JPH06201429A

JPH06201429A - 湿式ガスメータ用ドラム

Info

Publication number: JPH06201429A
Application number: JP34950792A
Authority: JP
Inventors: Shun Kobayashi; 駿小林
Original assignee: SHINAGAWA SEIKI KK
Current assignee: SHINAGAWA SEIKI KK
Priority date: 1992-12-28
Filing date: 1992-12-28
Publication date: 1994-07-19
Anticipated expiration: 2011-12-18
Also published as: JP2565630B2

Abstract

(57)【要約】【目的】回転変動や羽根の水中からの出没の際の水面の
変動を少なくして計測精度を向上することができ、しか
もドラムの回転変動による器差変動が少なく、かつ構造
簡易で製作容易な湿式ガスメータ用ドラムを提供する。【構成】円筒形のドラム胴１の内周面に、軸方向の一端
側から他端側に向かって螺旋状に伸びる複数枚の羽根31
〜34が、周方向に位置をずらして設けられることによ
り、ドラム胴内に、隣接羽根によって仕切られた複数個
の螺旋状のガス計量室51〜54が形成される。好ましく
は、ドラム胴１内に同軸に内筒２が配置され、この内筒
２の外周面とドラム胴１の内周面の間に、羽根が設けら
れかつガス計量室が形成される。この場合、内筒２はそ
の端面あるいは内部を閉塞部材21、22で閉塞されるとと
もに、閉塞部材に、貫通水位と同等位置か下方位置にお
いて、１ないし複数の水の通過を許容する貫通孔24が形
成されるのが良い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、湿式ガスメータ用ド
ラムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の湿式ガスメータ用ドラムは、図６
〜図８に示すように、円筒形のドラム胴（100 ）と、こ
のドラム胴（100 ）の内面に取着されるとともに、ドラ
ム胴内部を複数個の計量室（通常４室）に分割する複数
枚（図では４枚）の羽根（101）を備えている。

【０００３】各羽根（101 ）は、図７に示すように、一
端に円弧状凹部を有する長方形状の仕切板部（101a）と
該仕切板部の両側に連設された入口羽根部（101b）及び
出口羽根部（101c）とを有し、両羽根部（101b）（101
c）が、仕切板部（101a）との連設部（101d）で約４５
度の角度で相互逆方向に折曲されている。そして、入口
羽根部（101b）及び出口羽根部（101c）をドラム胴の両
端内周縁に添わせるとともに、仕切板部（101a）がドラ
ム胴（100 ）内周面を軸方向に斜めに横断する態様で、
各羽根の外周縁がドラム胴の内周面に半田付、接着等の
方法により固定されている。かつ、各羽根（101 ）は、
ドラム胴（100 ）の周方向の４等分位置に配置されると
ともに、隣接する羽根の入口羽根部（101b）及び出口羽
根部（101c）が周方向に相互に重複する状態となされて
いる。

【０００４】なお、図６及び図８に示す（102 ）は、ド
ラム胴（100 ）内に流入ガスを溜めるためのドラムカバ
ー、（102a）はドラムカバー（102 ）の中心部に穿設さ
れたガス導入管挿通孔、（103 ）はドラム胴の軸方向の
両面中心部において、各羽根（101 ）の入口羽根部（10
1b）及び出口羽根部（101c）に接合された座金、（104
）は両座金を貫通して取着された軸である。

【０００５】図６〜図８に示した湿式ガスメータ用ドラ
ムは、これを軸（104 ）が水面下に沈む位に水に浸して
使用される。そして、ガス導入管挿通孔（102a）に図示
しないパイプが挿入され、該パイプからガスをドラム内
に導入する。導入したガスは、水面上にある１つのガス
計量室（105 ）に入って閉じ込められる。ガス計量室
（105 ）に流入したガスの圧力は該計量室を仕切る羽根
（101 ）の仕切板部（101a）に加わり、ドラムは回転す
る。回転の進行に伴い、ガス計量室（105 ）の排出側開
口部が上向きになるから、計量室内のガスがドラムの軸
方向他面側へ排出されると共に、計量室（105 ）は水中
に没して水と置換されることになる。一方、ガス導入管
から導入されるガスは、水面上に現れてきた次の計量室
（105 ）に充填され、以後同様の動作が行われる。

【０００６】こうして、ガスは各計量室（105 ）に順次
区切られながら排出され、ドラムの１回転により４個の
計量室分のガスが排出されることになる。従って、ドラ
ムの回転数を積算することにより、ガス流量が測定され
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な従来の湿式ガスメータ用ドラムは、ガス計量室（10
5）を画成する羽根（101 ）が、出入口羽根部（101b）
（101c）を仕切板部（101a）との連設部（101d）におい
て４５度程度に曲げ加工されるとともに、仕切板部（10
1a）がドラム胴（100 ）内周面を軸方向に横断する態様
で設けられていたため、次のような欠点があった。

【０００８】即ち、ガス計量室（105 ）が水面下にある
ときに、回転に伴って仕切板部（101a）が受ける水の抵
抗が大きいうえ、仕切板部（101a）が水中にあるときと
そうでないときの回転抵抗は異なるものとなる。特に、
仕切板部（101a）が水中に突入するときと水中から出る
ときは、水の抵抗が激しく変化して、回転の遅速が発生
するのみならず、水の流れが急激に変化してガス計量室
内及びその付近の水面が激しく変化し、このため計測精
度が低下するという欠点があった。かかる計測精度の低
下は、校正比較用の標準器あるいは基準器として用いら
れることの多い湿式ガスメータにとっては、実に憂慮す
べき問題であった。

【０００９】しかも、殊に、ガス圧を高めてドラムを高
速回転させるような場合には、圧力損失が増大するため
計測回転数の累積とともに器差がマイナス方向に振れて
所謂右下がり傾向を示すという欠点もあった。

【００１０】しかもまた、羽根（100 ）の曲げ加工が面
倒なうえ、厳格な曲げ精度も要求されることから、羽根
の製作ひいてはドラム自体の製作に熟練と時間を要する
というような欠点もあった。そのうえ、羽根は板金折曲
加工等により形成されていたため、折曲部を除く各部は
フラットであり、このためドラム胴と羽根との組立時、
特に半田付時に羽根に歪みが発生し易く、計量室の容積
にバラツキを生じて器差精度の低下につながるという欠
点もあった。

【００１１】この発明は、かかる技術的背景に鑑みてな
されたものであって、回転変動や羽根の水中からの出没
の際の水面の変動を少なくして計測精度を向上すること
ができ、しかもドラムの回転変動による器差変動が少な
く、かつ構造簡易で製作容易な湿式ガスメータ用ドラム
の提供を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明に係る湿式ガスメータ用ドラムは、円筒形
のドラム胴（１）の内周面に、該ドラム胴の軸方向の一
端側から他端側に向かって螺旋状に伸びる複数枚の羽根
（31）〜（34）が、周方向に位置をずらして設けられる
ことにより、ドラム胴（１）内に、隣接羽根によって仕
切られた複数個の螺旋状のガス計量室（51）〜（54）が
形成されてなることを特徴とする。

【００１３】また、好ましくはドラム胴（１）内に同軸
に内筒（２）が配置され、この内筒（２）の外周面とド
ラム胴（１）の内周面の間に、羽根（31）〜（34）が設
けられかつガス計量室（51）〜（54）が形成されている
のが良い。

【００１４】この場合、内筒（２）はその端面あるいは
内部を閉塞部材（21）（22）で閉塞されるとともに、該
閉塞部材に、貫通水位と同等位置かもしくは下方位置に
おいて、１ないし複数の貫通孔（24）が形成されるのが
望ましい。

【００１５】

【作用】羽根（31）〜（34）は螺旋状に設けられている
から、水中での回転に伴う水の抵抗が小さく、従って羽
根が水中にあるときと水面上にあるときの回転抵抗の差
が小さく、ドラム（Ａ）はスムーズに回転する。しか
も、羽根が水中に突入し、あるいは水から出るときに
は、鋭角的に突入しあるいは出てくるから、水の抵抗変
化が少ない。

【００１６】また、内筒（２）が存在する場合には、該
内筒（２）の水面上の突出部相当分だけ水面と計量室と
の界面の面積が少なくなっているから、内筒（２）が存
在しない場合に較べて計量室が水面から受ける影響が抑
制される。しかも、ガス計測中に、内筒（２）内にガス
を充填することにより、内筒に入口圧力を加えて浮力を
発生させることもでき、ドラム軸受部にかかる荷重が減
少し、軸受部の摩耗が減り、長期間に亘り安定した動作
を維持する。

【００１７】また、内筒（２）の両端閉塞部材（21）
（22）に貫通孔（24）が設けることにより、水面下にお
いて、計量室に沿ってドラム（Ａ）の入側から出側へと
移動した水を、この貫通孔（24）を介してドラム（Ａ）
の入側へとスムーズに帰還させることができ、激しい水
面移動や水流を生じることはない。

【００１８】

【実施例】次に、この発明の実施例を図１〜図５を参照
して説明する。

【００１９】図１及び図２において、（Ａ）はドラムで
あり、該ドラムは短円筒形のドラム胴（１）と、ドラム
胴内に同軸配置に設けられた内筒（２）と、ドラム胴
（１）の内周面と内筒（２）の外周面との間の環状空間
に配置された４枚の羽根（31）〜（34）を有している。

【００２０】前記ドラム胴（１）の一端開口面にはドラ
ムカバー（４）が嵌着されている。このドラムカバー
（４）は、流入ガスを貯溜するものであり、その中心部
には、ガス導入管挿入孔（41）が穿設されている。

【００２１】前記内筒（２）は、ドラム胴（１）よりも
やや短尺であり、軸方向の両面が閉塞部材（21）（22）
で閉塞されている。これらの閉塞部材のうち、一方の閉
塞部材（21）は内筒（２）と一体成形され、他方の閉塞
部材（22）は内筒の開口部周縁に嵌め入れられた円板状
の蓋からなる。また、両閉塞部材（21）（22）の中心に
は軸孔（23）が穿設されるとともに、軸孔（23）の周囲
には、貫通水位（ガスが通り抜けて計測されない状態と
なる水位）よりも下方位置において水の通過を許容する
貫通孔（24）が形成され、さらに一方の閉塞部材（22）
には、貫通孔（24）の外側周囲において、ガスを内筒
（２）内に流入充填させるための径大の流入孔（25）が
形成されている。なお、貫通孔（24）は貫通水位と同等
位置に設けても良い。

【００２２】前記各羽根（31）〜（34）は、ドラム胴
（１）の内周面と内筒（２）の外周面との間に立設され
たものであり、ドラム胴（１）の一面側から他面側に向
かって螺旋状に延びている。ドラム胴（１）の軸方向か
ら見た各羽根（31）〜（34）の一端縁（31a ）〜（34a
）（図４に示す）から他端縁（31b ）〜（34b ）まで
の角度は貫通水位等との関係で設定されており、この実
施例では約２５０度程度に設定されている。そして、か
かる羽根の４枚（31）〜（34）が周方向に９０度ずつ位
置をずらして配置されることにより、ドラム胴（１）と
内筒（２）の間の空間に、等間隔で仕切られた４個の螺
旋状のガス計量室（51）〜（54）が形成されている。具
体的にいえば、図４（ハ）に示すように、例えばガス計
量室（51）は、ドラムの一端側（入側）では２枚の羽根
（31）（32）の先端縁（31a ）（32a）の間に開口し、
ドラムの他端側（出側）では羽根（31）（32）の後端縁
（31b）（32b ）の間に開口している。

【００２３】この実施例では、前記ドラム胴（１）、内
筒（２）、閉塞部材（21）（22）、羽根（31）〜（3
4）、ドラムカバー（４）はいずれも塩化ビニル等の樹
脂で形成されている。そして、内筒（２）と羽根（31）
〜（34）とは旋盤を用いた機械加工により製作されてな
り、この羽根付き内筒（２）がドラム胴（１）内にセッ
トされ、羽根（31）〜（34）の外周縁が接着剤によりド
ラム胴（１）の内周面に接合され、さらにドラムカバー
（４）、閉塞部材（21）（22）が接着剤により所定位置
に接合されている。

【００２４】なお、ドラム胴（１）、内筒（２）等の各
部品は樹脂製でなく、金属製であっても良い。また、接
合方法も、接着剤によるだけでなく、各部材の材料に応
じて例えば半田付や溶接によって接合するものとしても
良い。

【００２５】図３は、上記のドラム（Ａ）を配置した湿
式ガスメータの断面図を示すものである。同図におい
て、（６）はガスメータ本体であり、この本体の上壁
（64）の一端部には下方に中間の位置まで垂下する隔壁
（61）が設けられ、この隔壁によりガスメータ本体
（６）の内部が、左右２室に区画されている。そして、
左側の隔室がガス流入室（62）となされるとともに、右
側の隔室がドラム室（63）となされており、両室（62）
（63）は隔壁下方の開口部を介して連通されている。

【００２６】前記ガス流入室（62）には、ガスメータ本
体（６）の上壁（64）に開口するガス流入孔（65）が形
成されるとともに、ガス流入室（62）の上部に開口する
ガス導入管（66）が上下方向に立設されている。一方、
前記ドラム室（63）には、図１及び図２に示したドラム
（Ａ）が、ガスメータ本体（６）の左右壁（67）（67）
に掛け渡された軸（68）に回転可能に軸着された状態で
配置されている。なお、図３に示す（68´）（68´）は
軸（68）を支持する軸受部である。かつ、ドラム（Ａ）
はそのドラムカバー（４）がガス流入室（62）側に位置
する向きで軸着されるとともに、ガス導入管（66）から
分岐した上向き突状の分岐管（66a ）がドラムカバーの
導入管挿入孔（41）から上向きに差し入れられている。
また、ドラム室（63）の上壁端部にはガス流出孔（69）
が穿設されている。

【００２７】前記ガスメータ本体内（６）には、ドラム
軸（68）が水没する程度まで水（７）が注入されてお
り、ドラム（Ａ）は上部を残して水中に浸漬された状態
となっている。水位は、貫通水位よりも高く、かつ隔壁
（61）の下端よりも高く、ガス導入管（66）及び分岐管
（66a ）の上端よりも低く設定されている。

【００２８】この状態で、ガスメータ本体（６）のガス
流入室（62）に外部からガスを圧送する。このガス圧に
より、図３に示すように、ガス流入室（62）内の水位は
下がり、ドラム室（63）の水位は上昇する。さらに、ガ
ス流入室（62）に流入したガスは、導入管（66）に入っ
たのち分岐管（66a ）を通ってドラムのドラムカバー
（４）と内筒（２）の間のドラム前室（63´）に流入
し、さらに閉塞部材（22）の流入孔（25）から内筒
（２）内にも流入して、ドラム内の水位を低下せしめて
ドラム前室（63´）の水位即ちガス計量置換水位を一定
に保ち、ガス圧力の変化即ちガス流量の変化に対して器
差変動が少なくなるように水位を維持する。

【００２９】一方、ドラム前室（63´）に流入したガス
はまた、４個のガス計量室（51）〜（54）のうちの水面
上にある計量室（51）（図４に示す）の開口部（羽根
（31）（32）の先端縁（31a ）（32a ）によって形成さ
れている）から該計量室（51）へと充填されるととも
に、この計量室を仕切る羽根（31）の内面がガス圧によ
り押され、ドラム（Ａ）は図４（イ）に矢印で示す時計
方向に回転する。ドラムの回転に伴い、ガスが流入した
計量室（51）の後部が徐々に水面上に現れ、同時にガス
が充填されていく。さらにドラム（Ａ）の回転が進む
と、図５に示すように、該ガス計量室（51）の入側の開
口部が水中に沈んでいくとともに、該計量室（51）のド
ラムの出側の開口縁（31b ）が水面上に現れ、計量室
（51）内のガスはこの後端開口部からドラム室（63）に
放出されたのち、ガス流出孔（69）からガスメータ外へ
と排出される。

【００３０】一方、前記ガス計量室（51）の入側開口部
の回転方向への移動に伴い、開口縁（32a ）と（33a ）
の間に開口する次段のガス計量室（52）も徐々に水面上
に現れ、この計量室（52）にもガスが充填されていく。

【００３１】こうしてドラム（Ａ）は次々と回転する
が、羽根（31）〜（34）は螺旋状に設けられているか
ら、水中での回転に伴う水の抵抗が小さく、従って羽根
が水中にあるときと水面上にあるときの回転抵抗の差が
小さく、ドラム（Ａ）はスムーズに回転する。しかも、
羽根が水中に突入し、あるいは水から出るときには、鋭
角的に突入しあるいは出てくるから、水の抵抗変化が少
なく、このため回転ドラムは遅速の少ないスムーズな回
転を維持するとともに、ドラム内の水面の変化も少ない
ものとなる。

【００３２】一方、水面下においては、水は水中に没し
ている計量室に沿ってガスの移動と同様にドラム（Ａ）
の入り側から出側へと移動するが、内筒（２）の両端閉
塞部材（21）（22）には貫通孔（24）が設けられている
から、この貫通孔（24）を介して水がドラム（Ａ）の入
り側へとスムーズに帰還し、ドラム胴（１）と内筒
（２）との二重ドラム構造であるにもかかわらず、激し
い水面移動や水流を生じることはない。しかも、内筒
（２）が存在していることにより、該内筒（２）の水面
上の突出部相当分だけ水面と計量室との界面の面積が少
なくなっているから、内筒（２）が存在しない場合に較
べて計量室が水面から受ける影響が抑制される。

【００３３】このようにして、ドラム（Ａ）の回転と同
時に、各計量室（51）〜（54）の容積に対応する量のガ
スが順次区切られながらドラム（Ａ）の他面側からドラ
ム室（63）内へと排出される。従って、ドラム（Ａ）の
１回転により４個の計量室分のガスが排出されたことに
なり、図示しない回転数検出装置によりドラムの回転数
を検出積算して、ガス流量が測定される。

【００３４】なお、以上の実施例では羽根の枚数を４枚
としたが、３枚以下あるいは５枚以上としても良い。

【００３５】

【発明の効果】この発明は、上述の次第で、羽根が螺旋
状に形成されているから、羽根が水面下にあるときにも
回転に伴う水の抵抗が極めて小さく、従って水面上にあ
る羽根と水中にある羽根が受ける回転抵抗の差がほとん
どなくなり、ドラムを回転変動を抑制し得てスムーズに
回転させることができる。加えて、水に突入するときや
水から出るときもスムーズに突入し出てくるから、水の
抵抗変化が極めて少ないものとなり、これに起因するド
ラムの回転の遅速を防止でき、ドラムを益々スムーズに
回転させることができる。また、ガス圧を高めてドラム
を高速回転させたときにも、内筒の有無にかかわらず圧
力損失が少なくなり、計測回転数の累積とともに器差が
所謂右下がり傾向を示すこともなくなる。さらには、ド
ラム軸受に加わる加重変動が軽減されるため、ドラム軸
受の磨耗が減少し、メンテナンス回数を減らすことがで
き、ひいてはガスメータの寿命を延ばすことができる。

【００３６】しかも、羽根の水中への突入時、水中から
の突出時の水の抵抗変化が少ないため、水面の揺動も少
なくなり、水面の揺動による計測精度の低下を防止で
き、回転変動の少ないこととも相俟って高精度の流量計
測が可能となる。

【００３７】また、水面揺動による影響が少ないため、
全体を小形化しても計測精度が低下せず、従って高精度
小容量の湿式ガスメータの製作が可能となる。

【００３８】さらに、螺旋状羽根の製作は従来のような
曲げ成形が必要ないことから、比較的容易であり、ひい
てはドラム全体の製作を簡素化できるのに加えて、羽根
の全体が螺旋状にねじれているので肉薄であっても強固
となしえ、長期間安定した形状を維持でき、長期に亘る
高精度計測が可能な耐久性に優れた長寿命のドラムとな
しうる。

【００３９】また、請求項２に係るドラムは、上記効果
に加えて、内筒が水面に占める面積だけ計量室と水面と
の界面の面積を小さくできるため、益々水面の影響が少
なくなるうえ、二重ドラム構造であるため回転モーメン
トが大きいことも相俟って、より一層の小容量高精度化
を図り得る効果がある。例えば、従来では最小０．５リ
ットル／回転のドラムしか実現できなかったのに対し、
請求項２に係るドラムによれば０．２〜０．２５リッツ
トル／回転の小容量ドラムも実現できる。かつ、要すれ
ば内筒内にガスを流入することにより、内筒に浮力を生
じさせてドラム軸受にかかる荷重を減少させることもで
きる。

【００４０】また、請求項３に記載の発明は、上記効果
に加えて、水中にある計量室によってドラムの入側から
出側に送り出された水が内筒両端面の閉塞部材に設けら
れた貫通孔を介してドラムの入り側へ帰還できるから、
激しい水流や水面揺動の発生を防止することができ、計
測誤差の少ない益々高精度な湿式ガスメータとなしうる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係るドラムの分解斜視図
である。

【図２】図１に示したドラムの縦断面図である。

【図３】図１、図２のドラムを用いたガスメータの縦断
面図である。

【図４】動作状態を説明するための図で、（イ）は図３
のガスメータにおけるドラムの正面断面図、（ロ）は同
じく背面図、（ハ）は同じく平面図である。

【図５】図４のドラムが約１２０度回転した状態の正面
図である。

【図６】従来のドラムを、そのドラム胴の一部を分離し
て示した斜視図である。

【図７】図６のドラムの羽根の斜視図である。

【図８】図６のドラムの縦断面図である。

【符号の説明】

Ａ…ドラム１…ドラム胴２…内筒 31〜34…羽根 24…貫通孔 51〜54…ガス計量室

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円筒形のドラム胴（１）の内周面に、該
ドラム胴の軸方向の一端側から他端側に向かって螺旋状
に伸びる複数枚の羽根（31）〜（34）が、周方向に位置
をずらして設けられることにより、ドラム胴（１）内
に、隣接羽根によって仕切られた複数個の螺旋状のガス
計量室（51）〜（54）が形成されてなることを特徴とす
る湿式ガスメータ用ドラム。
【請求項２】ドラム胴（１）内に同軸に内筒（２）が
配置され、この内筒（２）の外周面とドラム胴（１）の
内周面の間に、羽根（31）〜（34）が設けられかつガス
計量室（51）〜（54）が形成されている請求項１に記載
の湿式ガスメータ用ドラム。
【請求項３】内筒（２）はその端面あるいは内部を閉
塞部材（21）（22）で閉塞されるとともに、該閉塞部材
に、貫通水位と同等位置かもしくは下方位置において、
１ないし複数の貫通孔（24）が形成されている請求項２
に記載の湿式ガスメータ用ドラム。