JPH05322624A - Flow meter - Google Patents
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- JPH05322624A JPH05322624A JP4151120A JP15112092A JPH05322624A JP H05322624 A JPH05322624 A JP H05322624A JP 4151120 A JP4151120 A JP 4151120A JP 15112092 A JP15112092 A JP 15112092A JP H05322624 A JPH05322624 A JP H05322624A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明はゴミの浮遊や温度差の
激しい厨房または屋外に設置された給湯器等の燃焼空気
量の長期にわたる正確な測定に適した流量計に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flow meter suitable for long-term and accurate measurement of combustion air amount in a water heater or the like installed in a kitchen where the dust is floating or the temperature difference is large or the temperature difference is large.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、例えばガス給湯器等の燃焼用空気
量の測定は、ブロックやファンモータの回転数によって
測定していた。しかし、ファンモータの回転数は体積流
量を測定しているにすぎず、高度差による圧力の影響、
外界の気象状況により正確な測定ができないため、通常
は安全サイドで空気を必要空気量より多く供給してい
る。その結果、器具自体も大型化したり、ＮＯX の発生
等の問題があり、最適燃焼ができない。2. Description of the Related Art Conventionally, the amount of combustion air in a gas water heater or the like has been measured by the number of rotations of a block or a fan motor. However, the rotation speed of the fan motor is only measuring the volume flow rate, and the influence of pressure due to the altitude difference,
Since it is not possible to make accurate measurements due to the weather conditions in the outside world, the safety side normally supplies more air than required. As a result, it was large even instrument itself, there are problems such as generation of NO X, it can not be optimal combustion.
【０００３】そこで、この問題を防ぐために、図１０に
示すように、空気の流れる方向に直交させて二本の筒体
１０１，１０２をダクト１０３内に並設し、このダクト
１０３の外部に突出した筒体端部をセンサ本体１０４の
貫通穴１０５とをチューブ１０６，１０７で接続し、そ
の貫通穴１０５内に熱線式質量流量センサ１０８を設け
ている。Therefore, in order to prevent this problem, as shown in FIG. 10, two cylinders 101 and 102 are arranged side by side in a duct 103 so as to be orthogonal to the direction of air flow, and project outside the duct 103. The end of the cylindrical body is connected to the through hole 105 of the sensor body 104 by the tubes 106 and 107, and the heat wire type mass flow sensor 108 is provided in the through hole 105.
【０００４】上記熱線式質量流量センサ１０８は、高度
差や外界の影響を受けにくいようにするとともに、ガス
給湯器等の全体形状を小型化するため小型であることが
必要である。そこで、図１１に示すような１．７ｍｍ角
の半導体チップ１１１上に厚さ２０μｍ以下のダイヤフ
ラム１１２を設け、かつ該ダイヤフラム上に発熱抵抗パ
ターン１１３と感温抵抗パターン１１４，１１５を配設
して構成している。The hot-wire type mass flow sensor 108 is required to be small in order to make it difficult to be affected by the difference in altitude and the external environment and to downsize the entire shape of the gas water heater or the like. Therefore, a diaphragm 112 having a thickness of 20 μm or less is provided on a 1.7 mm square semiconductor chip 111 as shown in FIG. 11, and a heating resistance pattern 113 and temperature sensitive resistance patterns 114 and 115 are provided on the diaphragm 112. I am configuring.
【０００５】上記構成により、一方の筒体１０１に穴１
０１ａから流入した空気を、チューブ１０６，貫通穴１
０５，チューブ１０７を経て筒体１０２の穴１０２ａか
ら流入させ、この流れる空気量に基づく熱線式質量流量
センサ１０８の出力を駆動回路１０９に供給して、燃焼
用空気量を正確に測定することが行なわれている。With the above structure, the hole 1 is formed in the one cylinder 101.
The air flowing in from 01a is supplied to the tube 106 and the through hole 1
05, through the tube 107 through the hole 102a of the cylindrical body 102, the output of the hot wire type mass flow sensor 108 based on the flowing air amount can be supplied to the drive circuit 109 to accurately measure the combustion air amount. Has been done.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】従来の流量計は上記の
ように構成されているので、熱線式質量流量センサは例
えば１．７ｍｍ角と非常に小さく、感度が非常によく、
常に正確な測定ができる反面、空気中のゴミの付着や結
露水に対して信頼性が悪く、長期使用に耐えない。特
に、ガス給湯器を設置する台所や厨房は、使用時と不使
用時の温度差がはげしく、ゴミ等が付着しやすく結露水
も生じやすいという問題点があった。また、熱線式質量
流量計は結露水で濡れると、抵抗パターンの抵抗値が著
しく変化して、正確な流量測定ができなくなるという問
題点があった。Since the conventional flowmeter is constructed as described above, the hot-wire mass flow sensor is very small, for example, 1.7 mm square, and has very good sensitivity.
While accurate measurement is always possible, it is unreliable with respect to dust in the air and dew condensation water and cannot withstand long-term use. In particular, there is a problem that a kitchen or a kitchen in which a gas water heater is installed has a large temperature difference between when it is used and when it is not used. Further, the hot-wire type mass flowmeter has a problem that when it gets wet with dew condensation water, the resistance value of the resistance pattern changes remarkably and accurate flow rate measurement cannot be performed.
【０００７】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたものであり、熱線式質量流量センサへ
の粉塵の侵入を防止し、熱線式質量流量センサの精度が
長期間にわたり安定し、さらに低コストで粉塵の除去を
実現できる流量計を得ることを目的とする。The present invention has been made in order to solve the above problems, prevents dust from entering the hot-wire mass flow sensor, and stabilizes the accuracy of the hot-wire mass flow sensor for a long period of time. In addition, it is an object of the present invention to obtain a flow meter which can realize dust removal at a lower cost.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】この発明に係る流量計
は、測定対象となる気体を導入する導入管の気体流路の
一部に設けた熱線式質量流量センサと、導入した気体を
衝突させ該衝突した気体中の粉塵を付着させるように上
記熱線式質量流量センサより上流側の導入管路内壁に少
なくとも一つ以上形成した粉塵捕獲壁とを備えたもので
ある。A flowmeter according to the present invention collides the introduced gas with a hot wire type mass flow sensor provided in a part of a gas flow path of an introduction pipe for introducing a gas to be measured. It is provided with at least one dust capturing wall formed on the inner wall of the introduction pipe upstream from the heat ray type mass flow sensor so that the dust in the colliding gas is attached.
【０００９】[0009]
【作用】この発明における粉塵捕獲壁は、衝突した気体
中に含まれる粉塵を付着させ、下流側の熱線式質量流量
センサへの粉塵の侵入を防止する。この結果、熱線式質
量流量センサは長期間にわたり安定した精度を保つこと
ができる。The dust trapping wall according to the present invention adheres dust contained in the colliding gas to prevent the dust from entering the heat ray type mass flow sensor on the downstream side. As a result, the hot wire mass flow sensor can maintain stable accuracy for a long period of time.
【００１０】[0010]
第１実施例 図１はこの発明に係る流量計の第１実施例における粉塵
捕獲壁の構成を示す構造断面図である。この図におい
て、１は導管である。気体はこの導管１を左方向より右
方向に流れる。図示していない流量測定部は、導管１の
右方向に配置されている。２は第１の粉塵捕獲壁であ
る。この粉塵捕獲壁２の下方にはノズル部３が形成され
ている。粉塵捕獲壁２は導管１の円形断面を塞ぐように
導管１の内壁面に垂設されている。４は第２の粉塵捕獲
壁であり、前記ノズル部３に所定の距離をおいて対面し
た状態で導管１の内面に垂設されており、この第２の粉
塵捕獲壁４では上方部が気体流路となる。そして、これ
ら第１の粉塵捕獲壁２と第２の粉塵捕獲壁４とにより一
つの粉塵捕獲壁５が構成される。粉塵捕獲壁６および粉
塵捕獲壁７は、前記粉塵捕獲壁２および粉塵捕獲壁４と
同一の構成であり、これら粉塵捕獲壁６および粉塵捕獲
壁７とにより一つの粉塵捕獲部８を構成している。従っ
て、粉塵捕獲部５および８が、導管１内に直列に配置さ
れた構造となっている。First Embodiment FIG. 1 is a structural sectional view showing the structure of a dust trap wall in a first embodiment of the flowmeter according to the present invention. In this figure, 1 is a conduit. The gas flows in the conduit 1 from the left to the right. The flow rate measuring unit (not shown) is arranged to the right of the conduit 1. 2 is a first dust capturing wall. A nozzle portion 3 is formed below the dust capturing wall 2. The dust trapping wall 2 is vertically provided on the inner wall surface of the conduit 1 so as to close the circular cross section of the conduit 1. Reference numeral 4 denotes a second dust trapping wall, which is vertically provided on the inner surface of the conduit 1 so as to face the nozzle portion 3 at a predetermined distance, and the upper portion of the second dust trapping wall 4 is gas. It becomes a flow path. The first dust trapping wall 2 and the second dust trapping wall 4 constitute one dust trapping wall 5. The dust trapping wall 6 and the dust trapping wall 7 have the same configuration as the dust trapping wall 2 and the dust trapping wall 4, and the dust trapping wall 6 and the dust trapping wall 7 constitute one dust trapping section 8. There is. Therefore, the dust traps 5 and 8 are arranged in series in the conduit 1.
【００１１】この実施例では、導管１内を流れる気体中
の粉塵は、粉塵捕獲壁２の壁面２ａにまず衝突して、壁
面２ａに付着し捕獲される。また、粉塵捕獲壁２に形成
されたノズル部３の開口面積は導管１の断面積より小さ
く構成されているので、ノズル部３を流れる気体の流速
は大きくなり、この気体中の粉塵の速度も大きくなる。
粉塵捕獲部５では気体が粉塵捕獲壁４の上方を迂回して
流れるのに対し、気体中の粉塵はその質量による慣性で
粉塵捕獲壁４の壁面４ａに衝突し、捕獲されることにな
る。粉塵捕獲部８においても前記同様に壁面６ａ，７ａ
により気体中の粉塵が捕獲される。In this embodiment, the dust in the gas flowing in the conduit 1 first collides with the wall surface 2a of the dust capturing wall 2 and adheres to the wall surface 2a to be captured. Further, since the opening area of the nozzle portion 3 formed on the dust capturing wall 2 is configured to be smaller than the cross-sectional area of the conduit 1, the flow velocity of the gas flowing through the nozzle portion 3 becomes high, and the velocity of the dust in the gas also increases. growing.
In the dust catching section 5, the gas bypasses the dust catching wall 4 and flows, while the dust in the gas collides with the wall surface 4a of the dust catching wall 4 due to its inertia due to its mass. Also in the dust capturing part 8, the wall surfaces 6a and 7a are the same as above.
Dust in the gas is captured by.
【００１２】さらに、この実施例では、導管１の気体流
入側より水等少量の液体Ｗが侵入した場合でも、粉塵捕
獲壁４および７が流体阻止壁となり、図２に示すよう
に、熱線式質量流量センサへの液体Ｗの侵入を防ぐこと
が出来る。Further, in this embodiment, even if a small amount of liquid W such as water enters from the gas inflow side of the conduit 1, the dust capturing walls 4 and 7 become fluid blocking walls, and as shown in FIG. It is possible to prevent the liquid W from entering the mass flow sensor.
【００１３】なお、従来一般に用いられるフィルター
を、熱線式質量流量センサと粉塵捕獲部との間に設けて
もよく、この場合にはフィルターの交換頻度を小さくす
ることが出来る。A filter generally used in the past may be provided between the hot-wire type mass flow sensor and the dust capturing section, in which case the frequency of filter replacement can be reduced.
【００１４】第２実施例 図３は第２実施例の構成を示す構造断面図であり、粉塵
捕獲壁をピトー管内部に構成した場合を示している。こ
の図において、９はピトー管、１０はノズル部、１１，
１２は粉塵捕獲壁である。Second Embodiment FIG. 3 is a structural sectional view showing the structure of the second embodiment, showing a case where the dust trapping wall is formed inside the Pitot tube. In this figure, 9 is a Pitot tube, 10 is a nozzle section, 11,
12 is a dust capturing wall.
【００１５】ピトー管９は総圧孔が気体流入側に向って
開口しているので、ピトー管開口部の正面に飛んできた
粉塵は、その大きな慣性によりほとんどがピトー管内部
に侵入してしまう。この実施例では、ピトー管９の総圧
孔をノズル部とする。そして、ピトー管屈曲部１３にお
ける、流入気体が流入方向を変える部分に粉塵捕獲壁１
１，１２を構成する。流入気体は方向を変えて熱線式質
量流量センサの方向へ流れるのに対し、気体中の粉塵は
粉塵捕獲壁の壁面において捕獲される。Since the total pressure holes of the pitot tube 9 are open toward the gas inflow side, most of the dust flying to the front of the opening of the pitot tube enters the inside of the pitot tube due to its large inertia. .. In this embodiment, the total pressure holes of the Pitot tube 9 are used as the nozzle portion. Then, the dust capturing wall 1 is provided at a portion of the bent portion 13 of the pitot tube where the inflowing gas changes its inflowing direction.
1 and 12 are configured. The inflowing gas changes its direction and flows toward the hot-wire mass flow sensor, whereas the dust in the gas is trapped on the wall surface of the dust trapping wall.
【００１６】第３実施例 図４は気体流路の壁面に総圧孔が形成される改良型ピト
ー管に、粉塵捕獲壁を設けた場合の、第３実施例の構成
を示す構造断面図である。この実施例では、粉塵捕獲壁
１４，１５，１６，１７により構成される粉塵捕獲部が
ピトー管１８内面に構成されている。Third Embodiment FIG. 4 is a structural cross-sectional view showing the structure of the third embodiment when a dust trapping wall is provided in an improved pitot tube in which total pressure holes are formed on the wall surface of a gas flow path. is there. In this embodiment, a dust capturing part constituted by the dust capturing walls 14, 15, 16 and 17 is formed on the inner surface of the pitot tube 18.
【００１７】図５は、フローピックアップタイプの流量
計における流量ピックアップ部１９の断面図である。こ
のフローピックアップタイプの流量計では、気体を負圧
方式で孔２２より取り入れて孔２１より排出し、粉塵対
策とするものである。この流量計では気体流路３５内の
パイプ２０に形成する孔２１，２２の開口位置に厳しい
精度が要求される。また、発生する負圧も小さい。FIG. 5 is a sectional view of the flow pickup section 19 in the flow pickup type flowmeter. In this flow pickup type flow meter, gas is taken in through the hole 22 and discharged through the hole 21 by a negative pressure method to prevent dust. In this flow meter, strict accuracy is required for the opening positions of the holes 21, 22 formed in the pipe 20 in the gas flow path 35. Also, the negative pressure generated is small.
【００１８】第４実施例 図６は、第４実施例の構成を示す構造断面図である。こ
の実施例では、図５に示したフローピックアップタイプ
の流量計における流量ピックアップ部１９の一方の気体
流入通路に、粉塵捕獲壁２３，２４，２５，２６を構成
する。この結果、流量ピックアップ部１９の孔２１は、
気体の流入方向に向けて形成することが出来、粉塵捕獲
機能を有すると共に、負圧方式ではないので感度を向上
させることが可能となり、孔を形成する際の位置精度が
要求されず、製作が容易となる。Fourth Embodiment FIG. 6 is a structural sectional view showing the structure of the fourth embodiment. In this embodiment, the dust trap walls 23, 24, 25 and 26 are provided in one gas inflow passage of the flow pickup section 19 in the flow pickup type flowmeter shown in FIG. As a result, the hole 21 of the flow rate pickup unit 19 is
It can be formed in the direction of gas inflow, has a dust trapping function, and since it is not a negative pressure system, it can improve sensitivity, and it does not require positional accuracy when forming holes, so it can be manufactured. It will be easy.
【００１９】さらに、図７に示すように、気体流入通路
側に設けられた粉塵捕獲壁２７，２８，２９，３０以外
に、気体流出通路側にも粉塵捕獲壁３１，３２，３３，
３４を構成すると、流量ピックアップ部１９を流れる気
体が逆流入し、孔２２から粉塵が侵入しても、熱線式質
量流量センサへの粉塵の侵入を防止できる。Further, as shown in FIG. 7, in addition to the dust capturing walls 27, 28, 29, 30 provided on the gas inflow passage side, the dust capturing walls 31, 32, 33,
With the configuration of 34, even if the gas flowing through the flow rate pickup unit 19 flows back and dust enters from the hole 22, it is possible to prevent the dust from entering the hot-wire mass flow sensor.
【００２０】また、図５で説明した負圧方式フローピッ
クアップタイプの流量計における流量ピックアップ部１
９内部に、図８に示すように、粉塵捕獲壁２７〜３４を
構成してもよい。Further, the flow rate pickup unit 1 in the negative pressure type flow pickup type flowmeter described in FIG.
As shown in FIG. 8, the dust trap walls 27 to 34 may be formed inside 9.
【００２１】第５実施例 図９は、第５実施例の構成を示す斜視図である。この実
施例では、粉塵捕獲壁が形成された内部構造体３５と内
部構造体３５に外嵌するパイプ形状の外部構造体３６と
により粉塵捕獲部を構成した、フローピックアップタイ
プの流速計であり、内部構造体３５，外部構造体３６共
に量産成形が可能であり、組み立て作業も容易であり、
コストを低減できる。なお、３７は前記図１１に示した
熱線式質量流量センサ１０８を中央に取付けた基板であ
る。Fifth Embodiment FIG. 9 is a perspective view showing the structure of the fifth embodiment. This embodiment is a flow pickup type anemometer in which a dust capturing portion is constituted by an internal structure 35 in which a dust capturing wall is formed and a pipe-shaped external structure 36 externally fitted to the internal structure 35. Both the internal structure 35 and the external structure 36 can be mass-produced, and the assembly work is easy.
The cost can be reduced. Reference numeral 37 is a substrate on which the hot-wire type mass flow sensor 108 shown in FIG. 11 is attached in the center.
【００２２】[0022]
【発明の効果】この発明に係る流量計によれば、気体導
入管路内に粉塵捕獲壁を設けたので、熱線式質量流量セ
ンサへの粉塵の侵入を確実に防止することができ、熱線
式質量流量センサの精度が長期間にわたり安定したもの
とする。According to the flowmeter of the present invention, since the dust trapping wall is provided in the gas introducing pipe, it is possible to reliably prevent the intrusion of dust into the hot wire type mass flow sensor, and the hot wire type The accuracy of the mass flow sensor shall be stable over a long period of time.
【図１】この発明に係る流量計の第１実施例における粉
塵捕獲壁の構成を示す構造断面図である。FIG. 1 is a structural cross-sectional view showing a structure of a dust trap wall in a first embodiment of a flowmeter according to the present invention.
【図２】流量検出部への液体の侵入を防止している構造
断面図である。FIG. 2 is a structural cross-sectional view that prevents liquid from entering a flow rate detection unit.
【図３】この発明に係る流量計の第２実施例の構成を示
す構造断面図である。FIG. 3 is a structural cross-sectional view showing the configuration of a second embodiment of the flowmeter according to the present invention.
【図４】改良型ピトー管に粉塵捕獲壁を設けた場合の第
３実施例の構成を示す構造断面図である。FIG. 4 is a structural cross-sectional view showing the configuration of a third embodiment when a dust trapping wall is provided on the improved Pitot tube.
【図５】流量ピックアップ部の断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of a flow rate pickup unit.
【図６】この発明に係る流量計の第４実施例の構成を示
す構造断面図である。FIG. 6 is a structural cross-sectional view showing the configuration of a fourth embodiment of the flowmeter according to the present invention.
【図７】気体流入側および気体流出側に粉塵捕獲壁を構
成した場合の流量ピックアップ部の断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of a flow rate pickup unit when dust capturing walls are formed on the gas inflow side and the gas outflow side.
【図８】負圧方式フローピックアップタイプの流速計の
流量ピックアップ部１９内部に粉塵捕獲壁を構成した場
合の斜視断面図である。FIG. 8 is a perspective cross-sectional view of a negative pressure type flow pickup type velocity meter when a dust capturing wall is formed inside the flow rate pickup portion 19;
【図９】この発明に係る流量計の第５実施例の構成を示
す斜視図である。FIG. 9 is a perspective view showing the configuration of a fifth embodiment of the flowmeter according to the present invention.
【図１０】従来の流量計の正面図である。FIG. 10 is a front view of a conventional flow meter.
【図１１】熱線式質量流量センサを示す斜視図である。FIG. 11 is a perspective view showing a hot-wire type mass flow sensor.
【符号の説明】 １ 導管 ４〜８ 粉塵捕獲壁 １０８ 熱線式質量流量センサ ２ 粉塵捕獲壁[Explanation of reference symbols] 1 conduit 4 to 8 dust trap wall 108 hot wire type mass flow sensor 2 dust trap wall
Claims (1)
と、この導入管の気体流路の一部に設けた熱線式質量流
量センサと、前記導入した気体を衝突させ該衝突した気
体中の粉塵を付着させるように前記熱線式質量流量セン
サより上流側の導入管路内壁に少なくとも一つ以上形成
した粉塵捕獲壁とを備えた流量計。1. An introduction pipe for introducing a gas to be measured, a hot-wire mass flow sensor provided in a part of a gas flow path of the introduction pipe, and the introduced gas to collide with each other. A flowmeter comprising: a dust trapping wall formed on at least one inner wall of an inlet pipe upstream of the heat-ray type mass flow sensor so as to adhere dust.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP04151120A JP3091893B2 (en) | 1992-05-20 | 1992-05-20 | Flowmeter |
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| JPH05322624A true JPH05322624A (en) | 1993-12-07 |
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Family Applications (1)
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| JP04151120A Expired - Lifetime JP3091893B2 (en) | 1992-05-20 | 1992-05-20 | Flowmeter |
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