JPH1078342A - ガスメータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガス流路遮断後の安全性を確認した上で自動
復帰が可能なガスメータを提供する。 【解決手段】 ガス流路（ガス管１２）を遮断する手段
として電気的に双方向駆動が可能な遮断弁１３を用い
る。何らかの異常発生によって遮断弁１３が作動してガ
ス流路を遮断した場合、制御部２０は、圧力スイッチ１
５によって下流側のガス圧低下の状態を監視し、ガス漏
れ等によるガス圧低下異常がないことを確認した上で自
動的に遮断弁１３を復帰させる。これにより、ユーザ等
の手を煩わせることなく、安全性を確保しつつガスメー
タの自動復帰が可能となる。圧力スイッチ１５は、所定
の設定圧力を下回って初めて検出信号を出力する方式で
あるため、圧力監視のための駆動電流を常時供給しなけ
ればならない圧力センサを使用した場合に比べて電池の
消耗が少ない。

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
時にガス流路を遮断する機能を有するガスメータに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ガスメータには、マイクロコンピュータ
を用いて異常時にガス流路を遮断する安全機能を備えた
ものがある。ここで、異常時とは、所定の震度を超える
地震が発生した場合や、何らかの原因でガスメータに異
常な衝撃が加えられた場合、あるいはガス供給圧力が異
常に低下した場合等である。

【０００３】図８は従来のガスメータの要部の概略構成
を表すものである。このガスメータは、ガス流路を流れ
るガス流量を検出するための流量検出部３１０と、流量
検出部３１０の上流側のガス流路に設けられた単方向弁
３２０と、流量検出部３１０および単方向弁３２０に接
続され、これらの動作を制御する安全機能部３３０と、
流量検出部３１０に接続され、検出された流量を積算す
る積算部３４０と、積算部３４０で積算された結果を表
示する表示部３５０と、何らかの異常発生時に単方向弁
３２０が作動してガス流路を遮断したことを警告表示す
るＬＥＤ３６０とを備えている。

【０００４】次に、図９を参照して、図８に示したガス
メータの動作を説明する。通常時、流量検出部３１０は
ガス流路を流れるガス流量に比例した流量パルスを出力
する。この流量パルスは積算部３４０で積算され、表示
部３５０に表示される。ここで、地震その他の原因によ
る振動または衝撃、あるいはガス供給圧力の異常低下等
が発生すると、安全機能部３３０は単方向弁３２０を駆
動して閉状態にし、ガス流路を遮断する（図９ステップ
Ｓ２０１）。このとき、ＬＥＤ３６０が点灯する。

【０００５】ユーザは、ＬＥＤ３６０の点灯を通じて弁
遮断状態に気づいた場合、ガスメータの外部に露出して
設けられた復帰軸（図示せず）を押す（ステップＳ２０
２）。これにより、単方向弁３２０は一旦開き（ステッ
プＳ２０３）、ガス流路が開放状態となる。次に、安全
機能部３３０は流量検出部３１０からの流量パルスの有
無を調べ、流量パルスがあるときは（ステップＳ２０
４；Ｙ）、下流側にガス使用またはガス漏れがあると判
断し、再び単方向弁３２０を閉じる（ステップＳ２０
１）。一方、遮断後、流量パルスがないときは（ステッ
プＳ２０４；Ｎ）、その状態が２分以上続くか否かを確
認する（ステップＳ２０５）。その結果、２分以上流量
パルスがないときは（ステップＳ２０５；Ｙ）、下流側
にガス漏れ等の異常がないものと判断して、弁開状態を
そのまま維持することによってガスメータを復帰状態に
戻す（ステップＳ２０６）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の安
全機能を備えたガスメータでは、異常信号に応答して遮
断弁を電気的に駆動してガス流路を遮断するようになっ
ていたが、この遮断弁には、電気的に駆動できるのは弁
を閉じる方向のみである単方向弁が用いられており、ガ
ス流路を元の開放状態に復帰させるには、人手によって
弁を開けるという操作が必要であった。このため、ユー
ザ等がガス流路遮断状態に気づかない限り復帰状態に戻
ることはなく、この場合には、警告表示用のＬＥＤ３６
０が点灯したままとなり、電池の消耗を早めることにな
るという問題があった。

【０００７】また、従来のガスメータでは、人手による
復帰操作が必須であったため、本来の異常による以外の
要因（例えば、単なる自動車の通過に伴う振動等）によ
って単方向弁３２０が作動したような場合にも、ユーザ
が逐一復帰操作を行わなければならず、煩雑であった。
さらに、ユーザが復帰操作の仕方を知らない場合には、
ガス会社のサービス員が出動しなければならないという
問題があった。

【０００８】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、ガス流路遮断後の安全性を確認した
上で自動復帰が可能なガスメータを提供することにあ
る。

【０００９】

【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、ガス流路中に配設され、ガス流量を計測するガス
メータであって、ガス流路を遮断する遮断状態とガス流
路を開放する復帰状態とを電気的に選択可能な双方向遮
断弁と、この双方向遮断弁の下流側のガス流路内のガス
圧力を検出する圧力検出手段と、所定の異常事態が発生
したときに前記双方向遮断弁を駆動して遮断状態にする
一方、双方向遮断弁が遮断状態になった後一定時間内に
前記圧力検出手段によって所定の設定圧力を下回るガス
圧力が検出されないとき、双方向遮断弁を駆動して復帰
状態にする弁駆動制御手段とを備えている。

【００１０】このガスメータでは、何らかの異常発生に
よって双方向遮断弁がガス流路を遮断しても、その後、
下流側のガス漏れ等の異常がないことを確認した場合に
は、自動的に遮断弁が復帰する。

【００１１】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、圧力検出手段として、双方向
遮断弁の下流側のガス流路内のガス圧力が所定の設定圧
力を下回ったときにのみ検出信号を出力する圧力スイッ
チを使用したものである。このガスメータでは、圧力検
出手段としての圧力スイッチは設定圧力以上では検出信
号を出力せず、設定圧力以下となったときにのみ検出信
号を出力するようになっているので、圧力検出のための
駆動電流を常時供給する必要がない。

【００１２】

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

【００１３】図１は本発明の一実施例に係るガスメータ
の概略断面構成を表すものである。このガスメータ１０
は、本体１１と、この本体１１内に挿通され、ガスａを
受け入れる入口部１２Ａおよびガスを排出する出口部１
２Ｂを有するガス流路としてのガス管１２とを備えてい
る。ガス管１２には、入口部１２Ａ側から順に、異常時
においてガス流路を遮断するための遮断弁１３と、ガス
流路を流れるガスの流量を検出する流量検出部１４と、
流量検出部１４の下流側におけるガス管１２に設けられ
た導圧孔１７を介して得られるガス管内圧力が予め設定
された所定の圧力を超えたときに内部接点が閉じて設定
圧力検出信号を出力する圧力スイッチ１５とが配置され
ている。本体１１内には、さらに、流量検出部１４およ
び圧力センサ１５の各出力信号を入力すると共に、遮断
弁１３を制御する制御部２０が設けられている。遮断弁
１３としては、ガス流路を遮断する遮断状態とガス流路
を開放する復帰状態とを電気的に選択可能な双方向遮断
弁が用いられている。流量検出部１４としては、例えば
後述する膜式流量計（図４）を使用する。

【００１４】図２および図３は図１における遮断弁１３
の構成を表すもので、このうち図２は復帰状態を示し、
図３は遮断状態を示している。なお、以下の説明中、ガ
ス管１２内のガス流路における開口部１２ａと遮断弁１
３の位置関係については、開口部１２ａを上側、遮断弁
１３側を下側として説明する。

【００１５】この遮断弁１３は、磁性材で形成されたハ
ウジング４１を備えている。このハウジング４１は、上
側が小径の円筒状に、下側は大径の円筒状に形成され、
上端は開放され、下端は閉塞されている。このハウジン
グ４１の上下方向の中央部分の外側には、フランジ部４
２が固定されている。このフランジ部４２は図１におけ
る本体１１に固定されている。ハウジング４１の上側部
分の内面側には、円筒状の永久磁石４３が嵌合的に固設
され、ハウジング４１内の下側には電磁石となるコイル
４４が設けられている。永久磁石４３とコイル４４とに
よって形成される中空部内には、プランジャ４５が軸方
向に移動可能に挿通されている。このプランジャ４５
は、磁性材で形成された上側の磁性部４５ａと、非磁性
材で形成された下側の非磁性部４５ｂとを有している。
このプランジャ４５の上端部はハウジング４１の上端よ
り突出し、このプランジャ４５の上端部に、開口部１２
ａを閉塞可能なゴム弁体４６が取り付けられている。ま
た、このゴム弁体４６とフランジ部４２との間には、ゴ
ム弁体４６を上方に付勢するばね４７が設けられてい
る。

【００１６】遮断弁１３のコイル４４には、通常時にお
いては電流が流れていない。このため、図２に示したよ
うに、永久磁石４３の磁力が矢印４８で示すように作用
して、プランジャ４５は引き込まれ、開口部１２ａが開
放されている。その結果、ガスは矢印４９に示すように
開口部１２ａを通過可能である。遮断弁１３を遮断状態
にするには、図３に示したように、コイル４４に電流を
流し、永久磁石４３による磁界を打ち消すような磁界を
生成する。このコイル４４による磁力を破線の矢印５０
によって示す。すると、ばね４７の力によりプランジャ
４５が突出し、ゴム弁体４６によって開口部１２ａが閉
塞される。一方、遮断弁１３を復帰状態にするには、遮
断状態にするときとは逆方向の電流をコイル４４に流
し、永久磁石４３による磁界を強めるような磁界を生成
する。これにより、プランジャ４５はばね４７の力に打
ち勝って引き込まれ、その結果、開口部１２ａが開放さ
れる。

【００１７】図４は、流量検出部１４の概略断面構成を
表すものである。ここでは、一例として膜式流量計を用
いた場合について説明する。この図に示したように、流
量検出部１４は、ケース本体６０を有し、このケース本
体６０の上部にガス入口部６１およびガス出口部６２が
設けられている。また、ケース本体６０の内部には、前
側計量室７０および後側計量室８０が設けられている。

【００１８】前側計量室７０内には、前後方向（図の左
側を前側とする。）の中央部に膜７１が設けられ、この
膜７１には膜板７２が取り付けられている。ここで、前
側計量室７０内の膜７１よりも前側の空間を室とし、
後側の空間を室とする。前側計量室７０の上部には、
室に連通するガス出入口部７３と、室に連通するガ
ス出入口部７４とが設けられている。また、膜板７２に
は、翼７５を介して翼軸７６が連結されている。この翼
軸７６は、膜７１の前後方向の移動に伴って回動するよ
うになっている。翼軸７６は前側計量室７０を貫通して
上部に突出している。

【００１９】同様に、後側計量室８０内には、前後方向
の中央部に膜８１が設けられ、この膜８１には膜板８２
が取り付けられている。ここで、後側計量室８０内の膜
８１よりも前側の空間を室とし、後側の空間を室と
する。後側計量室８０の上部には、室に連通するガス
出入口部８３と、室に連通するガス出入口部８４とが
設けられている。また、膜板８２には、翼を介して翼軸
８６が連結されている。この翼軸８６は、膜８１の前後
方向の移動に伴って回動するようになっている。翼軸８
６は、後側計量室８０を貫通して上部に突出している。

【００２０】ガス出入口部７３，７４の間、およびガス
出入口部８３，８４の間には、それぞれガス排出管６３
の開口部が配設されている。このガス排出管６３はガス
出口部６２に接続されている。また、ガス出入口部７
３，７４の上側には、バルブ６４が設けられている。こ
のバルブ６４は図の左右方向に移動可能であり、その移
動位置によって、ガス出入口部７３，７４を共に塞いだ
状態と、ガス出入口部７３とガス排出管６３とを連通し
た状態と、ガス出入口部７４とガス排出管６３とを連通
した状態のいずれかを選択できるようになっている。同
様に、ガス出入口部８３，８４の上側には、バルブ６５
が設けられている。このバルブ６５もまた図の左右方向
に移動可能であり、その移動位置によって、ガス出入口
部８３，８４を共に塞いだ状態と、ガス出入口部８３と
ガス排出管６３とを連通した状態と、ガス出入口部８４
とガス排出管６３とを連通した状態のいずれかを選択で
きるようになっている。

【００２１】翼軸７６の上端部には肘金７７が連結さ
れ、翼軸８６の上端部には肘金８７が連結されている。
これらの肘金７７，８７は、ピン９１によって調整板９
２に連結されている。調整板９２には、クランクピン９
３を介して、クランクアーム９４とバルブアーム９５，
９６が連結されている。クランクアーム９４はクランク
軸９７に連結され、このクランク軸９７を回転させるよ
うになっている。バルブアーム９５，９６は、それぞれ
バルブ６４，６５に連結され、これらのバルブ６４，６
５を図の左右方向に移動させるようになっている。クラ
ンク軸９７には、ウォーム９８とウォームホイール９９
を介して、図示しない円盤が取り付けられ、これが図５
に示した流量計の１周期に対応して１回転するようにな
っている。この円盤には、円周方向に沿って等間隔に複
数の磁石が取り付けられており、これらの磁石に対向可
能な位置に配設された磁気センサにより、円盤の回転速
度が検出されるようになっている。

【００２２】ここで、図５を参照して、図４に示した膜
式流量計の動作の概要を説明する。計量室７０，８０へ
のガスの導入および計量室７０，８０からのガスの排出
は、バルブ６４，６５と膜７１，８１の連動作用によっ
て行われる。膜７１，８１の運動の原動力は、ガス入口
部６１とガス出口部６２におけるガスの圧力差である。
図５（ａ）に示した状態では、バルブ６４はガス出入口
７３，７４を共に塞ぎ、バルブ６５はガス出入口８３と
ガス排出管６３とを連通している。この状態において、
ガス出入口部８４から室に入ったガスは圧力差により
膜８１を室の方向に押し、室内のガスはガス出入口
部８３、バルブ６５およびガス排出管６３を順に通って
ガス出口部６２より排出される。膜８１の運動は、翼軸
８６、肘金８７、調整板９２、バルブアーム９５，９６
を順に伝わって、図５（ｂ）に示したように、バルブ６
４を、ガス出入口部７４とガス排出管６３とが連通する
状態まで移動させると共に、バルブ６５を、ガス出入口
部８３，８４を共に塞ぐ状態まで移動させる。このと
き、室内のガスは、ガス出入口部７３、バルブ６４、
ガス排出管６３を順に通って、ガス出口部６２より排出
される。以下同様にして、図５（ｃ），（ｄ）の状態を
経て、（ａ）の状態に戻る運動が繰り返される。

【００２３】以上の運動に伴い、クランクアーム９４と
クランク軸９７が回転する。このクランク軸９７の回転
は、ウォーム９８とウォームホイール９９を介して上記
した円盤（図示せず）を回転させる。この円盤の回転
は、上記の磁気センサ（図示せず）により検出され、そ
のセンサ出力は流量パルスとして後述の流量演算部２１
（図６）に入力される。

【００２４】図６は、図１における制御部２０およびそ
の周辺部の構成を表すものである。この図に示したよう
に、ガスメータ１０はさらに表示部２５を備え、制御部
２０には、遮断弁１３、流量検出部１４、圧力スイッチ
１５および表示部２５が接続されている。制御部２０
は、流量検出部１４の出力信号に基づいて流量を算出す
る流量演算部２１と、この流量演算部２１で算出された
流量を積算して積算流量を算出する積算部２２と、図示
しない感震器、流量演算部２１および圧力スイッチ１５
の各出力信号に基づいて異常を検出する安全機能部２３
と、この安全機能部２３の制御の下で遮断弁１３を駆動
する遮断弁駆動回路２４とを備えている。安全機能部２
３および遮断弁駆動回路２４は本発明における弁駆動制
御手段に対応する。流量演算部２１、積算部２２および
安全機能部２３は、例えばマイクロコンピュータによっ
て構成される。

【００２５】積算部２２で算出された積算流量は表示部
２５によって表示されるようになっている。安全機能部
２３は、上記の感震器によって所定震度を超える地震や
衝撃が検出された場合やガス供給圧力が所定値以下に低
下した場合等の異常時に、遮断弁駆動回路２４を制御し
て遮断弁１３を駆動しガス流路を遮断すると共に、表示
部２５にＬＥＤ（発光ダイオード）の点滅等による警報
表示を出すようになっている。

【００２６】次に、図７を参照して、以上のような構成
のガスメータの動作を説明する。

【００２７】通常時、流量検出部１４はガス流路を流れ
るガス流量に比例した流量パルスを出力し、流量演算部
２１に入力する。流量演算部２１は、流量検出部１４か
らの流量パルスに基づいてガス流量を算出する。算出さ
れたガス流量は積算部２２で積算され、表示部３５０に
表示される。ここで、地震その他の原因による振動また
は衝撃、あるいはガス供給圧力の異常低下等が発生する
と、安全機能部２３は遮断弁１３を駆動して開口部１２
ａを閉じ、ガス流路を遮断する（図７ステップＳ１０
１）と共に、表示部２５のＬＥＤを点灯させて警告を表
示する。

【００２８】ガス流路の遮断後、安全機能部２３は、圧
力スイッチ１５からの設定圧力検出信号の有無の監視を
開始する（ステップＳ１０２）。この監視は、例えば１
秒以内の時間間隔で一定周期で行う。そして、圧力スイ
ッチ１５から設定圧力検出信号が入力されないときは
（ステップＳ１０３；Ｎ）、そのような監視を一定時間
継続して行う。その結果、一定時間以上、圧力スイッチ
１５からの設定圧力検出信号が入力されないときは（ス
テップＳ１０４；Ｙ）、遮断弁１３の下流側でのガス使
用またはガス漏れがないものと判断して、遮断弁駆動回
路２４により遮断弁１３を開けて、復帰遮断に戻す（ス
テップＳ１０５）。

【００２９】一方、ガス流路の遮断後、圧力スイッチ１
５からの設定圧力検出信号の入力があったときは（ステ
ップＳ１０３；Ｙ）、遮断弁１３の下流側でのガス使用
またはガス漏れがあるものと判断して、遮断弁１３の閉
状態を維持し（ステップＳ１０６）、人による復帰操作
を待つ（ステップＳ１０７）。

【００３０】このように、本実施の形態では、ガス流路
（ガス管１２）を遮断する手段として電気的に双方向駆
動が可能な遮断弁１３を用いると共に、何らかの異常発
生によってガス流路が遮断された場合には、その後にお
ける下流側のガス圧低下の状態を監視し、ガス漏れ等に
よるガス圧低下異常がないことを確認した上で自動的に
遮断弁１３を復帰させるようにしたので、ユーザ等の手
を煩わせることなく、安全性を確保しつつガスメータの
自動復帰が可能となる。特に、本実施の形態では、所定
の設定圧力を下回って初めて検出信号を出力する方式の
圧力スイッチを使用することとしたので、圧力監視のた
めの駆動電流を常時供給しなければならない圧力センサ
を使用した場合に比べて電池の消耗を低減できる。

【００３１】以上、いくつかの実施の形態を挙げて本発
明を説明したが、本発明はこれら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可能であ
る。例えば、本実施の形態では、流量検出部１４として
膜式流量計を例に説明したが、その他の形式の流量計
（フルイディック流量計や熱式流量計等）であってもよ
い。

【００３２】また、本実施の形態で説明した圧力スイッ
チ１５は、新たに設けたものであってもよいが、従来よ
りガス供給圧力監視用として設けられている既存の圧力
スイッチを利用するようにしてもよい。但し、この場
合、通常、ガス供給圧力監視用として設定されているガ
ス圧は相当低い値であるので、この設定値をそのまま用
いたのでは、図７のステップＳ１０４における「一定時
間」を長く設定する必要が生じ、ガス流路遮断後の迅速
な処理が困難となる。したがって、ガス供給圧力監視用
としての低い設定圧力とは別に、復帰状態に戻るか否か
を判定（図７ステップＳ１０４）するのに用いるより高
い設定圧力を同一の圧力スイッチに設定できるように構
成することが望ましい。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように請求項１または請求
項２記載のガスメータによれば、ガス流路を遮断する手
段として双方向遮断弁を用いると共に、何らかの異常発
生によってガス流路が遮断された場合には、その後にお
ける下流側のガス漏れ等の異常がないことを確認した上
で自動的に双方向遮断弁を復帰させるようにしたので、
ユーザ等の手を煩わせることなく、安全性を確保しつつ
ガスメータの自動復帰が可能となると共に、ガスメータ
の復帰のためにガス会社が出動する回数を激減させるこ
ともできるという効果がある。

【００３４】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、圧力検出手段として、双方向
遮断弁の下流側のガス流路内のガス圧力が所定の設定圧
力を下回ったときにのみ検出信号を出力する圧力スイッ
チを使用したものである。このガスメータでは、圧力検
出手段としての圧力スイッチは設定圧力以上では検出信
号を出力せず、設定圧力以下となったときにのみ検出信
号を出力するようになっているので、圧力検出のための
駆動電流を常時供給する必要がない。したがって、圧力
監視のための駆動電流を常時供給しなければならない圧
力センサを使用した場合に比べて電池の消耗を低減でき
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係るガスメータの要部の概
略構成を表す断面図である。

【図２】復帰状態（弁開状態）における遮断弁の概略構
成を表す断面図である。

【図３】遮断状態（弁閉状態）における遮断弁の概略構
成を表す断面図である。

【図４】流量検出部の一例としての膜式流量計の概略構
成を表す断面図である。

【図５】この流量検出部の動作を説明するための説明図
である。

【図６】制御部およびその周辺部の構成を表すブロック
図である。

【図７】このガスメータの動作を説明するための流れ図
である。

【図８】従来のガスメータの概略構成を表すブロック図
である。

【図９】従来のガスメータの動作を説明するための流れ
図である。

【符号の説明】

１１ 本体 １２ ガス管 １３ 遮断弁 １４ 流量検出部 １５ 圧力スイッチ ２０ 制御部 ２１ 流量演算部 ２２ 積算部 ２３ 安全機能部 ２４ 遮断弁駆動回路 ２５ 表示部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガス流路中に配設され、ガス流量を計測
   するガスメータであって、 ガス流路を遮断する遮断状態とガス流路を開放する復帰
   状態とを電気的に選択可能な双方向遮断弁と、 この双方向遮断弁の下流側のガス流路内のガス圧力を検
   出する圧力検出手段と、 所定の異常事態が発生したときに前記双方向遮断弁を駆
   動して遮断状態にする一方、双方向遮断弁が遮断状態に
   なった後一定時間内に前記圧力検出手段によって所定の
   設定圧力を下回るガス圧力が検出されないとき、双方向
   遮断弁を駆動して復帰状態にする弁駆動制御手段とを備
   えたことを特徴とするガスメータ。
2. 【請求項２】 前記圧力センサは、前記双方向遮断弁の
   下流側のガス流路内のガス圧力が前記所定の設定圧力を
   下回ったときにのみ検出信号を出力する圧力スイッチで
   あることを特徴とする請求項１記載のガスメータ。