(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズル及びこのノズルの断面積より広い流路拡大部を接続してなる流路と、前記ノズルの出口に対向する位置で前記流路拡大部に配置された誘振子と、この誘振子の下流側となる位置で前記流路拡大部に配置されたエンドブロックとを有するフルイディック素子を金型により一体に成型する場合に、
前記ノズルの幅をｄ、半径をＲとしたとき、前記ノズルの出口側の開口縁がＲ／ｄ＝０．１２５以下の曲面となるような公差を満足するように前記フルイディック素子を成型する、
ことを特徴とするフルイディック素子の製造方法。
【請求項２】
ノズル及びこのノズルの断面積より広い流路拡大部を接続してなる流路と、前記ノズルの出口に対向する位置で前記流路拡大部に配置された誘振子と、この誘振子の下流側となる位置で前記流路拡大部に配置されたエンドブロックとを有し、前記ノズルから噴出される流体の流れを前記誘振子を中心に左右に振り分けて交番圧力波を生じさせるフルイディック素子において、
前記ノズルの幅をｄ、半径をＲとしたとき、前記ノズルの出口側の開口縁は、Ｒ／ｄ＝０．１２５以下の曲面として形成されている、
ことを特徴とするフルイディック素子。
【請求項３】
請求項２記載のフルイディック素子と、前記フルイディック素子により発生される交番圧力波に応じた信号を出力する圧力センサと、を備えるフルイディック型流量計。
【請求項４】
請求項３記載のフルイディック型流量計と、小流量域の流体の流量を検出する小流量域検出素子と、を備える複合型流量計。
【請求項５】
前記小流量域検出素子は前記フルイディック型流量計の前記ノズルの入口側に配置されている請求項４記載の複合型流量計。
【請求項６】
前記小流量域検出素子は前記フルイディック型流量計の前記ノズルによる流体の流れの変動に影響されない位置に形成された小流量流路に配置されている請求項４記載の複合型流量計。
【請求項７】
小流量域検出素子として熱式流量検出センサを用いる請求項４ないし６の何れか一記載の複合型流量計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体の流量変化に対応するフルイディック振動を検出するフルイディック素子の製造方法、フルイディック素子、フルイディック型流量計、複合型流量計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のフルイディック型流量計においては種々の提案がなされている。例えば特開平８−２１０８８６号公報に記載されている例は、図８に示すようなフルイディック素子１００を用いている。このフルイディック素子１００は、流体入口１０１、ノズル１０２、流路拡大部１０３、流体排出口１０４を順次接続させて形成した流路と、流路拡大部１０３に配設されてノズル１０２の出口と対向する誘振子１０５と、その下流側に配置されたエンドブロック１０６とを有する。
【０００３】
このようなフルイディック素子１００を用いたフルイディック型流量計では、ノズル１０２から下流側に向かって噴出する流体が誘振子１０５の外側に沿って交互に振り分けられる。図８において誘振子１０５の下側に流体が流れる状態から説明すると、ノズル１０２から噴出する流体の大部分は流路拡大部１０３から流体排出口１０４に向けて流れるが、一部はエンドブロック１０６にぶつかり流路拡大部１０３の下側の側壁に沿って帰還流体となり、新たにノズル１０２からの噴出する流体の噴流に直角方向からぶつかる。この帰還流体のエネルギーにより、新たにノズル１０２から噴出する流体の噴流は今度は誘振子１０５の上側に流れ、一部はエンドブロック１０６にぶつかり流路拡大部１０３の上側の側壁に沿って帰還流体となり、新たにノズル１０２からの噴出する流体の噴流に直角方向からぶつかる。この帰還流体のエネルギーにより、新たにノズルから噴出する流体の噴流は今度は誘振子１０５の下側に流れる。ノズル１０２から噴出する噴流の流れの振り分けはこのようにして繰り返される。
【０００４】
フルイディック型流量計は、上記のように流体に生じた振動（交番圧力波）の周波数を圧力センサにより検出し、その検出した出力を電気信号に変換することで流体の流量を測定しようとするものである。
【０００５】
フルイディック型流量計では、流体が一定幅のノズル１０２から誘振子１０５に向けて噴出した場合、周囲の流体の流速より速い高速の流れ「噴流」と、その流れの中に置かれた誘振子１０５の下流側で見られる「後流」との関係が重要で、２次元の場で考えると誘振子１０５の形状がフルイディック振動特性に極めて重要な役割りを果たしている。
【０００６】
もう少し詳しく説明すると、ノズル１０２からの「噴流」が半無限の空間に噴出した場合は「噴流」の方向は安定するが、流路拡大部１０３の空間は制限があり中央には誘振子１０５があるので、噴流はノズル１０３から噴出するときの初速の方向を維持できなくなり、このため二次元の噴流は不安定になり、この不安定性によりフルイディック振動が始まるきっかけが生まれると考えられる。一方、流れの中に配置した誘振子１０５の下流側には非対称配列の渦（カルマン渦）が生成され、この渦列は蛇行する流れとなる。したがって、「後流」は振動流となり安定し得なくなると考えられる。このように、「噴流」も「後流」も誘振子１０５の形状や流路拡大部１０３の壁面によって影響を受けて不安定になる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
現状のフルイディック型流量計は小流量域での直線性が悪いが大流量域の測定に適しているので、例えば都市ガスの流量を測定するガスメータ等では、小流量域の測定に適したフローセンサ等の熱式流量検出センサとフルイディック型流量計とを合わせもつ複合型流量計が用いられている。
【０００８】
このようにフルイディック型流量計は、最低振動流量（フルイディック振動の開始流量）が低く、流量範囲には広いダイナミックレンジが望まれている。フルイディック型流量計の流体振動開始量を０流量から使うことができれば、熱式流量検出センサを用いることなくフルイディック型流量計のみによる流量計が実現できる。
【０００９】
たとえそうならなかったとしても、フルイディック型流量計の安定した流体振動開始の流量を少しでも低くすることができれば、熱式流量検出センサの仕様を緩めることができる。すなわち、現状の複合型流量計では、例えばフルスケール４０００Ｌ（リットル）／Ｈ（時間）で、２００Ｌ／ｈ〜数１０００Ｌ／ｈの範囲をフルイディック型流量計で受け持ち、０〜２００Ｌ／ｈの範囲を熱式流量検出センサで受け持っている。このため、熱式流量検出センサの流量範囲が２桁もあることから小流量域の測定精度が得られにくいという欠点がある。これにより、熱式流量検出センサの性能に厳しい仕様が要求され、流量計として使用する場合には複雑な信号処理や流量補正演算処理が必要である。
【００１０】
したがって、フルイディック型流量計の流体振動開始量を１００Ｌ／ｈ以下（８０〜９０Ｌ／ｈ）にすることができただけでも、信号処理のし易さ、信頼性、製造コストに面での改善に与える影響は大きい。
【００１１】
このようなことから、本出願人は、フルイディック型流量計で振動を検出し始めたときの流量（最低振動検出流量）、流量−振動数特性に関して実験的に検討したところ、「ノズルの出口の開口縁における角部の形状」が重要な制御因子であることがわかった。具体的に説明すると、ノズルの出口側の開口縁の角部の形状はエッジであることが望ましいが、製作時にバリが発生すると、バリが存在する部分とそうでない部分とでは流れの状態が乱れてしまう。このため金型成型により製作する場合にはバリが発生しないように曲面に形成する必要がある。しかしながら、この曲面の半径が大きくなるに従い、ノズルの開口縁に対する噴流の剥離位置の変動が大きくなり、この結果、小流量域での直線性が悪くなることがわかった。
【００１２】
そこで本発明の目的は、小流量域でのフルイディック振動を安定させ、フルイディック振動出力による流量測定領域を小流量域側に広げることである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題に鑑み、本願に係る発明は、ノズル及びこのノズルの断面積より広い流路拡大部を接続してなる流路と、前記ノズルの出口に対向する位置で前記流路拡大部に配置された誘振子と、この誘振子の下流側となる位置で前記流路拡大部に配置されたエンドブロックとを有するフルイディック素子を金型により一体に成型する場合に、前記ノズルの幅をｄ、半径をＲとしたとき、前記ノズルの出口側の開口縁がＲ／ｄ＝０．１２５以下の曲面となるような公差を満足するように前記フルイディック素子を成型する、ことを特徴とする。
【００１４】
したがって、この方法で製造されたフルイディック素子は、ノズルから流体が噴出するときに開口縁における流体の剥離位置の変動が少なくなり、噴流の方向が安定する。また、曲面の半径が具体的に与えられているため、ノズルから流体が噴出するときに開口縁における流体の剥離位置の変動が一定の範囲以下に抑制され、噴流の方向が安定する。
【００２９】
上記課題に鑑み、本願に係る発明は、ノズル及びこのノズルの断面積より広い流路拡大部を接続してなる流路と、前記ノズルの出口に対向する位置で前記流路拡大部に配置された誘振子と、この誘振子の下流側となる位置で前記流路拡大部に配置されたエンドブロックとを有し、前記ノズルから噴出される流体の流れを前記誘振子を中心に左右に振り分けて交番圧力波を生じさせるフルイディック素子において、  前記ノズルの幅をｄ、半径をＲとしたとき、前記ノズルの出口側の開口縁は、Ｒ／ｄ＝０．１２５以下の曲面として形成されている、ことを特徴とする。
【００３０】
したがって、ノズルから流体が噴出するときに開口縁における流体の剥離位置の変動が少なくなり、噴流の方向が安定する。また、曲面の半径が具体的に与えられているため、ノズルから流体が噴出するときに開口縁における流体の剥離位置の変動が一定の範囲以下に抑制され、噴流の方向が安定する。
【００４９】
請求項３記載のフルイディック型流量計は、請求項２記載のフルイディック素子と、前記フルイディック素子により発生される交番圧力波に応じた信号を出力する圧力センサと、を備える。
【００５０】
したがって、ノズルから流体が噴出するときに開口縁における流体の剥離位置の変動が少なくなり、噴流の方向を安定させ得るフルイディック型流量計を提供できる。
【００５１】
請求項４記載の複合型流量計は、請求項３記載のフルイディック型流量計と、小流量域の流体の流量を検出する小流量域検出素子と、を備える。
【００５２】
したがって、ノズルから流体が噴出するときに開口縁における流体の剥離位置の変動が少なくなり、噴流の方向を安定させ得る複合型流量計を提供できる。
【００５３】
請求項５記載の複合型流量計は、請求項４の記載の発明において、前記小流量域検出素子は前記フルイディック型流量計の前記ノズルの入口側に配置されている。
【００５４】
したがって、請求項４記載の発明と同等の作用が得られ、これに加え、流路の構成が簡略化される。
【００５５】
請求項６記載の複合型流量計は、請求項４記載の発明において、前記小流量域検出素子は前記フルイディック型流量計の前記ノズルによる流体の流れの変動に影響されない位置に形成された小流量流路に配置されている。
【００５６】
したがって、請求項４記載の発明と同等の作用が得られ、これに加え、小流量域検出素子の出力により流体の流量を測定する場合に、ノズルにおける流体の流れの変動に左右されずに測定が可能となる。
【００５７】
請求項７記載の複合型流量計は、請求項４ないし６何れか一記載の発明において、小流量域検出素子として熱式流量検出センサを用いる。
【００５８】
したがって、請求項４ないし６の発明と同等の作用が得られ、これに加え、小流量域での測定感度を高めることができる。
【００５９】
【発明の実施の形態】
本発明の第一の実施の形態を図１ないし図６に基づいて説明する。図１はフルイディック素子の斜視図、図２は複合型流量計の概略構造を示す平面図である。
【００６０】
先ず、図１を参照してフルイディック素子１Ａの構成について説明する。このフルイディック素子１Ａは、矢印で示す流体の流れ方向に向かうに従い流路断面積が絞られた流路絞り部２とノズル３とこのノズル３の断面積より広い流路拡大部４とを順次接続してなる流路５と、ノズル３の出口６に対向する位置で流路拡大部４に配置された誘振子７と、この誘振子７の下流側となる位置で流路拡大部４に配置されたエンドブロック８とを有し、ノズル３の中心を通る中心線を間に対称の形状をもってプラスチック材料により成型されている。流路絞り部２の上流側の端部と流路拡大部４の下流側の端部とは開放されている。また、流路絞り部２の両側の壁面には複数の溝９が形成されている。
【００６１】
このようなフルイディック素子１Ａは、図２に示すように流量計本体１０に組み込まれ、この流量計本体１０の上面を閉塞する蓋(図示せず)により上面の開口面が覆われる。その蓋の上面には圧力センサ(図示せず)が取り付けられる。この圧力センサは、ノズル３の出口６側の両側に配置されて蓋に形成された孔１１を介してフルイディック素子１Ａの交番圧力波を検出し、その検出した圧力に応じた電気信号を出力する。また、フルイディック素子１Ａに形成された溝９には、整流網１２と整流格子１３とが組み込まれている。
【００６２】
流量計本体１０には、流体流入口１４と、流体流出口１５と、流体流入口１４から流体流出口１５に向けて流体としてのガスを流す流路１６が形成され、この流路１６の中央部にフルイディック素子１Ａが配置されている。フルイディック素子１Ａの流路絞り部２の上流側は流体流入口１４に、流路拡大部４の出口側は流体流出口１５に接続されている。さらに、フルイディック素子１Ａの上流側となる流路１６には、地震等の異常な振動を受けたときに駆動部１７により流路１６を遮断する遮断弁１８が組み立てられている。以上の組み立てによりフルイディック型流量計２０が構成されている。
【００６３】
さらに、フルイディック素子１Ａのノズル３の入口側に小流量検出素子としての感熱式流量検出センサ(以下、実施の形態ではフローセンサと称する）１９を配設することにより、複合型流量計３０が構成されている。このフローセンサ１９はガスの流量に応じた電気信号を出力するので、その出力を基にガスの流量が測定される。
【００６４】
フルイディック型流量計２０の主要な構成部品であるフルイディック素子１Ａは、流体流入口１４から流入したガスがノズル３から下流側に向かって噴出すると、ガスは誘振子７の外側に沿って交互に振り分けられる。図２において、ガスが誘振子７の上側を流れる状態から説明すると、ノズル３から噴出するガスの大部分は流路拡大部４から流体流出口１５に向けて流れるが、一部はエンドブロック８にぶつかり流路拡大部４の上側の側壁に沿って帰還流体となり、新たにノズル３からの噴出するガスの噴流に略直角方向からぶつかる。この帰還流体のエネルギーにより、新たにノズル３から噴出するガスの噴流は今度は誘振子７の下側を流れ、一部はエンドブロック８にぶつかり流路拡大部４の下側の側壁に沿って帰還流体となり、新たにノズル３からの噴出するガスの噴流に略直角方向からぶつかる。この帰還流体のエネルギーにより、新たにノズル３から噴出するガスの噴流は今度は誘振子７の上側に流れる。ノズル３から噴出する噴流の流れの振り分けはこのようなコアンダ効果によって繰り返される。このようにすることで生じた流体振動（交番圧力波）を圧力センサにより検出し、その出力の周期を電気信号に変換して認識することでガスの流量を測定しようとするものである。
【００６５】
ところで、フルイディック素子１Ａは、ＡＢＳ(Alkyl Benzene Sulfonate)、ＰＢＴ(Poly Butyrene Terephthalate)、ＰＣ(polycabonate)、ＰＯＭ(Polyacetal resin)、ＢＭＣ(Bulk Molding Compound)等のプラスチック材料により成型されている。この場合、成型後の寸法変化を小さくする上で、プラスチック材料は方向によって収縮率が異なるが、平均の収縮率が例えば５／１０００程度と低いＡＢＳ、ＰＢＴ、ＰＣ等が好ましい。
【００６６】
また、フルイディック素子１Ａを成型するときは金型を用いるので、金型の合わせ目となるノズル３の出口６側の開口縁６ａには特にバリが生じ易い。このバリは前述のように、流体がノズル３から噴出するときに流れを乱す原因となる。このバリの発生を避けるためにノズル３の開口縁６ａに曲面を形成するが、その曲面の半径が大き過ぎると、流体の剥離位置の変動が大きくなる。また、その曲面を仕上げ加工等により一定値に定めることは至難である。
【００６７】
そこで、フルイディック素子１Ａは、ノズル３の出口６側の開口縁６ａが一定の半径以下の曲面となるような公差を満足するように成型されている。ここでいう一定の半径とは、ノズルの幅をｄ、半径をＲとしたとき、Ｒ／ｄ＝０．１２５以下である。Ｒ／ｄ＝０．０７５ならばさらによい。ノズル３の幅ｄはこの例では４ｍｍであるので、前者の半径は０．５ｍｍ、後者の半径は０．３ｍｍとなる。
【００６８】
したがって、このような方法で製造されたフルイディック素子１Ａのノズル３の出口６側の開口縁６ａは、バリのないエッジの状態から、０．５ｍｍ以下の半径をもつ曲面の状態に維持されている。
【００６９】
このような構成において、ノズル３からガスが噴出するときに開口縁６ａにおけるガスの剥離位置の変動が少なくなり、噴流の方向が安定する。
【００７０】
また、ノズル３を流れるガスの流れの層方向と平行な高さ方向におけるノズル３の開口縁６ａの全域が均一に一定の半径以下の曲面となるような公差を満足するようにフルイディック素子１Ａを成型することにより、成型されたフルイディック素子１Ａの開口縁６ａは、その高さ方向の全域が均一にバリのないエッジ状態から、０．５ｍｍ以下の半径をもつ曲面の状態に維持される。したがって、二次元の場においても噴流の方向が安定する。
【００７１】
さらに、ノズル３の中心を通る中心線を間とする開口縁６ａの両側が均一に一定の半径以下の曲面となるような公差を満足するようにフルイディック素子１Ａを成型することにより、成型されたフルイディック素子１Ａの開口縁６ａは、その両側が均一にバリのないエッジ状態から、０．５ｍｍ以下の半径をもつ曲面の状態に維持される。したがって、コアンダ効果による噴流の振り分けが極めて均等に行われる。
【００７２】
ここで、ノズル３の出口６側の開口縁６ａの曲面の半径がＲ／ｄ＝０．１２５（半径０．５ｍｍ）の場合の実験結果を図３及び図４に示す。
【００７３】
図３は、１５０Ｌ／ｈ、１８０Ｌ／ｈ、２００Ｌ／ｈ、３００Ｌ／ｈと小流量域でのフルイディック振動（交番圧力波）の周期を、流量域毎に１００パルス分にわたり測定したグラフである。図４は、３５００Ｌ／ｈ、４０００Ｌ／ｈ、５０００Ｌ／ｈ、６０００Ｌ／ｈと大流量域での交番圧力波の振動の周期を、流量域毎に１００パルス分にわたり測定したグラフである。
【００７４】
図３及び図４で分かるように、フルイディック振動の周期は流量域が低いほど長くなる。このグラフに示すように、ある流量域では稀に振動の周期が非常に長くなるときがある。例えば、１５０Ｌ／ｈの流量域では殆ど０．６ｓｅｃ前後の周期を測定したが、３パルスほど倍の１．２ｓｅｃと周期が長いときがある。これはパルス抜けと称して圧力波の交番が抜けたことを意味する。その原因は、ガスがノズル３を噴出するときに、ある瞬間に開口縁６ａに対するガスの剥離位置が大きく逸脱したことによるものである。しかし、この逸脱する率は１００パルスのうちに３パルス以下で、これは、２００Ｌ／ｈ〜４００Ｌ／ｈ以下の小流量域において計量法で許容される器差３％の範囲に入る値である。
【００７５】
４００Ｌ／ｈ以上の流量域における器差は１．５％と低い値に定められているが、図４に示すように５０００Ｌ／ｈまでの大流量域では１００パルスのうち１パルスだけが逸脱する結果を示すので、器差１％の範囲には十分に入る。さらに大流量域となる６０００Ｌ／ｈでは１００パルスのうち２パルスだけが逸脱する結果が出たが、器差１．５％の許容値は多少余裕を見込んであり、フルイディック振動を何回かのサンプリングにより検出して流量を測定する場合に、それほど大きな問題にはならない値である。この値は従来より改善された値である。
【００７６】
低流量域の直線性をさらに改善するには、ノズル３の出口６側の開口縁６ａの曲面の半径をＲ／ｄ＝０．０７５（半径０．３ｍｍ）にするのが好ましい。以下、開口縁６ａの曲面の半径をＲ／ｄ＝０．０７５に定めた場合の実験結果を図５及び図６に示す。
【００７７】
図５は、１５０Ｌ／ｈ、１８０Ｌ／ｈ、２００Ｌ／ｈ、３００Ｌ／ｈと小流量域でのフルイディック振動の周期を、流量域別に１００パルス分にわたり測定したグラフである。図６は、３５００Ｌ／ｈ、４０００Ｌ／ｈ、５０００Ｌ／ｈ、６０００Ｌ／ｈと大流量域でのフルイディック振動の周期を、流量域別に１００パルス分にわたり測定したグラフである。
【００７８】
この結果でわかるように、１００パルス中にパルス抜けの発生は１パルスも発生していない。すなわち、フルイディック素型流量計２０は広範囲にわたり計量法の器差を満足していることがわかる。
【００７９】
なお、本実施の形態では、フルイディック素子１のノズル３の入口側にフローセンサ１９を配置したので、複合型流量計３０としての流路１６の構成を簡略化することができる。
【００８０】
次に、本発明の第二の実施の形態を図７に基いて説明する。前記実施の形態と同一部分は同一符号を用い説明も省略する。図７は複合型流量計の内部の概略構造を示す平面図である。本実施の形態のフルイディック素子１Ｂが前記実施の形態のフルイディック素子１Ａと異なる点は、
▲１▼フルイディック素子１Ｂの平面の輪郭が長方形であること
▲２▼複数の整流網１２を装着するために溝９の数が増えたこと
▲３▼流路絞り部２の側壁に小流量流路２１を合流させて形成したこと
である。ノズル３の出口６側の開口縁６ａを一定の半径以下の曲面としたことは前記実施の形態と同様である。
【００８１】
このようなフルイディック素子１Ｂは、溝９に複数の整流網１２と整流格子１３とを組み込んだ後に蓋(図示せず)により上面の開口面を覆い、その蓋の上面に圧力センサ(図示せず)を取り付けることでフルイディック型流量計４０が構成されている。さらに、小流量流路２１にフローセンサ１９を配設することにより、複合型流量計５０が構成されている。
【００８２】
このような構成において、小流量流路２１はノズル３よりも上流側に形成され、この小流量流路２１に感熱式流量検出センサ１９が配置されているので、感熱式流量検出センサ１９の出力によりガスの流量を測定する場合に、ノズル３におけるガスの流れの変動に左右されずに測定することができる。
【００８３】
【発明の効果】
請求項１記載のフルイディック素子の製造方法は、ノズルの出口側の開口縁がノズルから噴出する流体の噴出方向を安定させるため、前記ノズルの幅をｄ、半径をＲとしたとき、前記ノズルの出口側の開口縁がＲ／ｄ＝０．１２５以下の曲面となるような公差を満足するように前記フルイディック素子を成型するので、ノズルから流体が噴出するときに開口縁における流体の剥離位置の変動が少なくなり、曲面の半径が具体的に与えられているため、ノズルから流体が噴出するときに開口縁における流体の剥離位置の変動を一定の範囲以下に抑制し、噴流の方向を安定させることができる。
【００８４】
また、本願に係るフルイディック素子の製造方法は、ノズルの出口側の開口縁を滑らかにする方法として、その開口縁が一定の半径以下の曲面となるような公差を満足するようにフルイディック素子を成型するので、請求項１記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【００８５】
また、本願に係るフルイディック素子の製造方法は、ノズルを流れる流体の流れの層方向と平行な高さ方向におけるノズルの開口縁の全域が均一に一定の半径以下の曲面となるような公差を満足するようにフルイディック素子を成型するので、二次元の場においても噴流の方向を安定させることができる。
【００８６】
また、本願に係るフルイディック素子の製造方法は、ノズルの中心を通る中心線を間とする開口縁の両側が均一に一定の半径以下の曲面となるような公差を満足するようにフルイディック素子を成型するので、噴流の方向を安定させることができ、さらに、噴流の振り分けを均等にし、フルイディック振動のパルス抜けを効果的に防止することができる。
【００８７】
また、本願に係るフルイディック素子の製造方法は、ノズルの中心を通る中心線を間とする開口縁の両側が均一に一定の半径以下の曲面となるような公差を満足するようにフルイディック素子を成型するので、二次元の場においても噴流の方向が安定し、さらに、噴流の振り分けを均等にすることができる。
【００８９】
また、本願に係るフルイディック素子の製造方法は、ノズルの幅をｄ、半径をＲとしたとき、ノズルの出口側の開口縁がＲ／ｄ＝０．０７５以下の曲面となるような公差を満足するようにフルイディック素子を成型するので、ノズルから流体が噴出するときに開口縁における流体の剥離位置の変動をさらに抑制することができる。
【００９０】
また、本願に係るフルイディック素子の製造方法は、プラスチック材料を用いてフルイディック素子を成型するので、噴流の方向を安定させることができるフルイディック素子を安価に且つ容易に得ることができる。
【００９１】
本願に係るフルイディック素子は、ノズルの出口側の開口縁は、ノズルから噴出する流体の噴出方向を安定させるために、ノズルの幅をｄ、半径をＲとしたとき、ノズルの出口側の開口縁は、Ｒ／ｄ＝０．１２５以下の曲面として形成されているので、曲面の半径が具体的に与えられているため、ノズルから流体が噴出するときに開口縁における流体の剥離位置の変動を一定の範囲以下に抑制し、小流量域でのフルイディック振動を安定させ、フルイディック振動出力による流量測定領域を小流量域側に広げることができる。
【００９２】
また、本願に係るフルイディック素子は、前記ノズルの出口側の開口縁は、一定の半径以下の曲面として形成されているので、ノズルから流体が噴出するときに開口縁における流体の剥離位置の変動が少なくなり、噴流の方向が安定し、これにより、小流量域でのフルイディック振動を安定させ、フルイディック振動出力による流量測定領域を小流量域側に広げることができる。
【００９３】
また、本願に係るフルイディック素子は、ノズルを流れる流体の流れの層方向と平行な高さ方向におけるノズルの開口縁の全域は、均一に一定の半径以下の曲面として形成されているので、二次元の場においても噴流の方向を安定させることができる。
【００９４】
また、本願に係るフルイディック素子は、ノズルの中心を通る中心線を間とする開口縁の両側は、均一に一定の半径以下の曲面として形成されているので、噴流の方向を安定させることができ、さらに、噴流の振り分けを均等にし、フルイディック振動のパルス抜けを効果的に防止することができる。
【００９５】
また、本願に係るフルイディック素子は、ノズルの中心を通る中心線を間とする前記開口縁の両側は、均一に一定の半径以下の曲面として形成されているので、二次元の場においても噴流の方向を安定させ、さらに、噴流の振り分けを均等にすることができる。
【００９７】
また、本願に係るフルイディック素子は、ノズルの幅をｄ、半径をＲとしたとき、ノズルの出口側の開口縁は、Ｒ／ｄ＝０．０７５以下の曲面として形成されているので、ノズルから流体が噴出するときに開口縁における流体の剥離位置の変動をさらに抑制することができる。
【００９８】
また、本願に係るフルイディック素子は、ノズルの出口側の開口縁に曲面を形成した場合、その曲面の円弧の長さは前記ノズルの開口縁の高さ方向の全域において均一であるので、二次元の場においても噴流の方向を安定させることができる。
【００９９】
また、本願に係るフルイディック素子は、ノズルの出口側の開口縁に曲面を形成した場合、その曲面の円弧の長さはノズルの開口縁の両側において均一であるので、噴流の振り分けを均等にすることができる。
【０１００】
また、本願に係るフルイディック素子は、プラスチック材料を用いて成型されているので、噴流の方向を安定させることができるフルイディック素子を安価に且つ容易に得ることができる。
【０１０１】
また、本願に係るフルイディック型流量計は、ノズルから流体が噴出するときに開口縁における流体の剥離位置の変動を少なくし、噴流の方向を安定させ得るフルイディック型流量計を提供できる。
【０１０２】
また、本願に係る複合型流量計は、ノズルから流体が噴出するときに開口縁における流体の剥離位置の変動を少なくし、噴流の方向を安定させ得る複合型流量計を提供できる。
【０１０３】
また、本願に係る複合型流量計は、小流量域検出素子はノズルの入口側に配置されているので、流路の構成を簡略化することができる。
【０１０４】
また、本願に係る複合型流量計は、小流量域検出素子はノズルによる流体の流れの変動に影響されない位置に形成された小流量流路に配置されているので、小流量域検出素子の出力により流体の流量を測定する場合に、ノズルにおける流体の流れの変動に左右されずに測定が可能となる。
【０１０５】
また、本願に係る複合型流量計は、小流量域検出素子として熱式流量検出センサを用いるので、小流量域での測定感度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態におけるフルイディック素子の斜視図である。
【図２】複合型流量計の概略構造を示す平面図である。
【図３】小流量域での交番圧力波の振動の周期を、流量別毎に１００パルス分にわたり測定したグラフである。
【図４】大流量域での交番圧力波の振動の周期を、流量別毎に１００パルス分にわたり測定したグラフである。
【図５】小流量域での交番圧力波の振動の周期を、流量別毎に１００パルス分にわたり測定したグラフである。
【図６】大流量域での交番圧力波の振動の周期を、流量別毎に１００パルス分にわたり測定したグラフである。
【図７】本発明の第二の実施の形態における複合型流量計の概略構造を示す平面図である。
【図８】従来のフルイディック素子を示す平面図である。
【符号の説明】
１Ａ，１Ｂ  フルイディック素子
３  ノズル
４  流路拡大部
５  流路
６  ノズルの出口
６ａ  開口縁
７  誘振子
８  エンドブロック
１９  小流量域検出素子
２０，４０  フルイディック型流量計
【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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