(57)【要約】【課題】ガス使用量の計測精度が高く、ガス需要家の料金面で利点のあるガス遮断装置を提供する。【解決手段】流量検出手段１９がガス流量を検出するとそれを流量信号に変換して出力し、周期計測手段２０で次に流量信号が出力されるまでの周期を計測し、周期判定手段２２により、周期計測手段２０で計測した周期が周期設定手段２１で設定した周期より所定流量値以上か否かを判定し、所定流量値以上であれば計時手段２３が時間計測を開始し、時間判定手段２５により時間設定手段２４で設定した下限時間以上であると判定すれば、流量換算手段２６により換算した流量値を流量積算手段２７で積算する。【選択図】　図１
2004011770.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定単位のガス流量を検出する毎に流量信号に変換して出力する流量検出手段と、前記流量検出手段より流量信号が出力されると計測開始し次の流量信号が出力されるまでの周期を計測する周期計測手段と、前記流量信号の周期を所定流量値に対応させて設定した周期設定手段と、前記周期計測手段で計測した周期を前記周期設定手段で設定した周期と比較して所定流量値以上か否かを判定する周期判定手段と、前記周期計測手段で計測した周期を流量値に換算する流量換算手段と、前記周期判定手段で所定流量値以上と判定したときに時間計測を開始する計時手段と、前記計時手段で計測する時間を設定する時間設定手段と、前記計時手段で計測した時間が前記時間設定手段で設定した時間以上か否かを判定する時間判定手段と、前記時間判定手段で所定時間以上と判定したときに前記流量換算手段で換算した流量値を積算する流量積算手段と、前記流量検出手段からの流量信号により異常流量か否かを判定する異常判定手段と、前記異常判定手段で異常と判定したときにガス供給を停止する遮断手段を備えたことを特徴とするガス遮断装置。
【請求項２】
所定単位のガス流量を検出する毎に流量信号に変換して出力する流量検出手段と、前記流量検出手段より流量信号が出力されると計測開始し次の流量信号が出力されるまでの周期を計測する周期計測手段と、前記流量信号の周期を第１流量値に対応させて設定した第１周期設定手段と、前記第１周期設定手段の第１流量値より大きい第２流量値に対応させて周期を設定した第２周期設定手段と、前記周期計測手段で計測した周期を第１、第２周期設定手段でそれぞれ設定した周期と比較して第１流量値以上で第２流量値以下か、あるいは第２流量値以上かを判定する周期判定手段と、前記周期計測手段で計測した周期を流量値に換算する流量換算手段と、前記周期判定手段により第１流量値以上で第２流量値以下と判定したときに時間計測を開始する計時手段と、前記計時手段で計測する時間を設定する時間設定手段と、前記計時手段で計測した時間が前記時間設定手段で設定した時間以上か否かを判定する時間判定手段と、前記時間判定手段で所定時間以上と判定したときに前記流量換算手段で換算した流量値を積算する第１流量積算手段と、前記周期判定手段で第２流量値以上と判定したときに前記流量値を積算する第２流量積算手段と、前記流量検出手段からの流量信号により異常流量か否かを判定する異常判定手段と、前記異常判定手段で異常と判定したときにガス供給を停止する遮断手段を備えたことを特徴とするガス遮断装置。
【請求項３】
所定単位のガス流量を検出する毎に流量信号に変換して出力する第１流量検出手段と、前記第１流量検出手段より流量信号が出力されると計測開始し次の流量信号が出力されるまでの周期を計測する周期計測手段と、前記流量信号の周期を所定流量値に対応させて設定した周期設定手段と、前記周期計測手段で計測した周期を前記周期設定手段で設定した周期と比較して所定流量値以上か否かを判定する周期判定手段と、前記周期計測手段で計測した周期を流量値に換算する流量換算手段と、前記周期判定手段で所定流量値以上と判定したときに時間計測を開始する計時手段と、前記計時手段で計測する時間を設定する時間設定手段と、前記計時手段で計測した時間が前記時間設定手段で設定した時間以上か否かを判定する時間判定手段と、前記時間判定手段で所定時間以上と判定したときに前記流量換算手段で換算した流量値を積算する第１流量積算手段と、前記周期判定手段で所定流量値以下と判定したときに前記流量値を積算する第２流量積算手段と、ガス流量を検出して流量信号を出力する第２流量検出手段と、前記第２流量検出手段からの流量信号により異常流量か否かを判定する異常判定手段と、前記異常判定手段で異常と判定したときにガス供給を停止する遮断手段を備えたことを特徴とするガス遮断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、都市ガスやＬＰガス等を利用するガス器具のガス使用量及び使用状態を計測・監視するガス遮断装置において、流量区分毎のガス使用量の計測精度を確保するガス遮断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種のガス遮断装置は、例えば特開２０００−２０５９２３号公報に示されるようなものがあり、それは図５に示す構成になっていた。
【０００３】
図５において、１はガスメータで、ガス供給ラインに設けられる。２は流量検知部で、ガス供給管を流れるガス流量を検知する。３は流量演算部で、流量検知部２の検知出力によりガス流量を演算する。４は通常積算値演算部で、流量演算部３で演算されたガス流量を積算する。５は通常積算値記憶部で、演算されたガス流量の積算値を記憶する。
【０００４】
またこのガスメータ１は、流量演算部３で演算されたガス流量及び他のガスメータでの流量演算出力６を予め定められた区分毎に積算する複数の第２の積算値演算部（７、９、１１）と、演算された区分毎のガス流量積算値を記憶する複数の第２の積算値記憶部（８、１０、１２）を有している。つまり、流量演算部３によって演算されたガス流量を予め定められた時間帯別に積算する時間帯別積算値演算部７及び演算された時間帯別積算値を記憶する時間帯別積算値記憶部８と、予め定められた流量区分別及び入力ポート別に積算する流量区分別積算値演算部９及び演算された流量区分別積算値を記憶する流量区分別積算値記憶部１０と、予め定められた設定ガス量を超える超過ガス量を積算する超過量積算値演算部１１及び演算された超過量積算値を記憶する超過量積算値記憶部１２とがある。１３〜１６はそれぞれ表示部で、各積算値を表示する。１７は料金演算部、１８は料金表示部で、各記憶部５、８、１０、１２に記憶された積算値と各料金単価とからガス料金を計算し、料金表示部１８で表示できるようにしている。
【０００５】
次に従来例の動作を説明する。時間帯別積算値演算部７では、例えば土曜日及び日曜日と、平日における２２時から７時迄の時間帯を含む土日深夜時間帯と、それ以外の平日時間帯との２つの時間帯区分に分け、ガス使用量を積算値を演算し、時間帯別積算値記憶部８に記憶保持される。次に流量区分別積算値演算部９は、割安使用料金にするガス器具に取付けた他のガスメータの流量演算出力６を積算記憶し、割安料金を算出する。消費者宅で使用ガス器具がガスコンロとガスヒートポンプ（ＧＨＰ）と給湯器の場合、使用されているときの流量区分は各消費者宅の使用ガス器具の組み合わせで決まっている。その使用時間に応じて時間帯別のガス器具毎の使用量を把握することができる。一方、超過量積算値演算部１１は、予め設定されているガス量設定値を超える超過ガス量のみ積算する。この超過ガス量についても通常料金に比較して割安料金を適用する等のことができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の構成では、流量検知部２の出力信号により流量演算部３が演算し、その演算出力を積算して使用流量を計測するという方法のため、次のような問題点がある。例えば、演算方法として、一定期間内に流量検知部２の出力信号をサンプリングしてそれを平均化するものであれば、ガスが流れ始めた時点から行っていないので積算精度に問題が生じる。また、上記従来例には演算から積算までの計測精度をどのように確保するかが開示されていないが、精度を上げるためにサンプリング数を多くする方法を採れば、演算等に多大な時間を要し、電池電源で駆動されるガスメータにとって多量の消費電力を消費するという問題が生じる。
【０００７】
また、時間帯別積算値演算部７で、予め定められた時間帯毎に割安使用料金にするガス器具に取付けたガスメータによりガス流量を積算できるが、その時間帯以外で多量にガスが使用されてもガス需要家に料金面等において何のメリットもない等の問題もあった。
【０００８】
そこで本発明は上記のような問題点を解決し、ガス使用量の計測精度が高く、ガス需要家の料金面で利点のあるガス遮断装置を提供することを目的としたものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記のような問題を解決するために、流量検出手段がガス流量を検出するとそれを流量信号に変換して出力し、周期計測手段で次に流量信号が出力されるまでの周期を計測し、周期判定手段が周期計測手段で計測した周期を元に、周期設定手段で設定した周期と比較して所定流量値以上か否かを判定し、所定流量値以上と判定されたときには計時手段が使用時間を計測開始し、時間判定手段が時間設定手段で設定された所定時間以上と判定すると、流量積算手段が流量換算手段で換算した流量値を積算する構成にしている。
【００１０】
この構成により、流量検出手段はガス流量計量部の一定流量に応じた計量動作を流量信号に変換して出力し、この出力開始から周期を計測し、流量換算手段により前記周期を流量値に換算して正確かつ精度よく流量換算を行うが、流量積算手段では時間判定手段が時間設定手段で設定した所定時間以上と判定したとき、ガス器具の数、また曜日や時間帯とは無関係に流量値を積算するので、曜日や時間帯で指定した以外の時間にガスを大量に長時間使用すれば積算され、ガス需要家にメリットのあるガス料金体系をガス事業者が設定でき、使い勝手が良く、かつ流量信号の出力開始より周期を正確に計測してその周期毎に換算した流量値を元に積算していくので、計測精度が向上し、消費電力を多く消費しなくてすむ。
【００１１】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、所定単位のガス流量を検出する毎に流量信号に変換して出力する流量検出手段と、前記流量検出手段より流量信号が出力されると計測開始し次の流量信号が出力されるまでの周期を計測する周期計測手段と、前記流量信号の周期を所定流量値に対応させて設定した周期設定手段と、前記周期計測手段で計測した周期を前記周期設定手段で設定した周期と比較して所定流量値以上か否かを判定する周期判定手段と、前記周期計測手段で計測した周期を流量値に換算する流量換算手段と、前記周期判定手段で所定流量値以上と判定したときに時間計測を開始する計時手段と、前記計時手段で計測する時間を設定する時間設定手段と、前記計時手段で計測した時間が前記時間設定手段で設定した時間以上か否かを判定する時間判定手段と、前記時間判定手段で所定時間以上と判定したときに前記流量換算手段で換算した流量値を積算する流量積算手段と、前記流量検出手段からの流量信号により異常流量か否かを判定する異常判定手段と、前記異常判定手段で異常と判定したときにガス供給を停止する遮断手段を備えたことを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、流量信号の周期はガス器具の使用流量に反比例する（使用流量が大きいほど周期が短い）対応関係にあるので、流量検出手段はガス流量計量部の一定流量に応じた計量動作を流量信号に変換して出力し、周期計測手段が流量信号の出力開始から周期を計測し、流量換算手段により前記周期を流量値に換算して正確かつ精度よく流量換算を行う一方、周期判定手段が、計測周期と周期設定手段の周期とを比較して所定流量値以上（所定周期以下）か否かを判定して所定流量値以上のときには計時手段が使用時間を計測開始し、流量積算手段では、曜日や時間帯とは無関係に時間判定手段が時間設定手段で設定した所定時間以上であると判定すれば流量値を積算するので、曜日や時間帯で指定した以外の時間にガスを大量に長時間使用すれば積算され、ガス需要家にメリットのあるガス料金体系をガス事業者が設定でき、使い勝手が良く、かつ流量信号の出力開始より周期を正確に計測してその周期毎に換算した流量値を元に積算していくので、計測精度が向上し、消費電力を多く消費しなくてすむ。尚、異常判定手段では、流量検出手段からの流量信号により異常流量か否かを判定し、異常であれば遮断手段によりガス供給を停止させる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、所定単位のガス流量を検出する毎に流量信号に変換して出力する流量検出手段と、前記流量検出手段より流量信号が出力されると計測開始し次の流量信号が出力されるまでの周期を計測する周期計測手段と、前記流量信号の周期を第１流量値に対応させて設定した第１周期設定手段と、前記第１周期設定手段の第１流量値より大きい第２流量値に対応させて周期を設定した第２周期設定手段と、前記周期計測手段で計測した周期を第１、第２周期設定手段でそれぞれ設定した周期と比較して第１流量値以上で第２流量値以下か、あるいは第２流量値以上かを判定する周期判定手段と、前記周期計測手段で計測した周期を流量値に換算する流量換算手段と、前記周期判定手段により第１流量値以上で第２流量値以下と判定したときに時間計測を開始する計時手段と、前記計時手段で計測する時間を設定する時間設定手段と、前記計時手段で計測した時間が前記時間設定手段で設定した時間以上か否かを判定する時間判定手段と、前記時間判定手段で所定時間以上と判定したときに前記流量換算手段で換算した流量値を積算する第１流量積算手段と、前記周期判定手段で第２流量値以上と判定したときに前記流量値を積算する第２流量積算手段と、前記流量検出手段からの流量信号により異常流量か否かを判定する異常判定手段と、前記異常判定手段で異常と判定したときにガス供給を停止する遮断手段を備えたことを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、第１周期設定手段で設定した第１流量値以上（所定周期以下）で、第２周期設定手段で設定した第２流量値以下（所定周期以上）のときには計時手段が使用時間を計測開始し、時間判定手段が時間設定手段で設定した所定時間以上と判定したときには第１流量積算手段が流量値を積算し、第２流量値以上のときには使用時間を計測せずに第２流量積算手段で積算するので、例えば、一度に大量のガスを使用するガス器具の積算値と少ない流量のガス器具でも長時間使用し結果的にガスを大量に使用する場合の積算値とをそれぞれ、第２流量積算手段と第１流量積算手段とで別々に積算することができ、同じ大量使用のケースでもそれぞれ別々の料金体系としてガス事業者が設定でき、使い勝手が良く、かつ流量信号の出力開始より周期を正確に計測してその周期毎に換算した流量値を元に積算していくので、計測精度が向上し、消費電力を多く消費しなくてすむ。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、所定単位のガス流量を検出する毎に流量信号に変換して出力する第１流量検出手段と、前記第１流量検出手段より流量信号が出力されると計測開始し次の流量信号が出力されるまでの周期を計測する周期計測手段と、前記流量信号の周期を所定流量値に対応させて設定した周期設定手段と、前記周期計測手段で計測した周期を前記周期設定手段で設定した周期と比較して所定流量値以上か否かを判定する周期判定手段と、前記周期計測手段で計測した周期を流量値に換算する流量換算手段と、前記周期判定手段で所定流量値以上と判定したときに時間計測を開始する計時手段と、前記計時手段で計測する時間を設定する時間設定手段と、前記計時手段で計測した時間が前記時間設定手段で設定した時間以上か否かを判定する時間判定手段と、前記時間判定手段で所定時間以上と判定したときに前記流量換算手段で換算した流量値を積算する第１流量積算手段と、前記周期判定手段で所定流量値以下と判定したときに前記流量値を積算する第２流量積算手段と、ガス流量を検出して流量信号を出力する第２流量検出手段と、前記第２流量検出手段からの流量信号により異常流量か否かを判定する異常判定手段と、前記異常判定手段で異常と判定したときにガス供給を停止する遮断手段を備えたことを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、第１流量検出手段から出力した流量信号に基いて所定流量値以上（所定周期以下）のときには所定時間を経過したときのみ、第１流量積算手段により積算し、所定流量値以下（所定周期以上）のときには使用時間を計測せずに第２積算手段により積算することにより、ガスを大量に長時間使用する場合と少量に使用する場合に分けて、上述した各発明と同様に高精度にかつ高速に積算することができるので、流量の計測精度が向上し消費電力を多く消費しなくてすむ一方、ガス器具の異常使用監視には第１流量検出手段とは別な第２流量検出手段を使用するので、ガス器具へのホースはずれ等の異常が発生した場合、通常ありえないような流量が流れて通常の流量積算等ではありえない周期となるが、それを検出すると直ちに異常判定手段で異常と判定して遮断手段でガスを遮断することができる。このように流量検出手段を、流量計測用とガス器具の安全監視用とに分けて使用することにより安全性や信頼性が向上する。
【００１７】
【実施例】
以下、本発明の第１〜第３実施例を図１〜図４を参照して説明する。
【００１８】
（第１実施例）
図１は本発明の第１実施例のガス遮断装置のブロック図である。１９は流量検出手段で、一定流量に応じて一定の計量動作を行う計量部（図示せず）が、ガス流量を検出する毎にパルス信号や電圧のオンオフ信号等の流量信号に変換して出力する。２０は周期計測手段で、流量検出手段１９より出力される流量信号と次に出力される流量信号迄の周期を計測する。２１は周期設定手段で、周期計測手段２０で計測した周期と比較するために、通信手段（図示せず）等により、周期を流量値に対応させて設定している。流量信号は計量部の計量速度すなわち流量と対応関係にある（流量が大になるほど周期は短くなる）ので、第１実施例の周期設定手段２１では流量値に対応させた周期を設定している。
【００１９】
２２は周期判定手段で、周期計測手段２０で計測した周期と周期設定手段２１で設定した周期とを比較し、その計測周期が所定値以下つまり所定流量値以上か否かを判定する。２３は計時手段で、周期判定手段２２で所定流量値以上と判定されたとき、即ち、所定周期以下の流量信号を検出しているとき、ガス器具の使用時間のカウントをスタートする。２４は時間設定手段で、計測周期が所定値以下つまり所定流量値以上のガス器具を長時間使用したと判定するために、計時手段２３で計測される下限時間を設定する。２５は時間判定手段で、計時手段２３で計測した時間が時間設定手段２４で設定した下限時間以上か否かを判定する。２６は流量換算手段で、周期計測手段２０で計測した周期を予め設定された単位計量体積に置き換えて流量換算する。２７は流量積算手段で、時間判定手段２５で下限時間以上ガス器具を使用したと判定した場合、流量換算手段２６で換算された流量を積算する。２８は報知手段で、流量積算手段２７でのそれぞれの積算値や合計流量積算値等を表示する。例えばＬＣＤ素子やＬＥＤ素子からなる表示手段や、通信機能（図示せず）を有し公衆電話回線等を利用してガス事業者の保安センターより積算内容を確認できるもの等である。
【００２０】
２９は異常判定手段で、ガス需要家のガス器具の使用状態を流量検出手段１９より判定し、ガス器具との接続用ガスホースがはずれて大量のガス漏れ等の異常が発生していないか、あるいはガス器具の異常な長時間使用がなされていないかを監視し、異常が発生すると遮断信号を出力する。３０は遮断手段で、異常判定手段２９でガス器具の異常使用の検知時に出力された遮断信号によりガス供給を停止する。
【００２１】
次に上記構成の動作を説明する。ガス遮断装置は流量検出手段１９からの出力信号に基づいて、ガス需要家のガス器具使用状態を監視すると共に、ガス器具でのガス使用量の積算を行っている。ガス需要家の保有ガス器具の使用実態は、ガステーブルやガスストーブだけでなく、複数のガス給湯器を使用したり、冷暖房用にＧＨＰ等を使用し大量のガスを使用する等、種々のパターンがある。ガス需要促進により長時間ガス器具を使用し、結果的に大量にガスを使用した場合に流量積算し、別料金体系によりガス使用料金の徴収方法を変えたり、ガスの使用実態を把握してＬＰガスボンベ容器の適切な配送計画を立てたり、ガス需要家のガス使用量の管理を容易にする必要がある。
【００２２】
第１実施例では所定流量以上のガスを所定時間以上使用する場合のガス流量を積算する場合で説明する。まず、ガス器具を使用すると、流量検出手段１９はガス使用量を所定単位毎にパルス信号や電圧オンオフ信号等の流量信号に変換して出力する。周期計測手段２０は、流量信号出力開始から周期を計測し、流量検出手段１９が出力する次の流量信号迄の周期を計測し、周期判定手段２２へ計測した周期を出力すると共に、その次の流量信号より再び周期を計測開始する。周期設定手段２１は周期計測手段２０が計測した周期と比較するため、流量値に対応した周期を設定する。
【００２３】
通常、流量検出手段１９が出力する流量信号の周期は、ガス器具のガス使用流量が多くなると短くなり、逆にガス消費量の少ないガス器具を使用すると長くなる。そこでガステーブル等でガスを長時間使う場合のガス流量値を積算したい場合、周期設定手段２１に使用ガス器具を想定した境界流量に対応させて周期を設定する。この設定値は通信手段等により設定することが可能である。
【００２４】
周期計測手段２０では、ガス器具の使用開始により最初にくる流量信号より周期を計測開始し、単位計量体積毎に計測し、次に流量信号が出力されると直ちに計測した周期を周期判定手段２２に出力して次の周期を計測開始する。周期判定手段２２では、周期計測手段２０の周期と周期設定手段２１の周期とを比較し計測周期が設定周期以下（所定流量値以上）の場合、計時手段２３でガス器具の使用時間をカウント開始する。そして使用時間を時間判定手段２５により時間設定手段２４で設定された下限時間と比較し、下限時間以上と判定したときは、長時間ガス使用として流量積算手段２７が流量換算手段２６で換算した流量値を積算する。下限時間未満と判定されたときには流量積算はしない。このことにより、ガス需要家が保有するガス器具毎にかつガス器具の使用実態や生活パターンに応じたガス使用量を積算することが可能になる。
【００２５】
ガス遮断装置における流量検出手段１９の計量部の単位計量体積は予め決まっているため、一定単位のガス流量を検出する毎に出力される流量信号に対応する流量値は計量部の単位計量体積と同じ重みを持つ。そこで、流量換算手段２６では周期計測手段２０が周期を計測する（流量信号を１個計測する）毎に単位計量体積に置き換えて流量積算手段２７に出力する。１パルス当たりの単位体積は、通信手段により予め設定しておく。後はパルス計測毎に置換するのみであり、単位時間当たりの流量、即ち瞬時流量演算等をしなくて済むので、極めて単純な構成で済む。また、流量積算手段２７で積算した流量積算値や合計流量積算値等は報知手段２８に出力されてＬＣＤ素子やＬＥＤ素子等で表示され、ガス供給事業者に電話回線等を通じてその内容を遠隔地より確認、調査ができる。
【００２６】
一方、流量検出手段１９より出力される流量信号より異常判定手段２９でガス器具の安全使用監視を行う。ガスストーブ等に接続されたゴムホースを誤ってはずした場合、大量のガスが流れて大量の流量信号が出力されるが、流量信号の周期を監視しホースはずれか否かを判定し、異常流量を検出すると遮断手段３０を作動してガス器具へのガス供給を停止させる。
【００２７】
このようにしてガス遮断装置でガス器具を使用開始すると、流量検出手段１９より出力される流量信号でその使用開始を検知し、以降ガス使用を流量信号の周期で計測して監視し、その周期をみて異常判定手段２９により流量異常かどうかを判定し、かつ周期設定手段２１で設定した周期以下（所定流量値以上）かどうかを周期判定手段２２にて判定し、計時手段２３で該当するガス器具の使用時間をカウントし、長時間使用した場合に下限時間以上のガス使用量のみを積算するので、高精度に流量積算できる。また、流量演算により求めた瞬時流量より積算する場合に比較し、ガス器具を使用開始したときより積算するので累積誤差等がなく、かつ流量演算方式に比べて極めて短時間で積算を行えるので、電池電源で駆動されるガスメータでは消費電流を小さくでき電池電源寿命等の信頼性が極めて高くなり、ガス事業者が消費者に対して使用ガス器具ごとのガス使用量より料金メリット等の施策を出せたり、ガス需要家の使用実態調査が容易に行えたり、ガスボンベ容器等の最適な配送計画を立てたりでき、使い勝手が向上する。
【００２８】
（第２実施例）
図２は本発明の第２実施例のガス遮断装置のブロック図であり、図３は第１、第２周期設定手段の設定値を示す説明図である。図２において図１と同一機能を有する構成要素は同一符号にして要素説明は省略し、動作説明を簡略化する。
【００２９】
第２実施例では周期設定手段および流量積算手段を２つに分けている。つまり図３に示すように、第１周期設定手段２１Ａは長時間使用するガス器具の下限流量値である第１流量値に対応させて周期を設定している。第２周期設定手段２１Ｂは、一度に大量にガスを使用するガス器具の下限流量値である第２流量値に対応させて周期を設定している。また、第１流量積算手段２７Ａは、周期判定手段２２Ａで第１流量値以上（所定値以下の周期）で、第２流量値以下（所定値以上の周期）と判定したとき長時間使用するガス器具が使用開始したと判定し、計時手段２３で時間カウントすると共に、時間判定手段２５で下限時間以上ガス器具を使用したと判定されたときに積算する。一方、第２流量積算手段２７Ｂは、周期判定手段２２Ａで大流量である第２流量値以上（所定値以下の周期）と判定されたときに時間カウントせずに積算する。
【００３０】
次に上記構成の動作を説明する。ガス遮断装置は流量検出手段１９からの出力信号に基づいてガス需要家のガス器具使用状態を監視すると共に、ガス器具でのガス使用量の積算を行っている。ガス需要家の保有ガス器具の使用実態は、ガステーブルやガスストーブだけでなく、複数のガス給湯器を使用したり、冷暖房用にＧＨＰ等を使用し大量のガスを使用する等、種々のパターンがある。ガス需要促進あるいはガス冷暖房普及促進により、大量にガス使用した場合と、長時間ガス器具を使用して結果的に大量のガス使用になった場合とを分けて流量積算し別料金体系によりガス使用料金の徴収方法を変えたり、ガス需要家毎のガス使用実態を把握しＬＰガスボンベ容器の適切な配送計画を立案したり、ガス需要家の使用実態把握等の管理を容易にする必要がある。
【００３１】
需要家がガス器具を使用すると、流量検出手段１９はガス流量計量部の一定流量に応じた計量動作をパルス信号や電圧オンオフ信号等の流量信号に変換して出力する。流量信号の周期はガス器具の使用流量に反比例する（使用流量が大きいほど周期が短い）対応関係にあるので、流量信号出力開始から周期を計測し、流量検出手段１９が出力する次の流量信号迄の周期を周期計測手段２０で計測し、周期判定手段２２Ａへ計測した周期を出力すると共に、次の流量信号より再び周期を計測開始する。
【００３２】
通常、流量検出手段１９が出力する流量信号の周期は、ガス器具のガス使用流量が多くなると短くなり、逆にガス消費量の少ないガス器具を使用すると長くなる。そこでガステーブル等でガスを長時間使う場合のガス流量積算値と、ＧＨＰ等で大量のガスを使用した時のガス流量積算値とを分けて積算したい場合、図３に示したように、第１周期設定手段２１Ａに使用ガス器具を長時間使用する場合の下限流量値としての第１流量値に対応した周期を設定する。この設定値は通信手段等により設定することが可能である。一方、第２周期設定手段２１Ｂは、一度に大量にガスを使用するガス器具を特定するために大流量値としての第２流量値に対応した周期を設定する。
【００３３】
周期計測手段２０では、ガス器具の使用開始により最初にくる流量信号より周期を計測開始し、単位計量体積毎に計測し、次に流量信号が出力されると直ちに計測した周期を周期判定手段２２Ａに出力して次の周期を計測開始する。周期判定手段２２Ａでは、周期計測手段２０の周期と第１周期設定手段２１Ａの周期とを比較し、計測周期が設定された周期以下（第１流量値以上）と判定されたときには、第２周期設定手段２１Ｂの周期と比較し、計測周期が設定された周期以上（第２流量値以下）の場合、計時手段２３でガス器具の使用時間をカウント開始する。計測周期が第２周期設定手段２１Ｂで設定された周期以下（第２流量値以上）の場合、大流量と判定して計時手段２３は時間カウントしない。
【００３４】
時間判定手段２５は、計時手段２３の計測時間と時間設定手段２４の長時間使用の下限時間とを比較し、下限時間以上か否かを判定したときは流量換算手段２６で流量換算された流量値を、長時間ガス使用量として第１流量積算手段２７Ａで積算する。一方、周期判定手段２２Ａが、第２流量値以上と判定したとき、つまり第２周期設定手段２１Ｂの設定周期以下と判定したときには時間カウントをしていないので、そのまま前記流量値を第２流量積算手段２７Ｂで積算する。こうしてガス需要家が保有するガス器具のガス器具毎に応じて、かつガス器具の使用実態や生活パターンに応じたガス使用量を積算することが可能になる。
【００３５】
第２実施例でも第１実施例と同様に、流量信号毎つまり周期計測毎に予め定められた単位計量体積に置き換えて流量換算し、第１流量積算手段２７Ａや第２流量積算手段２７Ｂで分けて積算した流量積算値や合計流量積算値等は、報知手段２８に出力されてＬＣＤ素子やＬＥＤ素子等で表示され、ガス供給事業者に電話回線等を通じてその内容を遠隔地より確認、調査ができる。一方、第１実施例と同様にして、流量検出手段１９より出力される流量信号より異常判定手段２９でガス器具の安全使用監視を行う。
【００３６】
このようにしてガス遮断装置でガス器具を使用開始すると、流量検出手段１９より出力される流量信号でその使用開始を検知し、以降ガス使用を流量信号の周期で計測して監視し、その周期をみて異常判定手段２９により流量異常かどうかを判定し、かつ第１、第２周期設定手段２１Ａ、２１Ｂで設定した周期に対応した所定流量値以上か以下かどうかを周期判定手段２２Ａにて判定し、その結果により、第１流量積算手段２７Ａと第２流量積算手段２７Ｂとに分けて流量積算するので、極めて高精度に流量積算できる。したがって、流量演算により求めた瞬時流量より積算する場合に比較し、ガス器具を使用開始したときより積算するので累積誤差等がなく、かつ流量演算方式に比べて極めて短時間で積算を行えるので、電池電源で駆動されるガスメータでは消費電流を小さくでき電池電源寿命等の信頼性、および流量積算の精度が極めて高くなるので、消費者にとってもガス事業者にとってもガス使用量より料金清算等を行う場合の使い勝手が向上する。
【００３７】
（第３実施例）
図４は本発明の第３実施例のガス遮断装置のブロック図である。図４において図１および図２と同一機能を有する構成要素は同一符号にして要素説明は省略し、動作説明を簡略化する。１９Ａは第１流量検出手段で、ガス使用量の検出つまり、単位計量体積が定められた計量部（図示せず）のガス計量動作を検出してパルス信号（電圧のオンオフ信号であってもよい）等の流量信号に変換して出力し、その流量信号の周期を計測してガス需要家のガス使用量の積算用に使用する。１９Ｂは第２流量検出手段で、ガス需要家がガス器具を異常使用していないかどうかを監視するため異常判定手段２９に流量信号を出力する。第２流量検出手段１９Ｂは例えば、超音波素子を用いて伝搬時間計測を行うことによる流量計測の方式や、コアンダ効果を利用した流量発振を計測することによる流量計測の方式や、また膜式計量部によるガス量計測を行う方式が採用できる。このように第３実施例では流量検出手段を、積算用の第１流量検出手段１９Ａとガスの安全使用監視用の第２流量検出手段１９Ｂの２つに分けて使用している。また、流量積算手段を周期設定手段２１で設定した周期以下（所定流量値以上）でかつ時間設定手段２４で設定した下限時間以上と時間判定手段２５が判定したときに流量値を積算する第１流量積算手段２７Ｃと、周期設定手段２１で設定した周期以上（所定流量値以下）と周期判定手段２２Ｂが判定したときに流量値を積算する第２流量積算手段２７Ｄとに分けている。
【００３８】
次に上記構成の動作を説明する。ガス遮断装置は第２流量検出手段１９Ｂからの流量信号に基づいてガス需要家のガス器具使用状態を監視すると共に、第１流量検出手段１９Ａからの流量信号に基づいてガス器具でのガス使用量の積算を行っている。つまり第３実施例では、ガス流量積算用とガス器具の異常使用監視用とに流量検出手段を分けている。積算においては、ガス需要家の保有ガス器具の使用実態は、ガステーブルやガスストーブだけでなく、複数のガス給湯器を使用したり、冷暖房用にＧＨＰ等を使用し大量のガスを使用する等、種々のパターンがある。ガス需要促進あるいはガス冷暖房普及促進により、大量に長時間ガスを使用した場合と、それ以下の少量のガスを使用した場合とに分けて流量積算して別料金体系によりガス使用料金の徴収方法を変える際には、次のようにして正確にガス使用量を積算する。
【００３９】
需要家がガス器具を使用すると、第１流量検出手段１９Ａはガス流量計量部の一定流量に応じた計量動作を流量信号等に変換して出力する。流量信号の周期はガス器具の使用流量に反比例する（使用流量が大きいほど周期が短い）対応関係にあるので、流量信号出力開始から周期を計測し、第１流量検出手段１９Ａが出力する次の流量信号迄の周期を周期計測手段２０で計測し、周期判定手段２２Ｂへ計測した周期を出力すると共に、次の流量信号より再び周期を計測開始する。周期設定手段２１は周期計測手段２０が計測した周期と比較するための周期とそれに対応した所定流量値を設定する。
【００４０】
通常、第１流量検出手段１９Ａが出力する流量信号の周期は、ガス器具のガス使用流量が多くなると短くなり、逆にガス消費量の少ないガス器具を使用すると長くなる。そこでガスを大量に長時間使う場合のガス流量積算値と、少量のガスを使う場合のガス流量積算値とを分けて積算したい場合には、周期設定手段２１に大量使用流量の境界値を設定する。周期計測手段２０では、ガス器具の使用開始により最初にくる流量信号より周期を計測開始し、単位計量体積毎に計測し、次に流量信号が出力されると直ちに計測した周期を周期判定手段２２Ｂに出力して次の周期を計測開始する。周期判定手段２２Ｂでは、周期計測手段２０の周期と周期設定手段２１の周期とを比較し、計測周期が設定周期より短い（所定流量値以上）と判定し、かつ時間設定手段２４で設定した下限時間以上と時間判定手段２５が判定したときには、流量換算手段２６で換算した流量値を第１流量積算手段２７Ｃにて積算する。一方周期判定手段２２Ｂにて、計測周期が設定周期より短い（所定流量値以下）と判定したときには、第２流量積算手段２７Ｄにて積算する。こうしてガス需要家がガスを大量に長時間使用する場合と少量使用する場合とに分けて積算することができる。
【００４１】
第３実施例では第１、第２実施例と同様に、流量信号毎つまり周期計測毎に予め定められた単位計量体積に置き換えて流量換算し、第１流量積算手段２７Ｃや第２流量積算手段２７Ｄで分けて積算した流量積算値や合計流量積算値等は、報知手段２８に出力されてＬＣＤ素子やＬＥＤ素子等で表示され、ガス供給事業者に電話回線等を通じてその内容を遠隔地より確認、調査ができる。
【００４２】
一方、第３実施例では、例えば超音波素子を用いて伝搬時間計測を行うことによる流量計測の方式や、コアンダ効果を利用した流量発振を計測することによる流量計測の方式や、また膜式計量部によるガス量計測の方式を用いた第２流量検出手段１９Ｂから出力される流量信号により、異常判定手段２９でガス器具の安全使用監視を行う。超音波やコアンダ効果を利用した流量検出の方式は、瞬時流量を計測できるので、ガス器具の異常判定を膜式方式の場合に比べて早期に行うことができ、第１及び第２流量検出手段１９Ａ、１９Ｂを用途に応じて最適選択することにより、異常監視の高速化が図れる。
【００４３】
このようにしてガス遮断装置でガス器具を使用開始すると、積算用の第１流量検出手段１９Ａとガス安全使用監視用の第２流量検出手段１９Ｂとに分けてガス流量を検出する。第１流量検出手段１９Ａから出力される流量信号の周期を計測し、周期設定手段２１で設定した周期に対応した所定流量値以上かどうかを周期判定手段２２Ｂにて判定し、その結果と時間判定手段２５による判定とにより、第１流量積算手段２７Ｃと第２流量積算手段２７Ｄとに分けて流量積算するので、極めて高精度にかつ高速で流量積算できるので、計測精度が向上し消費電力を多く消費しなくて済む。一方、ガス器具の異常監視に別の第２流量検出手段１９Ｂを使用するので、ガス器具へのホースはずれ等の異常が発生した場合、通常ありえないような流量が流れ、流量周期の通常の流量積算等ではありえない周期となるが、流量計測用と分けて利用しているので安全性や信頼性が向上する。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１記載の発明によれば、所定単位のガス流量を検出する毎に流量信号に変換して出力する流量検出手段と、前記流量検出手段より流量信号が出力されると計測開始し次の流量信号が出力されるまでの周期を計測する周期計測手段と、前記流量信号の周期を所定流量値に対応させて設定した周期設定手段と、前記周期計測手段で計測した周期を前記周期設定手段で設定した周期と比較して所定流量値以上か否かを判定する周期判定手段と、前記周期計測手段で計測した周期を流量値に換算する流量換算手段と、前記周期判定手段で所定流量値以上と判定したときに時間計測を開始する計時手段と、前記計時手段で計測する時間を設定する時間設定手段と、前記計時手段で計測した時間が前記時間設定手段で設定した時間以上か否かを判定する時間判定手段と、前記時間判定手段で所定時間以上と判定したときに前記流量換算手段で換算した流量値を積算する流量積算手段と、前記流量検出手段からの流量信号により異常流量か否かを判定する異常判定手段と、前記異常判定手段で異常と判定したときにガス供給を停止する遮断手段を備えたことにより、ガス器具の使用流量と対応関係にある流量信号の周期を計測し、その周期を流量値に換算して正確かつ精度よく流量換算を行う一方、計測周期と流量値に対応して設定した周期とを比較して所定流量値以上か否かを判定して所定流量値以上のときには使用時間を計測開始し、所定流量値以上の場合に曜日や時間帯とは無関係に所定時間を経過すれば流量値を積算するので、曜日や時間帯で指定した以外の時間にガスを大量に長時間使用すれば積算され、ガス需要家にメリットのあるガス料金体系をガス事業者が設定でき、かつ流量信号の出力開始より周期を正確に計測してその周期毎に換算した流量値を元に積算していくので、計測精度が向上し、消費電力を多く消費しなくてすむので、使い勝手や信頼性が向上する。
【００４５】
また以上説明したように請求項２記載の発明によれば、所定単位のガス流量を検出する毎に流量信号に変換して出力する流量検出手段と、前記流量検出手段より流量信号が出力されると計測開始し次の流量信号が出力されるまでの周期を計測する周期計測手段と、前記流量信号の周期を第１流量値に対応させて設定した第１周期設定手段と、前記第１周期設定手段の第１流量値より大きい第２流量値に対応させて周期を設定した第２周期設定手段と、前記周期計測手段で計測した周期を第１、第２周期設定手段でそれぞれ設定した周期と比較して第１流量値以上で第２流量値以下か、あるいは第２流量値以上かを判定する周期判定手段と、前記周期計測手段で計測した周期を流量値に換算する流量換算手段と、前記周期判定手段により第１流量値以上で第２流量値以下と判定したときに時間計測を開始する計時手段と、前記計時手段で計測する時間を設定する時間設定手段と、前記計時手段で計測した時間が前記時間設定手段で設定した時間以上か否かを判定する時間判定手段と、前記時間判定手段で所定時間以上と判定したときに前記流量換算手段で換算した流量値を積算する第１流量積算手段と、前記周期判定手段で第２流量値以上と判定したときに前記流量値を積算する第２流量積算手段と、前記流量検出手段からの流量信号により異常流量か否かを判定する異常判定手段と、前記異常判定手段で異常と判定したときにガス供給を停止する遮断手段を備えたことにより、第１周期設定手段で設定した第１流量値以上（所定周期以下）で、第２周期設定手段で設定した第２流量値以下（所定周期以上）のときには使用時間を計測開始し、所定時間を経過すれば第１流量積算手段が流量値を積算し、第２流量値以上のときには使用時間を計測せずに第２流量積算手段で積算するので、例えば、一度に大量のガスを使用するガス器具の積算値と少ない流量のガス器具でも長時間使用し結果的にガスを大量に使用する場合の積算値とをそれぞれ、第２流量積算手段と第１流量積算手段とで別々に積算することができ、同じ大量使用のケースでもそれぞれ別々の料金体系としてガス事業者が設定でき、かつ流量信号の出力開始より周期を正確に計測してその周期毎に換算した流量値を元に積算していくので、計測精度が向上し、消費電力を多く消費しなくてすむので、使い勝手や信頼性が向上する。
【００４６】
また以上説明したように請求項３記載の発明によれば、所定単位のガス流量を検出する毎に流量信号に変換して出力する第１流量検出手段と、前記第１流量検出手段より流量信号が出力されると計測開始し次の流量信号が出力されるまでの周期を計測する周期計測手段と、前記流量信号の周期を所定流量値に対応させて設定した周期設定手段と、前記周期計測手段で計測した周期を前記周期設定手段で設定した周期と比較して所定流量値以上か否かを判定する周期判定手段と、前記周期計測手段で計測した周期を流量値に換算する流量換算手段と、前記周期判定手段で所定流量値以上と判定したときに時間計測を開始する計時手段と、前記計時手段で計測する時間を設定する時間設定手段と、前記計時手段で計測した時間が前記時間設定手段で設定した時間以上か否かを判定する時間判定手段と、前記時間判定手段で所定時間以上と判定したときに前記流量換算手段で換算した流量値を積算する第１流量積算手段と、前記周期判定手段で所定流量値以下と判定したときに前記流量値を積算する第２流量積算手段と、ガス流量を検出して流量信号を出力する第２流量検出手段と、前記第２流量検出手段からの流量信号により異常流量か否かを判定する異常判定手段と、前記異常判定手段で異常と判定したときにガス供給を停止する遮断手段を備えたことにより、第１流量検出手段から出力した流量信号に基いて所定流量値以上（所定周期以下）のときには使用時間を計測開始し、所定時間を経過したときのみ、第１流量積算手段により積算し、所定流量値以下（所定周期以上）のときには使用時間を計測せずに第２積算手段により積算することにより、ガスを大量に長時間使用する場合と少量に使用する場合に分けて、上述した各発明と同様に高精度にかつ高速に積算することができるので、流量の計測精度が向上し消費電力を多く消費しなくてすむ一方、ガス器具の異常使用監視には第１流量検出手段とは別な第２流量検出手段を使用するので、ガス器具へのホースはずれ等の異常が発生した場合、通常ありえないような流量が流れて通常の流量積算等ではありえない周期となるが、それを検出すると直ちに異常判定手段で異常と判定して遮断手段でガスを遮断することができる。このように流量検出手段を、流量計測用とガス器具の安全監視用とに分けて使用することにより安全性や信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例におけるガス遮断装置の制御ブロック図。
【図２】本発明の第２実施例におけるガス遮断装置の制御ブロック図。
【図３】同第２実施例における第１、第２周期設定手段の設定値を示す説明図。
【図４】本発明の第３実施例におけるガス遮断装置の制御ブロック図。
【図５】従来のガス遮断装置の制御ブロック図。
【符号の説明】
１９　流量検出手段
１９Ａ　第１流量検出手段
１９Ｂ　第２流量検出手段
２０　周期計測手段
２１、２１Ａ、２１Ｂ　周期設定手段
２２、２２Ａ、２２Ｂ　周期判定手段
２３　計時手段
２４　時間設定手段
２５　時間判定手段
２６　流量換算手段
２７　流量積算手段
２７Ａ、２７Ｃ　第１流量積算手段
２７Ｂ、２７Ｄ　第２流量積算手段
２８　報知手段
２９　異常判定手段
３０　遮断手段
【図１】
2004011770.tif 000003
【図２】
2004011770.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004011770.tif 000006
【図５】
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