JPH10122921A - フローセンサ - Google Patents
フローセンサInfo
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- JPH10122921A JPH10122921A JP8279270A JP27927096A JPH10122921A JP H10122921 A JPH10122921 A JP H10122921A JP 8279270 A JP8279270 A JP 8279270A JP 27927096 A JP27927096 A JP 27927096A JP H10122921 A JPH10122921 A JP H10122921A
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
- G01F1/34—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure
- G01F1/36—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure the pressure or differential pressure being created by the use of flow constriction
- G01F1/40—Details of construction of the flow constriction devices
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
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- G01F1/40—Details of construction of the flow constriction devices
- G01F1/42—Orifices or nozzles
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 気体の流量を測定するときに用いるフローセ
ンサの流量の変化に対して差圧感度を直線的に変化さ
せ、高低流量を確実に測定できるようにする。 【解決手段】 気体が流通する流管１内を横切って、固
定抵抗としてのブロック２１と、可変抵抗としてのフラ
ップ２２ｂを有するオリフィス２２を併設する。
ンサの流量の変化に対して差圧感度を直線的に変化さ
せ、高低流量を確実に測定できるようにする。 【解決手段】 気体が流通する流管１内を横切って、固
定抵抗としてのブロック２１と、可変抵抗としてのフラ
ップ２２ｂを有するオリフィス２２を併設する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、気体の流量を測定
するときに用いるフローセンサに係り、特に生体の呼吸
気の流量を測定するのに好適なフローセンサに関する。
するときに用いるフローセンサに係り、特に生体の呼吸
気の流量を測定するのに好適なフローセンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】人工呼吸器や麻酔器等に接続され、患者
の呼吸に関連したパラメータを測定するための機器とし
ては、従来から種々のものが知られている。このうち呼
吸気の流量を測定する装置としては、流路内に抵抗体を
配置し、抵抗体の前後における圧力を検出して、その差
圧により流量を測定する差圧式流量測定装置が広く用い
られている。
の呼吸に関連したパラメータを測定するための機器とし
ては、従来から種々のものが知られている。このうち呼
吸気の流量を測定する装置としては、流路内に抵抗体を
配置し、抵抗体の前後における圧力を検出して、その差
圧により流量を測定する差圧式流量測定装置が広く用い
られている。
【０００３】図１０乃至図１２に従来のこの種の流量測
定装置の例の構成を示す。図１０及び図１１に示す装置
は特開平２−２０１１１９号公報に開示されたものであ
り、流路内の抵抗体を固定したものである。図１０及び
図１１において、流管１の内周には中心に向って３枚の
羽根２が１２０度の角度間隔で配置されており、３枚の
羽根２が合流する中心部の軸方向の外側の両面には、そ
れぞれ開口３が形成されている。両側の開口３はそれぞ
れ１枚の羽根２内に軸方向に対して直角の方向に形成さ
れた管４に連通接続されており、さらに管４は測定器５
に接続されている。
定装置の例の構成を示す。図１０及び図１１に示す装置
は特開平２−２０１１１９号公報に開示されたものであ
り、流路内の抵抗体を固定したものである。図１０及び
図１１において、流管１の内周には中心に向って３枚の
羽根２が１２０度の角度間隔で配置されており、３枚の
羽根２が合流する中心部の軸方向の外側の両面には、そ
れぞれ開口３が形成されている。両側の開口３はそれぞ
れ１枚の羽根２内に軸方向に対して直角の方向に形成さ
れた管４に連通接続されており、さらに管４は測定器５
に接続されている。
【０００４】上記の構成において、固定抵抗体である羽
根２の流れ方向前後の圧力を開口３及び管４を介して検
知し、測定器５によりその差圧を検出することにより流
管１内を流れる気体の流量を測定することができる。こ
のとき羽根２は開口３を中心として放射状に等角度間隔
で配置されているので、非対称の流れの形状の影響も自
動的に除去される。なお本例では羽根２の表面に衝突す
る気体の流れを良好に開口３に案内するための溝６が羽
根２の表面に設けられている。
根２の流れ方向前後の圧力を開口３及び管４を介して検
知し、測定器５によりその差圧を検出することにより流
管１内を流れる気体の流量を測定することができる。こ
のとき羽根２は開口３を中心として放射状に等角度間隔
で配置されているので、非対称の流れの形状の影響も自
動的に除去される。なお本例では羽根２の表面に衝突す
る気体の流れを良好に開口３に案内するための溝６が羽
根２の表面に設けられている。
【０００５】図１２に示す装置は特公昭６１−５６７号
公報に開示されたものであり、流路内の抵抗体の抵抗を
可変としたものである。なお図１２において、図１０に
示す部分に対応する部分には同一の符号を付してあり、
その説明は適宜省略する。図１２において、流管１は入
口または出口部分１ａと出口または入口部分１ｂとから
構成されており、両部分１ａ，１ｂはフランジ１１ａ，
１１ｂを介して相互に固定されている。両部分１ａ，１
ｂにはそれぞれ圧力ポート１２ａ，１２ｂが管内に開口
して設けられており、圧力ポート１２ａ，１２ｂはそれ
ぞれ管４を介して測定器５に接続されている。
公報に開示されたものであり、流路内の抵抗体の抵抗を
可変としたものである。なお図１２において、図１０に
示す部分に対応する部分には同一の符号を付してあり、
その説明は適宜省略する。図１２において、流管１は入
口または出口部分１ａと出口または入口部分１ｂとから
構成されており、両部分１ａ，１ｂはフランジ１１ａ，
１１ｂを介して相互に固定されている。両部分１ａ，１
ｂにはそれぞれ圧力ポート１２ａ，１２ｂが管内に開口
して設けられており、圧力ポート１２ａ，１２ｂはそれ
ぞれ管４を介して測定器５に接続されている。
【０００６】フランジ１１ａ，１１ｂ間には可変抵抗体
としてのオリフィス膜１３が保持されている。オリフィ
ス膜１３はゴムまたは弾性体で形成されており、中心に
一端がオリフィス膜１３に一体に接続され切り欠かれた
フラップ１４が設けられている。
としてのオリフィス膜１３が保持されている。オリフィ
ス膜１３はゴムまたは弾性体で形成されており、中心に
一端がオリフィス膜１３に一体に接続され切り欠かれた
フラップ１４が設けられている。
【０００７】上記の構成において、オリフィス膜１３の
流れ方向前後の圧力を圧力ポート１２及び管４を介して
検知し、測定器５によりその差圧を検出することにより
流管１内を流れる気体の流量を測定することができる。
このとき比較的小さい気体流量に対してはオリフィスが
僅か少量開口し、比較的高い抵抗を与える。気体流量が
増加すると図１２に示すようにフラップ１４が外側に押
しやられ、オリフィスの大きさが増大してその抵抗は減
少する。この結果流量の増加とともに増大する抵抗が抑
えられて一定となる。
流れ方向前後の圧力を圧力ポート１２及び管４を介して
検知し、測定器５によりその差圧を検出することにより
流管１内を流れる気体の流量を測定することができる。
このとき比較的小さい気体流量に対してはオリフィスが
僅か少量開口し、比較的高い抵抗を与える。気体流量が
増加すると図１２に示すようにフラップ１４が外側に押
しやられ、オリフィスの大きさが増大してその抵抗は減
少する。この結果流量の増加とともに増大する抵抗が抑
えられて一定となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】図１０及び図１１に示
す流量測定装置に設けられたフローセンサにおいては、
固定抵抗体としての羽根２が中心の開口３に対して放射
状に対称配置されているので、気体の流れの形状に係わ
りなく流れの方向を制御することができ、信頼性の高い
差圧検知を行うことができる。しかしながら、羽根２が
固定されているため、図１３に示すように流体抵抗は両
方向に流れる気体の流量が大きくなる程大きくなる。こ
の結果検出する差圧の感度特性も流量によって変化し、
通常の呼吸気の流量範囲±３Ｌ／Ｓにおいて、低流量で
は差圧感度が小さく高流量では大きくなる。
す流量測定装置に設けられたフローセンサにおいては、
固定抵抗体としての羽根２が中心の開口３に対して放射
状に対称配置されているので、気体の流れの形状に係わ
りなく流れの方向を制御することができ、信頼性の高い
差圧検知を行うことができる。しかしながら、羽根２が
固定されているため、図１３に示すように流体抵抗は両
方向に流れる気体の流量が大きくなる程大きくなる。こ
の結果検出する差圧の感度特性も流量によって変化し、
通常の呼吸気の流量範囲±３Ｌ／Ｓにおいて、低流量で
は差圧感度が小さく高流量では大きくなる。
【０００９】また流管１はＬ型コネクタ、Ｙピースなど
を介して気管内チューブに接続されているため、図１５
に示すように圧振動の振幅が大きくなり、差圧出力にノ
イズが発生する。このノイズは高流量になる程大きい。
このため電気的処理により補正する必要が生じ、差圧出
力の真値の抽出が難しい。なお図１４は定常流を直管を
通して流した場合を示し、図１５に示す場合に比較して
ノイズは小さくなる。
を介して気管内チューブに接続されているため、図１５
に示すように圧振動の振幅が大きくなり、差圧出力にノ
イズが発生する。このノイズは高流量になる程大きい。
このため電気的処理により補正する必要が生じ、差圧出
力の真値の抽出が難しい。なお図１４は定常流を直管を
通して流した場合を示し、図１５に示す場合に比較して
ノイズは小さくなる。
【００１０】図１２に示す流量測定装置に設けられたフ
ローセンサにおいては、抵抗体がフラップ１４を有する
オリフィス膜１３で可変抵抗体として構成されているの
で、気体流量が増加するとフラップ１４が開いて抵抗が
減少し、結果的にオリフィスの抵抗が一定となる。しか
しながら図１６に示すように高流量において流体抵抗が
小さくなり差圧感度も小さくなる。この場合図１７，図
１８に示すように接続管の影響は図１０に示す固定抵抗
の場合に比べて小さく、ノイズも小さくなる。なお図１
７は図１４と同様に定常流を直管を通して流した場合で
あり、図１８は図１５と同様に気管内チューブに接続し
た場合である。
ローセンサにおいては、抵抗体がフラップ１４を有する
オリフィス膜１３で可変抵抗体として構成されているの
で、気体流量が増加するとフラップ１４が開いて抵抗が
減少し、結果的にオリフィスの抵抗が一定となる。しか
しながら図１６に示すように高流量において流体抵抗が
小さくなり差圧感度も小さくなる。この場合図１７，図
１８に示すように接続管の影響は図１０に示す固定抵抗
の場合に比べて小さく、ノイズも小さくなる。なお図１
７は図１４と同様に定常流を直管を通して流した場合で
あり、図１８は図１５と同様に気管内チューブに接続し
た場合である。
【００１１】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
もので、流量と差圧感度特性との関係がほぼ直線的であ
り、低流量の差圧測定も容易で、かつ高流量における差
圧信号のノイズの発生が少ないフローセンサを提供する
ことを目的とする。
もので、流量と差圧感度特性との関係がほぼ直線的であ
り、低流量の差圧測定も容易で、かつ高流量における差
圧信号のノイズの発生が少ないフローセンサを提供する
ことを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載のフローセンサは、気体が流通する
流管と、該流管内を横切って配置された抵抗体と、前記
流管の管壁に設けられ、前記抵抗体の前後にそれぞれ開
口する圧力ポートとを備え、該抵抗体の前後における前
記気体の差圧を検出するフローセンサにおいて、前記抵
抗体を固定抵抗と可変抵抗とで構成したことを特徴とす
る。
に、請求項１に記載のフローセンサは、気体が流通する
流管と、該流管内を横切って配置された抵抗体と、前記
流管の管壁に設けられ、前記抵抗体の前後にそれぞれ開
口する圧力ポートとを備え、該抵抗体の前後における前
記気体の差圧を検出するフローセンサにおいて、前記抵
抗体を固定抵抗と可変抵抗とで構成したことを特徴とす
る。
【００１３】請求項２に記載のフローセンサは、前記固
定抵抗は、前記流管の周壁に固定され、該流管の流路の
一部を閉塞するブロックであり、前記可変抵抗は、外周
が前記流管の内周に固定され、中央に前記気体の流れの
方向に変位して開口部を形成するフラップを備えるオリ
フィスであることを特徴とする。
定抵抗は、前記流管の周壁に固定され、該流管の流路の
一部を閉塞するブロックであり、前記可変抵抗は、外周
が前記流管の内周に固定され、中央に前記気体の流れの
方向に変位して開口部を形成するフラップを備えるオリ
フィスであることを特徴とする。
【００１４】請求項３に記載のフローセンサは、前記ブ
ロックに、前記２つの圧力ポートにそれぞれ対向して、
前記気体の流れ方向に平行に平行板を設けたことを特徴
とする。
ロックに、前記２つの圧力ポートにそれぞれ対向して、
前記気体の流れ方向に平行に平行板を設けたことを特徴
とする。
【００１５】請求項１，２に記載の各発明においては、
流管内に設けられた固定抵抗としてのブロックにより、
低流量の場合のブロック前後の差圧感度を大きくするこ
とができる。また可変抵抗としてのオリフィスにより、
高流量の場合のオリフィス前後の差圧感度を小さくする
ことができる。この結果、流量と差圧感度との関係を直
線的にすることができる。しかも高流量の場合に発生す
る差圧信号のノイズを少なくすることができる。
流管内に設けられた固定抵抗としてのブロックにより、
低流量の場合のブロック前後の差圧感度を大きくするこ
とができる。また可変抵抗としてのオリフィスにより、
高流量の場合のオリフィス前後の差圧感度を小さくする
ことができる。この結果、流量と差圧感度との関係を直
線的にすることができる。しかも高流量の場合に発生す
る差圧信号のノイズを少なくすることができる。
【００１６】請求項３に記載の発明においては、ブロッ
クに圧力ポートに対向して気体の流れ方向に平行して設
けた平行板により、低流量で流体抵抗が小さい場合にも
ブロック前後の差圧を大きくすることができる。これ
は、流れ方向に対して、下流側の圧力ポートに積極的に
負圧を生じさせ、低流量から高流量にわたり、安定した
差圧を得られる様にする。
クに圧力ポートに対向して気体の流れ方向に平行して設
けた平行板により、低流量で流体抵抗が小さい場合にも
ブロック前後の差圧を大きくすることができる。これ
は、流れ方向に対して、下流側の圧力ポートに積極的に
負圧を生じさせ、低流量から高流量にわたり、安定した
差圧を得られる様にする。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明のフローセンサの一
実施の形態を図面を参照して説明する。
実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１８】図１乃至図６に本発明の一実施の形態の構
成を示す。図１はフローセンサの縦断面図、図２は図１
の上面図、図３は図１のＡ−Ａ矢視側面図、図４は図１
の流管の右部分の接続部を示す斜視図、図５は図１のブ
ロックの形状を示す斜視図、図６は図１のオリフィスの
形状を示す正面図である。これらの図において、図１２
に示す従来例の部分に対応する部分には同一の符号を付
してあり、その説明は適宜省略する。
成を示す。図１はフローセンサの縦断面図、図２は図１
の上面図、図３は図１のＡ−Ａ矢視側面図、図４は図１
の流管の右部分の接続部を示す斜視図、図５は図１のブ
ロックの形状を示す斜視図、図６は図１のオリフィスの
形状を示す正面図である。これらの図において、図１２
に示す従来例の部分に対応する部分には同一の符号を付
してあり、その説明は適宜省略する。
【００１９】図１乃至図３において、流管１は図１２に
示す従来例と同様に左右１対の流管１ａ，１ｂとから構
成されており、同軸上に一体に接着固定されている。流
管１ａ，１ｂの接続部にはプラスチックでほぼ立方体状
に形成された固定抵抗としてのブロック２１と、可撓性
薄膜で円板状に形成されたオリフィス２２とが配置され
ている。ブロック２１の気体の流れ方向の両側には、流
管１の軸方向に対して直角の方向に、それぞれ管４が流
管１の管壁を貫通して設けられており、管４の流管１内
に突出する一端がそれぞれ圧力ポート１２ａ，１２ｂと
なっている。
示す従来例と同様に左右１対の流管１ａ，１ｂとから構
成されており、同軸上に一体に接着固定されている。流
管１ａ，１ｂの接続部にはプラスチックでほぼ立方体状
に形成された固定抵抗としてのブロック２１と、可撓性
薄膜で円板状に形成されたオリフィス２２とが配置され
ている。ブロック２１の気体の流れ方向の両側には、流
管１の軸方向に対して直角の方向に、それぞれ管４が流
管１の管壁を貫通して設けられており、管４の流管１内
に突出する一端がそれぞれ圧力ポート１２ａ，１２ｂと
なっている。
【００２０】ブロック２１は図４，５に示すように立方
体状の本体２１ａと、本体２１ａの上面にＬ字状に形成
されたフック部２１ｂと、本体２１ａの下端近傍の両側
に突出し気体の流れ方向に平行な平行板２１ｃとから構
成されており、一体に成形されている。フック部２１ｂ
は片側の流管１ｂの端面近傍の外周に形成された取付孔
１ｃに嵌合し、本体２１ａの両面が気体の流れ方向に対
し直角になるように保持される。
体状の本体２１ａと、本体２１ａの上面にＬ字状に形成
されたフック部２１ｂと、本体２１ａの下端近傍の両側
に突出し気体の流れ方向に平行な平行板２１ｃとから構
成されており、一体に成形されている。フック部２１ｂ
は片側の流管１ｂの端面近傍の外周に形成された取付孔
１ｃに嵌合し、本体２１ａの両面が気体の流れ方向に対
し直角になるように保持される。
【００２１】オリフィス２２は図６に示すように可撓性
のプラスチックの薄膜で円板状に形成されており、外周
近傍に円弧状の切り込み２２ａが同心状に設けられてい
る。切り込み２２ａの内側はフラップ２２ｂとなってお
り、切り込まれてない部分でオリフィス２２に一体に接
続されている。またオリフィス２２の切り込み２２ａ間
の直径上にはブロック２１が嵌合する孔部２２ｃが形成
されている。オリフィス２２の外周は一方の流管１ｂの
端面内周側に形成された段差部１ｄに嵌合し、位置決め
保持される。図４に上記のブロック２１とオリフィス２
２とを一方の流管１ｂの端面に装着した状態を示す。
のプラスチックの薄膜で円板状に形成されており、外周
近傍に円弧状の切り込み２２ａが同心状に設けられてい
る。切り込み２２ａの内側はフラップ２２ｂとなってお
り、切り込まれてない部分でオリフィス２２に一体に接
続されている。またオリフィス２２の切り込み２２ａ間
の直径上にはブロック２１が嵌合する孔部２２ｃが形成
されている。オリフィス２２の外周は一方の流管１ｂの
端面内周側に形成された段差部１ｄに嵌合し、位置決め
保持される。図４に上記のブロック２１とオリフィス２
２とを一方の流管１ｂの端面に装着した状態を示す。
【００２２】上記のように構成された本実施の形態によ
るフローセンサにおいては、流管１内を通る呼吸気など
の気体の流量が小さい場合には、固定抵抗であるブロッ
ク２１による流体抵抗は小さいが、オリフィス２２のフ
ラップ２２ｂが僅かしか変位せず、開口が小さくなって
比較的高い抵抗を与える。この結果差圧感度が大きくな
る。逆に気体の流量が大きい場合にはフラップ２２ｂが
外側に押しやられ、開口が大きくなって全体としての流
体抵抗が減少する。この結果流量の増加とともに増大す
る抵抗が抑えられて大きく変化することはなく、流量と
差圧感度との関係を直線的にすることができる。
るフローセンサにおいては、流管１内を通る呼吸気など
の気体の流量が小さい場合には、固定抵抗であるブロッ
ク２１による流体抵抗は小さいが、オリフィス２２のフ
ラップ２２ｂが僅かしか変位せず、開口が小さくなって
比較的高い抵抗を与える。この結果差圧感度が大きくな
る。逆に気体の流量が大きい場合にはフラップ２２ｂが
外側に押しやられ、開口が大きくなって全体としての流
体抵抗が減少する。この結果流量の増加とともに増大す
る抵抗が抑えられて大きく変化することはなく、流量と
差圧感度との関係を直線的にすることができる。
【００２３】一方、可変抵抗としてのオリフィス２２が
設けられているため、図１７，図１８に示す従来例の場
合と同様に、高流量の場合の気管内チューブなどに接続
した配管による差圧信号のノイズの発生を小さくするこ
とができる。さらにブロック２１に平行板２１ｃを設け
ることにより、例えば１００ｌ／ｍｉｎの流量で３cmＨ
2 Ｏ以下の低い流体抵抗の場合でも、差圧を大きくとる
ことができる。さらに、ブロック２１に平行板２１ｃを
設けることにより、流れ方向に対し、下流側の圧力ポー
トに積極的に負圧を発生させる。例えば１００Ｉ／ｍｉ
ｎの流量で３ｃｍＨ2 Ｏ以下の低い流体抵抗の場合で
も、差圧を大きくとることができる。
設けられているため、図１７，図１８に示す従来例の場
合と同様に、高流量の場合の気管内チューブなどに接続
した配管による差圧信号のノイズの発生を小さくするこ
とができる。さらにブロック２１に平行板２１ｃを設け
ることにより、例えば１００ｌ／ｍｉｎの流量で３cmＨ
2 Ｏ以下の低い流体抵抗の場合でも、差圧を大きくとる
ことができる。さらに、ブロック２１に平行板２１ｃを
設けることにより、流れ方向に対し、下流側の圧力ポー
トに積極的に負圧を発生させる。例えば１００Ｉ／ｍｉ
ｎの流量で３ｃｍＨ2 Ｏ以下の低い流体抵抗の場合で
も、差圧を大きくとることができる。
【００２４】図７乃至図９に本実施の形態によるフロー
センサを用いた実験結果を示す。図７は呼吸気の両方向
の流量と流体抵抗及び差圧感度の特性を示す。図７から
明らかなように、通常の呼吸気の流量範囲である±３Ｌ
／Ｓ内において流体抵抗の変化が小さく、差圧感度特性
もほぼ直線状となる。図８はフローセンサに定常流を直
管を通して流した場合に、接続管の影響により発生する
ノイズの状態を示し、図９はＬ型コネクタやＹピースな
どを介してフローセンサを気管内チューブに接続した場
合のノイズの状態を示す。図８，９から明らかなように
図１４，１５に示す固定抵抗のみの場合に比べて、特に
高流量範囲におけるノイズの発生は小さくなる。
センサを用いた実験結果を示す。図７は呼吸気の両方向
の流量と流体抵抗及び差圧感度の特性を示す。図７から
明らかなように、通常の呼吸気の流量範囲である±３Ｌ
／Ｓ内において流体抵抗の変化が小さく、差圧感度特性
もほぼ直線状となる。図８はフローセンサに定常流を直
管を通して流した場合に、接続管の影響により発生する
ノイズの状態を示し、図９はＬ型コネクタやＹピースな
どを介してフローセンサを気管内チューブに接続した場
合のノイズの状態を示す。図８，９から明らかなように
図１４，１５に示す固定抵抗のみの場合に比べて、特に
高流量範囲におけるノイズの発生は小さくなる。
【００２５】なお上記実験では、±３Ｌ／Ｓの流量を±
１０cmＨ2 Ｏの差圧で測定する場合に、固定抵抗と可変
抵抗の面積比を１：１．７とした。
１０cmＨ2 Ｏの差圧で測定する場合に、固定抵抗と可変
抵抗の面積比を１：１．７とした。
【００２６】本実施の形態によれば、流管１内に固定抵
抗としてのブロック２１と可変抵抗としてのオリフィス
２２とを併設し、ブロック２１に気体の流れ方向に平行
に平行板２１ｃを設けたので、流体抵抗が流量の増減に
従ってほぼ直線的に変化し、差圧感度特性も直線的にな
り、高流量でも低流量でも差圧を確実に検出することが
できる。この結果この差圧に基づいて流量を測定すると
きの電気的処理が容易となる。しかも高流量時に接続管
の影響による差圧信号のノイズの発生を少くすることが
できる。
抗としてのブロック２１と可変抵抗としてのオリフィス
２２とを併設し、ブロック２１に気体の流れ方向に平行
に平行板２１ｃを設けたので、流体抵抗が流量の増減に
従ってほぼ直線的に変化し、差圧感度特性も直線的にな
り、高流量でも低流量でも差圧を確実に検出することが
できる。この結果この差圧に基づいて流量を測定すると
きの電気的処理が容易となる。しかも高流量時に接続管
の影響による差圧信号のノイズの発生を少くすることが
できる。
【００２７】上記実施の形態においては、固定抵抗とし
てブロック２１を用い、可変抵抗としてフラップ２２ｂ
を有するオリフィス２２を用いた場合について説明した
が、固定抵抗及び可変抵抗はそれぞれブロック２１及び
オリフィス２２に限定されず、他の構成のものであって
もよい。
てブロック２１を用い、可変抵抗としてフラップ２２ｂ
を有するオリフィス２２を用いた場合について説明した
が、固定抵抗及び可変抵抗はそれぞれブロック２１及び
オリフィス２２に限定されず、他の構成のものであって
もよい。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のフローセ
ンサによれば、流管内を横切って配置された抵抗体を固
定抵抗と可変抵抗とで構成し、抵抗体の前後における流
通気体の差圧を検出するようにしたので、流管内を流通
する気体の流量と検出された差圧特性との関係が直線的
となり、流量の増減にかかわらず確実に差圧を検出する
ことができる。また高流量時の接続管の影響による差圧
信号のノイズの発生を少くすることができる。
ンサによれば、流管内を横切って配置された抵抗体を固
定抵抗と可変抵抗とで構成し、抵抗体の前後における流
通気体の差圧を検出するようにしたので、流管内を流通
する気体の流量と検出された差圧特性との関係が直線的
となり、流量の増減にかかわらず確実に差圧を検出する
ことができる。また高流量時の接続管の影響による差圧
信号のノイズの発生を少くすることができる。
【図１】本発明のフローセンサの一実施の形態の構成を
示す縦断面図。
示す縦断面図。
【図２】図１の上面図。
【図３】図１のＡ−Ａ矢視側面図。
【図４】図１の流管の右部分の接続部を示す斜視図。
【図５】図１のブロックの形状を示す斜視図。
【図６】図１のオリフィスの形状を示す正面図。
【図７】図１のフローセンサの流量に対する流体抵抗及
び感度特性の関係を示す線図。
び感度特性の関係を示す線図。
【図８】図１のフローセンサに接続した直管に定常流を
流した場合に発生するノイズを示す説明図。
流した場合に発生するノイズを示す説明図。
【図９】図１のフローセンサに気管内チューブを接続し
て呼吸気を流した場合に発生するノイズを示す説明図。
て呼吸気を流した場合に発生するノイズを示す説明図。
【図１０】従来の流量測定装置の一例における固定抵抗
を設けたフローセンサの構成を示す縦断面図。
を設けたフローセンサの構成を示す縦断面図。
【図１１】図１０の側面図。
【図１２】従来の流量測定装置の他の一例における可変
抵抗を設けたフローセンサの構成を示す縦断面図。
抵抗を設けたフローセンサの構成を示す縦断面図。
【図１３】図１０のフローセンサの流量に対する流体抵
抗及び感度特性の関係を示す線図。
抗及び感度特性の関係を示す線図。
【図１４】図１０のフローセンサに接続した直管に定常
流を流した場合に発生するノイズを示す説明図。
流を流した場合に発生するノイズを示す説明図。
【図１５】図１０のフローセンサに気管内チューブを接
続して呼吸気を流した場合に発生するノイズを示す説明
図。
続して呼吸気を流した場合に発生するノイズを示す説明
図。
【図１６】図１２のフローセンサの流量に対する流体抵
抗及び感度特性の関係を示す線図。
抗及び感度特性の関係を示す線図。
【図１７】図１２のフローセンサに接続した直管に定常
流を流した場合に発生するノイズを示す説明図。
流を流した場合に発生するノイズを示す説明図。
【図１８】図１２のフローセンサに気管内チューブを接
続して呼吸気を流した場合に発生するノイズを示す説明
図。
続して呼吸気を流した場合に発生するノイズを示す説明
図。
１ 流管 １２ａ，１２ｂ 圧
力ポート ２１ ブロック（固定抵抗） ２１ｃ 平行板 ２２ オリフィス（可変抵抗） ２２ｂ フラップ
力ポート ２１ ブロック（固定抵抗） ２１ｃ 平行板 ２２ オリフィス（可変抵抗） ２２ｂ フラップ
Claims (3)
- 【請求項１】 気体が流通する流管と、 該流管内を横切って配置された抵抗体と、 前記流管の管壁に設けられ、前記抵抗体の前後にそれぞ
れ開口する圧力ポートとを備え、 該抵抗体の前後における前記気体の差圧を検出するフロ
ーセンサにおいて、 前記抵抗体を固定抵抗と可変抵抗とで構成したことを特
徴とするフローセンサ。 - 【請求項２】 前記固定抵抗は、前記流管の周壁に固定
され、該流管の流路の一部を閉塞するブロックであり、 前記可変抵抗は、外周が前記流管の内周に固定され、中
央に前記気体の流れの方向に変位して開口部を形成する
フラップを備えるオリフィスであることを特徴とする請
求項１記載のフローセンサ。 - 【請求項３】 前記ブロックに、前記２つの圧力ポート
にそれぞれ対向して、前記気体の流れ方向に平行に平行
板を設けたことを特徴とする請求項１または２記載のフ
ローセンサ。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27927096A JP3557595B2 (ja) | 1996-10-22 | 1996-10-22 | フローセンサ |
| FI974019A FI974019A7 (fi) | 1996-10-22 | 1997-10-21 | Virtausanturi |
| US08/956,026 US5979247A (en) | 1996-10-22 | 1997-10-22 | Flow sensor having a fixed resistance and a variable resistance |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27927096A JP3557595B2 (ja) | 1996-10-22 | 1996-10-22 | フローセンサ |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10122921A true JPH10122921A (ja) | 1998-05-15 |
| JP3557595B2 JP3557595B2 (ja) | 2004-08-25 |
Family
ID=17608834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27927096A Expired - Fee Related JP3557595B2 (ja) | 1996-10-22 | 1996-10-22 | フローセンサ |
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- 1996-10-22 JP JP27927096A patent/JP3557595B2/ja not_active Expired - Fee Related
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1997
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