JP2004156972A - 容積式流量計 - Google Patents

Abstract

【課題】器差の小さい、小流量域用の容積式流量計を提供する。
【解決手段】被測定流体の流入口及び流出口と開口部１０とを有する計量室１８と、計量室１８に流入する被測定流体の体積に比例して回転する回転子１３，１３′と、計量室１８を覆う外筐となる、開口部１０を封止する蓋部３と流入口及び流出口に連通した流入部１１及び流出部１２とをもつ筐体（その本体４）と、筐体の外側から回転子１３の回転を光学的に検出する回転検出手段（光電センサ２０）とを備える。筐体は光透過性のある材質で形成し、回転子１３は、少なくとも１つの光路をもち、その光路以外を光透過性のない材質で形成し、計量室１８の外壁は、回転子１３の回転に伴って回転する前記光路の一延長線上に透光路１９をもち、透光路１９以外を光透過性のない材質で形成する。
【選択図】 図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、容積式流量計に関し、より詳細には、光学式で回転子の回転を検出することで被測定流体の容積流量を測定する容積式流量計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、容積流量計は、被測定流体が流入、流出する計量室と、その計量室内で回転する回転子等の運動子（以下、回転子で説明する）を備えている。回転子は、計量室とで定められる基準の流体体積を排出する。計量室を通過する流量は回転子の回転に比例した流量であり、流入する流体のフローパターンに影響されない高精度の流量を測定できる。回転子の回転は、磁気接手等の回転伝達機構を介して液密に流量表示器に機械的に伝達する方法と、回転子の回転を、光学的，電磁的，磁気的等に回転子の位置を検出する位置検出器を用いて検出して、直接回転信号を流量パルスとして出力する方法とに大別される。
【０００３】
回転子の回転を機械的に伝達する方法は、回転伝達機構が回転子の負荷となるため、誤差要因となり、特に小型の流量計には不適である。そこで、小型流量計では位置検出器を有する方式、特に電磁的又は磁気的に位置を検出する磁気検出方式は、測定流体の性状に影響されることなく検出できるので容積流量計の流量検出の主流をなしている。そのなかでも、流量計回転子に埋設された磁石の磁力を、隔板を介して接液外に配置した感磁素子に与えてこれを働かせるようにした磁気感知方式が一般的に採用されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
図８は、従来技術による、磁気感知方式を採用した容積式流量計の一例を示す図であり、図８（Ａ）は図８（Ｂ）の矢視Ａ−Ａ線断面図、図８（Ｂ）は図８（Ａ）の矢視Ｂ−Ｂ線断面図である。図８中、５０は容積流量計、５３は端面板、５４は筐体（外筐）、５５は磁気センサ、６０は計量室、６１は流入口、６２は流出口、６３，６３′は回転子、６３ａは回転子６３の端面、６４，６４′は回転子軸、６５，６５′は回転子の歯車部（噛合部）、６６，６７は磁石である。
【０００５】
容積流量計５０は、外筐５４と、端面板５３と、外筐５４及び端面版５３により形成される空間に相当する計量室６０と、及び計量室６０内に配設され回転子軸６４，６４′まわりにそれぞれ回転可能に支持される回転子６３，６３′とをその主要な構成要素とする。計量室６０は、流入口６１及び流出口６２に連通した外筐５４の内壁と、開口した外筐５４を封止するために外筐５４に取り付けられた非磁性材からなる端面板５３とにより構成される。また、計量室６０内には、回転子軸６４，６４′が垂直に且つ互いに平行に埋設され、回転子軸６４に回転可能に支持された非円形歯車の回転子６３及び回転子軸６４′に回転可能に支持された非円形歯車の回転子６３′が各々噛合するよう配設されている。また、回転子６３の端面６３ａの長径上には軸対称な位置に磁石６６，６７が埋設されている。このように、計量室６０内で流入する流体の体積に比例して回転する回転子６３の端面６３ａに、柱状の磁石６６，６７を圧入して磁石６６，６７の磁束が端面板５３に配設された磁性センサ５５により検出できるようにしている。
【０００６】
上述のごとき磁気検出方式では、被測定流体が、磁石に対して腐蝕性を持っていた場合には耐蝕処置を施さなければならないため高価になることや、流量計が小型になった場合、回転子本体よりも密度の大きな磁石を埋め込むため、回転子が重くなるという問題点があると共に、一部の感磁素子では磁気吸引のため推力（スラスト方向の力）又はトルク損失が発生して小流量域における器差が大きくなるなどの問題点がある。さらに、設置された磁石どうしの干渉の他に、内部に設置された磁石と外部に設置された磁石などとの干渉から可動部負荷を生ずる上に、周囲磁場、周囲磁気によりセンサが誤検出を起こすこともある。
【０００７】
これらの問題点は、上述した光学式の位置検出方式を採用することで解決できるものとされてきた。実際に、光学的に回転子の位置を検出する方式を採用し、回転子の回転操作を、光を利用して計測するようにした容積式流量計には様々なものが提案されている（例えば、特許文献２を参照）。
【０００８】
図９は、従来技術による、光学式位置検出方式を採用した容積式流量計の一例を示す図であり、図９（Ａ）は容積式流量計の縦断正面図、図９（Ｂ）は図９（Ａ）の矢視Ｂ−Ｂ線断面図、図９（Ｃ）は容積式流量計においてしばしば存在する欠陥部分を説明するための、図９（Ａ）の矢視Ｂ−Ｂ線断面図である。図９中、７０は容積式流量計、７４は光透過性をもたない筐体（外筐）、７５，７６は外筐７４に配設した光路、７７は光源、７８は受光部、８０は計量室、８１は流入口、８２は流出口、８３，８３′は回転子、８４，８４′は回転子軸、８５，８５′は回転子の歯車部（噛合部）、８６，８７，８６′，８７′は回転子に配設した光路である。図８で説明した容積式流量計と異なる点は、磁石及び磁気センサの代わりに光学的な位置検出手段を設けたところであり、その他の部分の説明は省略する。
【０００９】
光路８６は、回転子８３の回転方向を横切る方向に穿った光路で、図示では一方の回転子８３に対し回転子軸８４と平行した方向に穿ってあるが、光路８６は回転子軸８４とは必ずしも平行である必要はなく、斜め方向に穿っても差支えなく、しかも図示したように両方の回転子８３，８３′に穿ってもよい。さらにまた、光路は、回転子につき１箇所だけでなく、光路８６，８７，８６′，８７′として図示のように、１つの回転子につき回転子軸に対称な位置に複数穿っても差支えない。一方、光路７５，７６は、容積式流量計７０の外筐７４において光路８６の延長上で同一線上に配設した、流体が漏れない構成の光路で、石英ガラス，光ファイバなどを埋設して形成する。光源７７が一方の光路７５の外側に配置され、センサなどの受光部７８が他方の光路７６の外側に配置されている。なお、この例では、非円形歯車を一対の回転子とした容積式流量計に用いた場合を示したが、他の容積式流量計、例えばルーツ型などの回転子を有する全てのこの種の流量計に適用できることは勿論である。
【００１０】
上述のごとき構成に基づいて、容積式流量計７０の作用を説明する。被測定流体が容積式流量計７０内を流入口８１より流出口８２に向かって流れると、回転子８３，８３′が回転する。回転子８３には光路８６が穿ってあるので、回転の度毎に容積式流量計７０の外筐７４の光路７５，７６を横切る。光路７５，７６上には、光源７７と受光部７８が配設されてあるので、光路８６が同一線上に達すると光源７７からの光を受光部７８が受光し、これを検出することができる。したがって、回転子８３の回転数に応じた受光作用が行われるので、受光部７８での受光検知を積算計数すれば、流量に比例した積算計数を知ることができる。しかも回転子８３に穿った光路８６は、その設置数を増やせばより微細な計数が可能となるので、測定精度を向上できる。
【００１１】
しかしながら、上述の容積式流量計７０においては、光路７５，７６用の孔を外筐７４に設け、且つ光路７５，７６を接着剤などで固定する必要があり、その結果、光路７５，７６をその孔に固定する際に、図９（Ｃ）で示すようにその計量室側（回転子８３側）の端面７５ａ，７６ａがずれることがある。このずれにより、計量室８０（の内壁）に余計なスペースを作り、計量室８０の容積を変えてしまったり、場合によっては被測定流体が漏れるときもある。これらの結果として器差が大きくなり、この器差は流量計が小型（小口径）になるに従って無視し難いものとして現れることとなる。
【００１２】
また、光学的位置検出方式において、発光部（光源）や受光部に光ファイバを用いた光学式流量検出機構を設けた場合には、光ファイバの曲がりの悪さから、容積式流量計の筐体が大きくなってしまう。
【００１３】
【特許文献１】
特開平７−１２６１３号公報
【特許文献２】
実開昭５６−１２４８２９号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
上述のごとく、従来の容積式流量計においては、特に小流量域用の小型容積式流量計において、光学式，磁気式，電磁式の位置検出方式のいずれを採用した場合でも器差が大きくなり、特に微流量域で測定精度を確保できないといった問題や、容積式流量計がコンパクト且つ軽量にならないという問題が生じる。
【００１５】
本発明は、上述のごとき実情を鑑みてなされたものであり、器差の小さい、小流量域用の容積式流量計を提供することをその目的とする。
【００１６】
また、本発明は、器差が小さく、且つコンパクト化及び軽量化を実現した、小流量域用の容積式流量計を提供することを他の目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述の目的を達成するために、被測定流体の流入口及び流出口と開口部とを有する計量室と、該計量室に流入する被測定流体の体積に比例して回転する回転子と、前記計量室を覆う外筐となる、前記開口部を封止する蓋部と前記流入口及び流出口に連通した流入部及び流出部とをもつ筐体と、該筐体の外側から前記回転子の回転を光学的に検出する回転検出手段とを備え、被測定流体の流量を測定する容積式流量計であって、前記筐体は光透過性のある材質で形成し、前記回転子は、少なくとも１つの光路をもち、該光路以外を光透過性のない材質で形成し、前記計量室の外壁は、前記回転子の回転に伴って回転する前記光路の一延長線上に、光透過性をもつ材質で形成した透光路をもち、該透光路以外を光透過性のない材質で形成したことを特徴としたものである。また、前記回転検出手段は、前記光路及び透光路を通して光を送受し、前記回転子の回転に伴う光の断続信号をとりだす光電センサを有するようにし、コンパクト化及び軽量化を実現するようにしてもよい。また、前記筐体は、該筐体の外側の対向面に、前記回転検出手段を取り付けるための取付け部を有するようにして、組み立てやメンテナンスを容易としてもよい。さらに、前記取付け部の一方又は双方に、前記回転検出手段における受光位置又は光の送受位置に相当する領域を除いて光を遮蔽する光遮蔽部を設け、光の拡散による回転検出精度の劣化を防ぐようにしてもよい。
【００１８】
また、本発明は、他の形態として、被測定流体の流入口及び流出口と開口部とを有する計量室と、該計量室に流入する被測定流体の体積に比例して回転する回転子と、前記計量室の前記開口部を封止する蓋と、前記計量室を構成する外筐と前記蓋とにより構成される筐体の外側から、前記回転子の回転を光学的に検出する回転検出手段とを備え、被測定流体の流量を測定する容積式流量計であって、前記筐体は光透過性のある材質で形成し、前記回転子は光透過性のない材質で形成したことを特徴としたものである。また、前記回転検出手段は、前記回転子の回転に伴い該回転子が断続的に遮断する光路上で、光を送受し、前記回転子の回転に伴う光の断続信号をとりだす光電センサを有するようにし、コンパクト化及び軽量化を実現するようにしてもよい。また、前記筐体は、該筐体の外側の対向面に、前記回転検出手段を取り付けるための取付け部を有するようにして、組み立てやメンテナンスを容易としてもよい。さらに、前記取付け部の一方又は双方に、前記回転検出手段における受光位置又は光の送受位置に相当する領域を除いて光を遮蔽する光遮蔽部を設け、光の拡散による回転検出精度の劣化を防ぐようにしてもよい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１乃至図３は、本発明の一実施形態に係る容積式流量計の一構成例を示す図で、図１（Ａ）は図１（Ｂ）のＡ方向からみた容積式流量計本体の正面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ方向からみた容積式流量計本体の側面図、図２は本発明に係る容積式流量計に取り付ける流量測定部の一例を示す図、図３は図１の本体に図２の流量測定部を取り付けた容積式流量計を示す図である。図３（Ａ）はその正面図、図３（Ｂ）はその矢視Ｂ−Ｂ断面図である。なお、図中、透き通って見える部材を点線で示している。
【００２０】
本発明の一実施形態に係る容積式流量計は、計量室内部に配設された回転子の動き（可動計量部における動き）を光学的に検知することで、計量室内部を流動する被測定流体の体積を測定し、被測定流体の流量（又は流速）を演算して出力する流量計であり、容積式流量計本体の外筐を光透過性のある材質で構成したことを特徴とする。以下、本実施形態に係る容積式流量計を図１乃至図３の構成例に基づき説明する。ただし、図１乃至図３の構成例においては、回転子として一対の非円形回転子（非円形歯車回転子）を適用した容積式流量計を例示するが、他の容積式流量計、例えばルーツ型などの回転子を有する全てのこの種の流量計に適用できることは勿論である。
【００２１】
本構成例の容積式流量計の本体１は、その筐体を構成する筐体本体４と蓋（端面板）３とにより、その外形をなしている。それらの接合にはここではネジ５を使用した例を示しているが、接着剤などを使用しても、それらを併用してもよい。筐体は、計量室１８の開口部１０を封止する蓋部３と、流入部１１，流出部１２をもつ筐体本体４とからなり、計量室１８を覆う外筐となる。この筐体は、光透過性（透光性）のある材質で形成されている。流入部１１，流出部１２は、それぞれ管接続部２ａ，２ｂに通じている。計量室１８は、被測定流体の流入口及び流出口と開口部１０とを有する。筐体本体４は次で説明する開口部と、流入口に連通する流入部１１と、流出口に連通する流出部１２とをもつ凹状体である。開口部には計量室１８が埋め込まれ、計量室１８に設けられた流入口，流出口にそれぞれ流入部１１，流出部１２がそれぞれ接続される。さらに、端面板３により計量室１８の開口部１０が封止されている。すなわち、筐体本体４には、筐体本体４及び端面板３とで構成される内部空間に、凹部として開口部１０を形成した計量室１８を内包している。計量室１８における計量空間は、流入口及び流出口をもつ計量室１８の内壁と、計量室１８の開口部１０を封止するために計量室１８の鍔部１８ａに接して筐体本体４に取り付けられた端面板３とにより形成されることとなる。
【００２２】
また、計量室１８は、回転子の回転に伴って回転する光路の一延長線上（光路と相対する位置）に、流体が漏れない構成をもつ透光性材質で形成した透光路１９をもち、透光路１９以外を光透過性のない材質で形成している。透光路１９は、貫通孔を穿ち、それを樹脂等のモールド材でモールドするとよい。
【００２３】
計量空間には、回転子軸１４，１４′が垂直に且つ互いに平行に埋設され、回転子軸１４，１４′まわりにそれぞれ回転可能に支持される非円形歯車（ここでは楕円形歯車）の回転子１３，１３′が各々噛合部１５，１５′で噛合するよう配設されている。この状態で、回転子１３，１３′は、計量室１８の計量空間（開口部１０に相当）に流入する被測定流体の体積に比例して回転する。回転子１３には、回転方向を横切る方向（垂直でなくてもよい）に少なくとも１つの光路１６（又は光路１６，１７；以下同じ）をもつ。すなわち、流体の移送によって回転する回転子に、その回転の方向を横切る方向に光路１６を穿つ。この光路１６は、樹脂等のモールド材でモールドしてもよいが単なる貫通孔とすることが好ましい。そして、その光路１６以外を光透過性のない材質で形成する。このようにして、柱状の光路１６を介して、端面板３，筐体本体４の外側の凹部６，７に配設された光電センサ２０により回転が検出できるようにしている。回転子１３′に関しても、回転子の製造効率を上げるため、また重量バランスを保つために、光路１６′（又は光路１６′，１７′；以下同じ）を形成してもよい。
【００２４】
このように、光路１６は、回転子１３の回転方向を横切る方向に穿った貫通孔で、図示では一方の回転子１３に対し回転子軸１４と平行した方向に穿ってあるが、光路１６は軸１４とは必ずしも平行である必要はなく、斜め方向に穿っても差支えなく、しかもバランスや生産性を鑑みて図示したように両方の回転子１３，１３′に穿ってもよい。さらにまた、光路は、回転子につき１箇所だけでなく、光路１６，１７，１６′，１７′として図示のように、１つの回転子につき回転子軸に対称な位置に複数穿っても差支えない。一方、光路１９は、容積式流量計本体１の計量室１８において光路１６が回転により通過するラインの延長上で同一線上に配設した、流体が漏れない構成の光路で、石英ガラス，光ファイバなどを埋設して形成してもよい。なお、計量室１８の底璧を反射式にしてもよい（光電センサも反射型にする）。このように、光電センサ２０として透過型のものを説明したが、いずれかに鏡を設けるなどして、反射型のものを採用してもよい。
【００２５】
流量測定部における回転検出手段は、筐体の外側から回転子の回転を（回転子の所定位置を対象として）光学的に検出する。回転検出手段は、光路１６及び透光路１９を通して光を送受し、回転子の回転に伴う光の断続信号をとりだすことを可能としている。この光の断続信号は、ここではその好適な例である光電センサ２０によりとりだすものを例示している。また、光電センサ２０は、図１及び図２で矢視の方向に取り付ける例を示すように、組み立てやメンテナンスの点から着脱自在に装着可能とすることが好ましい。そのため、筐体は、その外側の対向面（筐体本体３側の面及び蓋部４側の面）に、回転検出手段を取り付けるための取付け部６，７を有するようにしている。
【００２６】
次に、光電センサ２０についてその概略を説明する。光電センサ２０には、ＬＥＤ等で構成される発光部（光源）２４，受光部２５がそれぞれ光電センサ本体（センサ支持部）２１の延伸部（アーム）２２，２３に取り付けられており、容積式流量計本体１にこの光電センサ２０を装着する際には、光源２４が一方の上側凹部６の外側に配置され、センサなどの受光部２５が他方の下側凹部７の外側に配置されるように装着される。このように、延伸部２２は、端面板３の上側凹部６に装着し、位置決めの容易さから、回転子１３の長軸が回転子軸１４，１４′を結んだ線上で、光路１６が通過する位置に、そのセンサ部（例えば発光部／受光部）が配置されるように設けることが可能な長さをもつ。同様に延伸部２３は、筐体本体４の下側凹部７に装着し、同様に光路１９にそのセンサ部（例えば受光部／発光部）が配置されるように設けることが可能な長さをもつ。このようにこの光電センサ２０は、いずれの方向でも取り付け可能なようにすることも可能である。光電センサ２０を採用することで、光ファイバ等を用いるのに比べて、測定部の軽量化及びコンパクト化を図れ、軽量化させることにより、容積式流量計での微流量域の精度確保（微小流域の器差改善）が可能となる。また、光電センサ２０には、センサ支持部２１又は外部に図示しない演算部を備え、また容積式流量計としては図示しない流量表示部がさらに備えられている。
【００２７】
最終的に、光電センサによって、流量に応じて回転する回転子（回転歯車）の回転を検出する。回転歯車は透明な筐体内に収納されており、且つ、最低１箇所に貫通孔が設けられている。光電センサは、好ましくは着脱自在に装着可能で、装着時、回転歯車が１回転する毎に、光電センサの発光部からの光が貫通孔を通して受光部に達し、回転歯車の回転数に応じた電気パルス信号を発生する。図１及び図２は、光電センサを流量計本体から取り外した時の様子を示している。
【００２８】
上述のごとく、本実施形態に係る容積式流量計においては、容器を透過のものとし、光電センサ等により、可動計量部を検知、出力させ、流量演算とするので、磁石を要さずに済み、さらに可動部を軽量化させることで、より小流域の器差改善を得ることが可能となる。すなわち、光源よりの光を回転子の光路が一致した時にのみ受光部に伝達させて回転子の回転数を計数するようにしたので、全く抵抗のない計数が可能となる上に、その構成も回転子には光路を形成するだけでよく、しかも流量計本体の外筐には透光路を設けて発光部と受光部を接続するだけでよいので頗る簡易となり、量産性に適するなど、被測定流体の種類（濁度なども含む）にも全く影響されない汎用性のある流体測定が可能となる。特に小型の流量計では、光路のために設けた孔が回転子の軽量化につながるので小流量域での機器特性が著しく改善される。
【００２９】
実際の器差に関しては、例えば、同じサイズの磁気検出式の容積式流量計が０．５ｌ／ｈ〜１０ｌ／ｈ（極差±２％）の流量範囲に対応するのに対し、本実施形態の容積式流量計は、０．１ｌ／ｈ〜１０ｌ／ｈ（極差±１％）の極小流量（微小流量）からの流量範囲に対応することが可能となる。すなわち、磁気検出式では流量のレンジが１：１０（良くても１：２０）だったのに対し、本実施形態では流量のレンジが１：１００になり、よって精度が向上する。
【００３０】
図４は、本発明の他の実施形態に係る容積式流量計の一構成例を示す図で、図２の流量測定部を取り付けた容積式流量計を示す図である。図４（Ａ）はその正面図、図４（Ｂ）はその矢視Ｂ−Ｂ断面図である。なお、図中、透き通って見える部材を点線で示し、透明な部分の一部を透明を表すハッチングで示している。本発明の他の実施形態に係る容積式流量計においては、図１乃至図３で説明した実施形態において、回転子１３（１３′）に光路１６，１７（１６′，１７′）の他に光路を設け、分解能を高く（ハイパルス化）したことを特徴としており、その実施形態と異なる部分のみ説明する。
【００３１】
図４で示すように、回転子１３の光路として回転子につき１箇所や２箇所だけでなく、光路１６，１７，１６′，１７′の他の光路として図示のように、１つの回転子につき回転子軸に対称な位置に複数（ここでは６個）穿っても差支えない。さらに、バランスや生産性を鑑みて図示したように両方の回転子１３，１３′に穿ってもよい。本実施形態により、光電センサ２０等の回転検出手段による回転検出の分解能を高くすることができる。
【００３２】
図５は、本発明の他の実施形態に係る容積式流量計の一構成例を示す図で、図２の流量測定部を取り付けた容積式流量計を示す図である。図５（Ａ）はその正面図、図５（Ｂ）はその矢視Ｂ−Ｂ断面図、図５（Ｃ）は容積式流量計本体の取付け部に設ける光遮蔽部の一例を示す図である。なお、図中、透き通って見える部材を点線で示し、透明な部分の一部を透明を表すハッチングで示している。
本発明の他の実施形態に係る容積式流量計においては、図１乃至図４で説明した各実施形態において、取付け部６，７の一方又は双方に、回転検出手段における受光位置又は光の送受位置に相当する領域を除いて光を遮蔽する光遮蔽部を設けたことを特徴としており、その実施形態と異なる部分のみ説明する。本実施形態によれば、透明部分での光の拡散による回転検出精度の劣化を防ぐことが可能となる。
【００３３】
本実施形態においては、筐体本体４の上側凹部６の外側、及び／又は、下側凹部７の外側に、光遮蔽部（遮光部ともいう）２６を設け、特に回転子１３（１３′）に設けられた光路の数が多い場合（図４参照）の光の拡散防止を行うようにしている。勿論回転子１３（１３′）の光路が１つの場合にも適用可能である。本実施形態における筐体は、その外側の対向面（筐体本体３側の面及び蓋部４側の面）に、回転検出手段を取り付けるための取付け部６，７（上側凹部６，下側凹部７）を備える必要がある。この遮光部２６は塗料や板などからなり、図５（Ｂ）に示すように少なくとも光電センサ２０でいうと受光部２５側に設けることで、光の拡散を防止できるが、上述のごとく発光部２４側に設けてもよい。ただし、光の送受に係わる光路上に相当する領域（光電センサ２０の機能に影響がでる領域）には図５（Ｃ）に示すように孔２７を設ける必要がある。
【００３４】
図６は、本発明の他の実施形態に係る容積式流量計の一構成例を示す図で、図２の流量測定部を取り付けた容積式流量計を示す図である。図６（Ａ）はその正面図、図６（Ｂ）はその矢視Ｂ−Ｂ断面図である。なお、図中、透き通って見える部材を点線で示し、透明な部分の一部を透明を表すハッチングで示している。本発明の他の実施形態に係る容積式流量計においては、図１乃至図５で説明した各実施形態において、光電センサ等の回転検出手段を各回転子１３，１３′の双方に設け分解能を高く（ハイパルス化）したことを特徴としており、その実施形態と異なる部分のみ説明する。
【００３５】
本実施形態における筐体は、その外側の対向面（筐体本体３側の面及び蓋部４側の面）に、回転検出手段を取り付けるための取付け部６，７（上側凹部６，下側凹部７）を、もう一対（取付け部６′，７′）備えている。取付け部６′，７′には、光電センサ２０と同様の光電センサ２０′が、好ましくは着脱可能に嵌め込まれている。
【００３６】
図７は、本発明の他の実施形態に係る容積式流量計の一構成例を示す図で、図２の流量測定部を取り付けた容積式流量計を示す図である。図７（Ａ）はその正面図、図７（Ｂ）はその矢視Ｂ−Ｂ断面図である。なお、図中、透き通って見える部材を点線で示し、透明な部分の一部を透明を表すハッチングで示している。本発明の他の実施形態に係る容積式流量計においては、図１乃至図６で説明した各実施形態において、回転子以外を全て光透過性をもつ材質としたことを特徴としており、その実施形態と異なる部分のみ説明する。
【００３７】
計量室（本実施形態では計量空間を指す）は、被測定流体の流入部（ここでは流入口ともいえる）１１及び流出部（ここでは流出口ともいえる）１２と開口部１０とを有し、蓋部３により、計量室の開口部１０が封止されている。流入口１１，流出口１２は、それぞれ管接続部２ａ，２ｂに通じている。回転検出手段は、計量室を構成する外筐（筐体本体）４と蓋部３とにより構成される筐体の外側から、回転子の回転を光学的に検出する。この回転検出手段は、図１乃至図６で説明した実施形態と同様に、回転子１３（又は１３′；以下同じ）の回転に伴い回転子１３が断続的に遮断する光路上で、光を送受し、回転子１３の回転に伴う光の断続信号をとりだす光電センサ２０を有するようにしてもよい。そして、筐体（蓋３及び外筐４）は光透過性のある材質で形成し、回転子１３は光透過性のない材質で形成している。このように、本実施形態では、回転子１３以外を全て光透過性をもつ材質としている。すなわち図１乃至図６で説明した各実施形態において計量室も一体にしている。
【００３８】
ただし、本実施形態においては、例えば図３の透光路１９や光路１６，１７，１６′，１７′を必要としない。この場合、回転子１３が断続的に遮断する光路とは、回転子１３の回転方向を横切る方向に加え、回転に水平な方向でも良くなる。ただし、回転子には、光路１６，１７，１６′，１７′等の光路を備えてもよい。
【００３９】
本実施形態に係る容積式流量計においては、図１乃至図６で説明した実施形態の効果に加えて、回転子以外を全て光透過性をもつ材質としているので（計量室も一体にしているので）、内壁側光路の取付けによって生じる計量室の容積に基づく器差を防止することが可能となり、測定精度をさらに向上させることが可能となる。さらに、本実施形態によれば、製造工程が少なくて済む利点もある。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、器差の小さい、小流量域用の容積式流量計を提供することができる。
【００４１】
また、本発明によれば、器差が小さく、且つコンパクト化及び軽量化を実現した、小流量域用の容積式流量計を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る容積式流量計の一構成例を示す図で、容積式流量計本体の正面図及び側面図である。
【図２】本発明に係る容積式流量計に取り付ける流量測定部の一例を示す図である。
【図３】図１の本体に図２の流量測定部を取り付けた容積式流量計を示す図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る容積式流量計の一構成例を示す図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る容積式流量計の一構成例を示す図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係る容積式流量計の一構成例を示す図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係る容積式流量計の一構成例を示す図である。
【図８】従来技術による、磁気感知方式を採用した容積式流量計の一例を示す図である。
【図９】従来技術による、光学式位置検出方式を採用した容積式流量計の一例を示す図である。
【符号の説明】
１…容積式流量計本体、２ａ，２ｂ…管接続部、３…蓋部（端面板）、４…筐体本体、５…ネジ、６…端面板の外側の凹部（取付け部）、７…筐体本体の外側の凹部（取付け部）、１０…開口部、１１…流入部、１２…流出部、１３，１３′…回転子、１４，１４′…回転子軸、１５，１５′…噛合部、１６，１６′，１７，１７′…光路、１８…計量室、１８ａ…計量室の鍔部、１９…光路、２０…光電センサ、２１…光電センサ本体（センサ支持部）、２２，２３…延伸部（アーム）、２４…発光部（光源）、２５…受光部、２６…光遮蔽部、２７…光遮蔽部の孔。

Claims (6)

1. 被測定流体の流入口及び流出口と開口部とを有する計量室と、該計量室に流入する被測定流体の体積に比例して回転する回転子と、前記計量室を覆う外筐となる、前記開口部を封止する蓋部と前記流入口及び流出口に連通した流入部及び流出部とをもつ筐体と、該筐体の外側から前記回転子の回転を光学的に検出する回転検出手段とを備え、被測定流体の流量を測定する容積式流量計であって、
   前記筐体は光透過性のある材質で形成し、
   前記回転子は、少なくとも１つの光路をもち、該光路以外を光透過性のない材質で形成し、
   前記計量室の外壁は、前記回転子の回転に伴って回転する前記光路の一延長線上に、光透過性をもつ材質で形成した透光路をもち、該透光路以外を光透過性のない材質で形成したことを特徴とする容積式流量計。
2. 前記回転検出手段は、前記光路及び透光路を通して光を送受し、前記回転子の回転に伴う光の断続信号をとりだす光電センサを有することを特徴とする請求項１記載の容積式流量計。
3. 被測定流体の流入口及び流出口と開口部とを有する計量室と、該計量室に流入する被測定流体の体積に比例して回転する回転子と、前記計量室の前記開口部を封止する蓋と、前記計量室を構成する外筐と前記蓋とにより構成される筐体の外側から、前記回転子の回転を光学的に検出する回転検出手段とを備え、被測定流体の流量を測定する容積式流量計であって、
   前記筐体は光透過性のある材質で形成し、前記回転子は光透過性のない材質で形成したことを特徴とする容積式流量計。
4. 前記回転検出手段は、前記回転子の回転に伴い該回転子が断続的に遮断する光路上で、光を送受し、前記回転子の回転に伴う光の断続信号をとりだす光電センサを有することを特徴とする請求項３記載の容積式流量計。
5. 前記筐体は、該筐体の外側の対向面に、前記回転検出手段を取り付けるための取付け部を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１記載の容積式流量計。
6. 前記取付け部の一方又は双方に、前記回転検出手段における受光位置又は光の送受位置に相当する領域を除いて光を遮蔽する光遮蔽部を設けることを特徴とする請求項５記載の容積式流量計。

Images