【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流量計の検出部の流速センサ上流側に設置して気体の流れを整流する整流装置に関するものである。
【０００２】
【関連する背景技術】
流体例えば、気体の流路（配管）に介挿されて当該流路を流れる気体の質量流量を計測する流量計において、流速センサを使用する場合、流路内を流れる気体の偏流や乱れを小さくするために整流素子として金網を複数枚一定間隔で流速センサの上流側に設置する構成の整流装置が知られている。そして、整流装置は、整流効果を考慮して流速センサの最も上流側に最も目の粗い金網を設置し、下流側に向かって徐々に細かい目の金網を設置し、気体を整流した後流速センサで流量や流速を測定するようにしている。
【０００３】
前記流量計は、気体の整流及びセンシングを行う検出部と、信号処理を行う変換部とから構成され、検出部の流路内壁面には、流速を検出する流速センサ例えば、マイクロフローセンサが取り付けられ、変換部がマイクロフローセンサからの信号に基づいて積算流量、瞬時流量等を演算算出して表示する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構造の整流装置は、ダスト（異物）が多く含まれている気体に使用されると、ダストの大きさによってどの金網に引っ掛かってもおかしくはない。金網にダストが溜まって目詰まりを起こすと、当該金網の目開きの均一性が損なわれ、折角整流した流れが再び乱れてしまうことになる。特に、ダストがより下流側（センサに近い側）に設置されている目の細かい金網に溜まると、気体の流れに大きな影響を及ぼすこととなり、この結果、流速センサの出力が大きく変化するという問題がある。
【０００５】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、流量計の検出部をダストの多い環境で使用しても整流素子の目詰まりを防止して安定した精度を確保することができる整流装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１の発明では、整流装置は、目の粗さが異なる複数枚の金網から成り、流量計の流速センサの上流側に間隔を存して設置されて流体の流れを整流する整流装置において、最も目の細かい金網を前記流速センサの最上流位置に配置し、前記金網から下流側に向かって徐々に目の粗い金網を配置することを特徴としている。
【０００７】
請求項２の発明では、前記整流装置は、前記流速センサの両側に対象に配置されていることを特徴としている。
流路を流れる気体にダストが含まれている場合、流速センサの最も上流に配置されている最も目の細かい金網がダストを止めてしまう。この金網を通り抜けた細かいダストは、そのまま下流側に配置されている金網を通り抜けてしまうことで、流速センサに最も近い金網が目詰まりを起こすことがなくなる。これにより、流路を流れる気体の乱れが防止され、ダストの多い環境においても経年変化のない安定した精度を確保する流量計を実現することができる。
【０００８】
また、流速センサの両側に当該流速センサから遠い位置に最も目の細かい金網を配置し、前記流速センサ側に徐々に目の粗い金網を配置することで、流路を双方向に流れる場合でも前記流速センサに最も近い金網が目詰まりを起こすことがなくなり、流路を流れる気体の乱れが防止される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明に係る整流装置について説明する。図１は、本発明に係る整流装置を適用した流量計の検出部の第１の実施形態を示す断面図である。
図１に示すように流量計の検出部１は、ハウジング２と、ハウジング２に設置された流速センサ３と、流速センサ３の上流側（図中左側）に設置された整流装置４と、整流装置４を固定する円筒ねじ５から成る。ハウジング２は、流路としての厚肉パイプ２ａの両端に夫々取付用フランジ２ｂが形成され、略中央から一側（上流側）の流路２ｃの内径が他側（下流側）の流路２ｄの内径よりも僅かに大径とされてをなして形成されており、開口端内周面に雌ねじ２ｆが刻設されている。そして、流路２ｃに整流装置４が収納され、流路２ｄの中央寄りの段差部２ｅ近傍位置にその検出部が内面から僅かに突出して流速センサ３が設置されている。
【００１０】
整流装置４は、整流素子として複数例えば、３枚の目の粗さが異なる円形の金網６、７、８がスペーサ９を介して所定の間隔を存して順次流速センサ３の上流側に配置され構成されている。スペーサ９は、所定長さの円筒状をなし、その外径が流路２ｃに嵌挿可能とされ、その内径が流路２ｄの内径と同径とされて面一の内面をなすように形成されている。
【００１１】
図１及び図２に示すように金網６、７、８は、流速センサ３から最も上流側の金網８が最も細かい目（例えば、＃１００）とされ（図２（ａ））、金網８の直ぐ下流の金網７が二番目に細かい目（例えば、＃６０）とされ（図２（ｂ））、金網７の下流（流速センサ３に最も近い位置）の金網６が最も粗い目（例えば、＃４０）とされている（図２（ｃ））。
【００１２】
押圧手段としての円筒ねじ５は、内径が流路２ｄの内径と同径とされ、外径が流路２ｃに嵌挿可能とされ、且つ開口部５ａの外周面に雌ねじ２ｆと螺合する雄ねじ５ｃが刻設されている。また、開口部５ａの端面にはピン孔５ｄが直径の両側位置に設けられている。
図１に示すように整流装置３は、流路２ｃに流速センサ３に近い側から金網６、スペーサ９、金網７、スペーサ９、金網８、スペーサ９の順に整列して収納され、次いで、円筒ねじ５が挿入されて雄ねじ５ｃが雌ねじ２ｆに螺合される。円筒ねじ５は、開口部５ａの２つのピン孔５ｄにねじ回し冶具の対応する２本のピン（図示せず）が嵌合されて回転される。円筒ねじ５は、回転に伴い前進して開口部５ｂの端面が整流装置４を段差部２ｅに押し付けて固定する。これにより、金網６の周縁部が段差部２ｅとスペーサ９とに挟まれて固定され、金網７、８の各周縁部が夫々両側のスペーサ９により挟まれて固定されて流路２ｃ内に各スペーサ９と共に強固に固定される。これにより、流路２ｃ内での金網６、７、８、及びスペーサ９の位置ずれが防止される。また、各スペーサ９の内径が流路２ｄの内径と同径とされていることで、流路２ｄの内面との間に段差が生じることはない。このようにして、整流装置４が流速センサ３の上流側の流路２ｃ内に設置される。
【００１３】
尚、整流装置４と円筒ねじ５との間に外・内径が当該円筒ねじ５の外・内径と同径のリング状のバネワッシャ（ウェイブリング）を介在させて締め付けるようにしてもよい。このバネワッシャを使用することで、振動や衝撃等に起因する円筒ねじ５の緩みを防止することができる。前記バネワッシャは、ばね性を有する薄板のリングに周方向に沿ってバネ部としての波形部を連続して形成したもので、軸方向の圧縮に対して均一なばね性を有する。
【００１４】
以下に作用を説明する。
図１に示すように流路２ｃを矢印Ａ方向に向かって流れる気体にダストが含まれている場合、先ず、最も目の細かい金網８がダストを止めてしまう。この金網８を通り抜けた細かいダストは、そのまま金網７、６を通り抜けてしまうため、流速センサ３に最も近い金網６が目詰まりを起こすことがなくなる。これにより、流路２ｄを流れる気体の乱れが防止される。従って、ダストの多い環境においても経年変化のない安定した精度を確保する流量計を実現することができる。
【００１５】
整流装置４は、整流素子としての金網６、７、８、及びスペーサ９等が円筒ねじ５により流路２ｃ内に押圧固定されていることで、ハウジング２の外部から振動や衝撃を受けた場合でも、これらの金網６〜８、スペーサ９が変形したり、移動（位置ずれ）することが防止される。これにより、流路２ｄ内の気体の偏流や乱れが防止され、流量計の再現性が確保される。
【００１６】
図３は、本発明に係る整流装置の第２の実施形態を示す概略構成図である。図３に示すように流速センサ３の両側に、当該流速センサ３の最も上流側（流速センサ３から遠い位置）に最も細かい目（例えば、＃１００）の金網８、８を設置し、これらの金網８、８の下流側（流速センサ３に近い位置）にこれらの金網８、８よりも粗い目（例えば、＃６０）の金網７、７を設置する。即ち、整流装置４’は、流速センサ３の両側に対称に、当該流速センサ３から遠い側から近い側に向けて最も細かい目の金網８、二番目に細かい目の金網７を配置する。
【００１７】
これにより、ダストを含む気体が矢印Ａ方向、又は矢印Ｂ方向の双方向に流れる場合でも、最も目の細かい金網８がダストを止めてしまい、金網８を通り抜けた細かいダストは、そのまま金網７を通り抜けてしまうため、流速センサ３に最も近い金網７が目詰まりを起こすことがなくなる。これにより、流路２ｄを流れる気体の乱れが防止される。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明では、流路を流れる気体にダストが含まれている場合、流速センサの最も上流に配置されている最も目の細かい金網がダストを止めてしい、この金網を通り抜けた細かいダストは、そのまま下流側に配置されている金網を通り抜けてしまうことで、流速センサに最も近い金網が目詰まりを起こすことがなくなる。これにより、流路を流れる気体の乱れが防止され、ダストの多い環境においても経年変化のない安定した精度を確保する流量計を実現することができる（請求項１）。
【００１９】
また、流速センサの両側に当該流速センサから遠い位置に最も目の細かい金網を配置し、前記流速センサ側に徐々に目の粗い金網を配置することで、流路を双方向に流れる場合でも前記流速センサに最も近い金網が目詰まりを起こすことがなくなり、流路を流れる気体の乱れが防止される（請求項２）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る整流装置を適用した流量計の検出部の第１の実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明に係る整流装置における各金網の目の粗さを示す説明図である。
【図３】本発明に係る整流装置の第２の実施形態を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１ 検出部
２ ハウジング
２ｃ、２ｄ 流路
３ 流速センサ
４、４’ 整流装置
５ 円筒ねじ
６、７、８ 金網（整流素子）
９ スペーサ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a rectifying device that is installed upstream of a flow rate sensor in a detection unit of a flow meter and rectifies a gas flow.
[0002]
[Related background art]
When a flow rate sensor is used in a flow meter that measures the mass flow rate of a gas flowing through a fluid channel, for example, a gas channel (pipe), the drift and turbulence of the gas flowing in the channel are reduced. For this purpose, there is known a rectifying device having a configuration in which a plurality of wire meshes are installed at a certain interval on the upstream side of a flow rate sensor as rectifying elements. The rectifying device sets the coarsest wire mesh on the most upstream side of the flow sensor in consideration of the rectifying effect, gradually installs the finer mesh toward the downstream side, rectifies the gas, and then rectifies the gas. Is used to measure the flow rate and flow velocity.
[0003]
The flow meter is composed of a detection unit that performs gas rectification and sensing, and a conversion unit that performs signal processing.A flow rate sensor that detects a flow rate, for example, a micro flow sensor, is attached to the inner wall of the flow path of the detection unit. The conversion unit calculates and displays the integrated flow rate, the instantaneous flow rate, and the like based on the signal from the micro flow sensor.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the rectifying device having the above structure is used for a gas containing a large amount of dust (foreign matter), it may be caught by any wire mesh depending on the size of the dust. If dust accumulates in the wire mesh and causes clogging, the uniformity of the openings of the wire mesh is impaired, and the rectified flow is disturbed again. In particular, if dust accumulates on a finer mesh placed further downstream (closer to the sensor), it will have a large effect on the gas flow, and as a result, the output of the flow velocity sensor will change significantly. There is.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and can prevent a rectifying element from being clogged even when a detection unit of a flow meter is used in an environment with a large amount of dust and can secure stable accuracy. The purpose is to provide.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the rectifying device includes a plurality of wire meshes having different meshes, and is installed at an interval upstream of the flow rate sensor of the flow meter to provide a fluid flow. In the rectifying device for rectifying the flow, the finest wire mesh is arranged at the most upstream position of the flow velocity sensor, and the coarser wire mesh is gradually arranged from the wire mesh toward the downstream side.
[0007]
According to a second aspect of the present invention, the rectifier is symmetrically disposed on both sides of the flow rate sensor.
If dust is contained in the gas flowing through the flow path, the finest wire mesh arranged at the most upstream position of the flow velocity sensor stops the dust. The fine dust that has passed through the wire mesh passes through the wire mesh disposed downstream as it is, so that the wire mesh closest to the flow velocity sensor does not become clogged. Thereby, the turbulence of the gas flowing through the flow path is prevented, and a flowmeter that ensures stable accuracy without aging even in an environment with a lot of dust can be realized.
[0008]
Further, by arranging the finest metal mesh at a position far from the flow sensor on both sides of the flow sensor, and gradually arranging the coarser metal mesh on the flow sensor side, even when flowing in the flow path in both directions, The wire mesh closest to the flow rate sensor is not clogged, and turbulence of the gas flowing through the flow path is prevented.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a rectifier according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of a detection unit of a flow meter to which a rectifier according to the present invention is applied.
As shown in FIG. 1, the detection unit 1 of the flow meter includes a housing 2, a flow rate sensor 3 installed in the housing 2, a rectifying device 4 installed on the upstream side (left side in the figure) of the flow rate sensor 3, It comprises a cylindrical screw 5 for fixing the device 4. In the housing 2, mounting flanges 2b are formed at both ends of a thick pipe 2a as a flow path, and the inside diameter of a flow path 2c on one side (upstream side) from the approximate center is a flow path 2d on the other side (downstream side). The inner diameter is slightly larger than the inner diameter of the opening, and a female screw 2f is engraved on the inner peripheral surface of the opening end. The flow rectifier 4 is housed in the flow path 2c, and the flow rate sensor 3 is installed at a position near the center of the flow path 2d near the stepped portion 2e with its detection portion slightly protruding from the inner surface.
[0010]
The rectification device 4 includes a plurality of rectification elements, for example, three circular wire meshes 6, 7, and 8 having different meshes sequentially arranged at predetermined intervals via a spacer 9 on the upstream side of the flow rate sensor 3. It is configured. The spacer 9 is formed in a cylindrical shape having a predetermined length, the outer diameter of which can be inserted into the flow passage 2c, and the inner diameter of which is the same as the inner diameter of the flow passage 2d, and which is formed to be flush with the inner surface. Have been.
[0011]
As shown in FIGS. 1 and 2, the wire meshes 6, 7, 8 have the finest mesh (for example, # 100) in the wire mesh 8 on the most upstream side from the flow velocity sensor 3 (FIG. 2A). The wire mesh 7 immediately downstream is the second finest mesh (for example, # 60) (FIG. 2B), and the wire mesh 6 downstream (the position closest to the flow rate sensor 3) of the wire mesh 7 is the coarsest mesh (for example, # 60). # 40) (FIG. 2C).
[0012]
A male screw that has an inner diameter equal to the inner diameter of the flow path 2d, an outer diameter that can be inserted into the flow path 2c, and a female screw 2f screwed to the outer peripheral surface of the opening 5a is used as the pressing means. 5c is engraved. In addition, pin holes 5d are provided at both end positions of the diameter on the end face of the opening 5a.
As shown in FIG. 1, the rectifier 3 is housed in the flow path 2 c in the order of the wire mesh 6, the spacer 9, the wire mesh 7, the spacer 9, the wire mesh 8, and the spacer 9 from the side near the flow velocity sensor 3, The screw 5 is inserted, and the male screw 5c is screwed into the female screw 2f. The cylindrical screw 5 is rotated by fitting two corresponding pins (not shown) of a screwdriver jig into two pin holes 5d of the opening 5a. The cylindrical screw 5 advances with the rotation, and the end face of the opening 5b presses the rectifier 4 against the step 2e to fix it. As a result, the periphery of the wire mesh 6 is fixed by being sandwiched between the step portion 2 e and the spacer 9, and the respective edges of the wire mesh 7, 8 are fixed by being sandwiched by the spacers 9 on both sides, and each It is firmly fixed together with the spacer 9. Thereby, the misalignment of the wire nets 6, 7, 8 and the spacer 9 in the flow path 2c is prevented. Further, since the inner diameter of each spacer 9 is the same as the inner diameter of the flow path 2d, no step is formed between the spacer 9 and the inner surface of the flow path 2d. Thus, the rectifier 4 is installed in the flow path 2c on the upstream side of the flow velocity sensor 3.
[0013]
Note that a ring-shaped spring washer (wave ring) having an outer diameter and an inner diameter equal to the outer diameter and the inner diameter of the cylindrical screw 5 may be interposed between the rectifying device 4 and the cylindrical screw 5 for tightening. By using this spring washer, loosening of the cylindrical screw 5 due to vibration or impact can be prevented. The spring washer is formed by continuously forming a corrugated portion as a spring portion along a circumferential direction on a ring of a thin plate having a spring property, and has a uniform spring property against compression in the axial direction.
[0014]
The operation will be described below.
As shown in FIG. 1, when dust is contained in the gas flowing in the flow path 2c in the direction of arrow A, first, the finest wire mesh 8 stops the dust. The fine dust passing through the wire mesh 8 passes through the wire meshes 7 and 6 as it is, so that the wire mesh 6 closest to the flow velocity sensor 3 does not become clogged. Thereby, the turbulence of the gas flowing through the flow path 2d is prevented. Therefore, it is possible to realize a flowmeter that ensures stable accuracy without aging even in an environment with a lot of dust.
[0015]
The rectifying device 4 is configured such that the wire meshes 6, 7, 8 and the spacers 9 as rectifying elements are pressed and fixed in the flow path 2c by the cylindrical screw 5 so that the rectifying device 4 receives vibration or impact from outside the housing 2. However, the wire meshes 6 to 8 and the spacer 9 are prevented from being deformed or moved (positionally displaced). Thereby, the drift and turbulence of the gas in the flow path 2d are prevented, and the reproducibility of the flow meter is secured.
[0016]
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a second embodiment of the rectifier according to the present invention. As shown in FIG. 3, on both sides of the flow velocity sensor 3, wire meshes 8 with the finest eyes (for example, # 100) are installed at the most upstream side (a position far from the flow velocity sensor 3) of the flow velocity sensor 3. On the downstream side of the wire meshes 8, 8 (positions close to the flow velocity sensor 3), wire meshes 7, 7 having a coarser mesh (for example, # 60) than these wire meshes 8, 8 are installed. That is, the rectifying device 4 ′ arranges the finest wire mesh 8 and the second finest wire mesh 7 symmetrically on both sides of the flow velocity sensor 3 from the side farther from the flow velocity sensor 3 to the side closer thereto.
[0017]
Thereby, even when gas containing dust flows in both directions of arrow A or arrow B, the finest wire mesh 8 stops the dust, and the fine dust passing through the wire mesh 8 passes through the wire mesh 7 as it is. Since the wire mesh passes through, the wire mesh 7 closest to the flow velocity sensor 3 does not become clogged. Thereby, the turbulence of the gas flowing through the flow path 2d is prevented.
[0018]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, when dust is contained in the gas flowing through the flow path, the finest wire mesh arranged upstream of the flow velocity sensor is supposed to stop dust, and has passed through this wire mesh. The fine dust passes through the wire mesh arranged on the downstream side as it is, so that the wire mesh closest to the flow velocity sensor does not become clogged. Thus, a turbulence of the gas flowing through the flow path is prevented, and a flowmeter that ensures stable accuracy without aging even in a dusty environment can be realized (claim 1).
[0019]
Further, by arranging the finest mesh at a position far from the flow sensor on both sides of the flow sensor, and gradually arranging the coarse mesh on the flow sensor side, even when flowing in the flow path in both directions, The wire mesh closest to the flow rate sensor is not clogged, and turbulence of the gas flowing through the flow path is prevented (claim 2).
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of a detection unit of a flow meter to which a rectifier according to the present invention is applied.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the roughness of each wire mesh in the rectifier according to the present invention.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a second embodiment of the rectifier according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Detection part 2 Housing 2c, 2d Channel 3 Flow velocity sensor 4, 4 'Rectifier 5 Cylindrical screw 6, 7, 8 Wire mesh (rectifier)
9 Spacer
