JP2508985Y2 - フルイディック流量計 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、気体流入口に流入した
気体を噴出ノズル通って噴出ノズルの下流中央部に位置
するターゲットに向けて噴出させ、流量に比例した周波
数をもつ流体振動を発生するフルイディック発振器を有
し、この流体振動を検出して例えばガスの流量を計測す
るフルイディック流量計に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の流量計に使用されている
フルイディック発振器として、図６に示す構造のものが
一般に使用されている。図６は、理解し易いようにフル
イディック発振器の蓋を取り外した状態を示す。発振器
のケース本体１には、ガス配管の途中に連結されるよう
に、ガス流入管が連結されるガス流入口１ａと、ガス流
出管が連結されるガス流出口１ｂとが形成されている。

【０００３】ケース本体１にはまた、ガス流入口１ａに
隣接して形成されたガス流入室１ｃと、ガス流出口１ｂ
に隣接して形成されたガス流出室１ｄとが形成されると
共に、ガス流入室１ｃとガス流出室１ｄとの間には、ガ
ス流入口１ａに流入したガスをガス流入室１ｃからガス
流出室１ｄに噴出させる噴出ノズル１ｅが形成されてい
る。ガス流出室１ｄ内には、噴出ノズル１ｅの下流中央
に位置するようにターゲット１ｆが設けられている。

【０００４】以上の構成において、ガス配管からガス流
入口１ａに矢印のように流入したガスは、ガス流入室１
ｃを通って噴出ノズル１ｅからガス流出室１ｄに噴出さ
れる。噴出ノズル１ｅから噴出されたガスは、コアンダ
効果によってターゲット１ｆに沿った流れになる。この
流れによる圧力は噴出ノズル１ｅの部分に伝わり、流れ
を切り替える。この切り替えは交互に発生し、流量に比
例した周波数をもつ流体振動を発生させる。この流体振
動は任意のセンサによって検出されて電気信号に変換さ
れ、従ってこの電気信号を処理することで流量を演算に
よって求めることができる。また、このフルイディック
発振器は小型で、可動部がないので耐久性に優れた流量
計を得るのに極めて有効である。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】ところで、フルイディ
ック発振器は、２次元流れの場を前提として構成され、
その性能を十分に発揮させるためには噴流が完全な２次
元流れであることが望ましい。しかし、現実には、配管
内を通ってきた流れは壁面効果により壁に近い部分は遅
く、中央部が速くなり、図示のような巻回流Ｘが発生し
て３次元の流れとなる。

【０００６】このため、配管からガス流入口１ａに流入
するガス流は３次元の不安定な流れとなっていて、乱れ
た状態でガス流入室１ｃに流入する。この３次元の不安
定な流れがそのまま直接噴出ノズル１ｅを通ってターゲ
ット１ｆに到達すると、２次元流れ場を前提するフルイ
ディックの発振には、不安定・不規則な影響を及ぼすよ
うになり、流量と振動周波数とが図７に示すように比例
関係にならず、流量計として所望の性能を得る上で問題
があった。

【０００７】よって本考案は、上述した従来の問題点に
鑑み、３次元の不安定な流れを２次元化して安定させ、
流量と振動周波数の関係の直線性を改善したフルイディ
ック流量計を提供することを課題としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本考案により成されたフルイディック流量計は、気体流
入口に流入した気体を噴出ノズルを通って噴出ノズルの
下流中央部に位置するターゲットに向けて噴出させ、流
量に比例した周波数をもつ流体振動を発生するフルイデ
ィック発振器を有し、この流体振動を検出して流量を計
測するフルイディック流量計において、前記噴出ノズル
の上流中央にスタビライザを設け、前記スタビライザ
は、流れに対して垂直な壁面を持たず、３次元の気体流
を安定化する、断面が上下流方向に対称な流線形の柱状
体からなることを特徴としている。

【０００９】前記スタビライザは、流れに対して垂直な
壁面を持たず、３次元の気体流をを安定化する、断面が
略２等辺三角形の柱状体からなり、三角の頂点が上流に
向けて配置される。

【００１０】

【作用】上記構成において、噴出ノズルの上流中央に、
流れに対して垂直な壁面を持たず、３次元の気体流を安
定化する断面が上下流方向に対私な流線形の柱状体から
なるスタビライザを設けているので、気体流入口の流入
する気体流が３次元の不安定な流れとなっていても、ス
タビライザが３次元の流れを生じさせている巻回流を消
去して３次元の気体流を安定化するように作用すること
で、３次元の不安定な流れがそのまま直接噴出ノズルを
通ってターゲットに到達することがなくなり、２次元流
れ場を前提するフルイディックの発振に、不安定・不規
則な影響を及ぼすようなことがなくなる。

【００１１】また、断面が略２等辺三角形をなし、その
頂点が上流に向けて配置された柱状体からなるスタビラ
イザは、３次元の流れを生じさせている巻回流を消去す
ると共に、その下流側にカルマン渦を発生させて２次元
化することによって、３次元の気体流を安定化する。

【００１２】

【実施例】以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明
する。図１及び図２は本考案によるフルイディック流量
計に使用する発振器の一実施例を示し、図１は蓋を取外
した上面図、図２は図１中Ａ−Ａ断面図であり、図２中
の２は蓋である。これらの図において、図６について上
述したものと同等の部分には同一の参照符号を付し、そ
の部分の詳細な説明を省略する。

【００１３】本実施例では、噴出ノズル１ｅの上流中央
に位置するようにガス流入室１ｃ内には、図２の斜視図
に示すように、断面が上下流方向に対称な流線形の柱か
らなるスタビライザ３が設けられている。このスタビラ
イザ３は、配管からガス流入口１ａに流入した３次元の
不安定なガス流を安定化するためのもので、３次元の不
安定なガス流がスタビライザ３の周りを通ることによっ
て、ガス流の速い部分を遅く、遅い部分を速くすること
によって、３次元の不安定な流れの原因となっている巻
回流Ｘが消去されている。

【００１４】このように３次元の不安定な流れの原因と
なっている巻回流Ｘが消去されることによって、３次元
の不安定のないガス流が噴出ノズル１ｅ内を通ってター
ゲット１ｆに到達するようになる。その結果、流量と振
動周波数の直線関係が図４に示すようになり、図６に示
したスタビライザ３のないものの図７の特性に比べて改
善される。

【００１５】なお、断面が上下流方向に対称な流線形の
柱からなるスタビライザ３としては、ヒシ形や楕円形の
ものであってもよい。

【００１６】図５は蓋を取外したフルイディック発振器
の他の実施例を示す上面図である。本実施例では、２等
辺三角形の柱からなるスタビライザ２３を採用してい
る。この２等辺三角形の柱は、その三角形の頂点が上流
側に向くように配置される。このような形状のスタビラ
イザ２３を使用することによって、巻回流Ｘの消去が行
われると共に、その下流端の形状によりその下流側にカ
ルマン渦を発生させて２次元化することによって２次元
流を積極的に発生して３次元の気体流を安定化するよう
に作用する。これによって、スタビライザ２３は、スタ
ビライザ３の巻回流の消去の機能の他に、積極的な２次
元化の機能を兼ね備えるようになる。

【００１７】２等辺三角形の柱からなるスタビライザ２
３は、その下流端と噴出ノズル１ｅを形成している壁面
との間に２つ程度のカルマン渦ができるように、その中
心と、噴出ノズル１ｅを形成している隔壁の面１ｇとの
距離ｘが例えば２ｍｍとなるような位置に設けられる
が、その幅を１乃至２ｍｍの範囲で変えてもその特性に
影響がなかった。

【００１８】上述した２等辺三角形の柱からなるスタビ
ライザ２３を使用した場合も、図１及び図２について上
述したスタビライザ３と一部異なる原理によって３次元
のガス流を安定化しているが、図４に示したような直線
性に優れた流量−振動周波数特性が同じように得られ
る。

【００１９】なお、スタビライザ２３は底面と斜面との
会合する角部にアールを付した形状のものでもよく、断
面が略２等辺三角形をなしていればよい。

【００２０】

【考案の効果】以上説明したように本考案によれば、気
体流入口に流入する気体流が３次元の不安定な流れとな
っていても、流れに対して垂直な壁面を持たず、３次元
の気体流を安定化する、断面が上下流方向に対称な流線
形の柱状体、又は断面が略２等辺三角形でその頂点が上
流に向けて配置された柱状体からなるスタビライザを噴
出ノズルの上流中央に設けるという簡単な構成により、
３次元の不安定な流れがそのまま直接噴出ノズルを通っ
てターゲットに到達することがなくなり、２次元流れ場
を前提するフルイディックの発振に不安定・付規則な影
響を及ぼすようなことがなくなるので、流量と振動周波
数の関係の直線性の改善されたフルイディック流量計が
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案によるフルイディック流量計の一実施例
を示す上面図である。

【図２】図１中のＡ−Ａ断面図である。

【図３】図１中のスタビライザの斜視図である。

【図４】本考案によるフルイディック流量計の流量−振
動周波数特性を示すグラフである。

【図５】本考案によるフルイディック流量計の他の実施
例を示す上面図である。

【図６】従来のフルイディック流量計の一例を示す上面
図である。

【図７】図７のフルイディック流量計の流量−振動周波
数特性を示すグラフである。

【符号の説明】

１ａ ガス流入口（気体流入口） １ｅ 噴出ノズル １ｆ ターゲット ３，２３ スタビライザ

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】気体流入口に流入した気体を噴出ノズルを
   通って噴出ノズルの下流中央部に位置するターゲットに
   向けて噴出させ、流量に比例した周波数をもつ流体振動
   を発生するフルイディック発振器を有し、この流体振動
   を検出して流量を計測するフルイディック流量計におい
   て、 前記噴出ノズルの上流中央にスタビライザを設け、 前記スタビライザは、流れに対して垂直な壁面を持た
   ず、３次元の気体流を安定化する、断面が上下流方向に
   対称な流線形の柱状体からなる ことを特徴とするフルイディック流量計。
2. 【請求項２】気体流入口に流入した気体を噴出ノズルを
   通って噴出ノズルの下流中央部に位置するターゲットに
   向けて噴出させ、流量に比例した周波数をもつ流体振動
   を発生するフルイディック発振器を有し、この流体振動
   を検出して流量を計測するフルイディック流量計におい
   て、 前記噴出ノズルの上流中央にスタビライザを設け、 前記スタビライザは、流れに対して垂直な壁面を持た
   ず、３次元の気体流を安化する、断面が略２等辺三角形
   の柱状体からなり、三角の頂点を上流に向けて配置した ことを特徴とするフルイディック流量計。