WO2008096666A1

WO2008096666A1 - ポンプユニット式サーボ型容積流量計

Info

Publication number: WO2008096666A1
Application number: PCT/JP2008/051608
Authority: WO
Inventors: Takeshi Wakamatsu
Original assignee: Oval Corporation
Priority date: 2007-02-05
Filing date: 2008-01-25
Publication date: 2008-08-14
Also published as: EP2128574A4; EP2128574A1; CN101606042A; EP2128574B1; US7905142B2; KR101057560B1; US20100043568A1; JP2008190982A; JP4246237B2; CN101606042B; KR20090092829A

Abstract

容積流量計１は、着脱自在なポンプユニット２と、このポンプユニット２を格納する本体ケーシング３と、蓋体４とを備えて構成されている。本体ケーシング３は、ポンプユニット２を格納する構造を有するとともに差圧検出手段６を一体化する構造を有する前側本体ケーシング８と、この前側本体ケーシング８に連結し軸駆動手段５の本体となるサーボモータ９を内部に取り付けすることが可能な後側本体ケーシング１０とを備えて構成されている。ポンプユニット２は、前側本体ケーシング８のユニット格納凹部１１に差し込まれ、この後に蓋体４により覆われることによって完全に格納されるようになっている。

Description

P2008/051608

- 1 - 明細書ポンプュニット式サ一ボ型容積流量計技術分野

本発明は、サーボ型容積流量計に関し、詳しくは、ポンプ部を着脱可能な構造のポンプュニットにしてなるサ一ボ型容積流量計に関する。背景技術

容積流量計は、この構成の一つにポンプ部を有している。ボンプ部は、流路内に設けられる計量室と、この計量室内で回転毎に一定体積の被測定流体を流出する一対の回転子とを備えて構成されている。容積流量計は、回転子の回転から流量を計測することができるように構成されている。具体的には、計量室と回転子とで形成される容積を基準容積とし、計量室内に流入する被測定流体を回転子の回転に応じて排出しつつ回転子の回転数から流量を求めることができるように構成されている。

容積流量計は、体積流量が直接測定できて精度も高いことから、産業用、取り引き用の流量計として広く使用されている。

ところで、被測定流体の粘度や密度などの物性値に影響されずに安定した高精度の流量の測定が可能となるように、流量計の流出入口間の圧力損失を正確に検出して、この圧力損失が常にゼロとなるよう回転子に外部からサーボモータで駆動力を与えてやり、このときの回転子の動作回転から流量を測定することができるように構成される容積流量計としては、特許第 3 3 3 1 2 1 2号公報に開示されるようなサ一ボ型容積流量計が知られている。発明の開示

上記従来技術のポンプ部にあっては、より具体的に構成を説明すると、流入管、流出管、及び計量室を有するケ一シングと、一対の回転子（ギア）と、各回転子に設けられる回転子軸と、回転子軸に対する軸受とを備えて構成されている。

このようなポンプ部は、流入管の流入口を介してケ一シング内部を被測定流体が流れることから、ケ一シングが耐圧容器として機能するような構造になっている。ケ一シングは、耐圧容器としての機能を満足させるために、ケーシングを構成する各部分の肉厚を十分に厚くするように設定されている。これは、被測定流体の圧力による変形を極力抑えるためであり、この結果、大きなポンプ部になつて全体が大型化してしまうという問題点を有している（特許第 3 3 3 1 2 1 2号公報の容積流量計に限るものではない）。

なお、ポンプ部が大きくなると、このポンプ部の大きさによつて、ポンプ部の交換作業が容易でないという問題点も有している。

また、上記従来技術のポンプ部にあっては、回転子軸を片持ちで支持する軸受け構造を採用していることから、次のような問題点を有している。すなわち、回転子軸のガ夕付きを最小に抑えるために軸長を長く設定しなければならず、これによつてケーシングが大型化して、結果、回転子軸の駆動側にも大きなポンプ部となってしまうという問題点を有している。

さらに、上記従来技術のポンプ部にあっては、次のような問題点も有している。すなわち、一対の回転子のうち一方の回転子の回転子軸を駆動軸としており、この駆動軸となる回転子軸は、ケ一シングの外側までのびてサーボモータの駆動力を受けるようになることから、液漏れしないよう回転子軸にシール部材を取り付けなければならず、従ってこのシール部材の存在によって回転子軸の回転に影響が少なからずとも出てしまうという問題点を有している。'また、シール部材の存在によってこの耐久性を考慮しなければならないという問題点を有している。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、高精度であるのは勿論のこと、ポンプ部のコンパクト化を図るとともに、ボンプ部の交換を容易にすることが可能なサ一ポ型容積流量計を提供することを課題とする。

上記課題を解決するためになされた本発明は、ポンプ部を有する着脱可能なポンプュニットを備えてなるサーボ型容積流量計、すなわちポンプュニット式サーボ型容積流量計であって次のような特徴を有している。

請求項 1記載の本発明のポンプュニット式サ一ボ型容積流量計は、ポンプ部ケーシングの内部に、回転子軸を有する第一回転子及び第二回転子と、該第一回転子及び該第二回転子を取り囲むように形成される計量室とを有するポンプ部を設けてポンプュニットを構成し、該ポンプユニットは、前記計量室に連通する被測定流体流入口、被測定流体流出口、及び導圧口を前記ポンプ部ケーシングに形成する構造を有するとともに、前記回転子軸の一つを駆動軸として前記ポンプ部ケーシングの外側に延長する構造を有し、このようなポンプュニットを備えてなるとともに、本体ケ一シングと、該本体ケ一シングに形成され前記ポンプュニットを着脱自在に格納するュニット格納凹部と、該ュニット格納凹部を覆い前記本体ケーシングに固定される蓋体と、前記本体ケーシングに形成され前記ュニット格納凹部の前記ポンプュニットに向けて被測定流体を導く流入通路と、前記本体ケーシングに形成され前記ュニット格納凹部の前記ポンプュニットから前記被測定流体を前記本体ケーシングの外側に導く流出通路と、前記本体ケーシングに取り付けられ前記ポンプ部ケ一シングからのびる前記回転子軸の一つを駆動する軸駆動手段と、前記第一回転子及び前記第二回転子の前後の差圧を検出する差圧検出手段と、前記差圧に基づき前記軸駆動手段を制御する制御手段とを備えてなり、さらに、前記導圧口の存在によって前記ユニット格納凹部に格納され前記蓋体で覆われる前記ポンプュニットの内面と外面がともに接液する構造としてこの前記ポンプュニヅトの内外に掛かる流体圧を均圧化することを特徴としている。

このような特徴を有する本発明によれば、ポンプ部を有するポンプュニットが本体ケーシングのュニット格納凹部に格納されて蓋体で覆われる構造であり、ュニット格納凹部と蓋体とで圧力容器として機能する部分が形成される。ポンプユニットは、この内部に被測定流体が流れるとともに外側全体も被測定流体が充満することから、内面と外面がともに接液する構造となる。ポンプュニットは、この内外に掛かる流体圧が均圧化するような構造になる。

本発明によれば、流体圧によって仮に変形が生じるのは例えば圧力容器として機能する蓋体であり、ポンプュニット自体に変形が生じるようなことはない。従って、高精度な測定をすることが可能なサ一ボ型容積流量計を提供することが可能になる。

本発明によれば、ポンプュニヅトのポンプ部ケ一シングを耐圧容器にする必要性がないことから、例えばポンプ部ケ一シングの肉厚を薄くすることが可能になる。この結果、ポンプユニットが比較的小さなものとなる。

本発明によれば、蓋体を取り外すことでポンプュニットの交換をすることが可能になる。ポンプユニットは小さなものであることから、交換時の作業性が良好になる。

請求項 2記載の本発明のポンプュニット式サーボ型容積流量計は、請求項 1に記載のポンプュニット式サ一ボ型容積流量計において、前記軸駆動手段の本体を取り付けるため前記本体ケーシングに形成される本体取付部と、前記ュニット格納凹部とを隔離して前記被測定流体を遮断する構造にするとともに、前記回転子軸の一つを磁気継手を介して駆動するよう前記軸駆動手段を構成することを特徴としている。

このような特徴を有する本発明によれば、駆動軸となる回転子軸に一つにシール部材を取り付けなくとも良い構造になる。すなわち、耐久性が考慮された構造になる。本発明によれば、磁気継手を介して回転子軸を駆動することから、液漏れの心配がないのは勿論のこと、回転子軸の回転がスムーズな構造になる。従って、性能面やメンテナンス面の向上を図ることが可能なサ一ボ型容積流量計を提供することが可能になる。

請求項 3記載の本発明のポンプュニット式サーボ型容積流量計は、請求項 1又は請求項 2に記載のポンプュニット式サ一ボ型容積流量計において、前記第一回転子及び前記第二回転子の前記各回転子軸を、前記ポンプ部ケ一シングに対して両持ちの支持となる構造とすることを特徴としている。

このような特徴を有する本発明によれば、回転子軸を両持ち構造とすることにより、回転子の回転を安定させることが可能になる。また、片持ち構造のような軸長を長く設定する必要性がなくなり、ポンプ部を小さくすることが可能になる。

請求項 4記載の本発明のポンプュニヅト式サーボ型容積流量計は、請求項 1ないし請求項 3いずれか記載のポンプュニット式サ一ボ型容積流量計において、前記計量室の形状に合わせて貫通する計量室形成部を有する真ん中プレート、前記計量室形成部の一方の閧口を覆う平坦な面を有する蓋体側プレート、及び、前記第一回転子及び前記第二回転子のサイズに合わせて、前記計量室形成部の他方の開口を覆う平坦な面を有する、若しくは前記計量室の一部となる凹部を有する交換可能な回転子軸延長側プレートからなる分割可能な三枚のプレートと、該三枚のプレートを重ねて固定する複数のビスとを備えて前記ポンプ部ケーシングを構成するとともに、前記三枚のプレートを重ね合わせた時の前記ポンプ部ケ一シングの厚みを一定として、前記ュニツト格納凹部に対する着脱自在な構造とすることを特徴としている。

このような特徴を有する本発明によれば、流量範囲変更時の交換容易性にまで配慮がなされた構造のポンプュニヅトになる。

請求項 5記載の本発明のポンプュニット式サ一ボ型容積流量計は、請求項 1ないし請求項 4いずれか記載のポンプュニット式サ一ボ型容積流量計において、差圧検出のための差圧取出口を各一端に有する一対の差圧検出用導圧路と、該一対の差圧検出用導圧路の各他端に連続する差圧検出部とを前記本体ケ一シングに形成するとともに、前記差圧検出手段を前記ュニット格納凹部の近傍位置で前記本体ケ一シングに対し一体化させる構造とすることを特徴としている

このような特徴を有する本発明によれば、差圧検出手段が本体ケ一シングに一体化してポンプ部に近い構造のサ一ボ型容積流量計になる。従って、請求項 1ないし請求項 4いずれかの発明の特徴の他に、差圧検出の精度を高めることも可能になる。

請求項 6記載の本発明のポンプュニット式サ一ボ型容積流量計は、請求項 5に記載のポンプュニット式サ一ポ型容積流量計において、前記差圧取出口を、前記ュニット格納凹部に開口する前記流入通路及び前記流出通路に形成することを特徴としている。

このような特徴を有する本発明によれば、差圧を検出する位置がポンプ部に対してより近い構造になり、差圧検出の精度を一層高めることが可能になる。

本発明によれば、高精度であるのは勿論のこと、ポンプ部のコンパクト化を図るとともに、ポンプ部の交換を容易にしたサーボ型容積流量計を提供することができるという効果を奏する。図面の簡単な説明

図 1は、本発明のポンプュニット式サ一ボ型容積流量計の一実施の形態を示す正面図である。図 2は、ポンプュニット式サ一ボ型容積流量計の左側面図であ図 3は、ポンプユニット式サーボ型容積流量計の平面図である図 4は、システム構成図である。

図 5は、正面側から見た場合の構成説明図である。

図 6は、左側面側から見た場合の構成説明図である。

図 7は、駆動位置で見た場合の構成説明図である。

図 8は、ポンプユニットの構成説明図である。

図 9は、ポンプユニットの分解斜視図である。

図 1 0は、本体ケ一シングに一つである前側本体ケ一シングの正面図である。

図 1 1は、前側本体ケ一シングの断面図である。

図 1 2は、導圧路を形成した状態の前側本体ケ一シングの断面図である。

図 1 3は、図 1 0の A視の図である。

図 1 4は、図 1 3の B— B線断面図である。

図 1 5は、駆動位置での前側本体ケ一シングの断面図である。発明を実施するための最良の形態

以下、図面を参照しながら説明する。図 1は本発明のポンプュニット式サ一ボ型容積流量計の一実施の形態を示す図である。また、図 2はポンプユニット式サ一ボ型容積流量計の左側面図、図 3はポンプュニット式サ一ボ型容積流量計の平面図、図 4はシステム構成図、図 5は正面側から見た場合の構成説明図、図 6は左側面側から見た場合の構成説明図、図 7は駆動位置で見た場合の構成説明図、図 8はポンプユニットの構成説明図、図 9はポンプユニットの分解斜視図、図 1 0は本体ケーシングに一つである前側本体ケ一シングの正面図、図 1 1は前側本体ケ一シングの断面図、図 1 2は導圧路を形成した状態の前側本体ケーシングの断面図、図 1 3は図 1 0 の A視の図、図 1 4は図 1 3の B— B線断面図、図 1 5は駆動位置での前側本体ケ一シングの断面図である。尚、単純な断面で示すことのできない部分は、図中において「破って」表示するものとする。この「破って」の表示に関しては、厳密な位置と異なっているものとする。全図面にわたり断面部分にハッチングを示してないのは細部が見難くなるのを避けるためである。

図 1ないし図 3において、引用符号 1は本発明のポンプュニット式サ一ボ型容積流量計（以下、容積流量計 1 と略記する）を示している。容積流量計 1は、ポンプユニット 2を備え、このポンプュニット 2を着脱自在にすることができるような構成を有している。また、容積流量計 1は、特にポンプユニット 2を備える場合に好適な、被測定流体の流れと差圧検出とに係る経路構造を有している。

容積流量計 1の構成についてもう少し具体的に説明すると、容積流量計 1は上記ポンプュニヅト 2を備えるとともに、このポンプュニット 2を格納する本体ケ一シング 3と、蓋体 4とを備えて構成されている。また、容積流量計 1は、図 4以降の図に示す如く、軸駆動手段 5と、差圧検出手段 6 と、制御手段 7とをさらに備えて構成されている。

ここで図 1ないし図 3中の矢印について説明すると、矢印 Pは上下方向を示している。また、矢印 Qは左右方向を、矢印 Rは前後方向を示している。尚、これらの方向は容積流量計 1の取り付け時における方向に対し、一致、不一致のいずれであっても良いものとする（但し、後述するピストン 1 7が上下方向になるような取り付け方向は許容されないものとする）。

図 6において、本体ケーシング 3は、ポンプュニヅト 2を格納する構造を有するとともに差圧検出手段 6を一体化する構造を有する前側本体ケ一シング 8と、この前側本体ケーシング 8に連結し軸駆動手段 5の本体となるサ一ボモ一夕 9を内部に取り付けすることが可能な後側本体ケーシング 1 0とを備えて構成されている。

前側本体ケ一シング 8の前面には、ポンプユニット 2を格納するためのュニヅト格納凹部 1 1が形成されている。ポンプュニヅト 2は、ュニヅト格納凹部 1 1に差し込まれ、この後に蓋体 4により覆われることによって完全に格納されるようになつている。容積流量計 1は、蓋体 4を取り外すことによりポンプュニヅト 2のメンテナンスゃ交換等をすることができるようになつている。

先ず、図 4を参照しながらシステム構成について簡単に説明をすることにする。そして次に、図 1ないし図 1 5の各図を参照しながら各構成部材について説明をすることにする。

図 4において、引用符号 1 2はポンプ部を示している。このポンプ部 1 2は、計量室 1 3 と、一対の回転子 1 4とを有している。一対の回転子 1 4は互いに嚙み合うように配置されており、このうちの一つはサ一ボモ一夕 9によって駆動されるようになつている。差圧検出手段 6は、一対の差圧検出用導圧路 1 5 と、差圧検出部 1 6 とを有している。また、ここではビストン 1 7と、発光側光電センサ（発光素子） 1 8と、受光側光電センサ（受光素子） 1 9 とを有している。制御手段 7は、演算回路 2 0 と、制御回路 2 1 と、出力回路 2 2とを有している。

上記構成において、流入口 2 3から入った被測定流体（図中では右から左に流れる）は、ポンプ部 1 2の一対の回転子 1 4を経て流出口 2 4に至るようになつている。一対の回転子 1 4の前後（図 4中では左右に相当する）には、一対の差圧検出用導圧路 1 5が設けられており、差圧が発生した場合には、差圧検出部 1 6に収納されるビストン 1 7が左右に動作するようになっている。このビストン 1 7の動きは、発光側光電センサ 1 8や受光側光電センサ 1 9により観測され、ピストン 1 7の位置情報が演算回路 2 0に伝えられるようになっている。

演算回路 2 0では、差圧を常にゼロとするように、言い換えればピストン 1 7を停止させるように、制御回路 2 1へ伝えるための信号が生成されるようになっている。制御回路 2 1では、演算回路 2 0からの信号に基づいてサ一ボモ一夕 9を駆動するようになっている。制御回路 2 1には、サ一ポモ一夕 9からフィードバックされるェンコ一ダ信号が伝えられるようになつている。このエンコーダ信号は出力回路 2 2へ伝えられ、出力回路 2 2はエンコーダ信号を流量信号（パルス出力）として外部へ出力するようになっている。

容積流量計 1の各構成部材について説明する。

ポンプュニット 2は、ポンプ部ケーシング 2 5の内部にポンプ部 1 2を設けてなる構造を有している（例えば図 8及び図 9参照）。ポンプ部ケ一シング 2 5は、前後方向の厚みが比較的小さな略円柱状に形成されている。本形態においては、流量範囲変更時の交換容易性にまで配慮するために、上記厚みが一定となるように設定されている。尚、略円柱状の形状は一例であるものとする（ポンプ部 1 2の形成が可能で、ユニット格納凹部 1 1 (図 6参照）に対する着脱が容易であれば特に形状は限定されないものとする）。

図 9において、ポンプ部ケ一シング 2 5は、三枚のプレートを有している。前側から順に名称を挙げると、蓋体側プレート 2 6、真ん中プレート 2 7、及び回転子軸延長側プレート 2 8の分割可能な円形の三枚のプレ一トを有している。これら三枚のプレートは、重ねて合わせて複数のビス（符号省略）により固定されるようになつている。

このような構成のポンプ部ケ一シング 2 5は、後方に突出する位置決めビン 2 9を有している（位置決めピン 2 9の設定は任意であるものとする）。位置決めピン 2 9は、ポンプュニヅト 2をュニヅト格納凹部 1 1 (図 6参照）に差し込んで格納する際にスムーズに位置合わせをすることができるようにするために設けられているなお、ュニット格納凹部 1 1において位置決めされた後のボンプュニヅト 2は、ポンプ部ケ一シング 2 5を介してねじ込みがなされるュニヅト取り付けビス 3 0によって固定されるようになっている（図 6参照）。

三枚のプレートの主要な部分について説明すると、真ん中プレート 2 7は、計量室 1 3 (図 8参照）の形状に合わせて貫通形成される（前面から後面にかけて貫通する）計量室形成部 3 1を有している。本形態の真ん中プレ一ト 2 7は、回転子 1 4の厚みよりも極僅かに大きくなる厚みに設定されている。

蓋体側プレート 2 6は、計量室形成部 3 1の前側の開口を覆う平坦な面（後面）を有している。このような蓋体側プレート 2 6には、後述する被測定流体流入口 3 2の位置に合わせて貫通する導圧口 3 3が形成されている（図 8参照）。導圧口 3 3は、被測定流体流入口 3 2から流入する被測定流体の一部をュニット格納凹部 1 1 (図 6参照）に導くために形成されている。蓋体側プレート 2 6の後面には、軸受け 3 4が二つ、左右方向に所定の間隔で並ぶように設けられている。

回転子軸延長側プレート 2 8は、計量室形成部 3 1の後側の開口を覆う平坦な面（前面）を有している（尚、流量範囲を変更する場合、前面を凹ませて計量室形成部 3 1の一部を形成するようにしても良いものとする。この場合、回転子軸延長側プレート 2 8は交換部品として幾つかの種類が用意されるものとする）。

このような回転子軸延長側プレート 2 8には、計量室形成部 3 1に連通するような、言い換えれば計量室 1 3に連通するような被測定流体流入口 3 2及び被測定流体流出口 3 5が貫通形成されている。また、回転子軸延長側プレート 2 8には、後方にのびる後述する回転子軸 3 6に対する駆動軸用貫通口 3 7も貫通形成されている ο

回転子軸延長側プレート 2 8の前面には、軸受け 3 8が二つ、左右方向に所定の間隔で並ぶように設けられている。軸受け 3 8のうち一つは、駆動軸用貫通口 3 7 (図 7参照）に設けられている。回転子軸延長側プレ一ト 2 8の軸受け 3 8 と、蓋体側プレート 2 6 の軸受け 3 4とによって回転子 1 4の回転子軸 3 6、 3 9は両持ち構造で回転自在に支持されるようになつている。

図 8において、ポンプ部 1 2は、計量室 1 3 と、一対の回転子 1 4と、回転子軸 3 6、 3 9 とを有している。一対の回転子 1 4は互いに嚙み合うように配置されており、このうちの一つに設けられる回転子軸 3 6が駆動軸となって駆動軸用貫通口 3 7 (図 7参照）を介して外側までのびる（後方へのびる）ようになつている。被測定流体流入口 3 2及び被測定流体流出口 3 5は、一対の回転子 1 4 の喃み合い部分の上下に配置形成されている。図 8において、下側が被測定流体流入口 3 2となっており、上側が被測定流体流出口 3 5 となっている。被測定流体流入口 3 2及び被測定流体流出口 3 5 は、嚙み合い部分の極力近くに開口するように配置形成されている ο

駆動軸用貫通口 3 7 (図 7参照）は、サ一ボモ一夕 9 (図 6参照）の位置に合わせて配置形成されている。本形態においては、この中心が本体ケ一シング 3 (図 6参照）の中心軸上に位置するように配置形成されている。

図 5、図 6において、本体ケ一シング 3を構成する前側本体ケ —シング 8は、この前面にポンプュニヅト 2を格納するためのュニット格納凹部 1 1を有している。また、前側本体ケーシング 8は、この左側面に被測定流体の流れに係る経路の部分を有している。この被測定流体の流れに係る経路の部分は、ュニット格納凹部 1 1に連通するように形成されている。さらに、前側本体ケ一シング 8は、この下方に差圧検出手段 6を一体化するための部分を有している。この部分は、差圧検出に係る経路がユニット格納凹部 1 1の近傍に連続するように形成されている。さらにまた、前側本体ケ一シング 8は、この後面に後側本体ケ一シング 1 0の連結部分と、駆動力伝達部 4 0 (図 7参照）に係る部分とを有している。駆動力伝達部 4 0に係る部分は、ュニヅト格納凹部 1 1に連続するように形成されている。

ュニット格納凹部 1 1は、前側本体ケ一シング 8の前面において円形の凹みとなるような形状に形成されている。ュニヅト格納凹部 1 1の開口縁部の外側には、 0リング 4 1が取り付けられている。前側本体ケーシング 8の前面には、ュニット格納凹部 1 1の開口を覆うようにして蓋体 4が取り付けられている。この蓋体 4の取り付けに関しては、ボルト 4 2を四箇所締め付けることによって行われている。

蓋体 4を取り付けた状態において、前側本体ケ一シング 8 (ュ二ット格納凹部 1 1 ) 及び蓋体 4は、圧力容器としての機能を有するようになっている。つまり、容積流量計 1においては、ポンプュニヅト 2自身が圧力容器としての機能を必要としないものになっている。尚、圧力容器として機能させる理由は、ポンプユニット 2の導圧口 3 3 (図 8参照）を介して被測定流体の一部をユニット格納凹部 1 1に流れ込ませ、ポンプュニット 2の外側も充満した流体によって接液する状態にするためである（ポンプュニット 2の内外に掛かる流体圧が均圧化する）。

ュニット格納凹部 1 1の奥（底）には、ポンプユニット 2の被測定流体流入口 3 2及び被測定流体流出口 3 5の位置に合わせて第一流入通路 4 3及び第一流出通路 4 4が形成されている。この第一流入通路 4 3及び第一流出通路 4 4は、上記の被測定流体の流れに係る経路の部分として形成されている。第一流入通路 4 3は下側、第一流出通路 4 4は上側となるように配置形成されている。第一流出通路 4 4の開口縁部の周囲には、 0リング 4 5が取り付けられている（図 1 0_参照）。被測定流体の流れに係る経路の部分に関しては後に詳細に説明するものとする。

また、ュニヅト格納凹部 1 1の奥（底）には、ポンプュニヅト 2からのびる回転子軸 3 6の位置に合わせて回転子軸用貫通穴 4 6 が形成されている（図 1 5参照）。この回転子軸用貫通穴 4 6は、前側本体ケ一シング 8の後面に開口する耐圧隔板取付用凹部 4 7 ( 図 7参照）に連続するように形成されている。図 7において、耐圧隔板取付用凹部 4 7には、耐圧隔板 4 8が液密状態（被測定流体を遮断する状態）に取り付けられている。この耐圧隔板 4 8によってュニヅト格納凹部 1 1側とサーボモ一夕 9側とが隔離されている（図 6参照）。回転子軸用貫通穴 4 6や耐圧隔板取付用凹部 4 7ゃ耐圧隔板 4 8は、上記の駆動力伝達部 4 0に係る部分を構成するようになっている。

ここで、図 6及び図 7を参照しながら駆動力伝達部 4 0に係る部分などの各構成を列挙することにする（前側本体ケ一シング 8の構成でュニット格納凹部 1 1側から順に構成を列挙した後、サ一ボモ一夕 9側の構成を列挙するものとする）。尚、作用等の具体的な説明に関しては省略するものとする。

引用符号 4 9は軸継手を示している。引用符号 5 0は軸継手回り止めピンを示している。引用符号 5 1は従動磁石軸を示している。引用符号 5 2は従動磁石回り止めピンを示している。引用符号 5 3は従動磁石を示している。引用符号 5 4は Eリングを示している。引用符号 5 5は玉軸受けを示している。

引用符号 5 6は主動磁石部を示している。引用符号 5 7は主動磁石取付ビスを示している。引用符号 5 8はモ一ターアダプタを示している。引用符号 5 9はモー夕アダプタビスを示している。引用符号 6 0はモ一夕一取付金具を示している。引用符号 6 1は減速器取付ボルトを示している。引用符号 6 2はモ一夕一部取付ボルトを示している。

駆動力伝達部 4 0に係る部分の構成から分かるように、本形態においては、主動磁石部 5 6 と従動磁石 5 3による磁気継手 6 3によってポンプュニヅト 2からのびる回転子軸 3 6を駆動するようになっている。本形態において、磁気継手 6 3を用いて回転子軸 3 6 を駆動する方法を採用していることから、液漏れの心配がないのは勿論のこと、回転子軸 3 6をスムーズに回転させることができるようになつている。

駆動力伝達部 4 0に係る部分の後方に存在するサーボモータ 9 は、後側本体ケーシング 1 0の内部に形成される本体取付部 6 4に格納されるような状態で取り付けられている。尚、本体取付部 6 4 が形成される後側本体ケ一シング 1 0は、容積流量計 1を所定位置に設置するための設置用べ一ス 6 5を有しており、前側本体ケ一シング 8の下方に形成される、差圧検出手段 6を一体化するための部分にまでのびてこれを固定することができるようになつている。

図 1 0ないし図 1 4を主に参照しながら、上記の被測定流体の流れに係る経路の部分と、上記の差圧検出に係る経路の部分とに関して説明する。先ず、被測定流体の流れに係る絰路の部分に関して説明する。

上側の第一流出通路 4 4は、この一端がポンプュニット 2の被測定流体流出口 3 5に続くように形成されている。第一流出通路 4 4は、ュニヅト格納凹部 1 1の奥（底）からこの後方に真っ直ぐのびるように、すなわちポンプュニヅト 2からのびる回転子軸 3 6の軸方向に対して平行にのびるように形成されている。このような第一流出通路 4 4の長さは、容積流量計 1の前後方向のコンパクト化を図るため、極力長さが短くなるように設定されている。本形態においては、第一流出通路 4 4の他端位置が前側本体ケ一シング 8の前後方向中央位置よりも手前となるように長さが設定されている。

下側の第一流入通路 4 3は、この一端がポンプュニット 2の被測定流体流入口 3 2に続くように形成されている。第一流入通路 4 3は、ュニット格納凹部 1 1の奥（底）からこの後方に真っ直ぐのびるように、すなわちボンプュニヅト 2からのびる回転子軸 3 6の軸方向に対して平行にのびるように形成されている。また、第一流入通路 4 3は、上側の第一流出通路 4 4と平行になるように形成されている。このような第一流入通路 4 3の長さは、上側の第一流出通路 4 4よりも若干短くなるように形成されている。

第一流入通路 4 3及び第一流出通路 4 4についてまとめると、この第一流入通路 4 3及び第一流出通路 4 4は、被測定流体流入口 3 2及び被測定流体流出口 3 5の大きさで開口し、また、これらの間隔を保ったままで平行となり、さらに、第一流出通路 4 4の方が若干長く後方にのびるように形成されている。

上側の第一流出通路 4 4 (図 1 2、 1 4参照）には、これに連続するように第二流出通路 6 6が形成されている。第二流出通路 6 6は、ポンプユニット 2からのびる回転子軸 3 6の軸方向に対して直交方向（本形態では左方向）に真っ直ぐのびるように形成されている。第二流出通路 6 6は、この一端が第一流出通路 4 4に連続するとともに他端が前側本体ケ一シング 8の左側面に開口するように形成されている。第二流出通路 6 6は、第一流出通路 4 4と同じ大きさで開口するように形成されている。第二流出通路 6 6及び第一流出通路 4 4は、略 L字状の絰路となるように形成されている。

下側の第一流入通路 4 3には、これに連続するように第二流入通路 6 7が形成されている。第二流入通路 6 7は、ポンプュニヅト 2からのびる回転子軸 3 6の軸方向に対して直交方向（本形態では左方向）に真っ直ぐのびるように形成されている。また、第二流入通路 6 7は、第二流出通路 6 6 と平行になるように形成されている。第二流入通路 6 7は、この一端が第一流入通路 4 3に連続するとともに他端が前側本体ケ一シング 8の左側面に開口するように形成されている。第二流入通路 6 7は、第一流入通路 4 3と同じ大きさで開口するように形成されている。第二流入通路 6 7及び第一流入通路 4 3は、略 L字状の経路となるように形成されている。

第二流入通路 6 7及び第二流出通路 6 6についてまとめると、この第二流入通路 6 7及び第二流出通路 6 6は、被測定流体流入口 3 2及び被測定流体流出口 3 5の大きさで閧口し、また、これらの間隔を保ったままで平行となり、ともに同じ長さで前側本体ケ一シング 8の左側面に開口するように形成されている。

被測定流体の流れに係る経路の部分は、第二流出通路 6 6及び第一流出通路 4 4の略 L字状の経路と、第二流入通路 6 7及び第一流入通路 4 3の略 L字状の経路とからなつている。尚、前側本体ケ一シング 8の左側面の第二流出通路 6 6及び第二流入通路 6 7の各開口部分には、継手 6 8がそれぞれ取り付けられている。本形態において、第一流出通路 4 4は、ュニット格納凹部 1 1に開口する流出通路の開口端部に相当するものとする。また、第一流入通路 4 3 もユニット格納凹部 1 1に開口する流入通路の開口端部に相当するものとする。

図 1 2において、第二流出通路 6 6及び第一流出通路 4 4の連続中心位置 6 9 と、第二流入通路 6 7及び第一流入通路 4 3の連続中心位置 7 0は、上下に並ぶように設定されている。本形態においては、連続中心位置 7 0が第一流入通路 4 3の他端位置に合わせて設定されている。従って、第一流出通路 4 4は、連続中心位置 6 9 よりも後方に若干のスペースを有するようになつている。このスぺースは、差圧検出のために用いられるスペースとなっている。第一流出通路 4 4の方が第一流入通路 4 3よりも若干長さを長く設定しているのはこのためである。

次に、差圧検出に係る経路の部分に関しての説明をする。

下側となる第一流入通路 4 3には、一方の差圧検出用導圧路 7 1 (図 4の差圧検出用導圧路 1 5に相当）が連続するように形成されている。一方の差圧検出用導圧路 7 1は、この一端が第二流入通路 6 7及び第一流入通路 4 3の連続中心位置 7 0と、第一流入通路

4 3の一端との間に開口するように形成されている。一方の差圧検出用導圧路 7 1の一端は、差圧取出口としての機能を有している。一方の差圧検出用導圧路 7 1は、下方に真っ直ぐにのびるように形成されている。一方の差圧検出用導圧路 7 1は、差圧を検出するための通路であって、第一流入通路 4 3よりも細くなるように直径が設定されている。

上側となる第一流出通路 4 4には、他方の差圧検出用導圧路 7 2 (図 4の差圧検出用導圧路 1 5に相当）が連続するように形成されている。他方の差圧検出用導圧路 7 2は、この一端が第二流出通路 6 6及び第一流出通路 4 4の連続中心位置 6 9よりも被測定流体流出口 3 5から離れる位置に開口するように形成されている。他方の差圧検出用導圧路 7 2の一端は、差圧取出口としての機能を有している。本形態において、他方の差圧検出用導圧路 7 2は第一流出通路 4 4の端部位置に合わせて形成されている。他方の差圧検出用導圧路 7 2は、下方に真っ直ぐにのびるように形成されている。他方の差圧検出用導圧路 7 2は、一方の差圧検出用導圧路 7 1 と平行になるように形成されている。他方の差圧検出用導圧路 7 2は、差圧を検出するための通路であって、第一流出通路 4 4よりも細くなるように直径が設定されている。

一方の差圧検出用導圧路 7 1及び他方の差圧検出用導圧路 7 2 についてまとめると、この一方の差圧検出用導圧路 7 1及び他方の差圧検出用導圧路 7 2は、前後方向に所定の間隔で並ぶように形成されている。また、一方の差圧検出用導圧路 7 1が第二流入通路 6 7及び第一流入通路 4 3の連続中心位置 7 0よりも手前で連続するようになつており、他方の差圧検出用導圧路 7 2が第二流出通路 6 6及び第一流出通路 4 4の連続中心位置 6 9よりも後側で連続するようになつている。尚、この連続位置は、差圧検出手段 6のピストン 1 7等の効率の良い配置をねらって設定されている（これにより、差圧検出手段 6を前側本体ケーシング 8に一体化しても容積流量計 1を前後方向にコンパクト化することができるという利点を有する（例えば、一方の差圧検出用導圧路 7 1を後方にずらせば、このずらした分だけ差圧検出手段 6の各構成の配置を後方にずらす必要性があり、この場合、後方に大きなものとなってしまうからである

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一方の差圧検出用導圧路 7 1及び他方の差圧検出用導圧路 7 2 の各他端には、これに連続するように差圧検出部 7 3 (図 4の差圧検出部 1 6に相当）が形成されている。

ここで、差圧検出手段 6の具体的な各構成と関連する部分とを列挙することにする。尚、作用等の説明に関しては省略するものとする（図 4の説明が参考になる）。

引用符号 1 7はピストンを示している。引用符号 1 8は発光側光電センサを示している。引用符号 1 9は受光側光電センサを示している。これらは図 4で示したものと基本的に同じものが用いられている。

引用符号 7 4は光電センサケースを示している（図 5参照）。引用符号 7 5は光電センサ取付板を示している。引用符号 7 6は光電センサパヅキンを示している。引用符号 7 7はガラス窓パヅキンを示している。引用符号 Ί 8は光電センサ取付ボルトを示している。引用符号 7 9は強化ガラスを示している。引用符号 8 0は強化ガラス用 0リングを示している。引用符号 8 1は光電センサ位置決めピンを示している。引用符号 8 2は光電センサケース取付ボルトを示している。

引用符号 8 3はシリンダ前側蓋を示している。引用符号 8 4はスリーブを示している（図 6参照）。引用符号 8 5はシリンダ蓋用 0リングを示している。引用符号 8 6はシリンダ後側蓋を示している。尚、スリ一ブ 8 4には、他方の差圧検出用導圧路 7 2の一部をピストン 1 7の位置に合わせるような部分 8 7が形成されている。

以上、図 1ないし図 1 5を参照しながら説明してきたように、容積流量計 1は、ポンプ部 1 2を有するポンプュニヅト 2が本体ケ一シング 3 (前側本体ケ一シング 8 ) のュニヅト格納凹部 1 1に格納されて蓋体 4で覆われるような構造であり、ュニット格納凹部 1 1 と蓋体 4とで圧力容器として機能する部分が形成されるようになつている。ポンプユニット 2は、この内部に被測定流体が流れるとともに外側全体も被測定流体が充満する構造となるようになつている。ポンプユニット 2は、この内外に掛かる流体圧が均圧化するような構造になっている。

容積流量計 1において、流体圧によって仮に変形が生じるのは例えば圧力容器として機能する蓋体 4であり、ポンプュニット 2自体に変形が生じるようなことはない。従って、容積流量計 1は高精度な測定をすることができるようになつている。以下、この他の効果等を説明する。

容積流量計 1は、ポンプユニット 2のポンプ部ケ一シング 2 5 を耐圧容器にする必要性がない構造になつていることから、例えばポンプ部ケ一シング 2 5の肉厚を薄くすることができるようになつている。従って、ポンプユニット 2を比較的小さなものとすることができるようになつている（ポンプユニット 2の大きさを比較的小さなものとすると、交換時の作業性を良好にすることもできる）。

また、容積流量計 1は、磁気継手 6 3を介して回転子軸 3 6を駆動する構造になっていることから、液漏れの心配がないのは勿論のこと、回転子軸 3 6の回転をスムーズにすることができるようになっている。従って、容積流量計 1は従来よりも性能面やメンテナンス面の向上を図ることができるようになつている（このような効果が得られないが、従来のようなシール部材を用いて駆動する構造を採用しても良いものとする）。

また、容積流量計 1は、回転子軸 3 6、 3 9を両持ちにする構造となっていることから、回転子 1 4の回転を安定させることができるようになつている。回転子軸 3 6、 3 9を両持ち構造にすることにより、片持ち構造のような軸長を長く設定する必要性がなくなり、結果、ポンプ部 1 2を小さくすることができるようになつている。また、容積流量計 1は、ポンプユニット 2のポンプ部ケ一シング 2 5を分割可能な三枚のプレートで構成するとともに、三枚のプレートのうち一枚を回転子 1 4のサイズに合わせて交換可能な構造にしていることから、流量範囲変更時の交換容易性にまで配慮することができるようになつている。

また、容積流量計 1は、差圧を取り出す位置がポンプ部 1 2に近い構造になっているとともに、差圧検出手段 6を本体ケ一シング 3 (前側本体ケ一シング 8 ) に一体化する構造になっていることから、従来よりも差圧検出の精度を高めることができるようになっている。

その他、本発明は本発明の主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。

Claims

請求の範囲

1 . ポンプ部ケ一シングの内部に、回転子軸を有する第一回転子及び第二回転子と、該第一回転子及び該第二回転子を取り囲むように形成される計量室とを有するポンプ部を設けてポンプュニットを構成し、

該ポンプュニットは、前記計量室に連通する被測定流体流入口、被測定流体流出口、及び導圧口を前記ポンプ部ケ一シングに形成する構造を有するとともに、前記回転子軸の一つを駆動軸として前記ポンプ部ケ一シングの外側に延長する構造を有し、

このようなポンプュニットを備えてなるとともに、本体ケーシングと、該本体ケ一シングに形成され前記ポンプュニットを着脱自在に格納するュニット格納凹部と、該ュニット格納凹部を覆い前記本体ケーシングに固定される蓋体と、前記本体ケ一シングに形成され前記ュニット格納凹部の前記ポンプュニットに向けて被測定流体を導く流入通路と、前記本体ケ一シングに形成され前記ュニット格納凹部の前記ポンプュニヅ卜から前記被測定流体を前記本体ケーシングの外側に導く流出通路と、前記本体ケ一シングに取り付けられ前記ポンプ部ケ一シングからのびる前記回転子軸の一つを駆動する軸駆動手段と、前記第一回転子及び前記第二回転子の前後の差圧を検出する差圧検出手段と、前記差圧に基づき前記軸駆動手段を制御する制御手段とを備えてなり、

さらに、前記導圧口の存在によって前記ュニット格納凹部に格納され前記蓋体で覆われる前記ポンプュニットの内面と外面がともに接液する構造としてこの前記ポンプュニヅトの内外に掛かる流体圧を均圧化する

ことを特徴とするポンプュニット式サ一ボ型容積流量計。

2 - 請求項 1に記載のポンプュニット式サ一ボ型容積流量計において、

前記軸駆動手段の本体を取り付けるため前記本体ケ一シングに形成される本体取付部と、前記ュニット格納凹部とを隔離して前記被測定流体を遮断する構造にするとともに、前記回転子軸の一つを磁気継手を介して駆動するよう前記軸駆動手段を構成する

ことを特徴とするポンプュニット式サーボ型容積流量計。

3 . 請求項 1又は請求項 2に記載のポンプュニット式サ一ボ型容積流量計において、

前記第一回転子及び前記第二回転子の前記各回転子軸を、前記ポンプ部ケ一シングに対して両持ちの支持となる構造とする

ことを特徴とするポンプュニット式サ一ボ型容積流量計。

4 . 請求項 1ないし請求項 3いずれか記載のポンプュニット式サ一ボ型容積流量計において、

前記計量室の形状に合わせて貫通する計量室形成部を有する真ん中プレート、前記計量室形成部の一方の開口を覆う平坦な面を有する蓋体側プレート、及び、前記第一回転子及び前記第二回転子のサィズに合わせて、前記計量室形成部の他方の開口を覆う平坦な面を有する、若しくは前記計量室の一部となる凹部を有する交換可能な回転子軸延長側プレートからなる分割可能な三枚のプレ一トと、該三枚のプレートを重ねて固定する複数のビスとを備えて前記ポンプ部ケ一シングを構成するとともに、前記三枚のプレートを重ね合わせた時の前記ポンプ部ケ一シングの厚みを一定として、前記ュニヅト格納凹部に対する着脱自在な構造とする

ことを特徴とするポンプュニット式サーボ型容積流量計。

5 . 請求項 1ないし請求項 4いずれか記載のポンプュニット式サ一ボ型容積流量計において、

差圧検出のための差圧取出口を各一端に有する一対の差圧検出用導圧路と、該一対の差圧検出用導圧路の各他端に連続する差圧検出部とを前記本体ケーシングに形成するとともに、前記差圧検出手段を前記ュニット格納凹部の近傍位置で前記本体ケーシングに対し一体化させる構造とすることを特徴とするポンプュニット式サーボ型容積流量計。

6 . 請求項 5に記載のポンプュニット式サ一ボ型容積流量計において、

前記差圧取出口を、前記ュニット格納凹部に開口する前記流入通路及び前記流出通路に形成する

ことを特徴とするポンプュニット式サーボ型容積流量計。