JP2009115583A - 電磁流量計 - Google Patents

Abstract

【課題】非磁性金属製パイプの内周面の両端部の金属露出部の面積を広げる。
【解決手段】非磁性金属製パイプ２の両端部に、一体的に、測定管１のフランジ部２ａ，２ｂのフランジ面２ａ１，２ｂ１よりも配管６Ａ，６Ｂ側に延びて測定管１内を流れる流体に接液する張出部２ｃ，２ｄを設ける。フランジ部２ａ，２ｂは非磁性金属製パイプ２の両端部に溶接によって接合する。なお、張出部２ｃ，２ｄを折り返して、フランジ部２ａ，２ｂを一体的に形成するようにしてもよい。
【選択図】 図１

Description

この発明は、非磁性金属製パイプの内周面にこのパイプの内周面の両端部を除いて絶縁性樹脂のライニングが施された測定管を備えた電磁流量計に関するものである。

従来より、この種の電磁流量計は、測定管内を流れる流体の流れ方向に対して直交する方向に磁界を作る励磁コイルと、この励磁コイルが作る磁界と直交する方向に対向して測定管の内周面に設けられた信号電極とを有し、励磁コイルが作る磁界により測定管内を流れる流体に発生する起電力を信号電極より取り出すようにしている。

図７に従来の電磁流量計の要部を示す（例えば、特許文献１参照）。同図において、１は測定管であり、非磁性金属製パイプ（例えば、非磁性のステンレス製パイプ）２と、この非磁性金属製パイプ２の内側に形成されたライニング３とから構成される。この例では、絶縁性の樹脂粉末が粉体塗装により非磁性金属製パイプ２の内側に接着され、ライニング３とされている。４は測定管１の内周面に対向して設けられた信号電極である。

なお、図７には示されていないが、測定管１内を流れる流体の流れ方向に対して直交する方向に磁界を作る励磁コイルが設けられており、この励磁コイルが作る磁界と直交する方向に、対向して信号電極４が設けられている。

この電磁流量計１００では、非磁性金属製パイプ２の内周面の中央部にライニング３を施し、非磁性金属製パイプ２の内周面の両端部を金属露出のままとすることにより、この金属露出部２−１，２−２を測定管１内を流れる流体に接液させてアース電極とするようにしている。これにより、アースリングが不要となり、電磁流量計を小型、軽量とすることができ、部品点数の減少によりコストダウンを図ることができる。

この電磁流量計１００において、金属露出部２−１，２−２は、面積が広いほど流体によって生じるノイズを多く除去することができるため、面積を広くとることが望ましい。しかし、面積を広くとり過ぎて、測定管１の中央部に設けられた信号電極４と金属露出部２−１，２−２との距離が短くなると、信号電極４に発生する起電力が金属露出部２−１，２−２に漏洩する虞れが生じる。このため、図７に示された電磁流量計１００の構造では、決められた面間内で、あまり金属露出部２−１，２−２の面積を広くとることができない。

そこで、金属露出部の面積を広げるための方策として、図８に示すような構造の電磁流量計１０１が考えられている。この構造では、非磁性金属製パイプ２の両端部をカップ状としてフランジ部２ａ，２ｂを形成し、このフランジ部２ａ，２ｂのフランジ面２ａ１，２ｂ１とこのフランジ面２ａ１，２ｂ１に対向する配管側のフランジ部６ａ，６ｂのフランジ面６ａ１，６ｂ１との間に弾性を有するガスケット（シール部材）５Ａ，５Ｂを介在させて、ボルト７とナット８とで両者を締め付けることによって、配管６Ａと６Ｂとの間に電磁流量計１０１を取り付けるようにしている。なお、図８において、９は非磁性金属製パイプ２を覆うケースである。

この電磁流量計１０１の構造において、フランジ部２ａ，２ｂと非磁性金属製パイプ２の内径とは所定曲率の曲面（以下、Ｒ曲面と呼ぶ）で一体的につながっているので、このＲ曲面での金属露出を金属露出部２−１，２−２の面積に加えることができる。これにより、図７，図８に示す測定管１のＬ寸法を等しいものとして考えた場合、金属露出部２−１，２−２の面積が広がる。

実開平５９−７７０２５号公報（実公平２−２６０２３号公報）

しかしながら、図８に示した電磁流量計１０１の構造では、金属露出部２−１，２−２の面積を広げることが可能ではあるが、その広げられる面積は小さい。

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、非磁性金属製パイプの内周面の両端部の金属露出部の面積をさらに広げることが可能な電磁流量計を提供することにある。

このような目的を達成するために本発明は、非磁性金属製パイプの内周面にこのパイプの内周面の両端部を除いて絶縁性の樹脂によるライニングが施された測定管を備え、ライニングが施されてない非磁性金属製パイプの内周面の両端部をアース電極とし、測定管の両端部に形成されたフランジ面とこのフランジ面に対向する配管側のフランジ面との間にシール部材を介在させて配管に取り付けられる電磁流量計において、非磁性金属製パイプの両端部に測定管のフランジ面よりも配管側に延びて測定管内を流れる流体に接液する張出部を形成したものである。
この発明によれば、非磁性金属製パイプの両端部に形成された張出部により、非磁性金属製パイプの内周面の両端部の金属露出部の面積が広げられる。

なお、本発明では、張出部の周囲にシール部材が設けられることになるが、この張出部とシール部材との間に測定管内を流れる流体が流入する空間部を設けるようにしてもよい。このようにすることにより、張出部の表面側（測定管の内面側）だけではなく、張出部の裏面側（測定管の外面側）の流体が接液する面積も非磁性金属製パイプの内周面の両端部の金属露出部の面積に加えられるようになる。

また、非磁性金属製パイプの両端部に、張出部から測定管の外周方向に折り返され少なくともその一部が測定管内を流れる流体に接液する折返部を設けるようにしてもよい。このようにすることにより、張出部だけではなく、折返部の流体が接液する面積も非磁性金属製パイプの内周面の両端部の金属露出部の面積に加えられるようになる。この場合、折返部の周囲にシール部材が設けられることになるが、この折返部とシール部材との間に測定管内を流れる流体が流入する空間部を設けるようにしてもよい。このようにすることにより、張出部の表面および折返部の配管の軸方向に面する端面だけではなく、折返部の折り返した面側（測定管の外面側）の流体が接液する面積も非磁性金属製パイプの内周面の両端部の金属露出部の面積に加えられるようになる。

また、非磁性金属製パイプの両端部に折返部を設ける場合、配管の軸方向に面する折返部の端面を曲面とし、この折返部の端面の頂点をつなぐ稜線の径を配管の内周面の径とほゞ等しくするとよい。このようにすることにより、配管内を流れてきた流体が非磁性金属製パイプの入口側の端部に位置する折返部の端面の曲面に沿って測定管内に流入し、また測定管内を通った流体が非磁性金属製パイプの出口側の端部に位置する折返部の端面の曲面に沿って配管内に流出し、滑らかな流体の流れが作られる。

本発明によれば、非磁性金属製パイプの両端部に測定管のフランジ面よりも配管側に延びて測定管内を流れる流体に接液する張出部を形成したので、この張出部の流体に接液する面積が非磁性金属製パイプの内周面の両端部の金属露出部の面積に加えられるものとなり、非磁性金属製パイプの内周面の両端部の金属露出部の面積をさらに広げることが可能となる。

以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。
〔実施の形態１〕
図１はこの発明に係る電磁流量計の一実施の形態（実施の形態１）の要部を示す図である。同図において、図８と同一符号は図８を参照して説明した構成要素と同一或いは同等構成要素を示し、その説明は省略する。

この実施の形態１の電磁流量計２０１では、ガスケット５Ａ，５Ｂを収容するフランジ部２ａ，２ｂを非磁性金属製パイプ２の両端部に溶接によって接合するものとし、非磁性金属製パイプ２の両端部に、一体的に、フランジ部２ａ，２ｂのフランジ面２ａ１，２ｂ１よりも配管６Ａ，６Ｂ側に延びて測定管１内を流れる流体に接液する張出部２ｃ，２ｄを設けている。

また、張出部２ｃ，２ｄの端面と配管６Ａ，６Ｂの端面との間に隙間ｈを設けて、張出部２ｃ，２ｄの端面を測定管１内を流れる流体に接液させるようにしている。

この実施の形態１の電磁流量計２０１によれば、非磁性金属製パイプ２の両端部に形成された張出部２ｃ，２ｄがその端面も含んで測定管１内を流れる流体に接液し、非磁性金属製パイプ２の内周面の両端部の金属露出部２−１，２−２の面積が広げられる。

なお、この電磁流量計２０１において、張出部２ｃ，２ｄの端面と配管６Ａ，６Ｂの端面との間の隙間ｈは、必ずしも設けなくてもよい。

〔実施の形態２〕
実施の形態１の電磁流量計２０１では、フランジ部２ａ，２ｂの内部において、ガスケット５Ａ，５Ｂが張出部２ｃ，２ｄの周囲に位置するが、張出部２ｃ，２ｄとガスケット５Ａ，５Ｂとの間には空間部はなく、張出部２ｃ，２ｄの表面側（測定管１の内面側）と端面のみが測定管１内を流れる流体に接液する。

これに対し、実施の形態２の電磁流量計２０２（図２）では、フランジ部２ａ，２ｂの内部において、張出部２ｃ，２ｄとガスケット５Ａ，５Ｂとの間に空間部１０Ａ，１０Ｂを設けるようにする。

これにより、測定管１内を流れる流体が張出部２ｃ，２ｄの端面と配管６Ａ，６Ｂの端面との間の隙間ｈから空間部１０Ａ，１０Ｂに流入し、張出部２ｃ，２ｄの表面側と端面だけではなく、張出部２ｃ，２ｄの裏面側（測定管１の外面側）の流体が接液する面積（張出部２ｃ，２ｄの裏面、フランジ部２ａ，２ｂの内面の一部）も、非磁性金属製パイプ２の内周面の両端部の金属露出部２−１，２−２の面積に加えられるようになる。

（実施の形態３）
実施の形態１の電磁流量計２０１では、非磁性金属製パイプ２の両端部を延出して張出部２ｃ，２ｄを形成し、非磁性金属製パイプ２の両端部にフランジ部２ａ，２ｂを溶接によって接合するものとしている。

これに対して、実施の形態３の電磁流量計２０３（図３）では、非磁性金属製パイプ２の両端部の張出部２ｃ，２ｄから測定管１の外周方向に折り返して形成した折返部２ｅ，２ｆを設け、さらにこの折返部２ｅ，２ｆの後方をカップ状に形成してフランジ部２ａ，２ｂとし、このフランジ部２ａ，２ｂにガスケット５Ａ，５Ｂを収容させるようにする。

これにより、張出部２ｃ，２ｄだけではなく、折返部２ｅ，２ｆの流体が接液する面積（この例では、折返部２ｅ，２ｆの配管６Ａ，６Ｂの軸方向に面する端面２ｅ１，２ｆ１の面積）も、非磁性金属製パイプ２の内周面の両端部の金属露出部２−１，２−２の面積に加えられるようになる。また、非磁性金属製パイプ２とフランジ部２ａ，２ｂとが一体化され、非磁性金属製パイプ２とフランジ部２ａ，２ｂとを溶接によって接合する方法と比較して、その構造の簡略化が図れれる。

〔実施の形態４〕
実施の形態３の電磁流量計２０３では、フランジ部２ａ，２ｂの内部において、ガスケット５Ａ，５Ｂが折返部２ｅ，２ｆの周囲に位置するが、折返部２ｅ，２ｆとガスケット５Ａ，５Ｂとの間には空間部はなく、張出部２ｃ，２ｄの表面と折返部２ｅ，２ｆの端面２ｅ１，２ｆ１のみが測定管１内を流れる流体に接液する。

これに対し、実施の形態４の電磁流量計２０４（図４）では、フランジ部２ａ，２ｂの内部において、折返部２ｅ，２ｆとガスケット５Ａ，５Ｂとの間に空間部１０Ａ，１０Ｂを設けるようにする。

これにより、測定管１内を流れる流体が折返部２ｅ，２ｆの端面２ｅ１，２ｆ１と配管６Ａ，６Ｂの端面との隙間ｈから空間部１０Ａ，１０Ｂに流入し、張出部２ｃ，２ｄの表面と折返部２ｅ，２ｆの端面２ｅ１，２ｆ１だけではなく、折返部２ｅ，２ｆの折返面２ｅ２，２ｆ２側の流体が接液する面積（折返面２ｅ２，２ｆ２、フランジ部２ａ，２ｂの内面の一部）も、非磁性金属製パイプ２の内周面の両端部の金属露出部２−１，２−２の面積に加えられるようになる。

〔実施の形態５〕
実施の形態３の電磁流量計２０３では、折返部２ｅ，２ｆの端面２ｅ１，２ｆ１をフラットな面としているが、図５に示す電磁流量計２０５のように、折返部２ｅ，２ｆの端面２ｅ１，２ｆ１を曲面とするようにしてもよい。

この例では、折返部２ｅ，２ｆの端面２ｅ１，２ｆ１をＲ曲面とし、張出部２ｃ，２ｄおよび折返部２ｅ，２ｆとこれにつながるフランジ部２ａ，２ｂとを合わせた断面形状をＳ字状としている。また、折返部２ｅ，２ｆの端面２ｅ１，２ｆ１の頂点をつなぐ稜線の径φ１，φ２（φ１＝φ２）を配管６Ａ，６Ｂの内周面の径φ３，φ４（φ３＝φ４）とほゞ等しくしている。

これにより、配管６（６Ａ，６Ｂ）内を矢印Ａ方向に流体が流れるものとすれば、配管６Ａ内を流れてきた流体が非磁性金属製パイプ２の折返部２ｅの端面２ｅ１のＲ曲面に沿って測定管１内に流入し、また測定管１内を通った流体が非磁性金属製パイプ２の折返部２ｆの端面２ｆ１のＲ曲面に沿って配管６Ｂ内に流出し、滑らかな流体の流れが作られる。

〔実施の形態６〕
実施の形態３〜５の電磁流量計２０３〜２０５では、非磁性金属製パイプ２の両端部に折返部２ｅ，２ｆを１つしか設けなかったが、例えば図６（ａ），（ｂ）に示すように、折返部２ｅ，２ｆを連続して複数設けるようにしてもよい。このようにすることにより、非磁性金属製パイプ２の内周面の両端部の金属露出部２−１，２−２の面積をさらに広げることができるようになる。

本発明に係る電磁流量計の一実施の形態（実施の形態１）の要部を示す図である。 本発明に係る電磁流量計の他の実施の形態（実施の形態２）の要部を示す図である。 本発明に係る電磁流量計の他の実施の形態（実施の形態３）の要部を示す図である。 本発明に係る電磁流量計の他の実施の形態（実施の形態４）の要部を示す図である。 本発明に係る電磁流量計の他の実施の形態（実施の形態５）の要部を示す図である。 非金属製パイプの両端部に折返部を連続して複数設けるようにした例（実施の形態６）を示す図である。 特許文献１に示された電磁流量計の要部を示す図である。 非金属製パイプの内周面の両端部の金属露出部の面積を広げるための方策として考えられている従来の電磁流量計の要部を示す図である。

符号の説明

１…測定管、２…非磁性金属製パイプ、２−１，２−２…金属露出部（アース電極）、２ａ，２ｂ…フランジ部、２ａ１，２ｂ１…フランジ面、２ｃ，２ｄ…張出部、２ｅ，２ｆ…折曲部、２ｅ１，２ｆ１…端面、３…ライニング、４…信号電極、５（５Ａ，５Ｂ）…ガスケット（シール部材）、６（６Ａ，６Ｂ）…配管、６ａ，６ｂ…フランジ部、７…ボルト、８…ナット、９…ケース、１０（１０Ａ，１０Ｂ）…空間部、２０１〜２０５…電磁流量計。

Claims (5)

1. 非磁性金属製パイプの内周面にこのパイプの内周面の両端部を除いて絶縁性の樹脂によるライニングが施された測定管を備え、前記ライニングが施されてない前記非磁性金属製パイプの内周面の両端部をアース電極とし、前記測定管の両端部に形成されたフランジ面とこのフランジ面に対向する配管側のフランジ面との間にシール部材を介在させて前記配管に取り付けられる電磁流量計において、
   前記非磁性金属製パイプの両端部に前記測定管のフランジ面よりも前記配管側に延びて前記測定管内を流れる流体に接液する張出部が形成されている
   ことを特徴とする電磁流量計。
2. 請求項１に記載された電磁流量計において、
   前記張出部の周囲に前記シール部材が設けられ、
   前記張出部と前記シール部材との間に前記測定管内を流れる流体が流入する空間部が設けられている
   ことを特徴とする電磁流量計。
3. 請求項１に記載された電磁流量計において、
   前記非磁性金属製パイプの両端部に前記張出部から前記測定管の外周方向に折り返され少なくともその一部が前記測定管内を流れる流体に接液する折返部が設けられている
   ことを特徴とする電磁流量計。
4. 請求項３に記載された電磁流量計において、
   前記折返部の周囲に前記シール部材が設けられ、
   前記折返部と前記シール部材との間に前記測定管内を流れる流体が流入する空間部が設けられている
   ことを特徴とする電磁流量計。
5. 請求項３又は４に記載された電磁流量計において、
   前記折返部は前記配管の軸方向に面する端面が曲面とされ、
   前記折返部の端面の頂点をつなぐ稜線の径が前記配管の内周面の径とほゞ等しくされている
   ことを特徴とする電磁流量計。

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