JP7204370B2 - 流量計測装置 - Google Patents

Description

本開示は、流量計測装置に関する。

主流路に配置されるハウジングと、ハウジングに設けられた副流路とを備え、主流路を流通する被計測流体の流量を計測する熱式流量計である流量計測装置が知られている（例えば特許文献１）。この流量計測装置は、ハウジング先端のうち下流側の偏位した位置に設けられた先端翼を有している。この先端翼は、基端から先端に移行するに従って先細りになる形状を有している。

国際公開第２０１７／０７３２７６号

従来の流量計測装置において、被計測流体の逆流が生じた場合には、副流路の入口周辺で横渦が発生する場合がある。入口周辺で横渦が発生した場合には、横渦によって被計測流体が、副流路に流入し、吸入空気量として計測されるおそれがある。このため、計測された流量に誤差が生じるおそれがある。

本開示は、以下の形態として実現することが可能である。

本開示の一形態によれば、被計測流体が流れる主流路（１２）の外部側から挿入された状態で前記主流路に取り付けられ、前記主流路における前記被計測流体の流量を測定する流量測定装置（２００）が提供される。この流量測定装置は、前記流量測定装置の前記主流路への挿入方向に沿って延びる側面と前記挿入方向側に位置する先端面とを有するハウジングと、前記ハウジングの内部に形成され、前記主流路を流れる前記被計測流体の一部を流通させる副流路（２２０）と、前記側面に設けられ、前記主流路を流れる前記被計測流体を前記副流路内へと流入させる入口部（２３０）と、前記副流路内を流れる前記被計測流体を前記主流路へと流出させる出口部（２４０）と、前記副流路を流れる前記被計測流体の流量を検出する流量検出部（２６０）と、前記先端面から前記挿入方向に突出した突出部（２１４）と、を備え、前記突出部は、前記先端面のうち少なくとも、前記入口部側の端部である一端部（２１２２）と、前記一端部とは反対側の端部である他端部（２１２４）と、に配置されており、前記突出部は、前記一端部から前記他端部にわたって設けられており、前記突出部は、前記入口部の開口方向と前記挿入方向とに直交する方向から見た場合に、前記挿入方向側に向かうにつれて細くなる形状を有する。

この形態の流量測定装置によれば、突出部は、先端面のうち少なくとも、入口部側の端部である一端部と、一端部とは反対側の端部である他端部と、に配置されている。このため、流量測定装置は、入口部が主流路の上流側を向くように取り付けられた場合において、主流路内を流れる被計測流体が順流方向と逆流方向とのいずれの方向に流通する場合であっても、吸入空気の剥離が先端面よりさらに先端側に位置する突出部で生じる。これにより、突出部が設けられていない場合より、剥離によって生じ得る横渦の発生位置と入口部との距離を大きくすることができる。したがって、被計測流体の流通が順流と逆流とのいずれの場合であっても、流量測定装置は、横渦の影響による流量の計測誤差を低減できる。

実施形態に係る流量計測装置が使用された燃焼システムの模式図。 実施形態に係る流量測定装置の模式側面図。 実施形態に係る流量測定装置の模式天面図。 実施形態に係る流量測定装置の周辺における主流路の模式断面図。 実施形態に係る流量測定装置の模式断面図。 実施形態に係る流量測定装置の取り付け状態を入口部側から見た場合の模式図。 実施形態に係る流量測定装置の取り付け状態を挿入方向の基端側から見た場合の模式図。 実施形態に係る流量測定装置の先端側から見た場合における模式図。 第１の他の実施形態に係る流量測定装置を入口部側から見た場合の第１の模式図。 第１の他の実施形態に係る流量測定装置を入口部側から見た場合の第２の模式図。 第１の他の実施形態に係る流量測定装置を入口部側から見た場合の第３の模式図。 第１の他の実施形態に係る流量測定装置を入口部側から見た場合の第４の模式図。 第１の他の実施形態に係る流量測定装置を入口部側から見た場合の第５の模式図。 第１の他の実施形態に係る流量測定装置を入口部側から見た場合の第６の模式図。 第１の他の実施形態に係る流量測定装置を入口部側から見た場合の第７の模式図。 第１の他の実施形態に係る流量測定装置を入口部側から見た場合の第８の模式図。 第１の他の実施形態に係る流量測定装置を入口部側から見た場合の第９の模式図。 第１の他の実施形態に係る流量測定装置を側面側から見た場合の第１の模式図。 第１の他の実施形態に係る流量測定装置を側面側から見た場合の第２の模式図。 第１の他の実施形態に係る流量測定装置を側面側から見た場合の第３の模式図。 第１の他の実施形態に係る流量測定装置を側面側から見た場合の第４の模式図。 第１の他の実施形態に係る流量測定装置を側面側から見た場合の第５の模式図。 第１の他の実施形態に係る流量測定装置を側面側から見た場合の第６の模式図。 第１の他の実施形態に係る流量測定装置を側面側から見た場合の第７の模式図。 第１の他の実施形態に係る流量測定装置を側面側から見た場合の第８の模式図。 第１の他の実施形態に係る流量測定装置を側面側から見た場合の第９の模式図。 第１の他の実施形態に係る流量測定装置を側面側から見た場合の第１０の模式図。 第１の他の実施形態に係る流量測定装置を先端側から見た場合の第１の模式図。 第１の他の実施形態に係る流量測定装置を先端側から見た場合の第２の模式図。 第１の他の実施形態に係る流量測定装置を先端側から見た場合の第３の模式図。 第１の他の実施形態に係る流量測定装置を入口部側から見た場合の第１０の模式図。 第１の他の実施形態に係る流量測定装置を側面側から見た場合の第１１の模式図。 第２の他の実施形態に係る流量測定装置を側面側から見た場合の第１の模式図。 第２の他の実施形態に係る流量測定装置を側面側から見た場合の第２の模式図。 第２の他の実施形態に係る流量測定装置を側面側から見た場合の第３の模式図。

Ａ．実施形態
図１に示す様に、実施形態に係る流量測定装置２００は、内燃機関１１を備える燃焼システム１０に用いられる。燃焼システム１０は、内燃機関１１と、配管により形成された主流路１２及び排気流路１３と、ＥＣＵ３０と、を備える。燃焼システム１０は、例えば、ガソリン車に搭載され、駆動装置として用いられる。

内燃機関１１は、燃焼室１１０と、点火プラグ１１１と、燃料噴射弁１１２と、燃焼圧センサ１１４と、吸気弁１２５と、排気弁１３１と、を備える。内燃機関１１は、主流路１２を介して供給される空気と、燃料噴射弁１１２から噴射される燃料との混合ガスを燃焼させることによって動力を発生させる。点火プラグ１１１は、火花放電を生じさせて燃焼室１１０内の混合ガス（燃料と空気との混合ガス）に着火する。燃料噴射弁１１２は、燃焼室１１０内に対して燃料を噴射する。燃焼圧センサ１１４は、燃焼室１１０内の燃焼圧を検出する。

燃焼室１１０には、主流路１２と排気流路１３とが接続されている。主流路１２は、空気を燃焼室１１０に導く流路である。排気流路１３は、燃焼された後の気体である排気ガスを燃焼室１１０から排出する流路である。

主流路１２には、上流側から順にエアクリーナ１２１と、流量測定装置２００と、スロットルバルブ１２２と、が備えられている。エアクリーナ１２１は、主流路１２を流通する空気中の塵埃を除去する。スロットルバルブ１２２は、開度を調整し、主流路１２における流路抵抗を調整する。流量測定装置２００は、主流路１２内を流通する吸入空気の流量を計測する。

ＥＣＵ３０は、プロセッサやＲＡＭやＲＯＭやフラッシュメモリ等の記憶媒体と、入出力部を含むマイクロコンピュータと、電源回路と、を含む演算処理回路である。ＥＣＵ３０は、流量測定装置２００や各種センサ、例えば燃焼圧センサ１１４、から取得される計測結果を用いて、スロットルバルブ１２２の開度や燃料噴射弁１１２から噴射される燃料噴射量を制御する。

図２に示す様に、流量測定装置２００は、ハウジング２１０と、入口部２３０と、出口部２４０と、排出口部２５０と、を備える。ハウジング２１０は、挿入方向Ｉｄに沿って延びる側面と、挿入方向Ｉｄ側に位置する先端面２１２と、を有する。入口部２３０は、先端面２１２における入口部２３０の開口方向Ｏｄ側の一端部２１２２側に設けられている。また、排出口部２５０は、入口部２３０が設けられた一端部２１２２側とは反対側となる他端部２１２４側に設けられている。本実施形態において、出口部２４０は２つ設けられ、図２において示された側面側に設けられた出口部２４０に加えて、反対側の側面にも設けられている。２つの出口部２４０は、それぞれハウジング２１０の側面のうち入口部２３０が設けられた面に交差する面に設けられている。

先端面２１２には、先端面２１２から挿入方向Ｉｄ側に突出した突出部２１４が配置されている。突出部２１４は、一端部２１２２から他端部２１２４にわたって先端面２１２から挿入方向Ｉｄに突出している。本実施形態において、突出部２１４は、吸入空気を流通させるための内部空間を有していない。なお、突出部２１４の外観は、クロスハッチングによって図示されている。

本実施形態において、突出部２１４は、挿入方向Ｉｄにおける排出口部２５０の開口の下端から突出部２１４の先端までの第１の長さＷ１が排出口部２５０の開口幅Ｗ２の１５％以上の大きさになるように先端面２１２から突出している。開口幅Ｗ２は、挿入方向Ｉｄにおける排出口部２５０の開口の幅の最大値である。また、突出部２１４は、挿入方向Ｉｄにおける入口部２３０の開口の下端から突出部２１４の先端までの第２の長さＷ３が入口部２３０の開口幅Ｗ４の１５％以上の大きさになるように先端面２１２から突出している。開口幅Ｗ３は、挿入方向Ｉｄにおける入口部２３０の開口の幅の最大値である。

図３に示す様に、流量測定装置２００を挿入方向Ｉｄの基端部側（天面側）から見た場合において、ハウジング２１０には、主流路１２に固定するために用いられるためのボルト挿入口２７０が設けられている。

図４に示す様に、流量測定装置２００の内部には、副流路２２０が形成されている。副流路２２０には、流量検出部２６０が備えられている。図４では、図３に示した４－４断面に対応した流量測定装置２００の断面が示されている。ハウジング２１０は、合成樹脂製の筐体であり、内部に副流路２２０を形成する副流路形成部と、流量検出部２６０の保持を行う保持部と、を有する。入口部２３０が設けられた一端部２１２２は、流量測定装置２００が主流路１２に取り付けられた場合において主流路１２の上流側に位置する。他端部２１２４は、流量測定装置２００が主流路１２に取り付けられた場合において一端部２１２２より下流側に位置する。

副流路２２０は、主流路１２を流れる吸入空気の一部を流通させる流路である。本実施形態において、副流路２２０のうち流量検出部２６０の下流側では、図４における５－５断面を示す模式図である図５に示した様に、流路が２つに分岐している。分岐した副流路２２０は、それぞれ２つの出口部２４０に接続されている。

流量検出部２６０（図４）は、副流路２２０の途中に設けられ、副流路を流れる被計測流体の流量を検出する。流量検出部２６０は、被計測流体の流通方向が順流方向か逆流方向であるかを区別可能であることが好ましい。本実施形態において、流量検出部２６０には、流通方向の区別が可能な方式である温度差方式が採用されている。本実施形態において、流量検出部２６０は、図示しない、被計測流体を加熱する加熱ヒータと、被計測流体の流通方向に沿って配置された複数の温度センサと、を有している。本実施形態の流量検出部２６０は、加熱ヒータの上流側と下流側との温度差から流量を検出する。温度センサは、加熱ヒータの上流側と下流側の両方に配置されている。ここで、本実施形態において、温度センサは、感温抵抗体であり、加熱ヒータは、発熱抵抗体である。

図６に示した様に、流量測定装置２００の少なくとも一部は、主流路１２を構成する配管の筒壁１２３に形成された貫通口である挿入孔１２４から、主流路１２の内部へ挿入されている。ハウジング２１０は、主流路１２に取り付けられた状態において、主流路１２内に挿入されるハウジング本体部２１００を有する。また、ハウジング２００は、ハウジング本体部２１００に一体的に設けられた、リング保持部２１０１と、フランジ部２１０２と、コネクタ部２１０３と、保護突起２１０４と、温度センサ２１０５と、を有する。フランジ部２１０２は、ハウジング２１０の基端側に備えられ、主流路１２への固定部分となる。コネクタ部２１０３には、流量測定装置２００による測定結果を外部に出力するための配線が接続される。流量測定装置２００が主流路１２に装着される際において、リング保持部２１０１は、挿入孔１２４にＯリング１２６を介して取り付けられる。温度センサ２１０５は、吸入空気の温度を取得する。図７に示す様に、フランジ部２１０２には、ボルト挿入口２７０が形成されている。ボルト挿入口２７０から挿入されるボルトは、主流路１２に設けられたボス１２５に固定される。

図６に示す様に、流量測定装置２００は、入口部２３０側から見た場合において、主流路１２の中央部を通るように取り付けられている。本実施形態において、流量測定装置２００は、主流路１２を流通する吸入空気を流量測定装置２００の内部へ取り込むための入口部２３０の開口方向Ｏｄが流入空気の流通方向Ｆｄの反対方向になるように取り付けられている。つまり、入口部２３０は、主流路１２の上流側を向くように配置される。図６において、入口部２３０の奥側（＋ＦＤ方向側）には排出口部２５０が見えている。図６に示すように、排出口部２５０は、開口が入口部２３０の開口より小さくなるように絞られている。

図６に示す様に、突出部２１４は、入口部２３０側から見た場合に、挿入方向の先端側に向かうにつれて細くなる先細りの形状を有する。言い換えれば、挿入方向Ｉｄと入口部２３０の開口方向Ｏｄとに直交する方向について、突出部２１４は、先端側に向かうにつれて寸法が小さくなる。先細り形状によって、突出部２１４は、主流路１２に配置した場合に、吸入空気から受ける抵抗を低減できる。これにより、吸入空気が整流され、突出部２１４の周囲における吸入空気の流通が円滑になる。また、図８に示す様に、本実施形態における突出部２１４は、挿入方向Ｉｄの先端側から見た場合において、楕円形状である。突出部２１４において、一端部２１２２と他端部２１２４とが丸く、全体として細長い形をしている。このため、突出部２１４は、主流路１２に配置した場合に、吸入空気から受ける抵抗を低減できる。これにより、吸入空気が整流され、突出部２１４の周囲における吸入空気の流通がさらに円滑になる。

図２に示す様に、突出部２１４は、入口部２３０の開口方向Ｏｄと挿入方向Ｉｄとに直交する方向、本実施形態において２つの出口部２４０の一方が設けられた側面側、から見た場合に、挿入方向Ｉｄの先端側に向かうにつれて細くなる先細りの形状を有する。この場合には、突出部２１４は、主流路１２に配置した場合に、吸入空気から受ける抵抗を低減できる。これにより、吸入空気が整流され、突出部２１４の周囲における吸入空気の流通が円滑になる。なお、本実施形態において、突出部２１４は、側面側から見た場合に、曲面形状である。

ここで、流量測定装置２００が主流路１２に配置された場合には、吸入空気と流量測定装置２００のハウジング２１０とによって摩擦が生じるため、流量測定装置２００の周囲を流通する吸入空気の流速は、流れの下流に向かうに従って低下する。このため、吸入空気が流量測定装置２００の形状に沿って流れることができなくなり、吸入空気の剥離が生じ得る。例えば、主流路１２の上流側から下流側に向かって吸入空気が流通する順流状態では、他端部２１２４側において剥離が生じ得る。また例えば、主流路１２の下流側から上流側に向かって吸入空気が流通する逆流状態では、一端部２１２２側において剥離が生じ得る。吸入空気の剥離が生じた場合には、吸入空気の横渦が生じ得る。なお、本実施形態において、横渦とは、挿入方向Ｉｄと流通方向Ｆｄとによって規定される平面に交差する回転軸を有する渦である。

突出部２１４は、他端部２１２４において先端面２１２から挿入方向Ｉｄに突出し、他端部２１２４側における吸入空気の流れを整流する。このため、順流状態において、他端部２１２４において突出部２１４が形成されていない場合と比べて、他端部２１２４側における吸入空気の流量測定装置２００からの剥離が低減される。これにより、他端部２１２４において発生する横渦を低減できる。

また例えば、主流路１２の下流側から上流側に向かって吸入空気が流通する逆流状態において、吸入空気が剥離する一端部２１２２側の上流側圧力は他の領域における圧力より小さくなる傾向がある。この場合において、一端部２１２２側では、流量測定装置２００の挿入方向Ｉｄに交差する方向に延びる回転軸を有する横渦が生じる。逆流状態において、一端部２１２２側において横渦が発生した場合には、排出口部２５０から流入した吸入空気の入口部２３０からの排出が阻害されることによって、排出口部２５０から流入した吸入空気が副流路２２０へと流れ込む場合がある。この場合には、流量測定装置２００による流量の計測誤差が発生しうる。なお、逆流状態は、例えば燃焼システム１０においてアイドリング運転が実行された場合に発生する。アイドリング運転が実行された場合において、燃焼システム１０は、吸気弁１２５を閉じることによって、内燃機関１１への吸入空気の流入を停止させる。この場合には、主流路１２の内燃機関１１側における吸入空気の圧力が上昇し、主流路１２の上流側よりも下流側の圧力が高くなり、逆流が発生する。

突出部２１４は、一端部２１２２において先端面２１２から挿入方向Ｉｄに突出し、一端部２１２２側における吸入空気の流れを整流する。このため、逆流状態において、他端部２１２４において突出部２１４が形成されていない場合と比べて、一端部２１２２側における吸入空気の流量測定装置２００からの剥離が低減される。これにより、一端部２１２２において発生する横渦を低減できる。

以上説明した実施形態に係る流量測定装置２００によれば、突出部２１４は、先端面２１２のうち、入口部側の端部である一端部２１２２と、一端部２１２２とは反対側の端部である他端部２１２４と、から挿入方向Ｉｄに突出している。このため、入口部２３０が主流路１２の流通方向Ｆｄに対向する様に主流路１２に取り付けられた場合において、流量測定装置２００は、吸入空気の剥離が先端面２１２よりさらに先端側に位置する突出部２１４で生じる。これにより、突出部２１４が設けられていない場合より、横渦の発生位置と入口部２３０や排出口部２５０との距離を大きくすることができる。したがって、順流状態と逆流状態の両方の状態において、横渦による影響、例えば横渦による入口部２３０や排出口部２５０への吸入空気の流入や吸入空気の排出の阻害、が抑制される。これにより、横渦の発生に起因する流量測定装置２００の流量の計測誤差が低減される。また突出部２１４は、横渦の発生を抑制する機能である整流機能を有する。これにより、流量測定装置２００の流量の計測誤差がさらに低減される。

また以上説明した実施形態に係る流量測定装置２００によれば、突出部２１４は、一端部２１２２から他端部２１２４にわたって設けられている。この場合には、例えば、不連続な構造である場合において発生しうる一端部２１２２側の突出部と他端部２１２４側の突出部との間における横渦が生じない。したがって、一端部２１２２側と他端部２１２４側とで突出部２１４が不連続な構造を有している場合と比べて、整流機能が向上する。

また以上説明した実施形態に係る流量測定装置２００によれば、突出部２１４は、第１の長さＷ１が排出口部２５０における開口幅Ｗ２の１５％以上の大きさになるように先端面２１２から突出している。このため、順流状態において、排出口部２５０と横渦の発生位置との距離を大きくすることが容易である。また、突出部２１４は、第２の長さＷ３が入口部２３０における開口幅Ｗ４の１５％以上の大きさになるように先端面２１２から突出している。したがって、順流状態と逆流状態の両方の状態において、横渦による影響を抑制する効果の向上が容易になる。このため、逆流状態において、入口部２３０と横渦の発生位置との距離を大きくすることが容易である。また、第１の長さＷ１及び第２の長さＷ３が大きい場合には、突出部２１４を先細り形状にするのが容易になる。

Ｂ．他の実施形態
Ｂ１．第１の他の実施形態
実施形態に係る流量測定装置２００における突出部２１４の形状は、少なくとも一端部２１２２と他端部２１２４とにおいて、挿入方向Ｉｄに突出している限りにおいて、適宜変更可能である。以下では、図９から図３２を用いて、採用可能な突出部２１４の形状の一例を説明する。

図９から図１２に示す様に、突出部２１４ａ～２１４ｄは、入口部２３０側から見た場合の形状が、先細り形状であれば上記実施形態と異なっていてもよい。例えば、図９に示した突出部２１４ａにおいて、挿入方向Ｉｄ側の端部は平面形状である。また例えば図１０に示した突出部２１４ｂは、挿入方向Ｉｄ側の端面は上記例と同様に平面形状であるとともに、側面が平面であって傾斜している。また例えば図１１に示した突出部２１４ｃは、図１０に示した突出部２１４ｂと同様に側面が平面であって傾斜するとともに、挿入方向Ｉｄ側の端部は曲面形状である。また例えば図１２に示した突出部２１４ｄは、図１０及び図１１に示した突出部２１４ｂ、２１４ｃと同様に側面が傾斜しているが、挿入方向Ｉｄ側の端部が尖った形状である。また、図１３と図１４に示す様に、流量測定装置２００は、複数の突出部２１４ｅ、２１４ｆを有していてもよい。この場合において、図１３に示した様に、複数の突出部２１４は、挿入方向Ｉｄと開口方向Ｏｄとに直交する方向において、互いに隣接して設けられていてもよい。また図１４に示した様に、複数の突出部２１４は、挿入方向Ｉｄと開口方向Ｏｄとに直交する方向において、互いに距離を置いて設けられていてもよい。また、図１５から図１７に示す様に、流量測定装置２００が複数の突出部２１４ｇ～２１４ｉを有している場合において、複数の突出部２１４ｇ～２１４ｉはそれぞれ異なる形状を有していても良い。例えば図１５に示した突出部２１４ｇにおいて、一方の突出部２１４１ｇは、曲面によって形成されている。他方の突出部２１４２ｇは、側面が傾斜し、挿入方向Ｉｄ側の端部が尖った形状である。また、例えば図１６に示した突出部２１４ｈにおいて、一方の突出部２１４１ｈは、側面が平面であって傾斜するとともに、挿入方向Ｉｄ側の端部は平面形状である。他方の突出部２１４２ｈは、側面が傾斜し、挿入方向Ｉｄ側の端部が尖った形状である。また、例えば図１７に示した突出部２１４ｉにおいて、一方の突出部２１４１ｉは、曲面によって形成されている。他方の突出部２１４２ｉは、側面が傾斜し、挿入方向Ｉｄ側の端部が尖った形状である。

図１８から図２４に示す様に、突出部２１４ｊ～２１４ｐは、入口部２３０の開口方向Ｏｄと挿入方向Ｉｄとの両方とに直交する方向から見た場合、つまり側面側から見た場合の形状が、実施形態と異なっていてもよい。例えば図１８に示した突出部２１４ｊでは、側面側から見た場合に、一端部２１２２側と他端部２１２４側とが挿入方向Ｉｄの先端側に向かって傾斜し、挿入方向Ｉｄ側の端部は平面形状である。また例えば図１９に示した突出部２１４ｋでは、側面側から見た場合に、一端部２１２２側と他端部２１２４側とが挿入方向Ｉｄの先端側に向かって傾斜し、挿入方向Ｉｄ側の端部は尖った形状である。例えば図２０に示した突出部２１４ｌでは、側面側から見た場合に、一端部２１２２側と他端部２１２４側とが曲面形状であり、挿入方向Ｉｄ側の端部は平面形状である。また例えば図２１に示した突出部２１４ｍでは、側面側から見た場合に、一端部２１２２は挿入方向Ｉｄに沿って延び、他端部２１２４側は挿入方向Ｉｄの先端側に向かって傾斜している。突出部２１４ｍにおいて、挿入方向Ｉｄ側の端部は平面形状である。また、例えば図２２に示した突出部２１４ｎでは、側面側から見た場合に、一端部２１２２側は挿入方向Ｉｄの先端側に向かって傾斜し、他端部２１２４は挿入方向Ｉｄに沿って延びている。突出部２１４ｎにおいて、挿入方向Ｉｄ側の端部は平面形状である。また、例えば図２３に示した突出部２１４ｏでは、側面側から見た場合に、一端部２１２２側は曲面形状であり、他端部２１２４は挿入方向Ｉｄに沿って延びている。突出部２１４ｏにおいて、挿入方向Ｉｄ側の端部は平面形状である。また、例えば図２４に示した突出部２１４ｐでは、側面側から見た場合に、一端部２１２２側と他端部２１２４側とが挿入方向Ｉｄの先端側に向かって傾斜し、挿入方向Ｉｄ側の端部は曲面形状である。

また図２５から図２７に示す様に、流量測定装置２００は、一端部２１２２から他端部２１２４までの間の一部において突出部２１４ｑ～２１４ｓが設けられていない領域を有していても良い。例えば図２５に示した突出部２１４ｑでは、一端部２１２２側と他端部２１２４側とにそれぞれ曲面形状の突出部２１４１ｑ、２１４２ｑを有する。また、一端部２１２２から他端部２１２４までの間の一部において突出部２１４ｒ、２１４ｓが設けられていない領域を有していない場合において、一端部２１２２側と他端部２１２４側とで、それぞれ異なる形状の突出部２１４ｒ、２１４ｓを有していても良い。例えば、図２６に示した突出部２１４ｒでは、一端部２１２２側の突出部２１４１ｒは、一端部２１２２側と他端部２１２４側とが傾斜し、挿入方向Ｉｄ側の端部が平面形状である。また他端部２１２４側の突出部２１４２ｒは、一端部２１２２側と他端部２１２４側とが傾斜し、挿入方向Ｉｄ側の端部が尖った形状である。例えば、図２７に示した突出部２１４ｓでは、一端部２１２２側の突出部２１４１ｓは、一端部２１２２側と他端部２１２４側とが傾斜し、挿入方向Ｉｄ側の端部が平面形状である。また他端部２１２４側の突出部２１４２ｓは、曲線形状である。

また、図２８から図３０に示す様に、突出部２１４ｔ～２１４ｖは、挿入方向Ｉｄと逆の方向から見た場合、つまり先端側から見た場合の形状が、実施形態と異なっていても良い。例えば図２８に示す突出部２１４ｔは、先端側から見た場合に、菱形状である。また、流量測定装置２００は、複数の突出部２１４ｕ、２１４ｖを備えていてもよい。この場合において、例えば図２９および図３０に示す様に、流量測定装置２００は、流通方向Ｆｄに沿って配置された２つの突出部２１４ｕ、２１４ｖを備えていても良い。具体的には、例えば、図２９に示した突出部２１４ｕは、先端側から見た場合に、楕円形状である２つの突出部２１４１ｕ、２１４２ｕを有する。また例えば、図３０に示した突出部２１４ｖは、先端側から見た場合に、菱形状である２つの突出部２１４１ｖ、２１４２ｖを有する。

また上記実施形態において、突出部２１４は、入口部２３０に対向した方向から見た場合に、挿入方向の先端側に向かうにつれて細くなる先細りの形状を有しているが、突出部２１４の形状はこれに限定されない。例えば、図３１に示す様に、突出部２１４ｗの形状は、入口部２３０側から見た場合に、挿入方向Ｉｄにおいて一定の幅を有する形状であってもよい。

また上記実施形態において、突出部２１４は、側面側から見た場合に、挿入方向Ｉｄの先端側に向かうにつれて細くなる先細りの形状を有する。しかし、突出部２１４の形状はこれに限定されない。例えば、図３２に示す様に、突出部２１４ｘの形状は、側面側から見た場合に、挿入方向において一定の幅を有する形状であってもよい。

Ｂ２．第２の他の実施形態
例えば、図３３に示す様に、流量測定装置２００Ａは、実施形態とは異なる構造のハウジング２１０Ａを有していても良い。例えば、流量測定装置２００Ａは、副流路２２０の下流側に分岐流路を有していなくてもよい。また、出口部２４０は、１つであってもよい。また、出口部２４０は、他端部２１２４側の壁面に設けられていてもよい。また、例えば、図３４と図３５に示す様に、流量測定装置２００Ａは、種々の形状の突出部２１４Ａ、２１４Ｂを有していても良い。図３４及び図３５に示す様に、流量測定装置２００Ａは、複数の突出部２１４Ａ、２１４Ｂを備えていてもよい。例えば、図３４に示す様に、２つの突出部２１４１Ａ、２１４２Ａは、側面が平面であって傾斜するとともに、挿入方向Ｉｄ側の端部は平面形状である。また例えば、図３５に示す様に、２つの突出部２１４Ｂのうち一方の突出部２１４１Ｂは、側面が平面であって傾斜するとともに、挿入方向Ｉｄ側の端部は尖った形状である。また他方の突出部２１４２Ｂは、側面が平面であって傾斜するとともに、挿入方向Ｉｄ側の端部は平面形状である。

Ｂ３．第３の他の実施形態
上記実施形態において、流量測定装置２００は、一部が主流路１２の内部に挿入されているが、全体が主流路１２に挿入された状態で取り付けられていても良い。

Ｂ４．第４の他の実施形態
上記実施形態において、流量測定装置２００は、異なる流路構造を有していても良い。例えば、出口部２４０は、３以上であってもよい。また例えば、入口部２３０は、２以上であってもよい。また例えば、流量測定装置２００は、排出口部２５０を備えていなくても良い。

Ｂ５．第５の他の実施形態
上記実施形態において、流量測定装置２００は、燃焼システム１０において用いられているが、燃焼システム１０以外に用いられても良い。例えば、流量測定装置２００は、酸化剤ガスとして空気を用いる燃料電池システムにおける空気供給系の空気供給用配管に取り付けられてもよい。

Ｂ６．第６の他の実施形態
上記実施形態において、突出部２１４は、第１の長さＷ１が排出口部２５０の開口幅Ｗ２の１５％以上になるように先端面２１２から突出している。また突出部２１４は、第２の長さＷ３が入口部２３０の開口幅Ｗ４の１５％以上の大きさになるように先端面２１２から突出している。しかし、突出部２１４の大きさは、これに限定されない。例えば、突出部２１４は、順流状態と逆流状態の両方の状態において、横渦による影響を抑制可能な程度に先端面２１２から突出していればよい。具体的には、突出部２１４は、例えば、長さＷ１が排出口部２５０の開口幅Ｗ２の１０％以上の大きさになるように突出していればよい。この場合であっても、突出部２１４は、第１の長さＷ１が開口幅Ｗ２の１０％未満である場合と比べて、順流状態における横渦の影響の低減が可能である。また、例えば、突出部２１４は、第２の長さＷ３が入口部２３０の開口幅Ｗ４の１０％以上の大きさになるように突出していればよい。この場合であっても、突出部２１４は、第２の長さＷ３が開口幅Ｗ４の１０％未満である場合と比べて、逆流状態における横渦の影響の低減が可能である。なお、突出部２１４は、第１の長さＷ２が排出口部２５０の開口幅Ｗ３の１５％以上の大きさになるように先端面２１２から突出していることが好ましい。また、突出部２１４は、第２の長さＷ３が開口幅Ｗ４の１５％以上の大きさになるように先端面２１２から突出していることが好ましい。

以上説明した第１から第６の他の実施形態によれば、上記実施形態と同様の構成を有する点において、同様の効果を奏する。

本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する本実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

２００…流量測定装置、２１２…先端面、２１４…突出部、２２０…副流路、２３０…入口部、２４０…出口部、２６０…流量検出部、２１４２…一端部、２１４４…他端部、Ｉｄ…挿入方向

Claims (2)

1. 被計測流体が流れる主流路（１２）に挿入された状態で前記主流路に取り付けられ、前記主流路における前記被計測流体の流量を測定する流量測定装置（２００）であって、
   前記流量測定装置の前記主流路への挿入方向に沿って延びる側面と前記挿入方向側に位置する先端面とを有するハウジングと、
   前記ハウジングの内部に形成され、前記主流路を流れる前記被計測流体の一部を流通させる副流路（２２０）と、
   前記側面に設けられ、前記主流路を流れる前記被計測流体を前記副流路内へと流入させる入口部（２３０）と、
   前記副流路内を流れる前記被計測流体を前記主流路へと流出させる出口部（２４０）と、
   前記副流路を流れる前記被計測流体の流量を検出する流量検出部（２６０）と、
   前記先端面から前記挿入方向に突出した突出部（２１４）と、を備え、
   前記突出部は、前記先端面のうち少なくとも、前記入口部側の端部である一端部（２１２２）と、前記一端部とは反対側の端部である他端部（２１２４）と、に配置されており、
   前記突出部は、前記一端部から前記他端部にわたって設けられており、
   前記突出部は、前記入口部側から見た場合に、前記挿入方向側に向かうにつれて細くなる形状を有する、流量測定装置。
2. 請求項１に記載の流量測定装置であって、
   前記突出部は、前記入口部の開口方向と前記挿入方向とに直交する方向から見た場合に、前記挿入方向側に向かうにつれて細くなる形状を有する、流量測定装置。

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