JP2020051794A - 流量測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】流路に対する流量測定装置の取付位置がばらついた場合であっても、第２開口部からの流体の取り込みが増大することを抑制できる。【解決手段】流量測定装置（１０、１０ａ、１２、１２ａ、１４、１４ａ、１４ｂ、１６、１８、１８ａ）であって、流路の内側に挿入される筐体（５０、５０ａ、５６、５８）を備え、筐体は、流路の上流側からの流体を取り込む第１開口部（１１０、３１１）と、第１開口部から取り込まれた流体の流量を検出する流量検出部（３００）と、第１開口部から取り込まれて流量検出部を通過した流体を流路に戻す第２開口部（２２０、２２２、３１３）と、を有し、筐体は、流量測定装置の流路に対する取付位置のばらつきによって第２開口部からの流体の流入が増大することを抑制する流入抑制構造（５０Ｄ、５６Ｄ、５０Ｕ、５６Ｕ、２２２、２２２ａ、２３４、２３４ａ、２３４ｂ）を有する。【選択図】図５

Description

本発明は、流量測定装置に関する。

流量測定装置には、流路の順流方向の側に向けて開口した開口部が流体の入口として流体を取り込むとともに、取り込まれた流体の流量を流量検出部が検出するものがある。流体の流れ方向を区別して流量の検出ができない流量測定装置においては、流量検出部を通過した流体を流路に戻す出口側の開口部からの流体の取り込みを抑えて流量検出部の計測誤差を低減することが求められる。例えば、特許文献１には、入口側の開口部の向きに対して略直交する側面方向に出口側の開口部を設けて、流体が流路を逆流している際に出口側の開口部から流体が取り込まれることを抑制する流量測定装置が記載されている（例えば、特許文献１）。

特表２００４−５１９６９０号公報

しかし、このような流量測定装置が流路に取り付けられる際、流路に対する流量測定装置の取付位置がばらつくことによって、出口側の開口部の向きがずれる場合がある。このとき、出口側の開口部の向きが逆流方向の側を向く場合には、逆流方向に流れる流体が出口側の開口部から取り込まれやすい状態になる。このため、流路に対する流量測定装置の取付位置がばらついた場合であっても、出口側の開口部から流体が取り込まれることを抑制できる技術が望まれている。

本発明の一形態によれば、流量測定装置が提供される。この流量測定装置は、流体を流す流路に設けられる流量測定装置（１０、１０ａ、１２、１２ａ、１４、１４ａ、１４ｂ、１６、１８、１８ａ）であって、前記流路の内側に挿入される筐体（５０、５０ａ、５６、５８）を備え、前記筐体は、前記流路の上流側からの流体を取り込む第１開口部（１１０、３１１）と、前記第１開口部から取り込まれた流体の流量を検出する流量検出部（３００）と、前記第１開口部から取り込まれて前記流量検出部を通過した流体を前記流路に戻す第２開口部（２２０、２２２、３１３）と、を有し、前記筐体は、前記流量測定装置の前記流路に対する取付位置のばらつきによって前記第２開口部からの流体の流入が増大することを抑制する流入抑制構造（５０Ｄ、５６Ｄ、５０Ｕ、５６Ｕ、２２２、２２２ａ、２３４、２３４ａ、２３４ｂ）を有する。この形態の流量測定装置によれば、流路に対する流量測定装置の取付位置がばらついた場合であっても、第２開口部からの流体の取り込みが増大することを抑制できる。

第１実施形態の流量測定装置を示す断面図。 −Ｘ軸方向側から見た第１実施形態の流量測定装置を示す説明図。 ＸＺ平面で切られた第１実施形態の流量測定装置を示す断面図。 ＸＹ平面で切られた第１実施形態の流量測定装置を示す断面図。 上流側筐体および下流側筐体を拡大した拡大図。 上流側筐体および下流側筐体を拡大した拡大図。 ＸＺ平面で切られた第２実施形態の流量測定装置を示す断面図。 ＸＹ平面で切られた第２実施形態の流量測定装置を示す断面図。 ＸＺ平面で切られた第３実施形態の流量測定装置を示す断面図。 ＸＹ平面で切られた第３実施形態の流量測定装置を示す断面図。 ＸＹ平面で切られた第４実施形態の流量測定装置を示す断面図。 上流側筐体および下流側筐体を拡大した拡大図。 第５実施形態の流量測定装置を示す斜視図。 ＸＹ平面で切られた第５実施形態の流量測定装置を示す断面図。 ＸＹ平面で切られた第６実施形態の流量測定装置を示す断面図。 ＸＺ平面で切られた第７実施形態の流量測定装置を示す断面図。 ＸＺ平面で切られた第８実施形態の流量測定装置を示す断面図。 ＸＺ平面で切られた第９実施形態の流量測定装置を示す断面図。 ＸＹ平面で切られた他の実施形態の流量測定装置を示す断面図。 ＸＹ平面で切られた他の実施形態の流量測定装置を示す断面図。

Ａ．第１実施形態：
図１に示す第１実施形態の流量測定装置１０は、流体を流す流路に設けられて流路内を流れる流体の流量を測定する。本実施形態では、流量測定装置１０は、内燃機関のシリンダーへ気体を導く吸気管ＩＰに挿入されて設けられる。図１のＸＹＺ軸は、互いに直交する３つの空間軸として、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸を有する。図１のＸＹＺ軸は、他の図におけるＸＹＺ軸に対応する。図１には、ＹＺ平面で切られた流量測定装置１０の断面が示されている。図１に示す流体の流れ方向については、＋Ｙ軸方向を順流方向とし、−Ｙ軸方向を逆流方向とする。図１において、順方向の流体の流れ方向は、方向ＦＴとして示す。図１において、内燃機関のシリンダーは、流量測定装置１０から＋Ｙ軸方向の側に設けられている。図１において、流量測定装置１０から−Ｙ軸方向側を上流側とし、＋Ｙ軸方向側を下流側とする。流量測定装置１０は、筐体５０と、第１分流路１００と、第２分流路２００と、流量検出部３００と、を備える。筐体５０は、Ｚ軸方向を長手方向とする形状を有し、Ｚ軸方向に沿って吸気管ＩＰの内側に挿入されて吸気管ＩＰに設置される。

第１分流路１００は、吸気管ＩＰを流れる流体の一部を取り込む流路である。第１分流路１００は、第１開口部１１０から第３開口部１２０まで伸びた流路である。第１分流路１００は、−Ｙ軸方向側に第１開口部１１０を有するとともに＋Ｙ軸方向側に第３開口部１２０を有する。第１開口部１１０は、上流側に向けて開口し、流路である吸気管ＩＰの上流側からの流体を取り込む。図１に示された流量測定装置１０の取付状態では、第１開口部１１０の開口方向は、−Ｙ軸方向である。言い換えれば、第１開口部１１０の向きは、吸気管ＩＰの順流方向に対向している。第３開口部１２０は、第１開口部１１０から取り込まれた流体を吸気管ＩＰに戻す。

第２分流路２００は、第１分流路１００から分岐する流路である。第２分流路２００は、第１分流路１００から分岐して第２開口部２２０まで伸びた流路である。流量検出部３００は、第２分流路２００のうち＋Ｚ軸方向側に設けられる。流量検出部３００は、第１分流路１００から第２分流路２００に流される流体の流量を検出する。図１に示された断面において、流量検出部３００および周辺の構造は、紙面奥側である＋Ｘ軸方向側に配置されていることから、破線で示されている。本実施形態では、流量検出部３００は、熱線式である。流量検出部３００は、フラップ式もしくはカルマン渦式であってもよい。

図２には、流量測定装置１０を−Ｘ軸方向側から見た状態が示されている。図３には、第２開口部２２０を通るＸＺ平面で切られた流量測定装置１０の断面が示されている。図３の断面は、図１の矢視ＩＩＩから見た流量測定装置１０の断面である。絞り部３４０は、Ｘ軸方向において流量検出部３００と向かい合う位置に配される。絞り部３４０は、流量検出部３００を通過する流体の流れを絞るための構造である。図３に示された断面において、流量検出部３００および絞り部３４０は、紙面奥側である＋Ｙ軸方向側に配置されていることから、破線で示されている。

図４には、第２開口部２２０を通るＸＹ平面で切られた流量測定装置１０の断面が示されている。図４の断面は、図２の矢視ＩＶから見た流量測定装置１０の断面である。流量測定装置１０は、２つの第２開口部２２０を備える。２つの第２開口部２２０は、第１開口部１１０の開口方向および筐体５０の長手方向と略直交する側面方向に開口している。図１で説明したように、第１開口部１１０の向きが−Ｙ軸方向側に向いている筐体５０がＺ軸方向に沿って挿入されている状態で、流量測定装置１０は吸気管ＩＰに取り付けられていることから、第２開口部２２０は、−Ｙ軸方向およびＺ軸方向と略直交する＋Ｘ軸方向および−Ｘ軸方向に向けて開口している。図３および図４において、第２開口部２２０は、破線にて示されている。

図４に示された流量測定装置１０の断面において、第２開口部２２０より上流側の筐体５０の部分を上流側筐体５０Ｕとし、第２開口部２２０より下流側の筐体５０の部分を下流側筐体５０Ｄとする。本実施形態では、下流側筐体５０Ｄを−Ｙ軸方向に投影した領域Ｒ１の内側に、上流側筐体５０Ｕが含まれる。

図５には、図４で示された断面のうち上流側筐体５０Ｕおよび下流側筐体５０Ｄのみを拡大して示している。第２開口部２２０は、上流側周縁２２０Ｕと、下流側周縁２２０Ｄと、を有する。上流側周縁２２０Ｕは、第２開口部２２０の上流側の周縁を画定する。下流側周縁２２０Ｄは、第２開口部２２０の下流側の周縁を画定する。

図５に示された流量測定装置１０の断面において、中心線ＣＬは、筐体５０の中心を通るとともに第１開口部１１０の開口方向に沿って伸びる直線である。筐体５０の中心とは、筐体５０の断面における重心のことである。図１で説明したように、第１開口部１１０が−Ｙ軸方向に向けて開口している状態で流量測定装置１０が吸気管ＩＰに取り付けられていることから、中心線ＣＬは、−Ｙ軸方向に沿って伸びる。中心線ＣＬから上流側周縁２２０Ｕまでの第１距離Ｄ１は、中心線ＣＬから下流側周縁２２０Ｄまでの第２距離Ｄ２と比べて短い。下流側周縁２２０Ｄは、下流側筐体５０Ｄのうち中心線ＣＬから最も離れた部分である。上流側周縁２２０Ｕは、上流側筐体５０Ｕのうち中心線ＣＬから最も離れた部分である。

図５に示された流量測定装置１０の断面において、下流側壁面ＤＷは、−Ｙ軸方向側の端部が下流側周縁２２０Ｄであって、下流側周縁２２０Ｄから＋Ｙ軸方向側に向けて伸びる筐体５０の壁面である。下流側壁面ＤＷは、−Ｙ軸方向に向かうにつれて、中心線ＣＬから離れていく壁面である。直線ＤＬは、下流側壁面ＤＷに沿って伸びた直線である。開口側壁面ＯＷは、＋Ｙ軸方向側の端部が下流側周縁２２０Ｄであって、下流側周縁２２０Ｄから第２開口部２２０の内側に向けて伸びる筐体５０の壁面である。直線ＯＬは、開口側壁面ＯＷに沿って伸びた直線である。

傾きＧ１は、中心線ＣＬに対する直線ＯＬの傾きを示す。傾きＧ２は、中心線ＣＬに対する直線ＤＬの傾きを示す。図５に示された流量測定装置１０の断面において、傾きＧ２は、傾きＧ１と比べて小さい。

直線ＵＬは、下流側周縁２２０Ｄと上流側周縁２２０Ｕとを通る直線である。傾きＧ３は、中心線に対する直線ＵＬの傾きを示す。図５に示された流量測定装置１０の断面において、傾きＧ２は、傾きＧ３と比べて小さい。

第１実施形態の流量測定装置１０は、第１開口部１１０の向きが吸気管ＩＰの順流方向（＋Ｙ軸方向）に対向している状態（図３に図示された状態）で、吸気管ＩＰに取り付けられることが好ましい。言い換えれば、中心線ＣＬと、吸気管ＩＰ内を流れる流体の流れ方向であるＹ軸方向と、が略平行の状態で、流量測定装置１０が吸気管ＩＰに取り付けられることが好ましい。このような取付状態であれば、流体が逆流方向である−Ｙ軸方向に向けて流れている場合であっても、第２開口部２２０は、逆流方向に対して略直交する＋Ｘ軸方向および−Ｘ軸方向に開口しているため、第２開口部２２０から流体が取り込まれることを抑制できるからである。

図６は、中心線ＣＬがＹ軸方向に対して傾いた状態で、流量測定装置１０が吸気管ＩＰに取り付けられたときの、上流側筐体５０Ｕおよび下流側筐体５０Ｄを示している。流量測定装置１０が吸気管ＩＰに取り付けられる際、吸気管ＩＰに対する流量測定装置１０の取付位置がＺ軸方向を軸とした回転方向にばらつくことによって、第２開口部２２０の向きが逆流方向に対して略直交する＋Ｘ軸方向および−Ｘ軸方向からずれる場合がある。従来の流量測定装置では、吸気管ＩＰに対して取付位置がばらついた場合、逆流方向から流れる流体が第２開口部から取り込まれやすい状態になる虞があった。

しかし、第１実施形態の流量測定装置１０では、図４および図５を用いて説明した構造を有するため、図６に示した取付状態になったとしても、逆流方向に流れてきた流体が第２開口部２２０から取り込まれにくいことから、第２開口部２２０からの流体の取り込みが増大することを抑制できる。なお、流量測定装置１０の取付位置のばらつきが回転角度αであると予測される場合には、以下の式を満たすように筐体５０を設計することが好ましい。
ｔａｎ（α／２）≦（Ｄ２−Ｄ１）／Ｌ
式中の距離Ｌは、上流側周縁２２０Ｕと下流側周縁２２０Ｄとの間のＹ軸方向に沿った距離のことである（図５に図示）。

Ｂ．第２実施形態：
図７には、第２開口部２２２を通るＸＺ平面で切られた流量測定装置１２の断面が示されている。図７に示された断面は、第２実施形態の流量測定装置１２において、図３に示された第１実施形態の流量測定装置１０の断面に相当する。第２実施形態の流量測定装置１２は、第１実施形態の流量測定装置１０と比べて、第２開口部２２０の代わりに第２開口部２２２を備える点を除き、第１実施形態の流量測定装置１０の装置構成と同じである。第１実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

図７に示された流量測定装置１２の取付状態では、第１開口部１１０の開口方向は、第１実施形態における図１から図５の状態と同様に、−Ｙ軸方向である。

図８には、第２開口部２２２より＋Ｚ軸方向側を通るＸＹ平面で切られた流量測定装置１２の断面が示されている。図８の断面は、図７の矢視ＶＩＩＩから見た流量測定装置１２の断面である。流量測定装置１２は、２つの第２開口部２２２を備える。２つの第２開口部２２２は、それぞれ＋Ｚ軸方向に向けて開口している。図７において、第２開口部２２２は、破線にて示されている。＋Ｚ軸方向は、筐体５０の長手方向であるＺ軸方向のうち一方の方向である。

以上説明した第２実施形態の流量測定装置１２によれば、吸気管に対する流量測定装置１２の取付位置がＺ軸方向を軸とした回転方向にばらつく場合であっても、第２開口部２２２は、順流方向および逆流方向のいずれに対しても略直交する＋Ｚ軸方向に向けて開口していることから、第２開口部２２２からの流体の取り込みが増大することを抑制できる。

Ｃ．第３実施形態：
図９には、第２開口部２２４を通るＸＺ平面で切られた流量測定装置１４の断面が示されている。図９に示された断面は、第３実施形態の流量測定装置１４において、図７に示された第２実施形態の流量測定装置１２の断面に相当する。第３実施形態の流量測定装置１４は、第２実施形態の流量測定装置１２と比べて、第２開口部２２２の代わりに第２開口部２２４を備える点および周壁部２３４を備える点を除き、第２実施形態の流量測定装置１２の装置構成と同じである。第２実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

図１０には、第２開口部２２４より＋Ｚ軸方向側を通るＸＹ平面で切られた流量測定装置１４の断面が示されている。図１０の断面は、図９の矢視Ｘから見た流量測定装置１４の断面である。流量測定装置１４は、２つの第２開口部２２４を備える。２つの第２開口部２２４は、それぞれ＋Ｘ軸方向および−Ｘ軸方向に向けて開口している。図９および図１０において、第２開口部２２２は、破線にて示されている。

流量測定装置１４は、２つの周壁部２３４を備える。周壁部２３４は、第２開口部２２４の−Ｚ軸方向側からＸ軸方向に沿って突出する突出部分２３４ｐと、突出部分２３４ｐの先端から＋Ｚ軸方向に向けて伸びた周壁部分２３４ｗと、から構成される。周壁部２３４のうち周壁部分２３４ｗは、第２開口部２２４と向かい合う位置に設けられる。周壁部分２３４ｗのうち上流側における端側２３４Ｕおよび下流側における端側２３４Ｄは、筐体５０に近付く方向に傾いている。また、第２開口部２２４は、周壁部２３４をＸ軸方向に投影した領域の内側に含まれる。

以上説明した第３実施形態の流量測定装置１４によれば、吸気管に対する流量測定装置１４の取付位置がＺ軸方向を軸とした回転方向にばらつく場合であっても、順流方向および逆流方向から流れてくる流体が第２開口部２２４に直接取り込まれることを周壁部分２３４ｗが防止することから、第２開口部２２４からの流体の取り込みが増大することを抑制できる。

Ｄ．第４実施形態：
図１１には、第２開口部２２０を通るＸＹ平面で切られた流量測定装置１６の断面が示されている。図１１に示された断面は、第４実施形態の流量測定装置１６において、図４に示された第１実施形態の流量測定装置１０の断面に相当する。第４実施形態の流量測定装置１６は、第１実施形態の流量測定装置１０と比べて、筐体５０の代わりに筐体５６を備える点を除き、第１実施形態の流量測定装置１０の装置構成と同じである。

図１１に示された流量測定装置１６の断面において、第２開口部２２０より上流側の筐体５６の部分を上流側筐体５６Ｕとし、第２開口部２２０より下流側の筐体５６の部分を下流側筐体５６Ｄとする。上流側筐体５６Ｕおよび下流側筐体５６Ｄは、第１実施形態の上流側筐体５０Ｕおよび下流側筐体５０Ｄと形状が異なる。

図１２には、図１１で示された断面のうち上流側筐体５６Ｕおよび下流側筐体５６Ｄのみを拡大して示している。下流側筐体５６Ｄのうち中心線ＣＬから最も離れた部分は、部分２２０ＤＰである。上流側筐体５６Ｕのうち中心線ＣＬから最も離れた部分は、上流側周縁２２０Ｕである。中心線ＣＬから上流側周縁２２０Ｕまでの第３距離Ｄ３は、中心線ＣＬから部分２２０ＤＰまでの第４距離Ｄ４と比べて短い。本実施形態においても、下流側筐体５６Ｄを−Ｙ軸方向に投影した領域Ｒ２（図１１）の内側に、上流側筐体５６Ｕが含まれる。

以上説明した第４実施形態においても、第１実施形態と同様、吸気管に対する流量測定装置１６の取付位置がばらついた場合であっても、第２開口部２２０からの流体の取り込みが増大することを抑制できる。

Ｅ．第５実施形態：
図１３に示す第５実施形態の流量測定装置１８は、国際公開番号ＷＯ２０１７／０７３２７６Ａ１に開示される熱式流量計を改変したものである。図１３に図示された流量測定装置１８は、理解を容易にするために、改変前の熱式流量計と同一の構成については、入口３１１と、第１出口３１２と、第２出口３１３と、のみに符号を付した。第５実施形態の流量測定装置１８は、改変前の熱式流量計と比べて、第２出口３１３が設けられた平面Ｓ１の傾きが異なる点を除き、改変前の熱式流量計の装置構成と同じである。

図１４には、入口３１１、第１出口３１２および第２出口３１３を通るＸＹ平面で切られた流量測定装置１８の断面が示されている。図１４において、入口３１１は、−Ｙ軸方向に開口している。裏側副通路溝３３１は、入口３１１から流体を取り込むとともに取り込んだ流体を第１出口３１２から排出する。また、裏側副通路溝３３１と表側副通路溝３３０とは、改変前の熱式流量計と同様に、位置Ｌ１から位置Ｌ２を経由して連通されている。具体的には、位置Ｌ１から分岐して＋Ｚ軸方向に伸びている裏側副通路溝３３１が、Ｘ軸方向に沿って伸びた計測用流路と接続しているとともに、位置Ｌ２から＋Ｚ軸方向に伸びている表側副通路溝３３０が、その計測用流路と接続している。すなわち、入口３１１から取り込まれた流体は、第１出口３１２に向けて流されるものと、位置Ｌ１から位置Ｌ２を介して第２出口３１３に向けて流されるものと、に分けられる。また、流量測定装置１８において、流量検出部は、計測用流路のうち表側副通路溝３３０と接続した側に設けられている。

第２出口３１３は、入口３１１の開口方向と略直交する側面方向に開口している。図１４において、側面方向は、＋Ｘ軸方向である。裏側副通路溝３３１の流路方向ＦＤ（Ｙ軸方向）と、第２出口３１３が含まれる平面Ｓ１に対する法線ベクトルＮ１と、の成す角度ＡＧは、１００度である。他の実施形態では、角度ＡＧは、９０度以上である限り任意の角度であってもよい。

以上説明した第５実施形態においても、吸気管に対する流量測定装置１８の取付位置がばらついた場合であっても、逆流方向である−Ｙ軸方向に向けて流れている流体に対して、第２出口３１３からの流体の取り込みが増大することを抑制できる。

Ｆ．第６実施形態：
図１５には、第２開口部２２０を通るＸＹ平面で切られた流量測定装置１０ａの断面が示されている。図１５に示された断面は、第６実施形態の流量測定装置１０ａにおいて、図４に示された第１実施形態の流量測定装置１０の断面に相当する。第４実施形態の流量測定装置１０ａは、第１実施形態の流量測定装置１０と比べて、筐体５０の代わりに筐体５０ａを備える点を除き、第１実施形態の流量測定装置１０の装置構成と同じである。

筐体５０ａは、上流側筐体５０Ｕと、下流側筐体５０ａＤと、を有する。下流側筐体５０ａＤは、中心線ＣＬ方向に向けて窪んだ窪み部５０Ｃを有する。上述した第１実施形態では、下流側筐体５０Ｄ（図４に図示）は、窪んだ部分を有していないが、本発明はこれに限られず、例えば、図１５に示された下流側筐体５０ａＤのように、窪み部５０Ｃを有していてもよい。

Ｇ．第７実施形態：
図１６には、第２開口部２２２ａを通るＸＺ平面で切られた流量測定装置１２ａの断面が示されている。図１６に示された断面は、第７実施形態の流量測定装置１２ａにおいて、図７に示された第２実施形態の流量測定装置１２の断面に相当する。第７実施形態の流量測定装置１２ａは、第２実施形態の流量測定装置１２と比べて、第２開口部２２２の代わりに第２開口部２２２ａを備える点を除き、第２実施形態の流量測定装置１２の装置構成と同じである。

流量測定装置１２ａは、２つの第２開口部２２２ａを備える。２つの第２開口部２２２ａは、それぞれ−Ｚ軸方向に向けて開口している。図１６において、第２開口部２２２ａは、破線にて示されている。−Ｚ軸方向は、筐体５０の長手方向であるＺ軸方向のうち一方の方向である。

上述した第２実施形態では、第２開口部２２２（図７に図示）は、＋Ｚ軸方向に開口していたが、本発明はこれに限られず、例えば、図１６に示された第２開口部２２２ａのように、−Ｚ軸方向に開口していてもよい。

Ｈ．第８実施形態：
図１７には、第２開口部２２４ａを通るＸＺ平面で切られた流量測定装置１４ａの断面が示されている。図１７に示された断面は、第８実施形態の流量測定装置１４ａにおいて、図９に示された第３実施形態の流量測定装置１４の断面に相当する。第８実施形態の流量測定装置１４ａは、第３実施形態の流量測定装置１４と比べて、２つの開口部２２４および２つの周壁部２３４の代わりに１つの第２開口部２２４ａおよび１つの周壁部２３４ａを備える点を除き、第３実施形態の流量測定装置１４の装置構成と同じである。

流量測定装置１４ａは、１つの第２開口部２２４ａおよび１つの周壁部２３４ａを備える。第２開口部２２４ａは、−Ｘ軸方向に向けて開口している。図１７において、第２開口部２２４ａは、破線にて示されている。１つの周壁部２３４ａは、第２開口部２２４ａの−Ｚ軸方向側から−Ｘ軸方向に沿って突出する突出部分２３４ａｐと、突出部分２３４ａｐから＋Ｚ軸方向より−Ｘ軸方向に傾いて伸びた周壁部分２３４ａｗと、から構成される。

上述した第３実施形態では、２つの第２開口部２２４（図９に図示）を備えていたが、本発明はこれに限られず、例えば、図１７に示されるように、１つの第２開口部２２４ａを備えていてもよい。また、上述した第３実施形態では、周壁部分２３４ｗ（図９に図示）は＋Ｚ軸方向に向けて伸びていたが、本発明はこれに限られず、例えば、図１７に示される周壁部分２３４ａｗのように、＋Ｚ軸方向より−Ｘ軸方向に傾いて伸びていてもよい。

Ｉ．第９実施形態：
図１８には、第２開口部２２４ａおよび２２４ｂを通るＸＺ平面で切られた流量測定装置１４ｂの断面が示されている。図１８に示された断面は、第９実施形態の流量測定装置１４ｂにおいて、図１７に示された第８実施形態の流量測定装置１４ａの断面に相当する。第８実施形態の流量測定装置１４ｂは、第８実施形態の流量測定装置１４ａと比べて、第２開口部２２４ａおよび周壁部２３４ａに加えて第２開口部２２４ｂおよび周壁部２３４ｂを備える点と、連通孔２４４を備える点と、を除き、第８実施形態の流量測定装置１４ａの装置構成と同じである。

流量測定装置１４ｂは、第２開口部２２４ｂを備える。第２開口部２２４ｂは、＋Ｘ軸方向に向けて開口している。周壁部２３４ｂは、第２開口部２２４ｂの−Ｚ軸方向側から＋Ｘ軸方向に沿って突出する突出部分２３４ｂｐと、突出部分２３４ｂｐから＋Ｚ軸方向より＋Ｘ軸方向に傾いて伸びた周壁部分２３４ｂｗと、から構成される。流量測定装置１４ｂは、さらに、３つの連通孔２４４を備える。連通孔２４４は、筐体５０のうち−Ｙ軸方向側を画定する面を貫通し、第２分流路２００に蓄積した水分およびダストを排出するための孔である。連通孔２４４は、図１８に示された断面に対して、紙面手前側である−Ｘ軸方向側に配置されていることから、破線で示されている。連通孔２４４をＸＺ平面で切ったときの断面積は、第２開口部２２４ａおよび第２開口部２２４ｂをＹＺ平面で切ったときの断面積より小さい方が好ましい。第９実施形態のように、本発明の流量測定装置には、連通孔２４４が備えられていてもよい。

Ｊ．他の実施形態：
図１９は、第２開口部２２０を通るＸＹ平面で切られた流量測定装置１８ａの断面が示されている。流量測定装置１８ａは、上流側筐体５０Ｕから下流側筐体５０Ｄにかけて側面Ｓ２が形成されていることを除き、第１実施形態の流量測定装置１０と同じである。流量測定装置１８ａにおいて、第１分流路１００（図１９には不図示）の流路方向（Ｙ軸方向）と、第２開口部２２０が含まれる側面Ｓ２に対する法線ベクトルＮ２と、の成す角度は、１００度である。上述した第５実施形態の流量測定装置１８のような形状に限られず、第１実施形態の流量測定装置１０のような形状において、第５実施形態で説明した角度の関係が満たされる構成をとってもよい。

図２０には、入口３１１、第１出口３１２および第２出口３１３を通るＸＹ平面で切られた流量測定装置１８ｂの断面が示されている。流量測定装置１８ｂは、第５実施形態の平面Ｓ１と比べて、平面Ｓ３の形状が異なる点を除き、第５実施形態の流量測定装置１８と同じである。上述した第１実施形態の流量測定装置１０のような形状に限られず、このような形状においても、以下の効果が実現される。すなわち、吸気管に対する流量測定装置１８ｂの取付位置がばらついた場合であっても、逆流方向である−Ｙ軸方向に向けて流れている流体に対して、第２出口３１３からの流体の取り込みが増大することを抑制できる。

上述した第３実施形態において、周壁部分２３４ｗのうち上流側における端側２３４Ｕおよび下流側における端側２３４Ｄは、図１０に示したように、共に筐体５０に近付く方向に傾いていたが、本発明はこれに限られない。例えば、端側２３４Ｕと端側２３４Ｄとのうちいずれか一方のみが筐体５０に近付く方向に傾いていてもよい。

本発明は、上述の実施形態や変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜削除することが可能である。

１０…流量測定装置、５０…筐体、１１０…第１開口部、２２０…第２開口部、３００…流量検出部

Claims (10)

1. 流体を流す流路に設けられる流量測定装置（１０、１０ａ、１２、１２ａ、１４、１４ａ、１４ｂ、１６、１８、１８ａ）であって、
   長手方向に沿って前記流路の内側に挿入される筐体（５０、５０ａ、５６、５８）を備え、
   前記筐体は、
   前記流路の上流側からの流体を取り込む第１開口部（１１０、３１１）と、
   前記第１開口部から取り込まれた流体の流量を検出する流量検出部（３００）と、
   前記第１開口部から取り込まれて前記流量検出部を通過した流体を前記流路に戻す第２開口部（２２０、２２２、３１３）と、を有し、
   前記筐体は、前記流量測定装置の前記流路に対する取付位置のばらつきによって前記第２開口部からの流体の流入が増大することを抑制する流入抑制構造（５０Ｄ、５６Ｄ、５０Ｕ、５６Ｕ、２２２、２２２ａ、２３４、２３４ａ、２３４ｂ）を有する、流量測定装置。
2. 請求項１に記載の流量測定装置（１０、１０ａ）であって、
   前記第２開口部は、前記第１開口部の開口方向および前記長手方向と略直交する側面方向に開口し、
   前記流入抑制構造は、前記長手方向に対して垂直な断面であって前記第２開口部を通る断面において、前記第２開口部より下流側の前記筐体の部分（５０Ｄ、５６Ｄ）を前記開口方向に投影した領域の内側に、前記第２開口部より上流側の前記筐体の部分（５０Ｕ、５６Ｕ）が含まれる構造である、流量測定装置。
3. 請求項２に記載の流量測定装置であって、
   前記断面において、前記筐体の中心を通るとともに前記開口方向に沿って伸びた中心線（ＣＬ）から前記第２開口部の上流側の周縁を画定する上流側周縁（２２０Ｕ）までの第１距離（Ｄ１）は、前記中心線から前記第２開口部の下流側の周縁を画定する下流側周縁（２２０Ｄ）までの第２距離（Ｄ２）と比べて短い、流量測定装置。
4. 請求項３に記載の流量測定装置であって、
   前記断面において、前記筐体のうち前記下流側周縁から下流側に向けて伸びる下流側壁面（ＤＷ）の前記中心線に対する傾き（Ｇ２）は、前記筐体のうち前記下流側周縁から前記第２開口部の内側に向けて伸びる開口側壁面（ＯＷ）の前記中心線に対する傾き（Ｇ１）と比べて小さい、流量測定装置。
5. 請求項４に記載の流量測定装置であって、
   前記断面において、前記筐体のうち前記下流側壁面に沿う第１直線（ＤＬ）と前記中心線とが成す傾き（Ｇ２）は、前記下流側周縁と前記上流側周縁とを通る第２直線（ＵＬ）と前記中心線とが成す傾き（Ｇ３）と比べて小さい、流量測定装置。
6. 請求項２に記載の流量測定装置（１６）であって、
   前記断面において、前記筐体（５６）の中心を通るとともに前記開口方向に沿って伸びた中心線から前記第２開口部より上流側の前記筐体の部分（５６Ｕ）のうち前記側面方向において最も離れた部分までの第３距離（Ｄ３）は、前記中心線から前記第２開口部より下流側の前記筐体の部分（５６Ｄ）のうち前記側面方向において最も離れた部分までの第４距離（Ｄ４）と比べて短い、流量測定装置。
7. 請求項１に記載の流量測定装置（１８、１８ａ）であって、さらに、
   前記第１開口部から流体を取り込むとともに該流体を前記流路に戻す第１分流路（１００、３３１）と、
   前記第１分流路から分岐し、前記第１分流路から分流される流体を前記流量測定部に検出させて前記第２開口部に流す第２分流路（２００、３３０）と、を備え、
   前記第２開口部は、前記第１開口部の開口方向と略直交する側面方向に開口し、
   前記流入抑制構造は、前記筐体の長手方向に対して垂直な断面であって前記第２開口部を通る断面において、前記第１分流路の流路方向（ＦＤ）と、前記筐体のうち前記第２開口部が含まれる平面（Ｓ１、Ｓ２）の法線ベクトル（Ｎ１、Ｎ２）と、の成す角度が９０度以上であることである、流量測定装置。
8. 請求項１に記載の流量測定装置（１２、１２ａ）であって、
   前記流入抑制構造は、前記筐体の長手方向のうち一方の方向に向けて前記第２開口部（２２２、２２２ａ）が開口する構造である、流量測定装置。
9. 請求項１に記載の流量測定装置（１４、１４ａ、１４ｂ）であって、
   前記第２開口部は、前記第１開口部の開口方向と略直交する側面方向に開口し、
   前記流入抑制構造は、前記第２開口部と向かい合う位置に設けられる周壁部（２３４、２３４ａ、２３４ｂ）であり、
   前記周壁部のうち前記流路の上流側と下流側とのうち少なくとも一方における端側（２３４Ｄ、２３４Ｕ）は、前記筐体に近付く方向に傾いている、流量測定装置。
10. 請求項９に記載の流量測定装置であって、
    前記第２開口部は、前記周壁部を前記側面方向に投影した領域の内側に含まれる、流量測定装置。

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