JP6016580B2 - ガスメータ - Google Patents
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前記計測用流路を通流するガスの流量を計測する流量検出センサが設けられたガスメータに関する。
つまり、ガスメータの下流側に、ガスヒートポンプ等の燃焼機器が接続されていると、計測用ダクトを流動するガスに脈動を生じることがあり、また、上流側のガス供給管に対して、別のガスメータが並列状態で装備されていると、別のガスメータにおけるガスの脈動の発生に起因して、脈動があるガスがガスメータに流動して、計測用ダクトを流動するガスに大きな振幅の脈動を生じることがあるため、ガスの脈動の振幅を低下する、換言すれば、ガスの脈動を緩和する脈動吸収機構が装備されている。
脈動吸収機構の具体構成については、第1実施形態〜第6実施形態までの6つの形態が記載されているが、第1の実施形態を代表にして説明すると、第1上流室及び第1下流室が、一つの部屋を形成する状態に並設され、脈動吸収機構を構成する板状の移動部材が、第1上流室と第1下流室との圧力差によって、第1上流室と第1下流室との並び方向に沿って移動する形態で設けられている。
すなわち、入口側ガス流動室としての前室部と、出口側ガス流動室としての後室部とが設けられ、前室部と後室部とが、計測用流路としての測定流路及びバイパス流路にて接続され、測定流路には、フルイディック素子を用いたフルイディック式流量検出センサが設けられる。
その結果、ガスの圧力が高い状況で、ガスの脈動が発生する場合と、ガスの圧力が低い状況で、ガスの脈動が発生する場合とが存在することになるが、特許文献2に開示されたガスメータにおいては、ガスの圧力が高い状況とガスの圧力が低い状況とのいずれにおいても、大気圧を基準としながら弾性部材を弾性変形させるものであるため、必ずしもガスの脈動を適切に緩和できない虞があった。
前記計測用流路を通流するガスの流量を計測する流量検出センサが設けられたものであって、その第1特徴構成は、
前記入口側ガス流動室及び前記出口側ガス流動室の夫々に、脈動緩和室が、ガス流動孔を通して連通接続される状態で各別に付設され、
前記入口側ガス流動室及び前記出口側ガス流動室とそれらに各別に対応する前記脈動緩和室とが、弾性変形自在な膜状体にて仕切られた状態で並設され、
前記膜状体に、前記ガス流動孔が形成されている点を特徴とする。
同様に、出口側ガス流動室に対してガス流動孔を通して連通接続される出口側の脈動緩和室は、出口側ガス流動室の内部の圧力が変化しないときには、出口側ガス流動室の内部の圧力と同じ圧力となる。
(超音波式ガスメータの全体構成)
図1及び図2に示すように、上部ケーシング1Aと下部ケーシング部分1Bとからなるケーシング1が設けられ、上部ケーシング1Aには、入口側口金部2と出口側口金部3とが設けられ、ケーシング1の内部に、入口側口金部2を通して流入したのち出口側口金部3から外部に流出するガスの流量を検出する6個の流量計測ユニットUが設けられて、ガスメータが構成されている。
各流量計測ユニットUの夫々には、一対の超音波センサS(図4参照)が装備されて、各流量計測ユニットUは、超音波式の流量検出センサとして構成されている。
尚、本実施形態のガスメータは、一つの流量計測ユニットUの計測可能なガス流量の最大流量が10m3/Hであるため、ガスの最大流量が60m3/Hの設備に設置可能となる。
ケーシング1の内部構成について説明を加えると、図1及び図2に示すように、入口側口金部2の下部に、地震発生等の異常発生時に遮断される遮断弁Vを備えた入口側流路構成体4が接続され、その入口側流路構成体4の下部に、入口側室形成部材5が接続されている。
また、出口側口金部3の下部に、出口側流路構成体6が接続され、その出口側流路構成体6の下部に、出口側室形成部材7が接続されている。
ちなみに、入口側室形成部材5及び出口側室形成部材7は、有底筒状に形成されて、入口側室形成部材5の開口部には、脈動緩和室Jを形成する入口側緩和室形成部材5Aが装備され、出口側室形成部材7の開口部には、脈動緩和室Jを形成する出口側緩和室形成部材7Aが装備されることになるが、その詳細は後述する。
具体的には、6個の流量計測ユニットUが、上下方向に2段に並び、かつ、各段の夫々において左右方向に3個ずつ並ぶ状態で、入口側室形成部材5と出口側室形成部材7との間に装着されている。
流量計測ユニットUには、図3〜図5に示すように、入口側ガス流動室Mと出口側ガス流動室Nとを接続する計測用流路Rを形成する流路形成部材8が装備され、計測用流路Rの流路長手方向の中央側部分が、横断面形状が長方形の流量計測部分Rsとして構成されている。
すなわち、流路形成部材8には、筒状体8Aを嵌合する嵌合部Kが、上方側を開口した形態で形成され、嵌合部Kに筒状体8Aを嵌合した状態において、嵌合部Kの上方側の開口を蓋体8B(図3参照)にて閉じるように構成されている。
そして、筒状体8Aには、予め整流板9が組付けられており、筒状体8Aを流路形成部材8に装着することにより、整流板9が流路形成部材8に装着されるように構成されている。
すなわち、図3に示すように、一対の超音波センサSの作動を管理するセンサ制御部Hが、蓋体8Bの上部に装備されている。そして、センサ制御部Hが、一対の超音波センサSのうちの一方側から他方側に向けて超音波を送信して、他方側が超音波を受信するまでの時間を計測し、引き続き、他方側から一方側に向けて超音波を送信して、一方側が超音波を受信するまでの時間を計測することを繰り返して、計測した時間に基づいて、流量計測部分Rsを流動するガスの流速を求めることを、繰り返すように構成されている。
尚、計測した時間に基づいて流量計測部分Rsを流動するガスの流速を求める構成は、周知であるので、本実施形態では詳細な説明を省略する。
ちなみに、一対の超音波センサSの計測結果に基づいて求められる流量計測部分Rsを流動するガスの流速は、流量計測部分Rsの内部に形成された複数層の流路部分Rrの夫々を流動するガスの流速の平均速度とは、必ずしも一致しないため、予め実験等により、それを補正する補正係数が定められている。
ちなみに、このようにガスの流量を求めることが、6個の流量計測ユニットUの夫々にて行われることになり、上述の如く、運転制御部が、6個の流量計測ユニットUの計測結果に基づいて、入口側口金部2を通して流入したのち出口側口金部3から外部に流出するガスの積算量を演算して、その演算結果を、上部ケーシング1Aの前面部に設けた表示部に表示することになる。
図3及び図5に示すように、計測用流路Rにおける流量計測部分Rsの上流側に隣接する上流側隣接部分Ru及び下流側に隣接する下流側隣接部分Rdが、流路長手方向に沿う方向視において、流量計測部分Rsと同じ形状でかつ同じ大きさとなるように構成されている。
したがって、ガスが計測用流路Rを上流側から下流側に流動するときや、ガスが計測用流路Rを下流側から上流側に逆流するときに、上流側隣接部分Ruや下流側隣接部分Rdの整流作用によって、流量計測部分Rsの複数層の流路部分Rrを流動するガスの流速の均等化を図るようになっている。
図3及び図4に示すように、流路形成部材8が、上流側端部分を入口側室形成部材5の内部に突出させ、かつ、下流側端部分を出口側室形成部材7の内部に突出させる状態で設けられている。
ちなみに、本実施形態においては、流路形成部材8における上流側円筒状流路部分RM1を形成する上流側端部分8mよりも少し多い部分が、入口側室形成部材5の内部に突出され、流路形成部材8における下流側円筒状流路部分RN1を形成する下流側端部分8nよりも少し多い部分が、出口側室形成部材7の内部に突出されるようになっている。
図3〜図5に示すように、流路形成部材8における上流側に相当する一端側に、フランジ部11及びナット螺合部12を備えたフランジ付接続部Fが形成されている。
つまり、フランジ部11よりも先端側に相当する箇所に、ナット13が螺合するナット螺合部12が形成されている。
そして、接続用筒部17が、出口側室形成部材7の差込用孔部16に対して、接続用筒部17の外周面と差込用孔部16の内周面との間に下流側シール材18を位置させた状態で差込接続されている。
(脈動緩和室について)
図1に示すように、上述の如く、入口側室形成部材5の開口部には、脈動緩和室Jを形成する入口側緩和室形成部材5Aが装備され、出口側室形成部材7の開口部には、脈動緩和室Jを形成する出口側緩和室形成部材7Aが装備されている。つまり、
具体的には、入口側室形成部材5と入口側緩和室形成部材5Aとが、弾性変形自在な膜状体20を挟む状態で、その周縁部をボルト固定され、同様に、入口側室形成部材5と入口側緩和室形成部材5Aとが、弾性変形自在な膜状体20を挟む状態で、その周縁部をボルト固定されている。
ちなみに、本実施形態においては、入口側の脈動緩和室Jの容量が、入口側ガス流動室Mの容量の半分程度に形成され、同様に、出口側の脈動緩和室Jの容量が、出口側ガス流動室Nの容量の半分程度に形成されている。
したがって、入口側ガス流動室Mに、入口側の脈動緩和室Jがガス流動孔21にて連通接続された状態で付設され、同様に、出口側ガス流動室Nに、出口側の脈動緩和室Jがガス流動孔21にて連通接続された状態で付設されることになる。
次に、別実施形態を列記する。
(イ)上記実施形態においては、一つの流量計測ユニットUの計測可能なガス流量の最大流量が10m3/Hである場合を例示したが、一つの流量計測ユニットUが計測可能なガス流量の最大流量を、10m3/Hよりも増減させた形態で実施してもよい。
7a 出口部
20 膜状体
21 ガス流動孔
M 入口側ガス流動室
N 出口側ガス流動室
J 脈動緩和室
R 計測用流路
U 流量検出センサ
Claims (1)
- 入口部からガスを流入する入口側ガス流動室と出口部からガスを流出する出口側ガス流動室とを接続する計測用流路が設けられて、前記入口部から前記入口側ガス流動室に流動したガスが前記計測用流路を流動して前記出口側ガス流動室に流動し、前記出口側ガス流動室に流動したガスが前記出口部から排出されるように構成され、
前記計測用流路を通流するガスの流量を計測する流量検出センサが設けられたガスメータであって、
前記入口側ガス流動室及び前記出口側ガス流動室の夫々に、脈動緩和室が、ガス流動孔を通して連通接続される状態で各別に付設され、
前記入口側ガス流動室及び前記出口側ガス流動室とそれらに各別に対応する前記脈動緩和室とが、弾性変形自在な膜状体にて仕切られた状態で並設され、
前記膜状体に、前記ガス流動孔が形成されているガスメータ。
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