JP3921518B2 - 電子化ガスメータの脈動吸収構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子化ガスメータの脈動吸収構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、マイクロコンピュータを利用して流量センサによる検出流量を積算してガス使用量を算出したり、異常時には保安のために流路を遮断する遮断弁装置等を備えた電子化ガスメータが普及している。
【０００３】
図１３は、従来の電子化ガスメータの構成例を示す概略構成図である。図１３において、電子化ガスメータは、ガス供給源側である上流側配管５１Ａ及びガス消費源側である下流側配管５２Ａの間に接続される。この上流側配管５１Ａ及び下流側配管５２Ａは、所定の間隔を有して、電子化ガスメータの流入口５１及び流出口５２がそれぞれ連結されている。流入口１１から流入したガスは、ガスメータ内部の流路５３を通過し、流出口５２に流出していく。この流路５３の一部には流量センサ１０が取り付けられ、ここでのガス流が流量センサ１０によって計量される。流量センサ１０は、その測定面が流路の内壁面から流路中にやや突出するように取付けられている。流量センサ１０としては、例えば、マイクロフローセンサが用いられる。
【０００４】
このマイクロフローセンサは、シリコンチップ上にヒータを挟んで所定の間隔を持って上流側に及び下流側に温度センサが配置された測定面を有する。このようなマイクロフローセンサでは、ヒータにより発せられた熱が、流路５３を通過するガスを媒体として、上流側及び下流側温度センサに伝わると、この伝わった熱に応じた温度に応じた起電力が各温度センサに発生する。この発生した起電力の差が、流路５３を流れる流速に対応する熱起電力信号として、マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）５０に出力される。この熱起電力信号はアナログ値であるので、ＣＰＵ５０でディジタル信号に変換される。ＣＰＵ５０は、このディジタル信号を基にして、流路５３を流れるガスの瞬時的な流速を求め、これに流路５３の断面積及びその構造に依存する係数を乗じて、流路５３内を流れるガスの瞬時流量を求める。更に、ＣＰＵ５０は、瞬時流量を所定の周期でサンプリングし、このサンプリング周期に基づいて、ガス配管内５１Ａ及び５２Ａを流れるガスの積算流量を求めて、表示部（図示しない）に表示させる。また、ＣＰＵ５０は、流路５３内のガス圧またはガス流量の異常値を検知した場合には、遮断弁装置５５Ａの遮断弁を閉制御して流路５３を流れるガスを遮断する。
【０００５】
上述の電子化ガスメータでは、流量センサ１０が取り付けられている流路部分は、ガスの流れ方向に沿って流量センサ１０の前後に十分な直線距離Ｌ３及びＬ４が設けられている。すなわち、この距離Ｌ３及びＬ４を十分に設定することによって、流量センサ１０に対する上流側及び下流側からの影響を軽減して、検出精度を高めるようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、電子化ガスメータの小型化が進むと、流量センサ１０前後の流路直線部を十分確保しきれなくなり、流量センサ１０は、その上流側のガス供給圧力や下流側のガス使用状況の影響を受け易くなるという問題が発生する。この結果、流量検出精度も不安定になるという問題が発生しがちである。また、ガス消費源としての給湯器やガスヒートポンプ等は、間歇駆動されていることが多く、このため流路内に圧力変動、すなわち脈動が発生して、逆流が発生することがある。特に、給湯器のバルブオン／オフ制御により発生する脈動は、周波数的には５０Ｈｚ〜１５０Ｈｚで圧力波形的には正弦波であり、ガスヒートポンプと比較してより厳しい環境になっている。そこで、この逆流を検出してより正確な流量を検出する必要があるが、圧力変動が大きいため、流速変動も大きくなり、それにより、瞬時流量を検出するガスメータにおいては計量誤差が大きくなる。
【０００７】
一方、上述の電子化ガスメータでは、保安のために遮断弁装置５５Ａ等の内部装置を流路５３の途中に介設する必要もあり、流路形状が流量センサ１０を挟んで非対称にならざるを得ない。この結果、正流時及び逆流時のセンサ出力特性が不均一になり、流量計算のためのパラメータ設定が複雑になって、マイクロコンピュータの処理負担が大きくなったり、ＲＡＭ領域がいたずらに増大するという問題も発生する。
【０００８】
よって本発明は、上述した現状に鑑み、脈動の影響を軽減することにより計測精度が高く、かつ流量測定に関する処理を軽減させる電子化ガスメータを提供することを課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためになされた請求項１記載の発明は、流量センサが設置された電子化ガスメータの流路中に、整流板を含む整流器を配置し、前記整流板は、前記流量センサが設置されている前記流路部分の断面を、前記流量センサが設置されている第１層と該第１層以外の層とに所定の比率で分割するように配置されており、前記第１層には、前記整流板の一方の端部及び他方の端部に、それぞれ、脈動吸収用の圧損発生部材としてオリフィスまたはメッシュが備えられており、前記流量センサはフローセンサであり、前記整流板は、前記オリフィスまたはメッシュによる流速の変化を該フローセンサ付近で補正するための絞りが形成されており、前記整流器は、前記絞りの流れ方向の両端部に配置された整流用のメッシュを更に備えることを特徴とする電子化ガスメータの脈動吸収構造に存する。
【００１０】
請求項１記載の発明によれば、流量センサが設置された電子化ガスメータの流路中に、整流板を含む整流器を配置し、整流板は、流量センサが設置されている前記流路部分の断面を、流量センサが設置されている第１層と該第１層以外の層とに所定の比率で分割するように配置されており、第１層には、整流板の一方の端部及び他方の端部に、それぞれ、脈動吸収用の圧損発生部材としてオリフィスまたはメッシュが備えられており、流量センサはフローセンサであり、整流板は、前記オリフィスまたはメッシュによる流速の変化を該フローセンサ付近で補正するための絞りが形成されており、整流器は、絞りの流れ方向の両端部に配置された整流用のメッシュを更に備えているので、流入口や流出口からの脈動の発生時、脈動が流量センサが設置されている第１層のみ圧損発生部材により減衰され、脈動による流速変動値が減衰されるため、脈動の影響を軽減することができる。
【００１１】
また、圧損発生部材はオリフィスであるので、オリフィスによって低コストで脈動の影響を軽減することができる。
【００１２】
また、流量センサはフローセンサであり、整流板は、オリフィスによる流速の変化を該フローセンサ付近で補正するための絞りが形成されているので、フローセンサのセンサ出力特性に影響を与えることなく、脈動の影響を軽減することができる。また、オリフィスによる減衰（抵抗分とみなす）と、オリフィスと絞り間の流路の容積（コンデンサとみなす）によるＬＰＦ（ローパスフィルタを形成し、このＬＰＦにより脈動周波数を減衰させるという効果もある。
【００１３】
また、メータの静特性上の３σ（標準偏差）バラツキを改善することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。まず、図１を用いて本発明の主旨を理解するのに役立つ第１の参考例に係る電子化ガスメータの脈流吸収構造について説明する。図１は、第１の参考例に係る電子化ガスメータの脈流吸収構造を示す概略断面図である。
【００１５】
図１に示すように、電子化ガスメータ内の流路５３には、流量センサ（例えば、マイクロフローセンサ）１０が設置されている。また、流量センサ１０付近の流路５３には、複数の整流板１４と、圧損発生部材としてのオリフィス１６とからなる整流器１が設置されている。
【００１６】
複数の整流板１４は、共に同一形状をなしており、流路５３の断面を流れ方向にほぼ均等に分割するように、それぞれ、等間隔かつ平行になるように配置されている。複数の整流板１４は、流量センサ１０の設置位置を基準として配置されており、詳細には、流れ方向に沿って流量センサ１０の設置位置から整流板１４の一方の端部までの長さ（Ｌ１）が、流量センサ１０の設置位置から整流板１４の他方の端部までの長さ（Ｌ２）と同一になるように配置されている。
【００１７】
複数の整流板１４のうちの一番上にある整流板１４は、流量センサ１０が設置されている第１層の小流路を形成し、一番上にある整流板１４の真下にある整流板１４は、一番上にある整流板１４との間で第２層の小流路を形成し、以下同様にして第３層〜第６層の小流路が形成されている。
【００１８】
オリフィス１６は、上述の第１層の小流路を形成する一番上にある整流板１４の一方の端部及び他方の端部に、それぞれ備えられている。
【００１９】
このような構成にすることにより、たとえば電子化ガスメータの流入口から流路５３内に導入された大きな振幅の圧力変動を伴う脈動Ｍは、第１層の小流路のみオリフィス１６による圧力損失によって減衰され、小さな振幅の圧力変動を伴う脈動Ｍ′となるため、第１層の小流路内の流速変動値が減衰する。オリフィス１６による圧力損失は、第１層以外の層が現状のままの構成であるため、ガスメータとして許容される圧力損失値には影響しない。また、オリフィス１６という絞り構造部品の追加による対策であるため、低コストで脈動対策後の流路を構成することが可能である。
【００２０】
流量センサ１０の設置位置については、両側のオリフィス１６より等距離で、整流板１４の中心にある対称構造となっている。これは、メータ内部では脈動により正流、逆流を繰り返しているため、対称構造とすることによって、正流、逆流時に同一の流速分布の計測を行うことができる効果がある。
【００２１】
すなわち、整流板１４は、流量センサ１０の設置位置を基準としてＬ１＝Ｌ２となるように配置されているので、ガスの流れは、流路５３内の図１の左側から右側への正流時および右側から左側への逆流時に整流板１４によって同等に整流されるので、流量センサ１０から乱れの少ないセンサ出力が得られると共に、正流時及び逆流時の流量センサ１０の出力特性が均一化される。この結果、電子化ガスメータにおいて、正流時及び逆流時に同等のパラメータ及び処理手順が適用できるため、流量計算処理が簡素化される。
【００２２】
次に、図２は、第１の参考例に係る電子化ガスメータの脈流吸収構造を示し、（Ａ）は概略平面図、（Ｂ）は概略断面図である。図２において、整流器１は、図１の構成に加えて、第１層の小流路を構成する整流板１４として、流量センサ１０付近で最も流路が狭くなるように、絞り１４ａを持たせた形状となるように、耐熱性プラスチックの一体成形により変形させた整流板を用いている。
【００２３】
このように変形した整流板１４を用いる理由は次の通りである。すなわち、図１に示す第１の参考例では、オリフィス１６の通過後の第１層の小流路における流速は、通過前の流速より低下する。そこで、この流速の低下を対策するために、絞り１４ａを持たせた整流板１４を用いるのである。この絞り１４ａにより、流量センサ（例えば、マイクロフローセンサ）１０付近の流速は上昇するので、絞り１４ａを、オリフィス１６による流速低下が流量センサ１０付近の流速上昇で解消される程度に設定することにより、オリフィス１６による流速変化の影響を補正することができ、流量センサ１０は、第１の参考例と変わらないセンサ出力特性を得ることができる。また、オリフィス１６による減衰（抵抗分とみなす）と、オリフィス１６と絞り１４ａ間の流路の容積（コンデンサとみなす）によるＬＰＦ（ローパスフィルタ）を形成し、このＬＰＦにより脈動周波数を減衰させるという効果もある。
【００２４】
次に、図３は、第３の参考例に係る電子化ガスメータの脈流吸収構造を示す概略断面図である。図３において、整流器１は、図１の構成に加えて、整流用の第１メッシュ１５Ａ及び整流用の第２メッシュ１５Ｂを更に備えている。
【００２５】
第１メッシュ１５Ａ及び第２メッシュ１５Ｂは、複数の整流板１４を上流側及び下流側からそれぞれ密着して挟むように、流路５３の途中に流路５３の流れ方向と直交する方向に配置されている。第１メッシュ１５Ａおよび第２メッシュ１５Ｂの目の細かさ、すなわち、１平方インチ当たりの格子数は同一であり、例えば８０個である。
【００２６】
このような構成にすることにより、従来のように、流量センサ１０の設置位置から前後の整流板１４の長さが十分になくても、上流側及び下流側の影響を大きく軽減することができる。すなわち、正流時には、第１メッシュ１５Ａ及び整流板１４を通過して整流されるので、流量センサ１０から乱れの少ないセンサ出力が得られる。また、正流時には、第２メッシュ１５Ｂにより、これより下流側からの影響が排除される。また、逆流時には、第２メッシュ１５Ｂ及び整流板１４を通過して整流されるので、流量センサ１０から乱れの少ないセンサ出力が得られる。また、逆流時には、第１メッシュ１５Ａにより、これより上流側からの影響が排除される。この結果、整流板１４の長さが十分になくても、整流板１４の長さが十分にある場合と同等の整流作用が得られるため、本整流器１が装着される電子化ガスメータの小型化を促進することができる。また、第１メッシュ１５Ａ及び第２メッシュ１５Ｂは、複数の整流板１４を上流側及び下流側からそれぞれ密着して挟むように配置されているので、整流板１４と各メッシュとの間にすき間が発生することがなくなり、整流効果が上がって測定精度がより向上する。
【００２７】
次に、図４は、第４の参考例に係る電子化ガスメータの脈流吸収構造を示す概略断面図である。図４において、整流器１は、図３の構成に加えて、整流用の第３メッシュ１５Ｃ及び整流用の第４メッシュ１５Ｄを更に備えている。
【００２８】
第３メッシュ１５Ｃは、第１メッシュ１５Ａの上流側に所定の間隔をおいて流路５３の途中に流路５３の流れ方向と直交する方向に配置され、第４メッシュ１５Ｄは、第２メッシュ１５Ｂの下流側に所定の間隔をおいて流路５３の途中に流路５３の流れ方向と直交する方向に配置されている。そして、これら第３メッシュ１５Ｃ及び第４メッシュ１５Ｄの目の細かさ、すなわち、１平方インチ当たりの格子数は、それぞれ、例えば４０個及び８０個である。したがって、図４の場合には、上流側から順に各メッシュの格子数は、４０個（粗）、８０個（密）、８０個（密）及び８０個（密）となっている。
【００２９】
このような構成にすることにより、正流時には、第３メッシュ１５Ｃ及び第１メッシュ１５Ａ、並びに整流板１４を通過して整流されるので、流量センサ１０からさらに乱れの少ないセンサ出力が得られる。また、正流時には、第２メッシュ１５Ｂ及び第４メッシュ１５Ｄにより、これより下流側からの影響が排除される。また、逆流時には、正流時と流れの向きが逆になるだけで、各メッシュ及び整流板は同等の作用をする。これらの結果、整流板１４の長さが十分になくても、整流板１４の長さが十分にある場合と同等の整流作用が得られるため、本整流器１が装着されるガスメータ等の流量測定装置の小型化を促進することができる。
【００３０】
次に、図５は、第５の参考例に係る電子化ガスメータの脈流吸収構造を示す概略断面図である。図５において、整流器１は、図３に示す第３の参考例におけるオリフィス１６に代えて、圧損発生用のメッシュ１５Ｅを第１層の小流路を形成する一番上にある整流板１４の一方の端部及び他方の端部に配置している。すなわち、第２層から第６層までの小流路は、第１メッシュ１５Ａが配置され、第１層の小流路は、第１メッシュ１５Ａが除去され、代わりに圧損発生用のメッシュ１５Ｅが配置される。この圧損発生用のメッシュ１５Ｅは、第１メッシュ１５Ａより目の細かいメッシュであり、例えば１平方インチ当たりの格子数が３００個のものを用いる。
【００３１】
このような構成にすることにより、オリフィス１６の場合と同様に、流路５３内の大きな振幅の圧力変動を伴う脈動は、第１層の小流路のみ圧損発生用のメッシュ１５Ｅによる圧力損失によって第２層乃至第６層よりも減衰され、小さな振幅の圧力変動を伴う脈動となるため、第１層の小流路内の流速変動値が減衰する。
【００３２】
なお、図示しないが、図５に示した第５の参考例の変形例として、図２に示す第２の参考例と同様に、第１層の小流路を構成する整流板１４として、流量センサ１０付近で最も流路が狭くなるように、絞り１４ａを持たせた形状となるように耐熱性プラスチックの一体成形により変形させた整流板を用いても良い。この場合、圧損発生用のメッシュ１５Ｅによる流速変化の影響を補正することができ、流量センサ１０は、第１の参考例と変わらないセンサ出力特性を得ることができる。
【００３３】
次に、上述のような参考例で説明した電子化ガスメータの脈流吸収構造における整流器１の具体的構成の一例について、図６〜図１０を用いて説明する。ここでは、図４に示す第４の参考例に係る電子化ガスメータの脈流吸収構造における整流器１の具体的構成について説明する。図６及び図７は、それぞれ、整流器１の斜視図及び分解斜視図である。また、図８、図９及び図１０は、それぞれ、図６及び図７で示す整流器が装着される電子化ガスメータのガスメータ本体を示す平面図、背面図及び図８におけるＸ−Ｘ線断面図である。
【００３４】
図６及び図７に示すように、整流器１は、第１及び第２メッシュユニット１１及び１２、並びに整流板ユニット１３から構成される。これらのユニット１１、１２及び１３は、それぞれ別途に形成されて、これらが一体化されて一つの整流器１が形成される。このような整流器１は、例えば、電子化ガスメータの流量センサ１０が設置される流路５３の途中に装着される。
【００３５】
第１メッシュユニット１１は、所定長の四角形筒状の外枠部、及びこの外枠部により形成される両開口面をそれぞれ覆い、整流器１が装着される流路のガス流方向に対して垂直になるように、この外枠部に図４で示したような第１メッシュ１５Ａおよび第３メッシュ１５Ｃがそれぞれ固着されている。詳細には、第１メッシュ１５Ａ及び第３メッシュ１５Ｄは、それぞれ、この外枠部の下流側開口面及び上流側開口面を覆うように固着されている。この固着には、例えば超音波振動溶着が利用される。これら外枠部及びメッシュは、それぞれ、例えば、耐熱性プラスティック製及び金属製である。この第１メッシュユニット１１の両側面縁部からは、可撓性のある腕状の係止片１１１、１１３が突設されている。そして、これら係止片１１１、１１３のそれぞれの先端付近には、内向する係止突起１１１ａ、１１３ａが形成されている。
【００３６】
また、第２メッシュユニット１２は、第１メッシュユニット１１と類似の構成を有しており、所定長の四角形筒状の外枠部、及びこの外枠部により形成される上流開口面を覆い、整流器１が装着される流路のガス流方向に対して垂直になりこの外枠の上流側開口面及び下流側開口面を覆うように、図４で示したような第２メッシュ１５Ｂ及び第４メッシュ１５Ｄがそれぞれ固着されている。この固着にも、例えば超音波振動溶着が利用される。これら外枠部及びメッシュは、それぞれ、例えば、耐熱性プラスティック製及び金属製である。この第２メッシュユニット１２における上流側両側面縁部からも、可撓性のある腕状の係止片１２２、１２４が突設されている。そして、これら係止片１２２、１２４のそれぞれの先端付近には、内向する係止突起１２２ａ、１２４ａが形成されている。なお、ここでいう上流側又は下流側とは、正流時における上流側又は下流側を示すものとする。
【００３７】
一方、整流板ユニット１３は、所定長で断面凹状をした外枠部、及びこの外枠部の内壁に流路の断面を均等に分割するように、図４で示したような複数の薄い板状の整流板１４が、それぞれ、等間隔で平行に配設されている。これら外枠部及び整流板１４は共に、例えば、耐熱性プラスティック製である。また、一番上にある整流板１４の一方の端部及び他方の端部に、それぞれ、圧損発生部材としてのオリフィス１６が設けられている。
【００３８】
整流板ユニット１３には、対向する側面外壁がくりぬかれるようにして、４つの係止溝１３１、１３２等（係止片１１３、１２４に対応する係止溝は不図示）が形成されている。詳細には、係止溝１３１は、係止片１１１の係止突起１１１ａがスライド可能なスライド溝部１３１ｂ及び係止突起１１１ａに対応した形状の係止凹部１３１ａから構成される。また、整流板ユニット１３の外枠部の対向する内壁には、薄板状の複数の整流板１４がそれぞれスライド挿入される複数の溝１３５が形成されている。これらの溝１３５を利用して、複数の整流板１４が取り付けられる。他の係止溝１３２等も同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００３９】
そして、整流板ユニット１３を両側から挟むように、第１メッシュユニット１１及び第２メッシュユニット１２が組み付けられて整流器１が形成される。すなわち、整流器１の組み立て時には、まず、複数の整流板１４がそれぞれ、整流板ユニット１３の複数の溝１３５にスライド挿入される。次に、係止片１１１、１１３の係止突起１１１ａ、１１３ａを、係止溝１３１、１３２のスライド溝部１３１ｂ等上をスライドさせながら、係止凹部１３１ａ等まで誘導して、係止突起１１１ａ、１１３ａを係止凹部１３１ａ等に係合させる。これによって、第１メッシュユニット１１を整流板ユニット１３に固定する。
【００４０】
同様にして、第２メッシュユニット１２の整流板ユニット１３への固定時には、係止片１２２、１２４の係止突起１２２ａ、１２４ａを、係止溝１３２等のスライド溝部１３２ｂ等上をスライドさせながら、係止凹部１３２ａ等まで誘導して、係止突起１２２ａ、１２４ａを係止凹部１３２ａ等に係合させる。なお、この第２メッシュユニット１２の整流板ユニット１３への固定を、第１メッシュユニット１１の整流板ユニット１３への固定より先に行ってもよいし、組み立て時間節約のために、第１メッシュユニット１１及び第２メッシュユニット１２を同時に整流板ユニット１３に固定するようにしても良い。このようにして組み立てられた整流器１は、図８〜図１０に示すガスメータ本体５の流路５３の所定位置に固定される。
【００４１】
このように、整流板１４、各メッシュ１５Ａ〜１５Ｄ及びオリフィス１６をユニット化して組み込むことにより、整流器１が簡易でコンパクトな構成となるため、電子化メータは、上述したような整流作用による小型化に加えて、更なる小型化が可能になる。また、整流器１をコンパクトな構成でユニット化することにより、量産性も向上する。更に、上述のような構成により、第１メッシュ１５Ａ及び第２メッシュ１５Ｂが、複数の整流板１４を上流側及び下流側から密着して挟むように配置することが可能になり、整流効果が上がって測定精度がより向上する。さらなる説明を加えると、せっかくメッシュ１５Ａ，１５Ｂにより整流しても、メッシュ１５Ａ，１５Ｂと整流板１４との間にすき間があると、このすき間に渦が発生してしまい、整流効果が半減するが、上述の参考例のような密着構成にすることにより、この渦の発生を防止し、良好な測定精度を得ることができるようになる。
【００４２】
ところで、上述した整流器１が装着される電子化ガスメータは、図８〜図１０に示すガスメータ本体５と、ガスメータ本体５の正面側に覆設される図示しないガスメータカバーから構成される。なお、電子化ガスメータは、マイクロコンピュータを装備して流量計算処理やガス使用量積算処理をしたり、ガス流異常を検出してガス流路遮断等の異常処理を行うものである。
【００４３】
図８〜図１０に示すように、ガスメータ本体５は、箱型状の外形をしており、例えば、アルミダイキャスト製である。このガスメータ本体５の上面には、ガス供給源側及びガス消費源側に至るそれぞれのガス配管に連接される円筒状の流入口５１及び流出口５２が設けられている。流入口５１から流入したガスは、正面からみてＵ字型のガスメータ本体５に形成された流路５３を経て、流出口５２側に流出していく。この流路５３の途中には、整流器１を収容するために整流器１の形状に対応した整流器収容部５４が形成されている。
【００４４】
この整流器収容部５４は、詳細には、上述した整流器１を構成する第１メッシュユニット１１、第２メッシュユニット１２及び整流板ユニット１３にそれぞれ対応する第１メッシュユニット収容部５４１、第２メッシュユニット収容部５４２及び整流板ユニット収容部５４３から構成されている。特に、整流板ユニット収容部５４３には、流路５３を通過するガス流量を検出するための流量センサ１０として、例えば、マイクロフローセンサ（不図示）の測定面に対応した円形状のセンサ孔５４４が設けられている。詳細には、このセンサ孔５４４の位置は、整流板ユニット収容部５４３の中央部に設けられており、ここに整流器１が装着された際に、流れ方向に沿って流量センサ１０前後の整流板１４の長さＬ１及びＬ２が同一になる。
【００４５】
また、このガスメータ本体５には、遮断弁装置５５Ａ、圧力検出器５５Ｂや感震器５５Ｃ等の関連部品が所定位置に配置される。また、遮断弁装置５５Ａ等の関連部品や流量検出等の各種処理を行うマイクロコンピュータに電源を供給する複数個の電池５６が、ガスメータ本体５の中央部に配置される。更に、ガスメータ本体５には、上記関連部品や、図示しない表面カバー、裏面カバーをネジ止め固定するための複数のネジ止部５７Ａ、５７Ｂ、５７Ｃ、５７Ｄが設けられている。なお、図８及び図９に示すように、ガスメータ本体５内の流路５３の途中には保安のための遮断弁装置５５Ａが設けられるので、これに伴い、流路５３は、流量センサ１０の設置箇所を挟んで上流側と下流側とで非対称形になっている。
【００４６】
このような形状のガスメータ本体５に前述した整流器１が装着される。すなわち、整流器１は、ガスメータ本体５に形成された流路５３の途中にある整流器収容部５４に装着される。詳細には、図４に示す整流器１の一番上に配置される整流板１４が、図９に示すガスメータ本体５の整流器収容部５４のセンサ孔５４４に対向し、整流器１を構成する第１メッシュユニット１１、第２メッシュユニット１２及び整流板ユニット１３が、整流器収容部５４を構成する第１メッシュユニット収容部５４１、第２メッシュユニット収容部５４２及び整流板ユニット収容部５４３にそれぞれ対応するようにして、整流器１が、ガスメータ本体５の背面から装着される。このように装着されると、上述したように、流れ方向に沿って流量センサ１０前後の整流板１４の長さＬ１及びＬ２が同一になる。
【００４７】
そして、このようにして整流器１が装着されたガスメータ本体５の背面側には、ここでは図示しない裏面カバーが覆設されて、複数のネジ止め部５７Ｂを利用してネジ止めされる。また、ガスメータ本体５の正面側にも同様に、ここでは図示しない積算流量を表示する表示器やマイクロコンピュータ等を搭載した電子基板を挟んで、表示窓部やリセットスイッチ等が配設された表面カバーが覆設されて、複数のネジ止め部５７Ｄを利用してネジ止めされる。このようにして、本整流器１が装着された電子化ガスメータが組み立て完了する。
【００４８】
なお、このような電子化ガスメータでは、流量センサ１０により検出された流路５３を通過するガス流量が、ここでは図示しないマイクロコンピュータにより積算されて、その値が表示器（不図示）上に表示される。また、流量等の異常時にはマイクロコンピュータにより指令されて、流路５３が遮断弁装置５５Ａにより遮断される。
【００４９】
このように、図４に示す構成の整流器１を電子化ガスメータに適用することにより、遮断弁装置５５Ａにより保安性が高められることは勿論、流量センサ１０前後の整流板１４の長さが十分になくても上流側及び下流側からの影響が大きく軽減されるため、小型化が達成されたガスメータが得られる。また、流れ方向に沿って流量センサ１０前後の整流板１４の長さが同一になるようにしているので、正流時及び逆流時の流量センサ１０の出力特性も均一化される。したがって、正流時及び逆流時に同等のパラメータ及び処理手順が適用できるため、流量計算処理が簡素化されてマイクロコンピュータの負担が軽減される。
【００５０】
次に、図１１は、本発明の第１の実施形態に係る電子化ガスメータの脈動吸収構造を示す概略断面図である。図１１に示すように、本発明の第１の実施形態は、図２に示す第２の参考例の変形例として、絞り１４ａの流れ方向の両端部に第５メッシュとしての整流用のメッシュ１５Ｆを更に備えている。このように、整流用のメッシュ１５Ｆをオリフィス１６と流量センサ１０の間に入れることにより、メータの静特性上（すなわち、脈動がないとき）の３σ（標準偏差）バラツキを改善することができる。この改善は、特に高流量時に著しい効果が得られる。また、整流用のメッシュ１５Ｆの追加により、定常流時と脈動時の流速分布をほぼ同一とすることができる。
【００５１】
図１２は、図１１に示す本発明の第１の実施形態における流量センサ１０の出力特性を示すグラフである。図１２において、横軸は、ガス流量、すなわち時間当たりのガス流量（リットル）を示し、縦軸は、流量センサ１０の出力のバラツキ、すなわち３σ（標準偏差）／平均（％）を示す。図１２に示すように、０〜５０００（リットル／時）の流量範囲において、ほぼ２％未満のバラツキとなり、きわめて乱れの少ないセンサ出力が得られる。
【００５２】
次に、本発明の第２の実施形態として、上述した第５の参考例の変形例においても、絞り１４ａの流れ方向の両端部に第５メッシュとしての整流用のメッシュ１５Ｆを更に備えても良い。この場合も、メータの静特性上（すなわち、脈動がないとき）の３σ（標準偏差）バラツキを改善することができる。
【００５３】
以上の通り、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限らず、種々の変形、応用が可能である。
【００５４】
たとえば、上述の実施形態では、流量センサ１０が設置されている流路５３部分の断面を、整流板１４により第１層から第６層までの小流路に分割しているが、これに限らず他の分割形態にすることができ、例えば６層以上の多層にしたり、第１層の整流板１４のみを残して残りの５層を形成する整流板１４を除去したりすることができる。
【００５５】
また、オリフィス１６の穴の形状は、円形や楕円形等の任意の形状に変形可能である。
【００５６】
また、本発明は、電子式ガスメータ以外の流量測定装置にも適用可能である。また、整流器を構成するユニット数や係止片等の形状も、本発明の主旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、流入口や流出口からの脈動の発生時、脈動が流量センサが設置されている第１層のみ圧損発生部材により減衰され、脈動による流速変動値が減衰されるため、脈動の影響を軽減することができる。
【００５８】
また、オリフィスまたはメッシュによって低コストで脈動の影響を軽減することができる。
【００５９】
また、フローセンサのセンサ出力特性に影響を与えることなく、脈動の影響を軽減することができる。また、オリフィスまたはメッシュによる減衰（抵抗分とみなす）と、オリフィスまたはメッシュと絞り間の流路の容積（コンデンサとみなす）によるＬＰＦ（ローパスフィルタを形成し、このＬＰＦにより脈動周波数を減衰させるという効果もある。
【００６０】
また、メータの静特性上の３σ（標準偏差）バラツキを改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の主旨を理解するのに役立つ第１の参考例に係る電子化ガスメータの脈流吸収構造を示す概略断面図である。
【図２】 第２の参考例に係る電子化ガスメータの脈流吸収構造を示し、（Ａ）は概略平面図、（Ｂ）は概略断面図である。
【図３】 第３の参考例に係る電子化ガスメータの脈流吸収構造を示す概略断面図である。
【図４】 第４の参考例に係る電子化ガスメータの脈流吸収構造を示す概略断面図である。
【図５】 第５の参考例に係る電子化ガスメータの脈流吸収構造を示す概略断面図である。
【図６】 図４の電子化ガスメータの脈流吸収構造における整流器の具体的構成を示す斜視図である。
【図７】 図４の電子化ガスメータの脈流吸収構造における整流器の具体的構成を示す分解斜視図である。
【図８】 図６の整流器が装着される電子化ガスメータのガスメータ本体を示す平面図である。
【図９】 図８のガスメータ本体の背面図である。
【図１０】 図８のガスメータ本体におけるＸ−Ｘ線断面図である。
【図１１】 本発明の第１の実施形態に係る電子化ガスメータの脈流吸収構造を示す概略断面図である。
【図１２】 図１１に示す本発明の第１の実施形態における整流器を用いた場合の流量センサの出力特性を示すグラフである。
【図１３】 従来の電子化ガスメータの構成例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１ 整流器
１０ 流量センサ
１１ 第１メッシュユニット
１２ 第２メッシュユニット
１３ 整流板ユニット
１４ 整流板
１４ａ 絞り
１５Ａ 整流用の第１メッシュ
１５Ｂ 整流用の第２メッシュ
１５Ｃ 整流用の第３メッシュ
１５Ｄ 整流用の第４メッシュ
１５Ｅ 圧損発生用のメッシュ
１５Ｆ 整流用のメッシュ
１６ オリフィス
５３ 流路

Claims (1)

1. 流量センサが設置された電子化ガスメータの流路中に、整流板を含む整流器を配置し、
   前記整流板は、前記流量センサが設置されている前記流路部分の断面を、前記流量センサが設置されている第１層と該第１層以外の層とに所定の比率で分割するように配置されており、
   前記第１層には、前記整流板の一方の端部及び他方の端部に、それぞれ、脈動吸収用の圧損発生部材としてオリフィスまたはメッシュが備えられており、
   前記流量センサはフローセンサであり、
   前記整流板は、前記オリフィスまたはメッシュによる流速の変化を該フローセンサ付近で補正するための絞りが形成されており、
   前記整流器は、前記絞りの流れ方向の両端部に配置された整流用のメッシュを更に備える
   ことを特徴とする電子化ガスメータの脈動吸収構造。

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