JPH0771990A - 使用ガス器具判別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガス器具にガスガバナが装備されているか否
かの判別を行い、ガス漏れ発生を早期に発見できるよう
にする。 【構成】 圧力変動装置１２はガスメータ１０に流れる
ガスａの供給圧力を能動的に変動させる。ＣＰＵ３０
は、ガス器具２０の点火を検出し、ガス流量の安定状態
を確認した後、圧力が変動する前のガス供給圧力Ｈ_i1と
ガス流量Ｑ_i1とから第１の演算値を算出するとともに、
変動した後のガス供給圧力Ｈ_i2とガス流量Ｑ_i2とから第
２の演算値を算出して両者を比較し、その結果を基にガ
ス器具２０にガスガバナが装備されているか否かを判断
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガスメータを介してガ
ス器具へガスを供給するガス供給システムにおいて、ガ
ス器具の種類の判別を行うための使用ガス器具判別装置
に係り、特にガスガバナ（圧力調整器）が装備されてい
るか否かによりガス器具の種類の判別を行う使用ガス器
具判別装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ガスメータにおいて、ガス漏れの発生を
検出しガスを遮断するための方法としては、異常ガス流
量検査機能および器具継続使用時間超過検査機能の２つ
が代表的である。前者は、ガス流量計により異常に多量
のガス流量を検出した場合に、ガス遮断弁を駆動してガ
ス流路を遮断させる機能であり、一方、後者は、ガス器
具を異常に長時間使用した場合に、同様にガス遮断弁を
駆動してガス流路を遮断させる機能である。

【０００３】このような安全機能を付加した従来のガス
メータとしては、マイクロコンピュータを搭載した都市
ガスメータがあるが、この都市ガスメータにおいては、
異常ガス流量検査機能として、総合最大流量超過時にお
いてガス流路の遮断を行う場合と、個別最大流量超過時
においてガス流路の遮断を行う場合がある。これら総合
最大流量および個別最大流量の具体的な値は、それぞれ
ガスメータの号数によって異なっている。

【０００４】たとえば、メータ号数１、２、３、５、７
の都市ガスメータでは、個別最大流量（ｍ³/h)は、
「１．５」、「２．８」、「４．８」、「５．６」、
「６．９」に各々設定され、また全体最大流量（ｍ³/h)
は、「１．８」、「３．７」、「５．４」、「８．
８」、「１２．２」に各々設定されている。

【０００５】一方、器具継続使用時間超過検査機能を有
するガスメータでの継続時間は、熱量の大きさによって
区分されており、熱量区分（Kcal/h) が−５００、−５
０００未満、−６０００未満、−７０００未満、−９０
００未満、−１２０００未満、−１４０００未満の区分
では、継続時間（分）は、それぞれ「制限なし」、「７
２０」、「７２０」、「７２０」、「３９０」、「３９
０」、「１２０」に設定されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
安全機能を有するガスメータではいずれも次のような問
題があった。すなわち異常ガス流量検査機能を有するガ
スメータの場合では、ガス漏れ状態として、非常に微弱
な量が流れている場合には、これを検出することができ
ない。そのためガスを遮断することなく流し続けてしま
い、その結果ガス事故を招いてしまうという問題があっ
た。逆に、高カロリーのガスを使用するガス器具を長時
間使用しているときには、これをガス漏れと判断して誤
動作を引き起こすという問題があった。

【０００７】一方、器具継続使用時間超過検査機能を有
するガスメータの場合は、ガス使用量に応じて継続時間
を変更することにより、ガス漏れ事故を未然に防ぐこと
ができるが、ガス使用量の多い器具ほど使用時間が短
い、というわけではない。そのため誤動作を招く可能性
が高いという問題があった。

【０００８】このように異常ガス流量検査機能および器
具継続使用時間超過検査機能のいずれの安全機能を有す
るガスメータにおいても、ガス漏れ検出の誤動作を防止
するためには、ガスメータ側において使用中のガス器具
の種類の判別を欠かすことができない。しかしながら、
従来のガスメータにおいては、このような使用ガス器具
の種類の判別を有効に行う方法がなかった。

【０００９】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、ガスガバナの装備の有無を検出する
ことによりガス器具の判別を容易に行い、以て安全機能
の誤動作を防止するとともに、ガス漏れの早期発見を可
能とする使用ガス器具判別装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の使用ガス
器具判別装置は、ガス遮断機能を有するガスメータを介
してガス器具へガスを供給するガス供給システムにおい
て、前記ガスメータ内のガス供給圧力を能動的に変動さ
せる圧力変動手段と、この圧力変動手段が作動する前お
よび後のそれぞれにおいてガス流量が安定した後にガス
供給圧力を検出するガス圧検出手段と、前記圧力変動手
段が作動する前および後のそれぞれにおいてガス流量を
検出するガス流量検出手段と、前記圧力変動手段により
変動する前のガス供給圧力とガス流量とから得られる第
１の演算値、および前記圧力変動手段により変動した後
のガス供給圧力とガス流量とから得られる第２の演算値
をそれぞれを算出する演算手段と、この演算手段により
算出された第１の演算値と第２の演算値とを比較して前
記ガス器具にガスガバナが装備されているか否かを判断
し、その結果により前記ガス器具の種類の判別を行う判
別手段とを備えたものである。

【００１１】この使用ガス器具判別装置では、ガスメー
タ内のガス流量が安定した後に、圧力変動手段が作動す
る前において、ガス供給圧力およびガス流量が検出され
る。その後、圧力変動手段によりガス供給圧力が能動的
に変動されると、ガス流量が安定した後、再びガス供給
圧力およびガス流量が検出される。続いて、圧力変動手
段により変動する前のガス供給圧力とガス流量とから得
られる第１の演算値、および前記圧力変動手段により変
動した後のガス供給圧力とガス流量とから得られる第２
の演算値がそれぞれ算出される。その後、判別手段によ
り、演算手段により算出された第１の演算値と第２の演
算値とが比較され、その結果を基に前記ガス器具にガス
ガバナが装備されているか否かが判断され、さらにその
結果によりガス器具の種類の判別が行われる。

【００１２】請求項２記載の使用ガス器具判別装置で
は、請求項１記載の判別装置の演算手段が、第１の演算
値または第２の演算値各々を、ガス供給圧力の平方根に
対して所定の定数を乗算した値を求め、これをガス流量
から減算することにより算出する構成とし、判別手段
が、第１の演算値と第２の演算値とが等しい場合にガス
器具にガスガバナが装備されていると判断し、第１の演
算値と第２の演算値とが異なる場合にガス器具にガスガ
バナが装備されていないと判断する構成としたものであ
る。

【００１３】ここで、本発明による使用ガス器具の判別
の原理について説明する。

【００１４】一般に、ガスメータにおいては、ガス供給
圧力を能動的に変動させたとき、使用ガス器具にガスガ
バナ（圧力調整器）が装備されている場合（たとえばガ
スグリル）には、ガス供給圧力の変動をガスガバナが吸
収するため、ガス流量にその影響は現れない。一方、使
用ガス器具の内部にガスの流れを妨げるものがない場
合、すなわちガスガバナが装備されていない場合（たと
えばガステーブル）には、ガス供給圧力の平方根とガス
流量との間には理論的に比例関係がある。

【００１５】本発明では、この比例関係に着目し、変動
の前後のガス供給圧力とガス流量とから計算される演算
値を比較するものであり、両者が等しい場合には上記比
例関係が保たれることとなるため、この場合にはガスガ
バナが装備されていると判断し、両者が異なる場合には
ガスガバナが装備されていないと判断するものである。
そしてこのガスガバナの有無により、使用ガス器具が、
たとえばガスグリルまたはガステーブルのいずれである
かの判断を行うことが可能となる。

【００１６】なお、本発明ではガス器具を使用している
場合（点火時）のみならず、使用を停止した場合（消火
時）においても、ガスガバナの装備の有無を検出するこ
とができる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００１８】図１は本発明の一実施例に係るガス供給シ
ステム１の概略構成を表すものである。このガス供給シ
ステム１は、ガスメータ１０と、たとえばガスグリル
（ガスガバナ装備）またはガステーブル（ガスガバナ非
装備）からなるガス器具２０との間を配管１７により連
結し、ガスａの供給を行うものである。配管１７には開
閉手段としてガス栓１７ａが設けられている。

【００１９】ガスメータ１０の内部にはガス流路となる
ガス管１１が配設されている。このガス管１１には、ガ
ス圧変動手段としての圧力変動装置１２、異常時におい
てガス流路を遮断するためのガス遮断弁１３、圧力変動
装置１２による圧力変動を検出するためのガス圧力セン
サ１４、およびガス流量を計測するためのガス流量計１
５が順次配置されている。

【００２０】圧力変動装置１２は能動的に圧力変動を起
こすことができるものであればよく、たとえば比例弁が
用いられる。この比例弁によれば、ガスメータ１０の上
流側の圧力変動を抑えて能動的に圧力変動を起こすこと
が可能となる。

【００２１】図２は本実施例のガス供給システム１にお
ける制御部１６の構成を表すものである。この制御部１
６はＣＰＵ（中央処理装置）３０を備えている。ＣＰＵ
３０はバスを介してＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）
３１、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）３２等と
接続されている。このうちＲＯＭ３１には、後述の流れ
図（図３）に示すような制御プログラムが格納されてい
る。ＣＰＵ３０はＲＡＭ３２をワーキングエリアとし
て、このＲＯＭ３１に格納されたプログラムを実行する
ことにより、ガス器具３１にガスガバナが装備されてい
るかを判断し、その種類を判別するものである。

【００２２】Ｉ／Ｏ（入出力）ポート３３は、後述のＣ
ＰＵ３０からの駆動信号を圧力変動装置１２へ送るとと
もに、圧力変動装置１２、ガス圧力センサ１４およびガ
ス流量計１５の各出力信号をＣＰＵ３０へ送るためのイ
ンターフェースである。

【００２３】ＣＰＵ３０は圧力変動装置１２に対して駆
動信号を送り、ガスメータ１０に流れるガスａの供給圧
力を能動的に変動させるようになっている。この圧力変
動はたとえば初期の圧力をＨ₁ とすれば、さらに圧力を
ΔＨ増加させて変動後の圧力Ｈ₂ がＨ₁ ＋ΔＨとなるよ
うに、供給圧力をステップ状に増加させるものである。

【００２４】ＣＰＵ３０は、また、ガス器具２０の点火
を検出し、ガス流量の安定状態を確認した後、圧力が変
動する前のガス供給圧力Ｈ_i1とガス流量Ｑ_i1とから数式
１により得られる値（第１の演算値）を算出するととも
に、変動した後のガス供給圧力Ｈ_i2とガス流量Ｑ_i2とか
ら数式２により得られる（第２の演算値）を算出するた
めの演算手段としても機能する。

【００２５】

【数１】Ｑ_i1−Ａ√Ｈ_i1（Ａ：定数）

【００２６】

【数２】Ｑ_i2−Ａ√Ｈ_i2（Ａ：定数）

【００２７】ＣＰＵ３０は、さらに算出した第１の演算
値と第２の演算値とを比較し、その結果を基にガス器具
２０にガスガバナが装備されているか否かを判断し、そ
の結果によりガス器具２０の種類の判別を行う判別手段
としても機能する。

【００２８】ＣＰＵ３０は、また前述の異常ガス流量検
査機能または器具継続使用時間超過検査機能を有し、ガ
ス器具２０の種類に応じて、これら安全機能によりガス
流路を遮断すべきか否かを判断し、遮断すべきと判断し
たときには弁遮断信号を出力するようになっている。Ｉ
／Ｏ（入出力）ポート３４はこの弁遮断信号を駆動回路
３５へ送るためのインターフェースである。ＣＰＵ３０
から送出された弁遮断信号を受けた駆動回路３５はガス
遮断弁１３を閉止させてガス流路１１を遮断するように
なっている。

【００２９】次に、本実施例のガス供給システム１の動
作を図３に示す流れ図に沿って説明する。

【００３０】ＣＰＵ３０は、まず、ｉ台目のガス器具２
０の点火を検出し（ステップＳ３００）、その後ガス流
量が安定しているか否かを確認した後（ステップＳ３０
１；Ｙ）、ガス圧力センサ１４およびガス流量計１５各
々の出力を受けて変動前のガス供給圧力Ｈ_i1およびガス
流量Ｑ_i1を求める（ステップＳ３０２）。

【００３１】次に、ＣＰＵ３０は圧力変動装置１２に対
して駆動信号を送り、ガスメータ１０に流れるガス供給
圧力をたとえばステップ状に、かつ能動的に変動させる
（ステップＳ３００）。その後ガス流量が安定している
か否かを確認した後（ステップＳ３０４；Ｙ）、変動後
のガス供給圧力Ｈ_i2とガス流量Ｑ_i2とを求める（ステッ
プＳ３０５）。次に、前述の第１の演算値（Ｑ_i1−Ａ√
Ｈ_i1）と、第２の演算値（Ｑ_i2−Ａ√Ｈ_i2）とを比較
し、両者が等しいか否かを判断する（ステップＳ３０
６）。

【００３２】第１の演算値と第２の演算値とが等しいと
判断した場合には（Ｙ）、ＣＰＵ３０は次式で示される
一定値Ｑｇを求める（ステップＳ３０７）。すなわち、
この場合には圧力変動が吸収されガス流量が安定したも
のであり、これによりＣＰＵ３０は点火したｉ台目のガ
ス器具２０内にガスガバナが装備されていると判断す
る。

【００３３】

【数３】Ｑｇ＝Ｑ_i2−Ａ√Ｈ_i2

【００３４】第１の演算値と第２の演算値とが等しくな
い場合には（ステップＳ３０６；Ｎ）、ＣＰＵ３０は次
式により定数Ａを求め、元の値と置き換える（ステップ
Ｓ３０８）。

【００３５】

【数４】Ａ＝｛Ｑ_i2−Ｑｇ｝／Ａ√Ｈ_i2

【００３６】すなわち、この場合には圧力変動が吸収さ
れなかったものであり、ＣＰＵ３０はｉ台目のガス器具
２０内にガスガバナが装備されていないと判断し、次の
ガス器具の判断のために定数Ａを新たに求めた値に書き
換えるとともに、「ｉ」を「ｉ＋１」に書き換えて（ス
テップＳ３０９）、ステップ３００へ戻る。以下上述と
同様の方法により次のガス器具にガスガバナが装備され
ているか否かの判断を行う。

【００３７】このようにガス器具２０にガスガバナが装
備されているか否かの判別が行われると、その結果によ
りガス器具２０の種類の判別、本実施例ではガスグリル
かガステーブルか否かの判定を行うことができる。

【００３８】ガス器具２０の種類の判別が成された後、
ＣＰＵ３０は、さらにこの判定結果を受けて異常ガス流
量検査機能または器具継続使用時間超過検査機能によ
り、ガス流路を遮断すべきか否かを判断する。ここで、
ガス器具２０にガスガバナが装備されていると判定され
た場合、すなわちガス器具２０がガスグリルである場合
には、明らかにガス漏れの可能性はない。一方、ガス器
具２０にガスガバナが装備されていないと判定された場
合、すなわちガス器具２０がガステーブルである場合に
は、ガス漏れの可能性が出てくる。

【００３９】このように本実施例では、ガス器具２０の
種類の判別を容易に行うことができるとともに、この種
類に応じてガス漏れの可能性の有無を判断することがで
き、よってその後のガス漏れを早期に検出することがで
きる。

【００４０】なお、ガス器具２０の種類の判別がなされ
た後の、前述の異常ガス流量検査機能または器具継続使
用時間超過検査機能によるガス漏れの有無の判断、およ
びガス流路を遮断すべきと判断したときにガス遮断弁１
３を閉止させる動作については従来と同様である。

【００４１】以上実施例を挙げて本発明を説明したが、
本発明は上記実施例に限定するものではなく、その要旨
を変更しない範囲で種々変形可能である。たとえば上記
実施例においては、ガス器具２０の使用を開始した場合
（点火時）について説明したが、本発明はガス器具２０
の使用が停止された場合（消火時）にも適用できるもの
である。この場合には、図３のステップＳ３００におい
て「器具の点火検出」が「器具の消火検出」になり、ス
テップＳ３０９において「ｉ＝ｉ＋１」が「ｉ＝ｉ−
１」になる他は上記実施例と同様であるので、その説明
は省略する。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように請求項１および請求
項２記載の使用ガス器具判別装置によれば、圧力変動を
能動的に発生させ、この圧力変動の前後各々において、
ガス流量とガス供給圧力とから所定の演算値を求め、こ
れら演算値を比較することにより使用ガス器具にガスガ
バナが装備されているか否かを判断するようにしたの
で、その判断を容易に行うことができ、よってガス漏れ
の早期発見が可能となり、ガス事故を未然に防止でき、
安全性が向上するという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るガス供給システムを一
部断面して表す構成図である。

【図２】本発明の一実施例に係る使用ガス器具判別装置
における制御部の構成を表すブロック図である。

【図３】使用ガス器具判別装置の動作を説明するための
流れ図である。

【符号の説明】

１ ガス供給システム １０ ガスメータ １２ 圧力変動装置 １３ ガス遮断弁 １４ ガス圧力センサ １６ 制御部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガス遮断機能を有するガスメータを介し
   てガス器具へガスを供給するガス供給システムにおい
   て、 前記ガスメータ内のガス供給圧力を能動的に変動させる
   圧力変動手段と、 この圧力変動手段が作動する前および後のそれぞれにお
   いてガス流量が安定した後にガス供給圧力を検出するガ
   ス圧検出手段と、 前記圧力変動手段が作動する前および後のそれぞれにお
   いてガス流量を検出するガス流量検出手段と、 前記圧力変動手段により変動する前のガス供給圧力とガ
   ス流量とから得られる第１の演算値、および前記圧力変
   動手段により変動した後のガス供給圧力とガス流量とか
   ら得られる第２の演算値をそれぞれを算出する演算手段
   と、 この演算手段により算出された第１の演算値と第２の演
   算値とを比較して前記ガス器具にガスガバナが装備され
   ているか否かを判断し、その結果により前記ガス器具の
   種類の判別を行う判別手段とを具備したことを特徴とす
   る使用ガス器具判別装置。
2. 【請求項２】 前記演算手段は、第１の演算値または第
   ２の演算値各々を、ガス供給圧力の平方根に対して所定
   の定数を乗算した値を求め、これをガス流量から減算す
   ることにより算出し、前記判別手段は、第１の演算値と
   第２の演算値とが等しい場合に前記ガス器具にガスガバ
   ナが装備されていると判断し、第１の演算値と第２の演
   算値とが異なる場合に前記ガス器具にガスガバナが装備
   されていないと判断することを特徴とする請求項１記載
   の使用ガス器具判別装置。