JPH06341870A - フルイディック流量計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大容量流量計であっても、小容量流量計であ
っても、遮断弁を大容量流量計用に統一して組込むこと
が可能で、同一機種の遮断弁を大量生産できるフルイデ
ィック流量計を提供することにある。 【構成】 流路２６を構成する流路本体２３に隔壁２７
を設けて上流側流路２８と下流側流路とに区画し、大容
量流量計においては隔壁２７を広幅に、小容量流量計に
おいては隔壁２７を狭幅に形成し、流路２６の幅方向一
側を流路本体２３によって閉塞し、他側を覆い板５０に
よって閉塞して容量に応じた流路幅に構成するととも
に、遮断弁１８を大容量流量計用遮断弁に統一し、小容
量流量計においては覆い板５０を、弁座３０を有した仕
切り壁２２側から流路２６の下流側に向かって流路幅を
漸次狭めるように円弧状に形成したことにある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、噴出ノズルから流路
内に噴出されるガス等の流体の振動現象によって生じる
交番圧力波を検出して流量を検出するフルイディック流
量計に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般家庭等に設置され、ガスの流量を計
量するフルイディック流量計は、例えば、特開昭６３−
３１３０１８号公報、特開平１−２５０７２５号公報か
ら公知である。

【０００３】フルイディック流量計は、流路の入口側に
噴出ノズルが設けられ、この噴出ノズルから流路に流体
を噴出すると、コアンダ効果によって噴出流体は、例え
ば右側の側壁に沿って流れる。この右側の側壁に流れた
流体の一部は帰還流体となり、この帰還流体の流体エネ
ルギが噴出流体に付与され、噴出流体が左側の側壁に沿
って流れるようになり、今度は左側の側壁に流れた流体
の一部が帰還流体となり、この帰還流体の流体エネルギ
が噴出流体に付与され、噴出流体が再び右側の側壁に沿
って流れるようになる。

【０００４】つまり、噴出ノズルから流路内に噴出され
る流体の振動現象によって交番圧力波が生じる。この交
番圧力波を圧電膜センサによって検出し、この周波数か
ら流量を算出して流体の流量を検出している。

【０００５】ところで、従来のフルイディック流量計
は、図２および図３に示すように構成されている。すな
わち、１１はケースである。このケース１１は矩形箱状
のケース本体１２と、このケース本体１２の開口部を閉
塞する蓋体１３とから構成されている。

【０００６】ケース本体１２の下部にはガス流入口体１
４とガス流出口体１５が並設され、ケース１１の内部に
は後述するフルイディック素子１７および遮断弁１８が
設置されている。

【０００７】前記フルイディック素子１７について説明
すると、２３はダイキャスト等によって形成された流路
本体であり、この流路本体２３の開口部をパッキング２
４を介して蓋体２５によって閉塞することにより、流路
２６が構成されている。

【０００８】この流路２６は隔壁２７によって上下に区
画され、上流側流路２８は前記ガス流入口体１４に連通
し、下流側流路２９は前記ガス流出口体１５に連通して
いる。上流側流路２８の途中には流路本体２３と一体も
しくは別体の仕切り壁２２が設けられ、上流側流路２８
の途中を仕切っている。

【０００９】この仕切り壁２２には弁座３０が設けら
れ、この弁座３０には流路本体２３に固定された前記遮
断弁１８の弁体３１が対向している。すなわち、圧力ス
イッチ、感震器等（図示しない）が異常を感知したと
き、遮断弁１８に遮断信号が入力され、遮断弁１８が作
動して弁体３１が弁座３０に押し付けられて上流側流路
２８を遮断することができるように構成されている。

【００１０】流路本体２３の隔壁２７には噴出ノズル３
２が設けられている。この噴出ノズル３２は流路本体２
３の奥行き方向全体に亘って開口するスリット状で、そ
の長手方向の開口両側縁には上流側流路２８に突出する
突出部３２ａ，３２ｂを有し、ノズル通路長を延長させ
ている。

【００１１】この噴出ノズル３２に対向する下流側流路
２９には流体の流動方向切換安定化を図るための第１の
ターゲット３３が設けられている。この第１のターゲッ
ト３３を挟んで両側には側壁３４ａ，３４ｂが対称的に
設けられている。

【００１２】さらに、前記第１のターゲット３３より下
流側に位置する中央部には第２のターゲット３５が設け
られ、さらに下流側には下流側流路２９の幅方向に延長
するリターン壁３６が設けられている。そして、前記側
壁３４ａ，３４ｂの外側に帰還流路３７ａ，３７ｂが形
成され、リターン壁３６の両端外側に排出通路３８ａ，
３８ｂが設けられている。

【００１３】したがって、前記噴出ノズル３２から下流
側流路２９に向かって流体が噴出されると、コアンダ効
果によって噴出流体は、例えば右側の側壁３４ａの内側
に沿って流れる。

【００１４】この右側の側壁３４ａに流れた流体の大部
分は排出通路３８ａに向かうが、一部は帰還流体とな
り、帰還通路３７ａに向かう。この帰還流体の流体エネ
ルギが噴出流体に付与され、噴出流体が左側の側壁３４
ｂの内側に沿って流れるようになり、今度は左側の側壁
３４ｂに流れた流体の一部が帰還流体となり、この帰還
流体の流体エネルギが噴出流体に付与され、噴出流体が
再び右側の側壁３４ａの内側に沿って流れるようにな
る。つまり、噴出ノズル３２から下流側流路２９内に噴
出される流体の振動現象によって交番圧力波が生じるよ
うに構成されている。

【００１５】さらに、前記噴出ノズル３２に対応する前
記流路本体２３の側面にはフローセンサ４０および圧電
膜センサ４１が設けられている。フローセンサ４０は、
センサ本体４２と、発熱部および感温部からなる検出部
を備えたセンサチップ４３とからなり、センサ本体４２
を前記流路本体２３の側面に固定し、センサチップ４３
を噴出ノズル３２に臨ませている。

【００１６】すなわち、フローセンサ４０は、微小流量
域の計測を行うために、流路が狭められて流速が最も速
くなる位置に設置されている。また、前記圧電膜センサ
４１は大流量域の計測を行うためのもので、センサ本体
４４と、圧力波導入部４５とからなり、センサ本体４４
を前記流路本体２３の側面に固定し、圧力波導入部４５
を噴出ノズル３２の出口近傍で、振動現象によって生じ
る交番圧力波の生じる位置に設置している。

【００１７】ところで、前述のように構成されたフルイ
ディック流量計は、ガスの需要量に応じて適した機種が
使用できるように、大容量流量計から小容量流量計まで
複数の機種があるが、基本的構成は大容量流量計であっ
ても小容量流量計であっても同じである。

【００１８】しかし、小容量流量計にあっては、当然の
ことながら流路幅は、大容量流量計に比較して狭く構成
されている。したがって、仕切り壁２２に設けられた弁
座３０の口径も小径とし、小型の遮断弁１８を組込んで
いる。ところが、流量計の容量に応じた大小異なる専用
の遮断弁１８を組込むと、遮断弁１８を複数種類用意す
る必要があり、遮断弁１８の機種毎の生産台数が少なく
なり、コストアップとなるとともに、複数種類の遮断弁
１８の管理面でも不利である。そこで、遮断弁１８を大
容量流量計用に統一し、小容量流量計においても大容量
流量計用の遮断弁１８を組込むことが実施されている。

【００１９】図４および図５は、図２の断面線（Ａ−Ｂ
一Ｃ−Ｄ）に沿って断面した流路本体２３の横断平面図
であり、図４は大容量流量計、図５は小容量流量計であ
る。大容量流量計は、流路２６の流路幅が広く、弁座３
０を有した仕切り壁２２から流体の下流側に向かって同
一幅であり、流路２６の一側を閉塞する覆い板４６も平
板状の１枚板となる。

【００２０】しかし、小容量流量計は、弁座３０を有し
た仕切り壁２２の幅に対して流路２６の流路幅は極端に
狭くなり、流路２６に段差部４７ができる。したがっ
て、仕切り壁２２よりガス流入口体１４側は覆い板４８
ａによって閉塞し、流路２６側は覆い板４８ｂによって
閉塞している。さらに、弁座３０で囲まれる流通路３０
ａの出口側を流路２６の流路幅に合せて小径に形成して
いる。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前述のよう
に、小容量流量計の場合、仕切り壁２２側は覆い板４８
ａによって閉塞し、流路２６側は覆い板４８ｂによって
閉塞したとしても、弁座３０を有した仕切り壁２２に対
して流路２６の流路幅は極端に狭くなり、流路２６に大
きな段差部４７ができ、流量計の器差性能に悪影響を及
ぼすという問題がある。

【００２２】この発明は、前記事情に着目してなされた
もので、その目的とするところは、大容量流量計であっ
ても、小容量流量計であっても、遮断弁を大容量流量計
用に統一して組込んでも器差性能に影響を及ぼすことが
なく、同一機種の遮断弁を大量生産でき、組立作業の統
一化が図られ、大幅なコストダウンを図ることができる
フルイディック流量計を提供することにある。

【００２３】

【課題を解決するための手段及び作用】この発明は、前
記目的を達成するために、流路を構成する流路本体に隔
壁を設けて上流側流路と下流側流路とに区画し、大容量
流量計においては前記隔壁を広幅に、小容量流量計にお
いては前記隔壁を狭幅に形成し、流路の幅方向一側を前
記流路本体によって閉塞し、他側を覆い板によって閉塞
して容量に応じた流路幅に構成するとともに、前記上流
側流路の仕切り壁に設けた弁座とこの弁座に対して接離
自在で上流側流路を開閉する弁体とからなる遮断弁を構
成し、前記隔壁に上流側流路の流体を下流側流路に噴出
する噴出ノズルを設けるとともに、下流側流路内にフル
イディック素子を設けたフルイディック流量計におい
て、前記遮断弁を大容量流量計用遮断弁に統一し、小容
量流量計においては前記覆い板を、弁座を有した仕切り
壁側から流路の下流側に向かって流路幅を漸次狭めるよ
うに円弧状に形成したことにある。

【００２４】したがって、ガス流入口体から流路本体に
流入した流体は、弁座で囲まれる流通路を通過し、覆い
板の円弧状の曲面に沿って仕切り壁側から下流側に向か
ってスムーズに流れる。

【００２５】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面に基づいて
説明するが、従来と同一構成部分は同一番号を付して説
明を省略する。図１は小容量流量計であり、図２の断面
線（Ａ−Ｂ一Ｃ−Ｄ）に沿って断面した流路本体２３の
横断平面図であり、弁座３０を有した仕切り壁２２は流
路本体２３と一体に形成されている。流路本体２３と一
体に形成された隔壁２７は狭幅に形成されており、流路
２６の幅方向一側は流路本体２３によって閉塞され、他
側は１枚の覆い板５０によって閉塞されている。

【００２６】この覆い板５０は鋼板の深絞り加工または
アルミダイキャストによって形成されており、一端部に
は弁座３０を有した仕切り壁２２よりガス流入口体１４
側を覆う平坦部５０ａが、中間部には仕切り壁２２より
流路２６の下流側（噴出ノズル３２側）に向かって流路
幅を漸次狭めるように円弧状に形成した曲面部５０ｂ
が、さらに他端部には流路本体２３の端縁部に沿って直
角に折曲された折曲部５０ｃが設けられている。

【００２７】そして、この覆い板５０は複数本の取付け
ねじ５１によって流路本体２３に固定されており、覆い
板５０の中間部の外側面とケース本体１２の内側面との
間には覆い板５０を流路２６側に曲成した曲面部５０ｂ
によって空間部５２が形成されている。

【００２８】したがって、仕切り壁２２の幅に対して流
路２６の流路幅は極端に狭くなっても、流路２６に段差
部ができることはなく、流路幅を滑らかに変化させるこ
とができ、段差によって生じていた器差性能への悪影響
を解消することができる。

【００２９】このように構成されたフルイディック流量
計によれば、仕切り壁２２に設ける弁座３０およびこの
弁座３０によって囲まれる流通路３０ａの口径を、大容
量流量計と同一に形成することができ、流通路３０ａを
開閉する遮断弁１８を大容量流量計用遮断弁をそのまま
組込むことができ、大容量流量計、小容量流量計に限ら
ず、大容量流量計用遮断弁に統一することができる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、小容量流量計においては、弁座を有した仕切り壁側
から流路の下流側に向かって流路幅を漸次狭めるように
円弧状に形成した覆い板によって流路壁を形成すること
によって、器差性能に影響を及ぼすことがなく性能の向
上が図れるという効果がある。

【００３１】さらに、大容量流量計であっても、小容量
流量計であっても、遮断弁を大容量流量計用に統一して
組込むことが可能となる。したがって、同一機種の遮断
弁を大量生産でき、組立作業の統一化が図られ、大幅な
コストダウンを図ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係わるフルイディック流
量計の要部を示す横断平面図。

【図２】従来のフルイディック流量計の一部切欠した正
面図。

【図３】従来のフルイディック流量計の一部切欠した側
面図。

【図４】従来の大容量フルイディック流量計の横断平面
図。

【図５】従来の小容量フルイディック流量計の横断平面
図。

【符号の説明】

１７…フルイディック素子、１８…遮断弁、２２…仕切
り壁、２３…流路本体、２６…流路、２７…隔壁、２８
…上流側流路、２９…下流側流路、３０…弁座、３１…
弁体、３２…噴出ノズル、５０…覆い板。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 秋田谷 勇 東京都板橋区志村１丁目２番３号 株式会 社金門製作所内 (72)発明者 大池 英行 東京都板橋区志村１丁目２番３号 株式会 社金門製作所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流路を構成する流路本体に隔壁を設けて
   上流側流路と下流側流路とに区画し、大容量流量計にお
   いては前記隔壁を広幅に、小容量流量計においては前記
   隔壁を狭幅に形成し、流路の幅方向一側を前記流路本体
   によって閉塞し、他側を覆い板によって閉塞して容量に
   応じた流路幅に構成するとともに、前記上流側流路の仕
   切り壁に設けた弁座とこの弁座に対して接離自在で上流
   側流路を開閉する弁体とからなる遮断弁を構成し、前記
   隔壁に上流側流路の流体を下流側流路に噴出する噴出ノ
   ズルを設けるとともに、下流側流路内にフルイディック
   素子を設けたフルイディック流量計において、 前記遮断弁を大容量流量計用遮断弁に統一し、小容量流
   量計においては前記覆い板を、弁座を有した仕切り壁側
   から流路の下流側に向かって流路幅を漸次狭めるように
   円弧状に形成したことを特徴とするフルイディック流量
   計。