(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の流れ方向に沿うように偏平な略矩形形状のパイプであって、開口部両端が閉塞され、少なくともその片側の閉塞壁に圧力取出口を設け、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て流体圧力検知体を構成し、２つの流体圧力検知体を、それぞれの圧力測定孔が相反する向きとなるよう背中合わせに連結して、流れの上流側に位置する圧力測定孔を全圧測定孔とし、圧力取出口が全圧取出口となる全圧測定検知体とし、下流側に位置する圧力測定孔を静圧測定孔とし、圧力取出口が静圧取出口となる静圧測定検知体とし、全圧測定検知体と静圧測定検知体とにより差圧検知体とすることを特徴とする流体圧力検知装置。
【請求項２】
上記連結した全圧測定検知体と静圧測定検知体とからなる差圧検知体を複数本平行して間隔配置し、それぞれの全圧取出口同士及び静圧取出口同士を連通管によって連通させてある上記請求項１に記載の流体圧力検知装置。
【請求項３】
上記連結した全圧測定検知体と静圧測定検知体とからなる複数の差圧検知体を、中空体からなるセンサーソケットを中心に放射状に複数連結し、全圧測定検知体の全圧取出口同士及び静圧測定検知体の静圧取出口同士を、センサーソケット内で全圧同士及び静圧同士を平均化させるように連通し、それぞれ１つの全圧測定検知体及び静圧測定検知体のセンサーソケット側と反対面より圧力取出管をそれぞれの測定検知体内部に貫通するように連結し、それぞれの圧力取出管の内端が上記センサーソケット内に開口させてある上記請求項１に記載の流体圧力検知装置。
【請求項４】
上記センサーソケットを中心に放射状に複数連結した全圧測定検知体及び静圧測定検知体からなる差圧検知体を、流体の流れ方向に直交した異断面に複数段設け、上流側と下流側の前記複数連結の差圧検知体が流体の流れ方向で上流側と下流側で重ならない位置に配備させてある上記請求項３に記載の流体圧力検知装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、管路中を流れる流体の圧力（全圧及び静圧）を検出する流体圧力検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
円管状の全圧測定管と同じく円管状の静圧測定管を平行に連結し、全圧測定管の上流側端に複数の全圧測定孔を、また静圧測定管の下流側端に複数の静圧測定孔を穿設した流体圧力検知装置は、例えば特開平３−２２０４２１号公報、実開昭６０−１３５６６６号公報により公知である。
円管状の測定管を組合せた流体圧力検知装置では、圧力検知部自身に流れを整流する能力は乏しく安定して圧力を検知することが困難であり、特に、偏流下での測定においては検知圧力に誤差を生じ易い。そのため、偏流の少ない狭条件下の用途に限定される。また、安定した渦を発生させる目的で設けられた突起物のある圧力検知装置では、その突起物下流に安定した渦が広い流速域で発生し、風速変化によらず一定の圧力係数を得られるが、実用上の流速域においては突起物の有無に係わらず一定の圧力係数を保つことが実証されている。また、突起物の存在により流体のエネルギー損失（圧力損失）が大きくなってしまうという問題点を有している。
さらに、エネルギー損失が大きくなると流体の搬送動力を高めることから、送風機等の装置の大型化やランニングコストの増大という問題点がある。
また、圧力検知体の取付部の長さが、流体の流れ方向に対して短いために、流路壁への取付け寸法上、公差を厳にし、流れに平行にしなければ取付け時の曲がりにより、検出圧力の誤差が大きくなるという問題点が生じてしまう。
【０００３】
この種の流体圧力検知装置では、全圧及び静圧測定位置で、極力流れが整流化されることが望ましい。
この意味から流体圧力検知装置そのものを偏平なものとした装置が、出願人自身によって既に開発され、提供されている（特公平１−２６０１０号公報）。
しかし、この偏平な公知の装置は、偏平な中空体の内部に、この中空体の上流側と下流側の２つの室に区画する仕切部材を流れ方向に直角の方向に固設する構造にし、真の静圧を検知するため、静圧検知孔を流れと直角方向に開孔し、その下流に突起物を設けている。
その結果、この公知の装置では、流れ方向により検知体の取付け方向が限られ、また、構造が複雑であるため、検知体の材質も限定され、限られた用途での使用となってしまうという問題点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来装置の問題点から、装置自身が流体の整流効果を発揮し、偏流下においても検知圧力に誤差が生じにくく、しかも生産工程を簡略化し、生産コストの低減化ができ、さらに巾広い用途に対応できる新規な流体圧力検知装置の出現が望まれていた。
本発明は、この点に鑑み、生産工程を簡略化し、生産コストを低減化し、さらに巾広い用途に対応でき、しかも装置自身が整流効果を発揮するよう偏平な検知体とし、検知体自身のエネルギー損失を低減し、かつ、装置の大型化を阻止し、ランニングコストの低減化をなし得ると共に、流れ方向により検知体の取付け方向が限定されない新規な流体圧力検知装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明流体圧力検知装置は、流体の流れ方向に沿うように偏平な略矩形形状のパイプであって、開口部両端が閉塞され、少なくともその片側の閉塞壁に圧力取出口を設け、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て流体圧力検知体を構成し、２つの流体圧力検知体を、それぞれの圧力測定孔が相反する向きとなるよう背中合わせに連結して、流れの上流側に位置する圧力測定孔を全圧測定孔とし、圧力取出口が全圧取出口となる全圧測定検知体とし、下流側に位置する圧力測定孔を静圧測定孔とし、圧力取出口が静圧取出口となる静圧測定検知体とし、全圧測定検知体と静圧測定検知体とにより差圧検知体とすることを特徴とする。
【０００６】
さらに、上記連結した全圧測定検知体と静圧測定検知体とからなる差圧検知体を複数本平行して間隔配置し、それぞれの全圧取出口同士及び静圧取出口同士を連通管によって連通させてあるとよい。
また、上記連結した全圧測定検知体と静圧測定検知体とからなる差圧検知体を、中空体からなるセンサーソケットを中心に放射状に複数連結し、全圧測定検知体の全圧取出口同士及び静圧測定検知体の静圧取出口同士を、センサーソケット内で全圧同士及び静圧同士を平均化させるように連通し、それぞれ１つの全圧測定検知体及び静圧測定検知体のセンサーソケット側と反対面より圧力取出管をそれぞれの測定検知体内部に貫通するように連結し、それぞれの圧力取出管の内端がセンサーソケット内に開口させてあると好ましい。
上記センサーソケットを中心に放射状に複数連結した全圧測定検知体及び静圧測定検知体とからなる差圧検知体を、流体の流れ方向に直交した異断面に複数段設け、上流側と下流側の前記複数連結の差圧検知体が流体の流れ方向で上流側と下流側で重ならない位置に配備させることもできる。
【０００７】
【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乃至図３に本発明装置の基本構造が示してある。図中１，１が流体圧力検知体で、流体の流れ方向に沿うように偏平な略矩形形状のパイプからなる中空六面体であり、この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７，７を穿設してある。
このように構成した流体圧力検知体１が本発明装置を構成する基本体である。この基本体の加工工法はどのような方法でもよいが、例えば角形パイプ、ステンレスの引抜きパイプをプレス加工することによって略矩形形状パイプとし、両側端にキャップ状の閉塞壁，例えば鋳造品等のキャップをシール材と共に圧入して固定することにより溶接加工を不要とした簡単な工法によって得られる。
【０００８】
本発明装置は、上記基本体である偏平な流体圧力検知体の一対を連結して簡単に得られる。即ち２つの流体圧力検知体を、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圧力測定孔を全圧測定孔とし、圧力取出口が全圧取出口となる全圧測定検知体とし、下流側に位置する圧力測定孔を静圧測定孔とし、圧力取出口が静圧取出口となる静圧測定検知体とし、全圧測定検知体と静圧測定検知体とにより差圧検知体としてある。これは基本の流体圧力検知体が対称な構造のため、検知体自体に風上，風下側がないことから、ダクト等への組付け時に差圧検知体の向きの間違いを生ずることがない。
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差圧検知体を成形することもでき、前記同様の利点を得ることができる。
【０００９】
図４乃至図６に別の実施例が示してある。この実施例は、その構造が図１乃至図３に示したものとほとんど変わらず、変わっているところは、圧力測定孔を穿設してある片側壁５を断面円弧状にし、流体エネルギーの損失を低減してあることだけである。従って図４乃至図６に示した実施例に付した符号の部材は、図１乃至図３に示した実施例に付した符号の部材と同一のものとした。
【００１０】
上記した本発明流体圧力検知装置は、偏平な外形であるから、この装置自体が整流作用をなし、流体の流れの向きを整える効果があり圧力損失を少なくできる。そして静圧測定孔が最下流端に位置付することから、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も低めの見掛静圧となるため、全圧と見掛静圧との差圧（見掛動圧）が真の動圧より大きくなる。このことから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、圧力表示器の見掛動圧の読み誤差率を小さく見積もることができ、更に、上記自己整流作用と相まって計測精度の向上が期待できる。また、この偏平な圧力検知体は、その両端で固定されるためケーシングへの取付け公差は従来のものより大きくとることができた。
【００１１】
図７及び図８に、本発明流体圧力検知装置を角型の風量計に使用した実施例を示してある。角型の風量計では、角型のダクトに連結するため、そのケーシング１０が角型である。従って本発明流体圧力検知装置１は、その複数本が平行に配置されている。この複数本の流体圧力検知装置は、ケーシング１０内の整流器１１の下流に取付けられる。整流器はメッシュ構造でもハニカム構造でもよいし、さら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ハニカム構造に近似する構造のものであってもよい。
【００１２】
図８に本発明流体圧力検知装置１の詳細と、風量計のケーシング１０への取付けの詳細が示してある。この実施例ではキャップ状の鋳造品等の左右閉塞壁４，４を流体圧力検知体の左右開放部に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をビス止めして圧力検知体を固定してある。
【００１３】
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、平均全圧又は平均静圧を平均圧力取出口１８から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８に示すようにカバー体１３を被せ、ビス１４によって取り付けるようにしてある。
【００１４】
本発明流体圧力検知装置を角型の風量計に整流器と組合せて使用した図７に示す実施例により性能試験をした結果を図１２に示してある。この性能試験は４００ｍｍ角のダクトを使用し、整流器付きのものと整流器なしのもので測定した。このグラフで風速比とは、ピトー管計測での指示値、つまり真の風速に対する比率を表し、単位は倍率で真の風速の例えば１．５倍というふうに係数によって表される。これから判る通りダクト内の風速が低域から高域に亘って安定した測定結果となった。
【００１５】
図９に本発明流体圧力検知装置を丸型の風量計に整流器と組合せて使用した実施例を示してある。丸型の風量計では、丸型のダクトに連結するため、そのケーシング１０が丸型である。従って図９〜１１に示すとおり、本発明流体圧力検知装置は、十字状に組み合わされている。この流体圧力検知装置は、ケーシング１０内の整流器１１の下流に取付けられる。
【００１６】
図示実施例では、４本の差圧検知体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、測定検知体のセンサーソケットと反対側から内部を貫通させて圧力取出管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、４つの差圧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。
【００１７】
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差圧検知体を、流体の流れ方向に直交した異断面に複数段設け、前記複数連結の差圧検知体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。
【００１８】
本発明流体圧力検知装置を丸型の風量計に使用した図９に示す実施例により性能試験をした結果を図１３に示してある。この性能試験は４１２ｍｍ直径の丸ダクトを使用し、整流器付のものと整流器なしのもので測定した。図１２に示す角型の実験結果と同様に広い風速範囲で一定の風速比が得られた。
【００１９】
【発明の効果】
本発明流体圧力検知装置は、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偏平な略矩形形状のパイプからなる流体圧力検知体を背中合わせに連結して構成したから、全体として偏平な形状となり、装置自体が整流効果を発揮し、偏流下においても、検知圧力に誤差が生じにくい効果を有すると共に、検知体自身のエネルギー損失を低減し、かつ、装置の大型化やランニングコストの低減化をなし得たものである。
また、上記構成によって構造をシンプルとし、基本の圧力検知体は、流れの上流側を全圧測定孔となる全圧測定検知体とし、下流側を静圧測定孔となる静圧測定検知体とすることより、差圧検知体自身に風上、風下側がないことから、ダクト等への組付け時に、取付け方向を指定することなく、差圧検知体の向きの間違いを生ずることがないという利点があり、生産行程を簡略化し、生産コストの低減化を図ることができるという効果を有する。
【００２０】
請求項２の発明では、全圧測定検知体と静圧測定検知体とを複数本平行して配置し、それぞれの全圧取出口同士及び静圧取出口同士を連通管によって連通させ、各々の圧力検知体から検出される各圧力を平均化させ、この連通管より平均化された各圧力を取出すことにより、瞬時に流路内の平均圧力を検知することができるという利点がある。
【００２１】
請求項３の発明では、差圧検知体の複数本を、中空体からなるセンサーソケットを中心として放射状に連結し、各々の検知体同士の圧力をセンサーソケットに連通させ、それぞれ１つの全圧測定検知体及び静圧測定検知体のセンサーソケット側と反対面より圧力取出管をそれぞれの測定検知体内部を貫通するように連結し、それぞれの圧力取出管の内端がセンサーソケット内に開孔させてあることから、放射状に配置された各々の検知体からの検出圧力がセンサーソケット内で平均化され、圧力取出管により平均化された各々の圧力を取出すことにより、瞬時に流路中の平均圧力を検知することができるという利点がある。
【００２２】
請求項４の発明では、大径の丸ダクトに用いて効果的である。即ち、大径の丸ダクトになると、ダクト内の中心より外側に移るほど円周方向の圧力測定孔の数が疎となるが、差圧検知体を流体の流れ方向に複数段設けることにより、圧力測定孔の数を簡単に増やすことができ、圧力測定孔の数を密にできる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の一実施例の一部切欠斜視図
【図２】同じくその断面図
【図３】同じくその基本構造体の断面図
【図４】別の実施例の一部切欠斜視図
【図５】同じくその断面図
【図６】同じくその基本構造体の断面図
【図７】本発明装置を角型風量計に使用する実施例の一部切欠斜視図
【図８】本発明装置の風量計への取付状態を示す一部切欠側面図
【図９】本発明装置を丸型風量計に使用する実施例の一部切欠斜視図
【図１０】丸型風量計に使用する実施例の一部切欠側面図
【図１１】その要部の正面図
【図１２】本発明流体圧力検知装置を角型の風量計に使用したものの性能試験結果を示すグラフである。
【図１３】本発明流体圧力検知装置を丸型の風量計に使用したものの性能試験結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１    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
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】
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【図９】
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【図１０】
0003615369.tif 000011
【図１１】
0003615369.tif 000012
【図１２】
0003615369.tif 000013
【図１３】
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