(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部に送受光部を有する一対の送信側光ケーブル及び受信側光ケーブルを備え、送信光信号に対する反射光受信割合に基づいて、検知対象の状態判定を行う光信号判定装置であって、
該送受光部から突出する先端キャップを、さらに備え、
かつ、該先端キャップ内縁と送受光部端面とにより形成される凹部深さを、水滴が薄膜形状に形成される程度の深さとするとともに、先端キャップと送受光部の外周先端部との隙間から、毛管作用により水滴が送受光部の先端部から排出可能に構成することにより、送受光部に結露による球状水滴の形成を回避可能とし、
送信光信号を反射する反射板は、バルブ遮断用回動軸に固定されるアタッチメントの外周部に一体に固定され、かつ、バルブ遮断用回動軸に連動して回動するとともに、バルブ遮断時には送信光信号を反射することのない、光軸から離隔した位置に取り付けられ、
て成ることを特徴とする光信号判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信ケーブルを用いた光信号判定装置に係り、特に、送受信部における結露の影響を回避可能な光信号判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
都市ガス供給において、地震等、災害発生時の遠隔ガス遮断システムとして、スラムシャットバルブ（以下、ＳＳＶという）が用いられている。ＳＳＶは、ガバナ機能及び遮断機能を兼ねており、ガバナ二次側が異常昇圧したときに遮断するとともに、後述するように緊急時には遠隔操作により遮断可能に構成されている。
従来、ＳＳＶには遠隔操作による弁の開閉を電気的に判定する手段が講じられていないため、遠隔遮断操作を行った場合、遮断信号の出力時点で遮断と判定せざるを得ず、実際に弁がしまっているか否かの確認ができないという問題があった。
【０００３】
この問題に対応するため、ＳＳＶの復帰レバー先端部に反射板を取り付け、これに光信号を当てて、バルブ遮断状態を光の反射、非反射で判定するシステムが提案されている。
図１１は、この技術に係る光信号判定装置１００を示すものであり、送信側光ファイバーケーブル（以下、光ケーブルという）１０１ａと、受信側光ケーブル１０１ｂと、バルブ（図示せず）側面に取り付けたセンサカバー１０５内のバルブ復帰レバー１０４に固定される反射板１０３と、送受光部１０２を主要構成とする。反射板１０３は、バルブ開のときは同図（ａ）に示すように光軸に対して直角位置となる。このとき、送信側光ケーブル１０１ａから送信される光信号は、反射板１０３で反射されて送受光部１０２に戻り、受信側光ケーブル１０１ｂを介して監視装置（図示せず）に送信され、バルブ開と判定される。一方、バルブ閉のときは同図（ｂ）に示すように光軸と平行となり、反射光が検知されないためバルブ閉と判定される。このような光信号判定装置を用いることにより、遮断信号出力に基づくバルブ遮断の有無の遠隔からの確認が可能となった。
【非特許文献１】ガスエネルギー新聞、２００７．１１．２８、「トーセツ  確実な弁閉止を確認  ＳＳＶ光スイッチ」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ＳＳＶにおいてはガバナ一次圧（０．１〜１ＭＰａ）から二次圧（約２ｋＰａ）への急激な圧力低下が生じるため、ガスの断熱膨張によりＳＳＶ本体が冷却される。さらに、ＳＳＶは密閉度の高い室内、例えば地下室等に設置されることが多いことから、ＳＳＶに付設される光信号判定装置は結露しやすい環境下に置かれることが多く、送受光部１０２に水玉状に水滴が溜まってしまい、正常な判定を妨げるおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、このような課題を解決するためのものであって、簡易な構造により送受光部が結露しても正常に稼動可能な光信号判定装置を提供するものである。本発明は、以下の内容を要旨とする。すなわち、本発明に係る光信号判定装置は、
（１）先端部に送受光部を有する一対の送信側光ケーブル及び受信側光ケーブルを備え、送信光信号に対する反射光受信割合に基づいて、検知対象の状態判定を行う光信号判定装置であって、該送受光部から突出する先端キャップを、さらに備え、かつ、該先端キャップ内縁と送受光部端面とにより形成される凹部深さを、送受光部に結露による球状水滴の形成を回避可能に構成して成ることを特徴とする。
（２）送信側光ケーブルと受信側光ケーブルとは、一体に束ねられて成ることを特徴とする。
（３）先端キャップ材質が、伸縮性のあるゴム（例えばシリコンゴム等）であることを特徴とする。
（４）上記（１）乃至（３）において、光信号判定装置は、ガススラムシャットバルブに搭載され、かつ、送信光信号を反射する反射板は、バルブ遮断用回動軸に連動して回動するとともに、バルブ遮断時には送信光信号を反射することのない、光軸から離隔した位置に取り付けられて成ることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
上記各発明によれば、装置が結露環境下に置かれても、送受光部に水玉状に水滴が溜まることなく、正確な判定が可能となった。
また、ガススラムシャットバルブに搭載される発明にあっては、バルブ遮断時に反射板が送信光信号を反射することがない構成としたため、誤判定のおそれがなくなった。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施形態について、図１乃至１０を参照してさらに詳細に説明する。なお、本発明の範囲は特許請求の範囲記載のものであって、以下の実施形態に限定されないことはいうまでもない。
図１は、本発明の一実施形態に係る光信号判定装置を含む遠隔ガス遮断判定システム４０の全体構成を示す図である。図２は、スラムシャットバルブ１０の外観構成を示す図である。図３は、スラムシャットバルブ１０の断面構成の模式図である。図４は、スラムシャットバルブ１０の弁遮断状態を示す図である。図５は、遮断検知ユニット２０の断面構成を示す図である。図６は、反射板２４の復帰レバー１４への接続態様を示す図である。図７は、光信号判定装置１の全体構成を示す図である。図８は、光信号判定装置１先端部の詳細構成を示す図である。図９は、本実施形態における弁遮断判定方法を示す図である。図１０は、光信号判定装置１が結露環境下にあるときの、送受光部８における水滴形成過程を示す図である。
【０００８】
図１を参照して、遠隔ガス遮断判定システム４０はガス流路に介在するスラムシャットバルブ（以下、ＳＳＶ）１０と、ＳＳＶの遮断有無を検知する遮断検知ユニット２０と、ＳＳＶ１０に遮断指令する遠隔監視装置３０と、を主要構成として備えている。遠隔監視装置３０は、センタ（図示せず）からの遠隔指令に基づいてＳＳＶ１０に遮断指令し、さらに遮断判定結果をセンタに送信する遠隔指令部３１と、遮断検知ユニット２０に対して光信号を送信し、また返信光信号を電気信号に変換するアンプユニット３３と、送受信信号に基づいて遮断の有無を判定する判定部３２と、ＳＳＶ１０に負圧を与える負圧遮断ユニット３４と、を備えている。
【０００９】
図２、３を参照して、ＳＳＶ１０はバルブ部１１と、その上方のガバナ部１２とが一体に構成されている。ガバナ部１２の内部はダイヤフラム１２ｄを介して２室に区画されている。上側室１２ｅには、ダイヤフラム１２ｄを貫通するスピンドル１２ｂと、スピンドル１２ｂの外周に付勢用スプリング１２ａが収容されている。また、後述する緊急遮断時の負圧導入口１２ｈが設けられている。下側室１２ｆにはボールラッチ機構１２ｃが収容されている。下側室１２ｆには導入口１２ｇを介してガバナ二次圧が掛かるように構成されており、一方、スプリング１２ａはガバナ二次圧と釣り合うようにバネ定数が設定されている。
【００１０】
バルブ部１１は内部にスイング弁１１ｂ、ステム１１ｅ及びスプリング１１ｄを備えている。スイング弁１１ｂの一端側は、回動軸１１ｆに回動自在に固定されている。回動軸１１ｆは本体外部に突出し、軸支持ナット１５により回動自在に固定されている。回動軸１１ｆの先端には、復帰レバー１４が取り付けられている。軸支持ナット１５の外周には、遮断検知ユニット２０が取り付けられている。スイング弁１１ｂの上流側面には、ステム１１ｅへの懸架のためのフック１１ｃが設けられている。内部ガス流路には弁座１１ｇが設けられており、スイング弁１１ｂの当接によりガス流路を遮断するように構成されている。
スピンドル１２ｂとステム１１ｅとは、ボールラッチ機構１２ｃを介して接続しており、ステム１１ｅはガス供給時にはボールラッチ機構１２ｃにより、スイング弁１１ｂ開位置に拘止されている。また、上側室１２ｅが負圧となった場合には、図４に示すように、スピンドル１２ｂが上方に持ち上げられてラッチが外れ、スプリング１１ｄの作用によりステム１１ｅが下方に移動する。これに伴いフック１１ｃが外れてスイング弁１１ｂは回動し、弁座１１ｇに当接してガス流路を遮断する。スイング弁１１ｂの回動に伴い、復帰レバー１４も反時計方向に９０度回転する。
【００１１】
次に図５乃至８を参照して、遮断検知ユニット２０の構成について説明する。図５，６を参照して、遮断検知ユニット２０は、軸支持ナット１５に固定されるセンサカバー２６と、アタッチメント２５を介して復帰レバー１４に固定される反射板２４と、センサカバー２６に固定される台座２７と、締付ナット２３により台座２７に固定される光信号判定装置１と、を備えている。センサカバー２６の内表面は、飽和反射を防止するためのブラスタ処理が施されている。反射板２４は、取付部２４ａによりアタッチメント２５の外周部接線位置に固定されている。この位置は、後述するようにスイング弁１１ｂ開状態では光軸に対して直角方向、閉状態では光軸と平行、かつ、光軸から十分離隔するように設定されている。
図７、８を参照して、光信号判定装置１は、中央部に固定ナット４を備え、内部に貫通孔を有する本体２と、貫通孔を挿通する光ケーブル３と、先端部７に取り付けられるシリコンゴム製キャップ６と、を主要構成として備えている。固定ナット４の先端側には、締付ナット２３用のネジ５が切られている。先端部７はキャップ６を挿嵌したときに他の部分と同一外径となるように、他の部分に対して外径が小さく構成されている。光ケーブル３は、送信側光ケーブル３ａと受信側光ケーブル３ｂとが一体に束ねられており、貫通孔内面にコーキング１０固定されている。光ケーブル３先端部の送受光部８は、キャップ６の先端面に対して窪んだ位置に配置され、キャップ６の内縁面と送受光面６により凹部９が形成されている。
【００１２】
遠隔ガス遮断判定システム４０は以上のように構成されており、次に図９をも参照して、本実施形態における弁遮断判定方法について説明する。システム稼働中は、アンプユニット３３から送信側光ケーブル３ａを介して常時、光信号が送信されている。弁開の状態では同図（ａ）のように、反射板２４は光軸に対して直角方向であるため、送受光部８から放射される光は反射板２４で反射し、反射光の大部分が送受光部８で捉えられる。判定部３２では、受信光量／送信光量を比較して弁開を確認する。
遠隔監視装置３０からの遮断指令に基づいて、負圧遮断ユニット３４によりガバナ上側室１２ｅが負圧となった場合、上述のようにスイング弁１１ｂは閉となる。これに伴い回動軸１１ｆが９０度回転するため、反射板２４は同図（ｂ）のように光軸と平行、かつ、光軸から十分離隔している。このため送受光部８から放射される光は反射板２４で反射されることなく、センサカバー２６の内表面に到る。内表面はブラスタ処理されているため、光は散乱して送受光部８に到達する光量は放射光量に対して閾値以下となり、判定部３２では弁閉と判定する。
【００１３】
次に図１０をも参照して、光信号判定装置１が結露環境下にあるときの、送受光部８の結露による影響について説明する。送受光部８周囲が露点以下になった場合、凹部９部分には微小の水滴が発生する。この場合、凹部９の深さ（ｄ）が十分に大きいため、水滴は薄膜状に形成され送受光部８表面を覆っていく。また、毛管現象により、キャップ６と本体内面の隙間２ｂに浸入してネジ部５方向に排出され、凹部９内に過剰に溜まることはない。これらの相乗作用により、水滴が送受光部８表面で水玉状に成長することはなく、遮断判定に影響を及ぼすことはない。
【産業上の利用可能性】
【００１４】
本発明は、スラムシャットバルブの遠隔遮断判定装置のみならず、光通信ケーブルを利用した判定装置における送受信部の結露対策技術として広く利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】遠隔ガス遮断判定システム４０の全体構成を示す図である。
【図２】スラムシャットバルブ１０の外観構成を示す図である。
【図３】スラムシャットバルブ１０の断面構成の模式図である。
【図４】スラムシャットバルブ１０の弁遮断状態を示す図である。
【図５】遮断検知ユニット２０の一部断面構成を示す図である。
【図６】反射板２４の復帰レバー１４への接続態様を示す図である。
【図７】光信号判定装置１の全体構成を示す図である。
【図８】光信号判定装置１先端部の詳細構成を示す図である。
【図９】本実施形態における弁遮断判定方法を示す図である。
【図１０】光信号判定装置１が結露環境下にあるときの、送受光部８における水滴形成過程を示す図である。
【図１１】従来の光信号判定装置１００の弁遮断判定方法を示す図である。
【符号の説明】
【００１６】
１・・・光信号判定装置、  ３・・・光ケーブル、  ３ａ・・・送信側光ケーブル、  ３ｂ・・・受信側光ケーブル、  ４・・・固定ナット、  ５・・・ネジ部、  ６・・・キャップ、  ９・・・凹部、  １０・・・スラムシャットバルブ、  １１ａ・・・ガス流路、  １１ｂ・・・スイング弁、  １１ｃ・・・フック、  １１ｄ、１２ａ・・・スプリング、  １１ｄ・・・バネ、  １１ｅ・・・ステム、  １１ｆ・・・回動軸、  １１ｇ・・・弁座、  １２・・・ガバナ部、  １２ｂ・・・スピンドル、  １２ｃ・・・ボールラッチ機構、  １２ｄ・・・ダイヤフラム、  １２ｅ・・・上側室、  １２ｆ・・・下側室、  １２ｇ・・・二次圧導入口、  １２ｈ・・・負圧導入口、  １４・・・復帰レバー、  １５・・・軸支持ナット、  ２０・・・遮断検知ユニット、  ２３・・・締付ナット、  ２４・・・反射板、  ２５・・・アタッチメント、  ２６・・・センサカバー、  ２７・・・台座、  ３０・・・遠隔監視装置、  ３１・・・遠隔指令部、  ３２・・・判定部、  ３３・・・アンプユニット、  ３４・・・負圧遮断ユニット、  ４０・・・遠隔ガス遮断判定システム
【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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【図８】
0004879217.tif 000009
【図９】
0004879217.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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