(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気的パルス信号によって開栓状態と閉栓状態とを自己保持する双方向制御弁と、前記双方向制御弁のコイルに正逆の励磁電流を供給し前記双方向制御弁の開閉を行う弁駆動手段と、前記弁駆動手段へ電力を供給する電池電源と、前記弁駆動手段の閉栓駆動信号入力時は開栓駆動信号の入力を阻止し、開栓駆動信号入力中に閉栓駆動信号が入力されると前記双方向制御弁を閉栓に切り替える弁閉栓優先手段とを備えたガス遮断制御装置。
【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。そして、緊急時には前記遮断弁をパルス信号で閉栓してガスを停止し、開栓はガスメータ本体に設けられた復帰ボタンスイッチによって行なっていた。したがってこの遮断弁は双方向制御弁ということもできる。
【０００４】
そして、この双方向制御弁はコイルに流れる電流をトランジスタブリッジ回路で切り替え、正逆の電流を印加して開栓，閉栓するようになっていた。
【０００５】
例えば、実開平３−５９５７０号公報に示すようなものが一般的であった。この装置の電磁弁用ソレノイドの駆動回路は、一方側が駆動状態にある時に他方側の駆動入力信号を停止させるように構成されており、電磁弁が同時に開栓状態・閉栓状態に駆動されないようになっていた。
【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によれば、双方向制御弁の一方側駆動信号が入力された時他方側駆動信号の入力を停止させるため、マイクロコンピューター等の弁出力信号回路がラッチアップ等によって開栓信号状態となった場合、緊急時にガスを遮断することができなくなるという課題を有していた。
【０００７】
さらに弁駆動回路へ双方向制御弁が接続されているか否かの接続状態が検知されていないため信頼性の面での課題を有していた。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明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を自己保持する機構を有した双方向制御弁と、前記双方向制御弁のコイルに正逆の励磁電流を供給して開栓，閉栓を行う弁駆動手段と、前記弁駆動手段の電源である電池と、前記弁駆動手段の閉栓駆動信号入力時は開栓駆動信号の入力を阻止し、開栓信号入力中に弁閉栓信号が入力されると双方向制御弁を閉栓に切り替える弁閉栓優先手段を設けたものである。
【０００９】
上記発明によれば、双方向制御弁の一方側駆動信号が入力された時他方側駆動信号の入力を停止させるが、マイクロコンピューター等の弁出力信号回路がラッチアップ等によって開栓駆動信号状態となった場合でも、閉栓駆動信号が入力されると弁閉栓優先手段が開栓駆動信号を阻止するため双方向制御弁を閉栓することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明は、電気的パルス信号で開栓と閉栓状態を自己保持する機構を有した双方向制御弁と、前記双方向制御弁のコイルに正逆の励磁電流を供給して双方向制御弁の開閉を行う弁駆動手段と、前記弁駆動手段の電源である電池と、前記弁駆動手段の閉栓駆動信号入力時は開栓駆動信号の入力を阻止し、開栓信号入力中に弁閉栓信号が入力されると電磁弁の閉栓に切り替える弁閉栓優先手段とを有するものである。そして、弁閉栓優先手段が、開閉栓駆動信号に入力に対し閉栓駆動信号を優先させるロジック構成によって、開閉栓駆動信号の同時入力に於いても必ず閉栓を優先させることができる。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【００１４】
（実施例１）
図１は本発明の実施例のガス遮断制御装置に於ける双方向制御弁の駆動回路構成図である。また表１はガス遮断制御装置の双方向制御弁の動作状態表である。
【００１５】
図において、１は制御電源であるリチュウム電池、２はガス通路に設けられ、コイル２ａに印加する電圧極性を切り換えることにより開栓と閉栓ができる機能を有した双方向制御弁である。
【００１６】
【表１】
0003893695.tif 000002
【００１７】
そして、双方向制御弁２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３によって制御される。トランジスタ３ａとトランジスタ３ｂが双方向制御弁２の閉栓制御で、トランジスタ３ｃとトランジスタ３ｄが開栓制御となるよう接続し、双方向制御弁２のコイル２ａには図の矢印に示す励磁電流が流れる。
【００１８】
すなわち、開栓時はｉｏ、閉栓時はｉｃの方向となる。
４は弁駆動手段３のトランジスタ３ｃと３ｄをオン状態に制御する開栓信号ロジック部で、５は同じくトランジスタ３ａと３ｂをオン状態に制御する閉栓信号ロジック部である。開栓信号ロジック部４はマイクロコンピューター６から開栓駆動信号Ｖｏが入力されるよう構成され、一方閉栓駆動信号Ｖｃは弁閉栓優先手段７に入力される。
【００１９】
弁閉栓優先手段７は、閉栓駆動信号Ｖｃが入力されると開栓信号ロジック部４に入力される開栓駆動信号Ｖｏの入力を阻止すると共に、開栓信号ロジック部５を経由して弁駆動手段３のトランジスタ３ａと３ｂをオンさせるように設けられている。
【００２０】
次に動作，作用について説明すると開栓駆動信号Ｖｏがマイクロコンピュータ６から出力された場合は、開栓信号ロジック部４を介して弁駆動手段３のトランジスタ３ｃと３ｄがオン状態となり、双方向制御弁２のコイル２ａには矢印に示すｉｏ電流が流れることによって開栓される。
【００２１】
一方、閉栓駆動信号Ｖｃがマイクロコンピュータ６から出力された場合は、弁閉栓優先手段７のトランジスタ７ａがオンし、同時にトランジスタ７ｂがオンとなる。
【００２２】
そして、トランジスタ７ｂの出力がトランジスタ７ｃをオンさせ、開栓信号ロジック部４の開栓駆動信号Ｖｏの入力を阻止すると同時に、閉栓信号ロジック部５を介して弁駆動手段３のトランジスタ３ａと３ｂがオン状態となり、双方向制御弁２のコイル２ａには矢印に示すｉｃ電流が流れて閉栓する。
【００２３】
すなわち、開栓駆動信号Ｖｏが出力されていても閉栓駆動信号Ｖｃが出力されると、双方向制御弁２の閉栓を優先することになる。
【００２４】
この結果を表１に示すが、モード３に表すように、開栓駆動信号Ｖｏと閉栓駆動信号Ｖｃが同時に入力されても、必ず双方向制御弁２は閉栓側に移行するようになっている。
【００２５】
（実施例２）
図２は本発明の実施例２の弁接続監視手段の回路構成図である。そして図３は弁接続監視手段回路のタイミングチャートである。
【００２６】
図に於いて、図１と共通部は同一の符号を付してある。９は弁接続監視手段で弁駆動手段３の開栓トランジスタ３ｃと並列にトランジスタ９ａのコレクタ出力に抵抗９ｂを介して接続する。抵抗９ｂと双方向制御弁２のコイル接続点の電圧をＶｉとする。
【００２７】
トランジスタ９ａのコレクタ出力に抵抗９ｃと９ｄを直列に接続して電源帰線し、前記抵抗９ｃ，９ｄの分圧電圧をＶｓとする。１０は、時定数比較手段である電圧比較器で、前記Ｖｉ電圧とＶｓ電圧を比較判定し、アンサー信号１１をマイクロコンピュータ６へ入力する。
【００２８】
弁接続監視手段９のトランジスタ９ａは、マイクロコンピュータ６の弁監視制御信号１２の出力で駆動されるトランジスタ１３を経由してオンされる。同時に弁監視制御信号１２は駆動手段３のトランジスタ３ｄをオンさせるように接続されている。
【００２９】
次に動作，作用について図３を用いて説明する。
図３はそのタイミングチャートであり、横軸に時間、縦軸に制御機能を示す。
【００３０】
弁の接続状態を監視すべく弁監視制御出力１２はｔ４時間の時間幅で出力する。時刻ｔ０で弁接続状態の監視を開始すると、弁駆動手段３のトランジスタ３ｄと弁接続監視手段９のトランジスタ９ａがオンする。
【００３１】
この時、双方向制御弁２のコイル２ａには抵抗９ｂを介して矢印の方向に電流ｉｋが流れる。コイル２ａには抵抗分とインダクタンス成分が有り、抵抗９ｂとコイル２ａの分圧電圧Ｖｉは過渡応答特性の電圧曲線を描く。
【００３２】
時定数比較手段１０を構成する電圧比較器には、抵抗９ｃと９ｄの分圧比で定まるＶｓ電圧と過渡特性の電圧Ｖｉを比較しその結果をアンサー信号１１とするが、アンサー信号１１は、Ｖｉ＞Ｖｓでは『Ｌ』出力を、Ｖｉ＜Ｖｓでは『Ｈ』出力をマイクロコンピュータ６に入力する。時刻ｔ２で電圧比較器の出力が反転する。
【００３３】
マイクロコンピュータ６にプログラムされた判定タイマー部６ａは、時刻ｔ１でアンサー信号１１の信号『Ｌ』を判定し、時刻ｔ３で『Ｈ』信号を判定とすることによって、双方向制御弁２が弁駆動手段３に接続されていることを認識するのである。時刻ｔ１でアンサー信号１１の『Ｌ』を判定するのは、弁接続監視手段９が正常に作動しているか否かの判定を行うためで、時定数比較手段１０の電圧比較器出力が『Ｌ』から『Ｈ』に切り替わることでアンサー信号１１を確定する。
【００３４】
もしも双方向制御弁２が弁駆動手段３に接続されていない場合のＶｉ電圧は、Ｖｉｏとなりアンサー信号１１は時刻ｔ３においても『Ｌ』状態となる。この状態は双方向制御弁２のコイル２ａが断線している場合と同じであり、コイル２ａの断線状態も監視することが可能となる。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、電気的信号で開栓と閉栓状態を自己保持する機構を有した双方向制御弁を、閉栓駆動時は開栓駆動を阻止し、開栓駆動時は弁閉栓信号が入力されると閉栓に切り替える弁閉栓優先手段を備えることにより、緊急時にはガスを確実に遮断することができ、装置の信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１のガス遮断制御装置における双方向制御弁の駆動回路図
【図２】本発明の実施例２のガス遮断制御装置における弁接続監視手段の回路図
【図３】同弁接続監視手段のタイミングチャート
【符号の説明】
１  電池
２  双方向制御弁
３  弁駆動手段
７  弁閉栓優先手段
９  弁接続監視手段
１０  時定数比較手段
【図１】
0003893695.tif 000003
【図２】
0003893695.tif 000004
【図３】
0003893695.tif 000005