JPS5888533A - ガス遮断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、種々の原因によって発生し得るガス爆発を未
然に防止するたメＩス遮断装置に関する上述した原因ぽ
、例えばガス管とガス器具とを接続するゴムホースの外
れ、ゴムホースのひび割れ等によるガスの異常な流出で
あり、例えばガスの長時間使用より発生する酸欠状態が
原因する生ガスの異常流出であシ、さらには地震によつ
て生ずるガス管のひび割れ、ガス器具の転倒により失火
後等の生ガスの異常流出である。これらの要因をガス爆
発に至る前にとらえ、ガス流路中に設けた遮断手段によ
りガスの流れを遮断することにより、爆発を未然に防止
することができる。

この種ガス遮断装置としては、第４図に示す構成のもの
があった。図で１はガスメータ６に取付けられガスの流
量を検出する流量センサである。

このセンサは、例えばガスメータ内のダイアフラム又は
ダイアフラムの往復動をメータ指示部に伝達するリンク
機構の一部に設けた磁石と、この磁石の位置を検出する
リードスイッチとを組合せたものがある。ダイアフラム
の１往復でリードスイッチは一部オンオンする。ダイア
フラムの１往復での流量はｑｌと固定されているから、
リードスインチの一度目のオンから次のオンまでの時間
を測定す、ることによシ、現在流れているガス流量の単
位時間当りの量を知ることができる。又は、ガスの流れ
そのものには直接関係しない外部の異常検出するセンサ
で、例えば地震を感知すると付属のスイッチがオンオフ
する感震器や、特定の濃度以上の生ガスを感知すると所
定の信号を出力するガスセンサ等がある。３′は、流量
センサ１及び製常センサ２からの信号を入力とし、予め
定めた所定の処理手続きに従がってこれら信号を処理す
る制御部である。例えば、流量センサ１で検出する流量
が、一定値のまま所定時間以上継続して流れれば、その
流量相当の器具が通常の使用時間よシもはるかに長く使
われていることになシ、このような状態は何がしかの異
常を示すものとして、遮断信号を出力する。また異常セ
ンサ２として感震器を用いる場合、その付属のスイッチ
の所定時間内のオンオフ回数をカウントし、その計数値
が所定値以上なら、やはシ遮断信号を出力する。この処
理は感震器に発生する誤動作と地震波とを区別し、地震
波のみに応答するよう施す処理である。

以上述べた処理は、処理手続きの一部であって、この他
、放置しておけばガス爆発に至るような異常状態を検出
する処理手続きが含まれている。４は、制御部３から遮
断信号が出力されたとき、ガスの流れを遮断する遮断手
段である。ａ断手段４としては、例えば磁石と電磁コイ
ルとを組合せた手動復帰型ワンショット電磁弁がある。

５はガスメータで、ガスはＧｉとしてガスメータ６に供
給され、ガスメータ６通過後「として需要家に供給され
る。

上述したガス遮断装置の制御部を今少し詳しく第６図を
用いて説明する。３Ｂは流量センサ１からの信号と後述
するカウンタ３ｃとのインタフェース回路で、その典型
的なものはチャタリング除去回路である。すなわち流量
センサ１を上述したように、磁石とリードスイッチとの
組合せで構成すると、リードスイッチ釦はチャタリング
があるので、これをそのままカウンタ３Ｃに入力すると
正確なオンオフを捉まえることができないから、チャタ
リングを除去する必要がある。３Ｇはカウンタで、一定
時間を毎のインタフェース回路３Ｂからの流量パルスを
カウントし、その計数値Ｎを後述するマイクロコンビー
ータ３１に出力スル。

カウンタ３Ｇは従がって、一定時間を毎に、マイクロコ
ンビーータ３１に計数値Ｎを出力したのち、マイクロコ
ンビーータ３１にょシリセットされ、再び計数を始める
。３Ｄは異常センサ２と、マイクロコンビーータ３１と
のインタフェース回路で、例えば異常センサ２がマイク
ロスイッチとボールを組合せた感震器である場合は、マ
イクロスイッチのチャタリング除去回路である。３Ｅは
、マイクロコンビエータ３１のクロックパルス発生器で
、マイクロコンビネータ３１内にクロックゼネレータを
内蔵する場合は、例えば水晶振動子とその他の受動回路
鄭品で構成される。３１はマイクロコンピュータで、カ
ウンタ３Ｇ、インタフェース回路３Ｄからの信号を受け
て、予めそのＲＯＭ部分に蓄えられた処理手続きに従が
って、これらの信号を処理する。また時間ｔは、クロッ
クバルー発生器３１Ｃからのクロックパルスを計数し、
時間ｔをつくりだす。例えば、現在のガス流量Ｑｐは、
カウンタ３Ｃ計数値Ｎを時間ｔで割ることにより認識し
、その流量Ｑ、が所定の時間Ｔ、を越えたか否かは、ク
ロックパルス発生器３Ｅからのクロックパルスの、流量
Ｑ、が流れ始めてからの積算値との比較によって判定す
る。もしも所定の時間Ｔ。

以上経過したなら、マイクロコンビーータ３ｉは、遮断
手段４に対して遮断信ｉを出力する。また、異常センサ
２からの信号が、所定時間７２以内に所定の回数８回以
上オンオフしたか否かは、オンオフ回数Ｋを計数すると
ともに、最初、のオンからの経過時間ｔＲをクロックパ
ルスの計数によって知シ、ｔＲ，＜　’ｒ２でのどとＲ
との比較をすることによって判定する。３Ｇ・は、制御
部３′の電源たる電池である。間慴電源から直流電源を
得ることは可能ではあるが、安全性、設置性の点から電
池が用いられる。

このような従来装置の欠点は、流量パルスや異常センサ
入力が不定期に入力されるため、制御部ゴは常に動作状
態になければならす、このため、電池３Ｇの消もうか大
きいことである。所定の期間動作を維持するためには電
池を大容量化せざるを得ないか、又は短期間で電池を交
換せざるを得ないかのいずれかである。

本発明は、上述した従来装置の問題を解決するものであ
り、従来と同様の機能を発揮しつつ、その電池の消もう
を著しく軽減し、ために従来装置と同一の電池を使った
場合、その動作継続時間を長くでき、また電池交換期間
を長くできるガス遮断装置を提供することを目的とする
。

第１図は、本発明一実施例のブロレク図である。

３は本発明に関る制御部である。３ムは、一定の周波数
を発振する発振器で、その出力を、後述するマイクロコ
ンピュータ３Ｆのスタンバイ復帰ポー　）　１ＲＱｏｌ
ｃ入力する。カウンタ３Ｃ出力はマイクロコンビーータ
３Ｆの入力ポートｉΦに入力され、インタフェース回路
３Ｄの出力は、マイクロコンピュータ３Ｆの第２のメタ
ンパイ復帰ボート１ＲＱ１に入゛力する。３Ｆはマイク
ロコンビ為−タで、スタンバイ機能付きのものである。

一般に入手可能なとの種マイクロコンビーータは、いわ
ゆる正常動作時からソフト的に（すなわちそのＲＯＭ部
分に収納されたプログラムの命令により）スタンバイモ
ードにはいることができる。ここでスタンバイモードと
は、マイクロコンピュータ３Ｆのコンビエータの主要部
分（ＣＰＵ、ＲＯＭその他）の動作を停止させるモード
である。このスタンバイ時には、正常動作時に比しその
電源電流は３分の１から数十分の１程度に減少させるこ
とができる。一度スタンバイモードになった状態を、元
の動作状態に戻すには、一般にマイクロコンビーータ３
Ｆの特定のボートに外部信号を入力することによって行
なわれる。このボートをスタンバイ復帰ボートと呼ぶ。

この例では２個のスタンバイ復帰ポー）ｉＲＱ−Φ、１
を持つ。

以上の構成で、次にその動作を、第２図の動作説明用タ
イミングチャートを使いながら説明する。

発振器３ムの発振周波数ｆは、流量センサ１からの信号
周波数の最大値ｆｓｍａｘよシも高く選ばれ、発振器３
ムと流量センサ１の信号とが非同期であることによって
生ずる流量測定誤差を許容値以下になるよう設定されて
いる。第２図で、イは、発振器３ムの出力、口はインタ
フェース回路３Ｂ出力で、流量センサ１の信号がパルス
化されている。

時刻ｔ１で、発振器３ムからの発振パ／Ｖヌがマイクロ
コンピュータ３Ｆに入力される。マイクロコンビーータ
３Ｆは第２図工に示すように、この信号により正常動作
モードＲＵＮにはいり、カウンタ３Ｃの内容を読む。も
しカウンタの内容が６Φ°゛であれば、ソフト的に時刻
ｔ２で、スタンバイモードＳＴＨにはいる。時刻ｔ３で
流量パルスがカウンタ３Ｃに入力され、カウンタ３Ｇの
内容は１＋＋となる。時刻ｔ４で、発振器３ムからの発
振パルスによシ、マイクロコンピュータ３Ｆは再び正常
動作モードＲＵＮになり、そのＣＰＵが動作し、カウン
タ３Ｃの内容を調べる。内容が１Ｙ１１１々ので、その
内部のソフトタイマは、動作をスタートし、発振器３ム
からの発振パルスをカウントし始める。もしも発振器３
ムの発振周波数が１０１２で、測定時間ｔがｅ　ｏ　ｓ
ｅｃなら、発振パルスを”６００”カウントすればよい
。すなわちマイクロコンビエータ３Ｆ内部ではソフトタ
イマを初期化シ、カウント動作をスタートさせるという
処理をする。この後’ｔ　５で再び所要の処理を終了し
たのでスタンバイモードＳＴＢに庚る。以降同様の動作
を操返し、時刻ｔ６で、時刻ｔ４以降６００“［の発振
パルスがマイクロコンビエータ３ＦＩＣや入力されると
、マイクロコンピー、−夕３Ｆは、正常動作モードＲＵ
Ｎの状態となシ、内部のソフトタイマがａ　ｏ　ｓｅａ
となったので、カウンタ３Ｃの内容ＩＩ　Ｎ　１１を読
み、このｇ　１１を流量と、この流ＲＯＭ部分のテーブ
ル領域から導き出し、第２のソフトタイ、マにセットす
る。また計測が終了したので、マイクロコンビーータ３
Ｆは、カウンタ３Ｃをリセットし、次の計測に備える。

以上の処理を終え′ると、マイクロコンビーータ３Ｆは
再びスタンバイモードＳ′Ｔ　Ｂとなり、次のスタンノ
くイ・′復帰信号（発振パルス、またはインタフェース
回路３Ｄからの信号）を待つ。時刻ｔ７で発振パルスが
入力されると、マイクロコンビーータ３Ｆは正常動作モ
ードとなシ、第２のソフトタイマをダウンカウントし、
その内容が　Φ　か否かをヂエツクし、もしもΦ　であ
れば、継続時間Ｔｍａｘオーバとして遮断信号を出力す
る。もしもΦ′でなければカウンタ３Ｃの内容を読む。

もしもその内容が“Φ″なら、何もせずに処理を終了し
、７１１ｔｔであれば、流量計測用の第１のソフトタイ
マをスタートさせ処理を終了し、スタンバイモードＳＴ
Ｂに戻る。もしもスタンバイ中に、第２図ハに示すよう
に、時刻ｔ８で異常センサ２からの入力が、インタフェ
ース回路３Ｄを介して入力されると、マイクロコンビー
ータ３Ｆは正常動作モードＲＵＮとなシ、信号状態を継
続し監視する。

今遮断条件がＩ　８６６以内に２回以上のオンオフとい
う条件だとすると、第２図の場合、ｏ、ｓ　ｓｅａ以内
に２回のオンオフがあったので、マイクロコンビーータ
３Ｆは、遮断信号を出力する。遮断手段４駆動条件を今
連続０．２１９６０駆動とすると、マイクロコンビーー
タ３Ｆは、遮断条件成立を判定後の初めての発振パルス
六方時点ｔ９がら、発振パルスが２個はいってくるまで
遮断出力を第２図工のように出力し、この出力後再びス
タンバイモードＳＴＢに戻る。今クロックパルス発生器
３Ｅによって定まるマイクロコンピュータ３Ｆの一命令
実行時間をｔｃｙとし、発振パルス入力の都度性なう処
理の平均命令数を「とすると、平均処理時間ｔ、はｔｃ
ｙｘＭとなる。発振パルスの周期（上述した例では０．
１５ｅｃ）をＴとすると、マイクロコンビーータ３Ｆの
平均消費電流ＺＤＤは、ＩＤＤ　＝　Ｉｎｓ　（Ｉ−Ｄ
）−＋４ｎ＊・Ｄ　　　（１）但し　ＩＤＩＩ：　マイ
クロコンビエータ３Ｆのスタンバイ時の電流 ＩＤＲ：　　マイクロコンビエータ３Ｆの正常動作時の
電流 今加７ＸＭ＜Ｔなら；　Ｄｏｌとなシ、一般にＩＤ８　
＜　ＩＤＲ であるから、丁ＤＤ　＜　ＩＤＲとなる。一般に得られ
るマイクロコンビーータでは、ｔＣｙは数十μｓｅｃで
、ｉは、上述した処理内容では、高々数百ステップで、
ｔ、　＝　ｔｃｙ　ＸＭがＴを越えることはない。上述
の説明では、異常センサ２からの入力状態を、例えば１
８８０以内に２回以上のオンオフとしたが、さらに、オ
ン時間オフ時間が成る所定時間ｔｏＮ。

ｔｏｙｐ以上という制限をつければ、雑音と真の異常信
号の弁別能力を高くできる。もしもｔｏＮ。

ｔｏｙｙ　＜　（発振パルス周期）であるような場合に
は、発振器３人からの発振パルス周波数よシもはるかに
高いクロックパルス発生器３Ｅからのクロックパルスの
数をカウントするソフトタイマによυ、発振パルスの周
期よシも短かいタイマをつくれるので、これによりオン
オフ時間を監視することができる。

この実施例では、スタンバイ機能つきのマイクロコンビ
ーータのスタンバイ復帰ボートに異常信号を入力するか
ら、マイクロコンビ五−夕は異常信号のない状態では、
流量センサ出力の発振パルス毎の処理だけでよく、常時
正常動作のもとに異常信号の有無を監視する従来の装置
に比し、マイクロコンビーータの消費電流を大巾に低減
できる。

また、異常信号発生とともにマイクロコンピ−タを正常
動作モードに復帰させるので、これ以降その信号の監視
を継続でき、常時正常動作の従来装置と同一の機能を得
ることができる。

第３図は、スタンバイ復帰ボートを１個だけ有するマイ
クロコンビーータを用いる場合の、本発明の他の実施例
である。マイクロコンビエータ３　Ｆ’は、唯一のスタ
ンバイ復帰ボートｉＲＱを有する他、イブエンドカウン
タを内蔵する。このカウンタはスタンバイモードＳＴＢ
でも動作シ、インタフェース回路３Ｂ出力はこのカウン
タの入カポ−）Ｔｃｉに入力される。発振器３ム出力の
発振パルスは、マイクロコンビーータ３Ｆ′の入力ボー
トｉΦに入力されるとともに、３ＨなるＯＲゲートの一
方に入力される。インタフェース回路３Ｄ出力（ｄ、マ
イクロコンビーータ３Ｆの入カポ−）　ｉｌに入力され
るとともに、ＯＲゲート３Ｈの他方に入力される。ＯＲ
ゲート３Ｈの出力は、マイクロコンピュータ３　Ｆ’の
スタンバイ復帰ボートｉＲＱに入力される。

以上の構成で、発振器３ムよシ発振パルスが出力される
層此、ＯＲゲー）３Ｈを介して、マイクロコンビーータ
３　Ｆ’のスタンバイ復帰ホ＝　トｉｎｑに入力される
から、マイクロコンピュータ３　Ｆ’はその都度スタン
バイモードＳＴＢから正常動作モードＲＵＮに復帰する
。また異常センサ２からの出力はインタフェース回路３
Ｄを介して、ＯＲゲート３Ｈよシ、同様にマイクロコン
ピュータ３Ｆ′に入力されるから、その都度マイクロコ
ンピ−タ３Ｆはスタンバイモードから正常動作モードに
復帰できる。上述したように、発振器３ムからの信号に
よシ復帰した場合と、異常センサ２からのツレによυ復
帰した場合とではマイクロコンピ−タ３Ｆ内の処理内容
が異なる。それゆえ、マイクロコンビーータ３Ｆは、ヌ
タンバイ復帰原因ヲ、入力ボートｉΦ、±１の信号入力
状態を調べることにより、認識する。よっていずれの処
理を行なうべきかをマイクロコンビーータ３Ｆ′は判定
し、適切な処理を行なう。その後再びスタンバイモード
に移り、次の復帰信号を待つことになる。

この実施例では、スタンバイ復帰ボートを１個しか持た
ないマイクロコンビネータを用いても、第１図の例と同
様の消費電流の低減ということが、簡単な回路（この場
合はσＲゲー）３Ｈ）を付加するのみで実現できる。

以上詳述した゛ように、本発明は、異常センサからの異
常信号によりマイクロコンピー−りをスタンバイモード
から正常動作モードに復帰させ、その都度マイクロコン
ビネータは所定の処理を行ない、その処理終了後ソフト
的にスタンバイモードに移シ、次のスタンバイ復帰信号
を待つというものであシ１．このような構成にすること
によシ、以下の効果が得られる。第１にマイクロコンピ
−タの平均消費ｉ流を、常時正常動作モードで動作させ
る場合に比し低減できる。それゆえ電源と七ての電池寿
命を長くすることができる。第２にこのような構成にも
拘らず、常時正常動作モードと同じ機能を発揮できる。

第３にスタンバイモードに於いて、クロックパルス発生
器３Ｈの動作を停止しても、スタンバイモードから正常
動作モードへ前記の復帰信号を入力することによシ復帰
させることのできるマイクロコンピュータでは、スタン
バイモードに於いてクロックパルス発生器の動作を停止
させることにより、スタンバイモードの消費電流をさら
に低減できる。第４に、電池を比較的小型小容量化でき
るので、装置全体を軽量小型化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のガス遮断装置のブロック図
、第２図は第１図のブロック図の動作説明用タイミング
チャート、第３図は本発明の他の実施例のガス遮断装置
のブロック図、第４図はガス遮断装置のブロック図、第
５図は従来のガス遮断装置のブロック図である。 １・・・・・・流量センサ、２・・・・・・異常センサ
、３・・・・・・制御部、３ム・・・・・・発振器、３
Ｆ、３Ｆ・・・・・・メタン（）くイ機能つきマイクロ
コンビネータ、４・川・・遮断手段。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　はが１名第１
図 第２図 第３図 、９′

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ガスの流量を検出する流量センサ、外部異常を検出する
   異常センサ、これらセンサからの信号を入力とし、あら
   かじめ定められた処理手続きに従がってこれら入力信号
   を処理しガスの遮断の可否を判定し、遮断判定時に遮断
   信号を出力する制御部、制御部からの遮断信号に応じて
   ガスを遮断する遮断手段から成り、前記制御部は、スタ
   ンバイ機能つきで、外部入力信号によりスタンバイモー
   ドから通常動作モードへ復帰できるポートを有するマイ
   クロコンピータを具備し、前記異常センサ入力を前記マ
   イクロコンピュータの前記スタンバイ復帰ポートに入力
   するよう構成したガス遮断装置。