JPH08247808A - ガスメータにおける異常検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 短時間でガス漏洩等の異常を検知することが
できるようにする。 【構成】 異常検出部４６の登録・判定制御部５３は、
ガスメータに接続されているガス器具毎に、マイク４
０、フィルタ５１および周波数変換部５２によって検出
された着火音の周波数特性と流量演算部４４によって算
出された着火後の流量とを対応付けて記憶部５４に登録
し、着火音が検出されずに流量が検出されたとき、およ
び定常使用状態において、着火音が検出されずに登録さ
れている流量以外の流量への変化が検出されたときにガ
ス漏洩と判断して遮断弁駆動回路４７を制御してガスを
遮断し、着火音が検出された後に、その着火音に対応す
る流量として登録されている流量以外の流量が検出され
たときガス器具の異常と判断して表示部４５に警報表示
を出す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガスメータにおいてガ
ス漏洩等の異常を検知するガスメータにおける異常検知
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のマイクロコンピュータを搭載した
安全機能付きのガスメータにおけるガス漏洩検知方法
は、例えば３０日以上連続してガスが流れていることを
検知したときにガス漏洩と判断し、警報表示を行うとい
うものであった。ただし、３０日以上連続してガスが流
れている場合のうちには、ガス漏洩の他に、ガス器具の
口火をつけっ放しにしている場合もある。そのため、ガ
ス漏洩と口火とを区別するために、口火の流量をマイク
ロコンピュータに登録できるようにしていた。この口火
の登録後は、ガスメータは図７に示すように、登録した
口火の流量をＱ_E とした場合、Ｑ_E ±ΔＱの範囲の流量
を口火と判定し、この範囲の流量が３０日以上連続して
流れていても警報表示を行わない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たガス漏洩検知方法では、ガス漏洩を検知するのに３０
日かかり、また、口火と判定される範囲内の流量のガス
漏洩を検知することができないという問題点があった。

【０００４】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、短時間でガス漏洩等の異常を検知す
ることができるようにしたガスメータにおける異常検知
装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のガスメー
タにおける異常検知装置は、ガスメータ内に設けられ、
ガスの流量を検出する流量検出手段と、ガスメータ内に
設けられ、ガスメータに接続されているガス器具の着火
音を検出する着火音検出手段と、着火音検出手段によっ
て着火音が検出されずに流量検出手段によって流量が検
出されたときに異常と判断する異常判定手段とを備えた
ものである。

【０００６】このガスメータにおける異常検知装置で
は、流量検出手段によってガスの流量ガ検出され、着火
音検出手段によってガスメータに接続されているガス器
具の着火音が検出される。異常判定手段は、着火音検出
手段によって着火音が検出されずに流量検出手段によっ
て流量が検出されたときに異常と判断する。

【０００７】請求項２記載のガスメータにおける異常検
知装置は、ガスメータ内に設けられ、ガスの流量を検出
する流量検出手段と、ガスメータ内に設けられ、ガスメ
ータに接続されているガス器具の着火音を検出する着火
音検出手段と、ガスメータに接続されているガス器具毎
に、着火音検出手段によって検出された着火音と着火後
に流量検出手段によって検出された流量とを対応付けて
記憶する記憶手段と、着火音検出手段によって着火音が
検出されずに流量検出手段によって流量が検出されたと
き、および着火音検出手段によって着火音が検出された
後に、その着火音に対応する流量として記憶手段に記憶
されている流量以外の流量が流量検出手段によって検出
されたときに異常と判断する異常判定手段とを備えたも
のである。

【０００８】このガスメータにおける異常検知装置で
は、流量検出手段によってガスの流量ガ検出され、着火
音検出手段によってガスメータに接続されているガス器
具の着火音が検出され、記憶手段によって、ガスメータ
に接続されているガス器具毎に、着火音検出手段によっ
て検出された着火音と着火後に流量検出手段によって検
出された流量とが対応付けられて記憶される。異常判定
手段は、着火音検出手段によって着火音が検出されずに
流量検出手段によって流量が検出されたとき、および着
火音検出手段によって着火音が検出された後に、その着
火音に対応する流量として記憶手段に記憶されている流
量以外の流量が流量検出手段によって検出されたときに
異常と判断する。

【０００９】請求項３記載のガスメータにおける異常検
知装置は、請求項２記載のガスメータにおける異常検知
装置において、異常判定手段が、着火音検出手段によっ
て着火音が検出されずに流量検出手段によって流量が検
出されたときにはガス漏洩と判断し、着火音検出手段に
よって着火音が検出された後に、その着火音に対応する
流量として記憶手段に記憶されている流量以外の流量が
流量検出手段によって検出されたときにはガス器具の異
常と判断するように構成したものである。

【００１０】請求項４記載のガスメータにおける異常検
知装置は、請求項３記載のガスメータにおける異常検知
装置において、異常判定手段が、更に、異常と判断され
ずにガス器具が使用されている状態において、着火音検
出手段によって着火音が検出されずに、使用されている
ガス器具に対応する流量として記憶手段に記憶されてい
る流量以外の流量が流量検出手段によって検出されたと
きにガス漏洩と判断するように構成したものである。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。

【００１２】図１は本発明の一実施例に係るガスメータ
における異常検知装置が適用されるガスメータの構成を
示す断面図である。このガスメータは、ガスを受け入れ
る入口部１１とガスを排出する出口部１２とを有する本
体１０を備えている。本体１０内には隔壁１３が設けら
れ、この隔壁１３と入口部１１との間にガス流路１４が
形成され、隔壁１３と出口部１２との間にガス流路１５
が形成されている。ガス流路１４内には、ガスメータに
接続されているガス器具の着火音を検出する着火音検出
手段としてのマイク４０が設けられている。隔壁１３に
は開口部１６が設けられ、ガス流路１４内には、開口部
１６を閉塞可能な遮断弁１７が設けられている。本体１
０の外側にはソレノイド１８が固定され、このソレノイ
ド１８のプランジャ１９が、本体１０の側壁を貫通して
遮断弁１７に接合されている。遮断弁１７と本体１０と
の間におけるプランジャ１９の周囲には、ばね２０が設
けられ、このばね２０が遮断弁１７を開口部１６側へ付
勢している。

【００１３】ガス流路１５内には、入口部１１から受け
入れたガスを通過させて噴流を発生させるノズル２１が
設けられている。ノズル２１の通路内には、熱式流速セ
ンサであるフローセンサ３０が配設されている。このフ
ローセンサ３０は、図示しないが、発熱部とこの発熱部
の上流側および下流側に配設された２つの温度センサを
有し、２つの温度センサによって検出される温度の差を
一定に保つために必要な発熱部に対する供給電力から流
速に対応する流量を求めたり、一定電流または一定電力
で発熱部を加熱し、２つの温度センサによって検出され
る温度の差から流量を求めるようになっている。

【００１４】ノズル２１の下流側には、拡大された流路
を形成する一対の側壁２３，２４が設けられている。こ
の側壁２３，２４の間には、所定の間隔を開けて、上流
側にターゲット２５、下流側にターゲット２６がそれぞ
れ配設されている。側壁２３，２４の外側には、ノズル
２１を通過したガスを各側壁２３，２４の外周部に沿っ
てノズル２１の噴出口側へ帰還させる一対のフィードバ
ック流路２７，２８を形成するリターンガイド２９が配
設されている。フィードバック流路２７，２８の各出口
部分と出口部１２との間には、リターンガイド２９の背
面と本体１０とによって、一対の排出路３１，３２が形
成されている。ノズル２１の噴出口の近傍には導圧孔３
３，３４が設けられ、本体１０の底部の外側には、導圧
孔３３と導圧孔３４における差圧を検出する圧電膜セン
サ３５（図１では図示せず。）が設けられている。

【００１５】図２は図１に示したガスメータの回路部分
の構成を示すブロック図である。この図に示すように、
ガスメータは、フローセンサ３０の出力信号をアナログ
−ディジタル（以下、Ａ／Ｄと記す。）変換するＡ／Ｄ
変換器４１と、圧電膜センサの３５の出力信号を増幅す
るアナログ増幅器４２と、このアナログ増幅器４２の出
力を波形整形してパルスを生成する波形整形回路４３
と、Ａ／Ｄ変換器４１の出力と波形整形回路４３の出力
を入力し、流量に応じて少なくとも一方の出力に基づい
て流量および積算流量を算出する流量演算部４４と、こ
の流量演算部４４によって算出された積算流量を表示す
る表示部４５とを備えている。ガスメータは、更に、ソ
レノイド１８を駆動する遮断弁駆動回路４７と、マイク
４０の出力と流量演算部４４の出力とを入力し、これら
の出力に基づいて異常を検知し、遮断弁駆動回路４７を
制御すると共に、表示部４５に警報表示を出す異常検知
部４６とを備えている。流量演算部４４と異常検知部４
６の一部は、例えばマイクロコンピュータによって構成
される。流量演算部４４は、予め範囲が設定された小流
量域ではＡ／Ｄ変換器４１の出力に基づいて流量および
積算流量を算出し、予め範囲が設定された大流量域では
波形整形回路４３の出力に基づいて流量および積算流量
を算出する。

【００１６】図３は図２における異常検知部４６の構成
を示すブロック図である。この異常検知部４６は、マイ
ク４０の出力信号から複数の周波数成分を抽出する多チ
ャネル・バンドパスフィルタ等のフィルタ５１と、この
フィルタ５１の出力信号に基づいて、マイク４０によっ
て検出された着火音をその周波数特性に変換する周波数
変換部５２と、この周波数変換部５２の出力と流量演算
部４４によって算出された流量とを入力し、着火音の周
波数特性および流量の登録と異常の判定とを行う登録・
判定制御部５３と、この登録・判定制御部５３によって
登録される着火音の周波数特性および流量を記憶する記
憶部５４とを備えている。登録・判定制御部５３は、ガ
スメータに接続されているガス器具毎に、マイク４０に
よって検出された着火音の周波数特性と着火後の流量と
を対応付けて記憶部５４に登録するようになっている。
周波数変換部５２、登録・判定制御部５３および記憶部
５４は例えばマイクロコンピュータによって構成され
る。図３に示したマイク４０、流量演算部４４および異
常検知部４６によって、本実施例に係るガスメータにお
ける異常検知装置が構成される。

【００１７】図４は記憶部５４における記憶内容を概念
的に示したものである。このように、記憶部５４には、
ガスメータに接続されているガス器具（Ａ，Ｂ，Ｃ…）
毎に、着火音の周波数特性（Ｆ_A ，Ｆ_B ，Ｆ_C …）と着
火後の流量（Ｑ_A1，Ｑ_B1，Ｑ_B2，Ｑ_C1，Ｑ_C2，Ｑ_C3…）
が対応付けられて記憶される。なお、湯沸器のように着
火後の流量が略一定のガス器具については着火後の流量
は一つだけ記憶されるが、暖房器具等、負荷に応じた制
御を行う比例制御のガス器具の場合には、着火後の流量
が変化するので、複数の流量が記憶される。

【００１８】異常検知部４６は、ガス漏洩と判断した場
合には遮断弁駆動回路４７を制御して遮断弁１７を閉じ
ガスを遮断し、ガス器具の異常と判断した場合には表示
部４５に警報表示を出すようになっている。

【００１９】ここで、図１および図２に示したガスメー
タの動作の概要を説明する。

【００２０】ガスメータの入口部１１から受け入れられ
たガスは、ガス流路１４、開口部１６およびガス流路１
５を順に経て、ノズル２１に入る。ノズル２１の通路内
に配設されたフローセンサ３０の出力信号は、Ａ／Ｄ変
換器４１でディジタルデータに変換されて流量演算部４
４に入力される。流量演算部４４は、小流量域ではＡ／
Ｄ変換器４１の出力に基づいて流量および積算流量を算
出する。表示部４５は流量演算部４４によって演算され
た積算流量を表示する。

【００２１】また、ノズル２１を通過したガスは、噴流
となって噴出口より噴出される。噴出口より噴出された
ガスは、コアンダ効果により一方の側壁に沿って流れ
る。ここでは、まず側壁２３に沿って流れるものとす
る。側壁２３に沿って流れたガスは、更にフィードバッ
ク流路２７を経て、ノズル２１の噴出口側へ帰還され、
排出路３１を経て出口部１２より排出される。このと
き、ノズル２１より噴出されたガスは、フィードバック
流路２７を流れてきたガスによって方向が変えられ、今
度は他方の側壁２４に沿って流れるようになる。このガ
スは、更にフィードバック流路２８を経て、ノズル２１
の噴出口側へ帰還され、排出路３２を経て出口部１２よ
り排出される。すると、ノズル２１より噴出されたガス
は、今度は、フィードバック流路２８を流れてきたガス
によって方向が変えられ、再び側壁２３、フィードバッ
ク流路２７に沿って流れるようになる。以上の動作を繰
り返すことにより、ノズル２１を通過したガスは一対の
フィードバック流路２７，２８を交互に流れるフルイデ
ィック発振を行う。このフルイディック発振の周波数、
周期は流量と対応関係がある。

【００２２】フルイディック発振は圧電膜センサ３５に
よって検出され、圧電膜センサ３５の出力はアナログ増
幅器４２で増幅され、波形整形回路４３でパルス化さ
れ、流量演算部４４に入力される。流量演算部４４は大
流量域では波形整形回路４３の出力に基づいて流量およ
び積算流量を算出する。

【００２３】次に、本実施例に係るガスメータにおける
異常検知装置の動作について説明する。

【００２４】マイク４０はガスメータに接続されている
ガス器具の着火音を検出し、このマイク４０の出力信号
から異常検知部４６のフィルタ５１によって複数の周波
数成分が抽出され、このフィルタ５１の出力信号に基づ
いて、周波数変換部５２によって、マイク４０によって
検出された着火音がその周波数特性に変換される。

【００２５】ガスメータの取り付け後所定の期間例えば
１か月間は、異常検知部４６の登録・判定制御部５３
は、ガスメータに接続されているガス器具毎に、着火音
の周波数特性と着火後の流量とを対応付けて記憶部５４
に登録する動作を行う。すなわち、登録・判定制御部５
３は、周波数変換部５２により、記憶部５４に未登録の
着火音の周波数特性が出力されたときに、記憶部５４内
に新たなガス器具の項を設け、そこに着火音の周波数特
性と着火後の流量とを登録する。比例制御のガス器具の
場合には着火後の流量が変化するので、登録・判定制御
部５３は、着火直後の流量を記憶部５４に登録した後も
流量を監視し、流量が所定量以上変化する毎に、変化後
の流量を登録する。

【００２６】ガスメータの取り付け後所定の期間が経過
すると、登録・判定制御部５３は、図５および図６に示
す動作を行う。流量が０（零）であるとき、登録・判定
制御部５３は、図５に示した流量０モードの動作を行
う。この流量０モードでは、登録・判定制御部５３は、
まず、着火音があるか否かを判断し（ステップＳ１０
１）、着火音がない場合（Ｎ）は、流量があるか否かを
判断し（ステップＳ１０２）、流量がない場合（Ｎ）は
ステップＳ１０１へ戻る。流量がある場合（ステップＳ
１０２；Ｙ）は、ガス漏洩と判断して、遮断弁１７を閉
じガスを遮断して（ステップＳ１０３）動作を終了す
る。着火音がある場合（ステップＳ１０１；Ｙ）は、検
出された着火音の周波数特性が記憶部５４に登録されて
いる着火音の周波数特性か否かを判断する（ステップＳ
１０４）。具体的には、検出された着火音の周波数特性
と記憶部５４に登録されている各着火音の周波数特性と
をパターンマッチングにより照合し、一致するものある
か否かを判断する。検出された着火音の周波数特性が記
憶部５４に登録されている着火音の周波数特性ではない
場合（Ｎ）は、新しい器具と判断して、記憶部５４内に
新たなガス器具の項を設け、そこに着火音の周波数特性
を登録し（ステップＳ１０５）、更に、着火後の流量を
登録し（ステップＳ１０６）、図６に示した流量監視モ
ードへ移行する。

【００２７】検出された着火音の周波数特性が記憶部５
４に登録されている着火音の周波数特性の場合（ステッ
プＳ１０４；Ｙ）には、その後の流量を監視し（ステッ
プＳ１０７）、検出された流量が記憶部５４に登録され
ている流量か否かを判断する（ステップＳ１０８）。検
出された流量が記憶部５４に登録されている流量の場合
（Ｙ）は、定常使用状態と判断して（ステップＳ１０
９）、図６に示した流量監視モードへ移行する。検出さ
れた流量が記憶部５４に登録されている流量ではない場
合（ステップＳ１０９；Ｎ）は、ガス器具の異常と判断
して、表示部４５に警報表示を出し（ステップＳ１１
０）、動作を終了する。

【００２８】図６に示した流量監視モードでは、登録・
判定制御部５３は、まず、流量があるか否かを判断し
（ステップＳ１１１）、流量がない場合（Ｎ）は図５に
示した流量０モードへ移行する。流量がある場合（Ｙ）
は、着火音があるか否かを判断する（ステップＳ１１
２）。着火音がない場合（Ｎ）は、記憶部５４に登録さ
れている流量以外への流量変化があるか否かを判断する
（ステップＳ１１３）。記憶部５４に登録されている流
量以外への流量変化がない場合（Ｎ）はステップＳ１１
１へ戻る。記憶部５４に登録されている流量以外への流
量変化がある場合（ステップＳ１１３；Ｙ）は、ガス漏
洩と判断して、遮断弁１７を閉じガスを遮断して（ステ
ップＳ１１４）動作を終了する。着火音がある場合（ス
テップＳ１１２；Ｙ）は、検出された着火音の周波数特
性が記憶部５４に登録されている着火音の周波数特性か
否かを判断する（ステップＳ１１５）。検出された着火
音の周波数特性が記憶部５４に登録されている着火音の
周波数特性ではない場合（Ｎ）は、新しい器具と判断し
て、記憶部５４内に新たなガス器具の項を設け、そこに
着火音の周波数特性を登録し（ステップＳ１１６）、更
に、今回着火した流量から今回の着火がする前の流量を
引いた流量を登録し（ステップＳ１１７）、ステップＳ
１１１へ戻る。

【００２９】検出された着火音の周波数特性が記憶部５
４に登録されている着火音の周波数特性である場合（ス
テップＳ１１５；Ｙ）には、その後の流量を監視し（ス
テップＳ１１８）、今回着火した流量から今回の着火が
する前の流量を引く演算を行い（ステップＳ１１９）、
演算後の流量が記憶部５４に登録されている流量か否か
を判断する（ステップＳ１２０）。演算後の流量が記憶
部５４に登録されている流量の場合（Ｙ）は、定常使用
状態と判断して（ステップＳ１２１）、ステップＳ１１
１へ戻る。演算後の流量が記憶部５４に登録されている
流量ではない場合（ステップＳ１２０；Ｎ）は、ガス器
具の異常と判断して、表示部４５に警報表示を出し（ス
テップＳ１２２）、動作を終了する。

【００３０】なお、以上の動作において、検出された着
火音の周波数特性と記憶部５４に登録されている着火音
の周波数特性が一致するか否か、また、検出された流量
と記憶部５４に登録されている流量が一致するか否か
は、所定の幅を持たせて判断する。

【００３１】以上説明したように、本実施例によれば、
ガスメータに接続されているガス器具毎に、着火音の周
波数特性と着火後の流量とを対応付けて登録し、着火音
が検出されずに流量が検出されたとき、および定常使用
状態において、着火音が検出されずに登録されている流
量以外の流量への変化が検出されたときにガス漏洩と判
断し、着火音が検出された後に、その着火音に対応する
流量として登録されている流量以外の流量が検出された
ときガス器具の異常と判断するようにしたので、短時間
でガス漏洩等の異常を検知することができる。また、口
火の流量と同じ流量のガス漏洩も検知することができ
る。また、ガス器具の故障による異常な使用状態を判別
することができ、安全性を向上させることができる。ま
た、ガス器具毎のガス使用パターンを判別できるので、
ガス器具の異常使用（ゴム管外れ等）の判別が可能とな
る。

【００３２】なお、本発明は上記実施例に限定されず、
例えば、着火音が検出されずに流量が検出されたとき
と、定常使用状態において、着火音が検出されずに登録
されている流量以外の流量への変化が検出されたとき
と、着火音が検出された後に、その着火音に対応する流
量として登録されている流量以外の流量が検出されたと
きのいずれの場合にも、ガスを遮断すると共に警報表示
を出すようにしても良い。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載のガス
メータにおける異常検知装置によれば、着火音が検出さ
れずに流量が検出されたときに異常と判断するようにし
たので、短時間でガス漏洩等の異常を検知することがで
きるという効果がある。

【００３４】また、請求項２ないし４のいずれか１に記
載のガスメータにおける異常検知装置によれば、ガスメ
ータに接続されているガス器具毎に、着火音と着火後の
流量とを対応付けて記憶し、着火音が検出されずに流量
が検出されたとき、および着火音が検出された後に、そ
の着火音に対応する流量として記憶されている流量以外
の流量が検出されたときに異常と判断するようにしたの
で、上記効果に加え、ガス漏洩に限らず、ガス器具の故
障による異常も検出することができるという効果があ
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における異
常検知装置が適用されるガスメータの構成を示す断面図
である。

【図２】図１に示したガスメータの回路構成を示すブロ
ック図である。

【図３】図２における異常検知部の構成を示すブロック
図である。

【図４】図３における記憶部の記憶内容を概念的に示す
説明図である。

【図５】図３における登録・判定制御部の動作を示す流
れ図である。

【図６】図３における登録・判定制御部の動作を示す流
れ図である。

【図７】従来のガスメータにおけるガス漏洩の検知方法
を説明するための説明図である。

【符号の説明】

４０ マイク ４４ 流量演算部 ４５ 表示部 ４６ 異常検知部 ４７ 遮断弁駆動回路 ５１ フィルタ ５２ 周波数変換部 ５３ 登録・判定制御部 ５３ 記憶部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガスメータ内に設けられ、ガスの流量を
   検出する流量検出手段と、 ガスメータ内に設けられ、ガスメータに接続されている
   ガス器具の着火音を検出する着火音検出手段と、 前記着火音検出手段によって着火音が検出されずに前記
   流量検出手段によって流量が検出されたときに異常と判
   断する異常判定手段とを備えたことを特徴とするガスメ
   ータにおける異常検知装置。
2. 【請求項２】 ガスメータ内に設けられ、ガスの流量を
   検出する流量検出手段と、 ガスメータ内に設けられ、ガスメータに接続されている
   ガス器具の着火音を検出する着火音検出手段と、 ガスメータに接続されているガス器具毎に、前記着火音
   検出手段によって検出された着火音と着火後に前記流量
   検出手段によって検出された流量とを対応付けて記憶す
   る記憶手段と、 前記着火音検出手段によって着火音が検出されずに前記
   流量検出手段によって流量が検出されたとき、および前
   記着火音検出手段によって着火音が検出された後に、そ
   の着火音に対応する流量として前記記憶手段に記憶され
   ている流量以外の流量が前記流量検出手段によって検出
   されたときに異常と判断する異常判定手段とを備えたこ
   とを特徴とするガスメータにおける異常検知装置。
3. 【請求項３】 前記異常判定手段は、前記着火音検出手
   段によって着火音が検出されずに前記流量検出手段によ
   って流量が検出されたときにはガス漏洩と判断し、前記
   着火音検出手段によって着火音が検出された後に、その
   着火音に対応する流量として前記記憶手段に記憶されて
   いる流量以外の流量が前記流量検出手段によって検出さ
   れたときにはガス器具の異常と判断することを特徴とす
   る請求項２記載のガスメータにおける異常検知装置。
4. 【請求項４】 前記異常判定手段は、更に、異常と判断
   されずにガス器具が使用されている状態において、前記
   着火音検出手段によって着火音が検出されずに、使用さ
   れているガス器具に対応する流量として前記記憶手段に
   記憶されている流量以外の流量が前記流量検出手段によ
   って検出されたときにガス漏洩と判断することを特徴と
   する請求項３記載のガスメータにおける異常検知装置。