JP5186653B2 - ガスメータ - Google Patents

Description

本発明は、ガスの平均流量の変化量の絶対値が判定基準を超えた場合に該平均流量に応じた継続使用時間を設定し、該継続使用時間の設定時からのガスの使用時間が該継続使用時間に達した場合に、遮断弁を閉じてガス遮断を行う使用時間遮断機能を有するガスメータに関する。

従来、例えば特開２００３−３０２２７４号公報（特許文献１）に示すように、ガスメータは、ガス機器の消し忘れや、ガス栓の不完全封止などに対処するために、ガス機器の使用時間が異常に長い場合にガスを遮断する使用時間遮断機能を有している。このガスを遮断するまでの使用時間の判定基準として継続使用時間が設定されるが、この継続使用時間はガスの平均流量に応じて決められている。そして、この使用時間遮断機能では、例えば１５秒間隔の所定タイミングでガスの平均流量を検出し、この平均流量に有る程度の変化があると、その平均流量に応じた継続使用時間が設定される。

図７は従来のガスメータの使用時間遮断機能の動作の一例を説明する図であり、図７の場合は、１５秒間隔のタイミングでガスの平均流量を検出して流量の変化を判定している。あるガス器具が使用されてガスの流量が平均流量Ｑａｖｅ１であったところ別のガス器具が使用されて流量が平均流量Ｑａｖｅ２，Ｑａｖｅ３となり、例えばガスコンロのつまみが回されて平均流量Ｑａｖｅ４，Ｑａｖｅ５となった場合である。この場合、Ｔ１のタイミングで平均流量がＱａｖｅ１からＱａｖｅ２に変化したことが検出され、このＴ１で変化判定を行う。

そして、変化判定により、｜Ｑａｖｅ１−Ｑａｖｅ２｜／Ｑａｖｅ１＞３％となれば、Ｔ２のタイミングで、Ｑａｖｅ３−Ｑａｖｅ１＝流量１として登録する。そして、このタイミングＴ２から、登録された流量１に対応する継続使用時間が設定され、タイマがスタート（リセット）される。また、Ｔ３のタイミングで平均流量がＱａｖｅ３からＱａｖｅ４に変化したことが検出され、このＴ３の変化判定により、｜Ｑａｖｅ３−Ｑａｖｅ４｜／Ｑａｖｅ３＞３％となれば、Ｔ４のタイミングで、Ｑａｖｅ３−Ｑａｖｅ５＝流量２とし、この流量２は減少量であるので、流量１−流量２＝流量１′を新規の流量として再登録する。そして、この流量１′に応する継続使用時間が設定され、タイマがスタート（リセット）される。

特開２００３−３０２２７４号公報

しかしながら、従来の使用時間遮断機能のロジックでは、次のような問題がある。例えば、浴室暖房乾燥機を使っていると、使用者がセットした浴室暖房乾燥機のタイマより早く使用時間遮断をしてしまうという不具合が発生している。この原因を調査してみると、比例制御を行っているガス器具に特有の不具合であることがわかった。

浴室暖房乾燥機は、お湯を沸かし、それを用いて温風を発生させ、浴室や脱衣室を暖めるというガス器具である。最初、水を一気に暖め、お湯にするまでは大流量のガスを使用するが、お湯の温度が上昇するに従い、徐々にガスの使用量を減らし（比例制御）、燃焼量を減らして行くという構成になっている。なお、この比例制御を行う装置は、温度検知部と電子制御部と電磁式比例弁で構成されており、電子制御部は、バーナーで暖められた水の温度を温度検知部で検知し、この温度と設定された温度との温度差に応じた電流を電磁式比例弁に流す。これにより、電磁式比例弁を流れるガスの流量が温度差に逆比例するようになる。また、最近では、浴室暖房乾燥機のみならず、ガスコンロ、ガス炊飯器、ガス小型湯沸器、ガスファンヒーター等でも比例制御が行われている。

このように、最近増加している比例制御のガス器具では、ゆっくりと緩慢にガス使用量が増減するという現象が起こるようになり、従来の使用時間遮断機能のロジックでは、使用時間遮断が正確にできない場合も発生するようになってきた。特に、浴室乾燥機のような機器は、３〜４時間も連続して使用する場合もあり、室温が徐々に上がってくると、ガスの燃焼量も少しずつ減って来て、早く使用時間遮断が発生してしまうという不具合が発生しやすい。

例えば、図６に比例制御のガス器具を使用した場合の従来のロジックの動作例を示す。Ｔ１のタイミングで変化判定を行い、Ｔ２のタイミングでＱａｖｅ３−Ｑａｖｅ１＝流量１として登録し、このタイミングＴ２から流量１に対応する継続使用時間が設定されるまでは図７と同様である。その後、比例制御によりガスの流量が徐々に減っていき、Ｔ３のタイミングで、｜Ｑａｖｅ３−Ｑａｖｅ４｜／Ｑａｖｅ３＜３％となって、流量の変化が検出されない。したがって、Ｔ４のタイミングで新たな流量が設定されず。その後も流量１に対応する継続使用時間のタイマがそのまま継続される。

このように、ガスの使用量が少しずつ減少していることを捕えられていないため、最初に登録された大きい流量のまま継続使用時間によりガス遮断が行われてしまうる。例えば、冬場、水温・気温ともに低い状態のとき、浴室暖房乾燥機の運転を開始すると、一気に強い火力により水をお湯にする。そのとき、例えば、ガスを６００Ｌ／ｈ使用したとすると、使用時間は８５分のタイマがスタートする。その後、水の温度が徐々に上昇すれば、ガスの燃焼量（使用量）は減り、それに伴って、長い使用時間（例えば７２０分）タイマをリスタートして継続使用時間を延長するべきであるが、このような処理ができない。このため、ずっと、６００Ｌ／ｈ使用しているものとして、使用時間が８５分経過すると使用時間遮断となってしまう。

本発明は、ガスメータにおいて、比例制御を行っているガス機器を使用しても、実際のガス使用量よりも早く使用時間遮断してしまうという不具合を解消し、適切な使用時間で遮断することを課題とする。

請求項１のガスメータは、所定のタイミングでガスの平均流量を検出し、該平均流量の変化量の絶対値が判定基準を超えた場合に、検出した平均流量に応じた新たな流量を登録流量として登録するとともに、該平均流量に応じた継続使用時間を設定し、該継続使用時間の設定時からのガスの使用時間が該継続使用時間に達した場合に、遮断弁を閉じてガス遮断を行う使用時間遮断機能を有するガスメータにおいて、前記検出した平均流量の変化量の絶対値が前記判定基準を超えなかった場合に、継続使用時間の設定判断処理を行うとともに、前記設定判断処理を所定回数繰り返す毎に、検出した平均流量に応じた新たな流量を登録するとともに、検出した平均流量に応じた継続使用時間を設定することを特徴とする。

請求項１のガスメータによれば、検出した平均流量の変化量の絶対値が判定基準を超えなかった場合には、継続使用時間の設定判断処理を行うので、この設定判断処理により新たな継続使用時間を設定することが可能となり、比例制御を行っているガス機器を使用しても、実際のガス使用量よりも早く使用時間遮断せずに、適切な使用時間で遮断することができる。また、継続使用時間の設定を所定回数毎に設定するので、毎回の設定による継続使用時間の連続更新を回避でき、登録した新たな流量に基づいて適正な制御を行うことができる。

本発明の実施形態に係るガスメータの要部ブロック図である。 実施形態におけるフローチャートである。 実施形態の動作の一例を示す図である。 他の実施形態におけるフローチャートである。 さらに他の実施形態におけるフローチャートである。 従来のロジックにおける問題点を示す図である。 従来のロジックの動作の一例を示す図である。

次に、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態に係るガスメータの要部ブロック図である。このガスメータ１００は、マイクロコンピュータ（以下、マイコンという）１０、流量検出部２０、遮断部３０、警報予告信号出力部４０を備えている。マイコン１０は、処理プログラムに従って各種の処理を行うＣＰＵ１０ａと、ＣＰＵ１０ａが行う処理のプログラムなどを格納したＲＯＭ１０ｂと、ＣＰＵ１０ａでの各種の処理過程で利用するワークエリア（各種データを格納するデータ記憶エリア等）を有するＲＡＭ１０ｃ、ガスの使用時間の計時等を行うタイマ１０ｄ等で構成されており、これらの各要素はバスラインによって接続されている。

流量検出部２０は、図示しないガス流路を流れるガスの瞬時流量を検出することができる超音波センサ等の流量センサからなる。なお、超音波センサはガス流路中を伝搬する超音波信号の信号伝搬時間から瞬時流量を検出するものである。そして、マイコン１０はこの流量検出部２０で検出される瞬時流量をサンプリングしており、所定のタイミングである１５秒毎に、平均流量を計測する。また、遮断部３０はガス供給路に設置された遮断弁を駆動する駆動回路等で構成されている。また、遮断予告信号出力部４０は、当該ガスメータ１００に接続されるガス漏れ警報器２００に対して遮断予告信号を出力するものであり、設定されている継続使用時間の所定時間前（例えば７分前）に遮断予告信号を出力する。

マイコン１０のＣＰＵ１０ａは、タイマ１０ｄによるタイマ割込の割込信号により、１５秒毎に平均流量を計測し、前回の平均流量と今回の平均流量により流量の変化判定を行う。そして、後述のように、平均流量の変化量の絶対値が判定基準を超えた場合に継続使用時間を設定する。また、継続使用時間の設定時からのガスの使用時間が継続使用時間に達した場合に、遮断部３０に遮断信号を出力し、遮断弁を閉じてガス遮断を行う。

また、ＣＰＵ１０ａは、検出した平均流量の変化量の絶対値が判定基準を超えなかった場合は、継続使用時間の設定判断処理を行う。この設定判断処理では、後述のように、平均流量と、登録流量の合計に基づいて継続使用時間を再設定する。なお、第２実施例では、継続使用時間の設定時からのガスの使用時間が継続使用時間の所定時間前（例えば７分）に達すると、上記同様に継続時間の再設定を行うとともに、遮断予告信号を出力する。

図２は実施形態における要部フローチャートである。このフローチャートはガスメータ１００のＣＰＵ１０ａにおいてメイン処理と並行して実行されるタイマ割込による割り込み処理を示しており、同図に基づいて動作を説明する。なお、メイン処理では、その他の各種の処理を行う。図２の処理は１５秒毎に起動され、ステップＳ１で平均流量を計測し、ステップＳ２で変化判定を行う。この変化判定では、前回の平均流量Ｑａｖｅ（ｉ−１）と今回の平均流量Ｑａｖｅ（ｉ）により、判定基準を３％として、
｜Ｑａｖｅ（ｉ−１）−Ｑａｖｅ（ｉ）｜／Ｑａｖｅ（ｉ−１）＞３％
の条件を満足するかを判定する。

ステップＳ２で条件を満足していれば（変化有りならば）、ステップＳ３で、
Ｑａｖｅ（ｉ）−Ｑａｖｅ（ｉ−２）＝登録流量Ｑ
として計算し、記憶する。そして、ステップＳ５に進む。

ステップＳ２で条件を満足しなければ、ステップＳ４で設定判断処理を行ってステップＳ５に進む。この設定判断処理では、（１）（現在までに登録した登録流量の和ＱＳ（前回の平均流量））と（今回の平均流量Ｑｉ）の差の絶対値が第２判定基準以上であるという条件を満足するかを判定する。この第２判定基準は一定流量（例えば２１Ｌ／ｈ）、または、登録流量の和に対する一定比率（例えば０．５％）とする。そして、条件（１）を満足し、かつ、（登録流量の和）が（今回の平均流量）より大きければ、新たな登録流量を計算する。

この新たな登録流量は次のように計算する。現在までの最大登録流量ＱＭＸとし、（登録流量の和ＱＳ）−（今回の平均流量Ｑｉ）を最大登録流量ＱＭＸから引いた値を、新たな登録流量とする。そして、この登録流量を記憶する。

ステップＳ５では、前回、登録流量計算があったかを判定し、なければそのまま元のルーチンに復帰し、あればステップＳ６に進む。ステップＳ６では前回の計算した（記憶している）登録流量を登録し、ステップＳ７でこの登録流量に対応する継続使用時間を設定し、ステップＳ８でタイマをリスタートして元のルーチンに復帰する。

図３は、上記の実施形態の動作の一例を示す図であり、１５秒間隔のタイミングでガスの平均流量を検出して流量の変化を判定していることは、図６の従来例と同様である。Ｔ１のタイミングで変化判定を行い、Ｔ２のタイミングでＱａｖｅ３−Ｑａｖｅ１＝流量１として登録し、このタイミングＴ２から流量１に対応する継続使用時間が設定される。その後、比例制御によりガスの流量が徐々に減っていき、Ｔ３のタイミングで、｜Ｑａｖｅ３−Ｑａｖｅ４｜／Ｑａｖｅ３＜３％となって、流量の変化が検出されない。しかし、この場合に前記ステップＳ４の設定判断処理を行う。｜登録流量の和（流量１＋流量２）−今回平均流量Ｑａｖｅ４｜＞一定流量の条件（１）を満足し、かつ、（登録流量の和（流量１＋流量２）＞今回平均流量Ｑａｖｅ４ならば、最大登録流量（流量１）−｛登録流量の和（流量１＋流量２）−今回平均流量Ｑａｖｅ４｝＝流量１′として、新たな登録流量（流量１′）が計算される。

これにより、Ｔ４のタイミングで新たな登録流量（流量１′）が登録され、このＴ４のタイミングで流量１′に対応する継続使用時間が設定される。

図４は他の実施形態のフローチャートであり、ステップＳ１〜Ｓ３、Ｓ５〜Ｓ８は図２の処理と同じである。この実施形態では、ステップＳ２で流量に変化なしと判断されたとき、ステップＳ４１に進む。ステップＳ４１では継続使用時間の経過による弁の遮断まで７分前であるかを判定し、判定がＮＯであればステップＳ５に進み、判定がＹＥＳであれば、ステップＳ４２に進む。ステップＳ４２では、図２のステップＳ４と同様に設定判断処理を行い、ステップＳ５に進む。

この処理により、ガス漏れ警報器において遮断予告が行われるときに、新たな登録流量の登録と、この登録流量に対応する継続使用時間が設定される。したがって、適正な継続使用時間も設定できる。

図５はさらに他の実施形態のフローチャートであり、ステップＳ１〜Ｓ８は図２の処理と同じである。この実施形態では、ステップＳ５の判定の後、ステップＳ５１で、設定判定処理（ステップＳ４）が所定回数目かを判定する。この所定回数とは例えば１０倍数、１００倍数であり、所定回数目でなければそのまま元のルーチンに復帰する。所定回数目であればステップＳ６，Ｓ７，Ｓ８で、新たな流量の登録、継続使用時間の設定及びタイマのリスタートを行って元のルーチンに復帰する。すなわち、所定回数が１０の倍数であれば１０回の設定判定処理のうち１回だけ、所定回数が１００の倍数であれば１００回の設定判定処理のうち１回だけ、タイマのリスタートが行われる。

これにより、図２の場合のような毎回の設定による継続使用時間の連続更新を回避でき、登録した新たな流量に基づいて適正な制御を行うことができる。

図２の実施例のように、再登録は１５秒ごと毎回行うと、タイマのリスタートが何回も連続して繰り返され、継続使用時間のタイマが延長され、本当にガス漏れがあった場合に適切な継続使用時間で遮断してくれないことがある。そこで、新たな流量の再登録は、１５秒ごと毎回行うのではなく、上記のように例えば、１０回とか、１００回ごとに１回の割合で再登録を行えば、本当にガス漏れがあった場合に適切な継続使用時間で遮断することができるようになる。

また、例えば、図２の例では、流量１’として再登録されたとき継続使用時間もリスタートが掛かり、再びタイマが最初から計測し始める。このロジックでは、３％未満の流量減少が連続して続くと、リスタートが繰り返されてしまう。これは、早期遮断してしまうという不具合は解決するものの、本当にガス漏れがあった場合に適切な継続使用時間で遮断してくれない。よって、３％未満の流量減少が発生し、流量１’に再登録する場合、タイマはリスタートさせないで、流量１を登録した時点からの計測を継続するようにしてもよい。例えば、最初、流量１（６００Ｌ／ｈ）が使用開始されると、８５分のタイマがスタートし、その後、４５分経過後、３％未満の流量減少が確認され、流量１’が再登録されたとすると、そこからまた８５分タイマをリスタートさせるのではなく、そのままタイマは継続する。つまり、流量１’に再登録されてから、４０分後に使用時間遮断が起こることになる。これにより、本当にガス漏れがあった場合に適切な継続使用時間で遮断することができるようになる。

１０ マイコン
２０ 流量検出部
３０ 遮断部
４０ 警報予告信号出力部
１００ ガスメータ

Claims (1)

1. 所定のタイミングでガスの平均流量を検出し、該平均流量の変化量の絶対値が判定基準を超えた場合に、検出した平均流量に応じた新たな流量を登録流量として登録するとともに、該平均流量に応じた継続使用時間を設定し、該継続使用時間の設定時からのガスの使用時間が該継続使用時間に達した場合に、遮断弁を閉じてガス遮断を行う使用時間遮断機能を有するガスメータにおいて、
   前記検出した平均流量の変化量の絶対値が前記判定基準を超えなかった場合に、継続使用時間の設定判断処理を行うとともに、
   前記設定判断処理を所定回数繰り返す毎に、検出した平均流量に応じた新たな流量を登録するとともに、検出した平均流量に応じた継続使用時間を設定することを特徴とするガスメータ。

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