JP4670360B2 - ガス器具と器具判別装置とガスメータ - Google Patents

Description

本発明は、ガス器具から器具特有の信号を発生することにより、ガスメータ側でこれを検知し、使用ガス器具の判別を行う技術分野に関するものである。

従来、他のガス器具との種類判別を行うものとして、ガス流入量を変化させるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。以下、その構成について図１０を参照しながら説明する。

図１０において、１はガスメータ、２はガス器具である。３はガス器具２の燃焼部、４は流量調節弁、５は流量調節弁４の制御部である。６はガスメータ１に設けられた流量測定手段である。

この様な構成において、ガス器具２が作動を開始すると、ガスメータ１は流量測定手段６により、ガス器具２の流量を検知する。今、ガス器具２の制御部５により、流量調節弁４を制御して、ガス器具２への流入量を変化させ、この流入量をガス器具２に特定のパターンにすれば、ガスメータ１の流量測定手段６により、このガス器具を特定することが可能となるものである。
特開平３−２３６５１５号公報

しかしながら、前記従来の構成では、ガスメータ１における流量測定手段６が、膜式で構成されていると、流量測定に時間がかかるため、ガス器具２側で発生させる流入量パターン信号もそれに対応した比較的時間の長いものが必要であった。この流入量パターン信号はガス器具２が本来の機能を行うための動作にとっては不必要なものであるため、できるだけガス器具２の本来動作に影響しないものが望ましい。しかしながら、上記のように比較的時間の長い信号が必要な場合には、ガス器具２への影響が生じ、ガス器具２の不要な動作が発生すると共に、必ずしも安全性が保障されるものではなかった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ガス器具の本来動作に与える影響を極めて少なくした状態で器具判別動作を行うことを可能とすることを目的とする。

本発明の器具判別システムは、ガス器具に設けた信号発生部により、ガス器具特有の信号を発生し、この信号をガスメータに設けた瞬時信号検知部により検知して、ガス器具の特定を行うものである。

本発明による器具判別システムは、ガス器具と前記ガス器具に接続されたガスメータとより構成され、前記ガス器具に備えられ、器具特有の信号を発生する信号発生部により発せられた信号を、前記ガスメータに備えられた前記信号の瞬時信号検知部により前記ガス器具を識別するという方法となり、ガス器具の本来動作に与える影響を極めて少なくした状態での器具判別動作を行うことができるという効果を有する。

第１の発明は、接続された他のガス器具と判別可能な流量値情報を生成するよう流量制御されるガス器具であって、流量値情報が、ガス流量の大きさに重きを置いたことにより、とともに、ガス流量の大きさにて形成することにより、短時間で前記ガス器具を識別することができるため、器具の本来動作への影響が極めて少ない状態で器具判別を行なうことができるとともに、ガスメータで計測している流量計測信号を、そのまま利用することができる。

第２の発明は、接続された他のガス器具と判別可能な流量値情報を生成するよう流量制御されるガス器具であって、流量値情報が、所定のガス流量値の継続時間に重きを置いたことにより、短時間で前記ガス器具を識別することができるため、器具の本来動作への影響が極めて少ない状態で器具判別を行なうことができるとともに、検知を流量で行う場合と比較してより確実な検知を行うことができる。

第３の発明は、接続された他のガス器具と判別可能な流量値情報を生成するよう流量制御されるガス器具であって、流量値情報が、ガス流量の変化パターンに重きを置いたことにより、短時間で前記ガス器具を識別することができるため、器具の本来動作への影響が極めて少ない状態で器具判別を行なうことができるとともに、作為的な信号生成によるいたずら防止等に有効である。

第４の発明は、第１から第３の発明のいずれかのガス器具であって、流量値情報が、ガス器具の使用開始時に生成されることにより、使用を開始したガス器具の識別を確実に行うことができる。

第５の発明は、、第１から第３の発明のいずれかのガス器具であって、流量値情報が、ガス器具の使用中に生成されることにより、ガス器具の立上がりの不安定な状態の時に信号を与える方式に比べて、性能により影響を与えにくい状態でガス器具の判別を行うことができる。

第６の発明は、第１から第３の発明のいずれかのガス器具であって、流量値情報が、ガス器具の使用終了前に生成されることにより、使用を終了するガス器具の識別を確実に行うことができる。

第７の発明は、接続されたガス器具ごとに登録された流量値情報を記憶した信号解析部を有し、前記信号解析部が、ガスメータによって計測されたガス流量と前記流量値情報とに基づいて使用されているガス器具を判別することにより、短時間で前記ガス器具を識別することができるため、器具の本来動作への影響が極めて少ない状態で器具判別を行なうことができる。

弟８の発明は、第７の発明の器具判別装置に、さらに信号解析部の流量値情報が、ガス流量の大きさに重きを置いたことにより、ガスメータで計測している流量計測信号を、そのまま利用することができる。

第９の発明は、第７の発明の器具判別装置に、さらに信号解析部の流量値情報が、ガス流量の継続時間に重きを置いたことにより、検知を流量で行う場合と比較してより確実な検知を行うことができる。

第１０の発明は、第７の発明の器具判別装置に、さらに信号解析部の流量値情報が、ガス流量の変化パターンに重きを置いたことにより、作為的な信号生成によるいたずら防止等に有効である。

第１１の発明は、第７の発明の器具判別装置に、さらに信号解析部の流量値情報が、ガス器具の使用開始時に生成されたものであることにより、使用を開始したガス器具の識別を確実に行うことができる。

第１２の発明は、第７の発明の器具判別装置に、さらに信号解析部の流量値情報が、ガス器具の使用中に生成されたものであることにより、ガス器具の立上がりの不安定な状態の時に信号を与える方式に比べて、性能により影響を与えにくい状態でガス器具の判別を行うことができる。

第１３の発明は、第７の発明の器具判別装置に、さらに信号解析部の流量値情報が、ガス器具の使用終了前に生成されたものであることにより、使用を終了するガス器具の識別を確実に行うことができる。

第１４の発明は、第７から第１３の発明のいずれかの器具判別装置を有するガスメータにおいて、瞬時流量計測する手段を備えることにより、ガス器具の本来動作に影響を与える時間を短時間に抑えることができ、ガス器具の不要な動作の発生を低減し安全性を向上できる。

第１５の発明は、第１４の発明のガスメータにおいて、瞬時流量計測する手段が、超音波流量計測手段であることにより、信号の的確な補足を可能とすることができる。

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は本発明の第１の実施の形態におけるガス器具と器具判別装置との構成図である。また、図２はその瞬時流量計測部の構成図である。図３はガス器具における制御のフローチャートである。図４は制御動作の特性図である。図５はガスメータにおける器具判別のフローチャートである。

図１において、７はガスメータ、８はガス器具である。９はガスメータ７の瞬時信号検知部である。瞬時信号検知部９は瞬時流量計測部１０と、信号解析部１１より構成されている。瞬時流量計測部１０はガス管１２に接続されている。１３はガス器具８の燃焼部であり、１４は燃焼部１３の制御弁、１５は制御弁１４の制御部である。制御弁１４と制御部１５により信号発生部１６が形成されている。

図２において、１７は図１の流路１２に接続された計測部である。１８、および１９は、それぞれ、超音波振動子であり、２０はこれら超音波振動子１８、および１９を駆動すると共に、これらからの信号を受けて流量を演算する処理部である。図１の信号解析部１１は、この処理部２０に接続されている。

図３において、２１は開始命令、２２は運転命令である。２３は制御弁制御命令である。２４は機器動作開始命令であり、２５は停止命令である。２６は機器動作停止命令、２７は終了命令である。これらのフローは制御部１５にて行なわれる。

図５において、２８は開始命令、２９は流量計測命令である。３１は器具判別信号の判断命令である。３２は器具特定命令である。

以上のように構成されたガス器具と器具判別装置について、以下その動作、作用を説明する。

まず、ガス器具８のスイッチ（図示せず）がオンされると、図３のフローチャートに従い、開始命令２１により一連のプログラムがスタートする。運転命令２２が送られると、次に制御弁制御命令２３が制御弁１４に送られる。

今、このガス器具８の識別信号として、所定流量（Ｑｓ）を、所定時間（Ｔｓ）与えるような設定にしていたとすると、制御弁１４はその設定に対応する動作を行う。

次に、機器動作開始命令２４に基づき、本来のガス器具８としての動作が行われる。その後、停止命令２５が入ると機器動作停止命令２６が実行され、プログラムは終了命令２７により終了する。

これら一連のガス器具８の動作が行われているとき、ガスメータ１においては、図５に基づくプログラムが実行される。すなわち、開始命令２８により流量計測命令２９が実行される。これにより、図１の瞬時流量計測部１０において流量計測が行われる。すなわち図２に示した処理部２０の指示により１対の超音波振動子１８，１９から交互に発せられる超音波の送受による伝播時間に基づいた超音波流量計測が行われる。この結果は信号解析部１１に送られ、計測された流量信号が器具判別信号であるかどうかの判断が器具判別信号判断命令３１により行われる。この結果、これが器具判別信号であれば、判断はＹＥＳの側をたどり、器具特定命令３２により、器具の特定が行われる。この信号が器具判別信号でなければ、判断はＮＯの側をたどり再び流量計測命令２９を実行する。

この一連の動作を示したものが図４である。すなわち、ガス器具８が運転を開始すると、この実施形態の場合には、まず、ガス器具８を特定するための所定流量（Ｑｓ）が所定時間（Ｔｓ）だけ流れ、その後、ガス器具８本来の流量（Ｑｔ）が流れる。器具判別信号であるかどうかは、このＱｓ、Ｔｓが予め登録された器具の所定値に合致するかどうかで判断が行われる。図中、点線で示したものは、器具判別信号がない場合の通常の流量変化を示したものである。

器具判別信号として、流量（Ｑｓ）に重きを置いた場合には、継続時間（Ｔｓ）は判断基準としては採用しない。また、継続時間（Ｔｓ）に重きを置いた場合には、流量（Ｑｓ）は単に一定であるかどうかを判断基準として採用する。

ただし、この器具判別信号はガス器具８の本来の機能を生じさせるものではないため、
できるだけ短い時間で終了するのが好ましい。すなわち継続時間（Ｔｓ）は数秒以下が望まれる。このような短時間で上記のような流量や継続時間を識別するためには、従来のガスメータに使用されているような膜式の計量方式では実現が困難であり、本実施例で示すような超音波式の瞬時流量計測タイプのものが適している。もちろん、瞬時流量計測タイプのものであれば、熱式のフローセンサ方式、カルマン渦方式、差圧方式等のものであっても良いのは言うまでもない。

また、設定される流量値（Ｑｓ）としては、そのガス器具８で通常使用される流量値から外れた値を設定するのが、誤検知の確率を少なくするために必要なことである。

なお、この実施の形態では、器具判別の信号として、単一の流量値、もしくは単一の継続時間を用いたが、複数の値を利用しても良いし、その際に流量値と継続時間を組合わせた変化パターンとすることも可能である。

以上のように、本実施の形態においては、ガス器具と前記ガス器具に接続されたガスメータとよりなるシステムにおいて、前記ガス器具に備えられ、器具特有の信号を発生する信号発生部と、前記ガスメータに備えられ、前記信号の瞬時信号検知部により瞬時に前記ガス器具を識別することができるため、器具の本来動作への影響が極めて少ない状態で器具判別を行なうことができる。

また、信号をガス流量の大きさにて形成する場合には、ガスメータで計測している流量計測信号をそのまま利用することができる。

また、信号をガス流量の継続時間にて形成する場合には、検知を流量で行う場合と比較してより確実な検知を行うことができる。

また、信号を流量の大きさと継続時間の組合わせによる変化パターンとして形成する場合には、作為的な信号生成によるいたずら防止等に有効である。

さらに、信号をガス器具の使用開始時に与えることにより、使用を開始したガス器具の識別を確実に行うことができる。

（実施の形態２）
図６は本発明の第２の実施の形態における動作のフローチャートである。また、図７はそのときの一連の動作の特性図を示したものである。

器具判別システム全体の構成は実施の形態１に示した図１、図２と同じであり、ガスメータ１側のプログラムは図５と同じであるため省略する。また、図６においても大半のフローは図３と同じであるため、異なる部分のみ番号を変えている。この実施形態の場合には、運転命令２２の後、まず、機器動作開始命令３３があり、その後に制御弁制御命令３４がある。

以上のように構成されたガス器具と器具判別装置について、以下その動作、作用を説明する。

まず、ガス器具８のスイッチ（図示せず）がオンされると、図６のフローチャートに従い、開始命令２１により一連のプログラムがスタートする。この場合には、運転命令２２が送られた後、機器動作開始命令３３が送られ、まず、本来のガス器具８としての動作が行われる。その後、制御弁制御命令３４が制御弁１４に送られる。

ガス器具８の識別信号として、所定流量（Ｑｓ）を、所定時間（Ｔｓ）与えるような設定にすること、また、その信号をガスメータ１の瞬時流量検出部１０で検出して、図５のフローチャートに基づいてガス器具８の特定を行うことは実施の形態１と同じである。

本実施の形態２における一連の動作を示したものが図７である。すなわち、この場合には、まず、ガス器具８本来の流量（Ｑｔ）が流れる。その後、ガス器具８を特定するための所定流量（Ｑｓ）が所定時間（Ｔｓ）だけ流れる。器具判別信号であるかどうかは、このＱｓ、Ｔｓが予め登録された器具の所定値に合致するかどうかで判断が行われる。図中、点線で示したものは、器具判別信号がない場合の通常の動作を示したものである。

以上のように、本実施の形態においては、信号をガス器具の使用中に与えることにより、ガス器具立上がりの不安定な状態の時に信号を与える方式に比べて、性能により影響を与えにくい状態でガス器具の判別を行うことができる。

（実施の形態３）
図８は本発明の第３の実施の形態における動作のフローチャートである。また、図９はそのときの一連の動作を示したものである。

器具判別システム全体の構成は実施の形態１に示した図１、図２と同じであり、ガスメータ１側のプログラムは図５と同じであるため省略する。また、図８においても大半のフローは図３と同じであるため、異なる部分のみ、番号を変えている。この実施形態の場合には運転命令２２の後、機器動作開始命令３５があり、その後、停止命令３６を与えた後に制御弁制御命令３４がある。

以上のように構成されたガス器具と器具判別装置について、以下その動作、作用を説明する。

まず、ガス器具８のスイッチ（図示せず）がオンされると、図８のフローチャートに従い、開始命令２１により一連のプログラムがスタートする。この場合には、運転命令２２が送られた後、機器動作開始命令３５が送られ、まず、本来のガス器具８としての動作が行われる。その後、停止命令３６が送られた後、制御弁制御命令３７が制御弁１４に送られる。その後、機器動作停止命令２６が送られて、一連の動作が終了する。

ガス器具８の識別信号として、所定流量（Ｑｓ）を、所定時間（Ｔｓ）与えるような設定にすること、また、その信号をガスメータ１の瞬時流量検出部１０で検出して図５のフローチャートに基づいてガス器具８の特定を行うことは実施の形態１と同じである。

本実施の形態３における一連の動作を示したものが図９である。すなわち、この場合には、まず、ガス器具８本来の流量（Ｑｔ）が流れる。その後、停止命令３６が出た後、ガス器具８を特定するための所定流量（Ｑｓ）が所定時間（Ｔｓ）だけ流れる。器具判別信号であるかどうかは、このＱｓ、Ｔｓが予め登録された器具の所定値に合致するかどうかで判断が行われる。図中、点線で示したものは、器具判別信号がない場合の通常の動作を示したものである。

以上のように、本実施の形態においては、信号をガス器具の使用終了前に与えることにより、使用を終了するガス器具の識別を確実に行うことができる。

実施の形態１，２，３において、それぞれ、器具判別信号を、ガス器具の使用開始時、使用中、使用終了前に個別に与えるケースを例示したが、これらを組合わせたものも可能である。

この場合には、使用状況も合わせたガス器具の識別が明確になされるものである。

本発明に係るガス器具と器具判別装置は、ガス器具側から、器具判別用に器具特有の信号出すことにより、器具の識別を行うことができるため、家庭用ガスメータ以外に工場等の業務用用途においても、同様の方式に基づき、接続されたガス器具、ガス設備を識別することができる。

本発明の実施の形態１における器具判別システムの構成図 同器具判別システムにおける瞬時流量計測部の構成図 同器具判別システムのガス器具における制御のフローチャート 同器具判別システムにおける制御動作の特性図 同器具判別システムのガスメータにおける器具判別のフローチャート 本発明の実施の形態２においてガス器具における制御のフローチャート 同器具判別システムにおける制御動作の特性図 本発明の実施の形態３においてガス器具における制御のフローチャート 同器具判別システムにおける制御動作の特性図 従来の器具判別システムの構成図

符号の説明

７ ガスメータ
８ ガス器具
９ 瞬時信号検知部
１６ 信号発生部

Claims (4)

1. ガスを消費するガス器具と、前記ガス器具に接続されたガスメータと、から構成される器具判別システムにおいて、
   前記ガス器具は、前記ガスの流量を制御する制御弁と、前記制御弁に自機を特定するための所定流量を所定時間流させる制御部と、を備え、
   前記自機を特定するための所定流量は前記ガス器具本来の流量とは異なるものとし、
   前記ガスメータは、前記ガス器具に流された瞬時流量を計測し前記所定流量と前記所定時間とを検知する瞬時信号検知部と、前記瞬時信号検知部で検知された前記所定流量と前記所定時間とにより前記ガス器具を識別する信号解析部と、を備えた器具判別システム。
2. 前記制御部は、前記ガス器具の使用開始時に所定流量を所定時間流させる請求項１に記載の器具判別システム。
3. 前記制御部は、前記ガス器具の使用中に所定流量を所定時間流させる請求項１に記載の器具判別システム。
4. 前記制御部は、前記ガス器具の使用終了前に所定流量を所定時間流させる請求項１に記載の器具判別システム。

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