JPH0674925U - フルイディック流量計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構成を複雑化することなしに微少流量を高精
度で計測する。 【構成】 フルイディック素子９に仕切り壁２３を形成
してノズル孔１０を第１流路２０と第２流路２１とに仕
切り、前記第１流路２０の開口１９には整流器１７を設
け、大流量計測時には前記整流器１７を介して第１流路
２０を流れるガスおよび第２流路２１を流れるガスを圧
電膜センサ１５によって検出し、また小流量計測時には
第２流路２１を流れるガスを熱線式流速センサ２４によ
って計測する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、フルイディック素子を流れるガスの交番圧力変化を検出してガス流 量を計量するフルイディック流量計に関する。

【０００２】

【従来の技術】

典型的な先行技術は、たとえば本件出願人によって提案された特願平３−２０ ７０１５に開示されている。この先行技術では、フルイディック素子のノズル孔 の１／２〜１／２００程度の断面積を有する狭小流路を設け、この狭小流路を流 れるガスの流速を検出して、最大使用流量の１／３００〜１／４００００程度の 微少流量を計測するように構成されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

このような先行技術では、ガスの流路内に微少流量検出用の狭小流路を設ける と、大流量測定時の圧力損失が増加してしまい、各種ガスメータ毎に規定されて いる最大流量の圧力損失が許容値を大きく逸脱してしまい、特に（財）日本ガス 機器検査協会の検査規定で定められる家屋内の内管漏洩を検知するためには、３ リットル／時などの微少流量を許容値内の圧力損失で正確に計量し得る能力を備 えなければならない。小形のガスメータでは、最大使用流量が小さいので、フル イディック素子やそのノズル孔の流路断面積を小さくすることが可能であり、最 大使用流量計測時の圧力損失を許容値以下としながらノズル孔に臨む流速検出器 によって微少流量を検出することが可能であるけれども、大型のガスメータでは 、前記ノズル孔の流路断面積が大きいために流速が低下し、流速検出器によって 微少流量が検出できないという問題がある。

【０００４】 したがって本考案の目的は、フルイディック素子を大きく改造することなしに 最大使用流量計測時の圧力損失を許容値以下に抑え、微少流量を高精度で検出す ることができるフルイディック流量計を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は、フルイディック素子に形成されるノズル孔を通過したガスの交番圧 力変化を検出する圧力検出器と、前記ノズル孔をガスの流過方向上流側で覆う整 流器と、前記ノズル孔に臨んで設けられる流速検出器とを有し、圧力検出器およ び流速検出器からの各出力に基づいてガス流量を計測するフルイディック流量計 において、 前記ノズル孔から整流器にわたって仕切り壁を設け、前記ノズル孔を、前記圧 力検出器が臨みかつ前記整流器によってガスの流過方向上流側の開口が塞がれる 第１流路と、前記流速検出器が臨む第２流路とに仕切ることを特徴とするフルイ ディック流量計である。

【０００６】

【作用】

本考案に従えば、フルイディック素子のノズル孔のガスの流過方向上流側の開 口を覆って整流器が設けられ、この整流器と前記ノズル孔とにわたって仕切り壁 が設けられる。この仕切り壁によって、前記ノズル孔はガスの流過方向上流側の 開口が前記整流器によって塞がれた第１流路と、前記ガスの流過方向上流側に開 口する第２流路とに仕切られる。ノズル孔出口には圧力検出器が設けられ、また 第２流路には流速検出器が設けられる。大流量計測時には、ガスはノズル孔内の 第１流路および第２流路に流れ込み、圧力検出器によってその交番圧力変化が検 出されてガス流量が計測される。また、小流量計測時には、ガスの粘性が小流量 になるほど高くなるため、前記整流器を通過するガスの流量は少なくなり、第２ 流路へ導かれて前記流速検出器によってガスの流速が検出され、ガス流量が計測 される。このようにしてガスの流れを第１または第２流路に導いて圧力損失を少 なくし、構成を複雑化することなしに高精度で小流路で流れるガス流量を計測す ることができる。

【０００７】

【実施例】

図１は、本考案の一実施例のフルイディック流量計１を示す正面図であり、図 ２は図１に示されるフルイディック流量計１の背面図であり、図３は図１の切断 面線ＩＩＩ−ＩＩＩから見た断面図である。ケーシング３の入口４に供給された ガスは、室５および弁孔６を経て整流空間７へ至り、計量空間８に装着されたフ ルイディック素子９のノズル孔１０を通過して、仮想線１１，１３で示されるよ うにコアンダ効果によって左右へ振動を生じ、その交番圧力変化が２つの検出孔 １４ａ，１４ｂを介して圧力検出器である圧電膜センサ１５によって検出された 後、出口１６から排出されて、図示しないガス消費機器へ供給される。

【０００８】 前記ノズル孔１０のガスの流過方向Ａ上流側には、たとえば３０メッシュの金 属網から成る第１整流器１７が設けられ、この第１整流器１７よりもさらに流過 方向Ａ上流側には第２整流器１８が設けられる。前記フルイディック素子９には 、ノズル孔１０の流過方向Ａ上流側に臨む開口１９と第１整流器１７とにわたっ て、前記ノズル孔１０を第１流路２０と第２流路２１とに仕切る仕切り壁２３が 設けられる。このようにして形成される第２流路２１に臨んで、前記ケーシング ３の背面には流速検出器である熱線式流速センサ２４のヘッド２５が臨んで露出 している。大流量計測時には、前記圧電膜センサ１５によって第１流路２０およ び第２流路２１を流れるガス流量が計測され、また小流量計測時には前記熱線式 流速センサ２４によって第２流路２１を流れるガス流量が計測される。

【０００９】 図４は図３の仕切り壁２３付近の拡大断面図であり、図５は第１整流器１７付 近を拡大して示す正面図であり、図６は図５の切断面線ＶＩ−ＶＩから見た拡大 断面図であり、図７は仕切り壁２３とフルイディック素子９との取付状態を示す 斜視図である。前記仕切り壁２３は、厚みがΔｔ＝０．３〜０．５ｍｍ程度に選 ばれ、圧力損失を可及的に少なくするためにガスの流過方向Ａ上流側に臨む先端 部２６の形状は、図８に示されるように円弧状とされ、あるいは図９に示される ように楔状とされ、ケーシング３の壁面２７と間隔ΔＬをあけて第２流路２１を 形成し、第１流路２０は前述したように第１整流器１７によって覆われている。 このような第１整流器１７は、一種の抵抗体であって、ガスの粘性は小流量にな るにつれて高くなることから、流量が少なくなるほどガスは第１整流器１７を通 りにくくなり、第２流路２１を流れようとする。そこで、本件考案者は前記間隔 ΔＬを表１に示されるようにΔＬ＝Ｌ，２，４，６，１０ｍｍにそれぞれ設定し て、前記間隔ΔＬ＝Ｌとしたときの熱線式流速センサ２４の検出感度を１として 、残余の間隔ΔＬ＝２，４，６，１０ｍｍにそれぞれ対応する検出感度を流路パ ルス数の比から求め、計量法上の公差内でより変化の少ない器差特性を示す場合 を「良」とし、前記公差内であっても器差特性がやや大きい場合を「やや良」と し、前記公差を超えた場合を「不良」として示している。この実験においては、 ノズル孔１０の深さＬは３２ｍｍであり、その幅Ｗは４ｍｍである。この場合、 第２流路２１の間隔ΔＬが０〜６ｍｍ程度である場合には器差が少ないことが確 認されている。

【００１０】

【表１】

【００１１】 このような実験からも明らかなように、器差が少なく、したがってこのような 第２流路２１を設けることによって小流量であっても正確にその流量を計量する ことが可能であることが確かめられている。

【００１２】 本考案の他の実施例として、図１０に示されるように、仕切り壁２３とノズル 孔形成部分２８とが一体的に形成された合成樹脂製の第１流路構成部材２９を、 アルミニウムによってダイキャスト成形されたフルイディック素子部分または樹 脂成形されたフルイディック素子部分３０に嵌込むような構成であっもよい。

【００１３】

【考案の効果】

以上のように本考案によれば、フルイディック検出素子のノズル孔に仕切り壁 を設けて第１流路と第２流路とに仕切るようにしたので、大流量計測時には整流 器を介して第１流路および第２流路を流れるガスを圧力検出器によって検出して ガス流量を求め、小流量計測時には第２流路を流れるガスを流速検出器によって 検出してガス流量を求めることができ、これによってガスの漏洩を検出し得る程 度の流量、たとえば３リットル／時程度の微少流量を高精度で検出することが可 能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例のフルイディック流量計１を
示す正面図である。

【図２】図１に示されるフルイディック流量計１の背面
図である。

【図３】図１の切断面線ＩＩＩ−ＩＩＩから見た断面図
である。

【図４】図３の仕切り壁２３付近の拡大断面図である。

【図５】第１整流器１７付近を拡大して示す正面図であ
る。

【図６】図５の切断面線ＶＩ−ＶＩから見た拡大断面図
である。

【図７】図１〜図６に示される実施例の仕切り壁２３と
フルイディック素子９との取付状態を示す斜視図であ
る。

【図８】仕切り壁２３の先端部２６付近の拡大断面図で
ある。

【図９】本考案の他の実施例の仕切り壁２３の先端部２
６付近の拡大断面図である。

【図１０】本考案のさらに他の実施例の第１流路構成部
材２９とフルイディック素子部分３０とを示す分解斜視
図である。

【符号の説明】

１ フルイディック流量計 ３ ケーシング ９ フルイディック素子 １０ ノズル孔 １５ 圧電膜センサ １７ 第１整流器 １９ 開口 ２０ 第１流路 ２１ 第２流路 ２３ 仕切り壁 ２４ 熱線式流速センサ

フロントページの続き (72)考案者 友田 馨一 大阪府東大阪市西岩田４丁目７番31号 株 式会社金門製作所関西研究所内 (72)考案者 齋藤 佳彦 大阪府東大阪市西岩田４丁目７番31号 株 式会社金門製作所関西研究所内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 フルイディック素子に形成されるノズル
   孔を通過したガスの交番圧力変化を検出する圧力検出器
   と、前記ノズル孔をガスの流過方向上流側で覆う整流器
   と、前記ノズル孔に臨んで設けられる流速検出器とを有
   し、圧力検出器および流速検出器からの各出力に基づい
   てガス流量を計量するフルイディック流量計において、 前記ノズル孔から整流器にわたって仕切り壁を設け、前
   記ノズル孔を、前記圧力検出器が臨みかつ前記整流器に
   よってガスの流過方向上流側の開口が塞がれる第１流路
   と、前記流速検出器が臨む第２流路とに仕切ることを特
   徴とするフルイディック流量計。