(57)【要約】【課題】ガスメーターの性能や信頼性を損なう設置姿勢を是正すること。【解決手段】直管型のガスメーターにおいて、メーター制御器１８と、加速度センサー１９と、ガス遮断弁１６を備え、加速度センサー１９が重力方向を検出しメーター筐体の取付け姿勢を判定し、ガス遮断弁１６の弁体１６ａの封止面が地上面に対し上方向を向くと判定したとき、メーター制御器１８が異常警報をすることで、作業者に注意喚起し、取付け姿勢が是正され、ガス遮断時の封止性の低下を防ぐことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一軸上にガス流入口及びガス流出口を備えるメーター筐体と、
前記ガス流入口から前記ガス流出口にガスが流れるＩ字状のガス流路と、
ガスを計量するガス計量部と、
ガスの遮断と供給を行うガス遮断弁と、
加速度を計測する加速度センサーと、
ガスの計量やガスの遮断と供給を制御するメーター制御器と、
を備え、
前記メーター制御器は、前記加速度センサーが前記メーター筐体の設置姿勢を判定し、所定方向の設置姿勢を検出した時に報知することを特徴とするガスメーター。
【請求項２】
前記ガス遮断弁は、弁体を押し当ててガスを封止する構造であり、前記弁体の封止面が上方向を向く設置姿勢を検出した時に報知することを特徴とする請求項１に記載のガスメーター。
【請求項３】
前記ガス計量部は、計量センサーと計量回路部を備えた電子式のものであり、前記計量センサーと前記計量回路部が、前記ガス流路の軸に対し下方向となる設置姿勢を検出した時に報知することを特徴とする請求項１に記載のガスメーター。
【請求項４】
前記メーター制御器は、ガスメーターを使用状態にする操作に伴い設置姿勢を判定することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のガスメーター。
【請求項５】
前記メーター制御器は、報知した時、前記ガス遮断弁を遮断状態に固定することを特長とする請求項１から４のいずれか１項に記載のガスメーター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス流入口とガス流出口を同一軸上に設けた直管型のガスメーターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、市場で運用されているガスメーターは、ガスの流入口と流出口とがメーター筐体の上面に設けられており、ガス配管に吊り下げて設置するものである。また近年、ガス流入口とガス流出口を同一軸上に設けた直管型のガスメーターの形態を提供している文献もある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図４は、特許文献１に記載された従来のガスメーターを示すものである。
【０００４】
図４に示すように、ボディ本体１にガス流入部２とガス流出部３とを備え、ボディ本体１内部にガス流入部２からガス流出部３へガスが流れるストレート状のガス流路４と、ボディ本体１外面に配置した表示部５から構成されている。また、重力方向を検出する加速度センサー（図示せず）を設け、ボディ本体１の姿勢を判定し、姿勢に合せて表示方向が変わるようになっている。
【０００５】
ガスメーターの取付け姿勢は、吊り下げ型のものはその形状より一義的に決まるが、直管型のものはガス流路４を縦方向または横方向に設置することができる。またガス流路４を横方向に設置した場合も表示部５を前方向または上方向に設置するなど、いろいろな設置形態の可能性がある。このように設置の自由度を広げられるという点が、直管型のガスメーターの特長の一つである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１７−１３３９５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように、直管型の構成のガスメーターでは、取付け姿勢方向が一義的に決まらないので、取付け姿勢により性能や信頼性が損なわれない形態とする必要が生じる。
【０００８】
例えば、通過ガス中でガス遮断弁の弁体の封止面が上向きとなるようにメーターが設置された場合、ガス供給管内の埃や塵などが封止面に付着し易く、遮断時の気密性を低下させる恐れがある。
【０００９】
また、他の例として、通過ガス中でガス計量部の計量センサーや計量回路部がガス流路軸に対し下向きとなるようにメーターが設置された場合、ガス供給管内の水分がメーター流路内（ガス雰囲気内）に侵入または結露し、流路内に水分が溜まり、計量部の電気回路が浸水する恐れがある。
【００１０】
これらのように、ガスメーターの設置方向により信頼性の低下を危惧する必要も生じ、設置姿勢の制限が必要となる場合もある。
【００１１】
上記のように、設置時の不安を取り除くことが課題となる。
【００１２】
本発明は、かかる事情を鑑みてなされたもので、設置時の信頼性を確保する直管型のガスメーターを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するために、本発明のガスメーターは、同一軸上にガス流入口及びガス流出口を備えるメーター筐体と、前記ガス流入口から前記ガス流出口にガスが流れるＩ字状のガス流路と、ガスを計量するガス計量部と、ガスの遮断と供給を行うガス遮断弁と、加速度を計測する加速度センサーと、ガスの計量やガスの遮断と供給を制御するメーター制御器と、を備え、前記メーター制御器は、前記加速度センサーが前記メーター筐体の設置姿勢を判定し、所定方向の設置姿勢を検出した時に報知することを特徴とするものである。
【００１４】
これによって、加速度センサーが重力方向を判定することで、メーター筐体の設置姿勢を判定し、外部からは見えないメーター内部の構造に関わる設置姿勢の制限方向を検出した時、取付け姿勢が異常であることを警報し、設置作業者に知らしめられるので、取付け姿勢を是正することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のガスメーターは、メーター筐体が設置姿勢の制限方向に取付けられると異常警報として報知することで、取付け姿勢に起因する信頼性の劣化を未然に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態におけるガスメーターの構成を示す断面図
【図２】本発明の実施の形態におけるガスメーターの電気系統の構成を示すブロック図
【図３】（１）〜（４）本発明の実施の形態におけるガスメーターの設置姿勢を示す設置図
【図４】本発明の実施の形態におけるガスメーターの起動動作を示すフロー図
【図５】従来のガスメーターの構成を示す外観図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
第１の発明のガスメーターは、同一軸上にガス流入口及びガス流出口を備えるメーター筐体と、前記ガス流入口から前記ガス流出口にガスが流れるＩ字状のガス流路と、ガスを計量するガス計量部と、ガスの遮断と供給を行うガス遮断弁と、加速度を計測する加速度センサーと、ガスの計量やガスの遮断と供給を制御するメーター制御器と、を備え、前記メーター制御器は、前記加速度センサーが前記メーター筐体の設置姿勢を判定し、所定方向の設置姿勢を検出した時に報知することを特徴とすることにより、加速度センサーが重力方向を判定することで、メーター筐体の設置姿勢を判定し、外部からは見えないメーター内部の構造に関わる設置姿勢の制限方向を検出した時、設置姿勢が異常であることを報知し、注意喚起するので、設置作業者は設置姿勢を是正することができる。
【００１８】
第２の発明は、特に第１の発明において、前記ガス遮断弁は、弁体を押し当ててガスを封止する構造であり、前記弁体の封止面が上方向を向く設置姿勢を検出した時に報知することを特徴とすることにより、設置姿勢を是正し、弁体の封止面に埃や塵などが付着する可能性が低減され、遮断時の気密性の低下を防ぐことができる。
【００１９】
第３の発明は、特に第１の発明において、前記ガス計量部は、計量センサーと計量回路部を備えた電子式のものであり、前記計量センサーと前記計量回路部が、前記ガス流路の軸に対し下方向となる設置姿勢を検出した時に報知することを特徴とすることにより、設置姿勢を是正し、電気回路部がガス流路内で下側に配置することはなくなるので、ガス計
測部の電気回路部が流路に浸入して溜まる水分に浸る可能性が低減され、耐浸水性の低下を防ぐことができる。
【００２０】
第４の発明は、特に第１から３のいずれか１つの発明において、前記メーター制御器は、ガスメーターを使用状態にする操作に伴い設置姿勢を判定することを特徴とすることにより、ガスメーターを設置後、使用を開始する時に必ず姿勢判定を行えるようになり、設置姿勢の可否判断を確実に実施することができる。
【００２１】
第５の発明は、特に第１から４のいずれか１つの発明において、前記メーター制御器は、報知した時、前記ガス遮断弁を遮断状態に固定することを特長とすることにより、異常姿勢でのガスの使用ができなくなり、安全を確保することができる。
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２３】
（実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるガスメーターの構成を示す断面図である。
【００２４】
図１において、メーター筐体本体１３ａは、ガス流入口１１とガス流出口１２とを同一軸上（ガス流路軸１００）に有している。メーター筐体本体１３ａは、ガス流入口１１からガス流出口１２の間でガスの気密が保たれており、メーター筐体本体１３ａを部分的に覆うメーター筐体外殻１３ｂと共にメーター筐体１３をなしている。
【００２５】
メーター筐体外殻１３ｂ内には、プリント配線基板で構成されるメーター制御器１８が設けてある。メーター制御器１８は、３軸方向の加速度を計測する加速度センサー１９を備え、加速度センサー１９は、各々が直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸を有し、ガス流路軸１００方向がＺ軸、メーター制御器１８の前後方向がＸ軸、残りの一軸がＹ軸となるよう取付けられている。図１の加速度センサの加速度軸で示す各加速度軸の矢印方向を正の加速度、各矢印の反対方向を負の加速度とすると、３軸×２極性（正／負）において、単純な加速度値により６方向を見分けられる。なお、○の中に×の記号は図の手前から奥の方向が正であることを示している。
【００２６】
メーター筐体本体１３ａ内には、ガス遮断部１７、ガス流路１４ａ、流路の一部を成すガス計量部１５、ガス流路１４ｂが順にガス流入口１１からガス流出口１２に向けて同一軸上にＩ字状に配置してある。
【００２７】
ガス遮断部１７には、メーター筐体本体１３ａと気密を保つようにしてガス遮断弁１６が設けてある。ガス遮断弁１６は、ガス遮断部１７が持つフランジ１７ａに弁体１６ａを押し当てガスを封止する構造のものであり、弁体は圧縮性のあるゴム材料が一般的に使用されている。また、ガス遮断弁１６は、弁体１６ａの封止面（封止方向（矢印Ａ））が加速度センサー１９のＸ軸の負の方向を向くよう、メーター筐体本体１３ａに取付けてある。
【００２８】
ガス計量部１５は、流路の一部となりガスが流れる計量流路部１５ａと電子計量を行う計量電気部１５ｂとで構成されている。また、計量電気部１５ｂは、計量回路部１５ｂ１と計量センサー１５ｂ２とで構成され、計量センサー１５ｂ２は計量回路部１５ｂ１に電気配線（図示せず）で接続されている。計量センサー１５ｂ２は、対になった超音波センサーであり、図の点線で示す経路を伝搬する超音波を相互に送受信する。即ち、上流側の計量センサー１５ｂ２から超音波を送信し、計量流路部の内壁に反射した超音波を下流側の計量センサー１５ｂ２で受信する（Ａ方向とする）。また、その逆方向での送受信を行
う（Ｂ方向とする）。計量センサー１５ｂ２は、計量流路部１５ａに向け超音波を放射するので、計量流路部１５ａと計量電気部１５ｂとの間には開口１５ｃが設けられている。
【００２９】
また、計量回路部１５ｂ１は超音波センサーを駆動し、ガス流速中での上記Ａ方向（ガスの流れに対して上流から）と上記Ｂ方向（ガスの流れに対して下流から）との超音波の伝搬速度の差より、ガスの流速を計算する電子回路ユニットであり、プリント配線基板上に形成されている。
【００３０】
このように、ガス計量部１５は流路、センサー、電子回路を一体にしたユニットであり、超音波計測についての技術的手段を集約したものである。また、ガス計量部１５は、計量電気部１５ｂがガス流路軸１００に対して加速度センサーのＸ軸の正の方向側となるように配置してある。
【００３１】
メーター制御器１８は、計量回路部１５ｂ１やガス遮断弁１６と電気配線（図示せず）で接続され、ガスの流速信号からガス流量を計算し、ガス流量より異常なガスの流れを検知した場合はガス遮断弁１６を遮断するなど、ガスメーター全体の制御を行うものである。
【００３２】
図２は、本発明の実施の形態におけるガスメーターの電気系統の構成を示すブロック図である。
【００３３】
図２において、メーター制御器１８はマイクロコンピューター３０（以下、マイコン３０と言う）を有し、マイコン３０には、計量電気部１５ｂの信号を取込む計測回路３１、ガス遮断弁１６を駆動する遮断弁駆動回路３２、圧力センサー１０の信号を取込む圧力検知回路３３、電池電圧の低下を検出する電圧検出回路３４、ガス漏れ警報器の信号を取込む警報器回路３６、定められた信号体系の有線通信電文をバス方式でやり取りする通信回路３７、動作状況を表示する表示部２０、各種操作を受付ける接点スイッチや磁気スイッチからなる操作部２１が接続されている。また、加速度センサー１９が接続されている。
【００３４】
警報器回路３６と通信回路３７は外部端子７に接続され、警報器などの外部機器が接続可能な構成としてある。
【００３５】
マイコン３０は、加速度センサー１９の各軸の加速度値を読込み、重力加速度方向よりメーター筐体の姿勢を判定すると共に、加速度変化値より計測震度やＳＩ値（建物倒壊度指数）を算出し、地震の規模を推定する感震器の機能を有する。
【００３６】
図３は、本発明の実施の形態におけるガスメーターの設置姿勢を示す設置図である。なお、図中の加速度センサーの加速度軸の矢印は各軸の正方向を示しており、○の中に×の記号は図の手前から奥の方向が正であることを示し、○の中に・の記号は奥から手前方向が正であることを示している。
【００３７】
図１に示した直管型のガスメーターは、その形状より設置姿勢の自由度が増す。
【００３８】
図３（１）は、ガス流入口を上側とし、地面に対し垂直方向に設置（以下、縦設置と言う）した時のメーター姿勢を示すものである。重力加速度により、Ｚ軸が約−９８０ｇａｌを示す。
【００３９】
また、図３（２）から（４）は、地面に対し平行方向に設置（以下、横設置と言う）した時のメーター姿勢を示すものである。横設置では、ガス流入口１１とガス流出口１２との位置関係により、ガス流路軸１００を中心に３６０°自由な方向に取付け可能となる。
図３（２）は、ガス遮断弁の１６の弁体１６ａの封止面（すなわち封止方向（矢印Ａ））が、横方向（地面と水平方向）となる姿勢、図３（３）は、封止面が下方向となる姿勢、図３（４）は表示面が上方向となる姿勢を示すものである。重力加速度により、図３（２）の姿勢ではＹ軸が約９８０ｇａｌを示し、図３（３）の姿勢ではＸ軸が約−９８０ｇａｌを示し、図３（４）の姿勢ではＸ軸が約９８０ｇａｌを示すことになる。
【００４０】
弁体１６ａと計量電気部１５ｂと加速度センサー１９の各軸の関係を図１のように配置した時、図３（４）のような設置姿勢とすると、弁体１６ａの封止面が上方向を向き、計量電気部１５ｂがガス流路軸１００より下方に位置して、加速度センサーのＸ軸の加速度は約９８０ｇａｌとなる。
【００４１】
図４は本発明の実施の形態におけるガスメーターの起動動作を示すフロー図である。
【００４２】
ガスメーターは、設置し使用を開始するまでは、待機モード動作（Ｓ１）を行う。待機モード動作は、電池電源（図示なし）の消費を抑えるため、メーター制御器１８が、例えば計測回路３１や計量電気部１５ｂの動作を停止としている。ガスメーターを設置後、通常に使用できるようにするために、操作部２１で起動操作があった場合（Ｓ２でＹＥＳ）は、まず、設置姿勢を判定（Ｓ３）する。
【００４３】
設置姿勢の判定は、加速度センサー１９が検出する各軸の加速度値を測定して行われる。そして、Ｘ軸の加速度値が約９８０ｇａｌとなった場合（Ｓ４でＹＥＳ）は、設置状態が異常であると判定し、報知（異常警報を出力）（Ｓ５）し、ガス遮断弁を閉止（Ｓ６）し、待機モード動作（Ｓ１）に戻るものとする。Ｘ軸の加速度値が約９８０ｇａｌでない場合（Ｓ４でＮＯ）は、ガスの計量を行い、ガスメーターとしての各機能を実行する計量モード動作（Ｓ７）とし、ガス遮断弁を開放（Ｓ８）する。
【００４４】
以上の一連のフローの動作はマイコン３０のプログラムにて実行することができる。
【００４５】
異常警報としての報知は、例えば、表示部２０としてのＬＥＤが特定パターンで点滅する、または、通信回路３７を介して外部端子３８に電文を送信する、または、異常警報をデータメモリ３５に記憶し、外部端子３８から通信回路３７を介して受信する発呼要求電文に応答するなどとする。
【００４６】
以上のように構成されたガスメーターについて、以下その作用を説明する。
【００４７】
ガス供給管を通って供給されるガスの中には埃や塵などの異物または水分や湿気が混入し、ガスメーターの流路内を通過していく恐れがあり、弁体１６ａの封止面が上方向を向くと埃や塵を受けやすく、埃や塵が付着し残留し、気密性が損なわれる恐れがある。
【００４８】
また、メーター筐体本体１３ａ内に水分や湿気の結露水が残留する恐れがあり、計量電気部１５ｂが下方側（地面側）に位置すると、計量電気部に水分が侵入し、動作不良になる恐れがある。
【００４９】
本実施の形態では、ガス遮断弁１６の弁体１６ａが上方向を向く、または、メーター筐体本体１３ａ内の計量電気部１５ｂがガス流路軸１００に沿ってガス流路の下方側（地面側）となる設置姿勢において、加速度センサー１９のＸ軸方向が重力加速度方向になるように、あらかじめ構造が決められている。
【００５０】
そして、メーター起動時に、加速度センサー１９が重力加速度方向を検出し、メーター筐体の設置姿勢を判定し、Ｘ軸が９８０ｇａｌ（Ｘ軸の矢印方向が重力加速度方向）を判
定すると、設置姿勢が異常と判断して異常報知し、ガス遮断弁１６を遮断し、待機モードに戻る。
【００５１】
本実施の形態においては、ガスメーターが信頼性を損なう設置姿勢となったことを判定し、報知（異常警報を出力）するので、設置作業者に注意喚起ができ、設置姿勢の是正がされることで、設置に伴う信頼性の低下を防ぐとともに、設置作業者に安心感を与えることができる。
【００５２】
また、弁体１６ａの封止面が地面に対して上方向を向くような設置姿勢となることが避けられるので、ガス遮断時の気密性の低下を防ぐことができる。
【００５３】
また、計量回路部１５ｂ１と計量センサー１５ｂ２が、ガス流路に対して下方向に位置するような設置姿勢となることが避けられるので、ガス中の水分や湿気の結露による水分の浸水を避けられ、動作不良の発生の可能性を低減することができる。
【００５４】
また、ガスメーターを起動する操作で設置姿勢を判定するので、作業者が判定作業を忘れることなく、確実に且つ効率的に判定を実施することができる。
【００５５】
また、異常警報時は、ガスを遮断し待機モードとするので、設置姿勢が是正されるまで遮断状態となり、安全性を確保することができる。
【００５６】
尚、加速度センサー１９は３軸方向を有さなくても、内部構造に合せて必要な軸方向があればよく、本実施の形態においては、１軸の加速度センサーとしても、その目的を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
以上のように、本発明にかかるガスメーターは、設置姿勢判定し、メーターの性能や信頼性を損なう設置姿勢を是正することが可能となるので、工場設備に設置する気体流量計等の用途にも適用できる。
【符号の説明】
【００５８】
１１  ガス流入口
１２  ガス流出口
１３  メーター筐体
１３ａ  メーター筐体本体
１３ｂ  メーター筐体外殻
１４ａ、１４ｂ  ガス流路
１５  ガス計量部
１５ａ  計量流路部（ガス流路）
１５ｂ  計量電気部
１５ｂ１  計量回路部
１５ｂ２  計量センサー
１６  ガス遮断弁
１６ａ  弁体
１７  ガス遮断部
１７ａ  フランジ
１８  メーター制御器
１９  加速度センサー
２０  表示部
３０  マイクロコンピューター
１００  ガス流路軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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