特許 7345370 ガス器具流量推定装置及びガス器具流量推定方法

(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】

(24)【登録日】2023-09-07

(45)【発行日】2023-09-15

(54)【発明の名称】ガス器具流量推定装置及びガス器具流量推定方法

(51)【国際特許分類】

   G01F 3/22 20060101AFI20230908BHJP

【ＦＩ】

G01F3/22 Z

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019213821

(22)【出願日】2019-11-27

(65)【公開番号】P2021085723

(43)【公開日】2021-06-03

【審査請求日】2022-09-22

(73)【特許権者】

【識別番号】000006666

【氏名又は名称】アズビル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003166

【氏名又は名称】弁理士法人山王内外特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】鎌倉 信仁

【審査官】公文代 康祐

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－００８２００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－０６７２８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０２０７３９２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｆ ３／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガス器具に接続するガス通路を流れるガスの実流量を検出する検出部と、
前記検出部によって検出された今回の実流量と、前記検出部によって検出された前回の実流量とを比較し、これら２つの実流量間の変化量を算出する算出部と、
前記算出部によって算出された変化量が所定流量以上であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部によって所定流量以上であると判定された変化量が増加量となる場合に、その変化量を、新たなガス器具の流量値として保存し、前記判定部によって所定流量以上であると判定された変化量が減少量となる場合に、保存されているガス器具の流量値の中で、その変化量に近い流量値を削除する推定部と、
前記検出部によって検出されたガスの実流量が所定流量未満で変化する場合に、保存されているガス器具の流量値の合計値と、前記検出部によって検出されたガスの実流量との差分で、前記推定部によって直前に変更されたガス器具の流量値を補正する補正部とを備える
ことを特徴とするガス器具流量推定装置。

【請求項2】

前記補正部は、
前記検出部によって検出されたガスの実流量が所定流量未満で、且つ、増加する場合に、前記差分を、前記推定部によって直前に変更されたガス器具の流量値に加算する
ことを特徴とする請求項１記載のガス器具流量推定装置。

【請求項3】

前記補正部は、
前記検出部によって検出されたガスの実流量が所定流量未満で、且つ、減少する場合に、前記推定部によって直前に変更されたガス器具の流量値を、前記差分の値まで減算する
ことを特徴とする請求項１記載のガス器具流量推定装置。

【請求項4】

前記補正部は、
前記検出部によって検出されたガスの実流量の変化がなくなるまで、または、所定時間経過するまで、前記差分で、前記推定部によって直前に変更されたガス器具の流量値を補正する
ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載のガス器具流量推定装置。

【請求項5】

検出部が、ガス器具に接続するガス通路を流れるガスの実流量を検出し、
算出部が、前記検出部によって検出された今回の実流量と、前記検出部によって検出された前回の実流量とを比較し、これら２つの実流量間の変化量を算出し、
判定部が、前記算出部によって算出された変化量が所定流量以上であるか否かを判定し、
推定部が、前記判定部によって所定流量以上であると判定された変化量が増加量となる場合に、その変化量を、新たなガス器具の流量値として保存し、前記判定部によって所定流量以上であると判定された変化量が減少量となる場合に、保存されているガス器具の流量値の中で、その変化量に近い流量値を削除し、
補正部が、前記検出部によって検出されたガスの実流量が所定流量未満で変化する場合に、保存されているガス器具の流量値の合計値と、前記検出部によって検出されたガスの実流量との差分で、前記推定部によって直前に変更されたガス器具の流量値を補正する
ことを特徴とするガス器具流量推定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、ガス器具の流量値を推定するガス器具流量推定装置及びガス器具流量推定方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

ガスメータは、その内部を通過するガスの流量を検出し、この検出したガスの実流量の変化に基づいて、使用されているガス器具を推定する。また、ガスメータは、ガス器具の流量値及び使用時間を監視して、ガスの遮断及び警告を行う機能を有している。これにより、ガスメータには、ガス器具の流量値の変化を高精度に推定することが求められている。特許文献１には、ガス器具の流量値の変化を推定することができるガスメータが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１０－９１１８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示されたガスメータは、今回の実流量と前回の実流量との差分（変化量）が、所定流量以上となる場合に、今回の実流量と前回のガス器具の合計流量値との差分を、保存している最も大きなガス器具の流量値に加減算している。このため、特許文献１に開示されたガスメータでは、今回の実流量と前回の実流量との差分が、所定流量以上でなければ、補正が行われないため、ガスの実流量が所定流量未満で緩やかに変化する場合には、ガス器具の流量値を適切に推定することはできない。

【0005】

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、ガスの実流量が緩やかに変化する場合でも、ガス器具の流量値を適切に推定することができるガス器具流量推定装置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】

この発明に係るガス器具流量推定装置は、ガス器具に接続するガス通路を流れるガスの実流量を検出する検出部と、検出部によって検出された今回の実流量と、検出部によって検出された前回の実流量とを比較し、これら２つの実流量間の変化量を算出する算出部と、算出部によって算出された変化量が所定流量以上であるか否かを判定する判定部と、判定部によって所定流量以上であると判定された変化量が増加量となる場合に、その変化量を、新たなガス器具の流量値として保存し、判定部によって所定流量以上であると判定された変化量が減少量となる場合に、保存されているガス器具の流量値の中で、その変化量に近い流量値を削除する推定部と、検出部によって検出されたガスの実流量が所定流量未満で変化する場合に、保存されているガス器具の流量値の合計値と、検出部によって検出されたガスの実流量との差分で、推定部によって直前に変更されたガス器具の流量値を補正する補正部とを備えるものである。

【発明の効果】

【0007】

この発明によれば、ガスの実流量が緩やかなに変化する場合でも、ガス器具の流量値を適切に推定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施の形態１に係るガス器具流量推定装置の構成を示すブロック図である。

【図2】実施の形態１に係るガス器具流量推定装置の動作を示すフローチャートである。

【図3】実施の形態１に係るガス器具流量推定装置の動作と従来のガス器具流量推定装置の動作とを比較した図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

【0010】

実施の形態１．
実施の形態１に係るガス器具流量推定装置１０について、図１から図３を用いて説明する。

【0011】

先ず、実施の形態１に係るガス器具流量推定装置１０の構成について、図１を用いて説明する。図１は、実施の形態１に係るガス器具流量推定装置１０の構成を示すブロック図である。

【0012】

図１に示したガス器具流量推定装置１０は、例えば、ガスメータ１に設けられている。ガスの供給元となるガス供給源２と、ガスの供給先となる複数のガス器具３とは、ガス通路４によって接続されている。ガス器具３は、ガス通路４から分岐した分岐路４ａにそれぞれ繋がっている。ガスメータ１は、分岐路４ａの手前のガス通路４上に設けられている。ガス器具３は、例えば、給湯器、ファンヒータ、及び、床暖房装置等である。

【0013】

ガス器具流量推定装置１０は、検出部１１、算出部１２、判定部１３、推定部１４、及び、補正部１５を備えている。

【0014】

検出部１１は、ガス通路４を流れるガスの実流量を一定周期で検出する。この検出部１１は、例えば、超音波センサ等である。検出部１１によって検出されたガスの実流量は、メモリ（図示省略）に保存される。

【0015】

算出部１２は、検出部１１によって検出された今回の実流量と、検出部１１によって検出された前回の実流量とを比較し、これら２つの実流量間の変化量を算出する。

【0016】

判定部１３は、算出部１２によって算出された変化量が、予め設定された所定流量以上であるか否かを判定する。

【0017】

推定部１４は、判定部１３によって所定流量以上であると判定された変化量が、増加量または減少量であるのかを判定する。そして、推定部１４は、判定部１３によって所定流量以上であると判定された変化量が増加量となる場合に、その変化量を、新たなガス器具３の流量値として、メモリ等の保存部（図示省略）に保存する。また、推定部１４は、判定部１３によって所定流量以上であると判定された変化量が減少量となる場合に、保存部に保存されているガス器具３の流量値の中で、その変化量に最も近い流量値を削除する。

【0018】

補正部１５は、検出部１１によって検出されたガスの実流量の変化が無くなったか否かを判定する。また、補正部１５は、検出部１１によって検出されたガスの実流量が所定流量未満で変化しているか否かを判定する。そして、補正部１５は、検出部１１によって検出されたガスの実流量が所定流量未満で変化する場合に、保存部に保存されているガス器具３の流量値の合計値と、検出部１１によって検出されたガスの実流量との差分で、推定部１４によって直前に変更されたガス器具３の流量値を補正する。

【0019】

具体的には、補正部１５は、検出部１１によって検出されたガスの実流量が所定流量未満で、且つ、増加する場合（緩やかな実流量増加となる場合）に、上記差分を、推定部１４によって直前に変更されたガス器具３の流量値に加算する。また、補正部１５は、検出部１１によって検出されたガスの実流量が所定流量未満で、且つ、減少する場合（緩やかな実流量減少となる場合）に、推定部１４によって直前に変更されたガス器具３の流量値を、上記差分の値まで減算する。このとき、補正部１５は、検出部１１によって検出されたガスの実流量の変化がなくなるまで、または、所定時間経過するまで、上記差分で、推定部１４によって直前に変更されたガス器具３の流量値を補正する。

【0020】

次に、実施の形態１に係るガス器具流量推定装置１０の動作について、図２を用いて説明する。図２は、実施の形態１に係るガス器具流量推定装置１０の動作を示すフローチャートである。

【0021】

図２に示すように、ステップＳＴ１１において、検出部１１は、ガス通路４を流れるガスの実流量を検出する。

【0022】

ステップＳＴ１２において、算出部１２は、検出部１１によって検出された今回の実流量と、検出部１１によって検出された前回の実流量とを比較し、これら２つの実流量間の変化量を算出する。

【0023】

ステップＳＴ１３において、判定部１３は、算出部１２によって算出された変化量が所定流量以上であるか否かを判定する。ここで、判定部１３が、変化量が所定流量以上であると判定した場合（ＹＥＳの場合）には、ガス器具流量推定装置１０の動作は、ステップＳＴ１４に進む。一方、判定部１３が、変化量が所定流量以上ではないと判定した場合（ＮＯの場合）には、ガス器具流量推定装置１０の動作は、ステップＳＴ１９に進む。

【0024】

ステップＳＴ１４において、推定部１４は、判定部１３によって所定流量以上であると判定された変化量が増加量であるか否かを判定する。ここで、推定部１４が、変化量が増加量であると判定した場合（ＹＥＳの場合）には、ガス器具流量推定装置１０の動作は、ステップＳＴ１５に進む。一方、推定部１４が、変化量が増加量ではないと判定した場合（ＮＯの場合）には、ガス器具流量推定装置１０の動作は、ステップＳＴ１７に進む。

【0025】

ステップＳＴ１５において、推定部１４は、増加量となる変化量を、新たなガス器具３の流量値として保存する。

【0026】

ステップＳＴ１６において、ガス器具流量推定装置１０は、検出部１１によって検出された実流量に対する、安定待ち監視を開始する。安定待ち監視とは、実流量が変化することなく、安定した状態になるまでを監視することである。そして、ガス器具流量推定装置１０の動作は、終了する。

【0027】

ステップＳＴ１７において、推定部１４は、保存されているガス器具３の流量値の中で、減少量となる変化量に最も近い流量値を削除する。

【0028】

ステップＳＴ１８において、ガス器具流量推定装置１０は、検出部１１によって検出された実流量に対する、安定待ち監視を開始する。そして、ガス器具流量推定装置１０の動作は、終了する。

【0029】

ステップＳＴ１９において、ガス器具流量推定装置１０は、安定待ち監視中であるか否かを判定する。ここで、ガス器具流量推定装置１０が、安定待ち監視中であると判定した場合（ＹＥＳの場合）には、ガス器具流量推定装置１０の動作は、ステップＳＴ２０に進む。一方、ガス器具流量推定装置１０が、安定待ち監視中ではないと判定した場合（ＮＯの場合）には、ガス器具流量推定装置１０の動作は、終了する。

【0030】

ステップＳＴ２０において、補正部１５は、検出部１１によって検出されたガスの実流量の変化が無くなったか否かを判定する。ここで、補正部１５が、ガスの実流量の変化が無くなったと判定した場合（ＹＥＳの場合）には、ガス器具流量推定装置１０の動作は、ステップＳＴ２３に進む。一方、補正部１５が、ガスの実流量の変化が無くなっていないと判定した場合（ＮＯの場合）には、ガス器具流量推定装置１０の動作は、ステップＳＴ２１に進む。

【0031】

ステップＳＴ２１において、補正部１５は、保存されているガス器具３の流量値の合計値と、検出部１１によって検出されたガスの実流量との差分で、推定部１４によって直前に変化されたガス器具３の流量値を補正する。

【0032】

ステップＳＴ２２において、ガス器具流量推定装置１０は、検出部１１によって検出された実流量に対する、安定待ち監視を継続する。そして、ガス器具流量推定装置１０の動作は、終了する。

【0033】

ステップＳＴ２３において、ガス器具流量推定装置１０は、検出部１１によって検出された実流量に対する、安定待ち監視を解除する。そして、ガス器具流量推定装置１０の動作は、終了する。

【0034】

次に、実施の形態１に係るガス器具流量推定装置１０の動作と、従来のガス器具流量推定装置の動作との比較について、図３を用いて説明する。図３は、実施の形態１に係るガス器具流量推定装置１０の動作と従来のガス器具流量推定装置の動作とを比較した図である。

【0035】

図３の上段に記載されるグラフは、時間の経過と共に、検出部１１によって検出されたガスの実流量の推移を示したものである。図３の中段には、実施の形態１に係るガス器具流量推定装置１０における複数のガス器具３の各流量値の変化を記載している。図３の下段には、従来のガス器具流量推定装置における複数のガス器具３の各流量値の変化を記載している。なお、従来のガス器具流量推定装置は、例えば、上記特許文献１に開示されたガス器具流量推定装置を想定している。

【0036】

図３の例では、３つのガス器具３を用いた場合を説明している。１つ目のガス器具３における通常使用時の流量値Ｑ０は、２５０Ｌ／ｈとなっている。２つ目のガス器具３における通常使用時の流量値Ｑ１は、２００Ｌ／ｈとなっている。３つ目のガス器具３における通常使用時の流量値Ｑ２は、１５０Ｌ／ｈとなっている。

【0037】

３つのガス器具３を順次起動させた場合、検出部１１によって検出されるガスの実流量は、変化する。
（１）の時点では、どのガス器具３も起動しておらず、ガスの実流量は、０Ｌ／ｈとなっている。
（２）の時点で、１つ目のガス器具３が起動し、ガスの実流量は、２５０Ｌ／ｈとなっている。
（３）の時点で、１つ目のガス器具３に加えて、２つめのガス器具３が起動し、ガスの実流量は、４００Ｌ／ｈとなっている。
（４）の時点で、２つのガス器具３に加えて、３つ目のガス器具３が起動し、ガスの実流量は、５５０Ｌ／ｈから緩やかに増加している。
（５）の時点で、３つのガス器具３が全て通常使用状態となり、ガスの実流量は、６００Ｌ／ｈとなっている。
（６）の時点で、３つ目のガス器具３の使用が停止され、ガスの実流量は、４５０Ｌ／ｈから緩やかに減少している。
（７）の時点で、１つ目及び２つ目のガス器具３が使用され、ガスの実流量は、４００Ｌ／ｈとなっている。
ここでのガスの実流量の変化がどのガス器具３によって生じたかについては、不明である。

【0038】

このとき、ガス器具流量推定装置１０の補正部１５は、（４）の時点で、ガスの実流量が所定流量未満で、且つ、増加していると判定する。そして、補正部１５は、３つのガス器具３の流量値の合計値（６００Ｌ／ｈ）と、検出部１１によって検出されたガスの実流量（５５０Ｌ／ｈ）との差分（５０Ｌ／ｈ）を、推定部１４によって直前の（３）の時点で変更された２つ目のガス器具３の流量値（１５０Ｌ／ｈ）に加算する。次いで、補正部１５は、（５）の時点で、２つ目のガス器具３の流量値Ｑ１を、２００Ｌ／ｈとする。この結果、（５）の時点におけるＱ０とＱ１とＱ２との和は、６００Ｌ／ｈとなり、ガスの実流量の６００Ｌ／ｈと一致する。

【0039】

また、ガス器具流量推定装置１０の補正部１５は、（６）の時点で、ガスの実流量が所定流量未満で、且つ、減少していると判定する。そして、補正部１５は、３つのガス器具３の流量値の合計値（６００Ｌ／ｈ）と、検出部１１によって検出されたガスの実流量（４５０Ｌ／ｈ）との差分（１５０Ｌ／ｈ）を、（７）の時点で、推定部１４が直前の（５）の時点で変更された２つ目のガス器具３の流量値とする。この結果、（７）の時点におけるＱ０とＱ１とＱ２との和は、４００Ｌ／ｈとなり、ガスの実流量の４００Ｌ／ｈと一致する。

【0040】

従って、ガス器具流量推定装置１０は、補正部１５によって補正したガス器具３の流量値を推定部１４が保存することができるので、ガスの実流量が緩やかで、且つ、流量遮断の判定値に近いような場合であっても、ガス器具３に対する流量遮断の判定を適切に行うことができる。また、ガス器具流量推定装置１０は、ガスの実流量の緩やかな変化の後に、ガス器具３の流量値を補正し、この補正した流量値以外の流量値を削減しているため、流量値の削減を適正に行うことができる。

【0041】

これに対して、従来のガス器具流量推定装置は、（４）の時点での差分（５０Ｌ／ｈ）を、（６）の時点で、３つのガス器具３の中で最も大きな流量値を有する１つめのガス器具３の流量値に加算する。この結果、（７）の時点におけるＱ０とＱ１とＱ２との和は、４５０Ｌ／ｈとなり、ガスの実流量の４００Ｌ／ｈとは一致しない。

【0042】

以上より、実施の形態１に係るガス器具流量推定装置１０は、ガス器具３に接続するガス通路４を流れるガスの実流量を検出する検出部１１と、検出部１１によって検出された今回の実流量と、検出部１１によって検出された前回の実流量とを比較し、これら２つの実流量間の変化量を算出する算出部１２と、算出部１２によって算出された変化量が所定流量以上であるか否かを判定する判定部１３と、判定部１３によって所定流量以上であると判定された変化量が増加量となる場合に、その変化量を、新たなガス器具３の流量値として保存し、判定部１３によって所定流量以上であると判定された変化量が減少量となる場合に、保存されているガス器具３の流量値の中で、その変化量に近い流量値を削除する推定部１４と、検出部１１によって検出されたガスの実流量が所定流量未満で変化する場合に、保存されているガス器具３の流量値の合計値と、検出部１１によって検出されたガスの実流量との差分で、推定部１４によって直前に変更されたガス器具３の流量値を補正する補正部１５とを備えている。これにより、ガス器具流量推定装置１０は、ガスの実流量が緩やかなに変化する場合でも、ガス器具３の流量値を適切に推定することができる。

【0043】

なお、本願発明は、その発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは、実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

【符号の説明】

【0044】

１ ガスメータ
２ ガス供給源
３ ガス器具
４ ガス通路
４ａ 分岐路
１０ ガス器具流量推定装置
１１ 検出部
１２ 算出部
１３ 判定部
１４ 推定部
１５ 補正部

【図1】

【図2】

【図3】