DE10262337B4

DE10262337B4 - Gerät zum Messen der Durchflussmenge

Info

Publication number: DE10262337B4
Application number: DE10262337.6A
Authority: DE
Inventors: Takao Iwaki; Toshiyuki Morishita; Yasushi Kohno; Hiroyuki Wado; Yasushi Goka; Makoto Tsunekawa; Toshirou Gotou; Kiyoyuki Sugiura
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-11-19
Filing date: 2002-11-18
Publication date: 2015-04-02
Anticipated expiration: 2022-11-19
Also published as: US6938473B2; US20030094041A1; DE10253691A1

Abstract

Gerät zum Messen der Durchflussmenge eines Mediums mit: einem Kanalelement (20), das einen Kanal (21) schafft, in dem das Medium strömt; einem Sensorelement (30), das in dem Kanal angeordnet ist zum Messen der Durchflussmenge; und einem Durchflussführungselement (500), das stromaufwärts des Sensorelements (30) angeordnet ist, wobei das Durchflussführungselement (500) eine Vielzahl von Platten (510) aufweist, deren jeweilige Oberflächen parallel zu der Durchflussrichtung des Mediums sind, wobei der Kanal (21) einen rechtwinkligen Querschnitt hat und ein Verhältnis d/w nicht größer als 1,6 eingerichtet ist, wobei d ein Abstand zwischen dem Sensorelement (30) und dem Durchflussführungselement (500) ist und w eine Breite des Kanals (21) ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zum Messen einer Durchflussmenge eines Mediums.
Ein Gerät zum Messen einer Durchflussmenge eines Mediums wird bei unterschiedlichen industriellen Gebieten verwendet. Beispielsweise wird das Gerät verwendet zum Messen einer Durchflussmenge eines gasförmigen Fluids wie beispielsweise Luft, die in einer Ansaugleitung einer Brennkraftmaschine strömt oder in Richtung auf einen Brenner strömt, oder ein Gas, das durch ein Gasmessgerät hindurchströmt zum Messen der Menge eines Gasverbrauchs. Das Gerät wird auch verwendet zum Messen einer Durchflussmenge eines flüssigen Fluids.
Bei einem derartigen Gerät ist es wichtig, ein Sensorelement von Staub wie beispielsweise Fremdstoffen, Sand, Verschmutzungen, Öl- oder Fettpartikeln und Mikrokohlenstoffpartikeln zu schützen.
Beispielsweise offenbart US 6 332 356 B1 (in Übereinstimmung mit DE 19815654 A1 ) einen Luftmengenmesser für eine Brennkraftmaschine. Der offenbarte Luftmengenmesser hat geteilte Luftkanäle zum Trennen von Staub von dem Sensorelement. Das Dokument JP-2001-174305-A offenbart auch einen Luftmengenmesser für eine Brennkraftmaschine. Der offenbarte Luftmengenmesser hat geteilte Luftkanäle.
Das Dokument JP-A-2001-33288 offenbart einen Luftmengenmesser für eine Brennkraftmaschine. Der offenbarte Luftmengenmesser hat eine Kurzschlussbahn zum Umleiten von Staub.
Das Dokument JP-A-2000-304585 offenbart einen Luftmengenmesser für eine Brennkraftmaschine. Der offenbarte Luftmengenmesser hat Ausschnitte stromaufwärts des Sensorelements.
EP 1 160 546 A1 offenbart einen Separator, der einen stromaufwärtigen Seitenluftdurchgang eines Bypass-Durchgangs in erste und zweite Unterkanäle unterteilt. Eine konvexe Fläche ist auf der inneren Wand eines äußeren Rohrs ausgebildet, das den zweiten Unterkanal definiert. Die konvexe Fläche steht in Richtung des Separators vor. Eine minimale Strömungskanalfläche des zweiten Teilkanals ist kleiner als die minimale Strömungskanalfläche des ersten Teilkanals, so dass der Strömungsdurchgangsverlust des zweiten Teilkanals größer ist als der Strömungsdurchgangsverlust des ersten Untergangs. Somit wird eine gemessene Luftstrommenge korrigiert, um größer zu werden, wenn die Luftströmung pulsiert.
DE 39 05 746 A1 , DE 36 23 109 A1 als auch DE 196 36 095 A1 betreffen Luftmengendurchflussmessvorrichtungen.
Obwohl mehrere Techniken versucht und vorgeschlagen wurden, wird ein ausreichender Schutz für das Sensorelement noch nicht erhalten.
Deshalb besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Schaffung eines Gerätes zum Messen einer Durchflussmenge eines Mediums, das ein Sensorelement von dem Staub schützen kann.
Ein Gerät zum Messen der Durchflussmenge eines Mediums gemäß der vorliegenden Erfindung hat ein Kanalelement, das einen Kanal schafft, in dem das Medium strömt, ein Sensorelement, das in dem Kanal angeordnet ist zum Messen der Durchflussmenge, und ein Durchflussführungselement, das unmittelbar stromaufwärts des Sensorelements angeordnet ist und eine im Wesentlichen parallele Fläche zu der Durchflussrichtung des Mediums hat.
Das Durchflussführungselement ist so angeordnet, dass die Oberfläche parallel zu einer Sensoroberfläche des Sensorelements ist.
Der Kanal hat einen rechtwinkligen Querschnitt und ein Verhältnis d/w ist nicht größer als 1,6 eingerichtet, wobei d ein Abstand zwischen dem Sensorelement und dem Durchflussführungselement ist und w eine Breite des Kanals ist.
Ein Gerät zum Messen einer Durchflussmenge des Mediums hat ein Sensorelement. Das Sensorelement befindet sich in einem Sensorkanal. Ein Obstruktionselement (Hinderniselement) befindet sich stromaufwärts oder stromabwärts des Sensorkanals bezüglich einer Durchflussrichtung. Das Obstruktionselement schafft einen Vorsprungbereich, der größer ist als ein Einlass des Sensorkanals. Das Obstruktionselement hat eine glatte Oberfläche entlang einer Durchflussrichtung des Mediums. Das Obstruktionselement ist so ausgebildet und angeordnet, dass der Einlass vollständig versteckt ist hinter dem Obstruktionselement bezüglich der Durchflussrichtung des Mediums. Das Obstruktionselement ermöglicht, dass das Medium in den Sensorkanal eingeführt wird. Das Obstruktionselement leitet den Staub von dem Einlass des Sensorkanals weg.
Das Sensorelement kann gestützt sein in einem Umgehungskanal anstatt dem Sensorkanal.
Ein Obstruktionselement ist stromaufwärts eines Sensorelements angeordnet, das in einem Kanal gestützt ist. Das Obstruktionselement hat eine glatte Oberfläche entlang einer Durchflussrichtung des Mediums. Das Sensorelement ist vollständig versteckt hinter dem Obstruktionselement bezüglich der Durchflussrichtung des Mediums. Das Obstruktionselement leitet den Staub von dem Sensorelement weg.
Das Obstruktionselement kann stromabwärts des Sensorelements angeordnet sein und kann sowohl stromaufwärts als auch stromabwärts des Sensorelements angeordnet sein. Das Obstruktionselement kann so ausgebildet und angeordnet sein, dass es einen Neigungswinkel (θ) von nicht weniger als 5 Grad definiert. Der Neigungswinkel ist definiert zwischen einer Oberfläche des Sensorelements und einer Tangentiallinie (L1) an dem Obstruktionselement, die durch die Oberfläche des Sensorelements hindurchtritt.
Ein Staubsammler befindet sich stromaufwärts eines Sensorelements. Der Staubsammler hat einen Ionisierungsbereich und einen Sammelbereich. Der Staubsammler verhindert, dass der Staub das Sensorelement erreicht.
Ein Sensorelement ist in dem Umgehungskanal angeordnet. Eine Staubverhinderungseinrichtung zum Verhindern, dass Staub in einen Einlass des Umgehungskanals eintritt, befindet sich stromaufwärts des Einlasses des Umgehungskanals, so dass ein Teil oder eine Gesamtheit des Einlasses der Staubverhinderungseinrichtung versteckt ist.
Ein Sensorelement ist in dem Umgehungskanal angeordnet. Der Umgehungskanal hat einen Einlass und einen Auslass, die in eine Richtung münden senkrecht zu einer Durchflussrichtung des Mediums in einem Hauptkanal.
Ein Sensorelement ist in einem Kanal angeordnet. Ein Strömungsführungselement befindet sich unmittelbar stromaufwärts des Sensorelements. Das Strömungsführungselement hat eine Oberfläche im Wesentlichen parallel zu der Strömungsrichtung des Mediums. Das Strömungsführungselement führt das strömende Medium, um das Sensorelement von dem Staub zu schützen.
Merkmale und Vorteile der Ausführungsbeispiele werden anerkannt sowie Verfahren des Betriebs und der Funktion der zugehörigen Teile aus einer Studie der folgenden detaillierten Beschreibung, der beigefügten Ansprüche und der Zeichnungen, die alle einen Teil dieser Anmeldung bilden.
1 zeigt eine Teilschnittansicht eines Luftmengenmessers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht des Luftmengenmessers gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
3 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht des Luftmengenmessers entlang der Linie III-III von 2 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
4 zeigt eine schematische Schnittansicht des Luftmengenmessers bezüglich dem Verhalten von Fremdstoffen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
5 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Luftmengenmessers bezüglich dem Verhalten von Fremdstoffen gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Figur sechs zeigt eine schematische Schnittansicht eines Luftmengenmessers bezüglich dem Verhalten von Fremdstoffen gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Figur sieben zeigt eine Teilschnittansicht eines Luftmengenmessers gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
8 zeigt eine Draufsicht des Luftmengenmessers gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
9 zeigt eine schematische Schnittansicht des Luftmengenmessers bezüglich dem Verhalten von Fremdstoffen gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
10 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Luftmengenmessers bezüglich dem Verhalten von Fremdstoffen gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
11 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Luftmengenmessers bezüglich dem Verhalten von Fremdstoffen gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
12 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Luftmengenmessers bezüglich dem Verhalten von Fremdstoffen gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
13 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Luftmengenmessers bezüglich dem Verhalten von Fremdstoffen gemäß einem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
14 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Luftmengenmessers bezüglich dem Verhalten von Fremdstoffen gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
15 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Luftmengenmessers bezüglich dem Verhalten von Fremdstoffen gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
16 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Luftmengenmessers bezüglich dem Verhalten von Fremdstoffen gemäß einem elften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
17 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Luftmengenmessers bezüglich dem Verhalten von Fremdstoffen gemäß einem zwölften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
18 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Luftmengenmessers bezüglich dem Verhalten von Fremdstoffen gemäß einem dreizehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
19 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Luftmengenmessers bezüglich dem Verhalten von Fremdstoffen gemäß einem vierzehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
20 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Luftmengenmessers bezüglich dem Verhalten von Fremdstoffen gemäß einem fünfzehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
21 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Luftmengenmessers bezüglich dem Verhalten von Fremdstoffen gemäß einem sechzehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
22 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Luftmengenmessers bezüglich dem Verhalten von Fremdstoffen gemäß einem siebzehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
23 zeigt einen Verlauf einer Beziehung zwischen einem Neigungswinkel θ in 22 und einer Antistaubeigenschaft gemäß dem siebzehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
24 zeigt eine Teilschnittansicht eines Luftmengenmessers gemäß einem achtzehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
25 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht des Luftmengenmessers gemäß dem achtzehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
26 zeigt eine Vorderdraufsicht des Luftmengenmessers gemäß dem achtzehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
27 zeigt einen Verlauf einer Antistaubeigenschaft des achtzehnten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
28 zeigt eine Teilschnittansicht eines Luftmengenmessers gemäß einem neunzehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
29 zeigt eine Vorderdraufsicht des Luftmengenmessers gemäß dem neunzehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
30 zeigt einen Verlauf einer Antistaubeigenschaft bezüglich einem Verhältnis zwischen einem ausgesetzten Bereich und einem versteckten Bereich gemäß dem achtzehnten und neunzehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
31 zeigt eine Teilschnittansicht eines Luftmengenmessers gemäß einem zwanzigsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
32 zeigt eine Vorderdraufsicht des Luftmengenmessers gemäß dem zwanzigsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
33 zeigt einen Verlauf einer Antistaubeigenschaft des zwanzigsten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
34 zeigt eine Teilschnittansicht eines Luftmengenmessers gemäß einem einundzwanzigsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
35 zeigt eine Vorderdraufsicht des Luftmengenmessers gemäß dem einundzwanzigsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
36 zeigt einen Verlauf einer Antistaubeigenschaft bezüglich einem Verhältnis zwischen einem ausgesetzten Bereich und einem versteckten Bereich gemäß dem einundzwanzigsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
37 zeigt eine Teilschnittansicht eines Luftmengenmessers gemäß einem zweiundzwanzigsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
38 zeigt eine Vorderdraufsicht des Luftmengenmessers gemäß dem zweiundzwanzigsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
39 zeigt eine Teilschnittansicht eines Luftmengenmessers gemäß einem dreiundzwanzigsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
40 zeigt eine Vorderdraufsicht des Luftmengenmessers gemäß dem dreiundzwanzigsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
41 zeigt einen Verlauf einer Antistaubeigenschaft des dreiundzwanzigsten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
42 zeigt eine Teilschnittansicht eines Luftmengenmessers gemäß einem vierundzwanzigsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
43 zeigt eine Vorderdraufsicht des Luftmengenmessers gemäß dem vierundzwanzigsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
44 zeigt einen Verlauf einer Antistaubeigenschaft des vierundzwanzigsten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
45 zeigt eine Teilschnittansicht eines Luftmengenmessers gemäß einem Vergleichsausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
46 zeigt eine Vorderdraufsicht des Luftmengenmessers gemäß dem Vergleichsausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
47 zeigt eine Teilschnittansicht eines Luftmengenmessers gemäß einem fünfundzwanzigsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
48 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht des Luftmengenmessers gemäß dem fünfundzwanzigsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
49 zeigt eine Vorderdraufsicht des Luftmengenmessers gemäß dem fünfundzwanzigsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
50 zeigt eine Schnittansicht des Luftmengenmessers entlang der Linie L-L in 48 gemäß dem fünfundzwanzigstens Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
51 zeigt eine Schnittansicht des Luftmengenmessers entlang der Linie LI-LI in 48 gemäß dem fünfundzwanzigsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
52 zeigt einen Verlauf einer Antistaubeigenschaft des fünfundzwanzigsten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
53 zeigt einen Verlauf einer Antistaubeigenschaft bezüglich einem Verhältnis L2/L1, das in 50 definiert ist, gemäß dem fünfundzwanzigsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
54 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht eines Luftmengenmessers gemäß einem sechsundzwanzigsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
55 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht eines Luftmengenmessers gemäß einem sechsundzwanzigsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
56 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht eines Luftmengenmessers gemäß einem achtundzwanzigsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
57 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht eines Luftmengenmessers gemäß einem neunundzwanzigsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei die Ansicht eine Anordnung eines Schnitts in Übereinstimmung mit einer Linie L-L in 48 zeigt.
58 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht des Luftmengenmessers gemäß dem neunundzwanzigsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei die Ansicht eine Anordnung eines Schnitts in Übereinstimmung mit der Linie LI-LI in 48 zeigt.
59 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht eines Luftmengenmessers gemäß einem dreißigsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei die Ansicht eine Anordnung eines Schnitts in Übereinstimmung mit der Linie L-L in 48 zeigt.
60 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht des Luftmengenmessers gemäß dem dreißigsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei die Ansicht eine Anordnung eines Schnitts in Übereinstimmung mit der Linie LI-LI in 48 zeigt.
61 zeigt eine Teilschnittansicht eines Luftmengenmessers gemäß dem einunddreißigsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
62 zeigt eine Schnittansicht des Luftmengenmessers entlang der Linie LXII-LXII in 61 gemäß dem einunddreißigsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
63 zeigt eine Schnittansicht des Luftmengenmessers entlang der Linie LXIII-LXIII in 61 gemäß dem einunddreißigsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
64 zeigt eine Teilschnittansicht eines Luftmengenmessers gemäß dem zweiunddreißigsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
65 zeigt eine Schnittansicht des Luftmengenmessers entlang der Linie LXV-LXV in 64 gemäß dem zweiunddreißigsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
66 zeigt eine Schnittansicht des Luftmengenmessers entlang der Linie LXVI-LXVI in 64 gemäß dem zweiunddreißigsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Bei den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird die vorliegende Erfindung angewandt auf einem Luftmengenmessers für eine Brennkraftmaschine. Der Luftmengenmesser ist ein Gerät zum Messen der Durchflussmenge eines Mediums. Der Luftmengenmesser misst eine Luftmenge, die durch eine Ansaugleitung hindurch strömt und gibt ein Signal ab, das eine erfasste Luftmenge anzeigt. Der Luftmengenmesser führt das Ausgangssignal zu einer elektronischen Motorsteuereinheit zu, um als ein Sensor für ein Motorsteuer- und Regelsystem zu dienen.
1. Ausführungsbeispiel
Unter Bezugnahme auf 1, 2 und 3 ist eine Ansaugleitung 100 zwischen einem Luftreiniger und dem Motor angeordnet. Die Ansaugleitung 100 definiert einen Hauptkanal, in dem die Ansaugluft strömt. Ein Pfeil mit dem Zeichen 1 deutet eine Vorwärtsrichtung einer Hauptluftströmung an. Bei einem gewissen Betriebszustand des Motors kann eine Umkehrströmung in der Ansaugleitung 100 erzeugt werden. Die Ansaugluft wird in dem Luftreiniger gefiltert, enthält aber noch Staub wie beispielsweise Fremdstoffe. Die Ansaugleitung 100 hat eine Einsetz-Öffnung 101 zum Aufnehmen des Luftmengenmessers S1.
Der Luftmengenmesser S1 ist in einer säulenförmigen Form ausgebildet, um ihn einfach zu handhaben und das Einsetzen in die Ansaugleitung 100 durch die Einsetz-Öffnung 101 hindurch zu vollziehen. Der Luftmengenmesser S1 hat einen Schaltkreisbereich 10, ein Kanalelement 20 und ein Sensorelement 30. Der Schaltkreisbereich 10 ist in einer Flanschform ausgebildet, um außerhalb der Ansaugleitung 100 angeordnet zu sein. Der Schaltkreisbereich enthält einen elektronischen Schaltkreis, wie beispielsweise einen Ausgangsverstärker und einen Treiberschaltkreis für das Sensorelement 30. Der Schaltkreisbereich 10 hat einen Verbinder 11 zum Schaffen einer elektrischen Verbindung mit der Motorsteuereinheit.
Das Kanalelement 20 ist im Allgemeinen in einer säulenförmigen Form ausgebildet, um in die Ansaugleitung 100 hinein eingesetzt zu werden und in diese hinein vorzustehen. Ein Dichtungselement 40 wie beispielsweise ein O-Ring ist zwischen der Einsetz-Öffnung 101 und dem Kanalelement 20 angeordnet. Das Kanalelement 20 definiert einen Umgehungskanal 21. Der Umgehungskanal 21 hat einen rechtwinkligen Querschnitt. Der Umgehungskanal 21 ist im Allgemeinen in einer U-Form oder einer Omega-Form ausgebildet. Der Umgehungskanal 21 hat einen Einlass, der der stromaufwärtigen Seite zugewandt ist, eine stromaufwärtige gerade Bahn, eine Umkehrbahn, eine stromabwärtige gerade Bahn und einen Auslass, der der stromabwärtigen zugewandt ist. In Folge dessen wird ein Teil der in dem Hauptkanal strömenden Luft in den Umgehungskanal 21 hinein eingeführt. Der Umgehungskanal 21 ist so gestaltet, dass die Luftmenge, die in dem Umgehungskanal 21 strömt, die Luftmenge repräsentiert, die im Hauptkanal strömt.
Die stromaufwärtige gerade Bahn des Umgehungskanals 21 hat einen Sensorabschnitt, in dem das Sensorelement 30 gestützt ist. Der Sensorabschnitt ist mit einem Sensorkanalelement 24 versehen. Das Sensorkanalelement 24 teilt den Umgehungskanal in drei Kanäle einschließlich zwei Seitenkanälen und einem Sensorkanal zwischen diesen. Der Sensorkanal hat eine Querschnittsfläche, die beträchtlich enger ist als die, die durch den Umgehungskanal 21 bei der stromaufwärtigen und stromabwärtigen Seite des Sensorkanals definiert ist. Das Sensorkanalelement 24 definiert einen Einlass 24a, einen Auslass 24b und einen Begrenzer 24c. Der Begrenzer 24c definiert einen Begrenzungskanal in dem Sensorkanal. Ein Stützelement 23 ist in dem Sensorkanal angeordnet. Das Stützelement 23 ist in einer Plattenform ausgebildet. Das Stützelement 23 ist in der Mitte des Umgehungskanals 21 angeordnet und parallel zu der Mittelachse des Umgehungskanals 21. Das Stützelement 23 bedeckt ein Substrat 22, an dem das Sensorelement 30 fixiert ist. Das Sensorelement 30 ist an dem Substrat 22 fixiert durch ein geeignetes Mittel wie beispielsweise Kleben. Das Sensorelement 30 hat eine Sensoroberfläche, die der Luft ausgesetzt ist durch das Stützelement 23. Die Sensoroberfläche ist parallel zu der Mittelachse des Umgehungskanals 21 und der Strömungsrichtung der Luft in dem Umgehungskanal 21 gestützt. Die Sensoroberfläche ist gestützt parallel zu der Mittelachse des Ansaugkanals 100 und einer Primärluftströmungsrichtung in dem Ansaugkanal 100. Das Substrat 22 ist an einem Element fixiert, das das Kanalelement 20 durch Kleben definiert. Das Sensorelement 30 ist elektrisch verbunden mit dem Schaltkreis in dem Schaltkreisbereich 10.
Das Sensorelement 30 ist in einer dünnen Plattenform ausgebildet. Das Sensorelement 30 kann auch als ein Membransensor oder ein Chipsensor bezeichnet werden. Das Sensorelement 30 ist ein thermischer Durchflusssensor. Beispielsweise hat das Sensorelement 30 ein dünnes Substrat und eine Vielzahl an Widerstandselementen auf dem Substrat. Die Widerstandselemente werden angesteuert zum Messen der Durchflussmenge. Beispielsweise kann das Sensorelement 30 einen Wärmewiderstand, Sensorwiderstände und einen Temperaturausgleichswiderstand haben. Alternativ kann das Sensorelement 30 eine andere Art eines Durchflusssensors sein wie beispielsweise ein Heißdraht oder ein Halbleitersensor.
Das Kanalelement 20 hat des Weiteren eine Säule 50 mit einem kreisförmigen Querschnitt bezüglich der Durchflussrichtung. Die Säule 50 ist an der Mitte des Umgehungskanals 21 angeordnet. Die Säule 50 ist in dem Umgehungskanal 21 in einer querenden Weise gestützt. Die Säule 50 befindet sich stromaufwärts des Sensorkanalelements 24 und erstreckt sich parallel zu dem Stützelement 23 und der Oberfläche des Sensorelements 30. Die Säule 50 kann in einer holen zylindrischen Form ausgebildet sein. Die Säule 50 ist ausgebildet und so angeordnet, dass der Einlass 24a vollständig versteckt ist hinter der Säule 50 bezüglich der Vorwärtsrichtung der Luftströmung in dem Umgehungskanal 21. Wenn infolgedessen das innere des Umgehungskanals 21 von der stromaufwärtigen Seite der Säule 50 entlang der Vorwärtsrichtung der Luftströmung beobachtet wird, ist der Einlass 24a vollständig hinter der Säule 50 versteckt. Bei diesem Ausführungsbeispiel hat die Säule 50 eine Breite W1, die breiter ist als die Breite W2 des Sensorkanals, der durch das Sensorkanalelement 24 definiert ist. Die Säule 50 dient als ein Obstruktionselement. Die Säule kann mit einem Kugelabschnitt versehen sein, der sich stromaufwärts des Einlasses 24a befindet, und einer Stützplatte zum stützen der Kugel in dem Umgehungskanal 21.
Da die Säule 50 eine Säulenform hat, schafft die Säule 50 ein führendes Ende, graduell erweiterte Oberflächen, die stromaufwärts gerichtet sind, einen Maximalquerschnittsabschnitt, graduell konvergierende Oberflächen, die stromabwärts gerichtet sind, und ein hinteres Ende. Das führende Ende ist das stromaufwärtigste Ende der Säule 50. Das hinterste Ende ist das stromabwärtigste Ende der Säule 50. Die graduell erweiterten Oberflächen teilen die Luftströmung und führen die geteilten Luftströmungen sanft auf beide Seiten des Umgehungskanals 21. Der Maximalquerschnittsabschnitt hat einen Querschnitt in Übereinstimmung mit einer Projektionsfläche der Säule 50. Die Projektionsfläche wird erhalten hinter der Säule 50 bezüglich der Vorwärtsluftströmungsrichtung 1. Die Projektionsfläche ist ausreichend breit zum Verstecken des Einlasses 24a hinter der Säule 50. Die graduell konvergierenden Oberflächen erstrecken sich in Richtung auf das hintere Ende. Die graduell konvergierenden Oberflächen ermöglichen, dass die Luftströmung zu dem Mittelbereich des Umgehungskanals zurückkehrt, aber die graduell konvergierenden Oberflächen erzeugen einen unstetigen Strömungsbereich unmittelbar stromabwärts der Säule 50.
4 zeigt das Verhalten von Staub in der Luftströmung. Der Staub 60 wie beispielsweise Fremdstoffe strömt in der Vorwärtsluftströmungsrichtung 1. Die Säule 50 erweitert die Luftströmung und richtet die Luftströmung bei beiden Seiten des Umgehungskanals 21 nach außen. Gleichzeitig stört die Säule 50 den Staub auf direkte Weise. Deshalb wird der Staub in der Luftströmung in Richtung auf beide Seiten des Umgehungskanals 21 geleitet. Die Säule 50 definiert einen unstetigen Strömungsbereich mit einer Dreiecksform. Bei einer stromabwärtigen Seite der Säule 50 wird die Luftströmung nach innen geleitet und kehrt graduell zu dem Mittelbereich des Umgehungskanals 21 zurück. Dann wird die Luftströmung stetig parallel nach dem Strömen über eine gewisse Strecke von der Säule 50. Der Einlass 24a befindet sich stromabwärts der Position bei der die Luftströmung wieder eine stetige Luftströmung wird. Da der Staub eine größere Trägheit als die Luft hat, strömt der Staub an einer stromabwärtigen Seite der Säule 50 noch auf beiden Seiten des Umgehungskanals 21 und wird nicht nach innen gerichtet zu dem Mittelbereich. Deshalb enthält eine Luftströmung 1a, die in dem Mittelbereich strömt, weniger Staub als eine Luftströmung 1b, die in den Seitenbereicht strömt. Die Säule 50 liefert eine Luftströmung 1a, die weniger Staub in der Mitte des Umgehungskanals 21 enthält, und liefert die Luftströmung 1b, die mehr Staub auf beiden Seiten des Umgehungskanals 21 enthält. Der Sensorkanal 24 kann die Luftströmung 1a einführen, da sich der Einlass 24a hinter der Säule 50 befindet.
Der Luftmengenmesser S1 hat eine dreistufige Anordnung des Luftdurchflusskanals. Die erste Stufe ist der Hauptkanal, der durch die Ansaugleitung 100 vorgesehen ist. Die zweite Stufe ist der Umgehungskanal 21, in dem ein Teil der Ansaugluft eingeführt wird, die in dem Hauptkanal strömt. Die dritte Stufe ist der Sensorkanal, in den ein Teil der Umgehungsluft eingeführt wird, die in dem Umgehungskanal 21 strömt. Die Säule 50 ist in dem Umgehungskanal 21 angeordnet. Deshalb erhöht die Säule 50 den Strömungswiderstand nicht beträchtlich. Da des Weiteren der Umgehungskanal die Luftströmung in eine stetige Strömung regulieren kann, leitet die Säule 50 deshalb den Staub auf wirksame Weise nach außen.
Infolgedessen ist es möglich, zu verhindern, dass der Staub in den Sensorkanal eintritt, in dem sich das Sensorelement 30 befindet. Es ist möglich, das Sensorelement 30 vor einer Beschädigung zu schützen, die durch den Staub verursacht wird.
Die Säule 50 ist auch wirksam für die Ansaugleitung 100. Wie in 3 und 4 gezeigt ist, kann die Außenwand die Ansaugleitung 100 anstelle des Umgehungskanals 21 sein. Dabei befindet sich das Sensorkanalelement 24 direkt in der Ansaugleitung 100.
Obwohl des Weiteren die Säule 50 sich in der Mitte des Umgehungskanals 21 oder der Ansaugleitung 100 bei dem ersten Ausführungsbeispiel befindet, kann sich das Obstruktionselement an der Seite des Umgehungskanals 21 oder der Ansaugleitung 100 befinden. Dabei befindet sich das Sensorkanalelement 24 und das Sensorelement 30 auch an der Seite des Umgehungskanals 21 oder der Ansaugleitung 100, um hinter dem Obstruktionselement versteckt zu sein.
Des Weiteren kann der Luftmengenmesser ein zusätzliches Obstruktionselement in der Ansaugleitung 100 haben zusätzlich zu der Säule 50 in dem Umgehungskanal.
Nachfolgend werden mehrere Ausführungsbeispiele beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden die selben oder ähnliche Elemente, die bereits beschrieben sind bei dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel, durch die selben Bezugszeichen wie bei dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel bezeichnet und nicht wiederholt erläutert.
2. Ausführungsbeispiel
Unter Bezugnahme auf 5 hat ein Luftmengenmesser S2 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel Fangabschnitte 21a an beiden Seiten des Umgehungskanals 21. Die Fangabschnitte 21a befinden sich an einer Position, zu der die Säule 50 den Staub leitet. Die Position befindet sich etwas stromabwärts der Säule 50. Die Fangabschnitte 21a sind mit der Ansaugleitung 100 als Abgabekanäle verbunden zum Abgeben des Staubs nach Außerhalb von dem Umgehungskanal 21. Die Fangabschnitte 21a sind mit Schildern 21b bedeckt und nach stromabwärts gerichtet von der Ansaugleitung 100.
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel wird der Staub, der nach Außerhalb geleitet wird durch die Säule 50, vor dem Erreichen der Umgebung des Einlasses 24a des Sensorkanals gefangen. Außerdem wird der Staub in die Ansaugleitung 100 abgegeben. Es ist möglich, den Staub, der das Sensorelement 30 erreicht, zu vermindern. Es ist auch möglich, zu verhindern, dass der Staub an die Seitenwände schlägt und zu der Mitte des Umgehungskanals 21 zurückkehrt. Da des Weiteren die Schilder 21b die Fangabschnitte 21a von stromaufwärts abdecken und Kanäle schaffen, die nach stromabwärts führen, ist es möglich zu verhindern, dass der Staub von Außerhalb eintritt.
3. Ausführungsbeispiel
Unter Bezugnahme auf 6 hat ein Luftmengenmesser S3 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel einen kleineren Sensorkanal. Das Sensorkanalelement 124 definiert den Sensorkanal mit einer Breite W22, die beträchtlich kleiner ist als bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Außerdem befindet sich das Sensorkanalelement 124 nicht in der Mitte des Umgehungskanals 21. Das Sensorkanalelement 124 befindet sich noch hinter der Säule 50, ist aber etwas verschoben von der Mittelachse. In den stromabwärtigen Bereich der Säule 50 wird ein Teil der Luftströmung 1 stetig bevor die Gesamtheit der Luftströmung 1a stetig wird. Das Sensorkanalelement 124 ist in einem derartigen Teil der stetigen Luftströmung angeordnet. Deshalb ist es möglich, das Sensorkanalelement 124 und das Sensorelement 30 nahe der Säule 50 anzuordnen.
4. Ausführungsbeispiel
Unter Bezugnahme auf 7 hat ein Luftmengenmesser S4 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel eine Säule 55 in der Ansaugleitung 100. Die Säule 55 befindet sich in der Mitte der Ansaugleitung 100. Das Kanalelement 20 definiert einen Einlass 21c des Umgehungskanals 21 bei der Mitte der Ansaugleitung 100. Die Säule 55 befindet sich stromaufwärts des Einlasses 21c. Das Kanalelement 20 hat nicht das Sensorkanalelement 24 wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Das Sensorelement 30 ist an dem Substrat auf ähnliche Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel gestützt und befindet sich in dem Umgehungskanal 21. Der Luftmengenmesser S4 kann dasselbe Sensorkanalelement 24 haben, wie es in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist.
Unter Bezugnahme auf 8 ist die Säule 55 an dem Kanalelement 20 gestützt durch Stützbalken 55a. Die Säule 55 hat eine ausreichende Querschnittsfläche, um den Einlass 21a bezüglich der Luftströmung 1 in der Ansaugleitung 100 zu verstecken. Der Einlass 21c ist vollständig versteckt hinter der Säule 55 bezüglich der Richtung der Luftströmung 1.
9 zeigt das Verhalten des Staubs 60 in der Ansaugleitung 100. Die Säule 55 hat eine Breite W1, die breiter ist als die Breite W4 des Einlasses 21c. Die Säule 55 ist viel länger als die andere Breite des Einlasses 21c. Deshalb ist der Einlass 21c vollständig hinter der Säule 55 versteckt. Die Säule 55 dient als das Obstruktionselement zum Leiten des Staubs 60 nach außen. Wie in 9 gezeigt ist, führt der Einlass 21c die Luftströmung 1a ein, die weniger Staub enthält.
Obwohl der Luftmengenmessers S4 nicht die Säule 50 in dem Umgehungskanal 21 hat, verhindert die Säule 55 eine Beschädigung des Sensorelements 30. Der Luftmengenmessers S4 kann die Säule 50 in dem Umgehungskanal 21 haben.
Das Obstruktionselement kann an der Seite der Ansaugleitung 100 angeordnet sein. Dabei befindet sich der Einlass 21c auch an einem Seitenbereich des Einlasskanals in der Ansaugleitung 100, so dass der Einlass 21c hinter dem Obstruktionselement versteckt ist.
5. Ausführungsbeispiel
Unter Bezugnahme auf 10 hat ein Luftmengenmesser S5 gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel den Einlass 21a nahe der Säule 55. Der Einlass 21b befindet sich nicht in der Mitte des Umgehungskanals 21. Der Einlass 21b befindet sich noch hinter der Säule 55, ist aber von der Mittelachse etwas verschoben angeordnet. Der Einlass 21c führt einen Teil der Luftströmung 1 ein, die weniger Staub enthält. Es ist möglich, den Einlass 21c nahe der Säule 55 anzuordnen.
6. Ausführungsbeispiel
11 zeigt eine Diagrammansicht eines Luftmengenmessers S6 gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel. Der Luftmengenmesser S6 hat nicht das Sensorkanalelement 24 des ersten Ausführungsbeispiels. Das Sensorelement 30 ist direkt dem Umgehungskanal 21 oder der Ansaugleitung 100 ausgesetzt. Das Sensorelement 30 befindet sich hinter der Säule 50 auf eine Weise, wobei das Sensorelement 30 vollständig versteckt ist hinter der Säule 50 bezüglich der Luftströmungsrichtung.
Gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel, da das Sensorelement sich in der Luftströmung 1a befindet, die weniger Staub enthält. Deshalb ist es möglich, eine Beschädigung des Sensorelements zu verhindern.
7. Ausführungsbeispiel
12 zeigt einen Luftmengenmesser S7 gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel. Das siebte Ausführungsbeispiel ist eine Abwandlung des sechsten Ausführungsbeispiels, die ähnlich ist dem Unterschied zwischen dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel. Der Fangabschnitt 21a verbessert den Schutz des Sensorelements 30 gegen den Staub 60.
8. Ausführungsbeispiel
13 zeigt einen Luftmengenmesser S8 gemäß einem achten Ausführungsbeispiel. Der Luftmengenmesser S8 hat ähnliche Komponenten, wie sie bei dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben sind, außer einer Säule 50a. Die Säule 50a hat einen stromlinienförmigen Querschnitt. Die Säule 50a vermindert einen unstetigen Strömungsbereich hinter der Säule 50a und ermöglicht, dass sich der Sensorkanal 24 nahe der Säule 50a befindet. Die Säule 50a hat einen Querschnitt, der in der Luftströmungsrichtung länger ist als in der Breitenrichtung W1. Die Säule 50a hat einen führenden Abschnitt, der Oberflächen im Wesentlichen parallel zu der Luftströmungsrichtung schafft. Dann wird der führende Abschnitt graduell verdickt entlang der Luftströmungsrichtung bis zu der Breite W1. Die Säule 50a hat einen hinteren Abschnitt. Der hintere Abschnitt verengt sich graduell entlang der Luftströmungsrichtung von der Breite W1. Dann schafft der hintere Abschnitt Oberflächen im Wesentlichen parallel zu der Luftströmungsrichtung bei dem stromabwärtigsten Ende der Säule 50a.
Bei dem achten Ausführungsbeispiel ist der Einlass 24a vollständig versteckt hinter der Säule 50a bezüglich der Luftströmungsrichtung.
9. Ausführungsbeispiel
14 zeigt einen Luftmengenmesser S9 gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel. Das neunte Ausführungsbeispiel zeigt eine Abwandlung des vierten Ausführungsbeispiels. Eine Säule 55b hat denselben Querschnitt wie die Säule 50a bei dem achten Ausführungsbeispiel. Die Säule 55b ermöglicht, dass der Einlass 21a sich unmittelbar hinter der Säule 55b befindet. Des Weiteren hat das Kanalelement 20 einen Sensorkanal und die Säule 50 in dem Umgehungskanal, wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel erläutert ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Säule 55, die sich stromaufwärts des Einlasses 21c des Umgehungskanals 21 befindet, als ein erstes Obstruktionselement bezeichnet. Die Säule 50, die sich stromaufwärts des Einlasses 24a des Sensorkanals befindet, wird als ein zweites Obstruktionselement bezeichnet.
Zehntes Ausführungsbeispiel
15 zeigt einen Luftmengenmesser S10 gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Luftmengenmesser S10 hat eine Staubsammler zum Sammeln des Staubs 60 nach außerhalb des Umgehungskanals 21. Der Staubsammler hat einen Ionisierungsbereich 70 und einen Sammelbereich 80. Der Ionisierungsbereich 70 hat ein Paar Elektroden 71, 72, die in dem Umgehungskanal 21 angeordnet sind, und eine Energiequelle 73. Die Elektroden 71, 72 sind an der Innenfläche des Umgehungskanals 21 angeordnet, um einander zugewandt zu sein. Die Energiequelle 73 erzeugt ein elektrisches Feld zwischen den Elektroden 71, 72, um den zwischen den Elektroden 71, 72 strömenden Staub zu ionisieren. Der Sammelbereich 80 hat Magneten 81, 82a und ein Sammlerblatt 83, das an dem Inneren des Umgehungskanals 21 angeordnet ist. Die Magnete 81, 82 bilden ein magnetisches Feld H über dem Umgehungskanal 21. Ionisierter Staub 60a wird durch das magnetisches Feld H beeinflusst und wird nach außen geleitet mit einer spiralförmigen Bewegung. Der ionisierte Staub 60a wird zumindest nach außen geleitet und an dem Sammelblatt 83 gesammelt. Deshalb enthält eine Luftströmung in der Mitte des Umgehungskanals 21 weniger Staub als die Luftströmung in den Seitenbereichen des Umgehungskanals 21. In Folge dessen wird die weniger Staub enthaltende Luftströmung dem Eintritt in den Sensorkanal ausgesetzt.
Gemäß dem zehnten Ausführungsbeispiel ist es möglich, den Staub in der Luftströmung zu vermindern, die in der Umgebung des Sensorelements 30 strömt. Es ist möglich, eine Beschädigung des Sensorelements 30 zu verhindern.
Elftes Ausführungsbeispiel
16 zeigt einen Luftmengenmesser gemäß einem elften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Luftmengenmesser S11 hat ein Strömungsführungselement 90 in dem Kanal 21 oder 100. Das Strömungsführungselement 90 befindet sich stromaufwärts des Obstruktionselements 50. Das Strömungsführungselement führt und reguliert die Luftströmung in eine Parallele und stetige Strömung vor dem Erreichen des Obstruktionselements 50. Das Strömungsführungselement 90 hat zumindest ein Plattenelement. Das Strömungsführungselement 90 hat zumindest zwei Oberflächen, die im Wesentlichen parallel zu der Luftströmungsrichtung sind. Das Strömungsführungselement 90 hat eine Vielzahl an Platten, die parallel zu der Strömungsrichtung angeordnet sind.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist es möglich, den Staub zu vermindern, der nach innen strömt bei einer stromabwärtigen Seite bezüglich des Obstruktionselements 50. Das Strömungsführungselement 90 kann sich entweder innerhalb dem Umgehungskanal 21 oder der Ansaugleitung 100 befinden.
Zwölftes Ausführungsbeispiel
17 zeigt einen Luftmengenmesser S12 gemäß einem zwölften Ausführungsbeispiel. Der Luftmengenmesser 12 hat einen Begrenzer 95 entweder an dem Umgehungskanal 21 oder der Ansaugleitung 100. Der Begrenzer 95 schafft einen graduell sich verengenden Kanal, der stromaufwärts des Obstruktionselements 50 beginnt. Der Begrenzer 95 schafft einen konstanten Kanal, in dem das Obstruktionselement 50 und das Sensorelement 30 angeordnet sind. Der konstante Kanal ist enger als der ursprüngliche Kanal 21, 100. Der Begrenzer 95 schafft einen graduell sich erhöhenden Kanal an der stromabwärtigen Seite des Sensorelements 30. Der graduell sich verengende Kanal leitet und reguliert die Luftströmung in eine Parallele und stetige Strömung. Deshalb ist es möglich, den bei einem Kanal nach innen strömenden Staub zu vermindern zwischen dem Obstruktionselement 50 und dem Sensorelement 30. Da der Begrenzer 95 stromaufwärts des Obstruktionselements 50 beginnt, das heißt das Obstruktionselement 50 befindet sich in dem begrenzten Kanal, ist es möglich, zu verhindern, dass der Staub seine Strömungsrichtung nach innen ändert bei einer stromabwärtigen Seite des Obstruktionselements 50.
Dreizehntes Ausführungsbeispiel
18 zeigt einen Luftmengenmesser S13 gemäß einem dreizehnten Ausführungsbeispiel. Der Luftmengenmesser S13 ist eine Kombination des elften Ausführungsbeispiels mit dem zwölften Ausführungsbeispiel. Der Luftmengenmesser S13 hat sowohl das Strömungsführungselement 90 als auch den Begrenzer 95.
Vierzehntes Ausführungsbeispiel
19 zeigt einen Luftmengenmesser S14 gemäß einem vierzehnten Ausführungsbeispiel. Der Luftmengenmesser S14 hat ein erstes Obstruktionselement 50, das sich stromaufwärts des Sensorelements 30 befindet. Der Luftmengenmesser S14 hat auch ein zweites Obstruktionselement 51, das sich stromabwärts des Sensorelements 30 befindet. Das erste und zweite Obstruktionselement 50, 51 sind symmetrisch angeordnet zu dem Sensorelement 30 bezüglich der Strömungsrichtung in dem Kanal 21, 100. Das Sensorelement 30 ist vollständig versteckt hinter dem ersten Obstruktionselement 50 bezüglich der Vorwärtsrichtung der Luftströmung. Das Sensorelement 30 ist vollständig versteckt hinter dem zweiten Obstruktionselement 51 bezüglich der Umkehrrichtung 2 der Luftströmung.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist es möglich, das Sensorelement 30 von dem Staub in der umgekehrten Luftströmung zu schützen. Es ist möglich, die umgekehrte Luftströmung zu erfassen und einen Betrag der umgekehrten Luftströmung zu messen. Außerdem kann ein Schaltkreis zum Erfassen der Vorwärtsluftströmung und ein Schaltkreis zum Erfassen der umgekehrten Luftströmung bei derselben Anordnung angeordnet sein, da die Komponenten in dem Luftströmungskanal symmetrisch angeordnet sind.
Zusätzlich zu dem Ausführungsbeispiel können Strömungsführungselemente an sowohl der stromaufwärtigen Seite des Obstruktionselements 50 als auch der stromabwärtigen Seite des Obstruktionselements 51 angeordnet sein.
Fünfzehntes Ausführungsbeispiel
20 zeigt einen Luftmengenmesser S15 gemäß einem fünfzehnten Ausführungsbeispiel. Der Luftmengenmesser S15 hat einen Begrenzer 95 zusätzlich zu dem vierzehnten Ausführungsbeispiel.
Sechzehntes Ausführungsbeispiel
21 zeigt einen Luftmengenmesser gemäß einem sechzehnten Ausführungsbeispiel. Der Luftmengenmesser S16 hat ein Stützelement 23a. Das Stützelement 23a erstreckt sich länger als der Begrenzer 95. Das Sensorselement 30 ist an der Mitte des Stützelements 23a gestützt. Ein erstes Obstruktionselement 50b ist an dem Stützelement 23a als Vorsprünge ausgebildet. Das Sensorelement 30 ist vollständig versteckt hinter dem ersten Obstruktionselement 50b bezüglich der Vorwärtsrichtung 1 der Luftströmung. Ein zweites Obstruktionselement 51b ist an dem Stützelement 23a als Vorsprünge ausgebildet. Das Sensorelement 30 ist vollständig versteckt hinter dem zweiten Obstruktionselement 51b bezüglich der Umkehrrichtung 2 der Luftströmung. Die Obstruktionselemente 50b, 51b schützen das Sensorelement 30 sowohl von der Vorwärts- als auch Rückwärtsluftströmung. Die Obstruktionselemente 50b, 51b können einstückig mit dem Stützeelement 23a ausgebildet sein.
Siebzehntes Ausführungsbeispiel
22 zeigt einen Luftmengenmesser gemäß einem siebzehnten Ausführungsbeispiel. Der Luftmengenmesser S17 hat ein Obstruktionselement 50c, das sich stromaufwärts des Sensorelements 30 befindet. Das Obstruktionselement 50c ist ausgebildet und so angeordnet, dass ein Neigungswinkel θ nicht geringer als 5° ist. Der Neigungswinkel θ ist definiert zwischen einer Oberfläche des Sensorelements 30 und einer Tangentiallinie L1 an dem Obstruktionselement 50c die durch die Mitte des Sensorelements 30 hindurchtritt, wie in 22 gezeigt ist. 23 zeigt einen Verlauf einer Beziehung zwischen einer Antistaubeigenschaft und dem Neigungswinkel θ. Die Antistaubeigenschaft zeigt die Widerstandsfähigkeit des Sensorelements 30 gegenüber dem Staub. Beispielsweise ist die Antistaubeigenschaft angedeutet durch eine Strömungsgeschwindigkeit, bei der eine Probe des Luftmengenmessers auf Grund des Staubs bestätigt wird. wenn gemäß 23 der Neigungswinkel geringer als 5° ist, erfüllt die Antistaubeigenschaft nicht eine Anforderung für den Luftmengenmesser für den Motor. Da die Antistaubeigenschaft plötzlich verbessert wird in der Umgebung von 5°, wird es bevorzugt, das Obstruktionselement 50c auszubilden und anzuordnen, um den Neigungswinkel von nicht weniger als 5° zu schaffen.
Die in 23 gezeigte Beziehung kann auf die Obstruktionselemente angewandt werden, die bei den anderen Ausführungsbeispielen beschrieben sind. Die in 23 gezeigte Beziehung kann auf die Obstruktionselemente angewandt werden, die sich stromabwärts des Sensorelements befinden. Wenn das Obstruktionselement auf der stromaufwärtigen Seite des Einlasses sich befindet, wird die Tangentiallinie L1 von der Mitte des Einlasses gezogen.
Achtzehntes Ausführungsbeispiel
24, 25, 26 zeigen einen Luftmengenmesser S18 gemäß einem achtzehnten Ausführungsbeispiel. Der Luftmengenmesser S18 hat eine Ablenkungseinrichtung 5, die unmittelbar stromaufwärts des Einlasses 21c des Umgehungskanals 21 angeordnet ist. Die Ablenkungseinrichtung 5 ist einstückig mit dem Kanalelement 20 ausgebildet. Die Ablenkungseinrichtung 5 kann separat ausgebildet sein und durch geeignete Mittel wie beispielsweise Klebstoff fixiert sein.
Die Ablenkungseinrichtung 5 ist ein Ausschnitt mit einer Vielzahl an Ablenkungsplatten 5a. Die Ablenkungsplatten 5a sind parallel zueinander gestützt. Die Ablenkungsplatte 5a erstreckt sich in der Querrichtung bezüglich dem Einlass 21d, wie in 26 gezeigt ist. Die Ablenkungsplatte 5a ist bezüglich der Luftströmungsrichtung geneigt, wie in 25 gezeigt ist. Der Einlass 21d ist vollständig versteckt hinter den Ablenkungsplatten 5a bezüglich der Luftströmungsrichtung. Die Ablenkungsplatten 5a sind von dem Einlass 21d beabstandet, um einen Spalt für die Abgabe des Staubs 60 zu bilden.
Die Ablenkungseinrichtung 5 leitet die Luftströmung von dem Einlass 21d weg. Deshalb wird nur eine kleine Komponente der Luftströmung direkt auf den Einlass 21d aufgebracht. In Folge dessen ist es möglich, den Staub zu vermindern, der in den Umgehungskanal 21 eintritt. Darüber hinaus vermindert die Ablenkungseinrichtung 5 auch Geschwindigkeit des Staubs 60. Selbst wenn der Staub in den Umgehungskanal 21 eintritt, hat deshalb der Staub 60 nicht die Energie zum Beschädigen des Sensorelements 30. Die Ablenkungseinrichtung 5 ist eine Staubverhinderungseinrichtung zum Verhindern des Eintretens von Staub in den Einlass 21d hinein.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist es möglich, eine verbesserte Antistaubeigenschaft zu erzielen, wie in 27 gezeigt ist. Der Luftmengenmesser S18 zeigt eine höhere Antistaubeigenschaft als eine Anforderung für den Luftmengenmesser für den Motor. Ein Vergleichsausführungsbeispiel, das keine Ablenkungseinrichtung hat, wie es in 45 und 46 gezeigt ist, kann jedoch die erforderliche Höhe nicht erreichen.
Neunzehntes Ausführungsbeispiel
28 und 29 zeigen einen Luftmengenmesser gemäß einem neunzehnten Ausführungsbeispiel. Der Luftmengenmesser S19 hat eine Ablenkungseinrichtung 5, die eine einzelne Ablenkungsplatte 5b hat. Die Ablenkungsplatte 5b hat einen kleineren Vorsprungsbereich als der Einlass 21b. Ein Teil des Einlasses 21d ist versteckt hinter der Ablenkungsplatte 5b bezüglich der Luftströmungsrichtung. Der Einlass 21d hat Abschnitte, die direkt der stromaufwärtigen Seite ausgesetzt sind, wie in 29 gezeigt ist.
Eine derartige teilweise bedeckte Anordnung ist auch vorteilhaft zum Schützen des Sensorelements 30 bezüglich dem Staub 60, da die Ablenkungsplatte 5b noch den Staub vermindert und die Energie des Staubs in einem gewissen Ausmaß vermindert. 30 zeigt einen Verlauf der Antistaubeigenschaft bezüglich eines Versteckungsverhältnisses des Einlasses 21d. Das Versteckungsverhältnis wird ausgedrückt durch (1 – S2/S1), wobei S1 die gesamte Querschnittsfläche des Einlasses 21d darstellt, S2 ist die Querschnittsfläche des Einlasses 21d, die durch die Ablenkungsplatte versteckt ist. Gemäß 30 kann die erforderliche Höhe der Antistaubeigenschaft erfüllt werden, wenn das Versteckungsverhältnis gleich oder geringer als 80% gestaltet wird. In 30 ist das achtzehnte Ausführungsbeispiel auf 0% aufgetragen, da der Einlass 21d vollständig versteckt ist hinter den Ablenkungsplatten 5a. das in 45 und 46 gezeigte Vergleichsausführungsbeispiel ist mit 100% aufgetragen, da der Einlass 21d des Vergleichsausführungsbeispiels vollständig der stromaufwärtigen Seite ausgesetzt ist.
Zwanzigstes Ausführungsbeispiel
31 und 32 zeigen einen Luftmengenmesser gemäß einem zwanzigsten Ausführungsbeispiel. Der Luftmengenmesser S20 hat einen Kanal 21f, der den Einlass 21d und einen Auslass 21e des Umgehungskanals 21 direkt verbindet zusätzlich zu dem achtzehnten Ausführungsbeispiel. Der Kanal 21f liefert einen Kurzschluss für den Staub, der durch die Ablenkungseinrichtung 5 abwärts geleitet wird. Es ist möglich, den Staub weiter zu vermindern. Obwohl bei diesem Ausführungsbeispiel ein Teil des Einlasses 21d der stromaufwärtigen Seite ausgesetzt ist, wie in 32 gezeigt ist, ist der ausgesetzte Teil des Einlasses 21d direkt mit dem Kanal 21f verbunden. Deshalb wird der in den ausgesetzten Teil eintretende Staub direkt abgegeben über den Kanal 21f. Der Kanal 21f ist eine Durchgangsöffnung, die einen Verbindung herstellt zwischen der Umgebung des Einlasses 21d und der Umgebung des Auslasses 21e.
Gemäß dem zwanzigsten Ausführungsbeispiel ist es möglich, den Staub soweit zu vermindern. In Folge dessen ist es möglich, die Antistaubeigenschaft gegenüber dem achtzehnten Ausführungsbeispiel zu verbessern. 33 zeigt die Antistaubeigenschaft des zwanzigsten Ausführungsbeispiels.
Einundzwanzigstes Ausführungsbeispiel
34 und 35 zeigen einen Luftmengenmesser S21 gemäß einem 21. Ausführungsbeispiel. Der Luftmengenmesser S21 hat ein Abdeckungselement 6 anstatt der Ablenkungseinrichtung 5. Das Abdeckungselement 6 ist einstückig mit dem Kanalelement 20 ausgebildet. Das Abdeckungselement 6 erstreckt sich abwärts, um den Einlass 21d dahinter zu verstecken. Das Abdeckungselement 6 definiert einen halbzylindrischen Raum vor dem Einlass 21d. Das Abdeckungselement 6 schafft eine flache Frontfläche 6a, die senkrecht zu der Luftströmungsrichtung 1 ist. Das Abdeckungselement 6 versteckt fast den gesamten Teil des Einlasses 21d, wie in 35 gezeigt ist. Der Luftmengenmesser S21 hat des Weiteren einen Kanal 21g. Der Kanal 21g hat einen unabhängigen Einlass unterhalb des Einlasses 21d für den Umgehungskanal 21. Der Einlass des Kanals 21g mündet stromabwärts zu der Kante des Abdeckungselements 6. Das Abdeckungselement 6 dient als eine Ablenkungseinrichtung zum Leiten der Luftströmung 1 von dem Einlass 21d weg und zum Leiten des Staubs 60 von dem Einlass 21d weg. Die flache Oberfläche 6a leitet den Staub 60 in Richtung zu dem Kanal 21g. Der Kanal 21g liefert einen Kurzschluss für den Staub 60, der durch die flache Oberfläche 6a geleitet wird. In Folge dessen ist es möglich, den Staub zu vermindern, der in den Umgehungskanal 21 eintritt. Es ist möglich, die Antistaubeigenschaft zu verbessern. Das Abdeckungselement 6 ist eine Staubverhinderungseinrichtung zum Verhindern des Eintretens von Staub in den Einlass 21d hinein.
36 zeigt die Antistaubeigenschaft über dem Versteckungsverhältnis des Einlasses 21d. Wie in 36 gezeigt ist, wenn das Versteckungsverhältnis nicht größer als 85% ist, ist es möglich, die erforderliche Höhe zu erfüllen. Der Luftmengenmesser S21 hat das Versteckungsverhältnis unterhalb von 85%.
Zweiundzwanzigstes Ausführungsbeispiel
37 und 38 zeigen einen Luftmengenmesser S22 gemäß einem 22. Ausführungsbeispiel. Der Luftmengenmesser S22 ist eine Abwandlung des 21. Ausführungsbeispiels. Das Abdeckungselement 6 ist separat ausgebildet von dem Kanalelement 20 und an dem Kanalelement 20 durch ein geeignetes Mittel wie beispielsweise Klebstoff fixiert.
Dreiundzwanzigstes Ausführungsbeispiel
39 und 40 zeigen einen Luftmengenmesser S23 gemäß einem 23. Ausführungsbeispiel. Der Luftmengenmesser S23 hat ein Abdeckungselement 6. Das Abdeckungselement 6 versteckt fast den gesamten Einlass 21d bezüglich der Luftströmungsrichtung 1. Der Luftmengenmesser S23 hat einen Kanal 21h, der sich parallel zu der Luftströmungsrichtung 1 erstreckt. Der Kanal 21h hat eine Einlassöffnung unterhalb des Einlasses 21d. Der Luftmengenmesser S23 hat eine rechtwinklige Ecke 21i unmittelbar hinter dem Einlass 21d. Die rechtwinklige Ecke 21i ist durch eine horizontale Fläche und eine vertikale Fläche des Umgehungskanals 21 definiert. Die horizontale Fläche erstreckt sich von einer Bodenkante des Einlasses 21d parallel zu der Luftströmungsrichtung 1. Die vertikale Fläche erstreckt sich von der horizontalen Fläche senkrecht zu der Luftströmungsrichtung 1.
Der durch den Einlass 21d eingetretene Staub schlägt auf die vertikale Fläche auf. In Folge dessen ist es möglich, die kinetische Energie des Staubs zu vermindern und der Staub kann nach außerhalb zurückkehren über den Einlass 21d. Außerdem fängt die rechtwinklige Ecke 21i den Staub und hält diesen und vermeidet das Weiterströmen des Staubs in Richtung zu dem Sensorelement 30.
41 zeigt die Antistaubeigenschaft des 23. Ausführungsbeispiels. Es ist möglich, eine verbesserte Antistaubeigenschaft zu erhalten.
Vierundzwanzigstes Ausführungsbeispiel
42 und 43 zeigen einen Luftmengenmesser S24 gemäß einem 24. Ausführungsbeispiel. Der Luftmengenmesser S24 hat einen Umgehungskanal 21, der gestaltet ist zum Erzeugen einer Umgehungsströmung in einer umgekehrten Richtung zu den anderen Ausführungsbeispielen. Das Kanalelement 20 hat eine Bodenfläche parallel zu der Luftströmungsrichtung. Ein Einlass 21j und ein Auslass 21k für den Umgehungskanal 21 sind an der Bodenfläche ausgebildet. Der Einlass 21j befindet sich stromabwärts des Auslasses 21k bezüglich der Luftströmungsrichtung 1. Sowohl der Einlass 21j als auch der Auslass 21k münden in einer Richtung senkrecht zu der Luftströmungsrichtung 1. Deshalb sind sowohl der Einlass 21j als auch der Auslass 21k vollständig versteckt durch das Kanalelement 20 bezüglich der Luftströmungsrichtung 1.
Das Kanalelement 20 hat eine Frontfläche. Die Frontfläche ist senkrecht zu der Luftströmungsrichtung 1. Die Frontfläche ist flach. Die Frontfläche leitet die Luftströmung und den Staub abwärts. In Folge dessen ist es möglich, eine Menge des Staubs 60 zu vermindern, die in den Einlass 21j hinein eintritt. Zumindest ist es möglich, die Geschwindigkeit des Staubs 60 zu vermindern, der in den Einlass 21j hinein eintritt. Gemäß dem Luftmengenmesser S24 ist es möglich, eine verbesserte Antistaubeigenschaft zu erhalten, wie in 44 gezeigt ist.
Fünfundzwanzigstes Ausführungsbeispiel
47 bis 51 zeigen einen Luftmengenmesser gemäß einem 25. Ausführungsbeispiel. Das Sensorelement 30 ist an dem Stützelement 23 gestützt. Die Sensorfläche des Sensorelements 30 ist an der Mitte des Umgehungskanals gestützt und ist parallel zu der Längsrichtung des Umgehungskanals 21 gestützt, wie in 50 gezeigt ist. Der Umgehungskanal 21 hat Begrenzungselemente 211 und 212. Die Begrenzungselemente 211 und 212 befinden sich an beiden vertikalen Seiten zu dem Sensorelement 30. Deshalb begrenzen die Begrenzungselemente 211 und 212 vertikale Breiten der Luftkanäle, die an beiden Seiten des Stützelements 23 ausgebildet sind. Das Begrenzungselement 211 ist niedriger ausgebildet als das andere Begrenzungselement 212, um einen höheren Luftkanal oberhalb des Sensorelements zu definieren, wie in 50 gezeigt ist. Der Umgehungskanal 21 hat einen rechtwinkligen Querschnitt, wie in 51 gezeigt ist. Das Stützelement 23 ist in dem Umgehungskanal 21 gestützt, um sich in der längeren Richtung zu erstrecken.
Der Luftmengenmesser S25 hat ein Strömungsführungselement 500 in dem Umgehungskanal 21. Das Strömungsführungselement 500 befindet sich stromaufwärts des Sensorelements 30. Das Strömungsführungselement 500 hat eine Vielzahl an Platten 510. Jede Platte 510 hat flache Oberflächen parallel zu der Längsrichtung des Umgehungskanals, der Luftströmungsrichtung. Die Platten 510 sind in den Umgehungskanal 21 gestützt. Die Platten 510 sind parallel zu dem Stützelement 23 und dem Sensorelement 30 gestützt. Eine der Platten 510, die mittlere ist so gestützt, dass ihre flache Oberfläche ausgerichtet ist mit der Sensoroberfläche des Sensorelements 30 in der Luftströmungsrichtung. Deshalb befinden sich die Sensoroberfläche des Sensorelements 30 und die flache Oberflächenplatte 510, die sich in der Mitte befindet, auf derselben Ebene, wie in 51 gezeigt ist.
Die Platten 510 leiten die Luftströmung in einer Richtung parallel zu der Sensoroberfläche des Sensorelements 30, deshalb wird der Staub auch parallel zu der Sensoroberfläche des Sensorelements 30 geleitet. Es ist möglich, den Staub zu vermindern, der in Richtung auf die Sensorfläche des Sensorelements 30 strömt. Es ist auch möglich, die kinetische Energie des Staubs in Richtung auf die Sensorfläche des Sensorelements 30 zu vermindern. Deshalb ist es möglich, das Sensorelement von dem Staub zu schützen.
52 zeigt eine Antistaubeigenschaft des 25. Ausführungsbeispiels. Durch Hinzufügen der Platten 510 wird die Antistaubeigenschaft beträchtlich verbessert und erzielt die erforderliche Höhe für den Luftmengenmesser für den Motor.
53 zeigt eine Beziehung zwischen der Antistaubeigenschaft und einem Verhältnis d/w, wobei d eine Strecke ist zwischen der stromaufwärtigen Kante des Sensorelements 30 und dem stromabwärtigen Ende der Platten 510, w ist eine Breite des Umgehungskanals 21 senkrecht zu der Sensorfläche des Sensorelements 30. Die Antistaubeigenschaft kann erhöht werden, wenn das Verhältnis d/w vermindert wird. Vorzugsweise ist das Verhältnis d/w so gestaltet, dass es nicht größer als 2,0 ist, da die Antistaubeigenschaft sich unterhalb von 2,0 stark erhöht. Um außerdem die erforderliche Höhe für den Luftmengenmesser für den Motor zu erzielen, ist das Verhältnis d/w nicht größer als 1,6 gestaltet. Bei dem 25. Ausführungsbeispiel ist das Verhältnis d/w viel kleiner als 1,6 gestaltet. Das Strömungsführungselement 500 kann sich stromabwärts des Sensorelements befinden.
Sechsundzwanzigstes Ausführungsbeispiel
54 zeigt eine Abwandlung des Strömungsführungselements 500 gemäß einem 26. Ausführungsbeispiel. Das Strömungsführungselement 500 hat Platten 520. Jede Platte 520 hat ein abgerundetes führendes Ende und ein abgerundetes hinteres Ende. Die abgerundeten Enden vermindern Turbolenzen und verbessern die Strömungsführungseigenschaft.
Siebenundzwanzigstes Ausführungsbeispiel
55 zeigt eine Abwandlung des Strömungsführungselements 500 gemäß einem 27. Ausführungsbeispiel. Das Strömungsführungselement 500 hat Platten 530. Jede Platte 530 hat einen dreieckigen Querschnitt mit geneigten Flächen. Jede Platte 530 wird dünner wenn eine Strecke von dem Sensorelement sich erhöht. Es ist möglich, den Strömungswiderstand zu vermindern. Wenn das Strömungsführungselement 500 sich stromabwärts des Sensorelements befindet, sind die dreieckigen Platten 530 in entgegengesetzte Richtungen ausgerichtet.
Achtundzwanzigstes Ausführungsbeispiel
56 zeigt eine Abwandlung des Strömungsführungselements 500 gemäß einem 28. Ausführungsbeispiel. Das Strömungsführungselement 500 hat Platten 540. Jede Platte 540 hat einen dreieckigen Querschnitt und liefert eine parallele Fläche 541 und eine geneigte Fläche 542. Die parallele Fläche 541 ist parallel zu der Luftströmung ausgebildet. Die mittlere der parallelen Flächen 541 ist mit der Sensorfläche des Sensorelements 30 ausgerichtet. Diese Anordnung vermindert auch den Strömungswiderstand.
Neunundzwanzigstes Ausführungsbeispiel
57 und 58 zeigen eine Abwandlung des Strömungsführungselements 500 gemäß einem 29. Ausführungsbeispiel. Das Strömungsführungselement 500 hat eine einzelne Platte 550. Die Platte 550 befindet sich zwischen dem Sensorelement 30 und dem Begrenzungselement 211. Die Platte 550 ist länger als das Stützelement 23 in der Luftströmungsrichtung. Die führende Kante der Platte 550 ist stromaufwärts der führenden Kante des Sensorelements 30 in der Luftströmungsrichtung platziert. Deshalb leitet die Platte 550 die Luftströmung in der Vorwärtsrichtung 1 bevor sie das Sensorelement 30 erreicht. Die hintere Kante der Platte 550 ist an der stromabwärtigen Seite zu der hinteren Kante des Sensorelements 30 in der Luftströmungsrichtung platziert. Deshalb leitet die Platte 550 die Luftströmung in der umgekehrten Richtung 2 bevor sie das Sensorelement 30 erreicht.
Dreißigstes Ausführungsbeispiel
59 und 60 zeigen eine Abwandlung des Luftströmungselements 500 gemäß einem 29. Ausführungsbeispiel. Das Luftströmungselement 500 hat eine Vielzahl an Platten 560. Die Platten 560 leiten die Luftströmung in beide Richtungen. Außerdem dienen die Platten 560 als die Begrenzungselemente zum Begrenzen des Kanals, in dem sich das Sensorelement 30 befindet.
Einunddreißigstes Ausführungsbeispiel
61 bis 63 zeigen einen Luftmengenmesser S31 gemäß einem 31. Ausführungsbeispiel. Der Luftmengenmesser S31 hat auch das Strömungsführungselement 500. Das Strömungsführungselement 500 hat eine Vielzahl an Platten 570. Die Platten 570 haben flache Oberflächen senkrecht zu der Sensorfläche des Sensorelements 30. Das Strömungsführungselement 500 schützt das Sensorelement 30 vor dem Staub. Bei dieser Anordnung ist es zu bevorzugen, das Strömungsführungselement 500 in dem Umgehungskanal so anzuordnen, dass die Strecke d und die Weite w die Verhältnisbeziehung erfüllen, wie sie in 53 diskutiert ist.
Zweiunddreißigstes Ausführungsbeispiel
64 bis 66 zeigen einen Luftmengenmesser S32 gemäß einem 32. Ausführungsbeispiel. Der Luftmengenmesser S32 hat auch das Strömungsführungselement 500. Das Strömungsführungselement 500 hat eine Vielzahl an Platten 580. Jede Platte 580 hat flache Oberflächen senkrecht zu der Sensorfläche des Sensorelements 30. Die Platten 580 erstrecken sich länger als das Stützelement 23 in der Luftströmungsrichtung. Die Platten 580 leiten die Luftströmung in beide Richtungen 1 und 2.
Bei den in dieser Beschreibung beschriebenen Ausführungsbeispielen können die Komponenten wie beispielsweise das Kanalelement 20, das Obstruktionselement, die Ablenkungseinrichtung 5, das Abdeckungselement 6 und das Strömungsführungselement 90, 500 aus Glasfaser verstärktem Kunstharz hergestellt sein wie beispielsweise PBT und PPS oder einem Niederrepulsionsmaterial (Niederabstoßungsmaterial) wie beispielsweise weiches Kunstharz oder erweitertes Kunstharz.
Obwohl die vorliegende Erfindung im Zusammenhang mit ihren beigefügten Ausführungsbeispielen beschrieben ist unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, ist es zu beachten, dass verschiedene Änderungen und Abwandlungen für den Fachmann ersichtlich sind. Derartige Änderungen und Abwandlungen sind in dem Umfang der vorliegenden Erfindung eingeschlossen, wie sie durch die beigefügten Ansprüche definiert ist.
Ein Luftmengenmesser (S1 bis S32) hat ein Membransensorelement 30. Das Sensorelement ist an einem Stützelement (23) gestützt, so dass eine Sensorfläche des Sensorelements (30) parallel zu der Luftströmungsrichtung ist. Der Luftmengenmesser hat zumindest eine Einrichtung zum Schützen des Sensorelements von dem Staub wie beispielsweise Fremdstoffen. Die Schutzeinrichtung ist mit einem Obstruktionselement (50, 55, 50a, 55b, 51, 50b, 51b, 50c) versehen, die stromaufwärts oder stromabwärts des Sensorelements (30) bezüglich der Luftströmungsrichtung angeordnet ist. Das Sensorelement ist versteckt hinter dem Obstruktionselement. Das Obstruktionselement hat graduell erweiternde Oberflächen oder graduell konvergierende Oberflächen entlang der Luftströmungsrichtung. Alternativ kann die Schutzeinrichtung mit einer Ablenkungseinrichtung (5), einem Abdeckungselement (6), einem Luftführungselement (90, 500), einem Einlass (21j) oder einem Staubsammler (70, 80) versehen sein.

Claims

Gerät zum Messen der Durchflussmenge eines Mediums mit: einem Kanalelement (20), das einen Kanal (21) schafft, in dem das Medium strömt; einem Sensorelement (30), das in dem Kanal angeordnet ist zum Messen der Durchflussmenge; und einem Durchflussführungselement (500), das stromaufwärts des Sensorelements (30) angeordnet ist, wobei das Durchflussführungselement (500) eine Vielzahl von Platten (510) aufweist, deren jeweilige Oberflächen parallel zu der Durchflussrichtung des Mediums sind, wobei der Kanal (21) einen rechtwinkligen Querschnitt hat und ein Verhältnis d/w nicht größer als 1,6 eingerichtet ist, wobei d ein Abstand zwischen dem Sensorelement (30) und dem Durchflussführungselement (500) ist und w eine Breite des Kanals (21) ist.
Gerät nach Anspruch 1, wobei das Durchflussführungselement (500) so angeordnet ist, dass die jeweiligen Oberflächen der Platten (510) parallel zu einer Sensoroberfläche des Sensorelements (30) sind.