JP2011075518A - 熱式流体流量測定装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明の目的は、どのような取り付け角度でも副通路内の水等の液体を副通路の外部に排出でき、さらに、その排出部分が液滴や砂粒等で塞がれたとしても、副通路内の流速分布の変化が小さい熱式流体流量測定装置を提供することにある。
【解決手段】副通路５の内壁１４と外壁１５の間に連通部１０を設け、その連通部１０もしくはその延長線上に、空間が格子状に細かく分解されている部材を設ける。上記の部材の液体排出側の先端は、熱式流体流量測定装置の副通路入口が天方向に取り付けられた状態で地方向を向くようにするとよい。また、上記の部材の液体排出側の先端は曲率をもった形状にするとよい。
【選択図】 図３
【解決手段】副通路５の内壁１４と外壁１５の間に連通部１０を設け、その連通部１０もしくはその延長線上に、空間が格子状に細かく分解されている部材を設ける。上記の部材の液体排出側の先端は、熱式流体流量測定装置の副通路入口が天方向に取り付けられた状態で地方向を向くようにするとよい。また、上記の部材の液体排出側の先端は曲率をもった形状にするとよい。
【選択図】 図３
Description
本発明は熱式流体流量測定装置に係り、特に内燃機関の吸入空気を測定することを目的とし、副通路と副通路の内部に流量検出素子とを備えた装置に関する。
従来、自動車などの内燃機関の電子制御燃料噴射装置に設けられ吸入空気量を測定する熱式流体流量測定装置は、流体の一部が流れる副通路を備えたものが主流になっている。副通路の内部には、発熱抵抗体と感温抵抗体などの流量検出素子が設けてある。
このような熱式流体流量測定装置には、水等の液体が副通路に溜まるのを防ぐため副通路内部に穴や溝等を備えたものがある。例えば、ＷＯ０３／００８９１３号公報では、取り付け角度によって副通路内に水等が溜まるのを防ぐため、副通路にリークホールが設けてある。
熱式流体流量測定装置の取り付け角度によっては副通路内に水等の液体が浸入すると、副通路内に液体が溜まってしまうことがある。例えば、自動車における熱式流体流量測定装置では、様々な角度で取り付けられ、雨天時の走行において水滴がエアクリーナーを経由して副通路内に水が浸入する。浸入した水は副通路内に堆積し、流量検出素子に到達することがある。その場合、流量検出素子が電気的に短絡し熱式流体流量測定装置としての機能を損なう恐れがある。また、寒冷地では溜まった水が凍結し、副通路を熱式流体流量測定装置の機能を損なわれる、さらには熱式流体流量測定装置が破損に到ることが懸念される。
この副通路内に溜まった水等の液体を排出する構造では、例えば、ＷＯ０３／００８９１３号公報がある。排出部分は液滴や砂粒等で塞がれると副通路内の流速分布が変化しＥＣＵに与える出力特性が変化する可能性がある。この特性変化量が大きいと、燃焼制御等に重大な影響を及ぼす恐れがある。従って、液体排出部分の構造では、塞がれた状態と塞がっていない状態での副通路内の流速分布の変化を極力小さくする構造が必要とされる。
本発明の目的は、どのような取り付け角度でも副通路内の水等の液体を副通路の外部に排出でき、さらに、その排出部分が液滴や砂粒等で塞がれたとしても、副通路内の流速分布の変化が小さい熱式流体流量測定装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明の熱式流体流量測定装置は、副通路の内壁と外壁の間に連通部を設け、その連通部もしくはその延長線上に、空間が格子状に細かく分解されている部材を設けることを特徴とする。
上記の部材の液体排出側の先端は、熱式流体流量測定装置の副通路入口が天方向に取り付けられた状態で地方向に向いているとよい。
上記の部材の液体排出側の先端は曲率をもった形状になっているとよい。
本発明は、どのような取り付け角度でも副通路内に水等の液体が溜まることを回避することができる。かつ、副通路の内壁と外壁との連通部が塞がれたとしても、それによる副通路内の流速分布の変化は小さい。
以下の、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
図１は本発明を実施するための最良の形態を示しており、主通路２を形成するボディ３に取り付けられた熱式流体流量測定装置１を主通路２の上流側から眺めた図である。図２は、図１における断面Ａ−Ａである。
熱式流体流量測定装置１は、その先端部が主通路２を形成するボディ３に形成された開口部からボディ３内に挿入される。熱式流体流量測定装置１はモールド部材７とベース部材８とカバー部材９によって形成され、空気の流れ４に対して流体の一部を取り込む副通路５を有している。
図３はベース部材８に配置される副通路５の拡大図である。副通路５の内部には、発熱抵抗体と発熱抵抗体により熱せられた空気の上流側および下流側の空気温度を検知するための上流側および下流側側温抵抗体を備えたエレメント６を有している。エレメント６の抵抗体は、流量信号を外部に出力するため制御回路と電気的に接続されている。
また、副通路は曲率を持っているので、図３のように副通路の入口５Ａが天方向１２に向くように熱式流体流量測定装置１が取り付けられた場合が副通路５の内部に最も水等の液体が堆積しやすい。そのため、副通路内壁１４と副通路外壁１５との連通部１０は、副通路５の曲率の頂点付近に設けられている。
図４は連通部１０の拡大図である。連通部１０の内部に本発明である連通部１０を格子状に細かく分解した液体排出部材１１が配置されている。液体排出部材１１は、ベース部材８の成形時にメッシュやハニカムのような格子状の物質を、連通部１０に設置して成形することで製造できる。または、連通部１０を格子状にした型成形を用いることによっても製造できる。本実施例では、連通部１０の流れ方向に垂直な断面を細分化するように、流れ方向に平行な分離壁１１ａ，１１ｂを設けている。
連通部１０に液体排出部材１１を配置することで、配置していない場合と比べて毛細管現象が強く働くため、水等の液体の副通路外壁１５までの到達が促進させる。一方、連通部１０を通る空気の流れについては、液体排出部材１１によって空気抵抗が上昇するので、連通部を通る空気の流れは小さくなる。したがって、排出部分の塞がりによる特性変化を小さくすることが可能になる。
図５はベース部材８の外壁側であり、図３とは裏表の関係になっている。液体排出部材１１の出口はベース部材８の外壁側になる。部材１１は熱式流体流量測定装置１の副通路入口５Ａが天方向１２に取り付けられた状態で地方向１３を向いている。熱式流体流量測定装置１がボディ３に取り付けられて主通路２内に配置された状態で、副通路入口５Ａは主通路２の上流方向を向き、液体排出部材１１の出口は主通路２の下流方向を向いている。副通路外壁１５まで到達した液体は、自重によって地方向１３に力を受けるので液体が排出されやすくなる。
図６は上記の液体排出部材１１の出口部の拡大図である。上記部材１１の副通路外壁１５より外側の幅Ｌ１は、連通部１０内での幅Ｌ２より大きくなっている。これによって副通路外壁１５より外側の液体排出部材１１の内部に溜まる液体の体積が増える。つまり、熱式流体流量測定装置の副通路入口５Ａが天方向１２に取り付けられた状態では、重力を受ける液体の体積が増え、液体の自重は大きくなるので、液体が排出されやすくなる。
上記部材１１の排出側先端部１６は、曲率をもった形状になっている。熱式流体流量測定装置１の副通路入口５Ａが天方向１２に取り付けられた状態では、先端が曲率をもった形状になっていることで、先端の液体に働く表面張力は水平方向と水平方向１７に分解される。従って、天方向１２の表面張力は、先端が平面形状である場合に比べて小さくなる。液体の排出を妨げる要因である天方向１２の表面張力を小さくすることで液体が排出されやすくなる。
本発明は、前述した実施例による熱式流体流量測定装置の他に、温度測定装置，湿度測定装置，ガス測定装置などさまざまな測定装置に適応できる。
１ 熱式流体流量測定装置
２ 主通路
３ ボディ
４ 空気の流れ
５ 副通路
６ エレメント
７ モールド部材
８ ベース部材
９ カバー部材
１０ 連通部
１１ 液体排出部材
１２ 天方向
１３ 地方向
１４ 副通路内壁
１５ 副通路外壁
１６ 排出側先端部
１７ 水平方向
２ 主通路
３ ボディ
４ 空気の流れ
５ 副通路
６ エレメント
７ モールド部材
８ ベース部材
９ カバー部材
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１１ 液体排出部材
１２ 天方向
１３ 地方向
１４ 副通路内壁
１５ 副通路外壁
１６ 排出側先端部
１７ 水平方向
Claims (3)
- 主通路を流れる気体の一部が流れる副通路と、前記副通路内に設けられ気体の流量を検出するための流量検出素子とを備えた熱式流体流量測定装置において、
前記副通路の内壁と外壁の間に連通部を有し、前記連通部もしくはその延長線上に、空間が格子状に細かく分解されている部材を配置したことを特徴とする熱式流体流量測定装置。 - 請求項１に記載の熱式流体流量測定装置において、
前記副通路入口が天方向に取り付けられた状態で、空間が格子状に細かく分解されている部材の液体排出側の先端は、地方向に向いていることを特徴とする熱式流体流量測定装置。 - 請求項１に記載の熱式流体流量測定装置において、空間が格子状に細かく分解されている部材の液体排出側の先端は曲率をもった形状であることを特徴とする熱式流体流量測定装置。
Priority Applications (1)
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| JP2009230131A JP5337657B2 (ja) | 2009-10-02 | 2009-10-02 | 熱式流体流量測定装置 |
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|---|---|---|---|---|
| JPH08297038A (ja) * | 1995-04-26 | 1996-11-12 | Mitsubishi Electric Corp | カルマン渦式流量計 |
| JP2000304585A (ja) * | 1999-04-23 | 2000-11-02 | Hitachi Ltd | 流量計測装置 |
| JP2001059755A (ja) * | 1999-08-23 | 2001-03-06 | Yazaki Corp | ガス流路のドレイン除去構造 |
| JP2007183212A (ja) * | 2006-01-10 | 2007-07-19 | Hitachi Ltd | 発熱抵抗体式流体流量測定装置 |
| JP2008058048A (ja) * | 2006-08-30 | 2008-03-13 | Hitachi Ltd | 熱式流量測定装置 |
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2009
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