JPS589025A

JPS589025A - 流量計

Info

Publication number: JPS589025A
Application number: JP57059820A
Authority: JP
Inventors: グレン・ブランド
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-04-16
Filing date: 1982-04-12
Publication date: 1983-01-19
Also published as: DE3213702A1; CA1167283A; GB2097133B; IT8248226A0; IT1147683B; US4393723A; GB2097133A; FR2504259A1

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】本発明は流量計、特にケーシング内で測定すべき流体の
流れ方向に逆って弾発された物体の比例的な移動量全測
定する流量計に関する。

この形式の簡単かつ安価な流量計は、ケーシング内で中
央に支持された圧縮ばねによって流れに逆らって保持さ
れた弾丸状物体を備えている。この物体が下流へ偏位す
る世が測定されてケーシングの窓又は長細い透明パイプ
全通して読取られる。この装置はほぼ満足に作動するが
、精度金高めるにはさらにばねの精度が要求され５時に
よっては、スペースを考慮しなければならない場合には
実用的でない。その上、ばねを適正にするためにはその
費用もばねの長さに応じて増大するので、固有の経済性
も損なわれる。

米国特許第４，０４１，８９１号に開示されたようなこ
の種のさらに複雑な流量計は、トーションばねによって
流れの方向に逆らって弾発されたプロペラを備えている
。しがし、この装置では、ばねが流体の流れるケーシン
グの外部に配置されており、従ってこのばね及び表示室
を濡さないような特別な措置が必要であるとともに、シ
ール部材、ギヤ及び種々の運動する部品等の補助的な構
成部ｉを要する。

プロペラを備え、このプロペラの回転速度が測定される
ような別の流量計では読取りのために窓又は細長い透明
なパイプよりも複雑な構造が必要である。この種の構造
では流体をその流れの一般経路から偏向させる必要があ
シ、それゆえプロペラはこの一般経路に対して垂直に配
置され、このようにするためにウオームギヤが使用され
、プロペラに設けた強磁性部材によって非誘導的なケー
シングを通して伝達された電気的なパルスがカウントさ
れる。この種の流量計は制限されたスペース内では比較
的正確であるが、複雑な装置を必要とするために製作費
及び保守の費用が高い。

本発明の目的は改良された流量計を提供することにある
ｇ別の目的は機械的な運動部品の点数を少なくし、しかも
精度が比較的高いような流量計全提供することにある。

本発明の別の目的は、所要スペースがわずかで、しかも
精度が比較的高い流量計を提供することにある。

うさらに別の目的は、弾発するばね及び流量表示器のた
めの仕切られた乾いた室又は高価な電気的な読取装置を
必要とし々い流量計を提供することにある。

さらに別の目的は仕切られた乾いた表示室を設ける付加
的な側方のスペースを必要としない流量計を提供するこ
とにある。

これらの目的を達成する本発明の要旨は入口端部と出口
端部とを備えたケーシングの内部に固定した支持体に、
ケーシングを通って流れる流体量に応じて運動するよう
に取付けられた部材と、流体の流れに逆って前記部材を
弾発する部材と、流体量に応じて運動する前記部材の偏
位を測定する部材とが設けられていることにある。本発
明の実施例によれば、タービンの角偏位量が３６０度以
上であり、これによって、ケーシングの長さを比較的わ
ずかに増大するだけで精度が著しく高くなる。この種の
別の１実施例ではタービンの軸方向運動並びに回転運動
はタービンと支持体との間に圧縮ばねを設けることによ
って得られる。流量が増大すると、タービンは軸方向並
びに周方向で偏位し、つる巻線状のスケールで角３６０
度以上の測定が可能である。トーションばねｔ使用しな
い別の１実施例では、タービンのろる巻線状の偏位のた
めにタービンに設けたねじ出孔と協する、軸に設けた長
ピツチのねじ山と組合、、わ、された圧縮ばねが使用さ
れる。

次に図示の実施例につき本発明を具体的に訳。

明する。

図面において同一符号は全体を通じて同−又は類似部品
を示す。第１図において流量計を符号１０で示し、その
主要部品はケーシングユニツ）２０内に収容されている
。ケーシングユニット２ｏは入口端部２２と出口端部２
３と全備えた透明な円筒状のチューブ２１と、このチュ
ーブ２１の両端にねじはめられた２つの同形のゼルト頭
状のフィッティング２４と、各フィッティング２４と一
緒に使用される２つの同形のシールリング２６とから成
る。第２図から最もよく判るように、フィッティング２
４はほぼ中空円筒形であり、その縦断面はＬ字形であり
、このＬの字の水平な脚に相当するゼルト頭状の外側突
出部２７はレシチによってねじ回わされるのに役立つ。

Ｌの字の鉛直な脚に相当する中空円筒壁には、外側突出
部２７から遠い側に雄ねじ山２８が設けら５れており、
この雄ねじ山２８はチューブ２１の各端部に鰻けた雌ね
じ山と協働する。外側突出部２７の中央に設けられた雌
ねじ山２５は上流側及び下流側の流体導管の接続のため
に役立てられる。外側突出部２７と雄ねじ山２８との間
には圧縮性のシールリング２６を位置させるためのシー
ルリング保持スペース２９が設けられている。ゼルト頭
状のフィッティング２４によって流量計１０は流体を通
すパイプのスタンダード区分内で、そのセクションを適
当に長手方向で移動させかつ導管の自由端を適度にねじ
回すことによって調節可能に取付けられる。

ケーシングユニツ）２０内にはこれに対して同軸的に、
円ｉ形のスケール３１が配置されており、このスケール
３１は、チューブ２１０面に設けたヘアラインマーク１
５と協働して流量を読取るための数字記号３２を備えて
いる。本流量計の著しい特徴は、この流量計を流れる流
体に直線的に比例する記号がスケール３１の周方向に印
されており、これによってこの円筒形のスケールの全周
が流量の表示に役立てられることにある。流量の変化に
関連してこのスケτル３１全回転せしめる手段を以下に
説明する。

特に第２図から判るように、チューブ２１内に支持ベー
ス３３が設けられている。この支持ベース３３は本実施
例ではチューブ２１の出口端部２３の近くでチューブ２
１の内壁に公知形式で固定又は一体に形成された三脚ス
パイダから成る。この支持ペース３３は、上流側に円筒
形の中央の軸支持孔３４を備えており、この軸支持孔３
４はケーシングユニット２０と同軸的に位置している（
特に第３図参照）。この軸支持孔３４内に軸３６が不動
に支持されている。

軸３６を支持ペース３３と一体に成形することもできる
。この構成の選択は機能を考慮して行なわれる。

第２図から判るごうに、軸３６には２つのＯリング３７
が相互間隔をおいて配置されており、これによって、流
れに相応してタービンユニット３０が回転できるよりに
最小摩擦面が得られる。タービンユニット３０はノ１ブ
３８、羽根３９及びすでに述べた円筒形のスケール３１
から成る。ハブ３８は軸線に合致した外部の円筒部分４
１ｔ−備えており、この円筒部分４１は同軸的な円筒状
の孔４２を備えており、この孔ヰ２は軸３６の上流側の
端部を受容してそのＱ　ＩＪング３７を支承する。円筒
部分４１はその下流側の端部のネック４５のスロット３
５によってトーションばね４＋の中央端部４３に固定さ
れる。ハブ３８の内側の延長部４６はタービンユニット
３０内に位置しており、この延長部４６には半径方向外
向きに延びる０羽根３９が等しい角度で固定されており
、この延長部４６の内部にも前述の円筒状の孔４２が延
在している。軸３６は孔４２の端部に接するまでこの孔
４２内に挿入され、これによって、流体圧によるハブ３
８の動きが支持ペース３３によって阻止される。この構
成は特に第３図から明らかである。

第３図によれば孔４２の長さは、支持ペース３３から上
流側へ突出している軸部分の長さプラス球４７・の直径
に比してわずかに少ない。さらに第３図からよく判るよ
うに、流量計の精度Ｑ障害となる摩擦は２つのＯリング
３７と１つ０球４７とを使用することによって最小にと
どめられている。Ｏリング３７はテフロン又は類似の表
面を備えている。ハブ３８は上流へ羽根３９及びスケー
ル３１ｔ−越えて突出している個所に、渦を−減しター
ビン−ニット３０ｔ−軸３６に対してバランスするため
の弾丸状の端部を備えている。円筒状のスケール３１は
ケーシングユニット２０、軸３６及びノ１ブ３８と同軸
的に位置しかつその内壁によって各羽根３９の半径方向
外端に結合されている。

タービンユニット３０とケージングユニット２０のチュ
ーブ２１の内壁とは、トーションばね４４の外側端部４
８及び支持ペース３３０１つの脚から上流へ突°市した
支柱４９を介して互いに結合されている。チューブ２１
への結合は必ずしも支持ペース３３によらなくてもよい
。

本実施例では羽根３゛９は、流体の流れによってタービ
ンユニット３０が時計回υに回転するように形成されて
おり、かつトーションばね４４は逆時計回りにタービン
ユニッ）３Ｃ１−弾発するように配置されている。

第４図に示す第２実施例では流量計を符号１０＆で示し
・第１実施例と同様部品は同じ符号にａを付して示す。

ケーシングユニット２０ａは第１実施例に比して長い透
明なチューブ２１＆を有している。

それゆえ、チューブ２１ａとハブ３８＆との長すノ比は
第１実施例のチューブ２１とハブ３δとの比に比して大
きくなっている。支持ペース３３＆はチューブ２１＆の
出口端部２３１Ｌから、第１実施例と同じ間隔だけ離れ
て位置しており、それゆえ、ハブ３ａ＆の下流側にハブ
３８ａの軸３６ａに沿った運動のためのスペースが形成
されている。

この実施例では、流量が零の場合、タービンユニツ）３
０＆はケーシングユニット２ｏａの入口端部２２＆に対
して、第１実施例でと同じ関係で位置する。この実施例
では圧縮ばね５１として形成された付加的、な部材が孔
４２＆内（、それも球４７＆と孔！２ａの上流側の端部
との間に配置されている。この圧縮ばね５１は。

タービンユニット３ｏａｉ角３６０度以上回転させる流
量では、チューブ２１＆上に設けたヘアラインマーク（
第１図の符号１５参照）に関連してスケール３１ａ上の
つる巻線に沿って設けた数字記号を軸方向で十分離して
位置させることができる程度にハブ３８ａを下流へ運動
させることができる強さで設計されている。

ハブ３８１Ｌの下流へ突出した円筒部分４１＆は、すで
に述べたように支持ペース３３＆から遠く離れているた
めに、支柱は第１実施例の支柱４９に比して長くなけれ
ばならない。ハブ３０＆’に軸方向で下流へ運動させる
ためには、トーションばね４４Ｊ１’は若干下流へ向か
ってたわまなければならない。このたわみによって、ト
ーションばね４４ａは、大きな流量によって生じるター
ビンユニット３０ａの下流方向への運動に逆らう圧縮ば
ね５１の弾発力？助成する。

角３６０度以上のタービンユニットの回転運動は、圧縮
ばね５１のない構成でもスケール２１ａ上の数字記号金
つる巻線に沿って配置することによって測定される。そ
の場合には、透明なチューブ２１及び支柱４９の長さを
変更し・タービンユニツ）３０の下流方向への軸方向運
動をトーションばね４４のたわみによってのみ生せしめ
る。さらに別の実施例では、ｓ４帯から成るトーション
ばね４４の代りに、平帯から成るへりカルトーションば
ね又は円錐形トーションばねを、その大寸法全下流に向
けてノ１ブに配置することもできる。このようなへりカ
ルトーションばねは第１図に示す第２実施例でも、支柱
４９ａの長さを調節すれば使用することができる。

第５図に示す実施例では、流量計を符号１０ｂで示し、
これまで説明した実施例と異なる点について以下に説明
する。

ハブ３８ｂに設けた孔４２ｂには、円筒形のスケール３
１１）上につる巻線状に配置した数字記号３２ｂのつる
巻線のピッチに等しいピツス。

の雌ねじが設けられている。軸３６ｂには孔ヰ２ｂの雌
ねじと螺合する雄ねじが設けられている。′この軸３６
ｂは流量零から最も多量の流量までタービンユニツ）３
０ｂ’ｔ−軸方向に適度に運動させるに十分な長さを有
している。さらにこの実施例では、圧縮ばね５１ｂが軸
３６ｂｔ−取囲んで配置されておりかつその下流側の端
部で、、支持ペース３３ｂに設けた保持カラー５２によ
って、かつ上流側の端部でハブ３８ｂの下流側の端部に
孔４２ｂ’に取囲むように形成された保持カラー５３に
よって、それぞれ支持されている。タービンユニット３
０ｂの羽根３９ｂハ、タービンユニット３０ｂの慣性を
克服するために、軸３６ｂの雄ねじに相応したピッチを
有している。タービンユニット３０ｂと軸３６ｂとを螺
合させかつこれと圧縮ばね５１ｂとを組合わせたことに
よって、角３６０°　以上のタービンユニットの回転と
その軸方向運動と金主せしめる流量を検出しかつ測定、
することができる。要するに本実施例では軸３６ｂとタ
ービンユニツ）　３０ｂとの螺合による回転運動が得ら
れるとともに、タービンはその慣性と前記螺合運動に基
づく摩擦を克服する機能を備えている第４図及び第５図
に示す実施例は角３６０度以上にわたってつる巻線状の
スケールに沿って読取り可能である。

本発明は図示の実施例に限定されない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の出来上り斜視図、第２図
は第１図の分解斜視図、第３図は第１図の３−３線に沿
った断面図、第４図は本発明の第２実施例の縦断面図及
び第５図は本発明の第３実施例の縦断面図である。１０・・・流量計、１５・・・ヘアラインマーク、２０
・・・ケーシングユニット、２１・・・チューブ％２２
・・・入口端部、２３・・・出口端部、２４・・・フイ
ツヶイ７ヶ、２５−ｆｉｆ２゜、２６、−／二、１，７
グ、２７・・・外側突出部、２８・・・雄ねじ出、２９
・・・シールリング保持スペース、３０・・・ターヒＫ
。ユニット、３１・・・スケール、３２・・・数字記号、
３３・・・支持ペース、３４・・・軸支持孔、３５・・
・スロット、３６・・・軸、３７・・・０リング、３８
・・・ノ１ブ％３９・・・羽根、４１・・・円筒部分％
４２・・・孔、４３・・・中央端部、４４・・・トーシ
ョンばね、４５・・・ネック、４６・・・延長部、４７
・・・球、４８・・・外側端部、４９・・・支柱、５１
・・・圧縮ばね、５２゜５３・・・保持カラー。

Claims

【特許請求の範囲】１、　入口端部と出口端部とを備えたケーシングの内部
に固定した支持体に、ケーシングを通って流れる流体量
に応じて運動するように取付けられた部材と、流体の流
れに逆って前記部材を弾発する部材と、流体量に応じて
運動する前記部材の偏位を測定する部材とが設けられて
いることを特徴とする流量計。２、前記支持体が軸を有してお、す、流体量に応じて運
動する前記部材がこの軸に回転可能に取付けられたター
ビンから成り、このタービンが流量測定のために角３６
０Ｑ　はど角偏位可能である特許請求の範囲第１項記載
の流量計。３、　前記タービンが軸方向運動可能にも前記軸に取付
けられている特許請求の範囲第２項記載の流−置針。会、　前記弾発部材が前記タービンと支持体との間に間
挿された圧縮ばねから成る特許請求の範囲第９項記載の
流量計。５、　前記支持体が雄ねじ付専軸を備えており、流体量
に応じて運動する前記部材が、この雄ねじ付き軸のねじ
山に相応する雌ねじを備えた中央孔を有しておシ、流体
量に応じて運動する前記部材が流量測定のために角３６
０度以上角偏位可能である特許請求の範囲第１項記載の
流量計。６、　流体量に応じて運動する前記部材がタービンから
成る特許請求の範囲第５項記載の流量計。７、前記偏位量を測定する部材がケーシングの透明な部
分から成・る特許請求の範囲第１項乃至第６項のいずれ
か１項記載の流量計。８、　前記偏位量を測定する部材が、ケーシングの透明
な部分に設けたヘアラインマークを備えている特許請求
の範囲第６項記載の流量計９、　前記偏位量を測定する
部材がさらに止流量全表示するために前記流体量に応じ
て運動する部材に取付けた部材を備えている特許請求の
範囲第７項記載の流量計。１０、前記止流量全表示するための部材が、前記流体量
に応じて運動する部材に対して同軸的な円筒状のスケー
ルから成る特許請求の範囲第９項記載の流量計。１１、前記偏位量測定部材がさらに止流量を読取るため
に前記流体量に応じて運動する部材に取付けた部材を有
している特許請求の範囲第３項乃至第６項のいずれか１
項記載の流量計１２、前記止流量読取り部材が前記ター
ビンに対して同軸的なヘリカルスケールから成る特許請
求の範囲第１１項記載の流量計。１３、前記ケーシングが前記流体量に応じて運動する部
材に対して同軸的な円筒体から成る特許請求の範囲第２
項乃至第６項のいずれか１項記載の流量計。１４、前記弾発部材がトーションばねから成り、このト
ーションばねがその外周端で前記ケーシングの内部にか
つその中央端で前記タービンに結合されている特許請求
の範囲第２項又は第４項記載の流量計。