JP5662493B2 - 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 - Google Patents
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Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
Claims (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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。
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