JP2008241503A - Diaphragm gas meter - Google Patents

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Toshiyuki Takamiya
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To extend a gas use maximum flow rate while reducing pressure loss without changing constituent components of the existing diaphragm gas meters to the utmost. <P>SOLUTION: The supplied gas passes through a gate 61 of a rotary valve 6, and is taken into the side of a distribution chamber from a distribution chamber port 81 in communication with the gate 61 (arrow p). The gas discharged from a metering chamber to the distribution chamber passes through the distribution chamber port 81 at a side opposite the gate 61, is taken into an internal space of the rotary valve 6, and is guided to an exhaust port 82 (arrow q). An opening at the side of the distribution chamber 11 of the distribution chamber port 81 provided to a valve sheet base 8 is enlarged than that of the side of the rotary valve 6. Namely, the distribution chamber port 81 has a shape enlarged at the side of the distribution chamber 11 than the side of the rotary valve. Accordingly, the flow velocity is decelerated by expanding the gas supply/exhaust passages, and the pressure loss is reduced. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、膜式ガスメータに関し、より詳細には、計量室に流入するガスの圧力差による膜の往復運動をリンク機構により回転バルブの回転運動に変換してガス流量を計量する膜式ガスメータに関する。   The present invention relates to a membrane gas meter, and more particularly to a membrane gas meter that measures a gas flow rate by converting a reciprocating motion of a membrane due to a pressure difference between gases flowing into a measuring chamber into a rotating motion of a rotary valve by a link mechanism. .

図８は、一般的な膜式ガスメータの計量動作を説明するための図で、図中、１０１はカウンタ、１０２は回転バルブ、１０３はリンク機構、１０４は計量膜、１０５は計量室である。
入口から流入するガスは、回転する回転バルブ１０２の開口部を通過して計量室１０５に流入する。計量室１０５は、２枚の計量膜１０４で仕切られた４つの部屋により構成されている。そして回転する回転バルブ１０２の開口部の位置で決まるいずれかの計量室１０５にガスが流入する。この動作が計量室１０５へのガスの吸気動作である。 FIG. 8 is a diagram for explaining the metering operation of a general membrane gas meter. In the figure, 101 is a counter, 102 is a rotary valve, 103 is a link mechanism, 104 is a metering membrane, and 105 is a metering chamber.
The gas flowing in from the inlet passes through the opening of the rotating rotary valve 102 and flows into the measuring chamber 105. The measuring chamber 105 is composed of four rooms partitioned by two measuring films 104. Then, the gas flows into one of the measuring chambers 105 determined by the position of the opening of the rotating rotary valve 102. This operation is the gas intake operation to the measurement chamber 105.

そして吸気されたガスの圧力で計量膜１０４が往復運動し、吸気された計量室１０５の反対側の膜室に充満していたガスは、計量膜１０４の運動により圧力がかけられ、回転バルブ１０２を通って出口に排出される。この動作が計量室１０５からのガスの排気動作である。この計量膜１０４の往復運動は、リンク機構１０３により回転運動に変換され、回転バルブ１０２を回転させる。回転バルブ１０２の回転にともなって、次の計量室１０５にガスが吸気される。そしてその回転バルブ１０２の回転運動は、クランク機構によってカウンタ１０１に伝達され、カウンタ１０１にガスの計量値が容積単位（ｍ3，Ｌ）に換算されて表示される。 The metering membrane 104 reciprocates with the pressure of the sucked gas, and the gas filled in the membrane chamber on the opposite side of the sucked metering chamber 105 is pressurized by the motion of the metering membrane 104, and the rotary valve 102 It is discharged to the exit through. This operation is a gas exhaust operation from the measuring chamber 105. This reciprocating motion of the metering membrane 104 is converted into a rotational motion by the link mechanism 103 to rotate the rotary valve 102. As the rotary valve 102 rotates, gas is sucked into the next measuring chamber 105. The rotational movement of the rotary valve 102 is transmitted to the counter 101 by the crank mechanism, and the measured value of the gas is converted into the volume unit (m 3 , L) and displayed on the counter 101.

上記のような膜式ガスメータは、計量法により定められている圧力損失時の流量から、その使用最大流量が定められ、使用最大流量１ｍ3／ｈあたり１号とする号数で分類されている。家庭用の膜式ガスメータとしては、２．５号（使用最大流量２．５ｍ3／ｈ）のものが多く使われているが、近年、燃焼器具の大型化に伴いガスメータの号数アップ（２．５号→４号）が要求されるケースが増えてきている。 The membrane gas meter as described above is classified according to the number of No. 1 per maximum use flow rate of 1 m 3 / h, with the maximum use flow rate determined from the flow rate at the time of pressure loss determined by the Measurement Law. . As the membrane gas meter for household use, the number 2.5 (maximum working flow rate 2.5m 3 / h) is often used, but in recent years, the number of gas meters has increased (2 .5 → 4) is increasingly required.

現行の４号の膜式ガスメータは、２．５号の膜式ガスメータと比較して約１．５倍の大型の外形をもつものであり、その多くは業務用用途のガスメータとして使われている。このような大型の膜式ガスメータを家庭用に設置した場合、その大きさから美観を損ねる場合があるため、現行の家庭用（２．５号）サイズでの４号化が望まれている。このような要求を実現するためには、膜式ガスメータの圧力損失を低減して、最大流量を２．５ｍ3／ｈから４．０ｍ3／ｈに上げる必要がある。 The current No. 4 membrane gas meter is approximately 1.5 times larger than the No. 2.5 membrane gas meter, and many of them are used as gas meters for commercial use. . When such a large membrane gas meter is installed for home use, it may impair the aesthetics due to its size. Therefore, No. 4 in the current home use (No. 2.5) size is desired. In order to realize such a demand, it is necessary to reduce the pressure loss of the membrane gas meter and increase the maximum flow rate from 2.5 m 3 / h to 4.0 m 3 / h.

膜式ガスメータの計量室を大型化しないで、その圧力損失を低減させる従来技術として例えば以下の特許文献１及び２がある。
特許文献１に開示された圧力損失低減機構では、膜式ガスメータに内蔵された既存のガス分配部より大きな開口面積の開口部を有する交換用ガス分配部と、既存のバルブ大きな凹部断面を有する交換用バルブとを用いることにより圧力損失を低減させるようにしている。
また特許文献２に開示された膜式ガスメータでは、メータケーシング内が仕切壁により下部空間及び上部空間に仕切られ、下部空間に計量膜により仕切られた第１及び第２計量室設けられ、仕切壁に第１及び第２計量室に対応した連通孔を介して、ガスが各計量室に対し選択的に導入排出されるようにした構成において、仕切壁における連通孔の計量室側端部が、計量室に向かうにしたがって漸次拡径する末広状経路に形成されるようにしている。 As conventional techniques for reducing the pressure loss without increasing the measuring chamber of the membrane gas meter, for example, there are Patent Documents 1 and 2 below.
In the pressure loss reduction mechanism disclosed in Patent Document 1, a replacement gas distribution unit having an opening with a larger opening area than an existing gas distribution unit built in a membrane gas meter, and an existing valve having a large recess section The pressure loss is reduced by using a valve for the purpose.
In the membrane gas meter disclosed in Patent Document 2, the inside of the meter casing is partitioned into a lower space and an upper space by a partition wall, and first and second measurement chambers are provided in the lower space by a metering membrane, and the partition wall In the configuration in which gas is selectively introduced into and discharged from each measurement chamber via the communication holes corresponding to the first and second measurement chambers, the measurement chamber side end portion of the communication hole in the partition wall includes: A divergent path that gradually increases in diameter toward the measuring chamber is formed.

さらに特許文献３に開示された膜式ガスメータのロータリーバルブでは、バルブ本体がバルブシートに接して回転し、計量室のガスの経路を切り替える膜式ガスメータのロータリーバルブにおいて、バルブ本体にガス取込口からガス排出口に通ずるガスの流路を形成してあり、ガス取込口とガス排出口との繋ぎ部分を平面視アール状に形成することにより、ロータリーバルブで発生する圧力損失を低減するようにしている。
特開２００１−１８８０１９号公報 特開２００１−２９６１５９号公報 特開２００５−２０１８７３号公報 Further, in the rotary valve of the membrane gas meter disclosed in Patent Document 3, the valve body rotates in contact with the valve seat, and in the rotary valve of the membrane gas meter that switches the gas path in the measuring chamber, the gas intake port in the valve body A gas flow path that leads from the gas outlet to the gas outlet is formed, and the connecting portion between the gas inlet and the gas outlet is formed in a rounded shape in plan view so as to reduce the pressure loss generated by the rotary valve. I have to.
JP 2001-188019 A JP 2001-296159 A JP 2005-201873 A

膜式ガスメータの圧力損失は、機構動作による機械抵抗とガスが流路を流れることによる流路抵抗によって発生する。ガスの流量が低いときは機械抵抗による圧力損失が支配的であるが、流量が高いときは流体抵抗による圧力損失が支配的となる。従って膜式ガスメータの最大流量を上げるためには、流路改良により流路抵抗を減らすことの効果が大きい。   The pressure loss of the membrane gas meter is generated by mechanical resistance due to mechanism operation and flow path resistance due to gas flowing through the flow path. When the gas flow rate is low, the pressure loss due to mechanical resistance is dominant, but when the gas flow rate is high, the pressure loss due to fluid resistance is dominant. Therefore, in order to increase the maximum flow rate of the membrane gas meter, the effect of reducing the channel resistance by improving the channel is great.

ガスメータの号数アップの例としては、回転バルブの径を拡大した例があるが、回転バルブの径を拡大すると、既存のリンク機構やクランク機構に干渉するため、多くの部品変更が必要になっていた。
すなわち膜式ガスメータの流路改良によりその圧力損失を低減させようとするとき、流路改良に伴って多くの部品の変更が必要になると、コスト面での不利が生じるため、部品の変更が最小限になる構成が望ましい。また上記各特許文献に記載された構成ではこのような課題を十分に解決できるものではなかった。 As an example of increasing the number of gas meters, there is an example in which the diameter of the rotary valve is enlarged. However, if the diameter of the rotary valve is enlarged, it will interfere with existing link mechanisms and crank mechanisms, and many parts must be changed. It was.
In other words, when trying to reduce the pressure loss by improving the flow path of the membrane gas meter, if it is necessary to change many parts along with the flow path improvement, there will be a disadvantage in terms of cost, so the change in parts is minimal. A limited configuration is desirable. In addition, the configurations described in the above patent documents cannot sufficiently solve such problems.

本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、既存の膜式ガスメータの構成部品をできるだけ変更することなく圧力損失を低減し、ガスの使用最大流量を拡大するようにした膜式ガスメータを提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a membrane gas meter that reduces the pressure loss and expands the maximum flow rate of gas without changing the components of the existing membrane gas meter as much as possible. Is intended to provide.

請求項１の発明は、往復運動可能な計量膜により区分される計量室と、計量室へのガスの供給及び計量室からのガスの排出のための給排路を備えた分配室と、分配室に対するガスの供給及び分配室からのガスの排気を制御する回転バルブと、回転バルブと分配室との間で、回転バルブを介した分配室へのガスの供給及び分配室からのガスの排気を可能とする貫通孔として形成された複数の分配室口を備えたバルブシート台と、計量室に流入するガスの圧力差による計量膜の往復運動を回転バルブに伝えるリンク機構とを備え、回転バルブの回転運動によりガス流量を計量する膜式ガスメータにおいて、バルブシート台の貫通孔の分配室側の開口は、回転バルブ側の開口よりも拡大されていることを特徴としたものである。   The invention of claim 1 includes a measuring chamber divided by a reciprocating measuring membrane, a distribution chamber having a supply / discharge path for supplying gas to the measuring chamber and discharging gas from the measuring chamber, and distributing A rotary valve that controls the supply of gas to the chamber and the exhaust of gas from the distribution chamber, and the supply of gas to the distribution chamber and the exhaust of gas from the distribution chamber via the rotary valve between the rotary valve and the distribution chamber It is equipped with a valve seat base equipped with a plurality of distribution chamber ports formed as through holes that enable the flow, and a link mechanism that transmits the reciprocating motion of the measuring membrane to the rotary valve due to the pressure difference of the gas flowing into the measuring chamber In the membrane gas meter that measures the gas flow rate by the rotational movement of the valve, the opening on the distribution chamber side of the through hole of the valve seat base is larger than the opening on the rotary valve side.

請求項２の発明は、請求項１の発明において、分配室口は、分配室に向かって段階的に拡大する形状を有することを特徴としたものである。   The invention of claim 2 is characterized in that, in the invention of claim 1, the distribution chamber opening has a shape that expands stepwise toward the distribution chamber.

請求項３の発明は、請求項１の発明において、分配室口は、分配室に向かうに従って末広状に拡大する形状を有することを特徴としたものである。   The invention of claim 3 is characterized in that, in the invention of claim 1, the distribution chamber opening has a shape that expands in a divergent shape toward the distribution chamber.

請求項４の発明は、請求項１または２の発明において、バルブシート台と回転バルブとの間に、バルブシート台の複数の分配室口にそれぞれ連通する貫通孔として形成された複数の分配口を備えたバルブシートを配置したことを特徴としたものである。   According to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, a plurality of distribution ports formed as through holes respectively communicating with the plurality of distribution chamber ports of the valve seat base between the valve seat base and the rotary valve. The valve seat provided with is arranged.

請求項５の発明は、請求項３の発明において、分配口のバルブシート台側の開口は、回転バルブ側の開口よりも拡大されていることを特徴としたものである。   The invention of claim 5 is characterized in that, in the invention of claim 3, the opening on the valve seat base side of the distribution port is larger than the opening on the rotary valve side.

本発明によれば、既存の膜式ガスメータの構成部品をできるだけ変更することなく圧力損失を低減し、ガスの使用最大流量を拡大するようにした膜式ガスメータを提供することができる。特に本発明によれば、バルブシート台もしくは、バルブシート台とバルブシートのみを改良することで圧力損失を低減することができ、既存の部品変更を最小限に抑えてガスメータの号数アップ（２．５号→４号）を実現させることができる。   According to the present invention, it is possible to provide a membrane gas meter that reduces pressure loss and increases the maximum flow rate of gas without changing the components of an existing membrane gas meter as much as possible. In particular, according to the present invention, the pressure loss can be reduced by improving only the valve seat base or the valve seat base and the valve seat, and the number of gas meters can be increased (2 .5 → 4) can be realized.

また本発明によれば、バルブシート台のガス流路となる貫通孔（分配室口）の分配室側を拡大し、ガス流路の直管部を削減することにより、ガスの流速を減速させることができるようになり、これにより圧力損失を低減させることができる。   According to the present invention, the flow rate of the gas is reduced by enlarging the distribution chamber side of the through hole (distribution chamber port) serving as the gas flow path of the valve seat base and reducing the straight pipe portion of the gas flow path. This makes it possible to reduce pressure loss.

さらに本発明によれば、バルブシート台のガス流路となる貫通孔を分配室に向けて末広状に拡大することにより、分配室に向かうガスの流れがスムーズになり、さらに圧力損失を低減させることができる。また拡大した貫通孔の分配室側の開口部を分配室の幅に合わせた形状にすることによって、ガス流体の渦や剥離を抑えることができ、最も効果的となる。   Furthermore, according to the present invention, the flow of the gas toward the distribution chamber is smoothed and the pressure loss is further reduced by enlarging the through hole serving as the gas flow path of the valve seat base toward the distribution chamber. be able to. Further, by making the opening on the side of the distribution chamber of the enlarged through hole match the width of the distribution chamber, the vortex and separation of the gas fluid can be suppressed, which is most effective.

さらに本発明によれば、回転バルブの摺動部をバルブシート台とは別部品のバルブシートで構成することにより、円盤状のバルブシートをラップ処理すればよく、これにより膜式ガスメータの製造における作業性が良好となり、歩留まりを向上させることができる。さらに上記バルブシートの流路となる貫通孔、及びバブルシート台の流路となる貫通孔を、それぞれ分配室に向けて拡大することにより、圧力損失を低減させることができる。   Furthermore, according to the present invention, the disc-shaped valve seat may be lapped by configuring the sliding portion of the rotary valve with a valve seat that is a separate part from the valve seat base, thereby making it possible to manufacture a membrane gas meter. Workability is improved and the yield can be improved. Furthermore, the pressure loss can be reduced by expanding the through-hole serving as the flow path of the valve seat and the through-hole serving as the flow path of the bubble sheet base, respectively, toward the distribution chamber.

図１は、本発明を適用可能な膜式ガメータの具体的な構成例を説明するための部分断面図である。図１において、１はガスの入口、２はガスの出口、３は上ケース、４は弁室、５はリンク機構、６は回転バルブ、７はバルブシート、８はバルブシート台、９は流路本体、１０は計量室、１１は分配室、１２は計量膜、１３は伝達レバーである。
図１に示すように、膜式ガスメータには、流路本体９の上側に上ケース３が取り付けられ、上ケース３の上部左右位置にガスの入口１及びガスの出口２が備えられている。また流路本体９に上ケース３が取り付けられた状態で、ケーシング内は気密構造となっている。 FIG. 1 is a partial cross-sectional view for explaining a specific configuration example of a film type gamma to which the present invention can be applied. In FIG. 1, 1 is a gas inlet, 2 is a gas outlet, 3 is an upper case, 4 is a valve chamber, 5 is a link mechanism, 6 is a rotary valve, 7 is a valve seat, 8 is a valve seat base, and 9 is a flow The path body, 10 is a measuring chamber, 11 is a distribution chamber, 12 is a measuring membrane, and 13 is a transmission lever.
As shown in FIG. 1, the membrane gas meter is provided with an upper case 3 on the upper side of the flow path body 9, and a gas inlet 1 and a gas outlet 2 at the upper left and right positions of the upper case 3. The casing has an airtight structure with the upper case 3 attached to the flow path body 9.

流路本体９の内側上部にはバルブシート台８が設けられている。そして膜式ガスメータの内部において、バルブシート台８の上側空間に弁室４が形成され、また下側空間に分配室１１と計量室１０とが形成されている。
またバルブシート台８の上側には、バルブシート７と、バルブシート７上に回転可能に軸支され該バルブシート７に摺接する回転バルブ６とが備えられている。 A valve seat base 8 is provided on the inner upper portion of the flow path body 9. Inside the membrane gas meter, a valve chamber 4 is formed in the upper space of the valve seat base 8, and a distribution chamber 11 and a measuring chamber 10 are formed in the lower space.
On the upper side of the valve seat base 8, there are provided a valve seat 7 and a rotary valve 6 that is rotatably supported on the valve seat 7 and is in sliding contact with the valve seat 7.

また流路本体９は、前後方向の中央部に設けられている仕切り壁により前後一対の計量室１０に分割されている。これら一対の計量室１０には、それぞれ計量膜１２が備えられる。これにより４つの計量空間に区切られた計量室１０が設けられる。   The flow path body 9 is divided into a pair of front and rear measuring chambers 10 by a partition wall provided at the center in the front-rear direction. Each of the pair of measuring chambers 10 is provided with a measuring film 12. As a result, a measuring chamber 10 divided into four measuring spaces is provided.

入口１から流入するガスは、弁室４を経て回転バルブ６のゲートを通過し、バルブシート７に設けられた分配口と、バルブシート台８に設けられた分配室口とを通って分配室１１に流入し、分配室１１の給排路に従って計量室１０に吸気される。ここでは回転する回転バルブ６のゲートの位置で決まるいずれかの計量室１０にガスが吸気される。そして吸気されたガスの圧力で計量膜１２が往復運動し、吸気された計量室１０の反対側の計量室１０に充満していたガスは、計量膜１２により圧力がかけられて分配室１１に排気され、さらにバルブシート台８の分配室口とバルブシート７の分配口を介して回転バルブ６の内部空間を通り、再度流路本体９内の出口通路を通って、バルブシート台８の排気口から出口２に排気される。   The gas flowing in from the inlet 1 passes through the valve chamber 4, passes through the gate of the rotary valve 6, passes through the distribution port provided in the valve seat 7 and the distribution chamber port provided in the valve seat base 8. 11, and is sucked into the measurement chamber 10 according to the supply / discharge path of the distribution chamber 11. Here, gas is sucked into one of the measuring chambers 10 determined by the position of the gate of the rotating rotary valve 6. Then, the metering membrane 12 reciprocates by the pressure of the sucked gas, and the gas filled in the metering chamber 10 on the opposite side of the sucked metering chamber 10 is pressurized by the metering membrane 12 into the distribution chamber 11. The exhausted air further passes through the internal space of the rotary valve 6 through the distribution chamber port of the valve seat base 8 and the distribution port of the valve seat 7, passes through the outlet passage in the flow passage body 9 again, and exhausts the valve seat base 8. It is exhausted from the mouth to the outlet 2.

計量膜１２は、リンク機構５に間接的に連結され、リンク機構５が回転バルブ６に連結されている。そして計量室１０に対するガスの流入にともなって、膜式ガスメータの前後方向に計量膜１２が往復移動することにより、リンク機構５が動作して回転バルブ６を回転させる。回転バルブ６の回転運動は伝達レバー１３を介してカウンタ部に伝えられ、ガスの計量値が容積単位（ｍ3，Ｌ）に換算されて表示される。 The metering membrane 12 is indirectly connected to the link mechanism 5, and the link mechanism 5 is connected to the rotary valve 6. As the gas flows into the metering chamber 10, the metering membrane 12 reciprocates in the front-rear direction of the membrane gas meter, so that the link mechanism 5 operates to rotate the rotary valve 6. The rotational movement of the rotary valve 6 is transmitted to the counter unit via the transmission lever 13, and the measured value of the gas is converted into a volume unit (m 3 , L) and displayed.

図２は、図１に示す膜式ガスメータにおける流路本体、バルブシート台、バルブシート及び回転バルブの分解斜視図である。
上記のように膜式ガスメータの流路本体９の上部には、バルブシート台８が取り付けられ、その上にバルブシート７と回転バルブ６とが順に取り付けられる。バルブシート台８の下側には、分配室１１と計量室１０（図１）とが設けられている。またバルブシート台８の上側空間には、入口１からガスが供給される弁室４（図１）が設けられる。 FIG. 2 is an exploded perspective view of the channel main body, the valve seat base, the valve seat, and the rotary valve in the membrane gas meter shown in FIG.
As described above, the valve seat base 8 is attached to the upper part of the flow path main body 9 of the membrane gas meter, and the valve seat 7 and the rotary valve 6 are sequentially attached thereon. A distribution chamber 11 and a measuring chamber 10 (FIG. 1) are provided below the valve seat base 8. Further, a valve chamber 4 (FIG. 1) to which gas is supplied from the inlet 1 is provided in the upper space of the valve seat base 8.

回転バルブ６は、バルブシート７に対して回転可能に軸支されているもので、その円周方向のほぼ１／４の範囲に膜式ガスメータの上下方向にガスを通過させるためのゲート６１を備えている。またバルブシート７には、ほぼ９０°ごとに分割されたそれぞれ４つの分配口７１が設けられ、バブルシート台８にもほぼ９０°ごとに分割されたそれぞれ４つの分配室口８１が設けられ、分配口７１と分配室口８１との位置が合うように取り付けられている。そして計量膜１２の往復運動により回転バルブ６が回転することで、回転バルブ６のゲート６１に連通する分配口７１と分配室口８１が決定される。   The rotary valve 6 is rotatably supported with respect to the valve seat 7 and has a gate 61 for allowing gas to pass in the vertical direction of the membrane gas meter in a range of about 1/4 of its circumferential direction. I have. The valve seat 7 is provided with four distribution ports 71 divided approximately every 90 °, and the bubble sheet base 8 is also provided with four distribution chamber ports 81 divided approximately every 90 °. The distribution port 71 and the distribution chamber port 81 are attached so that the positions match. Then, when the rotary valve 6 is rotated by the reciprocating motion of the metering membrane 12, the distribution port 71 and the distribution chamber port 81 communicating with the gate 61 of the rotary valve 6 are determined.

弁室４（図１）に供給されたガスは、回転バルブ６のゲート６１を通過し、ゲート６１に連通する分配口７１及び分配室口８１から分配室１１側に取り込まれる。そしてガスはさらに分配室１１の給排路を経て、流路本体９の計量室１０に吸気される。計量室１０は、上述のように４つに分割された計量空間からなっていて、各計量空間には分配室１１の別々の給排路からガスが吸気される。   The gas supplied to the valve chamber 4 (FIG. 1) passes through the gate 61 of the rotary valve 6 and is taken into the distribution chamber 11 side from the distribution port 71 and the distribution chamber port 81 communicating with the gate 61. Then, the gas is further sucked into the measuring chamber 10 of the flow path body 9 through the supply / discharge path of the distribution chamber 11. The measuring chamber 10 is composed of four measuring spaces divided as described above, and gas is sucked into each measuring space from separate supply / exhaust passages of the distribution chamber 11.

そして計量室１０へのガスの吸気により計量膜１２が変位することで、その反対側の計量室１０からガスが排出される。排出されたガスは、バルブシート台８及びバルブシート７にそれぞれ設けられた４つの分配口７１及び分配室口８１のうち、ゲート６１の反対側に位置する分配口７１及び分配室口８１から回転バルブ６の内部空間に取り込まれる。内部空間に取り込まれたガスは、再度流路本体９内の出口通路を通って排気口８２へと導かれ、排気口８２の上方に連結された排気通路を介して出口２（図１）から排気される。   Then, when the measurement film 12 is displaced by the intake of the gas into the measurement chamber 10, the gas is discharged from the measurement chamber 10 on the opposite side. The discharged gas rotates from the distribution port 71 and the distribution chamber port 81 located on the opposite side of the gate 61 among the four distribution ports 71 and the distribution chamber ports 81 provided in the valve seat base 8 and the valve seat 7 respectively. It is taken into the internal space of the valve 6. The gas taken into the internal space is again led to the exhaust port 82 through the outlet passage in the flow path body 9 and from the outlet 2 (FIG. 1) via the exhaust passage connected above the exhaust port 82. Exhausted.

なお本発明に関わる実施形態では、上記のようなバルブシート台８と回転バルブ６との間にバルブシート７を配した構成のみならず、バルブシート７を配することなく、バルブシート台８の上面を摺動面として直接に回転バルブ６を設けた構成をとることができる。
以下に本発明に関わるバルブシート台の流路形状構成の実施形態を説明する。
図３は、流路本体上方から回転バルブの設置状態を観察したときの様子を示す図で、図４は、図３のＡ−Ａ断面を部分的に示す図である。図５において、６２はガス排出流路の一部を構成する回転バルブの内部空間である。 In the embodiment according to the present invention, not only the configuration in which the valve seat 7 is disposed between the valve seat base 8 and the rotary valve 6 as described above, but also the valve seat base 8 is disposed without the valve seat 7 being disposed. A configuration in which the rotary valve 6 is directly provided with the upper surface as a sliding surface can be employed.
Hereinafter, an embodiment of a flow path shape configuration of a valve seat base according to the present invention will be described.
FIG. 3 is a view showing a state when the installation state of the rotary valve is observed from above the flow path body, and FIG. 4 is a view partially showing the AA cross section of FIG. In FIG. 5, 62 is an internal space of the rotary valve that constitutes a part of the gas discharge passage.

入口１（図１）から供給されたガスは、回転バルブ６のゲート６１を通過し、ゲート６１に連通する分配室口８１から分配室１１側に取り込まれる（矢印ｐ）。一方、計量室１０から分配室１１に排出されたガスは、ゲート６１と反対側の貫通孔８１を通って、回転バルブ６の内部空間６２に取り込まれる。そして内部空間６２に取り込まれたガスは、流路本体９に形成された出口通路９１を通って排気口８２へと導かれ（矢印ｑ）、出口２（図１）から排気される。   The gas supplied from the inlet 1 (FIG. 1) passes through the gate 61 of the rotary valve 6 and is taken into the distribution chamber 11 side from the distribution chamber port 81 communicating with the gate 61 (arrow p). On the other hand, the gas discharged from the measuring chamber 10 to the distribution chamber 11 is taken into the internal space 62 of the rotary valve 6 through the through hole 81 on the side opposite to the gate 61. The gas taken into the internal space 62 is guided to the exhaust port 82 through the outlet passage 91 formed in the flow path body 9 (arrow q) and exhausted from the outlet 2 (FIG. 1).

ここで図４に示す実施形態では、バルブシート台８に設けられた分配室口８１の分配室１１側の開口は、回転バルブ６側の開口よりも拡大されている。つまり、分配室口８１は、回転バルブ側よりも分配室１１側で拡大された形状をもっている。図４の例では、分配室口８１は、分配室１１に向かって段階的に拡大する形状を有している。   Here, in the embodiment shown in FIG. 4, the opening on the distribution chamber 11 side of the distribution chamber port 81 provided on the valve seat base 8 is larger than the opening on the rotary valve 6 side. That is, the distribution chamber port 81 has a shape that is enlarged on the distribution chamber 11 side than on the rotary valve side. In the example of FIG. 4, the distribution chamber port 81 has a shape that expands stepwise toward the distribution chamber 11.

バルブシート台８の分配室口８１の部分は給排気の流路が狭くなる部分であり、従来は膜式ガスメータ全体の圧力損失の３０〜４０％を占めていた。従来の分配室口８１は、回転バルブ６の内径と殆ど同じ径の直管部を構成していたが、圧力損失は流路の長さに比例して増加するため、直管部はできるだけ少なくするほうが良い。
本実施形態では、バルブシート台８の分配室口８１の分配室側開口を拡大する形状とすることで、バルブシート台８の排気路の直管部を減らすことができ、また給排気路を拡大することによって流速を減速させることで圧力損失を低減させることができる。分配室１１側の開口の面積は、回転バルブ６側の開口の面積より大きくするほど効果的であり、また分配室１１側の開口を分配室１１の幅に合わせることが最も効果的である。 The portion of the distribution chamber port 81 of the valve seat base 8 is a portion where the flow path of the supply / exhaust becomes narrow, and conventionally, it occupied 30 to 40% of the pressure loss of the entire membrane gas meter. The conventional distribution chamber port 81 has constituted a straight pipe part having almost the same diameter as the inner diameter of the rotary valve 6, but the pressure loss increases in proportion to the length of the flow path, so that the straight pipe part is as small as possible. Better to do.
In this embodiment, the shape of the distribution chamber side opening of the distribution chamber port 81 of the valve seat base 8 is enlarged so that the straight pipe portion of the exhaust path of the valve seat base 8 can be reduced, and the supply / exhaust path can be reduced. The pressure loss can be reduced by decelerating the flow velocity by enlarging. It is more effective that the area of the opening on the distribution chamber 11 side is larger than the area of the opening on the rotary valve 6 side, and it is most effective to match the opening on the distribution chamber 11 side with the width of the distribution chamber 11.

図５は、本発明の膜式ガスメータの他の実施形態を説明するための図で、図４のＡ−Ａ断面を部分的に示す他の図である。
本実施形態では、バルブシート台８の分配室口８１は、分配室１１に向かうに従って末広状に拡大する形状を有している。バルブシート台８を通過したガスはその向きを９０°を変えるが、本実施形態の構成により、分配室１１に向かうガスの流れ及び分配室１１から回転バルブ６に向かうガスの流れがスムーズになり、さらに圧力損失を低減させることができる。 FIG. 5 is a view for explaining another embodiment of the membrane gas meter of the present invention, and is another view partially showing the AA cross section of FIG. 4.
In the present embodiment, the distribution chamber port 81 of the valve seat base 8 has a shape that widens toward the distribution chamber 11. The direction of the gas passing through the valve seat base 8 is changed by 90 °. However, the configuration of this embodiment makes the gas flow toward the distribution chamber 11 and the gas flow from the distribution chamber 11 toward the rotary valve 6 smooth. Furthermore, pressure loss can be reduced.

図５の構成では、分配室口８１の回転バルブ６側に一部直管部分が形成されているが、回転バルブ６側から分配室１１側に向かって漸次分配室口８１が拡大されていく構成をとってもよい。また拡大していく分配室口８１の内壁面は、回転バルブ６側から分配室１１に向かって直線形状を有して構成されているが、これを曲線により構成してもよい。この場合にも、分配室１１側の開口の面積は、回転バルブ６側の開口の面積より大きくするほど効果的であり、また分配室１１側の開口を分配室１１の幅に合わせるのが最も効果的である。   In the configuration of FIG. 5, a part of the straight pipe portion is formed on the rotary valve 6 side of the distribution chamber port 81, but the distribution chamber port 81 gradually expands from the rotary valve 6 side toward the distribution chamber 11 side. A configuration may be taken. Further, the inner wall surface of the distribution chamber port 81 that expands is configured to have a linear shape from the rotary valve 6 side toward the distribution chamber 11, but this may be configured by a curve. Also in this case, it is more effective that the area of the opening on the side of the distribution chamber 11 is larger than the area of the opening on the side of the rotary valve 6, and it is most effective to match the opening on the side of the distribution chamber 11 with the width of the distribution chamber 11. It is effective.

図６は、本発明の膜式ガスメータの更に他の実施形態を説明するための図で、図４のＡ−Ａ断面を部分的に示す更に他の図である。
本実施形態では、バルブシート台８と回転バルブ６との間に、バルブシート台８の分配室口８１にそれぞれ連通する貫通孔として形成された複数の分配口７１を備えたバルブシート７を配置している。回転バルブ６は、バルブシート７の上面に対して摺動する。 FIG. 6 is a view for explaining still another embodiment of the membrane gas meter of the present invention, and is still another view partially showing the AA cross section of FIG.
In the present embodiment, the valve seat 7 having a plurality of distribution ports 71 formed as through holes respectively communicating with the distribution chamber ports 81 of the valve seat base 8 is disposed between the valve seat base 8 and the rotary valve 6. is doing. The rotary valve 6 slides with respect to the upper surface of the valve seat 7.

またバルブシート台８の分配室口８１は、図６に示すように分配室１１に向かうに従って末広状に拡大する形状を有している。この場合にも拡大していく分配室口８１の内壁面を、回転バルブ６側から分配室１１に向かって曲線により構成してもよい。あるいはバルブシート台８の分配室口８１を図４に示すような形状で構成してもよい。   The distribution chamber port 81 of the valve seat base 8 has a shape that expands toward the distribution chamber 11 as shown in FIG. Also in this case, the inner wall surface of the distribution chamber port 81 that expands may be configured by a curve from the rotary valve 6 side toward the distribution chamber 11. Alternatively, the distribution chamber port 81 of the valve seat base 8 may be configured as shown in FIG.

回転バルブ６との摺動部は気密性が必要であるため、成型後にラップ処理を行う必要がある。本実施形態では、回転バルブ６との摺動部をバルブシート台８とは別部品のバルブシート７で構成するため、円盤状のバルブシート７をラップ処理すればよく、製造時の作業性が良くなり、歩留まりを向上させることができる。   Since the sliding portion with the rotary valve 6 needs to be airtight, it is necessary to perform a lapping process after molding. In this embodiment, since the sliding portion with the rotary valve 6 is constituted by the valve seat 7 which is a separate part from the valve seat base 8, the disk-shaped valve seat 7 may be lapped, and the workability at the time of manufacture is improved. It improves and the yield can be improved.

図７は、本発明の膜式ガスメータの更に他の実施形態を説明するための図で、図４のＡ−Ａ断面を部分的に示す更に他の図である。
本実施形態では、バルブシート台８と回転バルブ６との間に、バルブシート台８の分配室口８１にそれぞれ連通する複数の分配口７１を備えたバルブシート７を配置した構成において、さらにバルブシート７に設けられた分配口７１のバルブシート台８側の開口が、回転バルブ６側の開口よりも拡大されている。つまり、バルブシート７の分配口７１は、回転バルブ６側よりも分配室１１側で拡大された形状をもっている。分配口７１の形状は、回転バルブ６からバルブシート台８に向かうに従って直線状に拡大してもよく、また曲線形状で拡大するようにしてもよい FIG. 7 is a view for explaining still another embodiment of the membrane gas meter of the present invention, and is still another view partially showing the AA cross section of FIG.
In the present embodiment, the valve seat 7 having a plurality of distribution ports 71 respectively communicating with the distribution chamber ports 81 of the valve seat base 8 is disposed between the valve seat base 8 and the rotary valve 6. The opening on the valve seat base 8 side of the distribution port 71 provided in the seat 7 is larger than the opening on the rotary valve 6 side. That is, the distribution port 71 of the valve seat 7 has a shape that is enlarged on the distribution chamber 11 side than on the rotary valve 6 side. The shape of the distribution port 71 may be expanded linearly from the rotary valve 6 toward the valve seat base 8, or may be expanded in a curved shape.

本実施形態では、回転バルブ６の摺動部をバルブシート７により構成し、バルブシート７にてガスの流路をバルブシート台８に向けて拡大し、さらにバルブシート台８でガスの流路を分配室１１に向けて拡大するため、分配室１１に向かうガスの流れ及び分配室１１から回転バルブ６に向かうガスの流れがスムーズになり、さらに圧力損失を低減させることができ、また回転バルブ６との摺動部をバルブシート台８とは別部品のバルブシート７で構成するため、製造時の作業性が良くなり、歩留まりを向上させることができる。   In the present embodiment, the sliding portion of the rotary valve 6 is configured by the valve seat 7, the gas flow path is expanded toward the valve seat base 8 in the valve seat 7, and the gas flow path is further increased in the valve seat base 8. Is expanded toward the distribution chamber 11, the gas flow toward the distribution chamber 11 and the gas flow toward the rotary valve 6 from the distribution chamber 11 become smooth, and pressure loss can be further reduced. Since the sliding portion with respect to 6 is constituted by the valve seat 7 which is a separate part from the valve seat base 8, the workability at the time of manufacture is improved and the yield can be improved.

本発明を適用可能な膜式ガメータの具体的な構成例を説明するための部分断面図である。It is a fragmentary sectional view for demonstrating the specific structural example of the film | membrane type meter which can apply this invention. 図１に示す膜式ガスメータにおける流路本体、バルブシート台、バルブシート及び回転バルブの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the flow-path main body, valve seat stand, valve seat, and rotary valve in the membrane gas meter shown in FIG. 本発明の膜式ガスメータの一実施形態を説明するための図で、流路本体上方から回転バルブの設置状態を観察したときの様子を示す図である。It is a figure for demonstrating one Embodiment of the membrane-type gas meter of this invention, and is a figure which shows a mode when the installation state of a rotary valve is observed from flow path main body upper direction. 本発明の膜式ガスメータの一実施形態を説明するための図で、図３のＡ−Ａ断面を部分的に示す図である。It is a figure for demonstrating one Embodiment of the film | membrane type gas meter of this invention, and is a figure which shows the AA cross section of FIG. 3 partially. 本発明の膜式ガスメータの他の実施形態を説明するための図で、図３のＡ−Ａ断面を部分的に示す図である。It is a figure for demonstrating other embodiment of the film | membrane type gas meter of this invention, and is a figure which shows the AA cross section of FIG. 3 partially. 本発明の膜式ガスメータの更に他の実施形態を説明するための図で、図３のＡ−Ａ断面を部分的に示す図である。It is a figure for demonstrating other embodiment of the membrane gas meter of this invention, and is a figure which shows the AA cross section of FIG. 3 partially. 本発明の膜式ガスメータの更に他の実施形態を説明するための図で、図３のＡ−Ａ断面を部分的に示す図である。It is a figure for demonstrating other embodiment of the membrane gas meter of this invention, and is a figure which shows the AA cross section of FIG. 3 partially. 一般的な膜式ガスメータの計量動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the measurement operation | movement of a general film | membrane type gas meter.

符号の説明Explanation of symbols

１…ガスの入口、２…ガスの出口、３…上ケース、４…弁室、５…リンク機構、６…回転バルブ、７…バルブシート、８…バルブシート台、９…流路本体、１０…計量室、１１…分配室、１２…計量膜、１３…伝達レバー、６１…ゲート、６２…内部空間、７１…分配口、８１…分配室口、８２…排気口、９１…出口通路、１０１…カウンタ、１０２…回転バルブ、１０３…リンク機構、１０４…計量膜、１０５…計量室。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Gas inlet, 2 ... Gas outlet, 3 ... Upper case, 4 ... Valve chamber, 5 ... Link mechanism, 6 ... Rotary valve, 7 ... Valve seat, 8 ... Valve seat stand, 9 ... Flow path main body, 10 ... Metering chamber, 11 ... Distribution chamber, 12 ... Metering membrane, 13 ... Transmission lever, 61 ... Gate, 62 ... Internal space, 71 ... Distribution port, 81 ... Distribution chamber port, 82 ... Exhaust port, 91 ... Outlet passage, 101 ... Counter, 102 ... Rotary valve, 103 ... Link mechanism, 104 ... Metering membrane, 105 ... Metering chamber.

Claims (5)

往復運動可能な計量膜により区分される計量室と、該計量室へのガスの供給及び前記計量室からのガスの排出のための給排路を備えた分配室と、前記分配室に対するガスの供給及び該分配室からのガスの排気を制御する回転バルブと、前記回転バルブと前記分配室との間で、前記回転バルブを介した分配室へのガスの供給及び前記分配室からのガスの排気を可能とする貫通孔として形成された複数の分配室口を備えたバルブシート台と、前記計量室に流入するガスの圧力差による前記計量膜の往復運動を前記回転バルブに伝えるリンク機構とを備え、前記回転バルブの回転運動によりガス流量を計量する膜式ガスメータにおいて、
前記分配室口の前記分配室側の開口は、前記回転バルブ側の開口よりも拡大されていることを特徴とする膜式ガスメータ。 A metering chamber divided by a reciprocating metering membrane; a distribution chamber having a supply / discharge path for supplying gas to the metering chamber and discharging gas from the metering chamber; and A rotary valve that controls supply and exhaust of gas from the distribution chamber, and between the rotary valve and the distribution chamber, gas supply to the distribution chamber via the rotary valve and gas supply from the distribution chamber A valve seat base provided with a plurality of distribution chamber ports formed as through-holes that allow exhaust; and a link mechanism that transmits the reciprocating motion of the metering membrane to the rotary valve due to the pressure difference of the gas flowing into the metering chamber. In a membrane gas meter that measures the gas flow rate by the rotational movement of the rotary valve,
An opening on the distribution chamber side of the distribution chamber port is larger than an opening on the rotary valve side. 請求項１に記載の膜式ガスメータにおいて、前記分配室口は、前記分配室に向かって段階的に拡大する形状を有することを特徴とする膜式ガスメータ。   2. The membrane gas meter according to claim 1, wherein the distribution chamber port has a shape that expands stepwise toward the distribution chamber. 請求項１に記載の膜式ガスメータにおいて、前記分配室口は、前記分配室に向かうに従って末広状に拡大する形状を有することを特徴とする膜式ガスメータ。   2. The membrane gas meter according to claim 1, wherein the distribution chamber opening has a shape that expands in a divergent shape toward the distribution chamber. 請求項１または２に記載の膜式ガスメータにおいて、前記バルブシート台と前記回転バルブとの間に、前記バルブシート台の複数の分配室口にそれぞれ連通する貫通孔として形成された複数の分配口を備えたバルブシートを配置したことを特徴とする膜式ガスメータ。   3. The membrane gas meter according to claim 1 or 2, wherein a plurality of distribution ports formed as through holes respectively communicating with the plurality of distribution chamber ports of the valve seat base between the valve seat base and the rotary valve. A membrane gas meter, comprising a valve seat provided with 請求項３に記載の膜式ガスメータにおいて、前記分配口の前記バルブシート台側の開口は、前記回転バルブ側の開口よりも拡大されていることを特徴とする膜式ガスメータ。   4. The membrane gas meter according to claim 3, wherein an opening on the valve seat base side of the distribution port is larger than an opening on the rotary valve side.
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JP2015222204A (en) * 2014-05-22 2015-12-10 愛知時計電機株式会社 Film type gas meter and on-off valve for film type gas meter

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