(57)【要約】【課題】燃料電池を内蔵し且つ内蔵燃料電池のための改質器を新たにメータ筐体内に設けることが不要なガスメータを提供する。【解決手段】都市ガスを流入させるための都市ガス流入口１０ａと、都市ガス流入口１０ａから流入された都市ガスの流量を計測する流量計測部３と、外部から供給される水素ガスにより発電して流量計測部３の駆動電力を流量計測部３に供給する内蔵燃料電池９と、流量計測部３及び内蔵燃料電池９が収納される筐体２と、内蔵燃料電池９に供給される水素ガスを筐体２外部から流入させるための水素ガス流入口１０ｂとを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給ガスを改質した改質ガスをオンサイト型燃料電池に供給する改質器からの前記改質ガスを流入させるガスメータであって、
前記供給ガスを流入させるための第１ガス流入口と、
前記第１ガス流入口から流入された前記供給ガスの流量を計測する流量計測部と、
前記改質器からの前記改質ガスにより発電して前記流量計測部の駆動電力を前記流量計測部に供給する内蔵燃料電池と、
前記流量計測部及び前記内蔵燃料電池が収納される筐体と、
前記筐体の外部に設けられた前記改質器からの前記改質ガスを前記内蔵燃料電池に流入させるための第２ガス流入口と、
を有することを特徴とするガスメータ。
【請求項２】
前記流量計測部は、
前記第１ガス流入口から流入される前記供給ガスの流れに沿って配置された２つの超音波振動子を備え、前記２つの超音波振動子の内の一方から発信された超音波が他方で受信されるまでの伝搬時間と、他方から発信された超音波が一方の超音波振動子で受信されるまでの伝搬時間との時間差を計測することにより、前記供給ガスの流量を計測する超音波式の流量計測部であ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】
供給ガスを分離した内の一方の第１分離ガスをガス機器に供給し他方の第２分離ガスをオンサイト型燃料電池に供給するガス分離器からの前記第２分離ガスを流入させるガスメータであって、
前記第１分離ガスを流入させるための第１ガス流入口と、
前記第１ガス流入口から流入された前記第１分離ガスの流量を計測する流量計測部と、
前記ガス分離器からの前記第２分離ガスにより発電して前記流量計測部の駆動電力を前記流量計測部に供給する内蔵燃料電池と、
前記流量計測部及び前記内蔵燃料電池が収納される筐体と、
前記筐体の外部に設けられた前記ガス分離器からの前記第２分離ガスを前記内蔵燃料電池に流入させるための第２ガス流入口と、
を有することを特徴とするガスメータ。
【請求項４】
前記内蔵燃料電池は、
前記第２分離ガスが貯蔵されたガス貯蔵手段から供給される前記第２分離ガスにより発電することを特徴とする請求項３記載のガスメータ。
【請求項５】
前記第２分離ガスは水素ガスであり、前記ガス貯蔵手段は水素貯蔵合金であり、前記水素貯蔵合金は、ＬａＮｉ、ＦｅＴｉ、ＭｇＮｉ、ＶＮｉ、ＶＣｏ、ＴｉＮｉ、ＴｉＣｏ、ＺｒＮｉまたはＺｒＣｏ系合金であることを特徴とする請求項４記載のガスメータ。
【請求項６】
前記第２分離ガスは水素ガスであり、前記ガス貯蔵手段は水素貯蔵合金であり、前記水素貯蔵合金は、希土類元素を分離する前のミッシュメタルＭｍとＮｉの合金、または前記ミッシュメタルＭｍにＣｏもしくはＡｌもしくはＣｒのいずれかが少量添加された合金であることを特徴とする請求項４記載のガスメータ。
【請求項７】
前記流量計測部は、
前記第１ガス流入口から流入される前記第１分離ガスの流れに沿って配置された２つの超音波振動子を備え、前記２つの超音波振動子の内の一方から発信された超音波が他方で受信されるまでの伝搬時間と、他方から発信された超音波が一方の超音波振動子で受信されるまでの伝搬時間との時間差を計測することにより、前記第１分離ガスの流量を計測する超音波式の流量計測部であることを特徴とする請求項３乃至請求項６のいずれか１項記載のガスメータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池を駆動電源としたガスメータに関し、特に、メータ筐体内に内蔵された燃料電池のために、新たにメータ筐体内に改質器を設けることが不要なガスメータに関する。
【背景技術】
【０００２】
家庭用に用いられるガスメータは、電気または電子部品を使用したマイコンメータであり、ガス流量の検出やガス漏れの検出などに使用するセンサ等を駆動する電源が必要である。
【０００３】
従来、これらの駆動電源として各種の一次電池（リチウム電池等のバッテリ）が用いられていた（例えば、特許文献１、特許文献２）。また、一般にガスメータの駆動電源は１０年間の持続が要求されている。
【０００４】
しかし、近年、ガスメータはガス流量を計測する機能やガス漏れを検出する機能以外にそれらを液晶表示させる機能、無線通信による自動検針機能等の様々な機能が付加されてきているため、ガスメータの消費電力は増加の傾向にある。このため、一次電池を駆動電源とする従来のガスメータは、電池を頻繁に交換するか、または電池を大容量化する必要がある。
【０００５】
また、電池の消耗を抑えた超音波ガスメータも提案されている（例えば、特許文献３〜特許文献６）。
【０００６】
特許文献３には、超音波振動子が超音波を１回送受信したときに出力する交流受信信号を複数周期にわたってしきい値と比較することにより低消費電力で高精度な計測値を得ることができる超音波計測装置が記載されている。
【０００７】
特許文献４には、流体の流体圧を検出して、流体圧の低下に応じて超音波の発信間隔を短縮することにより消費電力を低減させる流量計測装置が記載されている。
【０００８】
特許文献５には、流体の流路を閉止するための流量開閉弁が閉止時に流量計測手段のサンプリング間隔を長くするまたは流量計測手段の動作を停止することにより消費電力を低減する流量計測装置が記載されている。
【０００９】
特許文献６には、気体の流量の計測を行わないときは、流量の計測を行う制御回路に電源の供給を行わないことにより消費電力を低減させる超音波流量計が記載されている。
【００１０】
また、一次電池の替わりに燃料電池を駆動電源とするガスメータが開示されている（例えば、特許文献７）。このガスメータは需要家に供給される都市ガスを燃料ガスとして発電する燃料電池により駆動される。
【００１１】
都市ガスを燃料電池の燃料ガスとして用いるには、都市ガスの主成分であるメタンガスをニッケル系の改質触媒を用いて通常８００〜９００℃の高温で水蒸気改質するか部分酸化法により水素リッチガスに改質しなければならない。また、都市ガスを水素リッチガスに改質する際に生成される一酸化炭素を、２００〜３００℃程度の温度で銅−亜鉛系の触媒を用いて酸化し、一酸化炭素の濃度を電極触媒に対する被毒の許容レベル以下まで下げる必要がある。しかし、上記の特許文献３には、これらの点に関する方法についてはなんら記載されておらず、この点が明らかになっていないと利用できない。
【００１２】
また、従来の他の例として、供給ガスのエネルギーで動作する発電部を備え、この発電部を駆動電源とするガスメータが開示されている（例えば、特許文献８）。この特許文献８には、供給ガスを燃料ガスとした燃料電池で発電するものが記載されている。しかし、上記の特許文献８には、特許文献７と同様に燃料ガスの供給方法についての具体的記載がない。
【００１３】
また、メタンを主成分とする既存の都市ガスに替わる供給ガスとして、水素ガス及び炭化水素系ガスを含む混合ガスを需要家に供給する都市ガス供給方法が開示されている（例えば、特許文献９）。この都市ガス供給方法は、既存の導管ネットワークを利用して水素／炭化水素系混合ガスを需要家に供給し、この混合ガスを水素ガスと炭化水素系ガスとに分離して、水素燃料設備と既存の都市ガス燃焼機器との両方の機器を支障なく利用することができるようにしたものである。
【特許文献１】特公平６−２３６１０号公報
【特許文献２】特公平４−２３１６９号公報
【特許文献３】特開平１０−３０９４７号公報
【特許文献４】特開２００１−９１３１９号公報
【特許文献５】特開２００２−２３６０４０号公報
【特許文献６】特願２００５−１０９０９９号（未公開）
【特許文献７】特開２００４−９３１６４号公報
【特許文献８】特開２００１−３５６０３７号公報
【特許文献９】特開２００２−２４３１００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上記したように特許文献１や特許文献２に記載の従来のガスメータは、駆動電源として一次電池を使用しているため、頻繁な電池交換が必要であり保守に手間がかかる。あるいは、電池の大容量化に伴いメータ本体が大型化してしまう。
【００１５】
特許文献７や特許文献８に記載の従来の他のガスメータは、駆動電源として燃料電池を使用しているが、供給ガスを水素リッチガスに改質するための改質器をメータ筐体内に新たに設けなくてはならない。
【００１６】
また、特許文献７や特許文献８に記載のガスメータは、メータ筐体内に改質器が設けられているため、特許文献９に記載の都市ガス供給方法のように水素／炭化水素系混合ガスが供給された場合にも、分離された水素ガスをそのまま利用することができない。
【００１７】
本発明の課題は、燃料電池を内蔵し且つ内蔵燃料電池のための改質器を新たにメータ筐体内に設けることが不要なガスメータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、前記課題を解決するために以下の手段を採用した。請求項１の発明は、供給ガスを改質した改質ガスをオンサイト型燃料電池に供給する改質器からの前記改質ガスを流入させるガスメータであって、前記供給ガスを流入させるための第１ガス流入口と、前記第１ガス流入口から流入された前記供給ガスの流量を計測する流量計測部と、前記改質器からの前記改質ガスにより発電して前記流量計測部の駆動電力を前記流量計測部に供給する内蔵燃料電池と、前記流量計測部及び前記内蔵燃料電池が収納される筐体と、前記筐体の外部に設けられた前記改質器からの前記改質ガスを前記内蔵燃料電池に流入させるための第２ガス流入口とを有することを特徴とする。
【００１９】
請求項２の発明は、請求項１項記載のガスメータにおいて、前記流量計測部は、前記第１ガス流入口から流入される前記供給ガスの流れに沿って配置された２つの超音波振動子を備え、前記２つの超音波振動子の内の一方から発信された超音波が他方で受信されるまでの伝搬時間と、他方から発信された超音波が一方の超音波振動子で受信されるまでの伝搬時間との時間差を計測することにより、前記供給ガスの流量を計測する超音波式の流量計測部であることを特徴とする。
【００２０】
請求項３の発明は、供給ガスを分離した内の一方の第１分離ガスをガス機器に供給し他方の第２分離ガスをオンサイト型燃料電池に供給するガス分離器からの前記第２分離ガスを流入させるガスメータであって、前記第１分離ガスを流入させるための第１ガス流入口と、前記第１ガス流入口から流入された前記第１分離ガスの流量を計測する流量計測部と、前記ガス分離器からの前記第２分離ガスにより発電して前記流量計測部の駆動電力を前記流量計測部に供給する内蔵燃料電池と、前記流量計測部及び前記内蔵燃料電池が収納される筐体と、前記筐体の外部に設けられた前記ガス分離器からの前記第２分離ガスを前記内蔵燃料電池に流入させるための第２ガス流入口とを有することを特徴とする。
【００２１】
請求項４の発明は、請求項３記載のガスメータにおいて、前記内蔵燃料電池は、前記第２分離ガスが貯蔵されたガス貯蔵手段から供給される前記第２分離ガスにより発電することを特徴とする。
【００２２】
請求項５の発明は、請求項４記載のガスメータにおいて、前記第２分離ガスは水素ガスであり、前記ガス貯蔵手段は水素貯蔵合金であり、前記水素貯蔵合金は、ＬａＮｉ、ＦｅＴｉ、ＭｇＮｉ、ＶＮｉ、ＶＣｏ、ＴｉＮｉ、ＴｉＣｏ、ＺｒＮｉまたはＺｒＣｏ系合金であることを特徴とする。
【００２３】
請求項６の発明は、請求項４記載のガスメータにおいて、前記第２分離ガスは水素ガスであり、前記ガス貯蔵手段は水素貯蔵合金であり、前記水素貯蔵合金は、希土類元素を分離する前のミッシュメタルＭｍとＮｉの合金、または前記ミッシュメタルＭｍにＣｏもしくはＡｌもしくはＣｒのいずれかが少量添加された合金であることを特徴とする。
【００２４】
請求項７の発明は、請求項３乃至請求項６のいずれか１項記載のガスメータにおいて、前記流量計測部は、前記第１ガス流入口から流入される前記第１分離ガスの流れに沿って配置された２つの超音波振動子を備え、前記２つの超音波振動子の内の一方から発信された超音波が他方で受信されるまでの伝搬時間と、他方から発信された超音波が一方の超音波振動子で受信されるまでの伝搬時間との時間差を計測することにより、前記第１分離ガスの流量を計測する超音波式の流量計測部であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
請求項１の発明によれば、内蔵燃料電池は第２ガス流入口を介して筐体の外部から供給される改質ガスにより発電して流量計測部に駆動電力を供給するので、内蔵燃料電池のための改質器を新たにメータ筐体内に設けることが不要であり、メータを小型化できるとともに長寿命で安定した電力を得ることができる。
【００２６】
請求項２の発明によれば、流量計測部は、第１ガス流入口から流入される供給ガスの流れに沿って配置された２つの超音波振動子の内の一方から発信された超音波が他方で受信されるまでの伝搬時間と、他方から発信された超音波が一方の超音波振動子で受信されるまでの伝搬時間との時間差を計測することにより、供給ガスの流量を計測する超音波式の流量計測部であるので、超音波の発信間隔を減らしたり、流量計測部のサンプリング間隔を長くしたりすることなくガスメータの計測精度を高めることができる。
【００２７】
請求項３の発明によれば、内蔵燃料電池は第２ガス流入口を介して筐体の外部から供給される第２分離ガスにより発電して流量計測部に駆動電力を供給するので、内蔵燃料電池のための改質器を新たにメータ筐体内に設けることが不要であり、メータを小型化できるとともに長寿命で安定した電力を得ることができる。
【００２８】
請求項４の発明によれば、内蔵燃料電池は、第２分離ガスが貯蔵されたガス貯蔵手段から供給される第２分離ガスにより発電するので、外部からの第２分離ガスの供給が一時休止した場合にも常に安定した電力を得ることができる。
【００２９】
請求項５の発明によれば、内蔵燃料電池は、水素ガスが貯蔵された水素貯蔵合金から供給される水素ガスにより発電し、水素貯蔵合金は、ＬａＮｉ、ＦｅＴｉ、ＭｇＮｉ、ＶＮｉ、ＶＣｏ、ＴｉＮｉ，ＴｉＣｏ、ＺｒＮｉまたはＺｒＣｏ系合金であるので、外部からの水素ガスの供給が一時休止した場合にも常に安定した電力を得ることができる。
【００３０】
請求項６の発明によれば、内蔵燃料電池は、水素ガスが貯蔵された水素貯蔵合金から供給される水素ガスにより発電し、水素貯蔵合金は、希土類元素を分離する前のミッシュメタルＭｍとＮｉの合金、またはミッシュメタルＭｍにＣｏもしくはＡｌもしくはＣｒのいずれかが少量添加された合金であるので、筐体外部からの水素ガスの供給が一時休止した場合にも常に安定した電力を得ることができる。また、水素貯蔵合金を安価に構成することができる。
【００３１】
請求項７の発明によれば、流量計測部は、第１ガス流入口から流入される第１分離ガスの流れに沿って配置された２つの超音波振動子の内の一方から発信された超音波が他方で受信されるまでの伝搬時間と、他方から発信された超音波が一方の超音波振動子で受信されるまでの伝搬時間との時間差を計測することにより、第１分離ガスの流量を計測する超音波式の流量計測部であるので、超音波の発信間隔を減らしたり、流量計測部のサンプリング間隔を長くしたりすることなくガスメータの計測精度を高めることができる。  
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の実施例に係るガスメータを図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００３３】
近未来の水素エネルギー社会における電力供給システムでは、燃料電池が主体となり、電力会社等には数ＭＷクラスの大規模発電プラント用燃料電池が設置され、各家庭、工場、病院等には数十ｋＷクラスのオンサイト型燃料電池が設置される。
【００３４】
この場合、大規模発電プラント用としてはリン酸型、溶融炭酸塩型、固体酸化物型の高温で作動する燃料電池が用いられるが、家庭用のオンサイト型燃料電池は６０℃程度の比較的低温で作動する固体高分子型の電池が用いられる。
【００３５】
オンサイト型燃料電池が設置された需要家はガス供給元から供給されるメタンを主成分とする都市ガスを水素を主成分とする水素リッチガスに改質する改質器を需要家内に設ける。この改質器により改質された水素リッチガスはオンサイト型燃料電池に供給される。オンサイト型燃料電池は改質器から供給される水素リッチガスを燃料ガスとして発電する。
【００３６】
本発明の実施例１に係るガスメータは、オンサイト型燃料電池のために設けられた改質器で改質された水素リッチガス（本発明の改質ガス）を利用して発電する内蔵燃料電池を筐体内に備えることを特徴とする。
【００３７】
図１は本発明の実施例１に係るガスメータ及びオンサイト型燃料電池が設置された需要家の機器構成を示すブロック図である。図１に示すように、需要家２０ａには、本発明の実施例１に係るガスメータ１、ガス機器１１、改質器１２、オンサイト型燃料電池１３、電気機器１４が設置されている。
【００３８】
都市ガスは、導管主管１５から導管１６ａ及び導管１６ｂを介して、需要家２０ａに供給される。導管１６ａを介して供給される都市ガスはガスメータ１及び配管１７ａを介してガス機器１１に供給される。導管１６ｂを介して供給される都市ガスは改質器１２に供給される。
【００３９】
改質器１２に供給された都市ガスは、水素を主成分とした水素リッチガスに改質され、水素リッチガスは配管１７ｂを介してオンサイト型燃料電池１３に供給されるとともに配管１７ｃを介してガスメータ１の内蔵燃料電池９（後述する）に供給される。オンサイト型燃料電池１３及び内蔵燃料電池９は、供給された水素リッチガスを燃料ガスとして発電する。オンサイト型燃料電池１３は需要家２０ａに設置された電気機器１４に電力を供給し、内蔵燃料電池９はガスメータ１の本体部８に電力を供給する。
【００４０】
本発明の実施例１に係るガスメータ１は、図１に示すように、筐体２、流量計測部３、演算制御部４、表示部５、通信部６、ガス遮断部７からなる本体部８及び本体部８に電力を供給する内蔵燃料電池９を備えて構成されている。
【００４１】
また、ガスメータ１は、例えば超音波ガスメータであり、導管１６ａを介して都市ガスを流入させるための都市ガス流入口１０ａ（本発明の第１ガス流入口）と、内蔵燃料電池９に水素リッチガスを流入させるための水素ガス流入口１０ｂ（本発明の第２ガス流入口）とが設けられている。
【００４２】
流量計測部３は、導管１６ａを介して需要家２０ａに供給される都市ガスの流量を計測する。例えば、超音波式の流量計測部であり、導管１６ａを介して都市ガス流入口１０ａから流入される都市ガスの流れに沿って２つの超音波振動子（図示しない）を配置して、上流側の超音波振動子から発信された超音波が下流側の超音波振動子で受信されるまでの伝搬時間と、下流側の超音波振動子から発信された超音波が上流側の超音波振動子で受信されるまでの伝搬時間との時間差を計測することにより、導管１６ａを介して需要家２０ａに流れる都市ガスの流量を計測する。計測値は演算制御部４に出力される。
【００４３】
演算制御部４は、流量計測部３から出力された計測値を表示部５及び通信部６に出力するとともに計測値に基づいて、導管１６ａのガスが異常状態（ガス漏れ等）であるかどうかを判定し、異常状態であると判定したときにガス遮断部７に遮断信号を出力する。ガス遮断部７は、演算制御部４からの遮断信号により、ガスの異常状態を検知してガスを遮断する。また、ガス遮断部７は、図１では流量計測部３の下流側に配置されているが、流量計測部３の上流側に配置され、導管１６ａと接続されるものとしてもよい。
【００４４】
表示部５は、演算制御部４から出力された計測値を表示する。通信部６は、演算制御部４から出力された計測値を外部の上位機器等（図示しない）に送信する。
【００４５】
内蔵燃料電池９は、ガスメータ１に内蔵され、ガスメータ１の本体部８を駆動させるための駆動電源である。また、内蔵燃料電池９は、ガスメータ１の外部に設けられた改質器１２から水素ガス流入口１０ｂを介して、水素リッチガスが供給され、供給された水素リッチガスを燃料ガスとして発電する。即ち、ガスメータ１内には改質器１２が不要である。
【００４６】
このように、本発明の実施例１に係るガスメータ１は、筐体２内に設けられた内蔵燃料電池９を駆動電源として駆動するので、燃料ガス及び酸化剤ガス（空気）を供給しさえすれば、ガスメータ１は長期間、安定した電力を得ることができる。また、内蔵燃料電池９は、ガスメータ１の筐体外部から水素ガス流入口１０ｂを介して流入される水素リッチガスを燃料ガスとして発電するので、ガスメータ１内に内蔵燃料電池９のための改質器を新たに設ける必要がなく、ガスメータ１をコンパクトにすることができる。また、オンサイト型燃料電池１３のための燃料ガスを内蔵燃料電池９の燃料ガスとして用いたので、別の燃料ガスを用いないで済む。
【００４７】
また、本発明の実施例１に係るガスメータ１は、筐体２内に設けられた内蔵燃料電池９を駆動電源として駆動するので、流量計測部３を消費電力が大きい超音波式の流量計測部としても、従来のガスメータのように電池を頻繁に交換したり、電池を大型化したりする必要がない。また、電池の消耗を抑えるために、超音波の発信間隔を減らしたり、流量計測部のサンプリング間隔を長くしたりする必要がない。このため、ガスメータの計測精度をより高めることができる。
【００４８】
また、本発明の実施例１に係るガスメータ１は、ガスが異常状態となった場合に直ちにその流れを遮断するガス遮断部７を設けたので、保安メータとしての保安性、信頼性が高まった。また、ガス遮断部７等の大電力を要する操作をする場合もガスメータ１内の内蔵燃料電池９を使用することにより十分対応することができる。
【実施例２】
【００４９】
図２は本発明の実施例２に係るガスメータ及びオンサイト型燃料電池が設置された需要家の機器構成を示すブロック図である。図２に示すように、実施例２に係るガスメータ１ａ内には、電源（内蔵燃料電池９）が設けられていない。その他の構成は図１に示す実施例１に係るガスメータ１の構成と同一であり、同一部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００５０】
実施例２のガスメータ１ａは、筐体２内に内蔵燃料電池９を設けず、需要家２０ｂ内に設置されたオンサイト型燃料電池１３で発電された電力をそのまま利用して、本体部８を駆動させる。
【００５１】
このように、本発明の実施例２に係るガスメータ１ａは、需要家２０ｂ内のオンサイト型燃料電池１３の電力をそのまま利用するようにしたので、ガスメータ１ａ内の電源が不要となり、ガスメータ１ａがよりコンパクトになり且つ安定した電力を長期にわたって得ることができる。
【実施例３】
【００５２】
図３は本発明の実施例３に係るガスメータ及びオンサイト型燃料電池が設置された需要家の機器構成を示すブロック図である。図３に示すように、実施例３は、図１に示す実施例１に係るガスメータ１を、水素／炭化水素系混合ガスが供給される需要家２０ｃに設置した場合の例である。実施例３に係るガスメータ１の構成は実施例１に係るガスメータ１の構成と同一であり、重複する説明は省略する。
【００５３】
図３に示すように、実施例３では、導管主管１５から導管１６ｂを介して水素ガスと炭化水素系ガスとが混合した水素／炭化水素系混合ガスが需要家２０ｃに供給される。この混合ガスは、導管１６ｂを介してガス分離器１８に供給される。
【００５４】
ガス分離器１８は、水素／炭化水素系混合ガスを水素ガス（本発明の第２分離ガス）と炭化水素系ガス（本発明の第１分離ガス）とに分離する。ガス分離器１８は、例えば、パラジウム、パラジウム合金膜、高分子膜等のメンブレンフィルターを有する。ガスの分離方法としては、膜の透過速度の差を利用して混合ガスを分離する方法、または混合ガス中の目的とするガスをガスと吸着剤との吸着力の差と圧力変動とを利用して分離する圧力変動吸着法（ＰＳＡ；Pressure  Swing  Absorption）等を用いる。
【００５５】
ガス分離器１８で分離された水素ガスは、ガス分離器１８から配管１７ｂを介してオンサイト型燃料電池１３に供給されるとともに配管１７ｃ、水素ガス流入口１０ｂを介してガスメータ１の内蔵燃料電池９に供給される。ガス分離器１８で分離された炭化水素系ガスは、配管１７ｄ、都市ガス流入口１０ａを介してガスメータ１に供給される。また、炭化水素系ガスは、ガス機器１１が使用中でない場合、配管１７dに設けられた炭化水素ガス貯蔵部１９ａに貯蔵される。貯蔵された炭化水素ガスは、ガス機器１１の使用時に都市ガス流入口１０ａを介してガスメータ１に供給される。
【００５６】
内蔵燃料電池９は、ガスメータ１の外部に設けられたガス分離器１８から水素ガス流入口１０ｂを介して、水素ガスが供給され、供給された水素ガスを燃料ガスとして発電する。即ち、ガスメータ１内には改質器１２が不要である。
【００５７】
このように、本発明に係るガスメータ１は、水素／炭化水素系混合ガスが供給される需要家２０ｃにおいても、実施例１の効果と同様の効果を得ることができる。
【００５８】
なお、実施例３に係るガスメータ１に内蔵燃料電池９を設けずに、オンサイト型燃料電池１３で発電される電力をそのまま利用してガスメータ１を作動させることもできる。
【実施例４】
【００５９】
実施例４は、実施例１乃至実施例３において、需要家内のオンサイト型燃料電池１３、改質器１２またはガス分離器１８が休止した場合の非常用燃料水素源として、水素貯蔵合金を備え、正常稼動中に製造された水素ガスを水素貯蔵合金に貯蔵しておき、必要時にこれを用いるようにしたものである。
【００６０】
図４は本発明の実施例４に係るガスメータ１及びオンサイト型燃料電池１３が設置された需要家の機器構成を示すブロック図である。図４は実施例１の需要家２０ａの改質器１２とガスメータ１の内蔵燃料電池９との間に水素貯蔵合金１９を設けた場合のブロック図である。
【００６１】
図４に示す需要家２０ｄでは、正常稼動時に改質器１２で改質された水素リッチガスを配管１７ｃを介してガスメータ１の内蔵燃料電池９に供給するとともに水素リッチガスを水素貯蔵合金１９に供給して、水素貯蔵合金１９に水素ガスを貯蔵する。また、改質器１２が非常時、緊急時または保守点検時に一時休止した場合、水素貯蔵合金１９に貯蔵された水素ガスはガスメータ１の水素ガス流入口１０ｂを介して内蔵燃料電池９に供給される。
【００６２】
また、水素吸蔵力の大きい水素貯蔵合金１９は、一般に水素結合力の強い希土類金属を主成分とし、ここに少量の水素結合力の弱い金属を添加して得られる。本実施例では良く用いられているＬａＮｉ５、各種組成のＬａＮｉ、ＦｅＴｉ、ＭｇＮｉ、ＶＮｉ、ＶＣｏ、ＴｉＮｉ，ＴｉＣｏ、ＺｒＮｉまたはＺｒＣｏ系合金を用いた。また、Ｌａは高価であるため、Ｌａの替わりにＬａより安価である希土類元素を分離する前のミッシュメタルＭｍを用いて、ミッシュメタルＭｍとＮｉの合金、または希土類元素を分離する前のミッシュメタルＭｍにＣｏもしくはＡｌもしくはＣｒ等が少量添加された合金を用いてもよい。ミッシュメタルＭｍを用いることで、水素貯蔵合金１９を安価に構成することができる。
【００６３】
このように、実施例４では、正常稼動時に需要家内の改質器１２により、製造された水素ガスを水素貯蔵合金１９に貯蔵して、改質器１２が休止した場合に、水素貯蔵合金１９に貯蔵された水素ガスをガスメータ１の内蔵燃料電池９に供給するので、改質器１２が一時休止した場合もガスメータ１を作動させることができ、ガスメータ１は常に安定した電力を得ることができるとともに長寿命化がさらに保証される。
【００６４】
なお、水素貯蔵合金１９はガスメータ１に内蔵させてもよい。
【００６５】
また、図５は実施例４の変形例であり、実施例３と実施例４とを組み合わせたものである。実施例４の変形例ではガス分離器１８が休止した場合に、水素貯蔵合金１９に貯蔵された水素ガスをガスメータ１の内蔵燃料電池９に供給するので、ガス分離器１８が一時休止した場合もガスメータ１を作動させることができる。
【００６６】
また、実施例１乃至実施例４に係るガスメータは、導管１６ｂを介して供給される供給ガスの流量を計測するものとして用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明は、燃料電池を駆動電源としたガスメータとして、さまざまな需要家において利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の実施例１に係るガスメータ及びオンサイト型燃料電池が設置された需要家の機器構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例２に係るガスメータ及びオンサイト型燃料電池が設置された需要家の機器構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施例３に係るガスメータ及びオンサイト型燃料電池が設置された需要家の機器構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施例４に係るガスメータ及びオンサイト型燃料電池が設置された需要家の機器構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施例４の変形例に係るガスメータ及びオンサイト型燃料電池が設置された需要家の機器構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６９】
１、１ａ  ガスメータ
２  筐体
３  流量計測部
４  演算制御部
５  表示部
６  通信部
７  ガス遮断部
８  本体部
９  内蔵燃料電池
１０ａ  都市ガス流入口
１０ｂ  水素ガス流入口
１１  ガス機器
１２  改質器
１３  オンサイト型燃料電池
１４  電気機器
１５  導管主管
１６ａ、１６ｂ  導管
１７ａ〜１７ｄ  配管
１８  ガス分離器
１９  水素貯蔵合金
１９ａ  炭化水素ガス貯蔵部
２０ａ〜２０ｅ  需要家
【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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