JPS62106320A - 羽根車式流量計 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は流量計本体の流体通路内に配設された羽根車
の回転にともない流体流量を検出する羽根車式流量計に
関する。

〔従来の技術〕

一般に、例えばガス等の流体の流量を測定する流量計と
して流量計本体の流体通路内に流体流量検出用の羽根車
が配設された羽根車式流量計が知られている。この場合
、流量計本体の流体通路内の流体の流れによって羽根車
を回転駆動し、この羽根車の回転にともない流体流量を
検出する構成になっている。

ところで、この種のものとして従来から羽根車に対して
被測定流体を羽根車の接線方向から吹付けて羽根車を回
転駆動する接線流型の羽根車式流量計および羽根車に対
して被測定流体を羽根車の軸流方向から吹付けて羽根車
を回転駆動する軸流型の羽根車式流量計がそれぞれ知ら
れている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来構成のものにあっては流量計として接線流型の羽根
車式流量計を使用した場合には流体流量の増加にともな
い圧力損失が大きくなるので、小流量の流量測定には適
するが大流量の流量測定には不向きとなる問題があった
。−例として、あるモデル流量計を用いて流量測定を行
なった際に低圧空気によって圧力損失が１５ｍｍＨ２Ｏ
に達した状態を最大圧力損失に設定した場合には最大流
量は２００ρ／ｈとなり、感度流量（羽根車が回転可能
な最低流量）は１０Ω／ｈとなるので、流量の測定範囲
が狭い問題があった。

また、流量計として軸流型の羽根車式流量計を使用した
場合には流体流量の低下にともない測定精度が低下する
ので、この場合には大流量の流量測定には適するが小流
量の流量測定には不向きとなる問題があった。この場合
の例としてもまた、別のモデル流量計を用いて流量測定
を行なった際に低圧空気によって圧力損失が１５ｍｍＨ
２Ｏに達した状態を最大圧力に設定した場合には最大流
量は３ｍ３／ｈとなり、感度流量は０．２ｍ３／ｈとな
り、この場合も流量の測定範囲が狭い聞届があった。

この発明はこのような問題点に着目してなされたもので
、流量の測定範囲が広い羽根車式流量計を提供すること
を目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は流量計本体の流体通路内の羽根車の接線方向
に向けて流体吹出しノズルを形成し、前記羽根車の上流
側の流体通路にこの流体吹出しノズルに連結された第１
の流体通路および前記羽根車の軸流方向の第２の流体通
路をそれぞれ形成するとともに、流体流量に応じて前記
第２の流体通路を開閉操作する開閉弁を設けたことを特
徴とするものである。

〔作用〕

流体流量が小さい場合には開閉弁を閉塞状態で保持し、
羽根車の上流側の流体通路内の流体を全て第１の流体通
路を経て流体吹出しノズルから羽根車側に流出させて流
量計本体を接線流型の羽根車式流量計として機能させ、
流体流量の増加にともない開閉弁を徐々に開放させて羽
根車の上流側の流体通路内の流体を第１の流体通路およ
び第２の流体通路をそれぞれ介して羽根車側に流出させ
て両方の流れの合力によって羽根車を回転させ、さらに
流体流量が増加し、第２の流体通路側の流れが本流にな
った状態で流量計本体を軸流型の羽根車式流量計として
機能させることにより小流量域から大流量域まで広い範
囲に亙って流量の測定を可能にしたものである。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を第１図乃至第５図を参照し
て説明する。第１図は羽根車式流量計全体の概略構成を
示すもので、１は流量計本体である。この流量計本体１
には例えばガス等の流体通路Ａを形成する円筒状の外ケ
ース２が設けられている。この外ケース２内には羽根車
３を収容する有底円筒状の羽根車ケース４が装着されて
いる。

さらに、この羽根車ケース４の上面開口部側には円板状
の軸受板５が装着されている。この軸受板５には中央に
上側の第１のピボット軸６が取着されているとともに、
この第１のピボット軸６の周囲に流体流通孔７・・・が
形成されている。

また、羽根車ケース４の底板４ａには中央に下側の第２
のピボット軸８を挿通する挿通孔９が形成されていると
ともに、この挿通孔９の周囲に流体流通孔１０・・・が
形成されている。さらに、第２のピボット軸８は羽根車
ケース４の下方に配設された有底円筒状のバルブケース
１１の底板１１ａ中央に取着されている。この第２のピ
ボット軸８の上端部は羽根車ケース４の内部側に延出さ
れており、第１のピボット軸６の下端部に対して離間対
向状態で保持されている。そして、これらの第１のピボ
ット軸６と第２のピボット軸８との間に羽根車３の中央
の軸受部３ａが配置されており、羽根車３が第１．第２
のピボット軸６，８によって回転自在に軸支されている
。

さらに、バルブケース１１は上面開口部が羽根車ケース
４の底板４ａによって閉塞された状態で設置されている
。また、このバルブケース１１の底板１１ａには第２の
ピボット軸８の周囲に流体流通孔１２・・・が形成され
ており、この流体流通孔１２・・・によって羽根車３の
軸流方向の流体吹出しノズルが形成されている。

一方、羽根車ケース４の外周面には下部側に円環状の溝
部１３が形成されている。さらに、この羽根車ケース４
の内周面には第２図に示すように羽根車３の接線方向に
向けて穿設された流体吹出しノズル１４が形成されてい
る。この流体吹出しノズル１４は羽根車ケース４の内部
と溝部１３との間を連通ずる状態で形成されている。ま
た、バルブケース１１の外周面には羽根車ケース４の溝
部１３に連通された連通溝部１５が形成されている。そ
して、羽根車ケース４の流体吹出しノズル１４は羽根車
ケース４の溝部１３およびバルブケース１１の連通溝部
１５を順次介して羽根車３の上流側の流体通路Ａ１に連
結されており、これらの溝部１３および連通溝部１５に
よって第１の流体通路１６が形成されている。さらに、
羽根車ケース４の底板４ａの流体流通孔１０・・・はバ
ルブケース１１の内部空間およびバルブケース１１の底
Ｎ１１ａの流体流通孔１２・・・を順次介して羽根車３
の上流側の流体通路Ａ１に連結されており、これらのバ
ルブケース１１の内部空間および流体流通孔１２・・・
によって第２の流体通路１７が形成されている。

また、バルブケース１１の内部には底板１１ａの流体流
通孔１２・・・を開閉操作する円板状のバルブ板（開閉
弁）１８が配設されている。このバルブ板１８は第２の
ピボット軸８に沿って上下方向に昇降動作可能に取付け
られている。そして、流体流量に応じてこのバルブ板１
８が昇降動作し、このバルブ板１８の昇降動作にともな
い流体流通孔１２・・・が開閉操作されるようになって
いる。

さらに、羽根車３の外周面には例えば図示しない明暗反
射体が装着されているとともに、羽根車ケース４の内壁
面には羽根車３の外周面に対して離間対向状態で光セン
サ１９が取付けられている。

この光センサ１９は流量計本体１の外ケース２の外部側
に配設された変換器２０を介してカウンタ２１に接続さ
れている。そして、羽根車３の回転時には光センサ１９
によって明暗反射体の回転状態が検出され、この先セン
サ１９の出力信号が変換器２０を介してカウンタ２１に
供給されてこのカウンタ２１によって流体流量が表示さ
れるようになっている。

そこで、上記構成のものにあっては流量計本体１の流体
通路Ａ内を流れる流体流量が小流量の場合（例えば感度
流ｆｆ１ｌ　２．１？　／ｈから５０１　／ｈ程度の範
囲）には第３図に示すようにバルブ板１８が自重によっ
てバルブケース１１の底板１１ａ上に接触状態で保持さ
れており、このバルブ板１８によって流体流通孔１２・
・・が閉塞状態で保持されるようになっている。そのた
め、この状態では第３図中に矢印で示すように羽根車３
の上流側の流体通路Ａ１内の流体が全て第°１の流体通
路１６を経て流体吹出しノズル１４がら羽根車ケース４
の内部に導入されるようになっているので、羽根車３の
接線方向から羽根車３に吹付けられる流体のみによって
羽根車３が回転されて流量計本体１が接線流型の羽根車
式流量計として機能させることができる。したがって、
この場合には流体流量が小流量であっても比較的精度良
く流ｉ：Ｌ測定を行なうことができる。

また、流量計本体１の流体通路Ａ内を流れる流体流量が
例えば５０１　／ｈを越える中流量域では第４図に示す
ように流体流量の増加にともないバルブ板１８が自重に
抗して押し上げられ、バルブ板１８がバルブケース１１
の底板１１ａから離れるので、流体流通孔１２・・・が
徐々に開放されるようになっている。そのため、この状
態では第４図中に矢印で示すように羽根車３の上流側の
流体通路Ａ１内の流体が第１の流体通路１６および第２
の流体通路１７をそれぞれ介して羽根車３側に流出され
るので、第１の流体通路１６を経て導入される羽根車３
の接線方向の流体の流れと第２の流体通路１７を経て導
入される羽根車３の軸方向の流体の流れの合力によって
羽根車３を回転されるようになっている。

さらに、流量計本体１の流体通路Ａ内を流れる流体流量
が１ｍ３／ｈ程度に増加すると第５図に示すように第２
の流体通路１７側の流れが本流になるので、流量計本体
１を軸流型の羽根車式流量計として機能させることがで
きる。

したがって、上記構成のものにあっては流量測定時の圧
力損失が例えば１５ｍｍＨ２Ｏに達した状態を最大圧力
に設定した場合には１０Ｒ／ｈ程度の最小流量から３ｍ
３／ｈ程度の最大流量の範囲で流量の測定を行なうこと
ができ、従来のように接線流型の羽根車式流量計、或い
は軸流型の羽根車式流量計によって流量測定を行なう場
合に比べて流量のａｌ定範囲を広げることができる。

なお、この発明は上記実施例に限定されるものではない
。例えば、上記実施例では羽根車３の外周面に明暗反射
体を装着するとともに、羽根車ケース４の内壁面に羽根
車３の外周面に対して離間対向状態で取付けた光センサ
１９を設け、羽根車３の回転時には光センサ１９によっ
て明暗反射体の回転状態を検出し、この光センサ１９の
出力信号を変換器２０を介してカウンタ２１に供給して
このカウンタ２１によって流体流量を表示させる構成の
ものを示したが、磁気センサによって羽根車３の回転を
磁気的に検出する構成にしてもよい。

また、バルブケース１１の内部にバルブ板１８をバルブ
ケース１１の底板１１ａ側に押圧する方向に付勢するば
ねを設け、このばねの付勢力によってバルブ板１８の動
作圧力を調整する構成にしてもよい。さらに、その他こ
の発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施できるこ
とは勿論である。

〔発明の効果〕

この発明によれば流量計本体の流体通路内の羽根車の接
線方向に向けて流体吹出しノズルを形成し、前記羽根車
の上流側の流体通路にこの流体吹出しノズルに連結され
た第１の流体通路および前記羽根車の軸流方向の第２の
流体通路をそれぞれ形成するとともに、流体流量に応じ
て前記第２の流体通路を開閉操作する開閉弁を設けたの
で、小流量域から大流量域まで広い範囲に亙って流量測
定を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示すもので、第１図は羽根
車式流量計全体の概略構成を示す縦断面図、第２図は第
１図の■−■線断面図、第３図は流体流口が小流量の場
合の流量測定状態を示す縦断面図、第４図は流体流量が
中流量の場合の流量測定状態を示す縦断面図、第５図は
流体流量か大流量の場合の流量測定状態を示す縦断面図
である。 １・・・流量計本体、Ａ・・・流体通路、３・・・羽根
車、１４、・・流体吹出しノズル、Ａ１・・・羽根車の
上流側の流体通路、１６・・・第１の流体通路、１７・
・・第２の流体通路、１８・・・バルブ板（開閉弁）。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第２図 第３図　　　　第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 流量計本体の流体通路内に流体流量検出用の羽根車が配
   設された羽根車式流量計において、前記羽根車の接線方
   向に向けて流体吹出しノズルを形成し、前記羽根車の上
   流側の流体通路にこの流体吹出しノズルに連結された第
   １の流体通路および前記羽根車の軸流方向の第２の流体
   通路をそれぞれ形成するとともに、流体流量に応じて前
   記第２の流体通路を開閉操作する開閉弁を設けたことを
   特徴とする羽根車式流量計。