JPH0794891B2 - ガス遮断装置用コントロ−ラ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はガス遮断装置用コントローラに係り、特に低消
費電力化、汎用化、安全性の向上に好適な安価なガス遮
断装置用コントローラに関する。

［従来の技術］ 従来、流量区分別の継続安全使用時間である遮断特性は
あらかじめ記憶されており使用実績による変更は行って
いない。また遮断弁の復帰は常時弁コイル電圧を監視し
逆起電圧を見出す方式となっている。流量カウンターの
起動は信号OFFからONのタイミングで行っている。電池
残量検出は電池電圧により判定している。

なお、この種の装置として関連するものには例えば特開
昭57−195978号等が挙げられる。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来技術は電池動作コントローラの低消費電力化や
安全性の向上、製品のシンプル化に対する配慮が不足し
ており価格において問題があった。

本発明の目的はより低消費電力化と安全性の向上、製品
のシンプル化を図り安価なガス遮断装置用コントローラ
を提供することにある。

一般的なガス遮断装置は第８図に示す通りガスメータ本
体１とコントローラ２から構成されている。ガスメータ
本体１には流量発信センサー４と遮断弁６が組込まれ、
コントローラ２には異常を判断するマイクロコンピュー
タ（以下マイコン）10が組込まれている。

このマイコン10によって流量発信センサー４から伝えら
れるガスの使用状態（流量、時間等）と正常なガスの使
用状態とを比較し、異常な場合はマイコン10が危険と判
断してガスを遮断する。ガスメータには1m³当たりの発
熱量と最大使用可能流量であるメータ号数により流量と
継続安全使用時間との関係は第９図のようになる。

コントローラ２は取付位置、メンテナンス上の制約によ
りバッテリ12で動作する。バッテリ12の交換周期及び価
格の点からコントローラ２の消費電力は少ない方が良く
低消費電力化は重要な課題である。

遮断特性は第９図に示す通りであるが、この図はあるカ
ロリーのある号数の例であって、都市ガスだけでも1m³
当たりのガス発熱量は８種類あり最大使用可能流量であ
るメータ号数は５種類ある。

したがってこの遮断特性のカーブは40種類となる。従来
はマイコン10にあらかじめ遮断特性を記憶させる方式で
あったので第10図に示す通りマイコンが遮断特性の種類
だけ必要となりコントローラも同種類数となる。

流量センサー４はガスメータの計量装置５のマグネット
5aが回転移動しそれを流量センサー４内のリードスイッ
チ4aのON/OFFでとらえそれを流量信号として発信し、マ
イコン10に供給している。

従来検出方法は２種あるが回路はいずれも第11図に示す
通りである。マグネット5aが近づいた時にリードスイッ
チ4aがONする。第12図は従来の一方式で一定周期でマイ
コン10がランし、ランごとにリードスイッチ4aのON/OFF
を調べ変化があればカウントする。この方法ではリード
スイッチ4aのON時間が短くなってもミスカウントしない
様ラン周期を短くする必要があり消費電力が増加する。
第13図は従来の別方式で一定周期ごとにランすると共に
リードスイッチ4aがOFFからONになった時にランとなり
カウントを行う。この方式ではリードスイッチ4aのON時
間が短くなってもミスカウントする恐れはない。

マイコン10はリードスイッチ4aの監視以外にも他の仕事
をするので一定周期ごとのランは必要となる。それに加
えてリードスイッチ4aがOFFからONになる時マイコン10
をランさせるためには第11図のリードスイッチ4aに常時
電圧を掛ける必要がありリードスイッチ4aがONしている
間電流が流れる。ON状態でガス使用が停止した場合等電
流が流れつづけ消費電流が増加する事になる。

異常発生時には遮断弁６がONするがそれを手動で復帰し
た場合、ガスコックの切り忘れ等をチェックするためマ
イコン10で遮断弁６が復帰したことを確認する必要があ
る。従来は遮断弁６のコイルを監視し復帰動作を行った
場合に逆起電圧が発生するのでこれにより判別を行って
いた。逆起電圧は短時間しか発生しないので常時マイコ
ン10はランし監視し続ける必要があり消費電力が増加す
る。

コントローラ２はバッテリ12で動作しているが電池容量
が少なくなった時点で警報を出す必要がある。従来は一
般的な電池電圧検出回路により残容量不足としていた。
そのため従来は電池電圧検出回路の分だけ部品点数が増
加するという問題があった。

［課題を解決するための手段］ 上記目的はガスの供給ラインに取付けられたガス流量セ
ンサーからの流量信号を検知し、該流量信号をマイクロ
コンピュータで処理して流量区分別の継続安全使用時間
を超えたときにガス遮断弁に対し遮断信号を出すよう構
成されたガス遮断装置用コントローラにおいて、遮断特
性の設定器とのインターフェース部を設け、該インター
フェース部を介して遮断特性を入力して設定するよう構
成することにより達成される。

第１図の実施態様によれば、上記目的はマイクロコンピ
ュータを前記流量センサーからの流量信号のレベル変化
を検知して、流量信号のレベル変化があったときに流量
計測を開始するよう構成することにより達成される。

第２図の実施態様によれば、上記目的は前記マイクロコ
ンピュータを前記ガス遮断装置用コントローラ駆動用電
池の使用量を積算して該電池の電気量の残量不足検出を
行うよう構成することにより達成される。

第３の実施態様によれば、上記目的は前記マイクロコン
ピュータをガス使用実績に応じて遮断特性を自動的に変
更する学習機能を有するよう構成することにより達成さ
れる。

第４の実施態様によれば、上記目的は前記マイクロコン
ピュータを前記遮断弁のON・OFF状態を前記遮断弁のコ
イルに印加された電圧・電流波形より判断するよう構成
することにより達成される。

［作用］ 遮断特性を使用実績に応じて変更する学習機能を付加す
る事により、取付対象により合致した遮断を行えるので
安全性が向上する。

センサーからの信号をOFFからONになる場合に加えてON
からOFFになる場合にもカウンタ回路に起動を掛ける様
にすると常にOFF状態で待機する事ができ消費電力の低
減が図れる。

遮断弁の復帰確認をコイルに印加する電圧・電流波形に
より判断する事により常時復帰電圧を監視する必要がな
くなり、消費電力の低減が図れる。

遮断特性のプログラマブル化によりガスカロリー及び最
大使用ガス量（号数）別に製品を作る必要がなくシンプ
ルになる。

電池残量不足検出を電池電圧検出回路を使用せず電池使
用量から行う方式では検出回路が不要となりシンプルで
高信頼性が実現できる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を説明する。

第１図に本発明の一実施例の構成を示す。本実施例は、
マイコン10を備えたコントローラ20にマイコン10の動作
を表示する表示器10aと流量信号を発生するリードスイ
ッチ4bとから成るインターフェース部20aを設けたもの
である。

本実施例によればコントローラ20を組込んだ後に第１図
に示す様に例えばインターフェース部20aを介して特性
設定器30により遮断特性を設定するのでコントローラ20
としては１種類ですみ製品管理上メリットが大きく、ト
ータルとして安価な製品を作製できる。

消費電力を少なくするためコントローラ20のマイコン10
の動作は第２図に示す通り一定時間動作（ラン）しつぎ
にスリープ状態となる。スリープ状態での消費電流はラ
ン時に比較し極端に少ない。

本実施例では、リードスイッチ部分における消費電力を
少なくするため第３図に示すようにトランスファーリー
ドスイッチ4bを使用している。動作は第４図に示す通り
で従来方式の第13図とほぼ同等である。異なる点はリー
ドスイッチ4bがOFFからONになるとリードスイッチ4bの
ａ接点への電圧印加を中止しｂ接点側に切り替える。リ
ードスイッチ4bがONからOFFになると再び起動が掛かり
ａ接点側に電圧印加を切替える。この様にすることによ
りリードスイッチ4bに常時電流が流れっ放しになるのを
防止でき、消費電力が少なくてすむ。

次に本実施例における遮断弁６のON/OFFの判断方法につ
いて説明する。

本実施例においては一定周期ごとのラン時に遮断弁６の
コイルに電圧を加えその電流波形の違いから遮断弁の復
帰を確認するので消費電力の増加を伴わない。遮断弁６
がON状態とOFF状態では電流波形は第５図（Ａ）、
（Ｂ）の通り異なる。この波形の差を一定時間ごとに電
圧値を見る事により判別を行う。波形による遮断弁６の
ON/OFFの判定について以下に説明する。第５図（Ａ）、
（Ｂ）はそれぞれ遮断弁がOFFの時の電圧印加後の電流
波形を示す。（実際には低抵抗をいれ電圧値としてあ
る）第６図に判定フローを示す。

まず判定を行う場合遮断弁６のコイルに電圧を印加す
る。この電圧はもし遮断弁がOFFの場合でもONしない様
に十分低い電圧とする。そして一定時間（Ｔ）後に電流
（電圧に変換した値）を一定のスレッシュホールドレベ
ルを持った入力装置でマイコン10に取り込む。これによ
り、遮断弁OFFの時はLOWレベル、遮断弁ONの時はHIGHレ
ベルとなり遮断弁のON/OFFが判定できる。

次に本実施例における電池の残量検出について説明す
る。

本実施例ではマイコン10により遮断弁動作回数、ラン時
間、表示時間等から始動時よりの消費電力を計算し電池
容量と比較し残容量不足の処理を行う。これらの動きを
第７図にフローチャートで示す。

本実施例によればマイコン10のソフトで電池の残量を演
算して検出するので、検出回路が不要となり部品点数削
減による信頼性向上とコスト低減が図れる。

次に学習機能について説明する。

遮断特性はカロリー別、号数別に定めているので各ガス
需要化に一致しているわけではない。そこで誤って遮断
しない様にラフな遮断特性となっている。本実施例によ
ればガス使用実績によって遮断特性をシビアな方向に変
更し安全性を高めるものである。使用実績は夏と冬で異
なるので最低でも一年間はマイコン10がデータを収集す
るよう構成されることが望ましいが、運用上からは、１
ヶ月程度のデータによりラフな設定を行うことになる。

またガス器具が変更になった場合はリセットボタンなど
で使用実績収集及び遮断特性の変更をできるよう構成さ
れる。

以上の構成により、低消費電力化に関しては、センサー
からのON/OFF信号をOFFからONに変化する時にも起動を
かけること、遮断弁の復帰状態を遮断弁への印加電圧、
電流波形より判定することにより図ることができる。構
成のシンプル化については遮断特性のプログラマブル化
と使用電力量による電池残容量不足検出とをマイコンの
ソフトウェアで行うことにより図ることができる。安全
性の向上は使用実績による遮断特性の変更である学習機
能をマイコンに持たせることにより図ることができる。

［発明の効果］ 本発明によれば低消費電力化、構成のシンプル化が図ら
れ電池交換周期が長くなりトータルコストの低減の効果
がある。

また、遮断特性が使用実績に応じて自動的に変更設定さ
れるため、各ガス消費者の実態に最適な流量管理が可能
となり、安全性の確保ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるガス遮断装置用コン
トローラの構成を示すブロック図、第２図は本実施例に
おけるラン時とスリープ時との消費電力を示す特性図、
第３図は本実施例における流量信号発生部分を示す回路
図、第４図は本実施例における流量センサの流量信号波
形と、マイコンのラン／スリープ状態を示す波形図、第
５図は遮断弁の電流波形を示し、（Ａ）は遮断弁OFF
時、（Ｂ）は遮断弁ON時の波形図、第６図は遮断弁のON
/OFF判断のフローチャート、第７図は消費電力を算出す
る方法のフローチャート、 第８図は一般的なガス遮断装置の構成を示すブロック
図、第９図は遮断特性の一例を示す特性図、第10図は従
来のガスの種類および熱量毎にコントローラを設けた例
を示す図、第11図は従来の流量信号発生部を示す回路
図、第12図、第13図はそれぞれ従来例における流量信号
とマイコンのタイミングとの関係を示す波形図である。 4b:ガス流量センサ、10:マイコン、20a:インターフェー
ス部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ガスの供給ラインに取付けられたガス流量
   センサーからの流量信号を検知し、該流量信号をマイク
   ロコンピュータで処理して流量区分別の継続安全使用時
   間を超えたときにガス遮断弁に対し遮断信号を出すよう
   構成されたガス遮断装置用コントローラにおいて、前記
   マイクロコンピュータはガス使用実績に応じて遮断特性
   を自動的に変更する学習機能を有するよう構成されたこ
   とを特徴とするガス遮断装置用コントローラ。