JP2007024751A - 流速または流量計測装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複雑な制御を行う器具が下流側に接続されているとメータでその器具の使用流量を判定することが難しい。
【解決手段】給湯器４ａに設置した第２の通信手段１４で器具の情報を第１の通信手段１２を介して使用量推定手段１６に送ることで複雑な動作をする器具の流量を推定することが可能になり、複数の器具が動作していてもその流量を差し引くことで他の器具の特定と使用流量を推定することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、振動子などを用い、超音波を利用して気体や液体などの流量を計測する流速または流量計測装置に関し、またその流路に接続されている使用している器具の流量を推定することで判別を行う方法に関する。

従来の判別装置としてガスメータに内蔵されたものがあり、各種演算を行うことにより器具の推定をおこなっている（例えば、特許文献１参照）。

図８は一般的なガス配管の構成を示すブロック図である図８において１はガス器具判別装置、２はガスメータ、３はガス配管，４はガス器具である。ガス器具判別装置のブロック図を図ＸＹに示す。

図９において５はガスメータの通過ガス量に応じて信号を発生する流量測定装置、６は流量測定装置から送られてくる流量信号でガスメータ通過ガス量の変化流量を算出し、個別ガス器具ごとのガス量に分離する個別ガス器具流量演算手段、８は変化流量以外の入力信号を得るセンサ手段である。例えば８１、８２，８３，８４，８５の５種類の検出手段から構成される。８１はガスメータの本体に取り付けられ現在の外気温度を常時検出する気温検出手段である。８２は現在の季節情報を常時得ることのできる計時機構を備えたカレンダー検出手段である。８３，８４，８５は個別ガス器具流量演算手段６とも接続されている。

８３は各ガス器具が使用され始めた時刻情報を計時・記憶する機構を備えた使用開始時刻検知手段である。８４は各ガス器具の最大ガス流量の継続時間を計時する最大流量継続時間検出手段であり、最大ガス量を使用し続ける（ピークホールド）時間を測定・記憶する。８５は個別ガス器具ごとの点火時または燃焼時の流量パターンの時間変化をサンプリングする流量変化認識手段であり、各器具特有の流量消費パターンの過渡現象を捕らえるものである。９は個別ガス器具流量演算手段６およびセンサ手段８から得られる情報を複合化して使用されているガス器具の判別を行う複合演算手段である。このガス器具判別装置はガスメータ２に内蔵され、ガス配管３を介してのみ各ガス器具４と接続されている。

この構成で複合演算手段９は個別ガス器具流量演算手段６、気温検出手段８１、カレンダー検出手段８２、使用開始時刻検出手段８３、最大流量継続時間検出手段８４、流量変化認識手段８５から得られる情報を複合化してガス器具の種類を判別するのにファジー推論を採用している。そして各検出手段から得られる情報をもとに前件部で用いるメンバーシップ関数を作成し、同様に後件部で用いるメンバーシップ関数も作成する。それらの関数を元に推論するルールを複数組み立てて器具を判別する。例えば、演算結果から暖房機らしさないし調理器らしさが非常に高ければ、該当するガス器具は暖房機ないし調理器具とみなして良いと言える。メンバーシップ関数やルールの組み立て方については詳しい説明を省略する。
特開平３−２３６５１３号公報（第２頁、第１図）

しかしながら従来のガス器具判別装置では複数のセンサ類が必要で、さらに複雑な推論計算をメータ内部で行う必要がある。また、複雑な演算を用いても推論までである。それにメータ内部には電源容量が限られているため大規模で長時間の演算は難しい。

また、下流側の器具もマイコンなどが実装され単独で制御するものが多くなり、その器具が最適な状態で動作するようにガス量を調節している。この調節範囲が例えばガス給湯器などでは非常に大きな流量幅で変化するため、他の機器の流量変化と分離することが難しい。

本発明は上記の課題を解決するもので、大量にガスを使用したりガス調整範囲の広い器具、例えばガス給湯器などには通信手段を設け、その器具の使用情報を流量計測装置に送ることで器具の使用量を推定し、この推定ができることにより大規模な演算や推定を行う手段やプログラムを設けること無く電力容量の問題とならない方法で他の器具判別の推論を容易にすることを目的としている。

前記従来の課題を解決するために、本発明の流速または流量計測装置は、下流側に設置してある複数の器具のうち被測定流体を大量に使用する器具に通信手段を設け、その器具の設定状態や動作状態を送信し、流体計測手段の情報から得られた流量情報と併せて判定することにより通信手段を設けている器具の流量を推定する。

本発明の、流速または流量計測装置は、流速または流量の情報を記憶手段に一旦ため込むとともに、下流側の器具に設けた通信手段からその器具の情報を得ることで器具の被測定流体の使用量を推定するものである。

これによって、複雑な制御を行う器具であってもその流体使用量を流体計測手段の
情報と器具から通信情報により推定することが可能なる。

また器具の情報が無い場合に必要となる高性能の演算手段や、それを動作するために大規模な電源を取り除くことができ、小型で計測を優先した装置の実現と、精度の高い器具判別を実現することができる。

第１の発明は被測定流体の流れる流路に配置した流速または流量を計測する流体計測手段と、外部と通信を行う第１の通信手段と、前記流体計測手段と前記第１の通信手段を制御する制御手段と、前記流体計測手段の下流側に設置された被測定流体を大量に使用する器具と、前記器具の情報を前記第１の通信手段と通信する第２の通信手段とを備え、前記制御手段は前記流体計測手段で計測した流量値と時間情報の少なくともいずれかを記憶情報として記憶していく流体情報記憶手段と、第１の通信手段と信号のやりとりする外部に設けた第２の通信手段の情報を基に前記器具の被測定流体の使用量を推定する使用量推定手段を有する流速または流量計測装置である。

そして、流速または流量の情報を記憶手段に一旦ため込むとともに、下流側の器具に設けた通信手段からその器具の情報を得ることで器具の被測定流体の使用量を推定することで、複雑な制御を行う器具であってもその流体使用量を流体計測手段の情報と器具から通信情報によりより確度の高い推定が可能なる。

このため器具の情報が無い場合に必要となる高性能の演算手段や、それを動作するために大規模な電源を取り除くことができ、小型で計測を優先した装置の実現と、精度の高い器具判別を実現することができる。

第２の発明は、特に第１の発明の第２の通信手段から送る情報は器具内部のアクチュエ
ータ動作情報とすることにより、例えば弁やファンモータなどを有する器具の場合にはその情報を第２の通信手段を介して使用量推定手段に送ることにより、より精度の高い器具の被測定流体の使用量を推定することが可能になる。

第３の発明は、特に第１の発明の第２の通信手段から送る情報は器具の動作設定情報とすることにより、例えば給湯器などでは設定温度や給湯流量などの情報を第２の通信手段を介して使用量推定手段に送ることにより、燃焼量などの推定が容易になりより精度の高い器具の被測定流体の使用量を推定することが可能になる。

第４の発明は、特に第１の発明の第２の通信手段から送る情報は器具の運転情報とすることにより、例えば給湯器などでは床暖房やフロ湯はり、追い炊きなどの情報を第２の通信手段を介して使用量推定手段に送ることにより、使用しているバーナの特定も容易となり、その情報からも供給している被測定流体の使用量推定が容易になりより精度の高い器具の被測定流体の使用量を推定することが可能になる。

第５の発明は、特に第１の発明の第２の通信手段から送る情報は器具のアクチュエータ動作情報と動作設定情報と運転情報の少なくとも１つの情報から推定した流体情報とすることにより、器具から被測定流体の推定した流量を送ることで使用量推定手段の演算を軽減できると共に器具本体が推定した流量を送ってくることでより精度の高い推定が可能になる。

第６の発明は、特に第１の発明から第５の発明のいずれか１つにおいて特定時間間隔ごとの流量計測前後の差分流量を用いて下流側の器具の特定を行い、器具別流量計測手段は前記差分流量または計測流量値を用いて器具別流量を算出する構成とすることで、流量計測手段の下流側に接続されている器具の流量を個別に推定することが可能になり器具別の設定サービスなどを追加することが容易になる。

第７の発明は、特に第１の発明で流量計測手段の下流側に接続されている器具はガス給湯機とすることで、ガスを大量に消費すると共にプロセス制御を有することで使用ガス量の推定が難しいものが第２の通信手段を設けることで各種内部の状態を通信することにより使用量推定手段の演算を軽減できるとともに精度の高い使用量を推定できるようになる。

第８の発明は、特に第１の発明から第７の発明のいずれか１つにおける流量計測手段として、超音波流量計からなる構成とすることで流量計測が高速にできるともに一定時間間隔でその時々に瞬時流量も計測が可能なため下流側の器具の使用流量を推定する情報を容易に収集することが可能になる。

第９の発明は、特に第１の発明から第８の発明のいずれか１つにおける制御手段としてコンピュータを機能させるためのプログラムを有する構成としたもので、これにより測定方法や通信手段の動作設定、変更が容易にでき、また経年変化などにも柔軟に対応できるためよりフレキシブルに計測の精度向上や器具の被測定流体の使用量の推定、器具判別の判定率向上を行うことができる。

（実施の形態１）
実施の形態１に関する本発明の流速または流量計測装置について説明する。流速または流量計測装置の説明としては超音波を用いた計測方法を用いるが別にこの方式に限ったものでない。

図１は本実施の形態１の構成を示す流速または流量計測装置のブロック図である。図１
おいて、２はガスメータ、３はガス配管、４はガス器具である。ガスメータ２の内部には流体の速度または流量を計測する流体計測手段１１と、外部と通信する第１の通信手段１２と、前記第１の通信手段１２を制御する制御手段１３とを備えている。またガスメータ２下流に設置されているガス器具４にはガス器具４の情報を通信する第２の通信手段１４を備えている。さらに制御手段１３には前記流体計測手段１１で計測した流量値と時間情報の少なくともいずれかを記憶情報として記憶していく流体情報記憶手段１５と、第１の通信手段と信号のやりとりする外部に設けた第２の通信手段の情報を基に前記器具の被測定流体の使用量を推定する使用量推定手段１６を備えている。

図２は流体計測手段１１の動作を示すブロック図である。被測定流体、ここではガスの流れる流路３と、前記流路３に配置された超音波を送受信する第１の振動子３２、第２の振動子３３を設置し、前記第１の振動子３２を駆動する送信手段３４と、前記第２の振動子３３の受信信号を受け受信タイミングを決定する受信手段３５と、前記送信手段３４と第１の振動子３２、および第２の振動子３３と受信手段３５の間に切換手段３６を設け、超音波の送受信を第１の振動子３２と第２の振動子３３の間で交互に行うようにしている
そして、流量演算手段４１は受信手段３５の出力を受け送信手段３４を介して再度超音波の送受信を繰り返すという動作回数を計測し所定の回数で動作を停止する繰返し手段３７と、前記繰返し手段３７の信号を受け所定の遅延時間遅れて前記送信手段３４のトリガ信号として出力する遅延手段３８と、少なくとも送信手段３４による第１の振動子３２の駆動開始から前記繰返し手段３７の動作停止までの超音波の伝搬時間を測定する計時手段３９と、前記計時手段３９の値から前記一対の振動子間の流速を演算し、それから流量を求める演算手段４０とを有するものである。

さらに計測制御手段４２を設け、前記送信手段３４を動作する計測スタート信号を出力する。さらに電力の供給を行う電源４３と、電源より高電圧の負荷を駆動するための昇圧手段４４と、前記電源４３と前記昇圧手段４４を制御する電源制御手段４５を備えている。

また、第１の通信手段１２を制御する制御手段１３と、流量演算手段４１の情報や設定値を記憶している流体情報記憶手段１５と、第１の通信手段と信号のやりとりする外部に設けた第２の通信手段の情報を基に前記器具の被測定流体の使用量を推定する使用量推定手段１６とを備えている。

通常の流速または流量計測の動作を説明する。計測制御手段４２からスタート信号を受けた送信手段３４が第１の振動子３２を一定時間パルス駆動行うと同時に計時手段３９は計測制御手段４１からの信号によって時間計測始める。パルス駆動された第１の振動子３２からは超音波が送信される。第１の振動子３２から送信した超音波は被測定流体中を伝搬し、第２の振動子３３で受信される。第２の振動子３３の受信出力は、受信手段３５で信号を増幅された後、予め定められている受信タイミングの信号レベルで超音波の受信を決定する。繰返し動作を行わない場合はこの超音波の受信を決定した時点で計時手段３９の動作を停止し、その時間情報ｔから（式１）によって流速を求める。

（計時手段３９から得た測定時間をｔ、超音波振動子間の流れ方向の有効距離をＬ、音速をｃ、被測定流体の流速をｖとする。）
ｖ＝（Ｌ／ｔ）−ｃ ・・・（式１）
受信手段３５は通常コンパレータによって基準電圧と受信信号を比較するようになっていることが多い。

繰返し手段３７を用いる今回の動作は受信手段３５の判定結果を遅延手段３８で一定時間遅延させた後に送信手段３４に返し、再度送信を行う。繰返し動作を決められた回数行
い、その時間を計時手段３９で測定し、計時手段３９の測定時間を元に（式２）の計算によって流速を求める。

（遅延手段の遅延時間をＴｄ、繰返しの回数をｎ、測定時間をｔｓ、超音波振動子間の流れ方向の有効距離をＬ、音速をｃ、被測定流体の流速をｖとする。）
ｖ＝Ｌ／（ｔｓ／ｎ−Ｔｄ）−ｃ ・・・（式２）
この方法によれば（式１）の方法に比べ精度よく測定することができる。

また、第１の超音波振動子３２と第２の超音波振動子３３とを切り替え、被測定流体の上流から下流と下流から上流へのそれぞれの伝搬時間を測定し、（式３）より速度ｖを求める。

（上流から下流への測定時間時間をｔ１、下流から上流への測定時間時間をｔ２とする）
ｖ＝Ｌ／２（（１／ｔ１）−（１／ｔ２））・・・（式３）
この方法によれば音速の変化の影響を受けずに流度を測定することが出来るので、流速・流量・距離などの測定に広く利用されている。流速ｖが求まると、それに流路１の断面積を乗ずることにより流量を導くことができる。

通常の動作は図３に示すタイミング図のようになる。すなわち、計測制御手段４２による時刻ｔ０における開始信号から計測を開始し、ｔ１で送信手段３４を介して第１の超音波振動子３２を駆動する。そこで発生した超音波信号は流路内を伝搬し時刻ｔ２で第２の超音波振動子３３に到達し、受信手段３５で受信点を検知すると繰返し手段３７は設定回数に達していない場合、遅延手段３８に信号を送出する。そして時刻ｔ３から遅延手段３８が動作し、予め定めた時間だけ動作した後時刻ｔ４で送信手段３４に信号を送出し、再び第１の超音波振動子３２を駆動する。以下、この繰返しを行っている。

繰返し手段３７で決められた回数動作すると図２時刻ｔ５で送受信動作は停止し、その時間は図に示すＴとなる。その後、切換え手段３６が送受信を切換える。すなわち第１の超音波振動子３２が受信側、第２の超音波振動子３３が送信側になる。そして同様な繰返し動作を行う。

このようにして流速や流量を求めることはできるが、下流側で使用されている器具が何であるかは流体計測手段１１の出力信号だけではわからない。特にガスを大量に消費しながら高度なプロセス制御を用いているガス給湯器などは使用する流量変化幅が大きく、かつ細かなサンプリング時間の制御で流量を調整しているため流体計測手段１１の信号ではその情報が把握しきれない。また、通信を頻発していると電力消費が大きくなり、長期の連続使用が難しくなる。そこで、器具判別を行うデータを通信しつつ、電源に負担のかけない方法を説明する。

流体計測手段１１の下流側に接続されている器具４の中で特にガス給湯器を４ａとして図４にそのブロック図を示して説明する。ガス給湯器４ａは燃料としてのガスが流入するガス配管３とガス弁５１、燃焼バーナ５２、空気を供給するファンモータ５３、水を供給する水配管５４、水弁５５、水温検出手段５６、熱交換器５７、湯配管５８、湯温検出手段５９とから概略なり、ガス弁５１、ファンモータ５３、水弁５５などを制御する給湯制御手段６０を有している。給湯制御手段６０には第１の通信手段１２と通信する第２の通信手段１４が接続されている。また給湯用リモコン６１を設置していることもある。

流量が流れると流量演算手段４１から制御手段１３に信号が入り、制御手段１３はその流量情報を流体情報記憶手段１５に保存している。サンプリング毎もしくは一定時間毎に
記憶した情報が一定量に達すると制御手段１３はは第１の通信手段１２を介して外部の器具データを収集するために第２の通信手段１４と通信する。第１の通信手段１２からの信号をうけた外部に設置されている器具情報を有する第２の通信手段１４は送られてきた信号に対する器具のデータを第１の通信手段１２に返送する。この場合最初に通信するのは第２の通信手段１４から行っても問題はない。

また、本実施の形態で説明している超音波を用いた流速または流量計測装置では従来の膜式計測のような体積を測定しているのでは無く、瞬時流速を検出できているために流速の変化をサンプリング時間で規定する時間で計測できる。サンプリング時間はメータ内部に設置している電力容量を使用時間により秒単位に設定されるのが標準であるが、場合によっては秒以下でのサンプリングも原理的には可能である。この方式により流速の変化や流量の立ち上がりなどの見極めが容易になっている。また、一定時間間隔でその時々に瞬時流量も計測が可能なため下流側の器具の使用流量を推定する情報を容易に収集することが可能になる。

さらに、流路内部を流れる流体の流速または流量の情報を一旦流体情報記憶手段１５に保存し、一括して第１の通信手段１２を介して外部から送られてくる器具４の情報と比較参照して器具４のガスの使用量を推定することで、複雑な制御を行う器具であってもその流体使用量を流体計測手段１１の情報と器具４から通信情報によりより確度の高い推定が可能なる。このため器具の情報が無い場合に必要となる高性能の演算手段や、それを動作するために大規模な電源を取り除くことができ、小型で計測を優先した装置の実現と、精度の高い器具判別を実現することができる。

特に、下流側に接続されている器具４がガス給湯機４ａで、ガスを大量に消費すると共にプロセス制御を有することで使用ガス量の推定が難しいものでも第２の通信手段１４を設けることで各種内部の状態を通信することにより使用量推定手段１６の演算を軽減できるとともに精度の高い使用量を推定できるようになる。

使用量推定手段１６では第２の通信手段１４から送られてきた器具４の情報と流量計測手段１１から一旦蓄積した流体情報記憶種案１５の情報を併せて器具４の使用流量を推定する。この時流量の変化量や時間、総流量などから器具の使用流量を推定できる。例えばガスファンヒータでは総流量と簡単な燃焼制御パターンをメモリなどに記憶しておけば、その情報と通信手段から得られた情報を比較参照して器具を特定して使用量を推定することができる。複数の器具が同時に使用されている場合は、ガス給湯器のガス使用量を第２の通信手段から得られた情報で推定し、流量計測手段１１から得られた流量情報からの差分を比較検討すると他の器具の流量を推定することが可能になる。

器具の判定は使用流量を推定する場合には、データとして被測定流体の流速の立ち上がり変化、積算流量、最大流量などいろいろと設定は可能である。

また、ガス給湯器４ａの内部情報を第２の通信手段１４から送ることでより使用量を推定することが容易になる。例えばガス弁５１の開度がわかれば流量が推定できるし、燃焼バーナ５２への空気を供給するファンモータ５３の回転数がわかれば必要とするガス量を推定することが可能である。また水を供給する水配管５４の水弁５５開度がわかればどれだけの燃焼量を必要とするかが推定でき、それからガス流量もある程度わかる。さらにガス弁５１、ファンモータ５３、水弁５５などを制御する給湯制御手段６０の情報が細かく情報として得られればガス量の時間変化を推定することが可能になる。

図５にガス給湯器のガス量を示す。時刻ａで点火しｄで停止したとする。水温や水流量の変化で燃焼に必要なガス流量は非常に短いサンプリング時間で制御を行っている。この
ためガス量は図のように大きく変動している。ここで時刻ｂからｃの間にたのガス器具が使用されてもガス変動幅が大きいと、その器具の判定を使用流量の推定が難しい。このような場合でも第２の通信手段１４でガス給湯器の状態がわかればある程度ガス量を推定でき、他の器具の使用状態も類推することが可能になる。ガスファンヒータなどの使用流量パターンは図５の時刻ｅからｇまでのように大きな変動を繰りかえりながら使われることは無い。

また、ガス給湯器４ａの動作設定情報を第２の通信手段１４から送ることでもガス使用量を推定することが可能になる。

例えば給湯器４ａの設定温度や給湯流量などの情報を第２の通信手段を介して使用量推定手段１６に送ることにより、燃焼量などの推定が容易になりより精度の高い器具の被測定流体の使用量を推定することが可能になる。水温検出手段５６や、湯温検出手段５９の情報からでも燃焼量を推定できるためガス使用量を求めることが可能になる。

また、ガス給湯器４ａの運転情報を第２の通信手段１４から送ることでも使用量推定手段１６はガス使用量を推定することが可能になる。

例えば、給湯器の動作が床暖房モードなのか、フロの湯はりモード、またはシャワーモードなのかがわかれば給湯器内部の使用しているバーナの特定も容易となり、その情報からも供給している被測定流体であるガスの使用量推定が容易になる。

また、第２の通信手段１４から送る情報としてはガス給湯器４ａのアクチュエータ動作情報、例えばガス弁５１や空気を供給するファンモータ５３の情報と、設定温度などの動作設定情報と、床暖房やシャワーなどの運転情報の少なくとも１つの情報からガス給湯器４ａ内部で推定した流体情報を送るようにしても良い。ガス給湯器４ａにはガス流量を測定する手段は通常設置していないが、リモコン６１から設定した情報でガス弁５１、ファンモータ５３、水弁５５などを制御する給湯制御手段６０がガス流量を推定することが可能である。

この情報を第２の通信手段１４から第１の通信手段１２を介して使用量推定手段１６に送ることで同時使用などをしている場合でもガス給湯器４ａの使用流量がはっきりしているために使用量推定手段の演算を軽減できると共に器具本体が推定した流量を送ってくることでより精度の高い推定が可能になる。さらに流量計測手段１１からの差を求めることで他の器具の使用流量を推定することが容易にできるようになる。

器具４ａとしてガス給湯器について説明したが、これに限定するものではない。複雑な制御を行う大流量消費の器具としてヒートポンプ、燃料電池など他の器具でも第２の通信手段を利用して同様な流量推定が可能である。

（実施の形態２）
実施の形態２に関する本発明の流速または流量計測装置について説明する。実施の形態１と異なるところは使用量推定手段１６の他に制御手段１３は器具判別手段６２と前記器具判別手段６２が判別した器具の使用した流体流量を算出する器具別流量計測手段６３を有することである。図６を用いて説明する。

第２の通信手段１４から器具４特に給湯器４ａの動作情報を得ている使用量推定手段は予め定めた特定時間間隔ごとに流量計測手段１１の出力値の差分流量を用いて、給湯器４ａ以外の器具の特定を行う。例えば図５の時刻ｂから時刻ｃのように給湯器４ａとそれ以外のガス器具が動作した場合は一定時間ごとの差分流量を用いることにより器具の立ち上
がりを捕らえることができる。また給湯器の動作は第２の通信手段１４でわかっているため差分流量が給湯器のものかそれ以外のものかは容易に判断可能である。このように給湯器４ａ以外の流量を検出すると器具判別手段６２はその流量変化量や変化量の絶対値、傾き、使用時間などの情報で何が使用されているのかを判定する。そしてその判定した器具毎に使用流量を器具別流量計測手段６３で積算していく。この情報は使用器具毎の料金設定や各種のサービスに利用することが可能になり、ガス供給者や利用者にとって有用な使い方を提案することができるようになる。

（実施の形態３）
実施の形態３に関する本発明の流速または流量計測装置について説明する。実施の形態１と異なるところは、第１の通信手段や計測をまとめる制御手段１３の動作を確実にするためのコンピュータを機能させるためのプログラムを有する記憶媒体６５を用いていることである。

図２において実施の形態１と実施の形態２で示した制御手段１３の動作を行うには、予め実験等により通信状態を確立するまでの時間や、伝送の出力変化、経年変化、温度変化、システムの安定度に関して動作タイミングなどの相関を求め、ソフトをプログラムとして記憶媒体６５に格納しておく。また、流量情報記憶手段１５への記憶するタイミングなども柔軟に対応できるようなソフトとして記憶媒体６５に格納しておくことができる。通常マイクロコンピュータのメモリやフラッシュメモリ等電気的に書き込み可能なものにしておくと利用が便利である。

このように制御手段１３の動作をプログラムで行うことができるようになると通信において送信受信の条件設定、変更が容易にでき、また経年変化などにも柔軟に対応できるためよりフレキシブルに器具判別用の通信内容品質の精度向上を行うことができる。なお本実施例において制御手段１３以外の動作もマイコン等によりプログラムで行ってもよい。

また、制御手段としてコンピュータを機能させるためのプログラムを有する構成としたもので、これにより測定方法や通信手段の動作設定、変更が容易にでき、また経年変化などにも柔軟に対応できるためよりフレキシブルに計測の精度向上や器具判別の判定率向上を行うことができる。

本発明の流速または流量計測装置は、流量情報を一旦流体記憶手段に蓄積した後、下流側の器具に設置した第２の通信手段から第１の通信手段を介してその器具の情報を入手し、器具自体の使用流量を推定するものである。

これによって、複雑な制御を行う器具であってもその流体使用量を流体計測手段の情報と器具から通信情報によりより確度の高い推定が可能なる。
このため器具の情報が無い場合に必要となる高性能の演算手段や、それを動作するために大規模な電源を取り除くことができ、小型で計測を優先した装置の実現と、精度の高い器具判別を実現することができる。

本発明の流速または流量計測装置の全体ブロック図 同流速または流量計測装置のブロック図 （ａ）同計測装置における計測制御手段の動作を示すタイミング図（ｂ）同計測装置における送信波の動作を示すタイミング図（ｃ）同計測装置における受信波の動作を示すタイミング図（ｄ）同計測装置における遅延手段の動作を示すタイミング図 同計測装置における給湯器のブロック図 同計測装置における流量変化を示すタイミング図 同制御手段周辺の接続を示すブロック図 従来の器具判別装置の全体ブロック図 従来の器具判別装置のブロック図

符号の説明

２ ガスメータ
３ 流路
４ 器具
４ａ ガス給湯器
１１ 流体制御手段
１２ 第１の通信手段
１３ 制御手段
１４ 第２の通信手段
１５ 流体情報記憶手段
１６ 使用量推定手段
３２ 第１の振動子
３３ 第２の振動子
３４ 送信手段
３５ 受信手段
４１ 流量演算手段
４３ 電源
４４ 昇圧手段
４５ 電源制御手段
４８ 開閉手段
５１ ガス弁
５２ バーナ
５３ ファンモータ
５４ 水配管
５５ 水弁
５６ 水温検出手段
５７ 熱交換器
５８ 湯温検出手段
５９ 湯配管
６０ 第２の制御手段
６１ リモコン
６２ 器具判別手段
６３ 器具別流量計測手段
６５ 記憶媒体

Claims (9)

1. 被測定流体の流れる流路に配置した流速または流量を計測する流体計測手段と、外部と通信を行う第１の通信手段と、前記流体計測手段と前記第１の通信手段を制御する制御手段と、前記流体計測手段の下流側に設置された被測定流体を大量に使用する器具と、前記器具の情報を前記第１の通信手段と通信する第２の通信手段とを備え、前記制御手段は、前記流体計測手段で計測した流量値と時間情報の少なくともいずれかを記憶情報として記憶していく流体情報記憶手段と、第１の通信手段と信号のやりとりする外部に設けた第２の通信手段の情報を基に前記器具の被測定流体の使用量を推定する使用量推定手段を有する流速または流量計測装置。
2. 第２の通信手段から送る情報は器具内部（給湯器）のアクチュエータ動作情報とする請求項１記載の流速または流量計測装置。
3. 第２の通信手段から送る情報は器具の動作設定情報とする請求項１記載の流速または流量計測装置。
4. 第２の通信手段から送る情報は器具の運転情報とする請求項１記載の流速または流量計測装置。
5. 第２の通信手段から送る情報は器具のアクチュエータ動作情報と動作設定情報と運転情報の少なくとも１つの情報から推定した流体情報とする請求項１記載の流速または流量計測装置。
6. 制御手段は器具判別手段と前記器具判別手段が判別した器具の使用した流体流量を算出する器具別流量計測手段を有し、特定時間間隔ごとの流量計測前後の差分流量を用いて下流側の器具の特定を行い、器具別流量計測手段は前記差分流量または計測流量値を用いて器具別流量を算出する構成とした請求項１から請求項５のいずれか１項記載に流速または流量計測装置。
7. 器具はガス給湯機とする請求項１記載の流速または流量計測装置。
8. 流量計測手段は、超音波流量計からなる請求項１から請求項７のいずれか１項記載の流速または流量計測装置。
9. 請求項１から請求項８のいずれか１項記載の制御手段としてコンピュータを機能させるためのプログラム。

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