JP5127041B2 - 地震検出装置 - Google Patents

Description

本発明はガス流量測定器等の機器に内蔵する地震検出装置に関する。

従来より、被測定系のガス使用量を測定する流量測定部と、流量測定部で検出した使用
量をデータに編集する制御部と、制御部にて編集されたデータを表示する表示部と、地震等の振動を検出する感震器と、感震器にて振動を検出した場合にガス流を遮断する遮断弁とを具備したガス流量計がある。当該ガス流量計は地震の振動を検出する地震検出装置を具備している。（例えば特許文献１）
実開昭６１−５６５２３号公報（第１頁、図１）

近年、地震が多発する傾向にある。地震が発生した場合、ガス流量計内の地震検出装置が地震の振動を検出し、遮断弁がガス流を遮断するガス流量計が存在することは前述のとおりである。当該ガス流量計は地震検出装置を内蔵しているが、当該地震検出手段は、内部に金属球と電極を有し、振動による金属球の移動により電極が導通する性質を利用したセンサ等により構成されており、一定振動以上の地震を検出することは可能であるが、地震の震度を段階的に測定することができなかった。

従ってガス流量計を民家等に設置した後に、ガスを遮断する震度を変更したい場合は、ガス流量計内部の地震検出装置を交換する作業が必要となり、作業が煩雑であった。

さらに、同じ震度の地震が発生した場合であっても、ガス流量計によるガス遮断が行われる家屋、行われない家屋、両者が発生することがあった。当該ばらつきはガス流量計が取り付けられている条件により発生する。例えば、ガス流量計が地面より高い位置に取り付けられている場合、地震の振動によりガス管がしなりやすいため、地面付近に取り付けられているガス流量計より軽度の震度でガス流を遮断してしまう。また、ガス流量計が木造建物に取り付けられている場合、地震の振動によりガス管がしなりやすいため、鉄筋建物に取り付けられているガス流量計より軽度の震度でガス流を遮断してしまう。

このように、地面からの取付け位置、設置される建物の材質、設置される階数等により、ガス流量計がガス遮断を行う地震の震度が変わってしまい、ガス流量計ごとにガス遮断を行う振動レベルを変えて設定する必要が発生した。しかし従来の地震検出装置では一定振動以上の地震を検出するのみで、地震の大きさの振動を段階的に検出することができないため、ガス流量計ごとに検出振動レベルを変えることは困難であるという問題点があった。

本発明は前記問題点に鑑み、段階的な地震の振動レベルを検出することができる地震検出装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明による地震検出装置は、周辺部に対し中央部が凹状となった筐体と、前記筐体に配置された複数の電極と、前記電極の相互間に接続された複数の抵抗器と、地震の震度に応じて前記筐体内を移動し、前記電極同士を短絡させる導体からなる球と、を備えると共に、前記複数の抵抗器を直列に接続してその直列回路の両端に端子をそれぞれ設け、前記端子間の直列抵抗値を震度に相当する値として検出することを特徴とする。

本発明によれば、段階的な地震の振動レベルを検出することができる地震検出装置を提供することができる。

以下、本発明の実施例を説明する。

本発明による地震検出装置の実施例１を図１ならびに図２を参照して説明する。

図１において、１０１は筐体で、樹脂等電気的な導電性を有しない材料にて構成されており、円形トレイ状の形状をしている。

１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄ、１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄ、１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄ、１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄ、１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ，１０６ｄ、１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ，１０７ｄ、１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃ，１０８ｄ、１０９ａ，１０９ｂ，１０９ｃ，１０９ｄ、１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄ、１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，１１１ｄ、１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ，１１２ｄ、１１３ａ，１１３ｂ，１１３ｃ，１１３ｄはそれぞれ電極で、銅のような導電性のある金属にて構成されており、番号順に筐体１０１に順次配置されている。また、各電極はａ，ｂ，ｃ，ｄの順に筐体１０１の外周から配置されている。

各電極は図２に示すように電気的に接続されている。図２において２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃはラダー状に接続された抵抗器で、電極１０２ａ、１０５ａ，１０８ａ，１１１ａは抵抗器２０１ａの一端に、電極１０２ｂ，１０５ｂ，１０８ｂ，１１１ｂは抵抗器２０１ａの他端ならびに抵抗器２０１ｂの一端に、電極１０２ｃ，１０５ｃ，１０８ｃ，１１１ｃは抵抗器２０１ｂの他端ならびに抵抗器２０１ｃの一端に、電極１０２ｄ，１０５ｄ，１０８ｄ，１１１ｄは抵抗器２０１ｃの他端に接続されている。

また、２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃはラダー状に接続された抵抗器で、電極１０３ａ、１０６ａ，１０９ａ，１１２ａは抵抗器２０２ａの一端に、電極１０３ｂ，１０６ｂ，１０９ｂ，１１２ｂは抵抗器２０２ａの他端ならびに抵抗器２０２ｂの一端に、電極１０３ｃ，１０６ｃ，１０９ｃ，１１２ｃは抵抗器２０２ｂの他端ならびに抵抗器２０２ｃの一端に、電極１０３ｄ，１０６ｄ，１０９ｄ，１１２ｄは抵抗器２０２ｃの他端に接続されている。

また、２０３ａ，２０３ｂ，２０３ｃはラダー状に接続された抵抗器で、電極１０４ａ、１０７ａ，１１０ａ，１１３ａは抵抗器２０３ａの一端に、電極１０４ｂ，１０７ｂ，１１０ｂ，１１３ｂは抵抗器２０３ａの他端ならびに抵抗器２０３ｂの一端に、電極１０４ｃ，１０７ｃ，１１０ｃ，１１３ｃは抵抗器２０３ｂの他端ならびに抵抗器２０３ｃの一端に、電極１０４ｄ，１０７ｄ，１１０ｄ，１１３ｄは抵抗器２０３ｃの他端に接続されている。

また、抵抗器２０１の一端は端子２０４に、抵抗器２０１ｃの他端は抵抗器２０２ａの一端に、抵抗器２０２ｃの他端は抵抗器２０３ａの一端に、定刻２０３ｃの他端は端子２０５に接続されている。

ここで抵抗器２０１ａ、２０２ａ、２０３ａはたとえば４０ｋΩ，抵抗器２０１ｂ、２０２ｂ、２０３ｂはたとえば２０ｋΩ, 抵抗器２０１ｃ、２０２ｃ、２０３ｃはたとえば１０ｋΩ等の異なる抵抗値を持つ抵抗器で構成されているものとする。

また１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃ，１１４ｄ，１１４ｅ，１１４ｆ，１１４ｇは金属球で、導電性を有する金属により構成されており、地震の振動に応じ移動し、各電極を電気的に短絡する。

なお、筐体１０１は図示しないカバーにて各金属球が落下しないように覆われているものとする。

次に、本実施例の動作を図３、４を参照しつつ説明する。

地震が無い状態では各電極は短絡されないため端子２０４、２０５間の抵抗値は２１０ｋΩである。地震が発生すると、その振動により金属球が筐体１０１上を移動し、前記電極のいずれかを電気的に短絡させる。すると端子２０４，２０５間の抵抗値は変化する。金属球は地震の振動により絶えず移動しているが、筐体１０１は図３（ｂ）に示すように、周囲が盛り上がったすり鉢状の形状をしており、地震の震度が大きいほど金属球は筐体１０１の周囲まで移動する。従って、端子２０４、２０５間の抵抗値を観察することで、地震の震度の大きさを把握することができる。地震発生により、金属球は電極を短絡させるので、端子２０４、２０５間の抵抗値は地震が発生していない状態での抵抗値２１０ｋオームより低抵抗値となる。その抵抗値変化の大きいほうが地震の震度が大きいといえる。

震度３程度の地震が発生した場合の地震検出装置の内部を図３に示す。震度３程度の地震が発生すると、金属球１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃ，１１４ｄ，１１４ｅ，１１４ｆ，１１４ｇは振動の大きさにより筐体１０１上を移動する。図３において、金属球の一つは電極１１２ｂと１１２ｃを短絡し、また、他の一つの金属球は電極１１３ｃと１１３ｄを短絡する。すると、端子２０４、２０５間の抵抗値は１８０ｋΩとなり、２１０ｋΩとの差である３０ｋΩが地震の震度を表わすことになる。

震度７程度の地震が発生した場合の地震検出装置の内部を図４に示す。震度７程度の地震が発生すると、金属球１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃ，１１４ｄ，１１４ｅ，１１４ｆ，１１４ｇは振動の大きさにより筐体１０１上を移動する。図４において、金属球の一つは電極１１２ａと１１２ｂを、他の一つは電極１１１ａと１１１ｂを、他の一つは電極１１２ｂと１１２ｃを、他の一つは電極１１２ｃと１１２ｄを、他の一つは電極１１１ｃと１１１ｄを短絡する。すると、端子２０４、２０５間の抵抗値は９０ｋΩとなり、２１０ｋΩとの差である１２０ｋΩが地震の震度を表わすことになる。

以上のように、本実施例を用いれば、発生した地震の震度に応じ移動した金属球が、電極を短絡し端子間の抵抗値を変化させるため、地震の震度レベルに対応した抵抗値を出力する地震検出装置を提供することができる。本実施例による地震検出装置を用いて地震検出機能付ガス流量計を構成すれば、同じ震度の地震が発生した場合における、設置条件の差によるガス流遮断機能の動作、非動作のばらつきを軽減することができるガス流量計を提供することができる。

以上のように、本実施例を用いれば、段階的に地震の震度レベルを検出することができる地震検出装置を提供することができる。

本発明による地震検出装置の実施例２を図５ならびに図６を参照して説明する。

図５において、１０１は筐体で、樹脂等電気的な導電性を有しない材料にて構成されており、４対象な放射状の形状をしている。

５１１ａ，５１１ｂから５１５ａ，５１５ｂまで、５２１ａ，５２１ｂから５２５ａ，５２５ｂまで、５３１ａ，５３１ｂから５３５ａ，５３５ｂまで、５４１ａ，５４１ｂから５４５ａ，５４５ｂまではそれぞれ電極で、銅のような導電性のある金属にて構成されており、各電極は図２に示すようにラダー状に接続された抵抗器６０１、６０２、６０３、６０４、６０５に電気的に接続されている。

また、ラダー状に接続された抵抗器の両端に位置する抵抗器６０１、６０５の一端はそれぞれ端子６０６、６０７に接続されている。

地震が無い状態では各電極は短絡されないが、地震が発生すると、その振動により金属球５５０ａ〜５５０ｇが筐体５０１上を移動し、前記電極のいずれかを電気的に短絡させる。すると端子６０６，６０７間の抵抗値は変化する。金属球は地震の振動により移動するが、筐体５０１は図５（ｂ）に示すように、周囲が盛り上がった形状をしており、地震の震度が大きいほど金属球は筐体５０１の周囲まで移動する。従って、端子６０６、６０７間の抵抗値を観察することで、地震の震度の大きさを把握することができる。抵抗値変化の大きいほうが地震の震度が大きい。

震度３程度の地震が発生した場合の地震検出装置の内部を図７に、震度７程度の地震が発生した場合の地震検出装置の内部を図８に示す。震度が大きい場合、金属球の移動変位が多いため、震度３程度の地震が発生した場合より震度７程度の地震が発生した場合のほうが端子６０６，６０７間の抵抗値の変化は大きくなる。

以上のように、本実施例を用いれば、発生した地震の震度に応じ移動した金属球が、電極を短絡し端子間の抵抗値を変化させるため、地震の震度レベルに対応した抵抗値を出力する地震検出装置を提供することができる。本実施例による地震検出装置を用いて地震検出機能付ガス流量計を構成すれば、同じ震度の地震が発生した場合における、設置条件の差によるガス流遮断機能の動作、非動作のばらつきを軽減することができるガス流量計を提供することができる。

以上のように、本実施例を用いれば、段階的に地震の震度レベルを検出することができる地震検出装置を提供することができる。

本発明による地震検出装置の実施例１の構造を示す図 本発明による地震検出装置の実施例１の電気的接続を示す図 本発明による地震検出装置の実施例１の動作状態を示す図 本発明による地震検出装置の実施例１の動作状態を示す図 本発明による地震検出装置の実施例２の構造を示す図 本発明による地震検出装置の実施例２の電気的接続を示す図 本発明による地震検出装置の実施例２の動作状態を示す図 本発明による地震検出装置の実施例２の動作状態を示す図

符号の説明

１０１ 筐体
１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄ 電極
１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄ 電極
１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄ 電極
１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄ 電極
１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ，１０６ｄ 電極
１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ，１０７ｄ 電極
１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃ，１０８ｄ 電極
１０９ａ，１０９ｂ，１０９ｃ，１０９ｄ 電極
１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄ 電極
１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，１１１ｄ 電極
１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ，１１２ｄ 電極
１１３ａ，１１３ｂ，１１３ｃ，１１３ｄ 電極
１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃ，１１４ｄ，１１４ｅ，１１４ｆ，１１４ｇ 金属球
２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃ 抵抗器
２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃ 抵抗器
２０３ａ，２０３ｂ，２０３ｃ 抵抗器
２０４，２０５ 端子
５０１ 筐体
５１１ａ，５１１ｂ，５１２ａ，５１２ｂ，５１３ａ，５１３ｂ 電極
５１４ａ，５１４ｂ，５１５ａ，５１５ｂ 電極
５２１ａ，５２１ｂ，５２２ａ，５２２ｂ，５２３ａ，５２３ｂ 電極
５２４ａ，５２４ｂ，５２５ａ，５２５ｂ 電極
５３１ａ，５３１ｂ，５３２ａ，５３２ｂ，５３３ａ，５３３ｂ 電極
５３４ａ，５３４ｂ，５３５ａ，５３５ｂ 電極
５４１ａ，５４１ｂ，５４２ａ，５４２ｂ，５４３ａ，５４３ｂ 電極
５４４ａ，５４４ｂ，５４５ａ，５５４ｂ 電極
５５０ａ，５５０ｂ，５５０ｃ，５５０ｄ，５５０ｅ，５５０ｆ，５５０ｇ 金属球
６０１，６０２，６０３，６０４，６０５ 抵抗器
６０６，６０７ 端子

Claims (6)

1. 周辺部に対し中央部が凹状となった筐体と、
   前記筐体に配置された複数の電極と、
   前記電極の相互間に接続された複数の抵抗器と、
   地震の震度に応じて前記筐体内を移動し、前記電極同士を短絡させる導体からなる球と、
   を備えると共に、
   前記複数の抵抗器を直列に接続してその直列回路の両端に端子をそれぞれ設け、
   前記端子間の直列抵抗値を震度に相当する値として検出することを特徴とする地震検出装置。
   
2. 前記複数の電極は、前記球が地震の震度に応じ移動する位置に対応するように前記筐体の中央部から同心円状に配置されていることを特徴とする請求項１記載の地震検出装置。
3. 前記複数の抵抗器は接続されている前記複数の電極の前記筐体の中心からの距離に応じ異なる抵抗値を有することを特徴とした請求項１乃至２のいずれか１項記載の地震検出装置。
4. 前記導体からなる球は複数であることを特徴とした請求項１乃至３のいずれか１項記載の地震検出装置。
5. 前記筐体は円形の皿状の形状を有することを特徴とした請求項１乃至４のいずれか１項記載の地震検出装置。
6. 前記筐体は中央部から周辺部方向に伸びた複数の枝状の形状を有することを特徴とした請求項１乃至４のいずれか１項記載の地震検出装置。

Images