JPH0547379Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、管路縮小部、噴出ノズル及び管路拡
大部をその順に流動方向に連ねて形成し、前記噴
出ノズルと管路拡大部の境界部に、一対の制御ノ
ズルを、前記噴出ノズルの噴出方向に対してほぼ
直角方向に向かつて、かつ、相対向して形成し、
前記両制御ノズル夫々と前記管路拡大部の下流側
を接続する一対の帰還流路を形成し、前記両帰還
流路に各別接続した一対の排出路を形成し、前記
管路拡大部における流動方向切換安定化のための
ターゲツトを設け、前記噴出ノズルからの噴流の
流動方向変化に起因する圧力又な流量変化を検出
する流量測定用センサーを設け、前記管路拡大部
と制御ノズルと帰還流路を区画形成する一対の第
１隔壁との協働で前記帰還流路の始端側部分を形
成すると共に、前記管路拡大部の下流側を遮断す
る第２隔壁を形成するに、前記帰還流路の始端側
部分に各別に臨む一対の第１彎曲面、及び、それ
ら両第１彎曲面間で前記ターゲツトに臨む第２彎
曲面を、夫々が前記噴出ノズルの噴出方向に凹ん
だほぼ部分円筒面形状に形成された状態で、か
つ、互の中心軸芯がほぼ平行になる状態で備えさ
せたフルイデイツク流量計に関する。

〔従来の技術〕

従来、第５図に示すように、管路拡大部５と制
御ノズル６ａ，６ｂと帰還流路７ａ，７ｂを区画
形成する一対の第１隔壁２１ａ，２１ｂを翼形に
形成し、第１隔壁２１ａ，２１ｂとの協働で帰還
流路７ａ，７ｂの始端側部分を形成すると共に、
管路拡大部５の下流側を遮断する第２隔壁２２に
おいて、帰還流路７ａ，７ｂの始端側部分に各別
に臨む一対の第１彎曲面２２ａ，２２ｂ、及び、
それら第１彎曲面２２，２２ｂ間でターゲツト１
２に臨む第２彎曲面２２ｃを、第１彎曲面２２
ａ，２２ｂの最奥部よりも第２彎曲面２２ｃの最
奥部が噴出ノズル３から遠くなるように相対配置
し、排出路１０ａ，１０ｂの入口を噴出ノズル３
の噴出方向において第１隔壁２１ａ，２１ｂより
下流側に配置していた。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかし、測定流量範囲を大きくすると、微小流
量の測定における誤差が大きく、一層の改良に余
地があつた。

本考案の目的は、簡単な第１及び第２隔壁の形
状改良、及び、排出路入口の配置改良でもつて、
測定流量範囲を十分に大きくしながら、流量いか
んにかかわらず正確に流量測定できるようにする
点にある。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案の特徴構成は、管路拡大部と制御ノズル
と帰還流路を区画形成する一対の第１隔壁夫々
に、半割円柱状又はほぼ半割円柱状の外周面を備
えさせ、前記第１隔壁の外周面のうち平面部分又
は曲率半径の大きい彎曲面部分を前記管路拡大部
に、かつ、曲率半径の小さい彎曲面部分を前記帰
還流路と制御ノズルに夫々臨設し、さらに、前記
帰還流路の始端側部分に各別に臨む一対の第１彎
曲面、及び、それら両第１彎曲面間でターゲツト
に臨む第２彎曲面を、夫々が噴出ノズルの噴出方
向で凹んだほぼ部分円筒面形状に形成された形態
で、かつ、互の中心軸芯がほぼ平行になる状態で
備えさせた第２隔壁を形成するに、前記噴出ノズ
ルの噴出方向において前記第１隔壁と前記第１彎
曲面の最奥部とのほぼ中間に相当する位置に、前
記第２彎曲面の最奥部を配置すると共に、前記帰
還流路に各別接続した一対の排出路の入口に臨む
端部夫々を、前記噴出ノズル３の噴出方向におい
て前記第１隔壁のうち前記噴出ノズル側の半分に
相当する範囲に配置したことにあり、その作用効
果は次の通りである。

〔作用〕

つまり、両第１隔壁をいかなる形状にすれば、
流量測定誤差を小さくできるかを実験で調べた結
果、次の事実が判明した。

第１図や第３図イ，ロに示すように、両第１隔
壁８ａ，８ｂに半割円柱状又はほぼ半割円柱状の
外周面を備えさせ、外周面のうち平面部分１９又
は曲率半径の大きい彎曲面部分１７，２０を管路
拡大部５に、かつ、曲率半径の小さい彎曲面部分
１８を帰還流路７ａ，７ｂと制御ノズル６ａ，６
ｂに臨ませることによつて、第４図イに示すよう
に、最大流量（3000／ｈ）からその1/20以下の
微小流量（120／ｈ）の広範囲を、誤差が±2.5
％以下になる状態で正確に測定できることが判つ
た。

他方、第５図に示した従来技術において、同様
の流量範囲（3000〜150／ｈ）における誤差は
第６図に示すようになり、微小流量域（150〜300
／ｈ）で最大10％以上もの大きな誤差になり、
第４図イと第６図の比較によつて明らかなよう
に、本考案によれば、流量測定範囲を大きくしな
がら微小流量であつても測定を正確に行えるので
ある。

さらに、第２隔壁をいかなる形状にすれば、流
量測定誤差を小さくできるかを実験で調べた結
果、次の事実が判明した。

第１図や第３図イ，ロに示すように、噴出ノズ
ル３の噴出方向において第１隔壁８ａ，又は８ｂ
と第２隔壁１１の第１彎曲面１１ａ又は１１ｂの
最奥部とのほぼ中間に相当する位置Ｘに、第２彎
曲面１１ｃの最奥部を配置することによつて、第
４図ロに示すように1500／ｈ以上の大流量域で
誤差をほとんど零にでき、第４図ロと第４図イの
比較によつて明らかなように、単に第１隔壁８
ａ，８ｂに形状改良を施すだけよりも、第２隔壁
１１の形状改良を併せ施すことによつて、一段と
広範な流量範囲の測定を正確に行える。

また、排出路の入口の配置をいかにすれば、流
量測定誤差を小さくできるかを実験で調べた結
果、次の事実が判明した。

第１図や第３図イ，ロに示すように、第２隔壁
１１のうち排出路１０ａ，１０ｂの入口に臨む端
部１１ｄ，１１ｅ夫々を、噴出ノズル３の噴出方
向において第１隔壁８ａ，８ｂのうち噴出ノズル
３側の半分に相当する範囲Ｙに配置し、排出路１
０ａ，１０ｂの入口を両制御ノズル６ａ，６ｂに
近付けることによつて、第２図に示すように、
120〜3000／ｈの広範囲において誤差が±１％
以下の極めて正確な測定を行え、第２図と第４図
ロの比較によつて明らかなように、単に第１及び
第２隔壁８ａ，８ｂ，１１に形状改良を施すだけ
よりも、排出路１０ａ，１０ｂの入口の配置改良
を併せ施すことによつて、測定精度向上を一段と
効果的に行える。

〔考案の効果〕

その結果、単に第１及び第２隔壁の形状と排出
路入口の配置を変更するだけの極めて簡単な改造
でもつて、微小流量から大流量にわたる測定を正
確に行えるようになり、フルイデイツク流量計の
用途拡大を図れるようになつた。

〔実施例〕

次に第１図により実施例を示す。

管１内に管路縮小部２及び噴出ノズル３を形成
する一対の第１流路形成部材４ａ，４ｂを、管中
心軸芯Ｐに対して対称的に配置し、管路縮小部２
の作用で噴出ノズル３に流体を円滑に導くと共
に、噴出ノズル３から管中心軸芯Ｐとほぼ平行に
流体を噴出するように構成し、管路拡大部５、一
対の制御ノズル６ａ，６ｂ、及び、管路拡大部５
の下流側と制御ノズル６ａ，６ｂを各別に連通す
る一対の帰還流路７ａ，７ｂを区画形成する一対
の第１隔壁８ａ，８ｂを管中心軸芯Ｐに対して対
称的に配置し、一対の制御ノズル６ａ，６ｂを、
噴出ノズル３の噴出方向に対してほぼ直角方向に
向かわせると共に相対向させてある。一対の第１
隔壁８ａ，８ｂとの協働で帰還流路７ａ，７ｂの
始端側部分を、かつ、別の一対の隔壁９ａ，９ｂ
との協働で一対の排出路１０ａ，１０ｂを形成す
る第２隔壁１１を、管路拡大部５の下流側を遮断
する状態で設けてある。

つまり、噴出ノズル３からの流体噴出が開始さ
れると、コアンダ効果によつて噴出流体は一方の
第１隔壁８ａに沿つて流れ、そのためにその第１
隔壁８ａ側に位置する制御ノズル６ａに帰還流路
７ａから大きな流体エネルギーが付与されて、噴
出流体が反対側の第１隔壁８ｂに沿つて流れるよ
うになり、今度は反対側の制御ノズル６ｂからの
流体エネルギーによつて噴出流体が初めに沿つた
第１隔壁８ａに再び沿つて流れるようになり、こ
のようにして、噴出ノズル３からの流体が第１隔
壁８ａ，８ｂに対して交互に沿うように構成し、
もつて、噴出流体量が増大する程短周期で、か
つ、定量的相関のある状態で噴出流体の流動方向
が変化するように構成してある。

両第１隔壁８ａ，８ｂ夫々に、曲率半径の大き
い彎曲面部分１７と曲率半径の小さい彎曲面部分
１８を有するほぼ半割円柱状の外周面を備えさ
せ、曲率半径の大きい彎曲面部分１７を管路拡大
部５に、かつ、曲率半径の小さい彎曲面部分１８
を帰還流路７ａ，７ｂと制御ノズル６ａ，６ｂに
夫々臨設し、管路拡大部５における流動方向切換
安定化のためのターゲツト１２を、両第１隔壁８
ａ，８ｂ間に設けてある。

第２隔壁１１を形成するに、帰還流路７ａ，７
ｂの始端側部分に各別に臨む一対の第１彎曲面１
１ａ，１１ｂ、及び、それら両第１彎曲面１１
ａ，１１ｂ間でターゲツト１２に臨む第２彎曲面
１１ｃを、夫々が噴出ノズル３の噴出方向に凹ん
だほぼ部分円筒面形状に形成された状態で、か
つ、互の中心軸芯がほぼ平行になる状態で備えさ
せ、噴出ノズル３の噴出方向において第１隔壁８
ａ又は８ｂと第１彎曲面１１ａ又は１１ｂの最奥
部とのほぼ中間に相当する位置Ｘに、第２彎曲面
１１ｃの最奥部を配置してある。また、第２隔壁
１１のうち排出路１０ａ，１０ｂの入口に臨む端
部１１ｄ，１１ｅ夫々を、噴出ノズル３の噴出方
向において第１隔壁８ａ，８ｂのうち噴出ノズル
３側の半分に相当する範囲Ｙに配置して、排出路
１０ａ，１０ｂの入口を制御ノズル６ａ，６ｂ
夫々に接近配置してある。

要するに、第１及び第２隔壁８ａ，８ｂ，１１
の形状及び排出路１０ａ，１０ｂの入口の配置に
改良を施すことによつて、第２図に示すように、
測定流量範囲を例えば都市ガスの家庭用ガスメー
タとして必要な120〜3000／ｈというように大
にしながら、流量測定における誤差を例えば都市
ガスの家庭用ガスメータの検定公差内である±
2.5％程度以下というように小さくできるように
構成してある。

両帰還流路７ａ，７ｂのうち排出路１０ａ，１
０ｂの入口近くで第２隔壁１１側に各別に連通さ
せたパイプ１３ａ，１３ｂを、合流排出路１０内
に配置した密閉ケース１６に接続し、密閉ケース
１６内に圧力センサー１４を両パイプ１３ａ，１
３ｂからの流体圧が互いに逆向きに作用するよう
に取付け、噴出ノズル３からの噴流の流動方向変
化に起因する圧力変化を圧力センサー１４で検出
して、圧力センサー１４から流量測定器１５に正
弦波状の波形信号を送り、流量測定器１５におい
て、波形信号の周波数から流量を算出して表示す
るように構成し、もつて、帰還型フルイデイツク
流量計を形成してある。

〔別実施例〕

次に別実施例を説明する。

第１隔壁８ａ，８ｂの外周面を形成するに、例
えば、第３図イに示すように、管路拡大部５に臨
む平面部分１９と、帰還流路７ａ，７ｂと制御ノ
ズル６ａ，６ｂに臨む彎曲面部分１８とで形成し
てもよく、第３図ロに示すように、管路拡大部５
に臨む凹状の曲率半径の大きい彎曲面部分２０
と、帰還流路７ａ，７ｂと制御ノズル６ａ，６ｂ
に臨む曲率半径の小さい彎曲面部分１８とで形成
してもよく、平面部分１９を少し屈曲させてもよ
く、その他適当に形状変更が可能であり、また、
第１隔壁８ａ，８ｂを筒状に形成しもてよく、要
するに、半割円柱状又はほぼ半割円柱状の外周面
を第１隔壁８ａ，８ｂに備えさせてあればよい。

第２隔壁１１の第１及び第２彎曲面１１ａ，１
１ｂ，１１ｃの形状は部分円筒面形状に近い範囲
で適当に変更でき、また、第２彎曲面１１ｃの配
置は、第１隔壁８ａ又は８ｂと第２彎曲面１１ａ
又は１１ｂの最奥部との中間相当位置Ｘから少し
前後に変更でき、さらに、排出路１０ａ，１０ｂ
の入口に臨む端部１０ｄ，１０ｅの配置は、第１
隔壁８ａ，８ｂのうち噴出ノズル３側の半分に相
当する範囲Ｙ内で適当に前後に変更できる。

両帰還流路７ａ，７ｂに各別に連通させたパイ
プ１３ａ，１３ｂを外部配置した密閉ケース１６
に接続してもよい。また、圧力センサー１４を一
方の帰還流路７ａ又は７ｂにおける圧力変化を検
出するように設けてもよく、その場合、帰還流路
７ａ又は７ｂに圧力センサー１４を配置してもよ
い。さらに、圧力センサーに替えて流量センサー
を設けてもよく、それらセンサー１４を帰還流路
７ａ，７ｂのいずれに配置してもよい。

流量計は、主として燃料ガスや水道等において
工業用や家庭用に利用するが、その用途に特定さ
れない。

尚、実用新案登録請求の範囲の項に図面との対
照を便利にする為に符号を記すが、該記入により
本考案は添付図面の構造に限定されるものではな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す断面図、第２図
は本考案の実験結果を示すグラフである。第３図
イおよびロは本考案の各別の実施例を示す断面図
である。第４図イ，ロは各別の比較例の実験結果
を示すグラフである。第５図は従来例を示す断面
図、第６図は実験結果を示すグラフである。 ２……管路縮小部、３……噴出ノズル、５……
管路拡大部、６ａ，６ｂ……制御ノズル、７ａ，
７ｂ……帰還流路、８ａ，８ｂ……第１隔壁、１
０ａ，１０ｂ……排出路、１１……第２隔壁、１
１ａ，１１ｂ……第１彎曲面、１１ｃ……第２彎
曲面、１１ｄ，１１ｅ……端部、１２……ターゲ
ツト、１４……センサー、１７，２０……曲率半
径の大きい彎曲面部分、１８……曲率半径の小さ
い彎曲面部分、１９……平面部分、Ｘ……中間相
当位置、Ｙ……第１隔壁の半分相当範囲。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 管路縮小部２、噴出ノズル３及び管路拡大部５
   をその順に流動方向に連ねて形成し、前記噴出ノ
   ズル３と管路拡大部５の境界部に、一対の制御ノ
   ズル６ａ，６ｂを、前記噴出ノズル３の噴出方向
   に対してほぼ直角方向に向かつて、かつ、相対向
   して形成し、前記両制御ノズル６ａ，６ｂ夫々と
   前記管路拡大部５の下流側を接続する一対の帰還
   流路７ａ，７ｂを形成し、前記両帰還流路７ａ，
   ７ｂに各別接続した一対の排出路１０ａ，１０ｂ
   を形成し、前記管路拡大部５における流動方向切
   換安定化のためのターゲツト１２を設け、前記噴
   出ノズル３からの噴流の流動方向変化に起因する
   圧力又は流量変化を検出する流量測定用センサー
   １４を設け、前記管路拡大部５と制御ノズル６
   ａ，６ｂと帰還流路７ａ，７ｂを区画形成する一
   対の第１隔壁８ａ，８ｂとの協働で前記帰還流路
   ７ａ，７ｂの始端側部分を形成すると共に、前記
   管路拡大部５の下流側を遮断する第２隔壁１１を
   形成するに、前記帰還流路７ａ，７ｂの始端側部
   分に各別に臨む一対の第１彎曲面１１ａ，１１
   ｂ、及び、それら両第１彎曲面１１ａ，１１ｂ間
   で前記ターゲツト１２臨む第２彎曲面１１ｃを、
   夫々が前記噴出ノズル３の噴出方向に凹んだほぼ
   部分円筒面形状に形成された状態で、かつ、互の
   中心軸芯がほぼ平行になる状態で備えさせたフル
   イデイツク流量計であつて、前記第１隔壁８ａ，
   ８ｂ夫々に、半割円柱状又はほぼ半割円柱状の外
   周面を備えさせ、前記第１隔壁８ａ，８ｂの外周
   面のうち平面部分１９又は曲率半径の大きい彎曲
   面部分１７，２０を前記管路拡大部５に、かつ、
   曲率半径の小さい彎曲面部分１８を前記帰還流路
   ７ａ，７ｂと制御ノズル６ａ，６ｂに夫々臨設
   し、前記噴出ノズル３の噴出方向において前記第
   １隔壁８ａ又は８ｂと前記第１彎曲面１１ａ又は
   １１ｂの最奥部とのほぼ中間に相当する位置Ｘ
   に、前記第２彎曲面１１ｃの最奥部を配置し、前
   記第２隔壁１１のうち前記排出路１０ａ，１０ｂ
   の入口に臨む端部１１ｄ，１１ｅ夫々を、前記噴
   出ノズル３の噴出方向において前記第１隔壁８
   ａ，８ｂのうち前記噴出ノズル３側の半分に相当
   する範囲Ｙに配置してあるフルイデイツク流量
   計。