JP2005257279A

JP2005257279A - ガスメータ

Info

Publication number: JP2005257279A
Application number: JP2004065007A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Hase; 勇一長谷
Original assignee: Ricoh Elemex Corp
Current assignee: Ricoh Elemex Corp
Priority date: 2004-03-09
Filing date: 2004-03-09
Publication date: 2005-09-22

Abstract

【課題】ガスメータにおいて、ガス流路に接続する使用ガス器具の数を計数可能とするとともに、特定ガス器具の種類を判別可能とする。
【解決手段】ガスの通過流量を測定する流量測定手段１０と、ガスの一定通過流量ごとにパルス信号を発生するパルス発生手段１１と、そのパルス発生手段の出力パルス信号のパルス間隔を計測するパルス間隔計測手段１２と、パルス間隔からガスの積算通過流量を算出する制御手段１６とを有する。そのようなガスメータにおいて、パルス間隔計測手段により計測したパルス間隔に基づく変化挙動を保持する第１の記憶手段１７と、ガス器具の使用開始時におけるパルス間隔の変化挙動を記憶する第２の記憶手段１８と、第１の記憶手段で保持する変化挙動と第２の記憶手段で記憶する変化挙動を比較して使用ガス器具を判別し、制御手段に信号を送る判別手段１９とを有する。
【選択図】図１

Description

この発明は、ガスコンロ、ガスファンヒータ、ガス給湯器などのガス器具にガスを供給するガス流路に設置し、ガス流路を通過するガスの一定通過流量ごとにパルス信号を発生してそのパルス信号からガスの積算通過流量を算出し、使用ガス流量を測定するガスメータに関する。

従来、ガスメータでは、一定周期ごとにガスの通過流量を算出し、その流量が増加していれば、その分だけのガスを消費する器具が新たに使用開始されたと判断していた。そして、使用ガス器具の数を計数し、使用しているガス器具の数に応じて、ガス漏れを防止すべく保安機能を働かせていた。

特開平６−１２３６４９号公報

ところが、従来のガスメータにあっては、ガスの通過流量が増加しても、それが、それまで使用していたガス器具の使用流量を増加したことによるものか、新たなガス器具の使用を開始したことによるものか、明らかでなかった。このため、使用ガス器具の数を正確に計数することができず、保安機能を的確に働かせることができなかった。

また、昨今のエネルギ競争の中で、電力の時間帯別料金サービスに対抗して、ガス業界では、器具別料金サービスの導入が求められている。しかし、従来のガスメータでは、一定の流量増加から、大まかに新たなガス器具の使用開始を検出することはできたとしても、ガス器具の種類までは特定することができず、器具別料金サービスを行いたいガス器具か、行いたくないガス器具かを判別することができなかった。

そこで、この発明の第１の目的は、ガスメータにおいて、ガス流路に接続する使用ガス器具の数を計数可能とするとともに、特定ガス器具の種類を判別可能とすることにある。

この発明の第２の目的は、出荷後に、消費者が新たにガス器具を購入したり、事業者がすでに消費者が所有している特定のガス器具の使用開始を判別する必要を生じたりした場合にも、使用ガス器具の数を計数可能とするとともに、ガス器具の種類を特定可能とすることにある。

そのため、請求項１に記載の発明は、上述の第１の目的を達成すべく、ガスの一定通過流量ごとにパルス信号を発生し、そのパルス信号からガスの積算通過流量を算出するガスメータにおいて、１のガス器具の使用開始時におけるパルス信号のパルス間隔の変化挙動を、記憶しているガス器具の使用開始時におけるパルス間隔の変化挙動と比較して、使用ガス器具を判別する、ことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、上述の第１の目的を達成すべく、請求項１に記載のガスメータにおいて、パルス間隔の変化挙動が、ガス器具の使用開始時における流量立ち上がり時間である、ことを特徴とする、

請求項３に記載の発明は、上述の第１の目的を達成すべく、請求項１または２に記載のガスメータにおいて、ガスの通過流量を測定する流量測定手段と、ガスの一定通過流量ごとにパルス信号を発生するパルス発生手段と、そのパルス発生手段の出力パルス信号のパルス間隔を計測するパルス間隔計測手段と、パルス数からガスの積算通過流量を算出する制御手段とを有する、ことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、上述の第１の目的を達成すべく、請求項３に記載のガスメータにおいて、パルス間隔計測手段により計測したパルス間隔に基づく変化挙動を保持する第１の記憶手段と、ガス器具の使用開始時におけるパルス間隔の変化挙動を記憶する第２の記憶手段と、第１の記憶手段で保持する変化挙動と第２の記憶手段で記憶する変化挙動を比較して使用ガス器具を判別し、制御手段に信号を送る判別手段とを有する、ことを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、上述の第２の目的を達成すべく、請求項４に記載のガスメータにおいて、出荷後に、第２の記憶手段に、ガス器具の使用開始時におけるパルス間隔の変化挙動を記憶可能とする、ことを特徴とする。

この発明によれば、１のガス器具の使用開始時におけるパルス間隔の変化挙動を、記憶しているガス器具の使用開始時におけるパルス間隔の変化挙動と比較して、使用ガス器具を判別するので、流量が増加したとき、それが、それまで使用していたガス器具の使用流量を増加したことによるものか、新たなガス器具の使用を開始したことによるものかをすばやくかつ正確に明らかにし、使用ガス器具の数を計数可能として、保安機能を的確に向上することができる。例えば、ガスの使用状況が継続した場合や通常の使用量より増加した場合など、ガス漏れと判断してガスを遮断する。また、特定ガス器具の種類を判別し得るようにし、器具別料金サービスを行いたいガス器具か、行いたくないガス器具かをすばやくかつ正確に判別して、器具別料金サービスを導入可能とすることができる。

請求項２に記載の発明によれば、パルス間隔の変化挙動が、ガス器具の使用開始時における流量立ち上がり時間であるので、流量立ち上がり時間を比較するだけで簡単に使用ガス器具を判別し、使用ガス器具の数を計数可能として保安機能を的確に向上することができる。

請求項５に記載の発明によれば、出荷後に、第２の記憶手段に、ガス器具の使用開始時におけるパルス間隔の変化挙動を記憶可能とするので、消費者が新たにガス器具を購入したり、事業者がすでに消費者が所有している特定のガス器具の使用開始を判別する必要を生じたりした場合にも、使用ガス器具の数を計数可能とするとともに、ガス器具の種類を特定可能とすることができる。

以下、図面を参照しつつ、この発明を実施するための最良の形態を説明する。
図1には、この発明によるガスメータの構成ブロック図を示す。

図1中符号１０で示す流量計測手段は、例えばケーシング、そのケーシング内を仕切って複数の計量室を形成し、それらの計量室に順次ガスを充満することにより往復運動するダイヤフラム、そのダイヤフラムの往復運動を回転運動に変換する運動変換機構などで構成し、ガスの通過流量を計測する。

符号１１で示すパルス発生手段は、例えば図２に示すように、外周に複数のマグネット１２を一定間隔で設けて、流量計測手段１０で発生する回転運動を伝達して回転する円板１３、その円板１３の外周に対向して設ける磁気抵抗素子１４などで構成し、ガスの一定通過流量ごとにパルス信号ａを発生する。

例えば、ダイヤフラムが１往復運動するのに連動し、円板１３を１回転または２回転する。そして、マグネット１２の数を１２とし（図示例では８）、ダイヤフラム１往復で円板１３が１回転して１．３リッターのガスが流れるようにすると、１．３／１２＝０．１６２５［リッター／ピッチ］の分解能を有することとなる。

符号１５で示すパルス間隔計測手段は、パルス発生手段１１の出力パルス信号のパルス間隔を計測する。例えば図３に示すように、パルス発生手段１１から出力パルス信号のパルスエッジの入力があったとき（ステップＳ１）、時間計測を開始し（ステップＳ２）、パルス発生手段１１から次の出力パルス信号のパルスエッジの入力があったとき（ステップＳ３）、計測値をラッチして時間計測を終了し（ステップＳ４）、ラッチした計測データを第１の記憶手段１７に入力する（ステップＳ５）。

符号１６で示す制御手段は、パルス間隔計測手段１５で計測したパルス間隔からガスの積算通過流量を算出する。

符号１７で示す第１の記憶手段は、パルス間隔計測手段１５により計測したパルス間隔に基づき、１のガス器具の使用開始時におけるパルス間隔の変化挙動を保持する。例えば図４に示すように、パルス間隔計測手段１５から計測データの入力があったとき（ステップＳ６）、最古の計測データを削除し（ステップＳ７）、最新の計測データを登録し（ステップＳ８）、次の判別手段１９に通知して終了する（ステップＳ９）。

符号１８で示す第２の記憶手段は、ガス器具の使用開始時におけるパルス間隔の変化挙動を記憶する。第２の記憶手段１８には、工場での製造中などに書き込み、あらかじめ変化挙動を記憶して出荷する。または、例えば図５に示すように、ガスメータ２０の通信端子２１にハンディーターミナル２２の接続端子を接続し、そのハンディーターミナル２２を用いて、出荷後に通信により変化挙動を記憶可能とすることもできる。ハンディーターミナル２２だけではなく、電話線を使用した通信、ケーブルテレビ配線を使用した通信、光ファイバを使用した通信、無線通信などでも、書込みを行うこともできる。

また、判別手段１９は、第１の記憶手段１７で保持する変化挙動と第２の記憶手段１８で記憶する変化挙動を比較して使用ガス器具の種類を判別し、制御手段１６に信号を送る。例えば図６に示すように、第１の記憶手段１７から最新の計測データの登録の通知を受けたとき処理を開始し（ステップＳ１０）、第１の記憶手段１７で保持する計測データと第２の記憶手段１８で記憶するデータを比較し（ステップＳ１１）、パルス間隔の変化挙動の傾向の一致が認められれば（ステップＳ１２）、制御手段１６に通知して（ステップＳ１３）処理を終了する（ステップＳ１４）。

さて、ガス器具は、使用者の操作により、また器具そのものの性質から、使用途中でガス流量に変化を生ずることがある。しかし、上述したように、ガス器具特有の器具使用開始時におけるパルス間隔の変化挙動を比較することにより、流量変化が、それまで使用していたガス器具の使用流量を増加したことによるものか、新たなガス器具の使用を開始したことによるものかをすばやくかつ正確に明らかにし、ガス流量の変化を新たなガス器具の使用開始と間違えることなく、使用ガス器具の数を計数可能として保安機能を的確に向上することができる。例えば、ガスの使用状況が継続した場合や通常の使用量より増加した場合など、ガス漏れと判断してガスを遮断する。

また、ガス器具の種類を特定し得るようにし、器具別料金サービスを行いたいガス器具か、行いたくないガス器具かをすばやくかつ正確に判別して、器具別料金サービスを導入可能とすることができる。

図７には、この発明によるガスメータ２０を設けるガス流路２４に、ガスコンロ・ガスファンヒータ・ガス給湯器などのガス器具Ａとガス器具Ｂを接続する例を示す。図８（Ａ）にはそのガス器具Ａの流量曲線を示し、（Ｂ）にはガス器具Ｂの流量曲線を示す。

使用中においてガス器具Ａとガス器具Ｂの流量がたまたまともにＱ１で同じであるとすると、これまでのようにＸ時点とＹ時点とで流量を測定しているだけでは、Ｙ時点において使用しているガス器具が、ガス器具Ａであるのか、ガス器具Ｂであるのか判別することができない。しかしながら、ガス器具Ａとガス器具Ｂとの間には、使用開始時における変化挙動に明らかな相違がある。

そこで、ガスメータ２０において、流量計測手段１０でガスの通過流量を計測し、パルス発生手段１１でガスの一定通過流量ごとにパルス信号を発生する。図９には使用開始時におけるガス器具Ａの出力パルス信号を示し、図１０には使用開始時におけるガス器具Ｂの出力パルス信号を示す。

そして、次のパルス間隔計測手段１５で、ガス器具Ａ、Ｂそれぞれの使用開始から流量パルスが安定するまでのパルスエッジの間隔を個別に計測し、その各ガス器具Ａ、Ｂの使用開始時における流量立ち上がり時間Ｔ１、Ｔ２をパルス間隔の変化挙動としてそれぞれ第１の記憶手段１７に記憶する。ここで、流量立ち上がり時間とは、流量が安定している状態から、流量変化が発生し、次に流量が安定するまでの時間をいう。

第２の記憶手段１８には、あらかじめ、各ガス器具Ａ、Ｂの使用開始時における流量立ち上がり時間を器具使用開始時におけるパルス間隔の変化挙動としてそれぞれ記憶しておく。そして、判別手段１９で、第１の記憶手段１７で保持する変化挙動と第２の記憶手段１８で記憶する変化挙動を比較して使用ガス器具の種類を判別し、制御手段１６に信号を送って、例えばガス器具Ａのみに器具別料金サービスを実施する。

例えば図１１に示すように、第１の記憶手段１７から最新の計測データの登録の通知を受けたとき処理を開始し（ステップＳ１５）、最新の計測データと過去の計測データを比較し（ステップＳ１６）、流量が安定状態か判断して安定状態と判断したときは（ステップＳ１７）、数パルス前までは不安定状態であったか判断し（ステップＳ１８）、数パルス前までは不安定状態であったときは、前の安定状態であったときからの時間を算出し（ステップＳ１９）、その算出した時間を第２の記憶手段１８で記憶するデータと比較し、流量立ち上がり時間の一致が認められれば（ステップＳ２０）、制御手段１６に通知して（ステップＳ２１）処理を終了する（ステップＳ２２）。

ステップＳ１７で流量が不安定状態であったり、ステップＳ１８でずっと安定状態であったり、ステップＳ２０で第２の記憶手段１８で記憶するデータと不一致であったりしたときは、ステップＳ２２まで飛んで処理を終了する。

第２の記憶手段１８には、すべてのガス器具Ａ、Ｂの変化挙動を記憶しておく必要はなく、例えば器具別料金サービスを実施すべくガス器具Ａの使用のみを判別したいときには特定のガス器具Ａの変化挙動のみを記憶しておけばよい。

図１２（Ａ）にはこの発明によるガスメータ２０を設けるガス流路２４に接続する別のガス器具Ｃの流量曲線を示し、（Ｂ）にはさらに別のガス器具Ｄの流量曲線を示す。

この例では、使用中において両ガス器具Ｃ、Ｄの流量がたまたまともにＱ２で同じであるとともに、両ガス器具Ｃ、Ｄの使用開始時における流量立ち上がり時間Ｔ３も同じである。しかしながら、両ガス器具Ｃ、Ｄの間には、使用開始時における変化挙動に明らかな相違がある。

図１３には使用開始時におけるガス器具Ｃの出力パルス信号を示し、図１４には使用開始時におけるガス器具Ｄの出力パルス信号を示す。そこで、パルス間隔計測手段１５で、ガス器具Ｃ、Ｄそれぞれについて個別にパルス発生手段１１の出力パルス信号のパルス信号のパルス間隔を計測し、そのパルス間隔の変化挙動としてそれぞれ第１の記憶手段１７に記憶する。

第２の記憶手段１８には、あらかじめ、各ガス器具Ｃ、Ｄの使用開始時におけるパルス間隔の変化挙動として、例えば１０secとか８secとかという値をそれぞれ記憶しておく。そして、判別手段１９で、第１の記憶手段１７で保持する変化挙動と第２の記憶手段１８で記憶する変化挙動を比較して使用ガス器具の種類を判別し、制御手段１６に信号を送って、例えばガス器具Ｃのみに器具別料金サービスを実施する。

図１５には、器具使用開始後、流量が安定する状態Ｐまで、一時的に流量が安定する状態Ｏがあるガス器具Ｅの流量曲線を示す。この場合は、状態Ｐになるまでの挙動を、パルス間隔の変化挙動として第１の記憶手段１７に記憶し、第２の記憶手段１８で記憶する、同様に状態Ｐになるまでの変化挙動と比較して使用ガス器具の種類を判別する。

最初の流量パルスの時間に関しては、器具使用開始時の円板１３の位置や、その他の要因によりずれを生ずることがある。しかし、第１の記憶手段１７と第２の記憶手段１８との間で傾向の一致が見られれば、特定のガス器具の使用と判断することができる。

図１６には、他例であるガスメータ２０における判別手段１９の動作フローチャートを示す。

第１の記憶手段１７から最新の計測データの登録の通知を受けたとき処理を開始し（ステップＳ２３）、第１の記憶手段１７で保持する計測データと第２の記憶手段１８で記憶するデータを比較し（ステップＳ２４）、流量立ち上がり時間以外の変化挙動の傾向の一致が認められれば（ステップＳ２５）、次に前の安定状態であったときからの時間を算出し（ステップＳ２６）、その算出した時間を第２の記憶手段１８で記憶するデータと比較し、流量立ち上がり時間の一致が認められれば（ステップＳ２７）、制御手段１６に通知して（ステップＳ２８）処理を終了する（ステップＳ２９）。

流量立ち上がり時間以外の変化挙動の比較を最初に行い、次いで流量立ち上がり時間の比較を行ったが、逆に流量立ち上がり時間の比較を最初に行い、次いで流量立ち上がり時間以外の変化挙動の比較を行ってもよい。

この発明によるガスメータの構成ブロック図である。そのガスメータに備えるパルス発生手段の原理説明図である。そのパルス発生手段の動作フローチャートである。該ガスメータに備える第１の記憶手段の動作フローチャートである。該ガスメータの第２の記憶手段へのデータ書込みを行う状態を示す説明図である。該ガスメータに備える判別手段の動作フローチャートである。ガスメータを設けるガス流路に２つのガス器具を接続するこの発明の実施例の説明図である。（Ａ）はその一方のガス器具の流量曲線図、（Ｂ）は他方のガス器具の流量曲線図である。使用開始時におけるその一方のガス器具の流量変化と出力パルス信号を示す図である。使用開始時におけるその他方のガス器具の流量変化と出力パルス信号を示す図である。実施例のガスメータに備える判別手段の動作フローチャートである。（Ａ）はこの発明の別の実施例で用いる一方のガス器具の流量曲線図、（Ｂ）は他方のガス器具の流量曲線図である。使用開始時におけるその一方のガス器具の流量変化と出力パルス信号を示す図である。使用開始時におけるその他方のガス器具の流量変化と出力パルス信号を示す図である。この発明のさらに別の実施例で用いるガス器具の流量曲線図である。この発明のまたさらに別の実施例における判別手段の動作フローチャートである。

符号の説明

１０流量測定手段
１１パルス発生手段
１２マグネット
１３円板
１４磁気抵抗素子
１５パルス間隔計測手段
１６制御手段
１７第１の記憶手段
１８第２の記憶手段
１９判別手段
２０ガスメータ
２１通信端子
２２ハンディーターミナル
２４ガス流路
Ａ、Ｂガス器具

Claims

ガスの一定通過流量ごとにパルス信号を発生し、そのパルス信号からガスの積算通過流量を算出するガスメータにおいて、
１のガス器具の使用開始時におけるパルス間隔の変化挙動を、記憶しているガス器具の使用開始時におけるパルス間隔の変化挙動と比較して、使用ガス器具を判別することを特徴とする、ガスメータ。
前記パルス間隔の変化挙動が、ガス器具の使用開始時における流量立ち上がり時間であることを特徴とする、請求項１に記載のガスメータ。
ガスの通過流量を測定する流量測定手段と、ガスの一定通過流量ごとにパルス信号を発生するパルス発生手段と、そのパルス発生手段の出力パルス信号のパルス間隔を計測するパルス間隔計測手段と、パルス数からガスの積算通過流量を算出する制御手段とを有す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。
前記パルス間隔計測手段により計測したパルス間隔に基づく変化挙動を保持する第１の記憶手段と、ガス器具の使用開始時におけるパルス間隔の変化挙動を記憶する第２の記憶手段と、前記第１の記憶手段で保持する変化挙動と前記第２の記憶手段で記憶する変化挙動を比較して使用ガス器具を判別し、前記制御手段に信号を送る判別手段とを有することを特徴とする、請求項３に記載のガスメータ。
出荷後に、前記第２の記憶手段に、ガス器具の使用開始時におけるパルス間隔の変化挙動を記憶可能とすることを特徴とする、請求項４に記載のガスメータ。