JP2001349762A - ガスメータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガスの逆流が起きた時に電子式カウンタが誤
ってカウントアップすることを防止する機構をガスメー
タに設け、ガス利用者並びにガスを供給するガス会社に
安心して使用して頂ける正確なガスメータを提供するこ
と。 【解決手段】 ガスの流れによって起こる計量膜１の往
復運動をクランク機構２を介してクランク軸３の回転運
動に変換し、クランク軸３の回転を磁石４とリードスイ
ッチ５を用いてカウントする電子式カウンタを備えるガ
スメータにおいて、前記磁石４の載った回転体６は、ク
ランク軸３と同心の軸に、クランク軸３とは実質的に縁
が切れた状態で回転自在に軸支されており、クランク軸
３と回転体６にはそれぞれに回転軸周りの一方向に突き
出た突片７ａ，７ｂを備え、クランク軸が回転すると突
片７ａ，７ｂ同士が接触し、回転体６はクランク軸３と
ともに連れ回りすることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガスの逆流が起こ
った時にガスメータの電子式カウンタが誤ってカウント
アップしてしまうことを防止する機構に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】まず一般的なガスメータの構造を簡単に
説明する。ガスメータ内部には計量膜で仕切られた計量
室を備え、計量室内をガスが流れると、流量に応じて計
量膜は往復運動し、その往復運動はクランク機構を介し
て、ガスメータ内の上部に支持してあるクランク軸の回
転運動に変換される。ガスメータでは、このクランク軸
の回転を機械式と電子式の二つのカウンタでカウントし
て流量を計測する。機械式カウンタは、クランク軸の回
転をそのまま歯車機構を介して伝達し、目視カウンタを
動作させるものである。一方電子式カウンタは、クラン
ク軸とともに回転する磁石を載せた回転体と、その回転
する軌跡のそばに設けたリードスイッチとを有し、リー
ドスイッチで磁石の通過を検出し、内蔵したマイクロコ
ンピュータでその信号をカウントし、カウントした値を
電話回線を通じて離れた場所にあるガス会社等に送る。
これによりガス会社では、ガスメータをいちいち検針し
に回らなくても、ガスの利用状況を遠隔地から把握する
ことができ、ガス使用料の請求も電子式カウンタを基に
為されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本来電子式カウンタ
は、機械式カウンタと同一のカウント値を示すことが、
構造上の前提条件である。しかし、まれにガスの供給条
件によっては、電子式カウンタが機械式カウンタよりわ
ずかに過進する事例が報告される。その原因を調査した
ところ、ガス使用時の圧力変動等により微量のガスがガ
スメータ内を逆流することがあり、その時に電子式カウ
ンタが、ガスを使用していないにも関わらずカウントア
ップする場合があることをつきとめた。

【０００４】簡単なモデルを用いてガスの逆流のメカニ
ズムを解説する。図６に示すように、一つのガスボンベ
３０からＡ宅、Ｂ宅のガス器具にガスが供給されてお
り、それぞれの配管の途中にガスメータ３１Ａ，３１Ｂ
を設けてある。Ａ宅、Ｂ宅ともガスを使用していない図
６（イ）の状態では、配管内の圧力はすべて一定の閉塞
圧（３．５ｋｐａ）になっている。この状態からＡ宅の
みがガス器具を使用しはじめると図６（ロ）の状態とな
り、ガスボンベ３０からＡ宅のガス器具に向ってガスが
流れ、ガスメータ３１ＡからＡ宅のガス機器までの配
管、ガスボンベ３０からガスメータ３１Ａ，３１Ｂまで
の配管内の圧力は、使用圧（２．８ｋｐａ）に下がる。
ガスメーター３１ＢからＢ宅のガス機器までの配管内の
圧力も閉塞圧から使用圧に下がろうとするが、ガスは圧
力の高い所から低い所に向って流れるので、この時ガス
メータ３１Ｂ内をガスが逆流する。逆流するガスの量は
ガスメータ３１ＢからＢ宅のガス機器までの配管の容積
によって決まり、例えばその容積が３．７リットルの場
合には、前記の閉塞圧と供給圧の差から計算すると、約
２５ｃｃのガスが逆流することになる。

【０００５】ではガスが逆流した時にガスメーター内の
機械式、電子式の両カウンタはどのようにカウントする
かというと、クランク軸は逆流したガスの量に応じて逆
転するが、機械式カウンタは歯車機構の途中にクラッチ
部を有し、そのクラッチ部で逆転を吸収するのでカウン
タは進まない。一方電子式カウンタは、磁石の通過によ
るリードスイッチのＯＮ，ＯＦＦ信号のみを検出するも
ので、クランク軸の回転方向までは判断できないから、
逆流したのに誤ってカウントアップしてしまうことがあ
る。前述のモデルを用いて説明するならば、Ａ，Ｂ宅と
もにガスを使用していない状態で、ガスメータ３１Ｂの
電子式カウンタが図７（イ）に示すように、回転体３２
の磁石３５がリードスイッチ３３のＯＮ領域を僅かに過
ぎたところで静止していたとする。クランク軸３４一回
転で０．７リットル計量するものであった場合、２５ｃ
ｃのガスが逆流するとクランク軸３４は図７（ロ）に示
すように約１３度逆転する。すると磁石３５はリードス
イッチ３３のＯＮ領域を通過し、一回転したのと同じよ
うにカウントアップしてしまう。一度の逆流によって生
ずる誤差はほんの僅かなものであるが、これが繰り返し
起こることで、電子式カウンタと機械式カウンタの検針
値に明らかなずれが生じてしまうのである。

【０００６】本発明は以上に述べたような実情に鑑み、
ガスの逆流が起きた時に電子式カウンタが誤ってカウン
トアップすることを防止する機構をガスメータに設け、
ガス利用者並びにガスを供給するガス会社に安心して使
用して頂ける正確なガスメータを提供することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を達成するた
めに本発明は、ガスの流れによって起こる計量膜の往復
運動をクランク機構を介してクランク軸の回転運動に変
換し、クランク軸の回転を磁石とリードスイッチを用い
てカウントする電子式カウンタを備えるガスメータにお
いて、前記磁石の載った回転体は、クランク軸と同心の
軸に、クランク軸とは実質的に縁が切れた状態で回転自
在に軸支されており、クランク軸と回転体にはそれぞれ
に回転軸周りの一方向に突き出た突片を備え、クランク
軸が回転すると突片同士が接触し、回転体はクランク軸
とともに連れ回りすることを特徴とする。

【０００８】このように構成すると、ガスメータ内を正
常にガスが流れると、クランク軸はガスの流量に応じて
一定の方向に回転し、回転体もクランク軸とともに連れ
回りする。ガスの逆流が起きるとクランク軸は逆方向に
回転するが、回転体はクランク軸が逆向きに略一回転す
るまで回転せずに静止したままとなる。一度に逆流する
ガスの量は僅かなものなので、逆流によってクランク軸
が一回転以上逆回転することはまず有り得ない。よって
ガスの逆流による電子式カウンタのカウントアップは完
璧に防がれ、ガスの逆流への対処を簡単な構造で確実に
行い得る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。まず、ガスメータの全体構成を図１に即して簡単
に説明する。ガスメータの上面にはガスの流入口８と流
出口９を設けてあり、そこから側壁沿いに流路１０が形
成してあり、下部の計量室１１に繋がっている。計量室
１１は前後に重なった状態で二つ備えており、各々の計
量室１１は内部を計量膜１で仕切られている。計量室１
１内をガスが流れると計量膜１は前後に往復運動し、こ
の計量膜１の往復運動は計量膜１に連結した翼軸１２と
クランク機構２を介してクランク軸３の回転運動に変換
される。クランク機構２の構造については今回発明した
部分ではないので詳細な説明は省くが、とにかくクラン
ク軸３はガスの流量に応じて回転し、この回転をカウン
トすることがガス流量を計測することに他ならない。本
ガスメータではメカ的な歯車機構を用いた機械式カウン
タと、磁石とリードスイッチを用いた電子式カウンタの
二つでこれをカウントしている。

【００１０】前記クランク軸３は、箱型のギヤボックス
１３に鉛直に支持されている。この部分を拡大したのが
図２と図３であり、図２（イ）はギヤボックス１３の上
面図、（ロ）は側面図、図３は図２（イ）のＡ−Ａ断面
図である。ギヤボックス１３は、一側面が開口した箱型
のケース体１４を基に構成されており、クランク軸３は
ケース体１４に上下に挿通され、回転自在に支持されて
いる。クランク軸３の下端には、前記クランク機構２に
連結されるクランクアーム１５を固着してある。クラン
ク軸３の中間部、ケース体１４内にはウォームギア１６
を備えており、これと噛み合うウォームホイール１７を
介して、クランク軸３の回転はクランク軸３と直交する
状態に軸支した機械式カウンタの入力軸１８に分岐され
る。機械式カウンタでは、前記入力軸１８の回転を歯車
機構１９を介して伝達し、ガスメータ前面の上部に備え
る目視カウンタ２０を動作させる。

【００１１】クランク軸３を受けているケース体１４上
面の円筒形のボス２１には、両端に磁石４，４を載置し
た回転体６が挿通してあり、回転体６はクランク軸３周
りに自由に回転するようになっている。クランク軸３の
軸端にはエンドキャップ２２が嵌め込んであり、回転体
６が抜け出るのを防いでいる。エンドキャップ２２の周
壁には、外側に向けて突出した突片７ａを設けてある。
また、回転体６の中央部にはエンドキャップ２２周りに
凹部２３を形成してあり、その側壁面から中央のクラン
ク軸３に向けて突片７ｂを突き出してある。回転体６が
回転する軌跡のすぐそばにはリードスイッチ５を備えて
おり、リードスイッチ５は磁石４が接近するとＯＮ信号
を出力し、離れるとＯＦＦ信号を出力する。このＯＮ，
ＯＦＦ信号を、内蔵するマイクロコンピュータでカウン
トし、電話回線を通じてカウントした値を遠隔地のガス
会社等に送信する。

【００１２】以上の構成となったガスメータの動作を説
明する。ガスが使用されるとガスメータ内をガスが流入
口８から流出口９に向かって流れ、その流量に応じてク
ランク軸３が時計回りに回転する。クランク軸３末端の
エンドキャップ２２もクランク軸３とともに回転するの
で、エンドキャップ２２の突片７ａが回転体６の突片７
ｂを押す格好となり、図４（イ）に示すように回転体６
はクランク軸３とともに連れ回りし、リードスイッチ５
及びマイクロコンピューターでこの回転をカウントす
る。ガスを止めるとクランク軸３と回転体６は突片７
ａ，７ｂ同士が接触した状態のまま停止する。ガスの逆
流が起こると、図４（ロ）に示すようにクランク軸３は
逆に反時計方向に回転するが、エンドキャップ２２が空
回りして回転体６は回転しない。よってリードスイッチ
５の信号を基にした電子式カウンタはカウントアップを
行わない。クランク軸３が一回転以上逆転すれば回転体
６も逆転するが、一度に逆流するガスの量は僅かな量な
ので、そういうことはまず起こらないと考えて良い。

【００１３】本発明において重要なのは、磁石４を載せ
た回転体６がクランク軸３に直接連結されておらず、ク
ランク軸３に設けた突片７ａが回転体６を押すような形
で回転させることであり、実施の形態としてはここまで
に説明した形以外にも種々勘案されてよい。例えば図５
に示すような形にもできる。磁石４，４を載置した回転
体６は、ギヤボックス１３から分離して、クランク軸３
と同心の軸２４に釣り下げる形で軸支してある。回転体
６の底面に垂下させた突片７ｂを、クランク軸３から伸
びる棒状の突片７ａで押すことで、回転体６は図２のも
のと同じように回転する。

【００１４】

【発明の効果】本発明のガスメータによれば、ガスメー
タ内をガスが逆流した時に、磁石が載った回転体が回転
しないので、ガスメータの電子式カウンタが誤ってカウ
ントアップすることがなく、使用した分の正確なガス流
量を電子式カウンタで計測できる。本発明では極めて簡
潔でコストの掛からない方法でこれを実現している。

【図面の簡単な説明】

【図１】（イ）（ロ）本発明のガスメータの大まかな構
成を示す一部切り欠きした正面図と側面図である。

【図２】（イ）（ロ）本発明の実施形態を示すクランク
軸周りの上面図と側面図である。

【図３】図２（イ）におけるＡ−Ａ断面図である。

【図４】（イ）（ロ）回転体が回転する様子を示す平面
図である。

【図５】（イ）（ロ）本発明の別の実施形態を示すクラ
ンク軸周りの上面図と側面図である。

【図６】（イ）（ロ）ガスの逆流が起きる過程を説明す
る参考図である。

【図７】（イ）（ロ）ガスの逆流が起きた時に電子式カ
ウンタが過進してしまう様子を示す参考図である。

【符号の説明】

１ 計量膜 ２ クランク機構 ３ クランク軸 ４ 磁石 ５ リードスイッチ ６ 回転体 ７ａ，７ｂ 突片

フロントページの続き (72)発明者 柳瀬 武志 富山県新湊市本江2795番地 東洋ガスメー タ株式会社内 (72)発明者 牧 幸治 富山県新湊市本江2795番地 東洋ガスメー タ株式会社内 Ｆターム(参考） 2F030 CA01 CC13

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガスの流れによって起こる計量膜（１）
   の往復運動をクランク機構（２）を介してクランク軸
   （３）の回転運動に変換し、クランク軸（３）の回転を
   磁石（４）とリードスイッチ（５）を用いてカウントす
   る電子式カウンタを備えるガスメータにおいて、前記磁
   石（４）の載った回転体（６）は、クランク軸（３）と
   同心の軸に、クランク軸（３）とは実質的に縁が切れた
   状態で回転自在に軸支されており、クランク軸（３）と
   回転体（６）にはそれぞれに回転軸周りの一方向に突き
   出た突片（７ａ，７ｂ）を備え、クランク軸が回転する
   と突片（７ａ，７ｂ）同士が接触し、回転体（６）はク
   ランク軸（３）とともに連れ回りすることを特徴とする
   ガスメータ。