JP2015148530A

JP2015148530A - ガス流量計

Info

Publication number: JP2015148530A
Application number: JP2014021955A
Authority: JP
Inventors: 永沼　直人; Naoto Naganuma; 直人永沼; 佐藤　真人; Masato Sato; 真人佐藤; 寺地　政信; Masanobu Terachi; 政信寺地; 永原　英知; Hidetomo Nagahara; 英知永原; 森花　英明; Hideaki Morihana; 英明森花
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2014-02-07
Filing date: 2014-02-07
Publication date: 2015-08-20
Also published as: EP3104134A4; CN106030254A; EP3104134A1; US20160341584A1; WO2015118824A1

Abstract

【課題】超音波式流量計測ユニットと流路部を有するガスメータにおいて、安定した流量計測を可能とするガス流量計を提供する。【解決手段】被計測流体を気密に収容する装置本体１と、装置本体１への被計測流体の入口パイプ４と、装置本体１からの被計測流体の出口パイプ５と、出口パイプ５に接続され、内部を流れる被計測流体の流量を演算する超音波式流量計測ユニット９と、出口パイプ５に接続される接続パイプ７と、接続パイプ７に接続され、超音波式流量計測ユニット９と流路形状が同一形状の流路部材とを備え、超音波式流量計測ユニット９と流路部材とを接続パイプ７に下方に向けて接続する。【選択図】図１

Description

本発明は、超音波を伝播させてガスの流量を計測するガス流量計に関するものである。

ガス流量計は、例えば、超音波の伝播時間、または伝播速度がガス（流体）の流速に応じて変化することを利用して、流路途中に備えた計測管内を流れるガスに超音波を伝播させてガスの流量を計測する。

図１０に従来のガス流量計を示す。装置本体１０１は、金属をプレス加工して形成した上ケース１０２と下ケース１０３から構成される。上ケース１０２には、入口パイプ１０４と、出口パイプ１０５が配置されており、入口パイプ１０４は、遮断弁１０６を介して装置本体１の内部で開口している。出口パイプ１０５には、Ｌ字状の接続パイプ１０７を介して超音波式流量計測ユニット１０８が接続される。

特開２０１２−１６３５１８号公報

しかしながら、前記従来の構成では、出口パイプ１０５が超音波式流量計測ユニット１０８を片持ち状に支持する構成であるため、不安定となる。特に、出口パイプ１０５が超音波式流量計測ユニット１０８をほぼ水平に支持する構成のため、出口パイプ１０５に対するモーメントが大きくなり、より不安定となり、容易に超音波式流量計測ユニット１０８が揺れ、揺れにより安定した流量計測ができない問題がある。

この問題を解決するために、接続パイプ１０７および超音波式流量計測ユニット１０８を装置本体１０１にネジ固定することが考えられる。この構成においては、装置本体１０１は、金属をプレス加工により形成したものであり、ネジが装置本体１０１を貫通するため、ネジと装置本体１０１の孔周縁との間からのガス漏れを防止するために、シール材が設けられる。

しかしながら、シール材は、ガスメータの耐用年数に比較して耐久性が悪く、シール材が剥がれた場合には、ネジと装置本体１０１の孔周縁との隙間からガス漏れが発生する問題がある。

特に、業務用ガスメータにおいては、大流量のガスを流す必要があるため、接続パイプに超音波式流量計測ユニットと、超音波式流量計測ユニットと同一流路構成の流路部を接続しており、超音波式流量計測ユニットの支持がより不安定となり、安定した流量計測ができない問題がある。

本願発明は、前記従来の問題点を解決するもので、超音波式流量計測ユニットと流路部を有するガスメータにおいて、安定した流量計測を可能とするガス流量計を提供することを課題とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明のガス流量計は、被計測流体を気密に収容す
る装置本体と、前記装置本体への被計測流体の入口パイプと、前記装置本体からの被計測流体の出口パイプと、前記出口パイプに接続される接続パイプと、前記接続パイプに接続され、内部を流れる被計測流体の流量を演算する超音波式流量計測ユニットと、前記接続パイプに接続され、前記超音波式流量計測ユニットと流路形状が同一形状の流路部材とを備え、前記接続パイプの下面に、流入口側を下方に向けて前記超音波式流量計測ユニットと前記流路部材を接続するものである。

本発明のガス流量計は、超音波式流量計測ユニットの振動を抑制でき、流量計測精度を向上することができる。

本発明の実施の形態１の断面図同他の方向から見た断面図同要部側面図同要部斜視図同要部分解斜視図実施の形態２の要部斜視図同要部分解斜視図同実施の形態３の一部を破断した要部側面図同要部斜視図従来例の断面図

第１の発明は、被計測流体を気密に収容する装置本体と、前記装置本体への被計測流体の入口パイプと、前記装置本体からの被計測流体の出口パイプと、前記出口パイプに接続される接続パイプと、前記接続パイプに接続され、内部を流れる被計測流体の流量を演算する超音波式流量計測ユニットと、前記接続パイプに接続され、前記超音波式流量計測ユニットと流路形状が同一形状の流路部材とを備え、前記接続パイプの下面に、流入口側を下方に向けて前記超音波式流量計測ユニットと前記流路部材を接続したことを特徴とするものである。

超音波式流量計測ユニットと流路部材を、流入口側を下方に向けて接続パイプに接続することにより、超音波式流量計測ユニットの振動が抑制され、流量計測精度が向上する。

また、入り口パイプと超音波式流量計測ユニットの流入口の距離が長くなり、被計測流体中に含まれるダスト等が装置本体の底に堆積しやすくなるため、ダストによる計測性能の劣化が減少する。

さらに、被計測流体の流量が多いときは、装置本体で被計測流体の流れが緩和されるため、安定した流れが超音波式流量計測ユニットの流入口から流入し計測性能が向上する。

第２の発明は、第１の発明において、前記流路部材として、超音波式流量計測ユニットを用いることを特徴とするものである。

第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記超音波式流量計測ユニットと前記流路部材とを連結する連結手段を設けたことを特徴とするものである。

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、本実施の形態によって発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
以下に、本発明の実施の形態１を図１から図５に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の形態１の断面図である。図２は、他の方向から見た断面図である。図３は、同要部側面図である。図４は、同要部斜視図である。図５は、同要部分解斜視図である。

ガス流量計の外殻は、装置本体１により構成されており、装置本体１は、金属をプレス加工して形成した上ケース２と下ケース３から構成している。上ケース２の上面には、入口パイプ４と、出口パイプ５を配置しており、入口パイプ４は、装置本体１の内部において遮断弁６を介して開口している。出口パイプ５には、接続パイプ７を接続している。

接続パイプ７は、下面に一対の取付部８を形成しており、図２中、右側の取付部８に超音波式流量計測ユニット９の流出口９ａを接続し、左側の取付部８に流路部材１０の流出口１０ａを接続し、固定金具１１により固定している。超音波式流量計測ユニット９と流路部材１０は、流入口９ｂ、１０ｂ側を下方に向けて、接続パイプ７の下方に略鉛直に配設される。

なお、本実施の形態においては、左側の取付部８に装着される流路部材１０として、流量を計測するための機構を除去した超音波式流量計測ユニットを用いている。

同一の流路形状を有する超音波式流量計測ユニット９と流路部材１０を取付部８に接続することにより、各超音波式流量計測ユニット９と流路部材１０を流れる流量を略同一にすることができる。よって、複数の取付部８を設けることにより大流量化を図った構成においても、超音波式流量計測ユニット９の計測精度を高精度に維持することができる。

本実施の形態において、図２中、右側の取付部８に超音波式流量計測ユニット９を接続し、左側の取付部８に流路部材１０を接続しているが、右側の取付部８に流路部材１０を接続し、左側の取付部８に超音波式流量計測ユニット９を接続してもよい。また、両方の取付部８に流量を計測するための機構を有する超音波式流量計測ユニットを接続し、一方の超音波式流量計測ユニット９の計測信号を流量計測に用い、他方の超音波式流量計測ユニットを流量計測に用いずに流路部材１０として用いてもよい。

本実施の形態においては、超音波式流量計測ユニット９と流路部材１０は、出口パイプ５の下方位置に流入口側を下方に向けて略鉛直方向に配置している。この構成により、超音波式流量計測ユニット９と流路部材１０が接続パイプ７に対する回転方向へのモーメントを生じさせず、超音波式流量計測ユニット９の振動が抑制でき、安定した流量計測を行うことができる。また、出口パイプ５と上ケース２との接続部分に加わる応力を従来に比較して小さくでき、出口パイプ５と上ケース２との接続部分の破損を抑制することができる。

また、輸送時等に振動が生じても、超音波式流量計測ユニット９および流路部材１０の大きな揺動が抑制できる。よって、出口パイプ５と上ケース２との接続部分における変形等を抑制でき、出口パイプ５と上ケース２との接続部分のシール性が損なわれるのを抑制できる。

超音波式流量計測ユニット９の側面には、回路基板（図示せず）を覆うカバー体９ｃが装着されており、超音波式流量計測ユニット９から流量計測機能を除いた構成の流路部材１０にもカバー体１０ｃが設けられている。

（実施の形態２）
以下に、本発明の実施の形態２を図６および図７に基づいて説明する。図６は、本実施の形態２の要部斜視図である。図７は、同要部分解斜視図である。

本実施の形態２は、上記実施の形態１における超音波式流量計測ユニット９のカバー体９ｃと流路部材１０のカバー体１０ｃを一体化して、超音波式流量計測ユニット９と流路部材１０を連結する支持部材１２を形成している。超音波式流量計測ユニット９と流路部材１０は、支持部材１２により連結して一体化し、ユニットとして取り扱うことができ、作業性を向上できる。また、接続パイプ７に接続した状態の超音波式流量計測ユニット９を流路部材１０と一体化できるので、超音波式流量計測ユニット９の揺動を一層抑制することができる。

上記各実施の形態において、流路部材１０は、超音波式流量計測ユニット９から流量計測機能を除いたものを用い、或いは、超音波式流量計測ユニットを用いて流量計測には用いないようにしている。これにより、超音波式流量計測ユニット９と流路部材１０の流量を同じにして流量計測精度を向上する構成としている。

流路部材１０は、超音波式流量計測ユニット９と流路構成が同じ構成であれば、超音波式流量計測ユニット９から流量計測機能を除いたもの以外に異なる部品を用いてもよい。

（実施の形態３）
以下に、本発明の実施の形態３を図８および図９に基づいて説明する。図８は、本発明の実施の形態１の一部を破断した要部断面図である。図９は、同要部斜視図である。

本実施の形態３は、流路部材１３は、調整弁１４を備えた構成としている。流路部材１３は、接続パイプ７の取付部８に流出口１３ａを接続して、流入口１３ｂ側を下方に向けて、接続パイプ７の下方に略鉛直に配設される。本実施の形態の調整弁１４は、外部から操作可能な操作部１５を有している。操作部１５を操作することにより、流路部材１３の流量を超音波式流量計測ユニット９の流量と同じになるように調整することを可能としている。

本実施の形態３の構成においても、実施の形態１の構成と同様の効果をそうすることができる。

以上のように、本発明にかかるガス流量計は、超音波式流量計測ユニットを流路部材と連結して固定することで、超音波式流量計測ユニットの振動を含めた移動を抑制することが可能となるので、流量計測精度が高いガス流量計を提供することが可能である。

１装置本体
２上ケース
３下ケース
４入口パイプ
５出口パイプ
７接続パイプ
８取付部
９超音波式流量計測ユニット
１０流路部材
１２支持部材
１３流路部材
１４調整弁
１５操作部

Claims

被計測流体を気密に収容する装置本体と、
前記装置本体への被計測流体の入口パイプと、
前記装置本体からの被計測流体の出口パイプと、
前記出口パイプに接続される接続パイプと、
前記接続パイプに接続され、内部を流れる被計測流体の流量を演算する超音波式流量計測ユニットと、
前記接続パイプに接続され、前記超音波式流量計測ユニットと流路形状が同一形状の流路部材とを備え、
前記接続パイプの下面に、流入口側を下方に向けて前記超音波式流量計測ユニットと前記流路部材を接続したことを特徴とするガス流量計。
前記流路部材として、超音波式流量計測ユニットを用いることを特徴とする請求項１のガス流量計。
前記超音波式流量計測ユニットと前記流路部材とを連結する連結手段を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載のガス流量計。