JP2006162455A - 底面流路ユニット及びこれを組み込んだガスメータ - Google Patents

Abstract

【課題】ガスメータ前面の底面部から上方に基板を配置するための広い平面スペースを創出することができる、底面流路ユニット及びこれを組み込んだガスメータを提供する。
【解決手段】ユニット本体部１１の下面には板状のユニット蓋部１２が符合される。そして、ユニット本体部１１の最下部側面及びユニット蓋部１２の側面のそれぞれ対応する位置から突設されたネジ止フランジ部１１１、１２１を介して、ユニット本体部１１とユニット蓋部１２とが固定される。ネジ止フランジ部１１１、１２１は突設されているので、ユニット本体部１１とユニット蓋部１２とがネジ止め作業が容易になる。また、ネジ止め後には、突出したネジ止フランジ部１１１、１２１の上方、すなわち、ガスメータ前面のの底面部から上方には、突出したフランジ部１１１、１２１の規制をうけることのない基板を配置するための広い平面スペースが生まれる。
【選択図】図４

Description

本発明は、箱型のガスメータの底面部に配置されて、ガスが流通する流路の一部を形成する底面流路ユニット及びこれを組み込んだガスメータに関し、特に、前面側に突出したネジ止フランジ部を有する底面流路ユニット及びこれを組み込んだガスメータに関する。

図５及び図６はそれぞれ、本発明の前提となるガスメータ、流路ユニットを示す概略構成図及び分解断面図である。図５において、ガスメータ２はマイクロコンピュータを内蔵した電子式であり、ガス供給側である上流側配管３２及びガス消費源側である下流側配管３３の間に接続される。この上流側配管３２及び下流側配管３３には、ガスメータの上面に設けられたガス流入口２２及びガス流出口２３がそれぞれ連結されている。

ガス流入口２２から流入したガスは、ガスメータ内部の流路ユニット２０内を通過し、ガス流出口２３に流出していく。この流路ユニット２０の一部には流速センサとしての超音波センサＳが取り付けられ、ここでのガス流速が超音波センサＳにより検出される。

この超音波センサＳで検出されたガス流速に応じた電気信号は、マイクロコンピュータに出力され、マイクロコンピュータ内のＣＰＵ２５ｅは、この電気信号に基づいて、流路ユニット２０内に流れるガスの瞬時的な流速を求め、これに流路ユニット２０の断面積及びその構造に依存する係数を乗じて、流路ユニット２０内を流れるガスの瞬時流量を求める。また、ＣＰＵ２５ｅは、流路内のガス圧又はガス流量の異常値を検出した場合には遮断弁装置２６の遮断弁を閉制御して流路を流れるガスを遮断する。

超音波センサＳが取り付けられている流路ユニット２０の底面部には、複数の整流板が装着されている。整流板は、超音波センサＳが設置されている流路ユニット２０の底面部の断面積を、所定の比率で（例えば均等に）分割するように配置されている。この整流板によって、超音波センサＳ付近のガスの流れは整流され、それにより超音波センサＳに対する上流側及び下流側からの影響が軽減されて、超音波センサＳの検出精度が高められる。

図６に示すように、本発明の前提となるガスメータは、上面にガス流入口２２及びガス流出口２３が設けられ、かつ、底面に開口部２９が設けられたメータボディ２１と、メータボディ２１内に収容される流路ユニット２０とを備えている。流路ユニット２０は、ガス流入口２２と連通する入口流路ユニット２７、超音波センサＳからの超音波を通す開口部（不図示）が設けられる底面流路ユニット８及びガス流出口２３と連通する出口流路ユニット２８が、この順で、連結されて構成される。なお、入口流路ユニット２７及び出口流路ユニット２８は、メータボディ２１と一体形成されていてもよい。

上述した底面流路ユニット８には、入口流路ユニット２７及び出口流路ユニット２８の底面に設けられた開口部２７２及び２８３と各々連通する開口部８１２及び８１３が上面に設けられている。そして、入口流路ユニット２７、底面流路ユニット８及び出口流路ユニット２８が連結されると、開口部２７２、８１２が連通され、開口部２８３、８１３が連通されて、流路ユニット２０全体が連通される。なお、入口流路ユニット２７には、流路を遮断する遮断弁を有する遮断弁装置２６が取り付けられている。

また、底面流路ユニット８は、複数の整流板が積層された積層部Ｂ１を包み込むような筒状をしている。図６では、指示しないが、筒状のユニット本体部と、ユニット本体部の開口面に符合する板状のユニット蓋部と、が組み合わされてユニット８は構成されている。底面流路ユニット８が、メータボディ２１に取り付けられた後には、開口部２９を覆うように、底面カバー２４が下方から取り付けられる。

このような構成を前提として、従来のガスメータ、底面流路ユニットの構成及びその問題点を図７〜図９を用いて説明する。図７（Ａ）、図７（Ｂ）及び図７（Ｃ）はそれぞれ、従来の底面流路ユニットの上面図、側面図及び正面図である。図８は、図７の底面流路ユニットをガスメータに取り付けたときの図である。図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、図８の前面に基板を取り付けたときの図である。

図７（Ａ）〜図７（Ｃ）に示すように、従来の底面流路ユニット９は上蓋式である。この底面流路ユニット９は、ガスが流通する流路の一部を形成する。ユニット本体部９１は、複数の整流板が積層された積層部Ｂ１を収容するような細長い箱型をしているが、上面が開口している。ユニット蓋部９２は、板状をしており、ユニット本体部９１の開口した上面に符合する。ユニット蓋部９２は、上記入口流路ユニット２７及び出口流路ユニット２８とそれぞれ連通するための、開口部９２２及び９２３が穿設されている。ユニット本体部９１の最上部側面及びユニット蓋部９２の側面のそれぞれ対応する位置からは、ユニット本体部９１とユニット蓋部９２とをネジ止めするため複数対のネジ止フランジ部９１１、９２１が突設されている。

このような構成において、底面流路ユニット９の組立時には、ユニット本体部９１の開口した上面から積層部Ｂ１を装着し、この上面にユニット蓋部９２を符合させて、ネジ止フランジ部９１１、９２１にネジＤ１（図８参照）を貫通させてユニット本体部９１とユニット蓋部９２とを固定する。このとき、ネジ止フランジ部９１１、９２１が突出しているので、位置合わせやネジ止め作業が容易になるという長所がある。

このような底面流路ユニット９を、ガスメータ２のメータボディ２１に組み付けるときには、まず、上記入口流路ユニット２７及び出口流路ユニット２８を組み付けた後（図８では省略）、図８に示すように、入口流路ユニット２７及び出口流路ユニット２８の開口部２７２及び２８３に、開口部９２２及び９２３を一致させるようにして、入口流路ユニット２７及び出口流路ユニット２８に底面流路ユニット９を合体させる。そして、底面カバー２４を下方から覆設させる。

このように、メータボディ２１に底面流路ユニット９が組み付けられると、図９（Ａ）に示すように、前面に基板２５′が取り付けられる。基板２５′は、ガスメータの厚さをできるだけ抑えるために、入口流路ユニット及び出口流路ユニットの表面に密着するようにして取り付けらる。これにともなって、突出したネジ止フランジ部９１１、９２１に、基板２５′が干渉しないように、ネジ止フランジ部９１１、９２１に規制された基板２５′の最大幅Ｗ′が決定される。或いは、最大幅Ｗ′に加えて、複数対のネジ止フランジ部９１１、９２１の隙間を利用して、基板２５′の一部が下方に延長される。

なお、上記従来技術は下記特許文献１にて出願済であるが、本出願時点では公知ではない。
特願２００３−１９３４８４

ところで、近年、電子式のガスメータにおいては、多機能化、高機能化が進んでいる。すなわち、高精度の計測処理や保安処理、表示情報の増加に伴う表示部の大型化、外部機器との通信機能等にともない、ガスメータ内に搭載すべき電子部品が著しく増加している。また、この種のガスメータには、上記電子部品の他にも遮断弁装置２６（図６参照）やバッテリＢＴ（図６参照）等のような基本的に必要な電子部品も搭載される。これらの基本的な電子部品は、主にガスメータ内の空スペースを利用して配置されるが、これにより空スペースもほとんど満杯に近い状態にある。そうすると、上記増加傾向にある電子部品は基板上に実装せざるを得ず、結局、多くの電子部品を実装するために基板自体を広くする必要がある。

そこで、基板自体を大きくする場合には、横方向又は縦方向に拡張することが考えられるが、横方向への拡張は、（前面からみて）横方向に延びる流速計測部を既に十分長くとっているため、これ以上の拡張は好ましくない。そうすると、（前面からみて）縦方向に拡張することになるが、その中でも、特に、ＬＣＤが配置されるガスメータ前面を縦方向に拡張することが妥当となる。すなわち、近年の電子部品の増加に対応するには、ガスメータ前面に縦方向に広げた基板を配置するようにすることが、最も好都合となる。

しかしながら、上述したように、従来の上蓋式の底面流路ユニットを有するガスメータでは、前面に突出したネジ止フランジ部９１１、９２１の存在により、ガスメータの大きさが一定であるとすると、縦方向が最大幅Ｗ′に規制される。その一方で、ガスメータの小型化の要望も高まっており、電子部品の増加にともなって安易に基板を拡大することは、ガスメータの大型化につながり好ましくない。

例えば、図９（Ａ）に示すように、ガスメータの大型化を避け、ネジ止フランジ部９１１、９２１との干渉を避けるために、基板２５′は最大幅Ｗ′に規制される。しかしながら、この基板２５′上に、ＬＣＤ２５ａ、リセットスイッチ２５ｂ、外部とインターフェースとなる端子台２５ｃ、マイコン等のチップ類２５ｅ（ＣＰＵ）、２５ｆ、２５ｇ、内部端子台類２５ｄ等を搭載する必要がある。そうすると、例えば、チップ類２５ｅ、２５ｆ、２５ｇと、ＬＣＤ２５ａとは、基板上の平面スペースの不足のために、オーバーラップして、立体的に搭載せざるを得なくなる。このため、ＬＣＤ２５ａは前方に張り出し、そのぶん、ガスメータの厚みが増すことになる。また、端子台２５ｃは、複数対のネジ止フランジ部９１１、９２１の隙間を利用して、基板２５′の一部を下方に延長したうえで搭載せざるを得なくなる。

チップ類２５ｅ、２５ｆ、２５ｇ及びＬＣＤ２５ａ等のような、オーバーラップを避けるためには、例えば、図９（Ｂ）の２５″に示すように、ネジ止フランジ部９１１、９２１の隙間の部分を狭くしたうえその下部を再度広くして、基板スペースを確保する等の工夫が必要となる。そうすると、基板の形状がいびつになり、その成形に多大な工数が必要となるうえ、いびつな形状の基板への各部品の実装作業も難しくなる。

よって本発明は、上述した現状に鑑み、底面流路ユニットに付随するネジ止フランジ部の配置を工夫することにより、ガスメータ前面の底面部から上方に基板を配置するための広い平面スペースを創出することができる、底面流路ユニット及びこれを組み込んだガスメータを提供することを課題としている。

上記課題を解決するためになされた請求項１記載の底面流路ユニットは、前面に基板が取り付けられる箱型のガスメータ内に配置されて、ガスの流路の一部を形成する流路ユニットであって、一面が開口した箱型のユニット本体部と、前記ユニット本体部の開口した一面を塞ぐユニット蓋部と、前記ユニット本体部と前記ユニット蓋部とをネジ止めするため前方に向けて突設されたネジ止フランジ部と、を有する流路ユニットにおいて、前記ユニット本体部は下面が開口しており、前記ユニット蓋部はこの開口した下面を塞ぎ、前記ネジ止フランジ部は前記ユニット本体部の最下部側面及び前記ユニット蓋部の側面のそれぞれ対応する位置から前方に向けて突設されている、ことを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、ユニット本体部の下面には板状のユニット蓋部で塞がれる。そして、ユニット本体部の最下部側面及びユニット蓋部の側面のそれぞれ対応する位置から前方に突設されたネジ止フランジ部を介して、ユニット本体部とユニット蓋部とが固定される。また、ネジ止め後には、前方に突出したネジ止フランジ部の上方、すなわち、ガスメータ前面の底面部から上方には、突出したフランジ部の規制をうけることのない基板を配置するための広い平面スペースが創出される。

上記課題を解決するためになされた請求項２記載の底面流路ユニットは、請求項１記載の底面流路ユニットにおいて、前記ユニット本体部は、複数の整流板が積層された積層部を収容し、前記積層部を上方から包み込むような箱型をしている、ことを特徴とする。

請求項２記載の発明によれば、底面流路ユニットの組立時には、ユニット本体部の下面から積層部を装着し、この下面にユニット蓋部を符合させて、ネジ止フランジ部を介してユニット本体部とユニット蓋部とを固定するだけでよい。

上記課題を解決するためになされた請求項３記載のガスメータは、請求項１記載の底面流路ユニットを組み込んだガスメータであって、上面にガス流入口及びガス流出口が設けられ、且つ、底面に前記底面流路ユニットを組み付けるための開口部が設けられた箱型のメータボディと、前記メータボディ内において前記ユニット本体部に一端が連結されると共に、前記流路ユニットの流入口に他端が接続される筒状の入口流路ユニットと、前記メータボディ内において前記ユニット本体部に一端が連結されると共に、前記流路ユニットの流出口に他端が接続される筒状の出口流路ユニットと、前記入口流路ユニット及び前記出口流路ユニットの前面、且つ、前記ネジ止フランジ部の上方に取り付けられる、ガスメータに係る電子部品を搭載する基板と、を有することを特徴とする。

請求項３記載の発明によれば、ユニット本体部の下面には板状のユニット蓋部が取り付けられる。また、ユニット本体部の最下部側面及びユニット蓋部の側面のそれぞれ対応する位置から前方に突設されたネジ止フランジ部を介して、ユニット本体部とユニット蓋部とが固定される。また、メータボディ内において入口流路ユニット及び出口流路ユニットに連結されて、メータボディの底面に底面流路ユニットが組み付けられる。そして、ガスメータに係る電子部品を搭載する基板が、入口流路ユニット及び出口流路ユニットの前面、且つ、ネジ止フランジ部の上方に取り付けられる。

請求項１記載の発明によれば、ユニット本体部の下面には板状のユニット蓋部で塞がれる。そして、ユニット本体部の最下部側面及びユニット蓋部の側面のそれぞれ対応する位置から前方に突設されたネジ止フランジ部を介して、ユニット本体部とユニット蓋部とが固定される。また、ネジ止め後には、前方に突出したネジ止フランジ部の上方、すなわち、ガスメータ前面の底面部から上方には、突出したフランジ部の規制をうけることのない基板を配置するための広い平面スペースが創出される。したがって、ガスメータの厚みを増すことなく、ガスメータの前面ににおいて、ＬＣＤをはじめとする多くの電子部品を搭載した基板を取り付けることができる。

請求項２記載の発明によれば、底面流路ユニットの組立時には、ユニット本体部の下面から積層部を装着し、この下面にユニット蓋部を符合させて、ネジ止フランジ部を介してユニット本体部とユニット蓋部とを固定するだけでよいので、組立作業が容易で、且つ、上記のような効果を得ることができる。

請求項３記載の発明によれば、ユニット本体部の下面には板状のユニット蓋部が取り付けられる。また、ユニット本体部の最下部側面及びユニット蓋部の側面のそれぞれ対応する位置から前方に突設されたネジ止フランジ部を介して、ユニット本体部とユニット蓋部とが固定される。ネジ止フランジ部は前方に突設されているので、ユニット本体部とユニット蓋部とがネジ止め作業が容易になる。また、メータボディ内において入口流路ユニット及び出口流路ユニットに連結されて、メータボディの底面に底面流路ユニットが組み付けられる。そして、ガスメータに係る電子部品を搭載する基板が、入口流路ユニット及び出口流路ユニットの前面、且つ、ネジ止フランジ部の上方に取り付けられる。したがって、基板は、ネジ止フランジ部の上方、すなわち、ガスメータの底面部から上方において、突出したフランジ部の規制をうけることなく、自由に配置することが可能になる。言い換えると、ガスメータの底面部から上方に、素直な形状の広い基板を配置することも可能になるともいえる。更に、基板はネジ止フランジ部にオーバーラップすることなくその上方に配置されるので、ガスメータが必要以上に厚くなることもない。

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（Ａ）、図１（Ｂ）及び図１（Ｃ）はそれぞれ、本発明の一実施形態に係る底面流路ユニットの上面図、側面図及び正面図である。図２は、本発明の一実施形態に係る底面流路ユニットの分解断面図である。図３は、図１の底面流路ユニットをガスメータに取り付けたときの図である。図４は、図３の前面に基板を取り付けたときの図である。

この実施形態に係る底面流路ユニットもまた、上記図５及び図６の構成を前提とするが、図１（Ａ）〜図１（Ｃ）に示すように、この実施形態の底面流路ユニット１は下蓋式である。この底面流路ユニット１は、ユニット本体部１１及びユニット蓋部１２から構成されており、ガスが流通する流路の一部を形成する。ユニット本体部１１は、複数の整流板が積層された積層部Ｂ１（図２参照）を収容するような細長い箱型をしているが、下面が開口している。ユニット蓋部１２は、板状をしており、ユニット本体部１１の開口した下面に符合する。ユニット本体部１１の上面は、図６で示した入口流路ユニット２７及び出口流路ユニット２８とそれぞれ連通するための、開口部１１２及び１１３が穿設されている。ユニット本体部１１の最下部側面及びユニット蓋部１２の側面のそれぞれ対応する位置からは、ユニット本体部１１とユニット蓋部１２とをネジ止めするため複数対のネジ止フランジ部１１１、１２１が突設されている。

このような構成において、図２に示すように、底面流路ユニット１の組立時には、ユニット本体部１１の開口した下面から積層部Ｂ１を装着し、この下面にユニット蓋部１２を符合させて、ネジ止フランジ部１１１、１２１にネジＤ１を貫通させてユニット本体部１１とユニット蓋部１２とを固定する。このとき、ネジ止フランジ部１１１、１２１が突出しているので、位置合わせやネジ止め作業が容易になるという長所がある。

このような底面流路ユニット１を、ガスメータ２のメータボディ２１に組み付けるときには、まず、図６で示したような入口流路ユニット２７及び出口流路ユニット２８を組み付けた後（図３では省略）、図３に示すように、入口流路ユニット２７及び出口流路ユニット２８の開口部２７２及び２８３に、上記開口部１１２及び１１３を一致させるようにして、入口流路ユニット２７及び出口流路ユニット２８に底面流路ユニット１を合体させる。そして、底面カバー２４を下方から覆設させる。

このように、メータボディ２１に底面流路ユニット１が組み付けられると、図４に示すように、前面に基板２５が取り付けられる。基板２５は、ガスメータの厚さをできるだけ抑えるために、入口流路ユニット及び出口流路ユニットの表面に密着するようにして取り付けらる。このために、入口流路ユニット及び出口流路ユニットには、基板固定用のネジ穴が設けられていることもある。基板２５が、各ユニットの表面に密着するように固定されるので、基板２５の下辺はネジ止フランジ部１１１、１２１に規制されて、基板２５の最大幅Ｗが決定される。但し、図９（Ａ）の最大幅Ｗ′と比較すれば明らかなように、ネジ止フランジ部１１１、１２１が、下蓋１２に付随したぶん、最大幅Ｗが拡張されている。なお、この最大幅Ｗに加えて、複数対のネジ止フランジ部１１１、１２１の隙間を利用して、端子台２５ｃ用のスペースを設けることも可能である。そして、基板２５を覆うようにして、図示しない前面カバーが取り付けられる。

以上説明したように、本発明の実施形態によれば、ネジ止フランジ部１１１、１２１が下蓋１２に付随したぶん、同等の大きさのガスメータを用いても、基板２５の最大幅Ｗを拡張することができる。したがって、従来のように、電子部品を立体配置することなく（図９（Ａ）参照）、また、基板をいびつな形に成形することなく（図９（Ｂ）参照）、電子部品の高密度化に十分に耐え得る広さの基板をガスメータの前面に取り付けることが可能になる。この結果、電子式のガスメータにおいて、種々の設計の自由度を増すことができる。

なお、実施形態では、底面流路ユニットに積層部が内蔵されるものとして説明したが、本発明の底面流路ユニットには積層部を内蔵することのないものも含まれる。

図１（Ａ）、図１（Ｂ）及び図１（Ｃ）はそれぞれ、本発明の一実施形態に係る底面流路ユニットの上面図、側面図及び正面図である。 本発明の一実施形態に係る底面流路ユニットの分解断面図である。 図１の底面流路ユニットをガスメータに取り付けたときの図である。 図３の前面に基板を取り付けたときの図である。 本発明の前提となるガスメータ、流路ユニットを示す概略構成図である。 本発明の前提となるガスメータ、流路ユニットを示す分解断面図である。 図７（Ａ）、図７（Ｂ）及び図７（Ｃ）はそれぞれ、従来の底面流路ユニットの上面図、側面図及び正面図である。 図７の底面流路ユニットをガスメータに取り付けたときの図である。 図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、図８の前面に基板を取り付けたときの図である。

符号の説明

１ 底面流路ユニット
１１ ユニット本体部
１２ ユニット蓋部
１１１、１２１ ネジ止フランジ部
１１２、１１３ 開口部
２ ガスメータ
２１ メータボディ

Claims (3)

1. 前面に基板が取り付けられる箱型のガスメータ内に配置されて、ガスの流路の一部を形成する流路ユニットであって、一面が開口した箱型のユニット本体部と、前記ユニット本体部の開口した一面を塞ぐユニット蓋部と、前記ユニット本体部と前記ユニット蓋部とをネジ止めするため前方に向けて突設されたネジ止フランジ部と、を有する流路ユニットにおいて、
   前記ユニット本体部は下面が開口しており、
   前記ユニット蓋部はこの開口した下面を塞ぎ、
   前記ネジ止フランジ部は前記ユニット本体部の最下部側面及び前記ユニット蓋部の側面のそれぞれ対応する位置から前方に向けて突設されている、
   ことを特徴とする底面流路ユニット。
2. 請求項１記載の底面流路ユニットにおいて、
   前記ユニット本体部は、
   複数の整流板が積層された積層部を収容し、
   前記積層部を上方から包み込むような箱型をしている、
   ことを特徴とする底面流路ユニット。
3. 請求項１記載の底面流路ユニットを組み込んだガスメータであって、
   上面にガス流入口及びガス流出口が設けられ、且つ、底面に前記底面流路ユニットを組み付けるための開口部が設けられた箱型のメータボディと、
   前記メータボディ内において前記ユニット本体部に一端が連結されると共に、前記流路ユニットの流入口に他端が接続される筒状の入口流路ユニットと、
   前記メータボディ内において前記ユニット本体部に一端が連結されると共に、前記流路ユニットの流出口に他端が接続される筒状の出口流路ユニットと、
   前記入口流路ユニット及び前記出口流路ユニットの前面、且つ、前記ネジ止フランジ部の上方に取り付けられる、ガスメータに係る電子部品を搭載する基板と、
   を有することを特徴とするガスメータ。

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