JP6851333B2

JP6851333B2 - ガスメータ

Info

Publication number: JP6851333B2
Application number: JP2018009160A
Authority: JP
Inventors: 倫之小林
Original assignee: アズビル金門株式会社
Priority date: 2018-01-23
Filing date: 2018-01-23
Publication date: 2021-03-31
Anticipated expiration: 2038-01-23
Also published as: JP2019128210A

Description

この発明は、ガスの流量を計測するガスメータに関する。

通常、ガスメータには、ガス供給源に接続されるガス流入口と、燃焼器等のガス装置に接続されるガス流出口とが設けられてる。これにより、ガスメータにおいては、ガス流入口から流入したガスを、当該ガス流入口からガス流出口に至る一連のガス流路内に通過させる過程において、その流量を計測可能としている。

そして、上述したような、従来のガスメータとしては、例えば、特許文献１に開示されている。

特許第４９９０６５４号公報

上記従来のガスメータにおけるガス流路は、ガスの流量を計測するための計測用流路、ガス流入口と計測用流路の流路入口とを接続するガス供給流路、及び、計測用流路の流路出口とガス流出口とを接続するガス排出流路から構成されている。

しかしながら、上記従来のガスメータにおいては、ガス供給流路と計測用流路とが直交するように接続されているため、ガス供給流路を流れるガスは、計測用流路の入口直前で、その流れ方向が急激に変化する。この結果、計測用流路内に供給されたガスの流れには、偏流が発生し易くなり、その偏流は、ガス流量の計測精度を低下させる要因となっている。

この発明は、上記課題を解決するものであって、ガスの偏流を抑制して、ガスの流量を高精度に計測することができるガスメータを提供することを目的とする。

この発明に係るガスメータは、ガス流入管から筐体内に流入したガスの流量を計測するガスメータであって、ガス流入管から流入したガスが充満し、筐体の内部空間となるガス室と、ガス室から流入したガスが通過する計測用流路を有し、計測用流路を通過するガスの流量を計測する流量計測手段と、ガス流入管のガス流れ方向下流側に設けられ、ガス流入管から流入したガスを、ガス室内に向けて導出するガス導出孔とを備え、ガス導出孔の設置範囲は、計測用流路の流路入口から見えない範囲であり、前記ガス流入管と前記ガス導出孔とのガス流れ方向中間部に設けられる弁室と、前記弁室内に設けられる弁座と、前記弁室内に収納され、前記弁座に着座することにより、ガスの前記ガス導出孔から前記ガス室への流れを遮断する遮断弁とを備え、前記ガス導出孔と前記弁座とは、一体構造となるものである。

この発明によれば、ガスの偏流を抑制して、ガスの流量を高精度に計測することができる。

この発明の実施の形態１に係るガスメータの前方斜視図である。この発明の実施の形態１に係るガスメータの正面図である。図２のIII−III矢視断面図である。図３の要部拡大断面図である。ガス導出孔と計測用流路の流路入口との位置関係を示した図である。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係るガスメータの前方斜視図である。図２は、この発明の実施の形態１に係るガスメータの正面図である。図３は、図２のIII−III矢視断面図である。図４は、図３の要部拡大断面図である。図５は、ガス導出孔と計測用流路の流路入口との位置関係を示した図である。なお、図１から図５に示した矢印は、ガスの流れを表している。

図１から図３に示すように、超音波式のガスメータ１は、筐体１１及び蓋部材１２を備えている。筐体１１及び蓋部材１２は、ガスメータ１の本体を構成するものである。筐体１１は、ガスメータ１の背面側に配置されており、蓋部材１２は、ガスメータ１の正面側に配置されている。

筐体１１は、開口部１１ａを有しており、この開口部１１ａは、正面側に向けて開口している。蓋部材１２は、その開口部１１ａを塞ぐように、筐体１１に嵌め込まれている。このとき、筐体１１と蓋部材１２との間には、シール部材（図示省略）が介在されており、このシール部材は、それらの間の隙間を密閉している。このように、ガスメータ１は、筐体１１と蓋部材１２とを嵌め合わせた中空構造となっており、その内部空間となる密閉空間を、計測対象となるガスが充満するガス室１３としている。

筐体１１の内部には、ガス流入管２１、ガス流出管２２、流量計測装置２３、接続管２４、及び、遮断弁駆動装置３０が収納されている。

ガス流入管２１及びガス流出管２２は、円筒状をなしており、筐体１１の上部を貫通して、当該筐体１１の上面から外側に向けて突出している。ガス流入管２１は、ガス供給源から供給されたガスを、遮断弁駆動装置３０を介して、ガス室１３に流入させるものである。ガス流出管２２は、流量計測装置２３によって流量が計測されたガスを、燃焼器等のガス装置に向けて流出させるものである。

流量計測装置２３は、流量計測手段となるものであって、ガス室１３から流入したガスの流量を計測するものである。この流量計測装置２３は、筒状をなしており、その内部に計測用流路２３ａを有している。計測用流路２３ａの上流側端部となる流路入口２３ｂは、ガス室１３と連通しており、計測用流路２３ａの下流側端部となる流路出口２３ｃは、接続管２４と連通している。

また、流量計測装置２３は、計測用流路２３ａ内において、複数の整流板２３ｄを有している。それらの整流板２３ｄは、計測用流路２３ａ内のガス流れ方向に沿って延びており、当該計測用流路２３ａの幅方向において、重なるように並んでいる。

更に、流量計測装置２３は、超音波の送受信を可能とする一対の超音波センサ２３ｅを有している。その一対の超音波センサ２３ｅは、計測用流路２３ａを臨んでおり、当該計測用流路２３ａにおけるガス流れ方向上流側（以下、単に上流側と称す）及びガス流れ方向下流側（以下、単に下流側と称す）にそれぞれ設けられている。

従って、流量計測装置２３は、ガス室１３から流入したガスが、計測用流路２３ａ内を通過することによって、一対の超音波センサ２３ｅ間における超音波の伝播時間に基づいて、当該ガスの流量を計測する。

図１及び図２に示すように、接続管２４は、蛇腹状をなす配管となっており、計測用流路２３ａの流路出口２３ｃとガス流出管２２とを接続するものである。つまり、接続管２４は、流量計測装置２３の流路出口２３ｃとガス流出管２２の流路入口との位置ずれを、蛇腹の伸縮によって吸収しつつ、それらの間を接続している。

図１から図４に示すように、遮断弁駆動装置３０は、装置本体３１、遮断弁３２、弁駆動用モータ３３、流路管３４、弁座３５、及び、ガス導出孔３６を備えている。

装置本体３１は、遮断弁駆動装置３０の本体を構成するものであって、ガス流入管２１の下流側に設けられている。装置本体３１の内部空間は、弁室３１ａを形成しており、遮断弁３２は、その弁室３１ａ内に収納されている。そして、弁室３１ａの上流側端部は、ガス流入管２１の流路出口と連通しており、弁室３１ａの下流側端部は、円筒状をなす流路管３４と接続されている。つまり、弁室３１ａは、ガス流入管２１と流路管３４とのガス流れ方向中間部に配置されている。

流路管３４の上流側端部は、フランジ状に形成されており、このフランジ部は、弁座３５を構成している。また、流路管３４の下流側外周部には、複数のガス導出孔３６が形成されている。これらのガス導出孔３６は、流路管３４の周方向に沿って配置されており、ガス室１３と連通している。このように、弁座３５とガス導出孔３６とは、共に流路管３４に形成されるものであって、流路管３４を用いた一体構造となっている。よって、ガス流入管２１から遮断弁駆動装置３０内に流入したガスは、その弁室３１ａ及び流路管３４を順に通過した後、ガス導出孔３６からガス室１３内に向けて導出される。

遮断弁３２は、弁座３５に対して着座可能となっており、流路管３４を弁室３１ａの内側から開閉する。これに対して、弁駆動用モータ３３は、遮断弁３２を開閉動作させるものである。

具体的には、遮断弁３２は、ガスの異常使用時及び地震発生時等の緊急時において、弁駆動用モータ３３の正回転駆動によって前進して、弁座３５に着座する。これにより、流路管３４は、閉鎖されるため、ガス導出孔３６からガス室１３へのガスの流入は、遮断される。また、遮断弁３２は、ガスメータ１の通常使用時、即ち、流量計測時において、弁駆動用モータ３３の逆回転駆動によって後退して、弁座３５から離脱する。これにより、流路管３４は、開放されるため、当該流路管３４に流入したガスは、ガス導出孔３６からガス室１３内に導出される。

更に、弁駆動用モータ３３は、防爆型モータとなっており、装置本体３１の外面、即ち、弁室３１ａの外側に設けられている。弁駆動用モータ３３は、ガスが充満するガス室１３内に配置されているため、可燃性ガス及び引火性蒸気等の危険ガス雰囲気中で使用しても、引火、発火、及び、爆発等が起こらないモータとなっている。これにより、弁駆動用モータ３３は、その内部にガス及び異物等が侵入しない密閉構造となっている。

ここで、図５に示すように、ガス導出孔３６の設置範囲Ｚは、流路管３４の周方向において制限されており、計測用流路２３ａの流路入口２３ｂから見えない範囲となっている。これにより、ガス導出孔３６からガス室１３内に導出されたガスは、計測用流路２３ａの流路入口２３ｂから遠ざかる方向に向けて流れることになり、ガス室１３内を、時間を掛けて巡回した後、計測用流路２３ａの流路入口２３ｂに到達する。

詳細に説明すると、ガスメータ１は、ガス流入管２１から流入したガスを、計測用流路２３ａの流路入口２３ｂに直接導入するのではなく、流路管３４及びガス導出孔３６を介して、ガス室１３に一旦充満させた後、計測用流路２３ａの流路入口２３ｂに導入する。これにより、ガス室１３から計測用流路２３ａの流路入口２３ｂに向かうガスの流れは、ガス流入管２１から計測用流路２３ａの流路入口２３ｂに直接的に向かうガスの流れと比べて、急激な方向変化が少なくなる。

このとき、ガスメータ１は、ガス流入管２１から流入したガスを、設置範囲Ｚの中に設けたガス導出孔３６からガス室１３内に向けて導出させているため、その導出されたガスは、計測用流路２３ａの流路入口２３ｂから遠ざかる方向に向けて流れる。これにより、ガスメータ１は、ガス導出孔３６から導出されたガスのガス室１３内での滞留時間の延長化を図ることができるため、ガス室１３内に導出されたガスの流れは、当該ガスが計測用流路２３ａの流路入口２３ｂに向けて巡回している間に、乱れが少ない流れとなる。この結果、計測用流路２３ａ内に供給されたガスの流れには、偏流が発生し難くなり、流量計測装置２３は、ガスの流量を高精度に計測することができる。

なお、本実施の形態１に係るガスメータ１においては、流路管３４の中心軸方向への長孔となる複数のガス導出孔３６を、流路管３４の周方向に沿って設けているが、設置範囲Ｚの中であれば、ガス導出孔３６の数量、孔形状、及び、孔位置については、ガスの流入量、ガス室１３の容積、及び、流量計測装置２３の処理能力等に応じて、適宜変更しても構わない。

従って、ガスメータ１を用いてガスの流量を計測する場合には、先ず、ガス供給源から供給されたガスは、ガス流入管２１から遮断弁駆動装置３０の弁室３１ａ内に流入する。

次いで、弁室３１ａ内に流入したガスは、流路管３４を通過した後、ガス導出孔３６からガス室１３内に向けて導出される。これにより、ガス導出孔３６から導出されたガスは、計測用流路２３ａの流路入口２３ｂから遠ざかる方向に向けて流れた後、ガス室１３内を巡回する。

そして、ガス室１３内を巡回したガスは、流量計測装置２３の計測用流路２３ａ内に流れ込む。これにより、流量計測装置２３は、計測用流路２３ａを通過するガスの流量を、超音波を用いて計測する。

このとき、ガス導出孔３６からガス室１３内に導出されたガスの流れは、当該ガスが計測用流路２３ａの流路入口２３ｂに至る間に、乱れの無い安定した流れとなる。この結果、流路入口２３ｂから流れ込んだガスは、計測用流路２３ａ内を、偏流することなく流れることになり、超音波センサ２３ｅによってガスの流量を計測する際の計測精度は、向上される。

次いで、流量計測装置２３によって流量が計測されたガスは、接続管２４を通過した後、ガス流出管２２からガス装置に向けて流出する。

以上より、この発明の実施の形態１に係るガスメータ１によれば、ガス導出孔３６の設置範囲Ｚを、計測用流路２３ａの流路入口２３ｂから見えない範囲とすることにより、ガスの偏流を抑制して、ガスの流量を高精度に計測することができる。

また、弁座３５とガス導出孔３６とを、一体構造とすることにより、部品点数を削減できるだけでなく、ガス導出孔３６を設けた場合であっても、緊急時において、ガス導出孔３６からガス室１３へのガスの流入を、即座に遮断することができる。

なお、本願発明は、その発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは、実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

１ガスメータ
１１筐体
１１ａ開口部
１２蓋部材
１３ガス室
２１ガス流入管
２２ガス流出管
２３流量計測装置
２３ａ計測用流路
２３ｂ流路入口
２３ｃ流路出口
２３ｄ整流板
２３ｅ超音波センサ
２４接続管
３０遮断弁駆動装置
３１装置本体
３１ａ弁室
３２遮断弁
３３弁駆動用モータ
３４流路管
３５弁座
３６ガス導出孔

Claims

ガス流入管から筐体内に流入したガスの流量を計測するガスメータであって、
前記ガス流入管から流入したガスが充満し、前記筐体の内部空間となるガス室と、
前記ガス室から流入したガスが通過する計測用流路を有し、前記計測用流路を通過するガスの流量を計測する流量計測手段と、
前記ガス流入管のガス流れ方向下流側に設けられ、前記ガス流入管から流入したガスを、前記ガス室内に向けて導出するガス導出孔とを備え、
前記ガス導出孔の設置範囲は、前記計測用流路の流路入口から見えない範囲であり、
前記ガス流入管と前記ガス導出孔とのガス流れ方向中間部に設けられる弁室と、
前記弁室内に設けられる弁座と、
前記弁室内に収納され、前記弁座に着座することにより、ガスの前記ガス導出孔から前記ガス室への流れを遮断する遮断弁とを備え、
前記ガス導出孔と前記弁座とは、一体構造となる
ことを特徴とするガスメータ。
前記弁室のガス流れ方向下流側に設けられる流路管を備え、
前記弁座は、前記流路管の上流側端部に形成されるフランジ部であり、
前記ガス導出孔は、前記流路管の下流側外周部に開口する
ことを特徴とする請求項１記載のガスメータ。