JP2002122452A - 分流式流量計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】脈動する流れの流量、さらには順流成分及び逆
流成分を同等に測定可能な分流式流量計、及びその組立
構造の提供。 【解決手段】測定対象である管径Ｄの主流管１０に、分
流管１の先端部が挿入される。分流管１は、Ｕ字形の分
流路１ａを有し、Ｕ字形の分流路１ａの底部（不図示）
には、検出素子が配置される。分流路１ａは検出素子を
通る面に面対称な流路構造を備えている。分流路１ａの
導入口２ａ及び導出口２ｂは、主流管１０の流れ方向に
沿って互いに反対方向を向いて、かつ主流管１０の流れ
断面方向に沿って同位置に対称的に開口している。分流
路１ａ内に、主流管１０内を流れる流れのうち比較的速
い流れが導入されるよう、導入口２ａ及び導出口２ｂの
開口中心が、主流管１０の流れ断面において、主流管内
流れの平均流速位置よりも主流管１０の流れ断面方向中
心寄りに位置している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流れに関する諸
量、特に流量及び流速を測定するための分流式流量計に
関し、中でも温度に依存する検出素子及び／又は半導体
チップ上に一体形成された検出素子を用いた分流式流量
計に関し、例えば、車両又は産業用エンジンの燃焼制御
用質量流量センサ、或いは、産業用空調システムやコン
プレッサ圧縮空気供給システム用の質量流量センサ、更
には家庭用ガスコンロの空燃比制御用流量センサとして
好適に用いられる分流式流量計に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開平８−５４２７号公報には、内燃機
関の吸気系に取付けられる流量計として、測定対象であ
る主流管内を順方向（空気取入口から内燃機関に向かう
方向）に流れる流れの流量を精度良く測定するため、脈
動する流れの影響を受けないよう、具体的には、脈動成
分を検出しないよう、分流路の構造並びにその導入口及
び導出口の位置を工夫した、分流式流量計が開示されて
いる。

【０００３】詳細に説明すると、上記特開平８−５４２
７号公報の分流式流量計は、以下の特徴を有している。 （１）管内流れに関する理論上、主流管の流れ断面方向
に沿って平均流速となる位置に、分流管の導入口の開口
中心を設けている。その理由は、この導入口が、平均流
速より流れの速い位置（主流管の中心軸寄り）にある場
合には、プラス側の測定誤差が生じ、反対に、流れの遅
い位置（主流管の壁面寄り）にある場合には、マイナス
側の測定誤差が生じるからである。 （２）分流路をＬ字形とし、さらにこのＬ字形流路にお
いて、主流管内の流れ方向に延在する上流側流路より、
主流管内の流れ断面方向に延在する下流側流路の方を長
くすることによる慣性効果によって、主流管内の流れに
脈動が発生した際に検出の応答遅れによって生じるマイ
ナス側の測定誤差を相殺している。 （３）分流路の導入口が主流管内の流れに正対する面
（流れ断面）で開口し、分流路の導出口が主流管内の流
れ方向に平行な面で開口し、これによって、常に、導入
口側の圧力が導出口側の圧力より高くなるようにして、
導出口から逆流が侵入することを防止している。 （４）分流路内に、熱線式流量計を構成する発熱抵抗体
と感温抵抗体が離間して配置されている。 （５）上記発熱抵抗体及び上記感温抵抗体が、主流管内
に位置している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平８−５４２７号公報の分流式流量計は、流れの方向
ないし流量に比較的長い時間変動がない場合は流量を正
確に計測することができるが、すなわち、長時間の平均
流量を計測することができるが、刻々と変動する流れに
対してはその流量を応答性良く計測することはできな
い。なぜなら、上述したように、この分流式流量計は、
脈動を検出しないよう、分流路構造並びにその導入口及
び導出口の位置を設定しているからである。

【０００５】以上の事情に鑑み、本発明の主たる目的
は、脈動を有する流れの流量を測定可能な分流式流量計
を提供することである。本発明のさらなる目的は、上記
主たる目的を達成容易な分流式流量計の組立構造を提供
することである。本発明のさらに別の目的は、主流管の
管径に対応して分流管の導入口及び導出口位置の最適化
を図ることが容易であり、しかも正確な流量測定が可能
である分流式流量計を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記主たる目的を達成す
るため、本発明は、分流路が検出素子を通る面に面対称
な或いは検出素子を中心として対称な流路構造を備えて
いること、分流路の導入口と導出口とが、主流管の流れ
方向に沿って互いに反対方向を向いて開口し、かつ主流
管の流れ断面に対して対称的に位置すること、分流路内
に主流管内を流れる流れのうち比較的速い流れが導入さ
れるよう、前記分流路の前記導入口及び前記導出口の開
口中心が、前記主流管の流れ断面において、該主流管内
流れの平均流速位置よりも該主流管の流れ断面中心寄り
に位置することを特徴とする分流式流量計を提供する。

【０００７】このような本発明の分流式流量計は、以下
のような利点を有する。 （１）導入口と導出口が対称構造及び対称配置され、か
つ分流路が検出素子を中心として対称な流路に形成され
ていることにより、順流成分と逆流成分を同等の応答特
性で検出することが可能である。 （２）分流路の導入口及び導出口が、主流管内において
流れの速い部分で開口していることにより、脈動する流
れ、主流管内の流れの方向の急激な変化、及び流量の急
激な変動を捕捉することができ、応答性の良い流量計測
が可能である。 （３）ゆえに、本発明の分流式流量計は、測定対象であ
る主流管内の流れに脈動が発生するような環境におい
て、この流れの流量を測定するために好適に用いられ
る。 （４）加えて、本発明の分流式流量計は、測定対象であ
る主流管内の流れに脈動が発生する場合、順流成分と逆
流成分を同等の応答特性で測定可能である。

【０００８】さらに、本発明は、以下のような、上記分
流式流量計の好適な組立構造を提供する。すなわち、本
発明は、主流管内の流れを取込む導入ユニットと、検出
素子とその近傍の流路を備えた検出ユニットを有し、こ
の導入ユニット及び検出ユニットを主流管に対して取付
けた状態で、異なるユニットに属する各流路が直接的又
は間接的に連通され、これによって分流路が組立てられ
る分流式流量計の組立構造を提供する。また、本発明
は、主流管内に挿入され、主流管内の流れが導入される
導入口及び導出される導出口と、導入口及び導出口に連
通する所定面で面対称な第１の流路を含む導入ユニット
と、所定面で面対称な第２の流路及び該第２の流路内の
流れに晒される検出素子を備えた検出ユニットとが組立
てられてなる分流式流量計の組立構造を提供する。な
お、本明細書において、上記「所定面」とは、組立状態
で主流管内の流れ断面方向に沿った面のことである。す
なわち、第１及び第２の流路は、主流管内の流れ断面方
向に沿った所定面を挟んで、主流管の主流れ方向（主流
管の管軸方向）上流側と下流側で対称な構造を有する。
また、本発明は、取付用の本体ユニットを介して導入ユ
ニット及び検出ユニットを主流管に直接的又は間接的に
取付ける分流式流量計の組立構造を提供する。さらに、
本発明は、流路をそれぞれ含む複数ユニットが主流管に
直接的又は間接的に取付けられ、この取付状態で各流路
同士が連通され、これによって分流路が組立てられる分
流式流量計の組立構造を提供する。

【０００９】本発明による分流式流量計の組立構造によ
れば、主流管内の流れ断面方向中央部に分流路の導入口
が位置するよう、主流管の管径に対応した長さの導入ユ
ニットを選択できる。そして、検出素子とその近傍の流
路が一体のユニットに属していることにより、導入ユニ
ットと検出ユニットの相対的な取付位置がずれた場合で
あっても、検出素子とその近傍の流路の相対的な位置関
係は固定されているから、この位置ずれが測定に与える
影響が低減される。かくして、本発明によれば、共通化
された基本構造を有するにもかかわらず、多様な主流管
の管径に対応し、かつ高精度な測定が可能な分流式流量
計が提供される。また、本発明によれば、管径以外に
も、被測定部の周辺状況、例えば、スロットルバルブや
主流管の曲がり部等の存在状況に適合した分流式流量計
を提供することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】まず、分流路の導入口及び導出口
の開口中心を、主流管の流れ断面において、主流管内の
流れの平均流速に一致する流速を示す位置（以下、平均
流速位置という）よりも主流管の流れ断面中心寄りに位
置させる理由を説明する。

【００１１】脈動のない定常状態に近い流れでは平均流
速位置で流量計測を行うことは理論的にも自明の理であ
り、この場合僅かな脈動については影響を排除して計測
することは理にかなっている。

【００１２】しかしながら、逆流を含むような脈動が発
生するような過渡状態の流れの環境下では、上記の方法
では空気流量を正確に測定することは困難である。すな
わち、計測の概念そのものが異なっており、脈動という
過渡状態を捉えられる計測手段が必要である。

【００１３】定常状態の空気流では、その流速は主流管
の中心が最も高く管壁面に近づくほど低くなるが、過渡
状態での空気流では管壁面との摩擦のため壁面近傍では
流れが充分に発達できておらず、管中心と管壁面近傍と
の流速の差は定常状態に比べて大きくなり、また壁面近
傍では摩擦の影響を受けながら刻々と流れが変化するた
め流速は不安定である。

【００１４】従って脈動が発生する環境下では、空気流
の発達が早い管中心の流れで空気流量を測定することで
正確な計測を行うことが可能となる。

【００１５】そこで、本発明によれば、分流路内に、主
流管内を流れる流れのうち比較的速い流れが導入される
よう、分流路の導入口及び導出口の開口中心を、主流管
の流れ断面において、主流管内流れの平均流速位置より
も主流管の流れ断面中心寄りに位置させることにより、
主流管内の流れの状態を応答性良く捕捉することができ
る。

【００１６】このように、本発明による分流式流量計は
応答性が高められているため、脈動する流れの流量、特
に、逆流が発生するほど激しく脈動している流れの流量
を測定することができる。したがって、本発明の分流式
流量計は、脈動が発生するような環境における流量測
定、例えば、内燃機関の吸気管の流量測定に好適に用い
ることができる。

【００１７】ここで、車両に搭載された内燃機関におい
て、内燃機関の回転数上昇に伴う吸気管内の流れの変化
を模式的に説明する。図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）を
参照すると、内燃機関の回転数が低回転のときから高回
転のときにわたって、常に、吸気管内の流れには脈動が
発生することが分かる。また、低回転時、つまり、吸気
管内の時間平均空気流量（図１３（Ａ）中、点線で示
す）が小さいときは、逆流が発生し、一方、高回転時の
とき、つまり、吸気管内の時間平均空気流量が大きいと
きは、脈動が発生するが、逆流は発生しにくい傾向があ
る。

【００１８】次に、本発明に基づく分流式流量計を、車
両に搭載された内燃機関の吸気管内の流量測定に用いた
場合の、４サイクル内燃機関の各行程と、分流式流量計
の検出出力の関係を説明する。また、比較のため、上記
従来の技術の欄で説明した、特開平８−５４２７号公報
に記載されたような、すなわち、脈動を排する構造と、
逆流の判別検出不能な特性を有する分流式流量計を、車
両に搭載された内燃機関の吸気管内の流量測定に用いた
場合の、４サイクル内燃機関の各行程と、分流式流量計
の検出出力の関係を模式的に説明する。

【００１９】図１４（Ａ）を参照すると、本発明に基づ
く分流式流量計によれば、吸入行程の初期における流量
の急激な上昇を捉えることができる。また、吸入行程末
期から圧縮行程初期において逆流が発生した場合、本発
明に基づく分流式流量計は、マイナス側の流量を捉え、
マイナスの検出出力を出す。

【００２０】一方、図１４（Ｂ）を参照すると、比較例
に係る分流式流量計によれば、脈動を排する構造である
ため吸入行程の初期における流量の急激な上昇に対する
検出出力の応答が遅い。また、吸入行程末期から圧縮行
程初期において逆流が発生した場合、比較例に係る分流
式流量計は、マイナス側の流量を判別することが特性的
にも構造的にも不可能なため、プラス側に流量測定誤差
が出現する。

【００２１】特に、本発明の分流式流量計は、二輪車又
は小型四輪車に搭載される内燃機関の吸気管内の流量を
測定するために好適に採用されるものである。その理由
は、二輪車又は小型四輪車に搭載される内燃機関の吸気
管は、その長さが短く、かつ吸気管内の流れの変動が大
きいからである。

【００２２】すなわち、図１５（Ａ）に示すように、特
に、二輪車においては、吸気系及びエンジンの構造上
（図１５（Ａ）左図参照）、エンジン回転数が一定した
状態においても、吸気管内において、脈動やさらには逆
流が発生し、吸気管内の流速分布も絶えず変動するた
め、吸気管内の流量変化が激しい。

【００２３】一方、図１５（Ｂ）に示すように、四輪車
（特に中型、大型）においては、吸気系及びエンジンの
構造上（図１５（Ｂ）左図参照）、エンジン回転数が一
定した状態においては、吸気管内の流れは比較的安定し
ている。

【００２４】なお、脈動する流れの流量、さらに逆流の
流量を精度良く測定するためには、検出素子として、後
述するような、熱容量の小さい半導体基板に一体成形さ
れた、高速応答性の熱線式流量計を用いることが好まし
い。

【００２５】以下、本発明の好ましい実施の形態を説明
する。

【００２６】本発明の好ましい実施の形態においては、
分流路内に、前記主流管内を流れる流れのうち比較的速
い流れが導入されるよう、分流路導入口と導出口の位置
が設定される。好ましくは、主流管の流れ断面径をＤと
すると、分流路の導入口及び導出口の開口中心を、該主
流管の流れ断面中心（以下、単に主流管の中心ともい
う）から半径（流れ断面半径）５Ｄ／１６の領域（特
に、円形領域）内に位置させ、さらに好ましくは、該主
流管の中心からＤ／４の領域内に位置させる。

【００２７】［定常状態］なお、一般的に、定常状態の
管内流れにおいて、平均流速を有する流れとなる部分
は、管の内壁面からおよそ管径Ｄの８〜１５％分離間し
た位置、換言すれば、管中心から０．３５Ｄ〜０．４２
Ｄ分離れた位置であるとされている（「新版流れの可視
化ハンドブック」、第１章「流れの可視化の基礎」、
１．２．３「層流と乱流」−(１)運動量などの平均化」
−編者：流れの可視化学会、発行：朝倉書店、1995年６
月15日第６刷、及び、「機械工学便覧・基礎編」、第11
章「流路内の流れ」、著作・発行 日本機械学会、1997
年11月28日第８刷を参照のこと）。

【００２８】［過渡状態］一方、過渡状態の場合、空気
流は管壁面近傍では摩擦があるため遅く、中心部ではよ
り早く発達するため、上記のように、分流路の導入口及
び導出口の開口中心を、該主流管の中心から半径５Ｄ／
１６の領域内に位置させることにより、十分に早い流れ
を分流路内に取り込むことができると考えられる。

【００２９】本発明の好ましい実施の形態に係る分流式
流量計においては、主流管の流れ断面径をＤとし、分流
路の導入口及び導出口の開口幅をＬとすると、該開口幅
ＬがＤ／２以下となっている。さらに、好ましくは、該
開口幅ＬがＤ／４以下である。これによって、分流路内
には、主流管内の流れ断面方向に分布する、互いに流速
の異なる種々の流れが取り込まれるため、現在の流れの
状態を正確に把握することが可能となる。

【００３０】本発明の好ましい実施の形態に係る分流式
流量計においては、導入口と導出口とを検出素子上の分
流路を経由せずに直通するバイパス流路が設けられてい
る。これによって、検出素子上の分流路に流れが取り込
まれ易くなると共に、汚染物（粒子）がバイパス流路を
通じて排出される。

【００３１】本発明の好ましい実施の形態においては、
分流路において、導入口から検出素子側に向かって、及
び導出口から検出素子側に向かって、流路断面径が徐々
に小さくなる部分がそれぞれ形成される。これによっ
て、検出素子上の分流路に流れが取り込まれ易くなる。

【００３２】本発明の好ましい実施の形態に係る分流式
流量計においては、分流路の底部に検出素子が配置さ
れ、この検出素子及びその前後にある変曲部近傍の流路
が同じユニットに属する。このため、導入ユニットを交
換した場合も、検出素子の検出特性が維持される。

【００３３】本発明の好ましい実施形態に係る分流式流
量計は、検出ユニットの内側に凹部が形成され、この凹
部内が第２の流路となり、この凹部の底に検出素子が配
置される。さらに好ましくは、導入ユニットの内部に第
１の流路を区画する導入板が設けられ、この導入板と第
１、第２の流路とによってコの字型あるいはＵ字型の
（折曲ないし湾曲された）分流路が形成される。

【００３４】本発明の好ましい実施形態に係る分流式流
量計は、導入ユニットの基部及び検出ユニットを収容す
る空洞を備え且つ検出素子の制御回路を搭載する本体ユ
ニットを有し、主流管に、本体ユニットが備える空洞の
外側部分が取付けられる。

【００３５】本発明の好ましい実施形態に係る分流式流
量計は、本体ユニット又は導入ユニットに、導入板の検
出素子側を囲むように湾曲し、第１の流路をさらに区画
するＵ字状壁が設けられる。

【００３６】本発明の好ましい実施形態に係る分流式流
量計は、検出素子から遠い方の流路（第１の流路）の流
路幅が近い方の流路（第２の流路）よりも広いことを特
徴とする。さらに好ましくは、検出素子に近い方の流路
（第２の流路）の流路内壁端部が直線状ないし曲線状に
面取りされてなることを特徴とする。

【００３７】本発明による分流式流量計は、流量の他
に、必要に応じて、流速等の流れに関する諸量の測定に
用いることができる。

【００３８】本発明の好ましい実施の形態においては、
安定した高精度測定を実現するため、分流路の導入口と
導出口とを短絡するバイパス流路を設け、及び／又は、
検出素子近傍の分流路の管径を絞るためのベンチュリを
付加する。このバイパス流路によって検出素子への測定
流体供給が安定化され、又、上述したように、分流路内
へ測定流体（主流管内の流れ）が取り込まれ易くなる。
また、上記ベンチュリによって、検出素子の検出面上に
おいて、測定流体の乱れを効果的に除去することができ
る。かくして、これらバイパス流路及びベンチュリによ
って、脈動が発生した場合、さらには逆流が発生した場
合でも、測定が安定化され、又高精度の測定が可能とな
る。

【００３９】特に、分流路の流路構造を検出素子を中心
として対称に形成する場合には、上記バイパス流路ない
し該バイパス流路の流れ断面径を小さくするオリフィス
を設けることにより、脈動が発生した場合、さらには逆
流が発生した場合も、検出素子に到達する流れの一層の
安定化を図ることができる。

【００４０】本発明の好ましい実施の形態においては、
上記バイパス流路にオリフィスが設けられ、オリフィス
を形成する流路壁の突出量ないしオリフィス開口面積に
よって検出素子へ向かう測定流体の流量が設定される。
これによって、検出素子へ向かう流量を定量的に制御す
ることができる。

【００４１】本発明の好ましい実施の形態においては、
分流路内に、検出素子の検出面に向かって斜めに当たる
ような流れを形成する手段が設けられる。この流れ制御
手段によって、定常的に検出素子の検出面に検出すべき
流れが供給され、確実に該検出面上を検出すべき流れが
流れるようになると考えられる。加えて、検出面近傍に
おける渦流及び剥離の発生が抑制されるため、検出精度
及び再現性が向上されると考えられる。

【００４２】本発明の好ましい実施の形態においては、
ダウンフロー、すなわち、検出素子の検出面に斜めに当
たる流れないし検出面に対し斜めに流れる流れを形成す
るための流れ制御手段として、検出素子の少なくとも上
流、或いは上流及び／又は下流において、検出面より隆
起している流路面（隆起部）が設けられる。上記隆起の
形態としては、検出面に斜めに当たる流れを形成できる
ものであればよく、好ましくは、凹状又は凸状に隆起し
たり、隆起表面が直線的、多角形状又は凹曲面状の傾斜
面とされる。

【００４３】本発明の好ましい実施の形態においては、
分流路（検出管）の変曲部において、検出素子の検出面
が該分流路内に晒されている。さらに好ましくは、主流
管（測定対象管）に直交する方向に変曲管（分流路）が
取付けられ、この変曲管の変曲部（折曲部、流路が曲が
る部分）に検出素子が設けられる。或いは、分流路の流
れが反転する部分又は流れの向きが大きく変更される部
分ないし近傍に、検出素子が配置される。また好ましく
は、分流路内の流れが速い部分に、検出素子の検出面が
晒される。また好ましくは、分流路内において流れが絞
られ、続いて流れが変向する部分ないしその近傍に検出
素子の検出面が晒される。

【００４４】本発明の好ましい実施の形態においては、
分流路の底壁に対して取付けられた検出素子が、主流管
の管外に位置する。これによって、検出素子の取付け及
び交換が容易となり、検出素子の出力の取出しも容易と
なる。

【００４５】本発明の好ましい実施の形態においては、
下記のような検出素子を用いることができる。すなわ
ち、この検出素子は、基本的に半導体チップに４つの薄
膜抵抗体が設けられた熱式検知素子である。より具体的
には、半導体層上にダイヤフラム部とリム部が設けられ
ている。ダイヤフラム部には、(１)上流温度センサ及び
(２)下流温度センサと、上流温度センサと下流温度セン
サの間に配置された(３)ヒータが設けられている。一
方、リム部には(４)雰囲気温度センサが設けられてい
る。ダイヤフラム部は、極薄化され熱絶縁が図られてい
る。

【００４６】次に、この検出素子を用いた流速や流量等
の流れに関する諸量の検出原理を下記に示す。 (１)ヒータが雰囲気温度に対して常に一定の温度差をも
つよう、ヒータに供給する電力を制御する。 (２)したがって、流れがない場合には、上流温度センサ
と下流温度センサの温度はほぼ等しくなっている。 (３)しかし、流れがある場合には、上流温度センサの温
度はその表面から熱が逃げるため低下する。下流温度セ
ンサの温度はヒータからの熱入力が増加するため、温度
変化は上流温度センサのそれよりも小さい。なお、下流
温度センサの温度は上昇する場合もある。 (４)上流温度センサと下流温度センサの温度差に基づき
流量や流速等を検出し、この温度差の符号から流れ方向
を検出する。なお、上記温度差は、温度による電気抵抗
の変化に基づき検出することができる。

【００４７】本発明の好ましい実施の形態において、あ
るいは、下記のような別の検出素子を用いることもでき
る。すなわち、この検出素子は、基本的に半導体チップ
に３つの薄膜抵抗体が設けられた熱式検知素子である。
より具体的には、半導体層上にダイヤフラム部とリム部
が設けられている。ダイヤフラム部には、(１)上流ヒー
タ及び(２)下流ヒータが設けられている。一方、リム部
には(３)雰囲気温度センサが設けられている。ダイヤフ
ラム部は、極薄化され熱絶縁が図られている。

【００４８】次に、この別の検出素子を用いた流速や流
量等の流れに関する諸量の検出原理を下記に示す。 (１)上流ヒータおよび下流ヒータともに雰囲気温度に対
して常に一定の温度差をもつよう、ヒータに供給する電
力を制御する。 (２)したがって、流れがない場合には、上流ヒータと下
流ヒータの温度はほぼ等しくなっている。 (３)しかし、流れがある場合には、上流ヒータと下流ヒ
ータの温度はその表面から熱が逃げるため低下する。下
流ヒータの温度は上流ヒータからの熱入力が増加するた
め、温度変化は上流ヒータのそれよりも小さい。なお、
下流ヒータの温度は上昇する場合もある。 (４)上流ヒータと下流ヒータの温度低下に基づき、定温
を維持するために必要とした電流あるいは電圧の各々の
差から流量や流速等を検出し、またこの電流あるいは電
圧の差の符号から流れ方向を検出する。なお、上記温度
低下は、温度による電気抵抗の変化に基づき検出するこ
とができる。

【００４９】本発明の好ましい実施の形態においては、
検出素子が温度に基づいて、流量及び／又は流速を少な
くとも含む流れに関する量を測定するものである。

【００５０】本発明による分流式流量計は、種々の車両
のエンジンの吸気系に設置され、２輪又は４輪の車両に
搭載されるエンジンの吸気量等の測定に適用することが
できる。例えば、本発明による分流式流量計は、４輪の
車両に搭載されるエンジンの吸気系において、エアクリ
ーナ内からスロットルバルブ間に設置される。また、本
発明による分流式流量計は、２輪の車両に搭載されるエ
ンジンの吸気系において、シリンダに接続する二輪車用
吸気管（エアファンネル）に、吸気の流量ないし流速等
を測定するため付設される。

【００５１】

【実施例】以上説明した本発明の好ましい実施の形態を
さらに明確化するために、以下図面を参照して、本発明
の一実施例を説明する。

【００５２】［実施例１］本発明の実施例１として、本
発明による分流路の構造、その導入口及び導出口の主流
管内における配置等について説明する。

【００５３】図１（Ａ）を参照すると、流れ断面径（管
径）Ｄの主流管（円管）１０に、分流管１の先端部が挿
入されている。分流管１は、湾曲したＵ字形の分流路１
ａを有し、Ｕ字形の分流路１ａの底部（不図示）には、
検出素子が配置される。分流路１ａは検出素子を中心と
して対称な流路構造を備えている。分流路１ａの導入口
２ａ及び導出口２ｂは、主流管１０の流れ方向に沿って
互いに反対方向を向いて、かつ主流管１０の流れ断面方
向に沿って同位置に対称的に開口している。そして、分
流路１ａ内に、主流管１０内を流れる流れのうち比較的
速い流れが導入されるよう、導入口２ａ及び導出口２ｂ
の開口中心が、主流管１０の中心から半径５Ｄ／１６の
円形領域内に位置している。これによって、分流路１ａ
内には、主流管１０内の比較的早い流れが取り込まれ、
さらには順流成分及び逆流成分も同じように取り込まれ
る。これによって、脈動発生時には、脈動する流れの流
量を応答性良く検出することができ、さらに順流成分及
び逆流成分の流量を同等に検出可能となる。

【００５４】続いて、分流路の導入口及び導出口の好ま
しい開口幅について説明する。図１（Ｂ）を参照する
と、流れ断面径（管径）Ｄの主流管（円管）１０に、分
流管１の先端部が挿入されている。分流管１は、湾曲し
たＵ字形の分流路１ａを有し、Ｕ字形の分流路１ａの底
部（不図示）には、検出素子が配置される。分流路１ａ
は検出素子を中心として対称な流路構造を備えている。
分流路１ａの導入口２ａ及び導出口２ｂは、主流管１０
の流れ方向に沿って互いに反対方向を向いて開口し、か
つ主流管１０の流れ断面に対して対称的に位置してい
る。そして、分流路１ａ内に、主流管１０内を流れる流
れのうち比較的速い流れが導入されるよう、導入口２ａ
及び導出口２ｂの開口中心が、主流管１０の中心から半
径５Ｄ／１６の円形領域内に位置していると共に、導入
口２ａ及び導出口２ｂの開口幅をＬとすると、開口幅Ｌ
がＤ／２以下の範囲とされている。これによって、分流
路１ａ内には、主流管１０内の流れ断面方向に分布す
る、互いに流速の異なる種々の流れが取り込まれるた
め、現在の流れの状態を正確に把握することが可能とな
る。

【００５５】［実施例２及び比較例］次に、本発明の実
施例２として、前記実施例１において説明した分流路の
構造、その導入口及び導出口の主流管内における配置等
を達成するために好適な分流式流量計の組立構造及び取
付方法を説明する。

【００５６】まず、図２（Ａ）〜図２（Ｄ）の工程図を
参照して、本発明の実施例２に係る分流式流量計の組立
構造及び取付方法を説明する。続いて、図３（Ａ）〜図
３（Ｄ）の工程図を参照して、比較例に係る分流式流量
計の取付方法を説明する。両者の相違点を説明すると、
実施例２に係る分流式流量計においては、検出ユニット
に流路が予め形成されているが、比較例の分流式流量計
においては、検出ユニットに流路が形成されていない。

【００５７】まず、図２（Ａ）を参照すると、検出ユニ
ット３は、最終的に検出素子７近傍の流路となる第２の
流路３０を有している。第１の工程においては、この第
２の流路３０に検出素子７の検出部が面するよう、検出
ユニット３に検出素子７を固着する。検出ユニット３
（第２の流路３０）に対する検出素子７の取付位置のず
れ（特に、主流管内の流れ方向に沿ったずれ）は、検出
素子７近傍の流量特性に大きな影響を与える。しかし、
検出ユニット３と他のユニットは、最初、別体であり、
しかも、検出ユニット３上の取付け易い位置に検出素子
７が固着されるため、検出ユニット３に対する検出素子
７の取付位置は、厳密に制御することが可能である。

【００５８】図２（Ｂ）を参照すると、第２の工程にお
いては、上記検出ユニット３を本体ユニット４の所定箇
所に固着する。なお、検出ユニット３（第２の流路３
０）と本体ユニット４との取付位置ずれが、検出素子７
近傍の流量特性に与える影響は小さい。本体ユニット４
にＵ字状壁が形成されている場合も同様である。

【００５９】図２（Ｃ）を参照すると、第３の工程にお
いては、本体ユニット４の他側に、検出素子７を駆動制
御するための回路基板５を取付ける。回路基板５の取付
位置ずれが、検出素子７近傍の流量特性に与える影響は
ない。

【００６０】図２（Ｄ）を参照すると、第４の工程にお
いては、導入ユニット２を本体ユニット４の一側に挿入
して固着する。なお、導入ユニット２と検出ユニット３
又は本体ユニット４との取付位置ずれが、検出素子７近
傍の流量特性に与える影響は小さい。

【００６１】第５の工程においては、検出ユニット３、
回路基板５及び導入ユニット２がそれぞれ固着された本
体ユニット４を、主流管（不図示）に対して取付ける。
この工程における取付位置ずれが、検出素子７近傍の流
量特性に与える影響は小さい。

【００６２】以上説明した本発明の実施例２に係る分流
式流量計によれば、検出ユニット３等の取付位置ずれが
生じた場合でも、この取付位置ずれが検出素子７近傍の
流量特性に与える影響が小さい。また、検出素子７近傍
の流量特性に対する影響が大である、検出素子７と第２
の流路３０を有する検出ユニット３の位置ずれは、可及
的に小さくできる。したがって、当該流量計の製造ロッ
ト間においては、流量特性のバラツキが小さくなる。

【００６３】次に、比較例に係る分流式流量計の組立構
造及び取付方法を説明する。

【００６４】まず、図３（Ａ）を参照すると、検出ユニ
ット１０３は流路を有していない。第１の工程において
は、検出ユニット１０３上に検出素子１０７を固着す
る。

【００６５】図３（Ｂ）を参照すると、第２の工程にお
いては、分流管ユニット１０２を本体ユニット１０４の
他側から差し込んで、本体ユニット１０４上に固着す
る。なお、分流管ユニット１０２と本体ユニット１０４
との取付位置ずれが、上記検出素子１０７近傍の流量特
性に与える影響は小さい。

【００６６】図３（Ｃ）を参照すると、第３の工程にお
いては、本体ユニット１０４の他側から、上記検出ユニ
ット１０３を取付ける。分流管ユニット１０２の方に、
全て、分流路が内蔵されているため、検出ユニット１０
３と本体ユニット１０４に固着された分流管ユニット１
０２との取付位置ずれが、検出素子１０７近傍の流量特
性に与える影響は大きい。

【００６７】図３（Ｄ）を参照すると、第４の工程にお
いては、回路基板１０５を本体ユニット１０４の他側に
固着する。なお、回路基板１０５の取付位置ずれが、検
出素子１０７近傍の流量特性に与える影響はない。

【００６８】第５の工程においては、検出ユニット１０
３、回路基板１０５及び分流管ユニット１０２がそれぞ
れ固着された本体ユニット１０４を、主流管（不図示）
に対して取付ける。この工程における取付位置ずれが、
検出素子１０７近傍の流量特性に与える影響は小さい。

【００６９】以上説明した比較例に係る分流式流量計の
取付工程によれば、上記第３の工程において（図３
（Ｂ）から図３（Ｃ）参照）、制御困難（回避困難）
で、かつ検出素子近傍の流量特性に大きな影響を及ぼす
取付位置ずれが発生するおそれがある。したがって、当
該比較例に係る流量計の製造ロット間においては、流量
特性のバラツキが大きくなる。

【００７０】［実施例３］次に、本発明の実施例３とし
て、前記実施例１において説明した分流路の構造、その
導入口及び導出口の主流管内における配置等を達成する
ために好適な分流式流量計及びその組立構造を説明す
る。

【００７１】図４（Ａ）を参照すると、本発明の実施例
３に係る分流式流量計は、複数のユニット、すなわち、
導入ユニット２、本体ユニット４、検出ユニット３、検
出素子７を駆動制御するための回路基板５、外蓋６が一
体に組立てられてなる。この組立体が測定対象である主
流管に対して取付けられる。図４（Ｃ）に示す組立状態
において、分流管１は、導入ユニット２、本体ユニット
４及び検出ユニット３から構成される。そして、分流路
１ａは、導入ユニット２内の第１の流路２０、本体ユニ
ット４内の接続流路４０及び検出ユニット３内の第２の
流路３０から構成される。続いて、各ユニット等につい
て詳細に説明する。

【００７２】＜導入ユニット２＞図４（Ｂ）及び図４
（Ｃ）を参照すると、導入ユニット２の先端部両側に
は、導入口（導出口ともなる）２ａ及び導出口（導入口
ともなる）２ｂが形成されている。導入ユニット２の内
部には、導入口２ａ及び導出口２ｂと連通する第１の流
路２０が形成されている。第１の流路２０は所定面で面
対称な構造を有する。第１の流路２０は、導入ユニット
２内部に形成された導入板８によって分割されている。
導入ユニット２の内部であって導入口２ａ及び導出口２
ｂの近傍には、起伏部２ｃ，２ｄが夫々形成されてい
る。また、導入ユニット２の先端内側には、導入口２ａ
と導出口２ｂを短絡するバイパス流路２２が形成されて
いる。導入ユニット２の末端に形成された鍔には円周方
向に沿って複数のほぞ２１ａが形成されている。

【００７３】＜本体ユニット４＞図４（Ｂ）及び図４
（Ｃ）を参照すると、本体ユニット４の内部には空洞が
形成され、この空洞内に導入ユニット２の基部、検出ユ
ニット３及び回路基板５が収容されている。この空洞の
末端側は、外蓋６によって閉鎖されている。一方、本体
ユニット４においてこの空洞の先端側には、Ｕ字状壁９
が形成されている。Ｕ字状壁９は、組立て状態におい
て、導入板８の他側を囲むよう第１の流路２０内に突出
し、第１の流路２０をさらに分割する。そして、Ｕ字状
壁９の外方において、この空洞の残部が接続流路４０と
なる。接続流路４０は所定面で面対称な構造を有する。
また、Ｕ字状壁９の底部は、接続流路４０と第２の流路
３０の接合面上に位置しており、これによって検出素子
７上の分流路１ａにベンチュリが形成されている。

【００７４】また、本体ユニット４の先端部には環状部
が形成され、この環状部には円周方向に沿って複数の逆
テーパ状のほぞ溝４ａが形成されている。

【００７５】＜検出ユニット３＞図４（Ｂ）及び図４
（Ｃ）を参照すると、検出ユニット３には、凹部すなわ
ち第２の流路３０が形成され、凹部底面には検出素子が
配置され、第２の流路３０内の流れに晒される。第２の
流路３０は所定面で面対称な構造を有する。検出ユニッ
ト３と本体ユニット４は予め一体化され、この一体化さ
れたものに回路基板５が取付けられる。

【００７６】＜分流路の組立て及び主流管への取付け＞
次に、この分流式流量計の組立方法及び主流管への取付
方法について説明する。まず、導入ユニット２が備える
複数の逆テーパ状のほぞ２１ａを複数の逆テーパ状のほ
ぞ溝４ａに嵌合させ、導入ユニット２を本体ユニット４
に固着させる。次に、本体ユニット４に、検出ユニット
３を組付ける。これによって、導入ユニット２内の第１
の流路２０と検出ユニット３内の第２の流路３０とが、
本体ユニット４内の接続流路４０を通じて連通されて、
分流路１ａが形成される。次に、導入ユニット２を主流
管壁に形成した開口を通じて主流管内に挿入し、本体ユ
ニット４の環状面を主流管外壁面に当接させて、本体ユ
ニット４を主流管壁に取付ける。

【００７７】以上説明した分流式流量計においては、検
出素子とその近傍の流路が共通のユニットに属している
ため、検出素子近傍の流路を変更することなく、主流管
の管径に合わせて、例えば、導入口及び導出口が主流管
径中心に位置するような長さの導入ユニットを選択する
ことができる。

【００７８】［実施例４］次に、本発明の実施例４に係
る分流式流量計及びその組立構造を説明する。なお、本
実施例４の流量計が、前記実施例３に係る流量計と基本
的に共通の構成を有し且つ共通の作用効果を発揮する点
に関しては、説明の重複を回避するため、適宜前記実施
例３の記載を参照することができるものとし、以下、主
に、前記実施例３との相違点について説明する。

【００７９】図５を参照すると、本発明の実施例４に係
る分流式流量計は、導入ユニット２、本体ユニット４、
検出ユニット３、検出素子７を駆動制御するための回路
基板５、外蓋６が一体に組立てられてなる。この組立体
が測定対象である主流管に対して取付けられる。組立状
態において、分流管１は、導入ユニット２及び検出ユニ
ット３から構成される。そして、分流路１ａは、導入ユ
ニット２内の第１の流路２０及び検出ユニット３内の第
２の流路３０から構成される。

【００８０】この分流式流量計が取付けられる主流管１
０の管壁には開口が形成されている。この開口周囲に
は、主流管１０の外方に向かって突出するボス部１１が
形成されている。本体ユニット４の先端には内向きフラ
ンジ４１が形成されている。導入ユニット２の末端には
外向きフランジ２１が形成されている。取付状態におい
ては、ボス部１１の内側底面と、検出ユニット３の先端
環状面との間に、外向きフランジ２１及び内向きフラン
ジ４１が挟持される。

【００８１】また、導入板８の末端には、径大部８ａが
形成されている。この径大部８ａ端部は、第１の流路２
０と第２の流路３０の接合面上前後（あるいは近傍）ま
で突出しており、これによって検出素子７上の分流路に
ベンチュリが形成されている。この径大部８ａによっ
て、検出素子７上へ向かう流れが整流される。

【００８２】［実施例５］次に、本発明の実施例５に係
る分流式流量計及びその組立構造を説明する。本実施例
５においても、前記実施例４と同様の趣旨により、主
に、前記実施例３との相違点について説明する。

【００８３】図６を参照すると、本発明の実施例５に係
る分流式流量計においては、分流管１が、導入ユニット
２及び検出ユニット３から構成される。分流路１ａは、
導入ユニット２内の第１の流路２０、及び検出ユニット
３内の第２の流路３０から構成される。そして、導入板
８の末端部を囲むＵ字状壁９が、導入ユニット２側に形
成されている。なお、前記実施例３では、Ｕ字状壁が本
体ユニット側に形成されている。

【００８４】［実施例６］次に、本発明の実施例６に係
る分流式流量計及びその組立構造を説明する。本実施例
６においても、前記実施例４と同様の趣旨により、主
に、前記実施例３との相違点について説明する。

【００８５】図７（Ａ）及び図７（Ｂ）を参照すると、
これら分流式流量計の検出ユニット３においては、検出
素子７両側の流路壁３ｅ，３ｆがそれぞれ隆起してい
る。これによって、ダウンフロー、すなわち、検出素子
７の検出面に斜めに当たる流れが形成される。なお、図
７（Ａ）中の流路壁３ｅ，３ｆは直線状の壁面を有し、
図７（Ｂ）中の流路壁３ｅ，３ｆは凹曲面状の壁面を有
している。

【００８６】［実施例７］次に、本発明の実施例７に係
る分流式流量計及びその組立構造を説明する。本実施例
７は、導入ユニット２の本体ユニット４に対する取付例
を説明するためのものである。

【００８７】図８を参照すると、本発明の実施例７に係
る分流式流量計においては、分流管１が、導入ユニット
２及び検出ユニット３から構成される。分流路１ａは、
導入ユニット２内の第１の流路２０、及び検出ユニット
３内の第２の流路３０から構成される。そして、導入ユ
ニット２末端に形成された外向きフランジ２１が、本体
ユニット４の空洞内部に形成された内向きフランジ４１
に当接し、ボルト１２ａ，１２ｂによって、導入ユニッ
ト２が本体ユニット４に取付けられている。

【００８８】［実施例８］次に、本発明の実施例８に係
る分流式流量計及びその組立構造を説明する。本発明の
実施例８に係る分流式流量計においては、検出ユニット
と本体ユニットが共通化され、検出ユニットが主流管に
取付けられる。

【００８９】図９を参照すると、本発明の実施例８に係
る分流式流量計においては、分流管１が、導入ユニット
２と、本体ユニットを兼ねる検出ユニット３とから構成
される。分流路１ａは、導入ユニット２内の第１の流路
２０、及び検出ユニット３内の第２の流路３０から構成
される。そして、比較的大型の検出ユニット３の先端側
には、第２の流路３０となる部分を含む空洞が形成され
ている。この先端側の空洞に面して内向きフランジ３１
が形成されている。検出ユニット３の末端側にも空洞が
形成され、この空洞底面上に回路基板５が搭載されてい
る。一方、導入ユニット２の末端には比較的長大な外向
きフランジ２１が形成されている。取付時、この外向き
フランジ２１が、内向きフランジ３１に嵌合される。そ
して、検出ユニット３の先端側空洞を囲む環状壁が主流
管外壁上に形成されたボスに嵌合される。

【００９０】［実施例９］次に、本発明の実施例９に係
る分流式流量計及びその組立構造を説明する。本発明の
実施例９においては、説明の重複を回避するため、適宜
前記実施例４の記載を参照することができるものとし、
以下、主に、前記実施例４との相違点について説明す
る。

【００９１】図１０を参照すると、本発明の実施例９に
係る分流式流量計においては、分流管１が、導入ユニッ
ト２、本体ユニット４及び検出ユニット３から構成され
る。分流路１ａは、導入ユニット２内の第１の流路２
０、本体ユニット４内の接続流路４０及び検出ユニット
３内の第２の流路３０から構成される。そして、本体ユ
ニット４の先端内部には内向きフランジ４１が形成さ
れ、内向きフランジ４１の内側には環状のテーパ溝４１
ｂが形成されている。導入ユニット２の末端には外向き
フランジ２１が形成され、外向きフランジ２１の外周部
には、環状のテーパ溝４１ｂに嵌合する環状の爪２１ｂ
が形成されている。取付状態においては、導入ユニット
２の外向きフランジ２１と、検出ユニット３の先端環状
面との間に、本体ユニット４の内向きフランジ４１が挟
持される。

【００９２】第１の流路２０と第２の流路３０は、本体
ユニット４に属する接続流路４０を通じて連結されてい
る。上述したように、第１の流路２０、接続流路４０及
び第２の流路３０から分流路１ａが組立てられている。
径大部８ａ端部は接続流路４０と第２の流路３０の接合
面上前後（あるいは近傍）まで突出しており、これによ
って検出素子７上の分流路にベンチュリが形成されてい
る。

【００９３】［実施例１０］次に、本発明の実施例１０
に係る分流式流量計を説明する。図１１（Ａ）及び図１
１（Ｂ）を参照すると、この分流式流量計においては、
導入ユニット２内の第１の流路２０と検出ユニット３内
の第２の流路３０との接合面において（この接合面上ま
で導入板８の径大部８ａが延在している）、第２の流路
３０側の流路内壁が分流路１ａ内に突出するように段付
状態で接合されている。これによって、検出素子７から
遠い方の流路（第１の流路２０）の流路幅が近い方の流
路（第２の流路３０）の流路幅より広くされ、分流路内
において検出素子７に向かう流れが整流される。

【００９４】［実施例１１］次に、本発明の実施例１１
に係る分流式流量計を説明する。本実施例１１は、前述
の実施例１０における第１の流路と第２の流路との接合
面近傍の他の形態を示したものである。

【００９５】図１２（Ａ）に示す例では、上記接合面近
傍において、検出ユニット３側の流路内壁面の端部が、
第２の流路側の流路幅を絞るように直線状に面取りされ
ている。このときの前記面取りは、図１２（Ｂ）に示す
ように、導入ユニット２側の流路内壁面よりも突出した
位置から傾斜面を形成してもよいし、逆に、図１２
（Ｃ）に示すように、導入ユニット２側の流路内壁面よ
り一段下がった位置から傾斜面を形成してもよい。な
お、本発明において、上記面取りにより形成される傾斜
面の角度は、必ずしも４５度に限定されるものではな
く、任意の角度で形成することができる。

【００９６】図１２（Ｄ）に示す例では、上記接合面近
傍において、検出ユニット３側の流路内壁面の端部が、
第２の流路側の流路幅を絞るように曲線状に面取りされ
ている。このときの前記面取りは、図１２（Ｅ）に示す
ように、導入ユニット２側の流路内壁面よりも突出した
位置から形成してもよいし、逆に、図１２（Ｆ）に示す
ように、導入ユニット２側の流路内壁面より一段下がっ
た位置から形成してもよい。

【００９７】

【発明の効果】本発明によれば、脈動する流れの流量を
応答性良く測定することができ、さらには順流成分と逆
流成分の流量を同等に測定可能な分流式流量計を提供さ
れる。さらに、本発明によれば、この分流式流量計の組
立構造が提供される。加えて、本発明によれば、主流管
の管径に対応して分流管の導入口及び導出口位置の最適
化を図ることが容易であり、しかも正確な流量測定が可
能である分流式流量計が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の実施例１とし
て、本発明による分流路の構造、その導入口及び導出口
の主流管内における配置等の説明図であり、（Ａ）は導
入口及び導出口の好ましい配置範囲、（Ｂ）は導入口及
び導出口の好ましい開口幅の範囲をそれぞれ示す。

【図２】（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の実施例２に係る分
流式流量計の組立構造及び取付方法を説明するための工
程図である。

【図３】（Ａ）〜（Ｄ）は、比較例に係る分流式流量計
の組立構造及び取付方法を説明するための工程図であ
る。

【図４】（Ａ）は本発明の実施例３に係る分流式流量計
の分解斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の導入ユニットと本体ユ
ニットの嵌合部付近の拡大図、（Ｃ）は（Ａ）の分流路
に沿った断面図である。

【図５】本発明の実施例４に係る分流式流量計の断面図
である。

【図６】本発明の実施例５に係る分流式流量計の要部断
面図である。

【図７】（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の実施例６に係る
分流式流量計の検出素子近傍の部分断面図である。

【図８】本発明の実施例７に係る分流式流量計の断面図
である。

【図９】本発明の実施例８に係る分流式流量計の断面図
である。

【図１０】本発明の実施例９に係る分流式流量計の断面
図である。

【図１１】（Ａ）は本発明の実施例１０に係る分流式流
量計の分流路断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の分流路組
合わせ面における拡大図である。

【図１２】（Ａ）〜（Ｆ）は、本発明の実施例１１に係
る分流式流量計の分流路組合わせ面近傍の断面図であ
る。

【図１３】（Ａ）及び（Ｂ）は、内燃機関の回転数上昇
に伴う吸気管内の流れの変化を説明するための図であっ
て、（Ａ）は吸気管内の流量変化、（Ｂ）は回転数変化
を示すグラフであり、（Ａ）と（Ｂ）の時間軸は共通で
ある。

【図１４】（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明に基づく分流式
流量計及び比較例に係る分流式流量計を、車両に搭載さ
れた内燃機関の吸気管内の流量測定にそれぞれ用いた場
合の、４サイクル内燃機関の各行程と、分流式流量計の
検出出力の関係をそれぞれ説明するための図である。

【図１５】（Ａ）は、二輪車のエンジン及び吸気系の構
造、さらに、エンジン行程の遷移に伴う吸気管内の流量
変化の様子を説明するための図であり、（Ｂ）は四輪車
のエンジン及び吸気系の構造、さらに、エンジン行程の
遷移に伴う吸気管内の流量変化の様子を説明するための
図である。

【符号の説明】

１ 分流管 １ａ 分流路 １ｂ 内周側分岐流路 １ｃ 外周側分岐流路 ２ 導入ユニット ２ａ 導入口（導出口） ２ｂ 導出口（導入口） ２ｃ，２ｄ 起伏部 ３ 検出ユニット ４ 本体ユニット ４ａ ほぞ溝 ５ 回路基板 ６ 外蓋 ７ 検出素子 ８ 導入板 ８ａ 径大部 ９ Ｕ字状壁 １０ 主流管 １１ ボス部 １２ａ，１２ｂ ボルト ２０ 第１の流路（導入ユニット内の流路） ２１ 外向きフランジ ２１ａ ほぞ ２１ｂ 環状の爪 ２２ バイパス流路 ３０ 第２の流路（検出ユニット内の流路） ３１ 内向きフランジ ４０ 接続流路（本体ユニット内の流路） ４１ 内向きフランジ ４１ｂ 環状のテーパ溝 Ｄ 主流管の流れ断面径（管径） Ｌ 分流管の導入口及び導出口の開口幅

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小島 多喜男 名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日本特殊 陶業株式会社内 (72)発明者 大島 崇文 名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日本特殊 陶業株式会社内 Ｆターム(参考） 2F035 AA02 EA03 EA04 EA08 GA01

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】測定対象である主流管内の流れの一部を分
   流路内に導入し、該分流路内に面する検出素子を用いて
   該分流路内の流れを検出することにより、特に、該主流
   管内の流れに脈動が発生した際の流量を測定するための
   分流式流量計であって、 前記分流路が前記検出素子を通る面に面対称な流路構造
   を備えていること、 前記分流路の導入口と導出口とが、前記主流管の流れ方
   向に沿って互いに反対方向を向いて開口し、かつ該主流
   管の流れ断面に対して対称的に位置すること、 及び、前記分流路の前記導入口及び前記導出口の開口中
   心が、前記主流管の流れ断面において、該主流管内流れ
   の平均流速位置よりも該主流管の流れ断面中心寄りに位
   置することにより、 前記主流管内の流れに発生した脈動の順流成分と逆流成
   分を同等に測定可能としたことを特徴とする分流式流量
   計。
2. 【請求項２】前記主流管の流れ断面径をＤとすると、前
   記分流路の前記導入口及び前記導出口の開口中心が、前
   記主流管の流れ断面において、該主流管の流れ断面中心
   から半径５Ｄ／１６の領域内に位置することを特徴とす
   る請求項１記載の分流式流量計。
3. 【請求項３】前記主流管の流れ断面径をＤとし、前記分
   流路の前記導入口及び前記導出口の開口幅をＬとする
   と、該開口幅ＬがＤ／２以下の範囲であることを特徴と
   する請求項１又は２記載の分流式流量計。
4. 【請求項４】前記導入口と前記導出口とを前記検出素子
   上の前記分流路を経由せずに直通するバイパス流路が形
   成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一記
   載の分流式流量計。
5. 【請求項５】前記分流路内において、前記導入口から前
   記検出素子側に向かって、及び前記導出口から前記検出
   素子側に向かって、流路断面径が徐々に小さくなる部分
   がそれぞれ形成されたことを特徴とする請求項１〜４の
   いずれか一記載の分流式流量計。
6. 【請求項６】測定対象である主流管内の流れの一部を分
   流路内に導入し、該分流路内に面する検出素子を用いて
   該分流路内の流れを検出することにより、特に、該主流
   管内の流れに脈動が発生した際の流量を測定するための
   分流式流量計であって、 前記主流管内に挿入され該主流管内の流れが導入される
   導入口及び導出される導出口と、該導入口及び該導出口
   に連通し所定面で面対称な第１の流路を含む導入ユニッ
   トと、所定面で面対称な第２の流路及び該第２の流路内
   の流れに晒される検出素子を備えた検出ユニットを有
   し、 前記導入ユニット及び前記検出ユニットが前記主流管に
   対して取付けられ、一体化されること、 前記取付状態において、前記第１の流路と前記第２の流
   路とが互いに連通され、これによって前記分流路が組立
   てられること、 前記主流管内の流れに発生した脈動の順流成分と逆流成
   分を同等に測定可能としたこと、を特徴とする分流式流
   量計。
7. 【請求項７】前記主流管の流れ断面径をＤとすると、前
   記導入口及び前記導出口の開口中心が、該主流管の流れ
   断面中心から半径５Ｄ／１６の領域内にそれぞれ位置す
   ることを特徴とする請求項６記載の分流式流量計。
8. 【請求項８】前記検出ユニットの内側には凹部が形成さ
   れ、該凹部内が前記第２の流路となり、該凹部の底に前
   記検出素子が配置されること、 前記導入ユニットの内部には前記第１の流路を区画する
   導入板が設けられ、第１の流路、第２の流路及び前記導
   入板によって前記分流路がコの字型又はＵ字型に形成さ
   れること、 を特徴とする請求項６又は７記載の分流式流量計。
9. 【請求項９】前記導入ユニットに、前記導入板の前記検
   出素子側で湾曲し、前記第１の流路をさらに区画するＵ
   字状壁が設けられたことを特徴とする請求項６〜８のい
   ずれか一記載の分流式流量計。
10. 【請求項１０】前記導入ユニットの基部及び前記検出ユ
    ニットを収容する空洞を備え且つ前記検出素子の制御回
    路を搭載する本体ユニットを有し、 前記主流管に、前記本体ユニットが備える前記空洞の外
    側部分が取付けられることを特徴とする請求項６〜９の
    いずれか一記載の分流式流量計。
11. 【請求項１１】前記本体ユニットに、前記導入板の前記
    検出素子側で湾曲し、前記第１の流路をさらに区画する
    Ｕ字状壁が設けられたことを特徴とする請求項１０記載
    の分流式流量計。
12. 【請求項１２】前記検出素子が前記主流管の外壁の外方
    に位置することを特徴とする請求項６〜１１のいずれか
    一記載の分流式流量計。
13. 【請求項１３】前記第１の流路の流路幅が第２の流路の
    流路幅よりも広いことを特徴とする請求項６〜１２のい
    ずれか一記載の分流式流量計。
14. 【請求項１４】前記第２の流路の内壁端部が直線状ない
    し曲線状に面取りされてなることを特徴とする請求項６
    〜１３のいずれか一記載の分流式流量計。
15. 【請求項１５】前記分流路の導入口側と導出口側とが、
    前記検出素子を通る面に面対称に形成されてなることを
    特徴とする請求項６〜１４のいずれか一記載の分流式流
    量計。
16. 【請求項１６】測定対象である主流管内の流れの一部を
    分流路内に導入し、該分流路内に面する検出素子を用い
    て該分流路内の流れを検出することにより、該主流管内
    の流量を計測する分流式流量計であって、 前記主流管内に挿入され該主流管内の流れが導入される
    導入口及び該導入口に連通する第１の流路を含む導入ユ
    ニットと、第２の流路及び該第２の流路内の流れに晒さ
    れる検出素子を備えた検出ユニットと、前記導入ユニッ
    トの基部及び前記検出ユニットを収容する空洞を備え且
    つ前記検出素子の制御回路を搭載する本体ユニットを有
    し、 前記導入ユニットの基部及び前記検出ユニットを収容し
    た状態の前記本体ユニットが前記主流管に取付けられる
    こと、 前記取付状態において、前記第１の流路と前記第２の流
    路とが、前記本体ユニットが備える前記空洞の残部を通
    じて互いに連通され、これによって前記分流路が組立て
    られることを特徴とする分流式流量計。
17. 【請求項１７】測定対象である主流管内の流れの一部を
    分流路内に導入し、該分流路内に面する検出素子を用い
    て該分流路内の流れを検出することにより、該主流管内
    の流量を計測する分流式流量計であって、 流路をそれぞれ含む複数のユニットを有し、 前記複数のユニットが前記主流管に直接的又は間接的に
    取付けられ、 前記取付状態で前記複数のユニットにそれぞれ属する流
    路同士が接合され、これによって前記分流路が組立てら
    れることを特徴とする分流式流量計。