(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスが供給される１次側配管とガス器具が接続される２次側配管との間を流れるガス流量を検出し一定流量ごとにパルス信号を発生する流量センサと、１次側配管と２次側配管との間に挿入されガス流路を開閉する遮断弁と、遮断弁の開閉を指示するマイクロコンピュータと、遮断弁が遮断しているときに復帰操作により遮断弁を開放する復帰釦とを備え、マイクロコンピュータは復帰釦の復帰操作による遮断弁の開放から規定の検知期間内に規定個数のパルス信号を計数すると遮断弁を再び遮断させる安全復帰機能を備え、流量センサから出力されたパルス信号をマイクロコンピュータで計数するまでの時間を遅延時間として遅らせる手段であって遅延時間が２次側配管の配管容量に応じて設定器により設定される遅延手段を備えることを特徴とするマイコンメータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、需要家でのガス使用量を計量するとともに異常時にガス流路を遮断する遮断弁を備えたマイコンメータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より提供されているガスメータとして、ガス使用量の計量だけではなく、ガス器具が接続される２次側のガス漏れなどの異常を検知してガス流路を遮断する機能を備えたものが提供されている。この種のガスメータは、ガス流量を検出する流量センサ、ガス圧力を検出する圧力センサ、地震を検出する感震器といった各種センサを備え、センサの出力に基づいて異常の有無を判断するためにマイクロコンピュータ（以下、マイコンと略称する）を用いていることから、一般にマイコンメータと呼ばれている。
【０００３】
ところで、一般に業務用として提供されている３０号以上（３０号、５０号、９０号、１２０号）のマイコンメータには、遮断弁が遮断している状態から復帰操作を行なったときに、２次側のガス漏れの有無を検出し、ガス漏れが生じていると判断したときには遮断弁を再び遮断する機能（以下、安全復帰機能という）が設けられている。安全復帰機能では、遮断弁を開放した直後にガスが所定量以上流れるとガス漏れが生じていると判断する。つまり、２次側でガス配管に漏れがある場合や器具栓が開放されている場合に、１次側配管と２次側配管とに所定以上の圧力差が生じてガスが流れ、遮断弁を再び遮断するのである。
【０００４】
マイコンメータに用いられる流量センサは、磁石を備えガス流により回転する回転子と回転子の回転を磁気的に検出する固定子とからなる一種のエンコーダであって、１回転ごとに複数個のパルスを取り出すことができるように、回転子には複数個の磁石を設けてある。磁石は１０極ないし２０極のものが用いられる。したがって、回転子が１回転するたびに１０個ないし２０個のパルスが発生することになる。回転子の極数とガスの流量とは号数に応じて表１のように決められている。
【０００５】
【表１】
0003836968.tif 000002
【０００６】
表１において、リットル／回転を単位とする数値は回転子の１回転に対応した単位計量体積である。ここで、各パルスの立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとをそれぞれ検出して、立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジに対応したパルス信号を発生するようにしてあり、回転子が１０極であれば２０個のパルス信号（以下では、このパルス信号を分割パルスという）が発生することになる。したがって、１個の分割パルスが発生するたびに表１にリットル／パルスを単位として示した流量のガスが流れたことになる。流量センサの構成から明らかなように、１回転に対応したパルスを発生させるにはパルスを分周することになる。たとえば、３０号であればパルスを１０分周すれば１回転で１周期のパルスを発生させることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述した安全復帰機能では復帰操作から一定時間（たとえば、２分）として規定されている検出期間内で流量センサから規定個数のパルス信号が出力されたときに遮断弁を再び遮断することによって、ガス器具の器具栓の閉め忘れや２次側配管のガス漏れなどに対する安全性を確保している。
【０００８】
ここで、流量センサの分解能は分割パルスに対応する流量で規定されるから、安全復帰機能において検出可能な最小の流量は分割パルスの流量になる。そこで、従来のマイコンメータでは、検出期間内に分割パルスが１個発生すると遮断弁を再び遮断するように設定されている。このような設定であると、マイコンメータとガス器具との距離が短く２次側の配管容量が小さい場合であっても、２次側のガス配管の微小なガス漏れを見落とすことなく検出することができる。
【０００９】
その反面、ビル配管のように２次側の配管容量が大きい場合には、安全復帰機能の感度が高すぎて遮断弁がすぐに遮断することになり、２次側のガス配管に漏れが生じていない場合でも、２次側の圧力と１次側の圧力とがほぼ等しくなるまで復帰操作を何度も繰り返さなければならないことがある。
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、安全復帰機能を備えながらも設置条件に応じた調節を可能にし正常時には１回の復帰操作で遮断弁を開放することができるようにしたマイコン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の発明は、ガスが供給される１次側配管とガス器具が接続される２次側配管との間を流れるガス流量を検出し一定流量ごとにパルス信号を発生する流量センサと、１次側配管と２次側配管との間に挿入されガス流路を開閉する遮断弁と、遮断弁の開閉を指示するマイクロコンピュータと、遮断弁が遮断しているときに復帰操作により遮断弁を開放する復帰釦とを備え、マイクロコンピュータは復帰釦の復帰操作による遮断弁の開放から規定の検知期間内に規定個数のパルス信号を計数すると遮断弁を再び遮断させる安全復帰機能を備え、流量センサから出力されたパルス信号をマイクロコンピュータで計数するまでの時間を遅延時間として遅らせる手段であって遅延時間が２次側配管の配管容量に応じて設定器により設定される遅延手段を備えるものである。この構成によれば、従来構成のように流量センサから出力されるパルス信号をそのままマイコンで計数するのではなく、流量センサでパルス信号が発生してからマイコンでパルス信号を計数するまでの時間を遅らせることができる。
【００１１】
つまり、２次側配管の配管容量が大きいときには、２次側が正常でも復帰操作から短時間で流量センサからパルス信号が発生することがあるが、このような条件で使用するときには遅延手段の遅延時間を比較的長く設定しておくことによって、正常時には検知期間内にパルス信号がマイコンに入力されないように設定することが可能になる。ここで、２次側配管でガス漏れが生じているときに検知期間内にパルス信号がマイコンに入力されるように遅延時間を設定するのは言うまでもない。
【００１２】
逆に、２次側配管の配管容量が小さいときには、２次側が正常であれば復帰操作後に流量センサからパルス信号が発生するまでの時間が比較的長くなるが、２次側配管でガス漏れが生じているときには短時間でパルス信号が発生するから、このような条件で使用するときには、遅延手段の遅延時間を比較的短く設定することによって、２次側配管でガス漏れが生じているときに検知期間内でパルス信号がマイコンに確実に入力されるようにする。要するに、遅延手段による遅延時間の調節によって２次側配管の配管容量の相違に対応することが可能になり、結果的に２次側配管が正常であれば１回の復帰操作で遮断弁を開放することが可能になる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
まず、マイコンメータの概略構成を説明する。図２に示すように、マイコンメータ１は、ガス供給側からの１次側配管２とガス器具４への２次側配管３とが接続されるものであって、ガス器具４でのガスの使用量を計量するとともに、ガス流路中に遮断弁を設けることによって、何らかの異常が生じたときには遮断弁を閉じて２次側での事故を未然に防止できるように構成される。
【００１４】
具体的には、図１に示すように、ガスの流量を検出する流量センサ１１、１次側配管２の内部圧力を検出する圧力センサ１２、地震を検出する感震器１３をセンサとして備える。また、１次側配管２と２次側配管３との間には遮断弁１４が挿入される。流量センサ１１、圧力センサ１２、感震器１３、遮断弁１４は、それぞれ流量パルス入力回路２１、圧力センサ入力回路２２、感震器入力回路２３、遮断弁用Ｉ／Ｏ回路２４を介してマイコン１０に接続される。流量パルス入力回路２１、圧力センサ入力回路２２、感震器入力回路２３は、それぞれ流量センサ１１、圧力センサ１２、感震器１３の出力を増幅し波形成形してマイコン１０に入力する。ここで、流量パルス入力回路２１では流量センサ１１からのパルスの立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとを検出して分割パルスを出力する。また、遮断弁用Ｉ／Ｏ回路２４は、マイコン１０からの指示に応じて遮断弁１４を開閉させる。さらに、流量センサ１１にはメータ計量機能部２０が接続され、メータ計量機能部２０では流量センサ１１から出力されるパルス信号を計数してガスの使用量を表示する。
【００１５】
マイコン１０には、他のセンサやホームオートメーションシステムと連動させるときに用いるセンサ・ＨＡ用Ｉ／Ｏ回路２５、マイコンメータの動作状態を遠隔で監視制御するときにデータ通信に用いる通信用Ｉ／Ｏ回路２６、外部スイッチによって遮断弁１４を強制的に遮断する遮断スイッチ２７、正常に動作するか否かを確認するテストスイッチ２８、動作状態を表示する動作表示部２９を備える。動作表示部２９は、遮断弁１４の開閉の状態を示す発光ダイオードと、異常によって遮断弁１４が遮断したときに異常の内容を表示する液晶表示器とを備える。
【００１６】
上述の各回路部の電源は回路用電池１５より電池電圧判定回路１６を通して供給され、また、遮断弁１４の電源は電池電圧判定回路１６を通して遮断弁用電池１７により供給される。回路用電池１５および遮断弁用電池１７はそれぞれリチウム電池よりなる。電池電圧判定回路１６では、回路用電池１５および遮断弁用電池１７の出力電圧を監視し、出力電圧の低下をマイコン１０に通知する。
【００１７】
ところで、マイコン１０は、２次側の開放（ガス管の外れやガス栓の開放）によって単位時間に異常に多くのガスが流れた場合や、地震により所定値以上の加速度の振動が作用した場合や、１次側から供給されるガス圧力が所定値以下に低下した場合などに異常が生じていると判断して、遮断弁１４を遮断する。マイコン１０には遮断弁１４を遮断する条件が他にも設定されているが、要旨ではないのでここでは説明を省略する。
【００１８】
一方、異常によって遮断された遮断弁１４を開放するために、復帰釦１８が設けられている。復帰釦１８は押操作によって遮断弁１４を機械的に開放させるものである。マイコン１０は遮断弁用Ｉ／Ｏ回路２４を通して遮断弁１４の開放を検知し、流量センサ１１の出力に基づいて器具栓の開放や２次側でのガス漏れの有無を判断し、器具栓が開放されていたり２次側でガス漏れが生じていたりすると遮断弁１４を再び遮断する。この動作を安全復帰機能と称している。
【００１９】
安全復帰機能は、上述のように復帰釦１８の復帰操作により起動され、従来構成と同様に、流量センサ１１により検出されるガスの流量が復帰操作から一定時間（たとえば、２分）として規定されている検出期間内に規定個数のパルス信号が流量センサ１１から発生したときに遮断弁１４を再び遮断するように設定されている。ただし、従来構成では検出期間内に１個の分割パルスが発生すると遮断弁１４を再び遮断させているのに対して、本実施形態では、マイコン１０において、上記パルス数を、１個の分割パルスと、１個の１回転パルスと、２個の１回転パルスとの３段階に選択可能としてある。ここで、１回転パルスは分割パルスを分周して流量センサ１１の１回転ごとに１個発生するパルス信号としたものである。さらに、マイコン１０には流量センサ１１からのパルス信号をマイコン１０で計数するまでの時間を遅延させる遅延手段１９が設けられる。遅延手段１９における遅延時間（時定数）と、遮断弁１４を遮断させるパルス数とは、２次側の構成に応じて適宜に設定される。
【００２０】
上述のように、流量センサ１１から出力されたパルス信号をマイコン１０で計数するまでの時間を遅らせるから、２次側配管３の容量に応じて遅延時間を設定すれば、検出期間を変更することなく配管容量に対応して２次側が開放されているか否かを正確に判断することができる。たとえば、２次側配管３の配管容量が大きいときには遅延時間を長く設定しておけば、２次側配管３にガス漏れのない正常な状態で流量センサ１１からパルス信号が発生したとしてもマイコン１０にはパルス信号が入力されず、復帰操作を何度も行なうことなく遮断弁１４を開放させることができる。また、２次側配管３にガス漏れが生じている異常時には流量センサ１１からパルス信号が発生するまでの時間は正常時よりも短いから、遅延時間が適当な長さに設定されていれば、異常時には検出期間内にマイコン１０にパルス信号を入力することになり、２次側配管３のガス漏れを検出することができる。
【００２１】
ところで、ビルのように２次側配管３の配管容量が非常に大きい場合には、遅延時間の調節のみでは対応することができないこともある。そこで、配管容量が非常に大きい場合には、異常か正常かを判断するパルス数を変更する。つまり、検出期間内に１個の１回転パルスが発生するか否かを判断したり、２個の１回転パルスが発生するか否かを判断したりするのである。これらの設定を行なえば２次側配管３の配管容量が大きい場合にも１回の復帰操作で遮断弁１４を開放することが可能になる。分割パルスと１個の１回転パルスと２個の１回転パルスとのどれを用いるかはマイコン１０により設定することができる。
【００２２】
遅延手段１９の遅延時間や、遮断弁１４を遮断するときのパルス信号の種類および個数は、マイコンメータを現場で設置したときに専用の設定器により設定され、現場の２次側配管３の配管容量に応じた適正値が設定されることになる。要するに、２次側配管３にガス漏れのない正常な状態であるときに、復帰操作後の検知期間内に遮断弁１４を再び遮断することなく１回の復帰操作で遮断弁１４を開放できるように調節することができるのである。
【００２３】
【発明の効果】
請求項１の発明の構成によれば、流量センサから出力されるパルス信号をマイクロコンピュータで計数するまでの時間を遅延手段によって遅らせ、しかも遅延手段が調節可能かつ遅延時間が２次側配管の容量に応じて設定されるから、遅延時間の調節によって２次側配管の配管容量の相違に対応することが可能になり、結果的に２次側配管が正常であれば１回の復帰操作で遮断弁を開放することが可能になるという利点がある。しかも、遅延時間が２次側配管の配管容量に応じて設定器により設定されるから、２次側配管の配管容量に応じた適正値を現場などで設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示すブロック図である。
【図２】同上の使用形態を示す構成図である。
【符号の説明】
１  マイコンメータ
２  １次側配管
３  ２次側配管
４  ガス器具
１０  マイコン
１１  流量センサ
１４  遮断弁
１８  復帰釦
１９  遅延手段
【図１】
0003836968.tif 000003
【図２】
0003836968.tif 000004