JP2000258209A - 挿入孔付きパイプ - Google Patents
挿入孔付きパイプInfo
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- JP2000258209A JP2000258209A JP11059545A JP5954599A JP2000258209A JP 2000258209 A JP2000258209 A JP 2000258209A JP 11059545 A JP11059545 A JP 11059545A JP 5954599 A JP5954599 A JP 5954599A JP 2000258209 A JP2000258209 A JP 2000258209A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐圧特性が向上された挿入孔付きパイプを提
供する。 【解決手段】 流体が流れる管路と、この管路の管壁に
設けられた挿入孔とを具備する挿入孔付きパイプにおい
て、前記挿入孔との交差部分の前記管路の内径部分に設
けられ応力集中を緩和する平面状あるいは曲面状の応力
集中緩和部を具備した事を特徴とする挿入孔付きパイプ
である。
供する。 【解決手段】 流体が流れる管路と、この管路の管壁に
設けられた挿入孔とを具備する挿入孔付きパイプにおい
て、前記挿入孔との交差部分の前記管路の内径部分に設
けられ応力集中を緩和する平面状あるいは曲面状の応力
集中緩和部を具備した事を特徴とする挿入孔付きパイプ
である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐圧特性が向上さ
れた測定管路に関するものである。
れた測定管路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５は、従来より一般に使用されている
従来例の構成説明図であって、カルマン渦流量計に使用
された例を示す図で、例えば、特開平３−０２０６１８
号（特願平１−０３３２５６号）に示されている。
従来例の構成説明図であって、カルマン渦流量計に使用
された例を示す図で、例えば、特開平３−０２０６１８
号（特願平１−０３３２５６号）に示されている。
【０００３】図において、管路１０は流体ＦＬ。が流れ
る管路である。ノズル１１は管路１０に直角に設けられ
円筒状をなす。渦発生体１２は、ノズル１１とは隙間を
保って、挿入孔３１を介して管路１０に直角に挿入さ
れ、台形断面を有し、柱状をなす。
る管路である。ノズル１１は管路１０に直角に設けられ
円筒状をなす。渦発生体１２は、ノズル１１とは隙間を
保って、挿入孔３１を介して管路１０に直角に挿入さ
れ、台形断面を有し、柱状をなす。
【０００４】渦発生体１２の一端は、ネジ１３により管
路１０に支待され、他端はフランジ部１４でノズルｌｌ
にネジ或いは溶接により固定されている。凹部１５は、
渦発生体１２のフランジ部１４側に設けられている。
路１０に支待され、他端はフランジ部１４でノズルｌｌ
にネジ或いは溶接により固定されている。凹部１５は、
渦発生体１２のフランジ部１４側に設けられている。
【０００５】この凹部１５の中には、その底部から順
に、全属製の第１コモン電極１６、圧電素子１７、電極
板１８、絶縁板１９、電極板２０、圧電素子２１が、サ
ンドイッチ状に配列され、全属製の押圧棒２２により、
これ等は押圧固定されている。さらに、電極板１８から
は、リード線２３、電極板２０からはリード線２４が、
それぞれ端子Ａ、Ｂに引出されている。
に、全属製の第１コモン電極１６、圧電素子１７、電極
板１８、絶縁板１９、電極板２０、圧電素子２１が、サ
ンドイッチ状に配列され、全属製の押圧棒２２により、
これ等は押圧固定されている。さらに、電極板１８から
は、リード線２３、電極板２０からはリード線２４が、
それぞれ端子Ａ、Ｂに引出されている。
【０００６】圧電素子１７、２１は、各圧電素子１７、
２１の紙面に向かって左側と右側とがそれぞれ逆方向に
分極されており、同じ方向の応力に対して互いに上下の
電極に逆極性の電荷を発生する。
２１の紙面に向かって左側と右側とがそれぞれ逆方向に
分極されており、同じ方向の応力に対して互いに上下の
電極に逆極性の電荷を発生する。
【０００７】圧電素子１７に発生した電荷は、電極板１
８と接続された端子Ａと、第１コモン電極１６を介して
接続された管路１０との間に得られ、圧電素子２１に発
生した電荷は、電極板２０と接続された端子Ｂと、押圧
棒２０と接続された管路１０との間に得られる。
８と接続された端子Ａと、第１コモン電極１６を介して
接続された管路１０との間に得られ、圧電素子２１に発
生した電荷は、電極板２０と接続された端子Ｂと、押圧
棒２０と接続された管路１０との間に得られる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】要するに、渦発生体１
２は、管路１０の管壁に設けられた挿入孔３１を介し
て、管路１０に挿入され固定される。
２は、管路１０の管壁に設けられた挿入孔３１を介し
て、管路１０に挿入され固定される。
【０００９】ところで，管路１０の管壁に、挿入孔３１
が設けられているため、管路１０に高圧の流体が流され
た場合に、挿入孔３１と管路１０の内径部分とで形成さ
れる角部３２に高い集中応力が発生してしまう。高圧の
流体の圧力の程度によっては、その発生する応力は、管
路１０の材料の耐力を越え、塑性変形してしまう。
が設けられているため、管路１０に高圧の流体が流され
た場合に、挿入孔３１と管路１０の内径部分とで形成さ
れる角部３２に高い集中応力が発生してしまう。高圧の
流体の圧力の程度によっては、その発生する応力は、管
路１０の材料の耐力を越え、塑性変形してしまう。
【００１０】図６に挿入孔３１付きの 管路１０に、高
圧の流体が印加された場合の応力解析（ＦＥＭ解析）の
検討結果の一例を示す。管路１０の内径２３．４ｍｍ、
管厚２０ｍｍ、挿入孔３１の直径１２mmの場合である。
圧の流体が印加された場合の応力解析（ＦＥＭ解析）の
検討結果の一例を示す。管路１０の内径２３．４ｍｍ、
管厚２０ｍｍ、挿入孔３１の直径１２mmの場合である。
【００１１】図７は、図６の解析結果の最大引っ張り応
力しσ1の位置と大きさを示す。最大引っ張り応力しσ1
の大きさは２．４２×１０5ｍＮ／ｍｍ2である。
力しσ1の位置と大きさを示す。最大引っ張り応力しσ1
の大きさは２．４２×１０5ｍＮ／ｍｍ2である。
【００１２】次に、図８に図５の管路１０の肉厚を厚く
し耐圧を向上させた例についての挿入孔３１付きの 管
路１０に、高圧の流体が印加された場合の応力解析（Ｆ
ＥＭ解析）の検討結果の一例を示す。
し耐圧を向上させた例についての挿入孔３１付きの 管
路１０に、高圧の流体が印加された場合の応力解析（Ｆ
ＥＭ解析）の検討結果の一例を示す。
【００１３】図8は、管路１０の内径１８ｍｍ、管厚２
２．７ｍｍ、挿入孔３１の直径１２mmの場合で、管路１
０の内径のみ小さくし、管路１０の肉厚を厚くしたもの
である。図９には、図８の解析結果の最大引っ張り応力
σ2の位置と大きさを示す。最大引っ張り応力しσ1の大
きさは１．９３×１０5ｍＮ／ｍｍ2である。
２．７ｍｍ、挿入孔３１の直径１２mmの場合で、管路１
０の内径のみ小さくし、管路１０の肉厚を厚くしたもの
である。図９には、図８の解析結果の最大引っ張り応力
σ2の位置と大きさを示す。最大引っ張り応力しσ1の大
きさは１．９３×１０5ｍＮ／ｍｍ2である。
【００１４】この結果、管路１０の肉厚を厚くしても、
最大引っ張り応力σ2は角部３２の一個所に集中して発
生して、応力集中となり、最大引っ張り応力σ2は、２
割程度の改善しかならない。
最大引っ張り応力σ2は角部３２の一個所に集中して発
生して、応力集中となり、最大引っ張り応力σ2は、２
割程度の改善しかならない。
【００１５】本発明の目的は、上記の課題を解決するも
ので、耐圧特性が向上された挿入孔付きパイプを提供す
ることにある。
ので、耐圧特性が向上された挿入孔付きパイプを提供す
ることにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明では、請求項１の挿入孔付きパイプに
おいては、流体が流れる管路と、この管路の管壁に設け
られた挿入孔とを具備する挿入孔付きパイプにおいて、
前記挿入孔との交差部分の前記管路の内径部分に設けら
れ応力集中を緩和する平面状あるいは曲面状の応力集中
緩和部を具備した事を特徴とする。
るために、本発明では、請求項１の挿入孔付きパイプに
おいては、流体が流れる管路と、この管路の管壁に設け
られた挿入孔とを具備する挿入孔付きパイプにおいて、
前記挿入孔との交差部分の前記管路の内径部分に設けら
れ応力集中を緩和する平面状あるいは曲面状の応力集中
緩和部を具備した事を特徴とする。
【００１７】この結果、挿入孔との交差部分の管路の内
径部分に設けられ応力集中を緩和する平面状あるいは曲
面状の応力集中緩和部が設けられた。従って、高い流体
圧力が管路に加えられても、管路の外形を大きくする事
無く、かつ、流体流量の減少もわずかで、挿入孔に基づ
く応力集中を避ける事が出来る。即ち、耐圧特性が向上
された挿入孔付きパイプが得られる。
径部分に設けられ応力集中を緩和する平面状あるいは曲
面状の応力集中緩和部が設けられた。従って、高い流体
圧力が管路に加えられても、管路の外形を大きくする事
無く、かつ、流体流量の減少もわずかで、挿入孔に基づ
く応力集中を避ける事が出来る。即ち、耐圧特性が向上
された挿入孔付きパイプが得られる。
【００１８】本発明の請求項２においては、請求項1記
載の挿入孔付きパイプにおいて、前記平面状あるいは曲
面状の応力集中緩和部が前記管路の中心軸方向に沿って
前記管路の両端に達するまで設けられ事を特徴とする。
載の挿入孔付きパイプにおいて、前記平面状あるいは曲
面状の応力集中緩和部が前記管路の中心軸方向に沿って
前記管路の両端に達するまで設けられ事を特徴とする。
【００１９】この結果、平面状あるいは曲面状の応力集
中緩和部が、管路の中心軸方向に沿って、管路の両端に
達するまで設けられたので、管路が製作し易く、安価な
挿入孔付きパイプが得られる。
中緩和部が、管路の中心軸方向に沿って、管路の両端に
達するまで設けられたので、管路が製作し易く、安価な
挿入孔付きパイプが得られる。
【００２０】本発明の請求項３においては、請求項２記
載の挿入孔付きパイプにおいて、前記管路と前記応力集
中緩和部とが引き抜き材により構成された事を特徴とす
る。
載の挿入孔付きパイプにおいて、前記管路と前記応力集
中緩和部とが引き抜き材により構成された事を特徴とす
る。
【００２１】この結果、管路と応力集中緩和部とが引き
抜き材により構成されたので、引き抜き作業により容易
に製作する事が出来、安価な挿入孔付きパイプが得られ
る。
抜き材により構成されたので、引き抜き作業により容易
に製作する事が出来、安価な挿入孔付きパイプが得られ
る。
【００２２】本発明の請求項４においては、請求項1又
は請求項２に記載の挿入孔付きパイプにおいて、前記管
路と前記挿入孔と前記応力集中緩和部とが鋳物材により
構成された事を特徴とする。
は請求項２に記載の挿入孔付きパイプにおいて、前記管
路と前記挿入孔と前記応力集中緩和部とが鋳物材により
構成された事を特徴とする。
【００２３】この結果、管路と挿入孔と応力集中緩和部
とが鋳物材により構成されたので、複雑な構成が、鋳物
により、一度に製作する事が出来、安価な挿入孔付きパ
イプが得られる。
とが鋳物材により構成されたので、複雑な構成が、鋳物
により、一度に製作する事が出来、安価な挿入孔付きパ
イプが得られる。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下図面を用いて本発明を詳しく
説明する。図１は本発明の一実施例の要部構成説明図で
あって、カルマン渦流量計に使用された例、図２は図１
の斜視構成説明図、図３は図１の挿入孔３１付きの 管
路１０に、高圧の流体が印加された場合の応力解析の一
例、図４は図３の解析結果の最大引っ張り応力σ3の位
置と大きさを示す図である。
説明する。図１は本発明の一実施例の要部構成説明図で
あって、カルマン渦流量計に使用された例、図２は図１
の斜視構成説明図、図３は図１の挿入孔３１付きの 管
路１０に、高圧の流体が印加された場合の応力解析の一
例、図４は図３の解析結果の最大引っ張り応力σ3の位
置と大きさを示す図である。
【００２５】応力集中緩和部４１は、挿入孔３１との交
差部分の管路１０の内径部分に設けられ、応力集中を緩
和し、平面状あるいは曲面状をなす。この場合は、平面
状をなし、管路１０の中心軸方向に沿って長く設けられ
ている。
差部分の管路１０の内径部分に設けられ、応力集中を緩
和し、平面状あるいは曲面状をなす。この場合は、平面
状をなし、管路１０の中心軸方向に沿って長く設けられ
ている。
【００２６】図３に本発明の挿入孔３１付きの 管路１
０に、高圧の流体が印加された場合の応力解析（ＦＥＭ
解析）の検討結果の一例を示す。管路１０の内径２３．
４ｍｍ、管厚２０ｍｍ、挿入孔３１の直径１２mmの場合
である。
０に、高圧の流体が印加された場合の応力解析（ＦＥＭ
解析）の検討結果の一例を示す。管路１０の内径２３．
４ｍｍ、管厚２０ｍｍ、挿入孔３１の直径１２mmの場合
である。
【００２７】図４は、図３の解析結果の最大引っ張り応
力しσ3の位置と大きさを示す。最大引っ張り応力しσ3
の大きさは１．０４×１０5ｍＮ／ｍｍ2である。図３に
示す如く、最大引っ張り応力しσ3は一個所に集中して
発生せず、応力集中とならず、最大引っ張り応力σ
3は、５割程度の改善となる。
力しσ3の位置と大きさを示す。最大引っ張り応力しσ3
の大きさは１．０４×１０5ｍＮ／ｍｍ2である。図３に
示す如く、最大引っ張り応力しσ3は一個所に集中して
発生せず、応力集中とならず、最大引っ張り応力σ
3は、５割程度の改善となる。
【００２８】この結果、 （１）挿入孔３１との交差部分の管路１０の内径部分に
設けられ応力集中を緩和する平面状あるいは曲面状の応
力集中緩和部が設けられた。
設けられ応力集中を緩和する平面状あるいは曲面状の応
力集中緩和部が設けられた。
【００２９】従って、高い流体圧力が管路１０に加えら
れても、管路１０の外形を大きくする事無く、かつ、流
体流量の減少もわずかで、挿入孔３１に基づく応力集中
を避ける事が出来る。即ち、耐圧特性が向上された挿入
孔付きパイプが得られる。
れても、管路１０の外形を大きくする事無く、かつ、流
体流量の減少もわずかで、挿入孔３１に基づく応力集中
を避ける事が出来る。即ち、耐圧特性が向上された挿入
孔付きパイプが得られる。
【００３０】（２）平面状あるいは曲面状の応力集中緩
和部４１が、管路１０の中心軸方向に沿って、管路１０
の両端に達するまで設けられたので、管路１０が製作し
易く、安価な挿入孔付きパイプが得られる。
和部４１が、管路１０の中心軸方向に沿って、管路１０
の両端に達するまで設けられたので、管路１０が製作し
易く、安価な挿入孔付きパイプが得られる。
【００３１】（３）管路１０と応力集中緩和部４１とが
引き抜き材により構成されれば、引き抜き作業により容
易に製作する事が出来、安価な挿入孔付きパイプが得ら
れる。
引き抜き材により構成されれば、引き抜き作業により容
易に製作する事が出来、安価な挿入孔付きパイプが得ら
れる。
【００３２】（４）管路１０と挿入孔３１と応力集中緩
和部４１とが鋳物材により構成されれば、複雑な構成
が、鋳物により、一度に製作する事が出来、安価な挿入
孔付きパイプが得られる。
和部４１とが鋳物材により構成されれば、複雑な構成
が、鋳物により、一度に製作する事が出来、安価な挿入
孔付きパイプが得られる。
【００３３】なを、前述の実施例においては、カルマン
渦流量計に使用された例について、説明したが、これに
限る事は無く、要するに、流体が流れる管路１０とこの
管路の管壁に設けられた挿入孔３１とを具備する挿入孔
付きパイプに本発明は適応されるものである。
渦流量計に使用された例について、説明したが、これに
限る事は無く、要するに、流体が流れる管路１０とこの
管路の管壁に設けられた挿入孔３１とを具備する挿入孔
付きパイプに本発明は適応されるものである。
【００３４】また、以上の説明は、本発明の説明および
例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎな
い。したがって本発明は、上記実施例に限定されること
なく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、
変形をも含むものである。
例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎな
い。したがって本発明は、上記実施例に限定されること
なく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、
変形をも含むものである。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
によれば、次のような効果がある。挿入孔との交差部分
の管路の内径部分に設けられ応力集中を緩和する平面状
あるいは曲面状の応力集中緩和部が設けられた。
によれば、次のような効果がある。挿入孔との交差部分
の管路の内径部分に設けられ応力集中を緩和する平面状
あるいは曲面状の応力集中緩和部が設けられた。
【００３６】従って、高い流体圧力が管路に加えられて
も、管路の外形を大きくする事無く、かつ、流体流量の
減少もわずかで、挿入孔に基づく応力集中を避ける事が
出来る。即ち、耐圧特性が向上された挿入孔付きパイプ
が得られる。
も、管路の外形を大きくする事無く、かつ、流体流量の
減少もわずかで、挿入孔に基づく応力集中を避ける事が
出来る。即ち、耐圧特性が向上された挿入孔付きパイプ
が得られる。
【００３７】本発明の請求項２によれば、次のような効
果がある。平面状あるいは曲面状の応力集中緩和部が、
管路の中心軸方向に沿って、管路の両端に達するまで設
けられたので、管路が製作し易く、安価な挿入孔付きパ
イプが得られる。
果がある。平面状あるいは曲面状の応力集中緩和部が、
管路の中心軸方向に沿って、管路の両端に達するまで設
けられたので、管路が製作し易く、安価な挿入孔付きパ
イプが得られる。
【００３８】本発明の請求項３によれば、次のような効
果がある。管路と応力集中緩和部とが引き抜き材により
構成されたので、引き抜き作業により容易に製作する事
が出来、安価な挿入孔付きパイプが得られる。
果がある。管路と応力集中緩和部とが引き抜き材により
構成されたので、引き抜き作業により容易に製作する事
が出来、安価な挿入孔付きパイプが得られる。
【００３９】本発明の請求項４によれば、次のような効
果がある。管路と挿入孔と応力集中緩和部とが鋳物材に
より構成されたので、複雑な構成が、鋳物により、一度
に製作する事が出来、安価な挿入孔付きパイプが得られ
る。
果がある。管路と挿入孔と応力集中緩和部とが鋳物材に
より構成されたので、複雑な構成が、鋳物により、一度
に製作する事が出来、安価な挿入孔付きパイプが得られ
る。
【００４０】従って、本発明によれば、耐圧特性が向上
された挿入孔付きパイプを実現することが出来る。
された挿入孔付きパイプを実現することが出来る。
【図１】本発明の一実施例の要部構成説明図である。
【図２】図１の斜視構成説明図である。
【図３】図１の管路１０に、高圧の流体が印加された場
合の応力解析（ＦＥＭ解析）の一例を示す図である。
合の応力解析（ＦＥＭ解析）の一例を示す図である。
【図４】図３の解析結果の最大引っ張り応力σ3の位置
と大きさを示す図である。
と大きさを示す図である。
【図５】従来より一般に使用されている従来例の要部構
成説明図であって、カルマン渦流量計に使用された例を
示す図である。
成説明図であって、カルマン渦流量計に使用された例を
示す図である。
【図６】図５の管路１０に、高圧の流体が印加された場
合の応力解析（ＦＥＭ解析）の検討結果の一例を示す図
である。
合の応力解析（ＦＥＭ解析）の検討結果の一例を示す図
である。
【図７】図６の解析結果の最大引っ張り応力しσ1の位
置と大きさを示す図である。
置と大きさを示す図である。
【図８】図５の管路１０の肉厚を厚くし耐圧を向上させ
た例について、 管路１０に高圧の流体が印加された場
合の応力解析（ＦＥＭ解析）の検討結果の一例を示す図
である。
た例について、 管路１０に高圧の流体が印加された場
合の応力解析（ＦＥＭ解析）の検討結果の一例を示す図
である。
【図９】図８の解析結果の最大引っ張り応力σ2の位置
と大きさを示す図である。
と大きさを示す図である。
１０ 管路 １１ ノズル １２ 渦発生体 １３ ネジ １４ フランジ部 １５ 凹部 １７ 圧電素子 １９ 絶縁板 ２１ 圧電素子 ２２ 押圧棒 ２３ リード線 ２４ リード線 ３１ 挿入孔 ３２ 角部 ４１ 応力集中緩和部 Ａ 端子 Ｂ 端子 ＦＬｏ 測定流体
Claims (4)
- 【請求項１】流体が流れる管路と、 この管路の管壁に設けられた挿入孔とを具備する挿入孔
付きパイプにおいて、 前記挿入孔との交差部分の前記管路の内径部分に設けら
れ応力集中を緩和する平面状あるいは曲面状の応力集中
緩和部を具備した事を特徴とする挿入孔付きパイプ。 - 【請求項２】前記平面状あるいは曲面状の応力集中緩和
部が前記管路の中心軸方向に沿って前記管路の両端に達
するまで設けられ事を特徴とする請求項1記載の挿入孔
付きパイプ。 - 【請求項３】前記管路と前記応力集中緩和部とが引き抜
き材により構成された事を特徴とする請求項２記載の挿
入孔付きパイプ。 - 【請求項４】前記管路と前記挿入孔と前記応力集中緩和
部とが鋳物材により構成された事を特徴とする請求項1
又は請求項２に記載の挿入孔付きパイプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11059545A JP2000258209A (ja) | 1999-03-08 | 1999-03-08 | 挿入孔付きパイプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11059545A JP2000258209A (ja) | 1999-03-08 | 1999-03-08 | 挿入孔付きパイプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000258209A true JP2000258209A (ja) | 2000-09-22 |
Family
ID=13116349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11059545A Pending JP2000258209A (ja) | 1999-03-08 | 1999-03-08 | 挿入孔付きパイプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000258209A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012109393A (ja) * | 2010-11-17 | 2012-06-07 | Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd | フィルム状部材及びその貼り付け方法 |
-
1999
- 1999-03-08 JP JP11059545A patent/JP2000258209A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012109393A (ja) * | 2010-11-17 | 2012-06-07 | Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd | フィルム状部材及びその貼り付け方法 |
| US9142883B2 (en) | 2010-11-17 | 2015-09-22 | Mitsubishi Steel Mfg. Co., Ltd. | Film-like member and attaching method thereof |
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