JPH083431B2 - 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、第３図に示すように、管路拡大部（５）と制御
ノズル（6a），（6b）と帰還流路（7a），（7b）を区画
形成する一対の隔壁（17a），（17b）を翼形に形成し、
管路拡大部（５）内で下流側にターゲット（12）を配置
していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、測定流量範囲を大きくすると、微小流量の測
定における誤差が大きく、一層の改良の余地があった。

本発明の目的は、簡単な隔壁形状の改良とターゲット
の配置の改良でもって、測定流量範囲を十分に大きくし
ながら、流量いかんにかかわらず正確に流量測定できる
ようにする点にある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の特徴構成は、管路拡大部と制御ノズルと帰還
流路を区画形成する一対の隔壁に、円柱状又はほぼ円柱
状の外周面を備えさせ、前記両隔壁の外周面中心どうし
を結ぶ直線と、前記両隔壁の前記制御ノズル側の先端ど
うしを結ぶ直線との間に、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の前記噴出ノズル側
に向かう面を配置したことにあり、その作用効果は次の
通りである。

〔作 用〕

つまり、両隔壁をいかなる形状にし、かつ、ターゲッ
トをどこに配置すれば、流路測定誤差を小さくできるか
を実験で調べた結果、次の事実が判明した。

第１図に示すように、両隔壁（8a），（8b）に円柱状
又はほぼ円柱状の外周面を備えさせると共に、外周面中
心どうしを結ぶ直線（Ｘ）と両隔壁（8a），（8b）の先
端どうしを結ぶ直線（Ｙ）の間〔両直線（Ｘ），（Ｙ）
を含む〕に、ターゲット（12）の噴出ノズル（３）側の
面（12a）を配置することによって、第２図に示すよう
に、最大流量（3000/h）からその1/20の微小流量（15
0/h）の広範囲を、誤差が±２％以下になる状態で正
確に測定できることが判った。

他方、第３図に示した従来技術において、同様の流量
範囲（3000〜150/h）における誤差は、第４図に示す
ように微小流量域（150〜300/h）で最大10％以上のも
の大きなものになり、第２図と第４図の比較によって明
らかなように、本発明によれば、流量測定範囲を大きく
しながら、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、単に両隔壁の形状とターゲットの位置を変
更するだけの極めて簡単な改造でもって、微小流量の測
定を正確に行えるようになり、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）及び噴出ノズル（３）
を形成する一対の第１流量形成部材（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）を区画形成する一
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（6a），（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（10a），（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（10a），（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。

両隔壁（8a），（8b）を円柱状又はほぼ円柱状に形成
すると共に、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、両隔壁（8a），（8
b）の外周面中心どうしを結ぶ直線（Ｘ）と、両隔壁（8
a），（8b）の制御ノズル（6a），（6b）側の先端どう
しを結ぶ直線（Ｙ）との間に、噴出ノズル（３）側に向
かう面（12a）が位置する状態で設け、第２図に示すよ
うに、測定流量範囲を例えば都市ガスの家庭用ガスメー
タとして必要な150〜3000/hというように大にしなが
ら、流量測定における誤差を例えば都市ガスの家庭用ガ
スメータの検定公差内にでき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。

〔別実施例〕

次に別実施例を説明する。

隔壁（8a），（8b）は円筒形又はほぼ円筒形であっても
よい。

ターゲット（12）の噴出ノズル（３）側の面（12a）
は直線（Ｘ），（Ｙ）上に配置してもよい。

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）を外部配置
した密閉ケース（16）に接続してもよい。また、圧力セ
ンサー（14）を一方の帰還流路（7a）又は（7b）の入口
の反転流動部（Ａ）における圧力変化を検出するように
設けてもよく、その場合、反転流動部（Ａ）に圧力セン
サー（14）を配置してもよい。さらに、圧力センサーに
替えて流量センサーを設けてもよく、それらセンサー
（14）を帰還流路（7a），（7b）のいずれに配置しても
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図は本発明
の実験結果を示すグラフである。第３図は従来例を示す
断面図、第４図は従来例の実験結果を示すグラフであ
る。 （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、（8a），（8b）……隔壁、
（12）……ターゲット、（12a）……ターゲットの噴出
ノズル側の面、（14）……センサー、（Ｘ），（Ｙ）…
…直線。

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、前記管路拡大部（５）と制御ノズル（6a），（6
   b）と帰還流路（7a），（7b）を区画形成する一対の隔
   壁（8a），（8b）に、円柱状又はほぼ円柱状の外周面を
   備えさせ、前記両隔壁（8a），（8b）の外周面中心どう
   しを結ぶ直線（Ｘ）と、前記両隔壁（8a），（8b）の前
   記制御ノズル（6a），（6b）側の先端どうしを結ぶ直線
   （Ｙ）との間に、前記ターゲット（12）の前記噴出ノズ
   ル（３）側に向かう面（12a）を配置してあるフルイデ
   イック流量計。