JPS59220616A - 制御されたロ−タ−ベ−ン内径を有する内部ゲ−トロ−タリ−ベ−ン流量計 - Google Patents

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】 本発明は流吊甜（ｆｌｕｉｄ　ｍｅｔｅｒ）に関し、さ
らに詳しくは内側グー１〜ロータリーベーン型の流吊訓
に関する。

内側封止ゲートを有するロータリーベーン型の流量計は
他の型式の積極的押出しロータリー流ノ■削（突出する
インペラーまたは外側封止グー１〜型流ｆｆｌ　Ｋｌの
ような）に比較して一般に卓越した性能を発揮する。一
般的に言って、このような良好な性能を発揮する理由は
、流量計を流れる流体の流れが良好で、可動部分の摩擦
が小さいからである。

しかし、内側グー１−の封止部を右するロータリーベー
ン型の流量翳１をさらに改良しようと企てる時に、既存
の設計は、数学／コンピューター計算作業の繰返しの結
果、広範囲の経験的探索試験および現在の実施方法に関
する経験に阜づく新しい発明および解決方法によって改
良され得ることが見出されている。本発明の目的は、上
述のような流量計の能ツノを向」ニさせ、攪乱および圧
縮／吸引サイクルを減少させ、与えられた定格に対して
圧力差を減少させ、制限作用を最小限にりるように流体
の流れを改善し、摩擦作用を減少さけ、ストール１ヘル
ク特性（ｓｔａｌｌ　ｔｏｒｑｕｅ　ｃｈａｒａｃｔｅ
ｒｉｓｔｉｃｓ）を改善することである。

流量計は最小の性能に対して厳しい要求条件がある。与
えられた全能力定格に対して流量８１は、流量５１の接
続部を横切る最大圧力降下り−なわち圧力差の成る標準
を超過してはならない（このことが摩擦のないことおよ
び流れ抵抗がないことの尺度であるからである）。ガス
のロータリー流量計に対してはこの標準は、入口が大気
圧以上Ｈ，８ｃｍ（７ｉｎ）水柱り−なわち１７．５　
（１／　ｃｒＡ　（１／４１）ｓｉ（１）であるような
天然ガス（０，６Ｓ、Ｇ、）に対する全能力において、
このような標準は現在２．５４　ｃｍ（１ｉｎ）水柱２
．５９　（１／ｃｆｆｌ（１／２７　ｐｓｔｇ）である
。圧力差は通常接続部から接続部までと等しい長さのパ
イプを横切つて生ずるようなものであるからこのような
要求条件は機構部分の低い摩擦および最小限の流体の抵
抗を規定するのである。したがって、Ｈ１ｆｉ部分の摩
擦が小さく、流体の抵抗が低いような流１１計の設語は
、その能力が著しく商業的に価値が高いのである。

流量計の性能の他の尺度は能力に対して小さい流量で実
際の容積を測定覆る場合の精度である。

総ての流用に対して１００％の精度が望ましいけれども
、これが不可能であることは認められている。

したがって、■業的な標準は精度上若干の偏倚を許容す
る性能の最小限のり準を使用している。米国においては
、ガスのロータリー流量計に対してこの基準は現在のと
ころ、総ての定格圧力ｄ３よび総での考えられる環境温
麿に対して較正を行わずに多年の作動の間に流量Ｃ１に
適用される流量について１００％の±１％の範囲である
。したがって、摩擦が最小限で流れ抵抗が低い流量計は
このような作動条件を与えられた精度の要求に最も良く
適合するものである。

流体の密度の変化が実際の流体の流れの測定精度に対し
て実質的な影響を右Ｊるから、高圧の作動状態は屡流吊
計の設計に特別の考慮を必要になす。典型的な解決方法
は圧力の特定の範囲の定格付与（出）Ｊのギア比が許容
可能の限界内で精度曲線を正常化さゼるように変更され
る場合）および流れの形態ｆ」与（流れジェノ１−ベー
ンのような）である。このような解決方法は工学的な妥
協であって、製品の設計、製造およびマーケティングを
複雑にし、したがって、できるならば避（）るべきこと
である。

流量８１の性能の伯の尺度は範囲度 （ｒａｎｇｅａｂｉｌｉｔｙ）と称されるものである。

この範囲度はガスの流ｆ？Ｈ１に対しては全流量を１０
０％±１％の精度範囲から外れた低い流量で割った比と
して定義される。この範囲度は、全流量の５％にて９９
％以下の流量５１の精度を意味づる例えば２０：１のよ
うな比として表わされる。このような性能の基準は流量
計の機械的な摩擦および／または圧縮／吸引勺イクルか
らの自由度の甚だ鋭敏な尺度である。何故ならばこれら
のものは回転部分がガスの速度よりも遅い速度で作動り
゛るようになし、これによって封止部に漏洩すなわちプ
ロウバイを生ずるのである。範囲度はまた封止効果（与
えられた圧力差におりる封止部のプロウバイ）の尺度で
もあるが、機械的な摩擦および／または圧縮／吸引リイ
クルは封止部における流体を駆動する圧力差を増大させ
るのである。

上述の考察は商業的なマーケティングの目的に対して典
型的に役立つ。第１図はガスのロータリー流ｆｆ１ｉ＋
の典型的な性能線図である。第１図において、協定によ
って最高精度値は１０１％を超過できない（点Ｂおよび
Ｃ参照）、また最低精度値は、全能力において圧縮周波
数（点り参照）および「ブースト」または「ドループ」
　（点Ｆが「ドループ」で、点Ｆが「ブース］−」）を
含んで、９９％以下にはできない。この例の範囲度は２
０：１（すなわち１００％÷５％で、精度曲線が９９％
以下に低下する点すなわち点Ｇ）である。また７ランジ
対フランジの圧ツノ差は１７．ｋｍ（７，０ｉｎ）水柱
の入口圧ツノに対して２．５４　ｃｍ（１，０ｉｎ）水
柱（点Ｆ１参照）を超過できない。

第１図の例において、機械的摩擦または流れの抵抗によ
る高い作動圧力差を有するロータリー流量計は２．５４
　ｃｍ（１，０ｉｎ）水柱の圧力差になるまで能力の低
下を生ずる。実質的な圧縮サイクルを有するロータリー
流量計は標準にも達しない。回転速度摩擦（駆動機構の
ギア比、軸受、潤滑剤浴および封止部のようなものによ
る）または流れの速度に関係する抵抗の大なるロータリ
ー流量計は能力を制限するような過大な［ドループ］を
有Ｊる。

圧力によって悪影響を受けるロータリー流迅剖は性能が
悪い。大なる摩擦を有する（封止性能の悪い）ロータリ
ー流量計は実質的に範囲度を低下させる。

したがって、本発明の目的は内側ゲートローターベーン
流量計における機械的摩擦を減少させることである。

本発明の他の目的は駆動トルクを増大させるこ　　゛と
である。

本発明のさらに他の目的は回転部分の圧縮／吸引サイク
ルを減少させることである。

本発明のさらに他の目的は流量の流れの抵抗を減少させ
ることである。

本発明のさらに他の目的はガスの密度の影響を減少させ
ることである。

前述の種々の目的は本発明の原理によっ−ｃ１少なくと
も２つのポケットを有し、これらのポケットと同じ数の
ベーンを有するローターと同じ速度で回転するゲートを
有する流量計を提供して、三日月形部材が、隣接する対
をなずローターのベーンの半径方向の中心線をゲートの
外径が包囲Ｊ゛るのに充分なようなローター＠線廻りの
円弧を右づるように最大限の大きさになされることによ
って達成されるのである。

前述の説明は添イ１図面を参照した以下の説明によって
さらに明瞭になるがこれらの図面においては同じ符号が
同様の部分を示すようになっている。

本発明の設訂の巧妙な点はまず内側グー１〜を有づ−る
一般化されたべ〜ン型ロータリー流量削の基本的な原理
を説明することによって良く判る。第２Ａ図から第２Ｆ
図まではローター１０、ローターベーン１１，１２，１
３Ｊ５Ｊ、び１４、ゲート３０、ゲートポケット３１お
よび３２、ハウジング５０、入口ボーＩ〜５１、出口ポ
ート５２　（１３よび封止三日月形部材５３を有する最
近の流量計の断面図である。このような構造はシュナイ
ダーの米国特許第４．１０９．５２８号によって改良さ
れたリンクルの米国特許第３，４８２，４４６号および
シュナイダーの米国特許第３．８４２．６７２号によっ
て改良されたシュナイダーの米国特許第３．５５４．０
３２号に開示されている。これらの特許は内側の封止グ
ーｊ〜を右するような市場で入手できる公知のものを示
ずだけである。

第２Ａ図において、流入リ−る流体は封止ゲート３０お
よびローターベーン１２によって制止されるまで入口空
所５４を満たりことができる。ゲート３０に対する封止
作用はゲート空所５５におけるハウジング５０に点３３
にて行われ、封止三日月形部材５３に対して点３４にて
行われる。これらの封止点３３および３４は充分に気密
（間隙が小さい）となされて出口ボート５２の圧力が入
口ポート５１における圧力よりも低い時に実質的に流体
の流れを制止するのに充分な長さでな（）ればならない
。ローターベーン１２に対する封止作用は、ローター１
０の外径にお（）るハウジング５０において点１５にて
行われ、内径において三日月形部材５３に対して点１６
にて行われる。これらの点１５および１６は充分に気密
で実質的に流体の流れを制止するのに充分な長さでな（
）ればならない。

第２Ｂ図において、ベーン１２およびローター１０が入
口通路から出口通路に対する圧ツノ差により反時計方向
に駆動される時、ゲート３０もまた反時計方向に駆動さ
れて（一般的に調時されたギア比にて）ゲートポケット
３１を出て行くベーン１１の通過に同期され、グー１〜
ボケツ１〜３２を戻って来るベーン１４に同期されるよ
うになっている。注目されることは、このようなゲート
３０に対する駆動が、ゲート調時ギア（またはその仙の
）駆動摩擦を克服し、ゲート軸受の摩擦を克服し、ロー
ター１０に比較して高いゲート３０の回転速度によって
生ずるそれぞれ点３５および３６で示されたグー］へ３
１および３２におけるベーン１１の後方の圧縮作用およ
びベーン１４の前方の吸引作用を克服するのに１］−タ
ー１０から若干のエネルギーを必要とすることである。

（圧縮／吸引特性は容易に判ることではないから、後で
説明する。）この位置でグー１〜３０はハウジング５０
に対して点３３で封止を行い、三日月形部材５３に対し
て点３４で封止を行うとともに、ベーン１２の外径部が
点１５において封止を行い、内径部が点１６において封
止を行うのである。入口ポート５１から出口ボート５２
への流体の流れはなお封止されている。

第２Ｃ図において、流体の一部すなわちこの図示された
例で測定される実際の容積となる流体の量がベーン１１
および１２の間に捕捉されるのである。しかし実際上測
定される容積はまた戻って来るゲートポケット３２の容
積を差引いたグー１へポケット３１の容積を含み、戻っ
て来るゲートボケツ１−３２の容積はそれぞれベーン１
１および１２の押退（プ吊の半分を作るベーン１４の押
退【）量のためにゲートポケット３１の容積よりも小さ
い。このことは流量計の能力がベーンの棉引容積（ｓｗ
ｅｐｔ　ａｒｅａ）であって、ベーンの厚さを無視した
ものであることを示す。第２Ｄ図から第２Ｆ図までは第
２Ｆ図で測定されたガスが出口ポー１〜５２に排出され
るまでの圧縮／吸引サイクルを続りる状態を示す。

圧縮／吸引現象を説明するために、第２Ａ図から第２Ｆ
図までに示される流量計の設計について観察しなりれば
ならない。これらの図面には相対的回転速度比が２：４
、すなわちグー１〜３０の回転速度が１コーター１０の
回転速度の２倍（２００％）である２ボケツ］へ・４ベ
ーンローターが示されている。ベーンをグー１〜ポケツ
トに同期させる何れの速度比も、少なくとも２つのベー
ン（封止のために必要な）がある限り良好に作動するこ
とは良く知られている（しかし必ずしも望まれるもので
はない）。

成る時々において、種々のグー１〜ポケツト／ローター
速度比について探索された。実際上若干の特許は最小限
の圧縮／吸引作用（成る特許ではこれを「撹乱Ｊ　（ｔ
ｕｒｂｕｌｅｎｃｅ）と称している）を得るための１正
しい」速度比を発明したとの考想に基づいている。例え
ばリンクルの特許第３，４８２，４４６号およびバツヂ
ャーの特許第３．９５０．９９０号はこのような「正し
い」速度比の発明を特定して請求している。実際上この
ような発明されたものは、ゲートの周速がローターベー
ンの周速に極めて近似するような（実際上この周速にて
圧縮／吸引ザイクルすなわち「撹乱」を最小限にし、ま
たは除去リ−るような）ゲートおよびローターの幾何学
的形状および回転速度である。これらの特許は典型的に
請求されたＪ：うな改良された性能の証拠として一連の
ゲート／ローターの半径方向の位置を示している。

しかし、コンピューターの繰返し計算技術を利用覆るこ
とによって種々のグー１−ボケツ１−／ローターベーン
回転速度比特性を研究するためのさらに見易い手段が提
供されたのである。第３図は観察者が、ゲートボケツ１
へを一定の位置に保持して種々の回転位置におけるロー
ターベーンの通過状態を観察できるようになしている。

図示された例は第２Ａ図から第２Ｆ図までに示された２
ゲートポケツト／４０−ターベーン構造の例で、グー１
−の回転速度がローターの回転速度の２倍のものである
。第３図を見れば、流体の撹乱がポケット内で比較的に
小さいが（特に突出した外側ゲートの設計のものに比較
して）、このことは事実である。

しかし、さらに詳しく観察１゛ると、ベーンがゲートボ
ケツ］〜内に基本的には良好な出入りを行ってはいるが
、それでも若干の圧縮／吸引サイクルがあるのである。

第３図において、ゲートボケツ１−３２およびベーン１
４の間の３点が流体のオリフィス（流体の流れに対する
抵抗）を形成している。

すなわちポケット３２の入口側の点３７、ポケット３２
の底部の点３８およびボケツｌ−３２の出口側の点３９
である。この実施例のロータリー流量計において、これ
らのオリフィスは小さい面積を有し、流体がこれらのオ
リフィスを通過するために流量計の性能を劣化させてい
る。第３図にて第２Ｂ図の位置にあるベーン１４から第
２Ｄ図の位置までを調べると、その理由が明らかになる
。第４図は第２Ｂ図の位置にある第３図のベーン１４が
ハツチングされて示され、流体３６の部分が点点で示さ
れている。

第５図は第２Ｃ図の位置にある第３図のベーン１４をハ
ツチングで示し、流体３６の部分が点々で示されている
。第５図において、ベーン１４（第２Ｃ図の位置でハツ
チングされて示されている）は完全にポケット３２内に
入っている。ベーン１４が入ると若干の流体が押退【ノ
られ（線４０から下のベーンの部分）、この押退１ノら
れた流体の半分がそれぞれベーン１４の両側に向うと考
えられる。ここで問題になるベーン１４によって押退り
られた流体は４１である（これが部分３６の圧縮を行う
）。しかし、ベーン１４は小さい多数の丸で示されるよ
うに部分４２の場所を空にして、これが部分３６に対し
て吸引作用を与える。部分４２（吸引作用）は部分４１
（圧縮作用）よりも大きく、したがって正味の作用は部
分３６に対する吸引作用となる。同様に、ベーン１４が
ポケット３２を出て行く時に部分３５にて流体の圧縮作
用を生ずる。ポケット３２内の圧縮／吸引作用の結果と
して、オリフィス３７内に部分３６を満たすような流体
の流れを生じ、オリフィス３８を通して部分３６から部
分３５に流体の流れを生じ、オリフィス３９から出°Ｃ
行く流体の流れを生ずる。

このようにしてゲートポケット３２およびオリフィス３
８の幅が臨界的即ち重要な設討上のパラメーターである
ことが判る。

ここで注目されることは、ローター１０が流ｍＳ１にお
りる駆動ノ〕（入口から出口までの圧力差による）であ
ることである。ローター１０は若干の駆動機構（ギア等
の）を介してグー１〜３０を駆動する。ゲート３０に対
する駆動は大きくないトルクであるが、しかし２００％
の速度増大装置（２ポケットゲート／４４ベーン〇−タ
ーに対して）を介して行われることに注目しなりればな
らない。

このことはゲート３０を駆動するためにローター１０か
らの必要なトルクを２倍になす。さらにギア列および軸
受の摩擦が回転速度の増加とともに増加づ゛るから必要
なトルクは２倍以上になる。ここでゲートポケット３２
を通過するベーン１４による圧縮／吸引作用の影響を考
えることと覆る。

第６図はこの結果の線図を示す。第６図において、ポケ
ット内へのベーンの進入の吸引作用はゲート駆動に対し
て反対のトルクである減速力を生ずる。

同様にしてポケットから出て・行くベーンの圧縮作用は
ゲート駆動に対して反対のトルクである減速力を生ずる
。このようにして２ポケツトゲート／４ベーンローター
においてはローターの１回転について４回の減速１ノイ
クルが現れるのであって、ｚｔｔｓ２００％ｏ＊ａｍ“
ｅ　ＩＩ　ｄ３　’＝；　ｈ　６　（７）　Ｆ　ａ　　
　　・。

る。この作用の結果は範囲度に対する性能を低干させ、
高速において精度の［ドループＪを生じさせ、高圧にお
ける流体の密度の影響に対してさらに鋭敏にな１のであ
る。

このような２ポケツト／４ベーンローターの配置はまた
、グー１へ／ローター比の可能な組合せにおいて、高い
ゲート駆動列の摩擦、高いゲート軸受回転速度およびこ
れにより生ずる摩擦（これがまた軸受の寿命を低下させ
る）を生じ、また高い回転機素の慣性（もし厚生部分の
質量および直径が同じ場合）を有する高いゲート回転速
度の何れかを有するように考えられる。

したがって、ベーンの進入／排出の作動が、ゲートの回
転方向とは反対に働く付加的な圧縮／吸引力を生じない
場合には相対的なグーｉ〜の回転速度を低減させるのが
望ましい。ローターに対する結果的な１−ルクの要求は
ゲートの速度の増加の減少に比例して減少し、ゲートの
駆動および軸受の摩擦はさらに大なるＭで減少し、装置
の慣性は低下される。

ここで第３図から第５図までに示される手段を利用して
グー１〜の回転速度がローターの１３３％に減少される
ような３ゲ〜トポケツト・４ローターベーンのバッチャ
−の米国特許第３，９５０，９９０号の発明を考察して
見ることにする。第７図はゲートポケットに対するベー
ンの出入りの特性を示覆ために第３図から第５図までの
技術を利用するもので゛ある。第７図において、ベーン
の出入りは第３図の例のようではない。第７図において
は、ベーン２１はグートボケッ１−２２に対してさらに
大なル進入角度（ａｎｇｌｅ　ｏｆ　ａｔｔａｃｋ）　
ヲ有する。ベーン２１はポケット２２内にある時にゲー
ト２ｏの回転方向に対して横方向に動き（圧縮／吸引力
がゲート２０を回転方向に押す）、ベーン２１の離脱は
グー１へ２０の周囲に対してさらに高い。ゲート２０の
回転速度は実質的に低下される（したがってグー１−の
ギア列のトルク、軸受の摩擦および慣性もまた低下され
る）。

注目しなければならないことは、２ゲートポケツト／４
ベーンローターの減速作動特性（圧縮／吸引作用による
）が、３ゲートポケツト１５ローターベーンローター（
ローター速度の１６６％のゲート速度）に変換され、こ
れより低い総ての比°が（相対的な速度の差に比例して
）第７図に示されるように補助作用の特性を示すのであ
る。例えば、リンクルの米国特許第３．４８２．４４６
号の２ゲートボケツ１−／３０−ターベーンの設計はロ
ーターの１５０％のグー１〜回転速度を有し、これより
低いゲート回転速度に比較して同様の特性（ゲート回転
を補助する）を発揮する。実際上、撹乱は第７図のもの
においてはＭ３図のものに比較して高いから、第７図の
型式の流量計の性能を改善したのは請求された「減少さ
れた撹乱」ではなく、ゲートを回転させる際のベーンの
補助作用、低いグー［−駆動ギア列の摩擦および低いゲ
ートの軸受摩擦を組合せたものである。

ゲート対日−ターの回転速度のさらに低い比もさらに流
＠■１の性能を向上させると考えることは論理的であり
、実際上その通りである（リンクルの米国特許第３．４
８３．４４６号におりる考察とは異なる）。グー１一対
ローターの回転速度の実際上の最低の比は１：１（２つ
またはそれ以上のポケットと同じ数のローターベーンと
の任意の組合せ）である１゜このような比において、グ
ー１〜駆動列は速度増加要因を有しないで、グー１へ速
度はローターと同じである（ギア列Ｊ３よび軸受の摩擦
は最小限）である。しかし、このような比においては、
ポクツ１〜に対Ｊるベーンの接近は仙の総ての比に比較
して独特のものである。何故ならばベーンはグーミルポ
ケットに対して反対方向から接近するからである。第８
図は第３図の視認化技術を利用し−にの点を示すもので
ある。第８図から、グー１へポケット２４を通るベーン
２３の通過は第７図におけるよりもさらに高い相対速度
で行われ、したがって、ゲート２５の回転に対する最高
の補助の作用力を有することが観察される。

他の比に対して比較されたローターベーンに対するゲー
トポケットの１＝１の比による著しい数の試験は、この
比が流体の流れに対づ゛る最低の抵抗基準値を考えて他
の総てのものより望ましい比であることを示した。試験
によれば、この１：１の比において、ゲートを過剰に駆
動して（ゲートギア列の駆動摩擦およびゲートの軸受の
摩擦によって減速されるから）ギア列のゲート減速力お
よび軸受摩擦を、グー１〜ポケツ１〜を通るベーンの通
過の補助力にバランスさｕ１ギア列（またはその他の駆
動（災禍）の摩擦成分を独特の方法で最小限になすこと
が可能であることが確認された。この１〜ルクカ３５の
１バランス」が、ベーンの内径を制御して内側ベーン頂
部オリフィス２６（第８図）を形成さゼ、これがベーン
の圧縮側（第８図の部分２７）からベーンの吸引側（第
８図の部分２８）に充分な流体が通過するのを可能とな
すのである。

試験の結果はこのトルクのバランスが流量計の全能力に
おいて与えられな（プればならないことを示している。

ガス密度および／または回転速度はこのバランス技術に
は影響がないように見える。さらにゲート軸受摩擦はま
た可能な限り低いゲートの回転速度（ローターの回転速
度と比較して）となすことによって最小限になるから、
この摩擦成分もまた比較的に低くなし得る。その結果ロ
ーターからのグー１〜駆動ｉ−ルクの要求が最小限にな
され、したがって、回転部分を駆動するための入口から
出口までの圧ノｊ差も最小限になる。摩擦による高い流
速における不正確さの偏差も最小限になり、範囲度も、
低い流速のために摩擦が小さくなることに加えて封止部
を横切る圧力差が低くなるために改善される。このＪ：
うな比においては圧縮ノード（第１図の点りを参照）が
ない。

この１：１の比の付加的な利点は他の型式のゲート駆動
機構（ギア列以外）が使用可能となることである。他の
利点は回転部分の慣性（同じ直径Ｊ３よび質量の回転部
分の慣性）が最小限になることである。このような回転
部分の慣性の減少は流■８１が流体の流れの速度の変化
に対してさらに応答性が良くなることであり、流速が変
化覆る間の測定精度を向上させ（慣性が小さいことは回
転部分を横切る圧力差を減少させ、これが封止部のプロ
ウバイを減少させる。）、急激な流速の大なる変化によ
る種々の部材に対り−る機械的な歪を減少させ、ゲート
駆動列に対する機械的な歪を減少させ、ロータリー流量
バ１のオーバーラン／リバース特性（ｏｖｅｒｒｕｎ／
ｒｅｖｅｒｓｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ）を
減少させるが、この特性は流速が急激に減少する時に（
例えばパイロットの焔に対づるバーナーの供給を減少さ
せるような）生じ、これがパイロットを消り（吸引する
）恐れかあるのである。仙の利点はグー１〜の構成部材
の軸受部の速度が減少され、軸受部の寿命が向上される
ことである。

グー１−およびローターの回転速度の１＝１の比はそれ
自体新規な発明ではない（ローバーリッジの米国特許第
１．９９４．３９７号参照）。しかし独特な特徴はベー
ンの通過の駆動力に対する回転摩擦のトルクツノのバラ
ンスを行い、摩擦の影響を最小限になすことにある。上
述のローバーリッジの米国特許第１，９９４，３９７号
は明らかにベーンににる著しいオーバードライブすなわ
ち過剰駆動を行うものである。何故ならばベーンの内側
端のオリフィスが甚だ小さく、また流体媒質が液体であ
るからであり、さらに摩擦トルクに対してバランスを行
う駆動］〜ルクについての説明がないからである。

これを要するに、内側ゲートベーン型のロータリー流量
計の圧縮／吸引特性を緩和するために望ましい実施例は
、少なくとも２ゲーｌ−ポケット／２０−ターベーンの
ゲート対ローター回転速度比が１：１でな＆Ｊればなら
ないが、この場合ゲートポケットをベーンが通過り゛る
のを助けるノ〕が、所望のオリフィス２６を形成するよ
うにベーンの内径を切取ることによってグー１〜駆動摩
擦およびゲート軸受摩擦に対してバランスされるのであ
る。

オリフィス２６の正しい寸法は経験的な試験により得ら
れる。何故ならば寸法の異なる流量計は異なる軸受等を
有し、その結果異なる減速力を右するからである。この
低い実際的な比の付加的な利点はゲート駆動摩擦が最低
となり、グー１〜軸受摩擦が最低となり、回転部分の慣
性が最低となることである（与えられた回転部分の直径
および質ｍに対して）。流量計の性能に対する効果は、
広い流速範囲にわたって精度を向上させ、安定化させる
とともに、圧力差を減少さＵ（能力を向上さけ）、範囲
度を向上させる。

他の考察点は、ローター、グー］へおよび三日月形部材
の幾何学的形状である。何れの幾何学的形状に対しても
、ゲート調時駆動摩擦、ゲート軸受摩擦およびローター
軸受摩擦を最小限にする目的で回転部分の回転速度を最
小限になすために、与えられたローターの直径に対して
流量計の能力を最大限になづのが望ましい。回転速度に
よる摩擦を最小限にすることによって、変化する摩擦に
よる不正確さが最小限になされ、範囲度も向上される（
比が増大される）。したがって幾何学的形状を選択する
目的は構成部分の回転速度を最小限にすることである。

上述で説明したように、ロータリーベーン流量計の１回
転当りの能力はローターベーンの１回転当りの撞引面梢
である。第９図について、もしベーン４６の外径がＤｒ
で、ベーン４６の内径がＤ・で、ベーン４６の長さがＬ
　であるとターると、＋　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　Ｖ１１回転当の掃引容積
（すなわち能力）■は下記の容積を有する円筒である。

［Ｄ　１２π／４−（Ｄ、＞２π／４］・Ｌ　　＝Ｖ１
１ｖ 定銭によって、１回転当りの容積■は与えられたロータ
ーベーン外径Ｄ　およびベーンの長さＬＶに対して最大
限になされなければならないから、唯１つの変数はベー
ンの内径Ｄ・である。したが■ ってこのり、は、■を増大させるために最小限になされ
な番ブればならない（したがって回転部分の回転速度を
減少させなければならない）。

Ｄ、はその直径を減少づ゛るのに若干の拘束条件がある
。第１０図において、１つの大きい拘束条件は、ゲート
支持ハブ直径ＤＩ＋がベーン内径り。

の内側にあってベーン１１がゲート３０を通過できるよ
うにしな【ノればならないことである。他の主な拘束条
件は、グー］・支持ハブがベーン内側頂部オリフィス３
８を有して既述のように摩擦に対してベーン駆動トルク
をバランスさせるようになされなければならないことで
ある。

しかし、前述の説明にて看過できない考察事項は、ゲー
トを最大直径り、（封止を行っている）に増大させるこ
とによってベーンの内径Ｄ・が最小成になされる場合に
、与えられたローター直径Ｄ１．およびベーンの長さく
第９図にて１．）に対して１回転当りの能力（第９図に
て■）が最大限になされ得ることである。第１１図およ
び第１２図はゲートの直径り、が拘束条件の範囲内で最
大限にされる場合のベーンの内径り、の作用を示す。

グー１−の直径り、を最大限にすることが第１１図と比
較して第１２図にＪ５けるベーンの内径Ｄ・を減少さＵ
゛ることが判る。さらに良好なグーミル駆動は、ゲート
の直径Ｄｇをさらに大きくなし、ローターの中心線と重
なるのを可能になす事実は前述のリンクルの米国特許第
３，４８２，４４６号の発明の重要な特徴である。しか
し内側ゲートベーン型ロータリー流出計に関する何れの
特許も、２つより多いベーン（りなわち第１０図にてベ
ーン１２および１４）がローター１０上にある場合でも
、直径り、において（第１０図参照）円弧が１８０’　
十ベーンの幅Ｗ　　Ｘ２ずなゎち１８０°＋２　Ｗ、よ
り小さいような三日月形部月５３を有するものはなかっ
た。

ローター上に３つまたはそれ以上の数のベーンがある場
合には、ローターの１回転当りの能力が増大するように
ゲートの直煙Ｄｇをさらに増大させて回転部分の速度を
減少させ、回転摩擦を減少させて流ｆｆｌ　網の性能を
向上ざ「ることが可能である。

第１３Ａ図は適当に封止を行うＪ：うな、増大されたグ
ーｊ・直径Ｄｇを有する３ベーンローターを示し、第１
３８図は適当に封止を行うような、増大されたゲート直
径Ｄ　を有する４ベーンロータ−を示す。第１３Ａ図お
にび第１３Ｂ図において、第１０図から第１２図までの
同じローター直径Ｄｒに対して、三日月形部拐を最小限
の封止の要求条件まで減少させることによってゲートの
直径Ｄｇを最大限に（なお封止を行うようにして）増大
させることがローターベーンの内径Ｄ１を最小限の値に
減少させるものであることが判る。このことはまた与え
られたローターの外径Ｄ　およびベーンの長さＬｖに対
して容積Ｖを最大限になす。

ロータリー流量目においでは１回転当りの容積Ｖを最大
限になすことによって、与えられた能力（すなわち容積
）に対して、ゲートの駆動、ロータリーおよびゲートの
回転速度を最小限になす。

回転部分の速度を減少さゼることによって、グ−ト駆動
および軸受摩擦は最小限になされる（速度したがって摩
擦がローターベーン内径Ｏ１の減少に比例して減少され
る）のである。回転部分の摩擦の減少は第１２図の幾何
学的形状から第１３Ａ図または第１３Ｂ図の幾何学的形
状に変更する際に１５％の程麿である。

このような摩擦の減少は流母１の性能を向上させ、摩擦
による精度の変化が減少され、ローターを駆動するため
の圧力差が減少され（したがって能力定格が増大され）
、範囲瓜が回転摩擦が小さく、また駆動の圧力差が小さ
いことによって向上されることができる。回転慣性はロ
ーターに対する回転速度に比例して減少され、ゲートに
対してはこれより少ない程痕で減少される（なぜならば
これが大きい直径であるからである）。このことは流蓮
が変化する間のｌ　ｆｉ　ｉｌの応答性を向上させる。

以上を要約すると、流量計の精度を改善するために回転
摩擦を減少さぼる目的で回転速度を減少させるため、ま
た流速が変化する間の流量計の応答性および精度を改善
する目的で回転慣性を減少させるために、内側ゲートベ
ーン型ロータリー流量計はゲート直径を最大限になすよ
うに段組されな（）ればならないのである。三日月形部
材の封止円弧を次のように減少させることによってゲー
ト直径を最大限になすことが可能である。

＋２Ｗｖ３６０°−三日月形封止円弧 ３６０’ Ｎ　　　　πＤ。

ここで、 Ｎ　−ローターベーンの数 Ｗ　＝内周におけるベーンの幅 ■ Ｄ、＝ベーンの内径 である。

１：１のゲート対ローター回転速度比を与える考想によ
り（摩ｍｌ〜ルクのバランスのため）、第１３Ａ図の３
ポケツトゲート／３０−ターベーンの形状は望ましい実
施形態である。

さらに他の考想はＯ−ターベーンの長さく第９図におけ
るＬ　）である。′Ｉａ械的な拘束条件の範　　。

■ 曲内でベーンの長さくローターの回転軸線に平行な）を
最大限になすことがロータリー流量計において行われる
実施方法であった。例えば両端にロータ一端部プレート
を有する現在の４ベーンのローターは１：１のベーンの
長さし、対日−ター直径Ｏｒの比を有する。１つのロー
タ一端部プレートから片持ち型式に伸長するベーンを有
する現在の３ベーンローターは１：２のベーンの長さＬ
ｖ対日−ター直径り、の比を右する。これらの構造はそ
れぞれ第１４Ａ図Ｊ５よび第１４Ｂ図に示されている。

このような長いベーンを利用する目的は勿論与えられた
ローター直径Ｄｒにおいて与えられた能ノｊを得るため
に回転部分の回転速度を減少させる（摩擦を減少さゼる
）ことである。しかし、試験の結果は、ベーンの形状、
長さし　対深さｄｖ■ （ここでｄ　　＝　（Ｄ、−Ｄ、）／２である）ずな■ わちアスペクト比が流体の動力学的考慮により種種の形
態で著しく影響されることが証明されている。流量計に
入って、出て行く流体は配管部分で円形断面形状（１：
１のアスペクト比）を有する。

もしベーンが、両端にロータ一端部プレートを有する典
型的な現在の４ベーンローターのように６．３：１のア
スペクト比（Ｌ　　：ｄ　　’）を有１ｖ■ る場合、流体は流最計内で１：１の比（円形）から６．
３：１の比に移行し、次に１：１の比に戻らなければな
らない。このような流体の変形は著しい流体の動力学的
損失を生ずる（流体の速度および方向の急激な変化によ
り）。片持ち型式の３ベーンローター（第１４ｂ図）で
も２．５：１のアスペクト比（Ｌ　　：ｄ、）を有し、
測定され得る程の値の流体の動力学的損失を生ずる。注
目されることは、突出した型式のロータリー流量計が同
様のアスペクト比を有し、結果はベーン型流最翳！に制
限されない。第１５Ａ図および第１５Ｂ図はこのような
アスペク（・比の結果を示している。

ベーンの深さｄ、を増大さゼることによってアスペクト
比を小さくするベーンの内径り、を最小限になす前述の
考想は前述の不具合な流体の動力学的な作用を緩和する
ように働く。４ベーンの６．３：１のアスペクト比は約
５．３：１に減少され、３ベーンの２．５：１のアスペ
クト比は約２．１１：に減少される。本発明によって、
このようなアスペク１〜比の流体の動力学的な作用を最
小限になずＩこめには１．５：１　（Ｌｖ：ｄ、）の比
を超過しないことが有利であることが確認されｌ〔。

このＪ：うな流体の動力学的な作用は流体の質量に比例
する。したがって大なるアスペクト比の不具合な作用は
、さらに大なる流速（すなわちざらに大なる能力）にお
いて、また流体の質量が増大する時、すなわちガス状態
の流体がさらに高い圧ツノになる時に生ずる。このよう
にして、アスペクト比を制限する他の理由はガスの密度
を最小限にな１ことである。

アスペクト比を制限するさらに他の理由は減少されたベ
ーンの長さを補償するようにローターの直径を増大さけ
ることが容積効率（１１！構により占められる容積に対
する掃引容積の比）を向上させる。何故ならば、第９図
に示されるように掃引容積は直径の２次の幕（Ｄ２）に
関係するが、ベーンの長さの１次の１（Ｌｖ）には僅か
しか関係しないからであって、このことはローターの回
転速度が低いことを可能になり。既述のように、回転部
分の回転速度を遅くすることはこれに比例して回転摩擦
を減少させる。しかし、注目ずべきことは、回転慣性は
回転速度の低下に比例して低下するが、回転部分の質量
の外方への運動により増加することである（回転する部
分の設ｎ１は周囲に向う質量を最小限にな１ようにしな
ければならないのである）。

ローターの直径を増加させ、ローターのベーンを短くす
ることによってアスペク１〜比を制限する他の効果は、
起動トルクがローターの直径の増加に比例して増加する
ことである（ローターのベーンに対する流体の力、圧）
ｊ差はローターの中心線に対してさらに大なるモーメン
１−のアームを有する）。このような起動トルクの増加
は範囲度に対して甚だ有利である。何故ならば回転部分
がさらに容易にグー１への駆動および軸受の摩擦に打勝
ってローターが低い流速（また甚だ低い圧力差）にて測
定される流体の速度にさらに良く合致Ｊるのを可能にな
り−のである。このような付加的なトルクはまたロータ
ーによって付勢される駆動装置（機械的な容積修正装置
のような）に甚だ有利である。

したがって本発明により、人なるアスペクト比による流
体の動力学的損失を減少さＵ゛、回転部分のＪＩＪ擦を
減少するために回転部分の速度を低下させ、容積修正装
置を駆動覆るためにざらに良い範囲度および能力を得る
ために起動トルクを改善させるのに、ベーンのアスペク
１〜比を１．５：１に制限するのが望ましい。流量計に
対する効果は精度、特に全能力における精度を向上させ
、範囲度を改善し、圧力によるガス密度の潜在的な不具
合な作用を減少することである。

さらに他の考察点は入口バイブから回転部分までおよび
ここから出口バイブまでの導管の形状である。内側グー
１〜ベーン型ロータリー流ｍ計は理想的には第１６図に
示されるように「【Ｊ」形の流れを有しなければならな
い。内側ゲートベーン型ロータリー流量計の特性に詳し
くない者のために説明すると、流体の入口はグー１へ７
１の封止点７２（すなわち点７２にＪ３いて減速吸引作
用がある点）に流体の供給を行ねなりればならず、曲線
状に全入口面積からベーン封止点７４における省面積ま
でテーパー状に狭くなり、ここで曲線状にデーパ−した
一方の脚がローター７０の外径となっている入口室７３
を右しな（）ればならず（このＪ、うな形状はゲート７
１の回転の関数として圧縮／吸引サイクルを除去するた
めに必要となる。何故ならばゲートの封止部づ゛なゎち
ゲートの外径が入口室７３内における流れの閉塞部であ
るからである）、またベーンの封止点７６における省面
積から出口における全出口面積まで曲線状にテーパーし
て拡がる出口室７５を有しな【ノればならず（入口にお
（〕ると同様の圧縮／吸引サイクルが生ずる）、また流
量計を出て行く前にゲート７１の封止点７７に流体を供
給せねばならないのである（すなわち点７７において減
速圧縮がある）。

しかし、ロータリー流量６１は一般に配管中に配置され
、通常配管に接続するために入口および出口に弯曲導管
を設りられている。第１７図はこのにうな典型的な方法
を承り。しかし第゛１７図に示された方法に８４ノる問
題点は流体がその質量によって入口管内の最初の方向お
よび速度または流ｍ計の出口室７５を出る時の方向およ
び速度と同じ方向ｉＪ５よび速度で流れ続（プようとす
る傾向がある。

したがって、このような弯曲を行う必要性のために著し
い圧力損失があり、この弯曲が鋭い程、圧力損失が指数
関数的に人となるのである。第１７図の鋭い入口／出口
の弯曲は流体の流れを正しく回転部分に導き、流体を配
管部に整合させるために必要であるが、このような鋭い
入口／出口の弯曲は甚だ大なる損失を生じ、これがハウ
ジング７８を通ずのに必要な圧力差を実質的に増大さぜ
るのである。しかし、第１図およびこれに関連して既述
したように、圧力差は流量計の定格の１つのパラメータ
ーである。

当業者はこのにうな流体の動力学的な考慮を多少とも気
付いている。もし配管内配置すなわらインラインパイピ
ングが必要な場合には、流ｍ計内への流体の通路はでき
るだ【）緩徐に（鋭い弯曲でなく）弯曲しなりればなら
ず、また流体を減速りるようにゲートに向けられてはな
らず、ベーンに対して垂直に衝突するＪζうに指向され
な（）ればならない。従来の総ての内側グー１へロータ
リー流量計は少なくとも１８０°の三日月形を有しく第
１０図から第１２図までを参照）、正しい流体の通路は
インラインパイピングにおいて３６０°の流体の弯曲通
路を必要とした。第１８図はこのことを概略的に示して
いる。この概略的な第１８図の図示（および第１７図を
参照して）において、流体の通路はインラインパイピン
グにおいて３６０°弯曲しなｔプればならず、内側半径
Ｒ１およびＲ２ができるたり緩やかでなければならず、
ここに説明されたようにローター直径を増大させること
はこの１８０°の弯曲をさらに緩やかになし、また導管
５４および５５が流体をベーンに対して（ゲートに対し
てではなく）垂直に指向さけ　　　゛ることが判る。

しかし、１８０°の円弧より小ざい三日月形を利用りる
ここに説明された構造く第１３Ａ図および第１３Ｂ図参
照）はこの問題に対する異なる探求方法を可能になし、
流体はさらに右利な点でベーンに垂直に指向されること
ができ、インラインパイピングにおいて流量計内の弯曲
の量を３６０°ではなく１８０°のようなできるだけ小
さい弯曲に減少させるのである。第１９Ａ図および第１
９８図はこの原理を示Ｊ。

第１９Ａ図および第１９Ｂ図において、流体の弯曲の量
はローター上のベーンの数に関係し−Ｃ実質的に減少さ
れることができ、３ベーンローターに対して３６０°の
円弧から２４０°の円弧まで（第１９Ａ図）、４ベーン
ローターに対して３６０°の円弧から１８０°の円弧ま
で（第１９Ｂ図）となし得る。さらに入口導管７９゜８
１の半径Ｒ１および出口Ｑｕ’１８０．８２の半径Ｒ２
が、フランジ対７ランジの司法Ｗ［を著しく増大さけな
いで、さらに大きく（さらに緩やかな弯曲に）なし得る
のである。このような探求方法の結果はハウジングを通
して（回転部分を除いて）流体を通過させるのに必要な
圧力差を著しく低下させる。得られる利点は、与えられ
た管の寸法に対して能力の定格が大なることおよび高い
圧力にて生ずる恐れのあるガス状の流体の密度の影響を
低下させることである。

しかし、実際上のハウジングの設計において、若干の妥
協が行われる。第一に、望ましい実施例は３ベーンロー
ターである（ここに説明されたような最大限のグー１〜
直径およびバランスされたトルクを生ずるためのＡリフ
イスを右する１：１のグー１〜対日−ターの回転速反圧
にお（Ｊる回転部分の幾何学的形状による）。第二に、
グー１−の次の吸引および圧縮点（第１６図および第１
７図における点７２および７７）が第１９Ａ図および第
１９Ｂ図に示されるように著しく流体の流れから引離さ
れるが、絶対的に流体の流れを要求するのである。第三
に、テーパーをイ」された流体の入口室ｄ５よび出口室
（第１６図および第１７図における点７３および７５）
が、グー１〜およびローターへ正しく流体を供給し、ま
たこれから排出されるために必要となることである。し
たがって、実際のハウジングの設計はこれらの総ての要
求条件を満足させるとともに、第１９Ａ図および第１９
８図に示された原理を活用することを企図しなければな
らないのである。

ここで述べるべき付加的な要求条件は、流体の速度が変
化する時に流体の動力学的な損失が増大することであっ
て、したがって、これがまた入口配管部から入口導管、
測定部および出口導管を通って出口配管部に流れる流体
の速度を同じに保持することがハウジングの設Ｊ１の要
求条件となるのである。この要求条件はＩｌｌを通る流
体の断面積を一定に保つ結果を与える。

性能および「バブル」試験による莫大な試験によって、
第２０図の全体的なハウジングの形状が流体の動力学的
な考謄によって圧力損失を最小限になす要求条件に合致
することが確認された。

第２０図において、「実際的な」流量計のハウジング８
３が示されるが、このハウジングは弯曲部における流体
の動ツノ学的な考慮および速度の変化による圧力差損失
を最小限になす。この流量計においては、ローター１０
０およびグー１−１０１は、平行な位置をずらされた軸
線の廻りにそれぞれ回転を行うようにハウジング８３に
取付けられている。もし入口管の流体の流れおよび断面
積が１００％であると考えた時、室８４もまた同様に１
００％である（しかし円形の管の内径から矩形に変換す
るのに使用され得る）。偏向ベーン８５はこの１００％
を、この例では８４にお番ノる流れの３０％であるロー
ターにおける偏向ベーンの後方の流体の流れの要求量（
第１７図のテーパーをイリされた入口室７３）および残
りの７０％の流体の流れの聞に分割するが、この残りの
７０％の流体の流れの量は直接にベーン８６に向い、こ
のベーンが測定部９４を封止している時にベーンの面に
垂直に衝突する（したがって入口の流体の流れの７０％
が第１９Ａ図におけるように作用覆るようになす〉。偏
向ベーン８７はこの３０％の流体の流れを受けてこれの
１０％を導管８８を軽て偏向ベーン８５の後方のテーパ
ーを付された室の部分に指向させ、残りの２０％の流体
の流れを偏向ベーン８９に指向させる。この偏向ベーン
８９はこの２０％の流体の流れを受けてこれの１０％を
導管９０を経て偏向ベーン８７の後方のテーパーを付さ
れた室の部分に供給し、残りの１０％を導管９１を経て
偏向ベーン８９の後方のテーパーを付された室の部分に
供給する（したがって吸引点９２に供給する）。総ての
これらの導管９３゜８８．９０および９１はベーン８６
にて合流するが、７０％はＭｌ　９Ａ図におけるように
直接の供給により、また３０％はそれぞれの偏向ベーン
８５．８７および８９の後方で第１７図のテーパーを（
Ｊされた室の状態で流れる。この１００％はここで測定
部９４を経てベーン９５に流れ、偏向ベーン９６，９７
および９８の廻りで分割される反対の流れを経て最後に
出口室９９で再合流される（この出口室９９は出口管に
流入させるために矩形断面から円形断面に変換さゼるの
に使用される）。

実際の場合、上述の例は流量計のハウジングを管の中心
線に合致させ、流体の動力学の「エツジ効果」およびそ
の他の点を考慮して補償するようになすために修正され
ている。しかし、第１９Ａ図におけるような大抵の流体
の供給の基本的な考想は全く有効である。方向および速
度の変化による流体の動力学および回転部分に対する正
しい衝突の作用に基づいて圧力差損失は決定的に実質的
に減少される。

上述にＪ：り得られる性能上の結果は精度の向上（特に
全能力にお（プる）およびガス状の流体の密度（高い作
動圧力におけるような）による精度の偏差の減少である
。

以上を要約づれば、ローターにお【プる流体供給の要求
条件を満足させるとともに殆んどの流体の流れを緩やか
に弯曲する導管を通して導き、流量Ｓ１を通る流体の流
れの典型的な３６０°の円弧を２４０°の円弧に減少さ
せて、高い流速および／または高い作動圧力におりる精
度を向上させるように構成された導管および偏向ベーン
のインラインパイビングに対り−るハウジングの形態が
説明されたのである。このように減少された三日月形（
１８０°以下の円弧）はこの設計に対して先要条件であ
る。

したがって、以下に示すような要件を備えた内側ゲート
ベーン型ロータリー流硲計が説明されたのである。

１）　ローターの内径を制御することによってゲ−ｌ−
駆動および軸受トルクを最小限になすようになされたゲ
ートおよびローターの１：１の回転速度比。

２）封止三日月形部材を２つの隣接するベーンを封止す
るのに必要な最小限の円弧に減少することによって直径
が最大限になされたゲート。

３）ベーンの深さに対リーるベーンの長さの１．５：１
の比を超えないアスペクト比を有するようになされたベ
ーン。

４）インラインパイピングに組込まれた流量計に対する
流体の動ノｊ学的損失を最小限になす入口通路および出
口通路を有するように構成された本体。

５）入口側および出口側の全断面積がそれぞれベーンの
面積（長さ×深さ）に実質的に等しいような通路を有づ
′るように構成された本体。

上述の配置は単に本発明の原理の応用を示す図解的なも
のであることは理解されなければならない。他の多くの
配置が、特許請求の範囲に限定されるような本発明の精
神および範囲から逸鋭しないで当業者により考えられる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はガスのロータリー流量計に対する典型的な性能
曲線を示す線図。 第２Ａ図から第２Ｆ図までは内側Ｏ−ターベーン流聞８
１の作動原理を理解するのに有効な概略的断面図。 第３図、第４図および第５図は観察名に対して静止して
示されるポケットに、回転づるベーンが進入し、出て行
く状態を順次に示す説明図。 第６図はポケットをベーンが通ることによって生ずるゲ
ートに対して働く圧縮／吸引力を示づ図面。 第７図は３ポケツト／４ベーンの形態のもののポケット
を通るベーンの運動を示す図面。 第８図は３ポケツト／３ベーンの形態のもののポケット
を通るベーンの運動を示す図面。 第９図は１回転にてベーンによって掃引される面積を示
す図面。 第１０図は第２Ａ図から第２Ｆ図までに示された構成の
寸法を示す図面。 第１１図は第１０図の修正形態を示１′図面。 第１２図は第１０図のざらに他の修正形態を示す図面。 第１３Ａ図おにび第１３Ｂ図は掃引容積が最大限になさ
れた、それぞれ同じ数のポケットを有する３および４ベ
ーンローターを示す図面。 第１４Ａ図および第１４Ｂ図はそれぞれ両端に端部プレ
ートを有するローターおよび片持ち型式の端部プレート
を有するローターを示す図面。 第１５Ａ図および第１５Ｂ図はそれぞれ第１４Ａ図およ
び第１４８図の構造に対する入口／出口の配管およびベ
ーンの管の面積差を示す図面。 第１６図は３ベーン／３ポケツト流量計を通る流体の流
れを示す図面。 第１７図は第１６図に示される流量」の配管に対する典
型的な接続方法を示す図面。 第１８図は第１７図の流ｍＳ１を通る流体の流れを概略
的に示す図面。 第１９Ａ図および第１９８図はそれぞれ第１３Ａ図およ
び第１３８図の流量計を通る流体の流れを概略的に示す
図面。 第２０図は望ましいハウジングおよびグー１〜／ロータ
ーの形態を示す図面。 ２０．２５．３０．７１．１０１・・・ゲート２１．２
３，８６．９５・・・ベーン ２２．２４．３２・・・ポケット ２Ｂ、３７，３８．３９・・・オリフィス５３・・・三
日月形部材 ７０．１００・・・ローター ７３．８４・・・入口室 ７５．９９・・・出口室 ７８．８３・・・ハウジング ８５，８７，８９．９６，９７．９８・・・偏向ベーン 代理人　浅　村　　　皓 Ｆｉｇ、ｌ。 Ｆｉｇ、　２Ａ、　　　　　　　　　Ｆｉｇ、　２ｓ。 Ｆｉｇ　２ｃ、　　　　　　　　　Ｆｉｇ、　２ｔｙ。 Ｆｉｇ、２ｒ、　　　　　　　　　　　　　　Ｆｉｇ、
２Ｆ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　入口通路および出口通路を有する本体と、前
   記本体内にあって、この本体とともに両端に前記両方の
   通路にそれぞれ連通する円弧通路を形成し、前記本体と
   ともに前記入口通路および出口通路の間の通路を横切る
   ような位置のずれた円形空所を境界する三日月形部材と
   、前記本体に取付りられて、前記円弧通路および位置の
   ずれた円形空所内の軸線の廻りに回転を行うようになさ
   れて、１つの端部プレートおよびこの端部プレートに固
   定される少なくとも３つのベーンを有し、これらのベー
   ンが前記円弧通路および前記円形空所の部分を通る流体
   の圧力によって動くようになっているローターと、前記
   本体に取付けられて前記位置のずれた円形空所内のロー
   ターの軸線に平行な軸線の廻りに回転を行うようになさ
   れ、前記ローターのベーンを受入れるための、ローター
   のベーンの数を超えない数のポケットを設【ノられて、
   隣接するポケットの間で中央のハブから半径方向に外方
   に伸長するウェブを有する円周部を有するゲートと、前
   記ローターを前記ゲートに連動させて、前記へ−ンが前
   記ゲートのウェブに接触しないようにして前記ゲートの
   ポケットを通して前記ローターのベーンを通過させるよ
   うに同期させ、前記ローターから前記ゲートの回転を行
   わせるための駆動列を形成する連動装置とを含み、前記
   グー１−の外径は、前記三日月形部材が隣接して対をな
   １０−ターのベーンの半径方向の中心線を包囲するのに
   充分なローターの軸線の廻りの円弧を有するのを可能に
   なす最大限の大きさになされていることを特徴とターる
   流ω計。
2. （２）　　前記ローターの軸線の廻りの前記三日月形部
   材の円弧が１ 、　２Ｗ、　３６０゜ ３６０゜ Ｎ　　　　　πＤ・ 督 ここで、 Ｎ　−ローターのベーンの数 Ｗ　−内周におりるローターのベーンの幅■ Ｄ、−ベーンの内径 である特許請求の範囲第１項記載の流ω計。