JPS59500581A - 多量空気流センサ− - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 多量空気流センサー 本発明は細長い物体が空気流内に配置される形式の熱伝達型の多量空気流測定装 置に係る。

各棟の熱線多量生気流量計か仰られている。一般的にそれらは線か空気流によっ て冷却されるように空気流を横切って延在する抵抗緋乞含む。線の冷却は組を通 過する空気流の質量に比例する悪球で緋の電気的特性を変えろ。例えは、もし勝 が温度感知抵抗なＭしそして既知電流量ビ用いて規定温度にまで加熱され侍るな らば、該温度を維持するのに必要とされるいかなる帰せられ得る、代替的に、線 の抵仇の変化は一定の電流流量を維持しつつ測定され得る。典型的には、線の電 気的特性のいかなる変化も、線を通過して流れる空気の質量に相関され得るよう に別個の空気温度測定が為される。

比較的きれいな空気におけるそのようなシステムの精度は満足されているか、空 気中の塵粉はいくつかの問題馨提起した。塵粉は緋要素の犀損と腐蝕とを生じさ せ、最終的にはそれ乞破壊し得る。また、塵粉は線の電気的特性を変えることも ある。例えは、線上の塵の層は緋に対１−る空気の冷却効果を遮断し、それによ って精度を失わせる。この問題の様々の解決法か試みられた。例えば、塵を焼き 払うべく線を加熱するだめの通常的に高い電流を供給することが用いられ得る。

しかし、これはシステムの複雑性を増し、そして、連続的でない周期的な解決法 に過ぎない。さらに、勝はこの追加電流に耐え得るように作られなくてはならな い。実際に、このシステムに要求される比較的高い電圧はときどき勝ヲ焼き切っ た。

熱縁多量空気流量計において空気流を横切って位置される加熱される線上の塵の 堆積を減じる問題は依然として残っている。開示された先行技術はこの問題に対 する解決法を提供していない。そのような欠点は研究室の外での熱線計の使用を 制限している。しかし、自動車用の機関制御装置の一部分として使用され得るよ うに比較的よごれた環境において充分に正確であり得る熱線計を開発てることは 有益であろう。

本発明の実施例に従い、多量空気流を測定するだめの熱伝達多量空気流量計は、 細長い絶壁状本体装置に隣接して空気流内に位置される細長い要素を有する。

該要素はそれを通過する空気流の質量が電気的に測定され得るように温度反応電 気抵抗率２有する。細長絶壁状本体装置は、線装置に対して概ね平行してそれか ら離れて位置されている。絶壁状本体はその上流に停滞区域を形成するように充 分な抵抗ビ提供する。要素装置は空気流の残部に比較して相対的に塵の無い区域 に位置するように停滞区域の外側に配置される。塵堆積の防止は空気流量計のド リフ）Ｙ無くし、それによつ℃空気流量計をその本来の目盛定めに維持する。空 気流量計の精度を維持することに加えて、要素の摩耗が減じられそして有効計器 命数が延長される。

第１図（Ａ）は被加熱要素における塵の堆積を防止するためのンリングに隣接す る被加熱要素の位置を示し、該シリンダの周囲の流体の流れパターン２含む平面 図である；第１図［有］）は第１図（Ａ）のンリングの同曲における圧力対位置 のグラフである； 第２図は／リンダに隣接して位置された被加熱要素の側面図である； 第６図はシリンダの内部へ塵を通ｊための停滞区域のスロノトヒ含む第１、図と 同様の横断面である；第４図は第６図の実施例の透視図である。

第１図（Ａ）乞径照すると、被加熱要素多量突気流量計１０は、停滞区域２２を 具えたシリンダ辰面２１を有するシリンダ２０を有する。被加熱要素１１は停滞 区域の後方且つ旋回して急激に方向を変える空気流線３０によって示される下流 の撹流区域２３の前方に位置される。本発明は、シリンダ２０の先導面上に停滞 区域２２に沿って塵が堆積されることを認める。この区域の先方では、空気は清 浄であり、シリンダ２０の表面上にはもはや頭は堆積しないであろう。従って、 被加熱要素１１は、シリンダ表面２１の清浄区域に隣接して配置される。しかし 、被加熱要素１１はシリンダ２０の後縦面の付近には配置されない。これは下流 の撹流によって生起される被加熱要素１１からの騒音の発生を結果的に招くから である。

停滞区域２２は空気流に平行の方向にシリンダ２０を通って延びる中心線２４の 両側に角デルタによって画成される。４個の可能要素位置ｉ２Ａ、、１２Ｂ。

１２Ｃおよび１２Ｄが示されている。位置１２Ａ（要素１１を含む）および１２ Ｂはシリンダ２０の上流半分に停滞区域２２のちょうど後に在る。位置１２Ｃお よび１２Ｄはシリンダ２０の下流半分に撹流区域２３のちょうど上流に在る。

第１図（Ｂ）　ｗ参照すると、シリンダ２０に向かいそしてそれをまわって流れ る空気流に添う位置に対しての圧力の大きさの変化乞グラフが示している。空気 流が停滞区域２２に接近するにしたがって、圧力は増してシリンダ２０の最上流 点である点０）において最大になる。次いで圧力は空気流が最も外側の点色）ヘ ンリンダをまわって流れるにしたがって落ちる。点０）乞通過してシリンダ２０ 上の最下流点便）へ向かう下向流の流れの結果として、圧力は漸増して点町にお いてピークに達する。点Ω）における圧力の増加はシリンダ２０による空気の偏 向に起因する。点促）における圧力の増加はシリンダ２０の下流側における空気 の撹流に起因する。

撹流は点（Ｆ′）からンリングに添って上流へ約４５°の分離点（Ｓ）で始まる 。即ち、点（Ｓ）ｆ７１：おいて空気の流れはもはやシリンダ２０の輪郭に従わ ない。空気流の残存運動エネルギは、それを正圧勾配に抗もって点（Ｅ）から点 （Ｆ）へ運搬するには不充分である。従ってそれはこの増加する圧力の区域に前 進することができない。それは停止し、そして外側の流れの圧力分布の故に逆方 向へ運動せしめられろ。この逆流が分離の始まりである。

第２図を参照すると、これはシリンダ２０と要素１１とをイ１する第１図（４） の装置の側面図である。そのような配置は要素１１を塵の堆積が生じないように 保つであろう。さらに、要素１１は逆火のごとき成る工／シン作動状態の間に生 しる感知器の下流の空気流脈動源から保護されろであろう。そのような脈動は正 規空気流に対して反対の方向に進行しそして連続的または間欠的であり得る。シ リンダ２０と要素１１は空気流の１こめの導管の壁１５の間に支持される。

第６図を参照すると、これは第１図と同様であるが、停滞区域３２２内に位置さ れたスロット３２５を有する。シリンダ３２０は矢印３２７によって示される空 気流にスロット３２５を通じて連絡される内部空所３２６を有する。スロット３ ２５は停滞区域３２２に過大な量の塵が堆積するのを防ぐ。スロット３２５を通 じて進入するまたはスロット３２５に隣接してシリンダ３２０上に堆積される塵 を除去するように真空が給＃ｊ３２Ｂによって内部空所３２６へ供給されること が有利である。

第４図を参照すると、シリンダ２０の透視図はスロッ）３２！１犬体においてだ 円形でありそして一連の横列と縦列とに整列されたものとして示している。スロ ット３２５は停滞区域３２２に隣接する塵を除去するのに有利であるが、シリン ダ３２０に接近する空気流の偏向を生じさせるためにはシリンダ３２０の材料が 充分でな（てばならない。

本発明はシリンダ２０と関連して説明されたが、生気原２転回させる物体が横断 面において円形であることは必らずしも必要でない。該物体はそれが線に隣接し て配置されたとき、勝を通過する空気流が実質的に塵を除かれているような形状 ２有するのが有利である。

即ち、不必要に大きな量の撹流を生起することなしに、線を通過して流れる空気 から塵を分離するために空気流が充分に偏向されな（てはならない。そのよ５な 撹流は緋を通過して流れる空気の量ビ誤表示する傾向がある。

塵粉は空気よりも大きい＠度を有するから、停滞区域において塵の堆積が生じる 。さらに、それらは空気流によって引きずられセして空気よりも少し遅い速度を 有する。それらはより大きい慣性の故に空気と同じくらい容易に転回し得ない。

塵粉を同伴して中心線２４に沿って直接にシリンダ２０に接近する空気は、シリ ンダに衝突し、そして塵はそこに堆積されるであろう。少し中心から外れている 隣接空気流の流緋内の塵も、その慣性が空気のそれよりも大きくて容易に転回し 得ないから、シリンダ２０上に堆積されるであろう。停滞区域２２の端縁を画成 する角度２越えたところでは、空気は清浄であり、モしてシリンダ２０上に塵は 堆積しない。本発明はこの現象を、大直径のシリンダの清浄区域に隣接して小直 径の要素を配置することによって利用する。停滞区域は中心線２４の各側におい て９０’より小さく、そして典型的には中心線２４の各側において約４０°延び る。

本発明の一実施例に従う被加熱要素多量空気流量計は内燃機関の空気取入量を測 定するのに使用され得る。

そのような測定は機関へ供給される空気／燃料比乞決定しそして制御するのに有 利に使用され得る。空気／燃料比の適正な制御は、その結果として、燃料の経済 性を改善し、そして内燃機関からの望ましくない放出物を減じさせる。

国際調査報齋

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．　電流を伝導するだめの温度反応抵抗を有し空気流内に位置される細長い要 素装置であってその電気的パラメータが該要素装置を通過して流れる空気の質量 を表示するものと：前記要素装置に対し概ね平行にかつ離隔されて位置される細 長い絶壁状本体装置であって、空気に同伴される厘を空気流から分離するため該 絶壁状本体装置の上流に停滞区域を作るように充分な抵抗を空気流に提供するも のと乞含み：前記要素装置が空気流の残部に比較して相対的に塵の無い区域に位 置するように前記停滞区域の下流に配置されている、多量空気流を測定するだめ の被加熱要素多量空気流量計。 ２、　前記絶壁状本体装置が概ね円筒形の横断面を有する請求の範囲第１項記載 の被加熱要素空気流量計。 ろ　前記要素装置が前記絶壁状本体装置の上流側で、前記絶壁状本体装置の中心 線上に中心？位置される角乞成丁扇形区域の下流に位置される請求の範囲第２項 記載の被加熱要素空気流量計。 ４、　前記絶壁状本体装置が内部空所を含み、そして前記絶壁状本体装置の前記 停滞区域内の表面が、該停滞区域圧堆ｉ−ｆる塵暑除去するように前記内部空所 を前記絶壁状本体装置の外部と連絡するスロット２有する請求の範囲第１項記載 の被加熱要素空気流量計。 ５、　前記停滞区域に進入する塵の除去を援けるため前記内部空所に連結された 減圧装置をさらに含む請求の範囲第４項記載の被加熱要素空気流量計。