JPH08145742A - ガスメータ用遮断弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガスメータに対するガスの圧力変動の影響を
低減することができるガスメータ用遮断弁において、全
体的な消費電力を低減できるようにする。 【構成】主弁駆動アクチュエータ４８ａ、４８ｂは主弁
４１を駆動し、主弁４１が開口部１６ａを覆った状態と
主弁４１が開口部１６ａを開放した状態とを選択する。
副弁駆動アクチュエータ５０は副弁４６を駆動し、主弁
４１が開口部１６ａを覆い且つ副弁４６が第１の孔４４
を開放した状態と副弁４６が主弁４１を開口部１６ａ側
に付勢することによって主弁４１が開口部１６ａを覆い
且つ副弁４６が第１の孔４４を閉塞した状態とを選択す
る。主弁４１が開口部１６ａを覆うと共に副弁４６が第
１の孔４４を開放した状態では、ガス５３は第１の孔４
４、ガス収容室４３および第２の孔４５を通過し、ガス
５３の圧力変動が低減される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガスメータに対するガ
スの圧力変動の影響を低減することができるガスメータ
用遮断弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】ガスメータでは、ガス漏れ等の異常時に
ガスの供給を遮断する遮断弁が設けられている。

【０００３】ところで、ガスメータでは、近隣のガスメ
ータの状態や近隣のガスの使用状況等によって、ガスメ
ータの上流側でガスの圧力変動が発生する。そのため、
ガスメータとしてフルイディックガスメータを用いた場
合、上流側での圧力変動によって、後述するような問題
が生じていた。なお、フルイディックガスメータは、噴
流を発生させるノズルの下流側に、一対の側壁によって
流路拡大部を形成すると共に、側壁の外側に設けられた
リターンガイドによって、ノズルを通過したガスを各側
壁の外側に沿ってノズルの噴出口側へ導く一対のフィー
ドバック流路を形成し、ノズルを通過したガスが一対の
フィードバック流路を交互に流れる現象（本出願におい
て、フルイディック発振という。）を利用し、ノズルを
通過したガスの流れる方向の切り替わりの周波数（本出
願において、発振周波数という。）や周期に基づいてガ
スの流量を計測するものである。

【０００４】このフルイディックガスメータを用いた場
合、上流側での圧力変動によってフルイディックガスメ
ータの発振周波数が乱れ、計測した流量の誤差が大きく
なったり、流量を計測できなくなったりするという問題
がある。

【０００５】そこで、ガスの圧力変動を低減することの
できる遮断弁が提案されている。図１２は、このような
遮断弁を有するフルイディックガスメータの構成の一例
を示す断面図である。

【０００６】図１２に示したフルイディックガスメータ
は、ガスを受け入れる入口部１１１とガスを排出する出
口部１１２とを有する本体１１０を備えている。本体１
１０内には隔壁１１３が設けられ、この隔壁１１３と入
口部１１１との間に第１のガス流路１１４が形成され、
隔壁１１３と出口部１１２との間に第２のガス流路１１
５が形成されている。隔壁１１３の第１のガス通路１１
４側には遮断弁１４０が設けられている。この遮断弁１
４０は隔壁１１３に設けられた弁座１１６を有し、この
弁座１１６はガスが通過する開口部１１６ａを有してい
る。

【０００７】第２のガス流路１１５内には、入口部１１
１から受け入れたガスを通過させて噴流を発生させるノ
ズル１２１が設けられている。ノズル１２１の下流側に
は、拡大された流路を形成する一対の側壁１２３，１２
４が設けられている。この側壁１２３，１２４の間に
は、所定の間隔を開けて、上流側に第１ターゲット１２
５、下流側に第２ターゲット１２６がそれぞれ配設され
ている。側壁１２３，１２４の外側には、ノズル１２１
を通過したガスを各側壁１２３，１２４の外周部に沿っ
てノズル１２１の噴出口側へ帰還させる一対のフィード
バック流路１２７，１２８を形成するリターンガイド１
２９が配設されている。フィードバック流路１２７，１
２８の各出口部分と出口部１１２との間には、リターン
ガイド１２９の背面と本体１１０とによって、一対の排
出路１３１，１３２が形成されている。ノズル１２１の
噴出口の近傍には、ノズル１２１を通過したガスの流れ
る方向の切り替わりを検出するための圧電膜センサに通
じる導圧孔１３３，１３４が設けられている。

【０００８】図１３は、図１２における遮断弁１４０を
拡大して示す断面図である。この遮断弁１４０は、第１
のガス流路１１４内に配設され、開口部１１６ａを覆う
ための主弁１４１と、第１のガス流路１１４内に配設さ
れると共に主弁１４１に結合され、内部にガス収容室１
４３を形成する容器１４２と、この容器１４２に設けら
れ、この容器１４２の外側とガス収容室１４３とを連通
させる第１の孔１４４と、主弁１４１に設けられ、開口
部１１６ａとガス収容室１４３とを連通させる第２の孔
１４５と、ガス収容室１４３内に配設され、第２の孔１
４５を閉塞可能な副弁１４６とを備えている。第２の孔
１４５は開口部１１６ａよりも小径であり、第１の孔１
４４は第２の孔１４５と略同径である。

【０００９】主弁１４１とは反対側の容器１４２の端部
には、２本のロッド１４７ａ，１４７ｂの一端が接続さ
れている。このロッド１４７ａ，１４７ｂの他端側は、
本体１１０の側壁を貫通して、本体１１０の外側に設け
られた主弁駆動アクチュエータ１４８ａ，１４８ｂに接
続されている。副弁１４６には、ロッド１４９の一端が
接続されている。このロッド１４９の他端側は、第１の
孔１４４内に挿通され、本体１１０の側壁を貫通して、
本体１１０の外側に設けられた副弁駆動アクチュエータ
１５０に接続されている。

【００１０】主弁１４１の背面と本体１１０の側壁との
間における容器１４２の周囲には、主弁１４１を開口部
１１６ａ側に付勢するばね１５１が設けられている。ロ
ッド１４９の途中にはフランジ部１４９ａが形成され、
このフランジ部１４９ａと本体１１０の側壁との間にお
けるロッド１４９の周囲には、副弁１４６を第２の孔１
４５側に付勢するばね１５２が設けられている。

【００１１】この遮断弁１４０では、主弁駆動アクチュ
エータ１４８ａ，１４８ｂと副弁駆動アクチュエータ１
５０とによって主弁１４１および副弁１４６を駆動し、
図１３に示したように主弁１４１が開口部１１６ａを覆
うと共に副弁１４６が第２の孔１４５を開放した第１の
状態と、図１４に示すように主弁１４１が開口部１１６
ａを開放した第２の状態と、図１５に示すように主弁１
４１が開口部１１６ａを覆うと共に副弁１４６が第２の
孔１４５を閉塞した第３の状態とを選択可能になってい
る。図１３に示した第１の状態では、ガス１５３は第１
の孔１４４、ガス収容室１４３および第２の孔１４５を
通過し、その際、ガス１５３の圧力変動が低減される。
図１４に示した第２の状態では、ガス１５３はそのまま
開口部１１６ａを通過する。また、図１５に示した第３
の状態では、ガスの流通が遮断される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】この遮断弁１４０を用
いる場合、通常は、図１３に示した第１の状態として、
ガスの圧力変動を低減できるようにしておくことが望ま
しいが、ガスの流量が多いときには、第１の状態ではガ
スの供給不良を生じ、その結果、口火が消えたり、点火
不良を生じるおそれがある。そこで、ガスの流量が多い
ときは、図１４に示した第２の状態にし、ガスの流量が
減少したら図１３に示した第１の状態に戻す必要があ
る。このように、ガスの使用時には、ガスの流量に応じ
て遮断弁１４０における第１の状態と第２の状態の切り
換えが頻繁に行われる。

【００１３】このようにガスの流量に応じて遮断弁１４
０の状態を切り換える場合、主弁駆動アクチュエータ１
４８ａ，１４８ｂによって主弁１４１を駆動する必要が
ある。しかしながら、主弁１４１は副弁１４６に比べて
重量が大きく、駆動に必要な消費電力が大きい。そのた
め、主弁駆動アクチュエータ１４８ａ，１４８ｂに必要
な電力量が大きくなり、大型の電池を用いる必要がある
という問題があった。

【００１４】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、ガスメータに対するガスの圧力変動
の影響を低減することができるガスメータ用遮断弁にお
いて、主弁の駆動電力を低減して、全体的な消費電力を
低減できるようにしたガスメータ用遮断弁を提供するこ
とにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のガスメー
タ用遮断弁は、ガスメータ内のガス流路中においてガス
が通過する開口部を有する弁座と、開口部の下流側に配
置され、開口部を覆うための主弁と、ガス流路中に配設
されると共に主弁に結合され、内部にガス収容室を形成
する容器と、主弁に設けられ、開口部とガス収容室とを
連通させる第１の孔と、容器に設けられ、この容器の外
側とガス収容室とを連通させる第２の孔と、容器内に配
設され、第１の孔を閉塞可能な副弁と、主弁を駆動し、
主弁が開口部を覆った状態と主弁が開口部を開放した状
態とを選択する主弁駆動手段と、副弁を駆動し、主弁が
開口部を覆い且つ副弁が第１の孔を開放してガスの圧力
変動を低減する状態と副弁が主弁を開口部側に付勢する
ことによって主弁が開口部を覆い且つ副弁が第１の孔を
閉塞した状態とを選択する副弁駆動手段とを備えたもの
である。

【００１６】このガスメータ用遮断弁では、主弁駆動手
段および副弁駆動手段によって、主弁が開口部を覆い且
つ副弁が第１の孔を開放した状態とすると、ガスは第１
の孔、ガス収容室および第２の孔を通過し、その際、ガ
スの圧力変動が低減される。この状態から、主弁駆動手
段によって主弁を駆動して、主弁が開口部を開放した状
態を選択すると、ガス流量が多いときにおけるガスの供
給不良が防止される。また、副弁駆動手段によって副弁
を駆動して、副弁が主弁を開口部側に付勢することによ
って主弁が開口部を覆い且つ副弁が第１の孔を閉塞した
状態を選択すると、ガスの流通が遮断される。このガス
メータ用遮断弁では、主弁が開口部の下流側に配置され
ているので、ガス流量が多いときに主弁は、ガスの圧力
によって開口部を開放する方向に力を受ける。従って、
主弁駆動手段が、開口部を開放する方向に主弁を駆動す
るのに必要な力が小さくて済む。また、ガスの流通を遮
断する際には、副弁駆動手段によって、副弁が主弁を開
口部側に付勢することによって主弁が開口部を覆い且つ
副弁が第１の孔を閉塞した状態とすることができるの
で、主弁が開口部を覆った状態を保持するのに必要な主
弁駆動手段の力が小さくて済む。これにより、更に、開
口部を開放する方向に主弁を駆動するのに必要な主弁駆
動手段の力が小さくて済む。以上のことから、主弁の駆
動電力を低減することができる。

【００１７】請求項２記載のガスメータ用遮断弁は、ガ
スメータ内のガス流路中において中心軸が略垂直方向を
向くように配置され、且つガスが下側から上側に向かっ
て通過する開口部を有する弁座と、開口部の下流側に配
置され、自重で下降して開口部を覆うことのできる主弁
と、ガス流路中に配設されると共に主弁に結合され、内
部にガス収容室を形成する容器と、主弁に設けられ、開
口部とガス収容室とを連通させる第１の孔と、容器に設
けられ、この容器の外側とガス収容室とを連通させる第
２の孔と、容器内に配設され、第１の孔を閉塞可能な副
弁と、主弁を駆動し、主弁が開口部を覆った状態と主弁
が開口部を開放した状態とを選択する主弁駆動手段と、
副弁を駆動し、主弁が開口部を覆い且つ副弁が第１の孔
を開放してガスの圧力変動を低減する状態と副弁が主弁
を開口部側に付勢することによって主弁が開口部を覆い
且つ副弁が第１の孔を閉塞した状態とを選択する副弁駆
動手段とを備えたものである。

【００１８】このガスメータ用遮断弁では、副弁駆動手
段によって、主弁が開口部を覆い且つ副弁が第１の孔を
開放した状態とすると、ガスは第１の孔、ガス収容室お
よび第２の孔を通過し、その際、ガスの圧力変動が低減
される。この状態から、主弁駆動手段によって主弁を駆
動して、主弁が開口部を開放した状態を選択すると、ガ
ス流量が多いときにおけるガスの供給不良が防止され
る。また、副弁駆動手段によって副弁を駆動して、副弁
が主弁を開口部側に付勢することによって主弁が開口部
を覆い且つ副弁が第１の孔を閉塞した状態を選択する
と、ガスの流通が遮断される。このガスメータ用遮断弁
では、主弁が開口部の下流側に配置されているので、ガ
ス流量が多いときに主弁は、ガスの圧力によって開口部
を開放する方向に力を受ける。従って、開口部を開放す
る方向に主弁を駆動するのに必要な主弁駆動手段の力が
小さくて済む。また、主弁は自重で下降して開口部を覆
うことができるので、開口部を覆う方向に主弁を駆動す
るのに必要な主弁駆動手段の力が小さくて済むと共に、
主弁が開口部を覆い且つ副弁が第１の孔を開放した状態
において、主弁が開口部を覆った状態を保持するのに必
要な主弁駆動手段の力が小さくて済み、更に、開口部を
開放する方向に主弁を駆動するのに必要な主弁駆動手段
の力が小さくて済む。また、ガスの流通を遮断する際に
は、副弁駆動手段によって、副弁が主弁を開口部側に付
勢することによって主弁が開口部を覆い且つ副弁が第１
の孔を閉塞した状態とすることができるので、主弁が開
口部を覆った状態を保持するのに必要な主弁駆動手段の
力が小さくて済む。これにより、更に、開口部を開放す
る方向に主弁を駆動するのに必要な主弁駆動手段の力が
小さくて済む。以上のことから、主弁の駆動電力を低減
することができる。

【００１９】請求項３記載のガスメータ用遮断弁は、ガ
スメータ内のガス流路中において中心軸が略垂直方向を
向くように配置され、且つガスが下側から上側に向かっ
て通過する開口部を有する弁座と、開口部の下流側に配
置され、外力が加わらないときは自重で下降して開口部
を覆い、ガス圧力が所定値以上のときはガス圧力によっ
て上昇して開口部を開放する主弁と、ガス流路中に配設
されると共に主弁に結合され、内部にガス収容室を形成
する容器と、主弁に設けられ、開口部とガス収容室とを
連通させる第１の孔と、容器に設けられ、この容器の外
側とガス収容室とを連通させる第２の孔と、容器内に配
設され、第１の孔を閉塞可能な副弁と、副弁を駆動し、
主弁が開口部を覆い且つ副弁が第１の孔を開放してガス
の圧力変動を低減する状態と副弁が主弁を開口部側に付
勢することによって主弁が開口部を覆い且つ副弁が第１
の孔を閉塞した状態とを選択する副弁駆動手段とを備え
たものである。

【００２０】このガスメータ用遮断弁では、副弁駆動手
段によって、主弁が開口部を覆い且つ副弁が第１の孔を
開放した状態とすると、ガスは第１の孔、ガス収容室お
よび第２の孔を通過し、その際、ガスの圧力変動が低減
される。この状態から、ガス流量が増加し、ガス圧力が
所定値以上になると、ガス圧力によって主弁が上昇して
開口部を開放し、ガス流量が多いときにおけるガスの供
給不良が防止される。また、副弁駆動手段によって副弁
を駆動して、副弁が主弁を開口部側に付勢することによ
って主弁が開口部を覆い且つ副弁が第１の孔を閉塞した
状態を選択すると、ガスの流通が遮断される。このガス
メータ用遮断弁では、主弁が開口部の下流側に配置さ
れ、且つ外力が加わらないときは自重で下降して開口部
を覆い、ガス圧力が所定値以上のときはガス圧力によっ
て上昇して開口部を開放すると共に、ガスの流通を遮断
する際には、副弁駆動手段によって、副弁が主弁を開口
部側に付勢することによって主弁が開口部を覆い且つ副
弁が第１の孔を閉塞した状態とすることができるので、
主弁駆動手段が不要となり、主弁を駆動するための電力
が不要となる。

【００２１】請求項４記載のガスメータ用遮断弁は、請
求項１ないし３のいずれかに記載のガスメータ用遮断弁
において、主弁が開口部を覆い且つ副弁が第１の孔を開
放した状態を安定化させるために主弁と開口部間で吸引
力を発生させる磁石を更に備えたものである。

【００２２】このガスメータ用遮断弁駆動装置では、磁
石によって主弁と開口部間で吸引力が発生され、この吸
引力によって、主弁が開口部を覆い且つ副弁が第１の孔
を開放した状態が安定化される。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。

【００２４】図１は本発明の第１の実施例に係るガスメ
ータ用遮断弁を含むフルイディックガスメータの構成を
示す断面図である。この図に示すように、フルイディッ
クガスメータは、ガスを受け入れる入口部１１とガスを
排出する出口部１２とを有する本体１０を備えている。
本体１０内には、水平方向に配置された隔壁１３が設け
られ、この隔壁１３と入口部１１との間に第１のガス流
路１４が形成され、隔壁１３と出口部１２との間に第２
のガス流路１５が形成されている。隔壁１３の上側には
遮断弁４０が設けられている。この遮断弁４０は隔壁１
３に設けられた弁座１６を有し、この弁座１６は、中心
軸が略垂直方向を向くように配置され、且つガスが下側
から上側に向かって通過する開口部１６ａを有してい
る。

【００２５】第２のガス流路１５内には、入口部１１か
ら受け入れたガスを通過させて噴流を発生させるノズル
２１が設けられている。ノズル２１の下流側には、拡大
された流路を形成する一対の側壁２３，２４が設けられ
ている。この側壁２３，２４の間には、所定の間隔を開
けて、上流側に第１ターゲット２５、下流側に第２ター
ゲット２６がそれぞれ配設されている。側壁２３，２４
の外側には、ノズル２１を通過したガスを各側壁２３，
２４の外周部に沿ってノズル２１の噴出口側へ帰還させ
る一対のフィードバック流路２７，２８を形成するリタ
ーンガイド２９が配設されている。フィードバック流路
２７，２８の各出口部分と出口部１２との間には、リタ
ーンガイド２９の背面と本体１０とによって、一対の排
出路３１，３２が形成されている。ノズル２１の噴出口
の近傍には、ノズル２１を通過したガスの流れる方向の
切り替わりを検出するための圧電膜センサに通じる導圧
孔３３，３４が設けられている。

【００２６】図２ないし図４は、図１における遮断弁４
０を拡大して示す断面図である。この遮断弁４０は、第
２のガス流路１５内に配設され、開口部１６ａを覆うた
めの主弁４１と、第２のガス流路１５内に配設されると
共に主弁４１に結合され、内部にガス収容室４３を形成
する容器４２と、主弁４１に設けられ、開口部１６ａと
ガス収容室４３とを連通させる第１の孔４４と、容器４
２に設けられ、この容器４２の外側とガス収容室４３と
を連通させる第２の孔４５と、ガス収容室４３内に配設
され、第１の孔４４を閉塞可能な副弁４６とを備えてい
る。第１の孔４４は開口部１６ａよりも小径であり、第
２の孔４５は第１の孔４４と略同径である。

【００２７】主弁４１とは反対側の容器４２の端部に
は、２本のロッド４７ａ，４７ｂの一端が接続されてい
る。このロッド４７ａ，４７ｂの他端側は、本体１０の
側壁を貫通して、本体１０の外側に設けられた主弁駆動
アクチュエータ４８ａ，４８ｂに接続されている。副弁
４６には、ロッド４９の一端が接続されている。このロ
ッド４９の他端側は、第２の孔４５内に挿通され、本体
１０の側壁を貫通して、本体１０の外側に設けられた副
弁駆動アクチュエータ５０に接続されている。

【００２８】主弁４１の背面と本体１０の側壁との間に
おける容器４２の周囲には、主弁４１を開口部１６ａ側
に付勢するばね５１が設けられている。ロッド４９の途
中にはフランジ部４９ａが形成され、このフランジ部４
９ａと本体１０の側壁との間におけるロッド４９の周囲
には、副弁４６を第１の孔４４側に付勢するばね５２が
設けられている。

【００２９】主弁駆動アクチュエータ４８ａ，４８ｂ
は、ロッド４７ａ，４７ｂを介して主弁４１を駆動し、
主弁４１が開口部１６ａを覆った状態と主弁４１が開口
部１６ａを開放した状態とを選択するようになってい
る。副弁駆動アクチュエータ５０は、ロッド４９を介し
て副弁４６を駆動し、主弁４１が開口部１６ａを覆い且
つ副弁４６が第１の孔４４を開放した状態と副弁４６が
主弁４１を開口部１６ａ側に付勢することによって主弁
４１が開口部１６ａを覆い且つ副弁４６が第１の孔４４
を閉塞した状態とを選択するようになっている。

【００３０】この遮断弁４０では、主弁駆動アクチュエ
ータ４８ａ，４８ｂと副弁駆動アクチュエータ５０とに
よって主弁４１および副弁４６を駆動し、図２に示した
ように主弁４１が開口部１６ａを覆うと共に副弁４６が
第１の孔４４を開放した第１の状態と、図３に示すよう
に主弁４１が開口部１６ａを開放した第２の状態と、図
４に示すように主弁４１が開口部１６ａを覆うと共に副
弁４６が第１の孔４４を閉塞した第３の状態とを選択可
能になっている。図２に示した第１の状態では、ガス５
３は第１の孔４４、ガス収容室４３および第２の孔４５
を通過し、その際、ガス５３の圧力変動が低減される。
また、図３に示した第２の状態では、ガス５３はそのま
ま開口部１６ａを通過する。図４に示した第３の状態で
は、ガスの流通が遮断される。

【００３１】図５は図１における導圧孔３３，３４およ
び圧電膜センサを含む断面を拡大して示す断面図であ
る。この図に示すように、本体１０の底部の外側には、
圧電膜センサ３５が設けられている。導圧孔３３，３４
には、それぞれ導圧管３６，３７の一端が接続されてい
る。この導圧管３６，３７の他端は、圧電膜センサ３５
の各圧力導入口に接続されている。そして、この圧電膜
センサ３５によって、導圧孔３３と導圧孔３４における
差圧を検出して、この差圧の変化に基づいてフルイディ
ック発振を検出するようになっている。導圧管３６，３
７および圧電膜センサ３５は、本体１０の底部の外側に
固定されたケース３８によって覆われている。

【００３２】図６は図１に示すフルイディックガスメー
タの回路部分の構成を示すブロック図である。この図に
示すように、フルイディックガスメータは、圧電膜セン
サ３５の出力信号を増幅する増幅回路５４と、この増幅
回路５４の出力を波形整形してパルスを生成する波形整
形回路５５と、この波形整形回路５５から出力されるパ
ルスの周期から流量および積算流量を演算する流量演算
部５６と、この流量演算部５６によって求められた積算
流量を表示する表示部５７と、流量演算部５６によって
求められた流量に基づいて、主弁駆動アクチュエータ４
８ａ，４８ｂおよび副弁駆動アクチュエータ５０を駆動
して、遮断弁４０の状態を選択する遮断弁制御部５８と
を備えている。遮断弁制御部５８は、流量演算部５６に
よって求められた流量が所定値以下のときは遮断弁４０
を第１の状態に設定し、流量演算部５６によって求めら
れた流量が所定値を越えているときは遮断弁４０を第２
の状態に設定し、例えば流量演算部５６が所定量以上の
流量を検出した場合や所定の流量を所定時間以上検出し
た場合等の異常時には遮断弁４０を第３の状態に設定す
るようになっている。

【００３３】なお、流量演算部５６および遮断弁制御部
５８は、例えばマイクロコンピュータによって実現され
る。

【００３４】図７および図８は副弁駆動アクチュエータ
５０の構成の一例を示す説明図であり、図７は副弁４６
の開状態に対応し、図８は副弁４６の閉状態に対応して
いる。この副弁駆動アクチュエータ５０は、磁性材で形
成されたハウジング６１を備えている。このハウジング
６１は、下側が小径の円筒状、上側が大径の円筒状に形
成され、下端は開放され、上端は閉塞されている。この
ハウジング６１の上下方向の中央部分の外側にはフラン
ジ部６２が固定されている。このフランジ部６２は図１
における本体１０に固定されている。ハウジング６１内
の下側には円筒状の永久磁石６３が設けられ、ハウジン
グ６１内の上側には電磁石となるコイル６４が設けられ
ている。永久磁石６３とコイル６４とによって形成され
る中空部内には、プランジャ６５が軸方向に移動可能に
挿通されている。このプランジャ６５は、磁性材で形成
された下側の磁性部６５ａと、非磁性材で形成された上
側の非磁性部６５ｂとを有している。このプランジャ６
５の下端部はハウジング６１の下端より突出し、このプ
ランジャ６５の下端部に、ロッド４９が接続されてい
る。

【００３５】副弁駆動アクチュエータ５０は、連動する
２つのスイッチ７１，７２を有している。スイッチ７１
の可動接点７１ａは電池７３の正極に接続され、スイッ
チ７２の可動接点７２ａは電池７３の負極に接続される
ようになっている。スイッチ７１の第１の固定接点７１
ｂとスイッチ７２の第３の固定接点７２ｄはコイル６４
の一方の電源端子に接続され、スイッチ７１の第３の固
定接点７１ｄとスイッチ７２の第１の固定接点７２ｂは
コイル６４の他方の電源端子に接続されている。スイッ
チ７１の第２の固定接点７１ｃとスイッチ７２の第２の
固定接点７２ｃには何も接続されていない。スイッチ７
１，７２は、図６に示した遮断弁制御部５８からの遮断
弁駆動信号７４によって切り換えられるようになってい
る。

【００３６】この副弁駆動アクチュエータ５０は、第１
の状態が選択されているときには、図７に示したように
スイッチ７１，７２の可動接点７１ａ，７２ａが固定接
点７１ｃ、７２ｃに接続され、コイル６４には電流が流
れていない。また、永久磁石６３の磁力が矢印７５で示
すように作用して、プランジャ６５は引き込まれ、その
結果、図２に示したように、副弁４６は第１の孔４４を
開放する。

【００３７】副弁駆動アクチュエータ５０は、第１の状
態から第３の状態が選択されたときには、図８に示した
ように、スイッチ７１，７２の可動接点７１ａ，７２ａ
を固定接点７１ｂ、７２ｂに接続して、コイル６４に電
流を流し、永久磁石６３による磁界を打ち消す磁界を生
成する。このコイル６４による磁力を破線の矢印７７で
示す。すると、図２に示したばね５２の力によりプラン
ジャ６５が突出し、副弁４６が主弁４１を開口部１６ａ
側に付勢することによって主弁４１が開口部１６ａを覆
い且つ副弁４６が第１の孔４４を閉塞する。このよう
に、副弁４６を駆動するのに使用するばね５２の力で第
３の状態を保持するので、ばね５２は、図１３に示した
ばね１５２よりも力の強いものとする。

【００３８】副弁駆動アクチュエータ５０は、第３の状
態から第１の状態が選択されたときには、スイッチ７
１，７２の可動接点７１ａ，７２ａを固定接点７１ｄ、
７２ｄに接続して、第１の状態から第３の状態にすると
きとは逆方向の電流をコイル６４に流し、永久磁石６３
による磁界を強める磁界を生成する。これにより、ばね
５２の力に打ち勝ってプランジャ６５は引き込まれ、副
弁４６が第１の孔４４を開放する。

【００３９】なお、主弁駆動アクチュエータ４８ａ，４
８ｂの構成も副弁駆動アクチュエータ５０と同様であ
る。

【００４０】次に、フルイディックガスメータの主な動
作について説明する。

【００４１】フルイディックガスメータの入口部１１か
ら受け入れられたガスは、第１のガス流路１４、開口部
１６ａを通過して、第２のガス流路１５に入る。第２の
ガス流路１５に入ったガスは、ノズル２１を通過し、噴
流となってノズル２１より噴出される。ノズル２１より
噴出されたガスは、コアンダ効果により一方の側壁に沿
って流れる。ここでは、まず側壁２３に沿って流れるも
のとする。側壁２３に沿って流れたガスは、更にフィー
ドバック流路２７を経て、ノズル２１の噴出口側へ帰還
され、排出路３１を経て出口部１２より排出される。こ
のとき、ノズル２１より噴出されたガスは、フィードバ
ック流路２７を流れてきたガスによって方向が変えら
れ、今度は他方の側壁２４に沿って流れるようになる。
このガスは、更にフィードバック流路２８を経て、ノズ
ル２１の噴出口側へ帰還され、排出路３２を経て出口部
１２より排出される。すると、ノズル２１より噴出され
たガスは、今度は、フィードバック流路２８を流れてき
たガスによって方向が変えられ、再び側壁２３、フィー
ドバック流路２７に沿って流れるようになる。以上の動
作を繰り返すことにより、ノズル２１を通過したガスが
一対のフィードバック流路２７，２８を交互に流れるフ
ルイディック発振が発生する。このフルイディック発振
の周波数、周期は流量と対応関係がある。

【００４２】フルイディック発振は、圧電膜センサ３５
によって検出される。この圧電膜センサ３５の出力は増
幅回路５４で増幅され、波形成形回路５５でフルイディ
ック発振の周波数、すなわちガス流量に応じた周波数の
パルスが生成される。流量演算部５６は、波形成形回路
５５で生成されたパルスの周期に基づいて流量および積
算流量を演算する。そして、流量演算部５６によって求
められた積算流量は表示部５７によって表示される。

【００４３】次に、本実施例に係る遮断弁４０の動作に
ついて説明する。

【００４４】遮断弁制御部５８は、流量演算部５６によ
って求められた流量が所定値以下のときは、遮断弁４０
を図２に示した第１の状態に設定する。この第１の状態
では、ガス５３は、第１の孔４４からガス収容室４３に
入り、このガス収容室４３を経て、第２の孔４５、開口
部１６ａを通過して、第１のガス流路１４から第２のガ
ス流路１５に入る。この場合、第１の孔４４および第２
の孔４５は絞りとして作用する。圧力変動のあるガスが
第１の孔４４、ガス収容室４３および第２の孔４５を通
過する際には、前段の絞りとして作用する第１の孔４４
において圧力変動の脈動成分が減少され、更に、第２の
孔４５において脈動成分を相互に打ち消す作用が発生
し、脈動成分が減少される。

【００４５】遮断弁制御部５８は、流量演算部５６によ
って求められた流量が所定値を越えているときは遮断弁
４０を図３に示した第２の状態に設定する。このとき、
主弁駆動アクチュエータ４８ａ，４８ｂは、開口部１６
ａを開放する方向に主弁４１を駆動する。この第２の状
態では、ガス５３はそのまま開口部１６ａを通過し、ガ
ス流量が多いときにおけるガスの供給不良が防止され
る。

【００４６】また、遮断弁制御部５８は、例えば流量演
算部５６が所定量以上の流量を検出した場合や所定の流
量を所定時間以上検出した場合等の異常時には、遮断弁
４０を図４に示した第３の状態に設定する。このとき、
副弁駆動アクチュエータ５０は、第１の孔４４を閉塞す
る方向に副弁４６を駆動する。これにより、副弁４６が
主弁４１を開口部１６ａ側に付勢し、主弁４１が開口部
１６ａを覆い且つ副弁４６が第１の孔４４を閉塞する。
この第３の状態では、ガスの流通が遮断される。

【００４７】以上説明したように、本実施例によれば、
主弁４１が開口部１６ａの下流側に配置されているの
で、ガス流量が多いときに主弁４１は、ガスの圧力によ
って開口部１６ａを開放する方向に力を受ける。従っ
て、主弁駆動アクチュエータ４８ａ，４８ｂが、開口部
１６ａを開放する方向に主弁４１を駆動するのに必要な
力が小さくて済む。

【００４８】また、ガスの流通を遮断する際には、副弁
駆動アクチュエータ５０によって、副弁４６が主弁４１
を開口部１６ａ側に付勢することによって主弁４１が開
口部１６ａを覆い且つ副弁４６が第１の孔４４を閉塞し
た状態とすることができる。従って、第３の状態におい
て、十分な締切性を確保しながら、主弁４１が開口部１
６ａを覆った状態を保持するのに必要な主弁駆動アクチ
ュエータ４８ａ，４８ｂの力が小さくて済む。すなわ
ち、ばね５１の力を、図１３に示した遮断弁１４０にお
けるばね１５１よりも弱くすることができる。これによ
り、主弁駆動アクチュエータ４８ａ，４８ｂが、開口部
１６ａを開放する方向に主弁４１を駆動するのに必要な
力を小さくすることができる。

【００４９】以上のことから、締切性を必要としないが
ガスの使用の都度に頻繁に行われる主弁４１の開閉動作
に必要な電力を大幅に低減することができる。なお、締
切性が要求される第３の状態への動作では副弁駆動アク
チュエータ５０の消費電力は大きいが、この第３の状態
への動作の回数は極めて少ない。従って、遮断弁４０に
おける全体的な消費電力を大幅に低減することができ
る。

【００５０】図９は本発明の第２の実施例に係る遮断弁
を示す断面図である。本実施例の遮断弁４０は、図２に
示した第１の実施例における遮断弁４０において、ばね
５１を取り除いたものである。また、主弁４１は、主弁
駆動アクチュエータ４８ａ，４８ｂが第１または第３の
状態を選択したときには、自重で下降して開口部１６ａ
を覆うようになっている。その他の構成は、第１の実施
例と同様である。

【００５１】本実施例では、ばね５１を取り除き、主弁
４１が自重で下降して開口部１６ａを覆うことができる
ようにしたので、主弁駆動アクチュエータ４８ａ，４８
ｂが、開口部１６ａを覆う方向に主弁４１を駆動するの
に必要な力および開口部１６ａを開放する方向に主弁４
１を駆動するのに必要な力が第１の実施例よりも小さく
て済む。従って、主弁４１の開閉動作に必要な電力をよ
り低減することができ、遮断弁４０における全体的な消
費電力をより低減することができる。その他の動作およ
び効果は第１の実施例と同様である。

【００５２】図１０は本発明の第３の実施例に係る遮断
弁を示す断面図である。本実施例の遮断弁４０は、図９
に示した第２の実施例における遮断弁４０において、主
弁駆動アクチュエータ４８ａ，４８ｂを取り除いたもの
である。また、主弁４１は、外力が加わらないときは自
重で下降して開口部１６ａを覆い、ガス圧力が所定値以
上のときはガス圧力によって上昇して開口部１６ａを開
放するようになっている。その他の構成は、第２の実施
例と同様である。

【００５３】本実施例では、主弁４１は、ガス流量が少
ないときには自重で下降して開口部１６ａを覆い、ガス
流量が多いときにはガスの圧力によって上昇して開口部
１６ａを開放する。このようにして本実施例では、主弁
駆動アクチュエータ４８ａ，４８ｂを不要としたので、
主弁４１を駆動するための電力が不要となり、遮断弁４
０における全体的な消費電力をより低減することができ
る。その他の動作および効果は第２の実施例と同様であ
る。

【００５４】図１１は本発明の第４の実施例に係る遮断
弁を示す断面図である。本実施例の遮断弁４０は、図２
に示した第１の実施例における遮断弁４０において、第
１の状態における主弁４１の締め切り力を増し、第１の
状態を安定化させるために、主弁４１に鉄材等の磁性材
を用いると共に、開口部１６ａの下方に永久磁石８０を
設けたものである。なお、主弁４１と永久磁石８０によ
って発生する吸引力は、図１３に示した遮断弁１４０に
おけるばね１５１よりも小さい力となるようにする。そ
の他の構成は第１の実施例と同様である。

【００５５】本実施例では、主弁４１と磁石８０とによ
って、主弁４１と開口部１６ａ間で吸引力が発生され、
この吸引力によって、第１の状態における主弁４１の締
め切り力が増し、第１の状態が安定化する。その他の動
作および効果は第１の実施例と同様である。

【００５６】なお、第２または第３の実施例においても
同様に、主弁４１に鉄材等の磁性材を用いると共に、開
口部１６ａの下方に永久磁石８０を設けて、第１の状態
を安定化するようにしても良い。

【００５７】なお、本発明は上記実施例に限定されず、
例えば、主弁駆動アクチュエータ４８ａ，４８ｂや副弁
駆動アクチュエータ５０としては、パルスモータ等のモ
ータとねじを用いてロッドを進退させる構成のものでも
良い。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載のガス
メータ用遮断弁によれば、ガスメータに対する圧力変動
の影響を低減することができるガスメータ用遮断弁にお
いて、主弁を開口部の下流側に配置したので、ガス流量
が多いときに主弁がガスの圧力によって開口部を開放す
る方向に力を受け、主弁駆動手段が開口部を開放する方
向に主弁を駆動するのに必要な力が小さくて済む。ま
た、ガスの流通を遮断する際には、副弁駆動手段によっ
て、副弁が主弁を開口部側に付勢することによって主弁
が開口部を覆い且つ副弁が第１の孔を閉塞した状態とす
ることができるので、主弁が開口部を覆った状態を保持
するのに必要な主弁駆動手段の力が小さくて済む。これ
により、更に、開口部を開放する方向に主弁を駆動する
のに必要な主弁駆動手段の力が小さくて済む。以上のこ
とから、主弁の駆動電力を低減することができ、全体的
な消費電力を低減することができるという効果がある。

【００５９】また、請求項２記載のガスメータ用遮断弁
によれば、ガスメータに対する圧力変動の影響を低減す
ることができるガスメータ用遮断弁において、主弁を開
口部の下流側に配置したので、ガス流量が多いときに主
弁がガスの圧力によって開口部を開放する方向に力を受
け、主弁駆動手段が開口部を開放する方向に主弁を駆動
するのに必要な力が小さくて済む。また、主弁は自重で
下降して開口部を覆うことができるので、開口部を覆う
方向に主弁を駆動するのに必要な主弁駆動手段の力が小
さくて済むと共に、主弁が開口部を覆い且つ副弁が第１
の孔を開放した状態において、主弁が開口部を覆った状
態を保持するのに必要な主弁駆動手段の力が小さくて済
み、更に、開口部を開放する方向に主弁を駆動するのに
必要な主弁駆動手段の力が小さくて済む。また、ガスの
流通を遮断する際には、副弁駆動手段によって、副弁が
主弁を開口部側に付勢することによって主弁が開口部を
覆い且つ副弁が第１の孔を閉塞した状態とすることがで
きるので、主弁が開口部を覆った状態を保持するのに必
要な主弁駆動手段の力が小さくて済む。これにより、更
に、開口部を開放する方向に主弁を駆動するのに必要な
主弁駆動手段の力が小さくて済む。以上のことから、主
弁の駆動電力を低減することができ、全体的な消費電力
を低減することができるという効果がある。

【００６０】また、請求項３記載のガスメータ用遮断弁
によれば、ガスメータに対する圧力変動の影響を低減す
ることができるガスメータ用遮断弁において、主弁を開
口部の下流側に配置し、外力が加わらないときは自重で
下降して開口部を覆い、ガス圧力が所定値以上のときは
ガス圧力によって上昇して開口部を開放するようにした
と共に、ガスの流通を遮断する際には、副弁駆動手段に
よって、副弁が主弁を開口部側に付勢することによって
主弁が開口部を覆い且つ副弁が第１の孔を閉塞した状態
とすることができるようにしたので、主弁駆動手段が不
要となり、主弁を駆動するための電力が不要となり、全
体的な消費電力を低減することができるという効果があ
る。

【００６１】また、請求項４記載のガスメータ用遮断弁
によれば、主弁が開口部を覆い且つ副弁が第１の孔を開
放した状態を安定化させるために主弁と開口部間で吸引
力を発生させる磁石を設けたので、上記各効果に加え、
主弁が開口部を覆い且つ副弁が第１の孔を開放した状態
を安定化することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係るガスメータ用遮断
弁を含むフルイディックガスメータの構成を示す断面図
である。

【図２】図１における遮断弁を拡大して示す断面図であ
る。

【図３】図２に示した遮断弁の他の状態を示す断面図で
ある。

【図４】図２に示した遮断弁の更に他の状態を示す断面
図である。

【図５】図１における導圧孔および圧電膜センサを含む
断面を拡大して示す断面図である。

【図６】図１に示したフルイディックガスメータの回路
部分の構成を示すブロック図である。

【図７】図２における副弁駆動アクチュエータの構成の
一例を示す説明図である。

【図８】図７に示した副弁駆動アクチュエータの他の状
態を示す説明図である。

【図９】本発明の第２の実施例に係るガスメータ用遮断
弁を示す断面図である。

【図１０】本発明の第３の実施例に係るガスメータ用遮
断弁を示す断面図である。

【図１１】本発明の第４の実施例に係るガスメータ用遮
断弁を示す断面図である。

【図１２】ガスの圧力変動を低減することのできる遮断
弁を有するフルイディックガスメータの構成の一例を示
す断面図である。

【図１３】図１２に示した遮断弁を拡大して示す断面図
である。

【図１４】図１３に示した遮断弁の他の状態を示す断面
図である。

【図１５】図１３に示した遮断弁の更に他の状態を示す
断面図である。

【符号の説明】

１６ａ 開口部 ４０ 遮断弁 ４１ 主弁 ４２ 容器 ４３ ガス収容室 ４４ 第１の孔 ４５ 第２の孔 ４６ 副弁 ４８ａ，４８ｂ 主弁駆動アクチュエータ ５０ 副弁駆動アクチュエータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 温井 一光 神奈川県藤沢市みその台９−10 (72)発明者 酒井 克人 東京都葛飾区高砂３−２−７−123 (72)発明者 平井 完治 愛知県名古屋市熱田区千年１−２−70 愛 知時計電機株式会社内 (72)発明者 加藤 力雄 静岡県天竜市二俣町南鹿島23番地 矢崎計 器株式会社内 (72)発明者 新村 紀夫 奈良県大和郡山市筒井町800番地 松下住 設機器株式会社内 (72)発明者 山口 正樹 奈良県大和郡山市筒井町800番地 松下住 設機器株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガスメータ内のガス流路中においてガス
   が通過する開口部を有する弁座と、 前記開口部の下流側に配置され、前記開口部を覆うため
   の主弁と、 前記ガス流路中に配設されると共に前記主弁に結合さ
   れ、内部にガス収容室を形成する容器と、 前記主弁に設けられ、前記開口部とガス収容室とを連通
   させる第１の孔と、 前記容器に設けられ、この容器の外側とガス収容室とを
   連通させる第２の孔と、 前記容器内に配設され、第１の孔を閉塞可能な副弁と、 前記主弁を駆動し、主弁が開口部を覆った状態と主弁が
   開口部を開放してガスの圧力変動を低減する状態とを選
   択する主弁駆動手段と、 前記副弁を駆動し、主弁が開口部を覆い且つ副弁が第１
   の孔を開放した状態と副弁が主弁を開口部側に付勢する
   ことによって主弁が開口部を覆い且つ副弁が第１の孔を
   閉塞した状態とを選択する副弁駆動手段とを具備するこ
   とを特徴とするガスメータ用遮断弁。
2. 【請求項２】 ガスメータ内のガス流路中において中心
   軸が略垂直方向を向くように配置され、且つガスが下側
   から上側に向かって通過する開口部を有する弁座と、 前記開口部の下流側に配置され、自重で下降して開口部
   を覆うことのできる主弁と、 前記ガス流路中に配設されると共に前記主弁に結合さ
   れ、内部にガス収容室を形成する容器と、 前記主弁に設けられ、前記開口部とガス収容室とを連通
   させる第１の孔と、 前記容器に設けられ、この容器の外側とガス収容室とを
   連通させる第２の孔と、 前記容器内に配設され、第１の孔を閉塞可能な副弁と、 前記主弁を駆動し、主弁が開口部を覆った状態と主弁が
   開口部を開放した状態とを選択する主弁駆動手段と、 前記副弁を駆動し、主弁が開口部を覆い且つ副弁が第１
   の孔を開放してガスの圧力変動を低減する状態と副弁が
   主弁を開口部側に付勢することによって主弁が開口部を
   覆い且つ副弁が第１の孔を閉塞した状態とを選択する副
   弁駆動手段とを具備することを特徴とするガスメータ用
   遮断弁。
3. 【請求項３】 ガスメータ内のガス流路中において中心
   軸が略垂直方向を向くように配置され、且つガスが下側
   から上側に向かって通過する開口部を有する弁座と、 前記開口部の下流側に配置され、外力が加わらないとき
   は自重で下降して開口部を覆い、ガス圧力が所定値以上
   のときはガス圧力によって上昇して開口部を開放する主
   弁と、 前記ガス流路中に配設されると共に前記主弁に結合さ
   れ、内部にガス収容室を形成する容器と、 前記主弁に設けられ、前記開口部とガス収容室とを連通
   させる第１の孔と、 前記容器に設けられ、この容器の外側とガス収容室とを
   連通させる第２の孔と、 前記容器内に配設され、第１の孔を閉塞可能な副弁と、 前記副弁を駆動し、主弁が開口部を覆い且つ副弁が第１
   の孔を開放してガスの圧力変動を低減する状態と副弁が
   主弁を開口部側に付勢することによって主弁が開口部を
   覆い且つ副弁が第１の孔を閉塞した状態とを選択する副
   弁駆動手段とを具備することを特徴とするガスメータ用
   遮断弁。
4. 【請求項４】 主弁が開口部を覆い且つ副弁が第１の孔
   を開放した状態を安定化させるために主弁と開口部間で
   吸引力を発生させる磁石を更に具備することを特徴とす
   る請求項１ないし３のいずれかに記載のガスメータ用遮
   断弁。