JPH07101184B2 - 渦流量計 - Google Patents
渦流量計Info
- Publication number
- JPH07101184B2 JPH07101184B2 JP12933389A JP12933389A JPH07101184B2 JP H07101184 B2 JPH07101184 B2 JP H07101184B2 JP 12933389 A JP12933389 A JP 12933389A JP 12933389 A JP12933389 A JP 12933389A JP H07101184 B2 JPH07101184 B2 JP H07101184B2
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- JP
- Japan
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- vortex
- conduit
- fluid
- downstream
- cover
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は渦流量計、特に内燃機関に用いられる渦流量
計に関するものである。
計に関するものである。
一般に、内燃機関に渦流量計を用いる場合には、例えば
特公昭62−26686号公報や特開昭58−21517号公報に示さ
れるように、渦流量計が必らず機関の吸入空気の汚れを
除去するエアクリーナの後流に設けられていた。
特公昭62−26686号公報や特開昭58−21517号公報に示さ
れるように、渦流量計が必らず機関の吸入空気の汚れを
除去するエアクリーナの後流に設けられていた。
ところで、流量計は被測定流体の流れの安定性が得られ
なければ、測定精度の低下はもちろんのこと、測定その
ものも成立しなくなる。渦流量計を内燃機関に用いた場
合には上記のようにエアクリーナの後流に設けられてい
るので、流体の流れに十分安定性を持たせるだけの寸法
が確保できない場合が多く、特公昭62−26686号公報に
示された場合には偏流や乱れは比較的少ないが、特開昭
58−21517号公報に示されたものでは大流量時に偏流や
乱れが極めて大きくなり、公知の整流機構を用いた場合
には渦発生さえも阻害されることがあった。
なければ、測定精度の低下はもちろんのこと、測定その
ものも成立しなくなる。渦流量計を内燃機関に用いた場
合には上記のようにエアクリーナの後流に設けられてい
るので、流体の流れに十分安定性を持たせるだけの寸法
が確保できない場合が多く、特公昭62−26686号公報に
示された場合には偏流や乱れは比較的少ないが、特開昭
58−21517号公報に示されたものでは大流量時に偏流や
乱れが極めて大きくなり、公知の整流機構を用いた場合
には渦発生さえも阻害されることがあった。
第４図は従来の渦流量計を機関のエアクリーナの後流に
設けた場合の断面図を示し、１は渦流量計で、被測定流
体が流通する断面四辺形の導管11と、導管11内に設けら
れてカルマン渦を発生する第１の渦発生柱12と、同じく
導管11内に第１の渦発生柱12より下流側に設けられてカ
ルマン渦を発生し、かつ渦検出導圧口を有する第２の渦
発生柱13と、導管11の流体流入側に設けられたハニカム
整流器14及び導管11の外側に設けられた制御回路15とか
ら成る。２はエアクリーナで、流体流入口を有する上流
カバー21と、導管11が接続された流出口を有する下流カ
バー22及び上流カバー21と下流カバー22の間に設けられ
たダスト除去エレメント23からなる。３は導管11の下流
側に接続され、流体を図示しないスロットルバルブを介
して機関に導く吸気管である。
設けた場合の断面図を示し、１は渦流量計で、被測定流
体が流通する断面四辺形の導管11と、導管11内に設けら
れてカルマン渦を発生する第１の渦発生柱12と、同じく
導管11内に第１の渦発生柱12より下流側に設けられてカ
ルマン渦を発生し、かつ渦検出導圧口を有する第２の渦
発生柱13と、導管11の流体流入側に設けられたハニカム
整流器14及び導管11の外側に設けられた制御回路15とか
ら成る。２はエアクリーナで、流体流入口を有する上流
カバー21と、導管11が接続された流出口を有する下流カ
バー22及び上流カバー21と下流カバー22の間に設けられ
たダスト除去エレメント23からなる。３は導管11の下流
側に接続され、流体を図示しないスロットルバルブを介
して機関に導く吸気管である。
上記構成において、被測定流体即ち空気の流れはエアク
リーナ２の上流カバー21から流線FINで流入し、ダスト
除去エレメント23によりダストを除去され、下流カバー
22内を流線F1〜F4に示すように流れて渦流量計１の入口
に達する。流体は抵抗の小さい所を選んで流れるため、
一般的に流速が最も速いのは流線F2であり、次に流線
F1，F3となり、最も遅いのが流線F4であり、流線F4の流
速は極めて不安定である。渦流量計１の入口に達した流
体は流線FOUTに沿って吸気管３へ流出する。
リーナ２の上流カバー21から流線FINで流入し、ダスト
除去エレメント23によりダストを除去され、下流カバー
22内を流線F1〜F4に示すように流れて渦流量計１の入口
に達する。流体は抵抗の小さい所を選んで流れるため、
一般的に流速が最も速いのは流線F2であり、次に流線
F1，F3となり、最も遅いのが流線F4であり、流線F4の流
速は極めて不安定である。渦流量計１の入口に達した流
体は流線FOUTに沿って吸気管３へ流出する。
次に、エアクリーナ２内で流線F1〜F4に沿って流れた流
体が渦流量計１内でどのような流速分布で流れるかにつ
いて説明する。第５図はエアクリーナ２の出口側と渦流
量計１の上流側とを部分拡大した断面図であり、11aは
導管11の全周に設けられたベルマウス部で、ハニカム整
流器14の後流に設けられている。従って、ハニカム整流
器14の直前に達した流線F1〜F4は引き続き破線で示す方
向に流れようとするが、ハニカム整流器14により矯正さ
れて実線方向に流れる。次に、流線F1，F3は一番速い流
線F2の速度に近づくようにベルマウス部11aで増速され
る。従って、いま流線F4がないとすると、第１の渦発生
柱12の直前における導管11内の流速分布は実線vLに示す
ように比較的均一化された状態となるが、実際には流線
F4が存在するので流線F3が押し流されてベルマウス部11
a付近の流速が減少し、流速分布は破線vL′に示すよう
に歪んだものとなる。このような流速分布のときに発生
した渦は、渦の強さが変動し、時々消滅する。この状態
を第６図に示す。第６図（ａ）に示すVcは導管11内に発
生した渦柱の中心即ち渦糸の位置を示すものであり、ま
た第６図（ｂ）に示すV0は渦の強さ即ち渦圧力を示す。
時間Ｔが右から左へ経過する間において、渦はV1〜V6の
６個発生したとする。渦V1では渦糸のゆがみはまだ少な
いが、渦V2〜V4と進むにつれてゆがみが大きくなり、や
がて渦V5では遂に渦糸が切れる。この間の渦の強さV0は
徐々に小さくなり、渦糸が切れる渦V5ではV0は零とな
る。即ち、渦V5は実質的には存在しない。渦糸が切れた
後、渦の強さV0がやや小さい渦V6が発生し、徐々に強く
なる。しかし、やがて渦V1〜V4の経過をたどって渦が消
滅する。
体が渦流量計１内でどのような流速分布で流れるかにつ
いて説明する。第５図はエアクリーナ２の出口側と渦流
量計１の上流側とを部分拡大した断面図であり、11aは
導管11の全周に設けられたベルマウス部で、ハニカム整
流器14の後流に設けられている。従って、ハニカム整流
器14の直前に達した流線F1〜F4は引き続き破線で示す方
向に流れようとするが、ハニカム整流器14により矯正さ
れて実線方向に流れる。次に、流線F1，F3は一番速い流
線F2の速度に近づくようにベルマウス部11aで増速され
る。従って、いま流線F4がないとすると、第１の渦発生
柱12の直前における導管11内の流速分布は実線vLに示す
ように比較的均一化された状態となるが、実際には流線
F4が存在するので流線F3が押し流されてベルマウス部11
a付近の流速が減少し、流速分布は破線vL′に示すよう
に歪んだものとなる。このような流速分布のときに発生
した渦は、渦の強さが変動し、時々消滅する。この状態
を第６図に示す。第６図（ａ）に示すVcは導管11内に発
生した渦柱の中心即ち渦糸の位置を示すものであり、ま
た第６図（ｂ）に示すV0は渦の強さ即ち渦圧力を示す。
時間Ｔが右から左へ経過する間において、渦はV1〜V6の
６個発生したとする。渦V1では渦糸のゆがみはまだ少な
いが、渦V2〜V4と進むにつれてゆがみが大きくなり、や
がて渦V5では遂に渦糸が切れる。この間の渦の強さV0は
徐々に小さくなり、渦糸が切れる渦V5ではV0は零とな
る。即ち、渦V5は実質的には存在しない。渦糸が切れた
後、渦の強さV0がやや小さい渦V6が発生し、徐々に強く
なる。しかし、やがて渦V1〜V4の経過をたどって渦が消
滅する。
上記したように従来の渦流量計においては、間欠的に渦
が存在しなくなり、偏流や乱れが多い流体にあっては測
定精度が大きく低下し、使用不能になるという課題があ
った。
が存在しなくなり、偏流や乱れが多い流体にあっては測
定精度が大きく低下し、使用不能になるという課題があ
った。
この発明は上記のような課題を解決するために成された
ものであり、偏流や乱れが多い流体であってもその流れ
を安定化し、精度が高く安定した流量制御を行うことが
できる渦流量計を得ることを目的とする。
ものであり、偏流や乱れが多い流体であってもその流れ
を安定化し、精度が高く安定した流量制御を行うことが
できる渦流量計を得ることを目的とする。
この発明に係る渦流量計は、導管の流入口側端部あるい
は下流カバーの流出口側端部の反エレメント側に設けら
れ、下流カバーから流出する流体の絞り作用を行う第１
の絞り部と、導管における第１の絞り部の下流に設けら
れ、流体の整流作用を行う整流器と、導管における整流
器の下流でかつ渦発生柱の上流に形成され、流体の絞り
作用を行う第２の絞り部を備えたものである。
は下流カバーの流出口側端部の反エレメント側に設けら
れ、下流カバーから流出する流体の絞り作用を行う第１
の絞り部と、導管における第１の絞り部の下流に設けら
れ、流体の整流作用を行う整流器と、導管における整流
器の下流でかつ渦発生柱の上流に形成され、流体の絞り
作用を行う第２の絞り部を備えたものである。
この発明における第１の絞り部は、偏流や乱流の方向を
矯正し、周辺部の流体の流速を増大させる。
矯正し、周辺部の流体の流速を増大させる。
以下、この発明の実施例を図面とともに説明する。第１
図はこの実施例による渦流量計41を内燃機関に搭載し、
エアクリーナ２と吸気管３との間に接続した状態の断面
図であり、第２図はその部分拡大図である。11bは導管1
1のハニカム整流器14より上流側に即ちエアクリーナ２
内に突出して設けられたファンネル部（第１の絞り部）
であり、ファンネル部11bは下流カバー22の反エレメン
ト23側に面した部分のみに設けられ、その形状は流体を
導管11の流入口に向って絞り込む絞り形状とされる。他
の構成は従来と同様である。
図はこの実施例による渦流量計41を内燃機関に搭載し、
エアクリーナ２と吸気管３との間に接続した状態の断面
図であり、第２図はその部分拡大図である。11bは導管1
1のハニカム整流器14より上流側に即ちエアクリーナ２
内に突出して設けられたファンネル部（第１の絞り部）
であり、ファンネル部11bは下流カバー22の反エレメン
ト23側に面した部分のみに設けられ、その形状は流体を
導管11の流入口に向って絞り込む絞り形状とされる。他
の構成は従来と同様である。
上記構成において、流体は従来同様にエアクリーナ２を
流れ、導管11の流入口即ちハニカム整流器14に達する
が、このうち流線F1〜F3に沿った流体はハニカム整流器
14により流れ方向を矯正され、ベルマウス部（第２の絞
り部）11aを通過する。この過程で、流線F4は従来では
流線F3を押し流していたが、この実施例ではファンネル
部11bの絞り効果によって流線F3を増速する方向に矯正
される。この結果、渦発生柱12の直前の導管11内の流速
分布vLは均一化される。このため、第３図（ａ），
（ｂ）に示すように渦糸位置Vcと渦強さV0が時間Ｔの経
過において極めて安定し、渦が正常に発生して計測精度
が向上する。
流れ、導管11の流入口即ちハニカム整流器14に達する
が、このうち流線F1〜F3に沿った流体はハニカム整流器
14により流れ方向を矯正され、ベルマウス部（第２の絞
り部）11aを通過する。この過程で、流線F4は従来では
流線F3を押し流していたが、この実施例ではファンネル
部11bの絞り効果によって流線F3を増速する方向に矯正
される。この結果、渦発生柱12の直前の導管11内の流速
分布vLは均一化される。このため、第３図（ａ），
（ｂ）に示すように渦糸位置Vcと渦強さV0が時間Ｔの経
過において極めて安定し、渦が正常に発生して計測精度
が向上する。
第７図及び第８図はこの発明の他の実施例による構成断
面図及びその部分拡大図を示す。22aはエアクリーナ42
の下流カバー22における反エレメント23側でかつ導管11
との接続部に形成された絞り形状部（第１の絞り部）で
あり、他の構成は従来と同様である。
面図及びその部分拡大図を示す。22aはエアクリーナ42
の下流カバー22における反エレメント23側でかつ導管11
との接続部に形成された絞り形状部（第１の絞り部）で
あり、他の構成は従来と同様である。
上記構成において、流線F1〜F3は従来同様に変化する
が、流線F4は絞り形状部22aにより流線F3に沿うよう矯
正され、流線F3を増速させるように働く。この結果、渦
発生柱12の直前の導管11内流速分布vLは均一化され、第
６図に示すように渦糸位置Vcと渦強さV0が時間Ｔの経過
において極めて安定し、渦が正常に発生して測定精度が
向上する。
が、流線F4は絞り形状部22aにより流線F3に沿うよう矯
正され、流線F3を増速させるように働く。この結果、渦
発生柱12の直前の導管11内流速分布vLは均一化され、第
６図に示すように渦糸位置Vcと渦強さV0が時間Ｔの経過
において極めて安定し、渦が正常に発生して測定精度が
向上する。
以上のようにこの発明によれば、導管の流入口側端部あ
るいは下流カバーの流出口側端部の反エレメント側に下
流カバーから流出する流体を絞る第１の絞り部を設けて
おり、エアクリーナの反エレメント側を通る流体はこの
第１の絞り部により矯正されて近傍の流体の流速を増大
させるように作用する。このため、導管内における流速
分布が均一化し、流体の流れが安定して渦が正常に発生
され、流量測定精度が向上する。
るいは下流カバーの流出口側端部の反エレメント側に下
流カバーから流出する流体を絞る第１の絞り部を設けて
おり、エアクリーナの反エレメント側を通る流体はこの
第１の絞り部により矯正されて近傍の流体の流速を増大
させるように作用する。このため、導管内における流速
分布が均一化し、流体の流れが安定して渦が正常に発生
され、流量測定精度が向上する。
第１図及び第２図はこの発明による渦流量計のエアクリ
ーナへの装着状態断面図及びその部分拡大図、第３図
（ａ），（ｂ）はこの発明による渦流量計の渦発生状態
を示す図、第４図及び第５図は従来の渦流量計のエアク
リーナへの装着状態断面図及び部分拡大図、第６図は従
来の渦流量計の渦発生状態を示す図、第７図及び第８図
はこの発明の他の実施例による渦流量計のエアクリーナ
への装着状態断面図及び部分拡大図である。 1,14……渦流量計、2,42……エアクリーナ、３……吸気
管、11……導管、11a……ベルマウス部、11b……ファン
ネル部、12,13……渦発生柱、14……ハニカム整流器、2
1……上流カバー、22……下流カバー、22a……絞り形状
部、23……ダスト除去エレメント。 なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
ーナへの装着状態断面図及びその部分拡大図、第３図
（ａ），（ｂ）はこの発明による渦流量計の渦発生状態
を示す図、第４図及び第５図は従来の渦流量計のエアク
リーナへの装着状態断面図及び部分拡大図、第６図は従
来の渦流量計の渦発生状態を示す図、第７図及び第８図
はこの発明の他の実施例による渦流量計のエアクリーナ
への装着状態断面図及び部分拡大図である。 1,14……渦流量計、2,42……エアクリーナ、３……吸気
管、11……導管、11a……ベルマウス部、11b……ファン
ネル部、12,13……渦発生柱、14……ハニカム整流器、2
1……上流カバー、22……下流カバー、22a……絞り形状
部、23……ダスト除去エレメント。 なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石黒 久人 兵庫県姫路市千代田町840番地 三菱電機 株式会社姫路製作所内 (72)発明者 多田 靖夫 兵庫県姫路市千代田町840番地 三菱電機 株式会社姫路製作所内 (56)参考文献 特開 昭58−61411（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−40353（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】流体流入口を有する上流カバーと流体流出
口を有する下流カバーとの間にダスト除去エレメントを
挾持したエアクリーナと機関へ通じる吸気管との間に接
続された渦流量計において、流入口が下流カバーの流出
口と接続されるとともに流出口が吸気管の流入口に接続
された導管と、導管内に設けられ、カルマン渦を発生す
る渦発生柱と、導管の流入口側端部あるいは上記下流カ
バーの流出口側端部の反エレメント側に設けられ、下流
カバーから流出する流体の絞り作用を行う第１の絞り部
と、導管における第１の絞り部の下流に設けられ、流体
の整流作用を行う整流器と、導管における整流器の下流
でかつ渦発生柱の上流に形成され、流体の絞り作用を行
う第２の絞り部を備えたことを特徴とする渦流量計。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12933389A JPH07101184B2 (ja) | 1989-05-23 | 1989-05-23 | 渦流量計 |
| DE4013351A DE4013351A1 (de) | 1989-04-25 | 1990-04-23 | Wirbelstroemungsmesser |
| AU53826/90A AU620980B2 (en) | 1989-04-25 | 1990-04-24 | Vortex flowmeter |
| KR1019900005829A KR900016737A (ko) | 1989-04-25 | 1990-04-25 | 와(渦) 유량계 |
| US07/514,443 US5029465A (en) | 1989-04-25 | 1990-04-25 | Vortex flowmeter |
| KR2019930024454U KR940007792Y1 (ko) | 1989-04-25 | 1993-11-19 | 와(渦)류량계 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12933389A JPH07101184B2 (ja) | 1989-05-23 | 1989-05-23 | 渦流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02307014A JPH02307014A (ja) | 1990-12-20 |
| JPH07101184B2 true JPH07101184B2 (ja) | 1995-11-01 |
Family
ID=15007013
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12933389A Expired - Lifetime JPH07101184B2 (ja) | 1989-04-25 | 1989-05-23 | 渦流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07101184B2 (ja) |
-
1989
- 1989-05-23 JP JP12933389A patent/JPH07101184B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02307014A (ja) | 1990-12-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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