JP2009276180A

JP2009276180A - 流量計

Info

Publication number: JP2009276180A
Application number: JP2008127110A
Authority: JP
Inventors: Yukihiro Fujikura; 幸宏藤倉
Original assignee: Ricoh Elemex Corp
Current assignee: Ricoh Elemex Corp
Priority date: 2008-05-14
Filing date: 2008-05-14
Publication date: 2009-11-26

Abstract

【課題】上部ケース及び仕切り板に流路を延長することなく、また、部品点数を増加することなく、気密性の高い排出流路を形成することができる流量計を提供する。
【解決手段】流量計は、被測定流体が流入する流体導入部７と、流体導入部７から流入した被測定流体の流量を計測する計量室８と、計量室８で流量を計測した被測定流体を排出する流体排出部３とを備える。流体排出部３は、スチレン系やオレフィン系などのエラストマーで形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、流量計に関し、より詳細には、膜式ガスメータなどの流量計に関する。

従来ガスメータなどに一般に使用されている膜式流量計において、装置内部を流れる流体の流れによって計量膜（ダイヤフラム）を往復動作させ、この往復動作をリンク機構によって回転運動へと変えている（例えば、特許文献１を参照）。

図６は、従来の膜式ガスメータの内部構成を示す図で、図中、１００はガスメータを示す。ガスメータ１００は、膜式ガスメータであり、上部ケース１０１、排出流路１０２、切替えバルブ１０３、分離板１０４、仕切り板１０５、導入流路１０６、計量室１０７、本体ケース１０８を備える。

従来の膜式ガスメータの場合、本体ケース１０７に取り付けられた計量膜と膜蓋（図示せず）にて形成される各計量室１０７から排出されるガスは、本体ケース１０８、仕切り板１０５、分離板１０４、切替えバルブ１０３により流路が分離されている。本体ケース１０８、仕切り板１０５、分離板１０４はそれぞれ、ガスケットまたは接着剤により固定され気密構造となっている。また、切り替えバルブ１０３は、分離板１０４上に回転自在に固定されており、切替えバルブ１０３の底面と分離板１０４の上面が摺動し気密構造となっている。

切替えバルブ１０３の回転により流路が切替わり、各計量室１０７から排出された計量後のガスは、本体ケース１０８と仕切り板１０５により形成される流路を経由し、上部ケース１０１の内部において隔離された排出流路１０２を経由してガスメータ１００の排出口から排出される。

上部ケース１０１の内部で隔離された排出流路１０２は、仕切り板１０５と一体で形成された流路と、上部ケース１０１と一体で形成された流路とがガスケットにより接合された気密構造となっている。または、上部ケース１０１の排出口と仕切り板１０５の間を樹脂製の接続管にて排出流路１０２を構成している。仕切り板１０５と接続管下部、および、上部ケース１０１の排出口と接続管上部はそれぞれガスケットにて接続され気密構造となっている。
特開２００３−３１５１３３号公報

しかしながら、上部ケース１０１の内部で隔離された排出流路１０２を形成する際に、仕切り板１０５及び上部ケース１０１それぞれに一体で流路を形成する場合、排出流路１０２の長さに応じてそれぞれに流路分を延長する必要があり、部品に奥行きが深い穴形状が発生するため、部品の成形性が良くない。また、排出流路１０２に樹脂製の接続管を用いる場合は、接続管と上下のガスケット部品が必要となり、部品点数が増加する。

本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたものであり、部品の成形性を良くし、また、部品点数を増加することなく、気密性の高い排出流路を形成した流量計を提供すること、を目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の第１の技術手段は、被測定流体が流入する流体導入部と、該流体導入部から流入した被測定流体の流量を計測する流量計測部と、該流量計測部で流量を計測した被測定流体を排出する流体排出部とを備える流量計であって、前記流体排出部は、エラストマーで形成されていることを特徴としたものである。

第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記流体排出部の内周面の少なくとも一部が支持部材で形成されたことを特徴としたものである。

第３の技術手段は、第１の技術手段において、前記流体排出部の外周面の少なくとも一部が支持部材で形成されたことを特徴としたものである。

第４の技術手段は、第１の技術手段において、前記流体排出部の内部の少なくとも一部に支持部材が内包されたことを特徴としたものである。

第５の技術手段は、第２乃至第４のいずれか１の技術手段において、前記支持部材が金属で形成されたことを特徴としたものである。

第６の技術手段は、第２乃至第４のいずれか１の技術手段において、前記支持部材が樹脂で形成されたことを特徴としたものである。

本発明によれば、上部ケース内部の隔離された排出流路をエラストマーで形成することにより、部品の成形性を良くし、また、部品点数を増加することなく、気密性の高い排出流路を形成することができる。

図１は、本発明に係る流量計の内部構成の一例を説明するための図で、図中、１は流量計（以下、ガスメータで代表する）を示す。ガスメータ１は、例えば、膜式ガスメータであって、上部ケース２、流体排出部３、切替えバルブ４、分離板５、仕切り板６、流体導入部７、計量室８、本体ケース９を備える。

図２は、エラストマーで形成された流体排出部３の形状例を示す斜視図である。
図３は、内周面に支持部材が形成された流体排出部３の断面形状の一例を示す図である。
図４は、外周面に支持部材が形成された流体排出部３の断面形状の一例を示す図である。
図５は、支持部材が内包され形成された流体排出部３の断面形状の一例を示す図である。

ガスメータ１は、流体導入部７から流入したガスを計量室８で計測後、計量室８から各計量室８の流路を分離する仕切り板６を経由して、上部ケース２の排出口より排出させる。この際、仕切り板６と上部ケース２の排出口の間の流体排出部（以下、排出流路ともいう）３をエラストマーにより形成する。これにより、気密性の高い流路構造を実現することができる。なお、計量室８は、本発明の流量計測部に相当する。

前述したように、従来メータの場合、仕切り板と排出口を繋ぐ排出流路を形成するために、上部ケースに形成される排出口の下部及び仕切り板に形成される排出口の上部を延長しガスケットを介して接合している。これに対して、本発明のガスメータ１の場合、上記の排出経路をエラストマーで形成することにより上部ケース及び仕切り板の延長部を不要とすることができる。

ここで、エラストマーとは、ゴム的性質を持ちながらも射出成形などの溶融成形が可能な高分子材料のことをいう。ゴム的性質とは、ある荷重を材料に与えて変形した後、荷重を取り去ると元の形に戻る性質（ゴム弾性）のことを意味する。熱可塑性エラストマーの特異な性質は、軟らかいゴム成分からなる軟質相と硬い樹脂成分からなる硬質相とに分離している構造に由来する。軟質相が軟らかく組成変形する性質を示し、硬質相が加硫ゴムの架橋点のように塑性変形を阻止（拘束）する。この二つの働きによって、加硫ゴムと同様のゴム弾性を示す。

硬質相の相構造は例えば結晶構造，凍結相，水素結合など様々であり、熱可塑性エラストマーの種類にはスチレン系，オレフィン系，ＰＶＣ系，ウレタン系，エステル系，アミド系などがある。

図１において、単純な形状であり、かつ、凸（凹）量が少ない仕切り板６の上面と、単純な形状であり、かつ、凸（凹）量が少ない上部ケース２の排出口下面とにより、図２に示すようなエラストマー製の管を挟み込むことにより気密性を確保して、排出流路３を形成する。仕切り板６とエラストマー製の排出流路３の間、及び、上部ケース２とエラストマー製の排出流路３の間の気密構造に関しては、エラストマー製の管であるために、仕切り板６と上部ケース２により上下方向へ圧縮することで確保することができる。また、仕切り板６の排出口穴内径とエラストマー製の排出流路３の外径、及び上部ケース２の排出穴内径とエラストマー製の排出流路３の外径による直径方向への圧縮が可能である。

また、図３に示すように、流体流路３は、外周面をエラストマー３ａで形成し、内周面の少なくとも一部を支持部材３ｂで形成するようにしてもよい。これは、流体流路３をエラストマー単体で構成した場合に比べ、強度が高くなるという効果がある。流体流路３の形状または長さによって内周面の一部又は全部を支持部材３ｂで形成する。これにより、任意の形状であっても、強度面での問題がなくなる。

また、図４に示すように、流体流路３は、内周面をエラストマー３ａで形成し、外周面の少なくとも一部を支持部材３ｂで形成するようにしても同様に強度面の効果を得ることが可能である。
また、図５に示すように、流体流路３は、内周及び外周面をエラストマー３ａで形成し、内部の少なくとも一部に支持部材３ｂを内包し形成するようにしても同様に強度面の効果を得ることが可能である。

特に、エラストマー３ａで形成された流体流路３の内周面又は外周面又は内部の少なくとも一部が金属製の支持部材３ｂであると強度面でより好ましい。また、エラストマー３ａで形成された流体流路３の内周面の少なくとも一部が樹脂製の支持部材３ｂであっても良い。このように樹脂製とすることで、流体流路３の形状にもよるが、金属製ほどの強度を必要としない場合に好適に用いることができ、コスト面でも金属製の支持部材に比べて安価となる。

このように、仕切り板上面と上部ケース排出口下面にて、エラストマー製の管を挟み込むことにより、単一の部品により排出流路を形成して、かつ、気密構造を実現することができる。

また、排出流路をエラストマーで形成するため、仕切り板の排出部上面の形状、及び、上部ケース排出口下面の形状を単純な形状として機能を果たすことが可能となり、また、各部品において排出流路を形成する凸（凹）量を低減することが可能となる。このことにより、仕切り板及び上部ケースの部品形成が単純となり、かつ、部品を構成する材料を削減することができ、部品コストの低減が見込まれる。

また、仕切り板上面と上部ケース排出口下面にて挟み込まれたエラストマー製の管に対して、金属製の支柱を付加することにより、エラストマー製の管の形状安定性を向上することが出来る。なお、この金属製支柱は、エラストマー製管の内周部、中央部、または外周部に設けられるものとする。

さらに、仕切り板上面と上部ケース排出口下面にて挟み込まれたエラストマー製の管に対して、樹脂製の支柱を付加することにより、エラストマー製の管の形状安定性を向上することが出来る。なお、この樹脂製支柱は、エラストマー製管の内周部、中央部、または外周部に設けられるものとする。

本発明に係る流量計の内部構成の一例を説明するための図である。エラストマーで形成された流体排出部の形状例を示す斜視図である。内周面に支持部材が形成された流体排出部の断面形状の一例を示す図である。外周面に支持部材が形成された流体排出部の断面形状の一例を示す図である。内部に支持部材が形成された流体排出部の断面形状の一例を示す図である。従来の膜式ガスメータの内部構成を示す図である。

符号の説明

１，１００…流量計（ガスメータ）、２，１０１…上部ケース、３，１０２…流体排出部（排出流路）、４，１０３…切替えバルブ、５，１０４…分離板、６，１０５…仕切り板、７，１０６…流体導入部、８，１０７…計量室、９，１０８…本体ケース。

Claims

被測定流体が流入する流体導入部と、該流体導入部から流入した被測定流体の流量を計測する流量計測部と、該流量計測部で流量を計測した被測定流体を排出する流体排出部とを備えた流量計であって、
前記流体排出部は、エラストマーで形成されていることを特徴とする流量計。
前記流体排出部の内周面の少なくとも一部が支持部材で形成されたことを特徴とする請求項１に記載の流量計。
前記流体排出部の外周面の少なくとも一部が支持部材で形成されたことを特徴とする請求項１に記載の流量計。
前記流体排出部の内部の少なくとも一部に支持部材が内包されたことを特徴とする請求項１に記載の流量計。
前記支持部材が金属で形成されたことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の流量計。
前記支持部材が樹脂で形成されたことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の流量計。