JPH0454416A - バルブ凍結解除機能を備えたガスメータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、一般の家庭等においてカスの使用量を測定
するガスメータに関するものである。

〈従来の技術〉 従来、ガスの圧力差に基づくダイヤプラムの往復運動に
基ついてガス流量を検出するガスメータの代表的なもの
には、次のような構造のものがある。

ガスメータのハウジングの上部には、ガス流入口および
ガス流出口が設けられている。また、このハウジング内
には２つの計量室が形成され、各計量室内には各々ダイ
ヤフラムにより区切られて２つの区画室が形成されてい
る。

各計量室の上部には、各区画室に連通ずる開口を有する
バルブシートが各々取り付けられている。

これら各バルブシートの近傍には各々バルブ軸が設けら
れ、それら各バルブ軸には、前記各ダイヤフラムの往復
運動と連動して回動するように各々バルブが取り付けら
れている。各バルブは常に各々のバルブシートに接して
おり、その回動の際にはバルブシート上を摺動する。そ
して、バルブシートの前記開口を交互に開閉し、ハウジ
ングの前記ガス流入口、ガス流出口に各区画室を交互に
連通させる。これによりダイヤフラムが往復運動し、こ
のダイヤフラムの往復運動に基づいてガスメータを通る
ガス流量が検出される。

〈発明が解決しようとする課題〉 一般に、この種のガスメータでは、気温の変化によりガ
ス中の水分の一部がガスメータ中で凝結してミスト状と
なり、これかバルブとバルブシートとの間に付着しやす
い。そして寒冷時にはその付着した水分が夜間等ガスを
使用しない時間中に凍結することがある。その場合、朝
等においてガスを使用しようとしても、凍結のためにバ
ルブか回動できないため、ダイヤフラムも往復運動でき
ず、各計量室の各区画室にガスの流入、流出かできない
ことになる。そのため、ガスはカスメータを通過して流
れることができず、ガスか使用できない状態になる。

この発明は、バルブの凍結解除機能を備えたガスメータ
を提供することを課題とする。

く課題を解決するための手段〉 本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので
あり、ガスの圧力差に基づくダイヤフラムの往復運動に
基づいてガス流量を検出するガスメータであって、以下
のような、ハウジングと、バルブと、バルブ駆動部材と
、運動伝達機構と、バネ部材と、カム機構と、バルブリ
フト部材とを備えるものである。

ハウジングは、ガス流入口とガス流出口とを有するとと
もに、前記ダイヤフラムにより２つの区画室に区切られ
た計量室を備え、かつその各区画室にそれぞれ連通ずる
開口が形成されたバルブシートを有している。

バルブは、一定角度範囲で回動可能に設けられ、前記バ
ルブシート上を摺動して各開口を交互に塞ぎ、各区画室
を前記ガス流入口とガス流出口とに交互に連通させると
ともに、そのバルブシートから浮き上がることが許容さ
れている。

バルブ駆動部材は、前記バルブと共通の共通軸線回りに
回動可能に設けられ、そのバルブに関して前記バルブシ
ートとは反対側に位置している。

運動伝達機構は、そのバルブ駆動部材に、前記ダイヤフ
ラムの往復運動をバルブ駆動運動に変換して伝達するも
のである。

バネ部材は、前記バルブとバルブ駆動部材との間に設け
られ、通常は両者を一体的な回動状態に維持するが、前
記共通軸線回りにおいて両部材間に作用する負荷が所定
値を越えると、それら両部材間における前記共通軸線回
りのねじれ回動を許容するものである。

カム機構は、前記バルブとバルブ駆動部材との間に設け
られ、それら両部材間に生じる前記ねじれ回動を、前記
共通軸線の軸方向において前記バルブ駆動部材が前記バ
ルブから遠ざかる向きの変位に変換する。

そして、バルブリフト部材は、前記バルブ駆動部材とバ
ルブとを、両者間の前記ねじれ回動を許容する状態で連
結し、前記カム機構の作用による前記バルブ駆動部材の
変位に従って、前記バルブを前記バルブシートから浮き
上がらせるものである。

〈作　用〉 このようなガスメータにおいては、ダイヤフラムの往復
運動が運動伝達機構によりバルブ駆動部材の回動運動に
変換される。そして、通常は、バネ部材によりバルブ駆
動部材と一体的にバルブか回動し、バルブはバルブシー
ト上を摺動し、各区画室をハウジングのガス流入口とガ
ス流出口との交互に連通させる。これによりダイヤフラ
ムが往復運動する。

バルブがバルブシートに凍結した場合は次のような作用
をする。

この凍結時において、ダイヤフラムの両側に生じるガス
の圧力差によりバルブ駆動部材が前述のようにバルブを
回動させようとするが、バルブは凍結により動きかとれ
ないため、そのバルブとバルブ駆動部材の共通軸線回り
における両者間の負荷が高まる。その負荷が所定値を越
えると、バネ部材の弾性力に抗して、それら両部材間に
はその共通軸線回りにねじれ回動が生じる。

そのねじれ回動に基づいて、カム機構により、バルブ駆
動部材はバルブとの共通軸線の軸方向においてバルブか
ら遠ざかる方向に変位させられる。

これらバルブ駆動部材とバルブとはバルブリフト部材で
連結されているため、バルブはバルブ駆動部材の上記変
位に従ってバルブリフト部材によりバルブシートから凍
結氷層を破壊しつつ強制的にリフトさせられる。

〈実施例〉 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

まず、そのガスメータ２の全体的構造について第３図〜
第５図に基づいて説明する。

第３図に示すようにハウジング本体１０の両側には各々
腹板１４が取り付けられ、図中はぼ左右対称的に、気密
性を有する２つの計量室１２かそれぞれ独立して形成さ
れている。各計量室１２の内部は、ダイヤフラム３０に
よりそれぞれ左右の区画室１２Ａ、１２Ｂに分割されて
いる。

各計量室１２の上部には、各々の区画室１２Ａ。

１２Ｂとは独立に各々ガス流出路２０が設けられている
（図には一方のみを示す）。これらのガス流出路２０は
第３図における紙面の手前へ延びた後に合流し、後述す
るガス流出ロア２（第４図参照）に連通している。

ハウジング本体１０の上面には、各計量室１２の各々の
区画室１２Ａ、］、２Ｂに通じる開口１６゜１８（図に
は１組のみを示す）が形成され、その間に各ガス流出路
２０の各開口２１が形成されている。

第３図〜第５図に示すように、ハウジング本体ＩＯの上
面には分配室ハウジング２２が固定されている。この分
配室ハウジング２２には前記の各開口１．６，１８．２
１に対応する通孔２２ａかそれぞれ形成されている（第
３図参照）。また、分配室ハウジング２２の第５図中の
下側には、前記カス流出路２２の送気通路接続孔２２ｂ
が形成されている。

分配室ハウジング２２の上面には、その各通孔２２ａと
対応する開口を有するバルブシート２４が固定されてい
る。各バルブシート２４の上面には、左右の計量室１２
に対応させて各々バルブ２６が設けられている。各バル
ブ２６は上方に膨らみ、その部分が空洞状となっている
。各バルブ２６は各バルブシート２４上を摺動しつつ一
定範囲で回動するように、分配室ハウジング２２に立て
られた各バルブ軸２８（第５図参照）に取り付けられて
いる。これらの各バルブ２６の回動により、各計量室１
２のそれぞれの区画室１２Ａ、１２Ｂに通じる開口１６
．１８が選択的に開放される。

そして、その際の開放されていない開口はバルブ２６の
内部を経てガス流出路２０に連通される。

第３図、第４図に示すように、前記各計量室１２の各ダ
イヤフラム３０には、その両側から挟み付けるように膜
板３２か固定されている。腹板１４側の膜板３２の中心
箇所には、はぼコの字形状の軸受３４が固定され、これ
らの軸受３４には、軸３６か回転可能に取り付けられて
いる。各軸３６には翼３８の一端が固定されており、こ
れら各Ｍ３８の他端は、ハウジング本体１０に対して回
転可能に取り付けられた翼軸４０に固定されている。し
たがって、ダイヤフラム３０が第３図においての左右方
向に往復運動をすると、前記の翼３８を通じて翼軸４０
がその軸心回りに往復回動をすることになる。

分配室ハウジング２２の近傍には箱状のクランク軸受５
１　（第４図参照）が取り付けられ、そのクランク軸受
５１を貫いてクランク軸５０が回転可能に支持されてい
る。クランク軸５０の下部に取り付けられた下クランク
アーム５３には、２つの小ひじ金４４がピン連結され、
これらは各々ひじ金４２にピン連結され、各ひじ金４２
は翼軸４０に固定されている。したがって、ダイヤフラ
ム３０の往復回動に基づいて翼軸４０が往復回動ずれば
、ひじ金４２及び小ひじ金４４を通じてクランク軸５０
が回転させられることになる。

また、クランク軸５０の上部に取り付けられた上クラン
クアーム５２には２つのロット５４の一端がピン結合さ
れ、これらの各ロッド５４の他端には、各々、前バルブ
アーム５５（バルブ駆動部材）の一端がピン結合されて
いる。これらの各前バルブアーム５５の他端は、前記の
バルブ軸２８の各バルブ２６より上側に、回動可能に取
り付けられている。

また、バルブ軸２８には、上下方向においてバルブ２６
と前バルブアーム５５との間に、後バルブアーム５７が
回動可能に取り付けられている。

この後バルブアーム５７の先端５７ａはバルブ２６の先
端の２つの爪部２６ａの間に嵌入されており、後バルブ
アーム５７とバルブ２６とは、バルブ軸２８に対して一
体的に回動する。そして、前バルブアーム５５と後バル
ブアーム５７とは、後に詳述するように、板バネ８０で
バルブ軸２８まわりに通常は一定の角度を保つようにさ
れている。

したがって、クランク軸５０が一方向に連続して回転す
ると、上クランクアーム５２．ロッド５４゜前バルブア
ーム５５．後バルブアーム５７を通じて、それぞれのバ
ルブ２６がそのバルブ軸２８を回動支点として往復回動
を繰り返すこととなる。

なお、クランク軸受５１のパルプ２６側壁面には小突起
６０が設けられ、その小突起６０をほぼ取り囲むように
しの字状の逆転止具６１がピン止めされている。この逆
転止具６１の上部は上クランクアーム５２の回転軌道面
より少し上に突出しており、上クランクアーム５２の一
方向の回転は許容し、その逆方向の回転は逆転止具６１
が小突起６０に係合することにより阻止する。これによ
り、クランク軸５０の回転は一方向のみに規制される。

また、クランク軸５０にはウオームギヤ６２が取り付け
られており、これに対応するホイールギヤ６４を有する
水平クランク軸６６が、クランク軸受５１に取り付けら
れている。このため、クランク軸５０の回転により、水
平クランク軸６６が回転させられる。この回転に基づい
て第３図、第５図に示すカウンター７７が駆動され、ガ
ス流量をカウントする。カウンター７７はカウンターカ
バー７６の内部に納められており、このカバー７６の前
面にはカウンター７７によって積算されたガス流量を表
示する表示部７８が設けられている。

ハウジング本体１０の上部には、上ケース７０が固定さ
れている。この上ケース７０には、図示しないガスパイ
プがそれぞれ接続されるガス流入ロア１及びガス流出ロ
ア２か形成されている（第４図参照）。このガス流出ロ
ア２は送気通路７３によって分配室ハウジング２２の送
気通路接続孔２２ｂ（第５図参照）に連通させられ、ハ
ウジング本体１０のガス流出路２０に連通している。

次に、このガスメータ２のバルブ凍結解除機能に関する
部分について第１図（ａ）、第２図（ａ）を中心に説明
する。

前述のように、バルブ軸２８へはバルブ２６゜後バルブ
アーム５７．前バルブアーム５５が下（バルブシート２
４側）からこの順序で取り付けられており、全てバルブ
軸２８の回りに回動可能とされている。バルブ軸２８の
下部のすぐ外側には、肉薄の小円筒２８ａが回動可能に
嵌入されている。この小円筒２８ａの下部は、バルブ軸
２８の分配室ハウジング２２近傍の肉厚部分２８ｂの上
面に着座している。そして、バルブ２６はこの小円筒２
８ａに対して回動可能に、かつ軸方向に移動可能に嵌入
されている。後バルブアーム５７はその小円筒の上部に
固定されている。前バルブアーム５５の取り付けは、バ
ルブ軸２８の軸方向にも移動可能なものである。

前バルブアーム５５の一側部には、板バネ８０がその基
端部において取り付けられている。後バルブアーム５７
には板バネ取付部８２が設けられている。これは、後バ
ルブアーム５７の一側部において隣り合って、かつ後バ
ルブアーム５７の幅方向に少しズレを有して上方に突出
する突出片８２ａ、８２ｂからなっており、その隙間に
板バネ８０の先端部が差し入れられている。これにより
、前バルブアーム５５と後バルブアーム５７とは、通常
は一体的に回動する。そして、両アーム５５゜５７間に
作用する負荷が所定値を越えると、両アーム５５．５７
間には一定のねじれ回動が許容される。

後バルブアーム５７の上面のバルブ軸２８の近傍部分に
は、バルブ軸２８に回動可能に嵌入するカム８４が固定
されている。このカム８４は斜面状の上面を有する肉厚
円筒形状をしている。また、前バルブアーム５５の下面
のバルブ軸２８の近傍部分には、バルブ軸２８に回動可
能に（軸方向にも移動可能に）嵌入するカム従動体８６
が固定されている。このカム従動体８６はカム８４と同
様の肉厚円筒形状をしており、カム８４の上面に対応す
る斜面状の下面を有している。このカム８４とカム従動
体８６とが前バルブアーム５５を上方へ浮き上がらせる
カム機構を形成している。

また、前バルブアーム５５のロッド５４とは反対側の端
には、鉛直下方向の折曲部５５ａが形成されており、こ
の折曲部５５ａには、バルブリフタ８８が取付けられて
いる。バルブリフタ８８は鉤形状をしており、その下部
はバルブ２６の後端２６ｂの下面に接している。バルブ
リフタ８８は、後バルブアーム５７に上下方向に調整可
能にねじ止めされたスライダ９０に対し、折曲部５５ａ
に設けられた縦長孔５５ｂを通して高さ調整可能にねじ
止めされている。

次に、このガスメータ２の、通常の状態（バルブ２６が
凍結していない状態）の全体的な作動を第３図〜第５図
に基づいて説明する。

いま、ハウジング本体１０の左右の計量室１２内の各ダ
イヤフラム３０と、各バルブ２６とは第３図、第５図に
示す状態にあるものとする。ガスが使用されることによ
り、ガス流入ロア１から上ケース７０内に流入したガス
は、その時点において開放されている右側の計量室１２
の開口１８から、区画室１２Ｂに流入する。このときそ
の計量室１２の区画室１２Ａは、開口１６及びバルブ２
６の内部を通じてガス流出路２０に連通し、ガス流出ロ
ア２に連通している。そのため、第３図中の右側のダイ
ヤフラム３０は、区画室１２Ｂに流入するガス圧と区画
室１２Ａから流出するガス圧との差圧により、第３図に
示す状態から図中の右方向に作動する。このダイヤフラ
ム３０の作動に基づいてクランク軸５０が回転し、そし
て各バルブ２６が回動する。そのため、今度はこの開口
１６が上ケース７０の内部に開放され、開口１８がバル
ブ２６の内部を経てガス流出路２０に通じることになる
。また、これと相前後して、第３図。

第５図中の左側の計量室１２のダイヤフラム３０゜バル
ブ２６も同様に作動する。

このように各計量室１２の各々の区画室１２Ａ。

１２Ｂが交互にガス流入状態、ガス流出状態となり各ダ
イヤフラムが往復回動し、これに基づいてカウンタ７７
によりガスメータ２中を流れるガス流量が検出されると
ともに、各バルブ２６が駆動される。

次に、このガスメータ２のバルブ凍結解除機能に関する
作動について、第１図、第２図を中心に説明する。

低温状態下におけるガスの不使用時（すなわちバルブ２
６が回動していないとき）に、ガス中の水分によりバル
ブ２６がバルブシート２４に凍結した場合において、再
びガスを使用しようとするとき、本ガスメータ２は次の
ような作動をする。

第１図（ａ）、第２図（ａ）は、ガスを再使用する前の
バルブ２６等の状態を示した図である。

ガスを再使用しようとすると、前述のように、ダイヤフ
ラム３０の両側に生じる差圧により駆動力が生じ、クラ
ンク軸５０等を経て、各前バルブアーム５５が第２図（
ｂ）において矢印で示す時計方向へ回動しようとする。

しかし、バルブ２６がバルブシート２４に凍結している
ため、前バルブアーム５５と後バルブアーム５７とのバ
ルブ軸２８まわりの負荷が増大し、これが板バネ８０の
バネ力より大きくなると、第２図（ｂ）のように板バネ
８０がたわみ、前バルブアーム５５のみが少し回動（ね
じれ回動）する。

その際、カム従動体８６もカム８４の上面に当接しつつ
少し回動する。

このため、第１図（ｂ）のように、カム８４とカム従動
体８６との間にはバルブ軸２８の軸回り方向にズレが生
じ、カム従動体８６は小距離上方に移動する。これに伴
い、前バルブアーム５５．バルブリフタ８８もほぼ同じ
量だけ上方へ移動し、バルブリフタ８８がバルブ２６を
バルブシート２４から少し上方へ浮き上がらせる。これ
により、バルブ２６とバルブシート２４との凍結が解除
され、バルブ２６ひいてはこのガスメータ２は正常に機
能する状態となる。

本実施例では、前バルブアーム５５を上方へ浮き上がら
せるだめのカム機構として、円筒体を斜めに切断した形
態の斜面カムを用いたが、それに限らず、例えば溝カム
等さまざまな形状２機構を用いることができる。

また、前バルブアーム５５と後バルブアーム５７との間
に設けられるバネ部材も、本実施例のような板バネに限
らず、例えばねじりバネ等他のものを用いることもでき
る。

その他、当業者の知識に基づき、種々の変更を加えた態
様で本発明を実施できることはもちろんである。

〈発明の効果〉 この発明によれば、バルブがバルブシートに凍結した場
合でも、ダイヤフラムの回動に基づいてカム機構の作用
でバルブが強制的にバルブシートから引き上げられ、そ
の凍結が簡単に解除される。

また、本発明のバルブの凍結解除は、電気等によって加
熱するものではなく、ガスの流入、流出によってダイヤ
フラムに生じる、ガスメータが本来的に有する駆動力を
利用するものであるため専用のエネルギー（加熱用熱源
等）が不要で経済的である。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａＬ（ｂ）は本発明の一実施例であるガスメー
タの主要部をバルブ凍結解除の過程に着目して示す左側
側面図であり、第２図（ａ）、（ｂ）は同じくその平面
図である。第３図は、そのガスメータの全体を示す縦断
面図（第５図中の■・・・■線で切断）であり、第４図
はその左側面図（その一部は第５図中の■・・・■線で
切断）、第５図はその横断面図（第３図中のＶ・・・Ｖ
線で切断）である。 ２・・・ガスメータ ２４・・・バルブシート ・・・バルブ ・・・前バルブアーム ・・・後バルブアーム ・・・板バネ ・・・カム ・・・カム従動体 ・・・バルブリフタ 出願人　　東洋ガスメーター株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ガスの圧力差に基づくダイヤフラムの往復運動に基づい
   てガス流量を検出するガスメータであって、 ガス流入口とガス流出口とを有するとともに、前記ダイ
   ヤフラムにより２つの区画室に区切られた計量室を備え
   、かつその各区画室にそれぞれ連通する開口が形成され
   たバルブシートを有するハウジングと、 一定角度範囲で回動可能に設けられ、前記バルブシート
   上を摺動して前記各開口を交互に塞ぎ、各区画室を前記
   ガス流入口とガス流出口とに交互に連通させるとともに
   、そのバルブシートから浮き上がることが許容されるバ
   ルブと、 前記バルブと共通の共通軸線回りに回動可能に設けられ
   、そのバルブに関して前記バルブシートとは反対側に位
   置するバルブ駆動部材と、 そのバルブ駆動部材に、前記ダイヤフラムの往復運動を
   バルブ駆動運動に変換して伝達する運動伝達機構と、 前記バルブとバルブ駆動部材との間に設けられ、通常は
   両者を一体的な回動状態に維持するが、前記共通軸線回
   りにおいて両部材間に作用する負荷が所定値を越えると
   、それら両部材間における前記共通軸線回りのねじれ回
   動を許容するバネ部材と、 前記バルブとバルブ駆動部材との間に設けられ、それら
   両部材間に生じる前記ねじれ回動を、前記共通軸線の軸
   方向において前記バルブ駆動部材が前記バルブから遠ざ
   かる向きの変位に変換するカム機構と、 前記バルブ駆動部材とバルブとを、両者間の前記ねじれ
   回動を許容する状態で連結し、前記カム機構の作用によ
   る前記バルブ駆動部材の変位に従って、前記バルブを前
   記バルブシートから浮き上がらせるバルブリフト部材と を備えることを特徴とするバルブ凍結解除機能を備えた
   ガスメータ。