JP5220642B2 - 差圧式流量計および流量コントローラ - Google Patents
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Description
したがって、一方の圧力センサの環境温度のみが変わり、一方の圧力センサの環境温度と、他方の圧力センサの環境温度との間に温度差が生じると、圧力センサによる圧力測定が不安定なものとなり、誤作動の原因となることがある。
本発明に係る差圧式流量計は、圧力測定を行う流体が流れる流体主流路が形成されたボディと、前記流体主流路に対して直列に配置されるとともに、前記ボディに保持される2つの圧力センサとを備え、前記2つの圧力センサの下方に位置する前記ボディの下面を連通するようにして形成された凹所内に、熱伝導性に優れた材料を用いて一体的に形成された温度バランサーが収容されている。
また、本発明に係る差圧式流量計の測定値を用いて流量調整弁の開度制御を行う流量コントローラによれば、流量測定値(測定流量)の精度や安定性が向上することにより、流体主流路を流れる測定流量の流体流量コントロール精度を向上させることができるという効果を奏する。
図1は本実施形態に係る流量コントローラの正面図、図2は図1の平面図、図3は図2のA−A矢視断面図、図4は図2のB−B矢視断面図、図5は本実施形態に係る差圧式流量計に組み込まれた温度バランサーを示す図であって、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は側面図である。
なお、差圧式流量計20は、流体主流路12内を流れる流体の流れ方向において、流量調整弁60の上流側に配置されている。
なお、第1センサ21Aおよび第2センサ21Bの構成は基本的に同じであるから、以下では上流側に配置された第1センサ21Aについて説明する。
ボディ24は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(Polytetrafluoroethylene:PTFE)を用いて一体的に形成されている。また、第1センサ21Aおよび第2圧力21Bの下方に位置するボディ24の下面には、図5に示す温度バランサー27を収容する凹所28(図4参照)が形成されている。
図5に示すように、温度バランサー27は、平面視矩形状、側面視コ字形状を呈する薄板状の部材であり、例えば、アルミニウム合金A5052を用いて一体的に形成されている。また、温度バランサー27の中央部には、平面視矩形状を呈する貫通穴27aが形成されている。
また、ボディ24の上部には、センサ本体23の関連部品を覆うようにしてカバー29が取り付けられている。そして、ボディ24は、ねじ13等の締結部材を介してベース部材14上に固定支持されており、ボディ24には、継手構造の袋ナット15を介して流体主流路12と連通する配管11が連結(接続)されている。
また、後述するモータ61および制御基板66の下方に位置するベース部材14の上面には、図1に示すように、長手方向(図1において左右方向)に沿って配列された少なくとも1つ(本実施形態では2つ)の冷却用溝(第1の溝)14bが形成されている。冷却用溝14bは、正面と背面とを連通する正面視矩形状を呈する溝であり、幅方向(図1において紙面に垂直な方向)に沿って形成されている。
また、第1センサ21Aおよび第2センサ21Bの下方に位置するベース部材14の下面には、図1および図3に示すように、幅方向(図1および図3において紙面に垂直な方向)に沿って少なくとも1つ(本実施形態では1つ)の溝(第3の溝)14dが形成されている。溝14dは、正面と背面とを連通する正面視略矩形状を呈する溝である。
オリフィス本体41は、オリフィス流路42を有する一端部(図3において下側の端部)がボディ24内に挿入されている。
流量調整弁60は、ステッピングモータ等のモータ61を備えた駆動機構によりニードル(弁体)62を上下方向に移動させ、弁座63に対してニードル62が所望の開度位置となるように開閉動作させる構成を備えている。しかし、流量調整弁60については、ニードル62の開度調整が可能なものであれば、その駆動機構や弁体構造など特に限定されることはない。
なお、図中の符号64はモータ61等を覆うカバー、符号65はカバー64の一端(図3において上端)に形成された開口を覆う蓋体、符号66は制御基板である。
一方、上述した流量差ΔQが正の値(Qr>Qf)となり、かつ、流量差ΔQの絶対値が許容範囲q以上に大きい(ΔQ≧q)場合には、測定流量Qfが所望の設定流量Qrを満足しない少量側の状態と判断できる。そこで、流量調整弁60のニードル62は、測定流量Qfを増加させるため、初期開度より開度が大きくなる方向へ動作させる。
このようにして、流体コントローラ10は、差圧式流量計20から入力される測定流量Qfに基づいて、設定流量Qrとの比較により得られる流量差ΔQの絶対値が所定の許容範囲qを満足するようにフィードバック制御を行って、流体主流路12を流れる流体流量を一定に保つことができる。
また、本実施形態に係る差圧式流量計20の測定値を用いて流量調整弁60の開度制御を行う流量コントローラ10によれば、流量測定値(測定流量Qf)の精度や安定性が向上することにより、流体主流路12を流れる測定流量Qfの流体流量コントロール精度を向上させることができる。
12 流体主流路
13 ねじ(締結部材)
14 ベース部材
14a スリット
14b 冷却用溝
14c 溝
14d 溝
20 差圧式流量計
21A 第1センサ(圧力センサ)
21B 第2センサ(圧力センサ)
24 ボディ
24A 連結部(くびれ部)
27 温度バランサー
28 凹所
60 流量調整弁
61 モータ
62 ニードル(弁体)
66 制御基板
Claims (7)
- 圧力測定を行う流体が流れる流体主流路が形成されたボディと、
前記流体主流路に対して直列に配置されるとともに、前記ボディに保持される2つの圧力センサとを備え、
前記2つの圧力センサの下方に位置する前記ボディの下面を連通するようにして形成された凹所内に、熱伝導性に優れた材料を用いて一体的に形成された温度バランサーが収容されていることを特徴とする差圧式流量計。 - 請求項1に記載の差圧式流量計の測定値を用いて流量調整弁の開度制御を行うことを特徴とする流量コントローラ。
- 請求項1に記載の差圧式流量計の測定値を用いて流量調整弁の開度制御を行う流量コントローラであって、
前記流量調整弁の弁体を上下方向に移動させるモータ、および前記流量調整弁の開度制御を行う制御基板の下方に位置するボディと、前記2つの圧力センサの下方に位置するボディとが、前記2つの圧力センサの下方に位置するボディの幅よりも狭く、かつ、前記2つの圧力センサの下方に位置するボディの高さよりも低くなるように形成されたくびれ部を介して連結されていることを特徴とする流量コントローラ。 - 前記ボディと設置面との間に配置され、締結部材を介して前記ボディに固定されるベース部材を備え、
前記2つの圧力センサの下方に位置するベース部材と、前記モータおよび前記制御基板の下方に位置するベース部材との間に位置するベース部材に、板厚方向に貫通する少なくとも1つのスリットが形成されていることを特徴とする請求項3に記載の流量コントローラ。 - 前記モータおよび前記制御基板の下方に位置するベース部材の上面に、正面と背面とを連通する少なくとも1つの冷却用溝が形成されていることを特徴とする請求項4に記載の流量コントローラ。
- 前記モータおよび前記制御基板の下方に位置するベース部材の下面に、正面と背面とを連通する少なくとも1つの溝が形成されていることを特徴とする請求項4または5に記載の流量コントローラ。
- 前記2つの圧力センサの下方に位置するベース部材の下面に、正面と背面とを連通する少なくとも1つの溝が形成されていることを特徴とする請求項4または5に記載の流量コントローラ。
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