JP2000258207A - フルイディック式ガスメータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧力変動除去手段における小流量時の圧力損
失を正確に適切な値にすること。 【解決手段】 ガスメータ本体３５のガス流路に、ガス
の通過方向に沿って圧力変動除去手段３７と、フルイデ
ィック流量計３６とがこの順序で設けられる。圧力変動
除去手段３７では、ダイヤフラム４３に連結棒を介して
連結される弁体４２は、弁孔４１に挿脱可能な有底筒体
１３１と、この筒体に設けられて弁座８２に当接可能な
環状凸部１３２とを有する。弁体の取付け筒部１４２
は、底１３３から軸線方向両側に突出して形成され、連
結棒７０の一端部１１２が挿通する。弁体４２の重心Ｇ
は、取付け筒部１４２の軸線上で、その取付け筒部１４
２内に位置する。したがって連結棒７０の軸線と弁体４
２の筒体１３１の底１３３を、安定した姿勢で垂直に保
つことができ、これによって弁体４２の正確な変位動作
が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フルイディック式
ガスメータに関する。

【０００２】

【従来の技術】フルイディック式ガスメータは、フルイ
ディック流量計を有し、このフルイディック流量計は、
ガスが通過することによって交番圧力変化を発生させる
フルイディック素子と、この交番圧力変化によるフルイ
ディック発振の交番圧力波の周波数を検出し、この周波
数からガス流量を算出する流量測定器とを含む。供給さ
れるガスに圧力変動のノイズが含まれているとき、特に
小流量では、フルイディック素子のフルイディック発振
に悪影響を及ぼし、圧力変動がフルイディック発振の周
波数に近似したときには、ガス流量の正しい計測ができ
なくなる。この問題を解決するために、フルイディック
流量計よりもガス通過方向上流側に、圧力変動除去手段
を配置し、小流量時に流路抵抗を大きくし、ガスの圧力
変動ノイズが、フルイディック流量計に伝達されること
を抑制する。

【０００３】圧力変動除去手段は、計測されるガスの適
切な圧力損失を生じるようにするために、円滑な動作が
行われるのでなければならない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、フル
イディック流量計に供給されるガスに適切な圧力損失を
生じて、供給されるガスの圧力変動ノイズによってフル
イディック流量計が悪影響を生じないように円滑な動作
を行い、これによって正確な計測を可能にするフルイデ
ィック式ガスメータを提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、（ａ）ガス供
給口とガス排出口とにわたって連通するガス流路が形成
されるガスメータ本体と、（ｂ）ガス流路に介在され、
ガスの通過によって発生した交番圧力変化に基づいてガ
ス流量を測定するフルイディック流量計と、（ｃ）ガス
流路に、フルイディック流量計よりもガス通過方向上流
側で介在され、圧力変動を吸収する圧力変動除去手段で
あって、（ｃ１）ガス供給口に連通し、横に延びる弁孔
が形成され、ガス通過方向下流側に臨む弁座を有する保
持体と、（ｃ２）連結棒と、（ｃ３）弁体であって、弁
孔に挿脱可能であり、連結棒の一端部が挿通して連結さ
れる取付け筒部を有する有底筒体と、筒体に設けられ、
弁座に当接可能な環状凸部とを有し、弁体の重心は、取
付け筒部の軸線上で、その取付け筒部内にある弁体と、
（ｃ４）連結棒の他端部が連結され、ダイヤフラム室を
ガス流路のガス排出口側に連通する第１空間と、ガス流
路のガス供給口に連通する第２空間とに仕切り、第１お
よび第２空間の差圧によるダイヤフラムを押す力と、弁
体前後の差圧による弁体を押す力とによって弁体を開閉
動作させ、最大流量に近づくにつれて、弁体を弁座から
大きく離脱させるダイヤフラムとを有する圧力変動除去
手段とを含むことを特徴とするフルイディック式ガスメ
ータである。

【０００６】本発明に従えば、ガスメータ本体のガス流
路には、ガスの通過方向に沿って圧力変動除去手段とフ
ルイディック流量計とがこの順序で配置され、圧力変動
除去手段では、保持体に形成された横に延びる弁孔を開
閉するために弁体は、ダイヤフラムによって横方向、た
とえば水平方向に駆動され、弁孔よりもガス通過方向上
流側の圧力と、ガス排出口側の圧力との差圧が大きくな
るにつれて、弁体が弁座から離間され、これとは逆に差
圧が小さい小流量時に、弁体が弁座に近接し、、または
着座し、圧力損失が大きくなる。

【０００７】ガスの小流量時に、圧力変動除去手段によ
る圧力損失が大きくなることによって、流量が計測され
るべきガスの圧力変動ノイズによるフルイディック素子
のフルイディック発振に悪影響が生じることが防がれ
る。

【０００８】特に本発明によれば、弁体の有底筒体は、
弁孔に挿脱可能であり、弁体の筒体に設けられた環状凸
部は、弁座に当接可能であり、環状凸部が弁座に当接し
た状態で、弁孔を閉じることができる。弁座と環状凸部
との間の環状のガス流路断面積Ｓ１と、筒体の外周面と
弁孔の内周面との隙間によって形成されるガス流路断面
積Ｓ２とによって、小流量時に圧力損失を、供給される
ガスの圧力変動によってフルイディック流量計が悪影響
を受けないように圧力損失を大きくすることができ、こ
の小流量域以上である大流量域では、圧力損失を充分低
下してガスを供給することができ、この大流量域では、
ガスの圧力変動ノイズが緩和され、フルイディック流量
計が悪影響を受けることはない。こうして広い流量範囲
にわたって、ガスの正確な流量を計測することができ
る。

【０００９】小流量時、前述の第１流量断面積Ｓ１が支
配的になって、圧力変動除去手段の流路抵抗が定まり、
適切な圧力損失が得られる。流量がさらに大きくなった
とき、第２流路断面積Ｓ２が、流路抵抗に支配的となっ
て、圧力損失が減少し、さらに筒体が弁孔から離脱する
ことによって、圧力損失が大きく低下する。

【００１０】特に本発明では、弁体の重心は、取付け筒
部の軸線上で、その取付け筒部内にある。したがって連
結棒の一端部が弁体の筒体を挿通した状態において、連
結棒の軸線と弁体の軸線とは一致し、連結棒と弁体の筒
体の底とは、ほぼ垂直である状態が保たれるとともに、
弁体は、連結棒の一端部に安定した姿勢で取付けられて
おり、弁体の筒体の底が、連結棒の軸線に垂直な状態が
保たれ、底が連結棒の軸線に対して垂直以外の角度で傾
斜して支持されることを防ぐことができる。したがって
筒体の底を、弁座に正確に着座させることができ、また
は弁座にごく近接させることができる。したがって小流
量域で、弁の開度が小さいとき、正確な圧力損失を得る
ことができ、これによって、流量が計測されるべきガス
の圧力変動ノイズを除去し、フルイディック流量計によ
ってガスの流量を正確に計測することができるようにな
る。

【００１１】また本発明は、取付け筒部は、筒体の底か
ら、弁体の軸線方向両側に突出して形成されることを特
徴とする。

【００１２】本発明に従えば、取付け筒部は、弁体の筒
体の底から、軸線方向両側に突出して形成され、すなわ
ち弁座に臨んで弁孔の軸線方向内方（図３の右方）に突
出して延びるとともに、ダイヤフラム側（図３の左方）
にも突出して延び、このようにして弁体の重心が、取付
け筒部の軸線上に正確に存在することができるようにな
る。

【００１３】また本発明は、取付け筒部の外径は、筒体
の底に近づくにつれて大きく形成されることを特徴とす
る。

【００１４】本発明に従えば、取付け筒部の外径を、筒
体の底に近づくにつれて大きく形成し、たとえば朝顔
状、ラッパ状に形成してもよく、または円錐台状に形成
してもよく、このような構成によって、取付け筒部の強
度を向上することができ、弁体を連結棒の一端部に正確
に取付けることが可能になる。

【００１５】また本発明は、環状凸部の厚みを、１．０
〜１．５ｍｍに選ぶことを特徴とする。

【００１６】本発明に従えば、弁体の一部を構成する環
状凸部の厚みＬ３を、１．０〜１．５ｍｍに選んで薄く
形成することによって、弁体の重心を、前述のように取
付け筒部内に位置することが容易になる。環状凸部は、
弁座に着座することができ、または弁座にごく近接する
ことによって、小流量時の適切な圧力損失を達成する働
きを果たし、このためには環状凸部の厚みは、上述のよ
うに薄くてもよい。したがってこのような構成を有する
環状凸部を用いることによって、適切な圧力損失を小流
量時に得ることができるとともに、弁体の重心を、取付
け筒部内に容易にもたらすことが可能になる。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態の
フルイディック式ガスメータ３１に含まれる圧力変動除
去手段３７の縦断面図であり、図２は図１に示される圧
力変動除去手段３７を備えるフルイディック式ガスメー
タ３１の全体の構成を示す縦断面図である。フルイディ
ック式ガスメータ３１は、ガス供給口３２と、ガス排出
口３３とを有し、ガス供給口３２とガス排出口３３とに
わたって連通するガス流路３４が形成されるガスメータ
本体３５と、ガス流路３４に介在され、ガスの通過によ
って発生した交番圧力変化に基づいてガス流量を測定す
るフルイディック流量計（計量手段）３６と、このフル
イディック流量計３６よりもガス通過方向上流側で前記
ガス流路３４に介在され、上流の配管より伝わってくる
圧力変動を吸収する圧力変動除去手段３７と、前記ガス
流路３４におけるフルイディック流量計３６および圧力
変動除去手段３７間に、たとえば感震器によって検出さ
れた地震、過大流量、過小流量および温度上昇などの異
常時に前記ガス流路３４を遮断する遮断弁３８と、この
遮断弁３８および後述の各種のセンサなどに駆動電力を
供給する電池とを備える。

【００１８】圧力変動除去手段３７は、ガス流路３４の
ガス供給口３２側の圧力Ｐ１とガス排出口３３側の圧力
Ｐ３との差圧が大きくなったとき、弁孔４１を開放し、
かつ前記ガス流路３４のガス供給口３２側の圧力Ｐ１と
ガス排出口３３側の圧力Ｐ３との差圧が小さくなったと
き弁孔４１を閉鎖する弁体４２と、この弁体４２に同軸
に連結されるゴムなどの弾発力を有する材料から成るダ
イヤフラム４３とを有する。このダイヤフラム４３によ
って、ダイヤフラム室４４がガス流路３４のガス排出口
３３側に連通する第１空間４５と、ガス流路３４のガス
供給口３２側に連通する第２空間４６とに仕切られ、第
２空間４６内の圧力Ｐ１と、第１空間４５内の圧力Ｐ３
との差圧（Ｐ１−Ｐ３）によるダイヤフラム４３の変位
によって、前記弁体４２を開閉動作する。後述の弁室６
７から通路５８、弁室５９、弁孔６０、および通路６１
を通過したガスは、通路６２内の圧力Ｐ２となり、また
第１空間４５内の圧力Ｐ３は、後述のフルイディック素
子５０内を通過した後のガス排出口３３側の圧力と同圧
である。

【００１９】これらの弁体４２およびダイヤフラム４３
は、ガスメータ本体３５の予め定める配置状態、すなわ
ち上部４７を鉛直上方にし、下部４８を鉛直下方にして
ガス供給口３２およびガス排出口３３を下方に臨ませた
配置状態に対して作動方向が水平となるように設けられ
る。第１空間４５は、ガス排出口３３に圧力導入通路４
９を介して連通し、したがってガス排出口３３と第１空
間４５とは同圧である。ガスメータ本体３５の図２に示
す正面側には、フルイディック素子５０によって発生し
たフルイディック発振による交番圧力変化を検出するた
めの振動検出センサ５１が設けられ、これらのフルイデ
ィック素子５０と振動検出センサ５１とを含んで、フル
イディック流量計３６を構成する。このフルイディック
流量計３６は、１５０リットル／時以上の流量を測定す
ることが可能であるけれども、１５０リットル／時未満
の小流量を検出することができないため、フルイディッ
ク素子５０の上部には、約３〜２５０リットル／時の範
囲で流量を測定することができるフローセンサ５２が設
けられる。またフルイディック素子５０の下部にはメー
タ内部の圧力低下を検出するための圧力センサ５３が設
けられる。

【００２０】ガスメータ本体３５には、ガス供給口３２
に近接して圧力変動除去手段３７が嵌まり込んで収納さ
れる第１収納空間５７、通路５８、遮断弁３８の弁体６
４が収納される弁室５９、弁孔６０、通路６１、通路６
２およびフルイディック素子５０が収納される第２収納
空間６３がこの順序で形成され、ガス流路３４を構成す
る。

【００２１】圧力変動除去手段３７は、ガス流路３４の
一部を構成する前記通路５８に連通し、前記弁体４２が
収納される弁室６７と、前記ダイヤフラム４３が収納さ
れるダイヤフラム室４４とを仕切る隔壁６８を有し、こ
の隔壁６８には、前記弁室６７と前記ダイヤフラム室４
４とを連通し、ダイヤフラム４３の作動速度を制限する
透孔６９が形成される。弁体４２とダイヤフラム４３と
は弁棒である連結棒７０によって同軸に連結され、隔壁
６８には前記連結棒７０がその軸線に沿って変位自在に
挿通するスリーブ７１が一体的に形成される。スリーブ
７１内には直円筒状の滑り性の良好な金属または合成樹
脂から成るすべりスラスト軸受７２が収納され、前記連
結棒７０を気密に近い状態で軸線方向に移動自在に保持
している。

【００２２】スリーブ７１の第２空間４６側に突出する
一端部には、非磁性体から成る環状のスペーサ７３と、
強磁性体から成る環状の吸引片７４とが嵌着される。ダ
イヤフラム４３の中央部は、２枚の円形の挟持板７５
ａ，７５ｂによって挟持され、これらの挟持板７５ａ，
７５ｂおよびダイヤフラム４３には、連結棒７０の前記
第２空間４６側に配置される第１端部に形成される小径
軸部７６が挿通する。各挟持板７５ａ，７５ｂのうち第
１空間４５側に配置される挟持板７５ａから突出する前
記小径軸部７６には環状の永久磁石片７７が装着され、
この永久磁石片７７にはたとえば非磁性体から成るカバ
ー体７８が嵌着され、小径軸部７６の先端部に装着され
た抜止めリング７９によって抜止めされた状態で、前記
永久磁石片７７が外部に露出しない状態で取付けられて
いる。これらのスペーサ７３、吸引片７４、連結棒７０
の小径軸部７６、カバー体７８および抜止めリング７９
を含んで、磁気吸引手段８１を構成する。このような磁
気吸引手段８１によって、弁体４２が前記弁孔４１を外
囲する弁座８２に着座した状態で外乱などによる圧力変
動によって弁体４２が開こうとしても、弁座８２に着座
した状態を維持することができ、これによって圧力変動
を減衰することができ、前記フルイディック流量計３６
による測定精度が低下することが防がれる。

【００２３】ダイヤフラム４３の周縁部は前記隔壁６８
を底部とする有底筒状の第１保持体８３の周壁８４に気
密に嵌着されて保持される。この周壁８４は前記ダイヤ
フラム４３の周縁部が嵌まり込む大径部８５ａと、大径
部８５ａに同軸に連なり、前記隔壁６８が一体的に形成
される小径部８５ｂとを有する。小径部８５ｂの外周面
上には大略的に円筒状の第２保持体８６の軸線方向一端
部が嵌まり込む。この第２保持体８６には、弁室６７と
この圧力変動除去手段３７よりもガスの通過方向下流側
のガス流路である通路５８とに連通する大流量メータ用
ガス流出孔８７が形成される。前記第１保持体８３と第
２保持体８６とによって筒体８９を構成する。

【００２４】第２保持体８６の軸線方向他端部寄りに
は、径孔９０が形成され、径孔９０と前記各ガス流出孔
８７との間には、Ｏリング９２が嵌まり込む環状凹溝９
３が形成される。Ｏリング９２は、圧力変動除去手段３
７をガスメータ本体３５の第１収納空間５７に装着した
状態で、この第１収納空間５７を規定する内周面に弾発
的に周方向全周にわたって当接し、気密を達成してガス
の漏洩を防止することができる。

【００２５】前記隔壁６８にはまた、弁室６７内に突出
する連結棒７０の一部、スリーブ７１の一部、および軸
受７２の一部を外囲する環状である大略的に直円筒状の
当接片９６が一体的に形成される。この当接片９６の外
形は、弁体４２の外形の約１／２に選ばれ、全開状態の
弁体４２を弁室６７側で安定して支持することができ
る。このような当接片９６の終端部には、周方向の一部
分が切欠かかれた切欠き９７が形成される。この切欠き
９７によって、弁体４２が全開状態で当接片９６に当接
して支持された状態であっても、弁室６７と当接片９６
によって外囲される内部空間とを等圧として、弁室６７
と第２空間４６とを前記透孔６９を介して連通させるこ
とができる。

【００２６】連結棒７０の弁室６７側に配置される軸線
方向一端部には、弁体４２を揺動自在に係止する係止手
段１０１が設けられる。この係止手段１０１は、連結棒
７０を含む。

【００２７】このような係止手段１０１によって、弁体
４２は弁軸である連結棒７０に固定せず柔軟性をもたせ
たまま取付けられ、弁体４２が弁座８２に着座したとき
の隙間をなくし、あるいは少なくすることができ、安定
して着座することができる。もし仮に、弁体４２が弁座
８２に着座したにも拘わらず隙間があると、弁体４２よ
りもガス供給口３２側で生じた圧力変動がフルイディッ
ク流量計３６によって検出されるおそれがあり、このよ
うな誤検出によってガス流量を誤検出することを防止す
るためである。

【００２８】図３は、弁体４２の断面図である。弁体４
２は、保持体８６の弁孔４１に挿脱可能な有底筒体１３
１と、この筒体１３１に設けられる環状凸部１３２とを
有する。筒体１３１は、円板状の底１３３と、筒部１３
４とを有する。筒部１３４の外形は、直円筒状である。
凸部１３２の弁座８２に当接可能な当接面１３５は、弁
体４２の軸線に垂直である。

【００２９】取付け筒部１４２は、筒体の底１３３から
弁孔４１に向かって筒体１３１の底１３３から突出す
る。この取付け筒部１４２の外径は、筒体１３１の底１
３３に近づくにつれて大きく形成される。さらに図６に
示すように筒体１３１の底１３３の周縁部１４３を円弧
状とし、さらに好ましくは弁座８２の内周面１４４を円
弧状にすることによって、弁体４２が図５（１）の状態
で未接触の状態から、図５（１）に示されるようにさら
に弁孔４１の軸線方向内方（図５（２）の右方）に変位
するとき、弁体４２が弁孔４１に円滑に案内されて、当
接面１３５が弁座８２に正確に着座することができる。

【００３０】取付け筒部の挿通孔１４１の内径Ｄ１と、
その挿通孔１４１に挿通される連結棒７０の一端部１１
２の外径Ｄ２との差ΔＤ（＝Ｄ１−Ｄ２）は、標準で
０．２５ｍｍとし、かつ製作上必要な寸法公差を±０．
１ｍｍとするとき、約０．０５〜０．４５ｍｍに選ぶ。
前記差ΔＤを標準の値として、０．２５ｍｍに選ぶこと
によって、連結棒７０と弁体４２との正確な取付けが可
能になり、本発明の実施の他の形態では、その差ΔＤ
は、０．２５〜０．４５ｍｍに選ばれてもよい。

【００３１】取付け筒部１４２は、筒体１３１の底１３
３から、弁体４２の軸線方向両側（図３の右方および左
方）にそれぞれ突出した筒部分１５１，１５２を有す
る。各筒部分１５１，１５２の外径は、筒体１３１の底
１３３に近づくにつれて大きく形成され、これによって
強度の向上が図られるとともに、金属または合成樹脂の
成形による製造時に、歪みが生じることが防がれ、高精
度の製造が可能になる。環状凸部１３２の厚みＬ３は、
たとえば１．０〜１．５ｍｍに、比較的小さく選ぶ。こ
うして取付け筒部１４２が上述のように筒部分１５１，
１５２を有し、環状凸部１３２が薄く形成されることに
よって、重心Ｇは、取付け筒部１４２の軸線上、すなわ
ち弁体４２の軸線上で、その取付け筒部１４２内に存在
する。これによって連結棒７０の軸線と、弁体４２の底
１３３とが、垂直に安定に保たれる。したがって弁体４
２の筒体１３１が弁孔４１に円滑に挿入されることがで
きるとともに、環状凸部１３２が弁座８２にぴったりと
接触して着座することが可能になる。

【００３２】本発明の実施の他の形態では、ダイヤフラ
ム４３側に延びる筒部分１５２を形成することなく、弁
孔４１側に延びる筒部分１５１をさらに大きくするなど
して、重心Ｇが、取付け筒部１４２内にあるようにして
もよい。

【００３３】図４は、本発明の弁体４２を簡略化して示
す図である。本発明では、図４（１）に示されるように
弁体４２の重心Ｇが、取付け筒部１４２内に存在するの
で、弁体４２の筒体１３１の底１３３が、弁体４２の軸
線、したがって連結棒７０の軸線に垂直に保たれる。

【００３４】これに対して、図４（２）に示される比較
例の弁体４２ａでは、重心Ｇ１は、取付け筒部１４２ａ
の外（図４（２）の左方）に存在する。したがって弁体
４２ａの底１３３ａは、矢符１５３で示されるように、
傾く傾向があり、これによて弁体４２ａが弁座８２に正
確に当接することが困難になり、小流量時における圧力
損失を、正確に得ることができなくなる。本発明はこの
問題を解決するために、環状凸部１３２ａの一部、図３
および図４（１）で鎖線で示される範囲１５４を除去
し、重心をＧ１の位置からＧに移し、前述のように取付
け筒部１４２内に位置させる。

【００３５】図５は、弁孔４１と弁体４２との動作を説
明するための図である。弁孔４１の内径Ｗｖと、弁体４
２の筒体１３１における筒部１３４の外径Ｗｐとの隙間
ｄ１は、本件発明者の実験によれば、たとえばｄ１＝
０．７ｍｍに選ばれ、筒体１３１と弁孔４１との製作上
の各寸法交差±０．１ｍｍを考慮すると、たとえばｄ１
＝０．７±０．２ｍｍに選ばれる。

【００３６】 Ｗｐ ＝ Ｗｖ−ｄ１ …（１） 筒体１３１の長さＴｐは、３．０〜４．０ｍｍに選ば
れ、弁孔４１の長さＴｖは、３．０〜４．０ｍｍに選ば
れ、こうして筒体の長さＴｐと弁孔の長さＴｖとは、ほ
ぼ等しい値に選ばれる。長さＴｐ，Ｔｖは、好ましくは
３．５ｍｍに選ばれる。さらに本件発明者の実験では、
弁孔４１の内径Ｗｖは、たとえば４１．０〜４１．５ｍ
ｍに選ばれる。この内径Ｗｖを固定し、外径Ｗｐ、した
がって（Ｗｖ−Ｗｐ）の値と、長さＴｐ，Ｔｖの各値
を、最適化する。筒体１３１の外径Ｗｐが小さく選ばれ
るにつれて、ガス流量が小さいとき、弁体４２が全開の
方向に動かすことができるようになる。筒体１３１の長
さＴｐがたとえば１ｍｍであって小さいとき、圧力損失
の下がり方は緩やかであり、圧力損失を充分小さくする
ことができる。この長さＴｐを３ｍｍとして大きくする
ことによって、圧力損失の下がり方を急勾配にすること
ができ、大流量域での圧力損失は比較的小さくなる。

【００３７】弁孔４１の長さＴｖを、前述の２〜３ｍｍ
よりも短くしても、または長くしても、筒体１３１の長
さＴｐが零である限り、筒体１３１の外周面と弁孔４１
の内周面との隙間ｄ１は、弁体４２の筒体１３１が弁座
８２を、軸線方向に図３の左方に離れるまでは、重なっ
ているので、不変である。したがって圧力損失の流量Ｑ
に依存する特性は、これらの長さＴｐ，Ｔｖによって変
化させることができる。たとえば弁孔４１の長さＴｖ
を、たとえば１〜５ｍｍに選んでもよい。

【００３８】図６は、弁体４２の筒体１３１と弁座８２
付近の拡大断面図である。筒部１３４の外径Ｗｐは、前
述のようにＷｐ＝Ｗｖ−０．７とおくから４０．３〜４
０．８ｍｍであり、長さＴｐ＝３．５ｍｍであり、環状
凸部１３２の長さＬ＝３ｍｍである。さらに弁体４２の
挿通孔１４１の内径Ｄ１＝３．２５ｍｍであり、取付け
筒部１４２の端部の外径Ｄ３＝６ｍｍである。さらに取
付け筒部１４２によって形成される挿通孔１４１の長さ
Ｌ２＝９．０ｍｍである。

【００３９】連結棒７０の一端部１１２には、ピンが挿
通され、またはＥリング１４５が係止され、弁体４２が
連結棒７０から離脱することが防がれて、抜止めが達成
される。この弁体４２は、連結棒７０の一端部１１２の
段差１１６に当接し、弁体４２が弁座８２に着座するよ
うに押付けられることができる。

【００４０】弁体４２の筒体１３１の弁孔４１に対応す
る周縁部１４３は、弁孔４１に向かって先細状となる円
弧状であり、この実施の形態では、約４分円の円弧状で
あり、その半径Ｒｐは１．５〜２．５ｍｍであり、好ま
しくは２．０ｍｍである。さらに弁孔４１の弁座８２に
連なる内周面は、弁座８２に近づくにつれて、すなわち
図６の左方になるにつれて、内径が大きくなる円弧状に
形成され、その内周面１４４は、約半円の円弧状であっ
て、その半径Ｒｐ１＝０．５ｍｍである。

【００４１】図７は、図１〜図６に示される実施の形態
における本件圧力変動除去手段３７の流量Ｑに依存する
圧力損失ΔＰを示す図である。図７（１）のように、流
量Ｑが８００Ｌ／ｈ未満の範囲では、フルイディック流
量計３６は、供給されるガスの圧力変動の悪影響を受け
やすく、このとき参照符１３７で示されるように比較的
高い圧力損失を、許容値ΔＰ１未満で、しかも圧力変動
ノイズに効果的な圧力損失ΔＰ２以上の範囲で得ること
ができる。予め定める流量Ｑ２以上の大流量時に、圧力
損失を急激に低下することができる。弁座８２の、した
がって弁孔４１の内径Ｗｖは、４１．０〜４１．５ｍｍ
に設定される。図５（１）に示されるように、弁体４２
の弁座４２からの軸線方向の離間した距離である開度を
αとするとき、凸部１３２と弁座８２との間の環状の流
路断面積Ｓ１は、 Ｓ１ ≒ π・Ｗｖ・α …（２） である。弁体４２の筒体１３１の外周面と、弁孔４１の
内周面との隙間ｄ１によって形成される第２流路断面積
Ｓ２は、 Ｓ２ ≒（π／４）・（Ｗｖ²−Ｗｐ²） …（３） 弁体４２が弁座８２から、図５（１）の状態からさらに
図５（１）の左方に離間し、流量Ｑが増大し、開度α
が、予め定める値αｃ以上になると、流量Ｑ２におい
て、図７（２）に示されるように、第１流路断面積Ｓ１
よりも第２流路断面積Ｓ２の方が小さくなり、大小関係
が逆転し、したがって圧力変動除去手段３７の圧力損失
は、第２流路断面積Ｓ２によって決定されることにな
る。流量Ｑ２は、たとえば前述のように１８００Ｌ／ｈ
であり、その流量Ｑ２以上の大流量範囲では、第２流路
断面積Ｓ２が、圧力損失に対して支配的になる。弁体４
２の底１３３が、弁座８２から離間せず、筒部１３４が
弁孔４１内にあるときには、弁体４２が図５（１）の左
方に変位しても、第２流路断面積Ｓ２は増加しない。底
１３３が弁座８２から離間することによって、弁体４２
と弁座８２との間の流路断面積は、弁体４２の図４の左
方の変位に応じて急激に増大し、圧力損失が急減する。
弁体４２の位置は、次にのべる力のバランスによって定
まる。弁体４２が弁座８２から離間して開く方向の力を
Ｆ０とし、弁体４２が弁座８２に近づいて閉じる方向の
力をＦｃとするとき、次の式が成立する。

【００４２】 Ｆ０ ＝ Ｓｂ・ΔＰ …（４） Ｓｂ ＝ （π／４）・Ｗｖ² …（５） Ｆｃ ＝ ｆｍｇ＋ｆｄ …（６） Ｓｂは、弁孔４１の流路断面積である。ｆｍｇは、ダイ
ヤフラム４３に取付けてある永久磁石片７７と磁気吸引
片７４との間の磁気吸引力を含み、ｆｄは、ダイヤフラ
ム４３が元に戻ろうとする図３および図４の右方への力
である。力のバランスは次のようになる。

【００４３】 Ｆ０ ＝ Ｆｃ …（７） Ｓｂ×ΔＰ ＝ ｆｍｇ＋ｆｄ …（８） （π／４）・Ｗｖ²・ΔＰ ＝ ｆｍｇ＋ｆｄ …（９） 式９の力ｆｍｇは、図７（３）に示される永久磁石片７
７と、磁気吸引片７４との磁気吸引力であって、弁体４
２の弁座８２からの離間移動によって急激に小さくな
る。すなわち流量Ｑ２であるたとえば１８００Ｌ／ｈ以
上の大流量域では、磁気吸引力ｆｍｇは、充分に小さ
く、差圧ΔＰも充分に小さくなり、弁体４２が弁座８２
を離れて、全開に移る状態となる。こうして流量Ｑ２以
上の大流量域では、圧力損失が急激に減少することがで
きるようになる。

【００４４】長さＴｐは、３．０〜４．０ｍｍの範囲で
変化されて好ましく、さらに３．５ｍｍが実用上好まし
い。したがって筒体１３１の長さＴｐの好ましい範囲
は、 Ｔｐ ＝ ３．５±０．５ｍｍ …（10） である。

【００４５】弁体４２の周縁部１４３の円弧状の半径Ｒ
ｐは、１．５〜２．５ｍｍに選ばれて好ましく、さらに
２．０ｍｍが実用上好ましい。したがってこの周縁部１
４３の半径Ｒｐの好ましい範囲は、 Ｒｐ ＝ ２．０±０．５ｍｍ …（11） である。

【００４６】図８は、本件発明者の実験結果を示す図で
ある。図８（１）は、図４（１）に関連して説明した前
述の本発明の実施の一形態の流量に対応する器差を示す
図である。図８（２）は図４（２）に関連して説明した
比較例における流量に対応する器差を示す図である。流
量が６００〜８００Ｌ／ｈおよびそれ未満において、図
８（１）に示される本発明の実施の形態において器差が
少なく安定しており、改良されたことが確認された。

【００４７】

【発明の効果】請求項１の本発明によれば、ガスメータ
本体のガス流路には、ガスの通過方向に沿って圧力変動
除去手段とフルイディック流量計とがこの順序で設けら
れ、圧力変動除去手段では、たとえば水平方向である横
に延びる弁孔の上流側の圧力と、ガス排出口側の圧力と
の差圧によってダイヤフラム、したがって連結棒および
弁体が横、たとえば水平方向に変位し、小流量時に、弁
体が弁座に近接し、圧力損失を増大し、これによって流
量が計測されるべきガスの圧力変動ノイズが、フルイデ
ィック流量計に伝播することを防ぐことができる。この
ように連結棒および弁体は、ダイヤフラムによって横に
変位駆動されるので、その自重に起因してダイヤフラ
ム、に作用する力を増大するためにダイヤフラムの受圧
面積を大きくする必要がなく、構成を小形化することが
できる。

【００４８】特に本発明によれば、弁体の有底筒体は弁
孔に挿脱可能であり、この筒体には環状凸部が形成され
て弁座に当接可能となっているので、弁座と環状凸部と
によって形成される第１流路断面積Ｓ１と、筒体の外周
面と弁孔の内周面との隙間ｄ１によって形成される第２
流路断面積Ｓ２とに依存し、フルイディック流量計が、
計測されるべきガスの圧力変動ノイズによって悪影響を
受ける小流量域では、圧力損失を適切に大きくし、その
小流量域以上の大流量域では、圧力損失を充分に小さく
することができるようになる。前述の第１および第２流
路断面積は、いわばニードル弁と類似の働きを達成し、
適切な圧力損失を生じるために好ましい。

【００４９】さらに本発明によれば、弁体の重心を、弁
体に形成された取付け筒部の軸線上で、その取付け筒部
内に位置し、これによって連結棒の軸線に弁体の筒体の
底をほぼ垂直に安定に保った姿勢で取付けることが可能
になる。こうして前記筒体を弁座に正確に近接または当
接することができ、小流量時における正確な圧力損失を
得ることができるようになる。

【００５０】請求項２の本発明によれば、取付け筒部を
筒体の底の軸線方向両側に突出して設けることによっ
て、取付け筒部をできるだけ長くして、連結棒の前記一
端部に筒体を正確に取付けることができるとともに、弁
体の重心を、取付け筒部内に位置することが容易にな
る。これによって弁体を連結棒に安定した姿勢で正確に
取付けることができる。

【００５１】請求項３の本発明によれば、取付け筒部の
外径を、筒体の底に近づくにつれて大きく形成すること
によって、取付け筒部の強度を大きくすることができる
とともに、弁体の重心を、取付け筒部内に位置させるこ
とが容易になる。さらにこの構成によって、金属または
合成樹脂の成形時における歪みを小さくし、高精度の製
造が容易になる。

【００５２】請求項４の本発明によれば、環状凸部の厚
みを、１．０〜１．５ｍｍに選んで薄く形成することに
よって、弁体の重心を、取付け筒部内に位置させること
が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態のフルイディック式ガス
メータ３１に含まれる圧力変動除去手段３７の縦断面図
である。

【図２】図１に示される圧力変動除去手段３７を備える
フルイディック式ガスメータ３１の全体の構成を示す縦
断面図である。

【図３】弁体４２の断面図である。

【図４】本発明の弁体４２を簡略化して示す図である。

【図５】弁孔４１と弁体４２との動作を説明するための
図である。

【図６】弁体４２の筒体１３１と弁座８２付近の拡大断
面図である。

【図７】図１〜図６に示される実施の形態における本件
圧力変動除去手段３７の流量Ｑに依存する圧力損失ΔＰ
を示す図である。

【図８】本件発明者の実験結果を示す図である。

【符号の説明】

３１ ガスメータ ３２ ガス供給口 ３３ ガス排出口 ３４ ガス流路 ３５ ガスメータ本体 ３６ フルイディック流量計 ３７ 圧力変動除去手段 ４１ 弁孔 ４２ 弁体 ４３ ダイヤフラム ５０ フルイディック素子 ５１ 振動検出センサ ７０ 連結棒 ８３ 第１保持体 ８６ 第２保持体 １０１ 係止手段 １１１ 連結棒本体 １１２ 一端部 １１３ 挿通孔 １１６ 段差 １１８ 凹溝 １１９ 凸条 １４１ 挿通孔 １４２，１４２ａ，１４２ｂ 取付け筒部 １４３ 周縁部 １４４ 内周面 １５１，１５２ 筒部分 Ｇ 重心

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡林 誠 大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 藤本 訓弘 大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 中村 英司 大阪府大阪市東成区東小橋２丁目10番16号 関西ガスメータ株式会社内 (72)発明者 波元 政信 大阪府大阪市東成区東小橋２丁目10番16号 関西ガスメータ株式会社内 (72)発明者 友田 馨一 大阪府東大阪市西岩田４丁目７番31号 株 式会社金門製作所関西研究所内 (72)発明者 今崎 正成 大阪府東大阪市西岩田４丁目７番31号 株 式会社金門製作所関西研究所内 Ｆターム(参考） 2F030 CA01 CC13 CF05 CF11

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）ガス供給口とガス排出口とにわた
   って連通するガス流路が形成されるガスメータ本体と、 （ｂ）ガス流路に介在され、ガスの通過によって発生し
   た交番圧力変化に基づいてガス流量を測定するフルイデ
   ィック流量計と、 （ｃ）ガス流路に、フルイディック流量計よりもガス通
   過方向上流側で介在され、圧力変動を吸収する圧力変動
   除去手段であって、 （ｃ１）ガス供給口に連通し、横に延びる弁孔が形成さ
   れ、ガス通過方向下流側に臨む弁座を有する保持体と、 （ｃ２）連結棒と、 （ｃ３）弁体であって、 弁孔に挿脱可能であり、連結棒の一端部が挿通して連結
   される取付け筒部を有する有底筒体と、 筒体に設けられ、弁座に当接可能な環状凸部とを有し、 弁体の重心は、取付け筒部の軸線上で、その取付け筒部
   内にある弁体と、 （ｃ４）連結棒の他端部が連結され、ダイヤフラム室を
   ガス流路のガス排出口側に連通する第１空間と、ガス流
   路のガス供給口に連通する第２空間とに仕切り、第１お
   よび第２空間の差圧によるダイヤフラムを押す力と、弁
   体前後の差圧による弁体を押す力とによって弁体を開閉
   動作させ、最大流量に近づくにつれて、弁体を弁座から
   大きく離脱させるダイヤフラムとを有する圧力変動除去
   手段とを含むことを特徴とするフルイディック式ガスメ
   ータ。
2. 【請求項２】 取付け筒部は、筒体の底から、弁体の軸
   線方向両側に突出して形成されることを特徴とする請求
   項１記載のフルイディック式ガスメータ。
3. 【請求項３】 取付け筒部の外径は、筒体の底に近づく
   につれて大きく形成されることを特徴とする請求項２記
   載のフルイディック式ガスメータ。
4. 【請求項４】 環状凸部の厚みを、１．０〜１．５ｍｍ
   に選ぶことを特徴とする請求項１〜３のうちの１つに記
   載のフルイディック式ガスメータ。