JP3651811B2 - 圧力変動吸収装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は配管内を輸送される都市ガス等の流体の圧力変動を抑制するための圧力変動吸収装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、都市ガス等の需要者宅に配設されるガスメータとしては、例えば熱式流速センサ（フローセンサ）を用いた流量計やフルイディック発振の周波数が流体の流量と関係することを利用したフルイディック流量計があるが、これらの流量計による流量測定を正確に行うには、ガス配管内の圧力を一定に保つ必要がある。これは、圧力変動に伴って流速が変動し、測定される流量も変化するからである。そこで、このような管内圧力変動を抑制するため、各種の工夫がなされており、例えばメータ流路内に固定オリフィス（絞り）を設けたり、あるいはダイヤフラム等を用いたガバナを入れることが行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の固定オリフィスによる場合、絞り率を大きくすると、図１３に示すように、圧力変動を効果的に抑制することができる。この図で、縦軸は入力側（上流側）の変動圧（圧力変動分）に対する出力側（下流側）の変動圧の比を示し、横軸は流量を示すが、この比は流量によらず小さいことが理想的である。この図から判るように、固定オリフィスの絞り率を大きくした場合には変動圧の比がＲ1 と比較的小さくなり、圧力変動の抑制効果が良好である。しかしながら、この場合にはオリフィスの絞り率が大きいため、圧力損失が図１４に示すように流量増大と共に急激に増加する。この図で、ガスメータ等で許容される最大圧力損失をΔＰmax とすると、測定可能な最大流量はＱ1 となって小さくなり、大流量域での測定に対応できない。
【０００４】
一方、固定オリフィスの絞り率を小さくすると、図１５に示すように、流量増大に伴う圧力損失の増加率はさほどでなく、測定可能な最大流量もＱ2 となって大きくなるが、変動圧の比は図１６に示すようにＲ2 と大きくなり、圧力変動を効果的に抑制することができない。
【０００５】
また、ガバナによる方法ではその構造上の複雑さ等からサイズが大きくなってガスメータの小型化に支障をきたすほか、数十Ｈｚという高い周波数の圧力変動には対応できないという問題点があった。
【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、簡単な構造によって圧力損失を低く抑制しつつ圧力変動を効果的に吸収することができる圧力変動吸収装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の圧力変動吸収装置は、流体の流路中に設けられ、この流路中の流体の圧力変動を吸収する装置であって、筒軸を鉛直方向に一致させて配置され、上流側に連通する流体導入口を下底面部に有すると共に、下流側に連通する所定形状の絞り開口部を前記側壁に有する筒状体と、この筒状体の内部に上下動自在に設けられ、上流側と下流側との差圧に応じて前記筒状体の内壁面に沿って自ら上下動を行い、前記絞り開口部の流体通過断面積を変化させるフロートと、このフロートと連動して前記絞り開口部の内側を摺動する摺動部材とを備えている。
【００１０】
この圧力変動吸収装置では、上流側と下流側との差圧に応じて筒状体内を上下動するフロートによって絞り開口部の流体通過断面積が変化し、絞り率が自動調節されると共に、フロートと連動した摺動部材の動きにより、ダストによる絞り開口部の目詰まりが防止される。
【００１１】
請求項２記載の圧力変動吸収装置は、前記筒状体が下流側に連通する小孔を有する上壁をさらに備えると共に、さらに、前記小孔に所定の間隙をもって挿通され前記フロートと連動して前記小孔の内側を摺動する第２の摺動部材を備えている。この圧力変動吸収装置では、前記筒状体の側壁、上壁および前記フロートの上面により形成される緩衝室によってフロートの急激な上下動が抑制されると共に、前記第２の摺動部材によってダストによる小孔の目詰まりが防止される。
【００１２】
請求項３記載の圧力変動吸収装置は、請求項２記載の圧力変動吸収装置において、前記第２の摺動部材が前記フロートと連結された棒状体であるように構成したものである。
【００１３】
請求項４記載の圧力変動吸収装置は、請求項２記載の圧力変動吸収装置において、前記第２の摺動部材が前記フロートと連結されず、フロートの上下動に伴う前記緩衝室内の圧力変化に応じて前記小孔の内側を上下に摺動するように構成したものである。
【００１４】
請求項５記載の圧力変動吸収装置は、流体の流路中に設けられ、この流路中の流体の圧力変動を吸収する装置であって、筒軸を鉛直方向に一致させて配置され、上流側に連通する流体導入口を下底面部に有し、下流側に連通する所定形状の絞り開口部を側壁に有する第１の筒状体と、この第１の筒状体の内部に上下動自在に設けられ、上流側と下流側との差圧に応じて前記筒状体の内壁面に沿って自ら上下動を行い、前記絞り開口部の流体通過断面積を変化させるフロートと、このフロートの上下動に連動して上下動するピストンと、このピストンを上下動自在に収容し、このピストンと共に緩衝室としての閉空間を形成する第２の筒状体と、前記ピストンに設けられ、前記閉空間を下流側に連結する小孔と、前記フロートと連動して前記絞り開口部の内側を摺動する第１の摺動部材と、一端が前記緩衝室の上壁に固着されると共に、他端側が前記ピストンの小孔に所定の間隙をもって挿通され、ピストンの上下動によって小孔の内側を相対的に摺動する第２の摺動部材を備えている。
【００１５】
この圧力変動吸収装置では、フロートが第１の筒状体内を上下動して絞り開口部の絞り率を変化させると共に、フロートに連動して第２の筒状体内を上下動するピストンが緩衝室によって急激な上下動を抑制され、さらに第１および第２の摺動部材によってダストによる絞り開口部および緩衝室の小孔の目詰まりが防止される。
【００１６】
請求項６記載の圧力変動吸収装置では、流体の流路中に設けられ、この流路中の流体の圧力変動を吸収する装置であって、筒軸を鉛直方向に一致させて配置され、上流側に連通する流体導入口を下底面部に有し、下流側に連通する開口窓を側壁に有する第１の筒状体と、この第１の筒状体の底面中央部に、軸を第１の筒状体の軸と一致させて固設されたガイド軸と、中央部に貫通孔を有すると共にこの貫通孔が前記ガイド軸に上下動自在に嵌合され、上流側と下流側との差圧に応じて前記第１の筒状体の内壁面に沿って自ら上下動を行うことで前記第１の筒状体の開口窓の流体通過断面積を変化させるフロートと、このフロートの上下動に連動して上下動するピストンと、このピストンを上下動自在に収容し、このピストンと共に緩衝室としての閉空間を形成する第２の筒状体と、前記ピストンに設けられ、前記閉空間を下流側に連結する小孔と、一端が前記緩衝室の上壁に固着されると共に、他端側が前記ピストンの小孔に所定の間隙をもって挿通され、ピストンの上下動によって小孔の内側を相対的に摺動する摺動部材を備えている。
【００１７】
この圧力変動吸収装置では、フロートがガイド軸に沿って第１の筒状体内を上下動して絞り率を変化させると共に、フロートに連動して第２の筒状体内を上下動するピストンが緩衝室によって急激な上下動を抑制され、さらに摺動部材によってダストによる小孔の目詰まりが防止される。
【００１８】
【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。
【００１９】
図１は本発明の一実施例に係る圧力変動吸収装置を用いたガスメータの機能的構成を表わすものである。この図に示すように、ガスメータ１０は、ガス流路の入口側に設けられた遮断弁１１と、この遮断弁１１の下流側流路に設けられた圧力変動吸収装置１２と、この圧力変動吸収装置１２の下流側流路に設けられたフルイディック素子１３とを備えている。そして、フルイディック素子の下流側はガスメータ１０の出口部に接続されている。
【００２０】
フルイディック素子１３は、いわゆるフルイディック発振の周波数が流体の流量と関係することを利用した流量計である。なお、このフルイディック発振とは、図示しないが、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向か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た場合に、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である。この場合、フルイディック発振の周波数を検出するセンサとしては圧電素子等が用いられる。
【００２１】
遮断弁１１は、フルイディック流量計１３で測定された流量が所定の条件を満たした場合（例えば一定値以上の流量が所定時間連続して測定された場合等）に遮断され、ガス漏れに対処するようになっている。
【００２２】
圧力変動吸収装置１２は、上流側で生じた圧力変動がフルイディック流量計１３に伝わって流量測定値に悪影響を与えるのを抑制するためのものである。
【００２３】
図２は本発明の一実施例に係る圧力変動吸収装置の一部断面を表すもので、図１の圧力変動吸収装置１２として適用されるものである。この圧力変動吸収装置は、本体２１の内部を上下２つの気室２２，２３に仕切る隔壁２４と、遮断弁１１（図１）に接続される導入口２５と、フルイディック流量計１３（図１）に接続される排出口２６と、円筒軸が鉛直方向を向くように上側の気室２２内に配設されると共に下端部が隔壁２４の上面に固着された円筒体２７と、この円筒体２７の内部に配置されたフロート２８とを備えている。円筒体２７の底部の隔壁２４にはガス導入用の開口部２９が設けられ、円筒体２７の側壁には、可変絞りとしての絞り開口部３１が設けられている。
【００２４】
フロート２８は、上流側の気室２２と下流側の気室２３との差圧に応じた力を下方の開口部２９から受け、これによって円筒体２７の内壁面に沿って浮上して、絞り開口部３１のガス通過断面積を変化させるようになっている。円筒体２７の上方は上壁３０によって閉じられ、また、この上壁３０には小孔３２が設けられている。フロート２８の上面中央部には、円筒体２７の軸と同一軸を有する目詰まり防止用の摺動部材４１が固着され、また、この摺動部材４１の他端は上記の小孔３２に所定の間隙をもって挿通されている。そして、円筒体２７の側壁、上壁３０およびフロート２８の上面により形成される気室３３と小孔３２とによってダンパ（緩衝機構）が構成されると共に、フロート２８の上下動に連動して摺動部材４１が小孔３２内を上下に摺動するようになっている。
【００２５】
フロート２８および摺動部材４１は共に、周面が薄くて軽い材料によって形成された中空の円筒形状を有し、フロート２８の外径は円筒体２７の内壁面との間に僅かのクリアランスが生ずる程度に設定されている。また、フロート２８の側面には、先端部が円筒体２７の絞り開口部３１に挿通された目詰まり防止用の摺動部材４２が固着形成され、フロート２８の上下動に応じて絞り開口部３１内を上下に摺動するようになっている。なお、フロート２８は、下底面を欠く“コ”の字形の断面をもつものでもよい。また、差圧によって所定の浮上量が確保できる程度に軽い材料で形成されていれば、中空でなく内部まで材料で満たされているものであってもよい。
【００２６】
図３は図２の円筒体２７をＡＢ断面線の方向から見た状態を表すものである。この図に示すように、円筒体２７の側壁に設けられた絞り開口部３１は、円筒体２７の軸方向（すなわち鉛直方向）に細長い矩形状の形状を有している。この絞り開口部３１の上下方向の大きさや上下位置はフロート２８の重量や気室２２，２３の差圧の大きさの範囲等を考慮して定められる。
【００２７】
次に、以上のような構成の圧力変動吸収装置の作用を図４ないし図６を参照して説明する。
【００２８】
気室２２，２３の差圧が所定値以下の状態ではフロート２８は浮上せず、図２に示すように、絞り開口部３１と開口部２９との間は遮断状態（ガス流通ができない状態）となっている。差圧が所定値以上になると、フロート２８が浮上を開始する。そして、図４に示すように、フロート２８の下底面が絞り開口部３１の下端部を超える位置まで上昇すると、開口部２９と絞り開口部３１との間が部分的にガス流通可能状態となる。これにより、導入口２５から気室２３に導入されたガスの一部が開口部２９を通って円筒体２７の絞り開口部３１から気室２２内に流入し、さらに排出口２６からフルイディック流量計１３へと送られる。このとき、絞り開口部３１のガス通過断面積は比較的小さくて絞り率が比較的大きいため、気室２３内の圧力変動は比較的効果的に吸収され、気室２２に伝わる圧力変動の大きさは抑制される。
【００２９】
一般に低流量域では、フルイディック流量計の出力、すなわち流量センサ（図示せず）から出力されるセンサ電圧の振幅は極めて小さいので、圧力変動がそのままフルイディック流量計１３に伝達されると測定精度が著しく低下する。しかし、図２に示したような圧力変動吸収装置１２を設ければ、その絞り作用により低流量域で圧力変動を効果的に吸収することができるため、フルイディック流量計１３での測定精度が良好になる。この場合、比較的高い周波数（数十Ｈｚ程度）の圧力変動であっても、絞り作用により効果的に吸収される。
【００３０】
さて、気室２２，２３の差圧がさらに上昇して流量が増加すると、フロート２８はさらに上昇し、絞り開口部３１のガス通過断面積が増加し、絞り率はさらに小さくなる。そして、フロート２８が上壁３０に当たる位置まで上昇するとガス通過断面積は最大となり、最大流量のガスが通過する。この状態では絞り率は最小であるため、圧力変動の吸収効果は最小となり、比較的大きな圧力変動が次段のフルイディック流量計１３に伝達されることとなる。ところが、大流量域においては、フルイディック流量計１３の出力、すなわち流量センサ（図示せず）から出力されるセンサ電圧の振幅は十分大きいため、圧力変動によって測定精度が低下することはなく、問題とならない。
【００３１】
図５は図２の圧力変動吸収装置１２の圧力損失特性を表し、図６はこの装置によって得られる変動圧の比を表すものである。図５に示すように、この装置によれば、低流量域から大流量域にわたる広い範囲で圧力損失がほぼ一定となり、許容される最大圧力損失ΔＰmax から定まる最大測定流量は、図１５に示した値とほぼ同じ値（Ｑ2 ）となって、測定可能な流量範囲が大きくなる。これと共に、図６に示すように、変動圧の比は低流量域から大流量域にわたる広い範囲で図１３に示した値とほぼ同じ一定値（Ｒ1 ）となり、小さい値に保持される。すなわち、低流体域から大流量域まで効果的に圧力変動を吸収することができる。
【００３２】
さて、定常時（すなわち流量が一定である状態）においては、フロート２８は一定の浮上位置で静止するのが理想である。しかしながら、定常時において上流側（気室２３側）に比較的高周波（数Ｈｚ〜数十Ｈｚ程度）の圧力変動が生じた場合、絞り開口部３１の大きさや形状、あるいはフロート２８の重量や浮上ストローク等のパラメータの設定の仕方によってはフロート２８が上下に振動するハンチングと呼ばれる現象が生ずる場合がある。この現象が生ずると、却って圧力変動の増幅を招き、ガスメータの測定精度に悪影響を与える。そこで、この現象を防止するため、本実施例では円筒体２７の上部に閉空間としての気室３３を設けると共に上壁３０に小孔３２を設けて緩衝機能を付加し、フロート２８の急激な動き（上下振動）を抑制している。さらに、この小孔３２には、フロート２８と一体に上下動する摺動部材４１を挿通し、ダスト等によって小孔３２が目詰まりを起こすのを防止している。
【００３３】
具体的には、フロート２８が上昇するときは、気室３３内のガスが圧縮されるためフロート２８は抵抗を受けるが、気室３３内のガスの一部は小孔３２を通って徐々に流出するため、フロート２８は摺動部材４１と共にゆっくりと上昇する。一方、フロート２８が下降するときは、気室３３内のガスが拡張されるためフロート２８はやはり抵抗を受けるが、小孔３２を通って気室２２から気室３３内にガスが徐々に流入するため、フロート２８は摺動部材４１と共にゆっくりと下降する。このようなダンピング作用により、定常状態において上流側に僅かに圧力変動が生じた場合でも、フロート２８のハンチングが生ずることはなく、これによる圧力変動の増幅も生じない。また、摺動部材４１の摺動によって小孔３２が目詰まりすることもない。そして、上流側の圧力変動は絞り開口部３１における絞り効果によって吸収され、下流側への伝達が効果的に阻止されることとなる。
【００３４】
また、フロート２８が上下動するときには、摺動部材４２が絞り開口部３１内を摺動する。このため、絞り開口部３１がダスト等によって目詰まりを起こすのを防止することができる。
【００３５】
このように、本実施例の圧力変動吸収装置は、流量に応じて自動的に絞り率を変化させるいわば自動可変絞りとして機能するため、低流量域から大流量域にわたる広い範囲で効果的な圧力変動吸収が可能となる。しかも、本装置にはフロート２８のハンチングを防止するためのダンパが付加されているため、上流側の圧力変動に起因するハンチングが防止され、圧力変動が増幅されることもない。また、摺動部材４１の摺動によって小孔３２が目詰まりすることがないので、長時間使用後においても上記のダンパ機能が正常に担保されると共に、摺動部材４２の摺動によって絞り開口部３１の目詰まりも防止され、圧力変動吸収機能が正常に担保される。さらに、本装置はアクチュエータ等の動力源や複雑な制御機構を用いず、極めて簡単な構造のみで構成することができる。
【００３６】
なお、本実施例では、フロート２８の下降は自重によって行われるが、これに限るものではなく、ごく弱いコイルばね等によってフロート２８を円筒体２７の底部方向に付勢しておき、このコイルばねによってフロート２８の下降を行わせるように構成してもよい。この場合には、円筒体２７の軸を鉛直方向に向ける必要はなく、任意の姿勢での配置が可能である。
【００３７】
なお、本実施例では、目詰まり防止用の摺動部材４１をフロート２８と一体に形成することとしたが、これに限るものではなく、例えば図７に示すように、フロート２８とは独立したＨ型の断面形状を有する摺動部材４３としてもよい。この場合には、フロート２８の上下動に伴う気室３３内の圧力変化に応じて小孔３２を出入りするガス流によって摺動部材４３が上下動を行い、これによって小孔３２の目詰まり防止が可能となる。
【００３８】
図８は本発明の他の実施例に係る圧力変動吸収装置の一部断面を表すもので、図１の圧力変動吸収装置１２として適用されるものである。この圧力変動吸収装置は、本体１２１の内部を上下２つの気室１２２，１２３に仕切る隔壁１２４と、遮断弁１１（図１）に接続される導入口１２５と、フルイディック流量計１３（図１）に接続される排出口１２６と、円筒軸を鉛直方向に一致させ、隔壁１２４の上面と本体１２１の上側内壁面との間を接続するように固着された（第１および第２の筒状体としての）円筒体１２７と、この円筒体１２７の内部に上下動自在に配置されたフロート体１２８とを備えている。
【００３９】
円筒体１２７の底部の隔壁１２４にはガス導入用の開口部１２９が設けられ、円筒体１２７の側壁には、可変絞りとしての絞り開口部１３１と、円筒体１２７の内外間のガス流通に支障がない程度に十分大きな開口を有する窓１３４，１３５が設けられている。
【００４０】
フロート体１２８は、ピストン１３６、フロート１３７およびこれらを連結する連結部材１３８からなり、薄くて軽い材料によって中空構造に形成されている。ピストン１３６およびフロート１３７の外径は円筒体１２７の内壁面との間に僅かのクリアランスが生ずる程度に設定されている。そして、フロート体１２８は、上流側の気室１２３と下流側の気室１２２との差圧に応じた力を隔壁１２４の開口部１２９から受け、これによって円筒体１２７の内壁面に沿って浮上し、絞り開口部１３１のガス通過断面積を変化させるようになっている。また、フロート１３７の側面には、先端部が円筒体１２７の絞り開口部１３１に挿通された目詰まり防止用の摺動部材１４２が固着形成され、フロート体１２８の上下動に応じて絞り開口部１３１内を上下に摺動するようになっている。
【００４１】
ピストン１３６には、このピストン１３６の上面、円筒体１２７の側壁および本体１２１の上壁により形成される気室１３３と下流側空間とを連結するための小孔１３２が設けられ、気室１３３の上壁面には円筒体１２７の軸と平行な軸を有する摺動部材１４５の一端が固着されている。そして、摺動部材１４５の他端がピストン１３６の小孔１３２に摺動可能に挿通されている。そして、ピストン１３６と気室３３とによってダンパ（緩衝機構）が構成されると共に、ピストン１３６が上下動する際に摺動部材１４５が小孔１３２内を上下に摺動するようになっている。
【００４２】
なお、フロート１３７は図示のような中空のものに限られず、例えば下底面を欠く“コ”の字形の断面をもつものでもよく、ピストン１３６は上底面を欠く“コ”の字形の断面をもつもの、または単なる板状でもよい。また、差圧によって所定の浮上量が確保できる程度に軽い材料で形成されていれば、フロート体１２８全体を中空でなく内部まで材料で満たしたもので構成してもよい。
【００４３】
なお、絞り開口部１３１は、上記実施例（図３）で示したものと同様に、円筒体１２７の軸方向に細長い矩形状の形状を有し、また、絞り開口部１３１の上下方向の位置や大きさは、上記実施例（図２）の場合と同様に、フロート体１２８の重量や気室１２２，１２３の差圧の大きさの範囲等を考慮して定められる。
【００４４】
次に、以上のような構成の圧力変動吸収装置の作用を図９を参照して説明する。この装置の作用も基本的には上記実施例（図２）の装置と同様である。すなわち、気室１２２，１２３の差圧が所定値以下の状態ではフロート体１２８は浮上せず、図８に示すように、絞り開口部１３１と開口部１２９との間は遮断状態となっている。差圧が所定値以上になってフロート１３７の下底面が絞り開口部１３１の下端部を僅かに通過する位置までフロート体１２８が上昇すると、開口部１２９と絞り開口部１３１の一部との間がガス流通可能状態となり、ガスが気室１２３から気室１２２内に流入する。この状態では、絞り開口部１３１のガス通過断面積は小さいく絞り率が大きいため、気室１２３内の圧力変動は効果的に吸収され、気室１２２への伝達が抑制される。
【００４５】
気室１２２，１２３の差圧がさらに上昇して流量が増加すると、フロート体１２８はさらに上昇し、絞り開口部１３１のガス通過断面積が増加する（絞り率は小さくなる）。そしてついには、図９に示すように、絞り開口部１３１のほぼ全体がフロート１３７の下端面より下側となって、ガス通過断面積は最大となり、最大流量のガスが通過する。この状態では絞り率は最小であるため圧力損失は抑制されるが、圧力変動の吸収効果は最小となり、比較的大きな圧力変動が次段のフルイディック流量計１３に伝達される。しかし、上記実施例（図２）で述べたように、大流量域ではフルイディック流量計１３の流量センサ出力が十分大きいため、圧力変動によって測定精度が低下することはない。この場合も、圧力損失は図５に示すように大流量域に至るまで小さく抑制されると共に、変動圧の比は図６に示すように広い流量範囲で小さい値に保持され、効果的に圧力変動を吸収することができる。
【００４６】
さて、定常時において上流側に圧力上昇変動が生じたとすると、フロート１３７は上方への力を受けるが、小孔１３２を有するピストン１３６と気室１３３とによるダンピング作用により、フロート体１２８は全体として、摺動部材１４５とピストン１３６の小孔１３２との相対的摺動を伴いながらゆっくりと上昇する。一方、圧力下降変動によってフロート１３７が下降するときも、上記のダンピング作用により、フロート体１２８は全体として、上記摺動を伴いながらゆっくりと下降する。このため、定常状態において上流側に僅かに圧力変動が生じた場合でも、フロート体１２８のハンチングが生ずることはなく、これによる圧力変動の増幅も生じない。また、摺動部材１４５の摺動により、小孔１３２がダスト等で目詰まりすることもない。そして、上流側の圧力変動は絞り開口部１３１における絞り効果によって吸収され、下流側への伝達が効果的に阻止されることとなる。
【００４７】
また、フロート体１２８が上下動するときには、摺動部材１４２が絞り開口部１３１内を摺動する。このため、絞り開口部１３１のダスト等による目詰まりも防止される。
【００４８】
このように、本実施例の圧力変動吸収装置は、流量に応じた自動可変絞りとして機能するため、広い流量範囲で効果的な圧力変動吸収が可能となると共に、ダンパ機構の付加により、フロート体１２８のハンチングが防止され、圧力変動が増幅されることもない。また、摺動部材１４５の摺動により、小孔１３２の目詰まりすることがなく、摺動部材１４２の摺動により、絞り開口部３１の目詰まりも防止されるので、長時間使用後においても上記のダンパ機能や圧力変動吸収機能が正常に担保される。さらに、本装置はアクチュエータ等の動力源や複雑な制御機構を用いず、極めて簡単な構造のみで構成することができる。
【００４９】
なお、以上の各実施例（図２，図７および図８）では、円筒体２７，１２７の側壁に設けた絞り開口部３１，１３１はいずれも矩形状としたがこれに限るものではなく、例えば円筒体の軸方向に細長い長円状、上に開いた三角、“いちょう形”、“楯形”またはスリット状等の形にしてもよい。また、円筒体１２７の軸方向に１列に並んだ複数の円孔で構成してもよい。さらに、これらの組合せによって構成してもよい。
【００５０】
図１０は本発明の他の実施例に係る圧力変動吸収装置の一部断面を表すもので、図１の圧力変動吸収装置１２として適用されるものである。また、図１１は図１０のＥＦ断面線における断面を表すものである。但し、図１１ではフロート体２２８を省略している。
【００５１】
これらの図に示すように、この圧力変動吸収装置は、本体１２１の内部を上下２つの気室２２２，２２３に仕切る隔壁２２４と、遮断弁１１（図１）に接続される導入口２２５と、フルイディック流量計１３（図１）に接続される排出口２２６と、円筒軸を鉛直方向に一致させ、隔壁２２４の上面と本体２２１の上側内壁面との間を接続するように固着された（第１および第２の筒状体としての）円筒体２２７と、この円筒体２２７の内部に上下動自在に配置されたフロート体２２８とを備えている。円筒体２２７の底部の隔壁２２４の中央部には、円筒体２２７の軸と同じ軸を有する円柱状のガイド軸２４０が固設され、これを囲むようにして円筒体２２７内の隔壁２２４にガス導入用の扇形の開口部２２９が４つ設けられている。すなわち、図１１に示すように、ガイド軸２４０は円筒体２２７の底部の隔壁２２４に残った４本の腕２４１によって支えられている。円筒体２２７の側壁には十分大きな開口面積をもつ窓２３４，２３５が設けられている。
【００５２】
フロート体２２８は、円盤状のピストン板２３６、中央部に開口を有する円盤状のフロート板２３７およびこれらを連結する中空円筒状の連結部材２３８により構成されている。この連結部材２３８は、ガイド軸２４０の外形よりも十分大きい内径を有しており、ガイド軸２４０に上下動自在に嵌合されている。なお、この連結部材２３８は円筒状に限られず、フロート板２３７とピストン板２３６とを一体に連結できるものであれば他の形状のものでもよい。ピストン板２３６およびフロート板２３７の外径は円筒体２２７の内壁面との間に僅かのクリアランスが生ずる程度に設定されている。そして、フロート体２２８は、上流側の気室２２３と下流側の気室２２２との差圧に応じた力を隔壁２２４の開口部２２９から受けて円筒体２２７の内壁面に沿って浮上上昇するようになっている。なお、フロート板２３７およびピストン板２３６は、それぞれの周囲に円筒状の側壁を有するものでもよい。
【００５３】
ピストン板２３６には、このピストン２３６、円筒体２２７の側壁および本体２２１の上壁により形成される気室２３３と下流側空間とを連結するための小孔２３２が設けられ、気室２３３の上壁下面には円筒体２２７の軸と平行な軸を有する摺動部材２４５の一端が固着されている。摺動部材２４５の他端はピストン板２３６の小孔２３２に摺動可能に挿通されている。そして、ピストン板２３６と気室２３３とによってダンパ（緩衝機構）が構成されると共に、ピストン２３６が上下動する際に摺動部材２４５が小孔２３２内を上下に摺動するようになっている。
【００５４】
次に、以上のような構成の圧力変動吸収装置の作用を図１２を参照して説明する。この装置の作用も原理的には図８と同様である。すなわち、気室２２２，２２３の差圧が所定値以下の状態ではフロート体２２７は浮上せず、図１０に示すように、絞り開口部２３１と開口部２２９との間ではガス流通は行われない。差圧が所定値以上になると、フロート体２２８が浮上を開始する。そして、フロート板２３７の底面が窓２３４、２３５の下端部を僅かに通過する位置まで上昇すると、開口部２２９を介してガスが気室２２３から気室２２２内に流入する。この状態のガス通過断面積は小さい（絞り率が大きい）ため、気室２２３内の圧力変動は効果的に吸収され、気室２２２への伝達が抑制される。
【００５５】
気室２２２，２２３の差圧がさらに上昇して流量が増加すると、図１２に示すようにフロート体２２８がさらに上昇し、ガス通過断面積が急激に増加する（絞り率は小さくなる）。この状態では圧力損失は十分抑制されるが、圧力変動の吸収効果は小さくなり、比較的大きな圧力変動が次段のフルイディック流量計１３に伝達される。しかし、上記実施例（図２）で述べたように、大流量域ではフルイディック流量計１３のセンサ出力は十分大きいため、圧力変動によって測定精度が低下することはない。この場合も、圧力損失は図５に示すように大流量域に至るまで小さく抑制され、また、変動圧の比は図６に示すように低流量域から大流量域にわたる広い範囲で小さい値に保持され、効果的に圧力変動を吸収することができる。
【００５６】
さて、定常時において上流側に圧力上昇変動が生じたとすると、フロート板２３７が上昇するが、小孔２３２を有するピストン板２３６と気室２３３とによるダンピング作用により、フロート体２２８は全体として、摺動部材２４５とピストン２３６の小孔２３２との相対的摺動を伴いながらゆっくりと上昇する。一方、圧力下降変動によってフロート板２３７が下降するときも、上記のダンピング作用により、フロート体２２８は全体として、摺動部材２４５とピストン２３６の小孔２３２との相対的摺動を伴いながらゆっくりと下降する。このため、定常状態において上流側に僅かに圧力変動が生じた場合でも、フロート体２２８のハンチングが生ずることはなく、これによる圧力変動の増幅も生じない。また、摺動部材２４５の相対的摺動によって小孔２３２が目詰まりすることもない。そして、上流側の圧力変動は絞り効果によって吸収され、下流側への伝達が効果的に阻止されることとなる。
【００５７】
このように、本実施例の圧力変動吸収装置は流量に応じた自動可変絞りとして機能するため、広い流量範囲で効果的な圧力変動吸収が可能となると共に、ダンパ機構の付加により、フロート体２２８のハンチングが防止され、圧力変動が増幅されることもない。また、摺動部材２４５の摺動により小孔２３２の目詰まりが防止されるので、長時間使用後においても上記のダンパ機能が正常に担保される。さらに、本装置はアクチュエータ等の動力源や複雑な制御機構を用いず、極めて簡単な構造のみで構成することができる。
【００５８】
なお、以上の２つの実施例（図８および図１０）では、円筒体１２７（２２７）を本体１２１（２２１）の上壁と隔壁１２４（２２４）との間を接続する一体のものとして形成し、これに大きな窓１３４，１３５（２３４，２３５）を設けるようにしたが、これに限るものではなく、円筒体を上下２つの別個の円筒体（第１および第２の筒状体）に分離し、下側の円筒体にフロート１３７（フロート板２３７）を、上側の円筒体にピストン１３６（ピストン板２３６）を、共に上下動自在に収納し、フロート１３７（フロート板２３７）とピストン１３６（ピストン板２３６）とを連結するように構成してもよい。また、筒状体としての円筒体２７、１２７，２２７に代えて他の形状の筒（例えば三角柱、四角柱等の多角柱状の筒）を用いると共に、フロート２８，１２８，２２８をその内形に合う形状にして装置を構成してもよい。
【００５９】
以上の各実施例では、フルイディック流量計を用いたガスメータへの応用例を示したが、そのほか、熱式流量センサ（フローセンサ）によって直接的に流速を検出するタイプの流量計や膜式流量計等を用いたガスメータにも適用できることはいうまでもない。また、圧力変動吸収装置１２をガスメータに内蔵するのでなく、ガスメータの外部（ガスメータの前段）の流路中に配設するようにしてもよい。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の圧力変動吸収装置によれば、流量に応じた可動部材（フロート）の移動によって絞り口（絞り開口部）の絞り率を自動調節すると共に、可動部材の動きと連動して目詰まり防止部材（摺動部材）を絞り口（絞り開口部）内で移動させるようにしたので、広い流量範囲で最適の圧力変動吸収特性と圧力損失特性とを得ることができると共に、ダストによる絞り口（絞り開口部）の目詰まりが防止される。従って、長期間使用した場合にも絞りの自動調節機能を担保して上記の最適特性を維持し、圧力変動を効果的に抑制することができるという効果がある。また、差圧に応じた力を利用した可動部材の上下動によって絞り率を自動調節するようにしたので、アクチュエータ等の動力源や複雑な制御機構を用いず、極めて簡単な構造で自動可変絞りを構成することができるという効果がある。
【００６１】
また、請求項２記載の圧力変動吸収装置によれば、筒状体上部に下流側に連通する小孔を有する上壁をさらに備えると共に、この小孔にフロートと連動する第２の摺動部材を摺動可能に挿通したので、筒状体の側壁、上壁およびフロート上面により形成される緩衝室によってフロートのハンチングが防止されると共に、ダストによる小孔の目詰まりが防止される。従って、ハンチングに伴う圧力変動を効果的に防止できると共に、この作用を長期の使用でも維持することができるという効果がある。
【００６２】
また、請求項５または６記載の圧力変動吸収装置によれば、第１の筒状体内でのフロートの上下動により絞り開口部の絞り率を自動調節すると共に、フロートに連動して第２の筒状体内を上下動するピストンの急激な上下動を緩衝室によって抑制し、さらに摺動部材を緩衝室の小孔内（および絞り開口部内）で摺動させるようにしたので、上記と同様に、上記の最適特性の維持、フロートのハンチング防止、並びに小孔（および絞り開口部）の目詰まり防止という諸効果が得られる。従って、長期にわたる使用でも自動絞り機能が正常に維持され、圧力変動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る圧力変動吸収装置を用いたガスメータの概略構成を表すブロック図である。
【図２】本発明の一実施例に係る圧力変動吸収装置の構成を示す側断面図である。
【図３】図２の圧力変動吸収装置における円筒体の側面図である。
【図４】図２の圧力変動吸収装置の作用を説明するための円筒体の側断面図である。
【図５】図２の圧力変動吸収装置の流量対圧力損失特性を表す特性図である。
【図６】図２の圧力変動吸収装置の流量対変動圧の比を表す特性図である。
【図７】本発明の他の実施例に係る圧力変動吸収装置の円筒体の構成を示す側断面図である。
【図８】本発明の他の実施例に係る圧力変動吸収装置の構成を示す側断面図である。
【図９】図８の圧力変動吸収装置の作用を説明するための側断面図である。
【図１０】本発明の他の実施例に係る圧力変動吸収装置の構成を表す側断面図である。
【図１１】図１０の圧力変動吸収装置における円筒体の水平断面図である。
【図１２】図１０の圧力変動吸収装置の作用を説明するための側断面図である。
【図１３】従来の圧力変動吸収装置の流量対変動圧比特性の一例を表す特性図である。
【図１４】従来の圧力変動吸収装置の流量対圧力損失特性の一例を表す特性図である。
【図１５】従来の圧力変動吸収装置の流量対圧力損失特性の他の例を表す特性図である。
【図１６】従来の圧力変動吸収装置の流量対変動圧比特性の他の例を表す特性図である。
【符号の説明】
１０ ガスメータ
１１ 遮断弁
１２ 圧力変動吸収装置
１３ フルイディック流量計
２１，１２１、２２１ 本体
２２，２３，１２２，１２３，２２２，２２３ 気室
２４，１２４，２２４ 隔壁
２５，１２５，２２５ 導入口
２６，１２６，２２６ 排出口
２７ 円筒体
２８ フロート（可動部材）
２９，１２９，２２９ 開口部
３１，１３１，絞り開口部
３２，１３２，２３２ 小孔
３３，１３３，２３３ 気室（閉空間）
４１，４２，４３，１４２，１４５，２４５ 摺動部材
１２７，２２７ 円筒体（第１および第２の筒状体）
１２８，２２８ フロート体（可動部材）
１３６ ピストン
１３７ フロート
２３６ ピストン板
２３７ フロート板
【産業上の利用分野】
本発明は配管内を輸送される都市ガス等の流体の圧力変動を抑制するための圧力変動吸収装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、都市ガス等の需要者宅に配設されるガスメータとしては、例えば熱式流速センサ（フローセンサ）を用いた流量計やフルイディック発振の周波数が流体の流量と関係することを利用したフルイディック流量計があるが、これらの流量計による流量測定を正確に行うには、ガス配管内の圧力を一定に保つ必要がある。これは、圧力変動に伴って流速が変動し、測定される流量も変化するからである。そこで、このような管内圧力変動を抑制するため、各種の工夫がなされており、例えばメータ流路内に固定オリフィス（絞り）を設けたり、あるいはダイヤフラム等を用いたガバナを入れることが行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の固定オリフィスによる場合、絞り率を大きくすると、図１３に示すように、圧力変動を効果的に抑制することができる。この図で、縦軸は入力側（上流側）の変動圧（圧力変動分）に対する出力側（下流側）の変動圧の比を示し、横軸は流量を示すが、この比は流量によらず小さいことが理想的である。この図から判るように、固定オリフィスの絞り率を大きくした場合には変動圧の比がＲ1 と比較的小さくなり、圧力変動の抑制効果が良好である。しかしながら、この場合にはオリフィスの絞り率が大きいため、圧力損失が図１４に示すように流量増大と共に急激に増加する。この図で、ガスメータ等で許容される最大圧力損失をΔＰmax とすると、測定可能な最大流量はＱ1 となって小さくなり、大流量域での測定に対応できない。
【０００４】
一方、固定オリフィスの絞り率を小さくすると、図１５に示すように、流量増大に伴う圧力損失の増加率はさほどでなく、測定可能な最大流量もＱ2 となって大きくなるが、変動圧の比は図１６に示すようにＲ2 と大きくなり、圧力変動を効果的に抑制することができない。
【０００５】
また、ガバナによる方法ではその構造上の複雑さ等からサイズが大きくなってガスメータの小型化に支障をきたすほか、数十Ｈｚという高い周波数の圧力変動には対応できないという問題点があった。
【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、簡単な構造によって圧力損失を低く抑制しつつ圧力変動を効果的に吸収することができる圧力変動吸収装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の圧力変動吸収装置は、流体の流路中に設けられ、この流路中の流体の圧力変動を吸収する装置であって、筒軸を鉛直方向に一致させて配置され、上流側に連通する流体導入口を下底面部に有すると共に、下流側に連通する所定形状の絞り開口部を前記側壁に有する筒状体と、この筒状体の内部に上下動自在に設けられ、上流側と下流側との差圧に応じて前記筒状体の内壁面に沿って自ら上下動を行い、前記絞り開口部の流体通過断面積を変化させるフロートと、このフロートと連動して前記絞り開口部の内側を摺動する摺動部材とを備えている。
【００１０】
この圧力変動吸収装置では、上流側と下流側との差圧に応じて筒状体内を上下動するフロートによって絞り開口部の流体通過断面積が変化し、絞り率が自動調節されると共に、フロートと連動した摺動部材の動きにより、ダストによる絞り開口部の目詰まりが防止される。
【００１１】
請求項２記載の圧力変動吸収装置は、前記筒状体が下流側に連通する小孔を有する上壁をさらに備えると共に、さらに、前記小孔に所定の間隙をもって挿通され前記フロートと連動して前記小孔の内側を摺動する第２の摺動部材を備えている。この圧力変動吸収装置では、前記筒状体の側壁、上壁および前記フロートの上面により形成される緩衝室によってフロートの急激な上下動が抑制されると共に、前記第２の摺動部材によってダストによる小孔の目詰まりが防止される。
【００１２】
請求項３記載の圧力変動吸収装置は、請求項２記載の圧力変動吸収装置において、前記第２の摺動部材が前記フロートと連結された棒状体であるように構成したものである。
【００１３】
請求項４記載の圧力変動吸収装置は、請求項２記載の圧力変動吸収装置において、前記第２の摺動部材が前記フロートと連結されず、フロートの上下動に伴う前記緩衝室内の圧力変化に応じて前記小孔の内側を上下に摺動するように構成したものである。
【００１４】
請求項５記載の圧力変動吸収装置は、流体の流路中に設けられ、この流路中の流体の圧力変動を吸収する装置であって、筒軸を鉛直方向に一致させて配置され、上流側に連通する流体導入口を下底面部に有し、下流側に連通する所定形状の絞り開口部を側壁に有する第１の筒状体と、この第１の筒状体の内部に上下動自在に設けられ、上流側と下流側との差圧に応じて前記筒状体の内壁面に沿って自ら上下動を行い、前記絞り開口部の流体通過断面積を変化させるフロートと、このフロートの上下動に連動して上下動するピストンと、このピストンを上下動自在に収容し、このピストンと共に緩衝室としての閉空間を形成する第２の筒状体と、前記ピストンに設けられ、前記閉空間を下流側に連結する小孔と、前記フロートと連動して前記絞り開口部の内側を摺動する第１の摺動部材と、一端が前記緩衝室の上壁に固着されると共に、他端側が前記ピストンの小孔に所定の間隙をもって挿通され、ピストンの上下動によって小孔の内側を相対的に摺動する第２の摺動部材を備えている。
【００１５】
この圧力変動吸収装置では、フロートが第１の筒状体内を上下動して絞り開口部の絞り率を変化させると共に、フロートに連動して第２の筒状体内を上下動するピストンが緩衝室によって急激な上下動を抑制され、さらに第１および第２の摺動部材によってダストによる絞り開口部および緩衝室の小孔の目詰まりが防止される。
【００１６】
請求項６記載の圧力変動吸収装置では、流体の流路中に設けられ、この流路中の流体の圧力変動を吸収する装置であって、筒軸を鉛直方向に一致させて配置され、上流側に連通する流体導入口を下底面部に有し、下流側に連通する開口窓を側壁に有する第１の筒状体と、この第１の筒状体の底面中央部に、軸を第１の筒状体の軸と一致させて固設されたガイド軸と、中央部に貫通孔を有すると共にこの貫通孔が前記ガイド軸に上下動自在に嵌合され、上流側と下流側との差圧に応じて前記第１の筒状体の内壁面に沿って自ら上下動を行うことで前記第１の筒状体の開口窓の流体通過断面積を変化させるフロートと、このフロートの上下動に連動して上下動するピストンと、このピストンを上下動自在に収容し、このピストンと共に緩衝室としての閉空間を形成する第２の筒状体と、前記ピストンに設けられ、前記閉空間を下流側に連結する小孔と、一端が前記緩衝室の上壁に固着されると共に、他端側が前記ピストンの小孔に所定の間隙をもって挿通され、ピストンの上下動によって小孔の内側を相対的に摺動する摺動部材を備えている。
【００１７】
この圧力変動吸収装置では、フロートがガイド軸に沿って第１の筒状体内を上下動して絞り率を変化させると共に、フロートに連動して第２の筒状体内を上下動するピストンが緩衝室によって急激な上下動を抑制され、さらに摺動部材によってダストによる小孔の目詰まりが防止される。
【００１８】
【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。
【００１９】
図１は本発明の一実施例に係る圧力変動吸収装置を用いたガスメータの機能的構成を表わすものである。この図に示すように、ガスメータ１０は、ガス流路の入口側に設けられた遮断弁１１と、この遮断弁１１の下流側流路に設けられた圧力変動吸収装置１２と、この圧力変動吸収装置１２の下流側流路に設けられたフルイディック素子１３とを備えている。そして、フルイディック素子の下流側はガスメータ１０の出口部に接続されている。
【００２０】
フルイディック素子１３は、いわゆるフルイディック発振の周波数が流体の流量と関係することを利用した流量計である。なお、このフルイディック発振とは、図示しないが、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向か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た場合に、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である。この場合、フルイディック発振の周波数を検出するセンサとしては圧電素子等が用いられる。
【００２１】
遮断弁１１は、フルイディック流量計１３で測定された流量が所定の条件を満たした場合（例えば一定値以上の流量が所定時間連続して測定された場合等）に遮断され、ガス漏れに対処するようになっている。
【００２２】
圧力変動吸収装置１２は、上流側で生じた圧力変動がフルイディック流量計１３に伝わって流量測定値に悪影響を与えるのを抑制するためのものである。
【００２３】
図２は本発明の一実施例に係る圧力変動吸収装置の一部断面を表すもので、図１の圧力変動吸収装置１２として適用されるものである。この圧力変動吸収装置は、本体２１の内部を上下２つの気室２２，２３に仕切る隔壁２４と、遮断弁１１（図１）に接続される導入口２５と、フルイディック流量計１３（図１）に接続される排出口２６と、円筒軸が鉛直方向を向くように上側の気室２２内に配設されると共に下端部が隔壁２４の上面に固着された円筒体２７と、この円筒体２７の内部に配置されたフロート２８とを備えている。円筒体２７の底部の隔壁２４にはガス導入用の開口部２９が設けられ、円筒体２７の側壁には、可変絞りとしての絞り開口部３１が設けられている。
【００２４】
フロート２８は、上流側の気室２２と下流側の気室２３との差圧に応じた力を下方の開口部２９から受け、これによって円筒体２７の内壁面に沿って浮上して、絞り開口部３１のガス通過断面積を変化させるようになっている。円筒体２７の上方は上壁３０によって閉じられ、また、この上壁３０には小孔３２が設けられている。フロート２８の上面中央部には、円筒体２７の軸と同一軸を有する目詰まり防止用の摺動部材４１が固着され、また、この摺動部材４１の他端は上記の小孔３２に所定の間隙をもって挿通されている。そして、円筒体２７の側壁、上壁３０およびフロート２８の上面により形成される気室３３と小孔３２とによってダンパ（緩衝機構）が構成されると共に、フロート２８の上下動に連動して摺動部材４１が小孔３２内を上下に摺動するようになっている。
【００２５】
フロート２８および摺動部材４１は共に、周面が薄くて軽い材料によって形成された中空の円筒形状を有し、フロート２８の外径は円筒体２７の内壁面との間に僅かのクリアランスが生ずる程度に設定されている。また、フロート２８の側面には、先端部が円筒体２７の絞り開口部３１に挿通された目詰まり防止用の摺動部材４２が固着形成され、フロート２８の上下動に応じて絞り開口部３１内を上下に摺動するようになっている。なお、フロート２８は、下底面を欠く“コ”の字形の断面をもつものでもよい。また、差圧によって所定の浮上量が確保できる程度に軽い材料で形成されていれば、中空でなく内部まで材料で満たされているものであってもよい。
【００２６】
図３は図２の円筒体２７をＡＢ断面線の方向から見た状態を表すものである。この図に示すように、円筒体２７の側壁に設けられた絞り開口部３１は、円筒体２７の軸方向（すなわち鉛直方向）に細長い矩形状の形状を有している。この絞り開口部３１の上下方向の大きさや上下位置はフロート２８の重量や気室２２，２３の差圧の大きさの範囲等を考慮して定められる。
【００２７】
次に、以上のような構成の圧力変動吸収装置の作用を図４ないし図６を参照して説明する。
【００２８】
気室２２，２３の差圧が所定値以下の状態ではフロート２８は浮上せず、図２に示すように、絞り開口部３１と開口部２９との間は遮断状態（ガス流通ができない状態）となっている。差圧が所定値以上になると、フロート２８が浮上を開始する。そして、図４に示すように、フロート２８の下底面が絞り開口部３１の下端部を超える位置まで上昇すると、開口部２９と絞り開口部３１との間が部分的にガス流通可能状態となる。これにより、導入口２５から気室２３に導入されたガスの一部が開口部２９を通って円筒体２７の絞り開口部３１から気室２２内に流入し、さらに排出口２６からフルイディック流量計１３へと送られる。このとき、絞り開口部３１のガス通過断面積は比較的小さくて絞り率が比較的大きいため、気室２３内の圧力変動は比較的効果的に吸収され、気室２２に伝わる圧力変動の大きさは抑制される。
【００２９】
一般に低流量域では、フルイディック流量計の出力、すなわち流量センサ（図示せず）から出力されるセンサ電圧の振幅は極めて小さいので、圧力変動がそのままフルイディック流量計１３に伝達されると測定精度が著しく低下する。しかし、図２に示したような圧力変動吸収装置１２を設ければ、その絞り作用により低流量域で圧力変動を効果的に吸収することができるため、フルイディック流量計１３での測定精度が良好になる。この場合、比較的高い周波数（数十Ｈｚ程度）の圧力変動であっても、絞り作用により効果的に吸収される。
【００３０】
さて、気室２２，２３の差圧がさらに上昇して流量が増加すると、フロート２８はさらに上昇し、絞り開口部３１のガス通過断面積が増加し、絞り率はさらに小さくなる。そして、フロート２８が上壁３０に当たる位置まで上昇するとガス通過断面積は最大となり、最大流量のガスが通過する。この状態では絞り率は最小であるため、圧力変動の吸収効果は最小となり、比較的大きな圧力変動が次段のフルイディック流量計１３に伝達されることとなる。ところが、大流量域においては、フルイディック流量計１３の出力、すなわち流量センサ（図示せず）から出力されるセンサ電圧の振幅は十分大きいため、圧力変動によって測定精度が低下することはなく、問題とならない。
【００３１】
図５は図２の圧力変動吸収装置１２の圧力損失特性を表し、図６はこの装置によって得られる変動圧の比を表すものである。図５に示すように、この装置によれば、低流量域から大流量域にわたる広い範囲で圧力損失がほぼ一定となり、許容される最大圧力損失ΔＰmax から定まる最大測定流量は、図１５に示した値とほぼ同じ値（Ｑ2 ）となって、測定可能な流量範囲が大きくなる。これと共に、図６に示すように、変動圧の比は低流量域から大流量域にわたる広い範囲で図１３に示した値とほぼ同じ一定値（Ｒ1 ）となり、小さい値に保持される。すなわち、低流体域から大流量域まで効果的に圧力変動を吸収することができる。
【００３２】
さて、定常時（すなわち流量が一定である状態）においては、フロート２８は一定の浮上位置で静止するのが理想である。しかしながら、定常時において上流側（気室２３側）に比較的高周波（数Ｈｚ〜数十Ｈｚ程度）の圧力変動が生じた場合、絞り開口部３１の大きさや形状、あるいはフロート２８の重量や浮上ストローク等のパラメータの設定の仕方によってはフロート２８が上下に振動するハンチングと呼ばれる現象が生ずる場合がある。この現象が生ずると、却って圧力変動の増幅を招き、ガスメータの測定精度に悪影響を与える。そこで、この現象を防止するため、本実施例では円筒体２７の上部に閉空間としての気室３３を設けると共に上壁３０に小孔３２を設けて緩衝機能を付加し、フロート２８の急激な動き（上下振動）を抑制している。さらに、この小孔３２には、フロート２８と一体に上下動する摺動部材４１を挿通し、ダスト等によって小孔３２が目詰まりを起こすのを防止している。
【００３３】
具体的には、フロート２８が上昇するときは、気室３３内のガスが圧縮されるためフロート２８は抵抗を受けるが、気室３３内のガスの一部は小孔３２を通って徐々に流出するため、フロート２８は摺動部材４１と共にゆっくりと上昇する。一方、フロート２８が下降するときは、気室３３内のガスが拡張されるためフロート２８はやはり抵抗を受けるが、小孔３２を通って気室２２から気室３３内にガスが徐々に流入するため、フロート２８は摺動部材４１と共にゆっくりと下降する。このようなダンピング作用により、定常状態において上流側に僅かに圧力変動が生じた場合でも、フロート２８のハンチングが生ずることはなく、これによる圧力変動の増幅も生じない。また、摺動部材４１の摺動によって小孔３２が目詰まりすることもない。そして、上流側の圧力変動は絞り開口部３１における絞り効果によって吸収され、下流側への伝達が効果的に阻止されることとなる。
【００３４】
また、フロート２８が上下動するときには、摺動部材４２が絞り開口部３１内を摺動する。このため、絞り開口部３１がダスト等によって目詰まりを起こすのを防止することができる。
【００３５】
このように、本実施例の圧力変動吸収装置は、流量に応じて自動的に絞り率を変化させるいわば自動可変絞りとして機能するため、低流量域から大流量域にわたる広い範囲で効果的な圧力変動吸収が可能となる。しかも、本装置にはフロート２８のハンチングを防止するためのダンパが付加されているため、上流側の圧力変動に起因するハンチングが防止され、圧力変動が増幅されることもない。また、摺動部材４１の摺動によって小孔３２が目詰まりすることがないので、長時間使用後においても上記のダンパ機能が正常に担保されると共に、摺動部材４２の摺動によって絞り開口部３１の目詰まりも防止され、圧力変動吸収機能が正常に担保される。さらに、本装置はアクチュエータ等の動力源や複雑な制御機構を用いず、極めて簡単な構造のみで構成することができる。
【００３６】
なお、本実施例では、フロート２８の下降は自重によって行われるが、これに限るものではなく、ごく弱いコイルばね等によってフロート２８を円筒体２７の底部方向に付勢しておき、このコイルばねによってフロート２８の下降を行わせるように構成してもよい。この場合には、円筒体２７の軸を鉛直方向に向ける必要はなく、任意の姿勢での配置が可能である。
【００３７】
なお、本実施例では、目詰まり防止用の摺動部材４１をフロート２８と一体に形成することとしたが、これに限るものではなく、例えば図７に示すように、フロート２８とは独立したＨ型の断面形状を有する摺動部材４３としてもよい。この場合には、フロート２８の上下動に伴う気室３３内の圧力変化に応じて小孔３２を出入りするガス流によって摺動部材４３が上下動を行い、これによって小孔３２の目詰まり防止が可能となる。
【００３８】
図８は本発明の他の実施例に係る圧力変動吸収装置の一部断面を表すもので、図１の圧力変動吸収装置１２として適用されるものである。この圧力変動吸収装置は、本体１２１の内部を上下２つの気室１２２，１２３に仕切る隔壁１２４と、遮断弁１１（図１）に接続される導入口１２５と、フルイディック流量計１３（図１）に接続される排出口１２６と、円筒軸を鉛直方向に一致させ、隔壁１２４の上面と本体１２１の上側内壁面との間を接続するように固着された（第１および第２の筒状体としての）円筒体１２７と、この円筒体１２７の内部に上下動自在に配置されたフロート体１２８とを備えている。
【００３９】
円筒体１２７の底部の隔壁１２４にはガス導入用の開口部１２９が設けられ、円筒体１２７の側壁には、可変絞りとしての絞り開口部１３１と、円筒体１２７の内外間のガス流通に支障がない程度に十分大きな開口を有する窓１３４，１３５が設けられている。
【００４０】
フロート体１２８は、ピストン１３６、フロート１３７およびこれらを連結する連結部材１３８からなり、薄くて軽い材料によって中空構造に形成されている。ピストン１３６およびフロート１３７の外径は円筒体１２７の内壁面との間に僅かのクリアランスが生ずる程度に設定されている。そして、フロート体１２８は、上流側の気室１２３と下流側の気室１２２との差圧に応じた力を隔壁１２４の開口部１２９から受け、これによって円筒体１２７の内壁面に沿って浮上し、絞り開口部１３１のガス通過断面積を変化させるようになっている。また、フロート１３７の側面には、先端部が円筒体１２７の絞り開口部１３１に挿通された目詰まり防止用の摺動部材１４２が固着形成され、フロート体１２８の上下動に応じて絞り開口部１３１内を上下に摺動するようになっている。
【００４１】
ピストン１３６には、このピストン１３６の上面、円筒体１２７の側壁および本体１２１の上壁により形成される気室１３３と下流側空間とを連結するための小孔１３２が設けられ、気室１３３の上壁面には円筒体１２７の軸と平行な軸を有する摺動部材１４５の一端が固着されている。そして、摺動部材１４５の他端がピストン１３６の小孔１３２に摺動可能に挿通されている。そして、ピストン１３６と気室３３とによってダンパ（緩衝機構）が構成されると共に、ピストン１３６が上下動する際に摺動部材１４５が小孔１３２内を上下に摺動するようになっている。
【００４２】
なお、フロート１３７は図示のような中空のものに限られず、例えば下底面を欠く“コ”の字形の断面をもつものでもよく、ピストン１３６は上底面を欠く“コ”の字形の断面をもつもの、または単なる板状でもよい。また、差圧によって所定の浮上量が確保できる程度に軽い材料で形成されていれば、フロート体１２８全体を中空でなく内部まで材料で満たしたもので構成してもよい。
【００４３】
なお、絞り開口部１３１は、上記実施例（図３）で示したものと同様に、円筒体１２７の軸方向に細長い矩形状の形状を有し、また、絞り開口部１３１の上下方向の位置や大きさは、上記実施例（図２）の場合と同様に、フロート体１２８の重量や気室１２２，１２３の差圧の大きさの範囲等を考慮して定められる。
【００４４】
次に、以上のような構成の圧力変動吸収装置の作用を図９を参照して説明する。この装置の作用も基本的には上記実施例（図２）の装置と同様である。すなわち、気室１２２，１２３の差圧が所定値以下の状態ではフロート体１２８は浮上せず、図８に示すように、絞り開口部１３１と開口部１２９との間は遮断状態となっている。差圧が所定値以上になってフロート１３７の下底面が絞り開口部１３１の下端部を僅かに通過する位置までフロート体１２８が上昇すると、開口部１２９と絞り開口部１３１の一部との間がガス流通可能状態となり、ガスが気室１２３から気室１２２内に流入する。この状態では、絞り開口部１３１のガス通過断面積は小さいく絞り率が大きいため、気室１２３内の圧力変動は効果的に吸収され、気室１２２への伝達が抑制される。
【００４５】
気室１２２，１２３の差圧がさらに上昇して流量が増加すると、フロート体１２８はさらに上昇し、絞り開口部１３１のガス通過断面積が増加する（絞り率は小さくなる）。そしてついには、図９に示すように、絞り開口部１３１のほぼ全体がフロート１３７の下端面より下側となって、ガス通過断面積は最大となり、最大流量のガスが通過する。この状態では絞り率は最小であるため圧力損失は抑制されるが、圧力変動の吸収効果は最小となり、比較的大きな圧力変動が次段のフルイディック流量計１３に伝達される。しかし、上記実施例（図２）で述べたように、大流量域ではフルイディック流量計１３の流量センサ出力が十分大きいため、圧力変動によって測定精度が低下することはない。この場合も、圧力損失は図５に示すように大流量域に至るまで小さく抑制されると共に、変動圧の比は図６に示すように広い流量範囲で小さい値に保持され、効果的に圧力変動を吸収することができる。
【００４６】
さて、定常時において上流側に圧力上昇変動が生じたとすると、フロート１３７は上方への力を受けるが、小孔１３２を有するピストン１３６と気室１３３とによるダンピング作用により、フロート体１２８は全体として、摺動部材１４５とピストン１３６の小孔１３２との相対的摺動を伴いながらゆっくりと上昇する。一方、圧力下降変動によってフロート１３７が下降するときも、上記のダンピング作用により、フロート体１２８は全体として、上記摺動を伴いながらゆっくりと下降する。このため、定常状態において上流側に僅かに圧力変動が生じた場合でも、フロート体１２８のハンチングが生ずることはなく、これによる圧力変動の増幅も生じない。また、摺動部材１４５の摺動により、小孔１３２がダスト等で目詰まりすることもない。そして、上流側の圧力変動は絞り開口部１３１における絞り効果によって吸収され、下流側への伝達が効果的に阻止されることとなる。
【００４７】
また、フロート体１２８が上下動するときには、摺動部材１４２が絞り開口部１３１内を摺動する。このため、絞り開口部１３１のダスト等による目詰まりも防止される。
【００４８】
このように、本実施例の圧力変動吸収装置は、流量に応じた自動可変絞りとして機能するため、広い流量範囲で効果的な圧力変動吸収が可能となると共に、ダンパ機構の付加により、フロート体１２８のハンチングが防止され、圧力変動が増幅されることもない。また、摺動部材１４５の摺動により、小孔１３２の目詰まりすることがなく、摺動部材１４２の摺動により、絞り開口部３１の目詰まりも防止されるので、長時間使用後においても上記のダンパ機能や圧力変動吸収機能が正常に担保される。さらに、本装置はアクチュエータ等の動力源や複雑な制御機構を用いず、極めて簡単な構造のみで構成することができる。
【００４９】
なお、以上の各実施例（図２，図７および図８）では、円筒体２７，１２７の側壁に設けた絞り開口部３１，１３１はいずれも矩形状としたがこれに限るものではなく、例えば円筒体の軸方向に細長い長円状、上に開いた三角、“いちょう形”、“楯形”またはスリット状等の形にしてもよい。また、円筒体１２７の軸方向に１列に並んだ複数の円孔で構成してもよい。さらに、これらの組合せによって構成してもよい。
【００５０】
図１０は本発明の他の実施例に係る圧力変動吸収装置の一部断面を表すもので、図１の圧力変動吸収装置１２として適用されるものである。また、図１１は図１０のＥＦ断面線における断面を表すものである。但し、図１１ではフロート体２２８を省略している。
【００５１】
これらの図に示すように、この圧力変動吸収装置は、本体１２１の内部を上下２つの気室２２２，２２３に仕切る隔壁２２４と、遮断弁１１（図１）に接続される導入口２２５と、フルイディック流量計１３（図１）に接続される排出口２２６と、円筒軸を鉛直方向に一致させ、隔壁２２４の上面と本体２２１の上側内壁面との間を接続するように固着された（第１および第２の筒状体としての）円筒体２２７と、この円筒体２２７の内部に上下動自在に配置されたフロート体２２８とを備えている。円筒体２２７の底部の隔壁２２４の中央部には、円筒体２２７の軸と同じ軸を有する円柱状のガイド軸２４０が固設され、これを囲むようにして円筒体２２７内の隔壁２２４にガス導入用の扇形の開口部２２９が４つ設けられている。すなわち、図１１に示すように、ガイド軸２４０は円筒体２２７の底部の隔壁２２４に残った４本の腕２４１によって支えられている。円筒体２２７の側壁には十分大きな開口面積をもつ窓２３４，２３５が設けられている。
【００５２】
フロート体２２８は、円盤状のピストン板２３６、中央部に開口を有する円盤状のフロート板２３７およびこれらを連結する中空円筒状の連結部材２３８により構成されている。この連結部材２３８は、ガイド軸２４０の外形よりも十分大きい内径を有しており、ガイド軸２４０に上下動自在に嵌合されている。なお、この連結部材２３８は円筒状に限られず、フロート板２３７とピストン板２３６とを一体に連結できるものであれば他の形状のものでもよい。ピストン板２３６およびフロート板２３７の外径は円筒体２２７の内壁面との間に僅かのクリアランスが生ずる程度に設定されている。そして、フロート体２２８は、上流側の気室２２３と下流側の気室２２２との差圧に応じた力を隔壁２２４の開口部２２９から受けて円筒体２２７の内壁面に沿って浮上上昇するようになっている。なお、フロート板２３７およびピストン板２３６は、それぞれの周囲に円筒状の側壁を有するものでもよい。
【００５３】
ピストン板２３６には、このピストン２３６、円筒体２２７の側壁および本体２２１の上壁により形成される気室２３３と下流側空間とを連結するための小孔２３２が設けられ、気室２３３の上壁下面には円筒体２２７の軸と平行な軸を有する摺動部材２４５の一端が固着されている。摺動部材２４５の他端はピストン板２３６の小孔２３２に摺動可能に挿通されている。そして、ピストン板２３６と気室２３３とによってダンパ（緩衝機構）が構成されると共に、ピストン２３６が上下動する際に摺動部材２４５が小孔２３２内を上下に摺動するようになっている。
【００５４】
次に、以上のような構成の圧力変動吸収装置の作用を図１２を参照して説明する。この装置の作用も原理的には図８と同様である。すなわち、気室２２２，２２３の差圧が所定値以下の状態ではフロート体２２７は浮上せず、図１０に示すように、絞り開口部２３１と開口部２２９との間ではガス流通は行われない。差圧が所定値以上になると、フロート体２２８が浮上を開始する。そして、フロート板２３７の底面が窓２３４、２３５の下端部を僅かに通過する位置まで上昇すると、開口部２２９を介してガスが気室２２３から気室２２２内に流入する。この状態のガス通過断面積は小さい（絞り率が大きい）ため、気室２２３内の圧力変動は効果的に吸収され、気室２２２への伝達が抑制される。
【００５５】
気室２２２，２２３の差圧がさらに上昇して流量が増加すると、図１２に示すようにフロート体２２８がさらに上昇し、ガス通過断面積が急激に増加する（絞り率は小さくなる）。この状態では圧力損失は十分抑制されるが、圧力変動の吸収効果は小さくなり、比較的大きな圧力変動が次段のフルイディック流量計１３に伝達される。しかし、上記実施例（図２）で述べたように、大流量域ではフルイディック流量計１３のセンサ出力は十分大きいため、圧力変動によって測定精度が低下することはない。この場合も、圧力損失は図５に示すように大流量域に至るまで小さく抑制され、また、変動圧の比は図６に示すように低流量域から大流量域にわたる広い範囲で小さい値に保持され、効果的に圧力変動を吸収することができる。
【００５６】
さて、定常時において上流側に圧力上昇変動が生じたとすると、フロート板２３７が上昇するが、小孔２３２を有するピストン板２３６と気室２３３とによるダンピング作用により、フロート体２２８は全体として、摺動部材２４５とピストン２３６の小孔２３２との相対的摺動を伴いながらゆっくりと上昇する。一方、圧力下降変動によってフロート板２３７が下降するときも、上記のダンピング作用により、フロート体２２８は全体として、摺動部材２４５とピストン２３６の小孔２３２との相対的摺動を伴いながらゆっくりと下降する。このため、定常状態において上流側に僅かに圧力変動が生じた場合でも、フロート体２２８のハンチングが生ずることはなく、これによる圧力変動の増幅も生じない。また、摺動部材２４５の相対的摺動によって小孔２３２が目詰まりすることもない。そして、上流側の圧力変動は絞り効果によって吸収され、下流側への伝達が効果的に阻止されることとなる。
【００５７】
このように、本実施例の圧力変動吸収装置は流量に応じた自動可変絞りとして機能するため、広い流量範囲で効果的な圧力変動吸収が可能となると共に、ダンパ機構の付加により、フロート体２２８のハンチングが防止され、圧力変動が増幅されることもない。また、摺動部材２４５の摺動により小孔２３２の目詰まりが防止されるので、長時間使用後においても上記のダンパ機能が正常に担保される。さらに、本装置はアクチュエータ等の動力源や複雑な制御機構を用いず、極めて簡単な構造のみで構成することができる。
【００５８】
なお、以上の２つの実施例（図８および図１０）では、円筒体１２７（２２７）を本体１２１（２２１）の上壁と隔壁１２４（２２４）との間を接続する一体のものとして形成し、これに大きな窓１３４，１３５（２３４，２３５）を設けるようにしたが、これに限るものではなく、円筒体を上下２つの別個の円筒体（第１および第２の筒状体）に分離し、下側の円筒体にフロート１３７（フロート板２３７）を、上側の円筒体にピストン１３６（ピストン板２３６）を、共に上下動自在に収納し、フロート１３７（フロート板２３７）とピストン１３６（ピストン板２３６）とを連結するように構成してもよい。また、筒状体としての円筒体２７、１２７，２２７に代えて他の形状の筒（例えば三角柱、四角柱等の多角柱状の筒）を用いると共に、フロート２８，１２８，２２８をその内形に合う形状にして装置を構成してもよい。
【００５９】
以上の各実施例では、フルイディック流量計を用いたガスメータへの応用例を示したが、そのほか、熱式流量センサ（フローセンサ）によって直接的に流速を検出するタイプの流量計や膜式流量計等を用いたガスメータにも適用できることはいうまでもない。また、圧力変動吸収装置１２をガスメータに内蔵するのでなく、ガスメータの外部（ガスメータの前段）の流路中に配設するようにしてもよい。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の圧力変動吸収装置によれば、流量に応じた可動部材（フロート）の移動によって絞り口（絞り開口部）の絞り率を自動調節すると共に、可動部材の動きと連動して目詰まり防止部材（摺動部材）を絞り口（絞り開口部）内で移動させるようにしたので、広い流量範囲で最適の圧力変動吸収特性と圧力損失特性とを得ることができると共に、ダストによる絞り口（絞り開口部）の目詰まりが防止される。従って、長期間使用した場合にも絞りの自動調節機能を担保して上記の最適特性を維持し、圧力変動を効果的に抑制することができるという効果がある。また、差圧に応じた力を利用した可動部材の上下動によって絞り率を自動調節するようにしたので、アクチュエータ等の動力源や複雑な制御機構を用いず、極めて簡単な構造で自動可変絞りを構成することができるという効果がある。
【００６１】
また、請求項２記載の圧力変動吸収装置によれば、筒状体上部に下流側に連通する小孔を有する上壁をさらに備えると共に、この小孔にフロートと連動する第２の摺動部材を摺動可能に挿通したので、筒状体の側壁、上壁およびフロート上面により形成される緩衝室によってフロートのハンチングが防止されると共に、ダストによる小孔の目詰まりが防止される。従って、ハンチングに伴う圧力変動を効果的に防止できると共に、この作用を長期の使用でも維持することができるという効果がある。
【００６２】
また、請求項５または６記載の圧力変動吸収装置によれば、第１の筒状体内でのフロートの上下動により絞り開口部の絞り率を自動調節すると共に、フロートに連動して第２の筒状体内を上下動するピストンの急激な上下動を緩衝室によって抑制し、さらに摺動部材を緩衝室の小孔内（および絞り開口部内）で摺動させるようにしたので、上記と同様に、上記の最適特性の維持、フロートのハンチング防止、並びに小孔（および絞り開口部）の目詰まり防止という諸効果が得られる。従って、長期にわたる使用でも自動絞り機能が正常に維持され、圧力変動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る圧力変動吸収装置を用いたガスメータの概略構成を表すブロック図である。
【図２】本発明の一実施例に係る圧力変動吸収装置の構成を示す側断面図である。
【図３】図２の圧力変動吸収装置における円筒体の側面図である。
【図４】図２の圧力変動吸収装置の作用を説明するための円筒体の側断面図である。
【図５】図２の圧力変動吸収装置の流量対圧力損失特性を表す特性図である。
【図６】図２の圧力変動吸収装置の流量対変動圧の比を表す特性図である。
【図７】本発明の他の実施例に係る圧力変動吸収装置の円筒体の構成を示す側断面図である。
【図８】本発明の他の実施例に係る圧力変動吸収装置の構成を示す側断面図である。
【図９】図８の圧力変動吸収装置の作用を説明するための側断面図である。
【図１０】本発明の他の実施例に係る圧力変動吸収装置の構成を表す側断面図である。
【図１１】図１０の圧力変動吸収装置における円筒体の水平断面図である。
【図１２】図１０の圧力変動吸収装置の作用を説明するための側断面図である。
【図１３】従来の圧力変動吸収装置の流量対変動圧比特性の一例を表す特性図である。
【図１４】従来の圧力変動吸収装置の流量対圧力損失特性の一例を表す特性図である。
【図１５】従来の圧力変動吸収装置の流量対圧力損失特性の他の例を表す特性図である。
【図１６】従来の圧力変動吸収装置の流量対変動圧比特性の他の例を表す特性図である。
【符号の説明】
１０ ガスメータ
１１ 遮断弁
１２ 圧力変動吸収装置
１３ フルイディック流量計
２１，１２１、２２１ 本体
２２，２３，１２２，１２３，２２２，２２３ 気室
２４，１２４，２２４ 隔壁
２５，１２５，２２５ 導入口
２６，１２６，２２６ 排出口
２７ 円筒体
２８ フロート（可動部材）
２９，１２９，２２９ 開口部
３１，１３１，絞り開口部
３２，１３２，２３２ 小孔
３３，１３３，２３３ 気室（閉空間）
４１，４２，４３，１４２，１４５，２４５ 摺動部材
１２７，２２７ 円筒体（第１および第２の筒状体）
１２８，２２８ フロート体（可動部材）
１３６ ピストン
１３７ フロート
２３６ ピストン板
２３７ フロート板
Claims (6)
- 流体の流路中に設けられ、この流路中の流体の圧力変動を吸収する装置であって、
筒軸を鉛直方向に一致させて配置され、上流側に連通する流体導入口を下底面部に有すると共に、下流側に連通する所定形状の絞り開口部を前記側壁に有する筒状体と、
この筒状体の内部に上下動自在に設けられ、上流側と下流側との差圧に応じて前記筒状体の内壁面に沿って自ら上下動を行い、前記絞り開口部の流体通過断面積を変化させるフロートと、
このフロートと連動して前記絞り開口部の内側を摺動する摺動部材と
を備え、
前記摺動部材によってダストによる前記絞り開口部の目詰まりを防止したことを特徴とする圧力変動吸収装置。 - 前記筒状体は下流側に連通する小孔を有する上壁をさらに備えると共に、
さらに、前記小孔に所定の間隙をもって挿通され、前記フロートと連動して前記小孔の内側を摺動する第２の摺動部材を備え、
前記筒状体の側壁、上壁および前記フロートの上面によって形成される緩衝室によってフロートの急激な上下動を抑制すると共に、前記第２の摺動部材によってダストによる前記小孔の目詰まりを防止したことを特徴とする請求項１記載の圧力変動吸収装置。 - 前記第２の摺動部材は前記フロートと連結された棒状体であることを特徴とする請求項２記載の圧力変動吸収装置。
- 前記第２の摺動部材は前記フロートと連結されず、フロートの上下動に伴う前記緩衝室内の圧力変化に応じて前記小孔の内側を上下に摺動するものであることを特徴とする請求項２記載の圧力変動吸収装置。
- 流体の流路中に設けられ、この流路中の流体の圧力変動を吸収する装置であって、
筒軸を鉛直方向に一致させて配置され、上流側に連通する流体導入口を下底面部に有し、下流側に連通する所定形状の絞り開口部を側壁に有する第１の筒状体と、
この第１の筒状体の内部に上下動自在に設けられ、上流側と下流側との差圧に応じて前記筒状体の内壁面に沿って自ら上下動を行い、前記絞り開口部の流体通過断面積を変化させるフロートと、
このフロートの上下動に連動して上下動するピストンと、
このピストンを上下動自在に収容し、このピストンと共に緩衝室としての閉空間を形成する第２の筒状体と、
前記ピストンに設けられ、前記閉空間を下流側に連結する小孔と、
前記フロートと連動して前記絞り開口部の内側を摺動する第１の摺動部材と、
一端が前記緩衝室の上壁に固着されると共に、他端側が前記ピストンの小孔に所定の間隙をもって挿通され、ピストンの上下動によって小孔の内側を相対的に摺動する第２の摺動部材を備え、
前記緩衝室によってフロートの急激な上下動を抑制すると共に、前記第１および第２の摺動部材によってダストによる前記絞り開口部および小孔の目詰まりを防止したことを特徴とする圧力変動吸収装置。 - 流体の流路中に設けられ、この流路中の流体の圧力変動を吸収する装置であって、
筒軸を鉛直方向に一致させて配置され、上流側に連通する流体導入口を下底面部に有し、下流側に連通する開口窓を側壁に有する第１の筒状体と、
この第１の筒状体の底面中央部に、軸を第１の筒状体の軸と一致させて固設されたガイド軸と、
中央部に貫通孔を有すると共にこの貫通孔が前記ガイド軸に上下動自在に嵌合され、上流側と下流側との差圧に応じて前記第１の筒状体の内壁面に沿って自ら上下動を行うことで前記第１の筒状体の開口窓の流体通過断面積を変化させるフロートと、
このフロートの上下動に連動して上下動するピストンと、
このピストンを上下動自在に収容し、このピストンと共に緩衝室としての閉空間を形成する第２の筒状体と、
前記ピストンに設けられ、前記閉空間を下流側に連結する小孔と、
一端が前記緩衝室の上壁に固着されると共に、他端側が前記ピストンの小孔に所定の間隙をもって挿通され、ピストンの上下動によって小孔の内側を相対的に摺動する摺動部材を備え、
前記緩衝室によってフロートの急激な上下動を抑制すると共に、前記摺動部材によってダストによる前記小孔の目詰まりを防止したことを特徴とする圧力変動吸収装置。
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