JP2011064520A - 流量計測装置及び流体供給システム - Google Patents

Abstract

【課題】同一とみなされる流量範囲内にある立ち上がり波形や、流量値の波形が発生した場合においても、床暖房をはじめとする温水利用器具と給湯器具の判別が可能な、より精度の高い器具の判別を行う技術を提供することを目的とする。
【解決手段】計測流量情報記憶手段８に記憶された計測流量情報と、器具流量情報記憶手段１０に記憶された器具流量情報とを比較して、流路６に接続された器具を判別すると同時に、配管温度検出手段２１により検出された温度情報を参照することにより、流路６に接続された温水利用器具１３と給湯器具１４とを判別する器具判別手段２２を備えた構成とすることにより、同一とみなされる流量範囲内にある立ち上がり波形や、流量値の波形が発生した場合においても、温水利用器具に接続された温水循環用の配管の温度を検出することで、温水利用器具と給湯器具の判別が可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、流量情報を基に流路に接続された器具を判別する器具判別手段を備えた流量計測装置に関するものである。

従来、この種の流量計測装置は、図４に示すように、ガス流路に流れるガス流量を計測するガス流量測定手段１と、この計測結果より流量の増加を検出する流量増加検出手段２と、この流量増加に伴うガス流量の瞬時増減変化を検出する流量増減検出手段３と、前記瞬時増減変化検出時に新たなガス燃焼器具の使用開始を判定する器具判定手段４と、前記流量増加検出手段で検出されたガス流量の増加分を、前記新たなガス燃焼器具の使用開始に伴うガス流量の増加分として登録する流量登録手段５とを備えていた（例えば、特許文献１参照）。

上記構成によって、新たにガス燃焼器具の使用を開始した場合にガス流量は瞬時に増減変化して安定したガス流量になる事に着目し、増減変化を判定時に新たなガス燃焼器具の使用開始を判定することで、簡易な方法で新たなガス燃焼器具の使用開始を判定し、新たなガス燃焼器具の使用によるガス増加分を登録することができるものである。

しかしながら、前記従来の構成では、流量の増加が同じ器具の使用によるものなのか、新たなガス燃焼器具の使用によるものなのか分からないという課題があった。

この点を解決するため、図５に示す流量計測装置は、流路６に流れる流量を計測する流量計測部としての超音波流量計７と、前記超音波流量計７の流量値と時間情報を記憶する計測流量情報記憶手段８と、一定時間の間に計測された計測流量情報を器具流量情報として登録する学習器具登録手段９と、前記計測流量情報を登録記憶する器具流量情報記憶手段１０とを備え、前記計測流量情報記憶手段８の計測流量情報と器具流量情報記憶手段１０の器具流量情報とを比較して器具を判別する器具判別部１１とを備えたものである。

ここで、１２は台数判別手段、１３，１４，１５はガス器具、１６は流量計測装置としてのガスメータ、１７は流路遮断弁、１８は操作部、１９はガス管路、２０は器具別流量算出手段である（例えば、特許文献２参照）。

上記流量計測装置によれば、計測された計測流量情報を記憶登録し、複数の器具の使用状況を判別することができるとともに、あらかじめどんな種類の器具（給湯器やガステーブルなど）であるかを登録しておけば、使用される器具も特定することができる。その際、立上り流量の変化や絶対流量値などが判断基準として利用されていた。

特開２００２−１７４５４２号公報 特開２００７−０２４７５０号公報

しかしながら、前記従来の構成では、ガス燃焼器具の使用を開始した際の流量の立ち上がりの波形や、流量値そのものを用いて器具判別が行われているため、同一とみなされる流量範囲内にある立ち上がり波形や、流量値の波形が発生した場合、器具の判別の中でも
特に、床暖房をはじめとする温水利用器具と給湯器具の判別が困難になるという課題を有している。

本発明は、前記の課題を解決するもので、同一とみなされる流量範囲内にある立ち上がり波形や、流量値の波形が発生した場合においても、床暖房をはじめとする温水利用器具と給湯器具の判別が可能な、より精度の高い器具の判別を行う技術を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の流量計測装置は、流路に流れる流体流量を計測する流量計測手段と、前記流量計測手段の流量値と計測時間の計測流量情報を記憶する計測流量情報記憶手段と、前記流路に接続された器具情報を登録する器具登録手段と、前記器具登録手段が登録した器具流量情報を記憶する器具流量情報記憶手段と、温水利用器具に接続された温水循環用の配管の温度を検出する配管温度検出手段と、前記計測流量情報記憶手段に記憶された計測流量情報と前記器具流量情報記憶手段に記憶された器具流量情報とを比較して、前記流路に接続された器具を判別すると同時に、前記配管温度検出手段により検出された温度情報を参照することにより、前記流路に接続された温水利用器具と給湯器具とを判別する器具判別手段とを具備した構成である。

本発明の流体計測装置は、同一とみなされる流量範囲内にある立ち上がり波形や、流量値の波形が発生した場合においても、温水利用器具に接続された温水循環用の配管の温度を検出することで、温水利用器具と給湯器具の判別が可能となり、より精度の高い器具の判別を行うことができる。

本発明の実施形態における流量計測装置のブロック図 同流量計測装置で計測される流量パターン図 同流量計測装置で計測される流量パターン図 従来の流量計測装置のブロック図 従来の他の流量計測装置のブロック図

第１の発明は、流路に流れる流体流量を計測する流量計測手段と、前記流量計測手段の流量値と計測時間の計測流量情報を記憶する計測流量情報記憶手段と、前記流路に接続された器具情報を登録する器具登録手段と、前記器具登録手段が登録した器具流量情報を記憶する器具流量情報記憶手段と、温水利用器具に接続された温水循環用の配管の温度を検出する配管温度検出手段と、前記計測流量情報記憶手段に記憶された計測流量情報と前記器具流量情報記憶手段に記憶された器具流量情報とを比較して、前記流路に接続された器具を判別すると同時に、前記配管温度検出手段により検出された温度情報を参照することにより、前記流路に接続された温水利用器具と給湯器具とを判別する器具判別手段とを具備した構成とすることで、同一とみなされる流量範囲内にある立ち上がり波形や、流量値の波形が発生した場合においても、温水利用器具に接続された温水循環用の配管の温度を検出することで、温水利用器具と給湯器具の判別ができるため、より精度の高い器具の判別を行うことが可能となる。

第２の発明は、特に、第１の発明の流量計測装置において、器具判別手段は、配管温度検出手段により検出された温度情報を参照することにより、複数の異なる種類の温水利用器具を判別する機能を有する構成とすることで、同一とみなされる流量範囲内にある立ち上がり波形や、流量値の波形が発生した場合においても、温水利用器具に接続された温水
循環用の配管の温度を検出することで、複数の異なる種類の温水利用器具の中でどの温水利用器具が使用されたかが判別できるため、より精度の高い器具の判別を行うことが可能となる。

第３の発明は、特に、第１の発明の流量計測装置において、器具判別手段は、配管温度検出手段により検出された温度情報により、温水利用器具と、給湯器具以外のその他の器具を判別する機能を有する構成とすることで、同一とみなされる流量範囲内にある立ち上がり波形や、流量値の波形が発生した場合においても、温水利用器具に接続された温水循環用の配管の温度を検出することで、温水利用器具と、給湯器具以外のその他の器具のどちらが使用されたかが判別ができるため、より精度の高い器具の判別を行うことが可能となる。

第４の発明は、特に、第１の発明の流量計測装置において、配管温度検出手段は、複数箇所の配管温度を検出することが可能なものとすることで、器具判別手段は、前記配管温度検出手段より検出された複数箇所の配管温度情報により、複数の同種類の温水利用器具を判別する機能を有する構成とすることで、同一とみなされる流量範囲内にある立ち上がり波形や、流量値の波形が発生した場合においても、温水利用器具に接続された温水循環用の配管の複数箇所の温度を検出することで、複数の同種類の温水利用器具の中でどの温水利用器具が使用されたかが判別ができるため、より精度の高い器具の判別を行うことが可能となる。

第５の発明は、特に、第１〜４のいずれか１つの発明の流量計測装置において、流量計測手段は、超音波計測方式を使用する構成とすることで、瞬時計測が行えるため、時間経過による流量変化の詳細を計測することが可能で、より精度の高い器具の判別を行うことが可能となる。

第６の発明は、特に、第１〜５のいずれか１つの発明の流量計測装置において、流路に流れる流体流量を計測する流量計測装置を用いた流体供給システムを構築することにより、ガス事業者が用意した新料金メニューなどを利用することができ、ガス拡販やガス器具拡販を図ることが可能となる。

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、本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を示し、先の図５と同作用を行う構成要素には便宜上同一符号を付し、具体的説明は、背景技術のものを援用する。

図１において、流量計測装置は、流路６に流れる流体流量を計測する流量計測手段としての超音波流量計７と、超音波流量計７の流量値と計測時間の計測流量情報を記憶する計測流量情報記憶手段８と、流路６に接続された器具情報を登録する器具登録手段９と、器具登録手段９が登録した器具流量情報を記憶する器具流量情報記憶手段１０と、床暖房をはじめとする温水利用器具１３に接続された温水循環用の配管の温度を検出する配管温度検出手段２１を備え、計測流量情報記憶手段８に記憶された計測流量情報と、器具流量情報記憶手段１０に記憶された器具流量情報とを比較して、流路６に接続された器具を判別すると同時に、配管温度検出手段２１により検出された温度情報を参照することにより、流路６に接続された温水利用器具１３と、給湯器具１４とを判別する器具判別手段２２とを備えたものである。

ここで、１５はその他のガス器具、１６は流量計測装置としてのガスメータ、１７は流
路遮断弁、１９はガス管路である。

以上のように構成された流量計測装置について、以下その動作、作用を説明する。

まず、器具登録手段９の動作について説明する。器具登録手段９は、必要に応じて動作させることができ、動作している器具が何かがわかっている時には、計測された計測流量情報が、何の器具（例えば、給湯器かガステーブルかなど）かを登録することができる。例えば、ガステーブル（小口、大口、グリル）、ガス給湯器の順に、順次、着火、停止を繰り返すことで、動作した器具を順に特定していくことができ、計測流量情報である器具流量情報の対応ガス器具は、それぞれ動作した順に対応付けしていくこととした。

そして、自動的に学習期間を設けて登録する方法と、所定のガス器具を順に手動で動作させている方法を併用して学習して、登録データの追加、更新を行うことも可能である。

次に、器具判別手段２２の器具判別方法について説明する。器具判別手段２２は、計測流量情報記憶手段８に記憶された計測流量情報と、器具流量情報記憶手段１０に記憶された器具流量情報とを比較して、例えば、２つの流量情報である流量データの相互相関係数を計算し、登録された器具流量情報との相関係数が大きければ（例えば、０．８以上）、その登録された器具であると判別する。

また、相関係数以外の方法であれば、例えば登録された流量情報の絶対値に対して所定のマージンを設け、そのマージン以内であれば登録された器具であると判別してもよい。

それと同時に、配管温度検出手段２１により検出された温度情報を参照することにより、流量情報の比較だけでは判別することが困難な器具の判別を行い、また、必要に応じて流量情報の比較により判別した結果を訂正し、最終的な判別結果を確定する処理を行う。

具体例としては、図２（ａ），（ｂ）に示すような起動時の立ち上がり波形及び流量値がほぼ同一である流量パターンがあった場合、例えば流量情報の比較による判別として、所定の値以上の起動流量で立ち上がった後に流量が別の所定の値で安定するパターンは温水利用器具、所定の値以上の起動流量で立ち上がった後も流量が安定する部分がないパターンは給湯器具であると定義したとすると、図２（ａ），（ｂ）のどちらの流量パターンも温水利用器具であると判別される。

この判別結果は、図２（ａ）の場合であれば正しい判別結果であるが、図２（ｂ）のように給湯器具の終了と同時に器具Ａが動作したものであった場合は、間違った判別結果となってしまうが、流量情報の比較だけでは判別は困難である。

ここで、配管温度検出手段２１により検出された温度情報を参照し、温水利用器具を使用した場合には温水循環用の配管温度が６０℃前後となるという判別条件を加えると、図２（ａ）の場合は配管温度が６０℃であるので温水利用器具であると判別し、図２（ｂ）の場合は配管温度が２０℃であるので温水利用器具ではなく、前半部分が給湯器具で、後半部分が所定の値で安定するその他の器具（器具Ａ）の複合動作であると判別することが可能となる。

また、温水利用器具の種類によって利用する温水の温度に違いがあり、配管温度が異なる場合には、配管温度検出手段２１により検出された温度情報によって、例えば６０℃であれば床暖房、８０℃であれば浴室乾燥機であるといった形で複数の異なる種類の温水利用器具の中でどの温水利用器具が使用されたかを判別することが可能となる。

また、温水利用器具が継続動作することによって配管温度が高くなっている場合には、図３（ａ）に示すように、ある所定の流量値で安定した流量パターンとなるが、流量情報の比較のみでは、（ｂ）に示すような起動時の立ち上がり波形及び流量値がほぼ同一である器具Ｂの流量パターンと判別することは困難である。

ここで、配管温度検出手段２１により検出された温度情報を参照し、温水利用器具を使用した場合には温水循環用の配管温度が６０℃前後となるという判別条件を加えると、図３（ａ）の場合は配管温度が６０℃であるので温水利用器具であると判別し、図３（ｂ）の場合は配管温度が２０℃であるので温水利用器具ではなく、給湯器具以外のその他の器具（器具Ｂ）の動作であると判別するので、起動時の立ち上がり波形及び流量値がほぼ同一であっても、温水利用器具と、給湯器具以外のその他の器具のどちらが使用されたかを判別することが可能となる。

また、配管温度検出手段は２１、複数箇所の配管温度を検出することが可能なものとすることで、器具判別手段は２２、配管温度検出手段２１より検出された複数箇所の配管温度情報により、複数の同種類の温水利用器具を判別する機能を備えることで、同一とみなされる流量範囲内にある立ち上がり波形や、流量値の波形が発生した場合においても、温水利用器具１３及び温水利用器具１３と同種類の温水利用器具（図示せず）に接続された温水循環用の配管の複数箇所の温度を検出することで、複数の同種類の温水利用器具の中でどの温水利用器具が使用されたかが判別ができるため、より精度の高い器具の判別を行うことが可能となる。

また、以上のような本実施の形態の流量計測装置を用いた流体の供給源も含む流体供給システムも本発明に含まれるものとする。

なお、以上の説明は超音波流量計を用いた場合について説明したが、他の瞬間式の流量計測手段でも、同様の効果が得られることは明白である。

以上のように、本発明にかかわる流量計測装置は、流路に流れる流体流量を計測する流量計測手段と、前記流量計測手段の流量値と計測時間の計測流量情報を記憶する計測流量情報記憶手段と、前記流路に接続された器具情報を登録する器具登録手段と、前記器具登録手段が登録した器具流量情報を記憶する器具流量情報記憶手段と、温水利用器具に接続された温水循環用の配管の温度を検出する配管温度検出手段を備え、前記計測流量情報記憶手段に記憶された計測流量情報と、前記器具流量情報記憶手段に記憶された器具流量情報とを比較すると同時に、前記配管温度検出手段により検出された温度情報を参照することにより、前記流路に接続された温水利用器具と、給湯器具とを判別する器具判別手段とを備えた構成で、同一とみなされる流量範囲内にある立ち上がり波形や、流量値の波形が発生した場合においても、温水利用器具に接続された温水循環用の配管の温度を検出することで、温水利用器具と給湯器具の判別が可能となり、より精度の高い器具の判別の基礎となる技術を提供する。

６ 流路
７ 超音波流量計
８ 計測流量情報記憶手段
９ 器具登録手段
１０ 器具流量情報記憶手段
１３，１４，１５ ガス器具
１６ ガスメータ
１７ 流路遮断弁
１９ ガス管路
２１ 配管温度検出手段
２２ 器具判別手段

Claims (6)

1. 流路に流れる流体流量を計測する流量計測手段と、前記流量計測手段の流量値と計測時間の計測流量情報を記憶する計測流量情報記憶手段と、前記流路に接続された器具情報を登録する器具登録手段と、前記器具登録手段が登録した器具流量情報を記憶する器具流量情報記憶手段と、温水利用器具に接続された温水循環用の配管の温度を検出する配管温度検出手段と、前記計測流量情報記憶手段に記憶された計測流量情報と前記器具流量情報記憶手段に記憶された器具流量情報とを比較して、前記流路に接続された器具を判別すると同時に、前記配管温度検出手段により検出された温度情報を参照することにより、前記流路に接続された温水利用器具と給湯器具とを判別する器具判別手段とを具備した流量計測装置。
2. 器具判別手段は、配管温度検出手段により検出された温度情報を参照することにより、複数の異なる種類の温水利用器具を判別する機能を備えた請求項１に記載の流量計測装置。
3. 器具判別手段は、配管温度検出手段により検出された温度情報により、温水利用器具と、給湯器具以外のその他の器具を判別する機能を備えた請求項１に記載の流量計測装置。
4. 配管温度検出手段は、複数箇所の配管温度を検出するものであって、器具判別手段は、前記配管温度検出手段より検出された複数箇所の配管温度情報により、複数の同種類の温水利用器具を判別する機能を備えた請求項１に記載の流量計測装置。
5. 流量計測手段は、超音波計測方式からなる請求項１〜４のいずれか１項に記載の流量計測装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の流量計測装置を用いた流体供給システム。

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