JP2010249422A - ガス器具監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ガス器具別に使用中の異常を検出可能なガス器具監視装置を提供する。
【解決手段】ガス流量を計測する流量計測手段１７と、異常時にガス流路１６を遮断するガス遮断弁２ｃと、複数の相手先と情報の送受信を行う無線モジュール１１と、相手先に応じて通信周波数帯を切り替える通信切替手段１０ｃとを備え、無線モジュール１１は、流量計測手段１７を構成する制御回路基板１０と一体的に構成してガスメータ２内に収納し、少なくとも基地局１４との通信周波数帯と複数のガス器具との通信周波数帯を有し、特定ガス器具の器具検出手段２２で検出される使用状態を器具無線モジュール１１ｄを用いて器具情報として送信し、その情報と流量計測手段１７で得られ加工された流量使用状態に基づいて特定器具の使用中の異常を検出する構成としてある。
【選択図】図１１

Description

本発明は、ガスメータを経由した後のガス配管に接続される複数のガス器具を特定してガスの使用状況を個別に監視する装置に関するものである。

従来、この種のガス監視装置としては、ガス器具の点火時に伴う点火用放電ノイズ、燃焼開始時に伴う温度変化を検出することで、ガス器具制御装置からの信号を受けることなくガス器具の動作開始を判定し、動作開始情報を無線モジュールにてガスメータに送信し、ガスメータで計測した流量情報と動作開始情報を用いて各ガス器具の連続使用時間を求めたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−２３２９９１号公報

しかしながら、上記特許文献に開示されたガス器具監視装置は、ガス器具の使用中の状態を流量情報のみで監視するため、使用中に計測された流量が正常であるか異常であるかを判定できないという課題があった。例えば、１口タイプの立消え安全装置が未搭載のコンロを使用していて、着火後何らかの原因で立消え現象が起きた場合、流量情報のみで監視していると立消え異常の状態を判定できないという問題があった。

本発明は上記課題を解決するもので、器具が使用中でも温度変化を検出する温度変化検出手段を設けると共に、温度変化検出手段にて検出された温度情報をガスメータに無線モジュールにて送信し、ガスメータにて計測された流量情報と受信した温度情報を用いて器具の異常状態を判定する器具異常状態判定手段を設けて、立消えなどのガス器具の使用中の異常を早期に検出することが可能なガス器具監視装置を提供するものである。

上記従来の課題を解決するために本発明のガス器具監視装置は、ガス流路に流れるガス流量を計測する流量計測手段と、異常時に前記ガス流路を遮断するガス遮断弁と、異常時に前記ガス遮断弁を遮断駆動する制御回路と、メータ無線通信手段とを備えたガスメータと、前記ガスメータを経由した後のガス流路に接続されたガス器具の使用に伴う温度変化を検出して器具情報として送信する器具情報送信器とからなり、前記制御回路は、前記メータ無線通信手段により前記器具情報送信器から受信した器具情報と前記計測手段から得られるガス流量から前記ガス器具の異常の有無を判定することを特徴とするもので、取得したガス器具毎に燃焼に伴い変化する温度と使用流量を同時に監視することができ、予め設定した使用中の異常状態と比較することで、使用中のガス器具の異常を早期に判断することができ、ガス器具の立消えなどによる危険な状態を早期に検出することができる。

また、ガスメータを経由した後の配管に接続される複数のガス器具の使用状況を監視するガス器具監視装置であって、ガスメータには、ガス流量を計測する流量計測手段と、異常時にガス流路を遮断するガス遮断弁と、前記流量計測手段の計測結果に基づき所定の処理を行って総流量や変化流量などを流量情報として出力する制御回路と、送受信を行うメータ無線通信手段と、相手先に応じて通信周波数帯を切り替える通信切替手段と、を備え、前記メータ無線通信手段は、前記制御回路と一体的に構成して前記ガスメータ内に収納
し、少なくとも基地局との通信周波数帯と特定のガス器具との通信周波数帯を有し、前記特定のガス器具には器具の使用に伴う温度変化を検出してガスメータに器具情報として送信する器具情報送信器を備え、前記器具情報送信器は、特定ガス器具の動作に伴い発生する温度変化を検出する温度変化検出手段と、温度変化検出手段により検出された温度や温度差を表す信号をガスメータに所定の通信周波数帯で送信する器具無線通信手段と、前記制御回路には、前記器具情報送信器から送信される器具情報の温度や温度差を表す信号と前記流量情報の総流量や変化流量とを監視し、異常な状態を判定する器具使用中異常状態判定手段とを有し、前記器具使用中異常判定手段により異常と判定されたとき前記ガス遮断弁を作動させガスの供給を停止すると共に、前記メータ無線通信手段を用いて器具使用中異常状態情報を少なくとも基地局に送信するようにしたものである。

そして、無線通信手段を用いて基地局との通信が可能な無線通信手段と、複数のガス器具からの器具情報を受信可能な無線通信手段とを、ガスメータ内の制御回路基板に一体的に組み込んだ形態としているため、ガスメータを設置するだけで基地局と電話回線を用いることなく通信が可能となり、回線の混雑状況に影響を受けず基地局からの各種指令をスムーズに伝達することができ、ガスメータを経由した後の配管に接続された複数のガス器具のうち特定のガス器具からの使用情報を含む器具情報を取得することができ、従来のように電話回線の混雑でセンターとの通信ができないという不具合を解消することができる。

また、取得した特定のガス器具毎に燃焼に伴い変化する温度と使用流量を同時に監視することができ、予め設定した使用中の異常状態と比較することで、使用中のガス器具の異常を早期に判断することができ、かつその判断結果を基地局など必要な相手先に報知することができるため、ガス器具の立消えなどによる危険な状態を早期に検出することができ、危険を回避することが可能となる。

本発明のガス器具監視装置は、取得した特定のガス器具情報別に燃焼に伴い変化する温度と使用流量を監視することができ、予め設定した使用中の異常状態と比較することで、使用中のガス器具の異常を判断することができ、かつその判断結果を基地局など必要な相手先に報知することができるため、ガス器具の立消えなどによる危険な状態を早期に検出することができ、危険を回避することが可能となる。

本発明の実施の形態１におけるガス器具監視装置の通信形態を示す構成図 同ガス器具監視装置における各種ガス器具との通信形態を示す図 同ガス器具監視装置における器具無線モジュールの構成図 同ガス器具監視装置における器具検出手段の制御ブロック図 同ガス器具監視装置の外観及び構成部品を示す図 同ガス器具監視装置の内部構成図 同ガス器具監視装置の制御回路基板の構成ブロック図 同ガス器具監視装置と特定端末装置の通信形態を示す図 （ａ）同特定端末装置における料金情報表示形態を示す図（ｂ）同特定端末装置における復帰情報表示形態を示す図 同ガス器具監視装置の制御ブロック図 同ガス器具監視装置の制御回路の構成ブロック図

第１の発明は、ガス流路に流れるガス流量を計測する流量計測手段と、異常時に前記ガス流路を遮断するガス遮断弁と、異常時に前記ガス遮断弁を遮断駆動する制御回路と、メ
ータ無線通信手段とを備えたガスメータと、前記ガスメータを経由した後のガス流路に接続されたガス器具の使用に伴う温度変化を検出して器具情報として送信する器具情報送信器とからなり、前記制御回路は、前記メータ無線通信手段により前記器具情報送信器から受信した器具情報と前記計測手段から得られるガス流量から前記ガス器具の異常の有無を判定することを特徴とするもので、取得したガス器具毎に燃焼に伴い変化する温度と使用流量を同時に監視することができ、予め設定した使用中の異常状態と比較することで、使用中のガス器具の異常を早期に判断することができ、ガス器具の立消えなどによる危険な状態を早期に検出することができる。

第２の発明は、ガスメータを経由した後の配管に接続される複数のガス器具の使用状況を監視するガス器具監視装置であって、ガスメータには、ガス流量を計測する流量計測手段と、異常時にガス流路を遮断するガス遮断弁と、前記流量計測手段の計測結果に基づき所定の処理を行って総流量や変化流量などを流量情報として出力する制御回路と、送受信を行うメータ無線通信手段と、相手先に応じて通信周波数帯を切り替える通信切替手段と、を備え、前記メータ無線通信手段は、前記制御回路と一体的に構成して前記ガスメータ内に収納し、少なくとも基地局との通信周波数帯と特定のガス器具との通信周波数帯を有し、前記特定のガス器具には器具の使用に伴う温度変化を検出してガスメータに器具情報として送信する器具情報送信器を備え、前記器具情報送信器は、特定ガス器具の動作に伴い発生する温度変化を検出する温度変化検出手段と、温度変化検出手段により検出された温度や温度差を表す信号をガスメータに所定の通信周波数帯で送信する器具無線通信手段と、前記制御回路には、前記器具情報送信器から送信される器具情報の温度や温度差を表す信号と前記流量情報の総流量や変化流量とを監視し、異常な状態を判定する器具使用中異常状態判定手段とを有し、前記器具使用中異常判定手段により異常と判定されたとき前記ガス遮断弁を作動させガスの供給を停止すると共に、前記メータ無線通信手段を用いて器具使用中異常状態情報を少なくとも基地局に送信するようにしたものである。

そして、電話回線以外の無線通信手段を用いて基地局との通信が可能な無線手段と、複数のガス器具からの器具情報を受信可能な無線手段とを、ガスメータ内の制御回路基板に一体的に組み込んだ形態としているため、ガスメータを設置するだけで基地局と電話回線を用いることなく通信が可能となり、回線の混雑状況に影響を受けず基地局からの各種指令をスムーズに伝達することができ、ガスメータを経由した後の配管に接続された複数のガス器具のうち特定のガス器具からの使用情報を含む器具情報を取得することができ、従来のように電話回線の混雑でセンターとの通信ができないという不具合を解消することができる。

また、取得した特定のガス器具毎に燃焼に伴い変化する温度と使用流量を同時を監視することができ、予め設定した使用中の異常状態と比較することで、使用中のガス器具の異常を判断することができ、かつその判断結果を基地局など必要な相手先に報知することができるため、ガス器具の立消えなどによる危険な状態を早期に検出することができ、危険を回避することが可能となる。

そして、ガス器具の器具情報として、ガス器具制御装置から信号を受けることなく、ガス器具の燃焼動作に伴って発生する温度変化を検出し、この温度変化から器具の使用状態を知らせる動作開始信号に変換して器具無線モジュールに出力するようにしているため、ガス器具制御装置とは無関係に器具検出手段を構成することができ、既存のガス器具、特に古いタイプのガス器具に対しても何ら変更することなく取り付けが可能となり、温度変化の検出が可能な場所にセットするだけで器具の使用開始を検出することができるものである。

第３の発明は、特に第２の発明において、メータ無線通信手段は、基地局との無線通信
手段と特定のガス器具との無線通信手段とは異なる通信周波数帯を用いて通信を行い、前記特定のガス器具との無線通信手段は特定小電力無線通信周波数帯を有するエリア通信無線モジュールとし、前記基地局との無線通信手段は広域通信周波数帯を有する広域通信無線モジュールとしたものである。

そして、基地局とキャリアダイレクトで通信可能な広域通信無線モジュールと、特定小電力無線通信周波数帯を用いて所定の範囲内で通信可能なエリア通信無線モジュールを制御回路基板と一体的に構成し、基地局と電話回線以外の通信回線で情報の伝達を行い、特定のガス器具と特定小電力無線通信周波数帯で情報の伝達を行うようにしているため、家庭内で使用する特定のガス器具に関する情報をリアルタイムにかつ確実に取得することができ、この取得情報に基づくガス流量の器具別管理を精度よく行うことが可能になると共に、器具別管理結果を、メータ無線手段を切り替えるだけで基地局に直接送信することができ、合理的な通信手段を構築することも可能となる。

第４の発明は、特に第３の発明において、エリア通信無線モジュールは、特定のガス器具との通信以外に特定の端末装置との通信も可能とし、器具異常状態情報が発信されたとき特定の端末装置にも送信するようにしたものである。

そして、ガスメータに内蔵したエリア無線通信手段を用いてテレビや携帯電話等の特定端末装置とも通信できるようにすることで、連続使用時間経過情報を送信することが可能となり、テレビや携帯電話の画面上に連続使用時間が経過してガス遮断弁が作動したことを表示することができ、需要家への注意の喚起を促すことができる。

第５の発明は、特に第２〜４のいずれか１つの発明において、器具無線通信手段は、器具を特定するための固有の識別コードを設定または変更する識別コード変更手段と、動作開始信号判定手段の判定結果が正常な場合に動作開始信号と共に識別コードを付与した器具情報をガスメータに送信する器具情報送信手段を備えたものである。

そして、家庭内で使用する特定ガス器具の種類別に固有の識別コードを付与し、この識別コードと共に動作開始信号を送信することで、どの器具が使い始めたかを確実に知らせることができると共に、器具別の識別コードを任意に変更または設定することが可能な識別コード変更手段を有しているため、買い替え等で器具が変更された場合でも識別コードを変更するだけで対応が可能となり、また、使い回しも可能であり、極めて有効な器具情報送信手段を提供できるものである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるガスメータと基地局及び需要家宅との通信形態の全体構成図、図２は同ガス器具監視装置における家庭内の特定ガス器具との通信形態を示す図、図３は同ガス器具監視装置における器具無線モジュールの構成図、図４は同ガス器具監視装置における器具検出手段の制御ブロック図、図５は同ガス器具監視装置の外観及び構成部品を示す図、図６は同ガス器具監視装置の内部構成図、図７は同ガス器具監視装置の制御回路基板の構成ブロック図である。

図１において、まずガスメータ２を経由した後の配管に接続される複数のガス器具及びガスメータ２が保有する通信機能について説明する。

各家庭のガス供給管１の入口部分にガスメータ２が設置され、このガスメータ２を経由
した後のガス配管３から分岐して家庭で使用する種々のガス器具が設置された場所まで配管されガスが供給される。例えば、屋外にはガス給湯器４が設置され、このガス給湯器４で生成される湯が水配管を介して台所の給湯栓５、浴槽やシャワー装置が設置された風呂６、リビング等に設置された床暖房７に供給され、種々の使用形態を形成している。

また、屋内にあっては、台所に設置されたガステーブル８、リビングや寝室等に設置されたガスファンヒータ９にガスが供給され、必要に応じて適宜使用される。

そして、設置されたガス器具が使用されガスの消費が発生するとガスメータ２でその使用量が計測され、そのデータが所定期間毎に累積記憶されている。このガスメータ２に記憶されたデータはガス事業者１５からの定期的なデータ要求指令に基づいて所定の情報処理を行った後、ガス料金やガス使用量あるいはガス事業者１５が提供する割引サービス等の情報として需要家宅１３及びガス事業者１５に送信される。

この送信手段としては、図５に示すようにガスメータ２に内蔵された制御装置を構成する制御回路基板１０に一体的に組み込まれた無線モジュール１１を用いて行い、この無線モジュール１１はコネクタ１０ｄで着脱自在に制御回路基板１０にオンボードされ、無線モジュール１１を搭載せず通信機能を有しないガスメータと無線モジュール１１を搭載した通信機能を有するガスメータを任意に選択できる構成とし、ガスメータ２の共通化を図り、通信機能の有無に関係なく使用できるようにしている。

また、無線モジュール１１を着脱自在な構成とすることで、通信機能を有する場合であっても通信規格を取得した無線モジュールを搭載すれば、ガスメータ本体で通信機としての規格を取得する必要がなく、ガスメータを変更する場合等において規制を受けることなく比較的自由に変更が可能となる。

そして、図７に示すように無線モジュール１１は、基地局１４と通信するために電話回線とは異なる、例えば２００ＭＨｚの通信周波数帯を有する広域通信無線モジュール１１ａと、需要家宅１３内のテレビ１２ａ、パソコンあるいは携帯電話１２ｂ等の特定端末装置１２や隣接するガスメータさらには家庭内に設置された特定のガス器具と通信するために、例えば４２９ＭＨｚの特定小電力無線通信周波数帯を有するエリア通信無線モジュール１１ｂで構成し、流量信号やセンサ信号に基づいてガス使用量の算出あるいは地震、ガス漏れ等の異常検知を行う制御回路１０ａからのデータ、さらには基地局１４を介してガス事業者１５から送信される各種情報、さらには隣接するガスメータから送信される各種情報、さらには特定のガス器具から送信される器具情報を受信すると、その受信データに応じて、例えばガス料金、ガス使用量あるいは地震、ガス漏れ等の異常発生に伴うガス遮断弁の作動、隣接するガスメータから脈動現象の発生を知らせる情報に対応した計測モードの変更、さらには特定のガス器具のガス供給管理等、需要家に報知すべき内容の場合はエリア通信無線モジュール１１ｂを用いて需要家宅１３内のテレビ１２ａあるいは携帯電話１２ｂ等の特定端末装置１２にデータを送信し、特定のガス器具から器具情報が送信された場合はその情報を受信し制御回路１０ａに入力する。

そして、図８に示すように特定端末装置１２にもガスメータ２に内蔵してあるエリア通信無線モジュール１１ｂと同一の通信周波数帯を有する無線モジュール１１ｃを内蔵あるいは一体的に取り付けることで、ガスメータ２から送信されるデータを受信することができ、このデータをテレビ１２ａあるいは携帯電話１２ｂの画面を通じて表示することで、ガスメータから直接需要家に対して情報の伝達を行うことができ、従来のように、ガスメータ２からガス事業者１５にデータを送信し、ガス事業者１５でデータ処理を行った情報、例えば料金通知等の葉書を郵送等で需要家に送付するという情報伝達方法を採用する必要がなくなるため、通知作業に要する工数を削減でき、かつ通知用葉書等の郵送費用の発
生もなくなり、通知業務の合理化を実現することでガス料金の低減に寄与するものである。

また、ガスメータ２から特定端末装置１２に各種情報を送信した場合は、エリア通信無線モジュール１１ｂから広域通信無線モジュール１１ａに報知完了信号を送り、広域通信無線モジュール１１ａはこの報知完了信号を基地局１４に送信し、ガス事業者１５に需要家への情報伝達が完了したことを通知する。なお、この場合、特定端末装置１２からの応答信号を受信して報知完了信号を送信することが好ましく、より確実に需要家への情報伝達を行うことができ、合理的な情報伝達システムを構築することができる。

次に、制御回路１０ａに内蔵されたガス流量を計測し所定の処理を行って流量情報として出力する流量計測処理手段について簡単に説明すると、ガスメータ２には図５、図６に示すように、ガス入口２ａとガス出口２ｂを有し、その間のガス流路１６内に異常時にガスを遮断する遮断弁２ｃとガス流量を計測する流量計測部１７として一対の超音波センサ１７ａ、１７ｂが設けられ、その下流側にガス圧を検出する圧力センサ２ｄが配置されている。また、超音波センサ１７ａ、１７ｂからの信号でガス流量を算出する制御回路１０ａを搭載した制御回路基板１０がガスメータ２の表示部２ｅに液晶表示器１０ｅを臨ますように配置され、さらに、制御回路１０ａを駆動させるための電池２ｆが収納されている。また、遮断弁２ｃが作動した後の復帰動作を手動で行う手段として復帰ボタン２ｇが配置されている。

そして、ガス流量を計測する流量計測手段１７と制御回路１０ａは、例えば図１０に示すように、ガス流路１６に一対の超音波センサを配置しガス流路１６を流れる流量に応じて変化する伝播時間を計測することで流量を測定するものがある。以下、その構成を説明すると、超音波を送信または受信する第１送受信器１７Ａと受信または送信する第２送受信器１７Ｂが流れ方向に配置され、制御回路１０ａを構成する切換手段を有する計測制御部１８によって送受信の切り換えが可能になっており、ガス等の流体の流れ状態を検出している。この第１送受信器１７Ａと第２送受信器１７Ｂの信号を処理して流量を計測するもので、具体的には、まず計測制御部１８により第１送受信器１７Ａを駆動し、第２送受信器１７Ｂに向け、すなわち上流から下流に超音波を送信する。そして第２送受信器１７Ｂで受信した信号を計測制御部１８に設けた増幅手段により増幅し、この増幅された信号は基準信号と比較され、基準信号以上の信号が検出された後、計測制御部１８に設けた繰り返し手段により上記の送受信を所定の回数を繰り返し、それぞれの時間値を計測制御部１８に設けたタイマカウンタのような計時手段で計測する。

次に、切換手段を有する計測制御部１８で第１送受信器１７Ａと第２送受信器１７Ｂの送受信を切換えて、第２送受信器１７Ｂから第１送受信器１７Ａ、すなわち下流から上流に向かって超音波信号を送信し、この送信を前述のように繰り返し、それぞれの時間値を計測する。そして、第１送受信器１７Ａと第２送受信器１７Ｂとの超音波の伝搬時間差からガス流路１６の大きさや流体の流れ状態を考慮して信号処理手段１９で流量値を求める。求められた流量データは情報記憶手段１０ｂで累積され、所定期間毎の累積データとして記憶される。

また、流量計測手段１７が配置されたガス流路１６内には異常時等にガスの流れを遮断する遮断弁２ｃが設けられ、制御回路１０ａは、信号処理手段１９で求められる流量値が異常に多い場合や通常考えられる使用時間を超えて流量値が検出されるような場合に異常と判断して遮断弁駆動回路４８により遮断弁２ｃを作動させてガス流路１６を遮断する。

また、感震装置２１から地震や衝撃信号、圧力センサ２ｄから異常なガス圧の信号が入力されると、制御回路１０ａを介して遮断弁２ｃを作動させてガス流路１６を遮断すると
共に、センターに通報する。

次に、ガスメータ２に内蔵した無線モジュール１１を用いた情報伝達の一例を説明すると、まずガス事業者１５からの検針指示が基地局１４を介して広域通信周波数帯（２００ＭＨｚ）で送信された場合、ガスメータ２に内蔵してある広域通信無線モジュール１１ａが受信し、その検針指示情報が同一基板に搭載してある制御回路１０ａに送られる。制御回路１０ａには流量計測手段で計測された流量データが所定期間毎に累積され、その累積データ、あるいは料金データに変換した情報が情報記憶手段１０ｂに記憶されており、ガス事業者１５からの検針指示情報が入力されると制御回路１０ａは情報記憶手段１０ｂの流量累積データ、あるいは料金データに変換した情報を通信切替手段１０ｃを介してエリア通信無線モジュール１１ｂ及び広域通信無線モジュール１１ａに送り、広域通信無線モジュール１１ａは広域通信周波数帯（２００ＭＨｚ）で基地局１４に送信し、基地局１４から専用回線を用いてガス事業者１５に検針情報が伝達される。また、エリア通信無線モジュール１１ｂは特定小電力無線通信周波数帯（４２９ＭＨｚ）でテレビ１２ａ等の特定端末装置１２に一体的に取り付けた無線モジュール１１ｃに送信し、画面上に例えば、図９（ａ）に示すような料金情報や使用量を表示する。そして、特定端末装置１２への送信が完了すると、上記した如く、報知完了信号をガス事業者１５に送信し、需要家への情報伝達が完了したことを通知する。

また、地震や衝撃等で遮断弁２ｃが作動した場合において原因究明がなされ、ガス事業者１５からの復帰指示が基地局１４を介して広域通信周波数帯（２００ＭＨｚ）で送信された場合、ガスメータ２に内蔵してある広域通信無線モジュール１１ａが受信し、その復帰指示情報が同一基板に搭載してある制御回路１０ａに送られる。制御回路１０ａは復帰指示情報が入力されると、情報記憶手段１０ｂに記憶されている復帰作業に関する情報を通信切替手段１０ｃを介してエリア通信無線モジュール１１ｂに送り、エリア通信無線モジュール１１ｂは特定小電力無線通信周波数帯（４２９ＭＨｚ）でテレビ１２ａ等の表示用の特定端末装置１２に一体的に取り付けた無線モジュール１１ｃに送信し、画面上に例えば、図９（ｂ）に示すような復帰作業の手順を表示する。そして、特定端末装置１２への送信が完了すると、上記した如く、報知完了信号をガス事業者１５に送信し、需要家への情報伝達が完了したことを通知する。

以上のように、制御回路１０ａには伝達する情報に応じて通信する相手先に対応して通信周波数帯の異なる無線モジュールを選択すべく通信切替手段１０ｃを有しており、例えば、ガス事業者１５からの検針指令の場合は、広域通信無線モジュール１１ａで受信した情報によりガス事業者１５と特定端末装置１２に情報記憶手段１０ｂの記憶情報を伝達する必要があり、この場合は、例えば２００ＭＨｚの通信周波数帯を有する広域通信無線モジュール１１ａと、例えば４２９ＭＨｚの特定小電力無線通信周波数帯を有するエリア通信無線モジュール１１ｂを選択し、ガス事業者１５からの復帰指示の場合は、特定端末装置１２に情報記憶手段１０ｂの記憶情報を伝達するだけでよく、この場合は、例えば４２９ＭＨｚの特定小電力無線通信周波数帯を有するエリア通信無線モジュール１１ｂを選択すればよい。

なお、広域通信無線モジュール１１ａとエリア通信無線モジュール１１ｂはそれぞれ別々に設けてもよく、共通の無線モジュールとし通信周波数帯を広域通信周波数帯と特定小電力無線通信周波数帯で切替えるようにしてもよいもので、前者の場合、通信切替手段１０ｃは広域通信無線モジュール１１ａとエリア通信無線モジュール１１ｂを選択する必要があり、同時通信が可能というメリットがある反面、設置スペース大やコスト高というデメリットを有している。後者の場合、通信切替手段１０ｃは通信相手先に応じて通信周波数帯を切替える必要があり、設置スペース小やコスト安というメリットがある反面、同時通信ができず交互通信になるというデメリットを有している。

次に、以上のような通信機能を有するガスメータにおけるガス器具の保安監視について説明する。一般的には、ガス器具の消し忘れなどに起因する事故を防止するために連続使用時間を制限するものとして、流量に応じて連続使用時間を設定しその連続使用時間が経過するとガスを遮断するようにしたものが知られている。

しかし、上記一般的な器具保安監視は、ガス器具の種類に関係なく、ガス流量に応じて一律に連続使用時間を設定するようにしたもので、ガス器具それぞれ独自の用途に対応した使用時間を設定したものではないため、例えば、同じガス器具であっても安全機能が充実した最新のガス器具と、安全機能がそれほど充実していない２０年前のガス器具と流量範囲が同じの場合、同じ使用時間で制限をかけることになり、最新のガス器具を基準に使用時間を制限した場合は２０年前のガス器具の消し忘れ防止時間が長くなり危険度が高くなる。反対に、２０年前のガス器具を基準に使用時間を制限した場合は最新のガス器具の早切れ現象が発生する、というような問題を有していた。

そこで、流量域別に連続使用時間を監視する方法に加えて、ガス器具毎に器具情報を取得しその器具情報に基づいて個別に監視する器具別保安機能の重要性が高まりつつある。

そこでまず、家庭内に設置されている複数のガス器具のうち個別にガス器具の器具情報を取得する手段について説明する。

具体的には、図３に示すように、ガスメータ２に内蔵のエリア通信無線モジュール１１ｂと、同一の通信周波数帯を有する器具無線モジュール１１ｄと、ガス器具の燃焼時に燃焼部や廃棄筒および出力口に必ず伴われる温度変化を検出し器具の温度信号に変換して器具無線モジュール１１ｄに出力する器具検出手段２２と、駆動用電池電源２３を備え、器具無線モジュール１１ｄと器具検出手段２２を器具無線モジュール基板２４上に一体化して構成し、ケース２５に収納して器具情報送信器２６として構成する。

そして、この器具情報送信器２６をガス器具の内部に収納するか、または外装の適所に取り付ける。このとき、燃焼に伴う温度を検出できる位置にセットすることが必要となる。例えば、図２に示すように、ガスファンヒータ９の場合であれば燃焼部あるいは温風出力口に器具情報送信器２６を取り付けるだけで、燃焼に伴い変化する温度を検出することができ、ガスファンヒータ９の制御装置に接続して信号を受け取らなくてもガスファンヒータ９の使用状態を検出することができる。つまり、器具情報送信器２６を燃焼に伴い変化する温度を検出できる場所に置くだけで器具の使用状態を検出できるものである。よって、任意の場所にセットすることができ、かつ着脱自在に収納することができるため、器具情報の送信が必要でないガス器具に対しては取り外すことができ、買い替え等の場合も容易にセットすることができるものである。

また、ガス器具のほとんどが燃焼させ熱を発するため、器具検出手段２２でガスファンヒータ９以外に瞬間湯沸し器やガスコンロ等、様々なタイプのガス器具の使用状況を検出することができる。

本実施の形態では、図４の制御ブロック図を用いて燃焼により変化する温度変化からガス器具の使用状況を検出する方法について詳細に説明する。

ガスファンヒータ９が着火動作を開始すると点火器が作動し高電圧出力側に接続された電極間で放電が開始し、供給されたガスに点火して燃焼が開始する。このとき、燃焼部は燃焼の際に発生する熱の影響を受け温められ周囲の温度が急激に上昇する。また、温風出力口は燃焼部にて温められた空気が送られて来て常温時よりも温度が上昇する。この燃焼
に伴う温度変化を温度変化検出手段２２ａで検出し、検出した場合は温度信号変換手段２２ｂで温度信号に変換し、器具無線モジュール１１ｄの温度信号判定手段１１ｅに入力して（表１）のような温度変化状態特定信号を判定により求め出力する。（表１）では、前回検知した温度と今回検知した温度差より判定値と比較して温度変化状態特定信号を出力しているが、この他にも、温度センサを２つ用いて１つは常温を測定する用、もう１つは燃焼熱を測定する用とし、常温と燃焼により上昇した温度差から温度変化状態特定信号を出力しても良い。

（表１）のようにして求められた温度変化状態特定信号を器具情報送信手段１１ｆに送り、識別コード変更手段２７で設定されたガスファンヒータ９の固有の識別コードを付与し器具情報としてガスメータ２のエリア通信無線モジュール１１ｂに送信する。この一連の動作によりガス器具の制御装置からの信号を受けることなく器具の使用状態を検出することができ、その信号をガスメータ２に送信することができる。

なお、本実施の形態ではガスファンヒータ９を例にとって説明したが、その他のガス器具においても同様の検出が可能なことは言うまでもない。

そして、このようにして取得した器具情報と超音波センサによる流量計測機能を用いて、ガス器具毎に保安監視を行うことができる。

次に、図１１を用いてガス器具を使用中に発生する立消えなどの異常を検出する保安監視について説明する。

まず、通常の保安監視について説明する。ガスメータは、流量計測手段１７にて数秒間隔で瞬間的な流量を、数十秒間隔で平均的な流量を常に計測している。瞬間的な流量は瞬時流量と言い、平均的な流量を保安流量と言い、それぞれ保安監視のために用いられている。特に保安流量は、一般的なガス器具の流量を表し、今回保安流量と前回保安流量の差分から増加流量を導出し、増加流量が異常な場合はホース抜けなどの危険な状態とみなしてガス流路１６を遮断する。増加流量は、今回保安流量と前回流量の差分により求められるため、差分結果がマイナスとなり増加流量が減少を表す場合もある。増加流量が増加を検出すると、流量登録削除手段にて流量を新たに登録し、登録した流量の流量域を流量域検出手段４４にて導出する。一方、増加流量が減少を検出すると、流量登録削除手段にて既に登録されている流量に一番近い流量とその対応する流領域を削除する。流量登録は最
大で６つまで可能とし、ガスメータは常に増加流量を求め、流量の登録と削除を繰り返して保安監視を行っている。

そこで、本実施の形態のガス器具毎に使用中の異常を検出する保安監視について説明する。

まず、ガス器具を使用すると、流量計測手段１７で流量が計測され、増加流量検出手段１０ｇに送られる。増加流量検出手段１０ｇは、流量計測結果から増加流量を算出し、増加流量の絶対値が所定の数値を超えた場合のみ増加流量を検出とみなし、流量登録削除手段４７に増加流量を出力する。流量登録削除手段４７は、入力された増加流量を用いてその増加流量を登録したり削除したりして、登録および削除した流量値を流量域検出手段４４に送る。流量域検出手段４４は、入力された流量値より予め定められた判定基準に従いどの流量域が増加および減少したかを判定し、出力する。（表２）はその判定基準の例である。例えば、流量登録削除手段４７にて登録された流量値が、１５０（Ｌ／ｈ）であれば、区分２を増加と出力する。また、削除された流量値が１０００（Ｌ／ｈ）であれば、区分９を減少と出力する。

流量域検出手段４４にて検出された流量域の情報を流量信号変換手段５０にて予め定められた所定のルールに従い流量変化状態特定信号に変換する。例えば、（表３）のようなものが挙げられる。これらの判定に用いる流量域は通信などにより設定変更することでより使い勝手が向上する。以上のようにして、流量情報により使用中の状態を判別する。

以上のようにして、ガス器具側の燃焼に伴う温度変化より温度変化状態特定信号が得られ、ガスメータ側の流量変化より流量変化状態特定信号が得られる。この２つの信号を用いて使用中の異常を判定する方法について説明する。

器具情報送信器２６の器具情報送信手段１１ｆから送信される器具情報をエリア通信無線モジュール１１ｂが受信すると、制御回路１０ａの特定器具使用状態監視手段１０ｆがどのガス器具から送信された温度変化状態特定信号であるかを器具判定手段３３で判断する。そのときに流量信号変換手段５０から出力される流量変化状態特定信号は器具判定手段３３にて判断されたガス器具のものであるとする。

これにより、現在使用状態に変化があったガス器具の温度変化状態特定信号と流量変化状態特定信号を対応付けすることができ、この２つの信号を器具使用中異常判定手段６０にて器具の使用中の異常を判定する。判定の方法は（表４）のように予め定められたルールに従う。

具体的には、ある使用中のガス器具において、流量が増加しているにも関わらず燃焼部または温風出力口の温度が下降しているという現象を検出した場合、立消えやガス漏れなどの可能性があるとして、遮断弁駆動回路４８に遮断信号を送ってガス遮断弁２ｃの遮断動作を実行すると共に、広域通信無線モジュール１１ａおよびエリア通信無線モジュール１１ｂに信号を送って基地局１４および特定端末装置１２に器具使用中異常情報を送信するようにしている。これにより使用中にガス器具に異常が生じた場合、即座にガスメータはガスを遮断し、基地局および特定の端末装置に異常情報が報知されるので、ユーザまたはガス事業者は危険を回避することが可能となる。

本発明のガス器具監視装置によれば、ガス器具制御装置からの信号を受けることなくガス器具の使用中の状態を検出でき、その情報を用いて器具判別が可能となるため、この器具判別情報を用いた各種サービスが可能となり、早期に使用中の異常を検知できる。

２ ガスメータ
２ｃ ガス遮断弁
１０ａ 制御回路
１０ｂ 情報記憶手段
１０ｃ 通信切替手段
１０ｆ 特定器具使用状態監視手段
１０ｇ 増加流量検出手段
１１ 無線モジュール（メータ無線通信手段）
１１ａ 広域通信無線モジュール
１１ｂ エリア通信無線モジュール
１１ｄ 器具無線モジュール（器具無線通信手段）
１２ 特定端末装置
１４ 基地局
１６ ガス流路
１７ 流量計測手段
２２ 器具検出手段
２６ 器具情報送信器
２７ 識別コード変更手段
３３ 器具判定手段
４４ 流量域検出手段
４７ 流量登録削除手段
４８ 遮断弁駆動回路
５０ 流量信号変更手段
６０ 器具使用中異常判定手段

Claims (5)

1. ガス流路に流れるガス流量を計測する流量計測手段と、異常時に前記ガス流路を遮断するガス遮断弁と、異常時に前記ガス遮断弁を遮断駆動する制御回路と、メータ無線通信手段とを備えたガスメータと、前記ガスメータを経由した後のガス流路に接続されたガス器具の使用に伴う温度変化を検出して器具情報として送信する器具情報送信器とからなり、前記制御回路は、前記メータ無線通信手段により前記器具情報送信器から受信した器具情報と前記計測手段から得られるガス流量から前記ガス器具の異常の有無を判定することを特徴とするガス器具監視装置。
2. ガスメータを経由した後の配管に接続される複数のガス器具の使用状況を監視するガス器具監視装置であって、ガスメータには、ガス流量を計測する流量計測手段と、異常時にガス流路を遮断するガス遮断弁と、前記流量計測手段の計測結果に基づき所定の処理を行って総流量や変化流量などを流量情報として出力する制御回路と、送受信を行うメータ無線通信手段と、相手先に応じて通信周波数帯を切り替える通信切替手段と、を備え、前記メータ無線通信手段は、前記制御回路と一体的に構成して前記ガスメータ内に収納し、少なくとも基地局との通信周波数帯と特定のガス器具との通信周波数帯を有し、前記特定のガス器具には器具の使用に伴う温度変化を検出してガスメータに器具情報として送信する器具情報送信器を備え、前記器具情報送信器は、特定ガス器具の動作に伴い発生する温度変化を検出する温度変化検出手段と、温度変化検出手段により検出された温度や温度差を表す信号をガスメータに所定の通信周波数帯で送信する器具無線通信手段と、前記制御回路には、前記器具情報送信器から送信される器具情報の温度や温度差を表す信号と前記流量情報の総流量や変化流量とを監視し、異常な状態を判定する器具使用中異常状態判定手段とを有し、前記器具使用中異常判定手段により異常と判定されたとき前記ガス遮断弁を作動させガスの供給を停止すると共に、前記メータ無線通信手段を用いて器具使用中異常状態情報を少なくとも基地局に送信するようにしたガス器具監視装置。
3. メータ無線通信手段は、基地局との無線通信手段と特定のガス器具との無線通信手段とは異なる通信周波数帯を用いて通信を行い、前記特定のガス器具との無線通信手段は特定小電力無線通信周波数帯を有するエリア通信無線モジュールとし、前記基地局との無線通信手段は広域通信周波数帯を有する広域通信無線モジュールとした請求項２記載のガス器具監視装置。
4. エリア通信無線モジュールは、特定のガス器具との通信以外に特定の端末装置との通信も可能とし、器具異常状態情報が発信されたとき特定の端末装置にも送信するようにした請求項３記載のガス器具監視装置。
5. 器具無線通信手段は、器具を特定するための固有の識別コードを設定または変更する識別コード変更手段と、動作開始信号判定手段の判定結果が正常な場合に動作開始信号と共に識別コードを付与した器具情報をガスメータに送信する器具情報送信手段を備えた請求項２〜４のいずれか１項記載のガス器具監視装置。