JP4764607B2 - 復帰安全確認方法および電子式ガスメータ - Google Patents

Description

本発明は、ガス供給異常等に起因するガス供給の遮断後にガス供給を復帰する際の安全を確認する復帰安全確認方法および該方法を実施する電子式ガスメータに関する。

近年、電子式ガスメータは、ガス流路を流れるガスの流量を計測する機能の他に、流量が予め定めた合計流量値（接続する燃焼器の消費流量を合計して予め設定される）を越えた場合や、所定期間以上連続して燃焼器が使用された場合に、ガス流路中のガスの漏洩または燃焼器の消し忘れ等の異常を検出すると共に、ガス遮断弁を弁閉させてガス流路を通じてのガス供給を遮断する安全遮断機能を有するものが増加している。

また、異常時の安全遮断機能の他に、ガスメータの作動状況を確認するためにテスト的にガス遮断弁を弁閉させてガス流路を通じてのガス供給を遮断するテスト遮断機能を併せ持つものもある。

そこで、安全遮断機能やテスト遮断機能等により弁閉されたガス遮断弁を弁開して復帰させる際には、ガス漏れがないか安全確認しつつ、安全であるときのみガス遮断弁を弁開して復帰させる必要がある。そこで、ガスメータには、これらの遮断機能による遮断後に漏洩の有無を所定時間（復帰安全確認時間）の間確認し、漏洩がなければ通常の使用状態にする機能を搭載している。この機能を復帰安全確認機能という。Ｓ型ガスメータでは、この復帰安全確認機能において、１分間の復帰安全確認時間を必要としている。

実際のガスの流れを考えた場合、復帰後メータ下流側の配管内にガスを供給する必要があるため、ガスメータ部にも瞬時的に流量変化が発生し、不安定状態となる。漏洩流量を基準に合わせて一定のレベルで比較した場合、この不安定状態の継続時間に最も影響を与える要素は、ガスメータ下流側の体積である。体積が大きいほど漏洩検知までの不安定時間は長くなる。配管容積を決めるパラメータとして、配管種類に基づく配管の内径（主には、２０Ａや１５Ａというタイプがあり、それぞれ太さが違う）と配管長がある。

電子式ガスメータは、定期的に瞬時流量をサンプリングしており、上述の流量変化をとらえることができる。瞬時流量計において復帰安全確認を短時間で終わらせることが、従来の膜式ガスメータと比較した場合の最大アピールポイントであり、期待されるところであることから、１秒でも早く復帰安全確認完了できるロジックの構築が必要である。

出願人は、上述のような配管容積を考慮した復帰安全確認時間を設定して、復帰安全確認を正確に早く実施する技術について、たとえば特開平１１−１０８７２７号公報に開示している。
特開平１１−１０８７２７号公報

しかしながら、上述の技術では、漏洩判定手段として圧力を使用したものになっている。圧力変化を捉える場合、同じ漏洩状態であっても、配管容積が大きいほど圧力変化が見えにくくなるという問題がある。また、上述の技術では、配管容積に起因する流量の不安定時間について考慮されていないという問題がある。

そこで本発明は、上述した従来の問題点に鑑み、配管容積を考慮して復帰安全確認をより早く正確に実施することができる復帰安全確認方法および電子式ガスメータを提供することを目的としている。

請求項１記載の発明の復帰安全確認方法は、ガスメータの遮断弁が弁閉されてガス供給が遮断される遮断事象の発生後に、復帰信号の入力に基づき前記遮断弁を弁開してガス供給を復帰させる際に復帰安全を確認する復帰安全確認方法であって、前記復帰時、前記ガスメータが接続される下流側配管の配管容積に応じて設定される安定時間経過後の漏洩流量の有無に基づき復帰安全を確認することを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の復帰安全確認方法において、前記安定時間経過後に、前記漏洩流量があった場合は前記遮断弁を弁閉してガス供給を遮断すると共に、前記漏洩流量がなかった場合は前記遮断弁の弁開を維持して復帰安全確認終了とすることを特徴とする。

請求項３記載の発明の電子式ガスメータは、ガス流路を遮断する遮断弁からなる遮断部と、前記遮断弁によりガス供給が遮断される遮断事象の発生後に、復帰信号の入力に基づき前記遮断弁を弁開してガス供給を復帰させる際に復帰安全を確認する復帰安全確認手段とを備えた電子式ガスメータであって、前記復帰時、前記ガスメータが接続される下流側配管の配管容積に応じて安定時間を設定する安定時間監視手段をさらに備え、前記復帰安全確認手段は、前記安定時間監視手段により設定された前記安定時間経過後の漏洩流量の有無に基づき復帰安全を確認することを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の電子式ガスメータにおいて、前記復帰安全確認手段は、前記安定時間経過後に、前記漏洩流量があった場合は前記遮断弁を弁閉してガス供給を遮断すると共に、前記漏洩流量がなかった場合は前記遮断弁の弁開を維持して復帰安全確認終了とすることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項３または４記載の電子式ガスメータにおいて、前記安定時間監視手段は、配管容積を示す配管データと該配管データに対応する安定時間パラメータとの対応テーブルを記憶する配管データ記憶部と、前記ガスメータが接続される下流側配管の配管容積データに対応して前記対応テーブルから取り込まれる安定時間を設定する安定時間監視部とを含み、前記復帰安全確認手段は、前記ガス流路を流れるガスの瞬時流量を監視する流量監視部と、前記流量監視部からの検出出力が供給され、供給された検出出力に基づいて演算を行って瞬時流量値を算出するデータ演算部と、前記データ演算部で算出された前記瞬時流量値を記憶するデータ記憶部と、予め設定された流量しきい値を記憶するしきい値記憶部と、前記データ記憶部に記憶されている前記瞬時流量値と、前記しきい値記憶部に記憶されている前記流量しきい値とを比較し、比較結果を出力するデータ比較部と、前記安定時間監視手段により設定された前記安定時間経過後の前記データ比較部よりの比較結果により、前記瞬時流量値が前記流量しきい値より大きかった場合は、前記遮断弁を弁閉してガス供給を遮断すると共に、前記流量が前記流量しきい値以下であった場合は前記遮断弁の弁開を維持して復帰安全確認終了とする制御部とを含むことを特徴とする。

請求項１および３記載の発明によれば、配管データにより安定時間を最適条件に設定することにより、復帰安全確認作業をより早く安全に実施することができ、ガス事業者の施工時の作業効率を向上させることができる。

請求項２、４および５記載の発明によれば、安定時間経過後に漏洩流量があれば再び遮断し、漏洩流量がなければ復帰安全確認終了とするので、安全性が向上する。

以下、本発明に係る復帰安全確認方法を実施する電子式ガスメータの実施の形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る復帰安全確認方法を実施する電子式ガスメータを示すブロック図である。図１において、電子式ガスメータは、流量監視部１、データ演算部２、データ記憶部３、しきい値記憶部４、データ比較部５、復帰信号入力部６、安定時間監視部７、制御部８、遮断部９および配管データ記憶部１０から構成される。

配管データ記憶部１０および安定時間監視部７は、請求項における安定時間監視手段として働く。また、流量監視部１、データ演算部２、データ記憶部３、しきい値記憶部４、データ比較部５および制御部８は、請求項における復帰安全確認手段として働く。

流量監視部１は、ガス流路を流れるガスの流量を監視するものであり、瞬時流量を検出することができる超音波センサやフローセンサ等の流量センサからなる。データ演算部２は、所定値間隔の流量サンプリングによる流量監視部１からの流量検出出力が供給され、供給された流量検出出力に基づいて演算を行って、瞬時流量を算出する。

データ記憶部３は、データ演算部２で算出された瞬時流量を記憶する。しきい値記憶部４は、予め設定された流量しきい値を記憶している。

流量しきい値は、漏洩流量が流れているか否かを判断するためのしきい値であり、たとえば８．３リットル／時（Ｌ／ｈ）と設定される。

データ比較部５は、データ記憶部３に記憶された瞬時流量と、しきい値記憶部４に記憶されている流量しきい値とをそれぞれ比較し、それらの比較結果を出力する。復帰信号入力部６は、復帰ボタン（図示しない）の押下によりオン操作される遮断弁開スイッチ（図示しない）からなる。

配管データ記憶部１０は、配管の種類および配管長を含む配管データと該配管データに対応する安定時間パラメータとの対応テーブルを記憶している。瞬時流量でガスメータでのガスの流れをみた場合、復帰直後の不安定時間は、配管容積と比例の関係にある。そこで、対応テーブルにおける安定時間パラメータは、この不安定時間に基づき設定され、同様に配管容積と比例の関係になっている。配管データは、電子式ガスメータの施工を行うガス事業者が把握しており、施工時に設定器等により通信手段を利用して、電子式ガスメータが接続される下流側の配管の種類および配管長のデータが配管容積を表す配管データとして配管データ記憶部１０に書き込まれる。

安定時間監視部７は、配管データ記憶部１０に書き込まれた配管データに応じた安定時間パラメータを対応テーブルから取り込んで、安定時間タイマとして設定する。

制御部８は、流量監視部１に所定値間隔で流量サンプリングを実施するように指示する指示信号を出力する。また、制御部８は、データ比較部５からの比較結果の入力に応じて、遮断部９を遮断弁が弁閉となるように制御する遮断弁閉信号、または遮断弁が弁開となるように制御する遮断弁復帰信号を出力する。遮断部９は、制御部８からの遮断弁復帰信号または遮断弁閉信号で制御されてガス流路を開閉する遮断弁からなる。

なお、データ演算部２、データ記憶部３、しきい値記憶部４、データ比較部５、安定時間監視部７、制御部８および配管データ記憶部１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭを有するマイクロコンピュータで構成することができ、この場合は、ＣＰＵは、データ演算部２、データ比較部５、制御部８および安定時間監視部７として働き、ＲＯＭはしきい値記憶部４および配管データ記憶部１０として働き、ＲＡＭはデータ記憶部３として働く。

上述の構成において、制御部８は、復帰信号入力部６からの復帰信号を受けると、遮断部９へ遮断弁復帰信号を出力し、復帰安全確認モードに移行する。同時に、制御部８は、安定時間監視部７に安定時間の設定を指示する。指示を受けた安定時間監視部７は、配管データ記憶部１０から配管種類および配管長データを確認し、対応テーブルに基づいてその配管データに対応した安定時間パラメータを取り込み、安定時間タイマとして設定する。安定時間タイマのカウントアップによる安定時間の経過後、制御部８は、瞬時流量監視部１に流量サンプリングの実施を指示する。それぞれのサンプリング結果は、データ演算部２で演算され、演算された瞬時流量値がデータ記憶部３に記憶される。記憶された瞬時流量値は、データ比較部５によって基準値と比較され、漏洩流量の有無チェックが実行される。漏洩を検知した場合は、制御部８は、遮断部９へ遮断弁閉信号を出力し、遮断弁を弁閉させて遮断する。また、漏洩なしと判定した場合は、制御部８は、復帰安全確認を終了し通常の使用を許可する。

次に、上述の電子式ガスメータの復帰安全確認機能の動作を図２に示すフローチャートを参照して説明する。

まず、何らかの遮断機能による遮断後、復帰ボタンの押下により遮断弁開スイッチがオン操作されることによって、復帰信号入力部６からの復帰信号が制御部８に入力される（ステップＳ１）。

次に、制御部８は、復帰信号の入力に基づいて遮断弁復帰信号を出力する（ステップＳ２）。それにより、遮断部９は、制御部８からの遮断弁復帰信号で制御され、遮断弁が開にされる。

次に、制御部８は、安定時間監視部７に安定時間の設定を指示する。指示を受けた安定時間監視部７は、配管データ記憶部１０から電子式ガスメータが接続される配管の種類および配管長データを確認し、その設定状態に対応した安定時間パラメータを取り込み、安定時間タイマとして設定する（ステップＳ３）。次に、制御部８は、安定時間タイマのカウントによる安定時間をオーバーしたか否かを判定する（ステップＳ４）。

安定時間オーバーならば、制御部８は、流量監視部１に流量サンプリングの実施を指示する（ステップＳ５）。それにより、流量監視部１から流量検出信号が出力され、データ演算部２で演算され、演算された瞬時流量値Ｑｎがデータ記憶部３に記憶される。

次に、データ比較部５は、データ記憶部３に記憶された瞬時流量Ｑｎが流量しきい値より大きい（Ｑｎ＞基準値）か否かを判定する（ステップＳ６）。ステップＳ６の答がＮｏならばステップＳ８に進み、ＹｅｓならばステップＳ９に進む。

ステップＳ８で、制御部８は、復帰安全確認終了として復帰安全確認信号を出力し、次いで処理を終了する。

一方、ステップＳ９で、制御部８は、遮断弁閉信号を出力して、遮断部９における遮断弁を閉になるように制御してガス流路を閉じ、次いで処理を終了する。

このように、ガスメータ下流側の配管容積により復帰後の流量安定時間に違いがあるため、電子式ガスメータが接続される下流側配管の配管種類および配管長データに応じて、安定時間を切り替える。安定時間パラメータは、予め配管データ記憶部１０に記憶されており、それらを反映して復帰安全確認処理が実行される。

安定時間経過後から流量サンプリングを実施する具体的効果として、以下の点がある。
（１）安定した漏洩状態での瞬時流量を計測できる。
（２）復帰直後からの流量サンプリング方式の場合は、不安定区間の流量にて判定するため誤判定の確率が高くなるが、本発明によれば誤判定の確率が低減する。
（３）復帰直後からの流量サンプリング方式で平均化データを採用する場合は、不安定区間のデータも反映されてしまうため、算出結果が鈍ったものとなってしまうが、本発明によれば、そのようなことが解消される。

以上のように、本発明によれば、配管データにより安定時間を最適条件に設定することにより、復帰安全確認作業をより早く安全に実施することができ、ガス事業者の施工時の作業効率を向上させることができる。また、安定時間経過後に漏洩流量があれば再び遮断し、漏洩流量がなければ復帰安全確認終了とするので、安全性が向上する。

以上の通り、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限らず、種々の変形、応用が可能である。たとえば、上述の実施形態における流量しきい値は、適宜変更可能である。

本発明の実施の形態に係る復帰安全確認方法を実施する電子式ガスメータを示すブロック図である。 図１の電子式ガスメータの復帰安全確認機能の処理動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 流量監視部（復帰安全確認手段の一部）
２ データ演算部（復帰安全確認手段の一部）
３ データ記憶部（復帰安全確認手段の一部）
４ しきい値記憶部（復帰安全確認手段の一部）
５ データ比較部（復帰安全確認手段の一部）
６ 復帰信号入力部
７ 安定時間監視部（安定時間監視手段の一部）
８ 制御部（復帰安全確認手段の一部）
９ 遮断部
１０ 配管データ記憶部（安定時間監視手段の一部）

Claims (5)

1. ガスメータの遮断弁が弁閉されてガス供給が遮断される遮断事象の発生後に、復帰信号の入力に基づき前記遮断弁を弁開してガス供給を復帰させる際に復帰安全を確認する復帰安全確認方法であって、
   前記復帰時、前記ガスメータが接続される下流側配管の配管容積に応じて設定される安定時間経過後の漏洩流量の有無に基づき復帰安全を確認する
   ことを特徴とする復帰安全確認方法。
2. 請求項１記載の復帰安全確認方法において、
   前記安定時間経過後に、前記漏洩流量があった場合は前記遮断弁を弁閉してガス供給を遮断すると共に、前記漏洩流量がなかった場合は前記遮断弁の弁開を維持して復帰安全確認終了とする
   ことを特徴とする復帰安全確認方法。
3. ガス流路を遮断する遮断弁からなる遮断部と、前記遮断弁によりガス供給が遮断される遮断事象の発生後に、復帰信号の入力に基づき前記遮断弁を弁開してガス供給を復帰させる際に復帰安全を確認する復帰安全確認手段とを備えた電子式ガスメータであって、
   前記復帰時、前記ガスメータが接続される下流側配管の配管容積に応じて安定時間を設定する安定時間監視手段をさらに備え、
   前記復帰安全確認手段は、前記安定時間監視手段により設定された前記安定時間経過後の漏洩流量の有無に基づき復帰安全を確認する
   ことを特徴とする電子式ガスメータ。
4. 請求項３記載の電子式ガスメータにおいて、
   前記復帰安全確認手段は、前記安定時間経過後に、前記漏洩流量があった場合は前記遮断弁を弁閉してガス供給を遮断すると共に、前記漏洩流量がなかった場合は前記遮断弁の弁開を維持して復帰安全確認終了とする
   ことを特徴とする電子式ガスメータ。
5. 請求項３または４記載の電子式ガスメータにおいて、
   前記安定時間監視手段は、
   配管容積を示す配管データと該配管データに対応する安定時間パラメータとの対応テーブルを記憶する配管データ記憶部と、
   前記ガスメータが接続される下流側配管の配管容積データに対応して前記対応テーブルから取り込まれる安定時間を設定する安定時間監視部とを含み、
   前記復帰安全確認手段は、
   前記ガス流路を流れるガスの瞬時流量を監視する流量監視部と、
   前記流量監視部からの検出出力が供給され、供給された検出出力に基づいて演算を行って瞬時流量値を算出するデータ演算部と、
   前記データ演算部で算出された前記瞬時流量値を記憶するデータ記憶部と、
   予め設定された流量しきい値を記憶するしきい値記憶部と、
   前記データ記憶部に記憶されている前記瞬時流量値と、前記しきい値記憶部に記憶されている前記流量しきい値とを比較し、比較結果を出力するデータ比較部と、
   前記安定時間監視手段により設定された前記安定時間経過後の前記データ比較部よりの比較結果により、前記瞬時流量値が前記流量しきい値より大きかった場合は、前記遮断弁を弁閉してガス供給を遮断すると共に、前記流量が前記流量しきい値以下であった場合は前記遮断弁の弁開を維持して復帰安全確認終了とする制御部と
   を含むことを特徴とする電子式ガスメータ。

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