JP3290300B2 - フルイディック流量計 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はガスメータ等に利用され
るフルイディック流量計に係り、特に配管中をガス等の
気体と共に流れるダストを除去する手段を有するフルイ
ディック流量計に関する。

【０００２】

【従来の技術】フルイディック流量計は、噴流を発生さ
せるノズルの下流側に、一対の側壁によって流路拡大部
を形成すると共に、側壁の外側に設けられたリターンガ
イドによって、ノズルを通過した流体を各側壁の外側に
沿ってノズルの噴出口側へ導く一対のフィードバック流
路を形成し、ノズルを通過した流体が一対のフィードバ
ック流路を交互に流れる現象を利用し、ノズルを通過し
た流体の流れる方向の切り替わりの周波数に基づいて流
体の流量を計量するものである。

【０００３】ここで、図４を参照して、ガスメータとし
て利用されるフルイディック流量計の一例について説明
する。このフルイディック流量計は、気体（ガス）を受
け入れる入口部１１１と気体を排出する出口部１１２と
を有する本体１１０を備えている。本体１１０内には隔
壁１１３が設けられ、この隔壁１１３と入口部１１１と
の間に第１の気体流路１１４が形成され、隔壁１１３と
出口部１１２との間に第２の気体流路１１５が形成され
ている。隔壁１１３には開口部１１６が設けられ、第１
の気体流路１１４内には、開口部１１６を閉塞可能な遮
断弁１１７が設けられている。また、本体１１０の外側
にはソレノイド１１８が固定され、このソレノイド１１
８のプランジャ１１９が本体１１０の側壁を貫通して遮
断弁１１７に接合されている。また、遮断弁１１７と本
体１１０との間におけるプランジャ１１９の周囲にはば
ね１２０が設けられ、このばね１２０が遮断弁１１７を
開口部１１６側へ付勢している。そして、ソレノイド１
１８が消磁状態のときはプランジャ１１９が突出して遮
断弁１１７が開口部１１６を閉塞し、ソレノイド１１８
が励磁状態のときは遮断弁１１７が開口部１１６から離
れ、開口部１１６が開放された状態となるようになって
いる。

【０００４】第２の気体流路１１５内には、入口部１１
１から受け入れた気体を通過させて噴流を発生させるノ
ズル１２１が設けられている。このノズル１２１の上流
側には気体の流れを整えるための金網等の整流部材１２
２が設けられている。ノズル１２１の下流側には、拡大
された流路を形成する一対の側壁１２３、１２４が設け
られている。この側壁１２３、１２４の間には、所定の
間隔を開けて、上流側に第１ターゲット１２５、下流側
に第２ターゲット１２６がそれぞれ配設されている。ま
た、側壁１２３、１２４の外側には、ノズル１２１を通
過した気体を各側壁１２３、１２４の外周部に沿ってノ
ズル１２１の噴出口側へ帰還させる一対のフィードバッ
ク流路１２７、１２８を形成するリターンガイド１２９
が配設されている。また、フィードバック流路１２７、
１２８の各出口部分と出口部１１２との間には、リター
ンガイド１２９の背面と本体１１０とによって、一対の
排出路１３１、１３２が形成されている。また、ノズル
１２１の噴出口の近傍には、ノズル１２１を通過した気
体の流れる方向の切り替わりを検出するための圧力セン
サ１３３、１３４が配設されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来、ガス
メータとして利用されるフルイディック流量計では、配
管中をガスと共に流れるダストが、フルイディック流量
計内に流れ込んでいたため、図４に示すように、フルイ
ディック流量計内の各部にダスト１３０が付着してい
た。そのため、フルイディック流量計の素子部（ノズル
１２１から出口部１１２の前までの部分）に付着したダ
スト１３０によってフルイディック流量計の器差が悪く
なったり、ダストが圧力センサ１３３、１３４に付着す
ることにより、圧力センサ１３３、１３４の出力が低下
したり、異常動作を起こすといった問題点があった。

【０００６】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、配管中を気体と共に流れるダストが
与える悪影響を低減できるようにしたフルイディック流
量計を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のフルイデ
ィック流量計は、気体を受け入れる入口部と、この入口
部から受け入れた気体を通過させて噴流を発生させるノ
ズルと、このノズルの下流側に設けられ、拡大された流
路を形成する一対の側壁と、この側壁の外側に設けら
れ、ノズルを通過した気体を各側壁の外側に沿ってノズ
ルの噴出口側へ帰還させる一対のフィードバック流路を
形成するリターンガイドと、フィードバック流路を通過
した気体を排出する出口部と、ノズルを通過した気体の
流れる方向の切り替わりを検出する検出手段と、入口部
またはその近傍に設けられ、気体の旋回流を形成させる
ことによって、気体と共に流れるダストを堆積させる旋
回流形成流路とを備えたものである。

【０００８】このフルイディック流量計では、気体が旋
回流形成流路を通過することよって気体の旋回流が形成
され、その際、気体と共に流れるダストが堆積され、下
流側に流れることが阻止される。

【０００９】請求項２記載のフルイディック流量計は、
請求項１記載のフルイディック流量計において、旋回流
形成流路の下部に設けられ、ダストを入口部の外側に向
けて排出する排出口を更に備えたものである。

【００１０】このフルイディック流量計では、旋回流形
成流路によって堆積されるダストは、排出口から入口部
の外側に向けて排出される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。

【００１２】図１は本発明の第１実施例のフルイディッ
ク流量計の構成を示す断面図である。なお、本実施例
は、ガスメータとして使用するフルイディック流量計の
例である。図１に示すように、本実施例のフルイディッ
ク流量計は、気体（ガス）を受け入れる入口部１１と気
体を排出する出口部１２とを有する本体１０を備えてい
る。本体１０内には隔壁１３が設けられ、この隔壁１３
と入口部１１との間に第１の気体流路１４が形成され、
隔壁１３と出口部１２との間に第２の気体流路１５が形
成されている。隔壁１３には開口部１６が設けられ、第
１の気体流路１４内には、開口部１６を閉塞可能な遮断
弁１７が設けられている。また、本体１０の外側にはソ
レノイド１８が固定され、このソレノイド１８のプラン
ジャ１９が、本体１０の側壁を貫通して遮断弁１７に接
合されている。また、遮断弁１７と本体１０との間にお
けるプランジャ１９の周囲にはばね２０が設けられ、こ
のばね２０が遮断弁１７を開口部１６側へ付勢してい
る。そして、ソレノイド１８が消磁状態のときはプラン
ジャ１９が突出して遮断弁１７が開口部１６を閉塞し、
ソレノイド１８が励磁状態のときは遮断弁１７が開口部
１６から離れ、開口部１６が開放された状態となるよう
になっている。

【００１３】第２の気体流路１５内には、入口部１１か
ら受け入れた気体を通過させて噴流を発生させるノズル
２１が設けられている。このノズル２１の上流側には気
体の流れを整えるための金網等の整流部材２２が設けら
れている。ノズル２１の下流側には、拡大された流路を
形成する一対の側壁２３、２４が設けられている。この
側壁２３、２４の間には、所定の間隔を開けて、上流側
に第１ターゲット２５、下流側に第２ターゲット２６が
それぞれ配設されている。また、側壁２３、２４の外側
には、ノズル２１を通過した気体を各側壁２３、２４の
外周部に沿ってノズル２１の噴出口側へ帰還させる一対
のフィードバック流路２７、２８を形成するリターンガ
イド２９が配設されている。また、フィードバック流路
２７、２８の各出口部分と出口部１２との間には、リタ
ーンガイド２９の背面と本体１０とによって一対の排出
路３１、３２が形成されている。ノズル２１の噴出口の
近傍には、ノズル２１を通過した気体の流れる方向の切
り替わりを検出する検出手段としての圧力センサ３３、
３４が配設されている。

【００１４】また、本実施例では、入口部１１の直後
に、気体の旋回流を形成させることによって、気体と共
に流れるダストを堆積させる旋回流形成流路５０が形成
されている。この旋回流形成流路５０は、入口部１１の
中心軸に対して直交する軸を中心とし、凹部を下側に向
けて配置された第１の半円筒部材５１と、この第１の半
円筒部材５１の下側に設けられ、第１の半円筒部材５１
の中心軸に対して平行な軸を中心とし、凹部を上側に向
けて第１の半円筒部材５１に対して所定の間隔を開けて
配置された第２の半円筒部材５２とによって形成されて
いる。そして、入口部１１より第１の気体流路１４に流
れ込む気体が旋回流形成流路５０を通過する際に気体の
旋回流５３が形成され、その際、気体と共に流れるダス
トが第２の半円筒部材５２の下部に堆積され、下流側に
流れることが阻止されるようになっている。

【００１５】なお、本実施例のフルイディック流量計
は、図１に示す通りに、入口部１１および出口部１２が
下側となるように設置されるようになっている。

【００１６】図２は本実施例のフルイディック流量計の
回路部分の構成を示すブロック図である。この図に示す
ように、フルイディック流量計は、各圧力センサ３３、
３４の出力を入力し、流量を演算する流量演算部４１
と、この流量演算部４１によって演算された流量を表示
する表示部４２と、流量演算部４１によって制御され、
ソレノイド１８を駆動するソレノイド駆動回路４３とを
備えている。流量演算部４１は、例えば各圧力センサ３
３、３４の出力を２値化してパルス化し、単位時間当た
りのパルス数をカウントして、ノズル２１を通過した気
体の流れる方向の切り替わりの周波数を求め、この周波
数を流量に換算する。また、本実施例のフルイディック
流量計は、ガスメータとして使用した場合における安全
機能として、例えば、流量演算部４１が所定量以上の流
量を検出した場合や所定の流量を所定時間以上検出した
場合等に、ソレノイド駆動回路４３を動作させてソレノ
イド１８を消磁し、弁１７によって開口部１６を閉塞し
てガスを遮断するようになっている。なお、流量演算部
４１は、例えばマイクロコンピュータによって実現され
る。

【００１７】次に、本実施例のフルイディック流量計の
作用について説明する。

【００１８】フルイディック流量計の入口部１１から受
け入れられた気体が旋回流形成流路５０を通過して下流
側に流れる際に、旋回流形成流路５０内で気体の旋回流
５３が形成される。その際、気体と共に流れるダストは
第２の半円筒部材５２の下部に堆積され、下流側に流れ
ることが阻止される。

【００１９】一方、旋回流形成流路５０を通過した気体
は、第１の気体流路１４、開口部１６、第２の気体流路
１５、整流部材２２を順に経て、ノズル２１に入る。

【００２０】ノズル２１を通過した気体は、噴流となっ
てノズル２１より噴出される。ノズル２１より噴出され
た気体は、コアンダ効果により一方の側壁に沿って流れ
る。ここでは、まず側壁２３に沿って流れるものとす
る。側壁２３に沿って流れた気体は、更にフィードバッ
ク流路２７を経て、ノズル２１の噴出口側へ帰還され、
排出路３１を経て出口部１２より排出される。このと
き、ノズル２１より噴出された気体は、フィードバック
流路２７を流れてきた気体によって方向が変えられ、今
度は他方の側壁２４に沿って流れるようになる。この気
体は、更にフィードバック流路２８を経て、ノズル２１
の噴出口側へ帰還され、排出路３２を経て出口部１２よ
り排出される。すると、ノズル２１より噴出された気体
は、今度は、フィードバック流路２８を流れてきた気体
によって方向が変えられ、再び側壁２３、フィードバッ
ク流路２７に沿って流れるようになる。以上の動作を繰
り返すことにより、ノズル２１を通過した気体は一対の
フィードバック流路２７、２８を交互に流れる。この気
体の流れる方向の切り替わりの周波数は流量と対応関係
がある。ノズル２１を通過した気体の流れる方向の切り
替わりの周波数は、圧力センサ３３、３４の出力に基づ
いて流量演算部４１によって求められる。流量演算部４
１は、求めた周波数より流量を演算し、表示部４２に表
示する。また、流量演算部４１は、所定量以上の流量を
検出した場合や所定の流量を所定時間以上検出した場合
等に、ソレノイド駆動回路４３を動作させてソレノイド
１８を消磁し、弁１７によって開口部１６を閉塞し、フ
ルイディック流量計の下流側への気体（ガス）の供給を
停止する。

【００２１】なお、第１ターゲット２５および第２ター
ゲット２６は、ノズル２１を通過した気体の流れる方向
の切り替えを安定に行わせる作用がある。

【００２２】このように本実施例によれば、入口部１１
の直後に旋回流形成流路５０を設け、気体の旋回流５３
を形成させることによって、気体と共に流れるダストを
堆積させて、入口部１１より気体と共に流れ込むダスト
が下流側に流れることを阻止するようにしたので、ダス
トがフルイディック流量計の素子部（ノズル２１から出
口部１２の前までの部分）に付着することが防止され、
ダストがフルイディック流量計の器差や、圧力センサ３
３、３４の動作に与える悪影響が低減される。

【００２３】図３は本発明の第２実施例のフルイディッ
ク流量計の構成を示す断面図である。本実施例は、第１
実施例における第２の半円筒部材５２の下部に、ダスト
を入口部１１の外側に向けて排出する排出口５５を設け
たものである。

【００２４】本実施例では、第２の半円筒部材５２の下
部に堆積されたダストは、旋回流５３の力によって排出
口５５より押し出され、排出口５５より落下して入口部
１１の外側に向けて排出される。その他の構成、作用お
よび効果は第１実施例と同様である。

【００２５】なお、本発明は上記各実施例に限定され
ず、例えば、旋回流形成流路５０の形状は、気体の旋回
流を形成させ、且つダストを堆積させることのできる任
意の形状とすることができる。また、旋回流形成流路５
０は、入口部１１の直後に限らず、入口部１１内や入口
部１１の直前に設けても良い。

【００２６】また、圧力センサ３３、３４の代わりに、
圧力センサ３３の位置における圧力と圧力センサ３４の
位置における圧力との差圧を求める差圧センサを設けて
も良い。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明のフルイディ
ック流量計によれば、入口部またはその近傍に、気体の
旋回流を形成させることによって気体と共に流れるダス
トを堆積させる旋回流形成流路を設け、入口部より気体
と共に流れ込むダストが下流側に流れることを阻止する
ようにしたので、配管中を気体と共に流れるダストがフ
ルイディック流量計に与える悪影響を低減することがで
きるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るフルイディック流量
計の構成を示す断面図である。

【図２】本発明の第１実施例に係るフルイディック流量
計の回路部分の構成を示すブロック図である。

【図３】本発明の第２実施例に係るフルイディック流量
計の構成を示す断面図である。

【図４】ガスメータとして利用されるフルイディック流
量計の一例の構成を示す断面図である。

【符号の説明】

１１ 入口部 １２ 出口部 ２１ ノズル ２３、２４ 側壁 ２７、２８ フィードバック流路 ２９ リターンガイド ３３、３４ 圧力センサ ５０ 旋回流形成流路 ５１ 第１の半円筒部材 ５２ 第２の半円筒部材 ５３ 旋回流

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 気体を受け入れる入口部と、 この入口部から受け入れた気体を通過させて噴流を発生
   させるノズルと、 このノズルの下流側に設けられ、拡大された流路を形成
   する一対の側壁と、 この側壁の外側に設けられ、前記ノズルを通過した気体
   を各側壁の外側に沿って前記ノズルの噴出口側へ帰還さ
   せる一対のフィードバック流路を形成するリターンガイ
   ドと、 前記フィードバック流路を通過した気体を排出する出口
   部と、 前記ノズルを通過した気体の流れる方向の切り替わりを
   検出する検出手段と、 前記入口部またはその近傍に設けられ、気体の旋回流を
   形成させることによって、気体と共に流れるダストを堆
   積させる旋回流形成流路とを具備することを特徴とする
   フルイディック流量計。
2. 【請求項２】 前記旋回流形成流路の下部に設けられ、
   ダストを前記入口部の外側に向けて排出する排出口を更
   に具備することを特徴とする請求項１記載のフルイディ
   ック流量計。