JP3342395B2 - 流量計 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体の流量を検出
するための流量計に係り、特に各種の施設及び生産設備
等において使用される流量計に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、流量の測定方法は、計量室等を
用いて直接的に測定する方式と物理的な法則等を利用し
て間接的に測定する方式に分類される。これらの方式に
よって流量測定をする流量計のうち、鉛直に配管された
管路に取り付けた円筒状の形状を有する管とフロートを
用いた形式のものである面積式流量計は、気体又は液体
の流量を測定するため、各種の施設・生産設備等におい
て最も多く使われている。

【０００３】測定される流体は流量計量室の下部から流
量値表示面とフロート間のすきまを通って上部に流れ、
これによりフロートは流量に応じて計量室内を上下に移
動することができ、このときのフロートの重量から浮力
を差し引いた力とフロートに作用する液体の抗力とが平
衡を保った位置、すなわちフロートの静止位置が瞬時流
量を直接的に表示することとなる。そして、計量室には
流体の瞬時流量値を視認できる流量値表示面が設けら
れ、この面には流量値を示す目盛りが記入されており、
フロートの位置と目盛りとを照らし合わせることによっ
て流体の流量値を検出できる構造になっている。

【０００４】ところで、前記流量値表示面の内側には経
時的に水あか等の汚れが付着することがあり、この汚れ
等の付着は、流量の低下及びフロート移動の妨げを招
き、流量検出精度を次第に悪化させるという問題があ
る。例えば、フロートが堆積した汚れに引っ掛かった場
合には、管路を閉じたときにも流体が流れている表示と
なり得る。この場合に、流量計を管路から取り外し、分
解して流量値表示面を清掃する作業は、煩雑かつ面倒で
あるだけでなく、生産設備に係る装置の停止をも必要に
なる。

【０００５】ここで、前記の如き、水あか等の汚れの付
着という状況を打開すべく、管路内に仕切りを設けるこ
とによって汚れ等を捕まえる技術が提案されている。こ
の技術は、流量計量室に至る前の管路内に粉塵捕獲壁た
る仕切りを互い違いに設け、気体中の粉塵質量による慣
性を利用し、前記壁に粉塵を衝突させて捕まえるもので
ある（実開平５−１９９１９号公報参照）。一方、特開
平７−２８４７５５号公報には、バイパス通路を設ける
ことによって汚れを除去する技術が記載されている。こ
の技術は、流量計量室と並列にバイパス通路を設け、バ
イパス通路の開閉弁を定期的に開放することによる流量
の変化を利用して管路内等の水あか等の汚れを除去する
ものである。また、実開平５−５０３２２号公報には、
流量センサーを管路の外部から内部に向けて上下方向と
直交する姿勢で挿入し、センサーと平行に配設された汚
れ除去棒の先端に清掃具を設け、汚れ除去棒をセンサー
に対して平行に移動させることにより、流量センサーに
付着した水あか等の汚れを除去することが記載されてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、管路内に仕
切りを設ける技術は、液体の流量値測定の場合には、仕
切り部分における水あか等の汚れが粉塵に比べて溜まり
やすいため、長時間の継続使用は清掃効率の低下による
流量低下を招き、しかもこれを取り除くには管路の取り
外しによる装置の停止を要するという問題がある。ま
た、バイパス通路を設ける技術は、装置を停止させる必
要はないものの、水あか等の汚れ除去方法が流体の流量
の変化に委ねられるため、流体と管路内壁との摩擦係数
が小さい場合には所定の除去効果を望むことができない
という問題がある。さらに、管路内の流量センサー部を
外部からの操作によって汚れが除去される技術は、上記
のような管路からの取り外しによる装置停止の問題及び
水あか等の除去効果の不具合は少ないと考えられる一
方、清掃具が棒状の治具を介して外部の操作部分と物理
的に接続されているため、該接続部分から流体が漏れる
おそれがあり、しかも該流量計の密閉を保つには副弁の
設置等が必要であり、コストの面で問題がある。

【０００７】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、流量計を管路から
取り外す必要がなく、かつ流体を流したままで流量値表
示面の汚れを除去することができ、さらに流体漏れのな
い流量計を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成すべく本
発明に係る流量計は、流量値表示面を有する流量計量室
と、流量計量室内に配置されたフロートとを有する流量
計において、流量値表示面の内側に配置された清掃具を
有する清掃治具と、流量値表示面の外側に配置された清
掃治具を駆動するための駆動治具とを備え、駆動治具
は、流量値表示面を介して磁力によって清掃治具を駆動
することを特徴としている。また、清掃治具が、流量値
表示面とフロートの間を通過可能であることを特徴とし
ている。

【０００９】さらに、清掃具は、清掃治具の外周側の全
周にわたり設けられることを特徴としている。また、清
掃具が、清掃治具の外周側及び内周側に設けられること
を特徴としている。さらにまた、本発明に係る流量計
は、駆動治具を駆動するモーターを有することを特徴と
し、定期的に自動で流量値表示面の清掃作業を行うこと
を可能とする。前記の如く構成された本発明に係る流量
計は、駆動治具が流量値表示面に対して上下又は回転移
動すると、清掃具を有する清掃治具が磁力によって連動
され、流量値表示面の内側に付着した水あか等の汚れを
簡単に除去することができるものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の実施の
形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態を
示すものである。流量計１は、円筒形状の流量計量室１
０を有し、鉛直に配管された流入管２０及び流出管３０
によって両端を接続されている。流量計量室１０内に
は、測定される流体の流入方向に先細りとなる形状を有
するフロート１１が配置されている。流量計量室１０に
は流体の瞬時流量値を視認できる流量値表示面１２が設
けられ、流量値表示面１２の内側には清掃治具４０が配
置され、外側には駆動治具５０が配置されている。

【００１１】ここで、測定される流体は、流量計量室１
０の下部の流入管２０から入り、流量値表示面１２とフ
ロート１１間のすきまを通って流出管３０に流れ、これ
によりフロート１１は流量に応じて流量計量室１０内を
上下に移動し、このときの該フロート１１の静止位置が
瞬時流量を直接的に表示することとなる。流量計量室１
０の流量値表示面１２には流量値を示す目盛り１３が記
入されており、フロート１１の位置と目盛り１３とを照
らし合わせることによって流体の流量値を検出すること
ができる。図１には、流量値表示面１２を清掃していな
い通常の状態を示している。

【００１２】清掃治具４０は、図２に示されており、内
部リング４１、内部磁石４２、清掃具４４からなり、円
形の形状を有する内部リング４１には、内部磁石４２が
内部リング４１の外周側に数箇所にわたって嵌め込み等
によって設置され、清掃具４４は内部リング４１の外周
側における内部磁石４２の無い部分に設けられる。

【００１３】ここで、清掃具４４は、流量値表示面１２
の内側に付着した水あか等の汚れを摩擦によって除去す
るものであり、この清掃具４４としては、ブラシ、摩擦
材、スポンジ又はこれらの組み合わせ等を用いることが
できる。

【００１４】清掃治具４０の内径Ｄは、フロート１１の
外径ｄよりも大きく、清掃治具４０がフロート１１と干
渉することがないため、流体が流量計量室１０内を流れ
ているときにおいても、流量値表示面１２の清掃を行う
ことが可能となる。これは、生産設備等の稼動効率の向
上につながるものである。また、流量計１の形状には、
上述のような円筒形のほか、テーパー付きの形状もあ
り、この形状の場合における清掃具４４は、流量値表示
面１２の最大径部分においては流量値表示面１２の内側
に接触できるような長さを有し、一方、最小径部分にお
いては清掃具４４が変形して流量値表示面１２の内側と
接触するようにする。

【００１５】駆動治具５０は、図３に示されているよう
に、円形の形状を有する外部リング５１、外部磁石５
２、取手５５からなり、外部磁石５２は、外部リング５
１の内周側において、前記内部リング４１の内部磁石４
２と向かい合う位置に数箇所にわたって設置され、ま
た、取手５５は外部リング５１の外周側に数箇所取り付
けられる。ここに示した例では、駆動治具５０と清掃治
具４０に、外部磁石５２と内部磁石４２がそれぞれ設け
られている。しかし、清掃治具４０が磁力によって駆動
治具５０の動きに連動すれば水あか等の除去手段として
の機能を果たすため、一方のリングに磁石を設け、他方
のリングを磁石によって吸引される材料で作ってもよ
い。

【００１６】流量値表示面１２を清掃していない通常の
場合（図１）には、駆動治具５０及び清掃治具４０は、
フロート１１の位置のよりも流出管３０側に位置させ、
内部磁石４２と外部磁石５２の磁力によって保持させる
ことで、清掃治具４０が流体の流れの邪魔にならないよ
うにしている。そしてその後、流量値表示面１２に水あ
か等の汚れが付着した場合には、取手５５を持ち、駆動
治具５０を流量値表示面１２上において上下又は回転移
動させる。このように、取手５５を介して駆動治具５０
を移動させると、これに設置された外部磁石５２と内部
磁石４２の磁力により、清掃治具４０も上下又は回転移
動し、内部リング４１に設置されている清掃具４４が、
流量値表示面１２の内側に付着した水あか等の汚れを除
去する。

【００１７】また、清掃具４４は、このような上下又は
回転移動することによって清掃具の片当りとなる同一箇
所のみの使用を避けることができ、清掃具自身に付着す
る水あか等の汚れも除去され、長期間の使用において
も、清掃具４４に水あか等の汚れが付着することによる
清掃効率の低下も回避できる。

【００１８】図４は、清掃治具の他の実施形態を示した
ものである。清掃治具４０ａは内部リング４１、内部磁
石４２、清掃具４３，４４からなり、円形の形状を有す
る内部リング４１には、内部磁石４２が内部リング４１
の外周側に数箇所にわたり嵌め込み等によって設置さ
れ、清掃具４４は内部リング４１の外周側における内部
磁石４２の無い部分に設けられることのほか、内部リン
グ４１の内周側にも清掃具４３が設けられている。この
清掃治具４０ａを用いることによって、流量値表示面１
２の内側の清掃とフロート１１の外周側の清掃とを同時
に行うことができ、測定精度の更なる向上を図ることが
可能となる。

【００１９】上記の実施例は、流量計の断面形状が円形
の場合を例としたが、断面形状が円形以外の場合の一例
として、四角形の流量計量室を有し、流量計量室内には
測定される流体の流入方向に先細りとなる形状を有する
フロートが配置された流量計がある。この流量計量室に
も流体の瞬時流量値を視認できる流量値表示面が設けら
れ、その内側には清掃治具が配置され、外側には駆動治
具が配置されていることは前記流量計１と同じである。

【００２０】図５に示す清掃治具４０ｂは、内部環４１
ｂ、内部磁石４２、清掃具４４からなり、流量計量室の
形状に対応した四角形の形状を有する内部環４１ｂに
は、内部磁石４２が内部環４１ｂの外周側に数箇所にわ
たって嵌め込み等によって設置され、清掃具４４は内部
環４１ｂの外周側における内部磁石４２の無い部分に設
けられる。なお、清掃具４４の構造は、前記清掃治具４
０の場合と同じである。

【００２１】図６は、清掃治具の他の実施形態を示した
ものである。清掃治具４０ｃは内部環４１ｂ、内部磁石
４２、清掃具４３，４４からなり、四角形の形状を有す
る内部環４１ｂには、内部磁石４２が内部環４１ｂの外
周側に数箇所にわたって嵌め込み等によって設置され、
清掃具４４は内部環４１ｂの外周側における内部磁石４
２の無い部分に設けられることのほか、内部環４１ｂの
内周側にも清掃具４３が設けられているものである。こ
の清掃治具４０ｃを用いることによって、流量値表示面
１２とフロート１１の外周側の清掃とを同時に行うこと
ができ、測定精度の更なる向上を図ることが可能とな
る。

【００２２】図７は、流量値表示面１２の清掃状態を示
す図である。清掃治具の移動が上下方向の場合には、上
述のように内部リングの外周側における内部磁石が存在
する部分には清掃具を設けることができないことから、
清掃具が内部リングにおける内部磁石の左右にのみ設け
られると、図７（ａ）の斜線で示すように、内部磁石の
移動範囲である斜線部の清掃のできない部分が生ずるこ
とになる。なお、これは流量計の断面形状が円形の場合
に、駆動治具が上下方向にのみ移動するときにも生ず
る。

【００２３】この流量値表示面１２における清掃ができ
ない部分をなくすためには、内部リングにおける清掃具
と内部磁石の位置関係が重要であり、清掃具は、内部リ
ングの外周側の全周にわたり設けられることを要し、特
に、内部磁石の上下方向（内部リングの高さ方向）に設
けられていることが必要になる。このような清掃治具
は、内部磁石を有する内部リングと清掃具のみを有する
内部リングの二つを設け、これらのリングを上下に重ね
て接合させる、又は内部リングの高さを内部磁石の高さ
よりも高くし、内部磁石を内部リングの側面の上端乃至
下端部に設け、内部リングの全周にわたり清掃具を設け
る等、清掃具が、内部磁石に対して、清掃治具の移動方
向に設けられるように製作されることを要する。この清
掃治具ならば、特に、流量計の断面が円形以外の形状の
場合において清掃治具の移動方向が制限されるときに
も、流量値表示面１２の内側のうち、清掃ができない部
分はなくなる（図７（ｂ））。図２及び４の清掃治具４
０，４０ａはこの点を考慮したものであり、また、図５
及び６に示されている清掃治具４０ｂ，４０ｃもこの点
が考慮されている。このように、清掃治具の移動が上下
方向に制限される場合には、清掃具をリングの外周側の
全周にわたり設けられることが必要になり、このように
製作された清掃治具を用いることによって、流量計の断
面が円形以外の形状の場合にも、流量値表示面１２の内
側のうち、清掃ができない部分をなくすことができる。

【００２４】図８は、モーター６１を利用して流量値表
示面１２の清掃を行う例を示す図である。駆動治具５０
を駆動させる装置６０は、モーター６１、回転体６２、
シャフト６３、補助板６４、基台６５からなる。モータ
ー６１が回転すると回転体６２も回転する。シャフト６
３は、端部にスロットを有し、一端を回転体６２と、他
端を駆動治具５０とそれぞれピン結合されており、さら
に中間部分を基台６５と軸支され、駆動治具５０の両端
を一体に動かすための橋材６８によって接合されてい
る。モーター６１の回転により、シャフト６３はピン６
６を中心として往復てこ運動をする。ここで、流量計１
は基台６５に対して垂直方向に設置されているため、駆
動治具５０をこの方向に移動させるための補助板６４が
基台６５に対して垂直に設けられている。これにより駆
動治具５０は、駆動治具５０の上下移動を案内する補助
板６４と、シャフト６３のてこ運動による変形を防ぐす
べり板６７を介することにより、上下に移動することが
可能となる。

【００２５】流量値表示面１２の清掃をタイマー（図示
せず）等の計時に基いて定期的に行うことが可能とな
り、この移動が自動で行えることによって流量計１のメ
ンテナンスを不要にすることができる。以上、本発明の
一実施形態について詳説したが、本発明は前記実施形態
に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載され
た発明の精神を逸脱しない範囲で、設計において種々の
変更ができるものである。例えば、流量計量室が円形や
四角形以外の形状であっても、その形状と相似形の清掃
治具及び駆動治具を用いて流量値表示面の清掃を行って
も上記と同様な効果を得ることができる。

【００２６】

【発明の効果】以上の説明から理解できるように、本発
明による流量計は、流量計の外部から駆動治具を上下又
は回転移動させることによって、流体管路からの取り外
し、流量計自身の分解が不要で、かつ流量値表示面の清
掃を行うことができるものである。また、流体を停止さ
せることなく定期的な清掃ができ、さらに流体の漏洩の
危険性もないことから、精度の高い測定を維持すること
が可能となる。そして、前記流量計を各種の施設及び生
産設備等に使用すれば、汚れ等による流量計のトラブル
を未然に防ぐことができ、生産効率の向上をも図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】リング状の汚れ除去装置を有する流量計の斜視
図。

【図２】図１の流量値表示面の内部に配置される清掃治
具の斜視図。

【図３】図１の流量値表示面の外部に配置される駆動治
具の斜視図。

【図４】フロート外周側の清掃をも可能とする清掃治具
の斜視図。

【図５】流量値表示面の内部に配置される清掃治具の斜
視図。

【図６】フロート外周側の清掃をも可能とする清掃治具
の斜視図。

【図７】流量値表示面の清掃状態を示す流量計の斜視
図。

【図８】駆動治具をモーターと組み合わせた流量計の平
面図及び正面図。

【符号の説明】

１ 流量計 １０ 流量計量室 １１ フロート １２ 流量値表示面 １３ 目盛り ２０ 流入管 ３０ 流出管 ４０ 清掃治具 ４０ａ 清掃治具 ４０ｂ 清掃治具 ４０ｃ 清掃治具 ４１ 内部リング ４１ｂ 内部環 ４２ 内部磁石 ４３ 清掃具（内側） ４４ 清掃具（外側） ５０ 駆動治具 ５１ 外部リング ５２ 外部磁石 ５５ 取手 ６０ 駆動治具駆動装置 ６１ モーター ６２ 回転体 ６３ シャフト ６４ 補助板 ６５ 基台 ６６ ピン ６７ すべり板 ６８ シャフトの橋材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 片山 幹雄 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (72)発明者 財津 一幸 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−50781（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−32925（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01F 1/00 - 9/02

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流量値表示面を有する流量計量室と、前
   記流量計量室内に配置されたフロートとを有する流量計
   において、 前記流量値表示面の内側に、清掃具と複数の内部磁石と
   を有する清掃治具を備え、 前記流量値表示面の外側に、前記複数の内部磁石のそれ
   ぞれと向い合う位置に、複数の外部磁石が配置された前
   記清掃治具を駆動するための駆動治具を備え、 前記駆動治具は、前記流量値表示面を介して磁力によっ
   て前記清掃治具を駆動することを特徴とする流量計。
2. 【請求項２】 前記清掃治具は、前記流量値表示面と前
   記フロートとの間を通過可能であることを特徴とする請
   求項１に記載の流量計。
3. 【請求項３】 前記清掃具は、前記内部磁石の配置され
   る箇所を除く、前記清掃治具の外周側の全周にわたり設
   けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の流量
   計。
4. 【請求項４】 回転力を往復てこ運動に変換し、前記駆
   動治具を駆動するモーターを有することを特徴とする請
   求項１から３までのいずれか１項に記載の流量計。
5. 【請求項５】 流量値表示面を有する流量計量室と、前
   記流量計量室内に配置されたフロートとを有する流量計
   において、 前記流量値表示面の内側に配置された清掃具を有する清
   掃治具と、前記流量値表示面の外側に配置された前記清
   掃治具を駆動するための駆動治具とを備え、前期駆動治
   具は、前記流量値表示面を介して磁力によって前記清掃
   治具を駆動し、 前記清掃具は、前記清掃治具の外周側及び内周側に設け
   られることを特徴とする流量計。