JPH10232150A - フルイディック型ガスメータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガスメータの電池の消費を低減し、またガス
メータの安全性を向上させる。 【解決手段】 遮断弁を閉栓状態としたときは、フロー
センサ駆動回路１４への電源を少なくとも１回投入させ
ることで該フローセンサ駆動回路１４を動作させ、その
出力からガスの流量が零と判断したら、遮断弁が開栓さ
れるまで圧力センサ駆動回路１７およびフローセンサ駆
動回路１４への電源投入を停止させる。ガス供給復帰手
段１９からの信号によって遮断弁を開栓したときは、フ
ローセンサ駆動回路１４へ電源投入してその出力を一定
時間監視した後、圧力センサ駆動回路１７へ電源投入す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、一般家庭などで
都市ガスやプロパンガスなどのガス使用流量を測定する
ガスメータ、特に、低流量域をフローセンサで測定し、
高流量域をフルイディック振動センサで測定するフルイ
ディック型ガスメータに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、普及しつつあるフルイディック型
ガスメータは、低流量域をフローセンサで測定し、高流
量域をフルイディック振動センサで測定するものであ
る。ガス漏れや地震などの緊急時には、ガスメータ流路
内にある遮断弁を閉栓してガスの供給を停止し、未然に
事故を防止するようにしている。

【０００３】しかし、従来は、ガスの供給が停止してい
るときでも、ガスメータ内のフルイディック振動を検出
する圧力センサの駆動回路と、フローセンサの駆動回路
は常に電源を投入されて、ガスの流れを検出する態勢に
あった。また、ガスメータを製造し出荷する場合におい
ても、ガスメータ内の遮断弁は閉栓しているにも拘わら
ず、圧力センサ駆動回路とフローセンサ駆動回路とは電
源を投入されていた。

【０００４】また、ガスメータ内の遮断弁が閉栓してい
て、ガスが使用できない状況から、消費者自身がガスを
使用しようとしてガス供給復帰手段を用いて遮断弁を開
栓するとき、ガスメータは、ガス使用の安全性を確認す
るため、約１分間、ガス流量が零であることを確認して
からガスの供給を開始するので、この時間内にガスの流
れが観測されると、遮断弁によってガスの供給を再び停
止してしまうこととなった。さらに、この時間内にフロ
ーセンサがガスの流量を確認する周期は一定であり、通
常時の流量計測時と同じであった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、ガス漏
れや地震などの緊急事態時、およびガスメータを出荷す
るような場合は、遮断弁が閉栓することによって、ガス
の流れは機械的に完全に停止されており、ガス流量は零
である。それにも拘わらず、従来は、圧力センサ駆動回
路とフローセンサ駆動回路とに常に電源を投入してお
り、電池の無駄な消費となっていた。

【０００６】また、遮断弁閉栓状態から消費者自身がガ
スの使用を開始しようとしたとき、ガスメータは、ガス
使用の安全性確認のため、マイクロコンピュータなどの
演算素子によって、約１分間、ガス流量を観測している
が、遮断弁を開栓した瞬間、ガスメータ内に急激にガス
が流入するため、圧力変動が大きく、フローセンサの出
力が安定しない。

【０００７】この間にも、フローセンサ駆動回路と圧力
センサ駆動回路の電源を投入しているので、各々の出力
信号によって流量が零か否か判断し、ガス流量があった
と判断されると、遮断弁を閉栓して再びガスの供給を停
止してしまうことになり、また、低流量域では振動が発
生しないため、フルイディック振動素子による流量測定
もできなかった。

【０００８】さらに、通常の流量測定は、フローセンサ
駆動回路および圧力センサ駆動回路ともに、周期が約６
秒間で動作しているが、ガス供給復帰確認中は、ガス使
用の安全性を確認するため、常に流量を観測する必要が
あり、６秒周期であると、ガス流量を観測していないと
きにガスが流れ、測定漏れを起こす可能性もあった。

【０００９】そこで、この発明の目的は、ガスメータ内
の遮断弁が閉栓していてガスの供給が完全に停止してい
るような場合には、フローセンサ駆動回路と圧力センサ
駆動回路の電源を停止することにより、電池の消費を低
減すること、およびガスメータの安全性を向上させるこ
とにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そのため、請求項１に記
載の発明は、たとえば以下の図示実施の形態に示すとお
り、高流量域でのガスの流れによってフルイディック振
動を発生するフルイディック振動素子８と、そのフルイ
ディック振動を検出する圧力センサ１３と、該圧力セン
サ１３を駆動する圧力センサ駆動回路１７と、低流量域
のガス流量を検出するフローセンサ１２と、該フローセ
ンサ１２を駆動するフローセンサ駆動回路１４と、ガス
漏れや地震などの緊急時にガスの供給を遮断する遮断弁
１０とを備えたフルイディック型ガスメータにおいて、
遮断弁１０を閉栓状態としたとき、圧力センサ駆動回路
１７およびフローセンサ駆動回路１４への電源投入を停
止させる、たとえばマイクロコンピュータ２２のような
制御回路を備えた、ことを特徴とする。

【００１１】請求項２に記載の発明は、たとえば以下の
図示実施の形態に示すとおり、請求項１に記載のフルイ
ディック型ガスメータにおいて、遮断弁１０を閉栓状態
としたときは、フローセンサ駆動回路１４への電源を少
なくとも１回投入させることで該フローセンサ駆動回路
１４を動作させ、その出力からガスの流量が零と判断し
たら、遮断弁１０が開栓されるまで圧力センサ駆動回路
１７およびフローセンサ駆動回路１４への電源投入を停
止させる、ことを特徴とする。

【００１２】請求項３に記載の発明は、たとえば以下の
図示実施の形態に示すとおり、請求項１に記載のフルイ
ディック型ガスメータにおいて、ガスの供給を復旧する
ガス供給復帰手段１９からの信号によって遮断弁１０を
開栓し、その後にフローセンサ駆動回路１４へ電源投入
する、ことを特徴とする。

【００１３】請求項４に記載の発明は、たとえば以下の
図示実施の形態に示すとおり、請求項３に記載のフルイ
ディック型ガスメータにおいて、ガス供給復帰手段１９
からの信号によって遮断弁１０を開栓し、一定時間遅延
後にフローセンサ駆動回路１４へ電源投入する、ことを
特徴とする。

【００１４】請求項５に記載の発明は、たとえば以下の
図示実施の形態に示すとおり、請求項３に記載のフルイ
ディック型ガスメータにおいて、ガス供給復帰手段１９
からの信号によって遮断弁１０を開栓し、フローセンサ
駆動回路１４へ電源投入してその出力を一定時間監視し
た後、圧力センサ駆動回路１７へ電源投入する、ことを
特徴とする。

【００１５】請求項６に記載の発明は、たとえば以下の
図示実施の形態に示すとおり、請求項４または５に記載
のフルイディック型ガスメータにおいて、ガス供給復帰
手段１９からの信号によって遮断弁１０を開栓し、通常
時の流量計測時間より短い時間間隔でフローセンサ駆動
回路１４へ電源投入する、ことを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に、この発明の実施の形態を図
面に基づいて詳述する。

【００１７】図１は、この発明によるフルイディック型
ガスメータの一例の概要断面図である。ガスメータ本体
１には、ガスが流入する入口２とガスを排出する出口３
とが外面に設けられ、入口２から出口３に向けて流路４
が形成されている。流路４には、順に、ガスの流れを絞
って単一化するノズル５、一対の振動数取出口６、流入
したガスをノズル５に向かって帰還させるエンドブロッ
ク７と高流量域において振動を発生するフルイディック
振動素子８とそれにフルイディック振動を誘発させる誘
振子９、ガス漏れや地震などの緊急時にガスの供給を停
止する遮断弁１０、流路４内を流れる流体の整流のため
の整流素子１１、流路上壁に固定される低流量測定用の
フローセンサ１２が配置され、また振動数取出口６に、
フルイディック振動素子８のフルイディック振動によっ
て発生する圧力を検出する圧力センサ１３が取り付けら
れている。

【００１８】図２は、この発明によるフルイディック型
ガスメータの電気的構成を示すブロック図である。この
ガスメータには、フローセンサ１２に電流を供給するフ
ローセンサ駆動回路１４、フローセンサ１２の出力を増
幅するフローセンサ出力増幅回路１５、その増幅された
アナログ出力電圧をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコン
バータ１６、圧力センサ１３を駆動する圧力センサ駆動
回路１７、圧力センサ１３からの出力信号を振動数とし
て検出する振動数検出回路１８、遮断弁１０が閉栓して
いるときに外部のスイッチを操作することによって開栓
信号を出力するガス供給復帰手段１９、ガス積算値を表
示する積算値表示部２０、ガス漏れ・地震等の緊急事態
を検出できるガス漏れ・地震等緊急事態検出手段２１、
全体の制御回路でもあるマイクロコンピュータ２２が備
えられている。

【００１９】マイクロコンピュータ２２は、フローセン
サ駆動回路１４および圧力センサ駆動回路１７の電源投
入の制御や、ガス供給復帰手段１９の出力とガス漏れ・
地震等緊急事態検出手段２１の出力を読み込んでその結
果を基に遮断弁１０の開栓／閉栓の制御や、Ａ／Ｄコン
バータ１６からのデジタル信号を読み込み流量に変換す
る処理や、振動数検出回路１８からの信号を流量に変換
する処理や、流量を積算して積算値表示部２０に表示さ
せる処理などを行う。

【００２０】次に、動作について説明する。通常、遮断
弁１０が開栓している状態、つまりガスが使用できる状
態で、ガスが低流量域である場合には、フルイディック
振動素子８の振動が発生しないためフローセンサ１２を
用いる。マイクロコンピュータ２２からの制御によって
フローセンサ駆動回路１４の電源が投入され、フローセ
ンサ１２上にある発熱体と温度による流量補正を行うた
めのガス温度測定用抵抗体とに電流が通電される。フロ
ーセンサ１２の発熱体には、通電されたことによってジ
ュール熱が発生し、その熱量がガスの流れによって奪わ
れ、流れによる熱量変化は流量に比例するので、ガス流
量を測定できる。

【００２１】フローセンサ１２の出力は微弱であるた
め、フローセンサ出力増幅回路１５で増幅し、その増幅
されたアナログ電圧をＡ／Ｄコンバータ１６によってデ
ジタル化し、マイクロコンピュータ２２で演算処理する
ことによってガス流量をデジタル値として測定する。そ
の流量値を積算し、積算値表示部２０に表示させる。フ
ローセンサ１２上にある発熱体とガス温度測定用抵抗体
には、フローセンサ駆動回路１４を介して、間欠的に電
流が通電されており、その周期はたとえば６秒である。

【００２２】ガスが高流量域になると、フルイディック
振動素子８がフルイディック振動を発生するので、その
振動を圧力センサ１３で検出し、該圧力センサ１３から
のパルスを振動数検出回路１８でカウントし、そのパル
ス数からマイクロコンピュータ２２が流量値を演算す
る。その流量値を積算し、積算値表示部２０に表示させ
る。

【００２３】ガス漏れや地震等の緊急事態時には、ガス
漏れ・地震等緊急事態検出手段２１がマイクロコンピュ
ータ２２に緊急情報を送信し、マイクロコンピュータ２
２が遮断弁１０を直ちに閉栓する。このとき、遮断弁１
０によってガスの流れは完全に停止するので、フローセ
ンサ駆動回路１４および圧力センサ駆動回路１７の電源
の投入を停止する。また、このような緊急時に、遮断弁
１０が故障して閉栓できなかったときに備えて、フロー
センサ駆動回路１４を少なくとも１回電源投入すること
で、フローセンサ１２の出力から流量が零、すなわち遮
断弁１０が完全に閉栓しているかどうか確認をし、流量
が零でなければ、再び遮断弁１０を閉栓させるように
し、それでも閉栓できないようならば、その異常を外部
に通報する手段を用いてガスの消費者に知らせる。ガス
メータを出荷する場合も遮断弁１０が閉栓しているの
で、上記と同様とする。

【００２４】次に、消費者が、遮断弁１０を閉栓してい
る状態からガス供給を開始しようとする場合、ガスメー
タの外部からガス供給復帰手段１９を操作すると、マイ
クロコンピュータ２２がガス供給復帰手段１９からの出
力信号を受け取り、遮断弁１０に開栓信号を出力してか
らフローセンサ駆動回路１４の電源を投入する。

【００２５】ここで、遮断弁１０を開栓した瞬間は、ガ
スが急激にガスメータ内に流入するため、ガスメータ内
の圧力変動が大きく、フローセンサ１２の出力は安定し
ない。そのため、数秒間、たとえば３秒間遅延してから
フローセンサ駆動回路１４の電源を投入し、圧力が安定
したのを見計らってから、安定したフローセンサ出力で
ガス供給復帰時間のガス流量を監視する。また、この時
間内で、通常の流量測定周期である６秒周期でフローセ
ンサ駆動回路１４の電源を投入したのでは、電源を投入
していない、すなわちガスの流れを監視していない時間
に、ガスが流れる可能性があるので、このガス供給復帰
時間でのフローセンサ駆動回路１４の電源投入周期は、
１秒周期にする。このようなガス供給復帰確認時間にガ
ス流量が零であると確認されたら、圧力センサ駆動回路
１７の電源を投入し、フローセンサ駆動回路１４の電源
を投入する周期も通常時の流量測定時間である６秒周期
に戻す。

【００２６】なお、通常時のフローセンサ駆動回路１４
の電源を投入する周期は６秒に限定されるものではな
く、遮断弁１０を開栓した瞬間に、ガスが急激にガスメ
ータ内に流入し、ガスメータ内の圧力変動が大きくな
り、フローセンサ出力が安定しない時間も３秒間に限ら
れるものではなく、あくまでもフローセンサ出力が安定
する時間を監視する。また、ガス供給復帰確認時間にお
けるフローセンサ駆動回路１４の電源投入周期は、１秒
周期に限定されるものではなく、要は通常時の流量測定
周期よりも短くすることである。

【００２７】

【発明の効果】したがって、この発明によるフルイディ
ック型ガスメータによれば、遮断弁が開栓していてガス
流量が零のときは、フローセンサ駆動回路および圧力セ
ンサ駆動回路の電源を投入しないので、ガスメータの電
池の消費を低減できる。

【００２８】請求項２に記載の発明によれば、それに加
えて、遮断弁が閉栓しているような場合にも、ガス流量
が零であるか否か確認できるので、ガスメータの安全性
が向上する。

【００２９】請求項３に記載の発明によれば、加えて、
ガス供給復帰手段で遮断弁を開栓してからフローセンサ
駆動回路の電源を投入するので、ガス供給復帰の際にも
電池の消費を低減できる。

【００３０】請求項４に記載の発明によれば、請求項３
に記載の発明の効果に加えて、遮断弁が開栓してから遅
延時間を持たせてフローセンサ駆動回路の電源を投入
し、フローセンサ出力を測定するので、ガスメータ内の
圧力が安定してから流量測定を行える。

【００３１】請求項５に記載の発明によれば、請求項３
に記載の発明の効果に加えて、遮断弁を開栓してからガ
ス供給復帰確認中は、圧力センサ駆動回路の電源を投入
しないので、電池の消費を一層低減できる。

【００３２】請求項６に記載の発明によれば、請求項４
または５に記載の発明の効果に加えて、ガス供給復帰確
認中は、フローセンサ駆動回路の電源投入周期を通常時
の電源投入周期よりも短くするので、ガス供給復帰確認
中は、ガスの流れを確実に検出でき、流量測定の漏れが
なくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるフルイディック型ガスメータの
一例の概要断面図である。

【図２】同ガスメータの電気的構成を示すブロック図で
ある。

【符号の説明】

１ ガスメータ本体 ２ 入口 ３ 出口 ４ 流路 ５ ノズル ６ 振動数取出口 ７ エンドブロック ８ フルイディック振動素子 ９ 誘振子 １０ 遮断弁 １１ 整流素子 １２ フローセンサ １３ 圧力センサ １４ フローセンサ駆動回路 １５ フローセンサ出力増幅回路 １６ Ａ／Ｄコンバータ １７ 圧力センサ駆動回路 １８ 振動数検出回路 １９ ガス供給復帰手段 ２０ 積算値表示部 ２１ ガス漏れ・地震等緊急事態検出手段 ２２ マイクロコンピュータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷 勇一 愛知県名古屋市中区錦二丁目２番13号 リ コーエレメックス株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高流量域でのガスの流れによってフルイ
   ディック振動を発生するフルイディック振動素子と、そ
   のフルイディック振動を検出する圧力センサと、該圧力
   センサを駆動する圧力センサ駆動回路と、低流量域のガ
   ス流量を検出するフローセンサと、該フローセンサを駆
   動するフローセンサ駆動回路と、ガス漏れや地震などの
   緊急時にガスの供給を遮断する遮断弁とを備えたフルイ
   ディック型ガスメータにおいて、前記遮断弁を閉栓状態
   としたとき、前記圧力センサ駆動回路および前記フロー
   センサ駆動回路への電源投入を停止させる制御回路を備
   えたことを特徴とするフルイディック型ガスメータ。
2. 【請求項２】 前記制御回路は、前記遮断弁を閉栓状態
   としたとき、前記フローセンサ駆動回路への電源を少な
   くとも１回投入させることで該フローセンサ駆動回路を
   動作させ、その出力からガスの流量が零と判断される
   と、前記遮断弁が開栓されるまで前記圧力センサ駆動回
   路および前記フローセンサ駆動回路への電源投入を停止
   させることを特徴とする、請求項１に記載のフルイディ
   ック型ガスメータ。
3. 【請求項３】 前記遮断弁を開栓してガスの供給を復旧
   するガス供給復帰手段を備え、前記制御回路は、該ガス
   供給復帰手段からの信号によって前記遮断弁を開栓し、
   その後に前記フローセンサ駆動回路へ電源投入すること
   を特徴とする、請求項１に記載のフルイディック型ガス
   メータ。
4. 【請求項４】 前記制御回路は、前記ガス供給復帰手段
   からの信号によって前記遮断弁を開栓し、一定時間遅延
   後に前記フローセンサ駆動回路へ電源投入することを特
   徴とする、請求項３に記載のフルイディック型ガスメー
   タ。
5. 【請求項５】 前記制御回路は、前記ガス供給復帰手段
   からの信号によって前記遮断弁を開栓し、前記フローセ
   ンサ駆動回路へ電源投入してその出力を一定時間監視し
   た後、前記圧力センサ駆動回路へ電源投入することを特
   徴とする、請求項３に記載のフルイディック型ガスメー
   タ。
6. 【請求項６】 前記制御回路は、前記ガス供給復帰手段
   からの信号によって前記遮断弁を開栓し、通常時の流量
   計測時間より短い時間間隔で前記フローセンサ駆動回路
   へ電源投入することを特徴とする、請求項４または５に
   記載のフルイディック型ガスメータ。