JPH1073466A - ガス流量監視方法及びそれを実施するガスメータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】安全継続使用時間を一律に延長せずに、ＧＨＰ
のようなガス流量の大きいガス器具におけるガス供給の
誤遮断を防止する。 【解決手段】複数に分割されたガス流量区分それぞれに
連続使用を許容し且つガス流量が大きくなると時間が段
階的に短くなる安全継続使用時間を設定し、ガス流量の
増減を検出し、増加したガス流量の使用又は残存するガ
ス流量のうちの最大ガス流量の使用が当該ガス流量の区
分に対応する安全継続使用時間を超えるか否かを監視
し、超えたことを検出した時にガス供給を遮断するガス
流量監視方法及びその方法を実施するガスメータにおい
て、前記複数のガス流量区分のうち所定のガス流量区分
の安全継続使用時間が前記所定のガス流量区分のガス流
量より小さいガス流量の区分の安全継続使用時間よりも
長く設定されていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はガス異常使用状態を
検出してガスの供給を遮断する方法にかかり、特に所定
の安全継続使用時間を超えた時に、ガスの異常使用状態
と判断してガスの供給を遮断するガスメータのガス流量
監視方法及びそれを実施するガスメータに関する。

【０００２】

【従来の技術】マイクロコンピュータを搭載したガスメ
ータは、一般に、ガス事故を未然に防止するために、ガ
ス流量の異常状態を判定し、ガス流量を遮断する安全機
能を有する。その機能の一つとして、安全継続使用時間
オーバー遮断がある。この機能は、ガス器具の消し忘れ
や何らかの異常使用等により、一定のガス流量を連続し
て長時間使用し続けると、何らかの異常が発生したと判
断してガスを自動的に遮断する機能である。

【０００３】図７は、安全継続使用時間をガス流量の区
分毎に示した図表とグラフである。図７（Ａ）は使用す
るガス器具のガス流量の区分毎に連続して使用できる時
間が示されている。図７（Ｂ）は図７（Ａ）の図表をグ
ラフに表したものであり、縦軸は時間、横軸はガス消費
量を示す。これらから明らかなように、安全継続使用時
間は流量が小さければ長く、流量が大きくなるにつれて
短くなるという関係に設定されている。従来の一般的な
ガス器具では、この様に設定された安全継続使用時間を
利用することで比較的十分な安全管理を行うことができ
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、近年におい
て、ガスエンジン・ヒートポンプ（ＧＨＰ）や大容量の
ガス給湯機などのような大きなガス流量で長時間使用す
るガス器具の普及により、これらを正常に使用している
状態であっても、ガスメータが長時間の使用のためガス
器具の異常使用と判断してガスの誤遮断をすることがし
ばしば起きるようになった。このようなガス器具はすべ
ての家庭に普及しているわけではなく、また、それらの
ガス器具のガス流量はまちまちであり、図７に示した設
定値について、大きなガス流量区分に対応する安全継続
使用時間を一律に長くすることは安全上好ましくない。

【０００５】そこで、本発明の目的は、安全継続使用時
間を一律に延長させずに、このようなガス器具における
ガス供給の誤遮断を防止する方法及びその方法を実施す
るガスメータを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記本発明の目的は、複
数に分割されたガス流量区分それぞれに連続使用を許容
し且つガス流量が大きくなると時間が段階的に短くなる
安全継続使用時間が設定され、ガス流量の増減を検出
し、増加したガス流量の使用又は残存するガス流量のう
ちの最大ガス流量の使用が当該ガス流量の区分に対応す
る安全継続使用時間を超えるか否かを監視し、超えたこ
とを検出した時にガス供給を遮断するガス流量監視方法
において、前記複数のガス流量区分のうち所定のガス流
量区分のガス流量よりも小さいガス流量の区分の安全継
続使用時間よりも長く設定することを特徴とするガス流
量監視方法及び該方法を実施するガスメータを提供する
ことにより達成される。

【０００７】また、使用されるガス器具のガス流量に応
じて、安全継続使用時間を延長する必要があるガス流量
区分は異なるので、前記ガス流量区分は適宜変更可能で
あることが好ましい。また、使用されるガス器具の種類
によって、必要な安全継続使用時間は異なるので、その
区分の安全継続使用時間も適宜変更可能であることが好
ましい。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下図面に従って本発明の実施の
形態を説明する。しかしながら、本発明の技術的範囲が
かかる実施の形態に限定されるものではない。

【０００９】本実施の形態では、ガスエンジン・ヒート
ポンプ（以下ＧＨＰと略す）を例にして連続使用におけ
る誤遮断を回避するための方法を説明する。ＧＨＰは、
ガスエンジンによってコンプレッサを回転させて暖房と
冷房のエアーコンディションを行う装置であり、電気の
ヒートポンプに比較して燃料費が安いため、学校や法人
等の大容量の冷暖房装置として利用されることが多い。
また、燃料費の安さから一般家庭にも普及している。

【００１０】さらに、ＧＨＰは、上述のようにガス消費
量が大きいため、通常の料金より低い料金が適用される
ことがあり、そのような場合には、ＧＨＰで消費される
ガス流量とそれ以外のガス器具で消費されるガス流量の
両方を記録する必要がある。そのために、ＧＨＰとそれ
以外のガス器具を使用している場合には、通常２台のガ
スメータを必要とする。

【００１１】図１は、ＧＨＰ及びそれ以外のガス器具と
ガスメータとの接続方法を示す。図１（Ａ）の場合で
は、ＧＨＰ１０及びそれ専用のガスメータ１４とそれ以
外のガス器具１２及び一般のガスメータ１５とが、ガス
の配管１８に対して並列に接続されている。この場合
は、ガスメータ１４及び１５共に後述するようにガス遮
断制御機能等を有している。図１（Ｂ）の場合は、ＧＨ
Ｐ１０及びＧＨＰ専用のガスメータ１６とそれ以外のガ
ス器具１２及び一般のガスメータ１５とが、ガスの配管
１８に対して直列に接続されている。この場合、一般の
ガスメータ１５とＧＨＰ専用のガスメータ１６は共通の
配管１８上にあるため、配管１８の上流側にある一般の
ガスメータ１５のみが上記ガス遮断制御機能等を有して
いればよい。

【００１２】図２は、ガスメータ１４及び１５内の回路
基板に設けられる制御手段としてのマイクロコンピュー
タ２０の概略ブロック図である。このマイクロコンピュ
ータ２０はガスメータ１４及び１５が行う様々な機能を
制御するものであり、その機能は例えば、（１）ガスの
流量を積算して記憶する流量測定機能、（２）ガス遮断
制御機能などが挙げられる。ガス遮断制御機能は、ガス
流量の変化を監視し、所定の合計最大ガス流量値を超え
た場合、個々のガス器具が個別の最大ガス流量を超えた
場合、所定の安全継続使用時間を超えた場合、更には、
一定以上の震度の地震を感知した場合にガス遮断弁を遮
断する機能である。

【００１３】マイクロコンピュータ２０内は、例えばＣ
ＰＵ２０１、ＲＡＭ２０２，制御プログラムやその他の
データが格納されているＲＯＭ２０３，安全継続使用時
間を計測するタイマー２０４、合計ガス流量を測定する
カウンタ２０５、個別最大流量を測定するカウンタ２０
６がバス２０７を介して接続される。また、インターフ
ェースとしてＩ／Ｏ部２０８も接続される。

【００１４】マイクロコンピュータ２０には、ガスメー
タ内に設けた図示しないガス流量計からのガス流量信号
２０９が供給され、上述のような所定の条件を超えた場
合には、ガス遮断信号２１０がガス遮断弁１９に送られ
る。

【００１５】上述したように、ガスメータ１４及び１５
はガスの流量を測定し、ガス流量を積算して記憶する機
能のほかに、ガスの流量の変化を監視し、異常と判断し
た時は、ガスの供給を遮断する。図３は、そのガス流量
の変化の監視を説明するための図である。図３の例で
は、ストーブ、こんろ、風呂釜、小型湯沸器が需要者に
より使用される。即ち、ストーブが駆動している間にこ
んろ、風呂釜、小型湯沸器が次々に駆動を開始し、逆の
順番に駆動を終了している例である。

【００１６】ガスメータでは、例えば３０秒等の所定時
間毎に単位時間当たりの全体ガス流量を検出し、全体ガ
ス流量が変化した時の増加量を記憶し、その増加量分が
減少するまでその増加量に対応するガス器具が駆動して
いると認識して、上記の監視を行う。監視内容は、上記
した通り、合計のガス流量が合計最大流量値以内である
かどうか、個々の増加量が個別最大流量値以内であるか
どうか、更に安全継続使用時間を超えていないか等であ
る。いずれの場合も異常が認められた場合には、ガス遮
断弁を閉じるようマイクロコンピュータ２０がガス遮断
信号２１０を発生させる。これら監視方法については、
例えば特公昭６１−５９４２３号等に詳細に説明されて
いるので、ここでの詳細な説明は行わない。

【００１７】図４は安全継続使用時間の計測方法を説明
するための図である。図４に従って、安全継続使用時間
を超えたときにガスを遮断する方法を説明する。まず、
マイクロコンピュータ２０内のＲＯＭ２０３には、図７
（Ａ）のようなガス器具のガス流量区分に応じた安全継
続使用時間が記憶されている。ガス器具が使用され続け
て流量に変動がないまま上記の設定された安全継続使用
時間を超えた場合には、ガス機器の消し忘れ等による異
常と判断して、ガスを遮断する。複数のガス器具が使用
された場合は、ガス流量が大きく遮断までの時間が短い
ガス器具に注目して監視を行う。また、全体のガス流量
が一定量以上変化すると、安全継続使用時間を計測して
いるタイマーはクリヤーされ、新たな安全継続使用時間
が再スタートする。

【００１８】例えば、時刻ｔ1 でガス流量Ｑ1 のストー
ブの使用を開始すると、Ｑ1 のガス流量の増加が検出さ
れ、ガス流量Ｑ1 の区分に対応する安全継続使用時間Ｔ
1 が適用され、Ｑ1 の連続使用を計測するタイマーがス
タートして、Ｔ1 を超えるか否かの監視が行われる。

【００１９】さらに、時刻ｔ2 でＱ1 より大きいガス流
量Ｑ2 の湯沸器が開始されると、ストーブの安全継続使
用時間Ｔ1 のタイマーはクリヤーされ、Ｑ2 の区分に対
応する安全継続使用時間Ｔ2 のタイマーが新たにスター
トする。

【００２０】次に、ＧＨＰの如くガス流量が比較的大き
く且つ連続使用時間が長いガス器具が時刻ｔ3 で開始さ
れると、従来のガスメータでは、ＲＯＭに記憶された従
来の安全継続使用時間が適用され、タイマークリヤーさ
れ後にＧＨＰのガス流量Ｑ3に対応する安全継続使用時
間Ｔ3 の計測がスタートする。そして、ＧＨＰが正常に
使用され続けられているにもかかわらず、ＧＨＰの使用
が、あらかじめマイクロコンピュータ内のＲＯＭに記憶
された図７（Ａ）の安全継続使用時間Ｔ3 を経過する
と、時刻ｔ4 でマイクロコンピュータはＧＨＰの異常使
用と判断してガス供給が遮断される。

【００２１】そこで本発明の実施形態では、ＲＯＭに記
憶された安全継続使用時間とは別にＲＡＭのような書き
換え可能メモリに新たな安全継続使用時間を記憶させ、
安全継続使用時間を書き換え可能にし、ＧＨＰのガス流
量に対応する区分の安全継続使用時間を随時状況に応じ
て延長できるようにする。

【００２２】図５は書き換えられた安全継続使用時間の
テーブルの例である。図５の例では、ＧＨＰのガス流量
である区分１２に、それより小さいガス流量区分６乃至
１１の安全継続使用時間よりも長い安全継続使用時間が
設定されている。延長された安全継続使用時間Ｔ3 ’は
１５０分であり、湯沸器のガス流量区分６の安全継続使
用時間Ｔ2 の１１０分よりも長い。

【００２３】図６は、安全継続使用時間の計測のフロー
チャート図である。以下に上記の図４の例、図５のテー
ブル及び図６のフローチャートに従って具体的に説明す
る。

【００２４】まず、ステップＳ１においては、図４にお
ける時刻ｔ0 でのガス流量Ｑ0 及びそれに対応する安全
継続使用時間Ｔ0 が設定されている。時刻ｔ0 ではガス
器具は使用されておらずガス流量は検出されないので、
ガス流量Ｑ0 は０であり、この流量での安全継続使用時
間Ｔ0 は図５の区分に示される通り制限がない。ステッ
プＳ２はタイマーによって安全継続使用時間が経過した
かどうかを計測しているステップであり、安全継続使用
時間に達した時は、ステップＳ３でガス供給を遮断す
る。

【００２５】さらに、ステップＳ４では例えば３０秒毎
にガス流量が測定されており、時刻ｔ1 においてガス流
量Ｑ1 のストーブが使用され始めるとステップＳ５にお
いて、ガス流量の変化が検出され、測定されたガス流量
Ｑ1 とガス流量Ｑ0 とが比較される。一定量以上の変化
があると、ステップＳ６において、変化量ΔＱが計算さ
れる。この場合変化量ΔＱはガス流量Ｑ1 である。ステ
ップＳ７では変化したガス流量Ｑ1 とＱ0 が比較され、
Ｑ1 を例えば５０００ｋｃａｌ／ｈとすると、Ｑ1 はＱ
0 より明らかに大きいので、変化量ΔＱ（Ｑ1 ）の値は
ステップＳ８において登録され、さらに、その時の最大
ガス流量Ｑmax として登録される。安全継続使用時間Ｔ
0 もＱ1 に対応する安全継続使用時間Ｔ1 に変更され、
この変更された安全継続使用時間Ｔ1 でのタイマー監視
がスタートする（ステップＳ１２）。ステップＳ１０及
びＳ１１の説明については後述する。

【００２６】次に、図４に示す時刻ｔ2 での湯沸器の使
用が開始されると、上述と同様に流量変化が検出され
（ステップＳ５）、変化量ΔＱが計算される（ステップ
Ｓ６）。この場合の変化量ΔＱはＱ2 である。同様に、
ステップＳ７では変化量ΔＱと前記Ｑmax が比較され
る。ΔＱがＱmax より小さければ、ΔＱの値はステップ
Ｓ９において単にその値が登録されるだけである。図４
の場合、ガス流量Ｑ2 を例えば１００００ｋｃａｌ／ｈ
とすると，ΔＱ（Ｑ2 ）はＱmax （Ｑ１）より大きいの
で、ステップＳ８において登録されるΔＱ（Ｑ2 ）が新
たなＱmax として登録される。安全継続使用時間Ｔ1 も
変化量ΔＱ（Ｑ2 ）に対応する安全継続使用時間Ｔ2 に
変更される。

【００２７】上記のように、図４における湯沸器のガス
流量Ｑ2 はストーブのガス流量Ｑ1より大きいので、ス
テップＳ８において、湯沸器のガス流量Ｑ2 がＱmax と
して登録され、さらに、安全継続使用時間Ｔ1 は湯沸器
のガス流量区分に対応する安全継続使用時間Ｔ2 に変更
され、今まで計測していた安全継続使用時間のタイマー
はクリヤーされ、変更された安全継続使用時間Ｔ2 での
タイマー監視が新たにスタートする（ステップＳ１
２）。

【００２８】ここで、時刻ｔ3 においてＧＨＰの運転が
開始されると、さらにガス流量が変化し、その変化量Δ
ＱがステップＳ６で計算される。ここでのΔＱは図４に
示すようにＱ3 である。ステップＳ７で再度変化量ΔＱ
（Ｑ3 ）と前記Ｑmax （Ｑ2）とが比較される。ガス流
量Ｑ3 を例えば３５０００ｋｃａｌ／ｈとすると、変化
量ΔＱ（Ｑ3 ）はそれまでの最大ガス流量Ｑmax （Ｑ2
）より大きいので、ステップＳ８において，ＧＨＰの
ガス流量Ｑ3 は登録され、さらにＱmax として登録され
る。安全継続使用時間はＲＡＭ２０２内に記憶させた図
５のテーブルにおけるＴ3 ’が適用される。時刻ｔ3 以
後ガス流量に変化がなければ、安全継続使用時間Ｔ3 ’
の経過により時刻ｔ6 でガス供給は遮断される。また、
湯沸器のガス流量に対応する安全継続使用時間Ｔ2 のタ
イマーはクリヤーされるので、時刻ｔ5 ではガス供給の
遮断は起きない。

【００２９】上述とは逆にこれらのガス器具の使用が止
められたとき、例えば、ストーブの使用を中止した場
合、ストーブのガス流量Ｑ1 がガス流量の減少量ΔＱと
してステップＳ６で計算される。そして、その減少量Δ
Ｑ（Ｑ1 ）はそれまでの最大ガス流量Ｑmax （Ｑ3 ）よ
り小さいので、ステップＳ９において削除される。ま
た、例えば、ＧＨＰの使用が中止された場合、前記減少
量ΔＱ（Ｑ3 ）はそれまでの最大ガス流量Ｑmax と等し
いので、ステップＳ８に進み、前記減少量ΔＱ（Ｑ3 ）
の登録は削除され、残りのΔＱの中で最大のΔＱである
湯沸器のガス流量Ｑ2 が最大ガス流量Ｑmax として登録
される。

【００３０】さらに、安全継続使用時間Ｔ3 も湯沸器の
ガス流量区分に対応する安全継続使用時間Ｔ2 に変更さ
れ、今まで計測していた安全継続使用時間のタイマーは
クリヤーされ、変更された安全継続使用時間Ｔ2 でのタ
イマー監視が新たにスタートする（ステップＳ１２）。

【００３１】次に、ステップＳ１０及びＳ１１について
説明する。例えば上記の区分１２の書き換えられた安全
継続使用時間はＲＡＭに記憶されているので、落雷や静
電気などの電気的ノイズにより、設定された安全継続使
用時間が変化する恐れがあり、書き換えられた安全継続
使用時間１５０分が１０００分のような著しく長い時間
に変化してしまった場合、安全監視上問題である。そこ
で、書き換え可能な安全継続使用時間の許容値を例えば
ＲＯＭに記憶させ、ステップＳ８において変更された安
全継続使用時間Ｔ0 が当該ＲＯＭに記憶された許容値以
下であることをステップＳ１０で確認する。許容値以下
であれば上記同様に、そのまま新たなタイマー監視がス
タートするが、許容値以上の場合は、ステップＳ１１に
おいて、従来よりＲＯＭに記憶されている図７（Ａ）に
示される安全継続使用時間が適用される。これにより、
安全継続使用時間が無制限に長い時間に設定されてしま
うことを防止することができる。

【００３２】ＧＨＰや大型湯沸器等はすべてのガス需要
者が使用しているのではないので、通常は、図７（Ａ）
に示した安全継続使用時間をマイクロコンピュータ内の
書き換え可能メモリに記憶させ、随時状況に応じてガス
流量区分及びそれに対応する安全継続使用時間を変更す
ることが好ましい。

【００３３】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によって、Ｇ
ＨＰや大型湯沸器等のように長時間にわたり大流量を連
続使用する場合に、当初設定された短い安全継続使用時
間経過によりガスの供給が誤って遮断されることを回避
することができる。また、本発明では安全継続使用時間
をすべてのガス区分にわたって一律に延長するのではな
いため、保安レベルの低下を最低限に抑えることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＧＨＰ及びそれ以外のガス器具とガスメータと
の接続方法を示した図である。

【図２】ガスメータ内のマイクロコンピュータの概略ブ
ロック図である。

【図３】ガス流量の変化の監視を説明するための図であ
る。

【図４】安全継続使用時間の計測方法を説明するための
図である。

【図５】書き換えられた安全継続使用時間のテーブルで
ある。

【図６】安全継続使用時間の計測のフローチャートであ
る。

【図７】ガス流量区分毎の安全継続使用時間を示した図
表である。

【符号の説明】

１０ ＧＨＰ １２ ＧＨＰ以外のガス器具 １４ ガスメータ １５ ガスメータ １６ ガスメータ １８ ガス配管 １９ ガス遮断弁 ２０ マイクロコンピュータ ２０４ 安全継続使用時間タイマー ２１０ ガス遮断信号

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数に分割されたガス流量区分それぞれに
   連続使用が許容される時間であって且つガス流量が大き
   くなるとその時間が段階的に短くなる安全継続使用時間
   を設定し、ガス流量の増減を検出し、増加したガス流量
   の使用又は残存ずるガス流量のうちの最大ガス流量の使
   用が当該ガス流量の区分に対応する安全継続使用時間を
   超えるか否かを監視し、超えたことを検出した時にガス
   供給を遮断するガス流量監視方法において、 前記複数のガス流量区分のうち所定のガス流量区分の安
   全継続使用時間が前記所定のガス流量区分のガス流量よ
   り小さいガス流量の区分の安全継続使用時間よりも長く
   設定されていることを特徴とするガス流量監視方法。
2. 【請求項２】請求項１に記載のガス流量監視方法におい
   て、前記所定のガス流量区分及び又はそれに対応する安
   全継続使用時間は適宜変更可能であることを特徴とす
   る。
3. 【請求項３】複数に分割されたガス流量区分それぞれに
   連続使用が許容される時間であって且つガス流量が大き
   くなるとその時間が段階的に短くなる安全継続使用時間
   が設定され、ガス流量の増減を検出し、増加したガス流
   量の使用又は残存するガス流量のうちの最大ガス流量の
   使用が当該ガス流量の区分に対応する安全継続使用時間
   を超えるか否かを監視し、超えたことを検出した時にガ
   ス供給を遮断する制御手段を有するガスメータにおい
   て、 前記複数のガス流量区分のうち所定のガス流量区分の安
   全継続使用時間が前記所定のガス流量区分のガス流量よ
   り小さいガス流量の区分の安全継続使用時間よりも長く
   設定されていることを特徴とするガスメータ。
4. 【請求項４】請求項３に記載のガスメータにおいて、前
   記所定のガス流量区分及び又はそれに対応する安全継続
   使用時間は適宜変更可能であることを特徴とする。