JP5166989B2 - ガスメータ - Google Patents

Description

本発明は、ガスメータに係り、特に、ガス流入口とガス流出口との間を連通する流路に流速センサが配置されたガスメータに関するものである。

従来から、図９（Ａ）に示すように、メータボディ（図示せず）に設けられたガス流入口２Ａとガス流出口２Ｂとの間を連通する流路３を通過するガスの流量を検出するガスメータ１が知られている（例えば特許文献１）。上記流路３は、入口流路部３Ａと、出口流路部３Ｂと、計測流路部３Ｃと、から構成されていて、Ｕ字状に折れ曲がっている。入口流路部３Ａは、ガス流入口２Ａと連通すると共に鉛直方向に沿うように設けられている。出口流路部３Ｂは、ガス流出口２Ｂと連通すると共に鉛直方向に沿うように設けられている。計測流路部３Ｃは、入口流路部３Ａ及び出口流路部３Ｂ間に水平に沿うように設けられている。この計測流路部３Ｃ内には、複数の整流板９が配置され、この整流板９の近傍にはガスの流速を検出するための流速センサ（図示せず）が配置されている。そして、流速センサとしての一対の超音波振動子の間の超音波の伝搬速度を利用して、流量計測が行われる。

この流量計測では、ガスの流れ(単にガス流とも呼ぶ)と超音波伝搬経路のなす角をθとし、一対の超音波振動子間のガス流れ方向の長さをＬとすると、上流方向への超音波の伝搬時間Ｔ１及び下流方向への超音波の伝搬時間Ｔ２に基づいて、流速Ｖ＝Ｌ／２ｃｏｓθ（１／Ｔ１−１／Ｔ２）を求めることができる。従って、流量＝ＫＶＳとして求めることができる。ここで、Ｓは計測流路部３Ｃの断面積であり、Ｋは流速Ｖを断面積Ｓにおける平均流速に変換するときの変換係数である。

上記構成のガスメータ１において、図９（Ａ）中、太矢印で示すように、ガス流入口２Ａに流入してきたガスは、細矢印で示すように、入口流路部３Ａを通過して計測流路部３Ｃに流入する。そして、ガスは、計測流路部３Ｃ内の整流板９にて整流され、上記計測方法を利用して流量計測され、出口流路部３Ｂを通過し、ガス流出口２Ｂから流出していく。

また、組立工数削減のために、図１０に示すように、遮断弁５をガスメータ１本体の正面から取り付ける構造が提案されている。このため、ガス流入口２Ａから流入したガスが、まっすぐ下方に降りて計測流路部３Ｃに入ることができない。なお、図１０中の矢印はガスの流れを示す。また、矢印の太さが太いほどガスの流れが速いことを示す。

詳しく説明するとガス流入口２Ａから流入したガスは、遮断弁５の部分で一度ガスメータ１の背面へ流れ、ガスメータ１の背面をたどって下降し、ガスメータ１の背面から計測流路部３Ｃに流れるという複雑な流れとなった。よって、図中の太矢印に示すように計測流路部３Ｃにおいて背面側はガスの流れが速く、図中の細矢印に示すように正面側はガスの流れが遅い。即ち、計測流路部３Ｃ内においては、図１１（Ａ）に示すように、正面側と背面側とでガスの流量差がないのが理想的である。しかしながら、上述したように遮断弁５をガスメータ１本体の正面から取り付ける構造にすると、図１１（Ｂ）に示すように、計測流路部３Ｃ内においては、背面側のガス流量が正面側のガス流量より大きくなり、正面側と背面側とでガスの流量差が生じてしまう。このような計測流路部３Ｃ内でのガス流速（流量）の偏りは、ガスの流量が少ないときは問題がない。

しかしながら、ガスの流量が増加し、流速が早くなるに従って、上述した計測流路部３Ｃ内でのガス流速の偏りは大きくなる。そして、ある一定流量（例えば、６０００〜８０００Ｌ／ｈ）を越えると、計測流路部３Ｃ内で局所的に強い乱流（渦）が発生し、圧力損失が急に増加するという不具合が発生する。つまり、ある一定流量以上の領域では、図１２に示すように、流量係数（器差補正係数）を非常に大きくしないと、正しい流量が計測できなくなる。そればかりか、この一定流量以上の領域では、流量計測値のバラつきが大きく、流量誤差が大きくなってしまう、という問題があった。

そこで、図９（Ｂ）に示すように、ガス流入口２Ａ側、前面側、及び、背面側に端部が前記入口流路部３Ａの計測流路部３Ｃとの連結部の内壁と接するように水平に整流板７を設けるガスメータ１が提案されている（特許文献２）。このガスメータ１によれば、ガスが整流板７にぶつかることによって、ガスの偏った流れを乱し、かき混ぜ、均一にしてから計測流路部３Ｃ内に流入させて、精度の良い流速計測を行うことができる。しかしながら、図９(Ｂ)に示す従来のガスメータ１では、高流量域においては整流板７が全くない状態よりは、流量特性は改善されていたが完全に安定するまでは達成できていない、という問題があった。
特開平９−４３０１５号公報 特開２００６−１１８８６４号公報

そこで、本発明は、上記のような問題点に着目し、高流量域でも精度の良い流速計測を行うことができるガスメータを提供することを課題とする。

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、上方に突出するガス流入口と連通すると共に鉛直方向に設けられた入口流路部と、前記入口流路部内に配置された前面から背面又は背面から前面に向かってガスが流れる開口が設けられた弁座部と、前記弁座部と当接して開口を塞いでガスの流れを遮断する遮断弁と、上方に突出するガス流出口と連通すると共に鉛直方向に設けられた出口流路部と、流速センサが設けられた、前記入口流路部及び前記出口流路部間に水平方向に設けられた計測流路部と、前記入口流路部及び前記計測流路部の連結部の内壁と接するように水平に設けた整流板と、を備えたガスメータにおいて、前記整流板には、前記弁座部をガスが前面から背面に向かって流れる場合には背面側、前記弁座部をガスが背面から前面に向かって流れる場合には前面側、の端部において前記ガス流出口側に向かって突起する第１の突起部が設けられていることを特徴とするガスメータに存する。

請求項２記載の発明は、前記入口流路部及び前記計測流路部の連結部が、前記弁座部をガスが前面から背面に向かって流れる場合には前面側、前記弁座部をガスが背面から前面に向かって流れる場合には背面側、に向かって下に行くほど流路が広がるように設けられ、前記整流板には、前記弁座部をガスが前面から背面に向かって流れる場合には前面側、前記弁座部をガスが背面から前面に向かって流れる場合には背面側、の端部において前記ガス流出口側に向かって突起する第２の突起部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のガスメータに存する。

請求項３記載の発明は、ガス流入口と連通すると共に鉛直方向に設けられた入口流路部と、ガス流出口と連通すると共に鉛直方向に設けられた出口流路部と、流速センサが設けられた、前記入口流路部及び前記出口流路部間に水平方向に設けられた、計測流路部と、前記入口流路部及び前記計測流路部の連結部内壁と接するように水平に設けた整流板と、を備えたガスメータにおいて、前記入口流路部及び前記計測流路部の連結部が、前面側又は背面側に向かって流路が広がるように設けられ、前記整流板には、前記ガス流出口側の端部のうち最も前記連結部において流路が広がる方向側から前記ガス流出口側に向かって突起する第２の突起部が設けられていることを特徴とするガスメータに存する。

請求項４記載の発明は、前記入口流路部及び前記計測流路部の連結部において前記整流板と接する内壁に上流側が流路中心に向かって突起するような段差部が設けられ、前記整流板が、前記段差部上に搭載されて設けられていることを特徴とする請求項１〜３何れか１項に記載のガスメータに存する。

請求項５記載の発明は、前記入口流路部及び前記計測流路部の連結部において前記整流板と接する内壁と、前記整流板と、の間の隙間にシール剤を塗布したことを特徴とする請求項１〜３何れか１項に記載のガスメータに存する。

請求項６記載の発明は、前記入口流路部及び前記計測流路部の連結部において前記整流板と接する内壁に前記整流板の前記ガス流入口側、前記前面側、及び、前記背面側、の端部が嵌められる溝が形成された弾性部材が、設けられたことを特徴とする請求項１〜３何れか１項に記載のガスメータに存する。

請求項７記載の発明は、前記入口流路部及び前記計測流路部の連結部の内壁にガスの流れ方向に沿うようにボスが突設され、前記整流板が、前記ボスにビス止めされて設けられていることを特徴とする請求項１〜６何れか１項に記載のガスメータに存する。

請求項８記載の発明は、前記ボスの側面をＲ形状に設けたことを特徴とする請求項７記載のガスメータに存する。

請求項９記載の発明は、前記整流板の端面をＲ形状に設けたことを特徴とする請求項１〜８何れか１項に記載のガスメータに存する。

以上説明したように請求項１記載の発明によれば、弁座部の開口に前面から背面に向かってガスが流れる場合、ガス流入口から入ってきたガスは、弁座部で一度ガスメータ背面に流れ、ガスメータの背面をたどって下降してくるため、背面で特に流速が早くなっている。そこで、整流板に、背面側の端部においてガス流出口に向かって突起する第１の突起部を設けることにより、背面側の速い流れを第１の突起部に意図的にぶつけて、ガスメータ背面側に偏ったガスの流れを乱し、かき混ぜ、均一にし、それを計測流路部に偏りなく流入させることができる。また、弁座部の開口に背面から前面に向かってガスが流れる場合、ガス流入口から入ってきたガスは、弁座部で一度ガスメータ前面に流れ、ガスメータの前面をたどって下降してくるため、前面で特に流速が速くなっている。そこで、整流板に、前面側の端部においてガス流出口に向かって突起する第１の突起部を設けることにより、前面側の速い流れを第１の突起部に意図的にぶつけて、ガスメータ前面側に偏ったガスの流れを乱し、かき混ぜ、均一にし、それを計測流路部に偏りなく流入させることができる。これにより、計測流路部内でも偏りのない均一な流れとなり、高流量域でも偏りのない均一な流れとなり、計測流路部内で乱流(渦)が発生することを抑制できるため、高流量域でも流量計測値のばらつきが小さく、流量計測誤差を小さくして、流速計測精度の向上を図ることができる。

請求項２記載の発明によれば、流路が広がる方向側、つまり、第２の突起部へ流れこんだ流れを第２の突起部ではね返し、流路中央部へ流すことで、流路中央部を流れていた速い流れとぶつかり、かき混ざり、流れが均一になり、それを計測流路部に偏りなく流入させることができる。これにより、計測流路部内でも偏りのない均一な流れとなり、高流量域でも偏りのない均一な流れとなり、計測流路部内で乱流(渦)が発生することを抑制できるため、高流量域でも流量計測値のばらつきが小さく、流量計測誤差を小さくして、流速計測精度の向上を図ることができる。

請求項４記載の発明によれば、整流板と入口流路部及び出口流路部の連結部内壁との隙間をなくすことができる。これにより、隙間を通過した速い流れが計測流路部内に入り込んでしまい、計測流路部内が偏った流れとなり、流量特性に悪影響を与えることがなくなり、より一層、流速計測精度の向上を図ることができる。また、整流板をビス止めする場合、整流板を段差部の上に載せてからビス止めできるため、組み立てが安定し、作業性が向上し、組み立て工数を削減することができる。

請求項５及び６記載の発明によれば、整流板と入口流路部及び計測流路部の連結部内壁との隙間をなくすことができる。これにより、隙間を通過した速い流れが計測流路部内に入り込んでしまい、計測流路部内が偏った流れとなり、流量特性に悪影響を与えることがなくなり、より一層、流速計測精度の向上を図ることができる。

請求項７記載の発明によれば、整流板にぶつかって反射したガスがボスにまでぶつかって、乱反射し、いろいろな方向に流れ、ぶつかり合い、全体の流れを均一にミックスすることに寄与し、より一層、流量特性を改善して、流速計測精度の向上を図ることができる。また、整流板を接着剤で固定するよりも作業性がよく、作業工数が削減される。また、高流量域で整流板が吹き飛んでしまうという心配がなく、品質が安定する。

請求項８記載の発明によれば、ボスがＲ形状であるため、ガスがボスとぶつかってより一層いろいろな方向に反射して流れ、ぶつかり合い、全体の流れを均一にミックスする。これにより、より一層、流量特性を改善して、流量計測精度の向上を図ることができる。

請求項９記載の発明によれば、整流板の端面にぶつかったガスを滑らかに下流側に送り込むことができる。この結果、流量特性と圧力損失との両方を測定した結果、両方とも改善することができる。

以下、本発明のガスメータの実施形態を図面に基づいて説明する。図１に示すガスメータ１は、略箱型の外形を有し、マイクロコンピュータ(マイコン)を利用して流量計算処理や保安制御を行う電子式のガスメータである。ガスメータ１は、ガス供給源に接続されるガス流入口２Ａとガス消費源に接続されるガス流出口２Ｂとの間に連通する流路３を有している。ガス流入口２Ａ及びガス流出口２Ｂは、円筒状であり、側面にネジ山が形成され、やや上方に突出している。流路３は、アルミ製の入口流路部３Ａと、出口流路部３Ｂと、計測流路部３Ｃと、から構成され、Ｕ字状に設けられている。

入口流路部３Ａは、ガス流入口２Ａと連通すると共に鉛直方向に沿うように設けられている。この入口流路部３Ａは、弁座部４と、遮断弁５（図２）と、が設けられている。弁座部４は、図２に示すように、背壁部６Ａ及び前壁部６Ｂ間に設けられた壁部であり、その中央に円形の開口（図１）が設けられている。背壁部６Ａは、入口流路部３Ａの背面から突出した壁部であり、前壁部６Ｂよりも上流側に設けられている。前壁部６Ｂは、入口流路部３Ａの前面から突出した壁部であり、背壁部６Ａよりも下流側に設けられている。これにより、弁座部４の開口には、図２中の矢印に示すように、前面から背面に向かってガスが流れる。上記遮断弁５は、その弁体５Ａを前面から背面に向かって突出させて弁座部４の開口縁を塞ぐことにより、入口流路部３Ａの途中でガスの流れを遮断するように設けられている。

上述した入口流路部３Ａは、図２に示すように、計測流路部３Ｃとの連結部の流路を前面側に向かって広げる上壁部３Ａ１が設けられている。そして、この上壁部３Ａ１よりも下流側の入口流路部３Ａに樹脂製の整流板７が設けられている。この整流板７は、図３及び図４に示すように、ガス流入口２Ａ側、前面側、及び、背面側の端部がそれぞれ入口流路部３Ａの内壁に接するように設けられ、ガス流出口２Ｂ側の端部が開放されて設けられている。また、整流板７には、第１の突起部７Ａと、第２の突起部７Ｂと、ビス穴７Ｃ（図７参照）と、が設けられている。第１の突起部７Ａは、図３及び図４に示すように、整流板７のガス流出口２Ｂ側の端部のうち最も背面側からガス流出口２Ｂ側に向かって突起するように設けられている。第２の突起部７Ｂは、ガス流出口２Ｂ側の端部のうち最も前面側（＝入口流路部３Ａ及び計測流路部３Ｃとの連結部において流路が広がる方向）からガス流出口２Ｂ側に向かって突出するように設けられている。ビス穴７Ｃは、図７に示すように、整流板７の板厚方向に貫通するように２つ又は３つ設けられている。

また、図５及び図６に示すように、上記上壁部３Ａ１からは、ボス８がガス流れ方向に沿って突出して設けられている。ボス８には、ビス穴８Ａ（図５参照）が設けられている。整流板７は、ビスＢ（図３及び図４）によってこのボス８に固定される。また、整流板７の端部が接する入口流路部３Ａの内壁には、図５及び図６に示すように、上流側が流路中心に向かって突起するような段差部３Ａ２が設けられている。この段差部３Ａ２と上記ボス８とを一体に設けるために、上記ボス８は入口流路部３Ａ内壁に沿って突出して設けられている。本実施形態では、ボス８は、入口流路部３Ａの前面側の内壁に沿って２つ立設されていて、入口流路部３Ａのガス流入口２Ａ側の内壁に沿って１つ立設されている。なお、この入口流路部３Ａのガス流入口２Ａ側の内壁に沿って立設されたボス８は、図５及び図６に示すように、上壁部３Ａ１の背面側の端部から距離Ｌだけ離間して配置されている。

また、ボス８と段差部３Ａ２とは同一の高さで設けられている。整流板７は、この段差部３Ａ２及びボス８に搭載された状態でボス８にビス止めされている。また、図５に示すように、上記ボス８の側面、ボス８と段差部３Ａ２との連結面は、Ｒ形状に設けられている。さらに、上記整流板７の入口流路部３Ａの内壁と接していない端面は、図７に示すようにＲ形状に設けられている。

出口流路部３Ｂは、図１に示すように、ガス流出口２Ｂと連通すると共に鉛直方向に沿うように設けられている。計測流路部３Ｃは、入口流路部３Ａ及び出口流路部３Ｂ間に水平方向に沿うように設けられている。上記計測流路部３Ｃには、流速センサとしての一対の超音波センサ（図示せず）が設けられている。また、計測流路部３Ｃは、一対の超音波センサ間を流れるガスを整流する複数の整流板９を含む整流器１０が配置されている。整流器１０は、図１に示すように、それぞれが平行になるようにして配置された複数の整流板９及びこれを支持する筒状の外枠部１１から基本構成されている。また、外枠部１１は、上述した整流板７と距離Ａだけ重なるように設けられている。

上述した構成のガスメータ１のガスの流れについて説明する。ガス流入口２Ａから流入したガスは、入口流路部３Ａに沿って鉛直下向きに進む。その後、弁座部４の開口部を通ると、図２の矢印に示すように、ガスメータ１の背面側に向かって流れガスメータ１の背面をたどって鉛直下向きに下降する。その後、ガスは、距離Ａだけ重なるように鉛直方向に離間して配置された整流板７と外枠部１１とによって、図１の矢印に示すように、一旦ガス流入口２Ａ側に曲がった後にガス流出口２Ｂに曲がって迂回した後に整流器１０に流入される。

整流器１０に流入したガスは、整流板９にて整流され、この整流板９の近傍に配置された、ガスの流量を検出するための一対の超音波センサにて流量が計測される。即ち、この流量計測では、上述したように、上流方向への超音波の伝搬時間Ｔ１及び下流方向への超音波の伝搬時間Ｔ２に基づいて流速Ｖ＝Ｌ／２ｃｏｓ（１／Ｔ１−１／Ｔ２）を求めることができるので、流量＝ＫＶＳとして求めることができる。この流量計測は、図示しないマイコンにて処理される。整流器１０から流出したガスは、図１中の細矢印で示すように、出口流路部３Ｂに沿って鉛直上向きに流れガス流出口２Ｂから流出していく。

上述したガスメータ１によれば、整流板７には、ガス流出口２Ｂ側の端部のうち最も背面側からガス流出口２Ｂに向かって突起する第１の突起部７Ａが設けられている。上述したようにガス流入口２Ａから入ってきたガスは、弁座部４で一度ガスメータ１背面に流れ、ガスメータ１の背面をたどって下降してくるため、背面側で特に流速が早くなっている。そこで、整流板７にガス流出口２Ｂ側の端部のうち最も背面側からガス流出口２Ｂに向かって突起する第１の突起部７Ａを設けることにより、背面側の速い流れを第１の突起部７Ａに意図的にぶつけて、ガスメータ１背面側に偏ったガスの流れを乱し、かき混ぜ、均一にし、それを計測流路部３Ｃの整流器１０に偏りなく流入させることができる。これにより、計測流路部３Ｃの整流器１０内でも偏りのない均一な流れとなり、高流量域でも偏りのない均一な流れとなり、計測流路部３Ｃの整流器１０内で乱流(渦)が発生することを抑制できるため、高流量域でも流量計測値のばらつきが小さく、流量計測誤差を小さくして、流速計測精度の向上を図ることができる。

また、上述したガスメータ１によれば、整流板７には、ガス流出口２Ｂ側の端部のうち最も前面側からガス流出口２Ｂに向かって突起する第２の突起部７Ｂが設けられている。第２の突起部７Ｂは、流路３が広げる上壁部３Ａ１の前面側（奥）の部分であり、流速は遅いため、ここに第２の突起部７Ｂを設けても効果のないように思われた。しかしながら、流路が広がった前面側、つまり、第２の突起部７Ｂへ流れこんだ遅い流れを第２の突起部７Ｂではね返し、流路中央部へ流すことで、流路中央部を流れていた速い流れと遅い流れとがぶつかり、かき混ざり、流れが均一になり、それを計測流路部３Ｃ内の整流器１０に偏りなく流入させることができる。これにより、計測流路部３Ｃの整流器１０内でも偏りのない均一な流れとなり、高流量域でも偏りのない均一な流れとなり、計測流路部３Ｃ内で乱流(渦)が発生することを抑制できるため、高流量域でも流量計測値のばらつきが小さく、流量計測誤差を小さくして、流速計測精度の向上を図ることができる。

また、上述したガスメータ１は、アルミ製の入口流路部３Ａに樹脂製の整流板７をビスＢで固定するため、どうしても入口流路部３Ａの内壁と整流板７の端部との間に隙間Ｓ（図４参照）が生じてしまう。隙間Ｓは、入口流路部３Ａと整流板７との接触面すべてに生じるが、最悪条件においては最大０．５ｍｍ程度の隙間Ｓが生じる場合がある。ここで、最悪条件とは、バラつく要因（入口流路部３Ａの寸法、整流板７の寸法、ボス８のビス穴８Ａの寸法、整流板７のビス穴７Ｃの寸法、組み付け時の寸法等）全てが、隙間Ｓを大きくする方向に重なったときのことである。特に、第１の突起部７Ａの隙間は、悪影響が大きい。

そこで、上述したガスメータ１によれば、整流板７と接する入口流路部３Ａの内壁に上流側が流路中心に向かって突起するような段差部３Ａ２が設けられ、整流板７が段差部３Ａ２上に搭載されている。このように段差部３Ａ２を設けることにより、図６に示すように、整流板７と入口流路部３Ａの内壁との間に隙間Ｓが生じても段差部３Ａ２により塞いで隙間Ｓをなくすことができる。これにより、隙間Ｓを通過した速い流れが計測流路部３Ｃの整流器１０内に入り込んでしまい、計測流路部３Ｃの整流器１０内が偏った流れとなり、流量特性に悪影響を与えることがなくなり、より一層、流速計測精度の向上を図ることができる。また、組み立て時、整流板７をこの段差部３Ａ２の上に載せてからビス止めできるため、組み立てが安定し、作業性が向上し、組み立て工数を削減することもできる。

また、上述したガスメータ１によれば、入口流路部３Ａに設けたボス８上に整流板７を搭載してビスＢにより整流板７をボス８に固定して設けた。これによれば、整流板７にぶつかって反射したガスがボス８にまでぶつかって、乱反射し、いろいろな方向に流れ、ぶつかり合い、全体の流れを均一にミックスすることに寄与し、より一層、流量特性を改善して、流速計測精度の向上を図ることができる。また、整流板７を接着剤により固定するよりも作業性がよく、作業工数が削減される。また、高流量域で整流板７が吹き飛んでしまうという心配がなく、品質が安定する。

さらに、本発明者らは、ボス８の設ける位置を検討した結果、上壁部３Ａ１の背面側端部では高流量域において流量特性が改善されないことが分かった。これは、ボス８を上壁部３Ａ１の背面側端部に設けると上壁部３Ａ１に達したガスが、ボス８を伝わって流れた後に整流板７とぶつかるため、ガスの逃げ場がなく、全体の流れを均等にミックスすることに寄与度がたりなくなるからである。そこで、上述したようにボス８を上壁部３Ａ１の背面側の端部から距離Ｌ（例えば５ｍｍ程度）だけ離間して配置した(図５及び図６参照)。これにより、上壁部３Ａ１に達したガスが、整流板７とぶつかった後にボス８とぶつかって、いろんな方向に反射して流れ、ぶつかりあい、全体の流れを均等にミックスするため、流量特性をより一層改善することができた。

また、上述したガスメータ１によれば、ボス８の側面と、ボス８及び段差部３Ａ２の連結面とが、Ｒ形状であるため、ガスが、ボス８の側面とボス８及び段差部３Ａ２の連結面とにぶつかってより一層いろいろな方向に反射して流れ、ぶつかり合い、全体の流れを均一にミックスする。これにより、より一層、流量特性を改善して、流量計測精度の向上を図ることができる。

また、上記整流板７を備えると、高流量域の流量特性は改善されるが、整流板７の面積を大きくすると、今度は圧力損失が大きくなり、ガスメータ１として問題が生じてくる。ガスメータ１内部の圧力損失が大きくなると、下流側のガス機器に供給するガス圧が低くなり、燃焼不良などの問題が生じてしまう可能性がある。よって、整流板７の面積は、流路３の面積、流量に応じて最適値に設計しなければならない。高流領域の流量特性と圧力損失とは、まさに相反した要因である。そこで、上述したようにガスメータ１の入口流路部３Ａの内壁と接していない部分の整流板７の端面をＲ形状に設けることにより（図７参照）、整流板７の端面にぶつかったガス流をなめらかに下流側に送り込む効果を得ることができた。この結果、流量特性と圧力損失との両方を測定した結果、両方とも改善することができた。特に、高流量域において、整流板７には予想以上の速いガス流がぶつかる。整流板７の端面をＲ形状とするという簡単な構成で圧力損失を小さく改善する効果を得ることができた。

なお、上述した実施形態では、段差部３Ａ２を設けて入口流路部３Ａと整流板７との隙間Ｓを塞いでいたが、本発明はこれに限ったものではない。例えば、段差部３Ａ２を設けていなくても上記隙間Ｓにシール剤を塗布して隙間Ｓを塞ぐことも考えられる。

また、図８に示すように、整流板７と接する内壁に整流板７のガス流入口２Ａ、前面側、及び、背面側、の端部が嵌められる溝１２Ａが形成された弾性部材としてのゴムブッシュ１２を設けて隙間Ｓを塞ぐようにしてもよい。

また、上述した実施形態では、整流板７に第１の突起部７Ａと第２の突起部７Ｂとの両方が設けられていたが、本発明はこれに限ったものではない。例えば、第１の突起部７Ａ及び第２の突起部７Ｂのうち何れか一方のみを設けるようにしてもよい。このようしても、整流板７に第１の突起部７Ａ及び第２の突起部７Ｂの両方を設けない場合に比べて、流量特性を改善することができる。

また、上述した実施形態では、弁座部４の開口に前面から背面に向かってガスが流れるように遮断弁５を正面から取り付けたガスメータ１に本発明を適用していたが、本発明はこれに限ったものではない。例えば、実施形態とは逆に、弁座部４の開口に背面から前面に向かってガスが流れるように、遮断弁５を背面から取り付けるように設けられたガスメータ１に本発明を適用してもよい。この場合、第１の突起部７Ａは、整流板７のガス流出口２Ｂ側の端部のうち最も前面側からガス流出口２Ｂ側に向かって突出するように設ければよい。また、このとき、入口流路部３Ａ及び計測流路部３Ｃの連結部の流路が背面側に向かって広がるようにガスメータ１が構成されていれば、第２の突起部７Ｂは、整流板７のガス流出口２Ｂ側の端部のうち最も背面側からガス流出口２Ｂ側に向かって突出するように設ければよい。

また、上述した実施形態では、入口流路部３Ａに整流板７を設けていたが、本発明はこれに限ったものではない。例えば、計測流路部３Ｃの入口流路部３Ａとの連結部、即ち計測流路部３Ｃの整流器１０より上流側に整流板７を設けることも考えられる。

また、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

本発明のガスメータの一実施形態を示す概略断面図である。 図１のＩ−Ｉ線概略断面図である。 計測流路部を外した状態での図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 計測流路部を外した状態での図１のＩＩ−ＩＩ線部分断面図である。 整流板を外した状態での図３に示す断面図である。 図４のＩＩＩ−ＩＩＩ線部分断面図である。 （Ａ）は整流板の正面図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示す整流板のＰ１矢視図であり、（Ｃ）は（Ａ）に示す整流板のＰ２矢視図であり、（Ｄ）は（Ａ）に示す整流板のＰ３矢視図であり、（Ｅ）は（Ａ）に示す整流板のＩＶ−ＩＶ線断面図である。 他の実施形態におけるガスメータの部分断面図である。 従来のガスメータの概略構造及び作用を説明するための説明図である。 図９に示すガスメータの斜視図である。 （Ａ）は理想的な計測流路部内の流量分布を示す説明図であり、（Ｂ）は遮断弁を正面から取り付けたガスメータにおける計測流路部内の流量分布を示す説明図である。 流量に対する図１０に示すガスメータによる流量計測に用いられる流量係数を示す流量性能グラフである。

符号の説明

１ ガスメータ
２Ａ ガス流入口
２Ｂ ガス流出口
３Ａ 入口流路部
３Ａ２ 段差部
３Ｂ 出口流路部
３Ｃ 計測流路部
４ 弁座部
５ 遮断弁
７ 整流板
７Ａ 第１の突起部
７Ｂ 第２の突起部
８ ボス
１２ ゴムブッシュ（弾性部材）
１２Ａ 溝

Claims (9)

1. 上方に突出するガス流入口と連通すると共に鉛直方向に設けられた入口流路部と、前記入口流路部内に配置された前面から背面又は背面から前面に向かってガスが流れる開口が設けられた弁座部と、前記弁座部と当接して開口を塞いでガスの流れを遮断する遮断弁と、上方に突出するガス流出口と連通すると共に鉛直方向に設けられた出口流路部と、流速センサが設けられた、前記入口流路部及び前記出口流路部間に水平方向に設けられた計測流路部と、前記入口流路部及び前記計測流路部の連結部の内壁と接するように水平に設けた整流板と、を備えたガスメータにおいて、
   前記整流板には、前記弁座部をガスが前面から背面に向かって流れる場合には背面側、前記弁座部をガスが背面から前面に向かって流れる場合には前面側、の端部において前記ガス流出口側に向かって突起する第１の突起部が設けられている
   ことを特徴とするガスメータ。
2. 前記入口流路部及び前記計測流路部の連結部が、前記弁座部をガスが前面から背面に向かって流れる場合には前面側、前記弁座部をガスが背面から前面に向かって流れる場合には背面側、に向かって下に行くほど流路が広がるように設けられ、
   前記整流板には、前記弁座部をガスが前面から背面に向かって流れる場合には前面側、前記弁座部をガスが背面から前面に向かって流れる場合には背面側、の端部において前記ガス流出口側に向かって突起する第２の突起部が設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載のガスメータ。
3. ガス流入口と連通すると共に鉛直方向に設けられた入口流路部と、ガス流出口と連通すると共に鉛直方向に設けられた出口流路部と、流速センサが設けられた、前記入口流路部及び前記出口流路部間に水平方向に設けられた、計測流路部と、前記入口流路部及び前記計測流路部の連結部内壁と接するように水平に設けた整流板と、を備えたガスメータにおいて、
   前記入口流路部及び前記計測流路部の連結部が、前面側又は背面側に向かって流路が広がるように設けられ、
   前記整流板には、前記ガス流出口側の端部のうち最も前記連結部において流路が広がる方向側から前記ガス流出口側に向かって突起する第２の突起部が設けられている
   ことを特徴とするガスメータ。
4. 前記入口流路部及び前記計測流路部の連結部において前記整流板と接する内壁に上流側が流路中心に向かって突起するような段差部が設けられ、
   前記整流板が、前記段差部上に搭載されて設けられている
   ことを特徴とする請求項１〜３何れか１項に記載のガスメータ。
5. 前記入口流路部及び前記計測流路部の連結部において前記整流板と接する内壁と、前記整流板と、の間の隙間にシール剤を塗布した
   ことを特徴とする請求項１〜３何れか１項に記載のガスメータ。
6. 前記入口流路部及び前記計測流路部の連結部において前記整流板と接する内壁に前記整流板の前記ガス流入口側、前記前面側、及び、前記背面側、の端部が嵌められる溝が形成された弾性部材が、設けられた
   ことを特徴とする請求項１〜３何れか１項に記載のガスメータ。
7. 前記入口流路部及び前記計測流路部の連結部の内壁にガスの流れ方向に沿うようにボスが突設され、
   前記整流板が、前記ボスにビス止めされて設けられている
   ことを特徴とする請求項１〜６何れか１項に記載のガスメータ。
8. 前記ボスの側面をＲ形状に設けた
   ことを特徴とする請求項７記載のガスメータ。
9. 前記整流板の端面をＲ形状に設けた
   ことを特徴とする請求項１〜８何れか１項に記載のガスメータ。

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