JPS62245923A - 絞り流量計におけるオリフイス板交換装置 - 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、絞り流量計におけるオリフィス板交換装置
に関する。

従来の技術とその問題点 絞り流量計の代表的なものとして、縮流孔を有するオリ
フィス板が管路の途中に装着されたものが知られている
。このようなオリフィス板の縮流孔の形状、寸法（開口
寸法）については規格があり、規格品を使用すれば較正
をしなくても流ｍの測定ができるようになっている。と
ころが、１枚のオリフィス板で測定できる流ａの範ｌ！
ＩＩは定まっており、流ｍの範囲が変るとオリフィス板
を交換する必要がある。オリフィス板の交換は、従来、
管路を分解することによって行なわれているが、作業が
面倒で時間がかかるという問題がある。とくに、実験室
などにおいては、流量を頻繁に変えて実験を行なう場合
があり、オリフィス板の交換作業に長い時間を要するた
め、能率が非常に悪い。また、管路に有毒流体を流して
いるような場合には、オリフィス板の交換作業に危険が
伴ない、作業を慎重に行なう必要があるため、非常に長
い時間を要する。

この発明の目的は、上記の問題を解決し、絞り流量計の
管路を分解せずにオリフィス板を簡単にかつ安全に交換
できるオリフィス板交換装置を提供することにある。

問題点を解決するための手段 この発明による絞り流量ｇ１におけるオリフィス板交換
装置は、管路の途中に設けられたオリフィス板装着部の
一側にオリフィス板が通過しうる開口が設けられるとと
もに、オリフィス板装着部の外側にこれと開口を通して
連通ずる密閉状のオリフィス板格納箱が設けられており
、複数のオリフィス板が管路と平行な方向に一定の間隔
をおいて格納された移動体が管路と平行な方向に移動し
うるようにオリフィス根格納箱内に収容され、管路のオ
リフィス板装着部と移動体との間で開口を通してオリフ
ィス板を１枚ずつ移動させるオリフィス板移動装置が設
けられていることを特徴とするものである。

実　　施　　例 第１図は、絞り流量計の水平管路（１０）とこれに設け
られたオリフィス板交換装置（１１）を示す。

管路（１０）は複数の管（１２Ｈ１３）と管フランジ（
１４）（１５）（１６）（１７）により構成されており
、同図の左から右に向って流体が流される。なお、以下
の説明において、前後左右は流体の流れる方向に対して
いうものとする。すなわち、第１図の右側を前、左側を
後とし、同図紙面裏側を左、表側を右とする。

管路（１０）の途中の２個の管７ランジ（１５）（１６
）の間にオリフィス板装着用の直方体の第１ブロツク（
１８）が挟み止められており、ブロック（１８）上端の
フランジ（１９）の上に密閉状のオリフィス板格納箱（
２０）が管路（１０）と平行に固定されている。

第１図〜第４図に示すように、オリフィス板格納箱（２
０）は、後端が開口した直方体の箱本体（２１）と、こ
の開口を密閉する！　（２２）とからなる。

箱本体（２１）の内部には、前後方向に伸びる上下左右
４木のガイド（２３）が設けられるとともに、前端部に
左右方向に伸びる上下２本のス１−ツバ（２４）が設け
られている。Ｍ　（２２）の前面（内面）に、上下両面
が間口した直方体箱形のフレーム（２５）が固定されて
いる。フレーム（２５）下面の左右両側部に前後方向に
伸びる下部ガイドレール（２６）が固定され、フレーム
（２５）上面の左右両側部には内側に水平に張出した上
部ガイドレール（２１）が一体に形成されている。なお
、上部ガイドレール（２７）の上面には複数のシュー（
２８）が固定されている。フレーム（２５）は箱本体（
２１）の上壁（２１ａ）下面および底壁（２１ｂ）上面
ならびにガイド（２３）に沿って箱本体（２１）内に挿
入され、これらとストッパ（２４）により位置決めされ
る。そして、このようにフレーム（２５）が位置決めさ
れた状態でＩＩ（２２）が箱本体（２１）に固定されて
これを密閉する。

フレーム（２５）のガイドレール（２６Ｎ２７）の間に
、前後方向に伸びる上下左右４本のシュー（８２）（８
３）を備えた直方体枠状の移動体（２９）が前後摺動自
在に取付けられている。蓋（２２）の前面の密閉ケース
（３０）内に移動体駆動用モータ（３１）が固定されて
おり、ケース（３０）から外に突出したモータ軸（３１
ａ）にプーリ（３２）が固定されている。そして、この
プーリ（３２）に巻掛けられたローブ（３３）の一端が
移動体（２９）の後端に接続されるとともに、同他端が
フレーム（２５）の模部左側に設けられたプーリ（３４
）と前端部に設けられた２個のプーリ（３５）（３６）
を通して移動体（２９）の前端部に接続されている。移
動体（２９）には、複数の板状仕切部材（３７）により
仕切られた複数（たとえば５個）のオリフィス板格納部
（３８）が前後方向に一定の間隔をおいて形成されてお
り、これらにはオリフィス板（３９）が１枚ずつ格納さ
れる。各格納部（３８）の左右両側には、ガイド部材（
４０）（４１）が固定されている。左右のガイド部材（
４０３＜ａｌ）の対向ガイド面（４０ａ）（４１ａ）、
左右の下部シュー　（８３）の対向ガイド面（８３ａ）
および左右の下部ガイドレール（２６）の対向ガイド面
（２６ａ）はそれぞれ同一鉛直面上にあり、しかも上下
に連続している。また、左側のガイド部材（４０）の上
端部には外側に凹んだ凹所（４２）が形成されており、
凹所（４２）ノ底面（４２ａ）は傾斜面（４２ｂ）を経
てガイド面（４０ａ）に連なっている。

オリフィス板（３９）は略直方体状をなし、その中央に
は縮流孔（４３）が設けられている。オリフィス板（３
９）の前後の厚さは仕切部材（３１）の相互間隔よりわ
ずかに小さく、左右の幅はガイド部材（４０）（４１）
の相互間隔よりわずかに小さく、高さは格１１’１部（
３８）の高さより小さい。オリフィス板（３９）の上端
面中央に円形凹所（４４）が形成され、この凹所（４４
）の底にはコイルばね（４５）が取付けられている。ま
た、オリフィス板（３９）の左側端面の上部には凹所（
４４）に達する段付孔（４６）が形成されており、これ
より少し長い段付ピン（４７）がこの孔（４８）に左側
から挿入されている。そして、孔（４６）の段部とビン
（４７）の段部との間に、ビン（４７）を左側に付勢す
るコイルばね（４８）が設けられている。オリフィス板
（３９）が格納部（３８）に格納されている場合、ビン
（４７）の左側先端部（４７ａ）が左側に突出して左側
のガイド部材（４０）の凹所（４２）にはまり、これに
よりオリフィス板（３９）が固定されている（第４図参
照）。このとき、ビン（４７）の右側先端部（４７ｂ）
は孔（４６）内に退入している。

箱本体（２１）の土壁（２１ａ）のほぼ中央にこれを上
下に貫通するガイド孔（４９）が設けられており、土壁
（２１ａ）の上面には孔（４９）を塞ぐカップ状のＭ　
（５０）が固定されている。そして、この部分にオリフ
ィス板移動装！！　（５１）が設けられている。

オリフィス板移動装置１（５１）は、ガイド孔（４つ）
に上方から挿入された昇降棒（５２）と、この棒（５２
）を昇降させる適宜な手段（図示略）とを備えている。

昇降棒（５２）の下端部外側面には、台形の押し板（５
３）が固定されている。また、昇降棒（５，２）の下端
面中央にはこれより細いビン（５４）が−′体に形成さ
れ、このビン（５４）の下端にはフラン　　“ジ（５５
）が一体に形成されている。この７ランジ（５５）の外
径は、オリフィス板（３９）の上端面の凹所（４４）の
内径より少し小さい。

Ｒ降棒（５２）の真下の箱本体（２１）の底壁（２１ｂ
）　　　′には、オリフィス板（３９）が通過しうる方
形の連絡孔（５６）が設けられている。この孔（５６）
の左右の対向ガイド面（５６ａ）はフレーム（２５）の
左右の下部ガイドレール（２６）の対向ガイド面（２６
ａ）に面一で、これに連続して下方に伸びている。また
、この孔（５６）の前後対向面（５６ｂ）は仕切板（３
７）の対向面（３７ａ）と面一である。

移動体（２９）は、任意の格納部（３８）が昇降棒（５
２）と連絡孔（５６）との間にくるように、モータ（３
１）により格納部（３８）の１ピツチまたは複数ピッチ
ずつ前後に移動させられる。なお、このような移動体（
２９）の動作の調整は、蓋（２２）を箱本体（２１）か
ら取外した状態で簡単に行なうことができる。

第１図、第２図、第５図〜第８図に示すように、第１ブ
ロツク（１８）にはその上面から底部に達する水平断面
方形の凹所（５７）が形成され、この凹所（５７）内に
オリフィス板装着用の第２ブロツク（５８）がはめ込ま
れている。第１ブロツク（１８）の凹所（５７）の前壁
（１８ａ）には、これに固定された管フランジ（１５）
と同心の円形孔（５９）が形成されており、管フランジ
（１５）の後部が円形孔（５９）にはめ込まれている。

管フランジ（１５）の後端面は前壁（１８ａ）の後面（
１８ｂ）と面一であり、この端面には０リング（６０）
が取付けられている。

第１ブロツク（１８）の凹所（５７）の後壁（１８ｃ）
には、これに固定された管フランジ（１６）と同心の円
形孔（６１）が形成されている。箱本体（２１）の連絡
孔（５６）は第１ブロツク（１８）の凹所（５１）の前
部に臨んでおり、第１ブロツク（１８）の前壁後面（１
８ｂ）は孔（５６）の前部対向面（５６ｂ）と面一であ
る。

第２ブロツク（５８）は、後壁（５８ａ）と底壁（５８
ｂ）と左右両側壁（５８ｃ）を残すように直方体から上
部と前部がみぞ状に切取られたような形状をなし、底９
　（５８ｂ）の前部がボルトなどにより第１ブロツク（
１８）の底壁（１８ｄ）に固定されている。

第２ブロツク（５８）の左右の側壁（５８ｃ）の対向面
の前部はガイド面（５８ｄ）となっており、これらのガ
イド面（５８ｄ）は連絡孔（５６）の左右のガイド面（
５６ａ）と而−で、これに連続して下方に伸びている。

また、左右の側壁（５８ｃ）の対向面の後部には、上下
に伸びるガイドみぞ（６２）が形成されており、これら
のみぞ（６２）に、方形板状のオリフィス仮保持部材（
６３）の左右両側後部が前後方向および上下方向に少し
移動しうるように取付けられている。

保持部ｖＪ（６３）の前部はみぞ（６２）の前のガイド
面（５８ｄ　ｌの間に挟まれているが、保持部材（６３
）は左右方向にわずかに移動しうる。保持部材（６３）
には上下に長い長円状の貫通孔（６４）が設けられ、後
面下部には下方を向く傾斜面（６３ａ）が形成されてい
る。保持部材（６３）下面の左右両側部に棒状突起（６
５）が設けられ、第２ブロツク（５８）の底壁（ｓａｂ
）上面に形成された凹所（６６）に緩くはめられている
。各突起（６５）には、保持部材（６３）の下面と凹所
（６６）の底に圧接して保持部材（６３）を上方に付勢
するコイルばね（６１）がはめられている。また、第２
ブロツク（５８）の後壁（５８ａ）の前部上端の全長に
、保持部材（６３）の１仙を規ｔ１１１する水平前方張
山部（５８ｅ）が一体に形成され、この張出部（５８ｅ
）の中央には昇降棒（５２）の押し板（５３）が通過し
うる切欠き（６８）が形成されている。

第２ブロツク（５８）の後壁（５８ａ）前面に方形の浅
い凹所（６９）が形成され、この凹所（６９）の底には
第１ブロツク（１８）の後壁（１８Ｃ）の孔（６１）と
ほぼ同径の円形貫通孔（１０）が形成されている。凹所
（６９）には方形板状の押圧部材（７１）が緩くはめら
れ、その４隅部がボルト（７２）により凹所（６９）の
底に緩く取付けられている。押圧部材（１１）には第２
ブロツク（５８）の孔（７０）より少し大きい円形貫通
孔（７３）が設けられ、後面の上下には垂直短円柱（７
４）が後半部が突出すように固定されている。これらの
円柱（７４）は凹所（６つ）の底の上下に形成された半
円柱状の凹所（乃）にはめられており、抑圧部材（７１
）はこれらの円柱（７４）を中心にして少し回転するこ
とができる。また、抑圧部材（１１）前面の左右両側部
には、保持部材（６３）の傾斜面（６３ａ）に接する半
球状の突起（７６）が設けられている。

第１ブロツク（１８）の後壁（１８ｃ）の管フランジ（
１６）の前側にこれと同心の短管（７７）が固定されて
おり、短管（１７）は第１ブロツク（１８）、第２ブロ
ツク（５８）および抑圧部材（１１）の孔（６１）（７
０）（７３）を貫通して保持部材（６３）の孔（６４）
の前部まで達している。なお、この短管（７７）の前端
と第１ブロツク（１８）の前壁後面（１８ｂ）との相互
間隔は、オリフィス板（３９）の前後の厚さより少し大
きい。

第１ブロツク（１８）の凹所（５７）内の前壁（１８ａ
）、保持部材（６３）ならびに第２ブロツク（５８）の
底壁（５８ｔ））および左右の側壁（５８ｃ）により囲
まれた部分がオリフィス板装着部（７８）となっている
。

そして、保持部材（６３）が下方に移動すると、傾斜面
（６３ａ）が抑圧部材（７１）の突起（７６）に押され
て保持部材（６３）は前方に移動する。このとき、第１
ブロツク（１８）の前壁（１８ａ）と保持部材（６３）
の相互間隔はオリフィス板（３９）の前後の厚さよりわ
ずかに小さくなる。また、保持部材（６３）が上方に移
動すると、この相互間隔はオリフィス板（３９）の前後
の厚さより少し大きくなりつる。

なお、第１ブロツク（１８）および第２ブロツク（５８
）の底壁（１８ｄ）（５８ｂ）に、連続した圧力取出孔
（７９）（８Ｇ）が設けられている。また、第１ブロツ
ク（１８）の館壁（１８ａ）の管フランジ（１５）にも
、圧力取出孔（８１）が設けられている。

図面はオリフィス板装着部（７８）にオリフィス板（３
９）が装着されている状態を示す。このとき、昇降棒（
５２）が移動体（２９）の空の格納部（３８）、箱本体
（２１）の連絡孔（５６）を通って第１ブロツク（１８
）の凹所（５７）の上部に進入し、フランジ（５５）が
１１部（７８）内のオリフィス板（３９）の凹所（４４
）の底部まで進入してコイルばね（４５）を下方に押し
ており、これにより、オリフィス板（３９）は第２ブロ
ツク（５８）の底壁（５８ｂ）に押付けられている。

そして、オリフィス板（３９）のビン（４７）の左側先
端部（４７ａ）が第２ブロツク（５８）の左側ガイド面
ｔ５８ｄ）に接して、右側先端部（４７ｂ）が凹所（４
４）内の７ランジ（５５）より上方の部分に進出してい
る。また、昇降棒（５２）の押し板（５３）は後側を向
いて第２ブロツク（５８）の切欠き（６８）を通って張
出部（５８ｅ）より下方に移動し、保持部材（６３）を
下方に押動かしている。このため、保持部材（６３）は
押圧部材（７１）の突起（７６）によって前方に押され
、オリフィス板（３９）を管フランジ（１５）の後端面
に圧着させている。また、押圧部材（７１）は円柱（１
４）を中心にして少し回転できるので、保持部材（６３
）全体をオリフィス板（３９）に均等に押付けることが
できる。

オリフィス板（３９）を交換する場合、まず、昇降棒（
５２）が徐々に上界する。これにより、保持部材（６３
）もばね（６７）に押されて少し上昇するため、押付は
力がなくなる。そして、昇降棒（５２）が一定量上昇す
ると、フランジ（５５）がオリフィス板（３９）のビン
（４７）の右側先端部（４７ｂ）に引掛り、これにより
オリフィス板（３９）を上昇させる。

昇降棒（５２）の押し板（５３）が切欠き（６８）を通
って張出部（５８ｅ）の上方まで移動すると、昇降棒（
５２）が９０度向回転、押え板（５３）が凹所（５７）
内で右向きになる。さらに昇降棒（５２）が上昇するこ
とにより、オリフィス板（３９）は装着部（７８）から
箱本体（２１）の連絡孔（５６）を通って移動体（２９
）の空の格納部（３８）内に移動する。オリフィス板（
３９）がこのように上昇するとき、ビン（４７）の左側
先端部（４７ａ）は第２ブロツク（５８）の左側ガイド
面（５８ｄ）　、連絡孔（５６）（７）左側ガイド面（
５６ａ）、左側の下部ガイドレール（２６）および下部
シュー（８３）のガイド面（２６ａ）（８３ａ）ならび
に格納部（３８）の左側ガイド面（４０ａ）に連続して
接し、これによりビン（４１）の右側先端部（４７ｂ）
が常時凹所（４４）内に進出してフランジ（５５）に引
掛っているため、オリフィス板（３９）が自重で落下す
るようなことがない。オリフィス板（３９）が格納部（
３８）に完全に入ると、ビン（４Ｔ）がばね（４８）に
押されてガイド面（４０ａ）から凹所（４２）にはまり
、これによりオリフィス板（３９）が格納部（３８）に
固定される。これと同時に、ビン（４７）の右側先端部
（４７ｂ）が孔（４６）内に退入するため、昇降棒（５
２）だけがオリフィス板（３９）から離れて上昇する。

第１図に鎖線で示すように昇降棒（５２）が移動体（２
９）より上方に移動して停止すると、移動体（２９）が
移動し、次に使用するオリフィス板（３９）が昇降棒（
５２）の真下に位置決めされる。こののち、昇降棒（５
２）が徐々に下降する。昇降棒（５２）が下降すると、
フランジ（５５）がオリフィス板（３９）の凹所（４４
）内に入り、コイルばね（４５）を下方に押す。

これにより、オリフィス板（３９）も徐々に下降し、ビ
ン（４７）が凹所（４２）の底面（４２ａ）から傾斜面
（４２ｂ）に沿って右に移動し、やがて凹所（４２）か
ら外れてガイド面（４０ａ）に接する。これにより、ビ
ン（４１）の右側先端部（４７ｂ）がオリフィス板（３
９）の凹所（４４）のフランジ（５５）より上方の部分
に進出するため、オリフィス板（３９）が自重で落下す
るようなことがない。そして、さらに昇降棒（５２）が
下降することにより、オリフィス板（３９）は格納部（
３８）から箱本体（２１）の連絡孔（５６）を通って装
着部（７８）内に移動する。昇降棒（５２）の押し板（
５３）が第１ブロツク（１８）の凹所（５７）内の上部
まで下降すると、昇降棒（５２）が９０度向回転、押し
板（５３）が後向きになる。こののら、昇降棒（５２）
がさらに下降し、押し板（５３）は切欠き（６８）を通
って張出部（１８ｅ）の下方まで下降する。これにより
、昇降棒（５２）のフランジ（５５）がオリフィス板（
３９）の凹所（４４）の底のばね（４５）を押すととも
に、押し板（５３）が保持部材（６３）を下方に押すた
め、前記同様に、オリフィス板（３９）が第２ブロツク
（５８）の底壁（５８ｂ）および管フランジ（１５）の
後端面に押付けられ、装着部（７８）に確実に装着され
る。

上記のようなオリフィス板（３９）の交換作業は、コン
ピュータなどを使用することによって、最適の開口寸法
を有するオリフィス板（３９）の選定を経て全自動的に
行なうことができる。また、オリフィス板（３９）の交
換が必要になるたびに手動操作により半自動的に行なう
こともできる。

昇降棒（５２）の昇降手段および回転手段は、任意であ
る。昇降棒（５２）の回転は、たとえばカムなどを使用
して昇降運動と連動させて行なうこともできる。また、
昇降棒（５２）を箱（２０）の外側から手で操作するよ
うにすることもでき、オリフィス板移動装＠（５１）の
構成は、上記実施例のものに限らず、適宜変更可能であ
る。また、移動体（２９）の構成およびその移動手段も
適宜変更可能であり、箱（２０）の外側から移動体（２
９）を手で動かずようにすることもできる。さらにオリ
フィス板（３９）の構成、オリフィス板装着部（７８）
の構成および装着部（７８）にオリフィス板（３９）を
固定する手段なども、上記実施例のものに限らず、適宜
変更可能である。

発明の効果 この発明による装置は、上述の構成を有するので、絞り
流ｍ計の管路を分解せずに、オリフィス板を簡単にかつ
安全に交換することができる。したがって、とくに実験
室などにおいてオリフィス板を頻繁に交換するような場
合や管路に有毒流体を流しているような場合でも、オリ
フィス板の交換作業に要する時間が非常に短くてすみ、
きわめて効果的である。また、複数のオリフィス板を交
換するものであるから、オリフィス板に較正の不要な規
格品を使用することができ、実用性がきわめて高い。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例を示し、第１図は絞り流量計の
管路とこれに設けられたオリフィス板交換装置を示す縦
断面図、第２図は第１図Ｃ−Ｃ線の断面図、第３図は第
１図Ｃ−Ｃ線の断面図、第４図は第１図Ｃ−Ｃ線の断面
図、第５図は第１図Ｃ−Ｃ線の断面図、第６図は第５図
Ｅ−Ｅ線の断面図、第７図は第５図Ｆ−１＝線の断面図
、第８図は第１図Ｃ−Ｃ線の断面図である。 （１０）・・・管路、（２０）・・・オリフィス根格納
箱、（２９）・・・移動体、（３９）・・・オリフィス
板、（５１）・・・オリフィス板移動装置、（７８）・
・・オリフィス板ｖｋ着部。 以　　上 特許出願人　　世古口　　言　彦 外４名 第４図 第８図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 管路の途中に設けられたオリフィス板装着部の一側にオ
   リフィス板が通過しうる開口が設けられるとともに、オ
   リフィス板装着部の外側にこれと開口を通して連通する
   密閉状のオリフィス板格納箱が設けられており、複数の
   オリフィス板が管路と平行な方向に一定の間隔をおいて
   格納された移動体が管路と平行な方向に移動しうるよう
   にオリフィス板格納箱内に収容され、管路のオリフィス
   板装着部と移動体との間で開口を通してオリフィス板を
   １枚ずつ移動させるオリフィス板移動装置が設けられて
   いることを特徴とする絞り流量計におけるオリフィス板
   交換装置。