(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス供給先のガス器具の使用時間およびガス使用量を監視し、予め設定されている遮断条件が達成されることに基づいて、遮断弁を閉じてガスの供給を遮断するガス停止制御手段を備えたガス遮断装置において、
上記ガス器具に供給されるガス流量を検出するガス流量検出手段と、
上記ガス流量の変化態様を求める流量変化態様演算手段と、
ガスが供給されるガス器具毎に現れる固有の流量変化を当該ガス器具の特性として予め記憶している器具特性記憶手段と、
上記流量変化態様演算手段により演算された流量変化態様と、上記器具特性記憶手段に記憶されている器具特性とに基づいて、使用されているガス器具を判別するガス器具判別手段と、
上記ガス器具判別手段により判別されたガス器具の種類に基づいて、当該ガス器具を継続使用するための使用条件を設定し、上記ガス停止制御手段が用いる遮断条件を変更させる使用条件変更制御手段と、
上記ガス器具判別手段により判別されたガス器具毎の稼動履歴を個別に監視し、宅内に配置されたガス漏れ・ＣＯ警報器から供給されたＣＯ発生量が予め定めた危険域に達する前段階である予防基準域に達したとき、危険状態の前段階にあることを報らせる予防報知制御を行い、該予防報知制御を行ったときの稼動履歴からＣＯ発生量が予防基準域に達したときに稼動していたガス器具を特定し、特定したガス器具が危険要因機器と疑われることを示す発生要因履歴を残す稼動器具監視手段と、
を備えることを特徴とするガス遮断装置。
【請求項２】
上記使用条件変更制御手段は、ガス器具判別手段により判別されたガス器具が、小型瞬間湯沸器であった場合、継続使用時間を通常の上限時間よりも短く定めた危険回避時間に変更するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のガス遮断装置。
【請求項３】
上記使用条件変更制御手段は、ガス器具判別手段により判別されたガス器具が、家庭用燃料電池コージェネレーションシステムであった場合、微少漏洩判定日数を通常の上限日数よりも長く定めた誤判定防止日数に変更するようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のガス遮断装置。
【請求項４】
上記使用条件変更制御手段は、ガス器具判別手段により判別されたガス器具が、長らく使用されていなかった季節性ガス消費機器であった場合、現在設定されているガス使用上限値およびガス増加上限値を共に本来の最上限値へ戻すようにしたことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のガス遮断装置。
【請求項５】
上記使用条件変更制御手段は、新たに検知された季節性ガス消費機器の使用状況を監視して、その平均的なガス使用量および増加量を学習することで、当該季節性ガス消費機器に対応させて最上限値へ変更したガス使用上限値およびガス増加上限値を本来の使用状況に応じた各上限値へ随時変更するようにしたことを特徴とする請求項４に記載のガス遮断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ガス供給先のガス器具の使用時間およびガス使用量を監視し、予め設定されている遮断条件が達成されることに基づいて、遮断弁を閉じてガスの供給を遮断するガス停止制御手段を備えたガス遮断装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、都市ガスやＬＰガスの供給システムにおいて、ガス供給先（各家屋）ではマイコンを中心として構成されたマイコンメータが使用され、検知したガス流量やガス圧力等に基づいて、使用開始されたガス器具を特定したり、新器具であるかを判別したり、使用状態を監視するようになっている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許３４９００６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載の発明のように、使用中のガス器具を判別できても、その機器情報を有効に活用して、効率的なガス管理が行われているとは言えない。例えば、４号あるいは５号といった小型の瞬間湯沸器を保有する世帯では、ガス事業者が設置を確認し、設定器等により手動で使用遮断時間を１６０分から２０分に制限する必要が有るが、同じ流量の区分に属するガスふろがま等が設置されている場合、小型瞬間湯沸器の上限使用時間である２０分を超えて使用する事も多く、時間制限をすることは困難な場合が多い。このようなとき、稼働中のガス器具毎に使用時間の管理を柔軟に行うことができれば、小型瞬間湯沸器による危険を回避しつつ、ガス利用の利便性を損なうこともないのである。
【０００５】
さらに、エネファーム（登録商標）のような家庭用燃料電池コージェネレーションシステムを導入している世帯では、発電のためにガス使用が頻繁であることから、通常は微少漏洩判定日数として設定されている１５日では適正な判定ができず、ガス漏れの誤判定をしてしまう可能性がある。
【０００６】
また、近来は、学習機能によりガスの使用量や増加量の上限を最適値に調整して行くマイコンメータが普及しているものの、その学習機能のために、マイコンメータに内蔵されたガス遮断装置が誤作動するケースもある。例えば、ガス使用量の少ない夏季から、秋季・冬季へと季節が変化して、急に寒くなると、ガスの使用量が急激に増加するが、このような変化に対してはマイコンメータの増加ロジックが有効に機能せず、ガス遮断されてしまうのである。ガス遮断後は、ガス販売事業者等が設定値を上限値に変更し、ガス遮断が発生しないようにする必要があり、ガス販売業者等にとっては煩雑な作業を強いられることとなる。
【０００７】
加えて、特許文献１に記載の発明では、使用中のガス器具を特定できることから、１台のガス器具が使用されていたときにＣＯが発生すれば（ガス漏れ・ＣＯ警報器の警報が有れば）、そのガス器具が原因であると推定できるものの、複数のガス器具が使用中であったときにＣＯが発生すると、その原因機器を特定することが出来ない。
【０００８】
本発明は上記に鑑み提案されたもので、ガス器具の危険な継続使用を防止し、尚かつ、誤判断によるガス遮断を効果的に回避し、ガス器具使用の利便性を損なわないガス遮断装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、ガス供給先のガス器具の使用時間およびガス使用量を監視し、予め設定されている遮断条件が達成されることに基づいて、遮断弁を閉じてガスの供給を遮断するガス停止制御手段を備えたガス遮断装置において、上記ガス器具に供給されるガス流量を検出するガス流量検出手段と、上記ガス流量の変化態様を求める流量変化態様演算手段と、ガスが供給されるガス器具毎に現れる固有の流量変化を当該ガス器具の特性として予め記憶している器具特性記憶手段と、上記流量変化態様演算手段により演算された流量変化態様と、上記器具特性記憶手段に記憶されている器具特性とに基づいて、使用されているガス器具を判別するガス器具判別手段と、上記ガス器具判別手段により判別されたガス器具の種類に基づいて、当該ガス器具を継続使用するための使用条件を設定し、上記ガス停止制御手段が用いる遮断条件を変更させる使用条件変更制御手段と、上記ガス器具判別手段により判別されたガス器具毎の稼動履歴を個別に監視し、宅内に配置されたガス漏れ・ＣＯ警報器から供給されたＣＯ発生量が予め定めた危険域に達する前段階である予防基準域に達したとき、危険状態の前段階にあることを報らせる予防報知制御を行い、該予防報知制御を行ったときの稼動履歴からＣＯ発生量が予防基準域に達したときに稼動していたガス器具を特定し、特定したガス器具が危険要因機器と疑われることを示す発生要因履歴を残す稼動器具監視手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２に係る発明は、上記請求項１に記載のガス遮断装置において、上記使用条件変更制御手段は、ガス器具判別手段により判別されたガス器具が、小型瞬間湯沸器であった場合、継続使用時間を通常の上限時間よりも短く定めた危険回避時間に変更するようにしたことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項３に係るの発明は、上記請求項１又は請求項２に記載のガス遮断装置において、上記使用条件変更制御手段は、ガス器具判別手段により判別されたガス器具が、家庭用燃料電池コージェネレーションシステムであった場合、微少漏洩判定日数を通常の上限日数よりも長く定めた誤判定防止日数に変更するようにしたことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項４に係る発明は、上記請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のガス遮断装置において、上記使用条件変更制御手段は、ガス器具判別手段により判別されたガス器具が、長らく使用されていなかった季節性ガス消費機器であった場合、現在設定されているガス使用上限値およびガス増加上限値を共に本来の最上限値へ戻すようにしたことを特徴とする。
【００１３】
また、請求項５に係る発明は、上記請求項４に記載のガス遮断装置において、上記使用条件変更制御手段は、新たに検知された季節性ガス消費機器の使用状況を監視して、その平均的なガス使用量および増加量を学習することで、当該季節性ガス消費機器に対応させて最上限値へ変更したガス使用上限値およびガス増加上限値を本来の使用状況に応じた各上限値へ随時変更するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係るガス遮断装置によれば、使用されているガス器具に応じて柔軟な使用条件の変更が行われることとなり、ガス器具の危険な継続使用を防止しつつ、誤判断によるガス遮断を効果的に回避して、ガス器具使用の利便性を損なうことがない。加えて、ＣＯ発生状況が危険状態になる前段階で、ガス器具使用者等に対して注意喚起することが可能になり、ＣＯ発生量が予防基準域に達したときに必ず稼動しているガス器具を発生要因履歴から確認することで、ＣＯ発生源であるガス器具を容易に特定できる。
【００１５】
また、請求項２に係るガス遮断装置によれば、使用しているガス器具が小型瞬間湯沸器であれば、それに最適な使用時間へ設定変更することにより、不適切な使用状態でのＣＯ事故発生が懸念される小型瞬間湯沸器を安全に使用することができる。
【００１６】
また、請求項３に係るガス遮断装置によれば、家庭用燃料電池コージェネレーションシステムを利用している世帯で、頻繁に微少漏洩が誤検知されて、ガス販売事業者等が解除作業に煩わされることを抑制できる。
【００１７】
また、請求項４に係るガス遮断装置によれば、季節性ガス消費機器の使用開始時に誤遮断が起きることを効果的に回避できる。
【００１８】
また、請求項５に係るガス遮断装置によれば、季節性ガス消費機器の使用に応じた安全な管理を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係るガス遮断装置が適用されるガス供給システムの概略構成図である。
【図２】本発明に係るガス遮断装置の実施形態を示す機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付図面に基づき、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明に係るガス遮断装置を適用可能なガス供給システムの概略構成を示す図である。図１において、この発明が適用されるガス供給システムは、ガス配管２０と、そのガス配管２０によってガスが供給されるガス供給先３０と、ガス供給先３０の手前でガス配管２０の途中に設けられたマイコンメータ１とを備えている。ガス供給先３０は、例えば一般家屋や集合住宅である。
【００２２】
ガス配管２０は分岐してガス供給先３０で使用する種々のガス器具まで配管されている。例えば、ガス配管２０は分岐して、屋外に設置された家庭用燃料電池コージェネレーションシステム３１、屋内に配置された小型瞬間湯沸器３２、ガスコンロ３３およびガスファンヒータ３４に接続されている。
【００２３】
マイコンメータ１は、検知したガス流量等に基づいてガス供給先３０でのガス使用状態を管理する装置であり、制御部１０、流量センサ２、遮断弁３、およびＬＣＤ表示部４を有している。このマイコンメータ１にて、本発明に係るガス遮断装置が実現される。
【００２４】
上記マイコンメータ１は、ガス供給先３０毎に設けられ、その各個のマイコンメータ１は、集中監視センタ５に電話回線等で接続されており、制御部１０で異常発生等の判定や情報が集中監視センタ５に伝達され、集中監視センタ５ではその情報に基づいてガス供給先３０に対して適切な対応を行う。
【００２５】
上記制御部１０はマイクロコンピュータ（マイコン）を中心に構成され、流量センサ２で検知したガス流量、また圧力センサ（図示省略）で検知したガス圧力等に基づいて、ガス供給先３０でのガス使用状態を推定し、ガス供給先３０において適正にガスが使用されているか否かの判定を行う。
【００２６】
例えば制御部１０は、流量センサ２を用いて、マイコンメータ１内のガス配管２０を通過する都市ガス或いはＬＰＧ等のガスの流量を検出する。ここで、流量センサ２は、例えばマイコンメータ１を貫通するガス配管２０内に設置された超音波センサからなり、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送受信器とが流れ方向に対抗して配置され、予め定めた周期毎に上流から下流へ、又下流から上流に向かって超音波信号を送信し、制御部１０は、その信号を受けて伝搬時間を計測し、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断面積や流体の流れ状態を考慮して、瞬時流量値を求め、また積算流量値を求める。
【００２７】
また、制御部１０は、ガス供給先３０でのガス使用状態を推定し、ガス供給先３０においてガス漏れ等の異常が発生していると判定した場合、遮断弁３に制御信号を出力して遮断弁３を閉じガス供給を遮断する。
【００２８】
ＬＣＤ表示部４は、制御部１０で求められたガス流量の積算値を表示したり、制御部１０でなされた各種判定結果を表示し、ガスユーザに通知する。
【００２９】
本発明のガス遮断装置は、制御部１０のマイコンを中心に構成され、ＲＯＭに記憶された本発明に係るプログラムに従ってＣＰＵが動作するソフトウェアの機能を含むものとなっている。
【００３０】
図２は本発明に係るガス遮断装置の一実施形態を示す機能ブロック図である。図２に示すように、ガス遮断装置１００は、ガス漏れやＣＯ発生などの発生に伴って遮断弁３を作動させてガス供給を停止するものであり、ガス流量検出手段１１、流量変化態様演算手段１２、ガス器具判別手段１３、器具特性記憶手段１４、器具情報入力手段１４ａ、使用条件変更制御手段１５、稼動器具監視手段１６、ガス停止制御手段１７、使用流量監視手段１８および報知用通信手段１９から構成されている。
【００３１】
ガス供給先３０のガス器具が点火され等して、その使用が開始されると、ガス流量検出手段１１は、流量センサ２からの信号に基づいて、そのガス器具に供給されるガスの流量を検出する。
【００３２】
流量変化態様演算手段１２は、今回使用開始されたガス器具に供給され、ガス流量検出手段１１によって検出されたガス流量から、供給されたガスの流量変化態様を求める。この流量変化態様は、ガス器具毎に固有の特性を呈していることから、ガス器具判別手段１３は、ガス器具毎に現れる固有の流量変化を当該ガス器具の特性として予め記憶している器具特性記憶手段１４よりガス器具特性を読み出し、その変化パターンと流量変化態様演算手段１２から供給された変化パターンのマッチングを判断し、今回使用開始されたガス器具の種別を特定するのである。
【００３３】
なお、器具特定記憶手段１４に予め記憶させた流量変化パターンに該当する器具が無かった場合は、新たなガス器具として登録し、学習して行くようにしても良いが、通信回線やネット回線を介して、外部のデータベースにアクセスすることにより、不明であったガス器具を特定できるようにすれば、新たなガス器具の安全な使用条件を速やかに特定できるので、ガス遮断装置１００による安全管理の信頼性を高めることができる。
【００３４】
また、図２に示すガス遮断装置１００においては、バーコード読取などの簡易な手法でガス器具の情報を入力できる器具情報入力手段１４ａを設け、器具情報入力手段１４ａから入力された器具情報を器具特性記憶手段１４に記憶させることができるので、新たにガス器具を導入したとき、器具情報入力手段１４ａを用いて必ず器具情報を入力しておく運用とすれば、ガス器具の具体的なメーカ名・型番や使用開始日等を器具特性記憶手段１４にて管理することができ、ガス供給先３０で同一種類のガス器具が複数台使用されていた場合でも、不具合の生じたガス器具を特定し易くなるし、耐用年数を超えて使用している危険なガス器具の事前確認やリコール対象製品のサーチにも活用できる。
【００３５】
上記のように、ガス器具判別手段１３により判別されたガス器具の情報は、使用条件変更制御手段１５および稼動器具監視手段１６へ供給される。
【００３６】
先ず、使用条件変更制御手段１５においては、ガス器具判別手段１３により判別されたガス器具の種類に基づいて、当該ガス器具を継続使用するための使用条件を設定し、ガス停止制御手段１７が用いる遮断条件を変更させる。従って、ガス遮断装置１００においては、使用されているガス器具に応じて柔軟な使用条件の変更が行われることとなり、ガス器具の危険な継続使用を防止しつつ、誤判断によるガス遮断を効果的に回避して、ガス器具使用の利便性を損なうことがない。
【００３７】
なお、予め定められた遮断条件が成立したときに遮断弁３を閉じる制御を行うガス停止制御手段１７には、使用流量監視手段１８より、ガスの合計流量や増加流量といった情報が供給されており、この情報に基づいて、複数設定されている遮断条件全ての成否をガス停止制御手段１７が自律的に判断するものであり、使用条件変更制御手段１５は、あくまでもガス停止制御手段１７が用いている遮断条件となっているガス器具の使用条件の一部または全部を変更するものである。
【００３８】
より具体的に説明すると、ガス器具判別手段１３により判別されたガス器具が、４号あるいは５号といった小型瞬間湯沸器３２であった場合、継続使用時間を通常の上限時間（例えば、１６０分）よりも短く定めた危険回避時間（例えば、２０分）に変更するように、ガス停止制御手段１７へ指示する。これにより、使用しているガス器具が小型瞬間湯沸器３２であれば、それに最適な使用時間へ設定変更して、ガス停止制御手段１７による監視（小型瞬間湯沸器３２の連続使用時間の監視）が行われるので、不適切な使用状態でのＣＯ事故発生が懸念される小型瞬間湯沸器３２を安全に使用することができる。なお、ガス停止制御手段１７が遮断条件の成立に基づき遮断弁３を閉じた場合には、ガス遮断が生じた旨を報知用通信手段１９を介して、宅内の表示器へガス遮断の発生を表示させたり、遠方の集中監視センタ５へガス遮断の発生を知らせたりする。
【００３９】
また、ガス器具判別手段１３により判別されたガス器具が、家庭用燃料電池コージェネレーションシステム３１であった場合、微少漏洩判定日数を通常の上限日数（例えば、１５日）よりも長く定めた誤判定防止日数（例えば、３０日）に変更するように、ガス停止制御手段１７へ指示する。これにより、家庭用燃料電池コージェネレーションシステム３１を利用している世帯で、頻繁に微少漏洩が誤検知されて、ガス販売事業者等が解除作業に煩わされることを抑制できる。
【００４０】
また、ガス器具判別手段１３により判別されたガス器具が、長らく使用されていなかった季節性ガス消費機器であるガスファンヒータ３４あった場合、現在設定されているガス使用上限値（合計流量の上限値）およびガス増加上限値（増加流量の上限値）を共に本来の最上限値へ戻すように、ガス停止制御手段１７へ指示する。これにより、半年程度の不使用期間をおいてガスファンヒータ３４を使い始めたときに、誤遮断が起きて遮断弁３が閉じるような事態を効果的に回避できる。
【００４１】
なお、ガスファンヒータ３４が使用開始されたことに伴って、ガス停止制御手段１７が用いている遮断条件の合計流量値と増加流量値を上限に変更させた場合、ガスファンヒータ３４の適正なガス消費量を上回る上限値で遮断条件の判断を行い続けることは、ガスの安全管理上、好ましくないから、既存のマイコンメータが採用している学習機能を使用条件変更制御手段１５に持たせるようにしても良い。例えば、新たなガス器具として検知されたガスファンヒータ３４の使用状況を監視して、その平均的なガス使用量および増加量を学習することで、このガスファンヒータ３４に対応した合計流量および増加流量の増減値を新たに設定し、これをガス停止制御手段１７へ指示する。これにより、ガスファンヒータ３４の実際の使用状況に応じた各上限値へ随時変更できるので、ガスファンヒータ３４等の季節性ガス消費機器の使用に応じた安全な管理を実現できる。なお、このような学習機能は、ガス停止制御手段１７に持たせるようにしても構わない。
【００４２】
一方、ガス器具判別手段１３により判別されたガス器具の情報が供給される稼動器具監視手段１６は、ガス器具毎の稼動履歴を個別に監視し、ガス供給先３０でのＣＯ発生量が予め定めた危険域（例えば、２５０〜５５０ｐｐｍ）に達すると、危険状態を報知するために報知用通信手段１９へ報知信号を出力し、宅内表示器に換気を促す表示を行ったり、警告音を発したりすることに加え、ＣＯ発生量が危険域に達する前段階である予防基準域（例えば、３０〜２４９ｐｐｍの任意の数値）に達したときにも、注意を喚起するために報知用通信手段１９へ報知信号を出力し、宅内表示器にて予防報知を行う。よって、ＣＯ発生状況が危険状態になる前段階で、ガス器具使用者等に対して注意喚起することが可能になる。
【００４３】
また、稼動器具監視手段１６は、宅内に配置されたガス漏れ・ＣＯ警報器３５からの警報信号を受けたときに稼動していたガス器具に対して、ガスまたはＣＯの発生要因である危険要因機器と疑われることを示す発生要因履歴として残すようにしたので、発生要因履歴からガス漏れあるいはＣＯ発生源のガス器具を容易に特定することができる。加えて、ガス供給先３０でのＣＯ発生量が予防基準域に達したときに稼動していたガス器具についても発生要因履歴を残しておくことにより、ＣＯ発生量が予防基準域に達したときに必ず稼動しているガス器具を発生要因履歴から確認することで、ＣＯ発生源であるガス器具を容易に特定できる。なお、ガス漏れ・ＣＯ警報器３５からの警報は、稼動機器監視手段１６を介してガス停止制御手段１７にも供給され、これを受けたガス停止制御手段１７が遮断弁３を閉じ、ガスの漏洩を速やかに断つ。
【００４４】
以上、本発明のガス遮断装置を実施形態に基づいて説明したが、本発明の包摂範囲は、この実施形態に限定されるものではなく、公知既存の手法を適宜転用することで実現しても構わない。
【符号の説明】
【００４５】
１  マイコンメータ
２  流量センサ
３  遮断弁
４  ＬＣＤ表示部
５  集中監視センタ
１０  制御部
１１  ガス流量検出手段
１２  流量変化態様演算手段
１３  ガス器具判別手段
１４  器具特性記憶手段
１４ａ器具情報入力手段
１５  使用条件変更制御手段
１６  稼動器具監視手段
１７  ガス停止制御手段
１８  使用流量監視手段
１９  報知用通信手段
２０  ガス配管
３０  ガス供給先
３１  家庭用燃料電池コージェネレーションシステム
３２  小型瞬間湯沸器
３３  ガスコンロ
３４  ガスファンヒータ
３５  ガス漏れ・ＣＯ警報器
【図１】
0005522609.tif 000002
【図２】
0005522609.tif 000003