(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス通路を開栓状態と閉栓状態とに切り換える電磁弁を備えたガス遮断装置に衝撃が加わったとき、開栓状態に保持されている前記電磁弁の可動ロッドが閉栓状態に移動した衝撃遮断により電磁弁の励磁コイルに発生するパルス状信号を検出することによりガス遮断装置の衝撃遮断を検知するガス遮断制御装置において、
所定電圧以上のパルス状信号が入力されたとき衝撃遮断検知信号として出力する衝撃遮断検知部と、前記可動ロッドが移動したときに発生する特有の信号を判別するために電圧とパルス幅の値を予め設定した比較値と前記衝撃遮断検知信号とを比較して衝撃遮断による信号かノイズ等による信号かを判定する判定処理手段を有した開閉制御部を備え、
前記開閉制御部は、前記判定処理手段の２つの比較値により衝撃遮断による信号と判定され、かつ閉栓状態になっていることが確認されたとき、警報出力等の処理を行うことを特徴とするガス遮断制御装置。
【請求項２】
衝撃遮断検知部の信号入力部にノイズ成分を除去する低域通過フィルタを設けたことを特徴とする請求項１記載のガス遮断制御装置。
【請求項３】
励磁コイルの両端をそれぞれ抵抗器により接地接続した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、ガス使用の安全を図るためガスメータに搭載されるガス遮断装置が衝撃によりガス通路を遮断したことを検出するガス遮断制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ガスメータにはガス使用上の異常状態が検出されたとき、ガス通路の遮断動作を行うガス遮断装置が搭載され、ガス使用上の安全を図っている。前記ガス遮断装置がガス通路を遮断するために動作させる遮断弁は、図７に示すような電磁弁として構成されている。
【０００３】
図７において、遮断弁１０は、励磁コイル３１に印加する励磁電流の方向により可動ロッド３２を正・逆方向に駆動し、可動ロッド３２に取り付けられた弁３３によりガス通路を開栓状態と閉栓状態とに切り換える。
【０００４】
ガス遮断装置は異常がない状態においては、前記遮断弁１０を開栓状態に保持しており、ガス漏れ、圧力異常、地震等の異常が検出されたとき、ガス遮断装置は遮断弁１０の励磁コイル３１に励磁電流を印加して弁３３によりガス通路を閉栓する。このように遮断弁１０は、電気的に動作制御されるが、ガス遮断装置が搭載されたガスメータに強い衝撃が加わった場合に、衝撃により開栓状態に弁３３を保持している永久磁石３５から可動ロッド３２が離れ、励磁コイル３１内から閉栓方向に移動して弁３３を閉栓状態にする衝撃遮断が生じることがある。
【０００５】
衝撃により可動ロッド３２が開栓状態から移動したとき、励磁コイル３１には電磁誘導による逆起電力が発生するので、これを検出することにより、遮断弁１０が衝撃により閉栓状態になったことを検知することができ、この衝撃遮断の状態は、ガスメータに設けられた警報表示器に表示したり、集中監視センタに報知する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記衝撃遮断により生じる信号から衝撃遮断の検知を行うとき、外来ノイズ等の侵入により、これを衝撃遮断による信号として検出してしまうことによる衝撃遮断の誤検出が生じる問題点があった。
【０００７】
本発明の目的とするところは、衝撃による遮断弁の閉栓作動を正確に検出することができるガス遮断制御装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ガス通路を開栓状態と閉栓状態とに切り換える電磁弁を備えたガス遮断装置に衝撃が加わったとき、開栓状態に保持されている前記電磁弁の可動ロッドが閉栓状態に移動した衝撃遮断により電磁弁の励磁コイルに発生するパルス状信号を検出することによりガス遮断装置の衝撃遮断を検知するガス遮断制御装置において、
所定電圧以上のパルス状信号が入力されたとき衝撃遮断検知信号として出力する衝撃遮断検知部と、前記可動ロッドが移動したときに発生する特有の信号を判別するために電圧とパルス幅の値を予め設定した比較値と前記衝撃遮断検知信号とを比較して衝撃遮断による信号かノイズ等による信号かを判定する判定処理手段を有した開閉制御部を備え、
前記開閉制御部は、前記判定処理手段の２つの比較値により衝撃遮断による信号と判定され、かつ閉栓状態になっていることが確認されたとき、警報出力等の処理を行うことを特徴とする。
【０００９】
上記構成によれば、開閉制御部は衝撃遮断検知部から入力された衝撃遮断検知信号を、その電圧とパルス幅とから判断して衝撃遮断を検知する。衝撃遮断検知部には衝撃遮断により電磁弁の励磁コイルに発生するパルス状信号だけでなく、外来ノイズや外来ノイズにより励磁コイルに励起されるノイズ信号などが入力される可能性があるので、これらのノイズを衝撃遮断の信号と誤って判断することがないように、前記開閉制御部では衝撃遮断検知部から入力されたパルス状信号を衝撃遮断信号特有の電圧とパルス幅とからノイズと識別して衝撃遮断の状態を正確に判定する。
【００１０】
上記構成において、衝撃遮断検知部の信号入力部にノイズ成分を除去する低域通過フィルタを設けることにより、衝撃遮断検知部がノイズを衝撃遮断検知信号として開閉制御部に出力する状態が低減され、より正確な衝撃遮断の検知を行うことができる。
【００１１】
また、電磁コイルの両端をそれぞれ抵抗器により接地接続して構成することにより、ノイズ等による高電圧により励磁コイルに発生する磁場によって生じる逆起電力などのノイズに影響された電圧成分が抵抗器によってアースされるので磁気エネルギーが蓄積されることがなく、前記逆起電力によって生じたノイズ信号が衝撃遮断信号として誤検出されることが抑えられる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の一実施形態について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下に示す実施形態は本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１３】
図１は、本発明の実施形態に係るガス遮断制御装置の構成を示す構成図で、ガス遮断制御装置１は、遮断弁（電磁弁）１０を開閉動作させる弁駆動部２と、衝撃により遮断弁１０がガス通路を遮断した信号を検知する衝撃遮断検知部６と、異常検出に伴う前記弁駆動部２の動作を制御すると共に衝撃遮断動作に伴う一連の処理動作を制御する開閉制御部４と、遮断弁１０の閉栓状態を検出する弁開閉判定部５と、遮断弁１０が閉栓動作したことを警報表示する弁開閉表示部８とを備えて構成されている。
【００１４】
前記遮断弁１０は、図７に示したような電磁弁として構成されており、ブリッジ回路を構成する４つのトランジスタ７ａ〜７ｄを開閉制御部４によってスイッチング制御することにより、電池３から供給される励磁電流の遮断弁１０の励磁コイル３１への印加方向が制御され、ガス通路を閉栓状態と開栓状態とに切り換えることができる。開閉制御部４にはガス流量や圧力、地震振動等の異常を検出する異常検出器（図示せず）からの検出信号が入力されるように構成されており、異常検出信号が入力されたときには、遮断弁１０を閉栓動作させるべくトランジスタ７ａ、７ｂのベースに動作信号を与える。トランジスタ７ａ、７ｂが動作することにより遮断弁１０の励磁コイル３１に励磁電流ｉc が印加され、遮断弁１０は閉栓動作してガス通路を遮断し、この閉栓状態は自己保持される。異常解除により開栓状態に復旧させるときには、開閉制御部４はトランジスタ７ｃ、７ｄに動作信号を与えるので、励磁コイル３１には励磁電流ｉo が印加され、遮断弁１０は開栓状態となる。この開栓状態は自己保持され、平常時は開栓状態が維持される。
【００１５】
上記構成になるガス遮断制御装置１を搭載するガスメータに何らかの原因で衝撃が加わったとき、遮断弁１０に強い衝撃が加わると、図７に示す永久磁石３５により開栓状態で保持されている可動ロッド３２が励磁コイル３１内から閉栓方向に離脱する。励磁コイル３１に励磁電流が印加されていない状態で可動ロッド３２が励磁コイル３１内を移動すると、電磁コイル３１には電磁誘導による逆起電力が発生する。この逆起電力の電池３の電圧より大きい成分は、各トランジスタ７ａ〜７ｄそれぞれに逆並列に接続された各ダイオード９ａ〜９ｄを還流してアースに逃がされるが、電池３の電圧より小さい成分は衝撃遮断検知部６に入力される。
【００１６】
衝撃遮断検知部６は、図３に示すように構成されており、トランジスタ１２のベースに抵抗器１３、１４で分圧された所定値以上の電圧が入力されたとき、コレクタ、エミッタ間が導通するので、遮断弁１０の衝撃遮断により発生した信号が所定電圧以上であるとき、トランジスタ１２が導通動作し、この状態は衝撃遮断検知信号として開閉制御部４に入力される。
【００１７】
開閉制御部４は、衝撃遮断検知部６のトランジスタ１２の導通により入力された衝撃遮断検知信号について、図２（ａ）に示すように、電圧値とパルス幅（時間）とによる判断処理により、図２（ｂ）に示すようなノイズ信号との識別を行う。この判断処理は、衝撃遮断検知部６から入力された信号の電圧が所定値Ｖ0 より大きいか否か、パルス幅が所定値ｔ0 より大きいか否かを判断するもので、図２（ｂ）に示すノイズ信号のように電圧Ｖ2 が所定電圧Ｖ0 より大きくても、パルス幅ｔ2 が所定パルス幅ｔ0 より小さい場合は、衝撃遮断検知信号ではないと判断する。衝撃遮断検知信号は、図２（ａ）に示すように、その電圧Ｖ1 及びパルス幅ｔ1 は励磁コイル３１内を可動ロッド３２が移動したときに発生する特有の信号であり、前記所定値Ｖ0 及びｔ0 に該当する信号として衝撃遮断検知信号として判断される。この処理動作により、ノイズと衝撃遮断検知信号との識別が可能となり、ノイズを衝撃遮断検知信号と判断する誤判定が防止できる。
【００１８】
開閉制御部４は上記衝撃遮断検知信号を検出した後、弁開閉判定部５により遮断弁１０が閉栓状態になっていることが確認されたとき、弁開閉表示部８に遮断弁１０が閉栓したことを表示する。前記弁開閉判定部５は、可動ロッド３２が励磁コイル３１内を移動したことによる励磁コイル３１のインダクタンスの変化、あるいは、センサによる弁３３の位置検出等の手段により遮断弁１０が閉栓状態になっていることを検出したときには、遮断判定信号を弁開閉制御部４に入力する。遮断弁１０がガス通路を遮断した状態は、上記衝撃による機械的な動作と、ガス流量、圧力等の異常検出による電気的な制御動作とによるもので、ユーザは突然のガス遮断をガスメータに設けられたＬＥＤ、ＬＣＤ等の警報表示によって知ることができる。また、警報表示と同時に電話回線を通じて集中監視センタに報知することもできる。
【００１９】
前記衝撃遮断検知部６の入力部に、図４に示すように低域通過フィルタ１１を設けることにより、この低域通過フィルタ１１のカットオフ周波数以上のノイズ等による信号の衝撃遮断検知部６への入力が阻止されるので、衝撃遮断検知の誤検出を減少させることができる。
【００２０】
前記低域通過フィルタ１１は、図５に示すような簡単な回路によっても構成することができる。図５に示すように、トランジスタ１２のベースへの信号入力部に接続されたコンデンサ１５の値と抵抗器１３の値とによって決定されるカットオフ周波数により、これを越える周波数のノイズ成分がトランジスタ１２に入力されることが阻止され、衝撃遮断により生じた信号は通過できるので、衝撃遮断検知部６から開閉制御部４にノイズ等による信号が入力されることが減少し、より正確な衝撃遮断の検出が可能となる。
【００２１】
図６は遮断弁１０の励磁コイル３１に、その両端を接地接続する抵抗器１６、１７を設けた構成を示すもので、ノイズ等による衝撃遮断の誤検出を低減させる構成である。
【００２２】
遮断弁１０にノイズ等による高電圧が加わったとき、これにより励磁コイル３１に磁場が発生し、この磁場により励磁コイル３１に逆起電力が発生する。この逆起電力の電池３の電圧より大きな電圧成分はダイオード９ａ〜９ｄの還流によりアースされるが、電池３の電圧より小さい電圧成分は衝撃遮断検知部６に入力されるので、衝撃遮断の検知に誤検出を生じさせる原因となる。また、ノイズ等により発生する逆起電力は磁気エネルギーとなって励磁コイル３１に蓄積され、これも誤検出を生じさせる原因となる。そこで、図６に示すように、励磁コイル３１の両端を抵抗器１６、１７により接地接続することにより、励磁コイル３１に発生した逆起電力はアースに逃がされるので、ノイズ等により発生する逆起電力による衝撃遮断検知の誤検出が低減され、衝撃遮断検知をより正確に行うことができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上の説明の通り本発明によれば、開閉制御部は衝撃遮断検知部から入力された衝撃遮断信号を、その電圧とパルス幅とから判断して衝撃遮断を検知するので、衝撃遮断検知部に入力された衝撃遮断による信号とノイズ等による信号とを識別することができ、ノイズ等を衝撃遮断検知信号と誤って判断する誤検出が低減され、衝撃による遮断弁の遮断状態を正確に判定することができる。
【００２４】
また、衝撃遮断検知部の信号入力部にノイズ成分を除去するローパスフィルタを設けることにより、衝撃遮断検知部がノイズを衝撃遮断検知信号として開閉制御部に出力する状態が低減され、より正確な衝撃遮断の検知を行うことができる。
【００２５】
更に、電磁弁の両端をそれぞれ抵抗器により接地接続して構成することにより、ノイズ等による高電圧により励磁コイルに発生する磁場によって生じるコイルの逆起電力が抵抗器によってアースされるので磁気エネルギーが蓄積されることがなく、前記逆起電力によって生じたノイズ信号が衝撃遮断検知信号として誤検出されることが抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るガス遮断制御装置の構成を示す構成図。
【図２】衝撃遮断信号（ａ）とノイズ信号（ｂ）との識別を説明する波形図。
【図３】衝撃遮断検知部の構成を示す回路図。
【図４】衝撃遮断検知部に低域通過フィルタを設けた構成を示すブロック図。
【図５】低域通過フィルタを設けた衝撃遮断検知部の構成を示す回路図。
【図６】遮断弁にノイズ対策用の抵抗器を配設した構成を示す回路図。
【図７】遮断弁の構成を示す断面図。
【符号の説明】
１  ガス遮断制御装置
４  開閉制御部
６  衝撃遮断検知部
１０  遮断弁（電磁弁）
１１  低域通過フィルタ
１６、１７  抵抗器
３１  励磁コイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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