JPH1038635A

JPH1038635A - ガス流量計

Info

Publication number: JPH1038635A
Application number: JP19899296A
Authority: JP
Inventors: Yukio Kimura; 幸雄木村; Takahito Sato; 孝人佐藤
Original assignee: Toho Gas Co Ltd
Current assignee: Toho Gas Co Ltd
Priority date: 1996-07-29
Filing date: 1996-07-29
Publication date: 1998-02-13
Anticipated expiration: 2016-07-29
Also published as: JP3544600B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】１つのガス流量計で個別のガス機器のガス消
費量を計測可能なガス流量計を提供する。【解決手段】量計１１は、ガス配管１４に取り付けら
れてガスの流量を計測するものであって、ガス流量セン
サ２０と、圧力センサ２１と、ＧＨＰがガス配管に生じ
させるガス圧変動の周波数範囲を記憶するＧＨＰ変動周
波数記憶手段３０と、圧力センサ２１のガス圧変動の周
波数を検出するガス圧変動検出プログラム３１と、ガス
圧変動の変動幅を検出するガス圧変動幅検出プログラム
３２と、ＧＨＰがガスを消費していると判定するＧＨＰ
ガス消費判定プログラム３３と、ＧＨＰがガスを消費し
ていると判断された場合に、ガスの変化流量ΔＱとガス
圧変動幅ＰWの変化量△ＰWとの関係から、ガスの変化流
量△ＱがＧＨＰあるいは通常ガス機器のいずれの消費量
の変化によって生じたかを判定し、ガス消費量を算出す
るガス流量演算プログラム３４とを有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数のガス機器が
使用されているガス配管系に１つ設置するだけで、個別
のガス機器のガス積算流量を計測可能なガス流量計に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、都市ガスの積算流量（ガス消費
量）の計測は、図７に示すように、消費者のガス配管１
４の上流側にガス流量計１０１を配設して、消費者が消
費するガス流量を計測し、そのガス流量からガス消費量
を演算している。一方、ガスエンジンヒートポンプ１２
等のように冷暖房用に使用されるガス機器で消費される
ガスについては、ガス料金の割引を行っている。これら
のガス機器は、消費量が大きいから割り引きしても採算
が採れるからである。そして、割引料金となるガスエン
ジンヒートポンプ１２の消費量は、通常ガス機器１３で
消費されるガス消費量とは別に計測する必要があるた
め、通常ガス機器用のガス流量計１０１のとは別にガス
エンジンヒートポンプ専用ガス流量計１０２を設置して
いる。

【０００３】しかし、ガスエンジンヒートポンプ専用ガ
ス流量計１０２と、通常ガス機器用のガス流量計１０１
との２つを設置するのは、ガス会社としては、コストア
ップとなっていた。また、ガス流量計は、家の外側に配
設されるが、都市部では２つのガス流量計１０１，１０
２を取り付け、かつ検針可能なスペースを確保すること
が困難な場合があった。また、取り付けた後でも、ガス
流量計１０１，１０２の２箇所のガス流量計を検針しな
ければならないため、ガス検針の効率が低下する問題も
あった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、すでに発明者
らは、特願平７−１７６８０９号において、ガスエンジ
ンヒートポンプ等の特定のガス機器がガス消費時にガス
配管内に発生させる特定周波数のガス圧変動を利用し
て、一台で特定のガス機器の消費するガス流量と他のガ
ス機器の消費するガス流量とを計測できるガス流量計を
提案している。

【０００５】しかしながら、上記ガス流量計では、特定
のガス機器がガス消費している場合において、その他の
ガス機器への流量が変化したときなどに、いずれの機器
へのガス流量が変化したのかを判別することが困難であ
った。

【０００６】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、ガス流量の変化が生じた場合に
いずれの機器の流量が変化したかを判別し、１つのガス
流量計で個別のガス機器のガス消費量を計測可能なガス
流量計を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めの請求項１に記載の解決手段は、ガス配管に取り付け
られてガスの積算流量を計測するガス流量計において、
ガスを消費する際にガス配管内にガス圧変動を生じさせ
る特定のガス機器が前記ガス配管に接続されている場合
に、ガス流量が増加し、かつガス圧変動の変動幅が大き
くなったときには、このガス流量の増加分を前記特定の
ガス機器へのガス流量に加算し、ガス流量が増加し、か
つガス圧変動の変動幅が小さくなったときには、このガ
ス流量の増加分を前記特定のガス機器以外のガス機器へ
のガス流量に加算し、ガス流量が減少し、かつガス圧変
動の変動幅が大きくなったときには、このガス流量の減
少分を前記特定のガス機器以外のガス機器へのガス流量
から減算し、ガス流量が減少し、かつガス圧変動の変動
幅が小さくなったときには、このガス流量の減少分を前
記特定のガス機器へのガス流量から減算するガス流量演
算手段を有することを特徴とするガス流量計である。

【０００８】上記構成を有する本発明のガス流量計は、
下流に特定のガス機器およびその他のガス機器が接続さ
れるガス配管に設置される。ここで、特定のガス機器と
は、ガスを消費する際に接続しているガス配管内におい
てガス圧に変動を生じさせるガス機器を指し、ガスエン
ジンや、これを用いたガスエンジンヒートポンプなどの
機器が含まれる。

【０００９】同じようにガス配管のガス流量が変化した
場合であっても、特定のガス機器の流量が変化した場合
と他のガス機器の流量が変化した場合では、ガス圧変動
の変動幅の変化の傾向が異なる。従って、ガス圧変動の
変動幅の変化をも併せて判断することにより、特定のガ
ス機器へのガス流量が変化したのか、他のガス機器への
ガス流量が変化したのかを判定することができる。さら
に、それに応じてガス流量の増加分あるいは減少分をい
ずれかの機器のガス流量の増加分あるいは減少分として
演算して、特定のガス機器へのガス積算流量とその他の
ガス機器へのガス積算流量との両者を計測することがで
きる。

【００１０】さらに、請求項２に記載の解決手段は、ガ
ス配管に取り付けられてガスの積算流量を計測するガス
流量計において、前記ガスの流量を計測するガス流量セ
ンサと、前記ガスの圧力を計測する圧力センサと、ガス
を消費する際にガス配管内にガス圧変動を生じさせる特
定のガス機器が、前記ガス配管内に発生させるガス圧変
動の周波数範囲を記憶した特定機器変動周波数記憶手段
と、前記圧力センサの出力からガス圧変動の周波数を検
出するガス圧変動周波数検出手段と、前記圧力センサの
出力からガス圧変動の変動幅を検出するガス圧変動幅検
出手段と、前記ガス圧変動周波数検出手段が検出した前
記ガス圧変動の周波数と前記特定機器変動周波数記憶手
段が記憶する前記ガス圧変動の周波数範囲とを比較し、
この周波数範囲内に前記検出した周波数が入る場合に
は、前記特定のガス機器のガス消費が有ると判定する特
定機器ガス消費判定手段と、前記特定のガス機器のガス
消費が有ると判定されている場合において、ガス流量が
増加し、かつガス圧変動の変動幅が大きくなったときに
は、このガス流量の増加分を前記特定のガス機器へのガ
ス流量に加算し、ガス流量が増加し、かつガス圧変動の
変動幅が小さくなったときには、このガス流量の増加分
を前記特定のガス機器以外のガス機器へのガス流量に加
算し、ガス流量が減少し、かつガス圧変動の変動幅が大
きくなったときには、このガス流量の減少分を前記特定
のガス機器以外のガス機器へのガス流量から減算し、ガ
ス流量が減少し、かつガス圧変動の変動幅が小さくなっ
たときには、このガス流量の減少分を前記特定のガス機
器へのガス流量から減算するガス流量演算手段とを有す
ることを特徴とするガス流量計である。

【００１１】上記構成を有する本発明のガス流量計は、
下流に特定のガス機器およびその他のガス機器が接続さ
れるガス配管に設置される。ここで、ガス流量センサ
は、ガス配管を流れるガスの単位時間当たりの流量を計
測するもので、フルイディック式、膜式、熱線式等いず
れのものでもよい。また、圧力センサは、ガス配管を流
れるガスの圧力を計測するもので、圧電式、静電容量
式、ストレインゲージ式等いずれのものでも良い。特定
のガス機器とは、ガスを消費する際に接続しているガス
配管内においてガス圧に変動を生じさせるガス機器を指
し、ガスエンジンや、これを用いたガスエンジンヒート
ポンプなどの機器が含まれる。

【００１２】特定機器変動周波数記憶手段は、上記特定
のガス機器がガス配管内に発生させるガス圧変動の周波
数範囲を記憶している。ガス圧変動周波数検出手段は、
圧力センサの出力（ガス圧力）からガス圧変動の周波数
を検出するもので、フーリエ変換を用いて周波数分析し
て検出しても、電気的に特定範囲の周波数の有無や振幅
を検出しても、あるいは他の手段によって検出しても良
い。

【００１３】ガス圧変動幅検出手段は、圧力センサの出
力からガス圧変動の変動幅を検出するもので、ガス圧力
において交流的に重畳されている圧力変動分の幅を検出
する。特定機器ガス消費判定手段は、ガス圧変動の周波
数がガス圧変動の周波数範囲内にあるか否かを比較し、
この周波数範囲内に前記検出した周波数が入る場合に
は、前記特定のガス機器のガス消費が有ると判定するガ
ス流量演算手段は、特定のガス機器のガス消費が有ると
判定されている場合において、ガス流量の増減とガス圧
変動の変動幅の増減との組み合わせに従って、特定のガ
ス機器またはこれ以外のガス機器への流量の加算または
減算を行う。

【００１４】特定のガス機器のガス消費があると判断さ
れている場合は、ガス流量が変化した場合に、その流量
変化が特定のガス機器の流量が変化したためであるの
か、他のガス機器の流量が変化したためであるのかを判
定しなければならない。ここで、特定のガス機器の流量
が変化した場合と他のガス機器の流量が変化した場合で
は、ガス圧変動の変動幅の変化の傾向が異なり逆の傾向
を示す。従って、ガス圧変動の変動幅の変化をも併せて
判断することにより、特定のガス機器へのガス流量が変
化したのか、他のガス機器へのガス流量が変化したのか
を判定することができる。さらに、それに応じてガス流
量の増加分あるいは減少分をいずれかの機器のガス流量
の増加分あるいは減少分として演算して、特定のガス機
器へのガス積算流量とその他のガス機器へのガス積算流
量との両者を計測することができる。

【００１５】さらに請求項３に記載の解決手段は、前記
特定のガス機器がガスエンジンヒートポンプであること
を特徴とする請求項１または２に記載のガス流量計であ
る。一般にガスエンジンヒートポンプは、運転時に特有
の周波数を持つガス圧変動をガス配管内に生じさせる。
その周波数は１０〜２１Ｈｚとなることが実験的に確か
められている。従って、通常のガス機器のガス消費量
と、ガスエンジンヒートポンプのガス消費量を別々に算
出できるため、通常のガス機器については通常ガス料金
で処理し、ガスエンジンヒートポンプについては割引ガ
ス料金で処理することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明にかかるガス流量計１１の
実施態様について、図１〜図５を参照しつつ説明する。
図１はガス流量計１１を使用するガス配管系を示す。ガ
スＧのガス配管１４の流路の途中には、ガス流量計１１
が配設されている。さらに、このガス流量計１１よりも
下流のガス配管１４には、ガスエンジンヒートポンプ
（以下ＧＨＰともいう。）１２及びバーナー等の通常ガ
ス機器１３が直接接続しており、これらのガス機器のガ
ス使用量をガス流量計１１で計測できるようになってい
る。

【００１７】次に、ガス流量計１１の構成を図２のブロ
ック図で示す。ガス配管１４および流量計１１を通過す
るガス流量を検出するガス流量センサ２０およびガス配
管１４内のガス圧力を計測する圧力センサ２１がガス配
管１４に接続されている。これらのセンサ２０、２１の
出力は、演算部２２に入力されるように接続されてお
り、この演算部２２には、さらに、制御プログラムを記
憶するＲＯＭ２３、データ等を一時的に記憶するＲＡＭ
２４、および通常ガス機器用２５ａとＧＨＰ用２５ｂの
ガス消費量を別個に記憶できる消費量記憶部２５が接続
している。また、消費量記憶部２５には、ガス消費量を
表示するための表示部２６が接続している。ガス流量セ
ンサ２０は、膜式流量センサやフルイディック流量セン
サ等広く使用されているいずれの流量計を使用しても同
じなので、ここでは詳細な説明を省略する。

【００１８】ＲＯＭ２３には、ＧＨＰ変動周波数記憶手
段３０、ガス圧変動周波数検出プログラム３１、ガス変
動幅検出プログラム３２、ＧＨＰガス消費量判定プログ
ラム３３、およびガス流量演算プログラム３４が記憶・
格納されている。ここで、ＧＨＰ変動周波数記憶手段３
０は、ＧＨＰ１２がガスを消費する際にガス配管１４内
に発生させるガス圧変動の周波数範囲、即ち、後述する
ように１０〜２１Ｈｚの周波数範囲を記憶する。

【００１９】また、ガス圧変動周波数検出プログラム３
１は、圧力センサ２１の出力からガス圧変動の周波数を
検出するガス圧変動周波数検出手段であり、圧力センサ
２１の出力を高速フーリエ変換（ＦＦＴ）によって周波
数分析し、ガス圧変動の主は数を検出するプログラムで
ある。ガス変動幅検出プログラム３２は、圧力センサ２
１の出力からガス圧変動の変動幅を検出するガス圧変動
幅検出手段であり、圧力センサ２１の出力のうち交流成
分の振幅（変動幅）の大きさを検出するプログラムであ
る。

【００２０】ＧＨＰガス消費量判定プログラム３３は、
ガス圧変動周波数検出プログラム３１によって検出され
たガス圧変動の周波数と、ＧＨＰ変動周波数記憶手段３
０が記憶する１０〜２１Ｈｚのガス圧変動の周波数範囲
とを比較し、この周波数範囲内に検出したガス圧変動の
周波数が入る場合には、ＧＨＰのガス消費が有ると判定
するＧＨＰガス消費判定手段である。

【００２１】さらに、ガス流量演算プログラム３４は、
ＧＨＰガス消費判定プログラム３３によりＧＨＰのガス
消費があると判定されている場合において、ガス流量が増加し、かつガス圧変動の変動幅が大きく
なったときには、このガス流量の増加分をＧＨＰ１２へ
のガス流量に加算し、ガス流量が増加し、かつガス圧変動の変動幅が小さく
なったときには、このガス流量の増加分を通常ガス機器
１３へのガス流量に加算し、ガス流量が減少し、かつガス圧変動の変動幅が大きく
なったときには、このガス流量の減少分を通常ガス機器
１３へのガス流量から減算し、ガス流量が減少し、かつガス圧変動の変動幅が小さく
なったときには、このガス流量の減少分をＧＨＰ１２へ
のガス流量から減算するガス流量演算手段である。

【００２２】ここで、ガスエンジンヒートポンプ１２を
使用することによりガス配管１４内に発生するガス変動
の周波数は、次の式で計算できる。Ｖ＝Ｒ×Ｓ／６０／２ここで、Ｖは発生するガス圧変動周波数であり、単位は
Ｈｚである。Ｒはガスエンジンヒートポンプ１２の回転
数であり、単位はｒｐｍである。Ｓはガスエンジンヒー
トポンプ１２の気筒数である。６０は１分間の秒数であ
り、２で割っているのは、４サイクルエンジンの場合、
エンジン２回転毎に吸気弁が１回開閉するからである。

【００２３】現在広く使用されているガスエンジンヒー
トポンプ１２のデータに基づいて算出したガス圧変動周
波数および実測した周波数を図３に示す。ＧＨＰ１２と
しては、単気筒、３馬力のものを使用している。計算値
は、上記式より算出した値であり、実験により計測した
実験値とほぼ一致している。このＧＨＰの回転数Ｒを横
軸に、ガス圧変動の周波数Ｖを縦軸にして、この実測値
をプロットしたグラフを図４に示す。両者は直線上に並
び上記の式をほぼ満足することが判る。また、ＧＨＰ１
２で通常使用される回転数は、１２００〜２５００ｒｐ
ｍであり、これに対応するガス圧変動周波数は、１０〜
２１Ｈｚである。従って、この周波数範囲のガス圧変動
を生じた場合には、ＧＨＰ１２が運転されてガスを消費
していると判断できる。そこで、ＧＨＰ変動周波数記憶
手段３０は、ＧＨＰ１２がガス配管１４内に発生させる
ガス圧変動周波数範囲として、１０〜２１Ｈｚを記憶し
ている。

【００２４】次に、上記構成を有するガス流量計１１の
処理動作を図５に示すフローチャートによって説明す
る。先ず、ステップＳ１において、ガス圧変動周波数検
出プログラム３１により、圧力センサ２１で計測したガ
ス圧力（圧力センサ出力）をフーリエ変換してガス圧変
動周波数ｆp を求め、それがＧＨＰ変動周波数記憶手段
３０に記憶している周波数範囲１０〜２１Ｈｚ内に入る
か否か（１０≦ｆp ≦２１）、即ち、ＧＨＰ１２が運転
されているか否かを判断する。なお、フーリエ変換等の
手法は、周知であるのでここでは説明を省略する。ま
た、フーリエ変換等の複雑な数学的手法以外の簡便な方
法でもガス圧変動周波数を求めることができるが、本願
では省略する。

【００２５】ｆp がこの周波数範囲に入らない場合（ｆ
p＜１０またはｆp＞２１の場合）、即ちＳ１；ＮＯの場
合には、ＧＨＰ１２は運転されていないと考えられ、続
くステップＳ９においてＧＨＰへのガス流量ＱGHP ＝０
とし、ガス流量Ｑが△Ｑだけ変化した場合には、通常ガ
ス機器へのガス流量ＱB に△Ｑを増減したものを新たな
ＱBとする。一方、ｆpがこの周波数範囲に入る場合（１
０≦ｆp≦２１の場合）、即ち、Ｓ１；ＹＥＳの場合に
は、ＧＨＰ１２は運転されていると考えられ、次のステ
ップＳ２に進む。以下、ステップＳ２〜Ｓ８までが、ガ
ス流量演算プログラム３４によって場合分けされて演算
される。

【００２６】ステップＳ２では、ガス流量センサ２０の
出力からガス流量Ｑが増加したか否か、即ち、ガス流量
Ｑの変化量△Ｑが、正（△Ｑ≧０）か負（△Ｑ＜０）か
を判断する。ガス流量Ｑが増加した場合（△Ｑ≧０の場
合）、即ち、Ｓ２；ＹＥＳの場合には、ステップＳ３に
進む。一方、ガス流量Ｑが減少した場合（△Ｑ＜０の場
合）、即ち、Ｓ２；ＮＯの場合には、ステップＳ４に進
む。

【００２７】ステップＳ３では、ガス変動幅検出プログ
ラム３２により検出したガス変動幅ＰWが大きくなった
か否か、即ち、ガス変動幅ＰWの変化幅△ＰWが正（△Ｐ
W≧０）か負（△ＰW＜０）かを判断する。

【００２８】ここで、ガス変動幅ＰWが大きくなった場
合（△ＰW≧０の場合）、即ち、Ｓ３；ＹＥＳの場合に
は、ステップＳ５に進み、ステップＳ５において、ＧＨ
Ｐへの流量ＱGHPに△Ｑを加算したものを新たなＱGHPと
して用いる。また、通常ガス機器１３への流量ＱBは、
従来の値を用いる。一方、ガス変動幅ＰWが小さくなっ
た場合（△ＰW＜０の場合）、即ち、Ｓ３；ＮＯの場合
には、ステップＳ６に進み、ステップＳ６において、Ｇ
ＨＰへの流量ＱGHPには、従来の値を用い、通常ガス機
器１３への流量ＱBは、△Ｑを加算したものを新たなＱB
として用いる。

【００２９】また、ステップＳ４でも、ステップＳ３と
同様にガス変動幅検出プログラム３２により検出したガ
ス変動幅ＰWが大きくなったか否か、即ち、ガス変動幅
ＰWの変化幅△ＰWが、△ＰW≧０か否かを判断する。

【００３０】ここで、ガス変動幅ＰWが大きくなった場
合（△ＰW≧０の場合）、即ち、Ｓ４；ＹＥＳの場合に
は、ステップＳ７に進み、ステップＳ７において、ＧＨ
Ｐへの流量ＱGHPには、従来の値を用い、通常ガス機器
１３への流量ＱBは、△Ｑを減算したものを新たなＱBと
して用いる。一方、ガス変動幅ＰWが小さくなった場合
（△ＰW＜０の場合）、即ち、Ｓ４；ＮＯの場合には、
ステップＳ８に進み、ステップＳ８において、ＧＨＰへ
の流量ＱGHPに△Ｑを減算したものを新たなＱGHPとして
用いる。また、通常ガス機器１３への流量ＱBは、従来
の値を用いる。

【００３１】そして、ステップＳ１０において、ステッ
プＳ５、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８のいずれかに次いで、ＱGHP
をＧＨＰ１２のガス使用量として積算し、これとは別
に、通常ガス機器１３のガス使用量ＱB を積算する。ま
た、ステップＳ９に続いて、同様に積算する。但し、こ
の場合には、通常ガス機器１３のガス使用量ＱB のみ積
算される。ＧＨＰへのガス流量ＱGHP ＝０であるので、
積算しても変化しないからである。このようにして、各
場合についてガス流量を積算した後、ステップＳ１に戻
る。

【００３２】このような処理が可能である理由は、以下
のような実験結果の基づいている。即ち、図１に示す配
管において、ＧＨＰ１２の回転数を１４００ｒｐｍと
し、当初のＧＨＰ１２の使用流量ＱGS1 ＝４５０ｌ／
ｈ、通常ガス機器１３の使用流量ＱBS1＝０ｌ／ｈとし
たとき、ガス圧変動幅ＰWS1 ＝４５．５mmH₂Oで、ガス
圧変動周波数ｆPS1 ＝１１．６２５Ｈｚであった。つい
で、同じ回転数で、ＧＨＰへの使用流量ＱGE1＝４６０
ｌ／ｈとする一方、通常ガス機器１３の使用流量ＱBE1
＝０＝ＱBS1として変化させなかった場合に、ガス圧変
動幅ＰWE1＝４６．４mmH₂Oに上昇した。即ち、ＧＨＰ１
２へのガス流量ＱGHPが増加すると、ガス圧変動幅ＰWも
増加することが判る。

【００３３】一方、同じく図１に示す配管において、Ｇ
ＨＰ１２の回転数を１２００ｒｐｍとし、当初のＧＨＰ
１２の使用流量ＱGS2 ＝３３０ｌ／ｈ、通常ガス機器１
３の使用流量ＱBS2＝０ｌ／ｈとしたとき、ガス圧変動
幅ＰWS2 ＝４８．６mmH₂Oで、ガス圧変動周波数ｆPS2
＝１０．０Ｈｚであった。ついで、同じ回転数で、ＧＨ
Ｐへの使用流量ＱGE2＝３３０ｌ／ｈ（＝ＱGS2）として
変化させない一方、通常ガス機器１３の使用流量ＱBE2
＝３６０ｌ／ｈに増加した場合に、ガス圧変動幅ＰWE2
＝４６．４mmH₂Oに下降した。即ち、通常ガス機器１３
のガス流量ＱB が増加すると、逆にガス圧変動幅ＰW は
減少することが判る。つまり、ガス圧変動幅ＰW は、Ｇ
ＨＰ１２へのガス流量が増減した場合と、通常ガス機器
１３へのガス流量が増減した場合には、その傾向が逆で
ある。従って、ガス流量Ｑの増減とガス圧変動幅ＰW の
増減との２つの事象から場合分けすれば、ＧＨＰ１２へ
のガス流量の増減および通常ガス機器１３へのガス流量
の増減を分離して計測できる。

【００３４】次に、上記フローチャートに従った処理を
具体例で説明する。図６(a)(b)(c)は、それぞれＧＨＰ
へのガス流量の時間的変化、通常ガス機器へのガス流量
の時間的変化、およびガス配管１４のガス流量の時間的
変化を示す。当然のことながら、図６(a)および(b)のガ
ス流量の和は、図６(c) のガス配管のガス流量になる。
ここで、ＧＨＰ１２へのガス流量ＱGHP は図６(a)に示
すように、時間ｔ1でＱG1からＱG2に増加させ、時間ｔ2
でＱG2からＱG1に減少させる。なお、ＱG2とＱG1の差を
△Ｑとする（ＱG2−ＱG1＝△Ｑ）。

【００３５】また、通常ガス機器１３へのガス流量ＱB
を、図６(b)に示すように、時間ｔ3でＱB1からＱB2に増
加させ、時間ｔ4 でＱB2からＱB1に減少させる。なお、
簡単のためＱB2とＱB1の差も△Ｑとする（ＱB2−ＱB1＝
△Ｑ）。すると、この両者の和であるガス配管１４のガ
ス流量Ｑは、当初Ｑ1 （＝ＱG1＋ＱB1）であるが、時間
ｔ1でＱ1からＱ2に増加し、時間ｔ2でＱ2からＱ1に減少
する。さらに、時間ｔ3で再びＱ1からＱ2に増加し、時
間ｔ4で再度Ｑ2 から減少して当初の流量Ｑ1 に戻る。
なお、Ｑ2とＱ1の差は△Ｑである（Ｑ2−Ｑ1＝△Ｑ＝Ｑ
G2−ＱG1＝ＱB2−ＱB1）。

【００３６】このような流量変化は、ｔ1〜ｔ2において
ＧＨＰ１２に負荷を掛けてガス使用量（消費量）を多く
し、ｔ3〜ｔ4において通常ガス機器１３のガス使用量を
多くした場合に生じるが、ガス配管１４のガス流量Ｑか
らだけでは、ＧＨＰ１２か通常ガス機器１３のいずれの
ガス流量が増減したかを判別できない。

【００３７】かかるガス流量変化を生じた場合におい
て、上述のガス流量計１１における処理は以下のように
なる。即ち、先ず時間ｔ1 以前では、ＧＨＰ１２へのガ
ス流量はＱG1であり、通常ガス機器１３へのガス流量は
ＱB1である（ＱGHP＝ＱG1、ＱB＝ＱB1）。時間ｔ1〜ｔ2
においては、ガス流量Ｑは、Ｑ1からＱ2に△Ｑだけ増加
し（ステップＳ２；ＹＥＳ）、ＧＨＰ１２が配管１４内
に発生するガス圧変動の変動幅も大きくなる（ステップ
Ｓ３；ＹＥＳ）。そこでステップＳ５に従って、ＧＨＰ
１２へのガス流量ＱGHPをＱG1に△Ｑだけ加算すると、
ＱG2 となる。ついで、ステップＳ１０においてＧＨＰ
へのガス流量ＱGHPとしてＱG2 を用いて積算し、一方、
通常ガス機器へのガス流量ＱBは変化させないで積算す
る。

【００３８】ついで、時間ｔ2〜ｔ3においては、ガス流
量Ｑは、Ｑ2からＱ1に△Ｑだけ減少する（ステップＳ
２；ＮＯ）し、ＧＨＰ１２が配管１４内に発生するガス
圧変動の変動幅は小さくなる（ステップＳ４；ＮＯ）。
そこでステップＳ８に従って、ＧＨＰ１２へのガス流量
ＱGHP をＱG2から△Ｑだけ減算すると、ＱG1となる。次
いで、ステップＳ１０においてＧＨＰへのガス流量ＱGH
P としてＱG1を用いて積算し、一方、通常ガス機器への
ガス流量ＱBは変化させないで積算する。

【００３９】時間ｔ3〜ｔ4においては、ガス流量Ｑは、
Ｑ1からＱ2に△Ｑだけ増加する（ステップＳ２；ＹＥ
Ｓ）し、ＧＨＰ１２が配管１４内に発生するガス圧変動
の変動幅は小さくなる（ステップＳ３；ＮＯ）。そこで
ステップＳ６に従って、ＧＨＰ１２へのガス流量ＱGHP
はＱG1のままとしつつ、通常ガス機器１３へのガス流量
ＱBをＱB1に△Ｑだけ加算するとＱB2 になる。次いで、
ステップＳ１０においてＧＨＰへのガス流量ＱGHP は変
化させないで積算し、一方、通常ガス機器へのガス流量
ＱBにはＱB2を用いて積算する。

【００４０】時間ｔ4 以降においては、ガス流量Ｑは、
Ｑ2からＱ1に△Ｑだけ減少する（ステップＳ２；ＮＯ）
し、ＧＨＰ１２が配管１４内に発生するガス圧変動の変
動幅は大きくなる（ステップＳ４；ＹＥＳ）。そこでス
テップＳ７に従って、ＧＨＰ１２へのガス流量ＱGHP は
ＱG1のままとしつつ、通常ガス機器１３へのガス流量Ｑ
BをＱB2から△Ｑだけ減算するとＱB1 になる。次いで、
ステップＳ１０においてＧＨＰへのガス流量ＱGHP は変
化させないで積算し、一方、通常ガス機器へのガス流量
ＱBにはＱB1を用いて積算する。これにより、ガスエン
ジンヒートポンプ１２の稼働中に、ＧＨＰ１２のガス使
用量あるいは通常ガス機器１３のガス使用量が変化して
も、いずれのガス使用量が増減したかを把握して、ＧＨ
Ｐ１２のガス消費量を正確に積算することができ、ま
た、通常ガス機器１３のガス消費量も正確に積算するこ
とができる。

【００４１】以上詳細に説明したように、本実施例のガ
ス流量計１１によれば、ガス流量の増減△Ｑおよびガス
圧変動幅の増減△ＰW の関係から、ＧＨＰ１２へのガス
流量（ガス消費量）が増減したのか、通常ガス機器１３
へのガス流量（ガス消費量）が増減したのかを知ること
ができ、１つのガス流量計１１を用いてガスエンジンヒ
ートポンプ１２のガス消費量と通常ガス機器１３のガス
消費量とを個別に算出し表示することができる。

【００４２】また、上記実施態様のガス流量計１１は、
ガスの流量を計測するガス流量センサ２０と、ガスの圧
力を計測する圧力センサ２１と、ＧＨＰがガス配管に生
じさせるガス圧変動の周波数範囲１０〜２１Ｈｚを記憶
するＧＨＰ変動周波数記憶手段３０と、圧力センサ２１
のガス圧変動の周波数を検出するガス圧変動検出プログ
ラム３１と、ガス圧変動の変動幅を検出するガス圧変動
幅検出プログラム３２と、ガス圧変動検出プログラム３
１で検出したガス圧変動周波数が、ＧＨＰ変動周波数記
憶手段３０が記憶するガス圧変動周波数範囲１０〜２１
Ｈｚ内に入る場合に、ＧＨＰがガスを消費していると判
定するＧＨＰガス消費判定プログラム３３と、ＧＨＰガ
ス消費判定プログラム３３によってＧＨＰがガスを消費
している（稼働している）と判断された場合に、上述の
ようなガスの変化流量ΔＱとガス圧変動幅ＰWの変化量
△ＰWとの関係から、ガスの変化流量△ＱがＧＨＰある
いは通常ガス機器のいずれの消費量の変化によって生じ
たかを判定し、ＧＨＰ１２および通常ガス機１３器のガ
ス消費量を算出するガス流量演算プログラム３４とを有
しているので、１つのガス流量計１１を用いてガスエン
ジンヒートポンプ１２のガス消費量と通常ガス機器１３
のガス消費量とを個別に算出し表示することができる。

【００４３】なお、前記実施例は本発明を何ら限定する
ものでなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種
々の変形、改良が可能であることは勿論である。例え
ば、本実施例では、ガスエンジンヒートポンプ１２のガ
ス圧変動として１０〜２１Ｈｚを用いているが、気筒数
や回転数などガスエンジンヒートポンプ１２の種類や運
転条件に応じて変化させれば良いことは言うまでもな
い。また、ガスエンジンヒートポンプ１２に限らず、ガ
ス配管１４内のガス圧に変動を発生させるガス機器であ
れば、応用できることも当然である。

【００４４】

【発明の効果】以上の説明から明かなように本発明のガ
ス流量計によれば、ガスの変化流量およびガス圧変動幅
の変化から、特定ガス機器および通常ガス機器のガス消
費量を別々に算出するガス消費量演算手段とを有してい
るので、１つのガス流量計を用いて特定ガス機器のガス
消費量と通常ガス機器のガス消費量とを個別に算出し表
示することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ガス流量計１１が使用されるガス配管系の構成
を示すブロック図である。

【図２】ガス流量計１１の制御手段の構成を示すブロッ
ク図である。

【図３】ガスエンジンヒートポンプ１２の回転数Ｒとガ
ス圧変動周波数Ｖとの関係についての実測値及び計算値
を示す図である。

【図４】ガスエンジンヒートポンプ１２の回転数とガス
圧変動周波数との関係を示すグラフである。

【図５】ガス流量計１１の処理動作を示すフローチャー
トである。

【図６】処理の具体例におけるガス流量の経時的変化を
表す説明図である。（ａ）はＧＨＰのガス流量、（ｂ）
は通常ガス機器のガス流量、（ｃ）はガス配管１４のガ
ス流量を示す。

【図７】従来のガス流量計が使用されるガス配管系の構
成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１１ガス流量計１２ガスエンジンヒートポンプ（ＧＨＰ）１３通常ガス機器２０ガス流量センサ２１圧力センサ３０ＧＨＰ変動周波数記憶手段３１ガス圧変動周波数検出プログラム３２ガス変動幅検出プログラム３３ＧＨＰガス消費判定プログラム３４ガス流量演算プログラム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガスを消費する際にガス配管内にガス圧
変動を生じさせる特定のガス機器が接続されているガス
配管に取り付けられて、ガスの積算流量を計測するガス
流量計において、ガス流量が増加し、かつガス圧変動の変動幅が大きくな
ったときには、このガス流量の増加分を前記特定のガス
機器へのガス流量に加算し、ガス流量が増加し、かつガス圧変動の変動幅が小さくな
ったときには、このガス流量の増加分を前記特定のガス
機器以外のガス機器へのガス流量に加算し、ガス流量が減少し、かつガス圧変動の変動幅が大きくな
ったときには、このガス流量の減少分を前記特定のガス
機器以外のガス機器へのガス流量から減算し、ガス流量が減少し、かつガス圧変動の変動幅が小さくな
ったときには、このガス流量の減少分を前記特定のガス
機器へのガス流量から減算するガス流量演算手段を有す
ることを特徴とするガス流量計。
【請求項２】ガスを消費する際にガス配管内にガス圧
変動を生じさせる特定のガス機器が接続されているガス
配管に取り付けられて、ガスの積算流量を計測するガス
流量計において、前記ガスの流量を計測するガス流量センサと、前記ガスの圧力を計測する圧力センサと、前記特定のガス機器が、前記ガス配管内に発生させるガ
ス圧変動の周波数範囲を記憶した特定機器変動周波数記
憶手段と、前記圧力センサの出力からガス圧変動の周波数を検出す
るガス圧変動周波数検出手段と、前記圧力センサの出力からガス圧変動の変動幅を検出す
るガス圧変動幅検出手段と、前記ガス圧変動周波数検出手段が検出した前記ガス圧変
動の周波数と前記特定機器変動周波数記憶手段が記憶す
る前記ガス圧変動の周波数範囲とを比較し、この周波数
範囲内に前記検出した周波数が入る場合には、前記特定
のガス機器のガス消費が有ると判定する特定機器ガス消
費判定手段と、前記特定のガス機器のガス消費が有ると判定されている
場合において、ガス流量が増加し、かつガス圧変動の変動幅が大きくな
ったときには、このガス流量の増加分を前記特定のガス
機器へのガス流量に加算し、ガス流量が増加し、かつガス圧変動の変動幅が小さくな
ったときには、このガス流量の増加分を前記特定のガス
機器以外のガス機器へのガス流量に加算し、ガス流量が減少し、かつガス圧変動の変動幅が大きくな
ったときには、このガス流量の減少分を前記特定のガス
機器以外のガス機器へのガス流量から減算し、ガス流量が減少し、かつガス圧変動の変動幅が小さくな
ったときには、このガス流量の減少分を前記特定のガス
機器へのガス流量から減算するガス流量演算手段とを有
することを特徴とするガス流量計。
【請求項３】前記特定のガス機器がガスエンジンヒー
トポンプであることを特徴とする請求項１または２に記
載のガス流量計。