JPH10260070A - ガス遮断制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子回路の異常に起因する電源電池の電圧を
リアルタイムに検知する。 【解決手段】 電気的パルス信号により開栓状態および
閉栓状態を自己保持してガス通路を開閉する電磁弁１を
弁開閉制御部３により制御される弁駆動部２により駆動
し、前記弁開閉制御部３には、前記弁駆動部２の電源で
ある電池４の電圧をＡＤコンバータ６によりデジタル信
号に変換した制御信号を入力しリアルタイムに絶対値と
して計測した電池電圧により電磁弁１を動作させる。

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
載してガス通路を遮断したり流通したりする電磁弁を開
閉制御するガス遮断制御装置の技術に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、各家庭に設置されるガスメータに
は、ガス使用量を計量して表示する機能のみならず地震
の発生を感知したりガスの使用流量の激増等から異常状
態の発生をマイクロコンピュータにより判定したり、さ
らに、緊急時にはガスを自動的に遮断したりする保安機
能が搭載されており、ガスをより安全に安心して使用で
きるようにしている。

【０００３】そして、この種のガスメータ等には、異常
状態が発生した場合にガスを遮断する装置として遮断弁
が搭載されており、この遮断弁の開閉はマイクロコンピ
ュータを含む電池回路により制御されている。

【０００４】このガスを遮断制御する装置を駆動する電
源としては電池を利用しており、この駆動用電池の容量
の有無は一つの所定設定電圧を基準とし、電池の電圧が
この所定設定電圧よりも大きいか、小さいかを判断して
容量の有無の判定を行っていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のガス遮断制御装
置にあっては１つの所定設定電圧だけを基準として電池
の容量を判定していたので、リアルタイムに電池の残容
量を判断することができなく、また電池の容量が充分に
ある状態で電子回路に異常が発生した場合には、電池の
容量がなくなるまで異常を発見することができないとう
問題点を有していた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の問題点
を解決するために、ガス通路を開閉する電磁弁を駆動さ
せる弁駆動部を制御する弁開閉制御部は、電源電池の電
圧を例えばデジタル信号に変換するＡＤコンバータによ
り計測した絶対値で動作させることとしている。

【０００７】そして、電源電池の電圧を絶対値として計
測していることにより、リアルタイムで電池の残容量を
判断することができ、電子回路の異常を早期にしかも確
実に発見してガス通路を遮断する。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明は、電気的パルス信号によ
りガス通路を開閉動作する電磁弁と、この電磁弁を動作
させる弁駆動部と、この弁駆動部を制御する弁開閉制御
部と、前記の弁駆動部および弁開閉制御部に電力を供給
する電池と、ガス配管内のガス圧力を計測してアナログ
信号を出力する圧力計測部と、この圧力測定部の出力お
よび前記電池の電圧を入力し、この入力したいずれか一
方を出力するスイッチ部と、このスイッチ部の出力を入
力信号とし、ディジタル信号に変換して出力するＡＤコ
ンバータとを備えたものである。

【０００９】そして、ガス通路内のガス圧力を計測する
場合は弁開閉制御部からの信号により、スイッチ部が圧
力計測部の出力側とＡＤコンバータの入力側とを接続
し、ガス圧力の絶対値を計測することができ、電池の圧
力は、弁開閉部からの信号によりスイッチ部が電池電圧
の出力側とＡＤコンバータの入力側とを接続して絶対値
として計測するので、電池容量を正確に判定して異常の
発生を早期にかつ確実に判断することができる。

【００１０】また、電気的パルス信号により開栓状態も
しくは閉栓状態を自己保持する機構を有する電磁弁と、
コイルに励磁電流を供給して前記電磁弁の開閉動作を行
う弁駆動部と、この弁駆動部を制御する弁開閉制御部
と、この弁開閉制御部と前記電磁弁に電力を供給する電
池と、前記弁開閉制御部からの信号により前記電池の電
圧値を計測する電池電圧計測部とを備え、この電池電圧
計測部は絶対値の高い第１基準電圧値および絶対値の低
い第２基準電圧値の２つの基準電圧値を持つものであ
る。

【００１１】そして、弁開閉制御部の制御信号により電
池電圧計測部において、第１基準電圧値との比較をし、
第１基準電圧値以下と判定した場合は、第２基準電圧値
との比較に入り、その電圧低下速度が所定値以下になっ
た時には、すなわち電池電圧の落ち込みが速い時には異
常と判定し、弁開閉制御部から信号を出力して弁駆動部
を動作させ、電磁弁を駆動してガス通路を遮断する。

【００１２】また弁開閉制御部からの信号により電池の
電流値を計測する電池電流計測部を備えたものである。
そして、電池電流計測部は、弁開閉制御部の制御信号に
より電池の電流をも計測し、電池の電圧および電流の変
化により弁開閉制御部から信号を出力して弁駆動部を動
作させ、電磁弁を駆動してガス通路を遮断する。

【００１３】さらに、周囲温度を計測できる温度センサ
を備えたもので、装置本体の周囲温度に異常が発生した
場合に、弁開閉制御部から信号を出力して弁駆動部を動
作させ、電磁弁を駆動してガス通路を遮断する。

【００１４】以下、本発明の実施例について図１ないし
図６を参照して説明する。 （実施例１）図１は本発明の実施例１におけるガス遮断
制御装置のブロック構成図、図２は同ガス遮断制御装置
における電磁弁の駆動回路図を示している。図１におい
て、１はガスメータ（図示せず）に内蔵されてガス通路
の開栓と閉栓を行う電磁弁で、電気的なパルス信号をコ
イル１ａに印加することにより開栓状態と閉栓状態とを
自己保持するようになっている（図２参照）。２は電磁
弁１を制御する弁駆動部で、図２に示すように、トラン
ジスタブリッジ回路で構成されており、ＰＮＰトランジ
スタ２ａとＮＰＮトランジスタ２ｂとが電磁弁１の閉栓
制御を行い、ＰＮＰトランジスタ２ｃとＮＰＮトランジ
スタ２ｄとが電磁弁１の開栓制御を行なう。そして、閉
栓制御する場合は、電磁弁１のコイル１ａに実線矢印方
向の励磁電流ｉｃが流れて閉栓状態を自己保持し、開栓
制御する場合はコイル１ａに点線矢印方向の励磁電流ｉ
ｏが流れて開栓状態を自己保持する。

【００１５】３はマイクロコンピュータで構成した弁開
閉制御部で、通常時はガス流量の常時監視をしたり、感
震器からの信号を監視したりする機能を備え、異常時に
はガス通路を遮断して制御する機能を備えている。な
お、ガス通路を制御するには、弁開閉制御部３よりの弁
開閉パルス信号が弁駆動部２を介して電磁弁１のコイル
１ａに印加される。そして、開栓制御する場合は、開栓
信号Ｐ１がＰＮＰトランジスタ２ｃに、開栓信号Ｐ２が
ＮＰＮトランジスタ２ｄにそれぞれ入力されてコイル１
ａに励磁電流ｉｏが流れ、閉栓制御する場合は、閉栓信
号Ｃ１がＰＮＰトランジスタ２ａに、閉栓信号Ｃ２がＮ
ＰＮとトランジスタ２ｂにそれぞれ入力されてコイル１
ａに励磁電流ｉｃが流れる。４は電磁弁１を弁駆動部２
と弁開閉制御部３の電源となる電池でリチゥム電池で構
成されている。

【００１６】５はガス配管内の圧力を計測する圧力計測
器、６は圧力計測部５および電池４よりのアナログ信号
をディジタル信号に変換して弁開閉制御部３に入力する
ＡＤコンバータ、７は圧力計測部５の出力端子と電池４
の正電圧端子とを入力側とし、これらのいずれかを切り
換えて出力し、その出力をＡＤコンバータ６へ入力する
スイッチである。

【００１７】次に以上説明したように構成されたガス遮
断制御装置の動作、作用について説明する。

【００１８】ガス配管内のガス圧力値を計測する場合
は、圧力計測部５によりガス配管内の圧力が計測され、
アナログ信号の出力としてスイッチ７に入力される。そ
して、スイッチ７は、弁開閉制御部３から出力される制
御信号により圧力測定部５とＡＤコンバータ６とが接続
されるように設定されているので、前記の圧力計測部５
から出力されるアナログ信号はＡＤコンバータ６に入力
される。この入力されたアナログ信号はＡＤコンバータ
６によりディジタル信号に変換されて出力され、ついで
マイクロコンピュータで構成されている弁開閉制御部３
に入力され、ガスの圧力値が絶対値として計測され、異
常を判断した時は弁駆動部２を動作させる。

【００１９】また、電池４の電圧値を計測する場合は、
弁開閉制御部３から出力された制御信号により、スイッ
チ７は電池４とＡＤコンバータ６とが接続されるように
設定しているので、前記電池４の電圧値はＡＤコンバー
タ６に入力される。この入力された電圧値はＡＤコンバ
ータ６によりディジタル信号に変換されて出力され、つ
いでマイクロコンピュータで構成されている弁開閉制御
手段３に入力され、電池４の電圧値がリアルタイムの絶
対値として計測され、異常と判断した時は弁駆動部２を
動作させる。

【００２０】つまり、電池４の電圧値は所定設定値との
比較で高いか低いかだけを判断するのではなく、絶対値
として計測しているので、より正確に電池の容量を判定
して異常時には電磁弁１を動作させることが出来る。

【００２１】（実施例２）次に、本発明の実施例２につ
いて図３および図４を参照して説明する。

【００２２】図３は本発明の実施例２におけるガス遮断
制御装置のブロック構成図、図４は同ガス遮断制御装置
における電池電圧計測部の電池電圧基準値のタイミング
図を示している。図３において、８は電池電圧計測部、
また図４において９は電池電圧の第１基準値、１０は電
池電圧の第２基準値である。

【００２３】電池電圧計測部８は電池４に接続されてお
り、弁開閉制御部３の制御信号により制御され、電池４
の電圧が基準値より小さいか大きいかを常に判定してい
る。そして、この電池電圧計測部８は、図４に示すよう
に電池電圧の基準値を２つ持っており、第１基準電圧値
９は弁駆動部２および弁開閉制御部３の電源として動作
する最低動作電圧よりも充分高い領域に、第２基準電圧
値１０は最低動作電圧の領域にそれぞれ設定されてい
る。

【００２４】まず、電池電圧が第１基準電圧値９より小
さいか大きいかを計測し、小さくなったと判定した場合
には、第２基準電圧値１０より小さいか大きいかの計測
をし、小さくなったと判定するまでの時間ｔ１を計測す
る。電池電圧計測部８による電池電圧が、第１基準電圧
値９を下回ったと判定した後に、第２基準電圧値１０を
下回った判定するまでの時間ｔ１が一定値以下になった
場合電池回路に異常が発生したと判断し、弁開閉制御部
３から弁駆動部２に閉栓信号Ｃ１、Ｃ２を出力して電磁
弁１を動作させ、ガス通路を遮断する。このように構成
されたガス遮断制御装置にあっては、第２基準電圧値１
０への落ち込み、すなわち、電池電圧の低下が速い場合
に異常が発生したと判定することができるので高い電圧
領域、つまり電池電圧が弁駆動部２および弁開閉制御部
３の電子回路を動作させるに充分な電圧範囲にある場合
においても、電子回路の異常を発見することが出来る。

【００２５】つまり、従来のように基準値が一つの場合
は電池回路に異常が発生しても、電池電圧が電子回路を
駆動できる最低電圧値よりも高い場合は、回路の異常を
発見する事が不可能であったが、基準値を２つ設け、電
池電圧が低下する時間間隔により判断することで、電池
電圧が電子回路の最低動作電圧よりも高い電圧領域にお
いても、電子回路の異常を発見する事が可能となり、こ
れより、従来に比べ、さらに安全性を向上させることが
できる。

【００２６】（実施例３）次に、本発明の実施例３につ
いて図５を参照して説明する。

【００２７】図５は本発明の実施例３におけるガス遮断
制御装置のブロック構成図を示し、１１は電池電流計測
部である。

【００２８】弁開閉制御部３から電池電流計測部１１に
計測制御信号が入力されると、電池４の電流が電池電流
計測部１１で計測され、その計測値は弁開閉制御部３に
入力される。そして、この電流値が急激に増えて異常な
値になると、電子回路に異常が発生したと判断し、弁開
閉制御部３から弁駆動部２に電磁弁１を動作させる閉栓
信号Ｃ１、Ｃ２が出力され、電磁弁１が閉栓されてガス
通路が遮断される。

【００２９】このため、従来のガス遮断制御装置で、電
池電圧が電子回路の最低動作圧力より低くなった場合の
み、回路に異常が発生したと判断していたが、このよう
に構成されたガス遮断制御装置にあっては、異常な電流
が流れる様な回路異常が発生した場合にも、異常を検知
して電磁弁１を閉栓し、ガス通路を遮断することができ
る。

【００３０】（実施例４）次に、本発明の実施例４につ
いて図６を参照して説明する。

【００３１】図６は本発明の実施例４におけるガス遮断
制御装置のブロック構成図を示し、１２は温度センサで
ある。

【００３２】ガス遮断制御装置周辺の温度が異常に上昇
した場合、たとえば、ガス遮断制御装置は屋外に設置す
る場合が多いので、ガス遮断制御装置の周辺で火災が発
生した場合、温度センサ１２が周辺温度の異常な上昇を
検知すると、異常な温度上昇を知らせる信号を弁開閉制
御部３に入力し、この信号を受けて弁開閉制御部３は電
磁弁１を遮断する閉栓信号Ｃ１、Ｃ２を弁駆動部２に入
力する。そして、弁駆動部２は、電磁弁１の閉栓信号Ｃ
１、Ｃ２を受けて電磁弁１を動作させ、ガス通路を遮断
する。

【００３３】このように構成されたガス遮断制御装置に
あっては、以上説明した実施例において火炎の場合に対
しても、周囲の温度を検知してガス通路を遮断し、危険
な事態を避けられる機能も付加することができる。

【００３４】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、電源電池の電圧の絶対値をリアルタイムで検知
して異常を正確に判定することができる。

【００３５】また、電源の電池の電圧の基準電圧値を２
つ設定する事により、電子回路を十分駆動できる電圧領
域においても、電子回路の異常を検知することができ
る。

【００３６】また電源電池の電流が急に変化することを
検知して電子回路の異常を検出することもできるように
しているので、電子回路の異常検出の精度をより向上さ
せることができる。

【００３７】さらに、温度センサを付加する事により、
装置周辺において火災等が発生して温度異常となった場
合にも、自動的にガス通路を遮断し、危険な事態が起こ
ること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におけるガス遮断制御装置の
ブロック構成図

【図２】同ガス遮断制御装置における電磁弁の駆動回路
図

【図３】本発明の実施例２におけるガス遮断制御装置の
ブロック構成図

【図４】同ガス遮断制御装置における電池電圧計測部の
電池電圧基準値のタイミング図

【図５】本発明の実施例３におけるガス遮断制御装置の
ブロック構成図

【図６】本発明の実施例４におけるガス遮断制御装置の
ブロック構成図

【符号の説明】 １ 電磁弁 ２ 弁駆動部 ３ 弁開閉制御部 ４ 電池 ５ 圧力計測部 ６ ＡＤコンバータ ７ スイッチ ８ 電池電圧計測部 ９ 第１基準電圧値 １０ 第２基準電圧値 １１ 電池電流計測部 １２ 温度センサ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電気的パルス信号によりガス通路を開閉動
   作する電磁弁と、この電磁弁を動作させる弁駆動部と、
   この弁駆動部を制御する弁開閉制御部と、少なくともこ
   の弁開閉制御部に電力を供給する電池とを備え、この電
   池の電圧の絶対値により前記弁開閉制御部を動作させる
   ガス遮断制御装置。
2. 【請求項２】電気的パルス信号によりガス通路を開閉動
   作する電磁弁と、この電磁弁を動作させる弁駆動部と、
   この弁駆動部を制御する弁開閉制御部と、前記の弁駆動
   部および弁開閉制御部に電力を供給する電池と、ガス通
   路内のガス圧力を計測してアナログ信号を出力する圧力
   計測部と、この圧力計測部の出力および前記電池の電圧
   を入力し、この入力したいずれか一方を出力するスイッ
   チ部と、このスイッチ部の出力を入力信号とし、ディジ
   タル信号に変換して出力するＡＤコンバータとを備え、
   前記弁開閉制御部からの信号により、前記スイッチ部は
   前記電池の電圧を前記ＡＤコンバータに入力して電池電
   圧の絶対値を計測し、この絶対値により弁開閉制御部を
   駆動させるガス遮断制御装置。
3. 【請求項３】電気的パルス信号により開栓状態もしくは
   閉栓状態を自己保持する機構を有する電磁弁と、励磁電
   流を供給して前記電磁弁を動作させる弁駆動部と、この
   弁駆動部を制御する弁開閉制御部と、この弁開閉制御部
   と前記電磁弁に電力を供給する電池と、前記弁開閉制御
   部からの信号により前記電池の電圧値を計測する電池電
   圧計測部とを備え、この電池電圧計測部は絶対値の高い
   第１基準電圧値および絶対値の低い第２基準電圧値の２
   つの基準電圧値を持ち、第１基準電圧値より第２基準電
   圧値までの電圧低下速度により前記の弁開閉制御部およ
   び弁駆動部を動作させ、前記電磁弁を駆動してガス通路
   を遮断するガス遮断制御装置。
4. 【請求項４】電気的パルス信号により開栓状態もしくは
   閉栓状態を自己保持する機構を有する電磁弁と、コイル
   に励磁電流を供給して前記電磁弁を動作させる弁駆動部
   と、この弁駆動部を制御する弁開閉制御部と、この弁開
   閉制御部と前記電磁弁に電力を供給する電池と、前記弁
   開閉制御部からの信号により前記電池の電圧値を計測す
   る電池電圧計測部と、前記弁開閉制御部からの信号によ
   り前記電池の電流値を計測する電池電流計測部とを備
   え、この電池電圧計測部が計測した電池電圧および前記
   電池電流計測部が計測した電流の変化により前記の弁開
   閉制御部および弁駆動部を動作させ、前記電磁弁を駆動
   してガス通路を遮断するガス遮断制御装置。
5. 【請求項５】温度を計測して弁開閉制御部および電磁弁
   を駆動する信号を出力する温度センサを備える請求項１
   ないし３のいずれか１項記載のガス遮断制御装置。