JPH0783713A - 気体計測用流量計 - Google Patents
気体計測用流量計Info
- Publication number
- JPH0783713A JPH0783713A JP23116193A JP23116193A JPH0783713A JP H0783713 A JPH0783713 A JP H0783713A JP 23116193 A JP23116193 A JP 23116193A JP 23116193 A JP23116193 A JP 23116193A JP H0783713 A JPH0783713 A JP H0783713A
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- Japan
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- laminar flow
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- flow resistor
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 気体計測用流量計に関し、抵抗値制御が正確
に、かつ、簡単にできるようにした気体計測用流量計を
提供することを目的とする。 【構成】 気体を流通させる通路２と、この通路２を横
断する層流抵抗体３と、この層流抵抗体３の前後の差圧
を検出する差圧センサーとを備える気体計測用流量計に
おいて、上記層流抵抗体３が格子状断面を有するハニカ
ムで構成される気体計測用流量計である。
に、かつ、簡単にできるようにした気体計測用流量計を
提供することを目的とする。 【構成】 気体を流通させる通路２と、この通路２を横
断する層流抵抗体３と、この層流抵抗体３の前後の差圧
を検出する差圧センサーとを備える気体計測用流量計に
おいて、上記層流抵抗体３が格子状断面を有するハニカ
ムで構成される気体計測用流量計である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、気体計測用流量計に関
し、特に抵抗値制御が正確に、かつ、簡単にできるよう
にした気体計測用流量計に関するものである。
し、特に抵抗値制御が正確に、かつ、簡単にできるよう
にした気体計測用流量計に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】呼吸気の流量測定や内燃期間の吸入空気
量の測定に使用されるニューモタコセンサーと呼ばれる
層流型流量計は、例えば図５の構成図に示すように気体
を流通させる通路101 に層流抵抗体102 を配置し、この
層流抵抗体102 の前後の差圧を検出する差圧センサー10
3 を備えており、この差圧センサー103 により検出され
た差圧で流量を測定するようになっている。
量の測定に使用されるニューモタコセンサーと呼ばれる
層流型流量計は、例えば図５の構成図に示すように気体
を流通させる通路101 に層流抵抗体102 を配置し、この
層流抵抗体102 の前後の差圧を検出する差圧センサー10
3 を備えており、この差圧センサー103 により検出され
た差圧で流量を測定するようになっている。
【０００３】上記層流抵抗体102 は、脈動や乱流による
差圧変動を減少させるため、気流が層流状態でこれを通
過するようにすることが好ましく、例えば図６に示すよ
うに、厚さ0.03〜0.04mm程度の薄板104 と、モジュール
0.2〜0.5 の歯車によってプレス成形した波板105 とを
重ねて蝸牛状に巻いたメリアム形層流格子が層流抵抗体
102 として使用されている。
差圧変動を減少させるため、気流が層流状態でこれを通
過するようにすることが好ましく、例えば図６に示すよ
うに、厚さ0.03〜0.04mm程度の薄板104 と、モジュール
0.2〜0.5 の歯車によってプレス成形した波板105 とを
重ねて蝸牛状に巻いたメリアム形層流格子が層流抵抗体
102 として使用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】薄板104 と波板105 と
からなる層流抵抗体102 は、同一寸法の素材を用いて作
成しても、蝸牛状の中央部から周辺部に至る巻き方によ
って抵抗値の特性が異なるため、互換性に優れた層流抵
抗体102 を作成するのが困難であった。また、このメリ
アム形層流格子からなる層流抵抗体102 は、薄板104 お
よび波板105 の板厚が薄いと、単位長さ当たりの抵抗値
が低くなり、所望の抵抗値を得るために層流抵抗体102
の長さを長くしなければならないので、小型化を図るう
えで不利になる。
からなる層流抵抗体102 は、同一寸法の素材を用いて作
成しても、蝸牛状の中央部から周辺部に至る巻き方によ
って抵抗値の特性が異なるため、互換性に優れた層流抵
抗体102 を作成するのが困難であった。また、このメリ
アム形層流格子からなる層流抵抗体102 は、薄板104 お
よび波板105 の板厚が薄いと、単位長さ当たりの抵抗値
が低くなり、所望の抵抗値を得るために層流抵抗体102
の長さを長くしなければならないので、小型化を図るう
えで不利になる。
【０００５】また、抵抗値を高めるために薄板104 およ
び波板105 の板厚を厚くすると、波板加工や蝸牛状に巻
く曲げ加工が難しくなり、所望の抵抗値を安定良く得る
ことができない。さらに、使用期間が長くなるにつれて
巻き具合が変化し、抵抗測定精度を低下させることもあ
る。
び波板105 の板厚を厚くすると、波板加工や蝸牛状に巻
く曲げ加工が難しくなり、所望の抵抗値を安定良く得る
ことができない。さらに、使用期間が長くなるにつれて
巻き具合が変化し、抵抗測定精度を低下させることもあ
る。
【０００６】加えて、層流抵抗体102 は、できるだけ腐
食性や発錆性の低い素材で形成することが好ましく、た
とえばステンレス鋼で形成されるが、金属を使用する限
り、その表面の酸化ないし発錆を完全に防止することは
できず、層流抵抗体102 の発錆や腐食によって抵抗測定
精度が低下する恐れがある。本発明は、上記の事情を鑑
みてなされたものであり、抵抗値制御が正確に、かつ、
簡単にできるようにした気体計測用流量計を提供するこ
とを目的とするものである。
食性や発錆性の低い素材で形成することが好ましく、た
とえばステンレス鋼で形成されるが、金属を使用する限
り、その表面の酸化ないし発錆を完全に防止することは
できず、層流抵抗体102 の発錆や腐食によって抵抗測定
精度が低下する恐れがある。本発明は、上記の事情を鑑
みてなされたものであり、抵抗値制御が正確に、かつ、
簡単にできるようにした気体計測用流量計を提供するこ
とを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、気体を流通させる通路と、この通路を横
断する層流抵抗体と、この層流抵抗体の前後の差圧を検
出する差圧センサーとを備える気体計測用流量計におい
て、上記層流抵抗体が格子状のハニカムで構成されるこ
とを特徴とする。
達成するため、気体を流通させる通路と、この通路を横
断する層流抵抗体と、この層流抵抗体の前後の差圧を検
出する差圧センサーとを備える気体計測用流量計におい
て、上記層流抵抗体が格子状のハニカムで構成されるこ
とを特徴とする。
【０００８】
【作用】格子状のハニカムからなる層流抵抗体において
は、格子を構成する格子材の板厚を選択することにより
開口率が決まるので、格子材の板厚を選択することによ
り単位長さ当たりの抵抗値を正確に、かつ、簡単に決定
することができる。また、格子状のハニカムは、使用期
間が長くなっても、格子材が変形したり、格子材どうし
がずれる恐れがなく、部材の経年的な変形や位置ずれに
よる抵抗値の変化が生じる恐れがなくなる。
は、格子を構成する格子材の板厚を選択することにより
開口率が決まるので、格子材の板厚を選択することによ
り単位長さ当たりの抵抗値を正確に、かつ、簡単に決定
することができる。また、格子状のハニカムは、使用期
間が長くなっても、格子材が変形したり、格子材どうし
がずれる恐れがなく、部材の経年的な変形や位置ずれに
よる抵抗値の変化が生じる恐れがなくなる。
【０００９】特に、本発明において、層流抵抗体がセラ
ミックスまたはプラスチックもしくはこれらの複合体で
形成される場合には、呼吸気中の水分によって層流抵抗
体が腐食したり、発錆したりするおそれがなくなり、層
流抵抗体の発錆や腐食による抵抗測定精度の低下を防止
できる。
ミックスまたはプラスチックもしくはこれらの複合体で
形成される場合には、呼吸気中の水分によって層流抵抗
体が腐食したり、発錆したりするおそれがなくなり、層
流抵抗体の発錆や腐食による抵抗測定精度の低下を防止
できる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例に係る気体計測用流
量計について図面に基づいて具体的に説明する。図１は
本発明の一実施例に係る気体計測用流量計の要部の断面
図であり、図２はその正面図である。この気体計測用流
量計は、異径管体１の中空部を呼吸気を流通させる通路
２とし、この通路２の中央に、図３の断面図に示すよう
に、通路２の軸心方向からみて正方形格子状の断面を有
するハニカムからなる層流抵抗体３が配置される。
量計について図面に基づいて具体的に説明する。図１は
本発明の一実施例に係る気体計測用流量計の要部の断面
図であり、図２はその正面図である。この気体計測用流
量計は、異径管体１の中空部を呼吸気を流通させる通路
２とし、この通路２の中央に、図３の断面図に示すよう
に、通路２の軸心方向からみて正方形格子状の断面を有
するハニカムからなる層流抵抗体３が配置される。
【００１１】このように層流抵抗体３を格子状ハニカム
で構成すれば、格子の目の大きさ、格子材の厚さを適宜
設定することにより、正確に、かつ、簡単に単位長さ当
たりの抵抗値を任意に設定することができる。また、使
用時間の経過によって格子材の位置が互いにずれる恐れ
がないので、使用時間の経過とともに、流路の形状が変
化して測定精度が低下する恐れはなくなる。
で構成すれば、格子の目の大きさ、格子材の厚さを適宜
設定することにより、正確に、かつ、簡単に単位長さ当
たりの抵抗値を任意に設定することができる。また、使
用時間の経過によって格子材の位置が互いにずれる恐れ
がないので、使用時間の経過とともに、流路の形状が変
化して測定精度が低下する恐れはなくなる。
【００１２】この層流抵抗体３の素材は特に限定され
ず、例えばアルミニウム等の金属、コージライトやムラ
イト等のセラミックス、プラスチックなどを用いること
ができる。これらの素材の中では、発錆や腐食が発生す
る恐れがないセラミックスまたはプラスチックもしくは
これらの複合材を用いることが好ましく、この実施例で
は、層流抵抗体３の素材としてコージライトを採用して
いる。
ず、例えばアルミニウム等の金属、コージライトやムラ
イト等のセラミックス、プラスチックなどを用いること
ができる。これらの素材の中では、発錆や腐食が発生す
る恐れがないセラミックスまたはプラスチックもしくは
これらの複合材を用いることが好ましく、この実施例で
は、層流抵抗体３の素材としてコージライトを採用して
いる。
【００１３】また、この層流抵抗体３の製造方法は特に
限定されず、たとえば型押し、鋳造などによって形成す
ることも可能であるが、短時間内に多量の層流抵抗体３
を形成するとともに、層流抵抗体３の寸法安定性を高め
るために、適当な粘度に混練した材料を金型を用いて押
出成形した後、焼成することにより作る方法を採用して
いる。
限定されず、たとえば型押し、鋳造などによって形成す
ることも可能であるが、短時間内に多量の層流抵抗体３
を形成するとともに、層流抵抗体３の寸法安定性を高め
るために、適当な粘度に混練した材料を金型を用いて押
出成形した後、焼成することにより作る方法を採用して
いる。
【００１４】なお、短時間内に多量の層流抵抗体３を形
成し、かつ、層流抵抗体３の寸法安定性を高めるととも
に、製造コストの低減および製造時間の短縮を図るため
には、セラミックス材料を金型を用いて押出成形した
後、焼成せずに表面をプラスチックでコーティングする
方法であってもよい。そして、得られた層流抵抗体３を
金属製の異径管体１に取付ければ本発明の気体計測用流
量計を得ることができる。
成し、かつ、層流抵抗体３の寸法安定性を高めるととも
に、製造コストの低減および製造時間の短縮を図るため
には、セラミックス材料を金型を用いて押出成形した
後、焼成せずに表面をプラスチックでコーティングする
方法であってもよい。そして、得られた層流抵抗体３を
金属製の異径管体１に取付ければ本発明の気体計測用流
量計を得ることができる。
【００１５】また、上記異径管体１をセラミックスで形
成することもでき、この場合は上記層流抵抗体３を成形
後、必要に応じて仮焼成をしてから異径管体１内に埋め
込み、その後、異径管体１とともにすることもできる。
また、この層流抵抗体３の格子の方向は、例えば図４に
示すように、斜めに傾斜させてもよく、格子の形状も正
方形に限らず、たとえば、長方形、菱形、亀甲形、七宝
形など任意の格子形状を採用することができる。さら
に、格子によって形成される貫通孔の数 (セル数) は50
〜600セル/inch2 で、開口率50〜90％のハニカムを用いる
ことが好ましい。
成することもでき、この場合は上記層流抵抗体３を成形
後、必要に応じて仮焼成をしてから異径管体１内に埋め
込み、その後、異径管体１とともにすることもできる。
また、この層流抵抗体３の格子の方向は、例えば図４に
示すように、斜めに傾斜させてもよく、格子の形状も正
方形に限らず、たとえば、長方形、菱形、亀甲形、七宝
形など任意の格子形状を採用することができる。さら
に、格子によって形成される貫通孔の数 (セル数) は50
〜600セル/inch2 で、開口率50〜90％のハニカムを用いる
ことが好ましい。
【００１６】なお、層流抵抗体３の上流側（図１におい
て左側）と、下流側には、通路２を図示しない差圧セン
サーに連通させるために異径管体１の周壁を貫通する圧
力検出孔４ａ・４ｂが形成される。また、層流抵抗体３
の外形は特に限定されず、円柱形の他に、楕円柱形や、
三角、四角、五角、六角等の多角形の柱状に形成するこ
とができ、呼吸計測用流量計の外観形状に対応して自由
な外形に形成することができる。
て左側）と、下流側には、通路２を図示しない差圧セン
サーに連通させるために異径管体１の周壁を貫通する圧
力検出孔４ａ・４ｂが形成される。また、層流抵抗体３
の外形は特に限定されず、円柱形の他に、楕円柱形や、
三角、四角、五角、六角等の多角形の柱状に形成するこ
とができ、呼吸計測用流量計の外観形状に対応して自由
な外形に形成することができる。
【００１７】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の気体計
測用流量計によれば、層流抵抗体が格子状のハニカムで
構成されるので、ハニカムの格子材の厚さ、格子のピッ
チなどを適宜設定することにより、簡単に、しかも、正
確に単位長さ当たりの抵抗値を自由に設定でき、互換性
に優れた気体計測用流量計を作成することができる。
測用流量計によれば、層流抵抗体が格子状のハニカムで
構成されるので、ハニカムの格子材の厚さ、格子のピッ
チなどを適宜設定することにより、簡単に、しかも、正
確に単位長さ当たりの抵抗値を自由に設定でき、互換性
に優れた気体計測用流量計を作成することができる。
【００１８】また、格子材の板厚を分厚くしたり、格子
のピッチを狭くしたりして層流抵抗体の単位長さ当たり
の抵抗値を大きくし、層流抵抗体の長さを短くできるの
で、小型化を図るうえで有利になる。しかも、断面形状
の経年的な変化がないので、経年変化による測定精度の
変動を防止することができ、信頼性の高い測定ができ
る。
のピッチを狭くしたりして層流抵抗体の単位長さ当たり
の抵抗値を大きくし、層流抵抗体の長さを短くできるの
で、小型化を図るうえで有利になる。しかも、断面形状
の経年的な変化がないので、経年変化による測定精度の
変動を防止することができ、信頼性の高い測定ができ
る。
【００１９】また、本発明において、特に層流抵抗体を
押出加工により形成する場合には、断面形状が一定の層
流抵抗体を多量に製造することができ、測定精度のばら
つきが小さくなり、信頼性を高めることができるととも
に、波板加工や曲げ加工をする必要がなくなり、量産が
容易になる。さらに、本発明において、層流抵抗体をセ
ラミックス、またはプラスチック、もしくはこれらの複
合材で形成する場合には、腐食や錆が発生する恐れが無
くなり、腐食や錆の発生によって測定精度が低下する恐
れがなくなるので、測定に対する信頼性を高めることが
できる。
押出加工により形成する場合には、断面形状が一定の層
流抵抗体を多量に製造することができ、測定精度のばら
つきが小さくなり、信頼性を高めることができるととも
に、波板加工や曲げ加工をする必要がなくなり、量産が
容易になる。さらに、本発明において、層流抵抗体をセ
ラミックス、またはプラスチック、もしくはこれらの複
合材で形成する場合には、腐食や錆が発生する恐れが無
くなり、腐食や錆の発生によって測定精度が低下する恐
れがなくなるので、測定に対する信頼性を高めることが
できる。
【００２０】加えて、層流抵抗体の外形は特に限定され
ず、円柱形の他に、楕円柱形や、三角、四角、五角、六
角等の多角形の柱状に形成することができ、気体計測用
流量計の外観形状に対応して自由な外形に形成すること
ができる。
ず、円柱形の他に、楕円柱形や、三角、四角、五角、六
角等の多角形の柱状に形成することができ、気体計測用
流量計の外観形状に対応して自由な外形に形成すること
ができる。
【図１】本発明の一実施例の要部の縦断側面図である。
【図２】本発明の一実施例の要部の正面図である。
【図３】本発明の一実施例の要部の縦断正面図である。
【図４】本発明の他の実施例の要部の縦断正面図であ
る。
る。
【図５】一般的な気体計測用流量計の構成図である。
【図６】従来の層流抵抗体の正面図である。
２…通路 ３…層流抵抗体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福岡 修 鹿児島県国分市山下町１番１号 京セラ株 式会社鹿児島国分工場内 (72)発明者 相原 和美 東京都文京区白山１丁目３番７号 チェス トエム・アイ株式会社白山事業所内 (72)発明者 廣江 信博 東京都中央区日本橋室町３丁目１番20号 日星産業株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 気体を流通させる通路と、この通路を横
断する層流抵抗体と、この層流抵抗体の前後の差圧を検
出する差圧センサーとを備える気体計測用流量計におい
て、上記層流抵抗体が格子状断面を有するハニカムで構
成されることを特徴とする気体計測用流量計。 - 【請求項２】 上記層流抵抗体がセラミックス、または
プラスチック、もしくはこれらの複合材で形成されるこ
とを特徴とする請求項１に記載の気体計測用流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23116193A JPH0783713A (ja) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | 気体計測用流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23116193A JPH0783713A (ja) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | 気体計測用流量計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0783713A true JPH0783713A (ja) | 1995-03-31 |
Family
ID=16919267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23116193A Pending JPH0783713A (ja) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | 気体計測用流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0783713A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003523506A (ja) * | 2000-02-16 | 2003-08-05 | ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド | 流量モジュールおよび一体化された流れ制限器 |
| JP2006523827A (ja) * | 2003-04-15 | 2006-10-19 | エムス−パテント アーゲー | 改良された流動構造を有する、ガスメーター構造のための差圧手段 |
| JP2012127864A (ja) * | 2010-12-16 | 2012-07-05 | Toyota Motor Corp | 脈動流の流量測定方法およびガス流量測定装置 |
| US8418549B2 (en) | 2011-01-31 | 2013-04-16 | Honeywell International Inc. | Flow sensor assembly with integral bypass channel |
| US9952079B2 (en) | 2015-07-15 | 2018-04-24 | Honeywell International Inc. | Flow sensor |
| WO2021095492A1 (ja) * | 2019-11-15 | 2021-05-20 | 株式会社堀場エステック | 流体抵抗素子及び流体制御装置 |
-
1993
- 1993-09-17 JP JP23116193A patent/JPH0783713A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003523506A (ja) * | 2000-02-16 | 2003-08-05 | ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド | 流量モジュールおよび一体化された流れ制限器 |
| JP2006523827A (ja) * | 2003-04-15 | 2006-10-19 | エムス−パテント アーゲー | 改良された流動構造を有する、ガスメーター構造のための差圧手段 |
| JP4637088B2 (ja) * | 2003-04-15 | 2011-02-23 | ヒドロメーター ゲーエムベーハー | 改良された流動構造を有する、ガスメーター構造のための差圧手段 |
| JP2012127864A (ja) * | 2010-12-16 | 2012-07-05 | Toyota Motor Corp | 脈動流の流量測定方法およびガス流量測定装置 |
| US8418549B2 (en) | 2011-01-31 | 2013-04-16 | Honeywell International Inc. | Flow sensor assembly with integral bypass channel |
| US9952079B2 (en) | 2015-07-15 | 2018-04-24 | Honeywell International Inc. | Flow sensor |
| WO2021095492A1 (ja) * | 2019-11-15 | 2021-05-20 | 株式会社堀場エステック | 流体抵抗素子及び流体制御装置 |
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