JP2009052754A - ガス遮断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】流量値と積算流量値とガスの使用時間によりガス遮断の判断、警報の判断を行う流量保安制御と、判別された器具種と流量演算から送られるガスの使用時間によりガス遮断の判断、警報の判断を行う器具保安制御のどちらの処理を優先するか判断することでガス使用上の安全性と利便性を向上させる。
【解決手段】流量保安制御部１６が流量演算部１２より送られる流量値と積算流量値とガスの使用時間によりガス遮断の判断、警報の判断を行った場合、又は器具保安制御部１７が判別された器具種とガスの使用時間によりガス遮断の判断、警報の判断を行った場合、器具判別部１３で行ったガス器具種の判別確率が低い場合は流量保安制御部１６の判断に基づいたガス遮断の判断、警報の判断結果を制御部１５に送り、ガス器具種の判別確率が高い場合は器具保安制御部１７の判断に基づいたガス遮断の判断、警報の判断結果を制御部１５に送る保安優先部１８を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガスメータ以後のガス使用時に、ガス使用上の安全を図る及びガス使用上の利便性を向上させるガス遮断装置に関するものである。

ガス器具の使用の際には、ガスの消し忘れやガス漏れなどによる事故を未然に防止するために、ガスのユーザ宅やガス供給路を管理しているガス事業者において、異常時に通報やガス供給路の遮断を行うシステムが普及しつつある。従来のガス保安装置としては、ガス流量などに基づき、大流量が流れたときにガスの供給を遮断したり、微小流量で長時間ガスが流れたときに遮断したり、流量区分別に所定流量で所定時間ガスが流れたときに遮断するものなどが用いられている。

ガスのユーザの家屋等では、ガス供給路の入口部分にガス流量を計測するガスメータが設置されている。この種のガスメータとして、従来は所定の流量ごとに流れたガスの量を積算する膜式のガスメータが一般的であったが、最近では、超音波信号を用いて瞬時流量を求め、この瞬時流量を積算することでガスの流量を計測する超音波式のガスメータも提案されている。

また、ガスメータを用いたシステムとして、ユーザに使用されている器具を判別する器具判別システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このように器具を判別することによって、特定された器具の使用状況を把握したり、特定された器具に対して課金するなどの機能を実現できる。また、特定された器具に使用時間制限を設定することも可能になる。
特許第３４９００６４号公報

しかしながら、従来のガス遮断装置では、流量値と積算流量値とガスの使用時間を用いてガス遮断の判断、警報の判断を行う処理ではガスファンヒーターのように暖房器具として数時間連続して使用する器具とガステーブルのように通常数十分間しか使用しない器具を使用する場合に、異なるガス器具を使用していても同じガス流量値であれば同じ時間でガス遮断の判断、警報の判断を行ってしまうことがあった。又、流量値の流量変化特性からガス器具を判別しガス器具毎にガスの使用時間に基づきガス遮断の判断、警報の判断を行う処理はガス器具毎に所定の使用時間を用いてガス遮断の判断、警報の判断を行っているが、誤ったガス器具を判別し且つガス器具を判定しそのガス器具毎に設定した使用時間に基づく処理を優先した際に、流量値と積算流量値とガスの使用時間を用いた場合にはガス遮断の判断又は警報の判断を行う必要がある場合でもガス遮断の判断又は警報の判断を行わないことがある場合や、通常に使用するガス器具の所定時間以内にガス遮断の判断又は警報の判断を行ってしまう場合があった。これらにより、ガス使用者にガス器具使用上の利便性を損なうことがあった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、流量値と積算流量値とガスの使用時間によりガス遮断の判断、警報の判断を行う流量保安制御部と、判別された器具種と流量演算部から送られるガスの使用時間によりガス遮断の判断、警報の判断を行う器具保安制御部のどちらの処理を優先するか判断することで、ガス使用上の安全性と利便性を向上させることが可能なガス遮断装置を提供することを目的とする。

本発明のガス遮断装置は、ガス供給管に接続され、ガス流量を計測する流量計測部と、ガス供給管に設けられたガス通路を遮断する遮断弁と、前記流量計測部により計測されたガスの瞬時流量に基づき、流量値と積算流量値とガスの使用時間を算出する流量演算部と、前記流量値の流量変化特性から前記ガス供給管を流れるガスを使用する器具を判別する器具判別部と、ガス器具の判別に用いる流量特性情報を保持する判別記憶部と、前記流量演算部より送られる流量値と積算流量値とガスの使用時間によりガス遮断の判断、警報の判断を行う流量保安制御部と、前記器具判定部で判別された器具種と前記流量演算部より送られるガスの使用時間によりガス遮断の判断、警報の判断を行う器具保安制御部と、前記流量保安制御部と前記器具保安制御部のどちらの処理を優先するか判断する保安優先部を有したものである。

これにより、流量値と積算流量値とガスの使用時間によりガス遮断の判断、警報の判断を行う流量保安制御部と、判別された器具種と流量演算から送られるガスの使用時間によりガス遮断の判断、警報の判断を行う器具保安制御部のどちらの処理を優先するか判断することで、ガス使用上の安全性と利便性を向上させることが可能となる。

また、本発明は、前記流量保安制御部と前記器具保安制御部の優先順位を設定する、又は前記流量保安制御部と前記器具保安制御部のどちらかを停止する保安設定部を有したものである。

これにより、前記流量保安制御部と前記器具保安制御部の優先順位を設定する、又は前記流量保安制御部と前記器具保安制御部のどちらかを停止するものである。これにより、前記器具判別部による器具の判別の精度が高い場合に、ガス事業者が前記器具保安制御部の処理を優先する設定を行うことで、ガス器具毎に応じたガスの使用時間を選定することができガス使用上の利便性を更に向上することがをすることが可能となる。

また、本発明は、前記器具保安優先部の判断結果を記憶する優先結果記憶部を有したものである。これにより、前記流量保安制御部と前記器具保安制御部のどちらの処理にてガス遮断の判断、警報の判断を行ったかを記憶することで、誤ってガス器具を判別しガス遮断の判断、警報の判断を行った際に、判別条件の設定変更を行うことでガス使用上の安全性と利便性を更に向上させることが可能となる。

本発明によれば、流量値と積算流量値とガスの使用時間によりガス遮断の判断、警報の判断を行う流量保安制御と、判別された器具種と流量演算から送られるガスの使用時間によりガス遮断の判断、警報の判断を行う器具保安制御のどちらの処理を優先するか判断することで、ガス使用上の安全性と利便性を向上させるガス遮断装置を提供することができる。

図１は本発明の実施形態に係るガス遮断装置の構成を示すブロック図である。本実施形態では、ガスのユーザの家屋等に設置されるガスメータを利用するガス遮断装置の構成例を示す。

本実施形態のガス遮断装置１０は、ユーザの家屋等に敷設されたガス供給管２０の途中に設けられ、このガス供給管２０の下流側の配管には複数のガス器具として器具Ａ１、器具Ｂ２、器具Ｃ３が接続されている。このガス遮断装置１０は、屋外または屋内の所定位置に設置される。なお、接続されるガス器具の数は図示例に限るものではなく、任意である。また、ユーザ宅としては、一般住宅の家屋だけでなく、共同住宅、店舗、工場、その
他の各種施設を含むものとする。

以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。

ガス遮断装置１０は、超音波流量計１１、流量演算部１２、器具判別部１３、判別記憶部１４、制御部１５、流量保安制御部１６、器具保安制御部１７、保安優先部１８、感震器１９、遮断弁２１、表示部２２、保安設定部３２、優先結果記憶部３３を有して構成される。超音波流量計１１は、ガス供給管２０の経路中に接続され、後述するように、超音波信号を用いてガス供給管２０内のガス流により生じる伝搬時間差を求め、ガスの瞬時流量を検出するものである。流量演算部１２は、検出された瞬時流量を基に、瞬時流量の平均などによって流量値を算出したり、瞬時流量を積算して積算流量値を算出したり、器具判別のための流量値を算出するなど、流量に関する各種演算を行うものである。

上記の超音波流量計１１及び流量演算部１２の動作について詳しく説明する。図２は超音波流量計１１の概略構成を示す構成図である。

超音波流量計１１は、ガス供給管２０に連通する矩形断面を持つ計測流路３５を有し、この計測流路３５の相対向する流路壁の上流側と下流側には、一対の超音波送受信器３６、３７が配置されている。これらの超音波送受信器３６、３７は、超音波伝播経路が計測流路３５を流動するガス流を斜めに横切るように設定され、交互に超音波を送受信させることによって、ガス流に対して順方向と逆方向に超音波の伝搬を行う。

このとき、超音波送受信器３６、３７間の距離、すなわち測定距離をＬ、ガス流に対する超音波伝播経路の角度をφ、超音波送受信器３６、３７の上流から下流への超音波伝播時間をｔ１、下流から上流への超音波伝播時間をｔ２、音速をＣとすると、流速Ｖは以下の式により求められる。

Ｖ＝Ｌ／２ｃｏｓφ(（１／ｔ１）−（１／ｔ２）) …（１）
この流速Ｖと計測流路３５の断面積とからガス流の瞬時流量を算出する。

瞬時流量の計測の時間間隔は、超音波の送受信が可能な範囲で設定できる。ガス器具により起動や制御により変化する時間が器具ごとに異なるため、計測時間間隔を小さくすることは器具判別を瞬時に行う点では有利となるが、計測時間間隔を短くすると電池の消耗が大きくなる。また、計測時間間隔が従来のガスメータで使用している膜式方式と同等の２桁オーダーの秒数間隔になると、流量変化を判断することが困難になる。そこで、本実施形態では、２秒間隔の周期的な瞬時流量の計測を行いガス器具を判別する。なお、計測時間間隔は更に短くすることも可能である。例えば、ガス器具起動後は計測精度を上げるために計測時間間隔を短くするなどの制御を行ってもよい。流量演算部１２は、検出された瞬時流量を基に、瞬時流量を積算してガス流量を算出したり、後述する器具判別のための流量値を算出するなど、流量に関する各種演算を行う。

次に、器具判別部１３の動作について図３を用いて詳しく説明する。

２４は開始命令、２５は流量計測命令、２６は流量変化判断命令、２７はインターバル設定命令、２８は立上り波形作成命令、２９は器具パターン比較判断命令、３０はインターバル設定命令、３１は器具特定命令である。

開始命令２４によりプログラムが開始する。流量計測命令２５により前述した通常の流量計測が行われる。ここで器具Ａ１、器具Ｂ２、器具Ｃ３のいずれかが使用されると、流量変化が生じるが、これは流量変化判断命令２６によりＹｅｓの側になる。器具Ａ１、器
具Ｂ２、器具Ｃ３の立上りでない場合にはＮｏの側になり、インターバル設定命令２７にて設定された時間ののち、また同様の動作が繰返される。流量変化を検知した場合には、立上り波形作成命令２８により流量の立上り波形が形成される。これは予め登録されている立上りパターンと器具パターン比較判断命令２９により比較され、合致するものがあった場合には器具特定命令３１により使用器具が特定される。もし、合致しない場合には別の要因によるものゆえ、Ｎｏの側を取り、インターバル設定命令２７により定められた時間の後、再度上記の内容を繰返す。

判別記憶部１４は、前記流量値、前記積算流量値、流量の積算時間及び前記器具判別部１３で判別された器具を記憶するものである。

制御部１５は、保安処理の機能を有しており、ガス遮断装置各部の動作制御、通信、警告やガスの遮断などの保安処理を行うものである。

流量保安制御部１６は、前記流量演算部１２より送られる流量値と積算流量値とガスの使用時間によりガス遮断の判断、警報の判断を行うものである。

器具保安制御部１７は、前記器具判別部１３で判別された器具種と前記流量演算部１２より送られるガスの使用時間によりガス遮断の判断、警報の判断を行うものである。

保安優先部１８は、流量保安制御部１６が流量値と積算流量値とガスの使用時間によりガス遮断の判断、警報の判断を行った場合、又は器具保安制御部１７が判別された器具種と流量演算部１２から送られるガスの使用時間によりガス遮断の判断、警報の判断を行った場合に、前記器具判別部１３で行ったガス器具種の判別確率が低い場合は、前記流量保安制御部１６の判断に基づいたガス遮断の判断、警報の判断結果を制御部１５に送り、前記器具判別部１３で行ったガス器具種の判別確率が高い場合は、前記器具保安制御部１７の判断に基づいたガス遮断の判断、警報の判断結果を制御部１５に送るものである。

例えば、前記器具判別部１３でガスファンヒーターと高い判別確率で判別した場合、ガスファンヒーターは暖房器具として長時間使用するため、前記流量保安制御部１６でガスの遮断、警報の判別を行っても、前記器具保安制御部１７の制御を優先し前記器具保安制御部１７がガス遮断、警報の判断を行うまでガスの使用が可能とする。

又、前記器具判別部１３でガスファンヒーターと低い判別確率で判別した場合、ガスコンロを使用している可能性があり、通常ガスコンロは数十分間しか使用しないため、前記器具保安制御部１７がガス遮断、警報の判断にかかわらず、前記流量保安制御部１６の制御を優先し前記流量保安制御部１６にてガス遮断、警報を判断する。

ここで、流量演算部１２、器具判別部１３、判別記憶部１４、制御部１５、流量保安制御部１６、器具保安制御部１７、保安優先部１８は、マイクロコンピュータ（マイコン）等を構成するプロセッサ及び動作プログラムにより構成され、プロセッサにおいて所定の動作プログラムを実行して対応する処理を行うことにより、各機能が実現される。また、判別記憶部１４は、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリにより構成される。

感震器１９は、地震などの振動を検出して検出信号を制御部１５に出力するものである。遮断弁２１は、ガス供給管２０の経路中に接続され、制御部１５からの指示に基づいてガス供給管２０を閉塞してガスの供給を遮断するものである。

表示部２２は、ＬＥＤ、液晶ディスプレイ等により構成され、ガス流量やガス器具の動作状態、警告などを表示するものである。

なお、本発明は上記の実施形態において示されたものに限定されるものではなく、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。

保安設定部３２は、前記流量保安制御部１６と前記器具保安制御部１７の優先順位を設定する、又は前記流量保安制御部１６と前記器具保安制御部１７のどちらかを停止するものである。これにより、前記器具判別部１３による器具の判別の精度が高い場合に、ガス事業者が前記器具保安制御部１７の処理を優先する設定を行うことで、ガス器具毎に応じたガスの使用時間を選定することができガス使用上の利便性を更に向上することがをすることが可能となる。

優先結果記憶部３３は、前記器具保安制御部１７の判断結果を記憶するものである。これにより、前記流量保安制御部１６と前記器具保安制御部１７のどちらの処理にてガス遮断の判断、警報の判断を行ったかを記憶することで、誤ってガス器具を判別しガス遮断の判断、警報の判断を行った際に、判別条件の設定変更を行うことでガス使用上の安全性と利便性を更に向上させることが可能となる。

本発明は、流量値と積算流量値とガスの使用時間によりガス遮断の判断、警報の判断を行う流量保安制御と、判別された器具種と流量演算から送られるガスの使用時間によりガス遮断の判断、警報の判断を行う器具保安制御のどちらの処理を優先するか判断することで、ガス使用上の安全性と利便性を向上させるガス遮断装置に有用である。

本発明の実施形態に係るガス遮断装置の構成を示すブロック図 本実施形態における超音波流量計の概略構成を示す構成図 本実施形態のガス遮断装置の器具判別の動作手順を示すフローチャート

符号の説明

１、２、３ 器具
１０ ガス遮断装置
１１ 超音波流量計
１２ 流量演算部
１３ 器具判別部
１４ 判別記憶部
１５ 制御部
１６ 流量保安制御部
１７ 器具保安制御部
１８ 保安優先部
１９ 感震器
２０ ガス供給管
２１ 遮断弁
２２ 表示部
２４ 開始命令
２５ 流量計測命令
２６ 流量変化判断命令
２７ インターバル設定命令
２８ 立上り波形作成命令
２９ 器具パターン比較判断命令
３０ インターバル設定命令
３１ 器具特定命令
３２ 保安設定部
３３ 優先結果記憶部
３５ 計測流路
３６、３７ 超音波送受信器

Claims (4)

1. ガス供給管に接続され、ガス流量を計測する流量計測部と、
   前記流量計測部により計測されたガスの瞬時流量に基づき、流量値やガスの使用時間を算出する流量演算部と、
   前記流量値の流量変化特性からガス器具を判別する器具判別部と、
   ガス器具の判別に用いる流量特性情報を保持する判別記憶部と、
   前記流量演算部による流量値とガスの使用時間からガス遮断および／または警報を制御する流量保安制御部と、
   少なくとも前記器具判定部で判別された器具判別情報からガス遮断および／または警報を制御する器具保安制御部と、
   前記流量保安制御部と前記器具保安制御部のどちらの処理を優先するか判断する保安優先部を有したガス遮断装置。
2. ガス供給管に接続され、ガス流量を計測する流量計測部と、
   ガス供給管に設けられたガス通路を遮断する遮断弁と、
   前記流量計測部により計測されたガスの瞬時流量に基づき、流量値と積算流量値とガスの使用時間を算出する流量演算部と、
   前記流量値の流量変化特性から前記ガス供給管を流れるガスを使用する器具を判別する器具判別部と、
   ガス器具の判別に用いる流量特性情報を保持する判別記憶部と、
   前記流量演算部より送られる流量値と積算流量値とガスの使用時間によりガス遮断の判断、警報の判断を行う流量保安制御部と、
   前記器具判定部で判別された器具種と前記流量演算部より送られるガスの使用時間によりガス遮断の判断、警報の判断を行う器具保安制御部と、
   前記流量保安制御部と前記器具保安制御部のどちらの処理を優先するか判断する保安優先部を有したガス遮断装置。
3. 前記流量保安制御部と前記器具保安制御部の優先順位を設定する、又は前記流量保安制御部と前記器具保安制御部のどちらかを停止する保安設定部を有した請求項１または２に記載のガス遮断装置。
4. 前記保安優先部の判断結果を記憶する優先結果記憶部を有した請求項１から３のいずれか１項記載のガス遮断装置。