JPH10307050A

JPH10307050A - ガスメータ

Info

Publication number: JPH10307050A
Application number: JP11780397A
Authority: JP
Inventors: Kazumitsu Nukui; 一光温井; Katsuto Sakai; 克人酒井; Hideo Kato; 秀男加藤; Shinichi Sato; 真一佐藤
Original assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Current assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Priority date: 1997-05-08
Filing date: 1997-05-08
Publication date: 1998-11-17

Abstract

(57)【要約】【課題】何らかの原因で遮断弁が閉止された後、その
遮断弁を一旦開いた際に自動的に行われるガス漏洩検査
において、消費電力を抑えつつ、高精度にガス漏洩の有
無を検知することができるガスメータを提供する。【解決手段】流量異常に起因した流路遮断後に遮断弁
を一旦開いて行うガス漏洩検査ではフローセンサ３０を
通常感度モードで使用する一方、地震の感知に起因した
流路遮断後に遮断弁を一旦開いて行うガス漏洩検査では
フローセンサ３０を高感度モードで使用する。消費電力
が大きい高感度モードでのフローセンサ３０の使用が限
定されるため、遮断弁作動後の復帰時におけるガス漏洩
検査に要する消費電力を低減しつつ、地震により生じ得
る微小なガス漏洩を検知することができる。特に、電池
駆動型のガスメータにおいては、その電池寿命を延ばす
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、何らかの異常発生
によりガス供給を遮断すると共にその後ガス供給を復帰
させた時点でガス漏洩検査を行うという機能を有するガ
スメータに関する。

【０００２】

【従来の技術】

【０００３】ガスメータとして利用される流量計として
は、フルイディック素子を用いて構成したフルイディッ
ク流量計が知られている。このフルイディック流量計
は、噴流を発生させるノズルの下流側に、一対の側壁に
よって流路拡大部を形成すると共に、側壁の外側に設け
られたリターンガイドによって、ノズルを通過した流体
を各側壁の外側に沿ってノズルの噴出口側へ導く一対の
フィードバック流路を形成し、ノズルを通過した流体が
一対のフィードバック流路を交互に流れる現象（以下、
フルイディック発振という。）の周波数が流体の流量と
関係することを利用した流量計であり、比較的大きな流
量の計量に適している。

【０００４】一方、ガスメータ等に利用される流量計と
して、流速センサ（以下、フローセンサという。）を用
いたものも知られている。その１つとして、例えば、配
管中における熱の移動が配管中を流れる流体の流速と関
係することを利用して流速を求める熱式フローセンサが
ある。この熱式フローセンサを用いた流量計では、内蔵
のマイクロコンピュータが流速から流量を演算して、こ
れを表示するようになっている。この熱式フローセンサ
は小流量の測定に適していることから、上記したフルイ
ディック素子と熱式フローセンサとを併用した流量計も
ある。

【０００５】このようなフローセンサ付きフルイディッ
ク流量計を用いて構成したガスメータにおいては、ガス
流量に異常ありと判断したときにガス供給側に設けた遮
断弁を自動的に閉じてガス器具等へのガス供給を遮断
し、事故の発生を未然に防止する安全装置が設けられて
いる。この種のガスメータでは、一旦、遮断弁が作動
し、問題が解消した場合には、遮断弁を手動で開放する
ことが必要になる。この場合、直ちに遮断弁を開放して
しまうと、万一、ガスコックが開いていたりガスホース
が外れていた場合には、ここからガスが流出してしまう
ので、従来は需要家またはサービスマンが、遮断弁を開
放したのちにガス漏洩の有無を確認し、漏洩なしと判断
した場合に遮断弁の開放を維持し、そうでない場合に
は、再び遮断弁を閉じるという操作を行うようになって
いた。

【０００６】しかしながら、遮断弁が作動するごとに人
手によってガス漏洩検査を行うのは、手間のかかること
であることから、例えば、特開平５−１５７５９４号あ
るいは特開平５−２７３０１２号公報には、遮断弁が閉
じた後のガス漏洩検査を自動的に行うようにしたガスメ
ータが提案されている。これらのガスメータでは、流量
異常により遮断弁が閉止された場合には、この遮断弁を
一旦開放したうえでガス漏洩の有無を検査し、漏洩なし
と判断した場合に遮断弁の開放を維持し、そうでない場
合には、再び遮断弁を閉じるという一連の処理を自動的
に行うことができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】一方、最近では、上記
した流量異常時のガス遮断機能に加えて、地震の発生時
におけるガス流出事故を未然に防ぐために、感震センサ
を備えると共に、この感震センサによって所定の震度を
超える地震を感知したときには、遮断弁を閉止してガス
供給を停止させるという安全機能をも備えたガスメータ
が提案されている。この種のガスメータでは、地震感知
によって遮断弁が閉止された場合にも、この遮断弁を一
旦開放したうえでガス漏洩の有無を検査し、その検査結
果に応じて上記と同様の処理を行うようにすることが考
えられる。

【０００８】しかしながら、地震の場合には、配管等に
生じた折損やひび割れ等に起因する微小なガス漏洩が発
生する場合も多いため、ガス漏洩量がそのように微小で
ある場合には、遮断弁を一旦開放したうえでガス漏洩検
査を行った際にガス漏洩を検知できないおそれも生ず
る。この不都合なくすためには、ガス漏洩検査の精度を
上げればよく、そのためには、上記したガスメータが備
える２つの流量検出手段のうち、フローセンサを用いる
必要がある。ところが、その代表格である上記の熱式フ
ローセンサは、流量検出精度を上げようとすると、原理
的に消費電力が増大するという性質をもつ。このため、
一般に電池駆動を行うことが多い一般家庭用のガスメー
タにおいては、遮断弁の復帰後のガス漏洩検査ごとに多
大の電力を消費し、電池寿命を著しく縮める結果とな
る。

【０００９】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、安全装置としての遮断弁が閉止され
た後、その遮断弁を一旦開いた際に自動的に行われるガ
ス漏洩検査において、消費電力を抑えつつ、高精度にガ
ス漏洩の有無を検知することができるガスメータを提供
することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のガスメー
タは、ガス流量の異常または地震の感知に応じてガス供
給路を遮断する遮断弁と、遮断弁の作動によりガス供給
路が遮断され、その後遮断弁が一旦開状態に復帰した場
合において、遮断弁の作動が地震の感知に起因したもの
であるときは、遮断弁の作動がガス流量の異常に起因し
たものであるときよりも高い感度でガス漏洩検知のため
のガス流量測定を行う流量測定手段とを備えている。

【００１１】このガスメータでは、遮断弁が作動してガ
ス供給路が遮断され、その後遮断弁が一旦開状態に復帰
した場合において、遮断弁の作動が地震の感知に起因し
たものであるときは、遮断弁の作動がガス流量の異常に
起因したものであるときよりも高い感度でガス漏洩検知
のためのガス流量測定が行われる。

【００１２】請求項２記載のガスメータは、請求項１記
載のガスメータにおいて、流量測定手段を、遮断弁の作
動によりガス供給路が遮断された後、遮断弁を一旦開い
た状態でガス供給路におけるガス流量を検知するガス流
量センサと、遮断弁の作動が地震の感知に起因したもの
であるときは、ガス流量センサの測定感度を、遮断弁の
作動がガス流量の異常に起因したものであるときの測定
感度よりも高い感度に切り替える感度切替手段とを含ん
で構成したものである。

【００１３】このガスメータでは、遮断弁の復帰後のガ
ス漏洩検知に使用されるガス流量センサの感度が、遮断
弁の作動の原因に応じて切り替えられる。具体的には、
遮断弁の作動が地震の感知に起因したものであるとき
は、遮断弁の作動がガス流量の異常に起因したものであ
るときの測定感度よりも高い感度に切り替えられる。

【００１４】請求項３記載のガスメータは、請求項２記
載のガスメータにおいて、さらに、遮断弁を一旦開いた
状態でガス流量センサが所定量以上のガス流量を検知し
たとき、遮断弁を作動させてガス供給路を再度遮断する
再遮断制御手段を備えたものである。

【００１５】このガスメータでは、遮断弁の復帰後に所
定量以上のガス流量が検知されると、ガス漏洩と判断さ
れて遮断弁が再度作動し、ガス供給路が遮断される。

【００１６】請求項４記載のガスメータは、請求項３記
載のガスメータにおいて、遮断弁の作動が地震の感知に
起因したものであるときの所定量を、遮断弁の作動がガ
ス流量の異常に起因したものであるときの所定量よりも
小さく設定したものである。

【００１７】このガスメータでは、遮断弁の作動が地震
の感知に起因したものであるときは、遮断弁の作動がガ
ス流量の異常に起因したものであるときの再遮断の判断
基準となる流量値よりも小さい流量値を判断基準として
再遮断が行われる。

【００１８】請求項５記載のガスメータは、請求項２記
載のガスメータにおいて、ガス流量センサが通常状態に
おけるガス流量の計測にも用いられる間欠駆動型のセン
サであって、かつ、遮断弁作動後におけるガス流量セン
サの駆動間隔は、通常状態におけるガス流量センサの駆
動間隔よりも短いように構成したものである。

【００１９】このガスメータでは、通常状態におけるガ
ス流量の計測に用いられるガス流量センサが、遮断弁作
動後におけるガス漏洩検知のためのガス流量測定にも兼
用される。そして、遮断弁作動後におけるガス漏洩検知
のためのガス流量測定は、通常状態におけるガス流量測
定よりも短い間隔で間欠的に行われる。

【００２０】請求項６記載のガスメータは、請求項２記
載のガスメータにおいて、遮断弁の作動後、ガス流量セ
ンサは遮断弁が再度開いてから所定時間経過後に検知を
開始するように構成したものである。

【００２１】このガスメータでは、一旦閉じた遮断弁が
再度開いてから所定時間経過後にガス流量センサの検知
が開始される。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。

【００２３】図２は本発明の一実施の形態に係るガスメ
ータにおける流量計の構成を示す断面図である。この流
量計は熱式フローセンサを備えたフルイディック流量計
である。図２に示すように、この流量計は、気体（ガ
ス）を受け入れる入口部１１と気体を排出する出口部１
２とを有する本体１０を備えている。本体１０内には隔
壁１３が設けられ、この隔壁１３と入口部１１との間に
第１の気体流路１４が形成され、隔壁１３と出口部１２
との間に第２の気体流路１５が形成されている。隔壁１
３には開口部１６が設けられ、第１の気体流路１４内に
は、開口部１６を閉塞可能な遮断弁１７が設けられてい
る。本体１０の外側にはソレノイド１８が固定され、こ
のソレノイド１８のプランジャ１９が、本体１０の側壁
を貫通して遮断弁１７に接合されている。遮断弁１７と
本体１０との間におけるプランジャ１９の周囲には、ば
ね２０が設けられ、このばね２０が遮断弁１７を開口部
１６側へ付勢している。

【００２４】第２の気体流路１５内には、入口部１１か
ら受け入れた気体を通過させて噴流を発生させるノズル
２１が設けられている。ノズル２１の通路内には、熱式
フローセンサ（以下、単にフローセンサという。）３０
が配設されている。このフローセンサ３０は、後述する
ように、ガスの流れに沿って上流側および下流側に配設
された２つの測温抵抗エレメント（本図では図示せず）
を有し、これに一定電流を供給したときの両者の温度差
から流速、ひいては流量を求めるようになっている。こ
こで、フローセンサ３０が本発明におけるガス流量セン
サに対応しており、後述するように、通常感度モードと
高感度モードの２つのモードで動作可能である。通常感
度モード時における検知可能な最小流量は、例えば３
（リットル／時間）程度であり、高感度モード時におけ
る検知可能な最小流量は、例えば１．５（リットル／時
間）程度である。

【００２５】ノズル２１の下流側には、拡大された流路
を形成する一対の側壁２３，２４が設けられている。こ
の側壁２３，２４の間には、所定の間隔を開けて、上流
側に第１ターゲット２５、下流側に第２ターゲット２６
がそれぞれ配設されている。側壁２３，２４の外側に
は、ノズル２１を通過した気体を各側壁２３，２４の外
周部に沿ってノズル２１の噴出口側へ帰還させる一対の
フィードバック流路２７，２８を形成するリターンガイ
ド２９が配設されている。フィードバック流路２７，２
８の各出口部分と出口部１２との間には、リターンガイ
ド２９の背面と本体１０とによって、一対の排出路３
１，３２が形成されている。ノズル２１の噴出口の近傍
には導圧孔３３，３４が設けられ、本体１０の底部の外
側には、導圧孔３３と導圧孔３４における差圧を検出す
る圧電膜センサ３５（図２では図示せず。）が設けられ
ている。

【００２６】図１は図２に示した流量計の回路部分の構
成を示すブロック図である。この流量計は、フローセン
サ３０の出力信号をアナログ信号からディジタル信号へ
と変換するＡ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換器４１
と、圧電膜センサ３５の出力信号を増幅するアナログ増
幅器４２と、このアナログ増幅器４２の出力を波形整形
してパルスを生成する波形整形回路４３と、Ａ／Ｄ変換
器４１と波形整形回路４３の各出力を入力するマイクロ
コンピュータ５０と、このマイクロコンピュータ５０に
接続されたソレノイド１８、表示部４４、感震センサ４
５および弁復帰操作部４６とを備えている。

【００２７】図３に示したように、Ａ／Ｄ変換器４１
は、一定間隔（ここでは６秒間隔）で間欠的にフローセ
ンサ３０の出力電圧に応じた数のパルスを出力するよう
になっている。平均値演算部５１は、フローセンサ３０
の各駆動時ごとにＡ／Ｄ変換器４１の出力パルス数をカ
ウントし、過去の所定回数（通常動作時は例えば８回）
の駆動におけるＡ／Ｄ変換器４１の出力パルス数の平均
値を求め、これをフローセンサ出力の平均値とするよう
になっている。

【００２８】マイクロコンピュータ５０は、Ａ／Ｄ変換
器４１の出力信号（以下、フローセンサ出力ともい
う。）を入力し、その平均値を演算する平均値演算部５
１と、この平均値演算部５１の出力または波形整形回路
４３の出力を基に流量および積算流量を演算したり、各
部の制御を行う主制御部５３と、この主制御部５３によ
って制御され、ソレノイド１８を駆動して遮断弁１７
（図２）の開閉動作を制御する遮断弁制御部５５と、主
制御部５３によって制御され、流量に応じてフローセン
サ３０と圧電膜センサ３５の動作状態（すなわち、いず
れのセンサの出力信号を採用するか）を切り換えるセン
サ切換部５６とを備えている。

【００２９】主制御部５３は、平均値演算部５１または
波形整形回路４３の出力から求めた流量が所定の流量値
（例えば、最大流量仕様が５ｍ³／時間であるガスメー
タにおいては８．８ｍ³／時間程度）を超えた場合や、
感震センサ４５から感震信号５７が入力された場合に、
遮断弁制御部５５に弁閉止命令を送出する一方、弁復帰
操作部４６から復帰信号５８が入力された場合に、遮断
弁制御部５５に弁開命令を送出するようになっている。
主制御部５３はまた、感震センサ４５からの感震信号５
７の入力に応じて弁閉止信号を出力した後において、弁
復帰操作部４６から復帰信号５８の入力があると、フロ
ーセンサ３０の流量検知感度を切り替えるためのセンサ
感度切替信号５９を出力するようになっている。この点
が本発明の特徴点の１つをなしている。ここで、主制御
部５３が本発明における感度切替手段の一部および再遮
断制御手段に対応している。

【００３０】遮断弁制御部５５は、主制御部５３から弁
閉止信号が入力された場合に、ソレノイド１８を動作さ
せ、遮断弁１７によって開口部１６（図２）を閉塞して
ガスを遮断する一方、主制御部５３から弁開信号が入力
された場合に、ソレノイド１８により遮断弁１７を移動
させて開口部１６を開放状態にするようになっている。

【００３１】表示部４４は、主制御部５３で求められた
積算流量を表示するためのもので、例えば液晶表示装置
（ＬＣＤ）等で構成される。感震センサ４５は、所定震
度を超える地震を感知したときに感震信号５７を出力す
るものである。弁復帰操作部４６は、何らかの原因（こ
こでは、ガス流量異常または所定震度を超える地震の感
知）によって遮断弁１７が閉止された場合に、この遮断
弁１７を手動で元の開状態に復帰させるのに用いられる
もので、例えば押ボタンスイッチ等で構成される。

【００３２】図４は、図１に示したフローセンサ３０の
回路構成例を表すものである。このフローセンサ３０
は、ガスの流れ方向に沿って配列されると共に、相互に
直列に接続された上流側の測温抵抗エレメント３０１お
よび下流側の測温抵抗エレメント３０２を備えている。
これらの測温抵抗エレメント３０１，３０２は、温度が
等しいときには抵抗値が等しくなっている。上流側の測
温抵抗エレメント３０１の一端はスイッチ３０３を介し
て定電流回路３０４に接続され、他端は下流側の測温抵
抗エレメント３０２の一端に接続されている。この測温
抵抗エレメント３０２の他端は接地されている。直列接
続されたこれらの測温抵抗エレメント３０１，３０２の
両端間には、抵抗値の等しい基準抵抗器３０５，３０６
が直列接続され、これらの測温抵抗エレメントおよび基
準抵抗器によってブリッジ回路が構成されている。測温
抵抗エレメント３０１と測温抵抗エレメント３０２との
接続点と、基準抵抗器３０５と基準抵抗器３０６との接
続点とは、それぞれ、差動増幅器３０７の各入力端に接
続されている。スイッチ３０３は、消費電力低減のた
め、駆動制御回路３０８によって一定間隔（通常状態で
は例えば６秒間隔）でオン、オフが制御されるようにな
っている。

【００３３】このフローセンサ３０では、駆動制御回路
３０８によって一定の周期で間欠的にスイッチ３０３が
オンにされる結果、定電流回路３０４からブリッジ回路
に一定電流が間欠的に供給される。この電流によって測
温抵抗エレメント３０１，３０２はそれぞれ発熱する。
ここで、流速がゼロのときはこれらの測温抵抗エレメン
ト３０１，３０２の温度が等しいので抵抗値が等しくな
り、測温抵抗エレメント３０１と測温抵抗エレメント３
０２との接続点における電位と、基準抵抗器３０５と基
準抵抗器３０６との接続点における電位とは、ほぼ等し
くなる。このため、差動増幅器３０７から出力される検
知信号３１８は最小（ほぼ０）となる。一方、流速があ
る大きさを持つ場合には、測温抵抗エレメント３０１，
３０２間に温度差が生ずるので抵抗値にも差が生じ、測
温抵抗エレメント３０１と測温抵抗エレメント３０２と
の接続点における電位（分圧）が変化する。この電位変
化は流速が大きいほど大きくなる。一方、基準抵抗器３
０５と基準抵抗器３０６との接続点における電位は一定
である。したがって、差動増幅器３０７の出力端から
は、これらの２つの接続点間の電位差を増幅した検知信
号３１８が出力され、これが、図１のＡ／Ｄ変換器４１
に入力される。すなわち、差動増幅器３０７から出力さ
れる検知信号３１８は流速に応じた大きさとなる。

【００３４】また、このフローセンサ３０では、駆動制
御回路３０８は、マイクロコンピュータ５０（図１）の
主制御部５３からのセンサ感度切替信号５９に応じて、
定電流回路３０４の定電流値を変更させるための電流値
変更信号３１１を出力するようになっている。具体的に
は、この電流値変更信号３１１によって、定電流回路３
０４の定電流値は通常状態におけるＩ₀からＩ₀′へと
増加する。このため、ガス流量が微小である場合におい
ても、上流測温抵抗エレメント３０１と下流測温抵抗エ
レメント３０２との間に必要な温度差を確保でき、これ
により、流速検知感度を高くすることができる。

【００３５】図５は定電流回路３０の一構成例を表すも
のである。この回路は、一端が電源Ｖccに接続された抵
抗器３２０と、一端が抵抗器３２０の他端に接続され他
端が接地された抵抗器３２１と、ベースが抵抗器３２
０，３２１の接続点に接続されコレクタが図３のスイッ
チ３０３の一方の接点に接続されたトランジスタ３２２
と、コレクタがトランジスタ３２２のエミッタに接続さ
れたトランジスタ３２４と、一端がトランジスタ３２４
のエミッタに接続され他端が接地された抵抗器３２５
と、一端がトランジスタ３２２のエミッタに接続され他
端が接地された抵抗器３２６とを備えている。トランジ
スタ３２４のベースには、図３に示した駆動制御回路３
０８から電流値変更信号３１１が入力され、これによ
り、トランジスタ３２４はオンオフされるようになって
いる。

【００３６】ここで、抵抗器３２０，３２１の抵抗値を
それぞれＲ₁，Ｒ₂、抵抗器３２５，３２６の抵抗値を
それぞれＲ_E1，Ｒ_E2とすると、電流値変更信号３１１が
非アクティブ（“Ｌ”）でトランジスタ３２４がオフの
状態における定電流回路３０４の定出力電流値Ｉ₀は次
の（１）式で表される。Ｉ₀＝ｈ_fe・Ｉ_E＝ｈ_fe・Ｖ_E／Ｒ_E1 ＝ｈ_fe・（Ｖ_B−Ｖ_BE）／Ｒ_E1 ……（１）ここに、ｈ_feはトランジスタ３２２の順方向電流増幅
率、Ｉ_Eはトランジスタ３２２のエミッタ電流、Ｖ_Eは
トランジスタ３２２のエミッタの電位、Ｖ_Bは抵抗器３
２０と抵抗器３２１との接続点の電位（すなわちトラン
ジスタ３２２のベース電位）、Ｖ_BEはトランジスタ３２
２のベース・エミッタ間電圧である。

【００３７】一方、電流値変更信号３１１がアクティブ
（“Ｈ”）でトランジスタ３２４がオンの状態における
定電流回路３０４の定出力電流値Ｉ₀′は、次の（２）
式で表される。Ｉ₀′＝ｈ_fe・（Ｖ_B−Ｖ_BE）／Ｒ_E ……（２）ここに、１／Ｒ_E＝１／Ｒ_E1＋１／Ｒ_E2 ……（３）である。

【００３８】ここで、Ｒ_E＜Ｒ_E1である。したがって、
上記（１），（２）式から、電流値変更信号３１１がア
クティブでトランジスタ３２４がオン状態のときの定出
力電流値Ｉ₀′は、電流値変更信号３１１が非アクティ
ブでトランジスタ３２４がオフ状態のときの定出力電流
値Ｉ₀よりも大きくなることが判る。すなわち、主制御
部５３（図１）から入力されるセンサ感度切替信号５９
に応じて駆動制御回路３０８から出力される電流値変更
信号３１１によって、定電流回路３０４の定出力電流値
を変化させることができる。ここで、この電流値変更信
号３１１およびトランジスタ３２４が、上記した主制御
部５３およびセンサ感度切替信号５９と共に、本発明に
おける感度切替手段に対応している。

【００３９】次に、図６および図７を参照して、以上の
ような構成のガスメータの主要な動作を説明する。な
お、これらの図は、流量異常または地震感知によって遮
断弁１７が閉止状態となってその後に遮断弁１７を一旦
手動で開けた場合における自動ガス漏洩検査およびその
後の必要な処理を表すものである。

【００４０】このガスメータでは、フローセンサ３０は
小流量域での測定を行い、フルイディック流量計の圧電
膜センサ３５は大流量域での測定を行うと共に、両セン
サ３０、３５の測定領域は一部重複している。センサ切
換部５６（図１）は、流量がどのセンサの測定領域にあ
るかに応じて、フローセンサ３０と圧電膜センサ３５の
動作状態を切り換える。

【００４１】図２において、流量計の入口部１１から受
け入れられた気体は、第１の気体流路１４、開口部１６
および第２の気体流路１５を順に経て、ノズル２１に入
る。ノズル２１の通路内に配設されたフローセンサ３０
の出力信号は、Ａ／Ｄ変換器４１（図１）でディジタル
パルス（図３）に変換されて平均値演算部５１（図１）
に入力される。主制御部５３は、流量がフローセンサ３
０の測定領域（小流量域）にあるときは、平均値演算部
５１の出力に基づいて、ノズル２１の通路を通過する気
体の流速に対応する流量および積算流量を演算する。表
示部４４は主制御部５３によって演算された流量および
積算流量を表示する。以上の動作は、他の処理と共に繰
り返し実行される。

【００４２】また、ノズル２１を通過した気体は、噴流
となって噴出口より噴出される。噴出口より噴出された
気体は、コアンダ効果により一方の側壁に沿って流れ
る。ここでは、まず側壁２３に沿って流れるものとす
る。側壁２３に沿って流れた気体は、更にフィードバッ
ク流路２７を経て、ノズル２１の噴出口側へ帰還され、
排出路３１を経て出口部１２より排出される。このと
き、ノズル２１より噴出された気体は、フィードバック
流路２７を流れてきた気体によって方向が変えられ、今
度は他方の側壁２４に沿って流れるようになる。この気
体は、更にフィードバック流路２８を経て、ノズル２１
の噴出口側へ帰還され、排出路３２を経て出口部１２よ
り排出される。すると、ノズル２１より噴出された気体
は、今度は、フィードバック流路２８を流れてきた気体
によって方向が変えられ、再び側壁２３、フィードバッ
ク流路２７に沿って流れるようになる。以上の動作を繰
り返すことにより、ノズル２１を通過した気体は一対の
フィードバック流路２７，２８を交互に流れるフルイデ
ィック発振を行う。このフルイディック発振の周波数、
周期は流量と対応関係があり、これは圧電膜センサ３５
によって検出される。流量が圧電膜センサ３５の測定領
域（大流量域）にあるときは、主制御部５３は、波形整
形回路４３から出力されるパルスの周期に基づいて流量
および積算流量を演算する。表示部４４は主制御部５３
によって演算された流量および積算流量を表示する。

【００４３】このような通常動作状態において、主制御
部５３は、所定量以上の流量を検出すると（図６ステッ
プＳ１０１）、遮断弁制御部５５に弁閉止信号を送出す
る。これを受けた遮断弁制御部５５は、ソレノイド１８
を動作させ、遮断弁１７によって開口部１６を閉塞し、
流量計の下流側へのガス供給を停止する（ステップＳ１
０２）。一方、所定の震度を超える地震が発生して感震
センサ４５から感震信号５７が入力されたときは（ステ
ップＳ１１７；Ｙ）、図７のステップＳ１１８に進む。

【００４４】ステップＳ１０２において遮断弁１７が遮
断された後、弁復帰操作部４６から復帰信号５８が入力
されると（ステップＳ１０３；Ｙ）、主制御部５３は、
遮断弁制御部５５に弁開信号を送って遮断弁１７を一旦
開状態にする（ステップＳ１０４）。一方、復帰信号５
８の入力がないときには（ステップＳ１０３；Ｎ）、主
制御部５３は、弁閉止状態をそのまま維持する（ステッ
プＳ１０５）。

【００４５】ステップＳ１０４で遮断弁１７が開けられ
た場合は、５秒間の復圧時間の経過を待って（ステップ
Ｓ１０６）、フローセンサ３０の駆動周期をそれまでの
６秒から１秒に変更し（ステップＳ１０７）、このフロ
ーセンサ３０によって流量データを取得する。ここで、
フローセンサ３０の駆動周期を１秒に短縮するのは、ガ
ス漏洩の有無の検知を迅速に行うためには短時間に多数
の流量データを取得する必要があるからである。また、
５秒間という復圧時間を設けているのは、遮断弁１７を
開けた直後における過渡的状態の経過を待つためであ
る。すなわち、遮断弁１７を閉止した後においては、器
具側の圧力が供給側の圧力よりも低下していることが多
いため、遮断弁１７を再度開くと、器具側のコックが閉
じていたとしても一時的にガスの流れが生じ、これをガ
ス漏洩と誤診してしまう可能性もある。このため、この
ような過渡的状態の経過を待ってガス漏洩検査を開始す
ることとしたものである。

【００４６】ステップＳ１０７においてフローセンサ３
０の駆動周期を１秒に変更したのち、主制御部５３は、
まず、ステップＳ１０８〜Ｓ１１１において、１秒間隔
で１０個の流量データを取得し、その平均値を算出す
る。この結果、平均流量が１０（リットル／時間）以上
のときは（ステップＳ１１２；Ｙ）、直ちに遮断弁制御
部５５に弁閉止信号を送出して遮断弁１７を再閉止する
（ステップＳ１１３）。一方、平均流量が１０（リット
ル／時間）未満のときは（ステップＳ１１２；Ｎ）、ス
テップＳ１０９に戻り、さらに、次の１０個の流量デー
タを取得する。そして、これらの１０個の流量データの
平均値が１０（リットル／時間）以上のときは（ステッ
プＳ１１２；Ｙ）、上記と同様に、直ちに遮断弁１７を
再閉止する（ステップＳ１１３）。

【００４７】一方、平均流量が１０（リットル／時間）
未満のときは（ステップＳ１１２；Ｎ）、ステップＳ１
０９を経てステップＳ１１４へ進み、ここで、それまで
に取得した２０個の流量データの平均値を算出する。こ
の結果、２０個の流量データの平均値が３（リットル／
時間）以上のときは（ステップＳ１１５；Ｙ）、ガス漏
洩ありと判断し、直ちに遮断弁１７を閉止する（ステッ
プＳ１１３）。また、２０個の流量データの平均値が３
（リットル／時間）未満のときは（ステップＳ１１５；
Ｎ）、ガス漏洩なしと判断し、遮断弁１７の開状態をそ
のまま維持して通常の流量測定を行い、流量および積算
流量の演算および表示を行う（ステップＳ１１６）。

【００４８】このように、本実施の形態では、１０個ず
つ２つの流量データのグループに分けて各グループごと
に平均流量を求めるようにしているが、これは、最初か
ら２０個の流量データの取得を待ってガス漏洩の有無判
断を行おうとした場合には、２０秒という長時間を要
し、仮に大きなガス漏洩があっても迅速なガス供給遮断
措置をとれないからである。また、各グループごとに求
めた平均流量の値がそれぞれ１０（リットル／時間）と
いう比較的大きな値を超えたか否かによってガス漏洩の
有無を判断するようにしているのは、一般にフローセン
サ３０の出力はばらつきが大きいことから、一時的に大
きな流量が検出されて誤診がなされるのを防止するため
である。本実施の形態ではさらに、２０個の流量データ
の全体の平均値を求め、この平均値が３（リットル／時
間）という比較的小さな値を超えたか否かによってガス
漏洩の有無を判断するようにしているが、これは、２０
秒間という長時間をかけて取得した２０個の流量データ
の平均値であればデータとしての信頼性はあると考えら
れるので、この値が３（リットル／時間）というフロー
センサ３０の通常感度モードでの検出限界値を超えたか
否かによって漏洩の有無判断を行うのが適当だからであ
る。

【００４９】さて、所定の震度を超える地震が発生して
感震センサ４５から感震信号５７が入力されたときは
（図６ステップＳ１１７；Ｙ）、図７のステップＳ１１
８に進み、遮断弁制御部５５に弁閉止信号を送って遮断
弁１７を閉止状態にする（ステップＳ１１８）。ここ
で、弁復帰操作部４６から復帰信号５８が入力されると
（ステップＳ１１９；Ｙ）、主制御部５３は、フローセ
ンサ３０にセンサ感度切替信号５９を送ってフローセン
サ３０の流量検知感度を高感度に変更する（ステップＳ
１２０）と共に、遮断弁制御部５５に弁開信号を送って
遮断弁１７を開状態にする（ステップＳ１２１）。一
方、復帰信号５８の入力がないときには（ステップＳ１
１９；Ｎ）、主制御部５３は、弁閉止状態をそのまま維
持する（ステップＳ１２２）。

【００５０】ステップＳ１２１で遮断弁１７が開けられ
た場合は、５秒間の復圧時間の経過を待って（ステップ
Ｓ１２３）、フローセンサ３０の駆動周期をそれまでの
６秒から１秒に変更し（ステップＳ１２４）、このフロ
ーセンサ３０によって流量データを取得する。

【００５１】主制御部５３は、まず、ステップＳ１２５
〜Ｓ１２８において、１秒間隔で１０個の流量データを
取得し、その平均値を算出する。この結果、平均流量が
１０（リットル／時間）以上のときは（ステップＳ１２
９；Ｙ）、直ちに遮断弁制御部５５に弁閉止信号を送出
して遮断弁１７を再閉止する（ステップＳ１３０）。一
方、平均流量が１０（リットル／時間）以下のときは
（ステップＳ１２９；Ｎ）、ステップＳ１２６に戻り、
さらに、次の１０個の流量データを取得する。そして、
これらの１０個の流量データの平均値が１０（リットル
／時間）以上のときは（ステップＳ１２９；Ｙ）、上記
と同様に、直ちに遮断弁１７を再閉止する（ステップＳ
１３０）。そうでないときは次の１０個の流量データを
取得し、その平均値が１０（リットル／時間）未満であ
ればさらにその次の１０個のデータを取得し、１０（リ
ットル／時間）以上であれば遮断弁１７を閉止する。以
後、このような処理を、各取得データの平均が１０（リ
ットル／時間）未満である限りにおいて、繰り返し行
い、最大で５０個のデータを取得する。

【００５２】そして、５つのグループの流量データの各
平均値がいずれも１０（リットル／時間）未満であった
ときは（ステップＳ１２９；Ｎ）、ステップＳ１２６を
経てステップＳ１３１へ進み、ここで、それまでに取得
した５０個の流量データの平均値を算出する。この結
果、５０個の流量データの平均値が１．５（リットル／
時間）以上のときは（ステップＳ１３２；Ｙ）、ガス漏
洩ありと判断し、直ちに遮断弁１７を閉止する（ステッ
プＳ１３０）。また、５０個の流量データの平均値が
１．５（リットル／時間）未満のときは（ステップＳ１
３２；Ｎ）、ガス漏洩なしと判断して遮断弁１７の開状
態をそのまま維持し、以後は通常の流量測定を行って流
量および積算流量の演算および表示を行う（ステップＳ
１３３）。

【００５３】このように、地震感知に起因する遮断弁１
７の作動後に遮断弁１７を再度開けてガス漏洩検査を行
う場合には、流量異常に起因する場合と異なり、最大で
５０個の流量データを求めるようにしているが、これ
は、地震発生時においては微小なガス漏洩が発生してい
る可能性があり、そのような微小なガス流量を精度よく
測定するには多くの流量データの取得が必要だからであ
る。なお、１０個ずつの流量データのグループに分け
て、各平均値ごとにガス漏洩判断を行うようにしている
のは、上記の場合と同様に、仮に大きなガス漏洩があっ
たときに迅速なガス供給遮断措置をとることができるよ
うにするためであり、また、各グループごとに求めた平
均流量値の判断基準値を１０（リットル／時間）という
比較的大きな値にしているのは、上記の場合と同様に、
フローセンサ３０の出力のばらつきによる誤診を防止す
るためである。本実施の形態では、５０個の流量データ
の全体の平均値が１．５（リットル／時間）という微小
なしきい値を超えたか否かによってガス漏洩の有無を判
断するようにしているが、これは、５０秒間という長時
間をかけて取得した５０個の流量データの平均値であれ
ばデータとしての信頼性はあると考えられるので、この
値が１．５（リットル／時間）というフローセンサ３０
の高感度モードでの検出限界値を超えたか否かによって
漏洩の有無判断を行うのが適当だからである。

【００５４】以上のように、本実施の形態に係るガスメ
ータでは、流量異常に起因した遮断弁１７の閉止後に遮
断弁１７を一旦開いて行うガス漏洩検査においては、フ
ローセンサ３０を通常感度モードで使用する一方、地震
の感知に起因した遮断弁１７の閉止後に遮断弁１７を一
旦開いて行うガス漏洩検査においてはフローセンサ３０
を高感度モードで使用することとしたので、消費電力が
大きい高感度モードの使用が限定される。このため、遮
断弁１７の作動後におけるガス漏洩検査に要する消費電
力を低減しつつ、地震発生後の微小なガス漏洩の有無を
検知することができる。このため、電池駆動型のガスメ
ータにおいては、その電池寿命を延ばすことができる。

【００５５】以上、実施の形態を挙げて本発明を説明し
たが、本発明はこの実施の形態に限定されるものではな
く、その均等の範囲で種々変形が可能である。例えば、
フローセンサは、通電により自ら発熱する２つの測温抵
抗エレメントを有するものには限られず、例えば、通電
により発熱する発熱部と、この発熱部の上流側および下
流側にそれぞれ配設された２つの測温素子とを有するも
のでもよい。また、１つの発熱部を有し、この発熱部の
温度（抵抗）を一定に保つために必要な発熱部に対する
供給電力から流速を求めるようなタイプのフローセンサ
であってもよい。

【００５６】また、上記実施の形態では、通常感度モー
ドおよび高感度モードという２つの感度モードを有する
１つのフローセンサ３０を使用し、その感度を必要に応
じて切り替える構成としたが、このほか、通常感度のフ
ローセンサと高感度のフローセンサとを別体で用意し
て、これらの一方を選択的に使用する構成としてもよ
い。

【００５７】また、上記実施の形態では、流量異常に起
因した遮断弁１７の作動後におけるガス漏洩検査でのガ
ス漏洩判断基準流量値を３（リットル／時間）とし、地
震感知に起因した遮断弁１７の作動後におけるガス漏洩
検査でのガス漏洩判断基準流量値を１．５（リットル／
時間）としたが、これらとは異なる基準流量値をそれぞ
れ設定することも可能である。

【００５８】また、上記実施の形態では、通常状態での
流量測定は６秒間隔で行う一方、遮断弁１７の作動後に
おけるガス漏洩検査時の流量測定は１秒間隔で行うこと
としたが、これらの各間隔よりも短い間隔または長い間
隔で測定を行うようにしてもよい。また、遮断弁１７を
開いてから流量測定を開始するまでの時間（復圧時間）
も５秒には限られず、適宜変更可能である。

【００５９】また、上記実施の形態では、大流量域をフ
ルイディック流量計で測定すると共に、小流量域をフロ
ーセンサで測定するというハイブリッド型のガスメータ
として説明したが、本発明は、全流量域をフローセンサ
で測定するような方式のガスメータにも適用可能であ
る。

【００６０】また、上記実施の形態では、通常状態での
小流量測定に用いるフローセンサ３０を遮断弁復帰時に
おけるガス漏洩検知のための流量測定にも兼用するよう
にしたが、フローセンサ３０と別個に他のフローセンサ
を設け、後者をガス漏洩検知のための流量測定専用とし
て使用するようにしてもよい。

【００６１】また、上記実施の形態では、定電流回路３
０４を図５に示したような基本形の回路として示した
が、他のタイプの回路として構成してもよい。また、こ
の定電流回路３０４における電流値の切り替えは、トラ
ンジスタ３２５のオンオフによって、抵抗器３２６の単
独接続とするか、抵抗器３２５と抵抗器３２６との並列
接続とするかを切り替えて抵抗値の定数を変更すること
で行うようにしたが、その他の方法で電流値を切り替え
るようにしてもよい。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように請求項１ないし請求
項６のいずれか１に記載のガスメータによれば、遮断弁
が作動してガス供給路が遮断され、その後遮断弁が一旦
開状態に復帰した場合において、遮断弁の作動が地震の
感知に起因したものであるときは、遮断弁の作動がガス
流量の異常に起因したものであるときよりも高い感度で
ガス漏洩検知のためのガス流量測定を行うようにしたの
で、地震によって生じた微小なガス漏洩の検知も可能と
なる。また、消費電力が大きい高感度でのガス流量測定
は、地震発生後に行う遮断弁復帰の際のガス漏洩検査に
のみ限定されるため、ガス流量異常発生後に行う遮断弁
復帰の際のガス漏洩検査においては、消費電力を抑える
ことができ、この結果、ガスメータ全体としての消費電
力を低減することができる。このため、例えば電池駆動
型のガスメータにおいては、その電池寿命を延ばすこと
ができる。

【００６３】特に、請求項２記載のガスメータによれ
ば、遮断弁の復帰後のガス漏洩検知に使用されるガス流
量センサの感度を、遮断弁の作動の原因に応じて切り替
えるようにしたので、ガス流量センサを複数設ける必要
がなく、単一のガス流量センサのみでよい。したがっ
て、構成を簡略化できると共に、コストを低減すること
ができるという効果がある。

【００６４】また、請求項３記載のガスメータによれ
ば、遮断弁の復帰後に所定量以上のガス流量を検知した
ときはガス漏洩と判断し、遮断弁を再度作動させてガス
供給路を遮断するようにしたので、遮断弁の復帰後にお
けるガス漏洩を未然に防止することができるという効果
がある。

【００６５】また、請求項４記載のガスメータによれ
ば、遮断弁の作動が地震の感知に起因したものであると
きは、遮断弁の作動がガス流量の異常に起因したもので
あるときの再遮断の判断基準となる流量値よりも小さい
流量値を判断基準として再遮断を行うようにしたので、
地震によって生じ得る微小なガス漏洩を未然に防止する
ことができるという効果がある。

【００６６】また、請求項５記載のガスメータによれ
ば、通常状態におけるガス流量の計測に用いるガス流量
センサを遮断弁作動後におけるガス漏洩検知のためのガ
ス流量測定に用いると共に、遮断弁作動後におけるガス
漏洩検知のためのガス流量測定を、通常状態におけるガ
ス流量測定よりも短い間隔で行うようにしたので、ガス
流量センサを複数設ける必要がなく、しかも、遮断弁作
動後におけるガス漏洩検知を迅速に行うことができると
いう効果がある。

【００６７】また、請求項６記載のガスメータによれ
ば、一旦閉じた遮断弁が再度開いてから所定時間経過後
にガス流量センサによる流量測定を開始するようにした
ので、遮断弁の再開直後の不安定な状態を回避して安定
したガス漏洩検知を行うことができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係るガスメータの回路
構成を表すブロック図である。

【図２】本発明の一実施の形態に係るガスメータの要部
構造を表す断面図である。

【図３】図１におけるＡ／Ｄ変換器の出力を示す説明図
である。

【図４】図１におけるフローセンサの一構成例を表す回
路図である。

【図５】図４における定電流回路の一構成例を表す回路
図である。

【図６】図１のガスメータの動作を表す流れ図である。

【図７】図６に続く流れ図である。

【符号の説明】

１７遮断弁１８ソレノイド３０フローセンサ３５圧電膜センサ４５感震センサ４６弁復帰操作部５０マイクロコンピュータ５１平均値演算部５３主制御部５５遮断弁制御部５９センサ感度切替信号３０１，３０２測温エレメント３０３スイッチ３０４定電流回路３０８駆動制御回路３１１電流値変更信号３２０，３２１，３２５，３２６抵抗器３２２，３２４トランジスタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガス流量の異常または地震の感知に応じ
てガス供給路を遮断する遮断弁と、前記遮断弁の作動により前記ガス供給路が遮断され、そ
の後、前記遮断弁が一旦開状態に復帰した場合におい
て、前記遮断弁の作動が地震の感知に起因したものであ
るときは、前記遮断弁の作動がガス流量の異常に起因し
たものであるときよりも高い感度でガス漏洩検知のため
のガス流量測定を行う流量測定手段とを備えたことを特
徴とするガスメータ。
【請求項２】前記流量測定手段は、前記遮断弁の作動により前記ガス供給路が遮断された
後、前記遮断弁を一旦開いた状態で前記ガス供給路にお
けるガス流量を検知するガス流量センサと、前記遮断弁の作動が地震の感知に起因したものであると
きは、前記ガス流量センサの測定感度を、前記遮断弁の
作動がガス流量の異常に起因したものであるときの測定
感度よりも高い感度に切り替える感度切替手段とを含ん
で構成されていることを特徴とする請求項１記載のガス
メータ。
【請求項３】さらに、前記遮断弁を一旦開いた状態で前記ガス流量センサによ
って所定量以上のガス流量が検知されたとき、前記遮断
弁を作動させて前記ガス供給路を再度遮断する再遮断制
御手段を備えたことを特徴とする請求項２記載のガスメ
ータ。
【請求項４】前記遮断弁の作動が地震の感知に起因し
たものであるときの前記所定量は、前記遮断弁の作動が
ガス流量の異常に起因したものであるときの前記所定量
よりも小さく設定されたことを特徴とする請求項３記載
のガスメータ。
【請求項５】前記ガス流量センサは、通常状態におけ
るガス流量の計測にも用いられる間欠駆動型のセンサで
あって、かつ、遮断弁作動後における前記ガス流量セン
サの駆動間隔は、通常状態におけるガス流量センサの駆
動間隔よりも短いことを特徴とする請求項２記載のガス
メータ。
【請求項６】前記遮断弁の作動後、前記ガス流量セン
サは前記遮断弁が再度開いてから所定時間経過後に検知
を開始することを特徴とする請求項２記載のガスメー
タ。