JP4877602B2 - Vortex flow meter - Google Patents
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Description
本発明は、管内を通過する流体の流量を測定するための渦流量計に関し、流量調節手段を一体として組み込むことにより小型化を図った渦流量計に関するものである。 The present invention relates to a vortex flowmeter for measuring the flow rate of a fluid passing through a pipe, and more particularly to a vortex flowmeter that is miniaturized by incorporating a flow rate adjusting means as a unit.
従来、一様な速さで流れる流体中でカルマン渦を発生させ、このカルマン渦の周波数を検出することによって流体の流速を測定する渦流量計が知られている。この渦流量計は、流量に応じて比例信号を出力するもので、液晶、半導体洗浄装置、スーパーコンピュータ冷却装置、純水製造装置などに使用されるほか、浴槽への積算流量、電気温水器の残湯量検出用センサ等各種流体流量の制御、監視などに広く用いられている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a vortex flowmeter is known that generates Karman vortices in a fluid flowing at a uniform speed and measures the flow velocity of the fluid by detecting the frequency of the Karman vortices. This vortex flowmeter outputs a proportional signal according to the flow rate, and is used for liquid crystal, semiconductor cleaning equipment, supercomputer cooling equipment, pure water production equipment, etc., as well as the integrated flow rate to the bathtub, electric water heater Widely used for control and monitoring of various fluid flow rates such as a remaining hot water detection sensor.
図６は、その一例を示す渦流量計の要部断面構成図である。この渦流量計１は、本体２、渦発生体３、渦検出体４等で構成されている。本体２には、内部を貫通する断面円形の流路５が形成され、この流路５を流体がＸ方向に流れる。 FIG. 6 is a cross-sectional configuration diagram of a main part of a vortex flowmeter showing an example. The vortex flowmeter 1 includes a main body 2, a vortex generator 3, a vortex detector 4, and the like. The main body 2 is formed with a circular passage 5 having a circular cross section passing through the inside, and the fluid flows in the X direction through the passage 5.
渦検出体４は、本体２の外側から流路５内に挿入されて片持ち梁状に一端が固定され、先端部は自由端となっており、絶縁性を有する弾性鞘体と圧電素子（図示省略）とで構成されている。検出信号は渦流量計回路６で所定の信号に変換され、リード線７によって制御部８に伝送される。制御部８からの信号は出力部９を介して出力される。
The vortex detector 4 is inserted into the flow channel 5 from the outside of the main body 2 and has one end fixed in a cantilever shape, the tip is a free end, and has an insulating elastic sheath and piezoelectric element ( (Not shown). The detection signal is converted into a predetermined signal by the vortex flowmeter circuit 6 and transmitted to the control unit 8 through the
１０はモータ１１および弁機構１２を有し、渦検出体４の後段に取付けられた流量調節弁であり、渦流量計の制御部８からの信号に基づいてモータ位置情報伝達手段１３を介して流量を調節する。
A flow control valve 10 includes a
なお、渦流量計に関する先行技術としては下記の特許文献が知られている。
ところで、前記の従来の流量計は、本体２と流量調節計１０が別体として製作され、ねじ込んだ状態で取り付けることが行われていた。
しかしながら、上述の構成では本体と流量調節計を含めて小型化をはかるには限度があるという問題があった。
By the way, in the conventional flow meter, the main body 2 and the flow rate controller 10 are manufactured as separate bodies and attached in a screwed state.
However, the above configuration has a problem that there is a limit to downsizing the main body and the flow rate controller.
本発明は、従来技術の問題点を解決するためになされたもので、本体に流量調節計を組み込むことにより小型化を図った渦流量計を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a vortex flowmeter that is reduced in size by incorporating a flow controller in the main body.
このような課題を達成するための本発明の渦流量計の構成は、請求項１においては、
本体と、該本体内に形成された流路と、該流路内に配置された渦発生体と渦検出器とを備え、前記流路の通水量に比例して、前記渦検出器による出力から流量を測定する渦流量計において、前記本体にゲート弁からなる流量調節手段を一体として組込むと共に、前記ゲート弁は渦検出器を構成する渦検出体の後段に配置され、前記ゲート弁のゲートは前記本体の外周から流路内に挿入して配置された渦検出体に対して逆方向から流路内に入出するように構成したことを特徴とする。
The structure of the vortex flowmeter of the present invention for achieving such a problem is as follows.
A main body, a flow path formed in the main body, a vortex generator and a vortex detector disposed in the flow path, and output by the vortex detector in proportion to a water flow rate of the flow path from the vortex flow meter for measuring the flow rate, embedded Mutotomoni a flow control means comprising a gate valve to the body as an integral, wherein the gate valve is disposed downstream of the vortex detector constituting a vortex detector, the gate valve The gate is configured so as to enter and exit the flow path from the opposite direction with respect to the vortex detection body arranged by being inserted into the flow path from the outer periphery of the main body .
請求項２においては、
本体と、該本体内に形成された流路と、該流路内に配置された渦発生体と渦検出器とを備え、前記流路の通水量に比例して、前記渦検出器による出力から流量を測定する渦流量計において、前記本体にボール弁からなる流量調節手段を一体として組込むと共に、前記ボール弁は、渦検出器を構成する渦検出体の後段に配置され、前記本体の外周から流路内に挿入して配置された渦検出体の長手方向に対してボール弁の穴が上下方向に回転する向きに配設したことを特徴とする。
In claim 2,
A main body, a flow path formed in the main body, a vortex generator and a vortex detector disposed in the flow path, and output by the vortex detector in proportion to a water flow rate of the flow path In the vortex flowmeter for measuring the flow rate from the vortex flowmeter, the flow rate adjusting means comprising a ball valve is integrally incorporated in the main body, and the ball valve is arranged at the rear stage of the vortex detector constituting the vortex detector, and the outer periphery of the main body The hole of the ball valve is arranged in a direction rotating in the vertical direction with respect to the longitudinal direction of the vortex detector inserted and disposed in the flow path .
以上説明したことから明らかなように本発明の請求項１によれば、次のような効果がある。
本体と、該本体内に形成された流路と、該流路内に配置された渦発生体と渦検出器とを備え、前記流路の通水量に比例して、前記渦検出器による出力から流量を測定する渦流量計において、前記本体にゲート弁からなる流量調節手段を一体として組込むと共に、前記ゲート弁は渦検出器を構成する渦検出体の後段に配置され、前記ゲート弁のゲートは前記本体の外周から流路内に挿入して配置された渦検出体に対して逆方向から流路内に入出するように構成したので、渦流量計と流量調節弁を含めた全体としての長さを短くすることができ、小型化を図ることができる。また、弁機構近傍に発生する渦が渦流量計の渦検出体に検出されることがなく正確な流量の検出が可能となる。
As is apparent from the above description, according to claim 1 of the present invention, the following effects can be obtained.
A main body, a flow path formed in the main body, a vortex generator and a vortex detector disposed in the flow path, and output by the vortex detector in proportion to a water flow rate of the flow path from the vortex flow meter for measuring the flow rate, embedded Mutotomoni a flow control means comprising a gate valve to the body as an integral, wherein the gate valve is disposed downstream of the vortex detector constituting a vortex detector, the gate valve Since the gate is configured to enter and exit the flow path from the opposite direction with respect to the vortex detector that is inserted into the flow path from the outer periphery of the main body, the entire structure including the vortex flowmeter and the flow control valve As a result, the length can be shortened and the size can be reduced. In addition, the vortex generated in the vicinity of the valve mechanism is not detected by the vortex detector of the vortex flowmeter, and an accurate flow rate can be detected.
請求項２においては、本体と、該本体内に形成された流路と、該流路内に配置された渦発生体と渦検出器とを備え、前記流路の通水量に比例して、前記渦検出器による出力から流量を測定する渦流量計において、前記本体にボール弁からなる流量調節手段を一体として組込むと共に、前記ボール弁は、渦検出器を構成する渦検出体の後段に配置され、前記本体の外周から流路内に挿入して配置された渦検出体の長手方向に対してボール弁の穴が上下方向に回転する向きに配設したので、渦流量計と流量調節弁を含めた全体としての長さを短くすることができ、小型化を図ることができる。また、ボール弁の近傍に発生する渦が渦流量計の渦検出体に検出されることがなく正確な流量の検出が可能となる。 In claim 2, comprising a main body, a flow path formed in the main body, a vortex generator and a vortex detector disposed in the flow path, in proportion to the amount of water passing through the flow path, In the vortex flowmeter for measuring the flow rate from the output of the vortex detector, a flow rate adjusting means comprising a ball valve is integrated into the main body, and the ball valve is disposed at a subsequent stage of the vortex detector constituting the vortex detector. Since the hole of the ball valve is arranged so as to rotate in the vertical direction with respect to the longitudinal direction of the vortex detector inserted from the outer periphery of the main body into the flow path , the vortex flowmeter and the flow control valve The overall length including the length can be shortened, and downsizing can be achieved. In addition, the vortex generated in the vicinity of the ball valve is not detected by the vortex detector of the vortex flowmeter, and an accurate flow rate can be detected.
図１は本発明の一実施例を示す渦流量計の要部断面構成図である。
図１において、図６の従来例と同一要素には同一符号を付している。
本実施例においては流量調節弁１０が渦流量計の本体２に直接取付けられ、弁機構１２が本体２に形成された孔１４から挿入されている。
FIG. 1 is a cross-sectional configuration diagram of a principal part of a vortex flowmeter showing an embodiment of the present invention.
In FIG. 1, the same elements as those of the conventional example of FIG.
In this embodiment, the flow control valve 10 is directly attached to the main body 2 of the vortex flowmeter, and the valve mechanism 12 is inserted through a
この実施例においては流量調節弁１０としてゲート弁が用いられ、弁機構１２は管路に対して渦検出体４の固定側から矢印Ｙで示す方向に上下に移動する。そして弁機構１２の下方に形成された溝１５に達したときに流量がゼロになる。 In this embodiment, a gate valve is used as the flow rate adjusting valve 10 , and the valve mechanism 12 moves up and down in the direction indicated by the arrow Y from the fixed side of the vortex detector 4 with respect to the pipe line. The flow rate becomes zero when the groove 15 formed below the valve mechanism 12 is reached.
図２はこのような構成の渦流量計１の渦検出体４と弁機構１２の取付け位置に着目し、他の部分は省略した図を示している。図に示すように渦流量計の長さを短くして小型化を図るために本体２の長さを短くすると、必然的に渦検出体４と弁機構１２の距離が縮まってくる。 FIG. 2 shows a view in which the vortex detector 4 and the valve mechanism 12 of the vortex flowmeter 1 having such a configuration are focused and other portions are omitted. As shown in the figure, when the length of the main body 2 is shortened in order to reduce the length of the vortex flowmeter, the distance between the vortex detector 4 and the valve mechanism 12 is inevitably shortened.
その結果、渦検出体４の後段に設けた弁機構１２の影響を受けて渦発生体４と弁機構１２の間（矢印イで示す部分）に渦が発生する。この渦は渦発生体３で発生させた渦に対してノイズとなって悪影響を生じさせ、正確な流量測定が困難となる。 As a result, a vortex is generated between the vortex generator 4 and the valve mechanism 12 (a portion indicated by arrow A) under the influence of the valve mechanism 12 provided at the subsequent stage of the vortex detector 4. This vortex causes noise and adverse effects on the vortex generated by the vortex generator 3, making accurate flow rate measurement difficult.
従って図３に示すように、本発明では渦発生体３で発生した渦が弁機構１２によって影響を受けないように弁機構１２を流路５内に突出して配置された渦検出体４に対して逆方向から入出するように取り付ける。このような構成によれば、渦検出体４と弁機構１２が流れに対して重なる部分が少なくなるので渦発生体３で発生した渦に及ぼす悪影響を少なくすることができる。 Therefore, as shown in FIG. 3, in the present invention, the vortex detector 4 arranged so as to project the valve mechanism 12 into the flow path 5 so that the vortex generated by the vortex generator 3 is not affected by the valve mechanism 12. And attach so that it enters and exits from the opposite direction. According to such a configuration, since the portion where the vortex detector 4 and the valve mechanism 12 overlap with the flow is reduced, the adverse effect on the vortex generated by the vortex generator 3 can be reduced.
図４は流量調節弁としてボール弁１２ａを用いた場合を示している。なお、弁機構１２ａ以外の部分は図１と同様なのでここでは省略している。この場合、ボール弁の弁機構の取り付け方によるボールの回転方向が渦に対して悪影響を与える。 FIG. 4 shows a case where a ball valve 12a is used as a flow rate adjusting valve. In addition, since parts other than the valve mechanism 12a are the same as those in FIG. 1, they are omitted here. In this case, the rotation direction of the ball depending on how the valve mechanism of the ball valve is attached adversely affects the vortex.
図４ではボールの孔１７は渦検出体４の長手方向に対して直角方向に開閉するように取付けられている。このように渦検出体４の長手方向に対してボールの孔１７が直角（矢印Ａで示す）方向に開閉すると弁機構１２ａの孔１７の端部１７ａと渦発生体４の間（矢印ロで示す部分）で渦が発生し、渦検出体３により発生した渦に対してノイズとなって悪影響を与える。なお、点線Ｂは全開の状態であり、矢印Ｃの方向に弁が回転し流路を狭くしている状態を示している。
In FIG. 4, the
図５はボール弁を用いた場合に発生させた渦に悪影響を与えないように取付け位置を工夫したものである。この場合、弁機構１２ａは図４に示す取付け位置とは本体２の円周方向に９０度回転させて取付けている。 FIG. 5 shows a devised mounting position so as not to adversely affect the vortex generated when a ball valve is used. In this case, the valve mechanism 12a is rotated 90 degrees in the circumferential direction of the main body 2 from the mounting position shown in FIG.
即ち、弁機構１２ａの孔１７は渦検出体４の長手方向に対して上下方向に首を振るような動きとなる。このような取付けとした場合、弁機構１２ａは渦検出体４に対して流れを妨げないので、ノイズとなる渦の発生を少なくすることができ、正確な測定が可能となる。
That is, the
なお、以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。
従って本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形を含むものである。
The above description merely shows a specific preferred embodiment for the purpose of explanation and illustration of the present invention.
Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes many changes and modifications without departing from the essence thereof.
１ 渦流量計
２ 本体
３ 渦発生体
４ 渦検出体
５ 流路
６ 渦流量計回路
７ リード線
８ 制御部
９ 出力部
１０ 流量調節弁
１１ モータ
１２ 弁機構
１３ モータ位置情報
１４ 溝
１５ シール部材
１７ 孔
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vortex flowmeter 2 Main body 3 Vortex generator 4 Vortex detector 5 Flow path 6 Vortex
13
Claims (2)
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