WO2012137473A1 - 流量計測装置 - Google Patents

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WO2012137473A1
WO2012137473A1 PCT/JP2012/002298 JP2012002298W WO2012137473A1 WO 2012137473 A1 WO2012137473 A1 WO 2012137473A1 JP 2012002298 W JP2012002298 W JP 2012002298W WO 2012137473 A1 WO2012137473 A1 WO 2012137473A1
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WO
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flow rate
gas
monitoring
value
gas flow
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PCT/JP2012/002298
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謙治 長友
光男 横畑
龍井　洋
中村　彰成
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パナソニック株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F15/00—Details 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
    • G01F15/06—Indicating or recording devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
    • H01M8/0438—Pressure; Ambient pressure; Flow
    • H01M8/04388—Pressure; Ambient pressure; Flow of anode reactants at the inlet or inside the fuel cell
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
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    • H01M8/04753—Pressure; Flow of fuel cell reactants
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Definitions

  • the present invention relates to a flow rate measuring device that enables discrimination of a used gas appliance, and particularly relates to a flow rate measuring device that enables discrimination of whether or not a used gas appliance is a fuel cell.
  • a gas meter (flow rate measuring device) monitors whether or not a gas exceeding a predetermined amount continues to flow over a predetermined time (leakage determination reference time, for example, 30 days) under the control of a microcomputer.
  • a gas meter (so-called microcomputer meter) configured to perform a safe operation when it is determined that the continuous flow time has exceeded the predetermined time.
  • a certain amount of gas flow is measured beyond the leakage judgment reference time, it is determined that gas leakage has occurred in various gas appliances connected to the gas pipe or the gas pipe itself, and an alarm is issued.
  • Safety operations such as automatically shutting off the gas flow. Therefore, safety in a gas use environment can be improved.
  • the abnormal use determination time is preset for each use flow rate zone (gas flow rate zone) of the gas appliance.
  • the microcomputer meter memorizes the gas flow rate as needed depending on the use of the gas appliance, extracts the maximum flow rate from the stored gas flow rate, determines which flow rate range it corresponds to, and uses the flow rate The gas flow rate is monitored based on the abnormal use determination time corresponding to the flow rate zone.
  • the abnormal use determination time set for each use flow rate zone can be optimized by learning. That is, in the microcomputer meter, the longest time of the abnormal use determination time that can be assumed in each use flow rate zone is set as an initial time, and a suitable time smaller than the initial time is reset by learning.
  • the fuel cell is operated without being stopped for power generation, but the abnormal use determination set in the microcomputer meter is used. If the fuel cell is operating for a longer time, the microcomputer meter erroneously determines that an abnormality such as a gas leak has occurred and blocks the gas flow. If the gas flow is interrupted, power generation is interrupted, which hinders continuous power generation.
  • a predetermined time (the second set in the same document) is shorter than the abnormal use determination time (the first set time in the same document) in which the gas supply is cut off by the gas meter.
  • a gas combustion appliance configured to forcibly change a gas combustion amount when the gas combustion amount is within a certain fluctuation range over a set time).
  • the use flow rate range of the gas flow rate is changed by forcibly changing the gas combustion amount, so that the timer for measuring the predetermined time can be reset and erroneous determination can be avoided.
  • Patent Document 2 it is measured by the power consumption measuring means between the start of the operation of the fuel cell and the elapse of a leakage judgment reference time (the first predetermined time, for example, 30 days in the same document).
  • a fuel cell system configured to hold a fuel cell in a stopped state for a certain time (second predetermined time, for example, 60 minutes) based on the power consumption schedule is disclosed.
  • the predetermined time (second predetermined time) is set as a time during which the measurement of the time until the gas meter issues an alarm, and the fuel cell is stopped until this time elapses. Alarm alerts can be avoided.
  • the abnormal use determination time is reached by burning the gas more than necessary. If this method is used, the monitoring timer can be reset before the abnormal use determination time is reached, and abnormality determination can be avoided.
  • the microcomputer meter cannot distinguish between the fuel cell and other gas appliances. Therefore, the abnormal use determination time is not updated for the gas appliance having the same usage flow rate zone as that of the fuel cell, and the initial time is maintained. Therefore, for a gas appliance that is used in the same flow rate range as the fuel cell, it is prevented that the abnormal use determination time is reset to a suitable time. Furthermore, in the fuel cell of the cited document 2, since it takes time to restart once the operation is stopped, the operation efficiency is lower than that of a general gas appliance.
  • the present invention has been made to solve such problems, and provides a flow rate measuring device that can sufficiently improve the operating efficiency of a fuel cell and that can optimize an abnormal use determination time. With the goal.
  • a flow rate measuring device is a flow rate measuring device that measures a flow rate of gas flowing into a plurality of gas appliances including a fuel cell, and a flow path through which the gas flows, A flow rate measuring unit for measuring a gas flow rate in the flow path, a communication unit capable of receiving at least a target value of a gas flow rate consumed by the fuel cell, and the gas appliance A gas flow rate monitoring unit that monitors the flow rate of the gas flowing in.
  • the gas flow rate monitoring unit includes an actual measurement value of the gas flow rate measured by the flow rate measurement unit and the gas received from the fuel cell. The gas flow rate is monitored using the target value of the flow rate.
  • the gas flow rate monitoring unit may be configured to monitor the gas flow rate after subtracting the target value from the measured value of the gas flow rate.
  • the flow rate measuring device having the above-described configuration further includes a monitoring flow rate data storage unit that stores monitoring flow rate data used for monitoring by the gas flow rate monitoring unit, and the gas flow rate monitoring unit includes the measured value and the In addition to the target value, the gas flow rate may be monitored using the monitoring flow rate data.
  • the monitoring flow rate data storage unit stores a leakage monitoring value set as a flow rate for monitoring the leakage of the gas as the monitoring flow rate data. If the subtraction value obtained by subtracting the target value from the actual measurement value is larger than the leakage monitoring value and the subtraction value is measured over a predetermined time set in advance, the gas leaks. It may be configured to determine that
  • the monitoring flow data storage unit stores a gas appliance usage monitoring value that is a flow rate corresponding to a usage flow rate zone set for the gas appliance as the monitoring flow data.
  • the gas flow rate monitoring unit may be configured to determine the presence or absence of the gas appliance in use by comparing the actual measurement value and the gas appliance usage monitoring value.
  • the gas flow rate monitoring unit is in an abnormal use state if the actual measurement value is maintained as the gas appliance use monitoring value over a predetermined time set in advance. It may be configured to determine that the gas appliance is present.
  • the present invention has the effect of providing a flow rate measuring device that can sufficiently improve the operating efficiency of the fuel cell and that can optimize the abnormal use determination time.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a flow rate measuring device according to an embodiment of the present invention and a usage form thereof.
  • FIG. 2 is a schematic diagram for explaining an example of a usage flow zone of a gas appliance used in the usage pattern of the flow rate measuring device shown in FIG. 3A is a time chart showing an example of a temporal change in gas flow rate in the flow rate measuring apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 3B is an example of a temporal change in gas flow rate in a general flow rate measuring apparatus as a comparative example. It is a time chart which shows.
  • FIG. 4 is a flowchart showing an example of gas flow rate monitoring control performed by the gas flow rate monitoring unit of the flow rate measuring apparatus shown in FIG.
  • FIG. 5A and FIG. 5B are block diagrams of main parts showing a modification of the flow rate measuring device shown in FIG.
  • the flow rate measuring device 10 ⁇ / b> A is connected to a gas supply source 31 and a gas appliance 20 via a gas supply line 32.
  • the gas supply source 31 is connected to a raw material gas source (for example, a city gas or a liquefied petroleum gas source), and supplies a hydrocarbon-based gas to the gas supply line 32 and the gas appliance 20 according to demand.
  • a raw material gas source for example, a city gas or a liquefied petroleum gas source
  • the fuel cell 21, the fan heater 22, and the gas table 23 are illustrated in the present embodiment as the gas appliance 20, the present invention is not limited to these types, and other gas appliances may be used.
  • the specific configuration of the fuel cell 21 is not particularly limited, and a known one can be suitably used.
  • the flow rate measuring device 10A is provided in the gas supply line 32 in order to measure the flow rate of the gas flowing into the plurality of gas appliances 20 including the fuel cell 21, and includes a flow rate measuring unit 11, a gas flow rate monitoring unit 12, and a monitoring flow rate.
  • a data storage unit 13, a communication unit 14, and a gas blocking unit 15 are provided.
  • the flow rate measuring unit 11 measures the gas flow rate in the flow path 33 through which the gas flows.
  • an ultrasonic flow rate measuring device that measures the flow rate of a fluid such as a gas using ultrasonic waves is used. It is used.
  • a typical ultrasonic flow measurement method a method using a propagation time difference method can be cited.
  • an ultrasonic transducer is provided on each of the upstream side and the downstream side of the flow path 33 to be subjected to flow rate measurement, and ultrasonic waves are alternately transmitted and received. Thereby, the flow velocity of the fluid is measured from the difference in propagation time between the forward direction and the reverse direction, and the flow rate of the fluid is measured using the flow velocity and the cross-sectional area of the flow path 33.
  • the specific configuration of the ultrasonic flow rate measuring device using the propagation time difference method and the specific configuration of the flow path 33 are not particularly limited, and a known configuration can be suitably used.
  • an electronic flow rate measuring device such as a thermal flow sensor or a full dick type can be used as the flow rate measuring unit 11.
  • the gas flow rate monitoring unit 12 monitors the gas flow rate flowing into the gas appliance 20.
  • the gas flow rate monitoring unit 12 measures the actual gas flow rate measured by the flow rate measurement unit 11 and the gas received from the fuel cell 21.
  • the gas flow rate is monitored using the target value of the flow rate.
  • the target value of the gas flow rate is a set value of the gas flow rate consumed in the fuel cell 21 and is a flow rate set in advance in the fuel cell 21.
  • the gas flow rate monitoring unit 12 is communicably connected to the fuel cell 21 via the communication unit 14, and at least the target value can be received by the communication unit 14.
  • the gas flow rate monitoring unit 12 may receive information other than the target value, or may be configured to transmit information from the gas flow rate monitoring unit 12 via the communication unit 14 (the gas flow rate in FIG. 1). (See the solid line bidirectional arrow between the monitoring unit 12 and the communication unit 14 and the broken line bidirectional arrow between the fuel cell 21 and the communication unit 14).
  • the monitoring flow rate data storage unit 13 stores monitoring flow rate data used for monitoring by the gas flow rate monitoring unit 12.
  • the gas flow rate monitoring unit 12 reads the monitoring flow rate data from the monitoring flow rate data storage unit 13 and monitors the gas flow rate by using the monitoring flow rate data in addition to the actual measured value and the target value of the gas flow rate.
  • the gas flow rate monitoring unit 12 may be, for example, a functional configuration of a computing unit (not shown in FIG. 1) provided in the flow rate measuring device 10A, or a logic circuit including a known switching element, subtractor, comparator, and the like. Etc. may be configured.
  • the monitoring flow rate data storage unit 13 may be configured as a non-volatile memory, a hard disk drive, or a combination thereof.
  • the communication unit 14 enables communication of information between the fuel cell 21 and the gas flow rate monitoring unit 12 of the flow rate measuring device 10A.
  • the specific configuration is not particularly limited, and a known wired communication device or wireless communication device can be suitably used.
  • the gas cutoff unit 15 operates by the gas flow rate monitoring unit 12 when it is determined that there is any abnormal state or there is a risk of such an abnormal state.
  • the gas flow in the gas supply line 32 is blocked.
  • the flow measuring device 10A may include a configuration other than the flow measuring unit 11, the gas flow monitoring unit 12, the monitoring flow data storage unit 13, the communication unit 14, and the gas cutoff unit 15.
  • a control unit including the arithmetic unit, a display unit, a storage unit other than the monitoring flow rate data storage unit 13, a time measuring unit, a notification unit, and the like can be mentioned, but not particularly limited.
  • reporting part it demonstrates in the modification mentioned later.
  • FIG. 2 is a graph showing the relationship between standard usage flow rates of the gas stove, fan heater 22 and gas table 23 and abnormal usage determination time in each usage flow rate zone.
  • the vertical axis represents the maximum gas flow rate V set in the gas appliance 20, and the horizontal axis represents the abnormal use determination time t.
  • the abnormal use determination time is set to be shorter as the use flow rate zone of the gas appliance becomes larger.
  • the abnormal use determination time t3 in the flow rate zone III (V2 ⁇ V ⁇ V3) in which the gas table 23 or the like is used is in the flow rate zone II (V1 ⁇ V ⁇ V2) in which the fan heater 22 or the like is used. It is shorter than the abnormal use determination time t2.
  • the abnormal use determination time t2 in the flow rate zone II (V1 ⁇ V ⁇ V2) is shorter than the abnormal use determination time t1 in the flow rate zone I (0 ⁇ V ⁇ V1) in which the gas stove or the like is used.
  • the flow rate measuring device 10A having the above-described configuration is configured to detect leakage when there is a possibility of leakage when the flow rate is present for a long time.
  • the gas appliance 20 since it is assumed that the fuel cell 21 is always operated for power generation, the gas appliance 20 has a time exceeding the leakage determination reference time (for example, 30 days) while the fuel cell 21 is being used. Even if the use of the gas is monitored, it is desirable not to operate the gas blocking unit 15 and to block the flow path 33. Therefore, in a general fuel cell, as shown in FIG. 3B, the operation (operation) is performed before the abnormal use determination time is exceeded so that the flow measurement device does not determine that an abnormality such as gas leakage has occurred. Control which stops for a fixed time was performed (refer to patent documents 2). However, once the fuel cell 21 is stopped, it takes a long time to restart, so that the operation efficiency is lowered.
  • the leakage determination reference time for example, 30 days
  • the flow rate measuring device 10A acquires a target value of the gas flow rate consumed by the fuel cell 21 from the fuel cell 21 via the communication unit 14, and the gas flow rate monitoring unit 12 (generally, the fuel cell 21 does not have a configuration for measuring the gas flow rate, but in order to control the power generation operation of the fuel cell 21, a target value that is a predicted value of the gas flow rate is set. Note that the target value of the gas flow rate exhibits substantially the same behavior as the actual measurement value of the gas flow rate actually measured by the flow rate measuring unit 11). Specifically, the gas flow rate monitoring unit 12 acquires the target value of the gas flow rate from the fuel cell 21, and compares the target value with the actual measurement value to determine whether the fuel cell 21 is used or not used. Can do.
  • the gas flow rate monitoring unit 12 determines the gas flow rate by the fuel cell 21 when monitoring, as shown by a dotted line in FIG. 3A, for example, while the fuel cell 21 is in use (in operation). Can be countered. Therefore, for example, it is possible to monitor the change Vm in the gas flow rate due to the operation of the other gas appliance 20 or the change Vn in the gas flow rate due to the gas leakage generated from the piping or the like. As a result, there is no need to greatly change the gas flow rate in the fuel cell 21 or to stop the fuel cell 21 periodically, and the operating efficiency of the fuel cell 21 can be improved.
  • the monitoring flow rate data storage unit 13 stores various monitoring flow rate data
  • the gas flow rate monitoring unit 12 can monitor the gas flow rate by using the monitoring flow rate data. . Therefore, various monitoring operations other than the use or non-use of the fuel cell 21 can be performed.
  • the gas flow rate monitoring unit 12 is configured such that a subtraction value obtained by subtracting the target value from the actual measurement value from the flow rate measurement unit 11 is larger than a predetermined leakage monitoring value and is set for a predetermined time. (Leakage determination reference time) If measured over the above, it is determined that gas is leaking.
  • monitoring of the usage state of the gas appliance 20 can be mentioned. For example, if a gas appliance usage monitoring value that is a flow rate corresponding to the usage flow rate zone set in the gas appliance 20 is stored as the monitoring flow rate data, the gas flow rate can be obtained even when the fuel cell 21 is in operation.
  • the monitoring unit 12 can determine the presence or absence of the gas appliance 20 in use by comparing the actual measurement value with the gas appliance usage monitoring value.
  • other monitoring operations may include monitoring the type of gas appliance 20 in use.
  • the gas flow rate monitoring unit 12 may use the type of the gas appliance 20 in use (for example, Fan heater 22 or gas table 23) can be discriminated.
  • the gas flow rate monitoring unit 12 can also determine the presence of the gas appliance 20 in the abnormal use state based on the use flow rate zone and the abnormal use determination time set for the gas appliance 20 in use. For example, the subtracted value of the gas flow rate from the flow rate measurement unit 11 is maintained in the gas appliance usage monitoring value after being in a predetermined usage flow rate zone and exceeding the abnormal usage determination time set in the usage flow rate zone. If the gas flow rate monitoring unit 12 determines, it can be determined that there is a gas appliance 20 in an abnormal use state.
  • the control of the flow rate monitoring by the gas flow rate monitoring unit 12 is not specifically limited, and the actual value of the gas flow rate measured by the flow rate measuring unit 11 and the target value of the fuel cell 21 received via the communication unit 14.
  • the gas flow rate monitoring operation may be performed using at least.
  • FIG. 4 shows an example of specific monitoring control.
  • the gas flow rate monitoring unit 12 acquires (receives) a target value of the gas flow rate from the fuel cell 21 through the communication unit 14, and acquires an actual measurement value of the gas flow rate from the flow rate measurement unit 11 (step S101).
  • the acquired target value of the gas flow rate is compared with the actually measured value (step S102), and it is determined whether or not the fuel cell 21 is in operation (step S103). If it is in operation (YES in step S103), the gas flow rate monitoring unit 12 subtracts the target value from the actual measurement value after monitoring (see step S104, FIG. 3A), and is operating using the gas appliance usage monitoring value. It is determined whether or not another gas appliance 20 is present (step S105). If the fuel cell 21 is stopped (NO in step S103), the presence of another gas appliance 20 in operation is determined without going through the step of subtracting the target value from the actual measurement value (step S105).
  • step S105 If there is no operating gas appliance 20 (NO in step S105), the gas flow rate monitoring operation is continued (return to step S101). On the other hand, if the operating gas appliance 20 is present (YES in step S105), it is determined whether the operating gas appliance 20 is in an abnormal use state (step S106). If it is not in an abnormal use state (NO in step S106), the presence or absence of gas leakage is determined using the leakage monitoring value as described above (step S107). If no gas leak has occurred (NO in step S107), the gas flow rate monitoring operation is continued (return to step S101), but if a gas leak has occurred (NO in step S107), the gas flow rate monitoring unit 12 is continued. Operates the gas shut-off unit 15 to shut off the gas from the gas supply source 31 (step S108), and completes a series of controls.
  • the gas flow rate monitoring unit 12 operates the gas blocking unit 15 to block the gas from the gas supply source 31 (step S108). ), A series of control ends. Note that the gas flow rate monitoring unit 12 may determine the presence or absence of the operating gas appliance 20 and may determine the specific type of the gas appliance 20 using the gas appliance discriminating value.
  • the flow rate measuring device 10A acquires the target value of the gas flow rate from the fuel cell 21 and monitors the gas flow rate even when the fuel cell 21 is in operation. Originally unnecessary operations (operations for increasing the gas flow rate more than necessary or stopping the operation of the fuel cell 21) that have been performed on the side of the fuel cell 21 are unnecessary, and complicated control is performed in the fuel cell 21. It becomes unnecessary and can improve the operating efficiency.
  • the flow measuring device 10 ⁇ / b> A is configured to be able to learn the abnormal use determination time set for each use flow band
  • the abnormal use determination time of the gas appliance 20 used in the same use flow band as the fuel cell 21 is used.
  • the specific structure which learns abnormal use determination time is not specifically limited, A well-known structure can be used suitably.
  • the flow rate measuring device according to the present invention is not limited to the above-described flow rate measuring device 10A, and other configurations can also be adopted. This point will be described with reference to FIGS. 5A and 5B.
  • the flow rate measuring device 10A includes the monitoring flow rate data storage unit 13 and the gas blocking unit 15, but the present invention is not limited to this, and the flow rate measurement shown in FIG. 5A is performed.
  • the communication unit 14 may be provided, and the target value received from the fuel cell 21 may be used for monitoring the gas flow rate.
  • the flow rate measuring device 10B may be configured to be linked to, for example, a device that performs a gas leak handling operation. Specifically, a configuration that is linked to a notification device that issues an alarm when a gas leaks, or a shut-off device that shuts off the gas in the gas supply line 32, and the like is described. Therefore, in the present invention, the gas shut-off unit 15 is It is not a mandatory configuration. Further, in the flow rate measuring device 10B, monitoring flow rate data can be obtained from an external information device by being connected to a network such as a LAN other than the fuel cell 21 via the communication unit 14. Therefore, the monitoring flow rate data storage unit 13 is not essential.
  • the notification unit 16 may be any unit that notifies the abnormality by sound, light emission, or the like when the gas flow rate monitoring unit 12 determines that there is any abnormal state or there is a risk of the abnormal state. Accordingly, for example, in the control of FIG. 4, the notification unit 16 may notify for a certain period of time before operating the gas blocking unit 15 to block the gas from the gas supply source 31 (step S108). . Thereby, since it is avoided that the gas is suddenly shut off, for example, when the abnormal use state of the gas appliance 20 is determined (YES in step S106), the user can use the gas appliance before the gas is shut off. 20 can be erased.
  • a leakage monitoring value is set as a flow rate for monitoring gas leakage as the monitoring flow rate data. If this leakage monitoring value can be used as a threshold value for determining gas leakage,
  • the specific value (flow rate) is not particularly limited, and may be set as a flow rate larger than the target value, for example. At this time, even if the fuel cell 21 is in operation, the gas flow rate monitoring unit 12 can determine the presence or absence of gas leakage by comparing the measured value with the leakage monitoring value.
  • the gas flow rate monitoring unit 12 monitors the gas flow rate after subtracting the target value from the actual measurement value of the gas flow rate, but the present invention is not limited to this, and the actual measurement value and The target flow rate may be simply compared with the target value, or the gas flow rate may be monitored after processing the acquired target value or actual measurement value using a preset mathematical expression or condition.
  • the present invention can be suitably used widely in the field of flow rate measuring devices such as a gas meter for measuring a gas flow rate, and can be particularly suitably used in an environment including a fuel cell in a gas appliance.

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Abstract

　本発明の流量計測装置（１０Ａ）は、通信部（１４）を介して、燃料電池（２１）で消費されるガス流量の目標値を受信し、ガス流量監視部（１２）では、当該目標値と流量計測部（１１）で計測されたガス流量の実測値とを用いて、ガス流量の監視を行う。これにより、燃料電池の稼働効率を十分に向上でき、かつ、異常使用判定時間の好適値を学習可能とすることができる。

Description

流量計測装置
　本発明は、使用されているガス器具の判別を可能とする流量計測装置に関し、特に、使用されているガス器具が燃料電池であるか否かの判別を可能とする流量計測装置に関する。
　ガスメータ（流量計測装置）は、従来から、マイクロコンピュータの制御により、所定時間（漏洩判定基準時間、例えば３０日）を超えて一定量を超えるガスが流れ続けているか否かを監視し、ガスが流れ続けている時間が前記所定時間を超えたと判断されれば、安全動作を行う構成のガスメータ（いわゆるマイコンメータ）が知られている。この構成によれば、前記漏洩判定基準時間を超えて一定量のガス流量が計測されれば、ガス配管につながる各種ガス器具またはガス配管そのものにガス漏洩が生じたと判断し、警報を発報したり自動的にガスの流れを遮断したりする等の安全動作を行う。それゆえ、ガス使用環境における安全性を向上することができる。
　また、前記マイコンメータには、ガス器具の使用流量帯（ガス流量の区分帯）毎に前記異常使用判定時間が予め設定されている。前記マイコンメータは、ガス器具の使用に応じて随時ガス流量を記憶し、記憶されたガス流量の中から最大の流量を抽出して、いずれの使用流量帯に該当するかを判定し、当該使用流量帯に対応する異常使用判定時間を基準として、ガス流量を監視する。なお、使用流量帯毎に設定された前記異常使用判定時間は学習により好適化することが可能である。すなわち、前記マイコンメータに、各使用流量帯において想定され得る前記異常使用判定時間の最長時間を初期時間として設定しておき、学習により当該初期時間よりも小さい好適時間が再設定される。
　ここで、燃料電池は一時的に使用される一般的なガス器具とは異なり、発電のために停止されること無く稼働されることが望ましいが、前記マイコンメータに設定されている前記異常使用判定時間を超えて燃料電池が稼働していると、当該マイコンメータはガス漏れ等の異常が発生したと誤判断して、ガスの流れを遮断してしまう。ガスの流れが遮断されると発電が中断してしまうので、継続的な発電を妨げることになる。
　そこで、燃料電池側において、このような誤判断を回避する技術が種々提案されている。例えば、特許文献１には、燃料電池に関する言及はないが、ガスメータによってガス供給遮断が行われる異常使用判定時間（同文献では第一の設定時間）よりも短い所定時間（同文献では第二の設定時間）にわたって、ガス燃焼量が一定変動範囲に収まっているときに、ガス燃焼量を強制的に変更するよう構成されたガス燃焼器具が開示されている。これにより、ガス燃焼量が強制的に変更されることでガス流量の使用流量帯が変化するので、前記所定時間を計時するタイマーをリセットすることができ、誤判定を回避することが可能となる。
　また、特許文献２には、燃料電池の稼働を開始した後から漏洩判定基準時間（同文献では第一の所定時間、例えば３０日）が経過するまでの間に、消費電力計測手段で計測された消費電力のスケジュールに基づいて、一定時間（第二の所定時間、例えば６０分）燃料電池を停止状態に保持する構成の燃料電池システムが開示されている。前記一定時間（第二の所定時間）は、ガスメータが警報を発するまでの時間の計測を中断できる時間として設定されており、この時間が経過するまで燃料電池を停止するので、ガスメータからのガス漏洩警報の発報を回避することができる。
特開平１１－２４８１５３号公報 特開２００５－３５３２９２号公報
　しかしながら、前記従来の技術では、燃料電池の側において本来不要な動作を行うよう制御する必要があるため、燃料電池の稼働効率を十分に向上することができない。例えば、タイマーをリセットするために、引用文献１に開示の技術ではガス燃焼器具で必要以上にガスを燃焼させており、また、引用文献２に開示の技術では燃料電池の稼働を停止させている（引用文献１でも稼働の停止が教示されている）。
　また、引用文献１の燃料電池においては、ガスを必要以上に燃焼させることで異常使用判定時間に達することを回避している。この方法を用いると、異常使用判定時間に達する前に監視タイマーをリセットでき異常判定を回避できる。しかし、この方法では、マイコンメータの下流に燃料電池と使用流量帯が燃料電池と同じガス器具とが設置している場合、マイコンメータは、燃料電池とそれ以外のガス器具との区別がつかないため、使用流量帯が燃料電池と同じガス器具について異常使用判定時間が更新されず、初期時間のまま維持される。それゆえ、燃料電池と同じ使用流量帯で使用されるガス器具については、異常使用判定時間を好適時間に再設定することが妨げられてしまう。さらに、引用文献２の燃料電池においては、稼働を一度停止すると再起動まで時間を要するので、一般的なガス器具に比べても稼働効率が低下する。
　本発明はこのような課題を解決するためになされたものであって、燃料電池の稼働効率を十分に向上でき、かつ、異常使用判定時間の好適化を可能とする流量計測装置を提供することを目的とする。
　本発明に係る流量計測装置は、前記の課題を解決するために、燃料電池を含む複数のガス器具に流入するガスの流量を計測する流量計測装置であって、前記ガスが流れる流路と、当該流路内でのガス流量を計測する流量計測部と、前記燃料電池との間で、少なくとも前記燃料電池で消費されるガス流量の目標値を受信可能とする通信部と、前記ガス器具に流入する前記ガス流量を監視するガス流量監視部と、を備えており、当該ガス流量監視部は、前記流量計測部で計測された前記ガス流量の実測値と、前記燃料電池から受信した前記ガス流量の目標値とを用いて、前記ガス流量の監視を行うよう構成されている構成である。
　前記構成の流量計測装置においては、前記ガス流量監視部は、前記ガス流量の実測値から前記目標値を差し引いた上で、前記ガス流量の監視を行うよう構成されてもよい。
　前記構成の流量計測装置においては、前記ガス流量監視部による監視に用いられる監視用流量データを記憶する監視用流量データ記憶部をさらに備えており、前記ガス流量監視部は、前記実測値および前記目標値に加えて、前記監視用流量データを用いて、前記ガス流量の監視を行うように構成されてもよい。
　前記構成の流量計測装置においては、前記監視用流量データ記憶部には、前記ガスの漏洩を監視する流量として設定される漏洩監視値が、前記監視用流量データとして記憶されており、前記ガス流量監視部は、実測値から前記目標値を減算した減算値が、前記漏洩監視値よりも大きく、かつ、当該減算値が、予め設定される所定時間以上にわたって計測されれば、ガスが漏洩していると判定するよう構成されてもよい。
　前記構成の流量計測装置においては、前記監視用流量データ記憶部には、前記ガス器具に設定されている使用流量帯に対応する流量であるガス器具使用監視値が、前記監視用流量データとして記憶されており、前記ガス流量監視部は、前記実測値と前記ガス器具使用監視値とを比較することにより、使用中の前記ガス器具の有無を判定するよう構成されてもよい。
　前記構成の流量計測装置においては、前記ガス流量監視部は、前記実測値が、予め設定されている所定時間を超えて、前記ガス器具使用監視値として維持されていれば、異常使用状態にある前記ガス器具が存在していると判定するよう構成されてもよい。
　本発明の上記目的、他の目的、特徴、及び利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。
　以上のように、本発明では、燃料電池の稼働効率を十分に向上でき、かつ、異常使用判定時間の好適化を可能とする流量計測装置を提供することができるという効果を奏する。
図１は、本発明の実施の形態に係る流量計測装置の構成およびその利用形態の一例を示すブロック図である。 図２は、図１に示す流量計測装置の利用形態で用いられるガス器具の使用流量帯の一例を説明する模式図である。 図３Ａは、図１に示す流量計測装置におけるガス流量の時間的変化の一例を示すタイムチャートであり、図３Ｂは、比較例としての一般的な流量計測装置におけるガス流量の時間的変化の一例を示すタイムチャートである。 図４は、図１に示す流量計測装置のガス流量監視部で行われるガス流量監視の制御の一例を示すフローチャートである。 図５Ａおよび図５Ｂは、図１に示す流量計測装置の変形例を示す要部のブロック図である。
　以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。
　［流量計測装置の構成］
　まず、本発明の実施の形態に係る流量計測装置の構成の一例と、当該流量計測装置の利用形態の一例とについて、図１を参照して具体的に説明する。図１に示すように、本実施の形態に係る流量計測装置１０Ａは、ガス供給ライン３２を介してガス供給源３１とガス器具２０とにつながっている。
　ガス供給源３１は、原料ガス源（例えば、都市ガスまたは液化石油ガス源）に接続されており、需要に応じて炭化水素系ガスをガス供給ライン３２およびガス器具２０に供給する。
　ガス器具２０として、燃料電池２１、ファンヒータ２２、およびガステーブル２３を本実施の形態では例示しているが、これらの種類に限定されるものではなく、他のガス器具を用いても良い。燃料電池２１の具体的な構成についても、特に限定されるものではなく、公知のものを好適に用いることができる。
　流量計測装置１０Ａは、燃料電池２１を含む複数のガス器具２０に流入するガスの流量を計測するために、ガス供給ライン３２に設けられ、流量計測部１１、ガス流量監視部１２、監視用流量データ記憶部１３、通信部１４、およびガス遮断部１５を備えている。
　流量計測部１１は、ガスが流れる流路３３内でのガス流量を計測するものであり、本実施の形態では、超音波を用いてガス等の流体の流量を計測する超音波流量計測器が用いられている。典型的な超音波流量計測方法としては、伝搬時間差法を利用したものを挙げることができる。伝搬時間差法では、流量計測の対象となる流路３３の上流側および下流側のそれぞれに超音波送受波器を設け、超音波を交互に送受信させる。これにより、順方向および逆方向それぞれの伝搬時間の差から流体の流速を測定し、当該流速と流路３３の断面積とを利用して流体の流量を計測する。
　なお、伝搬時間差法を利用した超音波流量計測器の具体的な構成および流路３３の具体的な構成は特に限定されるものではなく、公知の構成を好適に用いることができる。また、流量計測部１１としては、前記超音波流量計測器以外にも、熱フローセンサ、フルディック式等の電子式流量計測器を用いることができる。
　ガス流量監視部１２は、ガス器具２０に流入するガス流量を監視するものであり、本実施の形態では、流量計測部１１で計測されたガス流量の実測値と、燃料電池２１から受信したガス流量の目標値とを用いて、ガス流量の監視を行うよう構成されている。ここで、ガス流量の目標値は、燃料電池２１で消費されるガス流量の設定値であり、燃料電池２１において予め設定されている流量である。ガス流量監視部１２は、通信部１４を介して燃料電池２１と通信可能に接続されており、当該通信部１４によって、少なくとも前記目標値を受信可能としている。もちろんガス流量監視部１２は、目標値以外の情報を受信してもよいし、ガス流量監視部１２から通信部１４を介して情報を送信するように構成されてもよい（図１におけるガス流量監視部１２および通信部１４の間の実線双方向矢印、並びに、燃料電池２１および通信部１４の間の破線双方向矢印参照）。
　監視用流量データ記憶部１３は、ガス流量監視部１２による監視に用いられる監視用流量データを記憶する。ガス流量監視部１２は、監視用流量データ記憶部１３から監視用流量データを読み出し、ガス流量の実測値および目標値に加えて、監視用流量データも用いることにより、ガス流量の監視を行う。
　ガス流量監視部１２は、例えば、流量計測装置１０Ａに設けられる演算器（図１には示さず）の機能構成であってもよいし、公知のスイッチング素子、減算器、比較器等による論理回路等として構成されてもよい。また、監視用流量データ記憶部１３は、不揮発性メモリ、ハードディスクドライブ、あるいはこれらの組合せ等として構成されればよい。
　通信部１４は、前記の通り、燃料電池２１と流量計測装置１０Ａのガス流量監視部１２との間で、情報の通信を可能とするものである。その具体的な構成は特に限定されず、公知の有線通信機器または無線通信機器を好適に用いることができる。
　ガス遮断部１５は、ガス流量監視部１２により流量計測部１１で計測されるガス流量を監視した結果、何らかの異常状態またはそのおそれがあると判断したときに、当該ガス流量監視部１２によって動作し、ガス供給ライン３２におけるガスの流通を遮断するものである。
　なお、流量計測装置１０Ａは、流量計測部１１、ガス流量監視部１２、監視用流量データ記憶部１３、通信部１４およびガス遮断部１５以外の構成を備えていてもよい。例えば、前記演算器を含む制御部、表示部、監視用流量データ記憶部１３以外の記憶部、計時部、報知部等が挙げられるが、特に限定されない。なお、報知部については、後述する変形例で説明する。
　［ガス器具異常使用の監視］
　次に、流量計測装置１０Ａにおいて行われるガス器具の異常使用の監視について、図３Ａ、図３Ｂおよび図４を参照して具体的に説明する。
　前記構成の流量計測装置１０Ａにおいては、使用流量帯（区分帯）に応じた異常使用判定時間が設定されている。そして、一つの使用流量帯において異常使用判定時間以上のガス使用が検出されると流量計測装置は安全のためにガス流路を遮断する構成をとっている。図２は、ガスコンロ、ファンヒータ２２、およびガステーブル２３の標準的な使用流量帯と各使用流量帯における異常使用判定時間との関係をグラフとして示している。縦軸がガス器具２０に設定される最大のガス流量Ｖ、横軸が異常使用判定時間ｔである。
　通常、図２に示すように、ガス器具の使用流量帯が大きくなるに従って異常使用判定時間は短くなるように設定されている。具体的には、ガステーブル２３などが使用される流量帯ＩＩＩ（Ｖ２＜Ｖ≦Ｖ３）の異常使用判定時間ｔ３は、ファンヒータ２２などが使用される流量帯ＩＩ（Ｖ１＜Ｖ≦Ｖ２）の異常使用判定時間ｔ２よりも短い。さらに、流量帯ＩＩ（Ｖ１＜Ｖ≦Ｖ２）の異常使用判定時間ｔ２は、ガスコンロ等が使用される流量帯Ｉ（０＜Ｖ≦Ｖ１）の異常使用判定時間ｔ１よりも短い。
　しかしながら、従来の構成の燃料電池（特許文献１参照）には、上記異常使用判定による遮断を回避するために、燃料電池２１の流量帯を超えて、例えばファンヒータ２２の流量帯ＩＩに達する程度にガス流量を大幅に変動させる制御（図３Ｂ参照）が、所定間隔Ｃ（Ｃは漏洩判定時間未満に設定）毎に行われていた。これにより、この従来の構成では所定間隔Ｃ毎にガス流量を大幅に変動させるため、ガスを無駄に消費することになる。
　［ガス漏洩の監視］
　次に、前記構成の流量計測装置１０Ａにおいて行われるガス漏洩の監視について、図３Ａおよび図３Ｂを用いて具体的に説明する。前記構成の流量計測装置１０Ａは、長時間にわたって流量有りの状態が継続しているときに、漏洩が発生している恐れがあるとして漏洩検出を行うよう構成されている。
　しかしながら、燃料電池２１は、発電のために常時稼働されることが想定されるので、燃料電池２１が使用されている間は、漏洩判定基準時間（たとえば、３０日）を超える時間でガス器具２０の使用が監視されても、ガス遮断部１５を動作させず流路３３を遮断しないことが望ましい。そこで、一般的な燃料電池では、図３Ｂに示すように、流量計測装置によりガス漏れ等の異常が生じていると判断されないように、異常使用判定時間を超える前に、その稼働（運転）を一定時間停止する制御が行われていた（特許文献２参照）。しかしながら、燃料電池２１を一度停止すれば再起動まで長時間を要するため稼働効率が低下することになる。
　以上の課題に対し、本実施の形態に係る流量計測装置１０Ａは、通信部１４を介して燃料電池２１から、当該燃料電池２１で消費されるガス流量の目標値を取得し、ガス流量監視部１２による監視に利用する構成としている（一般に燃料電池２１はガス流量を計測する構成を備えていないが、燃料電池２１の発電動作を制御するために、ガス流量の予測値である目標値が設定されている。なお、このガス流量の目標値は、流量計測部１１で実際に計測されるガス流量の実測値とほぼ同様の挙動を示す）。具体的には、ガス流量監視部１２は、燃料電池２１からガス流量の目標値を取得し、当該目標値と実測値とを比較することにより、燃料電池２１の使用または不使用を判定することができる。
　これにより、ガス流量監視部１２は、燃料電池２１が使用されている（稼働中である）間であれば、例えば図３Ａに点線で示すように、監視の上では燃料電池２１によるガス流量を打ち消すことができる。それゆえ、例えば、他のガス器具２０の稼動によるガス流量の変化Ｖｍ、あるいは、配管等から生じたガス漏れによるガス流量の変化Ｖｎを監視することができる。その結果、燃料電池２１においてガス流量を大幅に変動させたり、燃料電池２１を定期的に停止したりする必要がなくなり、燃料電池２１の稼働効率を向上することができる。
　また、本実施の形態では、監視用流量データ記憶部１３に、各種監視用流量データが記憶され、ガス流量監視部１２は、この監視用流量データを利用してガス流量を監視することができる。それゆえ、燃料電池２１の使用または不使用以外の様々な監視動作を行うことができる。例えば、ガスの漏洩監視において、ガス流量監視部１２は、流量計測部１１からの実測値から目標値を減算した減算値が、所定の漏洩監視値よりも大きく、かつ、予め設定される所定時間（漏洩判定基準時間）以上にわたって計測されれば、ガスが漏洩していると判定する。
　また、他の監視動作としては、ガス器具２０の使用状態の監視を挙げることができる。例えば、監視用流量データとして、ガス器具２０に設定されている使用流量帯に対応する流量であるガス器具使用監視値が記憶されていれば、燃料電池２１が稼働中であっても、ガス流量監視部１２は、前記実測値とガス器具使用監視値とを比較することにより、使用中のガス器具２０の有無を判定することができる。あるいは、他の監視動作としては、使用中のガス器具２０の種類の監視を挙げることができる。例えば、監視用流量データとして、燃料電池２１を除くガス器具２０の種類に対応するガス器具判別値が記憶されていれば、ガス流量監視部１２は、使用中のガス器具２０の種類（例えば、ファンヒータ２２またはガステーブル２３等）を判別することができる。
　さらに、ガス流量監視部１２は、使用中のガス器具２０に設定されている使用流量帯および異常使用判定時間に基づいて、異常使用状態にあるガス器具２０の存在を判定することもできる。例えば、流量計測部１１からのガス流量の前記減算値が、所定の使用流量帯にあり、かつ、当該使用流量帯に設定される異常使用判定時間を超えて、ガス器具使用監視値で維持されていると、ガス流量監視部１２が判定していれば、異常使用状態にあるガス器具２０が存在していると判定することができる。なお、ガス流量監視部１２による流量監視の制御は具体的に限定されず、流量計測部１１で計測されたガス流量の実測値と、通信部１４を介して受信される燃料電池２１の目標値とを少なくとも用いて、ガス流量の監視動作を行えばよい。
　次に、図４に具体的な監視制御の一例を示す。
まず、ガス流量監視部１２は、通信部１４により燃料電池２１からガス流量の目標値を取得（受信）するとともに、流量計測部１１からガス流量の実測値を取得する（ステップＳ１０１）。次に、取得したガス流量の目標値と実測値とを比較し（ステップＳ１０２）、燃料電池２１が稼働中であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。稼働中であれば（ステップＳ１０３でＹＥＳ）、ガス流量監視部１２は、監視の上で実測値から目標値を差し引き（ステップＳ１０４、図３Ａ参照）、ガス器具使用監視値を用いて稼働中の他のガス器具２０が存在するか否かを判定する（ステップＳ１０５）。また、燃料電池２１が停止中であれば（ステップＳ１０３でＮＯ）、実測値から目標値を差し引くステップを経ずに、稼働中の他のガス器具２０の存在を判定する（ステップＳ１０５）。
　稼働中のガス器具２０が存在していなければ（ステップＳ１０５でＮＯ）、ガス流量監視動作を継続する（ステップＳ１０１に戻る）。一方、稼働中のガス器具２０が存在していれば（ステップＳ１０５でＹＥＳ）、稼働中のガス器具２０が異常使用状態にあるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。異常使用状態になければ（ステップＳ１０６でＮＯ）、漏洩監視値を用いて前述したようにガス漏洩発生の有無を判定する（ステップＳ１０７）。ガス漏洩が発生していなければ（ステップＳ１０７でＮＯ）、ガス流量監視動作を継続する（ステップＳ１０１に戻る）が、ガス漏洩が発生していれば（ステップＳ１０７でＮＯ）、ガス流量監視部１２は、ガス遮断部１５を動作させ、ガス供給源３１からのガスを遮断して（ステップＳ１０８）、一連の制御を終了する。
　また、ガス器具２０の異常使用状態が判定されれば（ステップＳ１０６でＹＥＳ）、ガス流量監視部１２は、ガス遮断部１５を動作させ、ガス供給源３１からのガスを遮断して（ステップＳ１０８）、一連の制御を終了する。なお、ガス流量監視部１２は、稼働中のガス器具２０の有無を判定するとともに、ガス器具判別値を用いてガス器具２０の具体的な種類を判定してもよい。
　このように、本実施の形態に係る流量計測装置１０Ａは、燃料電池２１が稼働中であっても、当該燃料電池２１からガス流量の目標値を取得してガス流量の監視を行うので、これまでの燃料電池２１の側で行われていた本来不要な動作（必要以上にガス流量を多くしたり燃料電池２１の稼働を停止したりする動作）が不要となり、燃料電池２１において煩雑な制御が必要なくなるとともに、稼働効率を向上することができる。
　また、流量計測装置１０Ａが、使用流量帯毎に設定される異常使用判定時間を学習できる構成となっていれば、燃料電池２１と同じ使用流量帯で使用されるガス器具２０の異常使用判定時間の好適化が可能となる。なお、異常使用判定時間を学習する具体的な構成は特に限定されず、公知の構成を好適に用いることができる。
　［変形例］
　なお、本発明に係る流量計測装置は、前述した流量計測装置１０Ａに限定されず、他の構成も採用することができる。この点について、図５Ａおよび図５Ｂを参照して説明する。
　本実施の形態では、図１に示すように流量計測装置１０Ａが監視用流量データ記憶部１３およびガス遮断部１５を備えているが、本発明はこれに限定されず、図５Ａに示す流量計測装置１０Ｂのように、少なくとも通信部１４を備えており、ガス流量の監視に、燃料電池２１から受信した目標値を用いるように構成されていればよい。
　この場合、流量計測装置１０Ｂは、例えば、ガス漏れ対応動作を行う機器と連係するように構成されていればよい。具体的には、ガス漏れ時に警報を発報する報知装置、あるいは、ガス供給ライン３２のガスを遮断する遮断装置等と連係する構成が挙げられる、したがって、本発明においては、ガス遮断部１５は必須構成ではない。また、流量計測装置１０Ｂにおいては、通信部１４を介して燃料電池２１以外にＬＡＮ等のネットワークに接続されることで、外部の情報機器から監視用流量データを取得することもできる。したがって、監視用流量データ記憶部１３も必須構成ではない。
　あるいは、図５Ｂに示す流量計測装置１０Ｃのように、報知部１６をさらに備えていてもよい。報知部１６は、ガス流量監視部１２において何らかの異常状態またはそのおそれがあると判断されたときに、音声、発光等によって異常を報知するものであればよい。これにより、例えば、図４の制御において、ガス遮断部１５を動作させてガス供給源３１からのガスを遮断する（ステップＳ１０８）前に、報知部１６により一定時間の報知を行わせてもよい。これにより、いきなりガスを遮断することが回避されるので、例えば、ガス器具２０の異常使用状態が判定されたとき（ステップＳ１０６でＹＥＳ）には、ガスが遮断される前に使用者がガス器具２０を消すことができる。
　また、前述したガスの漏洩監視においては、監視用流量データとしてガスの漏洩を監視する流量として漏洩監視値が設定されているが、この漏洩監視値は、ガスの漏洩を判定する閾値として利用できれば、その具体的な値（流量）は特に限定されず、例えば、前記目標値よりも大きい流量として設定されてもよい。このとき燃料電池２１が稼働中であっても、ガス流量監視部１２は、前記実測値と漏洩監視値とを比較することにより、ガスの漏洩の有無を判定することができる。
　また、前述した構成では、ガス流量監視部１２は、ガス流量の実測値から目標値を差し引いた上で、ガス流量の監視を行っているが、本発明はこれに限定されず、実測値と目標値とを単に対比させるだけでもよいし、取得した目標値または実測値を、予め設定される数式または条件等を利用して処理した上で、ガス流量を監視してもよい。
　なお、本発明は前記実施の形態の記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲内で種々の変更が可能であり、異なる実施の形態や複数の変形例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
　また、上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
　本発明は、ガス流量を計測するガスメータ等の流量計測装置の分野に広く好適に用いることができ、特に、ガス器具に燃料電池を含む環境で好適に用いることができる。
１０Ａ　流量計測装置
１０Ｂ　流量計測装置
１０Ｃ　流量計測装置
１１　　流量計測部
１２　　ガス流量監視部
１３　　監視用流量データ記憶部
１４　　通信部
２０　　ガス器具
２１　　燃料電池
３３　　流路
 
 

Claims (6)

  1. 　燃料電池を含む複数のガス器具に流入するガスの流量を計測する流量計測装置であって、
    　前記ガスが流れる流路と、
    　当該流路内でのガス流量を計測する流量計測部と、
    　前記燃料電池との間で、少なくとも前記燃料電池で消費されるガス流量の目標値を受信可能とする通信部と、
    　前記ガス器具に流入する前記ガス流量を監視するガス流量監視部と、を備えており、
    　当該ガス流量監視部は、前記流量計測部で計測された前記ガス流量の実測値と、前記燃料電池から受信した前記ガス流量の目標値とを用いて、前記ガス流量の監視を行うよう構成されていることを特徴とする、流量計測装置。
  2. 　前記ガス流量監視部は、前記ガス流量の実測値から前記目標値を差し引いた上で、前記ガス流量の監視を行うよう構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の流量計測装置。
  3. 　前記ガス流量監視部による監視に用いられる監視用流量データを記憶する監視用流量データ記憶部をさらに備えており、
    　前記ガス流量監視部は、前記実測値および前記目標値に加えて、前記監視用流量データを用いて、前記ガス流量の監視を行うように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の流量計測装置。
  4. 　前記監視用流量データ記憶部には、前記ガスの漏洩を監視する流量として設定される漏洩監視値が、前記監視用流量データとして記憶されており、
    　前記ガス流量監視部は、実測値から前記目標値を減算した減算値が、前記漏洩監視値よりも大きく、かつ、当該減算値が、予め設定される所定時間以上にわたって計測されれば、ガスが漏洩していると判定するよう構成されていることを特徴とする、請求項３に記載の流量計測装置。
  5. 　前記監視用流量データ記憶部には、前記ガス器具に設定されている使用流量帯に対応する流量であるガス器具使用監視値が、前記監視用流量データとして記憶されており、
    　前記ガス流量監視部は、実測値から前記目標値を減算した減算値と前記ガス器具使用監視値とを比較することにより、使用中の前記ガス器具の有無を判定するよう構成されていることを特徴とする、請求項３に記載の流量計測装置。
  6. 　前記ガス流量監視部は、前記減算値が、予め設定されている所定時間を超えて、前記ガス器具使用監視値に対応する流量として維持されていれば、異常使用状態にある前記ガス器具が存在していると判定するよう構成されていることを特徴とする、請求項５に記載の流量計測装置。
     
     
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