CH700534B1

CH700534B1 - Cooled sensor.

Info

Publication number: CH700534B1
Application number: CH00367/09A
Authority: CH
Inventors: Andreas Fuerholz; Marco Osterwalder
Original assignee: Kistler Holding Ag
Priority date: 2009-03-11
Filing date: 2009-03-11
Publication date: 2013-03-28
Also published as: CH700534A1; DE202010003133U1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen mit Kühlflüssigkeit gekühlten Sensor (1), insbesondere einen Drucksensor, umfassend einen rotationssymmetrischen Sensorkörper (2) mit einem Messmodul sowie ein Gehäuse (3), welches den Sensorkörper (2) umgibt. Das Gehäuse (3) verfügt über eine Zuleitung (4) und eine Ableitung (5) der Kühlflüssigkeit. Zwischen Sensorkörper (2) und Gehäuse (3) ist ein mit Öffnungen (6) von Zuleitung (4) und Ableitung (5) verbundener Hohlraum (7) definiert, in welchem die Kühlflüssigkeit von der Zuleitung (4) zur Ableitung (5) zirkulieren kann. Erfindungsgemäss ist die Innenkontur (8) des Gehäuses (3) zum Hohlraum (7) hin oval ausgestaltet mit einem langen (9) und einem kurzen Durchmesser (10), wobei die Öffnungen (6) von Zuleitung (4) und Ableitung (5) gegenüber voneinander im Bereich des langen Durchmessers (9) angeordnet sind.The invention relates to a sensor cooled with coolant (1), in particular a pressure sensor comprising a rotationally symmetrical sensor body (2) with a measuring module and a housing (3) surrounding the sensor body (2). The housing (3) has a supply line (4) and a discharge (5) of the cooling liquid. Between the sensor body (2) and the housing (3), a cavity (7) connected to openings (6) in the supply line (4) and discharge (5) is defined, in which the cooling liquid circulates from the supply line (4) to the discharge line (5) can. According to the invention, the inner contour (8) of the housing (3) to the cavity (7) is configured oval with a long (9) and a short diameter (10), wherein the openings (6) of supply line (4) and discharge (5) are arranged opposite each other in the region of the long diameter (9).

Description

Technisches GebietTechnical area

[0001] Die Erfindung betrifft einen mit Kühlflüssigkeit gekühlten Sensor, umfassend einen Sensorkörper mit einem Messmodul sowie ein Gehäuse, welches den Sensorkörper umgibt, wobei das Gehäuse über eine Zuleitung und eine Ableitung der Kühlflüssigkeit verfügt und wobei zwischen Sensorkörper und Gehäuse ein mit Öffnungen von Zuleitung und Ableitung verbundener Hohlraum definiert ist, in welchem die Kühlflüssigkeit von der Zuleitung zur Ableitung zirkulieren kann. The invention relates to a cooled with coolant sensor comprising a sensor body with a measuring module and a housing which surrounds the sensor body, wherein the housing has a supply line and a discharge of the cooling liquid and wherein between sensor body and housing with openings of supply line and discharge connected cavity is defined, in which the cooling liquid from the supply line to the discharge can circulate.

Stand der TechnikState of the art

[0002] Solche Sensoren sind bekannt und werden vorwiegend als Drucksensoren eingesetzt. Typische Einsatzgebiete sind Gasdrucksensoren, beispielsweise in Turbinenanlagen oder in Abgasanlagen von Fahrzeugen. Im Bereich des Abgaskrümmers eines Verbrennungsmotorfahrzeuges können Temperaturen bis über 1000 °C vorherrschen. Die dort verwendeten Sensoren müssen gekühlt werden, um ihre Funktion zu gewährleisten. Untersuchungen haben ergeben, dass etwa je die Hälfte der Wärme über Stirnseite und das Gewinde des Sensors aufgenommen wird. Andere Anwendungen sind Einsätze in gekühlten Komponenten wie in Zylinderköpfen. Bei diesen Anwendungen ist die Stirnseite des Sensors den Verbrennungsgasen von über 1600 °C ausgesetzt, das Gewinde aber nur den gekühlten Zylinderköpfen von etwa 150–200 °C. Solche Sensoren sollen demnach vornehmlich an der Stirn gekühlt werden. Such sensors are known and are mainly used as pressure sensors. Typical fields of application are gas pressure sensors, for example in turbine systems or in exhaust systems of vehicles. In the region of the exhaust manifold of an internal combustion engine vehicle temperatures above 1000 ° C prevail. The sensors used there must be cooled to ensure their function. Investigations have shown that about half of the heat is absorbed by the front side and the thread of the sensor. Other applications include use in refrigerated components such as cylinder heads. In these applications, the face of the sensor is exposed to the combustion gases of over 1600 ° C, but the thread only to the cooled cylinder heads of about 150-200 ° C. Such sensors should therefore be cooled primarily on the forehead.

[0003] Diese Erfindung betrifft insbesondere Sensoren der Grössen M14 und kleiner. Lösungen für grössere Sensoren sind viel einfacher zu erreichen, weil die engen Platzverhältnisse dann nicht relevant sind. This invention particularly relates to sensors of sizes M14 and smaller. Solutions for larger sensors are much easier to achieve because of the limited space available.

[0004] Von der Firma Kistler Instrumente AG sind eingangs erwähnte Sensoren bekannt, beispielsweise die Typen 6061, 6041, 7061. Bei Sensortypen nach dem Stand der Technik ist das Sensormodul im Bereich des Hohlraums rotationssymmetrisch ausgestaltet. Im Bereich der Zuleitung und Ableitung des Kühlwassers ist die Querschnittsfläche des Hohlraums vergrössert. Dadurch kann das Kühlwasser ohne zu grosse Drosselwirkung ein- resp. ausströmen. Da die Innenkontur des Gehäuses, ausser in den Bereichen von Zu- und Abfluss, ebenfalls rotationssymmetrisch ausgestaltet ist, ist der Sensorkörper zum Gehäuse, abgesehen von den Bereichen von Zu- und Abfluss, gleichmässig beabstandet. From the company Kistler Instrumente AG initially mentioned sensors are known, for example, the types 6061, 6041, 7061. In sensor types according to the prior art, the sensor module in the region of the cavity is configured rotationally symmetrical. In the area of the supply and discharge of the cooling water, the cross-sectional area of the cavity is increased. As a result, the cooling water without too great throttle effect resp. flow out. Since the inner contour of the housing, except in the areas of inflow and outflow, is also configured rotationally symmetrical, the sensor body to the housing, apart from the areas of inflow and outflow, evenly spaced.

[0005] Das Kühlwasser strömt demnach innerhalb des dünn ausgestalteten Hohlraums vom Zufluss zum Abfluss. Im Bereich der Membrane ist der Hohlraum allerdings gleichmässig dick ausgestaltet. Dies führt einerseits zu einer besseren Kühlung im Frontbereich des Sensors, andererseits aber zu einer verminderten Kühlung im Seitenbereich des Sensors, weil dort der hohe Strömungswiderstand, bedingt durch die dünne Spaltbreite, wenig Zirkulation zulässt. In dieser Drosselstelle erwärmt sich das das Kühlwasser teilweise so stark, dass es zum Sieden gebracht wird. Die dadurch entstandenen Luftblasen können schliesslich die Zirkulation weiter behindern, was zur Überhitzung des Sensors führen kann. The cooling water thus flows within the thinly configured cavity from the inlet to the drain. In the area of the membrane, however, the cavity is made uniformly thick. On the one hand, this leads to a better cooling in the front area of the sensor, but on the other hand to a reduced cooling in the side area of the sensor, because there the high flow resistance, due to the thin gap width, allows little circulation. In this throttle point, the cooling water is sometimes heated to such an extent that it is boiled. The resulting air bubbles can eventually hinder the circulation, which can lead to overheating of the sensor.

[0006] In einer weiteren bekannten Anordnung ist die Spaltbreite sehr viel dicker ausgestaltet. Mittig zwischen Zu- und Abfluss verhindert allerdings eine Drosselstelle den freien Durchfluss. Nachteilig an dieser Anordnung ist, dass durch starke Verwirblungen die Drosselung oft stärker ist als erwünscht und dass durch die lokalen Wirbel keine gleichmässige Kühlung zustande kommt. Zudem ist die Herstellung eines solchen Sensorgehäuses sehr aufwändig. In another known arrangement, the gap width is made much thicker. In the middle between inflow and outflow, however, a throttle point prevents free flow. A disadvantage of this arrangement is that the throttling is often stronger than desired by strong Verwirblungen and that no uniform cooling comes about by the local vortex. In addition, the production of such a sensor housing is very expensive.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

[0007] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demnach, einen Sensor oben beschriebener Art anzugeben, bei dem die Herstellung einfach ist und bei dem die Zirkulation definiert und einstellbar ist und eine gleichmässige Kühlung des Sensors im gesamten definierten Bereich des Hohlraums gewährleistet. Object of the present invention is therefore to provide a sensor of the type described above, in which the production is simple and in which the circulation is defined and adjustable and ensures uniform cooling of the sensor in the entire defined region of the cavity.

[0008] Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass ein rotationssymmetrischer Sensorkörper verwendet wird und dass die Innenkontur des Gehäuses zum Hohlraum hin oval ausgestaltet ist mit einem langen und einem kurzen Durchmesser, wobei die Öffnungen von Zuleitung und Ableitung gegenüber voneinander im Bereich des langen Durchmessers angeordnet sind. The object is achieved in that a rotationally symmetrical sensor body is used and that the inner contour of the housing is configured oval to the cavity with a long and a short diameter, wherein the openings of supply and discharge with respect to each other in the region of the long diameter are.

[0009] Weitere erfindungsgemässe Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Further inventive embodiments are specified in the dependent claims.

[0010] Durch die erfindungsgemässe Ausgestaltung der Innenkontur des Gehäuses zum Hohlraum hin entstehen entlang des kurzen Durchmessers zwei Drosselstellen, die einen Stau verursachen. Dieser Stau gewährleistet, dass sich die Strömung gleichmässig entlang des gesamten Bereichs der Drosselstellen verteilt, wodurch eine Verwirbelung verhindert wird. Durch eine einstellbare Drosselung lässt sich auch vorbestimmen, wie viel Kühlwasser durch die Drosselstellen fliesst, um das Sensormodul im Bereich des Gewindes zu kühlen, und wie viel in einen erweiterten Hohlraum bei der Stirnseite des Sensors fliesst, um ebendiese Stirn zu kühlen. Mit dieser erfindungsgemässen Kühlflüssigkeitsführung ist die Kühlung im gesamten Hohlraum um das Sensormodul gemäss den Anforderungen verteilt. Due to the inventive design of the inner contour of the housing to the cavity out along the short diameter arise two throttle bodies that cause a traffic jam. This jam ensures that the flow is distributed evenly along the entire area of the throttle points, which prevents turbulence. Adjustable throttling also predetermines how much cooling water flows through the orifices to cool the sensor module in the area of the thread and how much flows into an enlarged cavity at the front of the sensor to cool that very brow. With this cooling liquid guide according to the invention, the cooling in the entire cavity is distributed around the sensor module according to the requirements.

[0011] Da die Öffnungen von Zuleitung und Ableitung im Bereich des langen Durchmessers angeordnet sind, ist der erforderliche grössere Raum gegeben, der eine Drosselwirkung von Zu- und Abstrom verhindert. Since the openings of supply and discharge are arranged in the region of the long diameter, the required larger space is given, which prevents a throttling effect of inflow and outflow.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

[0012] Im Folgenden wird die Erfindung unter Beizug der Zeichnungen näher erklärt. Es zeigen <tb>Fig. 1a<sep>einen Längsschnitt eines gekühlten Sensors im Bereich von Zu- und Ableitung nach dem Stand der Technik und in der erfindungsgemässen Ausführung; <tb>Fig. 1b<sep>einen Querschnitt der Fig. 1a; <tb>Fig. 1c<sep>einen Längsschnitt des Sensors nach 1a, um 90° gedreht; <tb>Fig. 1d<sep>einen Querschnitt der Fig. 1c; <tb>Fig. 2<sep>einen Querschnitt eines weiteren gekühlten Sensors im Bereich von Zu- und Ableitung nach dem Stand der Technik; <tb>Fig. 3<sep>einen Querschnitt eines erfindungsgemässen gekühlten Sensors im Bereich von Zu- und Ableitung.In the following the invention will be explained in detail with reference to the drawings. Show it <Tb> FIG. 1a is a longitudinal section of a cooled sensor in the region of inlet and outlet according to the prior art and in the embodiment according to the invention; <Tb> FIG. Fig. 1b is a cross-section of Fig. 1a; <Tb> FIG. 1c <sep> is a longitudinal section of the sensor according to FIG. 1a, rotated by 90 °; <Tb> FIG. 1d <sep> is a cross section of Fig. 1c; <Tb> FIG. 2 <sep> is a cross section of another cooled sensor in the region of inlet and outlet according to the prior art; <Tb> FIG. 3 <sep> a cross section of a cooled sensor according to the invention in the region of supply and discharge.

Wege zur Ausführung der ErfindungWays to carry out the invention

[0013] Fig. 1a zeigt einen Längsschnitt eines gekühlten Sensors 1 im Bereich von Zuleitung 4 und Ableitung 5. Fig. 1bzeigt den Querschnitt dieses Sensors 1 nach dem Stand der Technik. Fig. 1czeigt denselben Längsschnitt wie Fig. 1a, wobei der Sensor 190° um seine Längsachse gedreht ausgerichtet ist. Fig. 1dstellt die entsprechende Ausrichtung des Querschnitts dar zur Verdeutlichung. Fig. 1a shows a longitudinal section of a cooled sensor 1 in the region of supply line 4 and discharge line 5. Fig. 1b shows the cross section of this sensor 1 according to the prior art. Fig. 1c shows the same longitudinal section as Fig. 1a, wherein the sensor is aligned 190 ° rotated about its longitudinal axis. Fig. 1d shows the corresponding orientation of the cross section is for clarity.

[0014] Der Sensor 1 umfasst im Wesentlichen ein Gehäuse 3, welches einen Sensorkörper 2 umschliesst. Zwischen Gehäuse 3 und Sensorkörper 2 ist ein Hohlraum 7 vorgesehen, in dem Kühlflüssigkeit, welche von der Zuleitung 4 her kommt, zur Ableitung 5 zirkulieren kann. The sensor 1 essentially comprises a housing 3, which encloses a sensor body 2. Between the housing 3 and the sensor body 2, a cavity 7 is provided, in which cooling liquid, which comes from the supply line 4, can circulate to the outlet 5.

[0015] Wie in Fig. 1b ersichtlich ist das Gehäuse 3 im Bereich von Zu- und Ableitung 4, 5 mit Bohrungen versehen, wodurch der Hohlraum 7 vergrössert wird. Ausströmende Flüssigkeit von der Zuleitung 4 wird dadurch nicht gedrosselt und kann sich im lang ausgestalteten Bereich der Bohrung verteilen, bevor sie in den beiden verengten Gebieten um den Sensorkörper 2, in den Drosselgebieten 14, zur Ableitung 5 strömt. Es hat sich allerdings gezeigt, dass durch das hier gleichmässig ausgestaltete Drosselgebiet 14, das sich um den grössten Teil des Sensorkörpers 2 herum erstreckt, die Strömung in der Regel sehr beschwerlich von der Zuleitung 4 zur Ableitung 5 fliesst und sich dadurch sehr stark erwärmt. Dies ist vor allem darum problematisch, weil der Hohlraum 7 eine Erweiterung 12 im stirnseitigen, vorderen Bereich 11 des Sensors 1 umfasst. In dieser Erweiterung 12 kann die Flüssigkeit ohne grössere Behinderung zirkulieren. Daher nimmt ein entsprechend kleiner Teil der Kühlflüssigkeit den beschwerlichen Weg über sie Drosselstellen 14 des Hohlraums 7, was zu einer verminderten Kühlung dort führt. Zusätzlich erhitzt sich die Flüssigkeit dort derart, dass sich Gase bilden. Diese stören einerseits die Messung, andererseits können die durch die Gase gebildeten Blasen den Durchfluss verhindern. As can be seen in Fig. 1b, the housing 3 in the region of inlet and outlet 4, 5 provided with holes, whereby the cavity 7 is increased. Escaping liquid from the supply line 4 is thereby not throttled and can be distributed in the long-configured area of the bore, before it flows in the two narrowed areas around the sensor body 2, in the throttle regions 14, to the discharge line 5. However, it has been shown that the flow is generally very cumbersome flows from the supply line 4 to the outlet 5 and thus very much heated by the here uniformly configured throttle area 14 which extends around the greater part of the sensor body 2 around. This is especially problematic because the cavity 7 includes an extension 12 in the front-side, front region 11 of the sensor 1. In this extension 12, the fluid can circulate without major obstruction. Therefore, a correspondingly small part of the cooling liquid takes the arduous path through them throttle points 14 of the cavity 7, which leads to a reduced cooling there. In addition, the liquid heats up in such a way that gases form. On the one hand, these disturb the measurement, on the other hand, the bubbles formed by the gases can prevent the flow.

[0016] Fig. 2 zeigt eine alternative Ausgestaltung nach dem Stand der Technik im Querschnitt. Diese Ausgestaltung würde sich in den hier dargestellten Längsschnitten der Fig. 1aund 1c nicht unterscheiden. Sie unterscheidet sich im Bereich der Drosselstellen 14 von der ersten Ausführung. Die Drosselstellen 14 befinden sich nur in einem kleinen Bereich des ansonsten viel breiter ausgestalteten Hohlraums 7. Dies führt zu Wirbelbildungen und somit zu Störungen der Strömung, welche Druckgefälle verursachen und den Wasserkreislauf stören. Zudem ist diese Ausführung mit hohen Produktionskosten verbunden. Fig. 2 shows an alternative embodiment according to the prior art in cross section. This embodiment would not differ in the longitudinal sections of FIGS. 1a and 1c shown here. It differs in the area of the throttle points 14 of the first embodiment. The throttle points 14 are located only in a small area of the otherwise much wider designed cavity 7. This leads to vortex formation and thus to disruption of the flow, which cause pressure drop and interfere with the water cycle. In addition, this design is associated with high production costs.

[0017] Fig. 3 zeigt eine erfindungsgemässe Ausgestaltung eines Kühlwasser-gekühlten Sensors 1 im Querschnitt. Auch diese Ausgestaltung unterscheidet sich in den hier dargestellten Längsschnitten der Fig. 1a und 1c nicht. Daher werden diese Figuren auch hier zur Hilfe genommen. Als Kühlflüssigkeit ist hier insbesondere Kühlwasser gemeint. Insbesondere kann der Sensor ein Drucksensor, vorzugsweise ein Gasdrucksensor sein, wobei diese Erfindung auch für Beschleunigungs- und Kraftsensoren geeignet ist. Piezoelektrische und piezoresistive Sensoren sind geeignet, wie auch optische und pyroelektrische Sensoren. Beispielsweise eignen sich piezoresistive Drucksensoren für Messungen von heissen Gasen für Auslass-, Brennraum-, Brennkammer- und Turbinendrücke. Da diese Sensoren in der Regel nicht 200 °C aushalten, ist oft eine Kühlung erforderlich. Ein weiteres Beispiel ist ein piezoelektrischer Drucksensor für Verbrennungsdruckmessungen. Fig. 3 shows an inventive embodiment of a cooling water-cooled sensor 1 in cross section. This embodiment also does not differ in the longitudinal sections of FIGS. 1a and 1c shown here. Therefore, these figures are also used here to help. As the cooling liquid is meant in particular cooling water here. In particular, the sensor may be a pressure sensor, preferably a gas pressure sensor, this invention also being suitable for acceleration and force sensors. Piezoelectric and piezoresistive sensors are suitable, as well as optical and pyroelectric sensors. For example, piezoresistive pressure sensors are suitable for measurements of hot gases for outlet, combustion chamber, combustion chamber and turbine pressures. Because these sensors typically do not withstand 200 ° C, cooling is often required. Another example is a piezoelectric pressure sensor for combustion pressure measurements.

[0018] Der erfindungsgemässe Sensor 1 umfasst einen Sensorkörper 2, der rotationssymmetrisch ausgestaltet ist. Dieser Sensorkörper 2 umfasst wiederum ein Messmodul, das hier nicht genauer dargestellt ist. Zudem umfasst der Sensor 1 ein Gehäuse 3, welches den Sensorkörper 2 umgibt. Das Gehäuse 3 verfügt über eine Zuleitung 4 und eine Ableitung 5 des Kühlwassers. The inventive sensor 1 comprises a sensor body 2, which is designed rotationally symmetrical. This sensor body 2 in turn comprises a measuring module, which is not shown in more detail here. In addition, the sensor 1 comprises a housing 3, which surrounds the sensor body 2. The housing 3 has a supply line 4 and a discharge 5 of the cooling water.

[0019] Zwischen Sensorkörper 2 und Gehäuse 3 ist ein mit Öffnungen 6 von Zuleitung 4 und Ableitung 5 verbundener Hohlraum 7 definiert, in welchem das Kühlwasser von der Zuleitung 4 zur Ableitung 5 zirkulieren kann. Der Hohlraum 7 ist zwischen Innenkontur 8 des Gehäuses 3 und Aussenkontur 16 des Sensormoduls 2 definiert. Erfindungsgemäss ist, im Querschnitt betrachtet, die Innenkontur 8 des Gehäuses 3 zum Hohlraum 7 hin oval ausgestaltet mit einem langen Durchmesser 9 und einem kurzen Durchmesser 10, wobei die Öffnungen 6 von Zuleitung 4 und Ableitung 5 gegenüber voneinander im Bereich des langen Durchmessers 9 angeordnet sind. Between the sensor body 2 and the housing 3, a cavity 7 connected to openings 6 of the supply line 4 and discharge line 5 is defined, in which the cooling water can circulate from the supply line 4 to the discharge line 5. The cavity 7 is defined between the inner contour 8 of the housing 3 and the outer contour 16 of the sensor module 2. According to the invention, viewed in cross section, the inner contour 8 of the housing 3 to the cavity 7 out oval configured with a long diameter 9 and a short diameter 10, wherein the openings 6 of lead 4 and 5 discharge from each other in the region of the long diameter 9 are arranged ,

[0020] Durch die ovale Ausgestaltung der Innenkontur 8 des Gehäuses 3 entstehen zwei Drosselstellen 14, die sich über einen langen Bereich entlang dem kurzen Durchmesser 10 erstrecken. Diese Drosselstellen 14 verursachen eine Verteilung der Strömung auf ihren gesamten Bereich. Due to the oval configuration of the inner contour 8 of the housing 3, two throttle bodies 14 which extend over a long range along the short diameter 10 are formed. These throttles 14 cause a distribution of the flow over its entire area.

[0021] Ein besonderer Vorteil dieser erfindungsgemässen Ausgestaltung liegt darin, dass die Kühlung durch das oval gestaltete Gehäuse über einen grossen Wassermantel verfügt, dass also viel Wasser Wärmeenergie aufnehmen kann, wobei aber dennoch Drosselstellen vorhanden sind. Dadurch wärmt sich das Wasser nicht zu sehr auf. Die Gefahr, dass das Kühlwasser den Siedepunkt erreicht, ist viel geringer. A particular advantage of this inventive embodiment is that the cooling through the oval-shaped housing has a large water jacket, so that much water can absorb heat energy, but still throttle points are available. As a result, the water does not warm up too much. The danger that the cooling water reaches the boiling point is much lower.

[0022] Fig. 1a zeigt den Zufluss 4 und den Abfluss 5 mit den beiden Öffnungen 6 zum Hohlraum 7, der an dieser Stelle weit ausgestaltet ist. Die Pfeile zeigen die Strömungsrichtung der Kühlflüssigkeit. Fig. 1a shows the inflow 4 and the drain 5 with the two openings 6 to the cavity 7, which is widely configured at this point. The arrows show the flow direction of the coolant.

[0023] Fig. 1c zeigt die Drosselstellen 14 des Hohlraums, die eine Verteilung der Strömung verursachen. Fig. 1c shows the throttle points 14 of the cavity, which cause a distribution of the flow.

[0024] In beiden Fig. 1a und 1c ist stirnseitig, in einem vorderen Bereich des Sensors 11 eine Erweiterung 12 des Hohlraums dargestellt, in der die Kühlflüssigkeit zirkulieren kann. Erfindungsgemäss sind dort sowohl die Innenkontur 13 des Gehäuses zum erweiterten Hohlraum hin sowie die Aussenkontur des Sensormoduls 16 rotationssymmetrisch ausgestaltet. In diesem vorderen Hohlraum 12 befinden sich keine Drosselstellen. Die Kühlflüssigkeit wird daher bevorzugt in diesem Bereich zirkulieren, da sie in den Kanälen im Bereich der grossen Durchmesser ungehindert zu diesem Bereich zu- und abfliessen kann, wie in Fig. 3a ersichtlich. In both FIGS. 1a and 1c, an extension 12 of the cavity, in which the cooling liquid can circulate, is shown on the front side, in a front region of the sensor 11. According to the invention, both the inner contour 13 of the housing toward the enlarged cavity and the outer contour of the sensor module 16 are rotationally symmetrical there. In this front cavity 12 are no throttle points. The cooling liquid is therefore preferably circulated in this area, since it can freely flow in and out of the channels in the region of the large diameter to this area, as shown in Fig. 3a.

[0025] Die Stärke der Drosselung ist gegeben durch den Abstand 15 zwischen Gehäuse 3 und Sensormodul 2 im Bereich des kleinen Durchmessers 10. Dieser Abstand 15 bestimmt die Verteilung der Kühlung. Soll, im Falle eines Sensors für einen Verbrennungsmotor, vorwiegend der vordere Bereich 11 des Sensors 1 gekühlt werden, so muss der Abstand 15 sehr klein sein und sich im Extremfall nur auf das notwendige Spiel beschränken. Der Abstand 15 kann durch eine zentrale Bohrung einfach auf das gewünschte Mass vergrössert werden, wodurch sich die Drosselwirkung verringert. So kann der Abstand beispielsweise 0.1–0.3 mm betragen, um eine Zirkulation im hinteren Bereich des Sensors 1 zu ermöglichen. Im Bereich des grossen Durchmessers 9 ist der Abstand 15 beispielsweise etwa 1 mm. Eine Vergrösserung des Abstandes 15 an den Drosselstellen 14 verschiebt die Strömung und somit die Kühlung vom vorderen Bereich in den hinteren Bereich. Somit lässt sich die Verteilung der Kühlung mittels zentraler Bohrung genau einstellen. The strength of the throttling is given by the distance 15 between the housing 3 and the sensor module 2 in the region of the small diameter 10. This distance 15 determines the distribution of cooling. If, in the case of a sensor for an internal combustion engine, predominantly the front region 11 of the sensor 1 is to be cooled, then the distance 15 must be very small and, in the extreme case, limited to the necessary clearance only. The distance 15 can be easily increased by a central bore to the desired level, whereby the throttle effect is reduced. For example, the distance may be 0.1-0.3 mm in order to allow circulation in the rear region of the sensor 1. In the region of the large diameter 9, the distance 15 is for example about 1 mm. An increase in the distance 15 at the throttle points 14 shifts the flow and thus the cooling from the front region into the rear region. Thus, the distribution of cooling by means of a central bore can be precisely adjusted.

[0026] Wichtig ist, dass der den Hohlraum 7 definierende Abstand 15 zwischen Sensorkörper 2 und Gehäuse 3 im Bereich zwischen der Zuleitung 4 und der Ableitung 5 graduell abnimmt bis zu den engsten Stellen bei den kurzen Durchmessern 10 und anschliessend wieder graduell zunimmt. Dadurch wird eine Wirbelbildung verhindert. Ein Wirbel würde eine weitere, unkontrollierbare Drosselung bedeuten, die verhindert, dass sich mittels Änderung des kleinsten Durchmessers 10 die Verteilung der Strömung auf den gedrosselten Bereich 14 und den vorderen erweiterten Hohlraum 12 im Sensor 1 einstellen lässt. It is important that the cavity 7 defining distance 15 between the sensor body 2 and housing 3 in the region between the supply line 4 and the derivative 5 gradually decreases to the narrowest points in the short diameters 10 and then gradually increases again. This prevents vortex formation. A vortex would mean another, uncontrollable throttling, which prevents the distribution of the flow on the throttled area 14 and the front enlarged cavity 12 in the sensor 1 being adjusted by changing the smallest diameter 10.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

[0027] <tb>1<sep>Sensor <tb>2<sep>Sensorkörper <tb>3<sep>Gehäuse <tb>4<sep>Zuleitung <tb>5<sep>Ableitung <tb>6<sep>Öffnung von Zuleitung oder Ableitung <tb>7<sep>Hohlraum <tb>8<sep>Innenkontur des Gehäuses <tb>9<sep>Langer Durchmesser <tb>10<sep>Kurzer Durchmesser <tb>11<sep>Vorderer Bereich des Sensors (stirnseitig) <tb>12<sep>Erweiterter Hohlraum (stirnseitig) <tb>13<sep>Innenkontur des Gehäuses im vorderen Hohlraum <tb>14<sep>Drosselstellen des Hohlraums <tb>15<sep>Abstand <tb>16<sep>Aussenkontur des Sensormoduls[0027] <Tb> 1 <sep> Sensor <Tb> 2 <sep> sensor body <Tb> 3 <sep> Housing <Tb> 4 <sep> lead <Tb> 5 <sep> derivation <tb> 6 <sep> opening of inlet or outlet <Tb> 7 <sep> cavity <tb> 8 <sep> Inner contour of the housing <tb> 9 <sep> Long diameter <tb> 10 <sep> Short diameter <tb> 11 <sep> Front area of the sensor (front side) <tb> 12 <sep> Extended cavity (frontal) <tb> 13 <sep> Inner contour of the housing in the front cavity <tb> 14 <sep> throttle points of the cavity <Tb> 15 <sep> distance <tb> 16 <sep> Outer contour of the sensor module

Claims

1. Coolant-cooled sensor, in particular pressure sensor, comprising a rotationally symmetrical sensor body (2) with a measuring module and a housing (3) which surrounds the sensor body (2), wherein the housing (3) via a feed line (4) and a derivative (5) the cooling liquid and wherein between the sensor body (2) and housing (3) with a openings (6) of the supply line (4) and discharge (5) connected cavity (7) is defined, in which the cooling liquid from the supply line ( 4) for discharging (5), characterized in that the inner contour (8) of the housing (3) to the cavity (7) towards oval shaped with a long (9) and a short diameter (10), wherein the openings (6) of supply line (4) and discharge (5) are arranged opposite each other in the region of the long diameter (9).

2. Sensor according to claim 1, characterized in that the sensor frontally comprises a front region (11), in which the cavity (7) to an enlarged cavity (12) extends, wherein the inner contour (13) of the housing to the extended Cavity is configured rotationally symmetrical.

3. Sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the cavity (7) defining distance (15) between the sensor body (2) and housing (3) between the supply line (4) and the discharge line (5) gradually decreases up to the narrowest points, the short diameters (10), and then gradually increases again.

4. Sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor is a pressure sensor, preferably a gas pressure sensor.