(57)【要約】【課題】火災の発生時等にガス流路を遮断し得るガス配管遮断装置を提供する。【解決手段】ガス管１、２を繋ぐソケット５は、円筒状をした鋳鉄製等の部材である。ソケット５の内周面中央には、ネジ加工用逃げ溝６Ａが形成されている。ネジ加工用逃げ溝６Ａ内には、膨張性耐火パッキン材１０が配置されている。パッキン材１０は、黒鉛を含む膨張性素材から形成されている。火災等が発生してガス管１、２・ソケット５が昇温すると、ソケット５内のパッキン材１０がガス流路内にはみ出すように膨張し、ガス流路が膨張したパッキン材１０´で埋まって同流路が遮断される。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス配管の管路部材内におけるガス流路側壁に沿った有効流路断面外の部位に、昇温時における膨張性を有するガス流路遮断部材が配置されていることを特徴とするガス配管遮断装置。
【請求項２】
前記管路部材がソケットであり、該ソケット内のネジ加工用逃げ溝内にリング状をした前記遮断部材が配置されていることを特徴とする請求項１記載のガス配管遮断装置。
【請求項３】
前記管路部材がガス栓であり、該ガス栓内のネジ加工用逃げ溝内にリング状をした前記遮断部材が配置されていることを特徴とする請求項１記載のガス配管遮断装置。
【請求項４】
前記管路部材が継手であり、該継手内にリング溝を有するアダプターが介装され、該リング溝内に前記遮断部材が配置されていることを特徴とする請求項１記載のガス配管遮断装置。
【請求項５】
前記管路部材がメータ継手であり、該メータ継手内に設けられた溝内にリング状をした前記遮断部材が配置されていることを特徴とする請求項１記載のガス配管遮断装置。
【請求項６】
前記管路部材が少なくとも１つのメネジを有するエルボ又はベンドであり、該メネジ・オネジ嵌合組立部のオネジの奥に位置するメネジ側の継手内のスペースに前記遮断部材が配置されていることを特徴とする請求項１記載のガス配管遮断装置。
【請求項７】
前記ガス流路遮断部材が、黒鉛を含む膨張性耐火パッキン材からなることを特徴とする請求項１〜６いずれか１項記載のガス配管遮断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、都市ガス配管等の管路部材内を流れるガスを遮断する装置に関する。特には、火災の発生時等にガス流路を遮断し得るガス配管遮断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
都市ガスの配管は、鋼製やプラスチック製のパイプをソケット等で繋ぎ合わせ、それにガス栓やガスメータ等を組み込んだものである。ガス栓は、メータ入側等、ガス流路の所定箇所に組み込まれる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ガスメータの周辺で火災が発生した場合等には、ガスメータ入側のガス栓を人手で閉塞できないことが予想される。そのような場合、ガスメータが昇温すると、メータやその他の部品が損壊してガスが漏れ出す可能性がある。特に、ガスメータがアルミニウム鋳物製である場合は熱に弱いので、溶損のおそれがある。そのため、火災時等の昇温時にも、配管内部のガスの流れを遮断する手段が求められている。
【０００４】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、火災の発生時等にガス流路を遮断し得るガス配管遮断装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するため、本発明のガス配管遮断装置は、ガス配管の管路部材内におけるガス流路側壁に沿った有効流路断面外の部位に、昇温時における膨張性を有するガス流路遮断部材が配置されていることを特徴とする。
【０００６】
このガス配管遮断装置によれば、火災等が発生してガス配管が昇温すると、管路部材内の遮断部材がガス流路内にはみ出すように膨張し、ガス流路が膨張した遮断部材で埋まって同流路が遮断される。
【０００７】
本発明のガス配管遮断装置においては、前記管路部材がソケットであり、該ソケット内のネジ加工用逃げ溝内にリング状をした前記遮断部材を配置することができる。
また、前記管路部材がガス栓であり、該ガス栓内のネジ加工用逃げ溝内にリング状をした前記遮断部材を配置することができる。
【０００８】
これらの場合は、ガス流路遮断部材の配置用スペースとして管路部材のネジ加工用逃げ溝を利用するため、既存の管路部材にガス遮断機能を付加できる。つまり、追加部品や既設部品の加工は不要である。
【０００９】
本発明のガス配管遮断装置においては、前記管路部材が継手であり、該継手内にリング溝を有するアダプターが介装され、該リング溝内に前記遮断部材を配置することができる。
この場合、継手内へのアダプター及びガス流路遮断部材のみの追加で、簡単にガス流路の遮断機能を付与することができる。
本発明のガス配管遮断装置においては、前記管路部材がメータ継手であり、該メータ継手内に設けられた溝内にリング状をした前記遮断部材を配置することもできる。
【００１０】
本発明のガス配管遮断装置においては、前記管路部材が少なくとも１つのメネジを有するエルボ又はベンドであり、該メネジ・オネジ嵌合組立部のオネジの奥に位置するメネジ側の継手内のスペースに前記遮断部材を配置することができる。
この場合、遮断部材によってガス流路を狭くすることなく、管路部材の遮断機能を付与することができる。
本発明のガス配管遮断装置においては、前記ガス流路遮断部材が、黒鉛を含む膨張性耐火パッキン材からなるものとすることができる。
なお、このようなパッキン材は、従来より火災時の補助的なシール部材として用いられていたが、本発明のようにガス流路そのものを塞ぐような用い方は提案されたことはなかった。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明における上下左右とは、各図における上下左右方向を指すものとする。
［第１実施例；管路部材がソケットの場合］
図１は本発明の第１実施例に係るガス流路（ガス管、ソケット及びパッキン材）を示す断面図である。（Ａ）はパッキン材膨張前（通常時）を示す図であり、（Ｂ）はパッキン材膨張後（火災等発生時）を示す図である。
【００１２】
図１には、左右のガス管１（左）及び２（右）と、これらガス管１、２を軸方向に繋ぐソケット５（図の中央）と、このソケット５内に配置された膨張性耐火パッキン材１０が示されている。
各ガス管１、２は、円形断面の鋼製パイプである。各ガス管１、２の接続端部外周面には、それぞれオネジ１ａ、２ｂが切られている。各オネジ１ａ、２ｂは、管端部に向けて徐々に縮径したテーパネジである。
【００１３】
両ガス管１、２を繋ぐソケット５は、円筒状をした鋳鉄製等の部材である。このソケット５の両端部寄りの内周面には、ガス管１、２のオネジ１ａ、２ｂと螺合するメネジ５ａ、５ｂが形成されている。各メネジ５ａ、５ｂは、ソケット５の両端部（図の左右端面側）から中央に向けて、それぞれネジ切り形成されている。ソケット５の内周面中央には、メネジ５ａ、５ｂのネジ加工用逃げ溝６Ａが形成されている。
【００１４】
ソケット５のネジ加工用逃げ溝６Ａ内には、膨張性耐火パッキン材１０が配置されている。パッキン材１０の配置箇所は、ガス流路側壁に沿った有効流路断面外の部位である。同パッキン材１０は、前述の黒鉛を含む膨張性素材から形成されている。なお、パッキン材１０の具体的な寸法等については、後に詳述する。
【００１５】
パッキン材１０は、通常時は図１（Ａ）のようにリング状を保ちつつ、ソケット５のネジ加工用逃げ溝６Ａ内周面に沿って配置されている。このときは、パッキン材１０の内側に充分なスペース（ガス流通孔）が確保されるので、ガスの流れに支障はない。ここで、火災等が発生してガス管１、２・ソケット５が昇温すると、ソケット５内のパッキン材１０がガス流路内にはみ出すように膨張し、図１（Ｂ）のようにガス流路が膨張したパッキン材１０´で埋まって同流路が遮断される。これによって、ガス流路を流れるガスが遮断される。
【００１６】
第１実施例では、パッキン材１０の配置用スペースとしてソケット５のネジ加工用逃げ溝６Ａを利用するため、既存のソケット５にパッキン材１０を配置する以外に、変更・追加する部品が不要であるという利点がある。
【００１７】
次に、第１実施例のガス流路の耐火性能試験について述べる。
図２は、本発明に係る耐火性能試験に用いた配管ラインを示す図である。
この耐火性能試験の目的は、ガス流路遮断のために必要なパッキン材１０の体積の目安を得ることである。図２に示す試験用の配管ラインＬに用いる管１は、３／４Ｂ（２０Ａ）配管である。この配管ラインＬの左端には、エアー供給源８が設けられている。配管ラインＬの途中には、図１に示すものと同一のソケット５Ａ、５Ｂが組み込まれている。ソケット５Ａ内には、前述のパッキン材１０が配置されている。
【００１８】
図２の配管ラインＬは、ソケット５Ｂよりも右側のライン（符号Ｘより右側）が、８００℃に保たれた炉中に配置される。この配管ラインＬにエアー供給源８から３００リットル／ｈのエアーを流した。そして、配管ラインＬの右側を炉中に差し込んで３０分間放置し、配管ラインからのエアーの流量の変化を測定した。エアー流量は、５分ごとに１分間の流量（５分の場合４〜５分）を流量計により測定し、１時間当たりの流量に換算した。
【００１９】
この試験に用いたパッキン材１０の寸法は、外径が２７ｍｍ（ソケット５のネジ加工用逃げ溝６Ａ（図１参照）の内径と同一）、内径が２１ｍｍ（３／４Ｂ配管の内径と同一）、厚さが２．２ｍｍである。
【００２０】
試験結果は次の通りである。
（１）ソケット内に入れた耐火パッキンの枚数が４枚の場合は、試験配管を炉中に入れてから３分１５秒で配管内のエアーが遮断された。
（２）ソケット内に入れた耐火パッキンの枚数が５枚の場合は、試験配管を炉中に入れてから２分５０秒で配管内のエアーが遮断された。
【００２１】
これらの試験結果から、３／４Ｂ配管を用いて流量３００リットル／ｈのエアーを流す条件下では、パッキン材の体積が１９９０．５ｍｍ３（前述の寸法のパッキン材４枚）でエアーの流れを遮断できることがわかった。さらに、その他の配管や流量に対しても、条件に適したパッキン材の体積があると思われる。なお、前記の実験では、管路内を流す流体を空気としたが、空気はパッキン材を酸化させるので、ガス配管における実際の状況よりも厳しい条件でのテストになっているものと思われる。
【００２２】
［第２実施例；管路部材がガス栓の場合］
図３は、本発明の第２実施例に係るガス流路（ガス管、ガス栓及びパッキン材）を示す断面図である。
図３には、第１実施例と同様のガス管１（図の左側）及び２（図の右側）が示されている。この第２実施例では、両ガス管１、２を軸方向に繋ぐ管路部材（図の中央）がガス栓２０であり、このガス栓２０内に２つの膨張性耐火パッキン材１１、１２が配置されている。
【００２３】
ガス栓２０は、ほぼ円筒状をしたソケット部２１を備えている。このソケット部２１の両端部寄りの内周面には、ガス管１、２のオネジ１ａ、２ｂと螺合するメネジ２１ａ、２１ｂが形成されている。各メネジ２１ａ、２１ｂは、ソケット部２１の両端部（図の左右端面側）から中央に向けて、それぞれネジ切り形成されている。ソケット部２１の内部において、メネジ２１ａ、２１ｂの奥隣りには、それぞれネジ加工用逃げ溝２２Ａ、２２Ｂが形成されている。これらのネジ加工用逃げ溝２２Ａ、２２Ｂ内に、膨張性耐火パッキン材１１、１２が配置されている。各パッキン材１１、１２は、前述の第１実施例と同様の膨張黒鉛を含む素材から形成されている。
【００２４】
ソケット部２１の中央部外側（図の上側）には、円筒状に張り出した張出部２３が一体に形成されている。この張出部２３には、蓋体２５が回動可能に設けられている。この蓋体２５には、レバー２６が取り付けられている。ソケット部２１内において、蓋体２５下面にはシャフト状の弁体２７が取り付けられている。この弁体２７は、上端が蓋体２５下面に凹凸係合で結合され、下端がソケット部２１内の凹部２４に摺動可能に嵌め込まれている。弁体２７の中央には、径方向に貫通したガス流通孔２７ａが形成されている。
【００２５】
図３に示す状態（レバー２６の延びる方向とガス管２の延びる方向とが一致している状態）では、弁体２７のガス流通孔２７ａがガス管１、２内に開放されている。このとき、ガスは、ガス管１から弁体２７のガス流通孔２７ａを通ってガス管２へと流れる（あるいは、逆にガス管２からガス管１側へと流れる）。この状態からレバー２６を回し、レバー２６の延びる方向とガス管２の延びる方向とを垂直に交錯させると、弁体２７のガス流通孔２７ａがソケット部２１内面で塞がれた状態となる。このときは、ガス管１とガス管２間で弁体２７によりガスの流れが遮断される。
【００２６】
この第２実施例でも、第１実施例と同様に、火災等の発生時にはソケット部２１内でパッキン材１１、１２がガス流路内にはみ出すように膨張し、ガス流路が膨張したパッキン材で埋まって同流路が遮断される。これによって、ガス流路を流れるガスが遮断される。さらに、パッキン材１１、１２の配置用スペースとして、ソケット部２１のネジ加工用逃げ溝２２Ａ、２２Ｂを利用するため、既存のガス栓２０にパッキン材１１、１２を配置する以外に、変更・追加する部品が不要であるという利点がある。
なお、この第２実施例の場合（ガス栓２０）も、第１実施例で述べたような試験を行って、パッキン材の体積を適当に設定することができる。
【００２７】
［第３実施例；管路部材がアダプターの場合］
図４は、本発明の第３実施例に係るガス流路（ガス管、ガスメータ接続口、継手、アダプター及びパッキン材）を示す断面図である。
図４には、ガス管３（図の上部）と、ガスメータの接続口７（図の下部）と、これらガス管３と接続口７間のアダプター４０が示されている。このアダプター４０には、前述の第１及び第２実施例のパッキン材１０、１１、１２と同様の役割を果たす膨張性耐火パッキン材１３が設けられている。このパッキン材１３も、膨張黒鉛を含む素材から形成されている。
【００２８】
ガス管３の端部寄り（図の下端寄り）の外周面には、管外径よりも大径の大径部３Ａが形成されている。この大径部３Ａには、スットップリング３１係合用の溝部３Ｂが周方向に沿って形成されている。この溝部３Ｂの深さは、ストップリング３１の断面径よりも小さい。大径部３Ａと管端面３Ｃ間は、管外径よりも小径の小径部３Ｄが形成されている。
【００２９】
小径部３Ｄの外周面と大径部３Ａの下端面との境界段部３Ｅには、シートパッキン材３５が配置されている。ガス管３の大径部３Ａには、袋ナット３３が取り付けられている。この袋ナット３３は、ストップリング３１に当たることで、管端部側から抜け止めされる。袋ナット３３は、後述するアダプター４０のオネジ４１に螺合する。なお、この袋ナット３３は、アダプター４０がない場合には、ガスメータの接続口７への継手の役割を果たす。
【００３０】
ガスメータの接続口７には、筒状をしたアダプター４０が取り付けられている。このアダプター４０の上端寄り外周面には、前述の袋ナット３３に螺合するオネジ４１が形成されている。アダプター４０の下端寄り内周面には、接続口７のオネジ７ａに螺合するメネジ４２が形成されている。アダプター４０の下端寄り外周面には、六角形状に張り出した六角外周面４３が形成されている。この六角外周面４３は、アダプター４０を接続口７に締め付ける際に、スパナ等の工具を係合させるためのものである。
【００３１】
アダプター４０の軸方向中央部内周面には、膨張性耐火パッキン材１３を配置するための配置溝４５が形成されている。このパッキン材１３は、前述の第１及び第２実施例のパッキン材１０、１１、１２と同様の役割を果たす。アダプター４０の下端寄り内側において、メネジ４２の奥側には溝４７が掘り込まれている。この溝４７は、アダプター４０内周面と六角外周面４３間に位置している。この溝４７には、シートパッキン材３６が配置されている。
【００３２】
図４に示すようなガス管３、アダプター４０及びガスメータの接続口７の接続状態において、上側のシートパッキン材３５は、ガス管３の大径部３Ａ下面とアダプター４０の上端面間に挟まれた状態で配置される。一方、下側のシートパッキン材３６は、アダプター４０の溝４７底面とガスメータの接続口７端面間に挟まれた状態で配置される。膨張性耐火パッキン材１３は、通常時にはアダプター４０の配置溝４５に沿って配置される。
【００３３】
この第３実施例のガス流路も、第１及び第２実施例と同様に、火災等の発生時にはアダプター４０の配置溝４５内のパッキン材１３がガス流路内にはみ出すように膨張し、ガス流路が膨張したパッキン材１３で埋まって同流路が遮断される。この第３実施例の場合は、ガス管３とガスメータの接続口７間にアダプター４０（パッキン材１３を含む）のみを追加することで、簡単にガス流路を遮断することができる。
【００３４】
［第４実施例；管路部材がガスメータ接続継手の場合］
図５は、本発明の第４実施例に係るガス流路（ガス管、メスオスベンド、ガスメータ接続口、ガスメータ接続継手及びパッキン材）を示す断面図である。
図５には、ガス管３（図の左部）と、ガスメータの接続口７（図の右部）と、これらガス管３と接続口７間のメスオスベンド６１及びガスメータ接続継手５１が示されている。このガスメータ接続継手５１の端部５２内に設けられた溝５２ａ内には、前述の第１〜第３実施例のパッキン材１０〜１３と同様の役割を果たす膨張性耐火パッキン材５５が設けられている。このパッキン材５５も、膨張黒鉛を含む素材から形成されている。
【００３５】
ガス管３の端部には、メスオスベンド６１のメネジ６１ｂがネジ結合されている。メスオスベンド６１のオネジ６１ａ（メネジ６１ｂとは逆側の端部）は、ガスメータ接続継手５１の端部５３内のメネジ５３ａにネジ結合されている。同継手５１の端部５２（端部５３とは逆側の端部）は、前述の第３実施例と同様のストップリング３１・シートパッキン材３５を介して、袋ナット３３でガスメータの接続口７に接続されている。なお、この図５の第４実施例では、図４の第３実施例とは異なりアダプターは設けられていない。
【００３６】
この第４実施例のガス流路においては、ガスメータ接続継手５１の溝５２ａ内に配置された膨張性耐火パッキン材５５が、火災等の発生時に膨張してガス流路を遮断する。すなわち、火災等の発生時にはパッキン材５５がガス流路内にはみ出すように膨張し、ガス流路が膨張したパッキン材５５で埋まって同流路が遮断される。
【００３７】
［第５実施例；管路部材が嵌合組立部を有する継手の場合］
図６は、本発明の第５実施例に係るガス流路（ガス管、オス・メス継手、パッキン材及びガスメータ接続口）の一例を示す断面図である。
図７は、同第５実施例に係るガス流路の他の例（パッキン材変形例）を示す断面図である。
図６及び図７には、ガス管３（図の左部）と、ガスメータの接続口７（図の下部）と、これらガス管３と接続口７間の継手（オス継手７１及びメス継手７３）が示されている。オス継手７１の奥において、メス継手７３内のスペースには、パッキン材７５、７６が配置されている。
【００３８】
図６に示すパッキン材７５は、膨張黒鉛を含む素材から形成された膨張性耐火パッキン材である。このパッキン材７５も前述した実施例の各パッキン材と同様の役割を果たす。パッキン材７５は外形が円錐台状をしており、外周面がメス継手７３の内周面に沿うように形成されている。パッキン材７５の内径は、オス継手７１の内径とほぼ同一である。
【００３９】
図７に示すパッキン材７６も膨張黒鉛を含む素材から形成されており、前述した実施例の各パッキン材と同様の役割を果たす。パッキン材７６はパッキン材７５よりも大きめに（長めに）形成されており、メス継手７３のエルボ部内周面のほぼ全域を覆う形状となっている。このパッキン材７６の内径もオス継手７１の内径とほぼ同一に形成されている。
【００４０】
このようなパッキン材７５（７６）も、前述の各実施例のパッキン材と同様に、火災等の発生時には膨張してガス流路を遮断する。すなわち、火災等の発生時にはパッキン材７５（７６）がガス流路内にはみ出すように膨張し、ガス流路が膨張したパッキン材７５（７６）で埋まって同流路が遮断される。このようなパッキン材７５（７６）を用いることにより、ガス流路を狭くすることなく遮断機能を付与することができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、火災の発生時等にガス流路を遮断し得るガス配管遮断装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係るガス流路（ガス管、ソケット及びパッキン材）を示す断面図である。（Ａ）はパッキン材膨張前（通常時）を示す図であり、（Ｂ）はパッキン材膨張後（火災等発生時）を示す図である。
【図２】本発明に係る耐火性能試験に用いた配管ラインを示す図である。
【図３】本発明の第２実施例に係るガス流路（ガス管、ガス栓及びパッキン材）を示す断面図である。
【図４】本発明の第３実施例に係るガス流路（ガス管、ガスメータ接続口、継手、アダプター及びパッキン材）を示す断面図である。
【図５】本発明の第４実施例に係るガス流路（ガス管、メスオスベンド、ガスメータ接続口、ガスメータ接続継手及びパッキン材）を示す断面図である。
【図６】本発明の第５実施例に係るガス流路（ガス管、オス・メス継手、パッキン材及びガスメータ接続口）の一例を示す断面図である。
【図７】同第５実施例に係るガス流路の他の例（パッキン材変形例）を示す断面図である。
【符号の説明】
１、２、３　ガス管　　　　　　　　　　　　　Ｌ　配管ライン
５（５Ａ、５Ｂ）　ソケット　　　　　　　　　６Ａ　ネジ加工用逃げ溝
７　ガスメータの接続口　　　　　　　　　　　８　エアー供給源
１０、１１、１２、１３、５５、７５、７６　膨張性耐火パッキン材
２０　ガス栓　　　　　　　　　　　　　　　　２１　ソケット部
２２Ａ、２２Ｂ　ネジ加工用逃げ溝　　　　　　２３　張出部
２５　蓋体　　　　　　　　　　　　　　　　　２６　レバー
２７　弁体　　　　　　　　　　　　　　　　　２７ａ　ガス流通孔
３３　袋ナット　　　　　　　　　　　　　　　３１　ストップリング
３５、３６　シートパッキン材　　　　　　　　４０　アダプター
４５　配置溝　　　　　　　　　　　　　　　　５１　ガスメータ接続継手
５２ａ　溝　　　　　　　　　　　　　　　　　６１　メスオスベンド
７１　オス継手　　　　　　　　　　　　　　　７３　メス継手
【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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