JPS6326725Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、羽根車の回転により流量を計測しう
るタービンメータに関する。

従来のタービンメータは、内部が被測流体の流
路とされた流量計本体中に羽根車を支承してな
り、流路を通過する流体の流量が増大又は傾少す
るに伴ない、夫々羽根車の回転速度が増大又は減
少し、この回転数を検出することにより流量の計
測を行なつていた。

この場合タービンメータの計測精度が一定の精
度を保証しうる流体の流量範囲ｘが定まつてお
り、この場合の器差特性を第１図中曲線ａにより
示す。

第１図中流体の流量ＱがQminからQmaxまで
の範囲ｘ（但しQmin：Qmax＝１：20程度）は器
差（％）は殆ど変化なく、正確な計測を行ないう
る。しかし流路断面積は同一であるから、流量Ｑ
がQmin以下になると流速が小さくなりすぎて十
分に羽根車の回転トルクを生ぜしめることができ
なくなる。従つて羽根車は急激に回転しなくな
り、第１図の如く器差は急激に低下して正確な計
測を行なえなくなる。そして所定の流量Qs（感度
流量）以下では流量がゼロでないにもかかわらず
羽根車は停止したままとなる。

即ち、従来のタービンメータでは所定の流量
Qminより小なる流量範囲では流体が流通してい
るにもかかわらず計測が不可能になるとにいう欠
点があつた。

本考案は、流量計本体の流路中に流路断面積を
可変しうるシヤツタを変位自在に設け、特に低流
量域では、シヤツタの付勢手段が流体の圧力に打
勝つてシヤツタを流路断面積を小とせしめる位置
へ変位させ、その分流体速度を増大させて効果的
に羽根車を回転させて流量計測を可能とせしめ、
上記欠点を除去したタービンメータを提供するこ
とを目的とする。

そのための構成は、内部が被測流体の流路とさ
れた流量計本体と、該流路中に設けられ、該流体
により回転される羽根車と、該流路中で該羽根車
より上流側位置に設けられ流路断面積を大とせし
める第１の変位位置及び流路断面積を小とせしめ
る第２の変位位置を有しこれらの変位位置間で変
位自在なるよう設けられたシヤツタと、該シヤツ
タを第２の変位位置方向へ付勢せしめる付勢手段
とよりなり、流体の流量の増大、減少に伴なう圧
力の変化により、該シヤツタが該付勢手段に抗し
て前記第１の変位位置に至り或いは該付勢手段に
より前記第２の変位位置へ至るよう構成してなる
ものである。

次に、その一実施例につき説明する。

第２図Ａ，Ｂは夫々本考案になるタービンメー
タの一実施例の正面図及び縦断面図である。

図中、タービンメータ１は、流量計本体として
のハウジング２を有する。

３はコーンで、ハウジング２の軸心位置にサポ
ート４により支持され、図中左方より流入する流
体をハウジング２内周との間に相対的に形成した
環状の流路５に増速して導くものである。

６は支持部で、コーン３の下流側同心位置に配
される。

７は羽根車としてのロータで、ロータ軸８に嵌
合固定したハブ９に複数のブレード１０を植設し
てなり、ロータ軸８がコーン３及び支持部６に
夫々取付けた軸受１１により軸承されて回転自在
とされる。このときブレード１０が流路５に対応
する。

１２は６枚のシヤツタで、夫々弧形杆部１２ａ
を有し、第２図Ａ，Ｂの如く、夫々ブレード１０
より上流側位置において、コーン３の周方向等分
位置に略90゜分回動自在の状態で枢支される。そ
して各シヤツタ１２は杆部１２ａの他端及びコー
ン３の下流側壁部間に張設されたコイルバネ１３
により、流体の流通開始前は流路５の軸直交方向
へ立上つた状態に保持される。このとき第２図Ａ
の如く、流路５の断面積は６枚のシヤツタ１２に
よりふさがれて最小となる。

１４は計数部で、ロータ軸８の回転が伝達部１
５を介して伝達され、流体の流量を表示する。尚
１６はシール部で、流体が外部に漏れるのを防止
する。

次に、上記タービンメータ１の動作に付き説明
する。第２図Ｂ中、左方向から計測流体が流入す
ると、流体がコーン３により流路５に導かれて縮
流となり、ブレード１０に吹付けられてロータ７
を回転させて下流側へ通過する。そして、ロータ
７の回転数が伝達部１５を介して伝達され、計数
部１４により回転数に見合う流量が表示される。

この場合、流体の流量が小さいときは、流路５
における流速も小さいため、各シヤツタ１２の上
流側面に作用する流体圧力も小さい。従つて流体
圧力がバネ１３の付勢力より小なるため、各シヤ
ツタ１２は第２図Ｂの如く、立上つたままで保持
され（これをシヤツタ閉状態とする）、流路５の
実質断面積は第２図Ａの如く最小となる。従つ
て、この部分を通過する流体は後述する如くシヤ
ツタ１２が倒れた場合における流路断面積が大な
る場合に比して、流速が増大する。

従つて、流体の流量が第１図中Qminより小さ
くなつても、その流速は従来例の場合よりも大な
るため、流体はロータ７に吹付けられて十分な回
転トルクを生ぜしめることができる。従つて、本
願の場合の器差特性は第１図中曲線ｂで示す如
く、従来例の最低許容流量Qminより更に、小な
る流量Q′minまで器差許容範囲内で正しく流量計
測を行ないえ、又従来例の感度流量Qsより更り
小なる流量Qs′（感度流量）までロータ７を回転さ
せることができる。

他方、流体の流量が十分に大なるときは、流路
５において各シヤツタ１２に作用する流体圧力は
大となる。従つてこの圧力がバネ１３の付勢力に
打勝つため、各シヤツタ１２は第３図の如く、下
流側へ所定角度倒れ、実質断面積が増大してシヤ
ツタ１２がない場合の流路５の断面積に近似され
る。従つて、この場合の器差特性は第１図中従来
の曲線ａと同様の値を示し、同様に流量が計測さ
れる。

かくして、シヤツタ１２を設けることにより、
従来のタービンメータの流量計測範囲に比して、
更に低流域まで計測しえ、大なる流量計測範囲の
計測を行ないうる。

第４図Ａ，Ｂは夫々本考案タービンメータの他
の実施例を示し、各図中、第２図Ａ，Ｂと同一部
分には同一符号を付してその説明を省略する。こ
のタービンメータ２１は、ハウジグ２内周の後述
するコーン２４上流側位置に環状突設部２２が設
けられる。この環状突設部２２は、第４図Ｂ、第
５図の如く、周方向等分位置に４本の第１の流路
２２ａと内周ストツパ凸部２２ｂとを有する。こ
の流路２２ａは、第５図中、ロータ７のブレード
１０の片面に略直交する方向に形成される。又環
状突設部２２の内周及びコーン２４外周との間に
第２の流路２３が形成される。

２４はコーンで、略円錐体状をなし、ロータ７
の上流側に配される。２５−１，２５−２は夫々
半円形のシヤツタで、夫々コーン２４前端に配し
た軸直交方向軸２６を支点として第４図Ｂ中実線
位置及び二点鎖線位置間で回動自在に配されしか
も、夫々コイルバネ２７により上流側へ回動付勢
される。しかるに流体の流通開始前はシヤツタ２
５−１，２５−２は夫々実線位置へ付勢されて環
状突設部２２のストツパ凸部２２ｂに当接し第２
の流路２３を閉ざしている。

この場合流体の流量が小さいときは、その流体
圧力よりバネ２７の付勢力の方が大なるため、シ
ヤツタ２５−１，２５−２は第４図Ｂ中実線状態
を保持し、第２の流路２３は閉ざされたままであ
る。従つて、流体は第１の流路２２ａのみを通つ
てブレード１０に吹付けられるが、この第１の流
路２２ａの断面積は第２の流路２３の断面積も併
せた場合に比して極めて小なるため、その流速が
増大する。

従つて上記実施例の場合と同様に、第１図中曲
線ｂで示す特性を示し、従来例より小なる流量範
囲まで計測を行ないうる。

他方、流体の流量が大なるときは、その流体圧
力がバネ２６の付勢力よりも大となるため、シヤ
ツタ２５−１，２５−２は夫々下流側へ回動され
て第４図Ｂ中二点鎖線の位置へ至り、第２の流路
２３を流通させる。従つて、第１及び第２の流路
２２ａ，２３共に流通して流路断面積が増大す
る。

従つて、上記実施例の場合と同様に、第１図中
曲線ｂで示す特性を示し、同様に流量が計測され
る。

尚、上記第１の流量２２ａは流体流れ方向（ハ
ウジング２の軸線方向）に対し傾斜しているが、
一致させてもよい。

上述の如く、本考案になるタービンメータによ
れば、流量計本体の流路中に流路断面積を可変し
うるシヤツタを変位自在に設け、特に低流量域で
は、シヤツタの付勢手段が流体の圧力に打勝つて
シヤツタを流路面積を小とせしめる位置へ変位さ
せ、その分流体速度を増大させて羽根車を低流量
域においても回転させるようにしているため、従
来は流量計測不可能な低流量域においても流量を
有効に計測しえ、感度流量を小さくして流量計の
感度を向上しうると共に、流量計測範囲を大とし
うる等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はタービンメータの流量変化に伴なう器
差特性を示す図、第２図Ａ，Ｂは夫々本考案にな
るタービンメータの一実施例の正面図及び縦断面
図、第３図は上記タービンメータの要部の動作状
態の縦断面部分図、第４図Ａ，Ｂは夫々上記ター
ビンメータの他の実施例の正面図及び縦断面図、
第５図は第４図Ｂ中−線に沿う横断矢視図で
ある。 １，２１……タービンメータ、３，２４……コ
ーン、５，２２ａ，２３……流路、７……ロー
タ、１０……ブレード、１２，２５−１，２５−
２……シヤツタ、１３，２７……バネ、１４……
計数部、２２……環状突設部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 内部が被測流体の流路とされた流量計本体
   と、該流路中に設けられ、該流体により回転さ
   れる羽根車と、該流路中で該羽根車より上流側
   位置に設けられ流路断面積を大とせしめる第１
   の変位位置及び流路断面積を小とせしめる第２
   の変位位置間を有しこれらの変位位置で変位自
   在なるよう設けられたシヤツタと、該シヤツタ
   を第２の変位位置方向へ付勢せしめる付勢手段
   とよりなり、流体の流量の増大、減少に伴なう
   圧力の変化により、該シヤツタが該付勢手段に
   抗して前記第１の変位位置に至り或いは該付勢
   手段により前記第２の変位位置へ至るよう構成
   してなるタービンメータ。 (2) 前記流路は該羽根車より上流側位置部分が一
   対の流路部に画成されており、前記シヤツタは
   何れか一方の該流路部に対応して設けられてな
   る実用新案登録請求の範囲第１項記載のタービ
   ンメータ。