JPS6039775Y2 - ガスメ−タ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、都市ガスなどのガスの圧力による計量膜の往
復運動によってガス量を積算するガスメータに関する。

ガスメータは、ガスの圧力を用い、切り換え弁の動作に
よって計量膜で仕切った計量室を交互に充満、排出を繰
り返し、このときの計量膜の往復運動を一対に組み合わ
せてクランク機構によって回転運動に変換し、ガス量を
積算する。

ガスメータの内部の温度が低下しガスに含まれる水分の
凝固点以下になると、水分の凝固によって切り換え弁の
弁体が弁座に固着し、ガスメータが作動せず、ガスの供
給、ガス量の積算が不可能になることがある。

したがって本考案の目的は、ガスに含される水分などの
凝固性物質の凝固点以下の温度でも弁体が弁座に固着せ
ず、ガス量の積算が可能なガスメータを提供することで
ある。

第１図は本考案の一実施例の正面図、第２図はその平面
図、第３図はその左側面図である。

ガスメータ１は、計量室本体２，３と切り換え弁４゜５
とクランク機構６とがケーシング７内に収納されて構成
されている。

ケーシング７には、ガスの流入口８と流出口９とが形成
されている。

流入口８はケーシング７の内方に開口し、流出口９は弁
孔１０に連通する。

計量室本体２は、可撓性の計量膜１１で仕切られ、一対
の計量室１２．１３が形成される。

計量室本体２上には、各計量室１２．１３にそれぞれ連
通する弁孔１４，１５を有する弁座１６が形成される。

弁座１６とこの弁座１６上を摺動する弁体１７とを含ん
で切り換え弁４が構成される。

ケーシング７と計量室本体２との間には、流入口８から
ガスメータ１内に流入したガスを弁体１７によってふさ
がれていない弁孔１４または１５を通じて計量室１２ま
たは１３に連通するための分配室１８が構成される。

計量膜１１は、膜板１９，２０によって挾持される。

膜板２０には、回動翼２１の一端部が枢着される。

回動翼２１の他端部は、翼軸２２に固着される。

翼軸２２は計量室本体２外に突出し、翼軸２２の上端部
には肘金２３の一端部が固着される。

肘金２３の他端部の上面には立ち上がり部２４が立設さ
れ、下面には垂下ピン２５が固設される。

垂下ピン２５は、弁棒取付具３４に経通される。

弁棒取付具３４には、弁棒２８の一端部が螺着される。

弁棒取付具３４は垂下ピン２５に沿って上下に変位でき
、これに伴なって弁棒２８の一端部は上下に変位できる
。

弁棒２８の他端部は、弁体２９に固着される。

弁体２９には、他の弁棒３０の一端部が固着される。

弁棒２８，３０の軸線は、互いに平行である。

弁棒３０の他端部は、弁座３１上に螺着された上下に延
びる長孔を有する案内片３２の長孔に経通する。

弁棒３０の他端部は、案内片３２の長孔に沿って上下に
変位できる。

弁体２９は、弁体２９と弁棒２Ｂ、３０の重力によって
弁座３１上に乗載されている。

このように、計量膜１１は、膜板１９，２０、回動翼２
１、翼軸２２、肘金２３および弁棒２８，３０を介して
弁体２９に連結する。

計量室本体３に装着した計量膜も、同様にして膜板、回
動翼、翼軸、肘金３５および弁棒を介して弁体１７に連
結する。

肘金２３．３５は、立ち上がり部２４．３６において、
クランク機構６にそれぞれ連結する。

クランク機構６は、ケーシング７の側部に設けられた積
算装置３７に連結する。

肘金２３の自由端部の下面には、Ｕ字状に屈曲形成され
た帯状のバイメタル２６の一端部が、肘金２３の下面に
沿ってねじ２７によって螺着される。

バイメタル２６は、外側の金属の熱膨張率が内側の金属
の熱膨張率よりも小さい。

バイメタル２６の他端部は、弁棒取付具３４の下方に位
置し、ガスに含まれる水分の凝固点よりも高い温度では
弁棒取付具３４の下面と間隔を有し、ガスに含まれる水
分の凝固点以下の温度では弁棒取付具３４の下面に接触
するように構成される。

弁座３１には、Ｕ字状に屈曲形成された帯状のバイメタ
ル３３の一端部が、弁座３１と案内片３２とによって挟
持される。

バイメタル３３は、外側は金属の熱膨張率が内側の金属
の熱膨張率よりも大きい。

バイメタル３３の他端部は、弁棒３０の自由端部の下方
に位置し、ガスに含まれる水分の凝固点よりも高い温度
では弁棒３０の自由端部の下面と間隔を有し、ガスに含
まれる水分の凝固点以下の温度では弁棒３０の下面に接
触するように構成される。

弁体１７に固着された弁棒に関しても、バイメタル２６
．３３と同様なバイメタル３９゜４０がそれぞれ設けら
れる。

次に、この実施例の動作を述べる。

ガスを使用すると、ガスは流入口８からガスメータ１内
に流入し、分配室１８を経て、弁体１７によってふさが
れていない弁孔１４または１５から計量室１２または１
３に流入する。

計量室１２または１３にガスが流入すると、ガス圧によ
って計量膜が押圧され、計量室１２または１３を拡大す
る。

第１図〜第３図は、弁孔１４から計量室１２にガスが流
入し、計量膜１１が押圧されて計量室１２の容積が最大
になった状態を図示する。

計量膜１１の変位によって他方の計量室（第１図〜第３
図では、参照符号１３）が縮少し、その内部に貯留され
ていたガスが、弁孔１０を通り流出口９からガスメータ
１外へ流出する。

計量膜１１が変位すると、膜板１９，２０および回動翼
２１を介して翼軸２２が回動する。

翼軸２２の回動に伴ない肘金２３が揺動し、弁棒２８，
３０を介して弁体２９か弁座３１上を摺動し、分配室３
８から計量室への連通状態を切り換える。

このような計量膜１１は、膜板１９，２０、回動翼２１
、翼軸２２、肘金２３および弁棒２８．３０を介して弁
体２９を連動する。

計量室本体３に装着した計量膜も、同様にして膜板、回
動翼、翼軸、肘金３５および弁棒を介して弁体１７を連
動する。

肘金２３．３５はまたクランク機構６にそれぞれ連結し
ているので、計量膜１１などと弁体１７，２９の運動は
一対に組み合わせられて繰り返され、計量室１１．１２
などは互いに充満、排出を繰り返す。

このときの計量膜１１などの往復運動が一対に組み合わ
せられてクランク機構６によって回転運動に変換され、
この回転運動が積算装置３７に伝達されてガス量が積算
される。

ガスメータ１の内部の温度がガスに含まれる水分の凝固
点より高い場合は、バイメタル２６は曲率が小（半径が
大）であるように変形しており、バイメタル２６の作動
端部は下方に変位している。

したがってバイメタル２６の作動端部は、弁棒取付具３
４を介して弁棒２８の一端部を持ち上げていない。

まだバイメタル３３は曲率が大（半径が小）であるよう
に変形しており、バイメタル３３の作動端部は下方に変
位している。

したがってバイメタル３３の作動端部は、弁棒３０の一
端部を持ち上げていない。

したがって弁体２９は弁座３０に密着しており、弁体２
９と弁座３０との間に間隙が生じていてガスが漏れると
いうことはない。

また弁棒取付具３４および弁棒３０の一端部にバイメタ
ル２６．３３の作動端部がそれぞれ接触して、弁体２９
の摺動に支障を生じるということはない。

バイメタル３９．４０に関してモ同様である。

ガス不使用時には、計量膜１１などは運動せず、弁体１
７，２９は弁座１６，３１上でそれぞれ静止している。

このような状態でガスメータ１の内部の温度がガスに含
まれる水分の凝固点以下に低下するとガスに含まれる水
分が弁体１７，２９、弁座１６，３１等の表面において
凝固する。

このときバイメタル２６は曲率が大（半径が小）である
ように変形している。

したがってバイメタル２６の作動端部は、上方に変位し
て、弁棒取付具３４を介して弁棒２８の一端部を持ち上
げている。

これによって弁体２９が上方に変位して、弁体２９と弁
座３１との間に間隙が生じている。

またバイメタル３３は曲率が小（半径が大）であるよう
に変形している。

したがってバイメタル３３の作動端部は、上方に変位し
て、弁棒３０の一端部を持ち上げている。

これによっても弁体２９が上方に変位して、弁体２９と
弁座３１との間に間隙が生じている。

この状態を第４図に示す。バイメタル３９．４０に関し
ても同様である。

弁体１７．２９と弁座１６．・３１との間に生じた間隙
によって、弁体１７，２９が弁座１６，３１にそれぞれ
固着することが防止され、またたとえ弁体１７．２９が
弁座１６，３１にそれぞれ固着することがあっても、そ
の領域は小さいので小さい駆動力で弁体１７，２９が摺
動しうる。

このような状態でガスを使用すると、弁体１７，２９が
弁座１６．３１上をそれぞれ摺動し、ガスメータ１内を
ガスが流過する。

通常、ガスは地中埋設管を導通してガスメータ１内に流
入するので、ガスメータ１内に流入するガスの温度は、
地下温度とほぼ等しい。

したがって地上に設置されたガスメータ１の内部の温度
がガスに含まれる水分の凝固点以下に低下した場合でも
、ガスの温度はガスに含まれる水分の凝固点の温度より
も高い。

したがってガスメータ１中をガスが流過すると、ガスが
保有する熱によってガスメータ１内の温度が上昇し、弁
体１７，２９、弁座１６，３１等の表面において凝固し
た水分が融解する。

また、弁体１７，２９が弁座１６，３１にそれぞれ固着
して弁座１６゜３１上をそれぞれ摺動することができな
い場合も、弁体１７，２９と弁座１６，３１との各々の
間隙を通ってガスが流過し、ガスメータ１内をガスが流
過する。

実験によれば家庭用コンロに点火燃焼可能であり、ガス
メータ１内を多量のガスが流過する。

したがって、弁体１７，２９が弁座１６．３１にそれぞ
れ固着して弁座１６，３１上をそれぞれ摺動することが
できない場合も、ガスを使用するとガスメータ１内をガ
スが流過して凝固した水分が融解するので、固着力が減
少し、摺動することができるようになる。

ガスメータ１内をガスが流過してガスメータ１内の温度
が上昇すると、バイメタル２６．３９は曲率が小（半径
が大）となるように変位し、バイメタル３３．４０は曲
率が大（半径が小）となるように変位する。

これによってガス不使用時に存在していた弁体１７，２
９と弁座１６．３１との間隙はそれぞれ消滅し、弁体１
７．２９は弁座１６．３１にそれぞれ密着して摺動しう
るようになる。

したがってガスの積算誤差は小さく、実用上は支障がな
い。

バイメタル２６，３３，３９．４０としてＪＩＳＣ−２
５３０電気用バイメタル板１種（ＴＭＩ）を用いた場合
、その作動端部の変位量はＪＩＳに定められている第１
式から求められる。

Ｋ＝ （Ｄ２− ＤＩ）ｔ ・・曲（
１）１２（Ｔ２−ＴＩ） Ｋ：わん回定数（１／℃） Ｄ２：温度Ｔ２（°Ｃ）における直線から求めた値（Ｔ
ＩｒＩｎ） Ｄｌ：温度ＴＩ（℃）における直線から求めた値（ＷＩ
Ｉｔ） ｔ：バイメタルの厚み（ｒＩｖｎ） １：作動部の腕の長さくｒＩｒＭ） すなわち、厚みｔ＝０．７ｍｍ、温度１０°Ｃにおける
バイメタルの作動端部の変位量を零と仮定すると、作動
部の腕の長さ］１＝７０ｍｍ、ｌ２＝４−にそれぞれ対
応する作動端部の変位量ｄｌ、 ｄ２ （第４図参照）
は、第１式から求めて第１表のごとくである。

ｄｌ、ｄ２＝Ｄ２−Ｄｌ弁体２９の摺動力向の長さをＬ
、弁棒２８，３０の長さをそれぞれＬｍ、 Ｌ２とすれ
ば、弁体２９と弁座３１との最大間隙量ｄは、近似的に
第２式、第３式で表わされる。

山≧ｄ２のとき、 １−ｄ２ ｄ丹（１２＋ （Ｌ ＋ Ｌ２） Ｌ＋ Ｌ １ ＋
Ｌ２ ・・・（２）ｄ Ｋｄ ２のとき、 ２−ｄｌ ｄ云山十（Ｌ十Ｌ１）Ｌ＋Ｌｌ＋Ｌ２ ・・・
（３）弁体１７についても同様である。

本件発明者の実験では、冬期でもガスメータ１が作動し
、ガス量を積算することができた。

上述の実施例では、バイメタル２６． ３３． ３９．
４０を計４個設けているが、他の実施例として、これら
のバイメタル２６，３３，３９．４０のうちの１個また
は２個以上を設けてもよい。

上述の実施例では、バイメタル２６は弁棒取付具３４を
介して弁棒２８の一端部を持ち上げるように設けられて
いるが、他の実施例として直接弁体２９を押し上けるよ
うに設けてもよい。

バイメタル３３．３９．４０についても同様である。

第５図は本考案の他の実施例の正面図、第６図はその平
面図である。

翼軸４１，４２は、前述の実施例と同様に２つの計量室
本体をそれぞれ仕切る２つの計量膜にそれぞれ連結する
。

翼軸４１゜４２の上端部には、肘金４３．４４の一端部
がそれぞれ固着する。

肘金４３．４４の他端部は、クランク機構４５に連結す
る。

クランク機構４５は、連結杆４６，４７を介して弁体４
Ｂ、４９に連結する。

連結杆４８．４９は、その両端部において枢軸５０．５
１．５２にそれぞれ緩やかに枢着される。

弁体４８，４９は、ねじ５３，５４にそれぞれ緩やかに
枢着し、弁体４８，４９の重力によって弁座５５．５６
上にそれぞれ乗載する。

弁体４Ｂ、４９は、ねじ５３，５４に沿って上下にそれ
ぞれ変位できる。

このように計量膜は、クランク機構４５を介して弁体４
８，４９に連結する。

クランク機構４５は、継手５７．５８を介してガス量の
積算装置５９に連結する。

ねじ５；には、弾力性のある中空の円環の内部に温度の
低下とともに膨張する水などの液体を封入した熱応動部
材６０が緩着される。

この熱応動部材６０は、弁体４９と弁座５６の間に配置
され、ガスに含まれる水分の凝固点よりも高い温度では
弁体４９の下面と間隔を有し、ガスに含まれる水分の凝
固点以下の温度では弁体４９の下面に接触するように構
成される。

ねじ５３にも、同様な熱応動部材が設けられる。

つぎにこの実施例の動作を述べる。

ガスを使用すると、計量膜が変位し、これに伴なって翼
軸４１．４２を介して肘金４３．４４がそれぞれ揺動す
る。

肘金４３．４４の揺動に伴ない、クランク機構４５およ
び連結杆４６．４７を介して弁体４８．４９が弁座５５
，５６上をそれぞれ摺動し、分配室から計量室への連通
状態を切り換える。

このように計量膜と弁体４Ｂ、４９の運動はクランク機
構４５を介して一対に組み合わせられて繰り返され、計
量膜の往復運動が一対に組み合わせられてクランク機構
４５によって回転運動に変換され、この回転連動が継手
５７．５８を介して積算装置５９に伝達されてガス量が
積算される。

ガスメータ１の内部の温度がガスに含まれる水分の凝固
点より高い場合は、熱応動部材６０は弁体４９を持ち上
げていない。

したがって弁体４９は弁座５６に密着しており、弁体４
９と弁座５６との間に間隙が生じていてガスが漏れると
いうことはない。

また弁体４９に熱応動部材６０が接１’Ｈ−：：して、
弁体４９の摺動に支障を生じるということはない。

ガスメータ１の内部の温度がガスに含まれる水分の凝固
点以下の場合は、熱応動部材６０は弁体４９を押し上げ
ている。

これによって弁体４９は上方に変位して、弁体４９と弁
座５６との間に間隙が生じているので、前述の実施例の
場合と同様にガスメータが作動する。

この実施例では、熱応動部材６０などを２個設けている
が、他の実施例として１個でもよい。

以上の実施例では、ガスメータは２つの計量室本体から
戊るものであるが、他の実施例としてガスメータは１つ
の計量室本体から成るものであつてもよい。

以上の実施例では、熱応動部材は前述のようなバイメタ
ルや弾性力のある中空の円環の内部に温度の低下ととも
に膨張する水などの液体を封入した熱応動部材であるが
、他の実施例としてバイメタルの温度による変形によっ
てガスに含まれる水分の凝固点の上下の温度でそれぞれ
安定位置をとることができる熱応動部材などであっても
よい。

この熱応動部材の場合は、ガスに含まれる水分の凝固点
より高い温度における安定状態では、弁体は弁体の重力
等によって弁座上に乗載され、弁体は弁座に密着する。

またガスに含まれる水分の凝固点より低い温度における
安定状態では、熱応動部材は弁体を押し上げ、弁体は上
方に変位して弁体と弁座との間に間隔が生じる。

以上の実施例では、ガスに含まれる凝固性物質は水分で
あるが、他の実施例として水分以外の物質であってもよ
い。

以上の実施例では、弁体と弁座との間に間隙を生じるよ
うに弁体を変位させる方向は上方であるが、他の実施例
として上方以外の方向であってもよい。

以上の実施例では、熱応動部材は、ガスに含まれる水の
凝固点よりも高い温度では弁棒、弁体などの下面と間隔
を有するが、他の実施例として弁体の摺動に支障を生じ
ない限りにおいて熱応動部材は弁棒、弁体などと接触を
してもよい。

以上のように、本考案は、ガスに含まれる凝固性物質の
凝固点以下の温度において弁体と弁座の間に間隙が生じ
るように弁体を変位させる熱応動部材を切り換え弁に関
連して設けているので、ガスに含まれる凝固性物質の凝
固点以下の温度でも弁体が弁座に固着せず、ガス量を積
算することできる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本考案の一実施例の正面図、第２図はその平面
図、第３図はその左側面図、第４図はその作動を説明す
るための左側面図と背面図の一部分の展開図、第５図は
本考案の他の実施例の正面図、第６図はその平面図であ
る。 １・・・・・・ガスメータ、２，３・・・・・・計量室
本体、４．５・・・・・・切り換え弁、６，４５・・・
・・・クランク機構、８・・・・・・流入口、９・・・
・・・流出口、１０，１４゜１５・・・・・・弁孔、１
１・・・・・・計量膜、１２．１３・・・・・・計量室
、１６，３１，５５．５６・・・・・・弁座、１７、２
９．４８． ４９・・・・・・弁体、１８．３８・・・
・・・分配室、２２．４１． ４２・・・・・・翼軸、
２３，３５、 ４３． ４４・・・・・・肘金、２６．
３３． ３９． ４０・・・・・・バイメタル、２８
．３０・・・・・・弁棒、３７゜５９・・・・・・積算
装置、４６．４７・・・・・・連結杆、５３．５４・・
・・・・ねじ、５７．５８・・・・・・継手、６０・・
・・・・熱応動部材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 計量膜で仕切られた少なくとも一対の計量室を、その計
   量膜に連動する弁体と、各計量室に連結する弁孔を有し
   、弁体が摺動する弁座とを含む切り換え弁によって切り
   換えて、計量膜をガス圧によって往復運動させ、この往
   復運動によってガス量を積算するガスメータにおいて、
   ガスに含まれる凝固性物質の凝固点以下の温度において
   弁体と弁座との間に間隙が生じるように弁体を変位させ
   る熱応動部材を切り換え弁に関連して設けたことを特徴
   とするガスメータ。