(57)【要約】      （修正有）【課題】ピトー管を使用して流体の全圧を測定する流体全圧測定装置において、配管断面内の流速分布の歪みを抑制できる技術を提供する。【解決手段】弾性体面状部分を壁部の構成要素とする閉空間を有し、当該閉空間に流体を注入し、当該閉空間を拡大することによりピトー管挿入部の外周付近のピトー管挿入用管台の断面を仕切ることができる仕切装置を、ピトー管挿入部の外周に配する。【選択図】  図４
2004184361.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピトー管挿入部の外周に配され、ピトー管挿入用管台の断面を仕切るための仕切装置であって、
弾性体面状部分を壁部の構成要素とする閉空間を有し、
当該閉空間に流体を注入し、当該閉空間を拡大することにより、当該ピトー管挿入部の外周付近のピトー管挿入用管台の断面を仕切ることができる
仕切装置。
【請求項２】
前記ピトー管挿入部を内挿する管Ａと、
管Ａを内挿する弾性体筒状部分と
を前記壁部の構成要素とする、
請求項１に記載の仕切装置。
【請求項３】
前記ピトー管挿入部を内挿する管Ａと、
管Ａを内挿する管Ｂと、
管Ａを内挿する弾性体筒状部分と
を前記壁部の構成要素とし、
管Ｂに設けられた流体注入口を通じて流体が管Ｂに供給された場合に、管Ａと管Ｂと弾性体筒状部分とで構成される空間から流体が流出しないように、管Ａと管Ｂと弾性体筒状部分との相互の間を密封接続して前記閉空間を構成した、
請求項１に記載の仕切装置。
【請求項４】
管Ｂが、ピトー管挿入部に沿ってスライドできる、請求項３に記載の仕切装置。
【請求項５】
前記弾性体筒状部分の内部にロッドとヒンジ部とよりなる複数の屈曲可能棒状部を有する、請求項４に記載の仕切装置。
【請求項６】
ピトー管を使用して流体の全圧を測定する流体全圧測定装置において、請求項１〜５に記載の仕切装置を配した流体全圧測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ピトー管を使用する全圧測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
配管内の流体流量は、流量測定装置が設置できない場合には、ピトー管を使用して流体の全圧を測定する流体全圧測定装置を使用することができる。この方法では配管断面におけるピトー管計測部の位置を変更することにより、配管断面内の流速分布を求めることができる（たとえば特許文献１参照。）。
【０００３】
ピトー管を配管に取り付けるための管台（ピトー管挿入用管台）は、取り付け工作上、ピトー管挿入部の外径より大きくすることが必要であり、ピトー管挿入用管台内部は流体の流れがないあるいは流れが少ない滞留部となる。このため、ピトー管挿入部近辺における配管断面内の流速分布に歪みが生じ、流量を精度よく計測することが困難となる問題がある。
【０００４】
従って、流量計測を精度よく実施するには、ピトー管挿入時にピトー管挿入用管台内部における滞留部を解消または減少させる仕切装置の設置が必要となる。仕切装置とは、ピトー管挿入用管台の内部の内、その基部（流体配管との接続部）にできるだけ近い断面を仕切るための装置である。
【０００５】
しかしながら、プラント等における配管はその口径やピトー管挿入用管台のサイズが多様であり、その口径に応じた仕切装置を準備するには、多大な労力と費用とを要することとなる。
【０００６】
また、地中に埋設された配管等で、ピトー管挿入用管台のサイズデータが予め入手できない場合には、埋設された配管を掘り出し、必要サイズを測定し、ついで適切な仕切装置を準備し、その後流量測定を実施することになり、必要とされる労力と費用とは益々大きくなる。
【０００７】
さらに、仕切装置がピトー管挿入用管台の断面を仕切るものであるという本質に基づく困難性がある。即ち、通常、ピトー管挿入用管台の端部はバルブ止めになっており、運転中にピトー管を挿入する場合は、バルブを開とし、配管内の流体を外部に放出しながら挿入するのであるが、仕切装置は、ピトー管挿入用管台の断面をカバーするものであるため、たとえバルブが開であっても、その内部構造の凸部に衝突するため挿入が不可能となる。バルブを撤去して仕切装置を挿入することができる場合は対応が可能であるが、そのような対応が不可能な場合は、バルブの内部構造の凸部に衝突しないように仕切を小さくすることが考えられるが、配管断面内の流速分布の歪みを解消するという本来の目的を達成することができなくなる。
【０００８】
【特許文献１】
特開平９−８３７１２号公報（段落番号０００２）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題を解決し、ピトー管を使用して流体の全圧を測定する流体全圧測定装置において、配管断面内の流速分布の歪みを抑制できる技術を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の一態様によれば、ピトー管挿入部の外周に配され、ピトー管挿入用管台の断面を仕切るための仕切装置であって、弾性体面状部分を壁部の構成要素とする閉空間を有し、当該閉空間に流体を注入し、当該閉空間を拡大することにより、当該ピトー管挿入部の外周付近のピトー管挿入用管台の断面を仕切ることができる仕切装置が提供される。この仕切装置を使用することで、ピトー管を使用して流体の全圧を測定する流体全圧測定装置において、配管断面内の流速分布の歪みを抑制することが可能となる。
【００１１】
前記ピトー管挿入部を内挿する管Ａと管Ａを内挿する弾性体筒状部分とをその壁部の構成要素とすること、前記ピトー管挿入部を内挿する管Ａと管Ａを内挿する管Ｂと管Ａを内挿する弾性体筒状部分とをその壁部の構成要素とし、管Ｂに設けられた流体注入口を通じて流体が管Ｂに供給された場合に、管Ａと管Ｂと弾性体筒状部分とで構成される空間から流体が流出しないように、管Ａと管Ｂと弾性体筒状部分との相互の間を密封接続して前記閉空間を構成したものであること、管Ｂが、ピトー管挿入部に沿ってスライドできること、前記弾性体筒状部分の内部にロッドとヒンジ部とよりなる複数の屈曲可能棒状部を有すること等が好ましい。
【００１２】
本発明の他の一態様によれば、ピトー管を使用して流体の全圧を測定する流体全圧測定装置において、上記の仕切装置を配した流体全圧測定装置が提供される。
【００１３】
なお、以下に説明する発明の実施の形態や図面の中で、本発明の更なる特徴が明らかにされる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図、実施例等を使用して説明する。これらの図、実施例等および説明は本発明を例示するものであり、本発明の範囲を制限するものではない。本発明の趣旨に合致する限り他の実施の形態も本発明の範疇に属し得ることは言うまでもない。なお、これらの図において、同一の要素については同一の符号を付すものとする。
【００１５】
ピトー管を使用して流体の全圧を測定する流体全圧測定装置を配管に取り付けた様子を図１，２に示す。図２には、配管１内の流速分布を模式的に示してある。ピトー管挿入用管台２の上にはバルブ４が設置されており、ピトー管が挿入されていないときには閉止されている。ピトー管を使用する際には、バルブ４を開とし、配管内の流体を放出しつつピトー管を挿入することが多い。
【００１６】
図１，２はバルブ４が開とされ、ピトー管３を挿入した様子を示している。ピトー管３はピトー管支持台５により支持されている。ピトー管挿入用管台２は、取り付け工作上、ピトー管挿入部６の外径より大きくする。ピトー管挿入部６の外周には何も取り付けられていない。このため、ピトー管挿入用管台内部７は流体の流れがないあるいは流れが少ない滞留部となり、ピトー管挿入部６近辺における配管断面内の流速分布に歪みが生じ、流量を精度よく計測することが困難となる。
【００１７】
図３は、配管断面内の流速分布の歪みを防止するための金属よりなる厚肉管状の仕切装置８を設けた例を示す。このような仕切装置は、配管の口径やピトー管挿入用管台のサイズに合わせて個々に作製する必要がある場合が多い。また、予めサイズのデータが入手できない場合は、まず、そのデータを入手しなければならない。さらに、この仕切装置８は、たとえバルブが開であってもその内部構造の凸部に衝突するため、バルブ越しの挿入が不可能であり、バルブを撤去してから挿入することが必要となる。本発明に係る仕切装置はこのような問題を解消できる。
【００１８】
本発明に係る仕切装置は、ピトー管を使用して流体の全圧を測定する流体全圧測定装置の一部として構成することができる。ピトー管と一体化されていてもよいし、独立していてもよい。予めピトー管挿入用管台に挿入されていてもよい。ピトー管を使用して流体の全圧を測定する流体全圧測定装置としては、本発明の趣旨に反しない限り、公知のどのようなものを使用することもできる。
【００１９】
本発明に係る仕切装置は、弾性体面状部分を壁部の必須の構成要素とする閉空間を有する。この閉空間に流体を注入し、弾性体面状部分の弾性を利用して閉空間を拡大し、ピトー管挿入部の外周付近のピトー管挿入用管台の断面を仕切るのである。以下例を挙げて説明する。
【００２０】
［例１］
図４，５は、その一例を示す模式図で、図４は閉空間４２を拡大する前、図５は閉空間４２を拡大した後の図である。図４，５中、閉空間４２は、袋状の弾性体面状部分４１により形成されており、金属管４５の外面と、金属管４５に固定された金属板状体４４とにより挟持されている。本発明の趣旨に反しない限り、袋状の弾性体面状部分４１や金属板状体４４の形状に特に制限はない。
【００２１】
弾性体面状部分４１には流体注入用配管４３が設置されており、閉空間４２に流体を注入し、閉空間４２を拡大することにより、ピトー管挿入部６の外周付近のピトー管挿入用管台の断面を仕切ることができるのである。ピトー管挿入部６とピトー管挿入用管台２との間の隙間がなくなるまで閉空間４２を拡大することが好ましい。
【００２２】
なお、図４，５の例では、仕切装置を設置する際、バルブ４の内面の凸部に金属板状体４４等が衝突することになるため、バルブの撤去後にその設置を行うことが必要となる。ただし、後述する図８，９の場合のように、バルブ４の内面の凸部に衝突しないサイズを選択することによりこの問題を回避することは容易である。
【００２３】
本例では、本発明に係る仕切装置は、弾性体面状部分４１、金属管４５、金属板状体４４，  流体注入用配管４３から構成されている。ただし、これらの構成要素のすべてが存在することが本発明の必須の要件ではない。弾性体面状部分を壁部の構成要素とする閉空間を有し、この閉空間に流体を注入し、閉空間を拡大することにより、ピトー管挿入部の外周付近のピトー管挿入用管台の断面を仕切ることができれば、どのような構成要素からなる場合も本発明の範疇に属する。
【００２４】
［例２］
本発明に係る仕切装置は、ピトー管挿入部を内挿する管Ａと、管Ａを内挿する弾性体筒状部分とをその壁部の構成要素とすることができる。更に、管Ａを内挿する管Ｂを設け、管Ｂがピトー管挿入部に沿ってスライドできるようにすると、ピトー管挿入部とピトー管挿入用管台との間の隙間を減少させることがより容易になる。
【００２５】
図６，７は、その一例を示す模式図である。図６は、管Ｂがピトー管挿入部に沿って下方にスライドさせる前、図７はスライドさせた後の図である。
【００２６】
図６，７中、閉空間４２は、ピトー管挿入部を内挿する管４６と、管４６を内挿する弾性体筒状部分４７と管４６を内挿する管４８と、弾性体筒状部分４７の周囲の金属板状体４４から構成されている。管４６が上記管Ａに該当し、管４８が上記管Ｂに該当する。管４８に設けられた流体注入口４３を通じて流体が管４８に供給された場合に、管４６と管４８と弾性体筒状部分４７とで構成される空間から流体が流出しないように、管４６と管４８と弾性体筒状部分４７との相互の間は密封接続して前記閉空間を構成している。密封接続の方法は公知のどのようなものでも良い。
【００２７】
この装置において、図６のように流体注入口４３から流体を注入すると弾性体筒状部分４７が膨張して閉空間４２が拡大し、ピトー管挿入部６の外周付近のピトー管挿入用管台２の断面を仕切り、ピトー管挿入部６とピトー管挿入用管台２との間の隙間を減少させることができる。なお、本発明の効果は、管４８を設けず、弾性体筒状部分４７が管４６と密封接続されて閉空間を形成し、流体注入口４３から弾性体筒状部分４７に直接流体を注入できるようになっていてもその目的を達成することができる。
【００２８】
さらに、管４８がスライドできる場合には、図７のように管４８をピトー管挿入部に沿って下方にスライドさせると、閉空間４２が押しつぶされ、ピトー管挿入部６とピトー管挿入用管台２との間の隙間をより減少させることができる。
ピトー管挿入部６の外周付近のピトー管挿入用管台の断面を仕切ることができるのである。ピトー管挿入部６とピトー管挿入用管台２との間の隙間がなくなるまで閉空間４２を拡大することが好ましい。
【００２９】
なお、図６，７の例でも、仕切装置を設置する際、バルブ４の内面の凸部に金属板状体４４等が衝突することになるため、バルブの撤去後にその設置を行うことが必要となる。ただし、後述する図８，９の場合のように、バルブ４の内面の凸部に衝突しないサイズを選択することによりこの問題を回避することは容易である。
【００３０】
本例では、本発明に係る仕切装置は、管４６、弾性体筒状部分４７、管４８、金属板状体４４、流体注入口４３から構成されている。ただし、これらの構成要素のすべてが存在することが本発明の必須の要件ではない。
【００３１】
［例３］
図８，９は、他の一例を示す模式図である。図８は、閉空間が拡大される前、図９は、閉空間が拡大され、管Ｂをピトー管挿入部に沿って下方にスライドさせた後の図である。
【００３２】
図８，９中、閉空間４２は、ピトー管挿入部を内挿する管４６と、管４６を内挿する弾性体筒状部分４７と管４６を内挿する管４８とから構成されている。管４６が上記管Ａに該当し、管４８が上記管Ｂに該当する。管４８に設けられた流体注入口４３を通じて流体が管４８に供給された場合に、管４６と管４８と弾性体筒状部分４７とで構成される空間から流体が流出しないように、管４６と管４８と弾性体筒状部分４７との相互の間は密封接続されている。密封接続の方法は公知のどのようなものでも良い。図８，９では、図６，７と異なり、弾性体筒状部分４７の周囲の金属板状体は設けられていない。弾性体筒状部分４７の内部にはロッド４９とヒンジ部５０とよりなる複数の屈曲可能棒状部５１が設けられている。
【００３３】
この装置において、流体注入口４３から流体を注入すると弾性体筒状部分４７が膨張して閉空間４２が拡大し、ピトー管挿入部６の外周付近のピトー管挿入用管台２の断面を仕切り、ピトー管挿入部６とピトー管挿入用管台２との間の隙間を減少させることができる。本発明の効果は、この操作だけでもある程度実現することが可能である。
【００３４】
さらに、図９のように管４８をピトー管挿入部に沿って下方にスライドさせると、閉空間４２が押しつぶされると共に屈曲可能棒状部５１が屈曲し、ピトー管挿入部６とピトー管挿入用管台２との間の隙間をより減少させることができる。
【００３５】
なお、図８，９の例では、仕切装置を設置する際、バルブ４の内面の凸部に仕切装置が衝突しないようになっている。従って、バルブを開とするだけでその設置を行うことが可能となる。
【００３６】
なお本例では、本発明に係る仕切装置は、管４６、弾性体筒状部分４７、管４８、流体注入口４３から構成されている。ただし、これらの構成要素のすべてが存在することが本発明の必須の要件ではない。
【００３７】
本発明に係る部品の材質については、本発明の趣旨に反しない限り、公知のどのようなものでも使用することができる。たとえば、弾性体面状部分には、ゴム、エラストマー等、弾性を示し、面状や袋状にすることのできる材料を使用できる。また、その他の部品に関しては、金属を使用することができる。場合によってはプラスチックやセラミックスでもよい。使用されるバルブの種類にも特に制限はない。
【００３８】
本発明に係る流体全圧測定装置を使用する対象となる流体としては、液体、気体のいずれでもよい。液体としては水や海水を例示することができる。流速範囲にも特に制限はない。対象となる流体の流れる空間もどのようなものでもよい。配管である場合にはその口径に特に制限はない。
【００３９】
また、閉空間を拡大させるための流体としては、液体、気体のいずれでも使用できる。もっとも簡便な流体の例としては空気を例示することができる。
【００４０】
【発明の効果】
本発明により、ピトー管を使用して流体の全圧を測定する流体全圧測定装置において、配管断面内の流速分布の歪みを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ピトー管を使用して流体の全圧を測定する流体全圧測定装置を配管に取り付けた様子を示す模式的断面図である。
【図２】図１に直交する方向から見た模式的断面図である。
【図３】配管断面内の流速分布の歪みを防止するための仕切装置を設けた例を示す模式的断面図である。
【図４】本発明に係る仕切装置を設けた例を示す模式的断面図である。
【図５】本発明に係る仕切装置を設けた例を示す模式的断面図である。
【図６】本発明に係る仕切装置を設けた例を示す模式的断面図である。
【図７】本発明に係る仕切装置を設けた例を示す模式的断面図である。
【図８】本発明に係る仕切装置を設けた例を示す模式的断面図である。
【図９】本発明に係る仕切装置を設けた例を示す模式的断面図である。
【符号の説明】
１    配管
２    ピトー管挿入用管台
３    ピトー管
４    バルブ
５    ピトー管支持台
６    ピトー管挿入部
７    ピトー管挿入用管台内部
８    仕切装置
４１  弾性体面状部分
４２  閉空間
４３  流体注入用配管
４４  金属板状体
４５  金属管
４６  管
４７  弾性体筒状部分
４８  管
４９  ロッド
５０  ヒンジ部
５１  屈曲可能棒状部
【図１】
2004184361.tif 000003
【図２】
2004184361.tif 000004
【図３】
2004184361.tif 000005
【図４】
2004184361.tif 000006
【図５】
2004184361.tif 000007
【図６】
2004184361.tif 000008
【図７】
2004184361.tif 000009
【図８】
2004184361.tif 000010
【図９】
2004184361.tif 000011