(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主通路に流れる被計測流体の一部をバイパス流体として流すバイパス通路と、
前記バイパス通路内に配設される流量検出素子と、
前記バイパス通路の外側に配置され、前記流量検出素子と電気的に接続されることで、前記流量検出素子の上を通過する流体に基づいて前記流量検出素子により検出された結果から、前記被計測流体の流量を測定する流量測定回路と
を備える流量測定装置であって、
前記バイパス通路は、
前記被計測流体の主流の流れ方向の上流側に対向し、前記流れ方向に垂直な面において開口し、前記バイパス流体を前記バイパス通路内に誘導する流入口と、
前記バイパス通路内を通過した前記バイパス流体を、前記主流路に合流させる流出口と、
前記流入口と前記流出口の間において、前記バイパス通路を屈曲させるために設けられた複数の屈曲部と
を有して構成され、
前記複数の屈曲部は、
前記流入口に接続された前記バイパス通路を、前記流量測定回路から離反する方向に屈曲させる第１屈曲部と、
前記第１屈曲部による屈曲後の前記バイパス通路を、前記主流の流れ方向に対し平行になるように屈曲させる第２屈曲部と、
前記第２屈曲部による屈曲後の前記バイパス通路を、前記主流の流れ方向に対し垂直になるように、かつ、前記流量測定回路の方向に屈曲させる第３屈曲部と、
前記第３屈曲部による屈曲後の前記バイパス通路を、前記主流の流れ方向に対し平行になるように屈曲させる第４屈曲部と
を含んで構成され、
前記流量検出素子は、前記第４屈曲部による屈曲後の前記バイパス通路内にされ、
前記流入口と前記流量検出素子を直線として結ぶ経路が、前記第１屈曲部の外周側内壁面により遮られている
流量測定装置。
【請求項２】
前記第３屈曲部と前記第４屈曲部との間に形成される前記バイパス通路には、前記流量検出素子に対向する壁面の厚さ方向における前記バイパス通路の高さが徐々に小さくなることで、前記バイパス通路の通路断面積が前記第３屈曲部から前記第４屈曲部にかけて徐々に小さくなる縮流部が設けられている
請求項１に記載の流量測定装置。
【請求項３】
前記バイパス通路は、前記バイパス通路内を通過し、前記流出口に到達する前に前記バイパス流体を前記主流路に合流させる副流出口
をさらに有して構成され、
前記副流出口は、前記バイパス通路内において、前記流量検出素子の配設位置よりも上流に設けられる
請求項１または２に記載の流量測定装置。
【請求項４】
前記副流出口は、前記主流の流れ方向に平行な面において開口する
請求項３に記載の流量測定装置。
【請求項５】
前記副流出口は、前記主流の流れ方向に垂直な面において開口する
請求項３に記載の流量測定装置。
【請求項６】
前記第３屈曲部の外周側内壁面は、凹凸形状により構成されている
請求項１から５のいずれか１項に記載の流量測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流量測定装置に関するものであり、例えば、内燃機関の空気の質量流量を測定する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の吸気配管に搭載され、吸入空気の流量を測定する感熱式の流量測定装置として、吸入空気の一部を取り込む計測用通路（以下バイパス通路）内に流量検出素子が配置されたものが知られている。このような流量測定装置では、流量検出部が数ミクロンの薄膜で構成された半導体素子が流量検出素子として用いられる。
【０００３】
感熱式の流量測定装置においては、吸気配管に吸入空気とともにダストが混入することがある。そして、粒径１００μｍ以上のダストが吸入空気とともにバイパス通路内に侵入し、流量検出部に高速で衝突した場合には、流量検出部が破損してしまい、流量測定装置が故障してしまうことがある。そこで、このような問題を解決するために、種々の構造が提示されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００４】
特許文献１の流量測定装置においては、バイパス通路内を略垂直に２回屈曲させ、その下流のバイパス通路内に、流量検出素子を配置している。特許文献１の流量測定装置は、バイパス通路を屈曲させた構造とすることで、ダストをバイパス通路壁面へ衝突させ、流量検出素子に対するダストの衝突エネルギーを低減させることができる。
【０００５】
また、特許文献２の流量測定装置においては、流量検出素子上流に位置するバイパス通路内において、ガイドルーバーを設置している。特許文献１の流量測定装置は、ガイドルーバーの効果により、バイパス通路壁面に衝突し、跳ね返った後に流量検出素子へ飛散するダストが、流量検出素子へ衝突することを防ぐことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４１６１０７７号公報
【特許文献２】特許第３７９７２１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
特許文献１、２に示されたように、従来の流量測定装置においては、被計測流体である空気に混入したダストによる流量検出素子の破損を防ぐための様々な構造が提案されている。
【０００８】
しかしながら、特許文献１の流量測定装置では、バイパス通路流入口と流量検出素子を直線的に結ぶ角度でダストが侵入した場合には、ダストがバイパス通路壁面へ衝突しないまま、直接、流量検出素子へ到達してしまう問題があった。
【０００９】
また、特許文献２の流量測定装置では、バイパス通路内に板状部材を設置することにより、バイパス通路内に生じる圧力損失が大きくなり、流量検出素子上を通過する空気の流速が低下することとなる。この結果、バイパス通路内を流れる空気が、流量検出素子から、流量を検出するのに十分な熱量を奪うことができなくなり、流量測定範囲が狭まってしまう問題があった。
【００１０】
本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、バイパス通路内に侵入したダストの衝突エネルギーを十分に低下させ、ダストが流量検出素子に高速で衝突することによる流量検出素子の破損を防止するとともに、流量検出素子上を通過する空気の流速の低下を抑制することのできる流量測定装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る流量測定装置は、主通路に流れる被計測流体の一部をバイパス流体として流すバイパス通路と、バイパス通路内に配設される流量検出素子と、バイパス通路の外側に配置され、流量検出素子と電気的に接続されることで、流量検出素子の上を通過する流体に基づいて流量検出素子により検出された結果から、被計測流体の流量を測定する流量測定回路とを備える流量測定装置であって、バイパス通路は、被計測流体の主流の流れ方向の上流側に対向し、流れ方向に垂直な面において開口し、バイパス流体をバイパス通路内に誘導する流入口と、バイパス通路内を通過したバイパス流体を、主流路に合流させる流出口と、流入口と流出口の間において、バイパス通路を屈曲させるために設けられた複数の屈曲部とを有して構成され、複数の屈曲部は、流入口に接続されたバイパス通路を、流量測定回路から離反する方向に屈曲させる第１屈曲部と、第１屈曲部による屈曲後のバイパス通路を、主流の流れ方向に対し平行になるように屈曲させる第２屈曲部と、第２屈曲部による屈曲後のバイパス通路を、主流の流れ方向に対し垂直になるように、かつ、流量測定回路の方向に屈曲させる第３屈曲部と、第３屈曲部による屈曲後のバイパス通路を、主流の流れ方向に対し平行になるように屈曲させる第４屈曲部とを含んで構成され、流量検出素子は、第４屈曲部による屈曲後のバイパス通路内にされ、流入口と流量検出素子を直線として結ぶ経路が、第１屈曲部の外周側内壁面により遮られているものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、バイパス通路流入口と流量検出素子を直線的に結ぶ経路が、屈曲したバイパス通路により遮られ、かつ、バイパス通路を経由して流量検出素子上を通る空気の流速値の低下を抑えるように、バイパス通路を複数回屈曲させた構造を備えている。この結果、バイパス通路内に侵入したダストの衝突エネルギーを十分に低下させ、ダストが流量検出素子に高速で衝突することによる流量検出素子の破損を防止するとともに、流量検出素子上を通過する空気の流速の低下を抑制することのできる流量測定装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１に係る流量測定装置の一部を切り欠いた正面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る流量測定装置のバイパス通路周辺を拡大した正面図である。
【図３】特許文献１に係る流量測定装置において、バイパス通路内に侵入したダストの挙動の解析結果を示した図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る流量測定装置において、バイパス通路内に侵入したダストの挙動の解析結果を示した図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る流量測定装置において、ＣＡＥ解析により求めたバイパス通路内の空気の流速コンター図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る流量測定装置のバイパス通路周辺を拡大した正面図である。
【図７】図６におけるＡ―Ａで示される部分でバイパス通路を切断した時の、実施の形態１、２の比較を示した図である。
【図８】本発明の実施の形態３に係る流量測定装置のバイパス通路周辺を拡大した正面図である。
【図９】本発明の実施の形態４に係る流量測定装置のバイパス通路周辺を拡大した正面図である。
【図１０】本発明の実施の形態５に係る流量測定装置のバイパス通路周辺を拡大した正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の流量測定装置の好適な実施の形態につき、図面を用いて説明する。
なお、本発明で示す流量測定装置は、吸気配管に流れる被計測流体の流量を測定するために使用され、例えば、内燃機関の吸気配管内を流れる空気の流量を測定するために使用される。そして、ダストが流量検出素子に高速で衝突することによる流量検出素子の破損を防止するとともに、流量検出素子上を通過する空気の流速の低下を抑制することのできるバイパス通路の構造に技術的特徴を有するものである。
【００１５】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る流量測定装置の一部を切り欠いた正面図である。流量測定装置は、カバー２、ベース３、プレート４、回路基板５、流量検出素子６の各部品で構成されている。カバー２とプレート４が接着剤等により組み付けられることで、吸入空気７の一部を取り込むバイパス通路８が形成されている。ここで、カバー２、ベース３、およびプレート４の材料としては、例えば、ＰＢＴ樹脂が用いられる。
【００１６】
吸気配管１には、流量測定装置を取り付けるための貫通孔９が設けられている。そして、本実施の形態１における流量測定装置は、吸気配管１の外部から、図１に示す矢印１０の方向に挿入され、ベース３のフランジ部１１をねじ（図示省略）等により固定することで、吸気配管１に取り付けられる。
【００１７】
ベース３のコネクタ部１２は、外部と信号を授受するための端子であり、他端はワイヤボンディング１３で回路基板５と電気的に接続される。
【００１８】
回路基板５は、ベース３のケース部１４により支持及び収納されている。また、流量検出素子６は、プレート４の溝部に収納されている。さらに、回路基板５と流量検出素子６は、ワイヤボンディング１５により電気的に接続されている。ここで、回路基板５は、流量検出素子６により検出された結果から、被計測流体の流量を測定する流量測定回路に相当する。
【００１９】
半導体式の流量検出素子６は、シリコン等からなる基板の裏面にエッチングを施すことにより薄肉部を形成し、この薄肉部上に流量検出抵抗体及び温度補償抵抗体からなる流量検出部を形成して構成される。流量検出素子６は、発熱抵抗体の熱容量が小さく、支持体との熱絶縁性に優れていることから、低消費電力、高速応答を実現できる。
【００２０】
一方、流量検出素子６の薄肉部に形成された流量検出部は、外部からの衝撃に弱く、特に、吸入空気７によって加速されたダストが高速で流量検出素子６の流量検出部に衝突すると、流量検出抵抗体及び温度補償抵抗体に破損が生じることがある。その結果、流量検出精度の低下、さらには測定機能を失う可能性がある。
【００２１】
このような問題点を解決するため、本実施の形態１に係る流量測定装置は、流量検出素子６が設置される位置よりも前段のバイパス通路８を複数回屈曲させた構成としている。以下に、バイパス通路８の構造について、図２を用いて詳細に説明する。
【００２２】
図２は、本発明の実施の形態１に係る流量測定装置のバイパス通路周辺を拡大した正面図である。バイパス通路８の流入口１６は、主流の流れ方向の上流側に対向し、本体部の主流の流れ方向と直交する面に開口している。一方、バイパス通路８の流出口２１は、バイパス通路８内を通過したバイパス流体を、主流路に合流させる。
【００２３】
また、本実施の形態１におけるバイパス通路は、以下のような第１屈曲部１７、第２屈曲部１８、第３屈曲部１９、および第４屈曲部２０を含む複数の屈曲部を備えている。
第１屈曲部１７：流入口１６に接続されたバイパス通路８を、回路基板５を収納したベース３のケース部１４から離反する方向（すなわち、回路基板５から離反する方向）に屈曲させる部分。
第２屈曲部１８：第１屈曲部１７による屈曲後のバイパス通路８を、主流の流れ方向に対し平行になるように屈曲させる部分。
第３屈曲部１９：第２屈曲部１８による屈曲後のバイパス通路８を、主流の流れ方向に対し略垂直になるように、かつ、回路収納部の方向に屈曲させる部分。
第４屈曲部２０：第３屈曲部１９による屈曲後のバイパス通路８を、主流の流れ方向に対し平行になるように屈曲させる部分。
【００２４】
そして、第４屈曲部２０の直後には、流量検出素子６が配設されている。このように、複数の屈曲部を備えることで、流入口１６と流量検出素子６を直線的に結ぶ経路Ｘ−Ｘが、第１屈曲部外周側内壁面２２により遮られるように構成されている。なお、経路Ｘ−Ｘに関しては、後述する図４に明記されているものと同じである。
【００２５】
次に、本実施の形態１におけるバイパス通路８の効果について説明する。まず、比較例として、特許文献１、２の流量測定装置の効果と問題点について説明する。
【００２６】
図３は、特許文献１に係る流量測定装置において、バイパス通路内に侵入したダストの挙動の解析結果を示した図である。具体的には、特許文献１の流量測定装置のバイパス通路内に粒径１００μｍのダスト２３が侵入した際のダスト２３の挙動を、ＣＡＥ解析により求めたものであり、（ａ）〜（ｅ）に分けて記載している。
【００２７】
矢印２４は、ダスト２３の運動方向を示している。通常、粒径が１００μｍ程度のダスト２３が主流により加速され、流量検出素子６に衝突すると、流量検出素子６は、破損してしまう。
【００２８】
バイパス通路内に侵入したダスト２３は、空気により流れ方向に加速される。ダスト２３は、空気に比べ質量が大きいため、慣性力により屈曲部前のバイパス通路の流れ方向に直線運動を続け、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、第１屈曲部壁面２５、第２屈曲部壁面２６に衝突する。特許文献１の流量測定装置は、図３（ａ）、（ｂ）に示したように、バイパス通路壁面にダスト２３を衝突させることで、ダスト２３の持つ衝突エネルギーを低減させる構成となっている。
【００２９】
しかしながら、図３（ｃ）に示すように、ダスト２３は、各屈曲部での壁面部における空気の流れ２７の影響で、空気の流れ方向に加速する。このため、実際には、図３（ａ）のようにダスト２３が略垂直にバイパス通路壁面に衝突することはなく、バイパス通路壁面に衝突することによるダスト２３の衝突エネルギー低減効果は、小さくなってしまう。
【００３０】
また、図３（ｄ）（ｅ）に示すように、ダスト２３がバイパス通路内に流入する際に、流入口１６から流量検出素子６に向かって直線的な経路Ｘ―Ｘで飛来するダスト２３や、ダスト２３の粒径が小さく空気の流れに乗って運動するダスト２３は、バイパス通路壁面への衝突が無いまま、流量検出素子６まで到達してしまう。
【００３１】
上述した理由から、特許文献１の流量測定装置では、ダスト２３の衝突エネルギーを十分に低下させることができず、ダスト２３が流量検出素子６に衝突した場合、流量検出素子６の破損が生じてしまう。
【００３２】
また、特許文献２の流量測定装置では、流量検出素子６の上流側のバイパス通路内にガイドルーバーを設置することで、バイパス通路壁面衝突後の跳ね返りによる、ダストの流量検出素子への到達を防ぐことができる。
【００３３】
しかしながら、バイパス通路内にガイドルーバーを配置したことで、空気が壁面から受ける摩擦の影響が大きくなり、バイパス通路内の圧力損失が上昇し、流入口部以後の空気の流速値が減少し、流量検出素子上を通過する空気の流速値は、低くなる。その結果、主流の流速が遅い領域では、バイパス通路内を流れる空気が、流量検出素子から十分な熱量を奪うことができず、測定範囲が狭まってしまう問題があった。
【００３４】
そこで、これらの問題を解決することのできる本実施の形態１におけるバイパス通路の効果について、次に説明する。図４は、本発明の実施の形態１に係る流量測定装置において、バイパス通路８内に侵入したダストの挙動の解析結果を示した図である。具体的には、実施の形態１の流量測定装置のバイパス通路８内に粒径１００μｍのダスト２３が侵入した際のダスト２３の挙動を、ＣＡＥ解析により求めたものであり、（ａ）〜（ｅ）に分けて記載している。
【００３５】
本実施の形態１の流量測定装置では、図４（ａ）に示すように、第１屈曲部の外周側内壁面２２が、挿入方向１０に向かって延出されていることで、流入口１６と流量検出素子６を直線的に結ぶ経路Ｘ―Ｘがこの第１屈曲部の外周側内壁面２２によって遮られている。
【００３６】
そのため、流入口１６からダスト２３がどのような角度を持ってバイパス通路８内に侵入した場合にも、第１屈曲部の外周側内壁面２２にダスト２３を衝突させることができる。この結果、衝突エネルギーが低減しないまま、ダスト２３が流量検出素子６へ到達することを防止することができる。
【００３７】
また、流入口１６より侵入したダスト２３は、図４（ｂ）に示すように、空気の流れにより加速し、流量検出素子６から離反する方向に運動する。すなわち、一旦、ダストを流量検出素子６から離反する方向に運動させた後に、流量検出素子６の方向へ加速させている。このため、第２屈曲部１８の時点でダスト２３が持つ、流量検出素子６の破壊に寄与する衝突エネルギーを低減させることができる。このような効果は、比較的粒径が小さく、空気の流れに乗って飛来するダストに対しても、有効である。
【００３８】
さらに、図４（ｃ）で示すように、第２屈曲部１８と第３屈曲部１９、により構成されるバイパス通路８は、Ｕ字状になるように構成されており、ダスト２３に大きな遠心力が生じる。この結果、ダスト２３の運動方向２４は、第２屈曲部の外周側内壁面２９、第３屈曲部の外周側内壁面３０に向かう方向となるため、バイパス通路８の壁面に対し、略垂直にダスト２３を衝突させることが可能となる。
【００３９】
また、図４（ｂ）〜（ｅ）に示すように、特許文献１の流量測定装置に比べ、流量検出素子６に到達するまでの流路屈曲回数が多いことで、格段に壁面へのダスト衝突回数が増加し、ダスト２３の衝突エネルギーを低減させることができる。
【００４０】
図５は、本発明の実施の形態１に係る流量測定装置において、ＣＡＥ解析により求めたバイパス通路８内の空気の流速コンター図である。図５中で、濃色で示す領域程、空気の流速値が高いことを示している。本実施の形態１の流量測定装置のバイパス通路８においても、複数回屈曲させた形状のため、バイパス通路全体の圧力損失は、大きくなる。しかしながら、第１屈曲部の外周側内壁面端部３２で空気がはく離することで、第３屈曲部１９において、空気は縮流し、空気の流速値は、第３屈曲部の外周側内壁面３０に近い程、高くなる。
【００４１】
第３屈曲部の外周側内壁面３０沿いを進む空気は、第４屈曲部の内周側内壁面端部３３ではく離し、流量検出素子６へ向かう。このため、流量検出素子６上を通る空気の流速値の低下を抑制することができ、流量測定装置の測定範囲が狭まることはない。
【００４２】
以上のように、実施の形態１によれば、バイパス通路に侵入したダストの壁面への衝突回数を増加させ、ダスト耐量を向上させつつも、バイパス通路内の流速低下を抑制することが可能な流量測定装置を構成することができる。
【００４３】
より具体的は、バイパス通路流入口と流量検出素子を直線的に結ぶ経路が第１屈曲部の外周側内壁面により遮られている。このため、流入口からダストがどのような角度を持ってバイパス通路に侵入した場合にも、バイパス通路壁面にダストを衝突させることができ、屈曲回数が多いことで、複数回、ダストがバイパス通路壁面へ衝突する。
【００４４】
また、空気の流れに乗って運動し、バイパス通路壁面に衝突しないダストに対しても、第１屈曲部から第２屈曲部にかけて、一旦ダストを流量検出素子から離反する方向に運動させることで、ダストが持つ検出素子破壊に寄与する衝突エネルギーを低減させることができる。
【００４５】
また、本流量測定装置においては、バイパス通路を複数回屈曲させているため、バイパス通路全体の圧力損失は、大きくなる。しかしながら、流入口投影面上の第１屈曲部の外周側内壁面端部で空気をはく離させることで、第３屈曲部において、空気は縮流し、空気の流速値は、第３屈曲部外周側内壁面沿い程、高くなる。そして、第３屈曲部外周側内壁面沿いを進む空気は、第４屈曲部内周側内壁面端部ではく離し、流量検出素子へ向かうため、流量検出素子上を通る空気の流速値は、高く、流量検出素子上を通過する空気の流速低下を抑制することができる。
【００４６】
実施の形態２．
本実施の形態２では、先の実施の形態１と比較して、検出可能な流量範囲をさらに広げるとともに、流量検出素子６上を流れる空気の乱れを低減することができる構成について説明する。
【００４７】
図６は、本発明の実施の形態２に係る流量測定装置のバイパス通路周辺を拡大した正面図である。また、図７は、図６におけるＡ―Ａで示される部分でバイパス通路を切断した時の、実施の形態１、２の比較を示した図である。具体的には、図７（ａ）は、実施の形態１に係る流量測定装置のＡ―Ａで示される部分で切断したときのバイパス通路の断面図であり、図７（ｂ）は、実施の形態２に係る流量測定装置のＡ―Ａで示される部分で切断したときのバイパス通路の断面図である。
【００４８】
本実施の形態２では、図７（ｂ）の斜線部で示される第３屈曲部１９から第４屈曲部２０にかけて、流量検出素子６に対向する壁面の厚さ方向のバイパス通路８の高さが徐々に小さくなる縮流部３４を配設している。なお、その他の構成は、先の実施の形態１と同様であり、説明を省略する。
【００４９】
本実施の形態２におけるバイパス通路８は、流量検出素子６の配設位置よりも前のバイパス通路８の通路断面積を狭め、空気を縮流させている。このため、先の実施の形態１で示したバイパス通路８よりも、第３屈曲部１９での空気の流速は、さらに向上する。
【００５０】
また、流量検出素子６に対向する壁面の厚さ方向の高さを徐々に絞ることで、空気の流れが流量検出素子６へ向かう方向となる。そのため、流量検出素子６上を通過する空気の流速を高めることができ、空気流量の測定可能範囲が広い流量測定装置を構成することができる。
【００５１】
また、図７（ａ）に示すように、実施の形態１のバイパス通路８では、第１屈曲部の外周側内壁面端部３２で発生したはく離により、第３屈曲部の外周側内壁面３０の流速が高くなるように、空気の流速を偏向させることができるが、徐々にこの偏向は、失われる。この結果、偏向が失われる過程で、バイパス通路８内の空気の流れに乱れ３５が生じ、流量検出素子６上を流れる空気の流れは、不安定となる。
【００５２】
これに対して、図７（ｂ）に示す用に、本実施の形態２のバイパス通路８では、縮流部３４を設けることにより、空気の流速の偏向を保ったまま、流量検出素子６上に空気を導くことができる。このため、空気の乱れ３５を抑制することができる。
【００５３】
以上のように、実施の形態２によれば、先の実施の形態１に係る流量測定装置において達成されるダスト耐量を確保した上で、検出可能な流量範囲をさらに広げるとともに、空気の流れが乱れることを低減することができる。
【００５４】
実施の形態３．
本実施の形態３では、高いダスト耐量を確保するために、バイパス通路の途中に副流出口をさらに設ける構成について説明する。
【００５５】
図８は、本発明の実施の形態３に係る流量測定装置のバイパス通路周辺を拡大した正面図である。本実施の形態３では、先の実施の形態１のバイパス通路８とは異なる主流へ繋がる副バイパス通路３６が、第２屈曲部１８に配設されており、副バイパス通路３６の流出口である副流出口３７が、主流の流れ方向に平行になるような開口を有して形成されている。なお、その他の構成は、先の実施の形態１と同様であるので、説明を省略する。
【００５６】
バイパス通路８内に侵入したダスト２３は、第１屈曲部１７により流れ方向を変えられた後、第２屈曲部１８に至るまで直線運動を行う。第２屈曲部１８において、ダスト２３は、慣性力によって進行方向に沿って直線運動を続ける。このため、ダスト２３は、副バイパス通路３６へ向かい、副流出口３７よりバイパス通路８内から排出される。
【００５７】
これにより、流量検出素子６へのダスト２３の到達を防ぐことができる。この効果は、ダスト２３に限らず、流路内に侵入する異物、例えば、水滴などに対しても有効であり、異物が流量検出素子６へ異物が付着することによる流量測定装置の出力変動を低減することができる。
【００５８】
また、主流の流速値が高い領域になると、空気も慣性力が高くなり、副バイパス通路３６を流れるようになる。副バイパス通路３６へ空気が流れることで、流量検出素子６の直前の空気の流速値が低減する。このため、空気の流れに乗り、流量検出素子６へ到達したダスト２３の流速値も低減する。なお、主流の流速値が高い領域では、副バイパス通路３６から一部の空気が流出しても、バイパス通路内に流れる空気の流速値も十分に高く、検出範囲が狭められることはない。
【００５９】
以上のように、実施の形態３によれば、流量検出素子が配設される位置よりも上流側のバイパス通路の途中に、副流出口をさらに設けることで、高いダスト耐量を確保した流量検出装置を構成することができる。
【００６０】
実施の形態４．
本実施の形態４では、高いダスト耐量を確保するために、バイパス通路の途中に副流出口をさらに設ける際の、先の実施の形態３とは異なる構成について説明する。
【００６１】
図９は、本発明の実施の形態４に係る流量測定装置のバイパス通路周辺を拡大した正面図である。本実施の形態４では、先の実施の形態３の流量測定装置とは異なり、副流出口３７が、主流の流れ方向に垂直になるような開口を有して形成されている。なお、その他の構成は、先の実施の形態１と同様であるので、説明を省略する。
【００６２】
副流出口３７を主流の流れ方向に垂直になるような開口を有するように構成することで、副流出口３７部で発生する負圧の効果により、副バイパス通路３６から空気が流れ易くなる。この結果、ダスト２３および異物の排出効果が、先の実施の形態３と比較して高くなる。
【００６３】
以上のように、実施の形態３によれば、副流出口の向きを工夫することで、先の実施の形態３よりもさらに高いダスト耐量を確保した流量検出装置を構成することができる。
【００６４】
実施の形態５．
本実施の形態５では、高いダスト耐量を確保するための、先の実施の形態３、４とは異なる構成について説明する。
【００６５】
図１０は、本発明の実施の形態５に係る流量測定装置のバイパス通路周辺を拡大した正面図である。本実施の形態５では、第３屈曲部の外周側内壁面３０が凹凸形状３８となるように形成されている。なお、その他の構成は、先の実施の形態１と同様であるので、説明を省略する。
【００６６】
第３屈曲部の外周側内壁面３０を凹凸形状３８となるように構成することで、第２屈曲部１８でダスト２３が遠心されることにより、ダスト２３の第３屈曲部の外周側内壁面３０に対する衝突角度を略垂直に衝突させることができる。このため、ダスト２３の衝突エネルギー低減効果が高くなる。
【００６７】
以上のように、実施の形態５によれば、第３屈曲部の外周側内壁面に凹凸形状を設けることによっても、高いダスト耐量を確保した流量検出装置を構成することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１  吸気配管、２  カバー、３  ベース、４  プレート、５  回路基板（流量測定回路）、６  流量検出素子、７  吸入空気、８  バイパス通路、９  貫通孔、１０  挿入方向、１１  フランジ、１２  コネクタ、１３  ワイヤボンディング（ベース−回路基板）、１４  ケース、１５  ワイヤボンディング（回路基板−流量検出素子）、１６  流入口、１７  第１屈曲部、１８  第２屈曲部、１９  第３屈曲部、２０  第４屈曲部、２１  流出口、２２  第１屈曲部外周内壁面、２３  ダスト、２４  ダストの運動方向、２５  第１屈曲部壁面、２６  第２屈曲部壁面、２７  空気の流れ方向、２９  第２屈曲部外周側内壁面、３０  第３屈曲部外周側内壁面、３１  第４屈曲部外周側内壁面、３２  第１屈曲部外周側内壁面端部、３３  第４屈曲部内周側内壁面端部、３４  縮流部、３５  空気の乱れ、３６  副バイパス通路、３７  副流出口、３８  凹凸形状部。
【要約】
【課題】バイパス通路内に侵入したダストの衝突による流量検出素子の破損を防止するとともに、流量検出素子上を通過する空気の流速の低下を抑制する。
【解決手段】バイパス通路と、流量検出素子と、被計測流体の流量を測定する流量測定回路とを備え、バイパス通路は、流入口と、流出口と、流入口と流出口の間において、バイパス通路を屈曲させるために設けられた複数の屈曲部とを有し、複数の屈曲部は、Ｕ字形状を形成するための第１〜第３屈曲部と、第３屈曲部による屈曲後のバイパス通路を、主流の流れ方向に対し平行になるように屈曲させる第４屈曲部とを含んで構成され、流量検出素子は、第４屈曲部による屈曲後のバイパス通路内にされ、流入口と流量検出素子を直線として結ぶ経路が、第１屈曲部と第２屈曲部との間に形成されるバイパス通路の外周側内壁面により遮られている。
【選択図】図２【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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