特許 5662493 ガス遮断装置とそれによる流量変化判定方法、およびガス遮断装置用の制御器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5662493

(24)【登録日】2014年12月12日

(45)【発行日】2015年1月28日

(54)【発明の名称】ガス遮断装置とそれによる流量変化判定方法、およびガス遮断装置用の制御器

(51)【国際特許分類】

   G01F 3/22 20060101AFI20150108BHJP

   F23K 5/00 20060101ALI20150108BHJP

【ＦＩ】

   G01F3/22 B

   F23K5/00 304

【請求項の数】11

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2013-11805(P2013-11805)

(22)【出願日】2013年1月25日

(62)【分割の表示】特願2008-152094(P2008-152094)の分割

【原出願日】2008年6月10日

(65)【公開番号】特開2013-79980(P2013-79980A)

(43)【公開日】2013年5月2日

【審査請求日】2013年1月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】000220262

【氏名又は名称】東京瓦斯株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000000284

【氏名又は名称】大阪瓦斯株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000221834

【氏名又は名称】東邦瓦斯株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000168643

【氏名又は名称】高圧ガス保安協会

(73)【特許権者】

【識別番号】000005821

【氏名又は名称】パナソニック株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】309042071

【氏名又は名称】東光東芝メーターシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100081961

【弁理士】

【氏名又は名称】木内 光春

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 守

(72)【発明者】

【氏名】藤本 龍雄

(72)【発明者】

【氏名】小林 賢知

(72)【発明者】

【氏名】長井 望

(72)【発明者】

【氏名】甲野 祥子

(72)【発明者】

【氏名】川口 圭史

(72)【発明者】

【氏名】石田 宏

(72)【発明者】

【氏名】難波 三男

(72)【発明者】

【氏名】久保 和男

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 尚

(72)【発明者】

【氏名】丸山 清

(72)【発明者】

【氏名】加藤 明

(72)【発明者】

【氏名】浅野 一高

(72)【発明者】

【氏名】岩本 龍志

(72)【発明者】

【氏名】中村 廣純

(72)【発明者】

【氏名】大谷 卓久

(72)【発明者】

【氏名】平山 雄一

(72)【発明者】

【氏名】石野 仁朗

(72)【発明者】

【氏名】森永 剛

(72)【発明者】

【氏名】坂巻 充彦

【審査官】 山下 雅人

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−０９６１０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２４１４０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２８５６３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１０７３０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−０４２８４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１８０２３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３３０４９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−１１９４０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０４１４４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０２４８０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−０６７２８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１２８７０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０２４８１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２６７９９５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｆ ３／２２

Ｇ０１Ｆ １／００

Ｆ２３Ｋ ５／００

Ｆ２３Ｋ ５／１６−５／１８

Ｆ２３Ｎ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象ガス流路を流れるガスを遮断する遮断手段と、対象ガス流路を流れるガスに関する物理量として少なくともガス流量を計測する計測手段を備え、対象ガス流路を流れるガスを監視して遮断が必要な場合に前記遮断手段により対象ガス流路を遮断するガス遮断装置において、
前記計測手段により得られた計測データからガス流量の平均流量を所定時間間隔で区切られた区間毎に算出する平均流量算出手段と、
予め設定された複数の流量区分に個別対応するように予め設定された複数の安全継続時間設定値の中から、前記平均流量算出手段により得られた平均流量が属する流量区分に応じて選択される現在の設定値に基づき、継続時間計測用のタイマを用いて、前記対象ガス流路を流れるガス流量の継続時間を計測する継続時間計測手段と、
前記継続時間計測用のタイマによる計測時間が、前記現在の設定値として選択されている安全継続時間設定値に達した時点で、前記遮断手段により前記対象ガス流路を遮断させる保安手段と、
前記平均流量算出手段により得られた平均流量が変化前の流量に対して予め設定されたしきい値以上変化した場合に流量変化を検出する流量変化検出手段と、
この流量変化検出手段により検出された流量変化の回数をカウントするカウント手段と、
このカウント手段によりカウントされた流量変化回数が予め設定された所定回数に達した場合に実質的な流量変化ありと判定する流量変化有無判定手段と、
前記計測手段により得られた計測データに基づいて装置内で得られたデータを記憶する記憶手段を備え、
前記流量変化検出手段は、予め設定された前記しきい値としてガス器具の通常着火時に現れる流量の最低レベルを表す着火流量最低値を用いることで、平均流量が変化前の流量から当該着火流量最低値以上変化した場合に流量変化を検出する遅切れ防止判定用の流量変化検出手段を含み、
前記流量変化有無判定手段は、遅切れ防止判定用の流量変化有無判定を行い、前記遅切れ防止判定用の流量変化検出手段により流量変化が検出された場合に実質的な流量変化ありと判定する遅切れ防止判定用の流量変化有無判定手段を含み、
前記保安手段は、前記遅切れ防止判定用の流量変化有無判定手段により実質的な流量変化ありと判定された場合に、前記継続時間計測用のタイマをゼロスタートさせると共に、流量変化ありと判定された時刻とその時点の流量を、流量変化の検出の際に前記変化前の流量として用いる新たな元流量データとして前記記憶手段に登録するように構成されている
ことを特徴とするガス遮断装置。

【請求項2】

前記遅切れ防止判定用の流量変化検出手段は、前記着火流量最低値として１００Ｌ／ｈの値を用いる
ことを特徴とする請求項１に記載のガス遮断装置。

【請求項3】

対象ガス流路を流れるガスを遮断する遮断手段と、対象ガス流路を流れるガスに関する物理量として少なくともガス流量を計測する計測手段を備え、対象ガス流路を流れるガスを監視して遮断が必要な場合に前記遮断手段により対象ガス流路を遮断するガス遮断装置において、
前記計測手段により得られた計測データからガス流量の平均流量を所定時間間隔で区切られた区間毎に算出する平均流量算出手段と、
予め設定された複数の流量区分に個別対応するように予め設定された複数の安全継続時間設定値の中から、前記平均流量算出手段により得られた平均流量が属する流量区分に応じて選択される現在の設定値に基づき、継続時間計測用のタイマを用いて、前記対象ガス流路を流れるガス流量の継続時間を計測する継続時間計測手段と、
前記継続時間計測用のタイマによる計測時間が、前記現在の設定値として選択されている安全継続時間設定値に達した時点で、前記遮断手段により前記対象ガス流路を遮断させる保安手段と、
前記平均流量算出手段により得られた平均流量が変化前の流量に対して予め設定されたしきい値以上変化した場合に流量変化を検出する流量変化検出手段と、
この流量変化検出手段により検出された流量変化の回数をカウントするカウント手段と、
このカウント手段によりカウントされた流量変化回数が予め設定された所定回数に達した場合に実質的な流量変化ありと判定する流量変化有無判定手段と、
前記計測手段により得られた計測データに基づいて装置内で得られたデータを記憶する記憶手段を備え、
前記流量変化検出手段は、予め設定された前記しきい値として比例制御器具の減少方向の流量変化とみなす判定レベルを表す減少方向変化判定値を用いることで、平均流量が変化前の流量から当該減少方向変化判定値以上変化した場合に流量変化を検出する減少方向変化判定用の流量変化検出手段を含み、
前記カウント手段は、前記減少方向変化判定用の流量変化検出手段により検出された前記しきい値以上の流量変化の回数をカウントする減少方向変化判定用のカウント手段を含み、
前記流量変化有無判定手段は、減少方向変化判定用のタイマを用いて判定時間を計測しながら減少方向変化判定用の流量変化有無判定を行い、予め設定された所定時間内に、前記減少方向変化判定用のカウント手段によりカウントされた流量変化回数が予め設定された所定回数に達した場合に実質的な減少方向の流量変化ありと判定する減少方向変化判定用の流量変化有無判定手段を含み、
前記保安手段は、前記減少方向変化判定用の流量変化有無判定手段により実質的な流量変化ありと判定された場合に、前記継続時間計測用のタイマと前記減少方向変化判定用のタイマをゼロスタートさせると共に、流量変化ありと判定された時刻とその時点の流量を、流量変化の検出の際に前記変化前の流量として用いる新たな元流量データとして前記記憶手段に登録するように構成されている
ことを特徴とするガス遮断装置。

【請求項4】

前記減少方向変化判定用の流量変化検出手段は、前記減少方向変化判定値として３％または５１．８２Ｌ／ｈの値を用いる
ことを特徴とする請求項３に記載のガス遮断装置。

【請求項5】

前記保安手段は、前記平均流量算出手段により得られた平均流量がゼロとなった場合に、前記継続時間計測用のタイマをクリアさせると共に、前記判定用のタイマが動作中であれば当該タイマもクリアさせるように構成されている
ことを特徴とする請求項３に記載のガス遮断装置。

【請求項6】

前記保安手段は、前記流量変化有無判定手段により実質的な流量変化ありと判定された場合に、その実質的な流量変化が比例制御器具の流量変化であるか否かを判別し、その判別結果が比例制御器具の流量変化である場合に、前記判定用のタイマをクリアさせるように構成されている
ことを特徴とする請求項３に記載のガス遮断装置。

【請求項7】

前記平均流量算出手段、前記継続時間計測手段、前記保安手段、前記流量変化検出手段、前記カウント手段、および、前記流量変化有無判定手段は、これらの手段の機能を実現するために特化されたプログラムとそれを組み込んだ電子回路またはコンピュータにより実現される
ことを特徴とする請求項１または請求項３に記載のガス遮断装置。

【請求項8】

対象ガス流路を流れるガスを遮断する遮断手段と対象ガス流路を流れるガスに関する物理量として少なくともガス流量を計測する計測手段を用いて、対象ガス流路を流れるガスを監視し、遮断が必要な場合に前記遮断手段により対象ガス流路を遮断するガス遮断装置による流量変化判定方法において、
前記計測手段により得られた計測データからガス流量の平均流量を所定時間間隔で区切られた区間毎に算出する平均流量算出手段と、
予め設定された複数の流量区分に個別対応するように予め設定された複数の安全継続時間設定値の中から、前記平均流量算出手段により得られた平均流量が属する流量区分に応じて選択される現在の設定値に基づき、継続時間計測用のタイマを用いて、前記対象ガス流路を流れるガス流量の継続時間を計測する継続時間計測手段と、
前記継続時間計測用のタイマによる計測時間が、前記現在の設定値として選択されている安全継続時間設定値に達した時点で、前記遮断手段により前記対象ガス流路を遮断させる保安手段と、
前記平均流量算出手段により得られた平均流量が変化前の流量に対して予め設定されたしきい値以上変化した場合に流量変化を検出する流量変化検出手段と、
この流量変化検出手段により検出された流量変化の回数をカウントするカウント手段と、
このカウント手段によりカウントされた流量変化回数が予め設定された所定回数に達した場合に実質的な流量変化ありと判定する流量変化有無判定手段と、
前記計測手段により得られた計測データに基づいて装置内で得られたデータを記憶する記憶手段を用いて、
前記流量変化検出手段により、予め設定された前記しきい値としてガス器具の通常着火時に現れる流量の最低レベルを表す着火流量最低値を用いることで、平均流量が変化前の流量から当該着火流量最低値以上変化した場合に流量変化を検出する遅切れ防止判定用の流量変化検出ステップと、
前記流量変化有無判定手段により、遅切れ防止判定用の流量変化有無判定を行い、前記遅切れ防止判定用の流量変化検出ステップにおいて流量変化が検出された場合に実質的な流量変化ありと判定する遅切れ防止判定用の流量変化有無判定ステップと、
前記保安手段により、前記遅切れ防止判定用の流量変化検出ステップにおいて実質的な流量変化ありと判定された場合に、前記継続時間計測用のタイマをゼロスタートさせると共に、流量変化ありと判定された時刻とその時点の流量を、流量変化の検出の際に前記変化前の流量として用いる新たな元流量データとして前記記憶手段に登録するステップ
を行うことを特徴とするガス遮断装置による流量変化判定方法。

【請求項9】

対象ガス流路を流れるガスを遮断する遮断手段と対象ガス流路を流れるガスに関する物理量として少なくともガス流量を計測する計測手段を用いて、対象ガス流路を流れるガスを監視し、遮断が必要な場合に前記遮断手段により対象ガス流路を遮断するガス遮断装置による流量変化判定方法において、
前記計測手段により得られた計測データからガス流量の平均流量を所定時間間隔で区切られた区間毎に算出する平均流量算出手段と、
予め設定された複数の流量区分に個別対応するように予め設定された複数の安全継続時間設定値の中から、前記平均流量算出手段により得られた平均流量が属する流量区分に応じて選択される現在の設定値に基づき、継続時間計測用のタイマを用いて、前記対象ガス流路を流れるガス流量の継続時間を計測する継続時間計測手段と、
前記継続時間計測用のタイマによる計測時間が、前記現在の設定値として選択されている安全継続時間設定値に達した時点で、前記遮断手段により前記対象ガス流路を遮断させる保安手段と、
前記平均流量算出手段により得られた平均流量が変化前の流量に対して予め設定されたしきい値以上変化した場合に流量変化を検出する流量変化検出手段と、
この流量変化検出手段により検出された流量変化の回数をカウントするカウント手段と、
このカウント手段によりカウントされた流量変化回数が予め設定された所定回数に達した場合に実質的な流量変化ありと判定する流量変化有無判定手段と、
前記計測手段により得られた計測データに基づいて装置内で得られたデータを記憶する記憶手段を用いて、
前記流量変化検出手段により、予め設定された前記しきい値として比例制御器具の減少方向の流量変化とみなす判定レベルを表す減少方向変化判定値を用いることで、平均流量が変化前の流量から当該減少方向変化判定値以上変化した場合に流量変化を検出する減少方向変化判定用の流量変化検出ステップと、
前記カウント手段により、前記減少方向変化判定用の流量変化検出ステップにおいて検出された前記しきい値以上の流量変化の回数をカウントする減少方向変化判定用のカウントステップと、
前記流量変化有無判定手段により、減少方向変化判定用のタイマを用いて判定時間を計測しながら減少方向変化判定用の流量変化有無判定を行い、予め設定された所定時間内に、前記減少方向変化判定用のカウントステップにおいてカウントされた流量変化回数が予め設定された所定回数に達した場合に実質的な減少方向の流量変化ありと判定する減少方向変化判定用の流量変化有無判定ステップと、
前記保安手段により、前記減少方向変化判定用の流量変化有無判定ステップにおいて実質的な流量変化ありと判定された場合に、前記継続時間計測用のタイマと前記減少方向変化判定用のタイマをゼロスタートさせると共に、流量変化ありと判定された時刻とその時点の流量を、流量変化の検出の際に前記変化前の流量として用いる新たな元流量データとして前記記憶手段に登録するステップ
を行うことを特徴とするガス遮断装置による流量変化判定方法。

【請求項10】

対象ガス流路を流れるガスを遮断する遮断手段と、対象ガス流路を流れるガスに関する物理量として少なくともガス流量を計測する計測手段を備え、対象ガス流路を流れるガスを監視して遮断が必要な場合に前記遮断手段により対象ガス流路を遮断するガス遮断装置に使用される制御器において、
前記計測手段により得られた計測データからガス流量の平均流量を所定時間間隔で区切られた区間毎に算出する平均流量算出手段と、
予め設定された複数の流量区分に個別対応するように予め設定された複数の安全継続時間設定値の中から、前記平均流量算出手段により得られた平均流量が属する流量区分に応じて選択される現在の設定値に基づき、継続時間計測用のタイマを用いて、前記対象ガス流路を流れるガス流量の継続時間を計測する継続時間計測手段と、
前記継続時間計測用のタイマによる計測時間が、前記現在の設定値として選択されている安全継続時間設定値に達した時点で、前記遮断手段により前記対象ガス流路を遮断させる保安手段と、
前記平均流量算出手段により得られた平均流量が変化前の流量に対して予め設定されたしきい値以上変化した場合に流量変化を検出する流量変化検出手段と、
この流量変化検出手段により検出された流量変化の回数をカウントするカウント手段と、
このカウント手段によりカウントされた流量変化回数が予め設定された所定回数に達した場合に実質的な流量変化ありと判定する流量変化有無判定手段と、
前記計測手段により得られた計測データに基づいて装置内で得られたデータを記憶する記憶手段を備え、
前記流量変化検出手段は、予め設定された前記しきい値としてガス器具の通常着火時に現れる流量の最低レベルを表す着火流量最低値を用いることで、平均流量が変化前の流量から当該着火流量最低値以上変化した場合に流量変化を検出する遅切れ防止判定用の流量変化検出手段を含み、
前記流量変化有無判定手段は、遅切れ防止判定用の流量変化有無判定を行い、前記遅切れ防止判定用の流量変化検出手段により流量変化が検出された場合に実質的な流量変化ありと判定する遅切れ防止判定用の流量変化有無判定手段を含み、
前記保安手段は、前記遅切れ防止判定用の流量変化有無判定手段により実質的な流量変化ありと判定された場合に、前記継続時間計測用のタイマをゼロスタートさせると共に、流量変化ありと判定された時刻とその時点の流量を、流量変化の検出の際に前記変化前の流量として用いる新たな元流量データとして前記記憶手段に登録するように構成されている
ことを特徴とするガス遮断装置用の制御器。

【請求項11】

対象ガス流路を流れるガスを遮断する遮断手段と、対象ガス流路を流れるガスに関する物理量として少なくともガス流量を計測する計測手段を備え、対象ガス流路を流れるガスを監視して遮断が必要な場合に前記遮断手段により対象ガス流路を遮断するガス遮断装置に使用される制御器において、
前記計測手段により得られた計測データからガス流量の平均流量を所定時間間隔で区切られた区間毎に算出する平均流量算出手段と、
予め設定された複数の流量区分に個別対応するように予め設定された複数の安全継続時間設定値の中から、前記平均流量算出手段により得られた平均流量が属する流量区分に応じて選択される現在の設定値に基づき、継続時間計測用のタイマを用いて、前記対象ガス流路を流れるガス流量の継続時間を計測する継続時間計測手段と、
前記継続時間計測用のタイマによる計測時間が、前記現在の設定値として選択されている安全継続時間設定値に達した時点で、前記遮断手段により前記対象ガス流路を遮断させる保安手段と、
前記平均流量算出手段により得られた平均流量が変化前の流量に対して予め設定されたしきい値以上変化した場合に流量変化を検出する流量変化検出手段と、
この流量変化検出手段により検出された流量変化の回数をカウントするカウント手段と、
このカウント手段によりカウントされた流量変化回数が予め設定された所定回数に達した場合に実質的な流量変化ありと判定する流量変化有無判定手段と、
前記計測手段により得られた計測データに基づいて装置内で得られたデータを記憶する記憶手段を備え、
前記流量変化検出手段は、予め設定された前記しきい値として比例制御器具の減少方向の流量変化とみなす判定レベルを表す減少方向変化判定値を用いることで、平均流量が変化前の流量から当該減少方向変化判定値以上変化した場合に流量変化を検出する減少方向変化判定用の流量変化検出手段を含み、
前記カウント手段は、前記減少方向変化判定用の流量変化検出手段により検出された前記しきい値以上の流量変化の回数をカウントする減少方向変化判定用のカウント手段を含み、
前記流量変化有無判定手段は、減少方向変化判定用のタイマを用いて判定時間を計測しながら減少方向変化判定用の流量変化有無判定を行い、予め設定された所定時間内に、前記減少方向変化判定用のカウント手段によりカウントされた流量変化回数が予め設定された所定回数に達した場合に実質的な減少方向の流量変化ありと判定する減少方向変化判定用の流量変化有無判定手段を含み、
前記保安手段は、前記減少方向変化判定用の流量変化有無判定手段により実質的な流量変化ありと判定された場合に、前記継続時間計測用のタイマと前記減少方向変化判定用のタイマをゼロスタートさせると共に、流量変化ありと判定された時刻とその時点の流量を、流量変化の検出の際に前記変化前の流量として用いる新たな元流量データとして前記記憶手段に登録するように構成されている
ことを特徴とするガス遮断装置用の制御器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、各家庭へのガス供給ライン中に設置されるガスメータなどに利用されるガス遮断装置と方法、およびガス遮断装置用の制御器に関するもので、特に、正常運転時または消し忘れの非使用状態における実質的な流量変化の有無を判定するための流量変化有無判定手法を改良することにより、適切なタイミングでの安全継続時間遮断を可能とし、それによって保安機能とサービスの両方を向上可能とする技術に係る。

【背景技術】

【0002】

各家庭へのガス供給ラインの入り口には、ガス流量計を内蔵したガスメータが取り付けられている。ガスメータは、ガス供給ラインを通過するガス流量を計測し、計測されたガス流量は定期的な請求ガス料金の算出に利用される。かかるガスメータは、ガス流量の計測という基本的な機能に加えて、異常状態発生時にガス供給を遮断するという保安機能を有する。この保安機能は、地震の検出やガス漏れまたは器具の消し忘れなどの異常な使用状態の検出に応答して、ガスメータのガス流路内に設けられた遮断弁によりガスを遮断する機能である。

【0003】

図１１は、上記保安機能の一つである安全継続時間オーバ時の遮断機能に利用される安全継続時間設定値を示す図である。この機能は、ガス流量の発生が検出されてから、そのガス流量が継続して使用される場合に、継続時間が過度に長くなる時は、ガス漏れなどの何らかの異常な使用状態が発生したとみなして、ガスを遮断する機能である。

【0004】

図１１に示されるとおり、ガス流量が大きい大型の湯沸かし器は、せいぜい３０分程度しか継続して使用されず、一方で、ガス流量が小さいストーブは、長時間継続して使用されるであろうとの前提で、ガス流量が大きい時の安全継続時間を短く、ガス流量が小さい時の安全継続時間を長く設定している。

【0005】

そして、ガスメータは、ガス流量が発生した時点や増加側に変化した時点で、何らかのガス器具の使用が開始されたと判断して、その流量が継続する時間を計測し、図１１に示す安全継続時間を超えてその流量が継続する場合に、保安上の理由からガス遮断を行っている。すなわち、計測されるガス流量に基づいて、予め設定された複数の流量区分に個別対応するように予め設定された複数の安全継続時間設定値を用いて安全継続時間オーバ遮断を行っている。

【0006】

一方、正常運転中におけるガス器具の流量変化レベルは、例えば３％（または５１．８２Ｌ／ｈ）以下であるため、従来、このようなガス器具の流量変化レベルに応じてしきい値（例えば、３％または５１．８２Ｌ／ｈ）を設定し、このしきい値以上の流量変化を検出した場合に、使用者の器具使用継続の意図に沿った流量変化（例えば、運転モード切換運転条件設定などの操作・選択に基づく流量変化）があったものと判定して継続時間計測用タイマをリセットしてゼロスタートさせるようにしている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

【0007】

このように、流量変化有無判定に基づいて継続時間計測用タイマをリセットすることにより、継続時間計測のスタートポイントが更新されるため、ガス器具の正常運転時における使用者の器具使用継続の意図に反したガス遮断を回避することができる。

【0008】

このような流量変化有無判定においては、ファンヒータ、給湯器、燃料電池などの比例制御器具の正常運転時における流量変化が比較的緩やかであるという特徴に基づき、ある基準点における基準値からの流量変化として、しきい値（例えば、３％または５１．８２Ｌ／Ｈ）以上の流量変化が複数回（例えば３回）連続して検出された場合に流量変化ありと判定し、基準点および基準値を更新している。

【特許文献1】特開２００５−２４１４０５

【特許文献2】特開２００８−３２４１７

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

しかしながら、上記のような従来の安全継続時間遮断における流量変化有無判定手法には、「早切れの発生」、「遅切れの発生」、「減少方向の流量変化判定不能」などの課題が存在している。以下には、これらの課題について順次説明する。

【0010】

［早切れの発生］
ファンヒータ、給湯器、燃料電池などの比例制御器具においては、使用者の器具使用継続の意図に沿った流量変化が発生した場合であっても、図１２に示すファンヒータの実流量変化例のように、しきい値（例えば３％または５１．８２Ｌ／ｈ）以上の連続した複数回（例えば３回）の流量変化が発生しない場合があるため、流量変化ありと判定されないことがある。この場合には、継続時間計測用タイマがクリアされず、継続時間計測のスタートポイントが更新されないため、使用者の器具使用継続の意図に反した「早切れ」と呼ばれる早期のガス遮断が行われてしまう。このことは、ファンヒータのような暖房器具の利便性を低下させ、サービス低下につながる。

【0011】

［遅切れの発生］
図１３に示すファンヒータの実流量変化例のように、一般的なガス器具の通常着火時に現れる着火流量の最低レベル（例えば１００Ｌ／ｈ）以下の流量変化しか発生しない場合（例えば７０〜８０Ｌ／ｈ）には、流量変化毎に流量変化ありと判定される。この場合には、ガス器具を消し忘れた使用者がその後に操作を行っていないにもかかわらず、継続時間計測用タイマがクリアされ続けることで、継続時間計測のスタートポイントが更新され続けるため、非使用状態のガス器具に対して必要なガス遮断を適時に行うことができず、「遅切れ」と呼ばれるガス遮断の遅延が発生してしまう。

【0012】

［減少方向の流量変化判定不能］
図１４に示す比例制御器具の流量変化検出例のように、実際に流量が減少しているにもかかわらず、ある基準点における基準値からの流量変化として、しきい値（例えば３％または５１．８２Ｌ／ｈ）以上の連続した複数回（例えば３回）の流量変化が検出されない場合には、流量変化ありと判定されなくなってしまう。このように、減少方向の流量変化の判定ができない場合には、流量変化ありと判定された際に行われるべき基準値の更新が行われないため、使用中の基準値と実流量の値が乖離してしまい、以降の判定精度の低下につながる。このことは、適時なタイミングでの安全継続時間遮断の実現に対する支障となる。

【0013】

本発明は、上記のような従来技術の課題を解決するために提案されたものであって、その目的は、正常運転時または消し忘れの非使用状態における実質的な流量変化の有無を判定する流量変化有無判定手法を改良することにより、適切なタイミングでの安全継続時間遮断を可能とし、それによって保安機能とサービスの両方を向上可能なガス遮断装置とそれによる流量変化判定方法、およびガス遮断装置用の制御器を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0014】

本発明のガス遮断装置は、対象ガス流路を流れるガスを遮断する遮断手段と、対象ガス流路を流れるガスに関する物理量として少なくともガス流量を計測する計測手段を備え、対象ガス流路を流れるガスを監視して遮断が必要な場合に前記遮断手段により対象ガス流路を遮断するガス遮断装置において、まず、次のような基本的な構成を備えるものである。

【0015】

すなわち、本発明のガス遮断装置は、前記計測手段により得られた計測データからガス流量の平均流量を所定時間間隔で区切られた区間毎に算出する平均流量算出手段と、予め設定された複数の流量区分に個別対応するように予め設定された複数の安全継続時間設定値の中から、前記平均流量算出手段により得られた平均流量が属する流量区分に応じて選択される現在の設定値に基づき、継続時間計測用のタイマを用いて、前記対象ガス流路を流れるガス流量の継続時間を計測する継続時間計測手段と、前記継続時間計測用のタイマによる計測時間が、前記現在の設定値として選択されている安全継続時間設定値に達した時点で、前記遮断手段により前記対象ガス流路を遮断させる保安手段と、前記平均流量算出手段により得られた平均流量が変化前の流量に対して予め設定されたしきい値以上変化した場合に流量変化を検出する流量変化検出手段と、この流量変化検出手段により検出された流量変化の回数をカウントするカウント手段と、このカウント手段によりカウントされた流量変化回数が予め設定された所定回数に達した場合に実質的な流量変化ありと判定する流量変化有無判定手段と、前記計測手段により得られた計測データに基づいて装置内で得られたデータを記憶する記憶手段を備える。

【0016】

本発明のガス遮断装置は、以上のような基本的な構成を備えた上で、上記の目的を達成するために、次のような技術的な特徴を備えるものである。
本発明のガス遮断装置の一つの態様において、前記流量変化検出手段は、予め設定された前記しきい値としてガス器具の通常着火時に現れる流量の最低レベルを表す着火流量最低値を用いることで、平均流量が変化前の流量から当該着火流量最低値以上変化した場合に流量変化を検出する遅切れ防止判定用の流量変化検出手段を含み、前記流量変化有無判定手段は、遅切れ防止判定用の流量変化有無判定を行い、前記遅切れ防止判定用の流量変化検出手段により流量変化が検出された場合に実質的な流量変化ありと判定する遅切れ防止判定用の流量変化有無判定手段を含み、前記保安手段は、前記遅切れ防止判定用の流量変化有無判定手段により実質的な流量変化ありと判定された場合に、前記継続時間計測用のタイマをゼロスタートさせると共に、流量変化ありと判定された時刻とその時点の流量を、流量変化の検出の際に前記変化前の流量として用いる新たな元流量データとして前記記憶手段に登録するように構成されている。

【0017】

この態様のガス遮断装置によれば、例えば、１００Ｌ／ｈの着火流量最低値をしきい値として用いて、少なくとも１００Ｌ／ｈ以上の流量変化を検出することにより、「１００Ｌ／ｈ以上の流量変化が発生」することを遅切れ防止判定用の判定条件として遅切れ防止判定用の流量変化有無判定を行うことができる。このような遅切れ防止判定用の流量変化有無判定によれば、ガス器具の消し忘れ時において、ガス器具の着火流量最低レベル以下の例えば７０〜８０Ｌ／ｈ程度の流量変化しか発生しない場合に、実質的な流量変化ありと判定されることを回避できる。その結果、ガス器具の消し忘れ時における継続時間計測用タイマのクリアを防止して、非使用状態のガス器具に対して必要なガス遮断を適時に行うことができるため、高い信頼性で遅切れを防止できる。

【0018】

本発明のガス遮断装置の他の態様において、前記流量変化検出手段は、予め設定された前記しきい値として比例制御器具の減少方向の流量変化とみなす判定レベルを表す減少方向変化判定値を用いることで、平均流量が変化前の流量から当該減少方向変化判定値以上変化した場合に流量変化を検出する減少方向変化判定用の流量変化検出手段を含み、前記カウント手段は、前記減少方向変化判定用の流量変化検出手段により検出された前記しきい値以上の流量変化の回数をカウントする減少方向変化判定用のカウント手段を含み、前記流量変化有無判定手段は、減少方向変化判定用のタイマを用いて判定時間を計測しながら減少方向変化判定用の流量変化有無判定を行い、予め設定された所定時間内に、前記減少方向変化判定用のカウント手段によりカウントされた流量変化回数が予め設定された所定回数に達した場合に実質的な減少方向の流量変化ありと判定する減少方向変化判定用の流量変化有無判定手段を含み、前記保安手段は、前記減少方向変化判定用の流量変化有無判定手段により実質的な流量変化ありと判定された場合に、前記継続時間計測用のタイマと前記減少方向変化判定用のタイマをゼロスタートさせると共に、流量変化ありと判定された時刻とその時点の流量を、流量変化の検出の際に前記変化前の流量として用いる新たな元流量データとして前記記憶手段に登録するように構成されている。

【0019】

この態様のガス遮断装置によれば、例えば、３％（または５１．８２Ｌ／ｈ）の減少方向変化判定値をしきい値として用いて、３％（または５１．８２Ｌ／ｈ）以上の流量変化を検出し、所定時間内におけるその発生回数をカウントすることにより、「３％（または５１．８２Ｌ／ｈ）以上の流量変化が所定時間（Ｘ時間）内に所定回数（Ｍ回）以上発生」することを判定条件として減少方向変化判定用の流量変化有無判定を行うことができる。このような減少方向変化判定用の流量変化有無判定によれば、実流量の減少傾向に応じて、所定時間（Ｘ時間）と所定回数（Ｍ回）を適切に設定することにより、ある基準点における基準値からの流量変化として、減少方向変化判定値（例えば、３％または５１．８２Ｌ／ｈ）以上の連続した複数回（例えば３回）の流量変化が発生しないような、極めて緩やかな流量減少時であっても、実質的な流量変化ありと判定することができる。その結果、比例制御器具の減少方向の流量変化時には常に、基準値の更新が行われるため、使用中の基準値と実流量の値が乖離することを防止でき、以降の判定精度を維持できる。したがって、適時なタイミングでの安全継続時間遮断の実現に寄与できる。

【0020】

また、本発明のガス遮断装置による流量変化判定方法およびガス遮断装置用の制御器は、上記のガス遮断装置の機能を、方法の観点および装置に使用される制御器の観点からそれぞれ把握したものである。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、正常運転時または消し忘れの非使用状態における実質的な流量変化の有無を判定する流量変化有無判定手法を改良することにより、適切なタイミングでの安全継続時間遮断を可能とし、それによって保安機能とサービスの両方を向上可能なガス遮断装置とそれによる流量変化判定方法、およびガス遮断装置用の制御器を提供することができる。

【発明を実施するための形態】

【0022】

［構成］
図１は、本発明のガス遮断装置を適用した一つの実施形態に係るガスメータの構成を示す機能ブロック図である。この図１に示すように、本実施形態のガスメータ１００は、本発明のガス遮断装置の特徴的な機能を実現するコントローラ（制御器）１１０、対象ガス流路を流れるガスに関する物理量を計測する計測部１２０、ガスを遮断する遮断弁１３０、各種のデータを表示する表示部１４０、外部とのデータ通信を行う通信装置１５０、から構成されている。

【0023】

計測部１２０は、対象ガス流路を流れるガス流量Ｑを計測するガス流量センサ１２１と、他の各種の物理量として、例えば、供給圧力、ガス温度、加速度などを計測する各種センサ１２２を備えている。

【0024】

コントローラ１１０は、平均流量算出部１１１、流量変化検出部１１２、カウント部１１３、流量変化有無判定部１１４、継続時間計測部１１５、保安部１１６、および、記憶部１１７、を備えている。なお、図２と図３は、このコントローラ１１０のうち、流量変化検出部１１２、カウント部１１３、流量変化有無判定部１１４、および、継続時間計測部１１５の詳細構成を、データの流れと共に示す機能ブロック図である。

【0025】

平均流量算出部１１１は、計測部１２０のガス流量センサ１２１により得られた計測データからガス流量の平均流量を算出する手段である。ここで、平均流量としては、予め設定された所定の時間間隔毎、例えば、３０秒間毎にガス流量の連続する計測データの平均値が算出される。

【0026】

流量変化検出部１１２は、平均流量算出部１１１により得られた平均流量と変化前の平均流量との差分を予め設定された検出用のしきい値と比較して、平均流量が変化前の流量から当該しきい値以上変化している場合に流量変化を検出する手段である。この流量変化検出部１１２は、図２に示すように、早切れ防止判定用流量変化検出部１１２１、遅切れ防止判定用流量変化検出部１１２２、および、減少方向変化判定用流量変化検出部１１２３、を備えている。

【0027】

早切れ防止判定用流量変化検出部１１２１は、予め設定されたしきい値Ｑｄ１として３０Ｌ／ｈの流量変化最低値を用いることで、平均流量が変化前の流量からしきい値Ｑｄ１（＝３０Ｌ／ｈ）以上変化した場合に流量変化を検出する手段である。

【0028】

遅切れ防止判定用流量変化検出部１１２２は、予め設定されたしきい値Ｑｄ２として１００Ｌ／ｈの着火流量最低値を用いることで、平均流量が変化前の流量からしきい値Ｑｄ２（＝１００Ｌ／ｈ）以上変化した場合に流量変化を検出する手段である。

【0029】

減少方向変化判定用流量変化検出部１１２３は、予め設定されたしきい値Ｑｄ３として３％の減少方向変化判定値を用いることで、平均流量が変化前の流量からしきい値Ｑｄ３（＝３％）以上変化した場合に流量変化を検出する手段である。

【0030】

カウント部１１３は、平均流量算出部１１１により検出された流量変化の回数をカウントする手段であり、図２に示すように、早切れ防止判定用カウント部１１３１と減少方向変化判定用カウント部１１３３を備えている。

【0031】

早切れ防止判定用カウント部１１３１は、早切れ防止判定用流量変化検出部１１２１により検出されたしきい値Ｑｄ１以上の流量変化の回数をカウントする手段である。
減少方向変化判定用カウント部１１３３は、減少方向変化判定用流量変化検出部１１２３により検出されたしきい値Ｑｄ３（＝３％）以上の流量変化の回数をカウントする手段である。

【0032】

流量変化有無判定部１１４は、判定用のタイマを用いて判定時間を計測しながら、カウント部１１３によりカウントされた流量変化回数が予め設定された所定回数に達した場合に実質的な流量変化ありと判定する手段である。この流量変化有無判定部１１４は、図２に示すように、早切れ防止判定用流量変化有無判定部１１４１と早切れ防止判定用タイマ１１４１Ｔ、遅切れ防止判定用流量変化有無判定部１１４２と遅切れ防止判定用タイマ１１４２Ｔ、および、減少方向変化判定用流量変化有無判定部１１４３と減少方向変化判定用タイマ１１４３Ｔ、を備えている。

【0033】

早切れ防止判定用流量変化有無判定部１１４１は、早切れ防止判定用タイマ１１４１Ｔを用いて判定時間を計測しながら早切れ防止判定用の流量変化有無判定を行い、早切れ防止判定用カウント部１１３１によりカウントされた流量変化回数が予め設定された所定回数（Ｎ回）に達した場合に実質的な流量変化ありと判定する手段である。変形例として、予め設定された所定時間内に、早切れ防止判定用カウント部１１３１によりカウントされた流量変化回数が予め設定された所定回数（Ｎ回）に達した場合に実質的な流量変化ありと判定してもよい。

【0034】

遅切れ防止判定用流量変化有無判定部１１４２は、遅切れ防止判定用タイマ１１４２Ｔを用いて判定時間を計測しながら遅切れ防止判定用の流量変化有無判定を行い、遅切れ防止判定用流量変化検出部１１２２により流量変化が検出された場合に実質的な流量変化ありと判定する手段である。

【0035】

減少方向変化判定用流量変化有無判定部１１４３は、減少方向変化判定用タイマ１１４３Ｔを用いて判定時間を計測しながら減少方向変化判定用の流量変化有無判定を行い、予め設定された所定時間（Ｘ時間）内に、減少方向変化判定用カウント部１１３３によりカウントされた流量変化回数が予め設定された所定回数（Ｍ回）に達した場合に実質的な減少方向の流量変化ありと判定する手段である。例えば、所定回数（Ｍ回）を３回とし、所定時間（Ｘ時間）を３分間として、この３分間の間に、減少方向変化判定用カウント部１１３３によりカウントされた流量変化回数が３回に達した場合に実質的な減少方向の流量変化ありと判定することが考えられる。

【0036】

継続時間計測部１１５は、予め設定された複数の流量区分に個別対応するように予め設定された複数の安全継続時間設定値の中から、平均流量算出部１１１により得られた平均流量が属する流量区分に応じて選択される現在の設定値に基づき、図３に示すような継続時間計測用タイマ１１５Ｔを用いて、対象ガス流路を流れるガス流量の継続時間を計測する手段である。

【0037】

保安部１１６は、継続時間計測部１１５の継続時間計測用タイマ１１５Ｔによる計測時間が、現在の設定値として選択されている安全継続時間設定値に達した時点で、遮断弁１３０により対象ガス流路を遮断させる手段である。この保安部１１６は、予め設定された複数の流量区分に個別対応するように予め設定された複数の安全継続時間設定値の中から、平均流量算出部１１１により得られた平均流量が属する流量区分に応じて一つの設定値を選択する。

【0038】

この保安部１１６はまた、早切れ防止判定用流量変化有無判定部１１４１により実質的な流量変化ありと判定された場合に、継続時間計測用タイマ１１５Ｔと早切れ防止判定用タイマ１１４１Ｔをリセットしてゼロスタートさせると共に、流量変化ありと判定された時刻とその時点の流量変化ΔＱを新たな元流量データ（基準点ｔ０、基準値Ｑ０）として記憶部１１７に登録する。

【0039】

この保安部１１６はまた、遅切れ防止判定用流量変化有無判定部１１４２により実質的な流量変化ありと判定された場合に、継続時間計測用タイマ１１５Ｔと遅切れ防止判定用タイマ１１４２Ｔをリセットしてゼロスタートさせると共に、流量変化ありと判定された時刻とその時点の流量変化ΔＱを新たな元流量データ（基準点ｔ０、基準値Ｑ０）として記憶部１１７に登録する。

【0040】

この保安部１１６はまた、減少方向変化判定用流量変化有無判定部１１４３により実質的な流量変化ありと判定された場合に、継続時間計測用タイマ１１５Ｔと減少方向変化判定用タイマ１１４３Ｔをリセットしてゼロスタートさせると共に、流量変化ありと判定された時刻とその時点の流量変化ΔＱを新たな元流量データ（基準点ｔ０、基準値Ｑ０）として記憶部１１７に登録する。

【0041】

さらに、保安部１１６は、平均流量算出部１１１により得られた平均流量がゼロとなった場合に、継続時間計測用タイマ１１５Ｔをクリアさせると共に、判定用タイマ（早切れ防止判定用タイマ１１４１Ｔ、遅切れ防止判定用タイマ１１４２Ｔ、および、減少方向変化判定用タイマ１１４３Ｔ）の中で動作中のタイマをクリアさせる。

【0042】

また、保安部１１６は、早切れ防止判定用流量変化有無判定部１１４１または減少方向変化判定用流量変化有無判定部１１４３により実質的な流量変化ありと判定された場合に、その実質的な流量変化が比例制御器具の流量変化であるか否かを判別し、その判別結果が比例制御器具の流量変化である場合に、判定結果取得先の判定部（１１４または１１５）の早切れ防止判定用タイマ１１４１Ｔまたは減少方向変化判定用タイマ１１４３Ｔをクリアさせる。

【0043】

記憶部１１７は、計測部１２０により得られた計測データに基づいて装置内で得られたデータを記憶する手段である。

【0044】

以上のようなコントローラ１１０のうち、平均流量算出部１１１、流量変化検出部１１２、カウント部１１３、流量変化有無判定部１１４、継続時間計測部１１５、および、保安部１１６は、これらの各部の機能を実現するために特化されたプログラムとそれを組み込んだ電子回路またはコンピュータにより実現される。また、記憶部１１７は、各種のメモリまたは記憶装置により実現される。

【0045】

［作用］
図４は、以上のような構成を有する本実施形態のガスメータ１００のコントローラ１１０による流量変化判定処理の一例を示すフローチャートである。以下には、図１と図４を参照しながら、流量変化判定処理の流れについて説明する。

【0046】

［流量変化判定処理］
コントローラ１１０は、計測部１２０のガス流量センサ１２１から対象ガス流路を流れるガス流量（の計測データ）Ｑを取得すると（Ｓ１１０のＹＥＳ）、平均流量算出部１１１により、このガス流量Ｑから平均流量（例えば、３０秒間毎の平均流量）Ｑａｖｅを算出する（Ｓ１２０）。平均流量Ｑａｖｅがゼロである場合には（Ｓ１３０のＹＥＳ）、保安部１１６により、動作中の全てのタイマをクリアした（Ｓ１４０）後、Ｓ１１０に戻る。

【0047】

コントローラ１１０は、平均流量Ｑａｖｅがゼロでない場合には（Ｓ１３０のＮＯ）、保安部１１６により、平均流量Ｑａｖｅを記憶部１１７に登録する（Ｓ１５０）。そして、流量変化検出部１１２、カウント部１１３、流量変化有無判定部１１４、および、保安部１１６により、早切れ防止用流量変化判定処理（Ｓ１６０）、遅切れ防止用流量変化判定処理（Ｓ１７０）、および、減少方向流量変化判定処理（Ｓ１８０）という３種類の個別の流量変化判定処理を並行的に行う。これらの個別の流量変化判定処理の詳細については後述する。

【0048】

コントローラ１１０の保安部１１６は、個別の流量変化判定処理（Ｓ１６０，Ｓ１７０，Ｓ１８０）により得られた判定結果を処理して表示部１４０に表示させる（Ｓ１９０）。継続時間計測用タイマ１１５Ｔは、ゼロスタートからの経過時間が平均流量の流量区分に応じて現在選択中の安全継続時間設定値に達した時点で、その旨を示す安全継続時間オーバ信号を保安部１１６に与える。保安部１１６は、継続時間計測用タイマ１１５Ｔからの安全継続時間オーバ信号を受け取ると（Ｓ２００のＹＥＳ）、遮断弁１３０に遮断信号を与え、対象ガス流路を遮断させる（Ｓ２１０）。

【0049】

保安部１１６は、継続時間計測用タイマ１１５Ｔからの安全継続時間オーバ信号を受け取るまでの間（Ｓ２００のＮＯ）は、複数の流量区分に個別対応する複数の安全継続時間設定値の中から、平均流量算出部１１１により得られた平均流量が属する流量区分に応じて一つの安全継続時間設定値を選択し、選択した設定値を示す信号を継続時間計測部１１５に与えることにより、継続時間計測用タイマ１１５Ｔを制御する。

【0050】

［個別の流量変化判定処理］
以下には、図４に示す流量変化判定処理における、早切れ防止用流量変化判定処理（Ｓ１６０）、遅切れ防止用流量変化判定処理（Ｓ１７０）、および、減少方向流量変化判定処理（Ｓ１８０）の各詳細について順次説明する。

【0051】

［早切れ防止用流量変化判定処理］
図５は、図４に示す流量変化判定処理における早切れ防止用流量変化判定処理（Ｓ１６０）の一例を示すフローチャートである。以下には、図１〜図３、図５を参照しながら、早切れ防止用流量変化判定処理（Ｓ１６０）の流れについて説明する。

【0052】

早切れ防止用流量変化判定処理（Ｓ１６０）において、コントローラ１１０はまず、早切れ防止判定用流量変化検出部１１２１（図２）により、平均流量算出部１１１で得られた今回の平均流量と前回の平均流量との差分ΔＱをしきい値Ｑｄ１（＝３０Ｌ／ｈ）と比較し、平均流量差分ΔＱがしきい値Ｑｄ１（＝３０Ｌ／ｈ）以上である場合、すなわち、平均流量が変化前の流量からしきい値Ｑｄ１（＝３０Ｌ／ｈ）以上変化した場合に（Ｓ１６１のＹＥＳ）流量変化を検出する（Ｓ１６２）。

【0053】

早切れ防止判定用流量変化検出部１１２１により流量変化が検出される度に、早切れ防止判定用カウント部１１３１（図２）により流量変化回数をカウント（カウント値を１ずつ増分）する（Ｓ１６３）。

【0054】

早切れ防止判定用流量変化有無判定部１１４１（図２）は、早切れ防止判定用カウント部１１３１によりカウントされた流量変化回数が予め設定された所定回数（Ｎ回）に達したか否かを判定（早切れ防止判定用の流量変化有無判定）し、所定回数（Ｎ回）に到達している場合に（Ｓ１６４のＹＥＳ）実質的な流量変化ありと判定する（Ｓ１６５）。

【0055】

早切れ防止判定用流量変化有無判定部１１４１により実質的な流量変化ありと判定されると、保安部１１６は、継続時間計測用タイマ１１５Ｔと早切れ防止判定用タイマ１１４１Ｔをリセットしてゼロスタートさせる（Ｓ１６６）と共に、流量変化ありと判定された時刻とその時点の流量変化ΔＱを新たな元流量データ（基準点ｔ０、基準値Ｑ０）として記憶部１１７に登録する（Ｓ１６７）。

【0056】

［遅切れ防止用流量変化判定処理］
図６は、図４に示す流量変化判定処理における遅切れ防止用流量変化判定処理（Ｓ１７０）の一例を示すフローチャートである。以下には、図１〜図３、図６を参照しながら、遅切れ防止用流量変化判定処理（Ｓ１７０）の流れについて説明する。

【0057】

遅切れ防止用流量変化判定処理（Ｓ１７０）において、コントローラ１１０はまず、遅切れ防止判定用流量変化検出部１１２２（図２）により、平均流量算出部１１１で得られた今回の平均流量と前回の平均流量との差分ΔＱをしきい値Ｑｄ２（＝１００Ｌ／ｈ）と比較し、平均流量差分ΔＱがしきい値Ｑｄ２（＝１００Ｌ／ｈ）以上である場合、すなわち、平均流量が変化前の流量からしきい値Ｑｄ２（＝１００Ｌ／ｈ）以上変化した場合に（Ｓ１７１のＹＥＳ）流量変化を検出する（Ｓ１７２）。

【0058】

遅切れ防止判定用流量変化有無判定部１１４２（図２）は、遅切れ防止判定用流量変化検出部１１２２により流量変化が検出された場合に実質的な流量変化ありと判定する（Ｓ１７３）。

【0059】

遅切れ防止判定用流量変化有無判定部１１４２により実質的な流量変化ありと判定されると、保安部１１６は、継続時間計測用タイマ１１５Ｔと遅切れ防止判定用タイマ１１４２Ｔをリセットしてゼロスタートさせる（Ｓ１７４）と共に、流量変化ありと判定された時刻とその時点の流量変化ΔＱを新たな元流量データ（基準点ｔ０、基準値Ｑ０）として記憶部１１７に登録する（Ｓ１７５）。

【0060】

［減少方向流量変化判定処理］
図７は、図４に示す流量変化判定処理における減少方向流量変化判定処理（Ｓ１８０）の一例を示すフローチャートである。以下には、図１〜図３、図７を参照しながら、減少方向流量変化判定処理（Ｓ１８０）の流れについて説明する。

【0061】

減少方向流量変化判定処理（Ｓ１８０）において、コントローラ１１０はまず、減少方向変化判定用流量変化検出部１１２３（図２）により、平均流量算出部１１１で得られた今回の平均流量と前回の平均流量との差分ΔＱをしきい値Ｑｄ３（＝３％）と比較し、平均流量差分ΔＱがしきい値Ｑｄ３（＝３％）以上である場合、すなわち、平均流量が変化前の流量からしきい値Ｑｄ３（＝３％）以上変化した場合に（Ｓ１８１のＹＥＳ）流量変化を検出する（Ｓ１８２）。

【0062】

減少方向変化判定用流量変化検出部１１２３により流量変化が検出される度に、減少方向変化判定用カウント部１１３３（図２）により流量変化回数をカウント（カウント値を１ずつ増分）する（Ｓ１８３）。

【0063】

減少方向変化判定用流量変化有無判定部１１４３（図２）は、減少方向変化判定用カウント部１１３３によりカウントされた流量変化回数が、予め設定された所定時間（Ｘ時間）内に予め設定された所定回数（Ｍ回）に達したか否かを判定（減少方向変化判定用の流量変化有無判定）し、所定時間（Ｘ時間）内に所定回数（Ｍ回）に到達している場合に（Ｓ１８４のＹＥＳ）実質的な流量変化ありと判定する（Ｓ１８５）。

【0064】

減少方向変化判定用流量変化有無判定部１１４３により実質的な流量変化ありと判定されると、保安部１１６は、継続時間計測用タイマ１１５Ｔと減少方向変化判定用タイマ１１４３Ｔをリセットしてゼロスタートさせる（Ｓ１８６）と共に、流量変化ありと判定された時刻とその時点の流量変化ΔＱを新たな元流量データ（基準点ｔ０、基準値Ｑ０）として記憶部１１７に登録する（Ｓ１８７）。

【0065】

［効果］
以上のような構成および作用を有する本実施形態のガスメータ１００によれば、次のような効果が得られる。

【0066】

［早切れ防止］
本実施形態によれば、３０Ｌ／ｈの流量変化最低値をしきい値Ｑｄ１として用いて、少なくとも３０Ｌ／ｈ以上の流量変化を検出し、その発生回数をカウントすることにより、「３０Ｌ／ｈ以上の流量変化が所定回数（Ｎ回）以上発生」することを判定条件として、図５に示すような早切れ防止判定用の流量変化有無判定を行うことができる。

【0067】

本実施形態におけるこの早切れ防止判定用の流量変化有無判定によれば、３％または５１．８２Ｌ／ｈ以上の流量変化の回数しかカウントできなかった従来手法に比べて、図８の（ａ）に示すように、少なくとも３０Ｌ／ｈ以上の流量変化の回数をカウントできる。そのため、３％または５１．８２Ｌ／ｈ以下の流量変化しか発生しない場合や発生回数が少ない場合や連続していない場合であっても、図８の（ｂ）に示すように、ガス流量の流量変化を検出して実質的な流量変化ありと判定することができる。

【0068】

ここで、図８の（ｂ）に示す例においては、所定回数Ｎ＝３とした場合におけるしきい値の差異による本実施形態の効果を示しており、本実施形態によれば、３０Ｌ／ｈ以上の流量変化を３回検出して早期のポイントｔ１で流量変化ありと判定されるのに対し、従来のしきい値５１．８２Ｌ／ｈでは、それより遅いポイントｔ２でも流量変化が２回しか検出されず、流量変化ありとは判定されない。

【0069】

このように、本実施形態における早切れ防止判定用の流量変化有無判定によれば、正常運転時の流量変化が緩やかなファンヒータ、給湯器、燃料電池などの比例制御器具であっても、その器具で使用されるガス流量の流量変化を検出して実質的な流量変化ありと判定することができる。その結果、使用者の器具使用継続の意図に沿った流量変化発生時には常に、継続時間計測用タイマをクリアして継続時間計測のスタートポイントを更新できるため、高い信頼性で早切れを防止できる。

【0070】

［遅切れ防止］
本実施形態によれば、１００Ｌ／ｈの着火流量最低値をしきい値として用いて、少なくとも１００Ｌ／ｈ以上の流量変化を検出することにより、「１００Ｌ／ｈ以上の流量変化が発生」することを判定条件として、図６に示すような遅切れ防止判定用の流量変化有無判定を行うことができる。

【0071】

本実施形態におけるこの遅切れ防止判定用の流量変化有無判定によれば、図９に示すように、ガス器具の消し忘れ時において、ガス器具の着火流量最低レベル以下の例えば７０〜８０Ｌ／ｈ程度の流量変化しか発生しない場合であっても、実質的な流量変化ありと判定されることを回避できる。その結果、ガス器具の消し忘れ時における継続時間計測用タイマのクリアを防止して、非使用状態のガス器具に対して必要なガス遮断を適時に行うことができるため、高い信頼性で遅切れを防止できる。

【0072】

［減少方向の流量変化判定可能］
本実施形態によれば、３％の減少方向変化判定値をしきい値として用いて、このしきい値「３％」以上の流量変化を検出し、所定時間内におけるその発生回数をカウントすることにより、「３％以上の流量変化が所定時間（Ｘ時間）内に所定回数（Ｍ回）以上発生」することを判定条件として、図７に示すような減少方向変化判定用の流量変化有無判定を行うことができる。

【0073】

本実施形態におけるこの減少方向変化判定用の流量変化有無判定によれば、実流量の減少傾向に応じて、所定時間（Ｘ時間）と所定回数（Ｍ回）を適切に設定することにより、図１０に示すように、ある基準点における基準値からの流量変化として、３％または５１．８２Ｌ／ｈ以上の連続した複数回（例えば３回）の流量変化が発生しないような、極めて緩やかな流量減少時であっても、実質的な流量変化ありと判定することができる。その結果、比例制御器具の減少方向の流量変化時には常に、基準値の更新が行われるため、使用中の基準値と実流量の値が乖離することを防止でき、以降の判定精度を維持できる。したがって、適時なタイミングでの安全継続時間遮断の実現に寄与できる。

【0074】

［他の実施形態］
なお、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で他にも多種多様な変形例が可能である。例えば、流量変化検出に使用する流量変化最低値、着火流量最低値、減少方向変化判定値として前記実施形態で示した値は、ガス器具の使用時における流量変化の統計学的データに基づく一例にすぎない。すなわち、流量変化最低値、着火流量最低値、減少方向変化判定値として実際に使用する値は、対象とするガス器具の種類やその使用時における実流量の変化に応じて適切に選択される。同様に、流量変化有無判定に使用する具体的な所定時間や所定回数もまた、実流量の変化に応じて適切に選択される。また、図１〜図３に示した機能ブロック図の構成は、本発明を実施するための機能構成例を示すものであり、具体的なハードウェア構成およびソフトウェア構成は適宜選択可能である。

【0075】

また、前記実施形態においては、本発明のガス遮断装置をガスメータに組み込んだ場合について説明したが、本発明のガス遮断装置はガスメータとは別の装置として構成してもよい。さらに、本発明の実施態様は、ガス遮断装置に限らず、ガス遮断装置による流量変化判定方法や、図１にコントローラとして示すような本発明のガス遮断装置の制御器単体もまた、本発明の一つの実施態様である。

【図面の簡単な説明】

【0076】

【図1】本発明のガス遮断装置を適用した一つの実施形態に係るガスメータの構成を 示す機能ブロック図。

【図2】図１に示す流量変化検出部、カウント部、流量変化有無判定部の構成とデー タの流れを示す機能ブロック図。

【図3】図１に示す流量変化有無判定部、継続使用時間計測部の構成とデータの流れ を示す機能ブロック図。

【図4】図１のガスメータのコントローラによる流量変化判定処理の一例を示すフロ ーチャート。

【図5】図４に示す流量変化判定処理における早切れ防止用流量変化判定処理の一例 を示すフローチャート。

【図6】図４に示す流量変化判定処理における遅切れ防止用流量変化判定処理の一例 を示すフローチャート。

【図7】図４に示す流量変化判定処理における減少方向流量変化判定処理の一例を示 すフローチャート。

【図8】図１の実施形態による早切れ防止効果を示す説明図。

【図9】図１の実施形態による遅切れ防止効果を示す説明図。

【図10】図１の実施形態による減少方向の流量変化判定可能の効果を示す説明図。

【図11】従来の安全継続時間オーバ時の判定に使用される安全継続時間設定値を示 す図。

【図12】従来の流量変化有無判定手法における早切れの発生を説明するためのファ ンヒータの実流量変化例を示す図。

【図13】従来の流量変化有無判定手法における遅切れの発生を説明するためのファ ンヒータの実流量変化例を示す図。

【図14】従来の流量変化有無判定手法における現象方向の流量変化判定不能を説明 するための比例制御器具の流量変化検出例を示す図。

【符号の説明】

【0077】

１００…ガスメータ
１１０…コントローラ
１１１…平均流量算出部
１１２…流量変化検出部
１１３…カウント部
１１４…流量変化有無判定部
１１５…継続時間計測部
１１６…保安部
１１７…記憶部
１２０…計測部
１２１…ガス流量センサ
１２２…各種センサ
１３０…遮断弁
１４０…表示部
１５０…通信装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】