JP2000292222A - 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における弁体４２が取
付けられる連結棒７０の製造を容易にすること。 【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。弁座８２
に着座可能な弁体４２には、連結棒７０の一端部１１２
が取付けられ、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８２に近接させる。連結棒７０の一
端部１１２は、筒体の底１３３に形成された取付け筒部
１４２の挿通孔１４１に挿通して取付けられる。連結棒
７０の弁体４２が挿通する一端部１１２は、直円柱状で
あり、これによって射出成形の金型を連結棒７０の軸線
に直角方向に分割する必要がなく、ばりが生じるおそれ
はない。

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】図１２は、先行技術の圧力変動除去手段の
一部の分解斜視図である。圧力変動除去手段は、連結棒
１７１の一端部１７２が、弁体に挿通し、環状切欠き１
７３にＥリング１７４が係止され、弁体が前記一端部１
７２から図１２の右方に離脱することが防がれる。連結
棒１７１の他端部には、ダイヤフラムが連結され、ダイ
ヤフラムに作用するフルイディック流量計の上流側と下
流側とにおける圧力差などに対応した力を連結棒１７１
に与え、これによって小流量時における圧力変動除去手
段の弁体による流路抵抗を大きくし、圧力変動を増大
し、これによって供給されるガスの圧力変動ノイズを除
去してフルイディック流量計に伝達されることを抑制す
る。先行技術では、連結棒１７１に環状切欠き１７３が
形成されているので、この連結棒１７１を、合成樹脂製
とし、射出成形によって製造する際、その射出成形の金
型を、図１３に簡略化して示されるように連結棒１７１
の軸線１７５に対して直角方向に左右に分解された金型
１７６，１７７を用いる必要があり、さもなければ、切
欠き１７３が形成された成型後の連結棒１７１を金型か
ら取外すことができなくなってしまう。したがって先行
技術では、一対の金型１７６，１７７の当接部に対応し
て、成型後の製品である連結棒１７１には、軸線１７５
に沿って延びるばり１７８が形成されてしまう。このば
り１７８によって、連結棒１７１の一端部１７２が挿通
する弁体が、その連結棒１７１に対して円滑に相対的に
変位することはできず、弁体が弁座に正確に着座するこ
とが困難になる。またこのばり１７８に起因して、スラ
スト軸受によって連結棒１７１が軸線１７５の前後に円
滑に案内されなくなる。射出成形された連結棒１７１の
ばり１７８を取除く作業が必要であり、生産性が劣る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、生産
性が向上し、コストの低減が可能であるフルイディック
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）一端部の外周面が軸線方向に一様な断
面を有する連結棒と、（ｃ３）弁孔に挿脱可能であり、
連結棒の前記一端部が挿通される弁体と、（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】特に本発明に従えば、連結棒の一端部の外
周面は、軸線方向に一様な断面を有し、たとえば直円柱
状または直円筒状であり、さらに角柱状などであり、し
たがって射出成形または押出し成型などによる製造が容
易であり、生産性が向上される。連結棒は、たとえばジ
ュラコン樹脂またはＡＢＳ樹脂などの合成樹脂から成っ
てもよいけれども、アルミニウムなどの金属製であって
もよく、そのほかの材料から成ってもよい。このような
軸線方向に一様な断面を有する連結棒を製造するにあた
っては、たとえば射出成形時における連結棒の軸線に対
して直角方向に金型を分割する必要がなく、したがって
前述の図１２および図１３に関連して述べた射出成形後
の連結棒の製品にばりが生じることはない。これによっ
てばりを取除く作業を必要とせず、大量生産が可能とな
り、製造が容易であり、コストの低減が図られる。

【０００９】また本発明は、連結棒は、前記一端部より
もダイヤフラム側に、弁体が当接して受ける受け部を有
し、連結棒の前記一端部は、弁体が受け部に当接してい
る状態で、弁体に関してダイヤフラムとは反対側に予め
定める長さＹｊだけ突出することを特徴とする。

【００１０】本発明に従えば、弁体は連結棒に形成され
た段差などの受け部に当接して弁体がダイヤフラム側に
変位することが阻止され、この状態で連結棒の前記一端
部は、弁体から予め定める長さＹｊだけ突出する。した
がって弁体が受け部から離間して連結棒の前記一端部と
相対的に比較的わずかな距離だけ移動しても、連結棒の
前記一端部から弁体が離脱するおそれはない。

【００１１】弁体に連結棒の前記一端部が挿通した状態
で、弁体が受け部から大きく離間して弁体が前記一端部
から離脱するおそれがない理由を述べる。圧力変動除去
手段においてガスが流れるとき、弁体の上流側と下流側
とには差圧が必ず生じ、弁体には、開弁方向の力、すな
わち弁体が受け部に当接する方向の力が作用する。ガス
の流れがなくなれば、弁体の前後の差圧もなくなり、弁
体の開弁方向の差圧に起因した力が消える。保持体に形
成された弁孔は横に延び、たとえば水平軸線を有し、弁
体と連結棒もまた、横に移動可能に設けられ、したがっ
て弁体の重力は、連結棒の軸線に対してたとえば垂直で
ある交差する方向である。しかも弁体と連結棒の前記一
端部との摩擦抵抗が存在する。したがって連結棒の前記
一端部から弁体が短期間に大きく変位して弁体が前記一
端部から離脱してしまうおそれはない。それでも万全を
期するため、本発明に従えば、前記予め定める長さＹｊ
だけ、連結棒の前記一端部が弁体から突出する。したが
って弁体が連結棒の前記一端部から外れることはない。

【００１２】また本発明は、連結棒の前記一端部には、
弁体に関してダイヤフラムとは反対側で、弁体から間隔
をあけて、弾力性を有する材料から成る抜止め用ストッ
パが嵌着されることを特徴とする。

【００１３】連結棒の前記一端部が弁体から突出してお
り、この突出した前記一端部には、抜止め用ストッパが
弾発的に嵌着される。したがってガスメータの組立作業
時などにおいて、弁体が連結棒の前記一端部から抜出し
て離脱するおそれをなくし、生産性を向上することがで
きる。抜止め用ストッパは、有底帽状であるキャップで
あってもよく、またはリング状であってもよく、シリコ
ンゴムなどのゴムまたは合成樹脂などの弾力性を有する
材料から成り、連結棒の一端部への嵌着が容易であり、
作業性が良好である。

【００１４】また本発明は、前記予め定める長さＹｊ
は、４〜６ｍｍであることを特徴とする。

【００１５】本発明に従えば、前記予め定める長さＹｊ
を４〜６ｍｍに選び、これによって本件発明者の実験に
よれば、本件ガスメータの実際の使用時に、弁体が連結
棒の前記一端部から離脱するおそれがないことが確認さ
れた。長さＹｊが４ｍｍ未満では、弁体が前記一端部か
ら離脱するおそれが生じ、６ｍｍを超えても、連結棒の
重量が増大して連結棒の移動が円滑でなくなることにな
り、長さＹｊを６ｍｍを超えて長く設定する必要はな
い。

【００１６】また本発明は、弁体は、連結棒の前記一端
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
することを特徴とする。

【００１７】本発明に従えば、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。

【００１８】小流量時、前述の第１流路断面積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。

【００１９】弁体の有底筒体には、取付け筒部が形成さ
れ、この取付け筒部には、連結棒の一端部が挿通して連
結される。したがって筒体の底と連結棒の軸線とは、た
とえばほぼ垂直に保つことができる。したがって弁体の
環状凸部を保持体の弁座に正確に当接することができる
ようになる。したがって小流量時における圧力損失を正
確に、上述のように得ることができるようになる。こう
して小流量時における流量を計測すべきガスの圧力変動
ノイズを吸収することが可能となり、ガス流量の計測を
正確に行うことができるようになる。

【００２０】また本発明は、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ことを特徴とす
る。

【００２１】本発明に従えば、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。

【００２２】

【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。

【００２３】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。

【００２４】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、１５０Ｌ／ｈ以上の流量を測定すること
が可能であるけれども、１５０Ｌ／ｈ未満の小流量を検
出することができないので、フルイディック素子５０の
上部には、約３〜２５０Ｌ／ｈ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。

【００２５】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。

【００２６】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、たとえば真
ちゅうもしくは表面に亜鉛メッキされた鉄などの材料、
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。

【００２７】ダイヤフラム４３の周縁部は、前記隔壁６
８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８
７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。

【００２８】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。

【００２９】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
径は、弁体４２の外径の約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。

【００３０】連結棒７０の弁室６７側に配置される軸線
方向一端部１１２は、弁体４２を挿通して連結される。

【００３１】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。
環状凸部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。

【００３２】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公差
±０．１ｍｍを考慮すると、たとえばｄ１＝０．７±
０．２ｍｍに選ばれる。

【００３３】 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。

【００３４】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が零でない限り、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。

【００３５】環状凸部１３２の外径Ｄｗは４４ｍｍ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＝３．２５ｍｍ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。

【００３６】弁体４２は、連結棒７０の一端部１１２の
受け部である段差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。

【００３７】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３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。

【００３８】図４は、連結棒７０の一端部１１２付近の
一部の斜視図である。この一端部１１２は、その外周面
が軸線方向（図４の左右方向）に一様な断面を有し、た
とえばこの実施の形態では直円柱状であり、実施の他の
形態では直円筒状、角柱状、角筒状などであってもよ
い。一端部１１２は、連結棒本体１１１よりも小径であ
り、これによって前述の段差１１６が形成される。

【００３９】再び図３を参照して、筒体１３１には、底
１３３の軸線方向両側に延びる取付け筒部１４２ａ，１
４２ｂ（総括的に参照符１４２で示すことがある）が形
成される。取付け筒部１４２ａは、筒体１３１からダイ
ヤフラム４３側（図１０の左方）に突出して形成され
る。参照符１４２ｂで示される取付け筒部は、ダイヤフ
ラム４３とは反対側（図３の右方）に突出する。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１
４２ｂ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、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３の状態で未接触の状態から、
さらに弁孔４１の軸線方向内方（図３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。

【００４０】取付け筒部１４２ａ，１４２ｂの挿通孔１
４１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１１２の外径Ｄ３との差ΔＤ（＝Ｄ１−
Ｄ３）は、標準値を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４
２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。

【００４１】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１４２内にある。したがって
連結棒７０の一端部が弁体４２の筒体１３１を挿通した
状態において、連結棒７０の軸線と弁体４２の軸線とは
一致し、連結棒７０と弁体４２の筒体１３１の底１３３
とは、ほぼ垂直である状態が保たれるとともに、弁体４
２は、連結棒７０の一端部１１２に安定した姿勢で取付
けられており、弁体４２の筒体１３１の底１３３が、連
結棒７０の軸線に垂直な状態が保たれ、底１３３が連結
棒７０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１３１の
底１３３を、弁座８２に正確に着座させることができ、
または弁座８２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３６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。

【００４２】特に図３の実施の形態では、取付け筒部１
４２ａ，１４２ｂは、筒体１３１の底１３３から、弁体
４２の軸線方向両側に突出して形成される。したがって
取付け筒部１４２ａ，１４２ｂは、弁体４２の筒体１３
１の底１３３から、軸線方向両側に突出して形成され、
すなわち弁座８２に臨んで弁孔４１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）にも突出して延びる。このようにして弁
体４２の重心Ｇが、取付け筒部１４２の軸線上に正確に
存在することができるようになる。

【００４３】段差１１６に弁体４２の取付け筒部１４２
ａの端面が図３に示されるように当接している状態で、
連結棒７０の一端部１１２は、弁体４２の取付け筒部１
４２ｂからダイヤフラム４３とは反対側（図３の右方）
に予め定める長さＹｊだけ突出する。この長さＹｊは、
本件発明者の実験によれば、４〜６ｍｍである。連結棒
７０は、ほぼ水平な軸線を有し、図３におけるガス供給
口３２側のガス圧力が弁室６７のガスの圧力よりも高
く、したがって弁体４２は、図３の左方への力を常に受
けており、さらに弁体４２の挿通孔１４１の内周面と前
記一端部１１２の外周面との摩擦抵抗などに起因して、
弁体４２がガス供給口３２側である図３の右方に大きく
変位することはない。この長さＹｊを前述のように適切
な値に定めることによって、弁体４２が前記一端部１１
２から離脱することをさらに確実に防ぐことができる。
長さＹｊが４ｍｍ未満では、弁体が前記一端部から離脱
するおそれが生じ、６ｍｍを超えても、連結棒の重量が
増大して連結棒の移動が円滑でなくなることになり、長
さＹｊを６ｍｍを超えて長く設定する必要はない。

【００４４】図５は、連結棒７０の他端部７６にダイヤ
フラム４３を固定する構成を示す拡大断面図である。連
結棒７０には、他端部７６よりも弁体側（図５の右方）
に支持フランジ２０１が形成される。この支持フランジ
２０１は、連結棒７０の連結棒本体１１１の軸線を中心
とする円板状に形成され、ダイヤフラム４３に臨む端面
は、連結棒７０の軸線に垂直である。環状の偏平な挟持
部材２０２には、挿通孔２０３が形成され、連結棒７０
の他端部７６が挿通する。支持部材２０２は、支持フラ
ンジ２０１とは反対側（図５の左方）で、ダイヤフラム
４３に対向する。連結棒７０の他端部７６には、永久磁
石片７７が収納された取付け部材７８が固定される。連
結棒７０、挟持部材２０２、取付け部材７８は、ジュラ
コン樹脂、ＡＢＳ樹脂またはそのほかの合成樹脂材料か
ら成り、射出成形によって製造され、本発明の実施の他
の形態では、非磁性であるそのほかの材料から成っても
よく、またはアルミニウムなどの非磁性金属材料から成
ってもよい。

【００４５】図１に示されるスリーブ７１の第２空間４
６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。吸引片７４と永久磁石片７７とは、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。

【００４６】支持フランジ２０１には、ダイヤフラム４
３に臨む環状凹溝２０５，２０６が形成される。この環
状凹溝２０５，２０６内には、Ｏリングが嵌入され、ダ
イヤフラム４３の端面に弾発的に当接し、気密性が達成
される。さらに支持部材２０２もまた、同様に環状凹溝
２０７，２０８が形成されてＯリングが嵌入され、気密
性が達成される。こうしてダイヤフラム４３の両側の第
１および第２空間４５，４６の気密性が確実に達成さ
れ、ダイヤフラム４３の圧力変動による変位が正確に実
現される。

【００４７】図６は、取付け部材７０の図５における左
方から見た正面図であり、図７は取付け部材７８の断面
図である。取付け部材７８は、連結棒７０の端部７６が
挿通する挿通孔２０９が形成される。この挿通孔２０９
内には、取付け部材７８の軸線方向（図６の紙面に垂直
方向、図７の上下方向）に細長く延びる突起２１１が周
方向にたとえば等しい間隔をあけて形成される。複数の
突起２１１は、この実施の形態では、周方向に１２０度
をあけて合計３個形成される。取付け部材７８は、内筒
２１２と外筒２１３と端部２１４とを有し、永久磁石片
７７を収納する収納孔２１５を有する。収納孔２１５
は、挟持部材２０２に臨んで開放し、連結棒７０の軸線
に同心の環状に形成される。収納孔２１５には、前述の
ように永久磁石片７７が収納される。本発明の実施の他
の形態では、吸引片７４もまた、磁気吸着力を発生する
永久磁石片であってもよい。本発明の実施のさらに他の
形態では、収納孔２１５に吸引片７４が収納され、スリ
ーブ７１に永久磁石片７７が固定されてもよい。

【００４８】取付け部材７８の内筒２１２の挿通孔２０
９を形成する内面に形成された突起２１１は、端部２１
４寄りに形成され、表示部材２０２寄りには、形成され
ておらず、この突起２１１には、傾斜部２１６が形成さ
れる。傾斜部２１６は、挿通孔２０９に連結棒７０の端
部７６が挿入される挿入方向２１７の下流側（図７の下
方）の端部であって、挿入方向２１７下流（図７の下
方）になるにつれて突起２１１が低くなるように形成さ
れる。これによって挿通孔２０９への端部７６の挿入固
着が容易に可能になり、製造が容易である。連結棒７０
および取付け部材７８は、前述のように合成樹脂から成
り、その合成樹脂材料の有している弾発力によって、突
起２１１が端部７６の外周面に弾発的に当接して固定さ
れる。

【００４９】図８は、図１〜図７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以上で、しかも圧力変動ノ
イズに効果的な圧力損失ΔＰ２未満の範囲で、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３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）

【００５０】弁体４２が弁座８２から、図３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８（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４２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３の左方に変位しても、第２流路断面積Ｓ
２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３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、次に述べる力の
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。

【００５１】 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の右方への力である。力
のバランスは次のようになる。

【００５２】 Ｆ０ ＝ Ｆｃ …（７） Ｓｂ×ΔＰ ＝ ｆｍｇ＋ｆｄ …（８） （π／４）・Ｗｖ²・ΔＰ ＝ ｆｍｇ＋ｆｄ …（９） Ｑ１は、たとえば１２００〜２５００Ｌ／ｈ未満の値に
定められてもよい。

【００５３】式１１の力ｆｍｇは、図９（３）に示され
る永久磁石片７７と、磁気吸引片７４との磁気吸引力で
あって、弁体４２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１８
００Ｌ／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ΔＰが急激に減
少することができるようになる。

【００５４】図９は、本発明の実施の他の形態の一部の
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、図９に示される構成は、前述の図３の構成に対
応する。この実施の形態では、連結棒７０の一端部１１
２には、抜止め用ストッパ２１９が嵌着される。この抜
止め用ストッパ２１９は、弁体４２に関してダイヤフラ
ム４３とは反対側（図９の右方）で、弁体４２から間隔
Ｌｃをあけて配置される。ストッパ２１９は、弾力性を
有する材料、たとえばシリコンゴムなどのゴムまたは合
成樹脂などから成ってもよく、本発明の実施の他の形態
では、剛性の材料から成ってもよい。ストッパ２１９
は、たとえば図９に示される実施の形態では、有底帽状
のキャップであってもよいけれども、実施の他の形態で
は、リング状に形成されてもよい。このようなストッパ
が連結棒７０の一端部１１２に取付けられることによっ
て、本件ガスメータ３１の組立作業時などにおいて、弁
体４２が連結棒７０の前記一端部１１２から抜出して離
脱するおそれがなくなる。したがって生産性を向上する
ことができる。そのほかの構成は、前述の実施の形態と
同様である。

【００５５】図１０は、本発明の実施のさらに他の形態
の連結棒７０の他端部７６にダイヤフラム４３が固定さ
れる構成を示す拡大断面図である。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、取付け部材７８の挿
通孔２０９内には、前述の図６および図７に明瞭に示さ
れる突起２１１は形成されておらず、これに代えて、連
結棒７０の他端部７６に、軸線方向に等間隔をあけて形
成された細長い突起２２１が周方向にたとえば等しい間
隔をあけて形成される。

【００５６】図１１は、図１０に示される連結棒７０の
他端部７６付近の斜視図である。突起７６は他端部７６
の外周面に突出して形成される。この突起２２１は、取
付け部材７８の直円筒状の挿通孔２０９の内周面に弾発
的に当接する。突起２２１は、その端部に傾斜部２２３
を有する。この傾斜部２２３は、図１０に示される取付
け部材７８の挿通孔２０９への挿入方向２２２の下流側
（図１１の左方）に形成され、その挿入方向２２２下流
になるにつれて低く形成される。これによって前記他端
部７６を挿通孔２０９に円滑に挿入し、取付け部材７８
を他端部７６に固定することが容易に可能であり、生産
性が向上される。そのほかの実施の形態は、前述の実施
の形態と同様である。

【００５７】

【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、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。

【００５８】特に本発明によれば、連結棒の少なくとも
一端部の外周面は、軸線方向に一様な断面を有し、した
がって射出成形の金型を連結棒の軸線の直角方向に左右
に分割する必要がなく、したがって射出成形後の連結棒
の製品に、前述の先行技術に関連して述べたばりが形成
されるおそれがない。したがってばりを取除く作業が不
要になり、生産性が向上し、コストの低減が図られる。

【００５９】本発明では、前述の先行技術におけるＥリ
ングなどによる弁体の抜止めのための構成は存在しな
い。

【００６０】請求項２の本発明によれば、連結棒の前記
一端部が予め定める長さＹｊだけ突出することによっ
て、弁体が前記一端部から離脱することが確実に防がれ
る。

【００６１】請求項３の本発明によれば、連結棒の前記
一端部に抜止め用ストッパを嵌着することによって、本
件ガスメータの製造時に連結棒の前記一端部から弁体が
離脱するおそれをなくし、組立作業を容易にし、生産性
を向上することができる。

【００６２】請求項４の本発明によれば、突出する長さ
Ｙｊを４〜６ｍｍに選び、これによって本件発明者の実
験によれば、ガスメータの使用中に弁体が連結棒の前記
一端部から離脱することがないことが確認された。

【００６３】請求項５の本発明によれば、取付け筒部を
弁体の有底筒体に形成し、これによって連結棒の軸線を
筒体の底にたとえばほぼ垂直に取付けることが可能にな
り、これによって小流量時に前記底が弁座に正確に着座
し、またはごく近接し、小流量時における正確な圧力損
失を達成することができるようになる。したがって上述
のように流量が計測されるべきガスの圧力変動ノイズを
除去して、フルイディック流量計によって正確な流量の
計測が可能になる。

【００６４】請求項６の本発明によれば、弁体の重心が
取付け筒部の軸線上で取付筒部内に存在するので、弁体
の筒体の底が連結棒の軸線に垂直に保つことが可能とな
り、これによ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可能になる。したがって流量
が計測されるべきガスの圧力変動ノイズを確実に除去
し、フルイディック流量計によるガスの流量の測定を正
確に行うことができるようになる。

【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】連結棒７０の一端部１１２付近の一部の斜視図
である。

【図５】連結棒７０の他端部７６にダイヤフラム４３を
固定する構成を示す拡大断面図である。

【図６】取付け部材７０の図５における左方から見た正
面図である。

【図７】取付け部材７８の断面図である。

【図８】図１〜図７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９】本発明の実施の他の形態の一部の断面図であ
る。

【図１０】本発明の実施のさらに他の形態の連結棒７０
の他端部７６にダイヤフラム４３が固定される構成を示
す拡大断面図である。

【図１１】図１０に示される連結棒７０の他端部７６付
近の斜視図である。

【図１２】先行技術の圧力変動除去手段の一部の分解斜
視図である。

【図１３】先行技術の連結棒１７１を射出成形する金型
１７６，１７７を示す斜視図である。

【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 ７０ 連結棒 ８３ 第１保持体 ８６ 第２保持体 １１１ 連結棒本体 １１２ 一端部 １１３ 挿通孔 １１６ 段差 ２０１ 支持フランジ ２０２ 挟持部材 ２０３，２０９ 挿通孔 ２１１，２２１ 突起 ２１５ 収納孔 ２１６，２２３ 傾斜部 ２１７，２２２ 挿入方向 ２１９ 抜止めストッパ

Claims (6)

【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）一端部の外周面が軸線方向に一様な断面を有す
   る連結棒と、 （ｃ３）弁孔に挿脱可能であり、連結棒の前記一端部が
   挿通される弁体と、 （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】 連結棒は、前記一端部よりもダイヤフラ
   ム側に、弁体が当接して受ける受け部を有し、 連結棒の前記一端部は、弁体が受け部に当接している状
   態で、弁体に関してダイヤフラムとは反対側に予め定め
   る長さＹｊだけ突出す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】 連結棒の前記一端部には、弁体に関して
   ダイヤフラムとは反対側で、弁体から間隔をあけて、弾
   力性を有する材料から成る抜止め用ストッパが嵌着され
   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】 前記予め定める長さＹｊは、４〜６ｍｍ
   であることを特徴とする請求項２または３記載のフルイ
   ディック式ガスメータ。
5. 【請求項５】 弁体は、 連結棒の前記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する
   ことを特徴とする請求項１〜４のうちの１つに記載のフ
   ルイディック式ガスメータ。
6. 【請求項６】 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ことを特徴とする請求項５記載
   のフルイディック式ガスメータ。