JPH01285822A - タービン式流量計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はタービン式側〔１に係り、特に羽根車の回転軸
が摺接する軸受の摺接部に流路内を通過する異物が付着
しないよう構成したタービン式流量計に関する。

従来の技術 例えば、都市ガス等の被測流体（以下ガスという）の流
量を４測するタービン式流量計においては、ガスの流量
に応じて回転するタービンロータの回転軸合Ｊ二、小流
側コーン部材に設けられた軸受により軸承し、タービン
ロータ（羽根車）の回転を検出することにより流側を３
１測している。ここで、タービンロータは一般にハブの
外周に複数の羽根が設けられている。

タービンロータは上流側コーン部材によって導かれたガ
スの流れをハブ外周の羽根で受けることにより回転する
ため、ハブの上、下流側の端面どよ、下流側コーン部材
との間には隙間が設けられている。また、タービンロー
タの回転軸がビボッ１〜軸受によって軸承されているの
ぐ、タービンロータの回転抵抗は小さくなっているが、
上記構成のタービン式１１１に３５いては、さらに流量
胴側感度をより高めるためタービンロータの軽量化が図
られており、タービンロータのハブの外周と回転軸の保
持部を除く環状部分を凹形状にすることが考えられてい
る。

発朗が解決しようとする問題点 しかるに、上記タービン式４１１が例えば都市ガスの供
給ラインに設けられている場合、ガス供給とともに配管
内のダス；・等の異物が流路内を通過することどなる。

流路内を流れるガスのほとんどは上流側コーン部材に導
びかれてタービンロータの羽根を通過して下流側へ流れ
るが、一部のガスは羽根に衝突してロータハブと上流側
コーン部材との間の隙間に流入する。そのため、この一
部のガスの流れとともに１記異物が１−タハブと上流側
コーン部材との間に侵入してしまうことがある。

特に、ピボット軸受ではこの異物の侵入に弱い。

具体的には、ロータハブと上流側」−ン部材との間に流
入した異物が回転軸の端部、あるいは回転軸が摺接する
軸受の摺接部に付着づ−るど、タービン式流聞計ではタ
ービンロータの回転抵抗が大となり、そのため微小流量
域での削測感度が低下して正確な流ｍ計測ができなくな
るといった問題点さらには、付着した貢物により回転軸
の端部及び軸受の摩耗が進み、タービン式流ｆＧ　ｉｔ
　′ｃはそのｔｆ命が短くなってしまうといった問題点
がある。１また、前述したようにタービン［１−タの口
〜タハブに環状凹部を設けた場合、ロータハブど１流側
〕−ン部材との隙間に侵入した異物が、ざらにロータハ
ブの環状凹部内に侵入することになり、その結果異物が
軸受の摺接部に付着ｊることにより、ロータの回転抵抗
が変化して計測精度が変化。

劣化したり軸受の摩耗が促進され耐久性が損なわれるこ
とがある。従って、タービン式流量計においては、ター
ビン［］−タの軽小化を図るとともにロータハブの内部
から軸受部に異物が侵入しないことが要望されている。

そこで、本発明は−Ｆ記問題点を解決プるとともに上記
要望に応じたタービン式流吊ｇ１を提供することを目的
とする。

問題点を解決するための手段及び作用 本発明は、被測流体の流量に応じて回転軸どともに回転
する羽根車と、回転軸を軸承する軸受と、羽根車の上、
下流側に設けられ被測流体を導く」−ン部材と、コーン
部材に対向する羽根車のハブに形成され、回転軸の周囲
に設けられ／ｊ環状凹部と、コーン部材より環状凹部内
へ突出して環状凹部の内壁との間に微小な隙間を有する
ように近接し、環状凹部内に流入する被測流体を回転軸
の周囲に滞留させる突出部とよりなり、コーン部材と羽
根車との間より侵入する被測流体中の異物が軸受及び回
転軸に付着することを防止するようにしたものである。

実施例 第１図に本発明になるタービン式流量計の一実施例を示
す。第１図中、ターどン式流１η１１の流量計本体２は
ガス等の被測流体を給送する配管途中に配設される。な
お、流体は図中矢印で示す如く配管内の下方より下方に
向けて給送される。

３はタービンロータ（羽根車）で、ロータハブ４の外周
に複数の羽根５を有し、ロータハブ４の中央孔には回転
軸６が挿入固定されている。また、タービンロータ３の
軽小化を図るため、［１−タハブ４の１流側端面には外
周及び回転軸６を保持する保持部４ａを除く部分に環状
凹部４ｂが形成されている。尚、タービンロータ３は環
状凹部４ｂが下方に向けて開口するように組込まれてい
る。

さらに、ロータハブ４の下流側端面の裏側、即ち環状凹
部４ａの内壁には回転検出用のマグネット７が保持され
ている。

また、回転軸６の両端には超硬合金等よりなるボール８
がかしめられており、回転軸６はボール８がピボット軸
受９，１０の摺接部に摺接して軸承される。

１１は上流側コーン部材で、流路２ａ内に下方より挿入
された中空形状の保持部材１２の端部外周に圧入固定さ
れている。上流側コーン部材１１は、流路２ａ内を流れ
るガスをタービンロータ３の羽根５に導びくテーバ状の
傾斜突部１１ａと、傾斜突部１１ａの上面より上流側に
突出する突出部１１ｂとよりなる。この突出部１１ｂは
タービンロータ３の環状凹部４ｂ内に嵌入するように突
出し・−（いるので、ロータハブ４の保持部４ａ及び環
状凹部４ｂに近接し−（いるが微小な隙間を介して非接
触どされている。

また、突出部１１ｂは傾斜突部１１ａの１面内周側より
延在する円筒部１１ｂ１と、円筒部１１ｂ１の端部より
外因方向に直角に折曲された環状鍔部１１ｂ２とよりな
る。従つで、環状凹部４［）内には環状凹部４ｂ内壁と
上流側−１−ン部材１１（傾斜突部１１ａ、円筒部１１
［知、環状鍔部１１ｂ２）にまり画成された滞留下１３
が形成される。

上記上流側−１−ン部材１１を保持する保持部材１２は
支柱１２ａにより接続されたリング部１２ｂを流路２ａ
内の段部２ｂに嵌入させ、流ｆｌＲｆ本体２の下端のメ
ネジ部２Ｃに螺入した押えリング１４により固定される
９、 また、保持部材１２の貫通孔１２Ｃ内に（を軸受金具１
５が螺入固定されており、軸受金具１５の子端凹部には
前述のビボツ１〜＠受９が嵌合固定されている。

１６は上流側コーン部材で、流路２ａ内に上方より挿入
され、支柱１６ａにより接続されたリング部１６ｂを段
部２ｄｉ、：嵌入させている。また、下流側コ−ン部材
１６はｍ　ｆｉ　；ｉｉ本体２の」置端のメネジ部２ｅ
に螺入した押えリング１７により固定される。なお、下
流側、コーン部材１６の貫通孔１６ｃには軸受金具１８
が螺入しており、軸受金具１８の下端凹部には前述のビ
ボッ１〜軸受１ｏが嵌合固定されている。

１９は磁気セン勺等よりなるピックアップで、下流側コ
ーン部材１６の下面に埋設されている。

したがって、流路２ａ内を流れるガスの流量は、ピック
アップ１９がマグネット７の通過によりタービンロータ
３の回転を磁気的に検出することにより胴側される。

なお、流量５１測を行なう際、タービンロータ３は回転
軸６の両端のボール８がピボット軸受９゜１０を摺接す
るため、回転抵抗の小さい状態で円滑に回転し、しかも
環状凹部４ｂにより軽１化されているので回転１−ルク
の小さい低流量域においでも感瓜良く回転しうる。

流路２ａ内を流れるガスは下刃より小流側」−ン部材１
１の傾斜突部１１ａに沿って流れ、タービンロータ３の
羽根５０間を通過して上方へ供給される。その際、はと
んどのガスは上記のように−［７′Ｊの小流側へ流れる
が、一部のガスは羽根５に衝突したあど傾斜突部１１ａ
とタービンロータ３との隙間より滞留室１３内に流入す
る。

また、配管を流れるガスには配管内のジス１−等の異物
が含まれていることがあり、その場合ガスの供給ととも
に異物も流路２ａ内を通過することとなる。

このように、ガス中に異物が含まれていると、異物は一
部のガスとともに傾斜突部１１ａとタービンロータ３と
の隙間に侵入することがある４、その場合、異物はター
ビンロータ３の環状凹部４ｂ内に流入することになるが
、前述した上流側」−ン部材１１の突出部１１ｂ（円筒
部１１ｂ＋　、環状鍔部１１ｂ２）により画成された滞
留室１３内を滞留することになり、やがて突出部１１ｂ
に付着する。

従って、流路２ａ内を流れるガスの一部とともに異物が
タービンロータ３と上流側コーン部材１１との間に侵入
しても、突出部１１ｂによって異物が回転軸６のボール
８あるいはビボツ１へ軸受９の摺接部に付着することが
阻止される。よって、ガス中に含まれる異物により、タ
ービンロータ３の回転抵抗が増大することが防止される
とともに、異物イ」肴により回転軸６のボール８及びピ
ボット軸受９の摺接部が摩耗してしまうことが防止され
る。

また、滞留室１３内に侵入した異物はほとんど環状鍔部
１１ｂ２等の上流側コーン部材１１に堆積することにな
り、タービンロータ３の環状凹部４ｂ内に異物が侵入し
ないようになっている。

なお、］二流側」−ン部材１１は保持部材１２に螺着さ
せて固定するよう（二しても良い。また、突出部形状の
異なる複数種の上流側−］−ン部材１１をあらかじめ用
意しておくことばより、被測流体の種類に応じて別形状
の上流側ゴ】−ン部材と交換リ−ることもできる。

第２図に本発明の変形例を示す３．第２図中、上流側コ
ーン部材２１は、ガスの流れをターどン目−タ３の羽根
５に導く傾斜突部２１ａと、傾斜突部２１ａよりタービ
ンロータ３の環状凹部４ｂ内に突出する突出部２１ｂと
よりなる。突出部２１ｂは傾斜突部２１ａの土面より突
出する円筒部２１ｂ１と、円筒部２１ｂ１の端部より鋭
角に折曲されたｊ−パ状の析曲部２１ｂ２とよりなる。

滞留室２２はこの鋭角に折曲された折曲部２１ｂ２を有
する突出部２１ｂにより画成されているため、一部のガ
スとともに異物がタービン日−夕３と上流側」−ン部材
１１との間に侵入しても、ｊｈ曲部２１ｂ２によってそ
れ以上タービンロータ３の環状凹部４ｂ内に侵入するこ
とは阻止される６従って、タービンロータ３の環状凹部
４ｂ内に侵入した異物は円筒部２１ｂ１と折曲部２１ｂ
２どの鋭角部分に何名し、回転軸６のボール８及びピボ
ッ１〜軸受９に何着することが防止される。

なお、上流側コーン部材の突出部の形状は上記のものに
限らずタービン［」−夕に接触ｔ！ｆ目−タハブの環状
凹部内に収納される形状であれば他の形状でも良い。

又、上記説明では上流側１１−ン部材に滞留室を画成す
る突出部を設けたが、タービン目−夕の上流側の［１−
タハブにも環状凹部を設け、下流側−１−ン部材に上記
のような突出部を設【」るようにしても良いのは勿論で
ある。３ 発明の効果 上述の如く、本発明になるタービン式流量計は、被測流
体中の異物が上流側コーン部材とタービンロータとの間
に侵入しても、異物がロータハブの環状凹部内に突出す
る突出部により滞留して突出部に端部することになり、
タービンロータの回転軸及び回転軸が摺接４６軸受に十
記異物イ」着することを防止できる０、従って異物が軸
受にイ」着することにより生ずる回転負荷の増大、これ
による５１測感度の低下及び軸受の摩耗を防止し、日１
測精度を確保するとともに耐久刊の白土を図ることがで
き、信頼ｆ１をより高めることかできる等の特長をイｊ
１　る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になるタービン式流Ｍｆｆ１の一実施例
の縦断面図、第２図は変形例の縦断面図である。 １・・・タービン式流量計、３・・・タービンロータ、
４・・・ロータハブ、４ｂ・・・環状凹部、６・・・回
転軸、９．１０・・・ビボッ１〜軸受、１１・・・上流
側−」−ン部材、１１ａ・・・傾斜突部、１１ｂ・・・
突出部、１３・・・滞留室、２１・・・上流側」−ン部
材、２１ａ・・・傾斜突部、２１ｂ・・・突出部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被測流体の流量に応じて回転軸とともに回転する羽根車
   と、該回転軸を軸承する軸受と、該羽根車の上、下流側
   に設けられ被測流体を導くコーン部材と、該コーン部材
   に対向する前記羽根車のハブに形成され、前記回転軸の
   周囲に設けられた環状凹部と、前記コーン部材より前記
   環状凹部内へ突出して前記環状凹部の内壁との間に微小
   な隙間を有するように近接し、前記環状凹部内に流入す
   る被測流体を前記回転軸の周囲に滞留させる突出部とよ
   りなるタービン式流量計。