JP2020038099A - 小型電磁流量計 - Google Patents

Abstract

【課題】小型電磁流量計において、高温環境下での使用を可能とすると共に狭隘なスペースへの配置を可能とする。【解決手段】ナトリウム（導電性流体）が流れる流路（配管）３８の軸方向Ｏに直交する第１径方向Ｄ１の磁界を発生させるための励磁コイル４１と、励磁コイル４１に励磁電流が印加されることにより生じる磁束を導いて磁界を形成するヨーク４２と、磁界とナトリウムの流量に比例した起電力を検出する検出電極４３とを備え、励磁コイル４１は、流路３８の軸方向Ｏに平行な方向の巻線軸Ｏ１，Ｏ２を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、配管内を流れる導電性流体の流量を計測する小型電磁流量計に関するものである。

電磁式流量計は、電磁誘導を利用して導電性流体の流量を計測するものであり、磁界を発生させる励磁機構と、起電力を捉える電極とから構成される。即ち、電磁式流量計は、導電性流体が流れる配管の径方向の外側に一対の永久磁石などの励磁機構が対向して配置されると共に、一対の励磁機構の対面方向に対して垂直方向で配管の径方向の外側に一対の電極が配設される。そのため、励磁機構により配管の中に磁界が形成され、この磁界を横切るように導電性流体が流れると起電力が発生し、電極によりこの起電力を計測することで導電性流体の流量を計測することができる。

従来の電磁式流量計は、励磁機構として永久磁石を用いるもの以外には、ヨークの一部または全部に電磁コイルを巻き付けて励磁したり、ヨークを用いずに電磁コイルだけで励磁したりするものがある。従来の電磁式流量計としては、例えば、下記特許文献に記載されたものがある。

特許第３４０５６１７号公報 特許第３１８８４６２号公報

従来の電磁式流量計として、励磁機構に永久磁石を用いるものは、出力信号を取り出す電極と同一配管断面上に磁路を形成するため、配管の外周側に径方向に沿って設ける永久磁石の配置スペースが大きくなる。すると、永久磁石がその周辺に配置される機器などと干渉するおそれがあり、永久磁石の配置スペースの確保が困難となる。また、永久磁石は、高温雰囲気での経年変化により減磁して安定した出力を得ることができない。永久磁石の減磁を軽減するためには、磁路のパーミアンスを高くし、予めエージングしておくなどの方法があるが、事前の十分なエージング処理に手間がかかるだけでなく、永久磁石の大型化を招いてしまう。

また、従来の電磁式流量計として、励磁機構にヨークと電磁コイルを用いるものは、コイルの巻数と励磁電流の積を大きくすることにより計測に必要な磁束密度が得られる。しかし、コイルの巻数の増加は、コイルを大きくすることとなり、励磁機構の大型化を招いて配置スペースの確保が困難となる。更に、ヨークの限られた部分に集中して電磁コイルを巻かざる得ないことおよび励磁電流の増加から、電磁コイルの発熱によりヨーク温度が上昇し、高温環境下では、磁性体のキュリー点近くまで温度上昇することになる。すると、ヨークは磁気飽和し易くなり、電磁流量計として必要な磁束密度を得られなくなる。

また、従来の電磁式流量計として、励磁機構にヨークを用いずに電磁コイルだけを用いるものは、小口径配管で十分な起電力を得るために、電磁コイルの巻線の増加と大きな励磁電流が必要となり、励磁機構の大型化を招いて配置スペースの確保が困難となる。このように上述した各励磁機構は、比較的環境温度や配置スペースの制限が厳しくない場合に採用される構成である。しかし、高温環境下や配置スペースの制限が厳しい場所での適用には不向きであり、高温環境下や配置スペースの制限が厳しい場所で使用することができる電磁式流量計が望まれている。

本発明は上述した課題を解決するものであり、高温環境下での使用を可能とすると共に狭隘なスペースへの配置を可能とする小型電磁流量計を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための本発明の小型電磁流量計は、導電性流体が流れる配管の軸方向に直交する方向の磁界を発生させるための励磁コイルと、前記励磁コイルに励磁電流が印加されることにより生じる磁束を導いて前記磁界を形成するヨークと、前記磁界と前記導電性流体の流量に比例した起電力を検出する検出電極と、を備え、前記励磁コイルは、前記配管の軸方向に平行な方向の巻線軸を有する、ことを特徴とするものである。

従って、励磁コイルに励磁電流が印加されると、導電性流体が流れる配管の軸方向に直交する方向の磁界が発生する磁気回路をヨークが形成し、検出電極は、磁界に基づいて導電性流体の流量に比例した起電力を検出する。励磁コイルは、配管の軸方向に平行な方向の巻線軸を有することから、励磁コイルを配管の径方向ではなく、配管の軸方向に積層して巻き付けることで巻き数を増加させることとなる。そのため、励磁コイルを配管の径方向に局所的に巻き数を増加させる必要がなく、放熱しやすい形状となるため、励磁コイルの温度上昇を抑制することができると共に、配管の径方向への大型化を抑制し、配管の径方向の外側における配置スペースを小さくすることができる。その結果、高温環境下での使用を可能とすることができると共に、狭隘なスペースへの配置を可能とすることができる。

本発明の小型電磁流量計では、前記ヨークは、前記配管の径方向の両側に前記配管の軸方向に平行な少なくとも一対の第１ヨークを有し、前記励磁コイルは、前記一対の第１ヨークの少なくともいずれかに巻き付けて支持されることを特徴としている。

従って、配管の軸方向に平行な少なくとも一対の第１ヨークに励磁コイルを巻き付けて支持することから、励磁コイルを容易に支持することができる。

本発明の小型電磁流量計では、前記ヨークは、前記一対の第１ヨークにおける軸方向に一端部同志を連結する第２ヨークと、前記一対の第１ヨークにおける軸方向に他端部側に設けられる一対のポールピースとを有することを特徴としている。

従って、一対の第１ヨークと第２ヨークと一対のポールピースによりヨークを構成することから、ポールピースから一方の第１ヨーク、第２ヨーク、他方の第１ヨーク、ポールピースに沿った磁気回路を形成することができ、検出電極が容易に起電力を検出することができる。

本発明の小型電磁流量計では、前記第２ヨークは、Ｕ字形状または円環形状をなし、前記配管の周囲に周方向に沿って配置されることを特徴としている。

従って、Ｕ字形状または円環形状をなす第２ヨークを配管の周囲に周方向に沿って配置することから、ヨーク全体を配管の周囲に効率良く配置することができる。

本発明の小型電磁流量計では、前記ヨークは、前記一対の第１ヨークにおける軸方向に他端部同志を連結する第３ヨークを有し、前記ポールピースは、前記一対の第１ヨークにおける軸方向の中間部に設けられることを特徴としている。

従って、配管の軸方向に沿って一対の第１ヨークを配置し、一対の第１ヨークにおける軸方向に一端部同志を第２ヨークにより連結し、他端部同志を第３ヨークにより連結し、中間部にポールピースを設けることから、検出電極に対してヨークを導電性流体の上流側および下流側に配置することとなり、磁束密度を大きくすることで検出電極による起電力を大きくすることができる。

本発明の小型電磁流量計は、前記配管の外周側に案内管が設けられ、前記ヨークは、前記案内管の内面に支持されることを特徴としている。

従って、配管の外周側に設けられる案内管の内面にヨークを支持することから、配管に対する小型電磁流量計の組付性を向上することができる。

本発明の小型電磁流量計によれば、高温環境下で使用することができると共に、狭隘なスペースへ配置することができる。

図１は、本実施形態の小型電磁流量計を表す斜視概略図である。 図２は、小型電磁流量計を表す概略正面図である。 図３は、小型電磁流量計を表す概略側面図である。 図４は、図２のIV−IV断面図である。 図５は、図２のＶ−Ｖ断面図である。 図６は、タンク型原子炉の概略構成図である。 図７は、一次主冷却系循環ポンプの要部を表す概略図である。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る小型電磁流量計の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。

図６は、タンク型原子炉の概略構成図、図７は、一次主冷却系循環ポンプの要部を表す概略図である。

本実施形態の原子炉は、高速中性子による核分裂連鎖反応を用いてエネルギを発生させる高速炉である。この高速炉は、冷却材として液体金属を使用しており、ここでは、金属ナトリウムを使用している。なお、液体金属としては、金属ナトリウム以外に、例えば、鉛、ビスマス、鉛とビスマスの合金、水銀、カリウム、ＮａＫ（ナトリウムカリウム合金）などがある。

図６に示すように、第１実施形態のタンク型原子炉１０は、主容器１１の内部に、炉心１２と、一次主冷却系循環ポンプ１３と、一次主冷却系中間熱交換器１４が配置されている。このタンク型原子炉１０は、冷却材としてのナトリウムが主容器１１内に充填されており、一次主冷却系循環ポンプ１３から炉心１２を通って一次主冷却系中間熱交換器１４に流れて一次主冷却系循環ポンプ１３に戻る一次系ナトリウムループが形成される。そのため、タンク型原子炉１０の炉心１２で原子燃料が核分裂を起こして熱が発生すると、一次主冷却系循環ポンプ１３によりナトリウムが循環することで、この発生した熱がナトリウムにより吸収されて冷却される。

このように構成されたタンク型原子炉１０において、一次系ナトリウムループを流れるナトリウムの流量を計測する必要がある。ナトリウムの流量計測は、小型電磁流量計を用いて計測される。図７に示すように、一次主冷却系循環ポンプ１３は、円筒形状をなすスタンドパイプ３１内に配置され、回転軸３２と、回転軸３２に固定される羽根車３３とを備える。回転軸３２は、一次主冷却系循環ポンプ１３内の中心部に回転自在に支持され、図示しない駆動モータにより回転可能である。回転軸３２は、下部に羽根車３３が固定され、羽根車３３は、複数の羽根が周方向に所定間隔で配置されて構成される。スタンドパイプ３１は、下部に下方に開口する吸込通路３５が設けられると共に、一次主冷却系循環ポンプ１３内の羽根車３３の下側に下方に開口する吐出通路３６が設けられ、吸込通路３５と吐出通路３６とが羽根車３３を含む連結通路３７により連通される。連結通路３７は、中途部から分岐する流路３８が設けられ、この流路３８に小型電磁流量計３９が配置される。

そのため、駆動モータにより回転軸３２が回転すると、回転軸３２の下端部に固定された羽根車３３が回転し、スタンドパイプ３１における吸込通路３５側の圧力が低下することで、周囲のナトリウムが吸込通路３５から連結通路３７に流れ、吐出通路３６から下方に向けて吐出される。このとき、連結通路３７を流れるナトリウムの一部が流路３８に流れ、小型電磁流量計３９は、この流路３８を流れるナトリウムの流量を計測する。なお、流路３８を流れるナトリウムは、小型電磁流量計３９によりナトリウムの流量が計測された後、主容器１１内に戻される。

ここで、小型電磁流量計３９について詳細に説明する。図１は、本実施形態の小型電磁流量計を表す斜視概略図、図２は、小型電磁流量計を表す概略正面図、図３は、小型電磁流量計を表す概略側面図、図４は、図２のIV−IV断面図、図５は、図２のＶ−Ｖ断面図である。

本実施形態の小型電磁流量計３９は、図１に示すように、励磁コイル４１と、ヨーク４２と、検出電極４３とを備える。励磁コイル４１は、ナトリウム（導電性流体）が流れる流路（配管）３８の中心軸Ｏに沿った方向（以下、軸方向Ｏ）に直交する第１径方向軸Ｄ１に沿った方向（以下、第１径方向Ｄ１）の磁界を発生させる。ヨーク４２は、励磁コイル４１に印加された励磁電流により磁気回路を形成する。検出電極４３は、ナトリウムの流量に比例した起電力を検出する。

図２から図５に示すように、流路３８は、その外周側に所定隙間を空けて案内管５１が配置される。流路３８と案内管５１は、軸方向Ｏに沿って延出され、同心状に配置される。小型電磁流量計３９は、案内管５１の内面と流路３８の外面との間の空間部Ｓに配置される。案内管５１は、内部の空間部Ｓに不活性ガス（例えば、アルゴンガスや窒素ガスなど）が充填される。

ヨーク４２は、案内管５１の内面に支持される。ヨーク４２は、２個の第１ヨーク５２，５３と、第２ヨーク５４と、第３ヨーク５５と、ポールピース５６，５７とを有する。第１ヨーク５２，５３は、流路３８における第１径方向Ｄ１の両側に流路３８の軸方向Ｏに平行をなすように配置される。第１ヨーク５２，５３は、空間部Ｓに配置され、案内管５１の内面との間に隙間が確保されると共に、流路３８の外面との間に隙間が確保される。第１ヨーク５２，５３四角柱形状をなすが、円柱形状、楕円柱形状、多角柱形状などであってもよい。

２個の第１ヨーク５２，５３は、軸方向Ｏに一端部に第２ヨーク５４が設けられる。第２ヨーク５４は、Ｕ字形状（または、円環形状）をなし、流路３８の周囲に所定隙間を空けて配置され、各端部が第１ヨーク５２，５３の一端部にそれぞれ連結される。２個の第１ヨーク５２，５３は、軸方向Ｏに他端部に第３ヨーク５５が設けられる。第３ヨーク５５は、Ｕ字形状をなし、流路３８の周囲に所定隙間を空けて配置され、各端部が第１ヨーク５２，５３の他端部にそれぞれ連結される。第２ヨーク５４と第３ヨーク５５は、同様の形状をなし、案内管５１の内面に沿う形状で支持される。

なお、本実施形態では、ヨーク４２を構成する第２ヨーク５４と第３ヨーク５５だけを案内管５１の内面に沿う形状で支持したが、この構成に限定されるものではない。例えば、第１ヨーク５２，５３だけを案内管５１の内面に沿う形状で支持したり、第１ヨーク５２，５３と第２ヨーク５４と第３ヨーク５５を案内管５１の内面に沿う形状で支持したりしてもよい。また、第１ヨーク５２，５３と第２ヨーク５４と第３ヨーク５５は、一体に構成しても、それぞれ個別に形成してから連結して構成してもよい。

ポールピース５６，５７は、第１ヨーク５２，５３における軸方向Ｏの中間部に設けられる。ポールピース５６，５７は、第１ヨーク５２，５３における流路３８に対向する外面の一部が流路３８側に突出するように設けられる。ポールピース５６，５７は、流路３８の外面に対向する面が平面、または、流路３８の外周面に沿った湾曲面であり、流路３８の外面との間に隙間が設けられる。

励磁コイル４１は、流路３８の軸方向Ｏに平行な方向の巻線軸Ｏ１，Ｏ２を有する。励磁コイル４１は、第１コイル６１，６２と、第２コイル６３，６４を有する。第１コイル６１，６２は、第１ヨーク５２，５３における軸方向Ｏに一端部側で、第２ヨーク５４とポールピース５６，５７との間に設けられる。第２コイル６３，６４は、第１ヨーク５２，５３における軸方向Ｏに他端部側で、第３ヨーク５５とポールピース５６，５７との間に設けられる。第１コイル６１と第２コイル６３は、第１巻線軸Ｏ１を中心として第１ヨーク５２の周囲に巻き付けられ、第１コイル６２と第２コイル６４は、第２巻線軸Ｏ２を中心として第１ヨーク５３の周囲に巻き付けられる。なお、磁束密度を大きくするために第２ヨーク５４や第３ヨーク５５に励磁コイルを設けてもよい。

検出電極４３は、第１電極７１と、第２電極７２を有する。第１電極７１と第２電極７２は、軸方向Ｏ及び第１径方向Ｄ１に直交する第２径方向軸Ｄ２に沿った方向（以下、第２径方向Ｄ２）に沿って流路３８の外周側に接触するように配置される。

なお、図示しないが、第１電極７１と第２電極７２は、検出した起電力の信号を取り出す信号線がそれぞれ接続される。また、第１コイル６１，６２と第２コイル６３，６４は、電力（励磁電流）を供給するための電力線がそれぞれ接続される。

ここで、上述した小型電磁流量計３９により流路３８内を流れるナトリウムの流量を計測する方法について説明する。

図１に示すように、図示しない電源装置から電力線を通して励磁コイル４１を構成する第１コイル６１，６２および第２コイル６３，６４に電力を供給する。第１コイル６１，６２および第２コイル６３，６４は、電力により励磁電流が印加されると、ナトリウムが流れる流路３８の軸方向Ｏに直交する第１径方向Ｄ１に沿って磁界が発生し、ヨーク４２が磁気回路を形成する。即ち、ポールピース５６から第１ヨーク５２、第２ヨーク５４、第１ヨーク５３、ポールピース５７に沿った磁気回路Ｍ１が形成されると共に、ポールピース５６から第１ヨーク５２、第３ヨーク５５、第１ヨーク５３、ポールピース５７に沿った磁気回路Ｍ２が形成される。すると、ナトリウムが流れる流路３８の軸方向Ｏに直交する第２径方向Ｄ２に沿って起電力Ｅが発生する。検出電極４３としての第１電極７１と第２電極７２は、この起電力Ｅを検出し、信号線を通して出力する。

この起電力Ｅは、第１径方向Ｄ１に沿った磁界に基づいて発生したものであり、流路３８を流れるナトリウムの流量に比例する。出力電圧（起電力）Ｅ、定数ｋ、流路３８内の磁束密度Ｂ、ナトリウムの流速Ｖ、流路３８の内径Ｄとすると、数式Ｅ＝ｋＢＶＤが成り立ち、ナトリウムの流速Ｖ、つまり、流路３８内を流れるナトリウムの流量を求めることができる。

本実施形態にて、励磁コイル４１は、第１コイル６１と第２コイル６３が第１巻線軸Ｏ１を中心として第１ヨーク５２の周囲に巻き付けられ、第１コイル６２と第２コイル６４が第２巻線軸Ｏ２を中心として第１ヨーク５３の周囲に巻き付けられる。即ち、第１コイル６１，６２および第２コイル６３，６４は、流路３８の軸方向Ｏに平行な方向の巻線軸Ｏ１，Ｏ２を有する。そのため、第１コイル６１，６２および第２コイル６３，６４は、流路３８の径方向に向けて積層するのではなく、流路３８の軸方向Ｏに向けて積層して巻き付けることで巻き数を増加させる。そのため、励磁コイル４１は、放熱面積が増加し、励磁コイル４１やヨーク４２の温度上昇が抑制される。また、励磁コイル４１は、流路３８の径方向への大型化が抑制される。

また、本実施形態の小型電磁流量計３９は、励磁コイル４１として、第１コイル６１，６２および第２コイル６３，６４を有することから、必要に応じて各コイル６１，６２，６３，６４へ供給する電流を増減することができる。即ち、第１コイル６１と第２コイル６３へ供給する電流を０とし、第１コイル６２と第２コイル６４だけに電流を供給すると、磁気回路Ｍ１，Ｍ２内の磁束が１／２に低下し、発生する起電力も低下する。小型電磁流量計３９が健全であるとき、このような電流供給パターンにおける基準起電力を計測しておく。そして、所定期間経過した小型電磁流量計３９に対して、同様の電流供給パターンにおける起電力を計測し、基準起電力と計測した起電力を比較することで、所定期間使用した小型電磁流量計３９の健全性の確認、故障個所の推定や対策などを行うことができ、試験性と保守性に優れた小型電磁流量計となる。なお、このときの電流供給パターンは、上述したものに限定されるものではなく、複数種類の電流供給パターンで実施することが好ましい。

このように本実施形態の小型電磁流量計にあっては、ナトリウム（導電性流体）が流れる流路（配管）３８の軸方向Ｏに直交する第１径方向Ｄ１の磁界を発生させるための励磁コイル４１と、励磁コイル４１に励磁電流が印加されることにより生じる磁束を導いて磁界を形成するヨーク４２と、磁界とナトリウムの流量に比例した起電力を検出する検出電極４３とを備え、励磁コイル４１は、流路３８の軸方向Ｏに平行な方向の巻線軸Ｏ１，Ｏ２を有する。

従って、励磁コイル４１は、流路３８の軸方向Ｏに平行な方向の巻線軸Ｏ１，Ｏ２を有することから、励磁コイル４１を流路３８の径方向ではなく、流路３８の軸方向Ｏに積層して巻き付けることで巻き数を増加させることとなる。そのため、励磁コイル４１を流路３８の径方向に局所的に巻き数を増加させる必要がなく、放熱しやすい形状となるため、励磁コイル４１の温度上昇を抑制することができると共に、流路３８の径方向への大型化を抑制し、流路３８の径方向の外側における配置スペースを小さくすることができる。その結果、高温環境下での使用を可能とすることができると共に、狭隘なスペースへの配置を可能とすることができる。

本実施形態の小型電磁流量計では、ヨーク４２として、流路３８の径方向の両側に軸方向Ｏに平行な一対の第１ヨーク５２，５３を配置し、励磁コイル４１を一対の第１ヨーク５２，５３の少なくともいずれかに巻き付けて支持する。従って、励磁コイル４１を容易に支持することができる。なお、磁束密度を大きくするために、第２ヨーク５４や第３ヨーク５５に励磁コイルを設けてもよい。

本実施形態の小型電磁流量計では、ヨーク４２として、一対の第１ヨーク５２，５３における軸方向Ｏに一端部同志を連結する第２ヨーク５４と、一対の第１ヨーク５２，５３における軸方向Ｏに他端部側に設けられる一対のポールピース５６，５７とを配置する。従って、ポールピース５６から一方の第１ヨーク５２、第２ヨーク５４、他方の第１ヨーク５３、ポールピース５７に沿った磁気回路Ｍ１を形成することができ、検出電極４３が容易に起電力Ｅを検出することができる。

本実施形態の小型電磁流量計では、第２ヨーク５４をＵ字形状（または、円環形状）とし、流路３８の周囲に周方向に沿って配置する。従って、ヨーク４２全体を流路３８の周囲に効率良く配置することができる。

本実施形態の小型電磁流量計では、ヨーク４２として、一対の第１ヨーク５２，５３における軸方向Ｏに他端部同志を連結する第３ヨーク５５を配置し、ポールピース５６，５７を一対の第１ヨーク５２，５３における軸方向Ｏの中間部に設ける。従って、流路３８の軸方向Ｏに沿って一対の第１ヨーク５２，５３を配置し、一対の第１ヨーク５２，５３における軸方向Ｏに一端部同志を第２ヨーク５４により連結し、他端部同志を第３ヨーク５５により連結し、中間部にポールピース５６，５７を設けることから、ヨーク４２を検出電極４３に対して流路３８を流れるナトリウムの上流側および下流側に配置することとなり、磁束密度を大きくすることで検出電極７３による起電力Ｅの検出精度を向上することができる。

本実施形態の小型電磁流量計では、流路３８の外周側に案内管５１を設け、ヨーク４２を案内管５１の内面に支持する。従って、流路３８に対する小型電磁流量計３９の組付性を向上することができる。

また、本実施形態の小型電磁流量計は、励磁コイル４１として、第１コイル６１，６２および第２コイル６３，６４を有することから、必要に応じて各コイル６１，６２，６３，６４へ供給する電流を増減することができる。従って、所定期間使用した小型電磁流量計３９の健全性の確認、故障個所の推定や対策などを行うことができ、試験性と保守性に優れた小型電磁流量計３９となる。

なお、上述した実施形態では、励磁コイル４１として、第１コイル６１と第２コイル６３を第１ヨーク５２に巻き付け、第１コイル６２と第２コイル６４を第１ヨーク５３に巻き付けるため、複数のコイル６１，６２，６３，６４を設けることとなり、大きな信号出力による耐ノイズ性を向上することができる。また、コイル６１，６２，６３，６４は、発熱部分であり、この発熱部分を分散することで、熱放散に有利な構造として取扱性や耐高温性を向上することができる。但し、小型電磁流量計３９は、この構成に限定されるものではなく、例えば、第１コイル６１と第２コイル６３のいずれか一方を第１ヨーク５２に巻き付け、第１コイル６２と第２コイル６４のいずれか一方を第１ヨーク５３に巻き付けて構成してもよい。

また、上述した実施形態では、配管としての流路３８の軸方向Ｏに沿って第１ヨーク５２，５３を配置し、一端部同志を第２ヨーク５４により連結し、他端部同志を第３ヨーク５５により連結し、中間部にポールピース５６，５７を設けてヨーク４２を構成したが、この構成に限定されるものではない。例えば、第１ヨーク５２，５３と第２ヨーク５４とポールピース５６，５７だけでヨークを構成したり、第１ヨーク５２，５３と第３ヨーク５５とポールピース５６，５７だけでヨークを構成したりしてもよい。また、ヨークと励磁コイルで形成される磁気回路は、検出電極に対して導電性流体の上流側および下流側に１回路ずつに限らず、複数の回路を設けてもよい。

また、本実施形態の原子炉では、高速中性子による核分裂連鎖反応を用いてエネルギを発生させると共に導電性流体をナトリウム（冷却材）として使用する原子炉とし、ナトリウムが流れる流路３８の外側に電磁流量計３９を設ける。

従って、電磁流量計３９は、励磁コイル４１を流路３８の径方向に局所的に巻き数を増加させる必要がなく、励磁コイル４１の温度上昇を抑制することができると共に、流路３８の径方向への大型化を抑制し、流路３８の径方向の外側における配置スペースを小さくすることができる。その結果、一次主冷却系などの高温環境下での使用を可能とすることができると共に、狭隘なスペースへの配置を可能とすることができる。

なお、上述した実施形態では、小型電磁流量計３９を一次主冷却系のナトリウム（冷却材）が流れる流路（冷却配管）３８に適用して説明したが、流路３８に限らず、別の冷却配管であってもよく、二次系のナトリウム（冷却材）が流れる冷却配管であってもよい。また、本発明の小型電磁流量計は、高速炉に限らず、別の原子炉、または、原子炉に限らず、別のプラントなどで導電性流体が流れる配管に適用してもよい。

１０ タンク型原子炉
１１ 主容器
１２ 炉心
１３ 一次主冷却系循環ポンプ
１４ 一次主冷却系中間熱交換器
３１ スタンドパイプ
３２ 回転軸
３３ 羽根車
３８ 流路
３９ 小型電磁流量計
４１ 励磁コイル
４２ ヨーク
４３ 検出電極
５１ 案内管
５２，５３ 第１ヨーク
５４ 第２ヨーク
５５ 第３ヨーク
５６，５７ ポールピース
６１，６２ 第１コイル
６３，６４ 第２コイル
７１ 第１電極
７２ 第２電極
Ｓ 空間部
Ｏ 中心軸（軸方向）
Ｏ１ 第１巻線軸
Ｏ２ 第２巻線軸
Ｄ１ 第１径方向軸（第１径方向）
Ｄ２ 第２径方向軸（第２径方向）
Ｍ１，Ｍ２ 磁気回路
Ｅ 起電力

Claims (6)

1. 導電性流体が流れる配管の軸方向に直交する方向の磁界を発生させるための励磁コイルと、
   前記励磁コイルに励磁電流が印加されることにより生じる磁束を導いて前記磁界を形成するヨークと、
   前記磁界と前記導電性流体の流量に比例した起電力を検出する検出電極と、
   を備え、
   前記励磁コイルは、前記配管の軸方向に平行な方向の巻線軸を有する、
   ことを特徴とする小型電磁流量計。
2. 前記ヨークは、前記配管の径方向の両側に前記配管の軸方向に平行な少なくとも一対の第１ヨークを有し、前記励磁コイルは、前記一対の第１ヨークの少なくともいずれかに巻き付けて支持されることを特徴とする請求項１に記載の小型電磁流量計。
3. 前記ヨークは、前記一対の第１ヨークにおける軸方向に一端部同志を連結する第２ヨークと、前記一対の第１ヨークにおける軸方向に他端部側に設けられる一対のポールピースとを有することを特徴とする請求項２に記載の小型電磁流量計。
4. 前記第２ヨークは、Ｕ字形状または円環形状をなし、前記配管の周囲に周方向に沿って配置されることを特徴とする請求項３に記載の小型電磁流量計。
5. 前記ヨークは、前記一対の第１ヨークにおける軸方向に他端部同志を連結する第３ヨークを有し、前記ポールピースは、前記一対の第１ヨークにおける軸方向の中間部に設けられることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の小型電磁流量計。
6. 前記配管の外周側に案内管が設けられ、前記ヨークは、前記案内管の内面に支持されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一つに記載の小型電磁流量計。

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