JP2004093497A - 膜式ガスメータ - Google Patents
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Abstract
【課題】低廉化を図りながら分解能を向上し得る膜式ガスメータを提供する。
【解決手段】計量室へのガスの給排により往復動する膜部の１往復で１回転するように、膜部に連動連結された回転体Ｒ１と、回転軸芯から径方向に離れた位置に位置して、膜部の往復動に伴って、その回転軸芯周りに回転するように設けられた磁石５と、その磁石５が特定回転位相に回転したときに動作するリードスイッチ６と、そのリードスイッチ６からの信号に基づいて、流量を求める演算部７とが備えられた膜式ガスメータであって、磁石５として、２個の磁石５が、回転体Ｒ１の回転軸芯から径方向に離れた位置に位置してその回転軸芯周りに回転する状態で、且つ、回転体Ｒ１の回転方向に位相を１８０°ずらした状態で、回転体Ｒ１に設けられ、リードスイッチ６として、２個のリードスイッチ６が、回転体Ｒ１の回転方向に位相を９０°ずらした状態で設けられている。
【選択図】 図４
【解決手段】計量室へのガスの給排により往復動する膜部の１往復で１回転するように、膜部に連動連結された回転体Ｒ１と、回転軸芯から径方向に離れた位置に位置して、膜部の往復動に伴って、その回転軸芯周りに回転するように設けられた磁石５と、その磁石５が特定回転位相に回転したときに動作するリードスイッチ６と、そのリードスイッチ６からの信号に基づいて、流量を求める演算部７とが備えられた膜式ガスメータであって、磁石５として、２個の磁石５が、回転体Ｒ１の回転軸芯から径方向に離れた位置に位置してその回転軸芯周りに回転する状態で、且つ、回転体Ｒ１の回転方向に位相を１８０°ずらした状態で、回転体Ｒ１に設けられ、リードスイッチ６として、２個のリードスイッチ６が、回転体Ｒ１の回転方向に位相を９０°ずらした状態で設けられている。
【選択図】 図４
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、計量室へのガスの給排により往復動する膜部の１往復で１回転するように、前記膜部に連動連結された回転体と、
回転軸芯から径方向に離れた位置に位置して、前記膜部の往復動に伴って、その回転軸芯周りに回転するように設けられた磁石と、
その磁石が特定回転位相に回転したときに動作するリードスイッチと、
そのリードスイッチからの信号に基づいて、流量を求める演算部とが備えられた膜式ガスメータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
かかる膜式ガスメータでは、膜部が１往復するのに伴って回転体が１回転するのを１サイクルとすると、その１サイクルの間に、計量室に供給されて排出されるガスの流量（以下、計測基準流量と称する場合がある）は、機種ごとに決まっている。例えば、最大計測流量が６ｍ３／ｈである６号メータと呼称されるものでは、計測基準量は１．３リットルである。
そして、膜部の往復動に伴って、磁石が、回転軸芯から径方向に離れた位置に位置してその回転軸芯周りに回転すると共に、その磁石が特定回転位置に回転したときに、リードスイッチが動作するようにして、膜部が１往復する毎に、リードスイッチにてパルス状の信号（以下、流量信号と称する場合がある）を取得して、その流量信号と計測基準流量に基づいて、演算部により流量を求めるようにしてある。
かかる膜式ガスメータにおいて、従来は、１個の磁石を、回転体の回転軸芯から径方向に離れた位置に位置してその回転軸芯周りに回転する状態で、回転体に設け、１個のリードスイッチを、回転体と共にその回転体の軸芯周りで回転する磁石が特定回転位置に回転したときに動作するように設けていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
実開平４−１２６１２６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の膜式ガスメータでは、１サイクルで１個の流量信号しか得られないので、計測可能最小流量が大きく、分解能が低いという問題があった。ちなみに、パルス状の流量信号の立ち上がりと立下りを分割してカウントすると、分解能は２倍になるが、それでも、分解能が低いという問題は解消できないものであった。
【０００５】
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、低廉化を図りながら分解能を向上し得る膜式ガスメータを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
〔請求項１記載の発明〕
請求項１に記載の膜式ガスメータは、計量室へのガスの給排により往復動する膜部の１往復で１回転するように、前記膜部に連動連結された回転体と、
回転軸芯から径方向に離れた位置に位置して、前記膜部の往復動に伴って、その回転軸芯周りに回転するように設けられた磁石と、
その磁石が特定回転位相に回転したときに動作するリードスイッチと、
そのリードスイッチからの信号に基づいて、流量を求める演算部とが備えられたものであって、
前記磁石として、２個の磁石が、前記回転体の回転軸芯から径方向に離れた位置に位置してその回転軸芯周りに回転する状態で、且つ、前記回転体の回転方向に位相を１８０°ずらした状態で、前記回転体に設けられ、
前記リードスイッチとして、２個のリードスイッチが、前記回転体の回転方向に位相を９０°ずらした状態で設けられている点を特徴とする。
即ち、膜部の往復動に伴って、膜部が１往復すると１回転する状態で回転体が回転し、その回転体と共に、その回転体の回転方向に位相を１８０°ずらした状態で回転体に設けられている２個の磁石が回転し、その回転する２個の磁石により、回転体の回転方向に位相を９０°ずらした状態で設けられている２個のリードスイッチが、交互に動作することとなり、１サイクルで４個の流量信号が得られる。
つまり、２個の磁石を、回転体の回転方向に位相を１８０°ずらした状態で回転体に設けることにより、２個の磁石の間隔を広くし易いことから、リードスイッチの動作領域（リードスイッチをオンさせることが可能な磁石の存在領域）内に位置してそのリードスイッチをオンさせていた磁石が、その動作領域から出てリードスイッチをオフさせてから、別の磁石がそのリードスイッチの動作領域に入ってリードスイッチをオンさせるまでの時間間隔を、演算部が認識可能なように長くすることが可能となるので、１個のリードスイッチにより、１サイクルに２個の流量信号が適切に得られ、又、２個のリードスイッチが、回転体の回転方向に位相を９０°ずらした状態で設けられていることから、回転体の回転方向に位相が１８０°ずれた状態で位置して回転体と共に回転する２個の磁石により、交互に適切に動作されることとなるので、２個のリードスイッチにより、１サイクルで４個の流量信号を得ることができる。
従って、１サイクルで１個の流量信号しか得られなかった従来のものに比べて、分解能を４倍に向上することが可能となり、又、流量信号の立ち上がりと立下りを分割してカウントするようにすると、分解能を更に２倍にすることが可能となる。
ちなみに、１サイクルで４個の流量信号を得られるようにするための比較例として、以下の３例が考えられる。
即ち、第１の比較例は、図１３に示すように、磁石５として、４個の磁石５を、回転体Ｒ１の回転軸芯から径方向に離れた位置に位置してその回転軸芯周りに回転する状態で、且つ、回転体Ｒ１の回転方向に位相を９０°ずつずらした状態で、回転体Ｒ１に設け、リードスイッチ６として、１個のリードスイッチ６を、各磁石５が特定回転位相に回転したときに動作するように設けたものである。
この第１の比較例のものでは、回転体の回転方向に位相が９０°ずつずれて位置する４個の磁石により、１個のリードスイッチが順次動作されるので、１サイクルで４個の流量信号を得られる。しかしながら、リードスイッチには、オンオフする磁束密度の閾値にバラツキがあることから、その動作領域の広さにバラツキがあり、又、磁石の磁力にもバラツキがある。一方、４個の磁石を、回転体の回転方向に位相を９０°ずつずらした状態で回転体に設けることから、磁石同士の間隔が狭くなる。従って、１個のリードスイッチと４個の磁石の組み合わせにおいて、リードスイッチの動作領域の広さ及び磁石の磁力のバラツキに起因して、４個の磁石によりリードスイッチが順次オンオフされずにオン状態が続く状態となったり、オフからオンの間隔が短すぎて演算部にて認識できなくなる等、所謂パルス欠けが発生して、適切に流量を計測できない組み合わせのものが生じる場合がある。従って、パルス欠けを生じさせないようにするには、リードスイッチ及び磁石の性能のバラツキを小さくする必要があり、高騰化の原因となる。
これに対して、請求項１の特徴構成によれば、磁石同士の間隔を広くし易く、パルス欠けが生じ難いようにすることが可能となることから、リードスイッチ及び磁石の性能のバラツキを上述の第１の比較例のように小さくする必要がなく、低廉化が可能になる。
ちなみに、２個の磁石を回転体の回転方向に位相をずらして設ける場合に、位相のずれを１８０°よりも小さくするほど、又は、２個のリードスイッチを回転体の回転方向に位相をずらして設ける場合に、位相のずれを９０°よりも小さくするほど若しくは大きくするほど、リードスイッチ及び磁石の性能のバラツキが大きくなることに起因して、パルス欠けが生じ易くなるものであり、２個の磁石を回転体の回転方向に位相を１８０°（略１８０°も含む）ずらして設け、２個のリードスイッチを回転体の回転方向に位相を９０°（略９０°を含む）ずらして設けると、適切にパルス欠けの発生を防止することができる。
又、第２の比較例については図１４に、第３の比較例については図１５に示すように、第２及び第２の比較例は、回転体Ｒ１の回転方向に位相を１８０°ずらした２個の磁石５から成る磁石対の２対を、回転体Ｒ１の回転方向に位相を９０°ずらした状態で、且つ、回転体Ｒ１の回転軸芯方向に離して位置させた状態で、回転体Ｒ１に設け、２個のリードスイッチ６を、回転体Ｒ１の回転方向に位相を１８０°ずらした状態で、且つ、一方のリードスイッチ６が２対の磁石対のうちの一方の磁石対により動作し、他方のリードスイッチ６が２対の磁石対のうちの他方の磁石対により動作するように設けて、１サイクルで４個の流量信号を得られるようにしたものである。
ちなみに、図１４に示す第２の比較例は、２対の磁石対を回転体Ｒ１を構成する円板３１の両面に振り分けて配置した状態で、スペーサ３２を用いて、回転体Ｒ１の回転軸芯方向に離して位置させて、回転体Ｒ１に設けたものであり、図１５に示す第３の比較例は、２対の磁石対を、回転体Ｒ１を構成する円板３１の一方の面に、スペーサ３２を用いて、回転体Ｒ１の回転軸芯方向に離して位置させた状態で設けたものである。
これら第２及び第３の比較例のものは、磁石が４個、リードスイッチが２個必要となって、部品点数が多くなると共に、２対の磁石対をスペーサを用いて回転体の回転軸芯方向に離した状態で回転体に設ける必要があって、構成が複雑化するので、高騰化することになる。
これに対して、請求項１の特徴構成によれば、リードスイッチは第２及び第３の比較例と同様に２個設けるが、磁石は２個で済み、又、２個の磁石を、回転体の回転方向に位相を１８０°ずらした状態で、回転体に単純に設けるだけの簡単な構成であるので、第２及び第３の比較例に比べて低廉化が可能となる。
要するに、第１の特徴構成によれば、低廉化を図りながら分解能を向上し得る膜式ガスメータを提供することができる。
【０００７】
〔請求項２記載の発明〕
請求項２に記載の膜式ガスメータは、計量室へのガスの給排により往復動する膜部の１往復で１回転するように、前記膜部に連動連結された回転体と、
回転軸芯から径方向に離れた位置に位置して、前記膜部の往復動に伴って、その回転軸芯周りに回転するように設けられた磁石と、
その磁石が特定回転位相に回転したときに動作するリードスイッチと、
そのリードスイッチからの信号に基づいて、流量を求める演算部とが備えられたものであって、
前記回転体よりも高速回転するように増速連結機構にて前記回転体に連動連結された磁石取付用回転体が設けられ、
前記磁石として、２個の磁石が、前記磁石取付用回転体の回転軸芯から径方向に離れた位置に位置してその回転軸芯周りに回転する状態で、且つ、前記磁石取付用回転体の回転方向に位相を１８０°ずらした状態で、前記磁石取付用回転体に設けられている点を特徴とする。
即ち、回転体の回転に伴って、その回転体に増速連結機構で連結された磁石取付用回転体が、回転体よりも高速で回転するので、その磁石取付用回転体の回転方向に位相を１８０°ずらした状態で磁石取付用回転体に設けられている２個の磁石は、回転体よりも高速回転することになり、そのように回転体よりも高速回転する２個の磁石により、リードスイッチが動作されるので、１サイクルで得られる流量信号が２個よりも多くなる。
例えば、増速連結機構を、回転体の２倍の速さで回転するように磁石取付用回転体を回転体に連動連結するように構成すると、１サイクルで４個の流量信号が得られることになる。
そして、２個の磁石を、磁石取付用回転体の回転方向に位相を１８０°ずらした状態で磁石取付用回転体に設けることにより、２個の磁石の間隔を広くし易いことから、リードスイッチの動作領域内に位置してそのリードスイッチをオンさせていた磁石が、その動作領域から出てリードスイッチをオフさせてから、別の磁石がそのリードスイッチの動作領域に入ってリードスイッチをオンさせるまでの時間間隔を、演算部が認識可能なように長くすることが可能となるので、２個の磁石によりリードスイッチを適切に順次動作させることが可能となる。
従って、例えば、磁石取付用回転体を２倍速で回転体に連動連結するようにすると、１サイクルで４個の流量信号が得られることになり、１サイクルで１個の流量信号しか得られなかった従来のものに比べて、分解能を４倍に向上することが可能となり、又、流量信号の立ち上がりと立下りを分割してカウントするようにすると、分解能を更に２倍にすることが可能となる。
又、請求項２の特徴構成によれば、磁石同士の間隔を広くし易く、パルス欠けが生じ難いようにすることが可能となることから、上述の第１の比較例、即ち、磁石同士の間隔が狭くなって、リードスイッチ及び磁石の性能のバラツキに起因してパルス欠けが発生し易いもののように、リードスイッチ及び磁石の性能のバラツキを小さくする必要がなく、低廉化が可能になる。
ちなみに、２個の磁石を回転体の回転方向に位相をずらして設ける場合に、位相のずれを１８０°よりも小さくするほど、パルス欠けが生じ易くなるものであり、２個の磁石を回転体の回転方向に位相を１８０°（略１８０°も含む）ずらして設けると、適切にパルス欠けの発生を防止することができる。
又、請求項２の特徴構成によれば、磁石の設置個数が２個で済むことから、上述の第２及び第３の比較例のように磁石が４個必要なものに比べて、部品点数を少なくすることが可能となり、又、請求項２の特徴構成によれば、磁石取付用回転体をギア等の簡素な増速連結機構にて回転体に連結し、２個の磁石を磁石取付用回転体の回転方向に位相を１８０°ずらした状態で、磁石取付用回転体に単純に設けるだけの簡単な構成とすることが可能となることから、上述の第２及び第３の比較例のように、２対の磁石対をスペーサを用いて回転体の回転軸芯方向に離した状態で回転体に設ける必要があるものに比べて、構成を簡素化することが可能となり、それらの相乗効果により低廉化を図ることができる。
要するに、第２の特徴構成によれば、低廉化を図りながら分解能を向上し得る膜式ガスメータを提供することができる。
【０００８】
〔請求項３記載の発明〕
請求項３に記載の膜式ガスメータは、請求項２において、前記リードスイッチとして、２個のリードスイッチが、前記磁石取付用回転体の回転方向に位相を９０°ずらした状態で設けられている点を特徴とする。
即ち、回転体の回転に伴って、その回転体に増速連結機構で連結された磁石取付用回転体が、回転体よりも高速で回転するので、その磁石取付用回転体の回転方向に位相を１８０°ずらした状態で磁石取付用回転体に設けられている２個の磁石は、回転体よりも高速回転することになり、そのように回転体よりも高速回転する２個の磁石により、磁石取付用回転体の回転方向に位相を９０°ずらした状態で設けられている２個のリードスイッチが交互に動作される。
つまり、１サイクルで得られる流量信号の個数を、１個のリードスイッチを設ける場合に比べて２倍にすることができる。
例えば、増速連結機構を、回転体の２倍の速さで回転するように磁石取付用回転体を回転体に連動連結するように構成すると、１サイクルで８個の流量信号が得られることになる。
従って、１サイクルで得られる流量信号の個数を一層多くすることができるので、分解能を一層向上することができる。
【０００９】
〔請求項４記載の発明〕
請求項４に記載の膜式ガスメータは、請求項２又は３において、前記２個の磁石が設けられた前記磁石取付用回転体が、複数設けられ、
前記リードスイッチが、複数の前記磁石取付用回転体の夫々に対応し、且つ、対応する磁石取付用回転体が異なるもの同士では前記磁石により動作するタイミングが異なる状態で設けられている点を特徴とする。
即ち、回転体の回転に伴って、その回転体にそれぞれ増速連結機構で連結された複数の磁石取付用回転体が、回転体よりも高速で回転し、各磁石取付用回転体の回転方向に位相を１８０°ずらした状態で磁石取付用回転体に設けられている２個の磁石が、回転体よりも高速回転し、そのように回転体よりも高速回転する各磁石取付用回転体の２個の磁石により、各磁石取付用回転体に対応するリードスイッチが、対応する磁石取付用回転体が異なるもの同士ではタイミングが異なる状態で動作される。
例えば、増速連結機にて磁石取付用回転体を２倍速で回転体に連動連結し、リードスイッチを１個設ける場合に、磁石取付用回転体を２個設けると、１サイクルで８個の流量信号が得られることになり、磁石取付用回転体を３個設けると、１サイクルで１２個の流量信号が得られることになる。
又、増速連結機にて磁石取付用回転体を２倍速で回転体に連動連結し、リードスイッチを２個設ける場合に、磁石取付用回転体を２個設けると、１サイクルで１６個の流量信号が得られることになり、磁石取付用回転体を３個設けると、１サイクルで２４個の流量信号が得られることになる。
従って、１サイクルで得られる流量信号の個数を更に一層多くすることができるので、分解能を更に一層向上することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
〔第１実施形態〕
以下、図面に基づいて、本発明の第１実施形態を説明する。
膜式ガスメータは、図１に示すように、ガス供給口１及びガス排出口２を備えたケーシングＣを用いて組み付けて構成してあり、ガス供給口１及びガス排出口２により、住宅等のガス需要先にガスを供給するガス供給管（図示省略）の途中に接続して、ガス供給管を流れるガスの流量を計測して、ケーシングＣの外部に設けた表示部３に計測したガス流量を表示するように構成してある。
【００１１】
図３に示すように、膜式ガスメータは、計量室４へのガスの給排を制御する弁部Ｖ、計量室４へのガスの給排により往復動する膜部Ｆ、その膜部Ｆの１往復で１回転するように、膜部Ｆにリンク機構Ｌにて連動連結された回転体Ｒ１、回転軸芯から径方向に離れた位置に位置して、膜部Ｆの往復動に伴って、その回転軸芯周りに回転するように設けられた磁石５、その磁石５が特定回転位相に回転したときに動作するリードスイッチ６、及び、そのリードスイッチ６からの信号に基づいて、流量を求めると共に求めた流量を上述の表示部３に表示させる演算部としてのコントローラ７（図４参照）を、ケーシングＣ内に組み付けて構成してある。
【００１２】
ケーシングＣは、下ケーシング部Ｃ１及び上ケーシング部Ｃ２から成る。
周知であるので詳細な説明並びに図示は省略するが、上ケーシング部Ｃ２内には、上述のコントローラ７の他に、膜式ガスメータに供給されるガス圧力を検出する圧力センサ、地震の震動を検出する感震器、及び、ガス供給遮断弁を設けて、前記圧力センサが異常圧力を検出したときや前記感震器が地震を検出したとき等、異常が発生したときに、上述のコントローラ７により、前記ガス供給遮断弁を遮断制御すると共に、異常情報を前記表示部に表示するように構成してあり、図１において、８は、前記ガス供給遮断弁の遮断状態を解除するための復帰軸（図示せず）の操作部を覆う復帰軸キャップである。
【００１３】
図２及び図３に示すように、下ケーシング部Ｃ１は、その中央を仕切り壁９にて仕切り、その仕切り壁９の両側それぞれに仕切り壁９を底部とする概ね円筒形状の計量室形成用空間を備え、各計量室形成用空間の中央部を膜部Ｆにて仕切ると共に、各計量室形成用空間の開口部を蓋１０にて閉じて、各膜部Ｆの両側夫々に計量室５を形成してある。即ち、膜部Ｆは１対設け、計量室４は４室形成してある
【００１４】
図２及び図３に基づいて、膜部Ｆについて説明を加えると、膜部Ｆは、膜体１１と、その膜体１１の両面夫々の中央部に保持した円形の膜板１２と、外側の膜板１２の中央に保持した丁番台１３にて構成してあり、その膜部Ｆを、膜体１１の周縁部を枠状の整膜板１４にて下ケーシング部Ｃ１に保持した状態で、設けてある。
各膜部Ｆの丁番台１３夫々に翼１５の一端を枢支し、翼軸１６を、その軸心を上下方向に向けて上端側を下ケーシング部Ｃ１の上部壁に形成した穴に気密状に貫通させた状態で、回動自在に支承、その翼軸１６の下端と、翼１５における枢支支持側とは反対側とを連結してある。
【００１５】
図３及び図４に示すように、リンク機構Ｌは、端部同士を互いに枢支連結した大肘金１７と小肘金１８との組を２組備えて構成してある。
そして、各翼軸１６の上端部に、各大肘金１７の一端を枢支連結してある。
【００１６】
図４及び図５に示すように、第１実施形態においては、回転体Ｒ１は、下ケーシング部Ｃ１の上部壁上に取り付けた支持台１９に上下方向の軸心周りで回転自在に支持したクランク軸２０と、そのクランク軸２０の上端に同軸芯状に取り付けた回転円板２１とを備えて構成し、クランク軸２０には、その径方向外方に突出する状態でクランクアーム２２を取り付けてある。
【００１７】
図４及び図５に示すように、第１実施形態においては、磁石５として、２個の磁石５を、回転体Ｒ１の回転軸芯から径方向に離れた位置に位置してその回転軸芯周りに回転する状態で、且つ、回転体Ｒ１の回転方向に位相を１８０°ずらした状態で、回転体Ｒ１に設け、リードスイッチ６として、２個のリードスイッチ６を、回転体Ｒ１の回転方向に位相を９０°ずらした状態で設けてある。
説明を加えると、２個の磁石５を、回転円板２１の上面の外周側に、回転体Ｒ１の回転方向に位相を１８０°ずらした状態で設けてある。尚、２個の磁石５は、異極同士が対向するように、それぞれＮ極５ｎ及びＳ極５ｓの並び方向を回転円板２１の径方向に沿わせた状態で、回転円板２１の上面に設けてある。
又、２個のリードスイッチ６を、回転体Ｒ１の回転方向に位相を９０°ずらした状態で回転円板２１の外周に位置させて、支持台１９に支持させて設けてある。
【００１８】
図３及び図４に示すように、弁部Ｖは、上記の４室の計量室４のガスの給排を制御するように下ケーシング部Ｃ１の上部壁に設け、弁部Ｖが膜部Ｆの往復動にて開閉操作されるように設けてある。
図４に基づいて弁部Ｖについて説明を加えると、下ケーシング部Ｃ１の上部壁には、膜体１１を介して対向する２室の計量室４に各別に連通する２個のガス給排口Ｘを間隔を隔てて並べて設けることにより、２個のガス給排口Ｘが並ぶガス給排口Ｘの組を２組設けると共に、各組のガス給排口Ｘの間にはガス排出口Ｙを設けてある。つまり、ガス排出口Ｙの両側に２個のガス給排口Ｘが並ぶ給排用開口部列を２列形成してある。
各給排用開口部列のガス排出口Ｙは、下ケーシング部Ｃ１の上部壁に設けたガス排出用接続口Ｚに対して、ガス排出路（図示省略）にて接続し、このガス排出用接続口Ｚは、下ケーシング部Ｃ１上に上ケーシング部Ｃ２を設けた状態で、上ケーシング部Ｃ２内に設けたガス排出路（図示省略）にてガス排出口２に接続されるようになっている。
【００１９】
各給排用開口部列の上部に、揺動バルブ２３を上下方向の軸部にて給排用開口部列の開口部並び方向に揺動自在に支持して設けてある。
揺動バルブ２３の裏面には連通用凹部（図示省略）を設けてあり、揺動バルブ２３は、各揺動端に位置する状態で、揺動端側のガス給排口Ｘとガス排出口Ｙとを前記連通用凹部にて接続し且つ揺動端と反対側のガス給排口Ｘを開口し、揺動方向の中央に位置する状態で、両方のガス給排口Ｘを閉じるように構成してある。
【００２０】
図４及び図５に示すように、クランク台２４の一端を、クランクアーム２２の先端に軸心が上下方向を向くように設けた軸部２２ａに枢支し、各翼軸１６の上端部に、各大肘金１７の一端を枢支し、両方の小肘金１８の一端をクランク台２４におけるクランクアーム２２に対する枢支軸芯から偏芯させた位置に枢支することにより、膜部Ｆと回転体Ｒ１とを連動連結し、クランクアーム２２の軸部２２ａに連結した２本のクランクロッド２５夫々を各揺動バルブ２３に連結してある。そして、１対の膜部Ｆが１往復すると、各翼軸１６が所定角度で回動し、その回動に伴って、リンク機構Ｌにより回転体Ｒ１が１回転して、各揺動バルブ２３が揺動し、４個の計量室４に対するガスの給排を制御するように構成してある。
つまり、弁部Ｖは、２個の揺動バルブ２３、各揺動バルブ２３に夫々対応する２列の給排用開口部列（ガス排出口Ｙの両側に２個のガス給排口Ｘが並ぶもの）を備えて、２個の揺動バルブ２３夫々の揺動によって４室の計量室４へのガスの給排を行うように構成し、その弁部Ｖが膜部Ｆの往復動にて開閉操作されるように、翼軸１６と弁部Ｖとを、リンク機構Ｌ及びクランク軸２０とクランクアーム２２とから構成されるクランク機構にて連結してある。
【００２１】
次に、図６に基づいて、４室の計量室４に対するガスの給排制御について説明を加える。
尚、４室の計量室４は夫々同様の機能を果たすが、説明を分かり易くするために、図６において、左側から右側に向けて、４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄと記載し、同様に、４個のガス給排口Ｘも左側から右側に向けて、Ｘａ，Ｘｂ，Ｘｃ，Ｘｄと記載する。又、揺動バルブ２３は、左側のものを２３ａ、右側のものを２３ｂと記載する。
図６の（イ）は、左側の揺動バルブ２３ａの動きが停止して、右側の揺動バルブ２３ｂはガス給排口Ｘｄを開き、ガス給排口Ｘｃはガス排出口Ｙに連通しているので、計量室４ｄに入るガスの圧力により膜部Ｆが計量４ｃ側に押されるので、計量室４ｃ内のガスはガス排出口Ｙを通じて排出される。この膜部Ｆの動きにより回転体Ｒ１が回転して左側の揺動バルブ２３ａが右側に動き、ガス給排口Ｘａが開き、計量室４ａにガスが流入し始めると共に、計量室４ｂ内に充満していたガスが排出され始め（図６の（ロ）参照）、このときの膜部Ｆの動きにより、右側の揺動バルブ２３ｂが作動して右側に動き、ガス給排路口Ｘｃが開き、計量室４ｃにガスが流入し始めると共に、計量室４ｄ内に充満していたガスが排出され始め（図６の（ハ）参照）、以降、図６の（ニ）、（イ）、（ロ）、（ハ）の順に連続して繰り返される。
【００２２】
図４に示すように、コントローラ７は、２個のリードスイッチ６からの信号に基づいて流量を求めると共に、求めた流量を表示部３に表示させるように構成してある。
以下、図７に基づいて、リードスイッチ６からの信号に基づいて流量を求めるときのコントローラ７の動作について説明する。
１対の膜部Ｆそれぞれが１往復すると、回転体Ｒ１が１回転し、その回転体Ｒ１の回転方向に位相を１８０°ずらした状態で回転体Ｒ１に設けられている２個の磁石５が回転する。
すると、図７に示すように、その回転する２個の磁石５により、回転体Ｒ１の回転方向に位相を９０°ずらした状態で設けられている２個のリードスイッチ６が、交互に動作することとなり、１サイクルで４個のパルス状の流量信号が得られる。
コントローラ７は、各パルス状の流量信号の立ち上がりと立下りを分割してカウントし、そのカウント数と計測基準流量とに基づいて、流量を求める。従って、１サイクルで１個の流量信号を得て、その１個の流量信号に基づいて流量を求めるものに比べて、分解能を８倍に向上することができる。
【００２３】
以下、本発明の第２及び第３の各実施形態を説明するが、各実施形態においては、流量を求めるための構成が異なる以外は、第１実施形態と同様に構成してあるので、第１実施形態と同じ構成要素や同じ作用を有する構成要素については、重複説明を避けるために、同じ符号を付すことにより説明を省略し、主として、流量を求めるための構成について説明する。
即ち、第２及び第３の各実施形態は、流量を求めるための構成、即ち、回転体Ｒ１の構成、並びに、磁石５及びリードスイッチ６の設置形態等において第１実施形態と異なり、それ以外の構成は、図１ないし図３に示すように、第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。但し、図２においては、回転体Ｒ１の構成、並びに、磁石５及びリードスイッチ６の設置形態については、第１実施形態に関して示している。
又、第２及び第３の各実施形態において、４室の計量室４に対するガスの給排制御も、図６に示すように第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００２４】
〔第２実施形態〕
以下、第２実施形態を説明する。
図８及び図９に示すように、第２実施形態においては、回転体Ｒ１よりも高速回転するように増速連結機構Ｇにて回転体Ｒ１に連動連結された磁石取付用回転体Ｒ２を設け、磁石５として、２個の磁石５を、磁石取付用回転体Ｒ２の回転軸芯から径方向に離れた位置に位置してその回転軸芯周りに回転する状態で、且つ、磁石取付用回転Ｒ２の回転方向に位相を１８０°ずらした状態で、磁石取付用回転体Ｒ２に設け、リードスイッチ６として、２個のリードスイッチ６を、磁石取付用回転体Ｒ２の回転方向に位相を９０°ずらした状態で設けてある。
【００２５】
説明を加えると、回転体Ｒ１は、第１実施形態と同様のクランク軸２０と、そのクランク軸２０の上端に取り付けた基準ギア２５とを備えて構成し、クランク軸２０にはクランクアーム２２を、第１実施形態と同様に取り付けてある。
【００２６】
磁石取付用回転体Ｒ２は、支持台１９に上下方向の軸心周りで回転自在に支持した回転軸２６と、基準ギア２５に噛み合わせた状態で回転軸２６に同軸芯状に取り付けた増速ギア２７とを備えて構成してある。
そして、基準ギア２５及び増速ギア２７それぞれの歯数を、増速ギア２７が基準ギア２５の２倍の回転速度で回転するように設定して、基準ギア２５と増速ギア２７とにより、増速連結機構Ｇを構成してある。
【００２７】
２個の磁石５の設置形態について説明を加えると、２個の磁石５を、増速ギア２７の上面の外周側に、磁石取付用回転体Ｒ２の回転方向に位相を１８０°ずらした状態で設けてある。
２個のリードスイッチ６の設置形態について説明を加えると、２個のリードスイッチ６を、磁石取付用回転体Ｒ２の回転方向に位相を９０°ずらした状態で増速ギア２７の外周に位置させて、支持台１９に支持させて設けてある。
【００２８】
図８に示すように、コントローラ７は、２個のリードスイッチ６からの信号に基づいて流量を求めると共に、求めた流量を表示部３に表示させるように構成してある。
以下、リードスイッチ６からの信号に基づいて流量を求めるときのコントローラ７の動作について説明する。
１対の膜部Ｆそれぞれが１往復すると、回転体Ｒ１が１回転し、その回転体Ｒ１に増速連結機構Ｇにて連結された磁石取付用回転体Ｒ２が２回転し、その磁石取付用回転体Ｒ２の回転方向に位相を１８０°ずらした状態で磁石取付用回転体Ｒ２に設けられている２個の磁石５が２回転する。
すると、その回転する２個の磁石５により、磁石取付用回転体Ｒ２の回転方向に位相を９０°ずらした状態で設けられている２個のリードスイッチ６が、交互に動作することとなり、１サイクルで８個のパルス状の流量信号が得られる。
コントローラ７は、パルス状の流量信号をカウントし、そのカウント数と計測基準流量とに基づいて、流量を求める。従って、１サイクルで１個の流量信号を得て、その１個の流量信号に基づいて流量を求めるものに比べて、分解能を８倍に向上することができる。
尚、各パルス状の流量信号の立ち上がりと立下りを分割してカウントし、そのカウント数と計測基準流量とに基づいて、流量を求めるようにすると、分解能を更に２倍に向上することができる。
【００２９】
〔第３実施形態〕
以下、第３実施形態を説明する。
図１０及び図１１に示すように、第３実施形態においては、第２実施形態のように２個の磁石５を設けた磁石取付用回転体Ｒ２を２個設け、リードスイッチ６を、それら２個の磁石取付用回転体Ｒ２の夫々に対して１個ずつ、且つ、対応する磁石取付用回転体Ｒ２が異なるもの同士では磁石５により動作するタイミングが異なる状態で設けてある。
【００３０】
説明を加えると、第２実施形態と同様に、回転体Ｒ１は、クランク軸２０と基準ギア２５とを備えて構成し、クランク軸２０にはクランクアーム２２取り付けてある。
磁石取付用回転体Ｒ２も、第２実施形態と同様に、回転軸２６と増速ギア２７とを備えて構成し、そのように構成した磁石取付用回転体Ｒ２を２個設けてある。又、第２実施形態と同様に、基準ギア２５及び増速ギア２７それぞれの歯数を、増速ギア２７が基準ギア２５の２倍の回転速度で回転するように設定して、基準ギア２５と増速ギア２７とにより、増速連結機構Ｇを構成してある。
各増速ギア２７に対して、第２実施形態と同様に、２個の磁石５を設け、２個のリードスイッチ６を、各増速ギア２７の外周に振り分けて、且つ、互いに交互に磁石５により動作する配置形態にて設けてある。
【００３１】
図１０に示すように、コントローラ７は、２個のリードスイッチ６からの信号に基づいて流量を求めると共に、求めた流量を表示部３に表示させるように構成してある。
以下、リードスイッチ６からの信号に基づいて流量を求めるときのコントローラ７の動作について説明する。
１対の膜部Ｆそれぞれが１往復すると、回転体Ｒ１が１回転し、その回転体に夫々増速連結機構Ｇにて連結された２個の磁石取付用回転体Ｒ２が夫々２回転し、各磁石取付用回転体Ｒ２の回転方向に位相を１８０°ずらした状態で磁石取付用回転体Ｒ２に設けられている２個の磁石５が２回転する。
すると、２個のリードスイッチ６が、互いに異なるタイミングで、夫々に対応する２個の磁石５により動作することとなり、１サイクルで８個のパルス状の流量信号が得られる。
従って、第２実施形態と同様に、パルス状の流量信号をカウントし、そのカウント数と計測基準流量とに基づいて、流量を求めるようにすると、１サイクルで１個の流量信号を得て、その１個の流量信号に基づいて流量を求めるものに比べて、分解能を８倍に向上することができる。
又、各パルス状の流量信号の立ち上がりと立下りを分割してカウントし、そのカウント数と計測基準流量とに基づいて、流量を求めるようにすると、分解能を更に２倍に向上することができる。
【００３２】
〔別実施形態〕
次に別実施形態を説明する。
回転体Ｒ１よりも高速回転するように増速連結機構Ｇにて回転体Ｒ１に連動連結された磁石取付用回転体Ｒ２を１個設け、磁石５として、２個の磁石５を、磁石取付用回転体Ｒ２の回転軸芯から径方向に離れた位置に位置してその回転軸芯周りに回転する状態で、且つ、磁石取付用回転Ｒ２の回転方向に位相を１８０°ずらした状態で、磁石取付用回転体Ｒ２に設ける場合に、上記の第２実施形態では、リードスイッチ６として、２個のリードスイッチ６を、磁石取付用回転体Ｒ２の回転方向に位相を９０°ずらした状態で設ける場合について例示したが、図１２に示すように、リードスイッチ６として、１個のリードスイッチ６を設けても良い。
この場合、増速連結機構Ｇを、第２実施形態と同様に、磁石取付用回転体Ｒ２を２倍速で回転体Ｒ１に連動連結するように構成すると、１サイクルで４個のパルス状の流量信号が得られるので、各パルス状の流量信号の立ち上がりと立下りを分割してカウントし、そのカウント数と計測基準流量とに基づいて、流量を求めるようにすると、１サイクルで１個の流量信号を得て、その１個の流量信号に基づいて流量を求めるものに比べて、分解能を８倍に向上することができる。
【００３３】
上記の第３実施形態のように、２個の磁石５を設けた磁石取付用回転体Ｒ２を２個設ける場合に、それら２個の磁石取付用回転体Ｒ２の夫々に対して、２個のリードスイッチ６を磁石取付用回転体Ｒ２の回転方向に位相を９０°ずらした状態で、且つ、対応する磁石取付用回転体Ｒ２が異なるもの同士では磁石５により動作するタイミングが異なる状態で設けても良い。
【００３４】
２個の磁石５を第２実施形態のように設けた磁石取付用回転体Ｒ２を複数設ける場合、その個数は上記の第３実施形態において例示した２個に限定されるものではなく、例えば、３個あるいは４個でも良い。尚、磁石取付用回転体Ｒ２を３個又は４個設ける場合に、各磁石取付用回転体Ｒ２に対して、２個のリードスイッチ６を、磁石取付用回転体Ｒ２の回転方向に位相を９０°ずらした状態で設けると、対応する磁石取付用回転体Ｒ２が異なるもの同士では磁石５により動作するタイミングが異なる状態で設けるための配置形態が複雑になるので、各磁石取付用回転体Ｒ２に対して、１個のリードスイッチ６を設けるのが好ましい。
【００３５】
増速連結機構Ｇにて、磁石取付用回転体Ｒ２を回転体Ｒ１よりも高速回転するように、その回転体Ｒ２に連動連結する場合、その増速の程度は、上記の第２及び第３の各実施形態において例示した２倍速に限定されるものではなく、例えば、１，５倍速や、３倍速や、４倍速でも良い。但し、増速の程度が大きくなるほど、増速連結機構Ｇが作動する際の騒音が大きくなると共に、磨耗が早くなるので、例えば４倍速程度までに止めるのが好ましい。
【００３６】
上記の実施形態においては、磁石取付用回転体Ｒ２を、回転軸２６と増速ギア２７にて構成して、２個の磁石５を増速ギア２７に直接設ける場合について例示したが、磁石取付用回転体Ｒ２を、回転軸２６及び増速ギア２７に加えて、回転軸２に同軸状に取り付けた磁石取付用円板を備えて構成し、その磁石取付用円板に２個の磁石５を設けるように構成しても良い。この場合は、前記磁石取付用円板を増速ギア２７よりも大径にして、２個の磁石５の間隔を広くすると、パルス欠けを一段と発生し難いようにすることが可能となる。
【００３７】
増速連結機構Ｇの具体構成は、上記の第２実施形態のようにギア式にて構成する場合に限定されるものではなく、ベルトとプーリーにて構成する等、種々の構成が可能である。
【００３８】
本発明を適用することができる膜式ガスメータは、上記の実施形態において例示した膜式ガスメータ以外にも、種々の膜式ガスメータに適用することができる。
例えば、上記の各実施形態においては、揺動操作することにより２室の計量室４に対するガスの給排を制御する揺動バルブ２３を２個備えて弁部Ｖを構成した膜式ガスメータに適用する場合について例示したが、回転操作することにより４室の計量室４に対するガスの給排を制御するロータリーバルブを備えて弁部Ｖを構成した膜式ガスメータにも適用可能である。
あるいは、上記の実施形態においては、計量室４を４室設け、膜部Ｆを一対設けた膜式ガスメータ適用する場合について例示したが、計量室４を２室設け、膜部Ｆを１個設けた膜式ガスメータにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る膜式ガスメータの斜視図
【図２】実施形態に係る膜式ガスメータの要部の縦断面図
【図３】実施形態に係る膜式ガスメータの要部の分解斜視図
【図４】第１実施形態に係る膜式ガスメータの要部の平面図
【図５】第１実施形態に係る膜式ガスメータの要部の斜視図
【図６】実施形態に係る膜式ガスメータにおける各計量室に対するガス給排制御を説明する図
【図７】第１実施形態に係る膜式ガスメータの流量信号を示す図
【図８】第２実施形態に係る膜式ガスメータの要部の平面図
【図９】第２実施形態に係る膜式ガスメータの要部の斜視図
【図１０】第３実施形態に係る膜式ガスメータの要部の平面図
【図１１】第３実施形態に係る膜式ガスメータの要部の斜視図
【図１２】別実施形態に係る膜式ガスメータの要部の平面図
【図１３】第１の比較例に係る膜式ガスメータの要部の斜視図
【図１４】第２の比較例に係る膜式ガスメータの要部の斜視図
【図１５】第３の比較例に係る膜式ガスメータの要部の斜視図
【符号の説明】
４ 計量室
５ 磁石
６ リードスイッチ
７ 演算部
Ｆ 膜部
Ｇ 連動連結機構
Ｒ１ 回転体
Ｒ２ 磁石取付用回転体
【発明の属する技術分野】
本発明は、計量室へのガスの給排により往復動する膜部の１往復で１回転するように、前記膜部に連動連結された回転体と、
回転軸芯から径方向に離れた位置に位置して、前記膜部の往復動に伴って、その回転軸芯周りに回転するように設けられた磁石と、
その磁石が特定回転位相に回転したときに動作するリードスイッチと、
そのリードスイッチからの信号に基づいて、流量を求める演算部とが備えられた膜式ガスメータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
かかる膜式ガスメータでは、膜部が１往復するのに伴って回転体が１回転するのを１サイクルとすると、その１サイクルの間に、計量室に供給されて排出されるガスの流量（以下、計測基準流量と称する場合がある）は、機種ごとに決まっている。例えば、最大計測流量が６ｍ３／ｈである６号メータと呼称されるものでは、計測基準量は１．３リットルである。
そして、膜部の往復動に伴って、磁石が、回転軸芯から径方向に離れた位置に位置してその回転軸芯周りに回転すると共に、その磁石が特定回転位置に回転したときに、リードスイッチが動作するようにして、膜部が１往復する毎に、リードスイッチにてパルス状の信号（以下、流量信号と称する場合がある）を取得して、その流量信号と計測基準流量に基づいて、演算部により流量を求めるようにしてある。
かかる膜式ガスメータにおいて、従来は、１個の磁石を、回転体の回転軸芯から径方向に離れた位置に位置してその回転軸芯周りに回転する状態で、回転体に設け、１個のリードスイッチを、回転体と共にその回転体の軸芯周りで回転する磁石が特定回転位置に回転したときに動作するように設けていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
実開平４−１２６１２６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の膜式ガスメータでは、１サイクルで１個の流量信号しか得られないので、計測可能最小流量が大きく、分解能が低いという問題があった。ちなみに、パルス状の流量信号の立ち上がりと立下りを分割してカウントすると、分解能は２倍になるが、それでも、分解能が低いという問題は解消できないものであった。
【０００５】
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、低廉化を図りながら分解能を向上し得る膜式ガスメータを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
〔請求項１記載の発明〕
請求項１に記載の膜式ガスメータは、計量室へのガスの給排により往復動する膜部の１往復で１回転するように、前記膜部に連動連結された回転体と、
回転軸芯から径方向に離れた位置に位置して、前記膜部の往復動に伴って、その回転軸芯周りに回転するように設けられた磁石と、
その磁石が特定回転位相に回転したときに動作するリードスイッチと、
そのリードスイッチからの信号に基づいて、流量を求める演算部とが備えられたものであって、
前記磁石として、２個の磁石が、前記回転体の回転軸芯から径方向に離れた位置に位置してその回転軸芯周りに回転する状態で、且つ、前記回転体の回転方向に位相を１８０°ずらした状態で、前記回転体に設けられ、
前記リードスイッチとして、２個のリードスイッチが、前記回転体の回転方向に位相を９０°ずらした状態で設けられている点を特徴とする。
即ち、膜部の往復動に伴って、膜部が１往復すると１回転する状態で回転体が回転し、その回転体と共に、その回転体の回転方向に位相を１８０°ずらした状態で回転体に設けられている２個の磁石が回転し、その回転する２個の磁石により、回転体の回転方向に位相を９０°ずらした状態で設けられている２個のリードスイッチが、交互に動作することとなり、１サイクルで４個の流量信号が得られる。
つまり、２個の磁石を、回転体の回転方向に位相を１８０°ずらした状態で回転体に設けることにより、２個の磁石の間隔を広くし易いことから、リードスイッチの動作領域（リードスイッチをオンさせることが可能な磁石の存在領域）内に位置してそのリードスイッチをオンさせていた磁石が、その動作領域から出てリードスイッチをオフさせてから、別の磁石がそのリードスイッチの動作領域に入ってリードスイッチをオンさせるまでの時間間隔を、演算部が認識可能なように長くすることが可能となるので、１個のリードスイッチにより、１サイクルに２個の流量信号が適切に得られ、又、２個のリードスイッチが、回転体の回転方向に位相を９０°ずらした状態で設けられていることから、回転体の回転方向に位相が１８０°ずれた状態で位置して回転体と共に回転する２個の磁石により、交互に適切に動作されることとなるので、２個のリードスイッチにより、１サイクルで４個の流量信号を得ることができる。
従って、１サイクルで１個の流量信号しか得られなかった従来のものに比べて、分解能を４倍に向上することが可能となり、又、流量信号の立ち上がりと立下りを分割してカウントするようにすると、分解能を更に２倍にすることが可能となる。
ちなみに、１サイクルで４個の流量信号を得られるようにするための比較例として、以下の３例が考えられる。
即ち、第１の比較例は、図１３に示すように、磁石５として、４個の磁石５を、回転体Ｒ１の回転軸芯から径方向に離れた位置に位置してその回転軸芯周りに回転する状態で、且つ、回転体Ｒ１の回転方向に位相を９０°ずつずらした状態で、回転体Ｒ１に設け、リードスイッチ６として、１個のリードスイッチ６を、各磁石５が特定回転位相に回転したときに動作するように設けたものである。
この第１の比較例のものでは、回転体の回転方向に位相が９０°ずつずれて位置する４個の磁石により、１個のリードスイッチが順次動作されるので、１サイクルで４個の流量信号を得られる。しかしながら、リードスイッチには、オンオフする磁束密度の閾値にバラツキがあることから、その動作領域の広さにバラツキがあり、又、磁石の磁力にもバラツキがある。一方、４個の磁石を、回転体の回転方向に位相を９０°ずつずらした状態で回転体に設けることから、磁石同士の間隔が狭くなる。従って、１個のリードスイッチと４個の磁石の組み合わせにおいて、リードスイッチの動作領域の広さ及び磁石の磁力のバラツキに起因して、４個の磁石によりリードスイッチが順次オンオフされずにオン状態が続く状態となったり、オフからオンの間隔が短すぎて演算部にて認識できなくなる等、所謂パルス欠けが発生して、適切に流量を計測できない組み合わせのものが生じる場合がある。従って、パルス欠けを生じさせないようにするには、リードスイッチ及び磁石の性能のバラツキを小さくする必要があり、高騰化の原因となる。
これに対して、請求項１の特徴構成によれば、磁石同士の間隔を広くし易く、パルス欠けが生じ難いようにすることが可能となることから、リードスイッチ及び磁石の性能のバラツキを上述の第１の比較例のように小さくする必要がなく、低廉化が可能になる。
ちなみに、２個の磁石を回転体の回転方向に位相をずらして設ける場合に、位相のずれを１８０°よりも小さくするほど、又は、２個のリードスイッチを回転体の回転方向に位相をずらして設ける場合に、位相のずれを９０°よりも小さくするほど若しくは大きくするほど、リードスイッチ及び磁石の性能のバラツキが大きくなることに起因して、パルス欠けが生じ易くなるものであり、２個の磁石を回転体の回転方向に位相を１８０°（略１８０°も含む）ずらして設け、２個のリードスイッチを回転体の回転方向に位相を９０°（略９０°を含む）ずらして設けると、適切にパルス欠けの発生を防止することができる。
又、第２の比較例については図１４に、第３の比較例については図１５に示すように、第２及び第２の比較例は、回転体Ｒ１の回転方向に位相を１８０°ずらした２個の磁石５から成る磁石対の２対を、回転体Ｒ１の回転方向に位相を９０°ずらした状態で、且つ、回転体Ｒ１の回転軸芯方向に離して位置させた状態で、回転体Ｒ１に設け、２個のリードスイッチ６を、回転体Ｒ１の回転方向に位相を１８０°ずらした状態で、且つ、一方のリードスイッチ６が２対の磁石対のうちの一方の磁石対により動作し、他方のリードスイッチ６が２対の磁石対のうちの他方の磁石対により動作するように設けて、１サイクルで４個の流量信号を得られるようにしたものである。
ちなみに、図１４に示す第２の比較例は、２対の磁石対を回転体Ｒ１を構成する円板３１の両面に振り分けて配置した状態で、スペーサ３２を用いて、回転体Ｒ１の回転軸芯方向に離して位置させて、回転体Ｒ１に設けたものであり、図１５に示す第３の比較例は、２対の磁石対を、回転体Ｒ１を構成する円板３１の一方の面に、スペーサ３２を用いて、回転体Ｒ１の回転軸芯方向に離して位置させた状態で設けたものである。
これら第２及び第３の比較例のものは、磁石が４個、リードスイッチが２個必要となって、部品点数が多くなると共に、２対の磁石対をスペーサを用いて回転体の回転軸芯方向に離した状態で回転体に設ける必要があって、構成が複雑化するので、高騰化することになる。
これに対して、請求項１の特徴構成によれば、リードスイッチは第２及び第３の比較例と同様に２個設けるが、磁石は２個で済み、又、２個の磁石を、回転体の回転方向に位相を１８０°ずらした状態で、回転体に単純に設けるだけの簡単な構成であるので、第２及び第３の比較例に比べて低廉化が可能となる。
要するに、第１の特徴構成によれば、低廉化を図りながら分解能を向上し得る膜式ガスメータを提供することができる。
【０００７】
〔請求項２記載の発明〕
請求項２に記載の膜式ガスメータは、計量室へのガスの給排により往復動する膜部の１往復で１回転するように、前記膜部に連動連結された回転体と、
回転軸芯から径方向に離れた位置に位置して、前記膜部の往復動に伴って、その回転軸芯周りに回転するように設けられた磁石と、
その磁石が特定回転位相に回転したときに動作するリードスイッチと、
そのリードスイッチからの信号に基づいて、流量を求める演算部とが備えられたものであって、
前記回転体よりも高速回転するように増速連結機構にて前記回転体に連動連結された磁石取付用回転体が設けられ、
前記磁石として、２個の磁石が、前記磁石取付用回転体の回転軸芯から径方向に離れた位置に位置してその回転軸芯周りに回転する状態で、且つ、前記磁石取付用回転体の回転方向に位相を１８０°ずらした状態で、前記磁石取付用回転体に設けられている点を特徴とする。
即ち、回転体の回転に伴って、その回転体に増速連結機構で連結された磁石取付用回転体が、回転体よりも高速で回転するので、その磁石取付用回転体の回転方向に位相を１８０°ずらした状態で磁石取付用回転体に設けられている２個の磁石は、回転体よりも高速回転することになり、そのように回転体よりも高速回転する２個の磁石により、リードスイッチが動作されるので、１サイクルで得られる流量信号が２個よりも多くなる。
例えば、増速連結機構を、回転体の２倍の速さで回転するように磁石取付用回転体を回転体に連動連結するように構成すると、１サイクルで４個の流量信号が得られることになる。
そして、２個の磁石を、磁石取付用回転体の回転方向に位相を１８０°ずらした状態で磁石取付用回転体に設けることにより、２個の磁石の間隔を広くし易いことから、リードスイッチの動作領域内に位置してそのリードスイッチをオンさせていた磁石が、その動作領域から出てリードスイッチをオフさせてから、別の磁石がそのリードスイッチの動作領域に入ってリードスイッチをオンさせるまでの時間間隔を、演算部が認識可能なように長くすることが可能となるので、２個の磁石によりリードスイッチを適切に順次動作させることが可能となる。
従って、例えば、磁石取付用回転体を２倍速で回転体に連動連結するようにすると、１サイクルで４個の流量信号が得られることになり、１サイクルで１個の流量信号しか得られなかった従来のものに比べて、分解能を４倍に向上することが可能となり、又、流量信号の立ち上がりと立下りを分割してカウントするようにすると、分解能を更に２倍にすることが可能となる。
又、請求項２の特徴構成によれば、磁石同士の間隔を広くし易く、パルス欠けが生じ難いようにすることが可能となることから、上述の第１の比較例、即ち、磁石同士の間隔が狭くなって、リードスイッチ及び磁石の性能のバラツキに起因してパルス欠けが発生し易いもののように、リードスイッチ及び磁石の性能のバラツキを小さくする必要がなく、低廉化が可能になる。
ちなみに、２個の磁石を回転体の回転方向に位相をずらして設ける場合に、位相のずれを１８０°よりも小さくするほど、パルス欠けが生じ易くなるものであり、２個の磁石を回転体の回転方向に位相を１８０°（略１８０°も含む）ずらして設けると、適切にパルス欠けの発生を防止することができる。
又、請求項２の特徴構成によれば、磁石の設置個数が２個で済むことから、上述の第２及び第３の比較例のように磁石が４個必要なものに比べて、部品点数を少なくすることが可能となり、又、請求項２の特徴構成によれば、磁石取付用回転体をギア等の簡素な増速連結機構にて回転体に連結し、２個の磁石を磁石取付用回転体の回転方向に位相を１８０°ずらした状態で、磁石取付用回転体に単純に設けるだけの簡単な構成とすることが可能となることから、上述の第２及び第３の比較例のように、２対の磁石対をスペーサを用いて回転体の回転軸芯方向に離した状態で回転体に設ける必要があるものに比べて、構成を簡素化することが可能となり、それらの相乗効果により低廉化を図ることができる。
要するに、第２の特徴構成によれば、低廉化を図りながら分解能を向上し得る膜式ガスメータを提供することができる。
【０００８】
〔請求項３記載の発明〕
請求項３に記載の膜式ガスメータは、請求項２において、前記リードスイッチとして、２個のリードスイッチが、前記磁石取付用回転体の回転方向に位相を９０°ずらした状態で設けられている点を特徴とする。
即ち、回転体の回転に伴って、その回転体に増速連結機構で連結された磁石取付用回転体が、回転体よりも高速で回転するので、その磁石取付用回転体の回転方向に位相を１８０°ずらした状態で磁石取付用回転体に設けられている２個の磁石は、回転体よりも高速回転することになり、そのように回転体よりも高速回転する２個の磁石により、磁石取付用回転体の回転方向に位相を９０°ずらした状態で設けられている２個のリードスイッチが交互に動作される。
つまり、１サイクルで得られる流量信号の個数を、１個のリードスイッチを設ける場合に比べて２倍にすることができる。
例えば、増速連結機構を、回転体の２倍の速さで回転するように磁石取付用回転体を回転体に連動連結するように構成すると、１サイクルで８個の流量信号が得られることになる。
従って、１サイクルで得られる流量信号の個数を一層多くすることができるので、分解能を一層向上することができる。
【０００９】
〔請求項４記載の発明〕
請求項４に記載の膜式ガスメータは、請求項２又は３において、前記２個の磁石が設けられた前記磁石取付用回転体が、複数設けられ、
前記リードスイッチが、複数の前記磁石取付用回転体の夫々に対応し、且つ、対応する磁石取付用回転体が異なるもの同士では前記磁石により動作するタイミングが異なる状態で設けられている点を特徴とする。
即ち、回転体の回転に伴って、その回転体にそれぞれ増速連結機構で連結された複数の磁石取付用回転体が、回転体よりも高速で回転し、各磁石取付用回転体の回転方向に位相を１８０°ずらした状態で磁石取付用回転体に設けられている２個の磁石が、回転体よりも高速回転し、そのように回転体よりも高速回転する各磁石取付用回転体の２個の磁石により、各磁石取付用回転体に対応するリードスイッチが、対応する磁石取付用回転体が異なるもの同士ではタイミングが異なる状態で動作される。
例えば、増速連結機にて磁石取付用回転体を２倍速で回転体に連動連結し、リードスイッチを１個設ける場合に、磁石取付用回転体を２個設けると、１サイクルで８個の流量信号が得られることになり、磁石取付用回転体を３個設けると、１サイクルで１２個の流量信号が得られることになる。
又、増速連結機にて磁石取付用回転体を２倍速で回転体に連動連結し、リードスイッチを２個設ける場合に、磁石取付用回転体を２個設けると、１サイクルで１６個の流量信号が得られることになり、磁石取付用回転体を３個設けると、１サイクルで２４個の流量信号が得られることになる。
従って、１サイクルで得られる流量信号の個数を更に一層多くすることができるので、分解能を更に一層向上することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
〔第１実施形態〕
以下、図面に基づいて、本発明の第１実施形態を説明する。
膜式ガスメータは、図１に示すように、ガス供給口１及びガス排出口２を備えたケーシングＣを用いて組み付けて構成してあり、ガス供給口１及びガス排出口２により、住宅等のガス需要先にガスを供給するガス供給管（図示省略）の途中に接続して、ガス供給管を流れるガスの流量を計測して、ケーシングＣの外部に設けた表示部３に計測したガス流量を表示するように構成してある。
【００１１】
図３に示すように、膜式ガスメータは、計量室４へのガスの給排を制御する弁部Ｖ、計量室４へのガスの給排により往復動する膜部Ｆ、その膜部Ｆの１往復で１回転するように、膜部Ｆにリンク機構Ｌにて連動連結された回転体Ｒ１、回転軸芯から径方向に離れた位置に位置して、膜部Ｆの往復動に伴って、その回転軸芯周りに回転するように設けられた磁石５、その磁石５が特定回転位相に回転したときに動作するリードスイッチ６、及び、そのリードスイッチ６からの信号に基づいて、流量を求めると共に求めた流量を上述の表示部３に表示させる演算部としてのコントローラ７（図４参照）を、ケーシングＣ内に組み付けて構成してある。
【００１２】
ケーシングＣは、下ケーシング部Ｃ１及び上ケーシング部Ｃ２から成る。
周知であるので詳細な説明並びに図示は省略するが、上ケーシング部Ｃ２内には、上述のコントローラ７の他に、膜式ガスメータに供給されるガス圧力を検出する圧力センサ、地震の震動を検出する感震器、及び、ガス供給遮断弁を設けて、前記圧力センサが異常圧力を検出したときや前記感震器が地震を検出したとき等、異常が発生したときに、上述のコントローラ７により、前記ガス供給遮断弁を遮断制御すると共に、異常情報を前記表示部に表示するように構成してあり、図１において、８は、前記ガス供給遮断弁の遮断状態を解除するための復帰軸（図示せず）の操作部を覆う復帰軸キャップである。
【００１３】
図２及び図３に示すように、下ケーシング部Ｃ１は、その中央を仕切り壁９にて仕切り、その仕切り壁９の両側それぞれに仕切り壁９を底部とする概ね円筒形状の計量室形成用空間を備え、各計量室形成用空間の中央部を膜部Ｆにて仕切ると共に、各計量室形成用空間の開口部を蓋１０にて閉じて、各膜部Ｆの両側夫々に計量室５を形成してある。即ち、膜部Ｆは１対設け、計量室４は４室形成してある
【００１４】
図２及び図３に基づいて、膜部Ｆについて説明を加えると、膜部Ｆは、膜体１１と、その膜体１１の両面夫々の中央部に保持した円形の膜板１２と、外側の膜板１２の中央に保持した丁番台１３にて構成してあり、その膜部Ｆを、膜体１１の周縁部を枠状の整膜板１４にて下ケーシング部Ｃ１に保持した状態で、設けてある。
各膜部Ｆの丁番台１３夫々に翼１５の一端を枢支し、翼軸１６を、その軸心を上下方向に向けて上端側を下ケーシング部Ｃ１の上部壁に形成した穴に気密状に貫通させた状態で、回動自在に支承、その翼軸１６の下端と、翼１５における枢支支持側とは反対側とを連結してある。
【００１５】
図３及び図４に示すように、リンク機構Ｌは、端部同士を互いに枢支連結した大肘金１７と小肘金１８との組を２組備えて構成してある。
そして、各翼軸１６の上端部に、各大肘金１７の一端を枢支連結してある。
【００１６】
図４及び図５に示すように、第１実施形態においては、回転体Ｒ１は、下ケーシング部Ｃ１の上部壁上に取り付けた支持台１９に上下方向の軸心周りで回転自在に支持したクランク軸２０と、そのクランク軸２０の上端に同軸芯状に取り付けた回転円板２１とを備えて構成し、クランク軸２０には、その径方向外方に突出する状態でクランクアーム２２を取り付けてある。
【００１７】
図４及び図５に示すように、第１実施形態においては、磁石５として、２個の磁石５を、回転体Ｒ１の回転軸芯から径方向に離れた位置に位置してその回転軸芯周りに回転する状態で、且つ、回転体Ｒ１の回転方向に位相を１８０°ずらした状態で、回転体Ｒ１に設け、リードスイッチ６として、２個のリードスイッチ６を、回転体Ｒ１の回転方向に位相を９０°ずらした状態で設けてある。
説明を加えると、２個の磁石５を、回転円板２１の上面の外周側に、回転体Ｒ１の回転方向に位相を１８０°ずらした状態で設けてある。尚、２個の磁石５は、異極同士が対向するように、それぞれＮ極５ｎ及びＳ極５ｓの並び方向を回転円板２１の径方向に沿わせた状態で、回転円板２１の上面に設けてある。
又、２個のリードスイッチ６を、回転体Ｒ１の回転方向に位相を９０°ずらした状態で回転円板２１の外周に位置させて、支持台１９に支持させて設けてある。
【００１８】
図３及び図４に示すように、弁部Ｖは、上記の４室の計量室４のガスの給排を制御するように下ケーシング部Ｃ１の上部壁に設け、弁部Ｖが膜部Ｆの往復動にて開閉操作されるように設けてある。
図４に基づいて弁部Ｖについて説明を加えると、下ケーシング部Ｃ１の上部壁には、膜体１１を介して対向する２室の計量室４に各別に連通する２個のガス給排口Ｘを間隔を隔てて並べて設けることにより、２個のガス給排口Ｘが並ぶガス給排口Ｘの組を２組設けると共に、各組のガス給排口Ｘの間にはガス排出口Ｙを設けてある。つまり、ガス排出口Ｙの両側に２個のガス給排口Ｘが並ぶ給排用開口部列を２列形成してある。
各給排用開口部列のガス排出口Ｙは、下ケーシング部Ｃ１の上部壁に設けたガス排出用接続口Ｚに対して、ガス排出路（図示省略）にて接続し、このガス排出用接続口Ｚは、下ケーシング部Ｃ１上に上ケーシング部Ｃ２を設けた状態で、上ケーシング部Ｃ２内に設けたガス排出路（図示省略）にてガス排出口２に接続されるようになっている。
【００１９】
各給排用開口部列の上部に、揺動バルブ２３を上下方向の軸部にて給排用開口部列の開口部並び方向に揺動自在に支持して設けてある。
揺動バルブ２３の裏面には連通用凹部（図示省略）を設けてあり、揺動バルブ２３は、各揺動端に位置する状態で、揺動端側のガス給排口Ｘとガス排出口Ｙとを前記連通用凹部にて接続し且つ揺動端と反対側のガス給排口Ｘを開口し、揺動方向の中央に位置する状態で、両方のガス給排口Ｘを閉じるように構成してある。
【００２０】
図４及び図５に示すように、クランク台２４の一端を、クランクアーム２２の先端に軸心が上下方向を向くように設けた軸部２２ａに枢支し、各翼軸１６の上端部に、各大肘金１７の一端を枢支し、両方の小肘金１８の一端をクランク台２４におけるクランクアーム２２に対する枢支軸芯から偏芯させた位置に枢支することにより、膜部Ｆと回転体Ｒ１とを連動連結し、クランクアーム２２の軸部２２ａに連結した２本のクランクロッド２５夫々を各揺動バルブ２３に連結してある。そして、１対の膜部Ｆが１往復すると、各翼軸１６が所定角度で回動し、その回動に伴って、リンク機構Ｌにより回転体Ｒ１が１回転して、各揺動バルブ２３が揺動し、４個の計量室４に対するガスの給排を制御するように構成してある。
つまり、弁部Ｖは、２個の揺動バルブ２３、各揺動バルブ２３に夫々対応する２列の給排用開口部列（ガス排出口Ｙの両側に２個のガス給排口Ｘが並ぶもの）を備えて、２個の揺動バルブ２３夫々の揺動によって４室の計量室４へのガスの給排を行うように構成し、その弁部Ｖが膜部Ｆの往復動にて開閉操作されるように、翼軸１６と弁部Ｖとを、リンク機構Ｌ及びクランク軸２０とクランクアーム２２とから構成されるクランク機構にて連結してある。
【００２１】
次に、図６に基づいて、４室の計量室４に対するガスの給排制御について説明を加える。
尚、４室の計量室４は夫々同様の機能を果たすが、説明を分かり易くするために、図６において、左側から右側に向けて、４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄと記載し、同様に、４個のガス給排口Ｘも左側から右側に向けて、Ｘａ，Ｘｂ，Ｘｃ，Ｘｄと記載する。又、揺動バルブ２３は、左側のものを２３ａ、右側のものを２３ｂと記載する。
図６の（イ）は、左側の揺動バルブ２３ａの動きが停止して、右側の揺動バルブ２３ｂはガス給排口Ｘｄを開き、ガス給排口Ｘｃはガス排出口Ｙに連通しているので、計量室４ｄに入るガスの圧力により膜部Ｆが計量４ｃ側に押されるので、計量室４ｃ内のガスはガス排出口Ｙを通じて排出される。この膜部Ｆの動きにより回転体Ｒ１が回転して左側の揺動バルブ２３ａが右側に動き、ガス給排口Ｘａが開き、計量室４ａにガスが流入し始めると共に、計量室４ｂ内に充満していたガスが排出され始め（図６の（ロ）参照）、このときの膜部Ｆの動きにより、右側の揺動バルブ２３ｂが作動して右側に動き、ガス給排路口Ｘｃが開き、計量室４ｃにガスが流入し始めると共に、計量室４ｄ内に充満していたガスが排出され始め（図６の（ハ）参照）、以降、図６の（ニ）、（イ）、（ロ）、（ハ）の順に連続して繰り返される。
【００２２】
図４に示すように、コントローラ７は、２個のリードスイッチ６からの信号に基づいて流量を求めると共に、求めた流量を表示部３に表示させるように構成してある。
以下、図７に基づいて、リードスイッチ６からの信号に基づいて流量を求めるときのコントローラ７の動作について説明する。
１対の膜部Ｆそれぞれが１往復すると、回転体Ｒ１が１回転し、その回転体Ｒ１の回転方向に位相を１８０°ずらした状態で回転体Ｒ１に設けられている２個の磁石５が回転する。
すると、図７に示すように、その回転する２個の磁石５により、回転体Ｒ１の回転方向に位相を９０°ずらした状態で設けられている２個のリードスイッチ６が、交互に動作することとなり、１サイクルで４個のパルス状の流量信号が得られる。
コントローラ７は、各パルス状の流量信号の立ち上がりと立下りを分割してカウントし、そのカウント数と計測基準流量とに基づいて、流量を求める。従って、１サイクルで１個の流量信号を得て、その１個の流量信号に基づいて流量を求めるものに比べて、分解能を８倍に向上することができる。
【００２３】
以下、本発明の第２及び第３の各実施形態を説明するが、各実施形態においては、流量を求めるための構成が異なる以外は、第１実施形態と同様に構成してあるので、第１実施形態と同じ構成要素や同じ作用を有する構成要素については、重複説明を避けるために、同じ符号を付すことにより説明を省略し、主として、流量を求めるための構成について説明する。
即ち、第２及び第３の各実施形態は、流量を求めるための構成、即ち、回転体Ｒ１の構成、並びに、磁石５及びリードスイッチ６の設置形態等において第１実施形態と異なり、それ以外の構成は、図１ないし図３に示すように、第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。但し、図２においては、回転体Ｒ１の構成、並びに、磁石５及びリードスイッチ６の設置形態については、第１実施形態に関して示している。
又、第２及び第３の各実施形態において、４室の計量室４に対するガスの給排制御も、図６に示すように第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００２４】
〔第２実施形態〕
以下、第２実施形態を説明する。
図８及び図９に示すように、第２実施形態においては、回転体Ｒ１よりも高速回転するように増速連結機構Ｇにて回転体Ｒ１に連動連結された磁石取付用回転体Ｒ２を設け、磁石５として、２個の磁石５を、磁石取付用回転体Ｒ２の回転軸芯から径方向に離れた位置に位置してその回転軸芯周りに回転する状態で、且つ、磁石取付用回転Ｒ２の回転方向に位相を１８０°ずらした状態で、磁石取付用回転体Ｒ２に設け、リードスイッチ６として、２個のリードスイッチ６を、磁石取付用回転体Ｒ２の回転方向に位相を９０°ずらした状態で設けてある。
【００２５】
説明を加えると、回転体Ｒ１は、第１実施形態と同様のクランク軸２０と、そのクランク軸２０の上端に取り付けた基準ギア２５とを備えて構成し、クランク軸２０にはクランクアーム２２を、第１実施形態と同様に取り付けてある。
【００２６】
磁石取付用回転体Ｒ２は、支持台１９に上下方向の軸心周りで回転自在に支持した回転軸２６と、基準ギア２５に噛み合わせた状態で回転軸２６に同軸芯状に取り付けた増速ギア２７とを備えて構成してある。
そして、基準ギア２５及び増速ギア２７それぞれの歯数を、増速ギア２７が基準ギア２５の２倍の回転速度で回転するように設定して、基準ギア２５と増速ギア２７とにより、増速連結機構Ｇを構成してある。
【００２７】
２個の磁石５の設置形態について説明を加えると、２個の磁石５を、増速ギア２７の上面の外周側に、磁石取付用回転体Ｒ２の回転方向に位相を１８０°ずらした状態で設けてある。
２個のリードスイッチ６の設置形態について説明を加えると、２個のリードスイッチ６を、磁石取付用回転体Ｒ２の回転方向に位相を９０°ずらした状態で増速ギア２７の外周に位置させて、支持台１９に支持させて設けてある。
【００２８】
図８に示すように、コントローラ７は、２個のリードスイッチ６からの信号に基づいて流量を求めると共に、求めた流量を表示部３に表示させるように構成してある。
以下、リードスイッチ６からの信号に基づいて流量を求めるときのコントローラ７の動作について説明する。
１対の膜部Ｆそれぞれが１往復すると、回転体Ｒ１が１回転し、その回転体Ｒ１に増速連結機構Ｇにて連結された磁石取付用回転体Ｒ２が２回転し、その磁石取付用回転体Ｒ２の回転方向に位相を１８０°ずらした状態で磁石取付用回転体Ｒ２に設けられている２個の磁石５が２回転する。
すると、その回転する２個の磁石５により、磁石取付用回転体Ｒ２の回転方向に位相を９０°ずらした状態で設けられている２個のリードスイッチ６が、交互に動作することとなり、１サイクルで８個のパルス状の流量信号が得られる。
コントローラ７は、パルス状の流量信号をカウントし、そのカウント数と計測基準流量とに基づいて、流量を求める。従って、１サイクルで１個の流量信号を得て、その１個の流量信号に基づいて流量を求めるものに比べて、分解能を８倍に向上することができる。
尚、各パルス状の流量信号の立ち上がりと立下りを分割してカウントし、そのカウント数と計測基準流量とに基づいて、流量を求めるようにすると、分解能を更に２倍に向上することができる。
【００２９】
〔第３実施形態〕
以下、第３実施形態を説明する。
図１０及び図１１に示すように、第３実施形態においては、第２実施形態のように２個の磁石５を設けた磁石取付用回転体Ｒ２を２個設け、リードスイッチ６を、それら２個の磁石取付用回転体Ｒ２の夫々に対して１個ずつ、且つ、対応する磁石取付用回転体Ｒ２が異なるもの同士では磁石５により動作するタイミングが異なる状態で設けてある。
【００３０】
説明を加えると、第２実施形態と同様に、回転体Ｒ１は、クランク軸２０と基準ギア２５とを備えて構成し、クランク軸２０にはクランクアーム２２取り付けてある。
磁石取付用回転体Ｒ２も、第２実施形態と同様に、回転軸２６と増速ギア２７とを備えて構成し、そのように構成した磁石取付用回転体Ｒ２を２個設けてある。又、第２実施形態と同様に、基準ギア２５及び増速ギア２７それぞれの歯数を、増速ギア２７が基準ギア２５の２倍の回転速度で回転するように設定して、基準ギア２５と増速ギア２７とにより、増速連結機構Ｇを構成してある。
各増速ギア２７に対して、第２実施形態と同様に、２個の磁石５を設け、２個のリードスイッチ６を、各増速ギア２７の外周に振り分けて、且つ、互いに交互に磁石５により動作する配置形態にて設けてある。
【００３１】
図１０に示すように、コントローラ７は、２個のリードスイッチ６からの信号に基づいて流量を求めると共に、求めた流量を表示部３に表示させるように構成してある。
以下、リードスイッチ６からの信号に基づいて流量を求めるときのコントローラ７の動作について説明する。
１対の膜部Ｆそれぞれが１往復すると、回転体Ｒ１が１回転し、その回転体に夫々増速連結機構Ｇにて連結された２個の磁石取付用回転体Ｒ２が夫々２回転し、各磁石取付用回転体Ｒ２の回転方向に位相を１８０°ずらした状態で磁石取付用回転体Ｒ２に設けられている２個の磁石５が２回転する。
すると、２個のリードスイッチ６が、互いに異なるタイミングで、夫々に対応する２個の磁石５により動作することとなり、１サイクルで８個のパルス状の流量信号が得られる。
従って、第２実施形態と同様に、パルス状の流量信号をカウントし、そのカウント数と計測基準流量とに基づいて、流量を求めるようにすると、１サイクルで１個の流量信号を得て、その１個の流量信号に基づいて流量を求めるものに比べて、分解能を８倍に向上することができる。
又、各パルス状の流量信号の立ち上がりと立下りを分割してカウントし、そのカウント数と計測基準流量とに基づいて、流量を求めるようにすると、分解能を更に２倍に向上することができる。
【００３２】
〔別実施形態〕
次に別実施形態を説明する。
回転体Ｒ１よりも高速回転するように増速連結機構Ｇにて回転体Ｒ１に連動連結された磁石取付用回転体Ｒ２を１個設け、磁石５として、２個の磁石５を、磁石取付用回転体Ｒ２の回転軸芯から径方向に離れた位置に位置してその回転軸芯周りに回転する状態で、且つ、磁石取付用回転Ｒ２の回転方向に位相を１８０°ずらした状態で、磁石取付用回転体Ｒ２に設ける場合に、上記の第２実施形態では、リードスイッチ６として、２個のリードスイッチ６を、磁石取付用回転体Ｒ２の回転方向に位相を９０°ずらした状態で設ける場合について例示したが、図１２に示すように、リードスイッチ６として、１個のリードスイッチ６を設けても良い。
この場合、増速連結機構Ｇを、第２実施形態と同様に、磁石取付用回転体Ｒ２を２倍速で回転体Ｒ１に連動連結するように構成すると、１サイクルで４個のパルス状の流量信号が得られるので、各パルス状の流量信号の立ち上がりと立下りを分割してカウントし、そのカウント数と計測基準流量とに基づいて、流量を求めるようにすると、１サイクルで１個の流量信号を得て、その１個の流量信号に基づいて流量を求めるものに比べて、分解能を８倍に向上することができる。
【００３３】
上記の第３実施形態のように、２個の磁石５を設けた磁石取付用回転体Ｒ２を２個設ける場合に、それら２個の磁石取付用回転体Ｒ２の夫々に対して、２個のリードスイッチ６を磁石取付用回転体Ｒ２の回転方向に位相を９０°ずらした状態で、且つ、対応する磁石取付用回転体Ｒ２が異なるもの同士では磁石５により動作するタイミングが異なる状態で設けても良い。
【００３４】
２個の磁石５を第２実施形態のように設けた磁石取付用回転体Ｒ２を複数設ける場合、その個数は上記の第３実施形態において例示した２個に限定されるものではなく、例えば、３個あるいは４個でも良い。尚、磁石取付用回転体Ｒ２を３個又は４個設ける場合に、各磁石取付用回転体Ｒ２に対して、２個のリードスイッチ６を、磁石取付用回転体Ｒ２の回転方向に位相を９０°ずらした状態で設けると、対応する磁石取付用回転体Ｒ２が異なるもの同士では磁石５により動作するタイミングが異なる状態で設けるための配置形態が複雑になるので、各磁石取付用回転体Ｒ２に対して、１個のリードスイッチ６を設けるのが好ましい。
【００３５】
増速連結機構Ｇにて、磁石取付用回転体Ｒ２を回転体Ｒ１よりも高速回転するように、その回転体Ｒ２に連動連結する場合、その増速の程度は、上記の第２及び第３の各実施形態において例示した２倍速に限定されるものではなく、例えば、１，５倍速や、３倍速や、４倍速でも良い。但し、増速の程度が大きくなるほど、増速連結機構Ｇが作動する際の騒音が大きくなると共に、磨耗が早くなるので、例えば４倍速程度までに止めるのが好ましい。
【００３６】
上記の実施形態においては、磁石取付用回転体Ｒ２を、回転軸２６と増速ギア２７にて構成して、２個の磁石５を増速ギア２７に直接設ける場合について例示したが、磁石取付用回転体Ｒ２を、回転軸２６及び増速ギア２７に加えて、回転軸２に同軸状に取り付けた磁石取付用円板を備えて構成し、その磁石取付用円板に２個の磁石５を設けるように構成しても良い。この場合は、前記磁石取付用円板を増速ギア２７よりも大径にして、２個の磁石５の間隔を広くすると、パルス欠けを一段と発生し難いようにすることが可能となる。
【００３７】
増速連結機構Ｇの具体構成は、上記の第２実施形態のようにギア式にて構成する場合に限定されるものではなく、ベルトとプーリーにて構成する等、種々の構成が可能である。
【００３８】
本発明を適用することができる膜式ガスメータは、上記の実施形態において例示した膜式ガスメータ以外にも、種々の膜式ガスメータに適用することができる。
例えば、上記の各実施形態においては、揺動操作することにより２室の計量室４に対するガスの給排を制御する揺動バルブ２３を２個備えて弁部Ｖを構成した膜式ガスメータに適用する場合について例示したが、回転操作することにより４室の計量室４に対するガスの給排を制御するロータリーバルブを備えて弁部Ｖを構成した膜式ガスメータにも適用可能である。
あるいは、上記の実施形態においては、計量室４を４室設け、膜部Ｆを一対設けた膜式ガスメータ適用する場合について例示したが、計量室４を２室設け、膜部Ｆを１個設けた膜式ガスメータにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る膜式ガスメータの斜視図
【図２】実施形態に係る膜式ガスメータの要部の縦断面図
【図３】実施形態に係る膜式ガスメータの要部の分解斜視図
【図４】第１実施形態に係る膜式ガスメータの要部の平面図
【図５】第１実施形態に係る膜式ガスメータの要部の斜視図
【図６】実施形態に係る膜式ガスメータにおける各計量室に対するガス給排制御を説明する図
【図７】第１実施形態に係る膜式ガスメータの流量信号を示す図
【図８】第２実施形態に係る膜式ガスメータの要部の平面図
【図９】第２実施形態に係る膜式ガスメータの要部の斜視図
【図１０】第３実施形態に係る膜式ガスメータの要部の平面図
【図１１】第３実施形態に係る膜式ガスメータの要部の斜視図
【図１２】別実施形態に係る膜式ガスメータの要部の平面図
【図１３】第１の比較例に係る膜式ガスメータの要部の斜視図
【図１４】第２の比較例に係る膜式ガスメータの要部の斜視図
【図１５】第３の比較例に係る膜式ガスメータの要部の斜視図
【符号の説明】
４ 計量室
５ 磁石
６ リードスイッチ
７ 演算部
Ｆ 膜部
Ｇ 連動連結機構
Ｒ１ 回転体
Ｒ２ 磁石取付用回転体
Claims (4)
- 計量室へのガスの給排により往復動する膜部の１往復で１回転するように、前記膜部に連動連結された回転体と、
回転軸芯から径方向に離れた位置に位置して、前記膜部の往復動に伴って、その回転軸芯周りに回転するように設けられた磁石と、
その磁石が特定回転位相に回転したときに動作するリードスイッチと、
そのリードスイッチからの信号に基づいて、流量を求める演算部とが備えられた膜式ガスメータであって、
前記磁石として、２個の磁石が、前記回転体の回転軸芯から径方向に離れた位置に位置してその回転軸芯周りに回転する状態で、且つ、前記回転体の回転方向に位相を１８０°ずらした状態で、前記回転体に設けられ、
前記リードスイッチとして、２個のリードスイッチが、前記回転体の回転方向に位相を９０°ずらした状態で設けられている膜式ガスメータ。 - 計量室へのガスの給排により往復動する膜部の１往復で１回転するように、前記膜部に連動連結された回転体と、
回転軸芯から径方向に離れた位置に位置して、前記膜部の往復動に伴って、その回転軸芯周りに回転するように設けられた磁石と、
その磁石が特定回転位相に回転したときに動作するリードスイッチと、
そのリードスイッチからの信号に基づいて、流量を求める演算部とが備えられた膜式ガスメータであって、
前記回転体よりも高速回転するように増速連結機構にて前記回転体に連動連結された磁石取付用回転体が設けられ、
前記磁石として、２個の磁石が、前記磁石取付用回転体の回転軸芯から径方向に離れた位置に位置してその回転軸芯周りに回転する状態で、且つ、前記磁石取付用回転体の回転方向に位相を１８０°ずらした状態で、前記磁石取付用回転体に設けられている膜式ガスメータ。 - 前記リードスイッチとして、２個のリードスイッチが、前記磁石取付用回転体の回転方向に位相を９０°ずらした状態で設けられている請求項２記載の膜式ガスメータ。
- 前記２個の磁石が設けられた前記磁石取付用回転体が、複数設けられ、
前記リードスイッチが、複数の前記磁石取付用回転体の夫々に対応し、且つ、対応する磁石取付用回転体が異なるもの同士では前記磁石により動作するタイミングが異なる状態で設けられている請求項２又は３記載の膜式ガスメータ。
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