JPH08240460A - 流量計及びその製造方法 - Google Patents
流量計及びその製造方法Info
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- JPH08240460A JPH08240460A JP7047039A JP4703995A JPH08240460A JP H08240460 A JPH08240460 A JP H08240460A JP 7047039 A JP7047039 A JP 7047039A JP 4703995 A JP4703995 A JP 4703995A JP H08240460 A JPH08240460 A JP H08240460A
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- Japan
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- divided
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 通常の長さの直線流路部を必要とせずに短い
流路で定常流を得ることができる整流機能を備えた流量
計及びその製造方法を提供することである。 【構成】 本発明の流量計は、流路断面のほぼ全体にわ
たり、かつ、所定長さでケース10内に設置された複数
本の分割流路23を備える整流体20と、ケース内周面
10aと分割流路23との間及び/または各分割流路間
の隙間を埋めるシール手段20b,28と、整流体20
の各分割流路23内にそれぞれ設置された複数個の流量
センサ24と、これらの流量センサ24をそれぞれ電源
及び処理回路に接続するための配線設備25,26,2
7とを含み、またその製造方法は、個々の分割流路内に
流量センサを設置した整流体20を形成する工程と、該
整流体20をシール手段を介してケース10内に装着す
る工程とを含む。
流路で定常流を得ることができる整流機能を備えた流量
計及びその製造方法を提供することである。 【構成】 本発明の流量計は、流路断面のほぼ全体にわ
たり、かつ、所定長さでケース10内に設置された複数
本の分割流路23を備える整流体20と、ケース内周面
10aと分割流路23との間及び/または各分割流路間
の隙間を埋めるシール手段20b,28と、整流体20
の各分割流路23内にそれぞれ設置された複数個の流量
センサ24と、これらの流量センサ24をそれぞれ電源
及び処理回路に接続するための配線設備25,26,2
7とを含み、またその製造方法は、個々の分割流路内に
流量センサを設置した整流体20を形成する工程と、該
整流体20をシール手段を介してケース10内に装着す
る工程とを含む。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は流量計に関し、特に通常
の長さの直線流路部を必要としないで定常流を得ること
ができる整流機能を備えた流量計及びその製造方法に関
する。
の長さの直線流路部を必要としないで定常流を得ること
ができる整流機能を備えた流量計及びその製造方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】1つの流量計を用いて導管等の流路内を
流れる流体の流量を正確に測定するためには、流れを十
分に発達させて安定した流速分布形を有する流れになる
ように、流量計の上流側に流路の内径の20倍またはそ
れ以上の長さを有する直線流路部(助走路)を設けると
共に、その下流側にもほぼ同じ長さの直線流路部を設け
る必要がある。(日刊工業新聞社発行の”流量計測ハン
ドブック”参照) 定常流における安定した流速分布を有する流体の流れ
は”ハーゲン・ポアズイユ(Hagen-Poiseuille)の流
れ”と呼ばれ、流路の中心を頂点とし、半径方向両側の
内周面に向かって流速を減じる放物線形状の流速分布を
有している。従って、流路内の1か所で測定された流量
(流速)をこの流速分布に当てはめれば、流路内全体の
流量が容易に算出され得る。
流れる流体の流量を正確に測定するためには、流れを十
分に発達させて安定した流速分布形を有する流れになる
ように、流量計の上流側に流路の内径の20倍またはそ
れ以上の長さを有する直線流路部(助走路)を設けると
共に、その下流側にもほぼ同じ長さの直線流路部を設け
る必要がある。(日刊工業新聞社発行の”流量計測ハン
ドブック”参照) 定常流における安定した流速分布を有する流体の流れ
は”ハーゲン・ポアズイユ(Hagen-Poiseuille)の流
れ”と呼ばれ、流路の中心を頂点とし、半径方向両側の
内周面に向かって流速を減じる放物線形状の流速分布を
有している。従って、流路内の1か所で測定された流量
(流速)をこの流速分布に当てはめれば、流路内全体の
流量が容易に算出され得る。
【0003】しかし、上記したような助走路を含む直線
流路部を設けるスペースを確保することは一般的には難
しい。例えば、機器の配管内に流量計を設置する場合に
は、直線流路部を確保することによって機器の小型化や
低価格化が妨げられる。また、都市におけるガス整圧設
備に流量計を設ける場合には、設置スペースが取れない
とか、たとえ設置スペースが取れたとしても土地代が高
価であるとかの制約を受ける。
流路部を設けるスペースを確保することは一般的には難
しい。例えば、機器の配管内に流量計を設置する場合に
は、直線流路部を確保することによって機器の小型化や
低価格化が妨げられる。また、都市におけるガス整圧設
備に流量計を設ける場合には、設置スペースが取れない
とか、たとえ設置スペースが取れたとしても土地代が高
価であるとかの制約を受ける。
【0004】流量分布が定常的でない状態において直線
流路部を設けずに流量を測定する手段として図9に示さ
れている体積式流量計が従来から知られている。
流路部を設けずに流量を測定する手段として図9に示さ
れている体積式流量計が従来から知られている。
【0005】更に、この体積式流量計を用いることがで
きない場合には、流量の多点計測を行い、平均流量を求
めるという簡易流量計測が行われる。特公昭60−72
07号公報には図10に示されるような複数個の測定孔
を有するピトー管式流量計が開示されている。
きない場合には、流量の多点計測を行い、平均流量を求
めるという簡易流量計測が行われる。特公昭60−72
07号公報には図10に示されるような複数個の測定孔
を有するピトー管式流量計が開示されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の通常の流量計を
用いる流量測定では、定常流を作るために、流量計を設
置する場所の前後それぞれに流路の直径の20倍または
それ以上の直線流路部を必要とし、乱流状態にある流体
ではその流量を正確に測定することができない。また、
体積式流量計の場合には、応答速度が遅い上に、流量計
を設置するための特別なスペースを必要とする不具合が
ある。さらに、ピトー管式流量計の場合、流量測定範囲
が2桁以下と狭く、応答速度も遅く、その上に電気的な
出力信号を得るのに高価な差圧変換機を必要とするなど
の不具合がある。
用いる流量測定では、定常流を作るために、流量計を設
置する場所の前後それぞれに流路の直径の20倍または
それ以上の直線流路部を必要とし、乱流状態にある流体
ではその流量を正確に測定することができない。また、
体積式流量計の場合には、応答速度が遅い上に、流量計
を設置するための特別なスペースを必要とする不具合が
ある。さらに、ピトー管式流量計の場合、流量測定範囲
が2桁以下と狭く、応答速度も遅く、その上に電気的な
出力信号を得るのに高価な差圧変換機を必要とするなど
の不具合がある。
【0007】本発明は従来技術における上記問題点を解
決するために為されたもので、その目的とするところ
は、通常の直線流路部を必要とせずに短い流路で定常流
を得ることができる整流機能を備えた流量計及びその製
造方法を提供することにある。
決するために為されたもので、その目的とするところ
は、通常の直線流路部を必要とせずに短い流路で定常流
を得ることができる整流機能を備えた流量計及びその製
造方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第1の基本的態様によれば、流路断面のほ
ぼ全体にわたり、かつ、所定の長さでケース内に設置さ
れた複数本の分割流路を備える整流体と、ケース内周面
と分割流路との間及び/または各分割流路間の隙間を埋
めるシール手段と、整流体の各分割流路内にそれぞれ設
置された複数個の流量センサと、これらの流量センサを
それぞれ電源および処理回路に接続するための配線設備
とを含む流量計が提供される。
に、本発明の第1の基本的態様によれば、流路断面のほ
ぼ全体にわたり、かつ、所定の長さでケース内に設置さ
れた複数本の分割流路を備える整流体と、ケース内周面
と分割流路との間及び/または各分割流路間の隙間を埋
めるシール手段と、整流体の各分割流路内にそれぞれ設
置された複数個の流量センサと、これらの流量センサを
それぞれ電源および処理回路に接続するための配線設備
とを含む流量計が提供される。
【0009】上記第1の基本的態様における整流体はそ
の外周を覆う枠を有し、またシール手段はケースの内周
形状に一致する外周形状と整流体の外周形状に一致する
形状の穴とを有し、整流体の軸線方向の少なくとも一側
端部に装着されるシール板及び/または整流体と枠との
間及び分割流路間に詰め込まれたシール材からなる。
の外周を覆う枠を有し、またシール手段はケースの内周
形状に一致する外周形状と整流体の外周形状に一致する
形状の穴とを有し、整流体の軸線方向の少なくとも一側
端部に装着されるシール板及び/または整流体と枠との
間及び分割流路間に詰め込まれたシール材からなる。
【0010】流量センサの各々は、分割流路各々の一側
内壁面の中央部に装着される場合と、各分割流路の中心
を通るように流れに直交して設けられたセンサシートに
装着されることによって、分割流路各々の中心部に設置
される場合とがある。
内壁面の中央部に装着される場合と、各分割流路の中心
を通るように流れに直交して設けられたセンサシートに
装着されることによって、分割流路各々の中心部に設置
される場合とがある。
【0011】分割流路の各々の横断面形状は、四角形を
含む多角形及び円形の中から適宜選ばれ得る。
含む多角形及び円形の中から適宜選ばれ得る。
【0012】また、配線設備は、分割流路を形成するた
めの分割流路壁に形成されたプリント配線と、これらの
プリント配線をまとめる配線集合板と、該配線集合板と
電源及び処理回路との間を接続するように設けられた配
線シートとを含む。
めの分割流路壁に形成されたプリント配線と、これらの
プリント配線をまとめる配線集合板と、該配線集合板と
電源及び処理回路との間を接続するように設けられた配
線シートとを含む。
【0013】更に、各分割流路内には、流量センサのほ
かに圧力センサ及び温度センサが設置される場合もあ
る。
かに圧力センサ及び温度センサが設置される場合もあ
る。
【0014】本発明の第2の基本的態様によれば、プリ
ント配線が施され、該プリント配線にそれぞれ接続され
るように複数個の流量センサが縦方向に等間隔でかつ長
手方向のほぼ中央位置に固着され、更に一端側から長手
方向に沿ってほぼ中央位置まで伸びるように等間隔で切
り込まれた複数本のスリットを有する所定長の複数枚の
縦シートを等間隔で縦列配置することと、一端側から長
手方向に沿ってほぼ中央位置まで伸びるように等間隔で
切り込まれた複数本のスリットを有し、縦シートと同じ
長さの複数枚の横シートを、それぞれのスリットを互い
に噛み合わせながら、縦列配置された複数枚の縦シート
にそれぞれ横方向に装着することによって多数の四角形
分割流路を有する整流体を形成することと、整流体の各
プリント配線をまとめるための配線集合板を整流体の適
所に設けることと、流量センサの各々を電源及び処理回
路に接続するように、配線集合板に配線シートを設ける
ことと、整流体を支持体を兼ねるシール板を介してほぼ
同じ長さを有するケース内に挿入することの各工程を含
む流量計の製造方法が提供される。
ント配線が施され、該プリント配線にそれぞれ接続され
るように複数個の流量センサが縦方向に等間隔でかつ長
手方向のほぼ中央位置に固着され、更に一端側から長手
方向に沿ってほぼ中央位置まで伸びるように等間隔で切
り込まれた複数本のスリットを有する所定長の複数枚の
縦シートを等間隔で縦列配置することと、一端側から長
手方向に沿ってほぼ中央位置まで伸びるように等間隔で
切り込まれた複数本のスリットを有し、縦シートと同じ
長さの複数枚の横シートを、それぞれのスリットを互い
に噛み合わせながら、縦列配置された複数枚の縦シート
にそれぞれ横方向に装着することによって多数の四角形
分割流路を有する整流体を形成することと、整流体の各
プリント配線をまとめるための配線集合板を整流体の適
所に設けることと、流量センサの各々を電源及び処理回
路に接続するように、配線集合板に配線シートを設ける
ことと、整流体を支持体を兼ねるシール板を介してほぼ
同じ長さを有するケース内に挿入することの各工程を含
む流量計の製造方法が提供される。
【0015】本発明の第3の基本的態様によれば、所定
長の半分の長さを有する複数本の分割流路管がそれぞれ
の開口端面をそろえた状態で縦方向一列に並ぶ第1分割
流路ユニットになるように、複数本の分割流路管のそれ
ぞれの外側面を互いに固着することと、第1分割流路ユ
ニットの一側端面の縦方向に沿った中央部に該端面から
管軸方向に沿ってスリットを切り込むことと、複数個の
流量センサが第1分割流路ユニットの各分割流路の開口
幅と同じ間隔で縦方向一列に固着され、各流量センサに
接続するプリント配線を有するセンサシートをスリット
内に挿入し、かつ固定することによって半割センサユニ
ットを形成することと、第1分割流路ユニットと同じ本
数の分割流路管を縦方向一列に固着した第2分割流路ユ
ニットを形成することと、該第2分割流路ユニットの一
側端面と第1分割流路ユニットのセンサシートを有する
端面とを突き合わせ、固着することによって縦列センサ
ユニットを形成することと、同本数及び/または異なる
本数の分割流路管をそれぞれ有する複数個の縦列センサ
ユニットを所定幅になるまで横方向に配列し、それらの
縦列センサユニットを互いに接続させることによって多
数の分割流路を備える整流体を形成することと、整流体
の各プリント配線をまとめるための配線集合板を整流体
の適所に設けることと、流量センサの各々を電源及び処
理回路に接続するように、配線集合板に配線シートを設
けることと、整流体を支持体を兼ねるシール板を介して
ほぼ同じ長さを有するケース内に挿入することの各工程
を含む流量計の製造方法が提供される。
長の半分の長さを有する複数本の分割流路管がそれぞれ
の開口端面をそろえた状態で縦方向一列に並ぶ第1分割
流路ユニットになるように、複数本の分割流路管のそれ
ぞれの外側面を互いに固着することと、第1分割流路ユ
ニットの一側端面の縦方向に沿った中央部に該端面から
管軸方向に沿ってスリットを切り込むことと、複数個の
流量センサが第1分割流路ユニットの各分割流路の開口
幅と同じ間隔で縦方向一列に固着され、各流量センサに
接続するプリント配線を有するセンサシートをスリット
内に挿入し、かつ固定することによって半割センサユニ
ットを形成することと、第1分割流路ユニットと同じ本
数の分割流路管を縦方向一列に固着した第2分割流路ユ
ニットを形成することと、該第2分割流路ユニットの一
側端面と第1分割流路ユニットのセンサシートを有する
端面とを突き合わせ、固着することによって縦列センサ
ユニットを形成することと、同本数及び/または異なる
本数の分割流路管をそれぞれ有する複数個の縦列センサ
ユニットを所定幅になるまで横方向に配列し、それらの
縦列センサユニットを互いに接続させることによって多
数の分割流路を備える整流体を形成することと、整流体
の各プリント配線をまとめるための配線集合板を整流体
の適所に設けることと、流量センサの各々を電源及び処
理回路に接続するように、配線集合板に配線シートを設
けることと、整流体を支持体を兼ねるシール板を介して
ほぼ同じ長さを有するケース内に挿入することの各工程
を含む流量計の製造方法が提供される。
【0016】上記第3の基本的態様による製造方法にお
いて、分割流路管の各々は、円管または横断面において
多角形を有する管であって、これらの円管または多角形
を有する管が最密充填形態で互いに密着されている。
いて、分割流路管の各々は、円管または横断面において
多角形を有する管であって、これらの円管または多角形
を有する管が最密充填形態で互いに密着されている。
【0017】
【作用】整流機能を有する分割流路内を流通させること
によって、例えば、曲管を通過した直後の流れでも各分
割流路内では直ちに定常流が得られるので、分割流路内
の一点で測定された流量に基づいて所定の計算式から分
割流路内全体の流量を正確に算出することができる。従
って、流路全体の流量は各分割流路内の流量を積算する
ことによって容易にかつほぼ正確に算出され得る。
によって、例えば、曲管を通過した直後の流れでも各分
割流路内では直ちに定常流が得られるので、分割流路内
の一点で測定された流量に基づいて所定の計算式から分
割流路内全体の流量を正確に算出することができる。従
って、流路全体の流量は各分割流路内の流量を積算する
ことによって容易にかつほぼ正確に算出され得る。
【0018】
【実施例】以下、本発明を添付の図面に示した幾つかの
好ましい実施例に関連してさらに詳細に説明する。
好ましい実施例に関連してさらに詳細に説明する。
【0019】まず、図1から図4までを参照して本発明
の第1実施例が説明される。図1には第1実施例の概略
斜視図が示されており、複数枚の、例えば薄いプラスチ
ック製の、縦シート21及び横シート22をそれぞれ互
いに直交する方向に組み合わせて、複数個の四角形の分
割流路23を備える整流体20がケース10内に挿入さ
れている。各シートには適所にプリント配線25が施さ
れており、これらのプリント配線25は配線集合板26
にまとめられ、そこから配線シート27を介して図示し
ない電源及び処理回路に接続されている。
の第1実施例が説明される。図1には第1実施例の概略
斜視図が示されており、複数枚の、例えば薄いプラスチ
ック製の、縦シート21及び横シート22をそれぞれ互
いに直交する方向に組み合わせて、複数個の四角形の分
割流路23を備える整流体20がケース10内に挿入さ
れている。各シートには適所にプリント配線25が施さ
れており、これらのプリント配線25は配線集合板26
にまとめられ、そこから配線シート27を介して図示し
ない電源及び処理回路に接続されている。
【0020】整流体20における各分割流路23内に
は、例えば図2の断面図に示されているように、縦シー
ト21の一側内壁面に例えば接着剤を介して固着された
小型の流量センサ24が設置されている。これらの流量
センサ24は、図4に示されているように、それぞれプ
リント配線25に接続されている。
は、例えば図2の断面図に示されているように、縦シー
ト21の一側内壁面に例えば接着剤を介して固着された
小型の流量センサ24が設置されている。これらの流量
センサ24は、図4に示されているように、それぞれプ
リント配線25に接続されている。
【0021】図3には、整流体20をケース10内に挿
入し、かつそこに固定するための支持体を兼ねたシール
板28が斜視図で示されている。このシール板28はケ
ース10の内径に一致した外径を有し、その内側には整
流体20の外周形状に一致した穴28aが形成されてい
る。
入し、かつそこに固定するための支持体を兼ねたシール
板28が斜視図で示されている。このシール板28はケ
ース10の内径に一致した外径を有し、その内側には整
流体20の外周形状に一致した穴28aが形成されてい
る。
【0022】なお、図示されていないが、ケース10の
両端部には配管等への接続に好適なようにフランジが形
成されている。
両端部には配管等への接続に好適なようにフランジが形
成されている。
【0023】次に、図4を参照しながら第1実施例の製
造方法を説明する。
造方法を説明する。
【0024】適所にプリント配線25が施され、該プリ
ント配線25にそれぞれ接続されるように複数個の流量
センサ24が接着剤を介して縦方向に等間隔でかつ長手
方向のほぼ中央位置に固着され、更に一端側から長手方
向に沿ってほぼ中央位置まで伸びるように等間隔で切り
込まれた複数本のスリットを有する所定長の複数枚の縦
シート21がまず等間隔で縦方向に配列される。
ント配線25にそれぞれ接続されるように複数個の流量
センサ24が接着剤を介して縦方向に等間隔でかつ長手
方向のほぼ中央位置に固着され、更に一端側から長手方
向に沿ってほぼ中央位置まで伸びるように等間隔で切り
込まれた複数本のスリットを有する所定長の複数枚の縦
シート21がまず等間隔で縦方向に配列される。
【0025】縦配列された複数枚の縦シート21に対
し、一端側から長手方向に沿ってほぼ中央位置まで伸び
るように等間隔で切り込まれた複数本のスリットを有
し、縦シート21と同じ長さの複数枚の横シート22
を、それぞれのスリットが互いに噛み合うように、それ
ぞれ直交する状態で横方向に装着する。これによって複
数個の四角形の分割流路23を有する整流体20が形成
される。
し、一端側から長手方向に沿ってほぼ中央位置まで伸び
るように等間隔で切り込まれた複数本のスリットを有
し、縦シート21と同じ長さの複数枚の横シート22
を、それぞれのスリットが互いに噛み合うように、それ
ぞれ直交する状態で横方向に装着する。これによって複
数個の四角形の分割流路23を有する整流体20が形成
される。
【0026】続いて、各プリント配線25をまとめるた
めの配線集合板26が整流体20の適所に設けられると
共に、流量センサ24の各々を電源及び処理回路に接続
するために、配線集合板26に配線シート27が設けら
れる。
めの配線集合板26が整流体20の適所に設けられると
共に、流量センサ24の各々を電源及び処理回路に接続
するために、配線集合板26に配線シート27が設けら
れる。
【0027】最後に、整流体20の少なくとも一端部、
好ましくは両端部に支持体を兼ねるシール板28が設け
られ、この組み立て体がほぼ同じ長さを有するケース1
0内に挿入されて、本発明の第1実施例としての流量計
が製造される。
好ましくは両端部に支持体を兼ねるシール板28が設け
られ、この組み立て体がほぼ同じ長さを有するケース1
0内に挿入されて、本発明の第1実施例としての流量計
が製造される。
【0028】次に、本発明の第2実施例を図5に従って
説明する。第2実施例は横断面円形の分割流路23を有
する点で前述の第1実施例と異なる。すなわち、第1実
施例の整流体20の外周形状と同じ形の枠20aの内側
に、横断面円形の分割流路管29をそれぞれ所定本数だ
け縦一列に並べた流路ユニットを横方向に順次挿入して
整流体20を形成している。枠20aと各分割流路管2
9との間及び隣接する分割流路管29の間に空間にはシ
ール材20bが詰め込まれている。このシール材20b
は整流体の長手方向の少なくとも一側端面に詰め込まれ
れば良い。
説明する。第2実施例は横断面円形の分割流路23を有
する点で前述の第1実施例と異なる。すなわち、第1実
施例の整流体20の外周形状と同じ形の枠20aの内側
に、横断面円形の分割流路管29をそれぞれ所定本数だ
け縦一列に並べた流路ユニットを横方向に順次挿入して
整流体20を形成している。枠20aと各分割流路管2
9との間及び隣接する分割流路管29の間に空間にはシ
ール材20bが詰め込まれている。このシール材20b
は整流体の長手方向の少なくとも一側端面に詰め込まれ
れば良い。
【0029】また、各分割流路23内に設置される流量
センサ24は、図8に詳細に示されているように、プリ
ント配線が施された薄い帯状の、例えばプラスチックま
たはガラス製の、センサシート24aを介して分割流路
23の横断面の中心部に設置されている。
センサ24は、図8に詳細に示されているように、プリ
ント配線が施された薄い帯状の、例えばプラスチックま
たはガラス製の、センサシート24aを介して分割流路
23の横断面の中心部に設置されている。
【0030】第2実施例のように分割流路23を横断面
において円形にすることにより、分割流路23内での流
れの状態は既知の流速分布を有する定常流が得られ、従
ってより正確な流量測定を行うことができる。
において円形にすることにより、分割流路23内での流
れの状態は既知の流速分布を有する定常流が得られ、従
ってより正確な流量測定を行うことができる。
【0031】ここで、図8を参照しながら第2実施例の
製造方法を説明する。
製造方法を説明する。
【0032】まず、半分の長さを有する複数本の分割流
路管29がそれぞれの開口端面をそろえた状態で縦方向
一列に並ぶ第1分割流路ユニット29aになるように、
前記複数本の分割流路管29のそれぞれの外側面が接着
剤を介して互いに固着されると共に、この第1分割流路
ユニット29aの一側端面の縦方向に沿った中央部に該
端面から管軸方向に沿ってスリット29cが切り込まれ
る。
路管29がそれぞれの開口端面をそろえた状態で縦方向
一列に並ぶ第1分割流路ユニット29aになるように、
前記複数本の分割流路管29のそれぞれの外側面が接着
剤を介して互いに固着されると共に、この第1分割流路
ユニット29aの一側端面の縦方向に沿った中央部に該
端面から管軸方向に沿ってスリット29cが切り込まれ
る。
【0033】続いて、複数個の流量センサ24が、各流
量センサに接続するプリント配線を有する帯状のセンサ
シート24aに、第1分割流路ユニット29aの各分割
流路管29の開口幅と同じ間隔で縦方向一列に接着剤を
介して固着される。このセンサシート24aは、各流量
センサ24が各分割流路の横断面中心に位置するよう
に、前記スリット内に挿入され、シールを兼ねた接着剤
で固定される。これによって半割の縦列センサユニット
が形成される。
量センサに接続するプリント配線を有する帯状のセンサ
シート24aに、第1分割流路ユニット29aの各分割
流路管29の開口幅と同じ間隔で縦方向一列に接着剤を
介して固着される。このセンサシート24aは、各流量
センサ24が各分割流路の横断面中心に位置するよう
に、前記スリット内に挿入され、シールを兼ねた接着剤
で固定される。これによって半割の縦列センサユニット
が形成される。
【0034】更に、前記第1分割流路ユニット29aと
同じ本数の分割流路管29を接着剤を介して縦方向一列
に固着した第2分割流路ユニット29bが形成されると
共に、この第2分割流路ユニット29bの一側端面と第
1分割流路ユニット29aのセンサシート24aを有す
る端面とを突き合わせ、接着剤を介して接合することに
よって1つの縦列センサユニットが形成される。
同じ本数の分割流路管29を接着剤を介して縦方向一列
に固着した第2分割流路ユニット29bが形成されると
共に、この第2分割流路ユニット29bの一側端面と第
1分割流路ユニット29aのセンサシート24aを有す
る端面とを突き合わせ、接着剤を介して接合することに
よって1つの縦列センサユニットが形成される。
【0035】続いて、同本数及び/または異なる本数の
分割流路管29をそれぞれ有する複数個の縦列センサユ
ニットが所定幅になるまで横方向に配列され、それらの
縦列センサユニットを接着剤を介して互いに接続するこ
とによって多数の分割流路23を備える整流体20が形
成される。
分割流路管29をそれぞれ有する複数個の縦列センサユ
ニットが所定幅になるまで横方向に配列され、それらの
縦列センサユニットを接着剤を介して互いに接続するこ
とによって多数の分割流路23を備える整流体20が形
成される。
【0036】この様にして形成された整流体20の適所
に、各プリント配線をまとめるための配線集合板26
と、流量センサの各々を電源及び処理回路にそれぞれ接
続するための配線シート27とが設けられる。
に、各プリント配線をまとめるための配線集合板26
と、流量センサの各々を電源及び処理回路にそれぞれ接
続するための配線シート27とが設けられる。
【0037】最後に、支持体を兼ねるシール板28を整
流体20の少なくとも一端側に装着した後、この組立体
をほぼ同じ長さを有するケース10内に挿入することに
よって第2実施例の流量計が製造される。
流体20の少なくとも一端側に装着した後、この組立体
をほぼ同じ長さを有するケース10内に挿入することに
よって第2実施例の流量計が製造される。
【0038】なお、好適には、整流体20は枠20a内
に挿入されると共に、この枠20aと整流体20との間
の空間並びに隣接する各分割流路管29の間の各空間に
はシール材20bが詰め込まれる。
に挿入されると共に、この枠20aと整流体20との間
の空間並びに隣接する各分割流路管29の間の各空間に
はシール材20bが詰め込まれる。
【0039】図6及び図7には、本発明の第3及び第4
実施例がそれぞれ断面図で示されている。
実施例がそれぞれ断面図で示されている。
【0040】図6に示されている第3実施例は、図から
明らかなように、第2実施例で説明した横断面円形の分
割流路管29を最密充填形態で配列しており、このよう
な配列形態を採用することによって、流れの状態を向上
させると共に、分割流路23の形成によるケース10内
での圧力損失を軽減することができる。
明らかなように、第2実施例で説明した横断面円形の分
割流路管29を最密充填形態で配列しており、このよう
な配列形態を採用することによって、流れの状態を向上
させると共に、分割流路23の形成によるケース10内
での圧力損失を軽減することができる。
【0041】図7に示されている第4実施例は、横断面
形状において六角形を有する分割流路管29をハニカム
(蜂の巣)状に配列したものであり、横断面六角形以外
の多角形を有する分割流路管の配列も可能である。
形状において六角形を有する分割流路管29をハニカム
(蜂の巣)状に配列したものであり、横断面六角形以外
の多角形を有する分割流路管の配列も可能である。
【0042】第3及び第4実施例の構成及びその製造方
法は、前述の第2実施例とほぼ同様であるので、重複を
避けるために、それらに関する詳細な説明は省略する。
法は、前述の第2実施例とほぼ同様であるので、重複を
避けるために、それらに関する詳細な説明は省略する。
【0043】図5から図7までに示した実施例2ないし
4において、枠20aは必ずしも必要ではなく、各流路
ユニットの側面を接着剤で互いに固着しながら横方向に
並べてもよい。この場合、整流体20の少なくとも一端
部に設けられるシール板29の穴29aの内周面は、各
分割流路管29の外周面に一致するように、波形または
歯形に形成される。
4において、枠20aは必ずしも必要ではなく、各流路
ユニットの側面を接着剤で互いに固着しながら横方向に
並べてもよい。この場合、整流体20の少なくとも一端
部に設けられるシール板29の穴29aの内周面は、各
分割流路管29の外周面に一致するように、波形または
歯形に形成される。
【0044】上記第1ないし第4実施例の流量計に共通
して言えることは、分割流路23の数がN本の場合、各
分割流路における流れの状態が定常流になるまでの各分
割流路の助走距離は、流路全体の助走距離のほぼ1/
(N)1/2 とすることができる。そして、分割流路23
の長さは助走距離の2倍またはそれ以上とされ、流量セ
ンサ24は分割流路23の両端から助走距離分またはそ
れ以上離れた位置に設置される。例えば、直径100ミ
リメートルの導管の場合、従来の助走距離は少なくとも
2メートル(100mm×20倍)の長さが必要であ
り、流量計を設置するために必要な直線導管の長さは少
なくとも4メートルになるが、この直線導管内に100
個の分割流路を有する整流体が設けられた場合、各分割
流路の助走距離は0.2メートル(2m×1/10)で
よい。従って、必要な導管の長さは0.4メートルとな
り、従来の1/10の長さに短縮することができる。
して言えることは、分割流路23の数がN本の場合、各
分割流路における流れの状態が定常流になるまでの各分
割流路の助走距離は、流路全体の助走距離のほぼ1/
(N)1/2 とすることができる。そして、分割流路23
の長さは助走距離の2倍またはそれ以上とされ、流量セ
ンサ24は分割流路23の両端から助走距離分またはそ
れ以上離れた位置に設置される。例えば、直径100ミ
リメートルの導管の場合、従来の助走距離は少なくとも
2メートル(100mm×20倍)の長さが必要であ
り、流量計を設置するために必要な直線導管の長さは少
なくとも4メートルになるが、この直線導管内に100
個の分割流路を有する整流体が設けられた場合、各分割
流路の助走距離は0.2メートル(2m×1/10)で
よい。従って、必要な導管の長さは0.4メートルとな
り、従来の1/10の長さに短縮することができる。
【0045】また、すべての流量センサ24は流れに垂
直な方向の同一断面上に設置される点も共通であり、特
に好適には、すべての流量センサ24は各分割流路の横
断面の中心に設置される。
直な方向の同一断面上に設置される点も共通であり、特
に好適には、すべての流量センサ24は各分割流路の横
断面の中心に設置される。
【0046】更に、必要に応じて、整流体20の上流側
にフィルタが設置され得る。
にフィルタが設置され得る。
【0047】なお、本発明で用いられる流量センサとし
ては、小型で応答性能に優れ、電気信号出力が得やす
く、しかも安価なコストで製造され得る、熱線式半導体
流量センサが最適であり、熱線材料には測定レンジを広
く取ることができるポリシリコン製の熱線が好適に用い
られる。一方、これとは別に、カルマン渦流量計の渦発
生体を流量センサとして各分割流路内に挿入することが
可能である。
ては、小型で応答性能に優れ、電気信号出力が得やす
く、しかも安価なコストで製造され得る、熱線式半導体
流量センサが最適であり、熱線材料には測定レンジを広
く取ることができるポリシリコン製の熱線が好適に用い
られる。一方、これとは別に、カルマン渦流量計の渦発
生体を流量センサとして各分割流路内に挿入することが
可能である。
【0048】熱線式半導体流量センサを用いて、温度及
び圧力が不均一である流れを測定対象にする場合には、
流量センサ24だけの測定では正確な流量計測を行うこ
とができない。何故なら、温度及び圧力が不均一な流れ
においては、各分割流路中の温度及び圧力もそれぞれ異
なっている可能性が大いにある。そこで、このような場
合には、各流量センサ24の出力は各分割流路内の温度
及び圧力に応じて補正される必要がある。そのために、
各分割流路内には流量センサ24に加えて、図4図示の
ように温度センサ31及び圧力センサ32の設置が必要
になる。温度センサ31としては半導体温度センサが、
また圧力センサ32としては半導体ダイヤフラム型圧力
センサが好適に用いられ得る。これらの各センサは、個
々に製作され、個々に設置され得るが、同一基板上に一
体形成されたものを1チップとして設置することも可能
である。
び圧力が不均一である流れを測定対象にする場合には、
流量センサ24だけの測定では正確な流量計測を行うこ
とができない。何故なら、温度及び圧力が不均一な流れ
においては、各分割流路中の温度及び圧力もそれぞれ異
なっている可能性が大いにある。そこで、このような場
合には、各流量センサ24の出力は各分割流路内の温度
及び圧力に応じて補正される必要がある。そのために、
各分割流路内には流量センサ24に加えて、図4図示の
ように温度センサ31及び圧力センサ32の設置が必要
になる。温度センサ31としては半導体温度センサが、
また圧力センサ32としては半導体ダイヤフラム型圧力
センサが好適に用いられ得る。これらの各センサは、個
々に製作され、個々に設置され得るが、同一基板上に一
体形成されたものを1チップとして設置することも可能
である。
【0049】以上の説明は単に本発明の好適な実施例の
例証であり、本発明の範囲はこれに限定されることはな
い。本発明に関する更に多くの変形例や改造例が本発明
の範囲を逸脱することなく当該技術の熟達者にとってみ
れば容易に思い当たるであろう。
例証であり、本発明の範囲はこれに限定されることはな
い。本発明に関する更に多くの変形例や改造例が本発明
の範囲を逸脱することなく当該技術の熟達者にとってみ
れば容易に思い当たるであろう。
【0050】
【発明の効果】本発明の流量計によれば、以下に記述す
る効果を得ることができる。 1.既知の流速分布を有する層流を得るための長い直線
流路部(助走路)が不要になり、各種機器のダウンサイ
ズ化に貢献することができる 2.乱流状態にある流体の流量を正確に測定することが
できる。 3.各種機器内の流路中に流量計を内蔵させることがで
きるので、流量計専用の設置スペースを必要とせず、機
器の小型化及び低価格化を実現する。 4.流量計を内蔵する個々の分割流路が整流器としての
機能を有しているので、整流効果を発揮することができ
る。 5.流量センサとして熱線式小型流量センサを用いるこ
とにより、素早い応答速度が得られ、流量変動を正確に
測定することができる。 6.熱線式小型流量センサの熱線をポリシリコン製の熱
線とすることにより、3桁にわたる広範囲な流量測定レ
ンジを得ることができる。
る効果を得ることができる。 1.既知の流速分布を有する層流を得るための長い直線
流路部(助走路)が不要になり、各種機器のダウンサイ
ズ化に貢献することができる 2.乱流状態にある流体の流量を正確に測定することが
できる。 3.各種機器内の流路中に流量計を内蔵させることがで
きるので、流量計専用の設置スペースを必要とせず、機
器の小型化及び低価格化を実現する。 4.流量計を内蔵する個々の分割流路が整流器としての
機能を有しているので、整流効果を発揮することができ
る。 5.流量センサとして熱線式小型流量センサを用いるこ
とにより、素早い応答速度が得られ、流量変動を正確に
測定することができる。 6.熱線式小型流量センサの熱線をポリシリコン製の熱
線とすることにより、3桁にわたる広範囲な流量測定レ
ンジを得ることができる。
【図1】本発明の第1実施例を示す概略斜視図である。
【図2】図1図示の第1実施例の要部を示す断面図であ
る。
る。
【図3】図1図示の第1実施例に用いられるシール板を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図4】図1図示の第1実施例に用いられる整流体を構
成する縦シート及び横シートの装着工程を示す説明図で
ある。
成する縦シート及び横シートの装着工程を示す説明図で
ある。
【図5】本発明の第2実施例の要部を示す断面図であ
る。
る。
【図6】本発明の第3実施例の要部を示す断面図であ
る。
る。
【図7】本発明の第4実施例の要部を示す断面図であ
る。
る。
【図8】図5ないし図7にそれぞれ示される第2ないし
第4実施例に用いられる整流体を構成する縦列センサユ
ニットの製造工程を示す説明図である。
第4実施例に用いられる整流体を構成する縦列センサユ
ニットの製造工程を示す説明図である。
【図9】従来の体積式流量計の一例を示す概略断面図で
ある。
ある。
【図10】従来のピトー管式流量計の一例を用いた流量
計測の説明図である。
計測の説明図である。
10 ケース 10a ケース内周面 20 整流体 20a 枠 20b シール材 21 縦シート 22 横シート 23 分割流路 24 流量センサ 24a センサシート 25 プリント配線 26 配線集合板 27 配線シート 28 シール板 28a 穴 29 分割流路管 29a 第1分割流路ユニット 29b 第2分割流路ユニット 29c スリット 30 縦列センサユニット 31 温度センサ 32 圧力センサ
Claims (13)
- 【請求項1】 流路断面のほぼ全体にわたり、かつ、所
定の長さでケース内に設置された複数本の分割流路を備
える整流体と、前記ケース内周面と前記分割流路との間
及び/または各分割流路間の隙間を埋めるシール手段
と、前記整流体の各分割流路内にそれぞれ設置された複
数個の流量センサと、これらの流量センサをそれぞれ電
源および処理回路に接続するための配線設備とを含むこ
とを特徴とする流量計。 - 【請求項2】 前記整流体がその外周を覆う枠を有する
ことを特徴とする請求項1に記載の流量計。 - 【請求項3】 各分割流路内には、前記流量センサのほ
かに圧力センサ及び温度センサが更に設置されているこ
とを特徴とする請求項1に記載の流量計。 - 【請求項4】 前記シール手段が、前記ケースの内周形
状に一致する外周形状と前記整流体の外周形状に一致す
る形状の穴とを有し、前記整流体の軸線方向の少なくと
も一側端部に装着されるシール板及び/または前記整流
体と前記枠との間及び前記分割流路各々の外周面間に詰
め込まれたシール材からなることを特徴とする請求項2
記載の流量計。 - 【請求項5】 前記流量センサの各々が、前記分割流路
の各々の一側内壁面の中央部に装着されたことを特徴と
する請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の
流量計。 - 【請求項6】 前記流量センサの各々が、各分割流路の
中心を通るように流れに直交して設けられたセンサシー
トに装着されることによって、前記分割流路の各々の中
心部に設置されたことを特徴とする請求項1から請求項
3までのいずれか一項に記載の流量計。 - 【請求項7】 前記分割流路の各々の横断面形状が多角
形であることを特徴とする請求項1から請求項6までの
いずれか一項に記載の流量計。 - 【請求項8】 前記分割流路の各々の横断面形状が円形
であることを特徴とする請求項1から6までのいずれか
一項に記載の流量計。 - 【請求項9】 前記分割流路の各々の横断面形状が四角
形であることを特徴とする請求項7に記載の流量計。 - 【請求項10】 前記配線設備が、前記分割流路を形成
するための分割流路壁に形成されたプリント配線と、こ
れらのプリント配線をまとめる配線集合板と、該配線集
合板と前記電源及び前記処理回路との間を接続するよう
に設けられた配線シートとを含むことを特徴とする請求
項1から請求項9までのいずれか一項に記載の流量計。 - 【請求項11】 プリント配線が施され、該プリント配
線にそれぞれ接続されるように複数個の流量センサが縦
方向に等間隔でかつ長手方向のほぼ中央位置に固着さ
れ、更に一端側から長手方向に沿ってほぼ中央位置まで
伸びるように等間隔で切り込まれた複数本のスリットを
有する所定長の複数枚の縦シートを等間隔で縦列配置す
ることと、 一端側から長手方向に沿ってほぼ中央位置まで伸びるよ
うに等間隔で切り込まれた複数本のスリットを有し、前
記縦シートと同じ長さの複数枚の横シートを、それぞれ
のスリットを互いに噛み合わせながら、前記縦列配置さ
れた複数枚の縦シートにそれぞれ横方向に装着すること
によって多数の四角形分割流路を有する整流体を形成す
ることと、 前記整流体の各プリント配線をまとめるための配線集合
板を整流体の適所に設けることと、 前記流量センサの各々を電源及び処理回路に接続するよ
うに、前記配線集合板に配線シートを設けることと、 前記整流体を支持体を兼ねるシール板を介してほぼ同じ
長さを有するケース内に挿入することの各工程を含む流
量計の製造方法。 - 【請求項12】 所定長の半分の長さを有する複数本の
分割流路管がそれぞれの開口端面をそろえた状態で縦方
向一列に並ぶ第1分割流路ユニットになるように、前記
複数本の分割流路管のそれぞれの外側面を互いに固着す
ることと、 前記第1分割流路ユニットの一側端面の縦方向に沿った
中央部に該端面から管軸方向に沿ってスリットを切り込
むことと、 複数個の流量センサが前記第1分割流路ユニットの各分
割流路の開口幅と同じ間隔で縦方向一列に固着され、各
流量センサに接続するプリント配線を有するセンサシー
トを前記スリット内に挿入し、かつ固定することによっ
て半割センサユニットを形成することと、 前記第1分割流路ユニットと同じ本数の分割流路管を縦
方向一列に固着した第2分割流路ユニットを形成するこ
とと、 該第2分割流路ユニットの一側端面と前記第1分割流路
ユニットのセンサシートを有する端面とを突き合わせて
固着することによって縦列センサユニットを形成するこ
とと、 同本数及び/または異なる本数の分割流路管をそれぞれ
有する複数個の前記縦列センサユニットを所定幅になる
まで横方向に配列し、それらの縦列センサユニットを互
いに接続させることによって多数の分割流路を備える整
流体を形成することと、 前記整流体の各プリント配線をまとめるための配線集合
板を整流体の適所に設けることと、 前記流量センサの各々を電源及び処理回路に接続するよ
うに、前記配線集合板に配線シートを設けることと、 前記整流体を支持体を兼ねるシール板を介してほぼ同じ
長さを有するケース内に挿入することの各工程を含む流
量計の製造方法。 - 【請求項13】 前記分割流路管の各々が円管または横
断面において多角形を有する管であって、これらの円管
または多角形を有する管が最密充填形態で互いに密着さ
れていることを特徴とする請求項12に記載の流量計の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7047039A JPH08240460A (ja) | 1995-03-07 | 1995-03-07 | 流量計及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7047039A JPH08240460A (ja) | 1995-03-07 | 1995-03-07 | 流量計及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08240460A true JPH08240460A (ja) | 1996-09-17 |
Family
ID=12764030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7047039A Pending JPH08240460A (ja) | 1995-03-07 | 1995-03-07 | 流量計及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08240460A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1041367A4 (en) * | 1997-12-15 | 2005-08-17 | Tokyo Gas Co Ltd | FLOWMETERS |
| KR101310447B1 (ko) * | 2012-06-15 | 2013-09-24 | 한국수자원공사 | 유량측정장치 |
| WO2020203183A1 (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 超音波流量計 |
-
1995
- 1995-03-07 JP JP7047039A patent/JPH08240460A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1041367A4 (en) * | 1997-12-15 | 2005-08-17 | Tokyo Gas Co Ltd | FLOWMETERS |
| KR101310447B1 (ko) * | 2012-06-15 | 2013-09-24 | 한국수자원공사 | 유량측정장치 |
| WO2020203183A1 (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 超音波流量計 |
| JP2020165760A (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 超音波流量計 |
| US12104937B2 (en) | 2019-03-29 | 2024-10-01 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Ultrasonic flowmeter |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020702 |