CN108139247B - 热式流量计 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种热式流量计,其防止过渡时排出口及主出口被涡流遮蔽,减小稳定时和脉动时的流速分布差,从而能够降低脉动误差。本发明的热式流量计(300)具备配置于主通路(124)的罩壳(302)和设于罩壳(302)的副通路(307)。而且,罩壳(302)在罩壳(302)的下游端部(316)设有副通路(307)的第一出口(312)和第二出口(313),在这些第一出口(312)和第二出口(313)的附近设有弯曲面部(317)。
Description
技术领域
本发明涉及热式流量计。
背景技术
目前,提出有各种如下热式流量计,其在被测量气体流动的主通路配置有罩壳,从主通路向设于罩壳的副通路摄取被测量气体,并通过配置于副通路内的流量检测部测量被测量气体的流量。
专利文献1中示出了如下结构:副通路具有沿着主通路的流动方向的第一通路、和在第一通路的中途分支的第二通路,在第二通路配置有流量检测部,通过流量检测部的被测量气体再次汇合于第一通路,并从第一通路的出口排出。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:US2013/061684
发明内容
发明所要解决的课题
如专利文献1示出的机构,若第一通路的出口朝向下游开口,则有可能从第一通路的出口排出的被测量气体与产生于罩壳的下游的涡流发生干扰,阻碍被测量气体从出口顺利排出。另外,由于涡流强度的变化,稳定时和脉动时的流速分布差增大,产生脉动误差。
本发明基于这种问题而提出,其目的在于得到如下结构的热式流量计,其减小涡流强度并使其固定,从而确保被测量气体从出口顺利排出,且能够抑制脉动误差的产生。
用于解决课题的方案
用于解决上述课题的本发明的热式流量计具备配置于主通路的罩壳、设于该罩壳的副通路,其特征在于,上述罩壳在该罩壳的下游端部设有上述副通路的出口,在该出口的附近设有倾斜面。
发明效果
根据本发明,能够减小在排出口及主出口的下游形成的涡流的大小。因此,能够防止过渡时排出口及主出口被涡流遮蔽,减小稳定时与脉动时的流速分布差,能够抑制脉动误差的产生。
附图说明
图1是表示在内燃机控制系统中使用了本发明的热式流量计的一实施例的系统图。
图2A是表示本发明的热式流量计的外观的主视图。
图2B是表示本发明的热式流量计的外观的左视图。
图2C是表示本发明的热式流量计的外观的后视图。
图2D是表示本发明的热式流量计的外观的右视图。
图3A是表示从本发明的热式流量计卸下前盖及后盖的罩壳的状态的主视图。
图3B是表示从本发明的热式流量计卸下前盖及后盖的罩壳的状态的后视图。
图4A是前盖的后视图。
图4B是图4A的B-B线剖视图。
图5A是后盖的后视图。
图5B是图5A的B-B线剖视图。
图6是实施例1的热式流量计的外观立体图。
图7A是放大表示实施例1的热式流量计的主要部分的图。
图7B是放大表示实施例1的热式流量计的主要部分的图。
图7C是放大表示实施例1的热式流量计的主要部分的图。
图7D是说明弯曲面部的结构的概念图。
图7E是说明倾斜面的结构的概念图。
图8是实施例2的热式流量计的外观立体图。
图9是实施例2的热式流量计的仰视图。
图10A是放大表示实施例2的热式流量计的主要部分的图。
图10B是放大表示实施例2的热式流量计的主要部分的图。
图10C是放大表示实施例2的热式流量计的主要部分的图。
图11是实施例3的热式流量计的外观立体图。
图12是实施例3的热式流量计的仰视图。
图13A是放大表示实施例3的热式流量计的主要部分的图。
图13B是放大表示实施例3的热式流量计的主要部分的图。
图13C是放大表示实施例3的热式流量计的主要部分的图。
具体实施方式
下面,使用附图对本发明的实施方式进行说明。
<实施例1>
图1是表示在电控燃料喷射式内燃机控制系统中使用了本发明的热式流量计的一实施例的系统图。基于具备发动机气缸112和发动机活塞114的内燃机110的动作,吸入空气作为被测量气体30而从空气滤清器122被吸入,且经由作为主通路124的、例如吸气管、节气门体126、吸气歧管128而引导至发动机气缸112的燃烧室。作为引导至上述燃烧室的吸入空气的被测量气体30的流量通过本发明的热式流量计300进行测量,基于测量出的流量,从燃料喷射阀152供给燃料,并与作为吸入空气的被测量气体30一起以混合气的状态引导至燃烧室。此外,在本实施例中,燃料喷射阀152设于内燃机的吸气口,喷射至吸气口的燃料与作为吸入空气的被测量气体30一起形成混合气,并经由吸气阀116而引导至燃烧室进行燃烧,产生机械能。
引导至燃烧室的燃料及空气形成燃料与空气的混合状态,且通过火花塞154的火花点火而爆炸性地燃烧,产生机械能。燃烧后的气体从排气阀118引导至排气管,作为尾气24而从排气管排出至车外。作为引导至上述燃烧室的吸入空气的被测量气体30的流量通过开度基于加速踏板的操作而变化的节气阀132进行控制。燃料供给量基于引导至上述燃烧室的吸入空气的流量而被控制,驾驶员通过控制节气阀132的开度来控制引导至上述燃烧室的吸入空气的流量,从而能够控制内燃机产生的机械能。
通过热式流量计300来测量作为从空气滤清器122摄取且在主通路124流动的吸入空气的被测量气体30的流量及温度,且从热式流量计300向控制装置200输入表示吸入空气的流量及温度的电信号。另外,向控制装置200输入对节气阀132的开度进行测量的节气门角度传感器144的输出,而且,为了测量内燃机的发动机活塞114、吸气阀116、排气阀118的位置、状态、以及内燃机的转速,向控制装置200输入旋转角度传感器146的输出。为了根据尾气24的状态测量燃料量与空气量的混合比的状态,向控制装置200输入氧传感器148的输出。
控制装置200基于作为热式流量计300的输出的吸入空气的流量、及根据旋转角度传感器146的输出而测量的内燃机的转速,运算燃料喷射量、点火时期。基于这些运算结果,对从燃料喷射阀152供给的燃料量、以及利用火花塞154点火的点火时期进行控制。燃料供给量、点火时期实际上还基于由热式流量计300测量的吸气温度、节气门角度的变化状态、发动机转速的变化状态、氧传感器148所测量到的空燃比的状态而进行精细的控制。控制装置200还在内燃机的怠速运转状态下通过怠速空气控制阀156控制在节气阀132分流的空气量,控制怠速运转状态下的内燃机的转速。
图2表示热式流量计300的外观。图2A是热式流量计300的主视图,图2B是左视图,图2C是后视图,图2D是右视图。热式流量计300具备罩壳302。罩壳302从侧方插入于吸气管而配置于主通路124(参照图1)。在罩壳302的基端部设有用于固定于吸气管的凸缘305、以及露出至吸气管外部的外部连接部306。
罩壳302配置为:通过将凸缘305固定于吸气管而呈单侧支撑状被支撑,沿着与在主通路124流动的被测量气体的主流方向相交的垂直方向延伸。在罩壳302设有用于摄取在主通路124流动的被测量气体30的副通路307(参照图3A、图3B),在该副通路307内配置有用于检测被测量气体30的流量的流量检测部602(参照图3A、图3B)。
在配置于罩壳302的前端侧且主流方向上游侧的上游端部设有用于将吸入空气等被测量气体30的一部分摄取至副通路307的入口311。而且,在配置于罩壳302的前端侧且主流方向下游侧的下游端部设有用于使被测量气体30从副通路307返回至主通路124的第一出口312(排出口)和第二出口(主出口)313这两个出口。如图2D所示,第一出口312和第二出口313并排配置于罩壳302的厚度方向。即,第一出口312和第二出口313并排配置于与主流方向垂直的方向。
通过将入口311设于罩壳302的前端侧,能够将远离主通路的内壁面的靠近中央部的部分的气体摄取至副通路307。因此,不易受到主通路的内壁面的温度的影响,能够抑制气体的流量、温度的测量精度降低。
在主通路的内壁面附近,流体阻力增大,与主通路的平均流速相比,流速降低,但在本实施例的热式流量计300中,由于在从凸缘305朝向主通路的中央延伸的细而长的罩壳302的前端侧设有入口311,因此,能够将主通路中央部的流速较快的气体摄取至副通路307。另外,由于副通路307的第一出口312和第二出口313均设于罩壳302的前端侧,因此,能够使在副通路307内流动的气体返回至流速较快的主通路中央部。
罩壳302呈如下形状:在正面具有大致长方形的宽幅面,而侧面狭窄(厚度薄)。罩壳302沿着在主通路流动的被测量气体30的主流方向配置正面和背面,且以与主流方向相对的方式配置侧面。由此,热式流量计300能够相对于被测量气体30使流体阻力减小且具备充分长度的副通路307。
即,本实施例的热式流量计形成为如下形状:投影至与在主通路124流动的被测量气体30的流动方向正交的正交面上的罩壳的形状具有在上述的正交面上定义为第一方向50的长度尺寸和在上述的正交面上定义为与第一方向50(参照图2B)垂直的第二方向51的厚度尺寸,且厚度尺寸比长度尺寸小。
在罩壳302设有用于测量被测量气体30的温度的温度检测部452。罩壳302在长边方向中央部且上游端部具有朝向下游端部侧凹陷的形状,温度检测部452设于该凹陷的位置。温度检测部452形成为从罩壳302的凹陷的部分起沿着主流方向突出的形状。
图3示出了从热式流量计300卸下前盖303及后盖304的罩壳302的状态。图3A是罩壳302的主视图,图3B是后视图。
罩壳302的上游端部315具有基端部315a、中间部315b、以及前端部315c。基端部315a、中间部315b和前端部315c分别由与被测量气体30的主流方向垂直的平坦面构成。在基端部315a与中间部315b之间设有锥形面322,该锥形面322随着从上游端部315侧朝向下游端部316侧迁移而向在罩壳302的厚度方向上相互分离的方向扩展。而且,在锥形面322与中间部315b之间设有向下游端部316侧凹陷的凹陷部,配置有温度检测部452。而且,在前端部315c设有入口311。
罩壳302的下游端部316具有基端部316a、中间部316b、以及前端部316c。基端部316a、中间部316b和前端部316c由与被测量气体30的主流方向垂直的平坦面构成。在基端部316a与中间部316b之间设置有锥形面323,该锥形面323随着从上游端部315侧朝向下游端部316侧迁移而在罩壳302的厚度方向上相互接近的方向变窄。而且,在前端部316c设有第一出口312和第二出口313。第一出口312和第二出口313并排配置于罩壳302的厚度方向,在本实施例中,配置于从厚度方向中央相互分离的位置。
在罩壳302的内部一体模塑成形有电路封装400,该电路封装400具备:用于测量在主通路124流动的被测量气体30的流量的流量检测部602、用于测量在主通路124流动的被测量气体30的温度的温度检测部452。
而且,在罩壳302形成有用于成形副通路307的副通路槽。在本实施例中,在罩壳302的表背两面凹设有副通路槽,通过将前盖303及后盖304盖在罩壳302的表面及背面,从而完成副通路307。通过设置这种构造,能够在成形罩壳302时(树脂模塑工序)使用在罩壳302的两面设置的模具,将表侧副通路槽330和背侧副通路槽331双方都作为罩壳302的一部分而成形。
副通路槽由形成于罩壳302的背面的背侧副通路槽331和形成于罩壳302的表面的表侧副通路槽330构成。背侧副通路槽331具有第一槽部332和在第一槽部332的中途分支的第二槽部333。
第一槽部332以在罩壳302的前端部沿着被测量气体30的主流方向的方式从上游端部315至下游端部316呈一直线状延伸,一端与罩壳302的入口311连通,另一端与罩壳302的出口312连通。第一槽部332具有:从入口311起以大致固定的剖面形状延伸的直线部332A、和随着从直线部332A朝向出口312迁移而槽宽度逐渐变窄的收缩部332B。
在第一槽部332的直线部332A的底壁面332b设有多个凸条部335。凸条部335在第一槽部332的直线部332A的底壁面332b上,以在第一槽部332的槽宽度方向上隔开预定间隔排列多个的方式设置,且沿着直线部332A在入口311至收缩部332B之间延伸。凸条部335的剖面为梯形形状,两侧的侧面倾斜。因此,在附着了水滴的情况下,能够使水滴的接触角增大并降低水滴的高度,能够提高润湿性,使其从上游侧朝向下游侧迅速流动。因此,能够有效防止水滴流入第二通路,能够使其迅速排出至外部。
第二槽部333从第一槽部332的直线部332A分支,并一边弯折一边朝向罩壳302的基端侧前进,与设于罩壳302的长边方向中央部的测量用流路341连通。第二槽部333的入口与构成第一槽部332的一对侧壁面中的位于罩壳302的基端侧的侧壁面332a连通,底壁面333a与第一槽部332的直线部332A的底壁面332b表面一致地连续。在第二槽部333的内周侧的侧壁面333b设有凹部333e。
在主通路124流动的被测量气体30若与热式流量计300碰撞,则由于与被测量气体30的流动方向相对而成为障碍物的外侧壁面而承受动压力,与外侧壁面相对的上游侧的压力上升。另一方面,与被测量气体30的主流方向平行或者大致平行的壁面上的被测量气体30在壁面的上游部分发生与壁面的剥离,剥离部(周边)成为负压。被测量气体30随着从发生剥离的部分朝向下游方向,最终变化成沿着热式流量计300壁面的流动。在凹部333e,在第二槽部333附近滞留有水,若在后盖304设置穿设于堵塞凹部333e的位置的排水孔376,则由于在热式流量计300的剥离部(周边)产生的负压,而能够从副通路307内的凹部333e经由排水孔376排出至副通路307的外部、即主通路124。
测量用流路341沿罩壳302的厚度方向将其贯通而形成,突出地配置有电路封装400的流路露出部430。第二槽部333在比电路封装400的流路露出部430更靠副通路上游侧与测量用流路341连通。
第二槽部333具有槽深度随着朝向测量用流路341前进而变深的形状,具有尤其在测量用流路341的跟前急剧地变深的急倾斜部333d。关于急倾斜部333d,在测量用流路341中,在电路封装400的流路露出部430所具有的表面431和背面432中的、设有流量检测部602的表面431侧使被测量气体30的气体通过,在背面432侧使被测量气体30所包含的尘埃等异物通过。
被测量气体30随着在背侧副通路槽331内流动而在罩壳302的表侧(图3B中图的进深侧)的方向慢慢移动。而且,质量小的空气的一部分沿着急倾斜部333d移动,在测量用流路341中,在流路露出部430的表面431流动。另一方面,质量大的异物因为离心力而难以突然改变路线,因此,无法沿着急倾斜部333d流动,在测量用流路341中,在流路露出部430的背面432流动。
流量检测部602设于电路封装400的流路露出部430的表面431。在流量检测部602,与在流路露出部430的表面431流动的被测量气体30之间进行热传导,并测量流量。
被测量气体30若通过电路封装400的流路露出部430的表面431侧和背面432侧,则从测量用流路341的副通路下游侧流入表侧副通路槽330,在表侧副通路槽330内流动而从第二出口313排出至主通路124。
如图3A所示,表侧副通路槽330的一端与测量用流路341的副通路下游侧连通,另一端与形成于罩壳302的前端侧的下游端部316的出口313连通。表侧副通路槽330具有如下形状:以随着从测量用流路341向罩壳302的前端侧迁移而逐渐朝向下游端部316前进的方式弯折,在罩壳302的前端部,朝向被测量气体30的主流方向下游侧在直线上延伸,且槽宽度朝向第二出口313逐渐变窄。
在该实施例中,由背侧副通路槽331构成的流路边描绘曲线边从罩壳302的前端侧朝向作为凸缘305侧的基端侧,在最接近凸缘305的位置,在副通路307流动的被测量气体30相对于主通路124的主流方向成为反方向的流动,在该反方向的流动的部分,设于罩壳302的背面侧的背侧副通路与设于表面侧的表侧副通路相连。
测量用流路341由于电路封装400的流路露出部430而分为表面431侧的空间和背面432侧的空间,未被罩壳302分开。即,测量用流路341贯通罩壳302的表面和背面而形成,在该一个空间单侧支撑状地突出配置有电路封装400。通过设置这种结构,能够通过一次树脂模塑工序而在罩壳302的表背两面成形副通路槽,另外,能够使连接两面的副通路槽的结构配合来进行成形。此外,电路封装400通过树脂模塑而埋设并固定于罩壳302的固定部351、352、353。
另外,根据上述结构,能够与罩壳302的树脂模塑成形同时地,将电路封装400嵌入并装配于罩壳302。另外,通过设置沿罩壳302的宽度方向贯通比电路封装400更靠上游侧的通路上游侧和更靠下游侧的通路下游侧的任何一方的结构,也能够通过一次树脂模塑工序成形将背侧副通路槽331和表侧副通路槽330相连的副通路形状。
罩壳302的表侧副通路通过构成表侧副通路槽330的一对侧壁面的槽高度方向上侧的侧壁上端部和前盖303的相对面紧密接触而形成。而且,罩壳302的背侧副通路通过构成背侧副通路槽331的一对侧壁面的槽高度方向上侧的侧壁上端部和后盖304的相对面紧密接触而形成。
如图3A及图3B所示,在罩壳302,在凸缘305与形成有副通路槽的部分之间形成有空洞部342。空洞部342通过在罩壳302的厚度方向上将其贯通而形成。在该空洞部342中,露出配置有将电路封装400的连接端子412和外部连接部306的外部端子的内端306a连接的端子连接部320。通过点焊或激光焊接等,连接端子412和内端306a电连接。通过将前盖303和后盖304安装于罩壳302,空洞部342被堵塞,空洞部342的周围与前盖303和后盖304进行激光焊接而被密封。
图4A是表示前盖的背面的图,图4B是图4A的B-B线剖视图。图5A是表示后盖的背面的图,图5B是表示后盖的侧面的图。
前盖303和后盖304呈薄的板状,呈具备较广冷却面的形状。因此,热式流量计300具有降低空气阻力,进而容易通过在主通路124流动的被测量气体而被冷却的效果。
前盖303具有覆盖罩壳302的表面的大小。在前盖303的对置面形成有堵塞罩壳302的表侧副通路槽330的第五区域361、堵塞罩壳302的测量用流路341的表侧的第六区域362、堵塞空洞部342的表侧的第七区域363。而且,在第五区域361和第六区域362的宽度方向两侧凹设有供罩壳302的表侧副通路槽330的侧壁上端部进入的凹部361a。另外,在第七区域363的周围凹设有供空洞部342的表侧外周端部进入的凹部363a。
而且,在前盖303的对置面设有插入于电路封装400的流路露出部430的前端与罩壳302的测量用流路341之间的间隙的凸部364。另外,在与电路封装400的流路露出部430的表面431对置的位置通过插入成形而设有金属板501。
后盖304具有覆盖罩壳302的背面的大小。在后盖304的对置面形成有堵塞罩壳302的背侧副通路槽331的第一槽部332的第一区域371A、堵塞第二槽部333的第二区域371B、堵塞罩壳302的测量用流路341的背侧的第三区域372、堵塞空洞部342的背侧的第四区域373。而且,在第一区域371A、第二区域371B、第三区域372的宽度方向两侧凹设有供罩壳302的背侧副通路槽331的侧壁上端部进入的凹部371a。另外,在第四区域373的周围凹设有供空洞部342的背侧外周端部进入的凹部373a。
在后盖304的第一区域371A设有凸条部377。凸条部377以在后盖304的第一区域371A沿长边方向延伸,在短边方向隔开预定间隔排列有多个的方式设置。凸条部377的剖面为梯形形状,两侧的侧面倾斜。因此,在附着了水滴的情况下,能够使水滴的接触角增大并降低水滴的高度,能够提高润湿性,使附着的水滴从上游侧朝向下游侧迅速地流动。因此,能够有效防止水滴流入第二通路,能够使其迅速排出至外部。
在后盖304穿设有与副通路307连通的排水孔376。排水孔376贯通形成于在将后盖304安装于罩壳302的状态下堵塞罩壳302的凹部333e的位置,能够使在副通路307内摄取至第二槽部333的凹部333e的水排出至外部。
在后盖304的对置面设有插入电路封装400的流路露出部430的前端与罩壳302的测量用流路341之间的间隙的凸部374。凸部374与前盖303的凸部364配合,来填充电路封装400的流路露出部430的前端与罩壳302的测量用流路341之间的间隙。
前盖303和后盖304分别安装于罩壳302的表面和背面,并通过表侧副通路槽330及背侧副通路槽331的配合形成副通路307。
图6是实施例1的热式流量计的外观立体图,图7A至图7C是放大表示实施例1的热式流量计的主要部分的图,图7D是说明弯曲面部的结构的概念图,图7E是说明倾斜面的结构的概念图。
如图6所示,在罩壳302的下游端部316设有弯曲面部317。弯曲面部317设于第一出口312和第二出口313的附近,在本实施例中,配置于下游端部316的中间部316b与前端部316c之间的位置。弯曲面部317具有以罩壳302延伸的长边方向为轴中心的曲面形状,具体地,剖面具有成为凸圆弧曲线的流线形状。如图7D所示,弯曲面部317是法线矢量与被测量气体30的主流方向形成的角为0度<α<90度的角度范围的倾斜面,具有法线矢量与被测量气体30的主流方向形成的角随着从被测量气体30的主流方向上游侧向下游侧迁移而逐渐减小的弯曲面317R、317L。
弯曲面部317的弯曲面317R、317L具有至少一个以上的曲率半径的曲面平滑连续的形状,在中间部316b与前端部316c之间具有大致固定的剖面形状。而且,下游端形成为与罩壳302的下游端部316的中间部316b及前端部316c表面一致。
如图7B所示,弯曲面部317配置为罩壳302的厚度方向一侧的弯曲面317R的至少一部分位于第二出口313的厚度方向的宽度WR的范围内,且配置为罩壳302的厚度方向另一侧的弯曲面317L的至少一部分位于第一出口312的厚度方向的宽度WL的范围内。
例如,如本实施例那样,为了排出污染物,副通路307的一部分分支,在具有这种结构的物理量测量装置的情况下,需要提高流速及排出效果来确保测量精度。(a)若排出口未朝向主流方向下游侧开口,则有可能在弯曲角度积存污染物。(b)若分支通路没有极力弯转,则流动不能完全弯曲,剥离涡流扩大,稳定流和脉动流的流速分布差增大,因此,脉动误差扩大。(c)若在比分支部更靠主流方向上游侧配置主出口,则在过渡的流量变化时,流量检测部602周边的流动发生过冲或下冲,难以正确地测量流量变化。从这些(a)、(b)、(c)理由来看,期望排出口(相当于第一出口312)和主出口(相当于第二出口313)配置于比分支部更靠主流方向下游侧且更靠罩壳的下游端部。
但是,通过将罩壳配置于吸气管(主通路)内,在罩壳的下游端部周边产生称为卡曼涡流的、具有与罩壳的延伸方向平行的轴的纵向涡流,另外,也发生称为翼端涡流的、具有与罩壳的延伸方向垂直的轴的横向涡流。因此,这些涡流与从排出口和主出口排出的被测量气体30发生干扰,有可能阻碍顺利排出。另外,这些涡流在吸气通路内的脉动流等的过渡现象中涡流强度发生变化,因此,配置于罩壳的下游端部的排出口和主出口被涡流遮蔽的程度发生变化,根据其变化的程度,稳定时和脉动时的流速分布差增大,产生脉动误差。
相对于此,在本实施例中,在第一出口312和第二出口313的附近设有弯曲面部317,该弯曲面部317具有轴中心沿着罩壳302的延伸方向的弯曲面,能够减小在罩壳302的第一出口312和第二出口313的下游侧产生的涡流的大小,尤其是能够减小纵向涡流(卡曼涡流)的大小。因此,能够减小涡流对从第一出口312和第二出口313排出的被测量气体30造成的影响,能够减小脉动时和稳定时的流速分布差,并能够抑制脉动误差的的产生,提高测量精度。
另外,在本实施例中,以在第一出口312和第二出口313的附近设有弯曲面部317的结构为例进行了说明,但只要能够以形成于罩壳302的周围的被测量气体30的涡流不阻碍从第一出口312和第二出口313排出的被测量气体30的排出的方式减小涡流的大小即可。因此,例如如图7E所示,也可以将相对于被测量气体30的主流方向具有一定的倾斜角度α的倾斜面318设于下游端部316。另外,在本实施例中,弯曲面部317以剖面在罩壳302的延伸方向上为固定的结构的情况为例进行了说明,但并不限定于该结构,也可以设为剖面在延伸方向上变化的形状。
在本实施例中,配置为弯曲面部317的弯曲面317R的至少一部分位于第二出口313的厚度方向的宽度WR的范围内,且配置为弯曲面317L的至少一部分位于第一出口312的厚度方向的宽度WL的范围内,因此,能够减小产生于罩壳302的第一出口312和第二出口313的下游侧的涡流的大小,并使涡流的产生位置大幅远离罩壳302的下游侧。因此,从第一出口312和第二出口313排出的被测量气体30不易受到涡流的影响,能够促进顺利排出,进行高精度的流量检测。
<实施例2>
接着,以下使用图8、图9、图10A、图10B、及图10C对本发明的实施例2进行说明。
图8是实施例2的热式流量计的外观立体图,图9是实施例2的热式流量计的仰视图,图10A至图10C是放大表示实施例2的热式流量计的主要部分的图。另外,对与实施例1相同的结构要素标注相同的符号,而省略其详细说明。
本实施例的特征在于:除了实施例1的结构,在罩壳302的插入方向前端侧的前端面314设有前端翼336。前端翼336突出设于前端面314,配置在向罩壳302的下游端部侧偏位的位置。前端翼336与罩壳302一体地形成,但也可以分体地设置并之后通过螺丝、粘接剂等固定手段来进行固定。如图9所示,前端翼336具有从前端面314突出的剖面为椭圆状的大致圆柱形状,具备剖面以随着向前端侧迁移而渐缩的方式逐渐减小的锥形体状的外周面336a、和在前端部分与前端面314平行的平坦的头顶面336b。
前端翼336配置为剖面椭圆的长轴从罩壳302的上游端部侧起沿着下游端部侧,具有上游侧的圆弧的半径比下游侧的圆弧的半径小的流线形状。而且,如图10A、图10B所示,外周面336a的上游面部倾斜地形成为随着朝向前端翼336的前端侧而逐渐向下游侧迁移。
根据具有上述结构的热式流量计300,能够通过前端翼336将在主通路124内沿前端面314流动的被测量气体30顺利地向下游侧引导,减小产生于罩壳302的第一出口312和第二出口313的下游侧的涡流、尤其是横向涡流(翼端涡流)的大小。因此,除了实施例1的作用效果,能够进一步减小涡流对从第一出口312和第二出口313排出的被测量气体30的影响,能够有效地抑制脉动误差的产生,大幅提高测量精度。
<实施例3>
接着,以下使用图11、图12、图13A、图13B、及图13C对本发明的实施例3进行说明。
图11是实施例3的热式流量计的外观立体图,图12是实施例3的热式流量计的仰视图,图13A至图13C是放大表示实施例3的热式流量计的主要部分的图。另外,对与实施例1、2相同的结构要素标注相同的符号,而省略其详细说明。
本实施例的特征在于:代替实施例2中的下游端部316的前端部316c,将弯曲面部317延长至前端面314,而在弯曲面部317设置第一出口312和第二出口313。
弯曲面部317设于从罩壳302的下游端部316的中间部316b到前端面314之间。第一出口312形成于弯曲面部317的弯曲面317L,并朝向主流方向下游侧开口。而且,第二出口313形成于弯曲面部317的弯曲面317R,并朝向主流方向下游侧开口。
在本实施例中,代替具有平坦面的前端部316c而设有弯曲面部317,因此,能够进一步抑制在第一出口312和第二出口313的周边产生纵向涡流。因此,与实施例2相比,能够进一步减小涡流的影响,并能够进一步有效地抑制脉动误差的产生,大幅提高测量精度。
以上,虽然对本发明的实施方式进行了详细说明,但是,本发明不限于上述的实施方式,在不脱离权利要求书记载的本发明的精神的范围内,能够进行各种设计变更。例如,上述的实施方式是为了容易理解本发明而详细地说明的实施方式,不限定于必须具备所说明的所有的结构。另外,能够将某实施方式的结构的一部分置换成其它实施方式的结构,另外,也能够向某实施方式的结构添加其它实施方式的结构。而且,对于各实施方式的结构的一部分,能够追加、删除、置换其它结构。
符号说明
300—热式流量计,302—罩壳,303—前盖,304—后盖,307—副通路,312—第一出口(出口),313—第二出口(出口),317—弯曲面部,602—流量检测部。
Claims (10)
1.一种热式流量计,其具备具有固定部且通过该固定部将前端部呈单侧支撑状支撑于供被测量气体流动的主通路的罩壳和设于该罩壳的副通路,从上述主通路将被测量气体摄取至上述副通路,通过配置于上述副通路内的流量检测部测量被测量气体的流量,上述热式流量计的特征在于,
上述罩壳在与上述被测量气体的主流方向交叉的方向上延伸,上述罩壳在该罩壳的下游端部的前端部设有上述副通路的出口,
上述副通路的出口具有在上述罩壳的厚度方向上排列配置且朝向上述被测量气体的主流方向的下游开口的第一出口和第二出口,
在上述罩壳的配置有上述第一出口和上述第二出口的部位与上述固定部之间设有倾斜面,
上述倾斜面在上述罩壳的厚度方向上构成弯曲面,配置成上述罩壳的厚度方向一侧的弯曲面的至少一部分位于上述第一出口的厚度方向的宽度的范围内,且配置成上述罩壳的厚度方向另一侧的弯曲面的至少一部分位于上述第二出口的厚度方向的宽度的范围内。
2.根据权利要求1所述的热式流量计,其特征在于,
就上述倾斜面而言,该倾斜面的法线矢量与流过上述主通路的上述被测量气体的主流方向所成的角为0度<α<90度的角度范围。
3.根据权利要求2所述的热式流量计,其特征在于,
上述倾斜面具有上述法线矢量与上述被测量气体的主流方向所成的角随着从上述被测量气体的主流方向上游侧向下游侧迁移而逐渐减小的弯曲面。
4.根据权利要求1所述的热式流量计,其特征在于,
具有上述弯曲面的弯曲面部设于上述罩壳的前端部与中间部之间。
5.根据权利要求1所述的热式流量计,其特征在于,
上述罩壳的下游端部的前端部具有平坦面,上述第一出口和上述第二出口设于上述平坦面。
6.根据权利要求3所述的热式流量计,其特征在于,
在具有上述弯曲面的弯曲面部设有上述副通路的上述第一出口和上述第二出口。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的热式流量计,其特征在于,
上述罩壳在该罩壳的前端面设有前端翼。
8.根据权利要求7所述的热式流量计,其特征在于,
上述前端翼具有随着从基端向前端迁移而渐缩的形状。
9.根据权利要求1所述的热式流量计,其特征在于,
上述弯曲面在上述罩壳的厚度方向上成对,且由对称的两个面构成。
10.根据权利要求1所述的热式流量计,其特征在于,
上述第一出口及上述第二出口中的任意一出口比另一出口大。
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