CN109416270A - 热式流量计 - Google Patents

Abstract

本发明获得一种附着于第1通道的壁面上的水滴在被拉入到第3通道部时有效地去往排出口的热式流量计。本发明的热式流量计(300)具备副通道和流量检测部(602)，所述副通道导入在主通道(124)中流动的被测量气体(30)，所述流量检测部(602)通过与在副通道中流动的被测量气体(30)之间进行传热来测量被测量气体(30)的流量。并且，副通道具有第1通道(701)、第2通道部(702)及第3通道部(703)，所述第2通道部(702)在第1通道部的中途分支而去往流量检测部(602)，所述第3通道部(703)在第2通道部的中途分支而去往第3出口(703b)，在第3通道部(703)的第3入口(703a)与第3出口(703b)之间设置有压力损失产生机构(704a)。

Description

热式流量计

技术领域

本发明涉及一种热式流量计。

背景技术

测量气体的流量的热式流量计具备用以测量流量的流量检测部，构成为通过在流量检测部与作为测量对象的气体之间进行传热来测量气体的流量。在热式流量计中，出于污损对策的观点而采用有基于旋风旁路的离心分离、基于分支通道的惯性分离等副通道结构。例如，专利文献1中展示了一种具有排水孔的热式流量测定装置的结构。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：DE 10 2008 049 843 A1

发明内容

发明要解决的问题

在空气流量检测装置等使主通道的空气迂回而在副通道内部配置流量检测元件来加以测量的情况下，需要考虑了在主通道中流动的空气中包含的水滴、异物的影响的设计。在水滴附着于流量检测元件表面的情况下，会发生瞬时性的输出变动而导致测量误差。在专利文献1中，在从副通道的入口笔直地去往出口的第1通道分支而成的第2通道入口部产生的剥离区域内设置有排水孔。

但是，在主通道的气流为低流速至中流速的情况下，水滴等会附着至壁面并经由测定通道的分支部到达至流量检测元件。尤其是在专利文献1中，由于排水孔附近没有剥离流产生结构，因此排水孔附近的压力梯度增大。因而，在超过排水孔的排水能力的量的水滴一下子到达排水孔的情况下，有未从排水孔排完的水滴沿着壁面到达至流量检测元件的担忧。

本发明是鉴于上述问题而成，其目的在于提供一种能将流入到副通道的水滴高效地排出至主通道的热式流量计。

解决问题的技术手段

解决上述问题的本发明的热式流量计具备：壳体，其配置在主通道；副通道，其设置在该壳体中，导入在所述主通道中流动的被测量气体；以及流量检测部，其设置在该副通道中，测量所述被测量气体的流量，该热式流量计的特征在于，所述副通道具有：第1通道部，其将所述壳体上开设的第1入口与所述壳体上开设的第1出口之间连通；第2通道部，其将该第1通道部上开设的第2入口与所述壳体或所述第1通道部上开设的第2出口之间连通；以及第3通道部，其将该第2通道部上开设的第3入口与所述壳体上开设的第3出口之间连通，在所述第3通道部的所述第3入口与所述第3出口之间设置有压力损失产生机构。

发明的效果

根据本发明，由于在第3通道部的第3入口与第3出口之间设置有压力损失产生机构，因此，能将流入到副通道的水滴顺畅地引导至第3通道部的第3出口，从而能够高效地排出至主通道。根据本说明书的记述、附图，会明确本发明相关的进一步特征。此外，上述以外的课题、构成及效果将通过以下实施方式的说明来加以明确。

附图说明

图1为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为表示实施例1的热式流量计的外观的前视图。

图2B为表示实施例1的热式流量计的外观的左侧视图。

图2C为表示实施例1的热式流量计的外观的后视图。

图2D为表示实施例1的热式流量计的外观的右侧视图。

图3A为外壳主体的前视图。

图3B为外壳主体的后视图。

图3C为放大表示图3B的要部的图。

图4A为表盖的后视图。

图4B为图4A的IVB-IVB线剖面图。

图5A为背盖的后视图。

图5B为图5A的VB-VB线剖面图。

图6A为说明本发明的热式流量计的排水结构的图。

图6B为说明本发明的热式流量计的排水结构的图。

图6C为图6A的C-C线剖面图。

图7A为表示具有压力损失产生机构的第3通道部内部的压力梯度的图。

图7B为表示没有压力损失产生机构的第3通道部内部的压力梯度的图。

图8A为表示实施例2的热式流量计的具体例的图。

图8B为表示实施例2的热式流量计的具体例的图。

图9A为表示实施例3的热式流量计的具体例的图。

图9B为表示实施例3的热式流量计的具体例的图。

图10A为表示实施例4的热式流量计的具体例的图。

图10B为表示实施例4的热式流量计的具体例的图。

图11为表示实施例5的热式流量计的具体例的图。

图12为表示实施例6的热式流量计的具体例的图。

具体实施方式

接着，使用附图，对本发明的实施方式进行说明。

[实施例1]

图1为表示在电子燃料喷射方式的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。

本实施例中的内燃机控制系统为汽车用发动机的控制系统，搭载于车辆中。在内燃机控制系统中，根据具备发动机汽缸112和发动机活塞114的内燃机110的动作而从空气滤清器122吸入作为被测量气体30的吸入空气，并经由作为主通道124的例如进气管、节气门体126、进气岐管128而引导至发动机汽缸112的燃烧室。被引导至燃烧室的吸入空气即被测量气体30的流量由本发明的热式流量计300加以测量，根据测量出的流量而从燃料喷射阀152供给燃料，与吸入空气即被测量气体30一起以混合气的状态被引导至燃烧室。再者，在本实施例中，燃料喷射阀152设置在内燃机110的进气口，喷射到进气口的燃料与吸入空气即被测量气体30一起形成混合气而经由进气门116引导至燃烧室进行燃烧来产生机械能。

被引导到燃烧室的燃料及空气呈燃料与空气的混合状态，通过火花塞154的火花点火而以爆炸方式燃烧、产生机械能。燃烧后的气体从排气门118引导至排气管，作为废气24从排气管排出至车外。被引导至燃烧室的吸入空气即被测量气体30的流量由开度根据加速踏板的操作而发生变化的节气门132加以控制。根据被引导至燃烧室的吸入空气的流量来控制燃料供给量，驾驶员控制节气门132的开度来控制被引导至燃烧室的吸入空气的流量，由此，能够控制内燃机110所产生的机械能。

从空气滤清器122导入而在主通道124中流动的吸入空气即被测量气体30的流量及温度由热式流量计300加以测量，从热式流量计300将表示吸入空气的流量及温度的电信号输入至控制装置200。此外，测量节气门132的开度的节气门角度传感器144的输出被输入至控制装置200，进而，为了测量内燃机110的发动机活塞114、进气门116、排气门118的位置、状态还有内燃机110的转速，将转动角度传感器146的输出输入至控制装置200。为了根据废气24的状态来测量燃料量与空气量的混合比的状态，将氧传感器148的输出输入至控制装置200。

控制装置200根据热式流量计300的输出即吸入空气的流量以及基于转动角度传感器146的输出测量出的内燃机110的转速，来运算燃料喷射量、点火时间。根据这些运算结果来控制从燃料喷射阀152供给的燃料量以及由火花塞154进行点火的点火时间。燃料供给量、点火时间实际上是进而根据由热式流量计300测量的进气温度、节气门角度的变化状态、发动机转速的变化状态、由氧传感器148测量出的空燃比的状态而细致地加以控制。进而，在内燃机110的怠速运转状态下，控制装置200利用怠速空气控制阀156来控制绕过节气门132的空气量，从而控制怠速运转状态下的内燃机110的转速。

图2展示了热式流量计300的外观。图2A为热式流量计300的前视图，图2B为左侧视图，图2C为后视图，图2D为右侧视图。热式流量计300具备外壳(壳体)301。外壳301插入至进气管而配置在主通道124(参考图1)中。在外壳301的基端部设置有用以固定至进气管的凸缘305和露出至进气管外部的外部连接部306。

外壳301通过将凸缘305固定在进气管上而呈悬臂状地受到支承，以沿与在主通道124中流动的被测量气体的主流动方向垂直的方向延伸的方式配置。在外壳301中设置有用以导入在主通道124中流动的被测量气体30的副通道，在该副通道内配置有用以检测被测量气体30的流量的流量检测部602。

在外壳301的配置在主流动方向上游侧的一端部开设有用以将吸入空气等被测量气体30的一部分导入至副通道的入口(第1入口)311。并且，在外壳301的配置在主流动方向下游侧的另一端部开设有用以将被测量气体30从副通道送回至主通道124的第1出口312和第2出口313。如图2D所示，第1出口312和第2出口313沿外壳301的厚度方向横向排列配置。

入口311设置在外壳301的一端部的顶端部侧，可以将远离主通道的内壁面的、接近中央部的部分的气体导入至副通道。因而，不易受主通道的内壁面的温度的影响，能够抑制气体的流量、温度的测量精度的降低。

在主通道的内壁面附近，流体阻抗较大，流速比主通道的平均流速低，而在本实施例的热式流量计300中，由于是在从凸缘305朝主通道的中央延伸的薄而长的外壳301的顶端部侧设置入口311，因此能将主通道中央部的流速较快的气体导入至副通道。此外，由于副通道的第1出口312和第2出口313也设置在外壳301的顶端部侧，因此能将在副通道内流动后的气体送回至流速较快的主通道中央部。

外壳301在正面具有大致长方形的宽幅面，相对于此，侧面呈狭窄(厚度较薄的)形状。外壳301沿在主通道中流动的被测量气体的主流动方向配置正面和背面，以与主流动方向相对的方式配置侧面。由此，热式流量计300相对于被测量气体30而言减小流体阻抗，从而能够配备充分长度的副通道。

即，本实施例的热式流量计300中，投影至与在主通道124中流动的被测量气体30的流动方向正交的正交面的外壳301的形状具有在所述正交面上沿第1方向50定义的长度尺寸和在所述正交面上沿与第1方向50(参考图2B)垂直的第2方向51定义的厚度尺寸，呈厚度尺寸小于长度尺寸的形状。

在外壳301上设置有用以测量被测量气体30的温度的温度检测部452。温度检测部452设置在长度方向中央部而且是在一端部朝另一端部侧凹陷下去的位置，呈沿主流动方向突出的形状。

图3展示了从外壳301上卸下了表盖303及背盖304的状态，图3A为前视图，图3B为后视图，图3C为放大表示图3B的要部的图。

外壳301通过在外壳主体302的表面和背面安装表盖303及背盖304而构成。在外壳主体302上一体地模塑成形有电路封装400，所述电路封装400具备用以测量被测量气体30的流量的流量检测部602、用以测量被测量气体30的温度的温度检测部452。

并且，在外壳主体302上形成有通过与表盖303及背盖304的协作来成形副通道的副通道槽。本实施例为如下构成：在外壳主体302的表背两面凹设有副通道槽，通过将表盖303及背盖304盖在外壳主体302的表面及背面来完成外壳301的副通道。通过设为如此构成，在外壳主体302的成形时(树脂模塑工序)，可以使用设置在外壳主体302的两面的模具而以外壳主体302的一部分的形式成形全部的表侧副通道槽321和背侧副通道槽331两方。

副通道槽由形成于外壳主体302的背面的背侧副通道槽331和形成于外壳主体302的表面的表侧副通道槽321构成。背侧副通道槽331具有第1槽部332、在第1槽部332的中途分支的第2槽部333、以及在第2槽部333的中途分支的第3槽部334。

第1槽部332在外壳主体302的顶端部侧以沿着被测量气体30的主流动方向的方式从一端部317连续到另一端部318地延伸。第1槽部332具有直线部332A和收缩部332B，所述直线部332A从一端部317的入口311朝另一端部318以大致固定的剖面形状延伸，所述收缩部332B的槽宽随着从直线部332A朝另一端部318的第1出口312转移而逐渐变窄。第1槽部332通过与背盖304的协作而构成将被测量气体导入至副通道、并使被测量气体中包含的尘埃等排出的第1通道部701(参考图6B)。外壳301的入口311成为第1通道部701的第1入口701a，外壳301的第1出口312成为第1通道部701的第1出口701b。

第2槽部333从第1槽部332的直线部332A分支并一边弯曲一边朝外壳主体302的基端部侧前进，与设置在外壳主体302的长度方向中央部的测量用流路341相连。第2槽部333在构成第1槽部332的一对侧壁面中的位于外壳主体302的基端部侧的侧壁面332a上开设有始端部，底壁面333a以与第1槽部332的直线部332A的底壁面332b呈同一面的方式连续。第2槽部333的末端部与测量用流路341相连。第2槽部333通过与背盖304的协作来形成第2通道部702(参考图6B)，所述第2通道部702将被测量气体30引导至测量用流路341的流量检测部602，并从第2出口313排出至外壳301的外部。第2槽部333的始端部成为第2通道部702的第2入口702a。

如图3C所示，第3槽部334在第2槽部333的内周壁333b上开设有始端部334a。第3槽部334设置成从开设在第2槽部333的始端部334a朝外壳301的一端部317侧延伸。第3槽部334的末端部334b设置在较始端部334a而言靠外壳301的一端部317侧的位置，与背盖304上开设的排水孔314相对配置。第3槽部334的底壁面334c以与第2槽部333的底壁面333a呈同一面的方式连续。

第3槽部334在第3槽部334的始端部334a与末端部334b之间的位置设置有槽宽W比始端部334a扩大的扩大部，通过由背盖304加以覆盖而形成具有规定的室内空间的缓冲室。第3槽部334通过与背盖304的协作来形成将进入副通道的水滴排出的第3通道部703(参考图6B)。第3槽部334的始端部334a成为第3通道部703的第3入口703a，背盖304的排水孔314成为第3通道部703的第3出口703b。

第3槽部334具有配置在始端部334a与末端部334b之间的位置的突起部334d。突起部334d具有使第3通道部703的截面积呈阶差状缩小的急剧缩小结构部704a。突起部334d设置在比始端部334a与末端部334b之间的中央位置更接近末端部334b的位置，在本实施例中，是设置在末端部334b的附近位置。突起部334d的大小以第3通道部703的缩小部分的截面积的值大于背盖304的排水孔314的开口面积的方式设定。

测量用流路341以沿厚度方向贯穿外壳主体302的方式形成，突出配置有电路封装400的流路露出部430。测量用流路341在较电路封装400的流路露出部430而言靠外壳主体302的另一端部318侧的位置开设有第2槽部333的另一端。第2槽部333具有槽深随着接近测量用流路341而变深的形状，尤其具有在测量用流路341的近前急剧变深的急剧倾斜部333d。急剧倾斜部333d具有如下作用：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，使被测量气体30的气体通过设置有流量检测部602的表面431侧、并使被测量气体30中包含的尘埃等异物通过背面432侧。

被测量气体30随着在第2槽部333内流动而逐渐朝外壳301的表侧(图3B中图的里侧)的方向移动。于是，质量较小的空气的一部分沿急剧倾斜部333d移动，在测量用流路341中在流路露出部430的表面431那一方流动。另一方面，质量较大的异物因离心力而难以进行急剧的前进路线变更，所以无法沿急剧倾斜部333d流动，从而在测量用流路341中在流路露出部430的背面432那一方流动。

流量检测部602设置在电路封装400的流路露出部430的表面431。流量检测部602与流到流路露出部430的表面431那一方的被测量气体30之间进行传热而测量流量。当被测量气体30通过电路封装400的流路露出部430的表面431侧和背面432侧时，在外壳301的一端部317侧从测量用流路341流入至表侧副通道槽321，在表侧副通道槽321内流动而从第2出口313排出至主通道124。

如图3A所示，表侧副通道槽321的一端在外壳301的一端部317侧朝测量用流路341开口。并且，另一端连通至外壳301的另一端部318的第2出口313。表侧副通道槽321具有如下形状：随着从测量用流路341向外壳301的顶端部侧转移而以逐渐朝另一端部318前进的方式弯曲，并在外壳301的顶端部呈直线状朝被测量气体30的主流动方向下游侧延伸。

在该实施例中，由背侧副通道槽331构成的流路一边描绘曲线一边从外壳301的顶端部侧去往基端部侧，在最接近凸缘305的位置上，在副通道中流动的被测量气体30变为与主通道124的主流动方向相反的方向的流动。并且，在该反方向的流动的部分，设置在外壳301的背面侧的背侧副通道与设置在表面侧的表侧副通道相连。

测量用流路341通过电路封装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，而不是由外壳主体302加以划分。即，测量用流路341是以贯穿外壳主体302的表面和背面的方式形成，电路封装400呈悬臂状突出配置在这一个空间内。通过设为这种构成，可以通过1次树脂模塑工序在外壳主体302的表背两面形成副通道槽，此外，可以一并成形通过测量用流路341将表背两面的副通道槽相连的结构。再者，电路封装400通过树脂模塑而埋设固定在外壳主体302的固定部351、352、353。

此外，根据上述构成，可以在外壳主体302的树脂模塑成形的同时将电路封装400嵌入安装在外壳主体302上。再者，通过将较电路封装400而言靠外壳301的一端部侧和另一端部侧中的任一方设为在外壳301的宽度方向(第2方向51)上贯穿的构成，可以通过1次树脂模塑工序来成形将背侧副通道槽331与表侧副通道槽321相连的副通道形状。

外壳301的表侧副通道是通过构成表侧副通道槽321的一对侧壁面的槽高度方向上侧的侧壁上端部与表盖303的背面密接而形成。并且，外壳301的背侧副通道是通过构成背侧副通道槽331的一对侧壁面的槽高度方向上侧的侧壁上端部与背盖304的背面密接而形成。

如图3A及图3B所示，在外壳主体302上，在凸缘305与形成有副通道槽的部分之间形成有空腔部342。空腔部342是通过沿厚度方向贯穿外壳主体302而形成。在该空腔部342中露出配置有端子连接部320，所述端子连接部320连接电路封装400的连接端子412与外部连接部306的外部端子的内端306a。连接端子412与内端306a通过点焊或激光焊等而电性相连。空腔部342通过将表盖303和背盖304安装在外壳主体302上来加以闭塞，对空腔部342的周围与表盖303和背盖304进行激光焊接来加以密封。

图4A为表盖的后视图，图4B为图4A的IVB-IVB线剖面图。

表盖303和背盖304分别安装至外壳主体302的表面和背面，通过与表侧副通道槽321及背侧副通道槽331的协作来形成副通道。表盖303和背盖304为薄板状，呈具备宽广的冷却面的形状。因此，热式流量计300具有降低空气阻抗、进而容易被在主通道124中流动的被测量气体30冷却的效果。

表盖303具有覆盖外壳主体302的表面的大小。在表盖303的背面形成有将外壳主体302的表侧副通道槽321闭塞的第5区域361、将外壳主体302的测量用流路341的表侧闭塞的第6区域362、以及将空腔部342的表侧闭塞的第7区域363。并且，在第5区域361和第6区域362的宽度方向两侧凹设有供外壳主体302的表侧副通道槽321的侧壁上端部进入的凹部361a。此外，在第7区域363的周围凹设有供空腔部342的表侧外周端部进入的凹部363a。

并且，在表盖303的背面设置有插入至电路封装400的流路露出部430的顶端与外壳主体302的测量用流路341之间的间隙的凸部364。此外，在与电路封装400的流路露出部430的表面431相对的位置通过嵌件成形设置有金属板501。

图5A为背盖的后视图，图5B为图5A的VB-VB线剖面图。

背盖304具有覆盖外壳主体302的背面的大小。在背盖304的背面形成有将外壳主体302的背侧副通道槽331的第1槽部332闭塞的第1区域371A、将第2槽部333闭塞的第2区域371B、将第3槽部334闭塞的第3区域371C、将外壳主体302的测量用流路341的背侧闭塞的第4区域372、以及将空腔部342的背侧闭塞的第5区域373。并且，在第1区域371A、第2区域371B、第4区域372的宽度方向两侧和第3区域371C的周围凹设有供外壳主体302的背侧副通道槽331的侧壁上端部进入的凹部371a。此外，在第5区域373的周围凹设有供空腔部342的背侧外周端部进入的凹部373a。

在背盖304的背面设置有插入至电路封装400的流路露出部430的顶端与外壳主体302的测量用流路341之间的间隙的凸部374。凸部374与表盖303的凸部364协作而将电路封装400的流路露出部430的顶端与外壳主体302的测量用流路341之间的间隙填满。

在背盖304上穿设有连通至副通道的排水孔314。排水孔314以在外壳主体302上安装有背盖304的状态下贯穿至将外壳主体302的第3槽部334闭塞的第3区域的方式形成，可以使副通道内导入到第3通道部703的液体排出至外壳301的外部。

图6A为放大表示本发明的热式流量计的要部的图，图6B是省略了图6A中的背盖304来表示的图，图6C为图6A的C-C线剖面图。

外壳301的副通道具有第1通道部701、第2通道部702及第3通道部703，所述第1通道部701将外壳301的入口311与第1出口312之间连通，所述第2通道部702经由测量用流路341将第1通道部701上开设的第2入口702a与第2出口313之间连通，所述第3通道部703将第2通道部702上开设的第3入口703a与背盖304上开设的第3出口703b之间连通。

第1通道部701是通过外壳301的第1槽部332(参考图3B)被背盖304的第1区域371A(参考图5A)覆盖而形成，第2通道部702是通过外壳301的第2槽部333(参考图3B)被背盖304的第2区域371B(参考图5A)覆盖而构成。并且，第3通道部703是通过外壳301的第3槽部334(参考图3B)被背盖304的第3区域371C(参考图5A)覆盖而构成。

第1通道部701从入口311导入在主通道124中流动的被测量气体30的一部分，并将该导入的被测量气体30从第1出口312排出至主通道124。第2通道部702从第1通道部701导入被测量气体30的一部分，并将该导入的被测量气体30引导至测量用流路341中设置的流量检测部602。通过流量检测部602之后的被测量气体30从测量用流路341流入至表侧副通道，通过表侧副通道而从第2出口313排出至外部。第3通道部703从第2通道部702导入被测量气体30的一部分，并将该导入的被测量气体30从排水孔314排出至外部。

第2通道部702在第2入口702a以相对于第1通道部701而具有规定角度的方式分支。因而，在第2通道部702的第2入口702a附近会产生剥离流。因而，在第2通道部702中，如图6B所示，第2入口702a的内周壁333b附近的流速会降低而形成低速部900。第3通道部703的第3入口703a配置在第2通道部702的第2入口702a处产生的剥离流的低速部900。因而，向第3通道部703流入的空气量较少，大部分空气向第2通道部702流入。由此，能够抑制伴随流速降低而来的流量检测部602的测量精度劣化。

此外，在流速相对较快的情况下，呈直线状延伸的第1通道部701可以利用被测量气体30的惯性来排出被测量气体中包含的水滴、异物。但在流速降低的情况下，惯性力较弱，该效果会降低。尤其是副通道内的流速降低时或者在副通道内的第1通道部701与第2通道部702之间的分支部分处产生的剥离部中的低速部900，水滴容易附着于壁面而产生液膜。随着液膜增长，液膜高度增加，从而会因空气的惯性而沿着壁面朝空气流动方向缓缓移动。

对此，在本实施例中，在构成第2通道部702的第2槽部333的内周壁333b上开设有第3通道部703的第3入口703a。因而，能主动使液膜从第2通道部702流入至第3通道部703，从而能够抑制液膜进入至第2通道部702的流量检测部602侧，从而抑制流量检测部602的测量精度降低。

第3通道部703以随着从外壳301的另一端部318侧向一端部317侧转移而从顶端部侧转移至基端部侧的方式倾斜地形成。因而，例如在以外壳301的基端部和顶端部上下配置的姿势状态安装在主通道124上的情况下，在发动机运转停止而使得空气的流动消失时，能使第3通道部703内的水滴借助自重进行移动而从第3入口703a退回至第2通道部702，从而能够防止水滴滞留在第3通道部703内。

如图6C所示，排水孔314是贯穿背盖304而形成。并且，配置在与外壳主体302的第3槽部334相对的位置，将第3槽部334与外壳301的外部之间连通。

外壳301的一端部317与外壳301的表面及背面也就是表盖303及背盖304正交。因而，由于在主通道124中沿主流动方向流动的被测量气体30碰撞至一端部317，会使得在外壳301的表面侧和背面侧产生沿远离表盖303及背盖304的方向流动的剥离流。随着从剥离开始点即一端部317沿被测量气体30的主流动方向前进，剥离流的流速分布的厚度逐渐变厚。

因而，相对于第3槽部334的末端部的静压而言，外壳301的外部而且是较排水孔314而言靠外壳301的一端部317侧的位置上产生的静压较低，成为负压，通过该压力差，能够产生从第3槽部334的末端部经由排水孔314的空气流动。因而，能将流入到第3通道部703的液体(液膜)排出至外壳301的外部即主通道124。

剥离流的流速最快的是剥离开始点，因此，外壳301的一端部317与排水孔314的距离越近，该负压效果便越大。因而，设置排水孔314的位置优选靠近外壳301的一端部317，例如，优选像图6A所示那样使从外壳301的一端部317到排水孔314的距离LH在从外壳301的一端部317到另一端部318的距离LB的二分之一以下。

图7A为表示具有急剧缩小结构部704a的第3通道部703的内部的压力梯度的图，图7B为表示没有急剧缩小结构部704a的第3通道部703的内部的压力梯度的图。图7A、图7B中，图中的细线为压力等高线。

如图7B所示，在第3通道部703没有急剧缩小结构部704a的情况下，压力梯度在排水孔314即第3出口703b附近变得陡峭。因而，流入到第3通道部703内的水滴是通过排水孔314即第3出口703b附近的水位上升而从第3出口703b排出。

因而，在第3出口703b附近的压力差ΔP1较小的情况下，水滴难以到达至第3出口703b。此外，在从第3通道部703的第3出口703b附近到第3出口703b之外的压力差ΔP2较大的情况下，也就是在第3出口703b的内侧与外侧之间的压力差较大的情况下，在水滴到达第3出口703b附近时，大量的水滴会一下子流入到第3出口703b，有流入量超过第3出口703b的排出能力之虞。在这种情况下，未被拉入到第3通道部703内的水滴会溢出至第2通道部702内，从而担忧对第2通道部702的流量检测部602产生影响。

本发明是鉴于这种问题而成，在第3通道部703内设置有急剧缩小结构部704a作为压力损失产生机构。急剧缩小结构部704a设置在第3通道部703的第3入口703a与第3出口703b之间，使第3通道部703的截面积呈阶差状缩小。在本实施例中，急剧缩小结构部704a设置在较第3通道部703的第3入口703a与第3出口703b之间的中央位置而言偏第3出口703b侧的位置，尤其设置在接近第3出口703b的附近位置。急剧缩小结构部704a可以使从第3通道部703的第3入口703a朝第3出口703b即排水孔314流动的空气、水滴等流体产生剥离流而产生压力损失。于是，通过急剧缩小结构部704a附近产生的压力损失，能够减小第3出口703b附近的压力梯度。因而，能够限制流出至第3出口703b的水滴的量。

例如，在第3通道部703没有急剧缩小结构部704a的情况下，将第3通道部703的第3入口703a到紧靠第3出口703b之前的压力差设为ΔP1、将排水孔314的内外也就是副通道与主通道124的压力差设为ΔP2的情况下的压力梯度中，如图7B所示，ΔP2的压力差较大。在将水滴不进入第2通道部702内的所需最低限度的排水用的压力差设为ΔPw、将成为第3出口703b的排水能力极限的压力差设为ΔPx时，ΔP2＞ΔPw，具有将水排出所需的压力差。然而，由于ΔP2＞ΔPx，因此，例如在超过排水能力极限的水量的水一下子流入到排水孔314的情况下，无法将水拉入到第3通道部703内而导致水滴进入第2通道部702内，从而担忧对流量检测部602产生影响。

另一方面，在本实施例中，通过急剧缩小结构部704a使通道截面积呈阶差状缩小而使急剧缩小结构部704a与第3出口703b之间的水滴产生剥离流。因而，压力差ΔP1'大于ΔP1，容易将水滴引导至第3出口703b。并且，第3出口703b即排水孔314的内外的压力差ΔP2'小于ΔP2，且维持ΔP2'＞ΔPw的大小关系，具有将水排出所需的压力差，但ΔP2'＜ΔPx，能够抑制排水孔314的排出能力极限以上的水滴的流入。因而，能够防止因排水孔314堵塞所引起的将水滴拉入至第3通道部703内的力的降低、防止未被拉入到第3通道部703的水滴进入到第2通道部702内，从而降低对流量检测部的影响。

在本实施例中，是在第3出口703b的附近形成急剧缩小结构部704a，但只要以将第3出口703b自身的截面积变化除外的方式将急剧缩小结构部704a设置在第3通道部703内，都是可以的。因而，例如也可将急剧缩小结构部704a设置在第3通道部703的第1入口703a的附近。此外，在本实施例中，对仅在构成第3通道部703的第2槽部333的槽宽方向单侧设置有急剧缩小结构部704a的构成进行了说明，但不仅是单侧，也可从两侧呈阶差状缩小。此外，只要不在第3通道部703的高度方向上连通，则槽宽方向两侧也可连通。

并且，除急剧缩小结构部704a前后的通道截面积以外的通道截面积可固定也可不固定。此外，急剧缩小结构部704a不限定于设置在外壳主体302上的构成，也可设为从背盖304突出的构成。进而，急剧缩小结构部704a不限定于呈阶差状缩小，也可为徐缓的缩小，此外，其数量不限定于一个，也可设置多个。

并且，设置急剧缩小结构部704a的位置较理想为设置在第3出口703b附近，其原因是对于如下方面较为有效：改变紧靠第3出口703b之前的压力梯度；以及，将第3通道部703的容积尽可能确保到第3通道部703的第3出口703b的附近为止而使其具有存水的缓冲性能。

根据本发明，由于在第3通道部703的第3入口703a与第3出口703b之间设置有急剧缩小结构部704a作为压力损失产生机构，因此，可以通过因急剧缩小结构部704a的前后产生压力损失而造成的压力梯度将被拉入至第3通道部703内并去往排水孔314即第3出口703b的水滴有效地引导至第3出口703b。另一方面，可以减小第3通道部703的第3出口703b附近的压力梯度，因此能在不超过排水孔314的排水能力极限的情况下将水排出，从而能够防止无法排出的水滴进入第2通道部702、保护第2通道部702的流量检测部602免受水滴的影响。

[实施例2]

接着，对本发明的实施例2进行说明。

图8A及图8B为说明实施例2的热式流量计的具体例的图。

本实施例中，特征性内容为通过通道阻抗结构部来构成压力损失产生机构。再者，对与实施例1相同的构成要素标注同一符号，由此省略其详细说明。

在图8A所示的例子中，通道阻抗结构部705a设置在第3通道部703的第3出口703b的附近。通道阻抗结构部705a具有从第3槽部334的底壁面突出的、剖面形状为圆形的圆柱形状。

第3通道部703以固定截面积从第3入口703a朝第3出口703b延伸。为了防止因通道阻抗结构部705a而导致截面积发生变化，第3通道部703在设置有通道阻抗结构部705a的地方具有沿通道阻抗结构部705a的形状在槽宽方向上鼓起的形状。

通道阻抗结构部705a能使从第3通道部703的第3入口703a朝第3出口703b即排水孔314流动的空气、水滴等流体产生剥离流而产生压力损失。于是，通过通道阻抗结构部705a附近产生的压力损失，能够减小第3出口703b附近的压力梯度。因而，可以通过因通道阻抗结构部705a的前后产生压力损失而引起的压力梯度将被拉入至第3通道部703内并去往排水孔314即第3出口703b的水滴有效地引导至第3出口703b。另一方面，可以减小第3通道部703的第3出口703b附近的压力梯度，因此，能在不超过排水孔314的排水能力极限的情况下将水排出，从而能够防止无法排出的水滴进入第2通道部702、保护第2通道部702的流量检测部602免受水滴的影响。

在图8A所示的例子中，是在第3出口703b的附近设置通道阻抗结构部705a，但只要设置在第3通道部703的第3入口703a与第3出口703b之间，都是可以的，如图8B所示，也可将通道阻抗结构部705b设置在第3通道部703的第3入口703a附近。此外，通道阻抗结构部705a、705b的剖面形状也可不为圆形，也可因通道阻抗结构部705a、705b而使得第3通道部703的通道截面积发生变化。进而，通道阻抗结构部705a、705b也可设置在背盖304上，也可设置多个。并且，设置通道阻抗结构部705a、705b的位置较理想为设置在第3出口703b附近，其原因是对于改变紧靠第3出口703b之前的压力梯度最为有效。

[实施例3]

接着，对本发明的实施例3进行说明。

图9A及图9B为说明实施例3的热式流量计的具体例的图。

本实施例中，特征性内容为通过节流孔结构部来构成压力损失产生机构。再者，对与实施例1相同的构成要素标注同一符号，由此省略其详细说明。

在图9A所示的例子中，节流孔结构部706a设置在第3通道部703的第3出口703b的附近。节流孔结构部706a具有从第3槽部334的一槽壁面突出的凸形状。第3通道部703以固定截面积从第3入口703a朝第3出口703b延伸。

节流孔结构部706a使节流孔结构部706a周围产生流动的剥离从而产生压力损失。因而，第3入口703a到节流孔结构部706a的压力梯度增大，容易将水滴引导至节流孔结构部706a附近，另一方面，第3出口703b即排水孔314的内外的压力差减弱，一下子从排水孔314流出的水滴的量减少，从而能够抑制排水孔314的排出能力以上的水滴的流入。

在本实施例中，是像图9A所示那样在第3出口703b附近设置节流孔结构部706a，但只要设置在第3通道部703的第3入口703a与第3出口703b之间，都是可以的。此外，节流孔结构部706a不仅可从第2通道部703的单侧的槽壁面突出，也可从两侧的槽壁面突出，此外，也可从第3通道部703的槽底面突出，进而，也可为从背盖304突出的结构。并且，节流孔结构部706a也可像图9B所示的节流孔结构部706b那样设置在第3通道部703的第3入口703a的附近，也可设置多个。并且，设置节流孔结构部706a、706b的位置较理想为设置在第3出口703b附近，其原因是对于改变紧靠第3出口703b之前的压力梯度最为有效。

[实施例4]

接着，对本发明的实施例4进行说明。

本实施例中，特征性内容为通过弯折结构部来构成压力损失产生机构。再者，对与实施例1相同的构成要素标注同一符号，由此省略其详细说明。

在图10A所示的例子中，弯折结构部707a设置在第3通道部703的第3出口703b的附近。第3通道部703以固定截面积从第3入口703a朝第3出口703b延伸，弯折结构部707a是通过第3通道部703在第3出口703b的附近弯折而形成。在本实施例中，弯折角度θ设定为89°～91°。

弯折结构部707a使弯折结构部707a周围产生流动的剥离从而产生压力损失。因而，第3入口703a到弯折结构部707a的压力梯度增大，就容易将水滴引导至弯折结构部707a附近，另一方面，第3出口703b即排水孔314的内外的压力差减弱，一下子从排水孔314流出的水滴的量减少，从而能够抑制排水孔314的排出能力以上的水滴的流入。

第3通道部703是以随着从外壳301的另一端部318侧向一端部317侧转移而从顶端部侧转移至基端部侧的方式倾斜地形成，通过弯折结构部707a，第3通道部703在外壳301的一端部侧的端部朝外壳301的基端部侧弯折。因而，例如在以外壳301的基端部和顶端部上下配置的姿势状态安装在主通道124上的情况下，在因发动机运转停止而使得空气的流动消失时，能使第3通道部703内的水滴借助自重进行移动而从第3入口703a排出，从而能够防止水滴滞留在第3通道部703内。

在本实施例中，是像图10A所示那样在第3出口703b附近设置弯折结构部707a，但只要设置在第3通道部703的第3入口703a与第3出口703b之间，都是可以的。此外，弯折角度θ不限定于89°～91°，只要是能在流体通过时产生剥离流从而产生压力损失的角度，都是可以的。此外，如图10B所示，也可将弯折结构部707b设置在第3通道部703的第3入口703a附近，也可设置在2个部位以上的多个部位。并且，设置弯折部707a、707b的位置较理想为设置在第3出口703b附近，其原因是对于改变紧靠第3出口703b之前的压力梯度最为有效。

[实施例5]

接着，对本发明的实施例5进行说明。

图11为说明实施例5的热式流量计的具体例的图。

本实施例中，特征性内容为通过急剧扩大结构部来构成压力损失产生机构。再者，对与实施例1相同的构成要素标注同一符号，由此省略其详细说明。

在图11所示的例子中，急剧扩大结构部708a设置在第3通道部703的第3出口703b的附近。急剧扩大结构部708a是通过将以固定截面积从第3入口703a朝第3出口703b延伸的第3通道部703的通道宽度在第3出口703b的附近呈阶差状扩大而形成。

急剧扩大结构部708a使急剧扩大结构部708a周围产生流动的剥离从而产生压力损失。因而，第3入口703a到急剧扩大结构部708a的压力梯度增大，容易将水滴引导至急剧扩大结构部708a附近，另一方面，第3出口703b即排水孔314的内外的压力差减弱，一下子从排水孔314流出的水滴的量减少，从而能够抑制排水孔314的排出能力以上的水滴的流入。

在本实施例中，是像图11所示那样在第3出口703b的附近形成急剧扩大结构部708a，但只要设置在将第3出口703b自身的截面积变化除外的第3通道部703内，都是可以的。此外，在本实施例中，急剧扩大结构部708a具有朝第3通道703的槽宽方向两侧呈阶差状扩大的构成，但也可仅扩大单侧而不是两侧，急剧扩大结构部708a前后的通道截面积以外的通道截面积可固定也可不固定。此外，也可将第3通道部703的高度方向的单侧扩大，也可扩大两侧。并且，急剧扩大结构部708a不限定于呈阶差状扩大，也可为徐缓的扩大，此外，其数量不限定于一个，也可设置多个。并且，设置急剧扩大结构部708a的位置较理想为设置在第3出口703b附近，其原因是对于改变紧靠第3出口703b之前的压力梯度最为有效。

[实施例6]

接着，对本发明的实施例6进行说明。

图12为说明实施例6的热式流量计的具体例的图。再者，对与上述各实施例相同的构成要素标注同一符号，由此省略其详细说明。

本实施例中，副通道的形状与上述各实施例不一样。副通道是通过形成于外壳主体302的副通道槽与未图示的盖体的协作而形成。与上述各实施例的构成一样，副通道具有第1通道部701、第2通道部702、第3通道部703。第1通道部701从外壳301的一端部连续到另一端部地设置，将入口311与出口312之间连通。第1通道部701沿在主通道124中流动的被测量气体30的流动方向一边缓和地弯曲一边延伸。

第2通道部702具有在外壳主体302的一端部侧从第1通道部701分支、并在外壳主体302的另一端部侧合流至第1通道部701的下游部的迂回形状，在其中途位置设置有流量检测部602。第2通道部702从第1通道部701分支而向离开第1通道部701的方向转移。并且，具有在远离第1通道部701的位置从外壳301的一端部侧向另一端部侧转移、然后向朝第1通道部701接近的方向转移的弯曲形状。

第3通道部703在第2通道部702的外周面开设第3入口703a，从第3入口703a朝外壳301的一端部侧延伸。在未图示的盖体上，以配置到第3通道部703的末端部的方式设置有排水孔314。排水孔314成为第3通道部703的第3出口703b。第3通道部703在排水孔314的附近具有急剧缩小结构部704a。

根据本发明，由于在第3通道部703的第3入口703a与第3出口703b之间设置有急剧缩小结构部704a作为压力损失产生机构，因此，可以通过因急剧缩小结构部704a的前后产生压力损失而引起的压力梯度将被拉入至第3通道部703内并去往排水孔314即第3出口703b的水滴有效地引导至第3出口703b。另一方面，可以减小第3通道部703的第3出口703b附近的压力梯度，因此能在不超过排水孔314的排水能力极限的情况下将水排出，从而能够防止无法排出的水滴进入第2通道部702、保护第2通道部702的流量检测部602免受水滴的影响。

以上，对本发明的实施方式进行了详细叙述，但本发明并不限定于所述实施方式，可以在不脱离权利要求书中记载的本发明的精神的范围内进行各种设计变更。例如，所述实施方式是为了以易于理解的方式说明本发明所作的详细说明，并非一定限定于具备说明过的所有构成。此外，可以将某一实施方式的构成的一部分替换为其他实施方式的构成，此外，也可以对某一实施方式的构成加入其他实施方式的构成。进而，可以对各实施方式的构成的一部分进行其他构成的追加、删除、替换。

符号说明

30 被测量气体

124 主通道

300 热式流量计

301 外壳(壳体)

302 外壳主体

303 表盖

304 背盖

311 入口(第1通道的第1入口)

312 第1出口(第1通道部的第1出口)

313 第2出口(第2通道部的第2出口)

314 排水孔

602 流量检测部

701 第1通道部

701a 第1入口

701b 第1出口

702 第2通道部

702a 第2入口

702b 第2出口

703 第3通道部

703a 第3入口

703b 第3出口

704a 急剧缩小结构部(压力损失产生机构)

705a 通道阻抗结构部(压力损失产生机构)

706a 节流孔结构部(压力损失产生机构)

707a 弯折结构部(压力损失产生机构)

708a 急剧扩大结构部(压力损失产生机构)。

Claims (10)

1.一种热式流量计，其具备：壳体，其配置在主通道；副通道，其将在所述主通道中流动的被测量气体导入至该壳体；以及流量检测部，其在该副通道内测量所述被测量气体的流量，该热式流量计的特征在于，

所述副通道具有：

第1通道部，其将所述壳体上开设的第1入口与所述壳体上开设的第1出口之间连通；

第2通道部，其将该第1通道部上开设的第2入口与所述壳体或所述第1通道部上开设的第2出口之间连通；以及

第3通道部，其将该第2通道部上开设的第3入口与所述壳体上开设的第3出口之间连通，

在所述第3通道部的所述第3入口与所述第3出口之间设置有压力损失产生机构。

2.根据权利要求1所述的热式流量计，其特征在于，

所述压力损失产生机构设置在所述第3出口的附近位置。

3.根据权利要求1或2所述的热式流量计，其特征在于，

所述压力损失产生机构具有使所述第3通道部的通道截面积呈阶差状缩小的急剧缩小结构部。

4.根据权利要求1或2所述的热式流量计，其特征在于，

所述压力损失产生机构具有节流孔结构部。

5.根据权利要求1或2所述的热式流量计，其特征在于，

所述压力损失产生机构具有成为从所述第3入口朝所述第3出口流动的流体的阻抗的通道阻抗结构部。

6.根据权利要求1或2所述的热式流量计，其特征在于，

所述压力损失产生机构具有在所述第3通道部的通道中途位置弯折的弯折结构部。

7.根据权利要求1或2所述的热式流量计，其特征在于，

所述压力损失产生机构具有使所述第3通道部的通道截面积呈阶差状扩大的急剧扩大结构部。

8.根据权利要求1所述的热式流量计，其特征在于，

所述第3出口配置在较所述第3入口而言靠开设所述第1入口的所述壳体的一端部侧的位置。

9.根据权利要求8所述的热式流量计，其特征在于，

所述第1通道部沿在所述主通道中流动的被测量气体的流动方向延伸，

所述第2通道部具有如下弯曲形状：向远离所述第1通道部的方向转移，并在远离该第1通道部的位置从开设所述第1出口的所述壳体的另一端部侧朝所述壳体的一端部侧转移，然后向朝所述第1通道部接近的方向转移，

所述第3通道部在所述第2通道部的内周面开设所述第3入口，并从所述第3入口朝所述壳体的一端部侧延伸。

10.根据权利要求8所述的热式流量计，其特征在于，

所述第1通道部沿在所述主通道中流动的被测量气体的流动方向延伸，

所述第2通道部具有如下弯曲形状：向远离所述第1通道部的方向转移，并在远离该第1通道部的位置从开设所述第1入口的所述壳体的一端部侧朝所述壳体的另一端部侧转移，然后向朝所述第1通道部接近的方向转移，

所述第3通道部在所述第2通道部的外周面开设所述第3入口，并从所述第3入口朝所述壳体的一端部侧延伸。