JPH04109327U - フルイデイツク流量計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】フルイディック流量計において、流量と振動周
波数の関係の直線性を改善することを目的とする。 【構成】気体流入室１１ｃ中の気体の流れと直交する線
上で互いに対向した位置で気体流入室１１ｃに対して開
口した空所１ｇを形成する。空所１ｇ内に発生する渦に
より気体流入室１１ｃを通じて噴出ノズル１ｅに流入す
る気体の流れを安定化する。

Description

【考案の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本考案は、気体流入口に流入した気体を気体流入口に隣接して形成した気体流 入室を通して噴出ノズルから噴出ノズルの下流中央部に位置するターゲットに向 けて噴出させ、流量に比例した周波数をもつ流体振動を発生するフルイディック 発振器を有し、この流体振動を検出して例えばガスの流量を計測するフルイディ ック流量計に関するものである。

【従来の技術】

従来、この種の流量計に使用されているフルイディック発振器として、図７に 示す構造のものが一般に使用されている。図７は、理解し易いようにフルイディ ック発振器の蓋を取り外した状態を示す。発振器のケース本体１には、ガス配管 の途中に連結されるように、ガス流入管が連結されるガス流入口１ａと、ガス流 出管が連結されるガス流出口１ｂとが形成されている。 ケース本体１にはまた、ガス流入口１ａに隣接して形成されたガス流入室１ｃ と、ガス流出口１ｂに隣接して形成されたガス流出室１ｄとが形成されると共に 、ガス流入室１ｃとガス流出室１ｄとの間には、ガス流入口１ａに流入したガス をガス流入室１ｃからガス流出室１ｄに噴出させる噴出ノズル１ｅが形成されて いる。ガス流出室１ｄ内には、噴出ノズル１ｅの下流中央に位置するようにター ゲット１ｆが設けられている。 以上の構成において、ガス配管からガス流入口１ａに矢印のように流入したガ スは、ガス流入室１ｃを通って噴出ノズル１ｅからガス流出室１ｄに噴出される 。噴出ノズル１ｅから噴出されたガスは、コアンダ効果によってターゲット１ｆ に沿った流れになる。この流れによる圧力は噴出ノズル１ｅの部分に伝わり、流 れを切り替える。この切り替えは交互に発生し、流量に比例した周波数をもつ流 体振動を発生させる。この流体振動は任意のセンサによって検出されて電気信号 に変換され、従ってこの電気信号を処理することで流量を演算によって求めるこ とができる。また、このフルイディック発振器は小型で、可動部がないので耐久 性に優れた流量計を得るのに極めて有効である。

【考案が解決しようとする課題】 ところで、フルイディック発振器は、２次元流れの場を前提として構成され、 その性能を十分に発揮させるためには噴流が完全な２次元流れであることが望ま しい。しかし、現実には、配管内を通ってきた流れは壁面効果により壁に近い外 側の部分は遅く、中央部が速くなっているため、ガス流入室１ｃに流入してきた 流れは不安定な３次元の流れとなってしまうという問題があった。 このため、このガス流は乱れた状態でガス流入室１ｃに流入して、乱れたまま 噴出ノズル１ｅを通ってターゲット１ｆに到達するので、２次元流れ場を前提す るフルイディックの発振には、不安定・不規則な影響を及ぼすようになり、流量 計として所望の性能を得る上で問題があった。よって本考案は、上述した従来の 問題点に鑑み、流量と振動周波数の関係の直線性を改善したフルイディック流量 計を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するため本考案により成されたフルイディック流量計は、気体 流入口に流入した気体を気体流入口に隣接して形成した気体流入室を通して噴出 ノズルから噴出ノズルの下流中央部に位置するターゲットに向けて噴出させ、流 量に比例した周波数をもつ流体振動を発生するフルイディック発振器を有し、こ の流体振動を検出して流量を計測するフルイディック流量計において、前記気体 流入室中の気体の流れと直交する線上で互いに対向した位置で前記気体流入室に 対して開口した空所を形成し、該空所内に発生する渦により前記気体流入室を通 じて前記噴出ノズルに流入する気体の流れを安定化するようにしたことを特徴と している。

【作用】

上記構成において、気体の流れが気体流入室に流入すると、壁面に近い部分の 流れの一部が渦となり、この渦により壁面効果により遅くなった壁面に近い部分 の流れは加速されてガス流の２次元化が行われる。これによって、３次元の不安 定な流れが噴出ノズルを通ってターゲットに到達することがなくなり、２次元流 れ場を前提とするフルイディックの発振に、不安定・不規則な影響を及ぼすよう なことがなくなる。

【実施例】 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。図１及び図２は本考案によ るフルイディック流量計に使用する発振器の一実施例を示し、図１は蓋を取外し た上面図、図２は図１中Ａ−Ａ断面図であり、図２中の２は蓋である。これらの 図において、図７について上述したものと同等の部分には同一の参照符号を付し 、その部分の詳細な説明を省略する。 図において、ガス流入室１１ｃは、ガス流入口１ａから噴出ノズル１ｅの入口 に向かって連続した滑らかな曲面となっている壁面を有するように形成されてい る。ガス流入室１１ｃ内のガス流の中流部には、ガス流と直交する線上で互いに 対向する位置の壁面でガス流入室１１ｃに対して開口した一対の空所１ｇが形成 されている。この空所１ｇの開口縁１１２ｃは下流側が上流側よりもガス流入室 １１ｃ内に突出した形になっており、ガス流入室１１ｃ内のガス流の一部を切り 取り、空所１ｇ内に導くようになっている。 以上の構成により、ガス配管からの乱れたガス流がガス流入室１１ｃに流入す ると、ガス流の壁面に近い部分の一部が開口縁１１２ｃによって空所１ｇ内に取 り込まれる。このことによって空所１ｇ内には渦が発生される。この渦は、空所 １ｇの開口において壁面に近いガス流と接し、ガス配管の壁面効果等により遅く なった壁面に近い部分の流れを加速して中央部の流れに近づける。これによって 安定化されたガス流が噴出ノズル１ｅ内を通ってターゲット１ｆに到達するよう になる。 図３は空所１ｇを形成していないフルイディック流量計の比例関係になってい ない流量と振動周波数の関係を示し、空所１ｇを形成することにより、図４に示 すように、直線性が改善される。また、図５及び図６は空所１ｇを形成していな い場合と形成した場合のフルイディック流量計のノズル内を流れる気体の流速× ノズル幅／動粘度により表されるレイノルズ数と振動周波数×ノズル幅／流速に より表されるストローハル数との関係をそれぞれ示している。図６から明らかな ように、空所１ｇを形成することにより、広い範囲のレイノルズ数でストローハ ル数が一定値に保たれるようになっている。

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、不安定の原因となっている外側の流れが 気体流入室の空所で発生する渦により加速されることによって、３次元の気体流 が安定化されて３次元の不安定な流れが噴出ノズルを通ってターゲットに到達す ることがなくなり、２次元流れ場を前提するフルイディックの発振に、不安定・ 不規則な影響を及ぼすようなことがなくなるので、流量と振動周波数の関係の直 線性の改善されたフルイディック流量計が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案によるフルイディック流量計の一実施例
を示す上面図である。

【図２】図１中のＡ−Ａ断面図である。

【図３】空所が形成されていないフルイディック流量計
の流量−振動周波数特性を示すグラフである。

【図４】本考案によるフルイディック流量計の流量−振
動周波数特性を示すグラフである。

【図５】空所が形成されていないフルイディック流量計
のレイノルズ数−ストローハル数曲線を示すグラフであ
る。

【図６】本考案によるフルイディック流量計のレイノル
ズ数−ストローハル数曲線を示すグラフである。

【図７】従来のフルイディック流量計の一例を示す上面
図である。

【符号の説明】

１ａ ガス流入口（気体流入口） １ｅ 噴出ノズル １ｆ ターゲット １１ｃ ガス流入室（気体流入室） １ｇ 空所

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 気体流入口に流入した気体を気体流入口
   に隣接して形成した気体流入室を通して噴出ノズルから
   噴出ノズルの下流中央部に位置するターゲットに向けて
   噴出させ、流量に比例した周波数をもつ流体振動を発生
   するフルイディック発振器を有し、この流体振動を検出
   して流量を計測するフルイディック流量計において、前
   記気体流入室中の気体の流れと直交する線上で互いに対
   向した位置で前記気体流入室に対して開口した空所を形
   成し、該空所内に発生する渦により前記気体流入室を通
   じて前記噴出ノズルに流入する気体の流れを安定化する
   ようにしたことを特徴とするフルイディック流量計。