JPS6050418A - 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側に関する。

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、剖址ターヒンは力流され
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ζ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、３１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
七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。

制動タービンの具申には磁石が組み込ま飢ており、制動
タービンの回転に応じて、制動タービン室の隔板列に設
けられだセンサ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ｆｉ量計では、
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、一旦流量計を蒸気配管から
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問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計を開示したが、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＃Ｉ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針の主筐体は管部が長く、
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！Ｒ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
付けるには不適当てあった。

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
からワンタン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、 固定オリフィスのオリフィス径より大きい外径と上記オ
リフィス径より、小さいオリフィス孔を有するオリフィ
スをその−＊径に沿って二分割して半環状体の可動オリ
フィスプレートを形成し、その自由端部にそれぞれ上記
−直径に平行な支軸を設け、更に、上記支軸の一端には
互いに噛み合う同形の歯車を取り付けると共に、上記一
対の可動オリフィスプレートを、両省が同一、ｑ７ｉ！
ｉｉ上で一つのオリフィスを形成し固定オリフィスに重
なる第１の位置と、両者が互いに重なって上記第１の位
置に直角な第２の位置との間を回動し得るよう上記支軸
により支承し、且つ上記第１と第２の位置の間で上記一
対の可動オリフィスグレートを回動させる装置と、上記
第１と第２の位置のそれぞれに於゛にれら一対の可動オ
リフィスプレートを固定し得る固を装置を設けることに
ある。

以下、図面に基づいて本発明の４′１゛細を説明する。

第１１ｉ２］は本発明に係る蒸気流量計の一実施例を示
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、紹５図は
可動オリフィスプレート及び歯車の取付部の詳細を示ず
斜視図である。

第１図乃至第５図中、１は主筐体、１ａは基部、１ｂは
回動軸取付部位、１ｃはオリフィス取旬庄、ｌｄ、Ｉｄ
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６ζ出口、１ｈは下流側導通孔、２．
２ノは固定オリフィスグレート、３．３′は可動オリフ
ィスグレート、４．４′は歯車、５．５番Ｊ取付部材、
６．６は支軸、７は回動軸、７ａは六角部、７　ｂ　＋
；を接合部、８はガスケット、９はパツキン押え、１０
はセットスクリュウ、１１は接続管フランジ、Ｉ２は蒸
気配管、１３．１３は管フランジ用ボルト、１４．１４
はガスケット、Ｉ５、Ｉ５は管用平行響子、１Ｇ、１６
シＪ７″ラグ、７７１よ計量タービン室筐体、１７ａ、
１７ｂは分流路、１７Ｇはフランジ、１７ｄは計量ター
ビン室、１８はノズルプレート、１９ａ、　ｌｅａはノ
ズル孔、１９は蓋体、２０は主軸１，２１は計量タービ
ン、２２は連結管、２３は制動タービン室筐体＞２３ａ
は制動タービン室、２４は制動タービン、２５．２５は
磁石、２Ｇは隔板、２７はセンサであ乙。

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の略中央部には基部１ａと対向して回動軸取付
部位１ｂが形成されており、この部分には回動軸７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ずる
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が設番ノ
られ、ここには固定オリフィスプレート２．２′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
テーパ付きの大きな円孔を持つ固定オリフィスが形成さ
れる。

可動オリフィスプレート３．３１は固定オリフィスプレ
ート２−５２１のオリフィス径より大きい外径と、その
オリフィス径より小径のテーバ付きの円孔を有するオリ
フィスをその一直径に沿って二分割して形成した一対の
半環状体であり、その外周面には球面状の面取りが施さ
れている。

オリフィス取付座１ｃの上流側部分には可動オリフィス
プレート３．３′の外周形状に対応した溝が形成され、
可動オリフィスプレート３と３′が同一平面上で一つの
オリフィスを形成し固定オリフィスに重畳する位置（図
中実線で示されている）にあるとき、オリフィス取付座
１ｃと可動オリフィスプレート３．３′が嵌合して両者
の間隙が封止されるよう槽底されている。

可動オリフィスプレート３の一端部には歯ＩＰ４が、他
の一端部には取付部材５が固着され、取付部材５は支軸
６によってオリフィス取付座ｉｃに回動自在に支承され
ている。

可動オリフィスプレート３１の一端部には歯車４′が、
他の一端部には取付部材５が固着され、取付部材５は支
軸６によってオリフィス取付座ＩＣに回動自在に支承さ
れている。

また、歯車４と１ａ４’は互いに噛み合っており、歯車
４′は支軸６によりオリフィス取付座ＩＣに回動自在に
支承されている。

尚、歯車４．４１はそれぞれ９０度だけ回動するので、
１ｎ４Ｉｌ！Ｊｌに必要な部分にだけ歯が形成されてい
る。＜ｆｆ１５図参＠） 回動軸７の一端には六角部７ａが、他端には四角柱状の
接合部７ｂが形成されており、カスケソＩ・８、パツキ
ン押え９を介して回動軸取付部位１ｂに設けた孔に回動
自在に挿通され、歯車４に設けた接合部７ｂに対応する
孔に挿入され、セットスクリュウｌ０１１０にて締め付
けられて固定される。

尚、歯車４、歯車４／、取付部材５．５を取り付勢ノる
部分のオリフィス取付座ＩＣには歯車及び取付部４Ａの
形状に対応した切欠きが形成されており、これに対応し
て固定オリフ（スブｌ／　−）も二分割されている。

上記のよ・）な溝底により、筺体工の外部から回！ｖＪ
ＩＩｌ１７の六角部７ａを回動させることによって可動
オリフィスプレート３と可動オリフィスプレート３′は
これを二分割したー直径に平行な軸を中心として主筐体
の軸を含む平面に対して対称に同じ回転角で回動し、固
定オリフィスプレート２．２′と重畳する第１の位置（
図中実線で示されている）とこの位置と垂直な第２の位
置（図中点線で示されている）との間を移動するや 可動オリフィスプレート３と３′は上記第２の位置にあ
るとき互いに重なり合って両者の間には間隙が形成され
ず、またこの位置でそれぞれの一ヒ流側端間は涜らかに
接合する。

可動オリフィスプＩ／　−）　３．３１が固定オリフィ
スプレート２．２／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７ａに
はテーパビン（図示せず）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
に示す如く、一対の接続管フランジ１１．１１を蒸気配
管１２に固定した後、接続管フランジ１１．１１に設け
た孔と取イ１部位ｌｂに設けた孔に管フランジ）Ｆｌボ
ルト１３．１３を挿通して主筺体１が落下しないよう保
持し、ガスケット１４．１４を介して管フランジ用ボル
ト１３．１３にて周囲を締め付けて取り付ける。

コツトき主筐体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１３．１３の側面と接触し１、主筐
体１は蒸気配管１２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、ｌｃｌはオリフィス上流側の一
つの軸直角平面内で互いに対向いＣ主筐体１の内面にｌ
Ｉｎ口し°Ｃいる。

上流側導通孔１ｅは一対の蒸気流入口１ｄ、１ｄから固
定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、切断線■−■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＠１７ａ＆ご
通している。

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は固定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を挾んで一
対の蒸気流入口１ｄ、１ｄに対応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１ｇ１１ｇからオ
リフィス下流例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、切＠線■−■と交わる部分で
一本に集合され、基部Ｉａ内を通ってフランジ１ｆに至
り、分流路１７ｂ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第４図に示す如
く、管用平行螺子１５．１５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托、１６に
よって気密に封止されている。

針量タービン室筐体１７の内部にはノズル孔１８ａ。

１８ａを有するノズルプレー日８及び蓋体１９により計
量タービン室１７ｄが区画形成されており、計量タービ
ン室１７ｄ内には主軸２ｏに結合された計量タービン２
１が回動自在に設けられている。

計量タービン室筐体１７の側部には分流路１７ａ、１７
ｂを内部に設けたフランジ１７ｃが形成されている。

主筐体■のフランジ１ｆと計量タービン室筐体１７ノフ
ランシ】７ｃは内部に連結管２２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１７ｄ入口に通じる分流路１７ａ及び分流路１
７ｂと下流側導通孔１ｈ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１７ｃ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２３は計量タービン室筐体１７の下
部に取り付けられ、この制動タービン室筐体２３の内部
には所定の制動液を満たした制動タービン室２３ａが設
けられ、制動タービン室２３ａ内には主軸２０に結合さ
れた制動タービン２４が設けられている。

制動タービン２４の具申には磁石２５．２５が組み込ま
れ、隔板２６の下部には磁石２５．２５による磁気の変
化を検知して制動タービン２４の回動を検出するセンサ
２７が取り付けである。

以上のような構成により、小流ひの蒸気を計測するとき
には、六角部７ａをスパナ等で回して可動オリフィスプ
レート３．３′を固定オリフィスプレート２．２ノに重
畳させ、その位置でテーパビンを六角部７ａに挿入して
可動オリフィスプレート３．３′を固定する。

この状態で蒸気配管に蒸気が流ね、ると主筐体１を流れ
る蒸気の大部力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３．３′を通過するが、その一部は諺
気流入「】】ｄ、１ｄから分流し、上流側導通孔１ｅ及
び分流路＋７ａを経てノズルプレート１８のノスル孔、
１８ａ、１８ａから計量タービン室１７ｄ内に噴出し、
計量タービン２１を制動タービン２４と共に回転させ、
分流管路１７ｂ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２４の回転はセンサ２７により検知されて
パルス信号に変換され、このパルス（ｌが図示しないデ
ジタル演算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ときは、上記と同様にし
て可動オリフィスプレート３．３′を回動さセて固定オ
リフィスプレート２．２′と直角になる位置で固定する
。以下同様にして流量が計測される。

本発明は銃士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、流量針を凛
然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、また、主筐体が環
状体であり、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、取り付け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、本発明の構成は銃士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■−■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、第５図は可動オ
リフィスプレート及び歯車の取付部のＭ−細を示す斜視
図である。

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
   置、１られる固定オリフィスと、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計量
   タービン室を形成するａ１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、上記計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、上記固定オリフィスのオリフィス
   径より大きい外径と上記オリフィス径より小さいオリフ
   ィス孔を育するオリフィスをその一直径に沿って二分割
   して半環状体の可動オリフィスプレートを形成し、その
   自由端部にそ、れぞれ上記−直径に平行な支軸を設け、
   更に、上記支軸の一端には互いに噛み合う同形の歯車を
   取り付けると共に、上記一対の可動オリフィスプレート
   を、両者が同一平面」二で一つのオリフィスを形成し固
   定オリフィスに重なる第１の位置と、両者が互いに重な
   って上記第１の位置に直角な第２の位置との間を回動し
   得るよう上記支軸により支承し、且つ上記第１と第２の
   位置の間で上記一対の可動オリフィスプレートを回動さ
   せる装置と、上記第１と第２の位置のそれぞれに於てこ
   れら一対の可動オリフィスプレートを固定し得る固定装
   置を設けたことを特徴とするに記の蒸気流量針。