(57)【要約】【課題】ガス遮断装置の運動変換機構に異物がつまり遮断動作を妨げると、何度遮断動作を行っても遮断される可能性が低い。【解決手段】遮断弁の遮断動作後に、流量検出部２４を流れるガスの流量を検出する。そして、流量検出部２４による検出流量が所定の流量値以上であれば遮断駆動部２６にて遮断方向とは逆の復帰方向に駆動する。復帰方向への駆動は所定時間が経過するまで続けられ、その所定時間が経過した後は、遮断駆動部２６にて遮断方向に通常の遮断動作を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路を遮断する遮断手段と、前記遮断手段による流路遮断動作後に前記流路が遮断されていないことが検出された場合、前記遮断手段を遮断方向と逆方向に駆動した後遮断方向に駆動する遮断制御する遮断駆動部とを有するガス遮断装置。
【請求項２】
流路を流れる流量を検出する流量検出手段と、流路を遮断する遮断手段と、前記遮断手段による遮断の駆動を制御する遮断駆動部とを有するガス遮断装置において、前記遮断手段を遮断駆動した後前記流量検出手段が所定量以上の流量を検知した場合、前記遮断駆動部は前記遮断手段を遮断方向と逆方向に駆動した後遮断方向に駆動することを特徴とするガス遮断装置。
【請求項３】
流路を流れる流量を検出する流量検出手段と、流路を遮断する遮断手段と、前記遮断手段による遮断の駆動を制御する遮断駆動部とを有するガス遮断装置において、前記遮断手段を遮断駆動した後遮断弁が開閉したかを検出する開閉検出手段を備え、前記開閉検出手段が前記遮断手段により閉止を検出できない場合、前記遮断駆動部は前記遮断手段を遮断方向と逆方向に駆動した後遮断方向に駆動することを特徴とするガス遮断装置。
【請求項４】
遮断手段による流路遮断動作後に流路が遮断されていないことが検出された場合、前記遮断手段を遮断方向と逆方向に全開位置に達しない位置まで駆動することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のガス遮断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス事故を未然に防ぐガス遮断装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のガス遮断装置は、図７に示すように、ガスメータ１に内蔵されガス流路２を遮断する遮断弁３と、ガスの流量を検知する流量センサ等による流量検出部４と、流量検知部４の流量信号５が所定の流量以上の場合遮断弁３を駆動する遮断駆動部６に遮断信号７を出力する流量判定部８と、遮断信号７が出力されたことを記憶する遮断記憶部９と、この遮断記憶部９の状態が遮断中でありかつ流量検出部４が流量信号５を出力した流量ありの状態の場合遮断駆動部６に遮断信号１０を出力する遮断中流量有り判定部１１と、これらの制御部４〜１１および遮断弁３に電力を供給する電池等による電源部１３より構成されている。
【０００３】
ガス使用において危険性のない通常状態においては、遮断弁３は弁開状態であり、図示していないガスメータ２の下流のガス器具などにガスを供給する。このときガスの流量を検出した場合、流量検出部４は流量信号５を出力している。
【０００４】
流量信号５が異常に大きな流量であったり、流量信号５の継続が図示していないタイマー手段によって異常に長時間である場合など、ガス消費パターンが異常であると流量検出部８が判定した場合、遮断駆動部６に遮断信号７が出力され遮断弁３でガス流路２を遮断駆動すると同時に、遮断記憶部９に遮断駆動したことを記憶する。
【０００５】
この後、流量検出部４が流量を検出した場合流量信号５が遮断中異常判定部１１に出力され、遮断記憶部９の記憶が遮断中である場合遮断中流量有り判定部１１は遮断駆動部６に遮断信号１０を出力し、遮断駆動部６は遮断弁を再度遮断駆動する。このように図７のガス遮断装置は、遮断中に流量がある場合再度遮断動作を行う構造である（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開昭５９−６９６１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
現在遮断弁装置は、ステッピングモータを用いたモータ式遮断弁が一般的に用いられている。モータ式遮断弁は、ステッピングモータの出力軸の回転運動をウォーム歯車機構またはカム機構のような運動変換機構によって直線運動に変換して弁体を移動し流路の開閉を行っている。
【０００７】
しかしながら、前記従来の構成では、異常と判断した場合弁体が流路を遮断する方向にしか動作しないため、遮断弁装置の運動変換機構に異物が入り込み遮断方向に対して妨げる力を働いた場合、弁体は正常に直線運度できずに流路を遮断できない、または複数回遮断動作を行っても遮断できる可能性は低いという課題があった。
【０００８】
本発明はかかる従来の課題に鑑み、遮断弁装置の運動変換機構に異物が入り込み遮断できなくなった場合でも、遮断弁がガス流路を遮断できる確率を高くしより安全性の高いガス遮断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するために、本発明のガス遮断装置は、流路を流れる流量を検出する流
量検出手段と、流路を遮断する遮断手段とを有するガス遮断手段において、遮断手段を遮断駆動した後に流量検出手段が所定量以上の流量を検知した場合、遮断手段を遮断と逆方向に駆動した後遮断方向に駆動する遮断制御を行うことである。
【００１０】
それによれば、遮断弁装置の運動変換機構に異物が入り込み遮断できなくなった場合、一旦遮断方向とは逆方向に駆動し運動変換機構に異物がつまる前の状態に戻すことにより、異物が運動変換機構からはずれて遮断可能な状態にすることが可能である。これにより、遮断弁がガス流路を遮断できる確率を高くしより安全性の高いガス遮断装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、本発明のガス遮断装置によれば、遮断弁装置の運動変換機構に異物が入り込み遮断できなくなった場合であっても一旦遮断方向とは逆方向に駆動するので、運動変換機構に異物がはずれやすくなり、遮断弁がガス流路を遮断できる確率を高くし、安全性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
第１の発明は、ガス遮断装置に関するもので、流路を遮断する遮断手段と、流路遮断動作後に流路が完全に遮断されていないことが検出された場合、遮断手段を遮断方向と逆方向に駆動した後遮断方向に駆動する遮断制御を行うものである。
【００１３】
本構成によって、流路遮断動作後に遮断手段の流路遮断動作が不完全であることを検出した場合、遮断手段を遮断とは逆方向に駆動した後遮断方向に駆動することにより、遮断弁装置の遮断動作を妨げるような異物が入り込んだとしても逆方向に弁動作を行うことで異物が取り除かれガス流路を遮断する確率が高くなる。
【００１４】
第２の発明は、ガス遮断装置に関するもので、流路を流れる流量を検出する流量検出手段と、流路を遮断する遮断手段と、遮断手段による遮断の駆動を制御する遮断駆動部を有するガス遮断装置において、遮断手段を遮断駆動した後流量検出手段が所定量以上の流量を検知した場合、遮断駆動部は遮断手段を遮断方向と逆方向に駆動した後遮断方向に駆動するものである。
【００１５】
本構成によって、流量検出手段が所定量以上の流量を検出した場合、遮断弁装置に遮断動作を妨げるような異物が入り込んだとしても、逆方向に弁動作を行うことで異物が取り除かれガス流路を遮断する確率が高くなる。
【００１６】
第３の発明は、ガス遮断装置に関するもので、流路を流れる流量を検出する流量検出手段と、流路を遮断する遮断手段と、遮断手段による遮断の駆動を制御する遮断駆動部とを有するガス遮断装置において、遮断手段を遮断駆動した後遮断弁が開閉したかを検出する開閉検出手段を備え、開閉検出手段が遮断手段による閉止を検出できない場合、遮断手段を遮断方向と逆方向に駆動した後遮断方向に駆動する遮断制御を行うものである。
【００１７】
本構成によって、遮断中であり、開閉検出手段が未閉止の遮断中閉止不完全の場合、逆方向に弁動作を行うことで異物が取り除かれガス流路を遮断する確率が高くなる。
【００１８】
第４の発明は、特に第１から第３の発明において、流路遮断動作後に流路が遮断されていないことが検出された場合、遮断弁を遮断方向と逆方向に全開位置に達しない位置まで駆動するものである。
【００１９】
本構成によって、流路遮断動作後に遮断手段の流路遮断動作が不完全であることを検出
した場合、遮断方向とは逆方向に遮断弁が全開になるまで駆動するのではなく途中位置まで駆動することで電力の消費を抑えつつ異物が取り除かれガス流路を遮断する確率を高くする。
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態におけるガス遮断装置のブロック図である。図１において、ガスメータ２１にはガス流路２２を遮断可能な遮断弁２３と、ガスの流量を検出する流量検出部２４と、動作を制御するマイクロコンピュータ３２と、これらに電力を供給する電源部３３が内蔵されている。
【００２２】
遮断弁２３は例えばＰＭ型ステッピングモータ等があり、流量検出部２４は磁気センサ、圧力センサ、超音波センサ、熱線流量センサ、流体素子センサ、質量流量センサ、フロートセンサ等がある。また、マイクロコンピュータ３２には流量判定部２８、遮断記憶部２９、遮断中流量あり判定部３１、遮断駆動部２６が記録されており、ソフトウェア手段や論理ＩＣなどで実現されている。
【００２３】
ガスメータ２１は、流量判定部２８にてガスの使用状態を異常使用であると判断した場合や、地震センサ、ガス圧力センサ、ガス警報器、一酸化炭素センサなどのセンサの状況を監視し危険状態と判断した場合は、遮断弁２３によりガスを遮断する。ガスの使用状態が異常使用でない、または危険状態でないと判断した場合は下流のガス器具などにガスを供給する。
【００２４】
以上のように構成されたガス遮断装置について、以下その動作、作用を説明する。
【００２５】
ガス流路２２をガスが流れると、流量検出部２４は流量を検出し流量信号２５を出力する。その流量信号２５が異常流量を示すものであった場合、流量判定部２８は遮断弁２３を駆動する遮断駆動部２６と遮断動作したことを記憶する遮断記憶部２９に遮断信号２７を出力する。この遮断記憶部２９の信号と流量検出部２４の流量信号２５を入力とする遮断中流量あり判定部３１は２つの入力のアンドゲート等により構成され、遮断信号３０を出力する。具体的に遮断中流量あり判定部３１を説明すると、遮断記憶部２９の状態が遮断中であり、かつ流量検出部２４にて所定の流量Ｑ０以上で流量ありと判定される場合遮断駆動部２６に遮断信号３０を出力する。
【００２６】
遮断駆動部２６は遮断信号２７を受けて遮断弁２３を通常の遮断方向または駆動量で駆動する。また、遮断信号３０を受けた場合、すなわち遮断記憶部２９の状態が遮断中でありかつ所定量以上の流量を検出した遮断中流量ありの状態の場合は、遮断弁２３が通常遮断動作を行う方向とは逆方向の復帰方向に駆動し、その後再度遮断方向に遮断可能な駆動量で駆動する。
【００２７】
次に、遮断弁２３が通常遮断動作を行う方向とは逆方向の復帰方向に駆動する場合の処理を図２に示すフローチャートとともに説明する。まず遮断動作後に、流量検出部２４を流れるガスの流量を検出し（ステップ２０１）、検出された流量が所定の流量値かどうか判定する（ステップ２０２）。
【００２８】
そして、ステップ２０２で検出された流量が流量ありと判定された場合は、遮断記憶部２９にて遮断中の遮断動作回数を表す遮断カウンタをインクリメントし（ステップ２０３）、遮断弁２３は遮断駆動部２６にて遮断方向とは逆の復帰方向に駆動し（ステップ２０
４）、その後、遮断駆動部２６にて遮断方向に通常の遮断動作を行う（ステップ２０５）。
【００２９】
上記ステップ２０１〜２０５は、所定の流量値を検出される度に繰り返し行われ、所定の流量値が検出されない場合は遮断カウンタをゼロクリアし（ステップ２０６）処理を終了する。
【００３０】
なお、遮断弁の故障等が生じて流量検出部２４にて所定の流量値が検出され続けた場合、遮断カウンタが所定値以上になると遮断弁の駆動を停止する処理を追加することにより、遮断弁２３が遮断方向あるいは復帰方向に動作し続けることを防ぎ、無駄な電力の消費を抑えることができる。
【００３１】
また、ステップ２０４、２０５に示した遮断駆動部２６の具体的な駆動方法について、図３に示すフローチャートを参照してさらに詳細を説明する。
【００３２】
図３において、遮断信号３０が遮断駆動部２６に入力された場合、駆動タイマＴをスタートする（ステップ３０１）。駆動タイマＴが所定時間に達したかどうか判定し（ステップ３０２）、駆動タイマＴが所定時間に達していない場合は遮断方向とは逆方向の復帰方向に遮断弁２３を駆動する（ステップ３０３）。遮断タイマが所定時間に達した場合は、遮断方向に遮断弁２３がガス流路を遮断するよう駆動する（ステップ３０４）。つまり、所定時間分のみ復帰方向に駆動するようし、それ以上は通常の遮断動作を行う。このような駆動により遮断弁２３の動作を決定する。
【００３３】
このように、遮断動作後にガス流路２２を完全に遮断されていないと判定された場合、復帰方向に遮断弁が全開するまで駆動するのではなく所定時間のみ駆動することで、電力の消費を抑えつつ遮断装置の運動変換機構につまり遮断を妨害する異物を取り除くことが可能となる。さらに、電力の消費を抑えてより安全なガス遮断装置を提供することができる。
【００３４】
なお、ステップ３０３における所定時間の設定は、逆方向駆動する遮断弁２３が完全に駆動初期位置（全開位置に達する位置）となるように設定してもよいし、全開位置に達しない位置となるように設定してもよい。特に、所定時間を全開位置に達しない位置となるように設定することによって、電力の消費を抑えつつ異物が取り除かれガス流路を遮断する確率を高くすることができる。
【００３５】
また、上記は駆動タイマＴではなく、ステッピングモータの駆動回転数や、駆動パルス等種々方法をもちいて復帰方向の駆動量を調節しても同様の効果が得られる。
【００３６】
また、遮断弁２３がモータ式遮断弁ではなく、電磁式ソレノイド遮断弁でも同様の効果が得られる。電磁式ソレノイド遮断弁が遮断動作後にガス流路２２を完全に遮断していないと判断された場合、遮断方向とは逆の復帰方向に弁体を動かし、その後遮断方向に動かすことで、弁体を動かす直線運動機構に異物がつまりこれ以上遮断できない場合、異物が取り除かれ遮断する確率を高くすることができる。
【００３７】
以上のように第１の実施の形態のガス遮断装置によれば、遮断動作後に所定の流量値を検出した場合、遮断とは逆方向に弁を駆動し、その後遮断方向に弁を駆動することで、ガス遮断装置の運動変換機構につまり遮断を妨害する異物を取り除き遮断可能な状態にすることが可能である。このため、遮断弁２３がガス流路２２を遮断できる確率が高くなり、より安全なガス遮断装置を提供することができる。
【００３８】
（実施の形態２）
本発明のガス遮断装置の第２の実施の形態について図面を参照して説明する。図４において、図１と同様の番号を付した構成は実施例１と同様のものであるため説明を省略し、相違する構成について以下説明する。
【００３９】
ガスメータ４１は図１に記載されていない遮断弁２３の開閉状態を検出する開閉検出部４２が内蔵されている。開閉検出部４２はリミットスイッチ、磁気スイッチ、インダクタンス検出手段、サーチコイル、フォトセンサ、感圧素子等がある。マイクロコンピュータ３２には図１の遮断中流量あり判定部３１の代わりに遮断中閉止不完全判定部４３が記録されており、ソフトウェア手段や論理ＩＣなどで実現されている。
【００４０】
開閉検出部４２、遮断中閉止不完全判定部４３についてさらに説明すると、遮断弁２３が遮断動作した後、開閉検出手部４２は遮断弁２３がガス流路２２を閉止しているかどうかを検出する。また、遮断中閉止不完全判定部４３は開閉検出部４２の状態と遮断記憶部２９の状態の２つの入力のアンドゲート等により遮断信号３０を出力する。具体的に遮断中閉止不完全判定部４３を説明すると、遮断記憶部２９の状態が遮断中であり、かつ開閉検出部４２にて未閉止であると判定された場合遮断駆動部２６に遮断信号３０を出力する。遮断駆動部２６の動作に関しては実施例１と同様である。
【００４１】
開閉検出部４２については、さらにその断面図を示す図５とともに説明する。図５において、開閉検出部４２は、ロッド５４と、ハウジング５２と、スプリング５５、永久磁石５３と、磁気リードスイッチ５７とで構成されている。
【００４２】
遮断弁２３は、図１、図４と同様である。ロッド５４は遮断弁２３と同軸に配され一端は遮断弁２３が閉弁時に当接し他端に永久磁石５３が固定されている。ハウジング５２はロッド５４を摺動可能に保持する。スプリング５５は遮断弁２３の閉弁力より弱いものを用いて、ロッド５４とガスメータ内のガス隔壁５６とを距てるように配置する。磁気リードスイッチ５７はガス隔壁５６を挟んで遮断弁２３とは反対側に配置し、永久磁石５３が接近した時ＯＮとなり離反した時ＯＦＦとなる。
【００４３】
以下は開閉検出部４２の動作について説明する。図５（ａ）のように遮断弁２３の弁体５１の位置が開弁状態の場合は、ロッド５４は弁体５１に当接せずスプリング５５に付勢されて図中右側にあるため、永久磁石５３は磁気リードスイッチ５７から離反し磁気リードスイッチはＯＦＦの状態である。
【００４４】
図５（ｂ）のように遮断弁２３の弁体５１の位置が閉弁状態の場合は、ロッド５４は弁体５１に当接し遮断弁２３の閉弁力に押されて図中左側に移動し、永久磁石５３は磁気リードスイッチ５７に接近し磁気リードスイッチがＯＮの状態となることによって、遮断弁２３の開閉状態を電機信号として検出することが可能である。
【００４５】
そして、異常流量などによる通常駆動時において、遮断駆動部２６は通常の遮断方向または駆動量で遮断動作し、遮断記憶部２９の状態が遮断中であり、かつ開閉検出部４２の信号が未閉止の場合、すなわち磁気リードスイッチがＯＦＦの遮断中閉止不完全の場合は、遮断弁２３が通常遮断動作を行う方向とは逆の方向に弁を駆動し、その後再度遮断方向に遮断弁を駆動する。
【００４６】
図６は何らかの異常や危険を検知し一旦ガス流路を遮断動作した後の本発明の実施例２のガス遮断装置のフローチャートである。
【００４７】
図６において、遮断動作後まず開閉検出部４２にてガス流路２２が遮断されたかを検出
する（ステップ６０１）。ガス流路２２が未閉止であると判定された場合遮断記憶部２９にて遮断中の遮断動作回数を表す遮断カウンタをインクリメントし（ステップ６０２）、遮断弁２３は遮断駆動部２６にて遮断方向とは逆の復帰方向に駆動し（ステップ６０３）。その後遮断駆動部２６にて遮断方向に通常の遮断動作を行う（ステップ６０４）。
【００４８】
ステップ６０３、ステップ６０４の遮断駆動部２６の具体的な駆動方法は、実施例１で説明したステップ２０４、２０５と同様であるため説明を省略する。
【００４９】
このように、本発明の第２の実施の形態のガス遮断装置によれば、遮断記憶部２９が遮断中であり、開閉検出部４２の信号が未閉止の遮断中閉止不完全の場合は、遮断とは逆方向に遮断弁２３を駆動し、その後遮断方向に遮断弁２３を駆動することで、遮断装置の運動変換機構につまり遮断を妨害する異物を取り除き遮断可能な状態にすることが可能である。このため、遮断弁２３がガス流路２２を遮断できる確率が高くなり、より安全なガス遮断装置を提供することができる。
【００５０】
また、遮断弁２３がモータ式遮断弁ではなく、電磁式ソレノイド遮断弁でも実施例１と同様な効果が得られるため説明を省略する。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上のように、本発明にかかるガス遮断装置は、膜式、超音波センサ、熱線式センサ、フルイディックセンサ等を用いて配管内を流れる各種ガス媒体、ＬＰガス、都市ガス、水素ガスの気体計測、又超音波センサ等を用いて水などの液体を計測する水道メータ等の用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施の形態１のガス遮断装置のブロック図
【図２】本発明の実施の形態１のガス遮断装置のフローチャート
【図３】本発明の実施の形態１の遮断駆動部のフローチャート
【図４】本発明の実施の形態２のガス遮断装置のブロック図
【図５】（ａ）本発明の実施の形態１の開閉検出部の開弁状態の断面図（ｂ）本発明の実施の形態１の開閉検出部の閉弁状態の断面図
【図６】本発明の実施の形態１の遮断駆動部のフローチャート
【図７】従来のガス遮断装置のブロック図
【符号の説明】
【００５３】
２１  ガスメータ
２２  ガス流路
２３  遮断手段
２４  流量検出手段
２６  遮断駆動部
２８  流量判定手段
２９  遮断記憶手段
３１  遮断中流量あり判定部
３２  マイクロコンピュータ
３３  電源部
４２  開閉検出手段
４３  遮断中断閉止不完全判定部
【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６】
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【図７】
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【図５】
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