JP3091893B2 - 流量計 - Google Patents

流量計

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JP3091893B2
JP3091893B2 JP04151120A JP15112092A JP3091893B2 JP 3091893 B2 JP3091893 B2 JP 3091893B2 JP 04151120 A JP04151120 A JP 04151120A JP 15112092 A JP15112092 A JP 15112092A JP 3091893 B2 JP3091893 B2 JP 3091893B2
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一夫 関
靖二 森田
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はゴミの浮遊や温度差の
激しい厨房または屋外に設置された給湯器等の燃焼空気
量の長期にわたる正確な測定に適した流量計に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来、例えばガス給湯器等の燃焼用空気
量の測定は、ブロックやファンモータの回転数によって
測定していた。しかし、ファンモータの回転数は体積流
量を測定しているにすぎず、高度差による圧力の影響、
外界の気象状況により正確な測定ができないため、通常
は安全サイドで空気を必要空気量より多く供給してい
る。その結果、器具自体も大型化したり、NOX の発生
等の問題があり、最適燃焼ができない。
【0003】そこで、この問題を防ぐために、図に示
すように、空気の流れる方向に直交させて二本の筒体1
01,102をダクト103内に並設し、このダクト1
03の外部に突出した筒体端部をセンサ本体104の貫
通穴105とをチューブ106,107で接続し、その
貫通穴105内に熱線式質量流量センサ108を設けて
いる。
【0004】上記熱線式質量流量センサ108は、高度
差や外界の影響を受けにくいようにするとともに、ガス
給湯器等の全体形状を小型化するため小型であることが
必要である。そこで、図10に示すような1.7mm角
の半導体チップ111上に厚さ20μm以下のダイヤフ
ラム112を設け、かつ該ダイヤフラム上に発熱抵抗パ
ターン113と感温抵抗パターン114,115を配設
して構成している。
【0005】上記構成により、一方の筒体101に穴1
01aから流入した空気を、チューブ106,貫通穴1
05,チューブ107を経て筒体102の穴102aか
ら流入させ、この流れる空気量に基づく熱線式質量流量
センサ108の出力を駆動回路109に供給して、燃焼
用空気量を正確に測定することが行なわれている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の流量計は上記の
ように構成されているので、熱線式質量流量センサは例
えば1.7mm角と非常に小さく、感度が非常によく、
常に正確な測定ができる反面、空気中のゴミの付着や結
露水に対して信頼性が悪く、長期使用に耐えない。特
に、ガス給湯器を設置する台所や厨房は、使用時と不使
用時の温度差がはげしく、ゴミ等が付着しやすく結露水
も生じやすいという問題点があった。また、熱線式質量
流量計は結露水で濡れると、抵抗パターンの抵抗値が著
しく変化して、正確な流量測定ができなくなるという問
題点があった。
【0007】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたものであり、熱線式質量流量センサへ
の粉塵の侵入を防止し、熱線式質量流量センサの精度が
長期間にわたり安定し、さらに低コストで粉塵の除去を
実現できる流量計を得ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明に係る流量計
は、測定対象となる気体を導入する導入路と、この導入
路の気体流路の途中に設けた熱線式質量流量センサと、
上記導入路の内壁断面の一部を塞ぐように内壁に一方を
固定されて垂設される第1の粉塵捕獲壁、およびこの第
1の粉塵捕獲壁と上記導入路の内壁との間の開口よりも
高く形成されるとともに、他方の内壁に一方を固定さ
、上記第1の粉塵捕獲壁に対し、所定の間隔を有し、
上記第1の粉塵捕獲壁とは反対側の位置に垂設される
2の粉塵捕獲壁からなり、上記熱線式質量流量センサよ
り上流側の導入路内壁に少なくとも一組以上形成したも
のである。
【0009】
【作用】この発明における流量計は、第1の粉塵捕獲壁
の壁面に衝突した導入内を流れる気体中の粉塵を壁面
に付着し捕獲する。そして、第1の粉塵捕獲壁の下方に
形成された流通部を流れた気体は、流速を早めながら第
2の粉塵捕獲壁の上方を迂回して流れるが、気体中の粉
塵はその質量による慣性で第2の粉塵捕獲壁の壁面に衝
突し、捕獲される。
【0010】
【実施例】第1実施例 図1はこの発明に係る流量計の第1実施例における粉塵
捕獲壁の構成を示す構造断面図である。この図におい
て、1は導入管である。気体はこの導入管1を左方向よ
り右方向に流れる。図示していない流量測定部は、導入
1の右方向に配置されている。2は第1の粉塵捕獲壁
である。この粉塵捕獲壁2の下方にはノズル部3が形成
されている。粉塵捕獲壁2は導入管1の円形断面を塞ぐ
ように導入管1の内壁面に垂設されている。4は第2の
粉塵捕獲壁であり、前記ノズル部3に所定の距離をおい
て対面した状態で導入管1の内面に垂設されており、こ
の第2の粉塵捕獲壁4では上方部が気体流路となる。そ
して、これら第1の粉塵捕獲壁2と第2の粉塵捕獲壁4
とにより一つの粉塵捕獲5が構成される。粉塵捕獲壁
6および粉塵捕獲壁7は、前記粉塵捕獲壁2および粉塵
捕獲壁4と同一の構成であり、これら粉塵捕獲壁6およ
び粉塵捕獲壁7とにより一つの粉塵捕獲部8を構成して
いる。従って、粉塵捕獲部5および8が、導入管1内に
直列に配置された構造となっている。
【0011】この実施例では、導入管1内を流れる気体
中の粉塵は、粉塵捕獲壁2の壁面2aにまず衝突して、
壁面2aに付着し捕獲される。また、粉塵捕獲壁2に形
成されたノズル部3の開口面積は導入管1の断面積より
小さく構成されているので、ノズル部3を流れる気体の
流速は大きくなり、この気体中の粉塵の速度も大きくな
る。粉塵捕獲部5では気体が粉塵捕獲壁4の上方を迂回
して流れるのに対し、気体中の粉塵はその質量による慣
性で粉塵捕獲壁4の壁面4aに衝突し、捕獲されること
になる。粉塵捕獲部8においても前記同様に壁面6a,
7aにより気体中の粉塵が捕獲される。
【0012】さらに、この実施例では、導入管1の気体
流入側より水等少量の液体Wが侵入した場合でも、粉塵
捕獲壁4および7が流体阻止壁となり、図2に示すよう
に、熱線式質量流量センサへの液体Wの侵入を防ぐこと
が出来る。
【0013】なお、従来一般に用いられるフィルター
を、熱線式質量流量センサと粉塵捕獲部との間に設けて
もよく、この場合にはフィルターの交換頻度を小さくす
ることが出来る。
【0014】第2実施例図3は気体流路の壁面に総圧孔が形成される改良型ピト
ー管に、粉塵捕獲壁を設けた場合の、第2実施例の構成
を示す構造断面図である。 この実施例では、粉塵捕獲壁
14,15,16,17により構成される粉塵捕獲部が
ピトー管18内面に構成されている。
【0015】図4は、フローピックアップタイプの流量
計における流量ピックアップ部19の断面図である。
のフローピックアップタイプの流量計では、気体を負圧
方式で孔22より取り入れて孔21より排出し、粉塵対
策とするものである。この流量計では気体流 路35内の
パイプ20に形成する孔21,22の開口位置に厳しい
精度が要求される。また、発生する負圧も小さい。
【0016】第3実施例図5は、第3実施例の構成を示す構造断面図である。こ
の実施例では、図4に示したフローピックアップタイプ
の流量計における流量ピックアップ部19の一方の気体
流入通路に、粉塵捕獲壁23,24,25,26を構成
する。 この結果、流量ピックアップ部19の孔21は、
気体の流入方向に向けて形成することが出来、粉塵捕獲
機能を有すると共に、負圧方式ではないので感度を向上
させることが可能となり、孔を形成する際の位置精度が
要求されず、製作が容易となる。
【0017】さらに、図6に示すように、気体流入通路
側に設けられた粉塵捕獲壁27,28,29,30以外
に、気体流出通路側にも粉塵捕獲壁31,32,33,
34を構成すると、流量ピックアップ部19を流れる気
体が逆流入し、孔22から粉塵が侵入しても、熱線式質
量流量センサへの粉塵の侵入を防止できる。
【0018】また、図4で説明した負圧方式フローピッ
クアップタイプの流量計における流量ピックアップ部1
9内部に、図8に示すように、粉塵捕獲壁27〜34を
構成してもよい。
【0019】第4実施例 図8は、第4実施例の構成を示す斜視図である。 この実
施例では、図において、50は組み立て作業が容易なフ
ローピックアップタイプの流量ピックアップ部、51は
蓋部51aを有する板状基板51bに粉塵捕獲壁52,
53および54を形成し、その下端部に基台51cを形
成する内部ピックアップ部である。 この粉塵捕獲壁52
と粉塵捕獲壁53との長さの関係は、上記の第1の粉塵
捕獲壁2と第1の粉塵捕獲壁4と同一であり、粉塵捕獲
壁53の長さは粉塵捕獲壁 52とパイプ部55aの内壁
との間の開口よりも高く形成される。55は板状基板5
1bに嵌合するパイプ部55aと基台51cに嵌合する
外嵌部55bとからなる外部ピックアップ部、56は内
部ピックアップ部51の基台51cの底面に固定される
流量検出部におけるセンサーチップ基板である。
【0020】このような流量ピックアップ部50におい
て、吸入口6aから流入した気体は、粉塵捕獲壁52,
53および54を形成する板状基板51bを通過し、通
路51dを通過するとともに、センサーチップ基板56
上を通過した後、通路51eから上がり、再び板状基板
51bを通過した後に排出口7aから排出されるもので
ある。以上のように、粉塵捕獲壁53の長さは粉塵捕獲
壁52とパイプ部55aの内壁との間の開口よりも高く
形成されているため、そのオーバーラップさせる構造に
より、蓄積粉塵量が増加しても、目詰りをおこさず流量
抵抗をほぼ一定に保った状態で通過する粉塵を効率よく
除去することができる効果が得られる。また、この内部
ピックアップ部51および外部ピックアップ部55は量
産成形が可能であるため、コストを低減できるととも
に、組み立て作業も容易であるという効果がある。
【0021】
【発明の効果】この発明に係る流量計によれば、粉塵捕
獲壁を測定対象となる気体を導入する導入の気体流路
の一部に設けた熱線式質量流量センサより上流側の導
内壁に少なくとも一組以上形成したので、蓄積粉塵量
が増加しても、目詰まりをおこさず流量抵抗をほぼ一定
に保った状態で、通過する粉塵を効率よく除去すること
ができるとともに、熱線式質量流量センサへの粉塵の侵
入を防止し、熱線式質量流量センサの精度が長期間にわ
たり安定し、さらに低コストで粉塵の除去を実現できる
という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る流量計の第1実施例における粉
塵捕獲壁の構成を示す構造断面図である。
【図2】流量検出部への液体の侵入を防止している構造
断面図である。
【図3】改良型ピトー管に粉塵捕獲壁を設けた場合の第
2実施例の構成を示す構造断面図である。
【図4】流量ピックアップ部の断面図である。
【図5】この発明に係る流量計の第3実施例の構成を示
す構造断面図である。
【図6】気体流入側および気体流出側に粉塵捕獲壁を構
成した場合の流量ピックアップ部の断面図である。
【図7】負圧方式フローピックアップタイプの流速計の
流量ピックアップ部19内部に粉塵捕獲壁を構成した場
合の斜視断面図である。
【図8】この発明に係る流量計の第4実施例の構成を示
す斜視図である。
【図9】従来の流量計の正面図である。
【図10】熱線式質量流量センサを示す斜視図である。
【符号の説明】
導入管 2,6,14,16,23,25,27,29,32,
34 第1の粉塵捕獲壁 4,7,15,17,24,26,28,30,31,
33 第2の粉塵捕獲壁 108 熱線式質量流量センサ
フロントページの続き (72)発明者 青島 滋 神奈川県藤沢市川名1丁目12番2号 山 武ハネウエル株式会社 藤沢工場内 (56)参考文献 特開 昭58−28622(JP,A) 特開 昭55−109921(JP,A) 特開 昭59−190624(JP,A) 特開 昭63−243721(JP,A) 実開 昭61−182820(JP,U)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 測定対象となる気体を導入する導入
    路と、この導入路の気体流路の途中に設けた熱線式質量
    流量センサと、上記導入路の内壁断面の一部を塞ぐよう
    内壁に一方を固定されて垂設される第1の粉塵捕獲
    壁、およびこの第1の粉塵捕獲壁と上記導入路の内壁と
    の間の開口よりも高く形成されるとともに、他方の内壁
    一方を固定され、上記第1の粉塵捕獲壁に対し、所定
    の間隔を有し、上記第1の粉塵捕獲壁とは反対側の位置
    に垂設される第2の粉塵捕獲壁からなり、上記熱線式質
    量流量センサより上流側の導入路内壁に少なくとも一組
    以上形成した粉塵捕獲壁とを備えた流量計。
JP04151120A 1992-05-20 1992-05-20 流量計 Expired - Lifetime JP3091893B2 (ja)

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