JP3681627B2 - Flow rate and flow rate measuring device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流れに関する諸量を測定するための装置に関し、中でも温度に依存する検出素子及び/又は半導体チップ上に一体形成された検出素子を用いた流量及び流速測定装置に関し、例えば、車両又は産業用エンジンの燃焼制御用質量流量センサ、或いは、産業用空調システムやコンプレッサ圧空供給システム用の質量流量センサ、更には家庭用ガスコンロの空燃比制御用流量センサとして好適に適用される測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
車両用のエンジン燃焼制御用質量流量センサにおいて、検出素子への汚染物集積による出力変化は大きな問題である。この問題を解決するため、特開平8−193863号公報などには、「主空気流から一部の空気をそらす補助通路及び適当な開口部をハウジング構造に設けることによって検知要素への汚染物の集積および逆流の作用を防止する」ことが提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平8−193863号公報に開示されたセンサのハウジング構造は、測定流体より密度が非常に大きな汚染物の集積防止には有効であるが、比較的密度が小さな汚染物に関しては、それが分流路内に侵入して検出素子上に蓄積されるおそれがある。また、このセンサにおいては、逆流の影響を排除しようとするあまり、逆流の測定が困難となっている。
【0004】
ところが、近年、エミッション規制等に対応するため、さらに高性能な燃焼制御用質量流量センサ、例えば、順流及び逆流の双方を検出可能なセンサが望まれている。なお、従来、逆流を検出可能なセンサの流路構造も提案されているが、逆流を測定する場合には、順流と同レベルの検出出力が得られておらず、制御回路による検出出力補正が必要と考えられている。
【0005】
本発明の目的は、検出素子上への汚染物の蓄積が防止される流れに関する測定装置を提供することである。本発明のさらなる目的は、順流と同様に逆流の測定が可能な流れに関する測定装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1の視点に係る測定装置は、検出対象である主流管内の流れが導入される、基本的にU字状に湾曲された分流管路を備えた分流管と、前記分流管路の外周側に形成され、前記主流管内の流れ方向と略直交する面で開口する該分流管の導入口と、前記分流管内に形成された仕切りと、前記分流管内で互いに分岐及び合流するよう前記仕切りによって分割形成された複数の分岐流路と、前記複数の分岐流路のうち前記分流管の外周側に形成された分岐流路内の流れに曝されるよう配置され、流れに関する量を検出する検出素子と、を有する。
【0007】
この測定装置においては、分流管内において、分流管内に導入された測定流体が、検出素子のある分岐流路入口に至るまでに大きく方向転換される。このため、慣性の大きな汚染物が、検出素子のある分岐流路に侵入することが防止されている。加えて、分流管内において、仕切りによりさらに分流を行うことによって、検出素子へ向かう流れのレイノズル数を低下させることができ(流路断面積が小さくなるため)、検出素子近傍における流れが整流され、高精度の検出を行うことができる。すなわち、この測定装置によれば、測定流体を効果的に分岐及び方向転換することにより、測定流体中に混入している測定流体より密度の大きな汚染物及び密度の比較的小さな汚染物の双方に関して、これらの汚染物がいずれも検出素子の検出面に蓄積することが防止され、耐汚染性に優れ、長期間に亘って検出出力変化の少ない測定装置が提供される。
【0008】
本発明の第2の視点に係る測定装置は、分流管が、検出素子を中心として基本的に対称な流路構造を有する。このように対称構造の流路構造によれば、順流の対する分流管路内の流れと、逆流に対する分流管路内の流れが、対称となるため、逆流の場合の検出出力を格別に補正する必要がなくされる。特に、前記第1の視点及び第2の視点に基づき測定装置を構成することにより、耐汚染性に優れた上に、順流及び逆流の双方に関して同様の検出出力レベルを得ることができる。
【0009】
本発明の第3の視点に係る測定装置は、複数の分岐流路のうち分流管の内周側又は中間部に形成された分岐流路内の流れに曝されるよう配置され、流れに関する量を検出する検出素子と、分流管の導入口と検出素子の検出面がその流れに曝される分岐流路の入口との間の流路に形成された絞りと、を有する。このように、外周側の分岐流路に比べて、分流管導入口に導入された流れの方向転換が比較的小さい内周側又は中間部の分岐流路に、検出素子を曝す場合には、上記絞りを設けることにより、検出素子上への汚染物の蓄積が好適に防止される。
【0010】
本発明の第4の視点に係る測定装置は、検出対象である主流管内の流れが導入される、基本的にU字状に湾曲された分流管路を備えた分流管と、前記分流管路の一端外周側に形成され、前記主流管内の流れ方向と略直交する面で開口する該分流管の導入口と、前記分流管路の他端頂部に形成され、前記主流管内の流れ方向と略平行な面で開口する該分流管の導出口と、前記分流管内に形成され、その一端が前記導入口近傍まで、その他端が前記導出口から離間して延在する仕切りと、前記分流管内で互いに分岐及び合流するよう前記仕切りによって分割形成された複数の分岐流路と、前記複数の分岐流路のうち前記分流管の外周側に形成された分岐流路内の流れに曝されるよう配置され、流れに関する量を検出する検出素子と、を有する。この測定装置は、非対称な流路構造を有するため、特に順流を測定する場合に適している。
【0011】
本発明の第5の視点に係る測定装置は、分流管に導入された流れが方向転換されて、検出素子がその流れに曝されている分岐流路に流れ込むよう、互いに形成された、分流管の導入口と当該分岐流路の入口と、を有する。
【0012】
本発明の第6の視点に係る測定装置は、分流管に導入された流れが方向転換されて、検出素子がその流れに曝されている分岐流路に流れ込むよう、分流管の導入口と当該分岐流路の入口との間の流路に形成された絞りと、を有する。
【0013】
本発明の第7の視点に係る測定装置は、仕切りの前記検出素子と対向する壁面上に、検出素子の上流から下流にかけて、検出素子が配置された方の分岐流路の流路が検出素子の中央付近において最も狭くされるよう設けられたベンチュリを有する。
【0014】
本発明のその他の視点及び特徴は、各請求項に記載のとおりであり、その引用をもってその重複記載を省略する。よって、各請求項の各特徴は、ここに記載されているものとみなされる。なお、従属項はそれぞれ、各独立項に記載された発明の原理に反しない限り、各独立項に適用され得、又従属項は他の従属項に適用され得る。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を説明する。
【0016】
本発明の好ましい実施の形態においては、仕切りの端部が分流管の導入口直下まで延在せず、検出素子がその流れに曝されている外周側分岐流路の入口が、分流管の導入口直下で開口していない。これによって、汚染物が分流管導入口から当該分岐流路入口に向かって直進することが防止される。
【0017】
本発明の好ましい実施の形態においては、分流管の導入口と導出口を、複数の分岐流路を経由せずに短絡するバイパス流路が形成される。これによって、分流管内に導入された流れが安定化され、又、分流管内へ測定流体(主流管内の流れ)が取り込まれ易くなる。特に、分流管の流路構造を検出素子を中心として対称に形成した場合には、上記バイパス流路ないし該バイパス流路の流れ断面径を小さくしたオリフィスを設けることにより、順流及び逆流の双方に関して、検出素子に到達する流れの安定化を図ることができる。
【0018】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記バイパス流路にオリフィスが設けられ、オリフィスを形成する流路壁の突起量ないしオリフィス開口面積によって検出素子へ向かう測定流体の流量が設定される。これによって、検出素子へ向かう流量を定量的に制御することができる。
【0019】
本発明の好ましい実施の形態においては、分流管内に、検出素子の検出面に向かって斜めに当たるような流れを形成する手段が設けられる。この流れ制御手段によって、定常的に検出素子の検出面に検出すべき流れが供給され、確実に該検出面上を検出すべき流れが流れるようになると考えられる。加えて、検出面近傍における渦流及び剥離の発生が抑制されるため、検出精度及び再現性が向上されると考えられる。
【0020】
本発明の好ましい実施の形態においては、検出素子の検出面に斜めに当たる流れ(ダウンフロー)乃至検出面に対し斜めに流れる流れを形成するための流れ制御手段として、検出素子の少なくとも上流、或いは上流及び/又は下流において、検出面より隆起している流路面が設けられる。上記隆起の形態としては、検出面に斜めに当たる流れを形成できるものであればよく、好ましくは、凹状又は凸状に隆起したり、隆起表面が直線的、多角形状又は凹曲面状の傾斜面とされる。
【0021】
本発明の好ましい実施の形態においては、分流管(検出管)の変曲部において、検出素子の検出面が該分流管内に曝されている。更に好ましくは、主流管(測定対象管)に直交する方向に変曲管(分流管)が取り付けられ、この変曲管の変曲部(折曲部、流路が曲がる部分)に検出素子が設けられる。或いは、分流管の流れが反転する部分又は流れの向きが大きく変更される部分ないし近傍に、検出素子が配置される。また好ましくは、分流管内の流れが速い部分に、検出素子の検出面が曝される。また好ましくは、分流管内において流れが絞られ、続いて流れが変向する部分ないしその近傍に検出素子の検出面が曝される。
【0022】
本発明の好ましい実施の形態においては、下記のような検出素子を用いる。すなわち、この検出素子は、基本的に半導体チップに4つの薄膜抵抗体が設けられたものである。より具体的には、半導体層上にダイヤフラム部とリム部が設けられている。ダイヤフラム部には、(1)上流温度センサ及び(2)下流温度センサと、上流温度センサ,の間に配置された(3)ヒータが設けられいる。一方、リム部には(4)雰囲気温度センサが設けられている。ダイヤフラム部は、極薄化され熱絶縁が図られている。
【0023】
次に、この検出素子を用いた流速や流量等の流れに関する諸量の検出原理を下記に示す。
(1)ヒータが雰囲気温度に対して常に一定の温度差をもつよう、ヒータに供給する電力を制御する。
(2)したがって、流れがない場合には、上流温度センサと下流温度センサの温度はほぼ等しくなっている。
(3)しかし、流れがある場合には、上流温度センサの温度はその表面から熱が逃げるため低下する。下流温度センサの温度はヒータからの熱入力が増加するため、温度変化は上流温度センサのそれよりも小さい。なお、下流温度センサの温度は上昇する場合もある。
(4)上流温度センサと下流温度センサの温度差に基づき流量や流速等を検出し、この温度差の符号から流れ方向を検出する。なお、上記温度差は、温度による電気抵抗の変化に基づき検出することができる。
【0024】
本発明の好ましい実施の形態においては、検出素子が温度に基づいて、流量及び/又は流速を少なくとも含む流れに関する量を測定するものである。
【0025】
本発明の好ましい実施の形態において、本発明による測定装置は、種々の車両のエンジンの吸気系に設置され、2輪又は4輪の車両に搭載されるエンジンの吸気量等の測定に適用することができる。例えば、本発明による測定装置は、4輪の車両に搭載されるエンジンの吸気系において、エアクリーナとスロットルバルブ間に設置される。また、本発明による測定装置は、2輪の車両に搭載されるエンジンの吸気系において、シリンダに接続する二輪車用吸気管(エアファンネル)に、吸気の流量ないし流速等を測定するため付設される。
【0026】
【実施例】
以上説明した本発明の好ましい実施の形態をさらに明確化するために、以下図面を参照して、本発明の一実施例を説明する。
【0027】
[実施例1]
図1は本発明の実施例1に係る測定装置の説明図であり、主流管の軸方向に沿った縦断面を示している。図1を参照すると、主流管1内には、測定対象である主流Mが流れている。主流管1の管壁には、主流Mから分かれた分流Dを取り込み可能に、主流管1の管軸方向に直交して分流管2が装着されている。分流管2内には、主流Mの流れ方向(主流管1管軸方向)と略直交する方向に延在する導入板4(主セパレータ)によって、略U字状に湾曲した分流管路が形成されている。分流管2の外壁3一端には、主流Mの流れ方向と略直交する面で開口する導入口(導出口ともなる)5が形成され、分流管2の主流管1管軸方向に沿って延在する頂部外壁には主流Mの流れ方向に略平行な面で開口する導出口(導入口ともなる)6が形成されている。
【0028】
さらに、分流管2内には、分流管2の湾曲形状に応じて湾曲した仕切り7が形成されている。分流管2内には、この仕切り7によって、互いに分岐及び合流する複数の分岐流路8a,8bが形成されている。分流管2の底部外壁には、外周側の分岐流路8a内の流れに曝されるよう、検出素子11が基板10を介して取り付けられている。このように、検出素子11は、分流管2の変曲部に配置され、又交換容易なように主流管1の管外に位置している。
【0029】
図2は、図1に示した分流管2の導入口5付近を拡大した部分拡大図である。図2に示すように、仕切り7の導入口5側端部は導入口5の仕切り7側開口内壁より距離L分後退した位置にある。すなわち、仕切り7の端部が導入口5直下まで延在しておらず、少なくとも外周側分岐流路8aの入口が導入口5直下で開口していない。
【0030】
また、外周側の分岐流路8aを形成する外壁3には、検出素子11を挟んで両側に、分岐流路8aの流れ断面中央に向かって突出する隆起部3a,3bが形成されている。仕切り7の検出素子11検出面に対向する部分には、該検出面に向かって突出する突出部7aが形成されている。隆起部3a,3b上の流路面は凹曲面に形成されている。突出部7aの流路面は、検出素子11に向かって凸な凸曲面に形成されている。このような流路構造によって、検出素子11の検出面に向かって斜めに流れるダウンフローDWが形成される。
【0031】
続いて、この測定装置の動作を説明する。図3は、図1に示した分流管2の導入口5付近を拡大した部分拡大動作図である。
【0032】
図1及び図3を参照すると、主流Mから分かれた分流Dが導入口5から分流管2内に取り込まれる。分流Dは、分流管2内において、その流れが方向転換されて、外周側及び内周側の分岐流路8a,8bに流れ込む。但し、測定流体より密度の大きな汚染物Pは、流れ方向の転換に完全に追随することができず、慣性により直進して導入口5の直下に溜まったり、或いは内周側の分岐流路8bに侵入していく。その理由は、分岐流路8a,8bの端部流路は、分流Dの流れ方向と略直交する方向に延在しているため、測定流体より密度の大きな汚染物Pは、流れの方向転換に完全追随することができず、特に、導入口5に近い外周側の分岐流路8aへの汚染物Pの侵入が防止されるからである。これによって、外周側の分岐流路8aの方(流れの急な方向転換を要する)に配置された検出素子11上に汚染物Pが蓄積されることが防止される。なお、この分流管2の流路構造によれば、導入口5から導出口6に向かって流れる順流を好適に測定することができる。
【0033】
[実施例2〜4]
次に、実施例2〜4として、前記実施例1の種々の変形例を説明する。図4〜図6は、順に本発明の実施例2〜4に係る測定装置をそれぞれ説明するため分流管導入口付近を拡大した部分拡大図である。なお、実施例2〜4に係る装置において、図4〜図6に示した部分以外の構造は、前記実施例1に係る装置と基本的に同様である。
【0034】
図4を参照すると、実施例2に係る測定装置において分流管の外壁3内側には、導入口5近傍に、外周側の分岐流路8aの入口を塞ぐように起伏部12が形成されている。起伏部12の頂点は、仕切り7上に形成された外周側分岐流路8aの内周側流路面より、導入板4に向かって高さH1分突出している。この起伏部12によって、分流管2の導入口5と、検出素子11が配置された外周側分岐流路8aの入口との間の流路に絞りが形成されている。このような流路構造によって、検出素子11の汚染がさらに防止される。
【0035】
図5を参照すると、実施例3に係る測定装置においては、導入口5下方において、分流管路を形成する内周側流路壁(導入板と分流管頂部外壁の間)には、凹曲面状の流路面を備えた起伏部13が形成されている。これによって、分岐流路8a,8bに向かう流れが整流される。また、このような起伏部13によって、絞りを形成することもでき、又、汚染物を検出素子31が配されていない内周側分岐流路8bの方へ案内することもできる。
【0036】
図6を参照すると、実施例4に係る測定装置において導入板4の導入口5側内壁には、内周側の分岐流路8bの入口を塞ぐように起伏部14が形成されている。起伏部14の頂点は、仕切り7上に形成された内周側分岐流路8bの外周側流路面より、外壁3に向かって高さH2分突出している。この起伏部14によって、分流管2の導入口5と、内周側分岐流路8bの入口との間の流路に絞りが形成され、又起伏部14の図6中左方には溜まりが形成されている。このような流路構造によって、内周側の分岐流路8bの方に検出素子を配置することが可能とされる。
【0037】
[実施例5]
図7(A)及び図7(B)は、本発明の実施例5に係る流れに関する測定装置の説明図であり、図7(A)は主流管の軸方向に沿った縦断面、図7(B)は図7(A)中のB−B断面を示している。図7(A)及び図7(B)を参照すると、主流管1内には、測定対象である主流Mが流れている。主流管1の管壁には、主流Mから分かれた分流Dを取り込み可能に、主流管1の管軸方向に直交して分流管20が装着されている。分流管20内には、主流Mの流れ方向(主流管1管軸方向)と略直交する方向に延在する導入板24(主セパレータ)によって、略U字状に湾曲した分流管路が形成されている。分流管20の外壁23両端には、主流Mの流れ方向と略直交する面でそれぞれ開口する導入口(導出口ともなる)25及び導出口(導入口ともなる)26が対向形成されている。分流管20の頂部外壁29と導入板24の一端の間には、バイパス流路34が形成され、導入口25と導出口26の間を短絡している。後述するように、分流Dがほぼ直角に大きく方向転換されており汚染物の含有量が少ない第1の分流D1は、後述の複数の分岐流路28a,28bの入口に向かって流れ、一方、比較的密度の大きな汚染物は、第2の分流D2に運ばれてバイパス流路34を経由して、導入口25から導出口26へ直進して分流管20外へ排出される(その逆もまた同様である)。
【0038】
さらに、分流管20内には、分流管20の湾曲形状に応じて湾曲した仕切り27が形成されている。分流管20内には、この仕切り27によって、互いに分岐及び合流する複数の分岐流路28a,28bが形成されている。外壁23の両端部内側(導入口25及び導出口26近傍)には、外周側の分岐流路28aの入口及び出口をそれぞれ塞ぐように起伏部32,33がそれぞれ形成されている。起伏部32,33によって、導入口25と外周側の分岐流路28aの入口間の流路、及び導出口26と外周側分岐流路28aの出口間の流路に絞りがそれぞれ形成され、導入口25と導出口26の間に略「Ω」字形状の流路が構成されている。
【0039】
分流管20の底部外壁には、外周側の分岐流路28a内の流れに曝されるよう、検出素子31が基板30を介して取り付けられている。このように、検出素子31は、分流管20の変曲部に配置され、又交換容易なように主流管1の管外に位置している。また、外壁23底部内側には、検出素子31を挟んで両側に、分岐流路28aの流れ断面中央に向かって突出する隆起部23a,23bが形成されている。仕切り27の検出素子31検出面に対向する部分には、該検出面に向かって突出する突出部27aが形成されている。隆起部23a,23b上の流路面は凹曲面に形成されている。突出部27aの流路面は、検出素子31に向かって凸な凸曲面に形成されている。このような流路構造によって、検出素子31の検出面に向かって斜めに流れるダウンフローDWが形成される。
【0040】
続いて、この測定装置の動作を再度、図7(A)及び図7(B)を参照して説明する。
(1) 主流Mから分かれた分流Dが導入口25から分流管20内に取り込まれる。
(2) 分流Dは、複数の分岐流路28a,28bの入口手前で、主流Mの流れ方向に対して略直交する流れ(方向転換された流れ)D1と、主流Mの流れ方向に対して略平行な流れD2とに分かれる。
(3a) 流れD1は、起伏部32によって形成された絞りによって、流速が上昇されて、複数の分岐流路28a,28bに流れ込む。ここで、測定流体よりも比較的密度の大きな汚染物は絞られた後の流れの急激な方向転換に追随できないため、慣性により内周側の分岐流路28bの方へ侵入する。よって、汚染物の極めて少ない測定流体が、検出素子31を有する外周側分岐流路28aの方へ流入することとなる。そして、検出素子31の検出面に対して斜めに当たる流れ、すなわち、ダウンフローDWが生じる。
(3b) 流れD2は、バイパス流路34へ流入する。
(4) 複数の分岐流路28a,28bに流入した流れD1は、バイパス流路34を通過した流れD2によって引き出され、導出口26から主流管1内へ戻される。
【0041】
また、この分流管20内には、略U字状の分流管路における流れ方向に沿い検出素子31を中心として対称な流路構造が形成されている。よって、この分流管20によれば、汚染物の検出素子31への蓄積が防止された上で、順流及び逆流の双方を同等の検出出力レベルで測定することができる。
【0042】
[実施例6]
次に、実施例6として、前記実施例5の変形例を説明する。図8(A)及び図8(B)は、本発明の実施例6に係る装置の説明図であって、図8(A)は分流管頂部外壁と導入板一端部付近の部分拡大断面図(分流Dの流れ断面に平行な断面を示す)であり、図8(B)は図8(A)に直交する断面図である。なお、実施例6に係る装置において、図8(A)及び図8(B)に示した部分以外の構造は、前記実施例5に係る装置と基本的に同様である。
【0043】
図8(A)及び図8(B)を参照すると、分流管の頂部外壁29と導入板24の一端との間、すなわち、前記実施例5のバイパス流路(図7(A)の34)には、オリフィス部材35が取り付けられ又は一体に形成されている。バイパス流路の流れ断面方向径W1に対して、オリフィス径W2を調節することにより、検出素子の配置された分岐流路に向かう流量を定量的に制御することができる。
【0044】
[実施例7〜9]
次に、実施例7〜9として、前記実施例6の種々の変形例を説明する。図9(A)〜図9(C)は、順に本発明の実施例7〜9に係る装置をそれぞれ説明するため分流管導入口とその導出口をバイパスするオリフィス付近を示す部分拡大図である。なお、実施例7〜9に係る装置において、図に示した部分以外の構造は、前記実施例6に係る装置と基本的に同様である。
【0045】
図9(A)を参照すると、導入板41の一端及び該一端に対向する頂部外壁40には三角形状の突起部40a,41aがそれぞれ形成され、これら突起部40a,41aによって分流管の導入口と導出口を短絡するバイパス流路にオリフィスが形成されている。
【0046】
図9(B)を参照すると、導入板43の一端43aは矩形状であり、該一端43aに対向する頂部外壁42には多角形状の突起部42aが形成され、一端43a及び多角形状の突起部42aによって分流管の導入口と導出口を短絡するバイパス流路にオリフィスが形成されている。
【0047】
図9(C)を参照すると、導入板45の一端45aは矩形状であり、一端45aに対向する頂部外壁44には曲面状(半円状)の突起部44aが形成され、一端45a及び曲面状の突起部44aによって分流管の導入口と導出口を短絡するバイパス流路にオリフィスが形成されている。
【0048】
[比較例1と実施例5の対比]
次に、比較例1に係る測定装置のセンサ(検出)出力と、前記実施例5に係る測定装置のセンサ出力を、特に逆流の測定に関し対比して説明する。まず、比較例1に係る測定装置の構造を、主に前記実施例5に係る測定装置との相違点に関して説明する。図10は、比較例1に係る測定装置の説明図であり、主流管の軸方向に沿った縦断面を示している。図10を参照すると、主流管1の管壁には、主流Mから分かれた分流Dを取り込み可能に、主流管1の管軸方向に直交して分流管52が装着されている。分流管52内には、内壁54(主セパレータ)によって、略U字状に湾曲した分流管路が形成されている。分流管52の外壁53側部には、主流Mの流れ方向と略直交する面において、湾曲した分流管路の導入口(導出口ともなる)55が形成され、分流管52の主流管1管軸方向に沿って延在する頂部外壁には主流Mの流れ方向と略平行な面で開口する分流管路の導出口(導入口ともなる)56が形成されている。分流管路は、導入口55から導出口56へ向かう流れ方向に沿って、導入口55近傍で検出素子61側に向かって縮径され(縮径部63が形成されている)、検出素子61と導出口56の間で拡径されている(拡径部64が形成されている)。
【0049】
また、分流管52の外壁53には、検出素子61を挟んで両側に、分流管路の流れ断面中央に向かって突出する隆起部53a,53bが形成されている。隆起部53a,53b上の流路面は凹曲面に形成されている。分流管52の内壁54の検出素子61に対向する部分には、該検出面に向かって突出する突出部54aが形成されている。突出部54aの流路面は、検出素子61に向かって凸な凸曲面に形成されている。このような流路構造によって、検出素子61の検出面に向かって斜めに流れるダウンフローDWが形成される。
【0050】
図11は、図10に示した比較例1に係る装置の流量特性を示すグラフである。図10を参照して、比較例1に係る測定装置によれば、流れ方向に沿い検出素子61を中心として非対称な流路構造が形成されているため、順流(導入口55から導出口56へ向かう流れ)及び逆流(導出口56から導入口55へ向かう流れ)の双方を同等の検出出力レベルで検出することができない。
【0051】
一方、図12は、前述の図7(A)及び図7(B)を参照して説明した前記実施例5に係る装置を再掲した図であり、図13は前記実施例5に係る装置の流量特性を示すグラフである。図12を参照して、実施例5に係る測定装置の分流管20内には、流れ方向に沿い検出素子31を中心として対称な流路構造が形成されている。図13を参照して、ゆえに、この分流管20を用いることにより、順流(導入口25から導出口26へ向かう流れ)及び逆流(導出口26から導入口25へ向かう流れ)の双方を同等の検出出力レベルで測定することができる。
【0052】
以下、本発明による測定装置の種々の実施例10〜15を説明する。なお、実施例10〜15に関する下記の説明においては、記載の重複を避けるため、主に、前記実施例5に係る流れに関する測定装置との相違点について説明し、同様の点については前記実施例5に関する記載を参照するものとする。また、実施例10〜14に係る分流管内の流路構成は、いずれも流れ方向に沿い検出素子を中心として対称であり、順流及び逆流の双方を同等の検出出力レベルで測定することができる。また、実施例15に係る測定装置は順流の測定に適している。
【0053】
[実施例10]
図14は、本発明の実施例10に係る測定装置の説明図であり、主流管の軸方向に沿った縦断面を示している。図14を参照すると、分流管92内には、主流Mの流れ方向と略直交する方向に延在する導入板94によって、略U字状に湾曲した分流管路が形成されている。分流管92の外壁両端には、主流Mの流れ方向と略直交する面で開口する導入口95及び導出口96が対向形成されている。さらに、分流管92内には、湾曲した仕切り97によって、互いに分岐及び合流する複数の分岐流路98a,98bが形成されている。分流管92の外壁93底部には、検出素子101が基板100を介して取り付けられている。また、外壁93の内側には、検出素子101を挟んで両側に隆起部93a,93bが形成されている。仕切り97には、検出素子101の検出面に向かって突出する突出部97aが形成されている。このような流路構造によって、検出素子101の検出面に向かって斜めに流れるダウンフローDWが形成される。導入板94の一端に対向する頂部外壁99の内側には三角形状の突起部99aが形成され、導入口95と導出口96を短絡するバイパス流路にオリフィス104が形成されている。
【0054】
[実施例11]
図15は、本発明の実施例11に係る測定装置の説明図であり、主流管の軸方向に沿った縦断面を示している。図15を参照すると、分流管112内には、主流Mの流れ方向と略直交する方向に延在する導入板114によって、略U字状に湾曲した分流管路が形成されている。分流管112の外壁両端には、主流Mの流れ方向と略直交する面で開口する導入口115及び導出口116が対向形成されている。さらに、分流管112内には、湾曲した仕切り137,138によって、外周側から内周側に向かって順に、互いに分岐及び合流する複数の分岐流路118a,118c,118bが形成されている。外壁113の両端部内側(導入口115及び導出口116近傍)には、分岐流路118a,118cの入口及び出口をそれぞれ塞ぐように起伏部122,123がそれぞれ形成されている。起伏部122,123によって、導入口115と分岐流路118a,118cの入口間の流路、及び導出口116と分岐流路118a,118cの出口間の流路に絞りがそれぞれ形成され、導入口115と導出口116の間に略「Ω」字形状の流路が構成されている。分流管112の外壁113底部には、検出素子121が基板120を介して取り付けられている。また、外壁113の内側には、検出素子121を挟んで両側に隆起部113a,113bが形成されている。外周側の仕切り137には、検出素子121の検出面に向かって突出する突出部137aが形成されている。このような流路構造によって、検出素子121の検出面に向かって斜めに流れるダウンフローDWが形成される。導入板114の一端とそれに対向する頂部外壁119の内側には、導入口115と導出口116を短絡するバイパス流路124が形成されている。
【0055】
[実施例12]
図16は、本発明の実施例12に係る測定装置の説明図であり、主流管の軸方向に沿った縦断面を示している。図16を参照すると、分流管142内には、主流Mの流れ方向と略直交する方向に延在する導入板144によって、略U字状に湾曲した分流管路が形成されている。分流管142の頂部外壁及び外壁143の外周部両端には、主流Mの流れ方向と略平行な面及び略直交する面で開口する導入口145及び導出口146が形成されている。分流Dは主として斜め方向から分流管142内に導入される。さらに、分流管142内には、湾曲した仕切り147によって、互いに分岐及び合流する複数の分岐流路148a,148bが形成されている。外壁143の両端部内側(導入口145及び導出口146近傍)には、外周側の分岐流路148aの入口及び出口をそれぞれ塞ぐように起伏部152,153がそれぞれ形成されている。起伏部152,153によって、導入口145と外周側分岐流路148aの入口間の流路、及び導出口146と外周側分岐流路148aの出口間の流路に絞りがそれぞれ形成され、導入口145と導出口146の間に略「Ω」字形状の流路が構成されている。分流管142の外壁143底部には、検出素子151が基板150を介して取り付けられている。また、外壁143の内側には、検出素子151を挟んで両側に隆起部143a,143bが形成されている。仕切り147の中間部には、検出素子151の検出面に向かって突出する突出部147aが形成されている。このような流路構造によって、検出素子151の検出面に向かって斜めに流れるダウンフローDWが形成される。
【0056】
[実施例13]
図17は、本発明の実施例13に係る測定装置の説明図であり、主流管の軸方向に沿った縦断面を示している。図17を参照すると、分流管162内には、主流管1管軸方向と略直交する方向に延在する導入板164によって、略U字状に湾曲した分流管路が形成されている。分流管162の外壁163両端には、主流Mと略直交する面で開口する導入口165及び導出口166が対向形成されている。さらに、分流管162内には、湾曲した仕切り167によって、互いに分岐及び合流する複数の分岐流路168a,168bが形成されている。外壁163の両端部内側(導入口165及び導出口166近傍)には、外周側の分岐流路168aの入口及び出口をそれぞれ塞ぐように起伏部172,173がそれぞれ形成されている。この起伏部172,173によって、導入口165と外周側分岐流路168aの入口間の流路、及び導出口166と外周側分岐流路168aの出口間の流路に絞りがそれぞれ形成され、導入口165と導出口166の間に略「Ω」字形状の流路が構成されている。導入板164の一端両側は、導入口165及び導出口166に向かってそれぞれ拡開され、この拡開部と該拡開部底面に対向する頂部外壁169との間には、導入口165と導出口166を短絡するバイパス流路が174が形成されている。分流管162の外壁163底部には、検出素子171が基板170を介して取り付けられている。また、外壁163の内側には、検出素子171を挟んで両側に隆起部163a,163bが形成されている。仕切り167の中間部には、検出素子171の検出面に向かって突出する突出部167aが形成されている。このような流路構造によって、検出素子171の検出面に向かって斜めに流れるダウンフローDWが形成される。
【0057】
[実施例14]
図18は、本発明の実施例14に係る測定装置の説明図であり、主流管の軸方向に沿った縦断面を示している。図18を参照すると、分流管182内には、主流管1管軸方向と略直交する方向に延在する導入板184によって、略U字状に湾曲した分流管路が形成されている。分流管182の外壁183両端には、主流Mの流れ方向と略直交する面で開口する導入口185及び導出口186が対向形成されている。さらに、分流管182内には、湾曲した仕切り187によって、互いに分岐及び合流する複数の分岐流路188a,188bが形成されている。外壁183の両端部内側(導入口185及び導出口186近傍)には、外周側の分岐流路188aの入口及び出口をそれぞれ塞ぐように起伏部192,193がそれぞれ形成されている。導入板184の中間部両側には、外壁183内側に向かってそれぞれ突出する起伏部202,203がそれぞれ形成されている。起伏部192,202,193,203によって、導入口185と内周側分岐流路188bの入口間の流路、及び導出口186と内周側分岐流路188bの出口間の流路に多段階に絞りがそれぞれ形成され、略「Ω」字形状の流路が構成されている。導入板184の一端と該一端に対向する頂部外壁189との間には、導入口185と導出口186を短絡するバイパス流路194が形成されている。仕切り187の変曲部には、検出素子191が、内周側分岐流路188b内の流れにその検出面が曝されるよう取り付けられている。導入板184の他端には、検出素子191の検出面に向かって突出する曲面状の突出部184aが形成されている。このような流路構造によって、検出素子191の検出面に向かって斜めに流れるダウンフローDWが形成される。
【0058】
[実施例15]
図19は、本発明の実施例15に係る測定装置の説明図であり、主流管の軸方向に沿った縦断面を示している。図19を参照すると、分流管222内には、主流Mの流れ方向と略直交する方向に延在する導入板224によって、略U字状に湾曲した分流管路が形成されている。分流管222の外壁223には、主流Mの流れ方向と略直交する面で開口する導入口225が形成され、分流管222の頂部外壁には主流Mの流れ方向と略平行な面で開口する導出口226が形成されている。さらに、分流管222内には、湾曲した仕切り227によって、互いに分岐及び合流する複数の分岐流路228a,228bが形成されている。仕切り227の導出口226側他端は、その導入口225側一端に比べて、導出口226から大きく離間している。外壁223内側の導入口225近傍には、外周側の分岐流路228aの入口を塞ぐように起伏部232が形成されている。一方、導入板224の導入口225近傍にも起伏部242が形成されている。起伏部232,242によって、導入口225と分岐流路228aの入口間の流路に絞りが形成されている。分流管222の外壁223底部には、検出素子231が基板230を介して取り付けられている。また、外壁223の内側には、検出素子231を挟んで両側に隆起部223a,223bが形成されている。仕切り227の中間部には、検出素子231の検出面に向かって突出する突出部227aが形成されている。このような流路構造によって、検出素子231の検出面に向かって斜めに流れるダウンフローDWが形成される。
【0059】
[実施例16]
図20は、本発明の実施例16に係る測定装置の説明図である。なお、本実施例16は、前記実施例5の変形例であって、本実施例16において前記実施例5と同様の要素には前記実施例5と同じ参照符号を付与する。また、下記の本実施例16の説明において、本実施例16の測定装置が前記実施例5の測定装置と同様の構成及び機能を有する部分について、前記実施例5の説明を適宜参照することができるものとする。
【0060】
図20を参照すると、仕切り27の検出素子31と対向する壁面上には、検出素子31の上流から下流にかけてベンチュリ(ベンチュリ壁部)250が設けられている。このベンチュリ250によって、検出素子31が配置された外周側分岐流路28aの流路が検出素子31の中央付近において最も狭くされている(これを「最狭部N」という)。このような流路構造によって、検出素子31の検出面上での流れの乱れが抑制されると共に、検出素子31の検出面に斜めに当たるような流れが強くかつ安定して形成され、検出精度が向上される。
【0061】
図21は、本発明の実施例17に係る測定装置の説明図であって、検出素子近傍の部分拡大図である。なお、本実施例17は、前記実施例16の変形例であって、下記の説明においては本実施例17と前記実施例16の測定装置が異なる部分について説明し、両者が同様の構成及び機能を有する部分について、前記実施例16の説明を適宜参照することができるものとする。
【0062】
図21を参照すると、仕切り270によって、分流管内に外周側分岐流路278aと内周側分岐流路278bが形成されている。分流管の底壁には、基板280を介して検出素子281が取り付けられて、外周側分岐流路278a内の流れに曝されている。仕切り270の検出素子281と対向する壁面上には、検出素子281の上流から下流にかけてベンチュリ290が設けられている。このベンチュリ290によって、検出素子281が配置された外周側分岐流路278aの流路が検出素子281の中央付近において最も狭くされている(これを「最狭部N」という)。また、仕切り270の図21中左右方向の流路面(主流M(図20参照)に直交する方向の流路面)と、ベンチュリ290上の流路面との間は、滑らかに遷移している。
【0063】
【発明の効果】
本発明によれば、検出素子上への汚染物の蓄積が防止される流れに関する測定装置が提供される。また、本発明によれば、順流と同様に逆流の測定が可能な流れに関する測定装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1に係る測定装置の説明図であり、主流管の軸方向に沿った縦断面を示している。
【図2】図1に示した分流管2の導入口5付近を拡大した部分拡大図である。
【図3】図1に示した分流管2の導入口5付近を拡大した部分拡大動作図である。
【図4】本発明の実施例2に係る装置をそれぞれ説明するため分流管導入口付近を拡大した部分拡大図である。
【図5】本発明の実施例3に係る装置をそれぞれ説明するため分流管導入口付近を拡大した部分拡大図である。
【図6】本発明の実施例4に係る装置をそれぞれ説明するため分流管導入口付近を拡大した部分拡大図である。
【図7】(A)及び(B)は本発明の実施例5に係る流れに関する測定装置の説明図であり、(A)は主流管の軸方向に沿った縦断面、(B)は(A)中のB−B断面を示す。
【図8】(A)及び(B)は、本発明の実施例6に係る装置の説明図であって、(A)は分流路頂部外壁と導入板一端部付近の部分拡大断面図(分流Dの流れ断面に平行な断面を示す)であり、(B)は(A)に直交する断面図である。
【図9】(A)〜(C)は、順に本発明の実施例7〜9に係る装置をそれぞれ説明するため分流管導入口とその導出口をバイパスするオリフィス付近を示す部分拡大図である。
【図10】比較例1に係る測定装置の説明図であり、主流管の軸方向に沿った縦断面を示している。
【図11】図10に示した比較例1に係る装置の流量特性を示すグラフである。
【図12】図7(A)及び図7(B)を参照して説明した前記実施例5に係る装置を再掲した図である。
【図13】図12に示した前記実施例5に係る装置の流量特性を示すグラフである。
【図14】本発明の実施例10に係る測定装置の説明図であり、主流管の軸方向に沿った縦断面を示している。
【図15】本発明の実施例11に係る測定装置の説明図であり、主流管の軸方向に沿った縦断面を示している。
【図16】本発明の実施例12に係る測定装置の説明図であり、主流管の軸方向に沿った縦断面を示している。
【図17】本発明の実施例13に係る測定装置の説明図であり、主流管の軸方向に沿った縦断面を示している。
【図18】本発明の実施例14に係る測定装置の説明図であり、主流管の軸方向に沿った縦断面を示している。
【図19】本発明の実施例15に係る測定装置の説明図であり、主流管の軸方向に沿った縦断面を示している。
【図20】本発明の実施例16に係る測定装置の説明図であり、主流管の軸方向に沿った縦断面を示している。
【図21】図21は、本発明の実施例17に係る測定装置の説明図であって、検出素子近傍の部分拡大図である。
【符号の説明】
1 主流管
2 分流管
3 分流管の外壁(ハウジング)
3a,3b 隆起部
4 導入板(主セパレータ)
5 導入口
6 導出口
7 仕切り
7a 突出部
8a,8b 分岐流路
10 基板(回路基板、制御基板)
11 検出素子
12,13,14 起伏部
20 分流管
23 分流管の外壁
23a,23b 隆起部
24 導入板(主セパレータ)
25 導入口
26 導出口
27 仕切り
27a 突出部
28a,28b 分岐流路
29 頂部外壁
30 基板(回路基板、制御基板)
31 検出素子
32,33 起伏部
34 バイパス流路
35 オリフィス部材
40,42,44 頂部外壁
40a,42a,44a 突起部
41,43,45 導入板
41a 突起部
43a,45a 導入板の一端
92 分流管
93 分流管の外壁
93a,93b 隆起部
94 導入板(主セパレータ)
95 導入口
96 導出口
97 仕切り
97a 突出部
98a,98b 分岐流路
99 頂部外壁
99a 突起部
100 基板(回路基板、制御基板)
101 検出素子
104 オリフィス
112 分流管
113 分流管の外壁
113a,113b 隆起部
114 導入板(主セパレータ)
115 導入口
116 導出口
119 頂部外壁
118a,118b,118c 分岐流路
120 基板(回路基板、制御基板)
121 検出素子
122,123 起伏部
124 バイパス流路
137,138 複数の仕切り
137a 突出部
142 分流管
143 分流管の外壁
143a,143b 隆起部
144 導入板(主セパレータ)
145 導入口
146 導出口
147 仕切り
147a 突出部
148a,148b 分岐流路
150 基板(回路基板、制御基板)
151 検出素子
152,153 起伏部
162 分流管
163 分流管の外壁
163a,163b 隆起部
164 導入板(主セパレータ)
164a 拡開部
165 導入口
166 導出口
167 仕切り
167a 突出部
168a,168b 分岐流路
169 頂部外壁
170 基板(回路基板、制御基板)
171 検出素子
172,173 起伏部
174 バイパス流路
182 分流管
183 分流管の外壁
184 導入板(主セパレータ)
184a 突出部
185 導入口
186 導出口
187 仕切り
188a,188b 分岐流路
189 頂部外壁
191 検出素子
192,193 起伏部
194 バイパス流路
202,203 起伏部
222 分流管
223 分流管の外壁
223a,223b 隆起部
224 導入板(主セパレータ)
224a 突出部
225 導入口
226 導出口
227 仕切り
227a 突出部
228a,228b 分岐流路
230 基板
231 検出素子
232,242 起伏部
250 ベンチュリ
270 仕切り
278a,278b 分岐流路
280 基板
281 検出素子
290 ベンチュリ
M 主流
D 分流
D1 複数の分岐流路に流入する流れ
D2 バイパス流路を経由する流れ
DW ダウンフロー
P 汚染物(粒状物質、PM)
L 仕切り端部と導入口の仕切り側の開口内壁との距離
H1 起伏部が仕切り上に形成された分岐流路を画成する流路面より突出する高さ
H2 起伏部が仕切り上に形成された分岐流路を画成する流路面より突出する高さ
W1 バイパス流路の流れ断面方向径W1
W2 オリフィス径
N 最狭部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a device for measuring various quantities relating to a flow, and more particularly to a flow rate and flow velocity measuring device using a temperature-dependent detection element and / or a detection element integrally formed on a semiconductor chip, for example, a vehicle or The present invention relates to a mass flow sensor for combustion control of an industrial engine, a mass flow sensor for an industrial air conditioning system or a compressor compressed air supply system, and a measuring device suitably applied as an air-fuel ratio control flow sensor for a household gas stove.
[0002]
[Prior art]
In a mass flow sensor for engine combustion control for a vehicle, a change in output due to accumulation of contaminants on the detection element is a big problem. In order to solve this problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-193863, for example, states that “an auxiliary passage for diverting a part of the air from the main air flow and an appropriate opening in the housing structure can prevent contamination of the detection element. It has been proposed to “prevent the effects of accumulation and backflow”.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the sensor housing structure disclosed in JP-A-8-193863 is effective in preventing the accumulation of contaminants having a density much higher than that of the measurement fluid, but for contaminants having a relatively low density, There is a risk that it may enter the branch flow path and accumulate on the detection element. In addition, in this sensor, it is difficult to measure the backflow because the influence of the backflow is excluded.
[0004]
However, in recent years, in order to meet emission regulations and the like, a mass flow sensor for combustion control with higher performance, for example, a sensor capable of detecting both forward flow and reverse flow is desired. Conventionally, a sensor flow path structure that can detect backflow has been proposed, but when measuring backflow, detection output at the same level as forward flow is not obtained, and detection output correction by the control circuit is not possible. It is considered necessary.
[0005]
The object of the present invention is to provide a measuring device for the flow in which the accumulation of contaminants on the detection element is prevented. It is a further object of the present invention to provide a measurement device relating to a flow that can measure a reverse flow as well as a forward flow.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
A measuring apparatus according to a first aspect of the present invention includes a shunt pipe having a shunt pipe basically curved in a U-shape into which a flow in a main stream pipe to be detected is introduced, and the shunt pipe Formed on the outer peripheral side of the main flow pipe and opened in a plane substantially orthogonal to the flow direction in the main flow pipe, the partition formed in the flow diversion pipe, and the branch flow pipe so as to branch and merge with each other. Arranged to be exposed to the flow in the branch channel formed on the outer peripheral side of the branch pipe among the plurality of branch channels and the plurality of branch channels divided by the partition, and detects the quantity related to the flow Detecting element.
[0007]
In this measuring device, the direction of the measurement fluid introduced into the branch flow pipe is largely changed in the branch pipe until it reaches the branch flow path inlet with the detection element. For this reason, contaminants with large inertia are prevented from entering the branch flow path with the detection element. In addition, by further dividing the flow in the flow dividing pipe, the number of lay nozzles of the flow toward the detection element can be reduced (because the cross-sectional area of the flow path is reduced), and the flow in the vicinity of the detection element is rectified, High-precision detection can be performed. That is, according to this measuring apparatus, by effectively branching and turning the measuring fluid, both the pollutant having a density higher than that of the measuring fluid mixed in the measuring fluid and the pollutant having a relatively lower density are related. Therefore, it is possible to provide a measuring device that prevents any of these contaminants from accumulating on the detection surface of the detection element, has excellent contamination resistance, and has little change in detection output over a long period of time.
[0008]
In the measuring apparatus according to the second aspect of the present invention, the shunt pipe has a flow path structure that is basically symmetrical about the detection element. As described above, according to the flow path structure having a symmetrical structure, the flow in the shunting pipe for the forward flow and the flow in the shunting pipe with respect to the backflow are symmetric, so that the detection output in the case of the backflow is significantly corrected. There is no need. In particular, by configuring the measurement apparatus based on the first viewpoint and the second viewpoint, it is possible to obtain the same detection output level for both forward flow and reverse flow as well as excellent contamination resistance.
[0009]
The measuring device according to the third aspect of the present invention is disposed so as to be exposed to the flow in the branch channel formed on the inner peripheral side or the middle part of the branch pipe among the plurality of branch channels, and the quantity relating to the flow And a throttling formed in the flow path between the inlet of the branch pipe and the inlet of the branch flow path where the detection surface of the detection element is exposed to the flow. In this way, when the detection element is exposed to the inner peripheral side or the middle branch channel where the direction change of the flow introduced into the branch pipe introduction port is relatively small compared to the outer branch channel, By providing the diaphragm, accumulation of contaminants on the detection element is preferably prevented.
[0010]
A measuring apparatus according to a fourth aspect of the present invention includes a shunt pipe having a shunt pipe basically curved in a U-shape into which a flow in a main stream pipe to be detected is introduced, and the shunt pipe Formed at the outer peripheral side of the one end of the main flow pipe and opened at a plane substantially orthogonal to the flow direction in the main flow pipe, and formed at the top of the other end of the flow diversion pipe and substantially in the flow direction in the main flow pipe. An outlet of the branch pipe that opens in a parallel plane; a partition that is formed in the branch pipe and has one end extending to the vicinity of the inlet and the other end extending away from the outlet; and Arranged to be exposed to a plurality of branch channels formed by the partition so as to branch and merge with each other and a flow in the branch channel formed on the outer peripheral side of the branch pipe among the plurality of branch channels. And a detection element for detecting an amount related to the flow. Since this measuring device has an asymmetric channel structure, it is particularly suitable for measuring forward flow.
[0011]
A measuring apparatus according to a fifth aspect of the present invention is a flow dividing pipe formed with each other such that the flow introduced into the flow dividing pipe is redirected and the detection element flows into the branch flow channel exposed to the flow. And an inlet of the branch channel.
[0012]
The measuring device according to the sixth aspect of the present invention is configured so that the flow introduced into the flow dividing pipe is redirected and the detection element flows into the branch flow channel exposed to the flow, And a throttle formed in the flow path between the inlets of the branch flow paths.
[0013]
In the measuring device according to the seventh aspect of the present invention, the flow path of the branch channel in which the detection element is arranged from the upstream side to the downstream side of the detection element is provided on the wall surface facing the detection element of the partition. The venturi is provided so as to be the narrowest in the vicinity of the center.
[0014]
The other viewpoints and features of the present invention are as described in the respective claims, and duplication of the description is omitted with reference thereto. Thus, each feature of each claim is considered to be described herein. Each dependent claim can be applied to each independent claim as long as it does not violate the principle of the invention described in each independent claim, and a dependent claim can be applied to other dependent claims.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described.
[0016]
In a preferred embodiment of the present invention, the end of the partition does not extend to a position immediately below the inlet of the flow dividing pipe, and the inlet of the outer peripheral branch channel where the detection element is exposed to the flow is the introduction of the flow dividing pipe. There is no opening right under the mouth. This prevents contaminants from going straight from the branch pipe inlet toward the branch flow path inlet.
[0017]
In a preferred embodiment of the present invention, a bypass channel is formed that short-circuits the inlet and outlet of the branch pipe without going through a plurality of branch channels. As a result, the flow introduced into the flow dividing pipe is stabilized, and the measurement fluid (flow in the main flow pipe) is easily taken into the flow dividing pipe. In particular, when the flow path structure of the shunt pipe is formed symmetrically about the detection element, by providing an orifice with a reduced flow cross-sectional diameter of the bypass flow path or the bypass flow path, both forward flow and reverse flow are provided. The flow reaching the detection element can be stabilized.
[0018]
In a preferred embodiment of the present invention, an orifice is provided in the bypass flow path, and the flow rate of the measurement fluid toward the detection element is set by the projection amount or orifice opening area of the flow path wall forming the orifice. Thereby, it is possible to quantitatively control the flow rate toward the detection element.
[0019]
In a preferred embodiment of the present invention, there is provided means for forming a flow that strikes at an angle toward the detection surface of the detection element in the shunt pipe. It is considered that the flow to be detected is constantly supplied to the detection surface of the detection element by the flow control means, and the flow to be detected surely flows on the detection surface. In addition, it is considered that the detection accuracy and reproducibility are improved because the occurrence of eddy currents and separation near the detection surface is suppressed.
[0020]
In a preferred embodiment of the present invention, the flow control means for forming a flow that strikes the detection surface of the detection element obliquely (down flow) or a flow that flows obliquely with respect to the detection surface is at least upstream or upstream of the detection element. And / or the flow path surface which protrudes from the detection surface is provided downstream. As the form of the bulge, any form may be used as long as it can form a flow that strikes the detection surface at an angle. Preferably, the bulge is bulged in a concave or convex shape, or the bulging surface is a linear, polygonal or concave curved inclined surface. Is done.
[0021]
In a preferred embodiment of the present invention, the detection surface of the detection element is exposed in the flow dividing section of the flow dividing pipe (detection pipe). More preferably, an inflection pipe (a shunt pipe) is attached in a direction orthogonal to the main flow pipe (measurement target pipe), and a detection element is provided at an inflection portion (a bent portion, a portion where the flow path is bent) of the inflection tube. Provided. Alternatively, the detection element is arranged in a portion where the flow of the shunt pipe is reversed or a portion where the flow direction is largely changed or in the vicinity thereof. Preferably, the detection surface of the detection element is exposed to a portion where the flow in the shunt pipe is fast. Preferably, the flow is constricted in the flow dividing pipe, and the detection surface of the detection element is exposed to a portion where the flow is subsequently changed or in the vicinity thereof.
[0022]
In a preferred embodiment of the present invention, the following detection element is used. That is, the detection element is basically a semiconductor chip provided with four thin film resistors. More specifically, a diaphragm portion and a rim portion are provided on the semiconductor layer. The diaphragm section is provided with (1) an upstream temperature sensor, (2) a downstream temperature sensor, and (3) a heater disposed between the upstream temperature sensor. On the other hand, (4) an ambient temperature sensor is provided in the rim portion. The diaphragm portion is extremely thin and is thermally insulated.
[0023]
Next, the detection principle of various quantities relating to flow such as flow velocity and flow rate using this detection element will be described below.
(1) The power supplied to the heater is controlled so that the heater always has a constant temperature difference with respect to the ambient temperature.
(2) Therefore, when there is no flow, the temperatures of the upstream temperature sensor and the downstream temperature sensor are substantially equal.
(3) However, when there is a flow, the temperature of the upstream temperature sensor decreases because heat escapes from the surface. Since the temperature of the downstream temperature sensor increases the heat input from the heater, the temperature change is smaller than that of the upstream temperature sensor. Note that the temperature of the downstream temperature sensor may rise.
(4) The flow rate and flow velocity are detected based on the temperature difference between the upstream temperature sensor and the downstream temperature sensor, and the flow direction is detected from the sign of this temperature difference. The temperature difference can be detected based on a change in electrical resistance due to temperature.
[0024]
In a preferred embodiment of the present invention, the sensing element measures a quantity relating to the flow at least including a flow rate and / or a flow rate based on the temperature.
[0025]
In a preferred embodiment of the present invention, the measuring device according to the present invention is installed in an intake system of an engine of various vehicles, and is applied to measurement of an intake amount of an engine mounted on a two-wheel or four-wheel vehicle. Can do. For example, the measuring device according to the present invention is installed between an air cleaner and a throttle valve in an intake system of an engine mounted on a four-wheel vehicle. The measuring device according to the present invention is attached to a two-wheeled vehicle intake pipe (air funnel) connected to a cylinder in an intake system of an engine mounted on a two-wheeled vehicle to measure the flow rate or flow velocity of intake air. .
[0026]
【Example】
In order to further clarify the preferred embodiment of the present invention described above, an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0027]
[Example 1]
FIG. 1 is an explanatory view of a measuring apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, and shows a longitudinal section along the axial direction of a mainstream pipe. Referring to FIG. 1, a main flow M as a measurement target flows in the main flow tube 1. A branch pipe 2 is attached to the pipe wall of the main flow pipe 1 so as to be able to take in the branch flow D separated from the main flow M, perpendicular to the pipe axis direction of the main flow pipe 1. In the diversion pipe 2, a diversion pipe curved in a substantially U shape is formed by an introduction plate 4 (main separator) extending in a direction substantially perpendicular to the flow direction of the main flow M (main flow pipe 1 pipe axis direction). Has been. At one end of the outer wall 3 of the branch pipe 2, an inlet (also referred to as outlet) 5 is formed that opens in a plane substantially orthogonal to the flow direction of the main stream M, and extends along the axial direction of the main pipe 1 of the branch pipe 2. On the existing outer wall of the top portion, there is formed a lead-out port (also serving as an inlet port) 6 that opens in a plane substantially parallel to the flow direction of the main flow M.
[0028]
Further, a partition 7 that is curved in accordance with the curved shape of the flow dividing tube 2 is formed in the flow dividing tube 2. In the branch pipe 2, a plurality of branch flow paths 8 a and 8 b that branch and merge with each other are formed by the partition 7. A detection element 11 is attached to the bottom outer wall of the branch pipe 2 through the substrate 10 so as to be exposed to the flow in the outer peripheral branch flow path 8a. As described above, the detection element 11 is disposed at the inflection portion of the flow dividing pipe 2 and is located outside the main flow pipe 1 so as to be easily exchanged.
[0029]
FIG. 2 is a partially enlarged view in which the vicinity of the inlet 5 of the branch pipe 2 shown in FIG. 1 is enlarged. As shown in FIG. 2, the end portion on the introduction port 5 side of the partition 7 is at a position retracted by a distance L from the inner wall of the partition 7 side opening of the introduction port 5. That is, the end portion of the partition 7 does not extend to the position immediately below the introduction port 5, and at least the inlet of the outer peripheral branch flow path 8 a is not opened directly below the introduction port 5.
[0030]
Further, on the outer wall 3 that forms the outer peripheral branch flow path 8a, ridges 3a and 3b that protrude toward the center of the flow cross section of the branch flow path 8a are formed on both sides of the detection element 11. A protruding portion 7 a that protrudes toward the detection surface is formed at a portion of the partition 7 that faces the detection surface of the detection element 11. The flow path surfaces on the raised portions 3a and 3b are formed in a concave curved surface. The flow path surface of the protruding portion 7 a is formed as a convex curved surface that is convex toward the detection element 11. With such a flow path structure, a downflow DW that flows obliquely toward the detection surface of the detection element 11 is formed.
[0031]
Subsequently, the operation of this measuring apparatus will be described. FIG. 3 is a partial enlarged operation view in which the vicinity of the inlet 5 of the flow dividing pipe 2 shown in FIG. 1 is enlarged.
[0032]
Referring to FIGS. 1 and 3, the diversion D separated from the main flow M is taken into the diversion pipe 2 from the introduction port 5. The flow of the diversion D is changed in the diversion pipe 2, and flows into the branch flow paths 8a and 8b on the outer peripheral side and the inner peripheral side. However, the pollutant P having a density higher than that of the measurement fluid cannot completely follow the change of the flow direction, and advances straight due to inertia and accumulates directly under the inlet 5 or the branch flow path 8b on the inner peripheral side. To invade. The reason is that the end flow paths of the branch flow paths 8a and 8b extend in a direction substantially orthogonal to the flow direction of the branch flow D, so that the contaminant P having a density higher than that of the measurement fluid is changed in the flow direction. This is because it is possible to prevent the contamination P from entering the branch flow path 8a on the outer peripheral side near the introduction port 5 in particular. This prevents the contamination P from accumulating on the detection element 11 arranged on the outer peripheral side branch flow path 8a (requiring a sudden change of direction of flow). In addition, according to the flow path structure of the branch pipe 2, the forward flow flowing from the inlet 5 toward the outlet 6 can be measured suitably.
[0033]
[Examples 2 to 4]
Next, various modified examples of the first embodiment will be described as the second to fourth embodiments. 4-6 is the elements on larger scale which expanded the vicinity of a diversion pipe | tube inlet, in order to demonstrate the measuring apparatus which concerns on Examples 2-4 of this invention in order, respectively. In the devices according to the second to fourth embodiments, structures other than the portions illustrated in FIGS. 4 to 6 are basically the same as those of the device according to the first embodiment.
[0034]
Referring to FIG. 4, in the measuring apparatus according to the second embodiment, an undulating portion 12 is formed on the inner side of the outer wall 3 of the shunt pipe in the vicinity of the inlet 5 so as to close the inlet of the outer branch side flow path 8 a. . The top of the undulating portion 12 protrudes from the inner peripheral flow path surface of the outer peripheral branch flow path 8a formed on the partition 7 toward the introduction plate 4 by a height H1. By this undulating portion 12, a restriction is formed in the flow path between the inlet 5 of the flow dividing pipe 2 and the inlet of the outer peripheral branch flow path 8a where the detection element 11 is arranged. Such a flow path structure further prevents contamination of the detection element 11.
[0035]
Referring to FIG. 5, in the measuring apparatus according to the third embodiment, a concave curved surface is provided on the inner circumferential side flow path wall (between the introduction plate and the outer wall at the top of the diversion pipe) below the introduction port 5. A undulating portion 13 having a channel surface is formed. As a result, the flow toward the branch flow paths 8a and 8b is rectified. In addition, such an undulating portion 13 can form a throttle, and can also guide contaminants toward the inner peripheral branch flow path 8b where the detection element 31 is not disposed.
[0036]
Referring to FIG. 6, in the measuring apparatus according to the fourth embodiment, an undulation portion 14 is formed on the inner wall on the introduction port 5 side of the introduction plate 4 so as to close the inlet of the branch channel 8 b on the inner peripheral side. The top of the undulating portion 14 protrudes from the outer peripheral side channel surface of the inner peripheral side branch channel 8b formed on the partition 7 by a height H2 toward the outer wall 3. This undulating portion 14 forms a throttle in the flow path between the inlet 5 of the branch pipe 2 and the inlet of the inner peripheral branch flow path 8b, and a pool is formed on the left side of the undulating portion 14 in FIG. Is formed. With such a flow channel structure, it is possible to dispose the detection element toward the inner peripheral branch flow channel 8b.
[0037]
[Example 5]
7 (A) and 7 (B) are explanatory views of a measuring apparatus relating to the flow according to the fifth embodiment of the present invention, and FIG. 7 (A) is a longitudinal section along the axial direction of the main flow tube, FIG. (B) has shown the BB cross section in FIG. 7 (A). Referring to FIGS. 7A and 7B, a main flow M as a measurement target flows in the main flow tube 1. A branch pipe 20 is mounted on the pipe wall of the main flow pipe 1 so as to be able to take in a branch flow D separated from the main flow M, perpendicular to the pipe axis direction of the main flow pipe 1. In the diversion pipe 20, a diversion pipe curved in a substantially U shape is formed by an introduction plate 24 (main separator) extending in a direction substantially perpendicular to the flow direction of the main flow M (main pipe 1 pipe axis direction). Has been. At both ends of the outer wall 23 of the flow dividing pipe 20, an inlet (also referred to as outlet) 25 and an outlet (also referred to as inlet) 26 are formed to face each other in a plane substantially perpendicular to the flow direction of the main flow M. A bypass channel 34 is formed between the top outer wall 29 of the flow dividing pipe 20 and one end of the introduction plate 24, and short-circuits between the introduction port 25 and the outlet port 26. As will be described later, the first diversion D1 in which the diversion D is largely redirected substantially at right angles and the content of contaminants is small flows toward the inlets of a plurality of diverging channels 28a and 28b described later, Contaminants having a relatively high density are conveyed to the second branch flow D2 and travel straight from the inlet 25 to the outlet 26 via the bypass channel 34 and are discharged out of the branch pipe 20 (and vice versa). The same is true).
[0038]
Further, a partition 27 that is curved according to the curved shape of the flow dividing tube 20 is formed in the flow dividing tube 20. In the branch pipe 20, a plurality of branch flow paths 28 a and 28 b that branch and merge with each other are formed by the partition 27. On both inner sides of the outer wall 23 (near the inlet 25 and outlet 26), undulations 32 and 33 are formed so as to block the inlet and outlet of the branch channel 28a on the outer peripheral side, respectively. By the undulating portions 32 and 33, throttles are respectively formed in the flow path between the inlet 25 and the inlet of the outer branching flow path 28a and the flow path between the outlet 26 and the outlet of the outer branching flow path 28a. A substantially “Ω” -shaped channel is formed between the mouth 25 and the outlet 26.
[0039]
A detection element 31 is attached to the bottom outer wall of the branch pipe 20 via the substrate 30 so as to be exposed to the flow in the outer peripheral branch flow path 28a. As described above, the detection element 31 is disposed at the inflection portion of the flow dividing pipe 20 and is located outside the main flow pipe 1 so as to be easily replaced. Further, on the inner side of the bottom of the outer wall 23, ridges 23a and 23b are formed on both sides of the detection element 31 so as to protrude toward the center of the flow cross section of the branch flow path 28a. A protrusion 27 a that protrudes toward the detection surface is formed at a portion of the partition 27 that faces the detection surface of the detection element 31. The flow path surfaces on the raised portions 23a and 23b are formed in a concave curved surface. The flow path surface of the protrusion 27 a is formed in a convex curved surface that is convex toward the detection element 31. With such a flow channel structure, a downflow DW that flows obliquely toward the detection surface of the detection element 31 is formed.
[0040]
Subsequently, the operation of this measuring apparatus will be described again with reference to FIGS. 7 (A) and 7 (B).
(1) The diversion D separated from the main flow M is taken into the diversion pipe 20 from the inlet 25.
(2) The diversion D is a flow (direction-changed flow) D1 substantially orthogonal to the flow direction of the main flow M and the flow direction of the main flow M before the entrance of the plurality of branch flow paths 28a and 28b. The flow is divided into a substantially parallel flow D2.
(3a) The flow D1 is increased in flow velocity by the restriction formed by the undulating portion 32 and flows into the plurality of branch flow paths 28a and 28b. Here, since the contaminant having a relatively higher density than the measurement fluid cannot follow the rapid change of direction of the flow after being squeezed, the contaminant enters the inner peripheral branch channel 28b due to inertia. Therefore, the measurement fluid with very few contaminants flows into the outer peripheral branch flow path 28 a having the detection element 31. And the flow which strikes diagonally with respect to the detection surface of the detection element 31, ie, the downflow DW, arises.
(3b) The flow D2 flows into the bypass flow path 34.
(4) The flow D1 flowing into the plurality of branch flow paths 28a and 28b is drawn out by the flow D2 that has passed through the bypass flow path 34, and returned to the main flow pipe 1 from the outlet 26.
[0041]
Further, in this branch pipe 20, a symmetrical flow path structure is formed around the detection element 31 along the flow direction in the substantially U-shaped branch pipe. Therefore, according to the flow dividing pipe 20, it is possible to measure both forward flow and reverse flow at the same detection output level while preventing accumulation of contaminants in the detection element 31.
[0042]
[Example 6]
Next, as a sixth embodiment, a modification of the fifth embodiment will be described. FIGS. 8A and 8B are explanatory views of an apparatus according to Embodiment 6 of the present invention, and FIG. 8A is a partially enlarged sectional view of the vicinity of the outer wall of the shunt pipe and one end of the introduction plate. FIG. 8B is a sectional view orthogonal to FIG. 8A. In the device according to the sixth embodiment, the structure other than the portions shown in FIGS. 8A and 8B is basically the same as that of the device according to the fifth embodiment.
[0043]
8 (A) and 8 (B), between the top outer wall 29 of the flow dividing pipe and one end of the introduction plate 24, that is, the bypass flow path of the fifth embodiment (34 in FIG. 7 (A)). The orifice member 35 is attached or integrally formed. By adjusting the orifice diameter W2 with respect to the flow cross-sectional direction diameter W1 of the bypass flow path, the flow rate toward the branch flow path where the detection element is arranged can be quantitatively controlled.
[0044]
[Examples 7 to 9]
Next, various modified examples of the sixth embodiment will be described as the seventh to ninth embodiments. 9 (A) to 9 (C) are partial enlarged views showing the vicinity of an orifice that bypasses the branch pipe inlet and the outlet for sequentially explaining the apparatuses according to the seventh to ninth embodiments of the present invention. . In the devices according to the seventh to ninth embodiments, the structure other than the portion shown in the drawing is basically the same as that of the device according to the sixth embodiment.
[0045]
Referring to FIG. 9A, triangular projections 40a and 41a are formed on one end of the introduction plate 41 and the top outer wall 40 facing the one end, respectively, and these projections 40a and 41a form the inlet of the flow dividing tube. An orifice is formed in the bypass channel that short-circuits the outlet.
[0046]
Referring to FIG. 9B, one end 43a of the introduction plate 43 has a rectangular shape, and a polygonal protrusion 42a is formed on the top outer wall 42 facing the one end 43a. The one end 43a and the polygonal protrusion An orifice is formed in the bypass channel that short-circuits the inlet and outlet of the branch pipe by 42a.
[0047]
Referring to FIG. 9C, one end 45a of the introduction plate 45 has a rectangular shape, and a curved (semicircular) protrusion 44a is formed on the top outer wall 44 facing the one end 45a. An orifice is formed in the bypass channel that short-circuits the inlet and outlet of the shunt pipe by means of the projection 44a.
[0048]
[Comparison between Comparative Example 1 and Example 5]
Next, the sensor (detection) output of the measurement apparatus according to Comparative Example 1 and the sensor output of the measurement apparatus according to Example 5 will be described in comparison with each other particularly with respect to the measurement of the backflow. First, the structure of the measurement apparatus according to Comparative Example 1 will be described mainly with respect to the differences from the measurement apparatus according to Example 5. FIG. 10 is an explanatory diagram of the measuring apparatus according to Comparative Example 1, and shows a longitudinal section along the axial direction of the mainstream pipe. Referring to FIG. 10, a branch pipe 52 is attached to the pipe wall of the main flow pipe 1 so as to be able to take in a branch flow D separated from the main flow M, perpendicular to the pipe axis direction of the main flow pipe 1. In the diversion pipe 52, a diversion pipe curved in a substantially U shape is formed by an inner wall 54 (main separator). On the side of the outer wall 53 of the diversion pipe 52, a curved diversion pipe introduction port (also serving as an outlet) 55 is formed in a plane substantially orthogonal to the flow direction of the main flow M. One main flow pipe of the diversion pipe 52 On the top outer wall extending along the axial direction, a branch pipe outlet (also referred to as an inlet) 56 that opens in a plane substantially parallel to the flow direction of the main flow M is formed. The shunt pipe is reduced in diameter toward the detection element 61 in the vicinity of the introduction port 55 along the flow direction from the introduction port 55 to the discharge port 56 (a reduced diameter portion 63 is formed). And the outlet 56 are enlarged in diameter (the enlarged diameter portion 64 is formed).
[0049]
Further, on the outer wall 53 of the flow dividing pipe 52, ridges 53a and 53b are formed on both sides of the detection element 61 so as to protrude toward the center of the flow cross section of the flow dividing pipe. The flow path surfaces on the raised portions 53a and 53b are formed in a concave curved surface. A protruding portion 54 a that protrudes toward the detection surface is formed at a portion of the inner wall 54 of the flow dividing pipe 52 that faces the detection element 61. The flow path surface of the protrusion 54 a is formed as a convex curved surface that is convex toward the detection element 61. With such a flow path structure, a downflow DW that flows obliquely toward the detection surface of the detection element 61 is formed.
[0050]
FIG. 11 is a graph showing the flow characteristics of the apparatus according to Comparative Example 1 shown in FIG. Referring to FIG. 10, according to the measuring apparatus according to Comparative Example 1, since an asymmetric channel structure is formed around the detection element 61 along the flow direction, forward flow (from the inlet 55 to the outlet 56) is performed. Both the forward flow and the reverse flow (flow from the outlet 56 to the inlet 55) cannot be detected at the same detection output level.
[0051]
On the other hand, FIG. 12 is a diagram showing the apparatus according to the fifth embodiment described with reference to FIGS. 7A and 7B, and FIG. 13 shows the apparatus according to the fifth embodiment. It is a graph which shows a flow characteristic. Referring to FIG. 12, a symmetric flow path structure is formed in the branch pipe 20 of the measuring apparatus according to the fifth embodiment around the detection element 31 along the flow direction. Referring to FIG. 13, therefore, by using this branch pipe 20, both forward flow (flow from the inlet 25 to the outlet 26) and reverse flow (flow from the outlet 26 to the inlet 25) are equivalent. It can be measured at the detection output level.
[0052]
Hereinafter, various Examples 10-15 of the measuring device by this invention are described. In addition, in the following description regarding Examples 10-15, in order to avoid duplication of description, the difference from the measurement device regarding the flow according to Example 5 will be mainly described, and the same points will be described with respect to the example. Reference to 5 shall be referred to. In addition, the flow path configurations in the shunt pipes according to Examples 10 to 14 are all symmetrical about the detection element along the flow direction, and both forward flow and reverse flow can be measured with the same detection output level. In addition, the measurement apparatus according to Example 15 is suitable for forward flow measurement.
[0053]
[Example 10]
FIG. 14 is an explanatory diagram of a measuring apparatus according to Example 10 of the present invention, and shows a longitudinal section along the axial direction of the mainstream pipe. Referring to FIG. 14, a diversion pipe curved in a substantially U shape is formed in the diversion pipe 92 by an introduction plate 94 extending in a direction substantially orthogonal to the flow direction of the main flow M. At both ends of the outer wall of the diversion pipe 92, an inlet port 95 and an outlet port 96 are formed so as to face each other in a plane substantially perpendicular to the flow direction of the main flow M. Further, a plurality of branch flow paths 98 a and 98 b branch and merge with each other are formed in the branch pipe 92 by a curved partition 97. The detection element 101 is attached to the bottom of the outer wall 93 of the diversion tube 92 through the substrate 100. Further, on the inner side of the outer wall 93, raised portions 93a and 93b are formed on both sides of the detection element 101. The partition 97 is formed with a protrusion 97 a that protrudes toward the detection surface of the detection element 101. With such a flow path structure, a downflow DW that flows obliquely toward the detection surface of the detection element 101 is formed. A triangular protrusion 99 a is formed inside the top outer wall 99 facing one end of the introduction plate 94, and an orifice 104 is formed in a bypass channel that short-circuits the introduction port 95 and the discharge port 96.
[0054]
[Example 11]
FIG. 15 is an explanatory diagram of a measuring apparatus according to Example 11 of the present invention, and shows a longitudinal section along the axial direction of the mainstream pipe. Referring to FIG. 15, in the diversion pipe 112, a diversion pipe curved in a substantially U shape is formed by an introduction plate 114 extending in a direction substantially orthogonal to the flow direction of the main flow M. At both ends of the outer wall of the flow dividing pipe 112, an inlet 115 and an outlet 116 that are opened in a plane substantially perpendicular to the flow direction of the main flow M are formed to face each other. Furthermore, a plurality of branch flow paths 118a, 118c, and 118b that branch and merge with each other in order from the outer peripheral side to the inner peripheral side are formed in the branch pipe 112 by curved partitions 137 and 138. Relief portions 122 and 123 are formed on the inner sides of both ends of the outer wall 113 (in the vicinity of the inlet 115 and outlet 116) so as to block the inlet and outlet of the branch channels 118 a and 118 c, respectively. By the undulating portions 122 and 123, throttles are respectively formed in the channel between the inlet 115 and the inlet of the branch channels 118a and 118c, and the channel between the outlet 116 and the outlet of the branch channels 118a and 118c. A substantially “Ω” -shaped flow path is formed between 115 and the outlet 116. A detection element 121 is attached to the bottom of the outer wall 113 of the shunt pipe 112 via a substrate 120. Further, on the inner side of the outer wall 113, raised portions 113a and 113b are formed on both sides of the detection element 121. The outer partition 137 is formed with a protruding portion 137 a that protrudes toward the detection surface of the detection element 121. With such a flow path structure, a downflow DW that flows obliquely toward the detection surface of the detection element 121 is formed. A bypass channel 124 that short-circuits the inlet 115 and the outlet 116 is formed at one end of the inlet plate 114 and the inner side of the top outer wall 119 opposite thereto.
[0055]
[Example 12]
FIG. 16 is an explanatory diagram of a measuring apparatus according to Example 12 of the present invention, and shows a longitudinal section along the axial direction of the mainstream pipe. Referring to FIG. 16, in the diversion pipe 142, a diversion pipe curved in a substantially U shape is formed by an introduction plate 144 extending in a direction substantially orthogonal to the flow direction of the main flow M. An inlet port 145 and an outlet port 146 are formed at the top outer wall of the shunt pipe 142 and at both ends of the outer peripheral portion of the outer wall 143. The inlet port 145 and the outlet port 146 open on a plane substantially parallel to and substantially perpendicular to the flow direction of the main flow M. The diversion D is introduced into the diversion pipe 142 mainly from an oblique direction. Further, a plurality of branch flow paths 148 a and 148 b that branch and merge with each other are formed in the branch pipe 142 by a curved partition 147. On both inner sides of the outer wall 143 (near the inlet 145 and outlet 146), undulating portions 152 and 153 are formed so as to block the inlet and outlet of the outer branching channel 148a, respectively. By the undulating portions 152 and 153, throttles are respectively formed in the channel between the inlet 145 and the inlet of the outer branching channel 148a and the channel between the outlet 146 and the outlet of the outer branching channel 148a. A substantially “Ω” -shaped flow path is formed between 145 and the outlet 146. A detection element 151 is attached to the bottom of the outer wall 143 of the shunt pipe 142 via a substrate 150. Further, on the inner side of the outer wall 143, raised portions 143a and 143b are formed on both sides of the detection element 151. A protruding portion 147 a that protrudes toward the detection surface of the detection element 151 is formed at an intermediate portion of the partition 147. With such a flow channel structure, a downflow DW that flows obliquely toward the detection surface of the detection element 151 is formed.
[0056]
[Example 13]
FIG. 17 is an explanatory diagram of a measurement apparatus according to Example 13 of the present invention, and shows a longitudinal section along the axial direction of the mainstream pipe. Referring to FIG. 17, a diversion pipe curved in a substantially U shape is formed in the diversion pipe 162 by an introduction plate 164 extending in a direction substantially orthogonal to the main flow pipe 1 pipe axis direction. At both ends of the outer wall 163 of the flow dividing pipe 162, an inlet 165 and an outlet 166 that are opened in a plane substantially orthogonal to the main flow M are formed to face each other. Further, a plurality of branch flow paths 168 a and 168 b that branch and merge with each other are formed in the branch pipe 162 by a curved partition 167. On both inner sides of the outer wall 163 (near the inlet 165 and outlet 166), undulating portions 172 and 173 are formed so as to block the inlet and outlet of the branch channel 168a on the outer peripheral side, respectively. By these undulating portions 172 and 173, throttles are respectively formed in the flow path between the inlet 165 and the inlet of the outer branching flow path 168 a and the flow path between the outlet 166 and the outlet of the outer branching flow path 168 a. A substantially “Ω” -shaped channel is formed between the mouth 165 and the outlet 166. Both sides of one end of the introduction plate 164 are expanded toward the introduction port 165 and the lead-out port 166, and the introduction port 165 and the guide port 165 are guided between the expansion portion and the top outer wall 169 facing the bottom surface of the expansion portion. A bypass flow path 174 that short-circuits the outlet 166 is formed. A detection element 171 is attached to the bottom of the outer wall 163 of the shunt pipe 162 via a substrate 170. Further, on the inner side of the outer wall 163, raised portions 163a and 163b are formed on both sides with the detection element 171 interposed therebetween. A protruding portion 167 a that protrudes toward the detection surface of the detection element 171 is formed at an intermediate portion of the partition 167. With such a flow path structure, a downflow DW that flows obliquely toward the detection surface of the detection element 171 is formed.
[0057]
[Example 14]
FIG. 18 is an explanatory diagram of a measurement apparatus according to Example 14 of the present invention, and shows a longitudinal section along the axial direction of the mainstream pipe. Referring to FIG. 18, a diversion pipe curved in a substantially U shape is formed in the diversion pipe 182 by an introduction plate 184 extending in a direction substantially orthogonal to the main flow pipe 1 pipe axis direction. At both ends of the outer wall 183 of the flow dividing pipe 182, an inlet 185 and an outlet 186 are formed so as to face each other in a plane substantially orthogonal to the flow direction of the main flow M. Further, a plurality of branch flow paths 188 a and 188 b branching and joining each other are formed in the branch pipe 182 by a curved partition 187. On both inner sides of the outer wall 183 (near the inlet 185 and outlet 186), undulating portions 192 and 193 are respectively formed so as to close the inlet and outlet of the branch channel 188a on the outer peripheral side. On both sides of the intermediate portion of the introduction plate 184, undulating portions 202 and 203 that protrude toward the inside of the outer wall 183 are formed. Due to the undulations 192, 202, 193, 203, there are multiple stages in the flow path between the inlet 185 and the inlet of the inner peripheral branch flow path 188b and the flow path between the outlet 186 and the outlet of the inner peripheral branch flow path 188b. Each of the apertures is formed with a substantially “Ω” -shaped flow path. A bypass channel 194 that short-circuits the inlet 185 and the outlet 186 is formed between one end of the inlet plate 184 and the top outer wall 189 facing the one end. A detection element 191 is attached to the inflection portion of the partition 187 so that its detection surface is exposed to the flow in the inner peripheral branch flow path 188b. At the other end of the introduction plate 184, a curved projection 184a that projects toward the detection surface of the detection element 191 is formed. With such a flow path structure, a downflow DW that flows obliquely toward the detection surface of the detection element 191 is formed.
[0058]
[Example 15]
FIG. 19 is an explanatory diagram of a measuring apparatus according to Example 15 of the present invention, and shows a longitudinal section along the axial direction of the mainstream pipe. Referring to FIG. 19, a branch pipe that is curved in a substantially U shape is formed in the branch pipe 222 by an introduction plate 224 that extends in a direction substantially orthogonal to the flow direction of the main flow M. The outer wall 223 of the branch pipe 222 is formed with an inlet 225 that opens in a plane substantially perpendicular to the flow direction of the main flow M, and the top outer wall of the branch pipe 222 opens in a plane substantially parallel to the flow direction of the main flow M. A lead-out port 226 is formed. Furthermore, a plurality of branch flow paths 228 a and 228 b that branch and merge with each other are formed in the branch pipe 222 by a curved partition 227. The other end on the outlet 226 side of the partition 227 is far away from the outlet 226 compared to the one end on the inlet 225 side. In the vicinity of the inlet 225 inside the outer wall 223, a undulating portion 232 is formed so as to close the inlet of the branch channel 228a on the outer peripheral side. On the other hand, the undulating portion 242 is also formed in the vicinity of the introduction port 225 of the introduction plate 224. A restriction is formed in the flow path between the inlet 225 and the inlet of the branch flow path 228a by the undulating portions 232 and 242. A detection element 231 is attached to the bottom of the outer wall 223 of the shunt tube 222 via a substrate 230. Further, on the inner side of the outer wall 223, raised portions 223a and 223b are formed on both sides of the detection element 231. A protruding portion 227 a that protrudes toward the detection surface of the detection element 231 is formed at an intermediate portion of the partition 227. With such a flow path structure, a downflow DW that flows obliquely toward the detection surface of the detection element 231 is formed.
[0059]
[Example 16]
FIG. 20 is an explanatory diagram of the measurement apparatus according to Example 16 of the present invention. In addition, the present Example 16 is a modification of the said Example 5, Comprising: The same referential mark as the said Example 5 is provided to the element similar to the said Example 5 in this Example 16. FIG. In the following description of the sixteenth embodiment, the description of the fifth embodiment may be referred to as appropriate for a portion where the measurement device of the sixteenth embodiment has the same configuration and function as the measurement device of the fifth embodiment. It shall be possible.
[0060]
Referring to FIG. 20, a venturi (venturi wall portion) 250 is provided on the wall surface of the partition 27 facing the detection element 31 from the upstream side to the downstream side of the detection element 31. By this venturi 250, the flow path of the outer peripheral branch flow path 28a in which the detection element 31 is arranged is narrowest in the vicinity of the center of the detection element 31 (this is referred to as “the narrowest portion N”). Such a flow path structure suppresses the turbulence of the flow on the detection surface of the detection element 31, and a strong and stable flow that strikes the detection surface of the detection element 31 obliquely is formed. Be improved.
[0061]
FIG. 21 is an explanatory diagram of the measurement apparatus according to Example 17 of the present invention and is a partially enlarged view in the vicinity of the detection element. In addition, this Example 17 is a modification of the said Example 16, Comprising: In the following description, the part from which the measuring apparatus of this Example 17 and the said Example 16 differs is demonstrated, and both are the same structure and function. The description of the above-described Example 16 can be referred to as appropriate for the part having
[0062]
Referring to FIG. 21, the partition 270 forms an outer peripheral branch flow path 278a and an inner peripheral branch flow path 278b in the shunt pipe. A detection element 281 is attached to the bottom wall of the branch pipe via the substrate 280, and is exposed to the flow in the outer peripheral branch flow path 278a. On the wall surface of the partition 270 facing the detection element 281, a venturi 290 is provided from upstream to downstream of the detection element 281. By this venturi 290, the flow path of the outer peripheral branch flow path 278a in which the detection element 281 is disposed is the narrowest in the vicinity of the center of the detection element 281 (this is referred to as “the narrowest portion N”). Further, a smooth transition is made between the channel surface in the left-right direction in FIG. 21 of the partition 270 (the channel surface in the direction perpendicular to the main flow M (see FIG. 20)) and the channel surface on the venturi 290.
[0063]
【The invention's effect】
According to the present invention, there is provided a measuring device relating to a flow in which the accumulation of contaminants on the detection element is prevented. Moreover, according to this invention, the measuring apparatus regarding the flow which can measure a backflow similarly to a forward flow is provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a measuring apparatus according to a first embodiment of the present invention, and shows a longitudinal section along the axial direction of a mainstream pipe.
FIG. 2 is a partially enlarged view in which the vicinity of the inlet 5 of the flow dividing pipe 2 shown in FIG. 1 is enlarged.
FIG. 3 is a partially enlarged operation view in which the vicinity of the inlet 5 of the flow dividing pipe 2 shown in FIG. 1 is enlarged.
FIG. 4 is a partially enlarged view in which the vicinity of a diversion pipe inlet is enlarged in order to explain each of the apparatuses according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 5 is a partially enlarged view in which the vicinity of a diversion pipe introduction port is enlarged in order to explain each of apparatuses according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 6 is a partially enlarged view in which the vicinity of a diversion pipe introduction port is enlarged in order to explain each of the apparatuses according to Embodiment 4 of the present invention.
FIGS. 7A and 7B are explanatory views of a flow measuring apparatus according to Embodiment 5 of the present invention, FIG. 7A is a longitudinal section along the axial direction of a mainstream pipe, and FIG. A cross-section BB in A) is shown.
FIGS. 8A and 8B are explanatory views of an apparatus according to Embodiment 6 of the present invention, in which FIG. 8A is a partially enlarged cross-sectional view of the vicinity of the outer wall of the shunt flow path and one end of the introduction plate (B shows a cross section parallel to the flow cross section of D), and (B) is a cross section orthogonal to (A).
FIGS. 9A to 9C are partial enlarged views showing the vicinity of an orifice that bypasses the branch pipe inlet and the outlet for sequentially explaining the apparatuses according to the seventh to ninth embodiments of the present invention, respectively. FIGS. .
10 is an explanatory diagram of a measuring apparatus according to Comparative Example 1, and shows a longitudinal section along the axial direction of the mainstream pipe. FIG.
11 is a graph showing a flow rate characteristic of the apparatus according to Comparative Example 1 shown in FIG.
FIG. 12 is a diagram showing a device according to the fifth embodiment described with reference to FIGS. 7A and 7B again.
13 is a graph showing the flow characteristics of the apparatus according to Example 5 shown in FIG.
FIG. 14 is an explanatory diagram of a measuring apparatus according to Embodiment 10 of the present invention, and shows a longitudinal section along the axial direction of a mainstream pipe.
FIG. 15 is an explanatory view of a measuring apparatus according to an eleventh embodiment of the present invention, and shows a longitudinal section along the axial direction of a mainstream pipe.
FIG. 16 is an explanatory diagram of a measuring apparatus according to a twelfth embodiment of the present invention, and shows a longitudinal section along the axial direction of a mainstream pipe.
FIG. 17 is an explanatory diagram of a measuring apparatus according to Embodiment 13 of the present invention, and shows a longitudinal section along the axial direction of a mainstream pipe.
FIG. 18 is an explanatory diagram of a measurement apparatus according to Embodiment 14 of the present invention, and shows a longitudinal section along the axial direction of a mainstream pipe.
FIG. 19 is an explanatory diagram of a measurement apparatus according to Embodiment 15 of the present invention, and shows a longitudinal section along the axial direction of a mainstream pipe.
FIG. 20 is an explanatory diagram of a measurement apparatus according to Embodiment 16 of the present invention, and shows a longitudinal section along the axial direction of the mainstream pipe.
FIG. 21 is an explanatory diagram of a measurement apparatus according to Embodiment 17 of the present invention, and is a partially enlarged view in the vicinity of a detection element.
[Explanation of symbols]
1 Main pipe
2 Shunt pipe
3 Outer wall (housing) of shunt pipe
3a, 3b ridge
4 Introduction plate (main separator)
5 introduction port
6 Outlet
7 partition
7a Protruding part
8a, 8b Branch flow path
10 Board (circuit board, control board)
11 Detection element
12, 13, 14 Concavity and convexity
20 Shunt pipe
23 Outer wall of shunt pipe
23a, 23b ridge
24 Introduction plate (main separator)
25 Inlet
26 Outlet
27 Partition
27a Protrusion
28a, 28b Branch flow path
29 Top outer wall
30 Board (circuit board, control board)
31 Detection element
32, 33 Concavity and convexity
34 Bypass channel
35 Orifice member
40, 42, 44 Top outer wall
40a, 42a, 44a Projection
41, 43, 45 Introduction plate
41a Protrusion
43a, 45a One end of the introduction plate
92 Shunt pipe
93 Outer wall of shunt pipe
93a, 93b ridge
94 Introduction plate (main separator)
95 Introduction port
96 Outlet
97 partition
97a Protruding part
98a, 98b Branch flow path
99 Top outer wall
99a Protrusion
100 board (circuit board, control board)
101 Detection element
104 Orifice
112 Shunt pipe
113 Outer wall of shunt pipe
113a, 113b protuberance
114 Introduction plate (main separator)
115 Introduction
116 Outlet
119 Top outer wall
118a, 118b, 118c Branch flow path
120 board (circuit board, control board)
121 Detection element
122, 123 undulations
124 Bypass channel
137,138 Multiple partitions
137a Projection
142 shunt pipe
143 Shunt pipe outer wall
143a, 143b ridge
144 Introduction plate (main separator)
145 introduction
146 Outlet
147 divider
147a protrusion
148a, 148b Branch flow path
150 board (circuit board, control board)
151 detecting element
152,153 undulations
162 Shunt pipe
163 Outer wall of shunt pipe
163a, 163b ridge
164 Introduction plate (main separator)
164a Expanding part
165 introduction port
166 Outlet
167 partition
167a Protrusion
168a, 168b Branch flow path
169 Top outer wall
170 Board (circuit board, control board)
171 Detection element
172,173 undulations
174 Bypass channel
182 Shunt pipe
183 Shunt pipe outer wall
184 Introduction plate (main separator)
184a Protrusion
185 introduction port
186 outlet
187 divider
188a, 188b Branch flow path
189 Top outer wall
191 Detection element
192, 193 Concavities and convexities
194 Bypass channel
202, 203 undulations
222 Shunt pipe
223 Outer wall of shunt pipe
223a, 223b ridge
224 Introduction plate (main separator)
224a protrusion
225 introduction port
226 Outlet
227 divider
227a protrusion
228a, 228b Branch flow path
230 substrates
231 sensing element
232,242 Concavity and convexity
250 Venturi
270 divider
278a, 278b Branch flow path
280 substrate
281 Detection element
290 Venturi
M mainstream
D Shunt
D1 Flow flowing into multiple branch channels
D2 Flow through bypass channel
DW downflow
P Contaminants (particulate matter, PM)
L Distance between the partition end and the opening inner wall on the partition side of the inlet
H1 The height at which the undulations protrude from the channel surface defining the branch channel formed on the partition
H2 The height at which the undulations protrude from the channel surface defining the branch channel formed on the partition
W1 Flow cross-sectional direction diameter W1 of the bypass channel
W2 Orifice diameter
N narrowest part

Claims (24)

検出対象である主流管内の流れが導入される、基本的にU字状に湾曲された分流管路を備えた分流管と、
前記分流管路の外周側に形成され、前記主流管内の流れ方向と略直交する面で開口する該分流管の導入口と、
前記分流管内に形成された仕切りと、
前記分流管内で互いに分岐及び合流するよう前記仕切りによって分割形成された複数の分岐流路と、
前記複数の分岐流路のうち前記分流管の外周側に形成された分岐流路内の流れに曝されるよう配置され、流れに関する量を検出する検出素子と、
を有することを特徴とする流れに関する測定装置。
A flow dividing pipe having a flow dividing pipe basically curved in a U-shape into which a flow in a main flow pipe to be detected is introduced;
An inlet of the branch pipe formed on the outer peripheral side of the branch pipe and opening in a plane substantially orthogonal to the flow direction in the main pipe;
A partition formed in the flow dividing pipe;
A plurality of branch flow passages divided and formed by the partition so as to branch and merge with each other in the branch pipe;
A detection element that is disposed so as to be exposed to the flow in the branch flow path formed on the outer peripheral side of the branch pipe among the plurality of branch flow paths, and detects a quantity related to the flow;
An apparatus for measuring a flow characterized by comprising:
前記分流管の導入口と、前記検出素子が配された前記外周側分岐流路の入口とが、互いに基本的に直交する面で開口され、該分流管に導入された流れが方向転換されて当該分岐流路に流れ込むことを特徴とする請求項1記載の流れに関する測定装置。The inlet of the diversion pipe and the inlet of the outer peripheral branch flow path in which the detection element is arranged are opened at surfaces that are basically orthogonal to each other, and the flow introduced into the diversion pipe is redirected. The flow measuring device according to claim 1, wherein the flow measuring device flows into the branch flow path. 前記仕切りの端部が前記分流管の導入口直下まで延在していないこと、
少なくとも前記外周側分岐流路の入口が、前記分流管の導入口直下で開口していないことを特徴とする請求項1記載の流れに関する測定装置。
The end of the partition does not extend directly under the inlet of the flow dividing pipe,
The flow measuring device according to claim 1, wherein at least an inlet of the outer peripheral branch flow path is not opened immediately below an inlet of the branch pipe.
前記分流管の導入口と前記外周側分岐流路の入口との間の流路に絞りが形成されたことを特徴とする請求項1記載の流れに関する測定装置。The flow measuring device according to claim 1, wherein a restriction is formed in a flow path between an inlet of the branch pipe and an inlet of the outer peripheral branch flow path. 前記分流管内に湾曲した前記分流管路を形成する導入板が設けられ、
前記絞りが、前記分流管の外壁内側、前記仕切り及び前記導入板のいずれか一以上に形成された起伏部によって画成されたことを特徴とする請求項4記載の流れに関する測定装置。
An introduction plate is provided for forming the curved branch pipe in the branch pipe;
5. The flow measuring device according to claim 4, wherein the throttle is defined by a undulation formed on one or more of the inner wall of the flow dividing pipe, the partition, and the introduction plate.
前記分流管の外壁内側に形成された起伏部が、前記外周側分岐流路の入口近傍内周側流路面より突出していることを特徴とする請求項5記載の流れに関する測定装置。6. The flow measuring device according to claim 5, wherein the undulation portion formed on the inner side of the outer wall of the branch pipe protrudes from the inner peripheral flow path surface in the vicinity of the inlet of the outer peripheral branch flow path. 前記分流管内に湾曲した前記分流管路を形成する導入板が設けられ、
前記分流管の導入口下方において、前記分流管路を形成する内周側流路壁が起伏して凹曲面状の流路面が形成されたことを特徴とする請求項1記載の流れに関する測定装置。
An introduction plate is provided for forming the curved branch pipe in the branch pipe;
2. The flow-related measuring device according to claim 1, wherein a flow path surface having a concave curved surface is formed by undulating an inner peripheral flow path wall forming the flow diversion pipe below the inlet of the flow diversion pipe. .
前記分流管が、前記検出素子を中心として基本的に対称な流路構造を有することを特徴とする請求項1記載の流れに関する測定装置。2. The flow measuring apparatus according to claim 1, wherein the flow dividing pipe has a flow path structure that is basically symmetrical about the detection element. 前記分流管の導出口と前記外周側分岐流路の出口との間の流路に、絞りが形成されたことを特徴とする請求項1記載の流れに関する測定装置。The flow measuring device according to claim 1, wherein a restriction is formed in a flow path between the outlet of the branch pipe and the outlet of the outer branching flow path. 前記分流管内に湾曲した前記分流管路を形成する導入板が設けられ、
前記絞りが、前記分流管の外壁内側、前記仕切り及び前記導入板のいずれか一以上に形成された起伏部によって画成されたことを特徴とする請求項9記載の流れに関する測定装置。
An introduction plate is provided for forming the curved branch pipe in the branch pipe;
10. The flow measuring device according to claim 9, wherein the restriction is defined by a undulation formed on one or more of the inner wall of the flow dividing pipe, the partition, and the introduction plate.
前記分流管の外壁内側に形成された起伏部が、前記外周側分岐流路の出口近傍内周側流路面より突出していることを特徴とする請求項10記載の流れに関する測定装置。11. The flow measuring device according to claim 10, wherein the undulation portion formed on the inner side of the outer wall of the branch pipe protrudes from the inner peripheral side flow path surface in the vicinity of the outlet of the outer peripheral branch flow path. 前記分流管の導入口と前記外周側分岐流路の入口との間の流路、及び前記分流管の導出口と前記外周側分岐流路の出口との間の流路に絞りがそれぞれ形成されたこと、
前記絞りによって、前記分流管路が略「Ω」字形状とされていることを特徴とする請求項1記載の流れに関する測定装置。
Restrictions are respectively formed in the flow path between the inlet of the branch pipe and the inlet of the outer branching channel, and in the flow path between the outlet of the branch pipe and the outlet of the outer branch branch. Was it,
The flow measuring device according to claim 1, wherein the shunt pipe has a substantially “Ω” shape by the restriction.
前記分流管の導出口が、前記分流管路の外周側において、該分流管の導入口と対向して前記主流管内の流れ方向と略直交する面で開口するよう形成され、
前記分流管内に湾曲した前記分流管路を形成する導入板が設けられ、
前記導入板の一端と前記分流管の頂部外壁との間に、該分流管の導入口と導出口を短絡するバイパス流路が形成されたことを特徴とする請求項1記載の流れに関する測定装置。
The outlet of the branch pipe is formed on the outer peripheral side of the branch pipe so as to open on a surface substantially orthogonal to the flow direction in the main pipe facing the inlet of the branch pipe,
An introduction plate is provided for forming the curved branch pipe in the branch pipe;
2. A flow measuring device according to claim 1, wherein a bypass flow path for short-circuiting the inlet and outlet of the branch pipe is formed between one end of the inlet plate and the top outer wall of the branch pipe. .
前記バイパス流路にオリフィスが設けられ、
前記オリフィスを形成する流路壁の突起量ないしオリフィス開口面積によって前記検出素子へ向かう測定流体の流量が設定されることを特徴とする請求項13記載の流れに関する測定装置。
An orifice is provided in the bypass channel,
The flow measurement device according to claim 13, wherein the flow rate of the measurement fluid toward the detection element is set by the amount of protrusion of the flow path wall forming the orifice or the orifice opening area.
前記オリフィスを形成する流路壁がオリフィス中央に向かって突起され、該突起部流路面の断面形状が、多角形面、曲面及び複次曲面のいずれか一であることを特徴とする請求項14記載の流れに関する測定装置。15. The flow path wall forming the orifice is protruded toward the center of the orifice, and the cross-sectional shape of the flow path surface of the protruding portion is any one of a polygonal surface, a curved surface, and a complex curved surface. Measuring device for the described flow. 前記検出素子が配置された前記分岐流路に設けられ、該検出素子の検出面に斜めに当たるような流れを形成する流れ制御手段を有することを特徴とする請求項1記載の流れに関する測定装置。The flow measuring device according to claim 1, further comprising a flow control unit that is provided in the branch flow path in which the detection element is disposed and forms a flow that strikes the detection surface of the detection element obliquely. 前記仕切りの前記検出素子と対向する壁面上に、前記検出素子の上流から下流にかけてベンチュリが設けられ、該ベンチュリにより、該検出素子が配置された前記分岐流路の流路が該検出素子の中央付近において最も狭くされていることを特徴とする請求項1記載の流れに関する測定装置。On the wall surface of the partition facing the detection element, a venturi is provided from the upstream side to the downstream side of the detection element. 2. The flow measuring device according to claim 1, wherein the measuring device is narrowest in the vicinity. 検出対象である主流管内の流れが導入される、基本的にU字状に湾曲された分流管路を備えた分流管と、
前記分流管内に形成された仕切りと、
前記分流管内で互いに分岐及び合流するよう前記仕切りによって分割形成された複数の分岐流路と、
前記複数の分岐流路のうち前記分流管の内周側又は中間部に形成された分岐流路内の流れに曝されるよう配置され、流れに関する量を検出する検出素子と、
前記分流管の導入口と、前記検出素子の検出面がその流れに曝される分岐流路の入口との間の流路に形成された絞りと、
を有することを特徴とする流れに関する測定装置。
A flow dividing pipe having a flow dividing pipe basically curved in a U-shape into which a flow in a main flow pipe to be detected is introduced;
A partition formed in the flow dividing pipe;
A plurality of branch flow passages divided and formed by the partition so as to branch and merge with each other in the branch pipe;
A detection element that is arranged to be exposed to the flow in the branch flow path formed on the inner peripheral side or the middle part of the branch pipe among the plurality of branch flow paths,
A restriction formed in a flow path between the inlet of the branch pipe and the inlet of the branch flow path where the detection surface of the detection element is exposed to the flow;
An apparatus for measuring a flow characterized by comprising:
前記検出素子が前記仕切りに設けられたことを特徴とする請求項18記載の流れに関する測定装置。19. The flow measuring apparatus according to claim 18, wherein the detection element is provided in the partition. 検出対象である主流管内の流れが導入される、基本的にU字状に湾曲された分流管路を備えた分流管と、
前記分流管路の一端外周側に形成され、前記主流管内の流れ方向と略直交する面で開口する該分流管の導入口と、
前記分流管路の他端頂部に形成され、前記主流管内の流れ方向と略平行な面で開口する該分流管の導出口と、
前記分流管内に形成され、その一端が前記導入口近傍まで、その他端が前記導出口から離間して延在する仕切りと、
前記分流管内で互いに分岐及び合流するよう前記仕切りによって分割形成された複数の分岐流路と、
前記複数の分岐流路のうち前記分流管の外周側に形成された分岐流路内の流れに曝されるよう配置され、流れに関する量を検出する検出素子と、
を有することを特徴とする流れに関する測定装置。
A flow dividing pipe having a flow dividing pipe basically curved in a U-shape into which a flow in a main flow pipe to be detected is introduced;
An inlet of the diversion pipe formed on the outer peripheral side of one end of the diversion pipe and opening in a plane substantially perpendicular to the flow direction in the main flow pipe;
An outlet of the branch pipe formed at the top of the other end of the branch pipe and opening in a plane substantially parallel to the flow direction in the main pipe;
A partition formed in the branch pipe, one end of which extends to the vicinity of the inlet, and the other end of the partition extending away from the outlet;
A plurality of branch flow passages divided and formed by the partition so as to branch and merge with each other in the branch pipe;
A detection element that is disposed so as to be exposed to the flow in the branch flow path formed on the outer peripheral side of the branch pipe among the plurality of branch flow paths, and detects a quantity related to the flow;
An apparatus for measuring a flow characterized by comprising:
前記分流管内に湾曲した前記分流管路を形成する導入板が設けられ、
前記分流管の導入口近傍において、前記分流管の外壁内側、前記仕切り及び前記導入板のいずれか一以上に起伏部が形成され、該起伏部によって、前記分流管の導入口と前記外周側分岐流路の入口との間の流路に絞りが形成されたことを特徴とする請求項20記載の流れに関する測定装置。
An introduction plate is provided for forming the curved branch pipe in the branch pipe;
In the vicinity of the inlet of the diversion pipe, a undulation is formed on one or more of the inner wall of the diversion pipe, the partition and the introduction plate, and the undulation causes the introduction of the diversion pipe and the outer peripheral branch. 21. The flow measuring device according to claim 20, wherein a restriction is formed in the flow path between the flow path inlet and the flow path inlet.
検出対象である主流管内の流れが導入される、基本的にU字状に湾曲された分流管路を備えた分流管と、
前記分流管内に形成された仕切りと、
前記分流管内で互いに分岐及び合流するよう前記仕切りによって分割形成された複数の分岐流路と、
前記複数の分岐流路のうちいずれかの分岐流路内の流れに曝されるよう配置され、流れに関する量を検出する検出素子と、
前記分流管に導入された流れが方向転換されて、前記検出素子がその流れに曝されている前記分岐流路に流れ込むよう、該分流管の導入口と当該分岐流路の入口との間の流路に形成された絞りと、
を有することを特徴とする流れに関する測定装置。
A flow dividing pipe having a flow dividing pipe basically curved in a U-shape into which a flow in a main flow pipe to be detected is introduced;
A partition formed in the flow dividing pipe;
A plurality of branch flow passages divided and formed by the partition so as to branch and merge with each other in the branch pipe;
A detection element that is arranged to be exposed to a flow in any one of the plurality of branch channels, and detects an amount related to the flow;
The flow introduced into the diversion pipe is redirected so that the detection element flows into the branch flow path exposed to the flow, between the inlet of the diversion pipe and the inlet of the branch flow path. A restriction formed in the flow path;
An apparatus for measuring a flow characterized by comprising:
検出対象である主流管内の流れが導入される、基本的にU字状に湾曲された分流管路を備えた分流管と、
前記分流管路の一端外周側に形成され、前記主流管内の流れ方向と略直交する面で開口する該分流管の導入口と、
前記分流管路の他端外周側に形成され、前記主流管内の流れ方向と略直交する面で開口する該分流管の導出口と
前記分流管内に形成された仕切りと、
前記分流管内で互いに分岐及び合流するよう前記仕切りによって分割形成された複数の分岐流路と、
前記複数の分岐流路のうち前記分流管の外周側に形成された分岐流路内の流れに曝されるよう配置され、流れに関する量を検出する検出素子と、
前記分流管の導入口と前記外周側分岐流路の入口との間の流路、及び前記分流管の導出口と前記外周側分岐流路の出口との間の流路にそれぞれ形成された絞りと、
前記仕切りの前記検出素子と対向する壁面上に、前記検出素子の上流から下流にかけて、該検出素子が配置された前記分岐流路の流路が該検出素子の中央付近において最も狭くされるよう設けられたベンチュリと、
を有することを特徴とする流れに関する測定装置。
A flow dividing pipe having a flow dividing pipe basically curved in a U-shape into which a flow in a main flow pipe to be detected is introduced;
An inlet of the diversion pipe formed on the outer peripheral side of one end of the diversion pipe and opening in a plane substantially perpendicular to the flow direction in the main flow pipe;
Formed on the outer peripheral side of the other end of the diversion pipe, the outlet of the diversion pipe opening in a plane substantially orthogonal to the flow direction in the main flow pipe, and a partition formed in the diversion pipe,
A plurality of branch flow passages divided and formed by the partition so as to branch and merge with each other in the branch pipe;
A detection element that is disposed so as to be exposed to the flow in the branch flow path formed on the outer peripheral side of the branch pipe among the plurality of branch flow paths, and detects a quantity related to the flow;
Restrictions formed in the flow path between the inlet of the branch pipe and the inlet of the outer branching channel, and in the flow path between the outlet of the branch pipe and the outlet of the outer branch When,
Provided on the wall surface of the partition facing the detection element so that the flow path of the branch flow path in which the detection element is arranged is narrowest near the center of the detection element from upstream to downstream of the detection element. With the venturi
An apparatus for measuring a flow characterized by comprising:
車両に搭載される内燃機関の吸気系に設置されることを特徴とする請求項1〜23のいずれか一記載の流れに関する測定装置。Measuring device according to the flow of any one of claims 1 to 23, characterized in that installed in an intake system of an internal combustion engine mounted on a vehicle.
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