JPH11183225A - マイコンメータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】１回の復帰操作で遮断弁を開放するマイコンメ
ータを提供する。 【解決手段】流量センサ１１は１次側配管と２次側配管
との間のガスの流量を検出し一定流量ごとにパルス信号
を発生する。流量センサ１１からのパルス信号は遅延手
段１９により遅延されてマイコン１０で計数される。１
次側配管と２次側配管との間には遮断弁１４が挿入さ
れ、異常発生時には遮断弁１４が遮断される。復帰釦１
８の復帰操作によって遮断弁１４を開放した後、規定の
検知期間内に流量センサ１１が規定個数のパルス信号を
発生すると、遮断弁１４が再び遮断する。本発明では、
２次側配管の配管容量に応じて遅延時間を設定すること
により、１回の復帰操作だけで遮断弁１４を開放するこ
とが可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、需要家でのガス使
用量を計量するとともに異常時にガス流路を遮断する遮
断弁を備えたマイコンメータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より提供されているガスメータとし
て、ガス使用量の計量だけではなく、ガス器具が接続さ
れる２次側のガス漏れなどの異常を検知してガス流路を
遮断する機能を備えたものが提供されている。この種の
ガスメータは、ガス流量を検出する流量センサ、ガス圧
力を検出する圧力センサ、地震を検出する感震器といっ
た各種センサを備え、センサの出力に基づいて異常の有
無を判断するためにマイクロコンピュータ（以下、マイ
コンと略称する）を用いていることから、一般にマイコ
ンメータと呼ばれている。

【０００３】ところで、一般に業務用として提供されて
いる３０号以上（３０号、５０号、９０号、１２０号）
のマイコンメータには、遮断弁が遮断している状態から
復帰操作を行なったときに、２次側のガス漏れの有無を
検出し、ガス漏れが生じていると判断したときには遮断
弁を再び遮断する機能（以下、安全復帰機能という）が
設けられている。安全復帰機能では、遮断弁を開放した
直後にガスが所定量以上流れるとガス漏れが生じている
と判断する。つまり、２次側でガス配管に漏れがある場
合や器具栓が開放されている場合に、１次側配管と２次
側配管とに所定以上の圧力差が生じてガスが流れ、遮断
弁を再び遮断するのである。

【０００４】マイコンメータに用いられる流量センサ
は、磁石を備えガス流により回転する回転子と回転子の
回転を磁気的に検出する固定子とからなる一種のエンコ
ーダであって、１回転ごとに複数個のパルスを取り出す
ことができるように、回転子には複数個の磁石を設けて
ある。磁石は１０極ないし２０極のものが用いられる。
したがって、回転子が１回転するたびに１０個ないし２
０個のパルスが発生することになる。回転子の極数とガ
スの流量とは号数に応じて表１のように決められてい
る。

【０００５】

【表１】

【０００６】表１において、リットル／回転を単位とす
る数値は回転子の１回転に対応した単位計量体積であ
る。ここで、各パルスの立ち上がりエッジと立ち下がり
エッジとをそれぞれ検出して、立ち上がりエッジおよび
立ち下がりエッジに対応したパルス信号を発生するよう
にしてあり、回転子が１０極であれば２０個のパルス信
号（以下では、このパルス信号を分割パルスという）が
発生することになる。したがって、１個の分割パルスが
発生するたびに表１にリットル／パルスを単位として示
した流量のガスが流れたことになる。流量センサの構成
から明らかなように、１回転に対応したパルスを発生さ
せるにはパルスを分周することになる。たとえば、３０
号であればパルスを１０分周すれば１回転で１周期のパ
ルスを発生させることができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した安全復帰機能
では復帰操作から一定時間（たとえば、２分）として規
定されている検出期間内で流量センサから規定個数のパ
ルス信号が出力されたときに遮断弁を再び遮断すること
によって、ガス器具の器具栓の閉め忘れや２次側配管の
ガス漏れなどに対する安全性を確保している。

【０００８】ここで、流量センサの分解能は分割パルス
に対応する流量で規定されるから、安全復帰機能におい
て検出可能な最小の流量は分割パルスの流量になる。そ
こで、従来のマイコンメータでは、検出期間内に分割パ
ルスが１個発生すると遮断弁を再び遮断するように設定
されている。このような設定であると、マイコンメータ
とガス器具との距離が短く２次側の配管容量が小さい場
合であっても、２次側のガス配管の微小なガス漏れを見
落とすことなく検出することができる。

【０００９】その反面、ビル配管のように２次側の配管
容量が大きい場合には、安全復帰機能の感度が高すぎて
遮断弁がすぐに遮断することになり、２次側のガス配管
に漏れが生じていない場合でも、２次側の圧力と１次側
の圧力とがほぼ等しくなるまで復帰操作を何度も繰り返
さなければならないことがある。本発明は上記事由に鑑
みて為されたものであり、その目的は、安全復帰機能を
備えながらも設置条件に応じた調節を可能にし正常時に
は１回の復帰操作で遮断弁を開放することができるよう
にしたマイコンメータを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、ガス
が供給される１次側配管とガス器具が接続される２次側
配管との間を流れるガス流量を検出し一定流量ごとにパ
ルス信号を発生する流量センサと、１次側配管と２次側
配管との間に挿入されガス流路を開閉する遮断弁と、遮
断弁の開閉を指示するマイクロコンピュータと、遮断弁
が遮断しているときに復帰操作により遮断弁を開放する
復帰釦とを備え、マイクロコンピュータは復帰釦の復帰
操作による遮断弁の開放から規定の検知期間内に規定個
数のパルス信号を計数すると遮断弁を再び遮断させる安
全復帰機能を備え、流量センサから出力されたパルス信
号を遅延させてマイクロコンピュータで計数させる遅延
手段を備えるものである。この構成によれば、従来構成
のように流量センサから出力されるパルス信号をそのま
まマイコンで計数するのではなく遅延手段により遅延さ
せて計数するから、流量センサでパルス信号が発生して
からマイコンでパルス信号を計数するまでの時間を遅ら
せることができる。

【００１１】つまり、２次側配管の配管容量が大きいと
きには、２次側が正常でも復帰操作から短時間で流量セ
ンサからパルス信号が発生することがあるが、このよう
な条件で使用するときには遅延手段の遅延時間を比較的
長く設定しておくことによって、正常時には検知期間内
にパルス信号がマイコンに入力されないように設定する
ことが可能になる。ここで、２次側配管でガス漏れが生
じているときに検知期間内にパルス信号がマイコンに入
力されるように遅延時間を設定するのは言うまでもな
い。

【００１２】逆に、２次側配管の配管容量が小さいとき
には、２次側が正常であれば復帰操作後に流量センサか
らパルス信号が発生するまでの時間が比較的長くなる
が、２次側配管でガス漏れが生じているときには短時間
でパルス信号が発生するから、このような条件で使用す
るときには、遅延手段の遅延時間を比較的短く設定する
ことによって、２次側配管でガス漏れが生じているとき
に検知期間内でパルス信号がマイコンに確実に入力され
るようにする。要するに、遅延手段による遅延時間の調
節によって２次側配管の配管容量の相違に対応すること
が可能になり、結果的に２次側配管が正常であれば１回
の復帰操作で遮断弁を開放することが可能になる。

【００１３】

【発明の実施の形態】まず、マイコンメータの概略構成
を説明する。図２に示すように、マイコンメータ１は、
ガス供給側からの１次側配管２とガス器具４への２次側
配管３とが接続されるものであって、ガス器具４でのガ
スの使用量を計量するとともに、ガス流路中に遮断弁を
設けることによって、何らかの異常が生じたときには遮
断弁を閉じて２次側での事故を未然に防止できるように
構成される。

【００１４】具体的には、図１に示すように、ガスの流
量を検出する流量センサ１１、１次側配管２の内部圧力
を検出する圧力センサ１２、地震を検出する感震器１３
をセンサとして備える。また、１次側配管２と２次側配
管３との間には遮断弁１４が挿入される。流量センサ１
１、圧力センサ１２、感震器１３、遮断弁１４は、それ
ぞれ流量パルス入力回路２１、圧力センサ入力回路２
２、感震器入力回路２３、遮断弁用Ｉ／Ｏ回路２４を介
してマイコン１０に接続される。流量パルス入力回路２
１、圧力センサ入力回路２２、感震器入力回路２３は、
それぞれ流量センサ１１、圧力センサ１２、感震器１３
の出力を増幅し波形成形してマイコン１０に入力する。
ここで、流量パルス入力回路２１では流量センサ１１か
らのパルスの立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとを
検出して分割パルスを出力する。また、遮断弁用Ｉ／Ｏ
回路２４は、マイコン１０からの指示に応じて遮断弁１
４を開閉させる。さらに、流量センサ１１にはメータ計
量機能部２０が接続され、メータ計量機能部２０では流
量センサ１１から出力されるパルス信号を計数してガス
の使用量を表示する。

【００１５】マイコン１０には、他のセンサやホームオ
ートメーションシステムと連動させるときに用いるセン
サ・ＨＡ用Ｉ／Ｏ回路２５、マイコンメータの動作状態
を遠隔で監視制御するときにデータ通信に用いる通信用
Ｉ／Ｏ回路２６、外部スイッチによって遮断弁１４を強
制的に遮断する遮断スイッチ２７、正常に動作するか否
かを確認するテストスイッチ２８、動作状態を表示する
動作表示部２９を備える。動作表示部２９は、遮断弁１
４の開閉の状態を示す発光ダイオードと、異常によって
遮断弁１４が遮断したときに異常の内容を表示する液晶
表示器とを備える。

【００１６】上述の各回路部の電源は回路用電池１５よ
り電池電圧判定回路１６を通して供給され、また、遮断
弁１４の電源は電池電圧判定回路１６を通して遮断弁用
電池１７により供給される。回路用電池１５および遮断
弁用電池１７はそれぞれリチウム電池よりなる。電池電
圧判定回路１６では、回路用電池１５および遮断弁用電
池１７の出力電圧を監視し、出力電圧の低下をマイコン
１０に通知する。

【００１７】ところで、マイコン１０は、２次側の開放
（ガス管の外れやガス栓の開放）によって単位時間に異
常に多くのガスが流れた場合や、地震により所定値以上
の加速度の振動が作用した場合や、１次側から供給され
るガス圧力が所定値以下に低下した場合などに異常が生
じていると判断して、遮断弁１４を遮断する。マイコン
１０には遮断弁１４を遮断する条件が他にも設定されて
いるが、要旨ではないのでここでは説明を省略する。

【００１８】一方、異常によって遮断された遮断弁１４
を開放するために、復帰釦１８が設けられている。復帰
釦１８は押操作によって遮断弁１４を機械的に開放させ
るものである。マイコン１０は遮断弁用Ｉ／Ｏ回路２４
を通して遮断弁１４の開放を検知し、流量センサ１１の
出力に基づいて器具栓の開放や２次側でのガス漏れの有
無を判断し、器具栓が開放されていたり２次側でガス漏
れが生じていたりすると遮断弁１４を再び遮断する。こ
の動作を安全復帰機能と称している。

【００１９】安全復帰機能は、上述のように復帰釦１８
の復帰操作により起動され、従来構成と同様に、流量セ
ンサ１１により検出されるガスの流量が復帰操作から一
定時間（たとえば、２分）として規定されている検出期
間内に規定個数のパルス信号が流量センサ１１から発生
したときに遮断弁１４を再び遮断するように設定されて
いる。ただし、従来構成では検出期間内に１個の分割パ
ルスが発生すると遮断弁１４を再び遮断させているのに
対して、本実施形態では、マイコン１０において、上記
パルス数を、１個の分割パルスと、１個の１回転パルス
と、２個の１回転パルスとの３段階に選択可能としてあ
る。ここで、１回転パルスは分割パルスを分周して流量
センサ１１の１回転ごとに１個発生するパルス信号とし
たものである。さらに、マイコン１０には流量センサ１
１からのパルス信号を遅延させる遅延手段１９が設けら
れ、遅延手段１９により遅延したパルス信号を計数す
る。遅延手段１９における遅延時間（時定数）と、遮断
弁１４を遮断させるパルス数とは、２次側の構成に応じ
て適宜に設定される。

【００２０】上述のように、流量センサ１１の出力を遅
延手段１９で遅延させるから、流量センサ１１から出力
されたパルス信号をマイコン１０で計数するまでの時間
を遅らせることができる。つまり、２次側配管３の容量
に応じて遅延時間を設定すれば、検出期間を変更するこ
となく配管容量に対応して２次側が開放されているか否
かを正確に判断することができる。たとえば、２次側配
管３の配管容量が大きいときには遅延時間を長く設定し
ておけば、２次側配管３にガス漏れのない正常な状態で
流量センサ１１からパルス信号が発生したとしてもマイ
コン１０にはパルス信号が入力されず、復帰操作を何度
も行なうことなく遮断弁１４を開放させることができ
る。また、２次側配管３にガス漏れが生じている異常時
には流量センサ１１からパルス信号が発生するまでの時
間は正常時よりも短いから、遅延時間が適当な長さに設
定されていれば、異常時には検出期間内にマイコン１０
にパルス信号を入力することになり、２次側配管３のガ
ス漏れを検出することができる。

【００２１】ところで、ビルのように２次側配管３の配
管容量が非常に大きい場合には、遅延時間の調節のみで
は対応することができないこともある。そこで、配管容
量が非常に大きい場合には、異常か正常かを判断するパ
ルス数を変更する。つまり、検出期間内に１個の１回転
パルスが発生するか否かを判断したり、２個の１回転パ
ルスが発生するか否かを判断したりするのである。これ
らの設定を行なえば２次側配管３の配管容量が大きい場
合にも１回の復帰操作で遮断弁１４を開放することが可
能になる。分割パルスと１個の１回転パルスと２個の１
回転パルスとのどれを用いるかはマイコン１０により設
定することができる。

【００２２】遅延手段１９の遅延時間や、遮断弁１４を
遮断するときのパルス信号の種類および個数は、マイコ
ンメータを現場で設置したときに専用の設定器により設
定され、現場の２次側配管３の配管容量に応じた適正値
が設定されることになる。要するに、２次側配管３にガ
ス漏れのない正常な状態であるときに、復帰操作後の検
知期間内に遮断弁１４を再び遮断することなく１回の復
帰操作で遮断弁１４を開放できるように調節することが
できるのである。

【００２３】

【発明の効果】請求項１の発明は、ガスが供給される１
次側配管とガス器具が接続される２次側配管との間を流
れるガス流量を検出し一定流量ごとにパルス信号を発生
する流量センサと、１次側配管と２次側配管との間に挿
入されガス流路を開閉する遮断弁と、遮断弁の開閉を指
示するマイクロコンピュータと、遮断弁が遮断している
ときに復帰操作により遮断弁を開放する復帰釦とを備
え、マイクロコンピュータは復帰釦の復帰操作による遮
断弁の開放から規定の検知期間内に規定個数のパルス信
号を計数すると遮断弁を再び遮断させる安全復帰機能を
備え、流量センサから出力されたパルス信号を遅延させ
てマイクロコンピュータで計数させる遅延手段を備える
ものであり、流量センサから出力されるパルス信号をそ
のままマイコンで計数するのではなく遅延手段により遅
延させて計数するから、流量センサでパルス信号が発生
してからマイコンでパルス信号を計数するまでの時間を
遅らせることができるのであって、遅延時間の調節によ
って２次側配管の配管容量の相違に対応することが可能
になり、結果的に２次側配管が正常であれば１回の復帰
操作で遮断弁を開放することが可能になるという利点が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示すブロック図である。

【図２】同上の使用形態を示す構成図である。

【符号の説明】

１ マイコンメータ ２ １次側配管 ３ ２次側配管 ４ ガス器具 １０ マイコン １１ 流量センサ １４ 遮断弁 １８ 復帰釦 １９ 遅延手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガスが供給される１次側配管とガス器具
   が接続される２次側配管との間を流れるガス流量を検出
   し一定流量ごとにパルス信号を発生する流量センサと、
   １次側配管と２次側配管との間に挿入されガス流路を開
   閉する遮断弁と、遮断弁の開閉を指示するマイクロコン
   ピュータと、遮断弁が遮断しているときに復帰操作によ
   り遮断弁を開放する復帰釦とを備え、マイクロコンピュ
   ータは復帰釦の復帰操作による遮断弁の開放から規定の
   検知期間内に規定個数のパルス信号を計数すると遮断弁
   を再び遮断させる安全復帰機能を備え、流量センサから
   出力されたパルス信号を遅延させてマイクロコンピュー
   タで計数させる遅延手段を備えることを特徴とするマイ
   コンメータ。