JP2006029907A - ガスメータ - Google Patents

Abstract

【課題】整流板を案内しながら所定の位置に収納することにより、整流板のガタつきを従来通り抑えるとともに整流板の嵌め込み作業を容易とすることにある。
【解決手段】計測流路の四つの内壁面のうちで対向する二つの内壁面に橋架して配置される整流板７０を備え、整流板７０は、ガスが流れる方向に長尺な板部材であり、対向する二つの内壁面には、内壁面に対して垂直な方向から整流板７０が挿入される溝部８２が形成され、溝部８２の深さ方向先端には、整流板７０を収納して固定する収納部８６が形成され、溝部８２の内壁面側に開口した開口部８３は、ガスが流れる方向に対して垂直な断面で見て整流板７０の板厚寸法よりも大きい開口寸法を有し、収納部８６の収納高さ寸法は、同断面で見て、整流板７０の板厚寸法と同等の大きさを有し、溝部８２は、同断面で見て、開口部８３から収納部８６に向けてその開口寸法が徐々に小さくなるよう形成されている。
【選択図】 図８

Description

本発明は、ガスメータに関する。具体的には、ガスの流れを調整する整流板を備えた超音波式のガスメータに関する。

上述のガスメータの従来例として、ガスの流れる計測流路内に整流板が組付けられたものがある（特許文献１を参照。）。整流板は平板形状の板部材であり、計測流路内壁面に橋架されて固定されている。計測流路内壁面には、整流板を嵌め込むための溝が形成されている。
上述の整流板を組付ける作業は、所定の治具を用いて行なわれるのが一般的である。つまり整流板を治具に固定した状態で、整流板に溝部を平行に近づけて互いに嵌合させる。
特開２００３−２０２２５４号公報

しかし上述の構成では、その組付けに若干手間がかかるという問題があった。つまり整流板に溝部を相対的に近づけるとき、両者の相対位置関係が適切でないと嵌め合せることができないのである。このため整流板に対して溝部が傾いていたり、両者の相対位置がズレているとうまく嵌め合せることができず再度組付け作業を行わなければならなかった。
もっとも溝部の開口寸法を整流板の板厚寸法よりも大きく設定すれば、整流板が多少傾いていても溝部に挿入することはできる。しかし、取付状態時の整流板と溝部との間に隙間が生じる。このため、ガス流量計測時に計測流路を流れるガスにより整流板がガタつくという別の問題が生じる。
本発明は上述した点に鑑みて創案されたものである。つまり本発明が解決しようとする課題は、整流板を案内しながら所定の位置に収納することにより、整流板のガタつきを従来通り抑えるとともに整流板の嵌め込み作業を容易とすることにある。

上記課題を解決するために、本発明の各発明は次の手段をとる。
第１の発明に係るガスメータは、計測流路を流れるガスの流量を超音波を利用して計測するガスメータであって、計測流路は、ガスが流れる方向に対して垂直な断面が四角形状の筒体であり、計測流路は、その四つの内壁面のうちで対向する二つの内壁面に橋架して配置される整流板を備え、整流板は、ガスが流れる方向に長尺な板部材であり、対向する二つの内壁面には、内壁面に対して垂直な方向から整流板が挿入される溝部が形成され、溝部の深さ方向先端には、整流板を収納して固定する収納部が形成され、溝部の内壁面側に開口した開口部は、ガスが流れる方向に対して垂直な断面で見て整流板の板厚寸法よりも大きい開口寸法を有し、収納部の収納高さ寸法は、同断面で見て、整流板の板厚寸法と同等の大きさを有し、溝部は、同断面で見て、開口部から収納部に向けてその開口寸法が徐々に小さくなるよう形成されている。

この第１の発明では、溝部は、開口部と収納部とからなる。収納部は、開口部よりも溝部の深さ方向先端に形成されている。開口部の開口寸法は、整流板の板厚よりも大きい。この開口部から、整流板が溝部に挿入される。そして収納部の収納高さ寸法は、整流板の板厚と同等の大きさを有する。この収納部に整流板が収納される。収納された整流板は、整流板の厚み方向から収納部の内壁面によって接触支持された状態となる。
また開口部から収納部に至る溝部の部位（以下、案内部位と呼ぶ。）は、その開口寸法が徐々に小さくなる形状に形成されている。つまり案内部位には、開口部から収納部へと至る傾斜面が形成されている。挿入動作時の整流板が案内部位に接触すると、この傾斜面に沿って溝部深さ方向先端へと整流板が導かれる。同方向先端へと導かれた整流板は、上述の通り同方向先端に位置する収納部に収納されることとなる。

次に第２の発明に係るガスメータは、第１の発明に係るガスメータであって、溝部には、収納部よりも更に溝部の深さ方向先端に形成された複数の孔部が形成され、整流板の長尺な辺の両端には、孔部に挿入される一対の第一の突起部が形成されているとともに、整流板の長尺な辺には、一対の第一の突起部が挿入される孔部とは別の位置に形成された孔部に挿入される第二の突起部が形成されている。

第２の発明では、整流板の長尺な辺の両端に一対の第一の突起部が形成されている。この一対の第一の突起部は、溝部の対応する位置に形成された孔部にそれぞれ挿入される。挿入された一対の第一の突起部により、整流板の位置決めを行う。このとき第一の突起部が形成された整流板の部位は、孔部に挿入された部位分だけ他の部位よりも溝部への収納度合いが大きくなる。整流板の収納度合いが大きくなると、収納状態の整流板を接触支持する面積（以下、支持面積と呼ぶ。）がその分だけ広くなる。この支持面積が広くなると整流板を接触支持する支持力が大きくなる。
また整流板の同じ辺には、第二の突起部が形成されている。第二の突起部は、第一の突起部位とは異なる整流板の位置に形成されている。第二の突起部が形成された整流板の部位は、上述の第一の突起部が形成された整流板の部位と同等の支持面積を有する。

次に第３の発明に係るガスメータは、第２の発明に係るガスメータにおいて、第一の突起部と第二の突起部とは、挿入時において溝部を臨む先端の稜角部が面取りされて形成されている。
第３の発明では、各突起部が面取りされて形成されている。

上述した本発明によれば、次の効果を得ることができる。
先ず第１の発明によれば、案内部位により整流板が収納部に案内されるため、挿入動作時の整流板と収納部とが開口部の開口寸法の範囲内で傾いていた（若しくはズレていた）としても整流板の挿入動作を継続することができる。このため、挿入時の整流板と収納部との位置関係の自由度が広がる。両者の位置関係の自由度が広がるだけ、整流板の嵌め込み作業が容易となる。
また、収納状態の整流板を収納部が接触支持するため、整流板のガタつきを従来通り防止又は低減することができる。

次に第２の発明によれば、位置決め目的の第一の突起部が形成された整流板の部位と第二の突起部が形成された整流板の部位とは同等の支持面積を有する。つまり両部位は、同等の支持力を有する。この結果として、整流板の両端と比べて支持力が弱い整流板の中間部分がガスによってガタつくことを防止又は低減できる。つまり溝部が、より安定した状態で整流板を固定することができる。
次に第３の発明によれば、整流板の各突起部位が面取りされているため、整流板をスムーズに収納部へと移動させることができる。

以下に本発明を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。
図１はガスメータの外観図、図２はガスメータの内部構造図、図３〜図９はガスメータの各構成部材の図である。
本実施例に係るガスメータ１は、超音波を利用してガスの流量を計測するための装置である。このガスメータ１は、その内部に配置された後述の計測管３０（図３を参照。）内に流れるガスの流量を計測する。この計測管３０の対向する内壁面には、後述の整流板７０が橋架されて固定されている。
本実施例に係るガスメータ１は、この整流板７０の組付け作業が容易となる構成を備えるものである。

［ガスメータ外観］
図１のガスメータ１は略長方形状の箱体である。同図で見て、ガスメータ１の上方位置にはガス供給元流入口３とガス設備流出口５とが設けられている。
ガスの供給先となるガス会社等から供給されたガスは、ガス供給元流入口３からガスメータ１内に流入する。ガスメータ１内でガス流量が計測されたガスは、ガス設備流出口５から流出されガスを使用する設備・施設へと供給される。

ガスメータ１正面には、ガス流量の積算値等を表示する表示手段７が設けられている。表示手段７の表示内容は、切換え用スイッチ（図示しない。）で適宜変更できる。
また、端子カバー９で覆われた部位の内部には、通信端子（図示しない。）が配置されている。通信装置（図示しない。）を通信端子に接続することで、その通信装置から送られる信号によりガスメータ１を操作することもできる。

［ガスメータ内部］
図２のガスメータ１内部には、第一のガス流路１０と，ガス流量計測流路２０と，第二のガス流路１５とが形成されている。ガスメータ１内で各流路が連通し、同図で見て略Ｕ字型にガスの通る通路が形成されている。
上述のガス供給元流入口３からガスメータ１内部に流入したガスは、第一のガス流路１０を通過してガス流量計測流路２０へと流入する。ガス流量計測流路２０へと流入したガスは、超音波を利用してその流量が計測される。流量が計測されたガスは、第二のガス流路１５を通り上述のガス設備流出口５から外部へと流出していく。

ガスメータ１に流入するガスの圧力は、第二のガス流路１５に設けられた圧力センサ１５ａにより計測されている。第一のガス流路１０には遮断弁１０ａが設けられている。そして、圧力センサ１５ａにより異状が検出された場合には、図２で見て左方向に遮断弁１０ａが移動して第一のガス流路１０を遮断する。検出される異状としては、例えば予め設定された圧力範囲をガス圧が超えた場合がある。

［ガス流量計測流路］
図３のガス流量計測流路２０は、本体ケース２１と，計測管３０とからなる。
本体ケース２１は、上蓋部材２１ａと底蓋部材２１ｂとで構成されている。
上蓋部材２１ａは、本体ケース２１の外形を形作る箱体である。上蓋部材２１ａの上部には、本体ケース２１内部と各ガス流路とを連通する連通口２２，２３が形成されている。また上蓋部材２１ａの両側面には、二つの超音波送受信センサ（図示しない。）をそれぞれ組付けるためのセンサ収納部２５が二ヶ所形成されている。二つのセンサ収納部２５，２５は、ガスの流れる方向（同図の矢印で示した方向）に対して所定の角度θをもって対向している。
この上蓋部材２１ａに平板形状の底蓋部材２１ｂを嵌め込むことで、内部が中空の本体ケース２１が形成される。この本体ケース２１内部には計測管３０が収納される。

［計測管］
図３の計測管３０は、第一の側壁部３０ｌと第二の側壁部３０ｒと上面部３０ｕと底面部３０ｄの四辺で構成される断面略長方形状の管部材である。
この計測管３０は、図４に示す通り、第一の計測管部材４０と，第二の計測管部材５０と，乱流抑制部材６０と，整流板７０とからなる。
計測管３０の外形部分は、第一の計測管部材４０と第二の計測管部材５０とで構成される。計測管３０内部の所定位置には、乱流抑制部材６０と整流板７０とが配置される。

［第一の計測管部材，第二の計測管部材］
図４の第一の計測管部材４０と第二の計測管部材５０とは、断面略Ｌ字形状の長尺な板部材である。各計測管部材４０，５０は、その一方に形成された複数の突起部材９０を他方に形成された挿入孔８０に挿入することで互いに組付けられる。
第一の計測管部材４０は、上述した第一の側壁部３０ｌと底面部３０ｄの二辺を構成する（図３を参照。）。第二の計測管部材５０は、第二の側壁部３０ｒと上面部３０ｕの二辺を構成する（図３を参照。）。
第一の側壁部３０ｌにはセンサ孔４１が形成され、第二の側壁部３０ｒにはセンサ孔５１が形成されている。
また第一の側壁部３０ｌの内壁面と第二の側壁部３０ｒの内壁面とには、複数の溝部８２がそれぞれ形成されている。

各センサ孔４１，５１からは、上述の超音波送受信機が計測管３０内部を臨むことととなる。この各センサ孔４１，５１周辺には、凹形状の取付部４５が形成されている。この取付部４５には、乱流抑制部材６０が嵌め込まれることで蓋をされる。乱流抑制部材６０には、取付孔６２が形成されている。上述の突起部材９０を取付孔６２に挿入することで、乱流抑制部材６０が取付部４５に位置決め固定される。

［溝部］
図７に示す溝部８２は、底面部３０ｄに対して平行に走る溝である。第一の側壁部３０ｌには三本の溝部８２が形成されている。この溝部８２は、センサ孔４１を横切って形成されている。 なお第二の側壁部３０ｒにも、同様に三本の溝部８２が形成されている（図４を参照。）。
溝部８２の両端部分には、第一の孔部８７，８７が形成されている。第一の孔部８７は、図９に良く示される通り、第一の側壁部３０ｌをその厚み方向に貫通して形成された貫通孔である。この第一の孔部８７には、後述の整流板７０の第一の突起部７２が挿入される。また溝部８２の長尺な辺の中央部分にも貫通孔である第二の孔部８９が形成されている。この第二の孔部８９には、後述の整流板７０の第二の突起部７３が挿入される。

次に図８の通り、溝部８２の各側壁部３０ｌ（３０ｒ）側には、開口部８３が形成されている。開口部８３は、同図で見てその上下方向の寸法ｔｋ（開口寸法ｔｋ）が整流板７０の板厚よりも大きく形成されている。本実施例に示す整流板７０の板厚は、０．３ｍｍである。また開口寸法ｔｋは、０．５ｍｍである。
また溝部８２の同図で見て左奥には、整流板７０を収納する収納部８６が形成されている。収納部８６は、同図で見て略長方形状の空洞部である。この収納部８６の同図で見て上下方向の寸法ｔｓ（収納高さ寸法ｔｓ）は、整流板７０の板厚寸法とほぼ等しい大きさに設定されている。
そして溝部８２の開口部８３から収納部８６にかけての部位には、その開口寸法が徐々に狭くなる案内部位８４が形成されている。つまり案内部位８４は、同図で見て上下の傾斜面８４ａ，８４ｂが開口部８３から収納部８６にかけて互いに近づくテーパ形状となっている。

［整流板］
図５の整流板７０は略平板形状の板部材である。整流板７０の形状は、同図の上から見て長方形状となっている。そして整流板７０の同図で見て上下に位置する辺（長尺な辺）の長さは、上述の溝部８２の長さとほぼ同じに設定されている（図４を参照。）。この整流板７０の長尺な辺は、その稜角が面取りされている。
また整流板７０の四隅には、同図で見て上方向（若しくは下方向）に突出した第一の突起部７２が形成されている。更に整流板７０の長尺な辺の略中央部分には、同じく上方向（若しくは下方向）に突出した第二の突起部７３が形成されている。

第一の突起部７２と第二の突起部７３との両者は、図５の正面で見て略四角形状の突起である。各突起部７２，７３は、上述の溝部８２に形成された第一の孔部８７と第二の孔部８９に収まる形状及び大きさに形成されている。
また各突起部７２，７３は、図５，図６に示す通り、整流板７０の挿入時に溝部８２を臨む稜角が面取りされている。

［整流板の組付け方法］
整流板７０の組付け方法を図４，図８，図９に基づいて説明する。なお図８は、図７のVIII−VIII線断面の模式図である。図９は、図７のIX−IX線断面の模式図である。
先ず、整流板７０を治具（図示しない。）を用いて図４に示す位置に固定する。そして、第一の側壁部３０ｌに対して第二の側壁部３０ｒを図４の矢印方向から近づけていく。
このとき整流板７０と溝部８２との相対位置関係がズレることがある。つまり収納部８６の位置よりも図８で見て整流板７０が上下方向にズレることがある。このとき整流板７０は、先ず溝部８２に形成された案内部位８４と接触する。案内部位８４と接触した整流板７０は、案内部位８４に設けられたテーパ形状の傾斜面８４ａ（又は８４ｂ）に沿って収納部８６方向へと案内される。この結果として図８に示すとおり、整流板７０の他方の辺が収納部８６に収納されることとなる。この結果として整流板７０は、第一の側壁部３０ｌと第二の側壁部３０ｒとの間に橋架されて固定される。
このとき図９に示す通り、第一の突起部７２は第一の孔部８７へと挿入されることとなる。そして第二の突起部７３は、第二の孔部８９へと挿入されることとなる。

［作用・効果］
先ず、案内部位８４により整流板７０が収納部８６に案内されるため、挿入動作時の整流板７０と収納部８６とが開口部８３の開口寸法ｔｋの範囲内でズレていた（若しくは傾いていた）としても整流板７０の挿入動作を継続することができる。このため、挿入時の整流板７０と収納部８６との位置関係の自由度が拡がる。この自由度が広がるだけ整流板７０の嵌め込み作業が容易となる。
また、収納状態の整流板７０を収納部８６が接触支持するため、整流板７０のガタつきを従来通り防止又は低減することができる。

次に、位置決め目的の第一の突起部７２が形成された整流板の部位と第二の突起部７３が形成された整流板７０の部位とは同等の支持面積を有する。つまり両部位は、同等の支持力を有する。この結果として、整流板７０の両端と比べて支持力が弱い整流板の中間部分がガスによってガタつくことを防止又は低減できる。
次に、整流板７０の各突起部位７２，７３は面取りされているため、整流板７０をスムーズに収納部８６へと移動することができる。

［その他の実施の形態］
本発明に係るガスメータ１は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、その他各種の実施の形態を取り得る。
先ず第二の突起部７３は、整流板７０に複数個形成されていてもよい。例えば、整流板７０の長尺な辺に等間隔に二個形成されていれば、整流板７０のガタつきを更に抑えることができる。また第一の突起部７２と第二の突起部７３とは、同じ形状である必要はない。例えば第二の突起部７３は、第一の突起部７２と比較してガスの流れ方向に長尺に形成されていてもよい。
また第二の突起部７３の形成位置も適宜変更可能である。
また位置決めをする必要がない場合には、第一の突起部７２を整流板７０に形成する必要はない。また第一の突起部７２がない場合には第二の突起部７３を整流板７０に形成する必要もない。
次に一枚若しくは二枚の整流板７０が計測管３０に配置されていてもよく、三枚以上の整流板７０が計測管３０内に配置されていてもよい。このとき配置される整流板７０の数に応じて、溝部８２が形成される。また配置される整流板７０の数よりも多く溝部８２を形成してもよい。この場合、流れるガスの流量により整流板７０の数と配置位置を適宜変更できる。

次に、溝部８２に形成された開口部８３の開口寸法ｔｋは、整流板７０の厚み寸法よりも大きければよい。例えば整流板７０が図８で見て上方向にズレやすい場合には、同図で見て上方向に開口寸法ｔｋを大きく取ることとなる。同様に整流板７０が下方向にズレやすい場合には、下方向に開口寸法ｔｋを大きく取る。
また案内部位８４の傾斜面８４ａ，８４ｂは、整流板７０を収納部８６に案内できればいかなる形状であってもよい。例えば図８の傾斜面８４ａ，８４ｂの中央部分が互いに近づく方向に湾曲した形状であってもよい。また同図の傾斜面８４ａ，８４ｂの中央部分がが互いに離れる方向に湾曲した形状であってもよい。また傾斜面８４ａ，８４ｂとは対応した形状である必要はない。つまり一方が図８のように直線状の傾斜であり、他方が上述のように湾曲した形状であってもよい。
また第一の孔部８７と第二の孔部８９とは、第一の側壁部３０ｌ（若しくは第二の側壁部３０ｒ）を貫通していなくともよい。また、いずれか一方の側壁部３０ｌ（３０ｒ）に形成された各孔部８７，８９のみを貫通して形成してもよい。

次に、整流板７０と各突起部７２，７３とは面取りされていなくともよい。また各突起部７２，７３のみに面取りがなされていてもよい。また図５，６に示す各突起部７２，７３のいずれかの稜角にのみ面取りがなされていてもよい。
また各突起部７２，７３の稜角に丸みをつけてもよい。例えば図６で見て整流板７０の左側先端に位置する第一の突起部７２を半円形としてもよい。また第一の突起部７２を同図で見て三角形状としてもよい。第二の突起部７３の形状も第一の突起部７２と同様の形状に適宜変更可能である。

ガスメータの外観図である。 ガスメータの内部構造図である。 ガス流量計測流路の分解図である。 計測管の分解図である。 整流板の正面図である。 図５のVI−VI線断面図である。 計測管部材の正面図である。 図７のVIII−VIII線断面の模式図である。 図７のIX−IX線断面の模式図である。

符号の説明

１ ガスメータ
３ ガス供給元流入口
５ ガス設備流出口
７ 表示手段
９ 端子カバー
１０ 第一のガス流路
１０ａ 遮断弁
１５ 第二のガス流路
１５ａ 圧力センサ
２０ ガス流量計測流路
２１ 本体ケース
２１ａ 上蓋部材
２１ｂ 底蓋部材
２２，２３ 連通口
２５ センサ収納部
３０ 計測管
３０ｌ 第一の側壁部
３０ｒ 第二の側壁部
３０ｕ 上面部
３０ｄ 底面部
４０ 第一の計測管部材
４１，５１ センサ孔
４５ 取付部
５０ 第二の計測管部材
６０ 乱流抑制部材
６２ 取付孔
７０ 整流板
７２ 第一の突起部
７３ 第二の突起部
８０ 挿入孔
８２ 溝部
８３ 開口部
８４ 案内部位
８４ａ，８４ｂ 傾斜面
８６ 収納部
８７ 第一の孔部
８９ 第二の孔部
９０ 突起部材

Claims (3)

1. 計測流路を流れるガスの流量を超音波を利用して計測するガスメータであって、
   前記計測流路は、前記ガスが流れる方向に対して垂直な断面が四角形状の筒体であり、
   前記計測流路は、その四つの内壁面のうちで対向する二つの内壁面に橋架して配置される整流板を備え、
   前記整流板は、前記ガスが流れる方向に長尺な板部材であり、
   前記対向する二つの内壁面には、該内壁面に対して垂直な方向から前記整流板が挿入される溝部が形成され、
   該溝部の深さ方向先端には、前記整流板を収納して固定する収納部が形成され、
   該溝部の前記内壁面側に開口した開口部は、前記ガスが流れる方向に対して垂直な断面で見て前記整流板の板厚寸法よりも大きい開口寸法を有し、
   前記収納部の収納高さ寸法は、同断面で見て、前記整流板の板厚寸法と同等の大きさを有し、
   前記溝部は、同断面で見て、前記開口部から前記収納部に向けてその開口寸法が徐々に小さくなるよう形成されていることを特徴とするガスメータ。
2. 請求項１に記載のガスメータであって、
   前記溝部には、前記収納部よりも更に該溝部の深さ方向先端に形成された複数の孔部が形成され、
   該整流板の長尺な辺の両端には、前記孔部に挿入されて該整流板の位置決めをする一対の第一の突起部が形成されているとともに、
   該整流板の長尺な辺には、前記一対の第一の突起部が挿入される孔部とは別の位置に形成された孔部に挿入される第二の突起部が形成されていることを特徴とするガスメータ。
3. 請求項２に記載のガスメータであって、
   前記第一の突起部と前記第二の突起部とは、挿入時において前記溝部を臨む先端の稜角部が面取りされて形成されていることを特徴とするガスメータ。
   
   

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