JPH02307018A - 渦流量計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は車両等の内燃機関に用いられ、特に流れの乱
れの大きい流体を測定するための渦流量針に関するもの
である。

〔従来の技術〕

車両等の内燃機関に渦流量計が用いられる場合は、例え
ば特開昭５Ｅｌ−２１５１７号公報や特公昭６２−２６
６８６号公報に開示されているように、必らず機関のエ
アクリーナの下流側に取付けられる。このような構成に
おいては、流体の流れの安定性が低いため低流量から高
流量まで精度よく計測できないという問題があった。こ
のため、例えば特開昭６１−１３４６２０号公報では渦
発生柱の上流側に流体の一部に乱れを発生させる乱流発
生体を配置し、渦の発生の安定性向上を計ることが促案
されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記による方法では例えば特開昭５７−
６７８６３号公報に記述しであるように乱流発生体は渦
発生柱によって決まるべき渦周波数、すなわち流量特性
を補正できるほどの強い影響を有しているため、乱流発
生体が発生する渦が柱状でかつ、周期的ないわゆるカル
マン渦になりやすい場合、渦発生体で流量特性に与える
影響が大きいので、乱流発生体の形状寸法や配置精度を
蔽しく要求されていた。

ごの発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので、安定した渦発生が得られると共に、安価で高精
度な渦流量計を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る渦流量計は、被測定流体の流れる導管を
有し、この導管内にカルマン渦を発生させる渦発生柱と
、上記導管の入口側にハニカム状あるいは網目状の整流
器と、この整流器を上記導管の入口開口部に支持する固
定部材とを備えた渦流量計において、上記整流器の入口
面側に上記渦発生柱の中心軸線上でかつ、これと平行に
被測定流体の流れを阻害する乱流発生体を設け、この乱
流発生体と上記固定部材とを一体成形したことを特徴と
する。

〔作　用） この発明においては、渦発生柱の上流側に乱流発生体を
設けたことで、流体の一部に乱流を発生させ、これによ
って渦発生柱の下流に生じるカルマン渦を安定化し、揺
らぎの少ない渦を得ることができる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明による渦流量計の横断平面図、第２図は渦
流量計を流体入口側より見た正面図、第３図は第１図の
１１線断面図を示す。各図において、渦流量計は全体を
符号１で示し、２は被測定流体の流れる導管である。３
は導管ｌ内に配置した渦発生柱で、上流側渦発生柱３１
と下流側渦発生柱３２から構成されている。４は上記導
管ｌの流体入口側の開口部に取付けたハニカム形状の整
流器で、この整流器４は固定部材５ｂをリベット６で導
管２の開口フランジ２ａに支持しである。５ａは上記整
流器４の入口面側で上記渦発生柱３の中心軸線上に位置
しかつ、これと平行に配置した乱流発生体であり、この
乱流発生体５ａは上記固定部材５ｂと一体的に成形され
ている。

次に動作について説明する。第１図において、流体がＦ
１〜Ｆ、で示す流れを存していると、主導管ｌ内の渦発
生柱３の直上流の流体はｆ　７．　　ｒ　ｚｌ。

Ｅｘｔ、Ｉｓに示す流れとなり、渦発生柱３の後流にカ
ルマン渦Ｖが発゛生ずる。ここで、乱流発生体５ａがな
い１合は破線で示す流体ｒｔが流体ｒ。

ｆ、と平行に生じることになるが、乱流発生体５ａが存
在すると流体Ｆつは乱流発生体５ａの直後より乱れが発
生する。そして、流体’　１１＋　　ｆ　１２で囲まれ
る領域巳は乱流域である。

渦発生柱３に衝突する流体に乱れがあるとカルマン渦が
発生しやすいことは周知のことである。

ここで、上記した乱流域Ｅの乱流杖態を説明する。

乱流発生体５ａの後流の渦は流れに対して直角断面では
勇往状となる。また渦はいわゆるカルマン渦である。し
かし、乱流発生体５ａの直後の整流器４によって直角断
面方向に流れが分断されるため、第４図に示すＶｔｇに
示す流速分布にて明らかなように溝柱はくずされる。し
たがって乱流域Ｅ内は流れに平行面および直角面のいず
れの方向にも乱れることになる。このため、乱流発生体
５ａの発生する乱流が渦発生柱３のカルマン渦発生のト
リガ的要素となるのみで、渦発生柱３のカルマン渦発生
周期に大きく拘わることがない、したがって、乱流発生
体５ａの幅寸法ｄが多少変化しても渦発生柱３によって
決定されるカルマン渦発生周期を乱すことがないため、
乱流発生体５ａの寸法精度を高める必要はなくなる。

ここで、第４図に乱流発生体５ａの寸法ｄと渦発生柱３
の寸法りによるカルマン渦の発生周期の安定性すなわち
、渦の揺らぎ率を示す、この図から実線はこの発明によ
るｄ／Ｄと揺らぎ重度化を示し、破線は従来装置による
揺らぎ率を示す。

第５図（ａｌ〜（句は上記乱流発生体５ａの種々の断面
形状を示す、これについては（ａ）図に示すように流体
の流れに対し矩形であるのが最も流体に乱れが生じやす
いが、逆に流体の圧力損失が大きいため、（ロ）〜（ｄ
）図に示すように乱流発生体５ａの上流面にそれぞれの
形状の凸状部を形成するようにした方が圧力損失が小さ
くできて好ましい。

また、上記したように乱流発生体５ａと整流器４を支持
する固定部材５ｂとを一体成形することで、乱流発生体
５ａの支持部材は不要となり、その分、組立て工数も削
減と共に、乱流発生体５ａとして特別な部材を用意する
こともない。

なお、実施例では整流器４．７はハニカム形状のものを
使用した例について説明したが、その他、網目状の整流
器であっても上記同様の作用が得られる。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明によれば、導管内に配！し
た渦発生柱の上流で整流器の入口面側に乱流発生体を配
置したので、流量特性が乱流発生体の寸法精度によって
大きく影響を受けることなく、しかも、渦発生柱の上流
の流れに乱れがあっても渦の揺らぎの少ない高精度で安
価な渦流量計となる。また、上流乱流発生体は整流器を
支持するための固定部材と一体成形したことで、部品点
数が削減できると共に、製作および組立が容昌となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による渦流量計の横断平面
図、第２図は渦流量計を流体の入口側より見た正面図、
第３図第１図の１１線断面図、第４図は渦の１３らぎ率
の特性図、第５図（ａ）〜（ｄ）は乱流発生体の横断面
形状の種々の例を示す断面図である。 ２・・・導管、３・・・渦発生柱、４・・・整流器、５
ａ・・・乱流発生体、５ｂ・・・固定部材。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被測定流体の流れる導管を有し、この導管内にカルマン
   渦を発生させる渦発生柱と、上記導管の入口側にハニカ
   ム状あるいは綱目状の整流器と、この整流器を上記導管
   の入口開口部に支持する固定部材とを備えた渦流量計に
   おいて、上記整流器の入口面側に上記渦発生柱の中心軸
   線上でかつ、これと平行に被測定流体の流れを阻害する
   乱流発生体を設け、この乱流発生体と上記固定部材とを
   一体成形したことを特徴とする渦流量計。