JP4588386B2 - ガスメータ - Google Patents

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本発明は、ガスメータに関する。具体的には、計測流路を構成する各部材の位置決めが容易な超音波式のガスメータに関する。
上述した超音波式のガスメータの従来例として、ガスメータ内部に計測室が形成されたものがある(特許文献1を参照。)。計測室の内部には流管(本発明でいう計測流路に該当する。)が収納されている。流管は、その両端が開口した筒体であり、計測室の内壁との間に隙間をあけた状態で計測室内に位置決め固定される。
計測室に流入したガスは、隙間を通って迂回しつつ流管内に流入する。ガスを迂回させることで、流管に流入するガスの脈動が抑制される。
特開2004−85211号公報
しかし上述のガスメータは各構成要素の構造が複雑であり、計測室内に流管を位置決め固定する組付け作業に手間がかかるという問題があった。
また流管の外表面の形状が製造時に変形する可能性があった。つまり上述の流管は樹脂製の成形品であり、その外表面には凹み部が形成されている。この凹み部の底面を構成する壁は、他の流管の外表面部分と比較して薄くなっている。壁の厚みが薄い部位では成形後の冷却速度が他の部位よりも速いため、凹み部の底面が冷却されて硬くなっても他と部位はまだ柔らかいままである。この結果として、冷却過程で凹み部の側部形状が変形してしまう可能性があった。
もっとも、冷却時間を長くして凹み部の変形を抑えることもできるが、流管の生産性が低下する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、略面一な計測流路の外部面に凸形状の位置決め手段を形成して、その組付け作業を容易にするとともにガスメータの構成要素の製造時における変形を抑えることにある。
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、計測流路内の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、ガスメータは、断面略四角形状で筒形状の計測流路と計測流路を収納する収納部材とを備え、計測流路の筒長さ方向両端には、計測流入口と計測流出口とが形成され、計測流入口と計測流出口の少なくとも一方にはフランジ部が形成され、収納部材には、その組付け状態時において計測流路の外部面と対向する対向面が配置形成されており、収納部材の対向面と計測流路の外部面とには、収納部材内部に計測流路を位置決め固定する位置決め部位が形成され、位置決め部位は、計測流路の外部面に形成された凸部位と、組付け状態時において凸部位に臨む収納部材の対向面の部位に形成された収納部位とで構成され、計測流路を構成する各辺の外部面は、フランジ部の形成された部位と凸部位の形成された部位以外の部位が略同一平面に形成されている。
この第1の発明では、計測流路の外部面に凸部位が形成されている。また収納部材の対向面には収納部位が形成されている。組付け作業時において収納部位に凸部位を収納させることで、収納部内における計測流路の位置決め固定が行なわれる。
また計測流路の外部面は、フランジ部の形成された部位と凸部位の形成された部位以外の部位が略同一平面に形成されている。
ここで「収納部位」とは、凸部位を収納可能な大きさ・形状を有する凹み部である。例えば、対向面を凹形状とした収納部位,対向面の縁を切り欠いた切欠き形状の収納部位などがある。
また第1の発明に係るガスメータでは、計測流路には、リング状のシール部材が嵌め込まれ、リング状のシール部材は、凸部位よりも計測流路の端部側に凸部位に沿って配置され、組付け状態の収納部材と計測流路とは、リング状のシール部材によってシール状態となる
そして組付け状態時のシール部材は、計測流路と収納部材との隙間に配置される。同状態のシール部材は、計測流路と収納部材との両者に接した状態となりその両者間の隙間をふさぐ。つまり両者は、シール部材で密閉された状態(シール状態)となる。
またシール部材は、凸部位に沿って配置されると共にその凸部位よりも計測流路の端部側に配置される。
さらに第1の発明に係るガスメータでは、凸部位の高さ寸法が、収納部位の収納寸法よりも短く設定されるとともに、シール部材の直径が、収納部位の収納寸法よりも大きく設定される。
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、収納部材は、組付け状態時において計測流路の一方の側に位置する第一の部材と、同状態において計測流路の他方の側に位置する第二の部材とからなり、第一の部材と第二の部材の両者に対向面が形成され、組付け状態時においては、両者の対向面で計測流路を挟持した状態となる。
第2の発明では、収納部材は二つの部材からなる。第一の部材は、組付け状態時において計測流路の一方の側面部分に位置する。第二の部材は、組付け状態時において計測流路の他方の側面部分に位置する。二つの部材には、それぞれ対向面が形成されている。この二つの対向面によって、組付け状態時の計測流路が挟持された状態となる。
次に第3の発明に係るガスメータは、第1の発明又は第2の発明に係るガスメータにおいて、収納部位は、ガスの流れる方向に対して直交して形成されるとともに同方向に離間して二箇所形成され、凸部位は、ガスの流れる方向に対して直交して配置されるとともに収納部位に対応する位置に二つ形成され、組付け状態において、二箇所の収納部位で挟まれた対向面を二つの凸部位で挟持する。
第3の発明では、凸部位と収納部位とは共にガスの流れる方向に対して直交して設けられている。また組付け状態においては、二箇所の収納部位で挟まれた対向面を二つの凸部位で挟持した状態となる。
次に第の発明に係るガスメータは、第1の発明から第の発明のいずれかに係るガスメータにおいて、計測流路の各面を構成する壁は、フランジ部の形成された部位と凸部位の形成された部位とを除き、その厚みが略同一である。
の発明では、フランジ部の形成された部位と凸部位の形成された部位とを除き、計測流路の各辺を構成する壁の厚みが略同一に形成されている。
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、組付け作業時において収納部位に凸部位を収納するだけで、収納部材内に計測流路を位置決めすることができる。位置決め作業が従来品よりも簡単なだけ、計測流路の組付け作業が容易となる。
また計測流路は、フランジ部と凸部位が形成された部位以外の外部面は略同一平面に形成されている。外部面に凹み部がないため、冷却速度の違いによる計測流路の変形を防止又は低減することができる。
また第1の発明によれば、計測流路と収納部材との両者の隙間は密閉されているため、同隙間のガスの行き来が制限されることとなる。また凸部位に沿ってシール部材が配置されるため、シール部材の位置決めがしやすい。また凸部位よりも計測流路の端部側にシール部材が配置されるため、シール部材の嵌め込み作業時に凸部位が邪魔とならない。
次に第2の発明によれば、第一の部材の対向面と第二の部材の対向面とを用いて計測流路を挟持する。このため、対向面が一面だけの場合と比較してより安定して計測流路を収納部材内に位置決め固定することができる。
次に第3の発明によれば、二箇所の収納部位で挟まれた対向面を二つの凸部位で挟持した状態となるため、ガスの流れる方向に計測流路がズレることを防止又は低減することができる。
次に第の発明によれば、フランジ部の形成された部位と凸部位の形成された部位を除き、計測流路の各辺を構成する壁の厚みが略同一に形成されているため、各壁間の厚みの違いが原因となる成形後の冷却速度の違いを抑えることができる。この結果として冷却速度の違いによって生じる計測流路の変形を更に防止又は低減することができる。
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。なお図7は、図6の計測管のVII‐VII線断面に相当する。
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ガス流量計測流路20(図2を参照。)内に流れるガスの流量を計測する。
このガス流量計測流路20は、後述の通り収納ケース21と計測管30とからなる。計測管30は、収納ケース21内に組付けられて収納されている(図3を参照。)。
本実施例に係るガスメータ1は、収納ケース21内における計測管30の位置決めが容易な構成を有するものである。
[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10,15,20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。
またガス流量計測流路20は、収納ケース21と,計測管30とからなる。計測管30は、収納ケース21内に組付けられて収納されている(図3を参照。)。
なお本実施例の収納ケース21が本発明に係る「収納部材」に相当する。また本実施例の計測管30が本発明に係る「計測流路」に相当する。
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収納ケース21内の計測管30へと流入する。計測管30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。
なおガスメータ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。
[収納ケース]
図3の収納ケース21は、上蓋部材21aと底蓋部材21bとで構成されている。
この上蓋部材21aに底蓋部材21bを嵌め込むことで、内部が中空の収納ケース21が形成される。また上蓋部材21aと底蓋部材21bとに後述の計測管30が挟まれた状態で、収納ケース21内部に計測管30が収納される。
なお本実施例の上蓋部材21aが本発明に係る「計測流路の一方の側に位置する第一の部材」に相当する。また本実施例の底蓋部材21bが本発明に係る「計測流路の他方の側に位置する第二の部材」に相当する。
[上蓋部材]
図3の上蓋部材21aは、収納ケース21の外形を形作る箱体である。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。
また上蓋部材21aは、図4に示す通り、その断面が略U形状をしている。同図の断面で見てU字形状の両先端部には、上述した各ガス流路10,15と収納ケース21とを連通する連通口22,23が形成されている。
また連通口22,23で挟まれた部分の内壁面側には、第一の対向面27aが形成されている。第一の対向面27aは、組付け状態時において後述の計測管30の上面部30uと向き合う面である。
なお上蓋部材21aには、計測管30の各側壁部30l,30rと向き合う対向面(図示しない。)もそれぞれ形成されている。
図4に示す第一の対向面27aは、凹凸のない面一の面である。この第一の対向面27aには第一の凹部位28a,28aが形成されている。
第一の凹部位28aは、その断面が階段形状に切り欠かれて形成された切欠き部位である。つまり第一の凹部位28aは、第一の対向面27aに対して垂直な垂直面と,その垂直面に連接した第一の対向面27aに対して平行な平行面とで構成されている。
各第一の凹部位28a,28aは、図4で見て第一の対向面27aの左右の縁にそれぞれ形成されている。各第一の凹部位28a,28aは、第一の対向面27aの両端縁部分に間隔寸法tuをあけて形成されている。
この第一の凹部位28aに、後述の計測管30の凸部位35が収納されることとなる。
[底蓋部材]
図5の底蓋部材21bは、収納ケース21の底部を形成する板部材である。同図で見て底蓋部材21bの上側面には、第二の対向面27bが形成されている。
第二の対向面27bも凹凸のない面一の形状の面である。そして第二の対向面27bの両端部分にも、第二の凹部位28b,28bが形成されている。第二の凹部位28bは、組付け状態時において後述の計測管30の底面部30dと向き合う面である。
この第二の凹部位28bは、第一の凹部位28aと同様にその断面が階段形状に切り欠かれて形成された切欠き部位である。つまり第二の凹部位28bも、垂直面と平行面とで構成されている。
各第二の凹部位28b,28b間の間隔寸法はtdである。本実施例では、上述の間隔寸法tuと間隔寸法tdとが同じ寸法に設定されている。
[計測管]
図6に示す計測管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の四面で構成される断面略長方形状の管部材である。
また計測管30の一方の開放口には第一のフランジ部30iが配設されている。計測管30の他方の開放口には第二のフランジ部30eが配設されている。各フランジ部30i,30eを設けることで、計測管30に流入するガスの脈動を抑える。
また各面30l,30r,30u,30dを構成する壁の厚みは、各フランジ部30i,30eと後述の凸部位35の形成された部位を除き、略同一に形成されている。
同図の第一の側壁部30lと第二の側壁部30rとにはセンサ孔41がそれぞれ形成されている。各センサ孔41,41は、略長方形状の貫通窓である。この各センサ孔41,41には乱流抑制部材60(図7を参照。)が計測管30の内壁側から嵌め込まれている。各センサ孔41,41に乱流抑制部材60が嵌め込まれることで、計測管30内を流れるガスが各センサ孔41,41付近で渦を巻いて乱流となることを防止する。
また各側壁部30l,30rには、整流板70が架橋状態で固定されている(図7を参照。)。整流板70は略平板形状の板部材であり、超音波の伝播経路上のガスの流れを整えるための部材である。
計測管30の外表面には凸部位35が形成されている。
図9に示す通り、凸部位35自体は板形状であり、計測管30の外表面に立設した状態で形成されている。凸部位35は、ガスの流れる方向に直交して形成されている。
この凸部位35は、図6の通り計測管30を取り巻く形で切れ目なく形成されている。また凸部位35は、計測管30の外表面に間隔寸法tmをあけて二箇所形成されている。各凸部位35,35の間隔寸法tmは、上述の間隔寸法tu(又は間隔寸法td)とほぼ同じ寸法に設定されている。このため各凸部位35,35は、図7,8に示す組付け状態時において上述の各凹部位28a,28bの垂直面と面接触した状態となる。
また図8に示す通り、凸部位35の高さ寸法は、第一の凹部位28a(第二の凹部位28b)の収納寸法tkよりも短い。このため図7,8に示す組付け状態時では、上述の各凹部位28a,28bの平行面と各凸部位35,35とが接触しない配置状態となる。
また計測管30には、シール部材40が嵌め込まれている。
[シール部材]
図9に示す通りシール部材40は、ゴム弾性を有するリング状の部材である。
また図7に示す通りシール部材40,40は、凸部位35よりも計測管30の開口寄りに配置されている。
図8に示すシール部材40の直径は、各凹部位28a,28bの収納寸法tkよりも大きい。このため図8に示す組付け状態時においては、上述の第一の凹部位28aの平行面によって同図で見て上から下へと計測管30にシール部材40,40が押しつけられた状態となる。
なお図7,8の組付け状態時のシール部材40は、第二の凹部位28bの平行面によって同図で見て下から上へと計測管30に押しつけられた状態となる。更に、計測管30の各側壁部30l,30rの各凹部位の平行面(図示しない。)によっても計測管30に押しつけられた状態となる。
[作用・効果]
先ず、図7,8の組付け状態時において計測管30の凸部位35を各凹部位28a,28bに収納させることで、計測管30における計測管30の位置決めを行う。各凹部位28a,28bに凸部位35を収納させるだけで、収納ケース21内に計測管30を位置決めすることができる。位置決め作業が従来品よりも簡単なだけ、計測管30の組付け作業が容易となる。
また計測管30は、各フランジ部30i,30eと凸部位35,35とが形成された部位以外の外部面は略同一平面に形成されている。外部面に凹み部がないため、従来品を製造する際におこる冷却速度の違いが原因の計測管30の変形を防止することができる。
次に、第一の対向面27aと第二の対向面27bとを用いて計測管30を挟持する形で位置決め固定する。このため、対向面が一面だけの場合と比較してより安定して収納ケース21内に計測管30を固定することができる。
また組付け状態時においては、二箇所の凹部位28a,28a(28b,28b)で挟まれた第一の対向面27a(第二の対向面27b)は二つの凸部位35,35で挟持された状態となる。このため、ガスの流れによってガスの流れる方向に計測管30がズレることを防止又は低減することができる。
次に、収納ケース21と計測管30との両者の隙間はシール部材40によって密閉されているため、同隙間のガスの行き来が制限されることとなる。この結果として同隙間からガスを漏らすことなく、計測管30内にガスを流入させることができる。
また凸部位35に沿ってシール部材40が配置されるため、シール部材40の位置決めがしやすい。また凸部位35よりもガス流入口30i側(またはガス排出口30e側)にシール部材40が配置されるため、シール部材40の嵌め込み作業時に凸部位35が邪魔とならない。
次に、各フランジ部30i,30eと凸部位35の形成された部位を除き、計測管30の各辺を構成する壁の厚みが略同一に形成されているため、計測管30を構成する各部30l,30r,30u,30dの厚みの違いが原因となる成形後の冷却速度の違いを抑えることができる。この結果として冷却速度の違いによって生じる計測管30の変形を更に防止又は低減できる。
[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。
先ず第一の対向面27aと第二の対向面27bとのいずれか一方にのみ凹部位が形成されていてもよい。この場合凸部位35も、形成された凹部位に対応して計測管30の一方の外部面にのみ形成される。
また第一の対向面27aと第二の対向面27bの両者にのみ凹部位が形成され、計測管30の各側壁部30l,30rと向き合う対向面は形成されていなくともよい。また逆に、計測管30の各側壁部30l,30rと向き合う対向面のみ形成されていてもよい。
次に凹部位は、各対向面27a,27bを凹形状にへこまして形成された凹み部でもよい。凹み部は、上述のシール部材40と凸部位35の両者を収納可能な収納寸法を有する。シール部材40を凹み部に収納することで、図7の左右方向にシール部材40がズレることを防止できる。また凹み部であれば、図7で見て各対向面27a,27bの中央位置に形成することもできるため、その形成位置の自由度が高まる。
次に凸部位35の形状は適宜変更可能である。例えば凸部位35における各凹部位28a,28bを臨む辺が面取りされていてもよい。また図7,8で見て凸部位35の断面が三角形状,半円形状でもよい。各凹部位28a,28bに凸部位35を入れやすくなる。
また計測管30の各面の凸部位35はそれぞれ独立して形成されていてもよい。つまり各面に形成された凸部位35が切れ目なくつながっている必要はない。
た収納ケース21と計測管30とを接着剤などで接着して両者の隙間をなくした場合にはシール部材40を計測管30に嵌め込む必要はない。
次にを構成する各部30l,30r,30u,30dの厚みは、成形後の冷却速度にさほどの違いがなければそれぞれ異なっていてもよい。
次に計測管30にはフランジ部30iのみが形成され、フランジ部30eは形成されていなくともよい。また、フランジ部30eのみが計測管30に形成されていてもよい。
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。 上蓋部材の断面図である。 底蓋部材の断面図である。 計測管の斜視図である。 計測管の断面図である。 計測管の凸部位付近の断面図である。 計測管の凸部位付近の斜視図である。
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 収納ケース
21a 上蓋部材
21b 底蓋部材
22,23 連通口
25 センサ収納部
27a 第一の対向面
27b 第二の対向面
28a 第一の凹部位
28b 第二の凹部位
30 計測管
30u 上面部
30l 第一の側壁部
30r 第二の側壁部
30d 底面部
30i 第一のフランジ部
30e 第二のフランジ部
35 凸部位
40 リング部材
41 センサ孔
60 乱流抑制部材
70 整流板

Claims (4)

  1. 計測流路内の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、
    該ガスメータは、断面略四角形状で筒形状の前記計測流路と該計測流路を収納する収納部材とを備え、
    該計測流路の筒長さ方向両端には、計測流入口と計測流出口とが形成され、該計測流入口と該計測流出口の少なくとも一方にはフランジ部が形成され、
    前記収納部材には、その組付け状態時において前記計測流路の外部面と対向する対向面が配置形成されており、
    該収納部材の対向面と前記計測流路の外部面とには、前記収納部材内部に該計測流路を位置決め固定する位置決め部位が形成され、
    該位置決め部位は、前記計測流路の外部面に形成された凸部位と、
    前記組付け状態時において前記凸部位に臨む前記収納部材の対向面の部位に形成された収納部位とで構成され、
    前記計測流路を構成する各辺の外部面は、前記フランジ部の形成された部位と前記凸部位の形成された部位以外の部位が略同一平面に形成され、
    前記計測流路には、リング状のシール部材が嵌め込まれ、
    該リング状のシール部材は、該凸部位よりも前記計測流路の端部側に該凸部位に沿って配置され、
    前記組付け状態の前記収納部材と前記計測流路とは、前記リング状のシール部材によってシール状態となり、
    前記凸部位の高さ寸法が、前記収納部位の収納寸法よりも短く設定されるとともに、前記シール部材の直径が、前記収納部位の収納寸法よりも大きく設定され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、
    前記収納部材は、前記組付け状態時において前記計測流路の一方の側に位置する第一の部材と、同状態において該計測流路の他方の側に位置する第二の部材とからなり、
    該第一の部材と前記第二の部材の両者に前記対向面が形成され、
    前記組付け状態時においては、前記両者の対向面で前記計測流路を挟持した状態となることを特徴とするガスメータ。
  3. 請求項1又は請求項2に記載のガスメータであって、
    前記収納部位は、ガスの流れる方向に対して直交して形成されるとともに同方向に離間して二箇所形成され、
    前記凸部位は、ガスの流れる方向に対して直交して配置されるとともに前記収納部位に対応する位置に二つ形成され、
    前記組付け状態において、二箇所の前記収納部位で挟まれた前記対向面を前記二つの凸部位で挟持することを特徴とするガスメータ。
  4. 請求項1から請求項3のいずれかに記載のガスメータであって、
    前記計測流路の各面を構成する壁は、前記フランジ部の形成された部位と前記凸部位の形成された部位とを除き、その厚みが略同一であることを特徴とするガスメータ。
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