JPH0623942Y2 - 熱線式流量センサ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、熱線として加熱抵抗体を用いて流体の流量
を検出する熱線式流量センサに関するものである。

〔従来の技術〕

流体中に配設された加熱抵抗体を含むブリッジの熱平衡
状態から流量を検出する方式の流量センサが従来から用
いられている。白金線を加熱抵抗体とする従来の空気流
量センサを以下に説明する。

第２図(a)は従来の熱線式空気流量センサの計測機構部
の断面図であり、第２図(b)はその側面図である。この
第２図(a)，第２図(b)の両図において、円筒状ハウジン
グ１の内面に複数の熱線支持体２が設けられ、この熱線
支持体２を介して熱線Ｒ_Ｈが空気の流れに直交する平面
内に張装されている。又、空気温センサＲ_Ｃがハウジン
グ１中に配設されている。

なお、円筒状ハウジング１の内壁面の熱線Ｒ_Ｈより上流
側は流量検出の感度を高めるため、空気の流れが熱線Ｒ
_Ｈの計測感度の高い中央部分に集中するように図中斜線
部に示した凸部１ａを有する形状を有する。

又、第３図は熱線Ｒ_Ｈおよび空気温センサＲ_Ｃを含むブ
リッジ回路と、このブリッジ回路が熱平衡を保つように
温度制御を行なう回路を示す図であり、抵抗Ｒ_１，
Ｒ_２、熱線Ｒ_Ｈおよび空気温センサＲ_Ｃとによりブリッ
ジ回路が構成され、差動増幅器１０１の両入力はブリッ
ジ回路の接続点ｂ，ｆに接続されている。

差動増幅器１０１の出力はトランジスタ１０２のベース
に接続され、トランジスタ１０２のエミッタはブリッジ
回路の一端ａに接続され、トランジスタ１０２のコレク
タは直流電源１０３の正極に接続されている。

以上のように構成された流量センサの動作は公知である
ので、詳細な説明は省略するが、ブリッジ回路の接続点
ｂ，ｆの電圧が等しくなったとき、このブリッジ回路は
平衡状態に達し、このとき熱線Ｒ_Ｈには流量に対応した
電流Ｉ_Ｈが流れ、ｂ点の電圧Ｖ_０はＩ_Ｈ・Ｒ₂で表わさ
れ、この電圧Ｖ_０が流量信号として用いられる。

又、円筒状ハウジング１の内周面の熱線Ｒ_Ｈの上流側は
第２図(a)の斜線部で示す凸部１ａを有する形状となっ
ているため、熱容量が大きく、流量検出の感度低下をも
たらす支持体２には不要な空気が流れず、感度の高い熱
線Ｒ_Ｈの中央部に集中して空気が流れ、検出感度の高い
空気流量センサを得ている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

従来の熱線式流量センサは以上のように構成されている
ので、熱容量が大きく、検出感度の低下をもたらす支持
体２に不要な空気が流れないようにする目的で、円筒状
ハウジング１の内周面の熱線Ｒ_Ｈの上流側形状を凸部１
ａを有する形状としており、したがって、この凸部１ａ
の下流側終端部での空気流れの剥離による渦が周期的に
発生し、この渦による周期的な流速変動を熱線Ｒ_Ｈが検
出し、検出出力に不要な周期的変動を生じ、誤差を生じ
る問題点がある。

この考案は、上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので、有害な渦の発生を防止し、検出誤差の少な
い熱線式流量センサを得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この考案に係る熱線式流量センサは、流体が通流するハ
ウジングにおける熱線下流側の内面を熱線上流側の内面
と略同一形状にしたものである。

〔作用〕

この考案においては、ハウジングは熱線下流側の内面と
熱線上流側の内面を略同一形状となっているから、熱線
上流側に設けた凸部終端部での空気流れの剥離を防止
し、有害な渦の発生を防止する。

〔実施例〕

以下、この考案の一実施例を図について説明する。第１
図(a)はその断面図、第１図(b)は第１図(a)のＸ−Ｘ線
方向の断面図、第１図(c)は第１図(a)のＹ−Ｙ線方向の
断面図である。

この第１図(a)〜第１図(c)において、第２図(a)、第２
図(b)および第３図と同一部分には同一符号を付して述
べる。

図において、３は整流用ガイドであり、この整流用ガイ
ド３は円筒状ハウジング１の流体通路中において、その
下流側内面に設けられている。

整流ガイド３は円筒状ハウジング１の上流側の凸部１ａ
と略同一の断面形状を有し、熱線支持体２の設置部のみ
へこんだ形状を有している。

なお、その他の構成と制御回路の構成および動作は従来
と同様である。

上記構成において、被計測流体は円筒状ハウジング１の
上流側の斜線部の凸部１ａの内壁面に沿って流れ、下流
側の凸部終端部において壁面より剥離しようとするが、
整流用ガイド３による整流作用のため、流れの剥離が防
止され有害な渦の発生が防止される。

〔考案の効果〕

以上のようにこの考案によれば、ハウジングの熱線上流
側部分の内面形状を流体が熱線の中央部に集中して流れ
る形状とするように構成したので、検出感度の向上を阻
害しかつ誤差の要因となる渦の発生を防止し、検出精度
の良い熱線式流量センサが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図(a)は考案の一実施例による熱線式流量センサの
計測機構部の縦断面図、第１図(b)は第１図(a)のＸ−Ｘ
線方向の断面図、第１図(c)は第１図(a)のＹ−Ｙ線方向
の断面図、第２図(a)は従来の熱線式流量センサの計測
機構部の縦断面図、第２図(b)は第２図(a)の側面図、第
３図は従来およびこの考案の熱線式流量センサの制御回
路図である。 １……円筒状ハウジング、１ａ……凸部、２……熱線支
持体、３……整流用ガイド、Ｒ_Ｈ……熱線。 なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 牛島 賢児 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)考案者 稲田 雅憲 兵庫県姫路市千代田町840番地 三菱電機 株式会社姫路製作所内 (72)考案者 大谷 七郎 兵庫県姫路市千代田町840番地 三菱電機 株式会社姫路製作所内 (72)考案者 山川 智也 兵庫県姫路市千代田町840番地 三菱電機 株式会社姫路製作所内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】流体通路中に設けられ内部に張設された熱
   線の上流側の内面形状を流体が上記熱線の中央部に集中
   して流れるように凸部を有しかつ上記熱線の下流側の内
   周面に整流用ガイドを有する円筒状ハウジング、この円
   筒状ハウジングの内周面に設けられ上記熱線を支持する
   複数の熱線支持体、上記熱線に接続された流量に比例し
   た信号を出力する制御回路を備えた熱線式流量センサ。