JP7117599B2 - Flow measurement device - Google Patents

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Description

本発明は、判別したガス器具で使用されるガスの使用量を積算する技術に関し、特にガス器具が燃料電池である場合の積算方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a technique for accumulating the amount of gas used by a discriminated gas appliance, and more particularly to an accumulating method when the gas appliance is a fuel cell.

配管内を流れるガスの流量変化に基づいて、使用が開始されたガス器具が何であるかを特定するガスメータ装置が種々提案されている。そして、特定されたガス器具が家庭用の燃料電池である場合に、この燃料電池で使用されるガスの使用量を積算するガスメータが開示されている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Various gas meter devices have been proposed that identify a gas appliance that has been put into use based on changes in the flow rate of gas flowing through a pipe. A gas meter is disclosed that integrates the amount of gas used in the fuel cell when the specified gas appliance is a household fuel cell (see, for example, Patent Document 1).

そして、特許文献1に記載の方法によると、ガス器具を燃料電池と判別した場合、急峻な流量変化が発生する期間は燃料電池の流量を取得できない期間として、その間は、流量を取得できないと判断された直前の流量を用いて燃料電池のガス使用量として積算する構成としている。 According to the method described in Patent Document 1, when a gas appliance is determined to be a fuel cell, it is determined that the flow rate cannot be obtained during a period in which the flow rate of the fuel cell cannot be obtained during a period in which a steep change in flow rate occurs. The flow rate immediately before the fuel cell is used is used to integrate the amount of gas used by the fuel cell.

特開2013-127444号公報JP 2013-127444 A

しかしながら、前記従来のガスメータでは燃料電池と判別し、この燃料電池のガス使用量を積算している時に他のガス器具が使用された場合、このガス器具の使用が停止されて燃料電池が使用されていることを再度判定できるまでは、流量を取得できないと判断された直前の流量を用いて燃料電池のガス使用量として積算することになる。従って、常に流量変化の状態を監視しながら、燃料電池の流量変化かどうかを判定する必要が有り、判定処理を行うマイクロコンピュータの負荷が増大していた。 However, in the conventional gas meter, if a fuel cell is identified as a fuel cell and another gas appliance is used while the amount of gas used by this fuel cell is being accumulated, the use of this gas appliance is stopped and the fuel cell is used. Until it can be determined again that the flow rate cannot be obtained, the flow rate immediately before it is determined that the flow rate cannot be obtained is used to accumulate the amount of gas used by the fuel cell. Therefore, it is necessary to determine whether or not there is a change in the flow rate of the fuel cell while constantly monitoring the state of the flow rate change, increasing the load on the microcomputer that performs the determination process.

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、燃料電池のガス使用量を積算するに当たり、マイクロコンピュータの負荷を増大することなく、精度よく積算することができる流量計測装置を提供すること目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a flow rate measuring device capable of accurately accumulating the amount of gas used by a fuel cell without increasing the load on the microcomputer. and

本明細書にかかる流量計測装置は、流路に流れる流体の流量を一定時間間隔で計測する流量計測手段と、前記流量計測手段によって計測された流量値から使用されているガス器具を判別するガス器具判別手段と、前記流量計測手段によって計測された流量値から燃料電池で消費される燃料電池流量を算出する燃料電池流量算出手段と、前記燃料電池流量算出手段で算出された燃料電池流量を積算する燃料電池積算手段と、を備え、前記燃料電池流量算出手段は、前記ガス器具判別手段で前記流量計測手段によって計測された流量値の内、所定流量範囲に存在する所定個数の流量値で算出した平均流量を燃料電池流量とすることを特徴とするものである。 The flow rate measuring device according to the present specification includes flow rate measuring means for measuring the flow rate of a fluid flowing in a flow path at regular time intervals, and gas flow rate measuring means for determining the gas appliance being used from the flow rate value measured by the flow rate measuring means. appliance discrimination means; fuel cell flow rate calculation means for calculating the fuel cell flow rate consumed by the fuel cell from the flow rate value measured by the flow rate measurement means; and integrating the fuel cell flow rate calculated by the fuel cell flow rate calculation means. wherein the fuel cell flow rate calculation means calculates a predetermined number of flow rate values existing in a predetermined flow rate range among the flow rate values measured by the flow rate measurement means in the gas appliance determination means. The fuel cell flow rate is defined as the average flow rate.

これにより、計測された流量の内、燃料電池の流量範囲(第1所定流量以上かつ第2所定流量未満)の流量のみで平均流量を算出することで、燃料電池のガス使用量を精度よく積算することが可能となる。 As a result, by calculating the average flow rate only from the flow rate range of the fuel cell (more than the first predetermined flow rate and less than the second predetermined flow rate) among the measured flow rates, the amount of gas used by the fuel cell can be accurately integrated. It becomes possible to

本発明の流量計測装置によれば、燃料電池のガス使用量を積算するに当たり、マイクロコンピュータの負荷を増大することなく、精度よく積算することが可能となる。 According to the flow rate measuring device of the present invention, when accumulating the amount of gas used by the fuel cell, it is possible to perform accurate accumulation without increasing the load on the microcomputer.

本発明の実施の形態1によるガスメータ100の例示的な構成を示すブロック図1 is a block diagram showing an exemplary configuration of gas meter 100 according to Embodiment 1 of the present invention; FIG. (a)(b)本発明の実施の形態1の動作を説明する為のグラフ(a) (b) Graphs for explaining the operation of the first embodiment of the present invention 本発明の実施の形態1における処理フローチャートProcessing flowchart in Embodiment 1 of the present invention (a)(b)本発明の実施の形態2の動作を説明する為のグラフ(a) (b) Graphs for explaining the operation of the second embodiment of the present invention 本発明の実施の形態2における処理フローチャートProcessing flowchart in Embodiment 2 of the present invention 本発明の実施の形態3の動作を説明する為のグラフGraph for explaining the operation of Embodiment 3 of the present invention

第1の発明は、流路に流れる流体の流量を一定時間間隔で計測する流量計測手段と、前記流量計測手段によって計測された流量値から使用されているガス器具を判別するガス器具判別手段と、前記流量計測手段によって計測された流量値から燃料電池で消費される燃料電池流量を算出する燃料電池流量算出手段と、前記燃料電池流量算出手段で算出された燃料電池流量を積算する燃料電池積算手段と、を備え、前記燃料電池流量算出手段は、前記ガス器具判別手段で前記流量計測手段によって計測された流量値の内、所定流量範囲に存在する所定個数の流量値で算出した平均流量を燃料電池流量とすることを特徴とするもので、これにより燃料電池のガス使用量を積算するに当たり、マイクロコンピュータの負荷を増大することなく、精度よく積算することが可能となる。 A first invention comprises flow rate measuring means for measuring the flow rate of a fluid flowing through a flow path at regular time intervals, and gas appliance discrimination means for discriminating the gas appliance being used from the flow rate value measured by the flow rate measuring means. fuel cell flow rate calculation means for calculating the fuel cell flow rate consumed by the fuel cell from the flow rate value measured by the flow rate measurement means; and fuel cell integration for integrating the fuel cell flow rate calculated by the fuel cell flow rate calculation means. wherein the fuel cell flow rate calculation means calculates an average flow rate calculated from a predetermined number of flow rate values existing in a predetermined flow rate range among the flow rate values measured by the flow rate measurement means in the gas appliance identification means. It is characterized in that the flow rate of the fuel cell is used as the fuel cell flow rate, so that the amount of gas used in the fuel cell can be integrated accurately without increasing the load on the microcomputer.

第2の発明は、特に第1の発明において、前記所定個数の流量値は、前記流量計測手段で新たに計測された流量値が前記所定流量範囲である場合、一番古い流量値を削除して新たに計測された流量値を加えて構成されることを特徴とするものある。 In a second invention, particularly in the first invention, when the flow rate value newly measured by the flow rate measuring means is within the predetermined flow rate range, the oldest flow rate value is deleted from the predetermined number of flow rate values. is configured by adding a newly measured flow rate value.

第3の発明は、特に第1または2の発明において、前記燃料電池流量算出手段は、前記流量計測手段によって計測された流量値が前記所定流量範囲を逸脱した場合、直前の燃料電池流量を保持し、その後、前記所定流量範囲になってからの所定個数の流量値の平均流量を新たな燃料電池流量として更新することを特徴とするものである。 In a third invention, particularly in the first or second invention, the fuel cell flow rate calculation means retains the immediately preceding fuel cell flow rate when the flow rate value measured by the flow rate measurement means deviates from the predetermined flow rate range. After that, the average flow rate of the predetermined number of flow values after reaching the predetermined flow rate range is updated as the new fuel cell flow rate.

第4の発明は、特に第1から3のいずれか1つの発明において、前記燃料電池流量算出手段は、前記流量計測手段によって計測された流量値の今回値と前回値との差が第3所定流量以上の場合は、今回値を平均流量算出する際には含めないことを特徴とするものである。 In a fourth invention, particularly in any one of the first to third inventions, the fuel cell flow rate calculation means determines that the difference between the current flow rate value and the previous flow rate value measured by the flow rate measurement means is a third predetermined value. If the flow rate is greater than or equal to the flow rate, the current value is not included in the calculation of the average flow rate.

第5の発明は、特に第1から4のいずれか1つの発明において、前記燃料電池流量算出手段は、前記流量計測手段によって計測された流量値の今回値が前回求めた燃料電池流量から第4所定流量以上増加した場合は前回求めた燃料電池流量を保持し、現在の平均流量に対して第5所定流量以上減少するまで燃料電池流量を更新しないことを特徴とするものである。 In a fifth invention, particularly in any one of the first to fourth inventions, the fuel cell flow rate calculation means calculates the current value of the flow rate measured by the flow rate measurement means from the fuel cell flow rate obtained last time to the fourth When the fuel cell flow rate increases by a predetermined flow rate or more, the previously obtained fuel cell flow rate is maintained, and the fuel cell flow rate is not updated until the fuel cell flow rate decreases by a fifth predetermined flow rate or more from the current average flow rate.

第6の発明は、特に第1から3のいずれか1つの発明において、前記燃料電池積算手段は、前記燃料電池流量算出手段による前記燃料電池流量の更新が行われない期間を計時し、燃料電池流量の更新が行われない期間に保持していた燃料電池流量と更新後の燃料電池流量の差分と前記計時手段で計時した時間から燃料電池流量の更新が行われない期間の燃料電池流量の積算値を補完することを特徴とするものである。 In a sixth invention, particularly in any one of the first to third inventions, the fuel cell integrating means measures a period in which the fuel cell flow rate is not updated by the fuel cell flow rate calculating means, and the fuel cell Integrating the fuel cell flow rate during the period when the fuel cell flow rate is not updated from the difference between the fuel cell flow rate held during the period when the flow rate is not updated and the updated fuel cell flow rate and the time measured by the timing means. It is characterized by complementing values.

以下、添付の図面を参照しながら、本発明にかかる流量計測装置の実施形態を説明する
。以下に説明する実施の形態では、流量計測装置の例として、ガスメータを挙げ、その処理を説明する。図面において、同じ構成要素には同じ参照符号を付し、既に説明した構成要素については再度の説明を省略する。なお、本発明は、以下で説明する実施の形態によって限定されることはない。
An embodiment of a flow rate measuring device according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the embodiments described below, a gas meter will be used as an example of a flow rate measuring device, and the process will be described. In the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals, and the repetitive description of the already described components is omitted. In addition, this invention is not limited by embodiment described below.

(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のブロック図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram of a gas meter according to Embodiment 1 of the present invention.

図1において、ガスメータ100は、流路101と、流量計測手段102と、ガス器具判別手段110と、区間平均流量算出手段111と、燃料電池稼動判定手段112と、燃料電池流量算出手段113と、燃料電池積算手段114とを備えたものである。さらにガスメータ100は、ガス配管1に接続され、ガスメータ100の下流側には、ガス配管2を介して燃料電池を含むガス器具10~12が接続されている。 In FIG. 1, the gas meter 100 includes a flow path 101, flow rate measuring means 102, gas appliance determination means 110, section average flow rate calculation means 111, fuel cell operation determination means 112, fuel cell flow rate calculation means 113, and a fuel cell integrating means 114 . Furthermore, the gas meter 100 is connected to the gas pipe 1 , and gas appliances 10 to 12 including fuel cells are connected to the downstream side of the gas meter 100 via the gas pipe 2 .

流量計測手段102としての超音波流量計は、流路101に流れる流体としてのガスに対し、一定時間間隔(例えば0.5秒や2秒ごと)で超音波を発射してその流量を計測するものであり、一般的なものを使用することができる。 The ultrasonic flowmeter as the flow rate measuring means 102 emits ultrasonic waves at regular time intervals (for example, every 0.5 seconds or 2 seconds) to the gas as the fluid flowing in the flow path 101 to measure the flow rate. and you can use common ones.

ガス器具判別手段110は、流量計測手段102によって取得される流量値に基づき、ガス器具10~12の稼動開始時に得られた流量変化パターンに基づいて、使用開始されたガス器具の種類(燃料電池、給湯器、ファンヒータ、コンロ等)を判別する。なお、ガス器具の使用開始が検知されたものの、ガス器具を判別できない場合は、何らかの器具の使用が開始されたものとし、判別結果として不明器具とする。 Based on the flow rate value obtained by the flow rate measuring means 102, the gas appliance determination means 110 determines the type of gas appliance (fuel cell , water heater, fan heater, stove, etc.). Note that when the start of use of a gas appliance is detected but the gas appliance cannot be identified, it is assumed that the use of some appliance has started, and the identification result is an unknown appliance.

燃料電池稼動判定手段112は、ガス器具判別手段110による判別結果に基づき、燃料電池が現在稼働中かを判定するものある。 The fuel cell operation determining means 112 determines whether the fuel cell is currently operating based on the result of determination by the gas appliance determining means 110 .

燃料電池流量算出手段113は、燃料電池稼動判定手段112で燃料電池が稼働中と判定された場合に、区間平均流量算出手段111で演算された平均流量を基づいて燃料電池の流量を算出するもので詳細は後述する。 The fuel cell flow rate calculation means 113 calculates the flow rate of the fuel cell based on the average flow rate calculated by the section average flow rate calculation means 111 when the fuel cell operation determination means 112 determines that the fuel cell is in operation. Details will be described later.

区間平均流量算出手段111は、流量計測手段102で計測された流量値の所定の条件を満たす複数個の流量値で平均流量を算出する為に利用されるもので、詳細は後述する。 The section average flow rate calculation means 111 is used to calculate an average flow rate using a plurality of flow rate values that satisfy a predetermined condition of the flow rate values measured by the flow rate measurement means 102, and details of which will be described later.

燃料電池積算手段114は、燃料電池流量算出手段113で算出された燃料電池流量を積算するものである。 The fuel cell integration means 114 integrates the fuel cell flow rate calculated by the fuel cell flow rate calculation means 113 .

なお、ガス器具判別手段110、区間平均流量算出手段111、燃料電池稼動判定手段112、燃料電池流量算出手段113、燃料電池積算手段114は、記載していないマイクロコンピュータ及びメモリー等で構成された制御手段130により実現される。 The gas appliance discrimination means 110, section average flow rate calculation means 111, fuel cell operation determination means 112, fuel cell flow rate calculation means 113, and fuel cell integration means 114 are controlled by microcomputers, memories, etc., not shown. Implemented by means 130 .

次に、区間平均流量算出手段111の動作を説明する。 Next, the operation of the section average flow rate calculation means 111 will be described.

図2(a)は、燃料電池が稼動している状態において、コンロが使用された場合の流量の変化を示すもので、コンロ稼動中の一部期間は省略している。 FIG. 2(a) shows changes in the flow rate when the stove is used while the fuel cell is in operation, and a part of the period during which the stove is in operation is omitted.

燃料電池のガス使用流量の変化は緩やかであり、流量範囲は所定流量範囲(例えば、第1所定流量20L/h~第2所定流量75L/h)で変化するところに特徴を有しており、図2(a)では、流量が徐々に増加している状態を示しており、合わせて、燃料電池が稼動している最中に、コンロが使用された状態を示しており、コンロの使用開始と共に合
計流量は所定の流量範囲の上限(第2所定流量)を超えて推移し、コンロの使用停止と共に燃料電池のみの流量に戻る。
The change in the flow rate of the gas used in the fuel cell is gentle, and the flow rate range is characterized by changing within a predetermined flow rate range (for example, a first predetermined flow rate of 20 L/h to a second predetermined flow rate of 75 L/h), FIG. 2(a) shows a state in which the flow rate is gradually increasing, and also shows a state in which the stove is used while the fuel cell is operating. At the same time, the total flow rate changes beyond the upper limit of the predetermined flow rate range (second predetermined flow rate), and returns to the flow rate of only the fuel cell when the use of the stove is stopped.

図2(b)は、図2(a)の時間軸を拡大して、コンロの稼動開始と停止時の流量変化と流量計測手段102で一定時間毎に計測される流量値(黒丸)を示している。 FIG. 2(b) is an enlarged view of the time axis of FIG. 2(a), showing changes in flow rate when the stove is started and stopped, and flow rate values (black circles) measured by the flow rate measuring means 102 at regular intervals. ing.

ここで、区間平均流量算出手段111は、計測された流量値を所定個数(ここでは8個)毎の区間を形成して、この所定個数の流量値で平均流量を算出する。その際に燃料電池の流量範囲の流量値のみを用いる。従って、図2(b)に示す流量値の場合、区間3、区間4、区間5は除かれることになる。 Here, the section average flow rate calculation means 111 forms sections for each predetermined number (here, eight) of the measured flow rate values, and calculates the average flow rate based on the predetermined number of flow rate values. At that time, only the flow rate value within the flow range of the fuel cell is used. Therefore, in the case of the flow rate values shown in FIG. 2(b), Section 3, Section 4, and Section 5 are excluded.

なお、上記の区間平均流量算出手段111における区間形成の方法では、計測値が8個求められる毎に新たな区間としたが、流量計測手段102で新たに計測された流量値が所定流量範囲である場合、一番古い流量値を削除して新たに計測された流量値(今回値)を加える方法により区間に属する流量値を入れ替えながら逐次平均流量(以下、移動平均流量と称す。)を求める方法でも良い。この場合、一時的な流量変動により所定範囲を逸脱した流量値を除外した平均流量を求めることができる。 In the method of forming sections in the section average flow rate calculation means 111 described above, a new section is set every time eight measured values are obtained. In such a case, the oldest flow rate value is deleted and the newly measured flow rate value (current value) is added to obtain the successive average flow rate (hereinafter referred to as the moving average flow rate) while replacing the flow rate value belonging to the section. method is fine. In this case, it is possible to obtain an average flow rate excluding flow rate values that deviate from a predetermined range due to temporary flow rate fluctuations.

また、移動平均流量を求める場合に、新たに計測された流量値(今回値)が所定流量範囲である場合であっても、今回値と前回計測された流量値(前回値)とを比較し、所定流量(第3所定流量)以上の差があった場合には、今回値を除外することで、一時的な流量変動を除外でき、正確な平均流量を求めることができる。 Also, when calculating the moving average flow rate, even if the newly measured flow rate value (current value) is within the specified flow rate range, the current value is compared with the previously measured flow rate value (previous value). If there is a difference of a predetermined flow rate (third predetermined flow rate) or more, by excluding the current value, a temporary flow rate fluctuation can be excluded, and an accurate average flow rate can be obtained.

次に、燃料電池流量算出手段113の動作と共に、燃料電池積算手段114における積算処理を説明する。 Next, the operation of the fuel cell flow rate calculation means 113 and the integration processing in the fuel cell integration means 114 will be described.

図3は、本実施の形態の燃料電池積算処理のフローチャートを示している。
まず、燃料電池流量算出手段113は、燃料電池稼動判定手段112で燃料電池が稼働中かどうかの判定結果を確認(S101)し、稼働中でなければ(S101でNo)、燃料電池の流量積算を行うことなく終了する。稼働中であれば(S101でYes)、区間平均流量算出手段111で平均流量が更新されたかどうか、即ち、区間平均流量算出手段111で新たな平均流量が求められたかを確認し(S102)、更新されていれば(S102で有り)、区間平均流量算出手段111で更新された平均流量を燃料電池の流量として設定(S103)し、もし、更新されていなければ(S102で無し)、更新された最後の平均流量を燃料電池の流量として設定する。
FIG. 3 shows a flow chart of the fuel cell integration process of this embodiment.
First, the fuel cell flow rate calculation means 113 confirms whether or not the fuel cell is in operation by the fuel cell operation determination means 112 (S101). exit without doing If it is in operation (Yes in S101), it is confirmed whether the average flow rate has been updated by the section average flow rate calculation means 111, that is, whether the section average flow rate calculation means 111 has obtained a new average flow rate (S102), If it has been updated (Yes in S102), the average flow rate updated by the section average flow rate calculation means 111 is set as the flow rate of the fuel cell (S103). The final average flow rate is set as the flow rate of the fuel cell.

そして、燃料電池積算手段114は、処理S103または処理S104で燃料電池の流量として積算する。即ち、図2(b)に示す流量変化の場合は、区間1、区間2までは、それぞれの区間の平均流量を用いて積算し、区間3、区間4ないし区間5では、区間2で求めた平均流量をそれぞれの区間の燃料電池の流量として積算することになる。 Then, the fuel cell integrating means 114 integrates the flow rate of the fuel cell in step S103 or step S104. That is, in the case of the change in flow rate shown in FIG. The average flow rate is integrated as the flow rate of the fuel cell in each section.

その後、区間6では平均流量が更新されるので、区間6の平均流量が燃料電池流量として設定されて、燃料電池のガス使用量として積算される。 After that, since the average flow rate is updated in section 6, the average flow rate in section 6 is set as the fuel cell flow rate and integrated as the gas usage amount of the fuel cell.

以上のようにして、所定の流量範囲にある流量値により燃料電池のガス使用量としての積算流量を求めることができる。なお、移動平均流量を用いる場合でも同様の処理を行うことが出来る。 As described above, the integrated flow rate as the amount of gas used by the fuel cell can be obtained from the flow rate value within the predetermined flow rate range. The same processing can be performed even when using the moving average flow rate.

(実施の形態2)
以下、実施の形態2について、図4を用いて説明する。なお、本実施の形態におけるガ
スメータの構成は実施の形態1と同様であり、説明は省略する。
(Embodiment 2)
Embodiment 2 will be described below with reference to FIG. The configuration of the gas meter according to the present embodiment is the same as that of the first embodiment, and the explanation is omitted.

図4(a)は、燃料電池が稼動している状態において、あるガス器具がある期間使用された状態を示しているが、ある器具のガス消費量が少ない為に、第2の所定流量を超えない場合を示すもので、この場合、実施の形態1によると、合計流量を全て燃料電池のガス使用量として積算してしまう。特に、燃料電池の起動開始直後はガス流量が小さい為に、この傾向が見られる。この対策として、本実施の形態では、以下の方法で、燃料電池のガス使用量を正確に積算することができる。 FIG. 4(a) shows a state in which a certain gas appliance has been used for a certain period of time while the fuel cell is in operation. In this case, according to Embodiment 1, the total flow rate is integrated as the gas usage amount of the fuel cell. In particular, this tendency is observed immediately after the start of the fuel cell because the gas flow rate is small. As a countermeasure, in the present embodiment, the amount of gas used by the fuel cell can be accurately integrated by the following method.

図4(b)は、図4(a)の時間軸を拡大して、あるガス器具の稼動開始と停止時の流量変化と流量計測手段102で一定時間毎に計測される流量値(黒丸)を示している。 FIG. 4(b) is an enlarged view of the time axis of FIG. 4(a), showing changes in flow rate at the start and stop of operation of a certain gas appliance and flow rate values (black circles) measured by the flow rate measuring means 102 at regular intervals. is shown.

ここで、区間平均流量算出手段111は、流量計測手段102で新たに計測された流量値が所定流量範囲である場合、一番古い流量値を削除して新たに計測された流量値を加える方法により区間に属する流量値を入れ替えながら平均流量(移動平均流量)を求める方法を用いている。従って、計測された流量値が所定の流量範囲である間は、流量計測の度に新たな平均流量が求められて更新される。 Here, when the flow rate value newly measured by the flow rate measurement means 102 is within a predetermined flow rate range, the section average flow rate calculation means 111 deletes the oldest flow rate value and adds the newly measured flow rate value. A method of obtaining an average flow rate (moving average flow rate) while replacing the flow rate values belonging to the section by is used. Therefore, while the measured flow rate value is within the predetermined flow rate range, a new average flow rate is obtained and updated each time the flow rate is measured.

以下、図4(b)用いて、本実施の形態における燃料電池流量算出手段113の動作を説明する。 The operation of the fuel cell flow rate calculation means 113 in this embodiment will be described below with reference to FIG. 4(b).

燃料電池流量算出手段113は、流量計測手段102で計測された今回値がV(n)である区間nでは、前回値V(n)と今回値V(n+1)と差が小さく、第4所定流量未満である場合を示しており、前回値V(n-1)と今回値V(n)を含めた8個の流量値で求めた平均流量Vave(n)を燃料電池流量とする。 The fuel cell flow rate calculation means 113 determines that the difference between the previous value V(n) and the current value V(n+1) is small in the interval n where the current value V(n) measured by the flow rate measurement means 102 is the fourth predetermined value. The average flow rate Vave(n) obtained from eight flow rate values including the previous value V(n−1) and the current value V(n) is taken as the fuel cell flow rate.

次に、今回値がV(n+1)である区間n+1では、今回値V(n+1)と前回の平均流量Vave(n)との差分ΔVa(増加流量)を算出し、この差分ΔVaが所定流量(第4所定流量)以上か否かを判断する。ここでは、第4所定流量以上ある場合を示しており、この場合、燃料電池流量算出手段113は燃料電池の流量として今回値V(n+1)を含めて演算された平均流量Vave(n+1)は採用せず、前回求めた平均流量Vave(n)を採用し、この平均流量Vave(n)を記憶部(記載せず)に保持する。 Next, in the section n+1 where the current value is V(n+1), the difference ΔVa (increased flow rate) between the current value V(n+1) and the previous average flow rate Vave(n) is calculated, and this difference ΔVa is the predetermined flow rate ( (fourth predetermined flow rate) or more. In this case, the fuel cell flow rate calculation means 113 adopts the calculated average flow rate Vave(n+1) including the current value V(n+1) as the flow rate of the fuel cell. Instead, the average flow rate Vave(n) obtained last time is adopted, and this average flow rate Vave(n) is held in a storage unit (not shown).

以降、燃料電池流量算出手段113は、保持している平均流量Vave(n)に対する今回値V(x)の差分ΔVxが第4所定流量以上ある場合は、燃料電池流量として保持している平均流量Vave(n)を採用する。 Thereafter, when the difference ΔVx between the current value V(x) and the held average flow rate Vave(n) is equal to or greater than the fourth predetermined flow rate, the fuel cell flow rate calculation means 113 calculates the held average flow rate as the fuel cell flow rate. Take Vave(n).

同時に、燃料電池流量算出手段113は、ガス器具が稼動している期間で求めた平均流量をVave(x)と今回値V(x)とを比較し、第5所定流量以上の減少の有無を確認し、確認できるまでは、保持している平均流量Vave(n)を燃料電池流量として採用を継続する。 At the same time, the fuel cell flow rate calculation means 113 compares the average flow rate Vave(x) obtained during the period in which the gas appliance is in operation with the current value V(x) to determine whether or not there is a decrease of the fifth predetermined flow rate or more. Until it is confirmed, the retained average flow rate Vave(n) is continued to be adopted as the fuel cell flow rate.

そして、Vave(x)に対する今回値V(m-7)の減少量ΔVbが第5所定流量以上の場合、今回値V(m-7)以降、V(m)までに計測された区間mの8個の流量値の平均流量Vave(m)を新たな燃料電池流量として更新する。 Then, when the decrease ΔVb of the current value V(m−7) with respect to Vave(x) is equal to or greater than the fifth predetermined flow rate, the interval m measured from the current value V(m−7) to V(m) The average flow rate Vave(m) of the eight flow rate values is updated as a new fuel cell flow rate.

次に、以上の動作を図5のフローチャートを用いて、燃料電池積算手段114における積算処理と共に説明する。 Next, the above operation will be described together with the integration processing in the fuel cell integration means 114 using the flow chart of FIG.

まず、燃料電池流量算出手段113は、燃料電池稼動判定手段112で燃料電池が稼働
中かどうかの判定結果を確認(S201)し、稼働中でなければ(S201でNo)、燃料電池の流量積算を行うことなく終了する。稼働中であれば(S201でYes)、流量計測手段102で計測された流量値を今回値VTとして取得し(S202)、前回の平均流量VaveLとの差分ΔVaを算出する(S203)と共に、今回の平均流量VaveTを算出する(S204)。
First, the fuel cell flow rate calculation means 113 confirms whether or not the fuel cell is in operation by the fuel cell operation determination means 112 (S201). exit without doing If it is in operation (Yes in S201), the flow rate value measured by the flow rate measuring means 102 is acquired as the current value VT (S202), and the difference ΔVa from the previous average flow rate VaveL is calculated (S203). is calculated (S204).

次に、ΔVaが第4所定流量以上かどうかを確認し(S205)、第4所定流量以上であれば、平均流量VaveLを保存する(S206)すると共に、燃料電池以外の他のガス器具の稼動有りを示すフラグをセットし(S207)、燃料電池の流量として前回の平均流量VaveLを設定する(S208)。第4所定流量未満であれば、新たに求めた平均流量VaveTを燃料電池流量として更新する(S209)。 Next, it is confirmed whether or not ΔVa is equal to or greater than a fourth predetermined flow rate (S205). A flag indicating the presence is set (S207), and the previous average flow rate VaveL is set as the flow rate of the fuel cell (S208). If the flow rate is less than the fourth predetermined flow rate, the newly obtained average flow rate VaveT is updated as the fuel cell flow rate (S209).

次に、他のガス器具が稼動しているかどうかを確認し(S210)し、他のガス器具が稼動していなければ、燃料電池積算処理(S217)に移行する。他のガス器具が稼動していれば、今回求めた平均流量VaveTと今回値VTとの差分ΔVb(減少量)を求め(S211)、差分ΔVbが第5所定流量以上かどうかを確認し(S212)、第5所定流量未満であれば、燃料電池の流量として前回の平均流量VaveLを設定し(S213)すると共に、平均流量VaveTを保存する。 Next, it is checked whether other gas appliances are in operation (S210), and if the other gas appliances are not in operation, the process proceeds to fuel cell integration processing (S217). If other gas appliances are in operation, the difference ΔVb (decrease amount) between the average flow rate VaveT obtained this time and the current value VT is obtained (S211), and it is confirmed whether the difference ΔVb is equal to or greater than the fifth predetermined flow rate (S212). ), and if it is less than the fifth predetermined flow rate, the previous average flow rate VaveL is set as the flow rate of the fuel cell (S213), and the average flow rate VaveT is saved.

処理S212で、差分ΔVbが第5所定流量以上と判定されれば、燃料電池の流量として更新平均流量である今回の平均流量VaveTを設定する(S215)と共に、燃料電池以外の他のガス器具の稼動有りを示すフラグをリセットする(S216)。 In step S212, if it is determined that the difference ΔVb is equal to or greater than the fifth predetermined flow rate, the current average flow rate VaveT, which is the updated average flow rate, is set as the flow rate of the fuel cell (S215), and the flow rate of other gas appliances other than the fuel cell is set. A flag indicating that there is operation is reset (S216).

そして、燃料電池積算手段114は、処理S217において、処理S208,S209,S214,S215のいずれかで設定された燃料電池の流量を積算する。 Then, in step S217, the fuel cell integrating means 114 integrates the fuel cell flow rate set in any one of steps S208, S209, S214, and S215.

以上の処理により、第2の所定流量を超えないようなガス器具が稼動した場合でも、燃料電池のガス使用量を正確に積算することが出来る。 By the above processing, even when a gas appliance that does not exceed the second predetermined flow rate is operated, the gas usage amount of the fuel cell can be accurately integrated.

(実施の形態3)
以下、実施の形態3について、図6を用いて説明する。なお、本実施の形態におけるガスメータの構成は実施の形態1と同様であり、説明は省略する。図6は、図4(b)に実施の形態2における燃料電池の積算に用いる燃料電池流量を示したものであり、実施の形態2による積算では、ガス器具が稼動してから停止し、新たな平均流量Vave(m)で更新されるまで、区間nの平均流量Vave(n)(点線A)が積算される。
(Embodiment 3)
Embodiment 3 will be described below with reference to FIG. The configuration of the gas meter according to the present embodiment is the same as that of the first embodiment, and the explanation is omitted. FIG. 6 shows the fuel cell flow rate used for the integration of the fuel cell in the second embodiment in FIG. 4(b). The average flow rate Vave(n) (dotted line A) of section n is integrated until it is updated with the average flow rate Vave(m).

しかしながら、図に示すように燃料電池の流量が徐々に増加するような場合は、実際の積算値と差異が生じてしまう。この対策として、本実施の形態では、この期間を補完することを目的としている。 However, when the flow rate of the fuel cell gradually increases as shown in the figure, a difference from the actual integrated value occurs. As a countermeasure for this, the present embodiment aims to complement this period.

具体的には、燃料電池流量をVave(n)からVave(m)に増加する期間で直線近似するものであり、この間の燃料電池流量を点線Bで示す流量とすることで燃料電池のガス使用量を正確に行うことが出来る。 Specifically, linear approximation is performed in the period in which the fuel cell flow rate increases from Vave(n) to Vave(m). Able to quantify accurately.

以上、本発明の実施形態を説明した。上述の実施形態の説明は、本発明の例示であり、本発明を限定するものではない。また、上述の実施形態で説明した各構成要素を適宜組み合わせた実施形態も可能である。本発明は、特許請求の範囲またはその均等の範囲において、改変、置き換え、付加および省略などが可能である。 The embodiments of the present invention have been described above. The above descriptions of the embodiments are illustrative of the present invention and are not intended to limit the present invention. Further, an embodiment is also possible in which each component described in the above embodiment is appropriately combined. The present invention can be modified, replaced, added, omitted, etc. within the scope of the claims or equivalents thereof.

以上のように、本発明にかかる流量計測装置は、燃料電池のガス使用量を正確に算出することができることから、都市ガス、LPガスのガス流量を積算するガスメータ等に適用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the flow rate measuring device according to the present invention can accurately calculate the amount of gas used by a fuel cell, and therefore can be applied to a gas meter or the like for integrating gas flow rates of city gas and LP gas.

10~12 ガス器具
100 ガスメータ(流量計測装置)
101 流路
102 流量計測手段
110 ガス器具判別手段
111 区間平均流量算出手段
112 燃料電池稼動判定手段
114 燃料電池積算手段
130 制御手段
10 to 12 gas appliances 100 gas meter (flow measuring device)
REFERENCE SIGNS LIST 101 flow path 102 flow rate measurement means 110 gas appliance determination means 111 section average flow rate calculation means 112 fuel cell operation determination means 114 fuel cell integration means 130 control means

Claims (5)

流路に流れる流体の流量を一定時間間隔で計測する流量計測手段と、
前記流量計測手段によって計測された流量値から使用されているガス器具を判別するガス器具判別手段と、
前記流量計測手段によって計測された流量値から燃料電池で消費される燃料電池流量を算出する燃料電池流量算出手段と、
前記燃料電池流量算出手段で算出された燃料電池流量を積算する燃料電池積算手段と、
を備え、
前記燃料電池流量算出手段は、前記ガス器具判別手段で前記流量計測手段によって計測された流量値の内、所定流量範囲に存在する所定個数の流量値で算出した平均流量を燃料電池流量とし、前記流量計測手段によって計測された流量値が前記所定流量範囲を逸脱した場合、直前の燃料電池流量を保持し、その後、前記所定流量範囲になってからの所定個数の流量値の平均流量を新たな燃料電池流量として更新することを特徴とする流量計測装置。
a flow rate measuring means for measuring the flow rate of the fluid flowing through the channel at regular time intervals;
a gas appliance discriminating means for discriminating the gas appliance being used from the flow rate value measured by the flow rate measuring means;
fuel cell flow rate calculation means for calculating the fuel cell flow rate consumed by the fuel cell from the flow rate value measured by the flow rate measurement means;
fuel cell integration means for integrating the fuel cell flow rate calculated by the fuel cell flow rate calculation means;
with
The fuel cell flow rate calculation means determines an average flow rate calculated from a predetermined number of flow rate values existing in a predetermined flow rate range among the flow rate values measured by the flow rate measurement means in the gas appliance determination means as a fuel cell flow rate , When the flow rate value measured by the flow rate measuring means deviates from the predetermined flow rate range, the immediately preceding fuel cell flow rate is maintained, and then the average flow rate of the predetermined number of flow rate values after reaching the predetermined flow rate range is newly calculated. A flow rate measuring device characterized by updating as a fuel cell flow rate.
前記所定個数の流量値は、前記流量計測手段で新たに計測された流量値が前記所定流量範囲である場合、一番古い流量値を削除して新たに計測された流量値を加えて構成されることを特徴とする請求項1に記載の流量計測装置。 The predetermined number of flow rate values is formed by deleting the oldest flow rate value and adding the newly measured flow rate value when the flow rate value newly measured by the flow rate measuring means is within the predetermined flow rate range. The flow rate measuring device according to claim 1, characterized in that: 前記燃料電池流量算出手段は、前記流量計測手段によって計測された流量値の今回値と前回値との差が第3所定流量以上の場合は、今回値を平均流量算出する際には含めないことを特徴とする請求項1または2に記載の流量計測装置。 When the difference between the current flow rate value and the previous flow rate value measured by the flow rate measuring means is equal to or greater than a third predetermined flow rate, the fuel cell flow rate calculation means does not include the current value when calculating the average flow rate. The flow measuring device according to claim 1 or 2 , characterized by: 前記燃料電池流量算出手段は、前記流量計測手段によって計測された流量値の今回値が前回求めた燃料電池流量から第4所定流量以上増加した場合は前回求めた燃料電池流量を保持し、現在の平均流量に対して第5所定流量以上減少するまで燃料電池流量を更新しないことを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載の流量計測装置。 When the current flow rate value measured by the flow rate measuring means increases by a fourth predetermined flow rate or more from the fuel cell flow rate obtained last time, the fuel cell flow rate calculating means holds the previously obtained fuel cell flow rate and calculates the current flow rate. 4. The flow rate measuring device according to any one of claims 1 to 3 , wherein the fuel cell flow rate is not updated until the flow rate decreases by a fifth predetermined flow rate or more from the average flow rate. 前記燃料電池積算手段は、前記燃料電池流量算出手段による前記燃料電池流量の更新が行われない期間を計時し、燃料電池流量の更新が行われない期間に保持していた燃料電池流
量と更新後の燃料電池流量の差分と前記計時手段で計時した時間から燃料電池流量の更新が行われない期間の燃料電池流量の積算値を補完することを特徴とする請求項からのいずれか1項に記載の流量計測装置。
The fuel cell integrating means counts a period in which the fuel cell flow rate is not updated by the fuel cell flow rate calculating means, and the fuel cell flow rate held during the period in which the fuel cell flow rate is not updated is 5. The integrated value of the fuel cell flow rate during a period in which the fuel cell flow rate is not updated is interpolated from the difference in the fuel cell flow rate and the time measured by the timing means. The flow measuring device according to .
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012142217A (en) 2011-01-05 2012-07-26 Toto Ltd Solid oxide fuel cell system
JP2012237700A (en) 2011-05-13 2012-12-06 Panasonic Corp Flow rate measuring device
JP2013127444A (en) 2011-11-17 2013-06-27 Panasonic Corp Gas flow rate detector and gas flow rate detecting method

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050036516A (en) * 2003-10-16 2005-04-20 극동도시가스주식회사 Gas metering system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012142217A (en) 2011-01-05 2012-07-26 Toto Ltd Solid oxide fuel cell system
JP2012237700A (en) 2011-05-13 2012-12-06 Panasonic Corp Flow rate measuring device
JP2013127444A (en) 2011-11-17 2013-06-27 Panasonic Corp Gas flow rate detector and gas flow rate detecting method

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