JPS6040915A - 蒸気流量計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は蒸気流量針、特に大口径の蒸気配管を流れる蒸
気の流量を計測する分流式蒸気流量針に関する。

分流式蒸気流量針の内部流体流路はオリフィスが設けら
れ蒸気配管に接続される主筐体と、計量タービン室を含
む分流路とにより構成されている。

蒸気配管に接続された主筐体に蒸気が流れると、オリフ
ィス前後に差圧が生じ、計量される蒸気の一部はその流
量に比例して上流側の蒸気流入口から分流し、分流管路
を通って計量タービン室人口に設けられたノズルから噴
出して計量タービンを回転せしめ、再び分流管路を通っ
てオリフィス下流側に設けられた蒸気流出口から放出さ
れて主流と合流する。この時、計量タービンは分流され
た蒸気の一部により流量の２乗に比例する回転トルクが
与えられる。

計量タービンと制動タービンは同一の回転主軸に結合さ
れており、これらの要素は計量器本体内に回転自在に支
承されている。従って、針量タービンが回転すると制動
タービンはこれと一体に回転するが、この制動タービン
は所定の制動液を満たした制動タービン室内に設けられ
ているため、制動液から回転数の２乗に比例する制動ト
ルクを受けて計量タービンの回転トルクと制動トルクが
平衡し、回転主軸は流量に比例した回転数で回転する。

制動タービンの真中には磁石が組み込まれており、制動
タービンの回転に応じて、制動タービン室の隔板外に設
けられたセンサーからパルス信号が発信される。この信
号に圧力補正、器差補正を加え、正確な流量信号を発生
させ、これを電磁カウンタ等により積算表示するもので
ある。

一般に、上記のような構成の分流型蒸気流量Ｉｔでは、
主筐体に流れる蒸気の量が大きく変わる場合に、孔径の
異なるオリフィスプレートと交換して計測レンジを変更
する必要があるが、その際、一旦流量針を蒸気配管から
取り外してから交換作業を行わなければならないので非
常に面倒であった。

本発明者等は上記の藺題点を解決するため、固定オリフ
ィスの近くにこれより孔径の小さい可動オリフィスを設
け、これをオリフィス円孔外に設けた中心軸を中心とし
て回動させ、可動オリフィスが固定オリフィスに重畳す
る第１の位置と、その位置に直角な第２の位置との間を
移動し得るよう構成した蒸気流量針を開示したが、この
流量針を大口径の蒸気配管に接続し得るようその主筐体
の径を大きく設定すると、固定オリフィス及び可動オリ
フィスの径もこれに伴って大きくなり、可動オリフィス
の回動中心軸をオリフィス円孔外に設け、これを中心と
して回動させる構成では、可動オリフィスが回動する範
囲が広いため、この部分に大きな空所が必要となって主
筐体が大形となり、その重量が過大となってしまう。

また、公知の分流型蒸気流量計の主筐体は管部が長（、
その両端にフランジが設けられているため、大口径の蒸
気配管に接続し得るようその径を大きく設定すると、取
り付けに場所を取ると共に、重量が過大となって蒸気配
管に大きな負荷を与えるので大口径の蒸気配管に取り付
けるには不適当であった。

本発明は叙上の観点に立ってなされたものであり、本発
明の目的とするところは、計測レンジを変更する必要が
あるとき、流量針を蒸気配管から取り外すことなく外部
からワンタッチでオリフィスの孔径を変更することがで
き、且つ大口径の蒸気配管に取り付けるのに適した蒸気
流量針を提供することにある。

而して、その要旨とするところは、 主筐体に、固定オリフィスと異なる孔径を有し、固定オ
リフィス取付座にその一直径を中心として回動自在に支
承され、固定オリフィスに重畳する第１の位置と、その
位置に直角な第２の位置とをとることができ、且つ上記
第１と第２の位置で固定可能な可動オリフィスを設ける
ことにある。

以下、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明に係る蒸気流量針の一実施例を示す一部
破断正面図、第２図は１１図中■−■線に沿って切断し
た断面図、第３図は第１図中■−■線に沿って切断した
断面図、第４図は第３図の一部拡大図である。

第１図乃至第４図中、１は主筐体、１ａは基部、１ｂは
回動軸取付部位、ＩＣはオリフィス取付座、１ｄ、１ｄ
は蒸気流入口、１ｅは上流側導通孔、１ｆはフランジ、
Ｉｇ、Ｉｇは蒸気流出口、１ｈは下流側導通孔、２は固
定オリフィスプレート、３は可動オリフィスプレート、
４．５は帯状部材、６は回動軸、７．１１はブラケット
、８はガスケット、９はパツキン押え、１０は六角部材
、１２はノックビン、１３．１３は接続管フランジ、１
４は蒸気配管、１５．１５は管フランジ用ボルト、１６
．１６はガスケット、１７．１７は管用平行螺子、１８
．１８はプラグ、１９は計量タービン室筐体、１９ａ、
１９ｂは分流路、１９Ｃはフランジ、１９ｄは計量ター
ビン室、２０はノズルプレート、２Ｑａ、２０ａはノズ
ル孔、２１は蓋体、２２は主軸、２３は計量タービン、
２４は連結管、２５は制動タービン室筐体、２５ａは制
動タービン室、２６は制動タービン、２７．２７は磁石
、２８は隔板、２９はセンサである。

主筐体１は適宜の軸方向の長さを有する環状体であり、
その内径は接続される蒸気配管の内径と略等しく設定さ
れ、その外側面には接続される管フランジ用ボルトの数
、形状、寸法及び配置に対応してボルト保持用溝が設け
られている。

主筐体１の基本中心線■−■と交わる部分には基部１ａ
と対向して回動軸取付部位１ｂが形成されており、この
部分には基本中心線■−■に沿って回動軸６を挿入する
ための孔及び軸方向に取付用のボルトを挿通するための
孔が設けられている。

主筐体１の略中央部にはオリフィス取付座１ｃが設けら
れ、ここには固定オリフィスプレート２が取り付けられ
ており、これによって下流側に径を大きくするテーバ付
きの大きな円孔を持つ固定オリフィスが形成される。

オリフィス取付座ＩＣに取り付けられた固定オリフィス
プレート２の内側には、固定オリフィスプレート２の円
孔より小径のテーバ付きの円孔を有する可動オリフィス
プレート３が設けられている。

可動オリフィスプレート３の上流側の面には基本中心線
■−■を境界線として二等分された半周部分に帯状部材
４が、下流側の面には他の半周部分に帯状部材５がその
端部を可動オリフィスプレート３から適宜張り出して取
り付けられており、可動オリフィスプレート３が固定オ
リフィスプレート２と重畳する位置にあるとき両者の間
隙が封止されるよう構成されている。

回動軸６は回動軸取付部位１ｂに設けた孔に挿通されて
回動自在に支承されており、その一端はブラケット７に
固定され、ブラケ１．ドアによって回動軸６と可動オリ
フィスプレート３が結合される。

回動軸６の他の一端部はガスケット８、パツキン押え９
を介して主筐体１外へ延設され、その先端には六角部材
１０が固定されている。

可動オリフィスプレート３の回動軸６の軸延長上で基本
中心線■−■と交わる部分にはブラケット１１が取り付
けられており、このブラケット１１にはノックビン１２
が挿入され、これによって可動オリフィスプレート３は
回動自在に係止されている。

従って、筐体１の外部から六角部材８を回動させること
により可動オリフィスプレート３を固定オリフィスプレ
ート２と重畳する第１の位置（図中実線で示されている
）とこれと垂直な第２の位ｉ！（図中点線で示されてい
る）との間を移動させることができる。

また、可動オリフィスプレート３が固定オリフィスプレ
ート２と重畳する第１の位置及びこれと垂直な第２の位
置でそれぞれ固定されるよう六角部材１０にはテーバビ
ンが挿入されており、上記それぞれの位置でパツキン押
え９に設けた孔に係止されるよう構成されている。

尚、一定圧力の飽和蒸気の流れは第１図中では紙面と垂
直に手前側から向う側へ向かっており、第２図乃至第４
図中では矢印で示す方向である。

而して、主筐体１を蒸気配管に取り付ける際には第４図
に示す如（、一対の接続管フランジ１３．１３を蒸気配
管１４に固定した後、一対の接続管フランジ１３．１３
に設けた孔と取付部位１ｂに設けた孔に管フランジ用ボ
ルト１５．１５を挿通して主筺体１が落下しないよう一
保持し、ガスケット１６．１６を介して管フランジ用ボ
ルト１５．１５にて周囲を締め付けて取り付ける。

このとき主筐体１の外側面に設けられたボルト保持用溝
は挿通されるボルト１５．１５の側面と接触し、主筐体
１は蒸気配管１４に対して同軸に、且つ回動しないよう
保持される。

一対の蒸気流入口１ｄ、ｌｄはオリフィス上流側の一つ
の軸直角平面内で第１図に示す基本中心線■−■に対し
て対称の位置にあり、本実施例では基本中心線■−■に
対して垂直な一直径上で主筐体内面に開口している。

上流側導通孔１ｅは一対の蒸気流入口１ｄ、１ｄからオ
リフィス上流側の一つの軸直角平面に沿って設けられ、
基本中心線■−■と交わる部分で一本に集合され、基部
ｌｄ内を通ってフランジ１ｆに至り、分流路１９ａに通
じ°Ｃいる。

尚、基部１ａの長さは必要に応じて自由に設定すること
ができる。

一対の蒸気流出口１ｇ、Ｉｇはオリフィス下流側の一つ
の軸直角平面内でオリフィス取付座１ｃを挟んで一対の
蒸気流入口１ｄ、ｌｄと対向して主筐体内面に開口して
いる。

下流側導通孔１ｈは一対の蒸気流出口１ｇ、１ｇからオ
リフィス下流側の一つの軸直角平面に沿って上流側導通
孔１ｅと平行に設けられ、基本中心線■−■と交わる部
分で一本に集合され、基部１ａ内を通ってフランジ１ｆ
に至り、分流路１９ｂに通じている。

蒸気流入口１ｄと上流側導通孔１ｅ及び蒸気流出口１ｇ
と下流側導通孔１ｈとの接合部の構成はは第３図に示す
如く、管用平行螺子１７．１７が蒸気流入口１ｄ及び蒸
気流出口１ｇを形成する孔にねじ込まれており、これを
回動させることによって蒸気が分流する量を調節できる
よう構成されている。また、この孔はテーバ螺子が切ら
れたプラグ１８．１８によって気密に封止されている。

計量タービン室筐体１９の内部にはノズル孔２０ａ、２
０ａを有するノズルプレート２０及び蓋体２１により計
量タービン室１９ｄが区画形成されており、計量タービ
ン室１９ｄ内には主軸２２に結合された計量タービン２
３が回動自在に設けられている。

計量タービン室筐体１９の側部には分流路１９ａ１１９
ｂを内部に設けたフランジ１９Ｃが形成されている。

主筐体１のフランジ１ｆと計量タービン室筐体１９ノフ
ランジ１９Ｃは内部に連結管２４を介在させてボルトに
より結合され、これによって上流側導通孔１ｅと計量タ
ービン室１９ｄ入口に通じる分流路１９ａ及び分流路１
９ｂと下流側導通孔ｉｈが結合される。この結合部は二
重管構成であり、接合面でフランジ１９Ｃをフランジ１
ｆに対して回動させてその固定位置を必要に応じて変更
することができる。

制動タービン室筐体２５は計量タービン室筐体１９の下
部に取り付けられ、この制動タービン室筐体２５の内部
には所定の制動液を満たした制動タービン室２５ａが設
けられ、制動タービン室２５ａ内には主軸２２に結合さ
れた制動タービン２６が設けられ°Ｃいる。

制動タービン２６の真中には磁石２７．２７が組み込ま
れ、隔板２８の下部には磁石２７．２７による磁気の変
化を検知し′Ｃ制動タービン２Ｇの回転を検出するセン
サ２９が取り付けである。

以上のような構成により、小流量の蒸気を計測するとき
には、六角部材１０をスパナ等で回し°Ｃ可動オリフィ
スプレート３を固定オリフィスプレート２に重畳させ、
その位置でテーパビンを六角部材１０に挿入して可動オ
リフィスプレート３を固定／ する。

この状態で蒸気配管に蒸気が流れると主筐体１を流れる
蒸気の大部分は固定オリフィスプレート２及び可動オリ
フィスプレート３を通過するが、その一部は蒸気流入口
１ｄ、１ｄから分流し、上流側導通孔１ｅ及び分流路１
９ａを経てノズルプレート２０のノズル孔２０ａ、２０
ａから針量タービン室１９ｄ内に噴出し、計量タービン
２３を制動タービン２６と共に回転させ、分流管路１９
ｂ及び下流側導通孔１ｈを経て流出口１ｇ、Ｉｇより放
出されて主流と合流する。

制動タービン２６の回転はセンサ２９により検知されて
パルス信号に変換され、このパルス信号が図示しないデ
ジタル演旅回路にて演算され流量が計測される。

次に、大流量の蒸気を計測するするときは、上記と同様
にして可動オリフィスプレート３を回動させて固定オリ
フィスプレート２と直角になる位置で固定する。以下、
上記と同様にして流量がｄ［測される。

本発明は鉄玉の如く構成されるから、本発明によるとき
は、計測レンジを変更する必要があるとき、流量針を蒸
気配管から取り外すことなく外部からワンタンチでオリ
フィスの孔径を変更することができ、また、主筐体が短
管状であり、大口径にも拘わらず軽量であるため、取り
付けに場所を取らず、取り付Ｕが簡単で蒸気配管の周囲
に僅かな空間があればどのような場所にあっても取り付
けることが可能である蒸気流量針を提供することができ
る。

尚、本発明の構成は鉄工の実施例に限定されるものでは
なく、主筐体の構造は自由であり、主筐体に設けた一対
の蒸気流入口及び流出口の位置は実施例に示したような
オリフィスの中心から基本中心線に対して９０度宛の位
置に限らず自由に設定することができ、又、主筐体の基
部の長さ及びフランジの構成等は本発明の目的の範囲内
で自由に設計変更できるものであり、本発明はそれらの
一切を包摂するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る蒸気流量針の一実施例を示す一部
破断正面図、第２図は第１図中■−■線に沿って切断し
た断面図、第３図は第１図中ｍ−■線に沿って切断した
断面図、第４図は第３図の一部拡大図である。 １−−−−−−−−・・・−・−−−−・・−・主筐体
１ｃ、−−−一・−一−−−−−−−−−−−−−オリ
フィス取付座１ｄ、ｌｄ−・−−−一−−−−・蒸気流
入口１ｅ・−・−−〜−・−一一−−−−−−−−−−
上流側導通孔１ｇ、Ｉｇ−−−−−・−・−蒸気流出口
１ｈ−−−−−・−−−一−−−−・−・・・−下流側
導通孔２−−−−−−−−−−−・−−−−・−・・・
・固定オリフィスプレート３−−−−−−−一・−−−
−−・−−−−・・−可動オリフイスプレート１９−−
−−−−−−−−一・−−ｍ−・・−−−ｍ−計量ター
ビン室筐体１９ａ　、　１９ｂ　−−−−−−−−−−
”分流管路１９ｄ−一−−・−・−−−−一一−−−−
・−計量タービン室２３−−−−−−−−−一・・・−
一−−−−−・・−計量タービン２５−−−−−・・−
一一一−−−−−−−−−−−制動タービン室筐体２５
ａ−−一・−・−−−−・−一−−−−・−制動タービ
ン室２６−・−−一−・−−一−−−・−−−−・・−
・−・制動タービン２７．１７−・−一−−−−−−・
−−−一・磁石２９−−−−−−・・−−−一−−・−
−−一一一−・センサ特許出願人　サンフレム・アキエ
ム株式会社代理人（７５２４）最上正太部 第３図 ト］ ：：−ｊ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 計量される蒸気又は気体〔以下、単に蒸気という。〕の
   配管に接続される短管状の主筐体と、上記主筐体内に設
   けた固定オリフィス取付座に取り付けられた固定オリフ
   ィスと、上記固定オリフィスの上流側圧力測定孔から固
   定オリフィス下流側の圧力測定孔に通じる分流路と、上
   記分流路の中間に設けられ針量タービン室を形成する計
   量タービン室筐体と、上記計量タービン室に隣接して設
   けられ制動タービン室を形成する制動タービン室筐体と
   、上記ｉ［量タービン室内に設けられる計量タービンと
   、上記計量タービンと同軸に結合され制動タービン室内
   で回動する制動タービンと、上記計量タービンの回転を
   検知し、記録する装置等から成る蒸気流量針に於て、 上記主筐体に、上記固定オリフィスと異なる孔径を有し
   、上記固定オリフィス取付座にその一直径を中心として
   回動自在に支承され、固定オリフィスに重畳する第１の
   位置と、その位置に直角な第２の位置とをとることがで
   き、且つ上記第１と第２の位置で固定可能な可動オリフ
   ィスを設けたことを特徴とする上記の蒸気流量針。