特許 6174911 ガス遮断装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6174911

(24)【登録日】2017年7月14日

(45)【発行日】2017年8月2日

(54)【発明の名称】ガス遮断装置

(51)【国際特許分類】

   G01F 3/22 20060101AFI20170724BHJP

   G01F 1/00 20060101ALI20170724BHJP

【ＦＩ】

   G01F3/22 B

   G01F1/00 Y

   G01F3/22 D

【請求項の数】3

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2013-113949(P2013-113949)

(22)【出願日】2013年5月30日

(65)【公開番号】特開2014-232077(P2014-232077A)

(43)【公開日】2014年12月11日

【審査請求日】2016年1月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005821

【氏名又は名称】パナソニック株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000220262

【氏名又は名称】東京瓦斯株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000556

【氏名又は名称】特許業務法人 有古特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】塩田 和希

(72)【発明者】

【氏名】浅野 一高

(72)【発明者】

【氏名】大谷 卓久

(72)【発明者】

【氏名】藤澤 和也

(72)【発明者】

【氏名】小林 賢知

(72)【発明者】

【氏名】小牧 充典

(72)【発明者】

【氏名】大和久 崇

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 孝信

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 守

【審査官】 山下 雅人

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−２０５３３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１１１３８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−０４３０２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１４２３４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１２３２５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１７８２０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２７９０９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３２４７４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０５９７６０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｆ １／００

Ｇ０１Ｆ ３／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

流路を流れるガスの流量を測定する流量センサと、
震動を感知し、感震信号を出力する感震センサと、
前記流路の開閉を行う遮断弁と、
前記感震センサから出力された感震信号により地震の有無を判定し、地震ありと判定したときに前記遮断弁によりガスの遮断を行うコントローラと、を備え、
前記コントローラは、地震有りと判定して復帰不可のガス遮断を行った後、地震が終息する時間に基づいて決定された第１の所定時間の計時を開始し、この第１の所定時間の計時後に、第２の所定時間の計時を開始し、第２の所定時間の計時中に前記感震センサから感震信号を検知しないときは、復帰不可のガス遮断状態を復帰可能なガス遮断状態に変更することを特徴とするガス遮断装置。

【請求項2】

外部から操作可能な操作手段、或いは外部との通信が可能な通信手段を備え、
前記操作手段が所定の操作を受け付けることにより、或いは前記通信手段を介して所定の信号を受信することにより、外部から前記第１の所定時間を変更可能に構成されている、請求項１に記載のガス遮断装置。

【請求項3】

流路を流れるガスの流量を測定する流量センサと、
震動を感知し、感震信号を出力する感震センサと、
前記流路の開閉を行う遮断弁と、
前記感震センサから出力された感震信号により地震の有無を判定し、地震ありと判定したときに前記遮断弁によりガスの遮断を行うコントローラと、を備え、
前記感震センサは、震動の大きさに応じた感震信号を出力し、
前記コントローラは、前記感震信号により所定以上の大きさの地震有りと判定したときに復帰不可のガス遮断を行った後、第１の所定時間の計時を開始し、この第１の所定時間の計時後に、第２の所定時間の計時を開始し、第２の所定時間の計時中に前記感震センサから感震信号を検知しないときは、復帰不可のガス遮断状態を復帰可能なガス遮断状態に変更すると共に、前記第１の所定時間を地震の大きさに対応して変更可能としたガス遮断装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、地震を検知して復帰不可のガス遮断を行った後、復帰スイッチの押下や自動復帰によりガスが使用できるように制御するガス遮断装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、強地震を検知して復帰不可のガス遮断を行った後、所定時間の計測を開始し、この間に地震等の事象を検知しないときは、復帰不可のガス遮断状態を復帰可能なガス遮断状態に変更することにより、復帰スイッチの押下や自動復帰によりガスが使用できるようにしていた（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

図３は、特許文献１に記載された従来のガス遮断装置の構成図を示すものである。図３に示すように、ガスメータ１１０は、ガス流量を検出する流量センサ１１１，地震による震動の強弱に応じた感震信号を出力する感震センサ１１２，ガス圧力を検出する圧力センサ１１３，ガスの供給を遮断する遮断弁１１４，ガスの使用量や警報、その他の情報を表示する表示部１１５，遠隔の監視センタ１２１と電話回線（ネットワーク）１２０を介して接続された通信Ｉ／Ｆ（インターフェース）１１６，ガス遮断の機能をテストするための遮断機能検査手段としてのテストスイッチ１１７，ガス遮断した場合に遮断弁１１４を開けるための復帰スイッチ１１８、及び、前記センサやスイッチ等からの信号に基づいて遮断弁１１４や表示部１１５の制御を行うなど、ガスメータ１１０の制御に必要な種々の演算処理を実行するマイクロコンピュータ（図示しないＣＰＵ、メモリ、タイマ、入出力インターフェース等を含む）で構成される制御部としてのコントローラ１１９を備えている。

【0004】

そして、感震センサ１１２により、地震と判定して復帰不可のガス遮断を行った後、所定時間計時手段１１９ａによる所定時間の計時を開始し、この所定時間内に感震センサ１１２による感震有りを検知しなければ、自動復帰可能としている。

【0005】

なお、ガスメータ１１０に対しては、作業員が通信装置１２２とガスメータ１１０とを図示しない接続ケーブルで接続して、必要なデータを相互に送受信することにより、復帰不可のガス遮断の解除や閉栓状態の遮断弁１１４の開栓を指示する復帰命令の送信、遮断条件や動作モード等の設定を行うことができる。また、遮断弁１１４によるガス遮断後に、所定の条件が成立すれば自動的に遮断弁１１４の開弁を行うモードである自動復帰の有り／無しの動作モードについても設定することができる。なお、これらの設定は、電話回線１２０を介して監視センタ１２１との間で必要なデータを送受信することにより行うこともできる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００４−２０５３３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、前記従来の構成では、地震と判定して復帰不可のガス遮断を行った後、所定時間計時手段１１９ａによる所定時間の計時を開始し、この所定時間内に感震センサ１１２からの感震信号を確認している。そのため、震源地からの距離が近い場合や大きな地震の場合、或いは地震の大きさは小さいが地質的な特性により揺れる時間が長くなる場合には地震が終息しておらず、所定時間内の感震信号の確認では地震有りと再度判定してしまうという課題があった。

【0008】

即ち、図４に示すように、最初の地震判定をａのタイミングで行った後、所定時間ｂ内に地震が発生したかどうかの検出を行っている。

【0009】

しかし、地震と判定して復帰不可のガス遮断を行ったタイミングａの後、続けて所定時間内に震動検出手段からの感震信号確認を行なっているので、大きな地震の場合は地震が終息しておらず所定時間内の感震信号確認で地震有りと再度判定していた。そのため、所定時間内の感震信号確認を行うタイミングが早すぎることで、地震終息を待たずして復帰不可遮断と確定していた。

【0010】

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、地震と判定して復帰不可のガス遮断を行った後、地震の規模や地質の地域特性、建物などの条件を考慮したタイミングで感震信号の確認を行うことが可能なガス遮断装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

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、流路を流れるガスの流量を測定する流量センサと、震動を感知し、感震信号を出力する感震センサと、前記流路の開閉を行う遮断弁と、前記感震センサから出力された感震信号により地震の有無を判定し、地震有りと判定したときに前記遮断弁によりガスの遮断を行うコントローラと、を備え、前記コントローラは、地震ありと判定して復帰不可のガス遮断を行った後、第１の所定時間の計時を開始し、この第１の所定時間の計時後に、第２の所定時間の計時を開始し、第２の所定時間の計時中に前記感震センサから感震信号を検知しないときは、復帰不可のガス遮断状態を復帰可能なガス遮断状態に変更する。これにより、復帰スイッチの押下や自動復帰によりガスが使用できるように制御するものである。

【発明の効果】

【0012】

本発明によると、地震による復帰不可遮断の発生件数を低減することが出来、ガス事業者の不要な出動回数と負担を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明のガス遮断装置の構成図

【図2】本発明の自動復帰運転方法のフローチャート

【図3】従来におけるガス遮断装置の構成図

【図4】従来における地震波形を用いた計測タイミングを示す図

【図5】本発明の待機時間がある場合の地震波形を用いた計測タイミングを示す図

【発明を実施するための形態】

【0014】

第１の発明は、流路を流れるガスの流量を測定する流量センサと、震動を感知し、感震信号を出力する感震センサと、前記流路の開閉を行う遮断弁と、前記感震センサから出力された感震信号により地震の有無を判定し、地震有りと判定したときに前記遮断弁によりガスの遮断を行うコントローラと、を備え、前記コントローラは、地震ありと判定して復帰不可のガス遮断を行った後、第１の所定時間の計時を開始し、この第１の所定時間の計時後に、第２の所定時間の計時を開始し、第２の所定時間の計時中に前記感震センサから感震信号を検知しないときは、復帰不可のガス遮断状態を復帰可能なガス遮断状態に変更する、ガス遮断装置である。これにより、復帰スイッチの押下や自動復帰によりガスが使用できるようになり、復帰不可遮断の発生件数を低減でき、ガス事業者の出動回数と負担を低減することができる。

【0015】

第２の発明は、特に、第１の発明のガス遮断装置において、外部から操作可能な操作手段、或いは外部との通信が可能な通信手段を備え、前記操作手段が所定の操作を受け付けることにより、或いは前記通信手段を介して所定の信号を受信することにより、外部から前記第１の所定時間を変更可能に構成されている。これにより、地震の規模や強度、地質特性、余震の頻度に応じて、第１の所定時間を設定することで、同一の地震に対しても、メータの設置地域に合ったタイミングで地震の有無検知を行うことが可能となり、自動復帰が不可能なガス遮断の発生を最小限にすることができる。

【0016】

第３の発明は、特に、第１の発明のガス遮断装置において、前記感震センサは、震動の大きさに応じた感震信号を出力し、前記コントローラは、前記感震信号により所定以上の大きさの地震有りと判定したときに復帰不可のガス遮断を行うと共に、前記第１の所定時間を地震の大きさに対応して変更可能としている。これにより、多様な地震に対して対応することが可能となる。

【0017】

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構成図を示すものである。

【0018】

図１において、ガスメータ１０は、ガス流量を検出する流量センサ１１，地震による震動の強弱に応じた感震信号を出力する感震センサ１２，ガス圧力を検出する圧力センサ１３，ガスの供給を遮断する遮断弁１４，ガスの使用量や警報、その他の情報を表示する表示部１５，遠隔の監視センタ２１と電話回線２０を介して接続された通信Ｉ／Ｆ１６，ガス遮断の機能をテストするための遮断機能検査手段であるテストスイッチ１７，ガス遮断した場合に遮断弁１４を開栓するための復帰スイッチ１８，及び，ガスメータ１０の制御に必要な種々の演算処理を実行するマイクロコンピュータ（図示しないＣＰＵ、メモリ、タイマ、入出力インターフェース等を含む）で構成されるコントローラ１９を備えている。

【0019】

また、作業員が通信装置２２とガスメータ１０の通信Ｉ／Ｆ（通信手段）１６とを図示しない接続ケーブルで接続することにより、必要なデータをガスメータ１０と通信装置２２との間で相互に送受信できる。従って、通信装置２２を操作することにより、復帰不可の遮断状態の解除、遮断弁１４を閉栓状態から開栓状態にする復帰命令の送信、或いは、遮断条件や動作モード等の設定を行うことができる。例えば、通信Ｉ／Ｆを介して所定の信号を入力することにより、後述する待機時間（第１の所定時間）は、任意の時間幅で設定することができる。なお、これらの設定は、電話回線２０を介して監視センタ２１との間で必要なデータを送受信することにより行うこともできる。また、ガスメータ１０自体に、時間設定の為の操作スイッチ（操作手段）を設けて、この操作手段に対して所定の操作を行うことにより、設定するようにしてもよいことは言うまでもない。

【0020】

遮断弁１４は、ガスメータ１０内に配管された図示しないガス流路の途中に設置されている。遮断弁１４は、感震センサ１２により地震発生が検知された場合、流量センサ１１により検出されるガス流量が異常の場合、或いは、圧力センサ１３により検出されるガス圧力の値が異常値の場合に、コントローラ１９からの指示に基づきガスを遮断する。

【0021】

なお、このガスの遮断状態には、復帰可能なガス遮断状態と復帰不可のガス遮断状態とがある。復帰可能なガス遮断状態では、監視センタ２１又は通信装置２２からガスメータ１０へ復帰命令を送信するか、又は復帰スイッチ１８を押下することにより、ガスが使用できる状態、即ち、遮断弁１４を開栓状態とすることができる。

【0022】

一方、復帰不可のガス遮断状態では、監視センタ２１又は通信装置２２からガスメータ１０へ復帰不可の解除命令を送信することにより復帰可能なガス遮断状態となる。更にその後、監視センタ２１又は通信装置２２からガスメータ１０へ復帰命令を送信するか、又は復帰スイッチ１８を押下することにより、ガスが使用できる状態、即ち、遮断弁１４を開栓状態とすることができる。

【0023】

復帰スイッチ１８は、閉栓してガスを遮断している遮断弁１４を、再び開栓して使用できる状態に復帰させるためのスイッチである。この復帰スイッチ１８が需要家又は作業員により押下されると、コントローラ１９は復帰処理として、遮断弁１４を開状態とする。このように復帰スイッチ１８が押下された場合も、需要家等によりガスを使用しても安全であることが確認されていると見なすことができる。

【0024】

コントローラ１９は、ガスの使用量を演算して表示部１５に表示させる処理を実行する。また、コントローラ１９は、各センサを通じてガス流量又はガス圧力の異常、地震の発生の有無、及び、電源電圧等を常時監視する。そして、異常を検知した場合はガスの遮断又は警報を行い、また必要に応じて遠隔の監視センタ２１にガスメータ１０の使用状態や警報内容等を通報する処理を実行する。

【0025】

また、コントローラ１９は、感震センサ１２から出力された感震信号に基づいて地震の強弱（「地震の強弱」として、例えば、揺れの大きさを表す「震度の大小」を採用してもよい）を判定する。ここで、所定未満の大きさの地震（弱地震）であると判定した場合は復帰可能なガス遮断を行う。

【0026】

一方、所定以上の大きさの地震（強地震）であると判定した場合は復帰不可のガス遮断を行う。そして、待機時間計時手段１９ａで第１の所定時間（待機時間）の計時を行った後、検知時間計時手段１９ｂで第２の所定時間の計時を開始する。

【0027】

そして、第２の所定時間の計時時間内に感震センサ１２から感震信号を検知しないときは、復帰不可のガス遮断状態を復帰可能なガス遮断状態に変更するガス遮断処理を実行する。

【0028】

さらに、コントローラ１９は、復帰可能なガス遮断を行った場合には、自動的にガス遮断状態を解除する自動復帰の処理を実行する。この自動復帰は、既存のガスメータに設けられている機能の一つであり、自動復帰あり又は自動復帰なしのいずれかの動作モードに設定されている。

【0029】

また、コントローラ１９は、テスト遮断が行われたときは、復帰不可のガス遮断状態から復帰可能なガス遮断状態へと変更する機能を有する。このテスト遮断は、テストスイッチ１７の操作による遮断を意味し、地震による遮断よりも実行の優先度の高い遮断であり、且つ、復帰可能な遮断である。従って、第２の所定時間内にテスト遮断を行うことで、復帰不可の遮断状態から復帰可能な遮断状態への変更が可能となる。

【0030】

テストスイッチ１７は、リードスイッチにより構成され、このテストスイッチ１７によるテスト遮断は、専門の技術を有する作業員が行う。即ち、地震やその他の異常発生後の安全確認は作業員により実施される。したがって、テストスイッチ１７によりガス遮断のテストが行われたときは、作業員によりガスを使用しても安全であることが確認されている、と見なすことができる。

【0031】

なお、本実施の形態では、テスト遮断の有無を第２の所定時間（検知時間）の計時中に判断する方法を説明したが、第１の所定時間（待機時間）の計時中、或いは、待機時間終了後などいつ行なってもよいものである。

【0032】

次に、以上のように構成されたガス遮断装置について、その動作及び作用を、図２のフローチャートを参照しながら説明する。

【0033】

以下に説明する処理は、コントローラ１９のマイクロコンピュータにより、プログラムに従って実行される。

【0034】

まず、ガス遮断の状態かどうかを判定し（Ｓ１０１）、ガス遮断状態でなければ（Ｓ１０１：ＮＯ）、地震の有無を判定する（Ｓ１０２）。

【0035】

すなわち、コントローラ１９は常時、地震の発生、ガス流量やガス圧力の異常等を監視しており、これらの異常を検知した場合は、遮断弁１４を閉じて復帰可能なガス遮断状態又は復帰不可のガス遮断状態とする。そして、感震センサ１２から感震信号を受信して地震の発生を検知したときは、復帰不可能な遮断を行う。

【0036】

ステップＳ１０２で地震有りと判定すると（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、復帰不可のガス遮断状態とする（Ｓ１０３）と共に、第１の所定時間（待機時間）の計時を開始（Ｓ１０５）する。なお、ステップＳ１０２の処理については、単に地震の有無を判定するのに替えて、「感震信号により所定以上の大きさの地震」の有無を判定することとしてもよい。

【0037】

また、ステップＳ１０１でガス遮断状態が検知されると（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、検知時間（第２の計時時間）の計時中であるかの判断を行い（Ｓ１１０）、検知時間の計時中であれば（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、ステップＳ１１１の処理に移行する。

【0038】

ステップＳ１１０で検知時間（第２の計時時間）の計時中でないと判断されると（Ｓ１１０：ＮＯ）、待機時間（第１の所定時間）の計時中かどうかを判定し（Ｓ１０４）、待機時間の計時中と判断されると（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、待機時間が経過したかどうかの判定を行う（Ｓ１０６）。

【0039】

次に、ステップＳ１０６で待機時間が経過したと判断されると（Ｓ１０６：ＹＥＳ）、遮断後の感震信号再検知のための第２の所定時間（検知時間）の計時を開始する（Ｓ１０７）。

【0040】

ステップＳ１１０で検知時間（第２の計時時間）の計時中であると判断されると（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、検知時間が経過したかどうかを判断し（Ｓ１１１）、検知時間が経過していれば（Ｓ１１１：ＹＥＳ）、検知時間中に地震が検知されなかったとして復帰可能なガス遮断状態へ変更する（Ｓ１１３）。

【0041】

ステップＳ１１１で検知時間が経過していないと判断された場合は（Ｓ１１１：ＮＯ）、テストスイッチ１７の操作によるテスト遮断が行われたかどうかの判断（Ｓ１０９）、或いは、監視センタ２１又は通信装置２２からの復帰不可の遮断状態の解除命令があったかどうかの判断（Ｓ１１４）を行い、テスト遮断あり（Ｓ１０９：ＹＥＳ）、又は解除命令あり（Ｓ１１４：ＹＥＳ）の場合は、復帰可能なガス遮断と確定する（Ｓ１１３）。

【0042】

もしも、テスト遮断及び解除命令の何れもがない場合は、地震の有無を判定し（Ｓ１０８）、地震有りと判定されれば（Ｓ１０８：ＹＥＳ）、検知時間中に地震が検知されたとして復帰不可のガス遮断と確定する（Ｓ１１２）。

【0043】

なお、復帰可能なガス遮断と確定した場合（Ｓ１１３）、コントローラ１９は、遮断弁１４を復帰不可のガス遮断状態として管理していれば、復帰可能なガス遮断状態として管理するよう変更する。同様に、復帰不可のガス遮断と確定した場合（Ｓ１１２）、コントローラ１９は、遮断弁１４を復帰可能なガス遮断状態として管理していれば、復帰不可のガス遮断状態として管理するよう変更する。

【0044】

さらに、フローチャートによる説明は行わないが、復帰可能なガス遮断状態において、遮断弁１４を開栓する処理について以下に説明する。

【0045】

まず、自動復帰ありのモードが設定されているかどうかを判定し、自動復帰ありのモードであれば、ガス遮断の復帰処理（遮断弁１４の開栓）を行う。もしも、自動復帰なしのモードであれば、復帰操作として復帰スイッチ１８が押下されたかどうかを判定し、押下されれば、ガス遮断の復帰処理を行う。

【0046】

以下、本実施の形態の効果を、図５を用いて説明する。

【0047】

図５は、地震の震動波形と、地震検知のタイミングａ、待機時間ｃ、及び、検知時間ｄの関係の典型例を示す。この図５に示すように、本実施の形態では、最初の地震判定をａのタイミングで行った場合、その後の待機時間ｃが経過してから、検知時間ｄ内に地震が発生するかどうかの判定を行っている。

【0048】

従って、図４を用いて説明した従来の判定方法と異なり、適切な時間に設定された待機時間ｃを用いることで、地震の終息を待ち、次の地震判定を行うことができる。

【0049】

これによって、最初の地震検知で一旦復帰不可のガス遮断状態とした後に、次の地震判定時に地震なしと判定できるので、この判定に基づき復帰可能なガス遮断状態へ変更することができ、復帰スイッチ１８の押下による復帰処理や自動復帰が可能となる。したがって、作業員が通信装置２２を介して解除命令を送信する必要もなく、作業員が出動する回数も減るため、安全性を確保しつつ人的な経費と時間を節約することができる。

【0050】

なお、上記本実施の形態では、第２の所定時間（待機時間）を１通りとしているが、検知した感震信号に基づいて地震の大きさを判定し、コントローラ１９が地震の大きさに基づいて自動的に待機時間を設定することとしてもよい。また、予め複数の待機時間をメモリ等で記憶しておいて、コントローラ１９が地震の大きさに応じて選択するようにしてもよいことはいうまでもない。

【産業上の利用可能性】

【0051】

以上のように、本発明にかかるガス遮断装置は、地震を検知して復帰不可のガス遮断を行った後、待機時間の終了後（経過後）に、所定時間の間に地震等の事象を検知しないときは、復帰不可のガス遮断状態を復帰可能なガス遮断状態とするものである。このようなガス遮断装置は、ガスを水等に置き換えれば、水道メータ等の用途にも適用できる。

【符号の説明】

【0052】

１１ 流量センサ
１２ 感震センサ
１４ 遮断弁
１６ 通信Ｉ／Ｆ（通信手段）
１７ テストスイッチ
１８ 復帰スイッチ
１９ コントローラ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】