JP2010085383A - 流量計測装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外部サーバがなくても、各家庭で使用するガス器具だけの情報を登録する流量計測装置を提供することを目的とする。
【解決手段】流量計測装置１が自身の下流に接続されるガス器具へ供給するガス流量を所定の時間間隔で計測する流量計測手段１７と、使用者によって使用されるガス器具の種類を記憶する使用ガス器具記憶手段１８と、ガス器具が使用されている時間を計時する計時手段１９と、この計時手段１９が計時する時間によって動作しているガス器具の種類を判別する器具判別手段２０と、この器具判別手段２０の結果から求められるガス器具を使用ガス器具記憶手段１１８に登録する登録手段２２とを備えたものである。
【選択図】図３

Description

本発明は、都市ガスやＬＰガスのような可燃性ガスの瞬時流量値や積算流量値を計測するガスメータ等に用いられる流量計測装置に関するものである。

従来、この種の流量計測装置は、図８に示すように、流量計測装置１０１の流路１０２内に流れるガスの流量を計測する流量計測手段１０３と、各ガス器具の燃焼にともなって発生する一連のガス流量パターンを記憶する登録器具流量パターンテーブル１０４と、流量計測手段１０３が計測する流量から現在動作中のガス器具Ａ，Ｂ，Ｃの流量パターンを抽出するパターン抽出手段１０５と、登録器具流量パターンテーブル１０４に記憶されているガス器具の流量パターンとパターン抽出手段１０５が抽出した現在動作中のガス器具の流量パターンとを比較して、現在動作中のガス器具を特定する器具判別手段１０６と、登録器具流量パターンテーブル１０４に登録されていないガス器具が動作して、器具判別手段１０６が動作中の器具を判別できない場合に、パターン抽出手段１０５が抽出したデータ（好ましくは、複数回における流量パターンの平均値）を登録器具流量パターンテーブル１０４に登録する登録手段１０７とで構成されている（例えば、特許文献１参照）。

登録手段１０７は、未登録の流量パターンを検出すると、そのガス器具が頻繁に動作する器具であるならば、通信回線を利用して新規器具と思われる流量パターンとその器具名などのデータを遠隔の管理センタから受信して、登録器具流量パターンテーブル１０４に登録するしくみをとっている。

これによって、通常１０年程度使用される流量計測装置１０１は、それが設置されてからも新しいガス器具が販売される可能性を想定して、そういった市場投入後に発売されるガス器具の判別にも対応できる。

つまりは、新規器具が流量計測装置設置後に発売された場合には、その器具を別途数回動作させてその器具の流量パターンを遠隔の管理センタから取得して、その後の判別に活用しようとしたものである。
特開２００３−１４８７２８号公報

しかしながら、前記従来の構成では、次のような課題がある。

まず、流量パターンとガス器具種別との関連付けをガス事業者もしくはガスメータメーカが予め行っておく必要がある。これは、大変煩雑なものである。

何故ならば、同じガス器具種別でもガス器具毎に流量パターンはいくつもあり、関連付けのために流量パターンを予め記憶しておくにはかなりの記憶容量が必要になるためであるからである。

さらに、流量計測装置が外部サーバと通信するための手段を備えさせなくてはいけない。これは、流量計測装置を構成する部品点数を増加させることになりコストを増加させてしまう。

また、ガス器具種別がわかれば、ガス器具種別毎にガス使用流量を計算することができ
る。しかし、１家庭が保有するガス器具は、数種類（１０以下）の場合がほとんどであり、流量計測装置や遠隔の管理センタに予め全ガス器具の情報（流量パターン）を記憶させておくのではなく、使用するガス器具の情報だけを流量計測装置に登録することが記憶容量を小さくするためには望ましい。

なお、ガス器具種別毎のガス使用流量が計算できると、ガス事業者が特定のガス器具種別のガス料金を割り引くといった新しいサービスを実現可能になる。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、流量計測装置で使用されたガス器具を判別するために必要な情報（ガス器具種別など）を持つ外部サーバがなくても、各家庭で使用するガス器具だけの情報を登録する流量計測装置を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の流量計測装置は、下流に接続されるガス器具へ供給するガス流量を所定の時間間隔（Ｔ）で計測する流量計測手段と、使用者によって使用される前記ガス器具の種類を記憶する使用ガス器具記憶手段と、前記ガス器具が使用されている時間を計時する計時手段と、前記計時手段が計時する時間によって動作しているガス器具の種類を判別する器具判別手段と、前記器具判別手段の結果から求められるガス器具を前記使用ガス器具記憶手段に登録する登録手段とを具備したものである。

これによって、登録したい種別のガス器具に対応した時間だけ動作させることによって流量計測装置がガス器具の種別を判別するので、使用者が煩雑な操作を行わないで、流量計測装置がガス器具種別を判別することができる。

また、流量計測装置に計時手段を備えるだけで、操作を行うために必要となる特別な手段を備えなくても流量計測装置に使用されるガス器具種別を登録することができる。

本発明の流量計測装置は、使用者によって使われたガス器具を判別するために必要な情報（ガス器具種別など）を、流量計測装置そのものがもつ記憶手段に登録することができ、その使い勝手を大いに高めることができるものである。

第１の発明は、下流に接続されるガス器具へ供給するガス流量を所定の時間間隔（Ｔ）で計測する流量計測手段と、使用者によって使用される前記ガス器具の種類を記憶する使用ガス器具記憶手段と、前記ガス器具が使用されている時間を計時する計時手段と、前記計時手段が計時する時間によって動作しているガス器具の種類を判別する器具判別手段と、前記器具判別手段の結果から求められるガス器具を前記使用ガス器具記憶手段に登録する登録手段とを具備したものである。

これによって、登録したい種別のガス器具に対応した時間だけ動作させることによって流量計測装置がガス器具の種別を判別するので、使用者が煩雑な操作を行わないで、流量計測装置がガス器具種別を判別することができる。

また、流量計測装置に計時手段を備えるだけで、操作を行うために必要となる特別な手段を備えなくても流量計測装置に使用されるガス器具種別を登録することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の計時手段は、流量計測手段が所定の値以上の流量値を計測すると時間の計時を開始し、且つ、計測する流量が前記所定の値未満になると計時を停止することによってガス器具が使用されている時間を計時しようとするものである。

したがって、ガスが流れることでガス器具の動作開始を判断するととともに、ガスが流れない（計測する流量が所定の値未満である）こととによりガス器具の動作停止を判断することによって、動作時間を正確に計時することができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、ガス器具の種別を１つ報知するとともに、計時手段が計時する時間によって報知するガス器具種別を変える報知手段を備えた。

これにより、報知手段によって報知されるガス器具種別を使用者が確認しながら、ガス器具を停止することで登録作業ができるので、使用者が自身で時間を計時しながら登録するよりもより精度よくガス器具種別の登録を行うことができる。

また、ガス器具を動作させて、報知手段の報知内容が登録しようとしているガス器具の種別に対応しているタイミングでガス器具を停止させることで、その種別を登録することができるので、登録作業を簡単にすることができる。そのため、使用者も煩わしさを感じないですむ。

第４の発明は、特に、第３の発明の報知手段が報知するガス器具種別の順番が、ガス器具動作中に火力調整を行わないガス器具→使用者の手動で火力調整を行うガス器具→ガス器具が自動で火力調整を行うガス器具の順に設定したしたもので、火力調整があるガス器具については、ガス器具種別を判別するときにあわせて、火力調整によって生じる変化流量や変化の仕方（パターン）を取得するようにできる。

逆に、火力調整がものは、そういった情報を取得する必要がないので、順番を後にすると待っている間に余分なガスを使用することになる。

そのため、火力調整がないものを先に報知することによって、無駄なガスの消費を防止することができる。

また、自動で火力調整が行われる場合、その調整のタイミングがわからない（時間がかかる場合もある）。逆に使用者が手動で火力調整を行うものは、使用者の加減でタイミングを調整できる。

そのため、手動で火力調整を行うガス器具を先に報知することによって、無駄なガスの消費を防止することができる。

第５の発明は、特に、第１から第４のいずれか１つの発明の流量計測装置が入力手段を備え、前記計時手段は、前記入力手段に入力があった場合のみ時間の計時を行い、前記計時手段が計時している時のみの前記流量計測手段が計測するガス流量を積算する流量積算手段を備えたものである。

これにより、ガス器具種別を登録する時に使用するガスは、例えばファンヒータであれば暖房に使用する目的で使うものでなく、ガス器具種別を流量計測装置に登録するために使用する。

このように、ガス器具種別を登録している間のガスをそうでないときと別に積算することによって、登録時に使用したガス料金をガス事業者が負担できるようにすることができる。

第６の発明は、特に、第１から第５のいずれか１つの発明の流量計測装置が、前記ガス流量について所定の時間（Ｎ）前の前記ガス流量との差分値を計算する第１の演算手段と、前記差分値の絶対値が予め定めた第１の閾値より大きくなった時刻ａより前記時間（Ｎ）前の流量（Ｑａ）とその後前記差分値の絶対値が前記第１の閾値より小さくなった時刻ｂの流量（Ｑｂ）との流量差を計算する第２の演算手段と、前記使用ガス器具記憶手段に記憶されるガス器具の情報を記憶する器具別情報記憶手段を備え、前記登録手段は、前記器具判別手段の結果から求められる種類のガス器具が使用されることを前記使用ガス器具記憶手段に登録するとともに、少なくとも前記流量差を前記器具別情報記憶手段に記憶させるようにした。

ガス器具種別登録後は、動作時間でなく動作開始時に消費するガス流量をもとにして流量計測装置が動作状態のガス器具を判別することができるようになる。

第７の発明は、特に、第１から第６のいずれか１つの発明の流量計測装置の流量計測手段は、瞬時流量計測手段としての超音波流量計を用いた構成により、流量が変化した瞬間に器具判別動作や学習動作を作動させることができ細かく流量変化を捉えることで器具判別精度を向上することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１において、流量計測装置１の内部には、複数のガス器具Ａ，Ｂ，Ｃ（例えば、ファンヒータ、ガステーブル、ストーブ、ガスオーブン）に対してガス供給を行うための計測流路２が配設されている。

この計測流路２には、主に異常時にガス遮断を行うガス遮断弁３、および流量計測部４が接続されている。

また、流量計測装置１には、ユーザに対して視覚的な報知を行う表示部５、入力部６、および流量計測部４の出力を受けて流量などを演算するとともに、ガス遮断弁３を制御するコントロール部７が設けられている。

前記コントロール部７は、ＣＰＵ（中央処理装置）８、ＲＯＭ（リード・オンリー・メモリ）９、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）１０、および入出力ポート１１を備え、これらは互いにバス１２によって接続されている。

入出力ポート１１には、流量計測部４とガス遮断弁３を駆動する駆動回路１３と、表示部５を駆動する駆動回路１４が接続されている。

このコントロール部７では、ＣＰＵ８がＲＡＭ１０をワーキングエリアとしてＲＯＭ９に格納されてプログラムを実行することによって、流量計測装置１としての機能を実現するようになっている。

ここで、流量計測部２の動作について図２を用いて説明する。

図２において、計測流路２は矩形断面をなし、対向する壁面には一対の超音波送受信器１５，１６が配置してある。これら超音波送受信器１５，１６は計測流路２の上流側と下流側に角度φをもって斜めに対向するように位置設定されている。

超音波送受信器１５，１６間で交互に超音波を送受信させて、流体の流れに対して順方向と逆方向の超音波の伝搬時間の差を一定間隔おいて計り、この伝搬時間差信号を出力する働きを持つ。

この伝搬時間差信号を受けてコントロール部７の計算手段（図示せず）が流体の流速、および流量を演算するものである。

さらに述べると、図２において、音速をＣ、流速をｖ、二つの超音波送受信器１５，１６間の距離をＬ、超音波の伝搬方向と流れの方向とがなす角度をθとし、計測流路２の上流側に配置された超音波送受信器１５から超音波を送信し、下流側に配置された超音波送受信器１６にで受信した場合の伝搬時間をｔ１、逆方向の伝搬時間をｔ２とした場合、ｔ１およびｔ２は次式で求めることができる。

ｔ１＝Ｌ／（Ｃ＋ｖｃｏｓθ） （１）
ｔ２＝Ｌ／（Ｃ−ｖｃｏｓθ） （２）
（１）、（２）を変形し、（３）で流速ｖが求まる。

ｖ＝Ｌ・（１／ｔ１−１／ｔ２）／２ｃｏｓθ （３）
前記（３）で求めた値に計測流路２の断面積を掛ければ流体の流量を求めることができる。

更に、流速を計測するポイントによって計測流路２に流れるガスは突発的に変化するので、流路全体からみた流速よりも大きかったり、小さかったりする場合があり、その影響を小さくするために、前回計測した流速Ｖ’との平均を流量計測部４が計測する計測流量（以下、流量と呼ぶ）としている。

なお、本実施の形態の流量計測部４に関しては、超音波方式の計測手段を使用しているが、計測方式としては、他の流量計測方式でもフルディック方式などの短時間に一定サイクルで連続計測可能であれば使用可能である。

計測の時間間隔は超音波の送受信が可能な範囲で設定できるが、本実施の形態では２秒間隔の計測を行っている。

更に、時間間隔を小さくすることは測定原理上可能であり、ガス器具によっては２秒より短時間で起動するガス器具もあるため、測定時間間隔を小さくすることは器具判別を瞬時に行う点では有利となるが、計測間隔を短くすると電池の消耗が大きくなるなどの課題があり、また、計測時間を従来のガスメータで使用している膜式方式と同等の計測間隔が２桁オーダーの秒数間隔になると、アルゴリズムの流量変化の差分を見て判断することが困難になる。

図３は、本実施の形態における流量計測装置１の機能を示し、先ずガス流量を計測する流量計測手段１７（前記流量計測部４とコントロール部７によって実現される）と、下流に接続されるガス器具の種別を記憶する使用ガス器具記憶手段１８と、ガス器具が使用されている時間を計時する計時手段１９と、動作するガス器具が何であるかを判別する器具判別手段２０と、使用ガス器具記憶手段１８に記憶されるガス器具の情報を記憶する器具別情報記憶手段２１と、器具判別手段２０の判別結果から求められる種類のガス器具が使用されていると使用ガス器具記憶手段１８に登録する登録手段２２と、自身に入力が行われると計時手段１９が計時を開始する入力手段２３と、計時手段１９の計時する時間によって報知内容を変更する報知手段２４と、流量演算手段である第１の演算手段２５、および第２の演算手段２６と、流量計測手段１７が計測する流量の履歴を記憶する計測流量履
歴記憶手段２７と、流量計測手段１７が計測するガス流量と器具判別手段２０の判別結果に基づき、動作中のガス器具で使用される（流れる）ガス流量を積算する流量積算手段２８とを備えている。

流量計測手段１７は、２秒毎に計測する計測流路２に流れるガス流量を計測流量履歴記憶手段２７に記憶する。計測流量履歴記憶手段２７は、ＲＡＭ１０によって実現され、器具判別手段２０が動作しているガス器具を特定できるために計測したガス流量を履歴情報として数分間分記憶している。

なお、本実施の形態において、計測流量履歴記憶手段２７は、３０秒前まで履歴情報として計測したガス流量を記憶している。

入力手段２３は、入力部６によって実現され、ガス器具種別を流量計測装置に登録する際、まず使用者が入力手段２３に入力を行う。

使用ガス器具記憶手段１８は、ＲＡＭ１０によって実現され、使用者によって使用される前記ガス器具の種類を記憶する。

計時手段１９とは、コントロール部１５によって実現され、ガス器具が使用されている時間を計時する。

更に本実施の形態では、入力手段１９に入力があった場合で、且つ、流量計測手段１７がガスの流れを検出した場合に時間の計時を開始し、流量計測手段１７がガスの流れが止まったと検出したときに計時を停止する。

器具別情報記憶手段２１は、ＲＡＭ１０によって実現され、少なくともガス器具毎に動作を開始した時に増加するガス流量（起動流量）を登録値として記憶する。

ファンヒータやガスストーブなどのガス器具は、動作を開始した時のガス流量がガス器具毎にユニークであり、且つ、再現性がある（１回目の起動流量と２回目の起動流量がほとんど同じである）。

そのため、１度このガス流量を記憶しておいて、起動流量によって動作を開始した（起動した）ガス器具を判別することが可能になる。

なお、器具別情報記憶手段２１に記憶される情報として、ガス器具の火力調整を行った時に流量計測手段１７が計測するガス流量の流量パターンを記憶するようにしてもよい。

第１の演算手段２５とは、コントロール部７によって実現され、計測流量履歴記憶手段２７を参照して、現在の流量値と２回（４秒）前の計測流量値との差分を計算する演算手段である。

第２の演算手段２６とは、コントロール部７によって実現され、計測流量履歴記憶手段２７を参照して第１の演算手段２５が計算する差分値の絶対値が予め定めた閾値（例えば、３［Ｌ／ｈ］）より大きくなった時刻ａより４秒前の計測流量（Ｑａ）と時刻ａ後、第１の演算手段２５が計算する差分値の絶対値が前記閾値より小さくなった時刻ｂの計測流量（Ｑｂ）から流量変化量を計算する処理部である。

ここで、第２の演算手段２６は、Ｑａ＜Ｑｂである場合には、流量変化量を（Ｑｂ−Ｑａ）と計算する。これは起動流量として扱う。また、Ｑａ＞Ｑｂである場合には、流量変
化量を（Ｑａ−Ｑｂ）と計算する。

器具判別手段２０は、コントロール部７によって実現され、且つ、入力手段２３に入力があり、計時手段１９が計時を行っている場合（場合Ａ）と、そうでない場合（場合Ｂ）とで方法を変えて、動作下ガス器具を判別する。

場合Ａの時は、計時手段１９が計時する時間だけを見て、動作しているガス器具を判別する。

例えば、ガス器具が停止直後において、計時手段１９が計時した結果が１分未満である場合には、ガステーブル、１分以上２分未満である場合には、ガスストーブ、２分以上３分未満である場合には、ファンヒータといった具合に動作時間をみて動作したガス器具を判別する。この方法を方法（１）とする。

また、場合Ｂの時は、第１の演算手段２５が算出する差分値の絶対値が予め定めた閾値（例えば、３［Ｌ／ｈ］）以上になった場合に流量変化が発生したと判別し、同差分値の絶対値が３［Ｌ／ｈ］未満になると流量変化が収束したと判別し、この流量変化を発生させたガス器具を特定する。

ガス器具の特定方法は、ガス器具が動作を開始した場合はＱａ＜Ｑｂが成立し、その場合は、第２の演算手段２６が計算する起動流量の実測値（Ｑｂ−Ｑａ）と器具別情報記憶手段２１に登録される起動流量の登録値と比較して、例えば、両者が±５［Ｌ／ｈ］の誤差であるもの（複数ある場合は、最も近いもの）を動作開始したガス器具だと判別する。この方法を方法（２）とする。

登録手段２２とは、方法（２）で判別を行うためのガス器具の方法を器具別情報記憶手段２１に記憶する。

具体的には、器具判別手段２０が方法（１）で動作下ガス器具を判別したときに、その判別結果を使用ガス器具記憶手段１８に記憶するとともに、第２の演算手段２６が計算する流量変化量（Ｑｂ−Ｑａ）と判別結果を関連付けて器具別情報記憶手段２１に少なくとも記憶させる。

報知手段２４とは、表示部５と駆動回路１４によって実現され、本実施の形態では、計時手段１９が計時する時間によって、図４に示すような時間を経過に合わせて報知内容を変更する。

すなわち、流量計測装置１には報知手段２４としてのＬＥＤ２９ａ，２９ｂ，２９ｃが配置されていて、それぞれのＬＥＤ２９ａ，２９ｂ，２９ｃがガス器具種別と対応している。

具体的な報知内容の変更は、計時時間が１分未満の時は、ガステーブルに対応したＬＥＤ２９ａが、計時時間が１分以上２分未満である場合は、ガスストーブに対応したＬＥＤ２９０ｂが、計時時間が２分以上３分未満である場合は、ファンヒータに対応したＬＥＤ２９ｃがそれぞれ点灯する。

点灯する順序は、次のようなことを考慮している。それは、ガステーブル、ガスストーブは、使用者が手動で火力調整を行うガス器具であり、ファンヒータは自動で火力調整が行われるガス器具である。そのため、ファンヒータの場合、火力調整が実施されるタイミングを決めることができない。

そこで、ＬＥＤを点灯させるタイミングを後に持って、計時手段１９が計時している間に火力調整が実施されるまでの時間を稼ぐことができる。

また、手動で火力調整を行うガス器具を先に報知することによって、ガステーブルやガスストーブを登録する時に消費するガスの無駄を防止することができる。

火力調整があるガス器具は、ガス器具種別を判別するときにあわせて、火力調整によって生じる変化流量や変化の仕方（パターン）を取得するようにできる。

逆に、火力調整がものは、そういった情報を取得する必要がないので、順番を後にすると待っている間に余分なガスを使用することになる。そのため、火力調整がないものを先に報知することによって、無駄なガスの消費を防止することができる。

また、自動で火力調整が行われる場合、その調整のタイミングがわからない（時間がかかる場合もある）。逆に使用者が手動で火力調整を行うものは、使用者の加減でタイミングを調整できる。

そのため、手動で火力調整を行うガス器具を先に報知することによって、無駄なガスの消費を防止することができる。

流量積算手段２８とは、コントロール部７によって実現され、流量計測手段１７が計測するガス流量を積算してガス使用量を計算する。

そして、器具判別手段２０が行う判別結果に基づき動作中のガス器具が使用する（動作中のガス器具へ流れる）ガス流量を計算するとともに、計算結果であるガス器具毎のガス流量を積算してガス器具毎のガス使用量を計算する。

図５、６、７は、本実施の形態における流量計測装置の動作を示すフローチャートであり、その中で、図６は、図５におけるＳ５０４を詳細に説明したフローチャートであり、図７は、図５におけるＳ５０３を詳細に説明したフローチャートである。

これら図からわかるように、まず、流量計測手段１７は、計測流路２に流れるガスの流量を２秒おきに計測する（Ｓ５０１）。

動作しているガス器具が何も無い場合はもちろん０［Ｌ／ｈ］で、ガス器具が動作を開始すれば、計測流路２にガスが流れる。

そのために、次は、使用者によってガス器具が使用された（ガス器具が動作を開始した）として本実施の形態の説明を行う。なお、本実施の形態においては、流量計測装置１は初期状態にある。

ここでいう初期状態とは、入力手段２３への入力があり、そして、計時手段１９は計時を行っていない状態のことをいう。

ガス器具が動作を開始すると、流量計測手段１７が計測するガス流量が変化する。第１の演算手段２５は、どの時点から流量変化が開始してどの時点で流量変化が収束する（ガス流量が安定する）か否か検知するために４秒前のガス流量と今現在のガス流量との差分値の絶対値を計算する。

ここで、その差分値が３［Ｌ／ｈ］以上になった時点を流量変化が発生した点（始点）、その差分値が３［Ｌ／ｈ］未満になった時点を流量変化が収束した点（終点）とする。

そして、入力手段２３に入力がある場合と入力が無い場合によって処理を異なるものにする（Ｓ５０２）。

入力手段２３に入力がある場合には、動作時間による判別を行う（Ｓ５０４）。具体的な内容は、次の通りである。

まず、計時手段１９が計時中か否かを確認する（Ｓ６０１）。そして、流量計測装置１は初期状態にあるので計時中ではないと判断し、更に、ガス器具が使用されたので流量変化があるので（Ｓ６０２）、計時手段１９は動作を開始したガス器具の動作時間を計時すべく計時を開始する（Ｓ６０３）。

そうすると、流量計測装置１は、ガス器具が動作中の場合と停止した場合と行う処理を区別する（Ｓ６０５）。

動作中の場合は更に、ガス器具が動作を開始してガス流量が安定すると（Ｓ６０２）、第２の演算手段２５は始点から終点までに変化した流量を計算すると共に始点から終点まで時間と、その時間における流量変化量を計算する（Ｓ６０３）。

ここでは、第２の演算手段２６は、流量変化が発生する直前の計測ガス流量Ｑａと直後の計測ガス流量Ｑｂを比較して、ガス器具が動作した場合は変化後の方が大きいので、流量変化量をＱｂ−Ｑａと計算し起動流量（実測値）とする。

そして、報知手段２４は、計時手段１９が計時する計時時間によって、報知する内容を変更する（Ｓ６０８）。

計時時間が１分未満の場合には、ガステーブルに対応するＬＥＤが点灯し（Ｓ６０８ａ）、計時時間が１分以上２分未満の場合には、ガスストーブが点灯する（Ｓ６０８ｂ）。そして、２分以上３分未満の場合には、ファンヒータが点灯する（Ｓ６０８ｃ）。

なお、３分以上の場合には、本実施の形態では説明しないが、他のガス器具に対応するＬＥＤが点灯するものとする。

また、流量計測装置１は、報知手段２４ではなく通信手段を備えていて、計時手段１９の計時結果を外部の情報端末装置に送信し、その情報端末装置が報知手段を備えていて、ここで上記報知を行うようにしてもよい。そうすると、流量計測装置１とガス器具とは、設置場所が離れている場合があるので、その場合にガス器具のそばにいて、報知手段の報知内容を確認することができる。つまり、動作時間による判別を１人で行えるようになる。

次に、ガス器具が停止した場合（Ｓ６０５）には、計時手段１９は計時していた使用中ガス器具の動作時間計時を停止し（Ｓ６１１）、その動作時間から動作したガス器具を判別する（Ｓ６１２）。

具体的には、動作時間が１分未満の場合には、ガステーブルが動作したと判別し、計時時間が１分以上２分未満の場合には、ガスストーブが動作したと判別し、２分以上３分未満の場合には、ファンヒータが動作したと判別する。

また、流量計測装置１は、Ｓ６１２の判別結果を使用ガス器具記憶手段１８に記憶するとともに（Ｓ６１３）、器具別情報記憶手段２１に第２の演算手段２６が計算した起動流量を記憶する（Ｓ６１４）。

そして、入力手段２２の入力を無効にして、その後、流量計測手段１７がガス流量を計測すると（Ｓ５０１）、流量変化量による判別（Ｓ５０３）が行えるようにする。この判別を行った期間に流れたガス流量を流量積算手段２８がその他（流量変化による判別を行っているときに流れるガス流量）と区別して積算する（Ｓ６０４）。

ここで、ガス器具種別を登録する時に使用するガスは、例えば、ファンヒータであれば暖房に使用する目的で使うものでなく、ガス器具種別を流量計測装置に登録するために使用する。

このように本来使う目的と異なる目的で使用するガスなので、使用者（お客様）が料金を負担させたくない。

そのため、ガス器具種別を登録している間のガスをそうでないときと別に積算することによって、登録時に使用したガス料金は、ガス事業者が負担できるようにすることができる。

流量変化量による判別の具体的な内容は、次の通りである。なお、流量変化量による判別を行う為に、流量計測装置１は、入力手段２３に入力がなく、ガス器具が使用された（動作を開始した）状態にあるとする。

その状態において、動作時間による判別と同様に、ガス器具が動作を開始すると流量計測手段１７が計測するガス流量が変化する。そのため、第１の演算手段２５はどの時点から流量変化が開始してどの時点で流量変化が収束する（ガス流量が安定する）か否か検知するために、４秒前のガス流量と今現在のガス流量との差分値の絶対値を計算する。

ここで、その差分値が３［Ｌ／ｈ］以上になった時点を流量変化が発生した点（始点）、その差分値が３［Ｌ／ｈ］未満になった時点を流量変化が収束した点（終点）とする。

ガス器具が動作を開始してガス流量が安定すると（Ｓ７０１）、第２の演算手段２６は始点から終点までに変化した流量を計算すると共に始点から終点まで時間と、その時間における流量変化量を計算する（Ｓ７０２）。

ここで、器具判別手段２０は、流量変化が発生する直前の計測ガス流量Ｑａと直後の計測ガス流量Ｑｂを比較して、変化後の方が大きい場合ので（Ｓ７０３）、先ずガス器具が動作を開始したのではないかと片別して、流量変化量をＱｂ−Ｑａと計算し起動流量の実測値と扱う。

そして、器具別情報記憶手段２１を参照し、登録手段２２によって登録された起動流量の登録値を読み出す（Ｓ７０４）。

次に、起動流量の実測値と登録値とを比較し、本実施の形態では両者の差の絶対値が５［Ｌ／ｈ］未満のガス器具がある場合には、そのガス器具が起動したと判別する（Ｓ６０５）。

そして、Ｓ６０５で採用したガス器具が起動流量の実測値で動作を開始し、現在そのガス流量で動作中であると判断する（Ｓ７０５）。

なお、変化前の方が大きい場合は、流量変化量から停止したガス器具を判別する（Ｓ７１０）。この停止したガス器具を判別する方法は、本発明と直接関係がないので説明を省略する。

また、流量計測装置１は、Ｓ７０５で起動したガス器具が判別できたか否かとＳ７１０で停止したガス器具が判別できたか否かを確認し（Ｓ７０６）、両判別ができなかった場合に火力調整が行われたガス器具の判別を行う（Ｓ７０７）。

そして次に、流量積算手段２８が、動作中のガス器具が使用するガス流量を計算し（Ｓ７０８）、ガス器具別のガス流量を積算する（Ｓ７０９）。

以上のように本実施の形態では、登録したい種別のガス器具に対応した時間だけ動作させることによって流量計測装置がガス器具の種別を判別するので、使用者が煩雑な操作を行わなくてすむ。

また、流量計測装置に計時手段を備えるだけで、操作を行うために必要となる特別な手段を備えなくても流量計測装置に使用されるガス器具種別を登録することができる。

また、以上で説明した手段は、ＣＰＵ（またはマイコン）、ＲＡＭ、ＲＯＭ、記憶・記録装置、Ｉ／Ｏなどを備えた電気・情報機器、コンピュータ、サーバ等のハードリソースを協働させるプログラムの形態で実施してもよい。

プログラムの形態であれば、磁気メディアや光メディアなどの記録媒体に記録したりインターネットなどの通信回線を用いて配信したりすることで新しい機能の配布・更新やそのインストール作業が簡単にできる。

以上のように、本発明にかかる流量計測装置は、ガスメータの下流に接続され、且つ、使用者によって使われたガス器具の判別を精度よく行うことができるので、ガス器具が適正に使用されているか監視する保安等の用途にも適用できるものである。

本発明の実施の形態１における流量計測装置のブロック図 本発明の実施の形態１における流量計測部の構成図 本発明の実施の形態１における流量計測装置の機能ブロック図 本発明の実施の形態１における流量計測装置の外観図 本発明の実施の形態１における流量計測装置のフローチャート 本発明の実施の形態１における流量計測装置のフローチャート 本発明の実施の形態１における流量計測装置のフローチャート 従来の流量計測装置のブロック図

符号の説明

１７ 流量計測手段
２０ 器具判別手段
２２ 登録手段
１８ 使用ガス器具記憶手段
１９ 計時手段
２１ 計測流量履歴記憶手段
２３ 入力手段
２４ 報知手段
２５ 第１の演算手段
２６ 第２の演算手段
２７ 計測流量履歴記憶手段
２８ 流量積算手段

Claims (7)

1. 下流に接続されるガス器具へ供給するガス流量を所定の時間間隔（Ｔ）で計測する流量計測手段と、使用者によって使用される前記ガス器具の種類を記憶する使用ガス器具記憶手段と、前記ガス器具が使用されている時間を計時する計時手段と、前記計時手段が計時する時間によって動作しているガス器具の種類を判別する器具判別手段と、前記器具判別手段の結果から求められるガス器具を前記使用ガス器具記憶手段に登録する登録手段とを具備した流量計測装置。
2. 計時手段は、流量計測手段が所定の値以上の流量値を計測すると時間の計時を開始し、且つ、計測する流量が前記所定の値未満になると計時を停止することによって前記ガス器具が使用されている時間を計時する請求項１記載の流量計測装置。
3. ガス器具の種別を１つ報知するとともに、計時手段が計時する時間によって報知するガス器具種別を変える報知手段を備えた請求項１記載の流量計測装置。
4. 報知手段が報知するガス器具種別の順番は、ガス器具動作中に火力調整を行わないガス器具→使用者の手動で火力調整を行うガス器具→ガス器具が自動で火力調整を行うガス器具の順に設定した請求項３記載の流量計測装置。
5. 入力手段を備え、計時手段は、前記入力手段に入力があった場合のみ時間の計時を行い、前記計時手段が計時している時のみの流量計測手段が計測するガス流量を積算する流量積算手段を備えた請求項１記載の流量計測装置。
6. ガス流量について所定の時間（Ｎ）前の前記ガス流量との差分値を計算する第１の演算手段と、前記差分値の絶対値が予め定めた第１の閾値より大きくなった時刻ａより前記時間（Ｎ）前の流量（Ｑａ）とその後前記差分値の絶対値が前記第１の閾値より小さくなった時刻ｂの流量（Ｑｂ）との流量差を計算する第２の演算手段と、使用ガス器具記憶手段に記憶されるガス器具の情報を記憶する器具別情報記憶手段とを備え、登録手段は、前記器具判別手段の結果から求められる種類のガス器具が使用されることを前記使用ガス器具記憶手段に登録するとともに、少なくとも前記流量差を前記器具別情報記憶手段に記憶させるようにした請求項１記載の流量計測装置。
7. 流量計測手段として、超音波流量計を用いた請求項１〜６いずれか１項に記載の流量計測装置。

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