JP7611751B2

JP7611751B2 - Flow Meter

Info

Publication number: JP7611751B2
Application number: JP2021058221A
Authority: JP
Inventors: 大輝浅原; 英之坂田; 圭浩近藤; 康嘉杉本
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2021-03-30
Filing date: 2021-03-30
Publication date: 2025-01-10
Anticipated expiration: 2041-03-30
Also published as: JP2022154946A

Description

本開示は、流量計に関する。 This disclosure relates to a flow meter.

流路を流れる流体の流量を測定するための装置として、オリフィスを用いた流量計が知られている（例えば下記特許文献１）。下記特許文献１に記載された流量計は、一つの孔が形成されたオリフィス（絞り）と、このオリフィスの上流側と下流側に配置された圧力センサと、を備えている。オリフィスの前後における流体の差圧を圧力センサによって計測することで流体の流量を得ることができる。 A flow meter using an orifice is known as a device for measuring the flow rate of a fluid flowing through a flow path (for example, see Patent Document 1 below). The flow meter described in Patent Document 1 below has an orifice (restriction) with a single hole formed therein, and pressure sensors arranged upstream and downstream of the orifice. The flow rate of the fluid can be obtained by measuring the differential pressure of the fluid before and after the orifice with the pressure sensor.

ところで、このような流量計を用いる場合、偏流や旋回流の影響を避けて正確な計測を行うために、オリフィスを流路の直線部分に配置する必要がある。つまり、流路の曲折部や湾曲部から所定の距離だけ離間した位置にオリフィスを配置する必要がある。 However, when using such a flow meter, in order to avoid the effects of drift and swirling flows and perform accurate measurements, it is necessary to place the orifice in a straight portion of the flow path. In other words, it is necessary to place the orifice at a position that is a specified distance away from any bends or curves in the flow path.

特開平５－１０７０９０号公報Japanese Patent Application Publication No. 5-107090

しかしながら、上記のように流路の直線部分を設けることは、配管の敷設スペースの増大や設備の建造コストの増大につながる虞があった。 However, providing a straight section in the flow path as described above could lead to an increase in the space required for laying the piping and an increase in the construction costs of the facility.

本開示は上記課題を解決するためになされたものであって、省スペースのもとでさらに正確に計測を行うことが可能な流量計を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made to solve the above problems, and aims to provide a flow meter that can perform more accurate measurements in a small space.

上記課題を解決するために、本開示に係る流量計は、流路上に配置されたオリフィスと、該オリフィスの上流側、及び下流側にそれぞれ配置された圧力計測部と、を備え、前記オリフィスは、前記流路の中心軸を中心とする円盤状のオリフィス本体と、該オリフィス本体における前記中心を含む部分に開口する中心孔部と、該中心孔部を外周側から囲むように配置された複数の周辺孔部と、を有し、前記オリフィス本体の最外周側の端縁から前記周辺孔部の端縁のうち前記最外周側の端縁に最も近い点までの距離をＡとし、前記中心孔部の中心から前記周辺孔部の端縁のうち前記最外周側の端縁に最も近い点までの距離をＢとし、前記中心孔部、及び前記周辺孔部の直径をＣとしたとき、Ｃ＜Ａ≦Ｂが成立している。
本開示に係る流量計は、流路上に配置されたオリフィスと、該オリフィスの上流側、及び下流側にそれぞれ配置された圧力計測部と、を備え、前記オリフィスは、前記流路の中心軸を中心とする円盤状のオリフィス本体と、該オリフィス本体における前記中心を含む部分に開口する中心孔部と、該中心孔部を外周側から囲むように配置された複数の周辺孔部と、を有し、前記オリフィス本体の最外周側の端縁から前記周辺孔部の端縁のうち前記最外周側の端縁に最も近い点までの距離をＡとし、前記中心孔部の中心から前記周辺孔部の端縁のうち前記最外周側の端縁に最も近い点までの距離をＢとし、前記中心孔部、及び前記周辺孔部の直径をＣとしたとき、Ｃ≦Ａ≦Ｂが成立しており、前記周辺孔部は前記中心軸に対する周方向に間隔をあけて配列され、前記中心孔部よりも小さな直径を有する複数の中径孔部と、該複数の中径孔部の外周側に周方向に間隔をあけて配列され、前記中径孔部よりも小さな直径を有する小径孔部と、を有する。
本開示に係る流量計は、流路上に配置されたオリフィスと、該オリフィスの上流側、及び下流側にそれぞれ配置された圧力計測部と、を備え、前記オリフィスは、前記流路の中心軸を中心とする円盤状のオリフィス本体と、該オリフィス本体における前記中心を含む部分に開口する中心孔部と、該中心孔部を外周側から囲むように配置された複数の周辺孔部と、を有し、前記オリフィス本体の最外周側の端縁から前記周辺孔部の端縁のうち前記最外周側の端縁に最も近い点までの距離をＡとし、前記中心孔部の中心から前記周辺孔部の端縁のうち前記最外周側の端縁に最も近い点までの距離をＢとし、前記中心孔部、及び前記周辺孔部の直径をＣとしたとき、Ｃ≦Ａ≦Ｂが成立しており、前記周辺孔部は、前記中心軸に対する周方向に間隔をあけて配列されるとともに径方向に間隔をあけて配列され、前記中心孔部よりも小さな直径を有する複数列の小径孔部を有する。 In order to solve the above problems, a flowmeter according to the present disclosure includes an orifice disposed in a flow path, and pressure measuring units disposed upstream and downstream of the orifice, the orifice having a disk-shaped orifice body centered on the central axis of the flow path, a central hole opening to a portion of the orifice body including the center, and a plurality of peripheral holes disposed to surround the central hole from the outer periphery, wherein A is the distance from the outermost edge of the orifice body to a point among the edges of the peripheral holes that is closest to the outermost edge , B is the distance from the center of the central hole to a point among the edges of the peripheral holes that is closest to the outermost edge , and C is the diameter of the central hole and the peripheral holes, whereby C < A ≦ B holds.
A flow meter according to the present disclosure includes an orifice disposed in a flow path, and pressure measuring units disposed respectively on the upstream and downstream sides of the orifice, the orifice having a disk-shaped orifice body centered on a central axis of the flow path, a central hole opening to a portion of the orifice body including the center, and a plurality of peripheral holes disposed to surround the central hole from the outer periphery, wherein A is the distance from the outermost edge of the orifice body to a point among the edges of the peripheral holes that is closest to the outermost edge, B is the distance from the center of the central hole to a point among the edges of the peripheral holes that is closest to the outermost edge, and C is the diameter of the central hole and the peripheral holes, whereby C≦A≦B is satisfied, and the peripheral holes are arranged at intervals in the circumferential direction about the central axis, and include a plurality of medium diameter holes having a diameter smaller than that of the central hole, and small diameter holes arranged at intervals in the circumferential direction on the outer periphery of the plurality of medium diameter holes and having a diameter smaller than that of the medium diameter holes.
A flow meter according to the present disclosure includes an orifice disposed in a flow path, and pressure measuring units disposed respectively on the upstream and downstream sides of the orifice, the orifice having a disk-shaped orifice body centered on a central axis of the flow path, a central hole opening to a portion of the orifice body including the center, and a plurality of peripheral holes disposed to surround the central hole from the outer periphery, wherein A is the distance from the outermost edge of the orifice body to a point among the edges of the peripheral holes that is closest to the outermost edge, B is the distance from the center of the central hole to a point among the edges of the peripheral holes that is closest to the outermost edge, and C is the diameter of the central hole and the peripheral holes, whereby C≦A≦B holds, and the peripheral holes are arranged at intervals in the circumferential direction about the central axis and arranged at intervals in the radial direction, and have a plurality of rows of small diameter holes having a diameter smaller than that of the central hole.

本開示によれば、省スペースのもとでさらに正確に計測を行うことが可能な流量計を提供することができる。 This disclosure provides a flow meter that can perform more accurate measurements in a smaller space.

本開示の実施形態に係る流量計の構成を示す全体構成図である。1 is an overall configuration diagram showing a configuration of a flow meter according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態に係るオリフィスの正面図である。FIG. 2 is a front view of an orifice according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態に係るオリフィスの要部拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main portion of an orifice according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態に係るオリフィスの前後における流体の流れの様子を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing the state of fluid flow before and after an orifice according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態に係るオリフィスの変形例を示す正面図である。FIG. 13 is a front view illustrating a modified example of an orifice according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態に係るオリフィスのさらなる変形例を示す正面図である。FIG. 13 is a front view illustrating a further variation of an orifice according to an embodiment of the present disclosure.

（流量計の構成）
以下、本開示の実施形態に係る流量計１００について、図１から図４を参照して説明する。流量計１００は、流路９０中を流れる流体の流量を計測するための装置である。図１に示すように、流量計１００は、オリフィス１０と、圧力計測部２０と、演算部３０と、を備えている。 (Flow meter configuration)
A flow meter 100 according to an embodiment of the present disclosure will be described below with reference to Fig. 1 to Fig. 4. The flow meter 100 is a device for measuring the flow rate of a fluid flowing through a flow path 90. As shown in Fig. 1, the flow meter 100 includes an orifice 10, a pressure measuring unit 20, and a calculation unit 30.

（オリフィスの構成）
流路９０は円形の断面を有する直線状の配管である。オリフィス１０は、この流路９０の中途位置に設けられている。図２に示すように、オリフィス１０は、流路９０の中心軸Ｏを中心とする円盤状をなしている。オリフィス１０は、円盤状のオリフィス本体１１と、このオリフィス本体１１に形成された中心孔部１２、及び複数の周辺孔部１３と、を有している。 (Orifice Configuration)
The flow passage 90 is a straight pipe having a circular cross section. The orifice 10 is provided at a midpoint of the flow passage 90. As shown in Fig. 2, the orifice 10 is disk-shaped and centered on the central axis O of the flow passage 90. The orifice 10 has a disk-shaped orifice body 11, a central hole 12 formed in the orifice body 11, and a plurality of peripheral holes 13.

中心孔部１２は、上述の中心軸Ｏを含む部分に形成された円形の孔であり、オリフィス本体１１を当該中心軸Ｏ方向に貫通している。中心孔部１２の中心と中心軸Ｏとは一致している。なお、ここで言う「一致」とは実質的な一致を指すものであって、製造上のわずかな誤差は許容される。 The central hole 12 is a circular hole formed in a portion including the central axis O, and penetrates the orifice body 11 in the direction of the central axis O. The center of the central hole 12 and the central axis O are aligned. Note that "alignment" here refers to substantial alignment, and slight manufacturing errors are permitted.

中心孔部１２の周囲には、当該中心孔部１２を外周側から囲むようにして複数の周辺孔部１３が形成されている。本実施形態では、中心孔部１２の周囲に６０°ずつの角度をあけて６つの周辺孔部１３が等間隔で形成されている。また、中心孔部１２からそれぞれの周辺孔部１３までの距離は互いに等しい。加えて、流路９０の壁面から周辺孔部１３までの距離は、複数の周辺孔部１３の間で一定である。さらに、これら６つの周辺孔部１３の周囲には、全体が正六角形状となるように等間隔をあけて１２個の周辺孔部１３が形成されている。周辺孔部１３の直径は、中心孔部１２の直径と同一である。また、中心孔部１２、及び周辺孔部１３のいずれか一つを基準とした場合に、これら中心孔部１２、及び周辺孔部１３のうちの他の一つまでの距離が、いずれの孔部を基準とした場合であっても互いに等しい。なお、ここで言う「等しい」、「同一」とは実質的な等しさと同一を指すものであって、製造上のわずかな誤差は許容される。 A plurality of peripheral holes 13 are formed around the central hole 12 so as to surround the central hole 12 from the outer periphery. In this embodiment, six peripheral holes 13 are formed at equal intervals around the central hole 12, with angles of 60° between each. The distances from the central hole 12 to each of the peripheral holes 13 are equal to each other. In addition, the distance from the wall surface of the flow path 90 to the peripheral holes 13 is constant among the multiple peripheral holes 13. Furthermore, 12 peripheral holes 13 are formed around these six peripheral holes 13 at equal intervals so that the whole is a regular hexagon. The diameter of the peripheral hole 13 is the same as the diameter of the central hole 12. In addition, when one of the central hole 12 and the peripheral hole 13 is used as a reference, the distance to the other one of the central hole 12 and the peripheral hole 13 is equal to each other regardless of which hole is used as a reference. Note that "equal" and "same" here refer to substantial equality and sameness, and slight manufacturing errors are allowed.

ここで、流路９０の内壁（つまり、オリフィス本体１１の外周側の端縁１１ａ）から最も外周側に位置する周辺孔部１３までの距離をＡとする。さらに、中心孔部１２の中心から当該最も外周側に位置する周辺孔部１３までの距離をＢとする。また、中心孔部１２、及び周辺孔部１３の直径をＣとする。このとき、Ｃ≦Ａ≦Ｂの関係が成立している。つまり、最も外周側に位置する周辺孔部１３は、流路９０の内壁から十分に離間した位置に形成されている。 Here, the distance from the inner wall of the flow path 90 (i.e., the outer peripheral edge 11a of the orifice body 11) to the peripheral hole 13 located on the outermost side is defined as A. Furthermore, the distance from the center of the central hole 12 to the peripheral hole 13 located on the outermost side is defined as B. Furthermore, the diameter of the central hole 12 and the peripheral hole 13 is defined as C. In this case, the relationship C≦A≦B is established. In other words, the peripheral hole 13 located on the outermost side is formed at a position sufficiently separated from the inner wall of the flow path 90.

さらに、ここで、外周側に位置する１２個の周辺孔部１３によって画成される正六角形の領域を孔形成領域１４と呼ぶ。この孔形成領域１４の面積と、流路９０の断面積の比率は、０．１６以上０．８０以下とされる。このように、孔形成領域１４は、流路断面積に対して十分に小さく形成されている。 Furthermore, here, the regular hexagonal region defined by the 12 peripheral holes 13 located on the outer periphery side is called the hole formation region 14. The ratio of the area of this hole formation region 14 to the cross-sectional area of the flow path 90 is set to be 0.16 or more and 0.80 or less. In this way, the hole formation region 14 is formed to be sufficiently small compared to the cross-sectional area of the flow path.

また、孔形成領域１４内における中心孔部１２と周辺孔部１３とが占める面積の比率（開孔率）は、０．４０以上０．９０以下である。 The ratio of the area occupied by the central hole portion 12 and the peripheral hole portion 13 in the hole formation region 14 (hole opening rate) is 0.40 or more and 0.90 or less.

さらに、中心孔部１２、及び周辺孔部１３の直径Ｃと流路９０の直径との比率は、０．１以上０．１５以下である。 Furthermore, the ratio of the diameter C of the central hole portion 12 and the peripheral hole portion 13 to the diameter of the flow path 90 is 0.1 or more and 0.15 or less.

図３に示すように、中心孔部１２、及び周辺孔部１３の直径Ｃに対して、オリフィス本体１１の厚さＤ（中心軸Ｏ方向の寸法）は、０．１Ｃ以上０．５Ｃ以下である。 As shown in FIG. 3, the thickness D (dimension in the direction of the central axis O) of the orifice body 11 is 0.1C or more and 0.5C or less, relative to the diameter C of the central hole portion 12 and the peripheral hole portion 13.

また、図３に示すように、中心孔部１２の上流側を向く端縁１２ａ、及び周辺孔部１３の上流側を向く端縁１３ａには面取りが施されておらず角部が形成されている。一方で、中心孔部１２の下流側を向く端縁１２ｂ、及び周辺孔部１３の下流側を向く端縁１３ｂのみには面取り部１５が形成されている。面取り部１５では、上流側から下流側に向かうに従って開口面積が次第に拡大している。 As shown in FIG. 3, the edge 12a facing the upstream side of the central hole 12 and the edge 13a facing the upstream side of the peripheral hole 13 are not chamfered and have corners. On the other hand, only the edge 12b facing the downstream side of the central hole 12 and the edge 13b facing the downstream side of the peripheral hole 13 have chamfered portions 15. The opening area of the chamfered portion 15 gradually increases from the upstream side to the downstream side.

（圧力計測部、演算部の構成）
再び図１に示すように、オリフィス１０の上流側、及び下流側には、流路９０における静圧を計測する圧力計測部２０が１つずつ設けられている。圧力計測部２０としては静圧を計測して当該数値を電気信号として演算部３０に送信する圧力センサが一例として用いられる。演算部３０は圧力計測部２０から受信した数値をもとに、オリフィス１０の上流側と下流側における差圧を算出し、さらにこの差圧に基づいて流路９０における流体の流量を導出する。 (Configuration of pressure measuring unit and calculation unit)
1 again, one pressure measuring unit 20 for measuring the static pressure in the flow path 90 is provided on each of the upstream and downstream sides of the orifice 10. As an example of the pressure measuring unit 20, a pressure sensor that measures the static pressure and transmits the measured value as an electric signal to the calculation unit 30 is used. The calculation unit 30 calculates the differential pressure between the upstream and downstream sides of the orifice 10 based on the value received from the pressure measuring unit 20, and further derives the flow rate of the fluid in the flow path 90 based on this differential pressure.

（作用効果） (Action and effect)

ところで、このような流量計１００を用いる場合、偏流や旋回流の影響を避けて正確な計測を行うために、オリフィス１０を流路９０の直線部分に配置する必要がある。つまり、流路９０の曲折部や湾曲部から所定の距離だけ離間した位置にオリフィス１０を配置する必要がある。しかしながら、上記のように流路９０に長い直線部分を設けることは、配管の敷設スペースの増大や設備の建造コストの増大につながる虞があった。そこで、本実施形態では、オリフィス１０に中心孔部１２、及び周辺孔部１３が形成されている。 When using such a flowmeter 100, the orifice 10 must be located in a straight portion of the flow path 90 in order to avoid the effects of drift and swirling flow and perform accurate measurements. In other words, the orifice 10 must be located at a position that is a specified distance away from any bends or curves in the flow path 90. However, providing a long straight portion in the flow path 90 as described above could lead to an increase in the space required for laying the piping and an increase in the construction costs of the facility. Therefore, in this embodiment, a central hole 12 and peripheral holes 13 are formed in the orifice 10.

上記構成によれば、図４に示すように、中心孔部１２を通過した流れによって流路９０の中心に１つの噴流が形成される。この噴流に連行されるようにして周辺孔部１３を通過した流れが安定化する。このため、例えばオリフィス１０の上流側に流路９０の曲折部や湾曲部が設けられている場合（つまり、上流側に旋回流や偏流が形成されている場合）であっても、オリフィス１０の下流側における流れ場が均一化され、省スペースのもとで正確な流量計測を行うことが可能となる。 According to the above configuration, as shown in FIG. 4, a single jet is formed in the center of the flow path 90 by the flow that passes through the central hole 12. The flow that passes through the peripheral hole 13 is stabilized as if entrained by this jet. For this reason, even if, for example, a bent or curved portion of the flow path 90 is provided on the upstream side of the orifice 10 (i.e., a swirling flow or drift is formed on the upstream side), the flow field downstream of the orifice 10 is homogenized, making it possible to perform accurate flow measurement in a small space.

さらに、上記のオリフィス１０では、オリフィス本体１１の外周側の端縁から最も外周側に位置する周辺孔部１３までの距離をＡとし、中心孔部１２から当該周辺孔部１３までの距離をＢとし、中心孔部１２、及び周辺孔部１３の直径をＣとしたとき、Ｃ≦Ａ≦Ｂが成立している。 Furthermore, in the above orifice 10, when the distance from the outer peripheral edge of the orifice body 11 to the peripheral hole portion 13 located on the outermost side is A, the distance from the central hole portion 12 to the peripheral hole portion 13 is B, and the diameter of the central hole portion 12 and the peripheral hole portion 13 is C, C≦A≦B is satisfied.

上記構成によれば、流路９０の壁面から周辺孔部１３までの距離を確保することができる。これにより、周辺孔部１３から流れ出た噴流が当該壁面に衝突することで形成される流れの乱れが抑制される。その結果、周方向の圧力分布を均一化することができる。したがって、さらに正確な流量計測を行うことが可能となる。 The above configuration ensures a sufficient distance from the wall surface of the flow path 90 to the peripheral hole 13. This suppresses flow turbulence caused by the jet flowing out of the peripheral hole 13 colliding with the wall surface. As a result, the pressure distribution in the circumferential direction can be made uniform. This makes it possible to perform even more accurate flow rate measurement.

また、上記のオリフィス１０では、中心孔部１２、及び複数の周辺孔部１３によって画定される孔形成領域１４の面積と、流路９０の断面積の比率は、０．１６以上０．８０以下である。 In addition, in the above-mentioned orifice 10, the ratio of the area of the hole formation region 14 defined by the central hole portion 12 and the multiple peripheral hole portions 13 to the cross-sectional area of the flow path 90 is 0.16 or more and 0.80 or less.

上記構成によれば、流路９０の壁面から周辺孔部１３までの距離を十分に確保することができる。これにより、周辺孔部１３から流れ出た噴流が当該壁面に衝突することで形成される流れの乱れが抑制される。その結果、周方向の圧力分布をさらに均一化することができる。 The above configuration ensures a sufficient distance from the wall surface of the flow path 90 to the peripheral hole 13. This suppresses flow turbulence caused by the jet flowing out of the peripheral hole 13 colliding with the wall surface. As a result, the circumferential pressure distribution can be made even more uniform.

加えて、孔形成領域１４における中心孔部１２と周辺孔部１３とが占める比率は、０．４０以上０．９０以下である。 In addition, the ratio of the central hole portion 12 to the peripheral hole portion 13 in the hole formation region 14 is 0.40 or more and 0.90 or less.

上記構成によれば、中心孔部１２、及び周辺孔部１３の占める比率が適正化され、オリフィス１０の下流側における噴流の流れ場をさらに安定化させることができる。一方で、上記の比率を逸脱すると、孔の間隔（ピッチ）が過大、又は過小となり、孔同士の間で形成される流れが発達し、流れ場が乱れてしまう可能性がある。上記構成によれば、このような可能性を低減することができる。 The above configuration optimizes the ratio of the central hole portion 12 and the peripheral hole portion 13, and can further stabilize the flow field of the jet downstream of the orifice 10. On the other hand, if the above ratio is deviated from, the spacing (pitch) of the holes may become too large or too small, causing the flow formed between the holes to develop and disrupting the flow field. The above configuration can reduce this possibility.

さらに、上記構成では、中心孔部１２、及び周辺孔部１３の直径と、流路９０の直径との比率は０．１以上０．１５以下である。 Furthermore, in the above configuration, the ratio of the diameter of the central hole portion 12 and the peripheral hole portion 13 to the diameter of the flow path 90 is 0.1 or more and 0.15 or less.

上記構成によれば、中心孔部１２、及び周辺孔部１３の直径と流路の直径との比率が適正化され、オリフィス１０の下流側における噴流の流れ場をさらに安定化させることができる。 With the above configuration, the ratio of the diameter of the central hole portion 12 and the peripheral hole portion 13 to the diameter of the flow path is optimized, and the flow field of the jet downstream of the orifice 10 can be further stabilized.

また、中心孔部１２、及び周辺孔部１３の直径をＣとしたとき、オリフィス１０の厚さＤは０．１Ｃ以上０．５Ｃ以下である。 When the diameter of the central hole portion 12 and the peripheral hole portion 13 is C, the thickness D of the orifice 10 is 0.1C or more and 0.5C or less.

上記構成によれば、オリフィス１０の厚さＤが適正化されることにより、中心孔部１２、及び周辺孔部１３の内壁面で生じた流れの剥離が当該壁面に再付着してしまう可能性を低減することができる。これにより、オリフィス１０による圧力損失を十分に得ることができる。したがって、さらに正確な流量計測を行うことが可能となる。 With the above configuration, the thickness D of the orifice 10 is optimized, thereby reducing the possibility that the flow separation that occurs on the inner wall surface of the central hole portion 12 and the peripheral hole portion 13 will reattach to the wall surface. This allows sufficient pressure loss due to the orifice 10 to be obtained. Therefore, it becomes possible to perform even more accurate flow measurement.

さらに、中心孔部１２、及び周辺孔部１３の下流側を向く端縁１２ｂ，１３ｂのみに面取り部１５が形成されている。 Furthermore, chamfered portions 15 are formed only on the downstream-facing edges 12b, 13b of the central hole portion 12 and the peripheral hole portion 13.

上記構成によれば、面取り部１５が形成されていることで、中心孔部１２、及び周辺孔部１３の内壁面で生じた流れの剥離が当該壁面に再付着してしまう可能性をさらに低減することができる。これにより、オリフィス１０による圧力損失をさらに高めることができる。 According to the above configuration, the chamfered portion 15 is formed, which further reduces the possibility that the flow separation that occurs on the inner wall surface of the central hole portion 12 and the peripheral hole portion 13 will reattach to the wall surface. This further increases the pressure loss through the orifice 10.

（その他の実施形態）
以上、本開示の実施形態について説明した。なお、本開示の要旨を逸脱しない限りにおいて、上記の構成に種々の変更や改修を施すことが可能である。例えば、上記実施形態では、中心孔部１２から数えて計２列の周辺孔部１３が形成されている例について説明した。しかしながら、周辺孔部１３の構成は上記に限定されず、中心孔部１２から１列のみの周辺孔部１３を形成したり、３列以上の周辺孔部１３を形成したりすることが可能である。 Other Embodiments
The above describes the embodiment of the present disclosure. Various changes and modifications can be made to the above configuration without departing from the gist of the present disclosure. For example, in the above embodiment, an example in which a total of two rows of peripheral holes 13 are formed counting from the central hole 12 has been described. However, the configuration of the peripheral holes 13 is not limited to the above, and it is possible to form only one row of peripheral holes 13 from the central hole 12, or to form three or more rows of peripheral holes 13.

より具体的には、図５に示すように、周辺孔部１３として、相対的に内周側に位置する中径孔部１３ａと、外周側に位置する小径孔部１３ｂと、を有する構成を採ることが可能である。中径孔部１３ａは、中心孔部１２よりも小さな直径を有し、中心軸Ｏの周方向に間隔をあけて複数配列されている。小径孔部１３ｂは、中径孔部１３ａよりもさらに小さな直径を有し、中径孔部１３ａよりも多い数が周方向に配列されている。 More specifically, as shown in FIG. 5, the peripheral hole portion 13 can have a configuration in which a medium diameter hole portion 13a is located relatively on the inner periphery side, and a small diameter hole portion 13b is located on the outer periphery side. The medium diameter hole portion 13a has a smaller diameter than the central hole portion 12, and a plurality of small diameter hole portions 13b are arranged at intervals in the circumferential direction of the central axis O. The small diameter hole portions 13b have an even smaller diameter than the medium diameter hole portion 13a, and a greater number of small diameter hole portions 13b are arranged in the circumferential direction than the medium diameter hole portions 13a.

このような構成によれば、小径孔部１３ｂによって流路９０の外周側における圧力分布を周方向に均一化することができる。一方で、小径孔部１３ｂよりも内周側の領域では、当該小径孔部１３ｂよりも直径の大きな中径孔部１３ａによって流量を確保することができる。 With this configuration, the small diameter hole 13b can make the pressure distribution on the outer periphery of the flow path 90 uniform in the circumferential direction. On the other hand, in the region on the inner periphery side of the small diameter hole 13b, the flow rate can be ensured by the medium diameter hole 13a, which has a larger diameter than the small diameter hole 13b.

さらなる変形例として図６に示すように、周辺孔部１３が、中径孔部１３ａを有さず、複数列の小径孔部１３ｂのみを有する構成を採ることも可能である。この場合、直径が同一の小径孔部１３ｂが、内周側と外周側とに間隔をあけて２列配列されている。 As a further modified example, as shown in FIG. 6, the peripheral hole portion 13 may have only multiple rows of small diameter holes 13b, without the medium diameter holes 13a. In this case, the small diameter holes 13b, which have the same diameter, are arranged in two rows at intervals on the inner and outer circumferential sides.

このような構成によれば、複数列の小径孔部１３ｂによって流路９０の外周側における圧力分布を周方向にさらに均一化することができる。 With this configuration, the multiple rows of small diameter holes 13b can make the pressure distribution on the outer periphery of the flow path 90 more uniform in the circumferential direction.

＜付記＞
各実施形態に記載の流量計１００は、例えば以下のように把握される。 <Additional Notes>
The flow meter 100 described in each embodiment can be understood, for example, as follows.

（１）第１の態様に係る流量計１００は、流路９０上に配置されたオリフィス１０と、該オリフィス１０の上流側、及び下流側にそれぞれ配置された圧力計測部２０と、を備え、前記オリフィス１０は、前記流路９０の中心軸Ｏを中心とする円盤状のオリフィス本体１１と、該オリフィス本体１１における前記中心を含む部分に開口する中心孔部１２と、該中心孔部１２を外周側から囲むように配置された複数の周辺孔部１３と、を有し、前記オリフィス本体１１の外周側の端縁１１ａから最も外周側に位置する前記周辺孔部１３までの距離をＡとし、前記中心孔部１２から前記周辺孔部１３までの距離をＢとし、前記中心孔部１２、及び前記周辺孔部１３の直径をＣとしたとき、Ｃ≦Ａ≦Ｂが成立している。 (1) The flowmeter 100 according to the first aspect includes an orifice 10 arranged on a flow path 90 and pressure measuring units 20 arranged on the upstream and downstream sides of the orifice 10. The orifice 10 has a disk-shaped orifice body 11 centered on the central axis O of the flow path 90, a central hole 12 that opens into a portion of the orifice body 11 that includes the center, and a plurality of peripheral holes 13 arranged to surround the central hole 12 from the outer periphery. When the distance from the outer periphery edge 11a of the orifice body 11 to the peripheral hole 13 located on the outermost side is A, the distance from the central hole 12 to the peripheral hole 13 is B, and the diameter of the central hole 12 and the peripheral hole 13 is C, C≦A≦B is satisfied.

上記構成によれば、中心孔部１２を通過した流れによって流路９０の中心に１つの噴流が形成される。この噴流に連行されるようにして周辺孔部１３を通過した流れが安定化する。このため、例えばオリフィス１０の上流側に流路の曲折部や湾曲部が設けられている場合であっても、オリフィス１０の下流側における流れ場が均一化され、正確な流量計測を行うことが可能となる。また、上記構成によれば、流路９０の壁面から周辺孔部１３までの距離を確保することができる。これにより、周辺孔部１３から流れ出た噴流が当該壁面に衝突することで形成される流れの乱れが抑制される。その結果、周方向の圧力分布を均一化することができる。 According to the above configuration, a single jet is formed at the center of the flow path 90 by the flow that has passed through the central hole 12. The flow that has passed through the peripheral hole 13 is stabilized as if entrained by this jet. Therefore, even if a bent or curved portion of the flow path is provided upstream of the orifice 10, the flow field downstream of the orifice 10 is uniformized, making it possible to perform accurate flow measurement. In addition, according to the above configuration, the distance from the wall surface of the flow path 90 to the peripheral hole 13 can be secured. This suppresses flow turbulence caused by the jet flowing out of the peripheral hole 13 colliding with the wall surface. As a result, the pressure distribution in the circumferential direction can be uniformed.

（２）第２の態様に係る流量計１００では、前記複数の周辺孔部は、前記中心孔部からそれぞれ等距離の位置に配列されている。 (2) In the flow meter 100 according to the second aspect, the peripheral holes are arranged at equal distances from the central hole.

上記構成によれば、中心孔部１２の周囲における周方向の圧力分布をさらに均一化することができる。 The above configuration makes it possible to further uniform the circumferential pressure distribution around the central hole 12.

（３）第３の態様に係る流量計１００では、前記流路９０の壁面から前記周辺孔部１３までの距離が、複数の前記周辺孔部１３の間で一定である。 (3) In the flow meter 100 according to the third aspect, the distance from the wall surface of the flow path 90 to the peripheral hole portion 13 is constant among the multiple peripheral hole portions 13.

上記構成によれば、流路９０の壁面から周辺孔部１３までの距離を確保することができる。これにより、周辺孔部１３から流れ出た噴流が当該壁面に衝突することで形成される流れの乱れが抑制される。その結果、周方向の圧力分布を均一化することができる。 The above configuration ensures a sufficient distance from the wall surface of the flow path 90 to the peripheral hole 13. This suppresses flow turbulence caused by the jet flowing out of the peripheral hole 13 colliding with the wall surface. As a result, the pressure distribution in the circumferential direction can be made uniform.

（４）第４の態様に係る流量計１００では、前記周辺孔部１３は、前記中心軸Ｏに対する周方向に間隔をあけて配列され、前記中心孔部１２よりも小さな直径を有する複数の中径孔部１３ａと、該複数の中径孔部１３ａの外周側に周方向に間隔をあけて配列され、前記中径孔部１３ａよりも小さな直径を有する小径孔部１３ｂと、を有する。 (4) In the flowmeter 100 according to the fourth aspect, the peripheral hole portion 13 includes a plurality of medium diameter hole portions 13a arranged at intervals in the circumferential direction about the central axis O and having a diameter smaller than that of the central hole portion 12, and small diameter hole portions 13b arranged at intervals in the circumferential direction on the outer periphery of the plurality of medium diameter hole portions 13a and having a diameter smaller than that of the medium diameter hole portions 13a.

上記構成によれば、小径孔部１３ｂによって流路９０の外周側における圧力分布を周方向に均一化することができる。一方で、小径孔部１３ｂよりも内周側の領域では、当該小径孔部１３ｂよりも直径の大きな中径孔部１３ａによって流量を確保することができる。 With the above configuration, the small diameter hole 13b can make the pressure distribution on the outer periphery of the flow passage 90 uniform in the circumferential direction. On the other hand, in the region on the inner periphery side of the small diameter hole 13b, the flow rate can be ensured by the medium diameter hole 13a, which has a larger diameter than the small diameter hole 13b.

（５）第５の態様に係る流量計１００では、前記周辺孔部は、前記中心軸に対する周方向に間隔をあけて配列されるとともに径方向に間隔をあけて配列され、前記中心孔部よりも小さな直径を有する複数列の小径孔部を有する。 (5) In the flowmeter 100 according to the fifth aspect, the peripheral holes are arranged at intervals in the circumferential direction about the central axis and at intervals in the radial direction, and have multiple rows of small diameter holes having a smaller diameter than the central hole.

上記構成によれば、複数列の小径孔部１３ｂによって流路９０の外周側における圧力分布を周方向にさらに均一化することができる。 According to the above configuration, the pressure distribution on the outer periphery side of the flow path 90 can be made more uniform in the circumferential direction by the multiple rows of small diameter holes 13b.

（６）第６の態様に係る流量計１００では、前記中心孔部、及び前記周辺孔部は互いに同一の直径を有し、前記中心孔部、及び前記周辺孔部のいずれか一つを基準とした場合に前記中心孔部、及び前記周辺孔部のうちの他の一つまでの距離が互いに等しい。 (6) In the flowmeter 100 according to the sixth aspect, the central hole portion and the peripheral hole portion have the same diameter, and when one of the central hole portion and the peripheral hole portion is used as a reference, the distance from the central hole portion to the other of the central hole portion and the peripheral hole portion is equal to each other.

上記構成によれば、中心孔部、及び周辺孔部を含む領域内における圧力分布と流量分布を均一化することができる。 The above configuration makes it possible to uniformize the pressure distribution and flow rate distribution within the area including the central hole portion and the peripheral hole portion.

（７）第７の態様に係る流量計１００では、前記中心孔部１２、及び複数の前記周辺孔部１３によって画定される孔形成領域１４の面積と、前記流路９０の断面積の比率は、０．１６以上０．８０以下である。 (7) In the flowmeter 100 according to the seventh aspect, the ratio of the area of the hole formation region 14 defined by the central hole portion 12 and the multiple peripheral hole portions 13 to the cross-sectional area of the flow path 90 is 0.16 or more and 0.80 or less.

（８）第８の態様に係る流量計１００では、前記孔形成領域１４における前記中心孔部１２と前記周辺孔部１３とが占める比率は、０．４０以上０．９０以下である。 (8) In the flowmeter 100 according to the eighth aspect, the ratio of the central hole portion 12 to the peripheral hole portion 13 in the hole formation region 14 is 0.40 or more and 0.90 or less.

上記構成によれば、中心孔部１２、及び周辺孔部１３の占める比率が適正化され、オリフィス１０の下流側における噴流の流れ場をさらに安定化させることができる。 With the above configuration, the ratio of the central hole portion 12 and the peripheral hole portion 13 is optimized, and the flow field of the jet downstream of the orifice 10 can be further stabilized.

（９）第９の態様に係る流量計１００では、前記中心孔部１２、及び前記周辺孔部１３の直径と、前記流路９０の直径との比率は０．１以上０．１５以下である。 (9) In the flowmeter 100 according to the ninth aspect, the ratio of the diameter of the central hole portion 12 and the peripheral hole portion 13 to the diameter of the flow path 90 is 0.1 or more and 0.15 or less.

上記構成によれば、中心孔部１２、及び周辺孔部１３の直径と流路９０の直径との比率が適正化され、オリフィス１０の下流側における噴流の流れ場をさらに安定化させることができる。 With the above configuration, the ratio between the diameter of the central hole portion 12 and the peripheral hole portion 13 and the diameter of the flow path 90 is optimized, and the flow field of the jet downstream of the orifice 10 can be further stabilized.

（１０）第１０の態様に係る流量計１００では、前記中心孔部１２、及び前記周辺孔部１３の直径をＣとしたとき、前記オリフィス１０の厚さは０．１Ｃ以上０．５Ｃ以下である。 (10) In the flowmeter 100 according to the tenth aspect, when the diameter of the central hole portion 12 and the peripheral hole portion 13 is C, the thickness of the orifice 10 is 0.1C or more and 0.5C or less.

上記構成によれば、オリフィス１０の厚さが適正化されることにより、中心孔部１２、及び周辺孔部１３の内壁面で生じた流れの剥離が当該壁面に再付着してしまう可能性を低減することができる。これにより、オリフィス１０による圧力損失を十分に得ることができる。 With the above configuration, the thickness of the orifice 10 is optimized, which reduces the possibility that the flow separation that occurs on the inner wall surface of the central hole portion 12 and the peripheral hole portion 13 will reattach to the wall surface. This makes it possible to sufficiently reduce pressure loss through the orifice 10.

（１１）第１１の態様に係る流量計１００では、前記中心孔部１２、及び前記周辺孔部１３の下流側を向く端縁１２ｂ，１３ｂのみに面取り部１５が形成されている。 (11) In the flowmeter 100 according to the eleventh aspect, the chamfered portion 15 is formed only on the downstream-facing edges 12b, 13b of the central hole portion 12 and the peripheral hole portion 13.

上記構成によれば、中心孔部１２、及び周辺孔部１３の下流側の端縁１２ｂ，１３ｂにのみ面取り部１５が形成されていることで、中心孔部１２、及び周辺孔部１３の内壁面で生じた流れの剥離が当該壁面に再付着してしまう可能性をさらに低減することができる。これにより、オリフィス１０による圧力損失をさらに高めることができる。 According to the above configuration, the chamfered portion 15 is formed only on the downstream edges 12b, 13b of the central hole 12 and the peripheral hole 13, which further reduces the possibility that the flow separation that occurs on the inner wall surface of the central hole 12 and the peripheral hole 13 will reattach to the wall surface. This further increases the pressure loss through the orifice 10.

１００流量計
９０流路
１０オリフィス
１１オリフィス本体
１１ａ端縁
１２中心孔部
１３周辺孔部
１３ａ中径孔部
１３ｂ小径孔部
１４孔形成領域
１５面取り部
２０圧力計測部
３０演算部 100 Flowmeter 90 Flow path 10 Orifice 11 Orifice body 11a Edge 12 Central hole portion 13 Peripheral hole portion 13a Medium diameter hole portion 13b Small diameter hole portion 14 Hole formation region 15 Chamfered portion 20 Pressure measurement portion 30 Calculation portion

Claims

an orifice disposed on the flow path;
pressure measuring units disposed on the upstream side and downstream side of the orifice, respectively;
Equipped with
The orifice is
a disk-shaped orifice body having a center on a central axis of the flow passage;
a central hole portion that opens into a portion of the orifice body that includes the center;
a plurality of peripheral holes arranged so as to surround the central hole from an outer periphery side;
having
A flow meter in which C < A ≦ B holds, where A is the distance from the outermost edge of the orifice body to the point among the edges of the peripheral hole portion located on the outermost side that is closest to the outermost edge, B is the distance from the center of the central hole portion to the point among the edges of the peripheral hole portion that is closest to the outermost edge, and C is the diameter of the central hole portion and the peripheral hole portion.

The flowmeter according to claim 1, wherein the peripheral holes are arranged at equal distances from the central hole.

The flowmeter according to claim 1 or 2, wherein the distance from the inner circumferential surface of the flow path to the peripheral hole portion is constant among the multiple peripheral hole portions.

The peripheral hole portion is
a plurality of medium diameter holes arranged at intervals in a circumferential direction about the central axis and having a diameter smaller than that of the central hole;
small diameter hole portions arranged at intervals in a circumferential direction on an outer circumferential side of the plurality of medium diameter hole portions, the small diameter hole portions having diameters smaller than those of the medium diameter hole portions;
4. The flow meter according to claim 1, further comprising:

The peripheral hole portion is
4. The flow meter according to claim 1, further comprising a plurality of rows of small diameter holes arranged at intervals in a circumferential direction about the central axis and arranged at intervals in a radial direction, the small diameter holes having a diameter smaller than that of the central hole.

The central hole and the peripheral hole have the same diameter,
4. The flow meter according to claim 1, wherein when one of the central hole portion and the peripheral hole portion is used as a reference, the distance to the other of the central hole portion and the peripheral hole portion is equal to each other.

A flowmeter according to any one of claims 1 to 6, wherein the ratio of the area of the hole formation region defined by the central hole portion and the multiple peripheral hole portions to the cross-sectional area of the flow path is 0.16 or more and 0.80 or less.

The flowmeter according to claim 7, wherein the ratio of the central hole portion to the peripheral hole portion in the hole formation region is 0.40 or more and 0.90 or less.

The flowmeter according to claim 6, wherein the ratio of the diameter of the central hole and the peripheral hole to the diameter of the flow path is 0.1 or more and 0.15 or less.

The flowmeter according to claim 6, wherein the thickness of the orifice is 0.1C or more and 0.5C or less, where C is the diameter of the central hole and the peripheral hole.

A flowmeter according to any one of claims 1 to 10, in which chamfers are formed only on the downstream-facing edges of the central hole and the peripheral hole.

an orifice disposed on the flow path;
pressure measuring units disposed on the upstream side and downstream side of the orifice, respectively;
Equipped with
The orifice is
a disk-shaped orifice body having a center on a central axis of the flow passage;
a central hole portion that opens into a portion of the orifice body that includes the center;
a plurality of peripheral holes arranged so as to surround the central hole from an outer periphery side;
having
where A is the distance from the outermost edge of the orifice body to the point among the edges of the peripheral hole portions located on the outermost side that is closest to the outermost edge, B is the distance from the center of the central hole portion to the point among the edges of the peripheral hole portions that is closest to the outermost edge, and C is the diameter of the central hole portion and the peripheral hole portion, C≦A≦B is satisfied,
The peripheral hole portion is
a plurality of medium diameter holes arranged at intervals in a circumferential direction about the central axis and having a diameter smaller than that of the central hole;
small diameter hole portions arranged at intervals in a circumferential direction on an outer circumferential side of the plurality of medium diameter hole portions, the small diameter hole portions having diameters smaller than those of the medium diameter hole portions;
A flow meter having a

an orifice disposed on the flow path;
pressure measuring units disposed on the upstream side and downstream side of the orifice, respectively;
Equipped with
The orifice is
a disk-shaped orifice body having a center on a central axis of the flow passage;
a central hole portion that opens into a portion of the orifice body that includes the center;
a plurality of peripheral holes arranged so as to surround the central hole from an outer periphery side;
having
where A is the distance from the outermost edge of the orifice body to the point among the edges of the peripheral hole portions located on the outermost side that is closest to the outermost edge, B is the distance from the center of the central hole portion to the point among the edges of the peripheral hole portions that is closest to the outermost edge, and C is the diameter of the central hole portion and the peripheral hole portion, C≦A≦B is satisfied,
The peripheral hole portion is
A flowmeter having a plurality of rows of small diameter holes spaced apart in a circumferential direction about said central axis and spaced apart in a radial direction, said small diameter holes having a diameter smaller than that of said central hole.