JP2863505B2 - 加圧流動床のための圧力測定タップ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加圧流動床又は大
気圧流動床のための圧力測定タップに関し、特に、圧力
測定タップの完全性（機能や物理的構造が損なわれるこ
となく完全である状態）を維持し、粒状物の詰まってい
ない状態に保持することに関する。

【０００２】

【従来の技術】加圧流動床のための圧力測定タップ又は
パイプ（単に「タップ」又は「パイプ」とも称する）に
は流動床からの粒状物が詰まり易いので、流動床の圧力
を測定することには従来から問題があった。タップへの
粒状物の流入を防止するために用いられる１つの方法
は、パージ空気流のための開口を有する圧力測定タップ
を用いることである。パージ空気流（単に「空気流」と
も称する）は、粒状物の流れに対向する反対向きであ
り、粒状物を加圧流動床内へ押し戻す働きをする。この
方法の場合、空気流の速度は、粒状物が圧力測定パイプ
を詰まらせるのを防止するのに十分な速さでなければな
らないが、パイプの上流側で取られる圧力測定値に影響
するほど速くてはいけない。

【０００３】米国特許第４，５５２，５２９号は、上記
の方法の１つの変型を開示している。この特許では、圧
力測定タップは、Ｔ字コネクタの分岐として設けられて
おり、パージ空気が圧力測定点を通して常時流れるよう
に構成されている。しかしながら、この構成は、測定値
に大きなばらつきを生じるばかりでなく、有効な測定値
を取ることができる圧力差の範囲が小さいという欠点が
ある。

【０００４】米国特許第５，２４１，８６３号は、圧力
ゲージ（圧力計）を、圧力測定点に設置された該ゲージ
の測定チューブを通して流入するおそれのある粒状物帯
同空気（粒状物を帯同した空気）から隔離するための装
置を開示している。この特許によれば、粒状物帯同空気
は、チャンバー内に設けられた邪魔板によって圧力測定
チューブから隔離される。その目的のために、パージ空
気の入口を邪魔板の圧力ゲージ側に設け、それによっ
て、粒状物が測定チューブ内に堆積したり、邪魔板を通
って流れるのを防止する。しかしながら、この構成で
は、圧力ゲージ自体の開口は、パージ空気から隔離され
ない。

【０００５】米国特許第４，６５１，５７５号は、圧力
測定チューブを清浄に維持するために測定点を通るガス
又は流体の流速を速くするためのベンチューリ管を使用
することを教示している。更に、この特許は、清浄効果
を高めるためにパージ空気をベンチューリ管へ導入する
ことができる導入点を２つの部位に設けることを開示し
ている。

【０００６】米国特許第３，２９５，３７４号は、測定
点を粒状物のない清浄な状態に維持するために測定点を
通してパージ空気を流すための装置を開示している。こ
の装置は、パージ空気流を制御するための制御機構を有
している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、加圧
流動床のための圧力測定タップへの粒状物の流入を実質
的に排除することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本願発明は、上記課題を
解決するために、圧力ゲージ又は他の圧力測定器に通じ
る垂直管部分（出口）を有するＴ字パイプを用いる。Ｔ
字パイプの細長い水平管部分（単に「細長管」とも称す
る）の両端のうちの開放した一端を加圧流動床又は大気
圧流動床内の圧力測定点に配置する。上記細長管内に、
小径の真直内管を延設して複数の支持ブロックによって
支持する。それらの支持ブロックは、細長管と真直内管
との間の環状ギャップ内に流動床内のガスによって創生
される環状ガス帯域の直接的圧力示度を得るのを可能に
するような態様に配置する。真直内管の一端は開放して
おり、上記垂直管部分の開口（細長管の出口）を横切っ
て圧力測定点の方に向かって一定距離延長させる。真直
内管の他端は、滑り嵌めフランジに気密状態に結合し、
滑り嵌めフランジによってＴ字パイプの細長管の他端を
もシールする。この滑り嵌めフランジの外面に盲フラン
ジを嵌着し、細長管の他端を更にシールする。滑り嵌め
フランジ及び盲フランジのほぼ中心にパージ空気のため
の小さい貫通オリフィスを穿設する。パージ空気は、細
長管の外部の高圧領域からこのオリフィスを通して真直
内管へ導入することができる。真直内管へ導入されたパ
ージ空気は、真直内管により、垂直管部分の開口（細長
管の出口）に接触することなくそれを通り過ぎて運ばれ
た後細長管に流入するので、圧力測定を乱すことがな
い。従って、本願発明によれば、可変空気流が細長管の
出口を横切ることによって惹起される測定誤差を実質的
に排除することができる。

【０００９】このように、パージ空気は、粒子がＴ字形
パイプの水平細長管の開放端に流入するのを防止し、従
って細長管の詰まりを防止する。その結果、この水平細
長管が接続されている流動床の圧力の正確な測定を可能
にし、圧力測定管（Ｔ字形パイプの水平細長管）を正常
に維持するのに必要とされるメンテナンスを軽減するこ
とができる。

【００１０】本発明の他の目的は、低圧力負荷のときに
正確な圧力示度（圧力読取値）を提供することができる
圧力測定タップを提供することである。

【００１１】更に、本発明によれば、圧力測定を妨害す
ることなくパージパイプを粒状物のない清浄状態に維持
するためにパージパイプを通してのパージ空気の流量を
大きくすることができるようにパージ空気流に対して非
常に高いレイノルズ数を有するパージ空気オリフィスを
用いる。

【００１２】本発明は、又、利用すべき圧力差が存在し
ないような他の用途にも適用可能にするために、定流量
のパージ空気流源を上記オリフィスに接続することも企
図している。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１を参照すると、加圧流動床１
２を収容する圧力容器１０と、圧力測定タップ１４が示
されている。圧力測定タップ１４は、加圧流動床１２の
圧力測定すべき点に挿入される。加圧流動床１２内の圧
力（流体）は、圧力測定タップ１４から導管１６を通し
て圧力ゲージ（圧力計）１８へ伝えられる。別法とし
て、圧力ゲージ１８は、圧力示度（読取値）を制御器へ
中継するための圧力伝送器（図示せず）であってもよ
い。

【００１４】図２を参照すると、本発明の圧力測定タッ
プ１４が詳細に示されている。圧力測定タップ１４の外
管３２は、Ｔ字管である。外管３２の細長管部分（水平
管部分）は、加圧流動床１２の圧力測定のために選定さ
れた部位に接続される。外管３２の垂直管部分３０は、
外管３２の出口を構成し、圧力ゲージ１８に接続され
る。図示の実施形態ではＴ字形である外管３２は、便宜
上、「細長管」とも称し、垂直管部分３０は「出口」と
も称する。圧力ゲージ１８は、別法として、圧力伝送器
（図示せず）であってもよく、圧力ゲージに限定される
ものではない。

【００１５】外管３２の水平管部分の内部には、その長
手軸線に同心状に内管２６が延設されており、外管との
間に環状ギャップ３４が画定されている。内管２６は、
その周りに１２０°の間隔を置いて環状ギャップ３４内
に配置された支持ブロック２８によって外管３２内に支
持されている。支持ブロック２８は、環状ギャップ３４
内に流動床１２内のガスによって創生される環状ガス帯
域の直接的圧力示度を得るために該ブロック間に十分な
空間を残し、環状ギャップ３４を完全には閉塞しないよ
うなサイズにするのが有利である。

【００１６】外管３２の水平管部分の、流動床１２側と
は反対側の端部には、滑り嵌めフランジ２４と盲フラン
ジ２２が装着されている。フランジ２２，２４は、外管
３２及び内管２６の端部を気密にシールする。盲フラン
ジ２２及び滑り嵌めフランジ２４には、内管２６のほぼ
中心に位置するところに貫通オリフィス２０が穿設され
ている。かくして、外管３２の端部は完全にシールさ
れ、オリフィス２０が内管２６への唯一の開口を画定す
る。

【００１７】加圧流動床１２内の圧力より高い圧力のパ
ージ空気をオリフィス２０を通して内管２６内へ流入さ
せることができる。内管２６を通って流れるパージ空気
は、加圧流動床１２からの粒状物が外管３２内に流入し
て外管を詰まらせるのを防止する。更に、オリフィス２
０を通して導入されたパージ空気は、内管２６によっ
て、出口３０（垂直管部分３０の下端）に接触（干渉）
することなくそれを通り過ぎて運ばれるので、圧力ゲー
ジ１８によって測定される測定値の変動（攪乱）を防止
するとともに、圧力測定タップ１４の完全性を維持す
る。

【００１８】図３は、圧力測定タップ１４の端面図であ
り、オリフィス２０の位置を明確に示す。図に示される
ように、オリフィス２０は、滑り嵌めフランジ２４を介
して外管３２に連結された盲フランジ２２のほぼ中心に
位置している。オリフィス２０のサイズは、パージ空気
が内管２６内へのみ導入されるように、かつ、パージ空
気の空気流特性が刊行文献に示されているデータから予
知することができるように選定される。流動床が圧力容
器内に収容されていない場合は、圧力容器内以外の別個
のパージ空気源４０が用いられる。

【００１９】図４は、環状ギャップ３４ないの支持ブロ
ック２８の配置を明瞭に示す。図４にみられるように、
支持ブロック２８は、内管２６と外管３２との間の環状
ギャップ３４内に１２０°の間隔を置いて配置されてい
る。先に述べたように、支持ブロック２８は、内管２６
を支持するが、環状ギャップ３４を完全には閉塞しな
い。オリフィス２０は、内管２６のほぼ中心に位置する
ことが示されている。

【００２０】本発明の圧力測定タップ１４は、加圧流動
床にも、大気圧流動床にも使用することができ、更に、
粒状物の詰まりが問題になるようなその他の応用例にも
適用することができる。大気圧流動床の場合、あるい
は、オリフィス２０の外部に即座に利用できる高圧空気
源が存在しない場合は、オリフィス２０にパージ空気を
供給するための手段をフランジ２２，２４に接続するこ
とによって内管２６に定流量のパージ空気流を導入する
ことができる。

【００２１】以上、本発明を実施形態に関連して説明し
たが、本発明は、ここに例示した実施形態の構造及び形
状に限定されるものではなく、本発明の精神及び範囲か
ら逸脱することなく、いろいろな実施形態が可能であ
り、いろいろな変更及び改変を加えることができること
を理解されたい。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、流動床に適用された本発明の圧力測定
タップの概略図である。

【図２】図２は、本発明の圧力測定タップの断面図であ
る。

【図３】図３は、図２の線３−３に沿ってみた端面図で
ある。

【図４】図４は、図２の線４−４に沿ってみた断面図で
ある。

【符号の説明】

１０：圧力容器 １２：流動床 １４：圧力測定タップ １６：導管 １８：圧力ゲージ ２０：オリフィス ２２：盲フランジ（シール部材） ２４：滑り嵌めフランジ（シール部材） ２６：内管 ２８：支持ブロック ３０：出口（垂直管部分） ３２：細長管（外管） ３４：環状ギャップ ４０：パージ空気源

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流動床のための圧力測定タップであっ
   て、 一端と他端を有し、一端において前記流動床に接続さ
   れ、他端の近くに出口を有する長手方向に延長した細長
   管と、 該細長管の前記出口に接続された導管と、 該導管に接続された圧力測定手段と、 パージ空気を前記細長管の前記他端から該細長管内へ導
   入し、前記出口に接触させることなく該出口のそばを通
   して該出口と細長管の前記一端との間の部位へ搬送する
   ための搬送手段とから成り、 該搬送手段は、前記細長管との間にギャップを画定する
   ように該細長管内にその長手軸線に平行に延設された内
   管と、該内管を該細長管内に支持するための支持手段
   と、該細長管の前記他端と該内管の一端に気密状態に結
   合されており、パージ空気を該内管内へ導入するための
   オリフィスを有するシール部材とから成り、該内管の一
   端は、該細長管の他端に近接したところに配置され、該
   内管の他端は、開放端であり、前記出口と該細長管の一
   端との間に配置されていることを特徴とす る圧力測定タ
   ップ。
2. 【請求項２】 前記流動床は、該流動床内の圧力より高
   い圧力を保持する圧力容器内に収容されており、前記パ
   ージ空気は、該圧力容器から前記オリフィスへ流入する
   ようになされていることを特徴とする請求項１に記載の
   圧力測定タップ。
3. 【請求項３】 前記パージ空気を供給するために前記オ
   リフィスに接続された圧力手段を含むことを特徴とする
   請求項２に記載の圧力測定タップ。