(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の流路と、前記流路の少なくとも１つに備えた流量計測手段と、前記各流路に備え流路の開閉度をそれぞれ自在に開閉する流路開閉手段と、地震などの振動を検出する振動検出手段と、前記振動検出手段の信号が異常か否かを判定する異常判定手段と、前記異常判定手段が異常と判定した時に前記流量計測手段を備えた前記流路以外の流路を前記流路開閉手段で閉止する開閉制御手段を備えた感震遮断装置。
【請求項２】
１つの流路に独立した複数の流路開閉手段を備えた請求項１記載の感震遮断装置。
【請求項３】
流量計測手段を備えていない流路には、複数個の流路開閉手段を備えた請求項１又は２記載の感震遮断装置。
【請求項４】
振動検出手段と流路開閉手段の間に流量計測手段が配置された請求項１から３のいずれか１項記載の感震遮断装置。
【請求項５】
複数の流路にそれぞれ備えた各流路開閉手段は、開閉方向が互いに対向する方向に設置された請求項１から４のいずれか１項記載の感震遮断装置。
【請求項６】
流量計測手段を設けた計測流路と、他のバイパス流路と、前記バイパス流路の内周側に計測流路を備えた請求項１から５のいずれか１項記載の感震遮断装置。
【請求項７】
外部の配管と接続する口金手段と、流路の入口流路と出口流路を前記口金手段へ接続すると共に前記入口流路と前記出口流路を一体に固定する固定手段と、前記口金手段と前記流路の間に前記固定手段を挟んだ構成とした請求項１から６のいずれか１項記載の感震遮断装置。
【請求項８】
口金手段の開口部と、流量計測手段を設けた流路の入口流路と出口流路へ接続する接続流路は、曲がり流路を備えた請求項７記載の感震遮断装置。
【請求項９】
流量計測手段は、超音波式の流量計測手段を用いた請求項１から８のいずれか１項記載の感震遮断装置。
【請求項１０】
流路開閉手段は、モータ式開閉遮断弁を用いた請求項１から９のいずれか１項記載の感震遮断装置。
【請求項１１】
振動検出手段は、３次元振動加速度検出手段とする請求項１から１０のいずれか１項記載の感震遮断装置。
【請求項１２】
異常判定手段は、所定振動レベル以上で、かつ地震動か否かを判定する請求項１１記載の感震遮断装置。
【請求項１３】
駆動電源として電池を用いた請求項１から１２のいずれか１項記載の感震遮断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地震動などを検出して、ガス管などの流路を閉止する保安機能を有した感震遮断装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種の制御装置は、特開平８−２７１２９５号公報のようなものが知られていた。以下、その方法について図４を参照しながら説明する。
【０００３】
図４に示すように、メイン供給路１と、サブ供給路２と、前記サブ供給路２に設けた流量検知部３と、前記メイン供給路１に設けた流路を遮断または遮断する弁体４と、前記弁体４を操作する手動操作部５と、所定以上の震度の振動を受けて係止部６により前記手動操作部５の保持を解除する感震部７とで構成していた。ここで、８は手動操作部に付勢力を付与する付勢部、９はメイン供給路とサブ供給路の合流流路を遮断または開放する弁体である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来技術では、流量を計測するサブ供給路２のみを閉止する弁体がないので、流量検知手段３のゼロ流量検知の精度を確認することができないという課題があった。すなわち、サブ供給路２を閉止するためには、弁体９を閉止しなければならず、ガスの供給を停止することになり、ガスの使用を一時的に停止しなければならない課題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、複数の流路と、前記流路の少なくとも１つに備えた流量計測手段と、前記各流路の開閉度をそれぞれ自在に開閉する流路開閉手段と、地震などの振動を検出する振動検出手段と、前記振動検出手段の信号が異常か否かを判定する異常判定手段と、前記異常判定手段が異常と判定した時に前記流量計測手段を備えた前記流路以外の流路を前記流路開閉手段で閉止する開閉制御手段を備えた構成とした。
【０００６】
上記発明によれば、異常判定部は、所定振動レベル以上で、かつ地震動か否かを判定することで、大きな地震動の時のみ、流量計測手段を備えていない流路を閉止して、微少流量を計測することができ、計測精度の向上と、計測回数の低減で消費電力を低減することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明は、複数の流路と、前記流路の少なくとも１つに備えた流量計測手段と、前記各流路の開閉度をそれぞれ自在に開閉する流路開閉手段と、地震などの振動を検出する振動検出手段と、前記振動検出手段の信号が異常か否かを判定する異常判定手段と、前記異常判定手段が異常と判定した時に前記流路を前記流路開閉手段で閉止する開閉制御手段を備えた。そして、流量計測手段を設けた流路の流路開閉手段で流路を調整閉止することで、流量がゼロの状態を作ることができ、ゼロ流量の状態で流量計測手段の計測精度を確認することができるので、突然の異常発生時にでも、つねに流量計測精度が確認されており精度の高い流量監視が行える。
【０００８】
また、１つの流路に独立した複数の流路開閉手段を備えた。そして、ひとつの流路に複数の流路開閉手段を用いることで、流路開閉時に、ひとつひとつの流路開閉手段は小さい力で開閉することができ、ひとつの開閉手段で開閉するよりも小さいスペースで構成することができる。
【０００９】
また、流量計測手段を備えていない流路には、複数個の流路開閉手段を備えた。そして、流量計測手段を備えていない流路に複数の流路開閉手段の開閉数を調整することで、流量計測手段を設けた流路へ流す流量を調整することができ、流量の計測精度を常に精度よく維持することすることができる。
【００１０】
また、振動検出手段と流路開閉手段の間に流量計測手段が配置された構成とした。そして、振動検出手段を流路開閉手段から遠ざけることができ、流路開閉手段の動作振動の影響を少なくして精度よく振動を検出することができる。
【００１１】
また、複数の流路にそれぞれ備えた各流路開閉手段は、開閉方向が互いに対向する方向に設置された構成とした。そして、向かい合った流路開閉手段を同時に開閉する時、開放する方向、あるいは閉止する方向が互いに逆方向となり、振動を打ち消し合うことができ、振動検出手段へ動作振動の影響を少なくして精度よく振動検出が行える。
【００１２】
また、流量計測手段を設けた計測流路と、他のバイパス流路と、前記バイパス流路の内周側に計測流路を備えた構成とした。そして、計測流路をバイパス流路が覆う構成になり、装置外部からの衝撃による変形時にも計測流路の形状にまで影響がなく流量計測を精度よく行える。
【００１３】
また、外部の配管と接続する口金手段と、流路の入口流路と出口流路を前記口金手段へ接続すると共に前記入口流路と前記出口流路を一体に固定する固定手段と、前記口金手段と前記流路の間に前記固定手段を挟んだ構成とした。そして、流路と口金手段の間に固定手段を設けることで、固定時に過大な力が加わっても流路の変形などを防止することができると共に、流量計測手段への影響を未然に防止することができる。
【００１４】
また、口金手段の開口部と、流量計測手段を設けた流路の入口流路と出口流路へ接続する接続流路は、曲がり流路を備えた。そして、口金手段の開口部から曲がり流路を介して流量計測手段へ流体が流れてくるので、ごみなどが流量計測手段を設けた流路へ進入してくることを防止し、流量計測手段の流量計測の精度と耐久性の向上が図れる。
【００１５】
また、流量計測手段は、超音波式の流量計測手段を用いた構成とした。そして、超音波式の流量計測手段とすることで、瞬時の流量が検出でき、地震動の発生後すぐに流量を計測することができ、災害を未然に防止することができる。
【００１６】
また、流路開閉手段は、モータ式開閉遮断弁を用いた構成とした。そして、モータ式開閉弁とすることで、開閉時の振動が少なくでき、振動検出手段への影響を抑え精度よく振動計測を行うことができる。
【００１７】
また、振動検出手段は、３次元振動加速度検出手段とする構成とした。そして、振動加速度を検出することで、振動加速度を検出することで地震動か否かの判定を精度よく行うことができ、流路開閉手段の微少な動作振動を検出することで、流路開閉手段の動作が正常に行われていることを確認することができる。
【００１８】
また、異常判定手段は、所定振動レベル以上で、かつ地震動か否かを判定する構成とした。そして、大きな地震動の時のみ、流量計測手段を備えていない流路を閉止して、微少流量を計測することができ、計測精度の向上と、計測回数の低減で消費電力を低減することができる。
【００１９】
また、駆動電源として電池を用いた構成とした。そして、複数の流路開放手段としていることで、小さい電力でひとつひとつ動作させることで、電池でも動作させることができる。
【００２０】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【００２１】
（実施例１）
図１は本発明の実施例１の感震遮断装置の構成を示す構成図である。図１において、流量計測手段としての超音波式流量計測部１０と、前記超音波式流量計測部１０を備えた計測流路１１と、超音波式流量計測部１０を持たないバイパス流路１２と、前記計測流路１１の流通状態を自在に開閉する流路開閉手段としての計測モータ弁１３と、前記バイパス流路１２の流通状態を自在に開閉する流路開閉手段としてのバイパスモータ弁１４，１５と、地震動などの振動を検出する振動検出手段としての３次元方向の振動加速度を検出する振動加速度検出部１６と、前記振動加速度検出部１６の信号が異常か否かを判定する異常判定手段としての異常判定部１７と、前記異常判定部１７が異常と判定した時に前記計測流路１１と前記バイパス流路１２をそれぞれ計測モータ弁１３とバイパスモータ弁１４，１５で閉止する開閉制御手段としての開閉制御部１８を備えた。
【００２２】
そして、バイパス流路１２に備えたバイパスモータ弁１４，１５と、計測流路１１に備えた計測モータ弁１３は、開閉方向が互いに対向する方向になるように設置し、コの字状の計測流路１１は、コの字状のバイパス流路１２の内周側に備える構成とした。また、外部の配管１８と接続する口金手段としての口金１９を有し、バイパス流路１２の入口流路２０と出口流路２１を一体に固定する固定手段としての固定ヘッダ部２２と、計測流路１１の入口流路２３と出口流路２４も同様に固定ヘッダ部２２に固定した。さらに、前記口金１９と前記各流路の間に前記固定ヘッダ部２２を挟んだ構成とした。また、口金１９の開口部２５と、計測流路１１の入口流路２３と出口流路２４へ接続する接続流路２６は、曲がり部２７を設けた曲がり流路とした。ここで、２８はステッピングモータ、２９は前記各部を駆動する電源としての電池、３０は外装ケースである。そして、電池からの各部への電気配線は略し、一部の接続を示す矢印が外装ケース外に描かれているが、これは分かりやすくするためであり、内部に配線が施されているものである。
【００２３】
次に動作、作用について図２と図３を用いて説明する。図２に示すように、本発明の感震遮断装置は、計測流路１１の計測モータ弁１３で流路の流れを閉止することで、計測流路１１に流量がゼロの状態を確実に作ることができる。そして、ゼロ流量の状態で流量計測を行い、計測した値がゼロか否かを比較し、計測値がゼロになるように補正係数などを用いて補正できるように計測調整することができる。よって、流量が少ない時や定期的にゼロの状態を作り、ゼロ流量の計測精度を頻繁に確認することができるので、突然の異常発生時にでも、低流量時まで常に流量が高い計測精度で計測できる。
【００２４】
また、図１に示すように、１つのバイパス流路１２に独立した２つのバイパスモータ弁１４，１５を備えているので、ひとつひとつの弁の面積を小さくでき、流路開閉時に小さい力で弁を開閉することができる。よって、弁を駆動する消費電力を少なくすることができると共に、弁も小型化が可能になり省スペースで構成することができる。また、消費電力が少ないので、電池でも動作させることができる。そして、図３に示すように、２つのバイパスモータ弁１４，１５の開閉数を調整することで、流量計測手段を設けた計測流路１１へ流す流量を調整することができ、流量の計測精度を常に精度よく維持することすることができる。すなわち、計測流量Ｑが所定流量Ｑ３より少ない時は、バイパスモータ弁１４，１５を２つとも閉止し、計測流路へすべて流すことで、流速が速くなり超音波式の流量計測の精度が向上する。また、流量が多い時は、バイパスモータ弁１４，１５を２つとも開放し、バイパス流路１２と計測流路１１に分けて流すことで、流路の圧力損失を小さくすることができる。また、その中間の流量Ｑ１からＱ２の時には、バイパスモータ弁１４，１５を１つだけ閉止して、流量計測が精度よく行うようにした。また、モータ式開閉遮断弁としているので、開閉度を自在に調整でき、流量Ｑ２からＱ３の時には、計測流路へ流す流量を細かく調整することができるので、さらに計測精度を向上することができる。
【００２５】
また、図１に示すように、振動加速度検出部１６とバイパスモータ弁１４，１５および計測モータ弁１３の間に、超音波式流量計測部１０を配置するような構成とすることで、振動加速度検出部１６を各弁１３，１４，１５から遠ざけることができ、各弁１３，１４，１５の動作時の振動が振動加速度検出部１６へ伝わってくることを低減することができる。よって、ノイズが少なく振動加速度を精度よく計測検出することができる。
【００２６】
さらに、バイパスモータ弁１４，１５と計測モータ弁１３は、開閉方向が互いに対向する方向に設置することで、同時に開閉する時、開放する方向、あるいは閉止する方向が互いに逆方向となり、振動を打ち消し合うことができ、振動加速度検出部１６が動作振動の影響を少なくして精度よく振動検出できる。計測モータ弁１３をコの字の内周に配置することで、省スペース化が図れる。
【００２７】
そして、バイパス流路１２の内周側に計測流路を備えることで、計測流路１１を外部からバイパス流路１２が覆う構成になり、装置外部からの衝撃などが加わって万が一変形した時にも、計測流路１１の形状にまで影響がなく流量計測を精度よく行える。なお、異常判定部１７、開閉制御部１８、電池２９などもコの字形のバイパス流路１２の内周側に設置することで、外部からの衝撃損傷などから防御する構成とした。
【００２８】
また、外部の配管１８と接続する口金１９と、バイパス流路１２と計測流路１１を一体に固定する強固な肉厚を要する固定ヘッダ部２２とを備え、前記口金１９と前記流路の間に前記固定ヘッダ部２２を挟んだ構成とした。そして、流路と口金の間に固定ヘッダ部を設けることで、施工時に口金に過大な力が加わっても、直接流路が変形することが防止できると共に、超音波式流量計測部１０への影響を未然に防止することができる。また、口金１９と固定ヘッダ部２２の間、固定ヘッダ部２２と各流路との間で気密シールを行うことで、外装ケース３０が変形しても漏れが発生しない構成としている。
【００２９】
また、口金の開口部と、流量流路の入口流路２３と出口流路２４へ接続する接続流路２６は、曲がり部２７を持った流路とした。そして、口金の開口部から曲がり部を介して計測流路１１へ流体が流れてくるので、ごみなどが計測流路１１へ進入してくることを防止し、超音波式流量計測部１０の流量計測の精度と耐久性の向上が図れる。
【００３０】
なお、流量計測手段は、超音波式の流量計測部１０としているので、瞬時の流量が検出でき、地震動の発生後すぐに流量を計測することができ、災害を未然に防止することができる。
【００３１】
また、振動検出手段は、３次元の振動加速度を検出する振動加速度検出部１６とすることで、どの方向に振動しても検出することが可能であり、かつ３次元方向の振動波形の特長を判別することで地震動か否かの判定を精度よく行うことができる。また、振動加速度検出部１６で流路開閉手段の微少な動作振動を検出することで、流路開閉手段の動作が正常に行われていることを確認することができる。そして、３次元方向を検出することができるので、転倒した場合やどの方向に設置されていても計測することができる。また、異常判定部１７は、所定振動レベル以上で、かつ地震動か否かを判定することで、大きな地震動の時のみ、流量計測手段を備えていないバイパス流路１２を閉止して、微少流量を計測することができ、計測精度の向上と、計測回数の低減で消費電力を低減することができる。
【００３２】
なお、超音波式流量計測部１０、３次元振動加速度検出部１６、モータ式開閉遮断弁１３，１４，１５で説明したが、それぞれ推測式のフルイデック流量計、メカ式の振動検出部、ソレノイド式遮断弁でも同様である。また、本装置は、集合住宅などでガスを供給する大元で保安機能を有する感震遮断装置を想定しているが、集合住宅の各戸に設置されているガスメータに用いても同様の効果が得られる。さらに、図１では、振動加速度検出部１６をコの字のバイパス流路１２の外周に設置した図で説明したが、他の部品と同様に、バイパス流路１２の内周に設置することで、外部からの損傷に対して防御することができることは明らかである。さらに、コの字型の流路で説明したが、Ｕの字型や、Ｌ字型など他の流路形状でも同様の効果が得られる。
【００３３】
このように、強制的に流量がゼロの状態を作ることができ、ゼロ流量の状態で流量計測手段の計測精度を確認することができるので、突然の異常発生時にでも、つねに流量計測精度が確認されており精度の高い流量監視が行える。
【００３４】
そして、ひとつの流路に複数の流路開閉手段を用いることで、流路開閉時に、ひとつひとつの流路開閉手段は小さい力で開閉することができ、ひとつの開閉手段で開閉するよりも小さいスペースで構成することができる。
【００３５】
また、流量計測手段を備えていない流路に複数の流路開閉手段の開閉数を調整することで、流量計測手段を設けた流路へ流す流量を調整することができ、流量の計測精度を常に精度よく維持することすることができる。
【００３６】
また、振動検出手段を流路開閉手段から遠ざけることができ、流路開閉手段の動作振動の影響を少なくして精度よく振動を検出することができる。
【００３７】
また、向かい合った流路開閉手段を同時に開閉する時、開放する方向、あるいは閉止する方向が互いに逆方向となり、振動を打ち消し合うことができ、振動検出手段へ動作振動の影響を少なくして精度よく振動検出が行える。
【００３８】
また、バイパス流路が計測流路を覆う構成になり、装置外部からの衝撃による変形時にも計測流路の形状にまで影響がなく流量計測を精度よく行える。
【００３９】
また、流路と口金手段の間に固定手段を設けることで、固定時に過大な力が加わっても流路の変形などを防止することができると共に、流量計測手段への影響を未然に防止することができる。
【００４０】
また、口金手段の開口部から曲がり流路を介して流量計測手段へ流体が流れてくるので、ごみなどが流量計測手段を設けた流路へ進入してくることを防止し、流量計測手段の流量計測の精度と耐久性の向上が図れる。
【００４１】
また、超音波式の流量計測手段とすることで、瞬時の流量が検出でき、地震動の発生後すぐに流量を計測することができ、災害を未然に防止することができる。
【００４２】
また、モータ式開閉弁とすることで、開閉時の振動が少なくでき、振動検出手段への影響を抑え精度よく振動計測を行うことができる。
【００４３】
また、振動加速度を検出することで、振動加速度を検出することで地震動か否かの判定を精度よく行うことができ、流路開閉手段の微少な動作振動を検出することで、流路開閉手段の動作が正常に行われていることを確認することができる。
【００４４】
また、大きな地震動の時のみ、流量計測手段を備えていない流路を閉止して、微少流量を計測することができ、計測精度の向上と、計測回数の低減で消費電力を低減することができる。
【００４５】
また、小さい電力でひとつひとつ動作させることで、電池でも動作させることができる。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の振動検出装置によれば、次の効果が得られる。
【００４７】
異常判定手段は、所定振動レベル以上で、かつ地震動か否かを判定する構成とした。そして、大きな地震動の時のみ、流量計測手段を備えていない流路を閉止して、微少流量を計測することができ、計測精度の向上と、計測回数の低減で消費電力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例１の感震遮断装置の構成図
【図２】  同振動検出装置の動作を示すフローチャート
【図３】  同振動検出装置の動作を示すフローチャート
【図４】  従来の感震遮断装置を示すブロック図
【符号の説明】
１０  超音波式流量計測部（流量計測手段）
１１  計測流路（流路）
１２  バイパス流路（流路）
１３  計測モータ弁（流路開閉手段）
１４、１５  バイパスモータ弁（流路開閉手段）
１６  振動加速度検出部（振動検出手段）
１７  異常判定部（異常判定手段）
１８  開閉制御部（開閉制御手段）
１９  口金（口金手段）
２０、２３  入口流路
２１、２４  出口流路
２２  固定ヘッダ部（固定手段）
２５  開口部
２６  接続流路
２７  曲がり部（曲がり流路）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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