JPH10111154A - 流量計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 流体流量が全体最大流量を越えたか否かを判
定するための時間を短縮することができるとともに、流
体の流れが短い時間間隔で変化した場合でも、その変化
を正確に検出することができる流量計を提供する。 【解決手段】 フルイディック素子３２は、フルイディ
ック発振を発生させ、発振検出センサ３３は、このフル
イディック発振を検出し、周期測定部４１１は、その発
振周期を測定し、流量換算部４１２は、この測定出力を
ガス流量に換算する。フローセンサ３４は、ガスの流速
を検出し、流量換算部４１３は、この検出出力をガス流
量に換算し、フィルタ４１４は、この換算出力を平均化
する。切替えスイッチ４１８は、ガス流量が多い流量域
では、流量換算部４１２の換算出力を選択し、少ない流
量域では、フィルタ４１４の平均化出力を選択する。安
全機能判定部４２１は、この選択出力に基づいて、安全
性を確保するための制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、ガスの使
用流量を計測するガスメータとして使用される流量計に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ガスの使用流量を計測するガス
メータにおいては、安全性の確保等のため、ガス流路に
流すことが可能な最大流量、すなわち、全体最大流量が
定められている。したがって、このガスメータにおいて
は、逐次、ガスの流量を検出し、検出されたガス流量が
全体最大流量を越えた場合は、ガス流路を遮断して、安
全性を確保する必要がある。

【０００３】従来のガスメータにおいては、ガス流量を
検出する場合、ガス流路を流れるガスによって回転駆動
されるクランクを設け、このクランクの回転数を３０秒
間計測し、この計測結果に基づいて検出するようになっ
ていた。

【０００４】図２は、上記のようにしてガス流量を検出
する従来のガスメータの構成を示すブロック図である。
図示のガスメータは、ガス流路を遮断するための遮断弁
１１と、ガス流路を流れるガスによって回転駆動される
クランク１２と、このクランク１２が１回転するたびに
オン状態に設定され、オン状態に設定されるたびに１つ
のパルスを発生するリードスイッチ１３とを有する。

【０００５】また、このガスメータは、ガス流路を流れ
るガスの圧力を検出する圧力センサ１４と、ガスメータ
にかかる震動を検出する感震器１５と、遮断されたガス
流路を導通させるための復帰スイッチ１６と、ガスメー
タの試験を行うためのテストスイッチ１７と、ガスメー
タの状態を表示するための状態表示部１８とを有する。

【０００６】さらに、このガスメータは、ガスの使用流
量を計測したり、安全性を確保するための制御を行った
りする使用流量計測・安全機能部１９と、クランク１２
の回転数をカウントする機械式カウンタ２０と、この機
械式カウンタ２０のカウント出力をガスの使用流量とし
て表示する表示部２１とを有する。

【０００７】使用流量計測・安全機能部１９は、タイマ
１９２の出力に従ってリードスイッチ１３の出力パルス
を３０秒間カウントするカウンタ１９１と、このカウン
タ１９１のカウント出力をガス流量に換算する流量換算
部１９３とを有する。

【０００８】また、この使用流量計測・安全機能部１９
は、流量換算部１９３の換算出力が全体最大流量を越え
ると、遮断弁１１を閉じて、ガス流路を遮断したり、こ
の換算出力に基づいて、ガスの流量変化等を検出した
り、流量換算部１９３の換算出力を積算して使用流量を
検出したり、圧力センサ１４や感震器１５の検出出力に
基づいて、遮断弁１１の開閉を制御したりする安全機能
判定部１９４を有する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のガスメータは、ガス流路を流れるガスによって回転駆
動されるクランク１２を設け、このクランク１２の回転
数（具体的にはリードスイッチ１３の出力パルス数）を
３０秒間計測し、この計測結果に基づいて、ガス流量を
検出し、この検出出力に基づいて、ガス流量が全体最大
流量を越えたか否かを判定したり、ガスの流量変化等を
検出したりするようになっていた。

【００１０】しかしながら、このような構成では、ガス
流量を検出するのに３０秒かかるため、ガス流量が全体
最大流量を越えたか否かを判定するのも３０秒かかる。
これにより、ガス流量が全体最大流量を越えるような場
合、安全性を十分に確保することができないという問題
があった。

【００１１】また、このような構成では、３０秒間のガ
ス流量によりガスの流量変化等を検出するため、ガスの
流量が短い時間間隔で変化すると、ガスの流量変化等を
正確に検出することができないという問題があった。

【００１２】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、流体流量が全体最大流量を越えたか
否かを短時間に判定することができるとともに、流体が
短い時間間隔で変化した場合でも、その変化（流量変化
等）を正確に検出することができる流量計を提供するこ
とにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の流量計
は、流体流路を流れる流体を振動させるためのフルイデ
ィック素子と、このフルイディック素子により発生させ
られた流体振動の発振周期を検出する発振周期検出手段
と、この発振周期検出手段の検出出力に基づいて、流体
の流量を検出する流量検出手段と、それぞれ異なる蓄積
時間を有し、流量検出手段の検出出力を所定時間蓄積し
て出力する複数の蓄積手段と、流量検出手段の検出出力
と複数の蓄積手段の蓄積出力とに基づいて、流体の状態
を判定する状態判定手段とを備えたものである。

【００１４】この請求項１記載の流量計では、流体流路
を流れる流体は、フルイディック素子により振動させら
れる。発振周期検出手段は、このフルイディック発振の
発振周期を検出する。流体流量検出手段は、この検出出
力に基づいて、流体流量を検出する。複数の蓄積手段
は、それぞれこの検出出力を所定時間蓄積した後出力す
る。状態判定手段は、流量検出手段の検出出力と複数の
蓄積手段の蓄積出力とに基づいて、流体の状態を判定す
る。

【００１５】このような構成によれば、フルイディック
発振の発振周期に基づいて流体流量が検出されるため、
流体流量として、瞬時流量が検出される。これにより、
流体流量が全体最大流量を越えたか否かを短時間に判定
することができる。その結果、流体流量が全体最大流量
を越えた場合の安全性を十分に確保することができる。
また、流体流量が短い時間間隔で変化した場合でも、流
量変化等の流体の流れの変化を正確に検出することがで
きる。

【００１６】請求項２記載の流量計は、流体流路を流れ
る流体を振動させるためのフルイディック素子と、この
フルイディック素子により発生させられた流体振動の発
振周期を検出する発振周期検出手段と、この発振周期検
出手段の検出出力に基づいて、流体の流量を検出する第
１の流量検出手段と、流体の流速を検出する流速検出手
段と、この流速検出手段の検出出力に基づいて、流体の
流量を検出する第２の流量検出手段と、流体の流量が多
い流量域では、第１の流量検出手段の検出出力を選択
し、少ない流量域では、第２の流量検出手段の検出出力
を選択する選択手段と、それぞれ異なる蓄積時間を有
し、選択手段の選択出力を所定時間蓄積して出力する複
数の蓄積手段と、選択手段の選択出力と複数の蓄積手段
の蓄積出力とに基づいて、流体の状態を判定する状態判
定手段とを備えたものである。

【００１７】この請求項２記載の流量計では、流体流路
を流れる流体は、フルイディック素子により振動させら
れる。発振周期検出手段は、このフルイディック発振の
発振周期を検出する。第１の流量検出手段は、この検出
出力に基づいて、流体流量を検出する。流速検出手段
は、流体流路を流れる流体の流速を検出する。第２の流
量検出手段は、この検出出力に基づいて、流体流量を検
出する。選択手段は、流体の流量が多い流量域では、第
１の流量検出手段の検出出力を選択し、少ない流量域で
は、第２の流量検出手段の検出出力を選択する。複数の
蓄積手段は、この選択出力を所定時間蓄積した後、出力
する。状態判定手段は、選択手段の選択出力と複数の蓄
積手段の蓄積出力とに基づいて、流体の状態を判定す
る。

【００１８】このような構成によれば、流体の流量が多
い流量域では、フルイディック発振の発振周期に基づい
て、流体流量が検出される。これにより、この場合は、
流体流量として瞬時流量が検出される。その結果、流体
流量が全体最大流量を越えたか否かを短時間に判定する
ことができる。これにより、流体流量が全体最大流量を
越えた場合の安全性を十分に確保することができる。ま
た、流体流量が短い時間間隔で変化した場合でも、流量
変化等の流体の流れの変化を正確に検出することができ
る。

【００１９】さらに、流体の流量が少ない流量域では、
流速検出手段の検出出力に基づいて、流体流量が検出さ
れる。これにより、この場合、流体流量を短時間に検出
することができる。その結果、流体がまったく流れてい
ない場合とわずかしか流れていない場合との分別を短時
間で行うことができる。また、流体流量が短い時間間隔
で変化した場合でも、流量変化等の流体の流れの変化を
正確に検出することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明に係る流量計の実施の形態を詳細に説明する。図１
は、本発明に係る流量計の一実施の形態の構成を示すブ
ロック図である。なお、以下の説明では、本発明に係る
流量計をガスメータに適用した場合を代表として説明す
る。

【００２１】図示の流量計は、ガス流路を遮断するため
の遮断弁３１と、ガス流路を流れるガスを振動させるた
めのフルイディック素子３２と、このフルイディック素
子３２により発生させられたガス振動、すなわち、フル
イディック発振を検出する発振検出センサ３３と、ガス
流路を流れるガスの流速を検出するフローセンサ３４
と、ガスの使用流量を表示するための表示部３５と、ガ
ス流路を流れるガスの圧力を検出する圧力センサ３６
と、流量計にかかる震動を検出する感震器３７とを有す
る。

【００２２】また、この流量計は、遮断弁３１により遮
断されたガス流路を導通させるための復帰スイッチ３８
と、流量計の試験を行うためのテストスイッチ３９と、
流量計の状態を表示するための状態表示部４０と、ガス
の使用流量を計測したり、ガスの使用上の安全性を確保
したりするための使用流量計測・安全機能部４１とを有
する。

【００２３】使用流量計測・安全機能部４１は、フルイ
ディック発振の発振周期を測定する周期測定部４１１
と、この周期測定部４１１の測定出力をガス流量に換算
する流量換算部４１２と、フローセンサ３４の検出出力
をガス流量に換算する流量換算部４１３と、この流量換
算部４１３の換算出力を平均化するフィルタ４１４と、
このフィルタ４１４の平均化出力を相殺演算する相殺演
算部４１５とを有する。

【００２４】また、この使用流量計測・安全機能部４１
は、流量換算部４１２の換算出力と相殺演算部４１５の
相殺演算出力とのいずれか一方を選択する切替えスイッ
チ４１６と、この切替えスイッチ４１６の選択出力を積
算してガスの使用流量を検出する積算部４１７とを有す
る。

【００２５】さらに、この使用流量計測・安全機能部４
１は、流量換算部４１２の換算出力とフィルタ４１４の
平均化出力とのいずれか一方を選択する切替えスイッチ
４１８と、この切替えスイッチ４１８の選択出力を６秒
間蓄積して出力するバッファ部４１９と、同じく３０秒
間蓄積して出力するバッファ部４２０と、切替えスイッ
チ４１８の選択出力やバッファ部４１９，４２０の蓄積
出力に基づいて、ガスの状態を判定したり、この判定結
果等に基づいて、安全性を確保するための各種制御を行
う安全機能判定部４２１と、周期測定部４１１の測定結
果に基づいて、切替えスイッチ４１６，４１８の選択動
作を制御するスイッチ制御部４２２とを有する。

【００２６】なお、発振検出センサ３３は、例えば、圧
電膜センサによって構成されている。また、フローセン
サ３４は、例えば、熱式流速センサによって構成されて
いる。すなわち、このフローセンサ３４は、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
度センサとを有する。そして、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ように発熱部に電力
を供給し、この供給電力に基づいて、流速を求めたり、
発熱部を一定電流または一定電力で加熱し、２つの温度
センサによって検出された温度の差から流速を求めたり
するようになっている。また、使用流量計測・安全機能
部４１は、例えば、中央処理装置（ＣＰＵ）と、このＣ
ＰＵにより実行される処理プログラムとにより構成され
ている。

【００２７】上記構成において、動作を説明する。ガス
流路に流れるガスは、フルイディック素子３２により振
動させられる。発振検出センサ３３は、このフルイディ
ック発振を検出する。この検出出力は、周期測定部４１
１に供給される。周期測定部４１１は、この検出出力に
基づいて、フルイディック発振の発振周期を検出する。
この検出出力は、流量換算部４１２に供給される。流量
換算部４１２は、この検出出力をガス流量に換算する。
これにより、ガス流量として、瞬時流量が検出される。
これは、フルイディック発振が常時発生しているからで
ある。この検出出力は、切替えスイッチ４１６，４１８
に供給される。

【００２８】フローセンサ３４は、所定の周期で、ガス
流路を流れるガスの流速を検出する。この検出周期は、
例えば、６秒に設定されている。この検出出力は、流量
換算部４１３に供給される。この流量換算部４１３は、
この検出出力をガス流量に換算する。これにより、ガス
流量が６秒という非常に短い周期で検出される。すなわ
ち、従来の５分の１の周期で検出される。流量換算部４
１３の換算出力は、フィルタ４１４に供給される。フィ
ルタ４１４は、この換算出力を平均化する。これによ
り、ガスの圧力変動が電気的に抑圧される。

【００２９】この平均化処理は、例えば、指数平均をと
るようにして行われる。すなわち、この平均化処理は、
推測型の平均化処理により行われる。この推測型の平均
化処理の一例を式を使って表すと、次のように表され
る。 Ｑ´(n) ＝｛（８−１）Ｑ´(n-1) ＋Ｑn ｝／８ 但し、Ｑ´(n) ：今回の平均化部２４７の平均化出力 Ｑ´(n-1) ：前回の平均化部２４７の平均化出力 Ｑn ：今回の流量換算部２４４の換算出力

【００３０】フィルタ４１４の平均化出力は、相殺演算
部４１５と、切替えスイッチ４１８とに供給される。相
殺演算部４１５は、この平均化出力を相殺演算する。こ
れにより、ガスの圧力変動が電気的に抑制される。

【００３１】この相殺演算処理は、フィルタ４１４の平
均化出力を蓄積し、所定量溜まるたびに出力するように
して行われる。ここで、所定量としては、例えば、１リ
ットルが設定されている。なお、この蓄積処理は、フィ
ルタ４１４の平均化出力が正の場合は、これをそれまで
の蓄積値に加え、負の場合は、これをそれまでの蓄積値
から引くようにして行われる。この相殺演算部４１５の
相殺演算出力は、切替えスイッチ４１６に供給される。

【００３２】切替えスイッチ４１６は、流量換算部４１
２の換算出力と相殺演算部４１５の演算出力とのいずれ
か一方を選択する。この選択は、周期測定部４１１の測
定出力に基づいて、スイッチ制御部４２２によって制御
される。スイッチ制御部４２２は、フルイディック発振
の発振周期が小さい周期域では、流量換算部４１２の換
算出力を選択し、大きい周期域では、相殺演算部４１５
の演算出力を選択する。これにより、ガス流量が多い流
量域では、流量換算部４１２の換算出力が選択され、少
ない流量域では、相殺演算部４１５の演算出力が選択さ
れる。

【００３３】このように、ガス流量に応じて、ガス流量
の検出経路を切り替えるのは、ガス流量が多い流量域で
は、フルイディック素子３２の検出出力に基づいて、ガ
ス流量を検出した方が高い検出精度を得ることができ、
逆に、ガス流量が少ない流量域では、フローセンサ３４
の検出出力に基づいて、ガス流量を検出した方が高い検
出精度を得ることができるからである。

【００３４】なお、本実施の形態では、ガス流量が増加
する場合は、少流量域として、１９０リットル／時（リ
ットル毎時）未満の流量域が設定され、多流量域とし
て、１９０リットル／時以上の流量域が設定されてい
る。これに対し、ガス流量が減少する場合は、多流量域
として、１５０リットル／時以上の流量域が設定され、
少流量域として、１５０リットル／時未満の流量域が設
定される。このように、ガス流量の増加時と減少時と
で、少流量域と多流量域との境界値にヒステリシスを設
定しているのは、ガス流量の変動によって遮断弁４１，
４２の開閉動作が不安定になるのを防止するためであ
る。

【００３５】切替えスイッチ４１６の選択出力は、積算
部４１７に供給される。積算部４１７は、この選択出力
を積算する。これにより、ガスの使用流量が検出され
る。この検出出力は、表示部３５に供給される。これに
より、ガスの使用流量が表示される。

【００３６】切替えスイッチ４１８は、流量換算部４１
２の換算出力とフィルタ４１４の平均化出力とのいずれ
か一方を選択する。この選択は、周期測定部４１１の測
定出力に基づいて、スイッチ制御部４２２によって制御
される。スイッチ制御部４２２は、このフルイディック
発振の発振周期が小さい周期域では、流量換算部４１２
の換算出力を選択し、大きい周期域では、フィルタ４１
４の平均化出力を選択する。これにより、ガス流量が多
い流量域は、流量換算部４１２の換算出力が選択され、
少ない流量域では、フィルタ４１４の平均化出力が選択
される。

【００３７】なお、この場合の多流量域の範囲と少流量
域の範囲とは、切替えスイッチ４１６の選択動作を制御
する場合の範囲と同じである。

【００３８】切替えスイッチ４１８の選択出力は、安全
機能判定部４２１と、バッファ部４１９，４２０に供給
される。バッファ部４１９に供給された選択出力は、６
秒間蓄積された後出力される。この蓄積処理は、６秒周
期で繰り返し実行される。同様に、バッファ部４２０に
供給された選択出力は、３０秒間蓄積された後出力され
る。この蓄積処理も、３０秒周期で繰り返し実行され
る。なお、これらの蓄積処理は、フィルタ４１４の平均
化出力が正の場合は、これをそれまでの蓄積値に加え、
負の場合は、これをそれまでの蓄積値から引くようにし
て行われる。バッファ部４１９，４２０の蓄積出力は、
安全機能判定部４２１に供給される。

【００３９】安全機能判定部４２１は、切替えスイッチ
４１８の選択出力やバッファ部４１９，４２０の蓄積出
力に基づいて、ガスの状態を判定する。また、この安全
機能判定部４２１は、この判定結果と、圧力センサ３
６、感震器３７の検出出力とに基づいて、安全性を確保
するための各種制御を実行する。また、この安全機能判
定部４２１は、遮断弁３１を閉じている状態において、
保守者によって復帰スイッチ３８が操作されると、これ
を開く。また、この安全機能判定部４２１は、保守者に
よってテストスイッチ３９が操作されると、所定の試験
を行うための処理を実行する。また、この安全機能判定
部４２１は、ガスの状態等を示すデータを状態表示部４
０に供給し、ガスの状態等を表示する。

【００４０】ここで、上述した安全機能判定部４２１の
機能のうち、安全性を確保するための各種制御をさらに
詳細に説明する。

【００４１】（１）まず、安全機能判定部４２１は、感
震器３７の検出出力と、切替えスイッチ４１８の選択出
力とに基づいて、遮断弁３７の感震制御を行う。すなわ
ち、安全機能判定部４２１は、感震器３７により検出さ
れた震動の大きさが予め定めた値以上になると、切替え
スイッチ４１８の選択出力に基づいて、ガスが使用され
ているか否かを判定する。そして、ガスが使用されてい
る場合は、遮断弁３１を閉じる。これにより、大きな地
震等が発生した場合、ガスが使用されていると、ガス流
路が遮断され、安全性が確保される。

【００４２】なお、ガスが使用されているか否かは、感
震器３７により検出された震動の大きさが予め定めた値
以上になった時点におけるガスの使用状況だけでなく、
この時点の直前の所定期間内、例えば、２分以内のガス
の使用状況に基づいて判定される。これは、誤判定を少
なくするためである。

【００４３】（２）また、安全機能判定部４２１は、切
替えスイッチ４１８の選択出力に基づいて、ガスの流量
変化等のガスの流れの変化を検出する。この場合、本実
施の形態では、ガスの流れが短い時間間隔で変化した場
合でも、これを正確に検出することができる。これは、
本実施の形態では、ガスの流量を短時間に検出すること
ができるからである。

【００４４】すなわち、本実施の形態では、ガスの流量
が多い流量域では、切替えスイッチ４１６により、流量
換算部４１２の換算出力が選択される。これにより、こ
の場合は、ガスの瞬時流量に基づいて、ガスの流れの変
化を検出することができる。その結果、この場合は、ガ
スの流れが短時間に変化した場合でも、これを正確に検
出することができる。

【００４５】また、ガスの流量が少ない流量域では、切
替えスイッチ４１６により、フィルタ４１４の平均化出
力が選択される。これにより、この場合は、６秒周期と
いう非常に短い周期で得られるガス流量に基づいて、ガ
スの流れの変化を検出することができる。その結果、こ
の場合も、ガスの流れが短時間に変化した場合でも、こ
れを正確に検出することができる。

【００４６】（３）また、安全機能判定部４２１は、６
秒バッファ部４１９の蓄積出力に基づいて、ガス流量が
全体最大流量を越えたか否かを判定し、越えた場合は、
遮断弁３１を閉じる。これにより、ガス器具の異常等に
より、ガス流量が全体最大流量を越えた場合、ガス流路
を遮断され、安全性が確保される。

【００４７】しかも、この場合、ガス流量が全体最大流
量を越えたか否かが短時間に判定されるので、安全性が
十分に確保される。すなわち、ガス流量が全体最大流量
を越える場合というのは、ガス流量が多い場合である。
したがって、このような場合は、切替えスイッチ４１８
では、流量換算部４１２の換算出力が選択される。これ
により、この場合は、瞬時流量に基づいて（実際には、
６秒バッファ部４１９の蓄積出力に基づいて）、ガス流
量が全体最大流量を越えたか否かが判定される。これに
より、この場合は、ガス流量が全体最大流量を越えたか
否かを短時間に検出することができる。その結果、ガス
流量が全体最大流量を越えた場合の安全性が十分に確保
されるわけである。

【００４８】なお、ガス流量が全体最大流量を越えた否
かを判定するのに、６秒バッファ部４１９の蓄積出力を
用いるのは、給湯器等の個別最大流量が大きいガス器具
が点火された場合の過渡応答に対処するためである。こ
こで、個別最大流量とは、各ガス器具に流すことが可能
なガスの最大流量をいう。

【００４９】すなわち、ガス流量が全体最大流量を越え
た否かを判定する場合は、切替えスイッチ４１８の選択
出力に基づいて判定することもできる。このような構成
によれば、６秒バッファ部４１９の蓄積出力に基づいて
判定する場合より、判定時間を短縮することができる。

【００５０】しかしながら、このような構成では、個別
最大流量が大きいガス器具が点火されるたびに、遮断弁
３１が閉じられてしまう可能性が高くなる。これは、個
別最大流量が大きいガス器具が点火された瞬間というの
は、大流量のガスが流れるからである。

【００５１】そこで、本実施の形態では、切替えスイッ
チ４１８の選択出力を６秒間蓄積するバッファ部４１９
を設け、このバッファ部４１９の蓄積出力に基づいて、
ガス流量が全体最大流量を越えたか否かを判定するよう
にしたものである。

【００５２】このような構成によれば、個別最大流量の
大きいガス器具が点火された瞬間に流れる大流量のガス
は、バッファ部４１９の蓄積作用により吸収される。こ
れにより、個別最大流量の大きいガス器具が点火された
瞬間、ガス流量が全体最大流量を越えたと判定される可
能性が小さくなる。その結果、個別最大流量が大きいガ
ス器具が点火されるたびに、遮断弁３１が閉じられてし
まう可能性が低くなる。

【００５３】なお、バッファ部４１９は、上記のごと
く、個別最大流量の大きいガス器具が点火された瞬間に
流れる大流量のガスを吸収するための機能を有する。し
たがって、このバッファ部４１９の蓄積時間は、この大
流量のガスを吸収することができるものであれば、６秒
より短くても構わない。

【００５４】（４）また、安全機能判定部４２１は、バ
ッファ部４２０の蓄積出力に基づいて、ガス流量の変化
量を検出し、この変化量が個別最大流量を越えたか否か
を判定し、越えた場合は、遮断弁３１を閉じる。これに
より、ガス器具の異常等により、ガス流量の変化量が異
常な値を示すようになった場合、ガス流路が遮断され、
安全性が確保される。

【００５５】なお、ガス流量の変化量は、バッファ部４
２０の蓄積出力が得られるたびに、今回の蓄積出力から
前回の蓄積出力を引くことにより求められる。また、検
出した変化量が個別最大流量を越えたか否かは、例え
ば、予め各ガス器具の個別最大流量をテーブルに記述し
ておき、これと検出した変化量とを比較することにより
行われる。この場合、検出された変化量がテーブルに記
述された複数の個別最大流量のいずれとも一致しなけれ
ば、変化量が個別最大流量を越えたと判定される。

【００５６】（５）また、安全機能判定部４２１は、バ
ッファ部４２０の蓄積出力に基づいて、内管漏洩が発生
しているか否かを判定し、内管漏洩が発生していると判
定した場合は、遮断弁３１を閉じる。これにより、内管
漏洩が発生すると、ガス流路が遮断され、安全性が確保
される。なお、内管漏洩が発生しているか否かは、例え
ば、３リットル／時以上のガス流量が継続的に１ケ月検
出されたか否かを判定することにより判定される。

【００５７】（６）また、安全機能判定部４２１は、圧
力センサ３６によって検出された圧力が所定の値以下に
なると、遮断弁３１を閉じる。これにより、ガスの供給
源に異常等が発生すると、ガス流路が遮断され、安全性
が確保される。

【００５８】以上が、本実施の形態の動作である。な
お、切替えスイッチ４１８の一方の入力として、相殺演
算部４１５の相殺演算出力ではなく、フィルタ４１４の
平均化出力を用いるようにしたのは、切替えスイッチ４
１８の選択出力が、使用流量の演算ではなく、ガスの状
態の判定に使用されるからである。

【００５９】すなわち、相殺演算部４１５は、上記のご
とく、フィルタ４１４の平均化出力を１リットル蓄積す
るたびに出力するようになっている。したがって、ガス
の状態を判定するのに、この相殺演算部４１５の出力を
用いたのでは、ガスの状態を正確に判定することができ
ない。そこで、本実施の形態では、フィルタ４１４の平
均化出力を用いてガスの状態を判定するようになってい
る。

【００６０】以上詳述した本実施の形態によれば、次の
ような効果が得られる。

【００６１】（１）まず、本実施の形態によれば、ガス
流路を流れるガスを振動させるためのフルイディック素
子３２を設け、ガス流量が多い流量域では、フルイディ
ック発振の発振周期に基づいて、ガス流量を検出するよ
うにしたので、ガス流量として、瞬時流量を検出するこ
とができる。

【００６２】これにより、ガス流量が全体最大流量を越
えたか否かを短時間で判定することができるので、ガス
流量が全体最大流量を越えた場合に、ガス流路をすぐに
遮断することができる。その結果、ガス流量が全体最大
流量を越えた場合の安全性を十分に確保することができ
る。また、このような構成によれば、ガスの流れが短い
時間間隔で変わった場合も、その変化（流量変化等）を
正確に検出することができる。

【００６３】（２）また、本実施の形態によれば、ガス
流路を流れるガスの流速を検出するフローセンサ３４を
設け、ガス流量が少ない流量域では、このフローセンサ
３４の検出出力に基づいて、ガス流量を検出するように
したので、ガスがまったく流れていない場合（０リット
ル毎時）とわずかしか流れていない場合（例えば、３リ
ットル毎時）との分別を短時間に行うことができる。

【００６４】すなわち、従来のガスメータは、ガス流路
を流れるガスによって回転駆動されるクランクを設け、
このクランクの回転数に基づいて、ガス流量を検出する
ようになっているため、ガスの流量が少ない流量域で
は、ガスの流量を測定するのにかなりの時間がかかる。
このため、従来のガスメータにおいては、ガスがわずか
しか流れていない場合とまったく流れていない場合との
分別にかなりの時間がかかるという問題があった。

【００６５】例えば、０．６リットルのガスが流れるた
びに、リードスイッチ１３から１つのパルスを発生する
０．６リットル／パルス（リットル毎パルス）のガスメ
ータにおいては、３リットル／時（リットル毎時）のガ
ス流量と０リットル／時のガス流量とを分別するのに１
２分かかる。

【００６６】また、０．９リットル／パルスのガスメー
タにおいては、３リットル／時のガス流量と０リットル
／時のガス流量とを分別するのに１８分かかる。さら
に、１．７リットル／パルスのガスメータにおいては、
３リットル／時のガス流量と０リットル／時のガス流量
とを分別するのに３４分かかる。

【００６７】これに対し、本実施の形態では、ガスの流
速を検出するフローセンサ３４を設け、ガス流量が少な
い流量域では、このフローセンサ３４の検出出力に基づ
いて、ガス流量を検出するようにしたので、３リットル
／時のガス流量と３リットル／時のガス流量との分別を
短時間に行うことができる。

【００６８】これは、フローセンサ３４の駆動間隔が短
いからである。すなわち、フローセンサ３４は、上記の
ごとく、例えば、６秒間隔で駆動される。したがって、
３リットル／時のガス流量と０リットル／時のガス流量
とを６秒で分別することができる。これは、従来のガス
メータの分別時間の１２００分の１（０．６リットル／
パルスのガスメータの場合）から３４００分の１（１．
７リットル／パルスのガスメータの場合）の時間であ
る。

【００６９】（３）また、本実施の形態によれば、蓄積
時間が異なる２つのバッファ部４１９，４２０を設け、
ガスの状態を判定する場合、ガス流量の検出出力そのも
のと、これをバッファ部４１９，４２０で所定時間蓄積
したものとの中から１つを選択して判定することができ
るようにしたので、この判定をより効果的に行うことが
できる。

【００７０】すなわち、このような構成によれば、ガス
流量が全体最大流量を越えた否かを判定する場合、ガス
流量の検出出力そのものではなく、これをバッファ部４
１９で６秒間蓄積したものを用いて判定することができ
るので、個別最大流量が大きいガス器具が点火された場
合の過渡応答に対処することができる。

【００７１】（４）また、本実施の形態によれば、フル
イディック素子３２の検出出力に基づいてガス流量を検
出する経路とフローセンサ３４の検出出力に基づいてガ
ス流量を検出する経路とを設け、ガス流量に基づいて、
両者を選択的に切り替えることができるようにしたの
で、ガス流量の検出精度を高めることができる。

【００７２】以上、本発明の一実施の形態を詳細に説明
したが、本発明は、上述したような実施の形態に限定さ
れるものではない。

【００７３】（１）例えば、先の実施の形態では、フル
イディック素子とフローセンサの両方を備えた流量計を
説明した。しかし、本発明の流量計は、少なくとも、フ
ルイディック素子を備えたものであればよい。

【００７４】（２）また、先の実施の形態では、２つの
バッファ部を備えた流量計を説明した。しかしながら、
本発明の流量計は、３つ以上のバファ部を備えたもので
あってよい。

【００７５】（３）また、先の実施の形態では、本発明
を、ガス流量を計測するガスメータに適用する場合を説
明した。しかしながら、本発明は、ガス以外の流体の総
流量を計測する流量計にも適用することができる。

【００７６】このほかにも、本発明は、その要旨を逸脱
しない範囲で種々様々変形実施可能なことは勿論であ
る。

【００７７】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の流量
計によれば、流体流路を流れる流体を振動させるための
フルイディック素子を設け、フルイディック発振の発振
周期に基づいて、流体流量を検出するようにしたので、
流体流量として瞬時流量を検出することができる。これ
により、流体流量が全体最大流量を越えたか否かを判定
する場合の判定時間を短縮することができるので、流体
流量が全体最大流量を越えた場合の安全性を十分に確保
することができる。また、流体の流れが短い時間間隔で
変わった場合でも、その変化を正確に検出することがで
きる。

【００７８】また、請求項２記載の流量計によれば、流
体流路を流れる流体を振動させるためのフルイディック
素子とこの流体の流速を検出するための流速検出手段と
を設け、流体流量が多い流量域では、フルイディック発
振の発振周期に基づいて、流体流量を検出し、流体流量
が少ない流量域では、流速検出手段の検出出力に基づい
て、流体流量を検出するようにしたので、流体がまった
く流れていない場合とわずかしか流れていない場合との
分別を短時間に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る流量計の一実施の形態の構成を示
すブロック図である。

【図２】従来のガスメータの構成を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】 ３１…遮断弁 ３２…フルイディック素子 ３３…発振検出センサ ３４…フローセンサ ３５…表示部 ３６…圧力センサ ３７…感震器 ３８…復帰スイッチ ３９…テストスイッチ ４０…状態表示部 ４１…使用流量計測・安全機能部 ４１１…周期測定部 ４１２，４１３…流量換算部 ４１４…フィルタ ４１５…相殺演算部 ４１６，４１８…切替えスイッチ ４１７…積算部 ４１９，４２０…バッファ部 ４２１…安全機能判定部 ４２２…スイッチ制御部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000005821 松下電器産業株式会社 大阪府門真市大字門真1006番地 (72)発明者 温井 一光 神奈川県藤沢市みその台９−10 (72)発明者 酒井 克人 東京都葛飾区高砂３−２−７−123 (72)発明者 佐藤 真一 東京都八王子市北野町543−15 (72)発明者 岡田 修一 大阪府大阪市中央区平野町４−１−２大阪 瓦斯株式会社内 (72)発明者 佐藤 孝人 愛知県東海市新宝町507−２東邦瓦斯株式 会社総合技術研究所内 (72)発明者 堀 逸郎 愛知県名古屋市熱田区千年１−２−70愛知 時計電機株式会社内 (72)発明者 長沼 雅仁 愛知県名古屋市熱田区千年１−２−70愛知 時計電機株式会社内 (72)発明者 黄地 謙三 大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産 業株式会社内 (72)発明者 白沢 忠徳 大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産 業株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体流路を流れる流体を振動させるため
   のフルイディック素子と、 このフルイディック素子により発生させられた流体振動
   の発振周期を検出する発振周期検出手段と、 この発振周期検出手段の検出出力に基づいて、前記流体
   の流量を検出する流量検出手段と、 それぞれ異なる蓄積時間を有し、前記流量検出手段の検
   出出力を所定時間蓄積して出力する複数の蓄積手段と、 前記流量検出手段の検出出力と前記複数の蓄積手段の蓄
   積出力とに基づいて、前記流体の状態を判定する状態判
   定手段とを備えたことを特徴とする流量計。
2. 【請求項２】 流体流路を流れる流体を振動させるため
   のフルイディック素子と、 このフルイディック素子により発生させられた流体振動
   の発振周期を検出する発振周期検出手段と、 この発振周期検出手段の検出出力に基づいて、前記流体
   の流量を検出する第１の流量検出手段と、 前記流体の流速を検出する流速検出手段と、 この流速検出手段の検出出力に基づいて、前記流体の流
   量を検出する第２の流量検出手段と、 前記流体の流量が多い流量域では、前記第１の流量検出
   手段の検出出力を選択し、少ない流量域では、前記第２
   の流量検出手段の検出出力を選択する選択手段と、 それぞれ異なる蓄積時間を有し、前記選択手段の選択出
   力を所定時間蓄積して出力する複数の蓄積手段と、 前記選択手段の選択出力と前記複数の蓄積手段の蓄積出
   力とに基づいて、流体の状態を判定する状態判定手段と
   を備えたことを特徴とする流量計。