流量計測の歴史 第17 回…aA0412-120385-9886/05/¥500/論文/JCLS〔連載〕

流量計測の歴史 第17 回＜容積式流量計の歴史@ ＞

小川胖

Yutaka Ogawa

１．揮発油計量用容積式流量計の校正であり、被試験メータの指示値と比較して誤差を算出

前号に記したASME の流量計専門委員会は、早くすることができる。もちろんプルーバとメータ近傍にも1940 年６月にガソリンなど揮発油計測用流量計の温度計が付いており液体の温度膨張補正を行っている。

校正結果を発表しているas。

またメータ上下流でメータの圧力損失も計測していこれらの流量計を校正するには、揮発油の蒸発、温度変化、及びガスの混入による誤差を少なくするようる。
この試験装置の精度は0.1%と見積もっている。に考慮しなくてはならない。そこでガルフ研究開発会

さてこのプルーバを使用して二種類のピストン型流社（Gulf Research & Development Company）が量計を試験した。一つはパック・シールド・メータ、米国特許を取得した第１図に示す校正装置を使用してもう一つはフィルム・シールド・メータである。
パック・シールド・メータとは皮、合成物または金試験を行った。

K

TEST LIQUID RETURN LINEとタイトになっているものであり、一方フィルム・シENTRAINED GAS VENTLTHERMOMETERBLEEDERTEST LIQUID STORAGEE

THERMOMETERMANOMETERVISIGAGE

T
F

METER

ールド・メータとは、ピストンとケーシングには若干の隙間があり、隙間には液体の薄膜（thin film）が介H

G

PRESSURE TUBESTHERMOMETERSOBLEEDERICALIBRATION SIGHT GAGEPQUICK ACTINGVALVESN BLEEDERJWATER
CIRCULATING PUMPWATER STORAGE TANK

AUX. SIGHT GLASSMEASUREDVOLUME

DOPERATING HEAD

WATER HEAD

OVERFLOW

WATER SUPPLY

V

属リングがピストンに埋め込まれており、ケーシングOVERHEAD TANKSCMRDRAINFLOW REGULATING VALVEA

第１図 メータ試験用に使用された装置の概略図s

在するものである。メータ・サイズの記述がないが、流量から見て２インチ程度のものであろう。
試験結果について２、３紹介すると、第２図が両メータのガソリンにおける基本特性である。尚誤差［%］の定義はメータの通過量（Q）からメータの指示量（I）を引いて、通過量で割った値［%］であるので現在の器差の定義と正反対である。即ちプラスほどメータのリークが大きいことを意味する。この図を見るとパッこの試験装置は中々凝っていて空気の混入を一切排ク・シールド・メータではピストンがケーシングに密除している。貯水タンクAの水を循環ポンプKでオー着しているので、フィルム・シールド・メータよりもバー・ヘッド・タンクCに揚水し、下部に水、上部に当然圧力損失が大きくなっている。しかしガソリンで試験液を蓄えた試験液貯蔵タンクE に落水させると、の精度はどちらも0.2%以内の非常に良い直線性を有試験液がパイプLを通して押し出され、被試験メータしている。

を通過してプルーバの上部タンクHに入る。プルーバ

次の第３図はある種のフィルム・シールド・メータの上部グラスゲージOの位置で水と試験液が分かれての無残な性能結果を示すもので、図中qはメーカのプおり、それ以下には水が入っているが、その水が流量ルーバでの校正結果であるが wは第１図に示した試験調節弁M 及び急開弁N を通過して貯水タンクA に戻装置を用い、ガソリンで校正した結果である。

る。水と液の境界層が下部グラスゲージPに達したとqとwでは0.4%ほどの偏差がある。更に悪いのは、

きに急開弁Nを閉じれば、OからPまでが計量液体積

ガソリンの通液量が増えるにつれe、rと誤差が大き68

計測技術 2005. 3.

ガソリン油粘度 0.5cP

ソーラ油 –0.5
粘度 1.5cP

150

パック・シールド
メータの圧力損失0

ファーネ油
粘度 2.49cP

フィルム・シールドメータの圧力損失–1.0

100–1.550

0.40.2
0–0.2–0.4

フィルム・シールド・メータのガソリンでの誤差

誤差［%］

誤差［%］

圧力損失（水柱）

流量計測の歴史 第17 回…s–2.00
ガソリン校正時の高粘度油におけるパック シールド・メータの計測誤差

パック・シールド・メータのガソリンでの誤差–2.5

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
流量［GPM］
第２図 ピストン・メータの基本特性a10 20 30 40 50 60 70 80 90 100–3.0

流量［GPM］
第４図 ピストン・メータの粘度特性a＋2.5
フィルム・シールド型メータの計測誤差

さてこのようにして容積式流量計は揮発油の計量に多用されるようになってきたが、特にピッツバーグ・＋2.0③＋1.5
1,892m3通液後＋1.0②

誤差［%］メータに代表される往復動ピストン・メータはガソリ④＋0.50100ィ・メータ」が市場に参入してくる。大容量メータは主流を占めてくる。写真１がロックウェル社のタンク・トラック用メータで第５図がその原理図である。

低粘度低蒸発液体の誤差曲線

50

1950年代に入ると米国ではロックウェル社の「ロト

圧力損失の少ないこのようなフィルム・シールド型がガソリンの誤差曲線

10

毎年約10万台がほとんど専用的に納められていったd。
サイクル（Rotocycle）」やブローディ社の「ブローデ1,260m3通液後①ンスタンド用として多用され、第２次世界大戦以降、–0.5流量［GPM］
第３図 耐久度試験後の結果aくなり、小流器差が劣化してしまっている。筆者はこの原因はメータ要素及び積算計の磨耗並びにそれによる負荷トルクの増大によるものとしている。
第４図はパック・シールド・メータの粘度影響特性を示すものである。ガソリンとファーネス油で粘度が2cP ほど異なるが、器差シフトが0.5 〜0.6%程度あるが、現在の容積式に比べてもそんなに悪くはないと思われる（筆者はパック・シールド型はバスラー、又はピッツバーグ・メータで、フィルム・シールド型はバジャー・メータと推測している）。

写真１ ロックウェル社のタンク・トラック用メータd

計測技術 2005. 3. 69

流量計測の歴史 第17 回…d２．ガソリンスタンドの歴史
自動車はおよそ今から120年前の1886年にドイツのダイムラーとベンツがそれぞれ別々にガソリンエンジン車を作ったことに由来している。
その後 1903 年にアメリカではデトロイトでフォードが「フォード自動第５図 ロトサイクル・メータの原理図d車」をスタートさせた。
写真４にフォード社の図のように４つの半円筒型羽根が中心ロータに埋め込まれており、各軸に対して自由に回転するが、機構最初の自動車であるフォ

写真３ 晩年のダイムラーgードA型を掲げる。

的に４つとも同じ向きを保ようになっている。少なくとも二つの羽根が必ずシール用として働く。
また写真２がブローディ・メータで第６図がその原理図である。

写真４ フォード社最初の自動車フォードA 型g

その後ゼネラルモータズ社やクライスラー社の参入により、自動車が大量生産されるようになり、アメリカでは劇的に自動車の生産台数が増えるようになる。
第７図に示すようにアメリカにおける自動車の使用
写真２ ブローディ・メータf

台数は鰻上りの成長を示し1920年には1,000万台1940
年代には3,200 万台に達するようになる。従って先にも述べられたように、これらの自動車に給油するため

台数［×1,000］1,000,000

アメリカでの使用台数
アメリカでの生産台数
日本での生産台数

100,000
10,000
1,000
100
10
10.1
1880

第６図 ブローディ・メータの原理図f70

計測技術 2005. 3.

1900

1920

1940
年代

1960

第７図 自動車台数の推移hj

1980

2000

流量計測の歴史 第17 回…fのガソリン計量機が毎年10万台ずつ増えていったのもまた当時の「アメリカに於けるガソリンスタンドの進化」について写真が載っているが、残念ながら年代がうなずけることである。
日本でも第８図に示付記されていない。写真６はトクハイム社（Tokheim

す よ う に 、昭 和 初 期

Oil Tank & Pump Co.）とクリア・ビジョン社（1920 年）にはすでに（Clear Vision）の手動式ビジブル式スタンドである女性ドライバーが登場が、恐らく1917年代のものと思われる。

している。これは日本石油によるモガ（modern girl）が車を運転しているところを宣伝にした絵である。
また写真５は昭和５年頃、激しい販売競争の中、ビジブル式スタンドでのスタンド・ガール達の活躍している風景である。

第８図 女性ドライバーの登場
l（昭和初期）

ビジブル式スタンド
トクハイム社製
クリア・ビジョン社製
写真６ ビジブル式スタンドk

さらに第９図に示す記事が載っており、当時、ガソリンスタンドは輸入品の他にすでにタツノ製作所と富永製作所などにより国産品が扱われていた。そこでこれらの会社の歴史について若干触れてみたい。
写真５ 激しい販売競争のなかで活躍したスタンド・ガール
l（昭和８年頃）

そこでガソリンスタンドに関する米国文献を調べてみたが、見当たらず終いであった。しかし日本での貴重な文献が見つかったのでそれをまず紹介したい。昭k
和５年（1930 年）７月号の「石油時報」によると、日本で揮発油販売の目的でポンプが設置されたのは旧セール・フレーザ商会が大正６年（1917 年）頃輸入したものが最初である。単に地下タンク内のガソリンを自動車のタンクへ送るという簡単なものであった。
大正 8 年（1919 年）２月頃には東京瓦斯電気会社の進言により、日本石油会社がビジブル式のスタンドを東京都神田区鎌倉海岸（現千代田区外神田）の奥田商店に設置した。

第９図 昭和初期のガソリンスタンド供給者k

計測技術 2005. 3. 71

流量計測の歴史 第17 回…g

３．日本のガソリン計量機の歴史⑦

龍野右忠は長野県上水⑤

内郡の芋川に生まれた。
小学生の頃から非常に優⑥

秀で、先生が居ない日は代わって生徒に教えたと②③いう。右忠は農業を継ぐのが嫌で工業高校に進も970うとしたが、両親の許しが出ず、東京へ丁稚奉公に出た。しばらくして鉄工所の職人になった後、

写真７ 龍野右忠の肖像¡0④

苦学して夜学に通っていたが、明治 44 年（1911①年）に一念発起して何か事業をしようと決心し、東京市芝区松本町の料理屋の一角にあった物置を150 円の300現金で買った。これが龍野製作所の始まりで、ガスメータ部品及び付属品の製造工場を設立した。大正３年（1914 年）にガソリン計量機及び地下安全貯蔵装置の試作を開始した。大正８年に日本最初のビジブル式ガ644

ソリン計量機を完成し、昭和14 年頃（1939 年）には日本最初のメータ式を製品化した。

第11 図 メータ式ガソリン計量機の内部

これらをタツノ史¡0に掲載されている固定式ガソリン計量機の開発経緯で示すと、第10 図のようになる。
写真５の女性二人に囲まれたガソリン計量機はどうや大きさも644 ×287 ×970mm で重量は約150kg と写ら第11 図の左から三つ目のもののようである。

真５のビジブル式に比べると大分コンパクトになって日本最初のメータ式については、タツノ・メカトロいるのが分かる。
ポンプの吐出量は40L/min であり、流量計はタツニクス㈱殿から貴重な図面のご提供をいただいたのノ式ピストン型極微量調整装置付きであった。

で、第11 図に示す。
電動機wによってポンプrが回転しガソリンを吸入

一方、富永製作所は富永忠次郎が明治20 年（1887

管qから吸い込み流量計tを経由して吐出口yから年）５月５日に創立した会社である。父忠六は島津製車のタンクへと給油する。uは流量発信装置である。

作所に勤めていた関係もあって島津製作所の創業者で

︵日本
最初のガ
ソリン
計量機︶

大正八年
→

大正一
一年

→

昭和三年頃

︵日本
最初の→ 電動式︶

昭和一
一年頃

→

第10 図 タツノ式固定式ガソリン計量機の歴史¡072

計測技術 2005. 3.

昭
和一二年頃

︵日本
最初の→ メーター式︶

昭
和一四年
頃

ある島津源蔵と親しく、「島津はポンプと暖房は製造が、健康上の理由で早くから忠次郎に商売の手ほどき忠次郎は意を決して京都富小路通りで商売を始めた。創業時の主な製品は、薪ストーブ、カラン、揚水

輸入原油
国産原油輸入比率

1,500［千kL］を施していた。

国内原油供給量の推移

2,000しないから君がやったらどうか」とすすめられていた

1,000500

ポンプ、水道器具などであり、特に底冷えのする京都では薪ストーブの売れ行きが好評であったという。ガ0

ソリン計量機の製作を志したのは大正４年（1915 年）

12 13 14 1
大正であった。第９図にもある、輸入業者のライジングサ

23456 7昭和8

9 10 110.90.80.70.60.50.40.30.20.10

比率

流量計測の歴史 第17 回…h

第12 図 昭和初期の原油供給量lンが輸入したガソリン計量機を参考にして大正８年に「可搬式５ガロン、20L ガラスシリンダー式ガソリン計量機」の製作に成功した。写真８は昭和５年頃の富永製作所製のビジブル式ガソリンスタンドで、右から二人目が第２代目社長の富永正太郎である。

l
写真９ タンクローリが居並ぶ隅田川油槽所（昭和10 年頃）＜参考文献＞
写真８ 昭和5 年頃の富永製ガソリン計量機¡1a

E. W. Jacobson “Some Fundamental Consideration in the
Design and Application of Displacement Meter ”, The Oil andGas Journal, 1940, June 20s

E. W. Jacobson “Calibration of Displacement Meters on
Volatile-Liquid-Petroleum Fraction” Transaction of A. S. M. E.
1941, Nov.

このようにして日本の石油の需要は増大していった。
第12 図は大正12 年から昭和11 年までの原油供給の推移を示すが昭和10 年（1935 年）には約1,700 千kLに達している。1997 年における原油供給量は268,000千kLであるから、現代のわずか0.6%強にすぎないが、

dR. F. McCormick “Positive-displacement Metering ofLiquids” Instrument, 1953, Julyf

Paul Renfrew “Liquid Displacement Meters” Instruments,
1952, Sept.

g 桂木洋二：「欧米日・自動車メーカー興亡史」，グランプリ出版，2004. 8. 28
h マクミラン：「南北アメリカ歴史統計」，東洋書林

それでも図に示されるように鰻上りに増大しており写

j マクミラン：「アジア、アフリカ、大洋州歴史統計」，東洋書林

真９に示すようにタンクローリが活況を呈するように

k 飯高信男：「ガソリン販売設備の進化（一）
、（二）」，石油時報，なった。残念ながらどんなローリ出荷システムが使われていたかは定かではないが、写真から想像するとレベル計による計量であろう。

昭和５年７月号所載
l 「日本石油百年史」，日本石油㈱編，昭和63 年¡0 「石油の流れと共に五十年（1911 〜1961）」，㈱東京龍野製作所編¡1 「トミナガ100 年のあゆみ」，㈱富永製作所編

計測技術 2005. 3. 73