(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路中にフラッパー弁を気体の動圧および弁差圧により開閉するように配置し、かつそのフラッパー弁は気体の設定小流量時に閉じるようにし、更に、流路中には、前記フラッパー弁の閉じ状態時に気体を小量流通させるバイパス流路を設け、該バイパス流路部には小流量流量計を備え、
更に、前記フラッパー弁に連動する永久磁石と、該永久磁石に近接配置した固定の永久磁石とを設け、両永久磁石による磁力で閉弁時のフラッパー弁の閉弁力を補助するとともに、
フラッパー弁に磁力による制御機構を付加し、流量増大時には、フラッパー弁がステップ状に開度を増すようにしたことを特徴とする気体流量計。
【請求項２】
流路中にフラッパー弁を気体の動圧および弁差圧により開閉するように配置し、かつそのフラッパー弁は気体の設定小流量時に閉じるようにし、更に、流路中には、前記フラッパー弁の閉じ状態時に気体を小量流通させるバイパス流路を設け、該バイパス流路部には小流量流量計を備え、更に、前記フラッパー弁が配置された流路部とバイパス流路部の気体が合流する下流側の流路またはフラッパー弁が配置された流路部とバイパス流路部へ気体を供給する上流側の流路に推測式気体流量計を配置し、
更に、前記フラッパー弁に連動する永久磁石と、該永久磁石に近接配置した固定の永久磁石とを設け、両永久磁石による磁力で閉弁時のフラッパー弁の閉弁力を補助するとともに、
フラッパー弁に磁力による制御機構を付加し、流量増大時には、フラッパー弁がステップ状に開度を増すようにしたことを特徴とする気体流量計。
【請求項３】
フラッパー弁と該フラッパー弁に連動する永久磁石との間に増速歯車機構を設け、該歯車機構を介してフラッパー弁と永久磁石を連結したことを特徴とする請求項１又は２記載の気体流量計。
【請求項４】
バイパス流路に備えた小流量流量計が熱式フローセンサーであることを特徴とする請求項１，２又は３記載の気体流量計。
【請求項５】
バイパス流路に備えた小流量流量計が超音波式流量計であることを特徴とする請求項１，２又は３記載の気体流量計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は業務用ガスメータに好適な気体流量計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
業務用ガスメータは使用最大流量が３０ｍ3 ／ｈタイプから１２０ｍ3 ／ｈタイプまでの数種類の容量のものが使われており、何れも膜式ガスメータである。
【０００３】
現行の業務用膜式ガスメータは、その構造から非常に大型であり、これの小型化は長年にわたるガス事業者の懸案事項である。
【０００４】
ところで、膜式ガスメータは業務用、家庭用を問わず、安全（セキュリティ）機能として、流量オーバー遮断等の遮断機能やガス漏れ等の微小流量を計測して警報する警報機能等を備えており、業務用では５リットル／ｈの微小流量から前記使用最大流量の２倍の流量までの１：２４０００のレンジャビリティを有していた。
【０００５】
近年、超音波式、渦式、フルイディック式、熱線式等の小形の電子式流量計が開発されているが、これらの推測式気体流量計はいずれも単体ではレンジャビリティが小さくて膜式ガスメータのレンジャビリティに比肩すべきものではなく、親子式の流量計である、いわば多段式流量計が提案されてはいる。
【０００６】
例えば、中〜大流量を計測するフルイディック発振素子と、小流量の範囲を計測する別のフルイディック素子とを用い、ダイアフラム式切換弁により、両フルイディック素子を流量の大小に応じて切り換えて使用する親子式流量計が特開昭６１−２２３５１７号公報で提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の技術の特開昭６１−２２３５１７号公報の親子式流量計では、フルイディック素子を２つ設けても１０００倍の流量範囲を測定するのが困難であり、また切換弁を用いると、切換弁自体の可動部が弁漏れを発生し５リットル／ｈ程度の微小流量まで計測しようとすると、耐久性に欠点があった。
【０００８】
更に又、切換弁の作動力は受圧ダイアフラムの面積で決定されるので、ガスメータのような微小圧損で作動させるにはダイアフラムの形状を大きくする必要があって小型化が困難であり、かつ差圧をダイアフラムの両面に導く圧力導入路、軸受部、弁座部等を必要とすることから、機構が複雑で高価になるという欠点があった。
【０００９】
そこで、本願発明者等は、推測式気体流量計を用いて、広いレンジャビリティに対応でき、かつ小型、安価に形成できる、業務用ガスメータに好適な気体流量計に関する２つの発明を特願平１１−１８３１１２号で提案した。本発明は未公開である。
【００１０】
その第１の発明は、流路中にフラッパー弁を気体の動圧および弁差圧により開閉するように配置し、かつそのフラッパー弁は気体の設定小流量時に閉じるようにし、更に、流路中には、前記フラッパー弁の閉じ状態時に気体を小量流通させるバイパス流路を設け、該バイパス流路部には熱式フローセンサーを備えた気体流量計である。
【００１１】
この気体流量計で、気体の設定小流量時にはフラッパー弁が閉じて気体はバイパス流路を流通する。このバイパス流路を流通する流量は熱式フローセンサーで計測される。気体が設定小流量よりも多く流れると、その気体の動圧および弁差圧によりフラッパー弁が開き、該フラッパー弁部の流路とバイパス流路から気体が流通する。
【００１２】
その第２の発明は、流路中にフラッパー弁を気体の動圧および弁差圧により開閉するように配置し、かつそのフラッパー弁は気体の設定小流量時に閉じるようにし、更に、流路中には、前記フラッパー弁の閉じ状態時に気体を小量流通させるバイパス流路を設け、該バイパス流路部には熱式フローセンサーを備え、更に、前記フラッパー弁が配置された流路部とバイパス流路部の気体が合流する下流側の流路またはフラッパー弁が配置された流路部とバイパス流路部へ気体を供給する上流側の流路に推測式気体流量計を配置した気体流量計である。
【００１３】
この気体流量計においても前記第１の発明と同様に気体が流れる。そして、設定小流量時は前記の熱フローセンサーにより計測され、設定小流量よりも大流量の気体が流れてフラッパー弁が開くと、該部及びバイパス流路から流れる流量は推測式気体流量計で計測される。
【００１４】
これら第１と第２の発明に対応する気体流量計の具体例を特願平１１−１８３１１２号で提示した図４、図５及び図６により以下に説明する。
【００１５】
図４はこの気体流量計の構成図を示すもので、ガス等の気体の流路１に流路面積可変機構部２と、その下流に位置して推測式気体流量計３が設けられている。
【００１６】
前記流路面積可変機構部２の詳細を図５及び図６に示す。
【００１７】
流路面積可変機構部２を形成する流路形成体４は、流通方向に対して直交する方向の断面（図６）において、一方の側壁５と、他方の側壁６と、上壁７と、下壁８とからなり、内部に流路９を有する。前記他方の側壁６は断面コ字状に形成され、前記流路９は流通方向に対して直交する方向の断面が縦長の長方形に形成されている。更に、上流側壁１０の中央部には流入口１０ａが形成され、該流入口１０ａに、後述する主流路１６とバイパス流路１７へ気体を供給する流路１２が接続されている。下流側壁１３の中央部には流出口１３ａが形成され、該流出口１３ａに、後述する主流路１６とバイパス流路１７の気体が合流して流出する流出路１４が接続されている。
【００１８】
前記流路９内は、間仕切り板１５により大流量流通部と小流量流通部とに区画され、その大流量流通部を主流路１６とし小流量流通部をバイパス流路１７としている。これらの流通部の流路断面積は、例えば３０倍通路の場合は、主流路１６を７５ｍｍ×４０ｍｍとし、バイパス流路１７を２．５ｍｍ×４０ｍｍとする。また、１０倍流路の場合は、主流路１６を４０ｍｍ×２５ｍｍとし、バイパス流路１７を４ｍｍ×２５ｍｍとする。
【００１９】
前記主流路１６には板材、例えば発泡材などの軽量の薄板からなるフラッパー弁１８が、流通する気体の動圧および弁差圧により開閉するように備えられている。該フラッパー弁１８は、主流路１６にほぼ嵌合する大きさの方形板で形成され、その上下方向の中央部から上方に偏心した位置に水平の支軸１９が固着され、該支軸１９の両端が前記の両側壁５，６に回転可能に嵌合されて、フラッパー弁１８が支軸１９を中心として揺動するようになっている。
【００２０】
更に、該フラッパー弁１８は、その支軸１９より下部が、支軸１９よりも流路９の下流側へ若干位置するような傾斜状態において、そのフラッパー弁１８の上端部が前記上壁７に固設したストッパー２０に当接するように備えられており、気体の流量が０〜設定小流量時においては、そのフラッパー弁１８の自重とストッパー２０への当接によって、図５の実線で示すように所定の傾斜角θで閉状態が保持され、設定の小流量以上の流量時には、その気体の動圧および弁差圧によってそのフラッパー弁１８が図５の鎖線で示すように押し開かれるようになっている。
【００２１】
なお、前記フラッパー弁１８の大きさは、前記３０倍通路の場合は７２．５ｍｍ×３９．６ｍｍとし、前記１０倍通路の場合は３６ｍｍ×２４．６ｍｍとして、該フラッパー弁１８の両側端と、両側壁５，６間にフラッパー弁１８が開閉移動できる隙間ｄを形成する。
【００２２】
前記バイパス流路１７には熱式フローセンサー２１が備えられている。図の例では下壁８側の中央部に備えられている。該熱式フローセンサー２１は、例えば、シリコンチップ上の流れが当る表面に発熱部の上流側と下流側に流体温度検出部を配置したもので、流量に応じて発熱部の両側の流体温度検出部の電気抵抗が変化するため、この変化を電気信号として検出し、増幅、Ａ／Ｄ変換してマイコンにより流量を求めるものである。このような熱式フローセンサーは例えば特許第２５９５３０６号公報に記載されている。この熱式フローセンサー２１は小流量を測定でき、かつその小型のセンサ部を流路に配置して流路構成部を簡易にすることができ、更に、測定部の流路長が数ｍｍで良い特徴を有する。
【００２３】
前記推測式気体流量計３は、例えば超音波式、渦式、フルイディック式、熱線式等の流量計であり、電子式流量計とも称されるものである。この推測式気体流量計により、前記熱式フローセンサー２１で計測する流量よりも大きな流量を計測する。
【００２４】
以上のようであるから、例えば前記のような１０倍流路においてバイパス流路１７を４ｍｍ×２５ｍｍとしてその流路断面積を１００ｍｍ2 とした場合には、気体の流量が０〜２００リットル／ｈまでは、その気体の動圧および弁差圧によってフラッパー弁１８が開かないように支軸１９の位置と、フラッパー弁１８の自重と、ストッパー２０の位置（フラッパー弁１８の傾斜角θ）を設定する。
【００２５】
これにより、気体の流量が０〜２００リットル／ｈまではフラッパー弁１８が閉状態に維持され、気体はバイパス流路１７を流れる。また、その２００リットル／ｈ時の流速は、フラッパー弁１８の上流側では０．０５５ｍ／ｓ、バイパス流路１７部では０．５５ｍ／ｓ、フラッパー弁１８の下流側では０．０５５ｍ／ｓに変化する。
【００２６】
そして、前記バイパス流路１７のみを流れる気体の小流量を、バイパス流路１７に配置した熱式フローセンサー２１により計測する。
【００２７】
気体の流量が２００リットル／ｈ以上になると、その気体の動圧および弁差圧によりフラッパー弁１８が押し開かれ、その開度は気体の流量の増大に比例して増大し、気体はバイパス流路１７と主流路１６を流通する。そして、この気体の流量は、流路面積可変機構２の下流側に配置された推測式気体流量計３で計測する。
【００２８】
また、フラッパー弁１８の両側部の隙間ｄからも気体が若干漏れ流れるため、この漏れ量を２０％以下になるように隙間ｄを定めて必要に応じてこの漏れ量を補正して計測する。
【００２９】
なお、上記の具体例においては、支軸１９をフラッパー弁１８の途中に設けたが、図５において、そのフラッパー弁１８の上端部に支軸１９を設けてフラッパー弁１８を片持ち構造で開閉させるようにしてもよい。この場合は、前記間仕切り板１５にフラッパー弁１８を所定の角度θで停止させるストッパーを設ける。
すなわち、フラッパー弁１８の支点の位置は主流路の内側でも外側でもよい。
【００３０】
また、該フラッパー弁１８は、所定の小流量時には自重で主流路１６を閉じ、所定の小流量以上での気体の動圧および弁差圧が作用した場合には開く構造であればよく、前記具体例のような閉状態が傾斜状態である必要はなく、全閉時が鉛直状態であってもよい。
【００３１】
更に、流量に対するフラッパー弁１８の開度は、流量計の圧力損失の許容範囲内であれば特に問題にする必要はない。
【００３２】
更に、上記具体例では、推測式気体流量計３を、流路面積可変機構部２、すなわちバイパス流路１７及びフラッパー弁１８の下流側の流路に配置したが、流路面積可変機構部２、すなわちバイパス流路１７及びフラッパー弁１８の上流側の流路に配置してもよい。
【００３３】
更に、上記具体例では、主流路１６部とバイパス流路１７部を間仕切り板１５で区画したが、この間仕切り板１５を設けることなく、フラッパー弁１８の全閉状態時に、そのフラッパー弁１８の下端と下壁８の内面間でバイパス流路１７が形成されるようにしてもよく、又バイパス流路はフラッパー弁１８の側部に設けるとか、フラッパー弁と完全に離れた位置、例えば周壁５〜８内に形成してもよい。
【００３４】
ところで、特願平１１−１８３１１２号で上記の気体流量計を提案した後、本願発明者はこの気体流量計を用いた業務用ガスメータを実用化すべく鋭意研究を重ねた結果、フラッパー弁が閉弁状態から開弁すると弁にかかる差圧が急激に低下して、弁が再び閉じようとし、不安定な動作となり、弁のハンチングが発生するという問題点が残されていることに気付いた。そして、開流量付近でのこのような開弁と閉弁の繰り返しが、ガス配管中の脈動発生源となる問題点が新たに発生した。
【００３５】
そこで、本発明は、広いレンジャビリティで小形、安価に形成できる気体流量計であって、フラッパー弁の開閉動作が安定していて上記問題点を解消できる気体流量計、特に業務用ガスメータに好適な気体流量計を提供することを目的とする。
【００３６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１の発明は、流路中にフラッパー弁を気体の動圧および弁差圧により開閉するように配置し、かつそのフラッパー弁は気体の設定小流量時に閉じるようにし、更に、流路中には、前記フラッパー弁の閉じ状態時に気体を小量流通させるバイパス流路を設け、該バイパス流路部には小流量流量計を備え、
更に、前記フラッパー弁に連動する永久磁石と、該永久磁石に近接配置した固定の永久磁石とを設け、両永久磁石による磁力で閉弁時のフラッパー弁の閉弁力を補助するとともに、
フラッパー弁に磁力による制御機構を付加し、流量増大時には、フラッパー弁がステップ状に開度を増すようにしたことを特徴とする気体流量計である。
【００３７】
本発明においては、設定小流量以下の流量時にはフラッパー弁が閉じて気体はバイパス流路を流通する。このバイパス流路を流通する流量は小流量流量計で計測される。設定小流量よりも多く気体が流れると、その気体の動圧および弁差圧が磁力等の閉弁力に抗してフラッパー弁を開き、該フラッパー弁部の流路とバイパス流路から気体が流通する。磁力はフラッパー弁のハンチングを抑制する。
【００３８】
請求項２の発明は、流路中にフラッパー弁を気体の動圧および弁差圧により開閉するように配置し、かつそのフラッパー弁は気体の設定小流量時に閉じるようにし、更に、流路中には、前記フラッパー弁の閉じ状態時に気体を小量流通させるバイパス流路を設け、該バイパス流路部には小流量流量計を備え、更に、前記フラッパー弁が配置された流路部とバイパス流路部の気体が合流する下流側の流路またはフラッパー弁が配置された流路部とバイパス流路部へ気体を供給する上流側の流路に推測式気体流量計を配置し、
更に、前記フラッパー弁に連動する永久磁石と、該永久磁石に近接配置した固定の永久磁石とを設け、両永久磁石による磁力で閉弁時のフラッパー弁の閉弁力を補助するとともに、
フラッパー弁に磁力による制御機構を付加し、流量増大時には、フラッパー弁がステップ状に開度を増すようにしたことを特徴とする気体流量計である。
【００３９】
本発明においても前記請求項１の発明と同様に気体が流れる。そして設定小流量以下の流量時には小流量流量計により計測され、設定小流量を越えた大流量の気体が流れてフラッパー弁が開くと、該フラッパー弁部の流路とバイパス流路とを流れる気体の合計流量は推測式気体流量計で計測される。磁力はフラッパー弁のハンチングを抑制する。
【００４０】
請求項３の発明は、請求項１又２の気体流量計において、フラッパー弁と該フラッパー弁に連動する永久磁石との間に増速歯車機構を設け、該歯車機構を介してフラッパー弁と永久磁石を連結したことを特徴とするものである。
【００４１】
この発明では、フラッパー弁が開弁するときは、増速歯車機構を介してフラッパー弁が永久磁石を回動させる。永久磁石の磁力はフラッパー弁のハンチングを抑制する。
【００４６】
請求項４の発明は、請求項１，２又は３の気体流量計において、バイパス流路に備えた小流量流量計が熱式フローセンサーであることを特徴とするものである。
【００４７】
この発明は、請求項１，２又は３の気体流量計における上記作用に加えて、設定小流量以下の流量時のバイパス流路での流量を熱式フローセンサーが計測する。
【００４８】
そして請求項５の発明は、請求項１，２又は３の気体流量計において、バイパス流路に備えた小流量流量計が超音波式流量計であることを特徴とするものである。
【００４９】
この発明は、請求項１，２又は３の気体流量計における上記作用に加えて、設定小流量以下の流量時のバイパス流路での流量を超音波流量計が計測する。
【００５０】
【発明の実施の形態】
次に本発明の好ましい実施の形態を実施例に従って説明する。
【００５１】
〔実施例１〕
この実施例は請求項１，２，３及び４に対応するもので、前記図４、図５及び図６に示して説明した構成のフラッパー弁１８に磁力による制御機構を付加したものである。大流量流通路としての主流路１６、小流量流通部としてのバイパス流路１７、支軸１９を中心として揺動可能のフラッパー弁１８、小流量流量計としての熱式フローセンサー２１、推測式気体流量計３等からなる気体流量計の基本的な構成は図４、図５及び図６の具体例と同じである。
【００５２】
図１（ａ）（ｂ）において、フラッパー弁１８の支軸１９はボールベアリング２２，２３により回動可能に軸承されている。なお、ボールベアリング２２，２３を支持する流路壁は省略されて図示していない。支軸１９の一端に歯数が６０の大歯車２４が取り付けられ、この大歯車２４に歯数が１２の小歯車２５が噛み合っている。小歯車２５には外周を着磁した１６極永久磁石２６が取り付けられている。２７は小歯車２５を回転可能に保持する支軸で、この支軸と同心に１６極の固定の永久磁石２８が壁２９に半固定式に取り付けてある。
【００５３】
大歯車２４と小歯車２５はフラッパー弁１８に永久磁石２６を連動させる増速歯車機構を構成し、増速比は６０／１２、即ち５倍に設定されている。
【００５４】
永久磁石２６と２８は１６極に着磁されているので、永久磁石２６がフラッパー弁１８の開動作に連動して回転すると、両磁石の異極同志が吸引し合い、同極同志が反発し合う。そのため、磁力によりフラッパー弁に作用する制御トルクは永久磁石２６が４５度回動する毎に周期的に変動する。つまり、永久磁石２６の４５度毎、換言すればフラッパー弁１８の９度刻みで制御トルクが変化する。
【００５５】
この制御トルク、つまり磁力は、半固定方式で取り付けてある永久磁石２６の角度位置を変えることで、閉弁時の磁力による制御トルクを調整することができる。磁力による制御トルクはフラッパー弁１８の自重による閉弁トルク（復帰力）よりも弱い制御トルクとする。こうすることで、全開状態で流量が零となったときでも、弁自体の自重による復帰力でフラッパー弁が閉じる。
【００５６】
フラッパー弁に加わる弁自体の自重による復帰力は、弁の自重Ｗと、弁の重心と支軸１９との距離Ｌと、弁の傾き（開度）θとから、
復帰力＝Ｗ・Ｌ・ｓｉｎθ
となり、開度と共に増加し、磁力による制御トルクの影響は小さくなる。
【００５７】
一定値以上の差圧によりフラッパー弁が磁力による制御トルクに打ち勝って開くと、フラッパー弁は次の吸着力（磁力）が発生する磁極のＮＳ部まで一気に開いて、磁力と動圧により固定され、フラッパー弁の自重による閉方向の復帰力に打ち勝つ。
【００５８】
なお、閉弁時には、永久磁石の相対的な位相を若干ずらすことにより、閉め切り力を向上させてもよい。
【００５９】
上述のように本実施例では、設定小流量以下ではフラッパー弁が閉じており、バイパス流路の熱式フローセンサー２１で流量を計測する。
【００６０】
流量が増加し、フラッパー弁の上流側と下流側の圧力差が大きくなって、自重による復帰力や磁力による制御トルクより開弁力が大きくなるとフラッパー弁が開く。弁が開となると、磁力により反発位置を通過し、次の吸着位置まで開き、動圧などの力が加わり安定する。
【００６１】
更に流量が増大していくと、ステップ状に開度を増すことになる。流量が小さくなると弁自重による復帰力が磁力による保持力に打ち勝って閉弁状態となる。
【００６２】
なお、固定の永久磁石２８を可動の永久磁石２６と同心に配置する代わりに、永久磁石２６の半径方向に近接配置した符号２８′で示すように固定の永久磁石を設けるようにしてもよい。
なお、この実施例１で、フラッパー弁１８の両側にパッキンを取り付けて、フラッパー弁１８の両側部の隙間からの漏れを無くすようにしてもよい。
【００６３】
〔参考例１〕
【００６４】
図２（ａ）（ｂ）の参考例１では、主流路１６に揺動可能のフラッパー弁１８が支軸１９により支承され、自重による復帰力で、同図（ａ）の閉弁状態にある。図のようにフラッパー弁１８が閉弁状態にある設定小流量以下の流量時では、気体はバイパス流路１７Ａの入口ポート１７ａからバイパス流路１７Ａを通り、フラッパー弁１８を迂回して、出口ポート１７ｂからフラッパー弁１８の下流で主流路１６に戻る。
【００６５】
このときのバイパス流路１７Ａの流量は、バイパス流路１７Ａに設けた図示されてない熱式フローセンサーで計測する。
【００６６】
流量が設定小流量を越えると、フラッパー弁１８の上流側と下流側の差圧が弁自重による閉弁力（復帰力）に抗してフラッパー弁を開く。同図（ａ）の符号Ｂで示す角度までフラッパー弁１８が開くとフラッパー弁１８が出口ポート１７ｂの下流になるため、全ての流量が弁下部から流れて、フラッパー弁は一定以上の開度を保持し、ハンチングは生じない。フラッパー弁１８が開いたときの全流量は主流路１６に連通する図示されてない推測式気体流量計で計測する。
【００６７】
符号３０で示す額縁様の縁部は、フラッパー弁１８の閉弁状態においてフラッパー弁１８の周囲からの流れを止めるように作用する。即ち、フラッパー弁１８が、その閉弁状態において額縁様の縁部３０に当接して流れを止め、気体をすべてバイパス流路１７Ａに流す。
【００６８】
なお、フラッパー弁１８が一定の開度、例えば図２（ａ）の角度Ｃを越す大きな開度となる流量では、フラッパー弁１８による流れの抵抗を小さくした方が良いので、この角度Ｃ以上の弁開度では、弁側面からも気体が流れるように側壁の一部を無くすこともできる。
【００６９】
〔参考例２〕
図３（ａ）（ｂ）の参考例２は、図２（ａ）（ｂ）の参考例１と比べて、バイパス流路１７Ａの流路形状の一部と、小流量流量計の構成が異なり、他の主な構造は同じであるので、以下異なる部分について説明し、同じ構造の部分の説明は省略する。
【００７０】
この参考例２では、バイパス流路１７Ａの一部に高さがＨ、幅がＷの矩形の流路断面を有する部分が設けてあり、この矩形断面の流路の上流と下流に超音波振動子２１ａと２１ｂが対向配置されている。この超音波振動子２１ａと２１ｂは、前記矩形断面の流路部分と共に超音波流量計２１Ａを構成し、上流側の振動子２１ａから発射した超音波パルスが下流側の振動子２１ｂに到達するまでの順方向の超音波伝搬時間と、下流側の振動子２１ｂから上流側の振動子２１ａに向けて発射した超音波パルスの逆方向伝搬時間に基づいて、バイパス流路１７Ａの流速・流量を演算して求める。即ち超音波流量計２１Ａは実施例２の熱式フローセンサー２１に代わって小流量流量計として働く。
【００７１】
【発明の効果】
本発明の気体流量計は上述のように構成されているので、小流量時にはフラッパー弁を閉じてバイパス流路の小流量流量計で高精度に計測できる。そのため、大流量時にはフラッパー弁を開いて推測式気体流量計で計測するようにすれば、広いレンジャビリティに対応することができる。そして、フラッパー弁のハンチングも抑制でき、流量の脈動も生じないし、弁の耐久性も向上する。
【００７２】
また、ダイアフラム式の切替弁を要しないので、小形、コンパクトにでき、流量計の小形化に寄与する。
【００７３】
また、請求項１，２及び３の発明では、閉弁力を磁力で補助するため、閉弁力が安定するだけでなく、フラッパー弁の質量を軽減でき、開弁流量の低流量化ができる。
【００７４】
また、弁部の流路面積が拡大できるため、圧力損失が低減する。
そして請求項３の発明では、更に、フラッパー弁の微小角度毎に磁力が変わるため、磁力による制御力をきめ細かくフラッパー弁に作用させることができる。
換言すれば、前述のように流量が増大していくにつれてフラッパー弁の開度がステップ状に増すが、そのときのステップを小刻みにし、弁の動作をより滑らかにする。
【００７５】
更に、請求項４の発明では、安全機能を要する業務用ガスメータに好適な小流量の５リットル／ｈ程度から使用最大流量の２倍程度までの広いレンジャビリティを有する小形で信頼性の高い気体流量計が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の要部を示す図で、（ａ）は一部縦断正面図、（ｂ）は側面図である。
【図２】本発明の他の実施例の要部を示す図で、（ａ）は縦断側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の更に他の実施例の要部を示す図で、（ａ）は縦断側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図４】未公開の気体流量計の構成図で、フラッパー弁とバイパス流路部を略断面としている。
【図５】未公開の図４の気体流量計の主要部の縦断側面図である。
【図６】図５のＡ−Ａ断面図である。
【符号の説明】
３          推測式気体流量計
９          流路
１２        上流側の流路
１４        下流側の流路
１６        フラッパー弁が配置された流路部（主流路）
１７，１７Ａ    バイパス流路
１７ａ      入口ポート
１７ｂ      出口ポート
２０        ストッパー
２１        小流量流量計としての熱式フローセンサー
２１Ａ      小流量流量計としての超音波式流量計
２４        大歯車
２５        小歯車
２６，２８，２８′    永久磁石
【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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