(57)【要約】【課題】簡単な構成で連続的に精密流量測定することができる容積式流量計を提供すること。【解決手段】外輪部１０と、この外輪部１０の縦軸線を中心として回転可能な内輪部２０と、この内輪部２０に固定されるとともに外周面が外輪部１０の内壁面１１と摺接する扇状の複数の回転子３０と、外輪部１０の縦軸線より偏心した中心を有する円周状のガイド線５０に従って移動可能とされ隣接する回転子３０間に介在しその円弧形状の両端部４１がそれぞれ当該各回転子３０の外側面３３と摺接する偏心リング４０とからなり、当該回転子３０の外側面３３の輪郭曲線をＸ＝（r−a）・sinφ、Ｙ＝（r−a）・cosφ＋Eとする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円周状の内壁面によって気密に区切られた空き空間を有する外輪部と、この外輪部の縦軸線を中心として回転可能な内輪部と、この内輪部の外周面に所定角度だけ離れて固定されるとともに外周面が前記外輪部の内壁面と摺接する扇状の複数の回転子と、前記外輪部の縦軸線より偏心した中心を有するとともに前記内輪部を内部に取り込む円周状のガイド線に従って移動可能とされ隣接する前記回転子間に介在しその円弧形状の両端部がそれぞれ当該各回転子の外側面と摺接する偏心リングとからなり、前記外輪部の一方側から流入した流体を当該外輪部の他方側から吐出する容積式流量計であって、
前記外輪部の縦軸線を原点とする直交座標系をＸ−Ｙ座標系とし、前記ガイド線の中心と前記外輪部の縦軸線との偏心量をE、当該ガイド線の半径をｒ、前記偏心リングの円弧形状の端部の半径をａ、当該偏心リングの円弧形状端部の中心と前記ガイド線の中心を結ぶ線が前記Ｙ軸となす角度をφ（０≦φ≦π/2）としたとき、前記回転子の外側面の輪郭を表わす（Ｘ，Ｙ）座標は、
Ｘ＝（r−a）・sinφ
Ｙ＝（r−a）・cosφ＋E
となることを特徴とする容積式流量計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容積式流量計に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、流体の流量を精密に計測できる容積式流量計としてパイププルーバが知られている。図３に、パイププルーバの代表的例（例えば、特許文献１参照）の概略構成を示す。
【０００３】
このパイププルーバでは、計測管７１内を運動子（スフィアボール）７２が一方向に移動したときに所定区間内を通過する時間を計測して流量計測をおこなっている。
【特許文献１】特開平１１−３０４５７２公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来のパイププルーバは、精密流量測定が可能ではあるものの、計測管７１内を流体と一緒に運動子７２を一方向に移動させて流量測定する方式であるために、当該運動子７２の移動方向の切り替えに時間が掛かり連続的に流量測定できない不都合がある。
本発明の目的は、簡単な構成で連続的に精密流量測定することができる容積式流量計を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、円周状の内壁面によって気密に区切られた空き空間を有する外輪部と、この外輪部の縦軸線を中心として回転可能な内輪部と、この内輪部の外周面に所定角度だけ離れて固定されるとともに外周面が前記外輪部の内壁面と摺接する扇状の複数の回転子と、前記外輪部の縦軸線より偏心した中心を有するとともに前記内輪部を内部に取り込む円周状のガイド線に従って移動可能とされ隣接する前記回転子間に介在しその円弧形状の両端部がそれぞれ当該各回転子の外側面と摺接する偏心リングとからなり、前記外輪部の一方側から流入した流体を当該外輪部の他方側から吐出する容積式流量計であって、前記外輪部の縦軸線を原点とする直交座標系をＸ−Ｙ座標系とし、前記ガイド線の中心と前記外輪部の縦軸線との偏心量をE、当該ガイド線の半径をｒ、前記偏心リングの円弧形状の端部の半径をａ、当該偏心リングの円弧形状端部の中心と前記ガイド線の中心を結ぶ線が前記Ｙ軸となす角度をφ（０≦φ≦π/2）としたとき、前記回転子の外側面の輪郭を表わす（Ｘ，Ｙ）座標は、Ｘ＝（r−a）・sinφ、Ｙ＝（r−a）・cosφ＋Eとなることを特徴とする。
上記請求項１の発明の場合、隣接する回転子と偏心リングと外輪の内壁面とで一定容積の計量充填空間が連続的に形成されるが、当該計量充填空間はその全面が密閉（シール）される。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１の発明によれば、外輪部と内輪部と複数の回転子と偏心リングとからなる簡単な構成で、当該回転子等によって形成される一定容積の計量充填空間の全面を完全にシールできる。また、回転子等は回転式なので、上記計量充填空間を切れ目なく連続的に形成できる。したがって、簡単な構成で連続的に精密流量測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１は、本発明に係る容積式流量計を説明するための構造図である。図１に示した容積式流量計は、外輪部１０、内輪部２０、回転子３０および偏心リング４０を備えている。
【０００８】
外輪部１０は、円周状の内壁面１１によって気密に区切られた空き空間を有している。
内輪部２０は、外輪部１０の空き空間内で当該外輪部１０の縦軸線（Ｏ）を中心として回転可能に構成されている。
この内輪部２０には、扇状の複数の回転子３０が植設されている。本実施形態では、回転子３０の設置個数Ｎは３である。
【０００９】
複数の回転子３０は、その基端部３１が所定角度だけ離れて内輪部２０の外周面３２に固定されるとともに、その外周面３２が当該外輪部１０の内壁面１１と摺接する構成とされている。
上記外輪部１０には、その縦軸線（Ｏ）より偏心した中心（Ｏ1）を有するとともに上記内輪部２０を内部に取り込む円周状のガイド線５０が形成されている。
【００１０】
偏心リング４０は、上記ガイド線５０に従って移動可能とされ、かつ、隣接する回転子（３０，３０）間に介在して、その円弧形状の両端部（４１，４１）がそれぞれ当該各回転子（３０，３０）の外側面（３３，３３）と摺接するように構成されている。そして、外輪部１０の一方側から流入した流体Ｑは当該外輪部１０の他方側から吐出するように構成されている。
【００１１】
かかる構成によって、隣接する各回転子（３０，３０）の外側面（３３，３３）と偏心リング４０と外輪１０の内壁面１１とによって囲まれた計量充填空間に流体が充填され、そして内輪部２０（したがって回転子３０）の回転に伴い該空間に充填された流体は運ばれて吐出されるものとされている。ここで、回転子３０の外周面３２は外輪１０の内壁面１１と摺接しておりシールされているとともに、当該回転子３０の外側面３３と偏心リング４０の両端部（４１，４１）とが摺接してシールされており、上記計量充填空間は全面が密閉されているので、流量計測を精密に行える。
上記シールを確実に行うために、回転子３０の外側面３３の輪郭を表わす曲線は次のような関係式に従う。
（１）回転子３０の外側面３３の輪郭を表わす曲線の関係式の導出
【００１２】
ここで、図２に示すように、輪郭曲線と接触しながら相対運動をする偏心リング４０の円弧形状端部４１を模式的に円（半径ａ）で表わし、外輪部１０の縦軸線を原点0とする直交座標系をＸ−Ｙ座標系とする。また、Ｘ−Ｙ座標系の原点０からＹ軸方向にEだけ離れた点を原点01とし、上記模式円の中心Omを通る座標軸をx0軸、このｘ0軸と直交する軸をｙ0座標軸とする直交座標系をｘ0−ｙ0座標系とし、上記外輪部の縦軸線を原点０とし、上記ｘ0軸と平行な軸をｘ軸、ｙ0座標軸と平行な軸をｙ軸とするｘ−ｙ直交座標系とする。
模式円の円周上の任意の点cと接触している輪郭曲線のｘ0座標、ｙ0座標は、当該模式円の中心ｏｍにおけるガイド線５０の接線と動径ｃｏｍのなす角度をγとすれば、
【数１】
2012057950.tif 000003
【００１３】
而して、本発明によれば、外輪部１０と内輪部２０と複数の回転子３０と偏心リング４０とからなる簡単な構成で、当該回転子３０等によって形成される一定の容積の計量充填空間を全面が完全に密閉できる。また、回転子３０の回転に伴い上記計量充填空間が切れ目なく連続的に形成できる。したがって、簡単な構成で連続的に精密流量測定することができる。
【００１４】
なお、本実施形態では、回転子３０の設置個数Ｎを３としたが、これに限定されるものではない。例えば、Ｎ＝４としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る容積式流量計を説明するための断面図である。
【図２】同じく、回転子の外側面の輪郭曲線を求めるための図である。
【図３】容積式流量計の代表的例（パイププルーバ）を説明するための図である。
【符号の説明】
【００１６】
１０  外輪部
１１  内面壁
２０  内輪部
３０  回転子
３１  回転子の基端部
３２  回転子の外周面
３３  回転子の外側面
４０  偏心リング
４１  偏心リングの端部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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