JP2002202170A - ガスメータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ガス漏洩が発生したとき、瞬時にそれを感知し
て警報あるいは遮断弁を作動させることができ、安全性
の面で信頼性の高いガスメータを提供する。 【解決手段】流入するガス圧によって計量膜１０を往復
運動させ、この計量膜１０の往復運動を翼軸１４、クラ
ンク機構１５及び旋回機構２５を介してバルブ機構１５
に連動させるガスメータにおいて、クランク機構１５
は、翼軸に基端部が固定され翼軸と一体に回動する大肘
金１６と、この大肘金に基端部が回動自在に連結され大
肘金の回動運動によって屈伸運動しながら旋回機構２５
の回転軸２４を中心として先端部が旋回する小肘金１７
とから構成し、旋回機構は、回転軸を中心として旋回する
旋回軸３０を設け、この旋回軸に小肘金の先端部を連結
し、クランク機構によって旋回する旋回軸に回転軸を中
心として回転する回転量検知用の回転盤３１を支持した
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】この発明は、ガス流量を監視
し、ガスの漏洩を感知することができるガスメータに関
する。

【０００２】

【従来の技術】ガスメータ本体の内部に遮断弁を設ける
とともに、ガス流量を監視し、ガスの漏洩を感知するガ
ス漏洩検知器、地震を感知する感震器及びガス圧力低下
を感知する圧力センサ等を内蔵し、ガス漏洩、地震時あ
るいはガス圧力低下時等の緊急時に遮断弁を作動させて
ガスの流通を遮断するようにしたマイコンガスメータが
知られている。

【０００３】膜式マイコンガスメータにおける従来のガ
ス漏洩感知器について説明すると、次のように構成され
ている。すなわち、ガスメータのガス流入口から流入す
るガス圧によって計量膜を往復運動させ、この計量膜の
往復運動を翼軸及びクランク機構を介してバルブ機構及
び積算機構に連動させるようになっている。前記クラン
ク機構は、大肘金、小肘金とからなり、翼軸の回動運動
によってクランク運動するようになっている。

【０００４】そして、クランク機構の大肘金には１個の
磁石が取り付けられ、この磁石の移動軌跡上にはリード
スイッチ等の磁気センサが設けられ、大肘金の回動によ
って磁石が磁気センサに対向すると、磁気センサがパル
ス信号を発生し、このパルス信号をマイクロコンピュー
タが計数してガス流量を監視するようになっている。従
って、ガス流量によってクランク機構の大肘金が１往復
すると、磁石が磁気センサに１回対向して磁気センサが
１パルスを発生することになり、この１パルスでガスが
流通していることが解かる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ものは、クランク機構の大肘金が１往復し、磁石が磁気
センサに対向するまでは磁気センサがパルスを発生しな
いため、ガス流量の有無の判定に大肘金が１往復する時
間が必要であり、ガス漏洩が発生しても瞬時に感知する
ことができない。換言すれば、ガス漏洩が発生しても、
警報器や遮断弁が作動するまでに時間がかかり、安全性
の面で問題がある。

【０００６】この発明は、前記事情に着目してなされた
もので、その目的とするところは、ガス漏洩が発生した
とき、瞬時にそれを感知して警報器や遮断弁を作動させ
ることができ、安全性の面で信頼性が高く、またクラン
ク機構及び旋回機構の構成の簡素化により小型化を図る
ことができるガスメータを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、前記目的を
達成するために、請求項１は、ガス流入口から流入する
ガス圧によって計量膜を往復運動させ、この計量膜の往
復運動を翼軸、クランク機構及び旋回機構を介してバル
ブ機構及び積算機構に連動させるガスメータにおいて、
前記クランク機構は、前記翼軸に基端部が固定され翼軸
と一体に回動する大肘金と、この大肘金に基端部が回動
自在に連結され大肘金の回動運動によって屈伸運動しな
がら前記旋回機構の回転軸を中心として先端部が旋回す
る小肘金とから構成し、前記旋回機構は、前記回転軸を中
心として旋回する旋回軸を設け、この旋回軸に前記小肘
金の先端部を連結し、前記クランク機構によって旋回す
る前記旋回軸に前記回転軸を中心として回転する回転量
検知用の回転盤を支持したことを特徴とする。

【０００８】請求項２は、請求項１の前記回転盤に、そ
の外周縁に沿って間隔を存して複数個の磁性体を配置す
るとともに、前記磁性体と対向する毎にパルス信号を発
生する磁気センサを前記回転盤に対向して設けたことを
特徴とする。

【０００９】請求項３は、請求項１の前記回転盤に、そ
の外周縁に沿って間隔を存して複数個の反射板を配置す
るとともに、前記回転盤に対向して発光する発光素子及
び前記反射板からの反射光を受光する毎にパルス信号を
発生する受光素子を設けたことを特徴とする。

【００１０】請求項４は、請求項１の前記回転盤に、そ
の外周縁に沿って間隔を存して複数個の透光部を配置す
るとともに、前記回転盤に対向して発光する発光素子及
び前記透光部からの透過光を受光する毎にパルス信号を
発生する受光素子を設けたことを特徴とする。

【００１１】請求項５は、請求項４の前記透光部は、回
転盤の外周縁に設けた切欠部または貫通孔であることを
特徴とする。

【００１２】ガスが消費されていないときには、回転盤
は停止しているため、例えば、磁性体が磁気センサに対
向・非対向を繰り返してオン・オフを繰り返すことはな
く、マイクロコンピュータがガス流量を感知することは
ない。

【００１３】しかし、ガスメータより下流側のガス配
管、ガス器具等に何らかの原因でガス漏洩が生じた場
合、ガス流入口からガスが流入し、ガス消費の場合と同
様にガスがガスメータのガス通路を通過してガス流出口
から流出するため、クランク機構がクランク運動して回
転盤が回転する。

【００１４】従って、ガス漏洩が発生した場合、その漏
洩量に比例した回転速度で回転盤が回転し、磁性体が磁
気センサに対向・非対向を繰り返してパルス信号を発生
し、このパルス信号によってマイクロコンピュータがガ
ス流量（ガス漏洩）を感知する。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。

【００１６】図１〜図４は第１の実施形態を示し、図１
は膜式マイコンガスメータの縦断側面図、図２は図１の
Ａ−Ａ線に沿う断面図である。ガスメータ本体１は上部
ケース２と下部ケース３とから構成されている。上部ケ
ース２にはガス流入口４及びガス流出口５が設けられて
いる。

【００１７】上部ケース２は仕切り壁６によって電装室
７とクランク室８とに区画されており、クランク室８は
ガス流入口４と連通している。下部ケース３には一対の
計量室９が設けられ、これら計量室９には計量室９を区
画するように計量膜１０が往復運動自在に設けられてい
る。この計量室９はバルブ機構１１を介してクランク室
８と連通しているとともに、バルブ機構１１を介してガ
ス流出口５と連通している。

【００１８】計量膜１０には膜板１２が取り付けられ、
この膜板１２は回動翼１３を介して計量室９の側部に設
けられた翼軸１４に連結され、計量膜１０の往復運動が
翼軸１４に回動運動として伝動されるようになってい
る。翼軸１４の上端部はクランク室８の内部に突出して
おり、この翼軸１４の上端部にはクランク機構１５が設
けられ、このクランク機構１５はバルブ機構１１と連動
している。

【００１９】クランク機構１５は、翼軸１４に基端部が
固定された一対の大肘金１６と、この大肘金１６の先端
部に基端部が回動自在に連結された一対の小肘金１７と
から構成されている。

【００２０】また、バルブ機構１１は、バルブシート１
９を有しており、この上部には扇形バルブ２０が搭載さ
れている。この扇形バルブ２０の一端部には枢支軸２１
の上端部に回動自在に嵌合する枢支孔２２が設けられて
いる。扇形バルブ２０の上部には突出ピン２３が設けら
れている。

【００２１】バルブシート１９の近傍にはクランク機構
１5の回転軸２４が設けられ、この回転軸２４にはこの
軸心を中心として旋回運動する旋回機構２５が設けられ
ている。

【００２２】旋回機構２５は、図３に示すように、回転
軸２４の上端部に基端部が固定され、横方向に水平に突
出する第１のアーム２６と、この第１のアーム２６の先
端部に鉛直方向に突出する連結ピン２７と、この連結ピ
ン２７の上端部に基端部が固定され、横方向に水平に突
出する第２のアーム２８と、このアーム２８の先端部に
設けられ鉛直方向に軸心部を有する軸受２９と、この軸
受２９に回転自在に支持され、回転軸２４を軸心として
旋回する旋回軸３０とから構成されている。

【００２３】そして、連結ピン２７と扇形バルブ２０の
突出ピン２３とは回動レバー２０ａによって連結され、
バルブシート１９上の扇形バルブ２０が枢支軸２１を支
点として水平面内で往復運動してガスの切り替えを行な
うようになっている。また、旋回軸３０には前記クラン
ク機構１５の小肘金１７の先端部が連結され、大肘金１
６と小肘金１７の屈伸運動によって旋回軸３０が回転軸
２４を中心として旋回するようになっている。

【００２４】旋回軸３０の上端部には円板状の回転量検
知用の回転盤３１が連結され、回転盤３１は回転軸２４
を中心として回転するようになっている。回転盤３１に
は、図４にも示すように、上面の外周縁に沿って複数個
の磁性体３２が等間隔に配置されている。本実施形態に
おいては、１２個の磁性体３２が配置されている。さら
に、回転盤３１の上方の電装室７には磁性体３２と対向
したとき１パルス信号を発生する磁気センサとしてのリ
ードスイッチ３３が設けられている。

【００２５】リードスイッチ３３は電装室７に設けられ
たマイクロコンピュータ３４と電気的に接続されてお
り、リードスイッチ３３の機械的なオン・オフをパルス
信号に変換し、パルス信号をマイクロコンピュータ３４
が計数してガス流量を監視するようになっている。

【００２６】次に、前述のように構成された膜式マイコ
ンガスメータの作用について説明する。

【００２７】ガス流入口４から流入したガスはクランク
室８に導かれた後、バルブ機構１１によって一対の計量
室９に交互に分配される。すなわち、計量膜１０によっ
て区画された一方の計量室９にガスが導入されると、そ
のガス圧によって計量膜１０及び膜板１２が他方に押圧
されて平行移動する。従って、他方の計量室９内のガス
は計量膜１０によって押し出され、バルブ機構１１を介
してガス流出口５から流出する。

【００２８】このように一対の計量室９に交互にガスが
分配されると、膜板１２は計量室９内で往復運動し、膜
板１２が往復運動すると、回動翼１３が翼軸１４を軸心
として回動し、翼軸１４の回動運動はクランク機構１５
に伝達される。

【００２９】クランク機構１５は大肘金１６と小肘金１
７とから構成され、大肘金１６の回動運動によって小肘
金１６とともに屈伸運動しながら旋回軸３０は旋回機構
２５と共に回転軸２４を中心として旋回する。従って、
旋回機構２５の旋回運動は回動レバー２０ａを介してバ
ルブ機構１１に伝達されて回動すると共に、回転盤３１
が旋回軸３０の旋回運動によって回転軸２４を中心とし
て回転する。

【００３０】回転盤３１には周方向に１２個の磁性体３
２が配置されているため、回転盤３１の回転によって磁
性体３２がリードスイッチ３３と対向すると、リードス
イッチ３３がオンとなり、リードスイッチ３３が磁性体
３２と非対向になると、オフとなる。すなわち、回転盤
３１に１２個の磁性体３２が配置されているため、回転
盤３１が１回転すると、リードスイッチ３３が１２回オ
ン・オフを繰り返すことになる。

【００３１】リードスイッチ３３の機械的なオン・オフ
はパルス信号に変換され、パルス信号をマイクロコンピ
ュータ３４が計数してガス流量を監視している。

【００３２】従って、ガスが消費されているときは、回
転盤３１が回転し、リードスイッチ３３はオン・オフを
繰り返しているが、ガスが消費されていないときには、
回転盤３１は停止しているため、磁性体３２がリードス
イッチ３３に対向・非対向を繰り返してオン・オフを繰
り返すことはなく、マイクロコンピュータ３４がガス流
量を感知することはない。

【００３３】しかし、ガスメータより下流側のガス配
管、ガス器具等に何らかの原因でガス漏洩が生じた場
合、ガス流入口４からガスが流入し、前述したガス消費
の場合と同様にガスがガスメータのガス通路を通過して
ガス流出口５から流出するため、クランク機構１５がク
ランク運動して回転盤３１が回転する。

【００３４】従って、ガス漏洩が発生した場合、その漏
洩量に比例した回転速度で回転盤３１が回転し、磁性体
３２がリードスイッチ３３に対向・非対向を繰り返して
オン・オフを繰り返し、マイクロコンピュータ３４がガ
ス流量の有無を感知する。

【００３５】このとき、従来は、磁性体３２が大肘金１
６に１個装着されていただけであるため、回転軸２４が
１回転して磁性体３２がリードスイッチ３３に対向した
ときにリードスイッチ３３がオンして１パルス信号を発
生するようになっている。このため、ガス流量の有無の
判定に回転軸２４の１回転周期の時間が必要であった
が、この発明によれば、ガス流量の有無の判定に回転軸
２４の（１回転周期／磁性体数）の時間に短縮される。
すなわち、ガス漏洩が瞬時に判定されることになり、信
頼性の高いマイコンガスメータを提供できる。

【００３６】なお、前記第１の実施形態においては、回
転盤３１に１２個の磁性体３２を配置した場合について
説明したが、磁性体３２の数は複数個であれば、その数
に限定されるものではない。また、リードスイッチに限
定されず、磁気を感知してパルスを発生する磁気センサ
であればよい。

【００３７】図５は第２の実施形態を示し、第１の実施
形態と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略す
る。本実施形態は、回転盤３１の外周縁にその周方向に
１２個の反射板３５が配置されている。回転盤３１の上
方には発光素子３６と受光素子３７が設けられている。

【００３８】従って、回転盤３１の回転によって反射板
３５が発光素子３６と光学的に対向すると、発光素子３
６からの光は反射板３５によって反射されて受光素子３
７に受光されてオンとなり、受光素子３７が反射板３５
から反射光を受光しないとオフとなる。すなわち、回転
盤３１に１２個の反射板３５が配置されているため、回
転盤３１が１回転すると、受光素子３７が１２回オン・
オフを繰り返すことになる。受光素子３７のオン・オフ
はパルス信号に変換され、パルス信号をマイクロコンピ
ュータ３４が計数してガス流量を監視している。

【００３９】図６は第３の実施形態を示し、第２の実施
形態と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略す
る。本実施形態は、回転盤３１の外周縁にその周方向に
１２個の透光部としての切欠部３８が配置されている。
回転盤３１の外周縁に対向する上方には発光素子３６が
設けられ、回転盤３１の外周縁に対向する上方には発光
素子３６に対向する受光素子３７が設けられている。

【００４０】従って、回転盤３１の回転によって切欠部
３８が発光素子３６と対向すると、発光素子３６からの
光は切欠部３８を透過して受光素子３７に受光されてオ
ンとなり、発光素子３６が回転盤３１によって遮られ、
受光素子３７が発光素子３６の光を受光しないとオフと
なる。すなわち、回転盤３１に１２個の切欠部３８が配
置されているため、回転盤３１が１回転すると、受光素
子３７が１２回オン・オフを繰り返すことになる。受光
素子３７のオン・オフはパルス信号に変換され、パルス
信号をマイクロコンピュータ３４が計数してガス流量を
監視している。

【００４１】なお、前記回転盤３１の外周縁に透光部と
して切欠部３８を設けたが、貫通孔を設けてもよく、光を
透過する複数の透光部を設ければよい。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、ガス漏洩が発生したとき、瞬時にそれを感知して警
報あるいは遮断弁を作動させることができ、安全性の面
で信頼性の高く、またクランク機構及び旋回機構の構成
の簡素化により小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施形態を示し、膜式マイコ
ンガスメータの縦断正面図。

【図２】同実施形態を示し、図１のＡ−Ａ線に沿う断面
図。

【図３】同実施形態の回転盤の支持部の斜視図。

【図４】同実施形態の回転盤の斜視図。

【図５】この発明の第２の実施形態の回転盤の斜視図。

【図６】この発明の第３の実施形態の回転盤の斜視図。

【符号の説明】

４…ガス流入口 ５…ガス流出口 ９…計量室 １０…計量膜 １４…翼軸 １５…クランク機構 ２４…回転軸 ２５…旋回機構 ３１…回転盤 ３２…磁性体 ３３…リードスイッチ（磁気センサ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斎藤 敏行 東京都板橋区大原町13番１号 株式会社金 門製作所内 (72)発明者 石関 淳 東京都板橋区大原町13番１号 株式会社金 門製作所内 (72)発明者 粕谷 智明 東京都板橋区大原町13番１号 株式会社金 門製作所内 Ｆターム(参考） 2F030 CA01 CA02 CB02 CC13 CF05 CF11 CG09 3J071 AA02 BB11 BB14 CC11 EE25 EE37 FF03

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガス流入口から流入するガス圧によって
   計量膜を往復運動させ、この計量膜の往復運動を翼軸、
   クランク機構及び旋回機構を介してバルブ機構及び積算
   機構に連動させるガスメータにおいて、 前記クランク機構は、前記翼軸に基端部が固定され翼軸
   と一体に回動する大肘金と、この大肘金に基端部が回動
   自在に連結され大肘金の回動運動によって屈伸運動しな
   がら前記旋回機構の回転軸を中心として先端部が旋回す
   る小肘金とから構成し、 前記旋回機構は、前記回転軸を中心として旋回する旋回
   軸を設け、この旋回軸に前記小肘金の先端部を連結し、前
   記クランク機構によって旋回する前記旋回軸に前記回転
   軸を中心として回転する回転量検知用の回転盤を支持し
   たことを特徴とするガスメータ。
2. 【請求項２】 前記回転盤に、その外周縁に沿って間隔
   を存して複数個の磁性体を配置するとともに、前記磁性
   体と対向する毎にパルス信号を発生する磁気センサを前
   記回転盤に対向して設けたことを特徴とする請求項１記
   載のガスメータ。
3. 【請求項３】 前記回転盤に、その外周縁に沿って間隔
   を存して複数個の反射板を配置するとともに、前記回転
   盤に対向して発光する発光素子及び前記反射板からの反
   射光を受光する毎にパルス信号を発生する受光素子を設
   けたことを特徴とする請求項１記載のガスメータ。
4. 【請求項４】 前記回転盤に、その外周縁に沿って間隔
   を存して複数個の透光部を配置するとともに、前記回転
   盤に対向して発光する発光素子及び前記透光部からの透
   過光を受光する毎にパルス信号を発生する受光素子を設
   けたことを特徴とする請求項１記載のガスメータ。
5. 【請求項５】 前記透光部は、回転盤の外周縁に設けた
   切欠部または貫通孔であることを特徴とする請求項４記
   載のガスメータ。