JP2015087157A - 電磁流量計 - Google Patents
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Abstract
【課題】一例として、複数の仕様で電磁流量計を構成する一部の部品を共用化することができる電磁流量計を得る。
【解決手段】実施形態にかかる電磁流量計は、一例として、管と、検出部と、フランジと、を備える。管には、被測定流体が流れる。検出部は、被測定流体を検出する。フランジは、管を外周側から囲った状態で結合具によって管と一体化された複数の部材を有する。
【選択図】図1
【解決手段】実施形態にかかる電磁流量計は、一例として、管と、検出部と、フランジと、を備える。管には、被測定流体が流れる。検出部は、被測定流体を検出する。フランジは、管を外周側から囲った状態で結合具によって管と一体化された複数の部材を有する。
【選択図】図1
Description
本発明の実施形態は、電磁流量計に関する。
従来、フランジが管に全周溶接によって取り付けられた電磁流量計が知られている。
この種の電磁流量計では、例えばフランジの取付孔の位置が異なるなどの複数の仕様で、電磁流量計を構成する一部の部品を共用化することができれば、好ましい。
実施形態にかかる電磁流量計は、一例として、管と、検出部と、フランジと、を備える。管には、被測定流体が流れる。検出部は、被測定流体を検出する。フランジは、管を外周側から囲った状態で結合具によって管と一体化された複数の部材を有する。
以下、図面を参照して、実施形態について説明する。なお、以下の複数の実施形態には、同様の構成要素が含まれている。よって、以下では、同様の構成要素には共通の符号が付されるとともに、重複する説明が省略される。また、以下に示される実施形態の構成(技術的特徴)、ならびに当該構成によってもたらされる作用および結果(効果)は、あくまで一例である。本発明は、以下の実施形態に開示される構成以外によっても実現可能であるとともに、基本的な構成(技術的特徴)によって得られる種々の効果(派生的な効果も含む)を得ることが可能である。
<第1実施形態>
本実施形態では、一例として、図1に示されるように、電磁流量計1は、検出器2と、変換器3(表示器、電子機器)と、を備える。検出器2は、内部に流路7aが設けられた管体7と、流路7aを流れる被測定流体を検出する検出部14(図2参照)と、を有する。検出部14は、被測定流体に接触する一対の電極部9,9(図2では一つだけが示されている)と、管体7の収容部20に収容された励磁コイル8(コイル部)と、を有する。一対の電極部9,9を結ぶ線は、管体7(測定管4)の軸心(以下、単に軸心と記す)と略直交している。また、励磁コイル8は、一対の電極部9,9を結ぶ線と軸心とに直交する方向に磁界を生成する。変換器3は、表示装置12等が設けられた筐体10と、制御部(図示されず)と、を有する。変換器3は、連結部13を介して検出器2に固定されている。連結部13の内部には、変換器3(制御部)と検出器2(検出部14)とを電気的に接続する配線(ハーネス、コード)等が設けられている。
本実施形態では、一例として、図1に示されるように、電磁流量計1は、検出器2と、変換器3(表示器、電子機器)と、を備える。検出器2は、内部に流路7aが設けられた管体7と、流路7aを流れる被測定流体を検出する検出部14(図2参照)と、を有する。検出部14は、被測定流体に接触する一対の電極部9,9(図2では一つだけが示されている)と、管体7の収容部20に収容された励磁コイル8(コイル部)と、を有する。一対の電極部9,9を結ぶ線は、管体7(測定管4)の軸心(以下、単に軸心と記す)と略直交している。また、励磁コイル8は、一対の電極部9,9を結ぶ線と軸心とに直交する方向に磁界を生成する。変換器3は、表示装置12等が設けられた筐体10と、制御部(図示されず)と、を有する。変換器3は、連結部13を介して検出器2に固定されている。連結部13の内部には、変換器3(制御部)と検出器2(検出部14)とを電気的に接続する配線(ハーネス、コード)等が設けられている。
電磁流量計1では、励磁コイル8によって管体7の内部に磁界が生成され、その磁界と直交する方向に被測定流体が流れると、磁界と被測定流体とに直交する方向に起電力が発生する。被測定流体によって発生した起電力は、一対の電極部9,9によって検出される。そして、一対の電極部9,9から起電力に応じた検出信号が変換器3の制御部に送られる。制御部は、検出信号から起電力の大きさ(値)を算出(検出)する。そして、制御部は、算出した起電力の大きさから流量を算出し、表示装置12(表示画面12a)にその流量を表示させる。
表示装置12は、表示画面12aを有する。表示装置12は、表示画面12aが視認可能な状態に、筐体10に支持されている。本実施形態では、一例として、表示装置12は、筐体10内に収容されるとともに、パネル11で覆われている。パネル11には、透明(例えば無色透明)な覆部11a(透過部、透光部、窓)が設けられている。表示装置12の表示画面12aは、覆部11aを介して視認される。表示装置12は、例えば、液晶ディスプレイ(LCD,Liquid Crystal Display)等である。
管体7は、一例として、図1,2に示されるように、測定管4(管)と、フランジ5と、ライニング6と、を有する。管体7は、被測定流体が流れる別の管体(測定対象の管体、図示されず)と連結されうる。検出部14および制御部は、別の管体から管体7へ流入した被測定流体の流量を検出する。
測定管4は、一例として、基部41(筒状部)と、張出部42(フランジ部)と、を有する。基部41は、管体7の軸方向(軸心方向)に沿った筒状(本実施形態では、一例として円筒状)に構成されている。張出部42は、基部41の軸方向両側の端部41c,41c(図2参照)に設けられ、軸方向と交差する方向(本実施形態では、一例として直交方向)に張り出している。張出部42は、軸方向との直交方向(径方向)に沿って広がった扁平な板状かつ環状(本実施形態では、一例として円環状)に構成されている。
基部41は、外面41a(外周面、外側面、流路7aと反対側の面、第一の面)と、内面41b(内周面、内側面、流路7a側の面、第二の面)と、を有する。収容部20(励磁コイル8)やフランジ5等は、測定管4(基部41)の外面41aに設けられ、一対の電極部9,9やライニング6等は、測定管4(基部41)の内面41bに設けられている。また、張出部42は、端面42a(フランジ5と反対側の面、第一の面)と、端面42b(フランジ5側の面、第二の面)と、を有する。測定管4は、一例として、SUS(ステンレス鋼)などの非磁性材料によって構成されうる。
収容部20は、一例として、一対の端板部15,15と、覆部16(カバー)と、を有する。一対の端板部15,15は、測定管4(基部41)の軸方向に間隔をあけて設けられ、軸方向と交差する方向(本実施形態では、一例として直交方向)に沿った姿勢で配置されている。端板部15は、例えば、溶接等によって基部41の外面41aに固定(結合)されうる。覆部16は、励磁コイル8の基部41とは反対側に位置され、当該励磁コイル8を覆っている。覆部16は、例えば、溶接等によって端板部15の外周部に固定(結合)されうる。
ライニング6は、一例として、筒部6a(第一の部分)と、フレア部6b(第二の部分)と、を有する。筒部6aは、基部41の内面41bに沿った筒状(本実施形態では、一例として円筒状)に構成され、内面41bを覆っている(被覆している)。筒部6aの内面は、流路7aを構成している。フレア部6bは、張出部42の端面42aに沿った環状(本実施形態では、一例として板状かつ円環状)に構成され、端面42aを覆っている(被覆している)。フレア部6bは、筒部6aの軸方向の両端部に設けられ、軸方向と交差する方向(本実施形態では、一例として直交方向)に張り出している。このように、フレア部6bは、張出部42を軸方向の外側から覆っている。
また、フレア部6bは、端面6cを有する。端面6cは、張出部42の端面42aとは反対側の面であり、管体7の外面を構成している。ライニング6は、一例として、基部41と張出部42とに亘って設けられている。ライニング6は、筒部6aやフレア部6bによって、基部41の内面41bと張出部42の端面42aとを保護している。ライニング6は、例えば、フッ素樹脂等の合成樹脂材料によって構成されうる。
フランジ5は、一例として、基部41の外面41aに沿った環状(本実施形態では、一例として円環状)に構成されている。フランジ5は、測定管4(基部41)の軸方向両側の端部41c,41cに設けられている。なお、一対のフランジ5,5を特段に区別せずに説明する場合には、それらを単にフランジ5とも称する。
フランジ5は、端面5a(面、結合面)を有する。端面5aは、結合対象(管体7と連結される別の管体のフランジ)と重ねられる(対向する)面である。また、フランジ5には、軸方向に沿って当該フランジ5を貫通した孔5b(取付孔)が設けられている。孔5bは、図3に示されるように、フランジ5の周方向に沿って等間隔(任意の間隔)で、複数(任意の数)の箇所に設けられている。孔5bには、管体7と結合対象(管体7と連結される別の管体のフランジ)とを結合する結合具(例えばボルト等、図示されず)が挿通される。フランジ5は、一例として、SUS(ステンレス鋼)などの金属材料によって構成されうる。
また、フランジ5は、複数の部材によって構成されている。具体的には、図1,3に示されるように、フランジ5は、一例として、第一の部材5Aと、第二の部材5Bと、を有する。第一の部材5Aおよび第二の部材5Bは、管体7の中心軸を通る平面でフランジ5を均等に二分割した形状を成している。第一の部材5Aと第二の部材5Bとは、互いに同一形状である。
第一の部材5Aおよび第二の部材5Bは、図3に示されるように、それぞれ、基部51と、一対の突出部52,53と、端面54,55と、を有する。基部51は、測定管4(基部41)の外面41aに沿った円弧状(アーチ状)に構成されている。突出部52は、基部51の周方向の一方側の端部51aに設けられ、基部51の径方向外側に向けて突出している。突出部53は、基部51の周方向の他方側の端部51bに設けられ、基部51の径方向外側に向けて突出している。端面54および端面55は、互いに重ねられる(対向する)面である。端面54および端面55は、それぞれ、基部51と一対の突出部52,53とに亘っている。さらに、突出部52および突出部53には、孔52a,52b,53a,53b(取付孔)が設けられている。孔52a,52bは、突出部52と交差する方向(本実施形態では、一例として直交方向)に沿って当該突出部52を貫通している。また、孔53a,53bは、突出部53と交差する方向(本実施形態では、一例として直交方向)に沿って当該突出部53を貫通している。
第一の部材5Aと第二の部材5Bとは、結合具18(本実施形態では、一例としてボルト18aとナット18b)によって一体化される。具体的には、第一の部材5Aおよび第二の部材5Bは、張出部42の端面42bと重ねられ、点溶接(点溶接による溶接箇所をWpで示す、図2参照)によって基部41や張出部42に部分的に位置決め固定される。そして、突出部52,53のそれぞれの孔52a,52b,53a,53bにボルト18aが通され、ナット18bの締め付けによって第一の部材5Aと第二の部材5Bとが一体化される。ここで、本実施形態では、図3に示されるように、端面54と端面55とが重ねられた状態で、第一の部材5Aと第二の部材5Bとの間に、突出部52と突出部53とを結ぶ方向に延びる一定の隙間30が設けられるよう構成されている。よって、本実施形態によれば、一例としては、製造ばらつき(寸法ばらつき)が吸収されやすい。よって、一例としては、隙間30が無い場合に比べて、結合具18による結合力がより確実に得られやすく、ひいては、測定管4とフランジ5(第一の部材5Aおよび第二の部材5B)とがより強固に一体化されやすい。
また、本実施形態では、図2に示されるように、第一の部材5Aや第二の部材5Bは、測定管4への取り付け時に、点溶接(溶接箇所Wp)によって基部41や張出部42に部分的に位置決め固定されている。よって、本実施形態によれば、一例としては、測定管4に第一の部材5Aや第二の部材5Bを取り付ける作業が、より容易に、より円滑に、あるいはより精度よく行われやすい。
以上のように、本実施形態では、一例として、フランジ5は、結合具18によって測定管4と一体化された第一の部材5Aおよび第二の部材5Bを有する。よって、本実施形態によれば、一例としては、フランジ5が測定管4に全周溶接によって取り付けられる従来の構成と比べて、フランジ5が測定管4により簡単に取り付けられやすい。また、本実施形態によれば、一例としては、一つの測定管4と、仕様が異なるフランジ5とを結合して、仕様が異なる複数の管体7(電磁流量計1)を得ることができる。すなわち、仕様が異なる複数の管体7(電磁流量計1)について、測定管4が共用化されやすくなる。よって、一例としては、電磁流量計1の製造コストがより低減されやすい。また、測定管4にフランジ5が全周溶接されていた場合に比べて、ライニング6への熱影響がより低減されやすい。
また、本実施形態では、一例として、結合具18によってフランジ5(第一の部材5Aおよび第二の部材5B)を測定管4に取り付ける構成であるため、ライニング6の成形後に、測定管4(基部41)にフランジ5を取り付けることができるという利点がある。ここで、フランジ5を全周溶接によって取り付ける従来の構成では、ライニング6への熱影響を考慮して、ライニング6の成形前に、測定管4(基部41)にフランジ5を取り付ける必要があった。この場合、例えば、結合対象(管体7と連結される別の管体のフランジ)の規格(大きさ)に合う在庫が無い場合にあっては、測定管4とフランジ5とを一体化した管体7を造るところから始めなければならず、製造リードタイム(待ち時間)が比較的長くなりやすかった。その点、本実施形態によれば、測定管4に対するライニング6の成形後に、当該測定管4(基部41)にフランジ5を取り付けることができるため、製造リードタイムが短縮されやすくかつ製造途中の在庫も減りやすいという利点がある。よって、本実施形態によれば、一例としては、電磁流量計1の製造に要する手間や費用が低減されやすい。
また、本実施形態では、一例として、測定管4は、基部41と当該基部41の端部41cに設けられた張出部42とを有し、フランジ5と張出部42とが軸方向に重なっている。よって、本実施形態によれば、一例としては、張出部42によって第一の部材5Aと第二の部材5Bとが測定管4の軸方向に動くのが抑制されやすい。よって、一例としては、測定管4に第一の部材5Aや第二の部材5Bを取り付ける作業がより容易に、より円滑に、あるいはより精度よく行われやすい。また、一例としては、フランジ5(一体化された第一の部材5Aおよび第二の部材5B)が、測定管4から外れるのが抑制されやすい。
また、本実施形態では、一例として、ライニング6は、基部41の内面41bを覆った筒部6a(第一の部分)と、張出部42を軸方向の外側から覆ったフレア部6b(第二の部分)と、を有する。よって、本実施形態によれば、一例としては、フレア部6bによって、フランジ5と結合対象(管体7と連結される別の管体のフランジ)との間のシール性が高まりやすい。
なお、本実施形態では、電磁流量計1が、一対の電極部9,9が被測定流体と接触する接液型である場合を例示したが、これには限定されず、電磁流量計1は、一対の電極部9,9が被測定流体と接触しない非接液型であってもよい。
また、本実施形態では、第一の部材5Aや第二の部材5Bが、点溶接によって測定管4に対して位置決めされたが、点溶接は必ずしも行う必要はない。なお、点溶接は、全周溶接と異なり部分的に溶接が行われるため、ライニング6の成形後に行われたとしても、ライニング6への熱影響は低減されやすい。
<第2実施形態>
図4に示される実施形態にかかる電磁流量計は、上記第1実施形態の電磁流量計1と同様の構成を備えている。よって、本実施形態によっても、上記第1実施形態と同様の構成に基づく同様の結果(効果)が得られる。
図4に示される実施形態にかかる電磁流量計は、上記第1実施形態の電磁流量計1と同様の構成を備えている。よって、本実施形態によっても、上記第1実施形態と同様の構成に基づく同様の結果(効果)が得られる。
ただし、本実施形態では、一例として、図4に示されるように、覆部16Aが、測定管4の軸方向に沿って延設され、フランジ5と接続されている。具体的には、本実施形態では、一例として、覆部16Aは、フランジ5(第一の部材5Aおよび第二の部材5B)に全周溶接(全周溶接による溶接箇所をWfで示す)によって固定されている。よって、本実施形態によれば、一例としては、結合対象(管体7と連結される別の管体のフランジ)とフランジ5との結合時にフランジ5にかかる負荷を、覆部16Aに逃がすことができる。よって、一例としては、結合対象(管体7と連結される別の管体のフランジ)との結合によるフランジ5における応力の増大が抑制されやすい。なお、全周溶接による溶接箇所Wfが測定管4から離間しているため、ライニング6への熱影響が少ないという利点もある。また、全周溶接によって、覆部16Aとフランジ5との間の隙間からの水や異物等の進入が抑制される。
<第3実施形態>
図5に示される実施形態にかかる電磁流量計は、上記第2実施形態と同様の構成を備えている。よって、本実施形態によっても、上記第2実施形態と同様の構成に基づく同様の結果(効果)が得られる。
図5に示される実施形態にかかる電磁流量計は、上記第2実施形態と同様の構成を備えている。よって、本実施形態によっても、上記第2実施形態と同様の構成に基づく同様の結果(効果)が得られる。
ただし、本実施形態では、一例として、図5に示されるように、覆部16Aとフランジ5とが一体成形されている。具体的には、本実施形態では、一例として、管体7は、第一部材23と、第二部材24と、を備える。第一部材23は、フランジ5の第一の部材5Aと、覆部16Aの第一の覆部材26と、が一体成形されたものである。また、第二部材24は、フランジ5の第二の部材5Bと、覆部16Aの第二の覆部材27と、が一体成形されたものである。第一部材23および第二部材24は、一例として、金属材料の鋳造(ダイキャスト)によって構成された、鋳造部品(ダイキャスト部品)である。また、第一部材23および第二部材24は、管体7の中心軸を通る平面でフランジ5ならびに覆部16Aを均等に二分割した形状を成している。第一部材23と第二部材24とは、互いに同一形状である。そして、本実施形態では、結合具18によって第一の部材5Aと第二の部材5Bとが結合されるとともに、結合具21(本実施形態では、一例としてボルト21aとナット21b)によって第一の覆部材26と第二の覆部材27とが結合され、第一部材23と第二部材24とが一体化される。よって、本実施形態によれば、一例としては、覆部16Aとフランジ5とが一体化されている分、覆部16Aとフランジ5との結合に関しては組み立て時における溶接作業を省略することができる。よって、製造リードタイムをより短縮できる場合がある。また、一例としては、覆部16Aとフランジ5とが一体成形されたため、管体7の剛性や強度が高まりやすい。
以上、本発明の実施形態を例示したが、上記実施形態はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。これら実施形態は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、各構成要素のスペック(構造や、種類、方向、形状、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数、配置、位置、材質等)は、適宜に変更して実施することができる。例えば、第一の部材と第二の部材との間の隙間や、第一の覆部材と第二の覆部材との間の隙間には、介在物(クッション部材や、シール部材等)を介在させてもよい。
1…電磁流量計、2…検出器、3…変換器、4…測定管(管)、41…基部、41a…外面、41b…内面、41c…端部、42…張出部、5…フランジ、5A…第一の部材(部材)、5B…第二の部材(部材)、6…ライニング、6a…筒部(第一の部分)、6b…フレア部(第二の部分)、7…管体、8…励磁コイル(コイル部)、9…電極部、10…筐体、12…表示装置、13…連結部、14…検出部、16、16A…覆部、18…結合具。
Claims (6)
- 被測定流体が流れる管と、
前記被測定流体を検出する検出部と、
前記管を外周側から囲った状態で結合具によって前記管と一体化された複数の部材を有したフランジと、
を備えた、電磁流量計。 - 前記検出部は、前記管の外面に設けられたコイル部を有し、
前記フランジと接続され前記コイル部の前記管とは反対側を覆った覆部を、さらに備えた、請求項1に記載の電磁流量計。 - 前記覆部と前記フランジとが互いに溶着された、請求項2に記載の電磁流量計。
- 前記覆部と前記フランジとが一体成形された、請求項2に記載の電磁流量計。
- 前記管は、軸方向に延びた筒状の基部と、当該基部の軸方向の端部に設けられ軸方向と交差する方向に張り出した張出部と、を有し、
前記張出部と前記フランジとが軸方向に重なった、請求項1〜4のうちいずれか1項に記載の電磁流量計。 - 前記基部の内面を覆った第一の部分と、前記張出部を軸方向の外側から覆うとともに前記第一の部分と繋がった第二の部分と、を有したライニングを、さらに備えた、請求項5に記載の電磁流量計。
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