JPS6361604B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 流体の流れの方向に平行な側面を有するよう
に配置されかつ前記流体の流れを横切つて伸長す
る前縁及び後縁を有する部材と、前記流体の流れ
に略平行な方向における渦列中にカルマン渦を発
生させる離脱コーナ部を形成する手段とを有する
流体の流れにカルマン渦を発生させる装置であつ
て、前記部材は狭い細長板部材１０であり、前記
前縁１６は前記前縁１６近傍の実質的層流として
の境界層を発生させるようになされており、前記
離脱コーナ部３２の各々は開口２６の前記前開口
縁２８すなわち前記細長板部材１０の側面２０の
少なくとも１つと交差する凹部によつて形成され
ており前記開口２６は前記細長板部材１０の前記
前縁１６近傍にあることを特徴とする装置。

２ 前記開口２６の前記前開口縁２８から前記流
体の流れの方向に沿い後開口縁３０までの最大距
離ｄは、前記細長板部材１０の厚さｗの５ないし
30倍の範囲内にある特許請求の範囲第１項記載の
装置。

３ 前記細長板部材１０の前記前縁１６から前記
前開口縁２８までの長さａは前記細長板部材１０
の厚さｗの５倍、好ましくは３倍より少である請
求の範囲第１項又は第２項記載の装置。

４ 前記前開口縁２８は前記細長板部材１０の一
側面を含む平面において実質的に連続した円弧状
部分を有している請求の範囲第１項ないし第３項
のいずれか一項記載の装置。

５ 流体の流れの方向に平行な側面を有するよう
に配置されかつ前記流体の流れを横切つて伸長す
る前縁及び後縁を有する部材と、前記流体の流れ
に略平行な方向における渦列中にカルマン渦を発
生させる離脱コーナ部を形成する手段とを有する
流体の流れにカルマン渦を発生させる装置であつ
て、前記部材は狭い細長板部材１０であり、前記
前縁１６は前記前縁１６近傍の実質的層流として
の境界層を発生させるようになされており、前記
離脱コーナ部３２は前記細長板部材１０の前記前
縁１６に取り付けられかつ前記細長板部材１０の
延長軸線１２に沿つて前記前縁１６の上流に配向
されているワイヤ部材３６によつて形成されてい
ることを特徴とする装置。

６ 前記ワイヤ部材３６は２つの地点で前記前縁
１６に接続されかつ前記前縁１６に関して円弧状
をなし前記開口２６を画定している請求の範囲第
５項記載の装置。

７ 前記ワイヤ部材３６から前記流体の流れ方向
に沿つて前記前縁１６までの距離ｉは前記細長板
部材１０の厚さｗの５ないし30倍の範囲内にある
請求の範囲第５項又は第６項記載の装置。

８ 前記流体の流れの方向における前記細長板部
材１０の長さＬは前記細長板部材１０の厚さｗの
15ないし100倍の範囲内にある請求の範囲第１項
ないし第７項のいずれか一項記載の装置。

９ 前記細長板部材１０の前記側面２０は前記前
縁１６に向かつて徐々にテーパが設けられかつ前
記前縁１６を形成するように交差している請求の
範囲第１項ないし第８項のいずれか一項記載の装
置。

１０ 前記離脱コーナ部３２は前記流体の流れの
方向に垂直な平面上に突出して前記細長板部材１
０の厚さｗの２ないし９倍の有効渦発生長さｃを
有している請求の範囲第１項ないし第９項のいず
れか一項記載の装置。

１１ 前記細長板部材１０の前記側面２０は前記
細長板部材１０の前記後縁１８に向けてテーパが
設けられている請求の範囲第１項ないし第１０項
のいずれか一項記載の装置。

１２ 前記側面２０の各々は前記流体の流れ中に
おいて境界層乱れを発生させる前記離脱コーナ部
３２に関して対称に配置された表面分裂部５２を
有している特許請求の範囲第１項ないし第１１項
のいずれか一項記載の装置。

１３ 前記細長板部材１０は流路３４中に配置さ
れかつ流路３４の直径Ｄの1/5以下好ましくは1/1
５以下を閉塞する請求の範囲第１項ないし第１２
項のいずれか一項記載の装置。

背景技術 渦より構成される変動流れ場が相対的に移動す
る流体中にある物体の後に存在することは周知で
ある。すなわち、物体が流体を通過している場
合、または流体が物体を通つている場合には、物
体の各側面から交互につくられる渦より構成され
る変動流れ場が現れる。この変動流れ場はより一
般的にカルマン渦列または痕跡と呼ばれている。
また周知のように、物体の後における渦の発生速
度は物体と流体の流れとの相対速度に関係する。

従来周知の渦発生器は横断面が円形、三角形ま
たは矩形の物体を含む。一般に、このような渦発
生器は、安定した渦列を発生するため、他の横断
面寸法にたいし十分に大きなまたは鈍い（凡い）、
流れの方向に垂直な寸法の横断面を有する。同様
に、既存の渦発生器がパイプ等制限流体路内に設
けられると、発生器が流体路にたいする規定閉そ
く比を生ずるときにのみ安定した渦列が発生され
ることが多い。例えば、流路の横断面積の30パー
セントを閉そくするときに良好に作動する、現在
市販の渦発生器もある。

あいにく、既存の渦発生器は渦列をできるだけ
安定させるように設計されるよう考えられてはい
るが、渦の安定度と関係する測定精度とは使用さ
れる発生器の幾何的外形により本来的に制限され
る。いくつかの点において、既存の発生器の特定
外形では測定を不正確にするような擾乱を生ず
る。

上記について、相対的に移動する流体に浸漬さ
れる物体の上流面に思案区域が現われることはよ
く知られている。この思案区域は上流面近くに圧
力帯域を構成する。思案区域の大きさと、これに
関連する圧力の大きさとは上流面の外形に左右さ
れる。流体が物体にたいし移動すると、思案区域
は上流面を中心とする側面対例面から移動しやす
くなり、それによつて圧力差を生じ、一方、流れ
誘発圧力勾配が物体表面に沿い下流に生ずる。浸
漬物体からの渦の離脱点と離脱のタイミングとは
これら圧力勾配に左右されるから、思案区域の移
動に伴う圧力差の大きさは重要である。既存の発
生器の比較的丸い上流面により生ずる思案区域に
より圧力差を早めて発生器からの渦の離脱を不均
一にさせる。このような不均一は、渦発生速度の
測定に誤りを生ずる。

また既存の発生器の幾何的外形は大きな乱れた
伴流を生ぜしめる。乱流が多いほど伴流は大きく
なり、圧力抵抗が発生器と流体に加わる。この圧
力抵抗は流体の速度とこれに比例する速度で発生
する渦とに悪影響を及ぼす。従つて、既存の渦発
生器による乱流は流量測定にたいし不利な影響を
与える。

速度および（または）流体の流量を測定する流
量計を含み、既存の種々形式の流量計は渦発生装
置を利用して流量の測定を行う。しかし、広範囲
の流体の流量にわたりかなりの安定性を有する渦
列を発生できない渦発生装置が多い。その結果、
渦は測定されないかまたは、渦が検出されていた
場合には“欠測”となる。（出願人は、渦の“安
定性”は渦の形成強さと渦の検出に使用される装
置の感度とに左右されることを認めている。しか
し、ここで使用される“安定性”とは一定のまた
は定常の検出装置について渦の品質をいう。すな
わち、流体の流量を表わす連続してかなり良好に
形成される渦の生産である。）既存の発生器によ
り得られる渦列は不安定性を有するので、流量を
正確に表わすためには、渦計数測定値を長時間に
わたり平均しなければならない。平均するための
時間間隔が長くなると、瞬間流量の測定の正確さ
が減じてしまう。

従つて、以下で説明される本発明の実施例の目
的は安定した渦を発生する装置を提供することに
ある。

これら実施例の利益は、渦発生装置の区域にお
いて伴流誘発圧力差を少なくして安定した渦を確
実に得られることである。

本発明の実施例についてのもう１つの利益はカ
ルマン渦の発生速度を正確に測定できることであ
る。

上記について、粘性により流体の速度を、好個
の実施例において使用される発生板の表面に沿う
地点で零にさせる。しかし、発生板の表面からき
わめてわずか離れた所では、流体の速度は流体の
流れの速度一般特性に達する。従つて、大きい速
度勾配を含む、境界層として知られている薄い流
体層が浸漬板の表面上に形成する。

境界層は最初に、（流体の流れ方向について形
成される）平板の前縁で実際に厚みを有しないで
開始する。前縁の近くで境界層の流れは本質的に
層状である。粘性作用が板区域の増大により増大
すると境界層は下流方向で厚みを増大する。しか
し、境界層が厚くなり流量が多くなるに伴い、不
安定になり、層内の流れは破壊しまたは“切断”
して乱流となる。層状から乱れ境界層へのこの変
化は急激な変化ではなく、むしろ、粘性と乱れの
両作用が存在する境界層変移区域を介して生ず
る。実際には、変移区域の粘性効果は最後に乱れ
効果と代り、全くの乱れ境界層になる。

変移区域が生ずる平板の表面に沿う特定点はレ
イノルド数に関係がある。これについて、平板の
前縁から下流の任意地点のレイノルド数は流体の
速度と前縁からのその地点の距離との両方に左右
される。なお、変移区域は平板ではレイノルド数
が約105近くで生ずると認められている。従つて、
この近くでレイノルド数を有する平板の表面に沿
う地点は一般に境界層変移区域にある。

境界層変移区域の位置は必ずしも一定ではな
い。すなわち、一定の平板は流体の流れの第１速
度にたいする第１範囲の表面地点に関連する変移
区域を有するが、変移区域は流体の流れの第２速
度にたいする第２範囲の表面地点に関連するよう
に移動する。

しかし、境界層変移区域が流体の流れ中に浸漬
される平板に沿つているかとは関係なく、変移区
域には不正摩擦抵抗が伴う。この摩擦抵抗は重要
でさらに、その不正的性質により、変移区域の流
体の流れ速度に一般に不測の衝撃（影響）を与え
る。

以上の説明から明らかなように、境界層変移区
域が渦流量計等装置の検出または開口区域近くで
生じたとすれば、不正摩擦抵抗は渦形成の速度お
よび（または）パターンを著しく乱しその結果そ
れにもとずく測定はきわめて不正確になつてしま
う。例えば、任意の渦発生装置の構造が、境界層
変移区域を、特定のエンバイロンメント（環境）
での流体の流れ速度のための流量計の検出区域ま
たは開口近くで現わすような構造であれば、その
流体速度の流量計による測定は不正確になつてし
まう。

そのため、この発明の実施例の他の目的は一定
のエンバイロンメントで所定の流体の流れ速度範
囲にわたり安定した渦列を発生できる渦列発生装
置を提供することにある。このような実施例によ
れば所定の流体の流れ速度範囲で生ずるような発
先装置に沿う重要な位置での境界層変移区域の発
生を有利に排除する。

要約 この発明の原理によれば、カルマン渦を発生す
る、多くの構造実施例が提供される。一実施例に
よれば、渦発生装置は、カルマン渦を発生するた
め、流体の流れに浸漬される狭い発生板を有す
る。この発生板は延長軸線を流体の流れ方向に平
行させて配向される。発生板の側面は流体の流れ
方向に本質的に平行している。これら側面には開
口（シエド）区域を有し、渦が発生板から離脱す
る開口コーナ部を形成する。さらに種々の実施例
は別個に、発生板の前縁および開口区域を異なる
形状で示す。

他の実施例によれば、発生部材は発生板の前縁
に取り付けられる。発生部材は発生板の延長軸線
に平行して上流に配向される。

この発明のその他の形態によれば、発生板の側
面は、発生する可能性のある境界層変移区域の発
生を排除するため、流体の流れに境界層の乱を発
生する半径方向スロツト等少なくとも１つの表面
分裂部または不連続部を備えている。

【図面の簡単な説明】

本発明の上記および他の目的、特長および利益
は、添付図面に例示される好個な実施例の下記の
詳細な説明から明らかになる。添付図面において
各図とも符号は同じ部分を示す。図面は必ずしも
一定の割合で描かれていないで、本発明の原理を
示すことに重点をおいている。

第１Ａ図から第１Ｆ図は本発明の種々実施例に
よる渦発生装置の側面図； 第２Ａ図から第２Ｂ図は本発明の種々実施例に
よる渦発生装置の平面図； 第３Ａ図は本発明の一実施例による渦発生装置
の正面図； 第３図は流路に挿入される第３Ａ図に示す装置
の正面図； 第４Ａ図と第４Ｂ図は本発明による実施例の
夫々平面図と側面図； 第５Ａ図と第５Ｂ図は、発生装置が、流路に取
り付けられる送信装置と受信装置との間の流路内
に挿入される、本発明の実施例による渦発生装置
の平面図と正面図； 第６Ａ図と第６Ｂ図は、センサを後開口縁に取
り付けた本発明の実施例による渦発生装置の夫々
平面図と側面図； 第７Ａ図と第７Ｂ図は、検出装置を渦発生装置
の下流部分に取り付けた本発明の実施例による渦
発生装置の夫々平面図と正面図； 第８図は本発明の他の形態による渦発生装置の
側面図； 第９図は９−９線で破断した第９図の実施例の
断面図； 第１０図は本発明の他の形態による渦発生装置
の側面図；および 第１１図は１１−１１線で破断した第１０図の
実施例の断面図である。

図面の詳細な説明 第１Ａ図から第１Ｆ図は本発明の種々実施例に
よる（発生板１０ａないし１０ｆ等）渦発生装置
を示す。第２Ａ図から第２Ｃ図は、（発生板１０
ｇ，１０ｈおよび１０ｉを備える）本発明による
さらに他の実施例の平面図を示す他、ここに開示
される種々実施例における各発生板１０について
の延長軸線１２も選択的に示す。延長軸線１２、
従つて各発生板１０は（左から右への）矢印１４
で示すように流体の流れ方向に平行に配向され
る。なお、第３Ａ図、第３Ｂ図および第５Ｂ図を
除き、各図において、流体は左から右の方向に流
れる。

本発明による発生板１０は任意の材料よりまた
は、プラスチツクまたは金属を含む、材料の組合
せにより製作される。発生板１０は起立自在の空
気力学的配置で取り付けられるが、本発明の各実
施例はまた、パイプ等包囲流体の流れに組み込ま
れてもよい。

流れの方向にたいし、各発生板は前縁１６と後
縁１８とを有する。延長軸線１２に突き入ると、
発生板１０の前縁１６は長さ寸法Ｌだけ後縁１８
から分離される。第２Ａ図から第２Ｃ図に示すよ
うに、各発生板１０はまた、延長軸線１２に本質
的に垂直な幅Ｗを有する。発生板１０は狭い細長
部材で、その長さと幅の比Ｌ：Ｗはなるべく15：
１から100：１の範囲である。この範囲の比Ｌ：
Ｗでは、発生装置に流線形状を与えて伴流の乱れ
およびそれに伴う圧力降下を減ずる。

各発生板１０は、前縁１６から後縁１８に延長
する２つの側面２０を有する。側面２０は第２Ａ
図から第２Ｃ図に示すように主として、延長軸線
１２に平行である、側面２０は、必ずしも延長軸
線１２に平行でない（矢印１４で示すように流れ
方向にたいし画成される）前部分２２と後部分２
４とを含み、これについて、第２Ａ図、第２Ｂ図
および第２Ｃ図の各図は側面２０の前部分２２を
異なる外形にした各別の実施例を示す。

第２Ａ図の実施例において、側面２０ｇの前部
分２２ｇは上からみると本質的に直線であり、な
るべく５度から30度の範囲の角度アルフアαで延
長軸線１２と交差することにより、前縁１６ｇを
形成する。

第２Ｂ図の実施例において、側面２０ｈの前部
分２２ｈは内方へ除々に傾斜して前縁１６ｇを形
成する。

第２Ｃ図の実施例において、前部分２２ｉは延
長軸線１２に実質的に平行のままであるが前部分
２２i′は、なるべく５度から30度の範囲の角度ベ
ータβで前部分２２ｉと交差する。

第１Ａ図から第１Ｆ図に示す各実施例には、長
さ寸法Ｌと幅寸法Ｗの両寸法に直角をなす高さ寸
法ｈが示されている。これについて、本発明によ
る各発生板１０の前縁１６は、高さ寸法ｈにたい
し本質的に真直ぐな前縁１６を有するかまたは、
第１Ｅ図に示すように、高さｈにたいし曲線をな
す前縁１６ｅを有する。

本発明の異なる実施例よる発生板１０は、側面
２０と交差し幅寸法Ｗに沿つて発生板１０を貫通
する開口２６よりなる開口区分を有する。これに
ついて、開口２６は側面２０の適当なくぼみでよ
く、または開口２６は発生板１０を完全に貫通す
る。

開口２６は第１Ａ図から第１Ｄ図の実施例につ
いて後述するように多数の幾何学的形状を呈する
ことができるが、各実施例の開口２６は矢印１４
で示すように流れ方向にたいし前開口縁２８と後
開口縁３０とを有する。前開口縁２８は発生板１
０の側面と交差して、第２Ａ図から第２Ｃ図にお
いて上からみえるように、なるべく鋭い開口コー
ナ部３２を形成する。しかし、第１Ａ図から第１
Ｄ図の側面からみえるように、前開口縁２８はな
るべく、鋭い不連続部のない連続曲線である。

上記のように、開口２６は第１Ａ図から第１Ｄ
図に示すように数個の例示的な幾何学的外形を呈
する。第１Ａ図の実施例は円形開口２６ａを示
し；第１Ｂ図の実施例は延長軸線１２に平行な主
軸線を有する実質的に楕円開口２６ｂを示し；第
１Ｃ図の実施例は延長軸線１２に垂直な主軸線を
有する実質的に楕円開口２６ｃを示し；そして第
１Ｂ図の実施例は比較的に真直ぐな前縁２８ｄを
その先端で円滑に傾斜して実質的に弓形の後開口
縁３０ｄと交差させる実質的に“Ｄ”形状開口２
６ｄを示す。

第１Ａ図から第１Ｄ図は、前開口縁２８から後
開口縁３０までの最長距離である距離ｄを示す。
すなわち、距離ｄは縁２８の最上流部分から縁３
０の最下流部分までの距離である。発生板１０の
幅Ｗについて、比ｄ：Ｗはなるべく５：１から
30：１の範囲にする。

第１Ａ図から第１Ｄ図の各実施例において、
（高さ寸法ｈだけ突出する）前開口縁２８の有効
開口長さが長さｃであるように、開口コーナ部３
２はその一部だけ前開口縁２８に沿つて効果的に
延長する。長さｃは各実施例ごとに異なつている
が、各実施例において、長さｃは、（ｂで表わす）
高さ寸法ｈだけ前開口縁２８よりの突出長さより
も短かくしなければならない。距離ｃ内に含まれ
ない前開口縁２８の部分が図示のように円滑に傾
斜されていると、前開口縁２８のこれら部分は都
合よく乱れを可及的に小さくできる。発生板１０
の幅Ｗにたいし、比ｃ：Ｗはなるべく２：１から
９：１の範囲である。

前開口縁２８の最上流地点からの距離は側面の
前部分２２を収容するため、板２０の前縁１６か
ら十分に下流でなければならない。これについ
て、前部分２２は、（延長軸線１２より突出した）
長さａを有し、それで、長さａの幅Ｗにたいする
比（ａ：Ｗ）をなるべく５：１よりも小さく、さ
らに好ましくは３：１よりも小さくして、（流体
の圧力、温度および湿度を変化する等）動粘性効
果による変動を可及的に小さくしなければならな
い。

前述のように、ここに記載される発明の実施例
はいずれも（第３Ａ図に示すような）起立自在空
気力学的外形として利用されるかまたは、（第３
Ｂ図の正面断面図に示すパイプ３４等）流路に組
み入れられる。特にこの流路について、第３Ｂ図
の流路３４は直径Ｄの横断面が円形のパイプとし
て示されているが、この流路３４にたいし多くの
幾何学的外形が使用されてよい。第３Ｂ図の発生
板１０は、その高さｈと幅Ｗの積に等しい流路閉
そく面積を有する。適当な流路流量計に使用され
る既存の渦発生器とは異なり、本発明による種々
実施例における発生板１０は流路３４の横断面積
の1/5以下を閉そくしながら作動し、なるべくは、
流路３４の1/15以下を閉そくしながら作動する。
しかも、本発明による種々実施例における発生板
１０は広範囲の流速にわたり確実に安定した渦を
発生する。

前述のように、発生板の側面２０は延長軸線１
２に平行であるが、側面２０の後部分２４は発生
板１０の後縁１８にたいし内方に傾斜している。
これについて、この傾斜（テーパ）は第２Ｂ図の
後部分２４ｈにたいし図示のようにきわめてゆる
やかであり；または後部分は第２Ａ図の後部分２
４ｇにより示すように鋭くなつている。

第４Ａ図と第４Ｂ図は本発明の他の実施例を示
し、ここで、発生板１０ｊの側面２０ｊは前縁１
６ｊと後縁１８ｊとにかかつている。なるべくワ
イヤである発生部材３６は、延長軸線１２に沿つ
て上流に延長するよう発生板１０ｊの前縁１６ｊ
に取り付けられる。第４Ｂ図に示すように、発生
部材３６は、２地点で前縁１６ｊに取り付けられ
るようになるべく弓形である。しかし、発生部材
３６は、実質的に直線線分を含み、種々の幾何学
的外形にしてよい。

前縁１６ｊに第４Ｂ図に示すように小くぼみ３
８を形成すると、弓形部材３６と小くぼみ３８と
は、発生部材３６が前開口縁で小くぼみ３８が後
開口縁である開口２６ｊに外接する。

多くの点で、第４Ａ図と第４Ｂ図に示される実
施例は前述の実施例と同様である。例えば、発生
部材の最上流部分から後縁１８ｊに延長する長さ
寸法Ｌを考えると、上記の寸法比は第４Ａ図と第
４Ｂ図の実施例にも当てはまる。さらに、例え
ば、前縁１６ｊと後縁１８ｊとは上記の任意手順
で傾斜させてよい。

本発明の実施例は、多くの配置態様で設けた
種々の形式のセンサを都合よく使用できる。例え
ば、第５Ａ図と第５Ｂ図は、発生板１０の延長軸
線１２が矢印１４で示すように流体の流れ方向に
平行になるように、流路３４内に設けた発生板１
０を示す。第５Ｂ図は横断面が円形の流路３４を
示しているが、流路３４は任意適当な通路でよ
い。

第５Ａ図と第５Ｂ図に示す流路３４は第１通路
壁４０と第２通路壁４２とを有し、これら両通路
壁は共に流体の流れ方向に平行しかつ互いに向き
合つている。第１通路壁４０には送信変換器４４
が取り付けられ、第２通路壁４２には受信変換器
４６が取り付けられる。変換器４４，４６間を通
る信号が発生板１０の開口２６を通過するよう
に、これら変換器４４，４６は対向通路壁に取り
付けられる。送信変換器４４と受信変換器４６と
は、流体の流れと発生板１０との相対速度を決定
する適当な電気回路に接続される。これについ
て、この発明の実施例と匹敵する適当な電気回路
の例としてジヨイ（Joy）他の米国特許第
3680375号をここに引用する。

第６Ａ図と第６Ｂ図は本発明のさらに他の実施
例を示し、ここで発生板１０の後開口縁３０にセ
ンサ４８が取り付けられている。第７Ａ図と第７
Ｂ図は、発生板１０の後開口縁３０と後縁１８と
の間で発生板１０の一部分に対するセンサ５０の
取り付け状態を示す。

第６図と第７図の実施例におけるセンサとして
種々のセンサ装置が使用される。例えば、センサ
４８および（または）５０は熱線装置またはコン
デンサ装置でよい。第６図と第７図の実施例にお
ける発生板１０は流路３４内に位置決め図示され
ているが、これら実施例も起立自在空気力学的外
形としてよい。

第１Ｆ図の実施例は、上記各実施例の特徴の１
つ以上を組合せた発生板１０ｆを有する。さら
に、第１Ｆ図の実施例は各側面２０ｆに表面不連
続部５２を有する。この表面不連続部の特徴は、
ここに引用するマハーニ（Mahany）他により
1979年12月28日に出願された米国特許出願第
108066号に説明されている。表面不連続部５２は
突出部分または高まり部分等種々の形態でよい
が、第１Ｆ図に示す表面不連続部は板１０ｆの幅
Ｗを貫通する穴である。

作動に際し、本発明の種々実施例による各発生
板１０は、その延長軸線１２が矢印１４で示す流
体の流れ方向に平行になるように配向される。流
体が流れると、第２Ａ図、第２Ｂ図または第２Ｃ
図に示す実施例のいずれかによる外形を有する発
生板１０の本質的に鋭い前縁１６により、板１０
の上流面にかなりの思案区域が形成されないよう
にする。従つて、思案区域の移動に伴う圧力変化
が減少すると共に、それによる、渦離脱に影響す
る圧力勾配に及ぼす影響が少なくなる。

流体が層状に側面２０の前縁２２の周囲を流れ
た後、（各図で５４で示す）渦は、開口２６の前
開口縁２８に沿つて存在する開口コーナ部３２に
おいて発生板１０から離脱する。前開口縁２８の
好ましく鋭くしたコーナ部３２により、適切に形
成された安定渦を形成させる。渦は、板１０の側
面２０に垂直な平面上に突出すると、なるべく開
口２６の高さｂよりも短い長さＣとなる開口高さ
に沿い前開口縁２８から離脱する。前開口縁２８
の先端部は鋭い不連続部のない本質的に連続する
曲線をなすので、それら先端部に生ずる乱れはき
わめて小さく、距離Ｃに相当する前開口縁２８部
分に沿つてのみ渦が発生する。

渦が開口コーナ部３２から離脱した後、上記外
形部のいずれかに設けた１つ以上のセンサは渦の
発生速度を検出する。例えば、第５Ａ図と第５Ｂ
図の実施例において、送信変換器４４は、音響信
号等の信号を、開口２６の近くの渦５４へ送る。
受信変換器４６は渦により変調された信号を受信
し、この信号を、ジヨイ他の特許第3680375号に
記載された手順で流体の相対速度を表示する信号
として使用する。本発明の種種実施例は、速度お
よ及（または）流量の測定用センサを含み、前述
の手順で多くの形式のセンサに利用される。これ
について、発生板１０に取り付けられるセンサは
渦発生速度以外のパラメータを決定するセンサで
よい。

狭くて細長形状の発生板は一般に、開口コーナ
３２の近くの区域に層流を生ぜしめる。後開口縁
３０から後縁１８へ延長する発生板１０の部分の
作用により渦列の２側面を分離することによつて
離脱後の渦が相互作用しないようにする。後開口
縁３０から下流の側面２０が粘性作用により渦を
散逸して、渦列が流れ全体に及ぼす影響を少なく
するものと思われる。これが結果として、従来の
開口目的と比較して発生板１０の圧力降下を減少
させるのである。

表面２０の後部分２４を傾斜させて発生板１０
の後から乱れ開口の大きさを減少する。これは、
圧力降下を減ずることおよび、通常、鈍い終端に
生ずる（口笛等）可聴者を排除することに実際的
効果がある。

第４Ａ図と第４Ｂ図に示す実施例の作動は、発
生部材３６が発生板１０ｊの最上流部分であるこ
とを除き、上記の作動ときわめて似ている。従つ
て、狭い発生部材３６は大きな思案域は発生せ
ず、早急に渦をつくることにより渦列を形成す
る。再び述べるが、センサは第４Ｂ図の変型を含
み、多様の形態で取り付けられ、すなわち、信号
が開口２６ｊ近くの渦列を介し送信されるように
発生板１０ｊは（第５Ａ図と第５Ｂ図の実施例に
よる手順で）流路に取り付けられている。

第８図の構造において、発生板１０の側面２ｃ
は少なくとも１つの表面分裂部または表面不連続
部５２を備えている。表面分裂部５２は突起（す
なわち、突出部または高まり部）または円形穴等
種々の形式でよいが、第８図に示す表面破裂部は
側面２０に設けた半径方向スロツトである。この
例示具体的外形において、半径方向スロツトは、
その大きい方の直径が流体の流れ方向に平行にな
るように側面２０に形成される。第８図に示す構
造の１つの例示的外形によれば、半径方向スロツ
トは、１インチ径の開口２６にたいし高さ寸法
0.5インチ、長さ寸法が1.5インチである。

上記について、穴またはスロツト等表面分裂部
は側面２０のくぼみ、または、第９図に示すよう
に、発生板１０の幅部分を完全に貫通する。さら
に、これら表面分裂部はなるべく開口２６にたい
し対称的に配置される。

第１０図の装置は第４Ａ図と第４Ｂ図の構造に
似ている。ここでも、発生板１０ｊはその側面２
０ｊに少なくとも１つの表面分裂部または表面不
連続部５２を有する。上記第８図の装置のよう
に、表面分裂部５２は数個の形式がある。これに
ついて、第１０図はまた表面分裂部を半径方向ス
ロツトとして示している。

作動に際し、前縁１６から後縁１８まで発生板
１０の側面２０に沿い境界層が現われる。

本発明の表面分裂部５２内でさらに、側面２０
に沿う各点についてのレイノルド数により、境界
層は層状、変移状または乱れ状とする。全体が層
状または全体が乱れ状の境界層は、開口コーナ部
３２または発生部材３６により生ずる渦列に悪影
響を与えない。しかし、側面２０に沿い境界層変
移区域が生ずる場合、前記摩擦抵抗により、流体
の流速に有害かつ不測の衝撃を与える。

発生板１０の側面２０の表面不連続部または表
面分裂部５２により、境界層変移区域の形成を排
除すると共に、流速形状をさらに乱すことなく形
成させる、境界層乱れを発生する。表面不連続部
５２を設けると、境界層は発生板から切りとられ
ないで夫々実施例における渦区分を作るようにす
る。

５２等表面不連続部を組み入れると、一定の流
量計エンバイロンメントにとつて関心のある範囲
の流体の流速全体にわたり安定した渦列を発生で
きる渦発生装置が得られる。従つて、発生した渦
による測定は広範囲の流体の流速にわたりきわめ
て正確である。

本発明はその好個の実施例について特に図示説
明したが、当業者によれば、形式および詳細の
種々変更が本発明の精神および範囲から逸脱しな
いでなしうるものである。

排他的所有権または特権が請求される本発明の
実施例をつぎのように記載する。