JP2003193522A - 凍結防止システム - Google Patents

凍結防止システム

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JP2003193522A
JP2003193522A JP2001395999A JP2001395999A JP2003193522A JP 2003193522 A JP2003193522 A JP 2003193522A JP 2001395999 A JP2001395999 A JP 2001395999A JP 2001395999 A JP2001395999 A JP 2001395999A JP 2003193522 A JP2003193522 A JP 2003193522A
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JP
Japan
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temperature
antifreezing
gas
freezing
heater
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JP2001395999A
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Masatomo Kobayashi
賢知 小林
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Tokyo Gas Co Ltd
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Tokyo Gas Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 凍結防止対策に係る信頼性を向上させること
が可能な凍結防止システムを提供する。 【解決手段】 ガスメータ10の制御ユニット15が、
メータ内に搭載された温度センサ12を利用してガスG
の温度Tを測定したのち、測定したガスGの温度データ
に基づいて電源装置60(60A〜60C)に対して稼
動信号W(WA〜WC)または停止信号S(SA〜S
C)を出力することにより、配管H(HA〜HC)に設
置されている複数のヒータ50(50A〜50C)の稼
動状態を統括的に制御する。制御ユニット15により水
道水の凍結のおそれがあることが自主的に検知され、複
数のヒータ50が一括して稼動・停止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、水道水の凍結を防
止する凍結防止システムに関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、冬場に氷点下となる機会が多
い寒冷地などでは、水道水の凍結を防止するために、例
えば、水道配管を保温材で覆ったり、水道管にヒータな
どの加温装置を設置するなどの対策を施している。最近
では、例えば、温度センサやサーモスタットを搭載し、
外気温の低下を検知して自動的に稼動するヒータなども
知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来
は、以下の理由により、凍結防止対策に係る信頼性が十
分でないという問題があった。
【0004】すなわち、近年は、一般生活の中で炊事、
洗濯および風呂等に水道水が広く利用されており、住宅
等には多数の水道配管が設置されているため、水道水の
凍結が生じ得る配管箇所は多数存在する。しかも、水道
水が凍結しやすいか否かは、各配管の設置環境ごとに異
なっている。したがって、従来は、例えば、昼夜の温度
差が大きな環境下において、外気温が急激に低下した場
合には、この外気温の低下を検知してヒータが自動的に
稼動したにもかかわらず、ヒータによる水道配管の加温
が間に合わず、意図せず水道水が凍結してしまうおそれ
がある。
【0005】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、凍結防止対策に係る信頼性を向上さ
せることが可能な凍結防止システムを提供することにあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の凍結防止システ
ムは、水道配管を流れる水道水の凍結を防止する複数の
凍結防止装置と、これらの凍結防止装置と接続された制
御機器とを含むものであり、制御機器が、機器近傍の温
度を測定し、測定した温度データに基づいて凍結防止装
置の稼動状態を制御し、凍結防止装置が、制御機器によ
る指示に応じて稼動するようにしたものである。
【0007】本発明の凍結防止システムでは、制御機器
により、機器近傍の温度データに基づいて、複数の凍結
防止装置が稼動または停止される。
【0008】本発明の凍結防止システムでは、凍結防止
装置が、水道配管を加温する加温装置であってもよい
し、水道配管内の水抜きをする水抜き装置であってもよ
い。
【0009】また、本発明の凍結防止システムでは、制
御機器が、機器近傍の温度が所定の温度以下となったと
きに凍結防止装置を稼動させると共に、凍結防止装置を
稼動させたのち、機器近傍の温度が所定の温度よりも高
くなったときに凍結防止装置を停止させるようにしても
よい。
【0010】また、本発明の凍結防止システムでは、制
御機器が、機器近傍の温度が所定の温度以下となり、か
つ温度の変化率が所定の変化率以下となったときに凍結
防止装置を稼動させると共に、凍結防止装置を稼動させ
たのち、機器近傍の温度が所定の温度よりも高くなった
ときに凍結防止装置を停止させるようにしてもよい。
【0011】また、本発明の凍結防止システムでは、制
御機器が、各凍結防止装置ごとに個別に設定された所定
の温度および所定の変化率に基づいて、各凍結防止装置
を稼動させるようにしてもよい。
【0012】また、本発明の凍結防止システムでは、制
御機器が、機器近傍の温度を測定するための温度測定手
段を備え、所定の消費媒体の消費量を測定するメータで
あってもよい。このような制御機器としては、燃料用ガ
スの消費量を測定するガスメータが挙げられる。
【0013】また、本発明の凍結防止システムでは、制
御機器が、機器近傍の温度を測定するための温度測定手
段を備え、この温度測定手段により測定された温度デー
タに基づき、所定の消費媒体を消費することにより稼動
する消費機器であってもよい。このような制御機器とし
ては、燃料用ガスを消費することにより稼動するガス消
費機器が挙げられる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して詳細に説明する。
【0015】<凍結防止システムの構成>まず、図1を
参照して、本発明の一実施の形態に係る凍結防止システ
ムの構成について説明する。図1は、本実施の形態に係
る凍結防止システム100の概略構成を表すものであ
る。この凍結防止システム100は、例えば、マイコン
を搭載したガスメータ10を用いて、水道水を利用する
利用者宅1に設置された複数の凍結防止用ヒータ(以
下、単に「ヒータ」という。)60の稼動状態を統括的
に制御するものである。
【0016】この凍結防止システム100は、主に、ガ
ス配管Kを通じて利用者宅1に供給される燃料用ガス
(消費媒体;以下、単に「ガス」という。)Gの流量を
測定するガスメータ10と、利用者宅1内の各種機器等
に水道水を供給するための複数の水道配管Hに設置され
た複数のヒータ50と、これらのヒータ50を稼動させ
るための複数の電源装置60とを含み、ガスメータ10
と各電源装置60とが配線80を介して互いに接続され
た構成をなしている。複数のヒータ50とは、例えば、
蛇口20用の水道配管HAに設置されたヒータ50A,
ガス給湯器30用の水道配管HBに設置されたヒータ5
0B,ガス風呂湯沸器40用の水道配管HCに設置され
たヒータ50Cである。ヒータ50A〜50Cは、配線
70を介して電源装置60A〜60Cとそれぞれ接続さ
れている。
【0017】ガスメータ10は、利用者により消費され
るガスGの消費量を測定することを目的として、例え
ば、利用者宅1の外壁近傍に設置されている。このガス
メータ10は、ガスGの消費量の演算処理等を実行可能
なマイコンメータと呼ばれるものであり、電源装置60
(60A〜60C)に対して稼動信号W(WA,WB,
WC)や停止信号S(SA,SB,SC)を出力するこ
とにより、ヒータ50(50A〜50C)を遠隔操作可
能になっている。ここで、ガスメータ10が本発明にお
ける「制御機器」しての「メータ」の一具体例に対応す
る。
【0018】ヒータ50(50A〜50C)は、水道配
管Hを加温することにより、この水道配管H中を流れる
水道水の凍結を防止するものである。電源装置60(6
0A〜60C)は、ヒータ50を稼動させるための電力
供給源であり、ガスメータ10から出力される稼動信号
Wや停止信号Sに応じてヒータ50を稼動または停止さ
せるものである。ここで、ヒータ50(50A〜50
C)および電源装置60(60A〜60C)が本発明に
おける「凍結防止装置」としての「加温装置」の一具体
例に対応する。
【0019】ガス給湯器30およびガス風呂湯沸器40
は、いずれもガスGを消費して稼動するものである。
【0020】次に、図2を参照して、凍結防止システム
100の詳細な構成について説明する。図2は、凍結防
止システム100のブロック構成を表すものである。
【0021】《ガスメータのブロック構成》ガスメータ
10は、主に、例えば鉄製の筐体11の内部に、ガス配
管K中を流れるガスGの温度を測定するための温度セン
サ12と、ガスGの流量を測定するための計量計13
と、各種情報を格納するためのメモリ14と、メータ全
体を制御する制御ユニット15とを備えている。また、
筐体11の一面には、ガスGの流量等を表示するための
表示パネル16が設けられている。
【0022】温度センサ12は、例えば、ガスGの温度
に応じて制御ユニット15に対して温度信号を出力する
ものであり、ガスGの温度を測定するために一般的にガ
スメータ10内に搭載されている。この温度センサ12
は、例えば、ガス配管Kの内部に配設されており、熱電
式センサ(熱電対),抵抗式センサ(金属測温抵抗
体),サーミスタ式センサ,半導体センサなどにより構
成されている。ここで、温度センサ12が本発明におけ
る「温度測定手段(請求項7)」の一具体例に対応す
る。
【0023】計量計13は、ガスGの流量に応じて制御
ユニット15に対して流量信号を出力するものであり、
例えば、フルイディック素子などにより構成されてい
る。
【0024】メモリ14は、主に、制御ユニット15が
各種機能を実行するために必要なパラメータを格納する
ためのものであり、書き換え可能なRAM(Random Acc
essMemory)などにより構成されている。メモリ14に
格納されているパラメータとは、例えば、後述する下限
温度TN,閾温度TB,下限温度変化率ΔTNなどであ
る。これらの一連のパラメータは、ガス事業者により予
め所定の値となるように設定されている。なお、各パラ
メータの詳細については、後述する。
【0025】制御ユニット15は、例えば、CPU(Ce
ntral Processing Unit )などを含んで構成されてお
り、主に、ガスメータ10の本来の機能であるガスGの
流量演算機能と共に、水道配管H(HA〜HC)に設置
された複数のヒータ50(50A〜50C)の稼動状態
を制御する制御機能を有している。
【0026】すなわち、制御ユニット15は、例えば、
計量計13から出力される流量信号を所定の時間間隔ご
とに取り込み、その流量信号に基づいてガスGの瞬時流
量を演算する。そして、制御ユニット15は、例えば、
瞬時流量の演算時ごとに、過去に取得した瞬時流量を積
算することによりガスGの積算流量Q(m3 )を演算し
たのち、その積算流量Qを表示パネル16に表示させる
ようになっている。
【0027】また、制御ユニット15は、温度センサ1
2から出力される温度信号を所定の時間間隔ごとに取り
込み、この温度信号に基づいてガスGの温度T(℃)を
測定する。そして、制御ユニット15は、ガスGの温度
データに基づいて、ガスメータ10の設置環境が水道水
の凍結を招くおそれがある低温環境となっているか否か
を判定し、低温環境となっていると判定したときに、遠
隔操作によりヒータ50を稼動させるようになってい
る。
【0028】具体的には、制御ユニット15は、例え
ば、ガスGの温度Tの測定時ごとに、その温度Tを下限
温度TN(℃)と比較する。この下限温度TNは、水道
水の凍結を防止可能な環境温度に対応して設定されたガ
スGの温度の下限値であり、例えばTN=3℃である。
温度Tが下限温度TN以下(T≦TN)になると、制御
ユニット15は、外気温が低下したため、ガスメータ1
0の設置環境が水道水の凍結を招くおそれがある低温環
境になったものと判断し、電源装置60(60A〜60
C)に対して稼動信号W(WA〜WC)を出力すること
によりヒータ50(50A〜50C)を稼動させる。
【0029】また、制御ユニット15は、例えば、上記
した下限温度TNに基づく制御動作と並行して、単位時
間(例えば1時間)当たりのガスGの温度変化率ΔT
(℃/時間)を演算し、その温度変化率ΔTを下限温度
変化率ΔTN(℃/時間)と比較する。この閾温度TB
は、温度変化率ΔTに基づく制御動作の実行の有無を判
断するために設定されたガスGの温度Tの閾値であり、
例えばTB=10℃である。また、下限温度変化率ΔT
Nは、水道水の凍結を防止可能な環境温度に対応して設
定された温度Tの変化率の下限値であり、例えばΔTN
=−5℃〜−10℃/時間である。温度Tが閾温度TB
以下(T≦TB)となり、かつ温度変化率ΔTが下限温
度変化率ΔTN以下(ΔT≦ΔTN)になると、制御ユ
ニット15は、外気温の低下により、ガスメータ10の
設置環境の温度が急激に降下しているものと判断し、下
限温度TNに基づく制御動作と同様の動作を実行するこ
とにより、ヒータ50(50A〜50C)を稼動させ
る。
【0030】なお、制御ユニット15は、例えば、温度
Tと下限温度TNとの比較結果に基づいてヒータ50を
稼動させたのち、引き続き比較処理を継続し、温度Tが
下限温度TNより高くなったとき(T>TN)に、外気
温の上昇により水道水の凍結のおそれがなくなったもの
と判断し、電源装置60(60A〜60C)に対して停
止信号S(SA〜SC)を出力することにより、ヒータ
50(50A〜50C)を停止させる。また、制御ユニ
ット15は、温度変化率ΔTと下限温度変化率ΔTNと
の比較結果に基づいてヒータ50を稼動させたのち、温
度Tが閾温度TBよりも高くなった場合(T>TB)に
おいても、下限温度TNに基づく制御動作と同様の動作
を実行することによりヒータ50(50A〜50C)を
停止させる。
【0031】引き続き、図2を参照して、ガスメータ1
0のブロック構成例について説明する。
【0032】表示パネル16は、例えば、表示カウンタ
などにより構成されており、制御ユニット15により演
算されたガスGの積算流量Q等を表示するようになって
いる。
【0033】なお、図2には示していないが、ガスメー
タ10は、上記した一連の構成要素の他、例えば、ガス
Gの圧力を検出するための圧力センサ,時間計測用のク
ロック,電力供給源としてのバッテリ,ガスGの供給状
態を切り換えるための遮断弁などを備えている。
【0034】《電源装置およびヒータのブロック構成》
ヒータ50(50A〜50C)は、例えば、電熱線が埋
め込まれたシート状の構成をなすものであり、水道配管
H(HA〜HC)の周囲を覆うように配設されている。
なお、ヒータ50の構成は特に限定されることなく、水
道配管Hを加温して水道水の凍結を防止可能なものであ
ればよい。
【0035】電源装置60(60A〜60C)は、例え
ば、それぞれヒータ50(50A〜50C)に電力を供
給するための電源回路61A,61B,61Cを含んで
構成されている。
【0036】なお、ヒータ50と電源装置60とが必ず
しも別体をなしている必要はなく、双方が一体化された
ような構成のもの、すなわち電源内蔵型ヒータであって
もよい。
【0037】<凍結防止システムの動作>次に、図1〜
図4を参照して、凍結防止システム100の動作につい
て説明する。図3および図4は、凍結防止システム10
0の動作の流れを説明するものである。なお、以下で
は、凍結防止システム100のうち、主に、ガスメータ
10の制御ユニット15の制御動作に言及して説明す
る。
【0038】この凍結防止システム100では、まず、
温度センサ12から出力される温度信号を取り込み、こ
の温度信号に基づいてガスGの温度Tを測定すると共に
(図3;ステップS101)、単位時間(例えば1時
間)当たりのガスGの温度変化率ΔT(℃/時間)を演
算する(図3;ステップS102)。
【0039】続いて、ガスGの温度Tの測定時ごとに、
温度Tを下限温度TN(例えばTN=3℃)と比較する
ことにより、温度Tが下限温度TN以下(T≦TN)で
あるか否かを判定する(図3;ステップS103)。温
度Tが下限温度TN以下である場合(ステップS103
Y)には、外気温の低下によりガスメータ10の設置環
境が水道水の凍結を招くおそれがある低温環境になった
ものと判断し、電源装置60(60A〜60C)に対し
て稼動信号W(WA〜WC)を出力する(図3;ステッ
プS104)。稼動信号W(WA〜WC)に応じて電源
装置60(60A〜60C)がヒータ50(50A〜5
0C)を稼動させることにより、水道配管H(HA〜H
C)が加温される。なお、温度Tが下限温度TNより高
い場合(T>TN,ステップS103N)には、水道水
の凍結のおそれがないものと判断し、温度Tの測定動作
に回帰する。
【0040】また、上記した下限温度TNに基づくヒー
タ50の稼動制御動作と並行して、ガスGの温度Tを閾
温度TB(例えばTB=10℃)と比較することによ
り、温度Tが閾温度TB以下(T≦TB)であるか否か
を判定する(図3;ステップS105)。温度Tが閾温
度TB以下である場合(ステップS105Y)には、温
度変化率ΔTを下限温度変化率ΔTN(例えばΔTN=
−5℃〜−10℃/時間)と比較することにより、温度
変化率ΔTが下限温度変化率ΔTN以下(ΔT≦ΔT
N)であるか否かを判定する(図3;ステップS10
6)。温度変化率ΔTが下限温度変化率ΔTN以下であ
る場合(ステップS106Y)には、外気温の低下によ
りガスメータ10の設置環境の温度が急激に降下してい
るものと判断し、下限温度TNに基づく場合と同様に、
電源装置60に対して稼動信号Wを出力し(ステップS
104)、ヒータ50を稼動させる。なお、温度Tが閾
温度TBよりも高い場合(T>TB,ステップS105
N)には、温度変換率ΔTの演算動作に回帰する。ま
た、温度変化率ΔTが下限温度変化率ΔTNよりも大き
い場合(ΔT>ΔTN,ステップS106N)において
も、温度変化率ΔTの演算動作に回帰する。
【0041】最後に、外気温の低下を検知してヒータ5
0を稼動させたのち、ヒータ50が稼動している間、温
度Tが下限温度TNよりも高くなった(T>TN)か否
かを判定する(図4;ステップS107)。温度Tが下
限温度TNよりも高くなった場合(ステップS107
Y)には、外気温の上昇により水道水の凍結のおそれが
なくなったものと判断し、電源装置60(60A〜60
C)に対して停止信号S(SA〜SC)を出力する(図
4;ステップS108)。停止信号S(SA〜SC)に
応じて電源装置60(60A〜60C)がヒータ50
(50A〜50C)を停止させることにより、水道配管
H(HA〜HC)の加温が中断される。なお、温度Tが
下限温度TN以下である間(T≦TN,ステップS10
7N)は、ヒータ50を継続して稼動させておく。
【0042】また、上記した下限温度TNに基づくヒー
タ50の停止停止制御動作と並行して、ヒータ50が稼
動している間、温度Tが閾温度TBよりも高くなった
(T>TB)が否かを判定する(図4;ステップS10
9)。温度Tが閾温度TBよりも高くなった場合(ステ
ップS109Y)には、水道水の凍結のおそれがなくな
ったものと判断し、下限温度TNに基づく場合と同様
に、電源装置60に対して停止信号Sを出力し(ステッ
プS108)、ヒータ50を停止させる。なお、温度T
が閾温度TB以下である間(T≦TB,ステップS10
9N)は、ヒータ50を継続して稼動させておく。
【0043】<実施の形態の作用および効果>以上説明
したように、本実施の形態に係る凍結防止システム10
0では、ガスメータ10の制御ユニット15が、メータ
内に搭載された温度センサ12を利用してガスGの温度
Tを測定したのち、測定したガスGの温度データに基づ
いて複数のヒータ50(50A〜50C)の稼動状態を
制御するようにしたので、制御ユニット15により水道
水の凍結のおそれがあることを自主的に検知し、複数の
ヒータ50を一括して稼動・停止させることができる。
しかも、この凍結防止システム100では、水道配管H
を加温する必要が生じた場合(すなわち凍結のおそれが
ある場合)にのみヒータ50が選択的に稼動するため、
ヒータ50が無駄に稼動することなく、ヒータ50の稼
動に要する電力料金を節約することもできる。
【0044】さらに、本実施の形態では、単一の温度セ
ンサ12のみを利用して複数のヒータ50が稼動可能で
あるため、各ヒータ50ごとに温度センサを搭載する必
要がない。このため、凍結防止システム100の構成を
簡略化することができると共に、低コスト化することが
できる。
【0045】特に、本実施の形態では、制御ユニット1
5が温度変化率ΔTと下限温度変化率ΔTNとの比較結
果に基づいてヒータ50を稼動させるようにしたので、
例えば冬場における夜間の冷え込み等により外気温が急
激に低下した場合においても、その外気温の急低下が制
御ユニット15により検知され、水道水の凍結が生じ始
める前の段階において、確実にヒータ50を稼動させる
ことが可能となる。したがって、凍結防止に係る信頼性
を向上させることができる。
【0046】さらに、本実施の形態では、温度変化率Δ
Tに係る比較結果に基づいてヒータ50の稼動状態を制
御する場合に、制御ユニット15が、温度Tが閾温度T
B以下のときにのみ、比較処理およびこの比較結果に基
づくヒータ50の制御動作を行うようにしたので、水道
水の凍結のおそれがない比較的高温の範囲内において下
限温度変化率ΔTNに相当する急激な温度変化が生じた
場合に、このときの温度変化に基づいて制御ユニット1
5が誤判断し、ヒータ50を無駄に稼動させることがな
い。したがって、この観点においても、凍結防止に係る
信頼性を向上させることができる。なお、高温範囲内に
おいて急激な温度変化が生じる場合としては、例えば、
夏場の日中に外気温が高くなったのち、夕方に降りだし
た雨等の影響により外気温が急低下したような場合が挙
げられる。
【0047】また、本実施の形態では、ヒータ50の稼
動状態を制御する制御手段として、既存のマイコン搭載
型ガスメータ10を用いるようにしたので、ヒータ50
の稼動状態を制御するために新たな専用機器を容易する
必要がなく、凍結防止システム100を容易に構築する
ことができる。さらに、元々温度センサ11を搭載した
ガスメータ10を制御手段として利用することにより、
制御手段として用いる機器に新たに温度センサを搭載さ
せる必要がないため、この観点においても凍結防止シス
テム100の構築が容易となる。
【0048】<実施の形態の変形例> 《変形例1》なお、本実施の形態では、制御ユニット1
5が、ガスGの温度Tと下限温度TNとの比較および温
度変化率ΔTと下限温度変化率ΔTNとの比較の双方に
基づいてヒータ50の制御動作を行うようにしたが、必
ずしもこれに限られるものではなく、いずれか一方の比
較結果のみに基づいて制御動作を行うようにしてもよ
い。この場合においても、上記実施の形態とほぼ同様の
効果を得ることができる。ただし、凍結防止に係る信頼
性を十分に高める上では、双方の比較結果に基づいて制
御動作を行うようにするのが好ましい。なぜなら、温度
Tに基づく比較のみでは、上記したように、外気温が急
激に低下した場合に対応できないおそれがあるからであ
り、一方、温度変化率ΔTに基づく比較のみでは、例え
ば下限温度変化率ΔTNを下まわらないような範囲で徐
々に外気温が低下した場合に対応できないおそれがある
からである。
【0049】《変形例2》また、本実施の形態では、制
御ユニット15が、一律に設定された下限温度TNおよ
び下限温度変化率ΔTNに基づいて一連のヒータ50A
〜50Cを稼動させるようにしたが、必ずしもこれに限
られるものではなく、各ヒータ50A〜50Cごとに下
限温度TNおよび下限温度変化率ΔTを個別に設定して
おき、これらの各パラメータに基づいて一連のヒータ5
0A〜50Cを互いに独立して稼動させるようにしても
よい。この場合には、水道水を利用する各機器等、すな
わち蛇口20,ガス給湯器30,ガス風呂湯沸器40や
配管HA〜HCのそれぞれの設置環境やその環境温度の
変動傾向等に基づいて下限温度TNおよび下限温度変化
率ΔTを個別に設定するのが好ましい。配管Hの設置環
境等を考慮して設定されたパラメータ(下限温度TN,
下限温度変化率ΔT)に基づいて制御ユニット15が制
御動作を行うようにすることにより、各ヒータ50A〜
50Cが必要時に個別に稼動することとなり、より適切
かつ効果的な凍結防止対策を実施することができる。な
お、上記したパラメータの個別設定は、閾温度TBにつ
いても適用可能である。
【0050】《変形例3》また、本実施の形態では、閾
温度TBとは無関係に下限温度変化率ΔTNを設定する
ようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、
例えば、下現温度変化率ΔTNを閾温度TBと相関さ
せ、閾温度TBの関数となるように下限温度変化率ΔT
Nを設定するようにしてもよい。この場合には、例え
ば、閾温度TBが低くなると下限温度変化率ΔTNの絶
対値が小さくなるように設定することにより、閾温度T
Bの低下に応じてヒータ50の稼動頻度を高めることが
できる。
【0051】《変形例4》また、本実施の形態では、制
御ユニット15が、メータ内に搭載された温度センサ1
2を利用してガスGの温度Tを測定するようにしたが、
必ずしもこれに限られるものではない。図5は、本実施
の形態に係る凍結防止システム100の構成に関する変
形例を表すものであり、図2に対応している。本変形例
では、例えば、制御ユニット15が、ガス給湯器30に
搭載された温度センサ31と配線90を介して接続され
ており、この温度センサ31を利用して温度Tを測定可
能な構成をなしている。ガス給湯器30としては、一般
に、自主的に排気ガスの温度を測定し、測定した温度デ
ータに基づいて稼動状態を変更可能なマイコン内蔵型の
ものが知られている。この種のガス給湯器30は、主
に、温度測定用として一般的に搭載されている温度セン
サ31と、この温度センサ31を利用して機器全体を制
御する制御ユニット32と備えている。温度センサ31
および制御ユニット32は、例えば、上記実施の形態に
おける温度センサ12および制御ユニット15とそれぞ
れほぼ同様の構成をなすものである。本変形例において
も、上記実施の場合と同様の効果を得ることができる。
この場合、ガスメータ10に温度センサ12を搭載させ
ないようにしてもよいし(図5参照)、搭載させるよう
にしてもよい。図5に示した凍結防止システム100に
おいて、上記した特徴部分以外の構成等は、上記実施の
形態の場合と同様である。
【0052】なお、例えば、ガス湯沸器40もまた、ガ
ス給湯器30と同様の構成をなし、主に、温度センサ4
1と制御ユニット52とを備えていることから、本変形
例では、ガス湯沸器40に搭載された温度センサ41を
制御ユニット15と配線90を介して接続させ、この温
度センサ41を利用して制御ユニット15が温度Tを測
定可能な構成をなすようにしてもよい。
【0053】《変形例5》さらに、上記《変形例4》
(図5参照)では、必ずしも制御ユニット15がヒータ
50の稼動状態を制御しなければならないわけではな
い。図6は、本実施の形態に係る凍結防止システム10
0の構成に関する他の変形例を表すものであり、図5に
対応している。ガス給湯器30を含む凍結防止システム
100では、例えば、ガスメータ10に搭載された制御
ユニット15の代わりに、ガス給湯器30に搭載された
制御ユニット32を各電源装置60A〜60Cと配線8
0を介して接続させ、制御ユニット32が各ヒータ50
A〜50Cの稼動状態を制御するようにしてもよい。こ
の場合には、ガス給湯器30、ヒータ50(50A〜5
0C)および電源装置60(60A〜60C)およびを
含んで凍結防止システム100が構成され、制御ユニッ
ト32から電源装置60(60A〜60C)に対して稼
動信号W(WA〜WC)および停止信号S(SA〜S
C)が出力されることとなる。本変形例においても、上
記実施の形態の場合と同様の効果を得ることができる。
【0054】なお、本変形例では、ガス給湯器30の代
わりにガス湯沸器40を含むように凍結防止システム1
00を構成し、ガス湯沸器40に搭載された制御ユニッ
ト42を各電源装置60A〜60Cと配線80を介して
接続させ、制御ユニット42が各ヒータ50A〜50C
の稼動状態を制御するようにしてもよい。ここで、本変
形例における温度センサ32,42が本発明における
「温度測定手段」の一具体例に対応し、ガス給湯器30
またはガス湯沸器40が本発明における「制御機器」と
しての「消費機器(ガス消費機器)」の一具体例に対応
する。
【0055】《変形例6》また、本実施の形態では、水
道水の凍結防止用機器としてヒータ50を用いるように
したが、必ずしもこれに限られるものではない。図7お
よび図8は、本実施の形態に係る凍結防止システム10
0の構成に関するさらに他の変形例を表すものであり、
それぞれ図1および図2に対応している。本変形例で
は、ヒータ50(50A〜50C)の代わりに、水道水
の水抜き処理を行う水抜栓150(150A〜150
C)が水道配管H(HA〜HC)に設置されており、水
抜栓150が電源装置160(160A〜160C)と
配線70を介して接続されている。水抜栓150は、例
えば、水道水の凍結を防止すべく、水道配管H内に残存
する水道水を随時外部へ放出するものであり、水道配管
Hを開閉するための電動式の開閉栓(図示せず)を含ん
で構成されている。電源装置160は、例えば、上記実
施の形態における電源装置60とほぼ同様の機能および
構成を有するものである。この場合には、ガスメータ1
0、水抜栓150(150A〜150C)および電源装
置160(160A〜160C)を含んで凍結防止シス
テム100が構成され、制御ユニット15から電源装置
160(160A〜160C)に対して出力される稼動
信号W(WA〜WC)および停止信号S(SA〜SC)
に応じて、各水抜栓150A〜150Cの稼動状態が制
御されることとなる。本変形例においても上記実施の形
態の場合と同様の効果を得ることができる。なお、本変
形例における上記特徴部分以外の構成,機能,作用およ
び効果等は、上記実施の形態の場合同様である。ここ
で、本変形例における水抜栓150(150A〜150
C)および電源装置160(160A〜160C)が本
発明における「凍結防止手段」としての「水抜装置」の
一具体例に対応する。
【0056】以上、実施の形態を挙げて本発明を説明し
てきたが、本発明は上記実施の形態において説明したも
のに限定されるものではなく、種々の変形が可能であ
る。すなわち、上記した凍結防止システム100の各構
成要素の構成や機能等は、温度センサを備えたマイコン
内蔵型のガスメータやガス給湯器などが複数のヒータや
水抜栓などの凍結防止用機器の稼動状態を統括的に制御
することにより、凍結防止対策に係る信頼性を向上させ
ることが可能な限り、自由に変更可能である。
【0057】具体的には、例えば、上記実施の形態で
は、複数のヒータや水抜栓などの稼動状態を制御するた
めの機器としてマイコン内蔵型のガスメータを用いるよ
うにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、例
えば、ガスメータの代わりに、水道水の消費量を測定す
るマイコン内蔵型の水道メータや、電力の消費量を測定
するマイコン内蔵型の電力メータを用いるようにしても
よい。ただし、ガスメータとは異なり、水道メータや電
力メータは必ずしも元々温度センサを搭載しているとは
限らないため、水道メータや電力メータを用いる場合に
は、これらのメータに新たに温度センサを搭載させる必
要が生じる場合がある。
【0058】さらに、複数のヒータや水抜栓などの稼動
状態を制御するための機器は、必ずしも上記ガスメー
タ,水道メータ,電力メータなどのマイコン内蔵型メー
タに限らず、例えば、エアコンの室外器や電話用保安器
などのマイコン内蔵型の各種電気機器であってもよい。
【0059】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1ないし請
求項10のいずれか1項に記載の凍結防止システムによ
れば、制御機器が機器近傍の温度を測定したのち、測定
した温度データに基づいて複数の凍結防止装置の稼動状
態を制御するようにしたので、制御機器により水道水の
凍結のおそれがあることが自主的に検知し、複数の凍結
防止装置を一括して稼動・停止させることができる。し
かも、この凍結防止システムによれば、水道配管を加温
する必要が生じた場合(すなわち凍結のおそれがある場
合)にのみ凍結防止装置が選択的に稼動するため、凍結
防止装置が無駄に稼動することなく、凍結防止装置の稼
動に要する電力料金を節約することもできる。
【0060】特に、請求項5記載の凍結防止システムに
よれば、制御機器が、機器近傍の温度が所定の温度以下
となり、かつ温度の変化率が所定の変化率以下となった
ときに凍結防止装置を稼動させるようにしたので、例え
ば冬場における夜間の冷え込み等により外気温が急激に
低下した場合においても、その外気温の急低下が制御機
器により検知され、水道水の凍結が生じ始める前の段階
において確実に凍結防止装置を稼動させることが可能と
なる。したがって、凍結防止に係る信頼性を向上させる
ことができる。さらに、制御機器が、所定の温度以下の
ときにのみ、温度の変化率に係る比較を行うようにする
ことにより、水道水の凍結のおそれがない比較的高温の
範囲内において所定の変化率に相当する急激な温度変化
が生じた場合に、このときの温度変化に基づいて制御機
器が誤判断し、凍結防止装置を無駄に稼動させることが
ない。したがって、この観点においても、凍結防止に係
る信頼性が向上する。
【0061】また、請求項8記載の凍結防止システムに
よれば、制御機器としてガスメータを用いるようにした
ので、例えば既存のマイコン搭載型のガスメータを利用
すれば、凍結防止装置の稼動状態を制御するための新た
な専用機器を用意する必要がなく、凍結防止システムを
容易に構築することができる。さらに、元々温度測定手
段を備えたガスメータを用いることにより、制御機器と
して用いる機器に新たに温度測定手段を搭載させる必要
がないため、この観点においても凍結防止システムの構
築が容易となる。
【0062】また、請求項10記載の凍結防止システム
によれば、制御機器としてガス消費機器を用いるように
したので、例えば温度測定手段を備えた既存のマイコン
搭載型のガス給湯器やガス湯沸器などを用いれば、制御
機器としてマイコン内蔵型のガスメータを利用した場合
と同様の理由により、凍結防止システムを容易に構築す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係る凍結防止システム
の概略構成を表す図である。
【図2】図1に示した凍結防止システムのブロック構成
を表す図である。
【図3】本発明の一実施の形態に係る凍結防止システム
の動作を説明するための流れ図である。
【図4】図3に続く凍結防止システムの動作を説明する
ための流れ図である。
【図5】本発明の一実施の形態に係る凍結防止システム
の構成に関する変形例を表す図である。
【図6】本発明の一実施の形態に係る凍結防止システム
の構成に関する他の変形例を表す図である。
【図7】本発明の一実施の形態に係る凍結防止システム
の構成に関するさらに他の変形例を表す図である。
【図8】図7に示した凍結防止システムのブロック構成
を表す図である。
【符号の説明】
1…利用者宅、10…ガスメータ、11…筐体、12,
31,41…温度センサ、13…計量計、14…メモ
リ、15,32,42…制御ユニット、16…表示パネ
ル、20…蛇口、30…ガス給湯器、40…ガス湯沸
器、50(50A,50B,50C)…ヒータ、60
(60A,60B,60C),160(160A,16
0B,160C)…電源装置、61A,61B,61
C,161A,161B,161C…電源スイッチ、7
0,80,90…配線、100…凍結防止システム、1
50(150A,150B,150C)…水抜栓、G…
ガス、H(HA,HB,HC)…水道配管、K…ガス配
管、S(SA、SB,SC)…停止信号、T…温度、T
B…閾温度、TN…下限温度、ΔT…温度変化率、ΔT
N…下限温度変化率、Q…流量、W(WA,WB,W
C)…稼動信号。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G01K 7/00 321 G01K 7/00 321J

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水道配管を流れる水道水の凍結を防止す
    る複数の凍結防止装置と、これらの凍結防止装置と接続
    された制御機器とを含む凍結防止システムであって、 前記制御機器が、 機器近傍の温度を測定し、測定した温度データに基づい
    て、前記凍結防止装置の稼動状態を制御するものであ
    り、 前記凍結防止装置が、前記制御機器による指示に応じて
    稼動するものであることを特徴とする凍結防止システ
    ム。
  2. 【請求項2】 前記凍結防止装置は、水道配管を加温す
    る加温装置であることを特徴とする請求項1記載の凍結
    防止システム。
  3. 【請求項3】 前記凍結防止装置は、水道配管内の水抜
    きをする水抜き装置であることを特徴とする請求項1記
    載の凍結防止システム。
  4. 【請求項4】 前記制御機器は、 機器近傍の温度が所定の温度以下となったときに、前記
    凍結防止装置を稼動させると共に、 前記凍結防止装置を稼動させたのち、機器近傍の温度が
    前記所定の温度よりも高くなったときに、前記凍結防止
    装置を停止させるものであることを特徴とする請求項1
    ないし請求項3のいずれか1項に記載の凍結防止システ
    ム。
  5. 【請求項5】 前記制御機器は、 機器近傍の温度が所定の温度以下となり、かつ温度の変
    化率が所定の変化率以下となったときに、前記凍結防止
    装置を稼動させると共に、 前記凍結防止装置を稼動させたのち、機器近傍の温度が
    前記所定の温度よりも高くなったときに、前記凍結防止
    装置を停止させるものであることを特徴とする請求項1
    ないし請求項4のいずれか1項に記載の凍結防止システ
    ム。
  6. 【請求項6】 前記制御機器が、 各凍結防止装置ごとに個別に設定された前記所定の温度
    および前記所定の変化率に基づいて、各凍結防止装置を
    稼動させるものであることを特徴とする請求項4または
    請求項5に記載の凍結防止システム。
  7. 【請求項7】 前記制御機器が、機器近傍の温度を測定
    するための温度測定手段を備え、所定の消費媒体の消費
    量を測定するメータであることを特徴とする請求項1な
    いし請求項6のいずれか1項に記載のガスメータ。
  8. 【請求項8】 前記制御機器が、燃料用ガスの消費量を
    測定するガスメータであることを特徴とする請求項7記
    載の凍結防止システム。
  9. 【請求項9】 前記制御機器が、機器近傍の温度を測定
    するための温度測定手段を備え、この温度測定手段によ
    り測定された温度データに基づき、所定の消費媒体を消
    費することにより稼動する消費機器であることを特徴と
    する請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の凍
    結防止システム。
  10. 【請求項10】 前記制御機器が、燃料用ガスを消費す
    ることにより稼動するガス消費機器であることを特徴と
    する請求項9記載の凍結防止システム。
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