JPH0718720B2 - フルイデイツク流量計 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、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、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
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、測定可能な流量範囲を極力拡大するために、噴出
ノズルから管路拡大部を入口までの距離と、噴出ノズル
からターゲットまでの距離との相関をいかに設計するか
に関し、技術が確立しておらず、一般に、第２図に示す
ように、ターゲット（12）を帰還流路（7a），（7b）の
入口に近く配置していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、流量変化の大きい用途では、使用不能になる
か、あるいは、測定精度が著しく低下する危険性があ
り、一層の改良の余地があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の特徴構成は、フルイデイック流量計において、
スリット状噴出ノズルから管路拡大部の入口までの距離
（l₁）と、噴出ノズルからターゲットまでの距離（l₂）
の相関を、 l₂／l₁＝0.8〜1.3 にしたことにあり、その作用効果は次の通りである。

〔作用〕

つまり、上記両距離の比（l₂／l₁）を種々変更して、最
大測定可能流量（Qmax）の最小測定可能流量（Qmin）を
実測し、l₂／l₁とQmax/Qminの相関が第３図のようにな
ることが判明した。

第３図に示す結果から、l₂とl₁の相関を l₂／l₁＝0.8〜1.3 の範囲にすると、点線の間に相当する大きなQmax/Qmin
が得られ、その範囲を外れると急激に測定可能な範囲
（Qmax/Qmin）が小さくなることが判明した。

また、上記両距離の比（l₂／l₁）によってセンサーから
の波形信号がいかに変化するかを実験で調べたところ、
l₂／l₁＝0.8〜1.3にした本発明の場合には第４図に示す
波形信号が得られ、前述の従来技術のようにターゲット
を帰還流路の入口に近く配置した場合、第５図に示す波
形信号が得られた。

第４図と第５図の比較によって明らかなように、本発明
によれば、センサーからの波形信号が周波数の高いかつ
波形の極めて整ったのもになり、微小流量であっても測
定を正確に行えるのである。

〔発明の効果〕

その結果、流量変化の大きい用途において確実に精度良
く測定できるフルイデイック流量計を容易に提供できる
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）及びスリット状噴出ノズ
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（6
a），（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（10
a），（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、両排出路（10
a），（10b）の入口を両帰還流路（7a），（7b）の入口
側に各別に連通させてある。

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（8
a），（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。

管路拡大部（５）の入口付近にターゲット（12）を設け
て、噴出流体の流動方向変化が一層安定化するように構
成してある。

両帰還流路（7a），（7b）の入口の反転流動部（Ａ）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（13
a），（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
化に起因する反転流動部（Ａ）での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。

噴出ノズル（３）から管路拡大部（５）の入口までの距
離（l₁）と、噴出ノズル（３）からターゲット（12）ま
での距離（l₂）との相関が、第３図に示すように、 l₂／l₁＝0.8 となる点線と、 l₂／l₁＝1.3 となる点線との間に相当する範囲、つまり l₂／l₁＝0.8〜1.3 となるようにし、測定可能な流量範囲 （Qmax/Qmin）を大きくしてある。

〔別実施例〕

次に、別実施例を説明する。

流量測定用センサー（14）は、流量変化を検出するもの
でもよく、帰還流路（7a），（7b）の一方や両方、その
他の適当な配置で設けてもよい。

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るものではな
い。

尚、特許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、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す断面図、第２図は従来冷
を示す断面図である。第３図ないし第５図は実験結果を
示すグラフであり、第３図及び第４図は本発明を、か
つ、第５図は従来例を示す。 （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、（7
a），（7b）……帰還流路、（12）ターゲット、（14）
……センサー、（l₁）……噴出ノズルから管拡大部の入
口までの距離、（l₂）……噴出ノズルからターゲットま
での距離。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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），（6
   b）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）における流動方向切換安定化のためのターゲット
   （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、前記噴出ノズル（３）から前記管路拡大部（５）
   の入口までの距離（l₁）と、前記噴出ノズル（３）から
   前記ターゲット（12）までの距離（l₂）との相関を、 l₂／l₁＝0.8〜1.3 にしてあるフルイデイック流量計。