JPS592498Y2 - 熱線式流量計 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は流体の通過する流管中に自己発熱する熱線を
張装し、この熱線の放熱量により流体の流量を測定する
ようにした熱線式流量計の改良に関する。

従来、流管中を流れる流体流量を測定するには、自己発
熱する熱線を流れに直交する面内に張装した熱線式流量
計を用いるのが普通であった。

第１図及び第２図は上記のような構成からなる従来装置
を例示するもので、流管１内の流体通路２の流れに直交
する面内に熱線３が１字状又は逆Ｖ字状に張装され、そ
の両端部が出力端子４ ａ 、４ ｂに接続されている
。

そこで、熱線３に通電して自己発熱状態に保つと、流体
の通路により、熱線３は温度降下を生じてその抵抗値が
変化する。

この温度変化は熱線３の放熱量を示し、これが流体の通
過流量に比例することを利用して上記抵抗値変化あるい
は端子電圧変化から流体の流量を知ることができる。

しかし、このような装置は定常状態にある流体の流量測
定には有効に利用されるが、例えば電子制御燃料噴射装
置を有する自動車用エンジンのインテークマニホールド
内の吸入空気量を測定する場合のように、流体が流れの
方向に異った流速分布を有する場合（第３図参照）、あ
るいは脈動流のように時間的分布をもった場合（第４図
参照）にあっては、流れに直交する面内に張装された熱
線の放熱量はその１断面の流速に対応する値を示すにす
ぎず、必ずしも流体の平均流速に対応する値を示さない
ので、測定された値が各断面平均の真の流量と異った値
となる欠点を有している。

本出願人は上記の欠点を解決するため、先に熱線を流れ
に直交する面内と流れ方向の所定領域に亙って複数回張
装することにより、流れの状態の如何にかかわらず真の
流量を測定し得るようにした熱線式流量計を提案してい
る。

そのようにした熱線式流量計は従来のものに比して遥か
に正確な流量を計測し得るものではあるが、流れの状態
が特殊な場合には、その計測値がまだ真の流量に一致し
ないおそれがあった。

この考案は上記の点をさらに改良するためになされたも
ので、熱線を流体の通過方向のある領域に亙り、これに
直交する面内の略全領域に亙って順次径を異ならせ、流
管の略中心線を軸とする三次元的な螺旋状に張装するこ
とにより、流体通路のある空間に互ってあまねく平均的
に熱線を張装してその放熱量がより平均的な流量に近似
した伯となるようにした熱線式流量計を提供するもので
ある。

以下、第５図乃至第７図に示す実施例によってこの考案
を説明するが、第１図及び第２図に示す従来例と同一の
部分は同一の符号を付して説明を省略する。

第５図及び第６図を参照して、５は熱線３の固定用ピン
であり、この実施例においては熱線３は流管１の出力端
子４ａから、流管１の中心線ｌを軸とする螺旋状に矢示
Ａで示す流れの方向に沿って下流方向に延びて出力端子
４ｂに達するが、その途中において、固定用ピン５で流
管１に放射状に固定され、第５図に示す流管１の縦断面
では鼓状をなし、第６図に示す横断面では、その略全領
域に亙って順次径が異なる蜘蛛の巣状をなし、全体とし
て三次元的な螺旋状に張装されている。

また、第７図はこの考案の他の実施例を示すもので、流
管１の縦断面において熱ａ３が樽形の断面を有する以外
は第５，６図に示す前実施例と同様の構成から威り、そ
の横断面図は第６図とほぼ同様である。

このような構成で熱線３に通電して自己発熱状態に保ち
、流体の通過による熱線３の温度降下を抵抗値変化ある
いは端子電圧変化により検出すれば、流体の流量を知る
ことができる。

ここで、上記例れの実施例においても熱線３は流体の通
過方向にほぼ対称で且つ、流体の通過方向に垂直な面内
にもほぼ対称にその略全領域に互ってあまねく平均的に
張装されているので、熱線３の放熱量は真の流量に比例
する結果となる。

以上のように、この考案によれば熱線が流体の通過方向
のある領域とこれに直交する面内の略全領域に亙って三
次元的な螺旋状に張装されているので、流れに直交する
面内にだけ熱線を１本又は複数本張装した従来の熱線式
流量計のようにその１断面だけの流量を示すことなく、
流管断面通過流量の平均値を測定することができる。

また、流管内に張装された熱線が流体の通過方向及び（
又は）これに垂直な面内に対称的に配置すれば、流管内
の流速分布線図と一致する。

従って、この点でも熱線の抵抗変化は平均流量を示す結
果となり、流れが空間的、時間的分布を持つ場合にも容
易に且つ高精度で真の流量を測定することが可能となる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の熱線式流量計を具えた流管の縦断面図、
第２図ａ、ｌ）は相異なる熱線を有する流管の第１図Ｉ
Ｉ −ＩＩ線に沿う横断面図、第３図は流れの方向に異
なる流速分布を有する場合の各断面の流速分布線図、第
４図ａ、ｌ）は脈動流の場合の流体の疎密状態を示す説
明図、及び流速の変化状態を示す線図、第５図及び第６
図はこの考案の１実施例を示す図であり、第５図は流管
の縦断面図、第６図はその横断面図、第７図はこの考案
の他の実施例を示す流管の縦断面図である。 １・・・・・・流管、２・・・・・・流体通路、３・・
・・・・熱線、４ ａ 、４ ｂ・・・・・・熱線出力
端子、５・・・・・・熱線固定用ピン。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 流体の通過する流管中に自己発熱する熱線を張装し
   、この熱線の放熱量により流体の流量を測定する熱線式
   流量計において、熱線を流体の通過方向のある領域に亙
   り、これと直交する面内の略全領域に亙って順次径を異
   ならせ、流管の略中心線を軸とする三次元的な螺旋状に
   張装したことを特徴とする熱線式流量計。 ２ 熱線が流体の通過方向にほぼ対称な三次元的な螺旋
   状に張装された実用新案登録請求の範囲第１項記載の熱
   線式流量計。 ３ 熱線が流体の通過方向に垂直な面内にほぼ対称な三
   次元的な螺旋状に張装された実用新案登録請求の範囲第
   １項又は第２項記載の熱線式流量計。