JPH1073247A - ガス流量監視方法及びそれを実施するガスメータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】設定された安全継続使用時間を変更せずに、Ｇ
ＨＰのようなガス流量の大きいガス器具におけるガス供
給の誤遮断を防止する。 【解決手段】複数に分割されたガス流量区分それぞれに
連続使用を許容する安全継続使用時間を設定し、ガス流
量の増減を検出し、増加したガス流量の使用又は残存す
るガス流量のうちの最大ガス流量の使用が当該ガス流量
の区分に対応する安全継続使用時間を超えるか否かを監
視し、超えたことを検出した時にガス供給を遮断するガ
ス流量監視方法及びガスメータにおいて、当該方法及び
当該ガスメータは、前記複数のガス流量区分のうち所定
のガス流量区分に対応するガス流量の使用が検出された
時、前記ガス供給の遮断が行われない工程及び制御手段
をそれぞれ有することを特徴とする。更にガスメータ
は、前記複数のガス流量区分に対応してガス遮断の有無
を有するデータを含むテーブルを記憶した書き換え可能
メモリを有し、制御手段は、当該テーブルの増加したガ
ス流量に対応する区分のデータに従って安全継続使用時
間を超えるときのガス供給の遮断又は非遮断を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はガス異常使用状態を
検出してガスの供給を遮断する方法にかかり、特に所定
の安全継続使用時間を超えた時に、ガスの異常使用状態
と判断してガスの供給を遮断するガスメータのガス流量
監視方法及びそれを実施するガスメータに関する。

【０００２】

【従来の技術】マイクロコンピュータを搭載したガスメ
ータは、一般に、ガス事故を未然に防止するために、ガ
ス流量の異常状態を判定し、ガス流量を遮断する安全機
能を有する。その機能の一つとして、安全継続使用時間
オーバー遮断がある。この機能は、ガス器具の消し忘れ
や何らかの異常使用等により、一定のガス流量を連続し
て長時間使用し続けると、何らかの異常が発生したと判
断してガスを自動的に遮断する機能である。

【０００３】図７は、安全継続使用時間をガス流量の区
分毎に示した図表とグラフである。図７（Ａ）は使用す
るガス器具のガス流量の区分毎に連続して使用できる時
間が示されている。図７（Ｂ）は図７（Ａ）の図表をグ
ラフに表したものであり、縦軸は時間、横軸はガス消費
量を示す。これらから明らかなように、安全継続使用時
間は流量が小さければ長く、流量が大きくなるにつれて
短くなるという関係に設定されている。従来の一般的な
ガス器具では、この様に設定された安全継続使用時間を
利用することで比較的十分な安全管理を行うことができ
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、近年におい
て、ガスエンジンヒートポンプ（ＧＨＰ）や大容量のガ
ス給湯機などのような大きなガス流量で長時間使用する
ガス器具の普及により、これらを正常に使用している状
態であっても、ガスメータが長時間の使用のためガス器
具の異常使用と判断してガスの誤遮断をすることがしば
しば起きるようになった。このようなガス器具はすべて
の家庭に普及しているわけではなく、また、それらのガ
ス器具のガス流量はまちまちであり、図７に示した設定
値について、大きなガス流量区分に対応する安全継続使
用時間を一律に長くすることは安全上好ましくない。

【０００５】そこで、本発明の目的は、設定された安全
継続時間を変更せずに、このようなガス器具におけるガ
ス供給の誤遮断を防止する方法及びその方法を実施する
ガスメータを提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記本発明の目的は、複
数に分割されたガス流量区分それぞれに連続使用を許容
する安全継続使用時間を設定し、ガス流量の増減を検出
し、増加したガス流量の使用又は残存するガス流量のう
ちの最大のガス流量の使用が当該ガス流量の区分に対応
する安全継続使用時間を超えるか否かを監視し、超えた
ことを検出した時にガス供給を遮断するガス流量監視方
法において、前記複数のガス流量区分のうち所定のガス
流量区分に対応するガス流量の使用が検出された時、前
記ガス供給の遮断を行わない工程を有することを特徴と
するガス流量監視方法及び該方法を実施するガスメータ
を提供することにより達成される。

【０００７】また、使用されるガス器具のガス流量に応
じて、前記遮断を行わない工程を必要とするガス流量区
分は異なるので、前記ガス流量区分は適宜選択可能であ
ることが好ましい。

【０００８】さらに、前記ガスメータは、前記複数のガ
ス流量区分に対応して前記遮断の有無を有するデータを
含むテーブルを記憶した書き換え可能メモリを有し、ガ
スメータ内の制御手段が、当該テーブルの前記増加した
ガス流量又は残存するガス流量のうちの最大のガス流量
に対応する区分のデータに従って前記安全継続使用時間
を超える時のガス供給の遮断又は非遮断を行う。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下図面に従って本発明の実施の
形態を説明する。しかしながら、本発明の技術的範囲が
かかる実施の形態に限定されるものではない。

【００１０】本実施の形態では、ガスエンジン・ヒート
ポンプ（以下ＧＨＰと略す）を例にして連続使用におけ
る誤遮断を回避するための方法を説明する。ＧＨＰは、
ガスエンジンによってコンプレッサを回転させて暖房と
冷房のエアーコンディションを行う装置であり、電気の
ヒートポンプに比較して燃料費が安いため、学校や法人
等の大容量の冷暖房装置として利用されることが多い。
また、燃料費の安さから一般家庭にも普及している。

【００１１】さらに、ＧＨＰは、上述のようにガス消費
量が大きいため、通常の料金より低い料金が適用される
ことがあり、そのような場合には、ＧＨＰで消費される
ガス流量とそれ以外のガス器具で消費されるガス流量の
両方を記録する必要がある。そのために、ＧＨＰとそれ
以外のガス器具を使用している場合には、通常２台のガ
スメータを必要とする。

【００１２】図１は、ＧＨＰ及びそれ以外のガス器具と
ガスメータとの接続方法を示す。図１（Ａ）の場合で
は、ＧＨＰ１０及びそれ専用のガスメータ１４とそれ以
外のガス器具１２及び一般のガスメータ１５とが、ガス
の配管１８に対して並列に接続されている。この場合
は、ガスメータ１４及び１５共に後述するようにガス遮
断制御機能等を有している。図１（Ｂ）の場合は、ＧＨ
Ｐ１０及びＧＨＰ専用のガスメータ１６とそれ以外のガ
ス器具１２及び一般のガスメータ１５とが、ガスの配管
１８に対して直列に接続されている。この場合、一般の
ガスメータ１５とＧＨＰ専用のガスメータ１６は共通の
配管１８上にあるため、配管１８の上流側にある一般の
ガスメータ１５のみが上記ガス遮断制御機能等を有して
いればよい。

【００１３】図２は、ガスメータ１４及び１５内の回路
基板に設けられる制御手段としてのマイクロコンピュー
タ２０の概略ブロック図である。このマイクロコンピュ
ータ２０はガスメータ１４及び１５が行う様々な機能を
制御するものであり、その機能は例えば、（１）ガスの
流量を積算して記憶する流量測定機能、（２）ガス遮断
制御機能などが挙げられる。ガス遮断制御機能は、ガス
流量の変化を監視し、所定の合計最大ガス流量値を超え
た場合、個々のガス器具が個別の最大ガス流量を超えた
場合、所定の安全継続使用時間を超えた場合、更には、
一定以上の震度の地震を感知した場合にガス遮断弁を遮
断する機能である。

【００１４】マイクロコンピュータ２０内は、例えばＣ
ＰＵ２０１、ＲＡＭ２０２，制御プログラムやその他の
データが格納されているＲＯＭ２０３，安全継続使用時
間を計測するタイマー２０４、合計ガス流量を測定する
カウンタ２０５、個別最大流量を測定するカウンタ２０
６がバス２０７を介して接続される。また、インターフ
ェースとしてＩ／Ｏ部２０８も接続される。

【００１５】マイクロコンピュータ２０には、ガスメー
タ内に設けた図示しないガス流量計からのガス流量信号
２０９が供給され、上述のような所定の条件を超えた場
合には、ガス遮断信号２１０がガス遮断弁１９に送られ
る。

【００１６】上述したように、ガスメータ１４及び１５
はガスの流量を測定し、ガス流量を積算して記憶する機
能のほかに、ガスの流量の変化を監視し、異常と判断し
た時は、ガスの供給を遮断する。図３は、そのガス流量
の変化の監視を説明するための図である。図３の例で
は、ストーブ、こんろ、風呂釜、小型湯沸器が需要者に
より使用される。即ち、ストーブが駆動している間にこ
んろ、風呂釜、小型湯沸器が次々に駆動を開始し、逆の
順番に駆動を終了している例である。

【００１７】ガスメータでは、例えば３０秒等の所定時
間毎に単位時間当たりの全体ガス流量を検出し、全体ガ
ス流量が変化した時の増加量を記憶し、その増加量分が
減少するまでその増加量に対応するガス器具が駆動して
いると認識して、上記の監視を行う。監視内容は、上記
した通り、合計のガス流量が合計最大流量値以内である
かどうか、個々の増加量が個別最大流量値以内であるか
どうか、更に安全継続使用時間を超えていないか等であ
る。いずれの場合も異常が認められた場合には、ガス遮
断弁を閉じるようマイクロコンピュータ２０がガス遮断
信号２１０を発生する。これら監視方法については、例
えば特公昭６１−５９４２３号等に詳細に説明されてい
るので、ここでの詳細な説明は行わない。

【００１８】図４は安全継続使用時間の計測方法を説明
するための図である。図４に従って、安全継続使用時間
を超えたときにガスを遮断する方法を説明する。まず、
マイクロコンピュータ２０内のＲＯＭ２０３には、図７
（Ａ）のようなガス器具のガス流量区分に応じた安全継
続使用時間が記憶されている。ガス器具が使用され続け
て流量に変動がないまま上記の設定された安全継続使用
時間を超えた場合には、ガス機器の消し忘れ等による異
常と判断して、ガスを遮断する。複数のガス器具が使用
された場合は、ガス流量が大きく遮断までの時間が短い
ガス器具に注目して監視を行う。また、全体のガス流量
が一定量以上変化すると、安全継続使用時間を計測して
いるタイマーはクリヤーされ、新たな安全継続使用時間
が再スタートする。例えば、時刻ｔ1 でガス流量Ｑ1 の
ストーブの使用を開始すると、Ｑ1 のガス流量の増加が
検出され、ガス流量Ｑ1 の区分に対応する安全継続使用
時間Ｔ1 が適用され、Ｑ1 の連続使用を計測するタイマ
ーがスタートして、Ｔ1 を超えるか否かの監視が行われ
る。さらに、時刻ｔ2 でＱ1 より大きいガス流量Ｑ2 の
湯沸器が開始されると、ストーブの安全継続使用時間Ｔ
1 のタイマーはクリヤーされ、Ｑ2 の区分に対応する安
全継続使用時間Ｔ2 のタイマーが新たにスタートする。

【００１９】次に、ＧＨＰの如くガス流量が比較的大き
く且つ連続使用時間が長いガス器具が使用される場合に
おいては、ＧＨＰの使用が時刻ｔ3 で開始されると、従
来のガスメータでは前記湯沸器の安全継続使用時間のタ
イマーはクリヤーされ、ＧＨＰのガス流量Ｑ3 に対応す
る安全継続使用時間Ｔ3 の計測がスタートする。そし
て、ＧＨＰが正常に使用され続けられているにもかかわ
らず、ＧＨＰの使用が図７（Ａ）に設定した安全継続使
用時間Ｔ3 を経過すると、時刻ｔ4 でマイクロコンピュ
ータはＧＨＰの異常使用と判断してガス供給が遮断され
る。

【００２０】そこで本発明の実施形態では、ＧＨＰに対
応するガス流量の使用が検出された場合は、安全継続使
用時間による監視とそれに伴う遮断を行わないようにし
て、ガス供給の誤遮断を回避するようにしている。図５
は検出されたガス流量が所定のガス流量区分に該当する
かどうかを判断するための安全継続使用時間のテーブル
（バイパステーブル）であり、フラグの１が所定のガス
流量区分であることを示している。図５の例では区分１
２がＧＨＰのガス流量として設定されている。また、図
６は、安全継続使用時間の計測のフローチャート図であ
る。以下に上記の図４の例、図５のテーブル及び図６の
フローチャートに従って具体的に説明する。

【００２１】まず、ステップＳ１においては、図４にお
ける時刻ｔ0 でのガス流量Ｑ0 及びそれに対応する安全
継続使用時間Ｔ0 が設定されている。時刻ｔ0 ではガス
器具は使用されておらずガス流量は検出されないので、
ガス流量Ｑ0 は０であり、この流量での安全継続使用時
間Ｔ0 は図７（Ａ）の区分に示される通り制限がない。
ステップＳ２はタイマーによって安全継続使用時間が経
過したかどうかを計測しているステップであり、安全継
続使用時間に達した時は、ステップＳ３でガス供給を遮
断する。

【００２２】さらに、ステップ４では例えば３０秒毎に
ガス流量が測定されており、時刻ｔ1 においてガス流量
Ｑ1 のストーブが使用され始めるとステップＳ５におい
て、ガス流量の変化が検出され、測定されたガス流量Ｑ
1 とガス流量Ｑ0 とが比較される。一定量以上の変化が
あると、ステップＳ６において、変化量ΔＱが計算され
る。この場合変化量ΔＱはガス流量Ｑ1 である。ステッ
プＳ７は変化量ΔＱがＧＨＰのガス流量の区分に該当す
るかどうかを判断するステップであるが、ガス流量Ｑ1
が例えば５０００ｋｃａｌ／ｈとすると図７（Ａ）の図
表により図５の区分３に該当し、区分３のフラグは０で
あり、ＧＨＰのガス流量区分ではないので、この場合次
のステップＳ８に移行する。ステップＳ８ではＱ1 とＱ
0 が比較され、Ｑ1 はＱ0 より明らかに大きいので、Δ
Ｑ（Ｑ1 ）の値はステップＳ９において登録され、さら
にその時の最大ガス流量Ｑmax として登録される。安全
継続使用時間Ｔ0 もＱ1 に対応する安全継続使用時間Ｔ
1 に変更され、この変更された安全継続使用時間でのタ
イマー監視がスタートする（ステップＳ１１）。

【００２３】次に、図４に示す時刻ｔ2 での湯沸器の使
用が開始されると、上述と同様に流量変化が検出され
（ステップＳ５）、変化量ΔＱが計算される（ステップ
Ｓ６）。この場合の変化量ΔＱはＱ2 である。さらに、
該変化量ΔＱ（Ｑ2 ）がＧＨＰのガス流量の区分である
かどうかがステップＳ７において判断される。Ｑ2 が例
えば１００００ｋｃａｌ／ｈとすると、図７（Ａ）から
Ｑ2 は図５のテーブルの区分６に該当し、区分６もＧＨ
Ｐのガス流量区分ではないので、この場合も次のステッ
プＳ８に移行する。ステップＳ８では、変化量ΔＱと前
記Ｑmax が比較される。ΔＱがＱmax より小さければ、
ΔＱの値はステップＳ１０において単にその使用が登録
されるだけである。図４の場合は、ΔＱ（Ｑ2 ）がＱma
x （Ｑ１）より大きいので、ΔＱ（Ｑ2 ）はステップＳ
９において登録され、さらに新たなＱmax としても登録
される。安全継続使用時間Ｔ1 も変化量ΔＱ（Ｑ2 ）に
対応する安全継続使用時間Ｔ2 に変更される。

【００２４】上記のように、図４における湯沸器のガス
流量Ｑ2 はストーブのガス流量Ｑ1より大きいので、ス
テップＳ９において、湯沸器のガス流量Ｑ2 がＱmax と
して登録され、さらに、安全継続使用時間Ｔ1 は湯沸器
のガス流量区分に対応する安全継続使用時間Ｔ2 に変更
され、今まで計測していた安全継続使用時間のタイマー
はクリヤーされ、変更された安全継続使用時間Ｔ2 での
タイマー監視が新たにスタートする（ステップＳ１
１）。

【００２５】ここで、時刻ｔ3 においてＧＨＰの運転が
開始されると、さらにガス流量が変化し、その変化量Δ
ＱがステップＳ６で計算される。ここでのΔＱは図４に
示すようにＱ3 である。ところが、ステップＳ７におい
て、図５のテーブルに従い変化量ΔＱがＧＨＰのガス流
量の区分１２と判断される。その結果、図６に示す通り
ΔＱ（Ｑ3 ）は登録されず、上記ステップＳ８、９、１
０、１１を経ない。このため、湯沸器のガス流量に対応
する安全継続使用時間Ｔ2 が引き続き計測されるので、
ＧＨＰのガス流量に対応する安全継続使用時間Ｔ3 を経
過した場合（時刻ｔ4)であっても、計測されている湯沸
器のガス量に対応する安全継続使用時間Ｔ2 を経過して
いないのであれば、時刻ｔ4 でのＧＨＰの連続使用によ
るガス供給の遮断は起きない。しかし、時刻ｔ5 では湯
沸器のガス流量Ｑ2 に対応する安全継続使用時間Ｔ2 に
達するので、ガス供給が遮断される。

【００２６】上述とは逆にこれらのガス器具の使用が止
められたとき、例えば、ストーブの使用を中止した場
合、ストーブのガス流量Ｑ1 がガス流量の減少量ΔＱと
してステップＳ６で計算される。そして、その減少量Δ
Ｑ（Ｑ1 ）はそれまでの最大ガス流量Ｑmax （Ｑ2 ）よ
り小さいので、ステップＳ１０において削除される。ま
た、例えば、湯沸器の使用を中止した場合、その減少量
ΔＱ（Ｑ2 ）はそれまでの最大ガス流量Ｑmax （Ｑ2 ）
と等しいので、ステップＳ９において削除され、残りの
ΔＱの中で最大のΔＱであるストーブのガス流量Ｑ1 が
最大ガス流量Ｑmax として登録される。

【００２７】ＧＨＰの使用が中止された場合は、上述し
たＧＨＰの使用開始の場合と同様に、ステップＳ７にお
いて、ステップＳ８、９、１０、１１がバイパスされ、
現状が維持される。

【００２８】ＧＨＰや大型湯沸器等はすべてのガス需要
者が使用しているのではないので、上記ステップＳ７の
判断を行うかどうかは、選択可能であることが好まし
い。また、このようなガス器具のガス流量は機種により
異なるので、上記ステップＳ７において判断するガス流
量区分の設定は、随時状況に応じて変更できることが好
ましい。従って、図５に示したテーブルをマイクロコン
ピュータの書き換え可能メモリに記憶させることによっ
て、設定するガス流量区分は選択可能となる。例えば、
図５において、ＧＨＰのガス流量に該当する区分１２の
ガス流量が検出された時は、当該ガス流量の安全継続使
用時間の経過によりガスの供給は遮断されないことを示
しているが、別の区分へ設定を変更したり又は複数の区
分を設定することも可能である。

【００２９】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によって、Ｇ
ＨＰや大型湯沸器等のように長時間にわたり大流量を連
続使用する場合に、その設定された短い安全継続使用時
間経過によりガスの供給が誤って遮断されることを回避
することができる。また、本発明では安全継続使用時間
をすべてのガス区分にわたって一律に延長するのではな
く、問題となるガス器具の使用流量に応じて、一部のガ
ス流量区分については安全継続時間の監視を行わないこ
とにより、保安レベルの低下を最低限に抑えることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＧＨＰ及びそれ以外のガス器具とガスメータと
の接続方法を示した図である。

【図２】ガスメータ内のマイクロコンピュータの概略ブ
ロック図である。

【図３】ガス流量の変化の監視を説明するための図であ
る。

【図４】安全継続使用時間の計測方法を説明するための
図である。

【図５】ガス流量区分毎の安全継続使用時間のバイパス
テーブルである。

【図６】安全継続使用時間の計測のフローチャートであ
る。

【図７】ガス流量区分毎の安全継続使用時間を示した図
である。

【符号の説明】

１０ ＧＨＰ １２ ＧＨＰ以外のガス器具 １４ ガスメータ １５ ガスメータ １６ ガスメータ １８ ガス配管 １９ ガス遮断弁 ２０ マイクロコンピュータ ２０４ 安全継続使用時間タイマー ２１０ ガス遮断信号

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数に分割されたガス流量区分それぞれに
   連続使用を許容する安全継続使用時間を設定し、ガス流
   量の増減を検出し、増加したガス流量の使用又は残存す
   るガス流量のうちの最大ガス流量の使用が当該ガス流量
   の区分に対応する安全継続使用時間を超えるか否かを監
   視し、超えたことを検出した時にガス供給を遮断するガ
   ス流量監視方法において、 前記複数のガス流量区分のうち所定のガス流量区分に対
   応するガス流量の使用が検出された時、前記ガス供給の
   遮断を行わない工程を有することを特徴とするガス流量
   監視方法。
2. 【請求項２】請求項１に記載のガス流量監視方法におい
   て、前記所定のガス流量区分は適宜選択可能であること
   を特徴とする。
3. 【請求項３】複数に分割されたガス流量区分それぞれに
   連続使用を許容する安全継続使用時間を設定し、ガス流
   量の増減を検出し、増加したガス流量の使用又は残存す
   るガス流量のうちの最大ガス流量の使用が当該ガス流量
   の区分に対応する安全継続使用時間を超えるか否かを監
   視し、超えたことを検出した時にガス供給を遮断するガ
   スメータにおいて、 前記複数のガス流量区分のうち所定のガス流量区分に対
   応するガス流量の使用が検出された時、前記ガス供給の
   遮断を行わない制御手段を備えたことを特徴とするガス
   メータ。
4. 【請求項４】請求項３に記載のガスメータにおいて、前
   記所定のガス流量区分は適宜選択可能であることを特徴
   とする。
5. 【請求項５】請求項３に記載のガスメータにおいて、前
   記ガスメータは前記複数のガス流量区分に対応して前記
   遮断の有無を有するデータを含むテーブルを記憶した書
   き換え可能メモリを有し、前記制御手段は、当該テーブ
   ルの前記増加したガス流量又は残存するガス流量のうち
   の最大ガス流量に対応する区分のデータに従って前記安
   全継続使用時間を超える時のガス供給の遮断又は非遮断
   を行うことを特徴とする。
6. 【請求項６】請求項３に記載のガスメータにおいて、前
   記ガスメータは増加が検出されたガス流量又は残存する
   ガス流量の中で最大のガス流量の継続使用が、当該ガス
   流量に対応する安全継続使用時間を超えるか否かを監視
   し、前記所定のガス流量区分に対応するガス流量の使用
   が検出された時は、前記安全継続使用時間の監視を行わ
   ないことを特徴とする。