JPH02653Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、熱線式流速計における熱線付着ご
み焼切り機構の改良に関する。

熱線式流速計において熱線にごみ類が付着する
ことに起因する測定誤差を無くすため、熱線に
やゝ大電流の焼切り電流を流して熱線温度を上昇
させることによつてごみ類を焼切る方式が実用化
されている。しかし、従来のごみ焼切り機構で
は、熱線雰囲気である測定流体温度の影響を受け
て焼切り電流を流しても熱線が十分に昇温しない
ため、ごみの焼切り除去が満足に行われないこと
があり、また逆に熱線が過度に昇温してその寿命
を損ずることがある。この点を詳しく、第１図を
用いて説明する。本図は、この種従来の熱線付着
ごみ焼切り機構を備えた熱線式流速計をエンジン
の吸入空気の流速測定に適用した概略図であり、
以下その構成・機能を簡単に説明する。図示の如
く、測定流体通路Ａ（ここでは吸入空気通路）内
に雰囲気温度依存抵抗１および熱線Ｈを設置し、
ブリツジ抵抗２，３を設けて測定用のブリツジを
形成している。そして、ブリツジの両中性点ａ，
ｂに演算増幅器４の入力端子を接続し、その出力
端子を電源Ｓによつて駆動されるトランジスタ５
に接続して上記ブリツジを付勢するように構成す
る。かくして、吸入空気温度の変化を雰囲気温度
依存抵抗１によつて補償しつゝブリツジ抵抗３の
両端に現れる電圧を読取ることによつて吸入空気
の流速測定がなされる。

次に、熱線Ｈに付着したごみ類を焼いて除去す
る焼切り電流を熱線Ｈに流すために、ブリツジ抵
抗２と並列に焼切り電流制御用抵抗７にトランジ
スタ６を図示の如くに接続しておく。しかると
き、所望時（エンジン停止後すなわち吸入空気が
流れていないとき）に所定のパターンに従つて焼
切り信号を点ｃに加えてトランジスタ６がオンす
るようにすれば、中性点ａ，ｂ間の電位の平衡が
破れて焼切り電流が熱線Ｈに流れ、これに付着し
たごみ類を除去することができる。

しかし、かゝる従来の焼切り機構においては、
雰囲気温度依存抵抗１の抵抗値は吸入空気温度に
依つて変化し、これに伴つて熱線Ｈの焼切り電流
による温度の上昇が安定しなくなる。即ち、寒冷
時には熱線の焼切り温度が不十分でごみの完全除
去ができないことがあり、逆に暑熱時には焼切り
温度が上昇し過ぎて熱線寿命の低下を招くおそれ
がある。

この考案の目的は、上記した従来の焼切り機構
の欠点を無くし、安定したごみ焼切りを行い得る
熱線付着ごみ焼切り機構を提供するにある。この
目的を達成するため、本考案は、焼切り電流制御
用抵抗を測定流体通路内に設けることを特徴とす
るもので、さらにその抵抗の温度係数を所定範囲
に選ぶことによつて、安定したごみ焼切りを行う
ことができる。

以下、実施例によつて本考案を詳しく説明す
る。第２図に本考案の一実施例の概略構成を示
し、測定流体通路Ａ内に焼切り電流制御用抵抗７
を設置してこれが雰囲気温度依存を可能にしてい
る。いま、焼切り時、吸気温度を20℃としたとき
の熱線Ｈの抵抗値Ｒは、次式により表わされる。

Ｒ＝R₁・R₃（R₂＋R_K）／R₂・R_K ……(1) ここでR₁，R_Kはそれぞれ雰囲気温度依存抵抗
１、焼切り電流制御用抵抗７の基準温度20℃にお
ける抵抗値である。

上記に対し、吸気温度が＋Δt変化したときの
熱線Ｈの抵抗値R′は R′＝R₁（１＋α₁Δt）・R₃／R₂・R_K（１＋α_KΔt） ｛R₂＋R_K（１＋α_KΔt）｝ ……(2) となる。ここで、α₁、α_Kはそれぞれ抵抗１、抵
抗７の基準温度20℃における抵抗の温度係数であ
る。

一方、熱線Ｈの温度をt_bとし、熱線の20℃のと
きの抵抗値をR_H0とすると R_H＝R_H0｛１＋α_H（t_b−20）｝ となる。ここで、α_Hは熱線Ｈの基準温度20℃にお
ける抵抗の温度係数である。上式から t_b＝（R_H／R_H0−１）／α_H＋20 ……(3) が得られる。

焼切り時の吸気温度20℃における熱線温度t_b
は、式(3)に式(1)を代入（ただし、R_H＝Ｒ）して t_b｛R₁・R₃（R₂＋R_K）／R₂・R_K／R_H0−１｝ ／α_H＋20 ……(4) となり、また、吸気温度が＋Δt変化したときの
熱線温度t_b′は、同様にして（ただし、R_H＝R′） t_b′＝｛R₁・R₃／R₂・R_K・R_H0・（１＋α₁Δt）／（
１＋α_KΔt） ・（R₂＋R_K＋R_K・α_K・Δt）−１）｝ ／α_H＋20 ……(5) となる。ここで、R₁・R₃／R₂・R_K・R_H0＝Ａ、R₂＋R_K＝ Ｂとおくと、式(4)，(5)は t_b＝（Ａ・Ｂ−１）／α_H＋20 ……(6) t_b′＝｛Ａ・１＋α₁Δt／１＋α_KΔt（Ｂ＋R_K・α_K ・Δt）−１｝±／α_H＋20 ……(7) となる。

従つて、焼切り温度の雰囲気による差Δt_b＝
t_b′−t_bを式(6)，(7)から求めると Δt_b＝Ａ・Δt／α_H（１＋α_K・Δt） ×（R_K・α_K＋α₁・Ｂ＋α₁・R_K ・α_K・Δt−Ｂ・α_K） ……(8) が得られ、式(8)を書き換えると Δt_b＝Ａ／α_H｛α₁・R_K・Δt−R₂＋R₂（１＋α₁・Δ
t）／Δt・α_K＋１｝＝R₁・R₃／α_H・R₂・R_K・R_H0 ｛α₁・R_K・Δt−R₂＋R₂（１＋α₁・Δt）／Δt・
α_K＋１｝……(9) が得られる。

上式(9)におけるΔt_bとα_Kとの関係を、Δt_bを縦
軸に、α_Kを横軸にとり、吸気温度の変化Δtをパ
ラメータとして図示した例を、第３図に示す。こ
こで、α_Hは0.003620／℃（白金線温度係数）、R₂
は770Ω、R_Kは7700Ω、R_H0は２Ω、R₁は713.5
Ω、R₃は４Ω、α₁は0.003620／℃である。また、
Δtとしては、60℃（すなわち吸気温度80℃）、20
℃（吸気温度40℃）、−20℃（吸気温度０℃）をと
つてある。この図は、α_Kがごく小さいときには、
吸気温度の０℃〜80℃の変動によつてΔt_bは約
160℃の変動を生じるのに対し、α_Kが0.03では、
Δt_bの変動は約60℃に減少することを示してい
る。焼切り温度は一般に1000℃程度に設定される
から、Δt_bの変動が60℃程度に収まれば、極めて
有効である。従つて、α_K即ち焼切り電流制御用
抵抗７の温度係数を所定の範囲に選ぶことによつ
て、熱線Ｈの雰囲気温度による温度変化の影響を
実用上問題のない程度に小さくできることが判
る。即ち、焼切り電流制御用抵抗７を測定流体通
路Ａ内に設け、かつその温度係数を所定の範囲に
選ぶことによつて安定した熱線付着ごみ焼切りが
可能となる。

なお、上記の所定範囲の値にα_Kを選定するに
は、抵抗７としてその温度係数が所定範囲の値で
あるような材料を選べば良く、また異なる温度係
数の数種の抵抗を例えば並列接続して合成した温
度係数が所定範囲の値になるようにしても差支え
ない。

以上の説明から明かなように本考案によると、
焼切り電流による熱線の昇温は雰囲気温度に左右
されることなく安定するので、熱線の寿命を損ず
ることなく常に確実なごみ焼切りができる。しか
も、従来機構から本機構への改造は回路的には極
めて簡単であるという長所もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の焼切り機構を示す概略図、第２
図は本考案の一実施例の機構を示す概略図、第３
図は熱線温度の変化分と焼切り電流制御用抵抗の
温度係数との関係を示すグラフ図である。 Ａ：測定流体通路、Ｈ：熱線、１：雰囲気温度
依存抵抗、２，３：ブリツジ抵抗、４：演算増幅
器、５，６：トランジスタ、７：焼切り電流制御
用抵抗、Ｓ：電源。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 測定流体通路Ａ内に設置された雰囲気温度依存
   抵抗１および熱線Ｈとブリツジ抵抗２および３に
   よつて構成されるブリツジを演算増幅器４とトラ
   ンジスタ５とを介して電源Ｓによつて付勢すると
   ともに、焼切り電流制御用のトランジスタ６およ
   び抵抗７とを介して所定の焼切り信号によつて焼
   切り電流を発生させるように形成された熱線式流
   速計において、前記焼切り電流制御用抵抗７を前
   記測定流体通路Ａ内に設置するとともに、熱線付
   着ごみ焼切り温度が測定流体温度の影響を受けな
   いように、該焼切り電流制御用抵抗７の温度係数
   を所定の範囲に選定したことを特徴とする熱線式
   流速計の熱線付着ごみ焼切り機構。