JPH05506090A - 可変流過妨害面積ガス流量計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 可変流過妨害面積ガス流量計 発　明　の　背　景 た導管の内面に凝結するのである。この凝結作用によって形成される水滴は導管 の内壁に沿って滑り、しばしば流量計内に収集されてこれの作用に抵抗を与える 。

勿論、これらの条件において甚だ正確で信頼性のある測定を行う必要性があるた めに、選択される流量計が臨界的な看護状態において正しい作用を行い得る要求 条件に総て適合することが重要である。特にこれらの条件は、無駄な空間がなく 　（ｓｍａｌｌ　ｄｅａｄ　５ｐａｃｅ）測定範囲が広く、患者によって作られ る粘液を含む流体が存在してもこれによって悪影響を受けない精度を有する甚だ 軽量の流量計を使用することを必要とするのである。

広範な呼吸の流量が測定されなければならないような応用面に使用される時には 、流量計の応答作用はその出力信号に反映される通り実質的に直線形になされて 、流量計の感度およびその読みの精度が、低い流体の流量においても高い流体の 流量と同じであるようにすることが甚だ望ましい。これと異なり、甚だ低い流量 が測定される時には、流量の小さい変化に応じて実質的に変化するような流量計 の応答作用か得られて、これにより測定される流量のさらに正確な監視を可能に なすこともしばしば望まれるのである。さらに、手術室におけるような臨界的な 看護に応用される場合の滅菌の必要性は流量計が廃棄可能であることを必要とす る。このことは甚だ低い製造コストを要求するとともにそれぞれ個々の流量計に 対して高い感度および精度を必要とするのである。

この技術分野におけるものの中で公知で、測定されシ流量特性に対する直線的な 出力信号のために肺の診断シの測定のような応用面に短期間使用することか可能 なり種の型式の多くの流Ｉ計かある。このような装置の１−′：は一般的にフラ イシュの呼吸速度描写器と称されてぃイか、この呼吸速度描写器は医療分野の応 用のために最も広く使用される流量計である。この装置は、流れを積層化させる 長い、小さい直径の管の束を通してガスの流ねを流過させるようになっている。

積層化された流れの状態では、圧力差か流量に対して直線的に比例するようにな される。従って、出力信号はその特性が一般に直線的になるのである。感度もま た測定の全範囲にわたって実質的に同じに保持される。しかし、この装置は呼吸 空気の流れの長期間の監視には使用できない。何故ならば、小さい直径の管の束 に収集される湿気または粘液がこの装置の出力信号に対して著しい悪影響を与え るからである。また、測定の全範囲にわたって生じる直線的な応答作用のために 、この装置は、高い流量では直線的な応答か生じ、低い流量では非直線的な応答 か望まれるような応用面には適しないのである。

フライシュの呼吸速度描写器に伴う池の問題は、機械的な複雑さてあって、この ことはまた高い製造コストを必要とするのである。このような高い製造コストは このユニットを実質的に廃棄不可能になす。このように廃棄不可能なために、そ れぞれの患者に使用した後で装置をる　浄化し、滅菌する必要性がこの装置を使 用する時に附加時　的な費用を附加するのである。フライシュの呼吸速度描踵　 耳語を使用する場合に生じる問題は、また超音波、熱線つ　およびタービン呼吸 速度描写器のような他の一般的な流る　１計においても生じるのである。

も　他の型式の流量計は簡単な設計のものであり得る、錫化　界的な看護の応用 面に使用するには嵩張り過ぎ、または１　直線的信号が望まれる流量範囲でも非 直線的な出カ信号大　を生じ、または測定範囲か制限されるようになる。これら の型式の流量計は固定オリフィス、ベンチュリー管おタ　よびピトー管流量計を 含んでいる。さらに詳しくは、固定オリフィス流量計は流量か増大するにつれて 次第に急ｔ　峻になる特性曲線を形成する出方信号を与える。このことは、この 装置か、圧力差が流量の自乗に比例する撹乱）　流の状態で作動するために当嵌 まる。この特性は、流量か低い場合に極端に感度を低下させるから望ましくない 。

従って、固定オリフィス流量計は、生じる流量の範囲が制限されているような応 用面に一般的に使用されるので可変流過妨害面積流量計もまた提案されているが 、このものは固定オリフィス流量計の簡単さおよび低コスト性を組合せて、通常 呼吸速度描写器によってしか得られなかったさらに良好な低い最終感度および直 線的特性を有する。それにも拘わらず多くの既存の可変流過妨害面積装置の設計 はまだこれに直接隣接する部分における湿気または液体の蓄積のような若干の欠 点を有するのである。これらの流量計はまた患者の呼吸の休止に対応する低い流 量における可変流過妨害作用を行う葉片の共鳴振動または揺れ作動の欠点を有す ることが知られている。

さらに、葉片か休止位置にある時に現れる可撓性の葉片の間の間隙によって形成 される流過妨害部における比較的大きい漏洩面積による低い流量時の感度低下が しばしば経験されるのである。このような大きい漏洩面積は通常流過妨害部とし て使用するために選ばれる材料およびこのような流過妨害部を製造するために選 ばれる製造方法の型式の結果生じるのである。流過妨害部として使用される材料 はまた重力または慣性力による葉片の望ましくない撓みによって生じる誤差に対 する流過妨害部の素因を決定するのである。

上述のことに基づいて、広い測定範囲および精度を有し、また患者によって発生 される湿気または粘液の存在によっても実質的に悪影響を受けないような流量計 を提供することはこの技術分野において重要な改善である。

流過妨害部を横切る圧力差か甚だ低い流量においても、高い流量にけると同様に 導管内の流体の流量に大体直線的に比例するような流量計の実施例を提供するこ とはこの技術分野において重要なさらに他の改善である。また流過妨害部を横切 る圧力差が、甚だ低い流量時の導管内の流体の流量変化に対しては非直線的に変 化するが、高い流量時の流量の変化に対しては大体直線的に比例するような流量 計の別の実施例を提供することもこの技術分野において重要な改善である。可変 流過妨害面積装置内の流路の寸法が、流れか零の状態で最少限になされるような 流量計を提供することもこの技術分野において重要なさらに他の改善である。軽 量で、簡単で安価な構造を存し、廃棄可能になされるとともに多量生産を可能に し、また製造されるそれぞれのユニットにおいて高いレベルの感度および精度を 保持できるようにして製造される流量計を提供することもこの技術分野における さらに他の重要な改善である。この技術分野におけるさらに他の改善は、可変流 過妨害面積装置の有効面積部分が流体導管の全断面積と実質的に同じであって、 この可変流過妨害面積装置の諸機素が最大の撓み状態で流体導管の壁部に沿う実 質的に妨害されない通路を形成するように財形される流量計を提供することであ る。

発明の簡単な要約 本発明は可変流過妨害面積装置によって生じる圧力差の関数として流体の流れを 測定するための二方向流量計を含んでいる。この流量計は円箇計の導管内に同心 的に組込まれる円筒形スリーブ内で流体の流れの方向に垂直に取付けられる可変 流過妨害面積装置およびこれの反対両側に配置されて、前記導管内の流体に連通 ずる２つの感知ポートを存する圧力差トランスデユーサ−を含んでいる。

円筒形スリーブは、この導管の壁部から実質的に離隔されるような形状でこの導 管内を伸長し、患者から吐出される空気によって包囲されてこの空気の温度に近 似するようになされている。このことはスリーブの壁部上の流体の凝結を回避し て、それぞれの感知ボートに隣接する休止端部（ｄｅａｄ　ｅｎｄ）を作るので ある。これらの休止端部、すなわちポケットは可変流過妨害面積装置の廻りの下 流に局部的に生じる撹乱か圧力差トランスデユーサ−によって生じる静力学的圧 力の読みに悪影響を与えるのを阻止する。

望ましい実施例においては、可変流過妨害面積装置は３つの弾性的な可撓性葉片 を含んでいて、これらの葉片は流路の直径を横切って流体の流れの方向に垂直な 状態で伸長するようになっている。これらの葉片は可変流過妨害面積装置を形成 する甚だ薄い金属のダイヤフラムの一体的な部分になされている。

これらの葉片は、最外部の葉片が非対称的な形状で、固定端部かスリーブの内面 に隣接して非対称的な配向状態で金属ダイヤフラムに係止される基部を形成する ようになっている。導管内に流体かない場合には、これらの最外部の葉片は共通 の平面内を伸長して、自由に撓む端部かスリーブの孔に指向されて、これに実質 的に合致するように湾曲されている。中央の葉片は梯形の形状で、固定端部、す なわち基部か実質的に自由端部から基部に向う中心線の廻りに実質的に中心合せ されるようになされるのが望ましい。この基部は感知ボートとは反対の内面の部 分に沿ってスリーブの内部に隣接して固定されている。導管内に流体かない場合 には、中央の葉片は自由端部に向って外側の葉片の伸長方向とは反対に伸長して 外側の葉片の間に、これらの葉片と平行な状態に位置するように固定されている 。中央の葉片の自由端部は感知ボートに隣接するスリーブの部分の内面に隣接し て伸長する円弧によって境界されている。

これらの葉片は導管内を流動する呼吸ガスのような流体の影響を受けて撓み、流 量が増加すると葉片の撓みが増大し、従って流れに対する流過妨害部の抵抗力を 減少させるのである。外側の葉片の固定部分が中心線に対して角度なして配向さ れているために、これらの外側の葉片はスリーブ内を流れる流体に応答してその 固定端部の廻りに曲げられると同時に捩れるのである。これと対照的に、スリー ブを通って流れる流体の流れは中央の葉片に実質的な捩れを生じさせないで、そ の固定端部の廻りの曲げだけを生じさせるのである。従って、それぞれの葉片は 互い他に対して異なる平面内で撓まされて、流体の流量か増大するにつれて、そ れぞれの葉片を内側のスリーブの面にさらに密接させるようになす。可動可変流 過妨害面積装置のために実質的に総てのスリーブ断面積を利用するこのような葉 片の形状および配置のために、可変流過妨害面積装置を横切る圧力差は流量の如 何なる変化に対しても実質的に直線的に変化するのである。

他の望ましい実施例においては、可変流過妨害面積装置はまた３つの可撓性の葉 片を含んでいる。この実施例においては、第１の葉片がその固定端部、すなわち 基部か実質的にその自由端部から基部に向って位置する中心線の廻りに実質的に 中心合せされている。この基部はスリーブの内面に隣接して感知ボートに対向す る内面の部分に沿って固定されている。この第１の葉片は実質的に円形の形状の 部分を形成し、この葉片の中央部分の直径かスリーブの内径よりも小さくなされ ている。この第１の葉片の中央部分は導管の中心に対して位置をずらされていて 、この第１の葉片の自由端部がこの葉片の固定端部の中心に実質的に対向する位 置でスリーブの内面の部分に実質的に隣接するようになっている。この中央の葉 片の自由端部は感知ボートに近いスリーブ部分の内面に隣接して配置されている 。

非対称的な形状の１対の第２の葉片が第１の葉片の基部のそれぞれの＃Ｉ＃から この第１の葉片の遠隔部分上の終端位置までおよびこの葉片の自由端部の中心に 向って内方に角度を付された方向に伸長する１対の切ｒ！ｆｒ線によって形成さ れている。このようして導管内のスリーブを通って流れる流体に応答して、第１ の葉片が最初にその基部の廻りに撓み、次に第２の葉片か第１の葉片上の切断線 の終端位置および第１の葉片の自由端部の間の位置の廻りに撓み始めるのである 。第１の葉片は流体の流れに応答する最初のものてあって、次に第２の葉片か実 質的に撓み始めるようになるのである。従って低い流量においては、可変流過妨 害面積装置を横切る圧力差は導管を通る何れの流体の流れの速度変化に対しても 非直線的に変化する。しかし流体の流量が第２の葉片か撓み始めるような点まで 増加すると、この撓みが可変流過妨害面積装置を横切る圧力差のさらに他の変化 を生じさせて、導管を通る流体の流れの速度のさらに他の変化に対して実質的に 直線的になるようになす。

これらの葉片はダイヤフラムの厚さを横切る甚だ幅の狭い連続的な間隙をエツチ ング加工によって形成されて、葉片の縁部および隣接構造部分の間に甚だ小さい 間隙を生じさせて可変流過妨害面積装置を通る流体の漏洩を最少限になすように なっている。このように可変流過妨害面積装置を通る漏洩通路が最少限になされ ているために、甚だ低い流量における感度および精度か著しく改善されるのであ る。上限の範囲における直線性もまた、この望ましい実施例においては可変流過 妨害面積装置の可動撓み面積部分が導管の全面積の大体９４％であるために改善 されるのである。従って、これらの葉片は撓まされている間に流体導管の壁部に 沿って実質的に妨害されない通路を保有させ、流体の流れの閉塞は、他の設計の 流量計において発生するよりも遥かに高い流量においてしか生じないようになさ れるのである。さらに、不銹鋼のような薄い材料の単一の部片から可変流過妨害 面積装置を製造する際の化学的ミリング加工または化学的エッチング加工技術を 利用することは葉片の間の間隙が甚だ高い精度で甚だ低いコストで形成されるの を可能になす。従って、ここで説明された流量計は、軽量で、簡単で甚だ安価な 構造の、呼吸空気流に存在する水蒸気および液体によって実質的に悪影響を受け ず、また多量生産され得るとともにそれぞれのユニットの再生の際に高い精度お よび信頼性を保持する型式のものになされるのである。

本発明の上述およびその他の目的および特徴は、添付図面に関連する以下の説明 および請求の範囲によってさらに完全に明らかになる。

図面の簡単な説明 第１図は本発明の可変流過妨害面積流量計の１つの望ましい実施例の長手方向断 面積である。

第２図は第１図の流量計の線２−２に沿う横断面図であって、葉片か撓まされて いない時の流過妨害ダイヤフラム内の葉片の形状を示す図面である。

第３図は第２図の線３−３に沿って示された、流過妨害ダイヤフラムの側面断面 図であるか、葉片か第１図に示されているように部分的に撓まされて示されてい る図面である。

第４図は第１図の流量計の線２−２に沿って示された膚断面図であって、葉片か 第３図に示されるように部分的に撓まされた形状になされた、流過妨害ダイヤフ ラム内の葉片の形状を示している図面である。

第５図は第１図から第４図までに示された型式の流量臼　計によって測定された 流量対圧力差を図解的に示す線図である。

第６図は流量計を表わす数学的公式によって規定されト　た通りの理論的特性に 基づいた予期される結果およびまた第１図から第４図までに示された流量計の原 形によって作られた実際の試験結果を示す流量対圧力差を図解的に示す線図であ る。

第７図は葉片が撓まされていない時の流過妨害ダイヤフラムを示す、本発明の可 変流過妨害面積流量計に使用するための流過妨害ダイヤフラムの他の望ましい実 施例の前両立面図である。

第８図は第７図の線８−８に沿って示された、葉片が部分的に撓まされた形状で 示されている流過妨害ダイヤフラムの側面断面図である。

第９図は第８図に示されているように葉片が部分的に撓まされて示されている流 過妨害ダイヤフラム内の葉片の形状を示す前両立面図である。

第１０図は第７図から第９図までの流過妨害ダイヤフラムを使用した、本発明の 可変流過妨害面積流量計によって作られた試験結果を示す流量対圧力差を図解的 に示す線図である。

望ましい実施例の詳細な説明 本発明は、全体を通じて同様の部分か同じ符号で示されている図面を参照するこ とによって最もよく理解される。

まず最初に第１図を参照すれば、全体をＩＯによって示された流量計か導管１２ 内に介装され、矢印１４の方向に導管１２および流量計ＩＯを通って流過する流 体の流れを可能になしている。流量計１０は実質的に管状の形態で、第１のボー ト１８を形成する第１の部分１６を含み、この第１のボート１８が第１の部分１ ６の孔および導管１２の内部の間で流体を連通させるようになっている。

第１の部分Ｉ６の本体を通って第１の圧力ボート２０が伸長している。第１の管 ２２かこの圧力ボート２０に連結されて、第１０）部分１６からの流体が第１の 圧力ポート２０および管２２を通って圧力差トランスデユーサ＝２６の第１のセ ンサー２４に連通ずるのを可能にしている。この圧力差トランスデユーサ−は公 知の、この技術分野で入手できる何れ多数のこのようなトランスデユーサ−を含 むことかできる。例えば、本発明に使用するための圧力差トランスデユーサ−の １つの望ましい実施例はノヴア・センサーズ・インコーホレーテッドによって製 造されているモデルＮＰＨ−８−０１５ＤＨを含むことができる。

第１の部分１６から内部に向って伸長して、望ましくは第１の圧力ボート２０に 隣接して第１のフランジ、すなわち基部２８が設けられていて、この基部２８は 内側導管壁部２３を支持し、この内側導管壁部は部分１６０円筒形壁部に平行に 第１の基部および第１のボート１８に指向される自由縁部の間を伸長する実質的 に同心的な円筒形スリーブを形成している。この導管壁部２３、基部２８および 部分１６の平行壁部は第１の圧力ポ−１−２０に隣接して伸長する休止端部ポケ ット２５を形成している。第１の基部２８は第２の部分３２から内方に伸長する 第２のフランジ、すなわち基部３０に組合う関係で受付けられるように附形され ている。基部２８および３０はともに隣接する面に沿って化学的または機械的接 合またはその他の通常の機械的手段によって固定されている。

第２の部分３２は実質的に第１の部分１６の鏡像として附形され、第２の圧力ボ ート３６を含み、この圧力ボートは第２の部分３２の表面を通って伸長して第２ の部分３２から第２の圧力ボート３６を通り、第２の圧力ボート３６に連結され る第２の管３８の孔を通って圧力差トランスデユーサ−２６に連結される第２の センサー４０に対する連通を与えるようになっている。流体は第２のボート４２ を介して第２の部分３２の内部および導管１２の内部の間で連通ずるようになっ ている。

再び、第１の部分１６に対する鏡像の形状で、第２の部分３２の基部３０は内側 導管壁部３５を支持していて、この内側導管壁部は第２の基部３０および第２の ボート４２に指向されている自由縁部の間を部分３２の円阿形壁部に平行に伸長 する実質的に同心的な円筒形スリーブの形状を形成している。導管壁部３５、基 部３０および部分３２の平行な壁部は第２の圧力ボート３６に隣接して伸長する 休止端部ポケット３７を形成している。

基部２８および３０の隣接する面の部分は第２図に示されているような可変流過 妨害面積装置４４の外側部分を受入れて固定させるように構成されるのが望まし い。

可変流過妨害面積装置４４は第１の外側葉片４６、中央葉片４８および第２の外 側葉片５０を含む少なくとも３つの可撓性の葉片を含んているのが望ましい。こ れらの葉片４６．４８および５０は部分１６および３２の内部孔、導管壁部２３ および３５内を伸長して、これらを流過する流体の流れかない場合に、内部の流 体の流れ方向に対して横方向の平面内に位置するように配置されている。これら の葉片４６．４８および５０は流動する流体の圧力影胛を受けて、流体の流量が 増大するとこれらの葉片４６．４８および５０の撓みを増大させるように撓まさ れる。例えば、第１図の実施例において、流量計１０を通ってポート４２からボ ート１８に流れる流体の流れが第１図に示される方向および状態の葉片４６．４ ８および５０の撓みを生じさせる。

作動に際し、内側壁部２３および３５は導管の孔を境界し、この導管の孔は部分 １６および３２の壁部から実質的に離隔されているから、導管の孔は実質的に凝 結を生じないようになされるのである。さらに詳しくは、基部２８および３０お よび内側導管壁部２３および３５の形状は葉片４６．４８および５０に隣接する 内側導管の表面を形成し、これが部分】６および３２の壁部を通って連通ずる大 気温度から絶縁されるようになっている。

このような形状によって、内側導管壁部２３および３５は吐出される空気によっ て包まれて、これらの壁部および葉片４６．４８および５０が吐出された空気の 温度になされるのである。従って、これらの面に凝結は生じないで、従って凝結 した液体は壁部２３および３５から葉片４６．４８および５０には伝達されない のである。従って、凝結による葉片の作用に対する影響は実質的に回避される。

勿論、基部２８および３０および内側壁部２３および３５によって形成される内 側導管、すなわちスリーブはまた絶縁された内側導管の表面を形成する他の構造 的形状によっても形成できる。例えば、図示の実施例で大体スリーブの中央の円 周の廻りに伸長する基部２８および３０は異なる位置に配置されることもできる 。これと異なり、他の絶縁材料もスリーブを支持するために設けられることがで き、部分１６および３２の壁部および内側導管壁部２３および３５の間の面積の 少なくとも一部分に配置されることができるのである。

葉片４Ｇ、４８および５０に隣接する孔の表面上の凝結の問題を回避することに 加えて、部分１６および３２の導管壁部から内側導管部分２３および３５を隔離 させることは流量計１０の他の部分からの凝結が葉片４６．４８および５０の作 用に影響を与えるのを阻止するのである。特に、部分Ｉ６および３２の内壁部に 耐着してこの装置の他の部分の導管壁部に沿って流動する液体は、これか端部ポ ケット２５または３７の何れかに捕捉されるために、葉片４６．４８および５０ によって占められている面積部分には到達しない。これらの端部ポケット２５お よび３７はまた圧力ボート２０および３６に隣接して伸長して、これらの圧力ボ ートを流量計１０内を流過する流体との直接の連通から離隔させ、従って葉片４ ６．４８および５０の廻りにこれらの下流に局部的に生じる撹乱か圧力差トラン スデユーサ−２６内に生じる静力学的圧力の読みに影響を与えることが阻止され るのである。

可変流過妨害面積装置４４の形状は第２図を参照することによってさらに明瞭に なる。さらに詳しくは、可変流過妨害面積装置４４は甚だ薄い不銹鋼のシムのよ うな弾性材料によって構成されるダイヤフラムを含んでいる。

１つの望ましい実施例においては、可変流過妨害面積装置４４は厚さか約０．０ ２５４＋ｙ１ｍ（０，００１ｉｎ）である。可変流過妨害面積装置４４の外周は 実質的に円形で、可変流過妨害面積装置４４を部分１６および３２の間に正しく 位置決めするのに使用するために少なくとも１つの割出し切欠き５２を含んでい る。基部２８および３０の隣接する面上の合致する隆起部および凹部または抑止 部のような対応する割出し案内部かこの切欠きを正しい位置に整合させるために 設けられることができる。支持縁部５３かフランジすなわち基部２８および３０ の合致する面の間に挟持されて、可変流過妨害面積装置４４を部分Ｊ６および３ ２の間で構造的に定位置に固定させるようになっている。可変流過妨害装置４４ が部分１６および３２の間に固定された状態で、可変流過妨害面積装置４４に対 する内側導管壁部２３および３５の内面の大体の位置が破線の導管孔表面の線５ ４によって示されている。

第１の外側葉片４６、中央葉片４８および第２の外側葉片５０は第２図に示され た通路に沿って可変流過妨害面積装置４４の厚さを通して甚だ輻の狭い連続的な 間隙５６をエツチング加工によって可変流過妨害面積装置４４内に形成される。

この間隙５６の幅は明瞭化のために誇張されている。１つの望ましい実施例にお いては、この間隙は約０．　０２５４ｍｍ（０，ＯＯｌ１ｎ）の幅で、葉片４６ ．４８および５０が撓まされていない状態で約１゜４８８４ｎｏｎ２　（０，０ ０２３ｉｎ”）の漏洩面積しか形成していないのである。このことは池の市場で 入手できる可変妨害面積流量計によって得られる漏洩面積の少なくとも２０倍の 改良である。割出し切欠き５２を育する可変妨害面積装置４４の円形の外周もま たエツチング加工の間に形成される。このエツチング作用は何れの公知の化学的 または電気化学的エツチング技術をも含むことがかでき、著しく正確で、縁部に 沿って材料を引伸ばしたり、または変形させることかない。このエツチング技術 によって、可変流過妨害面積装置は実質的に同じ特性を存するようにして多量生 産されることができる。

葉片４６．４８および５０は、部分１６および３２の孔を通る流量の変化に対し てトランスデユーサ−２６により可変流過妨害面積装置４４を横切って測定され る圧力差の実質的に直接的な変化を与える形状を形成する。

このようにするために、葉片４６．４８および５ｏは流体の流れがない場合に甚 だ小さい量の漏洩面：積した与えないとともに大なる流量で流体の流れに対して 甚だ制限された流過妨害状態しか与えないのである。この応答は！２ＩＮに示さ れた葉片の形状の結果として得られるのである。さらに詳しくは、葉片４６．４ ８および５ｏは部分１６および３２内の内側導管壁部２３および３５によって形 成される導管の孔の直径を慣切って交互に対向する（　ｉｎｔｅｒｔｗｉｎｉｎ ｇ）状態で伸長するように配置されるの１つの望ましい実施例においては、葉片 ４８の自由端部か圧力ボート２０および３６に向って伸長する配向状態で葉片４ ６．４８および５０が内側導管壁部２３および３５によって形成される導管内に 位置するように可変流過妨害面積装置４４か部分１６および３２の間に固定され るようになされるのである。一般に、自由端部における葉片の幅は固定端部の幅 よりも小さくなされるのである。

叶　中央葉片４８は梯形の形状で、固定される基部が導管の孔の表面の線５４に 隣接して位置する点５８および６０によって規定され、この基部か大体線５４に 沿って点）　５８および６０の間を伸長するようになっている。葉片４８の自由 端部は大体導管の孔の表面の線５４に隣接して点６２および６４の間を伸長する 円弧を形成している。

図示の実施例においては、点５８および６０の間の距離は点６２および６４の間 の距離の２倍になされている。

第１および第２の外信の葉片４６および５０はそれぞれ非対称的な形状で自由に 撓む端部がそれぞれ点５８および６０の位置にある点で終端し、外縁部に沿って 湾曲して、これらの点の近くで導管の孔の表面の線５４に隣接して位置するよう になっている。第１および第２の外側葉片４６および５０の固定された端部はそ れぞれ導管の表面の線５４の点６２および６６、および６４および６８を結ぶ部 分に沿って固定されている。従って、外側葉片４６および５０の基部は葉片４８ の中心に沿って長手方向に伸長する中心線に対して角度を付されて配向されるよ うになっている。

図示の形状においては、外側の葉片４６および５０はその固定端部の廻りに曲げ られて捩られることにより可変流過妨害面積装置４４を通る流体の流れに応答し 、流量が増大すると、これらの葉片４６および５０の湾曲した外側部分か部分１ ６および３２の内面に隣接して保持される傾向を存するのである。これらの葉片 のこの特性は第３図を参照することによってさらによく理解される。

同時に、中央葉片４８はこのような流体の流れに対して固定された端部の廻りの 対称的な状態の曲げによって応答し、中央の葉片の長手方向の捩れは実質的に生 じないのである。

中央の葉片４８は図示のように流量計ｌθ内で上方に伸長しているから、空気を 含む水滴、唾液および粘液は中央の葉片４８の基部に向って下方に沈下し、従っ て中央葉片４８の自由端部の自由な運動に抵抗を与えない、のである。このこと は流量計を患者に密接する呼吸回路内に使用するのを可能になすとともに装置の 作動に対する空気を含む液体の悪影響を最少限になすのである。

上述の形態においては、中央葉片４８は導管の孔の表面の線５４によって境界さ れる円形の面積内に位置する可変流過妨害面積装置４４の面積の約４４％を占め ている。外側の葉片４６および５０はそれぞれ全面積の約２５％を占めている。

従って葉片４６．４８および５０を含む可変流過妨害面積装置４４の有効な、す なわち可撓性の部分は導管の孔の表面の線５４内に境界される面積の約９４％を 含むのである。従って、流体の流量が増大するにつれて、可変流過妨害面積装置 ４４は流体の流路に対して甚だ制限された妨害しか与えないとともに、流体の低 い流量の期間には極めて小さい流体の漏洩路しか形成しないのである。

第３図は葉片４６および４８か部分的に撓まされている可変流過妨害面積装置４ ４の断面図を示している。この図面から、中央葉片４８の撓みは実質的に捩れを 生じていないで、曲げだけがこの葉片の固定された端部の廻りに生していること がさらによく判る。これに反して、第１の葉片４６か屯６４および６８の間の固 定された端部の廻りに曲げおよび捩れの両者を行っていることが注目される。第 ２の葉片５０（図示せず）は葉片４６に対して非対称的であるから、その固定さ れた端部の廻りに異なる方向に曲げられ、捩られるのである。従って、葉片４６ ．４８および５０は撓まされた時に互い異なる平面内にあるのである。この状態 は高い流量において可変流過妨害面積装置４４によって与えられる、次第に速く なる流量面積の増加速度を生じさせるのである。このことは可変流過妨害面積装 置４４を通る流体の流量変化に対するトランスデユーサ−２６により測定される 圧力差の変化のｕｎの実質的に直線的な関係を与えるのである。

第４図を参照することにより、葉片４６．４８および５０が第３図に示されるよ うに流体の流れに応答して撓む時に増大する流れの面積が可変流過妨害面積装置 ４４を通って与えられる過程か視認され、さらによく理解されることができる。

さらに詳しくは、葉片４６．４８および５０の間の開口を形成する間隙５６が可 変流過妨害面積装置４４を通る流体の流れの速度の増大に応答して拡かって、流 体の流路を形成することが注目される。さらにまた注目されることは、流体の流 量か増大するにつれて、葉片４６および５０の捩れか、曲げ運動とともにこれら の破片を第１の部分１６の内面に向って引張るようになすことである。流体の流 れの方向か反転された時には、同じ状態か第２の部分３２に対して当妖まるので ある。

流量計１０の性能か第５図に線図で示されている。さらに詳しくは、曲線７０が この計器を通って測定される圧力変化および流量変化の間の実質的に直線的な関 係を生しさせる流量計の理想的な特性を表わしていることである。流量計ｌＯに 関係する実際の特性曲線７２は理想的な特性曲線７０に甚だ密接している。第５ 図に示された曲線は１秒当り、０１６リツトルから１秒当り２．６リツトルまで の範囲を占めている 低い流量における特性曲線７２の直線性は低い流量にて存在する可変流過妨害面 積装置４４を通る最少の漏洩路の結果である。流量の上限における直線性もまた 他の装置より以上に改善されるのである。何故ならば流量計１０内の可変流過妨 害面積装置４４の有効な撓み面積が導管の孔の表面の線５４内の全面積の約９４ ％を含んでいるからである。従って、流れの閉塞は、この可変流過妨害面積装置 のこのような大きい有効撓み面積を与えないような装置におけるよりも遥かに高 い流れのレベルでしか生しないのである。

第６図は実際の特性曲線７６によって表わされる原型の試験で決定された実際の 結果と比較された通りの理論的な特性曲線７４により表わされた理論的な結果の 比較を示している。実際の特性軌跡７６を生じさせた原型の流量計は以下に列挙 された基準および設計パラメーターに従って構成された。

１、　この特定の応用面に要求される最大流量は１秒当りリットルであった。

２、　この流量における最大圧力差は約１０ｃｍＨｔＯであった。

３、　可変流過妨害面積装置４４の材料は０．０２５４ｍｍ（０，００１ｉｎ） の厚さの完全硬質不銹鋼３００シリーズ（ｆｕｌｌ　ｈａｒｄ　５ｔａｉｎｌｅ ｓｓ　５ｔｅｅｌ　３００５ｅｒｉｅｓ）であった。

４、　可変流過妨害面積装置４４の有効面積の寸法は１５．２４ｍｍ（０，６０ ０ｉｎ）の直径の円内に含まれるような寸法であった。

５、　可変流過妨害面積装置４４は３つの葉片を有する設計で、葉片の支持され ていない長さは、Ｌ＝Ｉ４．７８ｍｍ（０，５８２ｉｎ）てあった。

可変流過妨害面積装置４４の寸法法めは複雑な仕事である。流れ対圧力降下の関 係に影響を及はす多くの要因がある。撓む葉片による空気流の反れおよび可変流 過妨害面積装置を通った後で合流する時の空気の個々の流れの干渉によって生し る二次撹乱は式には考慮されない附加的な圧力降下を生しさせるのである。第２ 図から第４図までに示されたような可変流過妨害面積装置４４を使用する原型は 前述にて説明された基準および設計パラメーターにより、大気中の空気によって 試験された時に次の結果を生じさせた。

流　量　圧力差 リットル７秒　Ｃｌ１ｌＨ２０ ２，５８５１０，５０ 第６図の実際の特性曲線７６は上述の結果の図解的な表示を示している。

本発明の原理を組込んだ異なる寸法の流量計を作るために、流量、葉片の長さお よび圧力差の間の基本的な理論的関係を表現する公式が開発されたのである。さ らに詳しくは、次の公式が流れ速度および可変流過妨害面積装置を横切る圧力差 の間の関係を確立させたのである。

これによって可変流過妨害面積装置の関数としての流量が規定され、この性能か 次に流体の圧力および葉片の寸法の関数として表現されるのである。

アール・リュー・ローフおよびダブリュー・シー・ヤングによるテキスト「応力 および歪みの公式ｊ１１第５、マグロ−ヒル、１９７５年、第９８頁、ケース２ ａにおいて、一端部が固定され、他端部か自由な均一で連続的な荷重を負荷され た平らなヒームか次のように定義されていることが注目される。

また、 （２）および（３）を（］）に代入すると次の関係か得られる。

ここで、Ｙ＝自由端部における撓み、 Ｅ＝ビームの材料の弾性率 Ｉ＝固定端部における断面慣性モーメントｔ＝ビームの厚さ Ｗ＝直線１　ｉｎ　（２５，４ｍｍ）当りの１ｂｓ（０，４５４ｋｇ）による単 位荷重 り＝Ｃ［ＩＩＨ，Ｏによる流体圧力 葉片か撓むと、側片に沿って撓みおよび葉片の長さに比例する三角形の流れの面 積部分を形成して、Ａ＝ＫＡｘＹＸｆ　（５１ ここで、Ａ＝流れの面積 ＫＡ＝面積係数 流体作用の機構から、 ここで、■＝流れ速度 ｇ＝型重量加速度 に、＝抵抗係数 Ｑ＝１秒当りのリットルによる流量 （４）を（５）に代入し、次に（５）を（８）に代入すれば、次の式か得られる 。

もし、総ての係数および定数が１つに凝縮されると、その関係は次のように表わ すことができる。

第６図の理論的な特性軌跡７４は等式■０を利用した圧力差ｐの関数としての流 量Ｑの線図である。原型の試験から、流量Ｑおよび圧力差ｐの間の関係が実質的 に直線的であることが決定されている。従って、第２図から第４図までに示され ている可変妨害面積袋ｆ１４４の形状に対しては、圧力（ｐ）に関する指数が１ ．０に等しく、等式ＩＯが示すように１．５に等しくないのでなければならない 。この差はこの式によっては処理されない可変妨害面積装置４４の廻りに生じる 附加的な撹乱によるように見えるのである。従って、修正された式は、第２図か ら第４図までの可変妨害面積装置４４を組込んだ原型に対するＫの数値はこの原 型の試験データを等式Ｉｆに代入するこれによって決定されるのである。従って 、上述のような原型の寸法および試験結果から、ｌ＝＋４．７８ｍｍ（０，５８ ２ｉｎ）、ｔ＝０．０２５４ｍｍ（０，００１ｉｎ）　、Ｑ＝１．７３５１！／ ｓｅｅで（最大値よりも低い値か直線的な範囲内における性能を確認するために 選ばれた。）　、Ｐ＝６．９５ｃｍＨ２０である。

この情報によって、Ｋの値は、 α２ 従って、次のような他の流量および圧力差に対する流量計の寸法法めを行うのに 使用できる式が得られるのである。

例えば、パラメーター：Ｑ最大＝３１７ｓｅｃ、ｐ＝９ｃｍＨｘ　Ｏ，ｔ＝０． 　０２５４ｍｎ＋（０，００１ｉｎ）に対して、可変妨害面積装置４４の有効面 積の直径は次のように計算される。

ａ委 りを有効可変流過妨害面積の直径として、葉片の長さ！！＝０．９２５３ｘＤで あるから、 圧力差か１秒当り１／２リツトルの流量で流過妨害部を損切って測定されなけれ ばならないような多くの応用面かある。これらの流量にて測定を行う場合には高 い精度か極めて望まれるのである。従って、本発明の他の望ましい実施例は、大 なる流量において圧力差変化および流量変化の間の実質的に直線的な関係を与え るとともに、低い流量の流量変化に対して増大された圧力差の感度を存するよう になされるのである。本発明のこの実施例は第７図から第９図までに示されてい る。

さらに詳しくは、第７図は第１図の流量計に使用するための全体を８０で示され た可変流過妨害面積装置の他の望ましい実施例を示している。この可変流過妨害 面積装置８０は、導管の孔の面積の線５４により境界される有効な撓み面積部分 における葉片の形状を除いて第２図から第４図までに示された可変流過妨害面積 装置４４と実質的に同じ方法で構成されている。

この有効な撓み面積部分内に、可変流過妨害面積装置８０は基部が点８４および ８６の間で大体線５４に沿って伸長するようになされた第１の葉片８２を含んで いる。

点８４および８６からこの第１の葉片８２の周辺は可変流過妨害面積装置８０内 にエツチング加工された甚だ狭い連続的な間隙５６によって境界されている。さ らに詳しくは、点８４および８６から、この間隙５６は実質的に真直ぐな内方に 向く線に沿ってそれぞれ点８日および９０まで伸長して、基部および点８８およ び９０の間に短い首部を形成している。点８８および９０は導管の孔の表面の線 ５４の直径内に実質的に円形の形状を形成する間隙５６によって互いに連結され ている。第１の葉片８２の円形の部分は導管の孔の表面の線５４の中の面積部分 の中心に対して位置をずらされて、第１の葉片の自由端部９２かこの葉片８２の 固定端部の中心に実質的に反対側の位置で導管の孔の表面の線５４の部分に実質 的に隣接するようになされている。

非対称的な形状の１対の第２の葉片９４および９６が間隙線５６の延長部によっ て第１の葉片８２上に形成されている。さらに詳しくは、第２の葉片９４は第１ の葉片８２の中心から外方に伸長した第１の葉片８２の部りによって形成されて 、第１の葉片８２上の遠隔端部上Ｃ終端点９８まて点８８から伸長する実質的に 真直ぐな間隙の延長部の反対側に位置している。同様にして、第２の葉片９６は 第１の葉片の中心から外方に伸長する第１の葉片８２の部分によって形成されて 、点９ｏから第１の葉片８２の遠隔端部上の終端点］００まで伸長する間隙５６ の実質的に真直ぐな部分の反対側に位置しているそれぞれ点８８および９８およ び点９ｏおよび１００の間の実質的に真直ぐな間隙の部分はそれぞれ点８８およ び９０から点９８および１００まで大体内方に第１の葉片８２の自由端部の中心 に向って指向されている。このようにして、第２の葉片９４および９６の自由に 撓む端部はそれぞれ点８８および９ｏで終端している。これらの第２の葉片９４ および９６はそれぞれ点９８および１００からＭＨ５６まで大体下方に外方に伸 長する第１の葉片８２の範囲によって全体を境界される基部を含んでいる。

これらの第２の葉片９４および９６は、その自由に撓む端部か第１の葉片８２の 自由に撓む端部が伸長する方向とは反対の方向に伸長していて、第】の葉片８２ の基部か第２の葉片９４および９６の自由端部の間に位置して、これらの葉片の 自由端部か交互に反対方向に位置するようにされている。

第７図に示された形状においては、第１の葉片８２は分　それぞれ点８４および ８８、点８６および９ｏの間の首Ｄ　部を形成する範囲でその固定端部の廻りに 曲かることに１）　よって可変流過妨害面積装置８ｏを通る流体の流れに応２　 答するようになされている。第１の葉片８２は実質的な１　捩れを行わない。

１　第２の葉片９４および９６は可変流過妨害面積装ａ８ｎ　Ｏを通る流体の流 れに対してその固定端部の廻りの曲げ５°　および捩れの両者の作用によって応 答し、流体の流れが）　増大し、第１の葉片８２がその固定端部の廻りに曲がる 時に、第２の葉片９４および９６がその固定端部の廻り７　に曲がり、捩れ、自 由端部が大体内方に撓んでこれらの第２の葉片９４および９６の湾曲した外側の 部分が部分１６および３２の内面に隣接して保持される傾向を有するようになさ れる。

第７図に示された形状においては、低い流量時に導管を流過する流体に対する最 初の応答作用は、第１の葉片８２か最初にその固定端部の廻りに撓むことである 。低い流量においては、第２の葉片９４および９Ｇによっては実質的に独立した 撓みは行われない。このような応答作用を生しさせる流量は導管の寸法および第 ２図から第４図までの実施例に関連して論じられたような他の変数に関係して変 化する。しかし、例としての目的で、約１５、　２４ｍｍ（０，６０ｉｎ）の直 径の導管を通る低い流量は１秒当り０から０．５リツトルの範囲である。流量か さらに増大すると、第２の葉片９４および９６は第１の集片上のその固定された 位置の廻りに撓み始める。従って、低い流量では、可変流過妨害面積装置を横切 る圧力差は流体の流量の変化よりも大きい率で変化し、従って低い流量では非直 線的な応答作用を生じるのである。

しかし、可変流過妨害面積装置８０を通る流量が、第２の葉片９４および９６か 撓み始めるような点まで増大すると、附加的な撓みは可変流過妨害面積装置８０ を通って開口か形成されるような率で増大し、可変流過妨害面積装置８０を横切 る圧力差のさらに附加された変化か可変流過妨害面積装置８０を通る流体の流量 のさらに附加された変化に対して実質的に直線的になるのである。

第１の葉片８２の円形の部分が導管の孔の表面の線５４によって形成される面積 の中心に対して位置をずらされていることよって、第１の葉片８２の基部に隣接 する首部に、曲げの範囲が生じる。これによって部分１６および３２の内面およ び可変流過妨害面積装置８０の有効な撓み部分の間に充分な空間が形成されて、 第１の葉片８２および第２の葉片９４および９６が流体の流通に対して甚だ制限 された妨害しか与えないで増大した流量に応答するとともになお低い流体の流量 の間は甚だ小さい流体の漏洩通路を形成するようになされるのである。実際上前 述の実施例と同様に、葉片８２．９４および９６を含む可変流過妨害面積装置ｆ ８０の有効な、または撓み可能の部分は導管の孔の表面の線５４内に形成される 面積の約９４％を含むようになされるのである。

第８図を参照することによって、流体の流れに対する第１および第２の葉片の応 答作用がさらによく理解される。さらに詳しくは、可変流過妨害面積装置８ｏを 通る実質的な流体の流れかない場合には、これらの葉片８２．９４および９６は ８３で示されるような流体の流れの方向に実質的に横方向の平面１１）Ｉ内で実 質的に平行に位置するのである。

低い流量における葉片の位置は破線によって全体を１０２で示されている。この 形状で、第１の葉片８２が実質的な捩れを伴わずに第１の葉片８２の固定された 端部に形成される首部の範囲の廻りに曲がるが、第２の葉片９４および９６の実 質的な曲かりまたは撓みは生じない。

可変流過妨害面積装置８ｏを通る流体のさらに大なる流量における葉片の位置は 全体を１０４で示されている。

この状態で第１の葉片８２は曲げによって固定端部に隣接する首部の廻りにさら に撓むのである。第２の葉片９４および９６（図示せず）もまたそれぞれ点９８ および隣接する間隙５６の間および点Ｉ００および隣接する間隙５６の間でその 固定端部の廻りに曲げられ、捩じられるのである。

第２図から第４図までの実施例における葉片と同様に、葉片８２．９４および９ ６は第８図に示されるように大なる流量に応答して撓む時には、それぞれ互いに 別の平面内に位置するのである。この状態はさらに大きい流量にて可変流過妨害 面積ダイヤフラム装置８ｏによって与えられる流過面積の次第に速くなる増加率 を生じさせる。

しかし、低い流量では、第７図および第８図の実施例はパラメーターの間の非直 線的な関係を与え、その場合可変流過妨害面積装置８０を横切る圧力差の変化は これを通る流量の変化よりも大きくなされるのである。

さて、第９図を参照すれば、間隙５６によって形成される可変流過妨害面積装置 ８０を通る通路の寸法の増加は第８図に１０４で大体示されている状態に対応し て大なる流体の流量の時に生じる状態で示されている。

第１Ｏ図は１秒当り約１／２リツトルの流量またはそれよりも小さい流量におけ る可変流過妨害面積装置８０を通る圧力差に対する流れのプロットを特徴とする 逆の放物線形状の面線の線図を与えている。第１Ｏ図の線図においては、Ｑｏお よびＱ、の間に規定される低い流量にて生じる圧力差Δｐ０からΔｐＩまてがＱ 、およびＱ３の間の大なる流量範囲における同じ流量変化に応答して測定される 圧力差△ｐ、からΔｐ、まての感度の約２倍の感度範囲にあることか注目される 。

上述を要約すると、ここに説明された本発明は、１つの望ましい実施例において 可変妨害面積装置を横切る圧力差の変化およびこの可変流過妨害面積装置を横切 る流体の流量の変化の間の実質的に直線的な関係を与える形状を有する流量計を 提供することによって従来技術より優れた著しい改良を含んでいる。低い流量に おいて可変流過妨害面積装置を通る圧力差の変化および流体の流量の変化の間に 実質的に非直線的な関係があるが、大なる流量においてはこれらの機素の間に実 質的に直線的な関係か存在する他の実施例が提供されるのである。本発明はまた この工業分野における他の長い間の問題を、（１）広い測定範囲および患者によ って作られる湿気または粘液の存在により実質的に悪影響を受けない精度を有す る流量計を提供し、（２）可変流過妨害面積装置内の流路の寸法か零の流れの状 態にて最少限になされるような流量計を提供し、（３）廃棄可能になされるとと もにそれぞれのユニットに高いレベルの感度および精度を与えて多量生産を可能 になすような軽量で、簡単で安価な構造を有する流量計を提供し、（４）可変流 過妨害面積装置の有効面積が流体の導管の全断面積と実質的に同じで、可変流過 妨害面ψ装置の諸機素が最大の撓み状態で流体導管壁部に沿う実質的に妨害のな い通過状懸を保育するような流量計を提供することによって克服するものである 。

本発明はその精神または本質的な特徴から逸脱しないで別の特定の形態にて具体 化することができる。上述で説明された実施例は総ての点て単に図解的なもので あり、何等制限与えるものではないと考えなければならない。

従って、本発明の範囲は前述の説明によって示されるものではなく、請求の範囲 によって示されるものである。

請求の範囲の等価物の意味および範囲内にある総ての変形はこの請求の範囲に包 含されるものとする。

手続補正書（賎） △ｐ １、事件の表示 バイコア　モニタリング　システムズ ４−代理人 ５−補正命令の日付 ６、補正により増加する請求項の数 ７−補正の対象 明細書及び請求の範囲翻訳文 明ｉａ＋ｖ及び請求の範Ｈ翻訳文の浄書（内容に変更なし）

Claims (52)

【特許請求の範囲】
1. １．流体を流過させるように連通する導管であって、この導管内の第１の位置に 配置される第１のポートおよびこの導管内の第２の位置に配置される第２のポー トを有し、前記第１および第２のポートがトランスデューサーに連結されるよう になされている前記導管と、前記導管内に前記第１の位置および前記第２の位置 の間に固定される流過妨害面積装置であって、それぞれその一部分に沿って前記 導管の内面に隣接して固定され、それぞれ前記導管内で自由端部まで平行な状態 で伸長する第１および第２の独立した可撓性の葉片と、 その一部分に沿って前記導管の内面に隣接して固定され、前記導管内で前記第１ および第２の葉片の間をこれらの葉片の伸長方向とは反対の方向に伸長して前記 前記第１および第２の葉片の間でこれらの葉片と平行な状態に位置するようにな されている第３の独立した可撓性の葉片と、 を含み、 その際に前記第１、第２および第３の葉片が最初は前記導管内で流体の流れに対 して横方向の平面内で伸長し、それぞれの葉片が前記流体の流れに対して柔軟に 順応して流体の流れの１つのパラメーターに応答して撓み、前記流体の流れに対 する妨害作用が前記１つのパラメーターに応答して変化するようになされている 前記流過妨害面積装置と、 を含んでいる流量計。
2. ２．前記第１、第２および第３の葉片が前記導管内の流体の流れに応答して異な る平面内に撓まされるようになされている請求の範囲第１項に記載された流量計 。
3. ３．前記第３の葉片の形状が実質的に梯形になされている請求の範囲第１項に記 載された流量計。
4. ４．前記第１および第２の葉片の形状が実質的に非対称的になされている請求の 範囲第３項に記載された流量計。
5. ５．前記導管の内面がこの導管の外部に生じる環境温度の影響から実質的に絶縁 されている請求の範囲第１項に記載された流量計。
6. ６．スリーブが前記導管内に固定されて、この導管内の流体が前記スリーブを通 って流れるようになされていて、前記スリーブの一部分が前記導管と接触しない ように離隔されていて、また前記導管の内面が前記スリーブの内面を含むように なされている請求の範囲第１項に記載された流量計。
7. ７．前記スリーブが、このスリーブおよび前記導管の間に休止端部ポケットを形 成するように前記導管に対して配置されていて、前記導管の内面上の液体が前記 流過妨害面積装置に接触しないで内部に収集されるようになされている請求の範 囲第６項に記載された流量計。
8. ８．前記第１および第２のポートの内の１つが前記休止端部ポケット内に配置さ れ、前記流過妨害面積装置の廻りにこれの下流側で局部的に生じる流体の撹乱か ら実質的に保護されるようになされている請求の範囲第７項に記載された流量計 。
9. ９．前記第３の葉片の自由端部が前記第１および第２の葉片の間に実質的にこれ に隣接して配置されるようになされている請求の範囲第１項に記載された流量計 。
10. １０．導管を通る流体の流れを測定する装置において、前記導管の内部を横切っ て配置される流過妨害面積装置であって、これの一部分に沿って前記導管の内面 に隣接して配置されてこの導管内で第１の方向にその自由端部まで伸長する第１ の可撓性の葉片および前記第１の葉片の反対両側に隣接して配置される第２およ び第３の可撓性の葉片であって、これらの葉片がそれぞれ固定端部および自由端 部を有し、その自由端部にて前記導管内に固定されてこれから自由端部に向って 前記第１の方向とは大体反対の方向に伸長し、その際に前記第１、第２および第 ３の葉片が最初は前記導管内で流体の流れに対して横方向の平面内を伸長し、そ れぞれの葉片が柔軟で、前記流体の流れの１つのパラメーターに応答して撓まさ れて前記流体の流れに対する流過妨害作用が前記１つのパラメーターに応答して 変化するようになされている前記第２および第３の可撓性の葉片と、 前記流過妨害面積装置の第１の側にて前記導管の内部に流体の連通を行うように 連結される第１の入力部および前記流過妨害面積装置の第２の側にて前記導管の 内部に流体の連通を行うように連結される第２の入力部を有し、前記流過妨害面 積装置の第１および第２の側の間の圧力差を感知するトランスデューサーと、を 含んでいる流体の流れを測定する装置。
11. １１．前記第１、第２および第３の葉片が前記導管内の流体の流れに応答して異 なる平面内で撓まされるようになされている請求の範囲第１０項に記載された流 体の流れを測定する装置。
12. １２．前記流過妨害面積装置が金属の薄いシートによって形成されている請求の 範囲第１０項に記載された流体の流れを測定する装置。
13. １３．前記金属の薄いシートが約０．０２５４ｍｍ（０．００１ｉｎ）の厚さを 有するようになされている請求の範囲第１２項に記載された流体の流れを測定す る装置。
14. １４．前記金属が不銹鋼を含んでいる請求の範囲第１２項に記載された流体の流 れを測定する装置。
15. １５．前記流過妨害面積装置が前記第１、第２および第３の可撓性の葉片を形成 する部分的に切除された部分を含むダイヤフラムを含んでいる請求の範囲第１０ 項に記載された流体の流れを測定する装置。
16. １６．前記第１の葉片の自由端部が前記第１および第２のポートの間に実質的に これに隣接して配置されるようになされている請求の範囲第１０項に記載された 流体の流れを測定する装置。
17. １７．前記第１の葉片の自由端部が前記導管の内面に密接して配置され、材料が 導管を通って前記第１の葉片の撓みによって形成される通路の実質的な閉塞を生 じないで流過できるようになしている請求の範囲第１０項に記載された流体の流 れを測定する装置。
18. １８．前記葉片が前記導管の内側の断面積の実質的な部分に対応して前記ダイヤ フラム内に面積を占めている請求の範囲第１７項に記載された流体の流れを測定 する装置。
19. １９．前記実質的な部分が前記導管の内部の断面積の約９４％になされている請 求の範囲第１８項に記載された流体の流れを測定する装置。
20. ２０．前記切除された部分が約０．０２５４ｍｍ（０．００１ｉｎ）のダイヤフ ラムの隣接部分の間の間隙を形成するようになされている請求の範囲第１５項に 記載された流体の流れを測定する装置。
21. ２１．前記第２および第３の葉片がこれの本体の一部分に沿って前記導管の内面 に隣接して固定されている請求の範囲第１０項に記載された流体の流れを測定す る装置。
22. ２２．前記第１の葉片の形状が実質的に梯形になされている請求の範囲第２１項 に記載された流体の流れを測定する装置。
23. ２３．前記第２および第３の葉片の形状が実質的に非対称的になされている請求 の範囲第２２項に記載された流体の流れを測定する装置。
24. ２４．前記第２および第３の葉片がこれの本体の一部分に沿って前記第１の葉片 の一部分に固定されるようになされている請求の範囲第１０項に記載された流体 の流れを測定する装置。
25. ２５．前記第１の葉片の一部分の形状が実質的に円形になされている請求の範囲 第１０項に記載された流体の流れを測定する装置。
26. ２６．前記第２および第３の葉片がそれぞれ前記第１の葉片の一部分を形成し、 互いに対して非対称的な形状で配向されるようになされている請求の範囲第２５ 項に記載された流体の流れを測定する装置。
27. ２７．前記流過妨害面積装置が、前記第１の葉片の実質的に円形の部分が前記導 管の円形の内部の形状の中心に対して位置をずらされて前記導管内に配置される ようになされ、この第１の葉片の自由端部を前記導管の内面に密接して位置させ るようになしている請求の範囲第２６項に記載された流体の流れを測定する装置 。
28. ２８．流体を流過させるように連通する導管であって、この導管内の第１の位置 に配置される第１のポートおよびこの導管内の第２の位置に配置される第２のポ ートを有し、その際前記第１および第２のポートがトランスデューサーに連結さ れるようになされている前記導管と、前記第１の位置および第２の位置の間で前 記導管内に取付けられた流過妨害面積装置であって、前記導管の内面に隣接した 位置でその本体の一部分に沿って固定され、自由端部まで第１の方向にこの導管 内で伸長するようになされて、その一部分の形状が実質的に円形になされている 第１の可撓性の葉片と、前記第１の葉片と一体的になされて、その一部分を形成 するようになされ、前記第１の葉片の反対両側に隣接して配置されて、前記第１ の葉片の固定端部から自由端部に向って前記第１の方向とは大体反対の方向に伸 長する第２および第３の葉片と、 を含み、 その際前記第１、第２および第３の葉片が最初は前記導管内の流体の流れに対し て横方向の平面内で伸長し、それぞれの葉片が前記流体の流れに柔軟で、この流 体の流れの１つのパラメーターに応答して撓まされて、前記流体の流れに対する 流過妨害作用が前記１つのパラメーターに応答して変化するようになされている 前記流過妨害面積装置と、 を含んでいる流量計。
29. ２９．前記第１、第２および第３の葉片が前記導管内の流体の流れに応答して異 なる平面内に撓まされるようになされている請求の範囲第２８項に記載された流 量計。
30. ３０．前記流過妨害面積装置が前記第１、第２および第３の葉片を境界する部分 的に切除された部分を含むダイヤフラムを含むようになされている請求の範囲第 ２８項に記載された流量計。
31. ３１．前記葉片の自由端部が前記導管の内面に密接して位置して、前記第１の葉 片の撓みによって形成される通路の実質的な閉塞を生じないで材料が流過できる ようになされている請求の範囲第２８項に記載された流量計。
32. ３２．前記葉片が前記導管の内部の断面積の実質的な部分に対応するダイヤフラ ムの面積部分を占めるようになされている請求の範囲第２８項に記載された流量 計。
33. ３３．前記流過妨害面積装置が、前記第１の葉片の実質的に円形の部分が前記導 管の内側の円形形状に対して位置をずらされて、この第１の葉片の自由端部を前 記導管の内面に密接して位置させるようになしている請求の範囲第２８項に記載 された流量計。
34. ３４．前記導管内に固定されたスリーブを含み、この導管内の流体が前記スリー ブを流過するようになされ、前記スリーブの一部分が前記導管に接触しないよう に離隔されていて、また前記導管の内面が前記スリーブの内面を含むようになさ れている請求の範囲第２８項に記載された流量計。
35. ３５．弾性材料によって形成された膜体と、前記導管の本体に対して前記膜体を 係止するための固定縁部を形成するように附形された前記膜体の周囲部分と、 前記固定縁部によって境界され、前記固定縁部に隣接する固定端部を有し、前記 膜体の中央部分内で自由端部まで第１の方向に伸長する部分的に切除された部分 を含む前記膜体の中央部分であって、前記部分的に切除された部分がまた前記第 １の可撓性の葉片の反対両側に隣接して配置される第２および第３の可撓性の葉 片を境界し、これらの第２および第３の可撓性の葉片がそれぞれ固定端部および 自由端部を有し、固定端部から自由端部に向って前記第１の方向とは大体反対の 方向に伸長していて、その際に前記第１、第２および第３の葉片が最初共通の平 面内で伸長しており、前記導管内に組込まれた時に、前記葉片が前記導管内の流 体の流れに対して柔軟で、この流体の流れの１つのパラメーターに応答して撓み 、前記葉片によって作られる流体の流れに対する流過妨害作用が前記１つのパラ メーターに応答して変化するようになされた前記中央部分と、 を含んでいる流量計の導管内で使用するための可変面積ダイヤフラム。
36. ３６．前記第１、第２および第３の葉片が前記導管内の流体の流れに応答して異 なる平面内に撓まされるようになされている請求の範囲第３５項に記載された可 変面積ダイヤフラム。
37. ３７．前記膜体が金属の薄いシートを含むようになされている請求の範囲第３５ 項に記載された可変面積ダイヤフラム。
38. ３８．前記金属の薄いシートが約０．０２５４ｍｍ（０．００１ｉｎ）の厚さを 有する不銹鋼を含むようになされている請求の範囲第３７項に記載された可変面 積ダイヤフラム。
39. ３９．前記切除された部分が膜体の隣接部分の間に約０．０２５４ｍｍ（０．． ００１ｉｎ）の間隙を境界するようになされている請求の範囲第３５項に記載さ れた可変面積ダイヤフラム。
40. ４０．前記葉片が前記膜体の中央部分の実質的な部分に対応する膜体の面積部分 を占めるようになされている請求の範囲第３５項に記載された可変面積ダイヤフ ラム。
41. ４１．前記第２および第３の葉片の固定端部が前記固定縁部に隣接して配置され 、前記第１の葉片とは別個になされている請求の範囲第３５項に記載された可変 面積ダイヤフラム。
42. ４２．前記第１の葉片の形状が実質的に梯形になされている請求の範囲第４１項 に記載された可変面積ダイヤフラム。
43. ４３．前記第２および第３の葉片の形状が実質的に非対称的になされている請求 の範囲第４２項に記載された可変面積ダイヤフラム。
44. ４４．前記第２および第３の葉片の固定端部が前記第１の葉片と一体的になされ ていて、前記固定縁部とは別個になされている請求の範囲第３５項に記載された 可変面積ダイヤフラム。
45. ４５．前記第１の葉片の一部分の形状が実質的に円形になされている請求の範囲 第３５項に記載された可変面積ダイヤフラム。
46. ４６．前記第２および第３の葉片がそれぞれ前記第１の葉片の一部分を境界し、 互いに対して非対称的に配向されている請求の範囲第４５項に記載された可変面 積ダイヤフラム。
47. ４７．前記膜体の中央部分の形状が実質的に円形で、また前記第１の葉片の実質 的に円形の部分が前記膜体の実質的に円形の中央部分の中心に対して位置をずら されて、前記第１の葉片の自由端部を前記固定縁部の一部分に密接して位置させ るようになされている請求の範囲第４６項に記載された可変面積ダイヤフラム。
48. ４８．流体を流過させるように連通するための導管であって、この導管内の第１ の位置に配置される第１のポートおよび前記導管内の第２の位置に配置される第 ２のポートを有し、これらの第１および第２のポートがトランスデューサーに連 結されるようになされている前記導管と、 前記導管内に位置してこの導管の外部に生じる環境温度の影響から実質的に絶縁 されている導管内面と、前記導管内に固定され、これの可変面積部分が前記導管 内面によって形成される境界内に位置するようになされ、その際前記可変面積部 分を通る流体の流れの面積が流過する流体の流量の対応する増減に応答して増減 するようになされている流過妨害面積装置と、を含んでいる流量計。
49. ４９．前記導管内に固定されたスリーブをさらに含み、前記導管内の流体がこの スリーブを流過するようになされており、このスリーブの一部分が前記導管と接 触しないように離隔されていて、また前記導管内面が前記スリーブの内面を含む ようになされている請求の範囲第４８項に記載された流量計。
50. ５０．前記スリーブがこれと前記導管との間に休止端部ポケットを形成して前記 導管の内面上の液体が前記離隔妨害面積装置に接触しないで内部に収集されるよ うに前記導管に対して配置されている請求の範囲第４９項に記載された流量計。
51. ５１．前記第１および第２のポートの１つが前記休止端部ポケット内に配置され て、前記離隔妨害面積装置の廻りに局部的にこれの下流側に生じる液体の撹乱か ら実質的に保護されるようになされている請求の範囲第５０項に記載された流量 計。
52. ５２．前記第１および第２のポートに連結されて、これにより前記導管を流過す る流体との流体の連通を行い、前記第１および第２のポートの間の圧力差を感知 するようになされているトランスデューサー、をさらに含んでいる請求の範囲第 ４８項に記載された流量計。