KR19980079415A

KR19980079415A - 유량 검출 장치

Info

Publication number: KR19980079415A
Application number: KR1019970052676A
Authority: KR
Inventors: 야마카와도모야; 가와이마사히로; 야마시타아키라; 오하시유타카
Original assignee: 기타오카다카시; 미쓰비시덴키(주)
Priority date: 1997-04-17
Filing date: 1997-10-15
Publication date: 1998-11-25
Also published as: KR100251025B1; US6079264A; JPH10293052A; DE19739949B4; DE19739949A1; JP3404251B2

Abstract

본 발명은, 계측감도 및 S/N비를 향상시키며, 유체통로내에 흐름의 편중이 발생하여도 유량 검출특성의 변화를 작게 억제할 수 있는 것을 목적으로 하는 것으로서, 유체 통로내에 검출관(26)을 설치하며, 상기 검출관(26)내에 광폭부(27b, 27c)를 갖는 지지부재(27)를 설치하며, 상기 지지부재(27)의 측면에 유량센선(28)를 조립하였다.

Description

유량 검출장치

본 발명은, 예를들면 내연기관의 흡입 공기량을 계측하는 경우등에 사용되며, 발열체 또는 발열체에 의해 가열된 부분으로 부터 유체로의 열전달 현상에 근거하여 유체의 유속 또는 유량을 계측하기 위한 유량 검출장치에 관한 것이다.

(종래의 기술)

도 18은, 예를들면 일본 특허 공고 평5-7659호 공보에 명시된 종래의 브릿지타입의 감열식 유량센서를 나타내는 단면도 이며, 도 19는 도 18의 보호막을 제거하고 나타내는 평면도 이다. 도면에 있어서, 실리콘 반도체로 이루어지는 평판형상의 기재(1)위에는 질화 실리콘으로 이루어지는 절연성의 지지막(2)이 형성되어 있다. 지지막(2)위에는 각각 감열 저항체인 퍼멀로이(Permalloy)로 이루어지는 발열저항(3), 측온저항(4, 5)및 비교저항(6)이 형성되어 있다. 발열저항(3)은 측온저항(4, 5)의 사이에 배치되며, 비교저항(6)은 측온저항(4)에서 소정의 간격을 두고 배치되어 있다.

지지막(2)및 각 저항(4-6)위에는, 질화 실리콘으로 이루어지는 절연성의 보호막(7)이 형성되어 있다. 또한, 발열저항(3)및 측온저항(4, 5)이 형성되어 있는 부분의 기재(1)에는 공기 스페이스(8)가 설치되어 있으며, 이것에 의해 브릿지부(9)가 형성되어 있다. 또한, 공기 스페이스(8)는 질화 실리콘을 상처내지 않는 에칭액을 사용하며, 개구부(10)에서 기재(1)의 일부를 제거하는 것에 의해 마련되어 있다.

이와같은 종래의 유량센서에서는, 비교저항(6)에서 검출된 기재(1)의 온도보다도 200℃높은 온도로 되도록 발열저항(3)에 연통하는 가열전류가 제어회로(도시생략)에 의해 제어되고 있다. 이때, 발열저항(3)의 하부에는 공기 스페이스(8)가 마련되어 있기 때문에 발열저항(3)에서 발생된 열은 비교저항(6)까지 거의 전도되지 않고, 비교저항(6)의 온도는 공기온도와 거의 동등하게 된다.

발열저항(3)에서 발생된 열은, 지지막(2)및 보호막(3)등을 통해 측온저항(4, 5)에 전달된다. 이때, 발열저항(3)및 측온저항(4, 5)은 대칭의 형상을 가지고 있기 때문에 공기의 흐름이 없는 경우에는 측온저항(4, 5)의 저항치에 차는 발생되지 않는다. 이것에 대하여 공기의 흐름이 있는 경우에는, 상류측의 측온저항은 공기에 의해 냉각되지만, 하류측의 측온저항은 발열저항(3)에서 공기를 통해 열이 전달되기 때문에 상류측의 측온저항만큼은 냉각되지 않는다.

예를들면, 도 19의 화살표 A방향으로의 기류가 발생한 경우, 측온저항(4)의 온도는 측온저항(5)의 온도 보다도 낮게되며, 양자의 저항치의 차는 유속이 클수록 확대된다. 따라서, 측온저항(4, 5)의 저항치의 차를 검출하는 것에 의해 유속이 측정된다. 또한, 측정저항(4, 5)의 어느쪽의 온도가 낮은가에 의해 유체의 흐르는 방향도 검출된다.

또한, 도 20은 종래의 다이어프램 타입의 감열식 유량센서를 나타내는 단면도 이며, 도 21은 도 20의 보호막을 제거하고 나타내는 평면도 이다. 발열저항(3)및 측온저항(4, 5)가 형성되고 있는 부분의 기재(1)는, 에칭등의 수단에 의해 이면부터 제거되고 있으며, 이것에 의해 다이어프램부(11)가 형성되어 있다. 또한, 유량검출의 원리는 브릿지 타입과 동일하다.

또한, 도 22는 종래의 감열식 유량센서의 배치상태의 한 예를 나타내는 단면도 이며, 여기에서는 감열식 유량센서를 자동차용 엔진의 흡기 공기량센서로서 사용한 예를 나타내고 있다. 도면에 있어서, 감열식 유량센서(12)및 상기 유량센서(12)에 접속된 회로부(13)를 갖는 유량 검출장치(14)는 에어클리너 엘레멘트(15)의 하류에 접속되어 있다. 또한, 유량 검출장치(14)의 하류에는 스로틀 밸브(16)가 설치되어 있다.

이와같은 구성에서는, 에어클리너 엘레멘트(15)에 흡입 공기중의 먼지(17)가 포착되기 때문에 주행함에 따라서 망의 막힘이 발생하며, 에어클리너 엘레멘트(15)의 하류측의 기류에 불균형(편향)이 발생되어 온다. 즉, 기류는 처음에 주로 화살표 B와같이 흐르지만, 에어클리너 엘레멘트(15)에 먼지(17)가 부착되는 것에 의해 화살표 C 또는 D와 같이 흐른다. 또한, 유량센서(12)의 하류측에는 스로틀 밸브(16)가 배치되어 있기 때문에 유량센서(12)의 하류측에도 흐름의 편향이 발생된다.

상기와 같이 구성된 종래의 감열식 유량센서에 있어서는, 이것을 유체 통로내에 배치한 것만으로서는, 센서 앞 테두리에서 흐름이 박리되어 소용돌이가 불규칙하게 발생하며, 또한 발생된 소용돌이가 센서에 재부착되기 때문에 센서표면 흐름의 흐트러짐이 크며, S/N비가 저하되어 충분한 감도가 얻어지지 않았다.

이것에 대하여, 예를들면, 일본 특허 평 5-142008호 공보 또는 일본 특허 공개 평 6-50783호 공보에는 유체통로의 내벽면, 또는 유체 통로내에 배치된 케이싱 의 내벽면에 센서를 배치하는 것이 명시되어 있지만, 도 22에 나타내듯이 흐름에 치우침(편중)이 발생한 경우에는, 충분한 검출성능이 얻어지지 않았다. 일반적으로, 유체 통로내의 흐름에 치우침이 발생한 경우, 통로내벽부의 유속변동은 통로 중앙부의 유속변동에 비교하여 상당히 크게 된다. 따라서, 유체통로의 벽면에 센서를 배치한 경우에는 유량 검출특성에 커다란 에러가 발생한다.

또한, 일본 특허공개 평6-50783호 공보에는, 편평한 구형상의 케이싱내에 센서를 배치하는 것을 나타재고 있지만, 계측유체의 흐름방향을 축으로한 축대칭 구조로 이루어져 있지않으며, 비대칭이기 때문에 유체 통로내를 통과하는 유량이 동일해도 흐름에 치우침이 발생한 경우는, 치우침의 방향에 의해 케이싱내를 흐르는 유량이 변동되며, 유량검출 특성에 에러가 발생한다.

본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하는 것을 과제로 이루고 있으며, 계측감도 및 S/N비를 향상시킬 수 있고, 또한, 유체통로내에 흐름의 치우침이 발생하여도 유량 검출특성의 변화를 작게 억제할 수 있는 유량 검출장치를 얻는 것을 목적으로 하고 있다.

(과제를 해결하기 위한 수단)

본 발명에 따른 유량 검출장치는, 유체 통로내에 설치되어 있는 검출관, 이 검출관내에 설치되며, 일정한 폭을 갖는 조립부와, 상기 조립부의 한 끝단부에 인접하여 선단에서 조립부로 향해 폭이 서서히 넓게되어 있는 넓은 폭부를 갖는 지지부재 및 검출관내에 노출되도록 조립부의 측면에 조립되어 있는 감열식 흐름센서를 구비하였으며, 또한, 조립부의 양단부에 넓은 폭부가 인접되어 있는 것이다.

또한, 검출관의 축선에 수직인 단면을 균등하게 2등분하도록 지지부재가 배치되어 있으며, 주통로관내에 유체통로가 형성되어 검출관은 주통로관에 대하여 동축위에 배치되어 있는 것이다.

또한, 검출관의 지지부재보다도 상류측에 검출관 내경의 1/2이상의 길이를 갖고 내경이 일정한 직관부가 설치되어 있으며, 또한, 검출관의 지지부재보다도 하류측에 검출관 내경의 1/2이상의 길이를 갖고 내경이 일정한 직관부가 설치되어 있는 것이다.

또한, 검출관이 벨마우스(bell mouth) 형상의 유체 유입구를 가지고 있으며, 검출관의 외경이 길이 방향의 중앙부에서 양단부로 향해서 서서히 작게 되어 있다.

또한, 유체 통로내에 설치되며, 일정한 폭을 갖고 측면에 오목부가 설치되어 있는 조립부와, 상기 조립부의 한 끝단부에 인접하여 선단에서 조립부로 향해서 폭이 서서히 넓어져 있는 넓은 폭부를 갖는 지지부재 및 조립부의 측면보다도 들어간 상태로 오목부에 조립되어 있는 감열식의 유량센서를 구비한 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 의한 유량 검출장치를 나타내는 정면도.

도 2는 도 1의 선 Ⅱ-Ⅱ의 단면도.

도 3은 도 2의 선 Ⅲ-Ⅲ의 단면도.

도 4는 본 발명의 실시예 2에 의한 유량 검출장치를 나타내는 정면도.

도 5는 도 4의 선 Ⅴ-Ⅴ의 단면도.

도 6은 도 5의 선 Ⅵ-Ⅵ의 단면도.

도 7은 본 발명의 실시예 3에 의한 유량 검출장치를 나타내는 정면도.

도 8은 도 7의 선 Ⅷ-Ⅷ의 단면도.

도 9는 도 8의 선 Ⅸ-Ⅸ의 단면도.

도 10은 본 발명의 실시예 4에 의한 유량 검출장치를 나타내는 정면도.

도 11은 도 10의 선 XI-XI의 단면도.

도 12는 도 11의 검출구조를 확대하여 나타내는 측면도.

도 13은 도 12의 선 XIII-XIII의 단면도.

도 14는 감열식 유량센서가 지지부재의 측면으로 부터 돌출된 경우의 계측유체의 흐름을 나타내는 설명도.

도 15는 감열식 유량센서의 표면이 지지부재의 측면과 한 면으로 되어 있는 경우의 계측유체의 흐름을 나타내는 설명도.

도 16은 감열식 유량센서가 지지부재의 측면으로 부터 들어간 경우의 계측유체의 흐름을 나타내는 설명도.

도 17은 도 14의 감열식 유량센서의 앞테두리부에 먼지(dust)가 부착된 경우의 계측유체의 흐름을 나타내는 설명도.

도 18은 종래의 감열식 유량센서의 한 예를 나타내는 단면도.

도 19는 도 18의 보호막을 제거하고 나타내는 평면도.

도 20은 종래의 감열식 유량센서인 다른예를 나타내는 단면도.

도 21은 도 20의 보호막을 제거하고 나타내는 평면도.

도 22는 종래의 감열식 유량센서의 배치상태의 한 예를 나타내는 단면도.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

21 : 유체통로 22 : 주통로관

26, 32, 33 : 검출관 26a, 26b :직관부(straight pipe portion)

27, 41 : 지지부재 27a, 41b :조립부

27b, 27c, 41c : 넓은폭부 28, 42 : 유량센서

32a :유체 유입구 41a : 오목부

이하, 본 발명의 실시예를 도면에 의거하여 설명한다.

(실시예 1)

도 1은 발명의 실시예 1에 의한 유량 검출장치를 나타내는 정면도이며, 도 2는 도 1의 선 Ⅱ-Ⅱ의 단면도 이며, 도 3은 도 2의 선 Ⅲ-Ⅲ의 단면도 이다.

도면에 있어서, 유체통로(21)는, 주통로관(22)내에 형성되어 있다. 주통로관(22)의 벽부에는, 회로부(23)를 수납한 케이스(24)가 고정되어 있다. 회로부(23)에는 발열량 제어회로나 출력 회로등이 설치되어 있다. 케이스(24)에는 유체통로(21)내에 돌출된 지주(25)가 고정되어 있다. 이 지주(25)의 선단부에는, 원통형상의 검출관(26)이 주 통로관(22)과 동일축으로 되도록 고정되어 있다.

검출관(26)내에는, 그 축선에 수직인 단면을 균등하게 2등분하도록 지지부재(27)가 고정되어 있다. 지지부재(27)는, 일정한 폭을 갖는 조립부(27a)와, 상기 조립부(27a)의 양단부에 인접하여 선단에서 조립부(27a)로 향해 폭이 서서히 넓게되어 있는 넓은 폭부(27b, 27c)를 가지고 있다. 검출관(26)의 지지부재(27)보다도 상류측 및 하류측에는, 검출관(26)의 내경(D)의 1/2(반경)이상의 길이를 가지며(L1≥D/2, L2≥D/2), 내경이 일정한 직관부(26a, 26b)가 설치되어 있다.

지지부재(27)의 조립부(27a)의 측면에는 감열식 유량센서(유량 검출소자;28)가 검출관(26)내에 노출되도록 조립되어 있다. 유량센서(28)의 구성 및 동작원리는, 도 18 및 도 20의 것과 동일하다. 검출 구조체(29)는, 지지부재(27)및 유량센서(28)에의해 구성되어 있다. 유량센서(28)과 회로부(23)와는, 지주(25)에 따라서 설치되어 있는 복수의 도체 리드(30)를 통해 전기적으로 접속되어 있다. 케이스(24)에는, 전원 공급 및 외부 출력용의 커넥터(31)가 설치되어 있다.

상기와 같이 구성된 유량 검출장치에 있어서는, 유체통로(21)를 흐르는 계측유체의 유속분포에 치우침이 발생하여도, 또한 그 치우침의 방향이 변동하여도 동일한 유량이라면, 주통로관(22)의 축위에서의 유속변동은 작으며, 검출관(26)에 유입하는 유량의 변화는 작다.

또한, 유체의 흐르는 방향을 도 2의 화살표 A방향으로 하면, 지지부재(27)는, 유량센서(28)의 상류측에서 서서히 폭이 넓게되어 있기 때문에 검출관(26)내의 유로 단면이 좁혀져서 유속이 가속되며, 지지부재(27)의 표면에서의 박리가 억제된다. 또한, 유량센서(28)의 표면이 검출관(26)의 내벽면과 대향되어 있기 때문에 흐름이 평행으로 규제되며, 박리가 없는 안정화된 흐름으로 되며, 양호한 S/N비가 얻어진다. 또한, 흐름이 유량센서(28)의 표면에서 평행하기 때문에 유체중의 먼지가 유량센서(28)에 충돌하여 부착되는 것이 방지된다. 따라서, 장기간에 걸친 사용에 의해서도 유량 검출특성의 변화가 발생되기 어렵게 된다.

또한, 조립부(27a)의 하류측에도 넓은 폭부(27c)가 설치되어 있기 때문에 그 부분에 있어서의 흐름의 박리가 억제되며, 검출관(26)내의 유체저항이 작게된다. 이것에 의해 유량센서(28)의 표면을 흐르는 유체의 유속을 증가시키는 것이 가능하며, 양호한 검출감도를 얻을 수 있음과 동시에, 유량센서(28)의 표면에 흐르는 흐트러짐이 방생되기 어렵게되어 양호한 S/N비를 얻을 수 있다.

또한, 지지부재(27)는 검출관(26)내의 유로단면을 2등분하도록 배치되며, 유량센서(28)는 검출관(26)내의 중앙부에 배치되어 있기 때문에 검출돤(26)내에 흐름의 치우침이 남아있어도 그 영향을 최소한으로 할 수있으며, 계측에러를 작게할 수 있다.

또한, 검출관(26)에 유입된 유체는, 직관부(26a)에서 흐르는 방향이 정리되며, 또한 지지부재(27)의 넓은 폭부(27b)가 정류핀의 역활을 이루어서 흐름의 방향이 정리되기 때문에 유체통로(21)에 있어서의 유체 흐름의 치우침이 수정되며, 유량 검출특성의 변화가 보다 작게된다.

여기에서, 직관부(26a)에 의한 정류효과는, 그 길이가 길수록 크게되지만, 지지부재(27)의 넓은 폭부(27b)에 의한 정류효과와 조합시킨 경우, 발명자들의 실험결과에 의하면 유로반경 D/2 이상의 길이가 있으면 충분히 발휘되는 것이 확인되었다. 이것에 의해 검출관(26)을 불필요하게 길게하지 않고, 충분한 정류효과를 얻을 수 있다.

또한, 상기예에서는, 조립부(27a)의 양단에 넓은 폭부(27b, 27c)가 설치되며, 지지부재(27)의 상류측 및 하류측에 직관부(26a, 26b)가 설치되어 있기 때문에 계측유체의 방향이 역방향으로 된 경우에도 계측감도 및 S/N비에 우수하며, 유체 통로내에 흐름의 치우침에 대하여 유량 검출특성의 변화를 작게할 수 있다.

(실시예 2)

이어서, 도 4는 본 발명의 실시예 2에 의한 유량 검출장치를 나타내는 정면도 이며, 도 5는 도 4의 선V-V의 단면도 이고, 도 6은 도 5의 선 VI-VI의 단면도 이다. 이 예에서는 벨 마우스형상의 유체 유입구(32a)를 갖는 검출관(32)이 사용되고 있다. 이외의 구성은, 상기 실시예 1과 동일하다.

이와같은 유량 검출장치에서는, 상류측의 흐름의 치우침이 특히 큰 경우에도 벨 마우스형상의 유체 유입구(32a)에서의 축소유량 효과에 의해 검출관(32)내의 유속분포가 균일화되며, 유량 검출특성의 변화를 작게할 수 있다.

또한, 상기예에서는 검출관(32)의 한 끝단부만을 벨 마우스 구조로 하였지만, 다른 단부도 동일한 구조로 할 수 있으며, 이것에 의해 계측유체가 역류된 경우에도 동일한 효과가 얻어진다.

(실시예 3)

이어서, 도 7은 본 발명의 실시예 3에 의한 유량 검출장치를 나타내는 정면도 이며, 도 8은 도 7의 선 VIII-VIII의 단면도이고, 도 9는 도 8의 선 IX-IX의 단면도 이다. 이 예에서는, 검출관(33)의 외경이 길이방향의 중앙부에서 양당부로 향해서 서서히 작게되어 있는 것이다. 즉, 검출돤(33)의 상류측 외경은 하류로 향해서 완만하게 크게되며, 하류측 외경은 하류로 향해서 완만하게 작게 되어 있다. 이외의 구성은 상기 실시예 1과 동일하다.

이와같은 유량 검출장치에서는, 검출관(33)의 외주면에서 흐름의 박리가 발생하는 것이 방지됨과 동시에 검출관(33)의 앞 테두리부로 부터의 소용돌이의 발생이 억제되며, 압력손실을 저감할 수 있다. 이와같은 효과는, 계측 유체의 흐름에 치우침이 있는 경우에 특히 현저하다.

(실시예 4)

이어서, 도 10은 본 발명의 실시예 4에 의한 유량 검출장치를 나타내는 정면도 이며, 도 11은 도 10의 선 XI-XI의 단면도 이다. 도면에 있어서, 유체통로(21)내에 돌출된 지주(25)의 선단부에는, 지지부재(41)가 고정되어 있다. 이 지지부재(41)에는, 감열식 유량센서(42)가 조립되어 있다. 검출 구조체(43)는 지지부재(41)및 유량센서(42)에 의해 구성되어 있다.

도 12는 도 11의 검출 구조체(43)를 확대하여 나타내는 측면도 이며, 도 13은 도 12의 선 XIII-XIII의 단면도 이다. 지지부재(41)는 일정한 폭을 가지고 측면에 오목부(41a)가 설치되어 있는 조립부(41b)와, 이 조립부(41b)의 한 끝단부에 인접하여 선단에서 조립부(41b)로 향해 폭이 서서히 넓게되어 있는 넓은 폭부(41c)를 가지고 있다. 유량센서(42)는 조립부(41b)의 측면보다도 들어간 상태로 오목부(41a)내에 조립되어 있다.

즉, 유량센서(42)의 표면은, 지지부재(41)의 측면과 한면으로 되어 있지않으며, 측면에서 L3만큼 오목하게 된 위치에 배치되어 있다. 또한 치수 L3는, 지지부재(41)에 유량센서(42)를 조립하는 경우에 제조오차를 고려하여도 0으로 되지 않도록 설계되어 있다. 따라서, 지지부재(41)및 유량센서(42)에 제조의 오차가 있어도 유량센서(42)는 조립부(41b)의 측면에서 돌출되는 일은 없다.

이와같은 유량 검출장치에서는, 유량센서(42)가 지지부재(41)의 측면보다도 항상 들어간 상태로 조립되기 때문에 장치마다의 검출특성의 편차가 적게된다. 또한, 계측 유체툭의 먼지가 유량센서(42)의 앞 테두리부에 부착되는 것이 방지되며, 장기간에 걸쳐 유량 검출특성의 변화를 방지할 수 있다.

여기에서, 도 14는 유량센서가 지지부재의 측면에서 돌출된 경우의 계측 유체의 흐름을 나타내는 설명도 이며, 도 15는 유량센서의 표면이 지지부재의 측면과 한면으로 되어 있는 경우의 계측 유체의 흐름을 나타내는 설명도 이고, 도 16은 유량센서가 지지부재의 측면에서 들어간 경우의 계측유체의 흐름을 나타내는 설명도 이며, 도 17은 도 14의 유량센서의 앞 테두리부에 먼지가 부착된 경우의 계측유체의 흐름을 나타내는 설명도 이다. 각 도면에 있어서, 화살표 E-H는 계측유체의 유선(흐름선)을 나타내고 있다.

우선, 도 14에 나타내듯이 유량센서(42)가 지지부재(41)의 측면에서 돌출된 경우, 유량센서(42)의 앞 테두리부에서 흐름의 박리가 발생하면, 또한, 그 하류에서 흐름의 재 부착이 발생된다. 또한, 도 15와 같이 유량센서(42)의 표면이 지지부재(41)의 측명과 한면일 경우, 계측유체는 유량센서(42)의 표면에 따라서 흐른다. 또한, 도 16의 상태에서는 단차의 부분에 흐름의 정체부(44)가 발생한다.

이와같이, 유량센서(42)의 조립상태가 변화되면, 계측유체의 흐름의 양상도 크게 변화되며, 유량센서(42)의 표면에서 열전도율에 편차가 발생되어 유량 검출특성에 편차가 발생되게 된다.

이것에 대하여 실시예 4에서는, 유량센서(42)의 조립상태가 항상 오목하게 되어 있기 때문에 유량 검출장치 마다의 계측유체의 흐름의 변화가 작게된다. 또한, 유량센서(42)의 유량 검출부(42a)는 정체부(44)보다도 충분하게 하류측에 있기때문에 유량 검출특성의 변화는 작게된다.

또한, 도 14와 같은 유량 검출장치가 장기간에 걸쳐서 사용되면, 도 17에 나타내듯이 유량센서(42)의 앞 테두리부에 먼지(45)가 부착되어 퇴적된다. 이와같은 경우, 흐름의 양상이 변화되며, 유량 검출특성이 드리프트(drift)된다. 그러나, 도 16과 같이 유량센서(42)가 지지부재(41)의 측면에서 들어가 있으면, 먼지(45)의 부착은 방지된다.

또한, 상기 실시예 4에서는 검출관이 설치되어 있지 않지만, 검출관을 설치하여도 좋다.

또한, 상기의 각예에서는 발열저항과 온도저항을 이용하는 유량센서를 나타내었지만, 유량센서는 이것에 한정되는 것이 아닌, 예를들어 1개 또는 복수의 발열저항만을 가지며, 발열저항의 가열전류의 전류치에 의해 유량을 검출하는 타입의 것이라도 좋다.

이상 설명하였듯이, 본 발명의 유량 검출장치는, 유체 통로내에 검출관을 설치하며, 이 검출관내에 넓은 폭부를 갖는 지지부재를 설치하며, 상기 지지부재의 측면에 유량센서를 조립하였기 때문에 계측감도 및 S/N비를 향상시킬 수 있으며, 또한, 유체통로내에 흐름의 치우침이 발생하여도 유량 검출특성의 변화를 작게 억제할 수 있다.

또한, 조립부의 양단부에 넓은 폭부가 인접하고 있기 때문에 조립부의 하류측에서 흐름의 박리가 억제되며, 검출관내의 유체저항이 작게된다. 이것에 의해 유량센서의 표면을 흐르는 유체의 유속을 증가시킬 수 있으며, 양호한 검출감도를 얻을 수 있음과 동시에 유량센서의 표면에 흐름의 흐트러짐이 발생되기 어렵게되어 양호한 S/N비를 얻을 수 있다.

또한, 검출관의 축선에 수직인 단면을 균등하게 2등분하도록 하여 지지부재를 배치하였기 때문에 검출관내에 흐름의 치우침이 남아 있어도 그 영향을 최소한으로 할 수 있으며, 계측에러를 작게 할 수 있다.

또한, 주통로관내에 유체 통로가 형성되어 있으며, 검출관은 주통로관에 대하여 동일 축위에 배치되어 있기 때문에 흐름의 치우침에 의한 영향을 더욱 작게 할 수 있다.

또한, 검출관의 지지부재보다도 상류측에 검출관의 내경의 1/2이상의 길이를 갖고 내경이 일정한 직경부를 설치하였기 때문에, 직관부에서 흐름의 방향이 정리되며, 유체통로에서 유체의 흐름의 치우침이 수정되어 유량 검출특성의 변화가 보다 작게된다.

또한, 검출관의 지지부재보다도 하류측에 검출관의 내경의 1/2이상의 길이를 갖고 내경이 일정한 직관부를 설치하였기 때문에, 계측유체의 방향이 역방향으로 된 경우에도 계측감도 및 S/N비에 우수하며, 또한 유체통로내에 흐름의 치우침에 대하여 유량 검출특성의 변화를 작게 할 수 있다.

또한, 본 발명의 유량 검출장치는, 검출자가 벨 마우스형상의 유체 유입구를 갖고 있기 때문에 검출관내의 유속분포가 균일화되며, 유량 검출특성의 변화를 작게 할 수 있다.

또한, 검출관의 외경이 길이 방향의 중앙부에서 양단부로 향해 서서히 작게 되어 있기 때문에 검출관의 외주면에서 흐름의 박기가 발생하는 것이 방지됨과 동시에 검출관의 앞 테두리부에서의 소용돌이의 발생이 억제되며, 압력손실을 저감할 수 있다.

또한, 지지부재의 측면에 오목부를 설치하며, 유량센서를 지지부재의 측면보다도 들어간 상태에서 오목부내에 조립하였기 때문에 장치 마다의 검출특성의 편차가 작게 되며, 또한, 계측유체중의 먼지가 유량센서의 앞 테두리부에 부착되는 것이 방지되며, 장기간에 걸쳐서 유량 검출특성의 변화를 방지할 수 있다.

Claims

유체 통로내에 설치되어 있는 검출관과,

상기 검출관내에 설치되며, 일정한 폭을 갖는 조립부와, 상기 조립부의 한 끝단분에 인접하여 선단에서 부터 상기 조립부로 향해서 폭이 서서히 넓게되어 있는 넓은 폭부를 갖는 지지부재와,

상기 검출관내에 노출되도록 상기 조립부의 측면에 조립되어 있는 감열식의 유량센서를 구비한 것을 특징으로 하는 유량 검출장치.
유체 통로내에 설치되며, 일정한 폭을 가지고 측면에 오목부가 마련되어 있는 조립부와, 상기 조립부의 한 끝단에 인접하여 선단에서 부터 상기 조립부로 향해 폭이 서서히 넓게되어 있는 넓은 폭부를 갖는 지지부재와,

상기 조립부의 측면보다도 들어간 상태에서 상기 오목부내에 조립되어 있는 감열식 유량센서를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 유량 검출장치.