JP2010107012A - ヒューズガス栓 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、弁体がガス圧を受けて弁座に密着したとき、その状態を検知して警報を発するようにして、弁体と弁座との間のわずかな隙間からのガスの漏出を未然に防止できるヒューズガス栓を提供することにある。
【解決手段】ガス通路１０ｂ内に遊挿されたボール１５が、過流量のガスによりボールストッパ１４上にある状態から浮上して弁座面１６ｂに密着し、ガスを遮断するようにしたヒューズガス栓において、ボール１５の移動を検知することが可能な光ファイバーセンサ２をガス栓の本体１０に設けた。そして、光ファイバーセンサ２からの検知信号を光ファイバー５を介して受ける警報装置６を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、ヒューズガス栓に係り、特にはヒューズボールにより多量のガス漏れが防止された後、微量のガス漏れが継続することを未然に防止するためのヒューズガス栓に関する。

従来、ガス器具におけるガスが不燃状態となったとき等、ガスの供給を自動的に停止するヒューズガス栓が用いられている。そのヒューズガス栓においては、例えば、玉状の弁体がガス通路内に遊挿されている。そして、ガスの流量が正常燃焼に費やされる流量を超えた時、前記弁体が弁座に押し付けられてガス通路を遮断するようになっている。また、弁体が弁座に押し付けられた状態からリセットして、弁体を遊挿状態に復帰させるためのリセット機構が用いられている。そのリセット機構では、ガス栓を閉じる方向に回すことにより、ガス栓の先端に設けられた突起が、弁座から突出している弁体の球面部を横方向から押すことになり、その力の下方成分により弁体を下げるようになっている。しかし、このリセット機構は、何回かのガス栓の開閉操作をしなければ確実なリセットが行われない問題があった。

特許文献１に開示されている「ヒューズコック付ガスコックにおけるフロート弁のリセット機構」は、そのような従来のガス栓が有していた問題点を解決するものとして、提案されている。その機構は、ガス栓の中心を貫通する孔に挿通された弁復帰棒により玉状のフロート弁を押し下げるようになっており、その弁復帰棒を上下動させるものとして、ノブの中央に出没可能に配置された復帰ボタンが設けられている。
実開昭６２−１７０４５７号公報（［請求項］、［図１、２］を参照）

特許文献１に開示されているガス栓は、リセット機構に係る従来の問題を解決したものとされているが、玉状のフロート弁が浮上して弁座に接しガス通路を遮断する機構については従来技術が用いられている。

ところが、玉状の弁体を用いる従来機構のヒューズガス栓においては、過流量のガスに押されて浮上した弁体が、ガス圧を受けて弁座に密着しているとき、その密着は完全シール状態にあるとは限らず、弁体と弁座とのわずかな隙間から微量のガスが漏れ出ることが起こり得る。しかし、ガス器具の使用者は、ヒューズボールが作動したことを認識することができずに、誰かがガス栓を操作してガスを止めたものと勘違いする場合もあり、また、ホースが何らかの原因で外れたことに気がつかない場合もある。すると、ヒューズボールが作動したガス栓から微量のガスが不燃状態にあるガス器具に供給されて流出し、その流出が長時間に亘って継続して、しかもその流出が密閉室内において起きた場合、流出したガスの総量は徐々に増大する。

本発明は、このような問題に着目してなされたものであり、その目的とするところは、弁体がガス圧を受けて弁座に密着したとき、その状態を検知して警報を発するようにして、弁体と弁座との間のわずかな隙間からのガスの漏出を未然に防止するためのヒューズガス栓を提供することにある。

上記問題を解決するために請求項１に記載のヒューズガス栓の発明は、ガス栓のガス通路に設けられた弁座と、前記ガス通路内における通常位置と前記弁座に密着する非常位置との間で移動可能に遊挿され、前記非常位置において過流量のガスを遮断する弁体とよりなるヒューズガス栓において、前記弁体の移動を検知することが可能なセンサをガス栓の本体に設けたことを特徴とするものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のヒューズガス栓において、前記センサは、前記非常位置にある前記弁体を検知して信号を発するようになっていることを特徴とするものである。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のヒューズガス栓において、前記信号の発信は、リセットされて前記通常位置へ復帰した前記弁体を前記センサが検知するまでの間継続されることを特徴とするものである。

請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載のヒューズガス栓において、前記信号を受けて、警報音及び警報表示のいずれか又は両方を発する警報装置が備えられていることを特長とするものである。

請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のうちいずれか一項に記載のヒューズガス栓において、前記センサは光ファイバーセンサであって、前記弁体が前記通常位置と非常位置との間を移動した時、その移動前後の弁体の中心点を結ぶ直線と平行に且つその直線から偏心して前記光ファイバーセンサの検出軸線が配置されていることを特徴とするものである。

（作用）
本発明によれば、ガス器具が不燃状態になったとき等のガス漏れ状態において、ガス栓のガス通路を過流量のガスが流れた場合、弁体が、通常位置から浮上して非常位置に移動し、弁座に密着してガスの流れを遮断した際、その非常位置にある弁体をセンサが検知できるようになっている。そのため、センサからの検知信号を受けた警報装置が警報音や警報表示を発せられるようにすれば、ガスの使用者がヒューズボールの作動を認識することができて、その作動の原因を除去することができる。

本発明によれば、従来型のヒューズガス栓にセンサを設けた簡単な構造であるが、弁座に密着してガスを遮断している弁体を光ファイバーセンサにより検知し、警報音或いは警報表示によりヒューズボールの作動をガスの使用者等に知らせることができる。従って、弁体と弁座との間のわずかな隙間からガスが漏出することを未然に防止するためのヒューズガス栓を提供することができる。

（実施形態）
以下、本発明を具体化した実施形態を図１〜図３を用いて説明する。
図１に示すように、本実施形態のヒューズガス栓１においては、光ファイバーセンサ２が光ファイバー５を介して警報装置６に連結されており、その警報装置６には警報音を発するブザー６ａと警報表示をＬＥＤにより表示するディスプレー６ｂが設けられている。

ヒューズガス栓１の本体１０には、有底中空筒状の基体部１０ａの下部側部において横方向に開口する中空筒状の供給口１１が形成され、基体部１０ａの中間部側部には、供給口１１の方向とは反対向きに開口する中空筒状の吐出口１２が形成されている。基体部１０ａの内面はテーパー面１０ｃとなっており、後述するガス栓本体１６のテーパー状外周面が回転摺動可能に嵌め合わされている。

ヒューズガス栓の主体となるガス栓本体１６の下部は合成樹脂製のボール１５を遊動状態に保持する中空筒状の遊動部１６ａとなっており、その上部内面はテーパー状の弁座面１６ｂとなって、その弁座面１６ｂの上部が弁座になっている。更に、弁座面１６ｂの上側の開口部は、その上部の吐出側通路１６ｃに連通している。また、遊動部１６ａには、ボール１５を下方から支持するボールストッパ１４が取り付けられている。このボールストッパ１４は、環状板状体と、その内側を３等分するように半径方向に延在する３枚の板状体とにより構成されている。３枚の板状体は中心部の軸体を共有して一体化されている。

また、ガス栓本体１６の中心には、その上端から吐出側通路１６ｃへ貫通する貫通孔が形成されリセットロッド１７が上下動自在に挿通されている。
ガス栓本体１６とノブ１９とはカム軸１８を介して係合されているが、ガス栓本体１６とカム軸１８とは、互いに接離可能且つ回動不能に係合され、カム軸１８とノブ１９とは互いに回動不能に止ねじ２０により係合されている。そして、カム軸１８が基体部１０ａの上端に固定された止め輪２１により上方へ抜け出ることが防止されているので、ガス栓本体１６及びノブ１９は本体１０の基体部１０ａから離脱しないようになっている。

カム軸１８の下部の中心部には穴１８ａが形成され、リセットロッド１７が係合されている。また、カム軸１８の下端に形成された環状凹部１８ｂと、その環状凹部１８ｂに対向して配置されたガス栓本体１６の上端の環状凹部１６ｄとの間にはスプリング１７ａが装着されている。このスプリング１７ａにより、カム軸１８とガス栓本体１６とが互いに離反する方向に付勢されている。前述のようにカム軸１８は止め輪２１により上方への移動が阻止されているので、ガス栓本体１６は、スプリング１７ａの付勢力により基体部１０ａのテーパー面１０ｃに押し付けられて、シールが確保されている。

本体１０の基体部１０ａの底部には、雌ねじを有する貫通孔１０ｄが形成され、光ファイバーセンサ２のヘッド３が、ガス通路１０ｂに臨むようにパッキング４を介して挿通され、ヘッド３の外周面の雄ねじにより螺合されている。図１（ｂ）に示すように、そのヘッド３の内部には発光側光ファイバー３ａと受光側光ファイバー３ｂとが内挿され、それぞれの周囲が充填材３ｃにより充填されている。この、発光側光ファイバー３ａからボール１５に照射された光が反射され受光側光ファイバー３ｂに受光され、ヘッド３の先端とボール１５との間の距離の変化を検知するようになっている。

また、本実施形態においては、光ファイバーセンサ２のヘッド３が、前記３枚の板状体の中心部の軸体から外れる方向を指しており、従って、光ファイバーセンサ２は、ボール１５に対して、その中心を外した位置に光を照射し、その反射光を検知するようになっている。言い換えれば、ヘッド３が指す方向は、後述するように、ボール１５が、ボールストッパ１４に支持されている通常位置と、弁座面１６ｂの弁座に密着している非常位置とのいずれかにあるとき、それぞれの位置におけるボール１５の中心点を結ぶ直線と平行且つその直線から偏心する方向である。

次に、図１〜図３を用いて、ガス通路１０ｂ内を所定量以上のガスが流れた場合のヒューズガス栓１の作動について説明する。
図１に示すヒューズガス栓１は、ガス管及びホースが接続されていないが、ガス器具に供給されたガスが正常に燃焼している場合の開栓状態を示しており、ボール１５は浮上することなくボールストッパ１４に支持され、通常位置にある。このとき、光ファイバーセンサ２は、ボール１５が通常位置にあることを検知して、その検知信号を警報装置６に発信しているが、その信号を受けた警報装置６は、正常状態を示す緑色ＬＥＤ（図示せず）を点灯するようになっている。

そして、ヒューズガス栓１が開栓状態のまま、ガス器具においてガスが不燃状態になったり、ガス器具からホースが外れたり、老朽化したホースの一部が破れたりして、ガス通路１０ｂ内を所定量を超えた過流量のガスが流れれば、図２に示すように、ボール１５は浮上して弁座面１６ｂに押し付けられ、ガスの流れは遮断される。このとき、光ファイバーセンサ２は、ボール１５が通常位置から移動して弁座面１６ｂに密着している非常位置にあることを、ボール１５の移動距離により検知し、その検知信号を警報装置６に対して発するようになっている。すると、警報装置６は、ブザー６ａから警報音を発し、ディスプレー６ｂにおいて警報を表示するので、ガスの使用者等は、ヒューズボールが作動してガスの供給が停止していることを認識できて、過流量のガスに係る原因を取り除くことができる。従って、ボール１５と弁座面１６ｂとの密着面から、ガスが微量ながらも継続して漏出することが未然に防止されることになる。

そして、ヒューズガス栓１が作動した原因を除去したガスの使用者等は、ボール１５の位置を非常位置から通常位置へと戻すリセット操作をする。その操作は、図３に示すように、ノブ１９を押し下げることで、カム軸１８を介してリセットロッド１７を下降させ、リセットロッド１７の先端がボール１５を押し下げることにより行われる。このとき、ボール１５が弁座面１６ｂから離れると同時にガスが流れ、そのガスの流れは正常状態となるので、ボールストッパ１４上に落下したボール１５は、再浮上することなく、通常位置に留まることになる。

このリセット操作が終了するまで、警報装置６のブザー６ａによる警報音やディスプレー６ｂによる警報表示は継続されるが、ボール１５が通常位置に戻されたことを検知した光ファイバーセンサ２からの信号により、警報装置６からの警報の発信は停止されるようになっている。なお、警報装置６のリセットを実施してから、ヒューズガス栓１のリセット操作をすることも可能である。

従って、上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、ガス通路１０ｂを過流量のガスが流れた場合、ボールストッパ１４上のボール１５が浮上して弁座面１６ｂに密着しガスの流れを遮断した際、そのボール１５を光ファイバーセンサ２が検知できるようにした。そして、光ファイバーセンサ２からの検知信号を受けた警報装置６が警報音や警報表示を発するようにした。そのため、ガスの使用者等が、ヒューズボールの作動を認識して、その作動の原因を除去することができるので、弁体と弁座との間のわずかな隙間からガスが漏出することを未然に防止するためのヒューズガス栓１を提供することができる。

（２）上記実施形態では、光ファイバーセンサ２から検知信号を受けた警報装置６がブザー６ａから警報音を発したり、ディスプレー６ｂにおいて警報を表示したりするようにした。そして、その警報音や警報表示を、ヒューズガス栓１がリセットされるまで継続するようにした。そのため、短時間のうちに、ガスの使用者等が、ヒューズボールの作動を認識して、その作動の原因を除去することができるヒューズガス栓１を提供することができる。

（３）上記実施形態では、光ファイバーセンサ２のヘッド３の方向を、ボールストッパ１４上にあるときのボール１５の中心点と弁座面１６ｂに密着しているときのボール１５の中心点とを結ぶ直線と平行に且つその直線から偏心するように配置した。そのため、ボールストッパ１４が中心部を有する構造であっても、光ファイバーセンサ２はその中心部の軸体を避けてボール１５に対して光を照射できるので、ボールストッパ１４の構造設計の自由度を損なうことがないヒューズガス栓１を提供することができる。

（変更例）
なお、上記実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 警報装置６が、ブザー６ａから警報音を発すると同時にディスプレー６ｂにおいて警報を表示するようにしたが、警報音及び警報表示のいずれかを発すること、又は、警報音と警報表示とを交互に発すること。
・ パッキング４を介して光ファイバーセンサ２を本体１０に螺合したが、パッキング４を用いず、シール性を有する接着剤によりヘッド３を本体１０の貫通孔１０ｄに挿入して光ファイバーセンサ２と本体１０とを接着結合すること。
・ 光ファイバーセンサ２のヘッド３の方向を、ボールストッパ１４上にあるときのボール１５の中心点と弁座面１６ｂに密着しているときのボール１５の中心点とを結ぶ直線と平行に且つその直線から偏心するように配置したが、ヘッド３の方向を前記直線上に配置すること。
・ センサとして光ファイバーセンサ２を用いたが、光ファイバーセンサ２に替えて静電容量センサを用いること。合成樹脂製のボール１５の静電容量を検出することにより、ボール１５が通常状態の位置から非常状態の位置へと移動したことを検知することができる。

（ａ）は本発明の実施形態におけるヒューズガス栓の一部断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡＡ矢視断面図。 ヒューズボールが作動したときのヒューズガス栓の一部断面図。 リセットしたときのヒューズガス栓の一部断面図。

符号の説明

１…ヒューズガス栓、２…光ファイバーセンサ、６…警報装置、１０…本体、１０ｂ…ガス通路。

Claims (5)

1. ガス栓のガス通路に設けられた弁座と、前記ガス通路内における通常位置と前記弁座に密着する非常位置との間で移動可能に遊挿され、前記非常位置において過流量のガスを遮断する弁体とよりなるヒューズガス栓において、前記弁体の移動を検知することが可能なセンサをガス栓の本体に設けたことを特徴とするヒューズガス栓。
2. 前記センサは、前記非常位置にある前記弁体を検知して信号を発するようになっていることを特徴とする請求項１に記載のヒューズガス栓。
3. 前記信号の発信は、リセットされて前記通常位置へ復帰した前記弁体を前記センサが検知するまでの間継続されることを特徴とする請求項２に記載のヒューズガス栓。
4. 前記信号を受けて、警報音及び警報表示のいずれか又は両方を発する警報装置が備えられていることを特長とする請求項２又は３に記載のヒューズガス栓。
5. 前記センサは光ファイバーセンサであって、前記弁体が前記通常位置と非常位置との間を移動した時、その移動前後の弁体の中心点を結ぶ直線と平行に且つその直線から偏心して前記光ファイバーセンサの検出軸線が配置されていることを特徴とする請求項１ないし４のうちいずれか一項に記載のヒューズガス栓。

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