(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端に形成した流入口から流出口までの流路を構成する、Ｉ字状の筒状部材から構成する流路部材と、
前記流路部材に設けられた開口部に取り付けられる略筒状の計測管と、
前記計測管の上流側と下流側に所定の間隔を設けて設置された一対の超音波伝播手段と、
前記超音波伝播手段が出力する検出信号に基づいて前記計測管内を流れるガスの流量を算出する流量検出手段と、
前記流路部材に設けられた開口部に取り付けられ、前記流量検出手段が算出した前記流量に基づき前記流路を流れるガスを遮断する遮断装置と、を含み、
前記計測管の軸が上下方向に設置されていることを特徴とする、
超音波式ガスメータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波を伝播させてガスの流量を計測する超音波式ガスメータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の超音波式ガスメータは、ガス配管に吊り下げて設置するようガスの流入口と流出口がガスメータの天面に設けてある。流入口と流出口はガスメータ内部に設けられたＵ字型の筒状に形成されたガス流路部材でつながり、ガス流路部材内にガスの流速を計測する計測管が備え付けてある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図４は、特許文献１に記載された従来の超音波式ガスメータの断面図を示すものである。図４に示すように、矩形の箱状に形成されたガスメータ１の天面部に設けたガスの流入口２と流出口３をＵ字型の筒状に形成されたガス流路部材４でつなぐ構成である。Ｕ字型の流路の底面部５には超音波の伝播時間よりガスの流量を測定する計測管６が設置してある。計測管６は上流側と下流側に超音波伝播手段７ａ、７ｂが対向するように備えてある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１８６４３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の構成では、ガスメータのガス流路内に浸入した水がＵ字型のガス流路の底面部に溜り計測管が浸水する可能性がある。例えば、都市ガス用のガスメータにおいては、ガス配管と水道配管が隣接設置されるような場合は、水道配管が腐食して水が漏れたとき、漏れ出した水がガス配管を腐食させ、ガス配管内に水が浸入し、結果としてガスメータのガス流路内に水が浸入してしまう可能性がある。
【０００６】
ガス流路内に容量を確保して侵入した水を蓄えても、浸入する水の量によっては限度があり、貯水容量を増やせばガスメータは大きく重いものになってしまう。超音波式ガスメータでは超音波の伝播時間に基づきガスの流速を計測し、流速にガスが通過する面積を乗じてガス流量を求めている。計測管が浸水すると、超音波の伝播時間が変化すること、またガスの通過面積が変化することが生じ、ガス流量の計測に誤差が生じるという課題を有していた。
【０００７】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ガス配管内に含まれる水がガスメータ内に浸入しても計測誤差が生じない超音波式ガスメータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記従来の課題を解決するために、本発明の超音波式メータは、両端に形成した流入口から流出口までの流路を構成する、Ｉ字状の筒状部材から構成する流路部材と、流路部材に設けられた開口部に取り付けられる略筒状の計測管と、計測管の上流側と下流側に所定の間隔を設けて設置された一対の超音波伝播手段と、超音波伝播手段が出力する検出信号に基づいて前記計測管内を流れるガスの流量を算出する流量検出手段と、流路部材に設けられた開口部に取り付けられ、流量検出手段が算出した流量に基づき流路を流れるガスを遮断する遮断装置とを含み、計測管の軸が上下方向に設置されているものである。
【０００９】
これによって、ガスメータ内に水が浸入しても流入口から流出口へと流れ出て計測管内に水が滞留しないので、水の浸入により生じる計測誤差をなくすことができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の超音波式ガスメータは、水の浸入により生じる計測誤差をなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１における超音波式ガスメータの構成を示す分解斜視図
【図２】図１に示すＡＡ断面図
【図３】本発明の実施の形態１における超音波式ガスメータの設置形態図
【図４】従来の超音波式ガスメータの断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
第１の発明は、両端に形成した流入口から流出口までの流路を構成する、Ｉ字状の筒状部材から構成する流路部材と、流路部材に設けられた開口部に取り付けられる略筒状の計測管と、前記計測管の上流側と下流側に所定の間隔を設けて設置された一対の超音波伝播手段と、前記超音波伝播手段が出力する検出信号に基づいて前記計測管内を流れるガスの流量を算出する流量検出手段と、流路部材に設けられた開口部に取り付けられ、前記流量検出手段が算出した前記流量に基づき前記流路を流れるガスを遮断する遮断装置とを含み、前記計測管の軸が上下方向に設置されていることにより、ガスメータ内に水が浸入しても流入口から流出口へと流れ出て計測管内に水が滞留しないので、水の浸入により生じる計測誤差をなくすことができる。
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における超音波式ガスメータの構成を示す分解斜視図である。
【００１６】
図１において、流路部材１１は、Ｉ字型の筒状部材の両端にガスの流入口１２と流出口１３とが略鉛直の軸ｉ上に配設されており、流入口１２から流出口１３までの流路１１ａを構成している。また、流路部材１１は、流入口１２と流出口１３の間にガス遮断弁１９を取り付ける開口部１４とガスの流量を計測する略筒状の計測管２０を取り付ける開口部１５が設けてある。
【００１７】
開口部１４には、ガス遮断弁１９の弁体１９ａに合わせた開口部を持つ仕切り板１７と、遮断弁支持板１８を介してガス遮断弁１９と、弁蓋１６とが順に取り付けられている。
【００１８】
開口部１５には、流路部材１１の内径に合わせた計測管２０と、ガス流量の算出とガス遮断弁１９の駆動をおこなうガスメータ１０を制御する制御装置２３と、カバー２２とが順に取り付けられている。計測管２０には、超音波信号を互いに送受信する一対の超音波伝播手段２１ａ、２１ｂが所定の間隔を設けて取り付けられている。
【００１９】
制御装置２３は、駆動電源となる電池２３ａ、制御の主要部分を司るマイクロコンピュータ２３ｂと、外部の無線基地局や端末機器と通信を行う無線通信装置２３ｃなどで構成
される。
【００２０】
図示はしないが、ガス遮断弁１９と超音波伝播手段２１ａ、２１ｂは、制御装置２３にリード線で接続されている。
【００２１】
図２は、本発明の実施の形態１における超音波式ガスメータの断面図を示すものである。
【００２２】
図２の断面図は、図１の構成図におけるＡ−Ａ断面を示すものである。
【００２３】
遮断弁支持板１８と流路部材１１との間及び遮断弁支持板１８とガス遮断弁１９との間で気密性を保ち上流側（流入口１２側）のガスがガスメータの１０外部に漏れないようにしてある。また流路部材１１と仕切り板１７との間で気密性を保ち、ガス遮断弁１９が遮断動作したときの弁体１９ａが仕切り板１７の開口部を塞ぐことで、上流側（流入口１２側）のガスが下流側（流出口１３側）へ流れないようにしてガスを遮断する構成としてある。
【００２４】
また、計測管２０と流路部材１１との間で気密性を保ち、下流側（流出口１３側）のガスがガスメータ１０の外部に漏れないようにしてある。
【００２５】
計測管２０は、流路部材１１の流入口１２と流出口１３とを結ぶ略鉛直の軸ｉ上に配置され、計測管２０内部を流入口１２から流出口１３の方向へガスが通過する構成としてある。一対の超音波伝播手段２１ａ、２１ｂは、計測管２０の同一側面に設けられ、計測管２０の内壁のＰ点において超音波を反射させることで互いに超音波信号を送受信する構成としてある。
【００２６】
制御装置２３は、計測管２０の超音波伝播装置２１ａ、２１ｂが設置された面とカバー２２で仕切られた空間に設置されている。
【００２７】
図３は、本発明の実施の形態１における超音波式ガスメータの設置形態図を示すものである。
【００２８】
地中２４内に施設されたガス配管２６は、家屋２５の近傍で地上に立上げられる。ガスメータ１０はガス配管２６の立上げ部分に流入口１２がガス供給側となるように設置施工する。
【００２９】
以上のように構成された超音波式ガスメータについて、以下その動作、作用を説明する。
【００３０】
まず、配管２６から流入口１２に流入したガスは、仕切り板１７の開口部を通り、計測管２０を通過して、流出口１３より流出して配管２６を通り、各種のガス機器に供給される。流入口１２が下側に設置されているのでガスはガスメータ１０内を下から上方向に流れる。流入口１２と流出口１３と計測管２０が同一の軸ｉ上に配置されているため、ガスはガスメータ１０内をほぼ直線状に通過することとなる。
【００３１】
計測管２０を通過するガスの流量は、ガスの通過速度と計測管２０のガスの通過面積より算出する。一般的にガスの通過速度は、対となる超音波伝播手段２１ａ、２１ｂ間で相互に超音波信号を送受信し、上流側からの超音波伝播速度と下流側からの超音波伝播速度の差を用い算出する。制御装置２３は、超音波伝播手段２１ａ、２１ｂより検波信号を受け取り、増幅後波形形成して、マイクロコンピュータ２３ｂにおいて流量を算出する。
【００３２】
マイクロコンピュータ２３ｂは、流量を積算しガスの使用量を算出する。また所定値以上の過大流量を検出した時や、所定時間以上継続して流量を検出した時に異常な状態が発生したとして、ガス遮断弁１９を閉動作させてガスの供給を停止させる。
【００３３】
無線通信装置２３ｃは、マイクロコンピュータ２３ｂが判断したガスの使用量や異常事象の発生を、無線基地局を経由して電話回線等を介してガス供給事業者に送信する。また検針用の端末機器と無線通信してガス使用量を送信する。
【００３４】
以上のように、本実施の形態においては、Ｉ字型の流路部材１１に流入口１２と流出口１３と計測管２０を同軸上に配置し、軸方向を上下方向としてガス配管に設置とすることにより、供給ガス内に浸入した水がガスメータ１０に到達しても内部に滞留することなく流入口１２から流出口１３へ通過するため、計測管２０が浸水しない構成となり、水の浸入により生じる計測誤差をなくすことができる。
【００３５】
また、流路部材１１の内部に計測管２０を内装する構成としたことにより、流路部材１１で計測管２０を外的環境（例えば漏水による腐食）や外的応力（ガス配管から加えられる応力）から保護することができるので、流量の計測に重要な役割を果たす計測管の変形や劣化を低減することが可能となり、ガスメータ１０の信頼性と耐久性を向上することができる。
【００３６】
なお、流入口１２を上側、流出口１３を下側としてガス配管に設置施工しても、同様な効果が得られることは明らかである。
【００３７】
また、本実施の形態では、流入口１２と流出口１３が同軸上にあることにより、既設のガス配管の一部分を切断し接続することが可能となり、設置施工が容易にできる。また、ガス配管経路内に設置することが可能となり、小さな面積で設置することができる。
【００３８】
また、本実施の形態では、ガスの流路がＩ字型となり、ガスメータ１０内部の流路抵抗を減少させることができる。
【００３９】
また、本実施の形態では、計測管２０の同一側面に対となる超音波伝播手段２１ａ、２１ｂを配置したため、筒形状の流路部材１１の中に計測管２０を合理的に配置することが可能となり、ガスメータ１０の小型化を図ることができる。また、一方向からリード線を取り出し制御装置２３と接続するこが可能となり、気密性が要求されるガスメータにおいて構成の簡素化を図ることができる。
【００４０】
なお、本実施の形態においては、流入口から流出口に至る流路の構成において、流入口１２から流出口１３まで一体に形成された流路部材１１の内部に計測管２０を内装する構成としたが、この構成に限定されるものではなく、流入口から流出口まで複数の流路部材と計測管を順次接続して流路を構成してもよい。
【００４１】
また、本実施の形態においては、計測管は略鉛直になるように配置したが、これに限るものではなく、軸が傾いた状態であっても計測管の内部に水が滞留しない程度であれば同様な効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
以上のように、本発明にかかる超音波式ガスメータは、水の浸入により生じる計測誤差をなくすことが可能となるので、配管内部で結露が生じるような環境での気体の流速計測や流量計測などの用途にも適用できる。
【符号の説明】
【００４３】
１０  ガスメータ
１１  流路部材
１１ａ  流路
１２  流入口
１３  流出口
１９  ガス遮断弁（遮断装置）
２０  計測管
２１ａ、２１ｂ  超音波伝播手段
２３ｂ  マイクロコンピュータ（流量検出手段）
ｉ  軸
【図１】
0005510133.tif 000002
【図２】
0005510133.tif 000003
【図３】
0005510133.tif 000004
【図４】
0005510133.tif 000005