JPH11132822A - ガスメータ - Google Patents

ガスメータ

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JPH11132822A
JPH11132822A JP30224097A JP30224097A JPH11132822A JP H11132822 A JPH11132822 A JP H11132822A JP 30224097 A JP30224097 A JP 30224097A JP 30224097 A JP30224097 A JP 30224097A JP H11132822 A JPH11132822 A JP H11132822A
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JP
Japan
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gas
pressure
gas meter
meter
flow rate
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JP30224097A
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English (en)
Inventor
Sanshiro Kodama
三四郎 兒玉
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Yazaki Corp
Original Assignee
Yazaki Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 特に火災事故等に起因したガスメータやその
配管周りの2次災害を引き起こす危険性の高い異常事態
の発生を、正確にかつ即座に検知することができ、また
その場合には警告を発し、あるいはさらにガス供給を停
止して、ガス使用環境において確実に安全を確保するこ
とが可能なガスメータを実現する。 【解決手段】 火災事故の発生時には、それのみに特有
の急激で大幅な圧力上昇があるので、圧力変位量ΔPを
計測してその値が予め定めておいたしきい値ΔPth以
上であれば、ガス圧力上昇異常検知手段108はそれを
検知して火災事故が発生したものと判定することがで
き、またこれに基づいて警告手段105に警告を発生さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はガスメータに関す
る。
【0002】
【従来の技術】ガスメータは一般に、ガス漏れやガス流
量の異常を検知してそれを警告する機能や、その場合に
さらにガスの供給停止を行なう機能など、安全確保のた
めの種々の機能を備えている。
【0003】そのような従来のガスメータにおいては、
一般にガスメータよりも下流側つまりガスを消費するガ
ス機器寄りの部分でのガス漏れ等についてを検知する、
例えば流量式微少漏洩警告装置と呼ばれるようなガス漏
れ検知装置が内蔵されており、これにより長期間に亙っ
てガス漏れが続いたような場合には、そのガス漏れを検
知してそれを警告し、あるいはそれに対処してガス供給
を遮断することなどが可能となっている。
【0004】また、従来のガスメータにおけるガス流異
常検知手段としては、ガスメータ自体およびそれを介し
て上下配管全体に亙ってガス使用停止時におけるガス圧
力変化量が一定値以下の場合に、ガス配管のどこかに異
常が発生しているものと判定する圧力式微少漏洩装置が
用いられている。
【0005】あるいは、ガスメータ本体に内蔵されるの
ではなく、ガスメータよりも上流側の調整器出口側直近
あるいはそれとガスメータとの間に配置されて、ガスメ
ータよりも上流側の圧力異変を検知するといった、ガス
メータとは別体で設置される圧力センサおよびその検知
を受けて制御される遮断弁が用いられていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本件発
明者はガスメータに関する種々の模擬的な事故発生実験
を試行した結果、実際にはガスメータ下流側あるいは上
流側で、特に火災が発生した場合には、上記のような圧
力式微少漏洩装置等ではその火災が発生したことを即座
には検知できない場合があることを確認した。
【0007】つまり、既述のような従来の各種異常検知
手段では、数分間〜数日間もの時間を経過しなければガ
ス漏れ等の異常発生の判定ができない上に、ガスメータ
の上・下流量で火災が発生したこと自体を即座に検知す
ることさえもできないという問題がある。
【0008】ガスメータは一般に可燃性ガスという極め
て発火性の高い物質を取り扱うものであることから、ま
ず第1にそのようなガスメータやその配管等の周囲で火
災が発生しないようにするために、各種の防災手段等が
講じられている。しかしながら、それでも火災が一旦発
生した場合には、それを即座に検知して即座にガス供給
停止などの対応処置を行なうことが強く要請されるが、
既述のような従来の圧力式微少漏洩装置など各種異常検
知手段では、そのような火災の発生に対応したガス流の
状態変化をその時点で即座に検知することができないた
めに、その火災に起因してガスが引火するなどの二次災
害等をも引き起こす危険性があるという問題がある。
【0009】また、ガスメータとは別体でガスメータの
上流側や下流側に配置されて火災の発生等を検知する火
災センサおよびそれを用いた火災報知装置などについて
も、その装置自体の付加に起因して、その装置全体や配
管あるいはその取り付けや管理の手間などが大幅に煩雑
化するという問題がある。
【0010】このように、従来のガスメータに内蔵され
ているガス漏れ検知手段などの種々の異常検知手段等で
は、ガスメータよりも下流側のガス器具や配管あるいは
上流側の配管や分配器などで、特に火災事故が発生した
場合に、それを異常発生としては検知できない場合が多
く、しかもそのような火災が発生した際にそれを直ちに
検知〜警告あるいは対処(ガス供給停止等)することが
できず、二次災害を引き起こす場合もあり得るという問
題があった。
【0011】本発明はこのような問題を解決するために
成されたもので、特に火災事故等に起因したガスメータ
やその配管周りの二次災害を引き起こす危険性の高い異
常事態の発生を、正確にかつ即座に検知することがで
き、またその場合には警告を発し、あるいはさらにガス
供給を停止して、ガス使用環境において確実に安全を確
保することが可能なガスメータを実現することを課題と
している。
【0012】
【課題を解決するための手段】第1に、本発明のガスメ
ータは、ガスの供給元寄りの上流側配管と前記ガスを消
費するガス機器寄りの下流側配管との間に設置され、前
記上流側配管から前記下流側配管へ向かって流れるガス
流の流量を計測するガス流量計測手段を有するガスメー
タにおいて、前記ガスの圧力上昇を検出し、該圧力上昇
値が、前記ガスの正常利用状態における圧力以上の値に
予め定められたしきい値よりも、大きな値となった場合
には、前記上流側又は前記下流側に火災事故のような異
常が発生したものと判定するガス圧力上昇異常検知手段
を、そのガスメータの内部に備えたことを特徴としてい
る。
【0013】即ち、既述の如くガスメータやその配管周
りに火災事故あるいは異常加熱等に起因した急激で大幅
な温度上昇などの異常事態が発生した場合には、それを
従来の各種異常検知手段では即座に正確に検知すること
ができなかった。そこで本件発明者は、何故そのような
火災事故の発生を従来の各種異常検知手段で検知できな
いのか、その原因を探るために、種々の模擬火災事故実
験を行なった。そしてさらに、それらの実験結果につい
て解析した。その結果、火災事故の発生時には殆どの場
合でその火災に起因してガス配管やガスメータ内のガス
の圧力が大きく上昇する現象が起きていることを確認し
た。例えば、ガスメータの下流側に接続されたガス器具
などに火災事故が発生した際には、そのガス器具に接続
されているガス配管あるいはさらにそれに接続されてい
るガスメータ内部の圧力に、急激で大きな圧力上昇が発
生する。しかし従来のガスメータや配管に設置されてい
た各種異常検知手段には、そのようなガスメータ内部や
配管内のガスの圧力上昇を検知する機能は付設されてお
らず、むしろ従来の圧力式微少漏洩装置などの場合には
ガスの圧力低下を検知するものであって圧力上昇は検知
することが不可能であるために、既述の如く火災事故が
発生した場合にはそれを検知することができなかったも
のと考えられる。そしてこのようなガスの異常な圧力上
昇が発生するのは殆ど火災が発生した場合にのみ生じる
事象であって、その他の例えばガス漏れ等の異常発生時
などには一般に生じない事象と言えることも判明した。
【0014】そこで、このようなガスの急激で大幅な圧
力上昇の発生を、本発明に係るガス圧力上昇異常検知手
段を中心として検知することにより、上流側配管または
下流側配管や、下流側に接続されているガス器具などで
火災事故が発生した際に、それを確実かつ即座に検知す
る。そして、それに対して下記の如く即座に対処して、
安全性を確保することができる。
【0015】つまり第2に、本発明のガスメータは、上
記第1記載のガスメータにおいて、前記ガス圧力上昇異
常検知手段によって前記ガスの圧力上昇が検知されて前
記異常と判定された場合には該判定に基づいて前記異常
発生を警告する警告手段を、さらに具備することを特徴
とするガスメータである。
【0016】即ち、前記のガス圧力上昇異常検知手段に
よって前記ガス圧力の急激で大幅な上昇が検知される
と、これに基づいて警告手段は火災事故の発生をガスの
利用者等に対して警告することができる。あるいはさら
に、前記のような火災事故が発生したような場合には、
ガス供給をそのままの状態にしておくと、その火災事故
に起因した圧力の異常上昇あるいはガス配管内における
火災の炎の引火などの二次災害が発生する危険性がさら
に重大なものとなって行くことも有り得るので、そのよ
うな火災事故の発生が検知された場合には、折角その発
生を即座に検知したのであるから、警告を発するだけで
なく即座に前記上流側配管側の調整器と前記ガスメータ
との間のガス流あるいはガスメータよりも下流側へのガ
ス供給を停止することにより、安全性をさらに確かなも
のとすることができるはずである。
【0017】そこで第3に、本発明のガスメータは、上
記第1又は第2記載のガスメータにおいて、前記ガス圧
力上昇異常検知手段によって前記ガスの圧力上昇が検知
されて火災事故のような異常が発生したものと判定され
た場合には、該判定に基づいて前記ガス流を停止するガ
ス流停止手段を、さらに具備することを特徴としてい
る。なお、このガス流停止手段としては、ガスメータの
上流側の例えば調整器の出口直近辺りに配置される一般
的な構造の上流側ガス遮断弁でも良く、あるいはガスメ
ータの下流側出口直前部分に配置される一般的な構造の
下流側ガス遮断弁でも良い。あるいはその両方を用いて
も良いことは言うまでもない。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るガスメータの
実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。このガスメ
ータ300は、図1に示すように、ガス100の供給元
寄りの上流側配管101と前記ガス100を消費するガ
ス機器(図示省略)寄りの下流側配管102との間に設
置されるガスメータ300であって、前記上流側配管1
01から前記下流側配管102へ向かう方向に流れる前
記ガス100の流れの流体的な物理量のデータを計測す
るガス流体データ計測手段103と、前記の物理量のデ
ータとガス流量とを対応付ける関数に基づいて、前記計
測されたガスの流れの流体的な物理量のデータから前記
ガスの流量を演算し、またこれに基づいてガス積算使用
量を演算するガス流量演算手段104とを有する推量方
式のガスメータ300である。ここまでの構成は従来の
いわゆる超音波方式のガスメータと同様の構成および機
能で構わない。また、前記の計測方式についても超音波
方式だけでなくフルイディック方式やタービン計測方式
のような推量方式のみならず、いわゆる膜式のような体
積流量計測方式なども採用可能であることは言うまでも
ない。このようなガスメータ300において、本発明の
特徴的な構成の主要部分が、以下にその概要を述べるよ
うに形成されている。
【0019】即ち、ガス圧力上昇異常検知手段108
は、ガス100の圧力Pを圧力センサ109によって検
出し、その圧力Pと通常のガス使用時のガス圧力基準値
P0との圧力変位量ΔP=P−P0を演算する。そして
この圧力変位量ΔPの値が、予め定められたしきい値Δ
Pth以上となった場合には、ガスメータ300あるい
はその上・下流側いずれかで火災事故が生じているもの
と判定する。ここで、このしきい値ΔPthの値は、負
の数では前記の圧力変位量ΔPはマイナス変化つまり圧
力低下となってしまうのであるから、本発明の技術とし
て有用である圧力上昇を判定するためには、ΔPthの
値は正の数でなければならないことは言うまでもない。
また、上記の圧力センサ109による圧力Pは実際には
微小な時間間隔Δtごとに計測されており、最も小さな
時間間隔としては、そのΔtを隔てた2つの時点での圧
力Pが計測されることになる。従って、前記のΔPを算
出するにあたって計測されるPは、そのような微小な時
間間隔Δtごとに計測される一つ一つの圧力値Pを全て
用いても良く、あるいはそのΔtごとの計測をn回繰り
返し継続して行なって、そのn回分の計測された圧力値
P1,P2,P3…Pnの平均値を演算して前記のPを
得ても良い。あるいは、前記の圧力値P1,P2,P3
…が継続してm回以上前記のしきい値以上となった場合
にのみ、圧力上昇異常が発生したものと判定するように
しても良い。
【0020】続いて、上記のようにして火災事故が生じ
ているものと判定された場合には、警告手段105が、
その火災事故の発生をアラーム音等で警告する。そして
さらには、ガス流停止手段107aは、上流側配管10
1の調整器106からその下流側のガスメータ300に
向かうガス100の流れを停止する。またガス流停止手
段107bは、ガスメータ300からその下流側の下流
側配管102およびさらにその下流側に接続されたガス
器具類(図示省略)へと向かうガス100の流れを停止
する。これにより、さらに安全性を確実なものとするこ
とができる。
【0021】なお、前記の警告手段105は、本実施形
態ではガス積算流量の数字を表示するセグメント方式の
小型液晶表示装置を用いて、その表示画面に「ガス経路
中で火災発生」のような警告を表示すると同時に、聴覚
的に認知され易いアラーム音を発生させるようにした
が、この他の警告発生媒体や警告表現手法を用いても良
い。あるいは、警告表示は行なわず、アラーム音のみを
発生するようにしても良い。
【0022】また、本実施形態においては圧力センサ1
09を下流側のチャンバー305bの方に配置したが
(チャンバー305の詳細については図2参照)、この
圧力センサ109は上流側のチャンバー305aの方に
配置しても良いことは言うまでもない。ただし、圧力上
昇をより俊敏に検出するためには、一般に火災発生の確
率がより高いことが想定される下流側に圧力センサ10
9を配置することが好ましい。
【0023】そしてまた、ガス流停止手段としては構造
(ハードウェアとして)の点では従来と同様の遮断弁の
ようなガス流停止手段107a、107bの両者を用い
たが、いずれか一方のみを用いても良い。あるいはこの
他にも、例えば調整器106よりもさらに上流側に遮断
弁のような構造のガス流停止手段をさらに別個に配置し
ても良い。
【0024】図2は、上記のような本実施形態における
各手段を、CPU500を中心として構築した場合の一
例を模式的に示す図である。この図2に示すように、チ
ャンバー(気密室)305a,305bは、隔壁を隔て
て2つの室に分離されており、上流側の取入口から流入
するガス100がチャンバー305a,305b内に設
置されたガス導通路103を通って下流側のガス送出口
を経てガスメータ外部のガス機器(図示省略)へと送出
されるようにそれらは形成されている。前記のガス流体
データ計測手段103は、図2に示すように、ガス10
0がその筒内を通過するように形成された円筒状のガス
導通路103と、互いに対向するように配置されて前記
ガス導通路103のガス100中に超音波を伝搬させて
その伝搬時間Tを計測する超音波発/受振器303,3
04を備えている。なお図2においてはガス100の矢
印は正方向に向かって正常な圧力の範囲内で流れている
場合を示している。ガス導通路103は、図に示すよう
に、いわゆるZ法と呼ばれる配置法つまりガス導通路1
03の中心線に対して斜交配置法で配置された超音波発
/受振器303,304を備えており、この両者の間を
超音波が伝搬する伝搬時間Tは、超音波発/受振器30
3,304で検知された電気信号をI/F(インターフ
ェイス)回路400を介してCPU500が受け、これ
を演算処理してデータ化する。なお超音波発/受振器3
03,304の配置方式は、このようなZ法配置のみに
ば限定されず、例えば図1に示すように両者がガス導通
路103の前後で対面するように配置してもよいことは
言うまでもない。本実施形態のガスメータのチャンバー
主要部はこの図2中に示すような概要構成となってい
る。そして上記のガス流体データ計測手段103で超音
波の発振〜受振をハードウェア上実行するのは超音波発
/受振器303,304であるが、それらによって検知
された電気的信号をデータ化し、またこれ基づいて伝搬
時間Tをデータ的に処理するガス流量演算手段104を
含む回路系等については、実際にはCPU500内部に
構築することができる。
【0025】また、ガス圧力の計測をハードウェア上実
行するのは圧力センサ109であるが、この圧力センサ
109を駆動して前記の圧力のデータを逐次検出し、さ
らにはそれを前記の如く演算処理するのはガス圧力上昇
異常検知手段108である。このような実質上は演算回
路系であるガス圧力上昇異常検知手段108について
も、実際にはCPU500の内部に構築することができ
る。
【0026】ところで、前記のガス流量演算手段104
で演算されたガス積算流量Vの値はガス積算表示カウン
タ(図示省略)等に表示される。このような通常のガス
流量の積算機能については従来の推量方式のガスメータ
と同様であることは既述の通りである。
【0027】次に、上記のような概要構成の本発明に係
る実施形態のガスメータの、特に火災発生を検知する動
作の主要部について述べる。なお、通常時のガス流量を
計測〜演算する動作については上記に説明したような構
造を用いて従来と同様の動作を踏襲すればよいので、説
明の簡潔化のためにその詳述については省略する。
【0028】図3は、その火災事故の発生を検知する動
作を中心として示す概要フローチャートである。通常の
ガス使用時あるいはガス使用中断時、圧力センサ109
は継続的に上述の如くガス100の圧力を微小な時間間
隔Δtごとに計測している(s1)。
【0029】そしてガス圧力上昇異常検知手段108
は、前記の時間間隔Δtごとに計測される圧力Pに基づ
いて、この圧力Pのガス圧力基準値P0を基準とした圧
力変位量;ΔP=P−P0を演算する(s2)。こうし
て演算されたΔPの値が、予め定めておいたしきい値Δ
Pth未満であれば(s3のN)、火災事故の発生時に
特有の急激で大幅な圧力上昇が無かったものと結論され
るから、火災事故は発生していないものとして通常の
(つまり従来と同様の)ガス積算流量Vの積算動作を行
なう(s4)。ただしこれに続いてもしもガスメータ3
00やガス配管などに従来と同様のガス漏れ事故等が発
生した場合には、そのガスメータが従来と同様の例えば
圧力式微少漏洩警告装置(図示省略)等を備えていれ
ば、それが従来と同様に機能してガス漏れを察知すると
共に、それに対処したガス流遮断等の処置を行なうもの
であることは言うまでもない。
【0030】ここで、前記のガス圧力上昇異常検知手段
108で演算されたΔPの値が、予め定めておいたしき
い値ΔPthよりも大きな値となった場合には(s3の
Y)、火災事故が発生したものとしてガス圧力上昇異常
検知手段108はこれを検知して、警告手段105に警
告を発生させる(s5)。そしてさらには、ガス流停止
手段107aが調整器106からその下流側に向かうガ
ス100の流れを停止させ、またガス流停止手段107
bも同様にそれよりも下流側へのガス100の流れを停
止させる(s6)。
【0031】そしてガス圧力上昇異常検知手段108
は、前記の異常検知状態を継続するが(s7のN)、こ
のガス圧力上昇異常検知手段108に対して外部から警
告解除ボタンのような入力装置(図示省略)を介して前
記の警告発生状態およびガス流停止状態を解除するリセ
ット命令が入力されると(s7のY)、その異常検知状
態はリセットされて(s8)、再び通常のガス流量計測
〜積算を行なう動作に戻る(s1〜)。
【0032】ところで、上記のしきい値ΔPthの値に
ついては、ガスメータのチャンバー305a,305b
の容積の大きさや配管101,102等の許容流量値
(断面積等に依存)や、流すガスの圧力設定などに対応
して、極めて広範囲なバリエーションが想定されるの
で、一概にその値を特定することは意味が無く、またそ
れは実際上不可能でもある。
【0033】そこで、各ガスメータを設計する際に、そ
の使用条件下で実際に火災事故が発生した場合を想定し
た実験を行なってそのときのΔPの値を測定し、通常の
正常なガス利用時の値と比べてそれとは明らかに異なっ
た値であることが区別されるような値を、ΔPthの値
として設定すれば良い。
【0034】なお、本実施形態においては、ガス流体デ
ータ計測手段103およびガス流量演算手段104が超
音波のガス中の伝搬時間Tを計測し、これに基づいてΔ
Vを演算する場合について述べたが、この伝搬時間Tの
他にも、例えば上記のΔTと同様にガスが流れていると
きの上流向きでの伝搬時間Tuと下流向きでの伝搬時間
Tdとの差Tu−Tdを計測し、この差Tu−Tdの変
化に基づいてガス流量ΔVを演算する方式で、ガス流量
演算あるいはそのガス流の逆流の判定を行なうようにし
ても良いことは言うまでもない。
【0035】また、本実施形態においては、いわゆる超
音波計測方式の場合について述べたが、ガス流体データ
計測手段103の計測方式としてはこれのみには限定さ
れない。この他にも、例えば高流量領域でのガス流量を
フルイディック方式で検出する高流量センサと低流量領
域でのガス流量をガス流に起因した温度変化で検出する
体積計量方式の低流量センサとを用いたガスメータや、
タービン流量計や熱式流量計あるいは差圧流量計のよう
な、いわゆる推量式のガスメータ、あるいはさらに従来
から一般的に用いられて来た例えば膜式(容量流量計測
方式)のような方式のガスメータなど、ガス流量を計測
するための有効な計測手段であれば、本発明に係るガス
流体データ計測手段103としていずれも好適に用いる
ことができる。
【0036】また、本実施形態では、CPUのような演
算処理回路系を用いて構築可能であるという点で馴染み
の良好である推量方式のガスメータにおいて用いられる
にあたって、本発明の技術は特に好適な技術であるとい
う特質から、超音波計測方式のガスメータに本発明の技
術を適用した場合についての一好例を示したが、本発明
に係るガス圧力上昇異常検知手段108を中心とした火
災事故の発生を検知するための技術は、例えば機械式計
測方式のガスメータであって機械的な積算方式を採用し
た従来のいわゆる膜式機械積算方式ガスメータ等にも適
用可能であることは言うまでもない。
【0037】
【発明の効果】以上、詳細な説明で明示したように、本
発明によれば、特に火災事故等に起因したガスメータや
その配管周りの二次災害を引き起こす危険性の高い異常
事態の発生を、正確にかつ即座に検知することができ、
またその場合には警告を発し、あるいはさらにガス供給
を停止して、ガス使用環境において確実に安全を確保す
ることが可能なガスメータを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るガスメータの実施形態を示す図で
ある。
【図2】図1に示したような本実施形態における各手段
を、CPU500を中心として構築した場合の一例を模
式的に示す図である。
【図3】本発明に係るガスメータにおける火災事故発生
の検知を中心とした動作を示す概要フローチャートであ
る。
【符号の説明】
100…ガス 101…上流側配管 102…下流側配管 103…ガス流体データ計測手段 104…ガス流量演算手段 105…警告手段 106…調整器 107a,b…ガス流停止手段 108…ガス圧力上昇異常検知手段 300…ガスメータ(本体) 400…I/F回路 500…CPU

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガスの供給元寄りの上流側配管と前記ガ
    スを消費するガス機器寄りの下流側配管との間に設置さ
    れ、前記上流側配管から前記下流側配管へ向かって流れ
    るガス流の流量を計測するガス流量計測手段を有するガ
    スメータにおいて、 前記ガスの圧力上昇値を検出し、該圧力上昇値が、前記
    ガスの正常利用状態における圧力値以上の値として予め
    定められたしきい値よりも大きな値となった場合には、
    前記上流側又は前記下流側に異常が発生したものと判定
    する、ガス圧力上昇異常検知手段を内部に備えたことを
    特徴とするガスメータ。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のガスメータにおいて、 前記ガス圧力上昇異常検知手段によって前記ガスの圧力
    上昇が検知されて前記異常と判定された場合には該判定
    に基づいて前記異常発生を警告する警告手段を、さらに
    具備することを特徴とするガスメータ。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載のガスメータにおい
    て、 前記ガス圧力上昇異常検知手段によって前記ガスの圧力
    上昇が検知されて異常と判定された場合には該判定に基
    づいて前記ガス流を停止するガス流停止手段を、さらに
    具備することを特徴とするガスメータ。
JP30224097A 1997-11-04 1997-11-04 ガスメータ Pending JPH11132822A (ja)

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JP30224097A JPH11132822A (ja) 1997-11-04 1997-11-04 ガスメータ

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008257499A (ja) * 2007-04-05 2008-10-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd ガス器具監視装置

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JP2008257499A (ja) * 2007-04-05 2008-10-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd ガス器具監視装置

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