JP3159086B2 - 感震ガス遮断システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、大規模地震等にお
いて、ガス容器の転倒やガス供給管の破損を事前に検知
しガスの放出を防止する感震ガス遮断システムに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来この種のガス遮断器としては、産業
報道出版編集発行、月刊ＬＰガス、１９９４年５月号、
第４６頁に記載されている。以下、その構成について図
１２、図１３を参照にしながら説明する。図１２は張力
式遮断器を示しガス容器１の出口に配設されるもので、
ガス容器１の揺れ、転倒によって壁面２等に一端が固定
された鎖３が、所定以上の力で引っ張られた時、ストッ
パー４が外れることにより張力式遮断器の内部に構成さ
れた弁（図示せず）が閉成することによりガス容器１か
らのガス放出を防止するものである。図１３は過流式遮
断器を示したものである。前述と同様にガス容器５の出
口に配設されるもので、配管６の破損等によりガスが所
定以上流れると内部に構成された弁体７が閉成されるこ
とによりガス容器５からのガス放出を防止するものであ
る。また、他の従来例としては、実開昭５７−１０３７
５５号公報や実開昭５７−１０３７５４号公報がある。
これらは感心センサの信号によりガス容器の出口に設け
られた容器弁を遮断するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
遮断器においては、ガス容器が設置されている設置場所
が大きく破損するときには有効に作用するがそれ以外で
は有効に働くとは言い難かった。即ち、張力式の場合を
考えると、一般にガス容器に対しては、転倒を防止する
ためにガス容器の転倒防止用の金具（図示なし）がガス
容器を壁面等に固定する様に設けられている。このよう
に転倒防止金具で転倒防止されたガス容器の出口に配設
された張力式遮断器のストッパーを外すには、極めて大
きい地震の揺れが必要であった。また、他の従来例にお
いては、感心センサはガス容器に設けたものでないため
地震の検出は可能であるが、各々のガス容器の状態を検
出することはできなかった。

【０００４】一方、過流式遮断器においては所定以上の
流れがある時、即ち配管の破損が生じた時に作動するも
のであり、破損に至らないレベルの地震に対しては対応
していなかった。

【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、ガス容器の状態を検出する振動検出手段
と、この振動検出手段の信号で地震判別と傾斜判別を行
なう制御手段と、ガス遮断手段を構成したものである。
上記発明によれば、ガス容器の振動状態を制御回路で処
理しガス遮断手段を動作するものであり、地震あるいは
傾斜の双方で遮断することが出来ると共に、ガス容器が
設置されている設備が破損に至らないレベルの地震に対
して対応出来るものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明は、ガスを保管するガス容
器と、ガス容器からのガスの流出を停止するガス遮断手
段と、ガス容器の各々に設けられガス容器の状態を検出
する振動検出手段と、振動検出手段の信号から地震か否
かを判別する地震判別手段と、振動検出手段の信号から
ガス容器の傾斜を判別する傾斜判別手段と、地震判別手
段からの地震判定信号および傾斜判別手段からの傾斜判
定信号の少なくとも一方の判定信号によってガス遮断手
段を閉止する制御手段とを備え、地震判別手段が地震を
判別した時に、ガス遮断手段を閉成すると共に、傾斜に
よるものか振動によるものかを報知する報知手段を備え
たものである。これにより、ガス遮断手段の動作を任意
の振動あるいは傾斜レベルに設定可能なため、破壊に至
らない地震においてもシステムの安全が確保出来るもの
である、また震判別と傾斜判別の双方を判断するため、
ガス容器が傾斜した際にもガス遮断手段を作動すること
が出来る。

【０００７】また、傾斜によるものか地震によるものか
を報知する報知手段を有するものである。そして、ガス
遮断の動作が発生した際には、その信号を供給業者、あ
るいはガス使用家庭に通報することにより、ガス復帰の
必要性等のシステム管理やガス使用家庭への緊急通報と
して活用することが出来る。

【０００８】また、振動検出手段は検出方向を設定する
方向設定手段を振動加速度センサと増幅器の間に有する
ものである。そして、検出方向を限定して使用したい場
合には、振動検出手段を任意の方向のみで使用すること
が可能であり、消費電力を小さくすることが出来る。

【０００９】また、地震判別手段と、傾斜判別手段は信
号レベルの大きい２方向の信号を用いて判別する機能を
有するものである。そして、短時間で検出できるもので
ある。

【００１０】以下、本発明の実施例について図面を参照
して説明する。 （実施例１） 図１は本発明の実施例１の感震ガス遮断システムのシス
テム構成図である。図２は動作流れを示すブロック図で
ある。図３は制御シーケンスを示す流れ図である。図４
は振動検出手段による振動レベル検知の出力特性図。図
５は振動検知手段による傾斜レベル検知の出力特性図。
図６は振動検知手段による傾斜レベル検知の傾斜出力特
性図である。

【００１１】図１において、８は保管庫であり、この内
部にはガス容器９が設置台１０に固定バンド１１により
固定されている。ガス容器９からはガス供給配管１２が
調圧器１３へバルブ１４、１５および圧力計１６を介し
て配管されている。また調圧器１３からはガス遮断手段
であるガス遮断手段１７およびバルブ１８、１９、そし
て圧力計２０を介して集合住宅２１へガス供給管が配管
されている。集合住宅２１の住居２２で使用されるガス
機器２３へはガスメータ２４を介してガス供給管１２が
配管されている。ガス容器９には振動検出手段２５が設
置されている。この振動検出手段２５は、ガス容器９が
設置台１０に対し固定バンド１１で十分固定されている
場合には、設置台１０に一台を設置してもよい。２６は
制御部である。

【００１２】次に動作流れを図２のブロック図で説明す
る。振動検出手段２５の内部にはＸ軸方向振動加速度セ
ンサ２７とその増幅器２８、フィルタ２９、およびＹ軸
方向振動加速度センサ３０とその増幅器３１、フィルタ
３２が設けられている。このＸ軸振動加速度センサ２７
としては静電容量式のセンサが使用される。その構造の
一例を説明すると、２つの電極をある隙間を隔て配置
し、片側の電極近傍に重りを設ける。この重りが振動に
よって移動し電極間の距離を変化させることにより静電
容量が変わる。この静電容量の変化を計測することによ
り振動レベルを計測することが可能となる。また傾斜し
た時には出力の初期値が水平時に対し変化するので傾斜
レベルを計測することが可能となる。振動検出手段２５
から出力された信号は地震判別手段３３、傾斜判別手段
３４を介して判別信号送信手段３５に送られる。そして
ガス遮断手段１７に信号を送信する。３６は制御手段を
示す。

【００１３】次に制御シーケンスを図３のフローチャー
トで説明する。地震判別手段３３内にはＸ軸振動加速度
センサ２７、Ｙ軸振動加速度センサ２８の振動レベル
が、ある規格値より大きいか否かを比較する振動レベル
比較器３７がある。３８は傾斜レベルが、ある規格値よ
り大きいか否かを比較する傾斜レベル比較器である。３
９は地震判別手段３３、傾斜判別手段３４において振動
レベルと傾斜レベルが規格値より大きいか否かを判断す
る振動大・傾斜大判断部であり、４０は地震判別手段３
３、傾斜判別手段３４において振動レベルが規格値より
大きいか、また傾斜レベルが規格値より小さいかを判断
する振動大・傾斜小判断部。４１は地震判別手段３３、
傾斜判別手段３４において振動レベルが規格値より小さ
いか、また傾斜レベルが規格値より大きいかを判断する
振動小・傾斜大判断部である。また４２は地震判別手段
３３、傾斜判別手段３４において振動レベルが規格値よ
り小さいか、また傾斜レベルが規格値より小さいか否か
を判断する振動小・傾斜小判断部である。４３はガス遮
断手段閉止動作を示し、４４は傾斜報知を示す。尚、図
１、図２と同一符号のものは同一構造を示し説明は省略
する。

【００１４】次に振動検出手段による振動レベル検知の
出力特性を図４で説明する。この特性は振動加速度セン
サの出力を時間軸を横軸にして表したものであるが、振
動がないときの基準出力４５に対し、振動があると振動
信号４６が出力される。この出力に対ししきい値４７、
４８が設定されている。

【００１５】次に振動検知手段による傾斜レベル検知の
出力特性を図５で説明する。傾斜がないときの基準出力
４５に対し、傾斜があると傾斜信号４９が出力される。
この傾斜信号４９に振動信号４６が出力されることにな
る。

【００１６】次に振動検知手段による傾斜レベル検知の
傾斜出力特性を図６で説明する。５０は傾斜信号である
が、傾斜角度が大きくなると出力が大きくなる特性を示
している。

【００１７】次に動作、作用を図１〜図６を用い説明す
ると、いま地震が発生したと仮定すると、保管庫８内に
設置されたガス容器９が揺れる。この時、振動検出手段
２５に内臓された２方向を検出するＸ軸方向振動加速度
センサ２７、Ｙ軸方向振動加速度センサ３０は図４の振
動信号４６を出力する（実際はＸ軸方向振動加速度セン
サ２７、Ｙ軸方向振動加速度センサ３０の各々信号が出
力される）。振動信号４６が設定された時間内に設定さ
れた数、しきい値４７、４８を超えると地震と判断す
る。即ち振動信号４６の変化分であるＡＣ信号から振動
を検出する。また傾斜を検出する方法としては図５の様
に振動検出手段２５が傾斜することにより基準出力４５
に対し傾斜信号４９が出力される。この２つの信号レベ
ルの差を計測することにより傾斜の絶対値がわかる。即
ち傾斜信号４９の変化分であるＤＣ信号から傾斜を検出
する。この基準出力４５と傾斜出力４９の差を傾斜角度
の違いについてグラフ化すると図６のようになる。

【００１８】地震により振動検出手段２５により検出さ
れた信号は図３の振動大・傾斜大判断部３９、振動大・
傾斜小判断部４０、振動小・傾斜大判断部４１、振動小
・傾斜小判断部４２に送られる。この時点で振動大・傾
斜大判断部３９あるいは振動大・傾斜小判断部４０がＹ
ＥＳと判断したときには地震として図１に示す調圧手段
１２の下流に設けられたガス遮断手段１７を閉成する。
また振動小・傾斜大判断部がＹＥＳと判断したときには
傾斜と判断し傾斜報知４４が作動する。傾斜報知はガス
容器９を管理している業者の管理センターに報知され
る。

【００１９】（実施例２） 図７は本発明の実施例２の制御シーケンスを示す流れ図
である。尚、実施例１と同一符号で同一構造を有し説明
は省略する。

【００２０】次に動作、作用について説明する。本実施
例においてはＸ軸振動加速度センサ２７、あるいはＹ軸
振動加速度センサ３０の振動レベルが、ある規格値より
大きいか否かを比較する振動レベル比較器３７か、傾斜
レベルが、ある規格値より大きいか否かを比較する傾斜
レベル比較器３８においてＹＥＳの判断をすると判別信
号送信手段３５から信号が出力されガス遮断手段閉止が
動作される。

【００２１】（実施例３） 図８は本発明の実施例３の動作流れを示すブロック図で
ある。実施例１と異なる点は、Ｚ軸方向振動加速度セン
サ５１、増幅器５２、フィルタ５２が設けられている点
である。尚、実施例１と同一符号のものは同一構造を有
し説明は省略する。

【００２２】次に動作、作用について説明する。本実施
例においてはＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３方向の振動を検出
し、ガス遮断信号を出力してガス遮断手段閉止動作を行
なうものである。

【００２３】（実施例４） 図９は本発明の実施例４の動作流れを示すブロック図で
ある。実施例１と異なる点は、Ｘ軸方向振動加速度セン
サ２７と増幅器２８の間に方向設定手段である開閉手段
５４が、Ｙ軸方向振動加速度センサ３０と増幅器３１の
間に開閉手段５５が、Ｚ軸方向振動加速度センサ５１と
増幅器５２の間に開閉手段５６が設けられている点であ
る。尚、実施例１と同一符号のものは同一構造を有し説
明は省略する。

【００２４】次に動作、作用について説明する。本実施
例においては開閉手段を切換えることにより、Ｘ軸、Ｙ
軸、Ｚ軸の３方向の振動を検出の中で任意に検出方向を
設定することができるものである。図９においては、2
方向の振動を検出している。

【００２５】（実施例５） 図１０は本発明の実施例５を示すシステム構成図であ
る。実施例１と異なる点は、ガス遮断手段５７が各々の
ガス容器９の出口に設置されている点である。尚、実施
例１と同一符号のものは同一構造を有し説明は省略す
る。

【００２６】次に動作、作用について説明する。本実施
例においては地震の時に振動検出手段２５が地震を検出
すると各々のガス容器９の出口に設けられたガス遮断手
段５７が閉成する。

【００２７】（実施例６） 図１１は本発明の実施例６を示すシステム構成図であ
る。実施例１と異なる点は、振動検出手段５８はガスの
供給先である集合住宅の最上階に設置されている点であ
る。尚、実施例１と同一符号のものは同一構造を有し説
明は省略する。

【００２８】次に動作、作用について説明する。本実施
例においては地震の時に振動検出手段５８が居住地点の
地震振動を検出すると調圧手段１３の下流に設けられた
ガス遮断手段１７が閉成する。また、最上階であれば、
より敏感に振動を検出することが可能である。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明から明かなように本発明の感
震ガス遮断システムによれば、次のような効果が得られ
る。

【００３０】ガス容器の状態を各々のガス容器に取りつ
けられた振動検出手段で検出し、この信号から地震判別
と傾斜判別を行なうと共に、この判定信号でガス容器か
らの流出を停止するガス遮断手段を動作する制御手段を
有することより、破壊に至らない地震においてもシステ
ムの安全が確保出来るものである。また震判別と傾斜判
別の双方を判断するため、いずれかのガス容器が傾斜し
た際にもガス遮断手段を作動することが出来る。

【００３１】また、傾斜によるものか地震によるものか
を報知する報知手段を有し、ガス遮断の動作が発生した
際には、その信号を供給業者、あるいはガス使用家庭に
通報することでガス復帰の必要性等のシステム管理やガ
ス使用家庭への緊急通報として活用することが出来、よ
り実用的なシステムが提供できる。

【００３２】また、検出方向を限定して使用したい場合
には、振動検出手段を任意の方向のみで使用することが
可能であり、消費電力を小さくすることができる。

【００３３】また、傾斜判別手段は信号レベルの大きい
２方向の信号を用いて判別することにより、短時間で検
出できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の感震ガス遮断システムのシ
ステム構成図

【図２】同システムの動作ブロック図

【図３】同システムのシーケンスフローチャート

【図４】同システムの振動検知手段の振動出力特性図

【図５】同システムの振動検知手段の傾斜出力特性図

【図６】同システムの振動検知手段の他の傾斜出力特性
図

【図７】本発明の実施例２の感震ガス遮断システムの制
御シーケンスフローチャート

【図８】本発明の実施例３の感震ガス遮断システムの動
作流れを示すブロック図

【図９】本発明の実施例４の感震ガス遮断システムの動
作流れを示すブロック図

【図１０】本発明の実施例５の感震ガス遮断システムの
システム構成図

【図１１】本発明の実施例６の感震ガス遮断システムの
システム構成図

【図１２】従来の張力式遮断器を説明する図

【図１３】従来の過流式遮断器を説明する図

【符号の説明】

９ ガス容器 １７ ガス遮断手段 ２５ 振動検出手段 ３３ 地震判別手段 ３４ 傾斜判別手段 ３６ 制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−50754（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−121718（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−205223（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−103754（ＪＰ，Ａ) 実開 昭53−51795（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−103755（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A62C 2/04 G01H 1/00 G01V 1/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガスを保管するガス容器と、前記ガス容
   器からのガスの流出を停止するガス遮断手段と、前記ガ
   ス容器の各々に設けられ前記ガス容器の状態を検出する
   振動検出手段と、前記振動検出手段の信号から地震か否
   かを判別する地震判別手段と、前記振動検出手段の信号
   から前記ガス容器の傾斜を判別する傾斜判別手段と、前
   記地震判別手段からの地震判定信号および前記傾斜判別
   手段からの傾斜判定信号の少なくとも一方の判定信号に
   よって前記ガス遮断手段を閉止する制御手段とを備え、
   前記地震判別手段が地震を判別した時に、前記ガス遮断
   手段を閉成すると共に、傾斜によるものか地震によるも
   のかを報知する報知手段を備えた感震ガス遮断システ
   ム。
2. 【請求項２】 振動検出手段は２方向以上の振動を検出
   すると共に、検出方向を設定する方向設定手段を振動加
   速度センサと増幅器の間に備えた請求項１記載の感震ガ
   ス遮断システム。
3. 【請求項３】 振動検出手段は２方向以上の振動を検出
   すると共に、地震判別手段と、傾斜判別手段は信号レベ
   ルの大きい２方向の信号を用いて判別する請求項１記載
   の感震ガス遮断システム。