JPS6353375A - ガス遮断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ガスメータ内に設置されガスの事故を未然に
防ぐガス遮断装置に関するものでちる。

従来の技術 一度発生すれば大惨事になる危険性の高いガスの事故を
未然に防ぐため従来より種々の安全装置が利用されてい
た。特に近年、ガス異常使用時およびガス漏れ時等を検
出しガスを遮断するガス遮断装置が注目され、その有用
性も高１ってきている。

一般にガス遮断装置は第３図の従来例に示す様な構造に
なっている。ガス異常使用およびガス漏れ分検出し遮断
信号ａを出力する制御部１と、前記遮断信号乙によって
作動する電磁アクチュエータ２と、ガスメータ３内に設
置され前記電磁アクチュエータ２に連結され前記電磁ア
クチュエータの作動により前記ガスメータ３内のガス流
路すを遮断する遮断弁４と前記制御部１に電力を供給す
る電池６より構成されている。その作動原理は制御部１
がガス流量センサ、ガス漏れセンナ、Ｃ。

センサ、地震センサ等によりガスの使用状態およびガス
の使用環境を監視し、ガス異常使用およびガス漏れ等異
常時に遮断信号ａを出力する。前記遮断信号ａによって
電磁アクチュエータ２が作動し、それにより遮断弁４が
ガスメータ３内のガス流路すを遮断し端末へのガスの供
給を停止することによりガスの事故を未然に防ぐことが
可能になる。

制御部１への電力供給は一般にリチウム電池等の長寿命
の電池５が用いられる。電池５は、放電時に内部抵抗お
よび出力電流てよって出力電圧が決定され、経年ととも
に劣化による内部抵抗が増大し出力電圧が減少する放電
特性を持っている。

したがって、ガスメータ３の交換サイクル７〜１０年間
の作動を保証するために、制御部の各構成部品の消費電
力が抑制されるとともに、制御部から出力される遮断信
号は、要遮断時のみに１回だけ立ち上がる短時間のパル
ス状電圧とたっており、要遮断時以外は遮断信号は出力
されない。しだがって、一般に電磁アクチュエータ２は
、電圧印加時のみ作動し、その他の場合は状態を保持す
る自己保持型電磁アクチュエータが用いられている。

電磁アクチュエータ２は一般に、第４図に示す様な構造
になっている。永久磁石１＆、磁性材料製の可動鉄芯２
２Ｌ１第１固定継鉄３２Ｌ１第２固定継鉄３ｂ、第３固
定継鉄３Ｃを配置して環状の磁気回路４ａを形成し、吸
着面５２Ｌで可動鉄芯２ａと第３固定継鉄３Ｃを吸着保
持している。電磁コイル６ａは、その中央部を可動鉄芯
２ａが摺動する様に案内するとともに、前記硫体回路４
ａを励磁する様になっている。可動鉄芯２ａの先端には
バネ受け７ａを装着し、第１固定継鉄３ａとの間に圧縮
バネ８ａを設けている。以上説明した第４図は、可動鉄
芯２ａが吸着保持されている状態を示している。その作
動原理は、電磁コイルら＆に前記磁気回路４ａの磁界方
向とは逆方向の磁界が発生する様に前記遮断信号＆を印
加することにより、吸着面６ａでの可動鉄芯２ａと第３
固定継鉄３Ｃとの間の吸着保持力が弱まり、この吸着力
をうわまわる圧縮バネ８２Ｌの反撥力により、吸着面５
？Ｌより離脱し可動鉄芯２ａを押し上げる様になってい
る。

電磁アクチュエータ２の作動に必要な電圧を作動電圧と
すると、作動電圧は圧縮バネ８＆の反撥力、永久磁石１
＆の吸着力、磁気回路４ａの磁気抵抗、電磁コイル６２
Ｌの巻数および電気抵抗等で決定される。電池５の放電
特性を考えると、作動電圧を極力低減させる必要がある
が、作動電圧を低減させると圧縮バネＳａの反撥力と永
久磁石１ａの吸着力との力のバランスがくずれ耐震安定
性が減少する問題が生じる。このため、一般に作動電圧
は、電池５の寿命と耐震安定性の両方を満足するある目
標値に近づく様設定され、電磁アクチュエータ２の作動
電圧決定要因のバラツキは電磁アクチュエータ２０組立
て後圧縮バネ８２Ｌの反撥力を交換によって変えること
で吸収される。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、従来の構成では電磁アクチュエータ２の
作動電圧の調整を圧縮バネ８２Ｌの交換によって行って
いたため、作動電圧を目標値に近づけるためには多種の
反撥力を持った圧縮バネ８ａを用意しなければならず、
工数が多い等生産上問題があり、また圧縮バネＢ２Ｌの
種類が有限個であるため作動電圧の調整は量子的（・て
なり微調整を行うことが不可能であった。この様に作動
電圧のバラツキが大きくなるため、電池６の出力電圧が
低下してきた時、確実に電磁アクチュエータ２を作動さ
せるための作動電圧の目標値の設定が困難であるという
間頂があった。

本発明は上記従来の技術の問題点を解消するもので、電
磁アクチュエータの作動電圧の設定を容易に行なえるよ
うにして、電池寿命の末期まで確実に電磁アクチュエー
タが作動できるようにする。

問題点を解決するための手段 本発明のガス遮断装置は、ガス異常使用およびガス漏れ
を検出し遮断信号を出力する制御部と、永久磁石、可動
鉄芯、固定継鉄とで形成した磁気回路と前記遮断信号に
よって前記磁気回路を励磁する電磁コイルと前記可動鉄
芯を含まない前記永久磁石の調整磁気回路を形成する調
整鉄芯とを備えた電磁アクチュエータと、ガスメータ内
に設置され前記電磁アクチュエータに連結され前記可動
鉄芯の作動により前記ガスメータ内のガス流路を遮断す
る遮断弁と、前記制御部に電力を供給する電池とで構成
したものである。

作用 本発明のガス遮断装置は、電磁アクチュエータの可動鉄
芯を含む磁気回路に対して可動鉄芯を含まない調整磁気
回路を設けるとともにその磁気抵抗を可変できる様にす
ることができ、可動鉄芯と固定継鉄間の吸着力を調整す
ることにより電磁アクチュエータの作動電圧を容易に調
整可能とすることができ、作動電圧の目標値の設定が容
易となり、これにより電池の寿命の末期までの電磁アク
チュエータと制御部の作動を保証することが容易となる
。

実施例 以下、本発明の一実施例のガス遮断装置を図面を参照し
て説明する。

第１図に示す様に、本発明の一実施例のガス遮断装置を
、ガス異常使用およびガス漏れを検出し遮断信号＆を出
力する制御部１と、永久磁石７と可動鉄芯８と固定継鉄
９とで形成した磁気回路Ｃと遮断信号ａによって磁気回
路Ｃを励磁する電磁コイル１０と可動鉄芯８を含まない
永久磁石７の調整磁気回路ｄを形成する調整鉄芯６とを
備えた電磁アクチュエータ２と、ガスメータ３内に設置
され電磁アクチュエータ２に連結され可動鉄芯８の作動
によりガスメータ３内のガス流路すを遮断する遮断弁４
と、制御部１に電力を供給する電池５より構成する。

その作動原理は、制御部１がガス流量センサ、ガス漏れ
センサ、ＣＯセンサ、地震センサ等によりガスの使用状
態およびガスの使用環境を監視し、ガス異常使用および
ガス漏れ等異常時にのみ１回だけ立ち上がる短時間のパ
ルス状電圧より成る遮断信号＆を出力する。遮断信号乙
により電磁アクチュエータ２の電磁コイル１Ｑが永久磁
石７と可動鉄芯８と固定継鉄９とで形成した磁気回路Ｃ
を励磁し、可動鉄芯８が磁気回路Ｃによる吸着保持状態
から分離し電磁アクチュエータ２が作動する。

電磁アクチュエータ２の作動によりガスメータ３内に設
置され電磁アクチュエータ２と連結された遮断弁４が、
ガスメータ３内のガス流路すを遮断することにより端末
ガス機器等へのガスの供給を停止することによりガスの
事故を未然に防ぐ。

電磁アクチュエータ２の作動の最低限界の電圧しきい値
を作動電圧とすると、作動電圧は、調整鉄芯６を永久磁
石７に近づけたり遠ざけたりすることによって永久磁石
７の調整磁気回路ｄの磁気抵抗を変化することにより磁
気回路Ｃのもれ磁束を変化し調整することが可能である
。

制御部１に電力を供給する電池５は、一般に放電時に内
部抵抗および出力電流によって出力電圧が決定され、経
年とともに劣化による内部抵抗が増大し出力電圧が減少
する放電特性を持っているため、電磁アクチュエータ２
の作動時には大幅に電池５の出力電圧が減少する。しか
し、前述の様に、電磁アクチュエータ２の作動電圧は調
整鉄芯６の調整によって可能なため、電池５の放電末期
に出力電圧が減少した時でも電磁アクチュエータ２が作
動可能な様電磁アクチュエータ２の作動電圧を変化する
ことによって、ガスメータ３の交換サイクル７〜１０年
間にあわせてガス遮断装置の作動を保証することが可能
となる。

本発明に用いる電磁アクチュエータはたとえば第２図に
示す様に、厚み方向に着磁した永久磁石１ａ、磁性材料
製の可動鉄芯２ａ１第１固定継鉄３１、第２固定継鉄３
ｂ、第３固定継鉄３Ｃを配置して環状の磁気回路４ａを
形成し、吸着面５＆で可動鉄芯２ａと第３固定継鉄３Ｃ
を吸着保持している。永久磁石１ａを間に第２固定継鉄
３ｂと第３固定継鉄３Ｃを介して調整磁気回路１０？Ｌ
を形成する様調整鉄芯９ｂを配置し、調整鉄芯９ｂは非
磁性材料製の調整ねじ９Ｎにより永久磁石１との距離を
変化させることができる。電磁コイル６＆はその中央部
を可動鉄芯２＆が摺動する様に案内するとともに、磁気
回路４ａを励磁する様になっている。可動鉄芯２＆の先
端にはバネ受け７を装着し、第１固定継鉄３ａとの間に
圧縮バネ８ａを設けている。以上説明した第２図は、可
動鉄芯２ａが吸着保持されている状態を示している。

電磁コイル６ａに磁気回路４ａの磁界方向とは逆方向の
磁界が発生する様に電圧を印加することにより、吸着面
５ａでの可動鉄芯２ａと第３固定継鉄３Ｃとの間の吸着
保持力が弱まり、この吸着力をうわまわる圧縮バネ８２
Ｌの反撥力により、吸着面５より離脱し可動鉄芯２ａを
押し上げる。

永久磁石１ａによる磁束は磁気回路４１Ｌと調整磁気回
路１０＆とに大別されていて、調整鉄芯９ｂと永久磁石
１ａとの距離を変化させることによってその割合を変化
させることができる。このため吸着面５＆での吸着保持
力を変化させることができ、したがって電磁アクチュエ
ータの作動電圧を変化させることができる。

本発明のガス遮断装置では、電磁アクチュエータの作動
電圧を、調整鉄芯を移動させ調整磁気回路の磁束を変化
させることによって連続的に変化させることができるた
め、作動電圧を目標値に近づけるだめの圧縮バネの反撥
力を多種類用意する必要がなく、電池の放電末期に出力
電圧が減少した時でも電磁アクチュエータが作動可能な
作動電圧の目標値に、電磁アクチュエータの作動電圧を
容易に近づけることができる。このためガスメータの交
換サイクル７〜１０年間にあわせてガス遮断装置の作動
を保証することが容易となる。

発明の効果 本発明によって、以下の様な効果がもたらされ−る。

（１）電磁アクチュエータの生産工程において、圧縮バ
ネの交換による工数が削減でき、歩留りが向上する。

（２）作動電圧が目標値にごく近く設定できるため、電
池、制御部のバラツキを考慮しても、電池放電末期まで
のガス遮断装置の作動を保証することが容易となり、ガ
ス遮断装置の寿命の設定が容易となる。

（３）　　ガス遮断装置およびガスメータが市場にとり
つけられた後も、例えば調整鉄芯の調整ねじを回すだけ
で、電磁アクチュエータの作動電圧を変えることができ
るため、メインテナンスが容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるガス遮断装置のプロ
マク図、第２図は本発明に用いる電磁アクチュエータの
実施例の断面図、第３図は従来のガス遮断装置のブロッ
ク図、第４図は従来のガス遮断装置に用いられる電磁ア
クチュエータの断面図である。 １・・・・・・制御部、２・・・・・・電磁アクチュエ
ータ、３・・・・・・ガスメータ、４・・・・・・遮断
弁、６・・・・・・電池、６・・・・・・調整鉄芯、７
・・・・・・永久磁石、８・・・・・・可動鉄芯、９・
・・・・固定継鉄、１０・・・・・・電磁コイル、ａ・
・・・・・遮断信号、ｂ・・・・ガス流路、Ｃ・・・・
・・磁気回路、ｄ・・・・・・調整磁気回路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第３
図 第　４　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ガス異常使用およびガス漏れを検出し遮断信号を出力す
   る制御部と、永久磁石・可動鉄芯・固定継鉄とで形成し
   た磁気回路と前記遮断信号によって前記磁気回路を励磁
   する電磁コイルと前記可動鉄芯を含まない前記永久磁石
   の調整磁気回路を形成する調整鉄芯とを備えた電磁アク
   チュエータと、ガスメータ内に設置され前記電磁アクチ
   ュエータに連結され前記可動鉄心の作動により前記ガス
   メータ内のガス流路を遮断する遮断弁と、前記制御部に
   電力を供給する電池より成るガス遮断装置。