JPH05215581A - 瞬時流量計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガス給湯器のような瞬時流量の大きなガス器
具が消火された後すぐに他のガス器具が使われた場合で
あっても瞬時流量の変化を正確に計測する。 【構成】 ある瞬時流量値以上の流量が流れている時に
動作する第一の瞬時流量演算手段１４と上記瞬時流量値
以下になった時に動作しある決められた時間内に入力し
たパルス数により瞬時流量を演算する第二の瞬時流量演
算手段１６とで構成されている。上記二つの瞬時流量演
算手段１４及び１６から得られるそれぞれの瞬時流量値
を用い正確に瞬時流量を計測することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばガス流量を監視
し流量変化の仕方により今どのようなガス器具が使われ
ているかを推定し、ガス器具が異常な使われ方をしてい
ると判断される時にはガスを遮断するように構成したい
わゆるマイコンメータと呼ばれるガスメータ等に内蔵さ
れる瞬時流量計測装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】膜式ガスメータに用いた瞬時流量計測装
置を図３及び図４に基づいて説明する。図３は膜式ガス
メータが家庭に取り付けられガス器具と接続されている
様子を示したガス配管系統図である。図３において１０
１は家屋、１０２は膜式ガスメータ、１０３は１次側ガ
ス配管、１０４は２次側ガス配管、１０５はガスファン
ヒータ、１０６はガステーブル、１０７は風呂釜、１０
８は給湯器である。膜式ガスメータ１０２では２次側配
管１０４に接続されているガス器具１０５〜１０８で使
用されたガス流量の積算値を表示すると共に、各ガス器
具１０５〜１０８でのガス使用状況を監視し危険なガス
使用状況を発見すると膜式ガスメータ１０２に内蔵され
たガス遮断弁を動作させてガスを遮断する。図４は膜式
ガスメータ１０２の機能を説明したブロック図である。
同図において１は膜式ガスメータ１０２の膜が一往復す
るのに連動して一回転する円盤、２は円盤１上に配置さ
れた複数の磁石、３は円盤１の近くに固定配置され磁界
の変化を検出する磁気抵抗素子である。例えば膜の容量
を０．８リットルとし、円盤１上に配置する磁石２の数
を８個とすると０．１リットル毎に１パルスの割合で時
期抵抗素子３からパルス信号が出力する。４は磁気抵抗
素子３からのパルス信号を計数し瞬時流量値に換算する
瞬時流量計測手段である。５は積算手段、６は瞬時流量
計測手段４からの瞬時流量値を順次記憶していく記憶手
段、７は流量変化検出手段であり瞬時流量計測手段で測
定された瞬時流量値の変化に基づきガスメータ１０２を
流れる流量変化を検出する。８は個別流量推定手段であ
り前記流量変化検出手段７の出力を用いて現在使われて
いるガス器具毎の流量を推定する。安全手段９はこの個
別流量推定手段８からの情報によりガスの消し忘れ等の
ガスの異常な使われ方をしていると推定される時にガス
を遮断するように構成されている。器具別積算手段１０
では個別流量推定手段８からの情報により器具毎に使用
流量を積算表示する。

【０００３】上記したマイコンメータとよばれるガスメ
ータに用いている従来の瞬時流量計測装置について図５
にブロック図を示し説明する。同図において１１は第一
のタイマー手段、１２は第二のタイマー手段、１３は計
数手段、１４は瞬時流量演算手段である。ａは図４の磁
気抵抗素子３からのパルス信号が入力する入力端子、ｂ
は瞬時流量を出力する出力端子である。図６は従来の瞬
時流量計測手段の動作を説明する動作説明図である。図
５、図６を参照しながら従来の瞬時流量計測装置の動作
を説明する。まずガス給湯器１０８が１００００ワット
で使用されている状態からガス給湯器１０８が消火さ
れ、次にしばらくしてガステーブル１０６が４０００ワ
ットで点火された場合について考える。入力ａには図６
に示す瞬時流量に対応したパルス信号が入力する。第一
のタイマー手段１１では入力ａにパルス信号が入力した
時点から時間計測を開始し、Ｔ１時間経過すると第二の
タイマー手段１２及び計数手段１３にＴ１経過を知らせ
る信号を送出する。そしてＴ１時間経過後最初にやって
くるパルス信号により再びＴ１時間の計測を開始する。
計数手段１３では第一のタイマー手段１１がＴ１時間の
計測を開始すると同時に今までの計数値をクリアし入力
ａに入力するパルス数のカウントを開始する。第二のタ
イマー手段１２では第一のタイマー手段１１からのＴ１
時間経過を知らせる信号を受けると時間計測動作を開始
し、時間計測開始後最初にやってくるパルス信号により
時間計測動作を終了すると当時に計測時間Ｔ２を瞬時流
量演算手段１４に出力する。瞬時流量演算手段１４では
第二のタイマー手段１２からの信号を受信すると計数手
段１３の計数値ＮとあらかじめわかっているＴ１時間と
第二のタイマー手段からの受け取ったＴ２時間情報を用
いて瞬時流量に比例する瞬時周波数＝Ｎ／（Ｔ１＋Ｔ
２）を計算し、出力端子ｂに出力する。図６はその動作
の様子を示している。そして図６に示すごとく第一のタ
イマー手段１１がＴ１時間計測中にガス給湯器がＯＦＦ
した場合、流量が零になるため図４の円盤１の回転はス
トップし従って入力ａにパルス信号が入力しなくなる。
そのため第二のタイマー手段１２での時間計測が長時間
続くこととなる。そして次にガステーブル１０６が使わ
れだすと再びパルスが入力ａに入力し、第二のタイマー
手段１２でのＴ２時間計測が終了する。この時点で瞬時
流量演算手段１４でＮ／（Ｔ１＋Ｔ２）計算を行い図６
の出力ｂに示すような瞬時流量出力となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな従来の構成では、給湯器のような大きな瞬時流量の
ガス器具が使われていて消火された後しばらくして再び
ガス器具が使われだした場合、図６に示すように本来瞬
時流量が零であるにもかかわらず（Ｔ１＋Ｔ２）時間の
間の平均瞬時流量を計測しているため瞬時流量値が零に
ならずかなり大きな値が残ることがあるという課題があ
った。

【０００５】本発明は上記課題を解決するもので、より
正確に瞬時流量を算出することを目的としたものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の瞬時流量計測装置は、パルス信号が入力し
た時点から時間計測を開始しあらかじめ定めた時間Ｔ１
経過後に出力を生じかつ前記Ｔ１時間経過後に入力する
パルス信号により再度初めから時間計測を開始する第一
のタイマー手段と、前記第一のタイマー手段からの信号
により前記パルス信号の計数を開始する計数手段と、前
記第一のタイマー手段から信号が生じてから次のパルス
信号が入力するまでの時間Ｔ２を計測し前記パルス信号
が入力した時点で出力を生じる第二のタイマー手段と、
前記第一のタイマー手段から信号が生じてからあらかじ
め定めたＴ３時間経過後に出力を生じかつ第二のタイマ
ー手段からの信号によりタイマー動作を中止する第三の
タイマー手段と、前記計数手段で計測されたパルス数Ｎ
と前記時間（Ｔ１＋Ｔ２）を用いて瞬時流量に対応する
Ｎ／（Ｔ１＋Ｔ２）を計算する第一の瞬時流量演算手段
と、前記第三のタイマー手段から信号が生じた時にはパ
ルス数Ｎと時間Ｔ１及びＴ２を用いてＮ／Ｔ１及び１／
Ｔ２を計算する第二の瞬時流量演算手段とを備えたもの
である。

【０００７】

【作用】本発明は上記構成によって、流量がある時には
第一の瞬時流量演算手段からの瞬時流量値を出力し、流
量があるレベル以下になるとある決められた時間内に入
力したパルス数により瞬時流量を演算する第二の瞬時流
量演算手段からの瞬時流量値を出力する。

【０００８】

【実施例】以下本発明の一実施例を図１を参照して説明
する。なお上記従来例と同一部分には同一符号を付与し
ている。図１において、１１は第一のタイマー手段、１
２は第二のタイマー手段、１３は計数手段、１４は第一
の瞬時流量演算手段である。ａは図４の磁気抵抗素子３
からのパルス信号が入力する入力端子、ｂは第一の瞬時
流量演算手段１４からの瞬時流量を出力する出力端子で
ある。１５は第三のタイマー手段、１６は第二の瞬時流
量演算手段、１７は出力手段である。端子ｃは第二の瞬
時流量演算手段１６からの瞬時流量を出力する出力端
子、端子ｄは本発明の瞬時流量計測装置の出力である。
第三のタイマー手段１５は第一のタイマー手段１１から
Ｔ１時間経過したことを示す信号を受信すると時間計測
を開始する。そしてあらかじめ設定してあるＴ３時間経
過すると信号を出力する。また第三のタイマー手段１５
は第二のタイマー手段１２からの信号により時間計測を
中止する。従ってＴ３時間よりも短い時間に次のパルス
が入力ａに入力すると第二のタイマー手段１２より出力
が生じ第三のタイマー手段１５の時間計測を中止させる
ため第三のタイマー手段１５からは出力が生じない。Ｔ
３時間の間にパルス信号が来ない場合だけ第三のタイマ
ー手段１５に出力が生じることとなる。第二の瞬時流量
演算手段１６は第三のタイマー手段１５から信号が生じ
た時のみ動作する。第三のタイマー手段１５から信号が
生じると計数手段で計数されているパルス数Ｎとあらか
じめ設定時間のわかっているＴ１時間及び第二のタイマ
ー手段１２で計測されたＴ２時間を用いてそれぞれＮ／
Ｔ１及び１／Ｔ２という二つの瞬時流量値を計算し、次
段の出力手段１７にＮ／Ｔ１、１／Ｔ２の順で瞬時流量
値を出力する。出力手段１７では第二の瞬時流量演算手
段１６が動作した時には第二の瞬時流量演算手段１６か
らの信号を出力しそれ以外の時には第一の瞬時流量演算
手段１４からの信号を出力する。

【０００９】次に実際のガス器具の使用例を示し説明す
る。ガス器具の使用状況としては従来例と同様、ガス給
湯器１０８が１００００ワットで使用されている状態か
らガス給湯器１０８が消火され、次にしばらくしてガス
テーブル１０６が４０００ワットで点火された場合につ
いて考える。図２に本発明の瞬時流量計測装置の動作を
説明する図を示し、図１及び図２を参照しながら説明す
る。ガス給湯器が消火されるとパルスの発生がないため
第三のタイマー手段１２がタイムオーバーしＴ３時間後
に出力を生じる。すると第二の瞬時流量演算手段１６が
動作を開始し、パルスが無くなる直前の時間Ｔ１の間の
パルス数Ｎと時間Ｔ１よりこの間の瞬時流量＝Ｎ／Ｔ１
を計算する。次に第二の瞬時流量演算手段１６は第二の
タイマー手段１２で計測された次のパルスが入力するま
での時間Ｔ２を用いてＴ２時間の間の瞬時流量を求め
る。すなわちＴ２時間の間にパルスが１つ入力したとみ
なして瞬時流量＝１／Ｔ２を計算する。従って入力端子
ａに入力するパルスに対して、各出力端子ｂからｄの信
号は図６のようになる。

【００１０】なおＴ１時間の間にパルスが１つも来ない
ことが考えられる種火等の低流量のガス器具が使われて
いる場合に対応できるように第二の瞬時流量演算手段１
６はＴ１時間の間のパルス数Ｎがあらかじめ定めてある
値（例えば２パルス）以上の時のみ動作するように構成
されている。

【００１１】なお図１の一実施例では流量計測手段１と
して膜式ガスメータを例に説明したが、例えばフルイデ
ィック素子を用いたいわゆるフルイディックガスメータ
に適用してもかまわない。もちろんガスメータだけにこ
だわるものでもない。

【００１２】

【発明の効果】以上説明したように本発明の瞬時流量計
測装置によれば、ある時間Ｔ３以上パルスがないとパル
スがなくなる直前の時間Ｔ１の間の瞬時流量と、次のパ
ルスまでの時間Ｔ２の間の瞬時流量と二つの期間の瞬時
流量に分解して瞬時流量を計測するように作用するた
め、大きな流量のガス器具が使用されていて消火された
後、しばらくしてから再びガス器具が使用された場合で
あってもより正確に瞬時流量を計測することができると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における瞬時流量計測装置の
ブロック図

【図２】同装置の動作を説明する動作説明図

【図３】一般家庭におけるガス配管系統図

【図４】膜式ガスメータに同装置を用いた場合のブロッ
ク図

【図５】従来の瞬時流量計測装置のブロック図

【図６】同装置の動作を説明する動作説明図

【符号の説明】

１１ 第一のタイマー手段 １２ 第二のタイマー手段 １３ 計数手段 １４ 第一の瞬時流量演算手段 １５ 第三のタイマー手段 １６ 第二の瞬時流量演算手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】パルス信号が入力した時点から時間計測を
   開始しあらかじめ定めた時間Ｔ１経過後に出力を生じか
   つ前記Ｔ１時間経過後に入力するパルス信号により再度
   初めから時間計測を開始する第一のタイマー手段と、前
   記第一のタイマー手段からの信号により前記パルス信号
   の計数を開始する計数手段と、前記第一のタイマー手段
   から信号が生じてから次のパルス信号が入力するまでの
   時間Ｔ２を計測し前記パルス信号が入力した時点で出力
   を生じる第二のタイマー手段と、前記第一のタイマー手
   段から信号が生じてからあらかじめ定めたＴ３時間経過
   後に出力を生じかつ前記第二のタイマー手段からの信号
   によりタイマー動作を中止する第三のタイマー手段と、
   前記計数手段で計測されたパルス数Ｎと前記時間（Ｔ１
   ＋Ｔ２）を用いて瞬時流量に対応するＮ／（Ｔ１＋Ｔ
   ２）を計算する第一の瞬時流量演算手段と、前記第三の
   タイマー手段から信号が生じた時にはパルス数Ｎと時間
   Ｔ１及びＴ２を用いてＮ／Ｔ１及び１／Ｔ２を計算する
   第二の瞬時流量演算手段とからなる瞬時流量計測装置。