(57)【要約】【課題】脈動の影響を軽減することができ、流量バラツキを低減して安定した流量測定に寄与する電子化ガスメータの脈動吸収構造を提供すること。【解決手段】流量センサ１０が設置された電子化ガスメータの流路５３中に、整流板１４Ａ〜１４Ｅを含む整流器１を配置し、整流板１４Ａ〜１４Ｅは、流量センサ１０が設置されている流路５３部分の断面を、流量センサ１０が設置されている第１層の小流路と、他の層の小流路とに所定の比率で分割するように配置されており、第１層の小流路には、整流板１４Ａ〜１４Ｅの一方の端部および他方の端部に、それぞれ、所定内径のオリフィス１６ａを有するオリフィス板１６が備えられており、前記第１層の小流路は、その幅がオリフィス１６ａの所定内径とほぼ同一に設定されている。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流量センサが設置された電子化ガスメータの流路中に、整流板を含む整流器を配置し、
前記整流板は、前記流量センサが設置されている前記流路部分の断面を、前記流量センサが設置されている第１層の小流路と、他の層の小流路とに所定の比率で分割するように配置されており、
前記第１層の小流路には、前記整流板の一方の端部および他方の端部に、それぞれ、所定内径のオリフィスを有するオリフィス板が備えられており、
前記第１層の小流路は、その幅が前記オリフィスの所定内径とほぼ同一に設定されている
ことを特徴とする電子化ガスメータの脈動吸収構造。
【請求項２】
前記整流器は、前記整流板の前記一方の端部および前記他方の端部をそれぞれ挟むように、前記流路の流れ方向と直交する方向に配置された、同一の目の細かさを有する第１メッシュおよび第２メッシュを更に備える
ことを特徴とする請求項１記載の電子化ガスメータの脈動吸収構造。
【請求項３】
前記整流器は、前記第１メッシュから上流側に所定の間隔をおいて前記流路の途中に配置された第３メッシュを更に備える
ことを特徴とする請求項２記載の電子化ガスメータの脈動吸収構造。
【請求項４】
前記第１層の小流路は、前記流量センサの設置位置の前後に、それぞれ、前記オリフィスの所定内径より大きな幅を有する緩衝室を備えている
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電子化ガスメータの脈動吸収構造。
【請求項５】
流量センサが設置された電子化ガスメータの流路中に、整流板、第１メッシュおよび第２メッシュを含む整流器を配置し、
前記整流板は、前記流量センサが設置されている前記流路部分の断面を、前記流量センサが設置されている第１層の小流路と、前記流量センサが設置されていない第２層の小流路とに、１：ｎ（ただし、ｎは２以上の整数）の比率で分割するように配置されており、
前記第１メッシュおよび第２メッシュは、それぞれ、前記整流板の両端部から所定の間隔を置いて前記流路の途中に配置されている
ことを特徴とする電子化ガスメータの脈動吸収構造。
【請求項６】
前記整流器は、前記第１層の小流路の端部に配置された、格子数Ｒ１を有する第４メッシュを更に含む
ことを特徴とする請求項５記載の電子化ガスメータの脈動吸収構造。
【請求項７】
前記整流器は、前記第２層の小流路の端部に配置され、前記格子数Ｒ１と異なる格子数Ｒ２を有する第５メッシュを更に備えている
ことを特徴とする請求項６記載の電子化ガスメータの脈動吸収構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子化ガスメータの脈動吸収構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、マイクロコンピュータを利用して流量センサによる検出流量を積算してガス使用量を算出したり、異常時には保安のために流路を遮断する遮断弁装置等を備えたガスメータが普及している。ところが、ガスメータの小型化が進むと、流量センサ前後の流路直線部を十分確保しきれなくなり、流量センサは、その上流側のガス供給圧力や下流側のガス使用状況の影響を受け易くなるという問題が発生する。また、ガス消費設備としての給湯器やガスヒートポンプ等は、間歇駆動されていることが多く、このため流路内に圧力変動、すなわち脈動が発生して、逆流が発生することがある。特に、給湯器のバルブオン／オフ制御により発生する脈動は、周波数的には５０Ｈｚ〜１５０Ｈｚで圧力波形的には正弦波であり、ガスヒートポンプと比較してより厳しい環境になっている。そこで、この逆流を検出してより正確な流量を検出する必要があるが、遮断弁装置等の内部装置の存在によって、流量センサの設置位置から見た場合の流路が非対称にならざるを得ず、このため、正流時と逆流時のセンサ出力特性が不均一になって、マイクロコンピュータの流量演算処理時の負担が大きくなるという問題も発生する。
【０００３】
そこで、上述の問題を緩和するために、流量センサが取り付けられているメータ内の流路に整流器を装着した電子化ガスメータが提案されている。
【０００４】
図１１は、従来の電子化ガスメータの構成例を示す概略構成図である。図１１において、電子化ガスメータは、ガス供給源側である上流側配管５１Ａおよびガス消費源側である下流側配管５２Ａの間に接続される。この上流側配管５１Ａおよび下流側配管５２Ａは、所定の間隔を有して、電子化ガスメータの流入口５１および流出口５２がそれぞれ連結されている。流入口１１から流入したガスは、ガスメータ内部の流路５３を通過し、流出口５２に流出していく。この流路５３の一部には流量センサ１０が取り付けられ、ここでのガス流が流量センサ１０によって計量される。流量センサ１０は、その測定面が流路の内壁面から流路中にやや突出するように取付けられている。流量センサ１０としては、例えば、マイクロフローセンサが用いられる。
【０００５】
このマイクロフローセンサで発生した、流路５３を流れる流速に対応する熱起電力信号は、マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）５０に出力され、ＣＰＵ５０は、この信号に基づいて、流路５３を流れるガスの瞬時的な流速を求め、これに流路５３の断面積およびその構造に依存する係数を乗じて、流路５３内を流れるガスの瞬時流量を求める。また、ＣＰＵ５０は、流路５３内のガス圧またはガス流量の異常値を検知した場合には、遮断弁装置５５Ａの遮断弁を閉制御して流路５３を流れるガスを遮断する。
【０００６】
流量センサ１０が取り付けられている流路５３部分には、複数の整流板１４と、整流板１４の両端に密着して配置された第１メッシュ１５Ａおよび第２メッシュ１５Ｂと、第１メッシュ１５Ａから上流側に所定の間隔を置いて配置された第３メッシュ１５Ｃとを含む整流器１が装着されている。整流板１４は、流量センサ１０が設置されている流路５３部分の断面を、流量センサ１０が設置されている第１層の小流路と、流量センサ１０が設置されていない第２層〜第６層の小流路とに所定の比率で（例えば均等に）分割するように配置されている。この整流器１の装着によって、流量センサ１０付近のガスの流れは整流され、それにより流量センサ１０に対する上流側および下流側からの影響が軽減されて、流量センサ１０の検出精度が高められる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述の構成の電子化ガスメータにおいては、ガス供給源側またはガス消費源側から流路５３内に脈動が導入された場合、脈動は、第１層から第６層までの全層の小流路に均等に入力される。そのために、流量センサ１０は、大きな流速変動を出力してしまい、流量計測値の誤差等の種々の不具合を生じるという問題がある。
【０００８】
そこで、出願人は、上述の脈動発生時に脈動を吸収してその影響を軽減することができる電子化ガスメータの脈動吸収構造を先に提案している。
【０００９】
図１２は、出願人が先に提案している電子化ガスメータの脈動吸収構造を示し、（Ａ）は概略平面図、（Ｂ）は概略平面図におけるＡ−Ａ線断面図である。図１２において、電子化ガスメータ内の流路５３には、流量センサ（例えば、マイクロフローセンサ）１０が設置されている。また、流量センサ１０付近の流路５３には、複数の整流板１４Ａ〜１４Ｅと、第１〜第３メッシュ１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃと、オリフィス板１６とからなる整流器１が設置されている。
【００１０】
整流板１４Ａ〜１４Ｅは共に同一形状をなしており、流路５３の断面を流れ方向にほぼ均等に複数層、たとえば６層の小流路に分割するように、それぞれ、等間隔かつ平行になるように配置されている。整流板１４Ａ〜１４Ｅは、流量センサ１０の設置箇所に基づいて配置されており、詳細には、流れ方向に沿って流量センサ１０の設置位置から整流板１４の一方の端部までの長さが流量センサ１０の設置位置から整流板１４の他方の端部までの長さと同一になるように配置されている。
【００１１】
第１のメッシュ１５Ａおよび第２のメッシュ１５Ｂは、整流板１４Ａ〜１４Ｅを上流側（図面中左側）および下流側（図面中右側）からそれぞれ密着して挟むように流路５３の途中に配置されている。また、第３のメッシュ１５Ｃは、第１のメッシュ１５Ａの上流側に所定の間隔をおいて流路５３の途中に配置されている。
【００１２】
また、第１層の小流路を形成する整流板１４Ａの一方の端部および他方の端部に、それぞれ、所定内径のオリフィス１６ａを有するオリフィス板１６が備えられている。
【００１３】
このような構成にすることにより、流路５３内に大きな振幅の圧力変動を伴う脈動が正流および逆流に導入された場合、脈動はオリフィス１６板による圧力損失によって減衰され、第１層の小流路のみ小さな振幅の圧力変動を伴う脈動となるため、第１層の小流路内の流速変動値が減衰する。また、第１層以外の層、すなわち第２層から第６層まではオリフィス板１６を備えていない構成であるため、第１層のオリフィス１６板による圧力損失は、ガスメータとして許容される圧力損失値には影響しない。また、オリフィス板１６という絞り構造部品の追加による対策であるため、低コストで脈動対策後の流路を構成することが可能である。
【００１４】
そこで本発明は、上述した従来の問題を解決し、先に提案したものと同様に脈動の影響を軽減することができ、流量バラツキを低減して安定した流量測定に寄与する電子化ガスメータの脈動吸収構造を提供することを課題としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためになされた請求項１記載の発明は、流量センサが設置された電子化ガスメータの流路中に、整流板を含む整流器を配置し、前記整流板は、前記流量センサが設置されている前記流路部分の断面を、前記流量センサが設置されている第１層の小流路と、他の層の小流路とに所定の比率で分割するように配置されており、前記第１層の小流路には、前記整流板の一方の端部および他方の端部に、それぞれ、所定内径のオリフィスを有するオリフィス板が備えられており、前記第１層の小流路は、その幅が前記オリフィスの所定内径とほぼ同一に設定されていることを特徴とする電子化ガスメータの脈動吸収構造に存する。
【００１６】
請求項１記載の発明によれば、流量センサが設置された電子化ガスメータの流路中に、整流板を含む整流器を配置し、整流板は、流量センサが設置されている流路部分の断面を、流量センサが設置されている第１層の小流路と、他の層の小流路とに所定の比率で分割するように配置されており、第１層の小流路には、整流板の一方の端部および他方の端部に、それぞれ、所定内径のオリフィスを有するオリフィス板が備えられており、前記第１層の小流路は、その幅がオリフィスの所定内径とほぼ同一に設定されているので、脈動の影響が軽減されると共に、流量センサが設置されている第１層の小流路における流速分布が均一となるため、電子化ガスメータは、流量バラツキを低減し、安定した流量計測を行うことができる。
【００１７】
また、上記課題を解決するためになされた請求項２記載の発明は、前記整流器は、前記整流板の前記一方の端部および前記他方の端部をそれぞれ挟むように、前記流路の流れ方向と直交する方向に配置された、同一の目の細かさを有する第１メッシュおよび第２メッシュを更に備えることを特徴とする請求項１記載の電子化ガスメータの脈動吸収構造に存する。
【００１８】
請求項２記載の発明によれば、整流器は、整流板の一方の端部および他方の端部をそれぞれ挟むように、流路の流れ方向と直交する方向に配置された、同一の目の細かさを有する第１メッシュおよび第２メッシュを更に備えるので、従来のように流量センサ前後の整流板の長さが十分になくても、上流側および下流側からの影響を大きく軽減することができる。
【００１９】
また、上記課題を解決するためになされた請求項３記載の発明は、前記整流器は、前記第１メッシュから上流側に所定の間隔をおいて前記流路の途中に配置された第３メッシュを更に備えることを特徴とする請求項２記載の電子化ガスメータの脈動吸収構造に存する。
【００２０】
請求項３記載の発明によれば、整流器は、第１メッシュから上流側に所定の間隔をおいて流路の途中に配置された第３メッシュを更に備えているので、上流側からの影響をさらに大きく軽減することができる。
【００２１】
また、上記課題を解決するためになされた請求項４記載の発明は、前記第１層の小流路は、前記流量センサの設置位置の前後に、それぞれ、前記オリフィスの所定内径より大きな幅を有する緩衝室を備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電子化ガスメータの脈動吸収構造に存する。
【００２２】
請求項４記載の発明によれば、第１層の小流路は、流量センサの設置位置の前後に、それぞれ、オリフィスの所定内径より大きな幅を有する緩衝室を備えているので、オリフィスでの流速変動の減衰効果と緩衝室での脈動減衰効果とを得ることができ、安定した流量計測を行うことができる。
【００２３】
また、上記課題を解決するためになされた請求項５記載の発明は、流量センサが設置された電子化ガスメータの流路中に、整流板、第１メッシュおよび第２メッシュを含む整流器を配置し、前記整流板は、前記流量センサが設置されている前記流路部分の断面を、前記流量センサが設置されている第１層の小流路と、前記流量センサが設置されていない第２層の小流路とに、１：ｎ（ただし、ｎは２以上の整数）の比率で分割するように配置されており、前記第１メッシュおよび第２メッシュは、それぞれ、前記整流板の両端部から所定の間隔を置いて前記流路の途中に配置されていることを特徴とする電子化ガスメータの脈動吸収構造に存する。
【００２４】
請求項５記載の発明によれば、流量センサが設置された電子化ガスメータの流路中に、整流板、第１メッシュおよび第２メッシュを含む整流器を配置し、整流板は、流量センサが設置されている流路部分の断面を、流量センサが設置されている第１層の小流路と、流量センサが設置されていない第２層の小流路とに、１：ｎ（ただし、ｎは２以上の整数）の比率で分割するように配置されており、第１メッシュおよび第２メッシュは、それぞれ、整流板の両端部から所定の間隔を置いて流路の途中に配置されているので、流量センサが設置されている第１層の小流路は、流量センサが設置されていない第２層の小流路に比べて流れにくい構造となっているため、脈動導入時の流速の変化が小さくなる。したがって、流速分布が均一となるため、流量バラツキを低減し、安定した流量計測を行うことができる。
【００２５】
また、上記課題を解決するためになされた請求項６記載の発明は、前記整流器は、前記第１層の小流路の端部に配置された、格子数Ｒ１を有する第４メッシュを更に含むことを特徴とする請求項５記載の電子化ガスメータの脈動吸収構造に存する。
【００２６】
請求項６記載の発明によれば、整流器は、第１層の小流路の端部に配置された、格子数Ｒ１を有する第４メッシュを更に含むので、第１層の小流路に取り付けられた流量センサ１０の静特性のバラツキを改善することができる。
【００２７】
また、上記課題を解決するためになされた請求項７記載の発明は、前記整流器は、前記第２層の小流路の端部に配置され、前記格子数Ｒ１と異なる格子数Ｒ２を有する第５メッシュを更に備えていることを特徴とする請求項６記載の電子化ガスメータの脈動吸収構造に存する。
【００２８】
請求項７記載の発明によれば、整流器は、第２層の小流路の端部に配置され、格子数Ｒ１と異なる格子数Ｒ２を有する第５メッシュを更に備えているので、流量センサが設置されている第１層の小流路の分流比を調整することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
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は、本発明の第１の実施形態に係る電子化ガスメータの脈動吸収構造を示し、（Ａ）は概略平面図、（Ｂ）は概略平面図におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【００３０】
図１（Ａ）および（Ｂ）に示すように、電子化ガスメータ内の流路５３には、流量センサ（例えば、マイクロフローセンサ）１０が設置されている。また、流量センサ１０付近の流路５３には、複数の整流板１４Ａ〜１４Ｅと、第１〜第３メッシュ１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃと、オリフィス板１６とからなる整流器１が設置されている。
【００３１】
複数の整流板１４Ａ〜１４Ｅは共に同一形状をなしており、流路５３の断面を流れ方向に所定の比率、例えばほぼ均等に複数層の小流路、たとえば６層の小流路に分割するように、それぞれ、等間隔かつ平行になるように配置されている。複数の整流板１４Ａ〜１４Ｅは、流量センサ１０の設置箇所に基づいて配置されており、詳細には、流れ方向に沿って流量センサ１０の設置位置から整流板１４の一方の端部までの長さが流量センサ１０の設置位置から整流板１４の他方の端部までの長さと同一になるように配置されている。
【００３２】
第１のメッシュ１５Ａおよび第２のメッシュ１５Ｂは、複数の整流板１４Ａ〜１４Ｅを上流側（図面中左側）および下流側（図面中右側）からそれぞれ密着して挟むように流路５３の途中に配置されている。また、第３のメッシュ１５Ｃは、第１のメッシュ１５Ａの上流側に所定の間隔をおいて流路５３の途中に配置されている。そして、これら第１のメッシュ１５Ａ、第２のメッシュ１５Ｂおよび第３のメッシュ１５Ｃの目の細かさ、すなわち、１平方インチ当たりの格子数は、それぞれ、例えば、８０個、４０個および８０個である。すなわち、上流側から順に各メッシュの格子数は、８０個（密）、８０個（密）および４０個（粗）となっている。
【００３３】
また、複数の整流板１４Ａ〜１４Ｅのうちの一番上にある整流板１４Ａは、流量センサ１０が設置されている第１の小流路を形成し、一番上にある整流板１４の真下にある整流板１４Ｂは、一番上にある整流板１４Ａとの間で第２の小流路を形成し、以下同様にして第３の小流路〜第６の小流路が形成されているが、第１の小流路を形成する整流板１４Ａの一方の端部および他方の端部に、それぞれ、所定内径の円形のオリフィス１６ａを有するオリフィス板１６が備えられている。
【００３４】
さらに、第１の小流路における整流板１４Ａと流量センサ１０が設置された流路５３の上面との間、および２つのオリフィス板１６の間に、流路５３の幅の１／２より小さい幅を有する２枚の流路限定板１７が配置され、それにより、２つのオリフィス板１６の間にオリフィス１６ａの所定内径とほぼ同一の幅（すなわち、所定内径と同一かまたは所定内径より多少広い幅）を有する細流路１７ａが形成されている。この細流路１７ａは、最低限の幅として、流量センサ１０のセンサチップ１０ａ部分が細流路１７ａ中を流れるガスに接触することができる幅となるように形成される。
【００３５】
このような構成にすることにより、図１の脈動吸収構造では、流量センサ１０が設置されている第１層の小流路において、ガスの流れが、一度オリフィス１６ａで絞られた後広い空間に広がる構造となっているため、ガスメータとしての静特性上流量バラツキが大きくなったり、ガスメータとしての再現性が低下したりする可能性があるという問題があったが、本発明の第１の実施形態に係る電子化ガスメータの脈動吸収構造によれば、流量センサ１０が設置されている第１の小流路において、オリフィス１６ａ以降の流路が、広い空間とならず、均一幅を有する細流路１７ａによる狭い空間のままとなり、流速分布が図１２の構造に比べて均一となるため、電子化ガスメータは、流量バラツキを低減し、安定した流量計測を行うことができる。
【００３６】
また、整流器１が、第１メッシュ１５Ａおよび第２メッシュ１５Ｂを備えているので、従来のように流量センサ前後の整流板の長さが十分になくても、上流側および下流側からの影響を大きく軽減することができる。また、整流器１が、更に第３メッシュ１５Ｃを備えているので、上流側からの影響をさらに大きく軽減することができる。
【００３７】
次に、上述の第１の実施形態に係る電子化ガスメータの脈動吸収構造で使用される整流器の具体的構成について、図２〜図６を用いて説明する。図２および図３は、それぞれ、整流器の斜視図および分解斜視図である。図４、図５および図６は、それぞれ、図２および図３で示す整流器が装着される電子化ガスメータのガスメータ本体を示す平面図、背面図および図４におけるＸ−Ｘ線断面図である。
【００３８】
図２および図３に示すように、整流器１は、第１および第２のメッシュユニット１１および１２、並びに整流板ユニット１３から構成される。これらのユニット１１、１２および１３は、それぞれ別途に形成されて、これらが一体化されて一つの整流器１が形成される。このような整流器１は、例えば、ガスメータの流量センサ１０が設置される流路５３の途中に装着される。
【００３９】
第１のメッシュユニット１１は、所定長の四角形筒状の外枠部、およびこの外枠部により形成される両開口面をそれぞれ覆い、整流器１が装着される流路のガス流方向に対して垂直になるように、この外枠部に図１で示したような第１のメッシュ１５Ａ、第３のメッシュ１５Ｃがそれぞれ固着されている。詳細には、第３のメッシュ１５Ｃおよび第１のメッシュ１５Ａは、それぞれ、この外枠部の上流側開口面および下流側開口面を覆うように固着されている。この固着には、例えば超音波振動溶着が利用される。これら外枠部およびメッシュは、それぞれ、例えば、耐熱性プラスティック製および金属製である。この第１のメッシュユニット１１の両側面縁部からは、可撓性のある腕状の係止片１１１、１１３が突設されている。そして、これら係止片１１１、１１３のそれぞれの先端付近には、内向する係止突起１１１ａ、１１３ａが形成されている。
【００４０】
また、第２のメッシュユニット１２は、第１のメッシュユニット１１と類似の構成を有しており、所定長の四角形筒状の外枠部、およびこの外枠部により形成される上流開口面を覆い、整流器１が装着される流路のガス流方向に対して垂直になりこの外枠の下流側開口面を覆うように、図１で示したような第２のメッシュ１５Ｂが固着されている。この固着にも、例えば超音波振動溶着が利用される。これら外枠部およびメッシュは、それぞれ、例えば、耐熱性プラスティック製および金属製である。この第２のメッシュユニット１２における上流側両側面縁部からも、可撓性のある腕状の係止片１２２、１２４が突設されている。そして、これら係止片１２２、１２４のそれぞれの先端付近には、内向する係止突起１２２ａ、１２４ａが形成されている。なお、ここでいう上流側または下流側とは、正流時における上流側または下流側を示すものとする。
【００４１】
一方、整流板ユニット１３は、所定長で断面凹状をした外枠部、およびこの外枠部の内壁に流路の断面を均等に分割するように、図１で示したような複数の薄い板状の整流板１４Ａ〜１４Ｅが、それぞれ、等間隔で平行に配設されている。これら外枠部および整流板１４Ａ〜１４Ｅは共に、例えば、耐熱性プラスティック製である。この整流板ユニット１３には、対向する側面外壁がくりぬかれるようにして、４つの係止溝１３１、１３２等（係止片１１３、１２４に対応する係止溝は不図示）が形成されている。詳細には、係止溝１３１は、係止片１１１の係止突起１１１ａがスライド可能なスライド溝１３１ｂおよび係止突起１１１ａに対応した形状の係止凹部１３１ａから構成される。また、整流板ユニット１３の外枠部の対向する内壁には、薄板状の整流板１４Ａ〜１４Ｅがそれぞれスライド挿入される複数の溝１３５が形成されている。これらの溝１３５を利用して、整流板１４Ａ〜１４Ｅが取り付けられる。他の係止溝１３２等も同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００４２】
また、一番上にある整流板１４Ａの一方の端部および他方の端部には、それぞれ、所定内径のオリフィス１６ａを有するオリフィス板１６が取り付けられ、さらに、２つのオリフィス板１６の間に、流路５３の幅の１／２より小さい幅を有する２枚の流路限定板１７が取り付けられる。それにより、２つのオリフィス板１６の間にオリフィス１６ａの所定内径とほぼ同一の幅（すなわち、所定内径と同一かまたは所定内径より多少広い幅）を有する細流路１７ａが形成される。
【００４３】
そして、整流板ユニット１３を両側から挟むように、第１のメッシュユニット１１および第２のメッシュユニット１２が組み付けられて整流器１が形成される。すなわち、整流器１の組み立て時には、まず、複数の整流板１４がそれぞれ、整流板ユニット１３の複数の溝１３５にスライド挿入される。次に、係止片１１１、１１３の係止突起１１１ａ、１１３ａを、係止溝１３１、１３３のスライド溝１３１ｂ等上をスライドさせながら、係止凹部１３１ａ等まで誘導して、係止突起１１１ａ、１１３ａを係止凹部１３１ａ等に係合させる。これによって、第１のメッシュユニット１１を整流板ユニット１３に固定する。
【００４４】
同様にして、第２のメッシュユニット１２の整流板ユニット１３への固定時には、係止片１２２、１２４の係止突起１２２ａ、１２４ａを、係止溝１３２等のスライド溝１３２ｂ等上をスライドさせながら、係止凹部１３２ａ等まで誘導して、係止突起１２２ａ、１２４ａを係止凹部１３２ａ等に係合させる。なお、この第２のメッシュユニット１２の整流板ユニット１３への固定を、第１のメッシュユニット１１の整流板ユニット１３への固定より先に行ってもよいし、組み立て時間節約のために、第１のメッシュユニット１１および第２のメッシュユニット１２を同時に整流板ユニット１３に固定するようにしても良い。このようにして組み立てられた整流器１は、図４〜図６に示すガスメータ本体５の流路５３の所定位置に固定される。
【００４５】
このように、メッシュおよび整流板をユニット化して組み込むことにより、整流部が簡易でコンパクトな構成となるため、上述したような整流作用による計測装置の小型化に加えて、更なる小型化が可能になる。また、コンパクトな構成でユニット化することにより、量産性も向上する。更に、上述のような構成により、第１のメッシュ１５Ａおよび第２のメッシュ１５Ｂが、複数の整流板１４を上流側および下流側から密着して挟むように配置することが可能になり、整流効果が上がって測定精度がより向上する。さらなる説明を加えると、せっかくメッシュ１５Ａ，１５Ｂにより整流しても、メッシュ１５Ａ，１５Ｂと整流板１４との間にすき間があると、このすき間に渦が発生してしまい、整流効果が半減するが、上述の実施形態のような密着構成にすることにより、この渦の発生を防止し、良好な測定精度を得ることができるようになる。
【００４６】
ところで、上述した整流器１が装着されるガスメータは、図４、図５および図６に示すガスメータ本体５と、ガスメータ本体５の正面側に覆設される図示しないガスメータカバーから構成される。なお、ここでは、ガスメータは、マイクロコンピュータを装備して流量計算処理やガス使用量積算処理をしたり、ガス流異常を検出してガス流路遮断等の異常処理を行う電子式ガスメータを想定している。
【００４７】
図４、図５および図６に示すように、ガスメータ本体５は、箱型状の外形をしており、例えば、アルミダイキャスト製である。このガスメータ本体５の上面には、ガス供給源側およびガス消費源側に至るそれぞれのガス配管に連接される円筒状の流入口５１および流出口５２が設けられている。流入口５１から流入したガスは、正面からみてＵ字型のガスメータ本体５に形成された流路５３を経て、流出口５２側に流出していく。この流路５３の途中には、整流器１を収容するために整流器１の形状に対応した整流器収容部５４が形成されている。
【００４８】
この整流器収容部５４は、詳細には、上述した整流器１を構成する第１のメッシュユニット１１、第２のメッシュユニット１２および整流板ユニット１３にそれぞれ対応する第１のメッシュユニット収容部５４１、第２のメッシュユニット収容部５４２および整流板ユニット収容部５４３から構成されている。特に、整流板ユニット収容部５４３には、流路５３を通過するガス流量を検出するための流量センサ１０として、例えば、マイクロフローセンサ（不図示）の測定面に対応した円形状のセンサ孔５４４が設けられている。詳細には、このセンサ孔５４４の位置は、整流板ユニット収容部５４３の中央部に設けられており、ここに整流器１が装着された際に、図１で示したように、流れ方向に沿って流量センサ１０前後の整流板１４の長さＬ１およびＬ２が同一になる。
【００４９】
また、このガスメータ本体５には、遮断弁装置５５Ａ、圧力検出器５５Ｂや感震器５５Ｃ等の関連部品が所定位置に配置される。また、遮断弁装置５５Ａ等の関連部品や流量検出等の各種処理を行うマイクロコンピュータに電源を供給する複数個の電池５６が、ガスメータ本体５の中央部に配置される。更に、ガスメータ本体５には、上記関連部品や、図示しない表面カバー、裏面カバーをネジ止め固定するための複数のネジ止部５７Ａ、５７Ｂ、５７Ｃ、５７Ｄが設けられている。なお、図４および図５に示すように、ガスメータ本体５内の流路５３の途中には保安のための遮断弁装置５５Ａが設けられるので、これに伴い、流路５３は、流量センサ１０の設置箇所を挟んで上流側と下流側とで非対称形になっている。
【００５０】
このような形状のガスメータ本体５に前述した整流器１が装着される。すなわち、整流器１は、ガスメータ本体５に形成された流路５３の途中にある整流器収容部５４に装着される。詳細には、図２に示す整流器１の一番上に配置される整流板１４１が、図５に示すガスメータ本体５の整流器収容部５４のセンサ孔５４４に対向し、整流器１を構成する第１のメッシュユニット１１、第２のメッシュユニット１２および整流板ユニット１３が、整流器収容部５４を構成する第１のメッシュユニット収容部５４１、第２のメッシュユニット収容部５４２および整流板ユニット収容部５４３にそれぞれ対応するようにして、整流器１が、ガスメータ本体５の背面から装着される。このように装着されると、上述したように、流れ方向に沿って流量センサ１０前後の整流板１４の長さＬ１およびＬ２が同一になる。
【００５１】
そして、このようにして整流器１が装着されたガスメータ本体５の背面側には、ここでは図示しない裏面カバーが覆設されて、複数のネジ止め部５７Ｂを利用してネジ止めされる。また、ガスメータ本体５の正面側にも同様に、ここでは図示しない積算流量を表示する表示器やマイクロコンピュータ等を搭載した電子基板を挟んで、表示窓部やリセットスイッチ等が配設された表面カバーが覆設されて、複数のネジ止め部５７Ｄを利用してネジ止めされる。このようにして、本整流器１が装着されたガスメータが組み立て完了する。
【００５２】
なお、このようなガスメータでは、流量センサ１０により検出された流路５３を通過するガス流量が、ここでは図示しないマイクロコンピュータにより積算されて、その値が表示器上に表示される。また、流量等の異常時にはマイクロコンピュータにより指令されて、流路５３が遮断弁装置により遮断される。
【００５３】
このように、図２および図３で示した構成の整流器１を電子化ガスメータに適用することにより、遮断弁装置５５Ａにより保安性が高められることは勿論、流量センサ１０前後の整流板１４の長さが十分になくても上流側および下流側からの影響が大きく軽減されるため、小型化が達成されたガスメータが得られる。また、流れ方向に沿って流量センサ１０前後の整流板１４の長さが同一になるようにしているので、正流時および逆流時の流量センサ１０の出力特性も均一化される。したがって、正流時および逆流時に同等のパラメータおよび処理手順が適用できるため、流量計算処理が簡素化されてマイクロコンピュータの負担が軽減される。
【００５４】
次に、本発明の第２の実施形態に係る電子化ガスメータの脈動吸収構造について説明する。
【００５５】
図７は、本発明の第２の実施形態に係る電子化ガスメータの脈動吸収構造を示し、（Ａ）は概略平面図、（Ｂ）は概略平面図におけるＣ−Ｃ線断面図である。図７（Ａ）および（Ｂ）に示すように、第２の実施形態で使用される整流器１は、上述の第１の実施形態における整流器１の構造を一部変形した構造を有する。すなわち、２つの流路限定板１７は、流路５３の幅の１／２より小さい幅を有すると共に、流量センサ１０の設置位置の前後に、換言すれば上流側のオリフィス１６ａから流量センサ１０に至る細流路１７ａの途中および流量センサ１０から下流側のオリフィス１６ａに至る細流路１７ａの途中に、細流路１７ａの幅より大きい幅を有する例えば円形状の緩衝室１７ｂが形成されるように変形された部分を有する。
【００５６】
このように、流量センサ１０が設置されている第１の小流路において、オリフィス１６ａ以降の流路を、細流路１７ａによる狭い流路とし、途中に広い緩衝室１７ｂを設置し、流量センサ１０付近で再び細流路１７ａによる狭い空間としたので、オリフィス１６ａでの流速変動の減衰効果と緩衝室１７ｂでの脈動減衰効果とを得ることができ、安定した流量計測を行うことができる。
【００５７】
次に、本発明の第３の実施形態に係る電子化ガスメータの脈動吸収構造について説明する。
【００５８】
図８は、本発明の第３の実施形態に係る電子化ガスメータの脈動吸収構造を示す概略断面図である。図８に示すように、本発明の第３の実施形態で使用される整流器１は、１つの整流板１４Ａ、第１のメッシュ１５Ａおよび第２のメッシュ１５Ｂを含み、電子化ガスメータ内の流量センサ（例えば、マイクロフローセンサ）１０が設置された流路５３の途中に装着される。
【００５９】
整流板１４Ａは、流路５３の断面を、流量センサ１０が設置されている第１層の小流路と、流量センサ１０が設置されていない第２層の小流路に、１：ｎ（ただし、ｎは２以上の整数）の比率で分割するように、流れ方向に対して平行に配置されている。たとえば、図８では、整流板１４Ａは、流路５３の断面を、第１の流路の垂直方向の幅Ｓ１と第２の流路の垂直方向の幅Ｓ２の比がＳ１：Ｓ２＝１：９になるように（したがって、第１層の小流路の断面積と第２層の小流路の断面積との比が１：９になるように）分割している。
【００６０】
また、整流板１４Ａは、流量センサ１０の設置箇所に配置されており、詳細には、流れ方向に沿って流量センサ１０の設置位置から整流板１４の一方の端部までの長さが流量センサ１０の設置位置から整流板１４の他方の端部までの長さと同一になるように配置されている。
【００６１】
第１のメッシュ１５Ａおよび第２のメッシュ１５Ｂは、整流板１４Ａの上流側（図面中左側）および下流側（図面中右側）に整流板１４Ａから所定の間隔を置いて流路５３の途中に配置されている。
【００６２】
このような構成にすることにより、流量センサ１０が設置されている第１層の小流路は、流量センサ１０が設置されていない第２層の小流路に比べて流れにくい構造となっているため、脈動導入時の流速の変化が、例えば図１２に示す６層構造に比べて小さくなる。したがって、流速分布が図１２の構造に比べて均一となるため、流量バラツキを低減し、安定した流量計測を行うことができる。
【００６３】
次に、本発明の第４の実施形態に係る電子化ガスメータの脈動吸収構造について説明する。
【００６４】
図９は、本発明の第４の実施形態に係る電子化ガスメータの脈動吸収構造を示す概略断面図である。図９に示すように、本発明の第４の実施形態で使用される整流器１は、上述の第３の実施形態の構造を一部変形した構造を有する。すなわち、整流器は、図８の構造に加えて、適当な格子数Ｒ１（例えば、１００〜３００）を有する第４メッシュ１５Ｄが、整流板１４Ａを上流側（図面中左側）および下流側（図面中右側）からそれぞれ密着して挟むように第１の流路の両端部に配置されている。
【００６５】
このような構成にすることにより、流量センサ１０が設置されている第１層の小流路は、第４メッシュ１５Ｄによりさらに整流されるので、流量センサ１０から乱れの少ないセンサ出力が得られる。したがって、このような整流器を使用するガスメータは、静特性のバラツキが改善されて安定した流量計測を行うことができる。
【００６６】
次に、本発明の第５の実施形態に係る電子化ガスメータの脈動吸収構造について説明する。
【００６７】
図１０は、本発明の第５の実施形態に係る電子化ガスメータの脈動吸収構造を示す概略断面図である。図１０に示すように、本発明の第５の実施形態に係る整流器は、上述の第４の実施形態の構造を一部変形した構造を有する。すなわち、整流器は、図９の構造に加えて、第４メッシュ１５Ｄの格子数Ｒ１（例えば、１００〜３００）と異なる適当な格子数Ｒ２（例えば、４０）を有する第５メッシュ１５Ｅが、整流板１４Ａを上流側（図面中左側）および下流側（図面中右側）からそれぞれ密着して挟むように第２の流路の両端部に配置されている。
【００６８】
このような構成にすることにより、第４メッシュ１５Ｄと第５メッシュ１５Ｅにより第１の流路と第２の流路の分流比を調整することができると共に、流量センサ１０が設置されている第１層の小流路は、第４メッシュ１５Ｄによりさらに整流されるので、流量センサ１０から乱れの少ないセンサ出力が得られる。したがって、このような整流器を使用するガスメータは、静特性のバラツキが改善されて安定した流量計測を行うことができる。
【００６９】
以上の通り、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限らず、種々の変形、応用が可能である。
【００７０】
たとえば、上述の実施の形態では、オリフィス１６ａの形状は円形となっているが、これに限らず、四角形等の他の形状とすることができる。
【００７１】
また、上述の実施の形態では、整流板は、流路部分の断面を所定の比率として例えばほぼ均等に分割しているが、これに限らず、不均等に分割しても良い。
【００７２】
また、本発明は、上述した電子化ガスメータ以外の流量測定装置にも適用可能である。さらに、整流器を構成するユニット数や係止片等の形状も、本発明の主旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、脈動の影響が軽減されると共に、流量センサが設置されている第１層の小流路における流速分布が均一となるため、電子化ガスメータは、流量バラツキを低減し、安定した流量計測を行うことができる。
【００７４】
請求項２記載の発明によれば、従来のように流量センサ前後の整流板の長さが十分になくても、上流側および下流側からの影響を大きく軽減することができる。
【００７５】
請求項３記載の発明によれば、上流側からの影響をさらに大きく軽減することができる。
【００７６】
請求項４記載の発明によれば、オリフィスでの流速変動の減衰効果と緩衝室での脈動減衰効果とを得ることができ、安定した流量計測を行うことができる。
【００７７】
請求項５記載の発明によれば、流量センサが設置されている第１層の小流路は、流量センサが設置されていない第２層の小流路に比べて流れにくい構造となっているため、脈動導入時の流速の変化が小さくなる。したがって、流速分布が均一となるため、流量バラツキを低減し、安定した流量計測を行うことができる。
【００７８】
請求項６記載の発明によれば、第１層の小流路に取り付けられた流量センサ１０の静特性のバラツキを改善することができる。
【００７９】
請求項７記載の発明によれば、流量センサが設置されている第１層の小流路の分流比を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電子化ガスメータの脈動吸収構造を示し、（Ａ）は概略平面図、（Ｂ）は概略平面図におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る電子化ガスメータの脈動吸収構造で使用される整流器の斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る電子化ガスメータの脈動吸収構造で使用される整流器の分解斜視図である。
【図４】図２の整流器が装着される電子化ガスメータのガスメータ本体を示す平面図である。
【図５】図２の整流器が装着される電子化ガスメータのガスメータ本体を示す背面図である。
【図６】図２の整流器が装着される電子化ガスメータのガスメータ本体を示す、図４におけるＸ−Ｘ線断面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る電子化ガスメータの脈動吸収構造を示し、（Ａ）は概略平面図、（Ｂ）は概略平面図におけるＣ−Ｃ線断面図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る電子化ガスメータの脈動吸収構造を示す概略断面図である。
【図９】本発明の第４の実施形態に係る電子化ガスメータの脈動吸収構造を示す概略断面図である。
【図１０】本発明の第５の実施形態に係る電子化ガスメータの脈動吸収構造を示す概略断面図である。
【図１１】従来の電子化ガスメータの構成例を示す概略構成図である。
【図１２】出願人が先に提案している電子化ガスメータの脈動吸収構造を示し、（Ａ）は概略平面図、（Ｂ）は概略平面図におけるＡ−Ａ線断面図である。
【符号の説明】
１　　　整流器
１０　　流量センサ
１１　　第１のメッシュユニット
１２　　第２のメッシュユニット
１３　　整流板ユニット
１４Ａ〜１４Ｅ　整流板
１５Ａ　第１メッシュ
１５Ｂ　第２メッシュ
１５Ｃ　第３メッシュ
１５Ｄ　第４メッシュ
１５Ｅ　第５メッシュ
１６　　オリフィス板
１６ａ　オリフィス
１７ｂ　緩衝室
５３　　流路
【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】
2004093394.tif 000009
【図８】
2004093394.tif 000010
【図９】
2004093394.tif 000011
【図１０】
2004093394.tif 000012
【図１１】
2004093394.tif 000013
【図１２】
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