ガス遮断装置
【課題】器具使用開始時の再液化現象による急激な流量変化が発生しても、適切な流量の登録を行い、ガスの使用状態を監視する。
【解決手段】過去に計測した平均流量値を記憶する流量格納部１４の平均流量値と現在算出された平均流量値から、流量変化判定部１３は、流量の変化の有無を判定する。流量登録部１５は、流量の変化を登録流量値として保持する。登録流量合計部１６が登録流量値の合計値を求めると、流量差演算部１７は、平均流量値と合計登録流量値とから流量差分を演算し、求めた流量差分がプラス時は、最大流量加算部１９の制御信号により流量登録部１５の最大登録流量値に加算信号を出力し、又流量差分がマイナス時は、最小流量減少部２０の制御信号により流量登録部１５の最小登録流量値より減少補正する、その結果、最大流量登録値を異常判定部２１が監視し、異常成立時遮断部２３によりガスの供給を遮断する。
【解決手段】過去に計測した平均流量値を記憶する流量格納部１４の平均流量値と現在算出された平均流量値から、流量変化判定部１３は、流量の変化の有無を判定する。流量登録部１５は、流量の変化を登録流量値として保持する。登録流量合計部１６が登録流量値の合計値を求めると、流量差演算部１７は、平均流量値と合計登録流量値とから流量差分を演算し、求めた流量差分がプラス時は、最大流量加算部１９の制御信号により流量登録部１５の最大登録流量値に加算信号を出力し、又流量差分がマイナス時は、最小流量減少部２０の制御信号により流量登録部１５の最小登録流量値より減少補正する、その結果、最大流量登録値を異常判定部２１が監視し、異常成立時遮断部２３によりガスの供給を遮断する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス器具の継続使用時間を監視し、必要に応じてガスの遮断を行う技術に関し、特に適切な継続使用時間を確保する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のガス遮断装置としては、通過ガス量に対応した流量信号を出力する流量測定手段と、流量信号が増減したときに使用中の個別器具の増減を推定し、増減した器具の推定個別演算流量と使用した時間を出力する個別器具推定手段と、あらかじめ使用する個別器具の流量を登録し登録個別流量と使用時間を出力する個別流量登録手段と、登録個別流量を記憶する個別流量記憶手段と、増減した器具の推定個別演算流量が個別流量記憶手段の登録個別流量に含まれず、かつ増減した器具の継続使用時間が第１の所定時間以上続いた場合に個別異常信号を出力する異常流量判定部と、前記個別異常信号を受信して、ガス流量の異常を警告報知する報知手段、またはガス通路を遮断する遮断手段と、個別器具推定手段の器具の推定個別演算流量が個別流量記憶手段の登録個別流量に含まれず、かつ個別器具推定手段の器具の使用した時間が第２の所定時間よりも長く第１の所定時間よりも短い場合個別流量推定手段の推定個別演算流量を個別流量記憶手段に登録する常時個別流量登録手段とを備えたガス遮断装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１のガス遮断装置について図７を用いて説明する。ガス遮断装置は、流量測定手段１０１と、個別器具推定手段１０２と、個別流量登録手段１０３と、個別流量記憶手段１０４と、異常流量判定部１０５と、報知手段あるいは遮断手段１０６と、常時個別流量登録手段１０７と、を備える。
【０００４】
流量測定手段１０１は、ガスメータに取り付けられた流量センサである。個別器具推定手段１０２は、流量センサ１の流量信号を一定計測期間（３０秒）の平均流量として演算し、この平均流量の増減をもとに使用中の個別流量の増減を推定し、増減した器具の推定個別演算流量Ｑと使用した時間を出力する。個別器具推定手段１０２は、平均流量が増加した場合はその増加分のガス器具が使用されたと判断し、平均流量が減少した場合はその減少分のガス器具を止めたと判断し、使用中の個別器具を推定する。個別流量登録手段１０３は、その家庭で使用する個別器具の流量（Ｑｉ）を予めインプットする設定器である。個別流量記憶手段１０４は、個別流量登録手段１０３の個別器具の流量（Ｑｉ）と常時個別流量登録手段１０７の流量を順次Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，・・・，Ｑｎと登録する。異常流量判定部１０５は、個別器具推定手段１０２から出力される推定個別流量Ｑが個別流量記憶手段１０４の｛Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，・・・，Ｑｎ｝に含まれず、かつ推定個別流量Ｑが第１の所定時間（１０分）以上続けば、個別異常信号を出力する。報知手段あるいは遮断手段１０６は、個別異常信号を受けて警告報知するＬＣＤやＬＥＤ、またはガス通路を遮断する遮断弁を備えている。常時個別流量登録手段１０７は、個別流量推定手段１０２から出力される推定個別流量Ｑが第２の所定時間（３分）以上かつ第１の所定時間（１０分）以内の場合、前記推定個別流量Ｑを個別流量記憶手段１０４に出力する。
【０００５】
次に従来例の構成の動作を説明する。流量測定手段１０１の流量信号をもとに平均流量を計算する。この平均流量と前前回の計測の平均流量との変化流量をもとめ、増加の変化か減少の変化かを判断し、それぞれの処理により推定個別演算流量Ｑをもとめる。増加減少処理の結果あらたに出現したこの推定個別演算流量Ｑが、個別流量記憶手段１０４に含まれるかどうかかつ、第１の所定時間（１０分間）使用されたかどうかの判断をする。含まれずかつ、１０分以上使用されれば報知手段または遮断手段１０６を動作させる。含まれずまたは、１０分以上使用されなければ、それぞれ未登録流量か、３分以上使用されたか、１０分以下の使用時間であるかを判断し、すべてに合致していれば、常時個別流量登録手段１０７は、個別流量記憶手段１０４に登録の処理を行なう。
【０００６】
いま、複数器具の同時使用により、Ｑｔ（例としてＱ２＋Ｑ３）という平均流量の増加があり、使用時間がたとえば７分、すなわち、７分後に平均流量が減少した場合には、個別器具推定手段１０２より推定個別流量Ｑｔが出力される。この推定個別流量Ｑｔは、常時個別流量登録手段１０７により使用時間が３分以上かつ１０分以下ということで、登録個別流量として個別流量記憶手段１０４に登録される。以降、個別流量記憶手段１０４に流量が登録されるので、この流量が１０分以上出現しても、遮断することはない。すなわち、同時立ち上げするケースの多いガス器具による誤遮断を低減することができる。また、買い替え器具等による、新しい個別流量Ｑｋ（３分以上１０分以下）があった場合には、個別器具推定手段１０２より推定個別流量Ｑｋが出力される。この推定個別流量Ｑｋは、常時個別流量登録手段１０７により使用時間が３分以上かつ１０分以下ということで個別流量記憶手段１０４に登録される。
【０００７】
以降、流量が個別流量記憶手段１０４に登録されるので、この流量が１０分以上出現しても遮断することはない。それぞれの家庭で使用する個別器具をあらかじめ登録し、個別器具以外の流量によるガス漏れによる事故を未然に防ぐことができ、器具の同時立ち上げあるいは器具の買い替え等による誤遮断を防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平７−４４２３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記従来の構成は、個別流量記憶手段１０４に登録された以外の流量が新たに検出された場合のガス通路の遮断、あるいは登録個別流量を新たに登録することにより誤遮断を防止するという機能を有している。
【００１０】
ところで、特に冬季において、ガス器具の使用開始時に液化したＬＰガスが気化する現象、いわゆる再液化現象が発生しやすいことが従前より知られている。再液化現象の発生時においては、流量がかなりの長期間にわたって急激に変動し続け、計測毎に平均流量が大きな値をとったり、小さい値となったりと、流量の大小変化が交互に続くことが知られている。
【００１１】
このような場合において、個別流量記憶手段１０４に新しい器具の流量を適切に登録することが試みられるが、誤って低い値に修正登録されたり、従前から登録された器具の流量変化にもかかわらず、誤って新規の器具として流量が登録されたりする等の事象が発生しやすい。このような事象の発生時においては、実際の流量と登録流量の合計との間に誤差（乖離）が生じ、実際の流量よりも高い登録流量の下で使用時間が監視される場合がある。
【００１２】
また、個別に流量が登録されている器具が、器具自身の流量制御により正常範囲内でその流量を徐々に変化させつつ、最後にガスの使用を停止する場合がある。このような場合、登録時の流量と、使用停止時の流量の間にかなりの差が生ずることになり、個別器具推定手段１０２が当該器具を推定する際、誤って異なる登録個別流量（異なる器具の流量）を削除してしまうおそれがある。
【００１３】
個別流量記憶手段１０４が登録個別流量の小さい方を削除し、大きい方を残した場合、器具を連続して使用可能な制限時間が短縮されることになり、予想以上に短い時間でガス遮断弁が作動してガスの供給を停止してしまう事態が発生し得る。また、反対に個別流量記憶手段１０４が登録個別流量の大きい方を削除し、小さい方を残してしまうと、連続使用制限時間が延長されることになり、使用流量の大きな器具を使用する場合等は安全性の面で課題を有することになる。
【００１４】
例えばシャワーなどを使用するとき、給湯器は設定湯温に保つためにガス流量を温度偏差に応じて制御し燃焼量を可変する場合があり、またファンヒータなどは一定室温に保つためにガス流量を制御し燃焼量を可変する場合がある。このような場合、器具開始の初期に登録された登録個別流量と、緩やかな燃焼量制御を伴う所定時間経過後の推定個別演算流量との間に差異が生じる。
【００１５】
通常、複数の器具使用中に、一つの器具が使用停止されたり、当該器具に大きな流量変化が生じた場合、流量の変化量に基づいて個別流量記憶手段１０４の登録個別流量を再度登録し直す処理が行われる。しかし、上記使用形態の如く小さい変化率で流量が徐々に変化する場合、個別器具推定手段１０２は、流量変化を検知することができず、推定個別演算流量の登録し直し処理が実行されないこととなる。
【００１６】
そして、器具使用停止や器具使用追加のタイミングで、個別器具の登録個別流量の登録し直し処理が行われた場合に、燃焼量制御等で減少した後の実際の総流量と登録された流量の合計値とが異なる場合があり、例えば、登録された流量の合計値が実際の総流量より多めの状態で監視されることになる。そして、器具の連続使用制限時間が短めに設定され、誤遮断に繋がることになる。つまり、実使用流量とは異なった監視を行うため誤遮断を防止することができないという課題を有していた。
【００１７】
上記した事情を、具体例を用いて説明する。図８は上記のような事象の発生を説明する図であり、各々起動時にガス流量の変化量１００Ｌ／ｈ、２００Ｌ／ｈ、１５００Ｌ／ｈをもつ器具Ａ，器具Ｂ、器具Ｃが順次起動される際に、ガス遮断装置に記憶されるＱ０、Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３と、Ｑ０からＱ３の合計量であるΣＱがどのように変化するかを示す。Ｑ０、Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３には、所定の器具の使用開始時の変化量が登録され、所定以上の実流量Ｑの変化がなければ登録された値は書き換えられない。また、Ｑ０、Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３の順番で、変化量の大きな器具が登録される。
【００１８】
本例では、図８のグラフに示すように、器具Ａ，器具Ｂ、器具Ｃが順次起動された後、ガス流量の合計に微小な変化が生じ、合計流量が１８００Ｌ／ｈから１７５０Ｌ／ｈへ減少している（−５０Ｌ／ｈ）。しかし、当該変化が長い時間を経過して生じているため、ガス遮断装置は、Ｑ０、Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３の値を書き換えず、器具の使用状態の変化を判断することはない。
【００１９】
そして、その後に合計流量が１７５０Ｌ／ｈから１６５０Ｌ／ｈへ減少したので（−１００Ｌ／ｈ）、ガス遮断装置は当該変化流量に最も近い変化量をもつ器具Ｂの登録（Ｑ２）を削除する。この場合、実流量Ｑが１６５０Ｌ／ｈであるが、登録された合計流量ΣＱは１７００Ｌ／ｈであり、誤差（乖離）が生じている。
【００２０】
すなわち、上述したように、ガスの実流量と、登録された合計の変化量とに誤差が発生する場合がある（１７００Ｌ／ｈ−１６５０Ｌ／ｈ＝５０Ｌ／ｈ）。そして、このような誤差が発生する事態が何度も生ずると誤差の合計がどんどん大きくなり、実流量に比べ、ガス遮断装置に登録されている変化量の和がはるかに大きくなるという好ましくない状態が生じうる。
【００２１】
上記の５０Ｌ／ｈの間のような小さな差の場合は、大きな問題は生じないが、誤差が何度も生じ、さらに登録された流量の合計自体と実際の総流量の差に乖離が生じると、不都合が生じうる。すなわち、既に述べたように保安の見地から、登録された最大流量に基づき使用時間監視値が設定されるため、乖離が大きいと、実流量が小さいにもかかわらず、継続使用時間が短く設定されてしまう。そして、本来ガス通路を閉栓すべき時間よりも短い時間でガス通路が閉栓されてしまい、使い勝手が悪くなる事態が生じうる。
【００２２】
本発明は、安全を確保しつつ、上述した事態を回避し、ガスの使用を快適ならしめる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明のガス遮断装置は、ガス流量を計測し、当該ガス流量に対応した計測信号を出力する流量検出部と、前記計測信号に基づき、実流量値を複数回演算する演算部と、演算された複数の実流量値に基づき、ガスの流量値の変化の有無を判定する流量変化判定部と、ガスの流量値の変化に対応して、複数の登録流量値を保持する流量登録部と、前記登録流量値の合計値である合計登録流量値を求める登録流量合計部と、前記実流量値と前記合計登録流量値との差である流量差分を演算する流量差演算部と、ガスを使用する器具の使用状態を監視する判定値を記憶する監視値記憶部と、前記流量登録部の登録流量値と前記判定値とから異常の有無を判定する異常判定部と、前記異常判定部において判定された異常判定成立時に、ガスの供給を遮断する遮断部と、を備え、前記流量登録部は、前記合計登録流量値が前記実流量値より大きい場合、流量値の小さい登録流量値から前記流量差分を減算する補正処理を行い、前記流量登録部は、前記合計登録流量値が前記実流量値より小さい場合、前記登録流量値の中で最大の登録流量値に前記流量差分を加算する補正処理を行う。
【００２４】
再液化現象により急激な流量変化が継続した場合や、検知不能な長時間にわたるわずかな流量変化が発生した場合、実際のガス流量である実流量値と装置に登録された（合計）登録流量値との差が生じる事態が発生し得る。しかし、上記構成によれば、このような誤差がある場合であって、合計登録流量値が実流量値より大きい場合、流量値の小さい登録流量値から流量差分が減算され、合計登録流量値が実流量値より小さい場合、登録流量値の中で最大の登録流量値に流量差分が加算される。
【００２５】
したがって、器具が使用している実際のガスの合計流量である実流量値と、監視するための基準となる合計流量登録値とが一致した状態で使用時間を監視することが可能となる。そのため、微少な流量変化にすぎない変化量を、誤って新たな器具の起動と判定し、誤った登録流量値を登録した結果、誤って当該登録流量値について使用時間を監視し、本来の時間よりも早期に使用時間の満了と判定してガスを遮断してしまうことが防止される。それゆえ、需要者のガス器具の使用の利便性が増すとともに、ガス事業者の不要な出動回数が増大することも防止される。
【００２６】
また、上記構成によれば、ガス器具の継続使用時間を適切に監視し、ガスの遮断が必要な場合でも、適切なタイミングでガスを遮断することが可能となる。
【００２７】
本発明の一態様として、前記流量差分が所定値以上の場合のみ、前記補正出力を行う旨の信号を前記流量登録部に出力する流量差比較部をさらに備える。
【００２８】
器具の追加使用や停止、流量制御がなくても、実流量値には時間経過とともにわずかな変動が発生しやすい。したがって、流量差分が０のときのみに登録を変動させないとした場合、実流量値のわずかな変動により、誤って登録の追加や削除が行われる恐れがある。本構成においては、流量差分が所定値以上の場合のみ登録が行われるので、誤った登録の追加や削除が行われるのを防止することができる。
【００２９】
本発明の一態様として、前記流量登録部は、最大の登録流量値を保持する増加流量登録部と、最小の登録流量値を保持する減少流量登録部とを含み、前記流量登録部は、前記合計登録流量値が前記実流量値より大きい場合、前記減少流量登録部に登録された登録流量値から前記流量差分を減算するとともに、当該登録流量値が０になった場合は、次に大きい登録流量値を前記減少流量登録部に登録し、前記合計登録流量値が前記実流量値より小さい場合、前記増加流量登録部に登録された登録流量値に前記流量差分を加算する。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、ガス器具の継続使用時間を適切な体制で監視することが可能となり、また、ガスの遮断が必要な場合でも、適切なタイミングでガスを遮断することが可能となる。したがって、安全性を確保しつつ、需要者やガス事業者などの関係者にとって、ガス器具の使用の利便性が増すとともに、使用の環境が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態におけるガス遮断装置とガス器具の設置形態を示す図
【図２】本発明の実施の形態１におけるガス遮断装置の制御ブロック図
【図３】本発明の実施の形態１におけるガス遮断装置における実際のガス流量と登録流量値との関係を示す図
【図４】本発明の実施の形態１におけるガス遮断装置における実際のガス流量と登録流量値との関係を示す図
【図５】本発明の実施の形態１におけるガス遮断装置における実際のガス流量と登録流量値との関係を示す表
【図６】本発明の実施の形態２における同ガス遮断装置の制御ブロック図
【図７】従来のガス遮断装置の制御ブロック図
【図８】従来のガス遮断装置における実際のガス流量と登録流量値との関係を示す図
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明はガス遮断装置を提供し、ガス流量を計測し、当該ガス流量に対応した計測信号を出力する流量検出部と、前記計測信号に基づき、実流量値を複数回演算する演算部と、演算された複数の実流量値に基づき、ガスの流量値の変化の有無を判定する流量変化判定部と、ガスの流量値の変化に対応して、複数の登録流量値を保持する流量登録部と、前記登録流量値の合計値である合計登録流量値を求める登録流量合計部と、前記実流量値と前記合計登録流量値との差である流量差分を演算する流量差演算部と、ガスを使用する器具の使用状態を監視する判定値を記憶する監視値記憶部と、前記流量登録部の登録流量値と前記判定値とから異常の有無を判定する異常判定部と、前記異常判定部において判定された異常判定成立時に、ガスの供給を遮断する遮断部と、を備え、前記流量登録部は、前記合計登録流量値が前記実流量値より大きい場合、流量値の小さい登録流量値から前記流量差分を減算する補正処理を行い、前記流量登録部は、前記合計登録流量値が前記実流量値より小さい場合、前記登録流量値の中で最大の登録流量値に前記流量差分を加算する補正処理を行う。
【００３３】
また、前記流量差分が所定値以上の場合のみ、前記補正出力を行う旨の信号を前記流量登録部に出力する流量差比較部をさらに備えるのが望ましい。
【００３４】
また、前記流量登録部は、最大の登録流量値を保持する増加流量登録部と、最小の登録流量値を保持する減少流量登録部とを含み、前記流量登録部は、前記合計登録流量値が前記実流量値より大きい場合、前記減少流量登録部に登録された登録流量値から前記流量差分を減算するとともに、当該登録流量値が０になった場合は、次に大きい登録流量値を前記減少流量登録部に登録し、前記合計登録流量値が前記実流量値より小さい場合、前記増加流量登録部に登録された登録流量値に前記流量差分を加算するのが望ましい。
【００３５】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるガス遮断装置とガス器具の設置形態を示す図、図２は同ガス遮断装置の制御ブロック図である。
【００３６】
各家庭へガスを供給するガス供給管１の入口部分にガス遮断装置２が設置され、このガス遮断装置２を経由した後に設置されたガス配管３が分岐して、各家庭で使用する種々のガス器具が設置された場所まで配管され、ガスが供給される。例えば、屋外には給湯器４が設置され、この給湯器４で生成される湯が水配管を介して台所の給湯栓５、浴槽やシャワー装置が設置された風呂６、リビング等に設置された床暖房７に供給される。
【００３７】
また、屋内にあっては、台所に設置されたガステーブル８、リビングや寝室等に設置されたガスファンヒータ９にガスが供給され、必要に応じて適宜使用される。
【００３８】
そして、設置されたガス器具が使用され、ガスの消費が発生するとガス遮断装置２がガスの使用量を計測し、使用量が検針値として累積記憶されている。ガス遮断装置２に記憶されたデータは、ガス事業者からの定期的なデータ要求指令に基づいて所定の情報処理が施され、ガス料金やガス使用量あるいはガス事業者が提供する割引サービス等の情報として需要家及びガス事業者に使用される。
【００３９】
図２に示すようにガス遮断装置２は、流量検出部１０と、流量演算部１１と、平均流量演算部１２と、流量変化判定部１３と、流量格納部１４と、流量登録部１５と、登録流量合計部１６と、流量差演算部１７と、流量差判定部１８と、最大流量加算部１９と、最小流量減少部２０と、異常判定部２１と、監視値記憶部２２と、遮断部２３と、報知部２４と、流量差比較部２５とを備えるとともに、ガス入口とガス出口を有したガス流路が内部に形成され、ガス入口にはガス供給管１が接続されるとともに、ガス出口にはガス配管３が接続されている。また、流量検出部１０と、流量演算部１１と、平均流量演算部１２と、流量変化判定部１３と、流量格納部１４と、流量登録部１５と、登録流量合計部１６と、流量差演算部１７と、流量差判定部１８と、最大流量加算部１９と、最小流量減少部２０とから、ガス流量演算装置が構成される。すなわち、ガス流量演算装置は、ガス遮断装置２の遮断動作を担う部分以外の部分から構成される。
【００４０】
流量検出部１０には種々の方式のものがあり、本実施の形態で示す流路内に設置された一対の超音波センサで超音波信号を一方から他方に発信し、その伝搬時間より使用ガス流量を検出する方式のものが用いられている。他の方式として、流路内に熱線式センサを設け流れにより変化するインピーダンスより流量を求めるもの、さらには計量膜によりガス量を検出し計量膜の機械的動作を磁石とリードスイッチあるいは磁気抵抗素子等により電気的パルス信号として流量を検出するものがある。
【００４１】
超音波センサを用いた流量検出部１０の場合、超音波を送信または受信する第１送受信器と受信または送信する第２送受信器が流れ方向に対抗して配置され、制御回路によって送受信の切り換えが可能になっている。この第１送受信器と第２送受信器の信号を処理して流量を計測するもので、上流から下流に超音波を送信する。そして第２送受信器で受信し計時手段で伝搬時間を計測する。次に、切換手段で下流から上流に向かって超音波信号を送信し、伝搬時間を計測する。流量検出部１０当該伝播時間に基づいて計測されたガス流量を計測信号の形式で出力する。
【００４２】
そして、流量演算部１１が、第１送受信器と第２送受信器との超音波の伝搬時間差に基づくガス流量の計測信号に対し、流路の大きさや流体の流れ状態に対応した流量係数を掛けて流量値を求める。ここでの流量値は、瞬時流量値として予め定めた周期毎に求められる。
【００４３】
そして、所定周期毎計測し求めた瞬時流量値は平均流量演算部１２に入力され、所定個数の瞬時流量値を集合して平均流量値として算出される。平均流量値は、実際のガス流量である実流量値に相当する。そして、当該平均流量値に基づき、流量変化判定部１３が器具流量変化の有無を判定する。流量変化判定部１３は、今回求めた平均流量値（最新の平均流量値）と前回の平均流量値（過去の平均流量値）より変化判定を行う。その後、今回の平均流量値は時系列的に流量格納部１４に記憶される。即ち、流量変化判定部１３は、平均流量演算部１２で算出された今回の平均流量値と、流量格納部１４に記憶された前回の平均流量値とを比較して、予め定めた以上の変化があるか否かを判定し、器具の使用開始有無、或いは流量変化の有無を判断する。例えば、需要家が給湯器４を使用すると、流量値はゼロから所定の流量まで変化し、あるいは他の器具を使用中に給湯器４等が使用されると求めた平均流量と前回の平均流量とから流量変化量が所定以上あったか否かに基づき、器具の使用／停止、或いは流量変化の有無が判断される。
【００４４】
そして、流量変化判定部１３が流量変化を検出すると、当該流量変化が、器具の使用開始か、あるいは器具の使用停止に相当するかを判断する。具体的には、流量変化判定部１３は、器具が使用された場合は流量変化分を流量登録部１５に登録流量値として登録する。ここで流量登録部１５は、増加流量登録部１５ａと減少流量登録部１５ｂとを含む。
【００４５】
流量変化判定部１３は、流量増加の変化が検出される度に追加の器具が使用されたと判定し、流量登録部１５が流量増加分を、新規な登録流量値として登録する。反対に、器具の使用が停止された場合は、流量登録部１５に登録されている登録流量値のうち流量減少分に近い登録流量値をもつ器具が停止されたと判定し、当該登録流量値を削除する。この削除処理も同様に、流量減少側の変化が検出される度に器具の使用が停止されたと判断して都度、登録流量値の削除処理を実行する。流量変化判定部１３は、流量変化量が登録流量値と一致しない場合、各登録流量値と流量変化量との差で最も小さい登録流量、或いは各登録流量値と流量変化量との差と登録流量との変化割合を求め、最も小さい流量値を流量変化値で減少補正し、最も近い器具の流量変化と判定し登録値を昇順に変更する。
【００４６】
次に、登録流量合計部１６は、流量登録部１５で登録された流量値の合計流量（合計登録流量値）を求める。流量差演算部１７は、平均流量演算部１２が求めた使用器具全体の平均流量値と、登録流量合計部１６が求めた合計登録流量値との差である流量差分（＝平均流量値−合計登録流量値）を求め、流量差判定部１８が当該流量差分の正負を求める。
【００４７】
流量差分が正の場合、最大流量加算部１９が流量登録部１５に登録されているうちの最大の登録流量値（最大登録流量値）に流量差分を加算する制御信号を出力する。具体的には増加流量登録部１５ａに最大登録流量値が予め登録されており、当該最大登録流量値に流量差分が加算される。また、流量差分が負の場合、最小流量減少部２０が流量登録部１５に登録されているうちの最小の登録流量値（最小登録流量値）から流量差分を減算する制御信号を出力する。具体的には、減少流量登録部１５ｂに当該時点での最小流量登録値が予め登録されており、当該から最小流量登録値から流量差分を減算する。後に説明するように、当該最小登録流量値が流量差分より小さい場合は、残りの差分（流量差分−当該最小登録流量値）が、次に小さい登録流量値から減算される。
【００４８】
異常判定部２1は、登録されている最大流量の使用器具の監視を行う。監視値記憶部２２は、流量域毎に対応した使用時間の制限時間値、あるいは使用最大流量の監視判定値等が記憶されている。例えばストーブ等へガスを供給するホースが何らかの原因で外れた時、異常な大流量が発生するが、そのような状態を監視するための合計流量遮断値や、器具の通常使用する最大使用時間よりはるかに長く使用された場合に対応して使用時間の制限時間を規定した使用時間遮断の制限時間等を監視値記憶部２２に記憶している。この設定値と流量登録部１５の登録流量値とを異常判定部２１が比較判定することで、登録流量値が使用最大流量値を超えていないか、或いは器具の使用時間が登録流量値に対応した連続使用の制限時間を超えていないか等監視する。異常判定部２１は異常成立と判定したとき、遮断部２３に遮断信号を送ってガス供給を停止する。また、報知部２４は、遮断状態や遮断内容を液晶表示素子等に表示すると共にガスの安全監視を行っているガス事業者のセンターに電話回線等の通信により通報する。
【００４９】
次に、以上のように構成されたガス遮断装置２の動作を説明する。需要家宅で保有しているガス器具、例えば給湯器４やガスストーブ９等が使用されると、流量検出部１０がガスの流量を検出する。例えば、超音波センサを用いた場合は超音波信号の伝搬時間が検出値として計測され、検出値の信号（計測信号）が流量演算部１１に送られて瞬時流量値として換算され、平均流量演算部１２が、所定個数毎の平均流量値を演算する。求められた平均流量値に基づき、流量変化判定部１３は定期的に器具流量変化の有無の判定を行う。流量格納部１４は、流量変化判定部１３による流量変化判定後、時系列的に平均流量値を複数個記憶する。流量変化判定部１３は、流量格納部１４に記憶された過去の平均流量値(例えば、前回、或いは前々回等の平均流量値等)と、今回の（最新の）平均流量値と差から流量変化の有無を求める。つまり、流量変化判定部１３は、所定間隔で出力される平均流量値を用いて、その変化状態から器具の使用あるいは器具の停止を判断する。そして、流量変化判定部１３は、その変化時の流量変化分をもって使用器具の登録流量値とみなし、流量登録部１５に新規登録したり、既に登録済みの登録流量値を減少補正、或いは削除したりすることで、変化時点の使用器具に対応した登録流量値を正確に設定することができる。
【００５０】
ところで、ＬＰガス容器（図示せず）からガス供給管１を介しＬＰガスが供給される場合、冬季等夜間器具を使用停止してから早朝にかけて温度が低下していくと、容器に比してガス供給管の熱容量が小さいため、容器中の液化したＬＰガスが調整器(図示せず)を介しガス供給管１中に流れ出てガス遮断装置２の入り口付近までたどり着く場合がある。その様な状態で、翌朝需要家がガス器具を使用開始すると、液化したＬＰガスが気化し圧力変動が生じ、結果急峻なガスの流量増加・減少が繰り返される事態が生じ得る。このような現象が、いわゆるＬＰガス固有の再液化現象である。
【００５１】
ガス供給管１中に大量に液化したＬＰガスが気化するまではかなり長い時間を要する。この間に、流量検出部１０が検出した急峻に増減を繰り返す流量を、平均流量演算部１２が定期的に所定の個数集め、平均流量値を求めるが、急峻なガスの流量増加・減少に伴い、平均流量値は増減する。再液化現象が生ずると、例えば、最初に算出された大きな平均流量値が登録され、その後の登録タイミングで減少した平均流量値に置換される。更に増加した平均流量値が算出されると、流量変化判定部１３は、以前に登録された平均流量値からの増加分を新しい器具流量として分割して新たな登録流量値を登録する。更に平均流量値が減少すると、減少流量分により登録された登録流量値が補正されるという現象が生ずる。このような状態が繰り返されると、流量登録部１５に小さな登録流量値が数多く登録され続け、やがて流量登録部１５の登録領域からあふれ出し、先に登録された小さな登録流量値が削除されてしまう。この結果、流量登録部１５に登録された合計登録流量値と、実際に使用されている全器具の実流量値とが異なる状態となる。
【００５２】
例えば、給湯器４の使用時、流量が０から２０００Ｌ／ｈ等に変化するが、変化の過程においては、数百Ｌ/ｈのレベルで流量変化が生ずる。この変化状態の中で、平均流量演算部１２は、今回の平均流量値と過去の平均流量値とを比較し、変化の有無を求める。その変化量が所定以上の場合は、平均流量演算部１２は流量変化有り、すなわち、何らかの器具の使用が開始されたと判定して流量登録部１５に変化量を登録流量値として登録する。また、ガステーブル８の使用中に給湯器４の使用が開始された場合を例に挙げると、流量格納部１４に過去の流量（平均流量値）としてガステーブル８の流量が記憶されており、流量変化判定部１３は今回の平均流量値と過去の平均流量値とから変化流量を求め、同様に現在の流量からの変化率、或いは変化流量が所定以上の場合に変化有りと判定し、変化流量を流量登録部１５に登録流量値として登録する。
【００５３】
流量変化判定部１３での流量増加の判定に対応した判定信号が入力されると、前回の平均流量値からの増加流量が登録流量値として登録される。複数の器具使用中に、いずれかの器具が使用停止されたり、流量が変化すると、流量変化判定部１３は、過去の平均流量値と今回の平均流量値との差から減少変化か否かを判定し、減少変化の場合、減少変化流量を出力し、流量登録部１５は減少変化流量より登録された流量のうち最も近い登録流量値を削除したり、或いは減少補正を施す。流量変化量が登録流量値と一致しない場合、各登録流量値と流量変化量との差で最も小さい登録流量値、或いは各登録流量値と流量変化量との差と登録流量値との変化割合を求め、最も小さい流量値を流量変化値で減少補正し、最も近い器具の流量変化と判定し登録値を昇順に変更する。
【００５４】
そして、登録された全ての登録流量値は、登録流量合計部１６で加算され合計登録流量値が求められる。流量差演算部１７は、平均流量演算部１２が求めた平均流量値と、合計登録流量値とから流量差分を求める。
【００５５】
流量差分が０でない場合、監視されるべき使用流量として、流量登録部１５に登録され、保持されるべきものである。流量差分がプラスの場合は、平均流量値の方が合計登録流量値より大きいので、最大流量加算部１９が、登録流量値が本来の値より小さいと判定する。そして、最大流量加算部１９は、流量登録部１５の増加流量登録部１５aに登録された最大登録流量値に、当該流量差を加算する制御信号を出力し、最大登録流量値に流量差分が加算される。
【００５６】
一方、流量差分がマイナスの場合は、平均流量値が合計登録流量値より小さいので、最小流量減少部２０が、登録流量値が本来の値より大きいと判定する。そして、最小流量減少部２０は、流量登録部１５の減少流量登録部１５ｂに登録された最小登録流量値から、当該流量差分を減算する制御信号を出力し、最小流量から流量差が減算される。このような減算は、流量差分がなくなるまで、流量の小さい登録流量値から順番に行われる。この場合、最も大きい登録流量値は影響を受けることがなく、使用時間の監視が継続して行われる。
【００５７】
また、寒い冬場などの早朝において、ガステーブル８やガスファンヒータ９の使用を開始し、これらの運転中に給湯器４を使用開始するという他の場面を想定する。このような状況においてガスを床暖房等に使用した場合、運転初期の負荷が大きい場合と安定状態の負荷が小さい場合との間では、ガスの燃焼量が大きく変化する。また、ガスをシャワー等に使用した場合、運転当初においては水温と設定温度との間では温度差が大きいが、湯温が安定するとガスの燃焼量が大きく変化する。
【００５８】
このような場合、流量登録部１５にガステーブル８やガスファンヒータ９が使用するガスの増加流量が、給湯器４の流量と共に、複数の登録流量値として登録される。流量変化判定部１３は、給湯器４の運転初期に流量変化有りと判定し、給湯器４の使用流量が、即ち、この時点の平均流量値が登録流量値として流量登録部１５に登録される。
【００５９】
そして、器具の運転が継続され室温が安定化すると、燃焼量すなわちガス流量が器具の比例制御により減少方向に制御される。ところが、この時点では温度は基本的に安定しており、ガスの流量も少しずつ変動させる必要がある。流量が除々に変化する場合、流量変化判定部１３が変化有りと判定できない微小な変化が長時間継続する。流量変化判定部１３による流量変化有りという判定がない場合、流量登録部１５の登録流量値は変化しない。
【００６０】
そして給湯器４を停止すると、流量変化判定部１３が、流量が減少していくと判定し、流量登録部１５の登録流量値から、減少した流量に相当する流量値が減算されか、減少分に相当する登録流量値が削除される。
【００６１】
登録流量合計部１６は、流量変化の判定タイミング毎に、或いは平均流量値を求める毎に、登録流量値の合計値（合計登録流量値）を演算する。そして、新たに求められた平均流量値と合計登録流量値との差である流量差分を流量差演算部１７が演算する。もし流量差分が存在し、合計登録流量値が平均流量値より小さい場合、登録流量値のうち最大の流量値（増加流量登録部１５ａに登録された最大登録流量値）に、流量差分が加算され、再度登録される。一方、流量差分が存在し、合計登録流量値が平均流量値より大きい場合、登録流量値のうち最小の流量値（減少流量登録部１５ｂに登録された最小登録流量値）から流量差分が減算され、再度登録される。
【００６２】
即ち、本実施形態のガス遮断装置によれば、上述した給湯器４のように、流量変化判定部１３が流量変化と判定しない程度でガス流量が徐々に変化（減少）する結果、登録された合計登録流量値と検出された平均流量値(即ち実流量の全体流量値)とが一致しない状態で流量が監視されるのが防止される。流量差分がマイナスの場合、即ち合計登録流量値が実際に使用されている流量（平均流量値）より大きい場合、最小の流量登録値から、値の小さい順序で補正する（登録値を減少させる）ので、最大登録流量値の使用時間監視に影響が及ばない。逆に流量差分がプラスの場合、即ち合計登録流量値が実際に使用されている流量（平均流量値）より小さい場合、その差分流量は現在登録されている最大流量値に加算され、使用時間が監視される。したがって、需要家にとって安全サイドの監視となる。使用流量範囲をＮ区分(例えば１３区分)に分割し各々の区分毎に適切な使用時間の制限時間が監視値として規定されるが、例えば、実際の流量とその登録流量値区分との誤差が±１区分程度に抑制可能となる。
【００６３】
そして、異常判定部２１は、再設定された登録流量値で監視値記憶部２２内の該当の使用時間制限時間を参照して使用器具を監視する。監視時間が経過し異常発生時、遮断部２３を作動させ、ガスの供給を停止することにより安全性を確保するようにしている。
【００６４】
なお、本実施の形態に使用した数値限定は一例であり、又使用形態も本実施の形態に限定されるものではない。
【００６５】
上記した本実施形態のガス遮断装置の動作を、具体例を用いて説明する。図３は上記のような事象の発生を説明する図である。各々起動時にガス流量の変化量１００Ｌ／ｈ、２００Ｌ／ｈ、１５００Ｌ／ｈをもつ器具Ａ，器具Ｂ、器具Ｃが順次起動され、流量の合計を平均流量演算部１２は実際の流量（実流量値）である平均流量値として求める。
【００６６】
変化の発生により、流量変化判定部１３は、ガス遮断装置の流量登録部１５に登録流量値Ｑ０、Ｑ１、Ｑ２を登録する旨を指示し、流量登録部１５はＱ０、Ｑ１、Ｑ２を登録する。登録流量合計部１６は、Ｑ０からＱ２（Ｑ３）の合計量である合計登録流量値ΣＱを求める。Ｑ０、Ｑ１、Ｑ２には、所定の器具の使用開始時の変化量が登録流量値として登録され、所定以上の実流量の変化がなければ登録された値は書き換えられない。また、Ｑ０、Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３の順番で、変化量の大きな器具が登録される。
【００６７】
本例では、図３のグラフに示すように、器具Ａ，器具Ｂ、器具Ｃが順次起動された後、ガス流量の合計に微小な変化が生じ、平均流量値が１８００Ｌ／ｈから１７５０Ｌ／ｈへ減少している（−５０Ｌ／ｈ）。しかし、当該変化が長い時間を経過して生じている緩やかな使用量の変化のため、流量変化判定部１３は、器具のガスの使用態様の変化を検知することはない。したがって、流量変化判定部１３は、Ｑ０、Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３の値を書き換えず、器具の使用状態の変化を判断することはない。
【００６８】
そして、その後に器具Ａの停止により、平均流量値が１７５０Ｌ／ｈから１６５０Ｌ／ｈへ減少した（−１００Ｌ／ｈ）。流量変化判定部１３は、変化量−１００Ｌ／ｈを判定し、登録流量合計部１６は、流量変化判定部１３によって判定された変化量−１００Ｌ／ｈを考慮し、新たな合計登録流量値１７００Ｌ／ｈ（＝１８００Ｌ／ｈ−１００Ｌ／ｈ）を算出する。従来の場合においては、これ以上、登録流量値が処理されることはない。
【００６９】
一方、流量差演算部１７は、平均流量値１６５０Ｌ／ｈと、新たな合計登録流量値１７００Ｌ／ｈとの流量差分である−５０Ｌ／ｈ（＝１６５０Ｌ／ｈ−１７００Ｌ／ｈ）を算出する。流量差判定部１８は、流量差分が負の値（−）であると判定する。当該判定結果を受けて、最小流量減少部２０は、流量登録部１５の減少流量登録部１５ｂに登録される登録流量値から流量差分を減算する。ここで、減少流量登録部１５ｂに登録される登録流量値は、所定の時点で、流量登録部１５の登録流量値から小さいものが順番に登録される。
【００７０】
減少流量登録部１５ｂに登録された流量登録値Ｑ２の１００Ｌ／ｈが減算により削除されているが（１００Ｌ／ｈ−１００Ｌ／ｈ）、当該削除は流量変化判定部１３の作用によるものであり、従来技術と同様である。すなわち、従来技術においては、実流量の変化量に相当する１００Ｌ／ｈが削除されたので、これ以上の登録流量値の書き換えは行われず、図８に示すように合計登録流量値は１７００Ｌ／ｈとなり、実際の流量値（平均流量値）１６５０Ｌ／ｈと、合計登録流量値１７００Ｌ／ｈとの間に誤差５０Ｌ／ｈ（＝１７００Ｌ／ｈ−１６５０Ｌ／ｈ）が生じた状態が維持される。
【００７１】
本例における平均流量値の１８００Ｌ／ｈから１７５０Ｌ／ｈへの減少のような、緩やかなガス使用量の変化は何度も生じ得る。そのような変化が何度も生じても、流量変化判定部１３は、器具のガスの使用態様の変化を一切検知することがないことは想定される。そして、このような誤差が発生する事態が何度も生ずると誤差の合計がどんどん大きくなり、実際の流量に比べ、ガス遮断装置に登録されている流量の和がはるかに大きくなるという好ましくない状態が生じうる。
【００７２】
上記の５０Ｌ／ｈの間のような小さな差の場合は、大きな問題は生じないが、誤差が何度も生じ、さらに登録された流量の合計自体と実際の総流量の流量差分に乖離が生じると、不都合が生じうる。すなわち、既に述べたように保安の見地から、登録された流量の合計に基づき継続使用可能時間が設定されるため、実流量が小さいにもかかわらず、継続使用時間が短く設定されてしまう。そして、本来ガス通路を閉栓すべき時間よりも短い時間でガス通路が閉栓されてしまい、使い勝手が悪くなる事態が生じうる。
【００７３】
一方、本実施形態では、Ｑ２が削除された後も、流量差分が満たされるまで減算が続行される。すなわち、減算量が流量差分である−１５０Ｌ／ｈに達するまで減算が行われるので、Ｑ２の削除後に減少流量登録部１５ｂに登録された流量登録値Ｑ１から残りの−５０Ｌ／ｈが減算され、流量登録値Ｑ１は１５０Ｌ／ｈ（＝２００Ｌ／ｈ−５０Ｌ／ｈ）となる。すなわち、流量差分が喪失するまで合計登録流量値からの減算が行われるため、実際の流量値と合計登録流量値との間に誤差が解消される。また、減算は、流量値の小さいものから順番に行われる。したがって、実際の流量値を適切に監視することが可能となり、安全性を維持しつつ、本来より短い時間でガスが遮断されてしまうという事態も回避することが可能となり、ガス器具利用の利便性が向上する。
【００７４】
ここで、登録流量値の小さいものから順に減算の対象となるのは、安全性の確保のためである。すなわち、一般的に流量値の小さい器具ほど、害は小さいとして継続使用可能時間が長く設定されている。したがって、所定の器具の登録の有無に拘らず、当該器具より流量値の大きな他の器具の登録が残されていれば、継続使用可能時間は当該他の器具の登録に基づいて設定される。ここで設定される継続使用可能時間は、前記した所定の器具に基づく使用時間より長く設定される。すなわち、登録流量値の小さいものから順に減算、削除を行っても、大きな登録流量値は残され、比較的短い継続使用可能時間が維持され、安全性が確保される。
【００７５】
次に、実施形態のガス遮断装置の他の動作の例を図４を用いて説明する。図４は上記のような事象の発生を説明する図である。本例では、ガス流量の変化量１００Ｌ／ｈをもつ器具Ａがまず起動し、その後、器具Ａのガス流量が微小な変化が生じ、平均流量値が１００Ｌ／ｈから１５０Ｌ／ｈへ徐々に増加している（＋５０Ｌ／ｈ）。しかし、当該変化が長い時間を経過して生じているため、流量変化判定部１３は、Ｑ０の値を書き換えず、器具の使用状態の変化を判断することはない。
【００７６】
その後流量値２００Ｌ／ｈ、１５００Ｌ／ｈをもつ器具Ｂ、器具Ｃが順次起動され、流量の合計を平均流量演算部１２は実際の流量である平均流量値として求める。
【００７７】
そして、その後に器具Ｃの停止により、平均流量値が１８５０Ｌ／ｈから３５０Ｌ／ｈへ減少した（−１５００Ｌ／ｈ）。流量変化判定部１３は、変化量−１５００Ｌ／ｈを判定するので、流量値１５００Ｌ／ｈをもつ器具Ｃを削除する。また、登録流量合計部１６は、流量変化判定部１３によって判定された変化量−１５００Ｌ／ｈを考慮し、新たな合計登録流量値３００Ｌ／ｈ（＝１８００Ｌ／ｈ−１５００Ｌ／ｈ）を算出する。従来の場合においては、これ以上、登録流量値が処理されることはない。
【００７８】
一方、本実施形態では、流量差演算部１７が、実流量である平均流量値３５０Ｌ／ｈと合計登録流量値３００Ｌ／ｈとの流量差分である５０Ｌ／ｈ（＝３５０Ｌ／ｈ−３００Ｌ／ｈ）を算出し、流量差判定部１８は、流量差分が正の値（＋）であると判定する。当該判定結果を受けて、最大流量加算部１９は、流量登録部１５の増加流量登録部１５ａに登録される登録流量値に流量差分を加算する。ここで、増加流量登録部１５ａに登録される登録流量値は、所定の時点で、流量登録部１５の登録流量値最大のもの（通常はＱ０）が登録される。
【００７９】
したがって、増加流量登録部１５ａに登録された登録流量値Ｑ０の３００Ｌ／ｈに５０Ｌ／ｈが加算され、合計登録流量値は３５０Ｌ／ｈとなる。すなわち、本実施形態では、流量差分が喪失するように、合計登録流量値（特に最大の登録流量値）への流量差分の加算が行われるため、実際の流量値と合計登録流量値との間に誤差が生じた状態が解消される。したがって、実際の流量値を適切に監視することが可能となり、安全性を維持しつつ、本来より短い時間でガスが遮断されてしまうという事態も回避することが可能となり、ガス器具利用の利便性が向上する。
【００８０】
図３と図４の結果をまとめたのが、図５の表である。表に示すように、本実施形態においては、実際の流量値と合計登録流量値が比較され、比較の結果の大小関係に基づき、登録流量値に対する所定の制御が行われる。当該制御により、実際の流量値と合計登録流量値が揃えられ、適切なガス流量の監視、遮断制御が行われることとなる。
【００８１】
以上のように、再液化現象により急激な流量変化が継続し、流量登録部１５にさまざまな登録流量値が登録されるといった事象や、流量変化判定部１３が検出できないわずかな流量変化が継続した後に使用中のいずれかの器具が停止する等の大きな流量変化を検出する事象が、ガスの使用下で存在する。本実施形態のガス遮断装置は、登録された複数器具の合計登録流量値と、実際の流量値（平均流量値）との間に流量差分が発生したのを検出した場合、検出された流量差分を最大登録流量値に加算した後再登録し直したり、最小登録流量値をはじめとする量が下位の流量登録値を削除したりすることにより、合計登録流量値を実際の使用中の最大流量の器具流量にほぼ一致させることが可能となる。すなわち、本実施形態のガス遮断装置によれば、使用器具に対応した適切な使用制限機能を確保することでき、誤った使用時間監視による誤遮断を防止することができる。さらに本実施形態のガス遮断装置によれば、器具の異常使用が生じたにも拘らず使用時間を延期したり、逆に極端に短い時間でガスを遮断するのを防止することができ、安全性や信頼性が極めて高く、かつよるガス事業者の不要な出動を削減することができ、使い勝手が向上する。
【００８２】
（実施の形態２）
図６は本発明の実施の形態２におけるガス遮断装置の制御ブロック図である。図２と同一の部分については同一番号を付し、説明を省略する。
【００８３】
図６のガス遮断装置においては、図２のガス遮断装置と異なり、流量差比較部２５が、流量差演算部１７と流量差判定部１８との間に設けられている。流量差比較部２５は、流量差演算部１７で求められた流量差が所定値以上であるか否かを判定し、所定値以上の場合に、登録流量値の補正処理を行う。即ち、実際の流量値である平均流量値と、合計登録流量値との間の流量差分が所定値以上の場合にのみ、流量差比較部２５は流量登録部１５に新たな登録流量値の登録を行う旨の登録補正信号を、流量差判定部１８に出力する。
【００８４】
流量差演算部１７で求められた流量差分が０でない場合、流量差比較部２５は流量差分が所定値以上であるか否かを判定する。ここで、所定値として任意の値を設定することができるが、例えば、各器具がもつ器具流量を所定値として採用することができる。そして、流量差分が所定値以上である場合のみ、流量が監視されるべき器具の流量値が流量登録部１５に登録されていないとの前提の下、流量差比較部２５は流量登録部１５に新たな登録流量値の登録を行う旨の登録補正信号を、流量差判定部１８に出力する。他の動作は実施の形態１のものと同じである。
【００８５】
器具の追加使用や停止、流量制御がなくても、平均流量値には時間経過とともにわずかな変動が発生しやすい。したがって、流量差分が０のときのみに登録を変動させないとした場合、平均流量値のわずかな変動により、誤って登録の追加や削除が行われる恐れがある。本実施形態においては、流量差分が所定値以上の場合のみ登録が行われるので、誤った登録の追加や削除が行われるのを防止することができる。つまり、微小な変化で頻繁に変更が行われることを防止することができる。
【００８６】
尚、上記の実施形態では、ガスの流量を演算する部分として、瞬時流量を演算する流量演算部１１と、平均流量値を演算する平均流量演算部１２の二つが設けられている。しかしながら、実際の流量を演算する部分として、流量検出部１０のガス流量を反映した計測信号に基づき、実流量値を複数回（流量変化判定部１３が流量の変化を判定するため時系列的な複数個の実流量値が必要）演算する演算部が設けられればよく、実施形態のものには限定されない。
【００８７】
また、上記の実施形態では、流量変化判定部１３は、ガスの流量値の変化の有無を判定に際し、流量値（平均流量値）の変化から直接変化の有無を判断している。しかしながら、（今回の平均流量値−前回の平均流量値）／今回の平均流量値、のような流量変化率によっても変化の有無を判断してもよい。
【００８８】
なお、本発明は上記の実施形態において示されたものに限定されるものではなく、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
以上のように、本発明によれば、適切な登録流量値の下でガスの運転状態を監視することが可能となり、安全を確保しつつ、器具の継続使用可能時間を適切に設定し、器具の使用性を向上させることが可能となる。本発明は、ＬＰＧ膜式ガスメータ等のガス器具監視装置全般に適用可能である。
【符号の説明】
【００９０】
１０ 流量検出部
１１ 流量演算部
１２ 平均流量演算部
１３ 流量変化判定部
１４ 流量格納部
１５ 流量登録部
１６ 登録流量合計部
１７ 流量差演算部
１８ 流量差判定部
１９ 最大流量加算部
２０ 最小流量減少部
２１ 異常判定部
２２ 監視値記憶部
２３ 遮断部
２４ 報知部
２５ 流量差比較部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス器具の継続使用時間を監視し、必要に応じてガスの遮断を行う技術に関し、特に適切な継続使用時間を確保する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のガス遮断装置としては、通過ガス量に対応した流量信号を出力する流量測定手段と、流量信号が増減したときに使用中の個別器具の増減を推定し、増減した器具の推定個別演算流量と使用した時間を出力する個別器具推定手段と、あらかじめ使用する個別器具の流量を登録し登録個別流量と使用時間を出力する個別流量登録手段と、登録個別流量を記憶する個別流量記憶手段と、増減した器具の推定個別演算流量が個別流量記憶手段の登録個別流量に含まれず、かつ増減した器具の継続使用時間が第１の所定時間以上続いた場合に個別異常信号を出力する異常流量判定部と、前記個別異常信号を受信して、ガス流量の異常を警告報知する報知手段、またはガス通路を遮断する遮断手段と、個別器具推定手段の器具の推定個別演算流量が個別流量記憶手段の登録個別流量に含まれず、かつ個別器具推定手段の器具の使用した時間が第２の所定時間よりも長く第１の所定時間よりも短い場合個別流量推定手段の推定個別演算流量を個別流量記憶手段に登録する常時個別流量登録手段とを備えたガス遮断装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１のガス遮断装置について図７を用いて説明する。ガス遮断装置は、流量測定手段１０１と、個別器具推定手段１０２と、個別流量登録手段１０３と、個別流量記憶手段１０４と、異常流量判定部１０５と、報知手段あるいは遮断手段１０６と、常時個別流量登録手段１０７と、を備える。
【０００４】
流量測定手段１０１は、ガスメータに取り付けられた流量センサである。個別器具推定手段１０２は、流量センサ１の流量信号を一定計測期間（３０秒）の平均流量として演算し、この平均流量の増減をもとに使用中の個別流量の増減を推定し、増減した器具の推定個別演算流量Ｑと使用した時間を出力する。個別器具推定手段１０２は、平均流量が増加した場合はその増加分のガス器具が使用されたと判断し、平均流量が減少した場合はその減少分のガス器具を止めたと判断し、使用中の個別器具を推定する。個別流量登録手段１０３は、その家庭で使用する個別器具の流量（Ｑｉ）を予めインプットする設定器である。個別流量記憶手段１０４は、個別流量登録手段１０３の個別器具の流量（Ｑｉ）と常時個別流量登録手段１０７の流量を順次Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，・・・，Ｑｎと登録する。異常流量判定部１０５は、個別器具推定手段１０２から出力される推定個別流量Ｑが個別流量記憶手段１０４の｛Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，・・・，Ｑｎ｝に含まれず、かつ推定個別流量Ｑが第１の所定時間（１０分）以上続けば、個別異常信号を出力する。報知手段あるいは遮断手段１０６は、個別異常信号を受けて警告報知するＬＣＤやＬＥＤ、またはガス通路を遮断する遮断弁を備えている。常時個別流量登録手段１０７は、個別流量推定手段１０２から出力される推定個別流量Ｑが第２の所定時間（３分）以上かつ第１の所定時間（１０分）以内の場合、前記推定個別流量Ｑを個別流量記憶手段１０４に出力する。
【０００５】
次に従来例の構成の動作を説明する。流量測定手段１０１の流量信号をもとに平均流量を計算する。この平均流量と前前回の計測の平均流量との変化流量をもとめ、増加の変化か減少の変化かを判断し、それぞれの処理により推定個別演算流量Ｑをもとめる。増加減少処理の結果あらたに出現したこの推定個別演算流量Ｑが、個別流量記憶手段１０４に含まれるかどうかかつ、第１の所定時間（１０分間）使用されたかどうかの判断をする。含まれずかつ、１０分以上使用されれば報知手段または遮断手段１０６を動作させる。含まれずまたは、１０分以上使用されなければ、それぞれ未登録流量か、３分以上使用されたか、１０分以下の使用時間であるかを判断し、すべてに合致していれば、常時個別流量登録手段１０７は、個別流量記憶手段１０４に登録の処理を行なう。
【０００６】
いま、複数器具の同時使用により、Ｑｔ（例としてＱ２＋Ｑ３）という平均流量の増加があり、使用時間がたとえば７分、すなわち、７分後に平均流量が減少した場合には、個別器具推定手段１０２より推定個別流量Ｑｔが出力される。この推定個別流量Ｑｔは、常時個別流量登録手段１０７により使用時間が３分以上かつ１０分以下ということで、登録個別流量として個別流量記憶手段１０４に登録される。以降、個別流量記憶手段１０４に流量が登録されるので、この流量が１０分以上出現しても、遮断することはない。すなわち、同時立ち上げするケースの多いガス器具による誤遮断を低減することができる。また、買い替え器具等による、新しい個別流量Ｑｋ（３分以上１０分以下）があった場合には、個別器具推定手段１０２より推定個別流量Ｑｋが出力される。この推定個別流量Ｑｋは、常時個別流量登録手段１０７により使用時間が３分以上かつ１０分以下ということで個別流量記憶手段１０４に登録される。
【０００７】
以降、流量が個別流量記憶手段１０４に登録されるので、この流量が１０分以上出現しても遮断することはない。それぞれの家庭で使用する個別器具をあらかじめ登録し、個別器具以外の流量によるガス漏れによる事故を未然に防ぐことができ、器具の同時立ち上げあるいは器具の買い替え等による誤遮断を防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平７−４４２３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記従来の構成は、個別流量記憶手段１０４に登録された以外の流量が新たに検出された場合のガス通路の遮断、あるいは登録個別流量を新たに登録することにより誤遮断を防止するという機能を有している。
【００１０】
ところで、特に冬季において、ガス器具の使用開始時に液化したＬＰガスが気化する現象、いわゆる再液化現象が発生しやすいことが従前より知られている。再液化現象の発生時においては、流量がかなりの長期間にわたって急激に変動し続け、計測毎に平均流量が大きな値をとったり、小さい値となったりと、流量の大小変化が交互に続くことが知られている。
【００１１】
このような場合において、個別流量記憶手段１０４に新しい器具の流量を適切に登録することが試みられるが、誤って低い値に修正登録されたり、従前から登録された器具の流量変化にもかかわらず、誤って新規の器具として流量が登録されたりする等の事象が発生しやすい。このような事象の発生時においては、実際の流量と登録流量の合計との間に誤差（乖離）が生じ、実際の流量よりも高い登録流量の下で使用時間が監視される場合がある。
【００１２】
また、個別に流量が登録されている器具が、器具自身の流量制御により正常範囲内でその流量を徐々に変化させつつ、最後にガスの使用を停止する場合がある。このような場合、登録時の流量と、使用停止時の流量の間にかなりの差が生ずることになり、個別器具推定手段１０２が当該器具を推定する際、誤って異なる登録個別流量（異なる器具の流量）を削除してしまうおそれがある。
【００１３】
個別流量記憶手段１０４が登録個別流量の小さい方を削除し、大きい方を残した場合、器具を連続して使用可能な制限時間が短縮されることになり、予想以上に短い時間でガス遮断弁が作動してガスの供給を停止してしまう事態が発生し得る。また、反対に個別流量記憶手段１０４が登録個別流量の大きい方を削除し、小さい方を残してしまうと、連続使用制限時間が延長されることになり、使用流量の大きな器具を使用する場合等は安全性の面で課題を有することになる。
【００１４】
例えばシャワーなどを使用するとき、給湯器は設定湯温に保つためにガス流量を温度偏差に応じて制御し燃焼量を可変する場合があり、またファンヒータなどは一定室温に保つためにガス流量を制御し燃焼量を可変する場合がある。このような場合、器具開始の初期に登録された登録個別流量と、緩やかな燃焼量制御を伴う所定時間経過後の推定個別演算流量との間に差異が生じる。
【００１５】
通常、複数の器具使用中に、一つの器具が使用停止されたり、当該器具に大きな流量変化が生じた場合、流量の変化量に基づいて個別流量記憶手段１０４の登録個別流量を再度登録し直す処理が行われる。しかし、上記使用形態の如く小さい変化率で流量が徐々に変化する場合、個別器具推定手段１０２は、流量変化を検知することができず、推定個別演算流量の登録し直し処理が実行されないこととなる。
【００１６】
そして、器具使用停止や器具使用追加のタイミングで、個別器具の登録個別流量の登録し直し処理が行われた場合に、燃焼量制御等で減少した後の実際の総流量と登録された流量の合計値とが異なる場合があり、例えば、登録された流量の合計値が実際の総流量より多めの状態で監視されることになる。そして、器具の連続使用制限時間が短めに設定され、誤遮断に繋がることになる。つまり、実使用流量とは異なった監視を行うため誤遮断を防止することができないという課題を有していた。
【００１７】
上記した事情を、具体例を用いて説明する。図８は上記のような事象の発生を説明する図であり、各々起動時にガス流量の変化量１００Ｌ／ｈ、２００Ｌ／ｈ、１５００Ｌ／ｈをもつ器具Ａ，器具Ｂ、器具Ｃが順次起動される際に、ガス遮断装置に記憶されるＱ０、Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３と、Ｑ０からＱ３の合計量であるΣＱがどのように変化するかを示す。Ｑ０、Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３には、所定の器具の使用開始時の変化量が登録され、所定以上の実流量Ｑの変化がなければ登録された値は書き換えられない。また、Ｑ０、Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３の順番で、変化量の大きな器具が登録される。
【００１８】
本例では、図８のグラフに示すように、器具Ａ，器具Ｂ、器具Ｃが順次起動された後、ガス流量の合計に微小な変化が生じ、合計流量が１８００Ｌ／ｈから１７５０Ｌ／ｈへ減少している（−５０Ｌ／ｈ）。しかし、当該変化が長い時間を経過して生じているため、ガス遮断装置は、Ｑ０、Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３の値を書き換えず、器具の使用状態の変化を判断することはない。
【００１９】
そして、その後に合計流量が１７５０Ｌ／ｈから１６５０Ｌ／ｈへ減少したので（−１００Ｌ／ｈ）、ガス遮断装置は当該変化流量に最も近い変化量をもつ器具Ｂの登録（Ｑ２）を削除する。この場合、実流量Ｑが１６５０Ｌ／ｈであるが、登録された合計流量ΣＱは１７００Ｌ／ｈであり、誤差（乖離）が生じている。
【００２０】
すなわち、上述したように、ガスの実流量と、登録された合計の変化量とに誤差が発生する場合がある（１７００Ｌ／ｈ−１６５０Ｌ／ｈ＝５０Ｌ／ｈ）。そして、このような誤差が発生する事態が何度も生ずると誤差の合計がどんどん大きくなり、実流量に比べ、ガス遮断装置に登録されている変化量の和がはるかに大きくなるという好ましくない状態が生じうる。
【００２１】
上記の５０Ｌ／ｈの間のような小さな差の場合は、大きな問題は生じないが、誤差が何度も生じ、さらに登録された流量の合計自体と実際の総流量の差に乖離が生じると、不都合が生じうる。すなわち、既に述べたように保安の見地から、登録された最大流量に基づき使用時間監視値が設定されるため、乖離が大きいと、実流量が小さいにもかかわらず、継続使用時間が短く設定されてしまう。そして、本来ガス通路を閉栓すべき時間よりも短い時間でガス通路が閉栓されてしまい、使い勝手が悪くなる事態が生じうる。
【００２２】
本発明は、安全を確保しつつ、上述した事態を回避し、ガスの使用を快適ならしめる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明のガス遮断装置は、ガス流量を計測し、当該ガス流量に対応した計測信号を出力する流量検出部と、前記計測信号に基づき、実流量値を複数回演算する演算部と、演算された複数の実流量値に基づき、ガスの流量値の変化の有無を判定する流量変化判定部と、ガスの流量値の変化に対応して、複数の登録流量値を保持する流量登録部と、前記登録流量値の合計値である合計登録流量値を求める登録流量合計部と、前記実流量値と前記合計登録流量値との差である流量差分を演算する流量差演算部と、ガスを使用する器具の使用状態を監視する判定値を記憶する監視値記憶部と、前記流量登録部の登録流量値と前記判定値とから異常の有無を判定する異常判定部と、前記異常判定部において判定された異常判定成立時に、ガスの供給を遮断する遮断部と、を備え、前記流量登録部は、前記合計登録流量値が前記実流量値より大きい場合、流量値の小さい登録流量値から前記流量差分を減算する補正処理を行い、前記流量登録部は、前記合計登録流量値が前記実流量値より小さい場合、前記登録流量値の中で最大の登録流量値に前記流量差分を加算する補正処理を行う。
【００２４】
再液化現象により急激な流量変化が継続した場合や、検知不能な長時間にわたるわずかな流量変化が発生した場合、実際のガス流量である実流量値と装置に登録された（合計）登録流量値との差が生じる事態が発生し得る。しかし、上記構成によれば、このような誤差がある場合であって、合計登録流量値が実流量値より大きい場合、流量値の小さい登録流量値から流量差分が減算され、合計登録流量値が実流量値より小さい場合、登録流量値の中で最大の登録流量値に流量差分が加算される。
【００２５】
したがって、器具が使用している実際のガスの合計流量である実流量値と、監視するための基準となる合計流量登録値とが一致した状態で使用時間を監視することが可能となる。そのため、微少な流量変化にすぎない変化量を、誤って新たな器具の起動と判定し、誤った登録流量値を登録した結果、誤って当該登録流量値について使用時間を監視し、本来の時間よりも早期に使用時間の満了と判定してガスを遮断してしまうことが防止される。それゆえ、需要者のガス器具の使用の利便性が増すとともに、ガス事業者の不要な出動回数が増大することも防止される。
【００２６】
また、上記構成によれば、ガス器具の継続使用時間を適切に監視し、ガスの遮断が必要な場合でも、適切なタイミングでガスを遮断することが可能となる。
【００２７】
本発明の一態様として、前記流量差分が所定値以上の場合のみ、前記補正出力を行う旨の信号を前記流量登録部に出力する流量差比較部をさらに備える。
【００２８】
器具の追加使用や停止、流量制御がなくても、実流量値には時間経過とともにわずかな変動が発生しやすい。したがって、流量差分が０のときのみに登録を変動させないとした場合、実流量値のわずかな変動により、誤って登録の追加や削除が行われる恐れがある。本構成においては、流量差分が所定値以上の場合のみ登録が行われるので、誤った登録の追加や削除が行われるのを防止することができる。
【００２９】
本発明の一態様として、前記流量登録部は、最大の登録流量値を保持する増加流量登録部と、最小の登録流量値を保持する減少流量登録部とを含み、前記流量登録部は、前記合計登録流量値が前記実流量値より大きい場合、前記減少流量登録部に登録された登録流量値から前記流量差分を減算するとともに、当該登録流量値が０になった場合は、次に大きい登録流量値を前記減少流量登録部に登録し、前記合計登録流量値が前記実流量値より小さい場合、前記増加流量登録部に登録された登録流量値に前記流量差分を加算する。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、ガス器具の継続使用時間を適切な体制で監視することが可能となり、また、ガスの遮断が必要な場合でも、適切なタイミングでガスを遮断することが可能となる。したがって、安全性を確保しつつ、需要者やガス事業者などの関係者にとって、ガス器具の使用の利便性が増すとともに、使用の環境が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態におけるガス遮断装置とガス器具の設置形態を示す図
【図２】本発明の実施の形態１におけるガス遮断装置の制御ブロック図
【図３】本発明の実施の形態１におけるガス遮断装置における実際のガス流量と登録流量値との関係を示す図
【図４】本発明の実施の形態１におけるガス遮断装置における実際のガス流量と登録流量値との関係を示す図
【図５】本発明の実施の形態１におけるガス遮断装置における実際のガス流量と登録流量値との関係を示す表
【図６】本発明の実施の形態２における同ガス遮断装置の制御ブロック図
【図７】従来のガス遮断装置の制御ブロック図
【図８】従来のガス遮断装置における実際のガス流量と登録流量値との関係を示す図
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明はガス遮断装置を提供し、ガス流量を計測し、当該ガス流量に対応した計測信号を出力する流量検出部と、前記計測信号に基づき、実流量値を複数回演算する演算部と、演算された複数の実流量値に基づき、ガスの流量値の変化の有無を判定する流量変化判定部と、ガスの流量値の変化に対応して、複数の登録流量値を保持する流量登録部と、前記登録流量値の合計値である合計登録流量値を求める登録流量合計部と、前記実流量値と前記合計登録流量値との差である流量差分を演算する流量差演算部と、ガスを使用する器具の使用状態を監視する判定値を記憶する監視値記憶部と、前記流量登録部の登録流量値と前記判定値とから異常の有無を判定する異常判定部と、前記異常判定部において判定された異常判定成立時に、ガスの供給を遮断する遮断部と、を備え、前記流量登録部は、前記合計登録流量値が前記実流量値より大きい場合、流量値の小さい登録流量値から前記流量差分を減算する補正処理を行い、前記流量登録部は、前記合計登録流量値が前記実流量値より小さい場合、前記登録流量値の中で最大の登録流量値に前記流量差分を加算する補正処理を行う。
【００３３】
また、前記流量差分が所定値以上の場合のみ、前記補正出力を行う旨の信号を前記流量登録部に出力する流量差比較部をさらに備えるのが望ましい。
【００３４】
また、前記流量登録部は、最大の登録流量値を保持する増加流量登録部と、最小の登録流量値を保持する減少流量登録部とを含み、前記流量登録部は、前記合計登録流量値が前記実流量値より大きい場合、前記減少流量登録部に登録された登録流量値から前記流量差分を減算するとともに、当該登録流量値が０になった場合は、次に大きい登録流量値を前記減少流量登録部に登録し、前記合計登録流量値が前記実流量値より小さい場合、前記増加流量登録部に登録された登録流量値に前記流量差分を加算するのが望ましい。
【００３５】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるガス遮断装置とガス器具の設置形態を示す図、図２は同ガス遮断装置の制御ブロック図である。
【００３６】
各家庭へガスを供給するガス供給管１の入口部分にガス遮断装置２が設置され、このガス遮断装置２を経由した後に設置されたガス配管３が分岐して、各家庭で使用する種々のガス器具が設置された場所まで配管され、ガスが供給される。例えば、屋外には給湯器４が設置され、この給湯器４で生成される湯が水配管を介して台所の給湯栓５、浴槽やシャワー装置が設置された風呂６、リビング等に設置された床暖房７に供給される。
【００３７】
また、屋内にあっては、台所に設置されたガステーブル８、リビングや寝室等に設置されたガスファンヒータ９にガスが供給され、必要に応じて適宜使用される。
【００３８】
そして、設置されたガス器具が使用され、ガスの消費が発生するとガス遮断装置２がガスの使用量を計測し、使用量が検針値として累積記憶されている。ガス遮断装置２に記憶されたデータは、ガス事業者からの定期的なデータ要求指令に基づいて所定の情報処理が施され、ガス料金やガス使用量あるいはガス事業者が提供する割引サービス等の情報として需要家及びガス事業者に使用される。
【００３９】
図２に示すようにガス遮断装置２は、流量検出部１０と、流量演算部１１と、平均流量演算部１２と、流量変化判定部１３と、流量格納部１４と、流量登録部１５と、登録流量合計部１６と、流量差演算部１７と、流量差判定部１８と、最大流量加算部１９と、最小流量減少部２０と、異常判定部２１と、監視値記憶部２２と、遮断部２３と、報知部２４と、流量差比較部２５とを備えるとともに、ガス入口とガス出口を有したガス流路が内部に形成され、ガス入口にはガス供給管１が接続されるとともに、ガス出口にはガス配管３が接続されている。また、流量検出部１０と、流量演算部１１と、平均流量演算部１２と、流量変化判定部１３と、流量格納部１４と、流量登録部１５と、登録流量合計部１６と、流量差演算部１７と、流量差判定部１８と、最大流量加算部１９と、最小流量減少部２０とから、ガス流量演算装置が構成される。すなわち、ガス流量演算装置は、ガス遮断装置２の遮断動作を担う部分以外の部分から構成される。
【００４０】
流量検出部１０には種々の方式のものがあり、本実施の形態で示す流路内に設置された一対の超音波センサで超音波信号を一方から他方に発信し、その伝搬時間より使用ガス流量を検出する方式のものが用いられている。他の方式として、流路内に熱線式センサを設け流れにより変化するインピーダンスより流量を求めるもの、さらには計量膜によりガス量を検出し計量膜の機械的動作を磁石とリードスイッチあるいは磁気抵抗素子等により電気的パルス信号として流量を検出するものがある。
【００４１】
超音波センサを用いた流量検出部１０の場合、超音波を送信または受信する第１送受信器と受信または送信する第２送受信器が流れ方向に対抗して配置され、制御回路によって送受信の切り換えが可能になっている。この第１送受信器と第２送受信器の信号を処理して流量を計測するもので、上流から下流に超音波を送信する。そして第２送受信器で受信し計時手段で伝搬時間を計測する。次に、切換手段で下流から上流に向かって超音波信号を送信し、伝搬時間を計測する。流量検出部１０当該伝播時間に基づいて計測されたガス流量を計測信号の形式で出力する。
【００４２】
そして、流量演算部１１が、第１送受信器と第２送受信器との超音波の伝搬時間差に基づくガス流量の計測信号に対し、流路の大きさや流体の流れ状態に対応した流量係数を掛けて流量値を求める。ここでの流量値は、瞬時流量値として予め定めた周期毎に求められる。
【００４３】
そして、所定周期毎計測し求めた瞬時流量値は平均流量演算部１２に入力され、所定個数の瞬時流量値を集合して平均流量値として算出される。平均流量値は、実際のガス流量である実流量値に相当する。そして、当該平均流量値に基づき、流量変化判定部１３が器具流量変化の有無を判定する。流量変化判定部１３は、今回求めた平均流量値（最新の平均流量値）と前回の平均流量値（過去の平均流量値）より変化判定を行う。その後、今回の平均流量値は時系列的に流量格納部１４に記憶される。即ち、流量変化判定部１３は、平均流量演算部１２で算出された今回の平均流量値と、流量格納部１４に記憶された前回の平均流量値とを比較して、予め定めた以上の変化があるか否かを判定し、器具の使用開始有無、或いは流量変化の有無を判断する。例えば、需要家が給湯器４を使用すると、流量値はゼロから所定の流量まで変化し、あるいは他の器具を使用中に給湯器４等が使用されると求めた平均流量と前回の平均流量とから流量変化量が所定以上あったか否かに基づき、器具の使用／停止、或いは流量変化の有無が判断される。
【００４４】
そして、流量変化判定部１３が流量変化を検出すると、当該流量変化が、器具の使用開始か、あるいは器具の使用停止に相当するかを判断する。具体的には、流量変化判定部１３は、器具が使用された場合は流量変化分を流量登録部１５に登録流量値として登録する。ここで流量登録部１５は、増加流量登録部１５ａと減少流量登録部１５ｂとを含む。
【００４５】
流量変化判定部１３は、流量増加の変化が検出される度に追加の器具が使用されたと判定し、流量登録部１５が流量増加分を、新規な登録流量値として登録する。反対に、器具の使用が停止された場合は、流量登録部１５に登録されている登録流量値のうち流量減少分に近い登録流量値をもつ器具が停止されたと判定し、当該登録流量値を削除する。この削除処理も同様に、流量減少側の変化が検出される度に器具の使用が停止されたと判断して都度、登録流量値の削除処理を実行する。流量変化判定部１３は、流量変化量が登録流量値と一致しない場合、各登録流量値と流量変化量との差で最も小さい登録流量、或いは各登録流量値と流量変化量との差と登録流量との変化割合を求め、最も小さい流量値を流量変化値で減少補正し、最も近い器具の流量変化と判定し登録値を昇順に変更する。
【００４６】
次に、登録流量合計部１６は、流量登録部１５で登録された流量値の合計流量（合計登録流量値）を求める。流量差演算部１７は、平均流量演算部１２が求めた使用器具全体の平均流量値と、登録流量合計部１６が求めた合計登録流量値との差である流量差分（＝平均流量値−合計登録流量値）を求め、流量差判定部１８が当該流量差分の正負を求める。
【００４７】
流量差分が正の場合、最大流量加算部１９が流量登録部１５に登録されているうちの最大の登録流量値（最大登録流量値）に流量差分を加算する制御信号を出力する。具体的には増加流量登録部１５ａに最大登録流量値が予め登録されており、当該最大登録流量値に流量差分が加算される。また、流量差分が負の場合、最小流量減少部２０が流量登録部１５に登録されているうちの最小の登録流量値（最小登録流量値）から流量差分を減算する制御信号を出力する。具体的には、減少流量登録部１５ｂに当該時点での最小流量登録値が予め登録されており、当該から最小流量登録値から流量差分を減算する。後に説明するように、当該最小登録流量値が流量差分より小さい場合は、残りの差分（流量差分−当該最小登録流量値）が、次に小さい登録流量値から減算される。
【００４８】
異常判定部２1は、登録されている最大流量の使用器具の監視を行う。監視値記憶部２２は、流量域毎に対応した使用時間の制限時間値、あるいは使用最大流量の監視判定値等が記憶されている。例えばストーブ等へガスを供給するホースが何らかの原因で外れた時、異常な大流量が発生するが、そのような状態を監視するための合計流量遮断値や、器具の通常使用する最大使用時間よりはるかに長く使用された場合に対応して使用時間の制限時間を規定した使用時間遮断の制限時間等を監視値記憶部２２に記憶している。この設定値と流量登録部１５の登録流量値とを異常判定部２１が比較判定することで、登録流量値が使用最大流量値を超えていないか、或いは器具の使用時間が登録流量値に対応した連続使用の制限時間を超えていないか等監視する。異常判定部２１は異常成立と判定したとき、遮断部２３に遮断信号を送ってガス供給を停止する。また、報知部２４は、遮断状態や遮断内容を液晶表示素子等に表示すると共にガスの安全監視を行っているガス事業者のセンターに電話回線等の通信により通報する。
【００４９】
次に、以上のように構成されたガス遮断装置２の動作を説明する。需要家宅で保有しているガス器具、例えば給湯器４やガスストーブ９等が使用されると、流量検出部１０がガスの流量を検出する。例えば、超音波センサを用いた場合は超音波信号の伝搬時間が検出値として計測され、検出値の信号（計測信号）が流量演算部１１に送られて瞬時流量値として換算され、平均流量演算部１２が、所定個数毎の平均流量値を演算する。求められた平均流量値に基づき、流量変化判定部１３は定期的に器具流量変化の有無の判定を行う。流量格納部１４は、流量変化判定部１３による流量変化判定後、時系列的に平均流量値を複数個記憶する。流量変化判定部１３は、流量格納部１４に記憶された過去の平均流量値(例えば、前回、或いは前々回等の平均流量値等)と、今回の（最新の）平均流量値と差から流量変化の有無を求める。つまり、流量変化判定部１３は、所定間隔で出力される平均流量値を用いて、その変化状態から器具の使用あるいは器具の停止を判断する。そして、流量変化判定部１３は、その変化時の流量変化分をもって使用器具の登録流量値とみなし、流量登録部１５に新規登録したり、既に登録済みの登録流量値を減少補正、或いは削除したりすることで、変化時点の使用器具に対応した登録流量値を正確に設定することができる。
【００５０】
ところで、ＬＰガス容器（図示せず）からガス供給管１を介しＬＰガスが供給される場合、冬季等夜間器具を使用停止してから早朝にかけて温度が低下していくと、容器に比してガス供給管の熱容量が小さいため、容器中の液化したＬＰガスが調整器(図示せず)を介しガス供給管１中に流れ出てガス遮断装置２の入り口付近までたどり着く場合がある。その様な状態で、翌朝需要家がガス器具を使用開始すると、液化したＬＰガスが気化し圧力変動が生じ、結果急峻なガスの流量増加・減少が繰り返される事態が生じ得る。このような現象が、いわゆるＬＰガス固有の再液化現象である。
【００５１】
ガス供給管１中に大量に液化したＬＰガスが気化するまではかなり長い時間を要する。この間に、流量検出部１０が検出した急峻に増減を繰り返す流量を、平均流量演算部１２が定期的に所定の個数集め、平均流量値を求めるが、急峻なガスの流量増加・減少に伴い、平均流量値は増減する。再液化現象が生ずると、例えば、最初に算出された大きな平均流量値が登録され、その後の登録タイミングで減少した平均流量値に置換される。更に増加した平均流量値が算出されると、流量変化判定部１３は、以前に登録された平均流量値からの増加分を新しい器具流量として分割して新たな登録流量値を登録する。更に平均流量値が減少すると、減少流量分により登録された登録流量値が補正されるという現象が生ずる。このような状態が繰り返されると、流量登録部１５に小さな登録流量値が数多く登録され続け、やがて流量登録部１５の登録領域からあふれ出し、先に登録された小さな登録流量値が削除されてしまう。この結果、流量登録部１５に登録された合計登録流量値と、実際に使用されている全器具の実流量値とが異なる状態となる。
【００５２】
例えば、給湯器４の使用時、流量が０から２０００Ｌ／ｈ等に変化するが、変化の過程においては、数百Ｌ/ｈのレベルで流量変化が生ずる。この変化状態の中で、平均流量演算部１２は、今回の平均流量値と過去の平均流量値とを比較し、変化の有無を求める。その変化量が所定以上の場合は、平均流量演算部１２は流量変化有り、すなわち、何らかの器具の使用が開始されたと判定して流量登録部１５に変化量を登録流量値として登録する。また、ガステーブル８の使用中に給湯器４の使用が開始された場合を例に挙げると、流量格納部１４に過去の流量（平均流量値）としてガステーブル８の流量が記憶されており、流量変化判定部１３は今回の平均流量値と過去の平均流量値とから変化流量を求め、同様に現在の流量からの変化率、或いは変化流量が所定以上の場合に変化有りと判定し、変化流量を流量登録部１５に登録流量値として登録する。
【００５３】
流量変化判定部１３での流量増加の判定に対応した判定信号が入力されると、前回の平均流量値からの増加流量が登録流量値として登録される。複数の器具使用中に、いずれかの器具が使用停止されたり、流量が変化すると、流量変化判定部１３は、過去の平均流量値と今回の平均流量値との差から減少変化か否かを判定し、減少変化の場合、減少変化流量を出力し、流量登録部１５は減少変化流量より登録された流量のうち最も近い登録流量値を削除したり、或いは減少補正を施す。流量変化量が登録流量値と一致しない場合、各登録流量値と流量変化量との差で最も小さい登録流量値、或いは各登録流量値と流量変化量との差と登録流量値との変化割合を求め、最も小さい流量値を流量変化値で減少補正し、最も近い器具の流量変化と判定し登録値を昇順に変更する。
【００５４】
そして、登録された全ての登録流量値は、登録流量合計部１６で加算され合計登録流量値が求められる。流量差演算部１７は、平均流量演算部１２が求めた平均流量値と、合計登録流量値とから流量差分を求める。
【００５５】
流量差分が０でない場合、監視されるべき使用流量として、流量登録部１５に登録され、保持されるべきものである。流量差分がプラスの場合は、平均流量値の方が合計登録流量値より大きいので、最大流量加算部１９が、登録流量値が本来の値より小さいと判定する。そして、最大流量加算部１９は、流量登録部１５の増加流量登録部１５aに登録された最大登録流量値に、当該流量差を加算する制御信号を出力し、最大登録流量値に流量差分が加算される。
【００５６】
一方、流量差分がマイナスの場合は、平均流量値が合計登録流量値より小さいので、最小流量減少部２０が、登録流量値が本来の値より大きいと判定する。そして、最小流量減少部２０は、流量登録部１５の減少流量登録部１５ｂに登録された最小登録流量値から、当該流量差分を減算する制御信号を出力し、最小流量から流量差が減算される。このような減算は、流量差分がなくなるまで、流量の小さい登録流量値から順番に行われる。この場合、最も大きい登録流量値は影響を受けることがなく、使用時間の監視が継続して行われる。
【００５７】
また、寒い冬場などの早朝において、ガステーブル８やガスファンヒータ９の使用を開始し、これらの運転中に給湯器４を使用開始するという他の場面を想定する。このような状況においてガスを床暖房等に使用した場合、運転初期の負荷が大きい場合と安定状態の負荷が小さい場合との間では、ガスの燃焼量が大きく変化する。また、ガスをシャワー等に使用した場合、運転当初においては水温と設定温度との間では温度差が大きいが、湯温が安定するとガスの燃焼量が大きく変化する。
【００５８】
このような場合、流量登録部１５にガステーブル８やガスファンヒータ９が使用するガスの増加流量が、給湯器４の流量と共に、複数の登録流量値として登録される。流量変化判定部１３は、給湯器４の運転初期に流量変化有りと判定し、給湯器４の使用流量が、即ち、この時点の平均流量値が登録流量値として流量登録部１５に登録される。
【００５９】
そして、器具の運転が継続され室温が安定化すると、燃焼量すなわちガス流量が器具の比例制御により減少方向に制御される。ところが、この時点では温度は基本的に安定しており、ガスの流量も少しずつ変動させる必要がある。流量が除々に変化する場合、流量変化判定部１３が変化有りと判定できない微小な変化が長時間継続する。流量変化判定部１３による流量変化有りという判定がない場合、流量登録部１５の登録流量値は変化しない。
【００６０】
そして給湯器４を停止すると、流量変化判定部１３が、流量が減少していくと判定し、流量登録部１５の登録流量値から、減少した流量に相当する流量値が減算されか、減少分に相当する登録流量値が削除される。
【００６１】
登録流量合計部１６は、流量変化の判定タイミング毎に、或いは平均流量値を求める毎に、登録流量値の合計値（合計登録流量値）を演算する。そして、新たに求められた平均流量値と合計登録流量値との差である流量差分を流量差演算部１７が演算する。もし流量差分が存在し、合計登録流量値が平均流量値より小さい場合、登録流量値のうち最大の流量値（増加流量登録部１５ａに登録された最大登録流量値）に、流量差分が加算され、再度登録される。一方、流量差分が存在し、合計登録流量値が平均流量値より大きい場合、登録流量値のうち最小の流量値（減少流量登録部１５ｂに登録された最小登録流量値）から流量差分が減算され、再度登録される。
【００６２】
即ち、本実施形態のガス遮断装置によれば、上述した給湯器４のように、流量変化判定部１３が流量変化と判定しない程度でガス流量が徐々に変化（減少）する結果、登録された合計登録流量値と検出された平均流量値(即ち実流量の全体流量値)とが一致しない状態で流量が監視されるのが防止される。流量差分がマイナスの場合、即ち合計登録流量値が実際に使用されている流量（平均流量値）より大きい場合、最小の流量登録値から、値の小さい順序で補正する（登録値を減少させる）ので、最大登録流量値の使用時間監視に影響が及ばない。逆に流量差分がプラスの場合、即ち合計登録流量値が実際に使用されている流量（平均流量値）より小さい場合、その差分流量は現在登録されている最大流量値に加算され、使用時間が監視される。したがって、需要家にとって安全サイドの監視となる。使用流量範囲をＮ区分(例えば１３区分)に分割し各々の区分毎に適切な使用時間の制限時間が監視値として規定されるが、例えば、実際の流量とその登録流量値区分との誤差が±１区分程度に抑制可能となる。
【００６３】
そして、異常判定部２１は、再設定された登録流量値で監視値記憶部２２内の該当の使用時間制限時間を参照して使用器具を監視する。監視時間が経過し異常発生時、遮断部２３を作動させ、ガスの供給を停止することにより安全性を確保するようにしている。
【００６４】
なお、本実施の形態に使用した数値限定は一例であり、又使用形態も本実施の形態に限定されるものではない。
【００６５】
上記した本実施形態のガス遮断装置の動作を、具体例を用いて説明する。図３は上記のような事象の発生を説明する図である。各々起動時にガス流量の変化量１００Ｌ／ｈ、２００Ｌ／ｈ、１５００Ｌ／ｈをもつ器具Ａ，器具Ｂ、器具Ｃが順次起動され、流量の合計を平均流量演算部１２は実際の流量（実流量値）である平均流量値として求める。
【００６６】
変化の発生により、流量変化判定部１３は、ガス遮断装置の流量登録部１５に登録流量値Ｑ０、Ｑ１、Ｑ２を登録する旨を指示し、流量登録部１５はＱ０、Ｑ１、Ｑ２を登録する。登録流量合計部１６は、Ｑ０からＱ２（Ｑ３）の合計量である合計登録流量値ΣＱを求める。Ｑ０、Ｑ１、Ｑ２には、所定の器具の使用開始時の変化量が登録流量値として登録され、所定以上の実流量の変化がなければ登録された値は書き換えられない。また、Ｑ０、Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３の順番で、変化量の大きな器具が登録される。
【００６７】
本例では、図３のグラフに示すように、器具Ａ，器具Ｂ、器具Ｃが順次起動された後、ガス流量の合計に微小な変化が生じ、平均流量値が１８００Ｌ／ｈから１７５０Ｌ／ｈへ減少している（−５０Ｌ／ｈ）。しかし、当該変化が長い時間を経過して生じている緩やかな使用量の変化のため、流量変化判定部１３は、器具のガスの使用態様の変化を検知することはない。したがって、流量変化判定部１３は、Ｑ０、Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３の値を書き換えず、器具の使用状態の変化を判断することはない。
【００６８】
そして、その後に器具Ａの停止により、平均流量値が１７５０Ｌ／ｈから１６５０Ｌ／ｈへ減少した（−１００Ｌ／ｈ）。流量変化判定部１３は、変化量−１００Ｌ／ｈを判定し、登録流量合計部１６は、流量変化判定部１３によって判定された変化量−１００Ｌ／ｈを考慮し、新たな合計登録流量値１７００Ｌ／ｈ（＝１８００Ｌ／ｈ−１００Ｌ／ｈ）を算出する。従来の場合においては、これ以上、登録流量値が処理されることはない。
【００６９】
一方、流量差演算部１７は、平均流量値１６５０Ｌ／ｈと、新たな合計登録流量値１７００Ｌ／ｈとの流量差分である−５０Ｌ／ｈ（＝１６５０Ｌ／ｈ−１７００Ｌ／ｈ）を算出する。流量差判定部１８は、流量差分が負の値（−）であると判定する。当該判定結果を受けて、最小流量減少部２０は、流量登録部１５の減少流量登録部１５ｂに登録される登録流量値から流量差分を減算する。ここで、減少流量登録部１５ｂに登録される登録流量値は、所定の時点で、流量登録部１５の登録流量値から小さいものが順番に登録される。
【００７０】
減少流量登録部１５ｂに登録された流量登録値Ｑ２の１００Ｌ／ｈが減算により削除されているが（１００Ｌ／ｈ−１００Ｌ／ｈ）、当該削除は流量変化判定部１３の作用によるものであり、従来技術と同様である。すなわち、従来技術においては、実流量の変化量に相当する１００Ｌ／ｈが削除されたので、これ以上の登録流量値の書き換えは行われず、図８に示すように合計登録流量値は１７００Ｌ／ｈとなり、実際の流量値（平均流量値）１６５０Ｌ／ｈと、合計登録流量値１７００Ｌ／ｈとの間に誤差５０Ｌ／ｈ（＝１７００Ｌ／ｈ−１６５０Ｌ／ｈ）が生じた状態が維持される。
【００７１】
本例における平均流量値の１８００Ｌ／ｈから１７５０Ｌ／ｈへの減少のような、緩やかなガス使用量の変化は何度も生じ得る。そのような変化が何度も生じても、流量変化判定部１３は、器具のガスの使用態様の変化を一切検知することがないことは想定される。そして、このような誤差が発生する事態が何度も生ずると誤差の合計がどんどん大きくなり、実際の流量に比べ、ガス遮断装置に登録されている流量の和がはるかに大きくなるという好ましくない状態が生じうる。
【００７２】
上記の５０Ｌ／ｈの間のような小さな差の場合は、大きな問題は生じないが、誤差が何度も生じ、さらに登録された流量の合計自体と実際の総流量の流量差分に乖離が生じると、不都合が生じうる。すなわち、既に述べたように保安の見地から、登録された流量の合計に基づき継続使用可能時間が設定されるため、実流量が小さいにもかかわらず、継続使用時間が短く設定されてしまう。そして、本来ガス通路を閉栓すべき時間よりも短い時間でガス通路が閉栓されてしまい、使い勝手が悪くなる事態が生じうる。
【００７３】
一方、本実施形態では、Ｑ２が削除された後も、流量差分が満たされるまで減算が続行される。すなわち、減算量が流量差分である−１５０Ｌ／ｈに達するまで減算が行われるので、Ｑ２の削除後に減少流量登録部１５ｂに登録された流量登録値Ｑ１から残りの−５０Ｌ／ｈが減算され、流量登録値Ｑ１は１５０Ｌ／ｈ（＝２００Ｌ／ｈ−５０Ｌ／ｈ）となる。すなわち、流量差分が喪失するまで合計登録流量値からの減算が行われるため、実際の流量値と合計登録流量値との間に誤差が解消される。また、減算は、流量値の小さいものから順番に行われる。したがって、実際の流量値を適切に監視することが可能となり、安全性を維持しつつ、本来より短い時間でガスが遮断されてしまうという事態も回避することが可能となり、ガス器具利用の利便性が向上する。
【００７４】
ここで、登録流量値の小さいものから順に減算の対象となるのは、安全性の確保のためである。すなわち、一般的に流量値の小さい器具ほど、害は小さいとして継続使用可能時間が長く設定されている。したがって、所定の器具の登録の有無に拘らず、当該器具より流量値の大きな他の器具の登録が残されていれば、継続使用可能時間は当該他の器具の登録に基づいて設定される。ここで設定される継続使用可能時間は、前記した所定の器具に基づく使用時間より長く設定される。すなわち、登録流量値の小さいものから順に減算、削除を行っても、大きな登録流量値は残され、比較的短い継続使用可能時間が維持され、安全性が確保される。
【００７５】
次に、実施形態のガス遮断装置の他の動作の例を図４を用いて説明する。図４は上記のような事象の発生を説明する図である。本例では、ガス流量の変化量１００Ｌ／ｈをもつ器具Ａがまず起動し、その後、器具Ａのガス流量が微小な変化が生じ、平均流量値が１００Ｌ／ｈから１５０Ｌ／ｈへ徐々に増加している（＋５０Ｌ／ｈ）。しかし、当該変化が長い時間を経過して生じているため、流量変化判定部１３は、Ｑ０の値を書き換えず、器具の使用状態の変化を判断することはない。
【００７６】
その後流量値２００Ｌ／ｈ、１５００Ｌ／ｈをもつ器具Ｂ、器具Ｃが順次起動され、流量の合計を平均流量演算部１２は実際の流量である平均流量値として求める。
【００７７】
そして、その後に器具Ｃの停止により、平均流量値が１８５０Ｌ／ｈから３５０Ｌ／ｈへ減少した（−１５００Ｌ／ｈ）。流量変化判定部１３は、変化量−１５００Ｌ／ｈを判定するので、流量値１５００Ｌ／ｈをもつ器具Ｃを削除する。また、登録流量合計部１６は、流量変化判定部１３によって判定された変化量−１５００Ｌ／ｈを考慮し、新たな合計登録流量値３００Ｌ／ｈ（＝１８００Ｌ／ｈ−１５００Ｌ／ｈ）を算出する。従来の場合においては、これ以上、登録流量値が処理されることはない。
【００７８】
一方、本実施形態では、流量差演算部１７が、実流量である平均流量値３５０Ｌ／ｈと合計登録流量値３００Ｌ／ｈとの流量差分である５０Ｌ／ｈ（＝３５０Ｌ／ｈ−３００Ｌ／ｈ）を算出し、流量差判定部１８は、流量差分が正の値（＋）であると判定する。当該判定結果を受けて、最大流量加算部１９は、流量登録部１５の増加流量登録部１５ａに登録される登録流量値に流量差分を加算する。ここで、増加流量登録部１５ａに登録される登録流量値は、所定の時点で、流量登録部１５の登録流量値最大のもの（通常はＱ０）が登録される。
【００７９】
したがって、増加流量登録部１５ａに登録された登録流量値Ｑ０の３００Ｌ／ｈに５０Ｌ／ｈが加算され、合計登録流量値は３５０Ｌ／ｈとなる。すなわち、本実施形態では、流量差分が喪失するように、合計登録流量値（特に最大の登録流量値）への流量差分の加算が行われるため、実際の流量値と合計登録流量値との間に誤差が生じた状態が解消される。したがって、実際の流量値を適切に監視することが可能となり、安全性を維持しつつ、本来より短い時間でガスが遮断されてしまうという事態も回避することが可能となり、ガス器具利用の利便性が向上する。
【００８０】
図３と図４の結果をまとめたのが、図５の表である。表に示すように、本実施形態においては、実際の流量値と合計登録流量値が比較され、比較の結果の大小関係に基づき、登録流量値に対する所定の制御が行われる。当該制御により、実際の流量値と合計登録流量値が揃えられ、適切なガス流量の監視、遮断制御が行われることとなる。
【００８１】
以上のように、再液化現象により急激な流量変化が継続し、流量登録部１５にさまざまな登録流量値が登録されるといった事象や、流量変化判定部１３が検出できないわずかな流量変化が継続した後に使用中のいずれかの器具が停止する等の大きな流量変化を検出する事象が、ガスの使用下で存在する。本実施形態のガス遮断装置は、登録された複数器具の合計登録流量値と、実際の流量値（平均流量値）との間に流量差分が発生したのを検出した場合、検出された流量差分を最大登録流量値に加算した後再登録し直したり、最小登録流量値をはじめとする量が下位の流量登録値を削除したりすることにより、合計登録流量値を実際の使用中の最大流量の器具流量にほぼ一致させることが可能となる。すなわち、本実施形態のガス遮断装置によれば、使用器具に対応した適切な使用制限機能を確保することでき、誤った使用時間監視による誤遮断を防止することができる。さらに本実施形態のガス遮断装置によれば、器具の異常使用が生じたにも拘らず使用時間を延期したり、逆に極端に短い時間でガスを遮断するのを防止することができ、安全性や信頼性が極めて高く、かつよるガス事業者の不要な出動を削減することができ、使い勝手が向上する。
【００８２】
（実施の形態２）
図６は本発明の実施の形態２におけるガス遮断装置の制御ブロック図である。図２と同一の部分については同一番号を付し、説明を省略する。
【００８３】
図６のガス遮断装置においては、図２のガス遮断装置と異なり、流量差比較部２５が、流量差演算部１７と流量差判定部１８との間に設けられている。流量差比較部２５は、流量差演算部１７で求められた流量差が所定値以上であるか否かを判定し、所定値以上の場合に、登録流量値の補正処理を行う。即ち、実際の流量値である平均流量値と、合計登録流量値との間の流量差分が所定値以上の場合にのみ、流量差比較部２５は流量登録部１５に新たな登録流量値の登録を行う旨の登録補正信号を、流量差判定部１８に出力する。
【００８４】
流量差演算部１７で求められた流量差分が０でない場合、流量差比較部２５は流量差分が所定値以上であるか否かを判定する。ここで、所定値として任意の値を設定することができるが、例えば、各器具がもつ器具流量を所定値として採用することができる。そして、流量差分が所定値以上である場合のみ、流量が監視されるべき器具の流量値が流量登録部１５に登録されていないとの前提の下、流量差比較部２５は流量登録部１５に新たな登録流量値の登録を行う旨の登録補正信号を、流量差判定部１８に出力する。他の動作は実施の形態１のものと同じである。
【００８５】
器具の追加使用や停止、流量制御がなくても、平均流量値には時間経過とともにわずかな変動が発生しやすい。したがって、流量差分が０のときのみに登録を変動させないとした場合、平均流量値のわずかな変動により、誤って登録の追加や削除が行われる恐れがある。本実施形態においては、流量差分が所定値以上の場合のみ登録が行われるので、誤った登録の追加や削除が行われるのを防止することができる。つまり、微小な変化で頻繁に変更が行われることを防止することができる。
【００８６】
尚、上記の実施形態では、ガスの流量を演算する部分として、瞬時流量を演算する流量演算部１１と、平均流量値を演算する平均流量演算部１２の二つが設けられている。しかしながら、実際の流量を演算する部分として、流量検出部１０のガス流量を反映した計測信号に基づき、実流量値を複数回（流量変化判定部１３が流量の変化を判定するため時系列的な複数個の実流量値が必要）演算する演算部が設けられればよく、実施形態のものには限定されない。
【００８７】
また、上記の実施形態では、流量変化判定部１３は、ガスの流量値の変化の有無を判定に際し、流量値（平均流量値）の変化から直接変化の有無を判断している。しかしながら、（今回の平均流量値−前回の平均流量値）／今回の平均流量値、のような流量変化率によっても変化の有無を判断してもよい。
【００８８】
なお、本発明は上記の実施形態において示されたものに限定されるものではなく、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
以上のように、本発明によれば、適切な登録流量値の下でガスの運転状態を監視することが可能となり、安全を確保しつつ、器具の継続使用可能時間を適切に設定し、器具の使用性を向上させることが可能となる。本発明は、ＬＰＧ膜式ガスメータ等のガス器具監視装置全般に適用可能である。
【符号の説明】
【００９０】
１０ 流量検出部
１１ 流量演算部
１２ 平均流量演算部
１３ 流量変化判定部
１４ 流量格納部
１５ 流量登録部
１６ 登録流量合計部
１７ 流量差演算部
１８ 流量差判定部
１９ 最大流量加算部
２０ 最小流量減少部
２１ 異常判定部
２２ 監視値記憶部
２３ 遮断部
２４ 報知部
２５ 流量差比較部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス流量を計測し、当該ガス流量に対応した計測信号を出力する流量検出部と、
前記計測信号に基づき、実流量値を複数回演算する演算部と、
演算された複数の実流量値に基づき、ガスの流量値の変化の有無を判定する流量変化判定部と、
ガスの流量値の変化に対応して、複数の登録流量値を保持する流量登録部と、
前記登録流量値の合計値である合計登録流量値を求める登録流量合計部と、
前記実流量値と前記合計登録流量値との差である流量差分を演算する流量差演算部と、
ガスを使用する器具の使用状態を監視する判定値を記憶する監視値記憶部と、
前記流量登録部の登録流量値と前記判定値とから異常の有無を判定する異常判定部と、
前記異常判定部において判定された異常判定成立時に、ガスの供給を遮断する遮断部と、を備え、
前記流量登録部は、前記合計登録流量値が前記実流量値より大きい場合、流量値の小さい登録流量値から前記流量差分を減算する補正処理を行い、
前記流量登録部は、前記合計登録流量値が前記実流量値より小さい場合、前記登録流量値の中で最大の登録流量値に前記流量差分を加算する補正処理を行う、ガス遮断装置。
【請求項２】
請求項１記載のガス遮断装置であって、
前記流量差分が所定値以上の場合のみ、前記補正出力を行う旨の信号を前記流量登録部に出力する流量差比較部をさらに備える、ガス遮断装置。
【請求項３】
請求項１記載のガス遮断装置であって、
前記流量登録部は、最大の登録流量値を保持する増加流量登録部と、最小の登録流量値を保持する減少流量登録部とを含み、
前記流量登録部は、
前記合計登録流量値が前記実流量値より大きい場合、前記減少流量登録部に登録された登録流量値から前記流量差分を減算するとともに、当該登録流量値が０になった場合は、次に大きい登録流量値を前記減少流量登録部に登録し、
前記合計登録流量値が前記実流量値より小さい場合、前記増加流量登録部に登録された登録流量値に前記流量差分を加算する、ガス遮断装置。
【請求項１】
ガス流量を計測し、当該ガス流量に対応した計測信号を出力する流量検出部と、
前記計測信号に基づき、実流量値を複数回演算する演算部と、
演算された複数の実流量値に基づき、ガスの流量値の変化の有無を判定する流量変化判定部と、
ガスの流量値の変化に対応して、複数の登録流量値を保持する流量登録部と、
前記登録流量値の合計値である合計登録流量値を求める登録流量合計部と、
前記実流量値と前記合計登録流量値との差である流量差分を演算する流量差演算部と、
ガスを使用する器具の使用状態を監視する判定値を記憶する監視値記憶部と、
前記流量登録部の登録流量値と前記判定値とから異常の有無を判定する異常判定部と、
前記異常判定部において判定された異常判定成立時に、ガスの供給を遮断する遮断部と、を備え、
前記流量登録部は、前記合計登録流量値が前記実流量値より大きい場合、流量値の小さい登録流量値から前記流量差分を減算する補正処理を行い、
前記流量登録部は、前記合計登録流量値が前記実流量値より小さい場合、前記登録流量値の中で最大の登録流量値に前記流量差分を加算する補正処理を行う、ガス遮断装置。
【請求項２】
請求項１記載のガス遮断装置であって、
前記流量差分が所定値以上の場合のみ、前記補正出力を行う旨の信号を前記流量登録部に出力する流量差比較部をさらに備える、ガス遮断装置。
【請求項３】
請求項１記載のガス遮断装置であって、
前記流量登録部は、最大の登録流量値を保持する増加流量登録部と、最小の登録流量値を保持する減少流量登録部とを含み、
前記流量登録部は、
前記合計登録流量値が前記実流量値より大きい場合、前記減少流量登録部に登録された登録流量値から前記流量差分を減算するとともに、当該登録流量値が０になった場合は、次に大きい登録流量値を前記減少流量登録部に登録し、
前記合計登録流量値が前記実流量値より小さい場合、前記増加流量登録部に登録された登録流量値に前記流量差分を加算する、ガス遮断装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−３８７９３（Ｐ２０１１−３８７９３Ａ）
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１８３７３８（Ｐ２００９−１８３７３８）
【出願日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【出願人】（０００１６８６４３）高圧ガス保安協会 (92)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【出願人】（０００１６８６４３）高圧ガス保安協会 (92)
【Ｆターム（参考）】
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