JPH11511848A - 流量計の整列装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 流量計整列装置はフローチューブ（１０）の端部に固定され、パイプフランジ隆起面（２２，２４）の周囲に噛合わせるためのスプリングフィンガを持つ整列リング（１８，２０）から構成されている。他の実施例では、流量計整列装置はフローチューブの端部に固定された半円あるいは他のアーク状の物体から構成されている。該アーク状の物体（５０）は、パイプフランジの隆起面（２２，２４）の周囲と噛合うのに適した構成になっている。該アーク状の物体（５０）は、フローチューブが噛合っているパイプフランジから横方向の取付けおよび取外しを可能にする形状に作られている。さらに他の実施例では、整列リング（６６）は電磁流量計のために電気接地リングとして、または差圧流量計のためにオリフィス板として使用するのに適した構成にされている。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 流量計の整列装置 発明の背景 流体処理システム中に流量計を装着する時、流体の流れが滑らかに流れること を保証し、不整列部品の突出により流体の擾乱を回避するためには、流量計の流 体処理通路を、これに隣接する導管の通路と整列させることが重要である。流量 計の正確さは改良されているので、導管の正確な整列を保証する必要性がますま す重要になってきている。本発明は、流量計をパイプの端部、特に隆起した面を もつパイプのフランジと整列させるための装置に関する。 ここに参考文献として上げた、フィッシャ コントロールス インタナショナ ル株式会社に譲渡された米国特許第４９８６５７４号には、ベックマンは外側方 向に広がるスプリングフィンガ（spring fingers）を有する板状のリングから構 成される整列部品を使用することを開示している。このスプリングフィンガは板 状のリングの両側から外側方向に広がり、二つの対をなすフランジの隆起した面 と噛み合い、それらが中心軸で整列するようにしている。 本発明の一つの目的は、整列を改善し、取付作業を簡単化し、在庫品を減らす ために、米国特許第４９８６５７４号のものに類似してはいるが、低減された個 数の部品からなる整列機構を提供することである。 本発明の他の目的は、流量計の横方向からの装着および取外しを可能にする流 量計のための整列機構を提供することである。 本発明の他の目的は、本発明の詳細な説明および図面から明らかになるであろ う。 発明の要約 本発明の第１の特徴は、流量計が隆起した面をもつパイプフランジに結合しや すい形状にされていることである。該流量計は、端面をもつフローチューブ（fl owtube）と、該端面に取付けられる整列リングを含んでいる。該整列リングは、 少なくとも、前記パイプフランジの隆起面の一部と噛合うサイズに作られている 。本発明の第２の特徴は、該整列リングが、パイプフランジに対してフローチュ ーブを横方向から装着または取り外しできるように、アーク状あるいは複数の突 出領域を有する形状に構成されている。本発明のさらに他の特徴は、整列リング が電気的接地リングまたはオリフィス板として使用するのに適した形状にされて いることである。好ましい実施例では、整列リングはその中に形成され、かつ互 いに反対方向に板から離れる方向に曲げられた第１組および第２組のタブを持つ 一枚の平板から構成されている。 図面の簡単な説明 図１は、二つのパイプフランジの間に置かれた、本発明の整列装置を具備する 流量計の分割された断面図を示す。 図２は、２−２線によって切られた図１の流量計の正面図である。 図３は、本発明の他の実施例の流量計の後面図である。 図４は、突き合わされるパイプフランジおよび密封ガスケットと共に、４−４ 線で切られた図３の流量計の一部の断面図を示す。 図５は、スプリングフィンガ装置が平らな厚い整列部品と置き換えられた、図 ４と同様の図を示す。 図６は、電気接地板として使用できる整列装置の平面図である。 図７は、図６の整列装置を用いたパイプフランジと流量計との接続部分の分割 された断面図を示す。 図８は、整列装置とオリフィス板との組合わせの平面図である。 図９は、９−９線に沿った図８のプレートの断面図を示す。 便宜のために、同じ参照符号をもつ部品は同一または同等の機能を有している 。 好ましい実施例の詳細な説明 図１において、流量計１２のフローチューブ１０は、それを通って流れる流体 の量を測定するために、パイプフランジ１４と１６の間に装着されている。本発 明によれば、流量計１２はその両端に取付けらた装着リング１８と２０を含んで いる。該装着リングは、該流量計とパイプフランジが合体される時、それぞれ、 パイプフランジ１４、１６の隆起面２２、２４の少なくとも一部と噛合う。好ま しくは、整列リング１８、２０は、スプリングフィンガの働きをするパンチで孔 を開けられたまたは型に合わせて切込まれた（スタンプされた）タブ２６を持つ 一個の金属シートから構成されている。 タブ２６は、流量計がパイプフランジと接触させられる時、タブ２６の自由端が フローチューブの内側の中心軸３４の方へフランジ面３０、３２によって内方へ 圧縮されるサイズおよび形状に作られている。この圧縮により、該自由端は隆起 面２２と２４の周囲（外径）を強固に把握する。整列リング１８、２０がフロー チューブ１０に取付けられる時に、該整列リング１８、２０は該フローチューブ １０と予備的に整列させられる。このように、例えば、１以上のタブの自由端２ ８が隆起面２２と噛合い始める時、それらはフローチューブ１０とパイプフラン ジ３０が整列に近付くように押し、全ての自由端が隆起面２２の外径と噛合った 状態になった時、一対の通路が完全に整列される。 知られているように、いわゆる“ウエファ”型フローチューブと呼ばれるフロ ーチューブ１０は、孔３６を通るボルトまたはスタッド（図示されていない）に よりパイプフランジ１４、１６間でサンドイッチされ、その端部をナットで強く 締め付けられる。整列リング１８、２０は、また、いわゆる“フランジ”型フロ ーチューブに対して使用され、あるいは取付けられる。両方の場合において、環 状のガスケット（図１には示されていない）は、パイプフランジの隆起面とフロ ーチューブの端部の隆起面との間のシールを向上させるために、パイプフランジ とフローチューブの端部（フランジされていようといまいと）との間に置かれて いる。そのようなガスケットはタブ２６によって決まった位置に保持されること ができる。 流量計１２はブロックで示されている電子モジュール３８を含んでいる。該電 子モジュール３８は外部の電源から電力を受け、流量を示す出力を提供する。流 量計１２は、例えば渦巻き型、電磁型、およびオリフィックス板／差圧型等を含 む種々のタイプの流量計の一つでありうる。示されているように、流量計１２は 、フローチューブの内側の濡れる面をカバーする薄い（電気的に絶縁された）ラ イナー４０で示される電磁型の多種のもので構成されている。簡単のため、フロ ーチューブ１０は肉厚の固い円筒として示されているが、勿論他の適当な構成で あっても良い。 図２は、図１の２−２線に沿って切られたフローチューブ１０の正面図を示し ている。説明を明瞭にするために、整列リング１８には影が付けられている。リ ング１８は、好ましくは、例えば３１６ステンレスのような、一個の高強度の腐 食抵抗金属から構成されている。金属の厚さは、タブがフローチューブ１０の重 みに耐えて整列している間に、ちじれたり、捩じれたり、あるいは他の変形を起 こしたりしないような、十分の強さになる厚みにするべきである。しかしながら 、該金属の厚さはフローチューブの隆起面の高さ４２を越えてはならない（図１ を見よ）。該金属の厚さは、約０．０１５から０．０６０インチ（０．３８〜１ ．５ｍｍ）までが好ましい。リング１８の内径４４は、フローチューブに関して リングの整列を保証するために、フローチューブの隆起面４６の外径と合うサイ ズにされている。前記内径４４はもっと大きくあるいは小 さくしてもよく、この場合には該リングは別の取付け具を用いてフローチューブ と整列されることができる。その後、リング１８は好ましくは位置４８における スポット溶接、シーム(seam)溶接、あるいは他の溶接によって、フローチューブ の端部に永久に取付けられる。整列リングをフローチューブに永久に固定するこ とによって、完全にかつ正確な整列機構をもつ長年の使用に耐えられる堅固な流 量計が得られる。組み立て中にうんざりさせ、在庫品の保管に不便な分割された 整列部品の必要性は、低減される。さらに、取付けられる整列リングは上記の密 封ガスケットのための一時的なホルダとしての働きをしている。 ねじ、クリップあるいはこれらと同等のものを用いた、フローチューブの端部 に整列リングを半永久的に取付ける方法もまた使用することができる。このよう な方法であれば、もし整列リングが破壊されたり、流量計が非標準のパイプフラ ンジに結合されるはめになった場合に、該整列リングを除去して交換することが できるようになる。しかしながら、半永久的な取付け方法は、ねじや他の取付け 装置の腐食または破壊の可能性および非整列の可能性のために、大部分の工業的 使用には一般的に言って好まれない。 図３には、図２のフローチューブに類似の図が示されている。しかし整列リン グ１８、２０の各々は厚い整列アーク５０で代用されている。図４はパイプフラ ンジ１４と密封ガスケット５２の噛合いと共に、４−４線に沿った断面図を示し ている。整列アーク５０は 次の不等式を満足する厚さＴを有している。 （Ｔ_fm＋Ｔ_g）＜Ｔ＜（Ｔ_fm＋Ｔ_g＋Ｔ_pf） ここに、Ｔ_fmは流量計の隆起面の厚さ、Ｔ_gはガスケットの厚さ、およびＴ_pf はパイプフランジの隆起面の厚さである。整列アーク５０はパイプフランジ隆起 面の外側の端面５４と噛合う多数の領域５０ａ、５０ｂ、５０ｃを有している。 そのような領域は、好ましくは、製造の簡素化および簡易化のために、（図示さ れていないが）一個の部品の一部で構成されている。しかし、それらは、フロー チューブに取付けられ、明確に分割された一つ一つの部分である。もし望まれる なら、アーク５０の下辺の切られた領域５６は作らずに、該領域５６を埋めて完 全な形にしてもよい。また、アーク５０は、整列アークとパイプフランジ隆起面 との間の接触を増すために、破線の外郭５８まで延ばしても良い。しかしながら 、好ましくは、パイプフランジ隆起面と噛合っているアーク５０の部分は線６０ −６０の下である流量計の端部の半分まで延ばされるべきではない。整列アーク ５０は、前記流量計が小さな軸ずれであるいは実質的に軸ずれなしに前記パイプ フランジと整合接触するように下方に下ろされたり、あるいは取り外されたりす るのを許すから、該整列アーク５０は０クリアランス整列装置としての働きをす る。装着を容易にするために、ガスケット５２は粘着性のバッキングによってフ ロ ーチューブの端部に保持されるようにしても良い。 整列アークの他の実施例が図５に示されている。整列アーク６２は図４に示さ れているアーク５０のそれと似たアーク状の形をしており、前のパラグラフに記 述したように、流量計の横方向の装着を可能にする。しかしながら、他の点では 、該整列アーク６２は比較的薄い構成であり、パイプフランジ隆起面の端部と噛 合うようにその長さの方向に沿うタブ６４のようなスプリングフィンガを有して いるから、それは整列リング１８と２０に似ている。アーク状の実施例において スプリングフィンガを使用する利点は、もしフローチューブの端部とパイプフラ ンジとの間の離間がガスケットの厚さを越えなければならず、該フローチューブ の端部とパイプフランジとの間の離間の範囲が図４の設計より広くなった場合に 、整列アーク６２が所定の位置にフローチューブを保持するという能力を持って いることである。整列リング１８、２０、整列アーク５０および６２は、好まし くはステンレスの最上級品のような腐食抵抗金属から作られる。そして、それら は、またフローチューブの端部に半永久的に固定することができるけれども、好 ましくは、フローチューブの端部に永久的に固定するのがよい。 整列リングと電気的接地リング６６を組合わせたものが図６に示されている。 流体の電位を固定的にするために、電気的接地リングを電磁流量計に用いること が知られている。本発明の一つの特徴によれば、組合わせリング６６が整列リン グおよび接地リングの両方 に兼用されている。好ましくは、該組合わせリング６６は、整列タブの第１のセ ット７０と第２のセット７２の両方がパンチされている一枚の平板６８から構成 されている。図６の斜視図から、タブ７０はページ(page)の外側へプレートから 離れるように曲げられ、一方タブ７２は反対側へ、すなわちページの内側へプレ ートから離れるように曲げられている。一枚の平板から組合わせリングを作るこ とは、製造工程を簡素化し、米国特許第４９８６５７４号に開示されているよう な整列装置に関して製造コストを低減する。一枚の平板を使用することは、また 平板６８の周囲の環状部分７４のそれと同じ厚さをもつタブ７０と７２の作成を 許可する。このため、より薄いリングの厚さで必要とされるタブの厚さを得るこ とができるようになる。 図７はパイプフランジ１４とフランジの付けられた電磁流量計のフローチュー ブ７６の一端との間に置かれた組合わせリング６６の分解断面図である。短いケ ーブル７８は導電性リング６６と金属の流量計室との間のガルバニック接触(gal vanic contact)を提供し、またもし必要とされるなら、アースへのガルバニック 接触を提供する。この目的のために、リング６６はその中に孔８２を有する接触 タブ８０を有し、それへの電気接触を容易にする。取付け技術者はまた装着の間 組合わせリングを手際良く扱うための取っ手として接触タブ８０を使用すること ができる。 整列のために、フランジが一緒にボルトで止められる時、タブ ７０はパイプフランジの隆起面２２の外径に噛合い、タブ７２は流量計の隆起面 ８２の外径に噛合う。タブ７０は第１のガスケット８４を支えることができ、タ ブ７２は第２のガスケット８６を支えることができる。もし望まれるなら、フロ ーチューブに面するタブ７２はタブ７０と同じ方向に曲げられ、組合わせリング ６６はフローチューブと整列され、それからねじあるいは同様のものでフローチ ューブに固定されることができる。そのような場合に、好ましくは、そのように 変形されたリング６６を平坦に保ちかつ反らせないようにするために、リング６ ６と面８８との間に、隆起面８２の厚さにガスケット８６の厚さを加えた厚さに 等しい厚さの離隔絶縁体が、フローチューブの端部の低い面８８に固定される。 この発明はまた図８に示されているようなオリフィス板に適用されることがで きる。既知のように、オリフィス板にかかる流体の差圧の測定は、流量の測定器 として使用することができる。図８において、オリフィス板９０はその中に正確 に孔をあけられたオリフィス９４と、ページ(page)の面から外側へ曲げられた第 １の組の孔あきタブ９６と、該ページの内側に曲げられた第２の組の孔あきタブ ９８をもつ一枚の平板９２から構成されている。オリフィス９４は、それがサン ドイッチされているパイプフランジの内径（破線１００で表示）より小さい。オ リフィス９４は、タブ９６と９８の内側（自由）端部に関して、中央に設けられ ている。オリフィス板は比較的厚い一枚の板、典型的には１／８または１／４イ ンチ（３．２ または６．４ｍｍ）の厚さの板を必要とするので、タブ９６と９８は以前に論じ られたタブ２６、６４、７０および７２よりもっと堅固である。その結果、タブ ９６、９８は、それらの内側の端部が反対のパイプフランジの隆起面の肩部と、 タブの小さなあるいは０の圧縮で噛合うようなサイズにされている。オリフィス 板と整列リングの組合わせは、パイプの導管だけでなく、そのような導管に関し て高精度にオリフィスを整列させる手助けをする。リッジ（ridges）、ピンおよ び同等のものはタブ９６、９８の代わりに使用できる。図９は、線９−９に沿っ た板９２の部分の断面を示している。 本発明は好ましい実施例によって説明されたが、当業者業者が本発明の精神に 逸脱しない範囲で、変更できることは本発明の範囲に入ることは認識されるべき である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．隆起面を有するパイプフランジに結合するのに適した流量計であって、 端面を有するフローチューブと、該端面に取付けられ、少なくとも前記隆起面 の一部に噛合うようなサイズにされた整列リングとからなる流量計。 ２．請求項１の流量計において、 前記整列リングが少なくとも部分的に前記端面から突き出すタブを含んでいる ことを特徴とする流量計。 ３．請求項１の流量計において、 前記整列リングが前記隆起面の外径と噛合うことを特徴とする流量計。 ４．隆起面を有するパイプフランジに結合するのに適した流量計であって、 その中に孔を持つ端面を有し、該孔が中心軸を持つフローチューブと、前記隆 起面の外径と接触する前記端面から突き出ている複数の突出領域とからなり、そ れによって前記端面をパイプフランジに整列させることを特徴とする流量計。 ５．請求項４の流量計において、 中心軸に垂直な線は端面を第１の半分と第２の半分とに分割し、該第１の半分 は複数の突出領域を含み、該第２の半分はそのような突出領域が実質的にないこ とを特徴とする流量計。 ６．請求項４の流量計において、 前記複数の突出領域は、フローチューブがパイプの端部で横方向に取り外しま たは取り付けができるように、前記端面上に設置されていることを特徴とする流 量計。 ７．請求項４の流量計において、 前記複数の突出領域は端面に取付けられた連続的に細長く延びるアークの一部 分であることを特徴とする流量計。 ８．請求項４の流量計において、 前記複数の突出領域はスプリングフィンガからなることを特徴とする流量計。 ９．パイプフランジを持つ流量計を整列させるための装置であって、 該装置は流体を通すために、その中に中央孔をもつ一枚の平坦な板からなり、 該板はまたその中にあり該板から外方向に曲げられた第１組のタブと、また該板 はその中にあり前記第１の組のタブの反対方向に、該板から外方向に曲げられた 第２の組のタブを持つことを特徴とする装置。 １０．請求項９の装置において、 前記第１と第２の組のタブは、中央の孔の回りに交互に配列されていることを 特徴とする装置。 １１．請求項９の装置において、 前記板は前記前記第１と第２の組のタブに近接した環状部分を有し、該環状部 分の厚さは少なくとも前記第１の組のタブの厚さに実 質的に等しいことを特徴とする装置。 １２．請求項１１の装置において、 前記板はさらに前記環状部分から伸びるハンドルを含むことを特徴とする装置 。 １３．流量計とパイプフランジとの間に装着するための電気接地リングにおいて 、 該接地リングが電磁流量計をパイプフランジに整列させるための整列タブを 含むことを特徴とする装置。 １４．請求項１３の接地リングにおいて、 該接地リングがその中に形成され、そこから外側方向に曲げられた整列タブを 持つ一枚の平らな板から構成されたことを特徴とする接地リング。 １５．その中にオリフィスを持つ、二つのフランジ間に置くためのオリフィス板 であって、 該オリフィス板は二つのフランジと該オリフィスを整列させるための複数の隆 起領域を含むことを特徴とするオリフィス板。 １６．請求項１５のオリフィス板において、 前記隆起領域は該オリフィス板からスタンプされたタブを含むことを特徴とす るオリフィス板。