JPS5815869Y2 - 流量測定器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 流体の流量を測定する流量計は、例えば液体金属ナトリ
ウムを冷却材として使用する高速増殖炉の熱輸送を目的
とした配管に、冷却材の輸送量を検出する装置として用
いられた場合もある。

このような目的に用いられた従来の流量計には、第１図
に図示のような電磁流量計があった。

該電磁流量計は配管ａを挾んで磁石すが配設され、これ
と直角な位置で該配管ａを挾んで電極Ｃが設けられてい
た。

しかしながら、このような電磁流量計では、管の内径が
大きいと、高流速時においては、管内壁近くで流速が管
内壁からの距離に対応して著しく変化し、管中央部では
均一な流速となるが、低流速時においては、管横断面全
域に亘って流速が変化し、流速の大小によって管内流速
分布が大巾に異なるため、測定精度が極めて悪かった。

この改良としてタービン式流量計があり、配管内にてこ
れと同軸上に羽根車が枢支され、該羽根端が通過した時
これを検出するピックアップが該羽根端に隣接した配管
に取付けられており、配管内を通過する流体の容積に比
例して回転する前記羽根車の回転数を前記ピックアップ
で検出することにより、配管中を流れる流体の流量を測
定するようになっていた。

しかしてこのようなタービン式流量計では、液体金属ナ
トリウムのように５００℃以上の高温流体が流れると、
永久磁石とその外周に巻装されたコイルとよりなる前記
ピックアップがその高温度で劣化して、使用に供するこ
とが不可能となり、捷た前記ピックアップの誘導起電力
は磁束を横切る羽根の速度に比例するため、仮台高温に
晒されなくても、低流速域では、測定結果に対する信頼
性が著しく劣った。

本案はこのような欠点を除去した流量測定器の改良に係
り、流体が流れる管、同管内に軸支され同管の内面に近
接して対向した端部を具備する羽根車、同羽根車のボス
に上流側を向いて開口すると＼もに羽根の内部を延びて
前記端部に開口する圧力導通孔、および前記羽根車の端
部の移動径路に沿って前記管に設けられた圧力検出器と
よりなることを特徴とするもので、その目的とする処は
、低流速域から高流速域に亘り頗る高い精度で流体の流
量を測定することができる流量測定器を供する点にある
。

本案は前記したように、流体が流れる管の内面に近接し
て対向した端部を具備する羽根車を前記管内に軸支し、
同羽根車のボスに上流側を向いて開口すると＼もに羽根
の内部を延びて前記端部に開口する圧力導通孔を設け、
前記羽根車の端部の移動径路に沿って前記管に圧力検出
器を設けたへめ、前記管に流体を流すと、該流体のエネ
ルギで前記羽根車は回転１駆動される。

この時、前記羽根車のボスの上流側に設けられた開口よ
り圧力導通孔に流体が導入され、該羽根車の回転による
遠心力で流体の圧力が増大されるので、前記圧力導通孔
の開口が前記圧力検出器に相対する毎に、該圧力検出器
にパルス状に大きな流体圧力が加えられる。

従ってパルス状に加わる圧力の検出回数を計測すること
によって管内を流れる流体の流量を測定することができ
る。

また本案においては、前記羽根車の回転数を前記圧力検
出器で検出するようにした＼め、高温の流体でもその流
量を測定することができる。

さらに本案では、前記圧力検出器に加えるべき流体の圧
力を、前記ボス側開口に加えられる流体の全圧よシも、
前記羽根車の回転による遠心力で増大させることができ
るため、低流速域においても、前記羽根車の回転数を確
実に計測できるため、広い流速域に亘って正確に流体の
流量を測定することができる。

以下本案を第２図ないし第５図に図示の実施例について
説明すると、１は図示されない冷却系配管へ接続された
配管で、該配管１内を１ａ側から１ｂ側へ冷却材たる液
体金属ナトリウムが流れるようになっている。

またプロペラボス２には８枚のプロペラ３が中心対称に
設けられ、該プロペラ３の外周端は環状のプロペラ外枠
４で相互に一体に連結され、前記ボス２の前端にある流
体圧導入口５から直径上に配置された２枚のプロペラ３
ａを介してその外周端流体圧導入室６に亘り圧力導通孔
７が設けられ、該外周端流体圧導入室６の外周には第４
図に図示されるように数個のラビリンス８が形成されて
おり、該流体圧導入室６は該ラビリンス８で密封される
ようになっている。

さらに前記流体圧導入室６の軌跡上に該流体圧導入室６
と相対するように配管１に圧力検出器９が配設されてい
る。

さらにまた前記プロペラボス２の前後部を回転自在に支
持するように、サポートリブ１０，１１が配管１の内面
から中心に向って突設され、該リプ１０，１１のベアリ
ング保持枠１２，１３とプロペラボス２とにベアリング
１４が介装され、該ベアリング１４の上流側のボス２に
ベーン１５が設けられている。

第２図ないし第５図に図示の実施例は前記したように構
成されているので、配管１の上流側流路１ａから下流側
流路１ｂに向って液体金属ナトリウムが流れると、プロ
ペラ３はボス２およびプロペラ外枠４と一体となって液
体金属ナトリウムの流速即ち流量に応じて回転１駆動さ
れる。

この時、液体金属ナトリウムの動圧は流体圧導入口５か
ら圧力導通孔Ｔを介して流体圧導入室６に常時加えられ
るが、圧力導通孔Ｔを通過する時、プロペラ３０回転に
よる遠心力を受けて増圧される。

そしてプロペラ３の回転に伴って流体圧導入室６が圧力
検出器９に相対した時、前記液体金属ナトリウムの増圧
された圧力が圧力検出器９にパルス状加えられて検出さ
れ、このパルス状に加わる圧力の検出回数を計測するこ
とによって配管１内を流れる液体金属ナトリウムの流量
が測定される。

この場合、前記流体圧導入室６はラビリンス８で密封さ
れているため、液体金属ナトリウムの静圧が該流体圧導
入室６に導入されない。

またベ一７１５により液体金属ナトリウムがベアリング
１４に供給されるため、該液体金属ナトリウムは潤滑剤
となシ、プロペラボス２、プロペラ３およびプロペラ外
枠４は軽快に回転される。

このように前記実施例では、低流速時にむいても、プロ
ペラ３は軽快に回転され、かつ圧力検出器９に遠心力に
よる増圧で検出感度が高められるため、広い流速範囲に
亘って流量を正確に検出することができる。

また圧力検出器９を配管１に取付けるだけで、配管１に
は何等の加工を施さなくてよく、コストが安＜ｔた強度
が著しく低下することがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の流量計の斜面図、第２図は本案に係る流
量測定器の一実施例を示した正面図、第３図はその一部
縦断側面図、第４固転よび第５図は第３図の■部、■部
の拡大側面図である。 １・・・配管、２・・・プロペラボス、３・・・プロペ
ラ、４・・・プロペラ外枠、５・・・流体圧導入口、６
・・・流体圧導入室、７・・・圧力導通孔、８・・・ラ
ビリンス、９・・・圧力検出器、１０，１１・・・サポ
ートリプ、１２゜１３・・・ベアリング保持枠、１４・
・・ベアリング、１５・・・ベーン。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 流体が流れる管、同管内に軸支され同管の内面に近接し
   て対向した端部を具備する羽根車、同羽根車のボスに上
   流側を向いて開口すると＼もに羽根の内部を延びて前記
   端部に開口する圧力導通孔、および前記羽根車の端部の
   移動径路に沿って前記管に設けられた圧力検出器とより
   なることを特徴とする流量測定器。