JP2838640B2 - 電磁流量計のコイル構造およびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は測定管内を流れる測定流
体の流量を電気的に測定する電磁流量計のコイル構造お
よびその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】導電性流体の流量を電磁誘導現象を利用
して電気的に測定するこの種の電磁流量計としては、一
般に図７および図８に示す如く構成されている。すなわ
ち、１は両端に接続配管用フランジ１ａ，１ｂが一体に
設けられ内周面全体に、例えばフッ素樹脂等からなる絶
縁ライニング２が施された円筒状の測定管で、この測定
管１の外周面には管内の被測定流体の流れ方向と直交す
る方向の磁界を発生させる一対の励磁コイル３Ａ，３Ｂ
が１８０°ずらされることにより上下方向に対向して配
設されている。これらの励磁コイル３Ａ，３Ｂは、高い
絶縁性と耐電圧特性（１０００Ｖ以上）とが要求される
ため、それぞれ矩形（または円輪状）に巻回された後、
その外側をポリアミド等の樹脂製シート４およびガラス
テープ５によって二重に被われ、さらにガラステープ５
の表面に絶縁塗料が塗布されている。そして、このよう
な構成からなる励磁コイル３Ａ，３Ｂは、鞍型に湾曲形
成された後、測定管１の外周面にボス６によって位置決
めされて密接され、かつ複数個のバンド７と止めねじ８
によって固定されている。シート４は励磁コイル３Ａ，
３Ｂの表面に貼り付けられ、その上にガラステープ５が
巻き付けられる。

【０００３】また、前記測定管１の管壁長手方向中央部
には前記被測定流体の流れ方向と前記励磁コイル３Ａ，
３Ｂによる磁界の方向の双方に対して直交する一対の電
極挿通孔（図示せず）が同軸に対向するよう貫通形成さ
れており、これらの挿通孔には電極９Ａ，９Ｂがそれぞ
れ嵌合固定されている。両電極９Ａ，９Ｂ間に発生する
電圧Ｅは、励磁コイル３Ａ，３Ｂによる管内の磁束密度
Ｂと、被測定流体の平均流速Ｖと、電極間距離ｄの積で
表されるため、電圧Ｅを検出することで被測定流体の平
均流速を測定することができる。

【０００４】なお、１０は前記励磁コイル３Ａ，３Ｂの
一部もしくは全体を被う円筒状のコア、１１は励磁コイ
ル３Ａ，３Ｂ、電極９Ａ，９Ｂおよびコア１０を保護す
るカバーである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記したように従来の
電磁流量計においては、高い絶縁性と耐電圧特性が要求
されることから、銅線１２を円形または長方形に巻いて
励磁コイル３Ａ，３Ｂを形成し、その後金型でコイルを
鞍型に湾曲形成してその表面全体をシート４で被い、さ
らにその上にガラステープ５を巻き付けてテープ表面に
エポキシ樹脂等の絶縁塗料を塗布、硬化させていた。。
しかしながら、コイル巻き後のシート４で励磁コイル３
Ａ，３Ｂを覆う工程およびガラステープ５を巻き付ける
工程はいずれも手作業で行なっていたため、作業性が非
常に悪く、特にガラステープ５の巻き付け工程は機械化
が難しく、生産性の向上および省力化の大きな障害とな
っていた。

【０００６】さらに、励磁コイル３Ａ，３Ｂをシート４
で覆い、さらにその上にガラステープ５を巻き付ける
と、コイルの外径寸法が大きくなるという欠点もあっ
た。

【０００７】したがって、本発明は上記したような従来
の問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするとこ
ろは、コイル巻き後の手によるシート４で被う作業、ガ
ラステープ５の巻き付け作業が不要で、作業性に優れ、
生産性の向上および省力化を達成することができるよう
にした電磁流量計のコイル構造およびその製造方法を提
供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明に係る電磁流量計のコイル構造は、円筒状の測定
管の外周面に沿うように湾曲形成され、この外周面に対
向配置された一対の鞍型励磁コイルを備えた電磁流量計
において、それぞれ筒部とこの筒部の一端開口部に設け
られた平板部とからなる一対の絶縁紙を備え、これら一
対の絶縁紙の筒部は前記励磁コイルの内孔周面にそれぞ
れ嵌合密接されて各絶縁紙の平板部が励磁コイルの上下
面にそれぞれ密接されており、また前記一対の絶縁紙の
筒部内周面には絶縁部材が嵌合されて両筒部間の隙間を
覆っているものである。

【０００９】また、本発明に係る電磁流量計のコイル製
造方法は、それぞれ筒部とこの筒部の一端開口部に設け
られた平板部とからなる一対の絶縁紙の前記筒部を筒状
に形成された絶縁チューブの各端部外周面に嵌合し、こ
れら絶縁紙の筒部および絶縁チューブの外周面に銅線を
巻き付けてコイルを形成した後、前記コイル，絶縁紙お
よび絶縁チューブを接着剤によって接着固定し、その後
全体を鞍型に湾曲させるものである。

【００１０】また、本発明に係る電磁流量計のコイル製
造方法は、銅線を長円輪状コイルに形成し、このコイル
の上下面および内周面に接着剤を塗布した後、それぞれ
筒部とこの筒部の一端開口部に設けられた平板部とから
なる一対の第１絶縁紙の前記筒部を前記コイルの内孔周
面に嵌合して平板部をコイルの上下面にそれぞれ密接す
ることによりコイルと第１絶縁紙を一体的に接着固定
し、その後前記コイルを鞍型に湾曲させ、その内孔に見
合った形状に形成した第２絶縁紙を前記内孔に嵌挿し密
接固定するものである。

【００１１】

【作用】本発明において、励磁コイルの上下面および内
周面を覆う絶縁紙、絶縁部材は、励磁コイルを測定管か
ら絶縁し、手によってコイルをシートで被ったり、ガラ
ステープを巻き付けたりする作業を不要にする。絶縁部
材は一対の絶縁紙の筒部間の隙間を覆い、良好な絶縁、
耐電圧効果を得る。

【００１２】

【実施例】以下、本発明に係る電磁流量計のコイル構造
およびその製造方法を図面に示す実施例に基づいて詳細
に説明する。図１は請求項２に記載のコイル製造方法に
よって製作されたコイルユニットの断面図、図２はコイ
ルボビンの分解斜視図、図３はコイルユニットを鞍型に
湾曲形成した状態を示す断面図である。これらの図にお
いて、本実施例はコイルボビン２０と、このコイルボビ
ン２０の筒部外周面に銅線を巻回して形成された励磁コ
イル３とでコイルユニット２１を構成し、このコイルユ
ニット２１を不図示の金型によって図３に実線で示すよ
うに鞍型に湾曲形成して、測定管１（図８参照）の外周
面に密接し、適宜なホルダ、接着剤等により固定したも
のである。

【００１３】前記コイルボビン２０は、同一形状からな
る上下一対の絶縁紙２２と、円筒状に形成された絶縁部
材としての絶縁チューブ２３とで構成されている。絶縁
紙２２は、中央に孔２４を有し励磁コイル３の輪郭形状
より若干大きいリング状の平板部２２Ａと、この平板部
２２Ａの一方の面に前記孔２４に沿って突設された筒部
２２Ｂとで構成されている。絶縁紙２２の材質として
は、絶縁加工された厚さ０．２５ｍｍ程度のノーメック
スアラミド紙等が用いられる。絶縁チューブ２３は、両
端部が前記絶縁紙２２の筒部２２Ｂの内径と略等しく、
中央部が筒部２２Ｂの外径と略等しい大径部２３ａを形
成しており、これによって上下の絶縁紙２２，２２の間
隔を設定している。このようなコイルボビン２０は機械
によって自動的に組立てられ、筒部２２Ｂおよび絶縁チ
ューブ２３の大径部外周面に銅線を巻回して励磁コイル
３を形成することにより、コイルユニット２１を製作す
る。

【００１４】上記したように本発明によるコイル構造お
よびコイル製造方法においては、一対の絶縁紙２２と絶
縁チューブ２３とでコイルボビン２０を組み立て、その
筒部外周面に銅線を巻き付けて励磁コイル３を形成して
コイルユニット２１とし、このコイルユニット２１を測
定管の外周面の曲率と略一致するよう湾曲形成すればよ
いので、手作業によりシートでコイル全体を覆ったり、
ガラステープを巻いたりする必要がなく、製作が簡単か
つ容易で、自動機により製作することができ、生産性を
大幅に向上させることができる。また、本発明によるコ
イル構造にあっては一対の絶縁紙２２の筒部２２Ｂでコ
イルの内側角部を包み込み、また両筒部２２Ｂ間の隙間
を絶縁チューブ２３によって覆っているので、１００％
の絶縁と耐電圧効果を得ることができる。

【００１５】図４は請求項３に記載のコイル製造方法を
示す励磁コイルと第１絶縁紙の分解斜視図、図５はコイ
ルを鞍型に湾曲形成した断面図、図６（ａ），（ｂ）は
第２絶縁紙の展開図および折り曲げた状態を示す図であ
る。この実施例は、銅線によって長円輪状に形成された
コイル３と、このコイル３とコイルボビン３０とでコイ
ルユニット３１を形成したものである。

【００１６】前記コイルボビン３０は、同一形状からな
る上下一対の第１絶縁紙３２と、波型（太鼓橋型）の短
冊状に形成された絶縁部材としての第２絶縁紙３３とで
構成されている。第１絶縁紙３２は、上記した実施例と
同様、中央に矩形の孔３４を有し励磁コイル３の輪郭形
状より若干大きい矩形枠状の平板部３２Ａと、この平板
部３２Ａの一方の面の中央に突設された筒部３２Ｂとで
構成されている。第２絶縁紙３３は、矩形枠状に折り曲
げられ、一対の第１絶縁紙３２の筒部３２Ｂにはめ込ま
れ、両筒部３２Ｂ間の隙間を覆う。第１，第２絶縁紙３
２，３３の材質としては、絶縁加工された厚さ０．２５
ｍｍ程度のノーメックスアラミド紙等が用いられる。

【００１７】コイル構造の製作に際しては、先ず銅線を
巻いて長円輪状コイル３を形成し、その上下面および内
周面に接着剤を塗布する。次に、一対の第１絶縁紙３２
の筒部３２Ｂをコイル３の内孔にその上下から嵌合して
平板部３２Ａをコイル３の上面に密接し、コイル３と一
対の第１絶縁紙３２を一体的に接着固定する。その後コ
イル３を鞍型に湾曲させ、第２絶縁紙３３を矩形に折り
曲げて筒部３２Ｂに嵌挿し、コイル３の内周面に密接固
定する。

【００１８】このような構成からなるコイル構造におい
ても、上記製造方法と同様、自動機による製作が可能
で、生産性を大幅に向上させることができる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る電磁流
量計のコイル構造およびその製造方法によれば、手作業
による工程をなくすことができ、作業性の向上、省力化
および製造コストの大幅な低減を図ることができる。ま
た、コイルの絶縁、耐電圧特性も良好である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るコイル製造方法によって製作され
たコイルユニットの断面図である。

【図２】コイルボビンの分解斜視図である。

【図３】コイルユニットを鞍型に湾曲形成した状態を示
す断面図である。

【図４】発明に係る他のコイル製造方法を示す励磁コイ
ルと第１絶縁紙の分解斜視図である。

【図５】コイルを鞍型に湾曲形成した断面図である。

【図６】（ａ），（ｂ）は第２絶縁紙の展開図、および
折り曲げた状態を示す図である。

【図７】従来の電磁流量計の概略断面図である。

【図８】同電磁流量計の一部破断外観斜視図である。

【符号の説明】

１ 測定管 ２ ライニング ３，３Ａ，３Ｂ 励磁コイル ９Ａ，９Ｂ 電極 ２０ コイルボビン ２１ コイルユニット ２２ 絶縁紙 ２２Ａ 平板部 ２２Ｂ 筒部 ２３ 絶縁チューブ ３０ コイルボビン ３１ コイルユニット ３２ 第１絶縁紙 ３３ 第２絶縁紙

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 廣江 泰昭 東京都大田区西六郷四丁目28番１号 山 武ハネウエル株式会社蒲田工場内 (56)参考文献 実開 昭59−87619（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−182122（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01F 1/58

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状の測定管の外周面に沿うように湾
   曲形成され、この外周面に対向配置された一対の鞍型励
   磁コイルを備えた電磁流量計において、 それぞれ筒部とこの筒部の一端開口部に設けられた平板
   部とからなる一対の絶縁紙を備え、これら一対の絶縁紙
   の筒部は前記励磁コイルの内孔周面にそれぞれ嵌合密接
   されて各絶縁紙の平板部が励磁コイルの上下面にそれぞ
   れ密接されており、また前記一対の絶縁紙の筒部内周面
   には絶縁部材が嵌合されて両筒部間の隙間を覆っている
   ことを特徴とする電磁流量計のコイル構造。
2. 【請求項２】 それぞれ筒部とこの筒部の一端開口部に
   設けられた平板部とからなる一対の絶縁紙の前記筒部を
   筒状に形成された絶縁チューブの各端部外周面に嵌合
   し、これら絶縁紙の筒部および絶縁チューブの外周面に
   銅線を巻き付けてコイルを形成した後、前記コイル，絶
   縁紙および絶縁チューブを接着剤によって接着固定し、
   その後全体を鞍型に湾曲させることを特徴とする電磁流
   量計のコイル製造方法。
3. 【請求項３】 銅線を長円輪状コイルに形成し、このコ
   イルの上下面および内周面に接着剤を塗布した後、それ
   ぞれ筒部とこの筒部の一端開口部に設けられた平板部と
   からなる一対の第１絶縁紙の前記筒部を前記コイルの内
   孔周面に嵌合して平板部をコイルの上下面にそれぞれ密
   接することによりコイルと第１絶縁紙を一体的に接着固
   定し、その後前記コイルを鞍型に湾曲させ、その内孔に
   見合った形状に形成した第２絶縁紙を前記内孔に嵌挿し
   密接固定することを特徴とする電磁流量計のコイル製造
   方法。