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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen thermischen Durchflussmesser.
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Technischer Hintergrund
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Ein thermischer Durchflussmesser, der eine Durchflussmenge eines Gases misst, enthält eine Strömungsdetektionseinheit, die konfiguriert ist, die Durchflussmenge zu messen, und konfiguriert ist, die Durchflussmenge des Gases durch das Ausführen einer Wärmeübertragung zwischen der Strömungsdetektionseinheit und dem zu messenden Gas zu messen. In dem thermischen Durchflussmesser wird eine Nebendurchlassstruktur, wie z. B. eine Zentrifugentrennung durch eine Zyklonumgehung, eine Trägheitstrennung durch einen Zweigdurchlass oder dergleichen, vom Standpunkt einer Verschmutzungsmessung angewendet. Die PTL 1 offenbart z. B. eine Struktur einer thermischen Durchflussmessvorrichtung, die ein Ablassloch aufweist.
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Das Dokument PTL 2 offenbart einen Luftmassenstromsensor mit einem Sondenkörper, der einen ersten bogenförmigen Durchgang definiert, der eine mit einer Achse ausgerichtete Strömungseintrittsöffnung und eine von der Achse versetzte Strömungsaustrittsöffnung verbindet, so dass Verunreinigungen, die in einem durch den ersten Durchgang strömenden Fluid enthalten sind, durch Zentrifugalkraft zu einer Außenwand davon getrieben werden.
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Liste der Entgegenhaltungen
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Patentliteratur
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Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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In einem Fall, in dem ein Strömungsdetektionselement wie eine Luftstrom-Detektionsvorrichtung innerhalb eines Nebendurchlass angeordnet ist und eine Messung ausgeführt wird, während die Luft in einen Hauptdurchlass umgeleitet wird, ist es notwendig, eine Bauform in Anbetracht des Einflusses der Wassertröpfchen und der Fremdstoffe zu schaffen, die in der durch den Hauptdurchlass strömenden Luft enthalten sind. Wenn die Wassertröpfchen an einer Oberfläche des Strömungsdetektionselements anhaften, tritt eine momentane Ausgabefluktuation auf, um einen Messfehler zu verursachen. In der PTL 1 ist ein Ablassloch in einem Trennungsbereich, der in einem Einlassabschnitt eines zweiten Durchlass, der von einem ersten Durchlass, der sich gerade von einem Einlass des Nebendurchlass bis zu einem Auslass erstreckt, abzweigt, erzeugt ist, vorgesehen.
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Wenn jedoch die Strömung in dem Hauptdurchlass zwischen der geringen Strömungsgeschwindigkeit und der mittleren Strömungsgeschwindigkeit strömt, haften die Wassertröpfchen oder dergleichen an einer Wandfläche an und erreichen das Strömungsdetektionselement über einen Abzweigabschnitt eines Messdurchlass. Insbesondere gibt es in der PTL 1 keine Trennungsströmungserzeugungsstruktur in der Nähe des Ablasslochs, wobei folglich ein Druckgradient in der Nähe des Ablasslochs zunimmt. Wenn die Wassertröpfchen, deren Menge eine Ablasskapazität des Ablasslochs übersteigt, auf einmal das Ablassloch erreichen, gibt es eine Sorge, dass die Wassertröpfchen, die nicht von dem Ablassloch abgelassen worden sind, das Strömungsdetektionselement entlang der Wandfläche erreichen.
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Die vorliegende Erfindung ist in Anbetracht der oben beschriebenen Tatsachen gemacht worden, wobei es ihre Aufgabe ist, einen thermischen Durchflussmesser zu schaffen, der die Wassertröpfchen, die in einen Nebendurchlass strömen, effizient zu einem Hauptdurchlass ablassen kann.
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Die Lösung für das Problem
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Ein thermischer Durchflussmesser der vorliegenden Erfindung zum Lösen des obigen Problems ist ein thermischer Durchflussmesser, der enthält: ein Gehäuse, das in einem Hauptdurchlass angeordnet ist; einen Nebendurchlass, der in dem Gehäuse vorgesehen ist, um ein durch den Hauptdurchlass strömendes Messgas aufzunehmen; und eine Strömungsdetektionseinheit, die in dem Nebendurchlass vorgesehen ist, um eine Durchflussmenge des Messgases zu messen. Der Nebendurchlass enthält: einen ersten Durchlassabschnitt, der zwischen einem ersten Einlass, der zu dem Gehäuse offen ist, und einen ersten Auslass, der zu dem Gehäuse offen ist, verbindet; einen zweiten Durchlassabschnitt, der zwischen einem zweiten Einlass, der zu dem ersten Durchlassabschnitt offen ist, und einem zweiten Auslass, der zu dem Gehäuse oder dem ersten Durchlassabschnitt offen ist, verbindet; und einen dritten Durchlassabschnitt, der zwischen einem dritten Einlass, der zu dem zweiten Durchlassabschnitt offen ist, und einem dritten Auslass, der zu dem Gehäuse offen ist, verbindet, wobei zwischen dem dritten Einlass und dem dritten Auslass des dritten Durchlassabschnitts Druckverlusterzeugungsmittel vorgesehen sind. Die Druckverlusterzeugungsmittel weisen einen Öffnungsstrukturabschnitt mit einer konvexen Form auf.
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Die vorteilhaften Wirkungen der Erfindung
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Weil zwischen dem dritten Einlass und dem dritten Auslass des dritten Durchlassabschnitts gemäß der vorliegenden Erfindung Druckverlusterzeugungsmittel vorgesehen sind, ist es möglich, die Wassertröpfchen, die in den Nebendurchlass strömen, glatt zu dem dritten Auslass des dritten Durchlassabschnitts zu führen und die Wassertröpfchen effizient zu dem Hauptdurchlass abzulassen. Eine weitere Eigenschaft bezüglich der vorliegenden Erfindung wird aus der Beschreibung der vorliegenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen
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offensichtlich. Zusätzlich werden andere Aufgaben, Konfigurationen und Wirkungen aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen offensichtlich.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Systemdarstellung, die eine Ausführungsform veranschaulicht, in der ein thermischer Durchflussmesser gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Brennkraftmaschinen-Steuersystem verwendet wird.
- 2A ist eine Vorderansicht, die ein Aussehen eines thermischen Durchflussmessers gemäß einer ersten Ausführungsform veranschaulicht.
- 2B ist eine Ansicht der linken Seite, die das Aussehen des thermischen Durchflussmessers gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
- 2C ist eine Rückansicht, die das Aussehen des thermischen Durchflussmessers gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
- 2D ist eine Ansicht der rechten Seite, die das Aussehen des thermischen Durchflussmessers gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
- 3A ist eine Vorderansicht eines Gehäusekörpers.
- 3B ist eine Rückansicht des Gehäusekörpers.
- 3C ist eine vergrößerte Ansicht eines Hauptteils nach 3B.
- 4A ist eine Rückansicht einer Frontabdeckung.
- 4B ist eine entlang der Linie IVB-IVB nach 4A genommene Querschnittsansicht.
- 5A ist eine Rückansicht einer hinteren Abdeckung.
- 5B ist eine entlang der Linie VB-VB nach 5A genommene Querschnittsansicht.
- 6A ist eine Ansicht zum Beschreiben einer Ablassstruktur eines thermischen Durchflussmessers gemäß der vorliegenden Erfindung.
- 6B ist eine Ansicht zum Beschreiben einer Ablassstruktur eines thermischen Durchflussmessers gemäß der vorliegenden Erfindung.
- 6C ist eine entlang der Linie C-C nach 6A genommene Querschnittsansicht.
- 7A ist eine Ansicht, die einen Druckgradienten innerhalb eines dritten Durchlassabschnitts, der die Druckverlusterzeugungsmittel aufweist, veranschaulicht.
- 7B ist eine Ansicht, die einen Druckgradienten innerhalb eines dritten Durchlassabschnitts, der keine Druckverlusterzeugungsmittel aufweist, veranschaulicht.
- 8A ist eine Ansicht, die ein spezifisches Beispiel eines thermischen Durchflussmessers gemäß einer zweiten Ausführungsform veranschaulicht.
- 8B ist eine Ansicht, die ein spezifisches Beispiel des thermischen Durchflussmessers gemäß der zweiten Ausführungsform veranschaulicht.
- 9A ist eine Ansicht, die ein spezifisches Beispiel eines thermischen Durchflussmessers gemäß einer dritten Ausführungsform veranschaulicht.
- 9B ist eine Ansicht, die ein spezifisches Beispiel des thermischen Durchflussmessers gemäß der dritten Ausführungsform veranschaulicht.
- 10A ist eine Ansicht, die ein spezifisches Beispiel eines thermischen Durchflussmessers gemäß einer vierten Ausführungsform veranschaulicht.
- 10B ist eine Ansicht, die ein spezifisches Beispiel des thermischen Durchflussmessers gemäß der vierten Ausführungsform veranschaulicht.
- 11 ist eine Ansicht, die ein spezifisches Beispiel eines thermischen Durchflussmessers gemäß einer fünften Ausführungsform veranschaulicht.
- 12 ist eine Ansicht, die ein spezifisches Beispiel eines thermischen Durchflussmessers gemäß einer sechsten Ausführungsform veranschaulicht.
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Beschreibung der Ausführungsformen
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Als Nächstes werden die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bezüglich der Zeichnungen beschrieben.
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[Die erste Ausführungsform]
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1 ist eine Systemdarstellung, die eine Ausführungsform veranschaulicht, in der ein thermischer Durchflussmesser gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Brennkraftmaschinen-Steuersystem des Typs mit elektronischer Kraftstoffeinspritzung verwendet wird.
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Das Brennkraftmaschinen-Steuersystem gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Ausführungsform ist ein Steuersystem der Kraftmaschine eines Kraftfahrzeugs und ist in einem Fahrzeug angebracht. In dem Brennkraftmaschinen-Steuersystem wird die Einlassluft von einem Luftfilter 122 als ein Messgas 30 auf der Grundlage eines Betriebs einer Brennkraftmaschine 110, die einen Kraftmaschinenzylinder 112 und einen Kraftmaschinenkolben 114 enthält, angesaugt und z. B. über ein Einlassrohr als einen Hauptdurchlass 124, einen Drosselklappenkörper 126 und einen Einlasskrümmer 128 zu einem Brennraum des Kraftmaschinenzylinders 112 geführt. Eine Durchflussmenge des Messgases 30, das die zu dem Brennraum geführte Einlassluft ist, wird durch den thermischen Durchflussmesser 300 gemäß der vorliegenden Erfindung gemessen, wobei der Kraftstoff basierend auf der gemessenen Durchflussmenge von einem Kraftstoffeinspritzventil 152 zugeführt wird und mit dem Messgas 30, das die Einlassluft ist, in dem Zustand als ein Luft-Kraftstoff-Gemisch zu dem Brennraum geführt wird. Das Kraftstoffeinspritzventil 152 ist in der vorliegenden Ausführungsform übrigens an einem Einlasskanal der Brennkraftmaschine 110 vorgesehen, wobei der in den Einlasskanal eingespritzte Kraftstoff zusammen mit dem Messgas 30 als die Einlassluft das Luft-Kraftstoff-Gemisch formt. Das Luft-Kraftstoff-Gemisch wird über ein Einlassventil 116 zu dem Brennraum geführt und verbrannt, um mechanische Energie zu erzeugen.
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Der Kraftstoff und die Luft, die zu dem Brennraum geführt werden, bilden einen Mischzustand aus dem Kraftstoff und der Luft und werden durch die Funkenzündung einer Zündkerze 154 explosiv verbrannt, wobei dadurch mechanische Energie erzeugt wird. Nach dem Verbrennen wird das Gas von einem Auslassventil 118 in ein Auslassrohr geführt und als das Abgas 24 von dem Ablassrohr zur Außenseite eines Fahrzeugs abgeführt. Eine Durchflussmenge des Messgases 30 als die zu dem Brennraum geführte Einlassluft wird durch eine Drosselklappe 132 gesteuert, deren Öffnungsgrad basierend auf einer Operation eines Fahrpedals geändert wird. Eine Zufuhrmenge des Kraftstoffs wird auf der Grundlage der Durchflussmenge der zu dem Brennraum geführten Einlassluft gesteuert, wobei ein Fahrer die durch die Brennkraftmaschine 110 erzeugte mechanische Energie durch das Steuern des Öffnungsgrades der Drosselklappe 132 und das Steuern der Durchflussmenge der zu dem Brennraum geführten Einlassluft steuern kann.
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Eine Durchflussmenge und eine Temperatur des Messgases 30, das die von dem Luftfilter 122 genommene Einlassluft ist und durch den Hauptdurchlass strömt, werden durch den thermischen Durchflussmesser 300 gemessen, wobei die elektrischen Signale, die die Durchflussmenge und die Temperatur der Einlassluft angeben, von dem thermischen Durchflussmesser 300 in eine Steuervorrichtung 200 eingegeben werden. Zusätzlich wird eine Ausgabe eines Drosselklappenwinkelsensors 144, der den Öffnungsgrad der Drosselklappe 132 misst, in die Steuervorrichtung 200 eingegeben. Ferner wird eine Ausgabe eines Drehwinkelsensors 146 in die Steuervorrichtung 200 eingegeben, um eine Position oder einen Zustand des Kraftmaschinenkolbens 114, des Einlassventils 116 oder des Auslassventils 118 der Brennkraftmaschine 110 und eine Drehzahl der Brennkraftmaschine 110 zu messen. Eine Ausgabe eines Sauerstoffsensors 148 wird in die Steuervorrichtung 200 eingegeben, um einen Zustand eines Mischungsverhältnisses zwischen der Kraftstoffmenge und der Luftmenge basierend auf dem Zustand des Abgases 24 zu messen.
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Die Steuervorrichtung 200 berechnet eine Kraftstoffeinspritzmenge und eine Zündzeitsteuerung basierend auf der Durchflussmenge der Einlassluft, die eine Ausgabe des thermischen Durchflussmessers 300 ist, und der Drehzahl der Brennkraftmaschine 110, die basierend auf einer Ausgabe des Drehwinkelsensors 146 gemessen wird. Die Kraftstoffmenge, die von dem Kraftstoffeinspritzventil 152 zuzuführen ist, und die Zündzeitsteuerung, die durch die Zündkerze 154 gezündet wird, werden basierend auf diesen Berechnungsergebnissen gesteuert. In der Praxis werden die Kraftstoffzufuhrmenge und die Zündzeitsteuerung basierend auf der durch den thermischen Durchflussmesser 300 gemessenen Temperatur der Einlassluft, einem Änderungszustand eines Drosselklappenwinkels, einem Änderungszustand der Kraftmaschinendrehzahl, einem Zustand des durch den Sauerstoffsensor 148 gemessenen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses feingesteuert. Die Steuervorrichtung 200 steuert ferner in einem Leerlaufzustand der Brennkraftmaschine 110 die Menge der Luft, die die Drosselklappe 132 umgeht, unter Verwendung eines Leerlaufluft-Steuerventils 156 und steuert die Drehzahl der Brennkraftmaschine 110 in dem Leerlauf-Betriebszustand.
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2 veranschaulicht ein Aussehen des thermischen Durchflussmessers 300. 2A ist eine Vorderansicht des thermischen Durchflussmessers 300, 2B ist eine Ansicht der linken Seite, 2C ist eine Rückansicht und 2D ist eine Ansicht der rechten Seite. Der thermische Durchflussmesser 300 enthält ein Gehäuse (ein Gehäuse) 301. Das Gehäuse 301 ist in das Einlassrohr eingesetzt und in dem Hauptdurchlass 124 angeordnet (siehe 1). Ein Flansch 305, der konfiguriert ist, das Einlassrohr zu befestigen, und ein äußerer Verbindungsabschnitt 306, der zur Außenseite des Einlassrohrs freigelegt ist, sind an einem proximalen Endabschnitt des Gehäuses 301 vorgesehen.
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Das Gehäuse 301 ist durch das Befestigen des Flanschs 305 an einem Einlassrohr in einer freitragenden Weise gestützt und ist so angeordnet, dass es sich entlang einer Richtung erstreckt, die zu der Hauptströmungsrichtung des Messgases, das durch den Hauptdurchlass 124 strömt, senkrecht ist. Das Gehäuse 301 ist mit einem Nebendurchlass versehen, der konfiguriert ist, das durch den Hauptdurchlass 124 strömende Messgas 30 aufzunehmen, wobei eine Strömungsdetektionseinheit 602, die konfiguriert ist, die Durchflussmenge des Messgases 30 detektieren, in dem Nebendurchlass angeordnet ist.
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Ein Einlass (ein erster Einlass) 311, der konfiguriert ist, einen Teil des Messgases 30, wie z. B. der Einlassluft, in den Nebendurchlass aufzunehmen, ist an einem Endabschnitt offen, der auf der stromaufwärts gelegenen Seite in der Hauptströmungsrichtung des Gehäuses 301 angeordnet ist. Ferner sind ein erster Auslass 312 und ein zweiter Auslass 313, die konfiguriert sind, um das Messgas 30 von dem Nebendurchlass zu dem Hauptdurchlass 124 zurückzuleiten, an dem anderem Endabschnitt offen, der auf der stromabwärts gelegenen Seite in der Hauptströmungsrichtung des Gehäuses 301 angeordnet ist. Wie in 2D veranschaulicht ist, sind der erste Auslass 312 und der zweite Auslass 313 in einer Dickenrichtung (der Richtung der Z-Achse) des Gehäuses 301 nebeneinander angeordnet.
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Der Einlass 311 ist an einer Seite eines distalen Endabschnitts eines Endabschnitts des Gehäuses 301 vorgesehen und kann ein Gas in einem Abschnitt nah an einem zentralen Abschnitt entfernt von einer Innenwandfläche des Hauptdurchlass in den Nebendurchlass aufnehmen. Deshalb ist er schwierig durch eine Temperatur der Innenwandfläche des Hauptdurchlass zu beeinflussen, wobei es möglich ist, die Verschlechterung der Messgenauigkeit der Durchflussmenge und der Temperatur des Gases zu unterdrücken.
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In der Nähe der Innenwandfläche des Hauptdurchlass ist der Fluidwiderstand groß und wird die Strömungsgeschwindigkeit geringer als die durchschnittliche Strömungsgeschwindigkeit des Hauptdurchlass. In dem thermischen Durchflussmesser 300 der vorliegenden Ausführungsform ist jedoch der Einlass 311 auf der Seite des distalen Endabschnitts des dünnen und langen Gehäuses 301 vorgesehen, das sich von dem Flansch 305 zur Mitte des Hauptdurchlass erstreckt, wobei es folglich möglich ist, das Gas mit der hohen Strömungsgeschwindigkeit im zentralen Abschnitt des Hauptdurchlass in den Nebendurchlass aufzunehmen. Weil der erste Auslass 312 und der zweite Auslass 313 des Nebendurchlass außerdem auf der Seite des distalen Endabschnitts des Gehäuses 301 vorgesehen sind, kann das innerhalb des Nebendurchlass strömende Gas zusätzlich zu dem zentralen Abschnitt des Hauptdurchlass bei der hohen Strömungsgeschwindigkeit zurückgeführt werden.
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Das Gehäuse 301 weist eine im Wesentlichen rechteckige breite Oberfläche auf seiner Vorderseite auf, wobei es aber eine schmale Seitenfläche (eine dünne Dicke) aufweist. Die Vorder- und die Rückseite des Gehäuses 301 sind entlang der Hauptströmungsrichtung des Messgases, das durch den Hauptdurchlass strömt, angeordnet, während die Seitenflächen so angeordnet sind, dass sie in der Hauptströmungsrichtung einander gegenüberliegen. Im Ergebnis kann der thermische Durchflussmesser 300 durch das Verringern des Fluidwiderstands bezüglich des Messgases 30 den Nebendurchlass mit einer ausreichenden Länge aufweisen.
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Das heißt, in dem thermischen Durchflussmesser 300 der vorliegenden Ausführungsform weist eine Form des Gehäuses 301, das an einer orthogonalen Ebene vorsteht, die zu der Strömungsrichtung des Messgases 30, das durch den Hauptdurchlass 124 strömt, orthogonal ist, eine Form auf, die eine Längenabmessung, die in einer ersten Richtung 50 in der orthogonalen Ebene definiert ist, und eine Dickenabmessung, die in einer zweiten Richtung 51, die zu der ersten Richtung 50 senkrecht ist (siehe 2B), in der orthogonalen Ebene definiert ist, aufweist, so dass die Dickenabmessung kleiner als die Längenabmessung ist.
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Das Gehäuse 301 ist mit einer Temperaturdetektionseinheit 452 versehen, die konfiguriert ist, eine Temperatur des Messgases 30 zu messen. Die Temperaturdetektionseinheit 452 ist an einer Position vorgesehen, die zu der Seite des anderen Endabschnitts an einem Endabschnitt in einem zentralen Abschnitt in der Längsrichtung ausgespart ist, und weist eine Form auf, die zu der Hauptströmungsrichtung vorsteht.
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3 veranschaulicht einen Zustand, in dem eine vordere Abdeckung 303 und eine hintere Abdeckung 304 von dem Gehäuse 301 abgelöst sind, 3A ist eine Vorderansicht, 3B ist eine Rückansicht und 3C ist eine vergrößerte Ansicht eines Hauptteils nach 3B.
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Das Gehäuse 301 ist durch das Befestigen der vorderen Abdeckung 303 und der hinteren Abdeckung 304 an der Vorder- und der Rückseite eines Gehäusekörpers 302 konfiguriert. Eine Schaltungsbaugruppe 400, die eine Strömungsdetektionseinheit 602, die konfiguriert ist, eine Durchflussmenge des Messgases 30 zu messen, und eine Temperaturdetektionseinheit 452, die konfiguriert ist, eine Temperatur des Messgases 30 zu messen, enthält, ist einteilig in dem Gehäusekörper 302 geformt.
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Ferner sind Nebendurchlassnuten, um einen Nebendurchlass durch die Zusammenarbeit mit der vorderen Abdeckung 303 und der hinteren Abdeckung 304 zu formen, in dem Gehäusekörper 302 ausgebildet. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Nebendurchlassnuten in der Vorder- und der Rückseite des Gehäusekörpers 302 ausgespart, wobei der Nebendurchlass des Gehäuses 301 vollständig durch das Abdecken der vorderen Abdeckung und der hinteren Abdeckung des Gehäusekörpers 302 mit der vorderen Abdeckung 303 und der hinteren Abdeckung 304 ausgebildet ist. Bei einer derartigen Konfiguration ist es möglich, unter Verwendung der Formen, die zum Zeitpunkt des Formens des Gehäusekörpers 302 (eines Harzformungsprozesses) auf beiden Oberflächen des Gehäusekörpers 302 vorgesehen sind, sowohl eine vordere Nebendurchlassnut 321 als auch eine hintere Nebendurchlassnut 331 als einen Teil des Gehäusekörpers 302 zu formen.
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Die Nebendurchlassnuten bestehen aus einem hinteren Nebendurchlassnutabschnitt 331, der auf der Rückseite des Gehäusekörpers 302 ausgebildet ist, und einer vorderen Nebendurchlassnut 321, die auf der Oberfläche des Gehäusekörpers 302 ausgebildet ist. Der hintere Nebendurchlassnutabschnitt 331 weist einen ersten Nutabschnitt 332, einen zweiten Nutabschnitt 333, der in der Mitte des ersten Nutabschnitts 332 abzweigt, und einen dritten Nutabschnitt 334, der in der Mitte des zweiten Nutabschnitts 333 abzweigt, auf.
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Der erste Nutabschnitt 332 erstreckt sich auf der Seite des distalen Endabschnitts des Gehäusekörpers 302 von einem Endabschnitt 317 entlang der Hauptströmungsrichtung des Messgases 30 zu einem weiteren Endabschnitt 318. Der erste Nutabschnitt 332 weist einen geraden Abschnitt 332A, der sich mit einer im Wesentlichen konstanten Querschnittsform von dem Einlass 311 des einen Endabschnitts 317 zu dem anderem Endabschnitt 318 erstreckt, und einen Drosselklappenabschnitt 332B, dessen Nutbreite allmählich schmaler wird, wenn er von dem geraden Abschnitt 332A bis zu dem ersten Auslass 312 des anderen Endabschnitts 318 weitergeht, auf. Der erste Nutabschnitt 332 bildet einen ersten Durchlassabschnitt 701 (siehe 6B), der das Messgas in den Nebendurchlass aufnimmt und Staub und dergleichen, die in dem Messgas enthalten sind, in Zusammenarbeit mit der hinteren Abdeckung 304 ablässt. Der Einlass 311 des Gehäuses 301 dient als ein erster Einlass 701a des ersten Durchlassabschnitts 701, während der erste Auslass 312 des Gehäuses 301 als ein erster Auslass 701b des ersten Durchlassabschnitts 701 dient.
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Der zweite Nutabschnitt 333 zweigt von dem geraden Abschnitt 332A des ersten Nutabschnitts 332 ab, geht zu der Seite des proximalen Endabschnitts des Gehäusekörpers 302 weiter, während er sich biegt, und ist mit einem Messströmungsweg 341 verbunden, der in dem zentralen Abschnitt in der Längsrichtung des Gehäusekörpers 302 vorgesehen ist. In dem zweiten Nutabschnitt 333 ist ein Anfangs-Endabschnitt in einer Seitenwandfläche 332a offen, die auf der Seite des proximalen Endabschnitts des Gehäusekörpers 302 zwischen einem Paar von Seitenwandflächen, die den ersten Nutabschnitt 332 bilden, positioniert ist, wobei eine Bodenwandfläche 333a kontinuierlich ist, so dass sie mit einer Bodenwandfläche 332b des geraden Abschnitts 332A des ersten Nutabschnitts 332 bündig ist. Der zweite Nutabschnitt 333 weist einen Abschluss-Endabschnitt auf, der mit dem Messströmungsweg 341 verbunden ist. Der zweite Nutabschnitt 333 bildet einen zweiten Durchlassabschnitt 702 (siehe 6B), der das Messgas 30 zu der Strömungsdetektionseinheit 602 des Messströmungswegs 341 führt, so dass es von dem zweiten Auslass 313 in Zusammenarbeit mit der hinteren Abdeckung 304 zur Außenseite des Gehäuses 301 abgelassen wird. Der Anfangs-Endabschnitt des zweiten Nutabschnitts 333 dient als ein zweiter Einlass 702a des zweiten Durchlassabschnitts 702.
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Wie in 3C veranschaulicht ist, ist ein Anfangs-Endabschnitt 334a des dritten Nutabschnitts 334 an einer Falte 333b des inneren Umfangs des zweiten Nutabschnitts 333 offen. Der dritte Nutabschnitt 334 ist so vorgesehen, dass er sich von dem Anfangs-Endabschnitt 334a, der an dem zweiten Nutabschnitt 333 offen ist, zu einem Endabschnitt 317 des Gehäuses 301 erstreckt. Ein Abschluss-Endabschnitt 334b des dritten Nutabschnitts 334 ist an einer Position vorgesehen, die sich näher als der Anfangs-Endabschnitt 334a an dem einen Endabschnitt 317 des Gehäuses 301 befindet, wobei ein Ablassloch 314, das an der hinteren Abdeckung 304 offen ist, so angeordnet ist, dass es dem Abschluss-Endabschnitt 334b gegenüberliegt. Eine Bodenfläche 334c der Falte des dritten Nutabschnitts 334 ist kontinuierlich, um mit der Bodenwandfläche 333a des zweiten Nutabschnitts 333 bündig zu sein.
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Der dritte Nutabschnitt 334 ist an einer Position zwischen dem Anfangs-Endabschnitt 334a und dem Abschluss-Endabschnitt 334b des dritten Nutabschnitts 334 mit einem vergrößerten Abschnitt mit einer größeren Nutbreite W als der Anfangs-Endabschnitt 334a versehen, wobei eine Pufferkammer mit einem vorgegebenen Innenraum so ausgebildet ist, dass sie mit der hinteren Abdeckung 304 abgedeckt ist. Der dritte Nutabschnitt 334 bildet einen dritten Durchlassabschnitt 703, der die Wassertröpfchen, die in den Nebendurchlass eingetreten sind (siehe 6B), in Zusammenarbeit mit der hinteren Abdeckung 304 ablässt. Der Anfangs-Endabschnitt 334a des dritten Nutabschnitts 334 dient als ein dritter Einlass 703a des dritten Durchlassabschnitts 703, während das Ablassloch 314 der hinteren Abdeckung 304 als ein dritter Auslass 703b des dritten Durchlassabschnitts 703 dient.
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Der dritte Nutabschnitt 334 weist einen vorstehenden Abschnitt 334d auf, der an der Position zwischen dem Anfangs-Endabschnitt 334a und dem Abschluss-Endabschnitt 334b angeordnet ist. Der vorstehende Abschnitt 334d weist einen Abschnitt 704a mit plötzlich verringerter Struktur auf, der eine Querschnittsfläche des dritten Durchlassabschnitts 703 stufenweise verringert. Der vorstehende Abschnitt 334d ist an einer Position vorgesehen, die sich näher an dem Abschluss-Endabschnitt 334b als eine Mittenposition zwischen dem Anfangs-Endabschnitt 334a und dem Abschluss-Endabschnitt 334b befindet, und ist in der vorliegenden Ausführungsform in der Nähe des Abschluss-Endabschnitts 334b vorgesehen. Eine Größe des vorstehenden Abschnitts 334d ist so festgelegt, dass die Querschnittsfläche des verringerten Abschnitts des dritten Durchlassabschnitts 703 größer als die Öffnungsfläche des Ablasslochs 314 der hinteren Abdeckung 304 ist.
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Der Messströmungsweg 341 ist so ausgebildet, dass er in der Dickenrichtung den Gehäusekörper 302 durchdringt, wobei ein Strömungsweg-Freilegungsabschnitt 430 der Schaltungsbaugruppe 400 so angeordnet ist, dass er vorsteht. In dem Messströmungsweg 341 ist das andere Ende des zweiten Nutabschnitts 333 zu der Seite des anderen Endabschnitts des Gehäusekörpers 302 des Strömungsweg-Freilegungsabschnitts 430 der Schaltungsbaugruppe 400 offen. Der zweite Nutabschnitt 333 weist eine Form auf, in der eine Nuttiefe bei Annäherung an den Messströmungsweg 341 tiefer wird, wobei er insbesondere einen plötzlich geneigten Abschnitt 333d aufweist, der vor dem Messströmungsweg 341 plötzlich tief wird. Der plötzlich geneigte Abschnitt 333d arbeitet, um zu veranlassen, dass ein Gas des Messgases 30 durch eine Seite der Vorderseite 431 hindurchgeht, wo eine Strömungsdetektionseinheit 602 zwischen der Vorderseite 431 und der Rückseite 432 des Strömungsweg-Freilegungsabschnitts 430 der Schaltungsbaugruppe 400 in dem Messströmungsweg 341 vorgesehen ist, und um zu veranlassen, dass Fremdstoffe, wie z. B. Staub, die in dem Messgas 30 enthalten sind, durch die Seite der Rückseite 432 hindurchgehen.
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Das Messgas 30 bewegt sich allmählich in einer Richtung der Vorderseite (der Rückseite in der Zeichnung nach 3B) des Gehäuses 301, wenn es innerhalb des zweiten Nutabschnitts 333 fließt. Ferner bewegt sich ein Teil der Luft, der eine kleine Masse aufweist, entlang dem plötzlich geneigten Abschnitt 333d, wobei er zur Vorderseite 431 des Strömungsweg-Freilegungsabschnitts 430 in dem Messströmungsweg 341 strömt. Andererseits ist es schwierig, dass der Fremdstoff, der eine große Masse aufweist, den Kurs aufgrund einer Zentrifugalkraft schnell ändert, wobei folglich der Fremdstoff kaum entlang dem plötzlich geneigten Abschnitt 333d strömt, sondern zu der Rückseite 432 des Strömungsweg-Freilegungsabschnitts 430 in dem Messströmungsweg 341 strömt.
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Die Strömungsdetektionseinheit 602 ist an der Vorderseite 431 des Strömungsweg-Freilegungsabschnitts 430 der Schaltungsbaugruppe 400 vorgesehen. In der Strömungsdetektionseinheit 602 wird eine Wärmeübertragung mit dem Messgas 30, das zu der Vorderseite 431 des Strömungsweg-Freilegungsabschnitts 430 strömt, ausgeführt, wobei dadurch die Durchflussmenge gemessen wird. Wenn das Messgas durch die Seite der Vorderseite 431 und die Seite der Rückseite 432 des Strömungsweg-Freilegungsabschnitts 430 der Schaltungsbaugruppe 400 hindurchgeht, strömt es von dem Messströmungsweg 341 auf der Seite des einen Endabschnitts 317 des Gehäuses 301 in die vordere Nebendurchlassnut 321, wobei es in das Innere der vorderen Nebendurchlassnut 321 strömt und von dem zweiten Auslass 313 zu dem Hauptdurchlass 124 abgelassen wird.
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Wie in 3A veranschaulicht ist, ist ein Ende der vorderen Nebendurchlassnut 321 zu dem Messströmungsweg 341 auf der Seite des einen Endabschnitts 317 des Gehäuses 301 offen. Ferner steht das andere Ende der vorderen Nebendurchlassnut 321 mit dem zweiten Auslass 313 des anderen Endabschnitts 318 des Gehäuses 301 in Verbindung. Die vordere Nebendurchlassnut 321 weist eine derartige Form auf, so dass sie sich biegt, um allmählich zu dem anderem Endabschnitt 318 weiterzugehen, wenn sie von dem Messströmungsweg 341 zu der Seite des distalen Endabschnitts des Gehäuses 301 weitergeht, und um sich am distalen Endabschnitt des Gehäuses 301 linear zu der stromabwärts gelegenen Seite in der Hauptströmungsrichtung des Messgases 30 zu erstrecken.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist ein durch den hinteren Nebendurchlassnutabschnitt 331 ausgebildeter Strömungsweg von der Seite des distalen Endabschnitts zu der Seite des proximalen Endabschnitts des Gehäuses 301 gerichtet, während er eine Kurve zieht, wobei das durch den Nebendurchlass strömende Messgas 30 an einer Position am nächsten an dem Flansch 305 eine Strömung in der entgegengesetzten Richtung bezüglich der Hauptströmungsrichtung des Hauptdurchlass 124 wird. Ferner ist der auf der Seite der Rückseite des Gehäuses 301 in einem Abschnitt der Strömung in der entgegengesetzten Richtung vorgesehene hintere Nebendurchlass mit dem auf der Seite der Vorderseite vorgesehenen vorderen Nebendurchlass verbunden.
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Der Messströmungsweg 341 ist durch den Strömungsweg-Freilegungsabschnitt 430 der Schaltungsbaugruppe 400 in einen Raum auf der Seite der Vorderseite 431 und einen Raum auf der Seite der Rückseite 432 unterteilt und ist nicht durch den Gehäusekörper 302 unterteilt. Das heißt, der Messströmungsweg 341 ist so ausgebildet, dass er die Vorderseite und die Rückseite des Gehäusekörpers 302 durchdringt, wobei die Schaltungsbaugruppe 400 so angeordnet ist, dass sie in einer freitragenden Weise in diesen einen Raum vorsteht. Bei einer derartigen Konfiguration ist es möglich, die Nebendurchlassnuten in der Vorder- und der Rückseite des Gehäusekörpers 302 in einem einzelnen Harzformungsprozess zu formen, wobei es möglich ist, eine Struktur, die die Nebendurchlassnuten der Vorder- und der Rückseite verbindet, zusammen mit dem Messströmungsweg 341 zu formen. Die Schaltungsbaugruppe 400 ist übrigens in die Befestigungsabschnitte 351, 352 und 353 des Gehäusekörpers 302 durch Harzformung eingebettet und befestigt.
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Zusätzlich kann die Schaltungsbaugruppe 400 gemäß der oben beschriebenen Konfiguration gleichzeitig mit der Harzformung des Gehäusekörpers 302 in den Gehäusekörper 302 eingesetzt und in dem Gehäusekörper 302 angebracht werden. Irgendeine der Seite des einen Endabschnitts und der Seite des anderen Endabschnitts des Gehäuses 301 bezüglich der Schaltungsbaugruppe 400 ist übrigens so konfiguriert, dass sie das Gehäuse 301 in der Breitenrichtung (der zweiten Richtung 51) durchdringt, wobei es folglich außerdem möglich ist, die Nebendurchlassform, die den hinteren Nebendurchlassnutabschnitt 331 und den vorderen Nebendurchlassnutabschnitt 321 verbindet, durch den einzelnen Harzformungsprozess zu formen.
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Ein vorderer Nebendurchlass des Gehäuses 301 ist durch den engen Kontakt zwischen einem oberen Endabschnitt einer Oberseitenwand in einer Nuthöhenrichtung eines Paars von Seitenwandflächen, die die vordere Nebendurchlassnut 321 bilden, und der Rückseite der vorderen Abdeckung 303 ausgebildet. Ferner ist ein hinterer Nebendurchlass des Gehäuses 301 durch den engen Kontakt zwischen einem oberen Endabschnitt einer Oberseitenwand in der Nuthöhenrichtung eines Paars von Seitenwandflächen, die den hinteren Nebendurchlassnutabschnitt 331 bilden, und der Rückseite der hinteren Abdeckung 304 ausgebildet.
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Wie in den 3A und 3B veranschaulicht ist, ist ein Hohlraumabschnitt 342 zwischen dem Flansch 305 und einem Abschnitt, wo die Nebendurchlassnut ausgebildet ist, in dem Gehäuse 302 ausgebildet. Der Hohlraumabschnitt 342 ist durch das Durchdringen des Gehäusekörpers 302 in der Dickenrichtung ausgebildet. Ein Anschluss-Verbindungsabschnitt 320, der einen Verbindungsanschluss 412 der Schaltungsbaugruppe 400 und ein inneres Ende 306a eines äußeren Anschlusses des äußeren Verbindungsabschnitts 306 verbindet, ist so angeordnet, dass er in dem Hohlraumabschnitt 342 freigelegt ist. Der Verbindungsanschluss 412 und das innere Ende 306a sind durch Punktschweißen, Laserschweißen oder dergleichen elektrisch verbunden. Der Hohlraumabschnitt 342 ist durch das Befestigen der vorderen Abdeckung 303 und der hinteren Abdeckung 304 an dem Gehäusekörper 302 blockiert, wobei der Umfang des Hohlraumabschnitts 342 durch Laserschweißen mit der vorderen Abdeckung 303 und der hinteren Abdeckung 304 abgedichtet ist.
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4A ist eine Rückansicht der vorderen Abdeckung, während 4B eine entlang der Linie IVB-IVB nach 4A genommene Querschnittsansicht ist. Die vordere Abdeckung 303 und die hintere Abdeckung 304 sind an der Vorderseite bzw. der Rückseite des Gehäusekörpers 302 befestigt und bilden in Zusammenarbeit mit der vorderen Nebendurchlassnut 321 und dem hinteren Nebendurchlassnutabschnitt 331 den Nebendurchlass. Die vordere Abdeckung 303 und die hintere Abdeckung 304 weisen eine Form einer dünnen Platte mit einer breiten Kühlfläche auf. Folglich weist der thermische Durchflussmesser 300 eine Wirkung auf, dass der Luftwiderstand verringert ist und dass der thermische Durchflussmesser 300 leicht durch das Messgas 30, das durch den Hauptdurchlass 124 strömt, gekühlt wird.
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Die vordere Abdeckung 303 weist eine Größe auf, die die Vorderseite des Gehäusekörpers 302 abdeckt. Ein fünfter Bereich 361, der die vordere Nebendurchlassnut 321 des Gehäusekörpers 302 blockiert, ein sechster Bereich 362, der die Vorderseite des Messströmungswegs 341 des Gehäusekörpers 302 blockiert, und ein siebenter Bereich 363, der die Vorderseite des Hohlraumabschnitts 342 blockiert, sind auf der Rückseite der vorderen Abdeckung 303 ausgebildet. Ferner sind die konkaven Abschnitte 361a, in die ein oberer Endabschnitt der Seitenwand der vorderen Nebendurchlassnut 321 des Gehäusekörpers 302 eingesetzt ist, auf beiden Seiten in der Breitenrichtung des fünften Bereichs 361 und des sechsten Bereichs 362 ausgespart. Zusätzlich ist ein konkaver Abschnitt 363a, in den ein vorderer Endabschnitt des äußeren Umfangs des Hohlraumabschnitts 342 eingesetzt ist, um den siebenten Bereich 363 ausgespart.
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Ferner ist ein konvexer Abschnitt 364, der in eine Lücke zwischen einem distalen Ende des Strömungsweg-Freilegungsabschnitts 430 der Schaltungsbaugruppe 400 und dem Messströmungsweg 341 des Gehäusekörpers 302 einzusetzen ist, auf der Rückseite der vorderen Abdeckung 303 vorgesehen. Zusätzlich ist eine Metallplatte 501 an einer Position der Schaltungsbaugruppe 400, die der Vorderseite 431 des Strömungsweg-Freilegungsabschnitts 430 gegenüberliegt, durch Umspritzen vorgesehen.
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5A ist eine Rückansicht der hinteren Abdeckung, während 5B eine entlang der Linie VB-VB nach 5A genommene Querschnittsansicht ist. Die hintere Abdeckung 304 weist eine Größe auf, die die Rückseite des Gehäusekörpers 302 abdeckt. Ein erster Bereich 371A, der den ersten Nutabschnitt 332 des hinteren Nebendurchlassnutabschnitts 331 des Gehäusekörpers 302 blockiert, ein zweiter Bereich 371B, der den zweiten Nutabschnitt 333 blockiert, ein dritter Bereich 371C, der den dritten Nutabschnitt 334 blockiert, ein vierter Bereich 372, der die Rückseite des Messströmungswegs 341 des Gehäusekörpers 302 blockiert, und ein fünfter Bereich 373, der die Rückseite des Hohlraumabschnitts 342 blockiert, sind auf der Rückseite der hinteren Abdeckung 304 ausgebildet. Ferner ist ein konkaver Abschnitt 371a, in den ein oberer Endabschnitt der Seitenwand des hinteren Nebendurchlassnutabschnitts 331 des Gehäusekörpers 302 eingesetzt ist, auf beiden Seiten in der Breitenrichtung des ersten Bereichs 371A, des zweiten Bereichs 371B und des vierten Bereichs 372 und um den dritten Bereich 271C ausgespart. Zusätzlich ist ein konkaver Abschnitt 373a, in den ein hinterer Endabschnitt des äußeren Umfangs des Hohlraumabschnitts 342 eingesetzt ist, um den fünften Bereich 373 ausgespart.
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Ein konvexer Abschnitt 374, der in eine Lücke zwischen einem distalen Ende des Strömungsweg-Freilegungsabschnitts 430 der Schaltungsbaugruppe 400 und dem Messströmungsweg 341 des Gehäusekörpers 302 einzusetzen ist, ist auf der Rückseite der hinteren Abdeckung 304 vorgesehen. Der konvexe Abschnitt 374 bettet die Lücke zwischen dem distalen Ende des Strömungsweg-Freilegungsabschnitts 430 der Schaltungsbaugruppe 400 und dem Messströmungsweg 341 des Gehäusekörpers 302 in Zusammenarbeit mit dem konvexen Abschnitt 364 der vorderen Abdeckung 303 ein.
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Das Ablassloch 314, das mit dem Nebendurchlass in Verbindung steht, ist in die hintere Abdeckung 304 gebohrt. Das Ablassloch 314 ist so ausgebildet, dass es den dritten Bereich, der den dritten Nutabschnitt 334 des Gehäusekörpers 302 blockiert, in einem Zustand durchdringt, in dem die hintere Abdeckung 304 an dem Gehäusekörper 302 befestigt ist, und kann eine Flüssigkeit, die in den dritten Durchlassabschnitt 703 innerhalb des Nebendurchlass aufgenommen worden ist, zur Außenseite des Gehäuses 301 ablassen.
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6A ist eine vergrößerte Ansicht eines Hauptteils des thermischen Durchflussmessers gemäß der vorliegenden Erfindung, 6B ist eine Ansicht, die durch das Weglassen der hinteren Abdeckung 304 in 6A erhalten wird, und 6C ist eine entlang der Linie C-C nach 6A genommene Querschnittsansicht.
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Der Nebendurchlass des Gehäuses 301 weist den ersten Durchlassabschnitt 701, der zwischen dem Einlass 311 des Gehäuses 301 und dem ersten Auslass 312 verbindet, den zweiten Durchlassabschnitt 702, der zwischen dem zweiten Einlass 702a, der zu dem ersten Durchlassabschnitt 701 offen ist, und dem zweiten Auslass 313 über den Messströmungsweg 341 verbindet, und den dritten Durchlassabschnitt 703, der zwischen dem dritten Einlass 703a, der zu dem zweiten Durchlassabschnitt 702 offen ist, und dem dritten Auslass 703b, der zu der hinteren Abdeckung 304 offen ist, verbindet, auf.
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Der erste Durchlassabschnitt 701 ist durch das Abdecken des ersten Nutabschnitts 332 (siehe 3B) des Gehäuses 301 mit dem ersten Bereich 371A (siehe 5A) der hinteren Abdeckung 304 ausgebildet, während der zweite Durchlassabschnitt 702 durch das Abdecken des zweiten Nutabschnitts 333 (siehe 3B) des Gehäuses 301 mit dem zweiten Bereich 371B (siehe 5A) der hinteren Abdeckung 304 ausgebildet ist. Ferner ist der dritte Durchlassabschnitt 703 durch den dritten Nutabschnitt 334 (siehe 3B) des Gehäuses 301 mit dem dritten Bereich 371C (siehe 5A) der hinteren Abdeckung 304 ausgebildet.
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Der erste Durchlassabschnitt 701 nimmt einen Teil des durch den Hauptdurchlass 124 strömenden Messgases 30 von dem Einlass 311 auf und lässt das aufgenommene Messgas 30 von dem ersten Auslass 312 zu dem Hauptdurchlass 124 ab. Der zweite Durchlassabschnitt 702 nimmt einen Teil des Messgases 30 von dem ersten Durchlassabschnitt 701 auf und führt das aufgenommene Messgas 30 zu der in dem Messströmungsweg 341 vorgesehenen Strömungsdetektionseinheit 602. Das Messgas 30, das durch die Strömungsdetektionseinheit 602 gegangen ist, strömt von dem Messströmungsweg 341 in den vorderen Nebendurchlass, geht durch den vorderen Nebendurchlass hindurch und wird von dem zweiten Auslass 313 zur Außenseite abgelassen. Der dritte Durchlassabschnitt 703 nimmt einen Teil des Messgases 30 von dem zweiten Durchlassabschnitt 702 auf und lässt das aufgenommene Messgas 30 von dem Ablassloch 314 zur Außenseite ab.
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Der zweite Durchlassabschnitt 702 zweigt mit einem vorgegebenen Winkel bezüglich des ersten Durchlassabschnitts 701 an dem zweiten Einlass 702a ab. Deshalb wird in der Nähe des zweiten Einlasses 702a des zweiten Durchlassabschnitts 702 eine Trennungsströmung erzeugt. Deshalb nimmt die Strömungsgeschwindigkeit in der Nähe der inneren Umfangswand 333b des zweiten Einlasses 702a ab, um einen Abschnitt 900 mit geringer Geschwindigkeit in dem zweiten Durchlassabschnitt 702 zu bilden, wie in 6B veranschaulicht ist. Der dritte Einlass 703a des dritten Durchlassabschnitts 703 ist in dem Abschnitt 900 mit geringer Geschwindigkeit der an dem zweiten Einlass 702a des zweiten Durchlassabschnitts 702 erzeugten Trennungsströmung angeordnet. Deshalb ist die Menge der in den dritten Durchlassabschnitt 703 strömenden Luft klein, wobei das meiste der Luft in den zweiten Durchlassabschnitt 702 strömt. Im Ergebnis ist es möglich, die Verschlechterung der Messgenauigkeit der Strömungsdetektionseinheit 602, die eine Abnahme in der Durchflussmenge begleitet, zu unterdrücken.
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Wenn zusätzlich die Strömungsgeschwindigkeit relativ hoch ist, kann der erste Durchlassabschnitt 701, der sich in einer Geraden erstreckt, die in dem Messgas enthaltenen Wassertröpfchen und Fremdstoffe unter Verwendung der Trägheit des Messgases 30 ablassen. Wenn jedoch die Strömungsgeschwindigkeit abnimmt, ist die Trägheitskraft schwach und ist ihre Wirkung verringert. Insbesondere haften die Wassertröpfchen an einer Wandfläche an, wobei in dem Abschnitt 900 mit geringer Geschwindigkeit in dem an dem Verzweigungsabschnitt zwischen dem ersten Durchlassabschnitt 701 und dem zweiten Durchlassabschnitt 702 in dem Nebendurchlass erzeugten Trennungsabschnitt wahrscheinlich ein Flüssigkeitsfilm erzeugt wird. Wenn der Flüssigkeitsfilm wächst, nimmt eine Höhe des Flüssigkeitsfilms zu und bewegt sich aufgrund der Trägheit der Luft über die Wandfläche allmählich zu einer Luftströmungsrichtung.
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Andererseits ist in der vorliegenden Ausführungsform der dritte Einlass 703a des dritten Durchlassabschnitts 703 zu der inneren Umfangswand 333b des zweiten Nutabschnitts 333, der den zweiten Durchlassabschnitt 702 bildet, offen. Deshalb kann sicher verursacht werden, dass ein Flüssigkeitsfilm von dem zweiten Durchlassabschnitt 702 in den dritten Durchlassabschnitt 703 strömt, so dass verhindert wird, dass der Flüssigkeitsfilm in den zweiten Durchlassabschnitt 702 zu der Seite der Strömungsdetektionseinheit 602 eintritt, wobei es möglich ist, die Verschlechterung der Messgenauigkeit in der Strömungsdetektionseinheit 602 zu unterdrücken.
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Der dritte Durchlassabschnitt 703 ist so ausgebildet, dass er schräg geneigt ist, um von der Seite des distalen Endabschnitts zu der Seite des proximalen Endabschnitts weiterzugehen, wenn er von der Seite des anderen Endabschnitts 318 zu der Seite des einen Endabschnitts 317 des Gehäuses 301 weitergeht. Wenn es z. B. in einem Fall, in dem der proximale Endabschnitt und der distale Endabschnitt des Gehäuses 301 in einem Lagezustand, in dem sie vertikal angeordnet sind, an dem Hauptdurchlass 124 befestigt sind, aufgrund eines Stopps des Kraftmaschinenbetriebs keine Luftströmung gibt, ist es deshalb möglich, es zu veranlassen, dass sich die Wassertröpfchen innerhalb des dritten Durchlassabschnitts 703 durch ihr eigenes Gewicht bewegen und von dem dritten Einlass 703a zu dem zweiten Durchlassabschnitt 702 zurückgeführt werden, und ist es möglich, es zu verhindern, dass die Wassertröpfchen in dem dritten Durchlassabschnitt 703 bleiben.
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Wie in 6C veranschaulicht ist, ist das Ablassloch 314 so ausgebildet, dass es die hintere Abdeckung 304 durchdringt. Ferner ist das Ablassloch 314 an einer Position angeordnet, die dem dritten Nutabschnitt 334 des Gehäusekörpers 302 gegenüberliegt, wobei es zwischen dem dritten Nutabschnitt 334 und der Außenseite des Gehäuses 301 verbindet.
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Der eine Endabschnitt 317 des Gehäuses 301 ist zu der Vorder- und der Rückseite des Gehäuses 301, d. h., der vorderen Abdeckung 303 und der hinteren Abdeckung 304, orthogonal. Wenn das in der Hauptströmungsrichtung des Hauptdurchlass 124 strömende Messgas 30 mit dem einen Endabschnitt 317 kollidiert, wird deshalb eine Trennungsströmung, die in der Richtung weg von der vorderen Abdeckung 303 und der hinteren Abdeckung 304 strömt, an der Seite der Vorderseite und der Seite der Rückseite des Gehäuses 301 erzeugt. Eine Dicke einer Strömungsgeschwindigkeitsverteilung der Trennungsströmung nimmt allmählich zu, wenn sie in der Hauptströmungsrichtung des Messgases 30 von dem einen Endabschnitt 317, der ein Anfangspunkt der Trennung ist, weitergeht.
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Deshalb ist ein an einer Position außerhalb des Gehäuses 301 und näher als das Ablassloch 341 an der Seite des einen Endabschnitts 317 des Gehäuses 301 erzeugter statischer Druck tiefer als ein statischer Druck an dem Abschluss-Endabschnitt des dritten Nutabschnitts 334, so dass er ein Unterdruck ist, wobei die von dem Abschluss-Endabschnitt des dritten Nutabschnitts 334 durch das Ablassloch 314 hindurchgehende Luftströmung durch einen derartigen Druckunterschied erzeugt werden kann. Deshalb ist es möglich, die Flüssigkeit (den Flüssigkeitsfilm), der in den dritten Durchlassabschnitt 703 strömt, zu dem Hauptdurchlass 124 abzulassen, der die Außenseite des Gehäuses 301 ist.
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Weil die Durchflussmenge der Trennungsströmung an dem Anfangspunkt der Trennung die schnellste ist, nimmt die Unterdruckwirkung zu, wenn der Abstand zwischen dem einen Endabschnitt 317 des Gehäuses 301 und dem Ablassloch 314 kurz ist. Deshalb befindet sich die Position des Ablasslochs 314 vorzugsweise nah bei dem einen Endabschnitt 317 des Gehäuses 301. Wie in 6A veranschaulicht ist, ist es z. B. bevorzugt, einen Abstand LH von dem einen Endabschnitt 317 des Gehäuses 301 bis zu dem Ablassloch 314 so festzulegen, dass er gleich oder kleiner als ein halb eines Abstands LB von dem einen Endabschnitt 317 bis zu dem anderen Endabschnitt 318 des Gehäuses 301 ist.
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7A ist eine Ansicht, die einen Druckgradienten innerhalb des dritten Durchlassabschnitts 703 veranschaulicht, der den Abschnitt 704a mit plötzlich verringerter Struktur aufweist, während 7B eine Ansicht ist, die einen Druckgradienten innerhalb des dritten Durchlassabschnitts 703 veranschaulicht, der den Abschnitt 704a mit plötzlich verringerter Struktur nicht aufweist. In den 7A und 7B repräsentieren die dünnen Linien in der Zeichnung die Druckniveaulinien.
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Wie in 7B veranschaulicht ist, wird der Druckgradient in der Nähe des dritten Auslasses 703b, der das Ablassloch 314 ist, steil, wenn der dritte Durchlassabschnitt 703 den Abschnitt 704a mit plötzlich verringerter Struktur nicht aufweist. Deshalb werden die in den dritten Durchlassabschnitt 703 strömenden Wassertröpfchen von dem dritten Auslass 703b abgelassen, wenn der Wasserpegel bis zu der Nähe des dritten Auslasses 703b steigt, der das Ablassloch 314 ist.
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Wenn ein Druckunterschied ΔP1 bis zu der Nähe des dritten Auslasses 703b klein ist, ist es deshalb schwierig, dass die Wassertröpfchen den dritten Auslass 703b erreichen. Wenn zusätzlich ein Druckunterschied ΔP2 von der Nähe des dritten Auslasses 703b des dritten Durchlassabschnitts 703 bis zur Außenseite des dritten Auslasses 703b groß ist, d. h., wenn der Druckunterschied zwischen dem Inneren und dem Äußeren des dritten Auslasses 703b groß ist, gibt es ein Risiko, dass eine große Menge von Wassertröpfchen auf einmal in den dritten Auslass 703b strömen kann, wenn die Wassertröpfchen die Nähe des dritten Auslasses 703b erreichen, so dass die Einströmmenge die Ablasskapazität des dritten Auslasses 703b übersteigt. In einem derartigen Fall gibt es eine Sorge, dass die Wassertröpfchen, die nicht in den dritten Durchlassabschnitt 703 gesaugt worden sind, innerhalb des zweiten Durchlassabschnitts 702 überlaufen können und die Strömungsdetektionseinheit 602 des zweiten Durchlassabschnitts 702 beeinflussen können.
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Die vorliegende Erfindung ist in Anbetracht derartiger Probleme gemacht worden, wobei der Abschnitt 704a mit plötzlich verringerter Struktur als die Druckverlusterzeugungsmittel in dem dritten Durchlassabschnitt 703 vorgesehen ist. Der Abschnitt 704a mit plötzlich verringerter Struktur ist zwischen dem dritten Einlass 703a und dem dritten Auslass 703b des dritten Durchlassabschnitts 703 vorgesehen, so dass die Querschnittsfläche des dritten Durchlassabschnitts 703 stufenweise verringert ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Abschnitt 704a mit plötzlich verringerter Struktur an einer Position vorgesehen, die zu der Seite des dritten Auslasses 703b der Mittenposition zwischen dem dritten Einlass 703a und dem dritten Auslass 703b des dritten Durchlassabschnitts 703 vorbelastet ist, wobei er insbesondere an einer Position nah bei dem dritten Auslass 703b vorgesehen ist. Der Abschnitt 704a mit plötzlich verringerter Struktur kann durch das Erzeugen einer Trennungsströmung in einem Fluid, wie z. B. der Luft und den Wassertröpfchen, das von den dritten Einlass 703a des dritten Durchlassabschnitts 703 zu dem Ablassloch 314, das der dritte Auslass 703b ist, strömt, einen Druckverlust erzeugen. Ferner kann der Druckgradient in der Nähe des dritten Auslasses 703b durch den in der Nähe des Abschnitts 704a mit plötzlich verringerter Struktur erzeugten Druckverlust verringert werden. Deshalb ist es möglich, die Menge der Wassertröpfchen, die zu dem dritten Auslass 703b ausströmen, zu begrenzen.
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Wenn z. B. der dritte Durchlassabschnitt 703 den Abschnitt 704a mit plötzlich verringerter Struktur nicht aufweist, wird der Druckgradient erhalten, so dass der Druckunterschied ΔP2 in einem Fall, in dem der Druckunterschied von dem dritten Einlass 703a bis zu einem Abschnitt unmittelbar vor dem dritten Auslass 703b des dritten Durchlassabschnitts 703 ΔP1 ist und der Druckunterschied zwischen der Innenseite und der Außenseite des Ablasslochs 314, d. h., zwischen dem Nebendurchlass und dem Hauptdurchlass 124 ΔP2 ist, größer ist, wie in 7B veranschaulicht ist. Wenn ein Druckunterschied zum Ablassen der minimalen Wassermenge, der es nicht ermöglicht, dass Wassertröpfchen in den zweiten Durchlassabschnitt 702 eintreten, ΔPw ist und ein Druckunterschied als eine Wasserablass-Kapazitätsgrenze des dritten Auslasses 703b ΔPx ist, ist ΔP2 > ΔPw erfüllt, wobei der Druckunterschied, der notwendig ist, um das Wasser abzulassen, erhalten wird. Wenn ΔP2 > ΔPx erfüllt ist, gibt es jedoch eine Sorge, dass es schwierig ist, Wasser in den dritten Durchlassabschnitt 703 zu saugen, z. B. wenn das Wasser, von dem eine Menge die Wasserablass-Kapazitätsgrenze übersteigt, auf einmal in das Ablassloch 314 strömt, so dass die Wassertröpfchen in den zweiten Durchlassabschnitt 702 eintreten, und die Strömungsdetektionseinheit 602 beeinflusst.
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Andererseits ist in der vorliegenden Ausführungsform die Querschnittsfläche des Durchlasses durch den Abschnitt 704a mit plötzlich verringerter Struktur stufenweise verringert, so dass die Trennungsströmung in den Wassertröpfchen zwischen dem Abschnitt 704a mit plötzlich verringerter Struktur und dem dritten Auslass 703b erzeugt wird. Deshalb wird ein Druckunterschied ΔP1' größer als ΔP1, wobei die Wassertröpfchen leicht zu dem dritten Auslass 703b geführt werden. Ferner ist ein Druckunterschied ΔP2' zwischen der Innenseite und der Außenseite des Ablasslochs 314, das der dritte Auslass 703b ist, kleiner als ΔP2, wobei die Größenbeziehung ΔP2' > ΔPw aufrechterhalten wird, um den Druckunterschied zu erhalten, der für das Ablassen des Wassers notwendig ist, wobei es möglich ist, die Einströmung von Wassertröpfchen, die größer als die Ablasskapazitätsgrenze des Ablasslochs 314 ist, zu unterdrücken, wenn ΔP2' < ΔPx gilt. Deshalb ist es möglich, die Verschlechterung in einer Kraft des Saugens der Wassertröpfchen in den dritten Durchlassabschnitt 703, die durch das Verstopfen des Ablasslochs 314 verursacht wird, zu verhindern, um zu verhindern, dass die Wassertröpfchen, die nicht in den dritten Durchlassabschnitt 703 gesaugt worden sind, in den zweiten Durchlassabschnitt 702 eintreten, und um den Einfluss auf die Strömungsdetektionseinheit zu verringern.
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Obwohl in der vorliegenden Ausführungsform der Abschnitt 704a mit plötzlich verringerter Struktur in der Nähe des dritten Auslasses 703b ausgebildet ist, ist es ausreichend, falls der Abschnitt 704a mit plötzlich verringerter Struktur innerhalb des dritten Durchlassabschnitts 703, mit Ausnahme für die Änderung der Querschnittsfläche des dritten Auslasses 703b selbst, vorgesehen ist. Deshalb kann z. B. der Abschnitt 704a mit plötzlich verringerter Struktur in der Nähe des ersten Einlasses 703a des dritten Durchlassabschnitts 703 vorgesehen sein. Zusätzlich ist die Beschreibung in der vorliegenden Ausführungsform hinsichtlich der Konfiguration gegeben worden, in der der Abschnitt 704a mit plötzlich verringerter Struktur nur auf einer Seite in der Nutbreitenrichtung des zweiten Nutabschnitts 333, der den dritten Durchlassabschnitt 703 bildet, vorgesehen ist, wobei aber der Abschnitt 704a mit plötzlich verringerter Struktur vorgesehen sein kann, so dass er nicht nur von einer Seite, sondern außerdem von beiden Seiten des zweiten Nutabschnitts 333 stufenweise verringert ist. Zusätzlich können beide Seiten in der Nutbreitenrichtung miteinander in Verbindung stehen, wenn nicht die Höhenrichtung des dritten Durchlass 703 verbunden ist.
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Ferner kann die Fläche mit Ausnahme des Querschnittsfläche des Durchlasses vor und nach dem Abschnitt 704a mit plötzlich verringerter Struktur konstant oder nicht konstant sein. Zusätzlich ist der Abschnitt 704a mit plötzlich verringerter Struktur nicht auf die Konfiguration eingeschränkt, in der er in dem Gehäusekörper 302 vorgesehen ist, wobei er konfiguriert sein kann, so dass er von der hinteren Abdeckung 304 vorsteht. Ferner ist der Abschnitt 704a mit plötzlich verringerter Struktur nicht auf die Form eingeschränkt, in der er stufenweise verringert ist, sondern er kann eine allmählich verringerte Form aufweisen, wobei die Anzahl der Abschnitte 704a mit plötzlich verringerter Struktur nicht auf einen eingeschränkt ist, sondern es mehrere sein können.
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Ferner ist es erwünscht, die Position des Abschnitts 704a mit plötzlich verringerter Struktur in der Nähe des dritten Auslasses 703b festzulegen, weil es effektiv ist, den Druckgradienten unmittelbar vor dem dritten Auslass 703b zu ändern und eine Pufferleistung des Speicherns von Wasser durch das Sicherstellen der Kapazität des dritten Durchlassabschnitts 703 so viel wie möglich bis zu der Nähe des dritten Auslasses 703b des dritten Durchlassabschnitts 703 zu erhalten.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Abschnitt 704a mit plötzlich verringerter Struktur als die Druckverlusterzeugungsmittel zwischen dem dritten Einlass 703a und dem dritten Auslass 703b des dritten Durchlassabschnitts 703 vorgesehen. Folglich ist es möglich, die Wassertröpfchen, die in den dritten Durchlassabschnitt 703 gesaugt worden sind und zu dem dritten Auslass 703b als das Ablassloch 314 geleitet worden sind, unter Verwendung des durch die Erzeugung des Druckverlusts vor und nach dem Abschnitt 704a mit plötzlich verringerter Struktur erzeugten Druckgradienten effektiv zu dem dritten Auslass 703b zu führen. Weil der Druckgradient in der Nähe des dritten Auslasses 703b des dritten Durchlassabschnitts 703 verringert sein kann, ist es zusätzlich möglich, das Wasser abzulassen, ohne die Wasserablass-Kapazitätsgrenze des Ablasslochs 314 zu übersteigen, um zu verhindern, dass die Wassertröpfchen, die nicht abgelassen worden sind, in den zweiten Durchlassabschnitt 702 eintreten, und um die Strömungsdetektionseinheit 602 des zweiten Durchlassabschnitt 702 vor den Wassertröpfchen zu schützen.
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[Die zweite Ausführungsform]
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Als Nächstes wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die 8A und 8B sind Ansichten zum Beschreiben spezifischer Beispiele eines thermischen Durchflussmessers gemäß der zweiten Ausführungsform.
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Es ist ein charakteristischer Punkt der vorliegenden Ausführungsform, dass die Druckverlusterzeugungsmittel unter Verwendung eines Durchlasswiderstands-Strukturabschnitts konfiguriert sind. Die konstituierenden Elemente, die die gleichen wie jene der ersten Ausführungsform sind, sind übrigens durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei ihre ausführliche Beschreibung weggelassen wird.
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In dem in 8A veranschaulichten Beispiel ist ein Durchlasswiderstands-Strukturabschnitt 705a in der Nähe des dritten Auslasses 703b des dritten Durchlassabschnitts 703 vorgesehen. Der Durchlasswiderstands-Strukturabschnitt 705a weist eine Säulenform mit einem kreisförmigen Querschnitt auf, die von einer Bodenwandfläche des dritten Nutabschnitts 334 vorsteht.
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Der dritte Durchlassabschnitt 703 erstreckt sich von dem dritten Einlass 703a mit einer konstanten Querschnittsfläche zu dem dritten Auslass 703b. Der dritte Durchlassabschnitt 703 weist eine Form auf, die sich in der Nutbreitenrichtung entlang einer Form des Durchlasswiderstands-Strukturabschnitts 705a an einer Stelle wölbt, wo der Durchlasswiderstands-Strukturabschnitt 705a vorgesehen ist, um zu verhindern, dass die Querschnittsfläche durch den Durchlasswiderstands-Strukturabschnitt 705a geändert wird.
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Der Durchlasswiderstands-Strukturabschnitt 705a kann durch das Erzeugen einer Trennungsströmung in einem Fluid, wie z. B. der Luft und den Wassertröpfchen, das von dem dritten Einlass 703a des dritten Durchlassabschnitts 703 zu dem Ablassloch 314, das der dritte Auslass 703b ist, strömt, einen Druckverlust erzeugen. Ferner kann der Druckgradient in der Nähe des dritten Auslasses 703b durch den in der Nähe des Durchlasswiderstands-Strukturabschnitts 705a erzeugten Druckverlust verringert werden. Deshalb ist es möglich, die Wassertröpfchen, die in den dritten Durchlassabschnitt 703 gesaugt worden sind und zu dem dritten Auslass 703b als das Ablassloch 314 geführt worden sind, unter Verwendung des durch die Erzeugung des Druckverlusts vor und nach dem Durchlasswiderstands-Strukturabschnitt 705a erzeugten Druckgradienten effektiv zu dem dritten Auslass 703b zu führen. Weil zusätzlich der Druckgradient in der Nähe des dritten Auslasses 703b des dritten Durchlassabschnitts 703 verringert werden kann, ist es möglich, das Wasser abzulassen, ohne die Wasserablass-Kapazitätsgrenze des Ablasslochs 314 zu übersteigen, um zu verhindern, dass die Wassertröpfchen, die nicht abgelassen worden sind, in den zweiten Durchlassabschnitt 702 eintreten, und um die Strömungsdetektionseinheit 602 des zweiten Durchlassabschnitts 702 vor den Wassertröpfchen zu schützen.
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Obwohl in dem in 8A veranschaulichten Beispiel der Durchlasswiderstands-Strukturabschnitt 705a in der Nähe des dritten Auslasses 703b vorgesehen ist, ist es ausreichend, falls der Durchlasswiderstands-Strukturabschnitt 705a zwischen dem dritten Einlass 703a und dem dritten Auslass 703b des dritten Durchlassabschnitts 703 vorgesehen ist. Wie in 8B veranschaulicht ist, kann ein Durchlasswiderstands-Strukturabschnitt 705b in der Nähe des dritten Einlasses 703a des dritten Durchlassabschnitts 703 vorgesehen sein. Zusätzlich ist eine Querschnittsform des Durchlasswiderstands-Strukturabschnitts 705a oder 705b nicht notwendigerweise kreisförmig, wobei die Querschnittsfläche des Durchlasses des dritten Durchlassabschnitts 703 durch den Durchlasswiderstands-Strukturabschnitt 705a oder 705b geändert werden kann. Ferner kann der Durchlasswiderstands-Strukturabschnitt 705a oder 705b an der hinteren Abdeckung 304 vorgesehen sein oder kann mehrfach installiert sein. Ferner ist es erwünscht, eine Position des Durchlasswiderstands-Strukturabschnitts 705a oder 705b in der Nähe des Auslasses 703b festzulegen, weil es am effektivsten ist, den Druckgradienten unmittelbar vor dem dritten Auslass 703b zu ändern.
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[Die dritte Ausführungsform]
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Als Nächstes wird eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die 9A und 9B sind Ansichten zum Beschreiben spezifischer Beispiele des thermischen Durchflussmessers gemäß der dritten Ausführungsform.
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Es ist ein charakteristischer Punkt der vorliegenden Ausführungsform, dass die Druckverlusterzeugungsmittel unter Verwendung eines Öffnungsstrukturabschnitts konfiguriert sind. Die konstituierenden Elemente, die die gleichen wie jene der ersten Ausführungsform sind, sind übrigens durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei ihre ausführliche Beschreibung weggelassen wird.
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In dem in 9A veranschaulichten Beispiel ist ein Öffnungsstrukturabschnitt 706a in der Nähe des dritten Auslasses 703b des dritten Durchlassabschnitts 703 vorgesehen. Der Öffnungsstrukturabschnitt 706a weist eine konvexe Form auf, die von einer Nutwandfläche des dritten Nutabschnitts 334 vorsteht. Der dritte Durchlassabschnitt 703 erstreckt sich vom dritten Einlass 703a mit einer konstanten Querschnittsfläche zu dem dritten Auslass 703b.
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Der Öffnungsstrukturabschnitt 706a verursacht eine Strömungstrennung um den Öffnungsstrukturabschnitt 706a und erzeugt einen Druckverlust. Deshalb nimmt ein Druckgradient von dem dritten Einlass 703a zu dem Öffnungsstrukturabschnitt 706a zu, wobei die Wassertröpfchen leicht zu der Nähe des Öffnungsstrukturabschnitts 706a geführt werden. Unterdessen ist ein Druckunterschied zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Ablasslochs 314, das der dritte Auslass 703b ist, verringert, wobei die Menge der auf einmal aus dem Ablassloch 314 strömenden Wassertröpfchen abnimmt, wobei es möglich ist, die Einströmung der Wassertröpfchen, die größer als die Ablasskapazität des Ablasslochs 314 ist, zu unterdrücken.
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Obwohl der Öffnungsstrukturabschnitt 706a in der vorliegenden Ausführungsform in der Nähe des dritten Auslasses 703b vorgesehen ist, wie in 9A veranschaulicht ist, ist es ausreichend, falls der Öffnungsstrukturabschnitt 706a zwischen dem dritten Einlass 703a und dem dritten Auslass 703b des dritten Durchlassabschnitts 703 vorgesehen ist. Zusätzlich kann der Öffnungsstrukturabschnitt 706a anstelle des Vorstehens von der einen Nutwandfläche von beiden Nutwandflächen des zweiten Durchlassabschnitts 703 vorstehen, von einer Nutbodenfläche des dritten Durchlassabschnitts 703 vorstehen oder von der hinteren Abdeckung 304 vorstehen. Der Öffnungsstrukturabschnitt 706a kann ferner in der Nähe des dritten Einlasses 703a des dritten Durchlassabschnitts 703 vorgesehen sein, wie z. B. ein Öffnungsstrukturabschnitt 706b, der in 9B veranschaulicht ist, oder kann mehrfach installiert sein. Ferner ist es erwünscht, eine Position des Öffnungsstrukturabschnitts 706a oder 706b in der Nähe des dritten Auslasses 703b festzulegen, weil es am effektivsten ist, den Druckgradienten unmittelbar vor dem dritten Auslass 703b zu ändern.
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[Die vierte Ausführungsform]
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Als Nächstes wird eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Es ist ein charakteristischer Punkt der vorliegenden Ausführungsform, dass die Druckverlusterzeugungsmittel unter Verwendung eines Abschnitts mit gebogener Struktur konfiguriert sind. Die konstituierenden Elemente, die die gleichen wie jene der ersten Ausführungsform sind, sind übrigens durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei ihre ausführliche Beschreibung weggelassen wird.
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In dem in 10A veranschaulichten Beispiel ist ein Abschnitt 707a mit gebogener Struktur in der Nähe des dritten Auslasses 703b des dritten Durchlassabschnitts 703 vorgesehen. Der dritte Durchlassabschnitt 703 erstreckt sich von dem dritten Einlass 703a mit einer konstanten Querschnittsfläche zu dem dritten Auslass 703b, wobei der Abschnitt 707a mit gebogener Struktur, der als der dritte Durchlassabschnitt 703 ausgebildet ist, in der Nähe des dritten Auslasses 703b gebogen ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist ein Biegewinkel θ auf 89° bis 91° gesetzt.
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Der Abschnitt 707a mit gebogener Struktur verursacht eine Strömungstrennung um den Abschnitt 707a mit gebogener Struktur und erzeugt einen Druckverlust. Deshalb nimmt ein Druckgradient von dem dritten Einlass 703a zu dem Abschnitt 707a mit gebogener Struktur zu, wobei die Wassertröpfchen leicht zu der Nähe des Abschnitts mit gebogener Struktur 707a geführt werden. Unterdessen ist ein Druckunterschied zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Ablasslochs 314, das der dritte Auslass 703b ist, verringert, nimmt die Menge der Wassertröpfchen, die auf einmal aus dem Ablassloch 314 ausströmen, ab und ist es möglich, die Einströmung der Wassertröpfchen, die größer als die Ablasskapazität des Ablasslochs 314 ist, zu unterdrücken.
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Der dritte Durchlassabschnitt 703 ist so ausgebildet, dass er schräg geneigt ist, so dass er von der Seite des distalen Endabschnitts zu der Seite des proximalen Endabschnitts weitergeht, wenn er von der Seite des anderen Endabschnitts 318 zu der Seite des einen Endabschnitts 317 des Gehäuses 301 weitergeht, wobei er zu der Seite des proximalen Endabschnitts des Gehäuses 301 an einem Endabschnitt auf der Seite des einen Endabschnitts des Gehäuses 301 durch den Abschnitt 707a mit gebogener Struktur gebogen ist. Wenn es in einem Fall, in dem der proximale Endabschnitt und der distale Endabschnitt des Gehäuses 301 an dem Hauptdurchlass 124 in einem Lagezustand, in dem sie vertikal angeordnet sind, befestigt sind, z. B. aufgrund eines Stopps des Kraftmaschinenbetriebs keine Luftströmung gibt, ist es deshalb möglich, es zu verursachen, dass sich die Wassertröpfchen innerhalb des dritten Durchlassabschnitts 703 durch ihr eigenes Gewicht bewegen und aus dem dritten Einlass 703a abgelassen werden, und ist es möglich, es zu verhindern, dass die Wassertröpfchen in dem dritten Durchlassabschnitt 703 bleiben.
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Obwohl der Abschnitt 707a mit gebogener Struktur in der vorliegenden Ausführungsform in der Nähe des dritten Auslasses 703b vorgesehen ist, wie in 10A veranschaulicht ist, ist es ausreichend, falls der Abschnitt 707a mit gebogener Struktur zwischen dem dritten Einlass 703a und dem dritten Auslass 703b des dritten Durchlassabschnitts 703 vorgesehen ist. Zusätzlich ist der Biegewinkel θ nicht auf 89° bis 91° eingeschränkt, wobei er irgendein Winkel sein kann, solange wie der Druckverlust durch das Verursachen der Trennungsströmung während des Durchlasses eines Fluids erzeugt werden kann. Zusätzlich kann ein Abschnitt 707a mit gebogener Struktur in der Nähe des dritten Einlasses 703a des dritten Durchlassabschnitts 703 vorgesehen sein, wie in 10B veranschaulicht ist, oder an zwei oder mehr Stellen, d. h., an mehreren Stellen, installiert sein. Ferner ist es erwünscht, eine Position des gebogenen Abschnitts 707a oder 707b in der Nähe des dritten Auslasses 703b festzulegen, weil es am effektivsten ist, den Druckgradienten unmittelbar vor dem dritten Auslass 703b zu ändern.
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[Die fünfte Ausführungsform]
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Als Nächstes wird eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 11 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines spezifischen Beispiels eines thermischen Durchflussmessers gemäß der fünften Ausführungsform.
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Es ist ein charakteristischer Punkt der vorliegenden Ausführungsform, dass die Druckverlusterzeugungsmittel unter Verwendung eines Abschnitts mit plötzlich ausgedehnter Struktur konfiguriert sind. Die konstituierenden Elemente, die die gleichen wie jene der ersten Ausführungsform sind, sind übrigens durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei ihre ausführliche Beschreibung weggelassen wird.
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In dem in 11 veranschaulichten Beispiel ist ein Abschnitt 708a mit plötzlich ausgedehnter Struktur in der Nähe des dritten Auslasses 703b des dritten Durchlassabschnitts 703 vorgesehen. Der Abschnitt 708a mit plötzlich ausgedehnter Struktur ist durch das stufenweise Ausdehnen einer Durchlassbreite des dritten Durchlassabschnitts 703, der sich von dem dritten Einlass 703a mit einer konstanten Querschnittsfläche zu dem dritten Auslass 703b erstreckt, in der Nähe des dritten Auslasses 703b ausgebildet.
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Der Abschnitt 708a mit plötzlich ausgedehnter Struktur verursacht eine Strömungstrennung um den Abschnitt 708a mit plötzlich ausgedehnter Struktur und erzeugt einen Druckverlust. Deshalb nimmt ein Druckgradient von dem dritten Einlass 703a zu dem Abschnitt 708a mit plötzlich ausgedehnter Struktur zu, wobei die Wassertröpfchen leicht zu der Nähe des Abschnitts 708a mit plötzlich ausgedehnter Struktur geführt werden. Unterdessen ist ein Druckunterschied zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Ablasslochs 314, das der dritte Auslass 703b ist, verringert, wobei die Menge der Wassertröpfchen, die auf einmal aus dem Ablassloch 314 ausströmen, abnimmt, wobei es möglich ist, die Einströmung der Wassertröpfchen, die größer als die Ablasskapazität des Ablasslochs 314 ist, zu unterdrücken.
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Obwohl der Abschnitt 708a mit plötzlich ausgedehnter Struktur in der vorliegenden Ausführungsform in der Nähe des dritten Auslasses 703b ausgebildet ist, wie in 11 veranschaulicht ist, ist es ausreichend, falls der Abschnitt 708a mit plötzlich ausgedehnter Struktur innerhalb des dritten Durchlassabschnitts 703 mit Ausnahme für die Änderung der Querschnittsfläche des dritten Auslasses 703b selbst vorgesehen ist. Zusätzlich weist der Abschnitt 708a mit plötzlich ausgedehnter Struktur in der vorliegenden Ausführungsform die Konfiguration des stufenweisen Ausdehnens auf beiden Seiten in der Nutbreitenrichtung des dritten Durchlass 703 auf, wobei aber nicht beide Seiten, sondern nur eine Seite ausgedehnt sein kann. Die Fläche mit Ausnahme der Querschnittsfläche des Durchlasses vor und nach dem Abschnitt 708a mit plötzlich ausgedehnter Struktur kann konstant oder nicht konstant sein. Zusätzlich kann eine Seite in der Höhenrichtung des dritten Durchlassabschnitts 703 ausgedehnt sein oder können beide Seiten vergrößert sein. Ferner ist der Abschnitt 708a mit plötzlich ausgedehnter Struktur nicht auf die Form eingeschränkt, in der er stufenweise ausgedehnt ist, sondern kann eine allmählich ausgedehnte Form aufweisen, wobei die Anzahl der Abschnitte 708a mit plötzlich ausgedehnter Struktur nicht auf einen eingeschränkt ist, sondern es mehrere sein können. Ferner ist es erwünscht, eine Position des Abschnitts 708a mit plötzlich ausgedehnter Struktur in der Nähe des dritten Auslasses 703b festzulegen, weil es am effektivsten ist, den Druckgradienten unmittelbar vor dem dritten Auslass 703b zu ändern.
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[Die sechste Ausführungsform]
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Als Nächstes wird eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 12 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines spezifischen Beispiels eines thermischen Durchflussmessers gemäß der sechsten Ausführungsform. Die konstituierenden Elemente, die die gleichen wie jene jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen sind, sind übrigens durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei ihre ausführliche Beschreibung weggelassen wird.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist eine Form eines Nebendurchlass von jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen verschieden. Der Nebendurchlass ist in Zusammenarbeit mit einer Nebendurchlassnut, die in dem Gehäuse 302 ausgebildet ist, und einer (nicht veranschaulichten) Abdeckung ausgebildet. Der Nebendurchlass weist den ersten Durchlassabschnitt 701, den zweiten Durchlassabschnitt 702 und den dritten Durchlassabschnitt 703 auf, was zu der Konfiguration jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen ähnlich ist. Der erste Durchlassabschnitt 701 ist von einem Endabschnitt des Gehäuses 301 zu dem anderen Endabschnitt vorgesehen und verbindet zwischen dem Einlass 311 und dem Auslass 312. Der erste Durchlassabschnitt erstreckt sich, während er sich allmählich biegt, entlang der Strömungsrichtung des Messgases 30, das durch den Hauptdurchlass 124 strömt.
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Der zweite Durchlassabschnitt 702 weist eine Umleitungsform auf, die auf der Seite eines Endabschnitts des Gehäusekörpers 302 von dem ersten Durchlassabschnitt 701 abzweigt und sich auf der Seite des anderen Endabschnitts des Gehäusekörpers 302 mit einem stromabwärts gelegenen Abschnitt des ersten Durchlassabschnitts 701 verbindet, wobei die Strömungsdetektionseinheit 602 an dessen Mittenposition vorgesehen ist. Der zweite Durchlassabschnitt 702 zweigt von dem ersten Durchlassabschnitt 701 ab und geht in einer Richtung weg von dem ersten Durchlassabschnitt 701 weiter. Ferner weist das Gehäuse 301 an einer Position entfernt von dem ersten Durchlassabschnitt 701 eine gebogene Form auf, die von der Seite des einen Endabschnitts zu der Seite des anderen Endabschnitts des Gehäuses 301 weitergeht und dann in einer Richtung weitergeht, die sich dem ersten Durchlassabschnitt 701 nähert.
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Der dritte Durchlassabschnitt 703 weist den dritten Einlass 703a auf, der in einer äußeren Umfangsfläche des zweiten Durchlassabschnitts 702 offen ist und sich von dem dritten Einlass 703a zu der Seite des einen Endabschnitts des Gehäuses 301 erstreckt. Das Ablassloch 314 ist in der (nicht veranschaulichten) Abdeckung vorgesehen, so dass es an einem Abschluss-Endabschnitt des dritten Durchlassabschnitts 703 angeordnet ist. Das Ablassloch 314 dient als der dritte Auslass 703b des dritten Durchlassabschnitts 703. Der dritte Durchlassabschnitt 703 weist den Abschnitt 704a mit plötzlich verringerter Struktur in der Nähe des Ablasslochs 314 auf.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Abschnitt 704a mit plötzlich verringerter Struktur als die Druckverlusterzeugungsmittel zwischen dem dritten Einlass 703a und dem dritten Auslass 703b des dritten Durchlassabschnitts 703 vorgesehen. Folglich ist es möglich, die Wassertröpfchen, die in den dritten Durchlassabschnitt 703 gesaugt worden sind und zu dem dritten Auslass 703b als das Ablassloch 314 geleitet werden, unter Verwendung des durch die Erzeugung des Druckverlusts vor und nach dem Abschnitt 704a mit plötzlich verringerter Struktur verursachten Druckgradienten effektiv zu dem dritten Auslass 703b zu führen. Weil der Druckgradient in der Nähe des dritten Auslasses 703b des dritten Durchlassabschnitts 703 verringert werden kann, ist es zusätzlich möglich, das Wasser abzulassen, ohne die Wasserablass-Kapazitätsgrenze des Ablasslochs 314 zu überschreiten, es zu verhindern, dass die Wassertröpfchen, die nicht abgelassen worden sind, in den zweiten Durchlassabschnitt 702 eintreten, und die Strömungsdetektionseinheit 602 des zweiten Durchlassabschnitts 702 vor den Wassertröpfchen zu schützen.
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Wie oben sind die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben worden, wobei aber die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen eingeschränkt ist und verschiedene Bauformmodifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Erfindungsgedanken der vorliegenden Erfindung, der in den Ansprüchen dargelegt ist, abzuweichen. Die oben beschriebenen Ausführungsformen sind z. B. ausführlich beschrieben worden, um die vorliegende Erfindung in einer leicht verständlichen Weise zu beschreiben, wobei sie nicht notwendigerweise auf eine eingeschränkt sind, die die gesamte Konfiguration, die oben beschrieben worden ist, enthält. Zusätzlich können einige Konfigurationen einer bestimmten Ausführungsform durch die Konfigurationen einer weiteren Ausführungsform ersetzt sein, wobei ferner eine Konfiguration einer weiteren Ausführungsform zu einer Konfiguration einer bestimmten Ausführungsform hinzugefügt sein kann. Zusätzlich können eine Ergänzung, eine Löschung oder einer Ersetzung anderer Konfigurationen bezüglich einiger Konfigurationen jeder Ausführungsform ausgeführt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 30
- Messgas
- 124
- Hauptdurchlass
- 300
- thermischer Durchflussmesser
- 301
- Gehäuse (Gehäuse)
- 302
- Gehäusekörper
- 303
- vordere Abdeckung
- 304
- hintere Abdeckung
- 311
- Einlass (erster Einlass des ersten Durchlass)
- 312
- erster Auslass (erster Auslass des ersten Durchlassabschnitts)
- 313
- zweiter Auslass (zweiter Auslass des zweiten Durchlassabschnitts)
- 314
- Ablassloch
- 602
- Strömungsdetektionseinheit
- 701
- erster Durchlassabschnitt
- 701a
- erster Einlass
- 701b
- erster Auslass
- 702
- zweiter Durchlassabschnitt
- 702a
- zweiter Einlass
- 702b
- zweiter Auslass
- 703
- dritter Durchlassabschnitt
- 703a
- dritter Einlass
- 703b
- dritter Auslass
- 704a
- Abschnitt mit plötzlich reduzierter Struktur (Druckverlusterzeugungsmittel)
- 705a
- Durchlasswiderstands-Strukturabschnitt (Druckverlusterzeugungsmittel)
- 706a
- Öffnungsstrukturabschnitt (Druckverlusterzeugungsmittel)
- 707a
- Abschnitt mit gebogener Struktur (Druckverlusterzeugungsmittel)
- 708a
- Abschnitt mit plötzlich ausgedehnter Struktur (Druckverlusterzeugungsmittel)
