JPH0619051Y2 - フルイデイック流量計 - 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、前記噴出方向
に対してほぼ直角方向に向かって、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、管路拡大部に於け
る流動方向切換安定化のための平板状のターゲットを設
け、管路縮小部に連なる噴出ノズルからの噴流が管路拡
大部の一方の傾斜面に沿う状態で安定する現象、及び、
制御ノズルから交互に流体を吹出すことにより噴出ノズ
ルからの噴流が管路拡大部の両傾斜面を交互に沿って流
れる現象を利用して、流量を測定するように、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は流量変
化を検出する流量測定用センサーを設けたフルイデイッ
ク流量計に関する。

〔従来の技術〕

従来、第４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
隔壁(21a),(21b)を翼形に形成していた。そしてさら
に、この隔壁(21a),(21b)の下流側に、一対の帰還流路
(7a),(7b)より噴出ノズル(3)から分岐する一対の排出路
(10a),(10b)を設けていた。

〔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、一層の改良の余地があった。

本考案の目的は、簡単な隔壁形状の改良でもって、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隔壁に、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、前記隔壁の下流側端部
より上流側の位置において、前記一対の帰還流路より、
噴出ノズルからの噴出方向のほぼ直交し、噴流から離間
する方向に分岐する一対の排出路を設けたことにあり、
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),(6b)に臨ませ、隔壁(8a),(8b)の下流側端部より上
流側の位置において、一対の帰還流路(7a),(7b)より、
噴出ノズル(3)からの噴出方向にほぼ直交し、噴流から
離間する方向に分岐する一対の排出路(10a)(10b)を設け
ることによって、ことによって、第２図に示すように、
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った。

他方、第４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５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２図と第５図の比較によって明らか
なように、本考案によれば、流量測定範囲を大きくしな
がら微小流量であっても測定を正確に行えるのである。

〔考案の効果〕

その結果、単に隔壁の形状を変更するだけの極めて簡単
な改造でもって、微小流量の測定を正確に行えるように
なり、フルイデイック流量計の用途拡大を図れるように
なった。

〔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。一対の隔壁(9a),(9b)との協働で一対
の排出路(10a),(10b)を形成する隔壁(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、コアンダ効果によって噴出流体は一方の隔壁(8a)に
沿って流れ、そのためにその隔壁(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隔壁(8b)に沿って流れ
るようになり、今度は反対側の制御ノズル(6b)からの流
体エネルギーによって噴出流体が初めに沿った隔壁(8a)
に再び沿って流れるようになり、このようにして、噴出
ノズル(3)からの流体が隔壁(8a),(8b)に対して交互に沿
うように構成し、もって、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
換安定化のための平板状のターゲット(12)を、両隔壁(8
a),(8b)間に設け、さらに、隔壁(8a),(8b)の下流側端部
より上流側の位置において、一対の帰還流路(7a),(7b)
より噴出ノズル(3)からの噴出方向にほぼ直交し、噴流
から離間する方向に分岐する一対の排出路(10a)(10b)を
設けることによって、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12
0〜3000/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),(10b)の入口近
くで隔壁(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(1
3a),(13b)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、もって、帰還
型フルイデイッ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。

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、隔壁(8a),(8b)
を筒状に形成してもよく、要するに、半割円柱状又はほ
ぼ半割円柱状の外周面を隔壁(8a),(8b)に備えさせてあ
ればよい。

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図は従
来例を示す断面図、第５図は従来例の実験結果を示すグ
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)……隔壁、(14)……センサー、(17),(2
0)……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。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項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って、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
   記管路拡大部(5)に於ける流動方向切換安定化のための
   平板状のターゲット(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)を設けたフルイデイッ
   ク流量計であって、 前記管路拡大部(5)と制御ノズル(6a),(6b)と帰還流路(7
   a),(7b)を区画形成する一対の隔壁(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、前記隔壁
   (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(7
   a),(7b)と制御ノズル(6a),(6b)に夫々臨設し、前記隔壁
   (8a),(8b)の下流側端部より上流側の位置において、前
   記一対の帰還流路(7a),(7b)より、前記噴出ノズル(3)か
   らの噴出方向にほぼ直交し、噴流から離間する方向に分
   岐する一対の排出路(10a)(10b)を設けてあるフルイデイ
   ック流量計。