CN112857499A - 一种空气流量计 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空气流量计，包括导风罩和插芯，所述导风罩内中部设置有安装室，所述安装室一侧设置有与所述导风罩的内壁相连的通道，所述插芯由所述导风罩外经所述通道插至到所述安装室内中部，其特征在于：所述导风罩内壁与所述安装室外壁之间为导风空间，在所述导风空间内设置有导风槽，所述导风槽有多个且沿周向设置；所述插芯的插入端设置有进风口和出风口，在所述进风口和出风口之间设置有风道，所述进风口处的风道沿进风方向截面逐渐减小，所述出风口为两个且左右设置。本发明的空气流量计气流稳定不回流，检测精度高。

Description

一种空气流量计

技术领域

本发明涉及一种空气流量计。

背景技术

空气流量传感器，是电喷发动机的重要传感器之一。它将吸入的空气流量转换成电信号送至电控单元(ECU)，作为决定喷油的基本信号之一。是测定吸入发动机的空气流量的传感器。电子控制汽油喷射发动机为了在各种运转工况下都能获得最佳浓度的混合气，必须正确地测定每一瞬间吸入发动机的空气量，以此作为ECU计算(控制)喷油量的主要依据。

在中国专利CNU210603443U中公开了一种高精度热丝式空气流量计，并具体公开了：依次包括接线端子、连接部、盖子和壳体，所述壳体中设有控制电路板，所述控制电路板上分别电连接有流量传感器和温度补偿传感器，所述壳体的侧部设有进风口，所述壳体的下端设有第一出风口，所述壳体与所述进风口相邻的侧部设有第二出风口，所述壳体中设有依次连通的第一风道和第二风道，所述进风口设置在所述第一风道的入口，所述第一出风口和所述第二出风口与所述第二风道连通，其中，所述流量传感器和所述温度补偿传感器设于所述第一风道内，且所述流量传感器与所述进风口相对，所述温度补偿传感器靠近所述第二风道设置。上述专利中存在进风口处风阻过大、气流不稳定，容易发生回流等问题。

在中国专利CN102844645B中公开了一种空气质量流量计，并具体公开了：通过在管道中布置展开的导流元件，该导流元件平行于主流动方向指向，使得气体量冲向导流元件的端面，并且使气流量沿着导流元件的壁区域流过，其中导流元件的壁区域至少部分地在第一和第二平面之间延伸，在管道中的流速较小时，导流元件能够相对于管道中的流速增加在传感器模块的区域内的气体量的流速，并且在管道中的气体量流速较大时，在传感器模块的区域内相对于流速而更低程度地增加，通过这种方法，可以实现对管道中流动的气体质量的准确测量。然而上述专利中依然存在的问题是：气流不够稳定。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气流稳定，有效防止回流产生且测量精准散热性好的空气流量计。

为了实现上述目的，本发明是这样实现的：一种空气流量计，包括导风罩和插芯，所述导风罩内中部设置有安装室，所述安装室一侧设置有与所述导风罩的内壁相连的通道，所述插芯由所述导风罩外经所述通道插至到所述安装室内中部，其特征在于：所述导风罩内壁与所述安装室外壁之间为导风空间，在所述导风空间内设置有导风槽，所述导风槽有多个且沿周向设置；所述插芯的插入端设置有进风口和出风口，在所述进风口和出风口之间设置有风道，所述进风口处的风道沿进风方向截面逐渐减小，所述出风口为两个且左右设置。

优选的，所述导风罩为圆环形罩体，所述安装室为与所述导风罩同心的圆环形罩体。

为进一步提高气流稳定性，在所述安装室外壁与所述导风罩内壁之间设置有多个沿圆周方向布局的导风板，所述导风板将所述导风空间分割成多个沿圆周向布局的导风槽。

为进一步提高气流的稳定性，所述导风板为6个，所述导风板将所述导风空间分割成8个导风槽。

为进一步提高气流的稳定性，与所述插芯相对一侧的导风空间设置有三个第一导风板，所述第一导风板沿直径方向设置，所述插芯两侧的导风空间内两两分设有四个第二导风板。

为进一步提高气流的稳定性，插芯插入方向的直径为L，与L垂直的直径线为M，其中一个第一导风板与所述L重合，另外两个第一导风板分设于L两侧且沿L对称设置，所述第二导风板同时沿所述L和所述M对称设置。

优选的，所述风道由所述进风口至所述出风口分为进风通道、转折通道和出风通道，所述进风通道的左右两侧壁分别设置有导流条。

为进一步提高气流的稳定性且防止回流，所述进风通道的截面为矩形且导流条为四根且对称分设在所述进风通道的左右两侧壁，设置在所述进风通道的同侧壁的导流条沿进风方向逐渐靠近。

为进一步提高气流的稳定性且防止回流，所述进风通道的左右两侧壁和上下两侧壁均设置有斜度。

为进一步提高气流的稳定性且防止回流，所述导流条的顶面与所述转折通道的侧壁在同一平面。

为进一步提高气流的稳定性且防止回流，所述转折通道沿进风方向截面积逐渐变小，所述出风通道截面面积不变。

为进一步提高气流的稳定性且防止回流，所述进风口设置在所述插芯的底部一侧，所述出风口设置在所述进风口的上侧且所述出风口位于所述出风通道尾端的左右两侧，分为左侧出风口和右侧出风口，所述左侧出风口和右侧出风口的出风方向与进风口的进风方向垂直设置。

为进一步防止气流回流且提高检测精准度，所述左侧出风口和右侧出风口沿出风方向截面积变大。

为进一步防止气流回流且提高检测精准度，所述左侧出风口由所述出风通道尾端的左端侧壁与设置在所述出风通道尾端前侧的左侧弧形壁构成，所述右侧出风口由所述出风通道尾端的右端侧壁与设置在所述出风通道尾端前侧的右侧弧形壁构成，所述左侧弧形壁与右侧弧形壁在中间连接且连接处具有圆角。

为进一步提高检测的精准度，所述进风口的上部的插芯壳体上设置有第一安装腔，所述第一安装腔内安装有第一温度检测探头，所述出风口的出风通道的尾端处设置有空气流量检测探头，且在插芯的上还设置有第二安装腔，在所述第二安装腔内设置有第二温度检测探头。

为进一步提高检测的精准度且提高整体性，所述第二安装腔和第二温度检测探头设置在与所述进风口相对的另一侧的插芯的壳体上。

有益效果：

本发明的空气流量计具有以下优势：

1、气流稳定；第一，本实施例中的进风口在出风口之下，且通过倒U形风道(横置的)的设置，使得气流流转180°之后从上出风口上方流出，使得流道外的逆向气流被挡在后壁上，保证检测气流的稳定性。第二，本实施例中进气通道和出气通道的界面处设有过渡斜面，保证气流在流道内的稳定性。第三，出气口为两侧对称设计，能有效防止回流产生保证气流稳定。

2、有效防止回流产生；出风口的截面积小于进风口的截面积，可在流道内产生少量正压，保证气流的单向流动，防止回流。且通过本实施例中倒U形风道(横置的)的设置，同时还能够抑制气流中的短距离逆向气流，使稳定的单向气流流经测量探头。

3、测量精准；通过提高气流稳定性和防止回流，提高了流量测量的精准度。

4、第一温度检测探头外置可以降低其本身发热对空气流量探头的影响，并且可以有效避免第一温度检测探头对流道内的空气造成的扰流，进而提高检测精准度。

附图说明

图1为实施例中空气流量计的轴测图；

图2为实施例中空气流量计的正视图；

图3为实施例中导风罩的正视图；

图4为实施例中插芯的第一轴测图；

图5为实施例中插芯的第二轴测图；

图6为实施例中插芯的局部放大图(不含盖体)；

图7为实施例中插芯的右视图；

图8为图7的A-A剖视图。

标号说明：导风罩1、插芯2、安装室3、通道4、隔板5、导风空间6、第一导风板7、第二导风板8、第一导风槽9、第二导风槽10、第三导风槽11、第四导风槽12、进风口13、壳体15、盖体16、进风通道17、转折通道18、出风通道19、导流条20、左侧出风口141、右侧出风口142、左侧弧形壁构成143、右侧弧形壁144、圆角145、第一安装腔21、第一温度检测探头22、空气流量检测探头23、第二安装腔24、第二温度检测探头25。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，但本发明并不局限于这些实施方式，任何在本实施例基本精神上的改进或代替，仍属于本发明权利要求所要求保护的范围。

实施例：如图1-8所示，本实施例提供一种空气流量计，包括导风罩1和插芯2。所述导风罩内中部设置有安装室3，所述安装室一侧设置有与所述导风罩的内壁相连的通道4，所述插芯由所述导风罩外经所述通道插至到所述安装室内中部。

其中，所述导风罩为圆环形罩体，所述安装室也为与所述导风罩同心的圆环形罩体，并且所述安装室的轴向长度小于所述导风罩的轴向长度，所述安装室位于所述导风罩的中间。在所述导风罩上设置有用于安装所述插芯的安装口，所述安装口位于所述通道内。在本实施例中，所述通道由与所述导风罩内壁与安装室外壁之间设置的两个隔板5构成，两个隔板之间的安装室壁为空缺的，且所述隔板的轴向长度与所述安装室的轴向长度一致。

作为本实施例中的另一实施方式，所述导风罩和所述安装室可同时为或分别为其他形状的回转壳体，比如三角形、椭圆形、四边形或者多边形等。

在本实施例中，所述导风罩内壁与所述安装室外壁之间为导风空间6。由于隔板的设置，所述导风空间为具有缺口的环形空间。在所述导风空间内设置有导风槽，所述导风槽有多个且沿圆周向设置。

具体地：在所述安装室外壁与所述导风罩内壁之间设置有多个沿圆周方向布局的导风板，所述导风板将所述导风空间分割成多个沿圆周向布局的导风槽。所述导风板可设置2个、3个、5个、7个、8个、10个甚至更多。但是在本实施例中，所述导风板为6个并将所述导风空间分割成8个导风槽，所述导风槽的轴向长度与安装室的轴向长度一致。本实施例中，与所述插芯相对一侧的导风空间设置有三个第一导风板7，所述第一导风板沿直径方向设置或者不沿直径方向设置，位于所述插芯两侧的导风空间内两两分设有四个第二导风板8，所述第四导风板可以沿直径方向设置也可以不沿直径方向设置。其中，本实施例中将插芯插入方向的直径线命名为L，与L垂直的直径线命名为M，其中一个第一导风板与所述L重合，另外两个第一导风板分设于L两侧且沿L对称设置。所述第二导风板同时沿所述L和所述M对称设置，更具体地描述：位于所述插芯同一侧的两个第二导风板与所述M平行设置且分设与M的上下两侧，并且至M的距离一直；而位于所述插芯两侧的且位于M上侧的导风板位于同一直线，位于所述插芯两侧的且位于M下侧的导风板位于同一直线。

其中，3个第一导风板构成了2个位于L两侧第一导风槽9，第一导风板与第二导风板之间构成了2个位于L两侧第二导风槽10，4个第二导风板之间构成了2个位于L两侧的第三导风槽11，而第二导风板与所述隔板之间构成了2个位于L两侧的第四导风槽12。也就是说，本实施例中的导风槽沿L对称设置，且本实施例中的导风槽的截面积存在这样的关系：第四导风槽截面积＞第一导风槽界面接＞第二导风槽截面积＞第三导风槽界面接。

通过上述的设置方式，可保证气流的稳定性和检测的可靠性。

作为本实施例中的另一实施方式：所述插芯的插入端的壳体上设置有进风口13和出风口，在所述进风口和出风口之间设置有风道。在本实施例中，所述进风口位于所述插芯的插入部分的下部的一侧，且所述进风口的进风方向与导风槽方向一致，所述出风口位于所述进风口的上侧且所述出风口为两个，两个出风口的方向相对且与进风口方向垂直。

在本实施例中，所述插芯的插入部分分为壳体15和盖体16，所述插入部分的形状为长方体形，所述长方体形的较窄的两侧壁沿轴向，较宽的两侧壁沿径向。所述风道为倒U形(横置的)，所述进风口位于所述插入部分的较窄的一侧壁，所述进风口位于所述插入部分的较宽的两侧壁，且高度高于所述进风口(本实施例中，插芯的头部方向为上，插芯的插入部分为下)。

另外，本实施例中的所述风道由所述进风口至所述出风口分为进风通道17、转折通道18和出风通道19，所述出风风道的尾端向左右两侧分为所述左侧出风口和右侧出风口。

作为本实施例中的其中一种实施方式，所述风道的截面为矩形，所述进风通道沿进风方向其截面逐渐减小。具体地，所述进风通道的左右两侧壁和上下两侧壁均设置有斜度。所述斜度可为5-20°，可选择但不限于5°、10°、15°或20°。本实施例中的斜度均设置为10°。

作为本实施例中的其中一种实施方式，所述进风通道的左右两侧壁分别设置有导流条20。所述导流条可为一根、两根、三根或者更多。在本实施例中，所述导流条为四根且对称分设在所述进风通道的左右两侧壁，设置在所述进风通道的同侧壁的导流条沿进风方向逐渐靠近。另外，所述导流条的顶面与所述转折通道的侧壁在同一平面。

作为本实施例中的另一实施方式，所述转折通道沿进风方向截面积逐渐变小，所述出风通道截面面积不变。

为进一步提高气流的稳定性且防止回流，所述进风口设置在所述插芯的底部一侧，所述出风口设置在所述进风口的上侧且所述出风口位于所述出风通道尾端的左右两侧，分为左侧出风口141和右侧出风口142，所述左侧出风口和右侧出风口的出风方向与进风口的进风方向垂直设置。且在本实施例中，出风口的截面积之和小于进风口的截面积。

本实施例中的转折通道是指由进风通道至倒U形风道的下部和转弯处所有，而所述出风通道为倒U形风道的上部平行部分。

作为本实施例中的另一实施方式，所述左侧出风口和右侧出风口沿出风方向截面积变大。所述左侧出风口由所述出风通道尾端的左端侧壁与设置在所述出风通道尾端前侧的左侧弧形壁构成143，所述右侧出风口由所述出风通道尾端的右端侧壁与设置在所述出风通道尾端前侧的右侧弧形壁144构成，所述左侧弧形壁与右侧弧形壁在中间连接且连接处具有圆角145。

另外，本实施例中，所述壳体和盖体同时构成了所述风道、进风口和出风口，所述进风口转折通道的上顶面的中点位于所述导风罩和安装室的圆心位置。

作为本实施例中的另一实施方式，所述进风口的上部设置有第一安装腔21。具体地，所述第一安装腔由所述壳体和盖体组成，所述安装腔位于所述出风通道的前侧位于进风口的上侧，且所述安装腔的前侧、左侧和右侧为镂空状，在所述第一安装腔内安装有第一温度检测探头22。在所述第一安装腔内设置有安装支架，所述第一温度探头竖向安装在所述第一安装支架上。另外，所述出风口的出风通道的尾端处设置有第二安装支架，在所述第二安装支架上竖向安装有空气流量检测探头23。且在插芯的上还设置有第二安装腔24，在所述第二安装腔内嵌式设于所述插芯的下部的另外一个较窄的侧壁上，所述第二安装腔同样也由壳体和盖体组成且位于所述风道的上部，所述第二安装腔的左右两侧和后侧为镂空的，在所述第二安装腔内设置有第三安装支架，所述第二安装支架上横向安装有第二温度检测探头25。

其中，所述第一温度检测探头用于检测进风口处的气流的温度，用于温度不成，第二温度检测探头用于检测环境温度，所述空气流量检测探头用于检测出通道的尾端的空气流量。

本实施例的空气流量计：1、气流稳定；第一，本实施例中的进风口在出风口之下，且通过倒U形风道(横置)的设置，使得气流流转180°之后从上出风口上方流出，使得流道外的逆向气流被挡在后壁上，保证检测气流的稳定性。第二，本实施例中进气通道和出气通道的界面处设有过渡斜面，保证气流在流道内的稳定性。第三，出气口为两侧对称设计，能有效防止回流产生保证气流稳定。

2、有效防止回流产生；出风口的截面积小于进风口的截面积，可在流道内产生少量正压，保证气流的单向流动，防止回流。且通过本实施例中倒U形风道(横置)的设置，同时还能够抑制气流中的短距离逆向气流，使稳定的单向气流流经测量探头。

3、测量精准；通过提高气流稳定性和防止回流，提高了流量测量的精准度。

4、探头22外置可以降低探头22本身发热对23探头的影响，并且可以有效降低探头22对23的扰流，进而提高检测精准度。

以下提供本实施例中的空气流量计在应用过程中的检测报告：

一、检测数据

其中，流量点是指给空气流量计的进风口处的流量大小。标准值是指在该流量点下持续1min通过空气流量计探头检测到的标准平均值。本实施例中空气流量计输出平均值是指在该流量点下持续1min内空气流量检测探头23处检测到的最大数值和最小数值所计算得到的平均值。偏差＝本实施例空气流量计输出平均值-标准值，偏差比＝偏差/标准值。

根据上述检测报告，可知本实施例提供的空气流量计的检测数值与标准值的偏差比远远低于允许的偏差，进而可证本实施例中的空气流量计的检测精确度非常高。

二、本实施例的空气流量计的波动检测数据：

其中，流量点是指给空气流量计的进风口处的流量大小。输出最大值和输出最小值是指在该流量点下持续1min内空气流量检测探头23处检测到的最大数值和最小数值，而平均值(v)＝1/2(输出最大值+输出最小值)。

根据上述检测报告，可知本实施例提供的空气流量计的检测数值的波动情况远远低于实际应用中允许的波动值，进而可证明本实施例中空气流量计的检测值非常稳定。

三、本实施例的空气流量计的高低温检测数据

其中，流量点是指给空气流量计的进风口处的流量大小。输出平均值是指在该流量点下持续1min内空气流量检测探头23处检测到的最大数值和最小数值所计算得到的平均值。Out％是指在该温度情况下的输出平均值与20℃情况下的输出平均值的差值比，也就是out％＝(70℃/-30℃的输出平均值-20℃的输出平均值)/20℃的输出平均值。

根据上述检测报告，可知本实施例提供的空气流量计在70℃高温和-30℃低温环境下，依然能达到检测要求，具有对环境温度非常高的适应性，和检测稳定性。

Claims (16)

1.一种空气流量计，包括导风罩和插芯，所述导风罩内中部设置有安装室，所述安装室一侧设置有与所述导风罩的内壁相连的通道，所述插芯由所述导风罩外经所述通道插至到所述安装室内中部，其特征在于：所述导风罩内壁与所述安装室外壁之间为导风空间，在所述导风空间内设置有导风槽，所述导风槽有多个且沿周向设置；

所述插芯的插入端设置有进风口和出风口，在所述进风口和出风口之间设置有风道，所述进风口处的风道沿进风方向截面逐渐减小，所述出风口为两个且左右设置。

2.如权利要求1所述的空气流量计，其特征在于：所述导风罩为圆环形罩体，所述安装室为与所述导风罩同心的圆环形罩体。

3.如权利要求2所述的空气流量计，其特征在于：在所述安装室外壁与所述导风罩内壁之间设置有多个沿圆周方向布局的导风板，所述导风板将所述导风空间分割成多个沿圆周向布局的导风槽。

4.如权利要求3所述的空气流量计，其特征在于：所述导风板为6个，所述导风板将所述导风空间分割成8个导风槽。

5.如权利要求4所述的空气流量计，其特征在于：与所述插芯相对一侧的导风空间设置有三个第一导风板，所述第一导风板沿直径方向设置，所述插芯两侧的导风空间内两两分设有四个第二导风板。

6.如权利要求5所述的空气流量计，其特征在于：插芯插入方向的直径为L，与L垂直的直径线为M，其中一个第一导风板与所述L重合，另外两个第一导风板分设于L两侧且沿L对称设置，所述第二导风板同时沿所述L和所述M对称设置。

7.如上述任一项权利要求所述的空气流量计，其特征在于：所述风道由所述进风口至所述出风口分为进风通道、转折通道和出风通道，所述进风通道的左右两侧壁分别设置有导流条。

8.如权利要求所述的空气流量计，其特征在于：所述进风通道的截面为矩形且导流条为四根且对称分设在所述进风通道的左右两侧壁，设置在所述进风通道的同侧壁的导流条沿进风方向逐渐靠近。

9.如权利要求3所述的空气流量计，其特征在于：所述进风通道的左右两侧壁和上下两侧壁均设置有斜度。

10.如权利要求7所述的空气流量计，其特征在于：所述导流条的顶面与所述转折通道的侧壁在同一平面。

11.如权利要求4所述的空气流量计，其特征在于：所述转折通道沿进风方向截面积逐渐变小，所述出风通道截面面积不变。

12.如上述任一项权利要求所述的空气流量计，其特征在于：所述进风口设置在所述插芯的底部一侧，所述出风口设置在所述进风口的上侧且所述出风口位于所述出风通道尾端的左右两侧，分为左侧出风口和右侧出风口，所述左侧出风口和右侧出风口的出风方向与进风口的进风方向垂直设置。

13.如权利要求12所述的空气流量计，其特征在于：所述左侧出风口和右侧出风口沿出风方向截面积变大。

14.如权利要求13所述的空气流量计，其特征在于：所述左侧出风口由所述出风通道尾端的左端侧壁与设置在所述出风通道尾端前侧的左侧弧形壁构成，所述右侧出风口由所述出风通道尾端的右端侧壁与设置在所述出风通道尾端前侧的右侧弧形壁构成，所述左侧弧形壁与右侧弧形壁在中间连接且连接处具有圆角。

15.如上述任一项权利要求所述的空气流量计，其特征在于：所述进风口的上部的插芯壳体上设置有第一安装腔，所述第一安装腔内安装有第一温度检测探头，所述出风口的出风通道的尾端处设置有空气流量检测探头，且在插芯的上还设置有第二安装腔，在所述第二安装腔内设置有第二温度检测探头。

16.如权利要求15所述的空气流量计，其特征在于：所述第二安装腔和第二温度检测探头设置在与所述进风口相对的另一侧的插芯的壳体上。

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