JP2001074522A - 流体振動型流量計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ノズルの流路軸Ｚに対して対称な位置に配置
された拡大流路形成部材５間に形成した流路拡大部中の
流路中央部にターゲット４を設け、下流側に絞り流路部
１５を設け、ノズル噴出面から主円弧半径の位置に中心
を有する主円弧上に中心を有する副円弧に沿う副円弧部
９と、主円弧と副円弧との共通接線に沿って副円弧部９
から滑らかに延出して平面部１０とを拡大流路形成部材
５の内面に形成してあるフルイディック素子を備える流
体振動型流量計の流量測定範囲を広く維持し、十分な測
定精度を保ち得るようにする。 【解決手段】 流路軸Ｚに関して対称に偏らせて形成し
た二つの主円弧の平行直線との最外側の交点を副円弧の
中心として、主円弧と副円弧との共通接線で平面部１０
を形成し、流路形成空間を密閉形成自在な板状の蓋体２
９に、ターゲット４と共に、拡大流路形成部材５とを一
体に立設した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フルイディック素
子を用いて流体流量を計測するガスメータを中心とする
流体振動型流量計に関し、詳しくは、流路方向に直交す
るノズル噴出面を有するノズルを前記流路内に配設し、
そのノズルの噴出側に、その流路軸に対して前記ノズル
の幅方向に対称な位置に配置された拡大流路形成部材間
に形成される流路拡大部を設けると共に、その流路拡大
部における流路中央部に、前記ノズルより噴出する噴流
の直進を阻止するターゲットを設け、さらに、前記流路
拡大部の下流側に前記流路拡大部の後端部よりも狭い流
路幅を有する絞り流路部を設けて、前記ノズル噴出面か
ら前記下流側に主円弧半径だけ離間する位置に中心を有
し、前記主円弧半径を半径とする主円弧上で、前記ノズ
ル噴出面に対して前記下流側に離間距離だけ離間する、
前記ノズル噴出面に対する平行直線上に中心を有し、副
円弧半径を半径として形成される副円弧に沿う副円弧部
を、前記拡大流路形成部材の後端側の内面に形成し、前
記離間距離と、前記副円弧半径とが、前記主円弧半径に
対して所定の寸法関係を満足すると共に、前記ノズル噴
出面に向けて前記ノズル側に寄せて描かれた、前記主円
弧と前記副円弧とに対する共通接線に沿って、前記ノズ
ル噴出面側に前記副円弧部から滑らかに延出して前記拡
大流路形成部材の前端側の内面に平面部を形成して、前
記流路拡大部を構成し、前記ターゲットの幅を、前記主
円弧半径に対して所定の寸法関係を満足するように設定
し、前記平面部と前記ノズル噴出面との間に逃がし流路
開口部を形成して、前記拡大流路形成部材の外側に、前
記逃がし流路開口部と前記絞り流路部の下流側とを連通
する逃がし流路部を形成し、前記絞り流路部の流路幅
を、前記主円弧半径に対して所定の寸法関係を満足する
よう形成し、前記副円弧部を前記絞り流路部に滑らかに
接続する排出円弧部を形成する円弧の中心から前記絞り
流路部の排出端までの距離を、前記主円弧半径に対して
所定の寸法関係を満足するよう設定してあるフルイディ
ック素子を、周壁部を備えて有底の流路形成空間に収容
してある流体振動型流量計に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、フルイディック素子を用いた流体
振動型流量計においては、図１２に示すように、測定対
象の流体Ｆの流入方向Ｉが、流出方向Ｏに対して１８０
°逆になるように構成されている。つまり、ガス、水等
の流体Ｆが、装置流入口２１から流れ込み、圧力変動吸
収機構２２を備え、鉤型に形成された屈曲路２３を経て
貯留部２５に流入する。この貯留部２５に流入した前記
流体Ｆは、フルイディック素子１への導入部を介して、
ノズル２に流入する。このノズル２から前記フルイディ
ック素子１内に噴出する前記流体Ｆが、その噴流ｆの方
向を変えて振動しながら、そのノズル噴出面３よりも下
流側に設けられている流路拡大部１４、絞り流路部１５
を経て装置流出口２６から流出するように構成されてい
る。この噴流ｆの振動を検出するために、前記ノズル２
の両側で、前記ノズル噴出面３の近傍に、一対の流体振
動検出端１８を配置してある。

【０００３】前記フルイディック素子１は、前記流体振
動型流量計２０に凹入形成した前記流路拡大部１４を構
成自在な周壁部２８を備える流路形成空間２７内に形成
されている。前記フルイディック素子１には、図１３に
示すように、流路方向に直交するノズル噴出面３を有す
るノズル２を前記流路内に配設し、そのノズル２の噴出
側に、その流路軸Ｚに対して前記ノズル２の幅方向に対
称に拡大流路形成部材５を配置し、前記両拡大流路形成
部材５の間に流路拡大部１４を形成してある。その流路
拡大部１４における流路中央部、即ち前記流路軸Ｚ上
に、前記ノズル２より噴出する噴流ｆの直進を阻止する
ターゲット４を設けてあり、前記ターゲット４の下流側
に前記流路拡大部１４の後端部よりも狭い流路幅を有す
る絞り流路部１５を設けて、前記ノズル２からの噴流主
流ｆ１が、前記ターゲット４の何れかの側部を通って前
記絞り流路部１５へ流れると共に、前記噴流主流ｆ１か
ら分岐した分岐流ｆ３が前記拡大流路形成部材５の内面
６に沿って逆流して、前記ノズル２側へ帰還する帰還流
ｆ２となり、前記噴流主流ｆ１が、その帰還流ｆ２の作
用により前記ターゲット４を挟んで、その両側の一方側
から他方側への移動を繰り返して、流体振動を発振する
ように構成してある。前記ターゲット４は、前記ノズル
噴出面３からの距離即ちターゲット離間距離（Ｄｔ）を
ノズルの幅（Ｗ）に対して所定の寸法比に設定した主円
弧半径（Ｒ）に一致させるようにして配置してあった。

【０００４】前記流路拡大部１４の外形は、図１３に示
したように、前記拡大流路形成部材５の内面６に形成さ
れ、上流側から順次配置された主円弧部８と平面部１０
と副円弧部９とで形成される。前記主円弧部８は、前記
ノズル噴出面３から前記下流側に前記主円弧半径（Ｒ）
だけ離間して前記流路軸Ｚ上の主円弧中心Ｐ１に中心を
有し、前記主円弧半径（Ｒ）を半径とする主円弧Ｃ１で
形成され、前記副円弧部９は、前記主円弧Ｃ１上で、前
記ノズル噴出面３に対して前記下流側に離間距離（Ｄ）
だけ離間する前記ノズル噴出面３に対する平行直線Ｓ上
の副円弧中心Ｐ２に中心を有し、副円弧半径（ｒ）を半
径とする副円弧Ｃ２で形成されている。前記平面部１０
は、前記ノズル噴出面３に向けて前記ノズル２側に寄せ
て描かれた、前記主円弧Ｃ１と前記副円弧Ｃ２との共通
接線に沿って形成されている。前記絞り流路部１５の絞
り流路幅（Ｐｗ）が、前記ノズル噴出面３から前記下流
側にノズルの幅（Ｗ）に対して所定の寸法比に設定した
主円弧半径（Ｒ）に対する比として、１．２７〜１．６
０となるように（通常は、約１．３）形成してあった。
前記副円弧部９と前記絞り流路部１５とは、４分円で形
成された排出円弧部１１で滑らかに接続するように形成
され、前記排出円弧部１１は、前記主円弧半径（Ｒ）に
対して約０．３３倍の排出円弧半径（Ｒｗ）からなる半
径で形成されていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のフルイディ
ック素子においては、フルイディック素子内における流
体振動の発振下限を低流量側に拡大することで、素子自
体の流量測定範囲を拡大することを主眼として素子の諸
元を定めてきた。また、前記発振下限を低流量側に拡大
するために、図１４に示すように、前記拡大流路形成部
材５と前記ノズル噴出面３との間にノズルの幅（Ｗ）に
対して所定の寸法比に設定した逃がし流路開口部１３を
設け、前記拡大流路形成部材５の裏側に、前記逃がし流
路開口部１３と前記絞り流路部１５の下流側とを連通す
る逃がし流路部１７を形成したが、前記発振下限の拡大
は達成したが、前記ターゲット４や前記拡大流路形成部
材５を配置するのに、その配置関係の寸法精度が十分に
維持できる必要があるという問題を未だに有している。

【０００６】本発明の目的は、流量測定範囲を広く維持
しながら、測定精度を十分に維持できるようにしたフル
イディック素子を備える流体振動型流量計を提供する点
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

【０００８】〔本発明の特徴構成〕

【０００９】請求項１に係わる本発明の流体振動型流量
計の第１特徴構成は、主円弧を、流路軸に関して対称
に、前記流路軸から夫々特定の偏位距離の位置にある二
点を中心として二つ形成し、前記二つの主円弧夫々の、
ノズル噴出面から離間距離隔てた前記ノズル噴出面に平
行に描かれた平行直線との交点の内、最外側の交点を、
夫々副円弧の中心として、前記二つの主円弧とその主円
弧上に中心を有する副円弧との共通接線で拡大流路形成
部材の平面部を夫々形成してあると共に、前記ノズル噴
出面に接当し、流路形成空間を密閉形成自在な板状の蓋
体に、ターゲットと前記拡大流路形成部材とを一体に立
設してある点にある。

【００１０】尚、請求項２に記載のごとく、前記ノズル
噴出面に接当する上流側端縁部からの、流路軸方向の前
記蓋体の長さ（Ｌｚ）を、前記主円弧の半径である主円
弧半径（Ｒ）に対する寸法関係が、 ３．２１≦Ｌｚ／Ｒ≦４．３３ を満足するように設定し、前記蓋体の下流側端縁部を、
前記絞り流路部の排出端から下流側に延在させて（第２
特徴構成）あればなおよく、

【００１１】上記寸法関係が、請求項３に記載のごと
く、 ３．４０≦Ｌｚ／Ｒ≦４．１０ を満足するように設定（第３特徴構成）してあればさら
によい。

【００１２】また、請求項４に係わる本発明の流体振動
型流量計の第４特徴構成は、上記第１特徴構成〜第３特
徴構成の何れかにおける離間距離（Ｄ）と、副円弧半径
（ｒ）との、主円弧半径（Ｒ）に対する所定の寸法関係
が、

【００１３】

【数２】 Ｄ／Ｒ＝３／２ Ｒ／ｒ＝２ として規定されるものである点にある。

【００１４】さらに、請求項５に係わる本発明の流体振
動型流量計の第５特徴構成は、上記第１特徴構成〜第４
特徴構成の何れかにおけるターゲットの幅（Ｔｗ）の主
円弧半径（Ｒ）に対する所定の寸法関係が、 ０．５５≦Ｔｗ／Ｒ≦０．６２ として規定されるものである点にある。

【００１５】請求項６に係わる本発明の流体振動型流量
計の第６特徴構成は、上記第１特徴構成〜第５特徴構成
の何れかにおける絞り流路部の流路幅（Ｐｗ）の主円弧
半径（Ｒ）に対する所定の寸法関係が、 １．１２≦Ｐｗ／Ｒ≦１．２５ として規定されるものである点にある。

【００１６】〔特徴構成の作用及び効果〕

【００１７】上記本発明に係わる流体振動型流量計の第
１特徴構成によれば、ノズル噴出面に対するターゲット
の位置及び前記ノズル噴出面及び前記ターゲットに対す
る拡大流路形成部材の相対位置を精度よく設定できるよ
うになる。つまり、蓋部材の前記ノズル噴出面に接当自
在な端部から前記ターゲットまでの距離が相対距離関係
を満足するように前記ノズルを前記蓋体に立設しておく
ことで、ターゲット離間距離を精度よく維持でき、ま
た、前記ターゲットに対する前記拡大流路形成部材の相
対位置の精度も高く維持できるようになる。

【００１８】尚、上記第２特徴構成によれば、流量測定
範囲内における流量測定の最大誤差幅を３％以下に抑え
ることができ、上記第３特徴構成によれば、前記最大誤
差幅を２％以下に抑えることができるようになる。因み
に、上記第２特徴構成における主円弧半径に対する蓋体
の長さの比の範囲は、前記絞り流路部の排出端から前記
蓋体の下流側端縁部までの距離の前記主円弧半径に対す
る比に置き換えれば、０．０８〜１．２０の範囲に相当
する。従って、上記第３特徴構成においては、上記置き
換えた比の範囲は、０．２７〜０．９７の範囲に相当す
ることになる。

【００１９】また、本発明に係わる流体振動型流量計の
第４特徴構成によれば、上記第１特徴構成〜第３特徴構
成の夫々の作用効果を奏する中で、フルイディック素子
における流体振動の発振を安定させながら、流量測定精
度を高く維持できるようになる。

【００２０】さらに、上記本発明に係わる流体振動型流
量計の第５特徴構成によれば、上記第１特徴構成〜第４
特徴構成の夫々の作用効果を奏する中で、流体振動型流
量計の測定下限流量を低く維持しながら、測定精度を高
く維持できるようになる。

【００２１】上記本発明に係わる流体振動型流量計の第
６特徴構成によれば、上記第１特徴構成〜第５特徴構成
の夫々の作用効果を奏する中で、流量測定範囲内におけ
る測定精度をさらに高く維持できるようになる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係わる流体振動型
流量計について説明する。図１は本発明に係るフルイデ
ィック素子の平断面図であり、図２はそのフルイディッ
ク素子を用いたガスメータの一例の平断面図であり、図
３はそのフルイディック素子の寸法関係を示す説明図で
あり、図４はそのフルイディック素子を形成する部材の
斜視図であり、図５は図４に示した部材の平面図であ
る。尚、上記従来の技術に用いた図１２及び図１４にお
ける要素と同一の要素乃至同様の機能を果たす要素につ
いては、先の図１２及び図１４に付した符号と同一の、
或いは関連する符号を付し、詳細の説明の一部を省略す
る。

【００２３】以下に説明するフルイディック素子におい
ては、図１に示すように、流路方向に直交するノズル噴
出面３を有するノズル２を前記流路内に配設してあり、
そのノズル２の噴出側に、その流路軸Ｚに対して前記ノ
ズル２の幅方向に対称な位置に配置され、内面６と裏面
７とを有する拡大流路形成部材５を配置して、前記拡大
流路形成部材５間に流路拡大部１４を形成する。また、
前記流路拡大部１４の下流側に前記流路拡大部１４の後
端部よりも狭い流路幅である絞り流路幅（Ｐｗ）で形成
された絞り流路部１５を設ける。前記拡大流路形成部材
５には、前記絞り流路部１５の平行で直線的な両側壁を
形成する流路絞り部１２を設け、前記副円弧部９を前記
流路絞り部１２に滑らかに接続する排出円弧部１１を形
成する。さらに、前記拡大流路形成部材５と前記ノズル
噴出面３の間に逃がし流路開口部１３を形成し、前記拡
大流路形成部材５の裏面７側に、前記逃がし流路開口部
１３と前記絞り流路部１５とを連通する逃がし流路部１
７を形成する。そして、前記流路拡大部１４における流
路中央部に、前記ノズル２より噴出する噴流ｆの直進を
阻止するターゲット４を設ける（図２参照）。

【００２４】前記フルイディック素子１の形状は、以下
のように決定される。つまり、図３に示したように、ノ
ズル噴出面３から下流側に主円弧半径（Ｒ）だけ離間す
る位置に、ノズル２の流路軸Ｚに関して対称に、前記流
路軸Ｚから夫々特定の偏位距離（α）の位置にある二点
を主円弧中心Ｐ１とし、夫々の主円弧中心Ｐ１を中心と
した、主円弧半径（Ｒ）を半径として形成される二つの
主円弧Ｃ１上で、前記ノズル噴出面３から下流側に離間
距離（Ｄ）だけ離間する平行直線Ｓとの最外側の交点に
位置する副円弧中心Ｐ２を夫々中心とする副円弧半径
（ｒ）を半径として形成される副円弧Ｃ２に沿う副円弧
部９を、前記拡大流路形成部材５の後端側の内面６に形
成する。そして、前記ノズル噴出面３に向けて前記ノズ
ル２側に寄せて描かれた、前記主円弧Ｃ１と前記副円弧
Ｃ２とに対する共通接線に沿って、図１に示したよう
に、前記ノズル噴出面３側に前記副円弧部９から滑らか
に延出して前記拡大流路形成部材５の前端側の内面６に
平面部１０を形成し、こうした拡大流路形成部材５の間
に前記流路拡大部１４を構成する。さらに、前記副円弧
部９を前記流路絞り部１２に滑らかに接続する排出円弧
部１１を形成する。

【００２５】また、前記拡大流路形成部材５と前記ノズ
ル噴出面３との間を所定間隔とした逃がし流路開口部１
３を形成し、前記拡大流路形成部材５の外側に、前記逃
がし流路開口部１３と前記絞り流路部１５の下流側とを
連通する逃がし流路部１７を形成する。前記副円弧半径
（ｒ）、前記平行直線Ｓの前記ノズル噴出面３からの離
間距離（Ｄ）、前記主円弧中心Ｐ１の流路軸Ｚからの偏
位距離（α）、前記逃がし流路開口部１３の逃がし流路
開口幅（β）、前記絞り流路部１５の絞り流路幅（Ｐ
ｗ）、前記ターゲット４の幅（Ｔｗ）、前記排出円弧部
１１を形成する円弧の半径である排出円弧半径（Ｒ
ｗ）、前記排出円弧部１１を形成する円弧の中心Ｐ３か
ら前記絞り流路部１５の排出端１６までの距離である絞
り流路長（Ｌｒ）を、夫々、前記主円弧半径（Ｒ）に対
して、

【００２６】

【数３】 ｒ／Ｒ＝１／２ Ｄ／Ｒ＝３／２ ０．０４≦α／Ｒ≦０．１２ ０．５７≦β／Ｒ≦０．６６ １．１２≦Ｐｗ／Ｒ≦１．２５ ０．５７≦Ｔｗ／Ｒ≦０．６２ ０．１６≦Ｒｗ／Ｒ≦０．２９ Ｌｒ／Ｒ＞０．５４ を満足するように設定する。

【００２７】尚、前記絞り流路長（Ｌｒ）には上限値は
設定しないが、後述の蓋体２９の長さに応じて定まる前
記絞り流路部１５の排出端１６から前記蓋体２９の下流
側端縁部までの距離が、前記主円弧半径（Ｒ）に対する
比で表した場合に、少なくとも０．０８以上になるよう
に設定し、流体振動型流量計２０の設計上で制限される
長さ以下に設定すればよいのであるが、好ましくは、上
記比が１．２０以下になるようにしておくことが好まし
い。これは、前記絞り流路部１５と前記逃がし流路部１
７との連通流路において流れに乱れを生じ易い段差を壁
部に形成することを避けるものである。

【００２８】前記フルイディック素子１の要部は、例え
ば図４に示すように、前記拡大流路形成部材５及び前記
ターゲット４を、前記ノズル噴出面３に接当し、前記流
路形成空間２７を密閉形成自在な板状の蓋体２９に、一
体に立設して形成する。尚、前記蓋体２９は、図５に示
すように、前端縁部２９ａが前記フルイディック素子１
のノズル噴出面３に接当し、側部周縁部が前記流体振動
型流量計２０の周壁部２８に接当して、前記流路形成空
間２７を密閉できるように形成する。この蓋体２９は、
プラスチック素材を射出成形して、５〜７ｍｍの適宜の
厚さ（例えば５．５ｍｍ）の板状にすれば便利である。
この射出成形に際して、成型用金型に前記ターゲット４
及び前記拡大流路形成部材５の形成空間を設けておい
て、これらを一体に成形する。前記成型用金型の平断面
は図５に示したフルイディック素子１に対応させて形成
する。

【００２９】成形された蓋体２９には、前記ターゲット
４及び前記拡大流路形成部材５が、前記前端縁部２９ａ
を前記ノズル噴出面３の位置として位置合わせして形成
される。従って、前記成型用金型を形成する精度に応じ
て高精度に位置決めされた前記ターゲット４及び前記拡
大流路形成部材５が前記蓋体２９に一体に形成されるか
ら、前記ターゲット４及び前記拡大流路形成部材５の前
記流路形成空間２７内への組み付けが極めて容易であり
ながら、前記前端縁部２９ａを前記ノズル噴出面３に接
当させた位置で前記蓋体２９を前記流路形成空間２７に
被せれば、前記ターゲット４及び前記拡大流路形成部材
５が精密に位置決めされたフルイディック素子１を組み
立てることができる（例えば図４参照）。

【００３０】上記フルイディック素子１は、例えば図２
に示すように、ガスメータに組み込まれる。つまり、前
記ガスメータを構成する流体振動型流量計２０は、測定
対象の流体Ｆの流入方向Ｉが、流出方向Ｏに対して１８
０°逆になるように構成されている。つまり、ガス、水
等の流体Ｆが、装置流入口２１から流れ込み、圧力変動
吸収機構２２を備えた屈曲路２３を経て遮断弁部２４に
至る。そして、この遮断弁部２４を通過した前記流体Ｆ
は貯留部２５に流入する。この貯留部２５に流入した前
記流体Ｆは、前記フルイディック素子１を経て装置流出
口２６から流出するように構成されている。前記フルイ
ディック素子１に流入し、ノズル２から噴出する前記噴
流ｆとして、その噴流ｆの方向を変えて振動しながら、
そのノズル噴出面３よりも下流側に設けられている流路
拡大部１４、絞り流路部１５を経て装置流出口２６に向
けて流出する。前記フルイディック素子１には、前記ノ
ズル２の両側で、前記ノズル噴出面３の近傍に、前記噴
流ｆの振動を検出する一対の流体振動検出端１８を配置
してある。この流体振動検出端１８は小径に形成した開
口であり、これを一対の圧力導入部を備える流体振動検
出部に連通して流体振動を検出するものである。

【００３１】前記ターゲット４及び前記拡大流路形成部
材５は、例えば図４に示すように、プラスチック素材を
射出成形して、夫々一枚の板状の蓋体２９に一体に立設
して形成する。前記蓋体２９は、前記流路軸Ｚ方向の、
前端縁部２９ａから後端縁部２９ｂまでの長さ（Ｌｚ）
は、前記主円弧半径（Ｒ）に対する寸法関係が、 ３．２１≦Ｌｚ／Ｒ≦４．３３ を満足するように設定する。尚、図２は、流体振動型流
量計２０を、前記蓋体２９の側に向けて見た平断面図で
ある。上記蓋体２９の長さ（Ｌｚ）の寸法設定により、
図１１に示すように、流量測定範囲Ｒｄ内における流量
測定誤差（Ｅ）の最大誤差幅（ΔＥ）を３％以内に抑え
ることができ、前記寸法関係が、 ３．４０≦Ｌｚ／Ｒ≦４．１０ を満足するように設定すれば、前記最大誤差幅（ΔＥ）
を２％以内に抑えることができる。尚、前記離間距離
（Ｄ）と、前記副円弧半径（ｒ）との、前記主円弧半径
（Ｒ）に対する所定の寸法関係を、

【００３２】

【数４】 Ｄ／Ｒ＝３／２ Ｒ／ｒ＝２

【００３３】として規定したのは、前記フルイディック
素子１における流体振動の発振を安定させながら、流量
測定精度を高く維持するためであり、また、前記ターゲ
ット４の幅（Ｔｗ）の前記主円弧半径（Ｒ）に対する所
定の寸法関係を、 ０．５５≦Ｔｗ／Ｒ≦０．６２ として規定したのは、前記流体振動型流量計２０の測定
下限流量を低く維持しながら、測定精度を高く維持する
ことを目的としたものであり、前記絞り流路部１５の絞
り流路幅（Ｐｗ）の前記主円弧半径（Ｒ）に対する所定
の寸法関係を、 １．１２≦Ｐｗ／Ｒ≦１．２５ として規定したのは、流量測定範囲Ｒｄ内における測定
精度をさらに高く維持できるようにするものである。

【００３４】ここで、前記ターゲット４の前記ノズル噴
出面３からの距離であるターゲット離間距離（Ｄｔ）
を、前記主円弧半径（Ｒ）に対する比が、 ０．９５≦Ｄｔ／Ｒ≦１．０５ を満足するように設定れば、前記流体振動型流量計２０
の流量測定誤差Ｅを十分に小さくでき、前記比が、 ０．９８≦Ｄｔ／Ｒ≦１．０３ を満足するように設定すれば、前記流量測定誤差Ｅをさ
らに小さくできる。

【００３５】〔別実施形態〕以下に、上記実施の形態に
記載した以外の実施の形態について説明する。

【００３６】〈１〉 上記実施の形態においては、ノズ
ル噴出面３に向けてノズル２側に寄せて描かれた、主円
弧Ｃ１と副円弧Ｃ２とに対する共通接線に沿って、前記
ノズル噴出面３側に前記副円弧部９から滑らかに延出し
て、ノズル噴出面３に対して６０°の角度をもって平面
部１０を形成する例について説明したが、前記平面部１
０を形成するのに、前記共通接線に対して角度を持たせ
て形成してあってもよく、前記ノズル噴出面３に対する
角度が６０°から外れていても、他の諸元に関する設定
との組み合わせにより目的に適うフルイディック素子を
形成できる。

【００３７】〈２〉 上記実施の形態においては、副円
弧半径（ｒ）を、主円弧半径（Ｒ）に対して、 ｒ／Ｒ＝１／２ として規定される寸法関係を満足するように設定する例
について説明したが、前記副円弧半径（ｒ）が前記主円
弧半径（Ｒ）に対して正確に１／２倍であることが必要
ではなく、概略１／２倍（例えば、１／２．１〜１／
１．９倍）であれば目的に適うフルイディック素子を形
成できる。

【００３８】〈３〉 上記実施の形態においては、離間
距離（Ｄ）は、主円弧半径（Ｒ）に対して、 Ｄ／Ｒ＝３／２ として規定される寸法関係を満足するように設定する例
について説明したが、前記離間距離（Ｄ）が前記主円弧
半径（Ｒ）に対して正確に１．５倍であることが必要で
はなく、概略１．５倍（例えば、１．４５〜１．６５
倍）であれば目的に適うフルイディック素子を形成でき
る。

【００３９】〈４〉 上記実施の形態においては、ター
ゲット４の幅（Ｔｗ）は、前記主円弧半径（Ｒ）に対し
て、 ０．５７≦Ｔｗ／Ｒ≦０．６２ の関係を満足するように設定する例について説明した
が、これは、前記ターゲット４の幅（Ｔｗ）に関するよ
り好ましい範囲を示したものであって、前記幅（Ｔｗ）
が上記範囲外に設定されていても目的に適うフルイディ
ック素子を形成できる。

【００４０】〈５〉 上記実施の形態においては、主円
弧中心Ｐ１の流路軸Ｚからの偏位距離（α）を、主円弧
半径（Ｒ）に対して、 ０．０４≦α／Ｒ≦０．１２ の寸法関係を満足するように設定する例について説明し
たが、これは、前記偏位距離（α）に関するより好まし
い範囲を示したものであって、 ０．０５≦α／Ｒ≦０．１１５ の寸法関係を満足するように設定してあればさらに好ま
しい。尚、前記偏位距離（α）が上記範囲外に設定され
ていても、他の諸元に関する設定との組み合わせにより
目的に適うフルイディック素子を形成できる。

【００４１】〈６〉 上記実施の形態においては、逃が
し流路開口部１３の逃がし流路開口幅（β）を、主円弧
半径（Ｒ）に対して、 ０．５７≦β／Ｒ≦０．６６ の関係を満足するように設定する例について説明した
が、これは、前記逃がし流路開口幅（β）のより好まし
い範囲を示したものであって、前記逃がし流路開口幅
（β）が上記範囲外に設定されていても目的に適うフル
イディック素子を形成できる。

【００４２】〈７〉 上記実施の形態においては、絞り
流路部１５の絞り流路幅（Ｐｗ）を、主円弧半径（Ｒ）
に対して、 １．１２≦Ｐｗ／Ｒ≦１．２５ の関係を満足するように設定する例について説明した
が、これは、前記絞り流路幅（Ｐｗ）のより好ましい範
囲を示したものであって、前記絞り流路幅（Ｐｗ）が上
記範囲外に設定されていても目的に適うフルイディック
素子を形成できる。

【００４３】〈８〉 上記実施の形態においては、排出
円弧半径（Ｒｗ）を、主円弧半径（Ｒ）に対する比が、 ０．１６≦Ｒｗ／Ｒ≦０．２９ の関係を満足するように設定する例について説明した
が、前記排出円弧半径（Ｒｗ）を、前記主円弧半径
（Ｒ）に対する比が、 ０．１８≦Ｒｗ／Ｒ≦０．２６ の関係を満足するように設定すれば、前記最大誤差幅
（ΔＥ）を２％以内に抑えることが可能である。

【００４４】〈９〉 上記実施の形態においては、排出
円弧部１１を形成する円弧の中心Ｐ３から絞り流路部１
５の排出端１６までの絞り流路長（Ｌｒ）を、主円弧半
径（Ｒ）の０．５４倍以上に設定する例について説明し
たが、これは、前記絞り流路長（Ｌｒ）に関するより好
ましい範囲を示したものであって、前記絞り流路長（Ｌ
ｒ）が上記範囲外に、即ち Ｌｒ／Ｒ＜０．５４ に設定されていても目的に適うフルイディック素子を形
成できる。

【００４５】〈１０〉上記実施の形態においては、ター
ゲット４及び拡大流路形成部材５を、プラスチック素材
を射出成形して、夫々一枚の板状の蓋体２９に一体に立
設して形成する例について説明したが、前記ターゲット
４のみを前記蓋体２９に一体に立設形成してあってもよ
く、また、前記拡大流路形成部材５のみを前記蓋体２９
に一体成形してあってもよく、前者の場合には、前記拡
大流路形成部材５を前記蓋体２９に例えば接着により立
設するようにしてあってもよく、また、後者の場合に
は、前記ターゲット４を前記蓋体２９に接着或いは植設
することで立設するようにしてあってもよい。

【００４６】

【実施例】以上説明した流体振動型流量計に関して、６
号ガスメータに適用した具体的な例について夫々のメー
タの流量測定誤差について調べた。流体振動型流量計に
適用したフルイディック素子の諸元は表１に示す通りで
ある。尚、無次元化指標とは、その寸法を主円弧半径
（Ｒ）で除したものである。前記ノズルの開口のアスペ
クト比は約９．２３である。

【００４７】

【表１】

【００４８】試験に供した流体振動型流量計は、流路形
成空間２７を密閉する蓋体２９の長さ（Ｌｚ）を、以下
のように設定した。尚、以下にいう無次元化指標とは、
上述のように、Ｌｚ／Ｒである。実施例として、前記蓋
体２９の長さ（Ｌｚ）を夫々４２、４６、４９、５２、
５６ｍｍとした流体振動型流量計を用意した。各実施例
における蓋体２９の長さ（Ｌｚ）と、その無次元化指標
は、表２に示すとおりである。

【００４９】

【表２】

【００５０】上記各例に示した６号ガスメータ夫々つい
て、１５０リットル／ｈから７２００リットル／ｈに亘
る実験範囲について、都市ガスに代えて空気を流してそ
の流量測定誤差（Ｅ）を調べた。その結果を、図６乃至
図１０に示した。図６は実施例１について流量測定誤差
（Ｅ）の測定を行った結果を示したものであり、図７は
実施例２に関する流量測定誤差（Ｅ）の測定結果を示し
たものであり、図８は実施例３に関する流量測定誤差
（Ｅ）の測定結果を示したものであり、図９は実施例４
に関する流量測定誤差（Ｅ）の測定結果を示したもので
あり、図１０は実施例５に関する流量測定誤差（Ｅ）の
測定結果を示したものであり、図１１は、上記実施例１
〜５夫々の流量測定誤差（Ｅ）の測定結果から求めた、
流量測定範囲Ｒｄ（即ち３００〜６０００リットル／ｈ
の範囲）内におけるプラス側の最大誤差とマイナス側の
最大誤差との間の最大誤差幅（ΔＥ）を示したものであ
る。

【００５１】各図を比較すれば明らかなように、蓋体２
９の長さ（Ｌｚ）が４２ｍｍ（実施例１：無次元化指標
は３．２３）よりも小さい場合には、大流量側で流量測
定誤差（Ｅ）がマイナス方向に大きくなる傾向を有し、
前記蓋体の長さ（Ｌｚ）が５２ｍｍ（実施例４：無次元
化指数は４．００）よりも大きい場合には、流量測定範
囲Ｒｄ内における流量測定誤差（Ｅ）が大流量側でプラ
ス方向に偏る傾向を示し、最大誤差幅（ΔＥ）が大きく
なる傾向を示している。上記実施例中では、実施例３
（図８参照）が最も良好な結果を示しており、３００リ
ットル／ｈ以上、６０００リットル／ｈ以下の流量測定
範囲Ｒｄ内では、最大誤差幅（ΔＥ）は、１．２％以内
に収まっている。また、実施例２（図７参照）において
も、前記最大誤差幅（ΔＥ）は、１．５％以内に収まっ
ている。実施例４（図９参照）においても、上記流量測
定範囲Ｒｄ内では、最大誤差幅（ΔＥ）が２．５％以内
に収まっている。実施例５では、前記最大誤差幅（Δ
Ｅ）は３％以内に収まっているが（図１０参照）、大流
量側でプラス側の誤差（Ｅ）が大きく発散する傾向を示
しており、実施例１では、前記最大誤差幅（ΔＥ）は３
％以内に収まっているものの（図６参照）、約３０００
リットル／ｈ以上の範囲でマイナス側の誤差（Ｅ）が大
きく偏っており、大流量側の流量測定誤差（Ｅ）が発散
する傾向を示している。以上から、蓋体２９の長さ（Ｌ
ｚ）に対する無次元化指標（Ｌｚ／Ｒ）が３，２３〜
４．３１の範囲内では、流量測定誤差（Ｅ）が確実に法
定誤差範囲内に収まることが判明した。以上の結果に基
づき線図として示した図１１から、前記無次元化指標
（Ｌｚ／Ｒ）が、約３．２〜４．４の範囲内であれば、
実用上支障のないことが判った。因みに、上記各図にお
いては、法定誤差範囲の誤差限界（３％）を一点鎖線で
示した。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るフルイディック素子の一例を示す
平断面図

【図２】図１に示すフルイディック素子を適用したガス
メータの一例を示す平断面図

【図３】図１に示したフルイディック素子の寸法関係を
示す平断面説明図

【図４】図１に示した流体振動型流量計の蓋体を示す斜
視図

【図５】図４に示した蓋体の平面図

【図６】本発明に係るガスメータの一例の特性線図

【図７】本発明に係るガスメータの他の例の特性線図

【図８】本発明に係るガスメータの他の例の特性線図

【図９】本発明に係るガスメータの他の例の特性線図

【図１０】本発明に係るガスメータの他の例の特性線図

【図１１】本発明に係るガスメータの特性を示す線図

【図１２】従来のガスメータの一例を示す平断面図

【図１３】図１４に示したガスメータに備えるフルイデ
ィック素子を説明する平断面図

【図１４】従来のフルイディック素子の他の例を説明す
る平断面図

【符号の説明】

１ フルイディック素子 ２ ノズル ３ ノズル噴出面 ４ ターゲット ５ 拡大流路形成部材 ６ 内面 ９ 副円弧部 １０ 平面部 １１ 排出円弧部 １３ 逃がし流路開口部 １４ 流路拡大部 １５ 絞り流路部 １６ 排出端 １７ 逃がし流路部 ２７ 流路形成空間 ２８ 周壁部 ２９ 蓋体 Ｃ１ 主円弧 Ｃ２ 副円弧 ｆ 噴流 Ｓ 平行直線 Ｚ 流路軸 Ｄ 離間距離 Ｌｚ 蓋体の長さ Ｐｗ 絞り流路幅 ｒ 副円弧半径 Ｒ 主円弧半径 Ｒｗ 排出円弧半径 Ｔｗ ターゲットの幅 α 主円弧中心の偏位距離

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今崎 正成 大阪府東大阪市西岩田４丁目７番31号 株 式会社金門製作所内 (72)発明者 田所 琢也 大阪府東大阪市西岩田４丁目７番31号 株 式会社金門製作所内 (72)発明者 澁谷 忠夫 大阪府大阪市東成区東小橋２丁目10番16号 関西ガスメータ株式会社内 (72)発明者 波元 政信 大阪府大阪市東成区東小橋２丁目10番16号 関西ガスメータ株式会社内 Ｆターム(参考） 2F030 CC13 CE11 CF05 CF11 CH01 CH03

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流路方向に直交するノズル噴出面を有す
   るノズルを前記流路内に配設し、そのノズルの噴出側
   に、その流路軸に対して前記ノズルの幅方向に対称な位
   置に配置された拡大流路形成部材間に形成される流路拡
   大部を設けると共に、その流路拡大部における流路中央
   部に、前記ノズルより噴出する噴流の直進を阻止するタ
   ーゲットを設け、さらに、前記流路拡大部の下流側に前
   記流路拡大部の後端部よりも狭い流路幅を有する絞り流
   路部を設けて、 前記ノズル噴出面から前記下流側に主円弧半径だけ離間
   する位置に中心を有し、前記主円弧半径を半径とする主
   円弧上で、前記ノズル噴出面に対して前記下流側に離間
   距離だけ離間する、前記ノズル噴出面に対する平行直線
   上に中心を有し、副円弧半径を半径として形成される副
   円弧に沿う副円弧部を、前記拡大流路形成部材の後端側
   の内面に形成し、 前記離間距離と、前記副円弧半径とが、前記主円弧半径
   に対して所定の寸法関係を満足すると共に、 前記ノズル噴出面に向けて前記ノズル側に寄せて描かれ
   た、前記主円弧と前記副円弧とに対する共通接線に沿っ
   て、前記ノズル噴出面側に前記副円弧部から滑らかに延
   出して前記拡大流路形成部材の前端側の内面に平面部を
   形成して、前記流路拡大部を構成し、 前記ターゲットの幅を、前記主円弧半径に対して所定の
   寸法関係を満足するように設定し、前記平面部と前記ノ
   ズル噴出面との間に逃がし流路開口部を形成して、前記
   拡大流路形成部材の外側に、前記逃がし流路開口部と前
   記絞り流路部の下流側とを連通する逃がし流路部を形成
   し、 前記絞り流路部の流路幅を、前記主円弧半径に対して所
   定の寸法関係を満足するよう形成し、 前記副円弧部を前記絞り流路部に滑らかに接続する排出
   円弧部を形成する円弧の中心から前記絞り流路部の排出
   端までの距離を、前記主円弧半径に対して所定の寸法関
   係を満足するよう設定してあるフルイディック素子を、
   周壁部を備えて有底の流路形成空間に収容してある流体
   振動型流量計であって、 前記主円弧を、前記流路軸に関して対称に、前記流路軸
   から夫々特定の偏位距離の位置にある二点を中心として
   二つ形成し、前記二つの主円弧夫々の前記平行直線との
   交点の内、最外側の交点を、夫々前記副円弧の中心とし
   て、前記二つの主円弧とその主円弧上に中心を有する副
   円弧との共通接線で前記平面部を夫々形成してあると共
   に、前記ノズル噴出面に接当し、前記流路形成空間を密
   閉形成自在な板状の蓋体に、前記ターゲットと前記拡大
   流路形成部材とを一体に立設してある流体振動型流量
   計。
2. 【請求項２】 前記ノズル噴出面に接当する上流側端縁
   部からの、前記流路軸方向の前記蓋体の長さ（Ｌｚ）
   を、前記主円弧半径（Ｒ）に対する寸法関係が、 ３．２１≦Ｌｚ／Ｒ≦４．３３ を満足するように設定し、前記蓋体の下流側端縁部を、
   前記絞り流路部の排出端から下流側に延在させてある請
   求項１記載の流体振動型流量計。
3. 【請求項３】 前記蓋体の長さ（Ｌｚ）を、前記主円弧
   半径（Ｒ）に対する寸法関係が、 ３．４０≦Ｌｚ／Ｒ≦４．１０ を満足するように設定してある請求項１又は２に記載の
   流体振動型流量計。
4. 【請求項４】 前記離間距離（Ｄ）と、前記副円弧半径
   （ｒ）との、前記主円弧半径（Ｒ）に対する所定の寸法
   関係が、 【数１】 Ｄ／Ｒ＝３／２ Ｒ／ｒ＝２ として規定されるものである請求項１〜３の何れか１項
   に記載の流体振動型流量計。
5. 【請求項５】 前記ターゲットの幅（Ｔｗ）の前記主円
   弧半径（Ｒ）に対する所定の寸法関係が、 ０．５５≦Ｔｗ／Ｒ≦０．６２ として規定されるものである請求項１〜４の何れかに記
   載の流体振動型流量計。
6. 【請求項６】 前記絞り流路部の流路幅（Ｐｗ）の前記
   主円弧半径（Ｒ）に対する所定の寸法関係が、 １．１２≦Ｐｗ／Ｒ≦１．２５ として規定されるものである請求項１〜５の何れかに記
   載の流体振動型流量計。