JPH1019629A - ガスメータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電池の弁駆動能力を正確に判定する。弁駆動
能力を判定するために、特別の疑似負荷抵抗やこの抵抗
に試験用の電流を流す特別の回路をなくす。 【解決手段】 ガスの遮断・復帰用の電磁弁として電気
的に閉弁・開閉できる自己保持形の開閉弁２を用いる。
電池４の弁駆動能力を判定するには、先ずマイコン１が
弁制御回路５への信号出力状態によって、開閉弁２が開
弁しているか閉弁しているか確認する。開弁中なら、出
力ポート１ｃから開弁信号を出力して開閉弁２のコイル
２ａに実線の矢印Ａ方向の電流を流す。このときの電池
４の電圧を電圧検出回路７で検出する。閉弁中なら出力
ポート１ｄから閉弁信号を出力してコイル２ａに点線の
矢印Ｂ方向の電流を流す。このときの電池４の電圧を電
圧検出回路７で検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は安全機能を有するガ
スメータの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】内蔵したマイコンで常時ガスの流量を監
視して、ガス流量異常やガス継続使用時間の異常が生じ
たと判断したとき、又は内蔵したガス圧センサでガス圧
の異常低下を検出したとき、又は内蔵した感震器で一定
以上の震度の地震を感知したときなどに、遮断弁を閉じ
てガスの供給を止めるようにしたいわゆる安全機能を備
えたガスメータが周知である。

【０００３】遮断弁は緊急時にマイコンから出力される
遮断信号によって作動して閉弁する。遮断信号は電磁弁
からなる遮断弁を閉弁するのに必要な短時間の間出力さ
れて、遮断弁の励磁コイルに直列に接続されたトランジ
スタを短時間の間オンにし、該トランジスタを介して電
池から励磁コイルに励磁電流を流して、遮断弁を閉じ
る。

【０００４】閉じた遮断弁は、遮断信号が短時間でなく
なった後の無励磁状態の間も閉弁状態を維持する構造に
なっている。異常が無くなった後は、遮断弁を手動で復
帰・開弁させて、ガスの供給を再開する。

【０００５】この種のマイコンを有するガスメータで
は、電池の電圧が低下して遮断弁の最低動作電圧未満に
なると、緊急時に遮断信号によって遮断弁を閉弁するこ
とが不可能となって、安全機能が損なわれる。

【０００６】そこで、遮断弁の励磁コイルの抵抗値に相
当する疑似抵抗（負荷抵抗）に一時的に電流を流す回路
を付加して遮断信号と同じ信号を入力し、そのときの電
池の端子電圧が遮断弁動作電圧以上か未満かを検知し
て、電池の遮断弁駆動能力を判定する機能を設けてい
た。

【０００７】電池電圧低下検出を行うには、ガスメータ
内蔵の遮断弁に実際に電流を流して、そのときの電池の
端子電圧を検出するに越した事は無いが、電流を流すと
遮断弁が閉じてしまってガスの供給が止まってしまう。
電池電圧低下検出を行うためにガスを止めるのは良策で
ないので、このような方法は取れなかった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の技術では、
疑似抵抗と遮断弁励磁コイルとの間の、抵抗値やインダ
クタンスの違いや、抵抗値の温度係数即ち温度特性の違
いによって、疑似抵抗を流れる電流と実際の閉弁時に弁
の励磁コイルを流れる電流とが異なるため、疑似抵抗に
電流を流したときの電池の端子電圧と、実際の駆動時の
電池の端子電圧が異なった値となり、電池の駆動能力の
判定のための電池電圧の検出を正確に行うことができな
いという問題点があった。

【０００９】また、電池の駆動能力を判定するために行
う電池電圧低下検出のために、疑似抵抗とか疑似抵抗に
試験用の電流を流すための回路を特別に要し、そのため
の部品が必要で回路も複雑になるという問題点もあっ
た。

【００１０】そこで、本発明はこのような問題点を解消
できるガスメータを提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、電源用の電池と、ガスの供給を
止める電磁弁と、該電磁弁の励磁コイルに前記電池から
一時的に電流を流して電磁弁を閉弁する弁駆動回路と、
ガスの流量異常などを判断して緊急時に前記弁駆動回路
を介して電池から電磁弁に励磁電流を流すマイコンを有
するガスメータにおいて、その励磁コイル（２ａ）に一
時的に一方向の駆動電流を流すことで閉弁状態となり、
電流を断った後も閉弁状態を保持するとともに、励磁コ
イル（２ａ）に一時的に他方向に駆動電流を流すことで
開弁状態となり、電流を断った後も開弁状態を保持する
自己保持形の開閉弁（２）と、前記励磁コイル（２ａ）
に一方向又は逆方向の駆動電流を流す弁駆動回路（３）
と、該弁駆動回路（３）を制御する弁制御回路（５）
と、ガスの流量異常などを判断して緊急時などに開閉弁
（２）を閉じる閉弁信号を一時的に弁制御回路（５）に
出力すると共に、必要に応じて開閉弁（２）を開く開弁
信号を一時的に弁制御回路（５）に出力するマイコン
（１）と、電池（４）の電圧を検出して、電池電圧が一
定値未満のときに電圧検出信号をマイコン（１）に出力
する電圧検出回路（７）と、電池の弁駆動能力を判定す
るに当り、マイコン（１）が、開閉弁（２）の状態が開
弁状態か閉弁状態かを前記弁制御回路（５）への信号出
力状態によって確認した後、開弁状態なら開弁信号を、
閉弁状態なら閉弁信号を一時的に弁制御回路（５）に送
出すると共に、電圧検出回路（７）を動作させる電圧検
出命令信号を送出して、電池電圧が開閉弁（２）の最低
駆動電圧未満であるかどうかを検出することを特徴とす
るガスメータである。

【００１２】そして、請求項２の発明は、請求項１のガ
スメータにおいて、電源用の電池として、弁駆動回路
（３）を介して開閉弁（２）に駆動電流を供給する第１
の電池（４）と、マイコン（１）と弁制御回路（５）に
電力を供給する第２の電池（６）とを具備し、電圧検出
回路（７）が第１の電池（４）の電圧を検出することを
特徴とするものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は本発明の好ましい実施の形
態の要部ブロック図、図２は図１のブロック図の具体的
な電気回路図である。

【００１４】両図において、１はガスメータ全体の制御
を行うマイコン、２はガスメータに内蔵された開閉弁
で、その励磁コイル２ａに一時的に一方向の電流を流す
と弁が閉じて電流を断った後も閉弁状態を保持し、励磁
コイル２ａに一時的に他方向の電流を流すと弁が開いて
電流を断った後も開弁状態を保持するように作動するい
わゆる自己保持形の電磁弁である。

【００１５】開閉弁２は従来の安全機能を備えたガスメ
ータの遮断弁のようにガスメータの入口に設けられてい
て、開弁時にはガスを通過させ、閉弁時にはガスの供給
を止める。

【００１６】３は弁駆動回路で、４個のトランジスタＴ
１，Ｔ２，Ｔ３及びＴ４を図示のようにブリッジ接続し
て構成してある。トランジスタＴ１とＴ４の接続点（コ
レクタ）は開閉弁２の励磁コイル２ａの一端（図示下
端）に、トランジスタＴ２とＴ３の接続点（コレクタ）
は励磁コイル２ａの他端（図示上端）に接続されてい
る。

【００１７】トランジスタＴ２とＴ４のエミッタは共に
接地され、トランジスタＴ１とＴ３のエミッタは共に弁
駆動用の第１の電池４のプラス端子に接続されている。
第１の電池４のマイナス端子は接地されている。

【００１８】Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３及びＲ４はブリッジ接続
されたトランジスタＴ１，Ｔ２，Ｔ３及びＴ４の各ベー
スに接続されたベース抵抗である。５は弁制御回路で、
インバータＡ１，Ａ２、トランジスタＴ５，Ｔ６，Ｔ７
及びＴ８、ベース抵抗Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７及びＲ８等を図
示のように接続して構成されている。

【００１９】トランジスタＴ５とＴ６のコレクタはそれ
ぞれベース抵抗Ｒ１，Ｒ６を介して弁駆動回路３のトラ
ンジスタＴ１とＴ２のベースに接続されている。また、
トランジスタＴ７とＴ８のコレクタはそれぞれベース抵
抗Ｒ３とＲ４を介して弁駆動回路３のトランジスタＴ３
とＴ４のベースに接続されている。

【００２０】トランジスタＴ５とＴ７のエミッタは共に
接地されている。トランジスタＴ６とＴ８のエミッタは
共に制御回路用の第２の電池６のプラス端子に接続され
ている。第２の電池６のマイナス端子は接地されてい
る。またインバータＡ１，Ａ２の作動電力が第２の電池
６から給電されている。

【００２１】７は電圧検出回路で、図１に示すように、
マイコン１の出力ポート１ａからの電圧検出命令信号を
受けると第１の電池４の電圧が一定値つまり開閉弁２の
最低駆動電圧以上か未満かを検出して電池電圧検出信号
をマイコン１の入力ポート１ｂに送出する。

【００２２】電圧検出回路７は、図２に示すように、周
知の集積回路からなる電圧検出器７Ａと、トランジスタ
Ｔ９と、抵抗Ｒ９，Ｒ１０，Ｒ１１及びＲ１２を接続し
て構成されている。

【００２３】電圧検出器７Ａの入力端子７ａは抵抗Ｒ９
とＲ１０の共通接続点に、出力端子７ｂはマイコン１の
入力ポート１ｂに、接地端子７ｃはトランジスタＴ９を
介して接地されている。

【００２４】抵抗Ｒ９とＲ１０の直列接続は第１の電池
４の電圧を分圧して電圧検出器７Ａの入力端子７ａに入
力する分圧器として働き、抵抗Ｒ１１はプルアップ抵抗
として働く。

【００２５】図２で、マイコン１の出力ポート１ａから
“Ｈ”レベルの電圧検出命令信号が出力されると、トラ
ンジスタＴ９がオンとなり、電圧検出器７Ａが作動す
る。そして、そのときの第１の電池６の電圧が前記一定
値以上なら出力端子７ｃが“Ｈ”レベルとなり、一定値
未満なら出力端子７ｃが“Ｌ”レベルになる電圧検出信
号をマイコン１の入力ポート１ｂに送出する。

【００２６】弁駆動用の第１の電池４の弁駆動能力の判
定を行うには、電池４から弁駆動回路３を介して通常の
開弁時や閉弁時に励磁コイル２ａに流すのと同様に短時
間の間一時的に電流を流し、そのときの電池４の電圧を
電圧検出回路７で検出する。

【００２７】電池４の弁駆動能力を判定するに当り、マ
イコン１が開閉弁２の状態が開弁状態か閉弁状態かを前
記弁制御回路５への信号出力状態によって確認した後、
開弁状態なら“Ｈ”レベルの開弁信号をマイコン１の出
力ポート１ｃからトランジスタＴ５とインバータＡ１へ
短時間の間送出する。

【００２８】すると、トランジスタＴ５とＴ１がオンに
なり、また開弁信号がインバータＡ１で反転されてトラ
ンジスタＴ６とＴ２がオンとなるため、第１の電池４か
らトランジスタＴ１とＴ２を介して開閉弁２の励磁コイ
ル２ａに符号Ａで示す実線の矢印方向に励磁電流が流れ
る。

【００２９】このとき、開閉弁２は開弁状態であるの
で、符号Ａで示す実線の矢印方向の励磁電流が流れても
開弁状態を維持する。このとき、マイコン１は出力ポー
ト１ｃから短時間の間開弁信号を送出すると同時に、同
じ短時間の間出力ポート１ａから前記電圧検出命令信号
を送出している。

【００３０】そして、開弁信号と電圧検出命令信号がな
くなる直前に電圧検出回路７からの電圧検出信号をマイ
コン１が読み取って、電池６の弁駆動能力の有無の判定
を行う。その後開弁信号と電圧検出命令信号がなくな
る。

【００３１】電池６の弁駆動能力を判定するに当り、マ
イコン１が開閉弁２の状態が開弁状態か閉弁状態かを前
記弁制御回路５への信号出力状態によって確認し、閉弁
状態なら“Ｈ”レベルの閉弁信号をマイコン１の出力ポ
ート１ｄからトランジスタＴ７とインバータＡ２へ短時
間の間送出する。

【００３２】すると、トランジスタＴ７とＴ３がオンに
なり、また閉弁信号がインバータＡ２で反転されてトラ
ンジスタＴ８とＴ４がオンとなるため、第１の電池４か
らトランジスタＴ３とＴ４を介して開閉弁２の励磁コイ
ル２ａに符号Ｂで示す点線の矢印方向に励磁電流が流れ
る。

【００３３】このとき、開閉弁２は閉弁状態であるの
で、符号Ｂで示す点線の矢印方向の励磁電流が流れても
閉弁状態を維持する。また、このとき、マイコン１は出
力ポート１ｃから短時間の間閉弁信号を送出すると同時
に、同じ短時間の間出力ポート１ａから前記電圧検出信
号を送出している。

【００３４】そして、閉弁信号と電圧検出命令信号がな
くなる直前に電圧検出回路７からの電圧検出信号をマイ
コン１が読み取って、電池４の弁駆動能力の有無の判定
を行う。その後閉弁信号と電圧検出命令信号がなくな
る。

【００３５】上述のように、電池４の弁駆動能力を判定
するに当り、マイコン１は、開閉弁２の状態が開弁状態
か閉弁状態かを前記弁制御回路５への信号出力状態によ
って確認した後、開弁状態なら短時間の間開弁信号を出
力ポート１ｃから送出すると同時に短時間の間出力ポー
ト１ａから電圧検出命令信号を送出する。

【００３６】この両信号の時間幅は、流量異常等の緊急
事態がなくなって、開閉弁２を開くために出力ポート１
ｃから送出する開弁信号の時間幅と同じに定められてい
る。また、電池６の弁駆動能力を判定するために、前述
のようにマイコン１が出力ポート１ｄと１ａとからそれ
ぞれ閉弁信号と電圧検出命令信号を送出する短時間の時
間幅は、流量異常等の緊急事態が生じて開閉弁２を閉じ
るために出力ポート１ｄから送出する時間幅と同じに定
められる。

【００３７】なお上記実施の形態では、マイコン１と遮
断弁制御回路５とプルアップ抵抗Ｒ１１とを、第１の電
池４とは別に独立した第２の電池６に接続して、第２の
電池６から給電している。

【００３８】こうすることで、開閉弁２の励磁コイル２
ａに大きな励磁電流を流すことによる第１の電池４の端
子電圧の一時的な低下の悪影響をマイコン１や弁制御回
路５が受けないようにしている。

【００３９】

【発明の効果】本発明のガスメータは上述のように構成
されているので、電池の弁駆動能力の有無を判断するに
当り、ガスメータに内蔵している弁の励磁コイルに試験
用の電流を流したときの電池電圧を検出できるため、電
圧検出が正確にできる。

【００４０】そして、電池（４）の弁駆動能力判定のた
めに電池電圧検出時に開閉弁（２）の励磁コイル（２
ａ）に試験用の電流を流しても、開閉弁の状態が変わっ
てしまう虞れもない。

【００４１】また、従来技術のように、励磁コイルに相
当する疑似抵抗や、この疑似抵抗に試験用の電流を流す
特別の回路を要しないため、部品を削減できる利点もあ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の要部ブロック図である。

【図２】図１のブロック図の具体的な電気回路図であ
る。

【符号の説明】

１ マイコン ２ 開閉弁 ２ａ 励磁コイル ３ 弁駆動回路 ４ 第１の電池 ５ 弁制御回路 ６ 第２の電池 ７ 電圧検出回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000005234 富士電機株式会社 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 (72)発明者 温井 一光 神奈川県藤沢市みその台９−10 (72)発明者 酒井 克人 東京都葛飾区高砂３−２−７−123 (72)発明者 佐藤 左右文 神奈川県川崎市高津区梶ヶ谷２−11−２ (72)発明者 佐藤 真一 東京都八王子市北野町543−15 (72)発明者 斉藤 満 愛知県名古屋市熱田区千年一丁目２番70号 愛知時計電機株式会社内 (72)発明者 上遠野 富夫 愛知県名古屋市熱田区千年一丁目２番70号 愛知時計電機株式会社内 (72)発明者 松本 孝之 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 増田 英生 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 株式会社 東芝柳町工場内 (72)発明者 沼上 毅 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (72)発明者 福島 興人 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電源用の電池と、ガスの供給を止める電
   磁弁と、該電磁弁の励磁コイルに前記電池から一時的に
   電流を流して電磁弁を閉弁する弁駆動回路と、ガスの流
   量異常などを判断して緊急時に前記弁駆動回路を介して
   電池から電磁弁に励磁電流を流すマイコンを有するガス
   メータにおいて、 その励磁コイル（２ａ）に一時的に一方向の駆動電流を
   流すことで閉弁状態となり、電流を断った後も閉弁状態
   を保持するとともに、励磁コイル（２ａ）に一時的に他
   方向に駆動電流を流すことで開弁状態となり、電流を断
   った後も開弁状態を保持する自己保持形の開閉弁（２）
   と、 前記励磁コイル（２ａ）に一方向又は逆方向の駆動電流
   を流す弁駆動回路（３）と、 該弁駆動回路（３）を制御する弁制御回路（５）と、 ガスの流量異常などを判断して緊急時などに開閉弁
   （２）を閉じる閉弁信号を一時的に弁制御回路（５）に
   出力すると共に、必要に応じて開閉弁（２）を開く開弁
   信号を一時的に弁制御回路（５）に出力するマイコン
   （１）と、 電池（４）の電圧を検出して、電池電圧が一定値未満の
   ときに電圧検出信号をマイコン（１）に出力する電圧検
   出回路（７）と、 電池の弁駆動能力を判定するに当り、マイコン（１）
   が、開閉弁（２）の状態が開弁状態か閉弁状態かを前記
   弁制御回路（５）への信号出力状態によって確認した
   後、開弁状態なら開弁信号を、閉弁状態なら閉弁信号を
   一時的に弁制御回路（５）に送出すると共に、電圧検出
   回路（７）を動作させる電圧検出命令信号を送出して、
   電池電圧が開閉弁（２）の最低駆動電圧未満であるかど
   うかを検出することを特徴とするガスメータ。
2. 【請求項２】 電源用の電池として、 弁駆動回路（３）を介して開閉弁（２）に駆動電流を供
   給する第１の電池（４）と、 マイコン（１）と弁制御回路（５）に電力を供給する第
   ２の電池（６）とを具備し、 電圧検出回路（７）が第１の電池（４）の電圧を検出す
   ることを特徴とする請求項１記載のガスメータ。