(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスを給送するガス管路に設けられた複数の遮断弁を閉弁駆動させる駆動信号を当該各遮断弁に出力する遮断弁制御手段を有する遮断弁制御装置において、
前記遮断弁は、前記駆動信号が入力されているときに弁部を閉弁駆動する駆動手段を有し、
前記遮断弁制御手段は、一の遮断弁への駆動信号を当該一の遮断弁が閉弁動作を開始してから終了するまでに要する所定時間の間出力した後に停止し、その後、他の一の遮断弁への駆動信号を当該一の遮断弁が閉弁動作を開始してから終了するまでに要する時間の間出力した後停止することを特徴とする遮断弁制御装置。
【請求項２】
前記請求項１記載の遮断弁制御装置であって、
前記遮断弁制御手段は、前記各遮断弁への１回目の駆動信号を出力し終えたのち、前記各遮断弁へ２回目の駆動信号を出力することを特徴とする遮断弁制御装置。
【請求項３】
前記請求項２記載の遮断弁制御装置であって、
前記各遮断弁への２回目の駆動信号の出力時間を、前記１回目の駆動信号の出力時間よりも長く設定したことを特徴とする遮断弁制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は遮断弁制御装置に係り、特に流体が流れる管路に配設された複数の遮断弁の閉動作を制御するよう構成した遮断弁制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
都市ガス等を給送するガス管路には、圧力制御弁等と共に緊急時に管路を遮断する遮断弁が配設されている。この種の遮断弁は、例えば地震、火災、ガス流出による急激な圧力低下等が生じた場合、遮断弁制御装置からの閉弁信号により緊急閉弁動作を行って管路を遮断する。これにより、２次災害の発生を防止していた。
【０００３】
この種の緊急遮断弁を閉弁駆動するアクチュエータは、液化ガスが封入されたボンベの封板をニードルカッタで突き破ると、ボンベから噴出された高圧ガスがピストン・シリンダ機構のシリンダ室に供給され、ピストンが駆動されるよう構成されている。そして、ピストンの駆動力により遮断弁が閉弁動作して配管流路を遮断する。なお、ボンベの封板を開封するニードルカッタは、通常、係止機構により封板に対向する位置に係止されており、ソレノイドが遮断弁制御装置から出力された電流供給により励磁されると、係止が解除されてボンベの封板を突き破るように動作する。
【０００４】
そして、遮断弁制御装置は、地震センサ、火災センサ、圧力センサ等からの検出信号をトリガとして複数の遮断弁の各ソレノイドを同時に励磁させて各遮断弁を同時に閉弁させていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の遮断弁制御装置は、緊急遮断時に複数のソレノイドを同時に励磁させて複数の遮断弁を同時に閉弁させるため、大電流を供給する必要があり、電源部、基板、基板実装部品に大電流に耐えられる回路構成としなければならない。そのため、従来は、製造コストが大となっていた。
【０００６】
更に上述の回路構成とすることにより、各電子部品のサイズが大きくなるので、弁制御装置自体が大型化してしまい、狭い場所への設置が困難となることがあった。
そこで、本発明は上記問題を解決した遮断弁制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は以下のような特徴を有する。
上記請求項１の発明は、ガスを給送するガス管路に設けられた複数の遮断弁を閉弁駆動させる駆動信号を当該各遮断弁に出力する遮断弁制御手段を有する遮断弁制御装置において、
前記遮断弁は、前記駆動信号が入力されているときに弁部を閉弁駆動する駆動手段を有し、
前記遮断弁制御手段は、一の遮断弁への駆動信号を当該一の遮断弁が閉弁動作を開始してから終了するまでに要する所定時間の間出力した後に停止し、その後、他の一の遮断弁への駆動信号を当該一の遮断弁が閉弁動作を開始してから終了するまでに要する時間の間出力した後停止することを特徴とするものである。
【０００８】
従って、請求項１記載の発明によれば、一の遮断弁への駆動信号を当該一の遮断弁が閉弁動作を開始してから終了するまでに要する所定時間の間出力した後に停止し、その後、他の一の遮断弁への駆動信号を当該一の遮断弁が閉弁動作を開始してから終了するまでに要する時間の間出力した後停止するため、複数の遮断弁への駆動信号を同時に出力する場合よりも遮断弁制御装置が各遮断弁に供給する電流値が小さくなるので遮断弁制御装置の電子部品に大電流用のものを用いる必要がなく、その分回路構成がコンパクトにできると共に製造コストを安価にできる。
【０００９】
また、請求項２記載の発明は、前記請求項１記載の遮断弁制御装置であって、
前記遮断弁制御手段は、前記各遮断弁への１回目の駆動信号を出力し終えたのち、前記各遮断弁へ２回目の駆動信号を出力することを特徴とするものである。
従って、請求項２記載の発明によれば、遮断弁制御手段が各遮断弁への１回目の駆動信号を出力し終えたのち、各遮断弁へ２回目の駆動信号を出力するため、１回目の駆動信号で閉弁できなかった遮断弁があっても２回目の駆動信号で各遮断弁を確実に閉弁させることができる。
【００１０】
また、請求項３記載の発明は、前記請求項２記載の遮断弁制御装置であって、
前記各遮断弁への２回目の駆動信号の出力時間を、前記１回目の駆動信号の出力時間よりも長く設定したことを特徴とするものである。
従って、請求項３記載の発明によれば、各遮断弁への２回目の駆動信号の出力時間を、１回目の駆動信号の出力時間よりも長く設定したため、１回目の駆動信号で閉弁できなかった遮断弁があっても２回目の駆動信号で各遮断弁をより確実に閉弁させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明の一実施例を説明する。
図１は本発明になる遮断弁制御装置の一実施例が適用されたガス供給システムの構成図である。
図１に示されるように、遮断弁制御装置１１は、例えば感震器またはガス洩れセンサ等からの検出信号により閉弁信号としてのパルス信号を間欠的に出力する。
【００１２】
１２は第１のガス供給ユニットで、中圧配管１３から分岐されたガス供給管路１４の途中に配設されている。
１５は第２のガス供給ユニットで、低圧配管１６から分岐されたガス供給管路１７の途中に配設されている。
上記第１のガス供給ユニット１２と第２のガス供給ユニット１５とは、１台の遮断弁制御装置１１により管理されている。
【００１３】
第１のガス供給ユニット１２は、ガス供給管路１４に連通された手動式の常閉弁１８と、常閉弁１８の上流側から分岐して常閉弁１８の下流側に連通された分岐管路１９とを有する。通常は、常閉弁１８が閉弁されているので、中圧配管１３から供給されたガスは、分岐管路１９を通過して下流側に供給される。
この分岐管路１９には、上流側から順に手動式の上流側常開弁２０と、緊急時に流路を遮断する第１遮断弁２１と、ストレーナ２２と、ガス供給流量を計測するガスメータ２３と、ガス供給圧力が所定圧以上になったことを検出する圧力スイッチ２４と、手動式の下流側常開弁２５とが配設されている。
【００１４】
第１遮断弁２１は、例えばボール弁構造の弁部２６と、弁部２６を駆動させるアクチュエータ部２７と、緊急時にアクチュエータ部２７へ高圧ガスを供給させるためのソレノイド２８とからなる。また、ソレノイド２８は、上記遮断弁制御装置１１から出力された閉弁信号（駆動信号）により励磁されると、ニードルカッタの係止を解除して液化ガスが封入されたボンベ（図示せず）の封板をニードルカッタにより突き破り、高圧ガスをアクチュエータ部２７に供給させる。これにより、アクチュエータ部２７は、高圧ガスを駆動源として弁部２６を閉弁動作させて分岐管路１９を遮断する。
【００１５】
ソレノイド２８は、閉弁信号が入力され続けている間のみ動作する。そして、本実施例においては、第１遮断弁２１は閉弁の動作を開始してから終了するまで０．５秒の時間を要する。すなわち、ソレノイド２８に閉弁信号が入力され始めて第１遮断弁２１が閉弁動作を開始してから第１遮断弁２１の閉弁動作が終了するまでの０．５秒間、ソレノイド２８に継続して閉弁信号が入力される必要がある。
【００１６】
また、第２のガス供給ユニット１５は、上記第１のガス供給ユニット１２と同様な構成である。すなわち、第２のガス供給ユニット１５は、ガス供給管路１７に連通された手動式の常閉弁３１と、常閉弁３１の上流側から分岐して常閉弁３１の下流側に連通された分岐管路３２とを有する。通常は、常閉弁３１が閉弁されているので、低圧配管１６から供給されたガスは、分岐管路３２を通過して下流側に供給される。
【００１７】
この分岐管路３２には、上流側から順に手動式の上流側常開弁３３と、緊急時に流路を遮断する第２遮断弁３４と、ストレーナ３５と、ガス供給流量を計測するガスメータ３６と、ガス供給圧力を検出する圧力スイッチ３７と、手動式の下流側常開弁３８とが配設されている。第２遮断弁３４は、例えばボール弁構造の弁部３９と、弁部３９を駆動させるアクチュエータ部４０と、緊急時にアクチュエータ部４０へ高圧ガスを供給させるためのソレノイド４１とからなる。また、ソレノイド４１は、上記遮断弁制御装置１１から出力された閉弁信号（駆動信号）により励磁されると、ニードルカッタの係止を解除して液化ガスが封入されたボンベ（図示せず）の封板をニードルカッタにより突き破り、高圧ガスをアクチュエータ部４０に供給させる。これにより、アクチュエータ部４０は、高圧ガスを駆動源として弁部３９を閉弁動作させて分岐管路３２を遮断する。
【００１８】
ソレノイド４１は、上記ソレノイド２８と同様に閉弁信号が入力され続けている間のみ動作する。そして、第２遮断弁３４は上記第１遮断弁２１と同様に閉弁の動作を開始してから終了するまで０．５秒の時間を要する。すなわち、ソレノイド４１に閉弁信号が入力され始めて第２遮断弁３４が閉弁動作を開始してから第２遮断弁３４の閉弁動作が終了するまでの０．５秒間、ソレノイド４１に継続して閉弁信号が入力される必要がある。
【００１９】
図２は遮断弁制御装置１１の正面図である。
図２に示されるように、遮断弁制御装置１１の前面は、遮断弁操作盤４２となっている。この遮断弁操作盤４２には、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）等により各検出信号などの情報を表示する表示部４３とを有する。また、遮断弁操作盤４１は、表示部４３の表示を順次切り替える表示切替スイッチ釦４４と、警報ブザー４５と、警報ランプ４６と、停電時に点滅する電源ランプ４７と、弁閉時に点灯し弁開時に消灯する弁開閉ランプ４８，４９と、緊急遮断スイッチ釦５０，５１と、ブザー停止スイッチ釦５２とを有する。
【００２０】
遮断弁操作盤４１の緊急遮断スイッチ釦５０，５１が手動操作でオンに操作されると、第１遮断弁２１及び第２遮断弁３４は閉弁する。
図３は遮断弁制御装置１１の内部に設けられた回路構成を示すブロック図である。
図３に示されるように、遮断弁制御装置１１の内部には、制御回路５５と、第１遮断出力回路５６と、第２遮断出力回路５７と、第１，第２遮断出力回路５６，５７に電源供給する電源５８が配設されている。
【００２１】
制御回路５５は、上記感震器またはガス洩れセンサ等からの検出信号あるいは緊急遮断スイッチ釦５０，５１の操作により出力された閉弁操作信号が入力されると、第１遮断出力回路５６に閉弁信号（駆動信号）を０．５秒のパルス信号として出力し、１パルス分（０．５秒間）遅れて第２遮断出力回路５７にも閉弁信号（駆動信号）を０．５秒のパルス信号として出力する。
【００２２】
第１遮断出力回路５６及び第２遮断出力回路５７は、リレー等から構成されており、遮断弁制御装置１１から出力されるパルス信号の出力時間に応じた時間だけ第１、第２遮断弁２１，３４のソレノイド２８，４１に閉弁信号を出力して励磁させる。これにより、第１、第２遮断弁２１，３４は、段階的に閉弁動作して第１のガス供給ユニット１２の分岐管路１９及び第２のガス供給ユニット１５の分岐管路３２をほぼ同時（０．５秒間隔）に遮断する。
【００２３】
図４は制御回路５５が実行する制御処理を説明するためのフローチャートである。また、図５は制御回路５５から出力されるパルス信号の出力パターンの一例を示すタイミングチャートである。尚、制御回路５５から出力されるパルス信号の出力パターンは、第１遮断出力回路５６及び第２遮断出力回路５７から出力される閉弁信号の出力パターンと同じである。
【００２４】
図４及び図５に示されるように、制御回路５５は、ステップＳ１（以下「ステップ」を省略する）において、緊急信号が入力されたか否かを判定する。このＳ１で、例えば感震器またはガス洩れセンサ等からの検出信号あるいは緊急遮断スイッチ釦５０，５１の操作により出力された閉弁操作信号等の緊急信号が入力されたときは、Ｓ２に進む。
【００２５】
Ｓ２では、第１遮断出力回路５６へ１回目の１パルスＰａ（０．５秒間の閉弁信号）を出力させ、１回目の閉弁信号を第１遮断出力回路５６から出力させる。そのため、第１遮断弁２１のソレノイド２８を０．５秒間励磁される。これで、第１遮断弁２１は、前述した緊急遮断動作により閉弁してガス供給を遮断する。
次のＳ３では、１パルス分の出力時間（０．５秒間）が経過したかどうかを確認する。Ｓ３で１パルス分の出力時間（０．５秒間）が経過したとき、すなわち１パルスＰａがオフになるのと同時にＳ４に進み、第２遮断出力回路５７へ１回目の１パルスＰｂ（０．５秒間の閉弁信号）を出力させ、１回目の閉弁信号を第２遮断出力回路５７から出力させる。
【００２６】
そのため、第２遮断弁３４のソレノイド４１は０．５秒間励磁される。これで、第２遮断弁３４は、第１遮断弁２１が閉弁した直後に前述した緊急遮断動作により閉弁してガス供給を遮断する。
次のＳ５では、１パルス分の出力時間（０．５秒間）が経過したかどうかを確認する。Ｓ５で１パルス分の出力時間（０．５秒間）が経過したとき、すなわち１パルスＰｂがオフになるのと同時にＳ６に進み、第１遮断出力回路５６へ出力時間がｎ倍（例えばｎ＝１０）の２回目のパルスＰｃ（５秒間の閉弁信号）を出力させ、２回目の閉弁信号を第１遮断出力回路５６から出力させる。
【００２７】
この２回目の閉弁信号は、１回目の閉弁信号の出力時間よりも長い（本実施例では、１回目に出力された１パルスの１０倍とする）。そのため、第１遮断弁２１は、ソレノイド２８が５秒間励磁され、閉弁動作の信頼性を高めている。
次のＳ７では、ｎパルス分の出力時間（５秒間）が経過したかどうかを確認する。Ｓ７でｎパルス分の出力時間（５秒間）が経過したとき、すなわち２回目のパルスＰｃがオフになるのと同時にＳ８に進む。Ｓ８では、第２遮断出力回路５７へ２回目のパルスＰｄ（５秒間の閉弁信号）を出力させ、２回目の閉弁信号を第２遮断出力回路５７から出力させる。そのため、第２遮断弁３４はソレノイド４１が５秒間励磁され、閉弁動作の信頼性を高めている。
【００２８】
次のＳ９で、ｎパルス分の出力時間（５秒間）が経過した場合、２回目のパルスＰｄが出力された後、今回の処理を終了する。
このように、１回目の１パルスＰａの出力されたオフになると同時に１パルスＰｂが出力され、その後２回目のパルスＰｃの出力されたオフになると同時にパルスＰｄが出力されるため、ソレノイド２８，４１が同時に励磁されることがなく、ソレノイド２８と４１とが交互に励磁される。また、各遮断弁２１，３４への１回目のパルスＰａ，Ｐｂの出力時間を、各遮断弁２１，３４が閉弁動作を開始してから終了するまでに要する時間と等しくしたため、遮断弁２１を閉弁させると同時に次の遮断弁３４を連続的に閉弁させることができ、全遮断弁２１，３４へ１回目のパルスＰａ，Ｐｂを出力し終えるのにかかる時間を最短とすることができる。
【００２９】
さらに、２台のソレノイドが同時に励磁される従来の場合よりも消費電流が小さくなり、また電気回路の各部品（例えば電源部、基板、基板実装部品等）を大電流に耐えられる回路構成とする必要はないので、各電子部品を小さくでき、遮断弁制御装置１１を小型化できる。よって、遮断弁制御装置１１の設置スペースが小さくなって狭い場所への設置が容易に行えると共に、製造コストも安価に抑えることができる。
【００３０】
また、２回目のパルスＰｃ，Ｐｄが１回目のパルスＰａ，Ｐｂよりも長い時間出力されるため、１回目のパルスＰａ，Ｐｂで遮断弁２１，３４が閉弁できない場合でも、２回目のパルスＰｃ，Ｐｄによりソレノイド２８，４１を確実に作動させて遮断弁２１，３４を閉弁させることができる。
尚、遮断弁２１，３４へ出力される各閉弁信号を単純に所定時間にずらしただけの場合、例えば第１遮断弁２１のソレノイド２８へ閉弁信号を５秒間出力した後、第２遮断弁３４のソレノイド４１へ閉弁信号を５秒間出力することになる。この場合、第１遮断弁２１が閉弁した後も数秒間待ってから第２遮断弁３４が閉弁させることになり、その分第２遮断弁３４の閉弁動作が遅れるといった問題が生じる。
【００３１】
しかしながら、本実施例では、１回目のパルスＰａ，Ｐｂが各０．５秒間出力された直後に２回目のパルスＰｃ，Ｐｄが各５秒間出力されるため、遮断弁２１，３４を１秒間で閉弁させることができ、１台目と２台目の閉弁時間の差を０．５秒程度に短縮することができる。また、１回目のパルスＰａ，Ｐｂで遮断弁２１，３４が閉弁しなかったときは、２回目のパルスＰｃ，Ｐｄで確実に閉弁させることができる。
【００３２】
尚、上記実施例では、都市ガスが給送されるラインに配設された場合を一例として挙げたが、これに限らず、他の気体あるいは液体を給送する管路の遮断弁にも適用できる。
また、上記実施例では、２台の遮断弁を段階的に閉弁させる装置を一例として説明したが、例えば３台あるいはそれ以上の数の遮断弁が配設された場所にも適用できる。
【００３３】
また、上記実施例では、パルスの出力時間を０．５秒、５秒として説明したが、遮断弁の開弁又は閉弁動作に必要な電圧の印加時間に合わせて出力時間を設定すればこれ以外の出力時間でも適用できる。また、閉弁動作に緊急性がない場所に設置される遮断弁の制御を行う場合には、パルスＰａ，Ｐｂの出力時間は、０．５秒よりも長くても良い。
【００３４】
また、上記実施例では、遮断弁を閉弁させる装置を一例として説明したが、例えば遮断弁以外の弁として圧力制御弁や流量制御弁等を開弁又は閉弁させる装置にも適用できる。
【００３５】
【発明の効果】
上述の如く、請求項１記載の発明によれば、一の遮断弁への駆動信号を当該一の遮断弁が閉弁動作を開始してから終了するまでに要する所定時間の間出力した後に停止し、その後、他の一の遮断弁への駆動信号を当該一の遮断弁が閉弁動作を開始してから終了するまでに要する時間の間出力した後停止するため、複数の遮断弁への駆動信号を同時に出力する場合よりも遮断弁制御装置が各遮断弁に供給する電流値が小さくなるので遮断弁制御装置の電子部品に大電流用のものを用いる必要がなく、その分回路構成がコンパクトにできると共に製造コストを安価にできる。さらに、各電子部品のサイズが小さくなるので、弁制御装置自体を小型化でき、狭い場所にも設置することができる。
【００３６】
また、請求項２記載の発明によれば、遮断弁制御手段が各遮断弁への１回目の駆動信号を出力し終えたのち、各遮断弁へ２回目の駆動信号を出力するため、１回目の駆動信号で閉弁できなかった遮断弁があっても２回目の駆動信号で各遮断弁を確実に閉弁させることができる。
また、請求項３記載の発明によれば、各遮断弁への２回目の駆動信号の出力時間を、１回目の駆動信号の出力時間よりも長く設定したため、１回目の駆動信号で閉弁できなかった遮断弁があっても２回目の駆動信号で各遮断弁をより確実に閉弁させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明になる遮断弁制御装置の一実施例が適用されたガス供給システムの構成図である。
【図２】遮断弁制御装置の正面図である。
【図３】遮断弁制御装置の内部に設けられた回路構成を示すブロック図である。
【図４】制御回路が実行する制御処理を説明するためのフローチャートである。
【図５】制御回路から出力されるパルス信号の出力パターンの一例を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１１  遮断弁制御装置
１２  第１のガス供給ユニット
１３  中圧管路
１４  ガス供給管路
１５  第２のガス供給ユニット
１６  低圧配管
１７  ガス供給管路
１９，３２  分岐管路
２１  第１遮断弁
２３，３６  ガスメータ
２４，３７  圧力スイッチ
２６，３９  弁部
２７，４０  アクチュエータ部
２８，４１  ソレノイド
３４  第２遮断弁
４２  遮断弁操作盤
５０，５１  緊急遮断スイッチ
５５  制御回路
５６  第１遮断出力回路
５７  第２遮断出力回路
【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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