JPH01253614A - 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 本発明は、流体、たとえはガスなとの流量を計測する流
量計に関する。

従来の技術 典型的な先行技術は、第９図に示されており、第１０図
にはその右側面図か示されている。この先行技術では、
都市ガスなどのカスを輸送する鋼管などの管１から弁２
を介して立上がり管３が取付けられ、この立上がり管３
には水平に延びるストレーナ４が備えられる。このスト
レーナ４は、カス中に含まれている粉体を除去する働き
をする。

粉体は、ガス中に含まれるダスＩ−、錆および溶接かず
なとであり、ガスに浮遊してガスとともに輸送される。

ストレーナ４からのガスは、管５を経て流量計６に導か
ｈて流量か計測される。流量ｉ（（＞　１．Ｊ、ルーツ
メータてあり、２つのまゆ形の回転子がカスの流れによ
って回転する構成を有する。もしも、流量計６に前記粉
体なとの異物が噛み込むと、回転子の回転か不可能とな
り、カスの輸送が停止し。

てしまう。ストレーナ４は、この問題を防く。流量計６
からのカスは、管７および弁８を経て管９から輸送され
て１重用される。

発明か解決すべき課題 このような先行技術ては、流量３４６は比較的人形てあ
り、また比較的大きな重量を有している。

しまたか−）で、流量計６の故障時に取換えたり、また
検満時に取換えたりするための作業は、重労働となり、
また危険である。流量計６は、たとえは地上から１〜２
ｍ程度の高さにあり、このこともまた取換え作業か困難
となる一因となっている。

この先行技術の池の問題は、ストレーナ４が流量計６と
は別個に設けであることによって、全体の構成が大形イ
ヒすることである。また、スｌ−レーナ４のメンテナン
スのために、第９図において参照ｎ　４２ｔて示される
メンブナ〉ススペースが必要である。このようにして流
量計６まわりの配管スペースか人形化１−１配管工事費
か嵩んでいる。

この先行技術においてはまた、ストレーナ４によって捕
集された粉体か管５ｆ・１近で積層されて成長し、塊状
となって流量計６に落下すると、流量計６の回転子か停
止してしまうので、これを防く／Ｓめに、管５にはちう
１−′）のス１へレーナ１０を設（゛）でいる。このよ
うなスＩ〜レーナ］０を、前述のス１−レーナ・１の池
に新たに設けることによ−）で、圧力損失か増大り−る
結果になる。

本発明の目的は、作業性か良好であり、小形化かでき、
また圧力損失の増大を防くことかできるようにした流量
計を提供することである。

課題を解決するための手段 本発明は、流体か流れる流路を有するハウジンクと、 流路の途中に介在され、ハウジンクに着脱自在であるス
）〜レーナユニツトと、 流路の途中てスＩ−レーナユニツトよりも下流側に介在
され、ス１−レーナユニッ１への直下がらずれた位置に
配置され、ハウシンクに着脱自在である流量計ユニッ１
〜どを含むことを特徴とする流量計である。

前記流量Ｊ４ユこニットは、ルーツメータてあってもよ
い。

また、流量計ユニッ）〜の上流側と下流側との差圧か増
大しなとき開いて流量計ユニットの」二流側から流量計
ユニツＩ〜の下流側Ｉ＼原流体流す安全弁を、前記ハウ
シンク内に収納するようにしてもよい。

さらにまた、流量計ユニツＩ〜は、流体の流れによって
回転する回転子を有する回転子形メータてあり、 回転子の振動を検出する振動検出素子と、振動検出素子
の出力に応答し、流量計ユニツ１〜の故障を判断する手
段とを設けるようにしてもよい。

作　　用 本発明においては、ス１〜レーナユニットおよび流量計
ユニツＩ・はハウジンクに対して着脱自在どされ、前記
流量計ユニツ１〜はス１へレーナユニツ１への直下から
ずれた位置に配置される。したがってス１〜レーナユニ
ツ！−および流量計ユニット力交換なとのメンテナンス
は、良好な作業性で行われる。

またストレーナユニツＩ〜はハウジンクに収納されるの
で、流量計の周辺の流体か流れる管などを配設するスペ
ースを小形化することかできる。さらにストレーナユニ
ツ）へを通過した粉体なとの異物か成長なとして塊状と
なっても、これが落下なとして流量計ユニットに入込む
ことはない。したが−）てスＩ・レーナユニツ１〜より
も流体の流路の下流側にさらに他のストレーナなどを設
ける必要がなく、圧力損失かむやみに増大されることは
ない。

前記流量計ユニツｌ−とじてはたとえは、ルーツメータ
なとの回転子形メータか用いられる。そのような場きに
おいて、上述した構成によって回転子ｌ＼の粉体なとの
異物グ）噛み込みなとか発生ずることはなく、ルーツメ
ータなとの回転子形メータの故障頻度を低減することか
できる。

また流量計ユニットの上流側と下流側との差圧が増大し
たときに開いて、流量計ユニツ■〜の上流側から下流側
Ｉ＼流体を流す安全弁が前記ハウジング内に収納される
。これによって流量計ユニツＩ〜に故障か生している場
合においても、流量計ユニットの下流側へ流体を供給す
ることがてきるようになる。

さらにまた流量計ユニットが流体の流れによって回転す
る回転子を有する回転子形メータである場合に、回転子
の振動を検出する振動検出素子と、前記振動検出素子の
出力に応答して流量計ユニットの故障を判断する手段と
が設けられる。これによって回転子を支持する軸受の損
耗などに起因して回転子か異常な振動を生しる場きには
、この振動を検出して流量計ユニットの故障予知を行う
ことができる。

実施例 第１図は本発明の一実施例の流量計１１の断面図であり
、第２図は第１図の切断面線■−■から見た断面図であ
る。本発明に従う流量計１１は、基本的にはハウジンク
１２と、このハウジング１２に着脱自在に取付けられる
円筒状のストレーナユニット１３と、このストレーナユ
ニット１３よりも下流側に設けられる流量計ユニット１
４とを含む。

第３図は流量計１１が使用されている状態を示す正面図
であり、第４図は第３図に示された構成の右側面図であ
る。都市カスなどのガスは、鋼管なとの管１５から弁１
６を経て立上がり管１７に導かれ、さらに管］、８，１
９．２０を経て流量計１１に導かれる。流量計１１によ
って計測された後のカスは、管２１から弁２２を経て、
さらに管２３を経て使用される。

第５図は、流量計１１の分解斜視図である。第１図およ
び第２図をも併せて参照して、ハウシンク１２は、ハウ
シング本体２４と、このハウジング本体２４の両端部に
着脱自在に取付けられるカバー２５．２６とを含み、こ
のハウジング１２のカバー２６にはキャップ２７がポル
ト９６によって着脱可能である。ハウジング本体２４は
、共通の軸線３２を有する入口２８と出口２つとを有し
、管２０，２］との接続のためのフランジ３ｏ、３１を
有する。ハウジンク本体２４には、軸線３２に垂直な軸
線３３を有する収納孔３４が形成され、この収納孔３４
には大略的に直円柱状の流量計ユニット１４が着脱自在
に収納される。このハウジング本体２４にはまた、軸線
３２．３３に垂直な軸線３６を有する収納孔３７が形成
され、この収納孔３７にはストレーナユニット１３が着
脱自在に取付けられる。

ストレーナユニット１３は、このストレーナユニツ１へ
１３の軸線方向の一端部に固定される蓋３つによって、
ハウジンク本体２４内に収納されて取付けられる。蓋３
つは、収納孔３７の端部に形成された取付面４０に当接
し、ボルト４１を用いて固定され、Ｏリング４２によっ
て気密性が達成され乞。ストレーナユニット１３のＭＢ
２とは反対側の端部は、ハウジング本体２４内に形成さ
れた仕切り壁４３．４４の環状取付は凹所４５に嵌まり
込んで支持される。したがって、入口２８がらのカスは
、ストレーナユニット１３の外方から内方に通過し、こ
のストレーナユニット］３によってダストなどの粉体が
除去される。ストレーナユニット１Ｂの内方からのカス
は、ストレーナユニット１３の開口端４６を通り、仕切
り壁４３゜４４によって形成された通路４７から流量計
ユニット１−４の入口４８に入る。

流量計ユニット１４はたとえばルーツメータであって、
ユニット本体４つと、このユニット本体４つ内に収納さ
れた一対のまゆ形をした回転子５０．５１と、ユニット
本体４つの軸線方向の端部に固定される端板５２．５Ｂ
とを含む。回転子５０．５１は、回転軸５４．５５にそ
れぞれ固定されており、一方の回転軸５４は、端板５’
２．５３に軸受５６，５７によって支持され、もう１つ
の回転軸５５も同様な構成によって支持されている。

ユニツ）〜本体４つに形成されている入口４８からカス
か流入することによって、回転子５０□５１が回転され
、流量に対応した回転軸５４の回転数か得られる。計量
された後のカスは、ユニット本体４９に形成された出口
５８から排出され、ハウジング１２の出口２つから使用
のために供給される。

ハウシング１２のハウシンク本体２４には、前述のよう
にカバー２６か固定されており、このカバー２６には流
量計ユニット１４の端板５３か嵌まり込む凹所６０か形
成され、この凹所６０に連なって半径方向内方に延ひる
段差面６１か形成される。段差面６〕には、ばね収納孔
６２が周方向に等間隔をあけて複数個（この実施例では
３個）形成されており、このはね収納孔６２にはコイル
ばね６３が個別的に嵌め込まれる。コイルはね６３は、
段差面６１から突出しており、端板５３を第２図の右方
に（１勢する。端板５３の外周部に形成された凹所６４
には、Ｏリンク６５か嵌合されており、このＯリンク６
５か凹所６０の内周面に接触して気密性が達成される。

カバー２６のハウジング本体２４に当接するフランジ６
６には、環状凹所６７か形成され、ここに○リンク６８
力川茨め込まれ、ハウジング本体２４とカバー２６とぴ
）間の気密性か達成される。

もう１つぴ）カバー２５は、）禿量計ユニット１４の端
板５２か嵌め込まれるための凹所６９を有し、この凹所
６つに連続して半径方向内方に延ひる段差面７０か形成
される。段差面７０には、環状凹所７１が形成され、こ
こに○リンク７２か嵌め込まれる。０リンク７２は、端
板５２の端面に当接して気密性か達成される。カバー２
５のハウシンク本体２４に当接するフランジ７３には、
環状凹所７４が形成され、ここに○リング７５か嵌め込
まれて、カバー２５とハウシンク本体２４との間の気密
性か達成される。

これらのカバー２５．２６は、ポル１へ７８ａ。

７８Ｌ）によってハウジング本体２４に着脱自在とされ
る。こうして一方のカバー２５をハウシンク本体２４か
ら取外ずことによって、流量計ユニツ１−　］／ｉを容
易に取換えることかできる。このような流量計ユニット
］４は比較的軽量であり、しかも小形である。そのため
取換え交換作業を容易に行うことかでき、流量計１１が
高所に設けられていても、安全な作業を行うことかてき
る。

流量計ユニット１４の回転軸５４と一体的である出力軸
５４ａには、歯車列から成る減速機７６が取付けられて
おり、この減速機７６は出力軸５４ａの回転速度を減速
して、軸継手７７を構成リ−る一方の永久磁石片７８を
駆動する。軸継手７７は、カバー２６の外て、すなわち
キャップ２７内て、永久磁石片７８と磁気結きして回転
駆動されるもう１つの永久磁石片７９を有する。カバー
２６は、非磁性材料、たとえばアルミニウムなどから成
る。こうして、カバー２６内の部屋８０と、キャップ２
７側の部屋８１とが軸継手７７によって気密に保たれた
ままで回転力が伝達される。

キャップ２７には、カス量を積算する機械的構成によっ
て実現されるカウンタ８２が取付けられており、このカ
ウンタ８２は軸継手７７の永久磁石片７つによって駆動
される。カウンタ８２の表示は、キャップ２７の窓に固
定された透光性板１１１を介して外部から見ることがで
きる。

ストレーナユニット１３と流量計ユニット１４とは、第
１図に明らかなように左右に配置されており、換言する
と、流量計ユニツ■〜１４は、ストレーナユニット１３
の直下からずれた位置に配置されている。したかってス
トレーナユニット１３において、カスから除去されて蓄
積されている粉体が塊状とな−）で、流量計ユニツ１へ
１４に落下して入込むことか防がれる。そのため流量計
ユニット］４の回転子５０．５１か粉体を噛み込んで回
転を停止することか防かれ、流量計ユニツ１〜１４を長
期間に亘って確実に使用することかできる。

しかもまた流量計ユニツｌ〜１４の入口４８は、ス）・
レーナユニット１３の開口端４６よりも上方にあり、こ
のことによってもまた、ストレーナユニット１３によっ
て捕集された粉体か入口４８から流量計ユニット］４内
に入込むことか防がれる。

流量計ユニツ１〜１４の回転子５０．５１が、万一、回
転を停止しても、本件流量計１１の入口２８から出口２
９／＼のガスの供給を達成して、下流側においてカスの
流れが停止してしまうことをＷｉぐために、ハウシング
本体２４内には仕切り壁４４に安全弁８４が設けられる
。

第６図は、安全弁８４の断面図である。この安全弁８４
は、出口２つ側の空間内に取付けられて仕切り壁４４に
固定される弁本体８５と、この弁本体８５内に収納され
るはね８６と、仕切り壁４４に形成された弁孔８７の外
周面である弁座８８に着座することができる弁体８９と
を含む。弁体８９は、ばね８６によって弁座８８に向け
て付勢される。コイル状のばね８６を挿通する棒状体９
０は、弁本体８５に形成された挿通孔９１と、弁体８９
に形成された挿通孔９２とを緩やかに挿通する。この棒
状体９０の軸線方向外方端部に形成された外ねしには、
ナツト９３．９４が螺きされる。

したがって、流量計ユニット１４の回転子５０゜５１か
、万一、粉体の噛み込みなどによって回転しなくなって
しまったときにおいて、出口２つ側の圧力か入口２８側
の圧力に比へて充分に小さくなり、その差圧が予め定め
た値を超えると、入口２８側のガス圧によって、弁体８
つがばね８６のばね力に抗して弁座８８から離反変位さ
れる。これによって、入口２８からのカスは弁孔８７を
経て、弁本体８５に形成されているカス通過孔９５を通
り、出口２つ側に供給される。

流量計ユニット１４の故障予知を行うために第２図に明
らかに示されるように、軸受５７の近傍に振動検出素子
１１２を固定する。この振動検出素子１１２はたとえば
歪ケージなどによって実現され、軸受５６，５７の損耗
なとに起因して回転軸５４か異常な振動を生したとき、
その異常な振動を表す電気信号を導出する。振動検出素
子］１２からの出力はたとえば、マイクロコンピュータ
などを含んて実現される処理回路（図示せず）に与えら
れ、この処理回路では流量計ユニット１４が正常な場合
に振動検出素子］１２が出力すると予想される電気信号
と、現に与えられる電気信号との比較などが行われて異
常検出処理が行われる。

前述の処理回路は、必すしも流量計１１に取付けられて
設けられる必要はなく、たとえば作業員が定期的に検査
を行う度毎に振動検出素子１１２−１５＝ からの電気信号をマイクロコンピュータなどをｆｌｉｉ
ｉえる検査装置に入力するようにして、異常を検出する
ようにしてもよい。

以上のように本実施例においては、ストレーナユニット
１３およびルーツメータなとの流量計ユニット１４は、
流量計１１のハウジンク１２内に着脱自在に収納される
。このようにしてストレーナユニット１３が流量計１１
に一体的に構成されることによって、流量計１１の周辺
の配管スペースの小形化を図ることができる。またスト
レーナユニット１３をハウジンク１２から取外してメン
テナンスを行うときには、第３図において参照符１１ａ
て示されるメンテナンススペースか必要とされるのみて
あって、このために配管スペースかむやみに大きくなる
ことはない。

さらに流量計ユニット１４は、ストレーナユニット１３
の直下からずれた位置に配置され、これによってストレ
ーナユニット１３を通過した粉体などが成長などして塊
状となっても、落下なとして流量計ユニット１４に入込
むことはない。したかつて回転子５０，５］か前記粉体
なとの異物の噛み込みなとに起因して回転できなくなる
ことはなく、ストレーナユニット１３よりもガスの流路
の下流側にさらに他のス１〜レーナなとを設ける必要が
ない。したかつて圧力損失かむやみに増大されることは
ない。

また流量計ユニット１４において、軸受５６゜５７の損
耗なとによってその交換か必要となる場合には、この流
量計ユニット１４か比較的軽量かつ小形であるので、そ
のような交換作業は容易に行うことかてきる。

さらにハウシンク本体２４の仕切り壁４４には、安全弁
８４が設けられている。この安全弁８４の働きによって
流量計ユニット１４の回転子５０゜５１が回転しない場
合にも、出口２９側にガスを供給することがてきる。し
たかつて流量計ユニット１４に故障か生している場きに
も、カスを使用することができる。

また軸受５７の近傍に配設される振動検出素子１１２な
との働きによって、流量計ユニツ１〜１４をハウシンク
］２から取外ずことなく、故］（σ予知を行うことがで
きるようになる。

第７図は、本発明の他の実施例の断面図である。

この実施例は前述の実施例に類似し、対応する部分には
同一の参照符を付す。この実施例では、流量計ユニット
１４の回転軸５・１は、軸継手７７の永久磁石片７８に
固定されている。軸継手７７の永久磁石片７８に非磁性
材料から成るカバー２６を介して磁気結合するちう１−
）の永久磁石片７つは、キャップ２７の部屋８１内にあ
る。永久磁石片７つは、減速機７６の入力軸７６　ａに
連結される。この減速ｆ幾７６　ｖ）出力軸は、カウン
タ８２に連結される。

このような実施例によれば、減速機７６が故障を生じた
ときには、ギヤツブ２７をカバー２６からポル１へ９６
を緩めて取外して容易に交換を行）ことかでき、このと
きカスの供給か遮断されることはない。また、減速機７
６オ）よひ゛カウンタ８２に代えて、軸継手７７の永久
磁石片７つに連結される電気的構成を有する、たどえば
電子メータなとど叶はれる池の検出器を取付（−）るこ
ともまノご容易である。

前述した第１実施例では、；成速機７Ｇが故障を生じ、
Ａ二ときには、カバー２６を取外して交換を行わなけれ
はなら・ユ・い。カバー２Ｇを収外すことによって、ハ
ウシンク本体２４内、７）気密性がｆＲ’／これなでな
るノこめ、そのような交換イ１−業に際しては、ハウシ
ンク本体２　、、：ｌ　ｆ、〕入Ｄ　２８ハ、のカスの
供給を停止しなけり、　ｌｊならない。これによ−）で
、カスの１吏川が中断されるζｊかりてなく、メンテナ
ンス時１）１ヤ粟性が（かめて悪いという問題点がある
。この」：うを問題点（１しなか′〕て、こび）第７図
に示されている実施例に」、−ノて解決することかてき
る。

第８ｒ２１は、木光明ヅ）さらに池の実施例グ）断面口
である。この実施例てζＪハウシ〉り９７には人口９８
からガスか（共辛合され、ストＬ−ナユニ・ソＩ・９０
を経て流量ｉｆ”−”−ツト１００に導かれ、流量計ユ
ニツＩ−１００からのカスは出［１１０１から供給され
る。注Ｌｌ　１−　’＼きはこの実施例では、流量ｒ；
’Ｉ”ニット１００はストレーナユニット らずれた位置、換言づ−ると流量計ユニット］００はス
Ｉ・レーナユニツト９９　ｐ）直−Ｌにある。し／、：
が′）て、ストレーナユニット た粉体が塊状となって、流量Ｓ（ユニット・１００に落
下してしまうことか確実に防かれる。そぴ）ため、流量
計ユニット１　０　０　Ｍ１回転子Ｊ）回転がカス）・
・ひとの異１勿の噛み込７ノによ′〕で停止下３−るこ
とか防かれる。

」二連した実施例では、流量計ユニットとしてルーツメ
ータを用いたけれとも、そσ）池、山車ボシブなとのよ
うな回転子形流量Ｊ（を用いてもよく、さらにま）こ回
転丁形流量ｉｆ　１ジ外σ）構成をイ」する）１１量計
ユニツ１〜を用いてムよい。

発明ヅ）効果 以」−のように本発明によれは、、４１・Ｉ７−ナユニ
ツ）・Ｊっよひ流量計ユニットは、ハウシンクに着脱自
在であるので、それらの交換なとのメシデノーニスは良
好な作業性で行うことかできる。また流量計の周辺０）
流体か流Ｉする管なとを配設リ−るスペースを、格段に
小形（ヒすることかてきるようになる。

−２０　−、− さらに流量計ユニットはストレーナユニツ１〜の直１τ
からずれノコ位置に配設されるのて、ストレーナユニッ
トを通過した粉体なとか成長して塊状とな−．＞てち、
これか落下なとして流量計ユニットに入込むことはない
。したかってストレーナユニットよりも流体の流路グ）
下流側にさらに他のス１−レーナなとを設げる必要がな
く、圧力損失がむやみに増大されることはない。

またハウシンク内に流量計ユニツ１〜の一Ｌ流側と下流
側との差圧か増大したときに開いて、流量計ユニツ１〜
のト流側から下流側へ流体を流す安全弁を設けることに
よって、流量計ユニツＩ〜に故障が牛している場なにも
、流量計ユニツ１〜の下流側へ流体を供給することかて
きるようになる。

さらにまた流量計ユニツ１〜が流体の流れによって回転
する回転子を有する回転子形メータである場合に、この
回転子の振動を検出する振動検出素子の働きによって、
たとえは回転子を支持する軸受の損耗なとを、流量ＪＩ
ユニツ１−をハウジンクから取外すことなく検出するこ
とかできるようになリ、流量計ユニットの故障予知を容
易に行うことがてきるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の流量計１１の断面図、第２
図は第１図の切断面線■−■から見た断面図、第３図は
流量計１１が使用されている状態を示す正面図、第４図
は第３図に示された構成の右側面図、第５図は流量計１
１の分解斜視図、第６図は安全弁８４の断面図、第７図
は本発明の他の実施例の断面図、第Ｓ図は本発明のさら
に他の実施例の断面図、第９図は典型的な先行技術を示
す正面図、第１０図は第９図に示された構成の右側面図
である。 １１・・・流量計、１２・・・ハウジング、１３・−・
スｌ−レーナユニット、１４・・流量計ユニット、２４
・・ハウジンク本体、２５．２６・・カバー、２７・−
ギャップ、５０．５１・・回転子、５４．５５・・回転
軸、７６・・・減速機、７７・・軸継手、８２・・・カ
ウンタ、８４　安全弁、１１２−振動検出素子代理人　
　弁理士　画数　圭一部 第８図 第９図 トし刀　７８５層　ｋＷ二＝」旧７９８第１０図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）流体が流れる流路を有するハウジングと、流路の
   途中に介在され、ハウジングに着脱自在であるストレー
   ナユニツトと、 流路の途中でストレーナユニツトよりも下流側に介在さ
   れ、ストレーナユニツトの直下からずれた位置に配置さ
   れ、ハウジングに着脱自在である流量計ユニットとを含
   むことを特徴とする流量計。
2. （２）流量計ユニットは、ルーツメータであることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の流量計。
3. （３）流量計ユニットの上流側と下流側との差圧が増大
   したとき開いて流量計ユニットの上流側から流量計ユニ
   ットの下流側へ流体を流す安全弁を、前記ハウジング内
   に収納したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の流量計。
4. （４）流量計ユニットは、流体の流れによつて回転する
   回転子を有する回転子形メータであり、回転子の振動を
   検出する振動検出素子と、 振動検出素子の出力に応答し、流量計ユニットの故障を
   判断する手段とを含むことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の流量計。