JPS5917365B2 - タ−ビンメ−タ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はタービンメータに係り、羽根車と下流側コーン
部材との間に設けた環状ノズルに該下流側コーン部材近
傍の流体を導入し、この導入した流体によつて羽根車と
下流側コーン部材との間に形成される空間部内に被測流
体に含まれる塵埃が侵入しないよう構成したタービンメ
ータを提供することを目的とする。

例えば都市ガス等の流体の流量を計測するタービンメー
タは、一般に管内上・下流側に一対のコーン部材を対向
配置し、周面に羽根を植設した羽根車を該コーン部材内
に設けた軸に取付け、該羽根車を該一対のコーン部材間
で回転させその回転数から該管内を流れる被測流体の流
量を計測する構成とされている。

しかるにこの種タービーメータは、羽根車と下流側コー
ン部材との間に隙間があるため、管内を流れる被測流体
の一部がこの隙間を通つてコーン部材内に侵入してしま
い、その結果、被測流体中の塵埃等が軸受部分に詰まつ
てしまつたり、或いは羽根車胴部に塵埃が付着したため
に器差特性が悪くなつたりすることがある等の欠点を有
してした。

このため上記タービンメータを用いる場合には従来その
上流側の配管中に目の細かいメッシュからなるストレー
ナを設ける必要があり、このストレーナに詰つたゴミ等
を定期的に取除く必要があるため、保守点検作業が非常
に面倒である等の欠点を有していた。本発明は上記欠点
を除去したものであり、以下図面とともにその一実施例
につき説明する。

第１図は本発明タービンメータの第１実施例の概略縦断
面図を示す。第１図中、タービンメータ１は互いに結合
分離可能な一対の管状部２ａ，２ｂからなる管２内にメ
ータ本体３を設け、このメータ本体３に支承した羽根車
４を例えば都市ガス等の被測流体によつて回転させ、こ
の羽根車４の回転数から被測流体の流量（流速）を計測
する構成とされている。

メータ本体３は、管状部２ａに保持される上流側コーン
部材５と、管状部２ｂに保持される下流側コーン部材６
とを外殼としている。下流側コーン部材６の前面開口部
には軸受保持用のハウジング７が固着されている。ハウ
ジング７には羽根車４の軸８両端部を支承する一対の軸
受９，１０と、このほかに回転伝達軸１１を支承する一
対の軸受１２，１３とが設けてある。

回転伝達軸１１にはウォームホィール（図示せず）が取
付けてあり、軸８に取付けたウォーム８ａがこのウォー
ムホィールに噛合している。ハウジング７の前面部には
カバープレート１４が取付けてあり、軸８はこのカバー
プレート１４を挿通してその外側に延出している。羽根
車４は、胴部４ａの外周に複数枚の羽根４ｂを夫々流れ
に対して所定角度捩つた状態で取付けて構成してある。

この羽根車４は、上流側コーン部材５と下流側コーン部
材６との間で回転するため、胴部４ａの外周周縁部とコ
ーン部材５，６との間には夫々隙間１５，１６を形成し
てある。羽根４ｂはメータ本体３の外殼と管２の内壁と
の間で画成される流路１７中に位置している。１８は、
下流側コーン部材６を挿通して設けた導入管で、本実施
例の場合下流側コーン部材６の下流側に滞留する流体の
静圧を羽根車４の胴部４ａと下流側コーン部材６との間
の空間部１９に設けられた環状ノズル２０内に導入する
。

導入管１８の導入側開口部には適宜粗さのメッシュから
なるフィルタ１８ａが設けてあり、導入管１８内へのゴ
ミの侵入を防止している。又、環状ノズル２０には、故
射方向に開口したスリット状の開口部２０ａが該環状ノ
ズル２０の外周面に形成され、該開口部２０ａは導入管
１８を介して環状ノズル２０内に導入された流体を前記
隙間１６の方に向けて吐出するよう、隙間１６に対向さ
せて設けられている。ここで、上流側から管２内に流入
した流体は上流側コーン部材５の前面部に衝突しその外
壁に沿つて流れ、流路１７中の羽根４ｂに衝突する。

その結果、羽根車４は羽根４ｂに衝突する流体によつて
回転され、その回転は軸８、ウォーム８ａ、ウォームホ
ィール、軸１１の順で伝達され、軸１１にカップリング
１１ａを介して連結された出力軸２１によつてメータ１
外部に取り出される。出力軸２１の回転は、適宜の減速
歯車機構等を介して流量指示部（図示せず）に伝達され
てそこに被測流体の流量として指示される。羽根車４の
羽根４ｂ部分を通過した流体は下流側コーン部材６の周
面に沿つて下流側に流れ、次第にその静圧を回復する。

このため、導入管１８の開口部近傍の流体の静圧は高い
。一方、羽根車４の羽根４ｂ近傍の流路１７は絞られて
いるので、そこを流れる流体の静圧は低い。従つて、導
入管１８の両端部の圧力は、フィルタ１８ａを設けた端
部の環状ノズル２０に接続した端部の方よりも大きく、
この端部間の圧力差によつて下流側コーン部材６の下流
側の流体が導入管１８内に導入される。こうして導入さ
れた流体は環状ノズル２０によつて放射方向、即ち隙間
１６の方に吐出され、隙間１６を介して流路１７内に流
出する。このように、隙間１６は導入管１８によつて導
入された流体によつて空間部１９の内側からシールされ
ることになり、流路１７内の被測流体が空間部１９内に
流入することはない。従つて、従来のタービンメータの
如く塵埃を多く含んだ流体が空間部１９内に流入し、そ
の結果軸受９にゴミ等が詰まつてしまうといつた不都合
を確実に防止することができる。尚軸受９，１０は下流
側コーン部材６内、即ち羽根車４の下流側にあるため上
流側隙間１５から侵入する塵埃によつては全く悪影響を
受けない。又、本実施例の場合、ハウジング７の前面部
にカバープレート１４を設けてあり、従つて羽根車４が
静止しているときに隙間１６を通つて空間部１９内に流
路１７内の塵埃を含んだ流体が流入しても、カバープレ
ート１４によつて軸受１０内或いはハウジング７内に塵
埃等が侵入するのを確実に防止することができる。

尚、上記実施例においては、隙間１６に対し下流側コー
ン部材６近傍の流体の静圧を導入する構成としたが、第
２図に示すタービンメータ２２の如く下流側コーン部材
６近傍の流体の総圧を導入する構成とすることもできる
。

本実施例の場合、導入管２３の導入側端部は管２内の流
れの方向に面して開口させてあり、流路１７を通過する
流体は動圧を伴なつて導入管２３内に流入する。このた
め隙間１６に吐出される流体の圧力を、前記静圧だけを
用いた場合に比較して動圧分だけ大とすることができる
。このように本実施例の場合隙間１６に吐出される流体
の圧力を大きくすることができるので隙間１６に対する
シール効果は大きい。

尚、上記両実施例においては、羽根車４の回転数を軸８
，１１，２１等によつて外部に機械的に取り出す構成と
したが、この種機械的な回転伝達機構を用いず、第３，
４図に示すタービンメータ３１，４１の如く、羽根車４
の回転を電気的に検出する構成とすることもできる。

タービンメータ３１，４１は、管２の壁部の羽根４ｂに
対向する部分に電磁ピックアップ３２，４２を埋設して
あり、この電磁ピックアップ３２，４２の前方を羽根４
ｂが横切るたびに生ずる電磁気的変化を検出してパルス
状の出力を得る構成としてある。又、上記各実施例にお
いて、被測流体としては都市ガスに限らず、他の気体で
もよく、さらには気体でなく油液等の液体でもよい。上
述の如く、本発明タービンメータは、羽根車を下流側コ
ーン部材内のみの軸受により支承し、下流側コーン部材
近傍の流体をフィルタ及び導入管を介して環状ノズルか
ら放射方向に吐出して直接的に下流側隙間から流出させ
るようにしているため、上記吐出流体はフィルタにより
塵埃が除去されもともと清浄である上に、放射方向へ下
流側隙間に直接的に吐出され、吐出流体中の僅な塵埃も
軸受方向に至ることなく、しかも吐出流体の圧力は羽根
車の羽根部分を通過した被測流体の圧力より大であり下
流側隙間を効果的にシールして塵埃の侵入を確実に阻止
しえ、更に上流側隙間は構成上軸受とは遮断されており
上流側隙間からの塵埃が軸受に至るおそれは全くない。

従つてこれらにより、軸受部分にゴミ等が詰まつてしま
つたり、或いは羽根車胴部（特に下流側）に塵埃が付着
して器差特性が悪くなる等の不都合を確実に防止するこ
とができる等の特長を有する。又、導入管は下流側コー
ン部材近傍の流体の静圧を導入する構成としても、或い
は該下流側コーン部材近傍の流体の総圧を導入する構成
としてもよく、空間部内の圧力が小さくてもよい場合に
は前者を、その逆に空間部内の圧力を大きくする必要が
ある場合には後者を夫々選択的に用いればよく、これに
より使用条件等に応じて空間部を常に適正な圧力で良好
にシールすることができる等の特長を有する。

さらに又、羽根車の回転はその軸の回転を機械的に外部
に取り出して検出する構成とすることができ、その場合
前記導入管によつて導入された流体のシール作用によつ
て例えばコーン部材内に設けた回転伝達系中に被測流体
中のゴミが侵入するのを確実に防止することができるの
で、羽根車の回転数を常に正確に計測することができ、
又羽根車の回転はその羽根の通過に伴なう電磁気的変化
を電気的手段によつて外部に取り出して検出する構成と
することができ、これにより装置全体を極めて簡単に構
成することができる等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は夫々本発明タービンメータの第１乃
至第４実施例の概略縦断面図である。 １，２２，３１，４１・・・・・・タービンメータ、２
・・・・・・管、４・・・・・・羽根車、４ａ・・・・
・・胴部、４ｂ・・・・・・羽根、５・・・・・・上流
側コーン部材、６・・・・・・下流側コーン部材、８・
・・・・・軸、１１・・・・・・回転伝達軸、１５，１
６・・・・・・隙間、１８，２３・・・・・・導入管、
１９・・・・・・空間部、２０・・・・・・環状ノズル
、２１・・・・・・出力軸、３２，４２・・・・・・電
磁ピックアップ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 管内上、下流側に対向配置された一対のコーン部材
   と、周面に羽根を植設され該一対のコーン部材間で、該
   下流側コーン部材内に設けられた軸受により回転自在に
   支承された羽根車と、該羽根車と該下流側コーン部材と
   の間に設けられ、放射方向に開口する開口部を有する環
   状ノズルと、該環状ノズルに接続され該下流側コーン部
   材近傍の流体を導入する導入管と該導入管に設けられ該
   導入管に導入される流体中の塵埃を除去するフィルタと
   から構成しとなるタービンメータ。 ２ 該導入管は、該下流側コーン部材近傍の流体の静圧
   を導入するよう構成したことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のタービンメータ。 ３ 該導入管は、該下流側コーン部材近傍の流体の総圧
   を導入するよう構成したことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のタービンメータ。 ４ 該羽根車は、その軸の回転を機械的手段によつて外
   部に取り出して回転数を検出するよう構成してなること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のタービンメー
   タ。 ５ 該羽根車は、その羽根の通過に伴なう電磁気的変化
   を電気的手段によつて外部に取り出して回転数を検出す
   れよう構成してなることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載のタービンメータ。