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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Durchfluss-Messvorrichtung, die eine Bypass-Leitung beinhaltet, die einen Anteil von einer Luft aufnimmt, die in einem Kanal strömt, und die eine Strömungsrate von der Luft durch einen Durchflusssensor misst, der in der Bypass-Leitung angeordnet ist.
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Hintergrund
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Herkömmlicherweise ist eine Vorrichtung als eine Durchfluss-Messvorrichtung bekannt, die ein Gehäuse, das darin eine Bypass-Leitung zum Aufnehmen eines Anteils von einer Luft (Hauptströmung) definiert, die in einem Kanal strömt, und einen Durchflusssensor beinhaltet, der in der Bypass-Leitung angeordnet ist.
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Die Patentschrift 1 (
JP H8-297039 A ) offenbart z. B. eine Durchfluss-Messvorrichtung, in der ein Auslass eine Bypass-Leitung an einer äußeren Wand eines Gehäuses offen ist, und das Gehäuse eine ovale Form aufweist. Ein Umriss des Gehäuses, das in der Patentschrift 1 offenbart ist, beinhaltet einen Abschnitt (breitesten Abschnitt), der in dem Umriss am breitesten ist, in einer Mitte des Gehäuses in eine Richtung der Hauptströmung. Der Umriss ist um den breitesten Abschnitt herum symmetrisch.
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Wenn eine Rate der Hauptströmung in einem stromaufwärtigen Bereich des breitesten Abschnitts beschleunigt wird, ist eine Abscheidung der Luft unwahrscheinlich. Wenn eine Rate der Hauptströmung in einem stromabwärtigen Bereich des breitesten Abschnitts verringert wird, ist die Abscheidung der Luft wahrscheinlich. Wenn somit sowohl der stromaufwärtige Bereich als auch der stromabwärtige Bereich, in denen die Wahrscheinlichkeit des Auftretens der Abscheidung unterschiedlich ist, die gleiche Form aufweisen, kann die Verhinderung der Abscheidung in dem stromabwärtigen Bereich problematisch sein.
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Insbesondere wenn der Auslass der Bypass-Leitung an der äußeren Wand des Gehäuses offen ist, und wenn aufgrund der Abscheidung an einem stromabwärtigen Bereich von einer Luftströmung nahe des Auslasses ein Wirbelstrom erzeugt wird, kann der Wirbelstrom eine Strömung in der Bypass-Leitung negativ beeinträchtigen, und dadurch kann sich eine Erfassungsgenauigkeit des Durchflusssensors in der Bypass-Leitung verschlechtern.
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Kurzfassung
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Durchfluss-Messvorrichtung zu schaffen, die eine Abscheidung von einer Strömung einer Luft, die in einem Kanal entlang eines Gehäuses strömt, verhindert.
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Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet eine Durchfluss-Messvorrichtung ein Gehäuse, das in einem Kanal so angeordnet ist, dass es in ein Inneres des Kanals von einer Außenseite des Kanals hineinragt, durch den eine Luft als ein Messobjekt strömt. Das Gehäuse definiert im Inneren eine Bypass-Leitung zum Aufnehmen eines Anteils der Luft, die in dem Kanal strömt. Ein Auslass der Bypass-Leitung ist an einer äußeren Wand des Gehäuses offen. Die Durchfluss-Messvorrichtung beinhaltet einen Durchflusssensor, der in der Bypass-Leitung angeordnet ist. Eine Richtung, in der die Luft in dem Kanal strömt, ist als eine X-Richtung definiert, eine Richtung, in der das Gehäuse hineinragt, wird als eine Y-Richtung definiert, und eine Richtung senkrecht zu sowohl der X-Richtung als auch der Y-Richtung wird als eine Z-Richtung definiert. Das Gehäuse am Auslass weist einen Querschnitt auf, der senkrecht ist zu der Y-Richtung. Der Querschnitt beinhaltet einen breitesten Abschnitt, zwischen einem auf einer stromaufwärtigen Seite befindlichen Ende und einem auf einer stromabwärtigen Seite befindlichen Ende, der eine maximale Breite entlang der Z-Richtung aufweist. Der Querschnitt weist eine Breite entlang der Z-Richtung auf, die von dem breitesten Abschnitt in Richtung auf das auf der stromaufwärtigen Seite befindliche Ende allmählich abnimmt, und weist eine Breite entlang der Z-Richtung auf, die von dem breitesten Abschnitt in Richtung auf das auf der stromabwärtigen Seite befindliche Ende allmählich abnimmt. Eine Breite des Gehäuses entlang der Z-Richtung an einer mittleren Position des Gehäuses zwischen dem breitesten Abschnitt und dem auf der stromaufwärtigen Seite befindlichen Ende in der X-Richtung wird als die Breite W1 definiert. Eine Breite des Gehäuses entlang der Z-Richtung an einer mittleren Position des Gehäuses zwischen dem breitesten Abschnitt und dem auf der stromabwärtigen Seite befindlichen Ende in der X-Richtung ist als eine Breite W2 definiert. Eine Länge des Gehäuses entlang der X-Richtung zwischen dem breitesten Abschnitt und dem auf der stromaufwärtigen Seite befindlichen Ende ist als eine Länge L1 definiert. Eine Länge des Gehäuses entlang der X-Richtung zwischen dem breitesten Abschnitt und dem auf der stromabwärtigen Seite befindlichen Ende ist als eine Länge L2 definiert. W1 > W2 und W1/L1 > W2/L2.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet eine Durchfluss-Messvorrichtung ein Gehäuse, das so in einem Kanal angeordnet ist, dass es sich in einer Richtung innerhalb des Kanals erstreckt, durch den eine Luft strömt. Das Gehäuse definiert im Inneren eine Bypass-Leitung zum Aufnehmen eines Anteils der Luft, die in dem Kanal strömt. Ein Auslass der Bypass-Leitung ist an einer äußeren Wand des Gehäuses offen. Eine Richtung, in der die Luft in dem Kanal strömt, ist als eine X-Richtung definiert, eine Richtung, in der sich das Gehäuse erstreckt, ist als eine Y-Richtung definiert, und eine Richtung senkrecht zu sowohl der X-Richtung als auch der Y-Richtung ist als eine Z-Richtung definiert. Das Gehäuse am Auslass weist einen Querschnitt auf, der parallel ist zu sowohl der X-Richtung als auch der Z-Richtung. Der Querschnitt beinhaltet einen breitesten Abschnitt, zwischen einem auf der stromaufwärtigen Seite befindlichen Ende und einem auf der stromabwärtigen Seite befindlichen Ende, der eine maximale Breite entlang der Z-Richtung aufweist. Der Querschnitt weist eine Breite entlang der Z-Richtung auf, die von dem breitesten Abschnitt in Richtung auf das auf der stromaufwärtigen Seite befindliche Ende allmählich abnimmt, und weist eine Breite entlang der Z-Richtung auf, die von dem breitesten Abschnitt in Richtung auf das auf der stromabwärtigen Seite befindliche Ende allmählich abnimmt. Eine Breite des Gehäuses entlang der Z-Richtung an einer mittleren Position des Gehäuses in der X-Richtung zwischen dem breitesten Abschnitt und dem auf der stromaufwärtigen Seite befindlichen Ende ist als eine Breite W1 definiert. Eine Breite des Gehäuses entlang der Z-Richtung an einer mittleren Position des Gehäuses in der X-Richtung zwischen dem breitesten Abschnitt und dem auf der stromabwärtigen Seite befindlichen Ende ist als eine Breite W2 definiert. Eine Länge des Gehäuses entlang der X-Richtung zwischen dem breitesten Abschnitt und dem auf der stromaufwärtigen Seite befindlichen Ende ist als eine Länge L1 definiert. Eine Länge des Gehäuses entlang der X-Richtung zwischen dem breitesten Abschnitt und dem auf der stromabwärtigen Seite befindlichen Ende ist als eine Länge L2 definiert. W1 > W2 und W1/L1 > W2/L2.
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Gemäß diesen Aspekten weist das Gehäuse einen stromabwärtigen Bereich stromabwärts von dem breitesten Abschnitt und einen stromaufwärtigen Bereich stromauf von dem breitesten Abschnitt auf, und eine Verringerungsrate des Gehäuses in der Breite des stromabwärtigen Bereichs von dem breitesten Abschnitt zu dem auf der stromabwärtigen Seite befindlichen Ende ist kleiner als die des stromauf befindlichen Bereichs von dem breitesten Abschnitt zu dem auf der stromaufwärtigen Seite befindlichen Ende. Dementsprechend nimmt eine Strömungsrate der Luft ab, und eine Abscheidung der Luft ist unwahrscheinlich. In anderen Worten kann die Entstehung der Abscheidung der Luft, die durch den Kanal entlang dem Gehäuse strömt, verhindert werden.
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Kurzbeschreibung der Zeichnung
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Die Offenbarung wird zusammen mit weiteren Aspekten, Merkmalen und Vorteilen derselben unter Bezugnahme auf die nachstehende Beschreibung, die angehängten Ansprüche und die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine teilweise im Querschnitt erstellte Ansicht, die eine Durchfluss-Messvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt,
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2 eine Draufsicht, die die Durchfluss-Messvorrichtung, bei Betrachtung der Durchfluss-Messvorrichtung von der anderen Seite in einer Z-Richtung, gemäß der ersten Ausführungsform darstellt,
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3 eine Draufsicht, die die Durchfluss-Messvorrichtung, bei Betrachtung der Durchfluss-Messvorrichtung von einer stromaufwärtigen Seite in einer X-Richtung, gemäß der ersten Ausführungsform darstellt,
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4 eine Draufsicht, die die Durchfluss-Messvorrichtung, bei Betrachtung der Durchfluss-Messvorrichtung von der anderen Seite in einer Y-Richtung, gemäß der ersten Ausführungsform darstellt,
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5 eine Querschnittansicht, die die Durchfluss-Messvorrichtung entlang einer Linie V-V von 2 gemäß der ersten Ausführungsform darstellt,
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6 ein Diagramm zur Erläuterung eines Effekts der ersten Ausführungsform,
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7 eine Querschnittansicht, die eine Strömungsmessvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt, und
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8 ein Querschnittsdiagramm, das die Strömungsmessvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
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Ausführliche Beschreibung
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Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In den Ausführungsformen kann ein Teil, der einem Sachverhalt entspricht, der in einer vorhergehenden Ausführungsform beschrieben worden ist, mit dem gleichen Bezugszeichen versehen sein, so dass auf eine wiederholte Erläuterung des Teils verzichtet wird. Wenn nur ein Teil von einer Konfiguration in einer Ausführungsform beschrieben wird, kann eine andere vorhergehende Ausführungsform für die anderen Teile der Konfiguration gelten. Die Teile sind kombinierbar, selbst wenn in der Beschreibung nicht ausdrücklich darauf hingewiesen wird, dass die Teile kombinierbar sind. Die Ausführungsformen sind teilweise kombinierbar, selbst wenn in der Beschreibung nicht ausdrücklich darauf hingewiesen wird, dass die Ausführungsformen kombinierbar sind, vorausgesetzt die Kombination ist ungefährlich.
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(Erste Ausführungsform)
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Eine Konfiguration einer Durchfluss-Messvorrichtung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 1 bis 5 beschrieben. Die Durchfluss-Messvorrichtung 1 ist z. B. ein Luftströmungsmesser, der eine Menge von einer Ansaugluft misst, die in eine Maschine eines Fahrzeugs gesogen wird. Die Durchfluss-Messvorrichtung 1 ist an einem Kanal D angebracht, der eine Saugleitung definiert, die die Ansaugluft zu der Maschine für ein Fahrzeug schickt. Ein Anbringungsloch Da ist an einer Wand des Kanals D offen, und die Durchfluss-Messvorrichtung 1 wird durch das Anbringungsloch Da in den Kanal D eingefügt.
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Die Durchfluss-Messvorrichtung 1 beinhaltet einen Eingriffnahmeabschnitt 2, ein Gehäuse 3, einen Durchflusssensor 4 usw.
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Der Eingriffnahmeabschnitt 2 nimmt mit dem Anbringungsloch Da Eingriff und beinhaltet eine äußere Umfangsoberfläche, die einer inneren Umfangsoberfläche des Anbringungsloch Da gegenüberliegt. Die äußere Umfangsoberfläche beinhaltet eine Umfangsnut, wie in 2 gezeigt ist. Ein Spalt zwischen der inneren Umfangsoberfläche des Anbringungslochs Da und der äußeren Umfangsoberfläche des Eingriffnahmeabschnitts 2 wird durch einen O-Ring 2a abgedichtet, der in der Umfangsnut angeordnet ist, wie in 1 gezeigt ist.
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Das Gehäuse 3 steht, in eine Innenseite des Kanals D, in einer Richtung (der radialen Richtung des Kanals D) näherungsweise senkrecht zu einer Strömungsrichtung (einer Richtung von einer Hauptströmung) von einer Luft in dem Anbringungsloch Da vor. Die Richtung, in die das Gehäuse 3 hineinragt, muss jedoch nicht senkrecht zu der Strömungsrichtung sein. Ein Abschnitt der Durchfluss-Messvorrichtung 1, der von dem Eingriffnahmeabschnitt 2 zu einer Außenseite des Kanals D hineinragt, beinhaltet einen Verbinder 6. Nachstehend wird die Richtung der Hauptströmung als eine X-Richtung bezeichnet, eine Richtung, in die das Gehäuse 3 hineinragt, wird als eine Y-Richtung bezeichnet, und eine Richtung senkrecht zu der X-Richtung und der Y-Richtung wird als eine Z-Richtung bezeichnet.
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Das Gehäuse 3 steht von einem Abschnitt des Kanals D nahe einer Wand des Kanals D in Richtung auf einen axialen Mittelpunkt des Kanals D vor, und das Gehäuse 3 definiert darin eine Bypass-Leitung 8 zum Aufnehmen eines Teils der in dem Kanal D strömenden Luft. Die Bypass-Leitung 8 beinhaltet einen Einlass 10, durch den ein Anteil der Luft strömt, die in dem Kanal D strömt, eine innere Leitung 11, in der die durch den Einlass 10 gelangende Luft strömt, und einen Auslass 12, der die Luft, die in die Bypass-Leitung 8 eingeführt worden ist, zu der Luft zurückführt, die in dem Kanal D strömt.
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Die innere Leitung 11 beinhaltet eine Saugleitung 13, die sich von dem Einlass 10 in Richtung auf eine stromabwärtige Seite des Kanals D erstreckt, und eine Zirkulationsleitung 14, die ein Fluid (Luft) umwälzt und die Luft zu dem Auslass 12 leitet.
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Die Saugleitung 13 zweigt in zwei Abzweigleitungen ab. Eine Abzweigleitung ist mit der Zirkulationsleitung 14 verbunden, und die andere Abzweigleitung ist mit einer Staubabführleitung 16 verbunden. Die Staubabführleitung 16 ist eine Leitung zum Abführen von einem Staub, der in der Luft enthalten ist, die von dem Einlass 10 eingeführt wird, indem dem Staub ermöglicht wird, sich durch das Gehäuse 3 zu bewegen. Ein Fluid, das durch die Saugleitung 13 gelangt ist und in der Staubabführleitung 16 strömt, strömt näherungsweise parallel zu der Hauptströmung. Ein stromabwärtiges Ende der Staubabführleitung 16 definiert eine Staubabführöffnung 17.
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Die Zirkulationsleitung 14 leitet das Fluid, das von der Saugleitung 13 strömt, in Richtung auf eine Seite in der Y-Richtung (einer radialen Außenseite des Kanals D, in Richtung auf den Eingriffnahmeabschnitt 2), und leitet das Fluid dann in Richtung auf eine stromauf befindliche Seite der Hauptströmung, d. h. eine entgegengesetzte Richtung, in der die Luft in der Saugleitung 13 strömt. Anschließend leitet die Zirkulationsleitung 14 das Fluid in Richtung auf die andere Seite in der Y-Richtung, und leitet dann das Fluid in Richtung auf eine stromabwärtige Seite der Hauptströmung und leitet das Fluid zu dem Auslass 12.
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Der Auslass 12 ist auf einer äußeren Wand 3a des Gehäuses 3 offen. Daher wird eine Abführung des Fluids aus dem Auslass 12 aufgrund eines Venturi-Effekts unter Verwendung der Hauptströmung, die sich an dem Auslass 12 vorbeibewegt, begünstigt.
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Der Durchflusssensor 4 gibt ein elektrisches Signal (z. B. ein Spannungssignal) gemäß einer Strömungsrate der Luft aus, die in der Bypass-Leitung 8 strömt. Insbesondere beinhaltet der Durchflusssensor 4 ein Heizelement und ein wärmeempfindliches Element, die aus Dünnfilmwiderständen gebildet sind, auf einer Membran, die auf einem Halbleitersubstrat angeordnet ist. Die Elemente sind mit einem Substrat verbunden, das innerhalb eines Schaltungsmoduls aufgenommen ist. Der Durchflusssensor 4 ist in einem Abschnitt der Zirkulationsleitung 14 untergebracht, in dem das Fluid in eine Richtung entgegengesetzt zu der Richtung der Hauptströmung strömt. Der Durchflusssensor 4, der in der Zirkulationsleitung 14 angeordnet ist, erfasst die Strömungsrate.
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5 zeigt einen Querschnitt des Gehäuses 3 senkrecht zu der Y-Richtung, der an einer Position des Auslasses 12 erstellt worden ist. In dieser Ausführungsform ist der Querschnitt parallel zu sowohl der X-Richtung als auch der Z-Richtung. Alle Querschnitte an allen Positionen innerhalb eines Bereichs in der Y-Richtung, wo der Auslass 12 vorhanden ist, weisen die gleiche Form auf, wie auf nachstehend beschrieben ist.
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In dem Querschnitt ist ein Endabschnitt auf einer stromaufwärtigen Seite in der X-Richtung als ein auf der stromaufwärtigen Seite befindliches Ende 20 definiert, und ein Endabschnitt auf einer stromabwärtigen Seite ist als ein auf einer stromabwärtigen Seite befindliches Ende 21 definiert. In der vorliegenden Ausführungsform befinden sich das auf der stromaufwärtigen Seite befindliche Ende 20 und das auf der stromabwärtigen Seite befindliche Ende 21 auf einer gedachten Linie Xa parallel zu der X-Richtung. Eine Seite des Querschnitts in der Z-Richtung in Bezug auf die gedachte Linie Xa weist eine Form auf, die symmetrisch ist zu der von der anderen Seite. Der Auslass 12 ist sowohl auf der einen Seite als auch auf der anderen Seite der äußeren Wand 3a in der Z-Richtung offen. Die Hauptströmung strömt entlang der äußeren Wand 3a.
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Der Querschnitt beinhaltet einen breitesten Abschnitt 22 zwischen dem auf der stromaufwärtigen Seite befindlichen Ende 20 und dem auf der stromabwärtigen Seite befindlichen Ende 21. Der breiteste Abschnitt 22 weist eine maximale Breite entlang der Z-Richtung auf. Eine Breite des Querschnitts entlang der Z-Richtung nimmt von dem breitesten Abschnitt 22 in Richtung auf das auf der stromaufwärtigen Seite befindliche Ende 20 graduell ab. Zudem nimmt die Breite des Querschnitts entlang der Z-Richtung von dem breitesten Abschnitt 22 in Richtung auf das auf der stromabwärtigen Seite befindliche Ende 21 graduell ab. Daher nimmt ein vorstehender Bereich von einem Abschnitt des Gehäuses 3, der den Auslass 12 beinhaltet und in der Richtung der Hauptströmung hineinragt, von einem auf der stromaufwärtigen Seite befindlichen Ende 20 in Richtung auf den breitesten Abschnitt 22 graduell zu, und der vorstehende Bereich nimmt von dem breitesten Abschnitt 22 in Richtung auf das auf der stromabwärtigen Seite befindliche Ende 21 ab.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist ein Umriss des Querschnitts aus einer Mehrzahl von Kurven gebildet, die kontinuierlich miteinander verbunden sind und radial außerhalb von dem Gehäuse 3 konvex sind. In anderen Worten sind sowohl die äußere Wand 3a auf der einen Seite des Gehäuses 3 in der Z-Richtung als auch die äußere Wand 3a auf der anderen Seite des Gehäuses 3 in der Z-Richtung durch die Mehrzahl von kontinuierlichen Kurven definiert, und jede von der Mehrzahl von kontinuierlichen Kurven ist in Bezug auf die gedachte Linie Xa sanft geneigt ist.
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Eine Breite des Gehäuses 3 entlang der Z-Richtung, an einer mittleren Position in der X-Richtung zwischen dem breitesten Abschnitt 22 und dem auf der stromaufwärtigen Seite befindlichen Ende 20, ist als eine Breite W1 definiert. Eine Breite des Gehäuses 3 entlang der Z-Richtung des Gehäuses 3, an einem mittleren Position in der X-Richtung zwischen dem breitesten Abschnitt 22 und dem auf der stromabwärtigen Seite befindlichen Ende 21, ist als eine Breite W2 definiert. Eine Länge des Gehäuses 3 entlang der X-Richtung von dem breitesten Abschnitt 22 zu dem auf der stromaufwärtigen Seite befindlichen Ende 20 ist als eine Länge L1 definiert. Eine Länge des Gehäuses 3 entlang der X-Richtung von dem breitesten Abschnitt 22 zudem auf der stromabwärtigen Seite befindlichen Ende 21 ist als eine Länge L2 definiert. Dann ist W1 > W2 und W1/L1 > W2/L2.
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Außerdem ist L2 > L1.
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Ein stromaufwärts befindliches Ende 12a des Auslasses 12 ist stromauf von dem breitesten Abschnitt 22 in der X-Richtung positioniert. Der vorliegenden Ausführungsform ist der Auslass 12 in einem speziellen Bereich des Gehäuses 3 von einem Abschnitt stromauf von dem breitesten Abschnitt 22 zu einem Abschnitt stromabwärts von dem breitesten Abschnitt 22 offen.
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Wie in 5 gezeigt, ist eine gedachte Linie, die eine Position des breitesten Abschnitts 22 in der X-Richtung darstellt, als eine gedachte Linie Z0 definiert. Wenn der breiteste Abschnitt 22 sich in einem vorbestimmten Bereich entlang der X-Richtung erstreckt, wäre die gedachte Linie Z0 eine Linie, die eine mittlere Position des vorbestimmten Bereichs in der X-Richtung passiert.
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Hier wird ein Bereich des Querschnitts stromaufwärts von der gedachten Linie Z0 als ein stromaufwärtiger Bereich bezeichnet. Eine gedachte Linie, die sich entlang der Z-Richtung erstreckt und eine mittlere Position des stromaufwärts befindlichen Bereichs in der X-Richtung darstellt, wird als eine gedachte Linie Z1 bezeichnet.
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Ein Bereich des Querschnitts stromabwärts von der gedachten Linie Z0 wird als ein stromabwärtiger Bereich bezeichnet. Eine gedachte Linie, die sich entlang der Z-Richtung erstreckt und die eine mittlere Position des stromabwärtigen Bereichs in der X-Richtung darstellt, wird als eine gedachte Linie Z2 bezeichnet.
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Ein Punkt, an dem die gedachte Linie Z1 die äußere Wand 3a von dem Gehäuse 3 auf der einen Seite in der Z-Richtung schneidet, ist als ein Schnittpunkt Q1 definiert. Ein Punkt, an dem die gedachte Linie Z1 die äußere Wand 3a des Gehäuses 3 auf der einen Seite in der Z-Richtung schneidet, ist als ein Schnittpunkt Q2 definiert. Ein Punkt, an dem die gedachte Linie Z2 die äußere Wand 3a des Gehäuses 3 auf der einen Seite in der Z-Richtung schneidet, ist als ein Schnittpunkt Q3 definiert. Ein Punkt, an dem die gedachte Linie Z2 die äußere Wand 3a des Gehäuses 3 auf der einen Seite in der Z-Richtung schneidet, ist als ein Schnittpunkt Q4 definiert.
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Da W1/(L1/2) einen durchschnittlichen Gradienten der äußeren Wand 3a zwischen einem auf der stromaufwärtigen Seite befindlichen Ende 20 und dem Schnittpunkt Q1 oder dem Schnittpunkt Q2 darstellt, stellt W1/L1 einen Grad eines Gradienten (eine Anstiegsrate der Breite) der äußeren Wand 3a zwischen dem auf der stromaufwärtigen Seite befindlichen Ende 20 und dem Schnittpunkt Q1 oder dem Schnittpunkt Q2 dar. Da W2/(L2/2) einen durchschnittlichen Gradienten der äußeren Wand 3a zwischen dem auf der stromabwärtigen Seite befindlichen Ende 21 und dem Schnittpunkt Q3 oder dem Schnittpunkt Q4 darstellt, stellt W2/L2 einen Grad eines Gradienten (eine Anstiegsrate einer Breite) der äußeren Wand 3a zwischen dem auf der stromabwärtigen Seite befindlichen Ende 21 und dem Schnittpunkt Q3 oder dem Schnittpunkt Q4 dar.
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Da in der vorliegenden Ausführungsform W1/L1 > W2/L2, ist die Anstiegsrate der Breite in dem stromabwärtigen Bereich kleiner als die Anstiegsrate der Breite in dem stromaufwärtigen Bereich. Der Querschnitt weist eine tropfenförmige Form auf, in der das auf der stromabwärtigen Seite befindliche Ende 21 dünner ist als das auf der stromaufwärtigen Seite befindliche Ende 20.
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In anderen Worten ist ein Spitzenwinkel θ2 in dem stromabwärtigen Bereich kleiner als ein Spitzenwinkel θ1 in dem stromaufwärtigen Bereich. Der Spitzenwinkel θ1 ist ein Winkel zwischen einer Linie von dem Schnittpunkt Q1 zu dem auf der stromaufwärtigen Seite befindlichen Ende 20 und einer Linie von dem Schnittpunkt Q2 zu dem auf der stromaufwärtigen Seite befindlichen Ende 20. Der Spitzenwinkel θ2 ist ein Winkel zwischen einer Linie von dem Schnittpunkt Q3 zu dem auf der stromabwärtigen Seite befindlichen Ende 21 und einer Linie von dem Schnittpunkt Q4 zudem auf der stromabwärtigen Seite befindlichen Ende 21.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist die Länge L2 länger als die Länge L1. In anderen Worten ist eine Abmessung des stromabwärtigen Bereichs entlang der X-Richtung größer als eine Abmessung des stromaufwärtigen Bereichs entlang der X-Richtung.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist das stromaufwärtige Ende 12a des Auslasses 12 stromaufwärts von dem breitesten Abschnitt 22 in der X-Richtung angeordnet. In anderen Worten ist eine Position des stromaufwärtigen Endes 12a stromaufwärts von der gedachten Linie Z0 angeordnet.
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In der Durchfluss-Messvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform erfüllt der Querschnitt des Gehäuses 3 senkrecht zu der Y-Richtung, der an einer Position des Auslasses 12 erstellt worden ist, die Beziehungen, W1 > W2 und W1/L1 > W2/L2. Somit verändert sich der vorstehende Bereich des Gehäuses 3 stromabwärts von dem breitesten Abschnitt 22, der in die Richtung der Hauptströmung hineinragt, sanft im Vergleich zu dem vorstehenden Bereich auf der stromaufwärtigen Seite. Da eine Anstiegsrate eines Gradienten, in Bezug auf die Richtung der Hauptströmung, von der äußeren Wand 3a des stromabwärtigen Bereichs von dem breitesten Abschnitt 22 in Richtung auf das auf der stromabwärtigen Seite befindliche Ende 21 im Vergleich zu einer Anstiegsrate eines Gradienten des stromaufwärtigen Bereichs von dem breitesten Abschnitt 22 in Richtung auf das auf der stromaufwärtigen Seite befindliche Ende 20 flach ansteigen kann, kann das Auftreten einer Abscheidung eines Fluids unwahrscheinlich werden, wenn eine Strömungsrate des Fluids abnimmt.
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Wie in 6 gezeigt, strömt die Hauptströmung in der vorliegenden Ausführungsform wahrscheinlich entlang dem Gehäuse 3, insbesondere in dem stromabwärtigen Bereich, im Vergleich zu einem Vergleichsbeispiel, und somit kann die Entstehung der Abscheidung des Fluids verhindert werden. Dementsprechend kann das Auftreten eines Wirbelstroms in dem stromabwärtigen Bereich begrenzt werden.
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Selbst wenn ein Beschleunigungseffekt für die Luft in dem stromaufwärtigen Bereich erhalten werden kann, ähnelt in dem Vergleichsbeispiel ein Gradient in dem stromabwärtigen Bereich einem Gradienten in dem stromaufwärtigen Bereich. Daher kann eine Veränderung eines vorstehenden Bereichs des Gehäuses 3 in dem stromabwärtigen Bereich, der in der Richtung der Hauptströmung hineinragt, größer sein als die der vorliegenden Ausführungsform. In anderen Worten ist eine Verringerungsrate der Breite des stromabwärtigen Bereichs von dem breitesten Abschnitt 22 in Richtung auf das auf der stromabwärtigen Seite befindliche Ende 21 gemäß dem Vergleichsbeispiel größer als die der vorliegenden Ausführungsform. Dementsprechend ist eine Rate der Hauptströmung, die entlang dem Gehäuse 3 in dem stromabwärtigen Bereich des Vergleichsbeispiels strömt, langsam. Zudem kann die Veränderung des vorstehenden Bereichs in dem stromabwärtigen Bereich größer sein. Daher ist das Auftreten einer Abscheidung eines Fluids wahrscheinlich.
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Da das Auftreten des Wirbelstroms aufgrund einer Abscheidung in der vorliegenden Ausführungsform verhindert werden kann, beeinträchtigt der Wirbelsturm die Strömung in der Bypass-Leitung 8 nicht, und somit kann eine Erfassungsgenauigkeit des Durchflusssensors 4 verbessert werden.
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In der vorliegenden Ausführungsform sind L1 und L2 als L2 > L1 eingestellt. Dementsprechend kann der Gradient, in Bezug auf die Hauptströmung, von der äußeren Wand 3a in dem stromabwärtigen Bereich ohne weiteres flach ansteigend sein.
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Das stromauf befindliche Ende 12a des Auslasses 12 ist stromauf von dem breitesten Abschnitt 22 in der X-Richtung angeordnet, und eine Rate der Hauptströmung in dem stromauf befindlichen Bereich, die entlang der äußeren Wand 3a strömt, wird beschleunigt und strömt somit schnell. Dementsprechend kann ein Venturi-Effekt effektiv genutzt werden, da das stromauf befindliche Ende 12a des Auslasses 12 in dem stromaufwärtigen Bereich beinhaltet ist.
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Ein Abschnitt der äußeren Wand 3a nahe dem Auslass 12 befindet sich in einem Zustand, in dem die Abscheidung des Fluids wahrscheinlich aufgrund einer Zusammenführung einer Strömung von dem Auslass 12 und der Hauptströmung auftritt. Da der Auslass 12 in dem stromaufwärtigen Bereich positioniert ist, in dem die Rate der Hauptströmung hoch ist und die Abscheidung wahrscheinlich nicht auftritt, kann ein Auftreten der Abscheidung aufgrund einer Zusammenführung der Strömung verhindert werden.
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(Zweite Ausführungsform)
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Punkte für eine zweite Ausführungsform, die sich von einer ersten Ausführungsform unterscheiden, werden hauptsächlich unter Bezugnahme auf 7 und 8 beschrieben. Identische Bezugszeichen wie in der ersten Ausführungsform bezeichnen die identische Elemente, wobei auf vorherige Teile der Beschreibung Bezug genommen wird. In der vorliegenden Ausführungsform ist ein Umriss eines Querschnitts von einem Gehäuse 3 senkrecht zu einer Y-Richtung aus einer Mehrzahl von kontinuierlichen Geraden gebildet. In anderen Worten sind sowohl eine äußere Wand 3a des Gehäuses 3, entlang der eine Hauptströmung auf einer Seite in einer Z-Richtung strömt, als auch eine äußere Wand 3a, entlang der die Hauptströmung auf der anderen Seite in der Z-Richtung strömt, durch die Mehrzahl von Linien definiert, die in Bezug auf eine gedachte Linie Xa geneigt sind.
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Der Umriss des Querschnitts in einem stromaufwärtigen Bereich ist aus einer Geraden 31 und einer Geraden 32 gebildet. Die Gerade 31 erstreckt sich von einem auf der stromaufwärtigen Seite befindlichen Ende 20 und ist in Bezug auf die gedachte Linie Xa in einem Neigungswinkel d1 geneigt. Die Gerade 32 ist mit einem Ende der Geraden 31 gegenüber dem auf der stromaufwärtigen Seite befindlichen Ende 20 verbunden und in Bezug auf die gedachte Linie Xa in einem Neigungswinkel d2 geneigt. Der Neigungswinkel d1 ist größer als der Neigungswinkel d2. Der Umriss des Querschnitts in einem stromabwärtigen Bereich ist aus einer Geraden 33 und einer Geraden 34 gebildet. Die Gerade 33 erstreckt sich von einem auf einer stromabwärtigen Seite befindlichen Ende 21 und ist in Bezug auf die gedachte Linie Xa in einem Neigungswinkel d3 geneigt. Die Gerade 34 ist mit einem Ende der Geraden 33 gegenüber dem auf der stromabwärtigen Seite befindlichen Ende 21 verbunden und in Bezug auf die gedachte Linie Xa in einem Neigungswinkel d4 geneigt. Der Neigungswinkel d3 ist größer als der Neigungswinkel d4.
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Eine Position, in der die Gerade 34 und die Gerade 32 einander schneiden, ist ein breitester Abschnitt 32. Die Neigungswinkel der Geraden nehmen mit einer Verringerung eines Abstands von dem breitesten Abschnitt 22 ab. Das heißt, dass die Neigungswinkel d1, d1 von den Geraden 31, 31 größer sind als die Neigungswinkel d2, d2 der Geraden 32, 32. Desgleichen sind die Neigungswinkel d3, d3 der Geraden 33, 33 größer als die Neigungswinkel d4, d4 der Geraden 34, 34.
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Auch in der vorliegenden Ausführungsform ist wie in der ersten Ausführungsform W1 > W2 und W1/L1 > W2/L2. In dem Querschnitt ist ein Abstand L2 in einer X-Richtung zwischen dem auf der stromabwärtigen Seite befindlichen Ende 21 und dem breitesten Abschnitt 22 größer als ein Abstand L1 in der X-Richtung zwischen dem auf der stromaufwärtigen Seite befindlichen Ende 20 und dem breitesten Abschnitt 22. Ein stromaufwärtiges Ende 12a eines Auslasses 12 ist stromaufwärts von dem breitesten Abschnitt 22 in der X-Richtung angeordnet. Dementsprechend können die gleichen Effekte wie in der ersten Ausführungsform erhalten werden.
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Ein Eckabschnitt, an dem sich die Geraden schneiden, kann abgeschrägt sein oder eine runde Form aufweisen. Eine Ecke des auf der stromaufwärtigen Seite befindlichen Endes 20 und eine Ecke des auf der stromabwärtigen Seite befindlichen Endes 21 können so abgeschnitten sein, dass das Gehäuse 3 eine Ebene 35 senkrecht zu der X-Richtung beinhaltet.
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Auch wenn die vorliegende Offenbarung in Verbindung mit den bevorzugten Ausführungsformen derselben unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung eingehend erläutert worden ist, wird darauf hingewiesen, dass verschiedene Veränderungen und Modifikationen für Fachleute offenkundig sind.
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In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist die Bypass-Leitung 8 durch die innere Leitung 11 definiert, die die Zirkulationsleitung 14 beinhaltet, jedoch ist die Bypass-Leitung 8 nicht darauf beschränkt. Die Bypass-Leitung 8 kann entlang der Richtung der Hauptströmung angeordnet sein. Die Bypass-Leitung 8 kann die Luft, die von dem Einlass 10 eingeführt worden ist, zusammen mit einer normalen Strömung in der Richtung der Hauptströmung leiten, und anschließend führt die Bypass-Leitung 8 die Luft aus dem Auslass 12 ab.
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In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist der Querschnitt senkrecht zu der Y-Richtung, der an der Position des Auslasses 12 erstellt worden ist, um die gedachte Linie Xa symmetrisch, doch muss der Querschnitt nicht symmetrisch sein. Der Querschnitt ist jedoch in Bezug auf die Einschränkung des Auftretens der Abscheidung und des Wirbelstroms vorzugsweise symmetrisch. Dies ist darin begründet, dass der symmetrische Querschnitt ein Auftreten von Differenzen einer Strömungsrate und eines Drucks einschränken kann, und dass die Strömung um das Gehäuse 3 sich stabilisieren kann.
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In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist die Länge L2 größer als die Länge L1, jedoch kann die Länge L2 gleich der Länge L1 sein.
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In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen steht das Gehäuse 3 der Durchfluss-Messvorrichtung zur Innenseite des Kanals D von der Außenseite des Kanals D durch das Anbringungsloch Da vor. Die Durchfluss-Messvorrichtung 1 kann an einer inneren Wand des Kanals D angebracht sein. In diesem Fall kann auf das Anbringungsloch Da verzichtet werden.
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Weitere Vorteile und Modifikationen sind für Fachleute ohne weiteres offenkundig. Die Offenbarung ist daher im weiteren Sinne nicht auf die spezifischen Einzelheiten, die die Erfindung darstellende Vorrichtung und veranschaulichende Beispiele, die hierin gezeigten und beschrieben sind, beschränkt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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