JP2004093393A - Pulsation absorption structure of electronic gas meter - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子化ガスメータの脈動吸収構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、マイクロコンピュータを利用して流量センサによる検出流量を積算してガス使用量を算出したり、異常時には保安のために流路を遮断する遮断弁装置等を備えたガスメータが普及している。ところが、ガスメータの小型化が進むと、流量センサ前後の流路直線部を十分確保しきれなくなり、流量センサは、その上流側のガス供給圧力や下流側のガス使用状況の影響を受け易くなるという問題が発生する。また、ガス消費設備としての給湯器やガスヒートポンプ等は、間歇駆動されていることが多く、このため流路内に圧力変動、すなわち脈動が発生して、逆流が発生することがある。特に、給湯器のバルブオン/オフ制御により発生する脈動は、周波数的には50Hz〜150Hzで圧力波形的には正弦波であり、ガスヒートポンプと比較してより厳しい環境になっている。そこで、この逆流を検出してより正確な流量を検出する必要があるが、遮断弁装置等の内部装置の存在によって、流量センサの設置位置から見た場合の流路が非対称にならざるを得ず、このため、正流時と逆流時のセンサ出力特性が不均一になって、マイクロコンピュータの流量演算処理時の負担が大きくなるという問題も発生する。
【0003】
そこで、上述の問題を緩和するために、流量センサが取り付けられているメータ内の流路に整流器を装着した電子化ガスメータが提案されている。
【0004】
図7は、従来の電子化ガスメータの構成例を示す概略構成図である。図7において、電子化ガスメータは、ガス供給源側である上流側配管51A及びガス消費源側である下流側配管52Aの間に接続される。この上流側配管51A及び下流側配管52Aは、所定の間隔を有して、電子化ガスメータの流入口51及び流出口52がそれぞれ連結されている。流入口11から流入したガスは、ガスメータ内部の流路53を通過し、流出口52に流出していく。この流路53の一部には流量センサ10が取り付けられ、ここでのガス流が流量センサ10によって計量される。流量センサ10は、その測定面が流路の内壁面から流路中にやや突出するように取付けられている。流量センサ10としては、例えば、マイクロフローセンサが用いられる。
【0005】
このマイクロフローセンサで発生した、流路53を流れる流速に対応する熱起電力信号は、マイクロコンピュータ(CPU)50に出力され、CPU50は、この信号に基づいて、流路53を流れるガスの瞬時的な流速を求め、これに流路53の断面積及びその構造に依存する係数を乗じて、流路53内を流れるガスの瞬時流量を求める。また、CPU50は、流路53内のガス圧またはガス流量の異常値を検知した場合には、遮断弁装置55Aの遮断弁を閉制御して流路53を流れるガスを遮断する。
【0006】
流量センサ10が取り付けられている流路53部分には、複数の整流板14と、整流板14の両端に密着して配置された第1メッシュ15A及び第2メッシュ15Bと、第1メッシュ15Aから上流側に所定の間隔を置いて配置された第3メッシュ15Cとを含む整流器1が装着されている。この整流器1の装着によって、流量センサ10付近のガスの流れは整流され、それにより流量センサ10に対する上流側及び下流側からの影響が軽減されて、流量センサ10の検出精度が高められる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述の構成の電子化ガスメータにおいては、ガス供給源側またはガス消費源側から流路53内に脈動が導入された場合、脈動による流路53内の圧力変動時に、図8において曲線Pで示す圧力変動特性における腹の位置(丸AおよびA′で囲んだ位置)に流量センサ10があれば、流量センサ10に対する脈動の影響(流速変化)は小さくなる。しかし、配管の具合によっては、流量センサ10の位置が、図8に示す節の位置(丸Bで囲んだ位置)にくることもあり、この場合には、流量センサ10に対する脈動の影響(流速変化)は逆に大きくなってしまう。
【0008】
これは、流路53内においては、ガスの圧力の変動に伴って生じる流速の変化は、図8において曲線Vで示すように、圧力変動に対して位相が90度ずれる関係にあるからである。すなわち、圧力の変動における腹(丸AおよびA′で囲んだ位置)においては、流速の変化はほぼゼロになり、圧力の変動における節(丸Bで囲んだ位置)においては、流速の変動はほぼ最大になる。
【0009】
そこで本発明は、上述した従来の問題を解決し、脈動の影響を軽減することができ、流量バラツキを低減して安定した流量測定に寄与する電子化ガスメータの脈動吸収構造を提供することを課題としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためになされた請求項1記載の発明は、メータ内の流路中に流量センサが設置され、該流量センサの上流側および下流側に、前記流量センサの設置位置が前記流路の流入口または前記流出口から前記流路に導入される脈動による圧力変動の腹の位置にほぼ一致するように調整するための緩衝室が設けられていることを特徴とする電子化ガスメータの脈動吸収構造に存する。
【0011】
請求項1記載の発明によれば、メータ内の流路中に流量センサが設置され、流量センサの上流側および下流側に、流量センサの設置位置が流路の流入口または流出口から流路に導入される脈動による圧力変動の腹の位置にほぼ一致するように調整するための緩衝室が設けられているので、流入口または流出口から流路に導入される脈動の流量センサへの影響を緩和することができる。また、これに伴い、流量センサの逆流側検出範囲を小さくできるため、回路のコストダウンとなる。
【0012】
上記課題を解決するためになされた請求項2記載の発明は、前記緩衝室は、前記流路の流入口の直後及び流出口の直前にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項1記載の電子化ガスメータの脈動吸収構造に存する。
【0013】
請求項2記載の発明によれば、緩衝室は、流路の流入口の直後及び流出口の直前にそれぞれ設けられているので、流入口と流出口の間に設置された流量センサ付近での流速変化が小さくなる効果が得られる。
【0014】
上記課題を解決するためになされた請求項3記載の発明は、前記緩衝室は、前記メータの裏側に設けられており、前記流量センサの上流側および下流側に前記緩衝室への出入り口をそれぞれ設けたことを特徴とする請求項1記載の電子化ガスメータの脈動吸収構造に存する。
【0015】
請求項3記載の発明によれば、緩衝室は、メータの裏側に設けられており、流量センサの上流側および下流側に緩衝室への出入り口をそれぞれ設けているので、流量センサ付近での流速変化が小さくなる効果が得られる。
【0016】
上記課題を解決するためになされた請求項4記載の発明は、前記流量センサは、前記流路の流入口に連通する導入路と前記流路の流出口に連通する導出路との間に穴付き仕切板で区切られた計測路内に設置され、前記緩衝室は、前記導入路との間および前記計測路との間にそれぞれ出入り口を有する第1の緩衝室と、前記導出路との間および前記計測路との間にそれぞれ出入り口を有する第2の緩衝室とからなることを特徴とする請求項1記載の電子化ガスメータの脈動吸収構造に存する。
【0017】
請求項4記載の発明によれば、流量センサは、流路の流入口に連通する導入路と流路の流出口に連通する導出路との間に穴付き仕切板で区切られた計測路内に設置され、緩衝室は、導入路との間および計測路との間にそれぞれ出入り口を有する第1の緩衝室と、導出路との間および計測路との間にそれぞれ出入り口を有する第2の緩衝室とからなるので、流量センサ付近での流速変化が小さくなる効果が得られる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係る電子化ガスメータの脈動吸収構造を示し、(A)は概略構成図、(B)は(A)における流路部分を示す部分断面図である。図1において、電子化ガスメータは、ガス供給源側である上流側配管51A及びガス消費源側である下流側配管52Aの間に接続される。この上流側配管51A及び下流側配管52Aは、所定の間隔を有して、電子化ガスメータのガスメータ本体5の流入口51及び流出口52がそれぞれ連結されている。流入口11から流入したガスは、ガスメータ内部の流路53を通過し、流出口52に流出していく。この流路53の途中には、整流器1を収容するために整流器1の形状に対応した整流器収容部54が形成されている。
【0019】
この整流器収容部54は、図1(A)に示すように、第1のメッシュユニット収容部541、第2のメッシュユニット収容部542および整流板ユニット収容部543から構成されている。特に、整流板ユニット収容部543には、流路53を通過するガス流量を検出するための流量センサの測定面に対応した円形状のセンサ孔544が設けられている。詳細には、このセンサ孔544の位置は、整流板ユニット収容部543の中央部に設けられている。
【0020】
整流器1は、図1(B)および図2に示すように、複数の整流板14と、第1〜第3メッシュ15A,15B,15Cとからなる。複数の整流板14は共に同一形状をなしており、流路53の断面を流れ方向にほぼ均等に複数層の小流路、たとえば6層の小流路に分割するように、それぞれ、等間隔かつ平行になるように配置されている。すなわち、複数の整流板14のうちの一番上にある整流板14は、流量センサ10が設置されている第1層の小流路を形成し、一番上にある整流板14の真下にある整流板14は、一番上にある整流板14との間で第2層の小流路を形成し、以下同様にして第3層の小流路〜第6層の小流路が形成されている。複数の整流板14は、流量センサ10の設置箇所に基づいて配置されており、詳細には、流れ方向に沿って流量センサ10の設置位置から整流板14の一方の端部までの長さ(L1)が、流量センサ10の設置位置から整流板14の他方の端部までの長さ(L2)と同一になるように配置されている。
【0021】
第1メッシュ15Aおよび第2メッシュ15Bは、複数の整流板14を上流側(図面中左側)および下流側(図面中右側)からそれぞれ密着して挟むように流路53の途中に配置されている。また、第3メッシュ15Cは、第1メッシュ15Aの上流側に所定の間隔をおいて流路53の途中に配置されている。そして、これら第1メッシュ15A、第2メッシュ15Bおよび第3メッシュ15Cの目の細かさ、すなわち、1平方インチ当たりの格子数は、それぞれ、例えば、80個、40個および80個である。すなわち、上流側から順に各メッシュの格子数は、80個(密)、80個(密)および40個(粗)となっている。
【0022】
また、流路53の流入口51の直後及び流出口52の直前には、流路53と連通した緩衝室53Aが設けられている。
【0023】
次に、上述の第1の実施形態に係る電子化ガスメータの脈動吸収構造で使用される整流器の具体的構成について、図3および図4を用いて説明する。図3および図4は、それぞれ、整流器の斜視図および分解斜視図である。
【0024】
図3および図4に示すように、整流器1は、第1および第2のメッシュユニット11および12、並びに整流板ユニット13から構成される。これらのユニット11、12および13は、それぞれ別途に形成されて、これらが一体化されて一つの整流器1が形成される。このような整流器1は、例えば、ガスメータの流量センサ10が設置される流路53の途中に形成された整流器収容部54に装着される。
【0025】
第1のメッシュユニット11は、所定長の四角形筒状の外枠部、およびこの外枠部により形成される両開口面をそれぞれ覆い、整流器1が装着される流路のガス流方向に対して垂直になるように、この外枠部に図1(B)および図2で示したような第1メッシュ15A、第3メッシュ15Cがそれぞれ固着されている。詳細には、第3のメッシュ15Cおよび第1のメッシュ15Aは、それぞれ、この外枠部の上流側開口面および下流側開口面を覆うように固着されている。この固着には、例えば超音波振動溶着が利用される。これら外枠部およびメッシュは、それぞれ、例えば、耐熱性プラスティック製および金属製である。この第1のメッシュユニット11の両側面縁部からは、可撓性のある腕状の係止片111、113が突設されている。そして、これら係止片111、113のそれぞれの先端付近には、内向する係止突起111a、113aが形成されている。
【0026】
また、第2のメッシュユニット12は、第1のメッシュユニット11と類似の構成を有しており、所定長の四角形筒状の外枠部、およびこの外枠部により形成される上流開口面を覆い、整流器1が装着される流路のガス流方向に対して垂直になりこの外枠の下流側開口面を覆うように、図1(B)および図2で示したような第2メッシュ15Bが固着されている。この固着にも、例えば超音波振動溶着が利用される。これら外枠部およびメッシュは、それぞれ、例えば、耐熱性プラスティック製および金属製である。この第2のメッシュユニット12における上流側両側面縁部からも、可撓性のある腕状の係止片122、124が突設されている。そして、これら係止片122、124のそれぞれの先端付近には、内向する係止突起122a、124aが形成されている。なお、ここでいう上流側または下流側とは、正流時における上流側または下流側を示すものとする。
【0027】
一方、整流板ユニット13は、所定長で断面凹状をした外枠部、およびこの外枠部の内壁に流路の断面を均等に分割するように、図2で示したような複数の薄い板状の整流板14A〜14Eが、それぞれ、等間隔で平行に配設されている。これら外枠部および整流板14A〜14Eは共に、例えば、耐熱性プラスティック製である。この整流板ユニット13には、対向する側面外壁がくりぬかれるようにして、4つの係止溝131、132等(係止片113、124に対応する係止溝は不図示)が形成されている。詳細には、係止溝131は、係止片111の係止突起111aがスライド可能なスライド溝131bおよび係止突起111aに対応した形状の係止凹部131aから構成される。また、整流板ユニット13の外枠部の対向する内壁には、5枚の薄板状の整流板14がそれぞれスライド挿入される複数の溝135が形成されている。これらの溝135を利用して、5枚の整流板14が取り付けられる。他の係止溝132等も同様であるので、ここでは説明を省略する。
【0028】
そして、整流板ユニット13を両側から挟むように、第1のメッシュユニット11および第2のメッシュユニット12が組み付けられて整流器1が形成される。すなわち、整流器1の組み立て時には、まず、複数の整流板14がそれぞれ、整流板ユニット13の複数の溝135にスライド挿入される。次に、係止片111、113の係止突起111a、113aを、係止溝131、133のスライド溝131b等上をスライドさせながら、係止凹部131a等まで誘導して、係止突起111a、113aを係止凹部131a等に係合させる。これによって、第1のメッシュユニット11を整流板ユニット13に固定する。
【0029】
同様にして、第2のメッシュユニット12の整流板ユニット13への固定時には、係止片122、124の係止突起122a、124aを、係止溝132等のスライド溝132b等上をスライドさせながら、係止凹部132a等まで誘導して、係止突起122a、124aを係止凹部132a等に係合させる。なお、この第2のメッシュユニット12の整流板ユニット13への固定を、第1のメッシュユニット11の整流板ユニット13への固定より先に行ってもよいし、組み立て時間節約のために、第1のメッシュユニット11および第2のメッシュユニット12を同時に整流板ユニット13に固定するようにしても良い。
【0030】
このようにして組み立てられた整流器1は、図1に示すガスメータ本体5の流路53の所定位置に固定される。詳細には、図2に示す整流器1の一番上に配置される整流板14が、図1に示すガスメータ本体5の整流器収容部54のセンサ孔544に対向し、整流器1を構成する第1のメッシュユニット11、第2のメッシュユニット12および整流板ユニット13が、整流器収容部54を構成する第1のメッシュユニット収容部541、第2のメッシュユニット収容部542および整流板ユニット収容部543にそれぞれ対応するようにして、整流器1が、ガスメータ本体5の背面から装着される。このように装着されると、上述したように、流れ方向に沿って流量センサ10前後の整流板14の長さL1およびL2が同一になる。
【0031】
以上のように、流路53内に整流器1を装着したことにより上流側および下流側から導入される脈動の影響が軽減される。また、流れ方向に沿って流量センサ10前後の整流板14の長さが同一になるようにしているので、正流時および逆流時の流量センサ10の出力特性も均一化される。したがって、正流時および逆流時に同等のパラメータおよび処理手順が適用できるため、流量計算処理が簡素化されてマイクロコンピュータの負担が軽減される。
【0032】
さらに、本発明では、上述のように、流路53の流入口51の直後及び流出口52の直前に、流路53と連通した緩衝室53Aが設けられている。
【0033】
この緩衝室53Aは、流量センサ10の設置位置が流入口51または流出口52から流路53に導入される脈動による圧力変動の腹の位置にほぼ一致するように調整する作用を行う。より詳細には、流入口51または流出口52から流路53に導入される脈動のうち最も圧力変動の振幅の大きい周波数成分に対して、その圧力変動の腹の位置(すなわち、図8における曲線Pで示す圧力変動特性における腹の位置(丸AおよびA′で囲んだ位置))に流量センサ10の設置位置がほぼ一致するように、緩衝室53Aの空間の大きさ、すなわち容積が設定される。
【0034】
具体的には、緩衝室の容積は、たとえば1リットル以下とする。一例として、脈動周波数15Hzに対して±2000(リットル/時)の流速が変動していると仮定すると、流速の変動量は、以下の計算式の通り1リットル以下となる。
{2×2000(リットル)/3600(秒)}×(1/15)=0.074(リットル)
よって、緩衝室53Aの容積は、1リットル以下で十分である。
【0035】
このように構成される第1の実施の形態によれば、脈動のうち最も圧力変動の振幅の大きい周波数成分による圧力変動に対してほぼ90度の位相差で遅れる流速の変動は、流量センサ10付近においてほぼゼロになり、また、上述の脈動周波数成分の周波数に近い周波数を有する脈動周波数成分による流速の変化も小さくなる。したがって、流量センサ10への脈動の影響は、整流器1で緩和されるが、緩衝室53Aによってさらに緩和される。また、これに伴い、流量センサ10の逆流側検出範囲を小さくできるため、回路のコストダウンとなる。
【0036】
次に、図5は、本発明の第2の実施形態に係る電子化ガスメータの脈動吸収構造を示し、(A)は概略構成図、(B)は(A)における流路部分を示す部分断面図である。図2においては、図1における流量センサ10および整流器1の配置は同じであるが、図1における緩衝室53Aに代えて、緩衝室53Aと同一の作用および効果を伴う緩衝室53Bが、ガスメータ本体5の裏側に突出して設けられており、流量センサの上流側および下流側において整流器1の直前および直後に緩衝室53Bへの出入り口53bがそれぞれ設けられている。
【0037】
上述の構成において、第1の実施形態と同様に、ガスメータ本体5の裏側に設けられた緩衝室53Bの容積の適宜な設定により、流入口51または流出口52から流路53に脈動が導入された場合、脈動を伴うガスの流れは、出入り口53bを介して緩衝室53Bに出入りし、それにより、流量センサ10の設置位置が、脈動による圧力変動の腹の位置にほぼ一致するようになる。
【0038】
その結果、このように構成される第2の実施の形態においても、脈動のうち最も圧力変動の振幅の大きい周波数成分による圧力変動に対してほぼ90度の位相差で遅れる流速の変動は、流量センサ10付近においてほぼゼロになり、また、上述の脈動周波数成分の周波数に近い周波数を有する脈動周波数成分による流速の変化も小さくなる。したがって、流量センサ10への脈動の影響は、整流器1で緩和されるが、緩衝室53Bによってさらに緩和される。また、これに伴い、流量センサ10の逆流側検出範囲を小さくできるため、回路のコストダウンとなる。
【0039】
次に、図6は、本発明の第3の実施形態に係る電子化ガスメータの脈動吸収構造を示し、(A)は概略構成図、(B)は(A)における流路部分を示す部分断面図である。図6においては、U字状の流路53における流入口51から連通する垂直な流れ方向の導入路および流出口52から連通する垂直な流れ方向の導出路と、水平な流れ方向の計測路との間に、ガスが通過する穴60aを有する穴付き仕切板60をそれぞれ備え、これらの穴付き仕切板60で区切られた計測路内に整流器1および流量センサ10を配置すると共に、導入路および計測路の下部と、導出路および計測路の下部とに、それぞれ、第1の緩衝室53Cおよび第2の緩衝室53Dを備えている。また、第1の緩衝室53Cは、正流時に導入路からガスが流入して計測路へ出ていく出入り口53c1および53c2を有し、第2の緩衝室53Dは、逆流時に導出路からガスが流入して計測路へ出ていく出入り口53d1および53d2を有する。
【0040】
上述の構成において、第1の緩衝室53Cおよび第2の緩衝室53Dは同一の容積を有し、これらの容積の適宜な設定により、流入口51から流路53に脈動が導入された場合、脈動を伴うガスの流れは、導入路から穴60aを介して計測路に入ると共に、出入り口53c1を介して第1の緩衝室53Bに入って出入り口53c2を介して計測路に入る。また、流出口52から流路53に脈動が導入された場合は、脈動を伴うガスの流れは、導出路から穴60aを介して計測路に入ると共に、出入り口53d1を介して第2の緩衝室53Dに入って出入り口53c2を介して計測路に入る。このようなガスの出入りによって、流量センサ10の設置位置が、脈動による圧力変動の腹の位置にほぼ一致するようになる。
【0041】
その結果、このように構成される第3の実施の形態においても、脈動のうち最も圧力変動の振幅の大きい周波数成分による圧力変動に対してほぼ90度の位相差で遅れる流速の変動は、流量センサ10付近においてほぼゼロになり、また、上述の脈動周波数成分の周波数に近い周波数を有する脈動周波数成分による流速の変化も小さくなる。したがって、流量センサ10への脈動の影響は、整流器1で緩和されるが、第1の緩衝室53Cおよび第2の緩衝室53Dによってさらに緩和される。また、これに伴い、流量センサ10の逆流側検出範囲を小さくできるため、回路のコストダウンとなる。
【0042】
以上の通り、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限らず、種々の変形、応用が可能である。
【0043】
たとえば、上述の第2の実施形態では、緩衝室53Bが、ガスメータ本体5の裏側に突出して設けられているが、この緩衝室53Bは、電子化ガスメータの裏カバーによって形成されるように構成しても良い。また、上述の第2の実施形態では、出入り口53bは、整流器1の直前および直後に、それぞれ1個のみ示されているが、これに限らず、流路53の任意の場所、たとえば流入口51の直後および流出口52の直前に設けたり、それぞれの場所に複数個設けたりしても良い。
【0044】
また、本発明は、上述した電子化ガスメータ以外の流量測定装置にも適用可能である。また、整流器を構成するユニット数や係止片等の形状も、本発明の主旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【0045】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1記載の発明によれば、流入口または流出口から流路に導入される脈動の流量センサへの影響を緩和することができる。また、これに伴い、流量センサの逆流側検出範囲を小さくできるため、回路のコストダウンとなる。
【0046】
請求項2、3または4記載の発明によれば、流入口と流出口の間に設置された流量センサ付近での流速変化が小さくなる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る電子化ガスメータの脈動吸収構造を示し、(A)は概略構成図、(B)は(A)における流路部分を示す部分断面図である。
【図2】図1におけるX−X線断面から見た場合の整流器の構成を説明する略図である。
【図3】本発明の電子化ガスメータの脈動吸収構造で使用される整流器の斜視図である。
【図4】本発明の電子化ガスメータの脈動吸収構造で使用される整流器の分解斜視図である。
【図5】本発明の第2の実施形態に係る電子化ガスメータの脈動吸収構造を示し、(A)は概略構成図、(B)は(A)における流路部分を示す部分断面図である。
【図6】本発明の第3の実施形態に係る電子化ガスメータの脈動吸収構造を示し、(A)は概略構成図、(B)は(A)における流路部分を示す部分断面図である。
【図7】従来の電子化ガスメータの構成例を示す概略構成図である。
【図8】図7の電子化ガスメータにおける流路内の位置(X)に対する圧力変動特性および流速変動特性を示すグラフである。
【符号の説明】
1 整流器
10 流量センサ
53 流路
53A 緩衝室
53B 緩衝室
53b 出入り口
53C 第1の緩衝室
53c1 出入り口
53c2 出入り口
53D 第2の緩衝室
53d1 出入り口
53d2 出入り口[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a pulsation absorbing structure of an electronic gas meter.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, a gas meter provided with a shutoff valve device or the like that integrates a flow rate detected by a flow rate sensor using a microcomputer to calculate a gas usage amount, or shuts off a flow path for security when an abnormality occurs. However, as the size of the gas meter decreases, it becomes impossible to secure a sufficient flow path straight section before and after the flow sensor, and the flow sensor is susceptible to the gas supply pressure on the upstream side and the gas usage on the downstream side. Problems arise. Further, a water heater, a gas heat pump, or the like as gas consuming equipment is often driven intermittently, and therefore, pressure fluctuations, that is, pulsations occur in the flow path, and a backflow may occur. In particular, the pulsation generated by the valve on / off control of the water heater has a frequency of 50 Hz to 150 Hz and a sine wave in a pressure waveform, which is a more severe environment as compared with a gas heat pump. Therefore, it is necessary to detect this backflow to detect a more accurate flow rate. However, due to the presence of an internal device such as a shutoff valve device, the flow path as viewed from the installation position of the flow sensor must be asymmetric. For this reason, the sensor output characteristics at the time of normal flow and at the time of reverse flow become non-uniform, which causes a problem that the load on the microcomputer during the flow rate calculation processing increases.
[0003]
In order to alleviate the above-mentioned problem, an electronic gas meter has been proposed in which a rectifier is installed in a flow path in a meter to which a flow sensor is attached.
[0004]
FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a configuration example of a conventional electronic gas meter. In FIG. 7, the digitized gas meter is connected between an
[0005]
A thermo-electromotive force signal generated by the micro flow sensor and corresponding to the flow velocity flowing through the
[0006]
In the
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the electronic gas meter having the above-described configuration, when a pulsation is introduced into the
[0008]
This is because, in the
[0009]
Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and to provide a pulsation absorption structure of an electronic gas meter that can reduce the influence of pulsation, reduce flow variation, and contribute to stable flow measurement. And
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to
[0011]
According to the first aspect of the present invention, the flow sensor is installed in the flow path in the meter, and the flow sensor is installed on the upstream side and the downstream side of the flow path from the inlet or the outlet of the flow path. Since a buffer chamber is provided for adjusting the pressure fluctuation to substantially coincide with the antinode position of the pressure fluctuation caused by the pulsation introduced into the flow path, the influence of the pulsation introduced into the flow path from the inflow port or the outflow port on the flow sensor Can be alleviated. In addition, the detection range of the reverse flow side of the flow sensor can be reduced, thereby reducing the cost of the circuit.
[0012]
The invention according to claim 2, which has been made to solve the above-mentioned problem, is characterized in that the buffer chamber is provided immediately after an inlet and an outlet of the flow path, respectively. In the pulsation absorption structure of the electronic gas meter.
[0013]
According to the invention described in claim 2, the buffer chamber is provided immediately after the inlet of the flow path and immediately before the outlet, so that the buffer chamber is provided near the flow sensor installed between the inlet and the outlet. The effect of reducing the change in the flow velocity is obtained.
[0014]
The invention according to
[0015]
According to the third aspect of the present invention, the buffer chamber is provided on the back side of the meter, and the entrance to the buffer chamber is provided on the upstream side and the downstream side of the flow sensor, respectively. The effect of reducing the change is obtained.
[0016]
The invention according to claim 4, which has been made to solve the above problem, is characterized in that the flow rate sensor has a hole between an introduction path communicating with an inlet of the flow path and an output path communicating with an outlet of the flow path. The buffer chamber is installed in a measurement path separated by a partition plate, and the buffer chamber is between a first buffer chamber having an entrance and an exit between the introduction path and the measurement path, and the discharge path. 2. A pulsation absorbing structure for an electronic gas meter according to
[0017]
According to the invention described in claim 4, the flow rate sensor is provided in the measurement path divided by the partition plate with a hole between the introduction path communicating with the flow path inlet and the discharge path communicating with the flow path outlet. The buffer chamber is provided with a first buffer chamber having an entrance between the introduction path and the measurement path, and a second buffer having an entrance between the discharge path and the measurement path. Since it is composed of the buffer chamber, the effect of reducing the change in flow velocity near the flow sensor can be obtained.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1A and 1B show a pulsation absorbing structure of an electronic gas meter according to a first embodiment of the present invention, wherein FIG. 1A is a schematic configuration diagram, and FIG. 1B is a partial cross-sectional view showing a flow path portion in FIG. . In FIG. 1, the digitized gas meter is connected between an
[0019]
As shown in FIG. 1A, the
[0020]
The
[0021]
The
[0022]
Immediately after the
[0023]
Next, a specific configuration of a rectifier used in the pulsation absorbing structure of the electronic gas meter according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4 are a perspective view and an exploded perspective view of the rectifier, respectively.
[0024]
As shown in FIGS. 3 and 4, the
[0025]
The
[0026]
The
[0027]
On the other hand, the
[0028]
Then, the
[0029]
Similarly, when the
[0030]
The
[0031]
As described above, by installing the
[0032]
Further, in the present invention, as described above, the
[0033]
The
[0034]
Specifically, the capacity of the buffer chamber is, for example, 1 liter or less. As an example, assuming that a flow rate of ± 2000 (liters / hour) fluctuates with respect to a pulsation frequency of 15 Hz, the fluctuation amount of the flow rate is 1 liter or less according to the following formula.
{2 x 2000 (liter) / 3600 (seconds)} x (1/15) = 0.074 (liter)
Therefore, a capacity of the
[0035]
According to the first embodiment configured as described above, the fluctuation of the flow velocity which is delayed by a phase difference of substantially 90 degrees with respect to the pressure fluctuation due to the frequency component having the largest amplitude of the pressure fluctuation in the pulsation is detected by the
[0036]
Next, FIG. 5 shows a pulsation absorbing structure of an electronic gas meter according to a second embodiment of the present invention, where (A) is a schematic configuration diagram and (B) is a partial cross section showing a flow path portion in (A). FIG. In FIG. 2, the arrangement of the
[0037]
In the above-described configuration, as in the first embodiment, pulsation is introduced into the
[0038]
As a result, also in the second embodiment configured as described above, the fluctuation of the flow velocity that lags behind the pressure fluctuation due to the frequency component having the largest amplitude of the pressure fluctuation by a phase difference of about 90 degrees in the pulsation is the flow rate. It becomes substantially zero near the
[0039]
Next, FIG. 6 shows a pulsation absorbing structure of an electronic gas meter according to a third embodiment of the present invention, where (A) is a schematic configuration diagram and (B) is a partial cross section showing a flow path portion in (A). FIG. In FIG. 6, a vertical flow direction introduction path communicating with the
[0040]
In the above-described configuration, the
[0041]
As a result, even in the third embodiment configured as described above, the fluctuation of the flow velocity that is delayed by a phase difference of about 90 degrees with respect to the pressure fluctuation due to the frequency component having the largest amplitude of the pressure fluctuation in the pulsation is the flow rate. It becomes substantially zero near the
[0042]
As described above, the embodiment of the present invention has been described. However, the present invention is not limited to this, and various modifications and applications are possible.
[0043]
For example, in the above-described second embodiment, the buffer chamber 53B is provided so as to project from the back side of the gas meter
[0044]
The present invention is also applicable to a flow measuring device other than the above-described electronic gas meter. Further, the number of units constituting the rectifier and the shapes of the locking pieces and the like can be changed without departing from the gist of the present invention.
[0045]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the invention, it is possible to reduce the influence of the pulsation introduced from the inflow port or the outflow port on the flow sensor. In addition, the detection range of the reverse flow side of the flow sensor can be reduced, thereby reducing the cost of the circuit.
[0046]
According to the second, third or fourth aspect of the present invention, the effect of reducing the change in the flow velocity near the flow sensor installed between the inflow port and the outflow port can be obtained.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B show a pulsation absorbing structure of an electronic gas meter according to a first embodiment of the present invention, wherein FIG. 1A is a schematic configuration diagram, and FIG. 1B is a partial cross-sectional view showing a flow path portion in FIG. .
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a configuration of a rectifier as viewed from a cross section taken along line XX in FIG.
FIG. 3 is a perspective view of a rectifier used in the pulsation absorbing structure of the electronic gas meter of the present invention.
FIG. 4 is an exploded perspective view of a rectifier used in the pulsation absorbing structure of the electronic gas meter of the present invention.
5A and 5B show a pulsation absorbing structure of an electronic gas meter according to a second embodiment of the present invention, wherein FIG. 5A is a schematic configuration diagram, and FIG. 5B is a partial cross-sectional view showing a flow path portion in FIG. .
6A and 6B show a pulsation absorbing structure of an electronic gas meter according to a third embodiment of the present invention, wherein FIG. 6A is a schematic configuration diagram, and FIG. .
FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a configuration example of a conventional electronic gas meter.
8 is a graph showing a pressure fluctuation characteristic and a flow velocity fluctuation characteristic with respect to a position (X) in a flow path in the electron gas meter of FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (4)
ことを特徴とする電子化ガスメータの脈動吸収構造。A flow sensor is installed in the flow path in the meter, and on the upstream and downstream sides of the flow sensor, the installation position of the flow sensor is determined by the pulsation introduced into the flow path from the inlet or outlet of the flow path. A pulsation absorbing structure for an electronic gas meter, wherein a buffer chamber for adjusting the pressure fluctuation to substantially coincide with the antinode of pressure fluctuation is provided.
ことを特徴とする請求項1記載の電子化ガスメータの脈動吸収構造。The pulsation absorbing structure for an electronic gas meter according to claim 1, wherein the buffer chamber is provided immediately after an inlet of the flow channel and immediately before an outlet of the flow channel.
ことを特徴とする請求項1記載の電子化ガスメータの脈動吸収構造。The pulsation of the electronic gas meter according to claim 1, wherein the buffer chamber is provided on the back side of the meter, and an entrance to the buffer chamber is provided on an upstream side and a downstream side of the flow sensor, respectively. Absorption structure.
前記緩衝室は、前記導入路との間および前記計測路との間にそれぞれ出入り口を有する第1の緩衝室と、前記導出路との間および前記計測路との間にそれぞれ出入り口を有する第2の緩衝室とからなる
ことを特徴とする請求項1記載の電子化ガスメータの脈動吸収構造。The flow rate sensor is installed in a measurement path separated by a hole-partitioning plate between an introduction path communicating with an inflow port of the flow path and an outflow path communicating with an outflow path of the flow path,
The buffer chamber has a first buffer chamber having an entrance between the introduction path and the measurement path, and a second buffer chamber has an entrance between the lead path and the measurement path. 2. A pulsation absorbing structure for an electronic gas meter according to claim 1, wherein said pulsation absorbing structure comprises:
Priority Applications (1)
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JP2002255598A JP2004093393A (en) | 2002-08-30 | 2002-08-30 | Pulsation absorption structure of electronic gas meter |
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JP2014089122A (en) * | 2012-10-30 | 2014-05-15 | Osaka Gas Co Ltd | Gas meter |
-
2002
- 2002-08-30 JP JP2002255598A patent/JP2004093393A/en not_active Abandoned
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