JP2017058227A - 流量測定装置 - Google Patents
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Abstract
Description
この流量測定装置においては、流量チップおよび湿度チップを保持して吸気路の内周に突き出る筐体を備え、湿度チップを筐体の側壁に保持する構成が公知となっている(例えば、特許文献1参照。)。
このような流量測定装置においては、筐体とアセンブリとが離れているため、筐体から湿度チップへの熱伝導を防いで湿度チップの温度の上昇を抑制することができる。しかし、アセンブリを通じても内燃機関の熱が伝導し、さらにアセンブリの周囲を流れる吸入空気へ伝熱することで吸入空気の温度が上昇し、湿度検出素子の温度を上昇させる虞があった。
特許文献3の測定装置によると、カバーには、吸入空気流れに沿って小さな2つの開口が設けられている。そして、下流側の開口からカバー内に少量の吸入空気を流入させて、湿度チップを通過させ、上流側の開口から吸気路に還流させる。
このため、特許文献3の測定装置によれば、カバー内への異物の浸入を防止して湿度チップを保護する効果は見込める。しかし、カバー内に入り込む吸入空気の量では十分な放熱は期待できず、熱のこもりやすい構成となっており、湿度チップの温度上昇を抑制する効果は期待できない。
筐体は、内燃機関に吸入される吸入空気が流れる吸気路の内周に突き出し、吸入空気の流量を検出する。
アセンブリは、筐体から離れて吸気路の内周に突き出し、吸入空気の湿度を検出する。
そして、基部は、筐体およびアセンブリの両方に接続し、筐体およびアセンブリの突き出しの根元を成す。
以下、筐体を流量検出体、アセンブリを湿度検出体と呼ぶ。
ここで、湿度検出体の吸気路に露出する露出部の長さの内、吸入空気の流れ方向に測った長さを参照長さと定義すると、湿度検出素子は、湿度検出体の露出部の上流端から参照長さの1/2の位置までの範囲に存在する。
このため、湿度検出素子に到達する吸入空気は、湿度検出素子が湿度検出体の中心位置より下流側に配される場合に比して湿度検出体によって与えられる熱量が少なくなる。
この結果、湿度検出素子を通過する吸入空気の温度上昇を抑制できる。
以上により、吸気路に配置される流量測定装置において、湿度チップの有する湿度検出素子の温度上昇を抑制することができる。
図1、図2を参照して実施例の流量測定装置1を説明する。
流量測定装置1は、車両走行用の内燃機関に吸入される吸入空気の流れる吸気路2に搭載されるものであり、吸気路2を流れる吸入空気の流量および湿度を測定する。
以下、吸気路2における吸入空気の流れる方向を、方向Fと呼ぶことがある。
そして、流量測定装置1は、以下に説明する流量検出体3、湿度検出体5、および、基部6を備える。
流量検出体3は、樹脂材料によって設けられ、内部に通路が形成されている。
ここで、流量検出体3の内部に形成される通路の構造は、例えば、バイパス通路12とサブバイパス通路13とが設けられている。
なお、バイパス通路12の下流側には、バイパス通路12を通過する吸入空気の流れを絞る排出口絞り12cが形成されている。
なお、コネクタ15は、基部6と一体に設けられている。
湿度検出体5は、突き出す方向を長手方向とした場合、長手方向が方向Fに直交するように突き出している。
湿度チップ17は、例えば、吸入空気の湿度に感応する湿度検出素子17aを有する。ここで、湿度チップ17は、湿度検出素子17aを自身の表面に有し、湿度検出素子17aが吸気路2に露出するように湿度検出体5に保持されている。
より具体的には、湿度チップ17は、湿度検出体5の側面に、湿度検出素子17aの表面が長手方向に平行かつ方向Fに平行になるように湿度検出体5に保持されている。
ここで、支持基板19は、シリコン基板等から成り、強度的に弱い湿度チップ17を自身に固定することで、湿度チップ17の取り扱いを容易にしている。
吸気路2において、流量測定装置1が搭載される箇所には、吸気路2の内外を貫通する装着孔が形成されている。そして、流量測定装置1の基部6が装着孔に嵌め込まれて吸気路2に固定されている。
次に、実施例の特徴的な構成について図1〜図3を用いて説明する。
先ず、湿度検出体5の垂直断面、平行断面について説明する。
垂直断面とは、湿度検出体5の様々な断面の内、長手方向に垂直な断面のことであり、平行断面とは長手方向に平行かつ方向Fに平行な断面のことである。
このとき、湿度検出素子17aは、露出部22の上流端から参照長さLhの1/2の位置までの範囲に存在する(図2(b)、図3参照。)。なお、湿度検出素子17aは、より上流側に配される方が好ましい。
このとき、湿度検出素子17aは、露出部20の上流端から補助参照長さLfの1/2の位置より上流側に存在する(図1(b)参照。)。なお、湿度検出素子17aは、より上流側に配される方が好ましい。
より具体的には、垂直断面の周縁の内、方向Fに垂直な方向Pの幅が上流側から下流側にかけて、徐々に増加した後に徐々に減少している。
さらに、湿度検出体5は、平行断面の周縁の内、突出端5aを成す部分は、吸入空気の流れに対し流線形を呈する(図2(c)参照。)。ここで、突出端5aとは湿度検出体5の長手方向の先端のことである。
実施例の測定装置1によれば、湿度検出体5の露出部22の長さの内、吸入空気の流れ方向に測った長さを参照長さLhと定義すると、湿度検出素子17aは、露出部22の上流端から参照長さLhの1/2の位置までの範囲に存在する。
このため、湿度検出素子17aに到達する吸入空気は、湿度検出素子17aが湿度検出体5の中心位置より下流側に配される場合に比して湿度検出体5によって与えられる熱量が少なくなる。
この結果、湿度検出素子17aを通過する吸入空気の温度上昇を抑制できる。
以上により、吸気路2に配置される流量測定装置1において、流量チップ17の有する湿度検出素子17aの温度上昇を抑制することができる。
このため、湿度検出素子17aに到達する吸入空気は、湿度検出素子17aが流量検出体3の中心位置より下流側に配される場合に比して流量検出体3によって与えられる熱量が少なくなる。
この結果、湿度検出素子17aを通過する吸入空気の温度上昇を抑制できる。
以上により、吸気路2に配置される流量測定装置1において、湿度チップ17の有する湿度検出素子17aの温度上昇を抑制することができる。
本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形例を考えることができる。
例えば、実施例によれば、湿度検出体5は、垂直断面の形状が長手方向のいかなる位置でも略同一であったが、図4に示すように、基部6の側を太く形成してもよい。これにより、湿度検出体5の強度を増加させることができる。
17 湿度チップ(センサチップ) 17a 湿度検出素子 20 露出部
Claims (2)
- 内燃機関に吸入される吸入空気が流れる吸気路(2)の内周に突き出し、吸入空気の流量を検出する流量検出体(3)と、
前記流量検出体から離れて前記吸気路の内周に突き出し、吸入空気の湿度を検出する湿度検出体(5)と、
前記流量検出体および前記湿度検出体の両方に接続し、前記流量検出体および前記湿度検出体の突き出しの根元を成す基部(6)とを備える流量測定装置(1)において、
前記湿度検出体は、吸入空気の湿度に感応する湿度検出素子(17a)を有するセンサチップ(17)を保持し、
このセンサチップは、前記湿度検出素子を自身の表面に有し、前記湿度検出素子が前記吸気路に露出するように前記湿度検出体に保持され、
前記湿度検出体の前記吸気路に露出する露出部(22)の長さの内、吸入空気の流れ方向に測った長さを参照長さと定義すると、
前記湿度検出素子は、前記湿度検出体の露出部の上流端から前記参照長さの1/2の位置までの範囲に存在することを特徴とする流量測定装置。 - 請求項1に記載の流量測定装置において、
前記流量検出体の前記吸気路に露出する露出部(20)の長さの内、吸入空気の流れ方向に測った長さを補助参照長さと定義すると、
前記湿度検出素子は、前記流量検出体の露出部の上流端から前記補助参照長さの1/2の位置より上流側に存在することを特徴とする流量測定装置。
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