特開 2024-177755 流量計

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024177755

(43)【公開日】2024-12-24

(54)【発明の名称】流量計

(51)【国際特許分類】

   G01F 3/22 20060101AFI20241217BHJP

   G01F 1/66 20220101ALI20241217BHJP

【ＦＩ】

G01F3/22 Z

G01F1/66 101

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023096078

(22)【出願日】2023-06-12

(71)【出願人】

【識別番号】000116633

【氏名又は名称】愛知時計電機株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000220262

【氏名又は名称】東京瓦斯株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000000284

【氏名又は名称】大阪瓦斯株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000221834

【氏名又は名称】東邦瓦斯株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000150109

【氏名又は名称】株式会社竹中製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110000992

【氏名又は名称】弁理士法人ネクスト

(72)【発明者】

【氏名】酒向 正義

(72)【発明者】

【氏名】各務 亮

(72)【発明者】

【氏名】浅野 博昭

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 美裕

(72)【発明者】

【氏名】後藤 慎治

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 真一

(72)【発明者】

【氏名】金澤 一弘

(72)【発明者】

【氏名】堀木 紗英

(72)【発明者】

【氏名】浅田 昭治

(72)【発明者】

【氏名】村中 一郎

(72)【発明者】

【氏名】松井 彰

(72)【発明者】

【氏名】石橋 卓也

(72)【発明者】

【氏名】重村 丈留

(72)【発明者】

【氏名】能登 雅弘

(72)【発明者】

【氏名】飯田 雄太

【テーマコード（参考）】

2F030

2F035

【Ｆターム（参考）】

2F030CA03

2F030CC13

2F030CF01

2F030CF09

2F030CF10

2F035DA04

2F035DA09

2F035DA14

(57)【要約】

【課題】複数の計測ユニットを備える流量計において、計測精度の低下を抑制することが可能な流量計を提供することを目的とする。
【解決手段】流量計１００は、複数の計測ユニット２０Ａ～２０Ｄを備えている。複数の計測ユニット２０Ａ～２０Ｄは、計測流路２６の延設方向を、側壁９２の放出面９６の向く方向と交差する方向に向けた状態で、放出面９６の向く方向と交差する方向で、所定の離間距離だけ離れ、かつ、放出面９６の向く方向で配列した状態で、チャンバ内に配置されている。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

本体流入口と本体流出口とが形成された天井部と、前記天井部に対向する底部と、前記天井部と前記底部との間で延設する側壁と、を有し、前記天井部と前記側壁と前記底部とにより囲まれた空間であるチャンバが形成された本体ケースと、
前記本体ケースの前記チャンバ内に配置されており、前記チャンバ内の被計測流体の流量を計測するための複数の計測ユニットと、
前記本体流入口から流入する前記被計測流体を、前記チャンバ内に放出する流路であって、前記チャンバ内において前記側壁の内面である放出面に向けて前記被計測流体を放出する放出流路と、
を備え、
複数の前記計測ユニットは、
所定方向に延設した計測流路と、前記計測流路の延設方向の一方側に位置する計測流入口と、前記計測流路の延設方向の他方側に位置する計測流出口とを有する計測器ケースと、
前記計測流路を流れる被計測流体の流量に応じた値を計測するセンサと、を有し、
複数の前記計測ユニットは、
前記計測流路の延設方向を、前記放出面の向く方向と交差する方向に向けた状態で、前記放出面の向く方向と交差する方向で、前記放出面から離れており、かつ、
前記放出面の向く方向で配列して、前記チャンバ内に配置されている、ことを特徴とする流量計。

【請求項2】

複数の前記計測ユニットは、
前記計測流入口を、前記放出面側に向けて、前記チャンバ内に配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載の流量計。

【請求項3】

前記本体ケースには、
前記チャンバとして、前記本体流入口に連通する流入側チャンバと、前記本体流出口に連通する流出側チャンバとがあり、
前記計測ユニットは、
前記計測流入口側で、前記計測流路と前記流入側チャンバとが連通し、前記計測流出口側で、前記計測流路と前記流出側チャンバとが連通することで、前記本体流入口と前記本体流出口との間の流路を形成しており、
前記放出面は、前記流入側チャンバを形成する前記側壁の内面であり、
複数の前記計測ユニットは、
前記計測流入口を、前記放出面側に向けた状態で、前記流入側チャンバ内に配置されている、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の流量計。

【請求項4】

前記本体ケース内に配置され、前記流出側チャンバを形成する流出側チャンバ形成部を備え、
前記本体ケースの前記側壁は、
前記放出面を内面に有する第１側壁と、前記放出面の向く方向で前記第１側壁に対向する第２側壁と、前記第１側壁と前記第２側壁との間において、前記放出面の向く方向と交差する方向で対向して位置する第３側壁、及び第４側壁とを有し、
前記放出面は、前記第１側壁における、前記放出面の向く方向と交差する方向で前記第３側壁側に位置しており、
前記流出側チャンバ形成部は、
前記流入側チャンバ内において、前記放出面の向く方向と交差する方向で、前記放出面よりも前記第４側壁側に位置しており、
複数の前記計測ユニットは、
前記流出側チャンバ形成部の複数の装着開口に前記計測流出口側の端が挿入することで、前記計測流路の延設方向を、前記放出面の向く方向と交差する方向に向けた状態で、前記放出面の向く方向と交差する方向で、前記放出流路から所定の第１離間距離だけ離れ、かつ、前記放出面の向く方向で配列して、前記流入側チャンバ内に配置されており、
前記流出側チャンバ形成部は、
前記放出面の向く方向と交差する方向で、前記第４側壁から所定の第２離間距離だけ離れて配置されている、ことを特徴とする請求項３に記載の流量計。

【請求項5】

前記計測ユニットにより計測された前記被計測流体の流量に応じて、前記本体流入口から前記チャンバへの前記被計測流体の流入を可能にする開状態と、前記本体流入口から前記チャンバへの前記被計測流体の流入を遮断する遮断状態とに切り替わる遮断弁ユニットを備え、
前記放出流路は、前記遮断弁ユニット内に形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の流量計。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被計測流体の流量を計測する流量計に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、本体流入口と、本体流出口とを有する本体ケースと、本体ケース内に配置され、被計測流体の流量を計測する複数の計測ユニットとを備える流量計が記載されている。流量計では、各計測ユニットにより、本体ケースの本体流入口から流入した被計測流体の流速を計測し、計測した各流速の平均流速を用いて、所定時間での流量を算出している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００１－２０８５８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記構成の流量計において、各計測ユニットに流入する被計測流体の流量にばらつきが生じる場合がある。例えば、各計測ユニットが配置される本体ケース内のチャンバの形状や、このチャンバ内での被計測流体の流れに応じて、各計測ユニットに流入する流量がばらつき、計測精度が低下することが懸念される。

【0005】

本発明は、上記課題を鑑みたものであり、複数の計測ユニットを備える流量計において、計測精度の低下を抑制することが可能な流量計を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本実施形態で開示された流量計は、本体流入口と本体流出口とが形成された天井部と、天井部に対向する底部と、天井部と底部との間で延設する側壁と、を有し、天井部と側壁と底部とにより囲まれた空間であるチャンバが形成された本体ケースと、本体ケースのチャンバ内に配置されており、チャンバ内を流れる被計測流体の流量を計測するための複数の計測ユニットと、本体流入口から流入する被計測流体を、チャンバ内に放出する流路であって、チャンバ内において側壁の内面である放出面に向けて被計測流体を放出する放出流路と、を備えている。複数の計測ユニットは、所定方向に延設した計測流路と、計測流路の延設方向の一方側に位置する計測流入口と、計測流路の延設方向の他方側に位置する計測流出口とを有する計測器ケースと、計測流路を流れる被計測流体の流量に応じた値を計測するセンサと、を有し、複数の計測ユニットは、計測流路の延設方向を、放出面の向く方向と交差する方向に向けた状態で、放出面の向く方向と交差する方向で、放出面から離れ、かつ、放出面の向く方向で配列した状態で、チャンバ内に配置されている。

【0007】

上記構成では、放出流路から放出された被計測流体は、本体ケースの側壁の一部である放出面で反射することで、チャンバ内を拡散する。チャンバ内では、複数の計測ユニットが、計測流路の延設方向を、被計測流体が放出される放出面の向く方向と交差する方向に向けた状態で、放出面の向く方向と交差する方向で、放出面から離れ、かつ、放出面の向く方向で配列している。そのため、チャンバ内を拡散した被計測流体は、各計測ユニットの計測流入口に達し易くなり、各計測ユニットへ流入する被計測流体の流量のばらつきを抑制することができる。その結果、複数の計測ユニットを用いる場合でも、被計測流体の計測精度の低下を抑制することができる。

【0008】

複数の計測ユニットは、計測流入口を、放出面側に向けて、チャンバ内に配置されている。
上記構成では、複数の計測ユニットは、計測流入口を、放出面側に向けているため、放出面を反射して拡散する被計測流体が、計測流入口に達し易くなる。これにより、各計測ユニットの計測流入口に流入する被計測流体の流量のばらつきを抑制し、ひいては計測精度の低下を抑制することができる。

【0009】

本体ケースには、チャンバとして、本体流入口に連通する流入側チャンバと、本体流出口に連通する流出側チャンバとがあり、計測ユニットは、計測流入口側で、計測流路と流入側チャンバとが連通し、計測流出口側で、計測流路と流出側チャンバとが連通することで、本体流入口と本体流出口との間の流路を形成しており、放出面は、流入側チャンバを形成する側壁の内面であり、複数の計測ユニットは、計測流入口を、放出面側に向けた状態で、流入側チャンバ内に配置されている。
上記構成では、流入側チャンバと流出側チャンバとが別々に設けられた構成において、流入側チャンバに流れる順方向の被計測流体に対して、計測精度の低下を抑制することができる。

【0010】

本体ケース内に配置され、流出側チャンバを形成する流出側チャンバ形成部を備え、本体ケースは、側壁として、放出面を内面に有する第１側壁と、放出面の向く方向で第１側壁に対向する第２側壁と、第１側壁と第２側壁との間において、放出面の向く方向と交差する方向で対向して位置する第３側壁、及び第４側壁とを有し、放出面は、第１側壁における、放出面の向く方向と交差する方向で第３側壁側に位置しており、流出側チャンバ形成部は、流入側チャンバ内において、放出面の向く方向と交差する方向で、放出面よりも第４側壁側に位置しており、複数の計測ユニットは、流出側チャンバ形成部の複数の装着開口に計測流出口側の端が挿入することで、計測流路の延設方向を、放出面の向く方向と交差する方向に向けた状態で、放出面の向く方向と交差する方向で、放出流路から所定の第１離間距離だけ離れ、かつ、放出面の向く方向で配列して、流入側チャンバ内に配置されており、流出側チャンバ形成部は、放出面の向く方向と交差する方向で、第４側壁から所定の第２離間距離だけ離れて配置されている。
上記構成により、流入側チャンバ内で、計測ユニットが、放出面の向く方向と交差する方向で、放出流路から第１離間距離だけ離れて位置し、流出側チャンバ形成部が、放出面の向く方向と交差する方向で、第４側壁から第２離間距離だけ離れて位置している。これにより、放出面を反射して拡散した被計測流体は、流入側チャンバ内において、第１離間距離及び第２離間距離に応じた空間内を対流して拡散することができるため、流入側チャンバ内での、各計測ユニットの計測流入口に流入する被計測流体の流量のばらつきを抑制し、ひいては計測精度の低下を抑制することができる。

【0011】

計測ユニットにより計測された被計測流体の流量に応じて、本体流入口からチャンバへの被計測流体の流入を可能にする開状態と、本体流入口からチャンバへの被計測流体の流入を遮断する遮断状態とに切り替わる遮断弁ユニットを備え、放出流路は、遮断弁ユニット内に形成されている。
上記構成では、既存の遮断弁ユニットを流用して、放出流路を設けることができるため、流量計における部品の増加を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】流量計の外観図である。

【図2】流量計の平面図である。

【図3】流量計の内部を示す図である。

【図4】流量計の内部を示す平面図である。

【図5】計測ユニットの断面図である。

【図6】計測ユニットにおける計測流路を説明する図である。

【図7】各計測ユニットの配置を説明する模式図である。

【図8】実施例２での各計測ユニットの配置を説明する模式図である。

【図9】実施例３での各計測ユニットの配置を説明する模式図である。

【図10】実施例４での各計測ユニットの配置を説明する模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

（第１実施形態）
以下、本実施形態に係る流量計を、図面を参照して説明する。流量計は、被計測流体の一例である都市ガスの流量を計測する都市ガスメータである。流量計は、都市ガスが流れる不図示の配管の途中に接続されて用いられる。

【0014】

図１は、流量計１００の外観図である。図２は、流量計１００の平面図である。図３は、流量計１００の内部を示す図である。図４は、流量計１００の内部を示す平面図である。以下では、流量計１００の使用状態において、上下の方向を上下方向Ｄ１とし、流量計１００の幅に沿った方向（後述する、本体流入口９３と本体流出口９４とが並ぶ方向）を幅方向Ｄ２と記載する。また、流量計１００の奥行に沿った方向を奥行方向Ｄ３と記載する。幅方向Ｄ２と奥行方向Ｄ３とは、水平方向において互いに交差する方向でもある。

【0015】

図１～図４に示すように、流量計１００は、上ケース９０と、下ケース８０と、排気管７０と、内機ケース７５と、計測ユニット２０と、遮断弁ユニット４０と、を主に備えている。本実施形態では、上ケース９０と、下ケース８０とが本体ケースの一例である。

【0016】

上ケース９０は、使用状態において下方が開口する容器である。具体的には、上ケース９０は、平面視において略矩形状の天井部９１と、天井部９１の４つの辺から下方向に延設する側壁９２と、を有している。天井部９１には、上方向を向く開口である本体流入口９３と、本体流出口９４とが形成されている。天井部９１において、本体流入口９３と、本体流出口９４とは、幅方向Ｄ２で所定距離だけ離れて並んで形成されている。

【0017】

側壁９２は、上ケース９０における開口を囲む壁であり、下方向側には、外側に出るフランジ部９５が形成されている。図２に示すように、側壁９２は、天井部９１の４つの辺から下方向に延設する第１側壁９２Ａ、第２側壁９２Ｂ、第３側壁９２Ｃ、第４側壁９２Ｄを有している。第１側壁９２Ａは、後述する放出面９６を内面に有する壁である。第２側壁９２Ｂは、奥行方向Ｄ３において、第１側壁９２Ａに対向する壁である。第３側壁９２Ｃと、第４側壁９２Ｄとは、第１側壁９２Ａと第２側壁９２Ｂとの間で、幅方向Ｄ２で、対向して位置する壁である。本実施形態では、奥行方向Ｄ３が、放出面の向く方向の一例であり、幅方向Ｄ２が、放出面の向く方向と交差する方向の一例である。

【0018】

上ケース９０の本体流入口９３には、上ケース９０を配管に連結させるための入口側口金１４が装着される。上ケース９０の本体流出口９４には、上ケース９０を配管に連結させるための出口側口金１５が装着される。

【0019】

下ケース８０は、上ケース９０の開口を遮蔽する遮蔽部材である。下ケース８０は、フランジ部８１を備え、このフランジ部８１により、上ケース９０のフランジ部９５にねじ止めされる。下ケース８０は、上ケース９０にねじ止めされることで、上面が上ケース９０の天井部９１に対向した状態で固定される。下ケース８０が、上ケース９０にねじ止めされることで、上ケース９０の内部が気密され、都市ガスが対流する流入側チャンバ１６が形成される。本実施形態では、下ケース８０が底部の一例である。

【0020】

排気管７０と、内機ケース７５とは、チャンバの一部である流出側チャンバ１７を形成する部材である。排気管７０は、使用状態において下方が開口する部材である。排気管７０は、上方に、排気口７１を有し、下方に、開口縁から外側に出るフランジ部７２を有している。排気口７１は、本体流出口９４に挿入されることで、この本体流出口９４に取り付けられた出口側口金１５を介して、配管に接続される。

【0021】

内機ケース７５は、使用状態において上方が開口し、開口縁にフランジ部７６を有する部材である。内機ケース７５は、使用状態において、第３側壁９２Ｃ側を向き、複数のユニット装着開口７７が形成された装着用側面７８を有している。装着用側面７８において、各ユニット装着開口７７に、計測ユニット２０の流出側の端（後述する計測流出口２５）を挿入することで、各計測ユニット２０を、内機ケース７５に保持することができる。本実施形態では、内機ケース７５の装着用側面７８には、計測ユニット２０の数に応じた、４つのユニット装着開口７７が形成されている。具体的には、４つのユニット装着開口７７は、奥行方向Ｄ３で並んで形成されている。これにより、内機ケース７５は、流入側チャンバ１６内において、４つの計測ユニット２０Ａ～２０Ｄを、奥行方向Ｄ３に並んで配置させることができる。

【0022】

排気管７０と内機ケース７５とは、互いの開口を向けた状態で、各フランジ部７２，７６でねじ止めされることで、計測ユニット２０Ａ～２０Ｄから流出した都市ガスが流れる流出側チャンバ１７が形成される。この流出側チャンバ１７は、後述するように複数の計測ユニット２０を介して、流入側チャンバ１６に繋がり、上ケース９０の本体流出口９４を介して、配管に繋がる空間である。本実施形態では、排気管７０と内機ケース７５とが流出側チャンバ形成部の一例である。

【0023】

上ケース９０において、流入側チャンバ１６における第３側壁９２Ｃ側には、遮断弁ユニット４０が取り付けられている。遮断弁ユニット４０は、本体流入口９３から流入側チャンバ１６への都市ガスの流入を可能にする開状態と、本体流入口９３から流入側チャンバ１６への都市ガスの流入を遮断する遮断状態とに切り替わる装置である。

【0024】

遮断弁ユニット４０は、放出流路形成部４１と、弁体４２と、不図示の駆動部と、を有しており、放出流路４３の入口側を上ケース９０の本体流入口９３に連結させ、放出流路４３の出口側を第１側壁９２Ａに向けた状態で、流入側チャンバ１６内に取り付けられている。

【0025】

放出流路形成部４１は、その内部に屈曲した流路である放出流路４３を有している。放出流路４３は、本体流入口９３から流入した都市ガスを、側壁９２の内面に向けて放出する流路である。本実施形態では、放出流路４３は、入口側から出口側に至るまでに略９０度屈曲して延びる流路であり、都市ガスを第１側壁９２Ａの内面（後述する放出面９６）に向けて放出する。

【0026】

弁体４２は、放出流路形成部４１内に、開状態での開位置と、遮断状態での遮断位置との間で変位可能に取り付けられている。弁体４２が開位置にある場合、上ケース９０の本体流入口９３から流入した都市ガスは、放出流路４３を通過して、流入側チャンバ１６内の第１側壁９２Ａ（後述する放出面９６）に向けて放出される。一方、弁体４２が遮蔽位置にある場合、放出流路４３の一部が遮蔽されることで、都市ガスは、放出流路４３から流入側チャンバ１６に放出されない。

【0027】

流入側チャンバ１６の内部において、内機ケース７５の４つのユニット装着開口７７には、４つの計測ユニット２０Ａ～２０Ｄが、弾性部材であるパッキン１８を介して取り付けられている。計測ユニット２０Ａ～２０Ｄは、流入側チャンバ１６又は流出側チャンバ１７に流れ込んだ都市ガスの流量（リットル／時間）を計測する装置である。

【0028】

ここでは、計測ユニット２０Ａの構成を説明する。なお、計測ユニット２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄは、計測ユニット２０Ａと同じ構成であるため、説明は省略する。図５に示すように、計測ユニット２０Ａは、計測器ケース２１と、センサである超音波振動子２７Ａ，２７Ｂと、仕切り板２９と、を主に備えている。

【0029】

計測器ケース２１は、計測流路形成部２２と、センサ収容部２３とを有している。計測流路形成部２２は、矩形状の開口である計測流入口２４、及び計測流出口２５を有し、角管形状の部位である。計測流路形成部２２において、計測流入口２４と計測流出口２５との間には、都市ガスが流れる計測流路２６が形成されている。計測流路２６は、略矩形状の開口形状で直線状に延びる流路である。以下では、計測流路２６の延びる方向を延設方向ＤＡとも記載する。なお、本実施形態では、計測ユニット２０は、計測流路２６の延設方向ＤＡを、流量計１００の幅方向Ｄ２に対して略平行に向けた状態で、内機ケース７５に取り付けられているため、延設方向ＤＡは、幅方向Ｄ２に沿った方向でもある。

【0030】

図６に示すように、計測流路形成部２２の内部には、計測流路２６を複数の部分流路３０に仕切る仕切り板２９が配置されている。具体的には、複数の仕切り板２９は、互いの面を、延設方向ＤＡと水平面で交差する交差方向ＤＢに向けた状態で、計測流路２６内に配置されることで、計測流路２６を交差方向ＤＢで配列する複数の部分流路３０に仕切る。

【0031】

本実施形態では、計測流路２６内には、８つの部分流路３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅ，３０Ｆ，３０Ｇ，３０Ｈが形成されている。以下では、仕切り板２９により仕切られた各部分流路３０を区別する場合には、符号にアルファベット「Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ」を付けて区別する。各部分流路３０における交差方向ＤＢでの内幅は、同じ長さであるが、これに限らず、例えば、交差方向ＤＢにおいて中央に位置する部分流路３０Ｄ，３０Ｅの内幅を、他の部分流路３０Ａ～３０Ｃ、３０Ｆ～３０Ｈの内幅よりも大きくするものであってもよい。なお、部分流路３０の数は、８つに限らず、２以上かつ８未満の数や、８よりも多い数であってもよい。

【0032】

センサ収容部２３には、センサである超音波振動子２７Ａ，２７Ｂが配置されている。超音波振動子２７Ａ，２７Ｂは、計測流路２６の上方に配置されることで、一方の超音波振動子２７Ａ，２７Ｂからの超音波が、計測流路２６の底面で反射されて、他方の超音波振動子２７Ａ，２７Ａに伝わるＶ字型の超音波の伝搬経路が形成されている。これにより、超音波の受信期間に応じて、計測流路２６を流れる都市ガスの流速を計測することができる。

【0033】

超音波振動子２７Ａ，２７Ｂは、計測流路２６に形成された全ての部分流路３０Ａ～３０Ｈのうち、一部の流路を計測範囲として都市ガスの流速を計測する。具体的には、計測ユニット２０では、部分流路３０Ａ～３０Ｈのうち、部分流路３０Ｄ，３０Ｅのみを計測範囲として用い、部分流路３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｆ，３０Ｇ，３０Ｈは、計測範囲として用いていない。

【0034】

センサ収容部２３において、各超音波振動子２７Ａ，２７Ｂの上方には、超音波振動子２７Ａ、２７Ｂが電気的に接続される計測回路２８が配置されている。なお、本実施形態では、計測ユニット２０Ａのみが、計測回路２８を備え、この計測回路２８が、他の計測ユニット２０Ｂ～２０Ｄが有する超音波振動子２７Ａ，２７Ｂに電気的に接続されている。これに限らず、他の計測ユニット２０Ｂ～２０Ｄは、超音波振動子２７Ａ，２７Ｂに電気的に接続された計測回路２８を有し、各計測回路２８同士が電気的に接続されていてもよい。

【0035】

計測回路２８は、各計測ユニット２０Ａ～２０Ｄの超音波振動子２７Ａ，２７Ｂで計測された計測流路２６を流れる都市ガスの流速から、この流速の平均値である平均流速を算出する。そして、計測回路２８は、算出された平均流速に、計測流路２６の平均断面積を掛けることで、都市ガスの単位時間での流量を算出することができる。そして、計測回路２８は、この単位時間での流量を、計測時間分足し合わせることで、所定時間での都市ガスの積算流量を計測値として算出することができる。

【0036】

上記構成の流量計１００では、上ケース９０の本体流入口９３を介して流入した都市ガスは、遮断弁ユニット４０の放出流路４３に流入する。遮断弁ユニット４０が開状態であれば、放出流路４３内の都市ガスは、本体流入口９３から略９０度傾いた向きで、流入側チャンバ１６内の第１側壁９２Ａに向けて放出される。そして、流入側チャンバ１６内で、各計測ユニット２０Ａ～２０Ｄの計測流入口２４から、計測流路２６に流入する。既に説明したように、計測回路２８は、各計測ユニット２０Ａ～２０Ｄの計測流路２６を流れる都市ガスの平均流速から、流量を算出し、算出した流量を所定時間分積算することで積算流量を算出する。

【0037】

各計測ユニット２０Ａ～２０Ｄの計測流出口２５から流出した都市ガスは、流出側チャンバ１７に流入する。流出側チャンバ１７に流入した都市ガスは、上ケース９０の本体流出口９４を経由して、配管に排出される。

【0038】

なお、図示していないが、流量計１００は、マイクロコンピュータ等を備えた制御基板を備えており、この制御基板は、計測回路２８と遮断弁とに電気的に接続されている。制御基板は、計測回路２８により計測された都市ガスの所定時間の積算流量に基づき、供給ガス流量等の異常を検出し、予め定められているガス遮断対象の異常である場合には、遮断弁ユニット４０の弁体４２を遮断位置に駆動させて都市ガスの供給を停止する。また、制御基板は、計測ユニット２０から出力される都市ガスの流量を不図示のパーソナルコンピュータ等に出力可能に構成されている。

【0039】

上記構成の流量計１００では、各計測ユニット２０Ａ～２０Ｄに流入する都市ガスの流量が大きくばらつくと、都市ガスの流量の計測精度が低下するおそれがある。そこで、各計測ユニット２０Ａ～２０Ｄの流入側チャンバ１６内での配置を工夫することで、各計測ユニット２０Ａ～２０Ｄに流入する都市ガスの流量が均一になるようにしている。

【0040】

具体的には、図４に示すように、各計測ユニット２０Ａ～２０Ｄは、計測流入口２４側の端が、幅方向Ｄ２で、遮断弁ユニット４０における放出流路４３の出口から所定の第１離間距離ＬＡ１だけ離れるように、内機ケース７５により流入側チャンバ１６内に配置されている。また、各計測ユニット２０Ａ～２０Ｄは、計測流路２６の延設方向ＤＡを、放出面９６の向く方向（奥行方向Ｄ３）に交差する幅方向Ｄ２に向けた状態で、奥行方向Ｄ３で配置されている。そのため、図７に示す模式図のように、各計測ユニット２０Ａ～２０Ｄの計測流入口２４は、第１側壁９２Ａの放出面９６から、幅方向Ｄ２で離れて位置している。排気管７０及び内機ケース７５は、流入側チャンバ１６内で、幅方向Ｄ２での端が、幅方向Ｄ２で、第４側壁９２Ｄから所定の第２離間距離ＬＡ２だけ離れて位置している。

【0041】

これにより、図７に示すように、流入側チャンバ１６内において、各計測ユニット２０Ａ～２０Ｄの計測流入口２４の端から、遮断弁ユニット４０の端との間に、幅方向Ｄ２において、第１離間距離ＬＡ１に応じた離間空間１９Ａが形成される。また、流入側チャンバ１６内において、幅方向Ｄ２で、第４側壁９２Ｄと、排気管７０及び内機ケース７５との間に、第２離間距離ＬＡ２に応じた離間空間１９Ｂが形成される。

【0042】

遮断弁ユニット４０から放出された都市ガスは、側壁９２の放出面９６に放出される。都市ガスは、放出面９６を反射し、流入側チャンバ１６内を拡散する。このとき、放出面９６を反射した都市ガスは、遮断弁ユニット４０と各計測ユニット２０Ａ～２０Ｄとの間に形成された離間空間１９Ａ内を対流し、一部が、内機ケース７５と第４側壁９２Ｄとの間に形成された離間空間１９Ｂ内を対流する。これにより、流入側チャンバ１６内の都市ガスは、各離間空間１９Ａ，１９Ｂを対流することで拡散され易くなる。

【0043】

次に、各計測ユニット２０Ａ～２０Ｄの計測流路２６に流入する流量のばらつきを、分流比を用いて評価した。ここで、「分流比」は、下記（式１）を用いて算出される値であり、計測ユニット２０Ａ～２０Ｄのうち対象となる計測ユニットの計測流路２６を流れる流量が、４つの計測ユニット２０Ａ～２０Ｄにおける平均流量からどれだけ離れているかを示す値である。なお、分流比の値は「パーセント」である。

【0044】

分流比 ＝ （Ｒｎ－Ｖａｖｅ）÷Ｖａｖｅ×１００ …（式１）

【0045】

なお、「Ｒｎ」は、対象となる計測ユニット２０Ａ～２０Ｄの計測流路２６を流れる被計測流体の流速である。「ｎ」は、各計測ユニット２０Ａ～２０Ｄを識別する識別子であり、本実施形態では、「２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ」のいずれかの値である。「Ｖａｖｅ」は、４つの計測ユニット２０Ａ～２０Ｄで計測された流速の平均値である平均流速である。

【0046】

４つの計測ユニット２０Ａ～２０Ｄにおいて、分流比のばらつきが「±５．０」である場合に、良好であると評価し、それ以外の場合を不可と評価した。

【0047】

＜実施例１＞
実施例１では、本実施形態と同様の各計測ユニット２０Ａ～２０Ｄの配列により、分流比を算出した。即ち、実施例１では、流入側チャンバ１６内で、各計測ユニット２０Ａ～２０Ｄを奥行方向Ｄ３で配列させて、各計測ユニット２０Ａ～２０Ｄの計測流路２６に流れる流量を計測した。実施例１においても、各計測ユニット２０Ａ～２０Ｄは、計測流入口２４を第１側壁９２Ａの放出面９６側に向けた状態で、内機ケース７５に取り付けられている。表１は、実施例１での４つの計測ユニット２０Ａ～２０Ｄの分流比を示している。

【0048】

【表1】

【0049】

表１より、計測ユニット２０Ｂ，２０Ｄにおいて、分流比が「－０．６」となり、最小値を示した。計測ユニット２０Ａにおいて、分流比が「１．２」となり最大値を示した。即ち、４つの計測ユニット２０Ａ～２０Ｄにおいて、分流比は、「±５．０」の範囲で収まっており、各計測ユニット２０Ａ～２０Ｄの流入側チャンバ１６内での配置は良好であると評価できる。

【0050】

＜実施例２＞
図８は、実施例２での各計測ユニット２０Ａ～２０Ｄの配列態様を示す模式図である。図８に示されるように、４つの計測ユニット２０Ａ～２０Ｄを、奥行方向Ｄ３と、上下方向Ｄ１において、それぞれ２個ずつ配列させた。実施例１との違いは、奥行方向Ｄ３で配列させた計測ユニット２０Ａ，２０Ｃの組と、計測ユニット２０Ｂ，２０Ｄの組とを、上下方向Ｄ１で並べて配列したことである。それ以外の条件は、実施例１と同じである。表２は、実施例２での４つの計測ユニット２０Ａ～２０Ｄの分流比を示している。

【0051】

【表2】

【0052】

表２より、計測ユニット２０Ｂにおいて、分流比が「－１．６」となり、最小値を示した。計測ユニット２０Ｃにおいて、分流比が「２．４」となり最大値を示した。即ち、４つの計測ユニット２０Ａ～２０Ｄにおいて、分流比は、「±５．０」の範囲で収まっており、各計測ユニット２０Ａ～２０Ｄの流入側チャンバ１６内での配置は良好であると評価できる。

【0053】

次に、流入側チャンバ１６内に配置される計測ユニットの数を、４つから２つに変化させて評価を行った。この例においても、分流比のばらつきが「±５．０」である場合に、良好であると評価し、それ以外の場合を不可と評価した。

【0054】

＜実施例３＞
図９は、実施例３での各計測ユニット２０Ａ～２０Ｄの配列態様を示す模式図である。図９に示されるように、流入側チャンバ１６内において、２つの計測ユニット２０Ａ，２０Ｂを、奥行方向Ｄ３で配列させた。それ以外の条件は、実施例１と同じである。表３は、実施例３での２つの計測ユニット２０Ａ，２０Ｂの分流比を示している。

【0055】

【表3】

【0056】

表３より、計測ユニット２０Ｂにおいて、分流比が「－０．５」となり、最小値を示した。計測ユニット２０Ａにおいて、分流比が「０．５」となり最大値を示した。即ち、２つの計測ユニット２０Ａ，２０Ｂにおいて、分流比は、「±５．０」の範囲で収まっており、各計測ユニット２０Ａ，２０Ｂの流入側チャンバ１６内での配置は良好であると評価できる。

【0057】

＜実施例４＞
図１０は、実施例４での各計測ユニット２０Ａ～２０Ｄの配列態様を示す模式図である。図１０に示されるように、流入側チャンバ１６内において、２つの計測ユニット２０Ａ，２０Ｂを、上下方向Ｄ１で配列させた。それ以外の条件は、実施例１と同じである。表４は、実施例４での２つの計測ユニット２０Ａ，２０Ｂの分流比を示している。

【0058】

【表4】

【0059】

表４より、計測ユニット２０Ｂにおいて、分流比が「－２．８」となり、最小値を示した。計測ユニット２０Ａにおいて、分流比が「２．８」となり最大値を示した。即ち、２つの計測ユニット２０Ａ，２０Ｂにおいて、分流比は、「±５．０」の範囲で収まっており、各計測ユニット２０Ａ，２０Ｂの流入側チャンバ１６内での配置は良好であると評価できる。一方で、実施例３と実施例４とを比較した場合、実施例３の方が、実施例４よりも分流比のばらつきが小さかった。

【0060】

実施例３、実施例４との比較から、２つの計測ユニット２０Ａ，２０Ｂを、奥行方向Ｄ３で配列させる方が、上下方向Ｄ１で配列させる場合よりも、分流比のばらつきが小さい。

【0061】

以上説明した本実施形態では、以下の効果を奏することができる。
流量計１００において、放出流路４３から放出された都市ガスは、上ケース９０の第１側壁９２Ａの内面である放出面９６を反射することで、流入側チャンバ１６内を拡散する。流入側チャンバ１６内では、複数の計測ユニット２０Ａ～２０Ｄが、計測流路２６の延設方向ＤＡを、放出面９６の向く方向と交差する奥行方向Ｄ３に向けた状態で、幅方向Ｄ２で、この放出面９６から離れ、かつ、奥行方向Ｄ３で配列している。そのため、流入側チャンバ１６内を拡散した都市ガスは、各計測ユニット２０Ａ～２０Ｄの計測流入口２４に達し易くなり、各計測ユニット２０Ａ～２０Ｄの計測流路２６に流入する流量のばらつきを抑制することができ、ひいては計測精度の低下を抑制することができる。

【0062】

複数の計測ユニット２０Ａ～２０Ｄは、計測流入口２４を、第１側壁９２Ａの放出面９６側に向けて、流入側チャンバ１６内に配置されている。これにより、放出面９６を反射して拡散する都市ガスが、計測流入口２４に達し易くなり、各計測ユニット２０Ａ～２０Ｄの計測流路に流入する流量のばらつきを抑制し、ひいては計測精度の低下を抑制することができる。

【0063】

複数の計測ユニット２０Ａ～２０Ｄは、計測流入口２４を、放出面９６側に向けた状態で、流入側チャンバ１６内に配置されている。これにより、流入側チャンバ１６と流出側チャンバ１７とが容積や形状の異なる別々の部位として設けられる構成において、流入側チャンバ１６に流れる順方向の都市ガスに対して、計測精度の低下を抑制することができる。

【0064】

放出面９６は、第１側壁９２Ａにおける、幅方向Ｄ２で第３側壁９２Ｃ側に位置しており、排気管７０及び内機ケース７５は、流入側チャンバ１６内において、幅方向Ｄ２で、放出面９６よりも第４側壁９２Ｄ側に位置している。複数の計測ユニット２０Ａ～２０Ｄは、幅方向Ｄ２で、遮断弁ユニット４０から所定の第１離間距離ＬＡ１だけ離れ、排気管７０及び内機ケース７５は、幅方向Ｄ２で、第４側壁９２Ｄから所定の第２離間距離ＬＡ２だけ離れて位置している。これにより、放出面９６を反射して拡散した都市ガスは、流入側チャンバ１６内において、各離間空間１９Ａ，１９Ｂ内を循環して拡散することができるため、流入側チャンバ１６内での、各計測ユニット２０Ａ～２０Ｄの計測流入口２４に流入する被計測流体の流量のばらつきを抑制し、ひいては計測精度の低下を抑制することができる。

【0065】

放出流路４３は、遮断弁ユニット４０内に形成されている。これにより、既存の遮断弁ユニット４０を流用して、放出流路４３を設けることができるため、流量計１００において、不要な部品の増加を抑制することができる。

【0066】

（その他の実施形態）
本明細書で開示される技術は、上述の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態に変形することができ、例えば次のような変形も可能である。
上述の実施形態では、計測回路２８は、流量計１００は、各計測ユニット２０Ａ～２０Ｄで計測された流速の平均値である平均流速に、計測流路２６の平均断面積を掛けることで、都市ガスの流量を算出した。これに代えて、計測回路２８は、各計測ユニット２０Ａ～２０Ｄで計測された流速に、各計測ユニット２０Ａ～２０Ｄにおける計測流路の断面を掛けることで、流量を算出し、この流量の平均値から都市ガスの流量を算出してもよい。

【0067】

上述の実施形態では、流量計１００は、４つの計測ユニット２０Ａ～２０Ｄを備えていた。これに代えて、流量計１００は、２つ、又は３つ以下の計測ユニットを備えていてもよいし、５つ以上の計測ユニットを備えていてもよい。

【0068】

上述の実施形態では、放出流路４３は、遮断弁ユニット４０の内部に形成されていた。これに代えて、流量計１００は、遮断弁ユニット４０とは別の部材により形成された放出流路４３を備えていてもよい。

【0069】

上述の実施形態では、流量計１００は、センサとして超音波振動子２７Ａ，２７Ｂを用いた。センサは、被計測流体の流量を計測できるものであればよく、超音波振動子に限定されない。

【0070】

上述の実施形態では、被計測流体として、都市ガスを例に説明を行った。これに代えて、被計測流体は、ＬＰガスであってもよい。

【符号の説明】

【0071】

１６…流入側チャンバ、１７…流出側チャンバ、２０Ａ～２０Ｄ…計測ユニット、２１…計測器ケース、２４…計測流入口、２５…計測流出口、２６…計測流路、２７Ａ，２７Ｂ…超音波振動子、４０…遮断弁ユニット、４３…放出流路、８０…下ケース、９０…上ケース、９１…天井部、９２…側壁、９３…本体流入口、９４…本体流出口、９６…放出面、１００…流量計

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】