(57)【要約】【課題】ガス燃焼機器の部品劣化を早い段階で確実に把握し、故障や事故を未然に防止することができるようにする。【解決手段】この発明の機器劣化判定装置は、ガス燃焼機器に固有の流量パターンＰｔ、その流量パターンから求めた流量変化特性Ｑｔをガス燃焼機器に対応させて登録している流量テーブルＴと、ガス燃焼機器に供給されるガス流量を検出するガス流量検出手段１２と、そのガス流量の今回の流量変化特性を求める流量変化特性演算手段１３と、今回の流量変化特性と、流量テーブルに登録されている登録流量変化特性Ｑｔとを比較する流量特性比較手段１４と、その比較の結果、今回の流量変化特性が所定割合を越えて登録流量変化特性Ｑｔと異なっている場合、ガス燃焼機器が劣化し異常が発生していると判別し報知する劣化判別及び報知手段１５と、を備えることを特徴としている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス燃焼機器の劣化を判定する機器劣化判定装置において、
上記ガス燃焼機器に固有の流量パターンおよびその流量パターンから求めた流量変化特性を当該ガス燃焼機器に対応させて登録している流量テーブルと、
上記ガス燃焼機器に供給されるガス流量を検出するガス流量検出手段と、
上記ガス流量の今回の流量変化特性を求める流量変化特性演算手段と、
上記今回の流量変化特性と、流量テーブルに登録されている登録流量変化特性とを比較する流量特性比較手段と、
上記流量特性比較手段による比較の結果、今回の流量変化特性が所定割合を越えて登録流量変化特性と異なっている場合、ガス燃焼機器が劣化し異常が発生していると判別し報知する劣化判別及び報知手段と、
を備えることを特徴とする機器劣化判定装置。
【請求項２】
上記流量変化特性は、ガス燃焼機器点火時のガス流量立ち上がりの傾きである、請求項１に記載の機器劣化判定装置。
【請求項３】
上記流量変化特性は、ガス燃焼機器点火時のガス流量立ち上がりの最大流量値である、請求項１に記載の機器劣化判定装置。
【請求項４】
上記流量変化特性は、ガス燃焼機器点火時のガス流量立ち上がり後の安定域流量値である、請求項１に記載の機器劣化判定装置。
【請求項５】
ガス燃焼機器の劣化を判定する機器劣化判定装置において、
上記ガス燃焼機器に固有の一酸化炭素（ＣＯ）濃度パターンから求めたＣＯ濃度変化特性を当該ガス燃焼機器に対応させて登録しているＣＯテーブルと、
上記ガス燃焼機器の燃焼時に発生するＣＯの濃度を測定するＣＯ測定手段と、
上記ＣＯ濃度の今回の変化特性を求め、そのＣＯ濃度変化特性と、ＣＯテーブルに登録されている登録ＣＯ濃度変化特性とを比較するＣＯ特性比較手段と、
上記ＣＯ特性比較手段による比較の結果、今回のＣＯ濃度変化特性が所定割合を越えて登録ＣＯ濃度変化特性と異なっている場合、ガス燃焼機器が劣化し異常が発生していると判別し報知する劣化判別及び報知手段と、
を備えることを特徴とする機器劣化判定装置。
【請求項６】
上記ＣＯ濃度変化特性は、ガス燃焼機器点火時のＣＯ濃度立ち上がりの最大流量値である、請求項５に記載の機器劣化判定装置。
【請求項７】
上記ＣＯ濃度変化特性は、ガス燃焼機器点火時のＣＯ濃度立ち上がり後の安定域ＣＯ濃度値である、請求項５に記載の機器劣化判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ガス燃焼機器の劣化を判定する機器劣化判定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燃焼機器を特定したり、使用状態を監視するようになっている（例えば下記の特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１４８７２８号公報
【特許文献２】特開２００８−１８０４８８号公報
【０００４】
上記のガス燃焼機器の使用状態監視は、主に点火不良やガス漏れ等であり、それらの原因ともなりうる長期間使用による部品等の劣化は、特に監視されていない。例えば、ガスコンロの空気取入れ孔が目詰まりを起こし、ガス流入量が長期間に亘り徐々に減少したり、ＣＯガスが徐々に増加したりしても、それらは監視されず、見過ごされていた。
【０００５】
しかし、これらの部品劣化による現象は、そのまま放置されていると、故障や事故の原因となるものである。このため、部品劣化を早い段階で確実に把握し、故障や事故を未然に防止するのが望ましいものの、そのような対応がなされていないのが現状である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明は上記に鑑み提案されたもので、ガス燃焼機器の部品劣化を早い段階で確実に把握し、故障や事故を未然に防止することができる機器劣化判定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、ガス燃焼機器の劣化を判定する機器劣化判定装置において、上記ガス燃焼機器に固有の流量パターンおよびその流量パターンから求めた流量変化特性を当該ガス燃焼機器に対応させて登録している流量テーブルと、上記ガス燃焼機器に供給されるガス流量を検出するガス流量検出手段と、上記ガス流量の今回の流量変化特性を求める流量変化特性演算手段と、上記今回の流量変化特性と、流量テーブルに登録されている登録流量変化特性とを比較する流量特性比較手段と、上記流量特性比較手段による比較の結果、今回の流量変化特性が所定割合を越えて登録流量変化特性と異なっている場合、ガス燃焼機器が劣化し異常が発生していると判別し報知する劣化判別及び報知手段と、を備えることを特徴としている。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、上記した請求項１に記載の発明において、上記流量変化特性を、ガス燃焼機器点火時のガス流量立ち上がりの傾きとするものである。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、上記した請求項１に記載の発明において、上記流量変化特性を、ガス燃焼機器点火時のガス流量立ち上がりの最大流量値とするものである。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、上記した請求項１に記載の発明において、上記流量変化特性を、ガス燃焼機器点火時のガス流量立ち上がり後の安定域流量値とするものである。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、ガス燃焼機器の劣化を判定する機器劣化判定装置において、上記ガス燃焼機器に固有のＣＯ濃度パターンから求めたＣＯ濃度変化特性を当該ガス燃焼機器に対応させて登録しているＣＯテーブルと、上記ガス燃焼機器の燃焼時に発生する一酸化炭素（ＣＯ）の濃度を測定するＣＯ測定手段と、上記ＣＯ濃度の今回の変化特性を求め、そのＣＯ濃度変化特性と、ＣＯテーブルに登録されている登録ＣＯ濃度変化特性とを比較するＣＯ特性比較手段と、上記ＣＯ特性比較手段による比較の結果、今回のＣＯ濃度変化特性が所定割合を越えて登録ＣＯ濃度変化特性と異なっている場合、ガス燃焼機器が劣化し異常が発生していると判別し報知する劣化判別及び報知手段と、を備えることを特徴としている。
【００１２】
また、請求項６に記載の発明は、上記した請求項５に記載の発明において、上記ＣＯ濃度変化特性を、ガス燃焼機器点火時のＣＯ濃度立ち上がりの最大流量値とするものである。
【００１３】
また、請求項７に記載の発明は、上記した請求項５に記載の発明において、上記ＣＯ濃度変化特性を、ガス燃焼機器点火時のＣＯ濃度立ち上がり後の安定域ＣＯ濃度値とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
この発明では、ガス燃焼機器の流量変化特性が、所定割合を越えて登録流量変化特性と異なっていると判別した場合、ガス燃焼機器が劣化し異常が発生していると判別し報知するようにしたので、ガス燃焼機器の部品劣化を早い段階で確実に把握することができ、故障や事故を未然に防止することができる。
【００１５】
また、この発明では、ガス燃焼機器のＣＯ濃度変化特性が、所定割合を越えて登録ＣＯ濃度変化特性と異なっていると判別した場合、ガス燃焼機器が劣化し異常が発生していると判別し報知するようにしたので、ガス燃焼機器の部品劣化を早い段階で確実に把握することができ、故障や事故を未然に防止することができる。
【００１６】
また、その部品劣化発生を集中監視センタへ通知することにより、ガス事業者にガス燃焼機器点検の必要性を知らせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この発明の第１の実施形態が適用されるガス供給システムの構成例を概略的に示す図である。
【図２】本発明の機器劣化判定装置の第１の実施形態を示すブロック図である。
【図３】流量変化特性比較の説明図である。
【図４】この発明の第２の実施形態が適用されるガス供給システムの構成例を概略的に示す図である。
【図５】本発明の機器劣化判定装置の第２の実施形態を示すブロック図である。
【図６】ＣＯ濃度変化特性比較の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下にこの発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１９】
図１はこの発明の第１の実施形態が適用されるガス供給システムの構成例を概略的に示す図である。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。
【００２０】
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燃焼機器まで配管されている。例えば、ガス配管２０は分岐して、屋外に設置されたガス給湯器３１に接続され、また屋内に配置されたガスコンロ３４やガスファンヒータ３５に接続されている。なお、ガス給湯器３１で生成された湯は、水配管を介して、屋内の浴槽給湯口３２に供給され湯張りに使用される。また台所給湯栓３３に供給される。
【００２１】
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。
【００２２】
このマイコンメータ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結果がなされると、その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。
【００２３】
上記の制御部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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
本発明の第１の実施形態における機器劣化判定装置は、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。
【００２８】
図２は本発明の機器劣化判定装置の第１の実施形態を示すブロック図である。図２に示すように、本発明の機器劣化判定装置１００は、ガス燃焼機器の劣化を判定するものであり、使用機器特定手段１１、ガス流量検出手段１２、流量変化特性演算手段１３、流量特性比較手段１４、劣化判別及び報知手段１５、および流量テーブルＴから構成されている。
【００２９】
流量テーブルＴには、複数のガス燃焼機器（３１，３４，３５等）の各々に固有の流量パターンＰｔおよびその流量パターンＰｔから求めた流量変化特性Ｑｔが、当該ガス燃焼機器に対応させて予め登録されている。
【００３０】
ガス供給先３０のガス燃焼機器が点火され使用が開始されると、ガス流量検出手段１２は、流量センサ２からの信号に基づいて、そのガス燃焼機器に供給されるガスの流量を検出する。
【００３１】
使用機器特定手段１１は、ガス流量検出手段１２によって検出された、今回使用開始されたガス燃焼機器のガス流量の変化を求め、そのガス流量変化と流量テーブルＴに登録されている登録流量パターンＰｔとを比較し、今回のガス流量変化に一致する登録流量パターンＰｔを持つ登録ガス燃焼機器が、今回使用開始されたとして、燃焼器群の中から特定する。今回のガス流量変化と登録流量パターンＰｔとの一致、不一致は、任意のパターンマッチング方法に従って判定することができる。
【００３２】
次に、流量変化特性演算手段１３が、ガス流量の今回の流量変化特性を求める。続いて、流量特性比較手段１４が、今回の流量変化特性と、流量テーブルＴに登録されている登録流量変化特性Ｑｔとを比較する。そして、劣化判別及び報知手段１５は、流量特性比較手段１４による比較の結果、今回の流量変化特性が所定割合を越えて登録流量変化特性Ｑｔと異なっていると判別した場合、ガス燃焼機器が劣化し異常が発生していると判別し報知する。この報知は、例えばＬＣＤ表示部４への表示や、集中監視センタ５への通知により行われる。以下に、流量変化特性の比較について、図３を用いてより具体的に説明する。
【００３３】
図３は流量変化特性比較の説明図である。図３において、横軸は点火されてからの経過時間、縦軸はガス流量である。図中、変化曲線Ｐｔは、流量テーブルＴに登録されている、ある特定のガス燃焼機器（ここではガスファンヒータ）の流量パターンである。点火がなされると、ガス流量が傾きαｔで急激に立ち上がり、最大流量ｍｔに達し、その後減少に転じ安定した流量ｈｔとなる。流量パターンＰｔの傾きαｔ、最大流量ｍｔ、安定域流量ｈｔは、流量テーブルＴに登録されている登録流量変化特性Ｑｔに相当する。
【００３４】
流量パターンＰｔを有するガス燃焼機器が点火され、図中、変化曲線Ｐ１に沿ってガス流量が変化したとする。流量変化特性演算手段１３は、この変化曲線Ｐ１の流量変化特性として、傾きα１、最大流量ｍ１、安定域流量ｈ１の少なくとも１つを求める。
【００３５】
流量特性比較手段１４は、今回の流量変化特性と、流量テーブルＴに登録されている登録流量変化特性Ｑｔとを比較する。例えば今回の点火によりガス流量が変化曲線Ｐ２に沿って変化したとすると、今回得られた流量変化特性は、傾きα２、最大流量ｍ２、安定域流量ｈ２であり、α２とαｔとの比較、ｍ２とｍｔとの比較、あるいはｈ２とｈｔの比較の少なくとも何れか１つの比較を行う。
【００３６】
そして、この比較の結果、今回の流量変化特性が所定割合を越えて登録流量変化特性Ｑｔと異なっていると判別した場合、ガス燃焼機器が劣化し異常が発生していると判別し報知する。例えば傾きα２が１０％を越えてαｔと異なっている、最大流量ｍ２が２０％を越えてｍｔと異なっている場合、また安定域流量ｈ２が５％を越えてｈｔと異なっている場合の、少なくともその何れかの場合が成立すると、長期間の使用によりガスファンヒータの空気取入れ口で目詰まりが発生していると判別しその旨を報知する。
【００３７】
このように、この発明の第１の実施形態では、ガス燃焼機器の流量変化特性が、所定割合を越えて登録流量変化特性と異なっていると判別した場合、ガス燃焼機器が劣化し異常が発生していると判別し報知するようにしたので、ガス燃焼機器の部品劣化を早い段階で確実に把握することができ、故障や事故を未然に防止することができる。
【００３８】
また、その部品劣化発生を集中監視センタ５へ通知することにより、ガス事業者にガス燃焼機器点検の必要性を知らせることができる。
【００３９】
図４はこの発明の第２の実施形態が適用されるガス供給システムの構成例を概略的に示す図である。図４において、図１と同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。図４に示すガス供給システムが、図１に示す第１の実施形態のガス供給システムと相違しているのは、ガス供給先３０の家屋内にＣＯセンサ３６を設けた点である。このＣＯセンサ３６は、ガス燃焼機器を使用したときの家屋内のＣＯ濃度を測定し、その測定信号をマイコンメータ１の制御部１０に出力している。ＣＯセンサ３６は必要に応じて家屋内に複数設けるようにしてもよい。
【００４０】
本発明の第２の実施形態における機器劣化判定装置は、上記の第１の実施形態における機器劣化判定装置１００と同様に、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。
【００４１】
図５は本発明の機器劣化判定装置の第２の実施形態を示すブロック図である。図５において、図２と同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４２】
本発明の第２の実施形態における機器劣化判定装置１０１は、使用機器特定手段１１、ガス流量検出手段１２、ＣＯ測定手段１６、ＣＯ変化特性演算手段１７、ＣＯ特性比較手段１８、劣化判別及び報知手段１９、流量テーブルＴ、およびＣＯテーブルＴＣから構成されている。
【００４３】
ＣＯテーブルＴＣには、複数のガス燃焼機器（３１，３４，３５等）の各々に固有のＣＯ濃度パターンＲｔおよびそのＣＯ濃度パターンＲｔから求めたＣＯ濃度変化特性Ｃｔが、当該ガス燃焼機器に対応させて予め登録されている。
【００４４】
ガス供給先３０のガス燃焼機器が点火され使用が開始されると、ＣＯ測定手段１６は、ＣＯセンサ３６からの信号に基づいて、そのガス燃焼機器の燃焼時に発生する一酸化炭素（ＣＯ）濃度を測定する。
【００４５】
ＣＯ変化特性演算手段１７は、ＣＯ濃度の今回の変化特性を求め、続いてＣＯ特性比較手段１８が、今回のＣＯ濃度変化特性と、ＣＯテーブルＴＣに登録されている登録ＣＯ濃度変化特性Ｃｔとを比較する。なお、今回使用開始されたガス燃焼機器は、使用機器特定手段１１によって予め特定されており、登録ＣＯ濃度変化特性Ｃｔは、その特定されたガス燃焼機器に対応して設定されたものである。
【００４６】
そして、劣化判別及び報知手段１９は、ＣＯ特性比較手段１８による比較の結果、今回のＣＯ濃度変化特性が所定割合を越えて登録ＣＯ濃度変化特性Ｃｔと異なっている場合、ガス燃焼機器が劣化し異常が発生していると判別し報知する。この報知は、例えばＬＣＤ表示部４への表示や、集中監視センタ５への通知により行われる。以下に、ＣＯ濃度変化特性の比較について、図６を用いてより具体的に説明する。
【００４７】
図６はＣＯ濃度変化特性比較の説明図である。図６において、横軸は点火されてからの経過時間、縦軸はＣＯ濃度である。図中、変化曲線Ｒｔは、ＣＯテーブルＴＣに登録されている、ある特定のガス燃焼機器（ここではガスコンロ）のＣＯ濃度パターンである。点火がなされると、ＣＯ濃度が急激に立ち上がり、最大濃度ｄｔに達し、その後減少に転じ安定した濃度ｆｔとなる。登録濃度パターンＲｔの最大濃度ｄｔ、安定域濃度ｆｔは、ＣＯテーブルＴＣに登録されている登録ＣＯ濃度変化特性Ｃｔに相当する。
【００４８】
登録ＣＯ濃度パターンＲｔを有するガス燃焼機器が点火され、図中、変化曲線Ｒ１に沿ってＣＯ濃度が変化したとする。ＣＯ変化特性演算手段１７は、この変化曲線Ｒ１のＣＯ濃度変化特性として、最大濃度ｄ１、安定域濃度ｆ１の少なくとも何れか一方を求める。
【００４９】
ＣＯ特性比較手段１８は、今回のＣＯ濃度変化特性と、ＣＯテーブルＴＣに登録されている登録ＣＯ濃度変化特性Ｃｔとを比較する。例えば今回の点火によりＣＯ濃度が変化曲線Ｒ１に沿って変化したとすると、今回得られたＣＯ濃度変化特性は、最大濃度ｄ１、安定域濃度ｆ１であり、ｄ１とｄｔとの比較、あるいはｆ１とｆｔとの比較の少なくとも何れか一方の比較を行う。
【００５０】
そして、この比較の結果、今回のＣＯ濃度変化特性が所定割合を越えて登録ＣＯ濃度変化特性Ｃｔと異なっていると判別した場合、ガス燃焼機器が劣化し異常が発生していると判別し報知する。例えば最大濃度ｄ１が２０％を越えてｄｔと異なっている場合、また安定域濃度ｆ１が２５％を越えてｆｔと異なっている場合の、少なくともその何れかの場合が成立すると、長期間の使用によりガスコンロの空気取入れ口で目詰まりが発生し不完全燃焼が発生している等と判別しその旨を報知する。
【００５１】
このように、この発明の第２の実施形態では、ガス燃焼機器のＣＯ濃度変化特性が、所定割合を越えて登録ＣＯ濃度変化特性と異なっていると判別した場合、ガス燃焼機器が劣化し異常が発生していると判別し報知するようにしたので、第１の実施形態の場合と同様に、ガス燃焼機器の部品劣化を早い段階で確実に把握することができ、故障や事故を未然に防止することができる。
【００５２】
また、その部品劣化発生を集中監視センタ５へ通知することにより、ガス事業者にガス燃焼機器点検の必要性を知らせることができる。
【符号の説明】
【００５３】
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  使用機器特定手段
１２  ガス流量検出手段
１３  流量変化特性演算手段
１４  流量特性比較手段
１５  劣化判別及び報知手段
１６  ＣＯ測定手段
１７  ＣＯ変化特性演算手段
１８  ＣＯ特性比較手段
１９  劣化判別及び報知手段
２０  ガス配管
３０  ガス供給先
３１  ガス給湯器
３２  浴槽給湯口
３３  台所給湯栓
３４  ガスコンロ
３５  ガスファンヒータ
３６  ＣＯセンサ
１００  機器劣化判定装置
１０１  機器劣化判定装置
Ｃｔ  登録ＣＯ濃度変化特性
Ｐｔ  登録流量パターン
Ｑｔ  登録流量変化特性
Ｒｔ  登録ＣＯ濃度パターン
Ｔ  流量テーブル
ＴＣ  ＣＯテーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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