本發(fā)明涉及熱式流量計(jì)。

背景技術(shù)：

測(cè)量氣體的流量的熱式流量計(jì)具備用于測(cè)量流量的流量測(cè)量元件，且構(gòu)成為通過(guò)在上述流量測(cè)量元件與作為測(cè)量對(duì)象的上述氣體之間進(jìn)行熱傳遞而測(cè)量上述氣體的流量。熱式流量計(jì)測(cè)量的流量廣泛用作各種裝置的重要的控制參數(shù)。熱式流量計(jì)的特征在于能夠以比其它方式的流量計(jì)相對(duì)高的精度測(cè)量氣體的流量、例如質(zhì)量流量。

然而，希望進(jìn)一步提高氣體流量的測(cè)量精度。例如，在搭載有內(nèi)燃機(jī)的車(chē)輛中，降低油耗的期望、凈化尾氣的期望非常高。為了響應(yīng)這些期望，需要以高精度測(cè)量作為內(nèi)燃機(jī)的主要參數(shù)的吸入空氣量。

對(duì)向內(nèi)燃機(jī)引導(dǎo)的吸入空氣量進(jìn)行測(cè)量的熱式流量計(jì)具備攝取吸入空氣量的一部分的副通路和配置于上述副通路的流量測(cè)量元件，通過(guò)上述流量測(cè)量元件在于被測(cè)量氣體之間進(jìn)行熱傳遞，從而測(cè)量在上述副通路流動(dòng)的被測(cè)量氣體的狀態(tài)，并輸出表示向上述內(nèi)燃機(jī)引導(dǎo)的吸入空氣量的電信號(hào)。

例如，作為這種熱式流量計(jì)的技術(shù)，專(zhuān)利文獻(xiàn)1中記載了“一種流量測(cè)量裝置，其以在板狀基板的傳感器元件的裝配面?zhèn)群团c傳感器元件的裝配面?zhèn)认喾吹囊粋?cè)的背面?zhèn)确謩e構(gòu)成流體通路的方式配置板狀基板，且在副通路的板狀基板的上游側(cè)具備呈曲線地改變方向的曲線通路部”。在該文獻(xiàn)中記載了一點(diǎn)，即，“在曲線通路部的外環(huán)壁面設(shè)有以與傳感器元件裝配面對(duì)置的、位于曲線通路部的側(cè)壁面?zhèn)鹊亩瞬吭谘刂鴤?cè)壁面的方向上位于曲線通路部的內(nèi)環(huán)壁面?zhèn)鹊姆绞絻A斜的傾斜部”。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2011－75359號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的課題

如專(zhuān)利文獻(xiàn)1的熱式流量計(jì)，通過(guò)在曲線通路部(彎曲通路)的外環(huán)壁面(外周壁面)設(shè)置傾斜部，從而抑制灰塵向傳感器元件侵入，但是，在不對(duì)流動(dòng)的被測(cè)量氣體施加阻力而只是在外環(huán)壁面(外周壁面)設(shè)置傾斜部的情況下，發(fā)明人們根據(jù)所進(jìn)行的流體解析等發(fā)現(xiàn)，在內(nèi)環(huán)壁面(內(nèi)周壁面)產(chǎn)生剝離流(剝離漩渦)。其結(jié)果，相比內(nèi)環(huán)側(cè)(內(nèi)周側(cè))，外環(huán)側(cè)(外周側(cè))成為快的流速分布，向傳感器元件的流動(dòng)產(chǎn)生偏離。該偏離在脈動(dòng)時(shí)等產(chǎn)生過(guò)度的流動(dòng)時(shí)變化，存在流量測(cè)量元件上的流速與非過(guò)度是不同的情況。其結(jié)果，存在成為脈動(dòng)產(chǎn)生時(shí)的測(cè)量誤差的主要原因的情況。

本發(fā)明基于這種問(wèn)題而提出，其目的在于通過(guò)降低在副通路流動(dòng)的被測(cè)量氣體的流速分布的偏離而提供測(cè)量精度良好的熱式流量計(jì)。

用于解決課題的方案

鑒于上述課題，本發(fā)明的熱式流量計(jì)具備攝取在主通路流動(dòng)的被測(cè)量氣體的一部分的副通路和對(duì)在上述副通路流動(dòng)的被測(cè)量氣體的流量進(jìn)行測(cè)量的流量測(cè)量元件，且基于該流量測(cè)量元件測(cè)量出的測(cè)量值來(lái)對(duì)在上述主通路流動(dòng)的被測(cè)量氣體的流量進(jìn)行測(cè)量，其中，上述副通路以使從上述主通路所攝取的被測(cè)量氣體向上述流量測(cè)量元件流動(dòng)的方式具有朝向上述流量測(cè)量元件彎曲的彎曲通路，在該彎曲通路形成有阻力部，該阻力部以在上述彎曲通路的外周側(cè)流動(dòng)的被測(cè)量氣體的壓力損失相比彎曲通路的內(nèi)周側(cè)變高的方式來(lái)對(duì)在上述外周側(cè)流動(dòng)的被測(cè)量氣體的流動(dòng)施加阻力。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明，能夠通過(guò)降低在副通路流動(dòng)的被測(cè)量氣體的流速分布的偏離而提高被測(cè)量氣體的測(cè)量精度。

附圖說(shuō)明

圖1是表示在內(nèi)燃機(jī)控制系統(tǒng)中使用了本發(fā)明的熱式流量計(jì)的一實(shí)施例的系統(tǒng)圖。

圖2a是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的熱式流量計(jì)的外觀的主視圖。

圖2b是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的熱式流量計(jì)的外觀的左視圖。

圖2c是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的熱式流量計(jì)的外觀的后視圖。

圖2d是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的熱式流量計(jì)的外觀的右視圖。

圖3a是表示從本發(fā)明的第一實(shí)施方式的熱式流量計(jì)卸下前蓋的殼體的狀態(tài)的主視圖。

圖3b是表示從本發(fā)明的第一實(shí)施方式的熱式流量計(jì)卸下后蓋的殼體的狀態(tài)的后視圖。

圖4是圖2a的a－a向視剖視圖。

圖5是圖3b所示的副通路的主要部分放大圖。

圖6是圖5的b－b向視端視圖。

圖7(a)是表示以往的熱式流量計(jì)的副通路的彎曲通路內(nèi)的流速分布與壓力損失的關(guān)系的圖，(b)是表示圖6所示的熱式流量計(jì)的副通路的彎曲通路內(nèi)的流速分布與壓力損失的關(guān)系的圖。

圖8是圖6所示的熱式流量計(jì)的副通路的彎曲通路的變形例。

圖9是圖6所示的熱式流量計(jì)的副通路的彎曲通路的其它變形例。

圖10是圖6所示的熱式流量計(jì)的副通路的彎曲通路的其它變形例。

圖11是相當(dāng)于圖3b所示的副通路的主要部分放大圖的第二實(shí)施方式的副通路的主要部分放大圖。

圖12是圖11的c－c向視端視圖。

圖13(a)是表示以往的熱式流量計(jì)的副通路的彎曲通路內(nèi)的流速分布與壓力損失的關(guān)系的圖，(b)是表示圖11所示的熱式流量計(jì)的副通路的彎曲通路內(nèi)的流速分布與壓力損失的關(guān)系的圖。

具體實(shí)施方式

以下，基于附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。

1.內(nèi)燃機(jī)控制系統(tǒng)和配置于此的熱式流量計(jì)

圖1是表示在電控燃料噴射式內(nèi)燃機(jī)控制系統(tǒng)中使用了本實(shí)施方式的熱式流量計(jì)的一實(shí)施方式的系統(tǒng)圖。如圖1所示，基于具備發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸112和發(fā)動(dòng)機(jī)活塞114的內(nèi)燃機(jī)110的動(dòng)作，吸入空氣作為被測(cè)量氣體ia而從空氣濾清器122被吸入，且經(jīng)由包含形成有主通路124的吸氣管71在內(nèi)的例如吸氣主體、節(jié)氣門(mén)體126、吸氣歧管128而引導(dǎo)至發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸112的燃燒室。

作為引導(dǎo)至燃燒室的吸入空氣的被測(cè)量氣體ia的流量通過(guò)本實(shí)施方式的熱式流量計(jì)30進(jìn)行測(cè)量，基于測(cè)量出的流量，通過(guò)燃料噴射閥152供給燃料，并與作為吸入空氣的測(cè)量氣體ia一起以混合氣的狀態(tài)引導(dǎo)至燃燒室。此外，在本實(shí)施方式中，燃料噴射閥152設(shè)于內(nèi)燃機(jī)的吸氣口，噴射至吸氣口的燃料與作為吸入空氣的被測(cè)量氣體ia一起成形混合氣，并經(jīng)由吸氣閥116而引導(dǎo)至燃燒室進(jìn)行燃燒，產(chǎn)生機(jī)械能。

熱式流量計(jì)30不僅能夠用于圖1的向內(nèi)燃機(jī)的吸氣口噴射燃料的方式，也能夠同樣地用于向各燃燒室直接噴射燃料的方式。對(duì)于兩種方式，包含熱式流量計(jì)30的使用方法在內(nèi)的控制參數(shù)的測(cè)量方法及包含燃料供給量、點(diǎn)火時(shí)期在內(nèi)的內(nèi)燃機(jī)的控制方法的基本概念都大致相同，作為兩種方式的代表例，圖1示出向吸氣口噴射燃料的方式。

引導(dǎo)至燃燒室的燃料及空氣形成燃料與空氣的混合狀態(tài)，且通過(guò)火花塞154的火花點(diǎn)火而爆炸性地燃燒，產(chǎn)生機(jī)械能。燃燒后的氣體從排氣閥118引導(dǎo)至排氣管，作為尾氣ea而從排氣管排出至車(chē)外。作為引導(dǎo)至上述燃燒室的吸入空氣的被測(cè)量氣體ia的流量通過(guò)開(kāi)度基于油門(mén)踏板的操作而變化的節(jié)流閥132進(jìn)行控制。燃料供給量基于引導(dǎo)至上述燃燒室的吸入空氣的流量而被控制，駕駛員通過(guò)控制節(jié)流閥132的開(kāi)度來(lái)控制引導(dǎo)至上述燃燒室的吸入空氣的流量，從而能夠控制內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的機(jī)械能。

通過(guò)熱式流量計(jì)30來(lái)測(cè)量作為從空氣濾清器122攝取且在主通路124流動(dòng)的吸入空氣的被測(cè)量氣體ia的流量、濕度以及溫度，且從熱式流量計(jì)30向控制裝置200輸入表示吸入空氣的流量、濕度以及溫度的電信號(hào)。另外，向控制裝置200輸入對(duì)節(jié)流閥132的開(kāi)度進(jìn)行測(cè)量的節(jié)氣門(mén)角度傳感器144的輸出，而且，為了測(cè)量?jī)?nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)活塞114、吸氣閥116、排氣閥118的位置、狀態(tài)、以及內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速，向控制裝置200輸入旋轉(zhuǎn)角度傳感器146的輸出。為了根據(jù)尾氣ea的狀態(tài)測(cè)量燃料量與空氣量的混合比的狀態(tài)，向控制裝置200輸入氧傳感器148的輸出。

控制裝置200基于作為熱式流量計(jì)30的輸出的吸入空氣的流量、濕度以及溫度、和來(lái)自旋轉(zhuǎn)角度傳感器146的內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速，運(yùn)算燃料噴射量、點(diǎn)火時(shí)期?；谶@些計(jì)算結(jié)果，對(duì)從燃料噴射閥152供給的燃料量、以及利用火花塞154點(diǎn)火的點(diǎn)火時(shí)期進(jìn)行控制。燃料供給量、點(diǎn)火時(shí)期實(shí)際上還基于由熱式流量計(jì)30測(cè)量的吸氣溫度、節(jié)氣門(mén)角度的變化狀態(tài)、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化狀態(tài)、由氧傳感器148所測(cè)量到的空燃比的狀態(tài)而進(jìn)行控制?？刂蒲b置200還在內(nèi)燃機(jī)的怠速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下通過(guò)怠速空氣控制閥156控制在節(jié)流閥132分流的空氣量，控制怠速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速。

作為內(nèi)燃機(jī)的主要的控制量的燃料供給量、點(diǎn)火時(shí)期均以熱式流量計(jì)30的輸出為主參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算。因此，熱式流量計(jì)30提高測(cè)量精度、抑制歷時(shí)變化、提高可靠性對(duì)車(chē)輛提高控制精度、確?？煽啃允侵匾?。特別是近些年，對(duì)車(chē)輛的低油耗的期望非常高，另外，對(duì)凈化尾氣的期望非常高。為了響應(yīng)這些期望，提高由熱式流量計(jì)30測(cè)量的作為吸入空氣的被測(cè)量氣體ia的流量的測(cè)量精度極其重要。

2.熱式流量計(jì)的外觀和其安裝狀態(tài)

圖2表示熱式流量計(jì)30的外觀。圖2a是熱式流量計(jì)30的主視圖，圖2b是左視圖，圖2c是后視圖，圖2d是右視圖。

熱式流量計(jì)30具備殼體302、前蓋303以及后蓋304。殼體302具備：用于將熱式流量計(jì)30固定于構(gòu)成主通路的吸氣主體的凸緣312；具有用于進(jìn)行與外部設(shè)備的電連接的外部端子的外部連接部(連接器部)305；以及用于測(cè)量流量等的測(cè)量部310。在測(cè)量部310的內(nèi)部設(shè)有用于形成副通路的副通路槽。

熱式流量計(jì)30通過(guò)蓋上上述的前蓋303和后蓋304而構(gòu)成形成有副通路的箱體。在測(cè)量部310的內(nèi)部設(shè)有電路封裝件400，其具備用于測(cè)量在主通路流動(dòng)的被測(cè)量氣體ia的流量的流量測(cè)量元件602、用于測(cè)量在主通路124流動(dòng)的被測(cè)量氣體ia的溫度的溫度檢測(cè)部452(參照?qǐng)D3a、3b)。

熱式流量計(jì)30通過(guò)將凸緣312固定于吸氣主體(吸氣管)71而在主通路內(nèi)呈單側(cè)支撐狀支撐測(cè)量部310。在圖2a及圖3b中，為了使熱式流量計(jì)30與吸氣管71的位置關(guān)系明確，用假想線示出了吸氣管71。

熱式流量計(jì)30的測(cè)量部310呈從凸緣312朝向主通路124的徑向的中心方向延長(zhǎng)得較長(zhǎng)的形狀，且在其前端部設(shè)有用于將吸入空氣等被測(cè)量氣體ia的一部分?jǐn)z取到副通路的主攝取口350(參照?qǐng)D2c)和用于將被測(cè)量氣體ia從副通路返回主通路124的排出口355(參照?qǐng)D2d)。

熱式流量計(jì)30的主攝取口350設(shè)于從凸緣312朝向主通路的徑向的中心方向延伸的測(cè)量部310的前端側(cè)，從而能夠?qū)⑴c主通路的內(nèi)壁面分離的部分的氣體攝取到副通路。由此，不易受到主通路的內(nèi)壁面的溫度的影響，能夠抑制氣體的流量、溫度的測(cè)量精度的降低。此外，如后述地，在本實(shí)施方式中，主攝取口350的中心偏離主通路124的沿著被測(cè)量氣體ia流動(dòng)的方向d的中心線cl。

另外，在主通路124的內(nèi)壁面附近，流體阻力大，相比主通路的平均的流速，流速變低。在本實(shí)施例的熱式流量計(jì)30中，在從凸緣312朝向主通路的中央延伸的薄且長(zhǎng)的測(cè)量部310的前端部設(shè)有主攝取口350，因此能夠?qū)⒅魍分醒氩康牧魉倏斓臍怏w攝取到副通路(測(cè)量用通路)。另外，副通路的排出口355也設(shè)于測(cè)量部310的前端部，因此，能夠?qū)⒃诟蓖穬?nèi)流動(dòng)的氣體返回流速快的主通路124的中央部附近。

測(cè)量部310呈沿著從主通路124的外壁朝向中央的軸延長(zhǎng)得較長(zhǎng)的形狀，但是，如圖2b及圖2d所記載，寬度呈窄的形狀。即，熱式流量計(jì)30的測(cè)量部310呈側(cè)面的寬度薄且正面為大致長(zhǎng)方形的形狀。由此，熱式流量計(jì)30能夠?qū)Ρ粶y(cè)量氣體ia縮小流體阻力，并具備足夠長(zhǎng)度的副通路。

用于測(cè)量被測(cè)量氣體ia的溫度的溫度檢測(cè)部452在測(cè)量部310的中央部呈從上游側(cè)外壁朝向上游側(cè)突出的形狀而設(shè)于測(cè)量部310內(nèi)的上游側(cè)外壁朝向下游側(cè)凹陷的位置。

前蓋303及后蓋304形成為薄的板狀，且呈具備寬廣的冷卻面的形狀。因此，熱式流量計(jì)30具有以下效果，即，降低空氣阻力，而且容易被在主通路124流動(dòng)的被測(cè)量氣體冷卻。

在外部連接部305的內(nèi)部設(shè)有未圖示的外部端子和補(bǔ)正用端子。外部端子由用于輸出作為測(cè)量結(jié)果的流量和溫度的端子和用于供給直流電力的電源端子構(gòu)成。補(bǔ)正用端子是為了將與熱式流量計(jì)30相關(guān)的補(bǔ)正值存儲(chǔ)于熱式流量計(jì)30內(nèi)部的存儲(chǔ)器而使用的端子。

3.殼體內(nèi)的副通路和電路封裝件

接下來(lái)，使用圖3a及圖3b，對(duì)在殼體302內(nèi)構(gòu)成的副通路及電路封裝件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。圖3a及圖3b示出了從熱式流量計(jì)30卸下前蓋303或后蓋304的殼體302的狀態(tài)。圖3a是表示從本發(fā)明的第一實(shí)施方式的熱式流量計(jì)卸下前蓋303的殼體302的狀態(tài)的主視圖，圖3b是表示從本發(fā)明的第一實(shí)施方式的熱式流量計(jì)30卸下后蓋304的殼體302的狀態(tài)的后視圖。

在殼體302設(shè)有用于在測(cè)量部310的前端側(cè)成形副通路的副通路槽。副通路330是為了攝取在主通路124流動(dòng)的被測(cè)量氣體的一部分而在熱式流量計(jì)30內(nèi)形成的通路。在本實(shí)施例中，在殼體302的表背兩面設(shè)有副通路槽332、334。通過(guò)將前蓋303及后蓋304蓋在殼體302的表面及背面，從而形成在殼體302的兩面連續(xù)的副通路330。通過(guò)設(shè)置這種構(gòu)造，能夠在利用第二樹(shù)脂(熱塑性樹(shù)脂)成形殼體302時(shí)(樹(shù)脂成型工藝)使用在殼體302的兩面設(shè)置的模具，在殼體302的一部分形成表側(cè)副通路槽332和背側(cè)副通路槽334雙方，并以將它們接合的方式形成貫通殼體302的貫通部382，在該貫通部382配置電路封裝件400的流量測(cè)量元件602。

如圖3b所示，在主通路流動(dòng)的被測(cè)量氣體ia的一部分從主攝取口350攝取到背側(cè)副通路槽334內(nèi)，且在背側(cè)副通路槽334內(nèi)流動(dòng)。通過(guò)在背側(cè)副通路槽334蓋上后蓋304，在熱式流量計(jì)30形成副通路330的第一通路31和第二通路32的上游側(cè)的一部分。在此，第一通路31相當(dāng)于在本發(fā)明中稱(chēng)為的“排出通路”，第二通路32的比流量測(cè)量元件602靠上游側(cè)的通路(后述的傳感器上游側(cè)通路32a)相當(dāng)于“彎曲通路”。

第一通路(排出通路)31是形成為從攝取在主通路124流動(dòng)的被測(cè)量氣體ia的主攝取口350到將所攝取的被測(cè)量氣體ia的一部分排出的排出口355的污染物質(zhì)的排出用通路。第二通路32是從將在第一通路31中流動(dòng)的被測(cè)量氣體ia攝取的副攝取口34朝向流量測(cè)量元件602而形成的流量測(cè)量用通路。主攝取口350面向主通路124的上游側(cè)而開(kāi)口，排出口355面向主通路124的下游側(cè)而開(kāi)口，排出口355的開(kāi)口面積比主攝取口350的開(kāi)口面積小。由此，能夠使來(lái)自主攝取口350的被測(cè)量氣體ia在第二通路32中容易地流動(dòng)。

背面副通路槽334中的第二通路32(直至流量測(cè)量元件602的通路)的通路槽呈隨著在流動(dòng)方向上前進(jìn)而變深的形狀，被測(cè)量氣體ia隨著沿槽流動(dòng)，而向前蓋303側(cè)的方向慢慢移動(dòng)。在背側(cè)副通路槽334設(shè)有在電路封裝件400的上游部342急劇地變深的急傾斜部347。質(zhì)量小的空氣的一部分沿著急傾斜部347移動(dòng)，且在電路封裝件400的貫通部382的上游部342在圖4所示的測(cè)量用流路面430流動(dòng)。另一方面，質(zhì)量大的異物由于離心力而難以急劇地變更前進(jìn)路徑，因此不能沿著急傾斜部347流動(dòng)，而在圖4所示的測(cè)量用流路背面431側(cè)流動(dòng)。然后，通過(guò)貫通部382的下游部341而在圖3a所示的表側(cè)副通路槽332流動(dòng)。

如上所述，電路封裝件400的包含測(cè)量用流路面430在內(nèi)的部分配置于貫通部382的空洞內(nèi)，該貫通部382在具有測(cè)量用流路面430的電路封裝件400的左右兩側(cè)接合背側(cè)副通路槽334和表側(cè)副通路槽332。

如圖3a所示，在貫通部382中，作為被測(cè)量氣體ia的空氣從上游部342沿著測(cè)量用流路面430流動(dòng)。此時(shí)，經(jīng)由設(shè)于流量測(cè)量元件602且在第二通路32內(nèi)露出的測(cè)量表面(熱傳遞面)437而與用于測(cè)量流量的流量測(cè)量元件602之間進(jìn)行熱傳遞，從而進(jìn)行被測(cè)量氣體ia的流量的測(cè)量。此外，該流量的測(cè)量原理作為熱式流量計(jì)可以為一般的測(cè)量原理，如本實(shí)施例這樣，如果能夠基于電路封裝件400的流量測(cè)量元件602測(cè)量出的測(cè)量值來(lái)測(cè)量在主通路流動(dòng)的被測(cè)量氣體的流量，則用于測(cè)量的結(jié)構(gòu)不特別地進(jìn)行限定。

通過(guò)了測(cè)量用流路面430的被測(cè)量氣體ia、從電路封裝件400的下游部341流到表側(cè)副通路槽332的空氣一起沿著表側(cè)副通路槽332流動(dòng)，從第二通路32的出口槽353經(jīng)由面向主通路124的下游側(cè)的排出口而排出至主通路124。

在該實(shí)施例中，由背側(cè)副通路槽334構(gòu)成的第二通路32呈曲線的同時(shí)，從殼體302的前端部朝向凸緣方向，且在最靠近凸緣側(cè)的位置，在副通路330流動(dòng)的被測(cè)量氣體ia變成與主通路124的流動(dòng)相反方向的流動(dòng)。在作為該相反方向的流動(dòng)的部分的貫通部382，設(shè)于殼體302的一側(cè)的第二通路32中的設(shè)于背面?zhèn)鹊膫鞲衅魃嫌蝹?cè)通路(彎曲通路)32a與設(shè)于另一側(cè)的第二通路32的設(shè)于表面?zhèn)鹊膫鞲衅飨掠蝹?cè)通路32b接合。傳感器上游側(cè)通路(彎曲通路)32a為以從主通路124所攝取的被測(cè)量氣體ia向流量測(cè)量元件602流動(dòng)的方式，朝向流量測(cè)量元件602而向一方向彎曲的通路，其包含比流量測(cè)量元件602靠上游側(cè)的貫通部382的一部分。

即，在該實(shí)施例中，電路封裝件400的前端側(cè)配置于貫通部382的空洞內(nèi)。位于電路封裝件400的上游側(cè)的上游部342的空間和位于電路封裝件400的下游側(cè)的下游部341的空間包含在該貫通部382內(nèi)，如上所述，貫通部382以貫通殼體302的表面?zhèn)群捅趁鎮(zhèn)鹊姆绞綋赋?。由此，如上所述，在貫通?82，連通由殼體302的表面?zhèn)鹊谋韨?cè)副通路槽332形成的傳感器上游側(cè)通路32a和由背面?zhèn)鹊谋硞?cè)副通路槽334形成的傳感器下游側(cè)通路32b。傳感器下游側(cè)通路32b是以通過(guò)了流量測(cè)量元件602的被測(cè)量氣體ia向流排出口355流動(dòng)的方式，朝向排出口355而向一方向彎曲的通路，其包括比流量測(cè)量元件602靠下游側(cè)的貫通部382的一部分。

此外，如圖4所示，測(cè)量用流路面430側(cè)的空間和測(cè)量用流路背面431側(cè)的空間通過(guò)嵌入殼體302的電路封裝件400而劃分，而未由殼體302劃分。由上游部342的空間、下游部341的空間、測(cè)量用流路面430側(cè)的空間以及測(cè)量用流路背面431側(cè)的空間形成的一個(gè)空間在殼體302的表面和背面連續(xù)地形成，嵌入殼體302的電路封裝件400呈單側(cè)支撐狀態(tài)向該一個(gè)空間突出。通過(guò)設(shè)置這種結(jié)構(gòu)，能夠通過(guò)一次樹(shù)脂成型工序而在殼體302的兩面成形副通路槽，另外，能夠一致地成形將兩面的副通路槽接合的構(gòu)造。

電路封裝件400通過(guò)由第二樹(shù)脂成形的殼體302的固定部372、373、376而固定成埋設(shè)于殼體302。這種固定構(gòu)造能夠與用第二樹(shù)脂成形殼體302同時(shí)地，將電路封裝件400通過(guò)嵌入成形于殼體302而裝配于熱式流量計(jì)30。此外，在本實(shí)施方式中，第一樹(shù)脂是用于成形電路封裝件400的樹(shù)脂，第二樹(shù)脂是用于成形殼體302的樹(shù)脂。

在表側(cè)副通路槽332的兩側(cè)設(shè)置表側(cè)副通路內(nèi)周壁(第二通路用壁)393和表側(cè)副通路外周壁(第二通路用壁)394，通過(guò)這些表側(cè)副通路內(nèi)周壁393和表側(cè)副通路外周壁394的高度方向的前端部和前蓋303的內(nèi)側(cè)面緊密接觸，形成殼體302的傳感器下游側(cè)通路32b的一部分。

從主攝取口350攝取且在由背側(cè)副通路334構(gòu)成的第一通路31流動(dòng)的被測(cè)量氣體ia從圖3b的右側(cè)朝向左側(cè)流動(dòng)。在此，所攝取的被測(cè)量氣體ia的一部分向以從第一通路31分支的方式形成的第二通路32的副攝取口34分流而流動(dòng)。所流動(dòng)的被測(cè)量氣體ia經(jīng)由貫通部382的上游部342而在由電路封裝件400的測(cè)量用流路面430的表面和設(shè)于前蓋303的突起部356形成的流路386流動(dòng)(圖4參照)。

其它被測(cè)量氣體ia在由測(cè)量用流路背面431和后蓋304形成的流路387流動(dòng)。然后，在流路387流動(dòng)的被測(cè)量氣體ia經(jīng)由貫通部382的下游部341而向表側(cè)副通路槽332移動(dòng)，且與在流路386流動(dòng)的被測(cè)量氣體ia匯合。匯合的被測(cè)量氣體ia在表側(cè)副通路槽332流動(dòng)，且經(jīng)由出口352而從形成于殼體的排出口355排出至主通路124。

副通路槽形成為，從背側(cè)副通路槽334經(jīng)由貫通部382的上游部342而引導(dǎo)至流路386的被測(cè)量氣體ia比引導(dǎo)至流路387的流路彎曲得大。由此，包含在被測(cè)量氣體ia中的塵土等質(zhì)量大的物質(zhì)集中到彎曲小的流路387。

在流路386中，突起部356形成收縮，使被測(cè)量氣體ia形成漩渦少的層流。另外，突起部356提高被測(cè)量氣體ia的流速。由此，提高測(cè)量精度。突起部356形成于作為與在測(cè)量用流路面430所設(shè)置的流量測(cè)量元件602的測(cè)量表面露出部436對(duì)置的蓋的前蓋303。

在此，如圖3b所示，背側(cè)副通路槽334由對(duì)置形成的第一通路用壁395、背側(cè)副通路內(nèi)周壁(第二通路用壁)392、以及背側(cè)副通路外周壁(第二通路用壁)391形成。這些背側(cè)副通路內(nèi)周壁392與背側(cè)副通路外周壁391的分別的高度方向的前端部和后蓋304的內(nèi)側(cè)面緊密接觸，從而形成殼體302的第一通路31和第二通路32的傳感器上游側(cè)通路(彎曲通路)32a的一部分。

如圖3a及圖3b所示，在殼體302的凸緣312與形成有副通路槽的部分之間形成有空洞部336。在該空洞部336中設(shè)有連接電路封裝件400的引線端子412和外部連接部305的連接端子306的端子連接部320。引線端子412和連接端子306(的內(nèi)端部361)通過(guò)點(diǎn)焊或激光焊等而電連接。

4.副通路220的阻力部

圖5是圖3b所示的副通路的主要部分放大圖。另外，圖6是圖5的b－b向視端視圖，圖7(a)是表示以往的熱式流量計(jì)的副通路的彎曲通路內(nèi)的流速分布與壓力損失的關(guān)系的圖，圖7(b)是表示圖6所示的熱式流量計(jì)的副通路的彎曲通路內(nèi)的流速分布與壓力損失的關(guān)系的圖。

如圖5及圖6所示，如上所述，本實(shí)施方式的熱式流量計(jì)30的副通路330以從主通路124所攝取的被測(cè)量氣體ia向流量測(cè)量元件602流動(dòng)的方式，具有朝向流量測(cè)量元件602彎曲的彎曲通路(傳感器上游側(cè)通路)32a。

在該彎曲通路32a形成有阻力部50，該阻力部50以相比彎曲通路32a的內(nèi)周側(cè)ci，在彎曲通路32a的外周側(cè)co流動(dòng)的被測(cè)量氣體ia的壓力損失變高的方式，對(duì)在外周側(cè)co流動(dòng)的被測(cè)量氣體ia的流施加阻力(詳情參照?qǐng)D7(b)而后述)。阻力部50沿著圖5所示的彎曲通路32a的外周側(cè)co的外周壁面42而形成。如圖5所示，阻力部50的上游側(cè)的端部50a形成于比副攝取口34靠流量測(cè)量元件602側(cè)的外周壁面42，阻力部50的下游側(cè)的端部50b形成至形成貫通部382的流量測(cè)量元件602的上游側(cè)的外周壁面42(參照?qǐng)D5的粗線)。

如圖6所示，在本實(shí)施方式中，阻力部50為以對(duì)在外周側(cè)co流動(dòng)的被測(cè)量氣體ia的流施加阻力的方式形成于沿著被測(cè)量氣體ia的流動(dòng)的方向的彎曲通路32a的外周側(cè)co的外周壁面42的、對(duì)置的一對(duì)傾斜面52a、52b。各傾斜面52a、52b相對(duì)于沿著流量測(cè)量元件602的測(cè)量表面437的假想平面f傾斜。

在此，一側(cè)的傾斜面52a形成于在后蓋304的內(nèi)表面所設(shè)置的突出部57的表面，另一側(cè)的傾斜面52b形成于殼體302的上述的背側(cè)副通路外周壁391(參照?qǐng)D3b)的壁面及形成與其連續(xù)的貫通部382的壁面。在一側(cè)的傾斜面52a和另一側(cè)的傾斜面52b之間形成有間隙58。具體而言，間隙58沿著與假想平面f延伸的方向相同的方向而形成。通過(guò)該間隙58，相比彎曲通路32a的內(nèi)周側(cè)ci，能夠進(jìn)一步提高在彎曲通路32a的外周側(cè)co流動(dòng)的被測(cè)量氣體ia的壓力損失。

而且，在本實(shí)施方式中，一對(duì)傾斜面52a、52b以由對(duì)置的一對(duì)傾斜面52a、52b形成的槽部55的底部55a的附近位于假想平面f上的方式形成。

然而，以往，如圖6的虛線所示，因?yàn)闉榕c假想平面f正交的外周壁面91或者向一方向傾斜的避免灰塵用傾斜面92，所以在內(nèi)周壁面43的附近產(chǎn)生剝離流(剝離漩渦)。由此，如圖7(a)所示，在內(nèi)周側(cè)ci流動(dòng)的被測(cè)量氣體ia的壓力損失比外周側(cè)co增加，其結(jié)果，相比內(nèi)周側(cè)ci，被測(cè)量氣體ia在外周側(cè)co更容易流動(dòng)，在外周側(cè)co流動(dòng)的被測(cè)量氣體ia的流速變快。從而，朝向流量測(cè)量元件602的被測(cè)量氣體ia的流動(dòng)會(huì)偏離，在脈動(dòng)時(shí)等產(chǎn)生過(guò)度的氣流時(shí)，氣流的偏離變化，存在與流量測(cè)量元件602上的被測(cè)量氣體ia的流速與非過(guò)度時(shí)不同的情況。其結(jié)果，存在成為脈動(dòng)產(chǎn)生時(shí)的流量測(cè)量元件602的測(cè)量誤差的主要原因的情況。

因此，在本實(shí)施方式中，通過(guò)設(shè)置阻力部50，使在外周側(cè)co流動(dòng)的被測(cè)量氣體ia的有效截面積減少，對(duì)在外周側(cè)co流動(dòng)的被測(cè)量氣體ia的流施加阻力，從而如圖7(b)所示，能夠使在彎曲通路32a的外周側(cè)co流動(dòng)的被測(cè)量氣體ia的壓力損失比在內(nèi)周側(cè)co的壓力損失提高。從而，能夠降低在內(nèi)周壁面43的附近產(chǎn)生的被測(cè)量氣體ia的剝離流(剝離漩渦)的產(chǎn)生，抑制在彎曲通路32a流動(dòng)的被測(cè)量氣體ia的氣流偏向外周側(cè)co。

而且，在本實(shí)施方式中，通過(guò)設(shè)置對(duì)置的一對(duì)傾斜面52a、52b，能夠提高在由傾斜面52a、52b形成的槽部55附近流動(dòng)的被測(cè)量氣體ia的壓力損失。由此，也能夠降低與假想平面f垂直的方向、即流量計(jì)的厚度方向上的被測(cè)量氣體ia的氣流的偏離。特別地，槽部55的底部55a的附近以位于假想平面f上的方式形成有一對(duì)傾斜面52a、52b，因此能夠使在流量測(cè)量元件602的周邊流動(dòng)的被測(cè)量氣體ia的流速分布均勻化。

圖8～10是圖6所示的熱式流量計(jì)的副通路的彎曲通路的變形例。例如，如圖8所示，在該變形例中，也與上述的實(shí)施方式同樣地，以對(duì)在外周側(cè)co流動(dòng)的被測(cè)量氣體ia的氣流施加阻力的方式，在沿著被測(cè)量氣體ia的流動(dòng)的方向的彎曲通路32a的外周側(cè)co的外周壁面42形成有對(duì)置的一對(duì)傾斜面52a、52b，在傾斜面52a、52b之間形成有間隙58。在此，在傾斜面52a、52b之間形成有槽部55的底面52c，底面52c是與假想平面f正交的面。在該變形例中，對(duì)置的一對(duì)傾斜面52a、52b以?shī)A著假想平面f的方式，相對(duì)于假想平面f傾斜。而且，底面52c從假想平面f向流量測(cè)量元件602的測(cè)量表面437的上方側(cè)(即，比測(cè)量表面435靠前蓋303側(cè))延伸。

根據(jù)該變形例，對(duì)置的一對(duì)傾斜面52a、52b以?shī)A著假想平面f的方式相對(duì)于假想平面f傾斜，因此能夠提高在槽部55流動(dòng)的被測(cè)量氣體ia的壓力損失。特別地，槽部55的底面52c處于假想平面f上，因此能夠使在流量測(cè)量元件602的測(cè)量表面437側(cè)流動(dòng)的被測(cè)量氣體ia的流速分布更均勻化。而且，槽部55的底面52c向流量測(cè)量元件602的測(cè)量表面437的上方側(cè)延伸，因此能夠使在流量測(cè)量元件602的測(cè)量表面437側(cè)流動(dòng)的被測(cè)量氣體ia的流速分布更進(jìn)一步均勻化。

在本實(shí)施方式中，一對(duì)傾斜面52a、52b為平面上的傾斜面(參照?qǐng)D6、圖8)，但是，例如，即使為如圖9所示地形成凸曲面的傾斜面52a’、52b’，也能夠?qū)υ趶澢?2a的外周側(cè)co流動(dòng)的被測(cè)量氣體ia的流施加阻力，相比內(nèi)周側(cè)ci，能夠提高外周側(cè)co的壓力損失。由此，能夠抑制在彎曲通路32a流動(dòng)的被測(cè)量氣體ia的氣流偏向外周側(cè)co。

例如，如果能夠以相比彎曲通路32a的內(nèi)周側(cè)ci，使在彎曲通路32a的外周側(cè)co流動(dòng)的被測(cè)量氣體ia的壓力損失變高的方式對(duì)在外周側(cè)co流動(dòng)的被測(cè)量氣體ia的氣流施加阻力，則也可以例如如圖10所示，在沿著被測(cè)量氣體ia的流動(dòng)的方向的彎曲通路32a的外周側(cè)co的外周壁面42設(shè)置多個(gè)凸條部56。

圖11是相當(dāng)于圖3b所示的副通路的主要部分放大圖的第二實(shí)施方式的副通路的主要部分放大圖。圖12是圖11的c－c向視端視圖。圖13(a)是表示以往的熱式流量計(jì)的副通路的彎曲通路內(nèi)的流速分布與壓力損失的關(guān)系的圖，圖13(b)是表示圖11所示的熱式流量計(jì)的副通路的彎曲通路內(nèi)的流速分布與壓力損失的關(guān)系的圖。此外，圖13(a)是與圖5(a)所示的圖相同的圖，其用于與圖13(b)對(duì)比而示出。

第二實(shí)施方式的熱式流量計(jì)與第一實(shí)施方式的不同點(diǎn)在于，在第一實(shí)施方式中將阻力部50設(shè)于彎曲通路32a的外周壁面42，與之相對(duì)，在第二實(shí)施方式中，將阻力部50設(shè)于彎曲通路32a內(nèi)。

具體而言，如圖11及圖12所示，作為阻力部50，形成有將彎曲通路32a分隔成為被測(cè)量氣體ia在彎曲通路32a的內(nèi)周側(cè)ci流動(dòng)的內(nèi)周通路32c和供被測(cè)量氣體ia在彎曲通路32a的外周側(cè)co流動(dòng)的外周通路32d的分隔壁(分隔板)60。

該分隔壁60相當(dāng)于在本發(fā)明中所謂的“阻力部”。分隔壁60沿著彎曲通路32a的被測(cè)量氣體ia的流動(dòng)方向而形成，且形成為靠彎曲通路32a的外周壁面42。分隔壁60的上游側(cè)的端部60a形成于比副攝取口34靠流量測(cè)量元件602側(cè)，分隔壁50的下游側(cè)的端部60b形成至形成貫通部382的流量測(cè)量元件602的上游側(cè)的外周壁面42。

在此，如第一實(shí)施方式所示，副攝取口34是用于將在排出通路(第一通路)31流動(dòng)的被測(cè)量氣體ia攝取到副通路330的彎曲通路32a的攝取口，排出通路31是從將在主通路124流動(dòng)的被測(cè)量氣體ia攝取的主攝取口350到將所攝取的被測(cè)量氣體ia的一部分排出的排出口355所形成的通路。

在本實(shí)施方式中，分隔壁60形成于殼體302，但是，若過(guò)能夠?qū)澢?2a分隔成內(nèi)周通路32c和外周通路32d，則也可以在后蓋304形成分隔壁60，也可以由殼體302和后蓋304的一部分形成分隔壁60。

通過(guò)設(shè)置這種分隔壁60，流入彎曲通路32a內(nèi)的被測(cè)量氣體ia在其中途分流至內(nèi)周通路32c和外周通路32d。分隔壁60形成為靠彎曲通路32a的外周壁面42，且相比內(nèi)周通路32c的流路長(zhǎng)度，外周通路32d的流路長(zhǎng)度更長(zhǎng)，因此，相比內(nèi)周通路32c，被測(cè)量氣體ia在外周通路32d側(cè)不易流動(dòng)。即，通過(guò)設(shè)置分隔壁60，能夠?qū)υ谕庵軅?cè)co流動(dòng)的被測(cè)量氣體ia的氣流施加阻力，如圖13(b)所示，能夠提高在彎曲通路32a的外周側(cè)co流動(dòng)的被測(cè)量氣體ia的壓力損失。由此，能夠降低在內(nèi)周壁面43的附近產(chǎn)生的被測(cè)量氣體ia的剝離流(剝離漩渦)的產(chǎn)生，抑制在類(lèi)似于圖13(a)的彎曲通路32a流動(dòng)的被測(cè)量氣體ia的氣流向外周側(cè)co偏離。

特別地，將分隔壁60的上游側(cè)的端部60a形成于比副攝取口340靠流量測(cè)量元件602側(cè)，因此，不會(huì)在副攝取口340通過(guò)分隔壁60而將被測(cè)量氣體ia分流。由此，對(duì)于一旦被從副攝取口340攝取的被測(cè)量氣體ia，能夠提高在彎曲通路32a的外周側(cè)co流動(dòng)的被測(cè)量氣體ia的壓力損失，更進(jìn)一步降低在內(nèi)周壁面43的附近產(chǎn)生的被測(cè)量氣體ia的剝離流(剝離漩渦)的產(chǎn)生。

以上，雖然對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但是，本發(fā)明不限于上述的實(shí)施方式，在不脫離權(quán)利要求書(shū)記載的本發(fā)明的精神的范圍內(nèi)，能夠進(jìn)行各種設(shè)計(jì)變更。例如，上述的實(shí)施方式是為了容易理解本發(fā)明而詳細(xì)地說(shuō)明的實(shí)施方式，不限定于必須具備所說(shuō)明的所有的結(jié)構(gòu)。另外，能夠?qū)⒛硨?shí)施方式的結(jié)構(gòu)的一部分置換成其它實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)，另外，也能夠向某實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)添加其它實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)。而且，對(duì)于各實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的一部分，能夠追加、刪除、置換其它結(jié)構(gòu)。

例如，在第一及第二實(shí)施方式中，設(shè)置了第一通路(排出通路)作為副通路的一部分，但是，只要能夠得到上述的效果，副通路也可以僅由作為流量測(cè)量用通路的第二通路構(gòu)成。

在第一及第二實(shí)施方式中，將阻力部設(shè)置于作為傳感器上游側(cè)通路的彎曲通路，但是，也可以假設(shè)脈動(dòng)時(shí)的逆流，而將同樣的結(jié)構(gòu)設(shè)于傳感器下游側(cè)通路。另外，也可以在第一實(shí)施方式的作為傳感器上游側(cè)通路的彎曲通路再進(jìn)一步設(shè)置第二實(shí)施方式所述的分隔壁。

符號(hào)說(shuō)明

30—熱式流量計(jì)，31—第一通路(排出通路)，31a—上游側(cè)通路，32—第二通路，32a—傳感器上游側(cè)通路(彎曲通路)，32b—傳感器下游側(cè)通路，32c—內(nèi)周通路，32d—外周通路，34—副攝取口，50—阻力部，52a、52b—傾斜面，52a’、52b’—傾斜面，52c—底面，42—外周壁面，43—內(nèi)周壁面，55—槽部，55a—槽部的底部，58—間隙，60—分隔壁，124—主通路，302—?dú)んw，303—前蓋，304—后蓋，330—副通路，350—主攝取口，355—排出口，437—測(cè)量表面(熱傳遞面)，602—流量測(cè)量元件，ci—內(nèi)周側(cè)，co—外周側(cè)，ia—被測(cè)量氣體，f—假想平面。