(57)【要約】【課題】安価で信頼性の高い温度計測装置を提供する。【解決手段】実施形態の温度計測装置１０は、連続相および分散相からなる混相流の流れ場における温度を計測する。温度計測装置１０は、両端が開口され、開口に対向する仕切壁によって内部が第１の空間２４および第２の空間２５に区分された筒体２０と、第１の空間２４に備えられた第１の測温部３０と、第２の空間２５に備えられた第２の測温部３１とを備える。【選択図】図１
2014122848.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続相および分散相からなる混相流の流れ場における温度を計測する温度計測装置であって、
両端が開口され、前記開口に対向する仕切壁によって内部が第１の空間および第２の空間に区分された筒体と、
前記第１の空間に備えられた第１の測温部と、
前記第２の空間に備えられた第２の測温部と
を具備することを特徴とする温度計測装置。
【請求項２】
前記第１の測温部および前記第２の測温部のそれぞれと電気的に接続された計測部をさらに具備することを特徴とする請求項１記載の温度計測装置。
【請求項３】
前記第１の空間の開口が、前記混相流の主流の流れ方向に対して対向するように配置されていることを特徴とする請求項１または２記載の温度計測装置。
【請求項４】
前記第１の測温部が前記分散相の温度を計測し、前記第２の測温部が前記連続相の温度を計測することを特徴とする請求項３記載の温度計測装置。
【請求項５】
前記第２の空間の開口に、多孔質板を備えたことを特徴とする請求項３または４記載の温度計測装置。
【請求項６】
前記第１の空間の開口に、中央が開口した筒状部材を備えたことを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項記載の温度計測装置。
【請求項７】
前記第１の測温部の設置位置よりも前記第１の空間の開口側の前記筒体の側壁に、前記第１の空間内の前記分散相を外部に排出する分散相排出孔を備えたことを特徴とする請求項３乃至６のいずれか１項記載の温度計測装置。
【請求項８】
前記第２の測温部の設置位置よりも前記仕切壁側の前記筒体の側壁に、前記第２の空間内の前記連続相を外部に排出する連続相排出孔を備えたことを特徴とする請求項３乃至７のいずれか１項記載の温度計測装置。
【請求項９】
前記第１の測温部の設置位置よりも前記第１の空間の開口側の前記筒体の側壁内面に形成された開口を始点とし、前記筒体の側壁に形成され、前記第１の空間内の前記分散相を排出する分散相排出流路と、
前記第２の測温部の設置位置よりも前記仕切壁側の前記筒体の側壁内面に形成された開口を始点とし、前記筒体の側壁に形成され、前記第２の空間内の前記連続相を排出する連続相排出流路と、
前記分散相排出流路と前記連続相排出流路とが合流して形成され、前記分散相および前記連続相を外部に排出する混相排出流路と
を備えたことを特徴とする請求項３乃至６のいずれか１項記載の温度計測装置。
【請求項１０】
前記分散相排出流路と前記連続相排出流路の合流部に、前記分散相の流れによって回転する羽根車を備えたことを特徴とする請求項９記載の温度計測装置。
【請求項１１】
前記筒体の側壁が流線形状であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項記載の温度計測装置。
【請求項１２】
前記分散相が液相であり、前記連続相が気相であることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項記載の温度計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、温度計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
気相と液相からなる混相流動を利用した機器は、エネルギ産業分野をはじめとして、幅広い分野で利用されている。混相流動を利用した機器として、エネルギ産業分野においては、例えば、発電機器や船舶の動力源として用いられる蒸気タービンなどが挙げられる。
【０００３】
蒸気タービンは、原子炉、ボイラまたは地熱蒸気などから供給される水蒸気のエネルギを利用して、動翼が植設されたタービンロータの回転を利用して発電機を駆動する外燃機関である。蒸気タービンに導入された蒸気は、静翼と動翼からなるタービン段落を通過しながら膨張し、その熱的エネルギを次第に失う。そして、熱的エネルギを失った蒸気は、次第に凝縮するため、低圧となるタービン段落では蒸気と液滴（水滴）とからなる混相流となる。
【０００４】
蒸気タービンの出口には、蒸気を凝縮させるための復水器が備えられる場合がある。一般的な火力発電所や原子力発電所における復水器では、配管内に冷却水を流して、配管外部で蒸気を凝縮させている。一方、地熱発電所における復水器では、蒸気タービンから排出された蒸気に対して冷却水を直接噴射し、蒸気と冷却水とを直接接触させることで蒸気を凝縮させることがある。このように、復水器内は、蒸気と液滴（水滴）とからなる混相流の流れ場となる。
【０００５】
混相流動を利用した機器において、性能を向上するために、様々な改良が施されている。機器の改良の際、気相と液相からなる流れ場の状態を把握することが必要となる。この流れ場の状態を把握するために、特に、混相流を構成する気相や液相の温度を計測することが重要である。機器によっては、液相温度と気相温度が異なることがある。このような場合、所定の位置におけるそれぞれの相温度を計測する必要がある。
【０００６】
混相流の温度計測技術としては、これまで様々な装置が検討されている。また、広く一般的に使用されている温度計測装置の一つとして、熱電対がある。熱電対は、異なる２種の金属を接合した接点間に温度差を与えることで発生する熱起電力を利用した温度センサである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１５６５０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の混相流の温度計測装置においては、混相流の流れ場の同一測定点において気相と液相の温度を同時に計測しようとする場合、複雑な回路網などを備える必要がある。
【０００９】
また、混相流の温度計測に熱電対を使用する場合、液相または気相が測温部に接触する時間が非常に短いため、応答性に優れた熱電対を用いる必要がある。熱電対の応答性を向上させるためには、測温部における直径を小さくする必要がある。そのため、例えば、高速で液滴が飛来する流れ場における計測においては、測温部の断線が生じやすくなり、温度計測装置としての信頼性が低下する。
【００１０】
本発明が解決しようとする課題は、安価で信頼性の高い温度計測装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
実施形態の温度計測装置は、連続相および分散相からなる混相流の流れ場における温度を計測する。この温度計測装置は、両端が開口され、前記開口に対向する仕切壁によって内部が第１の空間および第２の空間に区分された筒体と、前記第１の空間に備えられた第１の測温部と、前記第２の空間に備えられた第２の測温部とを備える。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施の形態の温度計測装置の斜視図である。
【図２】第１の実施の形態の温度計測装置の断面を示す図である。
【図３】第１の実施の形態の他の構成の温度計測装置の断面を示す図である。
【図４】第１の実施の形態の他の構成の温度計測装置の断面を示す図である。
【図５】第２の実施の形態の温度計測装置の断面を示す図である。
【図６】第３の実施の形態の温度計測装置の断面を示す図である。
【図７】第４の実施の形態の温度計測装置の断面を示す図である。
【図８】第４の実施の形態の他の構成の温度計測装置の断面を示す図である。
【図９】第５の実施の形態の温度計測装置の断面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態の温度計測装置１０の斜視図である。図２は、第１の実施の形態の温度計測装置１０の断面を示す図である。また、以下において、同一の構成部分には同一の符号を付して、重複する説明を省略または簡略する。
【００１５】
温度計測装置１０は、連続相および分散相からなる混相流の流れ場における温度を計測するものである。ここで、連続相としては、例えば、水蒸気、空気などの気体からなる気相が挙げられる。分散相としては、例えば、水滴などの液滴からなる液相が挙げられる。このような気相および液相からなる混相流の流れ場として、例えば、蒸気タービンの低圧のタービン段落における流れ場や、蒸気タービンからの排気が導かれる復水器内における流れ場などが例示される。
【００１６】
図１および図２に示すように、温度計測装置１０は、筒体２０と、第１の測温部３０と、第２の測温部３１とを備える。筒体２０は、両端が開口２１、２２され、開口２１、２２に対向する仕切壁２３によって内部が第１の空間２４および第２の空間２５の２つの空間に区分されている。
【００１７】
ここでは、筒体２０として、円筒形状の一例を示しているが、この形状に限られるものではない。筒体２０の軸方向に垂直な断面における外縁形状が、例えば、三角形、矩形、多角形、楕円形などであってもよい。また、第１の空間２４や第２の空間２５の、筒体２０の軸方向に垂直な断面形状も、円形に限らず、例えば、三角形、矩形、多角形、楕円形などであってもよい。筒体２０を構成する材料は、特に限定されるものではないが、筒体２０を構成する材料として、例えば、金属、樹脂などが使用される。そして、筒体２０を構成する材料は、このような材料の中から、使用用途に応じて適宜選択される。
【００１８】
第１の空間２４、第２の空間２５には、それぞれ第１の測温部３０、第２の測温部３１が備えられている。第１の測温部３０、第２の測温部３１は、例えば、それぞれの空間の筒体２０の軸方向の中央または中央付近に位置するように設置される。
【００１９】
第１の測温部３０および第２の測温部３１は、温度を検知する部分である。第１の測温部３０および第２の測温部３１は、例えば、熱電対などで構成される。第１の測温部３０および第２の測温部３１は、例えば、補償導線などの配線３２、３３を介して計測部４０、４１と電気的に接続されている。
【００２０】
例えば、第１の測温部３０および第２の測温部３１として熱電対を使用した場合、計測部４０、４１は、熱電対で発生した起電力に基づいて、温度の表示や出力などを行う。なお、ここでは、第１の測温部３０、第２の測温部３１のそれぞれが異なる計測部に接続された一例を示したが、第１の測温部３０、第２の測温部３１からの出力を個々に処理できる場合には、一つの計測部を備えればよい。
【００２１】
温度計測装置１０は、図１および図２に示すように、第１の空間２４の開口２１が、混相流の主流の流れ方向（図１および図２の矢印の方向）に対して対向するように配置される。図１および図２では、混相流の主流が上方から下方へ流れる状態を示している。なお、例えば、軸流の蒸気タービン内に配置する場合には、第１の空間２４の開口２１が混相流の主流の流れ方向に対して対向するように、温度計測装置１０は、水平に配置される。
【００２２】
このように設置された温度計測装置１０において、第１の測温部３０は、分散相の温度を計測し、第２の測温部３１は、連続相の温度を計測する。なお、温度計測装置１０は、例えば、図示しない支持部材によって支持され、混相流の流れ場の所定の位置に配置される。また、温度計測装置１０は、混相流の流れ場内の任意の計測点に移動可能なように支持されてもよい。
【００２３】
次に、温度計測装置１０の作用について説明する。
【００２４】
温度計測装置１０は、図１および図２に示すように、第１の空間２４の開口２１が、混相流の主流の流れ方向に対して対向するように配置されているため、第１の空間２４には、液滴および気体が流入する。一般的に気体の方が液滴よりも密度が小さいことから、気体は、気泡となって液滴からなる液相５０の外部へ浮上する。そして、第１の空間２４は、図２に示すように、液滴のみが貯留した液相５０となる。
【００２５】
そのため、第１の測温部３０は液相５０中に存在することとなり、第１の測温部３０によって液相５０の温度、すなわち混相流のうちの液滴が検知される。そして、計測部４０において、第１の測温部３０からの出力に基づいて、液滴の温度が得られる。
【００２６】
第２の空間２５は、第１の空間２４よりも混相流の流れ場において下流側に位置し、下流側に向かって開口２２している。第２の空間２５には、混相流のうちの気体が流入し、第２の測温部３１によって気体の温度が検知される。そして、計測部４１において、第２の測温部３１からの出力に基づいて、気体の温度が得られる。
【００２７】
図２に示した計測点において計測後、例えば、第２の測温部３１の位置に第１の測温部３０が位置するように温度計測装置１０を移動することで、同じ計測点における、気体の温度と液滴の温度を計測することができる。
【００２８】
このように、第１の実施の形態の温度計測装置１０では、液滴および気体をそれぞれ異なる測温部において計測することができる。そのため、第１の測温部３０および第２の測温部３１には、高い応答性は要求されない。第１の測温部３０および第２の測温部３１として、例えば、熱電対を使用する場合、高い応答性が要求されないため、高価で断線しやすい極細の素線を使用する必要がない。これによって、温度計測装置１０の製造コストを低減することができる。
【００２９】
第１の実施の形態の温度計測装置１０において、図２に示すように、第１の空間２４は、液相で満たされる。これによって、高速で飛来した液滴は、液相に衝突して勢いを失うため、第１の測温部３０を保護することができる。
【００３０】
ここで、図１および図２には、開口２１側の筒体２０の端部２０ａが平面となる一例を示しているが、端部２０ａの形状は、例えば、外側に凸状の曲面などで構成されてもよい。端部２０ａの形状をこのような曲面とすることで、端部２０ａの表面に沿って混相流が流れるため、温度計測装置１０を流れ場に配置することで生じる混相流の圧力損失を低減することができる。
【００３１】
また、開口２２側の筒体２０の端部２０ｂが平面となる一例を示しているが、端部２０ｂの形状も、例えば、外側に凸状の曲面などで構成されてもよい。端部２０ｂの形状をこのような曲面とすることで、端部２０ｂにおいて流れが剥離して生じる剥離渦の発生を抑制することができる。そのため、液滴が剥離渦に随伴されることによる第２の空間２５への液滴の浸入を防止することができる。
【００３２】
上記したように、第１の実施の形態の温度計測装置１０によれば、連続相および分散相からなる混相流の流れ場において、連続相および分散相それぞれの温度を容易に的確に計測することができるとともに、安価で、高い信頼性を有する。
【００３３】
ここで、第１の実施の形態の温度計測装置１０は、上記した構成に限られるものではない。図３および図４は、第１の実施の形態の他の構成の温度計測装置１０の断面を示す図である。
【００３４】
図３に示すように、第２の空間２５の開口２２に、多孔質板６０を備えてもよい。例えば、開口２２側の筒体２０の端部２０ｂにおいて、流れが剥離して剥離渦が生じる可能性がある。この場合、剥離渦に液滴が随伴され、第２の空間２５に液滴が浸入することも考えられるが、多孔質板６０を備えることで、液滴の浸入を防止することができる。
【００３５】
多孔質板６０の厚さや孔径などは、流れ場の様相などによって適宜設定される。多孔質板６０の仕様は、例えば、熱流体解析などを用いて剥離渦の強さや圧力場を予測した上で、流れに随伴される液滴径を算出し、液滴と気体の熱交換量を見積もり、第２の測温部３１に到達するまでに気体温度とほぼ同一となるような所定の液滴径のみを選択的に通過させるように設定されてもよい。
【００３６】
図４に示すように、第１の空間２４の開口２１に内接するように、中央が開口した筒状部材６１を備えてもよい。高速の混相流の流れ場では、第１の空間２４に貯留された液相に、気体や液滴が勢いよく衝突するため、液相が飛散して第１の測温部３０が露出する可能性がある。そこで、開口２１に筒状部材６１を備えることで、開口２１の面積を減少させることで、気体や液滴との衝突面積を減少させるとともに、液相の飛散を抑制することができる。
【００３７】
（第２の実施の形態）
図５は、第２の実施の形態の温度計測装置１１の断面を示す図である。第２の実施の形態の温度計測装置１１において、分散相排出孔７０を備えた以外は、第１の実施の形態の温度計測装置１０の構成と同じである。そのため、ここでは、第１の実施の形態の温度計測装置１０と異なる構成について主に説明する。
【００３８】
図５に示すように、第１の測温部３０の設置位置よりも第１の空間２４の開口２１側の筒体２０の側壁に、第１の空間２４内の分散相（液相）を外部に排出する分散相排出孔７０が形成されている。すなわち、分散相排出孔７０は、筒体２０の軸方向における、第１の空間２４の開口２１の位置と、筒体２０の軸方向における、第１の測温部３０の位置との間の、筒体２０の側壁に形成されている。
【００３９】
分散相排出孔７０の形成位置を上記した位置とすることで、分散相排出孔７０から順次液相が外部に排出されても、第１の測温部３０は露出することなく、液相に覆われている。
【００４０】
分散相排出孔７０は、例えば、図５に示すように、筒体２０の軸方向に垂直な方向（図５で水平方向）に筒体２０の側壁を貫通するように形成されている。なお、分散相排出孔７０の形成方向は、この方向に限らず、筒体２０の軸方向に垂直な方向に対して傾きを有するように形成されてもよい。また、分散相排出孔７０は、少なくとも一箇所に形成されていればよい。例えば、分散相排出孔７０を周方向に複数形成してもよい。
【００４１】
温度計測装置１１を図５に示すように混相流の流れ場に配置した場合、分散相排出孔７０の入口（第１の空間２４側）における圧力は、分散相排出孔７０の出口（外部側）における圧力よりも高くなる。そのため、第１の空間２４内の液相が、分散相排出孔７０を介して外部に排出され、第１の空間２４内の液相は、順次新たに流入した液滴による液相となる。
【００４２】
上記したように、第２の実施の形態の温度計測装置１１によれば、連続相および分散相からなる混相流の流れ場において、連続相および分散相それぞれの温度を容易に的確に計測することができるとともに、安価で、高い信頼性を有する。また、第２の実施の形態の温度計測装置１１によれば、時々刻々と条件が変わる混相流を計測する場合や温度計測装置１１を移動して他の計測点の計測を行う場合などに、周囲の状況変化に対して優れた応答性を有する。
【００４３】
（第３の実施の形態）
図６は、第３の実施の形態の温度計測装置１２の断面を示す図である。第３の実施の形態の温度計測装置１２において、連続相排出孔７５を備えた以外は、第１の実施の形態の温度計測装置１０の構成と同じである。そのため、ここでは、第１の実施の形態の温度計測装置１０と異なる構成について主に説明する。
【００４４】
図６に示すように、第２の測温部３１の設置位置よりも仕切壁２３側の筒体２０の側壁に、第２の空間２５内の連続相を外部に排出する連続相排出孔７５が形成されている。すなわち、連続相排出孔７５は、筒体２０の軸方向における、第２の測温部３１の位置と、筒体２０の軸方向における、仕切壁２３の第２の空間２４側の壁面の位置との間の、筒体２０の側壁に形成されている。
【００４５】
連続相排出孔７５は、例えば、図６に示すように、筒体２０の軸方向に垂直な方向（図５で水平方向）に筒体２０の側壁を貫通するように形成されている。なお、連続相排出孔７５の形成方向は、この方向に限らず、筒体２０の軸方向に垂直な方向に対して傾きを有するように形成されてもよい。また、連続相排出孔７５は、少なくとも一箇所に形成されていればよい。例えば、連続相排出孔７５を周方向に複数形成してもよい。
【００４６】
温度計測装置１２を図６に示すように混相流の流れ場に配置した場合、連続相排出孔７５の入口（第２の空間２５側）における圧力は、連続相排出孔７５の出口（外部側）における圧力よりも高くなる。そのため、第２の空間２５内の気体が、連続相排出孔７５を介して外部に排出され、第２の空間２５内の気体は、順次新たに流入した気体となる。
【００４７】
上記したように、第３の実施の形態の温度計測装置１２によれば、連続相および分散相からなる混相流の流れ場において、連続相および分散相それぞれの温度を容易に的確に計測することができるとともに、安価で、高い信頼性を有する。また、第３の実施の形態の温度計測装置１２によれば、時々刻々と条件が変わる混相流を計測する場合や温度計測装置１２を移動して他の計測点の計測を行う場合などに、周囲の状況変化に対して優れた応答性を有する。
【００４８】
ここで、上記した第２の実施の形態の温度計測装置１１における分散相排出孔７０と、第３の実施の形態の温度計測装置１２における連続相排出孔７５の双方を備える構成としてもよい。この場合においても、第２および第３の実施の形態の温度計測装置１１、１２における作用効果と同様の作用効果が得られる。
【００４９】
（第４の実施の形態）
図７は、第４の実施の形態の温度計測装置１３の断面を示す図である。第４の実施の形態の温度計測装置１３において、分散相排出流路８０、連続相排出流路８１および混相排出流路８２を備えた以外は、第１の実施の形態の温度計測装置１０の構成と同じである。そのため、ここでは、第１の実施の形態の温度計測装置１０と異なる構成について主に説明する。
【００５０】
図７に示すように、温度計測装置１３は、分散相排出流路８０、連続相排出流路８１および混相排出流路８２を備えている。
【００５１】
分散相排出流路８０は、第１の測温部３０の設置位置よりも第１の空間２４の開口２１側の筒体２０の側壁内面に形成された開口を始点とし、筒体２０の側壁に形成されている。また、分散相排出流路８０の一部は、筒体２０の端部２０ｂ側に向かって延設されている。
【００５２】
連続相排出流路８１は、第２の測温部３１の設置位置よりも仕切壁２３側の筒体２０の側壁内面に形成された開口を始点とし、筒体の側壁に形成されている。また、図７に示すように、連続相排出流路８１は、分散相排出流路８０と合流し、混相排出流路８２を形成する。
【００５３】
混相排出流路８２は、筒体２０の端部２０ｂ側に向かって延設され、外部に開口している。混相排出流路８２の流路断面積は、分散相排出流路８０や連続相排出流路８１の流路断面積よりも大きく構成されている。
【００５４】
温度計測装置１３を図７に示すように混相流の流れ場に配置した場合、分散相排出流路８０の入口（第１の空間２４側）における圧力は、混相排出流路８２の出口（外部側）における圧力よりも高くなる。そのため、第１の空間２４内の液相が、分散相排出流路８０および混相排出流路８２を介して外部に排出され、第１の空間２４内の液相は、順次新たに流入した液滴による液相となる。
【００５５】
連続相排出流路８１の入口（第２の空間２５側）における圧力は、混相排出流路８２の出口（外部側）における圧力よりも高くなる。そのため、第２の空間２５内の気体が、連続相排出流路８１および混相排出流路８２を介して外部に排出され、第２の空間２５内の気体は、順次新たに流入した気体となる。
【００５６】
また、液相が混相排出流路８２に向かって合流部８３を流動する際、液相の流動に伴い、合流部８３および混相排出流路８２では液相の流動方向に流れが誘起され、合流部８３および混相排出流路８２の静圧が低下する。そのため、連続相排出流路８１の入口と連続相排出流路８１の出口との間の圧力差が増大し、第２の空間２５内からの気体の排出量（吸引量）を増加することができる。換言すると、第２の空間２５内に流入する外部の気体の流量が増加する。
【００５７】
ここで、連続相排出流路８１の入口（第２の空間２５側）における圧力と、混相排出流路８２の出口（外部側）における圧力との差が小さく、その差圧のみでは第２の空間２５内の気体が外部に排出されない場合においても、上記したように液相の流動によって静圧が低下するため、第２の空間２５内の気体を外部に排出することができる。
【００５８】
上記したように、第４の実施の形態の温度計測装置１３によれば、連続相および分散相からなる混相流の流れ場において、連続相および分散相それぞれの温度を容易に的確に計測することができるとともに、安価で、高い信頼性を有する。また、第４の実施の形態の温度計測装置１３によれば、時々刻々と条件が変わる混相流を計測する場合や温度計測装置１３を移動して他の計測点の計測を行う場合などに、周囲の状況変化に対して優れた応答性を有する。
【００５９】
ここで、第４の実施の形態の温度計測装置１３は、上記した構成に限られるものではない。図８は、第４の実施の形態の他の構成の温度計測装置１３の断面を示す図である。
【００６０】
図８に示すように、合流部８３に、分散相排出流路８０を流れる液相の流れによって回転する羽根車９０を備えてもよい。羽根車９０の回転軸９１は、分散相排出流路８０よりも筒体２０の中央側（図８では右側）に位置している。これによって、分散相排出流路８０を通過した液相が、羽根車９０の羽根９２に効率よく接触する。
【００６１】
また、羽根車９０の回転軸９１は、連続相排出流路８１よりも筒体２０の端部２０ｂ側に位置している。これによって、回転する羽根９２が連続相排出流路８１の出口に位置するため、連続相排出流路８１の出口における静圧を低下させることができる。
【００６２】
温度計測装置１３を図８に示すように混相流の流れ場に配置した場合、分散相排出流路８０の入口（第１の空間２４側）における圧力は、混相排出流路８２の出口（外部側）における圧力よりも高くなる。そのため、第１の空間２４内の液相が、分散相排出流路８０および混相排出流路８２を介して外部に排出され、第１の空間２４内の液相は、順次新たに流入した液滴による液相となる。
【００６３】
液相が合流部８３を通過する際、羽根車９０の羽根９２に接触し、図８では反時計回りに羽根車９０を回転させる。羽根車９０が回転することで、連続相排出流路８１の出口側の静圧が低下する。これによって、連続相排出流路８１の入口と連続相排出流路８１の出口との間の圧力差が増大し、第２の空間２５内の気体が、連続相排出流路８１および混相排出流路８２を介して外部に排出される。そのため、第２の空間２５内の気体は、順次新たに流入した気体となる。
【００６４】
このように、合流部８３に羽根車９０を備えた場合おいても、図７に示した温度計測装置１３における作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
【００６５】
（第５の実施の形態）
第５の実施の形態では、上記した第１〜第４の実施の形態の温度計測装置１０、１１、１２、１３において、筒体２０の側壁の形状を流線形としたものについて説明する。ここでは、第５の実施の形態の温度計測装置１４として、第２の実施の形態の温度計測装置１１における分散相排出孔７０と、第３の実施の形態の温度計測装置１２における連続相排出孔７５の双方を備え、筒体２０の側壁の形状を流線形とした一例を示す。
【００６６】
なお、前述した他の実施の形態の温度計測装置における筒体２０におけても、同様の形状とすることができる。
【００６７】
図９は、第５の実施の形態の温度計測装置１４の断面を示す図である。図９に示すように、筒体２０の側壁は、開口２１側から開口２２側に向かって滑らかな曲面からなる流線形状に構成されている。
【００６８】
分散相排出孔７０は、図５に示した場合と同様に、第１の測温部３０の設置位置よりも第１の空間２４の開口２１側の筒体２０の側壁に形成されている。連続相排出孔７５は、図６に示した場合と同様に、第２の測温部３１の設置位置よりも仕切壁２３側の筒体２０の側壁に形成されている。
【００６９】
温度計測装置１４を図９に示すように混相流の流れ場に配置した場合、混相流は、筒体２０の側壁の外面に沿って流れる。この際、流れの剥離が抑制され、筒体２０の側壁の外面における静圧が低下する。外面における静圧が低下すると、分散相排出孔７０の入口（第１の空間２４側）と出口（外部側）における圧力差、および連続相排出孔７５の入口（第２の空間２５側）と出口（外部側）における圧力差が大きくなる。そのため、第１の空間２４内の液相や第２の空間２５内の気体の外部に排出される流量が増加する。これによって、第１の空間２４内の液相は、順次新たに流入した液滴による液相となり、第２の空間２５内の気体は、順次新たに流入した気体となる。
【００７０】
そのため、時々刻々と条件が変わる混相流を計測する場合や温度計測装置１４を移動して他の計測点の計測を行う場合などに、周囲の状況変化に対して優れた応答性を有する。また、筒体２０の側壁を流線形状とすることで、温度計測装置１４を流れ場に配置することで生じる混相流の圧力損失を低減することができる。
【００７１】
ここで、筒体２０の側壁に分散相排出孔７０や連続相排出孔７５を備えない、第１および第４の実施の形態の温度計測装置においても、筒体２０の側壁を流線形状とすることで、温度計測装置を流れ場に配置することで生じる混相流の圧力損失を低減することができる。
【００７２】
以上説明した実施形態によれば、安価で高い信頼性を備えることが可能となる。
【００７３】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７４】
１０，１１，１２，１３，１４…温度計測装置、２０…筒体、２０ａ，２０ｂ…端部、２１，２２…開口、２３…仕切壁、２４…第１の空間、２５…第２の空間、３０…第１の測温部、３１…第２の測温部、３２，３３…配線、４０，４１…計測部、５０…液相、６０…多孔質板、６１…筒状部材、７０…分散相排出孔、７５…連続相排出孔、８０…分散相排出流路、８１…連続相排出流路、８２…混相排出流路、８３…合流部、９０…羽根車、９１…回転軸、９２…羽根。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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