JP2002202171A - ガスメータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 流路切替装置における圧力損失を低減し、も
って小型化を実現することのできるガスメータを提供す
る。 【解決手段】 ガスメータ１は、ガスの流量を測定して
積算する。ガスメータ１には、流路切替装置１０を設け
る。流路切替装置１０は、ガスが流れる複数の流路１
２，１４と、複数の流路１２，１４のうち少なくとも一
つの流路１２を開閉するバルブ装置１５とを備える。バ
ルブ装置１５は、流路１２側に設けたバルブシート１６
と、そのバルブシート１６に対し相対的に摺動して開閉
作用をなすロータリーバルブ２０とを備える。ロータリ
ーバルブ２０は、その軸回り方向の所定角度範囲内の往
復運動によって開閉する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガスの流量を測定
して積算するガスメータに関する。

【０００２】

【従来の技術】ガスの流量を測定して積算するガスメー
タには、流路切替装置を設けたものがある。そこで、従
来例１及び従来例２について説明する。従来例１を図１
８及び図１９により説明する。図１８は流路切替装置の
電磁弁の開状態を示す模式図、図１９は同じく電磁弁の
閉状態を示す模式図である。流路切替装置１１０のバル
ブケーシング１１１には、ガスが流れるガス流路１０６
が形成されている。ガス流路１０６には、電磁弁１１５
（後述する）が配置される主流路１１２と、その電磁弁
１１５をバイパスする副流路１１４とが形成されてい
る。この場合、副流路１１４の流路断面積は、主流路１
１２の流路断面積よりも小さい。

【０００３】また、前記主流路１１２には、その主流路
１１２を開閉するための電磁弁１１５が配設されてい
る。電磁弁１１５は、前記主流路１１２側に設けた弁座
１１６と、その弁座１１６に対し相対的に開離（図１８
参照）又は当接（図１９参照）することによって開閉作
用をなす弁体１２０とを備えている。

【０００４】上記したガスメータの流路切替装置におい
て、図１８に示すように、電磁弁１１５により弁体１２
０が開かれると、ガス流路１０６の上流側（ガス供給側
が相当する）から流れてくるガス（図１８中、太線矢印
参照）が主として主流路１１２を通って下流側（ガス需
要側が相当する）へ流れる。このとき、ガスは副流路１
１４を通ることもできる。また、図１９に示すように、
電磁弁１１５により弁体１２０が閉じられると、ガス流
路１０６の上流側から流れてくるガス（図１９中、太線
矢印参照）が、副流路１１４のみを通って下流側へ流れ
る。

【０００５】したがって、電磁弁１１５の開状態（図１
８参照）ではその閉状態に比べ多い量（大流量という）
のガスが供給され、また逆に、電磁弁１１５の閉状態
（図１９参照）では開状態（図１８参照）に比べ少ない
量に制限された小流量のガスが供給される。すなわち、
ガス需要側のガス使用量に応じて、電磁弁１１５により
電磁弁１１５を開閉することによって適切な流量のガス
を供給することができる。

【０００６】次に、従来例２を図２０により説明する。
従来例２は特開２０００−２４１２１９号公報により開
示されたガスメータであって、図２０はガスメータの概
略図である。小流量のときは、双方向遮断弁２０５が開
いて、他の双方向遮断弁２０６，２０７が閉じている。
ガスは、流入口２１２からガスメータ２０１へ入り、双
方向遮断弁２０５と超音波流量計２０２を流れて流出口
２１４から出る。そして、小流量より大きい流量では、
双方向遮断弁２０５，２０６が開いて、超音波流量計２
０２，２０３にガスが流れる。さらに、それ以上の流量
では、双方向遮断弁２０７も開いて、３つの超音波流量
計２０２，２０３，２０４にガスが流れる。

【０００７】したがって、双方向遮断弁２０５，２０
６，２０７を開閉することによって適切な流量のガスを
供給することができる。なお、制御部２１７は、ガス使
用量を演算表示し、異常流量時に全ての双方向遮断弁２
０５，２０６，２０７を閉じる。また、前記双方向遮断
弁２０５，２０６，２０７は、弁体の開方向と閉方向の
動作を１個のソレノイドで行なう電動式のバルブ装置に
なっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来例１に用
いられている電磁弁１１５（図１８及び図１９参照）、
あるいは、従来例２に用いられている双方向遮断弁２０
５，２０６，２０７（図２０参照）では、ガスの流れ方
向が２回以上曲がるために圧力損失が大きいという問題
があった。また、この問題を回避するためには、例えば
従来例１においては、弁体１２０（図１８及び図１９参
照）が相対的に開離又は当接する弁座１１６の内径を必
要以上の大きさにしなければならない。このため、ガス
メータを小型化することが困難になっている。また従来
例２も、従来例１と同様にガスメータの小型化が困難で
ある。

【０００９】本発明は上記した問題点を解決するために
なされたものであって、本発明が解決しようとする課題
は、流路切替装置における圧力損失を低減し、もって小
型化を実現することのできるガスメータを提供すること
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記課題は、特許請求の
範囲の欄に記載された構成を要旨とするガスメータによ
り解決することができる。すなわち、請求項１に記載さ
れたガスメータによると、ガスの流量を測定して積算す
るものであって、流路切替装置のガスが流れる複数の流
路のうち少なくとも一つの流路がバルブ装置によって開
閉されることによって適切な流量のガスを供給すること
ができる。また、流路切替装置のバルブ装置は、バルブ
シートに対しバルブが相対的に摺動して開閉作用をなす
ものであるから、ガスの流れ方向がほとんど変化されな
いので、流路切替装置における圧力損失を低減すること
ができ、もってガスメータを小型化することができる。

【００１１】また、請求項２に記載されたガスメータに
よると、バルブ装置のバルブが軸回り方向の所定角度範
囲内の往復運動によって開閉するロータリーバルブであ
る。したがって、小さいストロークすなわち回転角度で
もってロータリーバルブを開閉することができる。

【００１２】また、請求項３に記載されたガスメータに
よると、バルブ装置に備えた位置検出手段により、バル
ブの開位置及び／又は閉位置を検出することができる。

【００１３】また、請求項４に記載されたガスメータに
よると、バルブ装置に備えた差圧検出手段により、バル
ブ装置の上流側におけるガス圧力とその下流側における
ガス圧力との差圧を検出することができる。

【００１４】また、請求項５に記載されたガスメータに
よると、バルブ装置に備えた位置決め手段により、バル
ブを開位置及び／又は閉位置に位置決めすることができ
る。

【００１５】また、請求項６に記載された流路切替装置
によると、流体が流れる複数の流路のうち少なくとも一
つの流路がバルブ装置によって開閉されることによって
適切な流量の流体を供給することができる。また、バル
ブ装置は、バルブシートに対しバルブが相対的に摺動し
て開閉作用をなすものであるから、ガスの流れ方向がほ
とんど変化されないので、流路切替装置における圧力損
失を低減することができ、もって流路切替装置を小型化
することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】［実施の形態１］本発明の実施の
形態１を説明する。ガスメータの斜視図を示した図１に
おいて、ガスメータ１のメータ本体１ａの上面には、ガ
ス流入口３を形成する入口金２と、ガス流出口５を形成
する出口金４とが設けられている。なお、入口金２には
ガス供給側の配管（図示省略）が接続されるとともに、
出口金４にはガス需要側の配管（図示省略）が接続され
る。

【００１７】前記メータ本体１ａの内部には、前記ガス
流入口３及び前記ガス流出口５に連通するほぼＵ字状の
ガス流路６が形成されている。したがって、ガス供給側
の配管（図示省略）から流れてくるガス（図１中、白抜
き矢印参照）は、ガス流入口３からガス流路６を通って
ガス流出口５よりガス需要側の配管（図示省略）へ流れ
る。なおガス流路６は、入口側の縦形流路部（符号、６
ａを付す）と横形流路部（符号、６ｂを付す）と出口側
の縦形流路部（符号、６ｃを付す）とを有している。

【００１８】前記ガス流路６の入口側の縦形流路部６ａ
には、遮断弁ユニット７が組込まれている。遮断弁ユニ
ット７は、異常発生時においてガス流路６を閉じる遮断
弁７ａ、及び、遮断弁７ａを手動で開状態に復帰させる
ための復帰部材７ｂ等から構成されている。なお、遮断
弁ユニット７については、周知のものであるからその説
明を省略する。

【００１９】前記ガス流路６の横形流路部６ｂには、整
流部材８が組込まれている。整流部材８は、例えば断面
ハニカム状をなしており、ガスの流れを整流する機能を
有する。

【００２０】前記整流部材８の下流における横形流路部
６ｂには、対向状をなす一対の超音波センサ９ａ，９ｂ
が配置されている。各超音波センサ９ａ，９ｂは、横形
流路部６ｂの軸線に対して所定角度で傾斜する直線上に
位置されている。各超音波センサ９ａ，９ｂは、超音波
を相互に発信及び受信し、その受信信号を大流量計測回
路９（図８及び図９参照）に入力する。なお、大流量計
測回路９は、各超音波センサ９ａ，９ｂからの発信信号
と受信信号とから超音波の到達時間を計測演算し、それ
に基づいて横形流路部６ｂを流れるガスの流量及びその
積算流量を演算する。

【００２１】前記ガス流路６の出口側の縦形流路部６ｃ
には、流路切替装置１０が組込まれている。以下、流路
切替装置１０について図２〜図７に基づいて詳述する。
図２は流路切替装置１０のバルブ装置１５の開状態を示
す断面図、図３は同じくバルブ装置１５の開状態を示す
平面図、図４は同じくバルブ装置１５の閉状態を示す断
面図、図５は同じくバルブ装置１５の閉状態を示す平面
図である。

【００２２】図２に示すように、流路切替装置１０のバ
ルブケーシング１１の中空部により主流路１２が形成さ
れている。その主流路１２は、前記ガス流路６における
出口側の縦形流路部６ｃ（図１参照）のほぼ中央部分に
相当している。なお、バルブケーシング１１の内周面に
は、その内径を所定長さ（高さ）に亘って小さくするこ
とによって上部段付面１１ａ及び下部段付面１１ｂが形
成されている。

【００２３】図２に示すように、前記バルブケーシング
１１内にはバルブ装置１５（後述する）が設けられる。
また、バルブケーシング１１には、その外側に配管され
るバイパス管１３の両端部が接続されている。バイパス
管１３によって、前記主流路１２に連通しかつバルブ装
置１５をバイパスする副流路１４が形成されている。本
実施の形態の場合、副流路１４の流路断面積は、主流路
１２の流路断面積よりも小さい。

【００２４】前記バルブ装置１５は、大略、バルブシー
ト１６とロータリーバルブ２０と電動式のバルブ駆動モ
ーター２８とにより構成されている。以下、バルブシー
ト１６、ロータリーバルブ２０、バルブ駆動モーター２
８を順に詳述する。

【００２５】まず、バルブシート１６から述べる。バル
ブシート１６は、図６に平面図で示すように、ほぼ円環
状のシート外輪部１６ａと、シート外輪部１６ａの軸心
部に形成されたほぼ円筒状（図２参照）のシート内筒部
１６ｂと、シート外輪部１６ａとシート内筒部１６ｂと
の間に径方向に架設された適数本（図６では６本を示
す）のほぼ三角形状のシート閉口板部１６ｃとを有して
いる。シート閉口板部１６ｃは、周方向にほぼ等間隔
（図６では６０°間隔）で形成されている。バルブシー
ト１６の周方向に隣合うシート閉口板部１６ｃの間に
は、ほぼ三角形状のシート開口部１７が形成されてい
る。なお、バルブシート１６の上面において、シート外
輪部１６ａの内周縁、シート内筒部１６ｂの外周縁及び
シート閉口板部１６ｃの両側縁には、シール縁１６ｄが
突出されている（図２参照）。

【００２６】上記バルブシート１６のシート外輪部１６
ａは、図２に示すように、前記バルブケーシング１１の
下部段付面１１ｂに対し適数本（例えば４本）のシート
止めねじ１９によって締付けられて固定されている。な
お、バルブシート１６のシート外輪部１６ａとバルブケ
ーシング１１の下部段付面１１ｂとの間には、その間を
シールするパッキン（符号省略）が介在されている。

【００２７】次に、ロータリーバルブ２０を述べる。ロ
ータリーバルブ２０は、図７に平面図で示すように、ほ
ぼ円環状のバルブ外輪部２０ａと、バルブ外輪部２０ａ
の軸心部に形成されたほぼ円筒状（図２参照）のバルブ
内筒部２０ｂと、バルブ外輪部２０ａとバルブ内筒部２
０ｂとの間に径方向に架設された適数本（図６では６本
を示す）のバルブ閉口板部２０ｃとを有している。バル
ブ内筒部２０ｂは、前記バルブシート１６のシート内筒
部１６ｂ（図２参照）よりも大きい外径で形成されてい
る。バルブ閉口板部２０ｃは、前記バルブシート１６の
シート閉口板部１６ｃ（図６参照）とほぼ整合可能に形
成されている。ロータリーバルブ２０の周方向に隣合う
バルブ閉口板部２０ｃの間には、前記バルブシート１６
のシート開口部１７（図６参照）とほぼ整合可能なバル
ブ開口部２１が形成されている。また、バルブ外輪部２
０ａ及びバルブ内筒部２０ｂは、バルブ閉口板部２０ｃ
の上面より上方に突出している（図４参照）。

【００２８】上記ロータリーバルブ２０は、図２に示す
ように、前記バルブシート１６の上面に対し、バルブシ
ャフト２４（後述する）を介して、軸回り方向に相対的
に摺動可能に配置されている。したがって、ロータリー
バルブ２０は、その軸回り方向の所定角度（本実施の形
態の場合、３０°）の範囲内の往復運動すなわち回転に
よって、バルブシート１６に対し相対的に摺動して開閉
作用をなす。すなわち、ロータリーバルブ２０のバルブ
開口部２１がバルブシート１６のシート開口部１７と合
致することにより開状態となり（図２及び図３参照）、
また、ロータリーバルブ２０のバルブ閉口板部２０ｃが
バルブシート１６のシート開口部１７と合致することに
より閉状態となる（図４及び図５参照）。図４に示すよ
うに、ロータリーバルブ２０のバルブ内筒部２０ｂに
は、適数本のバルブピン２３がその頭部を露出した状態
でかつ周方向に等間隔で取付けられている。なお、ロー
タリーバルブ２０は本明細書でいう「バルブ装置１５の
バルブ」に相当する。

【００２９】前記バルブシャフト２４は、図２に示すよ
うに、前記ロータリーバルブ２０の軸心部に配置され
る。バルブシャフト２４は、ほぼ円板状の取付板部２４
ａと、その取付板部２４ａの下面に同心状に突出する支
軸部２４ｂと、取付板部２４ａの上面に同心状に突出す
るほぼ円筒状の係合筒部２４ｄとを有している。

【００３０】図４に示すように、取付板部２４ａの外周
部には、前記ロータリーバルブ２０のバルブピン２３に
対応する孔（符号省略）が形成されている。また、支軸
部２４ｂの下端部には、弾性変形いわゆる撓み変形可能
な適数本の係合片２４ｃが形成されている。また、係合
筒部２４ｄ内には、コイルばねからなるバルブ押えばね
（符号省略）が嵌合されている。また、係合筒部２４ｄ
の底面の軸心部には、センターピン２６がその頭部を露
出した状態で取付けられている。

【００３１】図４に示すように、前記バルブシャフト２
４の支軸部２４ｂは、前記バルブシート１６のシート内
筒部１６ｂ内に挿入されることにより、その支軸部２４
ｂの複数本の係合片２４ｃがバルブシート１６のシート
内筒部１６ｂの下縁部に対し弾性変形を利用して係合し
ている。この状態で、図４に示すように、前記バルブシ
ャフト２４の取付板部２４ａの孔は、前記ロータリーバ
ルブ２０におけるバルブ内筒部２０ｂのバルブピン２３
に嵌合されている。このようにして、バルブシャフト２
４の軸回りの回転力がロータリーバルブ２０に伝達可能
とされている。なお、ロータリーバルブ２０のバルブ内
筒部２０ｂには、そのバルブ内筒部２０ｂとバルブシャ
フト２４との間をシールするパッキン（符号省略）が組
込まれている。

【００３２】次に、バルブ駆動モーター２８を説明す
る。図２及び図３に示すように、バルブ駆動モーター２
８は、バルブケーシング１１に対してモーターケーシン
グ３０によって支持されている。そのバルブ駆動モータ
ー２８は、例えばステッピングモータからなる。

【００３３】前記モーターケーシング３０は、図３に示
すように、ほぼ円環状の外輪部３０ａと、その外輪部３
０ａの軸心部に形成されたほぼ有底円筒状（図２参照）
のモーター収容部３０ｂと、外輪部３０ａとモーター収
容部３０ｂとの間に径方向に架設された適数本（図３で
は４本を示す）のほぼ棒状の支持部３０ｃとを有してい
る。なお、モーターケーシング３０の周方向に隣合う支
持部３０ｃの間は、主流路１２（図２参照）を貫通する
開口部（符号省略）となっている。

【００３４】図２に示すように、前記モーターケーシン
グ３０のモーター収容部３０ｂに、前記バルブ駆動モー
ター２８が収容されている。バルブ駆動モーター２８の
モーター軸２８ａは、モーター収容部３０ｂの底板部に
形成された孔（符号省略）を通して下方に突出されてい
る。バルブ駆動モーター２８は、モーター収容部３０ｂ
の底板部にモーター止めねじ３２によって締付けられて
固定されている（図２及び図３参照）。なお、モーター
収容部３０ｂの底板部には、その底板部とモーター軸２
８ａとの間をシールするパッキン（符号省略）が組込ま
れている。

【００３５】図２に示すように、前記モーターケーシン
グ３０のモーター収容部３０ｂの底面に突出する前記モ
ーター軸２８ａには、クラッチ部材３３が取付けられて
いる。詳しくは、モーター軸２８ａをクラッチ部材３３
の軸孔（符号省略）に挿入した状態で、そのクラッチ部
材３３の径方向にねじ合わせた止めねじ（符号省略）が
モーター軸２８ａに締付けられている。

【００３６】そして、図２に示すように、前記モーター
ケーシング３０の外輪部３０ａは、前記バルブケーシン
グ１１の上部段付面１１ａに適数本（図３では４本を示
す）のケーシング止めねじ３５によって締付けられて固
定されている。これにともない、前記クラッチ部材３３
が前記バルブシャフト２４の係合筒部２４ｄに対し動力
伝達可能に係合される。また、前記バルブシャフト２４
の軸孔（符号省略）に、バルブシャフト２４のセンター
ピン２６が挿入される。また、クラッチ部材３３は、前
記バルブ押えばね（符号省略）の上半部に嵌合しそのば
ねを押圧している。バルブ押えばね（符号省略）は、そ
の弾性を利用して、クラッチ部材３３とバルブシャフト
２４との間の相対的ながた付きを抑制する。

【００３７】引き続いて、上記流路切替装置１０の作動
について説明する。いま、図２に示すように、バルブ装
置１５におけるロータリーバルブ２０のバルブ開口部２
１がバルブシート１６のシート開口部１７に対し合致し
ている開状態にあるものとする（図３参照）。この開状
態では、シート開口部１７及びバルブ開口部２１を介し
て主流路１２が連通される。このため、図１に示すよう
に、ガス流入口３に流入してガス流路６の上流側（ガス
供給側が相当する）から流れてくるガス（図１中、白抜
き矢印参照）が主として主流路１２を通って下流側（ガ
ス需要側が相当する）へ流れる（図２中、白抜き矢印参
照）。このとき、ガスは副流路１４を通ることもでき
る。なお、流路切替装置１０のバルブ装置１５の開状態
が図８に模式図で示されている。

【００３８】前記開状態において、バルブ装置１５のバ
ルブ駆動モーター２８によりロータリーバルブ２０が３
０°回転されると、図４に示すように、ロータリーバル
ブ２０のバルブ閉口板部２０ｃがバルブシート１６のシ
ート開口部１７に合致して閉状態になる（図５参照）。
この閉状態では、シート開口部１７及びバルブ開口部２
１がバルブ閉口板部２０ｃ又はシート閉口板部１６ｃに
よって閉止されることにより主流路１２が遮断される。
このため、図１に示すように、ガス流入口３に流入して
ガス流路６の上流側から流れてくるガス（図１中、白抜
き矢印参照）が、主流路１２に流れず、副流路１４のみ
を通って下流側へ流れる（図４中、白抜き矢印参照）。
なお、流路切替装置１０のバルブ装置１５の閉状態が図
９に模式図で示されている。

【００３９】したがって、バルブ装置１５の開状態（図
８参照）では閉状態（図９参照）に比べ多い量（大流量
という）のガスを供給し、また逆に、バルブ装置１５の
閉状態（図９参照）では開状態（図８参照）に比べ少な
い量に制限された小流量のガスを供給することができ
る。すなわち、ガス需要側のガス使用量に応じて、流路
切替装置１０により主流路１２を開閉することによっ
て、適切な流量のガスを供給することができる。

【００４０】なお、図１に示すように、前記流路切替装
置１０の副流路１４には、前記超音波センサ９ａ，９ｂ
と同様に、対向状をなす一対の超音波センサ３７ａ，３
７ｂが配置されている。各超音波センサ３７ａ，３７ｂ
は、副流路１４の軸線に対して所定角度で傾斜する直線
上に位置されている。各超音波センサ３７ａ，３７ｂ
は、超音波を相互に発信及び受信し、その受信信号を小
流量計測回路３７（図８及び図９参照）に入力する。な
お、小流量計測回路３７は、各超音波センサ３７ａ，３
７ｂからの発信信号と受信信号とから超音波の到達時間
を計測演算し、それに基づいて副流路１４を流れるガス
の流量及びその積算流量を演算する。

【００４１】なお図示は省略するが、上記ガスメータ１
はマイクロコンピュータを備えている。マイクロコンピ
ュータは、前記超音波センサ９ａ，９ｂ及び３７ａ，３
７ｂからの超音波信号から演算されたガス流量に基づい
て、前記バルブ駆動モーター２８の駆動を制御したり、
両流量計測ユニット９，３７からの流量信号に基づいて
表示器等に積算流量を表示したり、ガス流路６に異常流
量のガスが流れた場合には遮断弁ユニット７の遮断弁７
ａ（図１参照）を閉じたりする。

【００４２】上記したガスメータ１（図１参照）による
と、ガスの流量を測定して積算するものであって、流路
切替装置１０（図８及び図９参照）のガスが流れる主流
路１２及び副流路１４のうち主流路１２が電動式のバル
ブ装置１５によって開閉されることによって適切な流量
のガスを供給することができる。また、流路切替装置１
０のバルブ装置１５は、バルブシート１６に対しロータ
リーバルブ２０が相対的に摺動して開閉作用をなすもの
であるから、流路切替装置１０における圧力損失を低減
することができ、もってガスメータ１を小型化すること
ができる。

【００４３】また、バルブ装置１５のロータリーバルブ
２０が軸回り方向の所定角度範囲内の往復運動によって
開閉するものである（図２〜図４参照）。したがって、
小さいストロークすなわち回転角度でもってロータリー
バルブ２０を開閉することができる。

【００４４】また、バルブ装置１５が電動式でありなが
ら、ガス流路（主流路１２）を開閉するための消費電力
を低減することができる。この点について詳述すると、
例えば、従来例１で述べたような電磁弁１１５（図１８
及び図１９参照）では、圧力損失を許容値以下にするた
めに弁座１１６の内径に応じた大きな弁ストロークが必
要で、弁ストロークの大きさにしたがって弁体１２０の
駆動すなわちガス流路の開閉に要する消費電力が大きく
なる。とくに、大流量を必要とするガスメータに内蔵す
る電磁弁の場合には消費電力が大きいという問題があっ
た。しかしながら、本実施の形態における電動式のバル
ブ装置１５によると、前にも述べたように圧力損失が低
減されるため、圧力損失を許容値以下にするために弁ス
トロークを増大する必要がなくなる。したがって、ガス
流路（主流路１２）を開閉するための消費電力を低減す
ることができる。

【００４５】［実施の形態２］本発明の実施の形態２を
説明する。図１０に流路切替装置１０の斜視図が示され
ている。なお、実施の形態２は、実施の形態１の一部を
変更したものであるからその変更部分について詳述し、
実施の形態１と同一構成部位には同一符号を付して重複
する説明は省略する。すなわち、実施の形態２は、実施
の形態１のガスメータ１における流路切替装置１０のみ
を単独で製品化したものである。したがって、図１０に
示すように、バルブケーシング１１の下面にガス流入口
３を形成する入口金２が設けられ、同バルブケーシング
１１の上面にガス流出口５を形成する出口金４が設けら
れている。

【００４６】実施の形態２の流路切替装置１０による
と、ガスが流れる主流路１２及び副流路１４のうち主流
路１２が電動式のバルブ装置１５によって開閉されるこ
とによって適切な流量のガスを供給することができる。
また、バルブ装置１５は、バルブシート１６に対しロー
タリーバルブ２０が相対的に摺動して開閉作用をなすも
のであるから、ガスの流れ方向がほとんど変化されない
ので、流路切替装置１０における圧力損失を低減するこ
とができ、もって流路切替装置１０を小型化することが
できる。なお、上記流路切替装置１０には、ガスの他、
種々の流体を流すことが可能である。

【００４７】［実施の形態３］本発明の実施の形態３を
説明する。図１１にバルブ装置の開状態の平面図、図１
２は同じく閉状態の平面図が示されている。なお、図１
１及び図１２において、バルブ駆動モーター２８を含む
モーターケーシング３０（図３及び図５参照）が省略さ
れている。また、実施の形態３は、実施の形態１の一部
を変更したものであるからその変更部分について詳述
し、重複する説明は省略する。

【００４８】バルブ装置１５のバルブケーシング１１に
は、例えばリードスイッチからなる位置検出センサ４０
が取付けられている。また、ロータリーバルブ２０に
は、例えば磁石からなる検出子４２が取付けられてい
る。図１１に示すように、バルブ装置１５の開状態で
は、位置検出センサ４０に検出子４２が接近することに
より、位置検出センサ４０によって検出子４２が検出さ
れる。これによって、ロータリーバルブ２０の開位置を
検出することができる。また、図１２に示すように、ロ
ータリーバルブ２０が開位置から閉じられると、位置検
出センサ４０に対して検出子４２が離れるため、位置検
出センサ４０は検出子４２を検出できない。

【００４９】ガスメータ１（図１参照）のマイクロコン
ピュータは、位置検出センサ４０からの検出信号に基づ
いて、ロータリーバルブ２０の開位置が位置ずれしてい
ることを判定したとき、すなわちロータリーバルブ２０
が開位置になるときでも位置検出センサ４０が検出子４
２を検出できないときには、バルブ駆動モーター２８
（図２参照）を駆動し、前記位置ずれを補正する。な
お、位置検出センサ４０と検出子４２とにより、本明細
書でいう「位置検出手段」が構成されている。

【００５０】実施の形態３のバルブ装置１５によると、
位置検出センサ４０と検出子４２とによる位置検出手段
により、ロータリーバルブ２０の開位置を検出すること
ができる。したがって、位置検出センサ４０と検出子４
２とによる位置検出手段を利用して、ロータリーバルブ
２０の開位置の位置ずれを補正することができる。ま
た、位置検出センサ４０と検出子４２とによる位置検出
手段を利用して、バルブ装置１５の故障をチェックする
ことができる。

【００５１】なお、検出子４２は、位置検出センサ４０
によりロータリーバルブ２０の閉位置を検出する位置に
配置しても良い。このように構成すると、位置検出セン
サ４０と検出子４２とによる位置検出手段により、ロー
タリーバルブ２０の閉位置を検出することができ、前記
位置検出手段を利用して、ロータリーバルブ２０の閉位
置の位置ずれを補正したり、バルブ装置１５の故障をチ
ェックしたりすることができる。

【００５２】［実施の形態４］本発明の実施の形態４を
説明する。図１３はバルブ装置の開状態の平面図、図１
４は同じく閉状態の平面図が示されている。なお、図１
３及び図１４において、バルブ駆動モーター２８を含む
モーターケーシング３０（図３及び図５参照）は、図１
１及び図１２と同様、省略されている。また、実施の形
態４は、実施の形態３の一部を変更したものであるから
その変更部分について詳述し、重複する説明は省略す
る。

【００５３】バルブ装置１５のバルブケーシング１１に
は、前記位置検出センサ（開位置検出センサという）４
０に加え、もう一つ同様の位置検出センサ（閉位置検出
センサという）４４が取付けられている。図１３に示す
ように、バルブ装置１５の開状態では、位置検出センサ
４０に検出子４２が接近することにより、位置検出セン
サ４０によって検出子４２が検出される。これによっ
て、ロータリーバルブ２０の開位置を検出することがで
きる。また、図１４に示すように、ロータリーバルブ２
０が開位置から閉じられると、閉位置検出センサ４４に
検出子４２が接近することにより、閉位置検出センサ４
４によって検出子４２が検出される。これによって、ロ
ータリーバルブ２０の閉位置を検出することができる。

【００５４】ガスメータ１（図１参照）のマイクロコン
ピュータは、開位置検出センサ４０及び閉位置検出セン
サ４４からの検出信号に基づいて、ロータリーバルブ２
０の開位置及び閉位置が位置ずれしていることを判定し
たとき、すなわちロータリーバルブ２０が開位置（又は
閉位置）になるときでも開位置検出センサ４０（又は閉
位置検出センサ４４）が検出子４２を検出できないとき
には、バルブ駆動モーター２８（図２参照）を駆動し、
前記位置ずれを補正する。なお、開位置検出センサ４０
及び閉位置検出センサ４４と検出子４２とにより、本明
細書でいう「位置検出手段」が構成されている。

【００５５】実施の形態４のバルブ装置１５によると、
開位置検出センサ４０及び閉位置検出センサ４４と検出
子４２とによる位置検出手段により、ロータリーバルブ
２０の開位置及び閉位置を検出することができる。した
がって、開位置検出センサ４０及び閉位置検出センサ４
４と検出子４２とによる位置検出手段を利用して、ロー
タリーバルブ２０の開位置及び閉位置の位置ずれを補正
することができる。また、開位置検出センサ４０及び閉
位置検出センサ４４と検出子４２とによる位置検出手段
を利用して、バルブ装置１５の故障をチェックすること
ができる。

【００５６】［実施の形態５］本発明の実施の形態５を
説明する。図１５にバルブ装置の閉状態の断面図が示さ
れている。なお、実施の形態５は、実施の形態１の一部
を変更したものであるからその変更部分について詳述
し、重複する説明は省略する。バルブ装置１５のバルブ
ケーシング１１には、その外側に配管される連通管４６
の両端部が接続されている。連通管４６によって、前記
主流路１２に連通しかつバルブ装置１５をバイパスする
連通路４７が形成されている。連通管４６には、バルブ
装置１５の上流側におけるガス圧力と下流側におけるガ
ス圧力との差圧を検出する差圧計４８が組込まれてい
る。なお、連通路４７の流路断面積は、副流路１４の流
路断面積よりも小さい。

【００５７】ガスメータ１（図１参照）のマイクロコン
ピュータは、差圧計４８からの差圧信号に基づいて、ガ
ス圧力の差圧が適正か否かを判断することにより、バル
ブ装置１５が故障したか否かをチェックする。すなわ
ち、マイクロコンピュータは、ガス圧力の差圧が適正範
囲から外れたときにバルブ装置１５を故障したものと判
断する。なお、差圧計４８により、本明細書でいう「差
圧検出手段」が構成されている。

【００５８】実施の形態５のバルブ装置１５によると、
差圧計４８により、バルブ装置１５の上流側におけるガ
ス圧力とその下流側におけるガス圧力との差圧を検出す
ることができる。したがって、差圧計４８を利用して、
バルブ装置１５の故障をチェックすることができる。

【００５９】［実施の形態６］本発明の実施の形態６を
説明する。図１６にバルブ装置の開状態の平面図が示さ
れている。なお、実施の形態６は、実施の形態１の一部
を変更したものであるからその変更部分について詳述
し、重複する説明は省略する。バルブ装置１５のバルブ
ケーシング１１には、開ストッパ５０と閉ストッパ５２
が設けられている。一方、ロータリーバルブ２０には、
開ストッパ５０と閉ストッパ５２との間を移動可能な当
接片５４が設けられている。

【００６０】バルブ装置１５の開状態では、開ストッパ
５０に当接片５４が当接することにより、ロータリーバ
ルブ２０が開位置に位置決めされる。また、バルブ装置
１５の閉状態では、閉ストッパ５２に当接片５４が当接
することにより（図１６中、二点鎖線５４参照）、ロー
タリーバルブ２０が閉位置に位置決めされる。なお、開
ストッパ５０及び閉ストッパ５２と当接片５４とによ
り、本明細書でいう「バルブを開位置及び閉位置に位置
決めする位置決め手段」が構成されている。

【００６１】実施の形態６のバルブ装置１５によると、
開ストッパ５０及び閉ストッパ５２と当接片５４とによ
る位置決め手段により、ロータリーバルブ２０の開位置
と閉位置を位置決めすることができる。なお、位置決め
手段は、ロータリーバルブ２０を開位置又は閉位置の一
方のみで位置決めするものとしてもよい。

【００６２】［実施の形態７］本発明の実施の形態７を
説明する。図１７にバルブ駆動モーターとクラッチ部材
の斜視図が示されている。なお、実施の形態７は、実施
の形態１の一部を変更したものであるからその変更部分
について詳述し、重複する説明は省略する。クラッチ部
材３３に対面するバルブ駆動モーター２８の下面には、
ストッパ突起５５が突出されている。ストッパ突起５５
は、バルブ駆動モーター２８と同心状をなす円弧状をな
している。ストッパ突起５５は、所定角度θ１（例え
ば、１５０°）で形成されている。

【００６３】また、バルブ駆動モーター２８に対面する
クラッチ部材３３の上面には、ほぼ半月状の凹所５７が
形成されることにより、段付状をなす閉ストッパ面５８
と開ストッパ面５９とが形成されている。閉ストッパ面
５８と開ストッパ面５９とは、所定角度θ２（例えば、
１８０°）をなしている。前記バルブ駆動モーター２８
のストッパ突起５５は、クラッチ部材３３の凹所５７に
対し所定の角度範囲（θ２−θ１）で相対的に回動可能
に係合される。

【００６４】バルブ装置１５の開状態（図２及び図３参
照）では、ストッパ突起５５に開ストッパ面５９が当接
することにより、ロータリーバルブ２０が開位置に位置
決めされる。また、バルブ装置１５の閉状態（図４及び
図５参照）では、ストッパ突起５５に閉ストッパ面５８
が当接することにより、ロータリーバルブ２０が閉位置
に位置決めされる。なお、ストッパ突起５５と閉ストッ
パ面５８及び開ストッパ面５９とにより、本明細書でい
う「バルブを開位置及び閉位置に位置決めする位置決め
手段」が構成されている。

【００６５】実施の形態７によると、ストッパ突起５５
と閉ストッパ面５８及び開ストッパ面５９とによる位置
決め手段により、ロータリーバルブ２０の開位置と閉位
置を位置決めすることができる。なお、実施の形態７の
位置決め手段も、実施の形態６と同様に、ロータリーバ
ルブ２０を開位置又は閉位置の一方のみで位置決めする
ものとしてもよい。

【００６６】本発明は前記実施の形態に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更
が可能である。例えば、上記実施の形態の流路切替装置
１０では、主流路１２と副流路１４との２つの流路を備
えるものを例示したが、３つ以上の流路を備えるもので
も良い。また、上記実施の形態の流路切替装置１０で
は、主流路１２と副流路１４との２つの流路うち主流路
１２を開閉する電動式のバルブ装置１５を備えたが、副
流路１４に電動式のバルブ装置１５を備えることもでき
る。また、バルブ装置１５は、電動式に限定されるもの
ではなく、例えばガス圧力を利用して開閉する圧力式や
手動により開閉する手動式とすることができる。また、
上記実施の形態では、バルブ駆動モーター２８によりロ
ータリーバルブ２０を開閉したが、手動によってロータ
リーバルブ２０を開閉することもできる。また、超音波
センサ９ａ，９ｂ、３７ａ，３７ｂに代え、当該流路
６，１４のガス圧力を検出する圧力センサを用いてもよ
い。

【００６７】また、本発明は、上記実施の形態で示した
ような超音波式のガスメータ１に代え、膜式、フルイデ
ィック式、フローセンサ式、タービン式、渦式等のガス
メータ１にも適用することができる。また、ガスメータ
１の流路切替装置１０のバルブ装置１５において、バル
ブシート１６に対し相対的に摺動して開閉作用をなすバ
ルブであれば、ロータリーバルブ２０に代えて、直線方
向に往復運動するスライドバルブや、ほぼ扇形板状をし
た扇形バルブを用いることができる。また、ロータリー
バルブ２０の回転角度は３０°に限定されず、各種の条
件によって自由に決めることができる。

【００６８】また、ガスメータ１の流路切替装置１０の
バルブ装置１５において、ロータリーバルブ２０を開閉
させる駆動手段としては、ステッピングモータの他、Ｄ
Ｃモータ等のバルブ駆動モーター２８や、ロータリーソ
レノイド等を用いることができる。また、ロータリーバ
ルブ２０、スライドバルブ等のバルブは、ガス圧を利用
して開閉することもできる。

【００６９】また、バルブ装置１５の上流側におけるガ
ス流量を検出する流量計と、その下流側におけるガス流
量を検出する流量計との検出信号に基づいて、ガスメー
タ１のマイクロコンピュータで流量差を検出し、その流
量差の検出によってバルブ装置１５の故障をチェックす
ることができる。

【００７０】また、ガスメータ１の流路切替装置１０の
流通過程において、バルブの位置がずれないように、開
位置及び／又は閉位置を位置決めする機械的なロック手
段を設けるとよい。

【００７１】また、ガスメータ１の使用開始時、ガスメ
ータ１の遮断弁ユニット７の遮断時、その復帰後には、
バルブ位置が原点に復帰するように構成することができ
る。また、バルブ位置が所定位置から変化したとき等の
異常時には、バルブ位置が原点に復帰するように構成す
ることができる。

【００７２】また、ガスメータ１の流路切替装置１０の
バルブ装置１５におけるバルブが閉状態（全閉状態とも
いう）、開状態（全開状態ともいう）又は作動中に故障
したときには、表示通報するように構成することができ
る。また、その状態が改善されないときには、ガス供給
を遮断、表示又は通報するように構成することができ
る。

【００７３】また、ガスメータ１の流路切替装置１０の
バルブ装置１５におけるバルブが全閉状態で故障した場
合には、別設したバイパス流路を開く、あるいはバルブ
がガス圧で開くように構成すると、ガスの供給不足を生
じなくて済む。また、バルブが全閉状態で故障した場合
には、例えば、プッシュボタン、非常ボタン、ソレノイ
ド等の手動操作あるいは自動的に、バルブを強制的に全
開状態、又は所定量開くように構成しても、ガスの供給
不足を生じなくて済む。

【００７４】また、ガスメータ１の流路切替装置１０の
バルブ装置１５におけるバルブが全開状態で故障した場
合には、例えば、プッシュボタン、非常ボタン、ソレノ
イド等の手動操作あるいは自動的に、バルブを強制的に
全閉状態、又は所定量閉じるように構成することができ
る。

【００７５】また、上記実施の形態において、ガスメー
タ１の流路切替装置１０のバルブ装置１５において、ロ
ータリーバルブ２０の重負荷時には、そのロータリーバ
ルブ２０を上方へ移動すると同時に回転駆動する構成に
すると、ロータリーバルブ２０とバルブシート１６との
間に対する異物に噛み込みや、粘着によるロックを防止
することができる。

【００７６】また、ロータリーバルブ２０の回転開始及
び終了直前には、必要回転トルクが大きく、回転中は小
さくても良いので、バルブ駆動モーター２８の回転周期
を可変にして、更に消費電力を低減することができる。

【００７７】

【発明の効果】本発明のガスメータによれば、流路切替
装置のバルブ装置がバルブシートに対しバルブが相対的
に摺動して開閉するため、ガスの流れ方向がほとんど変
化されないので、流路切替装置における圧力損失を低減
することができ、もってガスメータの小型化を実現する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１に係るガスメータを示す斜視図で
ある。

【図２】ガスメータの流路切替装置のバルブ装置の開状
態を示す断面図である。

【図３】同じくバルブ装置の開状態を示す平面図であ
る。

【図４】同じくバルブ装置の閉状態を示す断面図であ
る。

【図５】同じくバルブ装置の閉状態を示す平面図であ
る。

【図６】バルブシートの平面図である。

【図７】ロータリーバルブの平面図である。

【図８】ガスメータの流路切替装置のバルブ装置の開状
態を示す模式図である。

【図９】同じくバルブ装置の閉状態を示す模式図であ
る。

【図１０】実施の形態２に係る流路切替装置を示す斜視
図である。

【図１１】実施の形態３に係るバルブ装置の開状態を示
す平面図である。

【図１２】同じくバルブ装置の閉状態を示す平面図であ
る。

【図１３】実施の形態４に係るバルブ装置の変更例を開
状態で示す平面図である。

【図１４】同じくバルブ装置の変更例を閉状態で示す平
面図である。

【図１５】実施の形態５に係るバルブ装置の閉状態を示
す断面図である。

【図１６】実施の形態６に係るバルブ装置の開状態を示
す平面図である。

【図１７】実施の形態７に係るバルブ駆動モーターとク
ラッチ部材を示す斜視図である。

【図１８】従来例１に係るガスメータの流路切替装置の
電磁弁の開状態を示す模式図である。

【図１９】同じく電磁弁の閉状態を示す模式図である。

【図２０】従来例２に係るガスメータを示す概略図であ
る。

【符号の説明】

１ ガスメータ １０ 流路切替装置 １２ 主流路 １４ 副流路 １５ バルブ装置 １６ バルブシート ２０ ロータリーバルブ（バルブ） ２８ バルブ駆動モーター ４０ 位置検出センサ（開位置検出センサ） ４２ 検出子 ４４ 位置検出センサ（閉位置検出センサ） ４８ 差圧計 ５０ 開ストッパ ５２ 閉ストッパ ５４ 当接片 ５５ ストッパ突起 ５８ 閉ストッパ面 ５９ 開ストッパ面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松下 博 大阪府大阪市平野町４−１−２ 大阪瓦斯 株式会社内 (72)発明者 岩川 恵 大阪府大阪市平野町４−１−２ 大阪瓦斯 株式会社内 (72)発明者 南 忠幸 大阪府大阪市平野町４−１−２ 大阪瓦斯 株式会社内 (72)発明者 田川 滋 大阪府大阪市平野町４−１−２ 大阪瓦斯 株式会社内 (72)発明者 木村 幸雄 愛知県東海市新宝町507−２ 東邦瓦斯株 式会社総合研究所内 (72)発明者 廣山 徹 愛知県東海市新宝町507−２ 東邦瓦斯株 式会社総合研究所内 (72)発明者 水越 二郎 富山県新湊市本江2795番地 東洋ガスメー ター株式会社内 (72)発明者 堀 富士雄 富山県新湊市本江2795番地 東洋ガスメー ター株式会社内 (72)発明者 森井 信好 富山県新湊市本江2795番地 東洋ガスメー ター株式会社内 (72)発明者 中村 暢宏 富山県新湊市本江2795番地 東洋ガスメー ター株式会社内 Ｆターム(参考） 2F030 CA04 CC13 CE25

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガスの流量を測定して積算するガスメー
   タであって、 ガスが流れる複数の流路と、前記複数の流路のうち少な
   くとも一つの流路を開閉するバルブ装置とを備える流路
   切替装置を設け、 前記バルブ装置は、前記流路側に設けたバルブシート
   と、そのバルブシートに対し相対的に摺動して開閉作用
   をなすバルブとを備えることを特徴とするガスメータ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のガスメータであって、 前記バルブ装置のバルブがその軸回り方向の所定角度範
   囲内の往復運動によって開閉するロータリーバルブであ
   ることを特徴とするガスメータ。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載のガスメータであ
   って、 前記バルブ装置のバルブの開位置及び／又は閉位置を検
   出する位置検出手段を備えたことを特徴とするガスメー
   タ。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載のガスメ
   ータであって、 前記バルブ装置には、そのバルブ装置の上流側における
   ガス圧力とその下流側におけるガス圧力との差圧を検出
   する差圧検出手段を備えたことを特徴とするガスメー
   タ。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載のガスメ
   ータであって、 前記バルブ装置には、バルブを開位置及び／又は閉位置
   に位置決めする位置決め手段を備えたことを特徴とする
   ガスメータ。
6. 【請求項６】 流体が流れる複数の流路と、前記複数の
   流路のうち少なくとも一つの流路を開閉するバルブ装置
   とを備える流路切替装置であって、 前記バルブ装置は、前記流路側に設けたバルブシート
   と、そのバルブシートに対し相対的に摺動して開閉作用
   をなすバルブとを備えることを特徴とする流路切替装
   置。