(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体ケース内に形成されたガス流路を開閉する弁と、
前記弁を閉弁方向に付勢するバルブ用スプリングと、
前記バルブ用スプリングを保持し、前記本体ケースに対して可動に設けられたスプリングケースと、
前記スプリングケースと常態において係合し、該係合時には前記弁をバルブ用スプリングの弾発力に抗して開弁状態で保持できる一方、非係合時にはバルブ用スプリングの弾発力による前記弁の閉弁動作を許容するものであるトリガ部材と、
前記トリガ部材を前記スプリングケースとの係合方向に付勢するトリガ用スプリングと、前記トリガ部材を、前記トリガ用スプリングの弾発力に抗して、スプリングケースとの係合が解除されるように動作させることができる一方、常態位置においては該トリガ部材に対して作用を及ぼさないように設けられている作動部材と、
前記作動部材を動作させるモータと、
ガス放出の防止を行うべき現象を検知する検知装置からの信号に基づき、前記モータの駆動を制御する制御回路とを具備し、
前記制御回路は、前記検知装置によるガス放出の防止を行うべき現象を検知した信号に基づき、前記モータを、作動部材によりトリガ部材のスプリングケースへの係合が解除されるように駆動させると共に、非係合状態に至ったならば回路が開となり、かつ、前記検知装置が正常復帰したことの信号に基づき、前記モータを、作動部材が常態位置となるように駆動させると共に、作動部材が常態位置に至ったならば回路が開となるように構成されていることを特徴とするガス放出防止器。
【請求項２】
請求項１記載のガス放出防止器であって、前記作動部材がモータの出力軸に連結されたカムからなり、回転することにより前記トリガ部材をスプリングケースとの係合が解除されるように動作させるものであることを特徴とするガス放出防止器。
【請求項３】
請求項１又は２記載のガス放出防止器であって、前記スプリングケースは周面に形成された溝を有し、前記トリガ部材は棒状体からなり、その先端部がこの溝に係合可能に形成されていることを特徴とするガス放出防止器。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１に記載のガス放出防止器であって、前記作動部材が常態位置であるときに、前記スプリングケースを、前記バルブ用スプリングの弾発力に抗して押圧すると、前記トリガ部材がスプリングケースに係合するように設けられていることを特徴とするガス放出防止器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料ガス等のガスの配管系の一部に設置されて、緊急時にガスの配管系外への放出を防止するためのガス放出防止器に関し、特に、高圧ガスが印加されるような条件下のガス配管系において、安定性、信頼性の高い動作が可能なガス放出防止器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般家庭や公共施設等において燃料ガス等のガスの使用中に地震が発生した場合、ガスの元栓を締め忘れて、ガスが放出して、火災等が発生したり、地震によりガスボンベ等のガス貯留容器が転倒してガス配管が損傷したり、該ガス貯留容器が元栓から脱落して、ガスが放出し、これが２次災害の要因となる虞がある。
【０００３】
このような問題を解決するものとして、燃料ガス等のガスの配管系の一部に設置されて、緊急時にガスの配管系外への放出を防止するためのガス放出防止器が従来より種々開発されている。
【０００４】
かかるガス放出防止器の一つとして、ソレノイド式のものが従来知られている。このソレノイド式のガス放出防止器は、ケーシング内に形成されたガス流路を開閉する弁と、常時はラッチ解除用スプリングによりこの弁に連結された弁棒の後端から離間する方向に付勢されて配設されている作動軸と、可動鉄心が常時は作動軸を押圧して弁棒の後端に接し、弁を開弁状態で保持する永久磁石と、緊急状態を検出するセンサからの信号に基づいて電流が供給され可動鉄心を後退させる電磁石とを含んで構成されている。そして、地震等の緊急状態がセンサにより検出されると電磁石が励磁され、弁の開放状態保持力、すなわち、永久磁石の吸着力からラッチ解除用スプリングによる付勢力を差し引いた分の力を上回ると、その可動鉄心が後退し、これに伴って作動軸がラッチ解除用スプリングに付勢されているため後退して弁棒から離間し、これにより弁がガス流路内の弁座に圧接されるように閉弁作動し、ケーシング内のガス流路を閉塞するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような従来のガス放出防止器にあっては、電池を電源として用いるのが通常であるが、電池から取り出すことが可能な電流には限度があるため、特に、低温時にはこの限度がより小さくなるため、低温下においても安定的に動作させる必要から、より小電流で作動可能な小さな電磁石を用いる必要がある。
【０００６】
しかしながら、上記のようにガス放出防止器を動作させるためには、電磁石の作用力が弁の開放状態保持力を上回る必要がある。従って、小さな電磁石を用いた場合には、弁の開放状態保持力を大きく設定することができない。このため、ガスの放出を停止するような状態ではない小さな外部衝撃が加わることによって、永久磁石と可動鉄心との位置関係が僅かでもずれると、永久磁石による可動鉄心の吸着力が低下し、弁を開放状態で保持することができなくなり、誤作動を起こすおそれがあるという問題があった。
【０００７】
また、ガスの放出の防止を行うべき現象を検知する検知装置、例えば、感震器の作動によって電磁石に通電されるようになっている場合、地震がおさまって感震器を正常状態に復帰させるまでは弁を閉弁状態で保っておく必要がある。このため、感震器が復帰するまでの間、電磁石へ通電し続けるタイプのものがあるが、これでは電流の消費量が多く、電池の消耗が早い。
【０００８】
電池の消耗を少なくするために、ガス放出防止器によって閉弁状態になったならば、電磁石への通電を停止するタイプもある。しかしながら、この場合には、感震器が復帰する前に、誤って手動操作によって可動鉄心を押し込んだ場合には、弁を閉弁状態で保持しておく必要があるタイミングであるにも拘わらず、容易に開放状態になってしまう。
【０００９】
一方、感震器が復帰する前に、手動操作を行うことにより弁が開弁することを防止するため、手動操作を行うたびに電磁石に通電して閉弁状態を維持する機能を設けたものもある。この場合には、常時通電しておくタイプよりは消費電流が小さいものの、それでも、何度も手動開放操作が行われることにより電池の消耗がかなり進んでしまう。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、従来のソレノイド式のものと比較して、外部からの衝撃によって誤作動する可能性を小さくし、動作の安定性を高めたガス放出防止器を提供することを課題とする。また、感震器等の検知装置が正常復帰する前に手動による開弁操作を行った場合には、電流が流れなくても閉弁状態を維持でき、消費電力を小さくすることができ、電源として電池を用いるのに適するガス放出防止器を提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は以下のガス放出防止器を提供する。
【００１２】
１．本体ケース内に形成されたガス流路を開閉する弁と、前記弁を閉弁方向に付勢するバルブ用スプリングと、前記バルブ用スプリングを保持し、前記本体ケースに対して可動に設けられたスプリングケースと、前記スプリングケースと常態において係合し、該係合時には前記弁をバルブ用スプリングの弾発力に抗して開弁状態で保持できる一方、非係合時にはバルブ用スプリングの弾発力による前記弁の閉弁動作を許容するものであるトリガ部材と、前記トリガ部材を前記スプリングケースとの係合方向に付勢するトリガ用スプリングと、前記トリガ部材を、前記トリガ用スプリングの弾発力に抗して、スプリングケースとの係合が解除されるように動作させることができる一方、常態位置においては該トリガ部材に対して作用を及ぼさないように設けられている作動部材と、前記作動部材を動作させるモータと、ガス放出の防止を行うべき現象を検知する検知装置からの信号に基づき、前記モータの駆動を制御する制御回路とを具備し、前記制御回路は、前記検知装置によるガス放出の防止を行うべき現象を検知した信号に基づき、前記モータを、作動部材によりトリガ部材のスプリングケースへの係合が解除されるように駆動させると共に、非係合状態に至ったならば回路が開となり、かつ、前記検知装置が正常復帰したことの信号に基づき、前記モータを、作動部材が常態位置となるように駆動させると共に、作動部材が常態位置に至ったならば回路が開となるように構成されていることを特徴とするガス放出防止器。
【００１３】
２．前記１記載のガス放出防止器であって、前記作動部材がモータの出力軸に連結されたカムからなり、回転することにより前記トリガ部材をスプリングケースとの係合が解除されるように動作させるものであることを特徴とするガス放出防止器。
【００１４】
３．前記１又は２記載のガス放出防止器であって、前記スプリングケースは周面に形成された溝を有し、前記トリガ部材は棒状体からなり、その先端部がこの溝に係合可能に形成されていることを特徴とするガス放出防止器。
【００１５】
４．前記１〜３のいずれか１に記載のガス放出防止器であって、前記作動部材が常態位置であるときに、前記スプリングケースを、前記バルブ用スプリングの弾発力に抗して押圧すると、前記トリガ部材がスプリングケースに係合するように設けられていることを特徴とするガス放出防止器。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示した実施の形態に基づき本発明をさらに詳細に説明する。まず、図１〜図３に基づいて、本発明の一の実施の形態に係るガス放出防止器１の構造を説明する。
【００１７】
このガス放出防止器１の本体ケース２には、一端側から他端側へと貫通するガス流路２１が形成されている。より具体的には、図２に示したように、このガス流路２１は、一直線上に貫通されているのではなく、その略中央部に、該ガス流路２１を一端側流路２１ａと他端側流路２１ｂとに仕切る隔壁２２が形成されている。そして、一端側流路２１ａと他端側流路２１ｂとは、該隔壁２２の側方から回り込み、端部が各流路２１ａ，２１ｂとに開口する連絡流路２１ｃにより互いに連通している。
【００１８】
また、本体ケース２の一端側の外周部には、筒状のハンドル２３が回動自由に取り付けられ、先端部には該ハンドル２３の抜け防止の役割も果たす継手ヘッド２４が固定されている。この継手ヘッド２４には一端側から他端側へと貫通形成され、上記したガス流路２１の一部を構成することになる貫通孔が設けられ、該貫通孔の一端側の開口部がガス流入口２５として機能する。一方、他端側流路２１ｂの他端側の開口部が本実施の形態ではガス流出口２６として機能する。なお、このガス流入口２５は、ハンドル２３によってガスボンベ等のガス貯留器に接続され、ガス流出口２６は、ガス機器側の圧力調整器等の配管系に接続される。
【００１９】
本体ケース２の側面２７から上記した他端側流路２１ｂには、両者間を貫通するする軸挿通孔２８が形成されている。また、連絡流路２１ｃにおける他端側流路２１ｂへの開口部２１ｅはこの軸挿通孔２８の軸心の延長線上に形成されている。軸挿通孔２８には、先端に弁３１を備えた弁棒３２が挿通されている。弁３１と弁棒３２により弁機構３を構成しており、弁３１が連絡流路２１ｃ内に配置され、該連絡流路２１ｃにおける他端側流路２１ｂへの開口部２１ｅの周縁に当接すると、一端側流路２１ａと他端側流路２１ｂとの連通状態が遮断され、開口部２１ｅの周縁から離間していると両者の連通状態が維持される構成となっている。なお、符号３１ａは、該開口部２１ｅを確実に閉塞するために設けられ、弁３１の一部を構成するＯリングである。また、符号３２ａは、弁棒３２の周囲に配設したガスの漏れ防止用のＯリングである。
【００２０】
弁棒３２の後端部は、軸挿通孔２８から外部に突出しており、その周囲にはバルブ用スプリング４が配設されている。より具体的には、このバルブ用スプリング４は、弁棒３２の後端部に連結されるキャップ状のスプリングケース５の内部に弾設されており、常態においてスプリングケース５の当接面を外方に押圧することにより、このスプリングケース５に連結された弁棒３２を介して、弁３１が連絡流路２１ｃにおける他端側流路２１ｂへの開口部２１ｅの周縁に当接する方向、すなわち閉弁方向に付勢するものである。
【００２１】
スプリングケース５は常態においては、ガス流路２１を開放状態で維持するため、バルブ用スプリング４の弾発力に抗して本体ケース２の側面２７に接近した状態で保持されているが、非常時にはバルブ用スプリング４によって本体ケース２の側面２７から離間するものであり、本体ケース２に対して、相対的に可動となっている。
【００２２】
スプリングケース５を常態においてガス流路２１を開放状態で維持する手段として、本実施の形態には次のような構造を採用している。すなわち、この手段は、スプリングケース５の周面に形成された溝５１と、この溝５１に係合可能な棒状体からなるトリガ部材６とを有して構成されている。
【００２３】
トリガ部材６は、図３に示したように、本実施の形態では、スプリングケース５よりも下方に略垂直に、かつスプリングケース５が押し込まれ、弁３１が開口部２１ｅの周縁から離間した状態で溝５１と係合し得る位置に設けられている。なお、このトリガ部材６、後述のモータ７及びカム８等は、筒状のケーシング１０内に収容されている一方、上記した本体ケース２はその蓋部材１１上に固定されている。そして、トリガ部材６は、蓋部材１１を貫通してスプリングケース５の下方から上方に突出するようになっている。
【００２４】
また、蓋部材１１の裏面側には取り付け板１２が設けられており、手前に折り曲げられた突片１２ａにトリガ部材６の下端が挿通される案内孔１２ｂが形成されている。また、トリガ部材６の中途には、外方にフランジ状に突出するカラー６ａが形成されており、さらに、このカラー６ａと取り付け板１２の突片１２ａとの間に、常態において該トリガ部材６を上方に、すなわちスプリングケース５の溝５１に係合する方向に付勢するトリガ用スプリング６１が弾設されている。
【００２５】
取り付け板１２において上記トリガ部材６が設けられている面と反対側の面には、モータ７が取り付けられている。このモータ７は、モータ用ケース７１内に配置された後述の制御回路９により駆動制御されており、その出力軸は、図示しないギア機構により減速され、あるいはギア機構を介さずにカム８に連結されている。
【００２６】
モータ７の出力軸に連結され、トリガ部材６を動作させる作動部材を構成するカム８は、取り付け板１２においてトリガ部材６の設けられている面であって、かつトリガ部材６と取り付け板１２との隙間に位置するように配置されている。また、このカム８は、その偏心位置にモータ８の出力軸が連結されており、回転することにより出力軸との連結位置からの変位量の大きい部分がトリガ部材６のカラー６ａに接して、該カラー６ａをトリガ用スプリング６１の弾発力に抗して押し下げるものである。なお、このカム８は、常態位置においてはトリガ部材６に対して作用を及ぼさないように、すなわち、出力軸との連結位置からの変位量の小さい部分がカラー６ａに対向するように設定されている。
【００２７】
モータ７の駆動を制御する制御回路９は、図４（ａ）に示したように、イ−ロ間に通電されている場合は、接点１を経由してモータ７に通電し、イ−ハ間に通電されている場合は、接点２を経由してモータ７に通電するものである。そして、図４（ｂ）に示したように、接点１は、復帰位置（すなわち、カム８の変位量の小さい部分がカラー６ａと対向した常態位置）手前から作動位置（すなわち、常態位置（０度）から１８０度回転してカム８の変位量の大きい部分がカラー６ａと接する位置）までの間、回路が閉となって通電され、それ以外の位置では回路が開となり、接点２は、作動位置手前から復帰位置までの間、回路が閉となって通電され、それ以外の位置では回路が開となる。
【００２８】
従って、この制御回路９と感震器等の検知装置とを接続し、まず、地震を検知した信号が感震器から入力された場合には接点１を経由して通電され、感震器が正常状態に復帰した信号が入力された場合には接点２を経由して通電されるように設定しておくことにより、モータ７の出力軸は所定の位置間のみを回転し、目的とする位置に達した後は、イ−ロ間、イ−ハ間のいずれに通電され続けても回路が開になるため電流を消費しない。
【００２９】
次に、本実施の形態にかかるガス放出防止器１の作用を説明する。まず、ガス流入口２５をガスボンベ等のガス貯留器側に接続し、ガス流出口２６をガス機器等の二次側に接続してガス放出防止器１を配置する。また、筒状のケーシング１０から外部に引き出した接続ケーブル１３を電池等の電源及び感震器等の検知装置（図示せず）に接続する。
【００３０】
また、ガス放出防止器１は、スプリングケース５が押圧された状態で、トリガ部材６の先端が該スプリングケース５の周面の溝５１に係合し、該スプリングケース５を押圧状態で維持して弁３１が連絡流路２１ｃの開口部２１ｅから離間した状態で設定されている。従って、常態においては、ガス流入口２５から流入するガスは、ガス流路２１の一端側流路２１ａ、連絡流路２１ｃ、他端側流路２１ｂを経てガス流出口２６より二次側に供給されている。
【００３１】
この状態で、感震器により地震が検知されたとすると、その検知信号が制御回路９に入力され、一方の接点１がＯＮになり、モータ７の出力軸が常態位置から約１８０度回転する。これに伴い、カム８が回転するため、カム８の変位量の大きい部分がカラー６ａに接触してトリガ用スプリング６１の弾発力に抗してトリガ部材６が押し下げられる。この結果、トリガ部材６の先端がスプリングケース５の溝５１から離脱し、両者の係合が解除され非係合状態となり、スプリングケース５は、図２及び図３において想像線で示したように、バルブ用スプリング４の弾発力により本体ケース２の側面２７から離間する方向に移動し、このスプリングケース５に固定されている弁棒３２がこれに追随することにより、弁３１が連絡流路２１ｃの開口部２１ｅの周縁に当接して閉塞する。この結果、一端側流路２１ａと他端側流路２１ｂとの連通が遮断され、ガス流出口２６からのガスの放出が防止される。
【００３２】
このように、トリガ部材６とスプリングケース５との機械的な係合が解除されない限り、ガス流路２１が遮断されるようなことがないため、従来のソレノイド式のように、外部からの僅かな衝撃で誤作動を起こすようなことが非常に少なくなる。具体的には、トリガ部材６とスプリングケース５の溝５１との係合を解除させるトリガ部材６の後退に要する推力は、トリガ用スプリング６１の弾発力と、トリガ部材６の先端と溝５１との摩擦力の和を越えればよいが、このうち、トリガ部材６の先端と溝５１との摩擦力は、弁３１を閉塞方向に付勢するバルブ用スプリング４の弾発力と、ガスの圧力によって弁３１を閉塞する方向に付勢する力の和（摩擦部分にかかる押圧力）に摩擦係数を乗じたもの、すなわち、摩擦部分にかかる押圧力の数分の１である。従って、このトリガ部材６の先端と溝５１との摩擦力はかなり小さい。このため、モータ７の回転力に比してトリガ用スプリング６１の弾発力を大きくとることができる。この結果、外部からの衝撃でトリガ部材６が慣性によって移動し、誤作動する危険を抑えることが容易となる。
【００３３】
モータ７の出力軸が１８０度回転した状態においては、図４に示したように、回路が開となるため、電源の電流は消費されない。また、カム８は、変位量の大きい部分がカラー６ａに当接したままの状態であるため、トリガ用スプリング６１は圧縮され、トリガ部材６の先端がスプリングケース５の溝５１から離脱した状態が維持され続ける。従って、この状態で、手動によりスプリングケース５を押圧しても、手を離せば、バルブ用スプリング４によってスプリングケース５は本体ケース２の側面２７から離間した位置に戻ってしまうことから、感震器を復帰させるまでにこのようなことが行われても、スプリングケース５を手動で押し続けない限り、閉弁状態が維持される。
【００３４】
感震器が正常状態に復帰した場合には、感震器からその旨の制御信号が制御回路９に入力される。そして、この信号が入力されると他方の接点２がＯＮとなって、モータ７を駆動させ、出力軸を介してカム８が１８０度回転し、常態位置となる。これにより、カム８のうち変位量の小さい部分がカラー６ａと対向することになるため、作動部材であるカム８による作用がトリガ部材６に及ばなくなる。
【００３５】
カム８による作用が及ばなくなると、トリガ部材６がトリガ用スプリング６１により押圧付勢されている一方で、スプリングケース５は図３の想像線の位置のままであるから、トリガ部材６の先端はスプリングケース５の溝５１の周縁部５１ａに圧接された状態となっている。従って、かかる状態で、スプリングケース５を手動で押圧すれば、トリガ部材６の先端が溝５１に係合することになる。もちろん、カム８が常態位置に復帰する前に、スプリングケース５を押圧し続け、トリガ部材６の先端の直上に溝５１を位置させておけば、カム８の周面形状に従って、トリガ部材６は徐々に復帰していき、そのまま溝５１に係合する。
【００３６】
なお、カム８が常態位置に復帰した場合には、上記したように制御回路９が開となるため、再び、感震器により地震が検知されない限り、電流が消費されない。
【００３７】
本発明のガス放出防止器は上記した実施の形態に限定されるものではない。本発明は、モータの駆動により弁の開弁状態を解除でき、誤作動が少ない機構であればよく、上記したガス流路２１の形状や、弁機構３の形成位置等は何ら限定されるものではない。また、作動部材としてカム８を採用しているが、トリガ部材とスプリングケースとの機械的係合をモータ７の回転力により解除できる限り、リンク部材等、他の伝達機構を採用することもできる。さらに、ガスの放出を防止すべき現象を検知する検知装置としても、火災等を検知する煙検知器や熱感知器等、感震器以外のものを採用することもできる。
【００３８】
【発明の効果】
本発明のガス放出防止器によれば、スプリングケースとトリガ部材との機械的な結合により弁の開放状態を維持し、また、緊急時にはモータの駆動によって両者の係合を解除するものである。従って、従来のソレノイド式のものと比較して、外部からの衝撃によって誤作動する可能性が小さく、安定した動作が可能で信頼性が高い。
【００３９】
また、モータにより作動部材が所定の位置となった以降は回路が開となる制御回路を採用することにより、検知装置が正常復帰する前に手動により開弁操作を行っても、閉弁状態を維持でき、消費電力を小さくすることができ、電源として電池を用いるのに適している。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明のガス放出防止器の一の実施の形態を側面図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図３は、トリガ部材、カム、モータを説明するための筒状のケーシングの内部構造を示す一部断面図である。
【図４】図４は、制御回路を説明するための図である。
【符号の説明】
１  ガス放出防止器
２  本体ケース
２１  ガス流路
３  弁機構
３１  弁
４  バルブ用スプリング
５  スプリングケース
５１  溝
６  トリガ部材
６１  トリガ用スプリング
７  モータ
８  カム
１０  ケーシング
【図１】
0004397081.tif 000002
【図２】
0004397081.tif 000003
【図３】
0004397081.tif 000004
【図４】
0004397081.tif 000005