JP4117743B2 - ガス遮断装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス使用上の安全を図るためにガスメータに搭載されるガス遮断装置に関し、特に、ガスメータに加わった衝撃による機械的な作用により遮断弁がガス通路を遮断した状態を検出する機能を備えたガス遮断装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ガスメータにはガス使用上の異常が検出されたとき、ガス通路を遮断して安全を確保するガス遮断装置が搭載される。ガス遮断装置によりガス通路を遮断するための遮断弁は、図6に示すように電磁弁として構成されている。
【0003】
図6において、遮断弁10は、励磁電流が印加される励磁コイル31により可動ロッド32を駆動し、この可動ロッド32に取り付けられた弁33をガス通路を開く開栓位置とガス通路を遮断する閉栓位置とに移動させる。弁33による閉栓状態はスプリング34と弁33の表裏に加わるガス圧力の差圧によって自己保持され、開栓状態は可動ロッド32を吸着する永久磁石35によって自己保持される。従って、可動ロッド32を閉栓状態と開栓状態とに切り換える動作は、励磁コイル31への励磁電流の印加方向を変えて短時間印加することにより、前記スプリング34及びガス差圧の付勢力または永久磁石35の吸着力に抗して可動ロッド32を移動させることによって行うことができる。
【0004】
ガス遮断装置は異常がない状態においては、前記遮断弁10を開栓状態に保持しており、ガス流量や圧力の異常、地震等の振動が検出されたとき、遮断弁10の励磁コイル31に可動ロッド32を閉栓方向に移動させる励磁電流を印加して弁33によりガス通路を遮断する。このような電気的な制御による遮断弁10の閉栓動作でなく、ガス遮断装置が搭載されたガスメータに強い衝撃が加わったときには、衝撃により永久磁石35による可動ロッド32の吸着が外れ、開栓状態にある弁33が閉栓状態になる場合がある。このような機械的作用によるガス通路の遮断は、衝撃遮断検知手段により検知され、警報報知される。
【0005】
図7は、従来技術になるガス遮断装置に設けられた前記衝撃遮断検知手段の構成を示すブロック図である。同図において、弁駆動要求部21は、各種の異常検出手段から出力される異常検出信号が入力されると、弁駆動部22と衝撃信号入力部23とに遮断要求信号Aを出力する。この遮断要求信号Aが入力された弁駆動部22は、図6に示した遮断弁10を駆動して開栓状態にある弁33を閉栓位置に移動させてガス通路を遮断する。このとき、弁駆動部22は遮断弁離脱信号Bを衝撃信号入力部23に出力する。
【0006】
ところが、衝撃により可動ロッド32が開栓状態から移動した場合には、前記のような電気的な作動ではなく、衝撃という機械的作用による可動ロッド32の移動であり、弁駆動要求部21は遮断要求信号Aを出力していない。従って、衝撃により弁33が閉栓位置に移動したときには、衝撃信号入力部23に遮断弁離脱信号Bのみが入力されることになる。そこで、衝撃信号入力部23は遮断弁離脱信号Bが入力されているのに、遮断要求信号Aが入力されない状態から衝撃による遮断弁10の閉栓作動と判断して、衝撃検知信号Cを弁開閉判定部24に出力する。
【0007】
この衝撃検知信号Cはノイズ等による誤った信号入力である場合があり、弁開閉判定部24は弁33が実際にガス通路を遮断しているか否かを判定する。弁開閉判定部24は可動ロッド32が移動したことによる励磁コイル31のインダクタンスの変化やセンサによる弁33の位置検出等の手段によりガス通路の遮断状態を確認し、遮断状態と判定したときには警報報知信号Dを警報報知部25に出力する。警報報知部25は警報報知信号Dが入力されると、ガスメータに設けられたLED等の表示手段にガス遮断を表示したり、集中監視センタに報知する警報報知動作を行う。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図8に示すように、ガスメータ26がガス配管27から垂下されたような状態で設置されている場合に、衝撃を受けるとガスメータ26はガス配管27と共に揺れ、衝撃による振動が持続する。ガスメータ26の揺れに伴って弁33が振動していると、弁開閉判定部24により弁33の位置検出から開閉状態を判定する動作を正確に行うことができない。また、連続して激しい衝撃を受けたときにも、同様に弁33が閉栓状態にあるか開栓状態あるか正確に判定できないことになる。
【0009】
本発明は、上記従来技術に係る問題点を解決すべく創案されたもので、衝撃による遮断弁の開閉状態を正確に検出することができるガス遮断装置を提供することを目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本願の第1発明は、異常状態が検出されたとき出力される遮断要求信号により遮断弁を駆動してガス通路を遮断する閉栓動作を行うと共に、この閉栓動作によって弁が開栓位置から離脱したことを示す遮断弁離脱信号を出力する弁駆動部と、前記遮断要求信号のない状態で前記遮断弁離脱信号の入力があったとき、衝撃による弁の閉栓移動と判断して衝撃検知信号を出力する衝撃信号入力部とを備え、前記衝撃検知信号が出力されたとき、弁の開閉状態を検出して閉栓状態にあることが確認されたとき警報報知するガス遮断装置において、前記衝撃信号入力部から衝撃検知信号が入力されたとき、所定の遅延時間の経過後に衝撃判定要求信号を出力する衝撃判定遅延部と、前記衝撃判定要求信号が入力されたとき、遮断弁によるガス通路の開閉状態を複数回検出し、閉栓状態にあることが確認されとき警報報知信号を出力する弁開閉判定部とを具備してなることを特徴とする。
【0011】
上記構成によれば、衝撃判定遅延部は衝撃検知信号が入力されたとき、所定の遅延時間をカウントして、その経過後に衝撃判定要求信号を弁開閉判定部に出力する。前記所定の遅延時間は設計基準に基づいて設定され、衝撃により振動した弁の振動が治まる時間とし、弁開閉判定部は振動がなくなった状態で弁の開閉状態を検出できるので、振動で開栓状態にあるか閉栓状態にあるか定かでない状態で誤った判定をすることが回避される。従って、衝撃検知信号が実際に衝撃による弁の閉栓動作であるか、ノイズによる誤った信号であるかの確認を行う弁開閉判定部の判定動作が正確になされることになる。
【0012】
上記構成における弁開閉判定部は、遮断弁の開閉状態を複数回検出して、開栓状態と閉栓状態とが混在しているとき、再度所定の遅延時間の経過後に衝撃判定要求信号を出力し、再度遮断弁の開閉状態を検出するように構成することができる。遮断弁の開閉状態を複数回検出したときに、開栓状態と閉栓状態とが混在している状態は、衝撃が設計基準を上回る激しいものであった場合や、再度の衝撃があった場合と考えられるので、再度所定の遅延時間を経過させて振動の治まった状態で遮断弁の開閉状態を検出することで正確な判定動作を行うことができる。
【0013】
また、本願の第2発明は、異常状態が検出されたとき出力される遮断要求信号により遮断弁を駆動してガス通路を遮断する閉栓動作を行うと共に、この閉栓動作によって弁が開栓位置から離脱したことを示す遮断弁離脱信号を出力する弁駆動部と、前記遮断要求信号のない状態で前記遮断弁離脱信号の入力があったとき、衝撃による弁の閉栓移動と判断して衝撃検知信号を出力する衝撃信号入力部とを備え、前記衝撃検知信号が出力されたとき、弁の開閉状態を検出して閉栓状態にあることが確認されたとき警報報知するガス遮断装置において、震動を検出して感震信号を出力する感震信号入力部と、前記衝撃検知信号が入力されたとき前記感震信号入力の有無を確認して、感震信号の入力があったときには感震信号の入力がなくなるまで遅延時間をカウントした後に衝撃判定要求信号を出力する衝撃判定遅延部と、前記衝撃判定要求信号が入力されたとき遮断弁によるガス通路の開閉状態を検出し閉栓状態にあることが確認されとき警報報知信号を出力する弁開閉判定部とを具備してなることを特徴とする。
【0014】
上記構成によれば、地震による震動を検出して感震信号を出力する感震信号入力部は、衝撃による振動に対しても反応して感震信号を出力するので、衝撃判定要求部は衝撃検知信号が入力されたときに、前記感震信号の入力があれば、前記衝撃検知信号は衝撃により出力されたものと判断することができ、ノイズ等による誤動作との判別ができる。この衝撃検知信号の確定に伴う遮断弁の開閉状態の判定を正確に実行させるために、衝撃判定遅延部は感震信号の入力がなくなるまで遅延時間をカウントし、感震信号の入力がなくなったとき、即ち、衝撃による振動がなくなったとき、衝撃判定要求信号を弁開閉判定部に出力する。弁開閉判定部は衝撃による振動が治まった状態で弁の閉栓状態を確認できるので、振動で開栓状態にあるか閉栓状態にあるか定かでない状態で誤った判定をすることが回避される。
【0015】
上記構成は、感震信号の入力がなくなるまでの第1の遅延時間のカウントの後、所定時間の第2の遅延時間のカウントを行って、感震信号の入力がなかったとき衝撃判定要求信号を出力することにより、振動の振幅がゆるやかになった状態では治まったと判断された後に振動が持続していたり、間歇的に衝撃を受けたようなときにも振動のなくなった状態が検出できるので、より正確な弁の開閉状態の判定を行うことができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下に示す実施形態は本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【0017】
ここに、図1は本発明の第1の実施形態に係るガス遮断装置が具備する衝撃検知の構成を示すブロック図、図2は同構成による衝撃検知の処理動作手順を示すフローチャートである。
【0018】
図1において、ガス遮断装置1は、ガス流量や圧力の異常、地震震動等の検出手段からの検出信号が入力されたとき、遮断弁10(図6参照)によりガス通路を遮断させるための遮断要求信号Aを出力する弁駆動要求部3と、前記遮断要求信号Aが入力されたとき遮断弁10を閉栓動作させてガス通路を遮断し、遮断弁離脱信号Bを出力する弁駆動部4と、前記遮断要求信号A及び遮断弁離脱信号Bの入力の有無から衝撃による遮断弁10の作動を検知して衝撃検知信号Cを出力する衝撃信号入力部5と、前記衝撃検知信号Cの入力から所定時間をカウントした後に衝撃判定要求信号Eを出力する衝撃判定遅延部6と、前記衝撃判定要求信号Eの入力により弁33の開閉状態を検出し、遮断状態を確認したときに警報報知信号Dを出力する弁開閉判定部7と、前記警報報知信号Dが入力されたときに警報表示や集中監視センタへの報知を行う警報報知部8とを備えて構成されている。
【0019】
上記構成により衝撃検知から警報報知に至る処理動作を行う手順を図2のフローチャートを参照して説明する。尚、同図に示すS1、S2…は処理手順のステップ番号を示し、本文に添記する番号と一致する。
【0020】
衝撃信号入力部5は弁駆動部4から弁離脱信号Bが入力されたとき(S1)、弁駆動要求部3から遮断要求信号Aが入力されているか否かを判断して(S2)、遮断要求信号Aの入力があれば処理を終了する。遮断要求信号Aの入力がなければ、衝撃検知信号Cを衝撃判定遅延部6に出力する(S3)。この処理は、ガス漏れ等によるガス流量や圧力等の異常検出により、異常検出信号が弁駆動要求部3に入力されたときには、弁駆動要求部3から遮断要求信号Aが弁駆動部4と衝撃信号入力部5とに入力され、遮断要求信号Aが入力された弁駆動部4は遮断弁10の励磁コイル31に励磁電流を印加して弁33を閉栓動作させると共に弁離脱信号Bを出力するが、衝撃による弁33の開栓状態からの離脱は、遮断要求信号Aによる電気的な動作を伴わない機械的な動きであるため、衝撃信号入力部5に入力されるのは遮断弁離脱信号Bのみである。従って、遮断弁離脱信号Bのみの入力で遮断要求信号Aが入力されない場合は、衝撃による機械的な力によって弁33が移動したと考えられる。ここでの弁33の離脱の判断要素は遮断弁離脱信号Bだけで、ノイズ等による誤検出の可能性もあるので、実際にガス通路の遮断状態になっているか否かを確認すべく、次の処理ステップへ進めるため衝撃検知信号Cを出力する。
【0021】
前記衝撃検知信号Cが入力された衝撃判定遅延部6は、遅延時間のカウンタをカウントクリアにして(S4)、所定時間(例えば、10秒間)のカウントをスタートさせ、カウントアップしたとき(S5)、衝撃判定要求信号Eを出力する(S6)。この衝撃判定遅延部6による所定時間のカウントは、図5(c)に示すように、衝撃により振動したガス遮断装置1の振動が治まるまでの時間t1 だけ遅延させるもので、この所定時間後に、弁33によるガス通路の開閉状態を検出することにより、弁33が振動により移動している過渡期で、弁33が閉栓状態にあるか開栓状態にあるか定かでない状態を検出することによる誤判定を排除することができる。
【0022】
前記衝撃判定要求信号Eが入力された弁開閉判定部7は、弁33の開閉状態を複数回(例えば、2回)検出して(S7)、連続して開栓状態であれば処理を終了し(S8)、閉栓状態と開栓状態との組み合わせであった場合には(S9)、再度の衝撃があった場合や、設計基準以上の激しい衝撃により振動が持続していると考えられるので、ステップS4に戻り再度の遅延時間の経過後に開閉状態を判定する。ステップS8、S9の判定以外の状態は閉栓状態の連続なので(S10)、弁開閉判定部7は警報報知信号Dを出力する(S11)。この弁開閉判定部7による弁33の開閉状態の検出は、可動ロッド32の移動(弁33の移動)による励磁コイル31のインダクタンスの変化、あるいは、マイクロスイッチや光学センサにより弁33の位置を検出することによって実施することができ、衝撃判定遅延部6による所定時間の遅延により、図5(c)に示すように、衝撃による振動が減衰する所定時間t1 後の弁33の移動が安定した状態を検出できる。また、連続して閉栓状態が検出できた場合にのみガス通路の遮断と判定することにより、誤判定の発生を排除している。更に、2回検出の結果が開栓状態と閉栓状態とであったときには、再度遅延時間を設けた後、再度弁33の開閉状態を検出するので、弁33が動いている過渡期の状態での誤判定を排除することができる。
【0023】
前記警報報知信号Dが入力された警報報知部8は、ガスメータに設けられたLEDやLCD等により警報表示したり、電話回線を通じて集中監視センタに報知して、衝撃により閉栓状態になったことを警報報知する(S12)。
【0024】
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。図3は第2の実施形態に係るガス遮断装置が備える衝撃検知の構成を示すブロック図、図4は同構成による衝撃遮断検知の処理手順を示すフローチャートである。尚、第1の実施形態の構成と共通する要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。
【0025】
図3において、第2の実施形態に係るガス遮断装置2は、第1の実施形態の構成に加えて、感震信号入力部9を備えて構成されている。この感震信号入力部9は、地震等による揺れを検出して感震信号Fを出力するもので、250ガル以上の震動を検出したとき感震信号Fを出力する。図5(c)に示す振動波形のように、衝撃によりガス遮断装置2が振動したときも、同図(b)に示すように、振動に対応する感震信号Fを出力する。弁33は遮断弁10の設計基準から980ガルまでの振動では開栓状態からの離脱しないように設計されている。従って、衝撃により遮断弁離脱信号Bが出力されたときには、必ず前記感震信号Fは出力されることになる。この感震信号入力部9を備えた構成による衝撃検知の処理手順を図4のフローチャートを参照して説明する。
【0026】
衝撃信号入力部5は弁駆動部4から弁離脱信号Bが入力されたとき(S21)、弁駆動要求部3からの遮断要求信号Aの入力の有無を判定して(S22)、遮断要求信号Aの入力があれば処理を終了する。遮断要求信号Aの入力がなければ、衝撃による弁33の移動と判断して、衝撃検知信号Cを衝撃判定遅延部11に出力する(S23)。
【0027】
前記衝撃検知信号Cが入力された衝撃判定遅延部11は、感震信号入力部9からの感震信号Fの入力を判断して(S24)、感震信号Fの入力がないときは処理を終了する。この処理により、ノイズや回路故障等によって発生した誤った衝撃遮断信号Cを除外することができる。
【0028】
前記ステップS24の処理において感震信号Fの入力があったときは、カウンタをクリアにした後(S25)、図5に示す遅延時間t2 のカウントをスタートさせ(S26)、このカウントの間に感震信号Fの入力の有無を判断し(S27)、感震信号Fの入力がある間はカウントを継続する。感震信号Fの入力がなくなったとき、カウンタをクリアにして(S28)、図5に示す遅延時間t3 (約5秒間)のカウントをスタートさせ(S29)、カウントアップしたとき感震信号Fの入力があれば、ステップS28に戻り再度遅延時間t3 のカウントを行い、感震信号Fの入力がなければ(S30)、衝撃判定要求信号Eを出力する(S31)。この処理により、衝撃による振動が続いている状態では弁33が振動により移動している過渡期で、弁33が閉栓状態にあるか開栓状態にあるか定かでない状態を検出することによる誤判定を排除することができ、また、設計基準を上回るような大きな衝撃による振動が持続しているように状態や再度の衝撃による振動の発生にも対応させることができる。
【0029】
前記衝撃判定要求信号Eが入力された弁開閉判定部7は、弁33の開閉状態を検出して(S32)、開栓状態であれば処理を終了し、閉栓状態であれば警報報知信号Dを出力する(S33)。警報報知信号Dが入力された警報報知部8は、ガスメータに設けられたLEDやLCD等により警報表示したり、電話回線を通じて集中監視センタに報知して、衝撃により閉栓状態になったことを警報報知する(S34)。
【0030】
尚、上記構成においては、地震震動を検出する感震器を利用して衝撃による振動を検出しているが、加速度センサを使用することによっても衝撃の振動を検出することができ、上記と同様に衝撃の確認や振動持続の検出に用いることができる。
【0031】
【発明の効果】
以上の説明の通り本願の第1発明によれば、衝撃判定遅延部は衝撃検知信号が入力されたとき、所定の遅延時間をカウントして、その経過後に衝撃判定要求信号を弁開閉判定部に出力するので、弁開閉判定部は振動がなくなった状態で弁の開閉状態を検出でき、振動で開栓状態にあるか閉栓状態にあるか定かでない状態で誤った判定をすることが回避される。従って、衝撃検知信号が実際に衝撃による弁の閉栓動作であるか、ノイズによる誤った信号であるかの確認を行う弁開閉判定部の判定動作が正確になされることになる。
【0032】
弁開閉判定部は、遮断弁の開閉状態を複数回検出して、開栓状態と閉栓状態とが混在しているとき、再度所定の遅延時間の経過後に遮断弁の開閉状態を検出するように構成することができ、衝撃が設計基準を上回る激しいものであった場合や、再度の衝撃があった場合にも再度所定の遅延時間を経過させて振動の治まった状態で遮断弁の開閉状態を検出することで正確な判定動作を行うことができる。
【0033】
また、本願の第2発明によれば、地震による震動を検出して感震信号を出力する感震信号入力部は、衝撃による振動に対しても反応して感震信号を出力するので、衝撃判定要求部は衝撃検知信号が入力されたときに、前記感震信号の入力があれば、前記衝撃検知信号は衝撃により出力されたものと判断することができ、ノイズ等による誤動作との判別ができる。この衝撃検知信号の確定に伴う遮断弁の開閉状態の判定を正確に実行させるために、衝撃判定遅延部は感震信号の入力がなくなるまで遅延時間をカウントし、感震信号の入力がなくなったとき、即ち、衝撃による振動がなくなったとき、衝撃判定要求信号を弁開閉判定部に出力するので、弁開閉判定部は衝撃による振動が治まった状態で弁の閉栓状態を確認でき、振動で開栓状態にあるか閉栓状態にあるか定かでない状態で誤った判定をすることが回避される。
【0034】
衝撃判定遅延部は、感震信号の入力がなくなるまでの第1の遅延時間のカウントの後、所定時間の第2の遅延時間のカウントを行って、感震信号の入力がなかったとき衝撃判定要求信号を出力することにより、振動の振幅がゆるやかになった状態では治まったと判断された後に振動が持続していたり、間歇的に衝撃を受けたようなときにも振動のなくなった状態が検出できるので、より正確な弁の開閉状態の判定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係るガス遮断装置の構成を示すブロック図。
【図2】同構成による衝撃遮断検知の手順を示すフローチャート。
【図3】本発明の第2の実施形態に係るガス遮断装置の構成を示すブロック図。
【図4】同構成による衝撃遮断検知の手順を示すフローチャート。
【図5】衝撃による衝撃検知信号(a)、感震信号(b)、ガス遮断装置の振動(c)の波形を示す波形図。
【図6】遮断弁の構造を示す断面図。
【図7】従来構成に係るガス遮断装置の構成を示すブロック図。
【図8】ガス遮断装置を搭載したガスメータの設置例を示す側面図。
【符号の説明】
1、2 ガス遮断装置
3 弁駆動要求部
4 弁駆動部
5 衝撃信号入力部
6、11 衝撃判定遅延部
7 弁開閉判定部
8 警報報知部
9 感震信号入力部
10 遮断弁
A 遮断要求信号
B 弁離脱信号
C 衝撃見地信号
D 警報報知信号
E 衝撃判定要求信号
F 感震信号
Claims (4)
- 異常状態が検出されたとき出力される遮断要求信号により遮断弁を駆動してガス通路を遮断する閉栓動作を行うと共に、この閉栓動作によって弁が開栓位置から離脱したことを示す遮断弁離脱信号を出力する弁駆動部と、前記遮断要求信号のない状態で前記遮断弁離脱信号の入力があったとき、衝撃による弁の閉栓移動と判断して衝撃検知信号を出力する衝撃信号入力部とを備え、前記衝撃検知信号が出力されたとき、弁の開閉状態を検出して閉栓状態にあることが確認されたとき警報報知するガス遮断装置において、
前記衝撃信号入力部から衝撃検知信号が入力されたとき、所定の遅延時間の経過後に衝撃判定要求信号を出力する衝撃判定遅延部と、前記衝撃判定要求信号が入力されたとき、遮断弁によるガス通路の開閉状態を複数回検出し、閉栓状態にあることが確認されとき警報報知信号を出力する弁開閉判定部とを具備してなることを特徴とするガス遮断装置。 - 弁開閉判定部により遮断弁の開閉状態を複数回検出して、開栓状態と閉栓状態とが混在しているとき、再度所定の遅延時間の経過後に改めて遮断弁の開閉状態を検出することを特徴とする請求項1記載のガス遮断装置。
- 異常状態が検出されたとき出力される遮断要求信号により遮断弁を駆動してガス通路を遮断する閉栓動作を行うと共に、この閉栓動作によって弁が開栓位置から離脱したことを示す遮断弁離脱信号を出力する弁駆動部と、前記遮断要求信号のない状態で前記遮断弁離脱信号の入力があったとき、衝撃による弁の閉栓移動と判断して衝撃検知信号を出力する衝撃信号入力部とを備え、前記衝撃検知信号が出力されたとき、弁の開閉状態を検出して閉栓状態にあることが確認されたとき警報報知するガス遮断装置において、
震動を検出して感震信号を出力する感震信号入力部と、前記衝撃検知信号が入力されたとき前記感震信号入力の有無を確認して、感震信号の入力があったときには感震信号の入力がなくなるまで遅延時間をカウントした後に衝撃判定要求信号を出力する衝撃判定遅延部と、前記衝撃判定要求信号が入力されたとき遮断弁によるガス通路の開閉状態を検出し閉栓状態にあることが確認されとき警報報知信号を出力する弁開閉判定部とを具備してなることを特徴とするガス遮断装置。 - 感震信号の入力がなくなるまでの第1の遅延時間のカウントの後、所定時間の第2の遅延時間のカウントを行って、感震信号の入力がなかったとき衝撃判定要求信号を出力する衝撃判定遅延部を備えたことを特徴とする請求項3記載のガス遮断装置。
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