专利名称：气体流量测定装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及测定气体的流量的装置。特别是涉及在被测定对象气体的一部分流动的副通路上，有流量检测部的气体流量测定装置，例如，有关在汽车用发动机吸入空气流量的测定等中所使用的发热电阻式空气流量测定装置等。
背景技术：
众所周知，在测定汽车用发动机的吸入空气流量的发热电阻式空气流量测定装置(气体流量测定装置)中，具有被测定流体流动的主通路和被测定流体的一部分流动的副通路。在副通路内，配置有发热电阻或感温电阻等的流量检测元件。
该副通路式流量测定装置，是通过副通路构造来谋求被测定气体的流动的稳定化，另外，流量检测元件谋求降低主通路内的流速分布变化的影响、降低波动流或逆流的影响、降低流量检测元件的污损劣化等。另外，对它的评价是，将计量元件安装在主通路上较容易，可以保护流量检测元件。
另一方面，在副通路内，由于异物附着等而使通路形状产生变化的情况，与没有副通路的流量测定装置相比，流量计量值的变化要大。另外，为了提高副通路的功能，对通路形状采纳了种种的办法，从而使副通路形状变得复杂。特别是为了降低波动流，谋求保持计量精度，使副通路为具有弯曲的形状，增高了异物残存在该弯曲部的可能性。最能预想到的是，由于流量测定装置的安装角度，产生使水等的液体堆积在副通路内，或者水存留在弯曲副通路的弯曲部，从而产生流量计量误差。
为了消除上述的问题，提出了下述技术方法，例如在特开平7-139414号公报、特开平9-273950号公报中所记载的，在副通路上设置用于防止水存留的排水孔。
具有上述那样的排水孔的流量测定装置，是为了防止由于水存留在副通路内，或者水淹没流量检测元件等而产生的故障。
象这样的排水孔那样的所谓的泄漏孔(泄漏通路)，由于是无损于副通路的功能程度的小孔，虽然可以防止水存留在副通路内，但最后也有由于表面张力，残存的液滴存留在泄漏孔内的情况。
这样的残留液滴阻塞泄漏孔，据此，与泄漏孔内没有被阻塞的情况相比，副通路内的空气流速分布会发生变化。
这样的现象是导致计量值变化或输出噪音增加等的在精度、性能上的劣化的原因。
本发明就是鉴于以上几点，解决了上述课题，防止水等的液体附着、堆积在副通路上，同时，实现了降低因液滴阻塞泄漏孔而造成的流量计量误差的副通路构造。
发明内容
在水等的液体附着在副通路上的情况下，在该液体的大小小的情况下，流量计量误差也小。但是，若液滴汇集，成为大滴，或者存留在特定的部位，则会产生在副通路内流动的气体的流速分布变化，或由该副通路的通气阻力变化所引起的分流比的变化，从而产生流量计量误差。
液体向这样的副通路内的堆积，若设置如上述那样的从副通路的内部贯穿到外部的液体泄漏孔，则因为可以从这里将副通路内的液体排出，所以可以防止。但是，当然需要其泄漏孔具有某种程度的截面积等，是该液体容易流出的构造。
另一方面，副通路为了充分发挥其效果，需要按照该通路的意图，使气体在副通路中流动。泄漏孔是与副通路的目的不一致的通路构造，需要形成缩小截面积等的流体难以流动的构造。
本发明作为其对策方法，提出了下述的解决课题的方法。
(1)第1发明提出了一种结构手段，即设置使堆积在副通路上的液体流出的泄漏孔，且基本不会使在副通路中流动的被测定气体在该泄漏孔中流动。
第1发明在副通路的入口和出口之间，设置连通副通路的内壁面和外壁面的泄漏孔(贯通孔)，在上述泄漏孔的副通路内壁侧和副通路外壁侧的两侧或者任意一侧的开口附近，设置结构手段，该结构手段用于减少通过上述泄漏孔的气体的流量。
若是这样，则通过泄漏孔，可以防止水等的液体存留在副通路内。而且，即使在将液体基本排出后，由于表面张力而最后残存的液滴留在泄漏孔内，阻塞泄漏孔，也因为阻塞泄漏孔前的状态可以使通过原泄漏孔内的流量减少，所以在任何状态下，副通路内的空气流速分布都可以保持基本相同的样式。因此，可以极力抑制在泄漏孔被阻塞的情况下与没有被阻塞的情况下的流量计量误差。
(2)上述泄漏孔的大小形状为使液体不会堆积到对流量计量精度的影响不能无视的水平以上。
另外，提出了如下的结构手段，即作为使通过上述那样的泄漏孔内的副通路侧的气体减少的具体方式，例如，在泄漏孔的副通路外壁侧的开口面附近，通过生成对应被测定气体的流速的动压，提高该部分的压力。或者可以考虑，通过将泄漏孔的副通路内壁侧的开口附近作为剥离流域，降低该部分的压力等，以此来减少泄漏孔内外的压力差，使流经此处的气体的流量非常小。
(3)进一步具体地说，泄漏孔为副通路出口面积的1/5以下，在堆积的液体量较少时，为通过表面张力等，能够残存液体的程度的大小。例如，在液体是水的情况下，泄漏孔的径或者短边宽度为1mm～5mm。
另外，提出了在副通路外壁面的泄漏孔的开口附近，设置产生动压的突起。该突起根据在副通路外壁面流动的主通路的气体的流速，在泄漏孔的副通路外壁侧的开口附近产生动压。通过适当地设定该突起的形状、大小，来调整动压，使在副通路内壁侧和外壁侧的泄漏孔开口部上产生的压力差大致相等。
(4)进一步，作为使通过泄漏孔的气体减少的手段，将突起设置在副通路的内壁面，泄漏孔的上游。通过该突起，使副通路内的泄漏孔开口部附近成为剥离流域，以此来降低该部分的压力，与副通路外壁面的泄漏孔附近的压力大致相等。
泄漏孔是将产生计量误差的液体排出到副通路外。另一方面，相对于气体，因为泄漏孔的两端的压力大致相等，所以基本没有通过泄漏孔的流动，即，相对于气体流体，呈接近没有泄漏孔的状态。因此，可以防止副通路的功能降低。还有，泄漏孔即使在因表面张力等而被残留的水等阻塞的情况下，由于气体的流动与没有被阻塞的状态基本没有变化，所以可以保持流量计量精度。
(5)第2发明是在泄漏孔内设置液膜清除构造，通过表面张力等使水等，液滴、液膜不致残留。据此，不会产生由于泄漏孔被阻塞而引起的流量计量误差。
例如，泄漏孔为不会影响副通路功能左右的大小、形状。
另外，在泄漏孔的副通路外壁侧的开口附近，设置结构手段(突起、板状部件、棒状部件等)，以防止由于表面张力而在该开口上形成液膜、液滴。若这样一来，则在泄漏孔上产生的液滴、液膜的表面下垂，若与板状或者棒状的物体接触，由于液滴与该物体的表面的接触角，液滴被拉至该物体侧，从而防止了液滴、液滴残留在泄漏孔上。
作为其他的方式，提出了下述构造，将在副通路内流动的气体的动压施加到泄漏孔的副通路内壁侧的开口面上，通过气体的动压，破坏欲残留在泄漏孔上的液膜、液滴。
例如，在泄漏孔的副通路内上游形成隔壁，通过生成朝向泄漏孔的副通路内壁侧的开口面的气体的流动，在泄漏孔的副通路内壁侧的开口面上，产生由于气体的流动而产生的动压。进一步，隔壁的上游侧端部为副通路内的压力高的部分，因此增加了泄漏孔的副通路内壁侧的开口面的压力。
图1是将罩体拆下，观察有关本发明的第1实施例的气体流量测定装置的侧视剖视图及其一部分的扩大图。
图2是从上方(上游侧)观察图1的本实施例的外观图。
图3是从左方向观察图1的外观图(仰视图)。
图4是在比较例的气体流量测定装置中，表示不具有泄漏孔的副通路的水存留状态的说明图。
图5是表示具有在第1实施例中的泄漏孔的副通路的水存留状态的说明图。
图6是表示第1实施例的其他方式的侧视剖视图及其一部分的扩大图。
图7是不具有动压板的副通路的流速矢量图。
图8是具有动压板的副通路的流速矢量图。
图9是不具有动压板的副通路的压力分布图。
图10是具有动压板的副通路的压力分布图。
图11是表示本发明的第2实施例的纵剖视图。
图12是表示有关本发明的第3实施例的气体流量测定装置的副通路的内部构造的部分侧视图。
图13以及图14是表示有关第3实施例的其他方式的副通路的内部构造的部分侧视图。
图15是第3实施例的比较例，是不具有偏向突起的副通路的流速矢量图。
图16是具有在第3实施例中的偏向突起的副通路的流速矢量图。
图17是不具有偏向突起的副通路的压力分布图。
图18是具有偏向突起的副通路的压力分布图。
图19是有关本发明的第4实施例的气体流量测定装置的部分侧视图。
图20是其仰视图。
图21是有关本发明的第5实施例的部分侧视图。
图22是有关本发明的第6实施例的纵剖视图。
具体实施例方式
使用图1～图3以及图6，说明本发明的第1实施例。另外，使用图4、图5，说明水存留在以往例和本实施例的副通路内的状态。进一步，使用图7～图10的流动解析结果，说明本实施例的功能。
图1是将罩体拆下，观察测定汽车发动机所吸入的空气的流量的发热电阻式空气流量测定装置的侧视剖视图及其一部分的扩大图。
空气流量测定装置(气体流量测定装置)具有作为被测定气体的空气流动的主通路8，和配置在主通路8内，被测定空气的一部分流动的副通路4。
在本实施例中，发热电阻1、感温电阻2以及进气温度测定元件3固定在框架1上，位于副通路4的内部，与电子回路5电气接续。
电子回路5以感温电阻2的检测出的进气温度为基础，控制发热电阻1的加热温度。例如，控制在发热电阻1中流动的加热电流，使发热电阻1和感温电阻2的温度差为所定温度差。发热电阻1的放热量由于与空气流量大致成比例，所以通过用加热电流检测，介于端子9，可以将与空气流量相对应的电气信号输出到外部机器。在本实施例中，通过该方式测定空气流量，此外，也可以在发热电阻的上游、下游配置感温电阻，通过两者的温度差，测定空气流量，关于其测定方式，并没有特别限定。
进气温度测定元件3的信号也可以用于上述感温电阻2的温度修正或其他的用途。
壳体6是内置框架11等的金属零件而形成的塑料模块零件，将形成用于内置保护电子回路5的框体的箱部6a、用于与外部机器电气接续的端子9、用于固定在构成主通路8的部件7上的法兰部10等一体形成。
副通路4作为塑料成型品而形成，或是与壳体6接合，或是与壳体6一体成型等，壳体6和副通路4成为并列设置的一体构造。
电子回路5设置在壳体6的壳部6a内，如图2所示，为覆盖壳部6a，在壳体6上，通过接合罩12而被保护。
因此，电子回路、检测元件、副通路、端子等为一体化的模块。
副通路4通过相对于在主通路8流动的空气的主流方向13，在略垂直的面上开口的空气流入口401、与主流方向13平行的第1流路402、在其下游端，相对于主流方向13，在略垂直方向弯曲的第1弯曲部403、进一步，呈略直角弯曲的第2弯曲部404、介于这些弯曲部，与上述第1流路402平行，向反方向流动的第2流路405、在其下游端(相对于主流方向13是上游端)，在与主流方向13略平行的面上开口的空气流出口406一同贯穿而形成。该副通路4为U字型的迂回通路。
在第1流路402上，配置有上述发热电阻1、感温电阻2以及进气温测定元件3。
进而，在副通路4中，在第2弯曲部404上，作为本发明的重点的泄漏孔(贯通孔)407和使动压产生的板状的突起(下称[动压板])408与副通路4的壁体一体形成。
泄漏孔407通过连接副通路4的内壁面和外壁面，而使副通路4和主通路8连通。泄漏孔407的通路截面形状可以考虑为圆孔、方孔等的各种形态。在本实施例中是长方形的切缝，其大小为mm级别，例如，短边为2mm左右。其长边与副通路的宽度吻合(参照图3)。该泄漏孔的尺寸是按副通路或主通路的大小以及与动压板408的关系适当地任意确定的。
动压板408的设置位置是与在副通路4的外壁面中的主流方向平行的面(副通路外壁的底面)409，设置在泄漏孔407的副通路外壁侧的开口附近的动压板408，在以泄漏孔407的副通路外壁侧的开口位置为基准，确定主通路8内的主流13的上游、下游的情况下，在作为其下游侧的位置，从副通路外壁的底面409开始突出而形成。
该动压板408相对于主流13是障碍物，其构造为，通过由该障碍物接受主流13，在泄漏孔407的副通路外壁侧的开口面上(泄漏孔出口)产生动压。
在本实施例中，动压板(突起)408，朝向主通路的上游侧的面408a相对于主流垂直形成。动压板408的高度(从泄漏孔407的副通路外壁侧的开口面到动压板408的突出端的距离)h，例如是泄漏孔407的短边的长度(在泄漏孔为圆孔的情况下是其直径)W的1/2～2倍左右，在这里，作为最合适的值是2.5～3mm左右。
该动压板408为结构手段，用于使副通路4内的第2弯曲部404附近的压力(泄漏孔407的副通路内壁侧的开口)与在泄漏孔407的副通路外壁侧的开口位置中的压力差变小，使通过泄漏孔407的空气的泄漏量减少。
主通路8是计量对象的流体流动的流路，例如，在汽车用发动机的情况下，相当于从空气滤清器到发动机汽缸上游的进气管路。在汽车用发热电阻式空气流量测定装置中，构成该主流路8的部件7，作为发热电阻式空气流量测定装置的专用壳体，存在连接在进气管路的途中的情况，或者兼用空气滤清器或气道，节气门体等的情况。
在主通路构成部件7的壁部上设置有插入孔15，该插入孔15可以使计量模块(由发热电阻1，感温电阻2等的计量元件、副通路4、壳体6等构成的模块)位于主通路8的内部。通过用螺丝紧固等，将壳体6固定在主通路构成部件7上，安装计量模块，可以计量在主通路流动的空气的流量。
在不具有上述泄漏孔407的空气流量装置的情况下，若来自外部的水浸入，则存在由于其设置角度而使水存留在副通路4内的情况。产生象这样的水存留的状态，如图4所示。
图4是表示不具有泄漏孔的迂回式副通路4的图，表示在水容易存留在其第2弯曲部404(通路弯曲角)的状态下，设置空气流量装置的情况。
在该情况下，浸入副通路4的内部的水存留在第2弯曲部404附近，因为副通路4的通路截面积在其水存留部16附近减小，所以副通路4的通气阻力增大，由于在副通路4流动的空气流量减少(测定对象空气的流量即使相同，在主通路流动的量增加，在副通路流动的量减少)，所以在空气流量测定装置的计量流量上会产生很大的负误差。
进而，若水的存留量逐渐增加，则由于该副通路的形状或者安装角度，而使水部分地覆盖副通路4，隔断空气的流动，不能进行空气流量计量。即，也可以认为空气没有在副通路4流动，将计量流量作为0输出。
另外，也可以考虑到若检测元件1、2、3等被水淹没，则会产生巨大的计量误差，或由于腐蚀，电蚀造成检测元件1、2、3等破损，导致不能计量。
另一方面，如图5所示，在具有泄漏孔407的副通路4的情况下，因为浸入到副通路4的内部的水通过泄漏孔407排出，所以可以防止因存留水16而造成的阻碍副通路4内部的空气的流动。当然，在安装角度或形状不同的情况下，在因此而存在水存留的可能性时，可以根据情况设置多个泄漏孔407。
在这里，若浸入到副通路4内的水如图5所示，残存减少，则在泄漏孔内的表面张力要强，据此，以水滴16或水膜状残留。该水16若其量增加，则强过表面张力，从泄漏孔407中流出，即使在该情况下，若有极少量的残存水16，则也还是以水滴或者水膜状残留。
即使是在象这样设置有泄漏孔407的副通路4中，若水浸入副通路4内，虽然不会存留到妨碍副通路4内的空气流动的程度，但是水16也会阻塞泄漏孔407。因此，在该情况下，因为通过泄漏孔407，没有流到副通路外(主通路)的泄漏气流，所以与泄漏孔407没有被水阻塞的情况相比，副通路4内的空气的流动发生变化，从而产生空气流量计量误差。
在本实施例中，通过下述方法，降低象这样的空气流量计量误差。
在副通路4内的第2弯曲部404附近(泄漏孔407的副通路内壁侧的开口附近)是产生动压的区域，即使在副通路4内，也是比较高的压力区域。另一方面，泄漏孔407的副通路外壁侧的开口附近，在没有动压板408的情况下，由于沿副通路外壁流动的主流13的流速，位于低压区域，通过设置动压板408，产生了动压。据此，由于在泄漏孔407中的副通路外壁侧的开口面与第2弯曲部404附近的压力差基本没有，所以可以尽量抑制泄漏孔407在没有被水阻塞的情况下的副空气通路4的空气泄漏量。
因此，可以使泄漏孔407在被水阻塞的情况，和没有被阻塞的情况下的空气流速分布基本不会产生变化，可以抑制空气流量计量误差。
另外，在图1中，动压板408，其朝向主通路8的上游侧(空气导入侧)的面408a相对于主流13，垂直地形成，取而代之，如图6所示，提出了使朝向主通路8的上游侧的面408a相对于副通路外壁面，向呈锐角的方向(稍朝向泄漏孔407侧的方向)倾斜而成的方式。通过象这样在动压板408上设置倾斜面，通过泄漏孔407的副通路外壁侧的开口面，可以更有效地产生动压。
其结果是，与图1的动压板408相比，可以使图6的动压板408的高度h变短，从而产生相同的动压。在图6的实施方式的情况下，在使泄漏孔407的短边为2mm的情况下，可以使最适合动压板的高度h的值为0.5～2.0mm。
通过图7～图10的流动解析结果，说明在本实施例中的动压板408的效果。
图7是与主流垂直进行剖面，表示相对于本实施例的比较例(不具有带有泄漏孔407的动压板408)的副通路4的副通路内的流速矢量图。是主通路(主流)的平均流速为2m/s时的流动解析结果。在该情况下，从泄漏孔407到主通路产生流速1m/s以上的流动。
与此相对，图8是在具有与图6对应的本发明(朝向主流的上游侧的面呈倾斜面的动压板408)的情况下的副通路4内的流速矢量图。
在本例的情况下，通过动压板408的功能，由于可以减小泄漏孔407的副通路内外的开口面的压力差，所以从泄漏孔407流出的空气的流速减少到0.5m/s以下。
图9是在图7的比较例中的泄漏孔407周边的副通路内外的压力分布图，图10是在图8的实施例中的泄漏孔407周边的副通路内外的压力分布图。图9及图10也是主通路的平均流速为2m/s时的流动解析结果。
如图9所示，没有在泄漏孔407上设置动压板，泄漏孔407的副通路外壁侧的开口面4的压力为负压，副通路4的内侧和外侧的泄漏孔407开口面的压力差在0.5Pa以上。
另一方面，图10因为泄漏孔407的副通路外壁侧的开口面，通过动压板408产生动压，所以提高了压力。即可以知道，在泄漏孔407的副通路外壁侧的开口面附近，通过动压板408，产生了与副通路侧壁409附近的气流对应而生的动压。通过该动压，提高了泄漏孔407的副通路外壁侧的开口附近的压力，使副通路4的内侧和外侧的泄漏孔407开口面的压力差在0.2Pa以下。
在这样的构成中，在泄漏孔407中的副通路内壁侧的开口部附近的最大压力和副通路外壁侧的开口部附近的最低压力的压力差为作为由于被测定气体的平均流速u而产生的动压的u2/2g的1/5以下的构造。
另外，也可以是泄漏孔被阻塞时与没有被阻塞时的流量检测量的偏差在2％以下的构造。
接着，通过图11，说明本发明的第2实施例。
图11是发热电阻式空气流量测定装置的横剖视图，该装置具有副通路4，副通路4不是弯曲通路。副通路4是在入口开口面401和出口开口面406之间形成节流部4’的通路，在节流部4’的下游设置流量检测元件1、2。
在这样的副通路中，因为水会留存在节流部，所以在其底面部设置泄漏孔407，在泄漏孔407的下游形成动压板408。
即使是在本实施例中的空气流量测定装置中，若没有泄漏孔407，在水浸入副通路4的情况下，在节流部的底面附近，也有容易产生存留水16的情况。因为该存留水16能成为气流的障碍，所以存在或是改变流量检测元件1，2设置部的流速分布，或是影响向副通路4的分流比的变化的可能性。
即使在本实施例中，通过泄漏孔407，虽然可以防止在副通路4内存留水，但是由于水滴或者水膜状的水，在阻塞泄漏孔407的情况下，也会产生流量计量误差。但是，通过与上述的实施例相同的产生动压的原理，可以使在泄漏孔407被水阻塞的情况与没有被阻塞的情况下的空气的流速分布基本不会发生变化，可以抑制空气流量计量误差。
图12是有关本发明的第3实施例的部分剖视图。空气流量测定装置的基本构成与图1相同。即，本实施例也与图1所示的实施例相同，将发热电阻1、感温电阻2以及进气温测定元件3固定在框架11上，使之位于副通路4的内部，与电子回路5电气接续。在图11中，省略了副通路4、电子回路5、端子9、壳体6、罩12、主通路8等。
上述副通路4的主要形状也与图1相同，具有泄漏孔407和动压板408。
在本实施例中，在这些的基础上，在副通路4内的泄漏孔407的上游附近，设置截面为三角形状(山形)的突起411。该突起411在副通路4的上游和下游具有呈山形的倾斜，倾斜也可以是仅一个面。突起411具有使通过副通路4内的气流偏向的功能，在这里称为偏向突起411。
该偏向突起411，形成于在副通路4中的第2弯曲部404附近的内壁上。换言之，偏向突起411在以泄漏孔407的副通路内壁侧的开口为基准，确定副通路内的上游、下游的情况下，在泄漏孔407的副通路内壁侧的开口附近，形成在与该开口相比的上游的位置。
因此，在该偏向突起411壁面附近的副通路4内流动的空气，其流动线的朝向进一步向副通路的出口开口部406方向改变。因此，泄漏孔407的副通路内壁侧的开口面附近成为剥离流域，降低了该部分的压力。
其结果是，加上上述动压板408的效果，由于在泄漏孔407中的副通路内壁侧的开口部附近的压力与副通路外壁侧的开口面附近的压力基本相等，所以泄漏孔407在被阻塞时与没有被阻塞时的流动维持基本相等，可以降低由于以水滴或水膜状存留在泄漏孔407上的水16而产生的计量误差。
图13是图12的实施例的其他方式，与图12不同之处在于，在动压板408上设置有与图6相同的倾斜面。
图14也是图12的实施例的其他方式，与图12不同之处在于，没有动压板408，仅有偏向突起411，通过减小在泄漏孔407中的副通路内壁侧的开口部附近的压力，而使该压力接近副通路外壁侧的开口面附近的压力。
通过图15～图18的流动解析结果，说明在本实施例中的偏向突起411的效果。
图15是与主流平行进行剖面，表示有关图6的实施例的空气流量测定装置的副通路4(具有泄漏孔407和动压板408，但不具有偏向突起411)的副通路内的流速矢量图，主通路的平均流速为25m/s时的流动解析结果。
图16是与主流平行进行剖面，表示有关图13的实施例的空气流量测定装置的副通路4(具有泄漏孔407和动压板408及偏向突起411)的副通路内的流速矢量图，主通路的平均流速为25m/s时的流动解析结果。
如图15所示，在没有偏向突起411时，即使利用动压板408所产生的效果，泄漏孔407的流出速度在15m/s左右。与此相对，在设置有偏向突起411的情况下，泄漏孔407的流出速度降低到了7m/s左右。因此，即使是在设置了泄漏孔的情况下，也可以更进一步减少流量计量误差。
图17是图15所示的空气流量测定装置的副通路4以及泄漏孔407周边的压力分布图。图18是图16所示的空气流量测定装置的副通路4以及泄漏孔407周边的压力分布图。都是主通路的平均流速为25m/s时的流动解析结果。
如图17所示，在没有设置偏向突起411的情况下，泄漏孔407的副通路内壁侧和外壁侧的开口面的压力差为40Pa以上。如图18所示，在副通路4内的泄漏孔407的上游，设置有偏向突起411的情况下，降低了在泄漏孔407中的副通路内壁侧的开口面附近的压力，泄漏孔407的副通路内壁侧和外壁侧的开口面的压力差为25Pa左右。
至此所述的实施例都是尽量降低因表面张力等而使水等残存在泄漏孔407中，泄漏孔即使被阻塞，与没有被阻塞的情况相比时的流量计量误差。
图19以后所述的实施例是有关具有除去泄漏孔的液膜构造的实施例，该构造积极防止因表面张力等而使水等残留在泄漏孔中，使由于泄漏孔被阻塞而产生的流量计量误差不会发生。
图19是有关本发明的第4实施例的空气流量测定装置的重要部位的剖视图，虽然省略了图1所示的电子回路5、端子9、壳体6、罩12、主通路8等，但关于这些，具有与上述的各实施例相同的构成。图20是其仰示图。
在本实施例中的发热电阻1等的检测元件的配置或副通路4的整体的形状由于与图1～图18所述的实施例的构成相同，所以省略了说明。
在本实施例中，在泄漏孔407的副通路外壁侧的开口附近，设置有构造上的液膜除去手段，该构造上的液膜除去手段可防止因表面张力而在该开口上形成液膜。
作为液膜除去手段，例如，在从泄漏孔407的副通路外壁侧的开口面伸出的位置，设置板状部件(也可以是棒状部件)412，使其面临该开口面。
该板状部件412与在副通路4的底部409上延伸设置的突出片420一体形成。突出片420从副通路4的长边侧的一个侧面开始延伸，与副通路4一体成型，另外，板状部件412也与突出片420呈直角相交，突出片420与板状部件412一体成型。
该板状部件(或棒状部件)412在泄漏孔407的副通路外壁侧的开口面的略中心的延长线上。
另外，在板状部件412的端面与泄漏孔407的副通路外壁侧的开口面之间，设置有间隙G。这是因为板状部件412的端面或是到达，或是超过泄漏孔407的副通路外壁侧的开口面，若进入泄漏孔407，反而无法期待除去泄漏孔407内的液膜的效果。即，在泄漏孔407的副通路外壁侧的开口面和板状部件412的端面之间，通过确保某种程度的间隙G，在水滴从泄漏孔407的出口侧开口下垂的状态，通过与突起412接触，能容易地破坏液膜。
泄漏孔407在副通路4的内部存留水时，将水排出到外部，在考虑了不会损坏副通路4的功能的孔的大小的泄漏孔中，如图5所示，水以水滴或者水膜状残留在泄漏孔407中。因此，相对于没有附着水时，副通路内的空气的流动发生变化，产生计量误差就如上述那样。
在本实施例中，若在泄漏孔407内产生液滴，则该液滴的表面与该板状体412接触，由于液滴向该板状体412的表面的接触角度，液滴被拉向该板状体侧。因此，足以阻塞泄漏孔407的液滴与该板状体412接触，经板状体412后，由于容易流出，所以可以防止水存留在泄漏孔407内。
图21与图19同样，表示作为除去在泄漏孔407中的液膜、液滴构造的一个实施例。
在本实施例中，在副通路4的内壁的第2弯曲部404附近，分流副通路4中的气体的流动，将其一部分引导至泄漏孔407的隔壁413与副通路4一体形成。
由该隔壁413和副通路404的内壁形成的分流用的通路415位于泄漏孔407的上游。另外，隔壁413在泄漏孔407的稍前部被隔断，该被隔断的部分414与副通路404侧连通。通过设置象这样的被隔断部分414，可以使水滴顺利地通过由隔壁413所形成的分流用的通路415内，从而被引导至泄漏孔407侧。
根据上述构成，隔壁413分离在副通路4流动的空气的一部分，通过直接将气流引导至泄漏孔407，而在泄漏孔407的副通路内壁侧的开口面上产生动压。特别是，隔壁413的上游侧端部，因为面临作为副通路4的内部的压力高的区域的弯曲部而配置，所以可以进一步增加在泄漏孔407的副通路内壁侧的开口面上产生的压力。
据此，泄漏孔407一边作为不会损害副通路4的功能程度的小的开口面积，一边通过在泄漏孔407的内壁开口面上产生的压力，可以将水滴或水膜压出到副通路4的外部。因此，由于泄漏孔为常开口(不存在被液体阻塞的情况)，所以可以防止因泄漏孔被阻塞，气流变化而产生的流量检测误差。
图22表示在与图11构造相同的流量测定装置上，形成偏向突起411和动压板408的一个实施例。这样的构成也与使用图11所说明的实施例相同，在泄漏孔407的内侧壁面附近的副通路4内流动的空气，其流动线的方向改变为向副通路4的中心方向。因此，泄漏孔407的内壁侧开口面附近成为剥离流域，该部分的压力被降低，泄漏孔407的内侧和外侧的压力大致相等。因此，泄漏孔407被阻塞时与没有被阻塞时的流动维持大致相等，可以降低因为以水滴或者水膜状残存在泄漏孔407内的水而产生的计量误差。
另外，上述副通路的泄漏孔的周边，用于产生动压或者剥离流域的突起、板状、棒状物体或者隔壁与其他的部分相比，若为较粗的表面，则缩小液体在这些表面上的接触角度，使液体容易从泄漏孔中流出。
在上述各实施例中，泄漏孔407的直径或者短边的长度为液滴的高度的0.5～2倍左右是可以得到的较好的结果，该液滴是因为流入副通路的水等的液体的表面张力而产生的。
根据本发明，即使在水浸入副空气通路内的情况下，或者结露水欲堆积的情况下，可以介于泄漏孔，将这些液体排出，可以防止水等的液体存留在副通路内。而且，即使液膜、液滴(不是存留在副通路内，而是附着在泄漏孔中)在泄漏孔中形成，无论是阻塞泄漏孔的情况，还是不阻塞的情况，都可以减小流量测定误差，或是通过随时在泄漏孔上使液膜不存留，来减小流量测定误差，从而可以提高流量测定精度。而且，在不影响成本、尺寸、重量等时，可以提供这样的效果。
权利要求
1.一种气体流量测定装置，具有气体流动的主通路和气体的一部分流动的副通路，用于检测气体的流量的检测元件配置在副通路内，其特征在于，在上述副通路的入口和出口之间，设置有连通副通路的内壁面和外壁面的贯通孔，在上述贯通孔的副通路内壁侧和副通路外壁侧的双方或者任意一方的开口附近，设置有用于减少通过上述贯通孔的气体的流量的结构手段。
2.一种气体流量测定装置，具有气体流动的主通路和气体的一部分流动的副通路，用于检测气体的流量的检测元件配置在副通路内，其特征在于，在上述副通路的入口和出口之间，设置有连通副通路的内壁面和外壁面的贯通孔，在上述贯通孔的副通路外壁侧的开口面上，作为产生动压的构造。
3.如权利要求2所述的气体流量测定装置，其特征在于，在以上述贯通孔的副通路外壁侧的开口位置为基准，确定上述主通路内的主流的上游、下游的情况下，在成为其下游侧的位置，在上述贯通孔的副通路外壁侧的开口附近，设置相对于上述主流的障碍物，通过该障碍物，在上述贯通孔的副通路外壁侧的开口面上产生动压。
4.一种气体流量测定装置，具有气体流动的主通路和气体的一部分流动的副通路，用于检测气体的流量的检测元件配置在副通路内，其特征在于，在上述副通路的入口和出口之间，设置有连通副通路的内壁面和外壁面的贯通孔，在以上述贯通孔的副通路外壁侧的开口位置为基准，确定上述主通路内的主流的上游、下游的情况下，在作为其下游侧的位置，在上述贯通孔的副通路外壁侧的开口附近，相对于上述主流，设置作为障碍物的突起物，上述突起物与上述副通路的外壁一体形成，通过该突起物，在上述贯通孔的副通路外壁侧的开口面上产生动压。
5.如权利要求4所述的气体流量测定装置，其特征在于，上述突起物，其朝向上述主通路的上游侧的面相对于上述主流垂直地形成，或者形成为相对于副通路外壁面向呈锐角的方向倾斜。
6.如权利要求4或5所述的气体流量测定装置，其特征在于，上述突起物的高度为上述贯通孔的直径或者短边的长度的1/2～2倍的程度。
7.一种气体流量测定装置，具有气体流动的主通路和气体的一部分流动的副通路，用于检测气体的流量的检测元件配置在副通路内，其特征在于，在上述副通路的入口和出口之间，设置有连通副通路的内壁面和外壁面的贯通孔，在上述副通路内，设置有使上述贯通孔的副通路内壁侧的开口面成为流动在上述副通路的气体的剥离流域的结构手段。
8.一种气体流量测定装置，具有气体流动的主通路和气体的一部分流动的副通路，用于检测气体的流量的检测元件配置在副通路内，其特征在于，在上述副通路的入口和出口之间，设置有连通副通路的内壁面和外壁面的贯通孔，在以上述贯通孔的副通路内壁侧的开口位置为基准，确定上述副通路内的主流的上游、下游的情况下，在作为其上游侧的位置，设置有改变副通路的流动方向的偏向构造，通过该偏向构造，使上述贯通孔的副通路内壁侧的开口面成为剥离流域。
9.如权利要求8所述的气体流量测定装置，其特征在于，上述偏向构造是形成在从上述贯通孔到上游的副通路内壁位置上的突起物。
10.如权利要求9所述的气体流量测定装置，其特征在于，上述突起物，其上游面或者上游和下游两面为倾斜面。
11.如权利要求9或10所述的气体流量测定装置，其特征在于，上述突起物的高度为上述贯通孔的直径或者短边的长度的1/2～2倍的程度。
12.一种气体流量测定装置，具有气体流动的主通路和气体的一部分流动的副通路，用于检测气体的流量的检测元件配置在副通路内，其特征在于，在上述副通路的入口和出口之间，设置有连通副通路的内壁面和外壁面的贯通孔，在上述贯通孔中的副通路内壁侧的开口部附近的最大压力和副通路外壁侧的开口部附近的最低压力的压力差，为作为因被测定气体的平均流速u所产生的动压部分的u2/2g的1/5以下的构造。
13.一种气体流量测定装置，具有气体流动的主通路和气体的一部分流动的副通路，用于检测气体的流量的检测元件配置在副通路内，其特征在于，在上述副通路的入口和出口之间，设置有连通副通路的内壁面和外壁面的贯通孔，上述贯通孔阻塞时和不阻塞时的流量检测量的偏差为2％以下的构造。
14.一种气体流量测定装置，具有气体流动的主通路和气体的一部分流动的副通路，用于检测气体的流量的检测元件配置在副通路内，其特征在于，在上述副通路的入口和出口之间，设置有连通副通路的内壁面和外壁面的贯通孔，在副通路内有水的情况下，从上述贯通孔将其水排出，在上述贯通孔的副通路外壁侧的开口附近，设置有结构手段，该结构手段可以防止在该开口上因表面张力而形成液膜、液滴。
15.一种气体流量测定装置，具有气体流动的主通路和气体的一部分流动的副通路，用于检测气体的流量的检测元件配置在副通路内，其特征在于，在上述副通路的入口和出口之间，设置有连通副通路的内壁面和外壁面的贯通孔，在从上述贯通孔的副通路外壁侧的开口面伸出的位置上，设置有面临上述开口面的板状或者棒状的部件。
16.如权利要求15所述的气体流量测定装置，其特征在于，上述板状或者棒状的部件位于上述贯通孔的副通路外壁侧的开口面的大致中心的延长线上。
17.如权利要求15或16所述的气体流量测定装置，其特征在于，在上述板状或者棒状的部件的端面和上述贯通孔的副通路外壁侧的开口面之间设置盖。
18.一种气体流量测定装置，具有气体流动的主通路和气体的一部分流动的副通路，用于检测气体的流量的检测元件配置在副通路内，其特征在于，在上述副通路的入口和出口之间，设置有连通副通路的内壁面和外壁面的贯通孔，在上述副通路的内部，分流副通路中的气体的流动，形成将其一部分引导至上述贯通孔的隔壁。
19.如权利要求18所述的气体流量测定装置，其特征在于，上述隔壁在即将到达上述贯通孔之前进行分割，该被分割的部分与副通路侧连通。
20.如权利要求18或19所述的气体流量测定装置，其特征在于，在上述副通路上，具有通过在副通路中流动的气体而产生动压的部分，上述隔壁从该动压产生部朝着上述贯通孔形成。
21.如权利要求1至20中的任一项所述的气体流量测定装置，其特征在于，上述贯通孔是排出孔，用于排出流入到上述副通路的水等的液体。
22.如权利要求1至21中的任一项所述的气体流量测定装置，其特征在于，上述副通路至少形成有一个弯曲通路，在该弯曲部附近，设置上述贯通孔。
23.如权利要求22所述的气体流量测定装置，其特征在于，上述副通路形成为U字型，在该弯曲部的外角或者其附近，设置上述贯通孔。
24.如权利要求1至23中的任一项所述的气体流量测定装置，其特征在于，上述贯通孔为切缝状的孔，其长度与上述副通路的通路宽度大致相等。
25.如权利要求1至24中的任一项所述的气体流量测定装置，其特征在于，上述贯通孔的直径或者短边的长度为液滴高度的0.5～2倍的程度，该液滴因流入到上述副通路的水等的液体的表面张力而产生。
26.如权利要求3至6或权利要求8至11或权利要求15至20中的任一项所述的气体流量测定装置，其特征在于，上述副通路以及上述贯通孔、上述障碍物或者上述偏向构造或者上述板状部件或者上述棒状部件或者上述隔壁，是通过塑料铸模一体形成的。
27.如权利要求1至26中的任一项所述的气体流量测定装置，其特征在于，上述副通路的上述贯通孔的周边、上述障碍物、上述偏向构造、上述板状部件、上述棒状部件以及上述隔壁中的至少一个，形成比其他的部分粗糙的表面。
28.如权利要求27所述的气体流量测定装置，其特征在于，上述粗糙表面是通过多条细槽形成的。
29.一种发热电阻式空气流量测定装置，其特征在于，具有权利要求1至28中的任一项所述的构成，测定内燃机的吸入空气流量。
30.一种内燃机控制系统，其特征在于，具有权利要求29所述的发热电阻式空气流量测定装置。
全文摘要
在通过被测定流体(气体)的一部分的副通路上，设置有流量测定元件。在副通路的壁体上，设置使浸入、堆积在内部的液体排出的泄漏孔(贯通孔)。在泄漏孔的副通路外壁侧的开口面附近，设置在该开口上产生动压的突起。或者在副通路内壁面上，设置位于泄漏孔的上游的突起。前者的突起，对应在副通路外壁面上游动的气体的流速，产生动压，后者的突起，在副通路的内壁面(泄漏孔附近)上，通过生成剥离流域来降低压力。因此，泄漏孔的副通路内壁侧的开口与外壁侧的开口的压力差大致相等，使来自泄漏孔的气体的流出减少。据此，抑制了在泄漏孔因液滴、液膜而被阻塞时与没有被阻塞时的副通路内的流速分布的变化，降低了流量计量误差。另外，作为其他的方法，在泄漏孔的副通路外壁侧的开口附近，设置结构手段，以防止由于表面张力而在该开口上形成液膜、液滴。
文档编号G01F15/12GK1529807SQ0182347
公开日2004年9月15日 申请日期2001年12月17日 优先权日2001年7月18日
发明者五十岚信弥, 鬼川博, 浅野保弘, 齐藤直生, 弘, 生 申请人:株式会社日立制作所, 株式会社日立汽车工程