フルイディック式ガスメータ

トップ :: G 物理学 :: G01 測定;試験

【発明の名称】	フルイディック式ガスメータ
【発明者】	【氏名】岡林誠【氏名】藤本訓弘【氏名】中村英司【氏名】波元政信【氏名】今崎正成【氏名】田所琢也
【要約】	【課題】圧力変動除去手段３７における連結棒を弁体４２の筒体１３１の底１３３にほぼ垂直に正確に取付けること。【解決手段】ガスメータ本体３５のガス流路に、ガスの通過方向に沿って圧力変動除去手段３７と、フルイディック流量計３６とがこの順序で設けられる。弁座８２に着座可能な弁体４２には、連結棒７０の一端部１１２が揺動可能に取付けられ、他端部は、ダイヤフラム４３に連結され、このダイヤフラム４３は、弁孔４１よりも上流側の圧力とガス排出口側の圧力との差圧が小さくなるにつれて、弁体４２を弁座８２に近接させる。連結棒７０の一端部１１２は、筒体の底１３３に形成された朝顔状の外径を有する取付け筒部１４２の挿通孔１４１に挿通して取付けられる。挿通孔１４１の長さＬ２は、９～１５ｍｍに選ばれる。

【特許請求の範囲】
【請求項１】（ａ）ガス供給口とガス排出口とにわたって連通するガス流路が形成されるガスメータ本体と、（ｂ）ガス流路に介在され、ガスの通過によって発生した交番圧力変化に基づいてガス流量を測定するフルイディック流量計と、（ｃ）ガス流路に、フルイディック流量計よりもガス通過方向上流側で介在され、圧力変動を吸収する圧力変動除去手段であって、（ｃ１）ガス供給口に連通し、横に延びる弁孔が形成され、ガス通過方向下流側に臨む弁座を有する保持体と、（ｃ２）連結棒と、（ｃ３）弁体であって、弁孔に挿脱可能であり、連結棒の一端部が挿通して連結される取付け筒部を有する有底筒体と、筒体に設けられ、弁座に当接可能な環状凸部とを有する弁体と、（ｃ４）連結棒の他端部が連結され、ダイヤフラム室をガス流路のガス排出口側に連通する第１空間と、ガス流路のガス供給口に連通する第２空間とに仕切り、第１および第２空間の差圧によるダイヤフラムを押す力と、弁体前後の差圧による弁体を押す力とによって弁体を開閉動作させ、最大流量に近づくにつれて、弁体を弁座から大きく離脱させるダイヤフラムとを有する圧力変動除去手段とを含むことを特徴とするフルイディック式ガスメータ。
【請求項２】連結棒の前記一端部が挿通する取付け筒部の挿通孔の長さＬ２は、９～１５ｍｍであることを特徴とする請求項１記載のフルイディック式ガスメータ。
【請求項３】取付け筒部の挿通孔の内径Ｄ１と、その挿通孔に挿通される連結棒の前記一端部の外径Ｄ２との差ΔＤ（＝Ｄ１－Ｄ２）は、約０．０５～０．４５ｍｍに選ばれることを特徴とする請求項１または２記載のフルイディック式ガスメータ。
【請求項４】取付け筒部の挿通孔の内径Ｄ１と、その挿通孔に挿通される連結軸の前記一端部の外径Ｄ２との差ΔＤ（＝Ｄ１－Ｄ２）は、約０．２５ｍｍであることを特徴とする請求項３記載のフルイディック式ガスメータ。
【請求項５】取付け筒部は、弁孔に向って筒体の底から突出することを特徴とする請求項１～４のうちの１つに記載のフルイディック式ガスメータ。
【請求項６】取付け筒部の外径は、筒体の底に近づくにつれて大きく形成されることを特徴とする請求項５記載のフルイディック式ガスメータ。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フルイディック式ガスメータに関する。
【０００２】
【従来の技術】フルイディック式ガスメータは、フルイディック流量計を有し、このフルイディック流量計は、ガスが通過することによって交番圧力変化を発生させるフルイディック素子と、この交番圧力変化によるフルイディック発振の交番圧力波の周波数を検出し、この周波数からガス流量を算出する流量測定器とを含む。供給されるガスに圧力変動のノイズが含まれているとき、特に小流量では、フルイディック素子のフルイディック発振に悪影響を及ぼし、圧力変動がフルイディック発振の周波数に近似したときには、ガス流量の正しい計測ができなくなる。この問題を解決するために、フルイディック流量計よりもガス通過方向上流側に、圧力変動除去手段を配置し、小流量時に流路抵抗を大きくし、ガスの圧力変動ノイズが、フルイディック流量計に伝達されることを抑制する。
【０００３】圧力変動除去手段は、計測されるガスの適切な圧力損失を生じるようにするために、正確な動作が行われるのでなければならない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、フルイディック流量計に供給されるガスに適切な圧力損失を生じて、供給されるガスの圧力変動ノイズによってフルイディック流量計が悪影響を生じないようにして、正確な計測を可能にするフルイディック式ガスメータを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、（ａ）ガス供給口とガス排出口とにわたって連通するガス流路が形成されるガスメータ本体と、（ｂ）ガス流路に介在され、ガスの通過によって発生した交番圧力変化に基づいてガス流量を測定するフルイディック流量計と、（ｃ）ガス流路に、フルイディック流量計よりもガス通過方向上流側で介在され、圧力変動を吸収する圧力変動除去手段であって、（ｃ１）ガス供給口に連通し、横に延びる弁孔が形成され、ガス通過方向下流側に臨む弁座を有する保持体と、（ｃ２）連結棒と、（ｃ３）弁体であって、弁孔に挿脱可能であり、連結棒の一端部が挿通して連結される取付け筒部を有する有底筒体と、筒体に設けられ、弁座に当接可能な環状凸部とを有する弁体と、（ｃ４）連結棒の他端部が連結され、ダイヤフラム室をガス流路のガス排出口側に連通する第１空間と、ガス流路のガス供給口に連通する第２空間とに仕切り、第１および第２空間の差圧によるダイヤフラムを押す力と弁体前後の差圧による弁体を押す力とによって弁体を開閉動作させ、最大流量に近づくにつれて、弁体を弁座から大きく離脱させるダイヤフラムとを有する圧力変動除去手段とを含むことを特徴とするフルイディック式ガスメータである。
【０００６】本発明に従えば、ガスメータ本体のガス流路には、ガスの通過方向に沿って圧力変動除去手段とフルイディック流量計とがこの順序で配置され、圧力変動除去手段では、保持体に形成された横に延びる弁孔を開閉するために弁体は、ダイヤフラムによって横方向、たとえば水平方向に駆動され、弁孔よりもガス通過方向上流側の圧力と、ガス排出口側の圧力との差圧が大きくなるにつれて、弁体が弁座から離間され、これとは逆に差圧が小さい小流量時に、弁体が弁座に近接し、、または着座し、圧力損失が大きくなる。
【０００７】ガスの小流量時に、圧力変動除去手段による圧力損失が大きくなることによって、流量が計測されるべきガスの圧力変動ノイズによるフルイディック素子のフルイディック発振に悪影響が生じることが防がれる。
【０００８】特に本発明によれば、弁体の有底筒体は、弁孔に挿脱可能であり、弁体の筒体に設けられた環状凸部は、弁座に当接可能であり、環状凸部が弁座に当接した状態で、弁孔を閉じることができる。弁座と環状凸部との間の環状のガス流路断面積Ｓ１と、筒体の外周面と弁孔の内周面との隙間によって形成されるガス流路断面積Ｓ２とによって、小流量時に圧力損失を、供給されるガスの圧力変動によってフルイディック流量計が悪影響を受けないように圧力損失を大きくすることができ、この小流量域以上である大流量域では、圧力損失を充分低下してガスを供給することができ、この大流量域では、ガスの圧力変動ノイズが緩和され、フルイディック流量計が悪影響を受けることはない。こうして広い流量範囲にわたって、ガスの正確な流量を計測することができる。
【０００９】小流量時、前述の第１流量断面積Ｓ１が支配的になって、圧力変動除去手段の流路抵抗が定まり、適切な圧力損失が得られる。流量がさらに大きくなったとき、第２流路断面積Ｓ２が、流路抵抗に支配的となって、圧力損失が減少し、さらに筒体が弁孔から離脱することによって、圧力損失が大きく低下する。
【００１０】特に本発明では、弁体の有底筒体には、取付け筒部が形成され、この取付け筒部には、連結棒の一端部が挿通して連結される。したがって筒体の底と連結棒の軸線とは、たとえばほぼ垂直に保つことができる。したがって弁体の環状凸部を保持体の弁座に正確に当接することができるようになる。したがって小流量時における圧力損失を正確に、上述のように得ることができるようになる。こうして小流量時における流量を計測すべきガスの圧力変動ノイズを吸収することが可能となり、ガス流量の計測を正確に行うことができるようになる。
【００１１】また本発明は、連結棒の前記一端部が挿通する取付け筒部の挿通孔の長さＬ２は、９～１５ｍｍであることを特徴とする。
【００１２】本発明に従えば、取付け筒部の挿通孔の長さＬ２を、９～１５ｍｍに選び、これによって連結棒の軸線と筒体の底とを、たとえばほぼ垂直に保つことができる。挿通孔の長さが９ｍｍ未満では、連結棒と筒体の底とを、ほぼ垂直に保つことができず、これによって筒体の底を弁座に正確に当接することが困難となり、ガス漏れを生じるおそれがある。挿通孔の長さを１５ｍｍを超える値としても、取付け筒部が不必要に長くなるだけであり、構成が大形化してしまう。
【００１３】また本発明は、取付け筒部の挿通孔の内径Ｄ１と、その挿通孔に挿通される連結棒の前記一端部の外径Ｄ２との差ΔＤ（＝Ｄ１－Ｄ２）は、約０．０５～０．４５ｍｍに選ばれることを特徴とする。
【００１４】本発明に従えば、取付け筒部の挿通孔の内径Ｄ１と、その挿通孔に連通される連結棒の前記一端部の外径Ｄ２との隙間である差ΔＤを、０．０５～０．４５ｍｍに選び、これによって前記差ΔＤをできるだけ小さくして連結棒の軸線と弁体の筒体の底とをほぼ垂直に保つことができるようになり、弁体の筒体の底と弁座との密着性を良好にすることができる。このとき製作上、必要な寸法公差を、±０．１ｍｍとし、内径Ｄ１と外径Ｄ２との差を標準で０．２５ｍｍとする。
【００１５】また本発明は、取付け筒部の挿通孔の内径Ｄ１と、その挿通孔に挿通される連結軸の前記一端部の外径Ｄ２との差ΔＤ（＝Ｄ１－Ｄ２）は、約０．２５ｍｍであることを特徴とする。
【００１６】本発明に従えば、前記差ΔＤを約０．２５ｍｍに選び、連結棒の一端部に弁体の筒体の底を正確に取付けて底を弁座に密着して着座させることができるようになる。
【００１７】また本発明は、取付け筒部は、弁孔に向って筒体の底から突出することを特徴とする。
【００１８】本発明に従えば、弁体の筒体の底から取付け筒部が、弁孔に向かって、すなわち弁体から弁孔の軸線方向内方に向かって突出し、これによって構成を大形化することなく、取付け筒部を筒体に形成することができる。
【００１９】また本発明は、取付け筒部の外径は、筒体の底に近づくにつれて大きく形成されることを特徴とする。
【００２０】本発明に従えば、取付け筒部の外径を、筒体の底に近づくにつれて大きく形成し、たとえば朝顔状またはラッパ状に形成し、これによって取付け筒部の軸線を底にほぼ垂直に正確に形成することができる。この取付け筒部の外形を、円錐台状に形成してもよく、そのほかの形状、たとえば直円筒状であってもよい。
【００２１】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態のフルイディック式ガスメータ３１に含まれる圧力変動除去手段３７の縦断面図であり、図２は図１に示される圧力変動除去手段３７を備えるフルイディック式ガスメータ３１の全体の構成を示す縦断面図である。フルイディック式ガスメータ３１は、ガス供給口３２と、ガス排出口３３とを有し、ガス供給口３２とガス排出口３３とにわたって連通するガス流路３４が形成されるガスメータ本体３５と、ガス流路３４に介在され、ガスの通過によって発生した交番圧力変化に基づいてガス流量を測定するフルイディック流量計（計量手段）３６と、このフルイディック流量計３６よりもガス通過方向上流側で前記ガス流路３４に介在され、上流の配管より伝わってくる圧力変動を吸収する圧力変動除去手段３７と、前記ガス流路３４におけるフルイディック流量計３６および圧力変動除去手段３７間に、たとえば感震器によって検出された地震、過大流量、過小流量および温度上昇などの異常時に前記ガス流路３４を遮断する遮断弁３８と、この遮断弁３８および後述の各種のセンサなどに駆動電力を供給する電池とを備える。
【００２２】圧力変動除去手段３７は、ガス流路３４のガス供給口３２側の圧力Ｐ１とガス排出口３３側の圧力Ｐ３との差圧が大きくなったとき、弁孔４１を開放し、かつ前記ガス流路３４のガス供給口３２側の圧力Ｐ１とガス排出口３３側の圧力Ｐ３との差圧が小さくなったとき弁孔４１を閉鎖する弁体４２と、この弁体４２に同軸に連結されるゴムなどの弾発力を有する材料から成るダイヤフラム４３とを有する。このダイヤフラム４３によって、ダイヤフラム室４４がガス流路３４のガス排出口３３側に連通する第１空間４５と、ガス流路３４のガス供給口３２側に連通する第２空間４６とに仕切られ、第２空間４６内の圧力Ｐ１と、第１空間４５内の圧力Ｐ３との差圧（Ｐ１－Ｐ３）によるダイヤフラム４３の変位によって、前記弁体４２を開閉動作する。後述の弁室６７から通路５８、弁室５９、弁孔６０、および通路６１を通過したガスは、通路６２内の圧力Ｐ２となり、また第１空間４５内の圧力Ｐ３は、後述のフルイディック素子５０内を通過した後のガス排出口３３側の圧力と同圧である。
【００２３】これらの弁体４２およびダイヤフラム４３は、ガスメータ本体３５の予め定める配置状態、すなわち上部４７を鉛直上方にし、下部４８を鉛直下方にしてガス供給口３２およびガス排出口３３を下方に臨ませた配置状態に対して作動方向が水平となるように設けられる。第１空間４５は、ガス排出口３３に圧力導入通路４９を介して連通し、したがってガス排出口３３と第１空間４５とは同圧である。ガスメータ本体３５の図２に示す正面側には、フルイディック素子５０によって発生したフルイディック発振による交番圧力変化を検出するための振動検出センサ５１が設けられ、これらのフルイディック素子５０と振動検出センサ５１とを含んで、フルイディック流量計３６を構成する。このフルイディック流量計３６は、１５０リットル／時以上の流量を測定することが可能であるけれども、１５０リットル／時未満の小流量を検出することができないため、フルイディック素子５０の上部には、約３～２５０リットル／時の範囲で流量を測定することができるフローセンサ５２が設けられる。またフルイディック素子５０の下部にはメータ内部の圧力低下を検出するための圧力センサ５３が設けられる。
【００２４】ガスメータ本体３５には、ガス供給口３２に近接して圧力変動除去手段３７が嵌まり込んで収納される第１収納空間５７、通路５８、遮断弁３８の弁体６４が収納される弁室５９、弁孔６０、通路６１、通路６２およびフルイディック素子５０が収納される第２収納空間６３がこの順序で形成され、ガス流路３４を構成する。
【００２５】圧力変動除去手段３７は、ガス流路３４の一部を構成する前記通路５８に連通し、前記弁体４２が収納される弁室６７と、前記ダイヤフラム４３が収納されるダイヤフラム室４４とを仕切る隔壁６８を有し、この隔壁６８には、前記弁室６７と前記ダイヤフラム室４４とを連通し、ダイヤフラム４３の作動速度を制限する透孔６９が形成される。弁体４２とダイヤフラム４３とは弁棒である連結棒７０によって同軸に連結され、隔壁６８には前記連結棒７０がその軸線に沿って変位自在に挿通するスリーブ７１が一体的に形成される。スリーブ７１内には直円筒状の滑り性の良好な金属または合成樹脂から成るすべりスラスト軸受７２が収納され、前記連結棒７０を気密に近い状態で軸線方向に移動自在に保持している。
【００２６】スリーブ７１の第２空間４６側に突出する一端部には、非磁性体から成る環状のスペーサ７３と、強磁性体から成る環状の吸引片７４とが嵌着される。ダイヤフラム４３の中央部は、２枚の円形の挟持板７５ａ，７５ｂによって挟持され、これらの挟持板７５ａ，７５ｂおよびダイヤフラム４３には、連結棒７０の前記第２空間４６側に配置される第１端部に形成される小径軸部７６が挿通する。各挟持板７５ａ，７５ｂのうち第１空間４５側に配置される挟持板７５ａから突出する前記小径軸部７６には環状の永久磁石片７７が装着され、この永久磁石片７７にはたとえば非磁性体から成るカバー体７８が嵌着され、小径軸部７６の先端部に装着された抜止めリング７９によって抜止めされた状態で、前記永久磁石片７７が外部に露出しない状態で取付けられている。これらのスペーサ７３、吸引片７４、連結棒７０の小径軸部７６、カバー体７８および抜止めリング７９を含んで、磁気吸引手段８１を構成する。このような磁気吸引手段８１によって、弁体４２が前記弁孔４１を外囲する弁座８２に着座した状態で外乱などによる圧力変動によって弁体４２が開こうとしても、弁座８２に着座した状態を維持することができ、これによって圧力変動を減衰することができ、前記フルイディック流量計３６による測定精度が低下することが防がれる。
【００２７】ダイヤフラム４３の周縁部は前記隔壁６８を底部とする有底筒状の第１保持体８３の周壁８４に気密に嵌着されて保持される。この周壁８４は前記ダイヤフラム４３の周縁部が嵌まり込む大径部８５ａと、大径部８５ａに同軸に連なり、前記隔壁６８が一体的に形成される小径部８５ｂとを有する。小径部８５ｂの外周面上には大略的に円筒状の第２保持体８６の軸線方向一端部が嵌まり込む。この第２保持体８６には、弁室６７とこの圧力変動除去手段３７よりもガスの通過方向下流側のガス流路である通路５８とに連通するガス流出孔８７が形成される。前記第１保持体８３と第２保持体８６とによって筒体８９を構成する。
【００２８】第２保持体８６の軸線方向他端部寄りには、径孔９０が形成され、径孔９０と前記各ガス流出孔８７との間には、Ｏリング９２が嵌まり込む環状凹溝９３が形成される。Ｏリング９２は、圧力変動除去手段３７をガスメータ本体３５の第１収納空間５７に装着した状態で、この第１収納空間５７を規定する内周面に弾発的に周方向全周にわたって当接し、気密を達成してガスの漏洩を防止することができる。
【００２９】前記隔壁６８にはまた、弁室６７内に突出する連結棒７０の一部、スリーブ７１の一部、および軸受７２の一部を外囲する環状である大略的に直円筒状の当接片９６が一体的に形成される。この当接片９６の外形は、弁体４２の外形の約１／２に選ばれ、全開状態の弁体４２を弁室６７側で安定して支持することができる。このような当接片９６の終端部には、周方向の一部分が切欠かかれた切欠き９７が形成される。この切欠き９７によって、弁体４２が全開状態で当接片９６に当接して支持された状態であっても、弁室６７と当接片９６によって外囲される内部空間とを等圧として、弁室６７と第２空間４６とを前記透孔６９を介して連通させることができる。
【００３０】連結棒７０の弁室６７側に配置される軸線方向一端部には、弁体４２を揺動自在に係止する係止手段１０１が設けられる。この係止手段１０１は、連結棒７０を含む。
【００３１】このような係止手段１０１によって、弁体４２は弁軸である連結棒７０に固定せず柔軟性をもたせたまま取付けられ、弁体４２が弁座８２に着座したときの隙間をなくし、あるいは少なくすることができ、安定して着座することができる。もし仮に、弁体４２が弁座８２に着座したにも拘わらず隙間があると、弁体４２よりもガス供給口３２側で生じた圧力変動がフルイディック流量計３６によって検出されるおそれがあり、このような誤検出によってガス流量を誤検出することを防止するためである。
【００３２】図３は、弁体４２の断面図である。弁体４２は、保持体８６の弁孔４１に挿脱可能な有底筒体１３１と、この筒体１３１に設けられる環状凸部１３２とを有する。筒体１３１は、円板状の底１３３と、筒部１３４とを有する。筒部１３４の外形は、直円筒状である。凸部１３２の弁座８２に当接可能な当接面１３５は、弁体４２の軸線に垂直である。
【００３３】弁孔４１の内径Ｗｖと、弁体４２の筒体１３１における筒部１３４の外径Ｗｐとの隙間ｄ１は、本件発明者の実験によれば、たとえばｄ１＝０．７ｍｍに選ばれ、筒体１３１と弁孔４１との製作上の各寸法交差±０．１ｍｍを考慮すると、たとえばｄ１＝０．７±０．２ｍｍに選ばれる。
【００３４】
Ｗｐ＝Ｗｖ－ｄ１ …（１）
筒体１３１の長さＴｐは、３．０～４．０ｍｍに選ばれ、弁孔４１の長さＴｖは、３．０～４．０ｍｍに選ばれ、こうして筒体の長さＴｐと弁孔の長さＴｖとは、ほぼ等しい値に選ばれる。長さＴｐ，Ｔｖは、好ましくは３．５ｍｍに選ばれる。さらに本件発明者の実験では、弁孔４１の内径Ｗｖは、たとえば４１．０～４１．５ｍｍに選ばれる。この内径Ｗｖを固定し、外径Ｗｐ、したがって（Ｗｖ－Ｗｐ）の値と、長さＴｐ，Ｔｖの各値を、最適化する。筒体１３１の外径Ｗｐが小さく選ばれるにつれて、ガス流量が小さいとき、弁体４２が全開の方向に動かすことができるようになる。筒体１３１の長さＴｐがたとえば１ｍｍであって小さいとき、圧力損失の下がり方は緩やかであり、圧力損失を充分小さくすることができる。この長さＴｐを３ｍｍとして大きくすることによって、圧力損失の下がり方を急勾配にすることができ、大流量域での圧力損失は比較的小さくなる。
【００３５】弁孔４１の長さＴｖを、前述の２～３ｍｍよりも短くしても、または長くしても、筒体１３１の長さＴｐが零である限り、筒体１３１の外周面と弁孔４１の内周面との隙間ｄ１は、弁体４２の筒体１３１が弁座８２を、軸線方向に図３の左方に離れるまでは、重なっているので、不変である。したがって圧力損失の流量Ｑに依存する特性は、これらの長さＴｐ，Ｔｖによって変化させることができる。たとえば弁孔４１の長さＴｖを、たとえば１～５ｍｍに選んでもよい。
【００３６】図４は、弁孔４１と弁体４２との動作を説明するための図であり、図５は、弁体４２の筒体１３１と弁座８２付近の拡大断面図である。筒部１３４の外径Ｗｐは、前述のように４０．３ｍｍであり、環状凸部１３２の外径Ｄｗは４４ｍｍであり、長さＴｐ＝３．５ｍｍであり、環状凸部１３２の長さＬ１＝３ｍｍである。さらに弁体４２の挿通孔１４１の内径Ｄ１＝３．２５ｍｍであり、取付け筒部１４２の端部の外径Ｄ２＝６ｍｍである。さらに取付け筒部１４２によって形成される挿通孔１４１の長さＬ２＝９．０ｍｍである。
【００３７】連結棒７０の一端部１１２には、ピンが挿通され、またはＥリング１４５が係止され、弁体４２が連結棒７０から離脱することが防がれて、抜止めが達成される。この弁体４２は、連結棒７０の一端部１１２の段差１１６に当接し、弁体４２が弁座８２に着座するように押付けられることができる。
【００３８】弁体４２の筒体１３１の弁孔４１に対応する周縁部１４３は、弁孔４１に向かって先細状となる円弧状であり、この実施の形態では、約４分円の円弧状であり、その半径Ｒｐは１．５～２．５ｍｍであり、好ましくは２．０ｍｍである。さらに弁孔４１の弁座８２に連なる内周面１４４は、弁座８２に近づくにつれて、すなわち図５の左方になるにつれて、内径が大きくなる。その内周面１４４は、約半円の円弧状であって、その半径Ｒｐ１＝０．５ｍｍである。
【００３９】図６は、図１～図５に示される実施の形態における本件圧力変動除去手段３７の流量Ｑに依存する圧力損失ΔＰを示す図である。図６のように、流量Ｑ１（８００Ｌ／ｈ）未満の範囲では、フルイディック流量計３６は、供給されるガスの圧力変動の悪影響を受けやすく、このとき参照符１３７で示されるように比較的高い圧力損失を、許容値ΔＰ１未満で、しかも圧力変動ノイズに効果的な圧力損失ΔＰ２以上の範囲で、得ることができる。予め定める流量Ｑ２以上の大流量時に、圧力損失を急激に低下することができる。弁座８２の、したがって弁孔４１の内径Ｗｖは、約４１ｍｍに、またＷｐとの隙間ｄ１は約０．７ｍｍに設定される。図４（１）に示されるように、弁体４２の弁座４２からの軸線方向の離間した距離である開度をαとするとき、凸部１３２と弁座８２との間の環状の流路断面積Ｓ１は、Ｓ１ ≒ π・Ｗｖ・α …（２）
である。弁体４２の筒体１３１の外周面と、弁孔４１の内周面との隙間ｄ１によって形成される第２流路断面積Ｓ２は、Ｓ２ ≒（π／４）・（Ｗｖ²－Ｗｐ²） …（３）
弁体４２が弁座８２から、図４（１）の状態からさらに図４（１）の左方に離間し、流量Ｑが増大し、開度αが、予め定める値αｃ以上になると、流量Ｑ２において、図５（２）に示されるように、第１流路断面積Ｓ１よりも第２流路断面積Ｓ２の方が小さくなり、大小関係が逆転し、したがって圧力変動除去手段３７の圧力損失は、第２流路断面積Ｓ２によって決定されることになる。流量Ｑ２は、たとえば前述のように１８００Ｌ／ｈであり、その流量Ｑ２以上の大流量範囲では、第２流路断面積Ｓ２が、圧力損失に対して支配的になる。弁体４２の底１３３が、弁座８２から離間せず、筒部１３４が弁孔４１内にあるときには、弁体４２が図４（１）の左方に変位しても、第２流路断面積Ｓ２は増加しない。底１３３が弁座８２から離間することによって、弁体４２と弁座８２との間の流路断面積は、弁体４２の図４の左方の変位に応じて急激に増大し、圧力損失が急減する。弁体４２の位置は、次にのべる力のバランスによって定まる。弁体４２が弁座８２から離間して開く方向の力をＦ０とし、弁体４２が弁座８２に近づいて閉じる方向の力をＦｃとするとき、次の式が成立する。
【００４０】
Ｆ０＝Ｓｂ・ΔＰ …（４）
Ｓｂ＝（π／４）・Ｗｖ² …（５）
Ｆｃ＝ｆｍｇ＋ｆｄ …（６）
Ｓｂは、弁孔４１の流路断面積である。ｆｍｇは、ダイヤフラム４３に取付けてある永久磁石片７７と磁気吸引片７４との間の磁気吸引力を含み、ｆｄは、ダイヤフラム４３が元に戻ろうとする図３および図４の右方への力である。力のバランスは次のようになる。
【００４１】
Ｆ０＝Ｆｃ …（７）
Ｓｂ×ΔＰ＝ｆｍｇ＋ｆｄ …（８）
（π／４）・Ｗｖ²・ΔＰ＝ｆｍｇ＋ｆｄ …（９）
式９の力ｆｍｇは、図６（３）に示される永久磁石片７７と、磁気吸引片７４との磁気吸引力であって、弁体４２の弁座８２からの離間移動によって急激に小さくなる。すなわち流量Ｑ２であるたとえば１８００Ｌ／ｈ以上の大流量域では、磁気吸引力ｆｍｇは、充分に小さく、差圧ΔＰも充分に小さくなり、弁体４２が弁座８２を離れて、全開に移る状態となる。こうして流量Ｑ２以上の大流量域では、圧力損失が急激に減少することができるようになる。
【００４２】図６ではＴｐが、３．０～４．０ｍｍの範囲で変化されて好ましく、さらに３．５ｍｍが実用上好ましい。したがって筒体１３１の長さＴｐの好ましい範囲は、Ｔｐ＝３．５ ± ０．５ｍｍ …（10）
である。
【００４３】図７は、図１～図６に示される実施の形態における本件圧力変動除去手段３７の流量Ｑに依存する圧力損失ΔＰを示す図である。弁体４２の周縁部１４３の円弧状の半径Ｒｐは、１．５～２．５ｍｍに選ばれて好ましく、さらに２．０ｍｍが実用上好ましい。したがってこの周縁部１４３の半径Ｒｐの好ましい範囲は、Ｒｐ＝２．０ ± ０．５ｍｍ …（11）
である。
【００４４】取付け筒部１４２は、筒体の底１３３から弁孔４１に向かって筒体１３１の底１３３から突出する。この取付け筒部１４２の外径は、筒体１３１の底１３３に近づくにつれて大きく形成され、図３に示される半径Ｒ５は、たとえば５～８ｍｍであってもよく、ガスの乱流を防ぐ。筒体１３１の底１３３の周縁部１４３を円弧状とし、さらに好ましくは弁座８２の内周面１４４を円弧状にすることによって、弁体４２が図４（１）の状態で未接触の状態から、図４（１）に示されるようにさらに弁孔４１の軸線方向内方（図４（２）の右方）に変位するとき、弁体４２が弁孔４１に円滑に案内されて、当接面１３５が弁座８２に正確に着座することができる。
【００４５】取付け筒部の挿通孔１４１の内径Ｄ１と、その挿通孔１４１に挿通される連結棒７０の一端部１１２の外径Ｄ３との差ΔＤ（＝Ｄ１－Ｄ３）は、標準で０．２５ｍｍとし、かつ製作上必要な寸法公差を±０．１ｍｍとするとき、約０．０５～０．４５ｍｍに選ぶ。前記差ΔＤを標準の値として、０．２５ｍｍに選ぶことによって、連結棒７０と弁体４２との正確な取付けが可能になり、本発明の実施の他の形態では、その差ΔＤは、０．２５～０．４５ｍｍに選ばれてもよい。
【００４６】図８は、本発明の実施の他の形態の弁体４２ａの断面図である。この実施の形態は前述の実施の形態に類似し、対応する部分には同一の参照符を付す。この実施の形態では、弁体４２ａの有底筒体１３１の筒部１３４には、その外周面１３４ａが、弁孔４１に向けて小径となるテーパが付けられて形成される。このテーパが付けられた外周面１３４ａは、弁孔４１の軸線方向内方に向けて（図８の右方に）、小径とされる。この構成によってもまた、弁体４２ａが、弁孔４１に円滑に案内されることができるようになる。弁孔４１の内周面は、軸線と平行であって、直円筒状であってもよい。周縁部１４３は、垂直であってもよく、または弯曲して形成されてもよい。
【００４７】図９は、本発明の実施のさらに他の形態の弁体４２ｂの断面図である。この実施の形態の弁体４２ｂは、前述の実施の形態に類似し、対応する部分には同一の参照符を付す。注目すべきはこの実施の形態では、取付け筒部１４２ｂが、ほぼ直円筒状に形成される。このような構成を有する弁体４２ｂもまた、本発明の精神に含まれる。
【００４８】
【発明の効果】請求項１の本発明によれば、ガスメータ本体のガス流路には、ガスの通過方向に沿って圧力変動除去手段とフルイディック流量計とがこの順序で設けられ、圧力変動除去手段では、たとえば水平方向である横に延びる弁孔の上流側の圧力と、ガス排出口側の圧力との差圧によってダイヤフラム、したがって連結棒および弁体が横、たとえば水平方向に変位し、小流量時に、弁体が弁座に近接し、圧力損失を増大し、これによって流量が計測されるべきガスの圧力変動ノイズが、フルイディック流量計に伝播することを防ぐことができる。このように連結棒および弁体は、ダイヤフラム、によって横に変位駆動されるので、その自重に起因してダイヤフラム、に作用する力を増大するためにダイヤフラムの受圧面積を大きくする必要がなく、構成を小形化することができる。
【００４９】特に本発明によれば、取付け筒部を弁体の有底筒体に形成し、これによって連結棒の軸線を筒体の底にたとえばほぼ垂直に取付けることが可能になり、これによって小流量時に前記底が弁座に正確に着座し、またはごく近接し、小流量時における正確な圧力損失を達成することができるようになる。したがって上述のように流量が計測されるべきガスの圧力変動ノイズを除去して、フルイディック流量計によって正確な流量の計測が可能になる。
【００５０】請求項２の本発明によれば、取付け筒部の挿通孔の長さを、９～１５ｍｍに選ぶことによって、連結棒の軸線と弁体の筒体の底とを、ほぼ垂直に保ち、前記底を弁座に正確に着座させ、ごく近接し、小流量時の正確な圧力損失を得ることができる。
【００５１】請求項３の本発明によれば、挿通孔の内径Ｄ１と連結棒の一端部の外径Ｄ２との差ΔＤを約０．０５～０．４５ｍｍに選び、これによって製作上必要な寸法公差を得て、連結棒を弁体の筒体の底に正確に取付けることが可能になる。
【００５２】請求項４の本発明によれば、前記差ΔＤを、約０．２５ｍｍに選び、これによって連結棒を弁体の筒体の底に正確に取付けることができ、したがって小流量時の正確な圧力損失を得ることができるようになる。
【００５３】請求項５の本発明によれば、取付け筒部を、弁座から弁孔に向かって軸線方向内方に筒体の底から突出して形成するので、圧力変動除去手段の構成を大形化することなく、また最大流量時における圧力損失をいたずらに大きくするおそれもなく、取付け筒部に連結棒を正確に取付けることができる。
【００５４】請求項６の本発明によれば、取付け筒部の外径は、筒体の底に近づくにつれて大きく形成され、たとえば朝顔状であり、これによって取付け筒部に連結棒の一端部を正確に取付けることができるとともに、取付け筒部の強度を大きくすることができ、さらにたとえば射出成形などによって金属または合成樹脂材料によって製造する際、歪みを生じることなく、正確な製造が容易になる。

【出願人】	【識別番号】００００００２８４【氏名又は名称】大阪瓦斯株式会社【識別番号】０００１５６８１３【氏名又は名称】関西ガスメータ株式会社【識別番号】０００１４２４２５【氏名又は名称】株式会社金門製作所
【出願日】	平成１１年３月１０日（１９９９．３．１０）
【代理人】	【識別番号】１０００７５５５７【弁理士】【氏名又は名称】西教圭一郎
【公開番号】	特開２０００－２５８２０５（Ｐ２０００－２５８２０５Ａ）
【公開日】	平成１２年９月２２日（２０００．９．２２）
【出願番号】	特願平１１－６３２６４