JP7113175B2

JP7113175B2 - ガス遮断装置

Info

Publication number: JP7113175B2
Application number: JP2018173179A
Authority: JP
Inventors: 康雄木場; 龍志岩本; 光伸榎本
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2018-09-18
Filing date: 2018-09-18
Publication date: 2022-08-05
Anticipated expiration: 2038-09-18
Also published as: JP2020045932A

Description

本発明は、遠隔遮断が可能なガス遮断装置に関する。

ガス事業者が、ガス管を点検修理する際には、点検修理が必要なガス配管の下流側に接続されたガス遮断装置の弁を閉めてから行う。図５は、ガス供給元から各ユーザー宅へのガス管の配管状態を示す図で、ガス供給元からガス管Ａで運ばれるガスは、ガス管Ａから分岐したガス管Ａ１，Ａ２，Ａ３を通して各ユーザー宅に設置されたガス遮断装置ｍ１～ｍ６を介して供給される。そして、ガス管Ａの点検修理の際は、接続されている全てのユーザー宅に設置されたガス遮断装置ｍ１～ｍ６の弁を閉じてガス供給を遮断する。また、ガス管Ａ３の点検修理の際は、対象となるユーザー宅に設置されたガス遮断装置ｍ５、ｍ６の弁を閉じてガス供給を遮断する。

そして、弁を閉じる場合には、電話通信網等による通信機能を有する通信型のガス遮断装置であれば通信で、通信機能を有していなければ、作業員が現地に行って手動による弁閉を行う。また、事前に通知することが可能であれば、ガスが使えない時間帯を通知して点検修理を行う。

しかし、災害時などは通信網が使えない場合には、全てのガス遮断装置に対して、作業員による現地での弁閉作業が必要であった。また、ガス管の点検時にユーザーが勝手に弁開できないようにユーザーが弁を開けられない弁閉操作を行う必要があった。災害の広範囲であると、この作業には、一戸毎に対応するため数日の時間が必要であった。

また、電話通信網等による通信を用いない遠隔操作方法として、ガス管のガス圧力による伝達手段も石油採掘方面では検討されていた。この種の気体の圧力変動による通信は、“０”と“１”のを電気信号の代わりに圧力の凝縮と拡散により伝達することが考えられている（例えば、特許文献１参照）。

また、ガス遮断装置としては、圧力センサを備え、圧力の低下時にはガスを使用するのが不安全であるため弁を遮断するという機能が備わっている。

特開平７－２８８５０５号公報

しかしながら、前記従来のガス遮断装置では、圧力の変動を通信手段として使用しようとすると、配管の容量や長さにより応答が悪く、また、変動によりガス機器に影響する可能性もあるため実現できていない。

また、ガス遮断装置も圧力センサを安価にするため、圧力値を固定された閾値により圧力正常と圧力低下を判断する圧力センサを採用している場合もあり、通常の通信手段として使用するのは不向きであった。

そのため、電話線等の通信網が不通の場合、作業員が現地に行って弁を閉める作業をするには、大規模点検になるほど日数がかかり、点検後に復旧するにも時間がかかっていた
。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ガス遮断装置の圧力判定を経過時間と回数により弁閉命令として伝達し、弁を閉める手段を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明のガス遮断装置は、ガスの圧力を検出する圧力センサと、前記圧力センサで検出した圧力が正常か低下かを判定する圧力判定手段と、前記圧力判定手段で正常と判定された圧力正常経過時間及び低下と判定された圧力低下経過時間を計測するタイマと、前記圧力正常経過時間と圧力低下経過時間が所定時間か否かを判定する経過時間判定部と、前記圧力正常経過時間が所定時間と判定された回数Ａと圧力低下経過時間が所定時間と判定された回数Ｂをカウントするカウンタと、ガスを遮断する弁と、前記弁の開閉を制御する弁開閉制御部と、前記弁を開ける為にユーザーが操作可能な弁開手段と、を備え、前記弁開閉制御部は、前記カウンタでカウントされた回数Ａと回数Ｂが所定値以上となると、前記弁を閉めると共に、前記弁開手段の操作では弁を開ないようにしたものである。

これによって、災害時などで電話線による通信網が使用できない場合でも、点検修理するガス配管の末端まで弁を閉めることが可能で、作業員の現地での弁閉作業が不要となり早期の点検が可能となり、ガス供給の復旧時間が短縮することが可能となる。

ガスが使用中であっても、災害時（地震など）では上流のガス供給が停止する可能性が高いが、一度供給が停止されると、末端のガス遮断装置でガス使用中の場合、圧力低下により弁が閉まる。一方、ガスを使用していない場合はガス遮断装置は弁が閉まらない可能性もある。

災害時（地震など）では、上流のガス管が破損していると危険なので、早急に末端の弁を閉じる必要があり、また、点検後のガス供給の再開も漏れを確認してからとなるが、電話線等による通信網が使用できない可能性があり、弁を閉めるためには現地に作業員を派遣しなければならない。

災害時（地震など）では、ガスが使用されていないもしくは使用できない状況であるため、ガスの圧力が大きく変動しても比較的不安全とならないと考えられる為、本願発明では、ガスの圧力をガス配管のガス圧を大気に開放したりすることで変動させて末端のすべてのガス遮断装置に弁を閉める命令を伝達することで末端ユーザーの安全が確保することができる。

本発明のガス遮断装置は、電話線による通信網を使用せずに遠隔で弁を閉めることを可能とすることができる。

本発明の実施の形態１、２におけるガス遮断装置のシステム図本発明の実施の形態１、２における供給圧の変動パターン図本発明の実施の形態１におけるガス遮断装置のフロー図本発明の実施の形態２におけるガス遮断装置のフロー図ガス管システム図

第１の発明は、ガスの圧力を検出する圧力センサと、前記圧力センサで検出した圧力が
正常か低下かを判定する圧力判定手段と、前記圧力判定手段で正常と判定された圧力正常経過時間及び低下と判定された圧力低下経過時間を計測するタイマと、前記圧力正常経過時間と圧力低下経過時間が所定時間か否かを判定する経過時間判定部と、前記圧力正常経過時間が所定時間と判定された回数Ａと圧力低下経過時間が所定時間と判定された回数Ｂをカウントするカウンタと、ガスを遮断する弁と、前記弁の開閉を制御する弁開閉制御部と、前記弁を開ける為にユーザーが操作可能な弁開手段と、を備え、前記弁開閉制御部は、前記カウンタでカウントされた回数Ａと回数Ｂが所定値以上となると、前記弁を閉めると共に、前記弁開手段の操作では弁を開ないようにしたガス遮断装置とすることにより、ガス事業者は、災害時など通信ができない場合でも、供給ガスの圧力を所定のパターンで変動させることで、ガス遮断装置の弁を閉じることができるので、弁を閉める作業時間を短縮しガス管の復旧作業の時間短縮をすることができる。

第２の発明は、特に第１の発明において、前記弁開閉制御部による弁閉状態を解除する為に事業者が操作可能な解除手段を備え、前記弁開閉制御部は、前記カウンタでカウントされた回数Ａと回数Ｂが所定値以上となって、前記弁を閉めた場合、前記解除手段で弁を開くことを可能としたものである。

第３の発明は、特に第１または２の発明において、前記経過時間判定部は、前記圧力正常経過時間と圧力低下経過時間が第２の所定時間か否かを判定し、前記カウンタは、前記圧力正常経過時間が第２の所定時間と判定された回数Ｃと圧力低下経過時間が第２の所定時間と判定された回数Ｄをカウントし、前記弁開閉制御部は、前記カウンタでカウントされた回数Ｃと回数Ｄが所定値以上となると、前記弁を開く若しくは前記弁開手段による弁開操作を可能とすることを特徴とすることにより、ガス管の点検修理後に各ユーザーの家を回って弁を開ける作業時間も短縮できる。また、ガス管点検修理後のユーザーによる弁開動作が可能となり、作業員による点検が不要なユーザーや、作業者の点検訪問が追い付ない場合に、ガス遮断装置の安全機能を一時的に使用してもらうことが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるガス遮断装置のシステム図を示すものである。

図１に示すように、ガス遮断装置１は、圧力センサ２、圧力判定部３、タイマ４、経過時間判定部５、カウンタ６、カウント判定部７、弁開閉制御部８、弁開手段９、解除手段１０、弁１１、流路１２から構成されている。

圧力センサ２は、流路１２を通るガス管内の圧力を計測し、圧力判定部３に圧力値を送る。圧力判定部３は、受け取った圧力値が正常か低下かを所定値と比較して判定し、結果をタイマ４に送る。

タイマ４は、圧力値が正常時は正常の経過時間（圧力正常経過時間）、低下時は低下の経過時間（圧力低下経過時間）の計測を行う。経過時間判定部５は、タイマ４の経過時間を判定し、低下もしくは正常の経過時間が所定時間となるかを判定する。カウンタ６は経過時間判定部５にて所定時間経過していると正常もしくは低下が成立した回数をカウントする。

カウント判定部７は、カウンタ６でそれぞれのカウントが一定時間内に所定値以上になると、弁開閉制御部８に弁開不可信号を送る。

弁開閉制御部８で、カウント判定部７から弁開不可信号を受け取ると、弁１１を閉める。ただし、弁１１がすでに閉まった状態のときは閉めなくても構わない。

このときに弁開手段９（例えば、復帰ボタン）より弁を開ける信号を弁開閉制御部８に送っても、弁開閉制御部８は弁開不可信号を受け取っているので弁１１を開けない。また、弁１１が単方向弁の場合は、弁開閉制御部８が弁を開く動作を行わないため、弁開不可信号を受け取った後でも弁開手段９によって弁１１が開いてしまう。その場合、弁開閉制御部８は弁１１を閉める信号を弁１１に再度送ることで弁が開いたままになることを防止する。

また、上記の条件で弁１１を閉めた場合は、作業員（ガス事業者）が操作可能な解除手段１０（例えば、リードスイッチ）にて、解除する信号を弁開閉制御部８に送ると、弁開手段９より弁１１を開ける信号を受け取り、弁１１を開ける。このことにより、作業者（ガス事業者）は点検作業が終了した後、現場で弁を開く操作を行うことができる。

なお、圧力センサ２は、大気圧との圧力差にて圧力低下を判定するセンサでもよい。
それぞれの判定値、所定値は固定値でもよいし、別途通信により変更できてもよい。

次に、本実施の形態における動作を、図２，図３を用いて説明する。

図２は、ガス遮断装置の弁を閉じる場合のガス供給圧の変化パターンを示す図で、図３は、本発明の第１の実施の形態におけるガス遮断装置の動作フロー図である。

圧力監視が始まると（Ｓ１）、圧力センサ２で定期的に圧力計測を行い（Ｓ２）、圧力判定部３で圧力判定（Ｓ３）を行い、圧力が正常か低下かを所定値Ｐｒと比較して判定する。

そして、圧力が正常と判定するとその経過時間を圧力正常経過時間Ｔｕとしてカウントする（Ｓ４）。圧力低下と判定するとその経過時間を圧力低下経過時間Ｔｄとしてカウントする（Ｓ５）。即ち、圧力正常経過時間Ｔｕは、低下判定から正常判定となったタイミング（図３のＡ）から正常判定から低下判定となったタイミング（図３のＢ）までの時間であり、圧力低下経過時間Ｔｄは正常判定から低下判定となったタイミング（図３のＢ）から低下判定から正常判定となったタイミング（図３のＡ）となる。

経過時間判定部５は、圧力正常経過時間Ｔｕ若しくは圧力低下経過時間Ｔｄが所定時間かどうか判定し（Ｓ６）、カウンタ６は、経過時間判定部５の判定結果に応じて、圧力正常経過時間Ｔｕが所定時間であれば正常回数（回数Ａ）をカウントし、圧力低下経過時間Ｔｄが所定時間であれば低下回数（回数Ｂ）をカウントする（Ｓ７）。

カウント判定部７は、カウンタ６でカウントされた正常回数（回数Ａ）および低下回数（回数Ｂ）が一定時間以内に所定値以上となると弁開を不可（Ｓ９）とし、回数を初期化する（Ｓ１０）。

なお、本実施の形態では、所定時間を５秒～９秒程度、正常回数（回数Ａ）、異常回数（回数Ｂ）が共に２回である場合に、弁開を不可とする遮断としている。

（実施の形態２）
次に、実施の形態２について、図２、図４を用いて説明する。なお、システム構成は実施の形態１で用いた図１において、経過時間判定部５及びカウント判定部７の動作が異な
るのみで、他の説明は省略する。

本実施の形態は、ガス供給圧のパターンで、弁開不可とするか弁開可とするかを判定できるようにするもので、圧力が正常の経過時間、低下の経過時間の違いにより判断するものである。

この為、経過時間判定部５は、経過時間の判定値として、弁開可判定用の第１の所定時間と弁開不可判定用の第２の所定時間の２つ所定時間を有し、圧力正常経過時間と圧力低下経過時間が弁開可用の時間か、弁開不可用の時間かの判定を行い、カウント判定部７は、弁開不可判定用の正常回数（回数Ａ）と弁開不可判定用の低下回数(回数Ｂ)及び弁開可判定用の正常回数（回数Ｃ）と弁開可判定用の低下回数(回数Ｄ)で弁開を許可するか否かを判定する。

図４は、本発明の第２の実施の形態におけるガス遮断装置の動作フロー図である。

経過時間判定部５は、圧力正常経過時間Ｔｕ若しくは圧力低下経過時間Ｔｄを弁開可判定用と弁開不可判定用の２つの所定時間の範囲で判定する（Ｓ１２）。ここで、弁開不可の判定時間は、例えば、圧力値の正常の幅を５秒～９秒、圧力低下の幅を５秒～９秒、弁開可の場合は、圧力値の正常の幅を１０秒～２０秒、圧力低下の幅を１０秒～２０秒とする。

カウンタ６は、経過時間判定部５の判定結果に応じて、圧力正常経過時間Ｔｕが第１の所定時間であれば弁開不可判定用の正常回数（回数Ａ）をカウントし、圧力低下経過時間Ｔｄが第１の所定時間であれば弁開不可判定用の低下回数（回数Ｂ）をカウントし、圧力正常経過時間Ｔｕが第２の所定時間であれば弁開可判定用の正常回数（回数Ｃ）をカウントし、圧力低下経過時間Ｔｄが所定時間であれば弁開可判定用の低下回数（回数Ｄ）をカウントする（Ｓ７）。

カウント判定部７は、カウンタ６でカウントされた正常および低下回数が一定時間以内に弁開不可判定用もしくは弁開可判定用の所定値以上となると弁開可もしくは弁開不可（Ｓ１４）とし、回数を初期化する（Ｓ１０）。

ここで、回数、弁開可とする場合は、低下３回、正常３回、弁開不可とする場合は、低下２回、正常２回など変えてもよい。また、弁開可（Ｓ１４）の判断時には、実際に弁を開ける信号を出してもよい。

即ち、弁開可とする場合と弁開不可とする場合の圧力正常経過時間と圧力低下経過時間の経過時間判定時間と判定回数（回数Ａ，回数Ｂ、回数Ｃ、回数Ｄ）とは表１のようになる。

なお、弁開不可とする場合の圧力正常経過時間と圧力低下経過時間の経過判定時間は異なる時間に設定されてもよく、同様に、弁開可とする場合の圧力正常経過時間と圧力低下経過時間の経過判定時間を異なる値に設定されてもよい。また、弁開不可とする場合の回数Ａと回数Ｂの判定回数を異なるように設定してもよく、同様に、弁開可とする場合の回数Ｃと回数Ｄの判定回数を異なるように設定してもよい。

以上のように、ガス事業者はガス供給圧を所定のパターンで変動させることで、本実施の形態１においてはガス遮断装置の圧力判定を経過時間と回数で判定とすることにより弁を閉めて、ユーザーが弁を開けられないようにして上流のガス管点検修理が可能となり、現地での弁閉作業のガス管点検の工数を大幅に軽減し、特に災害時の復旧で時間短縮が可能となる。

また、本実施の形態２では点検終了後に行うことにより、弁を開けることを可能にするもしく弁を開けることができるので、災害時に現地での弁開作業が間に合わない場合や、ユーザーが弁を開けることで復旧の時間短縮がさらに可能となる。

以上のように、本発明にかかるガス遮断装置は、電話線などによる通信ができない状態時にユーザーのガス遮断装置の弁を閉める作業、開ける作業にかかる工数が短縮することが可能となるので、圧力センサ等の用途にも適用できる。

１ガス遮断装置
２圧力センサ
３圧力判定部
４タイマ
５経過時間判定部
６カウンタ
７カウント判定部
８弁開閉制御部
９弁開手段
１０解除手段
１１弁
１２流路

Claims

ガスの圧力を検出する圧力センサと、
前記圧力センサで検出した圧力が正常か低下かを判定する圧力判定手段と、
前記圧力判定手段で正常と判定された圧力正常経過時間及び低下と判定された圧力低下経過時間を計測するタイマと、
前記圧力正常経過時間と圧力低下経過時間が所定時間か否かを判定する経過時間判定部と、
前記圧力正常経過時間が所定時間と判定された回数Ａと圧力低下経過時間が所定時間と判定された回数Ｂをカウントするカウンタと、
ガスを遮断する弁と、
前記弁の開閉を制御する弁開閉制御部と、
前記弁を開ける為にユーザーが操作可能な弁開手段と、を備え、
前記弁開閉制御部は、前記カウンタでカウントされた回数Ａと回数Ｂが所定値以上となると、前記弁を閉めると共に、前記弁開手段の操作では弁を開ないようにしたガス遮断装置。
前記弁開閉制御部による弁閉状態を解除する為に事業者が操作可能な解除手段を備え、
前記弁開閉制御部は、前記カウンタでカウントされた回数Ａと回数Ｂが所定値以上となって、前記弁を閉めた場合、前記解除手段で弁を開くことを可能とした請求項１に記載のガス遮断装置。
前記経過時間判定部は、前記圧力正常経過時間と圧力低下経過時間が第２の所定時間か否かを判定し、
前記カウンタは、前記圧力正常経過時間が第２の所定時間と判定された回数Ｃと圧力低下経過時間が第２の所定時間と判定された回数Ｄをカウントし、
前記弁開閉制御部は、前記カウンタでカウントされた回数Ｃと回数Ｄが所定値以上となると、前記弁を開く若しくは前記弁開手段による弁開操作を可能とすることを特徴とする請求項１または２に記載のガス遮断装置。