JP6951263B2 - ガスメータ - Google Patents

Description

本発明は、設置時または交換時において可燃性ガスのエアパージを行うガスメータに関する。

ガス供給事業者は、配管を通じて需要者施設（お客様施設）に可燃性ガスを送出する。そして、需要者施設では、ガスメータを通じて、使用した可燃性ガスの流量が検出される。このようなガスメータの設置時や交換時は、ガスメータ内のガス流路や配管に可燃性ガスが充填されておらず、空気が残留している。このように空気が残留している状態で所定の条件が揃うと爆発等の危険を伴うおそれがある。そこで、ガスメータ内の可燃性ガス以外の残留空気を排除する所謂エアパージが行われる。

また、配管とガスメータの間に、両者を連通状態と遮断状態とに切り換える開閉手段を設け、エアパージを実施することなくガスメータを交換する技術が知られている（例えば、特許文献１）。

特開２００６−０５３０７１号公報

上述したように、ガスメータの設置時や交換時においてはエアパージを行う。エアパージによって排出されたガスは大気放散される。また、可燃性ガスの大気放散が難しい場合、点検口にホースを接続し、専用のガス吸着剤を用いてエアパージが行われる。

このようなエアパージは安全上必要な作業であるが、作業者がエアパージを実施したか否かを事後的に確認する術がない。しかし、安全性の観点から、エアパージが実際に実施されたか否かを明確に把握できるようにする必要がある。

本発明は、このような課題に鑑み、エアパージの実施有無を把握可能なガスメータを提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明のガスメータは、ガス流路と、ガス流路を流れる可燃性ガスの流量を検出する流量センサと、可燃性ガスの流通開始の作業後、可燃性ガスの流量を所定時間積算し、積算した可燃性ガスの流量が所定量以上であれば、エアパージが実施されたと判断するパージ判定部と、可燃性ガスの供給を遮断する遮断弁と、積算した可燃性ガスの流量が所定量未満であれば、遮断弁に可燃性ガスの供給を遮断させる遮断制御部と、を備える。

パージ判定部は、積算した可燃性ガスの流量が所定量以上であれば、その旨外部に報知してもよい。

本発明によれば、エアパージの実施有無を把握することが可能となる。

ガス供給システムの概略的な構成を示した図である。 ガスメータの概略的な構成を示した機能ブロック図である。 エアパージの事後処理の流れを示したフローチャートである。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

（ガス供給システム１００）
図１は、ガス供給システム１００の概略的な構成を示した図である。ガス供給システム１００では、図１中矢印で示すように、可燃性ガスの供給事業者（ガス供給事業者）から上流側配管１１０を通じて可燃性ガスが供給され、ガスメータ１２０で可燃性ガスの流量を検出し、ガスメータ１２０の下流側に接続された下流側配管１３０を通じて需要者施設１０におけるガス機器１４０に可燃性ガスが送出される。なお、下流側配管１３０には大気雰囲気に開通する点検口（検圧口）１３０ａが設けられている。

（ガスメータ１２０）
図２は、ガスメータ１２０の概略的な構成を示した機能ブロック図である。ガスメータ１２０は、遮断弁１５０と、圧力センサ１５２と、流量センサ１５４と、表示部１５６と、制御部１５８とを含んで構成される。なお、図２中、破線の矢印および白抜き矢印は可燃性ガスの流れを、実線の矢印は信号の流れを示している。

遮断弁１５０は、ソレノイドやステッピングモータを用いた電磁弁等で構成され、ガス流路１６０を開弁状態または閉弁状態に切り換えて可燃性ガスの供給を制御する。圧力センサ１５２は、ガス流路１６０における遮断弁１５０より下流側に設けられ、可燃性ガスの圧力を検出する。

流量センサ１５４は、超音波振動子１５４ａ、超音波振動子１５４ｂ、伝播速度導出部１５４ｃで構成される。超音波振動子１５４ａ、１５４ｂは、遮断弁１５０の下流側かつ圧力センサ１５２の上流側における、ガス流路１６０の上流側側面と下流側側面の予め定められた位置に配置され、例えば２０ｋＨｚ以上の音波である超音波の送信部および受信部として機能する。伝播速度導出部１５４ｃは、可燃性ガスを介して超音波振動子１５４ａ、１５４ｂ間を伝播する超音波の伝播時間を検出し、伝播時間に基づいて可燃性ガスの流量を導出（検出）する。

表示部１５６は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等で構成され、可燃性ガスの供給量（使用量）の積算値や、可燃性ガスの漏洩等の異常を報知するために用いられる。

制御部１５８は、中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラム等が格納されたＰＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含む半導体集積回路により、ガスメータ１２０全体を管理および制御する。また、制御部１５８は、プログラムと協働して、遮断制御部１７０、パージ判定部１７２として機能する。

遮断制御部１７０は、圧力センサ１５２および流量センサ１５４のいずれか一方または双方の検出結果に基づいて、例えば、圧力センサ１５２が可燃性ガスの圧力の異常値を検出したり、流量センサ１５４が所定の期間、可燃性ガスが所定の流量以上連続して流れていることを検出したりすると、遮断弁１５０に遮断信号を出力する。そして、遮断弁１５０は、遮断信号に応じて、開弁状態から閉弁状態に切り換わり、可燃性ガスを遮断する。

また、遮断制御部１７０は、地震等の災害を検知したときも遮断弁１５０を通じて可燃性ガスを遮断する。そして、遮断制御部１７０は、下流側配管１３０に可燃性ガスの漏洩がないことを確認した場合には、遮断弁１５０を開弁して可燃性ガスの遮断を解除する。

パージ判定部１７２は、ガスメータ１２０の設置時や交換時において、所謂「エアパージ」に関する処理を実行する。

（エアパージ）
ガスメータ１２０の設置時や交換時は、ガスメータ１２０内のガス流路１６０や配管に可燃性ガスが充填されておらず、空気が残留している。このように空気が残留している状態で所定の条件が揃うと爆発等の危険を伴うおそれがある。そこで、ガスメータ１２０内の可燃性ガス以外の残留空気を排除するエアパージが行われる。

エアパージとしては、例えば、需要者施設１０のガス機器１４０を利用し、作業者がガス機器１４０を通じて残留空気を排除することが考えられる。また、点検口１３０ａを通じて残留空気および可燃性ガスを大気放散することも考えられる。なお、ガス機器１４０を利用することや可燃性ガスの大気放散が難しい場合、点検口１３０ａにホースを接続し、専用のガス吸着剤を用いてエアパージが行われる。そして、作業者は、エアパージ後の下流側配管１３０内のガスの酸素濃度を確認し、酸素濃度が所定値以下であることをもってエアパージを完了する。

このようなエアパージは安全上必要な作業であるが、作業者がエアパージを実施したか否かを確認する術がない。例えば、作業者によるエアパージが実施されていなくとも、需要者がガス機器１４０を利用することでエアパージが意図せず実施されると、そのまま可燃性ガスが利用されることとなるので、エアパージの不実施が顕在化されることはない。したがって、エアパージを実施しているであろうと推定しても、エアパージの実施の有無について確証を得るためには、下流側配管１３０内のガスの酸素濃度を確認する等の作業が必要であった。

そこで、本実施形態では、安全性の観点から、エアパージが実際に実施されたか否かを容易かつ明確に把握できるようにすることを目的とする。

図３は、エアパージの事後処理の流れを示したフローチャートである。まず、パージ判定部１７２は、ガスメータ１２０の設置時や交換時において可燃性ガスの流通開始（再開）の作業が行われたか否か判定し（Ｓ１）、流通開始の作業が行われるまで（Ｓ１におけるＮＯ）、当該判定処理を繰り返す。例えば、パージ判定部１７２は、作業者による流通開始操作、その流通開始操作により圧力センサ１５２が所定圧力を検知したこと、流量センサ１５４が所定流量以上の流量を検出したこと、または、通信を通じて外部から送信された流通開始指令等に基づいて、可燃性ガスの流通開始の作業が行われたと判定する。

そして、流通開始の作業が行われたと判定すると（Ｓ１におけるＹＥＳ）、パージ判定部１７２は計時を開始するとともに、可燃性ガスの流量の積算を開始する（Ｓ２）。

次に、パージ判定部１７２は、可燃性ガスの流通開始の作業後、予め定められた所定時間が経過したか否か判定し（Ｓ３）、所定時間が経過するまで当該判定処理を繰り返す（Ｓ３におけるＮＯ）。ここで、所定時間は、ガスメータ１２０の種類（例えば容量や号数）や下流側配管１３０の容量等に基づいて、ガスメータ毎に設定される。例えば、ガスメータ１２０の容量が大きいほど、また、下流側配管１３０の容量が大きいほど、所定時間も長くなる。なお、所定時間の間、計時および流量の積算は継続している。そして、所定時間が経過すると（Ｓ３におけるＹＥＳ）、パージ判定部１７２は、その所定時間までに流量センサ１５４で検出された可燃性ガスの流量の積算値を取得する（Ｓ４）。

続いて、パージ判定部１７２は、取得した流量の積算値が予め定められた所定量以上であるか否か判定する（Ｓ５）。ここで、所定量は、ガスメータ１２０の種類（例えば容量や号数）や下流側配管１３０の容量等に基づいて、ガスメータ毎に設定される。例えば、ガスメータ１２０の容量が大きいほど、また、下流側配管１３０の容量が大きいほど、所定量も大きくなる。このように、ガスメータ１２０毎に所定量が設定されることで、エアパージの実施有無を高精度に判定できる。

ここで、流量の積算値が所定量以上であれば（Ｓ５におけるＹＥＳ）、可燃性ガスの流通開始の作業後、すぐに、作業者がエアパージに要する所定量の可燃性ガスを流通させているという推定に基づいて、パージ判定部１７２は、エアパージが実施されたと判定し、その旨、例えば表示部１５６を通じて外部に報知する（Ｓ６）。かかる報知は表示部１５６に限らず、例えば、通信を通じてセンター装置に送信したり、その内容を需要者に通知したりすることも含む。また、このような報知は、ある程度の時間経過または月跨ぎ等所定のタイミングで削除されるとしてもよい。

また、流量の積算値が所定量以上でなければ、すなわち、所定量未満であれば（Ｓ５におけるＮＯ）、パージ判定部１７２は、エアパージが実施されていないと判断し、かかる判断に基づき、遮断制御部１７０は、遮断弁１５０を通じて可燃性ガスの供給を遮断する（Ｓ７）。また、パージ判定部１７２は、エアパージが実施されていないと判断したことや、その判断に基づき遮断弁１５０により可燃性ガスの供給を遮断したことを、例えば表示部１５６を通じて外部に報知する。

かかる構成により、エアパージの実施有無を容易に把握することができる。したがって、作業者による安全なエアパージを確実に実施することができる。また、エアパージの実施有無を把握できるので、下流側配管１３０に空気が混入された状態で長時間放置されるのを回避し、安全を確保することが可能となる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上述した実施形態においては、図３のステップＳ３、Ｓ４に示すように、所定時間が経過して初めて可燃性ガスの流量の積算値を取得している例を示した。しかし、かかる場合に限らず、所定時間が経過していなくとも、可燃性ガスの流量の積算値が所定量以上となれば、所定時間の経過を待つことなく、可燃性ガスの流量の積算値を取得してもよい。こうすることで処理時間を短縮することが可能となる。

また、上述した実施形態においては、制御部１５８がプログラムと協働して、遮断制御部１７０やパージ判定部１７２として機能するものとした。しかし、遮断制御部１７０やパージ判定部１７２は、必ずしも、ガスメータ１２０内に設けられるとは限らず、別体の外部装置に設けられ、ガスメータ１２０と通信することで本実施形態の動作を実現するとしてもよい。

なお、本明細書の遮断制御部１７０、パージ判定部１７２の処理における各工程は、必ずしもフローチャートに記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいはサブルーチンによる処理を含んでもよい。

本発明は、設置時または交換時において可燃性ガスのエアパージを行うガスメータに利用することができる。

１２０ ガスメータ
１５０ 遮断弁
１５４ 流量センサ
１５６ 表示部
１５８ 制御部
１７０ 遮断制御部
１７２ パージ判定部

Claims (2)

1. ガス流路と、
   前記ガス流路を流れる可燃性ガスの流量を検出する流量センサと、
   前記可燃性ガスの流通開始の作業後、前記可燃性ガスの流量を所定時間積算し、積算した可燃性ガスの流量が所定量以上であれば、エアパージが実施されたと判断するパージ判定部と、
   前記可燃性ガスの供給を遮断する遮断弁と、
   前記積算した可燃性ガスの流量が所定量未満であれば、前記遮断弁に前記可燃性ガスの供給を遮断させる遮断制御部と、
   を備えるガスメータ。
2. 前記パージ判定部は、前記積算した可燃性ガスの流量が所定量以上であれば、その旨外部に報知する請求項１に記載のガスメータ。

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