JPH052827Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、ダンパー機構付の面積流量計に関
し、特にダンパーの制動効果が大きく、ヒステリ
ミス誤差の少ない面積流量計に関する。

［従来の技術］ 面積流量計は、フロート軸に取り付けたフロー
トをテーパー管部内に配し、テーパー管内を流れ
る被測定流体の流量変動により上下動するフロー
ト軸の変位を検出して、被測定流体の流量を計測
するようになつている。

ところで上記面積流量計を用いてガス体を計測
する場合、ガス体のテーパー管部への最初の導入
時や、流量の急激な変動などによる圧力変動時に
フロートが急激に上昇したり、ハンチング現象が
発生することがある。

フロートのこの急激な上昇やハンチング現象を
抑制するために、ダンパー機構を備えた面積流量
計が従来より知られている。

第３図には、ダンパー液を媒体として制動をか
ける従来の液体ダンパー機構を備えた面積流量計
が示されている。

この面積流量計の下部にはダツシユポツト２０
が設けられ、ダツシユポツト２０内にはシリコン
オイル等の粘性液からなるダンパー液２１が入れ
られている。そしてフロート２２を取り付けたフ
ロート軸２３の下端部には、ダンパー液２１中に
没する円板状のダンパー２４が取り付けられてい
る。このダンパー２４とダツシユポツト２０内周
壁間には適当な間隙が設けられており、フロート
軸２３が上下動する際にダンパー液２１の粘性抗
力で制動効果を発生するようになつている。な
お、フロート２２はテーパー管部２５に配され
る。

また第４図には、被測定ガスを媒体として制動
をかける従来のエアダンパー機構を備えた面積流
量計の要部が示されている。

この面積流量計の上部中蓋の下面には下端が開
口したダンパーパイプ２６が設けられている。ま
たテーパー管部２７に配されるフロート２８が取
り付けられたフロート軸２９の前記ダンパーパイ
プ内に位置する箇所には、円板状のダンパー３０
が溶接等で固定されている。またダンパーパイプ
２６の上方に延設された小径リード管部３１の上
端部は閉塞されており、ダンパー３０とダンパー
パイプ２６内周壁間にはやや間隙が設けられてい
る。この間隙からダンパーパイプ２６内に入り込
んだ被測定ガスにより、フロート２８が上下動す
る際に制動効果が生じるようになる。

［考案が解決しようとする問題点］ ところで上述の液体ダンパー機構では、被測定
ガスがダンパー液と接することから、クリーンな
ガス消費側に常に供給しなければならない場合問
題が生じるとともに、被測定ガスが腐食性のガス
の場合にはダンパー液と反応してしまうため、被
測定ガスの種類を選択して使用する必要がある。

また上記液体ダンパー機構では、構造が複雑で
構成部品数が多いという問題があるとともに、ダ
ンパー液２１を入れるダツシユポツト２０を設け
る関係上、流量計の全長が長くなり、流量計が大
型化するという問題が生じる。

さらに上記液体ダンパー機構では、流量計の下
端部にダツシユポツト２０を設けているため、第
３図に矢印で示すように被測定ガスを横方向から
導入して横方向に排出しなければならず、被測定
ガスの流れ方向が制約を受けるという問題があ
る。

これに対して上述したエアダンパー機構は、液
体ダンパー機構の持つ欠点を解消できるものであ
るが、被測定ガスの抗力による制動効果を充分に
発揮させるためには、ダンパー機構の加工精度が
要求されるという問題がある。

またフロート２８の上下動が大きいときには制
動効果は期待できるが、フロート２８が微振動す
る場合には、ダンパー３０とダンパーパイプ２６
内周壁間の間隙から被測定ガスが洩れてしまい、
制動効果が期待できなくなるという問題がある。

さらに上記エアダンパー機構では、ダンパー３
０がフロート軸２９に溶接等で完全に固定されて
いるため、フロート軸２９のガイドは、フロート
軸２９下部に設けられるガイド部３２とダンパー
パイプ２６内周壁で行なわれるようになり、ダン
パー３０外周部とダンパーパイプ２６内周壁間に
接触抵抗が生じるようになる。この接触抵抗によ
つて、フロート軸２９が上昇するときはこの上昇
を妨げる方向に力が働き、フロート軸２９が下降
するときはこの下降を妨げる方向に力が働くた
め、ヒステリシス誤差が発生し、流量の指示が不
正確となる。

そこで本考案は、このような従来の問題点を解
決するために提案されたものであり、制動効果が
大きく、ハンチング現象を充分に抑制することが
できるとともに、ヒステリシス誤差の少ない面積
流量計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］ この目的を達成するために本考案の面積流量計
は、管体に設けたテーパー管部内にフロート軸に
取り付けたフロートを配し、管体に通される被測
定ガスの流量変動により上下動するフロート軸の
変位を検出して被測定ガスの流量が計測される面
積流量計において、上記管体の上部に上端が閉塞
し、下端が開口するダンパーパイプを設け、この
ダンパーパイプ内に、上下方向にはフロート軸と
一体となつて移動するが、フロート軸の半径方向
には自由に遊動できるようフロート軸に取り付け
たダンパーを設けた構成のものとしてある。

［作用］ 上述の本考案では、ダンパーは、上下方向には
フロート軸と一体となつて上下動するが、フロー
ト軸の径方向（水平方向）には自由に遊動できる
ようにフロート軸に取り付けられているため、フ
ロート軸が上下動する際のダンパーパイプとダン
パー間の接触抵抗が低減され、ヒステリシス誤差
が抑えられる。

［実施例］ 以下、本考案の実施例を図面に基づき詳細に説
明する。

第１図は、本考案の一実施例を示す面積流量計
の縦断面図である。

この第１図で、管体１の下端が開口され、被測
定ガスが流入する流入口２となつており、この流
入口２から上方に続く直管部３内に、フロート軸
４をガイドするガイド部５が設けられている。こ
のガイド部５は、被測定ガスが通過できるよう
に、たとえば十字状に突出するステーで構成され
ている。

また上記直管部１の上部には上部拡径のテーパ
ー管部６が設けられており、このテーパー管部６
内にはフロート軸４に取り付けられたフロート７
が配される。

さらに上記テーパー管部６の上方に続く直管部
８の側壁には、側方に突出した流出口９が設けら
れており、管体１内を通過した被測定ガスは流出
口９から外部に流出するようになつている。

また上記管体１の上端は開口されており、この
開口部のフランジ１ａには、下面にダンパーパイ
プ１０を一体に形成した蓋１２がパツキン１１を
介して固定されている。管体１内に突出された円
筒状のダンパーパイプ１０の下端は開口してお
り、このダンパーパイプ１０内にはフロート軸４
に取り付けたピストン状のダンパー１３が配され
ている。

このダンパー１３は有頂にして下端が開口する
帽状となつており、ダンパーパイプ１０の外周壁
とダンパー１３の内周壁間にはわずかに間隙が設
けられている。上記ダンパー１３上部の頂板部１
３ａには、第２図に示すように取付け孔１４が中
央に形成されている。そして、この取付け孔１４
の周縁部がフロート軸１４に設けられたつば状の
上下のストツパー１５，１５により上下方向で保
持され、フロート軸１４にダンパー１３が取り付
けられている。

また上記ダンパー１３の取付け孔１４とフロー
ト軸１４間には、クリアランスＳが設けられてお
り、フロート軸１４はダンパー１３に対して半径
方向に自由に遊動ができるようになつている。上
記クリアランスＳは、フロート軸４の上下動をガ
イドするガイド部５および蓋部１２に対するフロ
ート軸４のクリアランスａよりも大きく取られて
いる。

ここで、蓋部１２の上方に延びる小径リード管
部１６の上端は閉塞されており、このリード管部
１６内にはフロート軸４の上部が挿入されてい
る。このフロート軸４の上端部には、たとえば磁
石１７が取り付けられており、この磁石１７の上
下方向のへ変位をリード管部１６の外部に設けた
センサ１８で検出して被測定ガスの流量を知るこ
とができるようになつている。

このように構成される上記面積流量計では、ダ
ンパー１３は、フロート軸４に設けられた上下の
ストツパー１５，１５によつてフロート軸４と一
緒に上下動できるよう保持されているが、半径方
向には取付け孔１４によりフロート軸４に対して
自由度を持たせてあるので、フロート軸４が上下
動する際にフロート軸４が左右に揺れても、フロ
ート軸４の左右の動きはダンパー１３に伝達しず
らくなつている。したがつて、フロート軸４が上
下動する際、ダンパー１３とダンパーパイプ１０
間の接触が防止され接触抵抗が低減されることか
ら、ヒステリシス誤差の発生を抑えることができ
る。

またこのようにダンパーパイプ１０とダンパー
１３間の接触を低減できるため、ダンパー１３の
形状を表面積の大なる帽状のピストン形とするこ
とができ、ダンパーパイプ１０とダンパー１３間
の間隙からダンパーパイプ１０内に入り込んだ被
測定ガスの抗力により充分な制動効果が得られる
ようになる。

したがつて、管体１内への最初の被測定ガスの
導入時などに、急激に上下振動を繰り返すハンチ
ング現象を効果的に抑制することができる。

またダンパーパイプ１０とダンパー１３間の接
触抵抗を低減できるので、ダンパーパイプ１０と
ダンパー１３と間隙を狭くすることができ、フロ
ート７の微振動に対しても充分な制動効果が得ら
れる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本考案ではダンパーパイ
プ内に配されるダンパーが、上下方向にはフロー
ト軸と一緒に上下動するが、フロート軸の半径方
向には自由度が与えられてフロート軸に保持され
ているため、フロート軸が上下動する際のダンパ
ーパイプとダンパー間の接触抵抗が低減され、ヒ
ステリシス誤差が抑えられる。

したがつてダンパーに表面積の大なるピストン
タイプの形状のものを使用でき、従来に比べて制
動効果を充分に得ることができ、ハンチング現象
を充分に抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す面積流量計の
縦断面図、第２図は上記面積流量計の要部を拡大
して示す断面図、第３図および第４図は従来の面
積流量計の縦断面図である。 図中、１……管体、１ａ……フランジ、２……
流入口、３，８……直管部、４……フロート軸、
５……ガイド部、６……テーパー管部、７……フ
ロート、９……流出口、１０……ダンパーパイ
プ、１１……パツキン、１２……蓋部、１３……
ダンパー、１４……取付け孔、１５……ストツパ
ー、１６……小径リード管部、１７……磁石、１
８……センサ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 管体に設けたテーパー管部内にフロート軸に取
   り付けたフロートを配し、管体に通される被測定
   ガスの流量変動により上下動するフロート軸の変
   位を検出して被測定ガスの流量が計測される面積
   流量計において、上記管体の上部に上端が閉塞
   し、下端が開口するダンパーパイプを設け、この
   ダンパーパイプ内に、上下方向にはフロート軸と
   一体となつて移動するが、フロート軸の半径方向
   には自由に遊動できるようフロート軸に取り付け
   たダンパーを設けてなる面積流量計。