JP2582010Y2 - 面積流量計 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、スリット管内にフロー
トを配置した面積流量計に関し、更に詳しくは、任意に
組立て、分解、交換ができる構造を有する面積流量計に
係る。

【０００２】

【従来の技術】面積流量計としては、テーパ管内にフロ
ートを配置したテーパ管式のものと、スリット窓による
絞り機構を持つスリット管内にフロートを配置したタイ
プのものが知られている。これらの面積流量計では、周
知のように、テーパ管またはスリット管の下方から導入
された被測定流体をフロートにより絞り、その前後に圧
力差を発生させる。フロートはこの圧力差による上向き
の力を受けて上昇するが、上昇するにつれ通過面積が増
加し圧力差が減少するので、ついにはフロートの有効重
量と上向きの力とが平衡した位置で静止する。この静止
した位置によって決まる通過面積と流量とは比例関係に
あるので、その位置を検出して流量を求める。テーパ管
を用いた面積式流量計は、テーパ管に対し、流入管及び
流出管を、多くは溶接により、一体的に結合した構造と
なっており、スリット管内にフロートを配置した面積流
量計においても、スリット管を本体外筒体内に溶接によ
り一体的に結合した構造となっている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
面積流量計には、次のような問題点がある。 （Ａ）最大測定流量は、フロートの有効重量と最大通過
面積とによりほぼ決定され、その計測レンジは最大流量
の１０〜１００％である。テーパ管式面積流量計を製作
する際にこの最大流量を決定するには配管装置等の設計
の際、常用流量が決っている場合は常用流量が最大流量
の６０〜７０％程度になるよう最大流量を決定し、製作
するが、流量計が製作完了後配管装置へ取付運転を開始
し流量を計測したが、当初の設定で考えた流量と実際に
流れる流量が異なり、最大流量の１００％を超え流量目
盛で読み取れない場合や、流量が極端に少なく最大流量
の１０％程度で読み取れないか、読み取れたとしても精
度が悪いなど不都合が発生することがある。この場合に
測定流量レンジを変更する対策が採られるが、その方法
として、通過面積を変える目的でテーパ管の開き角度を
変える場合とフロートの重量を変える場合がある。

【０００４】しかし、フロートの重量を変える方法では
面積流量計の原理上、流量レンジを２倍にするためには
フロート重量を４倍にしなければならず、多少の流量レ
ンジの変更には有効であるが、大幅な変更が必要な場合
には不適である。また、テーパ管の変更はほとんどの場
合不可能であり、本体を含め、新たに製作しているのが
現状である。 （Ｂ）スリット窓を持つスリット管内にフロートを配置
した面積流量計においても、スリット管を本体外筒内に
溶接により一体的に結合した構造となっているから、テ
ーパ管を用いた面積積流量計と同様の問題があり、流量
レンジの大幅な変更が必要な場合には、本体を含め、新
たに製作する必要があった。

【０００５】そこで、本考案の課題は、上述する従来の
問題点を解決し、流量レンジが大幅に変更された場合で
も、部品交換程度の簡単な対策で対応できる実用価値の
高い面積流量計を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した課題解決のた
め、本考案は、本体外筒体と、スリット管と、フロート
と、調整用スリット管と、回転調整機構とを含む面積流
量計であって、前記本体外筒体は、下部内室、上部内
室、流入口及び流出口を有し、前記下部内室及び上部内
室が連通路を有する仕切部材により区画され、前記下部
内室が前記流入口に連なり、前記上部内室が前記流出口
に連なり軸方向の一端側の上部開口部に閉塞部材が着脱
可能に取付けられており、前記スリット管は、前記上部
開口部を通して前記上部内室内に挿脱されると共に、前
記仕切部材上に着脱可能に取付けられ、内部が第１の管
壁部に設けられた第１のスリット窓を通して前記上部内
室に連なり前記連通路を通して前記下部内室に連なって
おり、前記フロートは、前記スリット管の内部に配置さ
れており、前記調整用スリット管及び前記回転調整機構
は前記本体外筒体に対して着脱可能に取付けられてお
り、前記調整用スリット管は、第２のスリット窓を有
し、前記第２のスリット窓が前記スリット管の前記第１
のスリット窓に重なり得る位置で第２の管壁部に設けら
れ、前記第２の管壁部が前記上部内室において前記スリ
ット管の前記第１の管壁部に同筒状に重なり、前記回転
調整機構は、前記本体外部筒体と前記調整用スリット管
との間に設けられ、前記調整用スリット管を回転調整
し、前記スリット窓間の重なり開口面積を調整するもの
であることを特徴とする。

【０００７】

【作用】本体外筒体は下部内室及び上部内室が連通路を
有する仕切部壁により区画され、下部内室が流入口に連
なり、上部内室が流出口に連なっており、スリット管は
上部内室内に挿入され、内部が第１の管壁部に設けられ
た第１のスリット窓を通して上部内室に連なり、連通路
を通して下部内室に連なっており、フロートはスリット
管の内部に配置されているから、流入口より流入した流
体は、スリット管の下部から上部へと流れ、スリット窓
を通して本体筒体の上部内室に入り、流出口へと流れ出
る。スリット管内では、フロートによって流路が狭くな
るため、フロートの上部と下部との間に圧力差が生じ、
フロートに上向きの力が作用し、フロートを押上げ、あ
る流量でフロートの有効重量と上向きの力とが平衡し、
その位置でフロートが静止する。この時の流通面積は第
１のスリット窓の幅（Ｗ）と第１のスリット窓の長さ
（Ｌ）によって定まる（Ｗ×Ｌ）となる。流量と流通面
積は比例関係にあるから、第１のスリット窓の幅Ｗを一
定とすれば流量は第１のスリット窓の長さＬに比例す
る。従って、フロートの位置を検出して流量を求めるこ
とができる。

【０００８】スリット管は、本体外筒体を構成する上部
内室の上部開口部を通して、上部内室内に挿脱されると
共に、仕切部材上に着脱可能に取付けられているから、
流量レンジを変更する場合、本体外筒体の上部内室内か
ら上部開口部を通してスリット管を取り出し、スリット
幅Ｗを広げる等の加工を施すことができる。スリット幅
Ｗを広げると流通面積が増すので、流量を増大できる。
スリット幅Ｗの増大は、エンドミル加工等によって容易
に達成できる。従って、スリット管のスリット幅の追加
加工と、流量目盛の変更だけで対応できる。

【０００９】スリット管の下方から導入された被測定流
体の流れがフロートにより絞られ、その前後に圧力差が
発生する。フロートはこの圧力差による上向きの力を受
けて上昇する。フロートが上昇するにつれ通過面積が増
加し圧力差が減少するので、フロートの有効重量と上向
きの力とが平衡した位置で静止する。被測定流体は、第
１のスリット窓及び第２のスリット窓を通り、流出口に
流出する。ここで、通過面積は、第１のスリット窓と第
２のスリット窓の重なり開口面積によって定まるので、
開口面積を調整することにより、計測レンジを変更調整
することができる。最大流量または最小流量が調整範囲
を逸脱した場合は、スリット管及び調整用スリット管を
取出し、前述したスリット幅調整加工を加えることがで
きる。このため、高精度の流量測定が可能になる。

【００１０】

【実施例】図１は従来の面積流量計の一例を示す断面図
である。図において、１は本体外筒体、２はスリット
管、３はフロート、６は変換装置である。

【００１１】本体外筒体１は、下部内室１１、上部内室
１２、流入口１３及び流出口１４を有し、下部内室１１
及び上部内室１２が仕切部材１５により区画され、流入
口１３が下部内室１１に接続され、流出口１４が上部内
室１２に接続されている。仕切部材１５は連通路１５１
を有する。１６はフランジ等で構成される閉塞部材であ
る。閉塞部材１６は上部内室１２の軸方向の一端側の上
部開口部を閉塞するように、着脱可能に取付けられてい
る。１７、１８は固定用ボルトである。

【００１２】スリット管２は、上部内室１２の上部開口
部を通して上部内室１２内に挿脱されると共に、仕切部
材１５上に着脱可能に取付けられいる。スリット管２
は、第１のスリット窓２１を有し、スリット窓２１が第
１の管壁部２０に設けられ、内部がスリット窓２１を通
して上部内室１２に連なり、連通路１５１を通して下部
内室１３に連なっている。

【００１３】フロート３は、スリット管２の内部に配置
されている。図示のフロート３はフロートロッド３１を
有している。フロートロッド３１はスリット管２の軸方
向に配置され、上端部側が測定装置６の内部に導入さ
れ、上端部に封入された磁石を介して変換装置６の内部
に備えられた変換器（図示しない）とマグネット結合さ
れている。変換装置６は、前述の変換器を内蔵するケー
ス６１、流量目盛６２及び流量指示針６３等を有する。
フロート３の静止した位置による流量値は、磁石の磁気
結合により流量指示針６３に間接的に伝えられ、流量目
盛６１に対する流量指示針６３の位置から読み取られ
る。

【００１４】上述のように、本体外筒体１は下部内室１
１及び上部内室１２が連通路１５１を有する仕切部材１
５により区画され、下部内室１１が流入口１３に連な
り、上部内室１２が流出口１４に連なっており、スリッ
ト管２は上部内室１２内に挿入され、内部が管壁部２０
に設けられたスリット窓２１を通して上部内室１２に連
なり、連通路１５１を通して下部内室１１に連なってお
り、フロート３はスリット管２の内部に配置されている
から、流入口１３から流入した流体は、スリット管２の
下部から上部へと流れ、スリット窓２１を通して本体外
筒体１の上部内室１２に入り、流出口１４へと流れ出
る。スリット管２内では、フロート３によって流路が狭
くなるため、フロート３の上部と下部との間に圧力差が
生じ、フロート３に上向きの力が作用し、フロート３を
押上げ、ある流量でフロート３の有効重量と上向きの力
とが平衡し、フロート３が静止する。この時の流通面積
は、図２及び図３に示すごとく、スリット窓２１の幅
（Ｗ）とスリット窓２１の長さ（Ｌ）によって定まる
（Ｗ×Ｌ）となる。流量と流通面積は比例関係にあるか
ら、スリット窓２１の幅Ｗを一定とすれば流量はスリッ
ト窓２１の長さＬに比例する。従って、フロート３の位
置を検出して流量を求めることができる。

【００１５】ここで、スリット管２は、本体外筒体１を
構成する上部内室１２の上部開口部を通して、上部内室
１２内に挿脱されると共に、仕切部材１５上に着脱可能
に取付けられているから、流量レンジを変更する場合、
本体外筒体１の上部内室１２内から上部開口部を通して
スリット管２を取り出し、スリット幅Ｗを広げる等の加
工を施すことができる。スリット幅Ｗを広げると流通面
積が増すので、流量を増大できる。スリット幅Ｗの増大
は、エンドミル加工等によって容易に達成できる。従っ
て、スリット管２のスリット幅の追加加工と、流量目盛
の変更だけで対応できる。

【００１６】測定流量を小さくするにはスリット幅Ｗを
小さくすればよい。その手段としては、スリット窓２１
をスリット管２の外周面側から塞いで、変更する測定流
量に相当する新たなスリット窓２１に変更するか、また
は新たなスリット管２と交換する等の手段をとることが
できる。

【００１７】図において、フロートロッド３１は、スリ
ット管２の内径よりわずか小さい直径を有する円板状の
ダンパ部材３２を有している。このダンパ部材３２によ
り、流体の脈動流に対し、流体自体の圧縮性抵抗を利用
して、流量指示針６３にダンピング効果を持たせること
できる。

【００１８】図４は従来の面積式流量計の他の例を示す
部分断面図である。図において、図１と同一の参照符号
は同一性ある構成部分を示している。この例の特徴は、
流入口１３及び流出口１４が共に水平方向に設けられて
いることである。スリット管２は仕切部材１５と一体に
設けられた筒体１５２の上端に着脱可能に取付けられて
いる。

【００１９】図５は本考案に係る面積式流量計の実施例
を示す断面図を示している。本考案の特徴は、スリット
窓の開口面積を調整して流量を調整できるようにしたこ
とである。スリット管２の構造等は、図１及び図３の従
来例と同様である。特徴点は、スリット管２の他に、調
整用スリット管４及び回転調整機構５を有することであ
る。

【００２０】調整用スリット管４は、第２のスリット窓
４１を有し、スリット窓４１がスリット窓２１に重なり
得る位置で第２の管壁部４０に設けられ、管壁部４０が
上部内室１２においてスリット管２の管壁部２０に同筒
状に重なっている。調整用スリット管４はスリット管２
に嵌合する一端側とは反対側の他端側が面板４５によっ
て閉じられている。

【００２１】回転調整機構５は、本体外部筒体１と調整
用スリット管４との間に設けられ、調整用スリット管４
を回転調整する。回転調整機構５は調整用スリット管４
の面板４５に結合された回転軸体５１と、回転軸体５１
の回転を阻止し、または回転を許容するロック機構５２
とを有する。ロック機構５２は、止めネジ５２１、位置
固定板５２、固定ボルト５２３、位置決めピン５４及び
調整用スリット管４の面板４５の表面に設けられた溝５
２５等を備えて構成されている。固定ボルト５２３を緩
めると、位置固定板５２が回転軸体５１と共に回転でき
るようになり、固定ボルト５２３を示すと、回転軸体５
１がその回転位置に固定される。回転軸体５１の回転調
整により、スリット窓２１とスリット窓４１の重なり開
口面積が調整される。８はパッキン、９はパッキン抑
え、１０はパッキン抑えピンである。

【００２２】上記の構成において、スリット管２の下方
から導入された被測定流体の流れがフロート３により絞
られ、その前後に圧力差が発生する。フロート３はこの
圧力差による上向きの力を受けて上昇する。フロート３
が上昇するにつれ通過面積が増加し圧力差が減少するの
で、フロート３の有効重量と上向きの力とが平衡した位
置で静止する。被測定流体は、スリット窓２１及びスリ
ット窓４１を通り、流出口１４に流出する。

【００２３】ここで、通過面積は、スリット窓２１とス
リット窓４１の重なり開口面積によって定まるので、開
口面積を調整することにより、計測レンジを変更調整す
ることができる。最大流量または最小流量が調整範囲を
逸脱した場合は、スリット管２及び調整用スリット管４
を取出し、前述したスリット幅調整加工を加える。

【００２４】スリット窓４１は、面積の異なる複数種を
含んでいてもよいし、重なり開口面積が連続的に調整さ
れる関係に設けてもよい。また、調整用スリット管４が
スリット管２の管内に配置されていてもよい。図示はし
ていないけれども、スリット窓２１及びスリット窓４１
の幅の大、小、数または設置角度等は、設計的事項に属
し、必要に応じて選定できる。また、考案の構成は上記
例に限定されるものではなく、配管部本体、流量指示部
及び積算計、流量発信などの構成及び要素等は本考案の
目的の範囲内で自由に設計変更できる。

【００２５】

【考案の効果】以上述べたように、本考案によれば、次
のような効果が得られる。 （ａ）本体外筒体は下部内室及び上部内室が連通路を有
する仕切部壁により区画され、下部内室が流入口に連な
り、上部内室が流出口に連なっており、スリット管は上
部内室内に挿入され、内部が管壁部に設けられたスリッ
ト窓を通して上部内室に連なり、連通路を通して下部内
室に連なっており、フロートはスリット管の内部に配置
されているから、スリット窓に対するフロートの位置か
ら流量を検出測定し得る面積式流量計を提供できる。 （ｂ）スリット管は、本体外筒体を構成する上部内室の
上部開口部を通して、上部内室内に挿脱されると共に、
仕切部材上に着脱可能に取付けられているから、流量レ
ンジを変更する場合、本体外筒体の上部内室内から上部
開口部を通してスリット管を取り出し、スリット管にス
リット幅増減加工を施して流量レンジを調整し、任意に
組立て、分解、交換の可能な構造を有する面積流量計を
提供できる。 （ｃ）回転調整機構は、本体外部筒体と調整用スリット
管との間に設けられ、調整用スリット管を回転調整しス
リット窓間の重なり開口面積を調整するものであるの
で、開口面積を調整することにより、計測レンジを変更
調整することができる。また、例えば、最大流量または
最小流量が調整範囲を逸脱した場合は、スリット管及び
調整用スリット管を取出し、前述したスリット幅調整加
工を加えることができる。このため、高精度の流量測定
が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の面積流量計の一実施例を示す断面図であ
る。

【図２】図１に図示された面積流量計において、スリッ
ト管に設けられたスリット窓とフロートとの関係を示す
一部正面断面図である。

【図３】図１に図示された面積流量計において、スリッ
ト管に設けられたスリット窓との関係を示す一部側面図
である。

【図４】従来の面積流量計の他の例を示す断面図であ
る。

【図５】本考案に係る面積流量計の実施例を示す断面図
である。

【符号の説明】

１ 本体外筒体 ２ スリット管 ３ フロート １３ 流入口 １４ 流出口 １５ 仕切部材 ２１ スリット窓

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体外筒体と、スリット管と、フロート
   と、調整用スリット管と、回転調整機構とを含む面積流
   量計であって、 前記本体外筒体は、下部内室、上部内室、流入口及び流
   出口を有し、前記下部内室及び上部内室が連通路を有す
   る仕切部材により区画され、前記下部内室が前記流入口
   に連なり、前記上部内室が前記流出口に連なり軸方向の
   一端側の上部開口部に閉塞部材が着脱可能に取付けられ
   ており、 前記スリット管は、前記上部開口部を通して前記上部内
   室内に挿脱されると共に、前記仕切部材上に着脱可能に
   取付けられ、内部が第１の管壁部に設けられた第１のス
   リット窓を通して前記上部内室に連なり前記連通路を通
   して前記下部内室に連なっており、 前記フロートは、前記スリット管の内部に配置されてお
   り、 前記調整用スリット管及び前記回転調整機構は前記本体
   外筒体に対して着脱可能に取付けられており、 前記調整用スリット管は、第２のスリット窓を有し、前
   記第２のスリット窓が前記スリット管の前記第１のスリ
   ット窓に重なり得る位置で第２の管壁部に設けられ、前
   記第２の管壁部が前記上部内室において前記スリット管
   の前記第１の管壁部に同筒状に重なり、 前記回転調整機構は、前記本体外部筒体と前記調整用ス
   リット管との間に設けられ、前記調整用スリット管を回
   転調整し、前記スリット窓間の重なり開口面積を調整す
   るものであることを特徴とする面積式流量計。
2. 【請求項２】 フロートロッドを含み、前記フロートロ
   ッドは少なくとも前記スリット管の内部を上下方向に通
   るように配置され、前記フロート及びダンパ部材が取付
   けられており、 前記ダンパ部材は、前記スリット管の内径に適合する外
   径を有することを特徴とする請求項１に記載の面積式流
   量計。