(57)【要約】【課題】副通路の出口及び排出口に残留する水膜による、副通路の閉塞を緩和する空気流量計を得ること。【解決手段】分岐形状を有し、排出口と出口に分岐する副通路と、前記副通路の分岐から出口の間に設けられる流量検出部と、を備え、前記出口と、前記排出口は、同一側面に開口するように設けられており、前記出口と前記排出口とは開口面積が異なるように形成され、前記出口と前記排出口を繋ぐ接続溝を備える空気流量測定装置。【選択図】図５
2019090695.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分岐形状を有し、排出口と出口に分岐する副通路と、
前記副通路の分岐から出口の間に設けられる流量検出部と、を備え、
前記出口と、前記排出口は、同一側面に開口するように設けられており、
前記出口と前記排出口とは開口面積が異なるように形成され、
前記出口と前記排出口を繋ぐ接続溝を備える空気流量測定装置。
【請求項２】
前記出口は、第一の出口と第二の出口を備え、
前記接続溝は前記第一の出口に接続し、かつ、前記第一の出口は、前記排出口よりも開口面積が大きい請求項１に記載の空気流量測定装置。
【請求項３】
前記接続溝は、その幅が、前記第一の出口、および、前記排出口よりも小さい請求項２に記載の空気流量測定装置。
【請求項４】
前記排出口は、前記第一の出口よりも先端側に位置する請求項２または３に記載の空気流量測定装置。
【請求項５】
前記排出口から先端側へ延伸する排出溝が、前記同一側面に形成されている請求項１乃至４のいずれかに記載の空気流量測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば熱式流量計等における、被計測気体を通す副通路を備えた空気流量測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気流量測定装置の例として、例えば、特許文献１に記載された技術がある。特許文献１の記載によれば、副通路は途中から２方向へ分岐しており、分岐した２つの通路、主副通路及び計測副通路はそれぞれ出口、排出口と呼ばれる２つの気体排出開口部を有する。前記副通路へ取り込まれた前記被計測気体は、これら２つの前記気体排出開口部から排出され、再び主通路へ戻される。被計測気体の安定した流れを阻害する異物、例えば水滴が副通路内へ取り込まれる場合は前記副通路の形状を工夫することで、前記水滴は前記熱伝達面露出部へ関わらず前記出口及び前記排出口より排出させ、前記熱式流量計は高精度計測を確保している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１９９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記水滴が完全に排出されない場合、例えば前記副通路内に水滴が残る場合において、前記副通路の形状の工夫、すなわち前記出口及び前記排出口を、前記副通路の領域全体における位置エネルギーが最も低い場所へ配置したり、前記副通路の表面に撥水性を持たせたりする事により、前記出口及び前記排出口へ前記水滴を移動させ、前記水滴を自然に副通路外に排出させる事が可能である。しかしながら、開口部分と液体物質が関わる事で必ず発生する表面張力により、前記出口及び前記排出口から前記水滴が排出される際に水滴の一部は出口及び排出口へ稀に留まる結果となり、気体排出開口部が一時的に塞がれる。これにより前記副通路の閉塞状態が発生する。閉塞が発生すると、副通路へある程度大きな物理的に水滴を飛ばす事のできる大きな気体流量が流れるまで、副通路へ取り込まれる被計測気体の流れ方は通常状態と異なる事になる。従って前記被計測流体と前記熱伝達面露出部で起こる熱伝達の状態が通常時と異なる結果、前記熱式流量計の検出精度に誤差が発生する。従って上記閉塞を緩和する手段の構築が必要となる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、分岐形状を有し、排出口と出口に分岐する副通路と、前記副通路の分岐から出口の間に設けられる流量検出部と、を備え、前記出口と、前記排出口は、同一側面に開口するように設けられており、前記出口と前記排出口とは開口面積が異なるように形成され、前記出口と前記排出口を繋ぐ接続溝を備える空気流量測定装置。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、前記出口と前記排出口へ流れる気体の流速が必ず異なる事により、前記主副通路と前記計測副通路の間に気体流速差が発生することを利用し、開口部へ留まる水滴は前記接続溝を通じて、流速の大きい開口部の側へ吸い出されるような形で副通路の外部へ排水される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】熱式流量計の外観を示す図であり、図１（Ａ）は左側面図、図１（Ｂ）は正面図である。
【図２】熱式流量計の外観を示す図であり、図２（Ａ）は右側面図、図２（Ｂ）は背面図である。
【図３】熱式流量計のハウジングを示す図であり、図３（Ａ）はハウジングの左側面図であり、図３（Ｂ）はハウジングの正面図である。
【図４】熱式流量計のハウジングを示す図であり、図４（Ａ）はハウジングの右側面図であり、図４（Ｂ）はハウジングの背面図である。
【図５】排出開口の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施例について、図面を用いて説明する。
【０００９】
図１から図４に示すように、気体流量を検出する流量検出部６０２を備える回路パッケージ４００、回路パッケージ４００を固定するハウジング３０２、表カバー３０３及び裏カバー３０４を有する。
【００１０】
ハウジング３０２には、副通路を形成するための溝３５１，３８１,３８２が形成されていて、表カバー３０３、裏カバー３０４との協働により副通路が形成される。回路パッケージ４００の流量検出部６０２が副通路内に配置されるように、ハウジング３０２に固定されている。
【００１１】
副通路は、流量検出部６０２が搭載される部分へ続く計測通路と、排出通路に分岐する構造を備える。ハウジングに形成された通路溝は、被計測気体流れの上流方向側より、副通路はまず入口通路溝３５１で形成される通路で始り、分岐２方向を形成する２つの通路溝、計測通路溝３８１及び排出通路溝３８２へと続くように形成されている。計測通路溝は最終的に出口３５２，３５３へ繋がり、排出通路溝３８２は排出口３８０へ繋がる。すなわち副通路の入口３５０から副通路へ入った被計測流体は出口３５２,３５３もしくは排出口３８０から出て主通路へ戻る。
【００１２】
ここで副通路へ入る物質を考えたとき、副通路へ入る物質はほとんどが被計測気体３０である。しかし、時折異物が侵入する場合がある。例えば水滴が副通路内へ取り込まれる場合を考えると、水滴は前記被計測流体の流れに乗って、ほとんどが自動的に流体と共に副通路外へ排出される。但し、水滴が副通路内へ残留する場合がある。この際は副通路の形状を工夫することで、具体的には副通路を校正する溝の各面ができるだけ重力水平方向と平行にならないよう留意したうえで、流体の正規の出口である前記出口及び前記排出口が副通路の部位で最も位置エネルギーが低い場所になるよう配置する。これにより水滴が副通路へ残る場合でも、位置エネルギーにより水滴は自動的に出口３５２,３５３もしくは排出口３８０へ移動し副通路の外へ排出される。
【００１３】
しかしながら、開口部分３５２,３５３,３８０と液体物質が関わる事で必ず発生する表面張力により、出口３５２,３５３及び排出口３８０から水滴が排出される際に、水滴の一部は出口３５２,３５３及び排出口３８０へ稀に留まる結果となり、気体排出開口部３５２,３５３,３８０が一時的に塞がれる。これにより副通路に閉塞状態が発生する。閉塞が発生すると、副通路へある程度大きな物理的に水滴を飛ばす事のできる大きな気体流量が流れるまで、副通路へ取り込まれる被計測気体の流れ方は通常状態と異なる事になる。従って被計測流体と流量検出部６０２で起こる熱伝達の状態が通常時と異なる結果、熱式流量計の検出精度に誤差が発生する。従って上記閉塞を緩和する手段の構築が必要となった。
【００１４】
この課題を解決するために、本実施例では、図２（Ａ）に示すように、まず２つの気体排出開口部である、出口３５２,３５３と排出口３８０を熱式流量計の同一側面へ開口するようにしている。本実施例では、流体の流れ３０に対して垂直であって、下流側（エンジンルーム側）の側面に設けている。そして出口３５２と排出口３８０を接続溝３８３で接続した。
【００１５】
更に前記接続溝で繋げた出口３５２と排出口３８０のうち、重力下方向側（ハウジングの先端側）に配置される方の気体排出開口部へ、もう1つの別の溝、排出溝３８４を重力下方向へ設けた。本実施例では、排出口３８０が重力下方向側に位置している例を示しているので、排出溝３８４は、排出口３８０に接続されている。
【００１６】
同一側表面へ前記出口と前記排出口を配したのは、前記排出溝を簡易的に接続したい為である。また溝自体へ水滴が留まる可能性を極小化するため、前記接続溝及び前記排出溝は直線状の形状となっている。
【００１７】
本実施例では、接続溝で繋いだ出口３５２と排出口３８０の２つの開口面積を異なるようにしている。これは前記出口と前記排出口へ流れる気体の流速を必ず異なる状態を作る事で、前記出口部と前記排出口部に大きな気体流速差を作り出すためである。開口部へ表面張力で留まろうとする水滴は前記接続溝を通じて、流速の大きい側へ吸い出されるような形で副通路の外部へ排水される事を可能にできる。
【００１８】
同様の理由で、排水溝で主通路と接続された副通路開口部(今回の場合は前記排出口３８０)は必ず前記主通路を流れる流体の流速と異なるような開口面積とする。これにより排出口３８０へ留まる水滴は排水溝３８４を通じて、吸い出されるような形で主通路へ排水される。このように副通路の閉塞が起こる確率を大きく下げる事ができる。水滴自体の重力エネルギー及び主通路の流速を利用し、開口部へ留まる水滴は前記排水溝を通じて、吸い出されるような形で主通路へ排水される。このように副通路の閉塞が起こる確率を大きく下げる事ができる。
【００１９】
入口３５０の開口面積は、出口３５２,３５３及び排出口３８０の開口面積と異ならせている。これは前段で説明した流速差を容易に作り出す構造とするためである。
【００２０】
また、排出溝及び前記排出溝の溝幅・溝深さはそれぞれ、前記出口４３２及び前記排出口３８０の開口部の幅より長さが短い事を特徴とする。これは水滴が、例えば前記排出口３８０のみに残留した場合を考えると、前記排出口で水滴が排出口へ表面張力で水膜を張る力が発生し、水滴が排出口を閉塞させる。このとき前記の表面張力と釣り合うだけの、水滴自体の位置エネルギーによる重力方向の加速度が発生するよう前記接続溝及び前記排出溝の断面積を形成、すなわち溝幅・溝深さを設定することで、水膜による閉塞が起こる可能性を大きく下げる事ができる。
【００２１】
なお、本実施例では、逆流の取り込みを抑制するために、出口３５３と出口３５２の２つを形成し、その間に壁を形成するようにしている例を用いて説明したが、当然ながら、出口は１つであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
上記実施例では、空気流量計に本発明のリードフレーム構造を用いたものを説明したが、本発明は、空気流量計だけではなく、リードフレームの両端が別々に固定された種々の電気回路装置に適用できる。
【符号の説明】
【００２３】
３００…熱式流量計
３０２…ハウジング
３０３…表カバー
３０４…裏カバー
３５０…入口
３５１…入口通路溝
３５２,３５３…出口
３８０…排出口
３８１…計測通路溝
３８２…排出通路溝
３８３…接続溝
３８４…排出溝
４００…回路パッケージ
６０２…流量検出部
【図１】
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【図２】
2019090695.tif 000004
【図３】
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【図４】
2019090695.tif 000006
【図５】
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