(57)【要約】【課題】温水暖房機の使用に応じた燃料ガスの使用量を、より正確に算出することが可能な算出装置及び算出方法を提供する。【解決手段】算出装置は、給湯器２１から需要者側に温水を供給する配管のうち、温水を利用して暖房を行う複数の温水暖房機３０のみに温水を供給する第１配管ＦＲ１１上に設けられた第１温度センサ４１と、温水暖房機３０による暖房利用によって降温した温水を給湯器２１に戻すための第２配管ＦＲ１２上に設けられた第２温度センサ４３と、第１配管ＦＲ１１上に設けられた流量センサ４２と、第１及び第２温度センサ４１，４３、並びに流量センサ４２からの信号に基づいて、温水暖房機３０にて消費した熱量を算出する熱量算出部と、熱量算出部により算出された熱量に応じた燃料ガスの使用量を算出する使用量算出部とを備える。なお、流量センサ４２は第２配管ＦＲ１２上に設けられていてもよい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給湯器から需要者側に温水を供給する配管のうち、温水を利用して暖房を行う温水暖房機のみに温水を供給する第１配管上に設けられた第１温度センサと、
前記温水暖房機による暖房利用によって降温した温水を前記給湯器に戻すための第２配管上に設けられた第２温度センサと、
前記第１配管又は前記第２配管上に設けられた流量センサと、
前記第１及び第２温度センサ、並びに流量センサからの信号に基づいて、前記温水暖房機にて消費した熱量を算出する熱量算出手段と、
前記熱量算出手段により算出された熱量に応じた燃料ガスの使用量を算出する使用量算出手段と、
を備えることを特徴とする算出装置。
【請求項２】
単位体積あたりの燃料ガスの発熱量と、給湯器の種類に応じた複数の燃焼効率との情報を記憶した記憶手段をさらに備え、
前記使用量算出手段は、前記熱量算出手段により算出された熱量と、前記記憶手段により記憶された単位体積あたりの燃料ガスの発熱量、及び、該当の給湯器の種類に応じた燃焼効率の情報とに基づいて、燃料ガスの使用量を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の算出装置。
【請求項３】
給湯器から需要者側に温水を供給する配管のうち、温水を利用して暖房を行う温水暖房機のみに温水を供給する第１配管上に設けられた第１温度センサと、前記温水暖房機による暖房利用によって降温した温水を前記給湯器に戻すための第２配管上に設けられた第２温度センサと、前記第１配管又は前記第２配管上に設けられた流量センサと、を備え、前記温水暖房機の使用に応じた燃料ガスの使用量を算出する算出装置による算出方法であって、
前記第１及び第２温度センサ、並びに流量センサからの信号に基づいて、前記温水暖房機にて消費した熱量を算出する熱量算出工程と、
前記熱量算出工程において算出された熱量に応じた燃料ガスの使用量を算出する使用量算出工程と、
を備えることを特徴とする算出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス使用量を算出する算出装置及び算出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガスメータ等の装置によって、使用されるガス器具を判断すると共に、特定のガス器具（例えばガスファンヒータ）の使用に対してはガス料金の割引を行いたいという要求がある。
【０００３】
そこで、このような要求に対応すべく、例えば床暖房装置やガスファンヒータによるガス使用量を積算する多機能ガスメータが提案されている（例えば特許文献１参照）。この多機能ガスメータは、使用開始時にはガス流量が多く、その後はガス流量が低下するような場合に、床暖房装置やファンヒータなどのガス器具が使用されていると判断する。さらに多機能ガスメータは、この際の燃料ガスの流量を特定のガス器具に対するガス使用量として積算する構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３１０７７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の多機能ガスメータでは、流量の推移からガス器具の使用を判断すると共に、この流量を積算する構成となっている。ここで、特定のガス器具の使用時に他のガス器具が使用されたり、複数のガス器具の使用により特定のガス器具の使用時と同様の流量推移が再現されたりすることがある。このような場合、特許文献１に記載の多機能ガスメータは、特定のガス器具における燃料ガス使用量の積算について正確性が低下する傾向にあった。
【０００６】
特に、特定のガス器具が給湯器からの温水を使用して暖房を行う温水暖房機（例えば上記の床暖房装置）である場合、より一層燃料ガス使用量の積算が困難となる。これは、給湯器よりも下流側には温水暖房機の他、シャワーやお風呂なども接続されているためである。例えば、温水暖房機と共にシャワーが使用されている場合、給湯器は、これらに必要となる温水を同時に生成する。このため、給湯器に供給された燃料ガスのうち、どれだけの燃料ガスが温水暖房機に使用され、どれだけの燃料ガスがシャワーに使用されたのかを判断することができなくなってしまう。
【０００７】
本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、温水暖房機の使用に応じた燃料ガスの使用量を、より正確に算出することが可能な算出装置及び算出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る算出装置は、給湯器から需要者側に温水を供給する配管のうち、温水を利用して暖房を行う温水暖房機のみに温水を供給する第１配管上に設けられた第１温度センサと、前記温水暖房機による暖房利用によって降温した温水を前記給湯器に戻すための第２配管上に設けられた第２温度センサと、前記第１配管又は前記第２配管上に設けられた流量センサと、前記第１及び第２温度センサ、並びに流量センサからの信号に基づいて、前記温水暖房機にて消費した熱量を算出する熱量算出手段と、前記熱量算出手段により算出された熱量に応じた燃料ガスの使用量を算出する使用量算出手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る算出装置によれば、温水暖房機のみに温水を供給する第１配管上に設けられた第１温度センサと、温水暖房機から給湯器に温水を戻すための第２配管上に設けられた第２温度センサと、第１配管又は第２配管上に設けられた流量センサとからの信号に基づいて、温水暖房機にて消費した熱量を算出し、算出された熱量に応じた燃料ガスの使用量を算出する。このため、たとえ温水暖房機の他にシャワーが使用されている場合であっても、給湯器に供給された燃料ガスのうち、どれだけの燃料ガスが温水暖房機に使用されたかを熱量に基づいて算出できることとなる。しかも、燃料ガスの流量推移から温水暖房機の使用を推定する必要もない。従って、温水暖房機の使用に応じた燃料ガスの使用量を、より正確に算出することができる。
【００１０】
また、本発明に係る算出装置において、単位体積あたりの燃料ガスの発熱量と、給湯器の種類に応じた複数の燃焼効率との情報を記憶した記憶手段をさらに備え、前記使用量算出手段は、前記熱量算出手段により算出された熱量と、前記記憶手段により記憶された単位体積あたりの燃料ガスの発熱量、及び、該当の給湯器の種類に応じた燃焼効率の情報とに基づいて、燃料ガスの使用量を算出することが好ましい。
【００１１】
この算出装置によれば、給湯器の種類に応じた複数の燃焼効率の情報を記憶し、該当の給湯器の種類に応じた燃焼効率の情報に基づいて燃料ガスの使用量を算出するため、使用されている給湯器に応じたより適切な燃料ガスの使用量を算出することができる。
【００１２】
また、本発明に係る算出方法は、給湯器から需要者側に温水を供給する配管のうち、温水を利用して暖房を行う温水暖房機のみに温水を供給する第１配管上に設けられた第１温度センサと、前記温水暖房機による暖房利用によって降温した温水を前記給湯器に戻すための第２配管上に設けられた第２温度センサと、前記第１配管又は前記第２配管上に設けられた流量センサと、を備え、前記温水暖房機の使用に応じた燃料ガスの使用量を算出する算出装置による算出方法であって、前記第１及び第２温度センサ、並びに流量センサからの信号に基づいて、前記温水暖房機にて消費した熱量を算出する熱量算出工程と、前記熱量算出工程において算出された熱量に応じた燃料ガスの使用量を算出する使用量算出工程と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
この算出方法によれば、温水暖房機のみに温水を供給する第１配管上に設けられた第１温度センサと、温水暖房機から給湯器に温水を戻すための第２配管上に設けられた第２温度センサと、第１配管又は第２配管上に設けられた流量センサとからの信号に基づいて、温水暖房機にて消費した熱量を算出し、算出された熱量に応じた燃料ガスの使用量を算出する。このため、たとえ温水暖房機の他にシャワーが使用されている場合であっても、給湯器に供給された燃料ガスのうち、どれだけの燃料ガスが温水暖房機に使用されたかを熱量に基づいて算出できることとなる。しかも、燃料ガスの流量推移から温水暖房機の使用を推定する必要もない。従って、温水暖房機の使用に応じた燃料ガスの使用量を、より正確に算出することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、温水暖房機の使用に応じた燃料ガスの使用量を、より正確に算出することが可能な算出装置及び算出方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る算出装置を含む供給システムの概略構成図である。
【図２】図１に示した熱量計及びその周囲の構成を示す構成図である。
【図３】図１に示した熱量計のブロック図である。
【図４】本実施形態に係る算出方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を好適な実施形態に沿って説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下に示す実施形態においては、一部構成の図示や説明を省略している箇所があるが、省略された技術の詳細については、以下に説明する内容と矛盾点が発生しない範囲内において、適宜公知又は周知の技術が適用されていることはいうまでもない。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態に係る算出装置を含む供給システムの構成図である。図１に示すように、本実施形態に係る供給システム１は、ガスメータ１０と、ガス器具２０と、温水暖房機３０と、熱量計（算出装置）４０と、操作表示盤５０と、ガス配管ＧＲ１，ＧＲ２と、流体配管（配管）ＦＲ１，ＦＲ２とを備えている。
【００１８】
ガスメータ１０は、下流の需要者側にて使用された燃料ガスの流量を積算表示するものである。このガスメータ１０は、上流側の第１ガス配管ＧＲ１と、下流側の第２ガス配管ＧＲ２とに接続されている。第２ガス配管ＧＲ２は、ガス器具２０に接続されている。
【００１９】
ガス器具２０は、燃料ガスを燃焼させて動作する器具であって、例えば給湯器２１や、コンロ２２等が該当する。特に、給湯器２１は、燃料ガスを燃焼させることで、湯水（水道水のみならずエチレングリコール等の不凍液を含む）を加熱して温水とするものである。また、給湯器２１の下流側には、給湯器２１から需要者側に温水を供給等するための複数の流体配管ＦＲ１，ＦＲ２が接続されている。
【００２０】
第１流体配管ＦＲ１は、複数の温水暖房機３０のみに接続されている。なお、図１において第１流体配管ＦＲ１は複数の温水暖房機３０のみに接続されているが、これに限らず、１つの温水暖房機３０のみに接続されていてもよい。温水暖房機３０は、温水を利用して暖房を行う機器であって、例えばファンコイルユニット３１や床暖房装置３２が該当する。第２流体配管ＦＲ２は、温水暖房機３０以外に接続されており、例えばシャワーや風呂につながっている。
【００２１】
熱量計４０は、第１流体配管ＦＲ１に配置されるものであって、温水暖房機３０によって消費された熱量を算出するためのものである。図２は、図１に示した熱量計４０及びその周囲の構成を示す構成図である。図２に示すように、第１流体配管ＦＲ１は、第１配管ＦＲ１１と、第２配管ＦＲ１２とを備えている。第１配管ＦＲ１１は、複数の温水暖房機３０のみに温水を供給するための配管であり、第２配管ＦＲ１２は、温水暖房機３０による暖房利用によって降温した温水を給湯器２１に戻すための配管である。
【００２２】
ここで、本実施形態に係る供給システム１は複数の温水暖房機３０を備えていることから、第１配管ＦＲ１１は主配管Ｍ１と複数の分岐配管Ｂ１とを備えた分岐構造となっている。主配管Ｍ１は、給湯器２１からの温水を複数の分岐配管Ｂ１に供給する配管である。各分岐配管Ｂ１は、主配管Ｍ１からの温水を個々の温水暖房機３０（図２においてファンコイルユニット３１、及び床暖房装置３２のそれぞれ）に供給する配管である。
【００２３】
同様に、第２配管ＦＲ１２についても主配管Ｍ２と複数の分岐配管Ｂ２とを備えた分岐構造となっている。各分岐配管Ｂ２は、個々の温水暖房機３０（図２においてファンコイルユニット３１、及び床暖房装置３２のそれぞれ）から排出された温水を主配管Ｍ２に戻す配管である。主配管Ｍ２は、複数の分岐配管Ｂ２からの温水を給湯器２１まで戻す配管である。
【００２４】
また、図２に示すように熱量計４０は、第１温度センサ４１と、流量センサ４２と、第２温度センサ４３とを備えて構成されている。第１温度センサ４１は、第１配管ＦＲ１１内を流れる温水の温度に応じた第１温度信号を出力するものであって、主配管Ｍ１に設けられている。流量センサ４２は、第１配管ＦＲ１１内を流れる温水の流量に応じた流量信号を出力するものであって、主配管Ｍ１に設けられている。第２温度センサ４３は、第２配管ＦＲ１２内を流れる温水の温度に応じた第２温度信号を出力するものであって、主配管Ｍ２に設けられている。なお、流量センサ４２は、第１配管ＦＲ１１上に限らず、第２配管ＦＲ１２上に設けられていてもよい。
【００２５】
図３は、図１に示した熱量計４０のブロック図である。図３に示すように、熱量計４０は、上記の各センサ４１〜４３に加えて制御部４４を備えている。この制御部４４は、熱量算出部（熱量算出手段）４４ａと、使用量算出部（使用量算出手段）４４ｂと、記憶部（記憶手段）４４ｃとを備えている。
【００２６】
熱量算出部４４ａは、第１及び第２温度センサ４１，４３、並びに流量センサ４２からの信号に基づいて、温水暖房機３０にて消費した熱量を算出するものである。ここで、記憶部４４ｃは、熱量換算係数（４．１２３ＭＪ／ｍ３・℃）の情報を記憶している。このため、熱量算出部４４ａは、（温水暖房機３０にて消費した熱量）＝（熱量換算係数）×（流量センサ４２からの信号に基づく流量）×｛（第１温度センサ４１からの信号に基づく温度）−（第２温度センサ４３からの信号に基づく温度）｝なる式から、複数の温水暖房機３０にて消費した熱量を算出する。
【００２７】
使用量算出部４４ｂは、熱量算出部４４ａにより算出された熱量に応じた燃料ガスの使用量を算出するものである。ここで、記憶部４４ｃは、単位体積あたりの燃料ガスの発熱量（ＬＰガスにおいて９９．１ＭＪ／ｍ３）、及び給湯器２１の燃焼効率の情報を記憶している。特に、記憶部４４ｃは、給湯器２１の種類に応じた複数の燃焼効率の情報を記憶しており、例えば従来型で８０％、潜熱回収型で９０％と記憶している。なお、記憶部４４ｃは、これに限らず、貯湯式や瞬間式などの他の分類毎に燃焼効率の情報を記憶していてもよいし、メーカーや型番毎などの燃焼効率の情報を記憶していてもよい。使用量算出部４４ｂは、このような記憶部４４ｃに記憶される情報に基づいて燃料ガスの使用量を算出する。具体的に使用量算出部４４ｂは、（ガス使用量（ｍ３））＝（熱量算出部４４ａにより算出された熱量）／（単位体積あたりの燃料ガスの発熱量）／（該当の給湯器２１の燃焼効率）なる式から、温水暖房機３０の使用により消費した燃料ガスの使用量を算出する。使用量算出部４４ｂにより算出された燃料ガスの使用量は過去分に積算されて積算値とされ、積算値は例えば有線又は無線接続される操作表示盤５０の正面の液晶ディスプレイ等に表示されることとなる。
【００２８】
なお、本実施形態においては、複数の温水暖房機３０の使用に応じた燃料ガスの使用量を算出するため、第１温度センサ４１と流量センサ４２とは、第１配管ＦＲ１１の主配管Ｍ１に設けられ（流量センサ４２については第２配管ＦＲ１２の主配管Ｍ２も可）、第２温度センサ４３は第２配管ＦＲ１２の主配管Ｍ２に設けられている。しかし、これに限らず、複数の温水暖房機３０のうちいずれか１つの温水暖房機３０の使用に応じた燃料ガスの使用量を算出したい場合、各センサ４１〜４３は分岐配管Ｂ１，Ｂ２に設けられていてもよい。さらに、例えば１階に設置されるファンコイルユニット３１と、２階に設置されるファンコイルユニット３１とのように、同じ種類の温水暖房機３０のみに温水を供給する配管を有する場合には、この配管上に各センサ４１〜４３が設けられていてもよい。
【００２９】
再度、図１を参照する。操作表示盤５０は、宅内に配置され、温水暖房機３０を操作する操作部と、温水暖房機３０による設定温度や稼働状況を表示する表示部とを有したものである。さらに、本実施形態において操作表示盤５０は、有線又は無線によって複数の温水暖房機３０による燃料ガスの使用量の情報を熱量計４０から受信可能となっている。また、操作表示盤５０は、受信した複数の温水暖房機３０による燃料ガスの使用量の情報や、この使用量を料金換算した値や、割引された料金額などを表示可能となっている。これにより、温水暖房機３０による燃料ガスの使用量、料金換算した値、割引された料金額などをユーザに確認させることが可能となっている。
【００３０】
次に、本実施形態に係る算出装置による燃料ガスの使用量の算出方法を説明する。図４は、本実施形態に係る算出方法を示すフローチャートである。なお、図４に示す処理においては、初期設置時などに複数の給湯器２１の燃焼効率の情報から適切なものが選択済みであるものとする。
【００３１】
図４に示すように、まず、熱量計４０の制御部４４は、複数の温水暖房機３０のいずれか１つ以上が動作しているかを判断する（Ｓ１）。このとき、熱量計４０は、操作表示盤５０からの操作情報に基づいて動作しているかを判断してもよいし、流量センサ４２からの信号に基づいてゼロを超える流量が発生しているか否かに基づいて動作しているかを判断してもよい。
【００３２】
複数の温水暖房機３０の全てが動作していないと判断した場合（Ｓ１：ＮＯ）、図４に示す処理は終了する。一方、複数の温水暖房機３０のいずれか１つ以上が動作していると判断した場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、熱量計４０の制御部４４は、各センサ４１〜４３からの信号を入力する（Ｓ２）。
【００３３】
次いで、熱量算出部４４ａは、ステップＳ２において入力した信号と、記憶部４４ｃに記憶される情報とに基づいて、温水暖房機３０にて消費した熱量を算出する（Ｓ３）。この処理において熱量算出部４４ａは、例えば（温水暖房機３０にて消費した熱量）＝（熱量換算係数）×（流量センサ４２からの信号に基づく流量）×｛（第１温度センサ４１からの信号に基づく温度）−（第２温度センサ４３からの信号に基づく温度）｝なる式から、温水暖房機３０にて消費した熱量を算出する。
【００３４】
次いで、使用量算出部４４ｂは、ステップＳ３において算出された熱量と、記憶部４４ｃに記憶される情報とに基づいて、温水暖房機３０の使用に応じた燃料ガスの使用量を算出する（Ｓ４）。この処理において使用量算出部４４ｂは、例えば（ガス使用量（ｍ３））＝（熱量算出部４４ａにより算出された熱量）／（単位体積あたりの燃料ガスの発熱量）／（該当の給湯器２１の燃焼効率）なる式から、温水暖房機３０の使用により消費した燃料ガスの使用量を算出する。
【００３５】
次に、制御部４４は、ステップＳ４において算出された燃料ガスの使用量を、通常のガス流量とは別に積算する（Ｓ５）。その後、図４に示す処理は終了する。なお、図４に示す処理は、熱量計４０の電源がオフされるまで、繰り返し実行されるものとする。
【００３６】
このようにして、本実施形態に係る算出装置及び方法によれば、温水暖房機３０のみに温水を供給する第１配管ＦＲ１１上に設けられた第１温度センサ４１及び流量センサ４２（流量センサ４２については第２配管ＦＲ１２上も可）と、温水暖房機３０から給湯器２１に温水を戻すための第２配管ＦＲ１２上に設けられた第２温度センサ４３からの信号に基づいて、温水暖房機３０にて消費した熱量を算出し、算出された熱量に応じた燃料ガスの使用量を算出する。このため、たとえ温水暖房機３０の他にシャワーが使用されている場合であっても、給湯器２１に供給された燃料ガスのうち、どれだけの燃料ガスが温水暖房機３０に使用されたかを熱量に基づいて算出できることとなる。しかも、燃料ガスの流量推移から温水暖房機３０の使用を推定する必要もない。従って、温水暖房機３０による燃料ガスの使用量の積算について、より正確性を向上させることができる。
【００３７】
また、給湯器２１の種類に応じた複数の燃焼効率の情報を記憶し、該当の給湯器２１の種類に応じた燃焼効率の情報に基づいて燃料ガスの使用量を算出するため、使用されている給湯器２１に応じたより適切な燃料ガスの使用量を算出することができる。
【００３８】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよいし、可能な範囲で適宜他の技術を組み合わせてもよい。
【００３９】
例えば、本実施形態では、熱量計４０内の制御部４４において、温水暖房機３０による消費熱量及びこれに応じた燃料ガスの使用量の算出を行っているが、これに限らず、ガスメータ１０や操作表示盤５０の制御部において、温水暖房機３０による消費熱量及びこれに応じた燃料ガスの使用量の算出を行ってもよい。この場合において、ガスメータ１０にて算出された情報を操作表示盤５０に送信して、操作表示盤５０にて表示を行うようになっていてもよいし、操作表示盤５０にて算出された情報をガスメータ１０に送信して、ガスメータ１０にて表示するようになっていてもよい。
【００４０】
また、熱量計４０、ガスメータ１０及び操作表示盤５０の少なくとも２つ以上に搭載される制御部の協働により、温水暖房機３０による消費熱量及びこれに応じた燃料ガスの使用量の算出を行うようになっていてもよい。加えて、ガス使用量を料金換算した値や割引料金の情報についても３者間でやり取りするようになっていてもよい。
【００４１】
さらには、各種情報を表示する必要が無い環境においては、操作表示盤５０の表示部を備えてなくともよい。
【符号の説明】
【００４２】
１        ：供給システム
１０      ：ガスメータ
２０      ：ガス器具
２１      ：給湯器
２２      ：コンロ
３０      ：温水暖房機
３１      ：ファンコイルユニット
３２      ：床暖房装置
４０      ：熱量計（算出装置）
４１      ：第１温度センサ
４２      ：流量センサ
４３      ：第２温度センサ
４４      ：制御部
４４ａ    ：熱量算出部（熱量算出手段）
４４ｂ    ：使用量算出部（使用量算出手段）
４４ｃ    ：記憶部（記憶手段）
５０      ：操作表示盤
Ｂ１，Ｂ２      ：分岐配管
ＦＲ１，ＦＲ２    ：流体配管（配管）
ＦＲ１１  ：第１配管
ＦＲ１２  ：第２配管
ＧＲ１，ＧＲ２    ：ガス配管
Ｍ１，Ｍ２    ：主配管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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