JP2005156542A - ガスメータ - Google Patents

Abstract

【課題】床暖房器具などの特定ガス器具のみの燃焼流量を、精度良く積算できるようにする。
【解決手段】床暖房器具では、例えば５０〜２０００リットル／ｈのガス流量で５分間（床暖房オン時間）燃焼し、５分間（床暖房オフ時間）休止する運転が行なわれる。そこで、ガス流量が５０〜２０００リットル／ｈの範囲であり、その燃焼時間と停止時間がそれぞれ下限と上限（３分〜７分）の時間範囲内か否かを監視して、床暖房器具かどうかを判断する。床暖房器具と判断したら、床暖房開始時と停止時の各総積算量の差を求め、これを床暖房専用の積算値に積算する。
【選択図】図２

Description

この発明は、電子カウンタ搭載型のガスメータに関する。

この種の電子カウンタ搭載型のガスメータは図３に示すように、ガス流量を検出する流量センサ２と、この流量センサ２からの出力に基づきガス流量を演算する、マイクロコンピュータ（単に、マイコンともいう）１に代表される流量積算部とによりガスの総積算量を積算し、積算した総積算量を表示・通報手段５にて表示したり、または特許文献１のように、特定流量を判定して特定流量毎の積算をするのが普通である。

同時に、このようなガスメータには、ガス管の漏れ検出機能を有しており、その機能の実現に当っては、所定の時間（例えば６０分）以上のガス流量の休止期間を検査し、規定の流量の休止期間のないことが所定の期間（例えば３０日）継続した場合に、ガス管に漏れがあるとして表示・通報する方法をとっている。
さらに、特許文献２のように、給湯器の種火のようなガス使用では上記の漏れに該当してしまうため、この種火流量は特にマイコンに記憶しておき、種火流量の例えば±５％範囲の流量のみがガスメータに流れていたことを検出したときは、上記３０日の所定の期間の監視を初期化して、ガス管の漏れとは判断しないようにして、その区別をしている。

図４ａ，４ｂにガス流量の積算動作例を示す。
図４ａは総積算のみを行なうフローチャートであり、ステップＳ３０のように流量入力毎に呼び出され、ステップＳ３１で1回の流量入力に重み付けをして体積を積算し、ステップＳ３２で終了する例である。
図４ｂでは、ステップＳ３３の流量入力毎に、ステップＳ３４で1回の流量入力に重み付けをして体積を積算した後、ステップＳ３５で例えば流量入力毎の時間間隔から、単位時間当たりの流量、すなわち流速を求め、例えば１００〜３００リットル／ｈであれば、ステップＳ３６で「Ａ」という積算値を積算する。ステップＳ３７，Ｓ３８は入力範囲が３００〜５００リットル／ｈで、「Ｂ」という積算値を積算するものである。

図５ａ，図５ｂにより、従来のガス管の漏れ検出について説明する。
図５ａは流量入力毎に前回の流量があったときと、今回の流量があったときの時間差（流量間隔）から流量の休止期間を判定し、休止期間が６０分以上であれば、休止期間のない期間を監視する３０日タイマを０に初期化する。また、流量間隔から時間当たりの流量である流速を求め、登録している種火と比較して種火の５％以内であれば、３０日タイマを０に初期化している。
一方、時計を計測するフローチャートを図５ｂに示すが、ここでは例えば１日の更新毎に３０日タイマを＋１加算している。図５ａで流量の休止期間または種火が検出されない場合は、３０日タイマが日ごとに進み、３０日後にはガス管漏れの警報を発する仕組みになっている。

特開平２０００−２０５９２３号公報（第３頁、図２） 特許第３０２１７４５号明細書

しかしながら、従来の方法ではガスメータ下流に接続された全ての燃焼器具の使用量は積算できるが、特定の燃焼器具の使用量の積算はできないという問題がある。また、特定流量毎に積算していく場合でも、昨今の燃焼器具、特に床暖房を代表とする燃焼器具ではガスの燃焼が断続的であり、かつ燃焼中の流量が一定でないため、床暖房を代表とする燃焼器具だけのガス使用量の積算が適切にできないという問題がある。
また、ガス管の漏れ検出方式にあっては、基本的には６０分のガス使用期間の休止期間を検査しているので、５分毎に断続運転する上述の床暖房の燃焼は６０分のガス使用の休止期間を検出できず、冬季３０日以上にわたり床暖房を昼夜連続運転する家庭ではガス管の漏れと判定してしまうという問題もある。

したがって、この発明の課題は、特に床暖房を代表とする燃焼器具でのガス使用量の積算を、適切にできるようにするとともに、ガス管の漏れの検出性能を向上させることにある。

このような課題を解決するため、請求項１の発明では、少なくともマイクロコンピュータ（マイコン）と、流量センサと、表示・通報部とを備え、前記マイコンは前記流量センサからの信号によりガスの使用状態を監視してガスの使用量を積算し、総積算量を前記表示・通報部により表示または通信にて出力することが可能なガスメータにおいて、所定流量範囲の流量を検出する検出手段と、前記所定流量範囲の流量が所定の上限および下限の時間範囲流れたか否かを監視する監視手段と、前記所定流量および所定時間の判定後に所定の時間流量がなく、流量ありの状態と流量なしの状態の繰り返し回数が所定回数以上になったとき、特定の燃焼器具が使用されているものと判断し、ガス使用の開始時の総積算量と停止時の総積算量との差を求める演算手段とを設け、特定の燃焼器具のガスの使用量を積算することを特徴とする。

上記請求項１の発明においては、前記特定の燃焼器具は、床暖房器具であることができる（請求項２の発明）。
これら請求項１または２の発明においては、前記特定の燃焼器具が使用されているものと判断したときは、その使用期間中はガス管漏れの監視の計測を停止し、ガス管漏れの検出性能を向上させることができる（請求項３の発明）。

この発明によれば、他の燃焼器具が燃焼している期間の床暖房器具のガス使用量の積算は不可能なものの、１日の全体的な割合からすれば、床暖房の燃焼時間に比べて他の燃焼器具の燃焼時間の時間比率が少ないため、床暖房を代表とする燃焼器具でのガス使用量を精度良く積算することができる。
また、床暖房を使用と判断したときはガス管漏れの監視の計測を停止することで、無駄にガス管漏れを検出しないようにする。

図１ａはこの発明の実施の形態を示すフローチャート、図１ｂは図１の時計を計測するフローチャート、図２は床暖房を代表とする燃焼器具でのガス燃焼パターン説明図である。まず、図２から説明する。
床暖房の燃焼パターンは図２のように、例えば燃焼開始時に２０００リットル／ｈのガスを燃焼し、時間とともに例えば５０リットル／ｈまで低下して燃焼を停止し、例えば５分間ガスの使用を停止する。この発明は、このような床暖房の燃焼パターンの特徴を検出して、その個別の積算を可能にするものである。

そこで、第１には、ガスの流量が例えば２０００リットル／ｈであり、その燃焼時間を監視し（床暖房オン時間ともいう）、この床暖房オン時間が３分以上７分以下の範囲であった場合に、第１の条件成立とする。また、流量が流れ始めのガスの総積算量を記憶し、例えばＭ１とする。
第２には、第１の条件成立後に、床暖房の断続的燃焼の停止を判定する。その停止期間が、例えば３分以上７分以下の範囲（床暖房オフ時間ともいう）であった場合に、第２の条件成立とする。また、燃焼停止時の総積算量を記憶し、例えばＭ２とする。

以後、同様に床暖房オン時間の開始時の総積算量Ｍ３、床暖房オフ時間時の総積算量Ｍ４をそれぞれ記憶する。
第３には、第１と第２の条件、すなわち床暖房オンと床暖房オフが所定回数、例えば連続２回以上成立した場合に、ガスメータ下流の床暖房器具は燃焼しているとして、上記Ｍ２とＭ１との差分を床暖房専用の積算値に積算する。以下、同様に次の床暖房オフ期間判定時に、Ｍ４とＭ３との差分を床暖房に積算する。ここで、所定回数例えば２回を監視して積算するのは、他の燃焼器具との判別の精度をより向上させるためである。

図１ａについて、具体的に説明する。
ステップＳ０は例えば一定時間ごとに呼び出され、次のステップＳ１で現在流量があるかどうかが判断される。流量がない状態から流れた場合はステップＳ２，Ｓ３で総積算量Ｍ１として記憶する。Ｓ３に示している“ｎ”は１以上の正数であり、最初の記憶をＭ１としている。次のステップＳ４で、床暖房がオフ期間中か否かを判定する。ステップＳ４では最初の判定はＮＯなので、ステップＳ１０に進んで現在流量が５０〜２０００リットル／ｈの範囲か否か判断する。５０〜２０００リットル／ｈが流れていればＳ１０はＹＥＳとなるので、ステップＳ１１で床暖房オン時間の下限値例えば３分を越えた場合は、ステップＳ１２で床暖房のオン時間判定中として記憶する。

次に、床暖房の断続燃焼がオフとなった場合に、ステップＳ１４で床暖房のオン時間判定中であれば、床暖房がオンからオフになったとき、ステップＳ１５で床暖房のオン時間判定中フラグをクリアし、床暖房のオン時間が上限値以内かどうかをステップＳ１６で判定し、上限値以内ならばステップＳ１７でこのときの総積算量をＭ２として記憶する。床暖房のオフが継続し、ステップＳ１８で床暖房オフ時間の下限値を越えた場合は、ステップＳ１９で床暖房のオフ時間判定中フラグをセットする。
再び床暖房が燃焼を開始した場合、Ｓ０からＳ４へと処理を実施し、先に記憶した床暖房のオフ時間を判定中ならば、ステップＳ４からＳ５へ処理を移す。

ステップＳ５では床暖房のオフ時間判定フラグをクリアし、ステップＳ６でオフからオンまでの床暖房のオフ時間が、床暖房の上限値以内であれば、床暖房のオン，オフカウンタＮをカウント（Ｎ＋１）し、カウンタＮが２以上であれば、ステップＳ９で最初の床暖房のオンとオフ時にそれぞれ記憶したＭ１とＭ２の差を、床暖房流量として積算する。
ステップＳ６で床暖房のオフ時間の上限値を超えた場合、ステップＳ１０で流量が５０〜２０００リットル／ｈの範囲外であった場合や、ステップＳ１６で床暖房のオン時間の上限値を超えた場合は、ステップＳ１３へ進みカウンタＮ，床暖房オン時間・オフ時間の時間計測用カウンタ，オン・オフ判定中フラグなどをクリアする。

なお、この発明では、他の燃焼器具が燃焼しているときは床暖房器具のガス使用量を積算することはできないが、１日のうちで他のガス器具の燃焼に対し、床暖房の燃焼時間の時間比率が統計的に２０倍程度あることが判っており、したがって、他のガス器具の燃焼を懸念する必要は殆どないものである。
また、この発明により積算した床暖房専用の積算量は、例えば図３のテスト入力手段６により、表示・通報手段５で一時的に表示したり、積算量を電子データとして送出することができる。

ここで、ガス管の漏れ検出について、先ず図５ａを参照して従来例を説明する。
ステップＳ４０の流量入力毎に呼び出されるプログラムにより、ステップＳ４１で６０分以上流量がないとき、またはステップＳ４２で火種流量の±５％相等の流量を検出したときに３０日タイマを初期化し、Ｓ４１またはＳ４２に該当しない条件が、図５ｂのステップＳ５９で判定している３０日以上になると、ステップＳ６０で「ガス管の漏れ」の表示・通報を実施している。なお、図５ｂのステップＳ５０〜５７は所謂時計機能を実現しているステップであり、３０日タイマは２４時間の立ち上がりごと、すなわち１日ごとにその計数をステップＳ５８で実施している。

以上のような方法だと、上記「発明が解決しようとする課題」の項でも指摘したように、冬季３０日にわたり床暖房を昼夜連続運転する家庭では、床暖房が概ね５分間の断続運転を継続するために、３０日後にはガス管の漏れと判定してしまう。
そこで、この発明では図１ｂに示すように、たとえば床暖房積算用カウンタＮが２以上になったとき、床暖房の場合と同様に床暖房燃焼と判断し、ガス管の漏れとは異なるものとして、３０日タイマの計測を一時中断する。ここで、カウンタＮは図１ａのステップＳ７に示すカウンタのことであり、床暖房燃焼の特徴である断続運転の回数を数えているものである。
以上のように、床暖房の燃焼を判定している間は３０日タイマの計測が進まないので、ステップＳ６０で「ガス管の漏れ」の表示・通報をすることもなく、床暖房の燃焼による誤判定を低減することができる。

この発明の実施の形態を示すフローチャート 図１における時計を計測するフローチャート ガス燃焼パターンの一例を示す説明図 一般的なガスメータ回路を示すブロック図 図３における第１の流量積算動作を示すフローチャート 図３における第２の流量積算動作を示すフローチャート ガス漏れ検出の従来例を示すフローチャート 図５ａにおける時計を計測するフローチャート

符号の説明

１…マイクロコンピュータ（マイコン）、２…流量センサ、３…圧力センサ、４…感震器、５…表示・通報手段、６…テスト入力手段、７…プリント板、８…遮断弁。

Claims (3)

1. 少なくともマイクロコンピュータ（マイコン）と、流量センサと、表示・通報部とを備え、前記マイコンは前記流量センサからの信号によりガスの使用状態を監視してガスの使用量を積算し、総積算量を前記表示・通報部により表示または通信にて出力することが可能なガスメータにおいて、
   所定流量範囲の流量を検出する検出手段と、前記所定流量範囲の流量が所定の上限および下限の時間範囲流れたか否かを監視する監視手段と、前記所定流量および所定時間の判定後に所定の時間流量がなく、流量ありの状態と流量なしの状態の繰り返し回数が所定回数以上になったとき、特定の燃焼器具が使用されているものと判断し、ガス使用の開始時の総積算量と停止時の総積算量との差を求める演算手段とを設け、特定の燃焼器具のガスの使用量を積算することを特徴とするガスメータ。
2. 前記特定の燃焼器具は、床暖房器具であることを特徴とする請求項１に記載のガスメータ。
3. 前記特定の燃焼器具が使用されているものと判断したときは、その使用期間中はガス管漏れの監視の計測を停止し、ガス管漏れの検出性能を向上させることを特徴とする請求項１または２に記載のガスメータ。