(57)【要約】【課題】各ガス器具の判別に関わる器具判定値及びガス器具またはガス配管内の異常に関わる保安基準値はガス種によってそれぞれ異なっていたとしても、ガス種に対応して器具判定値及び保安基準値を変えることで、ガス種に関わらず使用したガス器具の器具判別及びガス器具またはガス管内の異常を誤りなく判断することができるガスメータ装置である。【解決手段】使用ガス器具を判断する器具判定手段９と、ガス器具またはガス配管内の異常を判断する保安判定手段１０と、ガス供給管内に供給されるガス種を記憶させておくためのガス種記憶手段１１と、ガス種記憶手段１１に記憶されたガス種に応じて登録記憶手段８内の登録内容を変更する登録値変更手段１２を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
家庭用ガス供給管に接続され、ガス流量を計測する流量計測手段と、ガス供給管に接続されたガス器具の流量情報を登録する器具情報入力手段と、前記器具情報入力手段により登録される流量情報を器具判定値として記憶する登録記憶手段と、前記登録記憶手段に登録された器具判定値をもとに前記流量計測手段で計測されるガス流量値とを比較し使用ガス器具を判断する器具判定手段と、前記登録記憶手段に登録された保安基準値をもとに前記流量計測手段で計測されるガス流量値とを比較しガス器具またはガス供給管内の異常を判断する保安判定手段と、ガス供給管内に供給されるガス種を記憶させておくためのガス種記憶手段と、前記ガス種記憶手段に記憶されたガス種に応じて器具判定値及び保安基準値の登録値を変更する登録値変更手段を有するガスメータ装置。
【請求項２】
ガス供給管内に供給されるガス種を判別するガス種判別手段と、前記ガス種判別手段によって判別したガス種に応じて器具判定値及び保安基準値の登録値を変更する登録値変更手段を有する請求項１に記載のガスメータ装置。
【請求項３】
ガス種記憶手段に記憶されているガス種と、ガス種判別手段によって判別したガス種が異なる場合には警告を行う請求項２に記載のガスメータ装置。
【請求項４】
流量計測手段は、超音波計測方式からなる請求項１〜３のいずれか１項に記載のガスメータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各家庭でのガス供給管の入り口部分に設置され、ガス流量を計測するガスメータにおいて、使用器具やその使い方に合わせたサービス及び保安機能を提供するために使用中のガス器具を判別検知する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の流量計測装置は、図７に示すように、特定の器具を判別するための方法として、以下のような提案がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
提案例の動作について説明する。図７は、あるガス器具の起動時のガス流量変化パターンとそのパターンをもとにパターンマッチングを行うための参照値（パターンテーブル）を示している。１つのガス器具についてこのパターンテーブルはガス器具の燃焼制御に伴って発生する一連のガスの流量変化パターン分用意する必要があり、また各家庭で使われているガス器具の総台数分必要になる。ガスメータの流量計測装置により計測された流量値の変化とこれらのパターンテーブルを常に比較しながらマッチングするものを抽出し、使用器具を特定するものである。
【特許文献１】特開２００３−１４９０２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記の構成において、各ガス器具の判別に関わる器具判定値及びガス器具またはガス配管内の異常に関わる保安基準値はガス種によってそれぞれ異なるため、それぞれのガス種にあわせたメーターを使用しなければガス器具の器具判別もガス器具またはガス管内の異常の判断もできないので、ガス種の数だけガスメータ装置の種類が増加するという課題を有している。
【０００５】
本発明は、前記の課題を解決するもので、ガス種に対応して器具判定値及び保安基準値を変えることで、ガス種に関わらず使用したガス器具の器具判別及びガス器具またはガス管内の異常を判断することを可能とし、また器具判定値及び保安基準値のメンテナンスも容易に行えることを可能とする技術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】
【０００６】
前記従来の課題を解決するために、本発明のガスメータ装置は、家庭用ガス供給管に接続され、ガス流量を計測する流量計測手段と、ガス供給管に接続されたガス器具の流量情報を登録する器具情報入力手段と、前記器具情報入力手段により登録される流量情報を器具判定値として記憶する登録記憶手段と、前記登録記憶手段に登録された器具判定値をもとに前記流量計測手段で計測されるガス流量値とを比較し使用ガス器具を判断する器具判定手段と、前記登録記憶手段に登録された保安基準値をもとに前記流量計測手段で計測されるガス流量値とを比較しガス器具またはガス供給管内の異常を判断する保安判定手段と、ガス供給管内に供給されるガス種を記憶させておくためのガス種記憶手段と、前記ガス種記憶手段に記憶されたガス種に応じて器具判定値及び保安基準値の登録値を変更する登録値変更手段を有する構成である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のガスメータ装置は、各ガス器具の判別に関わる器具判定値及びガス器具またはガス配管内の異常に関わる保安基準値はガス種によってそれぞれ異なっていたとしても、ガス種に対応して器具判定値及び保安基準値を変えることで、ガス種に関わらず使用した
ガス器具の器具判別及びガス器具またはガス管内の異常を誤りなく判断することができる。
【０００８】
また器具判別機能及び保安機能の更新はガスメータの仕様を変えることなく行えるため、将来的な機器機能のメンテナンスも容易に行えることも可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
第１の発明は、家庭用ガス供給管に接続され、ガス流量を計測する流量計測手段と、器具情報入力手段と、前記情報入力手段により登録されるデータを記憶する登録記憶手段と前記登録記憶手段のデータである器具判定値をもとに流量計測手段で計測されるガス流量値とを比較し使用ガス器具を判断する器具判定手段と、前記登録記憶手段に登録された保安基準値をもとに前記流量計測手段で計測されるガス流量値とを比較しガス器具またはガス管内の異常を判断する保安判定手段と、ガス供給管内に供給されるガス種を記憶させておくためのガス種記憶手段と、前記ガス種記憶手段に記憶されたガス種に応じて器具判定値及び保安基準値の登録値を変更する登録値変更手段を有する構成とすることで、各ガス器具の判別に関わる器具判定値及びガス器具またはガス配管内の異常に関わる保安基準値はガス種によってそれぞれ異なっていたとしても、ガス種に関わらず使用したガス器具の器具判別及びガス器具またはガス管内の異常を誤りなく判断することが可能となる。
【００１０】
第２の発明は、特に、第１の発明において、ガス供給管内に供給されるガス種を判別するガス種判別手段と、前記ガス種判別手段によって判別したガス種に応じて器具判定値及び保安基準値の登録値を変更する登録値変更手段を有する構成とすることで、事前にガス種記憶手段にガス種を記憶していなかったとしても、ガス種に関わらず使用したガス器具の器具判別及びガス器具またはガス管内の異常を誤りなく判断することが可能となる。
【００１１】
第３の発明は、特に、第２の発明において、ガス種記憶手段に記憶されているガス種と、ガス種判別手段によって判別したガス種が異なる場合には警告を行う構成とすることで、配管工事のミス等何らかの理由で意図せずガス種が変わってしまったとしても、すぐに本来のガス種に戻すための行動を取ることが可能となる。
【００１２】
第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明において、流量計測手段が超音波計測方式より構成されており、瞬時計測が行えるため、時間経過による流量変化の詳細を計測することが可能で、より精度の高い器具の判別を行うことが可能である。
【００１３】
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、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるガスメータ装置の構成を示すものである。
【００１５】
図１において、１はガスメータ装置であり、ガス供給管の途中に設けられ、その下流側の配管には各顧客宅内に設置された１台以上のガス器具が接続されている。
【００１６】
ガスメータ装置１内部はガス管に接続されたガスの流路内に設けられたガス遮断弁２と、ガス流量計測手段３と、ガス流量計測手段３からの信号を演算処理して使用ガス流量を表示する表示部４と、また地震などの振動を検出する感震器５と、本発明に係わるガス器具判別を行うための演算手段６及び器具情報入力手段７と、その情報を登録する登録記憶手段８及び器具判定手段９と、ガス器具またはガス配管内の異常を判断する保安判定手段１０と、ガス供給管内に供給されるガス種を記憶させておくためのガス種記憶手段１１と、ガス種記憶手段１１に記憶されたガス種によって判別したガス種に応じて登録記憶手段
８内の登録内容を変更する登録値変更手段１２と、感震器５や圧力測定手段６の作動や器具判断、保安機能その他を統括制御処理する制御回路１３及びそれらの動力源となる電池（図示せず）を内蔵している。
【００１７】
登録記憶手段８には、流量変化が起こったかどうかの比較判定値となる器具判定値及び異常が起こったかどうかの比較判定値となる保安基準値が記録されている。記録されたデータを記憶保持する記憶手段としては本発明では半導体メモリを使用しているが、記録の追加、書き換えができるものであれば、磁気記録媒体その他でも可能である。また必要に応じて複数の記録媒体に分割して記録することも可能である。
【００１８】
なお、本発明の流量計測手段３に関しては、超音波方式の計測手段を使用しているが、計測方式としては、他の流量計測方式でもフルディック方式などの短時間に一定サイクルで連続計測可能であれば使用可能である。
【００１９】
以下、動作について説明する。
【００２０】
まず超音波方式の流速計測に関して図２をもとに説明する。計測流路１４は矩形断面を持っており、計測流路１４のガスの流れる方向と直角方向にある壁面には計測流路１４を挟んで一対の超音波送受信器１５、１６が流路の上流側と下流側で角度φを有して斜めに対向して装着されている。超音波送受信器１５、１６間で交互に超音波を送受信させて流体の流れに対して順方向と逆方向の超音波の伝搬時間の差を一定間隔を置いて計り、伝搬時間差信号として出力する働きを持つ。この伝搬時間差信号を受けて計算手段（図示せず）により被計測流体の流速及び流量を算出するものである。演算式を下記に示す。
【００２１】
図２においてＬは測定距離であり、ｔ１を上流側超音波送受信器から下流側超音波送受信器への伝達時間、ｔ２を下流からの伝達時間、Ｃを音速とすると、流速Ｖは
式（１）  Ｖ＝（Ｌ／２ｃｏｓφ）（（１／ｔ１）−（１／ｔ２））
計測の時間間隔は超音波の送受信が可能な範囲で設定できるが、本発明では２秒間隔の計測を行っている。更に時間間隔を小さくすることは測定原理上可能であり、ガス器具によっては２秒より短時間で起動する器具もあるため、測定時間間隔を小さくすることは器具判別を瞬時に行う点では有利となるが、計測間隔を短くすると電池の消耗が大きくなるなどの課題がある、また計測時間を従来のガスメータで使用している膜式方式と同等の計測間隔が２桁オーダーの秒数間隔になると、本発明のアルゴリズムの流量変化の差分を見て判断することが困難になり、コストや器具判別の性能面からバランスの良い時間として本発明では２秒間隔計測で行っている。
【００２２】
次に、ガス器具の動作状態の判別手順について図３をもとに説明する。
【００２３】
ガスメータ装置１では上記した様に２秒間隔毎にガス流量を計測し、そのデータを演算手段６に送り流量値を微分して２秒毎の流量の差分データとして出力している。
【００２４】
この差分データは逐次器具判定手段９及び保安判定手段１０に送られ、登録記憶手段８に登録されている変化判定値との比較を行っている。差分値が変化判定値を超えた場合、ガス器具に状態変化があったと判断する。変化が検知されると、さらにどのガス器具がどのような状態なのか判断するため、まず保安判定手段１０は登録記憶手段８に登録されている各ガス器具及びガス配管の保安基準値と比較し、各ガス器具及びガス配管に異常がないかを判断を行う。もし異常がある場合はガス遮断弁２を動作させる等のあらかじめ規定された異常処理を行い、異常がない場合は次に器具判定手段９は登録記憶手段８に登録されている各ガス器具の状態別変化値と比較し、器具の判別とその器具の状態の判別を行う。
【００２５】
図４（ａ）に実際のガス器具使用時のガス流量の変化と差分値の変化を示す。
【００２６】
図４（ａ）のグラフにおいて実線が流量計測手段により測定されたガスの流量値と破線がそのときの微分値、すなわち、２秒毎の差分値を示す。ガス器具の起動時には差分値はプラス側にピークを持って表現され、停止時にはマイナス側にピークをもって表現される。
【００２７】
次に図４（ｂ）にガス器具またはガス配管に異常があった場合のガス流量の変化と差分値の変化の例を示す。
【００２８】
図４（ｂ）のグラフにおいて実線が流量計測手段により測定されたガスの流量値と破線がそのときの微分値、すなわち、２秒毎の差分値を示す。ガス器具またはガス配管の異常時の例としては、例えば登録されているガス器具の最大流量値を保安基準値とした時、各器具の保安基準値を合計した流量値より大きな流量が発生した場面等が考えられる。このような場合、各器具の保安基準値を合計した流量値をしきい値として仮に４０００ｌ／ｈであるとすると、図４（ｂ）に示すように約５０００ｌ／ｈの流量が流れると異常が発生したと判断し、異常処理としてガス遮断弁２を動作させている。
【００２９】
なお、上記実施例では、まず差分値の変化がある所定の値（変化判定値）以上の場合、図３に示すように変化があり、器具または配管には異常がなかったとして次のステップでその器具の特定と状態の変化の判定を行っているが、予め登録された限定器具についての判定の場合や処理速度が速く、演算手段からの差分値データをそのまま、全ての各ガス器具の変化点判定値データとの比較を２秒以内に可能であれば、図５に示すように差分値から直接、変化したガス器具や状態の判別をすることも可能である。
【００３０】
なお、図５に３つの器具（Ａ、Ｂ、Ｃ）を同時に使用した時の流量値と差分値をグラフに示すが、３つの器具の起動時と停止時の変化を読み取ることが確認できる。
【００３１】
なお、判別された情報としては登録記憶手段８内からの情報を制御回路１３を介して表示部４への表示または、外部の端末機（図示していない）へのデータ転送など確認できる手段であればいずれも使用可能である。
【００３２】
また各ガス器具の判別に関わる器具判定値及びガス器具またはガス配管内の異常に関わる保安基準値はガス種によってそれぞれ異なっているため、それぞれのガス種にあわせたメーターを使用しなければガス器具の器具判別もガス器具またはガス配管の異常の判断もできない。
【００３３】
そこで本発明ではまず事前にガス供給管内に供給されるガス種をガス種記憶手段１１に記憶させ、記憶させたガス種に応じて登録記憶手段８内の器具半判定値及び保安基準値の登録データを登録値変更手段１２が変更する。
【００３４】
以上のように、ガス供給管内に供給されるガス種を記憶させておくためのガス種記憶手段１１を有し、事前にガス供給管内に供給されるガス種をガス種記憶手段１１に記憶させることで、ガス種に関わらず使用したガス器具の器具判別及びガス器具またはガス管内の異常を誤りなく判断することが可能となる。
【００３５】
（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態１におけるガスメータ装置の構成を示すものである。
【００３６】
図６において、１はガスメータ装置であり、ガス供給管の途中に設けられ、その下流側の配管には各顧客宅内に設置された１台以上のガス器具が接続されている。
【００３７】
ガスメータ装置１内部はガス管に接続されたガスの流路内に設けられたガス遮断弁２と、ガス流量計測手段３と、ガス流量計測手段３からの信号を演算処理して使用ガス流量を表示する表示部４と、また地震などの振動を検出する感震器５と、本発明に係わるガス器具判別を行うための演算手段６及び器具情報入力手段７と、その情報を登録する登録記憶手段８及び器具判定手段９と、ガス器具またはガス配管内の異常を判断する保安判定手段１０と、ガス供給管内に供給されるガス種を記憶させておくためのガス種記憶手段１１と、ガス供給管内に供給されるガス種を判別するガス種判別手段１７と、ガス種記憶手段１１に記憶されたガス種またはガス種判別手段１７によって判別したガス種に応じて登録記憶手段８内の登録内容を変更する登録値変更手段１８と、感震器５や圧力測定手段６の作動や器具判断、保安機能その他を統括制御処理する制御回路１３及びそれらの動力源となる電池（図示せず）を内蔵している。実施の形態１と異なる点はガス種判別手段１７と、登録値変更手段１８を設けた点である。
【００３８】
以下、動作について説明する。
【００３９】
まず、ガス供給管内に供給されるガス種がガス種記憶手段１１に記憶されているかを調べ、記憶されている場合は、そのガス種に応じて登録記憶手段８内の器具半判定値及び保安基準値の登録データを登録値変更手段１８が変更する。記憶されていない場合は、ガス種判別手段１７がガス供給管内に供給されるガス種を判別し、判別したガス種に応じて登録記憶手段８内の器具半判定値及び保安基準値の登録データを登録値変更手段１８が変更する。
【００４０】
以上のように、ガス供給管内に供給されるガス種を判別するガス種判別手段１７を有し、ガス供給管内に供給されるガス種を判別することで、事前にガス種記憶手段１１にガス種を記憶していなかったとしても、ガス種に関わらず使用したガス器具の器具判別及びガス器具またはガス管内の異常を誤りなく判断することができる。
【００４１】
なお、事前にガス種記憶手段１１にガス種を記憶していなかった場合に、ガス種判別手段１７によって判別したガス種を新たに記憶させるかどうかについては任意に設定できるものとする。
【００４２】
また、ガス種記憶手段１１に記憶されているガス種と、ガス種判別手段１７によって判別したガス種が異なる場合には、制御回路１３を介して表示部４への表示または、外部の端末機（図示していない）へのデータ転送などの手段で警告をすることで、配管工事のミス等何らかの理由で意図せずガス種が変わってしまったとしても、ガス業者またはユーザーが警告を受けた時点ですぐに本来のガス種に戻すための行動を取ることができる。
【００４３】
なお、ガス種記憶手段１１に記憶されているガス種と、ガス種判別手段１７によって判別したガス種が異なる場合においては、単に警告をするだけではなくガス遮断弁２を動作させる等のあらかじめ規定された異常処理を行うこともできるものとする。
【００４４】
なお、超音波測定方式においては、ガス種により超音波の伝達時間が変化するため、その時間差によりガス種を判別することが可能であるので、流量計測手段３とガス種判別手段１７を兼用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
以上のように、本発明にかかわるガスメータ装置は、家庭用ガス供給管に接続され、ガ
ス流量を計測する流量計測手段と、器具情報入力手段と、前記器具情報入力手段により登録されるデータを記憶する登録記憶手段と、前記登録記憶手段のデータである器具判定値をもとに前記流量計測手段で計測されるガス流量値とを比較し使用ガス器具を判断する器具判定手段と、前記登録記憶手段に登録された保安基準値をもとに前記流量計測手段で計測されるガス流量値とを比較しガス器具またはガス管内の異常を判断する保安判定手段と、ガス供給管内に供給されるガス種を記憶させておくためのガス種記憶手段と、前記ガス種記憶手段に記憶されたガス種に応じて器具判定値及び保安基準値の登録値を変更する登録値変更手段を有する構成で、各ガス器具の判別に関わる器具判定値及びガス器具またはガス配管内の異常に関わる保安基準値はガス種によってそれぞれ異なっていたとしても、ガス種に関わらず使用したガス器具の器具判別及びガス器具またはガス管内の異常を誤りなく判断することができる。
【００４６】
また器具判別機能及び保安機能の更新はガスメータの仕様を変えることなく行えるため、将来的な機器機能のメンテナンスも容易に行えることも可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施の形態１における流量計測装置の構成図
【図２】本発明の実施の形態１における流量計測部の構成図
【図３】本発明の実施の形態１における判別動作の流れ図
【図４】本発明の実施の形態１における流量及び演算値の特性図
【図５】本発明の実施の形態１における流量及び演算値の特性図
【図６】本発明の実施の形態２における流量計測装置の構成図
【図７】従来の流量計測装置の判別方法のデータ構成図
【符号の説明】
【００４８】
１  ガスメータ装置
２  ガス遮断弁
３  流量計測手段
４  表示部
５  感震器
６  演算手段
７  器具情報入力手段
８  登録記憶手段
９  器具判定手段
１０  保安判定手段
１１  ガス種記憶手段
１２  登録値変更手段
１３  制御回路
１４  計測流路
１５，１６  超音波送受信器
１７  ガス種判別手段
１８  登録値変更手段
【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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【図７】
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