(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気的パルス信号で開栓状態と閉栓状態とを自己保持する機構を有したガス遮断用電磁弁と、前記電磁弁のコイルに励磁電流を供給して電磁弁の開閉を行う弁駆動手段と、前記弁駆動手段の電源となる第一の電池と、前記第一の電池の電圧を監視する電圧低下検出手段と、前記弁駆動手段の制御を含めて各種制御を行なう制御手段と、その電源となる第二の電池と、第二の電池から前記電磁弁のコイルに閉栓制御の励磁電流を供給する補助閉栓手段とを備え、前記電圧低下検出手段が第一の電池についての電圧低下信号を出力したとき、前記制御手段が前記補助閉栓手段を駆動して前記ガス遮断用電磁弁を閉栓状態とすることを特徴とするガス遮断制御装置。
【請求項２】
電池電圧低下検出手段は、ガス遮断用電磁弁の開栓側もしくは閉栓側に励磁電流を供給したときの第一の電池の電圧を検知する構成とし、制御手段はガス遮断用電磁弁が開栓側か閉栓側かのいずれにあるかを参照して、開栓側にあるときは第一の電池から開栓側の励磁電流を前記電磁弁のコイルに流し、閉栓側にあるときは第一の電池から閉栓側の励磁電流を前記電磁弁のコイルに流して、第一の電池の電圧を検知するように制御することを特徴とする請求項１記載のガス遮断制御装置。
【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ガス遮断弁が搭載され、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。
【０００４】
そして、緊急時には前記ガス遮断弁を電気的パルス信号で駆動して閉栓し、開栓は手動操作によってガス遮断弁を復帰させるものが主流であった。
【０００５】
しかし、従来のガス遮断弁に替わって遠隔制御による開閉ができるように電気的な開閉機構を有した電磁弁が内蔵されるようになり、制御電源である電池も容量アップを施した大容量の電池が使用されるようになってきた。
【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では大容量電池の搭載や複数の電池の並列使用はガスメータの実装面積を増大させ、装置の大型化を招くという課題を有していた。
【０００７】
そして、電磁弁の駆動に要する電流はマイクロコンピュータを含む回路制御系に要する電流に比較し格段に大であるため、電磁弁駆動時の電源電池の電圧低下が装置の寿命（ガスメータの有効期限）を実質的に決定していた。このため、いかに合理的に電源電池を有効に使用するかが重要な課題となっている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のガス遮断制御装置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とを自己保持する機構を有したガス遮断用電磁弁と、前記電磁弁のコイルに励磁電流を供給して電磁弁の開閉を行う弁駆動手段と、前記弁駆動手段の電源となる第一の電池と、前記第一の電池の電圧を監視する電圧低下検出手段と、前記弁駆動手段の制御を含めて各種制御を行なう制御手段と、その電源となる第二の電池と、第二の電池から前記電磁弁のコイルに閉栓制御の励磁電流を供給する補助閉栓手段とを備え、前記電圧低下検出手段が第一の電池についての電圧低下信号を出力したとき、前記制御手段が前記補助閉栓手段を駆動して前記ガス遮断用電磁弁を閉栓状態とすることを特徴とする。
【０００９】
上記発明によれば、電磁弁駆動専用の第一の電池は、電磁弁を開閉駆動するのに大きな電流を消費するばかりでなく、ガスメータの使用条件によっては頻繁に電磁弁を作動させることがあり電池の消耗度合いは高いが、制御回路用の第二の電池は常時一定の微少電流を消費するだけであるのでガスメータの検定有効期間に亘り十分な電池容量を確保しているため、上述のように電磁弁駆動専用の第一の電池が消耗したときには、補助閉栓手段を駆動して制御回路用の第二の電池で電磁弁を閉栓できるため第一の電池を限界まで使用でき、余裕を見る必要がなく電磁弁駆動専用の第一の電池を有効に使い切ることができる。
【００１０】
本発明において、電池電圧低下検出手段が、ガス遮断用電磁弁の開栓側もしくは閉栓側に励磁電流を流したときの第一の電池の電圧を検知する構成と、制御手段はガス遮断用電磁弁が開栓側か閉栓側かのいずれにあるかを参照して、開栓側にあるときは第一の電池から開栓側の励磁電流を前記電磁弁のコイルに流し、閉栓側にあるときは第一の電池から閉栓側の励磁電流を前記電磁弁のコイルに流して、第一の電池の電圧を検知するように制御するように構成すると、現実的な第一の電池の電圧低下を監視することができるため、検知精度を高めることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面を用いて説明する。
【００１２】
図１はガス遮断制御装置の回路構成図、図２はブロック図である。
【００１３】
図１、図２において、１はガスメータＡに内蔵され、ガス機器１２にガスを供給するガス通路１３の開栓と閉栓を行うガス遮断用電磁弁で、電気的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。
【００１４】
そして、電磁弁１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２によって制御される。トランジスタ２ａとトランジスタ２ｂが電磁弁１の閉栓制御で、トランジスタ２ｃとトランジスタ２ｄが開栓制御となり、電磁弁１のコイル１ａには図の矢印に示す励磁電流が流れる。すなわち、開栓時はｉｏ、閉栓時はｉｃの方向となる。
【００１５】
３は弁駆動手段２の電源となる第一の電池で、リチウム電池で構成した弁駆動専用電池である。
【００１６】
４はマイクロコンピュータで構成した制御手段で、流量センサ９、圧力センサ１０、感震器１１などからの情報を入力し、ガス流量の常時監視や地震監視などを行ない、異常時にはガス通路１３の遮断を制御する機能を備えている。
【００１７】
制御手段４からの弁開閉パルス信号は、図１に示すように、弁駆動手段２に対して開栓信号Ｐ１をＰＮＰトランジスタ２ｃに、Ｐ２信号をＮＰＮトランジスタ２ｄに、そして、閉栓信号Ｃ１をＰＮＰトランジスタ２ａに、Ｃ２信号をＮＰＮトランジスタ２ｂにそれぞれ入力される。
【００１８】
５は制御手段４の電源を構成する第二の電池で、リチウム電池で構成した制御回路用電池である。
【００１９】
各電池３、５はガスメータの検定有効期間を保証する容量値に設計してある。
【００２０】
６は弁駆動専用の第一の電池３の電池電圧を監視する電圧低下検出手段である。電圧低下検出手段６は、制御手段４からの電圧検知許可信号ＢＥが出力されると能動状態となり、そのときの電池電圧が電磁弁１の動作保証電圧以下ならば電圧低下と判定して電圧低下信号ＢＬを制御手段４に送出する。
【００２１】
電圧低下検出は、電磁弁１のコイル１ａに電流を流し、そのときの第一の電池３の電圧レベルが電磁弁１の動作電圧以上か否かを判定する。図４は、その動作タイミングを示したものである。
【００２２】
図４において、横軸に時間、縦軸に制御信号を示す。ＶＢは第一の電池３の端子電圧で、ＶＳは電磁弁１の動作保証下限電圧である。電圧検知許可信号ＢＥが制御手段４から出力されたとき、制御手段４は以前に出力した弁開閉栓信号の出力を参照した後、開栓状態なら弁開栓信号Ｐ１／Ｐ２を、閉栓状態なら弁閉栓信号Ｃ１／Ｃ２を同時に出力して電磁弁１のコイル１ａに励磁電流を流す。時刻ｔａは電池３に実負荷をかけたときの電圧がＶＢ＞ＶＳとなるが、時刻ｔｂはＶＢ＜ＶＳとなって電池電圧ＶＢが電磁弁１の動作保証電圧以下の状態と判定して電圧低下信号ＢＬを開閉制御手段４に送出する。
【００２３】
７は電圧低下検出手段６が電圧低下信号ＢＬを出力したときに作動する補助閉栓手段である。補助閉栓手段７のＰＮＰトランジスタ７ａは、制御手段４の補助閉栓信号ＳＣで制御される。補助閉栓手段７のＰＮＰトランジスタ７ａのコレクタは弁駆動手段２のＰＮＰトランジスタ２ａのコレクタに接続され、エミッタは第二の電池５に接続してあり、電池５から電磁弁１のコイル１ａへ矢印に示すｉｃの励磁電流を通電するよう設けられている。
【００２４】
次に動作、作用について図３を用いて説明する。
【００２５】
図３はその動作タイミング図であり、横軸に時間、縦軸に制御機能を示す。時刻ｔ１は閉栓信号Ｃ１／Ｃ２で電磁弁１を閉栓させ、時刻ｔ２は開栓信号Ｐ１／Ｐ２で電磁弁１を開栓させる。すなわち通常の動作を実行した場合でいづれも弁駆動専用の第一の電池３で制御する。
【００２６】
時刻ｔ３は電圧低下検出手段６が第一の電池３の電圧低下を検出した場合で、電圧低下信号ＢＬは電磁弁１の駆動を保証できるレベルにない状態を表しており、制御手段４は補助閉栓信号ＳＣと閉栓信号Ｃ２を出力する。このとき補助閉栓手段７は第二の電池５から電磁弁駆動電流を供給することになる。そして電磁弁１は閉栓される。
【００２７】
尚、弁駆動専用の第一の電池３の電圧低下を優先して説明したが、回路制御用の第二の電池５にも電圧監視機能があり、この場合は制御手段４が通常の閉栓制御を実行することとなる。
【００２８】
尚、電圧低下信号ＢＬは一回の判定のみならず複数の判定後に補助閉栓手段７を制御するように構成してもよい。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、ガス遮断用電磁弁の開閉を行う第一の電池と、制御手段用の第二の電池とを有する２電源構成とし、第一の電池の電圧低下が発生したとき、緊急措置として第二の電池から電磁弁を閉栓するための電流を供給する補助閉栓手段を設けているので、第一の電池を限界まで使用でき、電池の有効利用を図ることができる。
【００３０】
また、両電池の容量を、負荷バランスに合わせて設定することができるためコストパフォーマンスを高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のガス遮断制御装置の一実施形態を示す回路構成図。
【図２】同装置のブロック図。
【図３】同装置のタイミング図。
【図４】同装置の電圧低下検出手段のタイミング図。
【符号の説明】
１  ガス遮断用電磁弁
２  弁駆動手段
３  第一の電池
４  制御手段
５  第二の電池
６  電圧低下検出手段
７  補助閉栓手段
【図１】
0003579547.tif 000002
【図２】
0003579547.tif 000003
【図３】
0003579547.tif 000004
【図４】
0003579547.tif 000005