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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Strömungsraten-Messvorrichtung.
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Eine Strömungsraten-Messvorrichtung weist bekanntermaßen ein Gehäuse und einen Strömungsratensensor auf. Das Gehäuse definiert einen Umgehungsweg, in den ein Teil von einer Hauptströmung strömt. Der Strömungsratensensor ist in dem Umgehungsweg angeordnet. Im Patentdokument 1 (
DE 10 2008 042 807 A ) ist eine Strömungsraten-Messvorrichtung offenbart, in der das Gehäuse, als einen Auslass des Umgehungswegs, ein Durchgangsloch aufweist, das mit einer Außenwand des Gehäuses versehen ist. Die Außenwand des Gehäuses erstreckt sich in einer Hauptströmungsrichtung, in der die Hauptströmung in dem Gehäuse strömt, und das Durchgangsloch ist in einer Richtung näherungsweise senkrecht zu der Hauptströmungsrichtung offen.
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Gemäß durch die Erfinder der vorliegenden Offenbarung durchgeführten Experimenten kann jedoch in der Hauptströmung auf einer stromabwärtigen Seite des Auslasses des Umgehungswegs eine Wirbelströmung auftreten, wenn die Strömungsraten-Messvorrichtung die vorstehend beschriebene Struktur aufweist, da eine Strömung aus dem Auslass abgeteilt werden kann, wenn sie sich der Hauptströmung anschließt. Dementsprechend besteht die Notwendigkeit, ein Abteilen der Strömung, die aus dem Auslass des Umgehungswegs strömt, wenn sie sich der Hauptströmung anschließt, zu verhindern.
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Gemäß dem Patentdokument 1 weist die Strömungsraten-Messvorrichtung eine Führungswand 136 und eine Führungsplatte 142 zum Verhindern einer räumlichen Diffusion bzw. Ausbreitung der Strömung auf, die sich in einem Abteilungsbereich ereignet, der auf der stromabwärtigen Seite des Auslasses in der Hauptströmungsrichtung angeordnet ist. Die Führungswand 136 und die Führungsplatte 142 verhindern jedoch nicht, dass sich die Strömung abteilt, obwohl die Führungswand 136 und die Führungsplatte 142 die räumliche Diffusion bzw. Ausbreitung der Strömung verhindern, nachdem sich das Abteilen ereignet hat.
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Die vorliegende Offenbarung befasst sich mit zumindest einem der vorstehend genannten Probleme. Somit ist es eine der vorliegenden Offenbarung zugrundeliegende Aufgabe, eine Strömungsraten-Messvorrichtung zu schaffen, mit der ein Abteilen einer Strömung verhindert werden kann, das stattfindet, wenn sich eine Strömung aus einem Auslass eines Umgehungswegs einer Hauptströmung anschließt.
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Eine Strömungsraten-Messvorrichtung weist auf: (i) ein Gehäuse, das in einer Einlassleitung angeordnet ist, in der eine Hauptströmung einer Luft strömt, die in eine Verbrennungsmaschine gezogen wird, wobei das Gehäuse darin einen Umgehungsweg definiert, in dem ein Teil der Hauptströmung strömt, und (ii) einen Strömungsratensensor, der in der Umgehungsleitung angeordnet ist.
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Die Hauptströmung strömt in der Einlassleitung in einer Hauptströmungsrichtung. Das Gehäuse weist eine Seitenwand als eine Außenwand auf, und die Seitenwand ist so angeordnet, dass sie sich entlang der Hauptströmungsrichtung erstreckt. Die Hauptströmungsrichtung ist eine Grundrichtung, auf deren Basis eine stromaufwärtige Seite und eine stromabwärtige Seite definiert sind. Der Umgehungsweg weist, als einen Auslass, ein Durchgangsloch auf, das in der Seitenwand definiert ist und in einer Richtung offen steht, die näherungsweise senkrecht zu der Hauptströmungsrichtung ist.
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Die Strömungsraten-Messvorrichtung weist ferner ein Plattenelement auf, das so angeordnet ist, das ist der Seitenwand gegenüberliegt und einen Raum definiert, in den ein Teil der außerhalb des Gehäuses strömenden Hauptströmung strömt, wobei der Raum zwischen der Seitenwand und dem Plattenelement angeordnet ist. Das Plattenelement ist parallel zu der Seitenwand angeordnet und schneidet eine Mittellinie, die senkrecht zu der Hauptströmungsrichtung ist und durch einen Mittelpunkt des Durchgangslochs verläuft.
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Gemäß der vorstehend beschriebenen Struktur kann das Plattenelement eine Strömungsrichtung einer aus dem Durchgangsloch strömenden Luft in eine Richtung parallel mit der Seitenwand umändern. Das heißt, dass die Luftströmung, die aus dem Durchgangsloch strömt, in eine Richtung gelenkt wird, die entlang der Hauptströmungsrichtung verläuft und in Richtung auf die stromabwärtige Seite strömt, wobei die Hauptströmungsrichtung in dem Raum strömt, der zwischen der Seitenwand und dem Plattenelement definiert ist.
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Folglich kann eine Luftströmung, die aus dem Auslass des Umgehungswegs strömt, entlang dem Gehäuse zusammen mit der Hauptströmung strömen, und das Abteilen der Strömung, das sich ereignet, wenn sich die Strömung aus dem Auslass der Hauptströmung anschließt, kann verhindert werden. Das heißt, dass die Strömung aus dem Auslass kaum von der Seitenwand auf der stromabwärtigen Seite des Durchgangslochs abgeteilt wird.
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Die vorstehenden und weiteren Aspekte, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden anhand der nachstehenden ausführlichen Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
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1 ein teilweise im Querschnitt erstelltes Diagramm, das eine Strömungsraten-Messvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt;
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2 eine Draufsicht, die die Strömungsraten-Messvorrichtung bei Betrachtung von der anderen Seite in einer Richtung Z gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
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3 eine Draufsicht, die die Strömungsraten-Messvorrichtung bei Betrachtung von einer stromaufwärtigen Seite in einer X-Richtung gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
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4 ein Querschnittsdiagramm, das die Strömungsraten-Messvorrichtung darstellt und entlang einer Linie IV-IV von 2 gemäß der ersten Ausführungsform erstellt worden ist.
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5 ein Diagramm zur Erläuterung eines Effekts der ersten Ausführungsform;
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6 ein teilweise im Querschnitt erstelltes Diagramm, das eine Strömungsmessvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt;
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7 ein teilweise im Querschnitt erstelltes Diagramm, das eine Strömungsmessvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform darstellt.
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8 ein teilweise im Querschnitt erstelltes Diagramm, das eine Strömungsmessvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform darstellt;
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9 ein teilweise im Querschnitt erstelltes Diagramm, das eine Strömungsmessvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform darstellt; und
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10 eine Draufsicht, die die Strömungsraten-Messvorrichtung bei Betrachtung aus einer Y-Richtung gemäß einem Modifikationsbeispiel darstellt.
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Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In den Ausführungsformen kann einem Teil, das einem in einer vorhergehenden Ausführungsform beschriebenen Sachverhalt entspricht, das gleiche Bezugszeichen zugeordnet sein, und auf eine wiederholte Erläuterung des Teils wird verzichtet. Wenn nur ein Teil von einer Konfiguration in einer Ausführungsform beschrieben wird, kann für die anderen Teile der Konfiguration eine andere vorherige Ausführungsform gelten. Die Teile können miteinander kombiniert werden, selbst wenn nicht ausdrücklich darauf hingewiesen wird, dass die Teile kombinierbar sind. Die Ausführungsformen können teilweise miteinander kombiniert werden, selbst wenn 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 Strömungsraten-Messvorrichtung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 1 bis 5 beschrieben. Die Strömungsraten-Messvorrichtung 1 ist z. B. eine Luftströmungs-Messvorrichtung, die ein Einlassluftvolumen von einer Luft misst, die in eine Verbrennungsmaschine (d. h. eine Maschine) für ein Fahrzeug, wie z. B. ein Auto, gezogen wird. Die Luftströmungs-Messvorrichtung 1 ist an einem Kanal D angebracht, der eine Einlassleitung F (d. h. eine Saugleitung) definiert, die der Maschine Luft zuführt. Der Kanal D weist ein Anbringungsloch Da auf, das an einer Wand des Kanals D offen ist, und die Strömungsraten-Messvorrichtung 1 wird von dem Anbringungsloch Da in den Kanal Da eingefügt.
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Die Strömungsraten-Messvorrichtung 1 beinhaltet einen Verbindungsabschnitt 2, ein Gehäuse 3 und einen Strömungsratensensor 4.
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Der Verbindungsabschnitt 2 weist eine äußere Oberfläche auf, die einer inneren Oberfläche des Anbringungslochs Da gegenüberliegt, so er mit dem Anbringungsloch Da Eingriff nimmt. Die äußere Oberfläche des Verbindungsabschnitts 2 weist eine Nut auf, wie in 2 gezeigt ist. Ein O-Ring 2a ist in der Nut so angeordnet, dass zwischen der inneren Oberfläche des Anbringungslochs Da und der äußeren Oberfläche des Verbindungsabschnitts 2 eine hermetische Abdichtung vorliegt, wie in 1 gezeigt ist.
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Das Gehäuse 3 steht von dem Verbindungsabschnitt 2 in den Kanal D in einer Richtung näherungsweise senkrecht zu einer Strömungsrichtung der Luft vor, die in dem Kanal D strömt. In anderen Worten steht das Gehäuse 3 von dem Verbindungsabschnitt 2 in den Kanal D in einer radialen Richtung des Kanals D vor, der näherungsweise senkrecht zu einer Hauptströmungsrichtung ist, in der eine Hauptströmung einer Luft, die in die Maschine gezogen wird, in der Einlassleitung F strömt. Ein Abschnitt der Strömungsraten-Messvorrichtung 1, der von dem Verbindungsabschnitt 2 zu einer Außenseite des Kanals D vorsteht, beinhaltet einen Verbinder 6. Nachstehend wird die Hauptströmungsrichtung als eine X-Richtung bezeichnet, eine Richtung, in der das Gehäuse 3 vorsteht, wird als eine Y-Richtung bezeichnet, und eine Richtung, die zu sowohl der X-Richtung als auch der Y-Richtung senkrecht ist, wird als eine Z-Richtung bezeichnet.
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Das Gehäuse 3 ist benachbart zu einer inneren Wand (d. h. einer Leitungswand) des Kanals D angeordnet und erstreckt sich zu einem Mittelpunkt der Einlassleitung F, die durch den Kanal D definiert ist. Das Gehäuse 3 definiert darin einen Umgehungsweg 8, in dem ein Teil der Luft (d. h. ein Teil von einer Hauptströmung) strömt, die in dem Kanal D strömt. Die Umgehungsleitung 8 weist einen Einlass 10, einen inneren Weg 11 und einen Auslass 12 auf. Ein Teil der in dem Kanal D strömenden Luft strömt aus dem Einlass 10. Der innere Weg 11 befördert die aus dem Einlass 10 strömende Luft zu dem Auslass 12 zu. Die Luft strömt aus dem Auslass 12 und kehrt in den Kanal D zurück.
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Der innere Weg 11 weist einen Saugabschnitt 13 und einen Rundabschnitt 14 auf. Der Saugabschnitt 13 kommuniziert mit einer stromabwärtigen Seite des Einlasses 10. Der Rundabschnitt 14 leitet die Luft (d. h. ein Fluid), die bzw. das aus dem Saugabschnitt 13 in den inneren Weg 14 strömt, rundweg zu dem Auslass 12 in dem Gehäuse 3.
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Der Saugabschnitt 13 gabelt sich in zwei Abzweigwege an einem stromabwärtigen Ende des Saugabschnitts 13, so dass ein Abzweigweg mit dem Rundabschnitt 14 verbunden ist und der andere Abzweigweg mit einem Staubabführweg 16 verbunden ist. Der Staubabführweg 16 befördert einen Staub, der in der Luft aus dem Einlass 10 enthalten ist, so dass der Staub aus dem Einlass 10 durch einen Staubabführkanal 17 strömt, der an einem stromabwärtigen Ende des Staubabführwegs 16 definiert ist, ohne in den Umgehungsweg 8 zu strömen. Eine Strömungsrichtung der Luft (d. h. Fluid), die bzw. das in dem Staubabführweg 16 über den Saugabschnitt 13 strömt, ist näherungsweise parallel zu der Hauptströmungsrichtung.
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Der Rundabschnitt 14 führt das aus dem Saugabschnitt 13 strömende Fluid (d. h. die Luft), so dass sie bzw. es der Reihe nach wie folgt strömt: (i) Strömung in Richtung auf eine Endseite des Rundabschnitts 14 in der Y-Richtung; (ii) Strömung in Richtung auf eine stromaufwärtige Seite in dem Rundabschnitt 14 in der Hauptströmungsrichtung; (iii) Strömung in Richtung auf eine andere Endseite des Rundabschnitts 14 in der Y-Richtung; und (iv) Strömung zu dem Auslass 12 bei gleichzeitiger Strömung in Richtung auf eine stromabwärtige Seite in der Hauptströmungsrichtung. Wenn hier behauptet wird, dass die Luft in Richtung auf die eine Endseite des Rundabschnitts 14 in der V-Richtung strömt, strömt die Luft anders ausgedrückt radial nach außen in der radialen Richtung des Kanals D in dem Rundabschnitt 14 oder die Luft strömt zu einer Seite benachbart zu dem Verbindungsabschnitt 2 in dem Rundabschnitt 14. Wenn zudem behauptet wird, dass die Luft in Richtung auf die stromabwärtige Seite in der Hauptströmungsrichtung strömt, heißt das in anderen Worten, dass die Luft in dem Rundabschnitt 14 in eine Richtung entgegengesetzt zu der Hauptströmungsrichtung strömt, oder dass die Luft in eine Richtung entgegengesetzt zu einer Richtung strömt, in der die Luft in den Saugabschnitt 13 strömt.
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Das Gehäuse weist eine Außenwand 3a auf, die sich entlang der Hauptströmungsrichtung erstreckt und ein Durchgangsloch aufweist, das sich in der Außenwand 3 öffnet. Das Durchgangsloch definiert den Auslass 12. Nachstehend wird das Durchgangsloch als das Durchgangsloch 12 bezeichnet. Das Durchgangsloch 12 ist in einer Richtung senkrecht zu der Hauptströmungsrichtung offen. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist das Gehäuse 3 eine im Allgemeinen rechtwinklige äußere Form bei Betrachtung aus der V-Richtung auf. Ein Teil der Außenwand 3a, der sich in der Hauptströmungsrichtung erstreckt, definiert eine Seitenwand 3b des Gehäuses 3 (siehe 4).
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist die Seitenwand 3b eine flache Oberfläche auf, die sich parallel zu der Hauptströmungsrichtung erstreckt, da das Gehäuse 3 eine rechtwinklige Form im Querschnitt aufweist. Die Seitenwand 3b ist ein sichtbarer Teil der Außenwand 3a, der bei Betrachtung aus der Z-Richtung sichtbar ist und eine gekrümmte Oberfläche oder eine geneigte Oberfläche im Querschnitt abhängig von einer Form des Gehäuses 3 aufweisen kann. Das Durchgangsloch 12 kann in einem beliebigen Abschnitt der Außenwand 3a so angeordnet sein, dass es sich in der Richtung senkrecht zu der Hauptströmungsrichtung öffnet, vorausgesetzt der Abschnitt ist bei Betrachtung aus der Z-Richtung zu sehen.
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Das Durchgangsloch 12 ist an der Seitenwand 3b auf beiden Seiten des Gehäuses 3 in der Z-Richtung offen, in anderen Worten auf sowohl der einen als auch der anderen Seite des Gehäuses 3 in der Z-Richtung, wie in 4 gezeigt ist. Die Hauptströmung strömt entlang dem Gehäuse 3 auf den beiden Seiten des Gehäuses 3. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist die Seitenwand 3b einen Wandabschnitt auf, der sich senkrecht zu der Hauptströmungsrichtung erstreckt, und das Durchgangsloch 12 öffnet sich in dem Wandabschnitt. Das Durchgangsloch 12 weist eine rechtwinklige Form gemäß der vorliegenden Ausführungsform auf. Die aus dem Durchgangsloch 12 strömende Luft schließt sich der Hauptströmung an.
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Der Strömungsratensensor 4 gibt ein elektrisches Signal (d. h. ein Spannungssignal) abhängig von einer Strömungsrate der Luft aus, die in dem Umgehungsweg 8 strömt. Insbesondere weist der Strömungsratensensor 4 ein Wärmeerzeugungselement und ein wärmeempfindliches Element auf, die aus einem Dünnschichtwiderstand bestehen, und das Wärmeerzeugungselement und das wärmeempfindliche Element sind auf einer Membran angeordnet, die in einem Halbleitersubstrat bereitgestellt ist. Das Wärmeerzeugungselement und das wärmeempfindliche Element sind mit einer Schaltungsplatine (nicht gezeigt) verbunden, die in ein Schaltungsmodul eingebaut ist. Der Strömungsratensensor 4 ist in dem Rundabschnitt 14 aufgenommen. Insbesondere ist der Strömungsratensensor 4 an einer Position in dem Rundabschnitt 14 angeordnet, wo die Luft in der Richtung entgegengesetzt zu der Strömungsrichtung der in dem Saugabschnitt 13 strömenden Luft strömt. Das heißt, dass der Strömungsratensensor eine Strömungsrate der in dem Umgehungsweg 8 strömenden Luft erfasst.
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Die erste Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 2 bis 4 eingehender beschrieben. 4 ist eine Schnittansicht des Gehäuses 3 an einem Querschnitt, der senkrecht zu der Y-Richtung ist und den Auslass 12 beinhaltet. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Hauptströmungsrichtung eine Basisrichtung, auf deren Grundlage eine stromaufwärtige Seite und eine stromabwärtige Seite definiert sind. Nachstehend wird die stromaufwärtige Seite in der Hauptströmungsrichtung einfach als die stromaufwärtige Seite bezeichnet, und die stromabwärtige Seite in der Hauptströmungsrichtung wird einfach als die stromabwärtige Seite bezeichnet.
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Die Strömungsraten-Messvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist ein Plattenelement 21 auf. Das Plattenelement 21 weist im Querschnitt eine rechtwinklige Form senkrecht zu der Y-Richtung auf. Das Plattenelement 21 ist so angeordnet, dass es einem Abschnitt der Seitenwand 3b gegenüberliegt, in dem das Durchgangsloch 12 definiert ist. Das heißt, dass das Plattenelement 21 so angeordnet ist, dass es dem Durchgangsloch 12 in der Z-Richtung gegenüberliegt und von der Seitenwand 3b in der Z-Richtung beabstandet ist. Das heißt, dass ein Raum 22 zwischen dem Plattenelement 21 und der Seitenwand 3b so definiert ist, dass der Raum 22 als ein Durchlass fungiert, in dem ein Teil der außerhalb des Gehäuses 3 strömenden Hauptströmung strömt. Die außerhalb des Gehäuses 3 strömende Hauptströmung ist in anderen Worten eine Luftströmung, die nicht in dem Umgehungsweg 8 strömt. Dementsprechend strömt ein Teil der außerhalb des Gehäuses 3 strömenden Luft in den Raum 22, ohne in dem Umgehungsweg 8 zu strömen.
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Das Plattenelement 21 ist parallel zu der Seitenwand 3b angeordnet. Das heißt, dass das Plattenelement 21 so angeordnet ist, dass eine Dickenrichtung des Plattenelements 21 näherungsweise senkrecht zu einer Wandoberfläche der Seitenwand 3b ist. Das Plattenelement 21 ist so angeordnet, dass es dem Durchgangsloch 12 gegenüberliegt. Das heißt, dass das Plattenelement 21 eine Mittellinie A schneidet, die durch einen Mittelpunkt des Durchgangslochs 12 verläuft und senkrecht zu der Hauptströmungsrichtung ist. In anderen Worten ist das Plattenelement 21 so angeordnet, dass die Mittellinie A durch das Plattenelement 21 verläuft.
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Insbesondere weist das Plattenelement 21 ein stromaufwärtiges Ende 21a und ein stromabwärtiges Ende 21b auf. Das stromaufwärtige Ende 21a ist auf einer stromaufwärtigen Seite der Mittellinie A angeordnet, und das stromabwärtige Ende 21b ist auf einer stromabwärtigen Seite der Mittellinie A angeordnet.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist das stromaufwärtige Ende 21a, wie in 4 gezeigt ist, auf der stromaufwärtigen Seite von der Mittellinie A und auf einer stromabwärtigen Seite von einem stromaufwärtigen Ende 12a des Durchgangslochs 12 angeordnet. Das stromabwärtige Ende 21b ist auf der stromabwärtigen Seite der Mittellinie A und auf einer stromaufwärtigen Seite von einem stromabwärtigen Ende 12b des Durchgangslochs 12 angeordnet. Das heißt, dass eine Länge des Plattenelements 21 in der Hauptströmungsrichtung kürzer ist als eine Länge zwischen dem stromaufwärtigen Ende 12a und dem stromabwärtigen Ende 12b des Durchgangslochs 12 in der Hauptströmungsrichtung. Das Plattenelement 21 ist zwischen dem stromaufwärtigen Ende 12a und dem stromabwärtigen Ende 12b des Durchgangslochs 12 in der Hauptströmungsrichtung angeordnet.
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Wie in 2 gezeigt ist, weist darüber hinaus das Plattenelement 21 ein Ende 21c und das andere Ende 21d in der Y-Richtung auf, und das Durchgangsloch 12 weist ein Ende 12c und das andere Ende 12d in der Y-Richtung auf. Wenn eine Seite von der Y-Richtung als eine Seite benachbart zu dem Verbindungsabschnitt 12 definiert ist, ist das eine Ende 21c des Plattenelements 21 auf der einen Seite von dem einen Ende 12c des Durchgangslochs 12 in der Y-Richtung angeordnet. Wenn die andere Seite der Y-Richtung als eine gegenüberliegende Seite von der einen Seite definiert ist, ist das andere Ende 21d des Plattenelements 21 auf der anderen Seite des anderen Endes 12d des Durchgangslochs 12 angeordnet. In anderen Worten ist das eine Ende 21c des Plattenelements 21 zwischen dem Verbindungsabschnitt 2 und dem einen Ende 12c des Durchgangslochs 12 in der Y-Richtung angeordnet, und das andere Ende 21d ist zwischen dem anderen Ende 12d und dem Einlass 10 in der Y-Richtung angeordnet.
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Wie in 3 gezeigt ist, stehen die vorstehenden Abschnitte 24, 25 von der Seitenwand 3b auf beiden Seiten der Seitenwand 3b in der Z-Richtung vor. Der vorstehende Abschnitt 24 und der vorstehende Abschnitt 25 sind voneinander in der Y-Richtung beabstandet. Das Plattenelement 21 ist zwischen dem vorstehenden Abschnitt 24 und dem vorstehenden Abschnitt 25 in der Y-Richtung so angeordnet, dass es mit sowohl dem vorstehenden Abschnitt 24 als auch dem vorstehenden Abschnitt 25 verbunden ist. Das Durchgangsloch 12 ist zwischen dem vorstehenden Abschnitt 24 und dem vorstehenden Abschnitt 25 in der Y-Richtung angeordnet. Das heißt, dass der Raum 22 zwischen dem Plattenelement 21 und der Seitenwand 3b in der Z-Richtung definiert ist, und zwischen dem vorstehenden Abschnitt 24 und dem vorstehenden Abschnitt 25 in der Y-Richtung definiert ist. In anderen Worten ist der Raum 22 durch das Plattenelement 21, die Seitenwand 3b und die vorstehenden Abschnitte 24, 25 umgeben und stellt den Durchlass bereit, in den der Teil der außerhalb des Gehäuses 3 strömenden Luft strömt.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist jeder der vorstehenden Abschnitte 24, 25 die Form einer Platte auf, deren Dickenrichtung mit der Y-Richtung übereinstimmt. Jeder der vorstehenden Abschnitte 24, 25 steht in der Z-Richtung vor und erstreckt sich parallel zu der X-Richtung, wie in 2 und 3 gezeigt ist. Wie in 2 gezeigt ist, ist ein Ende des vorstehenden Abschnitts 24 in der Y-Richtung auf der einen Seite des einen Endes 12c des Durchgangslochs 12 in der Y-Richtung angeordnet. Ein Ende des vorstehenden Abschnitts 25 in der Y-Richtung ist auf der anderen Seite des anderen Endes 12d des Durchgangslochs 12 in der Y-Richtung angeordnet.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die Länge des Plattenelements 21 in der Hauptströmungsrichtung gleich einer Länge der vorstehenden Abschnitte 24, 25 in der Hauptströmungsrichtung. Eine Position des stromaufwärtigen Endes 21a des Plattenelements 21 und eine Position eines stromaufwärtigen Endes der vorstehenden Abschnitte 24, 25 stimmen miteinander in der Hauptströmungsrichtung überein. Eine Position des stromabwärtigen Endes 21b des Plattenelements 21 und eine Position eines stromabwärtigen Endes der vorstehenden Abschnitte 24, 25 stimmen miteinander in der Hauptströmungsrichtung überein.
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Auf Effekte der ersten Ausführungsform wird nachstehend in der Beschreibung eingegangen.
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Die Strömungsraten-Messvorrichtung 1 weist das Plattenelement 21 auf. Das Plattenelement 21 ist so angeordnet, dass es parallel zu der Seitenwand 3b des Gehäuses 3 ist und die Mittellinie A schneidet, die durch die Mitte des Durchgangslochs 12 verläuft und senkrecht zu der Hauptströmungsrichtung ist. Der Raum 22 ist zwischen dem Plattenelement 21 und der Seitenwand 3b definiert, und der Teil der außerhalb des Gehäuses 3 strömenden Hauptströmung strömt in dem Raum 22.
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Dementsprechend kann das Plattenelement 21 eine Strömungsrichtung der aus dem Umgehungsweg 8 herausströmenden Luft aus dem Durchgangsloch 12 in eine Richtung parallel zu der Seitenwand 3b ändern. Das heißt, dass die Strömungsrichtung der aus dem Durchgangsloch 12 strömenden Luft durch das Plattenelement 21 in eine Richtung geändert wird, in der sich die Luft der Hauptströmung reibungslos anschließt. Somit schließt sich die aus dem Umgehungsweg 8 aus dem Durchgangsloch 12 strömende Luft reibungslos der Hauptströmung an, die in dem Raum 22 zwischen der Seitenwand 3b und dem Plattenelement 21 strömt und strömt zu der stromabwärtigen Seite.
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Daher kann die aus dem Umgehungsweg 8 aus dem Auslass 12 strömende Luftströmung entlang dem Gehäuse 3 zusammen mit der Hauptströmung strömen, und ein Abteilen der Strömung, das sich ereignet, wenn sich die Luft aus dem Auslass 12 der Hauptströmung anschließt, kann verhindert werden. Das heißt, dass eine Luftströmung sich kaum von der Seitenwand 3b auf einer stromabwärtigen Seite von einem Abschnitt der Seitenwand 3b abtelt, in der das Durchgangsloch 12 definiert ist.
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5 veranschaulicht, wie das Abteilen der Strömung gemäß der ersten Ausführungsform im Vergleich zu einem Vergleichsbeispiel, das kann Plattenelement 21 aufweist, verhindert wird. Gemäß dem Vergleichsbeispiel strömt kaum Luft aus dem Auslass 12 entlang der Seitenwand 3b, wenn sie sich der Hauptströmung anschließt, und strömt in eine Richtung senkrecht zu der Hauptströmungsrichtung. Folglich kommt es zum Abteilen der Luft. Wenn sich das Abteilen der Luft eignet, findet eine Wirbelströmung um den Auslass 12 oder auf der stromabwärtigen Seite des Auslasses 12 statt, und eine Strömungsmessgenauigkeit kann sich verringern.
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Gemäß der ersten Ausführungsform strömt die Luft aus dem Auslass 12 hingegen entlang der Mittellinie A, die senkrecht zu der Hauptströmungsrichtung ist, gleich nachdem sie aus dem Auslass 12 geströmt ist. Die Luft aus dem Auslass 12 trifft hingegen auf das Plattenelement 21, und die Strömungsrichtung der Luft ändert sich und strömt entlang dem Plattenelement 21. Das heißt, dass das Plattenelement 21 als eine Führungsplatte fungiert, die die Luft aus dem Auslass 12 so leitet, dass sie zu der stromabwärtigen Seite in der Hauptströmungsrichtung strömt. Dementsprechend schließt sich die Luft reibungslos an die Hauptströmung an, die durch den Raum 22 gelangt, und strömt zusammen mit der Hauptströmung entlang der Seitenwand 3b. Daher findet kaum ein Abteilen der Strömung statt.
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(Zweite Ausführungsform)
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Unter Bezugnahme auf 6 wird eine zweite Ausführungsform beschrieben. In der nachstehenden Beschreibung werden Merkmale erläutert, die sich von der ersten Ausführungsform unterscheiden.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist ein Plattenelement 26 im Vergleich zu dem Plattenelement 21 im Querschnitt senkrecht zu der Y-Richtung eine andere Form auf. Insbesondere ist das Plattenelement 26 im Querschnitt senkrecht zu der Y-Richtung ellipsenförmig. Das Plattenelement 26 kann jedoch im Querschnitt eine andere Form aufweisen, wie z. B. eine polygonale Form, eine Flügelform oder eine Stromlinienform. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann ein ähnlicher Effekt wie in der ersten Ausführungsform erhalten werden.
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(Dritte Ausführungsform)
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Eine dritte Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 7 erläutert. In der nachstehenden Beschreibung werden Merkmale erläutert, die sich von der ersten Ausführungsform unterscheiden.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist das stromabwärtige Ende 21b des Plattenelements 21 auf der stromabwärtigen Seite des stromabwärtigen Endes 12b des Durchgangslochs 12 angeordnet. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann ein ähnlicher Effekt wie in der ersten Ausführungsform erhalten werden. Zudem kann die Funktion des Plattenelements 21 als die Führungsplatte verbessert werden, und das Abteilen der Strömung kann im Vergleich zur ersten Ausführungsform effektiver verhindert werden.
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(Vierte Ausführungsform)
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Eine vierte Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 8 beschrieben. In der nachstehenden Beschreibung werden Merkmale erläutert, die sich von der ersten Ausführungsform unterscheiden.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist das stromaufwärtige Ende 21a des Plattenelements 21 auf der stromaufwärtigen Seite des stromaufwärtigen Endes 12a des Durchgangslochs 12 angeordnet. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann ein ähnlicher Effekt wie in der ersten Ausführungsform erhalten werden. Zudem kann eine in den Raum 22 von der stromaufwärtigen Seite des Durchgangslochs 12 strömende Luftströmung begradigt werden.
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(Fünfte Ausführungsform)
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Unter Bezugnahme auf 9 wird eine fünfte Ausführungsform beschrieben. In der nachstehenden Beschreibung werden Merkmale erläutert, die sich von der ersten Ausführungsform unterscheiden.
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Gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform sind sowohl das stromaufwärtige Ende 21a als auch das stromabwärtige Ende 21b des Plattenelements 21 zwischen dem stromaufwärtigen Ende 12a und dem stromabwärtigen Ende 12b des Durchgangslochs 12 in der Hauptströmungsrichtung angeordnet. Gemäß der dritten und vierten Ausführungsform ist zumindest eines von dem stromaufwärtigen Ende 21a und dem stromabwärtigen Ende 21b des Plattenelements 21 zwischen dem stromaufwärtigen Ende 12a und dem stromabwärtigen Ende 12b des Durchgangslochs 12 in der Hauptströmungsrichtung angeordnet.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist das stromaufwärtige Ende 21a des Plattenelements 21 auf der stromaufwärtigen Seite des stromaufwärtigen Endes 12a des Durchgangslochs 12 angeordnet, und das stromabwärtige Ende 21b des Plattenelements 21 ist auf der stromabwärtigen Seite des stromabwärtigen Endes 12b des Durchgangslochs 12 angeordnet. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann ein ähnlicher Effekt wie in der ersten Ausführungsform erhalten werden. Zudem kann die in den Raum 22 von der stromaufwärtigen Seite des Durchgangslochs 12 strömende Luftströmung begradigt werden, und die Funktion des Plattenelements 21 als die Führungsplatte kann verbessert werden, und das Abteilen der Strömung kann im Vergleich zu der ersten Ausführungsform effektiver verhindert werden.
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(Andere Modifikation)
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Obgleich die vorliegende Offenbarung unter Bezugnahme auf deren bevorzugte Ausführungsformen beschrieben worden ist, wird darauf hingewiesen, dass die Offenbarung nicht auf die bevorzugten Ausführungsformen und Konstruktionen begrenzt ist. Die vorliegende Offenbarung soll verschiedene Modifikation- und Äquivalenzanordnungen umfassen. Darüber hinaus fallen, neben verschiedenen bevorzugten Kombinationen und Konfigurationen, andere Kombinationen und Konfigurationen, die mehr, weniger oder nur ein einziges Element beinhalten, ebenfalls in den Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung.
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Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen weist das Gehäuse 3 eine im Allgemeinen rechtwinklige äußere Form bei Betrachtung aus der Y-Richtung auf. Die äußere Form des Gehäuses 3 ist jedoch nicht auf die rechtwinklige Form beschränkt und kann eine andere Form aufweisen. Die äußere Form des Gehäuses kann z. B. elliptisch sein, wie in 10 gezeigt ist, eine polygonale Form oder eine Stromlinienform aufweisen. In einem Fall von einem Modifikationsbeispiel, das in 10 gezeigt ist, können das Plattenelement 21 und die Seitenwand 3b durch Ausbilden der Plattenform 21 zu einer Bogenform, die einer Bogenform der Seitenwand 3b entspricht, die der Plattenform 21 gegenüberliegt, parallel zueinander angeordnet sein.
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Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind die Länge des Plattenelements in der Hauptströmungsrichtung und die Länge der vorstehenden Abschnitte 24, 25 in der Hauptströmungsrichtung zueinander identisch. Die Länge des Plattenelements kann jedoch länger sein als die Länge der vorstehenden Abschnitte 24, 25 in der Hauptströmungsrichtung. Alternativ kann die Länge der vorstehenden Abschnitte 24, 25 länger sein als die Länge des Plattenelements in der Hauptströmungsrichtung.
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Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beinhaltet der Umgehungsweg 8 den inneren Weg 11 mit dem Rundabschnitt 14. Der Umgehungsweg 8 kann jedoch eine Konfiguration aufweisen, in die ein Teil von der Hauptströmung strömt, und die den Teil der Hauptströmung so führt, dass er nicht in dem Gehäuse 3 umherströmt. In diesem Fall kann der Einlass 10 und der Auslass 12 des Umgehungswegs 8 auf einer Linie mit der Hauptströmungsrichtung angeordnet sein, und der Teil der Hauptströmung strömt aus dem Einlass 12 durch den Auslass 12 in der Hauptströmungsrichtung.
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Derartige Veränderungen und Modifikationen gelten als vom Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung umfasst, der durch die angehängten Ansprüche definiert ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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