JPH08210894A

JPH08210894A - ガスメータ

Info

Publication number: JPH08210894A
Application number: JP4230095A
Authority: JP
Inventors: Kazumitsu Nukui; 一光温井; Hideo Kato; 秀男加藤; Katsuto Sakai; 克人酒井; Soubun Satou; 左右文佐藤; Shinichi Sato; 真一佐藤
Original assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Current assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Priority date: 1995-02-07
Filing date: 1995-02-07
Publication date: 1996-08-20
Anticipated expiration: 2018-03-17
Also published as: JP3388049B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ガスメータの小型化を可能にする。【構成】ガスメータは、ガス流路中の開口部１４を覆
うための主弁２１、主弁２１に設けられた孔２４、およ
び孔２４を閉塞可能な副弁２６を有する遮断弁２０と、
遮断弁２０の上流側と下流側との間の差圧を検出する微
差圧センサとを備え、微差圧センサの出力に基づいて流
量を演算する。小流量域では主弁２１が開口部１４を覆
い且つ副弁２６が孔２４を開放した状態として圧力損失
を大きくして流量計測精度を向上させ、大流量域では主
弁２１が開口部１４を開放した状態として圧力損失を小
さくしてガスの供給不良を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガスメータに係り、特
に家庭用に用いられるガスメータに関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、家庭用のガスメータとしては、膜
式流量計やフルイディック流量計を用いたものが用いら
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなガスメータは、いずれも外形が大きく、取り付け
場所が限定され、また、家の美観を損なうという問題点
があった。また、流量計としては、絞りの前後の差圧を
検出して、この差圧から流量を求める絞り式流量計も知
られている。しかしながら、この絞り式流量計は、流量
計測範囲が狭く、大流量まで計測できるように絞りの断
面積を大きくすると、小流量域における精度が低下し、
小流量域における精度を向上させるように絞りの断面積
を小さくすると、大流量時における圧力損失がガスメー
タの許容最大圧力損失を越えてしまう。従って、ガスメ
ータとして用いることが困難であった。

【０００４】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、小型化を可能にしたガスメータを提
供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のガスメー
タは、ガスの入口部から出口部に到るガス流路を形成す
る本体と、ガス流路中に設けられ、ガスが通過する開口
部と、この開口部の下流側に配置され、開口部を覆うた
めの主弁、この主弁に設けられた孔、およびこの孔を閉
塞可能な副弁を有する遮断弁と、この遮断弁の上流側と
下流側との間の差圧を検出する差圧検出手段と、主弁お
よび副弁を駆動する遮断弁駆動手段と、差圧検出手段に
よって検出される差圧に基づいてガスの流量を演算する
流量演算手段と、この流量演算手段によって演算される
流量に応じて遮断弁駆動手段を制御し、流量が所定値以
下のときには主弁が開口部を覆い且つ副弁が孔を開放し
た状態とし、流量が所定値を越えるときには主弁が開口
部を開放した状態とし、ガスを遮断するときには主弁が
開口部を覆い且つ副弁が孔を閉塞した状態とする遮断弁
制御手段とを備えたものである。

【０００６】このガスメータでは、差圧検出手段によっ
て遮断弁の上流側と下流側との間の差圧が検出され、こ
の差圧に基づいて流量演算手段によってガスの流量が演
算される。また、流量演算手段によって演算される流量
に応じて、遮断弁制御手段によって遮断弁駆動手段が制
御され、流量が所定値以下のときには主弁が開口部を覆
い且つ副弁が孔を開放した状態とされ、流量が所定値を
越えるときには主弁が開口部を開放した状態とされ、ガ
スを遮断するときには主弁が開口部を覆い且つ副弁が孔
を閉塞した状態とされる。従って、流量演算部は、流量
が所定値以下のときには孔における圧力損失による差圧
に基づいて流量を演算し、流量が所定値を越えるときに
は開口部における圧力損失による差圧に基づいて流量を
演算する。

【０００７】請求項２記載のガスメータは、請求項１記
載のガスメータにおいて、副弁が、遮断弁駆動手段によ
って孔を開放する状態が選択されているときには、孔を
通過するガスの圧力に応じて開度が変化するように構成
したものである。

【０００８】このガスメータでは、副弁が、遮断弁駆動
手段によって孔を開放する状態が選択されているときに
は、孔を通過するガスの圧力に応じて開度が変化するの
で、小流量側の計測範囲を拡大することができる。

【０００９】請求項３記載のガスメータは、請求項１ま
たは２記載のガスメータにおいて、遮断弁が、主弁に結
合され内部にガス収容室を形成する容器と、この容器の
外側とガス収容室とを連通させる第２の孔とを更に有す
るように構成したものである。

【００１０】このガスメータでは、主弁が開口部を覆い
且つ副弁が孔を開放した状態では、ガスが孔、ガス収容
室、第２の孔を通過することで、ガスメータの上流側で
発生したガスの圧力変動が低減される。

【００１１】

【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。

【００１２】図１は本発明の一実施例に係るガスメータ
の構成を示す断面図である。本実施例のガスメータは、
ガスを受け入れる入口部１１とガスを排出する出口部１
２とを有する本体１０を備え、この本体１０内に、入口
部１１から出口部１２に到るガス流路が形成されてい
る。本体１０内には隔壁１３が設けられ、この隔壁１３
には、開口部１４を有する弁座１５が設けられている。
弁座１５の下流側には、開口部１４を閉塞可能な遮断弁
２０が設けられている。本体１０の外側には、遮断弁２
０を駆動する遮断弁駆動部３０が固定されている。本体
１０には、遮断弁２０の上流側および下流側における位
置に、それぞれ導圧孔４１，４２が設けられ、本体１０
の外側には、導圧孔４１と導圧孔４２における差圧を検
出する微差圧センサ４２（図１では図示せず。）が設け
られ、この微差圧センサ４２は図示しないチューブを介
して導圧孔４１，４２に接続されている。

【００１３】図２は図１における遮断弁２０および遮断
弁駆動部３０の構成を示す断面図である。遮断弁２０
は、弁座１５に当接して開口部１４を覆うための主弁２
１と、この主弁２１に結合され、内部にガス収容室２３
を形成する容器２２と、主弁２１に設けられ、開口部１
４とガス収容室２３とを連通させる孔２４と、容器２２
に設けられ、この容器２２の外側とガス収容室２３とを
連通させる孔２５と、容器２２内に配設され、孔２４を
閉塞可能な副弁２６とを備えている。孔２４は開口部１
４よりも小径であり、孔２５と略同径である。孔２４と
は反対側の容器２５の端部には、円筒状の軸２７の一端
側が、容器２５を貫通するように接合されている。この
軸２７の他端側は進退可能な状態で本体１０を貫通して
いる。孔２４とは反対側の副弁２６の端部には軸２８が
接合され、この軸２８は軸２７内に進退可能な状態で挿
入されている。

【００１４】遮断弁駆動部３０は、軸２７を進退する電
磁石を有する主弁駆動部３１と、軸２７内に挿通された
軸３２と、この軸３２を進退する電磁石を有する副弁駆
動部３３とを備えている。主弁駆動部３１は、軸２７を
進退することで、容器２２を介して軸２７に接続された
主弁２１を進退して、主弁２１が開口部１４を覆った状
態と主弁２１が開口部１４を開放した状態とを選択する
ようになっている。図２に示したように、副弁駆動部３
３が軸３２を後退させた状態では、軸３２の先端部は軸
２８と離れており、副弁２６は孔２４を通過するガスの
圧力に応じて上昇して開度が変化し、孔２４と副弁２６
とによる絞りの断面積が変化するようになっている。こ
のとき、副弁２６は、下流側から上流側への逆流を防止
する逆止弁としても機能する。一方、副弁駆動部３３が
軸３２を突出させた状態では、軸３２の先端部が軸２８
を押圧し、副弁２６が孔２４を閉塞するようになってい
る。

【００１５】図３は本実施例の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、ガ
スメータは、微差圧センサ４３の出力信号に基づいて流
量および積算流量を演算する流量演算部４４と、この流
量演算部４４で演算された積算流量を表示する表示部４
５と、流量演算部４４で演算された流量に応じて、遮断
弁駆動部３０を制御する遮断弁制御部４６とを備えてい
る。遮断弁制御部４６は、流量が所定値以下のときには
主弁２１が開口部１４を覆い且つ副弁２６が孔２４を開
放した状態とし、流量が所定値を越えるときには主弁２
１が開口部１４を開放した状態とし、例えば、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ガスを遮断するときには主弁２
１が開口部１４を覆い且つ副弁２６が孔２４を閉塞した
状態とするようになっている。流量演算部４４および遮
断弁制御部４６は例えばマイクロコンピュータによって
構成される。

【００１６】次に、本実施例に係るガスメータの動作に
ついて説明する。

【００１７】図４は本実施例に係るガスメータにおける
流量と圧力損失との関係を示す特性図である。流量演算
部４４はこの図４に示す関係を例えばテーブルとして持
っており、この関係に基づいて流量を演算する。流量が
零のときときには、遮断弁２０は、図２に示したよう
に、主弁２１が開口部１４を覆い且つ副弁２６が孔２４
を開放した状態となっている。ただし、副弁２６は自重
で下降して孔２４を覆っている。この状態から、流量が
増加すると、副弁２６は孔２４を通過するガスの圧力に
応じて上昇して開度が変化し、孔２４と副弁２６とによ
る絞りの断面積が変化する。副弁２６が最上位に達する
までの流量域、すなわち図４において符号５１で示す領
域では、流量の増加に応じて、孔２４と副弁２６とによ
る圧力損失は略直線的に増加する。この圧力損失は微差
圧センサ４３によって検出され、流量演算部４４は、微
差圧センサ４３の出力に基づいて、領域５１における流
量と圧力損失の関係に基づいて流量および積算流量を演
算する。副弁２６が最上位に達した後は、流量の２乗に
比例して圧力損失が増加する。そして、副弁２６が最上
位に達してから、圧力損失が家庭用ガスメータの許容最
大圧力損失（２０ｍｍＨ₂Ｏ）に達するまでの流量域、
すなわち図４において符号５２で示す領域では、流量演
算部４４は、領域５２における流量と圧力損失の関係に
基づいて流量および積算流量を演算する。また、主弁２
１が開口部１４を覆い且つ副弁２６が孔２４を開放した
状態では、ガスが孔２４、ガス収容室２３および孔２５
を通過することで、ガスメータの上流側で発生したガス
の圧力変動が低減される。

【００１８】領域５２において圧力損失が家庭用ガスメ
ータの許容最大圧力損失（１３ｍｍＨ₂Ｏ）に達する
と、遮断弁制御部４６は、遮断弁駆動部３０の主弁駆動
部３１を制御して、主弁２１が開口部１４を開放した状
態にする。これにより、図４に示したように、圧力損失
が大きく低減される。その後、再び、流量の２乗に比例
して圧力損失が増加し、圧力損失が家庭用ガスメータの
許容最大圧力損失（１３ｍｍＨ₂Ｏ）に達するまでの流
量域、すなわち図４において符号５３で示す領域では、
流量演算部４４は、領域５３における流量と圧力損失の
関係に基づいて流量および積算流量を演算する。

【００１９】流量が減少して、領域５３から領域５２に
移った場合には、遮断弁制御部４６は、遮断弁駆動部３
０の主弁駆動部３１を制御して、主弁２１が開口部１４
を覆い、且つ副弁２６が孔２４を開放した状態にする。
また、流量演算部４４は、領域５２における流量と圧力
損失の関係に基づいて流量および積算流量を演算する。
更に流量が減少して、領域５２から領域５１に移った場
合には、流量演算部４４は、領域５１における流量と圧
力損失の関係に基づいて流量および積算流量を演算す
る。また、遮断弁制御部４６は、例えば、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ガスを遮断するときには、遮断弁駆
動部３０を制御して、主弁２１が開口部１４を覆い且つ
副弁２６が孔２４を閉塞した状態とする。

【００２０】このように本実施例によれば、主弁２１と
副弁２６とを有する遮断弁２０と、この遮断弁２０の上
流側と下流側との間の差圧を検出する微差圧センサ４３
とを設け、小流量域（領域５１，５２）では主弁２１が
開口部１４を覆い且つ副弁２６が孔２４を開放した状態
として圧力損失を大きくして流量計測精度を向上させ、
大流量域（領域５３）では主弁２１が開口部１４を開放
した状態として圧力損失を小さくしてガスの供給不良を
防止するようにしたので、広い流量域で計測を可能とし
ながら、ガスメータの外形を小型化することができる。
そのため、ガスメータの取り付け位置が狭くても取り付
け可能となり、家の美観向上にもつながる。また、ガス
メータの号数を決定するのが弁座１５の直径だけなの
で、弁座１５を変えることで号数の設定が可能となり、
ガスメータの生産コストを下げることができる。

【００２１】なお、本発明は上記実施例に限定されず、
例えば、導圧孔４１，４２の位置は図１に示した位置に
限定されず、遮断弁２０の上流側および下流側であれば
良い。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように請求項１ないし３の
いずれか１に記載のガスメータによれば、主弁と副弁と
を有する遮断弁と、この遮断弁の上流側と下流側との間
の差圧を検出する差圧検出手段とを設け、小流量域では
主弁が開口部を覆い且つ副弁が孔を開放した状態として
圧力損失を大きくして流量計測精度を向上させ、大流量
域では主弁が開口部を開放した状態として圧力損失を小
さくしてガスの供給不良を防止するようにしたので、広
い流量域で計測を可能としながら、ガスメータの外形を
小型化することができるという効果がある。

【００２３】また、請求項２記載のガスメータによれ
ば、副弁が、遮断弁駆動手段によって孔を開放する状態
が選択されているときには、孔を通過するガスの圧力に
応じて開度が変化するようにしたので、上記効果に加
え、小流量側の計測範囲を拡大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】本発明の一実施例に係るガスメータの構成を示
す断面図である。

【図２】図１における遮断弁および遮断弁駆動部の構成
を示す断面図である。

【図３】本発明の一実施例に係るガスメータの回路構成
を示すブロック図である。

【図４】本発明の一実施例に係るガスメータにおける流
量と圧力損失との関係を示す特性図である。

【符号の説明】

１０本体１１入口部１２出口部１４開口部１５弁座２０遮断弁２１主弁２２容器２３ガス収容室２４，２５孔２６副弁２７，２８，３２軸３０遮断弁駆動部３１主弁駆動部３３副弁駆動部４１，４２導圧孔４３微差圧センサ４４流量演算部４５表示部４６遮断弁制御部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガスの入口部から出口部に到るガス流路
を形成する本体と、前記ガス流路中に設けられ、ガスが通過する開口部と、この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、この主弁に設けられた孔、およびこの孔を閉塞
可能な副弁を有する遮断弁と、この遮断弁の上流側と下流側との間の差圧を検出する差
圧検出手段と、前記主弁および副弁を駆動する遮断弁駆動手段と、前記差圧検出手段によって検出される差圧に基づいてガ
スの流量を演算する流量演算手段と、この流量演算手段によって演算される流量に応じて遮断
弁駆動手段を制御し、流量が所定値以下のときには主弁
が開口部を覆い且つ副弁が孔を開放した状態とし、流量
が所定値を越えるときには主弁が開口部を開放した状態
とし、ガスを遮断するときには主弁が開口部を覆い且つ
副弁が孔を閉塞した状態とする遮断弁制御手段とを備え
たことを特徴とするガスメータ。
【請求項２】前記副弁は、前記遮断弁駆動手段によっ
て孔を開放する状態が選択されているときには、孔を通
過するガスの圧力に応じて開度が変化することを特徴と
する請求項１記載のガスメータ。
【請求項３】前記遮断弁は、主弁に結合され内部にガ
ス収容室を形成する容器と、この容器の外側とガス収容
室とを連通させる第２の孔とを更に有することを特徴と
する請求項１または２記載のガスメータ。