JP3443324B2 - 流量測定装置およびエアクリーナ - Google Patents
流量測定装置およびエアクリーナInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、流量測定装置と、
流量測定装置を設けた内燃機関（以下、「内燃機関」を
エンジンという）のエアクリーナに関する。
流量測定装置を設けた内燃機関（以下、「内燃機関」を
エンジンという）のエアクリーナに関する。
【０００２】
【従来の技術】エンジンの燃料噴射制御においては、吸
気通路内を流れる吸気流量を測定するとともに、その吸
気流量に基づいてエンジンへの燃料供給量を決定するよ
うにしている。この吸気流量を測定する流量測定装置と
して、例えば、熱式流量計やカルマン渦式流量計を用い
るものが従来より知られている。このような流量測定装
置は、吸気通路の内部、例えばエアクリーナの出口管に
流量計を配置し、この流量計を通過する吸入吸気の流速
に基づいて吸気流量を測定するようにしている。
気通路内を流れる吸気流量を測定するとともに、その吸
気流量に基づいてエンジンへの燃料供給量を決定するよ
うにしている。この吸気流量を測定する流量測定装置と
して、例えば、熱式流量計やカルマン渦式流量計を用い
るものが従来より知られている。このような流量測定装
置は、吸気通路の内部、例えばエアクリーナの出口管に
流量計を配置し、この流量計を通過する吸入吸気の流速
に基づいて吸気流量を測定するようにしている。
【０００３】吸気通路路内における吸入吸気の流速は、
吸気流量を一定とした状況下であっても、吸気流れに発
生する渦や剥離流れ等の乱れによって部分的に或いは時
間的に変動することがある。特にエアクリーナにおい
て、クリーナエレメントを通過したり、クリーナケース
の角部に衝突することにより吸気流れに乱れが生じやす
い。また、入口管から出口管に向かう流路が曲がってい
ると流速分布に偏りが生じやすい。こうした流速の変動
は吸気流量が少ない場合により顕著になる傾向がある。
吸気流量の変化と無関係に吸入吸気の流速が変動する
と、吸気流量の測定誤差の増大を招くこととなり、エン
ジン運転状態、特にアイドリング運転状態の不安定化を
招くおそれがある。
吸気流量を一定とした状況下であっても、吸気流れに発
生する渦や剥離流れ等の乱れによって部分的に或いは時
間的に変動することがある。特にエアクリーナにおい
て、クリーナエレメントを通過したり、クリーナケース
の角部に衝突することにより吸気流れに乱れが生じやす
い。また、入口管から出口管に向かう流路が曲がってい
ると流速分布に偏りが生じやすい。こうした流速の変動
は吸気流量が少ない場合により顕著になる傾向がある。
吸気流量の変化と無関係に吸入吸気の流速が変動する
と、吸気流量の測定誤差の増大を招くこととなり、エン
ジン運転状態、特にアイドリング運転状態の不安定化を
招くおそれがある。
【０００４】特開平８−２８５６５９号公報等に記載さ
れる流量測定装置では、流量計の上流側に整流格子を配
置し、吸気通路内を流れる吸入吸気がこの整流格子を通
過することにより吸気流れの乱れを消滅させ、流量計を
通過する吸入吸気の流速を均一化させて吸気流量を高精
度に測定しようとしている。
れる流量測定装置では、流量計の上流側に整流格子を配
置し、吸気通路内を流れる吸入吸気がこの整流格子を通
過することにより吸気流れの乱れを消滅させ、流量計を
通過する吸入吸気の流速を均一化させて吸気流量を高精
度に測定しようとしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】整流格子の格子間隔が
吸気通路内に発生する渦よりも大きい場合には、渦が格
子枠に接触することなく通過するようになるため、その
渦を消滅させることができなくなる。整流格子によって
吸気流れの乱れを減少させるためには、その格子間隔を
十分に小さく設定して整流格子の格子数を増加させる必
要がある。
吸気通路内に発生する渦よりも大きい場合には、渦が格
子枠に接触することなく通過するようになるため、その
渦を消滅させることができなくなる。整流格子によって
吸気流れの乱れを減少させるためには、その格子間隔を
十分に小さく設定して整流格子の格子数を増加させる必
要がある。
【０００６】ところが、格子間隔を小さく設定し、格子
数を増加させると、吸入吸気が整流格子を通過する際に
整流格子に接触する部分、すなわち各格子枠における内
壁部分の総面積が増大するため、通気抵抗（摩擦抵抗）
が著しく増大し、圧力損失が増大するという問題があ
る。
数を増加させると、吸入吸気が整流格子を通過する際に
整流格子に接触する部分、すなわち各格子枠における内
壁部分の総面積が増大するため、通気抵抗（摩擦抵抗）
が著しく増大し、圧力損失が増大するという問題があ
る。
【０００７】本発明の目的は、圧力損失を低減するとと
もに気体流量を高精度に測定する流量測定装置およびエ
アクリーナを提供することにある。
もに気体流量を高精度に測定する流量測定装置およびエ
アクリーナを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
流量測定装置によると、絞り通路により絞り込まれた気
体流れが流量計を通過する。この絞り込まれた気体流れ
中においては、気体流れの流速が上昇することにより乱
れの大部分が消滅するため、流量計を通過する気体流れ
の流速変動が減少するようになる。さらに、絞り通路に
より乱れを消滅させるようにしているため、整流格子を
用いた従来の構成と比較して、通気抵抗が減少する。
流量測定装置によると、絞り通路により絞り込まれた気
体流れが流量計を通過する。この絞り込まれた気体流れ
中においては、気体流れの流速が上昇することにより乱
れの大部分が消滅するため、流量計を通過する気体流れ
の流速変動が減少するようになる。さらに、絞り通路に
より乱れを消滅させるようにしているため、整流格子を
用いた従来の構成と比較して、通気抵抗が減少する。
【０００９】また、流体通路内に絞り通路を形成する絞
り部材を流量計の上流側に備え、絞り部材の位置を調整
することにより絞り部材に流速の速い気体が衝突するよ
うにしている。気体流れにおいて最も乱れが生じている
流速の速い流れが絞り部材の入口側端面に衝突し、乱れ
を減少させながら絞り通路に絞り込まれるので、最も乱
れが生じている流速の速い気体流れが直接流量計を通過
しない。
り部材を流量計の上流側に備え、絞り部材の位置を調整
することにより絞り部材に流速の速い気体が衝突するよ
うにしている。気体流れにおいて最も乱れが生じている
流速の速い流れが絞り部材の入口側端面に衝突し、乱れ
を減少させながら絞り通路に絞り込まれるので、最も乱
れが生じている流速の速い気体流れが直接流量計を通過
しない。
【００１０】絞り通路を通過した気体流れは気体流れ内
の乱れを減少されるとともに流速分布が均一化されるの
で、流量計により高精度に気体流量を測定できる。
の乱れを減少されるとともに流速分布が均一化されるの
で、流量計により高精度に気体流量を測定できる。
【００１１】さらに、絞り通路に面する絞り部材の横断
面における内周形状は略長方形または略長方形の一部を
形成し、流量計は絞り通路を通過した気体流れ中に長方
形の長辺に平行に配設されている。流量計の挿入方向に
沿って長辺部分で流体が整流されることにより、流体通
路中にある流量計に同一方向から気体が向かう。流量計
を通過する気体流れに流速変動が少ないので、流量計に
より高精度に流体流量を測定できる。
面における内周形状は略長方形または略長方形の一部を
形成し、流量計は絞り通路を通過した気体流れ中に長方
形の長辺に平行に配設されている。流量計の挿入方向に
沿って長辺部分で流体が整流されることにより、流体通
路中にある流量計に同一方向から気体が向かう。流量計
を通過する気体流れに流速変動が少ないので、流量計に
より高精度に流体流量を測定できる。
【００１２】本発明の請求項２記載の流量測定装置によ
ると、絞り部材の内周形状は略Ｕ字状に形成されてお
り、絞り部材の横断面における開口側から流量計が流体
通路に挿入されている。絞り通路を通過し整流された流
体が流体通路に配設されている流量計全体を通過するの
で、流量計により高精度に流体流量を測定できる。
ると、絞り部材の内周形状は略Ｕ字状に形成されてお
り、絞り部材の横断面における開口側から流量計が流体
通路に挿入されている。絞り通路を通過し整流された流
体が流体通路に配設されている流量計全体を通過するの
で、流量計により高精度に流体流量を測定できる。
【００１３】本発明の請求項３記載のエアクリーナによ
ると、絞り通路により絞り込まれた吸気流れが流量計を
通過する。この絞り込まれた吸気流れ中においては、吸
気流れの流速が上昇することにより乱れの大部分が消滅
するため、流量計を通過する吸気流れの流速変動が減少
するようになる。さらに、絞り通路により乱れを消滅さ
せるようにしているため、整流格子を用いた従来の構成
と比較して、通気抵抗が減少する。
ると、絞り通路により絞り込まれた吸気流れが流量計を
通過する。この絞り込まれた吸気流れ中においては、吸
気流れの流速が上昇することにより乱れの大部分が消滅
するため、流量計を通過する吸気流れの流速変動が減少
するようになる。さらに、絞り通路により乱れを消滅さ
せるようにしているため、整流格子を用いた従来の構成
と比較して、通気抵抗が減少する。
【００１４】また、流体通路内に絞り通路を形成する絞
り部材を流量計の上流側に備え、絞り部材の位置を調整
することにより絞り部材に流速の速い吸気が衝突するよ
うにしている。吸気流れにおいて最も乱れが生じている
流速の速い流れが絞り部材の入口側端面に衝突し、乱れ
を減少させながら絞り通路に絞り込まれるので、最も乱
れが生じている流速の速い吸気流れが直接流量計を通過
しない。
り部材を流量計の上流側に備え、絞り部材の位置を調整
することにより絞り部材に流速の速い吸気が衝突するよ
うにしている。吸気流れにおいて最も乱れが生じている
流速の速い流れが絞り部材の入口側端面に衝突し、乱れ
を減少させながら絞り通路に絞り込まれるので、最も乱
れが生じている流速の速い吸気流れが直接流量計を通過
しない。
【００１５】絞り通路を通過した吸気流れは吸気流れ内
の乱れを減少されるとともに流速分布が均一化されてい
るので、流量計により高精度に流体流量を測定できる。
の乱れを減少されるとともに流速分布が均一化されてい
るので、流量計により高精度に流体流量を測定できる。
【００１６】さらに、絞り通路に面する絞り部材の横断
面における内周形状は略長方形または略長方形の一部を
形成し、流量計は絞り通路を通過した吸気流れ中に長方
形の長辺に平行に配設されている。流量計の挿入方向に
沿って長辺部分で吸気が整流されることにより、吸気通
路中にある流量計に同一方向から吸気が向かう。流量計
を通過する吸気流れに流速変動が少ないので、流量計に
より高精度に吸気流量を測定できる。
面における内周形状は略長方形または略長方形の一部を
形成し、流量計は絞り通路を通過した吸気流れ中に長方
形の長辺に平行に配設されている。流量計の挿入方向に
沿って長辺部分で吸気が整流されることにより、吸気通
路中にある流量計に同一方向から吸気が向かう。流量計
を通過する吸気流れに流速変動が少ないので、流量計に
より高精度に吸気流量を測定できる。
【００１７】本発明の請求項４記載のエアクリーナによ
ると、絞り部材の内周形状は略Ｕ字状に形成されてお
り、絞り部材の横断面における開口側から流量計が吸気
通路に挿入されている。絞り通路を通過し整流された吸
気が吸気通路に配設されている流量計全体を通過するの
で、流量計により高精度に吸気流量を測定できる。
ると、絞り部材の内周形状は略Ｕ字状に形成されてお
り、絞り部材の横断面における開口側から流量計が吸気
通路に挿入されている。絞り通路を通過し整流された吸
気が吸気通路に配設されている流量計全体を通過するの
で、流量計により高精度に吸気流量を測定できる。
【００１８】本発明の請求項５記載のエアクリーナによ
ると、入口管から流入した吸気は入口管が取り付けられ
ているケース壁と対向するケース壁に衝突し、衝突した
ケース壁から離れながら出口管に向かう。したがって、
吸気流れの方向が反転し吸気流れの流速分布にばらつき
が生じやすい。このようなエアクリーナにおいても吸気
流量を高精度に測定できる。
ると、入口管から流入した吸気は入口管が取り付けられ
ているケース壁と対向するケース壁に衝突し、衝突した
ケース壁から離れながら出口管に向かう。したがって、
吸気流れの方向が反転し吸気流れの流速分布にばらつき
が生じやすい。このようなエアクリーナにおいても吸気
流量を高精度に測定できる。
【００１９】入口管と出口管とが同一軸上になく出口管
に向かう吸気流れの流速分布に偏りが生じやすい構成で
は、絞り部材の入口側端面と平行な仮想平面に吸気流れ
の主流の軌跡を投影すると、吸気流れの主流の流れ方向
を正方向とする仮想軸に対し、絞り部材の軸線を中心と
して正側から負側に向け時計周り方向および反時計周り
方向にそれぞれ６０°の範囲において流速の速い分布、
つまり吸気流れに乱れが多く含まれる分布が存在する。
本発明の請求項６記載のエアクリーナによると、絞り部
材は仮想軸上の負側から正側に向けて時計周り方向およ
び反時計周り方向にそれぞれ１２０°未満の範囲に開口
している。つまり、絞り部材の開口は流速の速い吸気流
れの分布範囲から外れた範囲に開口している。したがっ
て、流速の速い吸気流れが直接流量計を通過することな
く絞り部材に衝突し、乱れを低減されてから流量計を通
過するので、吸気流量を高精度に測定できる。
に向かう吸気流れの流速分布に偏りが生じやすい構成で
は、絞り部材の入口側端面と平行な仮想平面に吸気流れ
の主流の軌跡を投影すると、吸気流れの主流の流れ方向
を正方向とする仮想軸に対し、絞り部材の軸線を中心と
して正側から負側に向け時計周り方向および反時計周り
方向にそれぞれ６０°の範囲において流速の速い分布、
つまり吸気流れに乱れが多く含まれる分布が存在する。
本発明の請求項６記載のエアクリーナによると、絞り部
材は仮想軸上の負側から正側に向けて時計周り方向およ
び反時計周り方向にそれぞれ１２０°未満の範囲に開口
している。つまり、絞り部材の開口は流速の速い吸気流
れの分布範囲から外れた範囲に開口している。したがっ
て、流速の速い吸気流れが直接流量計を通過することな
く絞り部材に衝突し、乱れを低減されてから流量計を通
過するので、吸気流量を高精度に測定できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を示す
複数の実施例を図に基づいて説明する。 （第１実施例）本発明の第１実施例によるエアクリーナ
を図１および図２に示す。エアクリーナ１０には流量計
２０が取り付けられている。
複数の実施例を図に基づいて説明する。 （第１実施例）本発明の第１実施例によるエアクリーナ
を図１および図２に示す。エアクリーナ１０には流量計
２０が取り付けられている。
【００２１】図１および図２に示すように、エアクリー
ナ１０のクリーナケース１１は、樹脂で成形されたケー
ス１２およびキャップ１３を有している。ケース１２に
入口管１４が接続しており、キャップ１３に出口管１５
が接続している。ケース１２とキャップ１３とは脱着可
能であり、ケース１２内にクリーナエレメント１６が収
容されている。クリーナケース１１は６つのケース壁に
よりほぼ直方体状に形成されている。フィルタエレメン
ト１６を囲む４つのケース壁の一つであるケース壁１１
ａに入口管１４が接続し、フィルタエレメント１６を囲
む４つのケース壁の中でケース壁１１ａと隣接する２つ
のケース壁の一方であるケース壁１１ｂにフィルタエレ
メント１６を挟んで入口管１４と反対側に出口管１５が
接続している。
ナ１０のクリーナケース１１は、樹脂で成形されたケー
ス１２およびキャップ１３を有している。ケース１２に
入口管１４が接続しており、キャップ１３に出口管１５
が接続している。ケース１２とキャップ１３とは脱着可
能であり、ケース１２内にクリーナエレメント１６が収
容されている。クリーナケース１１は６つのケース壁に
よりほぼ直方体状に形成されている。フィルタエレメン
ト１６を囲む４つのケース壁の一つであるケース壁１１
ａに入口管１４が接続し、フィルタエレメント１６を囲
む４つのケース壁の中でケース壁１１ａと隣接する２つ
のケース壁の一方であるケース壁１１ｂにフィルタエレ
メント１６を挟んで入口管１４と反対側に出口管１５が
接続している。
【００２２】入口管１４と出口管１５とは互いに直交す
るようにケース１２およびキャップ１３にそれぞれ接続
されており、同一軸上に接続されていない。出口管１５
の取り付け位置は、入口管１４からクリーナケース１１
に流入する吸気流れの延長上から外れている。出口管１
５の入口部１５ａは下流側に向けて拡径する漏斗状に形
成されている。
るようにケース１２およびキャップ１３にそれぞれ接続
されており、同一軸上に接続されていない。出口管１５
の取り付け位置は、入口管１４からクリーナケース１１
に流入する吸気流れの延長上から外れている。出口管１
５の入口部１５ａは下流側に向けて拡径する漏斗状に形
成されている。
【００２３】流量計２０は熱式流量計であり、出口管１
５の外壁に取り付けられた回路部２１と、出口管１５内
の吸気通路３０に腕部とともに挿入されている発熱抵抗
体２２および感温抵抗体２３とを有する。発熱抵抗体２
２は吸気流れの流速に応じて抵抗値が変化し、感温抵抗
体２３は発熱抵抗体２２を加熱するものである。回路部
２１は、発熱抵抗体２２に供給する電流値により吸入吸
気の質量流量、つまり吸気流量に応じた検出信号を出力
する。図示しないエンジン制御装置（ＥＣＵ）は、吸気
流量を含む各センサからの検出信号に基づいて燃料噴射
量を決定する。
５の外壁に取り付けられた回路部２１と、出口管１５内
の吸気通路３０に腕部とともに挿入されている発熱抵抗
体２２および感温抵抗体２３とを有する。発熱抵抗体２
２は吸気流れの流速に応じて抵抗値が変化し、感温抵抗
体２３は発熱抵抗体２２を加熱するものである。回路部
２１は、発熱抵抗体２２に供給する電流値により吸入吸
気の質量流量、つまり吸気流量に応じた検出信号を出力
する。図示しないエンジン制御装置（ＥＣＵ）は、吸気
流量を含む各センサからの検出信号に基づいて燃料噴射
量を決定する。
【００２４】絞り部材としての絞り板２４は流量計２０
よりも上流側に配設されている。前述した流量計２０お
よび絞り板２４は流量測定装置を構成している。絞り板
２４は樹脂材料等によって略円板状に形成されており、
出口管１５の軸線方向、即ち、吸人吸気の流れ方向に対
して略垂直になるように、その外周部分が出口管１５の
内周壁に固定されている。図１に示すように、絞り板２
４の内周壁は横断面において略Ｕ字状に形成されてお
り、この略Ｕ字状の内周壁と出口管１５の内周壁により
略長方形状の絞り通路３１が形成されている。
よりも上流側に配設されている。前述した流量計２０お
よび絞り板２４は流量測定装置を構成している。絞り板
２４は樹脂材料等によって略円板状に形成されており、
出口管１５の軸線方向、即ち、吸人吸気の流れ方向に対
して略垂直になるように、その外周部分が出口管１５の
内周壁に固定されている。図１に示すように、絞り板２
４の内周壁は横断面において略Ｕ字状に形成されてお
り、この略Ｕ字状の内周壁と出口管１５の内周壁により
略長方形状の絞り通路３１が形成されている。
【００２５】クリーナケース１１内を流れる吸入吸気が
絞り通路３１を通過すると、その下流側には吸入吸気に
よる縮流が形成されるようになる。この縮流中では、圧
力低下に伴って流速が一時的に上昇するため、絞り通路
３１の上流側部分で渦や剥離流れ等の乱れが吸気流れに
発生していても、その乱れの大部分は縮流中において消
滅する。したがって、縮流は流速の変動、換言すれば圧
力変動の少ない安定した流れとなる。そして、この縮流
中に流量計２０の両抵抗体が配設されている。
絞り通路３１を通過すると、その下流側には吸入吸気に
よる縮流が形成されるようになる。この縮流中では、圧
力低下に伴って流速が一時的に上昇するため、絞り通路
３１の上流側部分で渦や剥離流れ等の乱れが吸気流れに
発生していても、その乱れの大部分は縮流中において消
滅する。したがって、縮流は流速の変動、換言すれば圧
力変動の少ない安定した流れとなる。そして、この縮流
中に流量計２０の両抵抗体が配設されている。
【００２６】次に、吸気流れの方向と絞り板２４の取り
付け角度とについて説明する。入口管１４からクリーナ
ケース１１内に流入した吸気流れは、入口管１４が取り
付けられているケース壁１１ａと対向するケース壁１１
ｃに衝突する。ケース壁１１ｃに衝突した吸気はフィル
タエレメント１６を通過し、ケース壁１１ｃから離れな
がら出口管１５に向け図１の斜め上方に進む。
付け角度とについて説明する。入口管１４からクリーナ
ケース１１内に流入した吸気流れは、入口管１４が取り
付けられているケース壁１１ａと対向するケース壁１１
ｃに衝突する。ケース壁１１ｃに衝突した吸気はフィル
タエレメント１６を通過し、ケース壁１１ｃから離れな
がら出口管１５に向け図１の斜め上方に進む。
【００２７】ケース壁１１ｃに衝突するとともにフィル
タエレメント１６を通過した吸気流れには渦や剥離流れ
等の乱れ１０１が発生している。絞り板２４の入口側端
面２４ａと平行な仮想平面に吸気流れの本流１００を投
影し、吸気流れの本流１００の流れ方向を正方向とする
仮想軸１１０を想定すると、絞り板２４の軸線を中心と
して仮想軸１１０の正側から負側に向けて時計方向およ
び反時計方向に０°≦θ１≦６０°の範囲内に、吸気流
れの流速分布において流速の速い吸気流れ１０２が存在
する。
タエレメント１６を通過した吸気流れには渦や剥離流れ
等の乱れ１０１が発生している。絞り板２４の入口側端
面２４ａと平行な仮想平面に吸気流れの本流１００を投
影し、吸気流れの本流１００の流れ方向を正方向とする
仮想軸１１０を想定すると、絞り板２４の軸線を中心と
して仮想軸１１０の正側から負側に向けて時計方向およ
び反時計方向に０°≦θ１≦６０°の範囲内に、吸気流
れの流速分布において流速の速い吸気流れ１０２が存在
する。
【００２８】この流速の速い吸気流れ１０２の範囲内に
Ｕ字状の内周形状を有する絞り板２４の内周壁が開口す
ると、流速が速く乱れの大きな吸気流れが両抵抗体の近
傍を直接通過するので、図３に示すように流量計２０か
らＥＣＵに送出する検出信号の変動が大きくなる。図３
において絞り板２４の角度は、絞り板２４の軸線を中心
として流量計２０の挿入方向を正側とする流量計２０の
挿入軸線１１１の負側が仮想軸１１０の正側と一致した
とき、つまり絞り板２４の横断面における開口が流速の
速い吸気流れ１０２に向いているときを０°としてい
る。図３から判るように、絞り板２４の軸線を中心とし
て仮想軸１１０の負側から正側に時計方向および反時計
方向にそれぞれ０°≦θ２＜１２０°の範囲内において
絞り板２４の内周壁が開口すれば、絞り板２４の入口側
端面２４ａのいずれかに流速の速い吸気流れ１０２が衝
突し、絞り通路３１に向けて流速の速い吸気流れ１０２
が絞り込まれるので、流速が効果的に均一化される。こ
れにより、流量計２０で検出する検出信号の変動が減少
し、高精度に吸気流量を測定することができる。
Ｕ字状の内周形状を有する絞り板２４の内周壁が開口す
ると、流速が速く乱れの大きな吸気流れが両抵抗体の近
傍を直接通過するので、図３に示すように流量計２０か
らＥＣＵに送出する検出信号の変動が大きくなる。図３
において絞り板２４の角度は、絞り板２４の軸線を中心
として流量計２０の挿入方向を正側とする流量計２０の
挿入軸線１１１の負側が仮想軸１１０の正側と一致した
とき、つまり絞り板２４の横断面における開口が流速の
速い吸気流れ１０２に向いているときを０°としてい
る。図３から判るように、絞り板２４の軸線を中心とし
て仮想軸１１０の負側から正側に時計方向および反時計
方向にそれぞれ０°≦θ２＜１２０°の範囲内において
絞り板２４の内周壁が開口すれば、絞り板２４の入口側
端面２４ａのいずれかに流速の速い吸気流れ１０２が衝
突し、絞り通路３１に向けて流速の速い吸気流れ１０２
が絞り込まれるので、流速が効果的に均一化される。こ
れにより、流量計２０で検出する検出信号の変動が減少
し、高精度に吸気流量を測定することができる。
【００２９】第１実施例では、縮流中に流量計２０配置
するようにしているため、流量計２０を通過する吸入吸
気の流速変動が減少し、その流速変動に起因して流量計
２０の検出信号が吸気流量の変化とは無関係に変動して
しまうことを抑制することができる。
するようにしているため、流量計２０を通過する吸入吸
気の流速変動が減少し、その流速変動に起因して流量計
２０の検出信号が吸気流量の変化とは無関係に変動して
しまうことを抑制することができる。
【００３０】また、吸入吸気が絞り通路３１を通過する
際に絞り通路３１に接触する部分は、出口管１５および
絞り板２４の内周壁に限られるため、その通気抵抗（摩
擦抵抗）は整流格子と比較して極めて小さい。したがっ
て、整流格子を用いた場合と比較して圧力損失の低減を
図ることができる。
際に絞り通路３１に接触する部分は、出口管１５および
絞り板２４の内周壁に限られるため、その通気抵抗（摩
擦抵抗）は整流格子と比較して極めて小さい。したがっ
て、整流格子を用いた場合と比較して圧力損失の低減を
図ることができる。
【００３１】（第２実施例）本発明の第２実施例を図４
に示す。第１実施例と実質的に同一構成部分に同一符号
を付し、説明を省略する。
に示す。第１実施例と実質的に同一構成部分に同一符号
を付し、説明を省略する。
【００３２】絞り板３５は、矩形状の絞り通路３１を形
成するとともに、径方向外側両側に弓状の吸気通路３６
を形成している。これにより、絞り板３５が形成する通
路面積が第１実施例よりも増加する。絞り通路３１の回
転位置は、第１実施例と同一の範囲である。したがっ
て、流速の速い吸気流れを絞り板３５に衝突させて乱れ
を低減するとともに、吸気板３５を通過するときの圧力
損失を低減できる。
成するとともに、径方向外側両側に弓状の吸気通路３６
を形成している。これにより、絞り板３５が形成する通
路面積が第１実施例よりも増加する。絞り通路３１の回
転位置は、第１実施例と同一の範囲である。したがっ
て、流速の速い吸気流れを絞り板３５に衝突させて乱れ
を低減するとともに、吸気板３５を通過するときの圧力
損失を低減できる。
【００３３】（第３実施例）本発明の第３実施例を図５
に示す。第１実施例と実質的に同一構成部分に同一符号
を付し、説明を省略する。
に示す。第１実施例と実質的に同一構成部分に同一符号
を付し、説明を省略する。
【００３４】絞り板４０の内周形状は、長辺と短辺の二
辺により略長方形の一部、つまり略Ｌ字状に形成されて
いる。第３実施例においても、流速の速い吸気流れが絞
り板４０に衝突してから絞り通路４１に流入するので、
吸気流れの乱れが減少し、高精度に吸気流量を測定する
ことができる。
辺により略長方形の一部、つまり略Ｌ字状に形成されて
いる。第３実施例においても、流速の速い吸気流れが絞
り板４０に衝突してから絞り通路４１に流入するので、
吸気流れの乱れが減少し、高精度に吸気流量を測定する
ことができる。
【００３５】第３実施例では、絞り通路４１に面する絞
り板４０の内周壁が二方向に開口しているので、流量計
の出力変動を低減する絞り板４０の角度範囲は第１実施
例よりも狭い。
り板４０の内周壁が二方向に開口しているので、流量計
の出力変動を低減する絞り板４０の角度範囲は第１実施
例よりも狭い。
【００３６】以上説明した本発明の上記複数の実施例で
は、流速の速い吸気流れを絞り板に衝突させることによ
り、乱れの多い吸気流れが直接流量計を通過することを
防止できる。したがって、吸気流量を高精度に測定する
ことができる。
は、流速の速い吸気流れを絞り板に衝突させることによ
り、乱れの多い吸気流れが直接流量計を通過することを
防止できる。したがって、吸気流量を高精度に測定する
ことができる。
【００３７】また上記複数の実施例では、エアクリーナ
に設置した流量測定装置に付いて説明したが、気体の流
量を測定する目的であればどのような装置に適用するこ
とも可能である。
に設置した流量測定装置に付いて説明したが、気体の流
量を測定する目的であればどのような装置に適用するこ
とも可能である。
【図１】本発明の第１実施例によるエアクリーナを示す
図２のＩ−Ｉ線断面図である。
図２のＩ−Ｉ線断面図である。
【図２】第１実施例のエアクリーナを示す部分断面図で
ある。
ある。
【図３】絞り板の角度と検出信号の変動との関係を示す
特性図である。
特性図である。
【図４】本発明の第２実施例によるエアクリーナを示す
断面図である。
断面図である。
【図５】本発明の第３実施例によるエアクリーナを示す
断面図である。
断面図である。
１０ エアクリーナ
１１ クリーナケース
１４ 入口管
１５ 出口管
１６ クリーナエレメント
２０ 流量計
２４、３５、４０ 絞り板
３１、４１ 絞り通路
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 神永 晃一
愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自
動車株式会社内
(72)発明者 山形 光正
愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自
動車株式会社内
(72)発明者 入山 晃
愛知県刈谷市豊田町１丁目１番地 豊田
紡織株式会社内
(56)参考文献 特開 平９−210749（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−128107（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−288805（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−96563（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−31923（ＪＰ，Ａ)
特公 昭40−5672（ＪＰ，Ｂ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01F 15/12
F02D 35/00
G01F 1/68
Claims (6)
- 【請求項１】 流体通路を流れる気体流量を測定する流
量計と、前記流量計の上流側の前記流体通路に配設さ
れ、前記流体通路の通路面積を減少する絞り通路を形成
する絞り部材とを備える流量測定装置であって、 前記絞り通路に面する前記絞り部材の横断面における内
周形状は隣接する短辺と長辺とにより略長方形または略
長方形の一部を形成し、前記流量計は前記絞り通路を通
過した気体流れ中に前記長辺に平行に配設されており、
前記絞り部材の上流側の流速分布は前記流体通路の横断
面において偏りがあり、前記絞り部材は流速の速い気体
流れが衝突する位置に配設されていることを特徴とする
流量測定装置。 - 【請求項２】 前記絞り部材の内周形状は略Ｕ字状であ
り、前記絞り部材の横断面における開口側から前記流量
計は前記流体通路に挿入されていることを特徴とする請
求項１記載の流量測定装置。 - 【請求項３】 フィルタエレメントを収容するクリーナ
ケースと、 前記クリーナケースに吸気を導入する入口管と、 前記入口から前記クリーナケースに導入される吸気流れ
の延長上から外れた位置で前記クリーナケースに取り付
けられ、前記クリーナケースから吸気を排出する出口管
と、 前記出口管に取り付けられ吸気通路を流れる吸気流量を
測定する流量計と、 前記流量計の上流側の前記出口管に配設され、前記吸気
通路の通路面積を減少する絞り通路を形成する絞り部材
とを備え、 前記絞り通路に面する前記絞り部材の横断面における内
周形状は隣接する短辺と長辺とにより略長方形または略
長方形の一部を形成し、前記流量計は前記絞り通路を通
過した吸気流れ中に前記長辺に平行に配設されており、
前記絞り部材の上流側の流速分布は前記吸気通路の横断
面において偏りがあり、前記絞り部材は流速の速い吸気
流れが衝突する位置に配設されていることを特徴とする
エアクリーナ。 - 【請求項４】 前記絞り部材の内周形状は略Ｕ字状であ
り、前記絞り部材の横断面における開口側から前記流量
計は前記吸気通路に挿入されていることを特徴とする請
求項３記載のエアクリーナ。 - 【請求項５】 前記クリーナケースは６つのケース壁に
よりほぼ直方体状に形成されており、前記フィルタエレ
メントを囲む４つのケース壁の一つに前記入口管を接続
し、前記４つのケース壁の中で前記入口管を接続してい
るケース壁と隣接する２つのケース壁の一方に前記フィ
ルタエレメントを挟んで前記入口管と反対側に前記出口
管を接続していることを特徴とする請求項４記載のエア
クリーナ。 - 【請求項６】 前記絞り部材の入口側端面と平行な仮想
平面に吸気流れの主流の軌跡を投影し、前記仮想平面上
における主流の流れ方向を正方向とする仮想軸を想定
し、前記絞り部材の軸線を中心として前記仮想軸の負側
から正側に向けて時計周り方向および反時計周り方向に
それぞれ１２０°未満の範囲に前記絞り部材の横断面に
おける開口が面するように前記絞り部材の回転位置は設
定されていることを特徴とする請求項５記載のエアクリ
ーナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17318898A JP3443324B2 (ja) | 1998-06-19 | 1998-06-19 | 流量測定装置およびエアクリーナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17318898A JP3443324B2 (ja) | 1998-06-19 | 1998-06-19 | 流量測定装置およびエアクリーナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000009513A JP2000009513A (ja) | 2000-01-14 |
| JP3443324B2 true JP3443324B2 (ja) | 2003-09-02 |
Family
ID=15955734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17318898A Expired - Fee Related JP3443324B2 (ja) | 1998-06-19 | 1998-06-19 | 流量測定装置およびエアクリーナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3443324B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7343762B2 (ja) * | 2019-09-27 | 2023-09-13 | ダイキン工業株式会社 | 呼吸検知装置、及び、酸素濃縮装置 |
| CN114459559B (zh) * | 2021-12-29 | 2023-04-14 | 江苏华夏仪表有限公司 | 变速式低磨损涡轮流量计 |
-
1998
- 1998-06-19 JP JP17318898A patent/JP3443324B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000009513A (ja) | 2000-01-14 |
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