JP2007024809A - Gas utilization system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば家庭で使用される都市ガスやLPガスをエネルギー源として、このようなガスを消費する複数の器具と、ガスの使用量を計測するガスメータから構成されるガス利用システムに関するものである。 The present invention relates to a gas utilization system comprising, for example, city gas or LP gas used at home as an energy source, a plurality of appliances that consume such gas, and a gas meter that measures the amount of gas used. is there.
一例として一般家庭をとり、そのガス利用システムの構成図を図6に示す。ガス配給事業体から供給されるガス1はガスメータ2を通り、屋内配管3で各ガス器具に供給される。ガス器具としては、給湯器4、ガステーブル5、ガスファンヒータ6などがある。また、給湯器4は台所への給湯7の機能、洗面所への給湯8の機能、浴室暖房乾燥機への給湯9の機能、浴槽への湯張り給湯10の機能、床暖房器への給湯11の機能など多機能を有する。ガス使用量に応じて、ガス供給事業体が消費者に課金するために、ガスメータ2でガス使用量を積算している。ガスメータ2は膜式ガスメータを用いている。膜式ガスメータとは、ある容量の膜にガスを充填し、それを吐き出すことを1サイクルとして、すなわち1回の膜の伸縮を1サイクルとして、その回数をカウントして、カウント値に膜の容量を掛け算することで、ガスの使用量を算出する仕組みとなっている。
A general household is taken as an example, and the configuration diagram of the gas utilization system is shown in FIG. A gas 1 supplied from a gas distribution entity passes through a gas meter 2 and is supplied to each gas appliance through an
ガス供給事業体は、消費者によるガス使用の拡大、あるいはガス器具需要の拡大を行うために様々なサービスを提供している。そのひとつにガス料金割引制度がある。これはたとえば、特定器具を購入して使用されている消費者に対しては、一定額の割引を行うことなどが上げられる。特許文献1には、特殊料金ガス器具のガス使用量を算出する内容が記載されている。 Gas supply entities offer a variety of services to increase gas use by consumers or to increase demand for gas appliances. One of them is a gas rate discount system. For example, a certain amount of discount can be given to a consumer who purchases and uses a specific device. Patent Document 1 describes the content of calculating the gas usage of a special fee gas appliance.
また、ガスメータには保安機能が搭載されている。これは、配管がはずれて過大なガスが漏洩した場合に、ガスメータ内の機能でガスの供給を停止する機能や、微小な流量が長期間連続して発生している場合は、微小な漏洩とみなしてガスの供給を停止するような機能である。 The gas meter is equipped with a security function. This is because when the piping is disconnected and excessive gas leaks, the gas meter function stops the gas supply. It is a function that stops the gas supply.
このような保安機能には、様々な方法が提案されている。特許文献2には、微小な漏洩検知に30日間の長期間を有することを課題とし、解決手段として設置されているガス燃焼器具の最小燃焼量未満のガスの流れの有無を検知することによりガス漏洩の有無を判断するようにしている。このため、各種ガス燃焼器具毎にその最小燃焼量を調査や、図7に示されるように、ガス漏洩の有無を判断するため、圧力調整器C、Dや圧力センサEを用いている。 Various methods have been proposed for such a security function. In Patent Document 2, it is an object to have a long period of 30 days for minute leak detection, and gas is detected by detecting the presence or absence of a gas flow less than the minimum combustion amount of a gas combustion appliance installed as a solution. The presence or absence of leakage is judged. For this reason, the pressure regulators C and D and the pressure sensor E are used for investigating the minimum combustion amount for each of the various types of gas burning appliances and determining the presence or absence of gas leakage as shown in FIG.
また、特許文献3には、大型機器を使用する場合の大流量の漏洩検知方法が記載されている。同公報は、大型燃焼器や燃料電池のように常にガス使用量の大きい装置を導入するシステムがあり、この場合は従来の方法では、ガス管破損による大量の漏れが継続しているのか、大型ガス器具が継続利用されているのかの判断が容易ではないことを課題とし、解決手段として、前記複数のガス機器のガス流量を測定し、総合流量と継続時間の関係に応じて遮断を行うガスメータと、前記複数のガス機器のうちあるガス機器が稼働した場合、このガス機器の稼働情報から総合流量を補正する補正手段を用いるとしている。このため、各ガス器具の稼働情報をガスメータに伝達するために、図8に示されるように、複数のガス機器7−1〜7−nの各々に通信端末9−1〜9−nを設けており大掛かりなシステムとなっている。
しかしながら、従来のガス利用システムでは、ガス供給事業体がサービスの向上を考えた場合に、ガス利用システム性能の限界で、サービス向上のニーズを満たせないという課題がある。例えば、ガス器具別料金設定というサービスを考えた場合は、どのガス器具が動作して、どの程度のガスを使用したかを正確に計測する必要がある。従来のガス利用システムの一つで、複数のガス器具で使用されるガスの全使用量を積算していくガスメータが設置されているだけの場合、当然ながらどのガス器具で、どれだけのガスが使用されたかはわからない。従来のガス利用システムのガスメータの中にはガス器具判別機能を有したものもある。これには、ガス器具により使用される流量範囲が限定されることに着目して、動作しているガス器具を判断するものがある。しかしながら、ガステーブルとガスファンヒータなどのように使用される流量が同程度の場合、使用時間を参考にした推定の判断がなされることがある。例えば、ガステーブルは3時間以上の長時間は連続使用されることが少ないため、このような使われ方をするガス器具はガスファンヒータであると判断するような場合である。 However, in the conventional gas utilization system, when the gas supply company considers improvement of service, there is a problem that the needs for improvement of service cannot be satisfied due to the limit of gas utilization system performance. For example, when considering a service for setting a price for each gas appliance, it is necessary to accurately measure which gas appliance has been operated and how much gas has been used. If only a gas meter that integrates the total amount of gas used in a plurality of gas appliances is installed in one of the conventional gas utilization systems, of course, how much gas is used in which gas appliance. I don't know if it was used. Some gas meters of conventional gas utilization systems have a gas appliance discrimination function. Some of these determine the operating gas appliance, noting that the flow range used by the gas appliance is limited. However, when the flow rates used are similar, such as a gas table and a gas fan heater, an estimation may be made with reference to the usage time. For example, since the gas table is rarely used continuously for a long time of 3 hours or more, it is a case where it is determined that the gas appliance used in this way is a gas fan heater.
また、給湯器の給湯動作時はガス使用量が非常に大きく、さらに、水温の変化、水量の変化に対して、一定の温度の給湯を行うため、非常に変化の激しい燃焼制御がなされる。この燃焼制御に伴い、流量変化が大きくなる。この流量変化分はガステーブルや、ガスファンヒータで使用されるガス流量に匹敵するくらいの流量となる。このため、ガステーブルや、ガスファンヒータの運転中に、給湯器が運転を開始して、給湯器の運転中にガステーブルや、ガスファンヒータが停止しても、それを判断できず、給湯器が運転を停止して計測される流量がゼロになっていればガステーブルや、ガスファンヒータが停止したと判断することになる。 Further, during the hot water supply operation of the water heater, the amount of gas used is very large, and furthermore, hot water supply at a constant temperature is performed in response to changes in the water temperature and the water amount, so that combustion control with extremely rapid changes is performed. Along with this combustion control, the flow rate change increases. This flow rate change is comparable to the gas flow rate used in the gas table and gas fan heater. For this reason, even if the water heater starts operating during the operation of the gas table or gas fan heater and the gas table or gas fan heater stops during the operation of the water heater, it cannot be determined and If the flow rate measured after the device stops operating is zero, it is determined that the gas table or the gas fan heater has stopped.
いずれにしても、仕様流量の同じ程度の異なる種類のガス器具の運転の有無の判別や、使用流量の多いガス器具の運転時に、少ない流量のガス器具の運転の有無の判別は困難であるという課題がある。 In any case, it is difficult to determine whether or not different types of gas appliances with the same specification flow rate are in operation, and whether or not to operate a gas appliance with a low flow rate when operating a gas appliance with a high flow rate. There are challenges.
使用されるガス器具ごとにガスメータを取り付ければ、各ガス器具での使用量を正確に求めることができる。そして、各ガス器具に取り付けられたガスメータから無線で、統括するガスメータへ使用流量情報を送れば、全体流量と各ガス器具の使用量を統括するガスメータで知ることができる。しかしながら、このようなガス利用システムとすると、器ガス具ごとにガスメータが必要になり、ガスメータの設置場所の問題や、高いコストが発生する問題がある。 If a gas meter is attached to each gas appliance to be used, the amount used in each gas appliance can be accurately obtained. Then, if the flow rate information is sent wirelessly from the gas meter attached to each gas appliance to the overall gas meter, the overall flow rate and the usage amount of each gas appliance can be known. However, if such a gas utilization system is used, a gas meter is required for each gas instrument, and there are problems of the installation location of the gas meter and high cost.
前記従来の課題を解決するために、本発明のガス利用システムは、ガス器具の判別機能を有するガスメータと、ガス器具の運転の有無を検知する検知装置を備え、検知装置はガス器具に取り付けられ、ガスメータにガス器具の運転の有無の情報を伝えるようにする。前記ガスメータは、それに備えられているガス器具の種類を判別するアルゴリズムで、前記情報を参考にして運転しているガス器具のガス使用量を算出するようにする。前記ガスメータは超音波式ガスメータを用いて、瞬時流量の計測を可能とし、瞬時流量の変化分で動作しているガス器具が何であるかを判断するようにする。 In order to solve the above-described conventional problems, a gas utilization system of the present invention includes a gas meter having a function of discriminating a gas appliance, and a detection device that detects whether or not the gas appliance is in operation, and the detection device is attached to the gas appliance. The gas meter is informed of whether or not the gas appliance is in operation. The gas meter is an algorithm for discriminating the type of gas appliance provided in the gas meter, and calculates the amount of gas used by the operating gas appliance by referring to the information. The gas meter uses an ultrasonic gas meter to enable measurement of an instantaneous flow rate, and to determine what gas appliance is operating with the change in the instantaneous flow rate.
本発明のガス利用システムは、瞬時流量変化でガス器具の種類を判別するアルゴリズムを備えた超音波式ガスメータと、ガス器具の運転の有無を検知する検知装置とを備えるこ
とにより、ガスの使用パターンが似ている異なる種類のガス器具の判別を正確に行い、ガス器具別の料金設定やガス器具別の保安機能のサービス向上を行えるという効果がある。
The gas utilization system of the present invention includes an ultrasonic gas meter provided with an algorithm for discriminating the type of gas appliance by instantaneous flow rate change, and a gas usage pattern by including a detection device that detects whether or not the gas appliance is in operation. This makes it possible to accurately discriminate between different types of gas appliances that are similar to each other, and to improve the service for setting the price for each gas appliance and the security function for each gas appliance.
第1の発明は、ガスメータと、前記ガスメータに接続されてガスを消費するガス器具と、前記ガス器具の運転状態を検知する検知装置とを備え、前記ガスメータは流量変化からガス器具の種類を判別する器具の判別のアルゴリズムを備え、前記アルゴリズムは流量変化からガス器具の運転状態の判別が困難な場合は、前記検知装置からのガス器具の運転の有無の情報で、ガス器具の運転状態の判別を行ない、運転していた器具でのガス使用量を算出するようにする。これにより、ガスの使用パターンが似ている異なる種類のガス器具の判別を正確に行い、器具別の料金設定やガス器具別の保安機能のサービス向上を行えるという効果がある。 1st invention is equipped with the gas meter which is connected to the said gas meter, consumes gas, and the detection apparatus which detects the driving | running state of the said gas appliance, The said gas meter discriminate | determines the kind of gas appliance from the flow volume change If it is difficult to determine the operating state of the gas appliance from the change in flow rate, the algorithm determines the operating state of the gas appliance based on information on whether or not the gas appliance is operating from the detection device. And calculate the amount of gas used by the equipment that was in operation. Accordingly, there is an effect that it is possible to accurately discriminate different types of gas appliances having similar gas usage patterns, and to improve the service for the fee setting for each appliance and the security function for each gas appliance.
第2の発明は、ガス器具の運転の有無を検知する検知装置の検知手段を、ガス器具の運転による振動、または音、または温度、または光、またはガス器具から発せられる電気信号、またはガス器具と連動する他の器具の電気信号の少なくとも一つを検知するようにする。これにより、ガス器具の運転の有無を検知することができるという効果がある。 According to a second aspect of the present invention, the detection means of the detection device for detecting the presence or absence of operation of the gas appliance uses vibration, sound, temperature, light, or an electrical signal emitted from the gas appliance, or gas appliance due to operation of the gas appliance. Detect at least one of the electrical signals of other instruments that are linked to the. Thereby, there exists an effect that the presence or absence of the driving | operation of a gas appliance can be detected.
第3の発明は、ガスメータに超音波式ガスメータを用いることで、ガス流量の瞬時流量測定を可能とし、かつ、前記超音波式ガスメータは、ガス器具の運転開始時や、停止時、また出力制御時に発生する流量変化を捉え、ガス器具特有な変化を見出し、ガス器具の種類を判別するアルゴリズムを搭載することができるという効果がある。 According to a third aspect of the present invention, an ultrasonic gas meter is used as a gas meter, so that an instantaneous gas flow rate can be measured, and the ultrasonic gas meter is capable of controlling the output when starting or stopping the gas appliance. There is an effect that it is possible to mount an algorithm that catches a change in flow rate that occurs sometimes, finds a change specific to the gas appliance, and discriminates the type of the gas appliance.
第4の発明は、超音波式ガスメータに搭載されているガス器具の種類を判別するアルゴリズムで、判断が困難なガス器具の場合は、前記ガス器具の運転の有無を流量変化から推定し、かつ、検知装置からの前記ガス器具の運転の有無の情報を活用することにより、前記ガス器具の種類とガス使用量を確定することができるという効果がある。 4th invention is the algorithm which discriminate | determines the kind of gas appliance mounted in the ultrasonic type gas meter, and in the case of the gas appliance which is difficult to judge, the presence or absence of the operation of the gas appliance is estimated from the flow rate change, and By using the information on the presence or absence of operation of the gas appliance from the detection device, there is an effect that the type of gas appliance and the amount of gas used can be determined.
第5の発明は、超音波式ガスメータに搭載されているガス器具の種類を判別するアルゴリズムは、検知装置から送られてくる情報の時間遅れを考慮して判断するようにする。これにより、検知手段からは常時情報を伝達する必要がなくなり、例えば一定時間ごとの情報伝達とすることで省電力化することができ電池駆動が可能となるので、ガス器具への設置が容易となる。 In the fifth invention, the algorithm for determining the type of gas appliance mounted on the ultrasonic gas meter is determined in consideration of the time delay of information sent from the detection device. This eliminates the need to constantly transmit information from the detection means. For example, information can be transmitted at regular intervals, so that power can be saved and battery operation is possible. Become.
第6の発明は、検知装置に記憶装置を設け、あらかじめ器具の運転状態を検知するのに必要な、前記ガス器具に特有な情報を記憶するようにする。これにより、検知装置の設置を他のガス器具に故意に変えても、そのガス器具の運転の有無を検知することがなくなるので、検知装置の不正使用を防止できる効果がある。 According to a sixth aspect of the present invention, a storage device is provided in the detection device, and information unique to the gas appliance necessary for detecting the operation state of the appliance is stored in advance. Accordingly, even if the installation of the detection device is intentionally changed to another gas appliance, it is no longer possible to detect whether the gas appliance is in operation, thereby preventing the unauthorized use of the detection device.
第7の発明は、検知装置にそれが取り付けられたガス器具がなにであるかを識別できるように、器具識別信号を含む情報を伝達するようにする。これにより、超音波式ガスメータに搭載されているガス器具の判別アルゴリズムは、個々のガス器具特有の流量変化と、検知装置からの情報との整合がとりやすくなり、的確な判断が行える効果がある。 According to a seventh aspect of the present invention, information including an appliance identification signal is transmitted so that it is possible to identify what the gas appliance attached to the detection device is. Thereby, the discrimination algorithm of the gas appliance mounted on the ultrasonic gas meter can easily match the flow rate change specific to each gas appliance with the information from the detection device, and has an effect of making an accurate judgment. .
第8の発明は、ガスメータに、設置されている検知装置の数と設置器具とを示す表示を備えることにより、追加で検知装置を取り付ける際に、それが取り付けられるガス器具の種類をその検知装置に設定することが、間違いなく実行できるという効果がある。 According to an eighth aspect of the present invention, when the gas meter is provided with a display indicating the number of installed detection devices and the installation tools, when the detection device is additionally attached, the type of the gas appliance to which the detection device is attached is indicated. Setting to the value has the effect that it can be executed without fail.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、この実施の形態において本発明が限定されるものではない。また、背景技術の図面と共通する要素には同じ
番号を用いる。 図1は本発明のガス利用システムを示す構成図である。ガス配給事業体から供給されるガス1はガスメータ20を通り、屋内配管3で各ガス器具に供給される。ガス器具としては、給湯器4、ガステーブル5、ガスファンヒータ6などがある。また、給湯器4は台所への給湯7の機能、洗面所への給湯8の機能、浴室暖房乾燥機への給湯9の機能、浴槽への湯張り給湯10の機能、床暖房器への給湯11の機能など多機能を有する。ガス使用量に応じて、ガス供給事業体が消費者に課金するために、ガスメータ20でガス使用量を積算している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to this embodiment. In addition, the same reference numerals are used for elements common to the background art drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a gas utilization system of the present invention. The gas 1 supplied from the gas distribution business entity passes through the
ガスメータ20には超音波式ガスメータを用いている。超音波式ガスメータは図2に示される構成要素を含む。ガス1は同図の流路31の中を通る。流路31にはガスの流れに対して、角度を持って1対の超音波センサ33aと33bが相対するように配置されている。制御回路32は超音波センサ33aと33bへ与える送信信号を供給する送信回路と、超音波センサ33aと33bからの受信信号を処理する受信回路と、超音波センサ33aと33bで発せられた超音波の流路中を伝播するときの伝播時間を求める計測回路と、表示回路を備え、これらはマイクロコンピュータで制御される。制御回路32はリチウム電池34で駆動される。
An ultrasonic gas meter is used as the
超音波式ガスメータの計測原理を簡単に説明する。ガス1の流れが同図に示される方向の場合、超音波センサ33aから発せられた超音波はガス1の流れが追い風になり伝播速度が速くなって時間T1で超音波センサ33bに到達する。反対に超音波センサ33bから発せられた超音波はガス1の流れが向かい風になるので伝播速度が遅くなり、伝播時間T2で超音波センサ33aに到達する。時間差(T2−T1)の逆数がガス1の流速Vに比例するので、これに流路断面積を掛ければ流量が算出される。従って、制御回路32はマイクロコンピュータの制御により、超音波センサ33aを駆動して、それから発せられた超音波が超音波センサ33bで受信されるまでの時間T1を計測し、反対に超音波センサ33bを駆動して、それから発せられた超音波が超音波センサ33aで受信されるまでの時間T2を計測して流量Qを算出する。一般家庭で用いられる超音波式ガスメータの流路31における超音波の伝播時間はおよそ200μs程度であるので、1回の計測には送受信センサの切り替え時間や、流量算出のための処理時間を含めて、およそ4msで行うことができ、瞬時計測が可能となる。従来の膜式ガスメータでは、膜の伸縮の回数から流量をカウントするので、このような瞬時計測はできなかった。超音波式メータ20は瞬時計測が可能で、ガス流量の変化を瞬時に捉えることができるが、省電力化のため、計測の時間間隔は2秒間間隔で行うようにしている。この計測の時間間隔は省電力化や、あるいは流量の瞬時変化の割合で、どのような種類のガス器具が運転しているかを判別できるようにするために設定さている。
The measurement principle of the ultrasonic gas meter will be briefly described. When the flow of gas 1 is in the direction shown in the figure, the ultrasonic wave emitted from the
ガス器具にはそれら特有の流量変化があり、これを検知することでどのような器具が運転しているかを判別することができる。たとえば、ガス器具の運転開始時の流量変化は図3のようになる。 Gas appliances have their own flow rate changes, and by detecting this, it is possible to determine which appliance is operating. For example, the flow rate change at the start of operation of the gas appliance is as shown in FIG.
同図は超音波式ガスメータを使用して2秒間隔で流量計測を行なったデータで、同図(a)はガステーブルの運転開始時の流量変化をしめしており、ガス流量は約100リッター毎時(L/h)で安定した流量となっている。同図(b)は給湯器の台所への給湯時の流量変化で、運転開始と停止が2回繰り返されている。1回目は給湯の湯量が多い場合、2回目は少ない場合で、ガス流量が異なっている。また、1回目の給湯の湯量が多い場合、湯温を一定に保つための制御がなされ、ガス流量は最大300(L/h)の幅で変化している。同図(c)は給湯器の浴槽への湯張り運転の開始と停止まで期間が示されている。ガス流量としては約2300(L/h)で、20分以上の連続動作となっている。同図(d)は給湯器の床暖房への給湯の運転開始時のガス流量変化である。緩やかな立ち上がりで最大の燃焼能力まで達した後、瞬時に燃焼能力が調整され低流量で温度を一定に保つ
ように制御されている。同図(e)はガスファンヒータの運転開始時の流量変化を示しており、立ち上がりは2段となっており、最大ガス流量は300(L/h)強となっている。 このように各ガス器具には運転開始時に特有の流量変化があり、これを検知することでどのような種類のガス器具が運転しているかを判断することができる。このようなガス器具を判断するアルゴリズムは超音波式ガスメータの制御回路32にあるマイクロコンピュータに搭載されている。
The figure shows the data obtained by measuring the flow rate at intervals of 2 seconds using an ultrasonic gas meter. The figure (a) shows the flow rate change at the start of gas table operation, and the gas flow rate is about 100 liters per hour. The flow rate is stable at (L / h). FIG. 2B shows a change in flow rate during hot water supply to the kitchen of the water heater, and the operation start and stop are repeated twice. The gas flow rate is different in the first case when the amount of hot water is large and when the second time is small. Further, when the amount of hot water in the first hot water supply is large, control is performed to keep the hot water temperature constant, and the gas flow rate changes within a maximum width of 300 (L / h). FIG. 2C shows a period from the start to the stop of the hot water filling operation to the bathtub of the water heater. The gas flow rate is about 2300 (L / h), and the operation is continuous for 20 minutes or more. FIG. 4D shows the gas flow rate change at the start of hot water supply operation for floor heating of the water heater. After reaching the maximum combustion capacity at a gradual rise, the combustion capacity is adjusted instantaneously and controlled to keep the temperature constant at a low flow rate. FIG. 5E shows the flow rate change at the start of the operation of the gas fan heater. The rise is two steps, and the maximum gas flow rate is slightly over 300 (L / h). In this way, each gas appliance has a flow rate characteristic at the start of operation, and by detecting this, it is possible to determine what type of gas appliance is operating. An algorithm for determining such a gas appliance is mounted on a microcomputer in the
しかしながら、同図(b)の給湯器の給湯の運転中に、ガステーブルが運転を開始しても、給湯器の湯温を一定に保つための制御により、最大300(L/h)の幅で流量が変化している中にあっては、がステーンブルの運転による流量変化を検知することが困難である。ガステーブルが運転を開始すると、平均のガス流量が100(L/h)から300(L/h)変化するので、給湯器の給湯の運転中でも別の器具の運転開始を検知することは可能であるが、ガスファンヒータの2段回の立ち上がりを検知することは困難なので、それが、ガステーブルか、ガスファンヒータであるかは両者の使用ガス流量範囲が似ているため判別が困難となる。このため、本発明は図1に示すように使用ガス流量範囲が似ている2つのガス器具(ガステーブル22とガスファンヒータ23)に検知装置22と23を取り付けている。
However, even when the gas table starts operating during the hot water supply operation of the water heater shown in FIG. 5B, the maximum width of 300 (L / h) is controlled by the control for keeping the hot water temperature of the water heater constant. However, while the flow rate is changing, it is difficult to detect the flow rate change due to the operation of the stemble. When the gas table starts operation, the average gas flow rate changes from 100 (L / h) to 300 (L / h), so it is possible to detect the start of operation of another appliance even during operation of the hot water supply of the water heater. However, since it is difficult to detect the rise of the gas fan heater in two stages, it is difficult to determine whether it is a gas table or a gas fan heater because the gas flow range used by both is similar. . Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 1, the
検知装置22はガステーブルの運転を検知して、その信号を無線通信手段44で超音波式ガスメータ20に伝達する。また、検知装置23はガスファンヒータの運転を検知して、その信号を無線で超音波式ガスメータ20に伝達する。超音波ガスメータ20には無線装置21が取り付けられており、検知装置22と23からの無線信号を受信する。検知手段はガス器具の運転の有無を検知するものとし、その検知手段は器具の運転による振動、または音、または温度、または光、または器具から発せられる電気信号、または器具と連動する他の器具(例えばガステーブルと連動する換気扇)の電気信号を用いる。
The
図4は検知手段22の構成をしめす回路ブロック図である。制御手段40はマイクロコンピュータを用いて構成されており、各回路ブロックを制御する。音検知手段41はガステーブルの燃焼音を検知するマイクが用いられている。初期設定手段43はガステーブルに検知装置を取り付ける際に、試験的にガステーブルを運転し、その燃焼音を音検知手段41で検知し、その音の特徴的な要素、例えば周波数、強さ、発生パターンを記憶手段42に記憶させる場合に用いる。器具設定手段44は、検知装置が取り付けられるガス器具がガステーブルであることを超音波式ガスメータで認識できるようにガステーブルであることを示すガス器具識別信号を無線通信手段45で送信するように設定する手段である。これらの回路要素からなる回路ブロックは電池を電源としている。
FIG. 4 is a circuit block diagram showing the configuration of the detecting
図5は、ガス器具の動作と各信号のタイミングを示したタイミングチャートで、横軸は時間である。同図(a)は超音波式ガスメータで計測された流量変化を示しており、ガス器具としては給湯器が運転中に、ガステーブルが運転を開始し、そして停止した場合のガスの総合流量変化を示している。また、同図(b)はガステーブルのみのガス流量変化を示している。また、同図(c)はガステーブルに取り付けられた検知装置からの無線信号を示している。ガステーブルの運転検知は常時行なうのではなく、省電力化のため10秒間隔で行い、その情報を超音波式ガスメータへ無線で伝える。また、同図(d)は検知装置からの無線信号を受信する超音波式ガスメータの受信回路の動作タイミングを示しており、これも省電力化のために間欠動作を行っている。この受信回路で受信された、検知装置からの無線信号は同図(c)の中で斜線、または黒塗りで示されている。斜線の信号は、ガステーブルが停止しているという情報の信号で、黒塗りの信号はガステーブルが運転しているという信号である。回路の間欠動作のため、実際のガステーブルの起動から超音波式ガスメータの受信回路でガステーブルの起動情報を受信するまでは時間Td1の遅れが生じ、また、実際のガステーブルの停止から超音波式ガスメータの受信回路でガステー
ブルの停止情報を受信するまでは時間Td2の遅れが生じる。超音波式ガスメータの使用器具を判別するアルゴリズムは、総合流量の変化時点(同図のTGSおよびTGE)から、受信回路で検知装置の情報を受信するまでの遅れ時間(同図のTd1およびTd2)を考慮して、ガステーブルの運転期間を確定するようにしている。
FIG. 5 is a timing chart showing the operation of the gas appliance and the timing of each signal, and the horizontal axis is time. The figure (a) shows the change in flow rate measured with an ultrasonic gas meter. As a gas appliance, the change in the total flow rate of the gas when the gas table starts and stops while the water heater is in operation. Is shown. FIG. 5B shows the gas flow rate change of only the gas table. FIG. 3C shows a radio signal from the detection device attached to the gas table. Gas table operation detection is not always performed, but is performed at 10-second intervals to save power, and the information is transmitted wirelessly to an ultrasonic gas meter. FIG. 4D shows the operation timing of the receiving circuit of the ultrasonic gas meter that receives a radio signal from the detection device, and this also performs an intermittent operation for power saving. The radio signal from the detection device received by this receiving circuit is indicated by hatching or black in FIG. The hatched signal is a signal indicating that the gas table is stopped, and the black signal is a signal indicating that the gas table is operating. Due to the intermittent operation of the circuit, there is a delay of time Td1 from the start of the actual gas table to the reception of the start information of the gas table by the receiving circuit of the ultrasonic gas meter. There is a delay of time Td2 until the gas table stop information is received by the receiving circuit of the gas meter. The algorithm for discriminating the equipment used for the ultrasonic gas meter is the delay time (Td1 and Td2 in the figure) from when the total flow rate changes (TGS and TGE in the figure) until the receiving circuit receives the information of the detector. In consideration of this, the operation period of the gas table is determined.
このような構成とすることで、検知装置の運転検知と、検知装置からの無線信号を受信する超音波式ガスメータの受信回路の動作の間欠駆動が可能となり、省電力化ができるので双方とも10年間にわたり、電池交換なしに動作させることが可能となる。 By adopting such a configuration, it is possible to intermittently drive the operation of the detection device and the operation of the reception circuit of the ultrasonic gas meter that receives a radio signal from the detection device. It is possible to operate without battery replacement for a year.
超音波式ガスメータの制御回路32に搭載されている表示部は、流量表示だけではなく、検知装置が用いられているか、また、どのようなガス器具に検知装置か取り付けられているかを示す表示がなされている。これにより、新たなガス器具の購入により、検知装置も新たに取り付ける必要が生じた場合に、検知装置の設定が容易になる。例えば、検知装置が取り付けられた既存のガスファンヒータAがあり、さらにもう一台ガスファンヒータBを購入した場合に、ガスファンヒータBに取り付ける検知装置の初期設定で、器具の種類を記憶させる場合、最初のガスファンヒータAとは名称を変える必要があることを、容易に認識でき正しい初期設定ができるようになる。
The display unit mounted on the
以上のように、本発明にかかるガス器具利用システムは、ガス器具の種類を判別するアルゴリズムを備える超音波式ガスメータと、ガス器具に取り付けられて、その器具の運転の有無を検知する検知装置を有することで、ガス利用におけるサービスの向上と充実を目的とした用途に展開できる。 As described above, the gas appliance utilization system according to the present invention includes an ultrasonic gas meter having an algorithm for determining the type of gas appliance, and a detection device that is attached to the gas appliance and detects whether the appliance is in operation. By having it, it can be deployed in applications aimed at improving and enhancing services in gas utilization.
4 ガス器具(給湯器)
5 ガス器具(ガステーブル)
6 ガス器具(ガスファンヒータ)
20 ガスメータ(超音波式ガスメータ)
22、23 検知装置
32 ガス器具の判別のアルゴズムと、表示部を備えた制御回路
42 検知装置の記憶手段
4 Gas appliance (water heater)
5 Gas appliance (gas table)
6 Gas appliance (gas fan heater)
20 Gas meter (ultrasonic gas meter)
22, 23
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