DE10297602T5 - Vorrichtung und Verfahren zur Wärmeverwaltung in einem Massenstrom-Steuergerät - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Wärmeverwaltung in einem Massenstrom-Steuergerät Download PDF

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Abstract

Thermisches Massenstrom-Steuergeräte-Gehäuse, mit:
a) einer ersten Kammer zum Umschließen eines Nebenstromrohres, wobei die erste Kammer eine Wand zur Befestigung einer zweiten Kammer einschließt;
b) einer zweiten Kammer zum Umschließen eines Sensorrohres, wobei die zweite Kammer eine Wand zur Befestigung an der genannten Wand der ersten Kammer einschließt, wobei beide Wände Einlass- und Auslassöffnungen einschließen, die durch diese hindurch gebildet sind, um einen Zugang an das Nebenstromrohr für das Sensorrohr zu schaffen;
c) einer thermischen Masse, die zwischen den ersten und zweiten Kammern gebildet ist, wobei die thermische Masse im Wesentlichen den gesamten thermisch leitenden Pfad zwischen den ersten und zweiten Kammern bildet; und
d) einem Wärme leitenden Element in Wärme leitendem Kontakt zur Wärmeleitung mit zumindest einem Teil der zweiten Kammer, das so ausgebildet ist, dass es thermische Energie aus dem Inneren der zweiten Kammer von der ersten Kammer fort ableitet.

Description

  • Verwandte Anwendungen
  • Die Patentanmeldungen mit dem Titel "Method and Apparatus For Thermal Isolation Of A Thermal Mass Flow Sensor" mit den Erfindern Jesse Ambrosina und Isao Suzuki (Anwaltsakte Nr. MKS92) und "Apparatus and Method For Thermal Dissipation In A Thermal Mass Flow Sensor mit den Erfindern Jesse Ambrosina und Ali Shajii (Anwaltsakte Nr. MKS-93), die auf den gleichen Anmelder wie diese Anmeldung übertragen wurden und am gleichen Datum mit dieser eingereicht wurden, werden hierdurch durch diese Bezugnahme in ihrer Gesamtheit mit aufgenommen.
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Massenstrom-Messsystem und insbesondere auf Massenstrom-Sensorgehäuse, die thermische Gradienten, die anderenfalls in einem Massenstrom-Sensor hervorgerufen werden können, im Wesentlichen beseitigen.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Thermische Massenstrom-Sensoren mit Kapillarrohren nutzen die Tatsache aus, dass die Wärmeübertragung von den Rohrwänden auf ein in einem laminaren Rohr fließendes Strömungsmedium eine Funktion der Massenstrom-Rate des Strömungsmediums, der Differenz zwischen der Strömungsmittel-Temperatur und der Wandtemperatur sowie der spezifischen Wärme des Strömungsmittels ist. Massenstrom-Steuergeräte verwenden eine Vielzahl von Massenstrom-Sensorkonfigurationen. Beispielsweise beinhaltet eine Art von Konstruktion ein Edelstahl-Strömungsrohr mit zwei oder mehr Widerstandselementen in thermisch leitendem Kontakt mit dem Sensorrohr. Die Widerstandselemente bestehen typischerweise aus einem Material, das einen hohen Widerstands-Temperaturkoeffizienten hat. Jedes Element kann als eine Heizeinrichtung, ein Detektor oder als beides wirken. Eines oder mehrere der Elemente werden mit elektrischem Strom gespeist, um Wärme an dem Strömungsmittel-Strom durch das Rohr zu liefern. Wenn die Heizeinrichtungen mit einem konstanten Strom gespeist werden, kann die Massenstrom-Rate des Strömungsmediums durch das Rohr aus den Temperaturunterschieden in den Elementen abgeleitet werden. Massenstrom-Raten des Strömungsmittels können weiterhin dadurch abgeleitet werden, dass der Strom durch die Heizeinrichtungen geändert wird, um ein konstantes Temperaturprofil aufrecht zu erhalten.
  • Derartige thermische Massenstrom-Sensoren können an einem Massenstrom-Steuergerät angebracht werden, wobei das Strömungsmittel von dem Nebenstromrohr des Steuergerätes das Kapillarrohr speist (das hier auch als Sensorrohr bezeichnet wird). Weil die Massenstrom-Messungen von den Temperaturwirkungen des Strömungsmittels auf die Widerstandselemente abhängen, könnte irgendeine externe Temperaturdifferenz, die auf die Widerstandselemente einwirken würde, Fehler in der Messung der Massenstrom-Rate hervorrufen. Leider werden thermische Massenstrom-Sensoren häufig in Umgebungen betrieben, in denen ein äußerer thermischer Gradient auf sie einwirken könnte. Beispielsweise kann ein thermischer Massenstrom-Sensor in enger Nähe zu einer Ventilwicklung betrieben werden, die eine erhebliche Verlustleistung aufweist, während sie betrieben wird. Die beim Betrieb der Ventilwicklung erzeugte Wärme kann über einen thermisch leitenden Pfad, wie er beispielsweise durch das Gehäuse des Massenstrom-Steuergerätes gebildet ist, an den Massenstrom-Sensor übertragen werden. Die auf dies Weise übertragene Wärme kann einen thermischen Gradienten an dem Gehäuse des Massenstrom-Sensors hervorrufen, was andererseits einen externen thermischen Gradienten auf die Widerstandselemente des Sensors hervorrufen würde, der somit zu Fehlern in den Massenstrom-Messungen führt.
  • Ein Massenstrom-Sensor, der von außen einwirkende thermische Gradienten im Wesentlichen beseitigt, würde daher äußerst wünschenswert sein.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • In einem Massenstrom-Sensor gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung ist ein Massenstrom-Sensorgehäuse an einem Massenstrom-Steuergerät über eine Basisplatte befestigt. Der Massenstrom-Sensor schließt ein Massenstrom-Sensorrohr ein, das entlang einer vorgegebenen Achse im Inneren des Massenstrom-Sensorgehäuses ausgerichtet ist. Die Basisplatte kann einstöckig mit dem Sensorgehäuse ausgebildet sein, oder sie kann an dem Gehäuse über irgendeines einer Vielzahl von Befestigungsmitteln befestigt sein, wie zum Beispiel durch mit Gewinde versehene Durchgangsbohrungen und Schrauben. Die Basisplatte ist so konfiguriert, dass sie einen thermischen Pfad zwischen dem Massenstrom-Steuergerät und dem Sensor ergibt, um auf diese Weise die Sensor- und Steuergeräte-Gehäuse im wesentlichen auf der gleichen mittleren Temperatur zu halten. Zusätzlich ist der von der Basisplatte bereitgestellte thermische Pfad so konfiguriert, dass er thermische Gradienten im wesentlichen reduziert oder beseitigt, die andernfalls auf das Massenstrom-Sensorgehäuse über einen wärmeleitenden Kontakt mit dem Massenstrom-Steuergeräte-Gehäuse einwirken könnten.
  • In einer zu Erläuterungszwecken dienenden Ausführungsform bildet ein Sensorgehäuse eine thermische Masse oder Erdung zwischen dem Massenstrom-Sensorgehäuse und dem Massenstrom-Steuergeräte-Gehäuse. Die thermische Masse weist eine Querschnittsfläche auf, die beträchtlich kleiner als die Querschnitts-Grundfläche des Sensorgehäuses ist. Der Querschnitt der thermischen Masse kann eine kreisförmige, rechtwinklige oder andere geometrische Form aufweisen. Die thermische Masse ergibt einen thermischen Pfad, der ausreicht, um die mittleren Gesamttemperaturen des Massenstrom-Sensorgehäuses und des Massenstrom-Steuergeräte-Gehäuses auf im wesentlichen dem gleichen Pegel zu halten. Zusätzlich befindet sich die thermische Masse in einem Bereich des Sensorgehäuses, der im wesentlichen mit dem Mittelpunkt des Strömungssensor-Rohres zusammenfällt. Der durch die thermische Masse hervorgerufene thermische Pfad reicht aus, um die mittleren Temperaturen des Sensorgehäuses und des Massenstrom-Steuergeräte-Gehäuses im wesentlichen gleich zu halten.
  • Die zulässige Verzögerungszeit zwischen einer Änderung der mittleren Temperatur des Massenstrom-Steuergeräte-Gehäuses und einer entsprechenden Änderung der mittleren Temperatur des Massenstrom-Sensorgehäuses ist eine Konstruktionsauswahl, die die Genauigkeit der Massenstrom-Anzeigen beeinflusst. Bei einer vorgegebenen zulässigen Verzögerungszeit (für eine vorgegebene Temperaturverschiebung) kann ein entsprechender Wärmefluss-Wert berechnet werden. Der Wärmefluss-Wert kann dann zur Bestimmung der thermischen Leitfähigkeit und der Querschnittsfläche verwendet werden, die für das thermische Massematerial benötigt wird. Um die Möglichkeit der Ausbildung von thermischen Gradienten längs des Strömungssensor-Gehäuses zu einem Minimum zu machen, wird die Querschnittsfläche der thermischen Masse zu einem Minimum gemacht. Das heißt, dass für ein zweckmäßiges Baumaterial, wie zum Beispiel Aluminium, die Querschnittsfläche der thermischen Masse groß genug ist, um Temperaturunterschiede zwischen dem thermischen Massenstrom-Sensorgehäuse und dem thermischen Massenstrom-Steuergeräte-Gehäuse zu beseitigen, jedoch klein genug ist, um die Ausbildung von thermischen Gradienten entlang des Querschnitts der thermischen Masse zu verhindern.
  • Bei einer zu Erläuterungszwecken dienenden Ausführungsform schließt ein Massenstrom-Sensorgehäuse eine thermische Masse mit einem rechtwinkligen Querschnitt ein. Die thermische Masse ist orthogonal zu der Achse des Strömungssensorrohres ausgerichtet und im wesentlichen in der Mitte zwischen den Sensorrohr-Einlass- und -Auslass-Öffnungen angeordnet. Ein Massenstrom-Sensorgehäuse gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung ist insbesondere zur Verwendung mit einem Massenstrom-Sensor, wie zum Beispiel einem thermischen Differenzstrom-Massenstrom-Wandler geeignet. Die thermische Masse kann in einer Weise gebildet werden, die eine relativ einfache Einstellung der Position der thermischen Masse gegenüber dem Massenstrom-Sensor ermöglicht. In einer derartigen Ausführungsform kann die Position des Massenstrom-Sensors so eingestellt werden, dass die Wirkung der thermischen Klammer des Massenstrom-Sensors zu Null gemacht wird.
  • Zusätzlich schließt ein Massenstrom-Steuergerät gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung eine Sensorbaugruppe, eine Ventilbaugruppe und ein Massenstrom-Steuergeräte-Gehäuse ein, an dem die Ventil- und Sensorbaugruppen befestigt sind. Ein Wärme leitendes Element leitet Wärme von der Ventilbaugruppe von der Sensorbaugruppe fort ab, wodurch unkontrollierte Beiträge an Wärme zu der Sensorbaugruppe verringert werden. In einer zu Erläuterungszwecken dienenden Ausführungsform schließt das Massenstrom-Steuergerät eine Wärme leitende Umschließung ein, die im wesentlichen die Sensor- und Ventilbaugruppen umschließt. Das Wärme leitende Element umgibt im wesentlichen die Ventilbaugruppe und stellt einen wärmeleitenden Kontakt mit dieser her, während gleichzeitig ein erheblicher wärmeleitender Kontakt mit der Umschließung hergestellt wird.
  • In einer Ausführungsform, die die Umschließung nicht einschließt, kann das Wärme leitende Element eine Struktur auf einer oder mehreren Oberflächen aufweisen, die die Ableitung der thermischen Energie aus dem Inneren der Ventilbaugruppe beschleunigt. Derartige Strukturen können Rippen einschließen, die auf einer oder mehreren Außenoberflächen des Wärme leitenden Elementes angeordnet sind, die nicht auf die Sensorbaugruppe gerichtet sind. Das Wärme leitende Element kann aus einem eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweisenden Material hergestellt sein, wie z. B. Aluminium. In einer zu Erläuterungszwecken dienenden Ausführungsform ist das Wärme leitende Element einstöckig mit der Ventilbaugruppe ausgebildet. Das heißt, dass bei der zu Erläuterungszwecken verwendeten Ausführungsform die Außenwand der Ventilbaugruppe so gebildet ist, dass sie Wärmeenergie von der Sensorbaugruppe des Massenströmungs-Steuergerätes fort ableitet.
  • Diese und weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden weiter für den Fachmann beim Lesen der folgenden ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen verständlich, die in den beigefügten Zeichnungen erläutert sind. Aus Gründen einer bequemen Darstellung können Elemente in den Figuren gegebenenfalls nicht maßstäblich gezeichnet sein.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine Querschnittsansicht eines Massenstrom-Steuergerätes gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung, das eine thermische Masse zwischen einer Massenstrom-Sensorbaugruppe und einem Massenstrom-Steuergeräte-Gehäuse ergibt;
  • 2 ist eine Schnittansicht eines Massenstrom-Steuergerätes gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung, das einen Kühlkörper verwendet, der einen wärmeleitenden Pfad zwischen der Massenstrom-Steuergeräte-Ventilbaugruppe und einer wärmeleitenden Massenstrom-Steuergeräte-Umschließung ergibt;
  • 3 ist eine Schnittansicht eines Massenstrom-Steuergerätes gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung, das eine thermische Masse zwischen einer Massenstrom-Sensorbaugruppe und dem Massenstrom-Steuergeräte-Gehäuse und einen Kühlkörper verwendet, der einen wärmeleitenden Pfad zwischen der Massenstrom-Steuergeräte-Ventilbaugruppe und einer thermisch leitenden Massenstrom-Steuergeräte-Umschließung ergibt;
  • 4 ist ein teilweise konzeptionelles Blockschaltbild und eine Teilschnittansicht einer Massenstromraten-Sensorbaugruppe gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;
  • 5 ist eine perspektivische Ansicht der Außenseite eines Massenstromraten-Steuergerätes gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung; und
  • 6 ist eine perspektivische Ansicht der Außenseite einer Massenstromraten-Steuergeräte-Baugruppe gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung; und
  • 7 ist eine perspektivische Ansicht der Außenseite eines Massenstrom-Steuergerätes gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung, das eine Wärme leitenden Umschließung einschließt.
  • Ausführliche Beschreibung der Erfindung
  • Ein Massenstrom-Steuergerät gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung schließt eine Massenstrom-Sensorbaugruppe und eine Ventilbaugruppe ein. In einer zu Erläuterungszwecken dienenden Ausführungsform ist die Massenstrom-Sensorbaugruppe an dem Massenstrom-Steuergeräte-Gehäuse angebracht und schließt eine thermische Masse oder Erdung ein, die so konfiguriert ist, dass sie die thermischen Gradienten zwischen dem Massenstrom-Steuergeräte-Gehäuse und dem Massenstrom-Sensor im wesentlichen zu einem Minimum macht. Die thermische Masse ist weiterhin so konfiguriert, dass sie von außen eingeprägte thermische Gradienten entlang des Massenstrom-Sensors zu einem Minimum macht. Die thermische Masse weist eine Querschnittsfläche auf, die beträchtlich kleiner als die Querschnitts-Grundfläche des Sensorgehäuses ist. Der Querschnitt der thermischen Masse kann eine kreisförmige, rechtwinklige oder andere geometrische Form haben. Die thermische Masse ergibt einen thermischen Pfad, der ausreicht, um die mittleren Gesamttemperaturen des Massenstrom-Sensorgehäuses und des Massenstrom-Steuergeräte-Gehäuses im wesentlichen auf dem gleichen Wert zu halten. Zusätzlich befindet sich die thermische Masse in einem Bereich des Sensorgehäuses, der im wesentlichen mit dem Mittelpunkt des Sensorströmungsrohrs zusammenfällt. Die zu Erläuterungszwecken gezeigte Ventilbaugruppe des Massenstrom-Steuergerätes schließt einen Kühlkörper ein, der an dem Gehäuse der Ventilbaugruppe befestigt ist, und einen eine niedrige thermische Impedanz aufweisenden Pfad zur umgebenden Atmosphäre ergibt, um Wärme abzuleiten, die durch den Betrieb des Ventils innerhalb der Ventilbaugruppe erzeugt wird.
  • Die Schnittansicht nach 1 zeigt die Hauptbauteile eines Massenstrom-Steuergerätes gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung. Das Massenstrom-Steuergerät 100 schließt eine thermische Massenstrom-Sensorbaugruppe 102 und eine Ventilbaugruppe 104 ein. Die Ventilbaugruppe 104 ist mit dem Massenstrom-Steuergeräte-Gehäuse 108 verbunden, um die Strömungsrate eines Gases in Abhängigkeit von Steuersignalen zu steuern, die von einer Massenstrom-Sensorschaltung erzeugt werden, die allgemein in der Erläuterung der 2 beschrieben wird. Das Massenstrom-Steuergerät 100 schließt einen Einlass 106 zum Empfang einer Strömung von zu messenden oder dosierenden Gasen ein. Das Prozessgas tritt in das Massenstrom-Steuergerät durch den Einlass 106 ein und bewegt sich durch die mit einem Ventil versehene Öffnung 110 zu einem Nebenstromkanal 112. Das Ventil 114 arbeitet unter der Steuerung des Massenstrom-Sensors und zugehöriger Schaltungen, um eine präzise gemessene Menge eines Prozessgases in den Einlassanschluss 106, durch das Steuergerät und aus dem Auslass 116 heraus für eine Verarbeitungsanwendung zu ermöglichen, wie sie beispielsweise bei der Herstellung von integrierten Schaltungen verwendet wird. Der Nebenstromkanal 112 ist mit dem Einlassanschluss 106 verbunden, um den Gasstrom zu empfangen und weiterzuleiten.
  • Ein eine laminare Strömung hervorrufendes Element 118 befindet sich im Inneren des Kanals 112 und ergibt einen Druckabfall längs des thermischen Massenstrom-Sensors 102, und es drückt einen Teil des Gases durch das Sensorrohr 120 des thermischen Massenstrom-Sensors 102. Der Massenstrom-Sensor schließt Schaltungen ein, die die Strömungsrate eines Gases durch das Steuergerät 100 messen und den Betrieb der Ventilbaugruppe 114 steuern. Die Massenstrom-Sensorbaugruppe ist an einer Wand 122 des Massenstrom-Steuergerätes befestigt, die eine Grenzfläche des Nebenschlusskanals 112 bildet. Eingangs- und Ausgangsöffnungen 124 bzw. 126 in der Wand 122 ergeben einen Zugang an die Massenstrom-Sensorbaugruppe 102 für ein Gas, das sich durch das Massenstrom-Steuergerät 100 hindurch bewegt. Bei dieser erläuternden Ausführungsform schließt die Massenstrom-Sensorbaugruppe 102 eine Grundplatte 128 zur Befestigung an der Wand 122 ein. Die Basisplatte 128 kann an der Wand und dem Rest der Sensorbaugruppe unter Verwendung von Kombinationen einer Gewindebohrung und einer hierzu passenden Schraube befestigt sein, um ein Beispiel zu nennen. Eingangs- und Ausgangszweige 130 bzw. 132 des Sensorrohres 120 erstrecken sich durch jeweilige Eingangs- und Ausgangsöffnungen 134 bzw. 136 der Basisplatte 128 und durch Öffnungen 124 und 126 der Massenstrom-Steuergeräte-Wand 122.
  • Die Massenstrom-Sensorbaugruppe schließt obere bzw. untere Abschnitte 138 bzw. 140 ein, die bei ihrer Verbindung eine thermische Klammer 141 bilden, die beide Enden des aktiven Bereiches des Sensorrohres (das heißt der Bereich, der durch die Enden der Widerstandselemente gebildet ist, die in thermischem Kontakt mit dem Sensorrohr stehen) auf im Wesentlichen der gleichen Temperatur hält. Die thermische Klammer bildet weiterhin eine Kammer 142 um den aktiven Bereich des Sensorrohres 120 herum. Das heißt, dass das Segment des Massenstrom-Sensorrohres im Inneren der Kammer 142 mit diesem in thermischer Verbindung stehende zwei oder mehrere Widerstandselemente 144, 146 aufweist, die jeweils als eine Heizeinrichtung, ein Detektor oder als beides wirken können. Eines oder mehrere der Elemente werden mit einem elektrischen Strom gespeist, um Wärme an das Strömungsmittel zu liefern, während dieses durch das Rohr 120 strömt.
  • Die thermische Klammer 141, die typischerweise aus einem Material hergestellt ist, das durch eine hohe Wärmeleitfähigkeit verglichen mit der Wärmeleitfähigkeit des Sensorrohres gekennzeichnet ist, ergibt einen Wärme gut leitenden Kontakt mit dem Teil des Sensorrohres, der sich gerade stromabwärts von dem Widerstandselement 144 befindet, und mit dem Teil des Sensorrohres, der sich gerade stromaufwärts von dem Widerstandselement 146 befindet. Die thermische Klammer umschließt und schützt hierbei die Widerstandselemente 144 und 146 und das Sensorrohr 120. Zusätzlich "verankert" die thermische Klammer 141 diese Teile des Sensorrohres, mit denen es in Kontakt steht, auf oder in der Nähe der Umgebungstemperatur. Um selbst kleinere Fehler auf Grund von Temperaturunterschieden zu beseitigen, kann das Sensorrohr so innerhalb der thermischen Klammer bewegt werden, dass sichergestellt wird, dass irgendein Unterschied in den Widerstandswerten der zwei Wicklungen auf Grund einer Strömungsmittelströmung durch das Sensorrohr und nicht auf Grund von Temperaturgradienten hervorgerufen wird, die auf die Wicklungen von der Umgebung hervorgerufen werden. Gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung ergibt die Klammer, die das Sensorrohr umschließt, die thermische Klammer in dieser zu Erläuterungszwecken dienenden Ausführungsform, einen Kontakt mit dem Massenstrom-Steuergerät über eine thermische Masse 148. Die thermische Masse kann in der gezeigten Weise zwischen der thermischen Klammer 141 und der Basisplatte 128 und/oder zwischen der Basisplatte 128 und der Wand 122 des Steuergeräte-Gehäuses gebildet sein, um Beispiele zu nennen. Die thermische Masse kann einstöckig mit der Wand des Steuergeräte-Gehäuses, der Basisplatte oder der thermischen Klammer ausgebildet sein, um Beispiele zu nennen. Alternativ kann die thermische Masse ein getrennt gebildetes, thermisch leitendes Element sein, das zwischen der thermischen Sensorbaugruppe und dem Steuergeräte-Gehäuse angeordnet ist.
  • In der zu Erläuterungszwecken dienenden Ausführungsform nach 2 ist ein Kühlkörper 150 in guter wärmeleitender Verbindung mit dem Gehäuse 152 der Ventilbaugruppe 104 angebracht. Von der Magnetspule im Betrieb des Ventils 114 abgegebene Verlustleistung kann eine erhebliche Menge an Wärme erzeugen, die sich zu dem Massenströmungs-Steuergeräte-Gehäuse 108 ausbreiten könnte und einen externen thermischen Gradienten auf die Sensorbaugruppe 102 ausüben könnte. Ein derartiger, den Widerstandselementen 144 und 146 des Sensors überlagerter thermischer Gradient würde einen Fehler in der Ermittlung der Massenstrom-Rate durch das Sensorrohr hervorrufen. Weil ein thermischer Massenstrom-Sensor von der Tendenz des durch das Sensorrohr 120 hindurch fließenden Strömungsmittels abhängt, einen thermischen Gradienten zur Messung der Masse eines durch das Rohr 120 fließenden Masse eines Strömungsmittels auszubilden, würde ein von außen einwirkender thermischer Gradient zu einer Fehlanzeige führen. Bei der als Beispiel dargestellten Ausführungsform umhüllt der Kühlkörper 150 im Wesentlichen den Körper 152 der Ventilbaugruppe und leitet Wärme von dem Körper 152 ab.
  • Bei einer Ausführungsform, bei der der Kühlkörper 150 zur Atmosphäre hin offen ist, können Merkmale, wie z. B. (nicht gezeigte) Rippen zu dem örtlichen Kühlkörper hinzugefügt werden, um auf diese Weise den Transport von Wärme von der Ventilbaugruppe 152 und von der Sensorbaugruppe 102 fort zu vergrößern. Das heißt, dass Rippen zu einer oder mehreren Seiten des Kühlkörpers 150 hinzugefügt werden können, die nicht auf die Sensorbaugruppe 102 gerichtet sind, um auf diese Weise den Konvektions- und Strahlungswärmetransport sowohl von der Sensorbaugruppe 102 fort als auch der Ventilbaugruppe 104 zu vergrößern. In einer erläuternden Ausführungsform, die in der Diskussion der 3 und 5 beschrieben wird, erstreckt sich der Kühlkörper 150 so, dass er einen Wärme leitenden Kontakt mit einem Steuergeräte-Gehäuse herstellt, das die Sensor- und Ventilbaugruppen 102 bzw. 104 umschließt. Bei einer derartigen Ausführungsform ergibt ein eine glatte Oberfläche aufweisender Kühlkörper 150 einen größeren Oberflächenkontakt mit dem Steuergeräte-Gehäuse und ergibt damit einen wirkungsvolleren thermisch leitenden Pfad zur Ableitung von Wärme von der Ventilbaugruppe 104. Ein Massenstrom-Steuergerät gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung, wie er zu Erläuterungszwecken in der Ausführungsform nach 3 gezeigt ist, verwendet sowohl einen Kühlkörper 150 als auch eine thermische Masse 148, um im Wesentlichen thermische Gradienten zu beseitigen, die anderenfalls den Betrieb des Massenstrom-Sensors 102 beeinträchtigen könnten.
  • 4 zeigt mit weiteren Einzelheiten eine Ausführungsform eines Massenstrom-Sensors gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung. Das Nebenstromrohr 112, das eine laminare Strömung hervorrufende Element 118, das strömungsaufwärts gelegene Widerstandselement 146 und das strömungsabwärts gelegene Widerstandselement 144 sind so, wie dies weiter oben beschrieben wurde. Die Anordnung der thermischen Klammer 141 unter Einschluss von oberen und unteren Abschnitten 138, 140 und deren thermisch leitende Verbindung mit dem Sensorrohr 120 ist hier mit weiteren Einzelheiten gezeigt. Die gestrichelten Linien des Sensorrohres 120 zeigen an, dass das Rohr im Wesentlichen von der thermischen Klammer 141 um seinen gesamten Umfang herum an jedem Ende seines Betriebssegmentes im Wesentlichen umgeben ist und in thermischem Kontakt hiermit steht. Das Betriebssegment des Sensorrohres ist zu Erläuterungszwecken als das Segment des Sensorrohres definiert, das zwischen den stromaufwärts- und stromabwärts gelegenen Schenkeln 154 bzw. 156 der thermischen Klammer angeordnet ist.
  • Ein Ende 119 des Nebenstromrohres 112 bildet einen Eingangsanschluss, und das andere Ende des Nebenstromrohres 112 bildet einen Ausgangsanschluss 121, so dass ein Strömungsmittel von dem Eingangsanschluss zu dem Ausgangsanschluss in einer durch Pfeile angezeigten Strömungsabwärtsrichtung strömen kann. Das eine laminare Strömung ergebende Element 118 ist in der Nebenstromleitung angeordnet, um die Strömung des Strömungsmediums durch das Rohr zu beschränken. Ein stromaufwärts gelegenes Ende des Sensorrohres ist mit dem Nebenstromrohr zwischen dem Eingangsanschluss und dem eine laminate Strömung ergebenden Element verbunden. Ein stromabwärts gelegenes Ende des Sensorrohres verbindet das Nebenstromrohr zwischen dem eine laminate Strömung hervorrufenden Strömungselement und dem Ausgangsanschluss, wobei ein fester Anteil der Gesamtmasse des Strömungsmittels, das von dem Eingangsanschluss zu dem Ausgangsanschluss strömt, durch das Sensorrohr fließt. Das Sensorrohr kann Kapillarabmessungen aufweisen und ist aus einem Material, wie z. B. Stahl, hergestellt, das durch eine relativ hohe thermische Leitfähigkeit im Vergleich zu der thermischen Leitfähigkeit des Strömungsmittels gekennzeichnet ist.
  • Jedes der Widerstandselemente 144 und 146 schließt einen temperaturabhängigen Widerstandsleiter ein, der um einen jeweiligen Teil des Sensorrohres 120 gewickelt ist, wobei jede aufeinander folgende Windung des Leiters sehr nahe an die vorhergehende Windung angelegt ist. Jedes der Widerstandselemente erstreckt sich entlang jeweiliger Teile des Sensorrohres 120 entlang einer Achse AX 1, die durch das Betriebssegment des Sensorrohres 120 definiert ist. Das stromabwärts gelegene Widerstandselement 144 ist stromabwärts von dem Widerstandselement 146 angeordnet. Die Elemente liegen aneinander an, oder sie sind durch einen schmalen Spalt aus Gründen einer einfachen Herstellung getrennt, und sie sind elektrisch an der Mitte des Rohres miteinander verbunden. Jedes Widerstandselement ergibt einen elektrischen Widerstand, der sich als eine Funktion seiner Temperatur ändert. Die Temperatur jedes Widerstandselementes ändert sich als eine Funktion des elektrischen Stromes, der durch seinen Widerstandsleiter fließt, und der Massenstrom-Rate in dem Sensorrohr. Auf diese Weise arbeitet jedes der Widerstandselemente sowohl als Heizeinrichtung als auch als Sensor. Das heißt, dass das Element als eine Heizeinrichtung wirkt, die Wärme als Funktion des durch das Element fließenden Stromes erzeugt, und dass das Element gleichzeitig als ein Sensor wirkt, was es ermöglicht, dass die Temperatur des Elementes als eine Funktion seines elektrischen Widerstandes gemessen wird. Der Massenstrom-Sensor 102 kann irgendeine einer Vielzahl von elektronischen Schaltungen verwenden, typischerweise eine Wheatstone-Brückenanordnung, um den Widerstandselementen 146 und 144 Energie zuzuführen, die temperaturabhängigen Widerstandsänderungen in dem Element zu messen und damit die Massenstrom-Rate des durch das Rohr 120 strömenden Strömungsmittels zu messen. Schaltungen, die für diesen Zweck verwendet werden, sind beispielsweise in dem US-Patent 5 461 913 auf den Namen von Hinkle et al und dem US-Patent 5 410 912 auf den von Suzuki beschrieben, deren Inhalt durch diese Bezugnahme hier mit aufgenommen wird.
  • Im Betrieb strömt ein Strömungsmittel von dem Eingangsanschluss 119 zu dem Ausgangsanschluss 121, und ein Teil des Strömungsmittels fließt durch das eine Drosselung bildende laminare Strömungselement 118. Das übrige Strömungsmittel fließt durch das Sensorrohr 120. Die (nicht gezeigte) Schaltung ruft ein Fließen eines elektrischen Stromes durch die Widerstandselemente 144 und 146 hervor, so dass die Widerstandselemente 144 und 146 Wärme erzeugen und diese dem Sensorrohr 120 zuführen, und damit dem Strömungsmittel, das durch das Sensorrohr 120 strömt. Weil das stromaufwärts gelegene Widerstandselement 146 Wärme an das Strömungsmittel überträgt, bevor das Strömungsmittel den Teil des Sensorrohres 120 erreicht, der von dem stromabwärts gelegenen Widerstandselement 144 umgeben ist, leitet das Strömungsmittel mehr Wärme von dem strömungsaufwärts gelegenen Widerstandselement 146 ab, als sie dies für das strömungsabwärts gelegene Widerstandselement 144 tut. Der Unterschied in der Menge an Wärme, der von den zwei Widerstandselementen abgeleitet wird, ist proportional zur Massenströmungs-Rate des Strömungsmittels innerhalb des Sensorrohres und damit durch Erweiterung proportional zur Gesamt-Massenströmungs-Rate durch das Massenströmungsraten-Steuergerät von dem Eingangsanschluss zu dem Ausgangsanschluss. Die Schaltung misst diesen Unterschied durch Messen der jeweiligen elektrischen Widerstände und erzeugt ein Ausgangssignal, das die Massenstrom-Rate durch das Sensorrohr darstellt.
  • Die Basisplatte 122 kann einstöckig mit der Sensorbaugruppe sein, oder sie kann an der Baugruppe mit Hilfe einer Vielzahl von Befestigungsmitteln befestigt sein, wie zum Beispiel durch mit Gewinde versehene durchgehende Bohrungen und Schrauben. Die Basisplatte 122 ist so konfiguriert, dass sie einen thermischen Pfad zwischen der Sensorbaugruppe 102 und dem Rest des Massenströmungs-Steuergerätes 100 bildet, um auf diese Weise die mittlere Temperatur der Sensorbaugruppe 102 und des übrigen Teils des Massenstrom-Steuergerätes im Wesentlichen auf der gleichen mittleren Temperatur zu halten. Zusätzlich ist der thermische Pfad, den die Basisplatte durch die Verwendung der thermischen Masse 148 bildet, so konfiguriert, dass thermische Gradienten, die andernfalls auf die Massenstrom-Sensorbaugruppe durch thermisch schneidende Kontakte mit dem Massenstrom-Steuergeräte-Gehäuse aufgeprägt werden könnten, erheblich verringert oder beseitigt werden.
  • Insbesondere weist die thermische Masse 148 eine Querschnittsfläche auf, die beträchtlich kleiner als die Querschnitts-Grundfläche der Sensorbaugruppe 102 ist. Der Querschnitt der thermischen Masse kann eine kreisförmige, rechtwinklige oder andere geometrische Form haben. Die thermische Masse ergibt einen thermischen Pfad, der ausreicht, um die mittleren Gesamttemperaturen der Massenstrom-Sensorbaugruppe und des übrigen Teils des Massenstrom-Steuergeräts im wesentlichen auf dem gleichen Wert zu halten.
  • In der zu Erläuterungszwecken gezeigten Ausführungsform befindet sich die thermische Masse 148 in einem Bereich der Sensorbaugruppe, der im wesentlichen mit dem Mittelpunkt des Strömungssensor-Rohres 120 zusammenfällt und orthogonal zu der Achse AX1 des Sensorrohres 120 ist. Die Position ist so gewählt, dass sichergestellt wird, dass kein thermischer Gradient auf das Sensorrohr 120 aufgeprägt wird. Es werden jedoch auch andere Positionieranordnungen im Rahmen der Erfindung in Betracht gezogen. Beispielsweise kann, wie dies ausführlicher in dem US-Patent 5,693,880 auf den Namen von Maginnis, Jr., das durch diese Bezugnahme hier vollständig mit aufgenommen wird, die Genauigkeit eines thermischen Massenstrom-Sensors von der Position der Rohr-/Widerstandselement-Baugruppe gegenüber den Schenkeln 156 und 154 der thermischen Klammer abhängig sein. In einer erläuternden Ausführungsform kann anstelle einer Verschiebung des Sensorrohres 120 zur Erzielung einer thermischen Symmetrie die thermische Masse 148 so angeordnet werden, dass kleinere Unterschiede aufgrund von Positionierfragen bezüglich der thermischen Klammer zu Null gemacht werden, wie dies in dem US-Patent 5,693,880 beschrieben ist. Um eine derartige Symmetrierung zu erleichtern kann die thermische Masse 148 beispielsweise eine einschiebbare Beilagscheibe, und/oder ein oder mehrere Schlitze für eine verschiebbare Befestigung der Masse 148 an dem unteren Abschnitt 140 der thermischen Klammer oder an der Basisplatte 128 einschließen.
  • Ein Maß der Wirksamkeit der thermischen Masse hinsichtlich des Haltens der mittleren Temperatur der Sensorbaugruppe auf im wesentlichen der gleichen mittleren Temperatur wie der Rest des Massenstrom-Steuergeräts ist die Verzögerungszeit zwischen einer Änderung der mittleren Temperatur des Steuergeräts und einer entsprechenden Änderung der mittleren Temperatur der Massenstrom-Sensorbaugruppe 102. Die zulässige Verzögerungszeit ist eine konstruktive Wahl, die die Genauigkeit der Massenstrom-Anzeigen beeinflussen kann. Unter der Vorgabe einer zulässigen Verzögerungszeit (für eine vorgegebene Temperaturverschiebung), kann ein entsprechender Wärmefluss-Wert berechnet werden. Der Wärmefluss-Wert kann dann zur Bestimmung der thermischen Leitfähigkeit und der Querschnittsfläche verwendet werden, die für das Material der thermischen Masse benötigt wird. Um die Möglichkeit der Ausbildung von thermischen Gradienten längs des Strömungssensor-Gehäuses zu einem Minimum zu machen, wird die Querschnittsfläche der thermischen Masse zu einem Minimum gemacht. Das heißt, dass für ein zweckmäßiges Baumaterial, wie zum Beispiel Aluminium, die Querschnittsfläche der thermischen Masse groß genug sein muss, um Temperaturunterschiede zwischen dem thermischen Massenstrom-Sensorgehäuse und dem thermischen Massenstrom-Steuergeräte-Gehäuse zu beseitigen, jedoch klein genug sein muss, um die Ausbildung von thermischen Gradienten längs des Querschnitts der thermischen Masse zu beseitigen. Bei einem Ausführungsbeispiel ist das Verhältnis der Querschnittsflächen der Sensorbaugruppe und der thermischen Masse zumindest zwei zu eins.
  • Die perspektivische Ansicht nach 5 zeigt eine Außenansicht der Sensorbaugruppe und der Ventilbaugruppe, wie sie vorstehend beschrieben wurden. Die Ventilbaugruppe schließt einen Kühlkörper 150 ein, der so geformt ist, dass er einen erheblichen thermischen Pfad zwischen der Ventilbaugruppe 152, dem Kühlkörper 150 und einer externen Abdeckung bildet, die nachfolgend in der Erläuterung bezüglich der 7 beschrieben wird. Die Einlass- und Auslassöffnungen 106 bzw. 116 sind so, wie sie weiter oben beschrieben wurden. Die Sensorbaugruppe 102 schließt obere bzw. untere thermische Klemmbauteile 138 bzw. 140 ein, die an der Wand der Steuergeräte-Baugruppe über die Basisplatte 128 befestigt sind. Die Basisplatte 128 wird durch Schrauben 160 an ihrem Platz gehalten. Massenstrom-Steuerelektroniken (nicht gezeigt) sind an dem Steuergerät mit Hilfe eines Metallflansches 162 befestigt. Außenoberflächen des Kühlkörpers 150 ergeben einen Wärme leitenden Kontakt mit den Innenoberflächen eines Steuergeräte-Gehäuses. Bei dieser erläuternden Ausführungsform ergeben zumindest drei Außenoberflächen des Kühlkörpers einen Wärme leitenden Kontakt mit der Wärme leitenden Umschließung oder dem Wärme leitenden Gehäuse; welche drei Außenoberflächen des Kühlkörper dies sind, ergibt sich aus einer Betrachtung der 7.
  • Die perspektivische Ansicht nach 6 zeigt eine ausführlichere Aussenansicht der Sensorbaugruppe 102. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist die thermische Masse 148 einen rechtwinkligen Querschnitt orthogonal zu der Achse des Sensorrohres auf und ist in der Basisplatte 128 ausgebildet. Die perspektivische Ansicht nach 7 zeigt eine Ansicht einer Massenstrom-Steuergeräte-Baugruppe gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung, bei der eine Wärme leitende Umschließung 164 die Ventilbaugruppe und die Sensorbaugruppe umgibt, wie dies weiter oben beschrieben wurde. Ein Kühlkörper, der einen Wärme leitenden Kontakt mit der Ventilbaugruppe aufweist, kann außerdem einen Wärme leitenden Kontakt mit der Umschließung 164 herstellen. Die Umschließung kann ebenfalls Merkmale, wie z. B. Rippen aufweisen, um den Wärmeaustausch zwischen der Innenseite und der Außenseite der Umschließung zu beschleunigen.
  • Obwohl spezielle Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erläutert und beschrieben wurden, ist es verständlich, dass vielfältige Änderungen und Modifikationen für den Fachmann erkennbar sind. Entsprechend sollen die beigefügten Ansprüche alle diese Änderungen und Modifikationen abdecken, die in den Grundgedanken und den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung fallen.
  • Zusammenfassung
  • Ein thermisches Massenstrom-Steuergerät (100) schließt eine Sensorbaugruppe (102), eine Ventilbaugruppe (104) und ein Massenstrom-Steuergeräte-Gehäuse (108) ein. Eine thermische Masse oder Erdung begrenzt den thermisch leitenden Pfad zwischen dem Massenstrom-Steuergeräte-Gehäuse (108) und der Sensor-Baugruppe (102) und beseitigt auf Grund des begrenzten Querschnitte der thermischen Masse (148) im Wesentlichen von außen aufgeprägte thermische Gradienten innerhalb der Sensorbaugruppe (102). Das Steuergerät (100) schließt weiterhin ein Wärme ableitendes Element ein, das Wärmeenergie entlang eines Pfades von der Ventilbaugruppe von der Sensorbaugruppe fort ableitet.

Claims (21)

  1. Thermisches Massenstrom-Steuergeräte-Gehäuse, mit: a) einer ersten Kammer zum Umschließen eines Nebenstromrohres, wobei die erste Kammer eine Wand zur Befestigung einer zweiten Kammer einschließt; b) einer zweiten Kammer zum Umschließen eines Sensorrohres, wobei die zweite Kammer eine Wand zur Befestigung an der genannten Wand der ersten Kammer einschließt, wobei beide Wände Einlass- und Auslassöffnungen einschließen, die durch diese hindurch gebildet sind, um einen Zugang an das Nebenstromrohr für das Sensorrohr zu schaffen; c) einer thermischen Masse, die zwischen den ersten und zweiten Kammern gebildet ist, wobei die thermische Masse im Wesentlichen den gesamten thermisch leitenden Pfad zwischen den ersten und zweiten Kammern bildet; und d) einem Wärme leitenden Element in Wärme leitendem Kontakt zur Wärmeleitung mit zumindest einem Teil der zweiten Kammer, das so ausgebildet ist, dass es thermische Energie aus dem Inneren der zweiten Kammer von der ersten Kammer fort ableitet.
  2. Thermisches Massenstrom-Steuergeräte-Gehäuse nach Anspruch 1, bei dem sich die thermische Masse zwischen den Einlass- und Auslassöffnungen befindet.
  3. Thermisches Massenstrom-Steuergeräte-Gehäuse nach Anspruch 1, bei dem das Wärme leitende Element die zweite Kammer im Wesentlichen umgibt.
  4. Thermisches Massenstrom-Steuergeräte-Gehäuse nach Anspruch 2, bei dem die thermische Masse im Wesentlichen in der Mitte zwischen den Einlass- und Auslassöffnungen angeordnet ist.
  5. Thermisches Massenstrom-Steuergeräte-Gehäuse nach Anspruch 4, bei dem die thermische Masse einen rechtwinkligen Querschnitt eines Wärme leitenden Kontaktes zwischen den ersten und zweiten Kammern ergibt.
  6. Thermisches Massenstrom-Steuergeräte-Gehäuse nach Anspruch 3, bei dem das Wärme leitende Element ein oder mehrere Außenoberflächen, die im Wesentlichen auf die erste Kammer gerichtet sind, und ein oder mehrere Außenoberflächen einschließt, die im Wesentlichen von der ersten Kammer fort gerichtet sind, wobei eine oder mehrere dieser Oberflächen, die im Wesentlichen von der ersten Kammer fort gerichtet sind, eine Struktur zur Beschleunigung der Strömung von Wärmeenergie von der ersten Kammer fort einschließen.
  7. Thermisches Massenstrom-Steuergeräte-Gehäuse nach Anspruch 4, bei dem die thermische Masse einen kreisförmigen Querschnitt eines Wärme leitenden Kontaktes zwischen den ersten und zweiten Kammern bildet.
  8. Thermisches Massenstrom-Steuergeräte-Gehäuse nach Anspruch 1, das weiterhin eine Umschließung umfasst, die die ersten und zweiten Kammern im Wesentlichen umgibt, wobei das Wärme leitende Element so konfiguriert ist, dass es einen Wärme leitenden Kontakt mit der Umschließung herstellt.
  9. Thermisches Massenstrom-Steuergeräte-Gehäuse nach Anspruch 4, bei dem das Wärme leitende Element aus einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit zusammengesetzt ist.
  10. Thermisches Massenstrom-Steuergerät mit: a) einer Steuerventilbaugruppe zur Steuerung der Rate der Strömungsmittel-Strömung durch eine Leitung, wobei die Steuerventilbaugruppe in Wärme leitender Verbindung mit einem thermischen Massenstrom-Steuergeräte-Gehäuse steht; b) einer Sensorbaugruppe zur Messung der Rate der Strömung des Strömungsmittels durch die Leitung als eine Funktion der Differenz der Temperatur zwischen ersten und zweiten Bereichen der Leitung und zur Erzeugung eines Steuersignals als eine Funktion der Rate der Strömungsmittelströmung, wobei die Sensorbaugruppe in thermisch leitender Verbindung mit dem Massenstrom-Steuergeräte-Gehäuse steht; c) einer thermischen Masse, die zwischen der Ventilbaugruppe und der Sensorbaugruppe gebildet ist, wobei die thermische Masse im Wesentlichen den gesamten Wärme leitenden Pfad zwischen der Sensorbaugruppe und der Ventilbaugruppe bildet; und d) ein Wärme leitendes Element in Wärme leitendem Kontakt mit zumindest einem Teil der zweiten Kammer, das so ausgebildet ist, dass es Wärmeenergie aus dem Inneren der zweiten Kammer von der ersten Kammer fort ableitet.
  11. Thermisches Massenstrom-Steuergerät nach Anspruch 10, bei dem der Wärmesensor Einlass- und Auslassöffnungen für die Leitung einschließt und die thermische Masse zwischen den Einlass- und Auslassöffnungen liegt.
  12. Thermisches Massenstrom-Steuergerät nach Anspruch 11, bei dem sich die thermische Masse im Wesentlichen in der Mitte zwischen den Einlass- und Auslassöffnungen befindet.
  13. Thermisches Massenstrom-Steuergerät nach Anspruch 12, bei dem die thermische Masse einen rechtwinkligen Querschnitt einer Wärme leitenden Kontaktes zwischen der Sensorbaugruppe und dem Massenstrom-Steuergeräte-Gehäuse ergibt.
  14. Thermisches Massenstrom-Steuergerät nach Anspruch 13, bei dem die Hauptachse der thermischen Masse senkrecht zu einer Achse ist, die durch den Betriebsabschnitt des Massenstrom-Sensors definiert ist.
  15. Thermisches Massenstrom-Steuergerät nach Anspruch 14, bei dem die durch den Betriebsabschnitt des Massenstrom-Sensors nicht durch eine Linie definiert ist, die zwischen den Einlass- und Auslassöffnungen liegt.
  16. Thermisches Massenstrom-Steuergerät nach Anspruch 10, bei dem das Wärme leitende Element im Wesentlichen die zweite Kammer umgibt.
  17. Thermisches Massenstrom-Steuergerät nach Anspruch 11, bei dem das Wärme leitende Element ein oder mehrere Außenoberflächen, die im Wesentlichen auf die erste Kammer gerichtet sind, und ein oder mehrere Außenoberflächen einschließt, die im Wesentlichen von der ersten Kammer fort gerichtet sind, wobei ein oder mehrere der Oberflächen, die im Wesentlichen von der ersten Kammer fort gerichtet sind, Strukturen zur Beschleunigung der Strömung der Wärmeenergie von der ersten Kammer fort einschließen.
  18. Thermisches Massenstrom-Steuergerät nach Anspruch 10, das weiterhin Folgendes einschließt: eine Umschließung, die die ersten und zweiten Kammern im Wesentlichen umhüllt, wobei das Wärme leitende Element so konfiguriert ist, dass es einen Wärme leitenden Kontakt mit der Umschließung herstellt.
  19. Thermisches Massenstrom-Steuergerät nach Anspruch 11, bei dem das Wärme leitende Element aus einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit hergestellt ist.
  20. Thermisches Massenstrom-Steuergerät nach Anspruch 13, bei dem die Außenseite der zweiten Kammer im Wesentlichen zylindrisch ist und das Innere des Wärme leitenden Elementes im Wesentlichen zylindrisch ist und eine Größe aufweist, die einen Wärme leitenden Kontakt zwischen jeweils im Wesentlichen den gesamten Außen- und Innenoberflächen fördert.
  21. Thermisches Massenstrom-Steuergerät nach Anspruch 10, bei dem das Wärme leitende Element einstöckig mit der Außenseite der zweiten Kammer ausgebildet ist.
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