(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通過ガス流量に対応した流量を測定する流量測定手段と、ガス通路を遮断する遮断弁と、電源としての電池と、前記電池からの電流を制限することなく前記遮断弁に通電し前記遮断弁を開閉する駆動回路と、前記駆動回路とは別に制限抵抗を介して前記電池からの電流を制限して前記遮断弁に通電する制限駆動回路と、前記制限駆動回路の駆動中の前記遮断弁の等価インダクタンスによる電圧の過渡応答波形を検知し、その結果を出力する過渡応答検知部と、前記流量測定手段によって異常な流量パターンを検知すると前記駆動回路を駆動し、前記遮断弁の開閉を行うとともに必要に応じて前記制限駆動回路を駆動し、前記制限駆動回路の駆動開始から前記過渡応答波形が基準電位より小さくなる時間と、前記遮断弁の開閉状態により生じる時間差を制御部で検知し前記遮断弁の開閉状態を検知することを特徴としたガス遮断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ガスの事故を未然に防ぐガス遮断装置に関するものである。
【０００２】
従来のこの種のガス遮断装置を図２に示す。図２において、１は遮断弁、２，３は遮断弁１の等価抵抗と等価インダクタンス、４は弁の閉を行う駆動回路、５，６は駆動回路を構成するトランジスタ、７は通過ガスに対応した流量を測定する流量測定手段、２８は制御部２４の信号に応じて駆動される発振回路、２９，２０，２１，２２は発振回路２８を構成しており、２９は遮断弁１の等価インダクタンス３と共振させるコンデンサ、２２は発振を制御する制御部、２０，２１は帰還をかけるトランジスタと抵抗、２３は発振回路２８の周波数を測定する周波数測定手段、２４は流量測定手段７の流量信号が異常な流量パターンである場合に駆動回路４を駆動し、遮断弁１でガス通路を遮断するとともに弁の開閉状態を検知するために発振回路２８を動作させて発振周波数を検知し開閉状態を検知する制御部、１７は装置全体の電源、２６は制御部２４から弁開閉状態を外部に報知する報知手段である。
【０００３】
このような構成により遮断弁１の開閉状態を検知するために、以下の手順により検知していた。図３に示すように遮断弁１は開閉の状態でプランジャ（鉄心）の位置が違うために、等価インダクタンス３に差がある。制御部２４は必要に応じて発振回路２８を駆動する。発振回路２８は等価インダクタンス３の差により遮断弁１の開閉状態により違う周波数で発振する。この発振周波数を周波数測定手段２３で測定する。制御部２４は流量測定手段７の結果により報知手段２６により報知していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このようなガス遮断装置は、遮断弁１の開閉状態を等価インダクタンス３とコンデンサ２９による共振周波数により検知しているために、発振回路２８、周波数測定手段２３等複雑な回路が必要となり、検知するまでに発振の安定を考慮する必要があり時間がかかり、消費電流が多く、ガス遮断装置の装置として電源に負担をかけていた。
【０００５】
一方、一般的には周波数による測定方法の他に回路的に簡単で消費電流も少ない方法として過渡的な電流波形を検知する方法があるが、図４に示すように電流検知用抵抗を駆動回路４とシリーズにつけると開閉状態を検知するときには問題ないが、遮断弁１を駆動するときに電流検知用抵抗が電流を制限するために弁を閉じれなくなる。
【０００６】
そこで、本発明のガス遮断装置は、測定が早く、電流が少なく、しかも、遮断弁を閉じるときに閉じないとか開閉状態を検知するときに閉じてしまうということがなく、遮断弁の開閉に影響を与えずに遮断弁の開閉状態が検知できることを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明のガス遮断装置は、通過ガス流量に対応した流量を測定する流量測定手段と、ガス通路を遮断する遮断弁と、電源としての電池と、前記電池からの電流を制限することなく前記遮断弁に通電し前記遮断弁を開閉する駆動回路と、前記駆動回路とは別に制限抵抗を介して前記電池からの電流を制限して前記遮断弁に通電する制限駆動回路と、前記制限駆動回路の駆動中の前記遮断弁の等価インダクタンスによる電圧の過渡応答波形を検知し、その結果を出力する過渡応答検知部と、前記流量測定手段によって異常な流量パターンを検知すると前記駆動回路を駆動し、前記遮断弁の開閉を行うとともに必要に応じて前記制限駆動回路を駆動し、前記制限駆動回路の駆動開始から前記過渡応答波形が基準電位より小さくなる時間と、前記遮断弁の開閉状態により生じる時間差を制御部で検知し前記遮断弁の開閉状態を検知するものである。
【０００８】
【作用】
そして、上記の手段により本発明のガス遮断装置は、遮断弁の開閉を行った直後等に前記遮断弁の駆動回路とは別に設けた前記制限駆動回路を駆動し、制限抵抗による過渡応答波形を前記過渡応答検知部で検知し、制御部でこの結果を検知する。
【０００９】
つまり、遮断弁の開閉状態の等価インダクタンスの差を別に設けた制限抵抗と等価インダクタンスの過渡応答波形を見ることにより遮断弁の開閉を検知する。これにより測定が早く、電流が少なく、しかも、遮断弁を閉じるときに閉じないとか、開閉状態を検知するときに閉じてしまうというようなことがなく、遮断弁の開閉に影響を与えずに遮断弁の開閉状態が検知できる。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明のガス遮断装置の実施例について添付図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１において１は遮断弁、２，３は遮断弁１の等価抵抗と等価インダクタンス、４は弁の閉を行う駆動回路、５，６は駆動回路を構成する抵抗とトランジスタ、７は通過ガスに対応した流量を測定する流量測定手段、８は制限抵抗を介して前記遮断弁１に通電する制限駆動回路、９，１０，１１は制限駆動回路８を構成しており９は遮断弁１の等価インダクタンス３と直列に入れる制限抵抗、１０，１１は制限抵抗９と等価インダクタンスに通電する駆動回路を構成するトランジスタと抵抗、１２は制限駆動回路８の駆動中の遮断弁１の過渡応答波形を検知し、その結果を出力する過渡応答検知部、１３，１４，１５は過渡応答検知部１２を構成しており１３は入力を遮断弁１の両端の電位とするコンパレータ、１４は制限駆動回路８のトランジスタ１０が駆動されたときのコレクタ側から分割してコンパレータ１３の基準電位をつくる抵抗、１５はコンパレータの出力用のプルアップ抵抗、１６は流量測定手段７の流量信号が異常な流量パターンである場合に駆動回路４を駆動し、遮断弁１でガス通路を遮断するとともに弁の開閉状態を検知するために必要に応じて制限駆動回路８を駆動し、過渡応答検知部１２の過渡応答波形の結果を検知する制御部、１７は装置全体の電源、１８は制御部１６から弁開閉状態を外部に報知する報知手段である。
【００１２】
遮断弁１の開閉を行った直後等に制限駆動回路８を駆動すると過渡応答検知部１２のコンパレータ１３の入力の過渡応答波形は、遮断弁１の開閉状態で等価インダクタンス３に差があるために図５に示すように遮断弁１の開閉状態に応じた過渡応答波形になる。制限抵抗９をＲ、遮断弁１の等価抵抗２をｒ、等価インダクタンス３をＬ、電池電圧をＥ、トランジスタ１０のＶｃｅｓａｔを無視すると遮断弁１の両端の電圧Ｖｏは抵抗Ｒ，ｒとインダクタンスＬの過渡応答特性により、
【００１３】
【数１】
0003653737.tif 000002
【００１４】
となる。
コンパレータ１３の基準電位をＶｒｅｆとすると制限駆動回路８を駆動しはじめてからコンパレータ１３の入力過渡応答波形がコンパレータ１３の基準電位Ｖｒｅｆより小さくなる時間を遮断弁１の開閉状態時それぞれにＴ１、Ｔ２とすると、抵抗Ｒ，ｒとインダクタンスＬの過渡応答特性よりＴ１＜Ｔ２となる。この時間差を制御部１６で検知することにより、遮断弁１の開閉状態を検知することができる。制御部１８は流量測定手段７の結果により報知手段１６により報知する。
【００１５】
この構成によると制限抵抗９を遮断弁１の開閉を行う駆動回路４に設けないので、遮断弁１を駆動するときの電流に影響を与えずに遮断弁１の開閉状態を検知することができる。また制限駆動回路８は電流をあらかじめ制限抵抗９で制限しているために、制限駆動回路８の駆動時間が長くなっても遮断弁１が誤開閉することがない。
【００１６】
なお、開閉状態を検知するタイミングは上記遮断弁１を開閉した直後以外に、衝撃検知手段等があれば衝撃検知直後等も考えられる。また外部との通信手段等により現在の遮断弁１の状態をガス遮断装置の外部より検知することができる。
【００１７】
【発明の効果】
以上の発明から明らかなように、本発明のガス遮断装置は、遮断弁の開閉状態の等価インダクタンスの差を別に設けた制限抵抗と等価インダクタンスの過渡応答波形を見ることにより遮断弁の開閉を検知しており、発振周波数の違いを検知する方法よりも回路が簡単で、測定が早く、電流が少なくてガス遮断装置の電池電源の負担を軽くすることができる。また、遮断弁を閉じるときに閉じないとか開閉状態を検知するときに閉じてしまうということがなく、遮断弁の開閉に影響を与えずに遮断弁の開閉状態が検知できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例におけるガス遮断装置の機能ブロック図
【図２】従来の機能ブロック図
【図３】（イ）遮断弁開状態の磁気回路図
（ロ）遮断弁閉状態の磁気回路図
【図４】従来の一般的な過渡応答検知回路ブロック図
【図５】（イ）遮断弁閉状態時の過渡応答波形
（ロ）遮断弁開状態時の過渡応答波形
【符号の説明】
１  遮断弁
４  駆動回路
８  制限駆動回路
１２  過渡応答検知部
１６  制御部
【図１】
0003653737.tif 000003
【図２】
0003653737.tif 000004
【図３】
0003653737.tif 000005
【図４】
0003653737.tif 000006
【図５】
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