JPH0656727U - 流量計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 正確な流量測定が可能なデジタル式の流量計
を提供する。 【構成】 タービンブレード３６は、肉厚部６２と、前
部から後部までテーパが形成されかつ約４０度の角度で
傾斜する羽状形成縁部６８と、肉厚部６２に隣接する丸
い先端部６６を有する。各タービンブレード３６はター
ビン３２を駆動する流体の力を受ける長さ方向に延びか
つ流体の力を受ける頂部７０の凹面７２と、長さ方向に
延びる底部７４の凸面７６とを有し、タービンブレード
３６は端部から端部まで見たとき水中翼形状をなす。タ
ービン軸４０の一端は支持ベース４４に装着されたスラ
スト軸受４３に係合する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は流量計、特に種々の粘性を有する流体を分配する供給管路内に装着し て使用される軽量の電池作動デジタル流量計に関連する。

【０００２】

【従来の技術】

従来種々の型式の読取カウンタを有する流量計が市販されている。これらの流 量計は例えば米国特許第３,３２９,０２１号、第３,３７０,０６４号、第３,７ ７４,４４８号、第３,８２３,３１０号及び第４,２６５,１２７号明細書に開示 されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

従来、種々の流量計は大型性と複雑性のため、流体が分配される供給点で使用 されかつ読取られる流量計としては使用できなかった。

【０００４】 また従来の電池内蔵流量計は製造コストが高いため、平均的消費者によるこの 型式の流量計の使用は制限されている。前記特許の明細書には本願の流量計の特 殊の構造及び利点は開示されていない。

【０００５】 本考案は正確な流量測定が可能なデジタル式の流量計を提供することを目的と する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

種々の粘度の流体を分配する供給管路内に装着されるデジタル式のこの考案に よる流量計は、流体孔及び内壁によって流体孔から分離された表示用空洞部を有 しかつ流体供給管に接続可能なねじが両端に形成されたハウジングと、タービン ロータ、タービンロータの両端から外側に伸び出すタービン軸及びタービンロー タの側部から外側に伸び出す複数のタービンブレードを有するタービンと、ター ビンブレードに固定した鉄製スラグと、それぞれタービン軸の端部を支持する支 持ベース及び支持ベースから外側に延びる複数の支持アームを有する一対の軸支 持部と、流体孔の外周部に隣接してハウジングの表示用空洞部内に装着された磁 石を有しかつ鉄製スラグとともにタービンブレードが回転するとき磁気パルスを 検出するピックアップコイルと、磁気パルスを読みとり可能な計数値に変換して 、ハウジングの表示用空洞部の頂部に設けられたディジタルカウンタに読みとり 可能な計数値を表示する電気カウンタ装置とを備えている。支持アームの端部は 流体孔の側部に固着され、支持ベースは流体ポートを有しかつ拡大された流体孔 に連絡し、流体は軸の端部の周囲で洗浄される。

【０００７】 タービンブレードは肉厚部と、肉厚部からから後部までテーパ状に形成された 羽状形成縁部及び肉厚部に隣接する丸い先端部を備えている。鉄製スラグは、タ ービンブレードの肉厚部に埋設される。各タービンブレードはタービンを駆動す る流体の力を受ける長さ方向に延びる頂部凹面と、長さ方向に延びる底部凸面と を有する。タービンブレードは水中翼形状をなし、タービン軸の少なくとも一つ の一端は支持ベースに装着されたスラスト軸受に係合することを特徴とする流体 を供給する流体供給管路に装着される。

【０００８】

【作用】

本考案の流体供給用デジタル流量計は、液晶表示を有する電池作動デジタルカ ウンタを組合せたタービン型流量計で、種々の流体を供給する一般消費者の要求 に合致するものである。

【０００９】 本考案による流量計のタービンブレードは肉厚部と、肉厚部から後部までテー パ状に形成された羽状形成縁部及び肉厚部に隣接する丸い先端部を備えている。 タービンブレードの肉厚部に鉄製スラグが埋設される。各タービンブレードはタ ービンを駆動する流体の力を受ける長さ方向に延びる頂部凹面と、長さ方向に延 びる底部凸面とを有し、タービンブレードは水中翼形状をなす。タービン軸の少 なくとも一つの一端は支持ベースに装着されたスラスト軸受に係合する。

【００１０】 鉄製スラグを有する肉厚部、凹面、凸面、羽根状形成縁部及び先端部を含むタ ービンブレードの新規な形態により流量を正確に測定することが可能となる。

【００１１】 本考案の流量計は電流を流さないパルス感知方式を利用するから、この流量計 は自動的遮断性能を有し、電池のエネルギー消費を制約して、電池寿命は７年に も達する。固体回路電子装置を有するタービン型設計のためコンパクトで可搬式 構造に構成できる。

【００１２】 本考案の流量計に設けられる４‐数字、高さ０.５″（１２.７mm）のＬＣＤ（ 液晶表示装置）は、カウンタがリセットされてからタービンを通過する流体量を 表示する。この表示装置は１ガロン当り７７０パルスのような高分解信号を受信 する性能を有する。

【００１３】 カウンタはリセットスイッチを３秒間押すだけでゼロにリセットされる。リセ ットスイッチを瞬間的に押すと供給された全積算計数値を表示し、この係数値は 電池を交換する時にのみ消失する。

【００１４】 カウンタは３種の検定法により異なる粘度を有する流体に使用でき、ガロン、 リットル、立法フィート等の単位で検定できる。自動検定のためガソリン、ディ ーゼル燃料、水等の液体を±１.５％の誤差範囲で測定できる。１点検定法では 低粘度液体に対して更に良好な精度で測定でき、誤差は±１.５％内である。２ 点検定法では油及び除草剤等の高粘度液体を±１％以内の誤差範囲で測定できる 。１点検検定法では低粘度液体に対して更に良好な精度で測定でき、誤差は±０ .５％内である。２点検定法では前記高粘度液体を±１％以内の誤差範囲で測定 できる。

【００１５】 本考案の流量計は、操作者が容易に読み取れる装置、即ち供給ホースの端部の ノズル内に装着できる別の利点がある。ホースの分配端部にこの流量計を配置し て、ホースの供給端部に流量計を装着した場合にホース内に残留する流体量を読 み取ることができる。

【００１６】 上記のような簡単な検定手順のため本考案の流量計は多種類の流体に対して、 −２６℃〜＋６０℃の温度範囲で使用でき、−３０℃〜＋６６℃の温度範囲で貯 蔵できる。この流量計はソリッドステートのＣＭＯＳ回路（コンプリメンタリＭ ＯＳ集積回路）を使用して、消費電力が小さく、信頼性が高くかつ耐候性が高い 構造が可能となる。

【００１７】 この流量計は圧力損失が低くタービンに加わる負荷が非常に小さいため、毎分 当り３〜３０ガロンの流量測定に適応でき、精度が高く反復使用が可能である。

【００１８】 タービンの軸支持部は軸及び軸受区域を水洗できる構造であるから、軸の「固 着」を起こす残留化学物質の蓄積を防止できる。

【００１９】

【実施例】

本考案の利点と目的は好適実施例を示す図面による下記の詳細な説明から明ら かとなろう。

【００２０】 図１及図２は本考案によるデジタル流量計の一実施例全体を参照数字１０で示 す。この流量計は上面に表示区域１４を有するメータハウジング１２を含み、表 示区域１４には液晶表示装置１６が設けられ、図示のように、２０.７５ガロン 等の分配流体量を表示するデジタルカウンタ１８に接続された表示ボタン２０と 検定ボタン２２が表示区域１４の上面に設けられる。

【００２１】 図３は図２の３−３線による断面側面図である。図示のようにハウジング１２ は電子カウンタ制御装置を収容する空洞部２４を有する。ハウジング１２は更に これを貫通する貫通孔、即流体孔２６を有し、この両端２８と３０は供給管路に 接続するため内ねじが形成される。図３及び図６では流体の流れ方向を矢印２９ で示す。

【００２２】 流体孔２６内に配置されるタービン３２は複数のタービンブレード３６を有す るタービンロータ３４を含み、タービンブレード３６はタービンロータ３４の周 囲に等間隔で配置され外側に延び出している。各ブレード３６の端部には鉄製ス ラグ３８が取付けられる。タービン３２は更にタービン軸４０を有する。図６に 示すタービン軸４０は支持ベース４４内に設けられた軸受４２とピポット軸受４ ３で支持される。ベース４４は軸支持部４６の一部である。軸支持部４６は２個 あり、それぞれ支持ベース４４から外側に延び出す複数の支持アーム４８を有し 、各アーム４８の端部は流体孔２６の側面に連結される。

【００２３】 図４及び図５はハウジング１２の端面断面を示す。タービンブレード３６が流 体孔２６内でタービン軸４０上で回転すると、鉄製スラグ３８は流体孔２６の外 周近くで運動し、端部に磁石が装着されたピックアップコイル５０の近くを通過 する。ピックアップコイル５０は磁石５２から磁気パルスを受け、これを液晶表 示装置の一部であるマイクロプロセサに送る。このマイクロプロセサは例えばＭ ＥＣ７５０２の商品名を有し、基板上で多重化したＬＣＤドライバを含む２０４ ８バイト内部ＲＯＭ及び１２８×４ＣＭＯＳ ＲＡＭを有するセミカスタムチッ プである。

【００２４】 上記の電気的制御装置は、表示装置１６の空洞部２４内に収容されかつ電池支 持部５７で固定された一対の電池５４から電力が送られる。

【００２５】 図６に示すように、軸支持部４６は支持ベース４４の断面図で示す複数の液体 ポート５６を有し、図７の軸支持部４６の前面図及び図８の軸支持部４６の背面 図に各ポート５６を示す。液体ポート５６は、支持ベース４４の後方の大きい流 体空洞部５８内に開放し、流体はタービン３２を通して送られる。この流体は洗 浄剤として作用し、タービン軸４０、スラスト軸受４３及びタービン３２の運動 部品類を洗浄する。種々の腐食性流体を使用する場合は、後にガソリン等の低粘 度洗浄液を使用してタービン３２の内部を洗浄し、異種流体の将来での使用に備 えて流量計１０を洗浄する。

【００２６】 従来では、機械加工された金属によりタービンブレードは平坦な形状を有し、 製造価格も高価であった。本考案によるタービン３２は鉄製スラグ３８を収容す る開口部を形成しかつタービン性能を改善できる樹脂成形により容易に形成する ことができる。タービンブレード３６は、肉厚部６２と、前部から後部までテー パが形成されかつ約４０度の角度で傾斜する羽状形成縁部６８と、肉厚部６２に 隣接する丸い先端部６６を有する。各タービンブレード３６はタービン３２を駆 動する流体の力を受ける長さ方向に延びかつ流体の力を受ける頂部７０の凹面７ ２と、長さ方向に延びる底部７４の凸面７６とを有し、タービンブレード３６は 端部から端部まで見たとき水中翼形状をなす。タービン軸４０の一端は支持ベー ス４４に装着されたスラスト軸受４３に係合する。

【００２７】 本考案では、鉄製スラグ３８を有する肉厚部６２、凹面７２、凸面７６、羽根 状形成縁部６８及び先端部６６を含むタービンブレード３６の新規な形態により 図９に示す特徴が得られる。即ち、流量計数時の係数Ｋは図９の６０で示すよう に４ガロン／分以上の流量（ガロン／分）の変化に対して±１.５％の範囲内で ほぼ一定（例えば７７０）である。このため、流量を正確に測定することが可能 である。

【００２８】 タービンブレード３６を備えたタービン３２は樹脂成形等により容易に製造す ることができる。

【００２９】 作動の目的で流量計１０は、流量に比例するデジタル出力をカウンタ１８に表 示する容積型流量トランスジューサを含む。カウンタ１８の各デジタルパルスは 所望の表示増分に比例した容積を表わす。

【００３０】 最初、電池５４の電力を印加すると、この流量計は内部試験点を接地すること によってセットされる。内部ＲＡＭ又はＲＯＭ検査後レジスタが初期設定される 。前検査が「肯定」の場合、カウンタ１８は８.８.８.８を示し、全ＬＣＤ(液晶 表示装置)セグメントを確認できる。この表示は、装置が「リセット」されるか 、又は最終動作後５分経過するまで継続する。この時点で表示カウンタ１８はク リヤされる。流量計１０の動作は毎秒当り５パルス以上のパルス計数として決定 される。

【００３１】 正常動作間、流量計１０の最終動作後５分経過するとカウンタ１８がクリヤし 、全装置は電力印加後の全積算量及び「リセット」後の最新量をメモリに記憶す る。この装置は毎秒当り５パルス以下は計数せず、また積算量も計数しない。

【００３２】 １ガロン当りのパルスの計数比又は他の所望容積測定量のパルスの計数比Ｎは 、操作者が決定した検定順序によって送られる各流体について計算される。この 計数比は記憶され、周波数と流量との間の線形関係に基づく表示を更新すること によって変動する流量を補償するため使用される。計数値Ｎ＝７７０ＰＰＧは初 期検定シーケンスに利用される。

【００３３】 流量計１０の検定には３種の方法がある。第１検定法は操作者が流量計１０を 内部基準に対して検定する方法で、この誤差は±１.５％以下である。最初検定 ボタン２２を押すと表示カウンタ１８は「ＣＡＬ」(検定）表示が明滅する。最 初の検定入力後５分以内に再び検定ボタン２２を押す。この装置は００.００を 表示する。この操作で計数比Ｎ＝７７０ＰＰＧの初期設定が行なわれる。この計 数比は、次の検定シーケンスまでの全操作に対してパルス数をガロンに変換する のに使用される。

【００３４】 第２検定法は単点検定で、ガソリン、ディーゼル燃料等の低粘度流体に使用さ れる。誤差を±１.５％以下に低下するため次の検定手順が使用される。最初検 定ボタン２２を押して「ＣＡＬ」表示を明滅させる。次に流体を、全量０.８ガ ロンの５測定単位量を保持できる容器に入れる。次にこの５単位量を分配する。 毎秒当り５パルス以上が検出されると同時にＣＡＬの明滅が停止し、検定モード に達したことを示す。これが完了すると操作者は１０秒以上、５分間以下待機す る。ＣＡＬ表示は明滅して１０秒が経過したことを示す。この装置は以前の１０ 秒間に２０計数以下を受信すると表示の明滅を開始する。この時点後、表示が明 滅してからＣＡＬボタン２２をもう一度押す。ここで表示は００.００を示す。 この装置はこの計数値を記憶し、測定流体の計数比Ｎを初期設定し、計数比を測 定し、次の検定シーケンスまでこれらのパルス数を全操作について換算する。

【００３５】 最後の検定法は、油、除草剤又は糖みつ等の高粘度流体について±１％以下の 誤差量で測定する下記の検定シーケンスに使用される２点検定法である。最初、 検定ボタン２２を押すと表示は明滅「ＣＡＬ」が表われる。正確に５単位量を表 示する容器に５単位量の流体を入れる。流体移動が始まると同時にＣＡＬ表示は 明滅を停止する。次に操作者は１０秒以上、５分間以下待機する。ＣＡＬ表示は 明滅を開始し１０秒経過したことを示す。次に操作者は、同様に正確に５単位量 を表示する容器に、別の流体５単位量をゆっくりと入れる。流体移送が始まると 同時にＣＡＬ表示は直ちに明滅を停止する。

【００３６】 １０秒以上、５分以下、の時間放置する。ＣＡＬ表示は明滅して１０秒経過を 示す。次に操作者は検定ボタンを再び押す。これで表示カウンタは００.００を 表示する。

【００３７】 計量計１０は最大流量計数比Ｎ₂及び減少流量計数比Ｎを記憶し、これらの二 つの計数比の間の直線状検定線を初期設定する。Ｎはパルス速度と共に変わり、 流量測定操作間、毎秒１度づつ更新される。次に、計算で得られた検定線を使用 して、次の検定シーケンスまでの全操作に対するパルス数を単位量に換算する。

【００３８】 正常の流量測定操作間、カウンタ１８は装置内に送り込まれた流体の流量を示 す。毎秒当り５パルス以上の計数値は、適用された検定計数比で蓄積され、表示 は毎秒２回更新される。小数点は有意数字に適応するため右から左に移動し、最 大の読み９９９９までを表示する。

【００３９】 表示カウンタ１８は最終操作後５分以内の最新単位量を表示する。入力も計数 もなければ５分後に表示は空白となり最終量が記憶され、この装置は待機モード となって電池５４の寿命を保持する。操作者は表示ボタン２０を３秒以下の短時 間押して装置を動作モードに戻すことができる。カウンタ１８は電力印加後最初 の３秒間に供給された流体蓄積量を示し、次に最後の表示がゼロにリセットされ てから送り込まれた流体量を示す。操作者が表示ボタン２０を３秒以上継続的に 押圧すると、カウンタ１８は電力印加後３秒間に送り込まれた全蓄積量を示し、 次にカウンタ１８をゼロにリセットして表示００.００を表わす。次の流体移送 で流量計１０に新しい計数値が表われる。

【００４０】

【考案の効果】

前記のように、本考案では、鉄製スラグを有する肉厚部、凹面、凸面、羽根状 形成縁部及び先端部を含むタービンブレードの新規な形態により、流量の正確な 測定が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この考案による流量計のハウジングの側面図

【図２】 上面図

【図３】 図２の３−３線に沿う断面図

【図４】 図２の４−４線に沿う断面図

【図５】 図２の５−５線に沿う断面図

【図６】 固定された一対の軸支持部上に装着したター
ビンの側面図

【図７】 タービン軸の正面図

【図８】 背面図

【図９】 流量計数を示すグラフ

【符号の説明】

１０．．流量計、 １２．．ハウジング、 １４．．表
示区域、 １６．．液晶表示装置、 １８．．デジタル
カウンタ、 ２０．．表示ボタン、 ２２．．検定ボタ
ン、 ２４．．空洞部、 ２６．．流体孔、 ３２．．
タービン、 ３４．．タービンロータ、 ３６．．ター
ビンブレード、 ３８．．スラグ、 ４０．．タービン
軸、 ４４．．支持ベース、 ４６．．タービン軸支持
部、 ５０．．ピックアップコイル、 ５２．．磁石

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体孔及び内壁によって流体孔から分離
   された表示用空洞部を有しかつ流体供給管に接続可能な
   ねじが両端に形成されたハウジングと、タービンロー
   タ、タービンロータの両端から外側に伸び出すタービン
   軸及びタービンロータの側部から外側に伸び出す複数の
   タービンブレードを有するタービンと、タービンブレー
   ドに固定した鉄製スラグと、それぞれタービン軸の端部
   を支持する支持ベース及び支持ベースから外側に延びる
   複数の支持アームを有する一対の軸支持部と、流体孔の
   外周部に隣接してハウジングの表示用空洞部内に装着さ
   れた磁石を有しかつ鉄製スラグとともにタービンブレー
   ドが回転するとき磁気パルスを検出するピックアップコ
   イルと、磁気パルスを読みとり可能な計数値に変換し
   て、ハウジングの表示用空洞部の頂部に設けられたディ
   ジタルカウンタに読みとり可能な計数値を表示する電気
   カウンタ装置とを備え、支持アームの端部は流体孔の側
   部に固着され、支持ベースは流体ポートを有しかつ拡大
   された流体孔に連絡し、流体が軸の端部の周囲で洗浄さ
   れる流量計において、 タービンブレードは肉厚部と、肉厚部から後部までテー
   パ状に形成された羽状形成縁部及び肉厚部に隣接する丸
   い先端部を備え、鉄製スラグはタービンブレードの肉厚
   部に埋設され、各タービンブレードはタービンを駆動す
   る流体の力を受ける長さ方向に延びる頂部凹面と、長さ
   方向に延びる底部凸面とを有し、タービンブレードは水
   中翼形状をなし、タービン軸の少なくとも一つの一端は
   支持ベースに装着されたスラスト軸受に係合することを
   特徴とする流体を供給する流体供給管路に装着される流
   量計。