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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Flussmessvorrichtung und beispielsweise auf eine Vorrichtung, die zur Messung einer Einlassluftflussrate und Einlasslufttemperatur eines Innenverbrennungsmotors verwendet wird.
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Beschreibung verwandten Stands der Technik
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Eine Flussmessvorrichtung im Stand der Technik ist konfiguriert, einen Messdurchgang aufzuweisen, um einen Teil von Einlassluft, die durch einen Hauptdurchgang fließt, einzulassen, so dass ein Flussraten-Detektionselement, das eine Flussrate misst, in dem Messdurchgang installiert ist und weiter ein Einlasslufttemperatur-Detektionselement, das eine Einlasslufttemperatur misst, in dem Messdurchgang oder dem Hauptdurchgang installiert ist.
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Eine Halbleitervorrichtung mit einem aus einem Dünnfilm mit einer Dicke von einer Mikron-Größenordnung gebildeten Flussraten-Detektionsteil wird als das Flussraten-Detektionselement verwendet und es wird ein Thermistor als das Einlasslufttemperatur-Detektionselement verwendet.
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Ein Unterstützungselement wird normalerweise zur Installation des Einlasslufttemperatur-Detektionselements vorgesehen. Jedoch hat aus dem Unterstützungselement übertragene Wärme einen Einfluss auf die Detektionsgenauigkeit der Einlasslufttemperatur. Auch wird, wenn ein Unterstützungselement mit niedriger Wärmeleitfähigkeit verwendet wird, eine Kostenreduktion schwierig.
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Um eine solche Unbequemlichkeit zu überwinden, wird eine Struktur wie folgt als eine Flussmessvorrichtung vorgeschlagen, die gleichzeitig zur Verbesserung der Messgenauigkeit einer Einlasslufttemperatur und zur Reduktion von Kosten, und weiterhin Erzielung hoher Robustheit und hoher Zuverlässigkeit in der Lage ist.
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Die Flussmessvorrichtung im Stand der Technik reduziert Einflüsse von aus dem Unterstützungselement an das Detektionselement übertragener Wärme durch Installieren des Einlasslufttemperatur-Detektionselements in einem gebogenen Messdurchgang und dadurch Trennen eines Verbinderanschlusses und eines Unterstützungsanschlusses (siehe beispielsweise
JP 2001-124606 A ).
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Auch reduziert die Flussmessvorrichtung im Stand der Technik Kosten durch Installieren des Flussraten-Detektionselements und des Einlasslufttemperatur-Detektionselements auf einem einzelnen Substrat und Integrieren beider in einem Stück.
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Weiter wird im Fall des Detektionselements, welches das Flussraten-Detektionselement und das Einlasslufttemperatur-Detektionselement auf einem einzelnen Substrat ausgebildet aufweist, eine Geschwindigkeit der Antwort auf die eine Einlasslufttemperatur durch Ausbilden des Einlasslufttemperatur-Detektionselements auf einem Diaphragma und Reduzieren von Wärmekapazitäten des Einlasslufttemperatur-Detektionselements und des Unterstützungselements einschließlich eines Substratbereichs, auf welchem das Einlasslufttemperatur-Detektionselement installiert ist, verbessert (siehe beispielsweise
JP 2006-138688 A ).
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Weiter wird in der Flussmessvorrichtung im Stand der Technik ein den Messdurchgang und den Hauptdurchgang verbindendes Loch an einem Abdeckbereich nahe stromabwärts des Detektionselements vorgesehen, das an einer Position auf einer Ebene installiert ist, welche die gleiche wie eine Wandoberfläche ist, welche den Messdurchgang definiert (siehe beispielsweise
JP 4161077 B2 ).
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Zusätzlich weist die Flussmessvorrichtung im Stand der Technik ein stromaufwärts des Flussraten-Detektionselements, das im Messdurchgang installiert ist, vorgesehenes Loch auf, um so Messdurchgang und Hauptdurchgang zu penetrieren. Daher wird Adhäsion von Wasser am Flussraten-Detektionselement durch Abgeben von Wasser, das in den Messdurchgang penetriert, zur Seite des Hauptdurchgangs verhindert (siehe beispielsweise
JP 3782669 B2 ).
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Aus
US 2004/0060353 A1 ist eine Flussmessvorrichtung mit einem Messdurchgang bekannt, bei der ein Ventilationsloch im Bereich eines Einlasslufttemperatur-Detektionsteils in einer Wandoberfläche des Messdurchgangs vorgesehen ist.
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JP 2010-151795 A offenbart eine Flussmessvorrichtung mit einem Messdurchgang und einem Umgebungssensor, welcher ein Lufttemperatursensor sein kann, der zusammen mit einem Flussraten-Detektionsteil auf einer Oberfläche eines selben Substrats ausgebildet ist, wobei eine Umgebung des Sensors mit einem Hauptdurchgang kommuniziert.
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Wie oben beschrieben worden ist, wird im Stand der Technik die Struktur zum Verbessern der Detektionsgenauigkeit des Detektionselements, das eine Einlasslufttemperatur detektiert, für die Flussmessvorrichtung vorgeschlagen. Gemäß den Techniken in
JP 2001-124606 A ,
JP 2006-138688 A ,
JP 4161077 B2 und
JP 3782669 B2 jedoch ist eine Wärmekapazität im Messdurchgang, in welchem das Einlasslufttemperatur-Detektionselement zu installieren ist, so groß, dass eine Reaktion einer in dem Messdurchgang detektierten Temperatur einer Reaktion der Temperatur im Hauptdurchgang nachläuft. Daher weist der Stand der Technik das Problem auf, dass selbst wenn die Messgenauigkeit des Einlasslufttemperatur-Detektionselements selbst verbessert wird, die gewünschte Detektionsgenauigkeit der Einlasslufttemperatur nicht erhalten werden kann.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die Erfindung ist gemacht worden, um die oben diskutierten Probleme zu lösen und hat als Aufgabe die Bereitstellung einer hoch genauen Flussmessvorrichtung mit exzellenter Robustheit und Zuverlässigkeit, durch Verbessern einer Geschwindigkeit der Antwort auf eine Lufteinlasstemperatur.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Flussmessvorrichtung mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Gemäß der wie oben konfigurierten Flussmessvorrichtung kann durch Bereitstellen des Ventilationslochs, welches Messdurchgang und Hauptdurchgang penetriert, nicht nur Einlassluft des Hauptdurchgangsseite zu dem Einlasslufttemperatur-Detektionsteil fließen gelassen werden, sondern kann auch eine Wärmekapazität in dem Messdurchgang kleiner sein. Weiter wird es durch Installieren des Detektionselementteils so, dass ein Ende desselben in das Ventilationsloch vorragt, möglich, einen Zustand zu erzielen, in welchem die Rückoberfläche des Endes des Detektionselementteils, wo der Einlasslufttemperatur-Detektionsteil gebildet ist, zum Hauptdurchgang exponiert ist. Daher kann eine Geschwindigkeit einer Antwort auf einer Einlasslufttemperatur durch Reduzieren thermischer Einflüsse am Einlasslufttemperatur-Detektionsteil von dem Wandoberflächenteil verbessert werden. Es wird somit möglich, eine hochgenaue Flussmessvorrichtung mit exzellenter Robustheit und Zuverlässigkeit zu erhalten.
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Die vorstehenden und anderen Aufgabe, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung bei Gesamtschau mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlicher werden.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Querschnittsseitenansicht in einer Richtung rechtwinklig zu einem Hauptdurchgang, die einen Zustand zeigt, in welchem eine Flussmessvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung am Hauptdurchgang angebracht ist.
- 2 ist eine Querschnittsansicht parallel zum Hauptdurchgang, die einen Zustand zeigt, in welchem die Flussmessvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung am Hauptdurchgang angebracht ist;
- 3 ist ein Schaltungsdiagramm der Flussmessvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
- 4A ist eine Schnittsseitenansicht eines Hauptteils rechtwinklig zum Hauptdurchgang, die ein Detektionselementteil von 1 und eine Peripherie desselben zeigt; und
- 4B ist eine Schnittseitenansicht des Hauptteils parallel zum Hauptdurchgang;
- 5 ist eine Ansicht, die Antwort-Charakteristika eines Einlasslufttemperatur-Detektionsteils gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
- 6A ist eine vergrößerte Ansicht eines Hauptteils auf einer Hauptdurchgangsseite, die ein Ventilationsloch und eine Umgebung desselben gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt; und 6B ist eine Querschnittsansicht längs der Linie B-B von 6A;
- 7 ist eine vergrößerte Ansicht eines Hauptteils auf einer Hauptdurchgangsseite, die ein Ventilationsloch und eine Umgebung desselben gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
- 8 ist ein Querschnitt, der längs der Linie C-C von 7 genommen ist;
- 9 ist eine vergrößerte Ansicht eines Hauptteils auf einer Hauptdurchgangsseite, die ein Ventilationsloch und eine Umgebung desselben gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
- 10 ist eine Querschnittsansicht, die längs der Linie D-D von 9 genommen ist;
- 11 ist eine vergrößerte Ansicht eines Hauptteils auf einer Hauptdurchgangsseite, die ein Ventilationsloch und eine Peripherie desselben gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung zeigt;
- 12 ist eine Querschnittsansicht, genommen längs der Linie E-E von 11; und
- 13A ist eine vergrößerte Ansicht eines Hauptteils auf einer Hauptdurchgangsseite, die ein Ventilationsloch und eine Umgebung desselben gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung zeigt; und 13B ist eine Querschnittsansicht, welche längs der Linie F-F von 13A genommen ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Erste Ausführungsform
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Eine Flussmessvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung wird unter Verwendung von 1 bis 5 beschrieben. 1 ist eine Querschnittsseitensicht rechtwinklig zu einer Flussrichtung eines Hauptdurchgangs 2 in einer Röhre 100, in der ein gemessen werdendes Fluid fließt, und zeigt einen Zustand, in welchem eine Flussmessvorrichtung 1 der ersten Ausführungsform in den Hauptdurchgang 2 eingeführt und angebracht ist, um sich so in den Hauptdurchgang 2 zu erstrecken. 2 ist eine Querschnittsseitenansicht längs der Flussrichtung des Hauptdurchgangs 2 und zeigt einen Hauptteil in einem Zustand, in welchem die Flussmessvorrichtung 1 am Hauptdurchgang 2 angebracht ist. 3 ist ein Schaltungsdiagramm, welches schematisch eine Konfiguration eines Detektionsteils der Flussmessvorrichtung 1 zeigt. 4A ist eine Querschnittsseitenansicht eines Hauptteils rechtwinklig zur Flussrichtung des Hauptdurchgangs 2 und zeigt einen Detektionselementteil 3 von 1 und eine Umgebung desselben. 4B ist eine Querschnittsseitenansicht des Hauptteils parallel zur Flussrichtung des Hauptdurchgangs 2 und zeigt den Detektionselementteil 3 und eine Umgebung desselben. 5 ist eine Ansicht, welche verwendet wird, um einen Vorteil des Verbesserns einer Antwortgeschwindigkeit eines Einlasslufttemperatur-Detektionsteil 6 in der Flussmessvorrichtung 1 der ersten Ausführungsform zu beschreiben. Beispielsweise fließt ein Hauptstrom (Flussrichtung) des gemessen werdenden Fluids in einer durch einen Pfeil A von 2 angezeigten Richtung.
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Wie in 1 und 2 gezeigt, wird die Flussmessvorrichtung 1 zur Röhre 100 eingepresst und verwendet, um eine Flussrate und eine Temperatur des gemessen werdenden Fluids in der Röhre 100 zu messen. Die Flussmessvorrichtung 1 ist aus einem Hauptkörperteil 1a näher an einen Röhrenfixierteil ausgebildet, was ein flacher Plattenteil ist, der in die Röhre 100 eingeführt und darin erstreckt ist, und einen Messdurchgang-bildenden Teil 1b, der eine Spitzenendenseite ist, welche in die Röhre 100 eingeführt ist. Der Hauptkörperteil 1a erstreckt sich in den Hauptdurchgang 2, in welchem das gemessen werdende Fluid fließt, und ist intern mit einem Schaltungsspeicherteil 22 versehen. Der Messdurchgang-bildende Teil 1b ist auf einer Erstreckungsseite des Schaltungsspeicherteils 22 im Hauptkörperteil 1a ausgebildet und mit einem Messdurchgang 4 versehen, in welchem ein Teil des gemessen werdenden Fluids fließen zu lassen ist. Weiter ist ein Detektionselementteil 3 auf einer inneren Oberflächenseite einer Platte 8 vorgesehen, die ein Wandoberflächenteil ist, der den Messdurchgang 4 des Messdurchgang-bildenden Teils 1b definiert. Der Detektionselementteil 3 weist einen Einlasslufttemperatur-Detektionsteil 6 auf, der eine Temperatur des gemessen werdenden Fluids detektiert, und einen Flussraten-Detektionsteil 5, der eine Flussrate detektiert, die beide auf einer Hauptoberfläche eines selben Substrats 15 ausgebildet sind.
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4A und 4B sind vergrößerte Querschnittsseitenansichten des Hauptteils, das heißt des Detektionselementteils 3 und einer Peripherie desselben. Wie in den Zeichnungen gezeigt, ist die Flussmessvorrichtung 1 der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass ein Ventilationsloch 34, welches dem Hauptdurchgang 2 und dem Messdurchgang 4 gestattet, zu kommunizieren, so vorgesehen ist, dass es die Platte 8 penetriert, welches ein Wandoberflächenteil des Messdurchgang-bildenden Teils 1b ist. Sie ist auf eine solche Weise konfiguriert, dass ein Ende (in die Röhre 100 eingeführte Spitzenendenseite) des Detektionselementteils 3 so installiert ist, dass es in das Ventilationsloch 34 vorragt, und dass eine Rückoberfläche des Endes des Detektionselementteils 3, wo der Einlasslufttemperatur-Detektionsteil 6 ausgebildet ist, zum Hauptdurchgang 2 exponiert ist.
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Auch, wie in 1 und 4A und 4B gezeigt, ist eine Ebene der Platte, die der Wandoberflächenteil ist, der den Messdurchgang 4 definiert, im Hauptdurchgang 2 so installiert, dass sie parallel zur Flussrichtung des Hauptdurchgangs 2 ist, und das Ventilationsloch 34 öffnet sich rechtwinklig zur Flussrichtung. Auch, wie in 1 und 2 gezeigt, ist die Flussmessvorrichtung 1 an der Röhre 100 mit dem Hauptkörperteil 1a auf einer oberen Seite und dem Messdurchgang-bildenden Teil 1b auf einer unteren Seite fixiert.
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Weiter, wie in 4B gezeigt, ist ein Einlasslufttemperatur-Detektionswiderstand 14, der den Einlasslufttemperatur-Detektionsteil 6 bildet, an einer Erweiterung einer Öffnung des Ventilationslochs 34 installiert. Die Flussmessvorrichtung 1 ist in einem Zustand, in dem eine Rückoberfläche (eine Messoberfläche, die zum Messdurchgang 4 exponiert ist, wird als die Hauptoberfläche angegeben) des Substrats 15, auf welchem der Einlasslufttemperatur-Detektionswiderstand 14 zu montieren ist, über das Ventilationsloch 34 zum Hauptdurchgang 2 hin exponiert ist. Um beispielsweise zu verhindern, dass der Einlasslufttemperatur-Detektionswiderstand 14 auf der Platte 8 über das Substrat 16 überlagert wird, wird das Substrat 15 so installiert, dass eine Gesamtregion, wo der Einlasslufttemperatur-Detektionswiderstand 14 installiert ist, dem Ventilationsloch 34 überlagert ist.
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Das in die Platte 8 hinein geöffnete Ventilationsloch 34 ist in einer Größe groß genug ausgebildet, um die Region, wo der Einlasslufttemperatur-Detektionswiderstand 14 des Detektionselementteils 3 installiert ist, und einen peripheren Raum zu umgeben. Hierin ist das Ventilationsloch 34 geöffnet breiter als das Substrat 15, das den Detektionselementteil 3 in Flussrichtung ausbildet.
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Die Flussmessvorrichtung 1 der Erfindung wird nunmehr detaillierter beschrieben. Bezug nehmend auf 1 bis 4B, ist der Hauptdurchgang 2 ein interner Kanal der Röhre 100 von zylindrischer Form, welchen das gemessen werdende Fluid passiert. Im Falle eines internen Verbrennungsmotors für Automobile ist der Hauptdurchgang 2 normalerweise ein Kanal in einem Einlasstrakt, der integral mit einer Einlassluft-Filtervorrichtung (nicht gezeigt) gebildet ist, und das gemessen werdende Fluid Luft ist. Der Hauptdurchgang 2 ist mit einem Einführloch versehen, um in die Flussmessvorrichtung 1 hinein zu stöpseln.
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Die Flussmessvorrichtung 1 weist einen im Hauptdurchgang 2 vorgesehenen Messdurchgang 4 auf, um einen Teil des gemessen werdenden Fluids darin fließen zu lassen, wobei der Detektionselementteil 3 den Flussraten-Detektionsteil 5 enthält, der eine Flussrate des gemessen werdenden Fluids detektiert, welches durch den Messdurchgang 4 fließt, und den Einlasslufttemperatur-Detektionsteil 6, der eine Temperatur des gemessen werdenden Fluids misst, die beide auf demselben Substrat 15 ausgebildet sind, eine Schaltungsplatine 7, die eine Steuerschaltung aufweist, die zum Prozessieren eines Flussraten-Detektionssignals und eines Einlasslufttemperatur-Detektionssignals gebildet ist, zum Antreiben des Flussraten-Detektionsteils 5 und des Einlasslufttemperatur-Detektionsteils 6, wobei die Platte 8 den Detektionselementteil 3 und die Schaltungsplatine 7 hält, eine Basis 9, die die Platte 8 haltert, und eine, einen Messdurchgang definierende Abdeckung 10, die in enger Nähe zur Basis 9 vorgesehen ist und den Messdurchgang 4 zusammen mit der Platte 8 definiert.
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Wie in der Schnittseitensicht des Detektionselementteils 3 von 4B gezeigt ist, beinhaltet der Detektionselementteil 3 den Flussraten-Detektionsteil 5 und den Einlasslufttemperatur-Detektionsteil 6. Der Flussraten-Detektionsteil 5 beinhaltet einen Heizwiderstand 11, der verwendet wird, um eine Flussrate des gemessen werdenden Fluids zu detektieren, Heiztemperatur-Detektionswiderstände 12, die stromaufwärts und stromabwärts des Heizwiderstands 11 in der Flussrichtung des gemessen werdenden Fluids installiert sind, und einen Temperaturkompensationswiderstand 13, der eine Temperatur des gemessen werdenden Fluids detektiert, und eine Temperaturkompensation für eine Flussratendetektion vornimmt. Der Einlasslufttemperatur-Detektionsteil 6 beinhaltet den Einlasslufttemperatur-Detektionswiderstand 14, der verwendet wird, um eine Temperatur des gemessen werdenden Fluids zu detektieren. Der Flussraten-Detektionsteil 5 und der Einlasslufttemperatur-Detektionsteil 6 sind auf der Oberfläche des Substrats 15 einer rechtwinkligen Plattenform ausgebildet. Mit dem Heizwiderstand 11 elektrisch verbundene Eingangs- und Ausgangsanschlüsse, die Heiztemperatur-Detektionswiderstände 12, der Temperaturkompensationswiderstand 13 und der Einlasslufttemperatur-Detektionswiderstand 14 sind auf einer Seite der Oberfläche des Substrats 15 ausgebildet und mit der Schaltungsplatine 7 verbunden.
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Der Heizwiderstand 11, die Heiztemperatur-Detektionswiderstände 12, der Temperaturkompensationswiderstand 13, der Einlasslufttemperatur-Detektionswiderstand 14 und die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse sind durch Bemustern eines wärmesensitiven Widerstandfilms ausgebildet, der aus Platin, Nickel, Eisen, Nickel-Legierung oder Titan hergestellt ist, und auf der Oberfläche des Substrats 15 ausgebildet ist. Der Flussraten-Detektionsteil 5, der eine Region ist, wo der Heizwiderstand 11, der Heiztemperatur-Detektionswiderstände 12 und der Temperaturkompensationswiderstand 13 ausgebildet sind, ist eine Diaphragma-Struktur aufgrund einer Höhle, die durch Eliminieren des Substrats 15 von der Rückoberflächenseite ausgebildet ist.
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Weiter wird ein elektrisch isolierendes Material, wie etwa Silizium und Keramik, als ein Material des Substrats 15 verwendet. Wie beim Flussraten-Detektionsteil 5, kann der Einlasslufttemperatur-Detektionsteil 6, der eine Region ist, wo der Einlasslufttemperatur-Detektionswiderstand 14 ausgebildet ist, auch eine Diaphragma-Struktur aufgrund einer Kavität aufweisen, die durch Eliminieren des Substrats 15 von der Rückoberflächenseite gebildet ist.
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Wie im Schaltungsdiagramm der Flussmessvorrichtung 1 von 3 gezeigt, bildet die Schaltungsplatine 7 einen Einlasslufttemperatur-Detektionsschaltungsteil 7a, einen Wärmetemperatur-Steuerschaltungsteil 7b und eine Flussraten-Detektionsschaltung 7c (im Detail unten beschrieben), unter Verwendung einer Konstantspannungs-Stromversorgung 16, eines Transistors 17, fester Widerstände 18, eines Operationsverstärkers 19 und einer Konstantstromquelle 20 als Komponenten und beinhaltet weiter eine Charakteristik-Justierschaltung 21. Die Charakteristik-Justierschaltung 21 weist einen Einlasslufttemperatur-Signaljustierteil 21a und einen Flussraten-Signaljustierteil 21b auf.
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Die Platte 8 ist aus einem plastischen Material gemacht, das wie eine rechteckige Platte geformt ist. Die Platte 8 kooperiert mit der Messdurchgang-definierenden Abdeckung 10, die auf der inneren Oberflächenseite laminiert ist, so dass der Schaltungsspeicherteil 22 (Schaltungsplatinen-Speicherteil) und ein Detektionselement-Speicherteil 23 auf einer Oberfläche in einer konkaven Form in enger Nähe zueinander bereitgestellt sind. Die Schaltungsplatine 7 wird in dem Schaltungsspeicherteil 22 gespeichert und daran mit einem Adhäsiv befestigt. Der Detektionselementteil 3 wird in dem Detektionselement-Speicherteil 23 untergebracht, wobei die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse auf der Seite der Schaltungsplatine 7 positioniert und daran mit einem Adhäsiv befestigt sind. Es sollte angemerkt werden, dass der Detektionselement-Speicherteil 23 ein Teil des Messdurchgangs 4 ist und eine Region meint, wo der Detektionselementteil 3 installiert ist. Zusätzlich sind die Schaltungsplatine 7 und der Detektionselementteil 3 auf einer gleichen Ebene wie die Oberfläche (eine Hauptoberfläche oder innere Oberfläche) der Platte 8 installiert.
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Die Basis 9, die verwendet wird, um die Flussmessvorrichtung 1 an der Röhre 100 zu fixieren, hat einen Verbindungsteil zu einem Flanschteil 36, um Luftdichtigkeit sicherzustellen, wenn der Detektionsteil in den Hauptdurchgang 2 eingeführt wird, und einen Steckerteil 24, der an der anderen Seite des Verbindungsteils vorgesehen ist und Signalübertragungen zwischen der Schaltungsplatine 7 und der Außenseite ermöglicht. Die Basis 9 weist einen Anschlusssteil zum Schaltungsspeicherteil 22 auf, welcher aus dem Verbindungsteil zur Röhre 100 bereitgestellt ist. Die vorstehenden Elemente werden in einem Stück eines Polymer gegossen, wie etwa Polybutylenterephthalat.
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Der Schaltungsspeicherteil 22, in welchem die Schaltungsplatine 7 unterzubringen ist, wird dadurch definiert, dass er von der Platte 8, die sich zur Erweiterungsseite erstreckt, und einer Abdeckung 35 umgeben ist. Die Platte 8 ist an der Basis 9 bondiert und fixiert. Hier ist die Flussmessvorrichtung 1 in einem Zustand, in dem die Schaltungsplatine 7 und die Detektionselementteil 3 an der Platte 8 angebracht sind, und die Seite der Platte 8, auf der die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse der Schaltungsplatine 7 und der Detektionselementteil 3 vorliegen, ist in den Schaltungsspeicherteil 22 exponiert. Die Rückoberfläche des spitzen Endes der Platte 8 ist zum Hauptdurchgang 2 hin exponiert.
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Die Messdurchgang-definierende Abdeckung 10, welche den Messdurchgang 4 zusammen mit der Platte 8 definiert, wird aus Polymer geformt, beispielsweise Polybutylenterephthalat. Eine Oberfläche der Messdurchgang-definierenden Abdeckung 10 ist an einer Region auf der Innenseite der Platte 8, die sich von der Basis 9 erstreckt, mit einem Adhäsiv fixiert. Der Messdurchgang 4 ist in einer konkaven Form auf einer Oberfläche der Messdurchgang-definierenden Abdeckung 10 gebildet. Wenn die Messdurchgang-definierende Abdeckung 10 und die Platte 8 laminiert werden, kooperieren die beiden miteinander und definieren den Messdurchgang 4, der einen rechtwinkligen Durchgangsquerschnitt aufweist. Die Messdurchgang-definierende Abdeckung 10 kann integral mit der Basis 9 aus Polymer gebildet sein.
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Wie in 2 gezeigt, beinhaltet der Messdurchgang 4 einen Einlass 25, einen ersten Durchgangsteil 26, einen ersten gebogenen Teil 27, einen zweiten Durchgangsteil 28, einen zweiten gebogenen Teil 29, einen dritten Durchgangsteil 30, in dem der Detektionselementteil 3 zu installieren ist, einen dritten gebogenen Teil 31, einen vierten Durchgangsteil 32 und einen Auslass 33 und ist in einer gebogenen Form gebildet. Der Einlass 25 öffnet sich zu einem oberen Strom in der Hauptfluss-Flussrichtung A in enger Nähe zu einem Ende der Flussmessvorrichtung 1 auf einer entgegen gesetzten Seite zum Verbinderteil 24, um das gemessen werdende Fluid in den Messdurchgang 4 fließen zu lassen. Der Auslass 33 öffnet zu einer Endfläche der Flussmessvorrichtung 1 auf einer gegenüberliegenden Seite zum Verbinderteil 24, um das gemessen werdende Fluid aus dem Messdurchgang 4 zum Hauptdurchgang 2 fließen zu lassen. Mit anderen Worten ist die Endfläche der Flussmessvorrichtung 1 auf der entgegen gesetzten Seite zum Verbinderteil 24 eine Oberfläche im Wesentlichen parallel zur Hauptstrom-Flussrichtung A.
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Ein Fluss im Messdurchgang 4 wird nunmehr detaillierter beschrieben. Der erste Durchgangsteil 26 erstreckt sich vom Auslass 25 in der Hauptstrom-Flussrichtung A, um so den ersten gebogenen Teil 27 zu erreichen. Der zweite Durchgangsteil 28 erstreckt sich vom ersten gebogenen Teil 27 zur Schaltungsplatine 7 in einer Richtung im Wesentlichen orthogonal zur Hauptstrom-Flussrichtung A, um so den zweiten gebogenen Teil 29 zu erreichen. Der dritte Durchgangsteil 30 ist in enger Nähe zum Schaltungsspeicherteil 22 vorgesehen und erstreckt sich vom zweiten gebogenen Teil 29 in der Hauptstrom-Flussrichtung A, um so den dritten gebogenen Teil 31 zu erreichen. Der vierte Durchgangsteil 32 erstreckt sich vom dritten gebogenen Teil 31 und weg von der Schaltungsplatine 7 in einer Richtung im Wesentlichen orthogonal zur Hauptstrom-Flussrichtung A, um so den Auslass 33 zu erreichen. Der erste gebogene Teil 27, der zweite gebogene Teil 29 und der dritte gebogene Teil 31 sind geformt, um die Flussrichtung des gemessen werdenden Fluids um im Wesentlichen 90 Grad zu biegen.
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Das Ventilationsloch 34 ist vorgesehen, die Platte 8 an einer Position am Ende des Substrats 15 näher am Detektionselementteil 3 und der Schaltungsplatine 7 zu penetrieren, um so zu gestatten, dass der dritte Durchgangsteil 30 und der Hauptdurchgang 2 kommunizieren. Die Regionen des Detektionselementteils 3, wo der Heizwiderstand 11, die Heiztemperatur-Detektionswiderstände 12 und der Temperaturkompensationswiderstand 13 des Flussraten-Detektionsteils 5 gebildet sind, und wo der Einlasslufttemperatur-Detektionswiderstand 14 des Einlasslufttemperatur-Detektionsteils 6 gebildet ist, werden im dritten Durchgangsteil 30 des Messdurchgangs 4 exponiert.
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Wie beschrieben worden ist, ist das Ventilationsloch 34 an einer Position ausgebildet, an welcher der Einlasslufttemperatur-Detektionswiderstand 14 installiert ist, der ein Teil des Einlasslufttemperatur-Detektionsteils 6 des Detektionselementteils 3 ist. Daher, wenn das Ventilationsloch 34 aus der Seite des Hauptdurchgangs 2 nach innen betrachtet wird, ist die Rückoberfläche des Detektionselementteils 3, auf der der Einlasslufttemperatur-Detektionswiderstand 14 montiert ist, sichtbar. Der Einlasslufttemperatur-Detektionswiderstand 14 ist an einer Erstreckung der Öffnung des Ventilationslochs 34 positioniert und ragt in das Ventilationsloch 34 von der Platte 8 hinein. Der Einlasslufttemperatur-Detektionswiderstand 14 ist daher gegenüber Hitze aus den anderen Teilen unempfindlich. Daher kann eine zum Detektieren einer Fluidtemperatur erforderliche Antwortzeit kürzer als in einem Fall sein, bei dem das Ventilationsloch 34 abwesend ist.
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Auch, wie in 2 gezeigt, ist eine Mehrzahl von Einsetzleitern an der Basis 9 vorgesehen, durch Einsetzformen auf solche Weise, dass ein Ende von jedem in dem Schaltungsspeicherteil 22 exponiert ist und das andere Ende im Verbinderteil 24 exponiert ist. Die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse des Detektionselementteils 3 und Elektrodenanschlüsse der Schaltungsplatine 7 sind drahtbondiert, wobei Drähte verwendet werden, und die Elektrodenanschlüsse der Schaltungsplatine 7 und die einen Enden der einsetzten Leiter sind unter Verwendung von Drähten drahtbondiert. Drahtbondieren wird als ein Beispiel eines elektrischen Verbindungsverfahrens beschrieben. Jedoch können stattdessen elektrische Verbindungsverfahren wie Schweißen und Löten verwendet werden. Weiter ist eine Polymerabdeckung durch ein auf eine Rille längs einer äußeren Peripherie des Schaltungsspeicherteils 22 aufgebrachtes Adhäsiv bondiert und schließt dadurch den Schaltungsspeicherteil 22. Die Bondierung, die ein Adhäsiv verwendet, ist als ein Beispiel eines Schließverfahrens beschrieben. Jedoch können stattdessen andere Verfahren, wie etwa Verschmelzen, verwendet werden. Obwohl in den Zeichnungen nicht gezeigt, ist der Schaltungsspeicherteil 22 mit Verkapselungsgel gefüllt.
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Die Flussmessvorrichtung 1 wie oben ist aus dem Hauptkörperteil 1a, in dem ein Basisteil des Erweiterungsteils, der sich von der Basis 9 erstreckt, aus der Platte 8 und der daran laminierten Abdeckung 35, und dem Messdurchgang-bildenden Teil 1b, der aus der Platte 8 geformt ist, gemeinsam verwendet und der daran laminierten Messdurchgang definierenden Abdeckung 10 gebildet ist. Der Basisteil des Erweiterungsteils ist wie ein rechteckiges Prisma geformt und der Hauptkörperteil 1a (auch der Messdurchgang-bildende Teil 1b) hat einen rechtwinkligen Querschnitt orthogonal zur Erstreckungsrichtung. Der Hauptkörperteil 1a und der Messdurchgang-bildende Teil 1b sind innerhalb einer Projektionsebene des Gelenkteils in Erstreckungsrichtung eingeschlossen.
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Wie beschrieben worden ist, weisen der Hauptkörperteil 1a und der Messdurchgang-bildende Teil 1b rechtwinklige Querschnitte orthogonal zur Erstreckungsrichtung auf und entspricht eine Wandfläche als eine lange Seite der rechteckigen äußeren Peripherie der Rückoberfläche der Platte 8 und entspricht die andere Wandfläche den äußeren Flächen der Abdeckung 35 und der Messdurchgang-definierenden Abdeckung 10. Weiter ist der Einlass 25 des Messdurchgangs 4 an einer kurzen Seite der rechteckigen äußeren Peripherie des Querschnitts des Messdurchgang-bildenden Teils 1b orthogonal zur Erstreckungsrichtung in der Endfläche im oberen Strom des Durchgangs in enger Nähe zum Spitzenende der Platte 8 im oberen Strom des Durchgangs vorgesehen. Der Auslass 33 des Messdurchgangs 4 ist an der stromabwärts desselben Spitzenendteils im Durchgang lokalisierten Endfläche vorgesehen.
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Wie in 1 gezeigt, ist die Flussmessvorrichtung 1 angebracht, wenn der Hauptkörperteil 1a in das Einführloch eingeführt ist, um sich so in den Hauptdurchgang 2 zu erstrecken und ist der Flankenteil 36 des Gelenkteils am Flankenteil 36 des Hauptdurchgangs 2 mit Schrauben 37 befestigt und fixiert. Die Flussmessvorrichtung 1 ist in den Hauptdurchgang 2 auf solche Weise eingestöpselt, dass die aus der langen Seite der rechteckigen äußeren Peripherie des Querschnitts orthogonal zur Erstreckungsrichtung des Hauptkörperteils 1a (auch des Messdurchgang bildenden Teils 1b) gebildete Wandoberfläche im Wesentlichen parallel zur Hauptstrom-Flussrichtung A des gemessen werdenden Fluids ist, das durch den Hauptdurchgang 2 fließt, während die aus der kurzen Seite der rechteckigen äußeren Peripherie des Querschnitts des Hauptkörperteils 1a gebildete andere Wandoberfläche zum oberen Strom hin orientiert ist, um so orthogonal zur Flussrichtung A zu sein. Ein O-Ring ist zwischen dem Verbindungsteil und dem Einführloch eingefügt, um Luftdichtigkeit sicherzustellen. Hierbei öffnet sich der Auslass 25 des Messdurchgangs 4 in enger Nähe zum Ende der Oberfläche orthogonal zur Hauptstrom-Flussrichtung A auf der Erstreckungsseite in den Hauptdurchgang 2. Der Auslass 33 öffnet sich in die Endfläche der Erstreckungsseite in den Hauptdurchgang 2, was eine Ebene parallel zur Hauptstrom-Flussrichtung A ist.
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Das gemessen werdende Fluid, welches durch den Hauptdurchgang 2 fließt, fließt aus dem Einlass 25 in den Messdurchgang 4. Das gemessen werdende Fluid fließt durch den ersten Durchgangsteil 26 längs der Hauptstrom-Flussrichtung A, bis die Flussrichtung um im Wesentlichen 90 Grad am ersten gebogenen Teil 27 gebogen wird und fließt durch den zweiten Durchgangsteil 28 in einer Richtung orthogonal zur Hauptstrom-Flussrichtung A. Nachfolgend wird die Flussrichtung des gemessen werdenden Fluids am zweiten gebogenen Teil 29 im Wesentlichen um 90 Grad gebogen und das gemessen werdende Fluid fließt durch den dritten Durchgangsteil 30, in welchem die Messposition eingestellt ist, in der Hauptstrom-Flussrichtung A und fließt längs der Oberfläche des Detektionselementteils 3. Danach wird die Flussrichtung des gemessen werdenden Fluids um im Wesentlichen 90 Grad am dritten gebogenen Teil 31 gebogen und wird das gemessen werdende Fluid aus dem Auslass 33 in den Hauptdurchgang 2 abgelassen.
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Wie in 2 gezeigt, wird Strom von außen der in der Schaltungsplatine 7 gebildeten Steuerschaltung aus dem Verbinderteil 24 über die eingefügten Leiter zugeführt. Wie in 3 gezeigt, ist die Steuerschaltung aus dem Einlasslufttemperatur-Detektionsschaltungsteil 7a, dem Heiztemperatur-Steuerschaltungsteil 7b und dem Flussraten-Detektionsschaltung 7c gebildet.
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Wie in 3 gezeigt ist, liefert der Einlasslufttemperatur-Detektionsschaltungsteil 7a einen Strom an den Einlasslufttemperatur-Detektionswiderstand 14 des Detektionselementteils 3 aus der Konstantstromquelle 20 und liefert eine Spannung am Einlasslufttemperatur-Detektionswiderstand 14 zum Einlasslufttemperatur-Signaljustierteil 21a. Die Spannung wird justiert, eine vorbestimmte Charakteristik aufzuweisen, im Einlasslufttemperatur-Signaljustierteil 21a, und aus dem Ausgangsanschluss als ein Einlasslufttemperatursignal ausgegeben.
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Auch bildet der Heiztemperatur-Steuerschaltungsteil 7b eine Brückenschaltung aus dem Heizwiderstand 11 und dem Temperaturkompensationswiderstand 13 des Detektionselementteils 3, und den festen Widerständen 18 der Schaltungsplatine 7. Der Heiztemperatur-Steuerschaltungsteil 7b führt Rückkopplungssteuerung zum Aufrechterhalten der Heiztemperatur konstant durch Detektieren eines Differentialsignals der Brückenschaltung unter Verwendung des Operationsverstärkers 19 und Zuführen eines Stroms über den Transistor 17 durch.
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Der Flussraten-Detektionsschaltungsteil 7c bildet eine Brückenschaltung aus der Konstantspannungs-Stromversorgung 16, den stromaufwärts und stromabwärts des Heizwiderstands 11 in Flussrichtung des gemessen werdenden Fluids installierten Heiztemperatur-Detektionswiderständen 12, deren Widerstandswerte mit thermischen Einflüssen des Heizwiderstands 11 variieren, und den festen Widerständen 18. Ein Differentialsignal entsprechend der Flussrate wird durch die Brückenschaltung detektiert und das detektierte Differentialsignal wird dem Flussraten-Signaljustierteil 21b zugeführt. Das Differentialsignal wird justiert, um eine vorbestimmte Charakteristik im Flussraten-Signaljustierteil 21b aufzuweisen, und aus dem Ausgangsanschluss als ein Flussratensignal ausgegeben.
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5 ist eine Ansicht, welche Antwort-Charakteristika des Einlasslufttemperatur-Detektionsteils 6 in der Flussmessvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt, und zeigt eine Änderung einer Detektionstemperatur des Einlasslufttemperatur-Detektionsteils 6 in Reaktion auf eine Temperaturänderung des gemessen werdenden Fluids.
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In 5 gibt eine durchgezogene Linie (A) eine interne Temperatur des Hauptdurchgangs 2 an, wenn eine Temperatur des gemessen werdenden Fluids sich ändert und zeigt eine Zielwellenform, die in dem Messdurchgang 4 zu messen ist. Durch eine grob unterbrochene Linie (B) von 5 angegebene Daten sind die Daten, welche durch die Flussmessvorrichtung 1 erhalten werden, die mit dem Ventilationsloch 34 der Erfindung versehen sind. Eine fein unterbrochene Linie (C) von 5 gibt Vergleichsdaten an, wenn das Ventilationsloch 34 fehlt. Die Daten zeigen, dass eine Zeit, bis ein Gleichgewicht etabliert ist, länger in den Fällen der Linien (A) und (B) ist, und eine Temperatur, wenn das Gleichgewicht etabliert ist, am niedrigsten ist. Mit anderen Worten kann die Flussmessvorrichtung 1 der Erfindung, die mit dem Ventilationsloch 34 versehen ist, Daten nahe an einer tatsächlichen Temperaturänderung des gemessen werdenden Fluids ermitteln.
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Wie durch die fein unterbrochene Linie (C) von 5 angegeben ist, steigt in der Flussmessvorrichtung ohne das Ventilationsloch 34 eine interne Temperatur des Messdurchgangs 4 graduell im Vergleich mit einer internen Temperatur des Hauptdurchgangs 2 an. Dies liegt daran, dass eine Wärmekapazität im Messdurchgang 4, der durch Ausformen gebildet ist, so groß ist, dass eine Antwort hinter einer Temperaturänderung des gemessen werdenden Fluids im Hauptdurchgang 2 hinterher läuft und eine exakte Einlasslufttemperatur nicht detektiert werden kann.
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Selbst wenn eine Wärmekapazität des Einlasslufttemperatur-Detektionsteils 6 reduziert ist, beispielsweise durch Verwenden einer Diaphragma-Struktur am Substratteil des Einlasslufttemperatur-Detektionsteils 6 und eine Antwortgeschwindigkeit des Einlasslufttemperatur-Detektionsteils 6 auf eine Temperaturänderung verbessert ist, kann eine exakte Einlasslufttemperatur auch nicht detektiert werden, weil es einen Fehler bei der internen Temperatur des Messdurchgangs 4 gibt.
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Gemäß der ersten Ausführungsform jedoch ist das Ventilationsloch 34, das gestattet, dass der Hauptdurchgang 2 und der dritte Durchgangsteil 30 des Messdurchgangs 4 kommunizieren, so vorgesehen, dass es die Platte 8 penetriert und ist ein Teil des Einlasslufttemperatur-Detektionsteils 6 des Detektionselementteils 3 im Ventilationsloch 34 installiert. Wenn diese Struktur verwendet wird, wird dem auf der Seite des Hauptdurchgangs 2 gemessen werdenden Fluid gestattet, den Einlasslufttemperatur-Detektionsteil 6 des Detektionselementteils 3 aus dem Ventilationsloch 34 zu passieren. Wenn auf diese Weise konfiguriert, wie durch die Linie (B) von 5 angegeben, kann ein Messfehler einer Temperatur des Einlasslufttemperatur-Detektionsteils 6 gegenüber einem wahren Wert, das heißt der internen Temperatur des Hauptdurchgangs 2, angegeben durch die Linie (A), reduziert werden. Daher kann eine Antwortgeschwindigkeit auf eine Temperaturänderung des gemessen werdenden Fluids verbessert werden.
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Unter Bezugnahme auf 2 und 4B hat das Obige beispielhaft beschrieben, dass eine Öffnungsabmessung des Ventilationslochs 34 auf eine hinreichende Größe eingestellt wird, um die Region des Detektionselementteils 3, wo der Einlasslufttemperatur-Detektionswiderstand 14 installiert ist, und einen Peripherieraum zu umgeben, und dass die Öffnung in einer rechtwinkligen Form gebildet ist. Es versteht sich jedoch, dass das Ventilationsloch 34 irgendeine andere Form als ein Rechteck aufweisen kann.
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Zweite Ausführungsform
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Die erste Ausführungsform oben hat einen Fall beschrieben, bei dem das Ventilationsloch 34 sich in einer Richtung rechtwinklig zur Ebene der Platte 8 öffnet, während eine konstante Öffnungsdimension in einer Dickenrichtung der Platte 8 aufrecht erhalten bleibt. Es wird eine zweite Ausführungsform einer Modifikation des Ventilationslochs 34 beschrieben, wobei die 6A und 6B verwendet werden. 6A ist eine vergrößerte Ansicht eines Hauptteils, wenn ein Ventilationsloch 34 der zweiten Ausführungsform und eine Peripherie desselben von der Seite des Hauptdurchgangs 2 betrachtet werden. 6B ist ein Querschnitt, der längs einer Linie B-B von 6A genommen ist.
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Wie in den 6A und 6B gezeigt, ist das Ventilationsloch 34 auf solche Weise konfiguriert, dass die Innenseiten des Ventilationslochs 34 geneigte Oberflächen 34a bilden, so dass eine Öffnungsfläche auf der Seite des Hauptdurchgangs 2 größer wird, das heißt eine Rückoberflächenseite der Platte 8, als die Seite des Messdurchgangs 4 (eine Hauptoberflächenseite) der Platte 8, wo der Detektionselementteil 3 ausgebildet ist. In einem in den 6A und 6B gezeigten Fall bilden von den Innenoberflächen des Ventilationslochs 34 mit einem rechtwinkligen Querschnitt eine obere Oberfläche und eine Bodenoberfläche die geneigte Oberfläche 34a. Geneigte Richtungen sind vertikal symmetrisch. Der Rest der Konfiguration ist der gleiche wie derjenige der ersten Ausführungsform oben.
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Die zweite Ausführungsform weist eine Struktur auf, die es dem gemessen werdenden Fluid gestattet, leicht aus dem Hauptdurchgang 2 zum Messdurchgang 4 zu fließen, durch Ausbilden einer Durchgangs-Querschnittsfläche des Ventilationslochs 34 auf solche Weise, dass sie von einem Messdurchgang 4 zum Hauptdurchgang 2 hin ansteigt. Daher kann eine Flussrate des gemessen werdenden Fluids im Ventilationsloch 34 im Vergleich zu einem Fall erhöht werden, bei dem die geneigten Oberflächen 34a nicht vorgesehen sind. Weiter, um die geneigten Oberflächen 34a bereitzustellen, wird ein Teil der Platte 8 auf der Peripherie des Einlasslufttemperatur-Detektionsteils 6 abgekratzt. Daher kann eine Wärmekapazität auf der Peripherie des Detektionsteils kleiner sein als im Falle des Ventilationslochs 34, das eine gleichförmige Öffnungsabmessung aufweist, wie in der ersten Ausführungsform oben. Auf diese Weise kann der Einlasslufttemperatur-Detektionsteil 6 eine Antwortgeschwindigkeit gegenüber einer Temperaturänderung des gemessen werdenden Fluids verbessern. Es versteht sich jedoch, dass eine Modifikation, wie etwa Ausbilden nur einer aus einer Mehrzahl von inneren Oberflächen, die das Ventilationsloch 34 bilden, als die geneigte Oberfläche 34a, vorgenommen werden kann.
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Dritte Ausführungsform
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Die ersten und zweiten Ausführungsformen oben haben eine Technik des Exponierens der Rückoberfläche des Einlasslufttemperatur-Detektionswiderstands 14 zum Hauptdurchgang 2 beschrieben, in dem das Ventilationsloch 34 vorgesehen wird, welches die Platte 8 penetriert (Wandoberflächenteil), die als die Montageoberfläche dient, so dass der Einlasslufttemperatur-Detektionswiderstand 14 des Detektionselementteils 3 für Hitze aus den anderen Komponenten unempfindlich ist.
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Die Flussmessvorrichtung 1 hat jedoch ein weiteres zu lösendes Problem, außer einer Verbesserung der Antwortgeschwindigkeit.
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Das Problem ist das Eindringen von Regenwasser in den Messdurchgang 4.
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Man nehme beispielsweise an, dass die Flussmessvorrichtung 1 an einem Fahrzeug montiert ist. Wenn das Automobil im Regen hinter einem Fahrzeug fährt, das durch Aufspritzen eines großen Volumens von Wassertropfen von den Rädern fährt, oder in schwererem Regen fährt, penetrieren leicht feine Wassertröpfchen in die Flussmessvorrichtung 1, welche die Einlassluft des Fahrzeugs misst, mittels einer Einlassluft-Filtervorrichtung. Wenn die Wassertropfen am Flussraten-Detektionsteil 5 und dem Einlasslufttemperatur-Detektionsteil 6 anhaften, wird eine Ausgabe normal, bis die Wassertropfen verdampfen.
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Die im verwandten Stand der Technik (Patentdokument 3 und Patentdokument 4) beschriebene Flussmessvorrichtung ist in einer solchen Weise konfiguriert, dass in den Messdurchgang penetrierendes Wasser zum Hauptdurchgang über ein Loch abgelassen wird, das den Messdurchgang und den Hauptdurchgang penetriert. Jedoch wird keine Konfiguration erwogen, die verhindert, dass Wasser, das an der Wandoberfläche der Hauptdurchgangsseite anhaftet, aus diesem Penetrationsloch in den Messdurchgang penetriert.
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Eine dritte Ausführungsform beschreibt eine Flussmessvorrichtung 1, die zur Verhinderung der Penetration von Wasser in den Messdurchgang 4 aus der Seite des Hauptdurchgangs 2 in der Lage ist, daneben, in der Lage zu sein, die Antwortgeschwindigkeit des Einlasslufttemperatur-Detektionsteils 6 gegenüber einer Einlassluftflusstemperatur zu verbessern.
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Die Flussmessvorrichtung 1 der dritten Ausführungsform ist in 7 und 8 gezeigt. 7 ist eine vergrößerte Ansicht eines Hauptteils auf der Seite des Hauptdurchgangs 2, das heißt des Ventilationslochs 34 und einer Umgebung desselben. 8 ist ein Querschnitt, der auf der Linie C-C von 7 genommen ist. Wie in diesen Zeichnungen gezeigt, ist ein konvexer Teil 38, der zum Hauptdurchgang 2 vorragt, um Penetration von Wasser in das Ventilationsloch 34 zu verhindern, an einem Öffnungsende des Ventilationslochs 34 auf der Seite des Hauptdurchgangs 2 in dem Messdurchgang-bildenden Teil 1b vorgesehen. Der konvexe Teil 38 kann durch Erhöhen eines Teils der Wandoberfläche der Platte 8 in enger Nähe zur Öffnung auf der Seite des Hauptdurchgangs 2 ausgebildet werden. Alternativ kann der konvexe Teil 38 durch ein anderes Verfahren gebildet werden, wie etwa Bondieren und Fixieren eines getrennten Elements.
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Gemäß der dritten Ausführungsform, selbst wenn feine Wassertropfen in die Messröhre 100 mittels der Einlassluft-Filtervorrichtung penetrieren und an der Wandoberfläche der Flussmessvorrichtung 1 auf der Seite des Hauptdurchgangs 2 anhaften, weil der konvexe Teil 38 so ausgebildet ist, dass er auf der Peripherie der Öffnung des Ventilationslochs 34 hoch steht, können die Wassertropfen nicht aus dem Ventilationsloch 34 in den Messdurchgang 4 penetrieren. Daher, weil Wasser in der Röhre 100 nicht am Einlasslufttemperatur-Detektionsteil 6 des Detektionselementteils 3 anhaftet, tritt kein Fehler bei der Einlasslufttemperaturdetektion auf. Das Ventilationsloch 34 ist auch nicht durch Wasser verschlossen.
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Wie beschrieben worden ist, wenn die Flussmessvorrichtung 1 der dritten Ausführungsform verwendet wird, kann ein Eindringen von Wasser in das Ventilationsloch 34 durch eine Wirkung des konvexen Teils 38 verhindert werden, der an der Wandoberfläche in enger Nähe zur Öffnung des Ventilationslochs 34 auf der Seite des Hauptdurchgangs 2 vorgesehen ist. Daher kann nicht nur eine Flussrate und eine Einlasslufttemperatur mit hoher Genauigkeit detektiert werden, sondern kann auch hohe Robustheit und hohe Zuverlässigkeit sichergestellt werden.
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Wie in 7 und 8 gezeigt, indem ein Fluss des gemessen werdenden Fluids berücksichtigt wird, wird der konvexe Teil 38 in einer U-Form passend zum Ventilationsloch 34 ausgebildet, das eine rechtwinklige Öffnungsform aufweist, längs einer Seite der oberen Stromseite des Hauptdurchgangs 2 und zwei Seiten, die mit dieser einen Seite verbunden sind und sich längs dem Durchgang erstrecken. Der konvexe Teil 38 ist nicht längs einer Seite auf der unteren Stromseite des Durchgangs ausgeformt. Es versteht sich jedoch, dass in dieser Hinsicht eine Modifikation gemacht werden kann und auch eine Öffnungsform des Ventilationslochs 34 geändert werden kann.
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Vierte Ausführungsform
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Eine Flussmessvorrichtung 1 gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung wird nunmehr beschrieben. Der konvexe Teil 38, der das Eindringen von Regenwasser verhindert, der in der dritten Ausführungsform oben beschrieben ist, ist von einer vorragenden Form, die von der Rückoberfläche der Platte 8 vorragt, während eine gleichförmige Abmessung aufrecht erhalten bleibt. Die vierte Ausführungsform beschreibt eine Modifikation des konvexen Teils 38. 9 ist eine vergrößerte Ansicht eines Hauptteils auf der Seite des Hauptdurchgangs 2, das heißt ein Ventilationsloch 34 und eine Peripherie desselben in der Flussmessvorrichtung 1 der vierten Ausführungsform. 10 ist ein Querschnitt längs der Linie D-D von 9.
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Der konvexe Teil 38, der stromaufwärts des Ventilationslochs 34 im Hauptdurchgang 2 lokalisiert ist, hat einen geneigten Teil 38a. Der geneigte Teil 38a ist von einer Form mit einer geneigten Oberfläche, so dass ein Vorragebetrag sanft zur stromabwärtigen Seite des Ventilationslochs 34 ansteigt. Der Rest der Kontaktoberfläche ist der gleiche wie derjenige in der dritten Ausführungsform oben.
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Zusätzlich zu den Vorteilen der oben beschriebenen dritten Ausführungsform kann die Flussmessvorrichtung 1 der vierten Ausführungsform eine Störung des Flusses des gemessen werdenden Fluids, die stromaufwärts des konvexen Teils 38 auftritt, aufgrund des geneigten Teils 38a unterdrücken, der am konvexen Teil 38 vorgesehen ist, der stromaufwärts des Ventilationslochs 34 gebildet ist, welches den Messdurchgang 4 und den Hauptdurchgang 2 in der Wandoberfläche in enger Nähe zur Öffnung auf der Seite des Hauptdurchgangs 2 penetriert. Weiter kann eine Störung des Flusses des gemessen werdenden Fluids, das aus dem Hauptdurchgang 2 in den Messdurchgang 4 über das Ventilationsloch 34 fließt, unterdrückt werden. Daher kann eine Flussrate mit hoher Genauigkeit detektiert werden.
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Fünfte Ausführungsform
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Eine Flussmessvorrichtung 1 gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung wird nunmehr unter Verwendung von 11 und 12 beschrieben. Die vierte Ausführungsform oben hat einen Fall beschrieben, bei dem der konvexe Teil 38, der das Eindringen von Regenwasser verhindert, den geneigten Teil 38a mit einer variierenden Vorsprungshöhe beinhaltet. Die dritten und vierten Ausführungsformen oben haben einen Fall beschrieben, bei dem der konvexe Teil 38 mit einer gleichförmigen Breite an der Peripherie (drei Seiten außer einer stromabwärtigen Seite) des Ventilationslochs 34 auf der Seite des Hauptdurchgangs 2 vorgesehen ist und eine äußere Peripherieform des konvexen Teils 38 eine Größe größer als die Öffnungsform des Ventilationslochs 34 ist. Die fünfte Ausführungsform beschreibt einen Fall, bei dem eine äußere Peripherieform des konvexen Teils 38, der auf der Peripherie des Ventilationslochs 34 vorgesehen ist, auf einer stromaufwärtigen Seite des Durchgangs geneigt ist.
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11 ist eine vergrößerte Ansicht eines Hauptteils auf der Seite des Hauptdurchgangs 2, das heißt eines Ventilationslochs 34 und einer Peripherie desselben in der Flussmessvorrichtung 1 der vierten Ausführungsform. 12 ist ein Querschnitt, genommen längs der Linie E-E von 11. Wie in 11 und 12 gezeigt wird, ist die Flussmessvorrichtung 1 der fünften Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass, wenn der den Messdurchgang formende Teil 1b abwärts installiert ist, um sich so aus dem Hauptkörperteil 1a in die Röhre 100 zu erstrecken, eine äußere Peripherieform des stromaufwärts des Ventilationslochs 34 im Hauptdurchgang 2 lokalisierten konvexen Teils 38 von einer Form ist, die einen geneigten Teil 38b aufweist, der abwärts von stromaufwärts nach stromabwärts im Hauptdurchgang 2 geneigt ist. Der Rest der Konfiguration ist derselbe wie derjenige der ersten Ausführungsform oben.
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In der ersten Ausführungsform, durch Bereitstellen eines konvexen Teils 38 mit dem geneigten Teil 38b, dessen äußere Peripherieform auf der oberen Stromseite in dem Durchgang geneigt ist, wenn auf das Ventilationsloch 34 von stromaufwärts im Hauptdurchgang 2 gespritztes Wasser am konvexen Teil 38 anhaftet, wird das Wasser zur Außenseite des Ventilationslochs 34 längs dem geneigten Teil 38b geleitet, der von stromaufwärts nach stromabwärts geneigt ist. Daher kann eine Penetration von Wasser in das Ventilationsloch 34 verhindert werden. Weiter kann nicht nur eine Störung des Flusses des gemessen werdenden Fluids, die am geneigten Teil 38b stromaufwärts lokalisiert vom Ventilationsloch 34 auftritt, unterdrückt werden, sondern kann auch eine Störung eines Flusses des gemessen werdenden Fluids, das vom Ventilationsloch 34 in den Messdurchgang 4 fließt, unterdrückt werden. Daher kann die Flussrate mit hoher Genauigkeit detektiert werden.
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Sechste Ausführungsform
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Die dritten bis fünften Ausführungsformen oben haben einen Fall beschrieben, bei dem der konvexe Teil 38 auf der Peripherie der Öffnung des Ventilationslochs 34 auf der Seite des Hauptdurchgangs 2 vorgesehen ist. Eine andere Struktur, die auch in der Lage ist, das Eindringen von Regenwasser in den Messdurchgang 4 zu unterdrücken, wird unter Verwendung von 13A und 13B als eine sechste Ausführungsform beschrieben. 13A ist eine vergrößerte Ansicht eines Hauptteils, wenn ein Ventilationsloch 34 der sechsten Ausführungsform und eine Peripherie desselben von der Seite des Hauptdurchgangs 2 betrachtet werden. 13B ist eine Querschnittsansicht längs der Linie F-F von 13A. In der Flussmessvorrichtung 1 der sechsten Ausführungsform enthält der Messdurchgang-bildende Teil 1b einen konkaven Teil 39, der gegenüber der Oberfläche der Platte 8 (Wandoberflächenteil) auf der Peripherie eines Öffnungsendes des Ventilationslochs 34 auf der Seite des Hauptdurchgangs 2 vertieft ist. Der Rest der Konfiguration ist der gleiche wie die Konfiguration der ersten Ausführungsform oben.
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Gemäß der Flussmessvorrichtung 1 der sechsten Ausführungsform, durch Bereitstellen des konkaven Teils 39 in der Wandoberfläche in enger Nähe zur Öffnung des Ventilationslochs 34 auf der Seite des Hauptdurchgangs 2, kann ein Zustand, in welchem Wassertropfen in dem konkaven Teil 39 gesammelt werden und ihnen gestattet wird, stromabwärts längs des Flusses des Fluids zu fließen, erzielt werden. Daher kann eine Penetration von Wasser in das Ventilationsloch 34 verhindert werden. Weil ein vorragender Teil wie der konvexe Teil 38 nicht auf der Rückoberfläche der Platte 8 gebildet ist, ist weder ein Fluss des gemessen werdenden Fluids gestört, noch wird ein Druckverlust vergrößert. Daher kann eine Flussrate und eine Einlasslufttemperatur mit hoher Genauigkeit detektiert werden und kann eine hohe Robustheit sichergestellt werden.
