説明

超音波ガスメーター

【課題】計測流路を簡単に組立てできるとともに、計測精度にバラツキのない超音波ガスメーターを提供する。
【解決手段】ガスメーター本体1にガス流入通路3とガス流出通路5を左右対称的に設け、ガス流入通路3から流入するガスを計測流路7に導き、計測流路に設置した超音波センサ11,12によって超音波の伝搬時間の変化を検知してガス流量を計測した後、ガス流出通路5に導く超音波ガスメーターにおいて、前記計測流路20を、ガスの流れる方向に対して垂直な断面がコ字状の第1の部材21と、この第1の部材21のコ字状の開口を閉塞する平板状の第2の部材22とによってガスの流れる方向に対して垂直な断面が矩形の角筒状に形成したことを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、超音波センサによって超音波の伝搬時間の変化を検知してガス流量を計測する超音波ガスメーターに関する。
【背景技術】
【0002】
一般家庭用のガスメーターとしての超音波ガスメーターは、例えば、特許文献1で知られている。この超音波ガスメーターは、既設の膜式ガスメーターが取付けられている配管に対して互換性を持たせるために、一般に、図4に示すように構成されている。
【0003】
すなわち、ガスメーター本体1の上部には左右方向に離間してガス流入口2を有するガス流入通路3とガス流出口4を有する形成するガス流出通路5が左右対称的に設けられている。ガス流入通路3とガス流出通路5とは平行で、しかも上下方向に貫通して設けられている。ガス流入通路3とガス流出通路5の下端はガスメーター本体1の計測部本体6と接続されている。
【0004】
計測部本体6にはガス流入通路3及びガス流出通路5と直角方向、つまり水平方向に計測流路7が設けられている。この計測流路7の上流側は流入側連通部8を介してガス流入通路3と連通し、この計測流路7の下流側は流出側連通部9を介してガス流出通路5と連通している。さらに、計測流路7には内部に複数枚の整流板10aを有する角筒状の整流管10が設けられ、ガスを整流するようになっている。また、計測流路7にはガスの流れる方向に対して角度を持って対向する一対の超音波センサ(図示しない)が設置されている。
【0005】
ガス流入通路3には、その上流側と下流側を左右方向に仕切る仕切り壁13が設けられ、この仕切り壁13には上流側と下流側を連通する連通孔14が左右方向に貫通して設けられている。そして、ガスメーター本体1には連通孔14に対向して遮断弁15が横方向に設けられている。
【0006】
計測流路7を形成する角筒状の整流管10は、図5に示すように、ガスの流れる方向に対して垂直な断面がL字状の2つのL形部材16と17を、ガスの流れる方向に対して垂直な断面が矩形の角筒状となるように結合した構造であり、整流管10の内部には複数枚の整流板10aが支持されている。
【0007】
前述のように構成された超音波ガスメーターは、ガス供給源から配管を介して供給されたガスはガス流入口2からガス流入通路3に流入し、連通孔14を経てガス流入通路3から計測流路7の整流管10の内部を流れる。このとき、ガスの流速分布の乱れは整流管10によって整流される。ガスが整流管10の内部を流れる間に、超音波センサ(図示しない)によって超音波の伝搬時間の変化を検知してガス流量を計測し、積算流量を積算指示部(図示しない)に指示する。計測流路7で計測されたガスはガス流出通路5に導かれ、ガス流出口4から配管を介してガス需要側へ流れる。
【特許文献1】特開2005−106726号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、前述した超音波ガスメーターの計測流路7を形成する整流管10は、2つのL形部材16と17を矩形の角筒状となるように嵌合して結合した構造である。従って、L形部材16,17が反りによって角部の直角度が僅かに変化しても両者を嵌合結合することができず、組立てが面倒であり、また組立て精度のバラツキによって計測精度にバラツキがでる可能性があるという問題がある。
【0009】
この発明は、前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、計測流路を簡単に組立てできるとともに、計測精度にバラツキのない超音波ガスメーターを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
この発明は、前記目的を達成するために、請求項1は、ガスメーター本体にガス流入通路とガス流出通路を左右対称的に設け、前記ガス流入通路から流入するガスを計測流路に導き、前記計測流路に設置した超音波センサによって超音波の伝搬時間の変化を検知してガス流量を計測した後、前記ガス流出通路に導く超音波ガスメーターにおいて、前記計測流路を、ガスの流れる方向に対して垂直な断面がコ字状の第1の部材と、この第1の部材のコ字状の開口を閉塞する平板状の第2の部材とによってガスの流れる方向に対して垂直な断面が矩形の角筒状に形成したことを特徴とする。
【0011】
請求項2は、請求項1の前記第1の部材と第2の部材との互いに対向する内側壁にはガスの流れる方向に沿って複数条の嵌合溝が等間隔に設けられ、前記第1の部材と第2の部材とによって構成される角筒状の計測流路の内部には前記嵌合溝に支持される複数枚の整流板が設けられていることを特徴とする。
【0012】
請求項3は、請求項2の前記嵌合溝は、開口が広幅部で、内部が狭幅部になるテーパ部を有し、前記整流板の端縁部を前記嵌合溝に挿入したとき、前記整流板の端縁部が前記狭幅部に挟持されて前記整流板の間隔が一定に保たれることを特徴とする。
【0013】
請求項4は、請求項1の前記第1の部材と第2の部材は、合成樹脂材料によって成形され、前記第1の部材の開口端面には複数の位置決め突起が一体に設けられ、前記第1の部材の開口端面に接合される前記第2の部材の両側縁部には前記位置決め突起と嵌合する位置決め孔が設けられ、前記位置決め突起と位置決め孔とを嵌合し、この嵌合部を溶着して前記第1の部材と第2の部材とを結合したことを特徴とする。
【発明の効果】
【0014】
この発明によれば、計測流路を、断面がコ字状の第1の部材と、この第1の部材の開口を閉塞する第2の部材とによって断面が矩形の角筒状に形成することにより、組立てが簡単で組立て工数を削減してコストダウンを図ることができ、また組立て精度のバラツキがなく計測精度のバラツキを解消できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明するが、超音波ガスメーターの基本的構成は従来と同一であり、説明を省略する。ガスメーター本体1の内部に設置され、ガス流入通路3から流入されるガスの流量を計測し、ガス流出通路5に導く計測流路20は、図1〜図3に示すように構成されている。
【0016】
すなわち、計測流路20は、ガスの流れる方向に対して垂直な断面がコ字状の第1の部材21と、この第1の部材21の開口を閉塞する平板状の第2の部材22とによってガスの流れる方向に対して垂直な断面が矩形の角筒状に形成された整流管23によって構成されている。
【0017】
第1の部材21及び第2の部材22は、例えば合成樹脂材料によって成形されている。そして、第1の部材21は、長方形状の上板21a、下板21b及び上板21aと下板21bとを連結する側板21cとからなり、この側板21cに対向して開口21dが形成されている。第2の部材22は、第1の部材21の側板21cと同一形状の長方形状に形成されている。
【0018】
第1の部材21の上板21a、下板21b及び側板21cの各長手方向の両端部における内面部と、第2の部材22の長手方向の両端部のおける内面部には、各端部に向かって薄肉になるようにテーパ面24が形成され、整流管23の両端開口は拡開されている。
【0019】
さらに、第1の部材21の開口端面、すなわち上板21a及び下板21bの端面には上板21a、下板21bの幅方向に凸部25と凹部26が交互に設けられ、凸部25には複数の位置決め突起27が一体に設けられている。第2の部材22の両側縁部で、第1の部材21の上板21a及び下板21bに対向する端面には凸部25に対応して凹部28が、凹部26に対応して凸部29が交互に設けられている。そして、凹部28には位置決め突起27と嵌合する位置決め孔30が設けられている。そして、位置決め突起27と位置決め孔30とを嵌合し、この嵌合部を熱溶着もしくは超音波溶着することにより、第1の部材21と第2の部材22とが結合されている。
【0020】
さらに、第1の部材21の側板21cの内側壁及び第2の部材22の内側壁にはガスの流れる方向に沿って、しかも上下方向に等間隔に複数条の嵌合溝31,32が設けられている。これら嵌合溝31,32は開口が広幅部で、内部が狭幅部になるテーパ部31a,32aを有しており、狭幅部はテーパ部31a,32aと連続して直角コ字状に形成されている。そして、後述する整流板33の端縁部を嵌合溝31,32に挿入したとき、整流板33の端縁部が狭幅部に挟持されて整流板33の間隔が一定に保たれるように形成されている。すなわち、整流板33は、金属材料からなる長方形状の薄肉板状体であり、長手方向に沿う側縁部が嵌合溝31,32に挿入されて支持されるようになっている。なお、34は超音波センサ(図示しない)が取付けられる開口窓である。
【0021】
このように構成された整流管23を組立てる際には、第1の部材21の側板21cに設けられた嵌合溝31に整流板33の一方の端縁部を挿入する。このとき、嵌合溝31はテーパ部31aに形成されているため、整流板33を挿入する際のガイドとなり、整流板33を挿入する際に作業性がよい。しかも、嵌合溝31の内部は狭幅部に形成されているため、整流板33の端縁部を嵌合溝31に挿入したとき、整流板33の端縁部が狭幅部に挟持されて整流板33が片持ち支持された状態となる。
【0022】
次に、第1の部材21の開口21dを閉塞するように第2の部材22を開口21dに位置決めし、第1の部材21の凸部25と第2の部材22の凹部28とを嵌合するとともに、第1の部材21の凹部26に第2の部材22の凸部29とを嵌合すると、位置決め突起27と位置決め孔30が嵌合する。このとき、第1の部材21に片持ち支持されていた整流板33の他方の端縁部が第2の部材22の嵌合溝32に挿入されるが、嵌合溝32はテーパ部32aに形成されているため、整流板33を挿入する際のガイドとなって整流板33が嵌合溝32に容易に挿入され、しかも整流板33の端縁部が狭幅部に挟持されることになる。
【0023】
前述のように構成された超音波ガスメーターの計測流路20を構成する整流管23によれば、ガス供給源から配管を介して供給されたガスはガス流入口2からガス流入通路3に流入し、ガス流入通路3から計測流路20の内部を流れる。このとき、ガスは整流管23によって層流に整流され、ガスが整流管23の内部を流れる間に、超音波センサ(図示しない)によって超音波の伝搬時間の変化を検知してガス流量を計測し、積算流量を積算指示部(図示しない)に指示する。計測流路20で計測されたガスはガス流出通路5に導かれ、ガス流出口4から配管を介してガス需要側へ流れる。
【0024】
前記計測流路20は、ガスの流れる方向に対して垂直な断面がコ字状の第1の部材21と、この第1の部材21の開口を閉塞する第2の部材22とによってガスの流れる方向に対して垂直な断面が矩形の角筒状に形成されており、第1の部材21の開口を第2の部材22によって閉塞するだけの簡単な組立て作業によって構成できる。従って、組立て精度のバラツキがなく計測精度のバラツキを解消できるとともに、組立て工数が削減され、コストダウンを図ることができる。
【0025】
また、整流板33は、その両側縁が整流管23の内部の嵌合溝31,32に嵌合して支持されているため、整流板33を簡単にしかも強固に支持でき、整流板33の相互間隔が高精度に保たれ、計測精度の向上にもなるという効果もある。
【0026】
なお、この発明は前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】この発明の第1の実施形態を示し、計測流路を構成する整流管の分解斜視図。
【図2】同実施形態を示し、(a)は第1の部材と第2の部材の平面図、(b)は整流管の側面図。
【図3】同実施形態を示し、(a)は図2のA−A線に沿う断面図、(b)は図2のB−B線に沿う断面図。
【図4】従来の超音波ガスメーターの縦断正面図。
【図5】従来の計測流路を構成する整流管の分解斜視図。
【符号の説明】
【0028】
1…ガスメーター本体、2…ガス流入口、3…ガス流入通路、4…ガス流出口、5…ガス流出通路、20…計測流路、21…第1の部材、22…第2の部材、23…整流管、31,32…嵌合溝、33…整流板

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ガスメーター本体にガス流入通路とガス流出通路を左右対称的に設け、前記ガス流入通路から流入するガスを計測流路に導き、前記計測流路に設置した超音波センサによって超音波の伝搬時間の変化を検知してガス流量を計測した後、前記ガス流出通路に導く超音波ガスメーターにおいて、
前記計測流路を、ガスの流れる方向に対して垂直な断面がコ字状の第1の部材と、この第1の部材のコ字状の開口を閉塞する平板状の第2の部材とによってガスの流れる方向に対して垂直な断面が矩形の角筒状に形成したことを特徴とする超音波ガスメーター。
【請求項2】
前記第1の部材と第2の部材との互いに対向する内側壁にはガスの流れる方向に沿って複数条の嵌合溝が等間隔に設けられ、前記第1の部材と第2の部材とによって構成される角筒状の計測流路の内部には前記嵌合溝に支持される複数枚の整流板が設けられていることを特徴とする請求項1記載の超音波ガスメーター。
【請求項3】
前記嵌合溝は、開口が広幅部で、内部が狭幅部になるテーパ部を有し、前記整流板の端縁部を前記嵌合溝に挿入したとき、前記整流板の端縁部が前記狭幅部に挟持されて前記整流板の間隔が一定に保たれることを特徴とする請求項2記載の超音波ガスメーター。
【請求項4】
前記第1の部材と第2の部材は、合成樹脂材料によって成形され、前記第1の部材の開口端面には複数の位置決め突起が一体に設けられ、前記第1の部材の開口端面に接合される前記第2の部材の両側縁部には前記位置決め突起と嵌合する位置決め孔が設けられ、前記位置決め突起と位置決め孔とを嵌合し、この嵌合部を溶着して前記第1の部材と第2の部材とを結合したことを特徴とする請求項1記載の超音波ガスメーター。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2008−232943(P2008−232943A)
【公開日】平成20年10月2日(2008.10.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−75294(P2007−75294)
【出願日】平成19年3月22日(2007.3.22)
【出願人】(000142425)株式会社金門製作所 (40)
【Fターム(参考)】