JPS6116494Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、主として応答性を重んじる流計測
定に用いられる流量計測装置に関する。

本出願人は、さきに特願昭55−14843号（特開
昭56−112610号）において、熱線型の流量計を提
案した。この流量計Ａは第１図に示すように主熱
線ａに対し補償用熱線ｂを備え、流れる流体こと
にガソリン混合空気ガスのような混合気体が両熱
線ａ，ｂに作用する変化を応答性よく検出し混合
気体の定常状態は勿論のこと、混合条件を変化さ
せる過度現象に対してもきわめて敏感に計測でき
る特徴を有する。ことに主熱線ａと補償用熱線ｂ
との組合せにより広く管路全域での流速または流
量を計測しているが、流体が著るしい偏流状態に
ある時は、流速分布の影響を受け測定精度上に問
題があつた。

この考案は上述の特徴を有する熱線式流量計の
ような高感度の流量計を用いてガソリンエンジン
等の熱機関に供給する空気量とガソリンの量とを
計量する流量計測装置の改善、特に整流装置の改
善に関するものである。即ち、空気を計量する第
１の流量計と気化器と第２の流量計とを順次と直
列に接続し、第２の流量計で計量されたガソリン
の空気混合ガス流量から第１の流量計で計測され
た空気流量を減算することにより、各々ガソリン
流量、空気流量を算出するものであるが、第２の
流量計に流入する混合ガス流は気化器を通過する
場合、偏流、旋回流を伴ない流量計精度が低下
し、これを防ぐためには整流装置が必要である
が、規格により規定された流量器では寸法が長大
となるため計測装置も大型化するという不都合が
あつた。本案の目的は小型で整流効果の大きい整
流器を具備した流量計測装置を提供するものであ
る。

以下に、この考案の一実施例を図面と共に説明
する。

なお、図示の場合、空気とガソリンとを混合気
化させる気化器１を整流可変素子として用いてい
る。

２は空気、主として浄化された空気を吸入する
吸入口３を開口した断面ハニカム状の通気孔４を
有する整流筒体、５はこの整流筒体２と接続され
る第１の流量計で、例えば特願昭55−14843号に
示される応答性の優れた熱線流量計を用いて空気
の吸入量を計測できるようになつている。さら
に、この流量計５の下流側には流量可変素子を構
成するガソリン給入管１ａを備えた気化器１が接
続されてガソリンと空気との混合が行われる。

６は本考案の気化器１の下流に接続される整流
管で、ガソリン混入空気ガスが管内にほぼ軸対称
の流速分布に整流する働きを奏する。７は、この
整流管６の下流に接続される前記流量計５と同一
構造の応答性の優れた第２の流量計を示す。

ところで、前記整流管６はつぎの具体的構成を
示す。

すなわち、第２図に示す如くその入口開口面８
が管口径Ｄを半径として形成される曲率面９を備
え、拡大部での接線が整流管軸と平行となるよう
な曲率面９により漸次と口径が狭少となる絞り部
１０を形成し、気化器１より吐出したガソリン混
入空気ガスの偏流状態を圧力損失を少なく有効に
絞り、つぎに拡大部１１を設けて反対に管内全体
に分散させ、さらに最後部に設けたパンチングプ
レート１２を通過させて管断面全域に亘つて均一
の流れの状態が得られるようになつている。

なお、符号１３，１４は前記第１、第２の流量
計５，７の流量に比例した信号を流量に換算する
それぞれの変換器、１５は差動回路でそれぞれの
変器１３，１４の流量の差を計測して気化器１に
加えられた燃料流量（Ｖ_B−Ｖ_A）を示す。

上記Ｖ_A，Ｖ_Bは変換器１３，１４の出力信号
で、第１の流量計５および第２の流量計７の流量
信号である。１６は第２の流量計７の流出側に設
けた配管である。

この考案は叙上の構成になるので、空気が整流
筒体２より流量計５内に流入されるときは、整流
筒体２の整流構造によつて偏流は整流化されて流
量計５によつて計測される。この計測量は変換器
１３によつて流量に比例した信号となつて得られ
る。

また、流量計５で流量を計測された流体は気化
器１に導入されそこで任意のガソリンが供給され
てガソリン混入空気ガスとなつて整流管６に送ら
れる。

次に整流管６の整流作用について下記に述べ
る。拡大部入口である流入口８から流入される流
れに偏流がある場合、曲率面を通つた流れは曲率
面に沿つて流速の大きい場合の流体摩擦が大き
く、流速の小さに方の流体摩擦が小さいため、前
者の流速は後者に対し減速が大きく、流速分布が
均一化される効果がある。しかも、曲率面により
絞られた流速は、絞り比だけ大きくなる。流速の
大きくなつた絞り流は拡大部１１内に噴射され多
孔板１２に衝突される。そして、衝突した流れは
流速の大きい場合が静圧が大きくなるので流速の
小さい静圧の小さい方に多孔板１２の面に沿つた
流れを生じ均一な流れとなる。旋回成分に対して
も、曲率面内においての周方向成分流れの流体摩
擦により該周方向成分が減衰し、また拡大部１１
内で拡散することにより剪断流体摩擦により更に
減衰し、多孔板１２の孔部により流入角をもつて
流入した旋回流は遮えぎられ軸方向流れに整流さ
れる。即ち旋回成分、偏流も共に減衰され整流さ
れるものである。この計測量は変換器１４によつ
て直ちにガソリン混入空気ガスの流量に比例した
信号が得られ、差動回路１５により両信号の差か
らガソリン流量に比例した信号も直ちに知ること
ができる。

この考案においては、両流量計５，７を流れる
気体は、必らず整流化されるので、たとえば、第
３図に示すように整流管６を有する流量計７に流
れる流速Ｖの伏布は、実線のように管断面全域に
亘つて軸対称分布となる。第３図において、点線
は整流管を有しない場合を示し、流れが不均一と
なり測定精度を上げることができないものであ
る。

通常、このような偏流による影響を避けるべき
手段として、規格化された、旋回流を阻止する細
管群を配した直管部をもつた整流管を用いている
が、この直管部を設けるため、両流量計の間隔を
長くしなければならず、このため流量計測装置と
して長大なものとなり、大きな設置面積を必要と
する等の不都合がある。

この考案な叙上のようになるので、両流量計の
間隔をできるだけ短かくできしたがつて、設置面
積も少なく、第１、第２の流量計の中間に配設さ
れる気化器、混合器などの偏流を生ずる。流量可
変素子の影響を小さくすることにより両流量計に
よつて得られる流量測定の差を高い精度で知るこ
とができる利点を有する。

また、流量計は熱線流量計のような応答性が良
くしかも測定個処が点的状態であれば良いので整
流装置の介在によつて簡単に形成できるなどの効
果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に係る流量測定装置の一実施
例を示す全体の説明側面図、第２図は同上整流管
の拡大断面図、第３図は管口径と流速との関係を
示すグラフであつて、実線はこの考案に係る整流
管を備えた場合を示し、点線は整流管を欠除した
場合を示している。第４図は熱線流量計の一例を
示す要部の斜面図である。 １……気化器のような流量可変素子、２……整
流筒体、５，７……熱線流量計のような流量計、
６……整流管、９……曲率面、１０……絞り部、
１１……拡大部、１２……パンチングプレート、
１３，１４……変換器、１５……差動回路、１６
……配管、Ａ……熱線流量計。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 整流素子を備えた吸込口を有する整流筒体、第
   １の流量計、気化器、整流管および第２の流量計
   とを順次と直列に配設し、上記第２の流量計から
   の流量信号から第１の流量計の整流信号を減算し
   て気化液体の量等を求める流量計測装置におい
   て、上記整流管を流入部、拡大部および該拡大部
   内に流れに対面して配設された多孔板とで構成し
   てなり、流入部は流入口と該流入口径を半径とし
   拡大部入口における接線が整流管軸と平行となる
   曲率面を有する絞りであることを特徴とする流量
   計測定装置。