JP2002181594A - Flow rate control unit - Google Patents

Flow rate control unit

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JP2002181594A
JP2002181594A JP2000375830A JP2000375830A JP2002181594A JP 2002181594 A JP2002181594 A JP 2002181594A JP 2000375830 A JP2000375830 A JP 2000375830A JP 2000375830 A JP2000375830 A JP 2000375830A JP 2002181594 A JP2002181594 A JP 2002181594A
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Japan
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flow
flow rate
fluid
control unit
proportional valve
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Application number
JP2000375830A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Shoji
宏 東海林
Masanori Anzai
正憲 安西
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Azbil Corp
Original Assignee
Azbil Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce flow rate errors, improve the measurement accuracy, shorten the length of a pipe line and make the pipe line compact and low-cost by lessening effects by a turbulent flow and a drift. SOLUTION: A rectifying part 7 having an inner diameter D3 larger than an inner diameter D of a main pipe line 3 is set between a flowmeter 6 for measuring a flow rate of a fluid 2 and a proportional valve 8 for proportionally controlling the flow rate of the fluid 3.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、流量制御ユニット
に関し、特に工業用あるいは家庭用の都市ガスやLPG
(液化燃料ガス)などの燃焼ガスの流量制御に用いて好
適な流量制御ユニットに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flow control unit and, more particularly, to an industrial or domestic city gas or LPG.
The present invention relates to a flow rate control unit suitable for controlling the flow rate of a combustion gas such as (liquefied fuel gas).

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、都市ガスやLPGなどの燃焼ガス
の流量制御に用いられるこの種の流量制御ユニットとし
ては、燃料ガスが流れる主管路に流体の流量を測定する
流量計と、この流体の流量を比例制御する比例弁とを配
設したものが知られている。流量測定においては、比例
弁の流路を狭めて流量を調整したとき、全開またはそれ
に近い開度でない限り比例弁の一次側(上流側)と二次
側(下流側)に乱流が発生するため、流量計において流
量が変動する。また、流量計と比例弁の軸線が相対的に
偏心していると偏流が発生するため、流量が変動する。
そこで、流量計と比例弁を一定距離以上離して設置し、
乱流や偏流による影響を受けないようにしている。流量
計と比例弁との間の距離は、乱流や偏流が定常流化する
に要する距離で、管路の内径をDとすると、10〜20
D倍程度離間させる必要がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a flow control unit of this kind used for controlling a flow rate of a combustion gas such as a city gas or an LPG, a flow meter for measuring a flow rate of a fluid in a main pipe through which a fuel gas flows, 2. Description of the Related Art There is known a device provided with a proportional valve for proportionally controlling a flow rate. In the flow rate measurement, when the flow rate is adjusted by narrowing the flow path of the proportional valve, a turbulent flow is generated on the primary side (upstream side) and the secondary side (downstream side) of the proportional valve unless the opening degree is fully open or close to that. Therefore, the flow rate fluctuates in the flow meter. In addition, if the axis of the flow meter and the axis of the proportional valve are relatively eccentric, a drift occurs, so that the flow rate fluctuates.
Therefore, install the flow meter and the proportional valve at a certain distance or more,
They are not affected by turbulence or drift. The distance between the flow meter and the proportional valve is a distance required for the turbulent flow or the eccentric flow to become a steady flow.
It is necessary to be separated by about D times.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記のように従来の流
量制御ユニットは、乱流や偏流による流量変動を防止し
測定精度を高めるために流量計と比例弁を管路の内径D
の10〜20D倍程度離間させて配置しなければならな
いため、ユニット全体の管路が必然的に長くなり、装置
自体を小型化することができず、広い設置場所を必要と
するという問題があった。また、管路長が長くなればそ
れだけ配管コストが嵩むため、製造コストも高くなると
いう問題があった。
As described above, in the conventional flow control unit, the flow meter and the proportional valve are connected to the inner diameter D of the pipe in order to prevent flow fluctuation due to turbulence and drift and to improve measurement accuracy.
Must be arranged at a distance of about 10 to 20 D times, the length of the conduit of the entire unit is inevitably increased, and the apparatus itself cannot be reduced in size, and a large installation space is required. Was. In addition, there is a problem in that the longer the pipe length, the higher the piping cost and the higher the manufacturing cost.

【0004】本発明は上記した従来の問題を解決するた
めになされたもので、その目的とするところは、乱流や
偏流による影響を少なくすることにより流量誤差を少な
くし、測定精度の向上、管路長の短縮化、小型化および
低コスト化を可能にした流量制御ユニットを提供するこ
とにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems. It is an object of the present invention to reduce the flow rate error by reducing the influence of turbulence and drift, thereby improving measurement accuracy. It is an object of the present invention to provide a flow control unit capable of shortening a pipe length, reducing the size, and reducing the cost.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、流体の流量を測定する流量計と、前記流体
の流量を比例制御する比例弁とを備え、この比例弁と前
記流量計との間の管路中に当該管路の内径より大きい内
径を有する整流部を設けたものである。
According to the present invention, there is provided a flow meter for measuring a flow rate of a fluid, and a proportional valve for proportionally controlling the flow rate of the fluid. A rectifier having an inner diameter larger than the inner diameter of the pipe is provided in the pipe between the meter and the meter.

【0006】本発明において、整流部は乱流や偏流を整
流化する。また、比例弁の一次側で反射した反射波のエ
ネルギを吸収し、流量計への影響を少なくする。したが
って、流量変動が少なく、流量計と比例弁との間の距離
を短縮することができる。
In the present invention, the rectifying section rectifies turbulence and drift. Further, the energy of the reflected wave reflected on the primary side of the proportional valve is absorbed, and the influence on the flow meter is reduced. Therefore, the flow rate fluctuation is small, and the distance between the flow meter and the proportional valve can be reduced.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施の
形態に基づいて詳細に説明する。図1は本発明に係る流
量制御ユニットの一実施の形態を示す断面図、図2は図
1のII−II線断面図、図3(a)、(b)はマイクロフ
ローセンサの平面図および断面図、図4は同センサの定
温度差回路を示す図、図5はセンサ出力回路を示す図で
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail based on an embodiment shown in the drawings. 1 is a sectional view showing an embodiment of a flow control unit according to the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG. 1, FIGS. FIG. 4 is a cross-sectional view, FIG. 4 is a diagram showing a constant temperature difference circuit of the sensor, and FIG. 5 is a diagram showing a sensor output circuit.

【0008】これらの図において、全体を符号1で示す
流量制御ユニットは、燃料ガス等の流体2の主管路3を
形成する配管4を有し、またこの配管4の上流側開口部
5には流量計6が整流部7を介して接続され、上流側開
口部5より下流側には比例弁8と、この比例弁8の弁開
度を手動で調整するスロットル弁9が配設され、流量計
6の検出信号に基づくコントローラ10からの駆動信号
によって比例弁8を駆動制御するように構成されてい
る。
In these figures, a flow control unit, generally designated by the reference numeral 1, has a pipe 4 forming a main pipe 3 for a fluid 2 such as fuel gas, and an upstream opening 5 of the pipe 4 A flow meter 6 is connected via a rectifying unit 7, and a proportional valve 8 and a throttle valve 9 for manually adjusting the valve opening of the proportional valve 8 are provided downstream of the upstream opening 5. The drive of the proportional valve 8 is controlled by the drive signal from the controller 10 based on the detection signal of the total 6.

【0009】前記流量計6は、流体2の流量を測定し、
その検出信号を前記コントローラ10に出力するととも
に、図示しない液晶表示装置によって表示するもので、
略同一形状の筒状体に形成され後述する多孔オリフィス
プレート(第1の絞り)11を挟んで一体的に結合され
た第1、第2の流路形成部材12,13を有している。
第1、第2の流路形成部材12,13は、内径が異なる
異径の流路孔15(15a,15b)、16(16a,
16b)をそれぞれ有し、両部材の大径孔部15b,1
6bが前記多孔オリフィスプレート11の孔11aを介
して互いに連通するように互いに対向させて一体的に結
合されている。また、第1の流路形成部材12の小径孔
部15a側端は、流量計6の上流側端を形成して配管1
4に接続されている。第2の流路形成部材13の小径孔
部16a側端は、流量計6の下流側端を形成して前記整
流部7に接続されている。
The flow meter 6 measures the flow rate of the fluid 2,
The detection signal is output to the controller 10 and displayed by a liquid crystal display device (not shown).
The first and second flow path forming members 12 and 13 are formed in a cylindrical body having substantially the same shape, and are integrally connected to each other with a porous orifice plate (first restrictor) 11 described later interposed therebetween.
The first and second flow path forming members 12 and 13 have flow path holes 15 (15a, 15b) and 16 (16a, 16a,
16b), and the large-diameter holes 15b, 1
6b are integrally connected to each other so as to communicate with each other through the holes 11a of the porous orifice plate 11. The end of the first flow path forming member 12 on the side of the small-diameter hole 15a forms the upstream end of the flow meter 6 to form the pipe 1
4 is connected. The end of the second flow path forming member 13 on the side of the small-diameter hole 16 a forms the downstream end of the flow meter 6 and is connected to the rectifying section 7.

【0010】さらに、第1、第2の流路形成部材12,
13は、多孔オリフィスプレート11を介して接合され
る接合端面に前記大径孔部15b,16bを取り囲むよ
うに形成された環状室17,18を有している。これら
の環状室17,18は、前記大径孔部15b,16bと
の間に形成した隔壁20,21と前記多孔オリフィスプ
レート11との間に形成した隙間22,23を介して前
記大径孔部15b,16bと連通している。さらにま
た、これらの環状室17,18は、前記第1、第2の流
路形成部材12,13の上に固定された第3の流路形成
部材24内に形成した分流流路25を介して互いに連通
している。したがって、第1の流路形成部材12内を流
れる流体2は、その一部2aが多孔オリフィスプレート
11の孔11aを通って第2の流路形成部材13内に流
れ込み、残りの一部2bが隙間22を通って環状室17
に分流される。この分流された流体2bは、分流流路2
5、環状室18および隙間23を経て第2の流路形成部
材13の大径孔部16bに流入することにより、前記多
孔オリフィスプレート11の孔11aを通った一部の流
体2aと合流する。
Further, the first and second flow path forming members 12,
Reference numeral 13 has annular chambers 17 and 18 formed on the joining end faces joined via the porous orifice plate 11 so as to surround the large-diameter holes 15b and 16b. These annular chambers 17 and 18 are connected to the large-diameter holes through gaps 22 and 23 formed between the partition walls 20 and 21 formed between the large-diameter holes 15b and 16b and the porous orifice plate 11, respectively. It communicates with the parts 15b and 16b. Furthermore, these annular chambers 17 and 18 are connected via a diversion channel 25 formed in a third channel forming member 24 fixed on the first and second channel forming members 12 and 13. Communicate with each other. Therefore, a part 2a of the fluid 2 flowing in the first flow path forming member 12 flows into the second flow path forming member 13 through the hole 11a of the porous orifice plate 11, and the remaining part 2b is Annular chamber 17 through gap 22
Shunted. The divided fluid 2b is supplied to the branch flow path 2
5, by flowing into the large-diameter hole portion 16b of the second flow path forming member 13 through the annular chamber 18 and the gap 23, it joins with a part of the fluid 2a passing through the hole 11a of the porous orifice plate 11.

【0011】前記多孔オリフィスプレート11は、中心
から所要距離離間した同一円周上に等間隔おいて形成さ
れた複数個の孔11aを有し、第1の流路形成部材12
内を流れる流体2を絞る。
The porous orifice plate 11 has a plurality of holes 11a formed at equal intervals on the same circumference spaced a required distance from the center.
The fluid 2 flowing inside is squeezed.

【0012】前記分流流路25の途中には、オリフィス
(第2の絞り)30とマイクロフローセンサ31が配設
されている。オリフィス30は、分流流路25を流れる
流体2bを絞り、前記多孔オリフィスプレート11とと
もに流体2の分流比を精度良く安定に保つためのもの
で、多孔または単孔のオリフィス孔30aを有し、前記
マイクロフローセンサ31の上流側に配置されている。
An orifice (second throttle) 30 and a micro flow sensor 31 are provided in the middle of the flow dividing channel 25. The orifice 30 restricts the fluid 2b flowing through the branch flow channel 25, and maintains the branch ratio of the fluid 2 accurately and stably together with the porous orifice plate 11. The orifice 30 has a perforated or single-hole orifice hole 30a. It is arranged on the upstream side of the micro flow sensor 31.

【0013】前記マイクロフローセンサ31は、流体2
を測定する測定部を分流流路25内に露出させて配設さ
れており、オリフィス30の孔30aを通過し前記測定
部に接して流れる流体2bによって当該測定部に引き起
こされる熱移動を検出することにより、相対的な流速を
きわめて速い応答速度で、かつ微少な流量範囲まで検出
するものである。このようなマイクロフローセンサ31
としては、例えば図3に示す半導体ダイアフラム型のセ
ンサが用いられる。すなわち、このマイクロフローセン
サ31は、シリコン基板33に設けたダイアフラム34
上に1つの発熱体(ヒーター)35と、2つの温度セン
サ36A,36Bとで傍熱型の温度検出手段37を構成
し、さらにダイアフラム34の外側に周囲温度を測定す
る周囲温度センサ38を設けて構成したものである。符
号39は配線用金属薄膜、40は電極パッドである。
The micro flow sensor 31 is provided with a fluid 2
Is disposed in the branch flow channel 25 so as to be exposed, and detects heat transfer caused by the fluid 2b flowing through the hole 30a of the orifice 30 and in contact with the measurement unit. Thus, the relative flow velocity is detected at an extremely high response speed and even in a minute flow rate range. Such a micro flow sensor 31
For example, a semiconductor diaphragm type sensor shown in FIG. 3 is used. That is, the micro flow sensor 31 is provided with a diaphragm 34 provided on a silicon substrate 33.
One heating element (heater) 35 and two temperature sensors 36A and 36B constitute an indirectly heated temperature detecting means 37, and an ambient temperature sensor 38 for measuring an ambient temperature is provided outside the diaphragm 34. It is configured. Reference numeral 39 denotes a metal thin film for wiring, and reference numeral 40 denotes an electrode pad.

【0014】図4において、発熱体35、周囲温度セン
サ38および3つの固定抵抗R1 ,R2 ,R3 はホイス
トンブリッジ回路を形成し、これとOP1 とで定温度差
回路を構成している。OP1 は、ホイストンブリッジ回
路と、抵抗R1 と発熱体35の中点電圧を反転入力とす
るとともに、抵抗R2 と抵抗R3 の中点電圧を非反転入
力とする。このOP1 の出力は、抵抗R1 ,R2 の一端
に共通に接続されている。抵抗R1 ,R2 ,R3 は、周
囲温度センサ38よりも常に一定温度高くなるように抵
抗値が設定されている。
In FIG. 4, a heating element 35, an ambient temperature sensor 38, and three fixed resistors R1, R2, R3 form a Whiston bridge circuit, and a constant temperature difference circuit is formed by this and OP1. OP1 uses the Whiston bridge circuit, the midpoint voltage of the resistor R1 and the heating element 35 as an inverting input, and the midpoint voltage of the resistors R2 and R3 as a non-inverting input. The output of OP1 is commonly connected to one ends of resistors R1 and R2. The resistance values of the resistors R1, R2, and R3 are set so as to be always higher than the ambient temperature sensor 38 by a constant temperature.

【0015】前記2つの温度センサ36A,36Bは、
発熱体35を挟んで流体2の流れ方向の上流側と下流側
にそれぞれ配設されており、図5に示すように2つの固
定抵抗R4 ,R5 とでホイストンブリッジ回路を形成
し、これとOP2 とでセンサ出力回路を構成している。
The two temperature sensors 36A and 36B are:
The fixed resistors R4 and R5 form a Whiston bridge circuit as shown in FIG. 5, and are arranged on the upstream side and the downstream side in the flow direction of the fluid 2 with the heating element 35 interposed therebetween. OP2 forms a sensor output circuit.

【0016】このようなマイクロフローセンサ31にお
いて、図4に示す定温度差回路のホイストンブリッジ回
路への通電によって発熱体35を周囲温度よりもある一
定の高い温度に加熱した状態で流体2を矢印方向(図
3)に流すと、発熱体35の上流側に位置する温度セン
サ36Aと下流側に位置する温度センサ36Bの間に温
度差が生じるので、図5に示すセンサ出力回路によって
その電圧差または抵抗値差を検出することにより、流体
2の流速または流量を計測することができる。
In such a micro flow sensor 31, the fluid 2 is heated in a state where the heating element 35 is heated to a certain higher temperature than the ambient temperature by energizing the Whiston bridge circuit of the constant temperature difference circuit shown in FIG. When flowing in the direction of the arrow (FIG. 3), a temperature difference occurs between the temperature sensor 36A located on the upstream side of the heating element 35 and the temperature sensor 36B located on the downstream side. By detecting the difference or the resistance value difference, the flow velocity or flow rate of the fluid 2 can be measured.

【0017】図1において、前記比例弁8は、配管4の
途中に接続された四方向に開口し内部が流通路42(4
2a,42b)を形成する弁本体43と、この弁本体4
3内に嵌挿され流通路42を開閉制御するケージ44
と、このケージ44を前記コントローラ10からの駆動
信号によって回転させる減速機付きモータ45等で構成
され、モータ45がヨーク46を介して前記弁本体43
上に固定されている。弁本体43は、内部中央に一体に
設けられ前記ケージ44が摺動自在に嵌合する筒状のガ
イド部47を有し、このガイド部47の上流側と下流側
の周壁には、前記流通路42の上流側通路42aと下流
側通路42bを連通させる開口48a,48bがそれぞ
れ形成されている。
In FIG. 1, the proportional valve 8 is opened in four directions connected in the middle of a pipe 4 and has an internal passage 42 (4).
2a, 42b) and the valve body 4
3 that is inserted into the cage 3 and controls the opening and closing of the flow passage 42
And a motor 45 with a speed reducer for rotating the cage 44 by a drive signal from the controller 10. The motor 45 is connected to the valve body 43 via a yoke 46.
Fixed on top. The valve body 43 has a cylindrical guide portion 47 provided integrally at the center of the inside and into which the cage 44 is slidably fitted. Openings 48a and 48b are formed to communicate the upstream passage 42a and the downstream passage 42b of the passage 42, respectively.

【0018】前記ケージ44は、下面側が開放する筒状
体に形成されて弁軸49の下端に取付けられており、周
面には2つの開口50a,50b(図2)が互いに対向
するように周方向に180°位相を異ならせて、かつ前
記開口48a,48bと対応するように形成されてい
る。このような比例弁8は、ケージ44の回転により開
口50a,50bが開口48a,48bと一致すると全
開状態となり、この状態より略90°回動して開口48
a,48bをケージ44の周壁によって閉塞すると全閉
状態となる。なお、図1においては、比例弁8の開口5
0a,50bを開口48a,48bに対して90°回転
させ、開度0%(全閉状態)とした状態を示している。
The cage 44 is formed in a cylindrical body whose lower surface is open and is attached to the lower end of a valve shaft 49. Two openings 50a and 50b (FIG. 2) face each other on the peripheral surface. It is formed so as to have a phase difference of 180 ° in the circumferential direction and correspond to the openings 48a and 48b. When the openings 50a and 50b coincide with the openings 48a and 48b due to the rotation of the cage 44, the proportional valve 8 is fully opened.
When a and b are closed by the peripheral wall of the cage 44, the cage is in a fully closed state. In FIG. 1, the opening 5 of the proportional valve 8
0a and 50b are rotated 90 degrees with respect to the openings 48a and 48b, and the opening degree is set to 0% (fully closed state).

【0019】前記スロットル弁9は、前記比例弁8とと
もに複合弁を構成するもので、前記弁本体43を共用部
品とし、前記ケージ44内に下方から摺動自在に嵌挿さ
れた弁体51と、この弁体51を上下動させる流量調整
ねじ52等で構成されている。弁体51は、筒状体に形
成され前記流量調整ねじ52に螺合されている。前記流
量調整ねじ52は前記弁本体43の下面中央に突設した
筒状の取付部54の底板に設けた取付孔を回転自在にか
つ上下動不能に貫通して設けられ、上端側に前記弁体5
1が螺合され、下端側には回転を防止するナット55が
螺合されている。そして、取付部54の下面側には前記
流量調整ねじ52を通常覆うカバー56が着脱可能に取
付けられている。
The throttle valve 9 constitutes a composite valve together with the proportional valve 8. The throttle valve 9 uses the valve body 43 as a common component, and has a valve body 51 slidably fitted into the cage 44 from below. And a flow adjusting screw 52 for moving the valve element 51 up and down. The valve element 51 is formed in a cylindrical body and is screwed to the flow rate adjusting screw 52. The flow rate adjusting screw 52 is provided rotatably and vertically immovably through a mounting hole formed in a bottom plate of a cylindrical mounting portion 54 protruding from the center of the lower surface of the valve main body 43, and the valve is provided at the upper end side. Body 5
1 is screwed, and a nut 55 for preventing rotation is screwed on the lower end side. A cover 56 that normally covers the flow rate adjusting screw 52 is detachably attached to the lower surface of the attachment portion 54.

【0020】このようなスロットル弁9は、流量制御ユ
ニット1の設置時にカバー56を取外し、ナット55を
緩めて流量調整ねじ52を回転させ、弁体51を昇降さ
せることにより、スロットル開度を所定の開度、例えば
25%、50%に設定する。
When the flow rate control unit 1 is installed, the cover 56 is removed, the nut 55 is loosened, the flow rate adjusting screw 52 is rotated, and the valve body 51 is moved up and down. , For example, 25% and 50%.

【0021】前記整流部7は、前記流量計6と前記配管
4との間に介在され管路の一部を形成する円筒状の筒体
61と、この筒体61内に配設された整流部材62およ
び整流部材62の両側に配設された2つのリング63等
で構成されている。筒体61の内径D1 は、前記第2の
流路形成部材13の出口側開口部の内径D2 および配管
4の上流側開口部5の内径Dより十分に大きく設定され
ている(D1 >D,D2 )。
The rectifying section 7 is provided between the flow meter 6 and the pipe 4 and forms a part of a pipe. It is composed of a member 62 and two rings 63 disposed on both sides of the rectifying member 62. The inner diameter D1 of the cylindrical body 61 is set sufficiently larger than the inner diameter D2 of the outlet opening of the second flow path forming member 13 and the inner diameter D of the upstream opening 5 of the pipe 4 (D1> D, D2).

【0022】前記整流部材62は、流量計6から配管4
の主管路3に導かれる流体2の流れ方向と垂直な方向の
流速成分を除去して流体2を整流するもので、六角形等
からなる多数の孔を有するハニカム構造体、あるいは波
形の薄い板を螺旋状に巻いたもの等が用いられる。リン
グ63は、適宜な幅と内径D3 を有し、第2の流路形成
部材13の下流側開口部と整流部材62との間および整
流部材62と配管4の上流側開口部5との間に空間63
を形成している。リング63の内径D3 は、整流部材6
2の実質的な内径を形成し、前記内径D,D2 より大き
く設定されている(D3 >D,D2 )。
The rectifying member 62 is provided between the flow meter 6 and the pipe 4.
A flow velocity component in a direction perpendicular to the flow direction of the fluid 2 guided to the main conduit 3 to rectify the fluid 2 and a honeycomb structure having a large number of hexagonal holes or a thin corrugated plate Is used in a spiral form. The ring 63 has an appropriate width and an inner diameter D3, and is located between the downstream opening of the second flow path forming member 13 and the rectifying member 62 and between the rectifying member 62 and the upstream opening 5 of the pipe 4. Space 63
Is formed. The inner diameter D3 of the ring 63 is
2 and is set to be larger than the inner diameters D and D2 (D3> D, D2).

【0023】このような流量制御ユニット1において
は、整流部7を流量計6と比例弁8との間に設けている
ので、整流部7が流体2を整流することにより比例弁8
の開口部が流量計6の中心より偏った時に発生する偏
流、および比例弁8によって流路を狭めて流量を調整し
たとき、流量が大きいと発生する乱流の影響を流量計6
に及ぼさないように機能する。したがって、流量計6内
を流れる流体2の流量変動が少なく、高い精度で流量を
測定することができ、流量制御ユニット1による流量制
御の信頼性を向上させることができる。また、整流部7
を設けることにより、流量計6と比例弁8との間の管路
長Lを、配管4の上流側開口部5の口径Dの3〜5倍程
度(3D≦L≦5D)に短縮しても乱流による影響が少
なく、流量制御ユニット1を小型化することができ、製
造コストを低減することができる。
In such a flow control unit 1, the rectifying unit 7 is provided between the flow meter 6 and the proportional valve 8.
Of the flow generated when the opening of the flow meter is deviated from the center of the flow meter 6 and the influence of the turbulence generated when the flow is large when the flow rate is adjusted by narrowing the flow path by the proportional valve 8.
Function so as not to affect Therefore, the flow rate fluctuation of the fluid 2 flowing in the flow meter 6 is small, the flow rate can be measured with high accuracy, and the reliability of the flow rate control by the flow rate control unit 1 can be improved. The rectification unit 7
Is provided, the pipe length L between the flow meter 6 and the proportional valve 8 is reduced to about 3 to 5 times the diameter D of the upstream opening 5 of the pipe 4 (3D ≦ L ≦ 5D). Also, the influence of the turbulence is small, the flow control unit 1 can be reduced in size, and the manufacturing cost can be reduced.

【0024】図6に本発明による流量制御ユニットと整
流部を備えない従来の流量制御ユニットにおける流量誤
差を比較したグラフを示す。測定条件は比例弁8の弁開
度を30°、スロットル弁9の開度を25%とした。曲
線イは、本発明による整流部6を備えた流量制御ユニッ
ト1の測定誤差、曲線ロは整流部を備えない従来の流量
制御ユニットの流量誤差を示す。
FIG. 6 is a graph comparing the flow rate error between the flow rate control unit according to the present invention and a conventional flow rate control unit without a rectification unit. The measurement conditions were as follows: the valve opening of the proportional valve 8 was 30 °, and the opening of the throttle valve 9 was 25%. A curve a indicates a measurement error of the flow control unit 1 including the rectification unit 6 according to the present invention, and a curve B indicates a flow error of the conventional flow control unit without the rectification unit.

【0025】この図から明らかなように、整流部がない
とき、比例弁8の開口部(弁開度またはスロットル開
度)が狭く、流量が5Nm3 /hを越えると流量誤差が
急激に増加し流量計6を流れる実際の流量値より減少す
る。整流部7を設けたときは、流量が増加しても流量誤
差を3.5%以内に抑えることができた。
As is apparent from this figure, when there is no rectifying section, the opening (valve opening or throttle opening) of the proportional valve 8 is narrow, and when the flow rate exceeds 5 Nm 3 / h, the flow rate error rapidly increases. The flow rate is reduced from the actual flow value flowing through the flow meter 6. When the rectification unit 7 was provided, even if the flow rate increased, the flow rate error could be suppressed to within 3.5%.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る流量制
御ユニットは、流体の流量を測定する流量計と、前記流
体の流量を比例制御する比例弁とを備え、この比例弁と
前記流量計との間の管路中に当該流路の内径より大きい
内径を有する整流部を設け、この整流部によって整流す
るように構成したので、乱流や偏流による流量誤差を少
なくすることができ、測定精度を向上させることができ
る。また、流量計と比例弁との間の管路長を短縮するこ
とができ、装置の小型化および低コスト化を実現するこ
とができる。
As described above, the flow control unit according to the present invention comprises a flow meter for measuring the flow rate of a fluid, and a proportional valve for proportionally controlling the flow rate of the fluid. Since a rectifying section having an inner diameter larger than the inner diameter of the flow path is provided in the pipe between the rectifying section and the rectifying section, the flow rate error due to turbulence and drift is reduced. Accuracy can be improved. In addition, the length of the conduit between the flow meter and the proportional valve can be reduced, and the size and cost of the device can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明に係る流量制御ユニットの一実施の形
態を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a flow control unit according to the present invention.

【図2】 図1のII−II線断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG.

【図3】 (a)、(b)はマイクロフローセンサの平
面図および断面図である。
3A and 3B are a plan view and a cross-sectional view of a micro flow sensor.

【図4】 同フローセンサの定温度差回路を示す図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing a constant temperature difference circuit of the flow sensor.

【図5】 センサ出力回路を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a sensor output circuit.

【図6】 本発明による流量制御ユニットと従来の流量
制御ユニットにおける流量誤差を比較したグラフであ
る。
FIG. 6 is a graph comparing flow rate errors between a flow control unit according to the present invention and a conventional flow control unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…流量制御ユニット、2…流体、3…主管路、4…配
管、6…流量計、7…整流部、8…比例弁、9…スロッ
トル弁、10…コントローラ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Flow control unit, 2 ... Fluid, 3 ... Main pipeline, 4 ... Piping, 6 ... Flow meter, 7 ... Rectifier, 8 ... Proportional valve, 9 ... Throttle valve, 10 ... Controller.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G01F 15/00 G01F 1/68 202A Fターム(参考) 2F030 CA10 CC13 CF01 CF05 CF08 CF09 2F031 AB09 2F035 EA05 EA08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G01F 15/00 G01F 1/68 202A F-term (Reference) 2F030 CA10 CC13 CF01 CF05 CF08 CF09 2F031 AB09 2F035 EA05 EA08

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 流体の流量を測定する流量計と、前記流
体の流量を比例制御する比例弁とを備え、この比例弁と
前記流量計との間の管路中に当該管路の内径より大きい
内径を有する整流部を設けたことを特徴とする流量制御
ユニット。
1. A flowmeter for measuring a flow rate of a fluid, and a proportional valve for proportionally controlling the flow rate of the fluid, wherein a pipe between the proportional valve and the flowmeter is provided with an inner diameter of the pipe. A flow control unit comprising a rectifying section having a large inner diameter.
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