(57)【要約】【課題】回動翼として内振り翼を用いた場合であっても、十分な外部気密性を確保することができる膜式ガスメータを提供すること。【解決手段】下ケース本体３ａと腹板４１との間に形成される計量空間９を計量膜１０で２つに仕切り、流入するガスの圧力により前記計量膜を往復運動させて、前記ガスの流量を計量する膜式ガスメータにおいて、下ケース本体及び腹板の少なくとも一方は、その接合面４２、４３に環状の溝部４５を有し、計量膜は、計量空間内で往復運動する可動部１０ａと、可動部の外周部に設けられ、下ケース本体と腹板との接合面に挟着されて計量空間の外部気密を確保するシール部１０ｂとを有し、シール部は、本体ケースあるいは腹板の溝部に収納される環状の内パッキン部４６と、内パッキン部の外周部に設けられ、本体ケースと腹板とに密着する外パッキン部４７とを備えている。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体ケースと腹板との間に形成される計量空間を計量膜で２つに仕切り、流入するガスの圧力により前記計量膜を往復運動させて、前記ガスの流量を計量する膜式ガスメータにおいて、
前記本体ケース及び腹板の少なくとも一方は、その接合面に環状の溝部を有し、
前記計量膜は、前記計量空間内で往復運動する可動部と、前記可動部の外周部に設けられ、前記本体ケースと腹板との接合面に挟着されて前記計量空間の外部気密を確保するシール部とを有し、
前記シール部は、前記本体ケースあるいは腹板の溝部に収納される環状の内パッキンと、前記内パッキンの外周部に設けられ、前記本体ケースと腹板とに密着する外パッキンとを備えていることを特徴とする膜式ガスメータ。
【請求項２】
前記外パッキンは、前記可動部と一体に形成されていることを特徴とする請求項１記載の膜式ガスメータ。
【請求項３】
前記外パッキンは、前記可動部と別体に形成されていることを特徴とする請求項１記載の膜式ガスメータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、家庭用のガス使用量の計量に用いられる膜式ガスメータに関する。
【背景技術】
【０００２】
家庭用のガス使用量の計量に膜式ガスメータを使用することがある。この膜式ガスメータは本体ケースを有しており、その内部には２つの計量空間が形成されている。各計量空間は、計量膜により第１、第２の計量室に仕切られ、それぞれガス流路を介してガス流入口及びガス流出口と連通している。
【０００３】
計量膜は、各計量空間内で前後方向に移動可能となっており、その中央部には回動翼が回転可能に連結されている。この回動翼は、本体ケース内の回動軸に固定されており、計量膜の移動を回動軸の回動に変換する。
【０００４】
回動軸には、ガス流路を開閉するための弁体がクランク機構を介して連結されている。この弁体はクランク機構と連動しており、計量室をガス流入口及びガス流出口のいずれか一方とを連通させたり、流入口及びガス流出口の両方から遮断したりする。
【０００５】
第１の計量室とガス流入口が連通しているときにガスを使用すると、第１の計量室内にガスが流入し、ガスの圧力により計量膜が第２の計量室に向かって移動する。これにより、第２の計量室内のガスは、ガス流路を介してガス流出口から流出する。そして、計量膜の移動は、回動翼の回動運動に変換され、回動軸及びクランク機構を介して弁体に伝えられる。これにより、ガス流路の開閉が切り替えられる。
【０００６】
ガス流路の開閉の切り替えにより第２の計量室内にガスが流入すると、ガスの圧力により計量膜が第１の計量室に向かって移動する。これにより、第２の計量室内のガスは、ガス流路を介してガス流出口から流出する。そして、計量膜の移動は、回動翼の回動運動に変換され、回動軸及びクランク機構を介して弁体に伝えられる。これにより、ガス流路の開閉が切り替えられる。
【０００７】
したがって、ガスの使用中に前記手続を繰り返し、計量膜の往復回数を計数器で計数すると、計量空間を通過したガスの流量、すなわちガス使用量を計量することができる（例えば、非特許文献１参照）。
【０００８】
ところで、回動翼には主に２つのタイプがある。１つは、回動翼の設置範囲が計量膜の径方向外側にまで及んでいる、いわゆる外振り翼であり、もう１つは、回動翼の設置範囲が計量膜の径方向内側に収まっている、いわゆる内振り翼である。
【０００９】
外振り翼を用いる場合、計量膜は整膜板に取付けられ、この整膜板を介して回動翼に連結される。外部気密については、本体ケースにパッキンと腹板を取付けることで確保している。一方、内振り翼を用いる場合、計量膜は整膜板を兼ねた腹板で本体ケースに取付けられ、外部気密についても計量膜で確保している。
【００１０】
以下、図１３〜図１６を参照しながら内振り翼を用いた膜式ガスメータに使用される計量膜について説明する。
【００１１】
図１３は従来の膜式ガスメータの要部構成を示す正面図、図１４は従来の膜式ガスメータを図１３中のＤ−Ｄ線に沿って切断して示す部分断面図、図１５は従来の計量膜を示す平面図、図１６は従来の計量膜を示す側面図である。
【００１２】
図１３〜図１６に示すように、内振り翼を用いた従来の膜式ガスメータにおいて、計量膜１００は、本体ケース１０１と腹板１０２との接合面に挟着されている。計量膜１００の外周部にはパッキン部１００ａが設けられ、このパッキン部１００ａが本体ケース１０１に形成された環状の溝部１０１ａに密着収納されることで、計量空間１０３の外部気密を確保している。
【非特許文献１】社団法人  日本計量機器工業連合会著、「計装エンジニアのための流量計測ＡｔｏＺ」、初版、（有）工業技術社、Ｈ７年１１月１日、ｐ３７−３８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、回動翼として内振り翼を用いた場合、計量膜の外周部にパッキン部を備えていても、外部気密性が低下することがある。特に、低温時に膜パッキン部が熱収縮すると、外部気密性の低下が顕著となり、ガス漏れが発生することもある。
【００１４】
本発明は、前記事情を鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、回動翼として内振り翼を用いた場合であっても、十分な外部気密性を確保することができる膜式ガスメータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記課題を解決し目的を達成するために、本発明の膜式ガスメータは次のように構成されている。
【００１６】
（１）本体ケースと腹板との間に形成される計量空間を計量膜で２つに仕切り、流入するガスの圧力により前記計量膜を往復運動させて、前記ガスの流量を計量する膜式ガスメータにおいて、前記本体ケース及び腹板の少なくとも一方は、その接合面に環状の溝部を有し、前記計量膜は、前記計量空間内で往復運動する可動部と、前記可動部の外周部に設けられ、前記本体ケースと腹板との接合面に挟着されて前記計量空間の外部気密を確保するシール部とを有し、前記シール部は、前記本体ケースあるいは腹板の溝部に収納される環状の内パッキンと、前記内パッキンの外周部に設けられ、前記本体ケースと腹板とに密着する外パッキンとを備えている。
【００１７】
（２）（１）に記載された膜式ガスメータにおいて、前記外パッキンは、前記可動部と一体に形成されている。
【００１８】
（３）（１）に記載された膜式ガスメータにおいて、前記外パッキンは、前記可動部と別体に形成されている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、回動翼として内振り翼を用いた場合であっても、十分な外部気密性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
まず図１〜図８を参照しながら本発明の第１の実施形態について詳細に説明する。
【００２１】
図１は本発明の第１の実施形態に係る膜式ガスメータを示す正面図、図２は同実施形態に係る膜式ガスメータを図１中のＡ−Ａ線に沿って切断して示す断面図、図３は同実施形態に係る膜式ガスメータを上部ケースを取り外して示す正面図、図４は同実施形態に係る膜式ガスメータを上部ケースを取り外して示す平面図である。
【００２２】
図１〜図４に示すように、膜式ガスメータのガスメータ本体１は、上部ケース２と下部ケース３とから構成されている。
【００２３】
上部ケース２は、仕切り壁６により電装室７とクランク室８とに区画されており、その上部にはガス流入口４及びガス流出口５が設けられている。ガス流入口４はクランク室８と連通しており、ガス流入口４から流入するガスは、まずこのクランク室８内に収容される。
【００２４】
下部ケース３は、前後に並設された２つの計量空間９を有している。これら計量空間９は、下ケース本体３ａと腹板４１とから構成され、その内部には各計量空間９を第１の計量室９ａと第２の計量室９ｂとに仕切る計量膜１０が前後方向に往復自在に設けられている。
【００２５】
各計量室９ａ、９ｂは、バルブ機構１１を介してクランク室８及びガス流出口５と連通しており、計量室９ａ、９ｂから流出するガスは、クランク室８を介してガス流出口５から流出する。
【００２６】
第２の計量室９ｂには、いわゆる内振り翼と呼ばれるタイプの回動翼１３がほぼ水平に設けられている。この回動翼１３は、基端部が計量膜１０の径方向中心部に回動自在に連結され、先端部が計量膜１０の前面側に設けられた翼軸１４の基端部に固定されている。これにより、回動翼１３は計量膜１０の往復運動と連動して、翼軸１４を中心に回動するようになっている。
【００２７】
翼軸１４はクランク室８内に突出しており、その上端部にはクランク機構１５が連結されている。このクランク機構１５は、翼軸１４に基端部が固定された一対の大肘金１６と、この大肘金１６の先端部に基端部が回動自在に連結された一対の小肘金１７とから構成されている。
【００２８】
また、バルブ機構１１はバルブシート１９を有しており、その上部には扇形バルブ２０が搭載されている。この扇形バルブ２０は、枢支軸２１により回動自在に支持され、その上部には突出ピン２３が設けられている。
【００２９】
バルブシート１９の近傍には、クランク機構１５の回転軸２４が設けられている。この回転軸２４には、回転軸２４の軸心を中心に旋回運動する旋回機構２５が設けられている。
【００３０】
この旋回機構２５は、回転軸２４の上端部に基端部が固定された第１のアーム２６と、この第１のアーム２６の先端部に設けられた連結ピン２７と、この連結ピン２７の上端部に基端部が固定された第２のアーム２８と、この第２のアーム２８の先端部に設けられた軸受２９と、この軸受２９により回転自在に支持され、回転軸２４を中心に旋回する旋回軸３０とから構成されている。
【００３１】
そして、連結ピン２７と扇形バルブ２０の突出ピン２３とは、回動レバー２０ａにより連結されている。これにより、バルブシート１９上の扇形バルブ２０は、枢支軸２１を支点として水平面内で往復運動し、ガスの切り替えを行うようになっている。
【００３２】
また、旋回軸３０には、前記クランク機構１５の小肘金１７の先端部が回転自在に連結され、大肘金１６と小肘金１７の屈伸運動によって旋回軸３０が回転軸２４を中心として旋回するようになっている。
【００３３】
次に図５〜図８を参照しながら本発明の重要なポイントである計量膜１０、及びその周辺の構成について説明する。
【００３４】
図５は同実施形態に係る膜式ガスメータの要部構成を示す正面図、図６は同実施形態に係る膜式ガスメータを図５中のＢ−Ｂ線に沿って切断して示す部分断面図、図７は同実施形態に係る計量膜の平面図、図８は同実施形態に係る計量膜の正面図である。
【００３５】
図５〜図８に示すように、計量膜１０は、計量空間９内で前後方向に往復運動する可動部１０ａと、可動部１０ａの外周部に設けられ、下ケース本体３ａと腹板４１の接合面４２、４３に挟持されて計量空間９の外部気密を確保するシール部１０ｂとから構成されている。
【００３６】
シール部１０ｂは、下ケース本体３ａの接合面４２に形成された環状の溝部４５に収容される内パッキン部４６と、内パッキン部４６の外周部に一体に設けられ、下ケース本体３ａと腹板４１とに密着する外パッキン部４７とを有している。
【００３７】
すなわち、従来構造のシール部１０ｂは、内パッキン部４６のみで構成されていたのに対し、本実施形態では内パッキン部４６の外周部にさらに外パッキン部４７を備えている。
【００３８】
外パッキン部４７の外周部には、その周方向に対して所定間隔で下ケース本体３ａと腹板４１とを固定するビス４９用の孔４８が形成されている。すなわち、シール部１０ｂは、下ケース本体３ａと腹板４１とを固定するビス４９の外側まで及んでいる。なお、計量膜１０の製造では、内パッキン部４６の外周側で、下ケース本体３ａの溝部４５に沿って裁断する。
【００３９】
次に、前述のように構成された膜式ガスメータの作用について説明する。
【００４０】
ガス流入口４から流入したガスはクランク室８に導かれた後、バルブ機構１１によって第１、第２の計量室９ａ、９ｂに交互に分配される。
【００４１】
たとえば、計量膜１０によって第１の計量室９ａにガスが導入されると、そのガス圧によって計量膜１０が押圧されて第２の計量室９ｂ側に移動する。これにより、第２の計量室９ｂ内のガスは計量膜１０により押し出され、バルブ機構１１を介してガス流出口５から流出する。
【００４２】
また、計量膜１０によって第２の計量室９ｂにガスが導入されると、そのガス圧によって計量膜１０が押圧されて第１の計量室９ａ側に移動する。これにより、第１の計量室９ａ内のガスは計量膜１０に押し出され、バルブ機構１１を介してガス流出口５から流出する。
【００４３】
このように、第１、第２の計量室９ａ、９ｂに交互にガスが供給されると、膜板１２は計量空間９内で往復運動する。膜板１２が往復運動すると、回動翼１３が翼軸１４を軸心に回動し、翼軸１４の回動運動がクランク機構１５に伝達される。
【００４４】
クランク機構１５は、大肘金１６の回動運動により小肘金１７と共に屈伸運動し、旋回軸３０を旋回機構２５と共に回転軸２４を中心に旋回させる。旋回機構２５の旋回運動は、回動レバー２０aを介してバルブ機構１１に伝達され、前述のように第１、第２の計量室９ａ、９ｂに対して交互にガスが供給される。クランク機構１５の動きは、カウント機構６０によりカウントされ、ガスの使用量として表示装置６１に表示される。
【００４５】
前記構成の膜式ガスメータによれば、計量膜１０の内パッキン部４６の外周部に、下ケース本体３ａと腹板４１とに密着する外パッキン部４７をさらに備えている。そのため、計量膜１０を下ケース本体３ａと腹板４１で挟持し、計量空間の外部気密を行う、いわゆる内振り翼のタイプの膜式ガスメータであっても、ガス漏れ等の発生しない十分な気密性を確保することができる。また、低温時の使用でもガス漏れが発生しないことが確認された。
【００４６】
次に図９〜図１２を参照しながら本発明の第２の実施形態について詳細に説明する。なお、ここでは前記実施形態と同様の構成、作用については、その説明を省略することとする。
【００４７】
図９は本発明の第２の実施形態に係る膜式ガスメータの要部構成を示す正面図、図１０は同実施形態に係る膜式ガスメータを図９中のＣ−Ｃ線に沿って切断して示す部分断面図、図１１は同実施形態に係る計量膜を示す平面図、図１２は同実施形態に係る計量膜を示す正面図である。
【００４８】
図９〜図１２に示すように、本実施形態に係る計量膜１０は、可動部１０ａとシール部１０ｂとを別体構造としている。このようにすれば、本実施形態のように、可動部１０ａについては左右対称の形状となるため、シール部１０ｂが劣化等したときにシール部１０ｂのみの交換で対応することができる。逆に、可動部１０ａが劣化したときには可動部１０ａのみの交換で対応することができる。そのため、計量膜１０の維持費用の低減を実現することができる。
【００４９】
本発明は、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み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適宜組み合せてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る膜式ガスメータを示す正面図。
【図２】同実施形態に係る膜式ガスメータを図１中のＡ−Ａ線に沿って切断して示す断面図。
【図３】同実施形態に係る膜式ガスメータを上部ケースを取り外して示す正面図。
【図４】同実施形態に係る膜式ガスメータを上部ケースを取り外して示す平面図。
【図５】同実施形態に係る膜式ガスメータの要部構成を示す正面図。
【図６】同実施形態に係る膜式ガスメータを図５中のＢ−Ｂ線に沿って切断して示す部分断面図。
【図７】同実施形態に係る計量膜を示す平面図。
【図８】同実施形態に係る計量膜を示す正面図。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る膜式ガスメータの要部構成を示す正面図。
【図１０】同実施形態に係る膜式ガスメータを図９中のＣ−Ｃ線に沿って切断して示す部分断面図。
【図１１】同実施形態に係る計量膜を示す平面図。
【図１２】同実施形態に係る計量膜を示す正面図。
【図１３】従来の膜式ガスメータの要部構成を示す正面図。
【図１４】従来の膜式ガスメータを図１３中のＤ−Ｄ線に沿って切断して示す部分断面図。
【図１５】従来の計量膜を示す平面図。
【図１６】従来の計量膜を示す側面図。
【符号の説明】
【００５１】
３ａ…下ケース本体（ケース本体）、９…計量空間、１０…計量膜、１０ａ…可動部、１０ｂ…シール部、４１…腹板、４２…接合面、４３…接合面、４５…溝部、４６…内パッキン部（内パッキン）、４７…外パッキン部（外パッキン）。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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