(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流量を計測する流量検出手段と、
前記流量検出手段の検出値より流量値を演算する流量演算手段と、
前記流量演算手段より求めた瞬時流量値を平均化して平均流量値を求める平均流量演算手段と、
前記流量演算手段で求めた流量及び前記平均流量演算手段で求めた平均流量値を格納する流量格納手段と、
前記平均流量演算手段で求めた流量値と前記流量格納手段の格納値とから変化流量が予め定めた変化値より大きいとき流量変化ありと判定する流量変化判定手段と、
前記流量変化判定手段で流量変化分を登録或いは削除する流量登録手段と、
前記流量登録手段に登録された流量を記憶する流量記憶手段と、
前記流量演算手段で求めた流量より器具の使用状態に応じた流量や流量変化等の特徴量を求める特徴抽出手段と、
器具の使用状態に応じた流量や流量変化等の特徴データを記憶する特徴記憶手段と、
前記特徴抽出手段で求めた特徴量と前記特徴記憶手段に記憶された特徴データとから使用している器具を推定する器具判別手段と、
流量変化有と判定され流量登録手段で登録されていた複数の流量が削除され、削除された複数の登録流量合計と平均流量とが所定範囲内になった時、前記器具判別手段より過去削除された複数器具の特徴量と前記特徴抽出手段で求めた特徴量とが等しい場合、前記流量記憶手段にある複数の器具流量で流量登録手段に再登録させる流量登録補正手段と、
使用状態の異常を監視する判定値を記憶する監視値記憶手段と、
流量登録手段の流量値と監視値記憶手段の判定値とを比較して異常の有無を判定する異常判定手段と、
前記異常判定手段で異常判定成立した時ガスの供給を遮断する遮断手段と、
を備えたガス遮断装置。
【請求項２】
流量を計測する流量検出手段と、
前記流量検出手段の検出値より流量値を演算する流量演算手段と、
前記流量演算手段より求めた瞬時流量値を平均化して平均流量値を求める平均流量演算手段と、
前記流量演算手段で求めた流量及び前記平均流量演算手段で求めた平均流量値を格納する流量格納手段と、
前記平均流量演算手段で求めた流量値と前記流量格納手段の格納値とから変化流量が予め定めた変化値より大きいとき流量変化ありと判定する流量変化判定手段と、
前記流量変化判定手段で流量変化分を登録或いは削除する流量登録手段と、
前記流量登録手段に登録された流量を記憶する流量記憶手段と、
前記流量演算手段で求めた流量より器具の使用状態に応じた流量や流量変化等の特徴量を求める特徴抽出手段と、
器具の使用状態に応じた流量や流量変化等の特徴データを記憶する特徴記憶手段と、
前記特徴抽出手段で求めた特徴量と前記特徴記憶手段に記憶された特徴データとから使用している器具を推定する器具判別手段と、
流量変化有と判定され流量登録手段で登録されていた複数の流量が削除され、削除された複数の登録流量合計と平均流量とが所定範囲内になった時、前記器具判別手段より過去削除された複数器具の特徴量と前記特徴抽出手段で求めた特徴量とが等しい場合、前記流量記憶手段にある複数の器具流量で流量登録手段に再登録させる流量登録補正手段と、使用状態の異常を監視する判定値を記憶する監視値記憶手段と、
流量登録手段の流量値と監視値記憶手段の判定値とを比較して異常の有無を判定する異常判定手段と、
前記流量登録補正手段からの信号で前記異常判定手段に使用時間の制限補正を行う使用時間補正手段と、
前記異常判定手段で異常判定成立した時ガスの供給を遮断する遮断手段と、
を備えたガス遮断装置。
【請求項３】
請求項１〜２のいずれか１項に記載のガス遮断装置を用いたガス供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス遮断装置に関し、複数器具監視中に使用流量が変化した場合でも器具流量の特徴を用いて流量登録し直し使用監視し誤遮断を防止するガス遮断装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のガス遮断装置としては、通過ガス量に対応した流量信号を出力する流量測定手段と、流量信号が増減したときに使用中の個別器具の増減を推定し、増減した器具の推定個別演算流量と使用した時間を出力する個別器具推定手段と、あらかじめ使用する個別器具の流量を登録し登録個別流量と使用時間を出力する個別流量登録手段と、登録個別流量を記憶する個別流量記憶手段と、増減した器具の推定個別演算流量が個別流量記憶手段の登録個別流量に含まれず、かつ増減した器具の継続使用時間が第１の所定時間以上続いた場合に個別異常信号を出力する異常流量判定部と、前記個別異常信号を受信して、ガス流量の異常を警告報知する報知手段、またはガス通路を遮断する遮断手段と、個別器具推定手段の器具の推定個別演算流量が個別流量記憶手段の登録個別流量に含まれず、かつ個別器具推定手段の器具の使用した時間が第２の所定時間よりも長く第１の所定時間よりも短い場合個別流量推定手段の推定個別演算流量を個別流量記憶手段に登録する常時個別流量登録手段とを備えたガス遮断装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１のガス遮断装置について図４を用いて簡単に説明すると、１０１は流量測定手段で、ガスメータに取り付けられた流量センサである。１０２は個別器具推定手段で、流量センサ１の流量信号ｓを一定計測期間（３０秒）の平均流量として演算し、この平均流量の増減をもとに使用中の個別流量の増減を推定し、増減した器具の推定個別演算流量Ｑと使用した時間を出力する。この個別器具推定手段１０２は、平均流量が増加した場合はその増加分のガス器具が使用されたと判断し、平均流量が減少した場合はその減少分のガス器具を止めたと判断し、使用中の個別器具を推定する。１０３は個別流量登録手段で、その家庭で使用する個別器具の流量（Ｑｉ）を予めインプットする設定器である。１０４は個別流量記憶手段で、個別流量登録手段１０３の個別器具の流量（Ｑｉ）と常時個別流量登録手段１０７の流量を順次Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，・・・，Ｑｎと記憶する。１０５は異常流量判定部で、個別器具推定手段１０２から出力される推定個別流量Ｑが個別流量記憶手段１０４の｛Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，・・・，Ｑｎ｝に含まれず、かつ推定個別流量Ｑが第１の所定時間（１０分）以上続けば、個別異常信号Ｅを出力する。１０６は報知手段あるいは遮断手段で、個別異常信号Ｅを受けて警告報知するＬＣＤやＬＥＤ、またはガス通路を遮断する遮断弁を備えている。１０７は常時個別流量登録手段で、個別流量推定手段１０２から出力される推定個別流量Ｑが第２の所定時間（３分）以上かつ第１の所定時間（１０分）以内の場合前記推定個別流量Ｑを個別流量記憶手段１０４に出力する。
【０００４】
次に従来例の構成の動作を説明する。流量測定手段１０１の流量信号をもとに平均流量を計算する。この平均流量と前前回の計測の平均流量との変化流量をもとめ、増加の変化か減少の変化かを判断し、それぞれの処理により推定個別演算流量Ｑをもとめる。増加減少処理の結果あらたに出現したこの推定個別演算流量Ｑが、個別流量記憶手段１０４に含まれるかどうかかつ、第１の所定時間（１０分間）使用されたかどうかの判断をする。含まれずかつ、１０分以上使用されれば報知手段または遮断手段１０６を動作させる。含まれずまたは、１０分以上使用されなければ、それぞれ未登録流量か、３分以上使用されたか、１０分以下の使用時間であるかを判断し、すべてに合致していれば、常時個別流量登録手段１０７は、個別流量記憶手段１０４に登録の処理を行う。
【０００５】
いま、複数器具の同時使用により、Ｑｔ（例としてＱ２＋Ｑ３）という平均流量の増加があり、使用時間がたとえば７分、すなわち、７分後に平均流量が減少した場合には、個別器具推定手段１０２より推定個別流量Ｑｔを出力される。この推定個別流量Ｑｔは、常時個別流量登録手段１０７により使用時間が３分以上かつ１０分以下ということで個別流量記憶手段１０４に登録される。以降、個別流量記憶手段１０４に登録されるので、この流量が１０分以上出現しても、遮断することはない。すなわち、同時立ち上げするケースの多いガス器具による誤遮断を低減することができる。また、買い替え器具等による、新しい個別流量Ｑｋ（３分以上１０分以下）があった場合には、個別器具推定手段１０２より推定個別流量Ｑｋが出力される。この推定個別流量Ｑｋは、常時個別流量登録手段１０７により使用時間が３分以上かつ１０分以下ということで個別流量記憶手段１０４に登録される。
【０００６】
以降、個別流量記憶手段１０４に登録されるので、この流量が１０分以上出現しても遮断することはない。それぞれの家庭で使用する個別器具をあらかじめ記憶し、個別器具以外の流量によるガス漏れによる事故を未然に防ぐことができ、器具の同時立ち上げあるいは器具の買い替え等による誤遮断を防止できる。
【特許文献１】特開平７−４４２３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の構成では、個別流量記憶手段に登録された以外の流量が新たに検出された場合のガス通路の遮断、あるいは登録個別流量として新たに登録することで誤遮断を防止するという機能は有しているものの、登録個別流量として登録したものが器具自体の流量制御により正常範囲内で流量が変化した状態で使用を停止した場合、登録時の個別流量と異なる値となり、登録個別流量を削除する際に間違って違う登録個別流量を削除してしまうケースがあり、この場合、登録個別流量の少ない方を削除し、多い方が残ってしまうと、器具を連続して使用可能な制限時間が短縮されることになり、予想以上に短い時間でガス遮断弁が作動してガスの供給を停止してしまうことになり、反対に登録個別流量の多い方を削除し、少ない方が残ってしまうと、連続使用制限時間が延長されることになり、使用流量の大きな器具を使用する場合等は安全性の面で課題を有することになる。
【０００８】
例えばシャワーなどを使用するとき給湯器は設定湯温に保つ為にガス流量を温度偏差に応じて制御し燃焼量を可変する場合があり、またファンヒータ等は一定室温に保つ為にガス流量を制御し燃焼量を可変する場合がある。このような場合、器具使用開始時に個別器具推定手段で求め個別流量登録手段に登録された推定個別演算流量が負荷変動に対応した燃焼量制御によりガス流量が徐々に減少し時間経過と共に初期の推定個別演算流量と差異が生じる場合がある。通常、複数器具使用中に他方の器具が使用停止或いは大きな流量変化が発生すると、その変化量に基づいて個別流量登録手段の推定個別演算流量を登録し直すが、上記使用形態の如く小さい変化率で徐々に変化する場合は推定個別演算流量の登録し直し処理が実行されず、器具使用停止や器具使用追加のタイミングで推定個別演算流量の登録し直し処理を行った場合に、燃焼量制御等で減少した実際の流量と登録された流量の合計値とが異なる場合があり、このような場合、登録された流量の合計値が実際の流量より多めの状態で監視されることになり、器具連続使用制限時間が短めにシフトされ誤遮断に繋がることになる。つまり、実使用流量とは異なった監視を行い誤遮断を防止できないという課題を有していた。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するもので、所定値以上の流量変化の検出で器具使用停止を判断したとき、所定の登録個別流量を削除した後の登録個別流量と流量演算手段で求められる平均流量値を比較し所定以上の差が有る場合にその差分データに基づいて登録個別流
量を補正することで、小さい変化率でガス流量が徐々に変化するような使用形態においても登録個別流量を実際の使用流量に近づけることができ、誤遮断がなく、安全性の高いガス遮断装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記従来の課題を解決するために、本発明のガス遮断装置は、流量を計測する流量検出手段と、流量検出手段の検出値より流量値を演算する流量演算手段と、流量演算手段より求めた瞬時流量値を平均化して平均流量値を求める平均流量演算手段と、流量演算手段で求めた流量及び平均流量演算手段で求めた平均流量値を格納する流量格納手段と、平均流量演算手段で求めた流量値と流量格納手段の格納値とから変化流量が予め定めた変化値より大きいとき流量変化ありと判定する流量変化判定手段と、流量変化判定手段で流量変化分を登録或いは削除する流量登録手段と、流量登録手段に登録された流量を記憶する流量記憶手段と、流量演算手段で求めた流量より器具の使用状態に応じた流量や流量変化等の特徴量を求める特徴抽出手段と、器具の使用状態に応じた流量や流量変化等の特徴量データを記憶する特徴記憶手段と、特徴抽出手段で求めた特徴量と特徴記憶手段に記憶された特徴データとから使用している器具を推定する器具判別手段と、流量変化有と判定され流量登録手段で登録されていた複数の流量が削除され、削除された複数の登録流量合計と平均流量とが所定範囲内になった時、器具判別手段より過去削除された複数器具の特徴量と前記特徴抽出手段で求めた特徴量とが等しい場合、流量記憶手段にある複数の器具流量で流量登録手段に再登録させる流量登録補正手段と、使用状態の異常を監視する判定値を記憶する監視値記憶手段と、流量登録手段の流量値と監視値記憶手段の判定値とを比較して異常の有無を判定する異常判定手段と、異常判定手段で異常判定成立した時ガスの供給を遮断する遮断手段とからなる。
【００１１】
上記発明によれば、複数器具使用し複数の器具流量が登録されている時、流量変化判定手段で複数の器具が使用停止と判断され流量登録手段より削除され単一器具となった時、過去削除した複数器具の流量合計値近傍(所定流量範囲以内)の場合、特徴抽出手段で特徴的な流量を取り出し器具判別手段により過去流量登録されている流量の特徴と一致するか判断し、一致していると一致信号を流量登録補正手段に出力し、過去登録されていた流量を流量記憶手段より読み出し、流量登録手段の登録流量と過去の複数器具流量とを入れ替えることにより、本来複数の器具使用中であるのに一つの器具と間違って使用時間監視し早期に使用時間遮断し、ガス事業者の不要な出動回数が増大したり、暖房器具のように本来長時間使用可能であるのに短時間で停止し使い勝手の低下するのを防止することができ、かつ安全性の高いガス遮断装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のガス遮断装置は、複数器具使用し複数の器具流量が登録されている時、流量変化判定手段で複数の器具が使用停止と判断され流量登録手段より削除され単一器具となり、過去削除した複数器具の流量合計値近傍(所定流量範囲以内)の場合、流量の立上りや立上り以降の流量の変化方法等の特徴を特徴抽出手段により特徴量を抽出し器具判別手段で特徴量より使用器具の判別推定を行い、検出した流量の特徴より過去削除した複数器具の流量と等しいと判定した場合、流量記憶手段に記憶している複数器具の流量登録値と入れ替えることにより、本来複数の器具使用中であるのに一つの器具と間違って使用時間監視し早期に使用時間遮断し、ガス事業者の不要な出動回数が増大したり、暖房器具のように本来長時間使用可能であるのに短時間で停止し使い勝手の低下するのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
第１の発明は、流量を計測する流量検出手段と、前記流量検出手段の検出値より流量値を演算する流量演算手段と、前記流量演算手段より求めた瞬時流量値を平均化して平均流量値を求める平均流量演算手段と、前記流量演算手段で求めた流量及び前記平均流量演算手段で求めた平均流量値を格納する流量格納手段と、前記平均流量演算手段で求めた流量値と前記流量格納手段の格納値とから変化流量が予め定めた変化値より大きいとき流量変化ありと判定する流量変化判定手段と、前記流量変化判定手段で流量変化分を登録或いは削除する流量登録手段と、前記流量登録手段に登録された流量を記憶する流量記憶手段と、前記流量演算手段で求めた流量より器具の使用状態に応じた流量や流量変化等の特徴量を求める特徴抽出手段と、器具の使用状態に応じた流量や流量変化等の特徴データを記憶する特徴記憶手段と、前記特徴抽出手段で求めた特徴量と前記特徴記憶手段に記憶された特徴データとから使用している器具を推定する器具判別手段と、流量変化有と判定され流量登録手段で登録されていた複数の流量が削除され、削除された複数の登録流量合計と平均流量とが所定範囲内になった時、前記器具判別手段より過去削除された複数器具の特徴量と前記特徴抽出手段で求めた特徴量とが等しい場合、前記流量記憶手段にある複数の器具流量で流量登録手段に再登録させる流量登録補正手段と、使用状態の異常を監視する判定値を記憶する監視値記憶手段と、流量登録手段の流量値と監視値記憶手段の判定値とを比較して異常の有無を判定する異常判定手段と、前記異常判定手段で異常判定成立した時ガスの供給を遮断する遮断手段とからなる。
【００１４】
そして、複数器具使用し複数の器具流量が登録されている時、流量変化判定手段で複数の器具が使用停止と判断され流量登録手段より削除され単一器具となり、過去削除した複数器具の流量合計値近傍(所定流量範囲以内)の場合、判定期間手段により所定期間流量変化を監視し、所定流量以上の流量変化が検出されなかったとき、過去削除した複数器具の流量と判定し流量記憶手段に記憶している複数流量と流量登録値を入れ替えることにより、本来複数の器具使用中であるのに一つの器具と間違って使用時間監視し早期に使用時間遮断し、ガス事業者の不要な出動回数が増大したり、暖房器具のように本来長時間使用可能であるのに短時間で停止し使い勝手の低下するのを防止することができ、かつ安全性が高い。
【００１５】
更に第２の発明は、流量を計測する流量検出手段と、前記流量検出手段の検出値より流量値を演算する流量演算手段と、前記流量演算手段より求めた瞬時流量値を平均化して平均流量値を求める平均流量演算手段と、前記流量演算手段で求めた流量及び前記平均流量演算手段で求めた平均流量値を格納する流量格納手段と、前記平均流量演算手段で求めた流量値と前記流量格納手段の格納値とから変化流量が予め定めた変化値より大きいとき流量変化ありと判定する流量変化判定手段と、前記流量変化判定手段で流量変化分を登録或いは削除する流量登録手段と、前記流量登録手段に登録された流量を記憶する流量記憶手段と、前記流量演算手段で求めた流量より器具の使用状態に応じた流量や流量変化等の特徴量を求める特徴抽出手段と、器具の使用状態に応じた流量や流量変化等の特徴データを記憶する特徴記憶手段と、前記特徴抽出手段で求めた特徴量と前記特徴記憶手段に記憶された特徴データとから使用している器具を推定する器具判別手段と、流量変化有と判定され流量登録手段で登録されていた複数の流量が削除され、削除された複数の登録流量合計と平均流量とが所定範囲内になった時、前記器具判別手段より過去削除された複数器具の特徴量と前記特徴抽出手段で求めた特徴量とが等しい場合、前記流量記憶手段にある複数の器具流量で流量登録手段に再登録させる流量登録補正手段と、使用状態の異常を監視する判定値を記憶する監視値記憶手段と、流量登録手段の流量値と監視値記憶手段の判定値とを比較して異常の有無を判定する異常判定手段と、前記流量登録補正手段からの信号で前記異常判定手段に使用時間の制限補正を行う使用時間補正手段と、前記異常判定手段で異常判定成立した時ガスの供給を遮断する遮断手段とからなる。
【００１６】
そして、複数器具使用し複数の器具流量が登録されている時、流量変化判定手段で複数の器具が使用停止と判断され流量登録手段より削除され単一器具となり、過去削除した複数器具の流量合計値近傍(所定流量範囲以内)の場合、判定期間手段により所定期間流量変化を監視し、所定流量以上の流量変化が検出されなかったとき、過去削除した複数器具の流量と判定し流量記憶手段に記憶している複数流量と流量登録値を入れ替え、最初に登録され再登録されるまでの時間を使用時間補正手段で補正して監視するので、本来複数の器具使用中であるのに一つの器具と間違って使用時間監視し早期に使用時間遮断し、ガス事業者の不要な出動回数が増大したり、異常に長く使用され続けガス需要家の人体生命に影
響を与えることなく、又暖房器具のように本来長時間使用可能であるのに短時間で停止し使い勝手の低下するのを防止することができ、かつ安全性が高い。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるガス遮断装置とガス器具の設置形態を示す図、図２は同ガス遮断装置の制御ブロック図である。
【００１８】
各家庭のガス供給管１の入口部分にガスメータ２が設置され、このガスメータ２を経由した後のガス配管３から分岐して家庭で使用する種々のガス器具が設置された場所まで配管されガスが供給される。例えば、屋外にはガス給湯器４が設置され、このガス給湯器４で生成される湯が水配管を介して台所の給湯栓５、浴槽やシャワー装置が設置された風呂６、リビング等に設置された床暖房７に供給され、種々の使用形態を形成している。
【００１９】
また、屋内にあっては、台所に設置されたガステーブル８、リビングや寝室等に設置されたガスファンヒータ９にガスが供給され、必要に応じて適宜使用される。
【００２０】
そして、設置されたガス器具が使用されガスの消費が発生するとガスメータ2でその使用量が計測され、そのデータが所定期間毎に累積記憶されている。このガスメータ2に記憶されたデータはガス事業者からの定期的なデータ要求指令に基づいて所定の情報処理を行った後、ガス料金やガス使用量あるいはガス事業者が提供する割引サービス等の情報として需要家及びガス事業者に送信される。
【００２１】
そして、ガスメータ２には、ガス入口とガス出口を有したガス流路が形成され、ガス流量を計測する流量検出手段１０とガス流路内に異常時にガスを遮断する遮断手段２３等で構成される。なお、流量検出手段１０としては種々の方式があり、本実施の形態で示す流路内に設置された一対の超音波センサで超音波信号を一方から他方に発信しその伝搬時間より使用ガス流量を検出するものや、流路内に熱線式センサを設け流れにより変化するインピーダンスより流量を求めるもの、さらには計量膜によりガス量を検出し計量膜の機械的動作を磁石とリードスイッチあるいは磁気抵抗素子等により電気的パルス信号として流量を検出するものがある。
【００２２】
そこで、超音波センサを用いた流量検出手段１０について簡単に説明すると、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送受信器が流れ方向に対抗して配置され、制御回路によって送受信の切り換えが可能になっており、ガス等の流体の流れ状態を検出している。この第１送受信器と第２送受信器の信号を処理して流量を計測するもので、上流から下流に超音波を送信する。そして第２送受信器で受信しタイマカウンタのような計時手段で計測する。次に切換手段で下流から上流に向かって超音波信号を送信し、時間値を計測する。そして、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大きさや流体の流れ状態を考慮して流量演算手段１１で流量値を求める。流量データは瞬時流量値として予め定めた周期毎に求められる。
【００２３】
そして、所定周期で求められる瞬時流量値は平均流量演算手段１２に入力され、ここで所定個数の瞬時流量値を集合して平均化され平均流量値として算出される。１３は流量格納手段で、流量演算手段１１で求めた瞬時流量及び平均流量値が時系列的に流量格納手段１３に格納される。
【００２４】
１４は流量変化判定手段で、流量変化手段判定１４では、今回平均流量演算手段１２で算出される平均流量値と流量格納手段１３に格納された前回、或いはＮ回前の格納流量とを比較して、予め定めた変化値以上の変化があるか否かを判定し、器具の使用開始有無、或いは流量変化有無を判断する。例えば、需要家が給湯器４を使用すると流量値はゼロか
ら所定の流量まで変化、あるいは他の器具を使用中に給湯器４等が使用されると求めた平均流量と流量格納手段１３の過去の流量格納値とから流量変化率あるいは流量変化量が所定以上あったか否かで器具の使用／停止、或いは流量変化の有無を判断する。
【００２５】
そして、流量変化判定手段１４で流量変化が検出されると、器具の使用開始か、あるいは器具の使用停止かを判断し、具体的には器具が使用された場合は流量変化分を流量登録手段１５に登録流量値として設定する。この場合、流量増大側の変化が検出される度に器具が追加使用されたと判断して、都度、流量変化分を新規登録し登録流量値として設定する。反対に、器具の使用が停止された場合は流量登録手段１５に登録されている登録流量値のうち流量変化分に近い登録流量値をその器具が停止されたと判断し削除する。この削除処理の場合も同様に、流量減少側の変化が検出される度に器具の使用が停止されたと判断して都度、登録流量値の削除処理を実行する。又流量登録手段１５に登録された器具流量は、時系列的に流量記憶手段１６に記憶される。流量登録手段１５で登録流量が削除されても、流量記憶手段１６には残っている。
【００２６】
一方、１７は特徴抽出手段で、流量演算手段１１で求めた瞬時流量より器具流量開始後の安定するまでの立上り時間や絶対流量値、流量安定期間からの流量変化等の特徴を求める。１８は特徴記憶手段で、器具毎の器具流量開始後の安定するまでの立上り時間や絶対流量値、流量安定期間からの流量変化等の特徴量データが記憶されている。１９は器具判別手段で、特徴抽出手段１７からの特徴流量と特徴記憶手段１８の格納された各種特徴データとから流量登録手段１５に登録された流量がどの器具流量かを推定する。例えば流量立上り時の変化時間やピーク流量は所定の時間範囲内、流量帯かどうかを判定したり、或いは相関係数などを用いて特徴が同じかを判定する。これらの器具判別処理は、平均流量を求めたり、流量変化より流量登録を行ったりするのと並行して行っている。
【００２７】
流量変化判定手段１４から変化あり信号が出力されると、流量登録手段１５では流量の登録或いは削減等を行っているが、通常流量変化が増大変化か減少変化かを判定する。特に流量登録手段１５に複数(例えば３つ以上)の器具流量が登録された後、その後の流量変化で複数の流量器具が削除され(特に小さい器具流量)、流量登録手段１５に器具流量が1個のみ登録される場合がある。
【００２８】
２０は流量登録補正手段で、器具判別手段１９では、登録流量が登録時点までに削除された複数器具の合計流量とほぼ同一流量か、或いは流量差が所定流量範囲内かを判定し、所定流量範囲内の場合、現在流れている流量の特徴量が過去登録されていた器具の流量の特徴とほぼ等しいと器具判別推定すると、流量登録手段１５に登録されている流量は、実は過去の複数の器具流量と判定し流量登録補正信号を流量登録手段１５と流量記憶手段１６に出力される。
【００２９】
そして、流量登録手段１５では、現在登録されている流量と流量記憶手段１６に記憶されている複数の器具流量とを入れ替える。実際は同じ器具を使用し続けているのに過去誤って削除された複数器具の流量を流量記憶手段１６より流量登録手段１５に再度大きい順に登録しなおす。
【００３０】
そして、２１は異常判定手段で、再設定された登録流量で使用器具の監視を行う。２２は監視値記憶手段で、異常判定手段２１で監視される流量の、流量域に対応した器具連続使用制限時間、あるいは使用最大流量の監視判定値などが記憶されている。例えばストーブ等へガスを供給するホースが何らかの原因で外れた時、異常な大流量が発生するが、そのような状態を監視するための合計流量遮断値や、器具の通常使用する最大使用時間よりはるかに長く使用された場合に対応して使用時間の制限時間を規定した使用時間遮断制限時間を設定した監視値が設けられている。この設定値と流量登録手段１５の登録流量値を
異常判定手段２１で比較判定することで、登録流量値が使用最大流量値を超えていないか、あるいは器具使用時間が登録流量値に対応した器具連続使用制限時間を超えていないか等判定する。この異常判定手段２１で異常を判定したとき遮断手段２３に遮断信号を送ってガスの供給を停止する。また、２４は報知手段で、遮断状態や遮断内容を液晶表示素子等に表示すると共にガスの安全監視を行っているセンターに通信手段(図示せず)などを通じて通報する。
【００３１】
次に、以上のように構成されたガス遮断装置の動作を説明する。需要家宅で保有しているガス器具、例えばガスストーブ９や給湯器４等、が使用されるとその流量を流量検出手段１０で検出する。例えば超音波センサを用いた場合は超音波信号の伝搬時間が検出値として計測され、この信号が流量演算手段１１に送られて瞬時流量値として算出され、平均流量演算手段１２で所定個数毎の平均流量値として演算される。求められた瞬時流量および平均流量は流量格納手段１３に定期的に、かつ時系列的に記憶されると共に、この流量格納手段１３に記憶された過去の平均流量(例えば、前回、或いは前々回とか、n回前の流量記憶値等)とから流量変化の有無を求める。つまり、所定間隔で出力される平均流量値を用いてその変化状態から器具の使用あるいは器具の停止を判断するとともに、その変化時の流量変化分をもって使用器具の登録流量とし、流量登録手段１５に新規登録したり、既に登録済みの登録流量を削除したりすることで、変化時点の使用器具に対応した登録流量を正確に設定することができる。
【００３２】
例えば、給湯器４を利用者が使用すると例えば過去流量零の場合、任意の流量に変化するが、その変化を平均流量と過去の流量とから変化流量として求め、その変化率或いは変化量が所定以上の場合変化有として、即ち何らかの器具使用有りとして流量登録手段１５に登録する。或いはガステーブル８使用中に給湯器４を使用すると流量格納手段１３の過去流量にガステーブル８の流量が記憶されており、流量変化判定手段１４では今回の平均流量と過去流量記憶値とから変化流量を求め、同様に現在の流量からの変化率、或いは変化流量が所定以上の場合に変化有りとして変化流量を流量登録手段１５に登録する。器具使用が増加する場合だけでなく、複数の器具が使用中に何らかの器具が停止されたり、流量が変化すると流量変化判定手段１４では過去の流量記憶値と平均流量とから減少変化かを判定しその減少変化流量を出力し、流量登録手段１５は減少変化流量より登録された流量のうち最も近い流量登録値を削除したり、或いは削減する。
【００３３】
しかしながら、ガステーブル８やガスファンヒータ９を使用中に給湯器４の使用形態において、特に床暖房等に使用した場合は運転初期の負荷が大きい場合と安定状態の負荷が小さい場合においては燃焼量が大きく変化する。このような場合、流量登録手段１５にガステーブル８やガスファンヒータ９の流量が登録され、更に給湯器４の流量が登録される。給湯器４の運転初期に流量変化がありとして給湯器４の使用が判定され、この時点の平均流量値が登録流量として流量登録手段１５に登録されることになる。そして、運転が継続されると暖房負荷が徐々に減少していき、燃焼量すなわちガス流量が比例制御により減少方向に制御される。流量変化判定手段１４により、このときの変化量によって、ガステーブル８やガスファンヒータ９の流量が、実際は使用しているが、流量登録を削除される場合がある。そして給湯器４の使用を停止するとガステーブル８とガスファンヒータ９の合計流量が１つの器具として流量登録手段１５に残る場合がある。
【００３４】
つまり、給湯器４使用中に給湯器の流量変化量とガステーブル８やガスファンヒータ９の流量と同じ流量の流量変化が発生することがある。結果ガステーブル８やガスファンヒータ９が停止したと判定して、流量登録手段１５より流量登録値を削除する。この状態で暖房負荷が飽和して給湯器４が停止すると流量変化判定手段１４で流量変化ありと判断して、このときの流量変化分を流量登録手段１５に登録された登録流量から削除される。しかし、給湯器４が停止した時、既にガステーブル８やガスファンヒータ９の流量がなくな
っているので、合計流量が一つの器具として流量登録手段１５に残っている。実際に使用していない１つの器具流量として、異常判定手段２１で監視値記憶手段２２の設定値と比較する場合の登録流量の対象となってしまう。つまり、実際に使用している器具の流量よりも大きな値の登録流量で使用器具の監視が行われることになり、連続使用制限時間が短縮されたりして予想外の短時間で遮断手段２３が誤遮断してしまうという使い勝手の悪さが発生する。
【００３５】
そこで、並行して特徴抽出手段１７より求めた瞬時流量より変化より、器具の使用開始判定、その後の流量の立上りから安定までの時間やピーク流量、安定時の流量、或いは安定後の流量制御時の変化時間や再安定期の流量等の特徴を検出する。特徴記憶手段１８は、器具毎の前述の各種状態の特徴量、即ち器具の使用開始判定時流量、その後の流量の立上りから安定までの時間やピーク流量、安定時の流量、或いは安定後の流量制御時の変化時間や再安定期の流量や時間等の情報が記憶されている。器具判別手段１９は特徴抽出手段１７や特徴記憶手段１８の特徴量より現在検出された流量がどの器具に近いか器具推定を、例えば記憶された特徴量と所定範囲内か、或いは所定の相関係数以内かどうかで行うことにより判別している。これらの判別処理は、並行して、随時流量登録手段１５に登録された平均流量値に対応して、器具判別手段１９ではどの器具流量かを判別している。
【００３６】
そこで流量登録手段１５に例えば器具Ａ、器具Ｂが流量登録される毎、登録流量を流量記憶手段１６に時系列的に記憶している。又登録され変化するまでの経過時間も記憶している。最大流量の器具Ｃ、例えば給湯器４等が使用されて登録される。その後流量変化し、器具判別手段１９で器具流量の判別推定するが、判別に時間を要している間に、流量変化検出すると変化流量の応じて先に複数の登録された器具流量、器具Ａ、器具Ｂが削除される場合がある。そこで器具判別手段１９は、器具Ａ、器具Ｂが流量変化で削除されたことを流量登録手段１５からの信号でその状態を記憶しておく。更に流量登録補正手段２０は、器具Ｃの給湯器４が停止した時、流量登録手段１５には、あたかも一つの器具流量のみが流量登録手段１５に残るが、器具流量減少により削除された器具Ａと器具Ｂの合計流量と残った登録流量とを比較し、ほほ等しい場合、即ち流量差が所定値範囲以内、或いは所定比率以内かの判定を行い、器具判定信号出力と共に流量登録補正信号を流量登録手段１５及び流量記憶手段１６に対し行う。
【００３７】
即ち流量登録補正手段２０は、器具判別手段１９からの器具判定信号を入力し、平均流量演算手段１２により求めた平均流量が流量登録手段１５の登録値、及び流量記憶手段１６に残っている器具Ａと器具Ｂの合計流量と流量変化がないか判定する。その結果流量変化がなく同一流量近傍と判定すると、実際は１つの登録流量器具ではなく、複数器具がもともと継続して使用されていると判定して、流量登録手段１５の登録流量を流量記憶手段１６に残っている複数の器具流量で再登録しなおす。即ち現在使用中の器具に対応して流量記憶手段の記憶流量で設定しなおす。
【００３８】
そして、異常判定手段２１はこの再設定された登録流量で監視値記憶手段２２内の該当の使用時間制限時間を参照して使用器具を監視する。
なお、本実施の形態に使用した数値限定は一例であり、又使用形態も本実施の形態に限定されるものではない。
【００３９】
以上のように、流量変化判定手段１４で所定流量以上の流量変化が検出され器具流量登録が変化した場合、並行して特徴抽出手段１７で検出した流量より器具流量の特徴を判定し、器具判別手段１９で器具流量を判別すると、流量登録補正手段２０では複数器具流量が最大流量の器具を使用中（流量登録手段１５に登録中）に削除され、その結果最大流量登録値が変化した時に、もと登録されていた複数器具が使用され続けていないか判定して、器具判別手段１９の信号により、削除された流量の器具が使用され続けていると判定し
て、再度流量登録手段１５に登録し直すので、現在使用中の器具に対応した登録流量に補正することが可能となり、使用器具に対応した適切な使用時間を確保することで誤遮断を防止することができ、かつ使い勝手の高いガス遮断装置を提供することができる。
【００４０】
（実施の形態２）
図３は本発明の実施の形態２におけるガス遮断装置の制御ブロック図である。図１、図２、図４と同一機能の手段には同一番号を付している。
【００４１】
図３で、２５は使用時間補正手段で、流量登録補正手段２０より流量登録補正信号が出力されると、流量登録手段１５に再登録され直すと最初登録されてから再登録されるまでの経過時間を、監視時間より補正し異常判定手段２１で監視させる。流量記憶手段１６は、流量登録手段１５に流量が登録され、登録流量が変わるたびに各々の登録流量毎の経過時間を記憶している。使用時間補正手段２５は流量記憶手段１６の流量の使用経過時間を計算し補正する。
【００４２】
次に、以上のように構成されたガス遮断装置の動作を説明する。需要家宅で保有しているガス器具、例えばガスストーブ９や給湯器４等、が使用されるとその流量を流量検出手段１０で検出する。例えば超音波センサを用いた場合は超音波信号の伝搬時間が検出値として計測され、この信号が流量演算手段１１に送られて瞬時流量値として算出され、平均流量演算手段１２で所定個数毎の平均流量値として演算される。求められた瞬時流量および平均流量は流量格納手段１３に定期的に、かつ時系列的に記憶されると共に、この流量格納手段１３に記憶された過去の平均流量(例えば、前回、或いは前々回とか、n回前の流量記憶値等)とから流量変化の有無を求める。つまり、所定間隔で出力される平均流量値を用いてその変化状態から器具の使用あるいは器具の停止を判断するとともに、その変化時の流量変化分をもって使用器具の登録流量とし、流量登録手段１５に新規登録したり、既に登録済みの登録流量を削除したりすることで、変化時点の使用器具に対応した登録流量を正確に設定することができる。
【００４３】
例えば、給湯器４を利用者が使用すると例えば過去流量零の場合、任意の流量に変化するが、その変化を平均流量と過去の流量とから変化流量として求め、その変化率或いは変化量が所定以上の場合変化有として、即ち何らかの器具使用有りとして流量登録手段１５に登録する。或いはガステーブル８使用中に給湯器４を使用すると流量格納手段１３の過去流量にガステーブル８の流量が記憶されており、流量変化判定手段１４では今回の平均流量と過去流量記憶値とから変化流量を求め、同様に現在の流量からの変化率、或いは変化流量が所定以上の場合に変化有りとして変化流量を流量登録手段１５に登録する。器具使用が増加する場合だけでなく、複数の器具が使用中に何らかの器具が停止されたり、流量が変化すると流量変化判定手段１４では過去の流量記憶値と平均流量とから減少変化かを判定しその減少変化流量を出力し、流量登録手段１５は減少変化流量より登録された流量のうち最も近い流量登録値を削除したり、或いは削減する。
【００４４】
しかしながら、ガステーブル８やガスファンヒータ９を使用中に給湯器４の使用形態において、特に床暖房等に使用した場合は運転初期の負荷が大きい場合と安定状態の負荷が小さい場合においては燃焼量が大きく変化する。このような場合、流量登録手段１５にガステーブル８やガスファンヒータ９の流量が登録され、更に給湯器４の流量が登録される。給湯器４の運転初期に流量変化がありとして給湯器４の使用が判定され、この時点の平均流量値が登録流量として流量登録手段１５に登録されることになる。そして、運転が継続されると暖房負荷が徐々に減少していき、燃焼量すなわちガス流量が比例制御により減少方向に制御される。流量変化判定手段１４により、このときの変化量によって、ガステーブル８やガスファンヒータ９の流量が、実際は使用しているが、流量登録を削除される場合がある。そして給湯器４の使用を停止するとガステーブル８とガスファンヒータ９の
合計流量が１つの器具として流量登録手段１５に残る場合がある。
【００４５】
つまり、給湯器４使用中に給湯器の流量変化量とガステーブル８やガスファンヒータ９の流量と同じ流量の流量変化が発生することがある。結果ガステーブル８やガスファンヒータ９が停止したと判定して、流量登録手段１５より流量登録値を削除する。この状態で暖房負荷が飽和して給湯器４が停止すると流量変化判定手段１５で流量変化ありと判断して、このときの流量変化分を流量登録手段１５に登録された登録流量から削除される。しかし、給湯器４が停止した時、既にガステーブル８やガスファンヒータ９の流量がなくなっているので、合計流量が一つの器具として流量登録手段１５に残っている。実際に使用していない１つの器具流量として、異常判定手段２１で監視値記憶手段２２の設定値と比較する場合の登録流量の対象となってしまう。つまり、実際に使用している器具の流量よりも大きな値の登録流量で使用器具の監視が行われることになり、連続使用制限時間が短縮されたりして予想外の短時間で遮断手段２３が誤遮断してしまうという使い勝手の悪さが発生する。
【００４６】
そこで、並行して特徴抽出手段１７より求めた瞬時流量より変化より、器具の使用開始判定、その後の流量の立上りから安定までの時間やピーク流量、安定時の流量、或いは安定後の流量制御時の変化時間や再安定期の流量等の特徴を検出する。特徴記憶手段１８は、器具毎の前述の各種状態の特徴量、即ち器具の使用開始判定時流量、その後の流量の立上りから安定までの時間やピーク流量、安定時の流量、或いは安定後の流量制御時の変化時間や再安定期の流量や時間等の情報が記憶されている。器具判別手段１９は特徴抽出手段１７や特徴記憶手段１８の特徴量より現在検出された流量がどの器具に近いか器具推定を、例えば記憶された特徴量と所定範囲内か、或いは所定の相関係数以内かどうかで行うことにより判別している。これらの判別処理は、並行して、随時流量登録手段１５に登録された平均流量値に対応して、器具判別手段１９ではどの器具流量かを判別している。
【００４７】
例えば、流量登録手段１５に器具Ａ、器具Ｂが流量登録される毎、登録流量を流量記憶手段１６に時系列的に記憶している。最大流量の器具Ｃ、例えば給湯器４等が使用されて登録される。その後流量変化し、器具判別手段１９で器具流量の判別推定するが、判別に時間を要している間に、流量変化検出すると変化流量の応じて先に複数の登録された器具流量、器具Ａ、器具Ｂが削除される場合がある。そこで器具判別手段１９は、器具Ａ、器具Ｂが流量変化で削除されたことを流量登録手段１５からの信号でその状態を記憶しておく。更に流量登録補正手段２０は、器具Ｃの給湯器４が停止した時、流量登録手段１５には、あたかも一つの器具流量のみが流量登録手段１５に残るが、器具流量減少により削除された器具Ａと器具Ｂの合計流量と残った登録流量とを比較し、ほほ等しい場合、即ち流量差が所定値範囲以内、或いは所定比率以内かの判定を行い、器具判定信号出力と共に流量登録補正信号を流量登録手段１５及び流量記憶手段１６に対し行う。
【００４８】
即ち流量登録補正手段２０は、器具判別手段１９からの器具判定信号を入力し、平均流量演算手段１１により求めた平均流量が流量登録手段１５の登録値、及び流量記憶手段１６に残っている器具Ａと器具Ｂの合計流量と流量変化がないか判定する。その結果流量変化がなく同一流量近傍と判定すると、実際は１つの登録流量器具ではなく、複数器具がもともと継続して使用されていると判定して、流量登録手段１５の登録流量を流量記憶手段１６に残っている複数の器具流量で再登録しなおす。即ち現在使用中の器具に対応して流量記憶手段の記憶流量で設定しなおす。
【００４９】
流量登録補正手段２０の信号により使用時間補正手段２５は流量記憶手段１６に格納されている流量と経過時間の中から、再登録され直した器具流量の経過時間を求め、本来始めて登録された時に設定される該当の流量区分の使用時間より前述の経過時間を補正し、異常判定手段２１に出力する。
【００５０】
そして、異常判定手段２１はこの再設定された登録流量で監視値記憶手段２２内の該当の使用時間制限時間より優先して、使用時間補正手段２５の補正時間を参照して使用器具を監視する。結果、異常判定手段２１では判定時間が時間経過しているので、使用時間補正手段２５では経過した時間を差し引くことによって、器具が異常に長く使用されることなく、安全性を確保するようにしている。
【００５１】
なお、本実施の形態に使用した数値限定は一例であり、又使用形態も本実施の形態に限定されるものではない。
【００５２】
以上のように、流量変化判定手段１４で所定流量以上の流量変化が検出され器具流量登録が変化した場合、並行して特徴抽出手段１７で検出した流量より器具流量の特徴を判定し、器具判別手段１９で器具流量を判別すると、流量登録補正手段２０では複数器具流量が最大流量の器具を使用中（流量登録手段１５に登録中）に削除され、その結果最大流量登録値が変化した時に、もと登録されていた複数器具が使用され続けていないか判定して、器具判別手段１９の信号により、削除された流量の器具が使用され続けていると判定して、再度流量登録手段１５に登録し直すので、現在使用中の器具に対応した登録流量に補正することが可能となり、使用器具に対応した適切な使用時間を確保することで誤遮断を防止することができ、かつ使い勝手の高いガス遮断装置を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
以上のように、本発明に係るガス遮断装置は、使用器具の特徴を抽出・記憶することにより正しく流量登録し使用時間監視するものであり、器具監視装置全般に適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施の形態１におけるガス遮断装置とガス器具の設置形態を示す図
【図２】同発明の実施の形態１におけるガス遮断装置の制御ブロック図
【図３】同発明の実施の形態２におけるガス遮断装置の制御ブロック図
【図４】従来のガス遮断装置の制御ブロック図
【符号の説明】
【００５５】
１０  流量検出手段
１１  流量演算手段
１２  平均流量演算手段
１３  流量格納手段
１４  流量変化判定手段
１５  流量登録手段
１６  流量記憶手段
１７  特徴抽出手段
１８  特徴記憶手段
１９  器具判別手段
２０  流量登録補正手段
２１  異常判定手段
２２  監視値記憶手段
２３  遮断手段
２５  使用時間補正手段
【図２】
0004893523.tif 000002
【図３】
0004893523.tif 000003
【図４】
0004893523.tif 000004
【図１】
0004893523.tif 000005