WO2010087185A1 - ガス遮断装置 - Google Patents

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WO2010087185A1
WO2010087185A1 PCT/JP2010/000515 JP2010000515W WO2010087185A1 WO 2010087185 A1 WO2010087185 A1 WO 2010087185A1 JP 2010000515 W JP2010000515 W JP 2010000515W WO 2010087185 A1 WO2010087185 A1 WO 2010087185A1
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WO
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flow rate
registered
change
value
gas
Prior art date
Application number
PCT/JP2010/000515
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English (en)
French (fr)
Inventor
植木浩一
大谷卓久
岩本龍志
浅野一高
Original Assignee
パナソニック株式会社
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Publication date
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Priority claimed from JP2009017561A external-priority patent/JP5310035B2/ja
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Priority to US13/147,032 priority Critical patent/US20120016527A1/en
Priority to CN2010800146501A priority patent/CN102369395B/zh
Priority to EP10735657A priority patent/EP2383513A1/en
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F15/00Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
    • G01F15/06Indicating or recording devices
    • G01F15/061Indicating or recording devices for remote indication
    • G01F15/063Indicating or recording devices for remote indication using electrical means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23KFEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
    • F23K5/00Feeding or distributing other fuel to combustion apparatus
    • F23K5/002Gaseous fuel
    • F23K5/007Details
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00Systems for controlling combustion
    • F23N5/18Systems for controlling combustion using detectors sensitive to rate of flow of air or fuel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00Systems for controlling combustion
    • F23N5/24Preventing development of abnormal or undesired conditions, i.e. safety arrangements

Definitions

  • the present invention relates to a gas shut-off device, and more particularly to a gas shut-off device that prevents erroneous shut-off due to a use time limit function even when a use flow rate is changed by flow control of the instrument itself.
  • the flow rate measuring means for outputting a flow rate signal corresponding to the amount of passing gas, and the increase / decrease of the individual device in use when this flow rate signal increases / decreases
  • Individual device estimation means for outputting the estimated individual calculation flow rate and used time
  • individual flow registration means for registering the flow rate of the individual device to be used in advance and outputting the registered individual device flow rate (registered individual flow rate) and usage time
  • individual flow rate storage means for storing the registered individual flow rate, and the estimated individual calculation flow rate of the increased / decreased appliance is not included in the registered individual flow rate of the individual flow rate storage means, and the continued usage time of the increased / decreased appliance is equal to or longer than the first predetermined time.
  • An abnormal flow rate determination unit that outputs an individual abnormality signal in a case where it continues, a notification unit that receives the individual abnormality signal and warns of an abnormality of the gas flow rate, or a blocking unit that blocks the gas passage
  • the estimated individual calculation flow rate of the appliance of the individual appliance estimation means is not included in the registered individual flow rate of the individual flow rate storage means, and the time used by the appliance of the individual appliance estimation means is longer than the second predetermined time for the first predetermined time.
  • a gas shut-off device provided with an always-individual flow rate registering means for registering an estimated individual calculation flow rate of the individual flow rate estimating means in the individual flow rate storage means when it is shorter (for example, see Patent Document 1).
  • Reference numeral 101 denotes a flow rate measuring means, which is composed of a flow rate sensor attached to a gas meter.
  • Reference numeral 102 denotes an individual device estimation means, which calculates the flow rate signal of the flow rate sensor as an average flow rate for a fixed measurement period (30 seconds), estimates the increase / decrease of the individual flow rate in use based on the increase / decrease of this average flow rate, Output the estimated individual calculation flow rate Q and the time used.
  • the individual device estimation means 102 determines that the increased amount of gas device has been used, and when the average flow rate decreases, determines that the decreased amount of gas device has been stopped, Estimate individual equipment. If the difference between the flow rate change of the appliance, for example, the registered flow rate and the flow rate change amount by the reduction correction by various controls falls within a predetermined flow rate range, the flow rate is determined to be the corresponding flow rate and the correction is made.
  • Reference numeral 104 denotes individual flow rate storage means for sequentially storing the flow rate (Qi) of the individual appliance of the individual flow rate registration means 103 and the flow rate of the individual flow rate registration means 107 as Q1, Q2, Q3,.
  • 105 is an abnormal flow rate determination unit, and the estimated individual flow rate Q output from the individual appliance estimation unit 102 is not included in ⁇ Q1, Q2, Q3,..., Qn ⁇ of the individual flow rate storage unit 104, and the estimated individual flow rate Q Continues for the first predetermined time (10 minutes) or more, the individual abnormality signal E is output.
  • Reference numeral 106 denotes a notification means or a cutoff means, which is provided with an LCD or LED for receiving a warning in response to the individual abnormality signal E, or a cutoff valve for blocking the gas passage.
  • Reference numeral 107 denotes a constant individual flow rate registering unit.
  • the average flow rate is calculated.
  • a change flow rate between the average flow rate and the average flow rate of the previous measurement is obtained to determine whether the change is an increase change or a decrease change, and an estimated individual calculation flow rate Q is obtained by each process. It is determined whether this estimated individual calculation flow rate Q newly appearing as a result of the increase / decrease process is included in the individual flow rate storage means 104 and whether it has been used for the first predetermined time (10 minutes). If it is not included and is used for 10 minutes or more, the notifying means or blocking means 106 is operated. If it is not included or if it is not used for 10 minutes or more, it is judged whether it is an unregistered flow rate, 3 minutes or more, or 10 minutes or less.
  • the registration unit 107 performs registration processing on the individual flow rate storage unit 104.
  • the individual device estimation means 102 If there is an increase in the average flow rate of Qt (for example, Q2 + Q3 as an example) due to simultaneous use of a plurality of devices, and the usage time is 7 minutes, for example, the average flow rate decreases after 7 minutes, the individual device estimation means 102 The estimated individual flow rate Qt is output.
  • the estimated individual flow rate Qt is registered in the individual flow rate storage unit 104 by the individual flow rate registration unit 107 at all times because the usage time is 3 minutes or more and 10 minutes or less. Thereafter, since it is registered in the individual flow rate storage means 104, even if this flow rate appears for 10 minutes or more, it is not blocked. That is, it is possible to reduce erroneous interruption due to gas appliances that are often started up simultaneously.
  • the estimated individual flow rate Qk is output from the individual device estimation means 102.
  • the estimated individual flow rate Qk is registered in the individual flow rate storage unit 104 by the individual flow rate registration unit 107 at all times because the usage time is 3 minutes or more and 10 minutes or less.
  • the function of preventing a gas passage when a flow rate other than that registered in the individual flow rate storage means is newly detected or by erroneously registering as a registered individual flow rate is prevented.
  • the individual device estimation means estimates the individual device, the device registered as the registered individual flow rate stops using when the flow rate gradually changes within the normal range due to the flow control of the device itself. If this happens, the value will be different from the individual flow rate at the time of registration, and there may be cases where the registered individual flow rate will be deleted by mistake when deleting the registered individual flow rate. If this happens, the time limit for continuous use of the instrument will be shortened, and the gas shut-off valve will operate in a shorter time than expected to stop the gas supply. On the other hand, if the one with the larger registered individual flow rate is deleted and the remaining one is left, the continuous use time limit will be extended. It will have a problem in terms.
  • the water heater may control the gas flow rate according to the temperature deviation in order to keep the set hot water temperature and vary the combustion amount, and the gas fan heater etc. to keep it at a constant room temperature
  • the gas flow rate may be controlled to vary the amount of combustion.
  • the estimated individual calculation flow rate obtained by the individual device estimation unit at the start of the device use and registered in the individual flow rate registration unit gradually decreases the gas flow rate by the combustion amount control corresponding to the load fluctuation, There may be differences from the estimated individual calculation flow rate. Normally, when one instrument stops using multiple instruments or a large flow rate change occurs, the estimated individual calculation flow rate of the individual flow rate registration means is re-registered based on the change amount.
  • the estimated individual calculation flow rate will be registered when the use of the device is stopped or when the use of the device is added. Since the correction process is performed, the actual flow rate decreased by the combustion amount control etc. may differ from the total value of the registered flow rate. In such a case, the total value of the registered flow rate may be different from the actual value.
  • Monitoring is performed in a state larger than the flow rate, and the continuous use limit time of the appliance is shifted to a short time, leading to erroneous interruption. In other words, there is a problem that erroneous interruption cannot be prevented because monitoring different from the actual use flow rate is performed.
  • the present invention solves the above-mentioned problem, and when detecting the stop of use of the instrument, compares the registered individual flow rate after deleting the predetermined registered individual flow rate with the average flow rate value obtained by the flow rate calculation means, and exceeds a predetermined value or more. By correcting the registered individual flow rate based on the difference data when there is a difference, the registered individual flow rate can be brought close to the actual used flow rate even in usage modes where the gas flow rate gradually changes with a small change rate.
  • the present invention provides a highly safe gas shut-off device without erroneous shut-off.
  • the gas shut-off device of the present invention is a gas shut-off device that monitors the usage status of a plurality of gas appliances and shuts off the gas supply when an abnormality occurs, and measures the flow rate.
  • a flow rate detecting means a flow rate calculating means for calculating an instantaneous flow rate value from a detection value of the flow rate detecting means, an average flow rate calculating means for calculating an average flow rate from the instantaneous flow rate obtained by the flow rate calculating means, and an appliance from the obtained average flow rate
  • a flow rate change determining means for determining the presence or absence of a change flow rate
  • a flow rate registration means for registering a flow rate change when an increase change is determined by the flow rate change determination means; and for correcting a decrease in a registered flow rate close to the flow rate change when determining a decrease change; Then, the flow rate difference is calculated from the total value of the registered flow rate and the average flow rate, and when it is positive, it is registered by the increase flow rate registration means.
  • Flow rate difference determining means for storing a determination value for monitoring the use state of the instrument, and abnormality determination means for determining the presence or absence of abnormality from the registered flow rate of the flow rate registration means and the determination value of the monitoring value storage means And a shut-off means for shutting off the supply of gas when the abnormality judgment is established by the abnormality judgment means.
  • the flow rate change determining means when the appliance is used and the appliance flow rate is registered, it is determined that the flow rate change is not made until the appliance is stopped after a slight flow rate change that is not determined as a change in flow rate by the flow rate change determining means. However, if there is a flow rate difference between the average flow rate after registration and the total registered flow rate, the difference between the average flow rate and the total registered flow rate is obtained again.
  • the total flow rate of the appliance used and the total registered flow rate value to be monitored corresponded and corresponded If the device with a minute flow rate change is stopped or the flow rate is reduced, the flow value with a slight flow rate change is mistakenly re-registered with the device and the flow is changed.
  • the usage time is monitored and the usage time is cut off early, and the number of unnecessary dispatches of the gas company increases, while it can be used for a long time like a heater, but it stops in a short time and the usability is reduced. It can be prevented and is highly safe.
  • the actual average flow rate is very small due to a minute flow rate increase change or a flow rate decrease change that is not determined by the flow rate change judging means. Even if there is a change, it is always possible to re-register the flow rate difference between the calculated average flow rate and the total flow rate of the flow rate registration means to be monitored, or to correct the decrease again from the registered flow rate value. Since the total flow rate of the flow rate registration means to be monitored is matched and monitored, there is no leak in the flow rate of the monitored device.
  • a first invention is a gas shut-off device that monitors the use status of a plurality of gas appliances and shuts off the gas supply when an abnormality occurs, a flow rate detecting means for measuring a flow rate, and detection of the flow rate detecting means
  • a flow rate calculating means for calculating an instantaneous flow rate value from the value, an average flow rate calculating means for calculating an average flow rate from the instantaneous flow rate obtained by the flow rate calculating means, and a flow rate change determining means for determining presence / absence of an appliance change flow rate from the obtained average flow rate
  • a flow rate registration means for registering a flow rate change at the time of an increase change determination by the flow rate change determination means, and a flow rate registration means for reducing and correcting a registered flow rate close to the flow rate change amount at the time of a decrease change determination; The flow rate difference is calculated from the flow rate, and when it is positive, it is registered by the increase flow rate registration unit.
  • a monitoring value storage means for storing a determination value to be viewed, an abnormality determination means for determining presence / absence of an abnormality from a registered flow rate of the flow rate registration means and a determination value of the monitoring value storage means, and a gas when abnormality determination is established by the abnormality determination means And a shut-off means for shutting off the supply.
  • the appliance usage is detected by the flow rate detection means, converted to an instantaneous flow rate by the flow rate calculation means, the average flow rate is obtained, and whenever the appliance is used, the flow rate is registered by the increased flow registration means, the appliance is used, and the appliance flow rate is When it is registered, after a slight flow rate change that is not determined as a flow rate change by the flow rate change determination means continues, it is determined that the flow rate change is the first time that any instrument is stopped, and is deleted from the flow rate registration means. If the flow rate difference is more positive than the average flow rate and the total flow rate registration value, this flow rate difference is re-registered.If the flow rate is negative, the flow rate difference is corrected to decrease from the nearest registered flow rate.
  • the flow rate of the device can be registered and monitored for the corresponding usage time, and if the device whose flow rate has changed slightly is stopped or the flow rate has been reduced, the flow rate has changed by mistake.
  • the quantity value is mistakenly registered as an appliance, the flow rate is monitored for usage time, the usage time is shut off early, and the number of unnecessary dispatches of the gas company increases, or it can be used for a long time like a heating appliance. It is possible to provide a highly safe gas shut-off device that can be prevented from being stopped for a short time and can be easily used.
  • a second invention is a gas shut-off device that monitors the usage status of a plurality of gas appliances and shuts off the supply of gas when an abnormality occurs, a flow rate detection means for measuring a flow rate, and a detection value of the flow rate detection means
  • a flow rate calculating means for calculating an instantaneous flow rate value; an average flow rate calculating means for determining an average flow rate from the instantaneous flow rate determined by the flow rate calculating means; and a flow rate change determining means for determining the presence or absence of an appliance change flow rate from the determined average flow rate.
  • the flow rate change judging means registers the flow rate change at the time of the increase change judgment, and the flow rate registration means for correcting the decrease of the registered flow rate close to the flow rate change at the time of the decrease change judgment, from the total value of the registered flow rate and the average flow rate
  • the flow rate difference is calculated and registered by the increase flow rate registration means when plus, and when minus, the flow rate difference judgment means corrects the registered flow rate by the decrease flow rate registration means, and the flow rate difference is a predetermined value.
  • the monitoring value storage means for storing the judgment value for monitoring the use state of the instrument, the registered flow rate of the flow rate registration means and the judgment value of the monitoring value storage means It comprises an abnormality determining means for determining presence / absence of an abnormality, and a blocking means for cutting off the gas supply when the abnormality determination is established by the abnormality determining means.
  • the appliance usage is detected by the flow rate detection means, converted into an instantaneous flow rate by the flow rate calculation means, the average flow rate is obtained, and whenever the appliance is used, the flow rate is registered by the increased flow registration means, and the appliance is used. Is registered and is deleted from the flow registration means for the first time when any device is stopped, after a slight flow change that is not determined as flow change by the flow change determination means continues. If there is a flow rate difference between the average flow rate and the total of the registered flow rate values, and there is a flow rate difference equal to or higher than the predetermined flow rate value corresponding to the instrument flow rate, the flow rate registration means performs flow rate registration correction.
  • the flow rate difference is greater than or equal to the predetermined value and is positive, re-register this flow rate difference. If this flow rate difference is greater than or equal to the predetermined value and is negative, the flow rate difference is corrected to be smaller than the nearest registered flow rate.
  • the flow rate can be registered and monitored at the corresponding usage time. If the device with a flow rate that has changed slightly is stopped or the flow rate has been reduced, the flow value that has changed slightly by mistake is re-registered by mistake. However, the flow rate is monitored and the usage time is cut off at an early stage, and the number of unnecessary dispatches of the gas company increases. Therefore, it is possible to provide a highly safe gas shut-off device.
  • a third invention is a gas shut-off device that monitors the use status of a plurality of gas appliances and shuts off the supply of gas when an abnormality occurs, a flow rate detection means for measuring a flow rate, and a detection value of the flow rate detection means
  • a flow rate calculating means for calculating an instantaneous flow rate value; an average flow rate calculating means for determining an average flow rate from the instantaneous flow rate determined by the flow rate calculating means; and a flow rate change determining means for determining the presence or absence of an appliance change flow rate from the determined average flow rate.
  • the flow rate change judging means registers the flow rate change at the time of the increase change judgment, and the flow rate registration means for correcting the decrease of the registered flow rate close to the flow rate change at the time of the decrease change judgment, from the total value of the registered flow rate and the average flow rate
  • the flow rate difference calculation means for obtaining the flow rate difference and the flow rate change determination means detect a decrease change, if the flow rate difference obtained from the total value and the average flow rate of the registered flow rate is positive, the flow rate difference is calculated first.
  • Registration of the flow rate registration means for adding the quantity registration value and then correcting the registered flow rate with the detected reduced flow rate, monitoring value storage means for storing the judgment value for monitoring the use state of the instrument, and registration of the flow rate registration means
  • An abnormality determination unit that determines whether or not there is an abnormality from the flow rate and the determination value of the monitoring value storage unit, and a blocking unit that blocks the gas supply when the abnormality determination is established by the abnormality determination unit.
  • the start of use of the appliance is detected by the flow rate detection means, converted into an instantaneous flow rate by the flow rate calculation means, the average flow rate is obtained and registered by the flow rate registration means, and a plurality of appliances are used and the appliance flow rate is registered.
  • the flow rate change only after any device in use throttles or stops the flow rate.
  • the flow rate is monitored for usage time and the usage time is cut off early, and the number of unnecessary dispatches of the gas company increases, or it can be used for a long time like a heater, but it stops in a short time and decreases usability. Therefore, it is possible to provide a highly safe gas cutoff device.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing an installation mode of a gas cutoff device and a gas appliance in Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 2 is a control block diagram of the gas cutoff device.
  • a gas shut-off device 2 is installed at the entrance of the gas supply pipe 1 in each household, and various gas appliances used in each home are installed by branching from the gas pipe 3 after passing through the gas shut-off device 2. Piping to place and gas is supplied.
  • a water heater 4 is installed outdoors, and hot water generated by the water heater 4 is installed in a kitchen hot water tap 5, a bath 6 in which a bathtub and a shower device are installed, a living room and the like through a water pipe. It is supplied to the floor heating 7 and forms various usage forms.
  • gas is supplied to the gas table 8 installed in the kitchen and the gas fan heater 9 installed in the living room, bedroom, etc., and used as necessary.
  • the amount of use is measured by the gas shut-off device 2, and the amount of use is accumulated and stored as a meter reading value.
  • the data stored in the gas shut-off device 2 is subjected to predetermined information processing based on a periodic data request command from the gas company, and then the gas fee, gas usage, discount service provided by the gas company, etc. This information is used by consumers and gas companies.
  • a gas flow path having a gas inlet and a gas outlet is formed, and a flow rate detecting means 10 for measuring the gas flow rate is provided.
  • the flow rate detection means 10 there are various methods as the flow rate detection means 10, and an ultrasonic signal is transmitted from one to the other with a pair of ultrasonic sensors installed in the flow path shown in the present embodiment, and the gas flow rate used is determined from the propagation time.
  • Some devices detect the flow rate as an electrical pulse signal.
  • a first transmitter / receiver for transmitting or receiving ultrasonic waves and a second transmitter / receiver for receiving or transmitting ultrasonic waves are arranged in opposition to the flow direction, and a control circuit is provided. Can be switched between transmission and reception.
  • the flow rate is measured by processing signals from the first transceiver and the second transceiver, and ultrasonic waves are transmitted from upstream to downstream. And it receives with a 2nd transmitter / receiver, and measures propagation time by a time measuring means.
  • an ultrasonic signal is transmitted from the downstream to the upstream by the switching means, and the propagation time is measured.
  • the flow rate calculation means 11 obtains the flow rate value by multiplying the difference in ultrasonic propagation time between the first transmitter / receiver and the second transmitter / receiver by the flow rate coefficient corresponding to the size of the flow path and the fluid flow state.
  • the flow rate is obtained every predetermined cycle as an instantaneous flow rate value.
  • the instantaneous flow rate value obtained by measuring every predetermined cycle is input to the average flow rate calculation means 12, and a predetermined number of instantaneous flow rate values are collected and calculated as an average flow rate value.
  • the flow rate change determining means 13 determines the change in the presence or absence of the appliance flow rate from the average flow rate value. The change is determined from the average flow rate obtained this time and the previous average flow rate. Thereafter, the current average flow rate is stored in the flow rate change determination means 13 in time series. That is, the flow rate change determination unit 13 compares the average flow rate value calculated by the current average flow rate calculation unit 12 with the previous average flow rate to determine whether or not there is a predetermined change or more. It is determined whether there is a start or whether there is a flow rate change.
  • the flow rate value changes from zero to a predetermined flow rate, or from the average flow rate obtained when the water heater 4 is used while using other appliances and the previous average flow rate.
  • the use / stop of the device or the presence / absence of the flow rate change is determined based on whether the flow rate change rate or the flow rate change amount is greater than or equal to a predetermined value.
  • the flow rate registration unit 14 includes an increase flow rate registration unit 14a and a decrease flow rate registration unit 14b. Every time a change on the flow rate increase side is detected, it is determined that the appliance has been additionally used, and each time the flow rate change is newly set as a flow rate registration value.
  • the registered flow rate summing unit 15 obtains the total flow rate value registered by the flow rate registering unit 14.
  • the flow rate difference determination unit 16 calculates a flow rate difference from the average flow rate of the entire appliance used determined by the average flow rate calculation unit 12 and the total value of the registered flow rates registered by the registered flow rate summing unit 15. If there is a flow rate difference, re-input to the flow rate registration means 14, and if the actual average flow rate is larger, register the flow rate difference flow rate. If the actual average flow rate is small, the flow rate difference is corrected to be smaller than the nearest registered flow rate. To do. Continue until the flow rate difference disappears.
  • the abnormality determination means 17 monitors the appliance used at the set registered flow rate.
  • the monitoring value storage means 18 stores a time limit value for use time corresponding to each flow rate region, a monitoring judgment value for the maximum use flow rate, or the like. For example, when the hose that supplies gas to a stove or the like is disconnected for some reason, an abnormally large flow rate is generated, but the total flow cutoff value for monitoring such a condition and the maximum use time of the appliance normally
  • the monitoring time storage means 18 stores the usage time cutoff time limit that defines the usage time limit time corresponding to the case where it has been used for a much longer time.
  • the registered flow rate value does not exceed the maximum usable flow rate value, or the usage time of the appliance corresponds to the registered flow rate. Monitor whether the time limit for continuous use is exceeded.
  • the abnormality determination means 17 determines that an abnormality is established, a cutoff signal is sent to the cutoff means 19 to stop the gas supply.
  • the notification communication means 20 displays the shut-off state and shut-off content on a liquid crystal display element or the like and notifies the center of a gas company that is monitoring the safety of the gas by communication such as a telephone line.
  • the flow rate is detected by the flow rate detection means 10.
  • the propagation time of the ultrasonic signal is measured as a detected value, and this signal is sent to the flow rate calculation means 11 and converted into an instantaneous flow rate value. Calculated as the average flow value.
  • the obtained average flow rate is periodically determined by the flow rate change determination means 13 for the presence or absence of changes in the appliance flow rate.
  • the flow rate change determining means 13 stores a plurality of time-series data after determining the flow rate change.
  • the presence or absence of a flow rate change is obtained from the past flow rate (for example, the previous or previous time or the flow rate stored N times before) stored in the flow rate change determination means 13 and the current average flow rate. That is, using the average flow rate value output at a predetermined interval, the use of the appliance or the stoppage of the appliance is determined from the change state, and the flow rate change at the time of change is used as the registered flow rate of the appliance to be used. By newly registering or by correcting or deleting the registered flow rate that has already been registered, it is possible to accurately set the registered flow rate corresponding to the device used at the time of change.
  • the flow rate change amount may not match the registered flow rate, and if it falls within a predetermined flow rate range or within a predetermined rate, the flow rate registration means 14 is close to the corresponding device, Alternatively, it is determined that the device is appropriate and the decrease is corrected. If it is within the predetermined range, the difference between the registered flow rate and the reduced flow rate becomes an error between the actual flow rate and the registered flow rate.
  • the flow rate when the water heater 4 is used, for example, when the past flow rate is zero, the flow rate changes to 1500 L / h or the like. If the rate of change or the amount of change is greater than or equal to a predetermined value, it is determined that there is a change, and some device is used, and is registered in the flow rate registration means 14.
  • the flow rate of the gas table 8 is stored in the past flow rate of the flow rate change determination unit 13, and the flow rate change determination unit 13 calculates the current average flow rate and the past flow rate stored value.
  • the change flow rate is obtained, and similarly, the change rate from the current flow rate or the change flow rate is registered in the flow rate registration means 14 when there is a change when the change flow rate is greater than or equal to a predetermined value.
  • the flow rate registration means 14 inputs the average flow rate obtained when the flow rate is changed to the increase flow rate registration means 14a and the decrease flow rate registration means 14b.
  • a flow rate increase and determination signal is input by the flow rate change determination means 13
  • an increased flow rate with the previous average flow rate is registered.
  • the flow rate change determination means 13 determines whether the change is a decrease from the past flow rate stored value and the average flow rate, and outputs the reduced change flow rate.
  • the flow rate registration means 14 deletes or reduces the closest flow rate registration value among the flow rates registered from the decreasing change flow rate. If the flow rate change amount does not match the registered flow rate value, find the smallest registered flow rate or the change rate between the registered flow rate and the difference between each registered flow rate and flow rate change amount. The small flow rate value is corrected to decrease by the flow rate change value, and it is determined as the flow rate change of the nearest instrument, and the registered value is changed in ascending order.
  • the flow rate difference determining means 16 obtains a flow rate difference from the obtained average flow rate and the registered flow rate total value.
  • the flow rate difference is not zero, it is determined that the flow rate registration means 14 to be monitored does not register the flow rate, and the flow rate difference is registered again.
  • the flow rate difference is positive, that is, when the average flow rate of using the appliance is larger than the registered total flow rate, it is determined that the registered flow rate is small, and the flow rate registration unit 14 registers the flow rate in the increasing flow rate registration unit 14a.
  • the initial water temperature is high when the load at the initial stage of operation is large, when the load at the stable state is small, or at the shower.
  • the hot water temperature stabilizes from the time when the difference between the temperature and the set temperature is large, the amount of combustion changes greatly.
  • the increased flow rate registration unit 14a of the flow rate registration unit 14 registers the increased flow rate of the gas table 8 and the gas fan heater 9, and further registers the flow rate of the water heater 4.
  • the usage flow rate of the water heater 4 is registered in the flow rate registration means 14 as the registered flow rate, that is, the average flow rate value at this time point.
  • the combustion amount that is, the gas flow rate is controlled in a decreasing direction by proportional control, but there may be a gradual change, and the flow rate change determining means 13 cannot determine that there is a change. Change continues for a long time. In such a case, since the flow rate does not change, the registered value of the flow rate registration means 14 does not change.
  • the flow rate change determining means 13 determines that the flow rate is decreasing, and the reduced flow rate registering means 14b deletes the registered flow rate corresponding to the decreased flow rate.
  • the total value of the registered flow rate is calculated at each flow rate change determination timing or every time the average flow rate is obtained, and the flow rate difference is set so that the newly calculated average flow rate and the total value of the registered flow rate coincide with each other due to the instrument change. If there is a flow rate difference and the registered flow rate is low, it is registered as a new flow rate. Conversely, if the registered flow rate is large, the flow rate difference is corrected to be decreased from the registered flow rate with the smallest registered flow rate and re-registered.
  • the flow rate of the gas table 8 and the gas fan heater 9 is actually used, but as a result of the flow rate decrease that does not change the flow rate of the water heater 4, the total flow rate value registered and the detected average flow rate value (that is, the actual flow rate) Therefore, it is possible to prevent the flow rate from being monitored in a state where the flow rate does not match the total flow rate value. If the flow rate difference is negative, that is, if the registered total flow rate is larger than the actual used flow rate, the flow rate registration value closest to the flow rate difference is corrected and the maximum registered flow rate value usage time monitoring category is not affected. I am doing so.
  • the flow rate difference is positive, that is, if the registered total flow rate is smaller than the used flow rate, the difference flow rate is unknown from which flow rate of the currently registered flow value changes. In this case, register the flow rate as it is. By adding to the maximum registered flow rate value, the usage time monitoring category becomes one larger category, the time limit for use as an instrument is shortened, and usability is prevented from decreasing.
  • the abnormality determination unit 17 refers to the corresponding use time limit time in the monitoring value storage unit 18 with the reset registered flow rate, and monitors the used device.
  • the monitoring time elapses and an abnormality occurs, safety is ensured by operating the shut-off means 19 to stop the gas supply.
  • FIG. 3 is a control block diagram of the gas cutoff device according to Embodiment 2 of the present invention. Components having the same functions as those in FIG.
  • reference numeral 21 denotes a flow rate difference comparison unit, which calculates a flow rate difference by the flow rate difference determination unit 16 from outputs of the registered flow rate summing unit 15 and the average flow rate calculation unit 12 and outputs a flow rate registration correction request.
  • the flow rate difference and the registration correction signal are output to the flow rate registration unit 14.
  • the flow rate is detected by the flow rate detection means 10.
  • the propagation time of the ultrasonic signal is measured as a detected value, and this signal is sent to the flow rate calculation means 11 and converted into an instantaneous flow rate value. Calculated as the average flow value.
  • the obtained average flow rate is periodically determined by the flow rate change determination means 13 for the presence or absence of changes in the appliance flow rate.
  • the flow rate change determining means 13 stores a plurality of time-series data after determining the flow rate change.
  • Presence or absence of flow rate change for example, the previous value is determined from the past flow rate stored in the flow rate change determination means 13 (for example, the previous flow or the flow rate stored value N times before) and the current average flow rate. If the flow rate change rate or more, or if there is a predetermined flow rate difference, it is obtained. That is, using the average flow rate value output at a predetermined interval, it is determined whether the instrument is used or stopped from the change state, and the flow rate change at the time of the increase is used as the registered flow rate of the instrument used. When a new registration is performed or when the decrease is changed, the registered flow rate corresponding to the appliance to be used at the time of change can be accurately set by correcting or deleting the already registered flow rate.
  • the flow rate when the water heater 4 is used, for example, when the past flow rate is zero, the flow rate changes to 1500 L / h or the like. If the rate of change or the amount of change is greater than or equal to a predetermined value, it is determined that there is a change, and some device is used, and is registered in the flow rate registration means 14.
  • the flow rate of the gas table 8 is stored in the past flow rate of the flow rate change determination unit 13, and the flow rate change determination unit 13 calculates the current average flow rate and the past flow rate stored value.
  • the change flow rate is obtained, and similarly, the change rate from the current flow rate or the change flow rate is registered in the flow rate registration means 14 when there is a change when the change flow rate is greater than or equal to a predetermined value.
  • the flow rate registration means 14 inputs the average flow rate obtained when the flow rate is changed to the increase flow rate registration means 14a and the decrease flow rate registration means 14b.
  • a flow rate increase and determination signal is input by the flow rate change determination means 13
  • an increased flow rate with the previous average flow rate is registered.
  • the flow rate change determination means 13 determines whether the change is a decrease from the past flow rate stored value and the average flow rate, and outputs the reduced change flow rate.
  • the flow rate registration means 14 deletes or reduces the closest flow rate registration value among the flow rates registered from the decreasing change flow rate. If the flow rate change amount does not match the registered flow rate value, find the smallest registered flow rate or the change rate between the registered flow rate and the difference between each registered flow rate and flow rate change amount. The small flow rate value is corrected to decrease by the flow rate change value, and it is determined as the flow rate change of the nearest instrument, and the registered value is changed in ascending order.
  • the flow rate difference determining means 16 obtains a flow rate difference from the obtained average flow rate and the registered flow rate total value.
  • the flow rate difference comparison means 21 determines whether or not to register the flow rate difference again.
  • the flow rate difference comparison means 21 performs re-registration when the flow rate difference between the actual flow rate and the registered flow rate is equivalent to the appliance flow rate (21 L / h or more for LP gas, 51.82 L / h or more for city gas, for example).
  • the flow rate difference is registered in descending order.
  • a negative negative value or more that is, when the used flow rate is lower than the registered total flow rate by a predetermined flow rate
  • the initial water temperature is high when the load at the initial stage of operation is large, when the load at the stable state is small, or at the shower.
  • the hot water temperature stabilizes from the time when the difference between the temperature and the set temperature is large, the amount of combustion changes greatly.
  • the increased flow rate registration unit 14a of the flow rate registration unit 14 registers the increased flow rate of the gas table 8 and the gas fan heater 9, and further registers the flow rate of the water heater 4.
  • the usage flow rate of the water heater 4 is registered in the flow rate registration means 14 as the registered flow rate, that is, the average flow rate value at this time point.
  • the combustion amount that is, the gas flow rate is controlled in a decreasing direction by proportional control, but there may be a gradual change, and the flow rate change determining means 13 cannot determine that there is a change. Change continues for a long time. In such a case, since the flow rate does not change, the registered value of the flow rate registration means 14 does not change.
  • the flow rate change determining means 13 determines that the flow rate is decreasing, and the reduced flow rate registering means 14b deletes the registered flow rate corresponding to the decreased flow rate.
  • the total value of the registered flow rate is calculated at each flow rate change determination timing or every time the average flow rate is obtained, and the flow rate difference is set so that the newly calculated average flow rate and the total value of the registered flow rate coincide with each other due to the instrument change. If there is a flow rate difference and the registered flow rate is low, it is registered as a new flow rate. Conversely, if the registered flow rate is large, the flow rate difference is corrected to be decreased from the registered flow rate with the smallest registered flow rate and re-registered.
  • the flow rate of the gas table 8 and the gas fan heater 9 is actually used, but as a result of the flow rate decrease that does not change the flow rate of the water heater 4, the total flow rate value registered and the detected average flow rate value (that is, the actual flow rate) Therefore, it is possible to prevent the flow rate from being monitored in a state where the flow rate does not match the total flow rate value.
  • the flow rate difference is corrected from the closest flow rate registration value, so the usage time monitoring category of the maximum registered flow rate value So that it does not affect
  • the flow rate difference is greater than or equal to the positive value, that is, if the registered total flow rate is smaller than the flow rate that is used, the difference flow rate is unknown from what flow rate of the currently registered flow rate value. In this case, the flow rate is registered as it is.
  • the usage time monitoring category becomes one larger category, the time limit for use as an instrument is shortened, and usability is prevented from decreasing.
  • the abnormality determination unit 17 refers to the corresponding use time limit time in the monitor value storage unit 18 with the reset registered flow rate, and monitors the device used.
  • the monitoring time elapses and an abnormality occurs, safety is ensured by operating the shut-off means 19 to stop the gas supply.
  • FIG. 4 is a control block diagram of the gas cutoff device according to Embodiment 3 of the present invention. Components having the same functions as those in FIGS. 2 and 3 are denoted by the same reference numerals.
  • a gas shut-off device 2 is installed at the entrance of the gas supply pipe 1 in each household, and various gas appliances used in each home are installed by branching from the gas pipe 3 after passing through the gas shut-off device 2. Piping to place and gas is supplied.
  • a water heater 4 is installed outdoors, and hot water generated by the water heater 4 is installed in a kitchen hot water tap 5, a bath 6 in which a bathtub and a shower device are installed, a living room and the like through a water pipe. It is supplied to the floor heating 7 and forms various usage forms.
  • gas is supplied to the gas table 8 installed in the kitchen and the gas fan heater 9 installed in the living room, bedroom, etc., and used as necessary.
  • the amount of use is measured by the gas shut-off device 2, and the amount of use is accumulated and stored as a meter reading value.
  • the data stored in the gas shut-off device 2 is subjected to predetermined information processing based on a periodic data request command from the gas company, and then the gas fee, gas usage, discount service provided by the gas company, etc. This information is used by consumers and gas companies.
  • a gas flow path having a gas inlet and a gas outlet is formed, and a flow rate detecting means 10 for measuring the gas flow rate is provided.
  • the flow rate detection means 10 there are various methods as the flow rate detection means 10, and an ultrasonic signal is transmitted from one to the other with a pair of ultrasonic sensors installed in the flow path shown in the present embodiment, and the gas flow rate used is determined from the propagation time.
  • Some devices detect the flow rate as an electrical pulse signal.
  • a first transmitter / receiver for transmitting or receiving ultrasonic waves and a second transmitter / receiver for receiving or transmitting ultrasonic waves are arranged in opposition to the flow direction, and a control circuit is provided. Can be switched between transmission and reception.
  • the flow rate is measured by processing signals from the first transceiver and the second transceiver, and ultrasonic waves are transmitted from upstream to downstream. And it receives with a 2nd transmitter / receiver, and measures propagation time by a time measuring means.
  • an ultrasonic signal is transmitted from the downstream to the upstream by the switching means, and the propagation time is measured.
  • the flow rate calculation means 11 obtains the flow rate value by multiplying the difference in ultrasonic propagation time between the first transmitter / receiver and the second transmitter / receiver by the flow rate coefficient corresponding to the size of the flow path and the fluid flow state.
  • the flow rate is obtained every predetermined cycle as an instantaneous flow rate value.
  • the instantaneous flow rate value obtained by measuring every predetermined cycle is input to the average flow rate calculation means 12, and a predetermined number of instantaneous flow rate values are collected and calculated as an average flow rate value.
  • the flow rate change determining means 13 determines the change in the presence or absence of the appliance flow rate from the average flow rate value. The change is determined from the average flow rate obtained this time and the previous average flow rate. Thereafter, the current average flow rate is stored in the flow rate change determination means 13 in time series. That is, the flow rate change determination unit 13 compares the average flow rate value calculated by the current average flow rate calculation unit 12 with the previous average flow rate, and determines whether or not there is a change flow rate or a flow rate change rate that exceeds a predetermined value.
  • the appliance determines whether or not the appliance has been used or whether or not the flow rate has changed. For example, when the customer uses the water heater 4, the flow rate value changes from zero to a predetermined flow rate, or from the average flow rate obtained when the water heater 4 is used while using other appliances and the previous average flow rate.
  • the use / stop of the device or the presence / absence of the flow rate change is determined based on whether the flow rate change rate or the flow rate change amount is greater than or equal to a predetermined value.
  • the flow rate registration unit 14 includes an increase flow rate registration unit 14a and a decrease flow rate registration unit 14b. Every time a change on the flow rate increase side is detected, it is determined that the appliance has been additionally used, and each time the flow rate change is newly set as a flow rate registration value.
  • the registered flow rate summing unit 15 obtains the total flow rate value registered by the flow rate registering unit 14.
  • the flow rate difference calculation means 23 obtains the presence or absence of a flow rate difference from the total value of the registered flow rates in the registered flow rate summation means 15 and the average flow rate of the entire appliance used by the average flow rate calculation means 12, and obtains the flow rate difference.
  • Reference numeral 22 denotes a flow rate correction determination unit, which receives a decrease-side flow rate change detection signal from the flow rate change determination unit 13 and is detected by the flow rate difference calculation unit 23 based on the outputs of the registered flow rate summing unit 15 and the average flow rate calculation unit 12. Is input, the flow registration correction request of the next procedure is output.
  • the abnormality determination means 17 monitors the appliance used at the set registered flow rate.
  • the monitoring value storage means 18 stores a time limit value for use time corresponding to each flow rate region, a monitoring judgment value for the maximum use flow rate, or the like. For example, when a hose that supplies gas to a stove or the like is disconnected for some reason, an abnormally large flow rate is generated, but the total flow cutoff value for monitoring such a state and the maximum usage time for normal use of the instrument
  • the monitoring value storage means 18 stores the usage time cutoff time limit that defines the usage time limit time corresponding to a case where the usage time is much longer.
  • the registered flow rate value does not exceed the maximum usable flow rate value, or the usage time of the appliance corresponds to the registered flow rate. Monitor whether the time limit for continuous use is exceeded.
  • the abnormality determination means 17 determines that an abnormality is established, a cutoff signal is sent to the cutoff means 19 to stop the gas supply.
  • the notification communication means 20 displays the shut-off state and shut-off content on a liquid crystal display element or the like and notifies the center of a gas company that is monitoring the safety of the gas by communication such as a telephone line.
  • the flow rate is detected by the flow rate detection means 10.
  • the propagation time of the ultrasonic signal is measured as a detected value, and this signal is sent to the flow rate calculation means 11 and converted into an instantaneous flow rate value. It is calculated as the average flow rate value.
  • the obtained average flow rate is periodically determined by the flow rate change determination means 13 for the presence or absence of changes in the appliance flow rate.
  • the flow rate change determining means 13 stores a plurality of time-series data after determining the flow rate change.
  • the presence or absence of a flow rate change is obtained from the past average flow rate stored in the flow rate change determination means 13 (for example, the previous or previous time or the average flow rate stored N times before) and the current average flow rate. That is, using the average flow rate value output at a predetermined interval, the use of the appliance or the stoppage of the appliance is determined from the change state, and the flow rate change at the time of change is used as the registered flow rate of the appliance to be used. By newly registering or by correcting or deleting the registered flow rate that has already been registered, it is possible to accurately set the registered flow rate corresponding to the device used at the time of change.
  • the flow rate when the water heater 4 is used, for example, when the past flow rate is zero, the flow rate changes to 1500 L / h or the like. If the rate of change or the amount of change is greater than or equal to a predetermined value, it is determined that there is a change, and some device is used, and is registered in the flow rate registration means 14.
  • the flow rate of the gas table 8 is stored in the past flow rate of the flow rate change determination unit 13, and the flow rate change determination unit 13 calculates the current average flow rate and the past flow rate stored value.
  • the change flow rate is obtained, and similarly, the change rate from the current flow rate or the change flow rate is registered in the flow rate registration means 14 when there is a change when the change flow rate is greater than or equal to a predetermined value.
  • the flow rate registration means 14 inputs the average flow rate obtained when the flow rate is changed to the increase flow rate registration means 14a and the decrease flow rate registration means 14b.
  • a flow rate increase and determination signal is input by the flow rate change determination means 13
  • an increased flow rate with the previous average flow rate is registered.
  • the flow rate change determination means 13 determines whether the change is a decrease from the past flow rate stored value and the average flow rate, and outputs the reduced change flow rate.
  • the flow rate registration means 14 deletes or reduces the closest flow rate registration value among the flow rates registered from the decreasing change flow rate. If the flow rate change amount does not match the registered flow rate value, find the smallest registered flow rate or the change rate between the registered flow rate and the difference between each registered flow rate and flow rate change amount. The small flow rate value is corrected to decrease by the flow rate change value, and it is determined as the flow rate change of the nearest instrument, and the registered value is changed in ascending order.
  • the flow rate difference calculation means 23 calculates the flow rate difference from the calculated average flow rate and the registered flow rate total value. When the flow rate difference is not zero, it is determined that the flow rate of the appliance used is not registered in the flow rate registration unit 14 to be monitored, and a flow rate difference signal is output to the flow rate correction determination unit 22.
  • a flow rate difference signal is output to the flow rate correction determination unit 22.
  • the flow rate correction determination unit 22 issues a flow rate registration control instruction according to the following procedure.
  • the flow control is performed on the instrument that is already used until just before the decrease change occurs, and a slight increase in flow rate that is not detected by the flow rate change determination means 13 is continued for a long time.
  • the registered total flow rate is different from the average flow rate at the time when the decrease change is detected. That is, when the difference in flow rate obtained by subtracting the average flow rate for using the appliance from the registered total flow rate is positive, it is determined that any of the registered device flow rates has changed and decreased.
  • the flow rate difference is added and corrected to the maximum flow rate value registered by the increased flow rate registering unit 14a of the flow rate registering unit 14 with the previously obtained flow rate difference. This is because there are many cases where the instrument is relatively equipped with a flow control function.
  • the registered flow rate total value matches the average flow rate immediately before the decrease change is detected.
  • a decrease correction of the instrument flow rate corresponding to the flow rate decrease detected by the flow rate change determination means 13 is performed. Since the monitored instrument flow rate total and the flow rate registration total value are matched, the appliance flow rate corresponding to the flow rate reduction amount is searched for the nearest registered flow rate by the reduced flow rate registration means 14b and deleted or corrected for reduction.
  • the ratio between the registered flow rate and the difference between the registered flow rate and the reduced flow rate is obtained to determine the degree of change from the registered flow rate, and it is determined that the instrument having the smallest flow rate has caused the flow rate change.
  • the detected decreased flow rate is corrected to decrease from the registered flow rate determined to have caused the flow rate change. If a decrease correction is made and the flow rate difference remains, a decrease correction is made from the next closest flow rate registration value. As a result, the flow rate is corrected until there is no difference.
  • the initial water temperature is high when the load at the initial stage of operation is large, when the load at the stable state is small, or at the shower.
  • the hot water temperature stabilizes from the time when the difference between the temperature and the set temperature is large, the amount of combustion changes greatly.
  • the increased flow rate registration unit 14a of the flow rate registration unit 14 registers the increased flow rate of the gas table 8 and the gas fan heater 9, and further registers the flow rate of the water heater 4.
  • the usage flow rate of the water heater 4 is registered in the flow rate registration means 14 as the registered flow rate, that is, the average flow rate value at this time point.
  • the combustion amount that is, the gas flow rate is controlled in a decreasing direction by proportional control.
  • the room temperature gradually decreases, and the gas flow rate is controlled in the increasing direction by proportional control.
  • the flow rate increases so as not to be detected by the flow rate change determination means 13.
  • the flow rate change due to the flow rate change is first registered in the flow rate registration means 14 as the device flow rate, and then the gradually increased flow rate amount is added to the registered flow rate total value and the average.
  • the flow rate difference calculating means 23 obtains the flow rate difference from the flow rate. This flow rate difference is output as a change flow rate of the flow rate of the instrument already registered before newly registering the flow rate, so that the flow rate correction determination means 22 first adds the flow rate difference first.
  • the increased flow rate registering unit 14a of the flow rate registering unit 14 adds to the previous registered flow rate without newly registering.
  • the result average flow rate matches the registered total flow rate.
  • the gradually increased flow rate difference is added to the larger of the registered flow rates.
  • a large flow rate instrument is often equipped with electronic control such as proportional control.
  • the abnormality determination unit 17 refers to the corresponding use time limit time in the monitoring value storage unit 18 with the reset registered flow rate, and monitors the used device.
  • the monitoring time elapses and an abnormality occurs, safety is ensured by operating the shut-off means 19 to stop the gas supply.
  • the flow rate change determination unit 13 determines that the flow rate has changed due to the control of the already registered device depending on the timing of using the device.
  • the flow rate difference is added and corrected to the registered appliance flow rate, and the flow rate registration corresponding to the flow rate change is performed in a state where the total value of the flow rate registration means 14 and the actual appliance flow rate in use immediately before the change detection are matched. Processing can be performed, and the maximum registered flow rate can be monitored by the abnormality determination means 18, an appropriate use restriction function corresponding to the device used can be secured, and the device whose flow rate has changed slightly has been stopped.
  • the gas shut-off device according to the present invention is intended to optimize the function of limiting the usage time of appliances whose usage is slightly changed. It can be applied to general equipment monitoring devices such as monitoring the amount of electricity used.

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Abstract

 本発明の課題は、器具流量の適切な登録を行い使用時間制限機能の適切化を図ることである。 流量を計測する流量検出手段(10)と、検出値より瞬時流量値を流量演算手段(11)で演算し、求めた瞬時流量より平均流量を求める平均流量演算手段(12)と、求めた平均流量より流量変化有か否かを判定する流量変化判定手段(13)と、増加変化時流量変化分を又減少変化時流量変化分に近い登録流量を減少補正する流量登録手段(14)と、登録流量合計値と平均流量とから流量差を演算し、再度流量差分を流量登録手段(14)に登録したり、減少補正する流量差判定手段(16)と、登録流量と監視判定値とから異常の有無を判定する異常判定手段(17)とからなり、異常判定手段(17)で異常と判定時にガス供給を遮断手段(19)で遮断する。

Description

ガス遮断装置
 本発明は、ガス遮断装置に関し、特に器具自体の流量制御により使用流量が変化した場合でも使用時間制限機能による誤遮断を防止するガス遮断装置に関するものである。
 従来、この種のガス遮断装置としては、通過ガス量に対応した流量信号を出力する流量測定手段と、この流量信号が増減したときに使用中の個別器具の増減を推定し、増減した器具の推定個別演算流量と使用した時間を出力する個別器具推定手段と、あらかじめ使用する個別器具の流量を登録し、登録された個別器具の流量(登録個別流量)と使用時間を出力する個別流量登録手段と、登録個別流量を記憶する個別流量記憶手段と、増減した器具の推定個別演算流量が個別流量記憶手段の登録個別流量に含まれず、かつ増減した器具の継続使用時間が第1の所定時間以上続いた場合に、個別異常信号を出力する異常流量判定部と、前記個別異常信号を受信して、ガス流量の異常を警告報知する報知手段、またはガス通路を遮断する遮断手段と、個別器具推定手段の器具の推定個別演算流量が個別流量記憶手段の登録個別流量に含まれず、かつ個別器具推定手段の器具の使用した時間が第2の所定時間よりも長く第1の所定時間よりも短い場合に個別流量推定手段の推定個別演算流量を個別流量記憶手段に登録する常時個別流量登録手段とを備えたガス遮断装置が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
 上記従来のガス遮断装置について図5を用いて簡単に構成を説明すると、101は流量測定手段で、ガスメーターに取り付けられた流量センサで構成されている。102は個別器具推定手段で、流量センサの流量信号を一定計測期間(30秒)の平均流量として演算し、この平均流量の増減をもとに使用中の個別流量の増減を推定し、増減した器具の推定個別演算流量Qと使用した時間を出力する。この個別器具推定手段102は、平均流量が増加した場合はその増加分のガス器具が使用されたと判断し、平均流量が減少した場合はその減少分のガス器具を止めたと判断し、使用中の個別器具を推定する。各種制御による減少補正で流量変化分と一致する器具流量、例えば登録流量と流量変化分との差が、所定流量範囲内に入れば該当流量と判定し減少補正する。
 103は個別流量登録手段で、その家庭で使用する個別器具の流量(Qi)を予めインプットする設定器である。104は個別流量記憶手段で、個別流量登録手段103の個別器具の流量(Qi)と常時個別流量登録手段107の流量を順次Q1,Q2,Q3,・・・,Qnと記憶する。105は異常流量判定部で、個別器具推定手段102から出力される推定個別流量Qが個別流量記憶手段104の{Q1,Q2,Q3,・・・,Qn}に含まれず、かつ推定個別流量Qが第1の所定時間(10分)以上続けば、個別異常信号Eを出力する。106は報知手段あるいは遮断手段で、個別異常信号Eを受けて警告報知するLCDやLED、またはガス通路を遮断する遮断弁を備えている。107は常時個別流量登録手段で、個別器具推定手段102から出力される推定個別流量Qが第2の所定時間(3分)以上かつ第1の所定時間(10分)以内の場合前記推定個別流量Qを個別流量記憶手段104に出力する。
 次に、従来例の構成の動作を説明する。流量測定手段101の流量信号をもとに平均流量を計算する。この平均流量と前々回の計測の平均流量との変化流量をもとめ、増加の変化か減少の変化かを判断し、それぞれの処理により推定個別演算流量Qをもとめる。増加減少処理の結果あらたに出現したこの推定個別演算流量Qが、個別流量記憶手段104に含まれるかどうか、かつ、第1の所定時間(10分間)使用されたかどうかの判断をする。含まれず、かつ、10分以上使用されれば報知手段または遮断手段106を動作させる。含まれず、または、10分以上使用されなければ、それぞれ未登録流量か、3分以上使用されたか、10分以下の使用時間であるかを判断し、すべてに合致していれば、常時個別流量登録手段107は、個別流量記憶手段104に登録の処理を行なう。
 いま、複数器具の同時使用により、Qt(例としてQ2+Q3)という平均流量の増加があり、使用時間がたとえば7分、すなわち、7分後に平均流量が減少した場合には、個別器具推定手段102より推定個別流量Qtを出力される。この推定個別流量Qtは、常時個別流量登録手段107により使用時間が3分以上かつ10分以下ということで個別流量記憶手段104に登録される。以降、個別流量記憶手段104に登録されるので、この流量が10分以上出現しても、遮断することはない。すなわち、同時立ち上げするケースの多いガス器具による誤遮断を低減することができる。また、買い替え器具等による、新しい個別流量Qk(3分以上10分以下)があった場合には、個別器具推定手段102より推定個別流量Qkが出力される。この推定個別流量Qkは、常時個別流量登録手段107により使用時間が3分以上かつ10分以下ということで個別流量記憶手段104に登録される。
 以降、個別流量記憶手段104に登録されるので、この流量が10分以上出現しても遮断することはない。それぞれの家庭で使用する個別器具をあらかじめ記憶し、個別器具以外の流量によるガス漏れによる事故を未然に防ぐことができ、器具の同時立ち上げあるいは器具の買い替え等による誤遮断を防止できる。
日本国特開平7-44239号公報
 しかしながら、上記従来の構成では、個別流量記憶手段に登録された以外の流量が新たに検出された場合のガス通路の遮断、あるいは登録個別流量として新たに登録することで誤遮断を防止するという機能は有しているものの、個別器具推定手段は個別器具を推定する際、登録個別流量として登録している器具が器具自身の流量制御により正常範囲内で流量が少しずつ変化した状態で使用を停止した場合、登録時の個別流量と異なる値となり、登録個別流量を削除する際に間違って違う登録個別流量を削除してしまうケースがあり、この場合、登録個別流量の少ない方を削除し、多い方が残ってしまうと、器具を連続して使用可能な制限時間が短縮されることになり、予想以上に短い時間でガス遮断弁が作動してガスの供給を停止してしまうことになり、反対に登録個別流量の多い方を削除し、少ない方が残ってしまうと、連続使用制限時間が延長されることになり、使用流量の大きな器具を使用する場合等は安全性の面で課題を有することになる。
 例えば、シャワーなどを使用するとき給湯器は設定湯温に保つ為にガス流量を温度偏差に応じて制御し燃焼量を可変する場合があり、また、ガスファンヒータ等は一定室温に保つ為にガス流量を制御し燃焼量を可変する場合がある。このような場合、器具使用開始時に個別器具推定手段で求め個別流量登録手段に登録された推定個別演算流量が負荷変動に対応した燃焼量制御によりガス流量が徐々に減少し、時間経過と共に初期の推定個別演算流量と差異が生じる場合がある。通常、複数器具使用中に一つの器具が使用停止したり、或いは、大きな流量変化が発生すると、その変化量に基づいて個別流量登録手段の推定個別演算流量を登録し直すが、上記使用形態の如く、小さい変化率で徐々に変化する場合は推定個別演算流量の登録し直し処理が実行されない状態で使用が継続され、器具の使用停止や器具の使用追加のタイミングで推定個別演算流量の登録し直し処理を行なうことになる為に、燃焼量制御等で減少した実際の流量と登録された流量の合計値とが異なる場合があり、このような場合、登録された流量の合計値が実際の流量より多めの状態で監視されることになり、器具連続使用制限時間が短めにシフトされ誤遮断に繋がることになる。つまり、実使用流量とは異なった監視を行うため誤遮断を防止できないという課題を有していた。
 本発明は、上記課題を解決するもので、器具の使用停止を検出したとき、所定の登録個別流量を削除した後の登録個別流量と流量演算手段で求められる平均流量値を比較し所定以上の差が有る場合にその差分データに基づいて登録個別流量を補正することで、小さい変化率でガス流量が徐々に変化するような使用形態においても登録個別流量を実際の使用流量に近づけることができ、誤遮断がなく、安全性の高いガス遮断装置を提供するものである。
 上記従来の課題を解決するために、本発明のガス遮断装置は、複数のガス器具の使用状況を監視するとともに、異常発生時にガスの供給を遮断するガス遮断装置であって、流量を計測する流量検出手段と、前記流量検出手段の検出値より瞬時流量値を演算する流量演算手段と、前記流量演算手段で求めた瞬時流量より平均流量を求める平均流量演算手段と、求めた平均流量より器具変化流量の有無を判定する流量変化判定手段と、前記流量変化判定手段で増加変化判定時に流量変化分を流量登録し、減少変化判定時に流量変化分に近い登録流量を減少補正する流量登録手段と、登録流量の合計値と前記平均流量とから流量差を演算してプラス時には増加流量登録手段により登録し、マイナス時には減少流量登録手段により登録流量を減少補正する流量差判定手段と、器具の使用状態を監視する判定値を記憶する監視値記憶手段と、流量登録手段の登録流量と監視値記憶手段の判定値とから異常の有無を判定する異常判定手段と、前記異常判定手段で異常判定成立時ガスの供給を遮断する遮断手段とからなる。
 上記発明によれば、器具が使用され器具流量が登録されている時、流量変化判定手段で流量変化と判定されない微少な流量変化が継続した後何らかの器具が使用停止された時初めて流量変化と判断され流量登録手段より削除されるが、流量登録後平均流量と登録流量合計値との流量差がある場合、再度平均流量と登録流量合計値との差を求め、プラスの流量差分の場合再度差分流量を登録し、マイナス流量差分の場合求めた流量差で登録された流量のうち最も近い登録流量より減少補正することにより、使用器具の合計流量と監視する流量登録値合計とが一致し対応した使用時間で監視することができ、微少流量変化した流量の器具を使用停止、或いは流量減少された場合、誤って微少流量変化した流量値を器具と間違って再登録しその流量を使用時間監視し早期に使用時間遮断し、ガス事業者の不要な出動回数が増大したり、暖房器具のように本来長時間使用可能であるのに短時間で停止し使い勝手の低下するのを防止することができ、かつ安全性の高い。
 本発明のガス遮断装置は、複数器具を使用し複数の器具流量が登録されている時、流量変化判定手段で変化判定されない微小な流量増加変化、或いは流量減少変化により実際の平均流量が微小な変化しても、求めた平均流量と監視する流量登録手段の合計流量との流量差を再登録しなおしたり、或いは登録された流量値より再度減少補正することにより、常に器具使用合計流量と流量監視する流量登録手段の合計流量とを一致させて監視するので、監視する器具流量に漏れがなく、誤って微少流量変化した流量を器具と間違って再登録しその流量を使用時間監視し早期に使用時間遮断し、ガス事業者の不要な出動回数が増大したり、暖房器具のように本来長時間使用可能であるのに短時間で停止し使い勝手が低下するのを防止でき、信頼性や安全性の高い効果がある。
本発明の実施の形態1におけるガス遮断装置とガス器具の設置形態を示す構成図 本発明の実施の形態1におけるガス遮断装置の制御ブロック図 本発明の実施の形態2におけるガス遮断装置の制御ブロック図 本発明の実施の形態3におけるガス遮断装置の制御ブロック図 従来のガス遮断装置の制御ブロック図
 第1の発明は、複複数のガス器具の使用状況を監視するとともに、異常発生時にガスの供給を遮断するガス遮断装置であって、流量を計測する流量検出手段と、前記流量検出手段の検出値より瞬時流量値を演算する流量演算手段と、前記流量演算手段で求めた瞬時流量より平均流量を求める平均流量演算手段と、求めた平均流量より器具変化流量の有無を判定する流量変化判定手段と、前記流量変化判定手段で増加変化判定時に流量変化分を流量登録し、減少変化判定時に流量変化分に近い登録流量を減少補正する流量登録手段と、登録流量の合計値と前記平均流量とから流量差を演算してプラス時には増加流量登録手段により登録し、マイナス時には減少流量登録手段により登録流量を減少補正する流量差判定手段と、器具の使用状態を監視する判定値を記憶する監視値記憶手段と、流量登録手段の登録流量と監視値記憶手段の判定値とから異常の有無を判定する異常判定手段と、前記異常判定手段で異常判定成立時ガスの供給を遮断する遮断手段とからなる。
 そして、器具使用を流量検出手段で検出して流量演算手段で瞬時流量に換算し、平均流量を求め、器具が使用されるたび、増加流量登録手段により流量登録され、器具が使用され器具流量が登録されている時、流量変化判定手段で流量変化と判定されない微少な流量変化が継続した後、何らかの器具が使用停止された時初めて流量変化と判断され流量登録手段より削除されるが、求めた平均流量と流量登録値の合計値との流量差よりプラスの場合は、この流量差分を再登録し、マイナスの場合は、この流量差分を最も近い登録流量より減少補正することにより、全ての使用器具の流量を流量登録させ、対応した使用時間で監視することができ、微少流量変化した流量の器具を使用停止、或いは流量減少された場合、誤って微少流量変化した流量値を器具と間違って再登録しその流量を使用時間監視し早期に使用時間遮断し、ガス事業者の不要な出動回数が増大したり、暖房器具のように本来長時間使用可能であるのに短時間で停止し使い勝手の低下するのを防止することができ、かつ安全性の高いガス遮断装置を提供できる。
 第2の発明は、複数のガス器具の使用状況を監視するとともに、異常発生時にガスの供給を遮断するガス遮断装置であって、流量を計測する流量検出手段と、前記流量検出手段の検出値より瞬時流量値を演算する流量演算手段と、前記流量演算手段で求めた瞬時流量より平均流量を求める平均流量演算手段と、求めた平均流量より器具変化流量の有無を判定する流量変化判定手段と、前記流量変化判定手段で増加変化判定時に流量変化分を流量登録し、減少変化判定時に流量変化分に近い登録流量を減少補正する流量登録手段と、登録流量の合計値と前記平均流量とから流量差を演算してプラス時には増加流量登録手段により登録し、マイナス時には減少流量登録手段により登録流量を減少補正する流量差判定手段と、前記流量差が所定値以上時に補正の為の流量出力を行う流量差比較手段と、器具の使用状態を監視する判定値を記憶する監視値記憶手段と、流量登録手段の登録流量と監視値記憶手段の判定値とから異常の有無を判定する異常判定手段と、前記異常判定手段で異常判定成立時ガスの供給を遮断する遮断手段とからなる。
 そして、器具使用を流量検出手段で検出して、流量演算手段で瞬時流量に換算し、平均流量を求め、器具が使用されるたび、増加流量登録手段により流量登録され、器具が使用され器具流量が登録されている時、流量変化判定手段で流量変化と判定されない微少な流量変化が継続した後、何らかの器具が使用停止された時初めて流量変化と判断され流量登録手段より削除されるが、求めた平均流量と流量登録値の合計値との流量差があるかを判定し、器具流量相当の所定流量値以上の流量差がある場合に流量登録手段に流量登録補正を行うが、この流量差が所定値以上でプラスの場合は、この流量差分を再登録し、この流量差が所定値以上でマイナスの場合は、流量差分を最も近い登録流量より減少補正することにより、全ての使用器具の流量を流量登録させ、対応した使用時間で監視することができ、微少流量変化した流量の器具を使用停止、或いは流量減少された場合、誤って微少流量変化した流量値を器具と間違って再登録しその流量を使用時間監視し早期に使用時間遮断し、ガス事業者の不要な出動回数が増大したり、暖房器具のように本来長時間使用可能であるのに短時間で停止し使い勝手の低下するのを防止することができ、かつ安全性の高いガス遮断装置を提供できる。
 第3の発明は、複数のガス器具の使用状況を監視するとともに、異常発生時にガスの供給を遮断するガス遮断装置であって、流量を計測する流量検出手段と、前記流量検出手段の検出値より瞬時流量値を演算する流量演算手段と、前記流量演算手段で求めた瞬時流量より平均流量を求める平均流量演算手段と、求めた平均流量より器具変化流量の有無を判定する流量変化判定手段と、前記流量変化判定手段で増加変化判定時に流量変化分を流量登録し、減少変化判定時に流量変化分に近い登録流量を減少補正する流量登録手段と、登録流量の合計値と前記平均流量とから流量差を求める流量差演算手段と、前記流量変化判定手段で減少変化検出時、登録流量の合計値と平均流量とから求めた流量差がプラスの場合は、前記流量差をまず先に流量登録値に加算処理させ、その後検出した減少流量で登録流量の補正を行わせる流量補正判定手段と、器具の使用状態を監視する判定値を記憶する監視値記憶手段と、流量登録手段の登録流量と監視値記憶手段の判定値とから異常の有無を判定する異常判定手段と、前記異常判定手段で異常判定成立時ガスの供給を遮断する遮断手段とからなる。
 そして、器具使用開始したのを流量検出手段で検出し、流量演算手段で瞬時流量に換算し、平均流量を求め流量登録手段により流量登録され、複数の器具が使用され器具流量が登録されている時、器具の流量制御により流量変化判定手段で流量変化と判定されない微少な流量増加変化が長時間継続した後、使用中の何らかの器具が流量を絞ったり停止して初めて流量変化と判定されるが、微少な流量増加による登録流量合計値と平均流量との流量差がある場合には流量変化前に微少流量変化が発生したと判定し、登録流量合計値と平均流量との流量差を求め、既に登録された流量のうち最も近い登録流量より加算補正し、使用器具の合計流量と監視する流量登録値合計とを一致させ、その後流量補正手段により流量検出手段で検出した減少流量分を流量登録手段より減少補正させることにより、全ての使用器具の流量を流量登録させ、対応した使用時間で監視することができ、誤って微少流量変化した流量を器具と間違って再登録しその流量を使用時間監視し早期に使用時間遮断し、ガス事業者の不要な出動回数が増大したり、暖房器具のように本来長時間使用可能であるのに短時間で停止し使い勝手の低下するのを防止することができ、かつ安全性の高いガス遮断装置を提供できる。
 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は本発明の実施の形態1におけるガス遮断装置とガス器具の設置形態を示す構成図、図2は同ガス遮断装置の制御ブロック図である。
 各家庭のガス供給管1の入口部分にガス遮断装置2が設置され、このガス遮断装置2を経由した後のガス配管3から分岐して、各家庭で使用する種々のガス器具が設置された場所まで配管され、ガスが供給される。例えば、屋外には給湯器4が設置され、この給湯器4で生成される湯が水配管を介して台所の給湯栓5、浴槽やシャワー装置が設置された風呂6、リビング等に設置された床暖房7に供給され、種々の使用形態を形成している。
 また、屋内にあっては、台所に設置されたガステーブル8、リビングや寝室等に設置されたガスファンヒータ9にガスが供給され、必要に応じて適宜使用される。
 そして、設置されたガス器具が使用されガスの消費が発生するとガス遮断装置2でその使用量が計測され、その使用量が検針値として累積記憶されている。このガス遮断装置2に記憶されたデータはガス事業者からの定期的なデータ要求指令に基づいて所定の情報処理を行った後、ガス料金やガス使用量あるいはガス事業者が提供する割引サービス等の情報として需要家及びガス事業者に使用される。
 そして、ガス遮断装置2には、ガス入口とガス出口を有したガス流路が形成され、ガス流量を計測する流量検出手段10が設けられている。なお、流量検出手段10としては種々の方式があり、本実施の形態で示す流路内に設置された一対の超音波センサで超音波信号を一方から他方に発信しその伝搬時間より使用ガス流量を検出するものや、流路内に熱線式センサを設け流れにより変化するインピーダンスより流量を求めるもの、さらには計量膜によりガス量を検出し計量膜の機械的動作を磁石とリードスイッチあるいは磁気抵抗素子等により電気的パルス信号として流量を検出するものがある。
 そこで、超音波センサを用いた流量検出手段10について簡単に説明すると、超音波を送信または受信する第1送受信器と受信または送信する第2送受信器が流れ方向に対抗して配置され、制御回路によって送受信の切り換えが可能になっている。この第1送受信器と第2送受信器の信号を処理して流量を計測するもので、上流から下流に超音波を送信する。そして第2送受信器で受信し計時手段で伝搬時間を計測する。
 次に、切換手段で下流から上流に向かって超音波信号を送信し、伝搬時間を計測する。そして、第1送受信器と第2送受信器との超音波の伝搬時間差から流路の大きさや流体の流れ状態に対応した流量係数を掛けて流量演算手段11で流量値を求める。流量は瞬時流量値として予め定めた周期毎に求められる。
 そして、所定周期毎計測し求めた瞬時流量値は平均流量演算手段12に入力され、所定個数の瞬時流量値を集合して平均流量値として算出される。この平均流量値より流量変化判定手段13で器具流量有無の変化を判定する。今回求めた平均流量と前回の平均流量より変化判定を行う。その後今回の平均流量は時系列的に流量変化判定手段13に記憶される。即ち流量変化判定手段13では、今回平均流量演算手段12で算出された平均流量値と前回の平均流量とを比較して、予め定めた以上の変化があるか否かを判定し、器具の使用開始有無、或いは流量変化有無を判断する。例えば、需要家が給湯器4を使用すると流量値はゼロから所定の流量まで変化、あるいは他の器具を使用中に給湯器4等が使用されると求めた平均流量と前回の平均流量とから流量変化率あるいは流量変化量が所定以上あったか否かで器具の使用/停止、或いは流量変化の有無を判断する。
 そして、流量変化判定手段13で流量変化が検出されると、器具の使用開始か、あるいは器具の使用停止かを判断し、具体的には器具が使用された場合は流量変化分を流量登録手段14に登録流量値として設定する。ここで流量登録手段14は、増加流量登録手段14aと減少流量登録手段14bとからなる。流量増加側の変化が検出される度に器具が追加使用されたと判定して、都度流量変化分を新規に流量登録値として設定する。反対に、器具の使用が停止された場合は流量登録手段14に登録されている登録流量値のうち流量変化分に近い登録流量値をその器具が停止されたと判定し流量登録値より削除し、登録流量を大きい順番に再度変更登録する。この削除処理も同様に、流量減少側の変化が検出される度に器具の使用が停止されたと判断して都度、登録流量値の削除処理を実行する。流量変化量が登録流量値と一致しない場合、各登録流量と流量変化量との差で最も小さい登録流量、或いは各登録流量と流量変化量との差と登録流量との変化割合を求め、最も小さい流量値を流量変化値で減少補正し、最も近い器具の流量変化と判定し登録値を昇順に変更する。
 次に登録流量合計手段15では、流量登録手段14で登録された流量値の合計流量を求める。流量差判定手段16は、平均流量演算手段12で求めた使用器具全体の平均流量と登録流量合計手段15での登録流量の合計値とから流量差を求める。流量差がある場合、流量登録手段14に再入力し、実際の平均流量の方が大きい場合流量差分の流量を登録し、また実際の平均流量が少ない場合流量差が最も近い登録流量より減少補正する。流量差がなくなるまで実施する。
 そして、異常判定手段17は、設定された登録流量で使用器具の監視を行う。監視値記憶手段18は、流量域毎に対応した使用時間の制限時間値、あるいは使用最大流量の監視判定値等が記憶されている。例えばストーブ等へガスを供給するホースが何らかの原因で外れた時、異常な大流量が発生するが、そのような状態を監視するための合計流量遮断値や、器具の通常使用する最大使用時間よりはるかに長く使用された場合に対応して使用時間の制限時間を規定した使用時間遮断の制限時間等を監視値記憶手段18に記憶している。この設定値と流量登録手段14の登録流量値とを異常判定手段17で比較判定することで、登録流量値が使用最大流量値を超えていないか、或いは器具の使用時間が登録流量に対応した連続使用の制限時間を超えていないか等監視する。この異常判定手段17で異常成立と判定した時遮断手段19に遮断信号を送ってガス供給を停止する。また、報知通信手段20は、遮断状態や遮断内容を液晶表示素子等に表示すると共にガスの安全監視を行っているガス事業者のセンターに電話回線等の通信により通報する。
 次に、以上のように構成されたガス遮断装置2の動作を説明する。需要家宅で保有しているガス器具、例えば給湯器4やガスファンヒータ9等が使用されるとその流量を流量検出手段10で検出する。例えば超音波センサを用いた場合は超音波信号の伝搬時間が検出値として計測され、この信号が流量演算手段11に送られて瞬時流量値として換算され、平均流量演算手段12で所定個数毎の平均流量値として演算される。求められた平均流量は流量変化判定手段13で定期的に器具流量変化有無の判定を行う。流量変化判定手段13では流量変化判定後、時系列的に複数個記憶される。この流量変化判定手段13に記憶された過去の流量(例えば、前回、或いは前々回とか、N回前の流量記憶値等)と今回の平均流量とから流量変化の有無を求める。つまり、所定間隔で出力される平均流量値を用いてその変化状態から器具の使用あるいは器具の停止を判断するとともに、その変化時の流量変化分をもって使用器具の登録流量とし、流量登録手段14に新規登録したり、既に登録済みの登録流量を減少補正、或いは削除したりすることで、変化時点の使用器具に対応した登録流量を正確に設定することができる。減少変化時器具停止や各種制御による流量変化の場合もあり、流量変化分と登録流量が一致しない場合があり、所定流量範囲内もしくは所定率以内に入れば流量登録手段14は該当器具に近い、或いは該当器具と判定し減少補正する。所定以内の場合登録流量と減少流量との差分が、実流量と登録流量との誤差となる。
 例えば、給湯器4を使用すると例えば過去流量が零の場合、1500L/h等の流量に変化するが、その変化を今回の平均流量と過去の平均流量とを比較し変化有無を求める。その変化率或いは変化量が所定以上の場合変化有として、何らかの器具使用有と判定して流量登録手段14に登録する。或いはガステーブル8使用中に給湯器4を使用すると流量変化判定手段13の過去流量にガステーブル8の流量が記憶されており、流量変化判定手段13では今回の平均流量と過去流量記憶値とから変化流量を求め、同様に現在の流量からの変化率、或いは変化流量が所定以上の場合に変化有りとして変化流量を流量登録手段14に登録する。ここで流量登録手段14では流量変化有時求めた平均流量が、増加流量登録手段14aと減少流量登録手段14bに入力される。流量変化判定手段13で流量増加と判定信号が入力されると前回の平均流量との増加流量が流量登録される。又複数の器具使用中に、いずれかの器具が使用停止されたり、流量が変化すると流量変化判定手段13では過去の流量記憶値と平均流量とから減少変化かを判定しその減少変化流量を出力し、流量登録手段14は減少変化流量より登録された流量のうち最も近い流量登録値を削除したり、或いは削減する。流量変化量が登録流量値と一致しない場合、各登録流量と流量変化量との差で最も小さい登録流量、或いは各登録流量と流量変化量との差と登録流量との変化割合を求め、最も小さい流量値を流量変化値で減少補正し、最も近い器具の流量変化と判定し登録値を昇順に変更する。
 そして登録された全ての流量値は、登録流量合計手段15で加算され合計流量が求められる。流量差判定手段16では求めた平均流量と登録流量合計値とから流量差を求める。流量差が零でない場合、使用器具流量が監視されるべき流量登録手段14に流量登録されていないと判定し、流量差分の流量を再度登録する。流量差がプラスの場合、即ち器具使用の平均流量の方が登録合計流量より大きい場合、登録流量が少ないと判定し、流量登録手段14の増加流量登録手段14aにより大きい順番に登録される。又流量差がマイナスの場合、使用流量が登録合計流量より少ない場合、監視流量が多いと判定し流量差分の流量をもとに最も近い登録流量より減少補正する。もし減少したりしない場合次に近い流量登録値より減少する。結果、流量差が無くなるまで補正する。このようにして、実流量と流量登録手段との合計流量の誤差がなくなるように補正する。
 ガステーブル8やガスファンヒータ9を使用中に給湯器4の使用形態において、床暖房等に使用した場合は運転初期の負荷が大きい場合と安定状態の負荷が小さい場合、或いはシャワー等で最初水温と設定温度との差が大きい時から湯温が安定すると燃焼量が大きく変化する。このような場合、流量登録手段14の増加流量登録手段14aによりガステーブル8やガスファンヒータ9の増加流量が登録され、更に給湯器4の流量が登録される。給湯器4の運転初期に流量変化有として給湯器4の使用流量が、即ちこの時点の平均流量値が登録流量として流量登録手段14に登録される。そして、運転が継続されると室温が安定化すると、燃焼量すなわちガス流量が比例制御により減少方向に制御されるが、徐々に変化する場合があり流量変化判定手段13で変化有りと判定できない微小な変化が長時間継続する。このような場合流量変化がないため流量登録手段14の登録値は変化しない。そして給湯器4を停止すると、流量変化判定手段13により流量が減少方向と判定され、減少流量登録手段14bにより減少した流量に相当する登録流量が削除される。この時流量変化判定タイミング毎、或いは平均流量を求める毎登録流量の合計値を演算しており、器具変化によって、新たに求まった平均流量と登録流量の合計値とが一致するように、流量差分を求め、もし流量差があり登録流量が少ない場合、新たな流量として登録され、逆に登録流量が大きい場合、登録流量の最も小さい登録流量より流量差分だけ減少補正し、再登録される。即ちガステーブル8やガスファンヒータ9の流量が、実際は使用しているが、給湯器4の流量変化しない流量減少の結果、流量登録された合計流量値と検出された平均流量値(即ち実流量の全体流量値)とが一致しない状態で流量監視されるのを防止している。流量差分がマイナスの場合、即ち登録合計流量が実際の使用されている流量より大きい場合、最も流量差に近い流量登録値より補正し、最大登録流量値の使用時間監視の区分に影響を与えないようにしている。逆に流量差がプラスの場合、即ち登録合計流量が実施差の使用されている流量より小さい場合、その差分流量は現在登録されている流量値のどの流量との変化分か不明であり、この場合そのまま流量登録する。最大登録流量値に加算することにより使用時間監視区分がひとつ大きい区分となり、器具として使用できる制限時間が短くなり、使い勝手が低下するのを防止している。
 そして、異常判定手段17はこの再設定された登録流量で監視値記憶手段18内の該当の使用時間制限時間を参照して使用器具を監視する。監視時間が経過し異常発生時、遮断手段19を作動させてガスの供給を停止することで安全性を確保するようにしている。
 なお、本実施の形態に使用した数値限定は一例であり、又使用形態も本実施の形態に限定されるものではない。
 以上のように、流量変化判定手段13で所定以上の流量変化が検出されない状態より、使用中の器具停止等の大きな流量変化を検出した時、登録された複数器具の合計流量値が実際の使用流量と流量差が発生した場合、求めた流量差を再登録し直すことにより、実際の使用中の器具流量を異常判定手段17で監視することができ、使用器具に対応した適切な使用制限機能を確保することでき、微少流量変化した流量の器具を使用停止、或いは流量減少された場合、誤って微少流量変化した流量値を器具と間違って再登録しその流量で使用時間監視することによる誤遮断を防止でき、又器具の異常使用であるのに遅くする遮断したり、逆に早期に遮断するのを防止でき、安全性や信頼性が極めて高く、かつ早期遮断によるガス事業者の不要な出動を削減することができ、使い勝手が高い。
 (実施の形態2)
 図3は本発明の実施の形態2におけるガス遮断装置の制御ブロック図である。図2と同一機能を有するものは同一番号を付す。
 図3で、21は流量差比較手段で、登録流量合計手段15と平均流量演算手段12の出力より流量差判定手段16で流量差を求め流量登録補正要求を出力するが、流量差が器具流量相当の所定流量値以上の場合、流量登録手段14に流量差と登録補正信号を出力する。
 次に、以上のように構成されたガス遮断装置2の動作を説明する。需要家宅で保有しているガス器具、例えば給湯器4やガスファンヒータ9等が使用されるとその流量を流量検出手段10で検出する。例えば超音波センサを用いた場合は超音波信号の伝搬時間が検出値として計測され、この信号が流量演算手段11に送られて瞬時流量値として換算され、平均流量演算手段12で所定個数毎の平均流量値として演算される。求められた平均流量は流量変化判定手段13で定期的に器具流量変化有無の判定を行う。流量変化判定手段13では流量変化判定後、時系列的に複数個記憶される。この流量変化判定手段13に記憶された過去の流量(例えば、前回、或いは前々回とか、N回前の流量記憶値等)と今回の平均流量とから流量変化の有無、例えば前回値に対し所定の流量変化率以上の場合、或いは所定の流量差があるかより求める。つまり、所定間隔で出力される平均流量値を用いてその変化状態から器具の使用あるいは器具の停止を判断するとともに、その増加変化時の流量変化分をもって使用器具の登録流量とし、流量登録手段14に新規登録したり、減少変化時は、既に登録済みの登録流量を減少補正、或いは削除したりすることで、変化時点の使用器具に対応した登録流量を正確に設定することができる。減少変化時器具停止や各種制御による流量変化の場合もあり、流量変化分と登録流量が一致しない場合があり、所定流量範囲内もしくは所定率以内に入れば流量登録手段14は該当器具と判定し減少補正する。所定以内の場合登録流量と減少流量との差分が、実流量と登録流量との誤差となる。
 例えば、給湯器4を使用すると例えば過去流量が零の場合、1500L/h等の流量に変化するが、その変化を今回の平均流量と過去の平均流量とを比較し変化有無を求める。その変化率或いは変化量が所定以上の場合変化有として、何らかの器具使用有と判定して流量登録手段14に登録する。或いはガステーブル8使用中に給湯器4を使用すると流量変化判定手段13の過去流量にガステーブル8の流量が記憶されており、流量変化判定手段13では今回の平均流量と過去流量記憶値とから変化流量を求め、同様に現在の流量からの変化率、或いは変化流量が所定以上の場合に変化有りとして変化流量を流量登録手段14に登録する。ここで流量登録手段14では流量変化有時求めた平均流量が、増加流量登録手段14aと減少流量登録手段14bに入力される。流量変化判定手段13で流量増加と判定信号が入力されると前回の平均流量との増加流量が流量登録される。又複数の器具使用中に、いずれかの器具が使用停止されたり、流量が変化すると流量変化判定手段13では過去の流量記憶値と平均流量とから減少変化かを判定しその減少変化流量を出力し、流量登録手段14は減少変化流量より登録された流量のうち最も近い流量登録値を削除したり、或いは削減する。流量変化量が登録流量値と一致しない場合、各登録流量と流量変化量との差で最も小さい登録流量、或いは各登録流量と流量変化量との差と登録流量との変化割合を求め、最も小さい流量値を流量変化値で減少補正し、最も近い器具の流量変化と判定し登録値を昇順に変更する。
 そして登録された全ての流量値は、登録流量合計手段15で加算され合計流量が求められる。流量差判定手段16では求めた平均流量と登録流量合計値とから流量差を求める。流量差が零でない場合、使用器具流量が監視されるべき流量登録手段14に流量登録されていないと判定し、流量差分の流量を再度登録するか否かを流量差比較手段21で判定する。流量差比較手段21では、実際の流量と登録流量との流量差が器具流量相当(LPガスでは21L/h以上、都市ガスでは例えば51.82L/h以上)がある場合、再登録を行う。即ち流量差がプラスで所定値以上の場合、即ち器具使用の平均流量の方が登録合計流量より所定値以上大きい場合、登録流量が少ないと判定し、流量登録手段14の増加流量登録手段14aにより大きい順番に流量差流量が登録される。又流量差がマイナスの所定値以上の場合、即ち使用流量が登録合計流量より所定流量以上少ない場合、登録されている監視流量が多く補正不足と判定する。この場合流量差分の流量をもとに最も近い登録流量より減少補正する。もし減少したりしない場合次に近い流量登録値より減少する。結果、流量差が無くなるまで補正する。このようにして、実流量と流量登録手段との合計流量の誤差がなくなるように補正する。
 ガステーブル8やガスファンヒータ9を使用中に給湯器4の使用形態において、床暖房等に使用した場合は運転初期の負荷が大きい場合と安定状態の負荷が小さい場合、或いはシャワー等で最初水温と設定温度との差が大きい時から湯温が安定すると燃焼量が大きく変化する。このような場合、流量登録手段14の増加流量登録手段14aによりガステーブル8やガスファンヒータ9の増加流量が登録され、更に給湯器4の流量が登録される。給湯器4の運転初期に流量変化有として給湯器4の使用流量が、即ちこの時点の平均流量値が登録流量として流量登録手段14に登録される。そして、運転が継続されると室温が安定化すると、燃焼量すなわちガス流量が比例制御により減少方向に制御されるが、徐々に変化する場合があり流量変化判定手段13で変化有りと判定できない微小な変化が長時間継続する。このような場合流量変化がないため流量登録手段14の登録値は変化しない。そして給湯器4を停止すると、流量変化判定手段13により流量が減少方向と判定され、減少流量登録手段14bにより減少した流量に相当する登録流量が削除される。この時流量変化判定タイミング毎、或いは平均流量を求める毎登録流量の合計値を演算しており、器具変化によって、新たに求まった平均流量と登録流量の合計値とが一致するように、流量差分を求め、もし流量差があり登録流量が少ない場合、新たな流量として登録され、逆に登録流量が大きい場合、登録流量の最も小さい登録流量より流量差分だけ減少補正し、再登録される。即ちガステーブル8やガスファンヒータ9の流量が、実際は使用しているが、給湯器4の流量変化しない流量減少の結果、流量登録された合計流量値と検出された平均流量値(即ち実流量の全体流量値)とが一致しない状態で流量監視されるのを防止している。流量差分がマイナスの所定値以上の場合、即ち登録合計流量が実際の使用されている流量より大きい場合、流量差が最も近い流量登録値より補正するので、最大登録流量値の使用時間監視の区分に影響を与えないようにしている。逆に流量差がプラスの所定値以上の場合、即ち登録合計流量が実施差の使用されている流量より小さい場合、その差分流量は現在登録されている流量値のどの流量との変化分か不明であり、この場合そのまま流量登録する。最大登録流量値に加算することにより使用時間監視区分がひとつ大きい区分となり、器具として使用できる制限時間が短くなり、使い勝手が低下するのを防止している。
 そして、異常判定手段17はこの再設定された登録流量で監視値記憶手段18内の該当の使用時間制限時間を参照して使用器具を監視する。監視時間が経過し異常発生時、遮断手段19を作動させてガスの供給を停止することで安全性を確保するようにしている。
 なお、本実施の形態に使用した数値限定は一例であり、又使用形態も本実施の形態に限定されるものではない。
 以上のように、流量変化判定手段13で所定以上の流量変化が検出されない状態より、使用中の器具停止等の大きな流量変化を検出した時、登録された複数器具の合計流量値が実際の使用流量と流量差が発生した場合、求めた流量差を再登録し直すことにより、実際の使用中の器具流量を異常判定手段17で監視することができ、使用器具に対応した適切な使用制限機能を確保することができ、微少流量変化した流量の器具を使用停止、或いは流量減少された場合、誤って微少流量変化した流量値を器具と間違って再登録しその流量で使用時間監視することによる誤遮断を防止でき、又器具の異常使用であるのに遅くする遮断したり、逆に早期に遮断するのを防止でき、安全性や信頼性が極めて高く、かつ早期遮断によるガス事業者の不要な出動を削減することができ、使い勝手が高い。
 (実施の形態3)
 次に、図1及び図4を用いて本発明の実施の形態3を説明する。
 図4は本発明の実施の形態3におけるガス遮断装置の制御ブロック図である。図2、図3と同一機能を有するものは同一番号を付す。
 各家庭のガス供給管1の入口部分にガス遮断装置2が設置され、このガス遮断装置2を経由した後のガス配管3から分岐して、各家庭で使用する種々のガス器具が設置された場所まで配管され、ガスが供給される。例えば、屋外には給湯器4が設置され、この給湯器4で生成される湯が水配管を介して台所の給湯栓5、浴槽やシャワー装置が設置された風呂6、リビング等に設置された床暖房7に供給され、種々の使用形態を形成している。
 また、屋内にあっては、台所に設置されたガステーブル8、リビングや寝室等に設置されたガスファンヒータ9にガスが供給され、必要に応じて適宜使用される。
 そして、設置されたガス器具が使用されガスの消費が発生するとガス遮断装置2でその使用量が計測され、その使用量が検針値として累積記憶されている。このガス遮断装置2に記憶されたデータはガス事業者からの定期的なデータ要求指令に基づいて所定の情報処理を行った後、ガス料金やガス使用量あるいはガス事業者が提供する割引サービス等の情報として需要家及びガス事業者に使用される。
 そして、ガス遮断装置2には、ガス入口とガス出口を有したガス流路が形成され、ガス流量を計測する流量検出手段10が設けられている。なお、流量検出手段10としては種々の方式があり、本実施の形態で示す流路内に設置された一対の超音波センサで超音波信号を一方から他方に発信しその伝搬時間より使用ガス流量を検出するものや、流路内に熱線式センサを設け流れにより変化するインピーダンスより流量を求めるもの、さらには計量膜によりガス量を検出し計量膜の機械的動作を磁石とリードスイッチあるいは磁気抵抗素子等により電気的パルス信号として流量を検出するものがある。
 そこで、超音波センサを用いた流量検出手段10について簡単に説明すると、超音波を送信または受信する第1送受信器と受信または送信する第2送受信器が流れ方向に対抗して配置され、制御回路によって送受信の切り換えが可能になっている。この第1送受信器と第2送受信器の信号を処理して流量を計測するもので、上流から下流に超音波を送信する。そして第2送受信器で受信し計時手段で伝搬時間を計測する。
 次に、切換手段で下流から上流に向かって超音波信号を送信し、伝搬時間を計測する。そして、第1送受信器と第2送受信器との超音波の伝搬時間差から流路の大きさや流体の流れ状態に対応した流量係数を掛けて流量演算手段11で流量値を求める。流量は瞬時流量値として予め定めた周期毎に求められる。
 そして、所定周期毎計測し求めた瞬時流量値は平均流量演算手段12に入力され、所定個数の瞬時流量値を集合して平均流量値として算出される。この平均流量値より流量変化判定手段13で器具流量有無の変化を判定する。今回求めた平均流量と前回の平均流量より変化判定を行う。その後今回の平均流量は時系列的に流量変化判定手段13に記憶される。即ち流量変化判定手段13では、今回平均流量演算手段12で算出された平均流量値と前回の平均流量とを比較して、予め定めた以上の変化流量或いは流量変化率があるか否かを判定し、器具の使用開始有無、或いは流量変化有無を判断する。例えば、需要家が給湯器4を使用すると流量値はゼロから所定の流量まで変化、あるいは他の器具を使用中に給湯器4等が使用されると求めた平均流量と前回の平均流量とから流量変化率あるいは流量変化量が所定以上あったか否かで器具の使用/停止、或いは流量変化の有無を判断する。
 そして、流量変化判定手段13で流量変化が検出されると、器具の使用開始か、あるいは器具の使用停止かを判断し、具体的には器具が使用された場合は流量変化分を流量登録手段14に登録流量値として設定する。ここで流量登録手段14は、増加流量登録手段14aと減少流量登録手段14bとからなる。流量増加側の変化が検出される度に器具が追加使用されたと判定して、都度流量変化分を新規に流量登録値として設定する。反対に、器具の使用が停止された場合は流量登録手段14に登録されている登録流量値のうち流量変化分に近い登録流量値をその器具が停止されたと判定し流量登録値より削除し、登録流量を大きい順番に再度変更登録する。この削除処理も同様に、流量減少側の変化が検出される度に器具の使用が停止されたと判断して都度、登録流量値の削除処理を実行する。流量変化量が登録流量値と一致しない場合、各登録流量と流量変化量との差で最も小さい登録流量、或いは各登録流量と流量変化量との差と登録流量との比から変化割合を求め、最も小さい変化割合の流量値を流量変化値で減少補正し、最も近い器具の流量変化と判定し登録値を昇順に変更する。
 次に登録流量合計手段15では、流量登録手段14で登録された流量値の合計流量を求める。流量差演算手段23は、登録流量合計手段15での登録流量の合計値と平均流量演算手段12で求めた使用器具全体の平均流量とから流量差の有無を求め、及びその流量差を求める。22は流量補正判定手段で、流量変化判定手段13で減少側の流量変化検出信号を入力し、かつ登録流量合計手段15と平均流量演算手段12の出力とより流量差演算手段23で検出したプラスの流量差とを入力すると、次の手順の流量登録補正要求を出力する。第1に、この場合流量差が流量変化直前までに発生しており、流量変化判定手段13で検出されない微小な変化が継続して発生したと判定し、その流量差分を既に登録されている登録流量のうち最も大きい流量値に優先的に加算補正する。第2に、実際の流量との流量差が補正された新しい流量登録値に対し、流量変化判定手段13で検出した減少流量に相当する器具を減少流量登録手段14bにより探し、流量登録手段14より減少補正する。この流量差がなくなるまで実施する。
 そして、異常判定手段17は、設定された登録流量で使用器具の監視を行う。監視値記憶手段18は、流量域毎に対応した使用時間の制限時間値、あるいは使用最大流量の監視判定値等が記憶されている。例えば、ストーブ等へガスを供給するホースが何らかの原因で外れた時、異常な大流量が発生するが、そのような状態を監視するための合計流量遮断値や、器具の通常使用する最大使用時間よりはるかに長く使用された場合に対応して使用時間の制限時間を規定した使用時間遮断の制限時間等を監視値記憶手段18に記憶している。この設定値と流量登録手段14の登録流量値とを異常判定手段17で比較判定することで、登録流量値が使用最大流量値を超えていないか、或いは器具の使用時間が登録流量に対応した連続使用の制限時間を超えていないか等監視する。この異常判定手段17で異常成立と判定した時遮断手段19に遮断信号を送ってガス供給を停止する。また、報知通信手段20は、遮断状態や遮断内容を液晶表示素子等に表示すると共にガスの安全監視を行っているガス事業者のセンターに電話回線等の通信により通報する。
 次に、以上のように構成されたガス遮断装置2の動作を説明する。需要家宅で保有しているガス器具、例えば給湯器4やガスファンヒータ9等が使用されるとその流量を流量検出手段10で検出する。例えば、超音波センサを用いた場合は超音波信号の伝搬時間が検出値として計測され、この信号が流量演算手段11に送られて瞬時流量値として換算され、平均流量演算手段12で所定個数毎の平均流量値として演算される。求められた平均流量は流量変化判定手段13で定期的に器具流量変化有無の判定を行う。流量変化判定手段13では流量変化判定後、時系列的に複数個記憶される。この流量変化判定手段13に記憶された過去の平均流量(例えば、前回、或いは前々回とか、N回前の平均流量記憶値等)と今回の平均流量とから流量変化の有無を求める。つまり、所定間隔で出力される平均流量値を用いてその変化状態から器具の使用あるいは器具の停止を判断するとともに、その変化時の流量変化分をもって使用器具の登録流量とし、流量登録手段14に新規登録したり、既に登録済みの登録流量を減少補正、或いは削除したりすることで、変化時点の使用器具に対応した登録流量を正確に設定することができる。減少変化時器具停止や各種制御による流量変化の場合もあり、流量変化分と登録流量が一致しない場合があり、所定流量範囲内もしくは所定率以内に入れば流量登録手段14は該当器具と判定し減少補正する。所定以内の場合登録流量と減少流量との差分が、実流量と登録流量との誤差となる。
 例えば、給湯器4を使用すると例えば過去流量が零の場合、1500L/h等の流量に変化するが、その変化を今回の平均流量と過去の平均流量とを比較し変化有無を求める。その変化率或いは変化量が所定以上の場合変化有として、何らかの器具使用有と判定して流量登録手段14に登録する。或いはガステーブル8使用中に給湯器4を使用すると流量変化判定手段13の過去流量にガステーブル8の流量が記憶されており、流量変化判定手段13では今回の平均流量と過去流量記憶値とから変化流量を求め、同様に現在の流量からの変化率、或いは変化流量が所定以上の場合に変化有りとして変化流量を流量登録手段14に登録する。ここで流量登録手段14では流量変化有時求めた平均流量が、増加流量登録手段14aと減少流量登録手段14bに入力される。流量変化判定手段13で流量増加と判定信号が入力されると前回の平均流量との増加流量が流量登録される。又複数の器具使用中に、いずれかの器具が使用停止されたり、流量が変化すると流量変化判定手段13では過去の流量記憶値と平均流量とから減少変化かを判定しその減少変化流量を出力し、流量登録手段14は減少変化流量より登録された流量のうち最も近い流量登録値を削除したり、或いは削減する。流量変化量が登録流量値と一致しない場合、各登録流量と流量変化量との差で最も小さい登録流量、或いは各登録流量と流量変化量との差と登録流量との変化割合を求め、最も小さい流量値を流量変化値で減少補正し、最も近い器具の流量変化と判定し登録値を昇順に変更する。
 そして登録された全ての流量値は、登録流量合計手段15で加算され合計流量が求められる。流量差演算手段23では求めた平均流量と登録流量合計値とから流量差を求める。流量差が零でない場合、使用器具流量が監視されるべき流量登録手段14に流量登録されていないと判定し、流量補正判定手段22に流量差信号を出力する。複数の器具が使用され流量登録手段14に流量登録されている時、登録されている器具流量が微小な流量増加変化を生じている時に、使用中の何らかの器具が停止したり或いは流量減少変化を行った場合、その減少変化挙動を流量変化判定手段13で検出すると流量登録手段14、及び流量補正判定手段22に出力する。
 流量補正判定手段22は流量差信号と流量変化検出信号が入力された場合、次の手順で流量登録の制御指示を行う。プラスの流量差があり、減少流量変化分の場合、減少変化が生ずる直前まで既に使用している器具が流量制御され、流量変化判定手段13で検出されない微少な流量増加変化が長時間継続されていた場合、減少変化検出時点で、登録合計流量と平均流量とが異なっている。即ち、登録合計流量より器具使用の平均流量を差し引いた流量差がプラスの場合、登録されている器具流量のいずれかが流量変化し少なくなっていると判定する。先に求めた流量差で流量登録手段14の増加流量登録手段14aにより流量差分を流量登録されている最大流量値に加算補正される。比較的流量制御機能を搭載した器具である場合が多いためである。この処理により登録流量合計値と減少変化検出直前の平均流量とが一致する。次に流量変化判定手段13で検出した流量減少量に相当する器具流量の減少補正を行う。監視している器具流量合計と流量登録合計値が一致させているので、流量減少量に相当する器具流量を減少流量登録手段14bにより、最も近い登録流量を探索し、削除もしくは減少補正する。例えば、登録流量と減少流量との差と登録流量との比を求め登録流量からの変化度合いを求め、最も小さい流量の器具が流量変化を生じたと判定される。検出した減少流量を流量変化を起したと判定される登録流量より減少補正する。もし減少補正し、流量差が残った場合、次に近い流量登録値より減少補正する。結果、流量差が無くなるまで補正する。
 ガステーブル8やガスファンヒータ9を使用中に給湯器4の使用形態において、床暖房等に使用した場合は運転初期の負荷が大きい場合と安定状態の負荷が小さい場合、或いはシャワー等で最初水温と設定温度との差が大きい時から湯温が安定すると燃焼量が大きく変化する。このような場合、流量登録手段14の増加流量登録手段14aによりガステーブル8やガスファンヒータ9の増加流量が登録され、更に給湯器4の流量が登録される。給湯器4の運転初期に流量変化有として給湯器4の使用流量が、即ちこの時点の平均流量値が登録流量として流量登録手段14に登録される。そして、運転が継続されると室温が安定化すると、燃焼量すなわちガス流量が比例制御により減少方向に制御される。その後部屋のドアや窓を開放されたりすると、室温が徐々に低下しガス流量が比例制御により増加方向に制御される。この時流量変化判定手段13で検出されない程度の増加流量の場合がある。このような流量変化判定手段13で変化有りと判定できない微小な変化が長時間継続している時は、流量登録手段14に登録されている流量と定期的に求めた平均流量とが不一致となる。このような時に別の器具が使用された場合、まず流量変化による変化流量分を、器具流量として流量登録手段14に先に登録し、次に徐々に増加した流量分を登録流量合計値と平均流量との流量差分として流量差演算手段23で求める。この流量差分は新しく流量登録する前に既に登録されていた器具の流量の変化流量として、流量補正判定手段22によりまず先に流量差分を加算させるために出力する。流量登録手段14の増加流量登録手段14aでは新規登録せずに前述の過去の登録流量に加算する。結果平均流量と登録合計流量とが一致する。また新しく登録する前の登録流量が複数存在する場合、徐々に増加した流量差分は登録流量のうちの大きい方に加算する。即ち大きい流量の器具の方が比例制御等の電子制御搭載の場合が多いためである。
 そして、異常判定手段17はこの再設定された登録流量で監視値記憶手段18内の該当の使用時間制限時間を参照して使用器具を監視する。監視時間が経過し異常発生時、遮断手段19を作動させてガスの供給を停止することで安全性を確保するようにしている。
 なお、本実施の形態に使用した数値限定は一例であり、又使用形態も本実施の形態に限定されるものではない。
 以上のように、流量変化判定手段13で所定以上の流量変化が検出されない時に徐々に流量の増加変化がある場合、何らかの器具使用のタイミングにより、既に登録されている器具の制御による変化流量と判定して、まず流量差分を登録された器具流量に加算補正し、流量登録手段14の合計値と変化検出直前の実際の使用中の器具流量とを一致させた状態で流量変化に対応した流量登録処理を行い、その上で最大の登録流量を異常判定手段18で監視することができ、使用器具に対応した適切な使用制限機能を確保することができ、微少流量変化した流量の器具を使用停止、或いは流量減少された場合、誤って微少流量変化した流量値を器具と間違って再登録しその流量で使用時間監視することによる誤遮断を防止でき、又器具の異常使用であるのに遅くする遮断したり、逆に早期に遮断するのを防止でき、安全性や信頼性が極めて高く、かつ早期遮断によるガス事業者の不要な出動を削減することができ、使い勝手が高い。
 本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
 本出願は、2009年1月29日出願の日本特許出願(特願2009-017560及び特願2009-017561)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
 以上のように、本発明に係るガス遮断装置は、使用量が微少に変化する器具の使用時間の制限機能を適切化に図るものであり、水道メータでの水量監視やディジタル電力メータの器具毎の使用電気量監視等の器具監視装置全般に適用できるものである。
 10 流量検出手段
 11 流量演算手段
 12 平均流量演算手段
 13 流量変化判定手段
 14 流量登録手段
 14a 増加流量登録手段
 14b 減少流量登録手段
 15 登録流量合計手段
 16 流量差判定手段
 17 異常判定手段
 18 監視値記憶手段
 19 遮断手段
 20 報知通信手段
 21 流量差比較手段
 22 流量補正判定手段
 23 流量差演算手段

Claims (3)

  1.  複数のガス器具の使用状況を監視するとともに、異常発生時にガスの供給を遮断するガス遮断装置であって、流量を計測する流量検出手段と、前記流量検出手段の検出値より瞬時流量値を演算する流量演算手段と、前記流量演算手段で求めた瞬時流量より平均流量を求める平均流量演算手段と、求めた平均流量より器具変化流量の有無を判定する流量変化判定手段と、前記流量変化判定手段で増加変化判定時に流量変化分を流量登録し、減少変化判定時に流量変化分に近い登録流量を減少補正する流量登録手段と、登録流量の合計値と前記平均流量とから流量差を演算してプラス時には増加流量登録手段により登録し、マイナス時には減少流量登録手段により登録流量を減少補正する流量差判定手段と、器具の使用状態を監視する判定値を記憶する監視値記憶手段と、流量登録手段の登録流量と監視値記憶手段の判定値とから異常の有無を判定する異常判定手段と、前記異常判定手段で異常判定成立時ガスの供給を遮断する遮断手段とを備えたガス遮断装置。
  2.  複数のガス器具の使用状況を監視するとともに、異常発生時にガスの供給を遮断するガス遮断装置であって、流量を計測する流量検出手段と、前記流量検出手段の検出値より瞬時流量値を演算する流量演算手段と、前記流量演算手段で求めた瞬時流量より平均流量を求める平均流量演算手段と、求めた平均流量より器具変化流量の有無を判定する流量変化判定手段と、前記流量変化判定手段で増加変化判定時に流量変化分を流量登録し、減少変化判定時に流量変化分に近い登録流量を減少補正する流量登録手段と、登録流量の合計値と前記平均流量とから流量差を演算してプラス時には増加流量登録手段により登録し、マイナス時には減少流量登録手段により登録流量を減少補正する流量差判定手段と、前記流量差が所定値以上時に補正の為の流量出力を行う流量差比較手段と、器具の使用状態を監視する判定値を記憶する監視値記憶手段と、流量登録手段の登録流量と監視値記憶手段の判定値とから異常の有無を判定する異常判定手段と、前記異常判定手段で異常判定成立時ガスの供給を遮断する遮断手段とを備えたガス遮断装置。
  3.  複数のガス器具の使用状況を監視するとともに、異常発生時にガスの供給を遮断するガス遮断装置であって、流量を計測する流量検出手段と、前記流量検出手段の検出値より瞬時流量値を演算する流量演算手段と、前記流量演算手段で求めた瞬時流量より平均流量を求める平均流量演算手段と、求めた平均流量より器具変化流量の有無を判定する流量変化判定手段と、前記流量変化判定手段で増加変化判定時に流量変化分を流量登録し、減少変化判定時に流量変化分に近い登録流量を減少補正する流量登録手段と、登録流量の合計値と前記平均流量とから流量差を求める流量差演算手段と、前記流量変化判定手段で減少変化検出時、登録流量の合計値と平均流量とから求めた流量差がプラスの場合は、前記流量差をまず先に流量登録値に加算処理させ、その後検出した減少流量で登録流量の補正を行わせる流量補正判定手段と、器具の使用状態を監視する判定値を記憶する監視値記憶手段と、流量登録手段の登録流量と監視値記憶手段の判定値とから異常の有無を判定する異常判定手段と、前記異常判定手段で異常判定成立時ガスの供給を遮断する遮断手段とを備えたガス遮断装置。
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