JP2010071784A - 膜式ガスメータの計量膜構造 - Google Patents

Abstract

【課題】流量の計量精度を低下させる要因となる計量膜と膜板の取付け位置のずれを防止すると共に、シール剤の塗布もしくはパッキン部材の配設を行わずに計量膜表裏の流体の移動を確実に遮断することが可能な、膜式ガスメータの計量膜構造を提供する。
【解決手段】計量膜１は、膜板２ａ，２ｂを取り付けるための中央平面部３を有し、中央平面部３は嵌合柱４ａ，４ｂを有する。膜板２ａ，２ｂは、嵌合柱４ａ，４ｂに対応する位置に、嵌合柱４ａ，４ｂの外形と同形の貫通穴５ａ，５ｂが設けられ、貫通穴５ａ，５ｂに嵌合柱４ａ，４ｂが挿入された状態で計量膜１に取り付けられており、嵌合柱４ａ，４ｂの先端には、貫通穴５ａ，５ｂの形状よりも大きい先端部６ａ，６ｂを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、計量室内で計量膜が往復運動することにより流量を計量する膜式ガスメータにおける計量膜構造に関する。

膜式ガスメータは、計量室内に計量室を仕切るための計量膜を有し、この計量膜が被計測流体の流入により往復運動して、検出機構によりその往復運動を検出することで、被計測流体の流量を計量する。この計量膜の構造としては、従来、図６に示すような構造がある。

計量膜３１は、中央平面部３３及び斜辺部３８で示すように円錐台形状に成型されてなり、往復運動時に形状が安定するよう、その中央平面部３３が両面から２枚の膜板３２ａ，３２ｂにより挟まれている。膜板３２ａ，３２ｂの一方（ここでは膜板３２ａで例示）には、計量膜３１の往復運動を上記検出機構の一部である連動機構に伝達するための丁番形状突起部３７が設けられている。また、計量膜３１と膜板３２ａ，３２ｂの中心には共通位置に貫通穴３５が設けられている。その貫通穴３５にねじ３４を貫通し、計量膜３１の両面に配置された２枚の膜板３２ａ，３２ｂをねじ３４で締め付けることにより、膜板３２ａ，３２ｂで計量膜３１を挟み込み、計量膜３１と膜板３２ａ，３２ｂの取付け位置を規制している。

また、計量膜３１は、微小流量域での計量精度を確保するために、計量膜３１の表裏の流体の移動を確実に遮断する必要がある。ねじ３４によるねじ締めのための計量膜３１と膜板３２ａ，３２ｂの中心に設けた貫通穴３５における流体移動を遮断するために、ねじ３４が設けられる位置には、シール剤３９を塗布するか、もしくはＯリング４０などのパッキン部材を配設している。

特許文献１には、計量室を第１の計量室と第２の計量室とに仕切るように設けられ、前記第１の計量室及び第２の計量室に交互に導入される流体によって往復移動するのう膜と、こののう膜を挟むようにして設けられ、同のう膜の往復移動を安定化する一方及び他方の膜板と、これらの各膜板及びのう膜の中央部を挟んで圧縮するようにして連結する連結手段とを備えた膜式ガスメータの計量膜構造が開示されている。この計量膜構造では、一方及び他方の膜板が、これらの中央部に隆起する中央隆起部でのう膜を挟んで固定し、これらの中央隆起部より外側の案内部でのう膜に対して所定の隙間を空けながら同のう膜を案内するように構成されている。
特許第３１０３４９７号公報

しかしながら、図６で説明した計量膜構造では、中心部分のねじ締めによる膜板が計量膜を挟み込む力のみにより、計量膜と膜板の固定がなされているため、例えばメータ輸送時の振動により計量膜が半径方向に引っ張られ、計量膜と膜板の取り付け位置がずれることで、計量膜にシワがよることがある。このシワは、計量膜が作動する時の計量膜形状を不安定にさせ、膜式ガスメータにおける計量精度の低下を引き起こしてしまう。

また、図６で説明した計量膜構造及び特許文献１に記載の計量膜構造では、計量膜の両面に取り付けられる膜板を固定するためのねじを貫通させるため、計量膜中心には貫通穴が必要であり、この貫通穴からの流体の移動を確実に遮断するため、ねじ部位にはシール剤の塗布もしくはＯリングなどのパッキン部材の配設が必要となってしまう。

本発明は、上述のような実状に鑑みてなされたものであり、流量の計量精度を低下させる要因となる計量膜と膜板の取付け位置のずれを防止すると共に、シール剤の塗布もしくはパッキン部材の配設を行わずに計量膜表裏の流体の移動を確実に遮断することが可能な、膜式ガスメータの計量膜構造を提供することを、その目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の第１の技術手段は、計量室を有する膜式ガスメータにおける計量膜構造において、該計量室を仕切り、該計量室に交互に流入する流体により往復運動を行う計量膜と、該計量膜を挟むように設けられ該計量膜の形状を安定させるための２枚の膜板とを備え、前記計量膜は、前記膜板を取り付けるための中央平面部を有し、該中央平面部は嵌合柱を有し、前記膜板は、前記嵌合柱に対応する位置に、前記嵌合柱の外形と同形の貫通穴が設けられ、該貫通穴に前記嵌合柱が挿入された状態で前記計量膜に取り付けられており、前記嵌合柱の先端には、前記貫通穴の形状よりも大きい先端部を有することを特徴としたものである。

第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記先端部は、前記貫通穴に前記嵌合柱が挿入された後に取り付けられることを特徴としたものである。

第３の技術手段は、第１の技術手段において、前記先端部は、前記貫通穴の形状よりも大きく且つ前記貫通穴に押し込めることが可能な大きさをもち、当該計量膜構造は、前記貫通穴に前記嵌合柱を押し込むことで、前記計量膜に前記膜板が取り付けられることを特徴としたものである。

本発明に係る、膜式ガスメータの計量膜構造よれば、流量の計量精度を低下させる要因となる計量膜と膜板の取付け位置のずれを防止すると共に、シール剤の塗布もしくはパッキン部材の配設を行わずに計量膜表裏の流体の移動を確実に遮断することが可能となる。

図１は、本発明に係る、膜式ガスメータにおける計量膜構造の一例を示す斜視図である。また、図２は、本発明に係る、膜式ガスメータにおける計量膜構造の一例を示す断面図で、図１の計量膜の両面に膜板を取り付けた構造を示す断面図である。また、図３は、図２の計量膜構造における嵌合柱部分の拡大図である。

膜式ガスメータの計量膜１は、膜式ガスメータ本体の計量室を仕切るように設置される。そして、計量室に交互に流入する流体により計量膜１は往復運動を行い、この往復運動は連動機構に伝達され、流量が計測される。

計量膜１は、例えばポリエステルの基布に合成ゴムを貼り合わせて円錐台形状に成型されている。計量膜１は、その斜辺部８が屈曲自在となっているため、スムーズな往復運動を行うことができる。また、計量膜１の往復運動を確実に連動機構に伝達するために計量膜１の往復運動時の形状を安定させる必要があるため、計量膜１は２枚の膜板２ａ，２ｂを取り付けるための中央平面部３を有し、中央平面部３にはその両面から挟むように２枚の膜板２ａ，２ｂが取り付けられる。膜板２ａ，２ｂの一方（図２では膜板２ａで例示）には、計量膜１の往復運動をガスメータの連動機構に伝達するための丁番形状突起部７が設けられている。なお、図１では丁番形状突起部７を省略している。

以上のように構成された膜式ガスメータの計量膜構造において、本発明では、計量膜１の中央平面部３からは計量膜１に一体に成型された嵌合柱４ａ，４ｂが、中央平面部３外周に沿って複数隆起している。図１及び図２の例では、４つの嵌合柱４ａと４つの嵌合柱４ｂが隆起するように成型された例を挙げている。嵌合柱４ａ，４ｂが中央平面部３より隆起している例を挙げて説明するが、計量膜１の中央平面部３の両面にそれぞれ嵌合柱４ａ，４ｂを有せばよい。また、嵌合柱４ａ，４ｂは、計量膜１に一体に成型される必要はなく、中央平面部３に接着等により取り付けてもよい。

そして、膜板２ａ，２ｂは、それぞれ、嵌合柱４ａ，４ｂに対応する位置に貫通穴５ａ，５ｂが設けられている。貫通穴５ａ，５ｂは、嵌合柱４ａ，４ｂの外形と同形とする。膜板２ａ，２ｂは樹脂で成型すればよく、貫通穴５ａ，５ｂは成型時に形成してもよいし、後で穿ってもよい。

中央平面部３には膜板２ａ，２ｂが計量膜１を挟み込むように配置されるが、その際、貫通穴５ａ，５ｂにそれぞれ嵌合柱４ａ，４ｂが挿入（嵌合）された状態で、膜板２ａ，２ｂが計量膜１の中央平面部３に取り付けられる。このように、嵌合柱４ａ，４ｂとそれを挿入する貫通穴５ａ，５ｂとを設けることで、計量膜１と２枚の膜板２ａ，２ｂとの取付け位置を規制することができる。

そして、このような取り付けによって計量膜１と膜板２ａ，２ｂとは固定されるため、計量膜１と膜板２ａ，２ｂの取付け位置も規制されたままとなり、例えばメータ輸送時の振動により計量膜１が引っ張られ計量膜１と膜板２ａ，２ｂの取付け位置がずれてしまう、といった事態を防止することができる。

さらに、本発明では、嵌合柱４ａ，４ｂの先端に貫通穴５ａ，５ｂの形状（貫通穴５ａ，５ｂが円形の場合には貫通穴５ａ，５ｂの径）よりも大きい先端部（頭部）６ａ，６ｂを有する。例えば、先端部６ａ，６ｂは、傘形状や半球形状のようなテーパ状に嵌合柱４ａ，４ｂの先端に設ければよい。

先端部６ａ，６ｂは、貫通穴５ａ，５ｂに嵌合柱４ａ，４ｂが挿入された後に、接着等により取り付けてもよい。代替案として、先端部６ａ，６ｂは、貫通穴５ａ，５ｂの形状よりも大きく且つ貫通穴５ａ，５ｂに押し込めることが可能な大きさをもつように嵌合柱４ａ，４ｂに接着等により取り付けてもよい。そして、貫通穴５ａ，５ｂに嵌合柱４ａ，４ｂを押し込むことで、計量膜１に膜板２ａ，２ｂを取り付ければよい。

先端部６ａ，６ｂを設けることで、計量膜１と膜板２ａ，２ｂを固定し、計量膜１からの膜板２ａ，２ｂの外れ（脱落）を防止することができる。従って、従来技術のような膜板中心部でのねじ締めを必要とせず、計量膜の中心の貫通穴が不要となるため計量膜表裏の流体の移動は確実に遮断される。このため、ねじが不要となり使用部品の削減が可能となるだけでなく、従来技術のような計量膜表裏の流体の移動を遮断するためのシール剤の塗布もしくはパッキン部材の使用も不要となる。

以上、本発明によれば、嵌合柱４ａ，４ｂと貫通穴５ａ，５ｂとの嵌合により、計量膜１と膜板２ａ，２ｂとの取付け位置が確実に固定されるため、流量の計量精度を低下させる要因となる計量膜１と膜板２ａ，２ｂとのずれを、防止することができる。

また、嵌合柱４ａ，４ｂの材質は、計量膜１の材質と同材質に限らず、異種材質としても同様の効果が得られる。また、計量膜１の形状は、円錐台形状に限らず、四角形状、多角形形状、トラック形状など他の形状であってもよい。また、膜板２ａ，２ｂの材質は、樹脂の成型部材に限らず、金属でも同様の効果が得られる。

以上、図１〜図３を参照して、確実に計量膜１と膜板２ａ，２ｂを固定するためにより好ましい例として、嵌合柱４ａ，４ｂ及び貫通穴５ａ，５ｂを中央平面部３の両面の外周部に沿って複数設ける例を説明したが、その配置はこれに限ったものではない。図４及び図５を参照して他の配置を説明する。図４、図５は、それぞれ、本発明に係る計量膜構造に適用できる計量膜の他の例を示す図である。

図４に例示するように、計量膜１１の両面の中心に１つずつ嵌合柱１４（勿論先端部が設けられている）を設け、膜板の貫通穴を対応させて設けても、図１〜図３での例と同様の効果は得られる。また、さらに効果を得るために、図５に例示するように、図１〜図３での例に図４での例を組み合わせてもよい。つまり、計量膜２１の両面に、中心の嵌合柱１４と外周部に沿った複数の嵌合柱２４とを設け、膜板の貫通穴を対応させて設けることで、より計量膜と膜板とのずれを防止することができる。

本発明に係る、膜式ガスメータにおける計量膜構造の一例を示す斜視図である。 本発明に係る、膜式ガスメータにおける計量膜構造の一例を示す断面図で、図１の計量膜の両面に膜板を取り付けた構造を示す断面図である。 図２の計量膜構造における嵌合柱部分の拡大図である。 本発明に係る計量膜構造に適用できる計量膜の他の例を示す図である。 本発明に係る計量膜構造に適用できる計量膜の他の例を示す図である。 従来の膜式ガスメータにおける計量膜構造を示す断面図である。

符号の説明

１，１１，２１…計量膜、２ａ，２ｂ…膜板、３…中央平面部、４ａ，４ｂ…嵌合柱、５ａ，５ｂ…貫通穴、６ａ，６ｂ…先端部、７…丁番形状突起部、８…斜辺部、１４，２４…嵌合柱。

Claims (3)

1. 計量室を有する膜式ガスメータにおける計量膜構造において、
   該計量室を仕切り、該計量室に交互に流入する流体により往復運動を行う計量膜と、該計量膜を挟むように設けられ該計量膜の形状を安定させるための２枚の膜板とを備え、
   前記計量膜は、前記膜板を取り付けるための中央平面部を有し、該中央平面部は嵌合柱を有し、
   前記膜板は、前記嵌合柱に対応する位置に、前記嵌合柱の外形と同形の貫通穴が設けられ、該貫通穴に前記嵌合柱が挿入された状態で前記計量膜に取り付けられており、
   前記嵌合柱の先端には、前記貫通穴の形状よりも大きい先端部を有することを特徴とした、膜式ガスメータの計量膜構造。
2. 前記先端部は、前記貫通穴に前記嵌合柱が挿入された後に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の膜式ガスメータの計量膜構造。
3. 前記先端部は、前記貫通穴の形状よりも大きく且つ前記貫通穴に押し込めることが可能な大きさをもち、当該計量膜構造は、前記貫通穴に前記嵌合柱を押し込むことで、前記計量膜に前記膜板が取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の膜式ガスメータの計量膜構造。

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