JPH11281427A - 流量計の脈動吸収構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 推量式の流量計における脈動の影響を低減し
て正確な流量計測を容易かつ安価に実現することができ
る良好な流量計の脈動吸収構造を提供する。 【解決手段】 超音波式流量計１００は、流入口２と流
出口３とを連通するガス流路を形成したケース本体１
と、該ケース本体１内の底面側で上流側チャンバ４と下
流側チャンバ５との間に配置された流量測定部８と、こ
れら上流側チャンバ４及び下流側チャンバ５を可変容積
室として構成するための可動膜７とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子式ガスメータ等
として使用される流量計の脈動吸収構造に関し、特に、
流路中の流体の流速を間欠的に測定し、この測定した流
速と前記流路の断面積と前記間欠時間とを乗ずることに
よって流路を通過した流体の通過流量を推測する推量式
の流量計における脈動（圧力変動，流速変動）の影響を
低減する脈動吸収構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子式ガスメータ等に使用される
流量計としては、流路中の流体の流速に応じて変化する
物理量を間欠的に測定する測定手段と、該測定手段によ
って測定した流速と前記流路の断面積と前記間欠時間と
を乗ずることによって流路を通過した流体の通過流量を
計測する流量計測手段とを備える推量式の流量計が知ら
れている。又、この様な推量式の流量計には、測定手段
として流体中で超音波を発信・受信する素子である音響
トランスジューサ等を使用する超音波式流量計や、流路
中の流体の圧力変動を検出するフルイディック素子を使
用するフルイディック式流量計がある。

【０００３】図１４は、電子式ガスメータとして使用さ
れる超音波式流量計２０の基本構造を示したものであ
る。前記超音波式流量計２０は、流入口２６と流出口２
７とを連通するガス流路を形成するケース本体２４と、
該ケース本体２４内に配置された測定手段である流量計
測部２８とを備えている。前記流量計測部２８は、該ケ
ース本体２４内の上流側チャンバ２０ａと下流側チャン
バ２０ｂとを連通し、ガスの流量測定用流路と超音波の
伝搬管路を兼ねる直管状の計測用ダクト２２と、該計測
用ダクト２２の両端側に一定距離だけ離れて対向配置さ
れた一対の音響トランスジューサ２１，２３とを備えて
いる。該音響トランスジューサ２１，２３は、超音波周
波数で作動する例えば圧電式振動子からなる。

【０００４】そして、ケース本体２４の流入口２６から
上流側チャンバ２０ａ内に流入したガスは、計測用ダク
ト２２を通って下流側チャンバ２０ｂに達し、流出口２
７より流出する。そこで、上流側チャンバ２０ａ側の音
響トランスジューサ２１から超音波信号を発生させ、下
流側チャンバ２０ｂ側の音響トランスジューサ２３に受
信させて音響トランスジューサ２１，２３間での超音波
信号のガス流方向の伝搬時間ｔ₁ を計測する。

【０００５】次に、双方の音響トランスジューサ２１，
２３を切換えて、下流側チャンバ２０ｂ側の音響トラン
スジューサ２３から超音波信号を発生させ、上流側チャ
ンバ２０ａ側の音響トランスジューサ２１に受信させて
ガス流方向とは逆方向の伝搬時間ｔ₂ を計測する。この
計測した２つの伝搬時間ｔ₁ ，ｔ₂ の伝搬時間差に基づ
いて計測用ダクト２２内を流れているガスの流速Ｖを間
欠的に求め、この流速Ｖに計測用ダクト２２の断面積を
乗じて瞬時流量を求める。そして更に、この瞬時流量に
一定の計測間隔であるサンプリング時間を乗じて通過流
量を求め、この通過流量を積算して積算流量を求める。
そして、図示せぬ流量計測手段が求めた上記積算流量を
ケース本体２４の外面に装備される図示せぬ表示手段に
表示することによって、電子式ガスメータを構成するこ
とができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、電子ガスメ
ータを通じて供給するガスを消費する燃焼器のなかに
は、ガスガバナやガスヒートポンプ（ＧＨＰ）等のよう
に、使用中に供給ガスに圧力変動や流速変動等の脈動を
生じさせるものがある。そして、例えば図１５（ａ）に
示すように、燃焼器３０の使用によって供給ガスに脈動
２５が生じ、その脈動２５が前記超音波式流量計２０の
下流側から流量計内に伝搬すると、計測用ダクト２２内
でのガス流を脈動流とする虞がある。

【０００７】更に、図１５（ｂ）に示すようなＬＰＧ集
団供給や都市ガス供給等の場合には、主供給管３１に複
数の流量計２０Ａ，２０Ｂが分岐接続されており、上流
側の流量計２０Ａに接続されている燃焼器３０Ａの発生
した脈動２５Ａが、流量計２０Ａ及び分岐供給管３１ａ
内のガス流を伝って、下流の流量計２０Ｂ内に伝搬され
る虞がある。その上、例えば、下流の流量計２０Ｂで
は、自己に接続されている燃焼器３０Ｂからの脈動２５
Ｂと、上流の流量計２０Ａに接続されている燃焼器３０
Ａからの脈動２５Ａとの双方が伝搬され、双方の脈動２
５Ａ，２５Ｂによる影響を受けて流量計２０Ｂ内での脈
動流が更に激しくなる虞がある。この様な脈動流が激し
くなり、流量計の流入口における脈動の変動周期と流出
口における脈動の変動周期とが大きくずれると、場合に
よっては流量計内で逆流が生じてしまう。

【０００８】この様な推量式の流量計においては、燃焼
器の発生した脈動の影響で計測用ダクト２２内のガス流
に脈動流が生じると、流量計測部２８における良好な計
測が行えない。特に、計測用ダクト２２内で逆流が生じ
ると、流量計の積算流量の演算にも悪影響を及ぼす。即
ち、前記計測用ダクト２２内のガス流に脈動流が生じる
と、図１６に示すように一定のサンプリング間隔Δｔで
ガス流の流速Ｖを計測し、計測した流速Ｖにサンプリン
グ時間Δｔを乗じて通過流量を求めた場合に、図中斜線
を施した部分が誤差となり、通過流量を積算して求めた
積算流量は実際のガス使用量とかなり違った積算値とな
ってしまう。

【０００９】従って、本発明の目的は上記課題を解消す
ることに係り、推量式の流量計における脈動の影響を低
減して正確な流量計測を容易かつ安価に実現することが
できる良好な流量計の脈動吸収構造を提供することであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、流
入口と流出口とを連通する流路を形成したケース本体
と、該ケース本体内の上流側チャンバと下流側チャンバ
との間に配置され、流路中の流体の流速に応じて変化す
る物理量を間欠的に測定する測定手段とを備えた流量計
の脈動吸収構造であって、前記上流側チャンバ及び前記
下流側チャンバの少なくとも一方が、これら上下流側チ
ャンバ内に伝搬した脈動により変位可能な可動膜を備え
た可変容積室を構成していることを特徴とする流量計の
脈動吸収構造により達成される。

【００１１】上記構成によれば、流量計の上流側又は下
流側から伝搬した脈動は、ケース本体内に入って可変容
積室を構成している該当チャンバ内の可動膜を変位（振
動）させることによって吸収されると共に、該可動膜が
変位して該当チャンバを膨縮させることによって減衰さ
れる。そこで、上流側チャンバと下流側チャンバとの間
に配置された前記測定手段へ伝わる脈動を低減すること
ができる。

【００１２】尚、好ましくは前記上流側チャンバ及び前
記下流側チャンバの少なくとも一方に逆止め弁が設けら
れることにより、流量計の上流側又は下流側から伝搬し
た脈動は、前記可動膜を変位（振動）させることによっ
て吸収されると共に、順流時には逆止め弁の弁体を変位
させることによって吸収され、逆流時には逆止め弁の弁
体が流路を閉塞することによって遮断されるので、前記
測定手段へ伝わる脈動をほぼ完全に吸収することができ
る。

【００１３】又、好ましくは前記可動膜が、ケース本体
の組立て接合部に介装されるパッキン部と、該パッキン
部の開口部に張設されて伸縮自在な弾性膜部とを有する
ことにより、ケース本体の組立て接合部に介装される気
密・防水パッキンと前記可動膜とを共通化できるので、
部品点数の増加によるコスト上昇を抑えると共に、パッ
キン部の成形性、メンテナンス性を向上させることがで
きる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の一実施形態に係る流量計の脈動吸収構造を詳細に説明
する。 （第１実施形態）図１は、本発明の第１実施形態に係る
脈動吸収構造を備えた超音波式流量計１の概略断面図で
ある。

【００１５】図１に示した超音波式流量計１００は、電
子式ガスメータとして使用されるもので、流入口２と流
出口３とを連通するガス流路を形成した略直方体のケー
ス本体１と、該ケース本体１内の底面側で上流側チャン
バ４と下流側チャンバ５との間に配置された測定手段で
ある流量測定部８と、これら上流側チャンバ４及び下流
側チャンバ５を可変容積室として構成するための可動膜
７とを備える。また、これら上下流側チャンバ４，５
は、後述する仕切板９，９によって、それぞれ流入口２
側及び流量測定部８側に位置する第１及び第２の上流側
チャンバ４ａ，４ｂと、流出口３側及び流量測定部８側
に位置する第１及び第２の下流側チャンバ５ａ，５ｂと
に分割された構成である。

【００１６】前記流量測定部８は、隔壁部に区画された
前記ケース本体１内の第２の上流側チャンバ４ｂと第２
の下流側チャンバ５ｂとを連通し、ガスの流量測定用流
路と超音波の伝搬管路を兼ねる直管状の計測用ダクト２
２と、該計測用ダクト２２の両端側に一定距離だけ離れ
て対向配置された一対の音響トランスジューサ２１，２
３とを備えている。

【００１７】前記可動膜７は、図２及び図３に示すよう
に、前記第１の上下流側チャンバ４ａ，５ａの背面側に
それぞれ開口された開口部６ａ，６ｂを外側から閉塞す
るように張設されている。該可動膜７は、図４に示すよ
うに、前記開口部６ａ，６ｂの外周縁に沿うように枠型
に形成されたパッキン部１１と、伸縮自在な弾性膜部１
２ａ，１２ｂとをゴム材料等から一体成形したものであ
り、該パッキン部１１はケース本体１のボディ１ａと裏
板１３との組立て接合部に介装される気密・防水パッキ
ンを兼ねている。

【００１８】そこで、ケース本体１の組立て接合部に介
装される気密・防水パッキンと前記可動膜７とを共通化
でき、部品点数の増加によるコスト上昇を抑えることが
できる。又、パッキン部１１を弾性膜部１２ａ，１２ｂ
と一体成形したことにより、枠型に形成されていた従来
の気密・防水パッキンのような開口部が無くなり、成形
時の成形性とメンテナンス性が向上した。

【００１９】そして、前記可動膜７をケース本体１に組
付ける場合は、図５に示したように、ボディ１ａの開口
部６ａ，６ｂの外周縁に外側から可動膜７のパッキン部
１１を当て付けた後、該パッキン部１１に裏板１３を当
て付けて挾持するようにして、該裏板１３をボディ１ａ
にネジ止め等により固定する。従って、ケース本体１を
組み立てた状態では、ボディ１ａの開口部６ａ，６ｂが
可動膜７により閉塞され、その外側が裏板１３により覆
われた状態になる。

【００２０】又、前記裏板１３には、前記可動膜７の弾
性膜部１２ａ，１２ｂが伸縮によりケース外方へ膨出す
るのを許容する空間Ｇを構成する収容部１４ａ，１４ｂ
が形成されている。ここで、脈動の吸収性を高めるに
は、前記弾性膜部１２ａ，１２ｂはできるだけ伸縮性の
高いものが良く、第１の上下流側チャンバ４ａ，５ａ内
の圧力により伸びても、裏板１３により覆われているの
で伸び過ぎることはない。尚、前記裏板１３と前記弾性
膜部１２ａ，１２ｂとの空間Ｇはできるだけ広い方が、
それだけ緩衝的脈動吸収作用が働き易くなるので、脈動
の吸収性が高い。

【００２１】更に、前記上下流側チャンバ４，５は、こ
れら上下流側チャンバ４，５内に入った脈動を前記可動
膜７の弾性膜部１２ａ，１２ｂに確実に作用させると共
に、圧力変動が前記流量測定部８に伝搬するのを抑制す
る為に、ガス流通孔９ａ，９ｂを備えた仕切板９，９に
よってそれぞれ第１及び第２の上流側チャンバ４ａ，４
ｂと、第１及び第２の下流側チャンバ５ａ，５ｂとに分
割されている。尚、前記ガス流通孔９ａ，９ｂは、流量
計内の最小断面積である前記計測用ダクト２２の開口面
積以上に開口面積を設定することで、圧力損失を増大さ
せないように構成される。

【００２２】尚、前記超音波式流量計１００は、前記流
量測定部８によって測定した流速と前記ガス流路の断面
積と前記間欠時間とを乗ずることによってガス流路を通
過したガスの通過流量を計測する図示しない流量計測手
段と、該流量計測手段が求めた上記積算流量をケース本
体１の外面に表示する図示せぬ表示手段とを備えてい
る。

【００２３】即ち、上記超音波式流量計１００を通じて
供給するガスを消費する燃焼器が一般のガス燃焼器の場
合には、使用中の供給ガスに脈動（圧力変動，流速変
動）を生じさせることがないので、流入口２からケース
本体１の第１の上流側チャンバ４ａ内に導入されたガス
は、前記弾性膜部１２ａを振動させることなく、第２の
上流側チャンバ４ｂを経て計測用ダクト２２内を円滑に
流れ、第２の下流側チャンバ５ｂから第１の下流側チャ
ンバ５ａを経て流出口３から導出される。そこで、前記
流量測定部８は、正確な流速を測定することができる。

【００２４】次に、上記超音波式流量計１００を通じて
供給するガスを消費する燃焼器がパルス的な燃焼をする
ガスガバナやガスヒートポンプ（ＧＨＰ）等のような燃
焼器であり、その上、ＬＰＧ集団供給や都市ガス供給の
ようにこれら燃焼器が並列に接続されている場合には、
前記燃焼器の使用によって供給ガスに脈動流が生じるの
で、前記超音波式流量計１００の上流側又は下流側から
伝搬した脈動が流入口２又は流出口３からケース本体１
内に入ってくる。

【００２５】すると、ケース本体１内に入った脈動は、
前記第１の上下流側チャンバ４ａ，５ａ内の弾性膜部１
２ａ，１２ｂを振動させることによって吸収されると共
に、該弾性膜部１２ａ，１２ｂが変位して可変容積室を
構成しているこれら第１の上下流側チャンバ４ａ，５ａ
を膨縮させることによって減衰される。この時、前記第
２の上下流側チャンバ４ｂ，５ｂとの間には、ガス流通
孔９ａ，９ｂを備えた仕切板９，９が設けられているの
で、脈動を前記可動膜７の弾性膜部１２ａ，１２ｂに確
実に作用させることができると共に、圧力変動が前記流
量測定部８に伝搬するのを抑制することができる。従っ
て、ケース本体１内の底面側に配置された前記流量測定
部８には、流入口２又は流出口３から上下流側チャンバ
４，５内に伝搬した脈動が伝わらないので、該流量測定
部８は正確な流速を測定することができる。

【００２６】（第２実施形態）図６及び図７は、本発明
の第２実施形態に係る脈動吸収構造を備えた超音波式流
量計２００の概略縦断面図及び横断面図である。尚、本
第２実施形態の超音波式流量計２００と前記第１実施形
態の超音波式流量計１００との主な相違点は、可動膜の
取付位置を変更したことにある。従って、前記第１実施
形態の超音波式流量計１００と同様の構成部材について
は同符号を付して詳細な説明を省略する。

【００２７】本第２実施形態の超音波式流量計２００で
は、図６及び図７に示すように、可動膜１７が前記上下
流側チャンバ４，５の第１の上下流側チャンバ４ａ，５
ａの上面側にそれぞれ開口された開口部１６ａ，１６ｂ
を外側から閉塞するように張設されている。尚、前記可
動膜１７は、前記開口部１６ａ，１６ｂの形状に合わせ
た大きさとされた以外は、上記第１実施形態の可動膜７
と同様の構成である。

【００２８】即ち、前記可動膜１７は、該可動膜１７の
弾性膜部１２ａ，１２ｂが伸縮によりケース外方へ膨出
するのを許容する空間Ｇを構成する収容部が形成された
カバー部材１５により上方を覆われた状態に固定され
る。そして、上記第１実施形態の超音波式流量計１００
と同様に、本第２実施形態の超音波式流量計２００で
も、ケース本体１内に入った脈動が、前記第１の上下流
側チャンバ４ａ，５ａ内に配設された可動膜１７の弾性
膜部１２ａ，１２ｂを振動させることによって吸収され
ると共に、該弾性膜部１２ａ，１２ｂが変位して可変容
積室を構成しているこれら第１の上下流側チャンバ４
ａ，５ａを膨縮させることによって減衰される。従っ
て、ケース本体１内の底面側に配置された前記流量測定
部８には、流入口２又は流出口３から上下流側チャンバ
４，５内に伝搬した脈動が伝わらないので、該流量測定
部８は正確な流速を測定することができる。

【００２９】（第３実施形態）図８乃至図１０は、本発
明の第３実施形態に係る脈動吸収構造を備えた超音波式
流量計３００の概略縦断面図、ＩＸ−ＩＸ断面矢視図及
び横断面図である。尚、前記第１及び第２実施形態の超
音波式流量計１００，２００と同様の構成部材について
は同符号を付して詳細な説明を省略する。

【００３０】本第３実施形態の超音波式流量計３００で
は、図８及び図１０に示すように、可動膜４７が前記下
流側チャンバ５の第２の下流側チャンバ５ｂの背面側に
開口された開口部４６を外側から閉塞するように張設さ
れている。尚、前記可動膜４７は、前記開口部４６の形
状に合わせた大きさとされた以外は、上記第１実施形態
の可動膜７と同様の構成であり、前記開口部４６の外周
縁に沿うように枠型に形成されたパッキン部１１と、伸
縮自在な弾性膜部１２ｂとをゴム材料等から一体成形し
たものである。そして、ケース本体１を組み立てた状態
では、ボディ１ａの開口部４６が可動膜４７により閉塞
され、その外側が裏板４３により覆われた状態になる。
尚、該裏板４３には、前記可動膜４７の弾性膜部１２ｂ
が伸縮によりケース外方へ膨出するのを許容する空間Ｇ
を構成する収容部４４が形成されている。

【００３１】また、前記下流側チャンバ５を第１の下流
側チャンバ５ａと第２の下流側チャンバ５ｂとに仕切る
仕切板９のガス流通孔９ｂには、逆止め弁４０が設けら
れている。該逆止め弁４０は、弁体である玉４２と、該
玉４２を支持するすり鉢状の支持面を備えた玉受け台４
１とから成る。そこで、ケース本体１内を流れるガスが
前記ガス流通孔９ｂの下方から上方へ（第２の下流側チ
ャンバ５ｂから第１の下流側チャンバ５ａへ）流れる際
には、押し上げられた玉４２がガス流通孔９ｂを開放す
るので、ガスは流れることができるが、ガスが前記ガス
流通孔９ｂの上方から下方へ（第１の下流側チャンバ５
ａから第２の下流側チャンバ５ｂへ）流れる際には、ガ
ス流通孔９ｂが玉４２によって閉塞されるので、ガスは
流れることができない。尚、本実施形態においては、弁
体として玉を用いた逆止め弁４０を用いたが、他の形状
の弁体を用いた逆止め弁を使用することも可能である。

【００３２】そこで、上記超音波式流量計３００を通じ
て供給するガスを消費する燃焼器がパルス的な燃焼をす
るガスガバナやガスヒートポンプ（ＧＨＰ）等のような
燃焼器の場合には、この燃焼器の使用によって供給ガス
に脈動流が生じ、その脈動が前記超音波式流量計３００
の流出口３からケース本体１内に入ってくる。この時、
前記流出口３からケース本体１の第１の下流側チャンバ
５ａ内に伝搬した脈動流が、ケース本体１内のガスの流
れに沿った順流時には前記逆止め弁４０の玉４２を変位
させることによって吸収され、逆流時には該玉４２が流
路であるガス流通孔９ｂを閉塞することによって遮断さ
れる。

【００３３】そして更に、前記逆止め弁４０を通過して
減衰された脈動流が第２の下流側チャンバ５ｂ内に達す
ると、脈動はこの第２の下流側チャンバ５ｂ内の弾性膜
部１２ｂを振動させることによって吸収されると共に、
該弾性膜部１２ｂが変位して可変容積室を構成している
この第２の下流側チャンバ５ｂを膨縮させることによっ
てほぼ完全に減衰される。従って、ケース本体１内の底
面側に配置された前記流量測定部８には、流出口３から
下流側チャンバ５内に伝搬した脈動が全く伝わらないの
で、該流量測定部８は正確な流速を測定することができ
る。

【００３４】（第４実施形態）図１１は、本発明の第４
実施形態に係る脈動吸収構造を備えた超音波式流量計４
００の概略縦断面図である。尚、本第４実施形態の超音
波式流量計４００と前記第３実施形態の超音波式流量計
３００との主な相違点は、可動膜の取付位置を変更した
ことにある。従って、前記第３実施形態の超音波式流量
計３００と同様の構成部材については同符号を付して詳
細な説明を省略する。

【００３５】本第４実施形態の超音波式流量計４００で
は、図１１に示すように、可動膜５７が前記下流側チャ
ンバ５の第１の下流側チャンバ５ａの上面側に開口され
た開口部５６を外側から閉塞するように張設されてい
る。尚、前記可動膜５７は、前記開口部５６の形状に合
わせた大きさとされた以外は、上記第３実施形態の可動
膜４７と同様の構成である。即ち、前記可動膜５７は、
該可動膜５７の弾性膜部１２ｂが伸縮によりケース外方
へ膨出するのを許容する空間Ｇを構成する収容部が形成
されたカバー部材５５により上方を覆われた状態に固定
される。

【００３６】そこで、本第４実施形態の超音波式流量計
４００では、ケース本体１の第１の下流側チャンバ５ａ
内に入った脈動が、先ず、この第１の下流側チャンバ５
ａ内の弾性膜部１２ｂを振動させることによって吸収さ
れると共に、該弾性膜部１２ｂが変位して可変容積室を
構成しているこの第１の下流側チャンバ５ａを膨縮させ
ることによって減衰される。

【００３７】そして更に、前記第１の下流側チャンバ５
ａで減衰された脈動流は、ケース本体１内のガスの流れ
に沿った順流時には前記逆止め弁４０の玉４２を変位さ
せることによって吸収され、逆流時には該玉４２が流路
であるガス流通孔９ｂを閉塞することによって遮断され
るので、ほぼ完全に減衰される。従って、ケース本体１
内の底面側に配置された前記流量測定部８には、流出口
３から下流側チャンバ５内に伝搬した脈動が全く伝わら
ないので、該流量測定部８は正確な流速を測定すること
ができる。

【００３８】（第５実施形態）図１２及び図１３は、本
発明の第５実施形態に係る脈動吸収構造を備えた超音波
式流量計５００の概略縦断面図及びＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ
断面矢視図である。本第５実施形態の超音波式流量計５
００と前記第３実施形態の超音波式流量計３００との主
な相違点は、可動膜と逆止め弁とを上下流側チャンバに
配設したことにある。従って、前記第３実施形態の超音
波式流量計３００と同様の構成部材については同符号を
付して詳細な説明を省略する。

【００３９】本第５実施形態の超音波式流量計５００で
は、図１２及び図１３に示すように、ケース本体１内の
上下流側チャンバ７４，７５が、仕切板９によって、そ
れぞれ第１〜第３の上流側チャンバ７４ａ，７４ｂ，７
４ｃと、第１及び第２の下流側チャンバ７５ａ，７５ｂ
とに分割された構成である。そして、可動膜６７が前記
上流側チャンバ７４の第１の上流側チャンバ７４ａと前
記下流側チャンバ７５の第２の下流側チャンバ７５ｂの
背面側にそれぞれ開口された開口部６６ａ，６６ｂを外
側から閉塞するように張設されている。尚、前記可動膜
６７は、前記開口部６６ａ，６６ｂの形状に合わせた大
きさとされた以外は、上記第１実施形態の可動膜７と略
同様の構成である

【００４０】即ち、前記可動膜６７は、該可動膜６７の
弾性膜部１２ａ，１２ｂが伸縮によりケース外方へ膨出
するのを許容する空間Ｇを構成する収容部６４ａ，６４
ｂが形成された裏板６５により外側を覆われた状態に固
定される。また、前記第１の上流側チャンバ７４ａと前
記第２の上流側チャンバ７４ｂとを仕切る仕切板９のガ
ス流通孔９ａと、前記第１の下流側チャンバ７５ａと前
記第２の下流側チャンバ７５ｂとを仕切る仕切板９のガ
ス流通孔９ｂには、第１の逆止め弁７０と第２の逆止め
弁４０が配設されている。

【００４１】これら第１及び第２の逆止め弁７０，４０
は、それぞれ弁体である玉７２，４２と、該玉７２，４
２を支持するすり鉢状の支持面を備えた玉受け台７１，
４１とから成る。そこで、ケース本体１内を流れるガス
が前記ガス流通孔９ａ，９ｂの下方から上方へ流れる際
には、押し上げられた玉７２，４２がガス流通孔９ｂを
開放するので、ガスは流れることができるが、ガスが前
記ガス流通孔９ｂの上方から下方へ（第１の下流側チャ
ンバ５ａから第２の下流側チャンバ５ｂへ）流れる際に
は、ガス流通孔９ｂが玉４２によって閉塞されるので、
ガスは流れることができない。

【００４２】そこで、上記超音波式流量計５００を通じ
て供給するガスを消費する燃焼器がパルス的な燃焼をす
るガスガバナやガスヒートポンプ（ＧＨＰ）等のような
燃焼器であり、その上、ＬＰＧ集団供給や都市ガス供給
のようにこれら燃焼器が並列に接続されている場合に
は、前記燃焼器の使用によって供給ガスに脈動流が生じ
るので、前記超音波式流量計５００の上流側又は下流側
から伝搬した脈動が流入口２又は流出口３からケース本
体１内に入ってくる。

【００４３】先ず、上記超音波式流量計５００の上流側
からケース本体１の第１の上流側チャンバ７４ａ内に入
った脈動は、先ず、この第１の上流側チャンバ７４ａ内
の弾性膜部１２ａを振動させることによって吸収される
と共に、該弾性膜部１２ａが変位して可変容積室を構成
しているこの第１の上流側チャンバ７４ａを膨縮させる
ことによって減衰される。

【００４４】そして更に、前記第１の上流側チャンバ７
４ａで減衰された脈動流は、ケース本体１内のガスの流
れに沿った順流時には前記逆止め弁７０の玉７２を変位
させることによって吸収され、逆流時には該玉７２が流
路であるガス流通孔９ａを閉塞することによって遮断さ
れるので、ほぼ完全に減衰される。

【００４５】一方、上記超音波式流量計５００の下流側
からケース本体１の第１の下流側チャンバ７５ａ内に入
った脈動は、ケース本体１内のガスの流れに沿った順流
時には前記逆止め弁４０の玉４２を変位させることによ
って吸収され、逆流時には該玉４２が流路であるガス流
通孔９ｂを閉塞することによって遮断される。

【００４６】そして更に、前記逆止め弁４０を通過して
減衰された脈動流が第２の下流側チャンバ７５ｂ内に達
すると、脈動はこの第２の下流側チャンバ７５ｂ内の弾
性膜部１２ｂを振動させることによって吸収されると共
に、該弾性膜部１２ｂが変位して可変容積室を構成して
いるこの第２の下流側チャンバ７５ｂを膨縮させること
によってほぼ完全に減衰される。

【００４７】従って、第５実施形態の超音波式流量計５
００によれば、ケース本体１内の底面側に配置された前
記流量測定部８には、流入口２又は流出口３から上下流
側チャンバ４，５内に伝搬した脈動が伝わらないので、
該流量測定部８は正確な流速を測定することができる。

【００４８】尚、本発明におけるケース本体、測定手段
及び可動膜の構成は、上記実施形態の構成に限定される
ものではなく、本発明の主旨に基づいて適宜変更可能で
あることは言うまでもない。例えば、上記実施形態にお
いては、超音波式流量計の脈動吸収構造について説明し
たが、本発明の流量計の脈動吸収構造はこれに限定され
るものではなく、フルイディック式流量計等の他の推量
式の流量計にも適用可能であり、流体としてもＬＰガス
や都市ガスに限るものでなく、ガス以外の水やオイル等
の流体にも適用できる。

【００４９】

【発明の効果】以上のように本発明に係る流量計の脈動
吸収構造によれば、上流側チャンバ及び下流側チャンバ
の少なくとも一方が、これら上下流側チャンバ内に伝搬
した脈動により変位可能な可動膜を備えた可変容積室を
構成しているので、流量計の上流側又は下流側から伝搬
した脈動は、ケース本体内に入って可変容積室を構成し
ている該当チャンバ内の可動膜を変位（振動）させるこ
とによって吸収されると共に、該可動膜が変位して該当
チャンバを膨縮させることによって減衰される。そこ
で、上流側チャンバと下流側チャンバとの間に配置され
た前記測定手段へ伝わる脈動を低減することができる。

【００５０】更に、本発明に係る他の流量計の脈動吸収
構造によれば、前記可動膜を備えた可変容積室と共に、
上流側チャンバ及び前記下流側チャンバの少なくとも一
方に逆止め弁が設けられることにより、流量計の上流側
又は下流側から伝搬した脈動は、前記可動膜を変位（振
動）させることによって吸収されると共に、順流時には
逆止め弁の弁体を変位させることによって吸収され、逆
流時には逆止め弁の弁体が流路を閉塞することによって
遮断されるる。そこで、前記測定手段へ伝わる脈動をほ
ぼ完全に吸収することができる。従って、推量式の流量
計における脈動の影響を低減して正確な流量計測を容易
かつ安価に実現することができる良好な流量計の脈動吸
収構造を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る脈動吸収構造を備
えた超音波式流量計の概略断面図である。

【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ断面矢視図である。

【図３】図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面矢視図であ
る。

【図４】図２に示した可動膜の正面図である。

【図５】図２に示した可動膜の取付け構造を説明する要
部分解斜視図である。

【図６】本発明の第２実施形態に係る脈動吸収構造を備
えた超音波式流量計の概略断面図である。

【図７】図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ断面矢視図であ
る。

【図８】本発明の第３実施形態に係る脈動吸収構造を備
えた超音波式流量計の概略断面図である。

【図９】図８におけるＩＸ−ＩＸ断面矢視図である。

【図１０】図８におけるＸ−Ｘ断面矢視図である。

【図１１】本発明の第４実施形態に係る脈動吸収構造を
備えた超音波式流量計の概略断面図である。

【図１２】本発明の第５実施形態に係る脈動吸収構造を
備えた超音波式流量計の概略断面図である。

【図１３】図１２におけるＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ断面矢視
図である。

【図１４】超音波式流量計の基本構造を示した概略断面
図である。

【図１５】脈動の発生と影響を説明する構成図である。

【図１６】流速の計測値から流量を算出する場合に、脈
動の影響で生じる測定誤差の説明図でるあ。

【符号の説明】

１ ケース本体 ２ 流入口 ３ 流出口 ４ 上流側チャンバ ４ａ 第１の上流側チャンバ ４ｂ 第２の上流側チャンバ ５ 下流側チャンバ ５ａ 第１の下流側チャンバ ５ｂ 第２の下流側チャンバ ７ 可動膜 ８ 流量測定部 １１ パッキン部 １２ａ，１２ｂ 弾性膜部 ２１，２３ 音響トランスジューサ ２２ 計測用ダクト １００ 超音波式流量計

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流入口と流出口とを連通する流路を形成
   したケース本体と、該ケース本体内の上流側チャンバと
   下流側チャンバとの間に配置され、流路中の流体の流速
   に応じて変化する物理量を間欠的に測定する測定手段と
   を備えた流量計の脈動吸収構造であって、 前記上流側チャンバ及び前記下流側チャンバの少なくと
   も一方が、これら上下流側チャンバ内に伝搬した脈動に
   より変位可能な可動膜を備えた可変容積室を構成してい
   ることを特徴とする流量計の脈動吸収構造。
2. 【請求項２】 上流側チャンバ及び前記下流側チャンバ
   の少なくとも一方には、逆止め弁が設けられていること
   を特徴とする請求項１に記載の流量計の脈動吸収構造。
3. 【請求項３】 前記可動膜が、ケース本体の組立て接合
   部に介装されるパッキン部と、該パッキン部の開口部に
   張設されて伸縮自在な弾性膜部とを有することを特徴と
   する請求項１又は２に記載の流量計の脈動吸収構造。