JP6712181B2 - ガスメーターの警告表示部 - Google Patents

Description

本発明は、何らかの異常を検知した際、それを外部に知らせるガスメーターの警告表示部に関する。

ガスメーターは、家庭や事業所など、需要者毎にガスの消費量を測定するために用いられるが、近年は消費量の測定のほか、地震時の遮断機構や、ガス漏れ検知機能などが組み込まれた「マイコンメーター」が広く普及しており、安全性の向上に貢献している。マイコンメーターの前面には、警告灯が組み込まれており、何からの異常を検知した際は、これが点灯（点滅）し、居住者などに対応を促すことができる。

これまでに普及しているガスメーターの形状例を図４および図５に示す。図４のガスメーターは、電子部品が組み込まれたマイコンメーターで、その前面上部には、長方形の表示窓を設けてある。表示窓の表面付近には、内部を保護する透明板を嵌め込んであり、その奥には、表示窓の背景となる見返し板を取り付けてある。そして見返し板の中央には、消費量を示す液晶パネルを組み込んであるほか、見返し板の裏側には、異常を知らせる警告灯を組み込んである。警告灯は、赤色発光ダイオードなどの点光源で構成され、また見返し板には、警告灯を外部から視認できるよう、光通穴を形成してある。

図５は、図４のガスメーターを真上から見た形状と、その警告灯周辺の横断面を示す。ガスメーターは、金属製の外ケースに取り囲まれており、その前面に表示窓を設けてある。また透明板は、外ケースの内面に貼り付けられ、内部の密閉性を確保しており、その奥には、見返し板を取り付けてある。さらにガスメーターの内部には、各種電子部品で構成された制御部が組み込まれており、ここから警告灯が突出している。そして警告灯が外部から視認できるよう、見返し板には光通穴を形成してある。

本願発明と関連のある技術の例として、下記特許文献が挙げられる。特許文献１では、マイコンガスメーターの遮断弁閉弁スイッチ構造が開示されており、光源（ＬＥＤランプ）の光量を落とすことなく表示できる点などを特徴としている。このスイッチ構造は、押しボタン式の復帰スイッチを用いたもので、復帰スイッチの奥に光源を組み込んであり、復帰スイッチの表面全体を発光させることができる。このように、復帰スイッチと光源を一体化することで、光の透過経路が簡素化し、光量の減衰が抑制されるほか、ガスメーター本体の小型化も実現する。

特許文献２では、表示灯の点灯の有無を容易に判別可能なガスメータが開示されている。このガスメータの表示灯は、外部に異常を知らせるためのもので、内部に組み込まれたＬＥＤ（報知用ＬＥＤ）と、その前面を覆う透光部材（点灯表示用透光部材）で構成され、透光部材の外面には、丘状に膨出したマウント部を形成してある。ＬＥＤから放射された光は、透光部材の内部で拡散され、マウント部の全域を発光させるため、ガスメータの真正面のほか、斜方向からの視認性も向上し、点灯の有無を容易に判別可能である。

特開２００７−１８３１８０号公報 特開２００９−２５１７７号公報

ガスメーターは、アクセスの難しい場所に設置されることも多く、警告灯の点滅が誰にも気付かれることなく、異常が長期間放置される恐れがある。またガスメーターの状態を確認する際、その真正面に向かい合うことができず、下方から見上げる場合や、斜方向からのぞき込む場合もある。そのため警告灯は、できるだけ広い範囲から視認できることが望ましい。ただし先の図４および図５に示すガスメーターは、警告灯が見返し板の裏側に配置されており、図５の下方に示すように、その視認角は、真正面を中心として、最大でも約７０度弱に過ぎず、斜方向からの視認性という観点では、より一層の改善が求められている。

警告灯の視認性を向上する対策は、前記の両特許文献のように、これまでにも様々な技術開発が進められており、ガスメーターの設計を根本から見直すならば、様々な方法を導入可能である。しかしガスメーターは、コストや信頼性の観点から新規の製品を一気に普及させることが難しく、また、メンテナンスを繰り返して長期間使用することも多い。そのため技術開発に際しては、既存のガスメーターとの互換性を考慮すべきで、わずかな改良で警告灯の視認性を向上できることが望ましい。

前記の特許文献１のように、復帰ボタン（復帰スイッチ）自体を警告灯として発光させる方法は、視認性に優れている。ただしガスメーターを高所に設置する場合、リンク機構による高所復帰レバーを組み込むことがあり、これにより、復帰ボタンの前面が覆い隠されてしまう。そのため特許文献１で開示されたガスメーターは、高所復帰レバーを組み込むことができず、設置条件に制約を有する。

本発明はこうした実情を基に開発されたもので、広い範囲から無理なく視認できるほか、既存品への組み込みにも考慮されたガスメーターの警告表示部の提供を目的としている。

前記の課題を解決するための請求項１記載の発明は、ガスメーター前面の表示窓の奥面を塞ぐ見返し板と、該見返し板の裏側に配置し且つ異常を検知した際に発光する光源と、前記見返し板と前記光源との間に挟み込まれ且つ該光源からの光を透過させる導光体と、からなり、前記見返し板には、帯状に伸びるスリットを設け、前記導光体の後端面には、前記光源が嵌り込む採光溝を設けると共に、該導光体の前端面には、前記スリットに嵌り込む発光帯を設け、該発光帯によって前記見返し板の表面が帯状に発光可能であり、前記採光溝は、前記発光帯の一端の後方に配置してあり、該発光帯の両端のうち、該採光溝の前面に位置する方は、光軸の中心を基準として円形に膨らませた形状としてあり、該円形に膨らませた部位を嵌め込むため、前記スリットの端部には端丸穴を設けてあることを特徴とするガスメーターの警告表示部である。

本発明によるガスメーターは、内部に電源や制御部やセンサーが組み込まれたマイコンメーターで、地震やガス漏れなどの異常を検知した場合、ガスを自動的に遮断する機能を有するほか、ガスの消費量をセンサーで検知し、それを液晶パネルに表示する。また異常を知らせる警告表示部は、液晶パネルとは別に光源を確保し、制御部からの指令で光源を点灯（点滅）させ、周囲に対応を促す。なお光源には、発光ダイオードや豆電球など、面状ではなく点状に光るものを用いる。

表示窓は、ガスメーターの外殻である外ケースの前面を長方形などに切り抜いた部位で、その内部に液晶パネルや光源を配置し、各種情報を外部に知らせる。また表示窓の表面付近には、内外を隔離する透明板を設ける。透明板は、ガラスや硬質樹脂など、耐久性のある素材を用い、外ケースの内面などに固定する。したがって液晶パネルや光源は、透明板よりも奥に配置する。

見返し板は、表示窓の奥面を塞ぐ板で、ガスメーターの内部構造を覆い隠すほか、その中央を切り抜き、そこに液晶パネルを組み込む。したがって見返し板と透明板は、所定の隙間を隔てて平行に並ぶ。なお見返し板には、ガスの消費量の単位（ｍ３）など、複数の情報を刻印することが多い。また光源は、見返し板の裏側に配置する。そのため見返し板には、帯状に伸びるスリットを設け、光源からの光が通過できるようにする。ここで「見返し板の裏側」とは、ガスメーターの中心側で、外部からは視認できない面を指す。

導光体は、見返し板と光源との間に挟み込まれ、光源から放射された光を内部に採り入れ、その内部全体に光を拡散させる役割を担う。したがって導光体は、ガラスや透明樹脂を素材とする。また光源からの光を効率よく採り入れるため、導光体の後端面には、光源を嵌め込む採光溝を設ける。採光溝は、光源の大きさに応じた断面形状にするが、光源の大きさと導光体の厚さとの兼ね合いで、トンネル状になることもあれば、一部が開いた溝状になることもある。なお「導光体の後端面」とは、導光体を見返し板と光源との間に挟み込んだ場合において、ガスメーターの中心側に位置する側端面を指す。

発光帯は、採光溝と対向する前端面に設ける帯状の部位で、光の出口となるほか、見返し板のスリットに嵌り込む。発光帯は、採光溝と対向しており、発光帯への入射角は比較的小さい。そのため導光体の内部に透過した光は、発光帯で全反射されることなく、外部に放射される。また光源から放射された光は、前面だけに集中するものではなく、光源からやや離れた位置からも外部に放射される。

このように導光体を用いることで、警告表示部は、見返し板の表面に帯状に伸びる形態となり、発光ダイオードなどの点光源を用いながらも、視認角が広がり、ガスメーターの斜方向からも無理なく異常を把握できる。また導光体は、見返し板と光源との隙間に挟み込むため、従来のガスメーターについても、スリットを設けた専用の見返し板を用い、その背後に導光体を組み込むことで、本発明を導入可能である。

請求項２記載の発明は、導光体の後端面の形状を限定するもので、導光体の後端面には、採光溝から遠ざかるに連れて見返し板に接近する傾斜面を設けてあることを特徴とする。この発明は、導光体の後端面を見返し板と平行に揃えるのではなく、光源から遠ざかるに連れ、見返し板に接近していく傾斜面を設けたもので、光源から横方向（見返し板の面方向）に放射された光を全反射させ、発光帯に到達させる役割を担う。

仮に傾斜面を設けない場合、光源から横方向（見返し板の面方向）に放射された光は、導光体の内部に透過した後、そのまま導光体の側端面に到達し、ガスメーターの外部に放射されることはない。しかし、この光が傾斜面に到達するならば、必然的に入射角が大きくなり、全反射によって進路が変えられ、発光帯に向かうことになる。なお傾斜面は、光源に対し、左右いずれか一方だけに設けることになる。

請求項３記載の発明は、導光体の取り付け方法に関するもので、導光体の両端には、帯状でＵ字状に屈曲した係止片を設け、該係止片を見返し板の係止窓に嵌め込むことで、導光体を見返し板に取り付けることを特徴とする。導光体の取り付けは、様々な方法を選択可能だが、見返し板を利用することで、製造時の作業が簡素化するほか、部品の増加も防止できる。なお係止片は、導光体の左右両端を細長い帯状に形成した部位だが、単純に直線状に伸びている訳ではなく、Ｕ字状に屈曲させ、弾性変形を生じやすくしてある。

係止窓は、見返し板に設ける切り抜きで、そこにＵ字状の係止片が入り込む。したがって係止窓は、このＵ字の横幅に応じた大きさで、係止片の対向する二辺が係止窓の内周面に接触することで、双方の間に摩擦が生じ、導光体が見返し板で保持される。なお係止片の抜け止めのため、係止片の外周面にクサビ状のツメを設けることもある。このように、係止片と係止窓との嵌め込みを利用し、導光体を取り付けることで、製造時の作業が簡素化するほか、ネジなどの部品も不要である。

請求項１記載の発明のように、ガスメーターの警告表示部を見返し板と光源と導光体で構成し、見返し板と光源との間に導光体を配置し、導光体には採光溝と発光帯を設け、この採光溝から導光体の内部に光を透過させるほか、発光帯を見返し板のスリットに嵌め込むことで、異常を検知した際、見返し板の表面が帯状に発光する。そのため、単純な点光源の場合と比べて視認性が向上し、ガスメーターを斜方向から眺めた場合でも、無理なく異常を把握できる。また本発明では、表示窓を利用するため、高所復帰レバーとの併用についても、何ら問題がない。

導光体は、見返し板と光源との隙間に挟み込むため、導光体の形状を調整することで、従来の光源をそのまま流用することもできる。そのため、メンテナンス目的で一旦回収されたガスメーターなど、既存品についても、見返し板だけを交換し、見返し板と光源との隙間に導光体を挟み込むならば、無理なく本発明を導入可能で、視認性に優れたガスメーターを短期間で広く普及させることができ、安全性の向上に貢献する。

請求項２記載の発明のように、導光体の後端面に傾斜面を設けることで、導光体の内部を進む光が傾斜面に到達した際、これを全反射させて発光帯に誘導することができる。そのため、光源からの光が無駄なく外部に放射され、光源の能力を高めることなく視認性が向上する。

請求項３記載の発明のように、導光体の両端にＵ字状の係止片を設け、また見返し板には、この係止片が嵌り込む係止窓を設けることで、単純な嵌め込みだけで導光体の取り付けが実現し、ガスメーターの製造工程を複雑化することがなく、しかもネジなどの取り付け部品も不要である。なお見返し板は、スリットとの兼ね合いで専用品が必要で、その製造時、係止窓も一体的に形成することが望ましい。

本発明によるガスメーターの形状例を示す斜視図と、その光源周辺の横断面図である。 図１の見返し板と光源と導光体の詳細と、これらを一体化した状態を示す斜視図である。 導光体の傾斜面による効果を示す横断面図で、図上方の「形状例その（１）」は、光源を一端側に偏って配置した場合で、図下方の「形状例その（２）」は、光源を中央に配置した場合で、いずれも導光体の内部に描いた矢印は、光の進み方を示す。 これまでに普及しているガスメーターの形状例を示す斜視図である。 図４のガスメーターの平面図と、その警告灯周辺の横断面図である。

図１は、本発明によるガスメーター１１の形状例と、その光源２８周辺の横断面を示す。このガスメーター１１は、内部に制御部１７などが組み込まれたマイコンメーターで、ガスの消費量を液晶パネル１５に表示するほか、異常を検知したことを知らせる警告表示部を有する。警告表示部は、見返し板２２と光源２８と導光体３１で構成される。またガスメーター１１の上面には、ガスの出入り口となる吸気口１３と排気口１４を設けてあるほか、前面上方には、液晶パネル１５と警告表示部を収容する表示窓２１を設けてある。

表示窓２１は、ガスメーター１１の外殻となる外ケース１６を長方形に切り抜いたもので、外ケース１６の内面には、表示窓２１を塞ぐ透明板２９を貼り付けてあり、内部の密閉性を確保している。そのほか表示窓２１の隣には、復帰ボタン１８を配置してある。復帰ボタン１８は、何らかの異常でガスが遮断され、その復旧作業を終えた後、ガスを再び供給する際に操作する。これら一連の構造は、従来と何ら変わりがない。

光源２８については、赤色発光ダイオードを用いており、点光源となる。また制御部１７は、マイクロコンピューターなどの電子部品を集積させた頭脳部分で、光源２８の導線は、制御部１７の基板にハンダ付けしてあり、制御部１７からの電力で光源２８が発光する。そして透明板２９と光源２８との間には、見返し板２２と導光体３１を配置してある。見返し板２２は、表示窓２１の奥面を塞ぐ直立する板で、液晶パネル１５などの背景となるほか、制御部１７などの内部構造を覆い隠す。

導光体３１は、光源２８から放射された光を内部に採り入れ、帯状に拡散させる役割を担い、その後端面には、光源２８を嵌め込むための採光溝３８を設けてある。採光溝３８が光源２８を囲い込むことで、放射された光の大半が導光体３１に透過する。また導光体３１の後端面と対向する前端面には、細長く帯状に伸びる発光帯３３を形成してある。発光帯３３は、光を外部に放射する役割を担い、導光体３１の前端面から突出するように形成してある。

見返し板２２には、発光帯３３を嵌め込むため、細長のスリット２３を設けてある。そのため発光帯３３の端面は、見返し板２２の表面と段差なく並ぶか、もしくは表面からわずかに突出する。いずれについても、発光帯３３が見返し板２２の表面に露出するため、光源２８から放射された光は、透明板２９を抜けて外部に放射される。発光帯３３は、従来の光通穴と比較し、発光する領域が大幅に広がり、視認角は、従来の７０度弱から約１５０度に向上する。なおスリット２３や発光帯３３の配置は、図１のような見返し板２２の下方に限定されるものではなく、上下方向に伸びる場合もあり得る。

見返し板２２と光源２８との間は、従来のガスメーターにおいても、密着することなく所定の隙間を有することが多い。そこで本発明では、この隙間を利用して導光体３１を配置しており、ガスメーター１１の内部構造を変更することなく、導光体３１を組み込んでいる。なお採光溝３８は、光源２８の配置に対応し、導光体３１の一端側に偏っており、そこから他端側に向け、傾斜面３９を設けてある。傾斜面３９により、内部の光を全反射させ、外部に放射される光量を増大させている。

導光体３１は、見返し板２２で保持されている。導光体３１の左右両端は、細長い帯状に形成され、その先端付近には、Ｕ字状に屈曲させた係止片３６を設けてある。また見返し板２２には、係止片３６が隙間なく嵌り込む係止窓２６を設けてある。係止片３６の外周面は、係止窓２６の内周面に接触し、双方の摩擦により、導光体３１が見返し板２２で保持される。なお見返し板２２は、ネジなどで外ケース１６に固定するが、その方法は従来と変わらず、作図を省略する。

図２は、図１の見返し板２２と光源２８と導光体３１の詳細と、これらを一体化した状態を示している。見返し板２２は薄い金属板で、中央の画面窓２５は、液晶パネル１５（図示は省略）を露出させるための切り抜きである。そして画面窓２５の下には、細長く水平に伸びるスリット２３を設け、その一端には、円形の端丸穴２４を設けてある。そのほか見返し板２２の左右には、側耳２７が突出しており、その中を切り抜いて係止窓２６を設けてある。なお見返し板２２の表面は、発光帯３３から放射される光を強調するため、黒に着色することもある。

導光体３１は上から見て三角状で、その三角のほぼ頂点にあたる位置に採光溝３８を設けてある。採光溝３８は、光源２８である赤色発光ダイオードが嵌り込む形状だが、光源２８の全周を囲むトンネル状ではなく、その上面は開放している。また採光溝３８の反対側には、発光帯３３が突出している。発光帯３３は光の出口となり、見返し板２２のスリット２３に嵌め込む。なお発光帯３３の一端は、光源２８と同心で並ぶため光量が多く、損失を減らす目的で円形としてある。この円形の部位は、見返し板２２の端丸穴２４に嵌り込む。

導光体３１は、透明樹脂を一体成形したもので、その左右両端には、Ｕ字状の係止片３６を設けてある。係止片３６は、見返し板２２の係止窓２６で保持されるが、係止片３６の外周面には、抜け止めのため、クサビ状のツメ３７を設けてあり、導光体３１の脱落を防ぐ。そのほか導光体３１の後端面には、図の右下側の係止片３６に向かう傾斜面３９を設けてある。そして係止片３６を係止窓２６に嵌め込むと、スリット２３から発光帯３３が突出するほか、ツメ３７が側耳２７の表面と噛み合い、導光体３１と見返し板２２が一体化する。

図３は、導光体３１の傾斜面３９による効果を示す横断面図で、図３上方の「形状例その（１）」は、光源２８を一端側に偏って配置した場合で、図３下方の「形状例その（２）」は、光源２８を中央に配置した場合で、いずれも導光体３１の内部に描いた矢印は、光の進み方を示す。光源２８から前方に放射された光（図３の下方に進む光）は、そのまま発光帯３３に到達し、外部に放射される。しかし光源２８から横方向に放射された光（図３の横方向に進む光）は、発光帯３３ではなく、大きな入射角で傾斜面３９に到達する。そのためこの光は、傾斜面３９で全反射され、発光帯３３に到達する。

傾斜面３９の構成は自在で、図３の「形状例その（１）」に描くように、光源２８を導光体３１の一端側に配置した場合、傾斜面３９は一箇所だけになる。ただし傾斜面３９による全反射で、発光帯３３の全域に光を届けることができる。また「形状例その（２）」に描くように、光源２８を導光体３１の中央に配置した場合、傾斜面３９は光源２８を挟んで左右二箇所に配置される。このように光源２８を中央に配置すると、導光体３１の端部付近でも、相応の光量を確保できる。

１１ ガスメーター
１３ 吸気口
１４ 排気口
１５ 液晶パネル
１６ 外ケース
１７ 制御部
１８ 復帰ボタン
２１ 表示窓
２２ 見返し板
２３ スリット
２４ 端丸穴
２５ 画面窓
２６ 係止窓
２７ 側耳
２８ 光源
２９ 透明板
３１ 導光体
３３ 発光帯
３６ 係止片
３７ ツメ
３８ 採光溝
３９ 傾斜面

Claims (3)

1. ガスメーター前面の表示窓（２１）の奥面を塞ぐ見返し板（２２）と、
   該見返し板（２２）の裏側に配置し且つ異常を検知した際に発光する光源（２８）と、
   前記見返し板（２２）と前記光源（２８）との間に挟み込まれ且つ該光源（２８）からの光を透過させる導光体（３１）と、
   からなり、
   前記見返し板（２２）には、帯状に伸びるスリット（２３）を設け、
   前記導光体（３１）の後端面には、前記光源（２８）が嵌り込む採光溝（３８）を設けると共に、該導光体（３１）の前端面には、前記スリット（２３）に嵌り込む発光帯（３３）を設け、
   該発光帯（３３）によって前記見返し板（２２）の表面が帯状に発光可能であり、
   前記採光溝（３８）は、前記発光帯（３３）の一端の後方に配置してあり、該発光帯（３３）の両端のうち、該採光溝（３８）の前面に位置する方は、光軸の中心を基準として円形に膨らませた形状としてあり、該円形に膨らませた部位を嵌め込むため、前記スリット（２３）の端部には端丸穴（２４）を設けてあることを特徴とするガスメーターの警告表示部。
2. 前記導光体（３１）の後端面には、前記採光溝（３８）から遠ざかるに連れて前記見返し板（２２）に接近する傾斜面（３９）を設けてあることを特徴とする請求項１記載のガスメーターの警告表示部。
3. 前記導光体（３１）の両端には、帯状でＵ字状に屈曲した係止片（３６）を設け、該係止片（３６）を前記見返し板（２２）の係止窓（２６）に嵌め込むことで、該導光体（３１）を該見返し板（２２）に取り付けることを特徴とする請求項１または２記載のガスメーターの警告表示部。

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