(57)【要約】【課題】流体の流れや重力による影響をほとんど受けることなく、火災発生時などにおいて、流体の流れを所望通りに抑制することのできる流体流通抑制構造、流体流通抑制具、および、流体機器。【解決手段】流体の流れを抑制するための流路閉止部材５が、流体の流れ近傍で流れを阻害しない状態に取り付け配置され、加熱により収縮して流路閉止部材５を流体の流れ横断方向へ変位させて流体の流れを抑制する熱収縮部材６が設けられている流体流通抑制構造や、加熱により収縮自在な筒状の熱収縮部材が、その開口部を流体が流れるように配置され、長手方向の一部分が、流体の流れの周りで取り付け固定されて、加熱により収縮した後の熱収縮部材が、流体の流れを抑制する流体流通抑制構造と、その流体流通抑制構造を備えて流体管内面への装着手段が設けられている流体流通抑制具、および、その流体流通抑制構造を備えた流体機器。【選択図】　　　　図４
2004019868.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の流れを抑制するための流路閉止部材が、流体の流れ近傍で、その流れを阻害しない状態に取り付け配置され、加熱により収縮して前記流路閉止部材を流体の流れ横断方向へ変位させて前記流体の流れを抑制する熱収縮部材が設けられて構成されている流体流通抑制構造。
【請求項２】
前記流路閉止部材が、筒状に形成されて、その筒状流路閉止部材の開口部を前記流体が流れるように配置され、前記熱収縮部材が、前記筒状流路閉止部材の周部に沿って配設されている請求項１に記載の流体流通抑制構造。
【請求項３】
前記筒状流路閉止部材の長手方向の両端あるいは一部が、前記流体の流れの周りで取り付け固定され、前記熱収縮部材が、前記筒状流路閉止部材の周部に配設されている請求項２に記載の流体流通抑制構造。
【請求項４】
前記流路閉止部材が、難燃性あるいは不燃性のチューブで構成されている請求項２または３に記載の流体流通抑制構造。
【請求項５】
前記熱収縮部材の加熱収縮に伴って塑性変形して、前記流路閉止部材の変位状態を保持する補助部材が設けられている請求項１〜４のいずれか１項に記載の流体流通抑制構造。
【請求項６】
加熱により収縮自在な筒状の熱収縮部材が、その開口部を流体が流れるように配置されるとともに、その長手方向の一部分が、前記流体の流れの周りで取り付け固定されて、前記熱収縮部材が加熱により収縮する際、前記流体の流れ横断方向へ熱収縮して、収縮後の熱収縮部材が、前記流体の流れを抑制するように構成されている流体流通抑制構造。
【請求項７】
前記熱収縮部材が、熱収縮チューブで構成されている請求項２〜６のいずれか１項に記載の流体流通抑制構造。
【請求項８】
前記熱収縮部材が、形状記憶合金で構成されている請求項２〜６のいずれか１項に記載の流体流通抑制構造。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の流体流通抑制構造を備え、かつ、流体が通流する流体管の内面に装着可能な装着手段が設けられている流体流通抑制具。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の流体流通抑制構造が、流体の通流箇所に設けられている流体機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料ガスなどの流体供給システムにおいて、火災発生時などに流体の流れを抑制するために使用される流体流通抑制構造と、その流体流通抑制構造を備えた流体流通抑制具および流体機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような流体制御構造としては、従来、加熱により膨張して流体の流れを抑制する熱膨張部材を使用し、その熱膨張部材を円筒形などの各種の形状にして流体管の一例であるガス管の内部に配設するものが知られている（例えば、特開２００１−２５２３６６号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、熱膨張部材を使用して流体の流れを抑制するものでは、その熱膨張部材が加熱により膨張する際、流体の流れや重力の影響などを受けるため、下記のような問題点があった。
例えば、水平に配置した流体管内に円筒状の熱膨張部材を配設した場合であれば、熱膨張部材は、流体の流れによる影響を受けて下流側へ向けて膨張することになる。また、垂直に配置した流体管においては、重力の影響により下方側へ向けて膨張し、さらに、その垂直の流体管内を上方から下方へ向けて流体が流れている場合には、重力と流体の流れによる影響を受けて一層顕著に下方側へ膨張し、場合によっては、膨張後の熱膨張部材の一部が千切れて下方へ飛散、落下する可能性もあり、いずれにしても、熱膨張部材を適切な箇所で膨張させて所望通りの抑制効果を再現性よく得るのが困難であった。
【０００４】
本発明は、このような従来の問題点に着目したもので、その目的は、流体の流れや重力による影響をほとんど受けることなく、火災発生時などにおいて、流体の流れを所望通りに抑制することのできる流体流通抑制構造、流体流通抑制具、および、流体機器を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の特徴構成は、図２〜図８に例示するごとく、流体の流れを抑制するための流路閉止部材５が、流体の流れ近傍で、その流れを阻害しない状態に取り付け配置され、加熱により収縮して前記流路閉止部材５を流体の流れ横断方向へ変位させて前記流体の流れを抑制する熱収縮部材６が設けられて構成されているところにある。
【０００６】
請求項１の発明の特徴構成によれば、上述したような熱膨張部材を使用せず、熱膨張部材に代えて流体の流れを抑制するための流路閉止部材を使用するので、流体の流れや重力による影響はほとんどなく、しかも、その流路閉止部材が、流体の流れ近傍で、その流れを阻害しない状態に取り付け配置されているので、流路閉止部材が流体の流れを妨げることはない。
そして、加熱により収縮して流路閉止部材を流体の流れ横断方向へ変位させて流体の流れを抑制する熱収縮部材が設けられているので、火災発生時などには、所定の位置に取り付けられた流路閉止部材が、熱収縮部材の収縮に伴って流体の流れ横断方向へ変位されて流体の流れを所望通りに抑制することになる。
【０００７】
請求項２の発明の特徴構成は、図２〜図８に例示するごとく、前記流路閉止部材５が、筒状に形成されて、その筒状流路閉止部材５の開口部を前記流体が流れるように配置され、前記熱収縮部材６が、前記筒状流路閉止部材５の周部に沿って配設されているところにある。
【０００８】
請求項２の発明の特徴構成によれば、流路閉止部材が、筒状に形成されて、その筒状流路閉止部材の開口部を流体が流れるように配置されているので、通常時には、流体が筒状流路閉止部材の開口部を通って円滑に流れ、火災発生時などには、例えば、環状に形成されて筒状流路閉止部材の周部に沿って配設された熱収縮部材が、その筒状流路閉止部材を流体の流れの周部から中心部へ向けて変位させるので、流路閉止部材による流体の流れ抑制がより一層確実になる。
【０００９】
請求項３の発明の特徴構成は、図２〜図８に例示するごとく、前記筒状流路閉止部材５の長手方向の両端あるいは一部が、前記流体の流れの周りで取り付け固定され、前記熱収縮部材６が、前記筒状流路閉止部材５の長手方向の周部に配設されているところにある。
【００１０】
請求項３の発明の特徴構成によれば、筒状流路閉止部材の長手方向の両端あるいは一部が、流体の流れの周りで取り付け固定されているので、筒状流路閉止部材の長手方向の一部を固定することで、流体が垂直方向へ流れる場合、筒状流路閉止部材を流体の流れに沿って配置することができ、特に、筒状流路閉止部材の長手方向の両端を固定すれば、流体が水平方向へ流れる場合においても、筒状流路閉止部材を流体の流れに沿って確実に配置することができる。
したがって、通常時には、流体の流れ方向の如何にかかわらず、流体は筒状流路閉止部材の中心開口部を通って円滑に流れ、火災発生時などには、筒状流路閉止部材が、その長手方向の周部に配設された熱収縮部材の収縮により変位して、流体の流れを確実に抑制することになる。
【００１１】
請求項４の発明の特徴構成は、前記流路閉止部材５が、難燃性あるいは不燃性のチューブで構成されているところにある。
【００１２】
請求項４の発明の特徴構成によれば、流路閉止部材が、難燃性あるいは不燃性のチューブで構成されているので、高い温度に対しても十分な耐久性を備え、所望通りの流体抑制機能を発揮することができる。
【００１３】
請求項５の発明の特徴構成は、図６〜図８に例示するごとく、前記熱収縮部材６の加熱収縮に伴って塑性変形して、前記流路閉止部材５の変位状態を保持する補助部材１２が設けられているところにある。
【００１４】
請求項５の発明の特徴構成によれば、熱収縮部材の加熱収縮に伴って塑性変形して、流路閉止部材の変位状態を保持する補助部材が設けられているので、流路閉止部材による流体の流れ抑制が一層確実となり、また、熱収縮部材が加熱収縮した後、たとえ熱収縮部材が焼失あるいは融解することがあっても、流路閉止部材による流体の流れ抑制作用が維持される。
【００１５】
請求項６の発明の特徴構成は、図９に例示するごとく、加熱により収縮自在な筒状の熱収縮部材６Ａが、その開口部を流体が流れるように配置されるとともに、その長手方向の一部分が、前記流体の流れの周りで取り付け固定されて、前記熱収縮部材６Ａが加熱により収縮する際、前記流体の流れ横断方向へ熱収縮して、収縮後の熱収縮部材６Ａが、前記流体の流れを抑制するように構成されているところにある。
【００１６】
請求項６の発明の特徴構成によれば、上述したような熱膨張部材を使用せず、熱膨張部材に代えて加熱により収縮自在な筒状の熱収縮部材を使用するので、流体の流れや重力による影響はほとんどなく、しかも、その筒状の熱収縮部材が、その開口部を流体が流れるように配置されているので、熱収縮部材が流体の流れを妨げることはなく、通常時には、流体が筒状の熱収縮部材の開口部を通って円滑に流れる。
そして、その熱収縮部材が、長手方向の一部分において流体の流れの周りで取り付け固定されて、加熱により収縮する際、流体の流れ横断方向へ熱収縮して、収縮後の熱収縮部材が、流体の流れを抑制するので、火災発生時などには、流体の流れを所望通りに抑制することができる。
【００１７】
請求項７の発明の特徴構成は、前記熱収縮部材６が、熱収縮チューブで構成されているところにある。
【００１８】
請求項７の発明の特徴構成によれば、熱収縮部材が、熱収縮チューブで構成されているので、例えば、熱収縮部材として形状記憶合金を使用する場合に較べてコスト的に有利で、その結果、比較的安価であるにもかかわらず、所望通りの抑制機能を発揮することができる。
【００１９】
請求項８の発明の特徴構成は、前記熱収縮部材６が、形状記憶合金で構成されているところにある。
【００２０】
請求項８の発明の特徴構成によれば、熱収縮部材が、形状記憶合金で構成されているので、熱収縮チューブなどに較べてコスト的に高くなるものの、より高い温度に対しても十分な耐久性を備えているため、たとえ高温の状況下においても、所望どおりの抑制機能を発揮することができる。
【００２１】
請求項９の発明の特徴構成は、図２〜図９に例示するごとく、請求項１〜８のいずれか１項に記載の流体流通抑制構造を備え、かつ、流体が通流する流体管Ｐの内面に装着可能な装着手段７が設けられている流体流通抑制具にある。
【００２２】
請求項９の発明の特徴構成によれば、請求項１〜８のいずれか１項に記載の流体流通抑制構造を備えた流体流通抑制具であって、流体が通流する流体管の内面に装着可能な装着手段が設けられているので、新たに製作する流体管に対しては勿論のこと、既設の流体管などに対しても、その装着手段を使用して流体流通抑制具を流体管内面へ簡単、確実に装着することができる。
【００２３】
請求項１０の発明の特徴構成は、図１０に例示するごとく、請求項１〜８のいずれか１項に記載の流体流通抑制構造が、流体の通流箇所に設けられている流体機器２にある。
【００２４】
請求項１０の発明の特徴構成によれば、請求項１〜８のいずれか１項に記載の流体流通抑制構造が、流体の通流箇所に設けられている流体機器であるから、流体機器の取り換えや新規取り付けに伴って、上述した流体流通抑制構造が自動的に装着されることになり、特に既設の配管系においては、配管そのものに手を加えることなく流体流通抑制構造を簡単に組み込むことができる。
【００２５】
なお、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明による流体流通抑制構造、流体流通抑制具、および、流体機器につき、その実施の形態を図面に基づいて説明する。
本発明は、燃料用のガスや液体の供給システム、あるいは、水道の供給システムなどにおいて使用されるもので、例えば、戸建て住宅のガス供給システムであれば、図１に示すように、地中の埋設管ＭＰから開閉弁１を有する分岐ガス管Ｐ１が分岐されて、ガスメータ２のガス流入管３に接続されている。ガスメータ２のガス流出管４には、室外用ガス管Ｐ２が接続され、さらに、その室外用ガス管Ｐ２から室内用ガス管Ｐ３が分岐されて、コンロやストーブなどの各種のガス器具に燃料用のガスを供給するように構成されている。
本発明による流体流通抑制構造および流体流通抑制具は、このようなガス供給システムにおいて、例えば、分岐ガス管Ｐ１、室外用ガス管Ｐ２、あるいは、室内用ガス管Ｐ３などの内部に配設されるものである。
【００２７】
第１の実施形態では、図２および図３に示すように、流体流通抑制構造が、流体の流れを抑制するための円筒状の流路閉止部材５と、加熱により収縮する円環状の熱収縮部材６により構成され、流路閉止部材５と熱収縮部材６を通流管としてのガス管の内面へ装着するための装着手段７として、拡径可能な一対の金属製の拡径ばね８が使用されている。
流路閉止部材５は、円筒状に形成された金属線編線チューブや、ガラスやシリカ、アルミナなどのセラミック繊維編組チューブ、あるいは、カーボンファイバー製やセラミックファイバー製のフェルトチューブなどの難燃性または不燃性材料からなる弾性変形可能な材料で構成され、熱収縮部材６は、加熱により縮径する難燃性または不燃性の形状記憶合金、あるいは、加熱により収縮する難燃性または不燃性のクロスリンクドポリオレフィンを主成分とする熱収縮チューブなどで構成されて、円筒状流路閉止部材５の中間部において、その円筒状流路閉止部材５の外側周部に沿って配設されて、円筒状流路閉止部材５に取り付けられている。
【００２８】
この円筒状流路閉止部材５をガス管の内面に装着するには、図４の（イ）に示すように、円環状の熱収縮部材６を有する円筒状流路閉止部材５をガス管Ｐ内に挿入するとともに、拡径ばね８を縮径して円筒状流路閉止部材５の内側に挿入し、円筒状流路閉止部材５の長手方向の両端近くに配置する。すると、拡径ばね８の拡径によって、円筒状流路閉止部材５が、その長手方向の両端においてガス管Ｐの内面に弾性的に装着保持され、円環状の熱収縮部材６が、その円筒状流路閉止部材５の長手方向の中間部に配設されることになる。
ガス管Ｐ内面への装着状態において、ガスは、通常、円筒状流路閉止部材５の中心開口部を通って、例えば、図中矢印で示す流れ方向Ｆに沿って通流する。そして、火災などの発生により熱収縮部材６が１２０℃程度に加熱されると、円環状の熱収縮部材６は急速に収縮し、円筒状流路閉止部材５が、図４の（ロ）に示すように、ガス流れの横断方向へ引き寄せられ、それによってガスの流れを制限または閉止する。
【００２９】
図５は第１の実施形態の変形例を示すもので、この変形例では、図５の（イ）に示すように、円筒状流路閉止部材５が、１本の拡径ばね８によってガス管Ｐの内面に装着され、環状の熱収縮部材６が、その円筒状流路閉止部５の下端近くに外嵌されて取り付けられている。
この変形例においても、ガスは、通常、円筒状流路閉止部材５の中心開口部を通って、例えば、図中矢印で示す流れ方向Ｆに沿って通流し、火災などの発生により熱収縮部材６が１２０℃程度に加熱されると、円環状の熱収縮部材６の収縮に伴って、流路閉止部材５が、図５の（ロ）に示すように、ガス流れの横断方向へ引き寄せられ、それによってガスの流れを閉止する。
【００３０】
図６〜図８も第１の実施形態の変形例を示すもので、この変形例では、円筒状流路閉止部材５の変位状態を保持する補助部材として１本の金属製ワイヤ１２が使用されている。
すなわち、円筒状流路閉止部材５の上端には、装着手段７としての拡径ばね８が取り付けられ、その拡径ばね８を横断する状態でワイヤ１２が配設され、ワイヤ１２の両端が、円筒状流路閉止部材５に沿って下方に垂下されている。
ワイヤ１２の垂下部分は、上方においては円筒状流路閉止部材５の内側に、下方においては円筒状流路閉止部材５の外側に位置されていて、その円筒状流路閉止部材５の外側に位置されたワイヤ１２の外側に円環状の熱収縮部材６、具体的には、熱収縮チューブが外嵌されて取り付けられている。
【００３１】
この変形例においても、ガスは、図７に示すように、円筒状流路閉止部材５の中心開口部を通って、例えば、図中矢印で示す流れ方向Ｆに沿って通流し、その際、円筒状流路閉止部材５の内側に位置するワイヤ１２と拡径ばね８によって、円筒状流路閉止部材５が確実に保形される。
そして、火災などの発生により熱収縮部材６が１２０℃程度に加熱されると、円環状の熱収縮部材６の収縮に伴って、図８の（イ）に示すように、流路閉止部材５が、ガス流れの横断方向へ引き寄せられて変位するとともに、ワイヤ１２の両端も塑性変形して互いに引き寄せされる。
したがって、その後において、図８の（ロ）に示すように、たとえ熱収縮部材６が焼失あるいは融解したとしても、流路閉止部材５は、ワイヤ１２の塑性変形によって所望の変位状態に保持されてガスの流れを制限または閉止する。
【００３２】
なお、この第１の実施形態およびその変形例における円筒状流路閉止部材５としては、ガスの通流を完全に阻止する密閉状のものであっても、多少通流を許容する細かいネット状のものであっても良い。
また、拡径ばね８を使用せず、つまり、ガス管Ｐ内面への装着手段７をなくして、円環状の熱収縮部材６を有する円筒状流路閉止部材５をガス管Ｐの内面へ直接取り付けて実施することもできる。
【００３３】
第２の実施形態では、円筒状流路閉止部材５は使用されず、流体流通抑制構造が、熱収縮部材のみによって構成されている。
ただし、熱収縮部材は、第１の実施形態のような円環状ではなく、図９に示すように、加熱により収縮する難燃性または不燃性の熱収縮チューブまたは薄い板状の形状記憶合金により形成された円筒状の熱収縮部材６Ａが使用されている。その円筒状の熱収縮部材６Ａが、金属板などの難燃性または不燃性材料からなる円筒体９の内側に収納配置されるとともに、その長手方向の一端部が、円環状の金属製取り付け環１０などによって円筒体９の内周面に強固に取り付けられ、さらに、円筒体９の周部には、複数の切欠き舌片１１が外側に突出するように折り曲げられて流体制御具が構成されている。
【００３４】
この流体制御具をガス管Ｐの内面へ装着するには、円筒体９の外径をガス管Ｐの内径よりも多少小径に形成しておいて、切欠き舌片１１の付け根部側からガス管Ｐ内に挿入する。すると、複数の切欠き舌片１１が縮径側に変形し、その反力でガス管Ｐの内面を弾性的に押圧してガス管Ｐの内面に装着保持される。
すなわち、円筒体９と切欠き舌片１１が、流体流通抑制構造を構成する円筒状の熱収縮部材６Ａを保持してガス管Ｐの内面に装着するための装着手段７として機能して、円筒状の熱収縮部材６Ａをガス管Ｐの内面に装着保持するように構成されている。
【００３５】
ガス管Ｐ内面への装着状態において、ガスは、図９の（イ）に示すように、円筒状の熱収縮部材６Ａの中心開口部を通って、例えば、図中矢印で示す流れ方向Ｆに沿って通流し、火災などの発生により熱収縮部材６Ａが１２０℃程度に加熱されると、図９の（ロ）に示すように、円筒状の熱収縮部材６Ａが収縮してガスの流れを直接閉止する。
なお、この第２の実施形態でも、切欠き舌片１１を備えた円筒体９を使用せず、つまり、ガス管Ｐ内面への装着手段７をなくして、円筒状の熱収縮部材６Ａをガス管Ｐの内面へ直接取り付けて実施することもできる。
【００３６】
以上、本発明による流体流通抑制構造および流体流通抑制具をガス供給システムにおける分岐ガス管Ｐ１、室外用ガス管Ｐ２、あるいは、室内用ガス管Ｐ３に適用した例を示したが、流体機器としてのガス機器、例えば、図１に示したガスメータ２や開閉弁１をはじめとして、ガスコンロ、食器洗浄機、床暖房装置などのような各種のガス機器に適用することもできる。
例えば、図１に示したガスメータ２であれば、図１０に示すように、ガスメータ２の流入管３内に第１または第２の実施形態による流体流通抑制構造または流体流通抑制具のひとつ（図中、Ａで示す）を設けるのである。このようにガス機器に組み込むことにより、ガス機器の取り換え時や新規取り付け時などにおいて、既設のガス管Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に手を加えることなく取り付けることができる。
なお、ガス機器への組み込みに際しては、ガスの流入部近くに組み込むのが望ましいが、ガス機器内でのガス通流箇所であれば、いかなる箇所にも組み込むことができ、図１０に示すガスメータ２であれば、流出管４に組み込むこともできる。
【００３７】
〔別実施形態〕
（１）これまでの実施形態では、燃料用のガスを例にして説明したが、本発明による流体流通抑制構造、流体流通抑制具、および、流体機器の対象は、特にガスに限るものではなく、燃料用などの各種の液体や水道水など、あらゆる流体を対象として広い範囲にわたって適用することができ、また、流体の流れを抑制するのが目的であり、したがって、必ずしも流体の流れを完全に阻止する必要はない。
【００３８】
（２）第１の実施形態とその変形例で示した熱収縮部材６、および、第２の実施形態で示した熱収縮部材６Ａについては、電子線架橋軟質ポリオレフィン樹脂、ポリエチレンを主原料としたものをはじめとするポリオレフィン樹脂とシリコーンゴム、ニトリルブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴムなどとのポリオレフィン系エラストマー、その他のエラストマー系材料、フッ素系樹脂、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル材料などの熱収縮性を有する樹脂材料を主成分とするものや、これらの樹脂に無機充填剤などを添加して難燃化したものを使用して構成することができる。とりわけ、例えば、金属水酸化物などの無機物を添加したものは、高温加熱時に灰化して熱収縮形状を保持することができて、より望ましい。
ただし、それら熱収縮部材６，６Ａや第１の実施形態で示した円筒状流路閉止部材５については、難燃性または不燃性の材料以外にも、例えば、耐熱性の材料で構成することもでき、また、流路閉止部材５については、必ずしも円筒状である必要はない。
【図面の簡単な説明】
【図１】ガス供給システムの概略斜視図
【図２】第１の実施形態による流体流通抑制具の斜視図
【図３】第１の実施形態による流体流通抑制具の断面図
【図４】第１の実施形態による流体流通抑制具の作用を示す断面図
【図５】第１の実施形態の変形例による流体流通抑制具の作用を示す断面図
【図６】第１の実施形態の別の変形例による流体流通抑制具の斜視図
【図７】第１の実施形態の別の変形例による流体流通抑制具の作用を示す断面図
【図８】第１の実施形態の別の変形例による流体流通抑制具の作用を示す断面図
【図９】第２の実施形態の流体流通抑制具の作用を示す断面図
【図１０】ガスメータの斜視図
【符号の説明】
２　　　　流体機器
５　　　　流路閉止部材
６　　　　円環状の熱収縮部材
６Ａ　　　円筒状の熱収縮部材
７　　　　装着手段
１２　　　補助部材
Ｐ　　　　流体管
【図１】
2004019868.tif 000003
【図２】
2004019868.tif 000004
【図３】
2004019868.tif 000005
【図４】
2004019868.tif 000006
【図５】
2004019868.tif 000007
【図６】
2004019868.tif 000008
【図７】
2004019868.tif 000009
【図８】
2004019868.tif 000010
【図９】
2004019868.tif 000011
【図１０】
2004019868.tif 000012