JP2023064782A

JP2023064782A - 流路アダプター

Info

Publication number: JP2023064782A
Application number: JP2021175118A
Authority: JP
Inventors: 浩人福井; Hiroto Fukui; 弘中井; Hiroshi Nakai
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2021-10-27
Filing date: 2021-10-27
Publication date: 2023-05-12
Also published as: CN117616252A; WO2023074294A1

Abstract

【課題】ダストの捕集と整流効果を備えた流量計測ユニット用の流路アダプターを提供すること。【解決手段】流量計測ユニット２０の流入口２１に装着され、被計測流体を流量計測ユニット２０に導入する為の流路アダプター１０であって、内部に、被計測流体が流れる流路１１と、流路１１に導入された被計測流体が衝突するように流路１１内に設けた複数のリブ１５と、を備え、流量計測ユニット２０の流入口２１を覆うように装着されるようにした。【選択図】図１

Description

本開示は、流量計測ユニットの流入口に装着する流路アダプターに関する。

特許文献１は、流入口にチャンバー部を備えた流量計測ユニットを開示する。この流量計測ユニットにおいて、チャンバー部が被計測流体を整流する機能を有することで計測精度を向上させることができる。

特開２０１３－１８６０３２号公報

本開示は、流量計測ユニットの流入口に装着することで、被計測流体の整流、及び、被計測流体中に含まれるダストを捕集することで、流量計測ユニットにおける計測精度の安定化を図ることが可能な流路アダプターを提供する。

本開示における流路アダプターは、本体内部に設けた被計測流体が流れる流路と、前記流路に導入された被計測流体が衝突するように前記流路内に設けた複数のリブと、を備え、前記流量計測ユニットの流入口を覆うように装着される。

本開示における流路アダプターは、被計測流体が流れる流路に設けたリブによって、流量計測ユニットに流入する被計測流体を整流すると共に、被計測流体に含まれるダストをリブに衝突させることで捕集することができる。そのため、流量計測ユニットにおける計測精度が安定するとともに、被計測流体に含まれるダストを除去することができるので、流量計測ユニットの計測流路へのダストの付着を防止でき、必要な計測精度を長期にわたり維持することができる。

実施の形態１における流路アダプターの斜視図実施の形態１における流路アダプターのＡ－Ａ断面図実施の形態１における流路アダプターを流量計測ユニットに装着した状態を示す断面図実施の形態１における流路アダプターを流量計測ユニットに装着した状態を示す図実施の形態１における流路アダプターを流量計測ユニットに装着する方法を示す斜視図実施の形態１における流路アダプターが装着された流量計測ユニットをガスメータに搭載した状態を示す断面図

（本開示の基礎となった知見等）
発明者らが本開示に想到するに至った当時、ガスメータに内蔵した流量計測ユニットで、ガスの流量を計測する場合、ガスメータの入り口から流入したガスが直接流量計測ユニ
ットに導入されると、ガスの流れが乱れて安定した流量計測ができないという課題があり、流量計測ユニットに流入する被計測流体を整流する為の種々の構成が開示されていた。

一方、ガスメータでは、被計測流体であるガスにダストが含まれていることを前提として、所定のダスト試験を満足することが求められており、この対策として、ダストを除去するためのフィルターやダストを捕集するための構造上の工夫が必要であった。

しかしながら、この２つの課題を解決するためにそれぞれに必要な構成を付加することでコストアップの要因となっていた。

そこで本開示は、整流とダスト対策が同時に実現でき、コストアップを軽減できる流路アダプターを提供する。

以下、図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明、または、実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が必要以上に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図していない。

（実施の形態１）
以下、図１～図６を用いて、実施の形態１を説明する。

［１－１．流路アダプターの構成］
図１は、本実施の形態の流路アダプターの斜視図、図２は、図１のＡ－Ａ断面図、図３は、図１のＡ－Ａ断面図と共に流量計測ユニットが装着された状態を示している。流路アダプターは、Ａ－Ａ断面に対して対称形状であり、以下の説明では、図２を用いて流路アダプターの構造を説明する。

図１～３において、流路アダプター１０は、ガスメータ内のガスを流量計測ユニット２０の流入口２１に導入する為の流路１１が設けられている。流路１１は、ガスの入り口としての導入流路１２ａ～１２ｅを有しており、３つの仕切り板１３で内部が仕切られて導入流路１２ａ～１２ｅから流量計測ユニット２０の流入口２１に至る流路が構成されている。

導入流路１２ｅは、ガスが流入する流入口１２１ｅのみが開口しているが、導入流路１２ａ～１２ｄは、ガスが流入する流入口１２１ａ～１２１ｄが開口するとともに、流路の一部に開口部１２２ａ～１２２ｄを有している。この開口部１２２ａ～１２２ｄは、後述するように、流路計測ユニットに装着することで塞がれて、流路を形成する。

さらに、流路１１には、流路を構成する内壁１４と仕切り板１３の壁面に高さの異なる複数のリブ１５が設けられている。リブ１５は、隣接するリブ１５の高さが異なるように間隔を置いて配置されており、更に、比較的高さのあるリブ１５には、溝部１５ａが設けられている。また、リブ１５は、導入流路１２ａ～１２ｅにも設けるようにしても良い。

流路アダプター１０が装着される流量計測ユニット２０は、被計測流体であるガスが流入する流入口２１と、流量を計測するセンサー（図示せず）が配置された計測流路２４、ガスの出口である流出口２２、センサーを制御して流量の計測を行うコントローラ部２３
を有している。

流路アダプター１０は、図３に示すように流量計測ユニット２０の流入口２１を覆うように装着される。そして、導入流路１２ａ～１２ｄの開口部１２２ａ～１２２ｄは流量計測ユニット２０の計測流路２４を形成する外壁で塞がれて、流路が形成される。これにより、ガスは、点線Ｆａ、Ｆｂ，Ｆｃで示す経路で、導入流路１２ａ～１２ｅの流入口１２１ａ～１２１ｅから流路アダプター１０内の流路１１に流入し、流量計測ユニット２０の流入口２１に導かれる。

図４（ａ）～図４（ｄ）は、それぞれ、図３のＢ矢視図、Ｃ矢視図、Ｄ矢視図、Ｅ矢視図であり、白抜き矢印でガスの流れを示している。なお、図４では、流路アダプター１０の一部（半分）は、リブ１５等の内部構造を点線で示している。図４に示すように、ガスは、流量計測ユニット２０の周囲から各導入流路に流入する。

図５は、流路アダプター１０を流量計測ユニット２０に装着する方法を示すもので、流路アダプター１０は、中央で分割されて２つの本体Ａ１０ａ、本体Ｂ１０ｂが樹脂で成形されている。本体Ａ１０ａ、本体Ｂ１０ｂは略対称形であり、流量計測ユニット２０の流入口２１の左右から装着され、一体となって流路アダプター１０として機能する。なお、本体Ａ１０ａ、本体Ｂ１０ｂの接合方法としては、ビスやスナップフィットなどの機械的な固定や、接着など適宜採用することができる。

また、流路アダプター１０の内部に構成された仕切り板１３、リブ１５は、流量計測ユニット２０と干渉しないように形成されていることは言うまでもないが、流路アダプター１０を保持できる程度の隙間を設けてあり、更に、導入流路１２ａ、１２ｂに設けた切欠部１６が流量計測ユニット２０のリブ２５に嵌合することで、位置決めと固定がなされている。

更に、図１～４では省略して記載しているが、流路アダプター１０の表面には、全幅にわたる複数を溝で構成された凹凸部１７、１８、１９を設けている。

また、本体Ａ１０ａ、本体Ｂ１０ｂの内部に構成された仕切り板１３、リブ１５、導入流路１２ａ～１２ｅ、および、凹凸部１７～１９は、樹脂成形する際に、金型を一方向から抜けるように構成している。なお、導入流路１２ａ～１２ｅの側壁の一部は開放するように形成しているが、流量計測ユニット２０に装着した際には、流量計測ユニット２０の計測流路２４の外壁により塞がれるので、独立した流路として機能するので問題ない。

図６は、本実施の形態の流路アダプター１０を装着した流量計測ユニット２０をガスメータに実装した場合の断面図を示している。

図６（ａ）において、ガスメータ３０は、内部空間３６を有する筐体３１に、ガスの入口部３２、ガスの出口部３３が設けられており、入口部３２には、異常時にガスを遮断する遮断弁３５、出口部３３には、内部配管３４が接続されている。流量計測ユニット２０はガスメータ３０に対して水平方向に配置されており、流量計測ユニット２０の流出口２２は内部配管３４に接続固定されている。

そして、入口部３２から流入したガスは、遮断弁３５を通過して内部空間３６に至り、白抜き矢印で示す様に拡散した後、内部配管３４の方向から回り込む様に、流路アダプター１０の導入流路１２ａ～１２ｅに至るように流れる。

図６（ｂ）において、ガスメータ４０は、内部空間４６を有する筐体４１に、ガスの入
口部４２、ガスの出口部４３が設けられており、入口部４２には、異常時にガスを遮断する遮断弁４５が接続されている。流量計測ユニット２０はガスメータ４０に対して垂直方向に配置されており、流量計測ユニット２０の流出口２２は出口部４３に接続固定されている。

そして、入口部４２から流入したガスは、遮断弁４５を通過して内部空間４６に至り、白抜き矢印で示す様に拡散した後、内部空間４６の上方から回り込む様に、流路アダプター１０の導入流路１２ａ～１２ｅに至るように流れる。

［１－２．流路アダプターの作用］
以上のように構成された流路アダプター１０について、その作用を以下説明する。

図３に示す様に、流路アダプター１０に流入したガスは、流路１１や導入流路１２ａ～１２ｅに設けたリブ１５に衝突することで、点線Ｆａ、Ｆｂ，Ｆｃに示す様に、蛇行しながら流量計測ユニット２０の流入口２１に至るように流れる。

以下、その際の作用について、点線Ｆｃに示す流れを例にとって詳細に説明する。
ガスにダストが含まれている場合、ガスがリブ１５に衝突することで、ダストがリブに捕集されながら流れるため、流量計測ユニット２０の流入口２１に至るまでの複数のリブにより、ガス中のダストは徐々に除去される。

本実施の形態では、ある程度の高さを有するリブ１５には、溝部１５ａを設けているので、この溝部１５ａにより、効率よくガス中のダストを捕集することができる。

また、ガスが蛇行するように流れることで、整流作用を生じ、流量計測ユニットに流入するガスの流れが均質化されるので、安定した計測を行うことができる。従って、ガスメータに実装した場合、図６に示しように、流量計測ユニット２０の方向によらず、安定した計測を行うことができる。

［１－３．流路アダプターの効果等］
以上のように、本実施の形態において、流路アダプター１０は、流量計測ユニット２０の流入口２１に装着され、被計測流体であるガスを流量計測ユニット２０に導入する為の流路アダプター１０において、本体内部に設けた被計測流体が流れる流路１１と、流路１１に導入された被計測流体が衝突するように流路１１内に設けた複数のリブ１５と、を備え、流量計測ユニット２０の流入口２１を覆うように装着される。

これにより、被計測流体に含まれるダストを捕集することができ、更に、整流効果により、流量計測ユニット２０で安定した流量計測を行うことができる。

また、本実施の形態のように、リブ１５は、被計測流体が衝突する面に溝部１５ａを有するようにしても良い。

これにより、被計測流体に含まれるダストの捕集性能が向上する。

また、本実施の形態のように、流路１１は、被計測流体の導入流路１２ａ～１２ｅを有し、導入流路１２ａ～１２ｅの流入口は、流量計測ユニット２０への流入方向と逆向きに延出されてもよい。

これにより、流路アダプター１０内の流路が長くなり、被計測流体に含まれるダストの捕集能力が向上するとともに、整流効果が向上する為、流量計測ユニット２０をガスメー
タへの取り付ける場合、取り付け方向に左右されず安定した流量計測が可能となる。
また、導入流路１２ａ～１２ｅにも、リブ１５を設けることで、更に、ダストの捕集能力が向上する。

また、本実施の形態のように、導入流路１２ａ～１２ｅは、流量計測ユニット２０の計測流路２４の周囲に沿って配置されてもよい。

これにより、流路アダプター１０をコンパクトにすることができ、流路アダプター１０を装着した流量計測ユニット２０を取り付けるガスメータもコンパクトにすることができる。

また、本実施の形態のように、導入流路１２ａ～１２ｅは、流量計測ユニット２０に装着した際に、その一部が流量計測ユニット２０の計測流路の外壁（外周面）で形成されるようにしても良い。

これにより、流路アダプター１０を構成する本体Ａ１０ａ、本体Ｂ１０ｂを樹脂成型する場合に、導入流路１２ａ～１２ｅの一部（流路アダプター１０に対向する面）を開放して成形しても、流量計測ユニットに装着した際にこの開放面が計測流路の外壁（外周面）で塞がれるので、流路として機能することができる。

また、本実施の形態のように、導入流路１２ａ～１２ｅは、複数に分割されても良い。

これにより、被計測流体が流量計測ユニット２０の流入口２１に至るまでに接する面積を大きくすることができ、ダストの捕集能力が向上する。

また、本実施の形態のように、流路アダプター１０を２つの本体（本体Ａ１０ａ、本体Ｂ１０ｂ）に分割し、分割された本体（本体Ａ１０ａ、本体Ｂ１０ｂ）を結合することで、流量計測ユニット２０の流入口２１を覆うように装着するようにしても良い。

これにより、本体Ａ１０ａ、本体Ｂ１０ｂは樹脂成型により容易に成形でき、かつすることができ、かつ、流量計測ユニット２０への装着が容易となる。

なお、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。

本開示は、被計測流体がダストを含むガスの流量を計測するガスメータに用いられる流量計測ユニットに適用可能である。

１０流路アダプター
１１流路
１２ａ、１２ｂ、１２ｅ導入流路
１３仕切り板
１４内壁
１５リブ
１６切欠部
１７、１８、１９凹凸部
２０流量計測ユニット
２１流入口
２２流出口
２３コントローラ部
２４計測流路
２５リブ
３０、４０ガスメータ

Claims

流量計測ユニットの流入口に装着され、被計測流体を前記流量計測ユニットに導入する為の流路アダプターであって、
本体内部に設けた被計測流体が流れる流路と、
前記流路に導入された被計測流体が衝突するように前記流路内に設けた複数のリブと、
を備え、
前記流量計測ユニットの流入口を覆うように装着される流路アダプター。
前記リブは、被計測流体が衝突する面に溝部を有することを特徴とする請求項１に記載の流路アダプター。
前記流路は、前記被計測流体の導入流路を有し、
前記導入流路の流入口は、前記流量計測ユニットへの流入方向と逆向きに延出されたことを特徴とする請求項１または２に記載の流路アダプター。
前記導入流路は、前記流量計測ユニットの計測流路の周囲に沿って配置されることを特徴とする請求項３に記載の流路アダプター。
前記導入流路は、前記流量計測ユニットに装着した際に、その一部が前記流量計測ユニットの外周面で形成されることを特徴とする請求項４に記載の流路アダプター。
前記導入流路は、複数に分割されたことを特徴とする請求項３～５のいずれか１項に記載の流路アダプター。
２つの本体に分割され、分割された前記本体を結合することで、前記流量計測ユニットの流入口を覆うように装着されることを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の流路アダプター。