JPH11132454A - ガス遮断制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マイクロコンピューターの弁出力信号がラッ
チアップ等によって開栓信号状態となった場合であって
も緊急的にガスを遮断できるようにする。 【解決手段】 電気的パルス信号で開栓と閉栓状態を自
己保持する機構を有した双方向制御弁２と、双方向制御
弁２のコイルに正逆の励磁電流を供給して開栓，閉栓を
行う弁駆動手段３と、弁駆動手段３の閉栓駆動信号入力
時は開栓駆動信号の入力を阻止し、開栓駆動信号入力中
に閉栓駆動信号が入力されると双方向制御弁２を閉栓に
切り替える弁閉栓優先手段７を備えている。これによっ
て、開栓駆動信号状態となった場合でも、閉栓駆動信号
が入力されると双方向制御弁２を閉栓することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガスメータ等に搭
載したガス遮断弁の開閉制御を行うガス遮断制御装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、各家庭に設置されるガスメータ
は、ガス使用量の計量表示のみならず地震発生時やガス
の使用流量等から異常状態をマイクロコンピュータが判
定し、緊急時にガスを自動的に遮断する保安機能が搭載
されており、ガスをより安全に安心して使用できるよう
になっている。

【０００３】従来、この種のガスメータ等にはガス遮断
装置として遮断弁が搭載され、マイクロコンピュータを
含む電子回路と共に電池電源で制御されている。そし
て、緊急時には前記遮断弁をパルス信号で閉栓してガス
を停止し、開栓はガスメータ本体に設けられた復帰ボタ
ンスイッチによって行なっていた。したがってこの遮断
弁は双方向制御弁ということもできる。

【０００４】そして、この双方向制御弁はコイルに流れ
る電流をトランジスタブリッジ回路で切り替え、正逆の
電流を印加して開栓，閉栓するようになっていた。

【０００５】例えば、実開平３−５９５７０号公報に示
すようなものが一般的であった。この装置の電磁弁用ソ
レノイドの駆動回路は、一方側が駆動状態にある時に他
方側の駆動入力信号を停止させるように構成されてお
り、電磁弁が同時に開栓状態・閉栓状態に駆動されない
ようになっていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ガス遮断装置によれば、双方向制御弁の一方側駆動信号
が入力された時他方側駆動信号の入力を停止させるた
め、マイクロコンピューター等の弁出力信号回路がラッ
チアップ等によって開栓信号状態となった場合、緊急時
にガスを遮断することができなくなるという課題を有し
ていた。

【０００７】さらに弁駆動回路へ双方向制御弁が接続さ
れているか否かの接続状態が検知されていないため信頼
性の面での課題を有していた。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、電気的パルス信号で開栓状態と閉栓状態を
自己保持する機構を有した双方向制御弁と、前記双方向
制御弁のコイルに正逆の励磁電流を供給して開栓，閉栓
を行う弁駆動手段と、前記弁駆動手段の電源である電池
と、前記弁駆動手段の閉栓駆動信号入力時は開栓駆動信
号の入力を阻止し、開栓信号入力中に弁閉栓信号が入力
されると双方向制御弁を閉栓に切り替える弁閉栓優先手
段を設けたものである。

【０００９】上記発明によれば、双方向制御弁の一方側
駆動信号が入力された時他方側駆動信号の入力を停止さ
せるが、マイクロコンピューター等の弁出力信号回路が
ラッチアップ等によって開栓駆動信号状態となった場合
でも、閉栓駆動信号が入力されると弁閉栓優先手段が開
栓駆動信号を阻止するため双方向制御弁を閉栓すること
ができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明は、電気的パルス信号で開
栓と閉栓状態を自己保持する機構を有した双方向制御弁
と、前記双方向制御弁のコイルに正逆の励磁電流を供給
して双方向制御弁の開閉を行う弁駆動手段と、前記弁駆
動手段の電源である電池と、前記弁駆動手段の閉栓駆動
信号入力時は開栓駆動信号の入力を阻止し、開栓信号入
力中に弁閉栓信号が入力されると電磁弁の閉栓に切り替
える弁閉栓優先手段とを有するものである。そして、弁
閉栓優先手段が、開閉栓駆動信号に入力に対し閉栓駆動
信号を優先させるロジック構成によって、開閉栓駆動信
号の同時入力に於いても必ず閉栓を優先させることがで
きる。

【００１１】また、双方向制御弁のコイルに動作しない
程度の励磁電流を供給し、前記コイルのインダクタンス
時定数の電圧を検出する時定数比較手段によって双方向
制御弁の接続状態を検知する弁接続監視手段を有するも
のである。そして、前記双方向制御弁のコイルインダク
タンスを含む弁固有の過渡特性電圧を検知するため、双
方向制御弁の特定化と接続状態を判定することができ
る。

【００１２】さらに、弁接続監視手段は、双方向制御弁
の開栓側極性に励磁電流を供給することによって、緊急
以外は常時開栓状態にあるガスメータを誤って閉栓させ
ないように生活者を配慮したものである。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
説明する。

【００１４】（実施例１）図１は本発明の実施例のガス
遮断制御装置に於ける双方向制御弁の駆動回路構成図で
ある。また表１はガス遮断制御装置の双方向制御弁の動
作状態表である。

【００１５】図において、１は制御電源であるリチュウ
ム電池、２はガス通路に設けられ、コイル２ａに印加す
る電圧極性を切り換えることにより開栓と閉栓ができる
機能を有した双方向制御弁である。

【００１６】

【表１】

【００１７】そして、双方向制御弁２は公知のトランジ
スタブリッジ回路で構成する弁駆動手段３によって制御
される。トランジスタ３ａとトランジスタ３ｂが双方向
制御弁２の閉栓制御で、トランジスタ３ｃとトランジス
タ３ｄが開栓制御となるよう接続し、双方向制御弁２の
コイル２ａには図の矢印に示す励磁電流が流れる。

【００１８】すなわち、開栓時はｉｏ、閉栓時はｉｃの
方向となる。４は弁駆動手段３のトランジスタ３ｃと３
ｄをオン状態に制御する開栓信号ロジック部で、５は同
じくトランジスタ３ａと３ｂをオン状態に制御する閉栓
信号ロジック部である。開栓信号ロジック部４はマイク
ロコンピューター６から開栓駆動信号Ｖｏが入力される
よう構成され、一方閉栓駆動信号Ｖｃは弁閉栓優先手段
７に入力される。

【００１９】弁閉栓優先手段７は、閉栓駆動信号Ｖｃが
入力されると開栓信号ロジック部４に入力される開栓駆
動信号Ｖｏの入力を阻止すると共に、開栓信号ロジック
部５を経由して弁駆動手段３のトランジスタ３ａと３ｂ
をオンさせるように設けられている。

【００２０】次に動作，作用について説明すると開栓駆
動信号Ｖｏがマイクロコンピュータ６から出力された場
合は、開栓信号ロジック部４を介して弁駆動手段３のト
ランジスタ３ｃと３ｄがオン状態となり、双方向制御弁
２のコイル２ａには矢印に示すｉｏ電流が流れることに
よって開栓される。

【００２１】一方、閉栓駆動信号Ｖｃがマイクロコンピ
ュータ６から出力された場合は、弁閉栓優先手段７のト
ランジスタ７ａがオンし、同時にトランジスタ７ｂがオ
ンとなる。

【００２２】そして、トランジスタ７ｂの出力がトラン
ジスタ７ｃをオンさせ、開栓信号ロジック部４の開栓駆
動信号Ｖｏの入力を阻止すると同時に、閉栓信号ロジッ
ク部５を介して弁駆動手段３のトランジスタ３ａと３ｂ
がオン状態となり、双方向制御弁２のコイル２ａには矢
印に示すｉｃ電流が流れて閉栓する。

【００２３】すなわち、開栓駆動信号Ｖｏが出力されて
いても閉栓駆動信号Ｖｃが出力されると、双方向制御弁
２の閉栓を優先することになる。

【００２４】この結果を表１に示すが、モード３に表す
ように、開栓駆動信号Ｖｏと閉栓駆動信号Ｖｃが同時に
入力されても、必ず双方向制御弁２は閉栓側に移行する
ようになっている。

【００２５】（実施例２）図２は本発明の実施例２の弁
接続監視手段の回路構成図である。そして図３は弁接続
監視手段回路のタイミングチャートである。

【００２６】図に於いて、図１と共通部は同一の符号を
付してある。９は弁接続監視手段で弁駆動手段３の開栓
トランジスタ３ｃと並列にトランジスタ９ａのコレクタ
出力に抵抗９ｂを介して接続する。抵抗９ｂと双方向制
御弁２のコイル接続点の電圧をＶｉとする。

【００２７】トランジスタ９ａのコレクタ出力に抵抗９
ｃと９ｄを直列に接続して電源帰線し、前記抵抗９ｃ，
９ｄの分圧電圧をＶｓとする。１０は、時定数比較手段
である電圧比較器で、前記Ｖｉ電圧とＶｓ電圧を比較判
定し、アンサー信号１１をマイクロコンピュータ６へ入
力する。

【００２８】弁接続監視手段９のトランジスタ９ａは、
マイクロコンピュータ６の弁監視制御信号１２の出力で
駆動されるトランジスタ１３を経由してオンされる。同
時に弁監視制御信号１２は駆動手段３のトランジスタ３
ｄをオンさせるように接続されている。

【００２９】次に動作，作用について図３を用いて説明
する。図３はそのタイミングチャートであり、横軸に時
間、縦軸に制御機能を示す。

【００３０】弁の接続状態を監視すべく弁監視制御出力
１２はｔ４時間の時間幅で出力する。時刻ｔ０で弁接続
状態の監視を開始すると、弁駆動手段３のトランジスタ
３ｄと弁接続監視手段９のトランジスタ９ａがオンす
る。

【００３１】この時、双方向制御弁２のコイル２ａには
抵抗９ｂを介して矢印の方向に電流ｉｋが流れる。コイ
ル２ａには抵抗分とインダクタンス成分が有り、抵抗９
ｂとコイル２ａの分圧電圧Ｖｉは過渡応答特性の電圧曲
線を描く。

【００３２】時定数比較手段１０を構成する電圧比較器
には、抵抗９ｃと９ｄの分圧比で定まるＶｓ電圧と過渡
特性の電圧Ｖｉを比較しその結果をアンサー信号１１と
するが、アンサー信号１１は、Ｖｉ＞Ｖｓでは『Ｌ』出
力を、Ｖｉ＜Ｖｓでは『Ｈ』出力をマイクロコンピュー
タ６に入力する。時刻ｔ２で電圧比較器の出力が反転す
る。

【００３３】マイクロコンピュータ６にプログラムされ
た判定タイマー部６ａは、時刻ｔ１でアンサー信号１１
の信号『Ｌ』を判定し、時刻ｔ３で『Ｈ』信号を判定と
することによって、双方向制御弁２が弁駆動手段３に接
続されていることを認識するのである。時刻ｔ１でアン
サー信号１１の『Ｌ』を判定するのは、弁接続監視手段
９が正常に作動しているか否かの判定を行うためで、時
定数比較手段１０の電圧比較器出力が『Ｌ』から『Ｈ』
に切り替わることでアンサー信号１１を確定する。

【００３４】もしも双方向制御弁２が弁駆動手段３に接
続されていない場合のＶｉ電圧は、Ｖｉｏとなりアンサ
ー信号１１は時刻ｔ３においても『Ｌ』状態となる。こ
の状態は双方向制御弁２のコイル２ａが断線している場
合と同じであり、コイル２ａの断線状態も監視すること
が可能となる。

【００３５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、電気的信
号で開栓と閉栓状態を自己保持する機構を有した双方向
制御弁を、閉栓駆動時は開栓駆動を阻止し、開栓駆動時
は弁閉栓信号が入力されると閉栓に切り替える弁閉栓優
先手段を備えることにより、緊急時にはガスを確実に遮
断することができ、装置の信頼性を高めることができ
る。

【００３６】また、双方向制御弁のコイルインダクタン
スによる過渡特性電圧を検出することで双方向制御弁の
接続状態が監視できる。

【００３７】そして、双方向制御弁の接続状態検知を、
開栓側極性に検知電流を供給するため、不用意なガス遮
断を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１のガス遮断制御装置における
双方向制御弁の駆動回路図

【図２】本発明の実施例２のガス遮断制御装置における
弁接続監視手段の回路図

【図３】同弁接続監視手段のタイミングチャート

【符号の説明】

１ 電池 ２ 双方向制御弁 ３ 弁駆動手段 ７ 弁閉栓優先手段 ９ 弁接続監視手段 １０ 時定数比較手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気的パルス信号によって開栓状態と閉
   栓状態とを自己保持する双方向制御弁と、前記双方向制
   御弁のコイルに正逆の励磁電流を供給し前記双方向制御
   弁の開閉を行う弁駆動手段と、前記弁駆動手段へ電力を
   供給する電池電源と、前記弁駆動手段の閉栓駆動信号入
   力時は開栓駆動信号の入力を阻止し、開栓駆動信号入力
   中に閉栓駆動信号が入力されると前記双方向制御弁を閉
   栓に切り替える弁閉栓優先手段とを備えたガス遮断制御
   装置。
2. 【請求項２】 双方向制御弁のコイルに動作しない程度
   の励磁電流を供給し、前記コイルのインダクタンス時定
   数の電圧を検出する時定数比較手段によって電磁弁の接
   続状態を検知する弁接続監視手段を備えたガス遮断制御
   装置。
3. 【請求項３】 弁接続監視手段は、双方向制御弁の開栓
   側極性に励磁電流を供給する請求項２記載のガス遮断制
   御装置。