(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング内の上流側に整流器を設け、下流側に流体圧力検知器を設けた風量測定装置であって、上記流体圧力検知器が、流体の流れ方向に沿うような偏平な略矩形形状の中空体からなると共に、流体の流れ方向の前後の何れかに位置する片側壁を断面円弧状にして、この断面円弧状にした片側壁に複数の圧力測定孔を穿設した全圧測定検知体と静圧測定検知体とからなり、上記全圧測定検知体と静圧測定検知体とが同一形状，同一寸法に形成され、これらを背中合わせに連結してあり、全圧測定検知体の全圧測定孔を流体の流れの上流側に向け、静圧測定検知体の静圧測定孔を流体の流れの下流側に向けて位置付けてあることを特徴とする風量測定装置。
【請求項２】
ケーシング内の上流側に整流器を設け、下流側に流体圧力検知器を設けた風量測定装置であって、上記流体圧力検知器が、流体の流れ方向に沿うような偏平な略矩形形状の中空体からなると共に、流体の流れ方向の前後の何れかに位置する片側壁を断面円弧状にして、この断面円弧状にした片側壁に複数の圧力測定孔を穿設した全圧測定検知体と静圧測定検知体とからなり、上記全圧測定検知体と静圧測定検知体とが同一形状，同一寸法に形成され、これらを背中合わせに間隔をおき僅かな空間をおいて配置してあり、全圧測定検知体の全圧測定孔を流体の流れの上流側に向け、静圧測定検知体の静圧測定孔を流体の流れの下流側に向けて位置付けてあることを特徴とする風量測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、管路中を流れる風量を測定する風量測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ケーシングの上流側に整流器を設け、下流側にピトー管等の流体圧力検知器を設けた風量測定装置は公知である（実開昭６０−８０３１６号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この公知の風量測定装置は、流体圧力検知器の静圧測定孔が流体の流れ方向に対し、垂直に開孔していることから、渦のない安定した流れでの測定が求められる。そのため上流域に位置する整流器から発生する渦の影響を避けるには、整流器と流体圧力検知器の間に充分な直管部を設ける必要がある。
そして、一般的に流体圧力検知器の静圧測定孔は、流路内の真の静圧を検知する目的で、流体の流れに対して垂直方向に向くよう開口されているため、前述同様、整流器直後に差圧検知体を設けた場合、整流器の直後に生ずる渦流の影響を大きく受ける。そのため、検出圧力の測定精度が悪化するという問題点がある。
【０００４】
以上のことから、日本工業規格のＪＩＳ  Ｂ  ８３３０  送風機の試験及び検査方法では、整流器の後の渦流の影響を受けないようにするため、整流器と流体圧力検知器との間の距離を、ケーシングの管径より大きくとることが行われている。このことは整流器を内蔵する風量測定装置にあっては、流体の流れ方向の長さが長くなり、装置として大型化が余儀なくされ、装置の設置スペースが大きくなるという問題点がある。
さらに、管路中の風量を測定する位置は、必ずしも管路が直管の所ばかりではなく、むしろ曲がり管や分岐管直後の狭い場所で測定しなければならない場合が一般的である。その為には風量測定装置自身の流れ方向寸法を短くすると共に、装置上流の直管寸法が短い場所でも測定可能な風量測定装置が要求されるという課題がある。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑み、特に流体の流れ方向の寸法を短くして、装置のコンパクト化を図り、管路中への取付け上の制限を緩和させると共に、巾広い用途に対応する新規な流量測定装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明流量測定装置は、ケーシング内の上流側に整流器を設け、下流側に流体圧力検知器を設けた風量測定装置であって、上記流体圧力検知器が、流体の流れ方向に沿うような偏平な略矩形形状の中空体からなると共に、流体の流れ方向の前後の何れかに位置する片側壁を断面円弧状にして、この断面円弧状にした片側壁に複数の圧力測定孔を穿設した全圧測定検知体と静圧測定検知体とからなり、上記全圧測定検知体と静圧測定検知体とが同一形状，同一寸法に形成され、これらを背中合わせに連結してあり、全圧測定検知体の全圧測定孔を流体の流れの上流側に向け、静圧測定検知体の静圧測定孔を流体の流れの下流側に向けて位置付けてあることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明流量測定装置は、ケーシング内の上流側に整流器を設け、下流側に流体圧力検知器を設けた風量測定装置であって、上記流体圧力検知器が、流体の流れ方向に沿うような偏平な略矩形形状の中空体からなると共に、流体の流れ方向の前後の何れかに位置する片側壁を断面円弧状にして、この断面円弧状にした片側壁に複数の圧力測定孔を穿設した全圧測定検知体と静圧測定検知体とからなり、上記全圧測定検知体と静圧測定検知体とが同一形状，同一寸法に形成され、これらを背中合わせに間隔をおき僅かな空間をおいて配置してあり、全圧測定検知体の全圧測定孔を流体の流れの上流側に向け、静圧測定検知体の静圧測定孔を流体の流れの下流側に向けて位置付けてあることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態を図面に示した実施例に基づいて説明する。
図１及び図２にケーシングが角型の実施例を示してある。図中１０がケーシングで、その中の上流側に整流器１１が取り付けてある。この整流器１１の構造は従前公知のハニカム構造でも、メッシュ構造でもよいし、更には平板間にコルゲート形状の波板を交互に積層構造にした近似ハニカム構造のものでもよい。何れにしてもこの整流器は、種々の環境に耐えられるようステンレス製にすることが耐久性を高める点で望ましい。
【０００９】
図中１，１が流体圧力検知器で、上記整流器１１の下流側に複数本が平行に配置固定されている。
この流体圧力検知器は、図４及び図５に示すように同一形状及び同一寸法からなる流体圧力検知体１ａ，１ｂを背中合わせに連結して構成してある。この流体圧力検知器１ａ，１ｂは、偏平な略矩形形状の中空六面体であり、この中空六面体を水平においた状態での平板な上壁２及び下壁３と左右閉塞壁４，４と流体の流れ方向の前後の何れかに位置する前後壁５，５とによって形成されている。上記左右閉塞壁４，４の何れか片側の閉塞壁４に圧力取出口６を設け、前後壁５，５の何れか片側壁５に複数の圧力測定孔７を穿設してある。
そして、それぞれの圧力取出口６，６を同じ方向に位置付けて、それぞれの圧力測定孔７，７が相反する向きになるように背中合わせに連結する。これによって流れの上流側に位置する方を全圧測定孔となる全圧測定検知体とし、下流側に位置する方を静圧測定孔となる静圧測定検知体とする。
図示した実施例では、圧力測定孔７を穿設してある片側壁５を断面円弧状にしてあるが、必ずしも円弧状にすることなく、流れに直角に位置する平板状であってもよい。さらには、流体圧力検知体を偏平にすることなくパイプ形状にしたものであってもよい。
【００１０】
上記した流体圧力検知器１は、静圧測定孔が最下流端に位置付くから、流体圧力検知体自体がつくる渦流によって真の静圧より低めの見掛静圧となるため、全圧と見掛静圧との差圧である見掛動圧が真の動圧より大きくなる。特に、動圧の小さくなる低風速域では、真の動圧を検出する装置に比し、圧力の読み誤差率を小さく見積もることができる。また、流体圧力検知体自体がつくる渦流内で静圧を測定することより整流器から発生する渦の影響を受け難くなり、計測精度の向上が期待できる。
また、流体圧力検知器１を偏平な中空体とすることにより、流体圧力検知器自身が、流体の流れを整える作用を有するため効果的である。
【００１１】
図３に示した実施例では左右閉塞壁４，４を流体圧力検知体の左右開放部に例えばキャップ状の鋳造品等の嵌め込み型に構成してあり、シール材ならびに接着材を使用して極力溶接加工を少なくし、作業工程を省力化している。
それぞれの圧力取出口６は、ケーシング１０から外に突出させてあり、このケーシングに左右閉塞壁４をビス止めして固定してある。
複数の流体圧力検知装置の圧力取出口６を１本の連通管１２によって連通し、平均圧力取出口１８により平均全圧又は平均静圧を取り出すようにしてある。
また、この連通管１２の取付けも図３に示すようにカバー体１３を被せ、このカバー体１３と一体的にして左右閉塞壁４をビス１４によって取り付けるようにしてある。
さらには、連通管をゴムチューブ形状のものとし、チューブに形成した連通孔に圧力取出口６を気密に挿入するだけの構造としてもよい。
【００１２】
図６には丸型の本発明装置の実施例が示してある。角型と同様に整流器１１を上流側に配置し、流体圧力検知器１を下流側に配置してある。
図６〜８に示すとおり、丸型に取り付けられる流体圧力検知器１は、十字状に組み合わされている。
図示実施例では、４本の流体圧力検知器を中空体からなるセンサーソケット１５に、このソケットを中心として放射状に連結してある。それぞれの全圧測定検知体同士及び静圧測定検知体同士をセンサーソケット１５の中空部１６を介して全圧同士及び静圧同士を平均化させるように連通してある。４つの全圧測定検知体あるいは４つの静圧測定検知体のうちの１つの測定検知体の全圧取出口６及び静圧取出口６にそれぞれの測定検知体内部を貫通するように圧力取出管１７を連結し、その内端をセンサーソケット１５内に開口させ、平均圧力取出口１８より４つの流体圧力検知体の平均全圧又は平均静圧を取り出すようにしてある。
【００１３】
図面には示してないが、上記センサーソケットを中心に放射状に複数連結した流体圧力検知器を、流体の流れ方向に直交した異断面に複数段設け、前記複数連結の流体圧力検知器が流体の流れ方向で上流側と下流側に重ならない位置に配備することもできる。
【００１４】
図９及び図１０に全圧測定検知体１ａと静圧測定検知体１ｂとの間に僅かに空間部８をおいて配置した本発明装置を示してある。
この空間部８をおいて配置した流体圧力検知器１では、流れ方向に対する指向性を低めることができ、迎え角でのヨー特性を高めることができる。このことから上流に位置する整流器の効果と相まって、偏流の著しい条件下や流れの方向が安定しない非定常的な流れの場に於いても検出圧力に誤差を生じにくい装置とすることができた。
実験して得た結果を表として表示し、これを図１１に示す。この実験では、既に実用化されている公知の装置（Ａ装置という）と、流体圧力検知体１ａ，１ｂを背中合わせに連結した図１，図６に示した装置（Ｂ装置という）及び図９及び図１０に示した装置（Ｃ装置という）とを対比したものである。これによると迎え角０度〜１８度の間で好結果を得た。
この実験に使用した実施例は次の通りである。
厚み１０ｍｍ，幅３０ｍｍ，長さ２００ｍｍの流体圧力検知体であって、圧力測定孔７，７を穿設してある片側壁を円弧状にしてある図３に示した実施例を背中合わせに連結した上記Ｂ装置と、同じ寸法のものを使用して流体圧力検知体間を２ｍｍの空間を介して配置した装置を使用し、２００ｍｍ×３００ｍｍのダクト内に配置し、風速毎秒１１ｍの状態でテストした。
【００１５】
本発明装置では、流体圧力検知器を流体の流れ方向に沿うような形状の中空体によって構成し、静圧測定検知体の静圧測定孔を下流側に向けて位置付けてあるため、流体圧力検知器自身で誘起した渦流内にて圧力を検知している。これにより、整流器の後の渦流の影響を受けることが少なく、従って流体圧力検知器と整流器との間の寸法を短くすることができる。即ち図２に示すように整流器と流体圧力検知器との間の寸法Ｌとケーシングの管径Ｄとの関係をＪＩＳの規定より短いＬ＜Ｄとすることができる。
【００１６】
本発明風量計測装置の図６に示す実施例により機能性試験をした結果を図１２に示してある。この機能性試験は、４１２ｍｍ直径の丸型装置を使用し、ファン下流にハニカム構造の整流器付きの本発明装置と、整流器なしの装置とを設置し、風速２３ｍ／ｓ及び２．５ｍ／ｓで試験したものである。その結果、整流器の存在により真の風速に対する誤差率がきわめて少なく高精度の測定結果が得られた。
さらに、流体圧力検知器にあっては、全圧測定検知体と静圧測定検知体とを同一形状，同一寸法の構造体とし、これを背中合わせに配置すると、その制作、加工が簡単である。
また、差圧検知体の材質が、アルミや樹脂等であれば、押出し加工が可能であるため、全圧測定検知体と静圧測定検知体とが一体の流体圧力検知器を成形することができた。
【００１７】
【発明の効果】
以上の通り、本発明装置では、静圧測定検知体の静圧測定孔を流体の流れの下流側に向けて配置したことにより、整流器から発生する流体の流れの渦の影響を受けにくい利点を有し、整流器の整流効果と相まって測定誤差率を少なくすることができた。
その結果、整流器と流体圧力検知体との間に充分な直管部を設ける必要をなくし、測定装置のコンパクト化を可能とした効果を有する。
従って、管路中のフアンあるいはエルボ直後への装置の取付けも可能となり、管路中への装置の取付けの制限を緩和でき、巾広い用途に対応できるという実用上の大きな効果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【図１】角型の本発明装置の実施例の一部切欠斜視図
【図２】同じくその一部切欠側面図
【図３】流体圧力検知器の実施例を示す一部切欠側面図
【図４】流体圧力検知体の基本構造を示す一部切欠斜視図
【図５】同上の基本構造の断面図
【図６】丸型の本発明実施例を示す一部切欠斜視図
【図７】丸型に装備する流体圧力検知器の一部切欠側面図
【図８】同上要部の一部切欠正面図
【図９】流体圧力検知体間に僅かな空間部を設けた角型実施例の一部切欠斜視図
【図１０】同じく丸型実施例の一部切欠斜視図
【図１１】迎え角のヨー特性の比較を実験により得た表である。
【図１２】図６に示す実施例により整流器付きと整流器なしの装置で機能性試験を行った結果を表すグラフである。
【図１３】流体の流れ方向と圧力検知体の相対的角度θを示す説明図である。
【符号の説明】
１    流体圧力検知器
１ａ  流体圧力検知体
１ｂ  流体圧力検知体
２    上壁
３    下壁
４    左右閉塞壁
５    前後壁
６    圧力取出口
７    圧力測定孔
８    空間部
１０  ケーシング
１１  整流器
１２  連通管
１３  カバー体
１４  ビス
１５  センサーソケット
１６  中空部
１７  圧力取出管
１８  平均圧力取出口
【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】
0003615371.tif 000009
【図１３】
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【図９】
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【図１０】
0003615371.tif 000012
【図１１】
0003615371.tif 000013
【図１２】
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