JP2001174305A

JP2001174305A - 流量及び流速測定装置

Info

Publication number: JP2001174305A
Application number: JP2000307330A
Authority: JP
Inventors: Shunsuke Maeda; 俊介前田; Yoshihiko Yukimura; 由彦幸村; Takio Kojima; 多喜男小島; Yasuhisa Kuzutani; 康寿葛谷; Masanori Suda; 正憲須田; Takafumi Oshima; 崇文大島
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 1999-10-06
Filing date: 2000-10-06
Publication date: 2001-06-29
Anticipated expiration: 2020-10-06
Also published as: JP3681627B2

Abstract

(57)【要約】【課題】検出素子への汚染物の蓄積が防止され、又順流
と同様に逆流の測定が可能な流れに関する測定装置の提
供。【解決手段】分流管２０の外壁２３外周部両端には、検
出対象である主流Ｍの流れ方向と直交する面で開口する
導入口２５及び導出口２６が対向形成されている。分流
管２０内には、湾曲した仕切り２７によって、分流管２
０内で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の両端部内側には、
外周側分岐流路２８ａ入口及び出口を塞ぐように起伏部
３２，３３がそれぞれ形成され、これによって導入口２
５と分岐流路２８ａ入口間の流路、及び導出口２６と分
岐流路２８ａ出口間の流路に絞りがそれぞれ形成され、
かくして、分流管２０内に略Ω字形状の流路が構成され
ている。分流管２０の外壁２３底部には、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が取り
付けられ、その検出面には、分流Ｄからさらに分かれた
ダウンフローＤＷが斜めにあたる。

Description

【発明の詳細な説明】

【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１
２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２
３ａ，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２
７ａ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Ｄ
Ｗ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２８
ａ，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２
８ｂ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Ｄ
１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３
４）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５
２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）５
６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６
１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９
３の内側には、検出素子１０１を挟んで両側に隆起部９
３ａ，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１３７，１３
８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，１
１３ｂ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１３
７ａ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１
４２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１４８
ａ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１５２，１５
３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１４
８ａ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１
６５及び導出口１６６近傍）には、外周側の分岐流路１
６８ａの入口及び出口をそれぞれ塞ぐように起伏部１７
２，１７３がそれぞれ形成されている。この起伏部１７
２，１７３によって、導入口１６５と外周側分岐流路１
６８ａ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１
６９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１６
２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１８８
ａ，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１８８
ｂ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１
９４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１
８４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２
２７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２
３１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１
６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２
７０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Ｗ１Ｗ２オリフィス径Ｎ最狭部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小島多喜男名古屋市瑞穂区高辻町14番18号日本特殊陶業株式会社内 (72)発明者葛谷康寿名古屋市瑞穂区高辻町14番18号日本特殊陶業株式会社内 (72)発明者須田正憲名古屋市瑞穂区高辻町14番18号日本特殊陶業株式会社内 (72)発明者大島崇文名古屋市瑞穂区高辻町14番18号日本特殊陶業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】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。
【請求項２】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。
【請求項３】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。
【請求項４】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。
【請求項５】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。
【請求項６】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。
【請求項７】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。
【請求項８】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。
【請求項９】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。
【請求項１０】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。
【請求項１１】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。
【請求項１２】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。
【請求項１３】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。
【請求項１４】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。
【請求項１５】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。
【請求項１６】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。
【請求項１７】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。
【請求項１８】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。
【請求項１９】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。
【請求項２０】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。
【請求項２１】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。
【請求項２２】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、互いに形成された、該分流管の導入口及び当該
分岐流路の入口と、を有することを特徴とする流れに関する測定装置。
【請求項２３】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。
【請求項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。
【請求項２５】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１〜２４のいずれか一
記載の流れに関する測定装置。