(57)【要約】【課題】計測精度の向上を図ったガスメータを提供する。【解決手段】流路２が、ガス流入口５１と連通する入口流路部２１と、ガス流出口５２と連通する出口流路部２２と、この入口流路部２１及び出口流路部２２の側壁を連通するように水平に設けられた計測流路部２３と、から構成されている。計測流路部２３内には、仕切板７３が設けられた多層流路部３が配置されている。入口流路部２１の底壁において多層流路部３の入口流路部２１内に突出する部分と鉛直方向Ｙ１に対向する部分に溝部２１Ａが設けられている。この溝部２１Ａにおいて鉛直方向Ｙ１及び水平方向Ｙ２の両方向と直交する直交方向の中央部と対向する部分に水平方向Ｙ３に沿って鉛直上向きに突出する突起８が設けられる。【選択図】図１
2010071944.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス流入口と連通すると共に鉛直方向に設けられた入口流路部と、ガス流出口と連通すると共に鉛直方向に設けられた出口流路部と、前記入口流路部及び前記出口流路部の側壁を連通するように水平に設けられた計測流路部と、前記計測流路部内に配置され、ガスの流れを整流する仕切板が設けられた多層流路部と、前記多層流路部を流れるガスの流速を検出する流速センサとを備え、前記多層流路部の前記入口流路部側の端部が前記入口流路部内に突出するように設けられ、前記入口流路部の底壁において前記多層流路部の前記入口流路部内に突出する部分と前記鉛直方向に対向する部分に溝部が設けられたガスメータにおいて、
前記溝部において前記多層流路部の前記鉛直方向及び前記多層流路部内でのガス流れ方向の両方向に直交する直交方向の中央部と対向する部分に前記多層流路部内でのガス流れ方向に沿って鉛直上向きに突出する突起が設けられた
ことを特徴とするガスメータ。
【請求項２】
前記突起が、前記溝部の前記多層流路部内でのガス流れ方向の全長に亘って設けられている
ことを特徴とする請求項１記載のガスメータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスメータに係り、特に、仕切板を設けた多層流路部が計測流路部内に配置されたガスメータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上述したガスメータ１として、例えば、図７に示すように、メータボディ（図示せず）に設けられたガス流入口５１とガス流出口５２との間を連通する流路２を通過するガスの流量を検出するものが知られている（例えば特許文献１、２）。上記流路２は、入口流路部２１と、出口流路部２２と、計測流路部２３と、から構成されていて、Ｕ字状に折れ曲がっている。入口流路部２１は、ガス流入口５１と連通すると共に鉛直方向Ｙ１に沿って設けられている。入口流路部２１には、流路２の流れを遮断する遮断弁６が設けられている。出口流路部２２は、ガス流出口５２と連通すると共に鉛直方向Ｙ１に沿って設けられている。計測流路部２３は、入口流路部２１及び出口流路部２２の側壁間を連通するように水平方向Ｙ２に沿って設けられている。
【０００３】
前記計測流路部２３内には、多層流路部３及び流速センサ（図示せず）が配置されている。多層流路部３は、計測流路部２３内のガスの流れを整流する複数の仕切板７３が設けられた四角筒状の流路部である。図示しない流速センサは、仕切板７３により整流された多層流路部３内を流れるガスの流速を検出するセンサである。この流速センサとして一対の超音波振動子間の超音波の伝搬速度を利用して、流量計測が行われる。
【０００４】
また、上述したガスメータ１には、入口流路部２１の内壁に水平方向Ｙ２の出口流路部２２側に向かって突出する整流板７１が設けられている。また、上記多層流路部３は、入口流路部２１側の端部が入口流路部２１内に突出するように設けられている。そして、上記整流板７１及び多層流路部３は、その端部が鉛直方向Ｙ１に互いに重なるように配置されている。以上の構成により、図７の矢印Ｙ１０に示すように、整流板７１や多層流路部３の上面を迂回して仕切板７３と平行になった状態で多層流路部３内に流入されるため多層流路部３内でのガス流速の偏りを防止することができる。しかしながら、上述した従来のガスメータ１では、十分な計測精度が得られない、という問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は、上記のような問題点に着目し、計測精度の向上を図ったガスメータを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、十分な計測精度が得られない原因を鋭意探求した結果、図８〜図１０に示すように、多層流路部３の傾き、流路２の形状によって生じる偏流、多層流路部３の表面の変形などに起因して多層流路部３の上面に当たったガスのうち矢印Ｙ４に示すように多層流路部３の直交方向Ｙ３の一方側の外側面を回って底壁に当たった後に多層流路部３に流入するガスと、矢印Ｙ５に示すように多層流路部３の直交方向Ｙ３の他方側の外側面を回って底壁に当たった後に多層流路部３に流入するガスと、の流量バランスがガスの流速によって崩れ、多層流路部３内の直交方向Ｙ３のガス流量に偏りが生じることが原因であることを見出して、本発明を完成するに至った。
【０００７】
即ち、請求項１記載の発明は、ガス流入口と連通すると共に鉛直方向に設けられた入口流路部と、ガス流出口と連通すると共に鉛直方向に設けられた出口流路部と、前記入口流路部及び前記出口流路部の側壁を連通するように水平に設けられた計測流路部と、前記計測流路部内に配置され、ガスの流れを整流する仕切板が設けられた多層流路部と、前記多層流路部を流れるガスの流速を検出する流速センサとを備え、前記多層流路部の前記入口流路部側の端部が前記入口流路部内に突出するように設けられ、前記入口流路部の底壁において前記多層流路部の前記入口流路部内に突出する部分と前記鉛直方向に対向する部分に溝部が設けられたガスメータにおいて、前記溝部において前記多層流路部の前記鉛直方向及び前記多層流路部内でのガス流れ方向の両方向に直交する直交方向の中央部と対向する部分に前記多層流路部内でのガス流れ方向に沿って鉛直上向きに突出する突起が設けられたことを特徴とするガスメータに存する。
【０００８】
請求項２記載の発明は、前記突起が、前記溝部の前記多層流路部内でのガス流れ方向の全長に亘って設けられていることを特徴とする請求項１記載のガスメータに存する。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように請求項１記載の発明によれば、溝部において多層流路部の直交方向中央部と対向する部分に多層流路部内でのガス流れ方向に沿って鉛直上向きに突出する突起を設けることにより、多層流路部の外側面を回って底壁に当たったガスがさらに突起に衝突して拡散された後に多層流路部から流入されるため、直交方向のガス流量の流量を均一にすることができ、計測精度の向上を図ることができる。
【００１０】
請求項２記載の発明によれば、突起が、溝部の多層流路部内でのガス流れ方向の全長に亘って設けられているので、突起の計測流路部と平行方向の両側に窪みがなくなるため、さらに計測精度の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１に示すように、ガスメータ１は、流路２と、多層流路部３と、流速センサ４と、を備えている。上記流路２は、メータボディ（図示せず）に設けられたガス流入口５１とガス流出口５２との間を連通するように設けられている。流路２は、入口流路部２１と、出口流路部２２と、計測流路部２３と、から構成されていて、Ｕ字状に折れ曲がっている。
【００１２】
上記入口流路部２１は、ガス流入口５１と連通すると共に鉛直方向Ｙ１に沿って設けられている。上記入口流路部２１には、流路２に流れるガスを遮断する遮断弁６が設けられている。また、上記入口流路部２１の内壁には、水平方向Ｙ２の出口流路部２２側に向かって突出する整流板７１が設けられている。出口流路部２２は、ガス流出口５２と連通すると共に鉛直方向Ｙ１に沿って設けられている。また、出口流路部２２には、鉛直方向Ｙ１に互い違いに配置された整流板７２が設けられている。計測流路部２３は、入口流路部２１及び出口流路部２２の側壁間を連通するように水平方向Ｙ２に沿って設けられている。この計測流路部２３内には、多層流路部３及び流速センサ４が配置されている。
【００１３】
上記多層流路部３は、複数の仕切板７３が設けられた四角筒状の流路部である。複数の仕切板７３は、水平に配置され、鉛直方向Ｙ１に間隔をあけて積層されている。本実施形態では、仕切板７３は５つ積層されて設けられ、多層流路部３内には６つの層が設けられる。そして、この仕切板７３により、多層流路部３、即ち計測流路部２３内のガスの流れが水平方向Ｙ２に整流される。
【００１４】
また、上記多層流路部３は、図２に示すように、一対の測定窓３１が設けられている。一対の測定窓３１は、多層流路部３の直交方向Ｙ３の両面側にそれぞれ設けられている。一対の測定窓３１は、多層流路部３でのガス流れ方向である水平方向Ｙ２を斜めに横切って対向する位置に設けられている。
【００１５】
上記流速センサ４は、多層流路部３内に流れるガスの流速を検出するセンサである。流速センサ４は、例えば一対の超音波振動子から構成されている。上記流速センサ４は、図２に示すように、一対の測定窓３１を通じて多層流路部３内で上記一対の超音波振動子間の超音波Ｓの授受を行って超音波の伝搬速度を求めることにより、ガスの流速、流量を検出する。
【００１６】
また、上記多層流路部３は、入口流路部２１側の端部が入口流路部２１内に距離Ａだけ突出するように設けられている。また、上記多層流路部３は、入口流路部２１側の端部が整流板７１の端部と鉛直方向Ｙ１に重なるように設けられている。なお、上述した入口流路部２１の底壁においてこの多層流路部３の入口流路部２１内に突出する部分と鉛直方向Ｙ１に対向する部分には、溝部２１Ａが設けられている。そして、この溝部２１Ａには、多層流路部３でのガス流れ方向である水平方向Ｙ２に沿って鉛直上向きに突出する突起８が設けられている。
【００１７】
上記突起８は、図３に示すように、溝部２１Ａにおいて多層流路部３の直交方向Ｙ３の中央部に対向する部分に設けられている。上記直交方向Ｙ３は、鉛直方向Ｙ１及び多層流路部３内でのガス流れ方向である水平方向Ｙ２の両方向に直交する方向である。上記突起８はまた、図１及び図４に示すように、溝部２１Ａの水平方向Ｙ２の全長に亘って設けられている。よって、突起８は、図１に示すように、多層流路部３の入口流路部２１側の端部よりも出口流路部２２側から、多層流路部３の入口流路部２１側の端部よりも入口流路部２１側に亘って設けられている。突起８または、図３に示すように、直交方向Ｙ３の角部にＲが付けられた形状に設けられている。
【００１８】
次に、上述したガスメータ１内においてのガスの流れについて説明する。ガス流入口５１から流入されたガスは、図１中の矢印Ｙ６に示すように、遮断弁６が当接する弁座の開口を通過した後、整流板７１に向かう。そして、ガスは、整流板７１の上面に当たると上面に沿って図面右側に向かうように進む。ガスは、整流板７１の右側端部に到達するとその端部に沿って鉛直下向きに進み多層流路部３に向かう。
【００１９】
そして、ガスが多層流路部３の上面に当たると、図３に示すように、矢印Ｙ４及びＹ５に進むガスの流れが発生する。矢印Ｙ４は、多層流路部３の直交方向Ｙ３の一方側の外周面に沿って回った後に溝部２１Ａの底壁に衝突して多層流路部３に流入する流れである。矢印Ｙ５は、多層流路部３の直交方向Ｙ３の他方側の外周面に沿って回った後に溝部２１Ａの底壁に衝突して多層流路部３に流入する流れである。多層流路部３に流入されたガスは、多層流路部３内を進み出口流路部２２に流入する。出口流路部２２に流入したガスは、矢印Ｙ１１に示すように、整流板７２を迂回してガス流出口５２から流出される。
【００２０】
次に、突起８がない状態のガスの流れを図８〜図１０を参照して考えてみる。なお、図中、矢印の太さが太いほどガス流量が多いことを示す。例えば、図８及び図１０に示すように、多層流路部３が傾いていたり、多層流路部３の表面に凹凸などがあると、多層流路部３の上面に当たったガスは、矢印Ｙ４に示すガスの流れと矢印Ｙ５に示すガスの流れとに均等にならず、矢印Ｙ４及びＹ５の何れか一方に偏ってしまうと考えられる。なお、図８は多層流路部３の傾きにより矢印Ｙ４に偏っている状態を示す。図１０は、多層流路部３の表面の凹凸により矢印Ｙ５に偏っている状態を示す。
【００２１】
また、図９に示すように、流路２の凹凸などの影響で多層流路部３の上面に当たる前に既に直交方向Ｙ３のガスの流れに偏りがあると、当然、多層流路部３の上面に当たった後も、矢印Ｙ４に示すガスの流れと矢印Ｙ５に示すガスの流れとに均等にならず、矢印Ｙ４及びＹ５の何れか一方に偏ってしまうと考えられる。なお、図９は流路２の凹凸により矢印Ｙ４に偏っている状態を示す。
【００２２】
そこで、本発明者は、上述したように突起８を設けることにより、図３に示すように、多層流路部３の外側面を回って底壁に当たったガスがさらに突起８に衝突して拡散された後に多層流路部３から流入されるため、直交方向Ｙ３のガス流量の流量を均一にすることができるのではないかと考えた。
【００２３】
そこで、本発明者は、突起８を設けた図１に示すガスメータ１である本発明品Ａと、突起８を設けない図７に示すガスメータである本発明品Ｂと、を作製して、各流量での計測誤差について測定して、効果を確認した。結果を、図５、６に示す。図６に示すように、従来のガスメータ１の流量に対する計測誤差のばらつきは１．５６％（＝１．７３％−０．１７％）であるが、図５に示すように、本発明のガスメータ１は流量に対する計測誤差のばらつきは１．２６％（＝２．０６％−０．８％）と小さく抑えることができた。
【００２４】
また、上述したガスメータ１によれば、突起８が、溝部２１Ａの多層流路部３内でのガス流れ方向である水平方向Ｙ２の全長に亘って設けられているので、突起８の水平方向Ｙ２両側に窪みがなくなるため、さらに計測精度の向上を図ることができる。
【００２５】
なお、上述した実施形態では、突起８の水平方向Ｙ２に対向する角部にＲが付けられていたが、本発明はこれに限ったものではない。計測精度に問題がなければ、角部にＲをつけなくても良い。
【００２６】
また、上述した実施形態では、突起８として略半円柱状を用いていたが、本発明はこれに限ったものではない。例えば、三角柱状や台形柱状であってもよい。この場合も角部にＲをつけた方が望ましい。
【００２７】
また、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明のガスメータの一実施形態を示す概略断面図である。
【図２】図１に示す多層流路部の斜視図である。
【図３】図１のＩ−Ｉ線部分断面図である。
【図４】多層流路部を除いた状態での図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図５】本発明品Ａの各流量Ｑに対する計測誤差％を示すグラフである。
【図６】従来品Ｂの各流量Ｑに対する計測誤差％を示すグラフである。
【図７】従来のガスメータの一例を示す概略断面図である。
【図８】多層流路部が傾いているときのガスの流れを説明するための説明図である。
【図９】流路に凹凸があるときのガスの流れを説明するための説明図である。
【図１０】多層流路部の外周に凹凸があるときのガスの流れを説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００２９】
３      多層流路部
４      流速センサ
８      突起
２１    入口流路部
２１Ａ  溝部
２２    出口流路部
２３    計測流路部
５１    ガス流入口
５２    ガス流出口
７１    整流板
７２    整流板
７３    仕切板
Ｙ１    鉛直方向
Ｙ２    水平方向（多層流路部内でのガス流れ方向）
Ｙ３    直交方向
【図１】
2010071944.tif 000003
【図２】
2010071944.tif 000004
【図３】
2010071944.tif 000005
【図４】
2010071944.tif 000006
【図５】
2010071944.tif 000007
【図６】
2010071944.tif 000008
【図７】
2010071944.tif 000009
【図８】
2010071944.tif 000010
【図９】
2010071944.tif 000011
【図１０】
2010071944.tif 000012