JP2010085296A - 分流式流量計及び流量制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】主流路11、主流路11に通じる少なくとも三以上の複数の孔4a, 4b, 6a, 6b、及び前記複数の孔4a, 4b, 6a, 6bを介して前記主流路11と連通する分流路25が設けられた流路保持体10と、複数の孔4a, 4b, 6a, 6bから選択された二つの被選択孔6a, 6b以外の複数の孔4a, 4bを閉塞する閉塞部材21Aと、分流路25を流れる流体の流量を検出する流れセンサ8と、被選択孔を検出する被選択孔検出機構9A, 9Bと、被選択孔に応じた、分流路25と主流路11の分流比に関する情報を保存する分流比記憶装置400と、分流路25を流れる流体の流量、及び検出された被選択孔に応じた分流比に関する情報に基づいて、主流路11を流れる流体の流量を算出する算出モジュール300と、を備える。
【選択図】図1
Description
第1の実施の形態に係る分流式流量計は、図1に示すように、主流路11、及び主流路11に通じる少なくとも三以上の複数の孔4a, 4b, 6a, 6bが設けられた流路保持体10を備え、流路保持体10には、複数の孔4a, 4b, 6a, 6bから選択された少なくとも二つの被選択孔を接続する分流路25が設けられている。図1においては、孔6a, 6bが被選択孔として選択され、分流路25に接続されている。被選択孔として選択された孔6a, 6bは、閉塞部材21Aによって閉塞されていないが、被選択孔として選択されなかった総ての孔4a, 4bは、閉塞部材21Aによって閉塞されている。これに対し、孔4a, 4bを被選択孔として選択する場合は、図2に示すように、被選択孔として選択されなかった総ての孔6a, 6bを閉塞する閉塞部材21Bが用いられる。さらに分流式流量計は、分流路25を流れる流体の流量を検出する流れセンサ8と、被選択孔を検出する被選択孔検出機構9A, 9Bと、被選択孔に応じた、分流路25と主流路11の分流比に関する情報を保存する分流比記憶装置400と、分流路25を流れる流体の流量、及び検出された被選択孔に応じた分流比に関する情報に基づいて、主流路11を流れる流体の流量を算出する算出モジュール300を備える。なお、図1及び図2において、分流比記憶装置400及び算出モジュール300は模式的に描かれている。
以下、主流路11のオリフィス12より注入口13側を上流と呼び、主流路11のオリフィス12より排出口14側を下流と呼ぶ。
図4に示す例では、凹部16の中心に関して、孔4a, 6aと孔4b, 6bが対称的に設けられている。そのため、孔4aが孔6aよりも上流側に設けられているのに対し、孔4bは孔6bよりも下流側に設けられている。しかし実施の形態はこれに限定されない。図16、及びXVII-XVII方向から見た断面図である図17に示すように、凹部16の中心に関して、孔4a, 6aと孔4b, 6bが非点対称に設けられていてもよい。換言すれば、流入孔としての孔4a, 6aと流出孔としての孔4b, 6bが、流路保持体10の長手方向に左右非対称的に設けられていてもよい。この場合、孔6a, 6bを選択するための閉塞部材21Aに設けられる開口126a, 126bも、中心に関して非対称的に設けられる。また、図18、及びXIX-XIX方向から見た断面図である図19に示すように、孔4a, 4bを選択するための閉塞部材21Bに設けられる開口124a, 124bも、中心に関して非対称的に設けられる。
第1の実施の形態においては、被選択孔検出機構9A及び算出モジュール300が、被選択孔を特定し、算出モジュール300が、特定された被選択孔に対応する分流比の値を分流比記憶装置400から読み出す例を説明した。しかし、実施の形態はこれに限定されない。例えば、被選択孔検出機構9A及び算出モジュール300が、被選択孔に対応する識別信号を検出し、分流比記憶装置400が、識別信号に対応する分流比の値の表を保存しており、算出モジュール300が分流比記憶装置400に保存されている表から、識別信号に対応する分流比の値を読み出してもよい。
図20に示すように、第2の実施の形態に係る分流式流量計の流路保持体100においては、主流路11に平行な2面に凹部116A及び凹部116Bが各々設けられている。凹部116Aから主流路11の上流側に孔104aが貫通し、凹部116Aから主流路11の下流側に孔104bが貫通している。また凹部116Bから主流路11の上流側に孔106aが貫通し、凹部116Bから主流路11の下流側に孔106bが貫通している。孔104a, 104bの断面積は、孔106a, 106bの断面積よりも大きい。
第1の実施の形態においては、図3乃至図6に示すように、直方体状の流路保持体10を説明した。しかし、流路保持体の形状はこれに限定されない。例えば、図22に示すように、側面が五角形状の七面体であってもよい。XXIII- XXIII方向から見た断面図である図23に示すように、流路保持体101の主流路11と平行な五面のうちの一面に凹部107Aが設けられており、凹部107Aから主流路11の上流側に孔103aが貫通し、凹部107Aから主流路11の下流側に孔103bが貫通している。また図22のXXIV-XXIV方向から見た断面図である図24に示すように、流路保持体101の主流路11と平行な五面のうち、凹部107Aが設けられた面と別の一面に凹部107Bが設けられており、凹部107Bから主流路11の上流側に孔105aが貫通し、凹部107Bから主流路11の下流側に孔105bが貫通している。
図25に示すように、第4の実施の形態に係る流路保持体102には、主流路11と平行な二面に、凹部116Aと凹部116Bが各々設けられている。凹部116Aから主流路11の上流側に孔94a, 104aが貫通し、凹部116Aから主流路11の下流側に孔94b, 104bが貫通している。また、凹部116Bから主流路11の上流側に孔96a, 106aが貫通し、凹部116Bから主流路11の下流側に孔96b, 106bが貫通している。ここで、孔104a, 104bのそれぞれの断面積が最も大きく、次に孔94a, 94bのそれぞれの断面積が大きい。次に孔96a, 96bのそれぞれの断面積が大きく、孔106a, 106bのそれぞれの断面積が最も小さい。
第5の実施の形態に係る流量制御装置は、図30に示すように、分流式流量計50、分流式流量計50の排出口14に接続された流路99、及び流路99に接続され、流体の流量を制御する制御弁41を備える。制御弁41は、例えばソレノイド弁である。制御弁41は、流路43及び流路44と、流路43及び流路44を連通する弁室45が設けられた弁座42、弁室45に収納され、流路44を開閉する弁体46、弁体46に連結された磁性体のプランジャ47、及び通電されてプランジャ47を上下させるソレノイドコイル48を備える。
図31及びXXXII-XXXII方向から見た断面図である図32に示すように、第6の実施の形態に係る分流式流量計の流路保持体610の上面には、楕円状の凹部616が設けられている。図31及びXXXIII-XXXIII方向から見た断面図である図33に示すように、凹部616の底面から主流路11の上流に孔604a, 606aが貫通し、凹部616から主流路11の下流に孔604b, 606bが貫通している。ここで、孔604a, 604bの内径は孔606a, 606bの内径よりも大きい。したがって、孔604a, 604bの断面積は孔606a, 606bの断面積よりも大きい。
上記のように本発明を実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす記述及び図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかになるはずである。例えば分流式流量計は、図1に示す算出モジュール300が分流比記憶装置400から読み出した分流比に関する情報、及び算出モジュール300が算出した主流路11を流れる流体の流量を、外部のCPU等に送信する通信ポートを備えていてもよい。また分流式流量計は、算出モジュール300が分流比記憶装置400から読み出した分流比に関する情報を保存し、着脱可能な設定値記憶装置をさらに備えていてもよい。着脱可能な設定値記憶装置に保存された分流比に関する情報を、外部の機器で読み出すことが可能となる。この様に、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。
8・・・流れセンサ
9A, 9B・・・被選択孔検出機構
10, 100, 101, 102・・・流路保持体
11・・・主流路
12・・・オリフィス
13・・・注入口
14・・・排出口
16, 107A, 107B, 116A, 116B・・・ 凹部
21A, 21B, 24A・・・閉塞部材
21C・・・遮蔽部材
22・・・パッキン
23A, 23B・・・ネジ
25, 125A・・・分流路
30・・・計測部筐体
35・・・表示装置
60・・・基板
61・・・ヒータ
62・・・上流側測温抵抗素子
63・・・下流側測温抵抗素子
64・・・周囲温度センサ
65・・・絶縁膜
66・・・キャビティ
71B, 71C, 71D, 72A, 72B, 72C・・・面識別用構造
81A, 81B, 81C, 81D, 124a, 124b, 126a, 126b・・・開口
130A, 130B・・・被選択孔識別用構造
300・・・算出モジュール
400・・・分流比記憶装置
Claims (17)
- 主流路、前記主流路に通じる少なくとも三以上の複数の孔、及び前記複数の孔を介して前記主流路と連通する分流路が設けられた流路保持体と、
前記複数の孔から選択された少なくとも二つの被選択孔以外の総ての前記複数の孔を閉塞し、前記被選択孔を閉塞しない閉塞部材と、
前記分流路を流れる流体の流量を検出するための流れセンサと、
前記被選択孔に応じた、前記分流路と前記主流路の分流比に関する情報を保存する分流比記憶装置と、
前記分流路を流れる流体の流量、及び前記被選択孔に応じた前記分流比に関する情報に基づいて、前記主流路を流れる流体の流量を算出する算出モジュールと、
を備えることを特徴とする分流式流量計。 - 主流路、及び前記主流路に通じる少なくとも三以上の複数の孔が設けられた流路保持体と、
前記複数の孔を介して前記主流路と連通する分流路と、
前記複数の孔から選択された少なくとも二つの被選択孔以外の総ての前記複数の孔を閉塞し、前記被選択孔を閉塞しない閉塞部材と、
前記分流路を流れる流体の流量を検出するための流れセンサと、
前記被選択孔に応じた、前記分流路と前記主流路の分流比に関する情報を保存する分流比記憶装置と、
前記分流路を流れる流体の流量、及び前記被選択孔に応じた前記分流比に関する情報に基づいて、前記主流路を流れる流体の流量を算出する算出モジュールと、
を備えることを特徴とする分流式流量計。 - 前記被選択孔の断面積に応じて、前記分流比が変化することを特徴とする請求項1又は2に記載の分流式流量計。
- 前記被選択孔を検出する被選択孔検出機構を更に備えることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の分流式流量計。
- 前記閉塞部材に、前記被選択孔検出機構が前記被選択孔を検出するための被選択孔識別用構造が設けられていることを特徴とする請求項4に記載の分流式流量計。
- 前記複数の孔の半分が、前記主流路から前記分流路に前記流体を導くための複数の流入孔であり、前記複数の孔の他の半分が、前記分流路から前記主流路に前記流体を導くための複数の流出孔であって、前記複数の流入孔と前記複数の流出孔が、点対称に設けられていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の分流式流量計。
- 前記複数の孔の半分が、前記主流路から前記分流路に前記流体を導くための複数の流入孔であり、前記複数の孔の他の半分が、前記分流路から前記主流路に前記流体を導くための複数の流出孔であって、前記複数の流入孔と前記複数の流出孔が、非点対称に設けられていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の分流式流量計。
- 前記流路保持体が六面体であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の分流式流量計。
- 前記流路保持体の前記主流路に平行な四面の少なくとも一つに、前記複数の孔が設けられていることを特徴とする請求項8に記載の分流式流量計。
- 前記被選択孔検出機構が、前記被選択孔識別用構造を機械的に検出することを特徴とする請求項5に記載の分流式流量計。
- 前記被選択孔検出機構が、前記被選択孔識別用構造を光学的に検出することを特徴とする請求項5に記載の分流式流量計。
- 前記分流比に関する情報を表示する表示装置を更に備えることを特徴とする請求項1乃至11に記載の分流式流量計。
- 前記複数の孔のうち、前記流れセンサの上流に位置する孔と、前記流れセンサの下流に位置する孔との間に位置するように、前記主流路に差圧発生構造が設けられていることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の分流式流量計。
- 前記主流路を流れる流体の流量の算出に用いられた前記分流比に関する情報を送信する通信ポートを更に備えることを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載の分流式流量計。
- 前記主流路を流れる流体の流量の算出に用いられた前記分流比に関する情報を保存する設定値記憶装置を更に備えることを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載の分流式流量計。
- 主流路、前記主流路に通じる少なくとも三以上の複数の孔、及び前記複数の孔を介して前記主流路と連通する分流路が設けられた流路保持体と、
前記複数の孔から選択された少なくとも二つの被選択孔以外の総ての前記複数の孔を閉塞し、前記被選択孔を閉塞しない閉塞部材と、
前記分流路を流れる流体の流量を検出するための流れセンサと、
前記被選択孔に応じた、前記分流路と前記主流路の分流比に関する情報を保存する分流比記憶装置と、
前記分流路を流れる流体の流量、及び前記被選択孔に応じた前記分流比に関する情報に基づいて、前記主流路を流れる流体の流量を算出する算出モジュールと、
前記主流路を流れる流体の流量を制御するための制御弁と、
前記算出された流量に基づき、前記制御弁を駆動し、前記主流路を流れる流体の流量を調節するコントローラと、
を備えることを特徴とする流量制御装置。 - 主流路、及び前記主流路に通じる少なくとも三以上の複数の孔が設けられた流路保持体と、
前記複数の孔を介して前記主流路と連通する分流路と、
前記複数の孔から選択された少なくとも二つの被選択孔以外の総ての前記複数の孔を閉塞し、前記被選択孔を閉塞しない閉塞部材と、
前記分流路を流れる流体の流量を検出するための流れセンサと、
前記被選択孔に応じた、前記分流路と前記主流路の分流比に関する情報を保存する分流比記憶装置と、
前記分流路を流れる流体の流量、及び前記被選択孔に応じた前記分流比に関する情報に基づいて、前記主流路を流れる流体の流量を算出する算出モジュールと、
前記主流路を流れる流体の流量を制御するための制御弁と、
前記算出された流量に基づき、前記制御弁を駆動し、前記主流路を流れる流体の流量を調節するコントローラと、
を備えることを特徴とする流量制御装置。
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JPH0943016A (ja) * | 1995-08-02 | 1997-02-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 流量計測装置 |
JP2001208577A (ja) * | 2000-01-24 | 2001-08-03 | Osaka Gas Co Ltd | ガスメータ |
JP2004355045A (ja) * | 2003-05-26 | 2004-12-16 | Ckd Corp | 流量制御装置 |
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