JP2000258208A - 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３７における小流量時の動
作を円滑に行う。 【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。弁座８２
に着座可能な弁体４２には、連結棒７０の一端部１１２
が揺動可能に取付けられ、他端部は、ダイヤフラム４３
に連結され、このダイヤフラム４３は、弁孔４１よりも
上流側の圧力とガス排出口側の圧力との差圧が小さくな
るにつれて、弁体４２を弁座４８に近接させる。弁体４
２の筒体１３１の周縁部を、約４分円の円弧状に形成
し、弁孔４１の弁座８２に連なる内周面１４４にも同様
な円弧を形成する。これによって弁体４２の筒体１３１
が弁孔４１に円滑に案内され、小流量時における適切な
圧力損失を確実に得ることができる。

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、圧力
変動除去手段を円滑に動作させ、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して、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）弁体であって、弁孔に挿脱可能であっ
て、弁孔に対向する周縁部が、弁孔に向って先細となる
円弧状に形成される有底筒体と、筒体に設けられ、弁座
に当接可能な環状凸部とを有する弁体と、（ｃ３）弁体
に連結され、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、弁体の弁孔に挿脱可能な
有底筒体の弁孔に対向する周縁部であるコーナ部には、
弁孔に向かって先細となる円弧状に丸みを形成する。し
たがって有底筒体が弁孔から間隔をあけて離間した状態
から、その筒体が弁孔に挿入するとき、筒体の周縁部
が、弁座付近から弁孔内に円滑に導かれて挿入すること
ができる。これによって弁体の環状凸部は、弁在への着
座が円滑に行われることになり、したがって閉方向に変
位する弁体の動作を円滑に行うことができ、弁が閉まり
にくくなるおそれがなくなる。

【００１１】また本発明は、弁孔の弁座に連なる内周面
は、弁座に近づくにつれて内径が大きくなる円弧状に形
成されることを特徴とする。

【００１２】本発明に従えば、上述のように弁体の筒体
の周縁部を円弧状に形成するだけでなく、弁座に連なる
弁孔の内周面もまた、弁座に近づくにつれて、すなわち
弁孔の弁座側の軸線方向外方になるにつれて、内径が大
きくなる円弧状に形成され、こうして筒体の周縁部と弁
孔の弁座に連なる内周面とがいずれも円弧状に形成され
るので、弁体の筒体が、弁孔に円滑に挿入することが容
易になる。

【００１３】また本発明は、弁体の前記周縁部は、約４
分円の円弧状であることを特徴とする。

【００１４】本発明に従えば、弁体の前記周縁部を、約
４分円とし、筒体が弁孔に円滑に案内されて挿入するこ
とができる。このように弁体の周縁部の断面が、真円の
９０度にわたる断面形状を有する。真円に代えて、楕円
などであってもよい。さらに弁孔の弁座に連なる内周面
もまた、同様に、約４分円または半円の円弧状に形成さ
れてもよい。

【００１５】また本発明は、弁体の前記周縁部の半径Ｒ
ｐを、１．５〜２．５ｍｍに選ぶことを特徴とする。

【００１６】本発明に従えば、周縁部の半径Ｒｐを、
１．５〜２．５ｍｍに選び、さらに好ましくは２．０に
選ぶことによって、本件発明者の実験によれば、円滑な
筒体の弁孔への挿入が可能であることが確認された。

【００１７】また本発明は、筒体の長さＴｐを、３．０
〜４．０ｍｍに選ぶことを特徴とする。

【００１８】本発明に従えば、弁体の筒体の長さＴｐ
を、３．０〜４．０ｍｍに選び、さらに好ましくは３．
５ｍｍに選び、その周縁部の半径Ｒｐを、前述のように
１．５〜２．５ｍｍに選ぶことによって、弁体の筒体
が、弁孔に、弁座から円滑に挿入されることができ、適
切な圧力損失を達成することができる。弁孔の筒体に対
向する内周面の軸線方向の長さＴｖもまた、筒体の長さ
Ｔｐとほぼ同一の長さを有してもよい。

【００１９】

【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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】弁孔４１の内径Ｗｖと、弁体４２の筒体１
３１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。

【００３２】 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。

【００３３】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。

【００３４】図４は、弁孔４１と弁体４２との動作を説
明するための図であり、図５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４０．３ｍｍであり、環状凸部１
３２の外径Ｄｗは４４ｍｍであり、長さＴｐ＝３．５ｍ
ｍであり、環状凸部１３２の長さＬ１＝３ｍｍである。
さらに弁体４２の挿通孔１４１の内径Ｄ１＝３．２５ｍ
ｍであり、取付け筒部１４２の端部の外径Ｄ２＝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。

【００３５】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。

【００３６】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１４４は、弁座８２に近づくにつれて、す
なわち図５の左方になるにつれて、内径が大きくなる。
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。

【００３７】図６は、図１〜図５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６のように、流量Ｑ１
（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、約４１ｍｍに、またＷｐ
との隙間ｄ１は約０．７ｍｍに設定される。図４（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４（１）の状態からさらに
図４（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５（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４（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。

【００３８】 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。

【００３９】 Ｆ０ ＝ Ｆｃ …（７） Ｓｂ×ΔＰ ＝ ｆｍｇ＋ｆｄ …（８） （π／４）・Ｗｖ²・ΔＰ ＝ ｆｍｇ＋ｆｄ …（９） 式９の力ｆｍｇは、図６（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。

【００４０】図６ではＴｐが、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。

【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。弁体４２の周縁部１４３
の円弧状の半径Ｒｐ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１４３の半径Ｒｐの好ましい範囲は、 Ｒｐ ＝ ２．０ ± ０．５ｍｍ …（11） である。

【００４２】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、図３に示される
半径Ｒ５は、たとえば５〜８ｍｍであってもよく、ガス
の乱流を防ぐ。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４（１）の
状態で未接触の状態から、図４（１）に示されるように
さらに弁孔４１の軸線方向内方（図４（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。

【００４３】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Ｄ３との差ΔＤ（＝Ｄ１−Ｄ３）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。

【００４４】図８は、本発明の実施の他の形態の弁体４
２ａの断面図である。この実施の形態は前述の実施の形
態に類似し、対応する部分には同一の参照符を付す。こ
の実施の形態では、弁体４２ａの有底筒体１３１の筒部
１３４には、その外周面１３４ａが、弁孔４１に向けて
小径となるテーパが付けられて形成される。このテーパ
が付けられた外周面１３４ａは、弁孔４１の軸線方向内
方に向けて（図８の右方に）、小径とされる。この構成
によってもまた、弁体４２ａが、弁孔４１に円滑に案内
されることができるようになる。弁孔４１の内周面は、
軸線と平行であって、直円筒状であってもよい。周縁部
１４３は、垂直であってもよく、または弯曲して形成さ
れてもよい。

【００４５】図９は、本発明の実施のさらに他の形態の
弁体４２ｂの断面図である。この実施の形態の弁体４２
ｂは、前述の実施の形態に類似し、対応する部分には同
一の参照符を付す。注目すべきはこの実施の形態では、
取付け筒部１４２ｂが、ほぼ直円筒状に形成される。こ
のような構成を有する弁体４２ｂもまた、本発明の精神
に含まれる。

【００４６】

【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。

【００４７】さらに本発明によれば、弁体の筒体に筒体
の周縁部を円弧状に形成し、これによって弁が閉じる方
向に弁体が移動するとき、筒体が弁孔に円滑に挿入し、
したがって小流量時に適切な圧力損失を得ることができ
るようになる。

【００４８】請求項２の本発明によれば、弁体の筒体の
周縁部だけでなく、弁孔の弁座に連なる内周面もまた、
円弧状に形成され、これによって筒体が、弁孔に挿入す
ることがさらに円滑に行われることになる。

【００４９】請求項３の本発明によれば、弁体の周縁部
の円弧を、約４分円の断面とし、これによって弁孔への
筒体の挿入が円滑に行われる。

【００５０】請求項４の本発明によれば、弁体の周縁部
の円弧状の半径Ｒｐは、１．５〜２．５ｍｍに選び、こ
れによって弁体の筒体を弁孔に円滑に案内して挿入する
ことができるようになるとともに、流量に対応した小流
量時の適切な圧力損失を得ることができるようになる。

【００５１】請求項５の本発明によれば、筒体の長さＴ
ｐを、３．０〜４．０ｍｍに選ぶとともに、弁体の周縁
部の半径Ｒｐを、前述のように１．５〜２．５ｍｍに選
ぶことによって、弁孔内への弁体の筒体の挿入を円滑に
案内することができるとともに、小流量時における適切
な圧力損失を得ることができるようになる。こうしてガ
ス流量を正確に計測することができる。

【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】弁孔４１と弁体４２との動作を説明するための
図である。

【図５】弁体４２の筒体１３１と弁座８２付近の拡大断
面図である。

【図６】図１〜図５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】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】本発明の実施の他の形態の弁体４２ａの断面図
である。

【図９】本発明の実施のさらに他の形態の弁体４２ｂの
断面図である。

【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

───────────────────────────────────────────────────── 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 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 (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 Ｆターム(参考） 2F030 CA10 CB01 CB03 CC13 CD13 CF05 CF11 CF20 3H056 AA02 BB32 BB33 BB47 CA07 CB02 CB06 CB09 CD06 GG03 3H106 DA09 EE27 EE28 EE34 EE35 EE36 EE45 EE48 FB02 KK15

Claims (5)

【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）弁体であって、 弁孔に挿脱可能であって、弁孔に対向する周縁部が、弁
   孔に向って先細となる円弧状に形成される有底筒体と、 筒体に設けられ、弁座に当接可能な環状凸部とを有する
   弁体と、 （ｃ３）弁体に連結され、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】 弁孔の弁座に連なる内周面は、弁座に近
   づくにつれて内径が大きくなる円弧状に形成されること
   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】 弁体の前記周縁部は、約４分円の円弧状
   であることを特徴とする請求項１または２記載のフルイ
   ディック式ガスメータ。
4. 【請求項４】 弁体の前記周縁部の半径Ｒｐを、１．５
   〜２．５ｍｍに選ぶことを特徴とする請求項３記載のフ
   ルイディック式ガスメータ。
5. 【請求項５】 筒体の長さＴｐを、３．０〜４．０ｍｍ
   に選ぶことを特徴とする請求項４記載のフルイディック
   式ガスメータ。