(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス輸送経路にガスが通過するガス流路から退避させた状態で介在され、予め定める温度以上に加熱されることによって体膨張して、前記ガス流路を閉塞する熱膨張材と、
熱膨張材を、前記ガス流路から退避させた状態で収容して、ガス輸送経路に気密に保持する保持具とを含み、
前記熱膨張材は、円筒状に形成され、この熱膨張材の内周部には、ガス流過方向下流側で周方向に連なり、ガス流過方向上流側に向かって先細状となる複数の折曲げ片を有する脱落防止リングが設けられることを特徴とするガス漏洩防止装置。
【請求項２】
前記予め定める温度は、８０℃〜１６０℃に選ばれることを特徴とする請求項１記載のガス漏洩防止装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスメータおよびガス管などのガス輸送経路から火災などに起因する加熱よってガスが漏洩することを確実に防止するために好適に実施することができるガス漏洩防止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１１は従来の技術のガス供給管とガスメータとの接続部１の構造を示す断面図であり、図１２は図１１に示される接続部１の拡大断面図である。各家屋に備えられるガスメータ２は、膜式ガスメータであって、その上部ケース３には、入側ガス管４が接続される入側接続管５と、図示しないガス消費機器にガスを導く出側ガス管６が接続される出側接続管７とが設けられる。入側ガス管４の端部には袋ナット８が装着され、この袋ナット８は入側ガス管４のフランジ９によって抜け止めされ、前記入側接続管５に螺着される。入側接続管５の上端部とフランジ９との間には、環状のシール部材１０が介在され、入側ガス管４と入側接続管５とが気密に接続される。
【０００３】
前記ガスメータ２の上部ケース３には、下部ケース１１が複数のボルトによってフランジ結合され、この下部ケース１１内には合成ゴムから成る計量膜が収容される。入側ガス管４から入側接続管５に供給されたガスは、下部ケース１１内へ導かれ、前記計量膜によって仕切られた一方の計量空間内へ流入する。他方の計量空間は、出側ガス管６および出側接続管７に連なり、前記ガス消費機器のコックが開放されることによって、前記他方の計量空間内の圧力がガス供給圧力よりも低下する。
【０００４】
こうして一方の計量空間と他方の計量空間との間に差圧が生じると、計量膜は高圧側から低圧側へ変位し、この変位が上部ケース３内に設けられるクランク機構に伝達され、クランク機構の回転出力が計量カウンタ１２の各カウンタリール１３へ伝達され、ガス消費機器によって消費されたガス流量が計測される。
【０００５】
前記ガスメータ１の上部ケース３および下部ケース１１は、アルミニウム合金ダイカストを素材とした鋳造物であり、このアルミニウム合金の溶融温度が約６００〜７００℃である。また、前記シール部材１０は、ポリアクリルゴム、二トリルゴム（略称ＮＢＲ）およびネオプレンゴム（略称ＣＲ）などの合成ゴムから成り、シール部材１０の使用温度の上限値は約１７０℃〜２００℃である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来の技術では、火災発生時の直火温度は約８００℃であり、周囲の環境によっては１０００℃を超える雰囲気になるため、時間の経過とともにガスメータ２の温度も上昇し、前記シール部材１０などが溶融して、ガスの漏洩が始まり、さらにガスメータ１が加熱され続けてガスメータ１の表面温度が溶融温度を超えると、ガスメータ１自身が溶け始め、ガスが大量に噴出することになるため、このような危険性を事前に回避することができる技術が所望されている。
【０００７】
本発明の目的は、火災によるガスの漏洩を確実に防止することができるようにしたガス漏洩防止装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明は、ガス輸送経路にガスが通過するガス流路から退避させた状態で介在され、予め定める温度以上に加熱されることによって体膨張して、前記ガス流路を閉塞する熱膨張材と、
熱膨張材を、前記ガス流路から退避させた状態で収容して、ガス輸送経路に気密に保持する保持具とを含み、
前記熱膨張材は、円筒状に形成され、この熱膨張材の内周部には、ガス流過方向下流側で周方向に連なり、ガス流過方向上流側に向かって先細状となる複数の折曲げ片を有する脱落防止リングが設けられることを特徴とするガス漏洩防止装置である。
【０００９】
本発明に従えば、ガス管およびガスメータなどのガス輸送経路には、保持具が気密に接続され、この保持具には熱膨張材がガスの通過を阻害しないように、ガス流路から退避させた状態で収容される。前記ガス輸送経路がたとえば火災などの発生によって加熱され、前記熱膨張材が予め定める温度以上に加熱されると、その熱膨張材は体膨張し、ガス流路を閉塞する。
【００１０】
このようなガス漏洩防止装置は、ガス輸送経路内の融点または軟化点が低い材料から成る部材、たとえばОリングおよびパッキンなどのゴム成型品および合成樹脂成型品によって実現される部材が介在される部位に設けることによって、その部位が加熱され、熱膨張材が前記予め定める温度以上に加熱されると、熱膨張材が体膨張し、ガス流路が閉塞されて、ガスの漏洩が阻止され、ガス漏洩に対する安全性が格段に向上される。
【００１２】
前記円筒状の熱膨張材の内周部に設けられる脱落防止リングは、保持具内の熱膨張材の加熱による半径方向内方への膨張によって、各折曲げ片が半径方向内方へ押圧される。このとき、各折曲げ片は、ガス流過方向下流側で周方向に連なっているので、各折曲げ片のガス流過方向上流側が、膨張する熱膨張材の膨張力によって半径方向内方へ押圧されて、前記周方向に連なるガス流過方向下流側の領域よりも大きく変位する。また、各折曲げ片は、前記ガス流過方向上流側に向かって先細状に形成されるので、熱膨張材の膨張によって半径方向内方へ各折曲げ片が折り曲げられたとき、各折曲げ片が相互に干渉せず、確実に半径方向内方へ折り曲げられる。
【００１３】
こうして各折曲げ片のガス流過方向上流側の各部分が半径方向内方へ確実に折り曲げられることによって、膨張した熱膨張材がガス流過方向上流側のガス圧および落下物などによる衝撃などによって、ガス流過方向下流側へ脱落してしまうことが防がれ、確実にガス流路を閉塞してガスの漏洩を阻止することができる。
【００１４】
請求項２記載の本発明は、前記予め定める温度は、８０℃〜１６０℃に選ばれることを特徴とする。
【００１５】
本発明に従えば、熱膨張材が熱膨張を開始する温度である前記予め定める温度が８０℃〜１６０℃の範囲に選ばれる。この温度範囲は、通常、ガス輸送経路の一部を構成するガス管およびガスメータなどが達することがない温度の下限値付近の温度範囲であって、真夏の直射日光を受ける場所に配管され、あるいは設置される場合であっても、８０℃〜１６０℃を超えることはないため、ガス管およびガスメータなどのガス管連設備が異常といえる環境に遭遇しているとみなすことができるためである。このような温度範囲はまた、ガス管とガスメータとの接続部およびガス管同士の接続部などに設けられるゴムまたは合成樹脂から成るシール部材およびガスケットなどの気密部材の溶融温度未満であるので、ガスが漏洩する前に前記熱膨張材を膨張させることができる。これによって、たとえ火災が発生しても、初期段階でガスの流路を閉塞して危険回避することができ、より一層、安全性を向上することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の一形態のガス漏洩防止装置３０を示す正面側から見た断面図である。本実施の形態のガス漏洩防止装置３０は、ガスメータ３１の入側接続管３２と、入側ガス管３３との間に設けられる。ガスメータ３１は、膜式ガスメータであって、計量膜を内蔵する下部ケース３４と、上部ケース３５とから成る。これらの下部ケース３４および上部ケース３５は、アルミニウム合金ダイカストを素材とした鋳造物から成る。このアルミニウム合金の溶融温度は、約６００℃〜７００℃である。
【００１７】
上部ケース３５の上部には、前記入側接続管３２と、出側接続管３６と、ガス流量の計測値を表示する計量カウンタ３７と、図示しない緊急遮断弁復帰用ボタンを覆うキャップ３８とが設けられる。出側接続管３６には、中継管３９が袋ナット４０によって気密に接続され、中継管３９には袋ナット４１によって図示しないガス消費機器にガスを導く出側ガス管４３が気密に接続される。前記入側ガス管３３、ガスメータ３１および出側ガス管４３は、ガス輸送経路を構成する。
【００１８】
前記ガス漏洩防止装置３０は、ガスが通過するガス流路４４から退避させた状態で、前記入側ガス管３３と入側接続管３２との間に介在され、予め定める温度以上に加熱されることによって体膨張して、前記ガス流路４４を閉塞する熱膨張材４５と、熱膨張材４５が前記ガス流路４４から退避させた状態で収容して、ガス輸送経路の一部を構成する前記入側ガス管３３および入側接続管３２間に気密に保持する保持具４６とを含む。
【００１９】
図２は図１に示されるガス漏洩防止装置３０付近の拡大断面図であり、図３は熱膨張材４５が熱膨張してガス流路４４を閉塞した状態を示す拡大断面図である。前記熱膨張材４５は、クロロプレンゴム（略称ＣＲ）に熱膨張剤が混合された直円筒状の固形物から成る。この熱膨張材４５は、比重が１．４５であり、体積膨張率が９〜１１倍であり、熱膨張開始温度が８０℃〜１６０℃の温度範囲、好ましくは約１４０℃である。また、熱膨張材４５の形状は、一例として述べると、外径Ｄ１は２４ｍｍφ、内径Ｄ２は１８ｍｍφ、長さＬは１５ｍｍに選ばれる。
【００２０】
前記熱膨張材４５の熱膨張開始温度は、上記のように８０℃〜１６０℃に選ばれ、この温度範囲は、通常、ガス輸送経路の一部を構成する入側ガス管３３およびガスメータ３１などが達することがない温度の下限値付近の温度範囲であって、真夏の直射日光を受ける場所に配管され、あるいは設置される場合であっても、１００℃〜１５０℃を超えることはなく、入側ガス管３３およびガスメータ３１などのガス管連設備が異常といえる環境に遭遇しているとみなすことができるためである。このような温度範囲はまた、入側ガス管３３とガスメータ３１との接続部およびガス管同士の接続部などに設けられるゴムまたは合成樹脂から成る上記の各シール部材５７，６３などの気密部材の溶融温度未満であるので、シール部材５７，６３のシール機能が低下してガスが漏洩する前に、前記熱膨張材４５を膨張させることができる。これによって、たとえ火災が発生しても、初期段階でガスの流路を閉塞して危険回避することができ、より一層、安全性を向上することができる。
【００２１】
前記保持具４６は、鋳鉄、銅合金または約１０００℃以上の耐熱性を有する合成樹脂から成り、外周部に外ねじ４８が刻設される外ねじ部４９と、外ねじ部４９よりも半径方向内方および半径方向外方に突出して同軸に連なる基部５０と、基部５０に同軸に連なり、内周部に内ねじ５１が刻設される内ねじ部５２とを有する。前記基部５０と内ねじ部５１とは、スパナおよびレンチなどの締付け工具が掛合することができるように、６角状または８角状断面を有する。
【００２２】
前記外ねじ部４９は、熱膨張材４５がほぼぴったりと収容できるように、熱膨張材４５の外径Ｄ１よりもやや大きい内径を有する直円筒状に形成され、熱膨張時に熱膨張材４５の半径方向外方への体膨張を阻止して、半径方向内方へ充分に膨張させ、図３に示されるように、外ねじ部４９内の内部空間を完全に栓塞して、ガス流路４４を閉塞し、ガス流過方向下流側への漏洩を確実に阻止することができるように構成される。
【００２３】
内ねじ部５２の内ねじ５１は、前記入側接続管３２の外ねじ５５に螺合する。基部５０には、内ねじ部５２よりも半径方向内方で、内ねじ部５２と同軸を成す直円筒状の内筒部５６が形成される。この内筒部５６と内ねじ部５２との間には、Оリングによって実現される環状のシール部材５７が装着される環状凹溝５８が形成される。シール部材５７は、前記内筒部５６によって半径方向内方への変形およびずれが阻止された状態で、入側接続管３２の端面３２ａと環状凹溝５８の底面５８ａとによって挟持され、保持具４６と入側接続管３２との間の気密が達成される。
【００２４】
入側ガス管３３の端部には、半径方向外方に突出する外向きフランジ５９が形成され、この外向きフランジ５９よりもガス流過方向上流側には、袋ナット６０が装着される。袋ナット６０は、その内周部に内ねじ６１が刻設され、内ねじ６１は保持具４６の外ねじ部４９の外ねじ４８に螺合する。外ねじ部４９の端面４９ａと外向きフランジ５９のガス流過方向下流側に臨む端面５９ａとの間には、シール部材６３が挟持され、このシール部材６３によって保持具４６と入側ガス管３３との間の気密が達成される。
【００２５】
上記の各シール部材５７，６３は、ポリアクリルゴム、二トリルゴム（略称ＮＢＲ）またはネオプレンゴム（略称ＣＲ）などの合成ゴムから成り、これらのシール部材５７，６３の使用温度の上限値は、約１７０℃〜２００℃である。
【００２６】
このように熱膨張材４５は、ガスの通過を阻害しないように、ガス流路４４を確保することができる内径Ｄ２の直円筒状に形成されることによって、前記ガス流路４４から退避させた状態とし、保持具４６内に収容される。前記ガス輸送経路である入側ガス管３３および入側接続管３２がたとえば火災の発生によって加熱され、前記熱膨張材４５が保持具４６を介する熱によって、予め定める温度である約１４０℃以上に加熱されると、熱膨張材４５は体膨張し、ガス流路４４を閉塞することができるとともに、上記のようなガス輸送経路内の融点または軟化点が低い材料から成る部材、たとえばシール部材５７，６３などのゴム成型品または合成樹脂成型品が熱膨張材４５よりも先に熱溶融または軟化して気密性を低下させ、ガスが漏洩が始まる前に、ガスメータ３１へのガスの供給が阻止され、ガス漏洩に対する安全性が格段に向上される。
【００２７】
図４は、本発明の実施の他の形態のガス漏洩防止装置３０ａを示す断面図であり、図５は熱膨張材４５が熱膨張しかつ脱落防止リング７０が内側へ押し広げられた状態を示す拡大断面図である。なお、前述の実施の形態と対応する部分には同一の参照符を付し、重複を避けて説明は省略する。本実施の形態のガス漏洩防止装置３０ａは、直円筒状の熱膨張材４５と、この熱膨張材４５の軸線方向（図４の上下方向）中央部からガス流過方向上流側にわたる内周部に一体成形によって設けられ、ガス流過方向下流側で周方向に連なり、ガス流過方向上流側に向かって先細状となる複数の折曲げ片７１を有する脱落防止リング７０とを含む。
【００２８】
図６は脱落防止リング７０の具体的構成を示す図であり、図６（１）は各折曲げ片７１が起立した折り曲げ前の状態における脱落防止リング７０を示す平面図であり、図６（２）は各折曲げ片７１が起立した折り曲げ前の状態における脱落防止リング７０を示す側面図であり、図６（３）は各折曲げ片７１が内側へ傾倒した折り曲げ後の状態における脱落防止リング７０を示す平面図であり、図６（４）は各折曲げ片７１が内側へ傾倒した折り曲げ後の状態における脱落防止リング７０を示す側面図である。前記脱落防止リング７０の各折曲げ片７１は、円環状のリング基板７３に連結部分７４によってそれぞれ連なる。
【００２９】
このような構成によれば、円筒状の熱膨張材４５の内周部に設けられる脱落防止リング７０は、図６（２）および図６（２）に示されるように、各折曲げ片７１が起立した状態から保持具４６内の熱膨張材４５の加熱による半径方向内方への膨張によって、各折曲げ片７１が半径方向内方へ押圧される。このとき、各折曲げ片７１は、ガス流過方向下流側でリング基板７３に各連結部分７４によって周方向に連なっているので、各折曲げ片７１のガス流過方向上流側が、膨張する熱膨張材４５の膨張力によって半径方向内方へ押圧されて、前記周方向に連なるガス流過方向下流側の領域よりも大きく変位し、図６（３）および図６（４）に示されるように、各連結部分７４を角変位中心として半径方向内方へ傾倒することができる。
【００３０】
また、各折曲げ片７１は、前記ガス流過方向上流側に向かって先細状に形成されるので、熱膨張材４５の膨張によって半径方向内方へ各折曲げ片７１が折り曲げられたとき、各折曲げ片７１が相互に干渉せず、確実に半径方向内方へ折り曲げられる。このように各折曲げ片７１のガス流過方向上流側の各部分が半径方向内方へ確実に折り曲げられることによって、膨張した熱膨張材４５がガス流過方向上流側のガス圧および落下物などによる衝撃などによって、ガス流過方向下流側へ脱落してしまうことが防がれ、確実にガス流路を閉塞してガスの漏洩を阻止することができる。
【００３１】
図７は本発明の実施のさらに他の形態のガス漏洩防止装置３０ｂを示す断面図であり、図８は熱膨張材４５が熱膨張しかつ脱落防止リング７０が内側へ押し広げられた状態を示す拡大断面図である。なお、図１〜図６に示す前述の実施の各形態と対応する部分には同一の参照符を付し、重複を避けて説明は省略する。本実施の形態のガス漏洩防止装置３０ｂは、基本的に図４〜図６に示される実施の形態に類似するが、注目すべきは、脱落防止リング７０が熱膨張材４５のガス流過方向下流側の端部寄りの設けられる。
【００３２】
このような構成によって、熱膨張倍率が大きい熱膨張材４５を用いて、その熱膨張材４５が熱膨張したときの閉塞力を向上し、図８に示されるように、膨張した前記熱膨張材４５のほぼ全体を大きな強度で支持して、膨張後の熱膨張材４５の脱落を確実になくし、ガスをより確実に遮断することができる。
【００３３】
図１〜図８に示される本発明の実施の各形態では、入側接続管３２の外ねじ５５に保持具４６の内ねじ５１を螺合させるように構成されるが、本発明の実施のさらに他の形態では、図９のガス漏洩防止装置３０ｃの断面図および図１０のガス漏洩防止装置３０ｃの拡大断面図に示されるように、ガスメータ３１の入側接続管３２の内周部に内ねじ７５を刻設し、保持具４６の外周部に外ねじ７６を刻設して、前記内ねじ７５に外ねじ７６を螺合させて接続される保持具４６に、前記熱膨張材４５だけを、あるいは前記脱落防止リング７０とともに装着するように構成されてもよい。
【００３４】
このような構成によってもまた、上記の図１〜図８に示される実施の各形態と同様な効果を達成することができ、対応する部分には同一の参照符を付し、重複を避けて説明は省略する。
【００３５】
本発明の実施のさらに他の形態では、前記熱膨張材４５は、フッ化黒鉛に金属粉末を混合した熱膨張材料から成ってもよく、その他の周知の材料によって形成されてもよい。
【００３６】
本発明は、上記のガスメータと入側ガス管との間だけでなく、ガス管同士の接続部やその他のガス関連機器に実施されてもよい。
【００３７】
【発明の効果】
請求項１記載の本発明によれば、ガス管およびガスメータなどのガス輸送経路には、保持具が気密に接続され、この保持具には熱膨張材がガスの通過を阻害しないように、ガス流路から退避させた状態で収容されるので、ガス輸送経路がたとえば火災などの発生によって加熱され、前記熱膨張材が予め定める温度以上に加熱されると、その熱膨張材は体膨張し、ガス流路を閉塞してガスの漏洩を防止することができる。
【００３８】
また円筒状の熱膨張材の内周部に設けられる脱落防止リングは、保持具内の熱膨張材の加熱による半径方向内方への膨張によって、各折曲げ片が半径方向内方へ押圧され、各折曲げ片が相互に干渉せず、確実に半径方向内方へ折り曲げられ、膨張した熱膨張材がガス流過方向上流側のガス圧および落下物などによる衝撃などによって、ガス流過方向下流側へ脱落してしまうことが防がれ、確実にガス流路を閉塞してガスの漏洩を阻止することができる。
【００３９】
請求項２記載の本発明によれば、熱膨張材が熱膨張を開始する温度である前記予め定める温度が８０℃〜１６０℃の範囲に選ばれるので、ガス管とガスメータとの接続部およびガス管同士の接続部などに設けられるゴムまたは合成樹脂から成るシール部材およびガスケットなどの気密部材が熱で溶融する前に、したがってガスが漏洩する前に前記熱膨張材を膨張させることができる。これによって、たとえ火災が発生しても、初期段階でガスの流路を閉塞して危険回避することができ、より一層、安全性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態のガス漏洩防止装置３０を示す正面側から見た断面図である。
【図２】図１に示されるガス漏洩防止装置３０付近の拡大断面図である。
【図３】熱膨張材４５が熱膨張してガス流路４４を閉塞した状態を示す拡大断面図である。
【図４】本発明の実施の他の形態のガス漏洩防止装置３０ａを示す断面図である。
【図５】熱膨張材４５が熱膨張しかつ脱落防止リング７０が内側へ押し広げられた状態を示す拡大断面図である。
【図６】脱落防止リング７０の具体的構成を示す図であり、図６（１）は各折曲げ片７１が起立した折り曲げ前の状態における脱落防止リング７０を示す平面図であり、図６（２）は各折曲げ片７１が起立した折り曲げ前の状態における脱落防止リング７０を示す側面図であり、図６（３）は各折曲げ片７１が内側へ傾倒した折り曲げ後の状態における脱落防止リング７０を示す平面図であり、図６（４）は各折曲げ片７１が内側へ傾倒した折り曲げ後の状態における脱落防止リング７０を示す側面図である。
【図７】本発明の実施のさらに他の形態のガス漏洩防止装置３０ｂを示す断面図である。
【図８】熱膨張材４５が熱膨張しかつ脱落防止リング７０が内側へ押し広げられた状態を示す拡大断面図である。
【図９】本発明の実施のさらに他の形態のガス漏洩防止装置３０ｃを示す正面側から見た断面図である。
【図１０】図９に示されるガス漏洩防止装置３０ｃの拡大断面図である。
【図１１】従来の技術のガス供給管とガスメータとの接続部１の構造を示す断面図である。
【図１２】図１１に示される接続部１の拡大断面図である。
【符号の説明】
３０，３０ａ〜３０ｃ  ガス漏洩防止装置
３１  ガスメータ
３２  入側接続管
３３  入側ガス管
３４  下部ケース
３５  上部ケース
３６  出側接続管
４３  出側ガス管
４４  ガス流路
４５  熱膨張材
５７，６３  シール部材
７０  脱落防止リング
７１  折曲げ片
７３  リング基板
７４  連結部分
【図１】
0003559012.tif 000002
【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】
0003559012.tif 000008
【図８】
0003559012.tif 000009
【図９】
0003559012.tif 000010
【図１０】
0003559012.tif 000011
【図１１】
0003559012.tif 000012
【図１２】
0003559012.tif 000013