JP2010008186A

JP2010008186A - ガスメータ

Info

Publication number: JP2010008186A
Application number: JP2008166837A
Authority: JP
Inventors: Naoyuki Tamura; 尚之田村
Original assignee: Ricoh Elemex Corp
Current assignee: Ricoh Elemex Corp
Priority date: 2008-06-26
Filing date: 2008-06-26
Publication date: 2010-01-14

Abstract

【課題】ガス流量の緩やかな変化に対しても、ガス流量の変化を捉えることができるガスメータを提供する。
【解決手段】このガスメータは、需要家の総使用ガス流量を登録するガスメータであって、一定量のガスが流れる毎に発生する流量信号を所定時間内でカウントし、該カウント値と該所定時間に基づいて単位時間のガス流量を算出する流量計測部を備え、前記所定時間毎の前記ガス流量の差の値により前記総使用ガス流量の変化を検出し、前記ガス流量の変化が検出された後、該ガス流量の変化量が所定範囲内となったときのガス流量を前記総使用ガス流量として登録を更新する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガスの遮断機構を備えたガスメータに関する。

近年、ガスメータでは、流量計によって通過するガスの流量を計測する機能を有するとともに、流量計によって所定量以上のガス流量が検出された場合や、所定期間以上ガス流量が検出された場合等には、ガス遮断弁を駆動してガス流路を閉止させるガス安全遮断機能を有するものがある。これにより、配管中のガスの漏洩や、不自然なガス流出を検出して事故を未然に防止し、安全性を保証している（特許文献１）。

この遮断機構は、ガスの流量の変化があったときに、ガス器具の使用状態に変動があったものとして、その変化量を登録している。この登録された流量が安全継続使用時間を経過しても登録されているときに、危険な状態が発生していると判定してガスを遮断している。
特公平０６−０１３９２５号公報

しかしながら、従来のガスメータでは、ガスの流量の変化が安定状態の流量の３％以上となったときに、ガスの流量の変化があったものとしているため、対象となるガス器具が、ガスストーブ、ガス湯沸かし器、風呂釜のような場合には、使用中に急峻かつ大きなガス流量の変化が起こることから、この大きなガス流量の変化を捉えることができる。

しかし、近年、ガス器具の多様化により、ガス流量の変化のスピードが緩やかなガス器具、例えば、ガスファンヒータ、燃料電池システムなどでは、実際の流量は変化しているにもかかわらず、３％以上の流量変化が現れないために、ガス流量の変化が起こったことが認識されないという問題がでてきた。

本発明は、上記の実情を考慮してなされたものであって、ガス流量の緩やかな変化に対しても、ガス流量の変化を捉えることができるガスメータを提供することを目的とする。

上記課題を達成するために、本発明のガスメータは、需要家の総使用ガス流量を登録するガスメータであって、次の構成のいずれかからなっている。

（１）一定量のガスが流れる毎に発生する流量信号を所定時間内でカウントし、該カウント値と該所定時間に基づいて単位時間のガス流量を算出する流量計測部を備え、前記所定時間毎の前記ガス流量の差の値により前記総使用ガス流量の変化を検出し、前記ガス流量の変化が検出された後、該ガス流量の変化量が所定範囲内となったときのガス流量を前記総使用ガス流量として登録を更新する。

（２）一定量のガスが流れる毎に発生する流量信号を所定時間内でカウントし、該カウント値と該所定時間に基づいて単位時間のガス流量を算出する流量計測部を備え、前記所定時間に発生した流量信号の最後の流量信号間隔と平均流量信号間隔を測定しておき、前記所定時間毎の前記ガス流量の差の値により前記総使用ガス流量の変化を検出し、前記ガス流量の変化が検出された後、前記最後の流量信号間隔と前記平均流量信号間隔とが所定範囲内となったときのガス流量を前記総使用ガス流量として登録を更新する。

（３）一定量のガスが流れる毎に発生する流量信号を所定時間内でカウントし、該カウント値と該所定時間に基づいて単位時間のガス流量を算出する流量計測部を備え、前記所定時間に発生した流量信号の最後の流量信号間隔と前回の流量信号間隔を測定しておき、前記所定時間毎の前記ガス流量の差の値により前記総使用ガス流量の変化を検出し、前記ガス流量の変化が検出された後、前記最後の流量信号間隔と前記前回の流量信号間隔とが所定範囲内となったときのガス流量を前記総使用ガス流量として登録を更新する。

本発明のガスメータによれば、ガス流量の緩やかな変化に対しても、ガス流量の変化を捉えることができる。

以下、図面を参照して本発明のガスメータに係る好適な実施形態を説明する。
従来のガスメータは、ガス流量に所定割合（例えば３％）以上の増加や減少があったときには、変化があったものとして検出し、検出したガス流量を総使用ガス流量として登録している。
よって、ガス流量に所定割合（例えば３％）以上の変化が起こるガス器具では、ガス流量の変化が検出されるので、総使用ガス流量は更新される。

一方、そのガス器具がガスファンヒータ、燃料電池システムなどのように、ガス流量の変化のスピードが緩やかな場合には、実際の流量は変化しているにもかかわらず、所定割合（例えば３％）以上の流量変化が現れないために、ガス流量の変化が検出されず、総使用ガス流量は登録されることがない。

本発明は、緩やかな変化があった場合にも総使用ガス流量を登録するものである。また、実施形態の説明では、ガスメータに１台のガス器具が接続されたものとするが、ガス流量の流量パターン等によって個別のガス器具を識別すれば、ガス器具に対する個別流量についても適用することができる。

＜実施形態１＞
図１は、本実施形態１のガスメータにおける制御部１０とメモリ２０の構成を示すブロック図である。同図において、制御部１０は、例えば、ＣＰＵなどにより構成されており、メモリ２０に記憶された制御プログラムを実行することにより、流量計測部１１、流量安定判定部１２、流量登録部１３に相当する機能を実行する。

メモリ２０は、制御部１０の機能を実行するための制御プログラムや必要とする諸データや、制御プログラムの実行で一時的に生じた諸データを記憶するものであり、例えば、ＲＯＭやＲＡＭなどにより構成され、流量履歴記憶部２１、流量値記憶部２２も記憶される。

流量履歴記憶部２１は、次の３つの時点における流量値を記憶する。
（１）ガス流量の変化が安定状態のときの流量値（以下、Ｑ_０という）。
（２）前回、ガス流量の変化があった時の流量値（以下、Ｑ_ｉ−１という）。
（３）今回、ガス流量の変化があった時の流量値（以下、Ｑ_ｉという）。
上記の流量値の初期値は、ゼロとする。

流量値記憶部２２は、流量登録部１３により指定された流量値（総使用ガス流量）を記憶する。この流量値記憶部２２に流量値が記憶されると同時にタイマを動作させて、適正な使用時間（安全継続使用時間）を経過したときにガスの流路が遮断される。

次に、流量計測部１１について説明するが、その前に、図２および図３を用いて、流量信号間隔と流量値の関係について説明する。
流量値は、ガスの一計量体積（例えば、０.７Ｌ）が流れる毎に発生する流量信号の発生を所定の時間（本例では、１５秒）を経過した後に最初の流量信号が発生した時点までカウントし、この間の経過時間と発生数に基づいて算出する。

図２、図３を使って説明すると、最初に流量信号が発生した時、タイマを開始すると同時に流量信号数のカウントを開始し、所定の時間（本例では、１５秒）が経過した後の最初の流量信号が発生した時点でタイマを停止する。
次に、一計量体積（0.7L）にこの時の流量信号発生数を掛けて計量体積を求め、停止した時のタイマ値から１時間当たりの計量体積を求めて流量値とする。

図２のガス流量が増加していく例では、次のように流量値が算出される。
タイマが計測した時間の計量体積＝一計量体積×流量信号数＝0.7[L]×5＝3.5[L]
流量値（１時間当たりの計量体積）＝3.5[L]×（3600/20[秒]）＝630[L/h]

図３のガス流量が減少していく例では、次のように流量値が算出される。
タイマが計測した時間の計量体積＝一計量体積×流量信号数＝0.7[L]×7＝4.9[L]
流量値（１時間当たりの計量体積）＝4.9[L]×（3600/20[秒]）＝882[L/h]

流量計測部２２は、上述のように、所定時間に発生した流量信号数と経過時間とに基づいて流量値（Ｑ）を算出するとともに、Ｑ_ｉの内容をＱ_ｉ−１に、算出した流量値（Ｑ）をＱ_ｉに記憶させる。

次に、流量安定判定部１２は、流量計測部１１で計測した流量値の変化があった後、安定状態になった否かを判定して、安定状態になったことを流量登録部１３に通知する。
しかし、安定状態にない場合には、流量登録部１３に通知しない。

上記の安定状態は、２つの場合について判定するが、この違いをフラグのＯＮ／ＯＦＦによって区別する。

（１）安定状態の後にガス流量に変化があったかを判定する場合：
この場合には、フラグがＯＦＦ（安定状態）であり、安定状態の流量値（Ｑ_０）と今回の流量値（Ｑ_ｉ）の差分が所定の範囲内（流量値（Ｑ_０）の１％未満）であったときに、ガス流量が安定していると判定し、流量の変化が無いものとする。
｜（Ｑ_ｉ−Ｑ_０）｜＜０.０１×Ｑ_０
また、安定していないときには、フラグをＯＮ（変化ありの状態）にセットする。

（２）ガス流量に変化があった後、ガス流量の変化が安定してきたかを判定する場合：
この場合には、フラグがＯＮ（変化ありの状態）となっており、前回の流量値（Ｑ_ｉ−１）と今回の流量値（Ｑ_ｉ）の差分が所定の範囲内（流量値（Ｑ_ｉ−１）の１％未満）であったときに、ガス流量が安定したと判定する。
｜（Ｑ_ｉ−Ｑ_ｉ−１）｜＜０.０１×Ｑ_ｉ−１

流量登録部１３は、流量安定判定部１２からガス流量の変化が安定したという通知を受けて、今回の流量値（Ｑ_ｉ）を流量記憶部２２に登録する。
また、流量登録部１３は、フラグをＯＦＦ（安定状態）にセットし、Ｑ_ｉの内容をＱ_０として記憶する。

次に、本発明の実施形態１に係る制御部１０の処理手順を図４のフローチャートを用いて説明する。
流量計測部１１において、流量値を算出し、Ｑ_ｉの内容をＱ_ｉ−１に、算出した流量値をＱ_ｉに記憶させる（ステップＳ１）。

流量安定判定部１２において、フラグがＯＦＦ（安定状態）の場合には（ステップＳ２でＮＯ）、安定状態の流量値（Ｑ_０）と今回の流量値（Ｑ_ｉ）の差分が所定の範囲内（流量値（Ｑ_０）の１％未満）でなければ（ステップＳ３でＮＯ）、フラグをＯＮ（変化ありの状態）にセットし、処理を終了して次の流量値を取得する。
一方、安定状態の流量値（Ｑ_０）と今回の流量値（Ｑ_ｉ）の差分が所定の範囲内（流量値（Ｑ_０）の１％未満）であれば（ステップＳ３でＹＥＳ）、ガス流量が安定していると判定し、処理を終了して次の流量値を取得する。

また、流量安定判定部１２において、フラグがＯＮ（変化ありの状態）の場合には（ステップＳ２でＹＥＳ）、前回の流量値（Ｑ_ｉ−１）と今回の流量値（Ｑ_ｉ）の差分が所定の範囲内（流量値（Ｑ_ｉ−１）の１％未満）でなかった（ステップＳ５でＮＯ）、ガス流量が安定していないとして、処理を終了して次の流量値を取得する。

他方、前回の流量値（Ｑ_ｉ−１）と今回の流量値（Ｑ_ｉ）の差分が所定の範囲内（流量値（Ｑ_ｉ−１）の１％未満）であったときに（ステップＳ５でＹＥＳ）、ガス流量が安定したと判定して、今回の流量値（Ｑ_ｉ）を流量記憶部２２に登録し（ステップＳ６）、フラグをＯＦＦ（安定状態）にセットし、Ｑ_ｉの内容をＱ_０に記憶させて（ステップＳ７）、処理を終了する。

以上の構成により、流量値の登録が頻繁に行われることを防止し、かつ、ガス流量の緩やかな変化に対しても、ガス流量の変化を捉えることができる

＜実施形態２＞
本実施形態２のガスメータの制御部１０とメモリ２０の構成は、実施形態１と同じであるが、流量計測部１１、流量安定判定部１２の機能が相違しているので、その相違点についてのみ説明する。

流量計測部１１における相違点は、ガス流量値を算出するだけでなく、次に説明する流量信号間隔を計測して、流量安定判定部１２に出力する点である。

ガスの流量値が増加していく場合や減少していく場合には、流量信号の発生間隔も相違したものとなる。
例えば、図２のようなガス流量が増加していく場合、所定時間に発生する流量信号の発生数も多くなることが予想される。また、急峻かつ大きなガス発生では、流量信号の発生間隔が詰まってくることが分かる。

一方、図３のようなガス流量が減少していく場合、所定時間に発生する流量信号の発生数が少なくなることが予想される。また、緩やかなガス発生では、流量信号の発生間隔が間遠になってくることが分かる。

以上のことから、ガスの流量の変化の安定を判定するには次の方法がある。

（１）最後の流量信号発生間隔と平均流量信号発生間隔の差の絶対値が所定範囲内（例えば、平均流量信号発生間隔の１％未満）にある場合、ガス流量の変化が安定したと判定する。
例えば、図２の例では、最後の流量信号発生間隔は１.５秒であり、平均流量信号発生間隔は（タイマカウント値÷流量信号発生数）１６秒÷５≒３.２秒である。
したがって、（最後の流量信号発生間隔と平均流量信号発生間隔の差）の絶対値は（平均流量信号発生間隔）の１％以上であるから、安定状態にはなっていないと判定する。

（２）最後の流量信号間隔と前回の流量信号間隔の差の絶対値が所定範囲内（例えば、前回の流量信号発生間隔の１％未満）にある場合、ガス流量の変化が安定したと判定する。
例えば、図３の例では、最後の流量信号発生間隔は６秒であり、前回の流量信号発生間隔は４秒である。
したがって、（最後の流量信号発生間隔と前回の流量信号発生間隔の差）の絶対値は（前回の流量信号発生間隔）の１％以上であるから、安定状態になっていないと判定する。

次に、流量安定判定部１２の相違点は、ガス流量に変化があった後、ガス流量の変化が安定してきたかの判定方法として、上記の２つの流量信号発生間隔を用いる点である。

（１）安定状態の後にガス流量に変化があったかを判定する場合：
この場合には、安定状態の流量値（Ｑ_０）と今回の流量値（Ｑ_ｉ）に基づいて、実施形態１と同様に安定状態を判定する。

（２）ガス流量に変化があった後、ガス流量の変化が安定してきたかを判定する場合：
この場合には、フラグがＯＮとなっており、次のいずれかによって、安定状態となったか否かを判定する。

（イ）最後の流量信号発生間隔と平均流量信号発生間隔の差の絶対値が所定範囲内（例えば、平均流量信号発生間隔の１％未満）にある場合、ガス流量の変化が安定したと判定する。

（ロ）最後の流量信号間隔と前回の流量信号間隔の差の絶対値が所定範囲内（例えば、前回の流量信号発生間隔の１％未満）にある場合、ガス流量の変化が安定したと判定する。

次に、本実施形態２に係る制御部２０の処理手順は、実施形態１の図４のフローチャートにおいて、ステップＳ５の安定状態の判定に、上記の（イ）または（ロ）を用いるだけである。

以上の構成により、実施形態１と同様に、流量値の登録が頻繁に行われることを防止し、かつ、ガス流量の緩やかな変化に対しても、ガス流量の変化を捉えることができる。

尚、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で各種の変形、修正が可能であるのは勿論である。

実施形態１のガスメータにおける制御部とメモリの構成を示すブロック図である。ガスの流量が増加していくときの流量信号間隔と流量値の関係について説明する図である。ガスの流量が減少していくときの流量信号間隔と流量値の相関関係について説明する図である。実施形態１に係る制御部の処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１０…制御部、１１…流量計測部、１２…流量安定判定部、１３…流量登録部、２０…メモリ、２１…流量履歴記憶部、２２…流量記憶部。

Claims

需要家の総使用ガス流量を登録するガスメータであって、一定量のガスが流れる毎に発生する流量信号を所定時間内でカウントし、該カウント値と該所定時間に基づいて単位時間のガス流量を算出する流量計測部を備え、前記所定時間毎の前記ガス流量の差の値により前記総使用ガス流量の変化を検出し、前記ガス流量の変化が検出された後、該ガス流量の変化量が所定範囲内となったときのガス流量を前記総使用ガス流量として登録を更新することを特徴とするガスメータ。
需要家の総使用ガス流量を登録するガスメータであって、一定量のガスが流れる毎に発生する流量信号を所定時間内でカウントし、該カウント値と該所定時間に基づいて単位時間のガス流量を算出する流量計測部を備え、前記所定時間に発生した流量信号の最後の流量信号間隔と平均流量信号間隔を測定しておき、前記所定時間毎の前記ガス流量の差の値により前記総使用ガス流量の変化を検出し、前記ガス流量の変化が検出された後、前記最後の流量信号間隔と前記平均流量信号間隔とが所定範囲内となったときのガス流量を前記総使用ガス流量として登録を更新することを特徴とするガスメータ。
需要家の総使用ガス流量を登録するガスメータであって、一定量のガスが流れる毎に発生する流量信号を所定時間内でカウントし、該カウント値と該所定時間に基づいて単位時間のガス流量を算出する流量計測部を備え、前記所定時間に発生した流量信号の最後の流量信号間隔と前回の流量信号間隔を測定しておき、前記所定時間毎の前記ガス流量の差の値により前記総使用ガス流量の変化を検出し、前記ガス流量の変化が検出された後、前記最後の流量信号間隔と前記前回の流量信号間隔とが所定範囲内となったときのガス流量を前記総使用ガス流量として登録を更新することを特徴とするガスメータ。