DE102015209337A1

DE102015209337A1 - Flussraten-Messvorrichtung

Info

Publication number: DE102015209337A1
Application number: DE102015209337.9A
Authority: DE
Inventors: Kazuto AKAGI; Naoyuki KISHIKAWA; Hiroyuki Uramachi; Hiroshi Sakanoue; Masahiro Kawai; Yuji Ariyoshi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2014-10-27
Filing date: 2015-05-21
Publication date: 2016-04-28
Also published as: JP2016085122A; JP5826360B1; US20160116314A1; US9506794B2

Abstract

Um zu verhindern, dass ein Flussraten-Detektionselement aufgrund der Kollision von Staub, der in einen Nebenflussdurchgang eingedrungen ist, beschädigt wird, und die Reduktion bei der Flussgeschwindigkeit von Luft, welche das Flussraten-Detektionselement überstreicht, zu unterdrücken, wird eine Flussraten-Messvorrichtung bereitgestellt, welche beinhaltet: den Nebenflussdurchgang; das Flussraten-Detektionselement und eine Flussraten-Messschaltung zum Messen einer Flussrate eines zu messenden Fluids. Der Nebenflussdurchgang beinhaltet: eine Einfluss-Öffnung; eine Ausfluss-Öffnung und eine Mehrzahl von gebogenen Bereichen, die zwischen der Einfluss-Öffnung und der Ausfluss-Öffnung gebildet sind, um so den Nebenflussdurchgang zu biegen. Die Mehrzahl von gebogenen Bereichen beinhalten erste bis dritte gebogene Bereiche zum Ausbilden von U-Formen und einen vierten gebogenen Bereich zum Biegen des Nebenflussdurchgangs, der am dritten gebogenen Bereich ist, so dass er parallel zur Hauptstromflussrichtung liegt. Das Flussraten-Detektionselement ist innerhalb des Nebenflussdurchgangs in einem Teil nach Biegen an dem vierten gebogenen Bereich angeordnet. Eine die Ausfluss-Öffnung und das Flussraten-Detektionselement verbindende Route als eine gerade Linie ist durch eine innere Wandoberfläche des Nebenflussdurchgangs auf einer äußeren Peripherieseite blockiert, was zwischen dem ersten gebogenen Bereich und dem zweiten gebogenen Bereich gebildet ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Flussraten-Messvorrichtung und bezieht sich beispielsweise auf eine Vorrichtung zum Messen einer Massenflussrate von Luft in einem Innenverbrennungsmotor.
2. Beschreibung verwandten Stands der Technik
Als eine thermosensitive Flussraten-Messvorrichtung, die konfiguriert ist, am Einlassrohr eines Innenverbrennungsmotors montiert zu werden, um eine Flussrate von Einlassluft zu messen, ist eine Vorrichtung bekannt, die ein Flussraten-Detektionselement enthält, das innerhalb eines Messdurchgangs (nachfolgend als „Nebenflussdurchgang“ bezeichnet) angeordnet ist, um die Einlassluft partiell aufzunehmen. Eine solche Flussraten-Messvorrichtung verwendet als das Flussraten-Detektionselement ein Halbleiterelement, das einen Flussdaten-Detektionsbereich enthält, der aus einem dünnen Film von mehreren Mikrometern gebildet ist.
In der thermosensitiven Flussraten-Messvorrichtung gelangt in die Einlassluft eingemischter Staub manchmal in das Einlassrohr. Dann, wenn Staub mit einer Partikelgröße von 100 μm oder größer zusammen mit der Einlassluft in den Nebenflussdurchgang gelangt und mit dem Flussraten-Detektionsbereich bei hoher Geschwindigkeit kollidiert, kann es sein, dass der Flussraten-Detektionsbereich beschädigt wird, was einen Ausfall der Flussraten-Messvorrichtung verursacht. Um dieses Problem zu lösen, sind verschiedene Strukturen vorgeschlagen worden (siehe beispielsweise Japanische Patente Nr. 4161077 und 3797210 ).
In der in dem Japanischen Patent Nr. 4161077 offenbarten Flussraten-Messvorrichtung ist der Nebenflussdurchgang im Wesentlichen zweimal rechtwinklig gebogen und ist das Flussraten-Detektionselement innerhalb des Nebenflussdurchgangs in einem stromabwärtigen Teil angeordnet. Die Flussraten-Messvorrichtung des Japanischen Patents Nr. 4161077 weist eine Struktur auf, in der der Nebenflussdurchgang gebogen ist. Somit wird der Staub veranlasst, mit der Wandoberfläche des Nebenflussdurchganges zu kollidieren, umso die Kollisionsenergie von Staub gegen das Flussraten-Detektionselement zu reduzieren.
Weiter ist im Japanischen Patent Nr. 3797210 offenbarten Flussraten-Messvorrichtung eine Leitjalousie innerhalb des Nebenflussdurchgangs in einem Teil stromaufwärts positioniert in Bezug auf das Flussraten-Detektionselement installiert. Die in dem Japanischen Patent Nr. 3797210 offenbarte Flussraten-Messvorrichtung verwendet den Effekt der Führungs-Jalousie, um zu verhindern, dass der Staub, der mit der Wandoberfläche des Nebenflussdurchganges kollidiert ist, so dass er zurückzuspringt und zum Flussraten-Detektionselement fliegt, mit dem Flussraten-Detektionselement kollidiert.
Jedoch hat der Stand der Technik die nachfolgenden Probleme.
Wie in den Japanischen Patenten Nr. 4161077 und 3797210 offenbart, sind in der verwandten Flussraten-Messvorrichtung verschiedene Strukturen vorgeschlagen worden, um eine Beschädigung des Flussraten-Detektionselementes aufgrund von Staub zu verhindern, der in die Luft eingemischt ist, die ein zu messendes Fluid darstellt.
Jedoch hat es in der in Japanischer Patentnummer 4161077 offenbarten Flussraten-Messvorrichtung ein Problem damit gegeben, dass, wenn Staub den Nebenflussdurchgang unter einem Winkel betritt, der die Einflussöffnung des Nebenflussdurchgangs und das Flussraten-Detektionselement linear verbindet, der Staub direkt das Flussraten-Detektionselement erreichen kann, ohne mit der Wandoberfläche des Nebenflussdurchgangs zu kollidieren.
Weiterhin wird in der in dem Japanischen Patent Nr. 3797210 offenbarten Flussraten-Messvorrichtung, weil ein plattenförmiges Element innerhalb des Nebenflussdurchgangs installiert ist, der innerhalb des Nebenflussdurchgangs verursachte Druckverlust ansteigen und daher wird die Flussgeschwindigkeit von über das Flussraten-Detektionselement strömender Luft reduziert. Als Ergebnis kann den Nebenflussdurchgang durchfließende Luft keine hinreichende Wärmemenge vom Flussraten-Detektionselement absorbieren, um die Flussrate zu detektieren, was ein Problem damit verursacht, dass der Flussraten-Messbereich eingeengt ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung ist gemacht worden, um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, und hat als Aufgabe, eine Flussraten-Messvorrichtung zu erhalten, die in der Lage ist, die Kollisionsenergie von Staub, der den Nebenflussdurchgang betreten hat, ausreichend zu reduzieren, um dadurch zu verhindern, dass ein Flussraten-Detektionselement aufgrund der Kollision des Staubs gegen das Flussraten-Detektionselement bei hoher Geschwindigkeit beschädigt wird, und in der Lage ist, die Reduktion bei der Flussgeschwindigkeit von Luft, die über das Flussraten-Detektionselement passiert, zu unterdrücken.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Flussraten-Messvorrichtung bereitgestellt, die beinhaltet: einen Nebenflussdurchgang, um ein zu messendes Fluid, welches durch einen Hauptstrompfad fließt, zu veranlassen, partiell durch den Nebenflussdurchgang als ein Nebenflussfluid zu fließen; ein innerhalb des Nebenflussdurchgangs angeordnetes Flussraten-Detektionselement; und eine außerhalb des Nebenflussdurchgangs angeordnete Flussraten-Messschaltung, wobei die Flussraten-Messschaltung elektrisch mit dem Flussraten-Detektionselement verbunden ist, um eine Flussrate des zu messenden Fluids aus einem Ergebnis zu messen, welches durch das Flussraten-Detektionselement detektiert wird, basierend auf einem Fluid, das über das Flussraten-Detektionselement hinweg streicht. Der Nebenflussdurchgang beinhaltet: eine Einflussöffnung gegenüberliegend einer stromaufwärtigen Seite in einer Hauptstromflussrichtung des zu messenden Fluids und in einer Ebene rechtwinklig zur Hauptstromflussrichtung geöffnet, zum Führen des Nebenflussfluids in den Nebenflussdurchgang; eine Ausflussöffnung zum Veranlassen des Nebenflussfluids, das den Nebenflussdurchgang passiert hat, sich mit dem Hauptstrompfad zu vereinigen; und eine Mehrzahl von gebogenen Bereichen, die zwischen der Einflussöffnung und der Ausflussöffnung geformt sind, um so den Nebenflussdurchgang zu biegen. Die Mehrzahl von gebogenen Bereichen beinhaltet: einen ersten gebogenen Bereich zum Biegen des mit der Einflussöffnung verbundenen Nebenflussdurchgangs in eine Richtung zum Trennen aus der Flussraten-Messschaltung; einen zweiten gebogenen Bereich zum Biegen des im ersten gebogenen Bereich gebogenen Nebenflussdurchgangs, um so parallel zur Hauptstromflussrichtung zu sein; einen dritten gebogenen Bereich zum Biegen des Nebenflussdurchgangs, der in dem zweiten gebogenen Bereich gebogen ist, in eine Richtung der Flussraten-Messschaltung, um so rechtwinklig zur Hauptstromflussrichtung zu sein; und einen vierten gebogenen Bereich zum Biegen des in dem dritten gebogenen Bereich gebogenen Nebenflussdurchgangs, um so parallel zur Hauptstromflussrichtung zu sein. Das Flussraten-Detektionselement ist innerhalb des Nebenflussdurchgangs in einem Teil nach Biegung am vierten Biegebereich angeordnet. Eine die Einflussöffnung und das Flussraten-Detektionselement verbindende Route als eine gerade Linie wird geblockt durch eine innere Wandoberfläche des Nebenflussdurchgangs auf einer äußeren Peripherieseite, welche zwischen dem ersten gebogenen Bereich und dem zweiten gebogenen Bereich gebildet ist.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Flussraten-Messvorrichtung eine Struktur auf, in der der Nebenflussdurchgang mehrmals so gebogen ist, dass eine die Einflussöffnung des Nebenflussdurchganges und das Flussraten-Detektionselement linear verbindende Route durch den gebogenen Nebenflussdurchgang blockiert ist und die Verminderung beim Flussgeschwindigkeitswert der über das Flussraten-Detektionselement durch den Nebenflussdurchgang hinwegströmenden Luft unterdrückt wird. Als Ergebnis ist es möglich, eine Flussraten-Messvorrichtung zu erhalten, die zum ausreichenden Reduzieren der Kollisionsenergie von Staub, der in den Nebenflussdurchgang eingedrungen ist, in der Lage ist, um dadurch das Flussraten-Detektionselement daran zu hindern, aufgrund der Kollision von Staub gegen das Flussraten-Detektionselement bei hoher Geschwindigkeit beschädigt zu werden, und zum Unterdrücken der Reduktion bei der Flussgeschwindigkeit von über das Flussraten-Detektionselement hinwegströmender Luft in der Lage zu sein.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Frontansicht mit einem partiellen Ausschnitt einer Flussraten-Messvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
2 ist eine vergrößerte Frontsicht einer Peripherie eines Nebenflussdurchgangs der Flussraten-Messvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3A bis 3E sind Ansichten, die Analyseergebnisse des Verhaltens von Staub illustrieren, der in den Nebenflussdurchgang eingedrungen ist, in einer Flussraten-Messvorrichtung gemäß Japanischem Patent Nr. 4161077 .
4A bis 4E sind Ansichten, welche Analyseergebnisse des Verhaltens von Staub, der in den Nebenflussdurchgang eingedrungen ist, in der Flussraten-Messvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert.
5 ist ein Konturengraph, der die Flussraten-Messvorrichtung von Luft innerhalb des Nebenflussdurchgangs zeigt, der durch CAE-Analyse ermittelt wird, in der Flussraten-Messvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine vergrößerte Frontsicht einer Peripherie eines Nebenflussdurchgangs einer Flussraten-Messvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
7A und 7B sind Ansichten, welche den Vergleich zwischen der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform illustrieren, wenn der Nebenflussdurchgang in einem durch die Linie A-A von 6 angegebenen Teil geschnitten wird.
8 ist eine vergrößerte Frontansicht einer Peripherie eines Nebenflussdurchgangs einer Flussraten-Messvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
9 ist eine vergrößerte Frontansicht einer Peripherie eines Nebenflussdurchgangs einer Flussraten-Messvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
10 ist eine vergrößerte Frontsicht einer Peripherie eines Nebenflussdurchgangs einer Flussraten-Messvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Nunmehr werden Flussraten-Messvorrichtungen gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Man beachte, dass die in der vorliegenden Erfindung repräsentierten Flussraten-Messvorrichtungen zum Messen der Flussrate eines zu messenden Fluids, das durch ein Einlassrohr fließt, verwendet werden und beispielsweise zum Messen der Flussrate von durch das Einlassrohr eines Innenverbrennungsmotors fließender Luft verwendet werden. Weiter weist die vorliegende Erfindung ein technisches Merkmal bei der Struktur des Nebenflussdurchgangs auf, das in der Lage ist, zu verhindern, dass das Flussraten-Detektionselement aufgrund der Kollision von Staub gegen das Flussraten-Detektionselement bei hoher Geschwindigkeit beschädigt wird, und zum Unterdrücken der Reduktion bei der Flussgeschwindigkeit von über das Flussraten-Detektionselement hinwegströmender Luft in der Lage ist.
Erste Ausführungsform
1 ist eine Frontansicht mit einem partiellen Ausschnitt einer Flussraten-Messvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Flussraten-Messvorrichtung beinhaltet jeweilige Komponenten einer Abdeckung 2, einer Basis 3, einer Platte 4, einer Schaltungsplatine 5, und eines Flussraten-Detektionselements 6. Die Abdeckung 2 und die Platte 4 sind miteinander mit einem Adhäsiv oder dergleichen assembliert, um einen Nebenflussdurchgang 8 zum partiellen Einlassen der Einlassluft 7 zu bilden. In diesem Fall wird beispielsweise als das Material für die Abdeckung 2, die Basis 3 und die Platte 4 ein PBT-Polymer verwendet.
Ein Durchführungsloch 9 zum Montieren der Flussraten-Messvorrichtung wird durch ein Einlassrohr 1 gebildet. Weiter ist die Flussraten-Messvorrichtung der ersten Ausführungsform am Einlassrohr 1 wie folgt montiert. Die Flussraten-Messvorrichtung wird durch das Durchgangsloch 9 von außerhalb des Einlassrohr 1 in der Richtung des in 1 angegebenen Pfeils 10 eingeführt und ein Flansch-Bereich 11 der Basis 3 wird am Einlassrohr 1 mit einer (nicht gezeigten) Schraube oder dergleichen befestigt.
Ein Verbinderbereich 12 der Basis 3 ist ein Anschluss zum Senden und Empfangen eines Signals mit Außerhalb und das andere Ende der Basis 3 ist elektrisch mit der Schaltungsplatine 5 über Drahtbondierung 13 verbunden.
Die Schaltungsplatine 5 ist in einem Gehäusebereich 14 der Basis 3 gehaltert und untergebracht. Weiter ist das Flussraten-Detektionselement 6 in einem Rillenbereich auf der Platte 4 aufgenommen. Weiter sind die Schaltungsplatine 5 und das Flussraten-Detektionselement 6 elektrisch miteinander über Drahtbondierung 15 verbunden. In diesem Fall entspricht die Schaltungsplatine 5 einer Flussraten-Messschaltung zum Messen einer Flussrate des zu messenden Fluids, basierend auf dem durch das Flussraten-Detektionselement 6 detektierten Ergebnis.
Das Halbleitertyp-Flussraten-Detektionselement 6 ist wie folgt konstruiert. Ein Substrat, das aus Silizium oder dergleichen gefertigt ist, wird einer Ätzung von seiner rückseitigen Oberfläche aus unterworfen, um einen verdünnten Bereich zu bilden, und es wird ein Flussraten-Detektionsbereich einschließlich Flussraten-Detektionswiderstands und eines Temperatur-Kompensationswiderstands auf dem verdünnten Bereich gebildet. Das Flussraten-Detektionselement 6 beinhaltet einen Wärmeerzeugungswiderstand mit einer kleinen Wärmekapazität und ist ausgezeichnet bei der Hitzeisolierung im Bezug auf eine Halterung. Daher kann ein niedriger Stromverbrauch und Hochgeschwindigkeitsreaktion erzielt werden.
Andererseits ist der auf dem verdünnten Bereich des Flussraten-Detektionselements 6 gebildeter Flussraten-Detektionsbereich gegenüber Einschlag von außerhalb empfindlich. Insbesondere wenn durch die Einlassluft 7 beschleunigter Staub mit dem Flussraten-Detektionsbereich des Flussraten-Detektionselements 6 bei hoher Geschwindigkeit kollidiert, können der Flussraten-Detektionswiderstand und der Temperaturkompensationswiderstand beschädigt werden. Als Ergebnis kann die Flussraten-Detektionsgenauigkeit gesenkt werden und kann weiter die Messfunktion verloren gehen.
Um solche Probleme zu lösen, weist die Flussraten-Messvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform eine Struktur auf, in der der Nebenflussdurchgang 8 mehrmals in einer stromaufwärtigen Stufe in Bezug auf die Position gebogen ist, an welcher das Flussraten-Detektionselement 6 installiert ist. Die Struktur des Nebenflussdurchgangs 8 ist unten unter Bezugnahme auf 2 im Detail beschrieben.
2 ist eine vergrößerte Frontsicht einer Peripherie eines Nebenflussdurchganges der Flussraten-Messvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Nebenflussdurchgang 8 weist eine Einflussöffnung 16 gegenüberliegend der stromaufwärtigen Seite in einer Hauptstrom-Flussrichtung auf und ist in einer Ebene orthogonal zur Hauptstrom-Flussrichtung eines Hauptkörperbereichs geöffnet. Andererseits veranlasst eine Ausflussöffnung 21 des Nebenflussdurchgangs 8 ein Nebenstromfluid, das den Nebenflussdurchgang 8 passiert hat, sich mit dem Hauptstrompfad zu verbinden.
Weiter beinhaltet der Nebenflussdurchgang in der ersten Ausführungsform eine Mehrzahl gebogener Bereiche einschließlich eines ersten gebogenen Bereichs 17, eines zweiten gebogenen Bereichs 18, eines dritten gebogenen Bereichs 19 und eines vierten gebogenen Bereichs 20, wie unten beschrieben.
Der erste gebogene Bereich 17: ein Teil, in welchem der mit der Einlassöffnung 16 verbundene Nebenflussdurchgangs 8 in einer Richtung gebogen ist, um vom Gehäusebereich 14 der Basis 3, welche die Schaltungsplatine 5 unterbringt, zu trennen (das heißt eine Richtung, um von der Schaltungsplatine 5 zu trennen).
Der zweite gebogene Bereich 18: ein Teil, in welchem der in dem ersten gebogenen Bereich 17 gebogene Nebenflussdurchgang 8 so gebogen ist, dass er parallel zur Hauptstromflussrichtung ist.
Der dritte gebogene Bereich 19: ein Teil, in welchem der beim zweiten gebogenen Bereich 18 gebogene Nebenflussdurchgang 8 in einer Richtung des Schaltungsgehäusebereichs gebogen ist, um somit im wesentlichen rechtwinklig zur Hauptstromflussrichtung zu sein.
Der vierte gebogene Bereich 20: ein Teil, in welchem der im dritten gebogenen Bereich 19 gebogene Nebenflussdurchgang 8 gebogen ist, um parallel zur Hauptstromflussrichtung zu sein.
Dann ist das Flussraten-Detektionselement 6 unmittelbar nach dem vierten gebogenen Bereich 20 angeordnet. Wie oben beschrieben, sind eine Mehrzahl von gebogenen Bereichen so vorgesehen, dass eine die Einflussöffnung 16 und das Flussraten-Detektionselement 6 linear verbindende Route X-X durch eine Innenwandoberfläche 22 des ersten gebogenen Bereichs auf der äußeren Peripherieseite blockiert ist. Man beachte, dass die Route X-X die gleiche wie die in 4A angezeigte ist, die später beschrieben ist.
Als Nächstes wird der Effekt des Nebenflussdurchgangs 8 in der ersten Ausführungsform beschrieben. Zuerst werden als ein Vergleichsbeispiel die Effekte und Probleme der in dem Japanischen Patent Nr. 4161077 und 3797210 offenbarten Flussraten-Messvorrichtungen beschrieben.
3A bis 3E sind Ansichten, die Analyse-Ergebnisse des Verhaltens von Staub illustrieren, der den Nebenflussdurchgang in der Flussraten-Messvorrichtung gemäß Japanischem Patent Nr. 4161077 betreten hat. Spezifisch wird das Verhalten von Staub 23 mit einer Partikelgröße von 100 μm, wenn der Staub 23 den Nebenflussdurchgang der Flussraten-Messvorrichtung des Japanischen Patents Nr. 4161077 betreten hat, durch CAE-Analyse erhalten, die in den 3A bis 3E unterteilt illustriert ist.
Der Pfeil 24 zeigt eine Bewegungsrichtung des Staubs 23 an. Normalerweise, wenn der Staub 23 mit einer Partikelgröße von 100 μm durch den Hauptstrom beschleunigt wird, um mit dem Flussraten-Detektionselement 6 zu kollidieren, wird das Flussraten-Detektionselement 6 beschädigt.
Der Staub 23, der den Nebenflussdurchgang betreten hat, wird in der Flussrichtung durch Luft beschleunigt. Der Staub 23 hat eine größere Masse als Luft und daher setzt sich die Linearbewegung aufgrund der Trägheitskraft in der Flussrichtung des Nebenflussdurchgangs vor dem gebogenen Bereich fort. Somit, wie in 3A und 3B illustriert, kollidiert der Staub 23 mit einer Wandoberfläche 25 des ersten gebogenen Bereichs und einer Wandoberfläche 26 des zweiten gebogenen Bereichs. Die in dem japanischen Patent Nr. 4161077 offenbarte Flussraten-Messvorrichtung weist eine Struktur auf, in der, wie in den 3A und 3B illustriert, der Staub 23 veranlasst wird, mit der Wandoberfläche des Nebenflussdurchgangs zu kollidieren, um die Kollisionsenergie des Staubs 23 zu reduzieren.
Jedoch, wie in 3C illustriert, beschleunigt der Staub 23 in der Luftflussrichtung aufgrund eines Flusses 27 der Luft am Wandoberflächenbereich jedes gebogenen Bereichs. Daher kollidiert in einem tatsächlichen Fall der Staub 23 im Wesentlichen nicht rechtwinklig mit der Wandoberfläche des Nebenflussdurchgangs, wie in 3A illustriert, und somit wird der Effekt des Reduzierens der Kollisionsenergie des Staubs 23 durch Kollision gegen die Wandoberfläche des Nebenflussdurchgangs reduziert.
Weiter, wie in den 3D und 3E illustriert, wenn der Staub 23 in den Nebenflussdurchgang fließt, erreichen der Staub 23, der in der linearen Route X-X aus der Einflussöffnung 16 zum Flussraten-Detektionselement 6 fliegt, und der Staub 23, der eine kleine Partikelgröße aufweist und somit sich längs des Luftstroms bewegt, dass Flussraten-Detektionselement 6, ohne mit der Wandoberfläche des Nebenflussdurchganges zu kollidieren.
Aus den oben erwähnten Gründen kann in der Flussraten-Messvorrichtung, die im Japanischen Patent Nr. 4161077 offenbart ist, die Kollisionsenergie des Staubs 23 nicht ausreichend reduziert werden. Daher, wenn der Staub 23 mit dem Flussraten-Detektionselement 6 kollidiert, wird das Flussraten-Detektionselement 6 beschädigt.
Weiter ist in der im Japanischen Patent Nr. 3797210 offenbarten Flussraten-Messvorrichtung eine Leitjalousie innerhalb des Nebenflussdurchgangs auf der stromaufwärtigen Seite des Flussraten-Detektionselement 6 installiert. Somit wird verhindert, dass Staub das Flussraten-Detektionselement erreicht, aufgrund des Hüpfens nach der Kollision gegen die Wandoberfläche des Nebenflussdurchgangs.
Jedoch, weil die Leitjalousie innerhalb des Nebenflussdurchgangs angeordnet ist, steigt der Reibungseinfluss, den die Luft von der Wandoberfläche aufnimmt. Somit steigt der innerhalb des Nebenflussdurchgangs verursachte Druckverlust an. Daher ist der Flussgeschwindigkeitswert von Luft nach Passieren des Einfluss-Öffnungsbereiches reduziert und ist der Flussgeschwindigkeitswert von Luft, welche das Flussraten-Detektionselement passiert, reduziert. Als Ergebnis kann die durch den Nebenflussdurchgang fließende Luft keine ausreichende Menge an Wärme aus dem Flussraten-Detektionselement in einer Region absorbieren, in welcher die Flussgeschwindigkeit des Hauptstroms niedrig ist, was das Problem verursacht, dass der Messbereich eingeengt wird.
Im Hinblick darauf wird als Nächstes die Wirkung des Nebenflussdurchgangs in der ersten Ausführungsform, welcher jene Probleme lösen kann, beschrieben. 4A bis 4E sind Ansichten, welche Analyse-Ergebnisse des Verhaltens von Staub illustrieren, der den Nebenflussdurchgang 8 in der Flussraten-Messvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betreten hat. Spezifisch wird das Verhalten von Staub 23 mit einer Partikelgröße von 100 μm, wenn der Staub 23 den Nebenflussdurchgang 8 der Flussraten-Messvorrichtung der ersten Ausführungsform betreten hat, durch CAE-Analyse ermittelt, was in den 4A bis 4E unterteilt illustriert ist.
In der Flussraten-Messvorrichtung der ersten Ausführungsform, wie in 4A illustriert, erstreckt sich die innere Wandoberfläche des ersten gebogenen Bereichs auf der äußeren Peripherieseite zur Einführungsrichtung 10 und somit ist die Einflussöffnung 16 und das Flussraten-Detektionselement 6 linear verbindende Route X-X durch die innere Wandoberfläche 22 des ersten gebogenen Bereichs auf der äußeren Peripherieseite blockiert.
Daher, selbst wenn der Staub 23 den Nebenflussdurchgang 8 von der Ein-Stromöffnung 16 in irgendeinem Winkel betritt, kann der Staub 23 veranlasst werden, mit der inneren Wandoberfläche 22 des ersten gebogenen Bereichs auf der äußeren Peripherieseite zu kollidieren. Als Ergebnis kann verhindert werden, dass der Staub 23 das Flussraten-Detektionselement 6 erreicht, ohne dass seine Kollisionsenergie reduziert ist.
Weiter, wie in 4B illustriert, beschleunigt der Staub 23, der aus der Ein-Stromöffnung 16 eingedrungen ist, durch den Luftstrom, um sich an einer Richtung zu bewegen, um sich vom Flussraten-Detektionselement 6 zu trennen. Das heißt, nachdem der Staub einmal veranlasst wird, sich in der Richtung zum Trennen aus dem Flussraten-Detektionselement 6 zu bewegen, wird der Staub in der Richtung des Flussraten-Detektionselements 6 beschleunigt. Daher kann die Kollisionsenergie, welche der Staub 23 am zweiten gebogenen Bereich 18 aufweist, der das Flussraten-Detektionselement 6 beschädigen kann, reduziert werden. Ein solcher Effekt ist nützlich auch für den Staub, der eine relativ kleine Partikelgröße aufweist und zusammen mit dem Luftstrom fliegt.
Weiter, wie in 4C illustriert, ist der Nebenflussdurchgang 8 einschließlich des zweiten gebogenen Bereichs 18 und des dritten gebogenen Bereichs 19 in eine U-Form geformt, um dadurch eine große Zentrifugalkraft auf den Staub 23 zu erzeugen. Als Ergebnis wird die Bewegungsrichtung 24 des Staubes 23 zu einer Richtung, die zu einer inneren Wandoberfläche des zweiten gebogenen Bereichs auf der äußeren Peripherieseite und einer inneren Wandoberfläche 30 des dritten gebogenen Bereichs auf der äußeren Peripherieseite gerichtet ist. Daher kann der Staub 23 veranlasst werden, im Wesentlichen lotrecht mit der Wandoberfläche des Nebenflussdurchgangs 8 zu kollidieren.
Weiter, wie in 4B bis 4E illustriert, ist im Vergleich zur im Japanischen Patent Nr. 4161077 offenbarten Flussraten-Messvorrichtung der Flusspfad eine größere Anzahl mal gebogen, bis er das Flussraten-Detektionselement 6 erreicht, und daher ist die Anzahl von Malen, die der Staub mit der Wandoberfläche kollidiert, signifikant gesteigert. Daher kann die Kollisionsenergie des Staubs 23 reduziert werden.
5 ist ein Konturgraph, der die Flussgeschwindigkeit von Luft innerhalb des Nebenflussdurchgangs 8 zeigt, die durch CAE-Analyse ermittelt wird, in der Flussraten-Messvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 5 ist als die Region, die mit einer dunkleren Farbe angezeigt ist, der Flussgeschwindigkeitswert von Luft höher. Auch im Nebenflussdurchgang 8 der Flussraten-Messvorrichtung der ersten Ausführungsform steigt aufgrund der Form, die mehrmals gebogen ist, der Druckverlust des gesamten Nebenflussdurchgangs an. Jedoch wird die Luft an einem Ende 32 der inneren Wandoberfläche des ersten gebogenen Bereichs auf der äußeren Peripherieseite getrennt und daher wird die Luft an dem dritten gebogenen Bereich 19 kontrahiert. Somit wird der Flussgeschwindigkeitswert von Luft zur inneren Wandoberfläche 30 des dritten gebogenen Bereichs auf der äußeren Peripherieseite höher.
Die längs der Innenwandoberfläche 30 des dritten gebogenen Bereichs auf der äußeren Peripherieseite entlang strömende Luft wird an einem Ende 33 der inneren Wandoberfläche des vierten gebogenen Bereichs auf einer inneren Peripherieseite aufgetrennt, um zum Flussraten-Detektionselement 6 zu fließen. Daher kann die Reduktion des Flussgeschwindigkeitswertes von Luft, welche über das Flussraten-Detektionselement 6 hinwegstreicht, unterdrückt werden, und somit wird der Messbereich der Flussraten-Messvorrichtung nicht eingeengt.
Wie oben beschrieben, steigt gemäß der ersten Ausführungsform die Anzahl von Malen, um den Staub, der den Nebenflussdurchgang betreten hat, zu veranlassen, mit der Wandoberfläche zu kollidieren, an. Somit ist es möglich, eine Flussraten-Messvorrichtung zu konstruieren, die zum Unterdrücken der Reduktion bei der Flussgeschwindigkeit innerhalb des Nebenflussdurchgangs in der Lage ist, während die Staubtoleranzkapazität verbessert wird.
Spezifischer wird die, die Einflussöffnung des Nebenflussdurchgangs und das Flussraten-Detektionselement linear verbindende Route durch die innere Wandoberfläche des ersten gebogenen Teils auf der äußeren Peripherieseite blockiert. Daher, selbst wenn der Staub in den Nebenflussdurchgang aus der Einflussöffnung unter irgendeinem Winkel eindringt, kann der Staub veranlasst werden, mit der Wandoberfläche des Nebenflussdurchgangs zu kollidieren. Weil die Anzahl von Malen der Biegung groß ist, kollidiert der Staub mit der Wandoberfläche des Nebenflussdurchgangs mehrmals.
Weiter kann der Staub, der sich längs dem Luftstrom bewegt und nicht mit der Wandoberfläche des Nebenflussdurchgangs kollidiert, veranlasst werden, sich einmal in einer Richtung zu bewegen, um sich von dem Flussraten-Detektionselement in einer Region ab dem ersten gebogenen Bereich bis zum zweiten gebogenen Bereich zu trennen. Somit kann die Kollisionsenergie, die der Staub aufweist, der das Detektionselement beschädigen mag, auch in diesem Fall reduziert werden.
Weiter ist in dieser Flussraten-Messvorrichtung der Nebenflussdurchgang mehrmals gebogen und daher steigt der Druckverlust des gesamten Nebenflussdurchgangs an. Jedoch wird die Luft am Ende der inneren Wandoberfläche des ersten gebogenen Bereichs auf der äußeren Peripherieseite auf einer Einflussöffnungsprojektionsebene getrennt. Somit wird die Luft am dritten gebogenen Bereich kontrahiert und wird der Flussgeschwindigkeitswert der Luft zur inneren Wandoberfläche des dritten gebogenen Bereichs auf der äußeren Peripherieseite hin größer. Dann wird die sich längs der inneren Wandoberfläche des dritten gebogenen Bereichs auf der äußeren Peripherieseite bewegende Luft am Ende der inneren Wandoberfläche des vierten gebogenen Bereichs auf der inneren Peripherieseite getrennt, um sich zum Flussraten-Detektionselement zu bewegen. Daher ist der Flussgeschwindigkeitswert von über das Flussraten-Detektionselement passierender Luft hoch und somit kann die Reduktion der Flussgeschwindigkeit der über das Flussraten-Detektionselement wegstreichenden Luft unterdrückt werden.
Zweite Ausführungsform
In einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Beschreibung zu einer Struktur gegeben, welche den detektierbaren Flussratenbereich weiter erweitern kann und weiter die Turbulenz von über das Flussraten-Detektionselement 6 fließender Luft im Vergleich mit der vorherigen ersten Ausführungsform reduzieren kann.
6 ist eine vergrößerte Frontsicht einer Peripherie eines Nebenflussdurchgangs einer Flussraten-Messvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Weiter sind 7A und 7B Ansichten, welche den Vergleich zwischen der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform illustrieren, wenn der Nebenflussdurchgang als ein durch die Linie A-A von 6 angegebener Teil weggeschnitten wird. Spezifisch ist 7A eine Schnittansicht eines Nebenflussdurchgangs, wenn der Nebenflussdurchgang an einem durch die Linie A-A der Flussraten-Messvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform angegebene Teil geschnitten wird, und ist 7B eine Schnittsicht eines Nebenflussdurchgangs, wenn der Nebenflussdurchgang an einem durch die Linie A-A der Flussraten-Messvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform angegebenen Teil geschnitten wird.
In der zweiten Ausführungsform, wie durch den schraffierten Teil von 7B angegeben, wird ein Kontraktionsbereich 34 aus dem dritten gebogenen Bereich 19 bis zum vierten gebogenen Bereich 20 gebildet. Im Kontraktionsbereich 34 wird die Höhe des Nebenflussdurchgangs 8 in der Dickenrichtung der Wandoberfläche gegenüberliegend dem Flussraten-Detektionselement 6 graduell reduziert. Man beachte, dass andere Konfigurationen jenen der ersten vorherigen Ausführungsform ähnlich sind und daher deren Beschreibung hier weggelassen wird.
Im Nebenflussdurchgang 8 der zweiten Ausführungsform wird eine Durchgangsschnittfläche des Nebenflussdurchgangs 8 in einem Teil stromaufwärts in Bezug auf eine Position, an der das Flussraten-Detektionselement 6 angeordnet ist, eingeengt, um die Luft zu kontrahieren. Daher wird die Flussgeschwindigkeit von Luft an dem dritten gebogenen Bereich 19 weiter im Vergleich zu derjenigen am Nebenflussdurchgang 8, beschrieben in der vorherigen ersten Ausführungsform, erhöht.
Weiter, durch graduelles Reduzieren der Höhe in der Dickenrichtung der Wandoberfläche, welche dem Flussraten-Detektionselement 6 gegenüberliegt, wird die Luft veranlasst, in einer Richtung zu fließen, die zum Flussraten-Detektionselement 6 weist. Daher kann die Flussgeschwindigkeit von über das Flussraten-Detektionselement 6 wegstreichender Luft erhöht werden und es ist möglich, eine Flussraten-Messvorrichtung mit einem breiten Luftflussraten-Messbereich zu konstruieren.
Weiter, wie in 7A illustriert, ist im Nebenflussdurchgang 8 der ersten Ausführungsform, obwohl die Flussgeschwindigkeit von Luft so beeinflusst werden kann, dass die Flussgeschwindigkeit der inneren Wandoberfläche 30 des dritten gebogenen Bereichs auf der äußeren Peripherieleiter aufgrund der am Ende 32 der inneren Wandoberfläche des ersten gebogenen Bereichs auf der äußeren Peripherieseite auftretenden Trennung ansteigt, diese Vorbeeinflussung graduell verloren. Als Ergebnis wird in einem Prozess, die Vorbeeinflussung zu verlieren, die Turbulenz 35 im Luftfluss durch den Nebenflussdurchgang 8 verursacht und daher wird der über das Flussraten-Detektionselement 6 fließende Luftstrom instabil.
Im Gegensatz dazu, wie in 7B illustriert, ist im Nebenflussdurchgang 8 der zweiten Ausführungsform der Kontraktionsbereich 34 so vorgesehen, dass die Luft über das Flussraten-Detektionselement 6 geführt werden kann, während die Vorspannung der Luftflussgeschwindigkeit aufrechterhalten wird. Daher kann die Turbulenz 35 von Luft unterdrückt werden.
Wie oben beschrieben, gemäß der zweiten Ausführungsform, während die in der Flussraten-Messvorrichtung gemäß der vorherigen, ersten Ausführungsform erzielte Stopp-Toleranzkapazität sichergestellt wird, kann der detektierbare Flussratenbereich weiter verbreitert werden und kann die Turbolenz des Luftflusses reduziert werden.
Dritte Ausführungsform
In einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Beschreibung zu einer Struktur gegeben, in der, um eine hohe Staubtoleranzkapazität sicherzustellen, eine Unterausflussöffnung weiter in der Mitte des Nebenflussdurchgangs vorgesehen ist.
8 ist eine vergrößerte Frontsicht einer Peripherie eines Nebenflussdurchgangs einer Flussraten-Messvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In der dritten Ausführungsform wird ein mit einem Hauptstrom verbundener Unternebenflussdurchgang 36, der sich vom Nebenflussdurchgang 8 der vorherigen ersten Ausführungsform unterscheidet, im zweiten gebogenen Bereich 18 ausgebildet und wird eine Unterausflussöffnung 37, die eine Ausflussöffnung des Unter Nebenflussdurchgangs 36 ist, ausgebildet, eine Öffnung aufzuweisen, die parallel zur Hauptstromflussrichtung ist. Man beachte, dass andere Konfigurationen jenen in der vorherigen ersten Ausführungsform ähneln und daher deren Beschreibung hier weggelassen wird.
Der Staub 23, der den Nebenflussdurchgang 8 betreten hat, erhält seine Flussrichtung durch den ersten gebogenen Bereich 17 verändert und bewegt sich dann linear bis zum zweiten gebogenen Bereich 18. Im zweiten gebogenen Bereich 18 setzt der Staub 23 die lineare Bewegung durch die Trägheitskraft längs der Bewegungsrichtung fort. Daher bewegt sich der Staub 23 zum Unternebenflussdurchgang 36, um so aus dem Nebenflussdurchgang 8 durch die Unterausflussöffnung 37 abgegeben zu werden.
Damit ist es möglich, zu verhindern, dass der Staub 23 das Flussraten-Detektionselement 6 erreicht. Dieser Effekt ist nicht nur für den Staub 23 nützlich, sondern auch für Fremdsubstanzen, die in den Flusspfad eindringen, wie etwa Wassertröpfchen. Somit ist es möglich, die Ausgabefluktuation der Flussraten-Messvorrichtung aufgrund der Adhäsion von Fremdsubstanzen an das Flussraten-Detektionselement 6 zu reduzieren.
Weiter, in einer Region, in der der Flussgeschwindigkeitswert des Hauptstromes hoch ist, steigt auch die Trägheitskraft von Luft an und somit fließt Luft durch den Unternebenflussdurchgang 36. Wenn Luft durch den Unternebenflussdurchgang 36 fließt, verkleinert sich der Flussgeschwindigkeitswert von Luft unmittelbar vor dem Flussraten-Detektionselement 6. Daher reduziert sich auch der Flussgeschwindigkeitswert des Staubs 23, der sich auf dem Luftstrom bewegt hat, um das Flussraten-Detektionselement 6 zu erreichen. Man beachte, dass in der Region, in welcher der Stromgeschwindigkeitswert des Hauptstromes hoch ist, selbst falls Luft partiell aus dem Unternebenflussdurchgang 36 ausließt, der Flussgeschwindigkeitswert von durch den Nebenflussdurchgang fließender Luft ausreichend hoch ist und daher der Messbereich nicht eingeengt wird.
Wie oben beschrieben, ist es gemäß der dritten Ausführungsform durch weiteres Ausbilden der Unterausflussöffnung in der Mitte des Nebenflussdurchgangs auf der stromaufwärtigen Seite in Bezug auf eine Position, an welcher das Flussraten-Detektionselement angeordnet ist, möglich, die Flussraten-Messvorrichtung zu konstruieren, in der eine hohe Staubtoleranz-Kapazität sichergestellt ist.
Vierte Ausführungsform
In einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Beschreibung zu einer Struktur gegeben, in der, um eine hohe Staubtoleranzkapazität sicherzustellen, eine Unterausflussöffnung weiter in der Mitte des Nebenflussdurchgangs in einer anderen Weise als der der vorherigen dritten Ausführungsform vorgesehen ist.
9 ist eine vergrößerte Frontsicht einer Peripherie eines Nebenflussdurchgangs einer Flussraten-Messvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In der vierten Ausführungsform, anders als bei der Flussraten-Messvorrichtung der vorherigen dritten Ausführungsform, ist die Unterausflussöffnung 37 ausgebildet, eine Öffnung aufzuweisen, die rechtwinklig zur Hauptstromflussrichtung ist. Man beachte, dass andere Konfigurationen jenen in der vorherigen ersten Ausführungsform ähneln und daher deren Beschreibung hier weggelassen wird.
Durch Ausbilden der Unterausflussöffnung 37, eine Öffnung aufzuweisen, die rechtwinklig zur Hauptstromflussrichtung ist, aufgrund des Effektes des negativen Drucks, der in dem Bereich der Unterausflussöffnung 37 erzeugt wird, fließt Luft leicht aus dem Unternebenflussdurchgang 36. Als Ergebnis steigt der Effekt der Entladung des Staubs 23 und der Fremdsubstanzen im Vergleich zur vorherigen dritten Ausführungsform an.
Wie oben beschrieben, ist es gemäß der dritten Ausführungsform durch Festlegen der Richtung der Unterausflussöffnung möglich, die Flussraten-Messvorrichtung zu konstruieren, in welcher eine höhere Staubtoleranzkapazität im Vergleich zur vorherigen dritten Ausführungsform sichergestellt wird.
Fünfte Ausführungsform
In einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Beschreibung einer Struktur zum Sicherstellen einer hohen Staubtoleranzkapazität vorgenommen, die sich von jenen der vorherigen dritten und vierten Ausführungsformen unterscheidet.
10 ist eine vergrößerte Frontsicht einer Peripherie eines Nebenflussdurchgangs einer Flussraten-Messvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In der fünften Ausführungsform ist die innere Wandoberfläche 30 des dritten gebogenen Bereichs auf der äußeren Peripherieseite in einer Wellenform 38 ausgebildet. Man beachte, dass sonstige Konfigurationen jenen in der vorherigen ersten Ausführungsform ähneln und daher deren Beschreibung hier weggelassen wird.
Durch Ausbildung der inneren Wandoberfläche 30 des dritten gebogenen Bereichs auf der äußeren Peripherieseite in die Wellenform wird der Staub 23 am zweiten gebogenen Bereich 18 zentrifugaler Bewegung unterworfen und kann der Staub 23 veranlasst werden, mit der inneren Wandoberfläche 30 des dritten gebogenen Bereichs auf der äußeren Peripherieseite unter einem im Wesentlichen rechtwinkligen Kollisionswinkel zu kollidieren. Daher kann der Effekt der Reduktion der Kollisionsenergie des Staubs 23 vergrößert werden.
Wie oben beschrieben, ist es gemäß der fünften Ausführungsform selbst durch Ausbilden einer Wellenform auf der inneren Wandoberfläche des dritten gebogenen Bereichs auf der äußeren Peripherieseite möglich, eine Flussraten-Messvorrichtung zu konstruieren, in welcher eine hohe Staubtoleranzkapazität sichergestellt ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 4161077 [0003, 0004, 0004, 0007, 0008, 0015, 0039, 0040, 0040, 0042, 0045, 0053]
JP 3797210 [0003, 0005, 0005, 0007, 0009, 0039, 0046]

Claims

Flussraten-Messvorrichtung, umfassend: einen Nebenflussdurchgang (8), um ein zu messendes Fluid, welches durch einen Hauptstrompfad fließt, zu veranlassen, partiell durch den Nebenflussdurchgang (8) als ein Nebenflussfluid zu fließen; ein innerhalb des Nebenflussdurchgangs (8) angeordnetes Flussraten-Detektionselement (6); und eine außerhalb des Nebenflussdurchgangs (8) angeordnete Flussraten-Messschaltung (5), wobei die Flussraten-Messschaltung (5) elektrisch mit dem Flussraten-Detektionselement (6) verbunden ist, um eine Flussrate des zu messenden Fluids aus einem Ergebnis zu messen, welches durch das Flussraten-Detektionselement (6) detektiert wird, basierend auf einem Fluid, das über das Flussraten-Detektionselement (6) hinweg streicht, wobei der Nebenflussdurchgang (8) umfasst: eine Einflussöffnung (16) gegenüberliegend einer stromaufwärtigen Seite in einer Hauptstromflussrichtung des zu messenden Fluids und in einer Ebene rechtwinklig zur Hauptstromflussrichtung geöffnet, zum Führen des Nebenflussfluids in den Nebenflussdurchgang (8); eine Ausflussöffnung (21) zum Veranlassen des Nebenflussfluids, das den Nebenflussdurchgang (8) passiert hat, sich mit dem Hauptstrompfad zu vereinigen; und eine Mehrzahl von gebogenen Bereichen (17–20), die zwischen der Einflussöffnung (16) und der Ausflussöffnung (21) geformt sind, um so den Nebenflussdurchgang (8) zu biegen, wobei die Mehrzahl von gebogenen Bereichen (17–20) umfasst: einen ersten gebogenen Bereich (17) zum Biegen des mit der Einflussöffnung (16) verbundenen Nebenflussdurchgangs (8) in eine Richtung zum Trennen aus der Flussraten-Messschaltung (5); einen zweiten gebogenen Bereich (18) zum Biegen des im ersten gebogenen Bereich (17) gebogenen Nebenflussdurchgangs (8), um so parallel zur Hauptstromflussrichtung zu sein; einen dritten gebogenen Bereich (19) zum Biegen des Nebenflussdurchgangs 88), der in dem zweiten gebogenen Bereich (18) gebogen ist, in eine Richtung der Flussraten-Messschaltung (5), um so rechtwinklig zur Hauptstromflussrichtung zu sein; und einen vierten gebogenen Bereich (20) zum Biegen des in dem dritten gebogenen Bereich (19) gebogenen Nebenflussdurchgangs (8), um so parallel zur Hauptstromflussrichtung zu sein, wobei das Flussraten-Detektionselement (6) innerhalb des Nebenflussdurchgangs (8) in einem Teil nach Biegung am vierten Biegebereich (20) angeordnet ist, und eine die Einflussöffnung (16) und das Flussraten-Detektionselement (6) verbindende Route als eine gerade Linie wird geblockt durch eine innere Wandoberfläche des Nebenflussdurchgangs 88) auf einer äußeren Peripherieseite, welche zwischen dem ersten gebogenen Bereich (17) und dem zweiten gebogenen Bereich (18) gebildet ist.
Flussraten-Messvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Nebenflussdurchgang (8) in einem zwischen dem dritten gebogenen Bereich (19) und dem vierten gebogenen Bereich (20) gebildeten Teil einen Kontraktionsbereich umfasst, in welchem eine Höhe des Nebenflussdurchgangs (8) in einer Dickenrichtung einer Wandoberfläche gegenüberliegend dem Flussraten-Detektionselement (6) graduell abnimmt, um somit graduell eine Durchgangsschnittfläche des Nebenflussdurchgangs (8) ab dem dritten gebogenen Bereich (19) bis zum vierten gebogenen Bereich (20) zu reduzieren.
Flussraten-Messvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Nebenflussdurchgang (8) weiter eine Unterausflussöffnung (37) umfasst, um das Nebenstromfluid, das den Nebenflussdurchgang (8) passiert, zu veranlassen, sich mit dem Hauptstrompfad zu vereinen, bevor die Ausflussöffnung (21) erreicht ist und wobei die Unterausflussöffnung (37) im Nebenflussdurchgang (8) auf einer stromaufwärtigen Seite in Bezug auf eine Position gebildet ist, an welcher das Flussraten-Detektionselement (6) angeordnet ist.
Flussraten-Messvorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei die Unterausflussöffnung (37) in eine Ebene parallel zur Hauptstromflussrichtung geöffnet ist.
Flussraten-Messvorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei die Unterausflussöffnung (37) in eine Ebene rechtwinklig zur Hauptstromflussrichtung geöffnet ist.
Flussraten-Messvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der dritte gebogene Bereich (19) eine innere Wandoberfläche auf einer äußeren Peripherieseite aufweist, die in eine Wellenform gebildet ist.