JP2022051022A - ガスメータ - Google Patents

Abstract

【課題】本開示は、ガス器具の種類の判別の精度を向上させることができるガスメータを提供する。【解決手段】本開示におけるガスメータは、所定時間毎に流量を計測する流量計測部１１と、流量計測部１１で計測された流量の変化に基づきガス器具を判別する器具判別部１５と、を備え、器具判別部１５は、ガス器具の稼働開始後の第１所定期間内に安定流量の有無と、第２所定期間内の最大流量または最小流量と安定流量の差の絶対値が所定値以上である場合に、稼働開始したガス器具は特定器具であると判定する。【選択図】図１

Description

本開示は、ガスを使用しているガス器具の種類を判別する機能を有するガスメータに関する。

通常、ガスメータは複数のガス器具に接続されており、ガスメータを通過したガスは、複数のガス器具に供給される。複数のガス器具のうち使用されているガス器具の種類を判別することにより、器具ごとのガス使用量や、器具ごとの保安情報をユーザに提供することが可能になり、ガス事業者のサービスの幅を広げることが可能になる。

ガスメータでは一定時間間隔でガス流量を計測しており、この計測されるガス流量の変化のパターンと、ガス器具の種類ごとに予め求めておいたガス流量の変化のパターンとを比較することにより、使用されているガス器具の種類を判別する方法がある。例えば、ガス器具は、その種類ごとに動作開始時に特有の使用ガス流量の変化があり、これを検知することでどの種類のガス器具が動作しているかを判別する方法がある。

特開２００７－２４８０９号公報

しかしながら、種類の異なるガス器具であっても、使用ガス流量範囲が似ているものがあり、このようなガス器具の種類を判別することは容易ではない。

そこで、特許文献１には、複数のガス器具のうち使用ガス流量範囲が似ているガス器具に、当該ガス器具の動作の有無を検知する検知装置を取り付ける構成が記載されている。この特許文献１の構成では、検知装置が必要になる。

本開示は上記のような課題を解決するためになされたもので、ガス器具の動作の有無を検知するための検知装置を設けることなく、ガス器具の種類の判別の精度を向上させることができるガス器具判別装置を提供することを目的としている。

本開示におけるガスメータは、所定時間毎に流量を計測する流量計測部と、前記流量計測部で計測された流量の変化に基づきガス器具を判別する器具判別部と、を備え、前記器具判別部は、前記流量計測部で計測された流量値の今回と前回の差分値を求め、ガス器具の稼働開始後の第１所定期間内において、前記差分値が所定値以内となる流量が所定回数以上連続して計測された場合に、前記差分値が所定値以内となった流量の平均流量を求め、前記第１所定期間の起点よりも後を起点とする第２所定期間内の最大流量または最小流量と前記平均流量との差の絶対値が所定値以上である場合に、稼働開始したガス器具は特定器具であると判定するものである。

本開示におけるガスメータは、以上に説明した構成を有し、ガス器具の動作の有無を検知するための検知装置を設けることなく、ガス器具の種類の判別の精度を向上させることができるガス器具判別を行うことができる。

実施の形態１におけるガスメータの構成を示すブロック図 実施の形態１における器具判別部の動作を説明する為のフローチャート （１）特定器具の使用開始からのガス消費量を示すグラフ、（２）同グラフの計測回と流量値を表として示す図 （１）特定器具の使用開始からのガス消費量を示すグラフ、（２）同グラフの計測回と流量値を表として示す図

（本開示の基礎となった知見等）
ガスメータとして、超音波の伝搬時間を利用し瞬時流量が計測可能な所謂超音波流量計が実用化されたことで、計測された流量の変化パターンを分析することでガス器具の種類を判別する技術が実用化されている。

ガス器具の種類とは、例えば、ファンヒータ、乾燥機（衣類乾燥機）、ガステーブル（ガスコンロ）、給湯器、ガスストーブ、ガス床暖房等のような、用途別のカテゴリーの違いに基づく種類をいう。

しかしながら、同じ種類のガス器具であっても、型式の違い、号数（出力）の違い、製造者の違い等により、使用ガス流量およびその変化に違いがある。そこで、各種類の選定条件は、同じ種類のガス器具を同種類として選定できるように、ある範囲をもって設定されている。そのため、異なる種類のガス器具であっても、選定条件が共通する範囲が存在する場合があり、この共通する範囲に該当する場合には、１つの種類に選定することができず、該当する複数の種類を選定する。特に、ファンヒータおよび乾燥機の各種類では、使用ガス流量の範囲が似ており、選定条件の共通する範囲が広く、種類選定部でいずれの種類であるかを特定することが難しい場合がある。

発明者らは、特定のガス器具において、一定期間の安定流量の後、動作モードの違いにより増加または減少する現象を見出し、この現象から器具判別が行えることが分かり、本開示の主題を構成するに至った。

そこで、本開示は、稼働開始後の所定期間内の流量変化に基づいて、特定のガス器具を判別可能なガスメータを提供する。

以下、図面を参照しながら実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明、または、実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。

なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図していない。

（実施の形態１）
以下、図１～図３を用いて、実施の形態１を説明する。

［１－１．構成］
図１は、本実施形態のガスメータの構成例の概略を示すブロック図である。

ガスメータ１は、流路１０と、流量計測部１１と、制御部１２とを備えている。また、
流路１０には、外部配管１０ｂを介して複数の種類のガス器具２１～２３が接続されている。つまり、流路１０は、複数の種類のガス器具２１～２３へガスを供給する共通のガス流路である。なお、ガスメータ１には、図示しないが、流量計測部１１及び制御装置１２以外の公知の構成が設けられていてもよい。

流量計測部１１は、流路１０内を流れるガス流量（瞬時流量）を所定時間間隔で計測し流量データとして制御部１２へ出力する。流量計測部１１としては、代表的には、超音波流量計を挙げることができる。超音波流量計は、流路１０に流れるガスに対して、一定の時間間隔で超音波を送信および受信し、これによりガス流量を計測し、流量データとして出力する。超音波流量計の具体的な構成は特に限定されず、公知の構成を用いることができる。

制御部１２は、マイクロコンピュータまたはマイクロコントローラ等で構成され、ＣＰＵ及びメモリ（ＲＯＭ及びＲＡＭ）等を備えている。ＣＰＵがメモリに記憶された制御プログラムを実行することにより、ガスメータ１全体の制御を行うことができる。メモリには、制御プログラムの他、種々の情報を記憶することができる。制御部１２は、集中制御する単独の制御装置によって構成されていてもよいし、互いに協働して分散制御する複数の制御装置によって構成されていてもよい。

制御部１２は、例えば、流量計測部１１で計測されるガス流量からガス使用量を所定時間ごとに算出して記憶しておくことができる。また、ガスメータ１は、ガス使用量の積算値等の情報を監視センタ（図示せず）の監視装置（コンピュータ）へ送信する機能を有していてもよい。なお、本実施形態では、制御部１２は、器具判別部１５としても機能する。

器具判別部１５は、流量計測部１１で所定時間毎に計測された流量を時系列で記憶する流量記憶部１５ａ、流量記憶部１５ａに記憶された流量の前後の流量の差分を演算する差分値演算部１５ｂ、第１所定期間内に差分値演算部１５ｂで演算された差分値が所定の条件を満たすか否かを判定する第１判定部、第１判定部で所定の条件を満たすと判定された場合に、平均流量を演算する平均流量演算部１５ｄ、第２所定期間内の最大流量または最小流量と平均流量の絶対値の差が所定値以上か否かを判定する第２判定部１５ｅとからなる。

［１－２．動作］
以上のように構成されたガスメータについて、以下その動作、作用を説明する。

図３、図４は、特定のガス器具、例えば、ガス乾燥機における稼働開始直後のガス消費量の変化のグラフ及び計測流量値を示すもので、 図３と図４の違いは、動作モードが異なることによるものである。図３（１）、図４（１）に示すグラフにおいて、横軸は、流量計測部１１による所定時間（例えば、０．５秒）毎の計測回で、稼働開始時を１として、２１までを示し、縦軸は、流量計測部１１で計測された測定回毎の計測流量値を示している。また、図３（２）、図４（２）に示す表には、図３（１）、図４（１）に示すグラフの計測回毎に計測流量値、及び、後述の差分値、及び、最大流量、最小流量が計測された計測回を〇で示している。

なお、説明を簡略化する為、図３と図４では計測回１～１１の計測流量は同じ値とし、計測回１２以降の計測流量が動作モードに応じて、増加または減少する状態を示している。

以下、器具判別部１５による器具判別方法について、図２に示すフローチャート、及び
、図３、図４に示すグラフ及び表を用いて説明する。

器具判別部１５は、流量計測部１１で所定時間毎に計測された計測流量を監視し、流量が所定値（５１．８２Ｌ／ｈ）以上になったかどうかでガス器具の稼働開始を判定（Ｓ１０１）し、稼働開始と判断された場合（Ｓ１０１でＹｅｓ）は、流量記憶部１５ａは、計測流量値が０であった時点を計測回１の流量として、以降、所定時間毎の計測流量値を時系列で計測回の１から２１までを記憶する（Ｓ１０２）。

図３に示す流量変化の場合、流量記憶部１５ａは、所定値（５１．８２Ｌ／ｈ）以上が計測されたＡ点から遡り、流量が０であったＢ点を計測回１として、計測回１から２１で計測された流量値を記憶することになる。図４に示す流量変化の場合も同様である。

第１判定部１５ｃは、計測回１～２１の計測流量値が流量記憶部１５ａに記憶されると、第１所定期間に該当する計測流量値（本実施の形態では、計測回３～１２までの計測流量値）を抽出し（Ｓ１０３）、安定流量の有無を判定する（Ｓ１０４）。

本実施の形態では、安定流量の有無の判定方法として、差分値演算部１５ｂで第１所定期間内の計測回の前後の流量の差分値を算出し、差分値が所定値ΔＱ（１０Ｌ）以下である状態が所定回数（６回）連続した場合に安定流量有と判定している。

図３（２）に示す表には、計測回前後の差分値ΔＱ（ｎ）を示しており、図３（２）から分かる様に計測回４から１１の間で、７回連続で差分値が１０Ｌ以下であり、安定流量有の条件を満たしていることがわかる。

安定流量有りと判断された場合（処理Ｓ１０４でＹｅｓ）、平均流量演算部１５ｄは、平均流量Ｑｍを求める（Ｓ１０５）。図３（２）に示した事例では、計測回４から１１における計測流量Ｑ（４）からＱ（１１）の８個の計測流量を平均して平均流量Ｑｍ（＝１００．４Ｌ／ｈ）を求める。安定流量有りと判断されなかった場合（処理Ｓ１０４でＮｏ）には、処理を終了する。

なお、本実施の形態では、計測回前後の差分値が所定値ΔＱ以下となった流量値の全て用いて平均流量を求めたが、最大値、最小値を除く流量値を平均して平均流量としても良い。

次に、第２判定部１５ｅは、処理Ｓ１０５で平均流量Ｑｍが求まると、第２所定期間に該当する計測流量値（本実施の形態では、計測回９～２０までの計測流量値）を抽出し（Ｓ１０６）、この第２所定期間における最大流量Ｑｍａｘを求め（Ｓ１０７）、平均流量Ｑｍとの差分の絶対値｜Ｑｍ－Ｑｍａｘ｜が所定値ΔＱａ以上（例えば、２０Ｌ／ｈ）かどうかを判定する（Ｓ１０８）。

そして、平均流量Ｑｍと最大流量Ｑｍａｘの差分値が所定値ΔＱａ以上と判断された場合（処理Ｓ１０８でＹｅｓ）は、稼働開始したガス器具は特定器具と判定する（Ｓ１０９）。図３に示す流量変化の場合、最大値は計測回１４の１５７Ｌ／ｈであり、｜Ｑｍ－Ｑｍａｘ｜＝５６．６Ｌ／ｈとなるので、特定のガス器具と判断される。また、図４に示す流量変化の場合は、最大値は計測回１１の１０２Ｌ／ｈであり、｜Ｑｍ－Ｑｍａｘ｜＝１．６Ｌ／ｈとなり、処理Ｓ１０８では特定のガス器具とは判断されない。

平均流量Ｑｍと最大流量Ｑｍａｘの差分値が所定値ΔＱａ以上と判断されなかった場合（処理Ｓ１０８でＮｏ）は、第２所定期間における最小流量Ｑｍｉｎを求め（Ｓ１１０）、平均流量Ｑｍとの差分の絶対値｜Ｑｍ－Ｑｍｉｎ｜が所定値ΔＱｂ（例えば、１０Ｌ／
ｈ）以上かどうかを判定する（Ｓ１１１）。

そして、平均流量Ｑｍと最小流量Ｑｍｉｎの差分値が所定値ΔＱｂ以上と判断された場合（処理Ｓ１１１でＹｅｓ）は、稼働開始したガス器具は特定器具と判定する（Ｓ１０９）。図４に示す流量変化の場合、処理Ｓ１０８では特定のガス器具とは判断されなかったが、最小値は計測回１４の８０Ｌ／ｈであり、｜Ｑｍ－Ｑｍａｘ｜＝２０．４Ｌ／ｈとなるので、特定のガス器具と判断されることになる。

以上のように、本実施の形態によると、安定流量が検出されたのちの流量の増加、または、減少の大きさによって、特定器具を判定することができる。

なお、所定値ΔＱａと所定値ΔＱｂは同じ値としても良い。また、第２所定期間の起点は、第１所定期間に含まれるようにしてもよい。

［１－３．効果等］
以上のように、本実施の形態において、ガスメータ１は、所定時間毎に流量を計測する流量計測部１１と、流量計測部１１で計測された流量の変化に基づきガス器具を判別する器具判別部１５と、を備え、器具判別部１５は、流量計測部１１で計測された流量値の今回と前回の差分値を求め、ガス器具の稼働開始後の第１所定期間内において、前記差分値が所定値以内となる流量が所定回数以上連続して計測された場合に、前記差分値が所定値以内となった流量の平均流量を求め、第１所定期間の起点よりも後を起点とする第２所定期間内の最大流量または最小流量と前記平均流量との差の絶対値が所定値以上である場合に、稼働開始したガス器具は特定器具であると判定することで、安定流量が検出されたのちの流量の増加、または、減少の大きさによって、特定のガス器具を判定することができる。

本開示は、ガス器具の動作の有無を検知するための検知装置を設けることなく、ガス器具の種類の判別の精度を向上させることができるガスメータとして有用である。

１ ガスメータ
１１ 流量計測部
１５ 器具判別部

Claims (2)

1. 所定時間毎に流量を計測する流量計測部と、
   前記流量計測部で計測された流量の変化に基づきガス器具を判別する器具判別部と、
   を備え、
   前記器具判別部は、
   前記流量計測部で計測された流量値の今回と前回の差分値を求め、
   ガス器具の稼働開始後の第１所定期間内において、前記差分値が所定値以内となる流量が所定回数以上連続して計測された場合に、前記差分値が所定値以内となった流量の平均流量を求め、
   前記第１所定期間の起点よりも後を起点とする第２所定期間内の最大流量または最小流量と前記平均流量との差の絶対値が所定値以上である場合に、稼働開始したガス器具は特定器具であると判定するガスメータ。
2. 前記第２所定期間の起点は、前記第１所定期間に含まれることを特徴とする請求項１に記載のガスメータ。

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