41が破損することを防止するために、双方向遮断弁41は遮断状態となっており、双方向遮断弁41を遮断状態としてガス流量の計測を停止し、作業員等の復帰操作に応じた出荷モードから通常モードへの復帰要求が発生すると、制御装置43が前記出力を行って双方向遮断弁41を前記復帰状態にさせて前記ガス流量の計測を行うようになっている。
【0010】
出荷モードへの移行及び解除(通常モードへの移行)を行うモード制御は、何れもガスメータ4の外部からのマグネットキー操作によって行われる手動方式が採られており、該マグネットキーの操作に応じてオンするテストスイッチ(リードスイッチ)をガスメータ4はさらに備え、該テストスイッチ(図示せず)は制御装置43に接続している。
【0011】
図7は従来のガスメータにおける出荷モードの解除方法の一例を示すフローチャートであり、このフローチャートを参照して出荷モードの解除について説明する。
【0012】
例えば、出荷されたガスメータ4は、一般家庭等に設置され、作業員等による前記マグネットキーの操作に応じて前記テストスイッチがオンされるのを待つ(ステップT1でN)。そして、前記テストスイッチがオンされ(ステップT1でY)、所定時間(例えば2分)以内に復帰スイッチ42がオンされない場合は(ステップT2でN)、前記テストスイッチが再度オンされるのを待つ、つまり、出荷モードのままとなる。一方、所定時間以内に復帰スイッチ42がオンされると(ステップT2でY)、制御装置43は双方向遮断弁41に対して前記復帰信号を出力する(ステップT3)。すると、双方向遮断弁41は遮断状態から復帰状態に移行する。
【0013】
制御装置43は、流量検知装置46が流量を検出したか否かに基づいて、双方向遮断弁41が復帰状態になってから監視時間(例えば、1分)内の流量の有無を監視する。そして、前記監視時間内に流量を検出しなかった場合は(ステップT5でY)、出荷モードから通常モードに正常に復帰したことになり、制御装置43は表示装置47に通常表示をさせるための画面情報を出力することで、表示装置47は通常表示を行い(ステップT6)、ガス流量の計測、監視等のガスメータ4の通常処理を開始する。
【0014】
また、制御装置43は前記監視時間内に流量を検出すると(ステップT4でY)、双方向遮断弁41に対して前記遮断信号を出力するとともに、表示装置47に遮断表示をさせるための画面情報を出力する(ステップT7)。そして、双方向遮断弁41は復帰状態から遮断状態に移行し、表示装置47は遮断表示を行う。
【0015】
次に、ガスメータ4の出荷モードへの移行方法の一例について説明する。
通常モードのガスメータ4に対してテスト遮断操作を2回入力することによって行われる。すなわち、前記マグネットキーにより前記テストスイッチをオンさせて1度遮断操作を行い、そして、再度前記マグネットキーによりテストスイッチをオンさせ、2分以内に双方向遮断弁41が復帰されないときに出荷モードへ移行する。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】
集合住宅や別荘などにおいて、ガス事業者が長期間ガスを止めるような場合は、ガスメータ4を出荷モードに移行させるようにしている。このような場合、長期間ガスメータ4の双方向遮断弁41は遮断状態になっており、ガスメータ4の下流側にゴムホース7を介してガス器具5が存在すると、ゴムホース7よりガスが透過してガス配管3内が負圧となる可能性がある。この状態でその後、遮断状態の双方向遮断弁41を復帰させようとして復帰スイッチ42が操作されると、上述したように双方向遮断弁41に復帰信号が入力されるが、弁体43aが弁座47に通常よりも強い力で押しつけられているため、双方向遮断弁41によっては弁体43aを弁座47から引き戻す力が足りなくなる可能性があった。
【0017】
つまり、ガスメータ4の制御装置43は復帰信号を双方向遮断弁41に出力した後、1分以内に流量検知装置46がガスの流れを検知しない限り、正常モードに移行したと判断されて表示装置47では通常表示が行われるため、この表示を見たガス消費者はガスメータ4が利用可能状態であると認識するが、双方向遮断弁41は遮断状態であることからガス器具5にガスが流れないため、ガスメータ4の故障と判断される可能性があった。
【0018】
よって本発明は、上述した問題点に鑑み、長期間遮断していた双方向遮断弁41を確実に復帰させることができるガスメータを提供することを課題としている。
【0019】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明によりなされた請求項1記載のガスメータは、図1の基本構成図に示すように、ガス流路40を遮断する遮断状態とガス流路40を開放する復帰状態とを電気的に選択可能な双方向遮断弁41と、該双方向遮断弁41を前記遮断状態から前記復帰状態にさせる復帰信号を出力する復帰信号出力手段43と、を備え、出荷モード中は前記双方向遮断弁41を前記遮断状態としてガス流量の計測を停止し、前記出荷モードから通常モードへの復帰要求を受けると、前記復帰信号出力手段が前記出力を行って前記双方向遮断弁41を前記復帰状態にさせて前記ガス流量の計測を行うガスメータにおいて、前記出荷モード中に前記双方向遮断弁41の下流側のガス圧力が所定の設定圧力を下回ったことを検出する圧力検出手段44をさらに備え、前記復帰信号出力手段43は、前記圧力検出手段44が前記下回ったことを検出した後に前記復帰要求を受けると、前記復帰信号を複数回出力することを特徴とする。
【0020】
上記請求項1に記載した本発明のガスメータによれば、出荷モード中に双方向遮断弁41の下流側のガス圧力が所定の設定圧力を下回ったことが圧力検出手段44によって検出された後に復帰要求を受けると、双方向遮断弁41に対して復帰信号が復帰信号出力手段43によって複数回出力され、双方向遮断弁41が遮断状態から復帰状態に復帰する。よって、出荷モード中に双方向遮断弁41の下流側のガス圧力が所定の設定圧力を下回ったことを検出すると、復帰要求を受けた際に双方向遮断弁41に対して復帰信号を複数回出力するので、1回の復帰信号で双方向遮断弁41を復帰状態に移行させることができなくても、その後の復帰信号で復帰状態に移行させることができる。また、出荷モード中にガス圧力が所定の設定圧力を下回ったことを検出しなかった場合は、従来通り双方向遮断弁41に対して復帰信号を1回しか出力しないため、電力を浪費することもない。従って、出荷モードが長期に渡ってしまい双方向遮断弁41が復帰状態に移行させにくい状態になっていても確実に復帰状態に移行させることができる。
【0021】
上記課題を解決するためになされた請求項2記載の発明は、図1の基本構成図に示すように、請求項1に記載のガスメータにおいて、前記圧力検出手段44は、前記ガス流量に応じて往復動するのう膜であることを特徴とする。
【0022】
上記請求項2に記載した本発明のガスメータによれば、出荷モード中にのう膜の下流側が負圧になってのう膜が作動した後に復帰要求を受けると、双方向遮断弁41に対して復帰信号が復帰信号出力手段43によって複数回出力され、双方向遮断弁41が遮断状態から復帰状態に復帰する。よって、膜式のガスメータはガス流量に応じて往復動するのう膜を有しており、該のう膜の下流側が負圧になる際にのう膜が作動することを利用することで、ガスメータに新たな構成を追加することなく、圧力検出手段44を実現することができる。従って、膜式のガスメータの場合は既存ののう膜を圧力検出手段として利用することができるため、構成を複雑化することなく、ソフトウェアの変更のみで対応することが可能となり、既存の膜式ガスメータにも容易に本発明を適用することができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るガスメータの一実施の形態を、図2及び図3の図面と従来の技術で説明した図面とを参照して説明する。なお、従来の技術のところで説明したものと同一あるいは相当する部分には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
【0024】
ここで、図2は本発明に係るガスメータの基本構成の一例を示す構成図であり、図3は図2のCPUが実行する処理概要の一例を示すフローチャートである。
【0025】
ガスメータ4は、従来の技術で説明した膜式のガスメータの基本構成と同一であり、双方向遮断弁41、復帰スイッチ42、制御装置43、のう膜44、流量検知装置46、表示装置47等を有して構成している。そして、制御装置43は、図2に示すように、予め定められたプログラムに従って動作するマイクロコンピュータ(μCOM)430を有する。
【0026】
μCOM430は、周知のように、予め定めたプログラムに従って各種の処理や制御などを行う中央演算処理装置(CPU)431、CPU431のためのプログラム等を格納した読み出し専用のメモリであるROM432、各種のデータを格納するとともにCPU431の処理作業に必要なエリアを有する読み出し書き込み自在のメモリであるRAM433等を有して構成している。
【0027】
μCOM430には、上述した双方向遮断弁41、復帰スイッチ42、制御装置43、流量検知装置46、表示装置47等を接続している。さらに、本実施形態では、μCOM430にテストスイッチ48を接続している。
【0028】
テストスイッチ48は、ガスメータ4の外部からのマグネットキー操作に応じてオンするスイッチ(リードスイッチ)であり、μCOM430はテストスイッチ48のオン/オフ状態の監視が可能となっている。
【0029】
また、膜式のガスメータ4では、上述したのう膜44(図5参照)を有しており、該のう膜44はその下流側が負圧になった際、つまり、ガス流路内のガス圧力が所定の設定圧力を下回ったことを検出すると作動することから、既存の前記のう膜44を圧力検出手段として機能させ、前記のう膜44の作動に応じてガスの流れが発生すると、流量検知装置46はその流れに応じた信号をμCOM430に出力する。
【0030】
μCOM430のRAM433には、出荷モード中において流量検知装置46からの信号の有無に基づいてガスの流れが検出されたか否かを示す流量検出フラグ等を記憶している。なお、この流量検出フラグは、出荷モード中に流量が検出された場合はオン、流量が検出されなかった場合はオフが設定される。
【0031】
次に、制御装置43のCPU431が行う本発明に係る処理概要の一例を、図3のフローチャートを参照して以下に説明する。
【0032】
ガスメータ4の内部に電池が組み込まれ、該電池からの電力の供給によりクロック数を低下させた出荷モードとしてCPU431が起動されプログラムがスタートする。そして、図3に示すステップS1において、流量検知装置46からの入力の有無に基づいて前記のう膜44が作動したか否かが判定される。流量検知装置46からの入力がない、つまり、前記のう膜44は作動していないと判定された場合は(ステップS1でN)、ステップS3に進む。一方、流量検知装置46からの入力があった、つまり、前記のう膜44が出荷モード中に作動したと判定された場合は(ステップS1でY)、ステップS2に進む。
【0033】
ステップS2において、RAM433の流量検出フラグにオンが設定され、その後ステップS3において、テストスイッチ48からの入力信号の有無に基づいてテストスイッチ48がオンされたか否かが判定される。テストスイッチ48がオンされていないと判定された場合は(ステップS3でN)、ステップS1に戻り、一連の処理を繰り返す。一方、テストスイッチ48がオンされたと判定された場合は(ステップS3でY)、ステップS4に進む。
【0034】
ステップS4において、所定時間(例えば、2分)が経過するとタイムアウトするタイマを起動させ、該タイマがタイムアウトするまで、復帰スイッチ42からの入力の有無に基づいて、テストスイッチ48がオンされてから所定時間(例えば2分)以内に復帰スイッチ42がオンされたか否かが判定される。所定時間内に復帰スイッチ42がオンされなかったと判定された場合は(ステップS4でN)、ステップS1に戻り、一連の処理を繰り返す。一方、所定時間内に復帰スイッチ42がオンされたと判定された場合は(ステップS4でY)、ステップS5に進む。
【0035】
ステップS5において、RAM433の流量検出フラグのオン/オフ状態に基づいて、出荷モード中に流量が検知されたか否かが判定される。流量検出フラグがオフ状態、つまり、出荷モード中に流量が検知されていないと判定された場合は(ステップS5でN)、ステップS6において、双方向遮断弁41に対して前記復帰信号が1回出力され、1分が経過するとタイム1が起動され、その後ステップS8に進む。そして、前記復帰信号が入力された双方向遮断弁41は遮断状態から復帰状態に移行する。
【0036】
また、ステップS5で流量検出フラグがオン状態、つまり、出荷モード中に流量が検知されたと判定された場合は(ステップS5でY)、その後ステップS7において、双方向遮断弁41に対して前記復帰信号が所定間隔で2回出力され、1分が経過するとタイム1が起動され、その後ステップS8に進む。よって、1回の開放動作で双方向遮断弁41が開放状態に移行されなくても、再度、前記復帰信号が入力されるので、双方向遮断弁41を開放状態に移行させることができる。
【0037】
なお、本実施の形態では、双方向遮断弁41に対して前記復帰信号を2回出力する場合について説明したが、本発明はこれに限定するものではなく、長期に渡って遮断状態だった双方向遮断弁41が確実に復帰状態に移行できるように、双方向遮断弁41の構造等に応じて種々異なる出力回数が設定される。
【0038】
ステップS8において、流量検知装置46からの入力の有無に基づいて流量が検出されたか否かが判定される。流量が検出されなかったと判定された場合は(ステップS8でN)、ステップS9において、前記タイマ1がタイムアウトしたか否かに基づいて、1分が経過したか否かが判定される。1分経過していないと判定された場合は(ステップS9でN)、ステップS8に戻り、一連の処理を繰り返す。一方、1分経過していると判定された場合は(ステップS9でY)、ステップS10に進む。
【0039】
ステップS10において、表示装置47に通常表示をさせるための画面情報が表示装置47に出力され、RAM433の流量検出フラグにオフが設定され、その後、ガス流量の計測、監視等のガスメータ4の通常処理が開始され、表示装置47では通常表示が開始される。
【0040】
また、ステップS8で流量が検出されたと判定された場合は(ステップS8でY)、異常状態と見なされ、双方向遮断弁41に遮断信号が出力され、処理を終了する。この処理によって双方向遮断弁41は再度遮断状態に移行する。
【0041】
よって、上述した本実施の形態では、制御装置43のCPU431が双方向遮断弁41に前記復帰信号を出力していることから、CPU431が特許請求の範囲に記載の復帰信号出力手段として機能している。
【0042】
次に、出荷モードの解除時における本発明に係るガスメータの動作の一例を、図4の一般的なガス供給系統を示す図を参照して以下に説明する。
【0043】
集合住宅や別荘などにおいて長期間ガスを利用しない場合、ガスメータ4はガス事業者の作業員等によって通常モードから出荷時モードに移行される。詳細には、前記マグネットキーによりテストスイッチ48がオンされ、2分以内に双方向遮断弁41が復帰されないときに、制御装置43から双方向遮断弁41に遮断信号が入力され、双方向遮断弁41が遮断状態となり、ガスメータ4は出荷モードに移行することとなる。
【0044】
例えば、長期に渡って出荷モードが続き、ガスメータ4の下流側にゴムホース7を介してガス器具5が存在し、ゴムホース7よりガスが透過してガス配管3内が負圧になり、ガスメータ4ののう膜44が作動すると、制御装置43のμCOM430には流量検知装置46から信号が入力され、この入力に応じてRAM433の流量検出フラグにはオンが設定される。この状態でその後、上述したように出荷モードの解除操作が行われると、制御装置43のCPU431は双方向遮断弁41に対して復帰信号を2回出力する。
【0045】
双方向遮断弁41は1回目の復帰信号に応じた復帰動作で下流側の負圧状態を解消させ、2回目の復帰信号に応じた復帰動作で双方向遮断弁41は遮断状態から復帰状態に移行する。その後、1分以内に流量が検知されなかった場合は、ガス流量の計測、監視等のガスメータ4の通常処理が開始されるとともに、表示装置47に通常表示が開始される。
【0046】
以上説明したように、出荷モード中に双方向遮断弁41の下流側のガス圧力が所定の設定圧力を下回ったことをCPU431にて検出すると、CPU431は復帰要求を受けた際に双方向遮断弁41に対して復帰信号を複数回出力するので、1回の復帰信号で双方向遮断弁41を復帰状態に移行させることができなくても、その後の復帰信号で復帰状態に移行させることができる。また、出荷モード中にガス圧力が所定の設定圧力を下回ったことを検出しなかった場合は、従来通り双方向遮断弁41に対して復帰信号を1回しか出力しないため、電力を浪費することもない。従って、出荷モードが長期に渡ってしまい双方向遮断弁41が復帰状態に移行させにくい状態になっていても確実に復帰状態に移行させることができる。
【0047】
また、膜式のガスメータ4はガス流量に応じて往復動するのう膜44を有しており、該のう膜44の下流側が負圧になる際にのう膜44が作動することを利用することで、ガスメータ4に新たな構成を追加することなく、圧力検出手段を実現することができる。従って、膜式のガスメータ4の場合は既存ののう膜44を圧力検出手段として利用することができるため、構成を複雑化することなく、ソフトウェアの変更のみで対応することが可能となり、既存の膜式のガスメータ4にも容易に本発明を適用することができる。
【0048】
よって、ガスメータ4のセキュリティに関する表示装置47の表示が正常であるにも係わらず、ガスが使用できなくなる可能性がなくなるので、ガス消費者からガス事業者への問い合わせが発生する可能性もなくなり、故障していないガスメータ4が返却されることもなくなる。
【0049】
なお、上述した本実施の形態では、膜式のガスメータ4について説明したが、本発明はこれに限定するものではなく、膜式ではない微差圧センサ、熱フローセンサ、トランスデューサなどの流量測定手段を有するガスメータ4については、双方向遮断弁41の下流側に設けた圧力センサや既存の圧力センサ等を前記圧力検出手段として機能させ、制御装置43にて出荷モード中における圧力を監視することで実現することができる。このように本発明を実現したガスメータ4でも本実施の形態と同様の作用・効果を得ることができる。
【0050】
【発明の効果】
以上説明したように請求項1に記載した本発明のガスメータによれば、出荷モード中に双方向遮断弁の下流側のガス圧力が所定の設定圧力を下回ったことを検出すると、復帰要求を受けた際に双方向遮断弁に対して復帰信号を複数回出力するので、1回の復帰信号で双方向遮断弁を復帰状態に移行させることができなくても、その後の復帰信号で復帰状態に移行させることができる。また、出荷モード中にガス圧力が所定の設定圧力を下回ったことを検出しなかった場合は、従来通り双方向遮断弁に対して復帰信号を1回しか出力しないため、電力を浪費することもない。従って、出荷モードが長期に渡ってしまい双方向遮断弁が復帰状態に移行させにくい状態になっていても確実に復帰状態に移行させることができるという効果を奏する。
【0051】
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明の効果に加え、膜式のガスメータはガス流量に応じて往復動するのう膜を有しており、該のう膜の下流側が負圧になる際にのう膜が作動することを利用することで、ガスメータに新たな構成を追加することなく、圧力検出手段を実現することができる。従って、膜式のガスメータの場合は既存ののう膜を圧力検出手段として利用することができるため、構成を複雑化することなく、ソフトウェアの変更のみで対応することが可能となり、既存の膜式ガスメータにも容易に本発明を適用することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のガスメータの基本構成を示す図である。
【図2】本発明に係るガスメータの概略構成の一例を示す構成図である。
【図3】図2のCPUが実行する処理概要の一例を示すフローチャートである。
【図4】一般的なガス供給系統の概要構成である。
【図5】膜式のガスメータの外観の一例を示す正面図である。
【図6】膜式のガスメータの左側面を示す一部破断側面図である。
【図7】従来のガスメータにおける出荷モードの解除方法の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
4 ガスメータ
40 ガス流路
41 双方向遮断弁
42 復帰スイッチ
48 テストスイッチ
44 圧力検出手段(のう膜)
431 復帰信号出力手段(CPU)

Claims (2)

  1. ガス流路を遮断する遮断状態とガス流路を開放する復帰状態とを電気的に選択可能な双方向遮断弁と、該双方向遮断弁を前記遮断状態から前記復帰状態にさせる復帰信号を出力する復帰信号出力手段と、を備え、出荷モード中は前記双方向遮断弁を前記遮断状態としてガス流量の計測を停止し、前記出荷モードから通常モードへの復帰要求を受けると、前記復帰信号出力手段が前記出力を行って前記双方向遮断弁を前記復帰状態にさせて前記ガス流量の計測を行うガスメータにおいて、
    前記出荷モード中に前記双方向遮断弁の下流側のガス圧力が所定の設定圧力を下回ったことを検出する圧力検出手段をさらに備え、
    前記復帰信号出力手段は、前記圧力検出手段が前記下回ったことを検出した後に前記復帰要求を受けると、前記復帰信号を複数回出力する
    ことを特徴とするガスメータ。
  2. 前記圧力検出手段は、前記ガス流量に応じて往復動するのう膜である
    ことを特徴とする請求項1に記載のガスメータ。
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