JP3805009B2 - Solenoid valve control device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスメータに搭載されるガス遮断弁の開閉制御などに使用される電磁弁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、地震発生時や使用流量から異常状態をマイクロコンピュータが判定して、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管理されている。
【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、電池を電源としてマイクロコンピュータを含む電子回路で制御している。従って、異常発生時には、遮断弁をパルス信号で駆動して閉栓しており、その後の開栓は手動操作によって遮断弁を復帰させるようになっている。すなわち、ガス遮断のみ自動で行なっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では、例えばガスメータが人為的な衝撃を受けた場合、遮断弁が作動してガスが停止することがあり、消費者に不便さを与えてしまうという問題があった。
【0005】
また、電源電池の電圧が低下した場合に確実に動作しない恐れがあるという問題があった。
【0006】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、人為的な衝撃を受けて電磁弁が作動した場合に作動前の状態に自動復帰させることができ、さらに電池電源による電磁弁の動作電圧域を拡大できる電磁弁制御装置を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の電磁弁制御装置は、コイルに通電することにより開栓状態と閉栓状態に切り換えられるとともにその現状態を保持する機構を有する電磁弁と、電気的開閉パルス信号に基づいてコイルに通電する弁駆動手段と、前記開閉パルス信号を出力する開閉制御手段と、前記開閉パルス信号以外の人為的な衝撃によって電磁弁が動作した時にコイルに発生する誘起電圧を検知する誘起電圧検知手段とを備え、開閉制御手段は、誘起電圧検知手段から検知信号が入力した場合に自動的に電磁弁を現状態に回復させる開閉パルス信号を出力し、弁駆動手段は、前記開閉パルス信号を各々のベース抵抗でバイアスした一対のトランジスタを並列接続してブリッジの各辺を構成したトランジスタブリッジ回路から成るものである。
【0009】
本発明の構成によれば、人為的な衝撃によって電磁弁が動作したときにコイルに発生する誘起電圧を検出して電磁弁を動作前の状態に回復させることができ、さらに電磁弁を駆動するトランジスタの動作飽和電圧を小さくし、低温時の電池電圧低下や電池容量の低下に対して電磁弁の最低動作電圧域を拡大することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
(第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態について、図1、図2を参照して説明する。
【0011】
図1において、1はリチウム電池等から成る制御用の電池電源である。2はガス流量の計測値から単位時間当たりの消費量を判定して異常があった場合、ガス通路の閉栓やガス通路の開栓等の制御を行なう開閉制御手段で、マイクロコンピュータで構成されている。
【0012】
開閉制御手段2は公知のトランジスタブリッジ回路から成る弁駆動手段3に開栓信号So1とSo2、及び閉栓信号Sc1とSc2を出力し、弁駆動手段3はこれらの信号に基づいて電磁弁(図示せず)のコイル4に電圧極性の異なる電流を印加する。電流は、図1に示すように、開栓時はio、閉栓時はicの方向に流れる。
【0013】
5は電磁弁が上記制御信号以外の人為的衝撃で動作した時にコイル4に発生する誘起電圧を検知して衝撃閉栓信号PVを出力する誘起電圧検出検知手段である。なお、電磁弁は閉栓状態、及び開栓状態を磁石で自己保持する構成となっており、開栓信号So1、So2、閉栓信号Sc1、Sc2は何れもパルス信号である。
【0014】
誘起電圧検知手段5で検知した衝撃閉栓信号PVは開閉制御手段2に入力され、開閉制御手段2は自らの閉栓信号Sc1、Sc2の不出力を判定し、開栓信号So1、So2を出力して電磁弁を開栓させる構成となっている。
【0015】
図2にその動作タイミングを示す。図2において、横軸は時間、縦軸は制御機能を示す。時刻t1に閉栓信号Sc1、Sc2が出力されて電磁弁が閉栓し、時刻t2に開栓信号So1、So2が出力されて電磁弁が開栓する。時刻t3は人為的な衝撃で電磁弁が閉栓した場合で、誘起電圧検知手段5から開閉制御手段2に衝撃閉栓信号PVが出力され、この開閉制御手段2にて時刻t4に開栓制御が実行される。
【0016】
なお、上記実施形態では衝撃閉栓時について説明したが、誘起電圧検知手段5を電磁弁のコイル4の逆端子側すなわち開栓側に設ければ、電磁弁が閉栓している時に衝撃による誤開栓が発生した場合に電磁弁を閉栓制御させる構成とすることもできる。
【0017】
(参考例)
以下、本発明の参考例について、図3、図4を参照して説明する。
【0018】
図3において、1はリチウム電池等から成る制御用の電池電源である。3は公知のトランジスタブリッジ回路から成る弁駆動手段であり、開栓信号So1とSo2、及び閉栓信号Sc1とSc2に基づいて電磁弁(図示せず)のコイル4に電圧極性の異なる電流を印加する。電流は、図3に示すように、開栓時にはio、閉栓時にはicの方向に流れる。なお、電磁弁は閉栓状態、及び開栓状態を磁石で自己保持する構成となっており、開栓信号So1とSo2、及び閉栓信号Sc1とSc2は何れもパルス信号である。
【0019】
51は電磁弁が上記制御信号以外の人為的衝撃で動作した時にコイル4に発生する誘起電圧を検知する誘起電圧検知手段であり、そのトランジスタ7を介して誘起電圧検知信号をフィードバック制御手段6の開栓制御用トランジスタ8のコレクタ端子に同調させている。したがって、誘起電圧検知信号が出力すると即座に開栓信号So1とSo2が出力されて電磁弁は閉栓に至らず、開栓状態を維持することになる。なお、閉栓信号Sc2の出力時にはトランジスタ17にてトランジスタ7が不動作にされる。
【0020】
図4にその動作タイミングを示す。図4において、横軸は時間、縦軸は制御機能を示す。時刻t1に閉栓信号Sc1、Sc2が出力されて電磁弁が閉栓し、その際トランジスタ17にてフィードバック制御手段6の動作は禁止される。時刻t2に開栓信号Soが出力されるとフィードバック制御手段6を介して開栓信号So1、So2が出力されて電磁弁が開栓する。時刻t3は人為的な衝撃で電磁弁が閉栓した場合で、即座に誘起電圧検知手段51から誘起電圧検知信号がフィードバック制御手段6にフィードバックされて開栓制御が実行される。
【0021】
(第2の実施形態)
以下、本発明の第2の実施形態について、図5を参照して説明する。
【0022】
図5は、電池電源1と弁駆動手段31のみを示し、他の構成要素部分は図1の構成となっている。図5において、1はリチウム電池等から成る制御用の電池電源である。31は電磁弁のコイル4に駆動電流を印加する弁駆動手段であり、トランジスタブリッジ回路にて構成されている。しかるに、図1、図3に示したような通常のトランジスタブリッジ回路においては、トランジスタの動作飽和電圧が高くなると、電池電源1の出力電圧によってはコイル4に印加される電圧損失が問題となる。そこで、本実施形態では電磁弁駆動トランジスタを2個並列に接続してトランジスタの動作飽和電圧を下げるように構成している。すなわち、トランジスタブリッジ回路の対角に位置する辺の一方をPNPトランジスタ9とPNPトランジスタ10を並列接続して構成し、他方をNPNトランジスタ11とNPNトランジスタ12を並列接続して構成している。また、PNPトランジスタ9、10のベースをそれぞれ抵抗13、14でバイアスし、NPNトランジスタ11、12のベースをそれぞれ抵抗15、16でバイアスする構成とし、各トランジスタ9〜12のベース、エミッタ間の電圧ばらつきを吸収してコレクタ電流が均等になるようにしている。
【0023】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の電磁弁制御装置によれば、人為的な衝撃によって電磁弁が動作したときにコイルに発生する誘起電圧を検出して電磁弁を動作前の状態に回復させるようにしているので、例えばガスメータが人為的な衝撃を受けて動作してもガス使用量等の異常状態によるガス遮断事象と区別して自動的に作動前の状態に復帰させることができ、消費者に不便を与えず、保守点検面での合理化を図ることができる。
【0025】
さらに、電磁弁駆動トランジスタの動作飽和電圧を小さくすることができるため、電磁弁の最低動作電圧域を拡大することができ、例えばガスメータ設置環境による低温時の電池電圧低下や電池容量の低下に対して制御装置の動作の信頼性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施形態の電磁弁制御装置の構成図である。
【図2】 同実施形態の電磁弁制御装置の動作タイミング図である。
【図3】 本発明の参考例の電磁弁制御装置の構成図である。
【図4】 同参考例の電磁弁制御装置の動作タイミング図である。
【図5】 本発明の第2の実施形態の電磁弁制御装置における弁駆動手段の構成図である。
【符号の説明】
1 電池電源
2 開閉制御手段
3 弁駆動手段
4 電磁弁のコイル
5 誘起電圧検知手段
6 フィードバック制御手段
9、10 PNPトランジスタ
11、12 NPNトランジスタ
13、14、15、16 バイアス抵抗
31 弁駆動手段
51 誘起電圧検知手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electromagnetic valve control device used for opening / closing control of a gas cutoff valve mounted on a gas meter.
[0002]
[Prior art]
In recent years, gas meters installed in homes have not only a metered display of gas usage, but also a security function that automatically shuts off gas when a microcomputer determines an abnormal condition from the occurrence of an earthquake or the flow rate used. It is managed so that gas can be used safely and with peace of mind.
[0003]
Conventionally, this type of gas meter or the like is equipped with a shut-off valve as a gas shut-off device, and is controlled by an electronic circuit including a microcomputer using a battery as a power source. Therefore, when an abnormality occurs, the shut-off valve is driven by a pulse signal to close it, and the subsequent opening is to manually return the shut-off valve. That is, only gas shut-off is automatically performed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above conventional configuration, for example, when the gas meter is subjected to artificial impact, the shut-off valve may be operated to stop the gas, which causes inconvenience to the consumer.
[0005]
In addition, there is a problem that there is a possibility that the power supply battery does not operate reliably when the voltage of the power supply battery decreases.
[0006]
The present invention is the light of the conventional problems, artificial shocked can be automatically restored to the state before operation when the solenoid valve is actuated, the operating voltage region of the electromagnetic valve by the battery power supply to al An object of the present invention is to provide a solenoid valve control device that can expand the range.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The electromagnetic valve control device according to the present invention switches between an open state and a closed state by energizing a coil, and energizes the coil based on an electrical opening / closing pulse signal, and a solenoid valve having a mechanism for maintaining the current state. and the valve driving means, and switching control means for outputting the closing pulse signal, and the induced voltage detecting means for detecting the induced voltage generated in the coil when the solenoid valve is operated by artificial impact other than the opening pulse signal The open / close control means outputs an open / close pulse signal that automatically restores the electromagnetic valve to the current state when a detection signal is input from the induced voltage detection means , and the valve drive means outputs the open / close pulse signal to each base resistance. in Ru der those connected in parallel a pair of transistors biased consisting transistor bridge circuit composed of the respective sides of the bridge.
[0009]
According to the configuration of the present invention, it is possible to detect the induced voltage generated in the coil when the solenoid valve is operated by an artificial impact, and to restore the solenoid valve to the state before the operation, and further drive the solenoid valve. The operating saturation voltage of the transistor can be reduced, and the minimum operating voltage range of the solenoid valve can be expanded with respect to battery voltage drop and battery capacity drop at low temperatures.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
[0011]
In FIG. 1,
[0012]
The opening / closing control means 2 outputs the opening signals So1 and So2 and the closing signals Sc1 and Sc2 to the valve driving means 3 composed of a known transistor bridge circuit, and the valve driving means 3 outputs an electromagnetic valve (not shown) based on these signals. The current having a different voltage polarity is applied to the
[0013]
Reference numeral 5 denotes an induced voltage detection detecting means for detecting an induced voltage generated in the
[0014]
The impact closing signal PV detected by the induced voltage detecting means 5 is input to the opening / closing control means 2, and the opening / closing control means 2 determines whether or not its own closing signals Sc1, Sc2 are not output, and outputs opening signals So1, So2. The solenoid valve is opened.
[0015]
FIG. 2 shows the operation timing. In FIG. 2, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the control function. At time t1, closing signals Sc1 and Sc2 are output to close the electromagnetic valve, and at time t2, opening signals So1 and So2 are output to open the electromagnetic valve. At time t3, when the electromagnetic valve is closed due to an artificial impact, an impact closure signal PV is output from the induced voltage detection means 5 to the opening / closing control means 2, and the opening / closing control means 2 executes the opening control at time t4. Is done.
[0016]
Although the above embodiment has been described with respect to the impact closing, if the induced voltage detection means 5 is provided on the reverse terminal side of the
[0017]
( Reference example )
Hereinafter, reference examples of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0018]
In FIG. 3,
[0019]
[0020]
FIG. 4 shows the operation timing. In FIG. 4, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the control function. At time t1, closing signals Sc1 and Sc2 are output to close the solenoid valve. At this time, the operation of the feedback control means 6 is prohibited by the
[0021]
(Second Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0022]
Figure 5 shows only the
[0023]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the solenoid valve control device of the present invention , the induced voltage generated in the coil when the solenoid valve is operated by an artificial impact is detected to bring the solenoid valve into a state before the operation. Since it is made to recover, for example, even if the gas meter is operated under artificial impact, it can be automatically restored to the state before operation in distinction from the gas shutoff event due to abnormal state such as gas usage, Maintenance and inspection can be rationalized without inconvenience to consumers.
[0025]
Furthermore , since the operating saturation voltage of the solenoid valve drive transistor can be reduced, the minimum operating voltage range of the solenoid valve can be expanded. For example, the battery voltage drop or battery capacity drop at low temperatures due to the gas meter installation environment. Thus, the reliability of the operation of the control device can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a solenoid valve control device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an operation timing chart of the solenoid valve control device of the embodiment.
FIG. 3 is a configuration diagram of a solenoid valve control device according to a reference example of the present invention.
FIG. 4 is an operation timing chart of the solenoid valve control device of the reference example .
FIG. 5 is a configuration diagram of valve drive means in an electromagnetic valve control device according to a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00302396A JP3805009B2 (en) | 1996-01-11 | 1996-01-11 | Solenoid valve control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
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JPH09196210A JPH09196210A (en) | 1997-07-29 |
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Family Applications (1)
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JP00302396A Expired - Lifetime JP3805009B2 (en) | 1996-01-11 | 1996-01-11 | Solenoid valve control device |
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-
1996
- 1996-01-11 JP JP00302396A patent/JP3805009B2/en not_active Expired - Lifetime
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