JP6228357B2

JP6228357B2 - 遠隔遮断スイッチが温度に基づいて起動する公共料金メータ

Info

Publication number: JP6228357B2
Application number: JP2012117209A
Authority: JP
Inventors: ライアン・マーク・ラフランス; スコット・エム・シル; ジェリー・ワーグナー; ブルース・トムソン
Original assignee: アクララミーターズリミテッドライアビリティカンパニー
Priority date: 2011-05-25
Filing date: 2012-05-23
Publication date: 2017-11-08
Anticipated expiration: 2032-05-23
Also published as: US8830083B2; EP2527793A1; CA2776612C; BR102012011749A2; NZ600147A; EP2527793B1; CA2776612A1; US20120299745A1; JP2012247417A; AU2012203142A1

Description

本出願は、一般に公共料金メータに関し、より詳細には、場合によっては危険な条件の存在下で温度に基づいて遠隔遮断スイッチを起動させるための内部温度センサを有する公共料金メータに関する。

多種多様の公共料金メータは、データ収集サーバまたは公益事業者などの１つまたは複数の受信者との間でメッセージ、命令、および他のタイプの情報を送受信するように構成される。このような１つの機能は「遠隔遮断」として知られており、公共料金メータのところで電気サービス全体を遠隔で切ることができる。具体的には、公共料金メータが受信した命令は、命令が他に受信されるまで電気サービスを遮断するように遠隔遮断スイッチを作動させることができる。好ましくは、このような遠隔遮断スイッチは、負荷側の上流かつメータライン側の下流に位置することができる。通信リンクは、このような遠隔遮断スイッチの起動に関する情報を提供することができる。再接続機能も使用することができる。

公共料金メータの遠隔遮断スイッチ内の接触不良、または接点が正しく設置されていないことによって、その中に電流が流れる銅の表面積が減少する場合がある。この表面積の減少によって、その中の抵抗が大きく増加し、したがって、勾配に沿って温度が大きく上昇することがある。このように温度が大きく上昇することによって、公共料金メータが、さらに場合によっては隣接する構造も、損傷する可能性があり得る。

米国特許出願公開第２００８／００９４２４８号明細書

したがって、異常な内部温度上昇に安全かつ効率的に対応できる、公共料金メータの設計改良が求められる。具体的には、このような大きな温度上昇とそれに付随して損傷が生じる可能性とを回避できる遠隔遮断スイッチの構成および動作の改良が求められている。

したがって、本出願およびその結果として得られる特許は、公共料金メータを提供する。この公共料金メータは、所定の温度範囲を有するプロセッサと、このプロセッサと通信する遠隔遮断スイッチと、このプロセッサと通信する温度センサとを含むことができる。この温度センサが、所定の温度範囲を超える温度を検知すると、プロセッサは遠隔遮断スイッチを開く。

本出願およびその結果として得られる特許は、遠隔遮断スイッチを有する公共料金メータを動作させる方法をさらに提供する。この方法は、１つまたは複数の温度センサを有するこの遠隔遮断スイッチのまわりの温度を検知するステップと、この検知された温度を所定の閾値範囲と比較するステップと、検知された温度が所定の閾値範囲を超える場合、遠隔遮断スイッチに遮断信号を送出するステップとを含む。

本出願およびその結果として得られる特許は、公共料金メータをさらに提供する。この公共料金メータは、基部のまわりに配置された遠隔遮断スイッチと、この基部のまわりに配置された温度センサとを含むことができ、遠隔遮断スイッチと温度センサは温度監視回路を介して通信する。温度センサが、所定の温度範囲を超える温度を検知すると、遠隔遮断スイッチが開く。

本出願およびその結果として得られる特許の上記およびその他の特徴および改良形態は、以下の詳細な説明をいくつかの図面および添付の特許請求の範囲と併せ検討すれば、当業者には明らかになるであろう。

本明細書において説明され得る公共料金メータの側面図である。本明細書において説明され得る公共料金メータの代替実施形態の側面図である。本明細書において説明され得る公共料金メータの代替実施形態の側面図である。本明細書において説明され得る公共料金メータの代替実施形態の側面図である。図１の公共料金メータの概略図である。本明細書において説明され得る公共料金メータの代替実施形態の概略図である。本明細書において説明され得る公共料金メータの代替実施形態の概略図である。本明細書において説明する公共料金メータで使用され得る方法のステップのうちのいくつかの流れ図である。

ここで図面を参照すると、同じ番号はすべての図面を通して同じ要素を指し、図１は、本明細書において説明され得る公共料金メータ１００を示す。この公共料金メータ１００は、住宅などの建築物または企業のユーティリティ（ｕｔｉｌｉｔｙ）使用量を監視するように構成されることができる。公共料金メータ１００は、電気、水道、ガス、および他の任意のタイプの計測されるユーティリティなどに適することができる。公共料金メータは、従来の機械式メータより詳細に消費量を識別するように構成されたスマートメータまたは高度なメータであってよい。このような公共料金メータ１００は、リアルタイムまたはほぼリアルタイムの消費量の読み取り、停電通知、および／または電力品質監視などを容易に行うことができる。本明細書では、多数の異なるタイプの公共料金メータを使用することができる。

公共料金メータ１００は、メインメータ電子回路基板（ｍａｉｎｍｅｔｅｒｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓｂｏａｒｄ）１１０を含むことができる。このメインメータ電子回路基板１１０は、その上に任意の数のプロセッサ１２０を含むことができる。プロセッサ１２０は、一般的に、従来の設計であってよい。プロセッサ１２０は、公共料金メータ１００全体の動作を制御するようにコンピュータ可読命令の実行を容易にする任意の数のソフトウェアアプリケーションまたはモジュールを含むことができる。メインメータ電子回路基板１１０は、プロセッサ１２０に関係するまたはこの内部にある任意の数の他のデバイスも含むことができる。このようなデバイスとしては、さまざまなタイプのメモリデバイス、ネットワークインタフェースまたは通信デバイス、オペレーティングシステム、センサなどが含まれ得る。本明細書では、他の構成要素および他の構成を使用することができる。

公共料金メータ１００は、銘板支持体１３０も含むことができる。この銘板支持体１３０は、公共料金メータ１００に関連する識別情報を有する銘板１３５を含むことができる。必要に応じて、情報を表示するためにＬＥＤスクリーンなどのインタフェースデバイスを使用することもできる。メインメータ電子回路基板１１０および銘板支持体１３０は、１つまたは複数の基部１４０のまわりおよびベゼル１５０内などに配置されることができる。カバー１６０は、その中にすべての構成要素を囲むことができる。いくつかの端子（ｔｅｒｍｉｎａｌｂｌａｄｅ）１７０は、公共料金メータ１００を、測定するべきユーティリティ１８０および負荷１９０と通信させることができる。本明細書では、他の構成要素および他の構成を使用することができる。

上述のように、公共料金メータ１００は、遠隔遮断スイッチ２００も含むことができる。遠隔遮断スイッチ２００が発動すると、公共料金メータ１００および負荷１９０をユーティリティ１８０から遮断する。遠隔遮断スイッチ２００は、基部１４０上に配置され、メインメータ電子回路基板１１０およびプロセッサ１２０と通信することができる。遠隔遮断スイッチ２００は、その中の電気回路を機械的および／または電気的に切断するいかなる構造も含むことができる。

したがって、公共料金メータ１００は、遠隔遮断スイッチ２００と通信する１つまたは複数の温度センサ２１０も含む。図１の例では、温度センサ２１０は、メインメータ電子回路基板１１０上に配置されることができる。図２の例では、温度センサ２１０は、基部１４０のまわりに配置される。図３では、温度センサ２１０は、遠隔遮断スイッチ２００上に、またはこれに隣接して配置される。これらの実施形態のいずれにおいても、温度センサ２１０は、基部１４０のまわりの温度を検知することができる。温度センサ２１０は、サーマルエポキシ（ｔｈｅｒｍａｌｅｐｏｘｙ）２２０によりメインメータ電子回路基板１１０、基部１４０、または遠隔遮断スイッチ２００に取り付けられることができる。サーマルエポキシ２２０は、その上に温度センサ２１０を堅固に取り付けるだけでなく、熱伝導を促進することができる。本明細書では、任意の数の温度センサ２１０を使用することができる。本明細書では、他の構成要素および他の構成を使用することができる。

メータ１００自体の内部で遠隔遮断スイッチ２００を使用することに加えて、外部の遠隔遮断スイッチ２０５を使用することもできる。図４に示すように、この外部の遠隔遮断スイッチ２０５は、メインメータ電子回路基板１１０から離れて配置されるが、負荷１９０などと通信して回路を遮断することができる。

図５は、温度監視回路２２５内の温度センサ２１０の動作を示す。温度センサ２１０は、基部１４０の温度２３５に基づいてアナログ電圧信号２３０を出力することができる。比較器、Ａ／Ｄ変換器２４０などは、アナログ電圧信号２３０をデジタル信号２５０に変換することができる。このデジタル信号２５０は、プロセッサ１２０によって受け取られてよい。したがって、基部１４０の温度２３５を、所定の閾値温度範囲２６０または他のタイプのデータ構造などと比較することができる。プロセッサ１２０は、このような閾値温度を超えた場合または他のタイプの所定の条件を満たした場合に公共料金メータ１００がユーティリティ１８０から遮断されるように、遮断信号２７０を介して遠隔遮断スイッチ２００に開くように命令することができる。たとえば、他のパラメータとしては、所与の温度上昇が所与の時間枠で検出された場合に遮断信号２７０が送られ得るような温度変化率が含まれ得る。本明細書では、他のタイプのパラメータを使用することもできる。

本明細書では、任意選択のセンサバッファ回路２８０も使用することができる。同様に、本明細書では、任意選択のスイッチリレードライバ２９０も使用することができる。図６に示すように、Ａ／Ｄ変換器２４０をプロセッサ１２０に組み込むことができる。本明細書では、他の構成要素および他の構成を使用することができる。

プロセッサ１２０は、メインメータ電子回路基板１１０上のプロセッサの１つであってもよいし、独立した（ｓｔａｎｄａｌｏｎｅ）監視回路内の別個のプロセッサ１２０などを使用してもよい。同様に、プロセッサ１２０は、公共料金メータ１００から遠隔にあって、ネットワークなどを介して通信してもよい。図７に示すように、温度監視回路２２５は、スイッチリレー２９０を直接駆動してもよいし、またはプロセッサ１２０に通知することなく遠隔遮断スイッチ２００を駆動してもよい。同様に、プロセッサ１２０は、リアルタイムに、または後で適宜通知することができる。温度監視回路２２５は、ユーティリティ１８０または他の供給源と直接通信することができる。

したがって、本明細書において説明する公共料金メータ１００の温度監視回路２２５は、遠隔遮断スイッチ２００により、または温度センサ２１０を用いて、基部１４０が閾値温度を超えないようにする。したがって、公共料金メータ１００の内部温度は、場合によっては危険な状況を引き起こし得る閾値温度２６０を下回る状態を維持する。公共料金メータ１００は、一般に、あるタイプの検査および／または診断が完了するまでユーティリティ１８０に再接続されない場合がある。再接続機能は、大きく変化してもよい。

図８は、温度監視回路２２５で使用できるいくつかの方法のステップの流れ図を示す。このプロセスは、ステップ３００で開始することができる。ステップ３１０では、温度センサ２１０は、基部１４０または他の場所のまわりの温度２３５を検知する。温度センサ２１０はアナログ信号２３０を出力し、このアナログ信号２３０は、Ａ／Ｄ変換器２４０によってデジタル信号２５０に変換される。次に、ステップ３２０では、デジタル信号２５０を、所定の閾値温度範囲２６０または他のタイプの情報と比較することができる。温度（デジタル信号２５０によって表される）が所定の閾値範囲２６０を下回る場合、この方法はステップ３１０に戻ってさらに温度読み取りを行うことができる。ステップ３３０では、温度が所定の閾値範囲２６０を超える場合、プロセッサ１２０は、遠隔遮断スイッチ２００に開くように命令するために遮断信号２７０を送出することができる。次に、ステップ３４０では、プロセッサ１２０は、必要に応じてイベントを報告することができる。あるいは、プロセッサ１２０は、遠隔遮断スイッチ２００に温度監視回路２２５内で接続するように指示するために回避されてもよい。この方法は、ステップ３５０で終了することができる。本明細書において示す流れ図は例示に過ぎない。本明細書では、類似の方法を使用することができる。

前述の内容は、本出願およびその結果として得られる特許のいくつかの実施形態のみに関連することは明らかであろう。当業者ならば、以下の特許請求の範囲およびその等価物によって定義される本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、本明細書において多くの変更および修正を加えることができる。

１００公共料金メータ
１１０メインメータ電子回路基板
１２０プロセッサ
１３０銘板支持体
１３５銘板
１４０基部
１５０ベゼル
１６０カバー
１７０端子
１８０ユーティリティ
１９０負荷
２００遠隔遮断スイッチ
２０５外部の遠隔遮断スイッチ
２１０温度センサ
２２０サーマルエポキシ
２２５温度監視回路
２３０アナログ電圧信号
２３５温度
２４０Ａ／Ｄ変換器
２５０デジタル信号
２６０所定の閾値温度範囲
２７０遮断信号
２８０任意選択のセンサバッファ回路
２９０任意選択のスイッチリレードライバ

Claims

プロセッサ（１２０）と、
前記プロセッサ（１２０）と通信し、ユーティリティ（１８０）によって提供される電力供給源から電気負荷を遮断する遠隔遮断スイッチ（２００）と、
ユーティリティ（１８０）と通信する少なくとも１つの端子（１７０）と、
前記プロセッサ（１２０）とは離れて、かつ前記少なくとも１つの端子（１７０）と隣接して配置された基部（１４０）と、
前記プロセッサ（１２０）と通信し、前記基部（１４０）の温度を判定する、前記基部（１４０）上に配置された１つ又は複数の温度センサ（２１０）と、
を備えた公共料金メータ（１００）であって、
前記遠隔遮断スイッチ（２００）が前記基部（１４０）のまわりに配置されており、
前記プロセッサ（１２０）は、前記１つ又は複数の温度センサ（２１０）によって検出された前記基部（１４０）の温度（１３５）を、前記遠隔遮断スイッチ（２００）内の接触不良による温度上昇による前記公共料金メータ（１００）の損傷の発生を回避する所定の温度範囲（２６０）と比較し、前記基部（１４０）の前記温度（１３５）が前記所定の温度範囲（２６０）を超えたと判断すると、前記プロセッサ（１２０）が前記遠隔遮断スイッチ（２００）を開くための遮断信号を送出する、
公共料金メータ（１００）。
前記プロセッサ（１２０）が電子回路基板（１１０）のまわりに配置される、請求項１に記載の公共料金メータ（１００）。
前記１つ又は複数の温度センサ（２１０）が前記遠隔遮断スイッチ（２００）のまわりに配置される、請求項１に記載の公共料金メータ（１００）。
前記遠隔遮断スイッチ（２００）がユーティリティ（１８０）と負荷（１９０）の間に配置される、請求項１に記載の公共料金メータ（１００）。
前記１つ又は複数の温度センサ（２１０）がサーマルエポキシ（２２０）を介して配置される、請求項１に記載の公共料金メータ（１００）。
前記プロセッサ（１２０）、前記遠隔遮断スイッチ（２００）、および前記１つ又は複数の温度センサ（２１０）が温度監視回路（２２５）を介して通信する、請求項１に記載の公共料金メータ（１００）。
前記温度監視回路（２２５）が、前記１つ又は複数の温度センサ（２１０）によって生成されたアナログ信号（２３０）を受け取る、請求項６に記載の公共料金メータ（１００）。
前記温度監視回路（２２５）が、前記プロセッサ（１２０）で使用するために前記アナログ信号（２３０）をデジタル信号（２５０）に変換するＡ／Ｄ変換器（２４０）を備える、請求項７に記載の公共料金メータ（１００）。
前記プロセッサ（１２０）が、前記温度監視回路（２２５）を介して遮断信号（２７０）を送出する、請求項６に記載の公共料金メータ（１００）。
前記温度監視回路（２２５）が、センサバッファ回路（２８０）と、スイッチリレードライバ（２９０）とを備える、請求項６に記載の公共料金メータ（１００）。
遠隔遮断スイッチ（２００）を有する公共料金メータ（１００）を動作させる方法であって、
前記公共料金メータ（１００）の基部上の少なくとも１つの温度センサ（２１０）が、前記遠隔遮断スイッチ（２００）のまわりの温度（２３５）を検知するステップと、
検知された前記温度（２３５）を、前記遠隔遮断スイッチ（２００）内の接触不良による温度上昇による前記公共料金メータ（１００）の損傷の発生を回避する所定の閾値範囲（２６０）と、前記少なくとも１つの温度センサ（２１０）と通信する、前記公共料金メータ（１００）のプロセッサによって比較するステップと、
検知された前記温度（２３５）が前記所定の閾値範囲（２６０）を超える場合、前記プロセッサにより前記遠隔遮断スイッチ（２００）に遮断信号（２７０）を送出するステップと、
前記遮断信号（２７０）により、前記遠隔遮断スイッチ（２００）が、ユーティリティと通信する第１の端子を、負荷と通信する第２の端子から切断するステップと、を含み、
前記遠隔遮断スイッチ（２００）は、前記公共料金メータ（１００）の前記基部のまわりに配置され、
前記基部は、前記第１の端子および前記第２の端子のうちの少なくとも１つと隣接し、かつ前記プロセッサから離れて位置する、
方法。