DE112017007000T5 - Strömungsdurchsatz-messvorrichtung - Google Patents

Strömungsdurchsatz-messvorrichtung Download PDF

Info

Publication number
DE112017007000T5
DE112017007000T5 DE112017007000.7T DE112017007000T DE112017007000T5 DE 112017007000 T5 DE112017007000 T5 DE 112017007000T5 DE 112017007000 T DE112017007000 T DE 112017007000T DE 112017007000 T5 DE112017007000 T5 DE 112017007000T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
flow passage
flow
sectional area
fluid
area
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE112017007000.7T
Other languages
English (en)
Other versions
DE112017007000B4 (de
Inventor
Koji Kise
Takashi Moriyama
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of DE112017007000T5 publication Critical patent/DE112017007000T5/de
Application granted granted Critical
Publication of DE112017007000B4 publication Critical patent/DE112017007000B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/18—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow
    • F02D41/187—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow using a hot wire flow sensor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/68—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using thermal effects
    • G01F1/684—Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10—Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10373—Sensors for intake systems
    • F02M35/10386—Sensors for intake systems for flow rate
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/72—Devices for measuring pulsing fluid flows

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)

Abstract

Es wird eine Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung angegeben, die Folgendes aufweist: einen Verbindungsbereich, einen Hauptkörperbereich, einen inneren Strömungsdurchlass sowie ein Strömungsdurchsatz-Detektionselement. Der innere Strömungsdurchlass weist einen Hauptströmungsdurchlass und einen Nebenströmungsdurchlass auf. Der Nebenströmungsdurchlass weist einen Strömungsdurchlass auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements und Verbindungs-Strömungsdurchlässe auf. Der Hauptströmungsdurchlass weist Folgendes auf: einen Einleitungsbereich, einen Bereich mit einer kleinen Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche sowie einen Austrittsbereich. Die Verbindungs-Strömungsdurchlässe weisen einen Verbindungs-Strömungsdurchlass auf der stromaufwärts gelegenen Seite und einen Verbindungs-Strömungsdurchlass auf der stromabwärts gelegenen Seite auf. Die Verbindungs-Strömungsdurchlässe sind so konfiguriert, dass sie einen Teil eines durch einen Hauptströmungsdurchlass hindurch strömenden, zu vermessenden Fluids über den Verbindungs-Strömungsdurchlass auf der stromaufwärts gelegenen Seite als ein Mess-Fluid einleiten, um es zu ermöglichen, dass das Mess-Fluid durch den Strömungsdurchlass auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements hindurch strömt und dass das Mess-Fluid über den Verbindungs-Strömungsdurchlass auf der stromabwärts gelegenen Seite zu dem Hauptströmungsdurchlass zurückkehrt. Der Hauptströmungsdurchlass und der Strömungsdurchlass auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements sind so ausgebildet, dass sie symmetrisch in Bezug auf eine Ebene sind, die eine Strömungsrichtung des durch das Rohr hindurchströmenden, zu vermessenden Fluids als Normale aufweist. Der Hauptströmungsdurchlass weist einen Bereich an der Symmetrie-Ebene als den Bereich mit einer kleinen Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche auf.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung, die zum Beispiel für die Messung einer Ansaugluftmenge eines Verbrennungsmotors für ein Fahrzeug geeignet ist.
  • STAND DER TECHNIK
  • Bei einer Strömungsdurchsatz-Detektionsvorrichtung beim Stand der Technik ist zusätzlich zu einem Hauptströmungsdurchlass, der so konfiguriert ist, dass ein Teil eines durch ein Rohr hindurch strömenden, zu vermessenden Gases eingeleitet wird, in derselben Ebene ein Strömungsdurchlass auf der Seite eines Strömungsdurchsatz-Detektionselements installiert. Der Strömungsdurchlass auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements ist so konfiguriert, dass ein Teil des zu vermessenden Gases eingeleitet wird, das in dem Hauptströmungsdurchlass strömt (siehe zum Beispiel Patentliteratur 1).
  • KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Technisches Problem
  • Beim Stand der Technik tritt jedoch das folgende Problem auf. Bei einer Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung, die bei einem Verbrennungsmotor für ein Fahrzeug verwendet werden soll, fluktuiert (pulsiert) zum Beispiel ein Luftstrom durch die Aktion eines Kolbens eines Verbrennungsmotors (eines Motors). In einigen Fällen ist es möglich, dass eine Rückströmung erzeugt wird.
  • Die vorstehend beschriebene Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung ist so ausgelegt, dass sie eine hohe Beständigkeit gegenüber Verunreinigungen, eine hohe Detektionsempfindlichkeit und eine hohe Detektionsgenauigkeit aufweist, wenn die Luft in Vorwärtsrichtung strömt. Wenn die Luft in einer anderen Richtung strömt, ist es demnach möglich, dass die Struktur des Luftdurchlasses zu einer Struktur wird, die sich von einer geeigneten Struktur unterscheidet. Im Ergebnis entsteht ein Problem dahingehend, dass die vorstehend erwähnten Leistungsfähigkeiten verringert werden.
  • Die vorliegende Erfindung wurde konzipiert, um das vorstehend beschriebene Problem zu lösen, und ihre Aufgabe besteht darin, eine Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung anzugeben, die in der Lage ist, einen Ausfall eines Detektionselements und eine Verringerung der Messgenauigkeit aufgrund von Verunreinigungen nicht nur dann zu verhindern, wenn ein Strömungsdurchsatz, bei dem es sich um ein Messobjekt handelt, in Vorwärtsrichtung strömt, sondern auch dann, wenn der Strömungsdurchsatz in Rückwärtsrichtung strömt.
  • Lösung für das Problem
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung angegeben, die Folgendes aufweist:
    • einen Verbindungsbereich, der außerhalb eines Rohrs angeordnet ist, durch das ein zu vermessendes Fluid hindurch strömt, und der so konfiguriert ist, dass er ein Signal in einen Außenbereich sendet und aus diesem empfängt; einen Hauptkörperbereich, der sich von dem Verbindungsbereich aus so erstreckt, dass er sich in dem Rohr befindet; einen inneren Strömungsdurchlass, der im Inneren des Hauptkörperbereichs ausgebildet ist und so konfiguriert ist, dass bewirkt wird,
    • dass ein Teil des durch das Rohr hindurch strömenden, zu vermessenden Fluids durch diesen hindurch strömt; sowie ein Strömungsdurchsatz-Detektionselement, das in dem inneren Strömungsdurchlass montiert ist und so konfiguriert ist, dass es einen Strömungsdurchsatz des zu vermessenden Fluids detektiert, wobei der innere Strömungsdurchlass Folgendes aufweist: einen Hauptströmungsdurchlass, der so konfiguriert ist, dass er sich von einer Einströmöffnung, die so konfiguriert ist, dass der Teil des durch das Rohr hindurch strömenden, zu vermessenden Fluids eingeleitet wird, zu einer Ausströmöffnung erstreckt, die so konfiguriert ist,
    • dass sie den eingeleiteten Teil des zu vermessenden Fluids zu dem Rohr zurückführt; sowie einen Nebenströmungsdurchlass, der von dem Hauptströmungsdurchlass abzweigt, um den Hauptströmungsdurchlass zu umgehen, wobei der Nebenströmungsdurchlass Folgendes aufweist: einen Strömungsdurchlass auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements, in dem das Strömungsdurchsatz-Detektionselement montiert ist, das so konfiguriert ist, dass es den Strömungsdurchsatz des zu vermessenden Fluids aus einem Strömungsdurchsatz eines Mess-Fluids ermittelt; sowie Verbindungs-Strömungsdurchlässe, die so konfiguriert sind, dass sie den Hauptströmungsdurchlass und den Strömungsdurchlass auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements miteinander verbinden, wobei der Hauptströmungsdurchlass Folgendes aufweist: einen Einleitungsbereich, der so konfiguriert ist, dass er das zu vermessende Fluid, das aus der Einströmöffnung in den Hauptkörperbereich hinein geströmt ist, in den Hauptkörperbereich hinein leitet; einen Bereich mit einer kleinen Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche, der eine Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche aufweist, die kleiner als eine Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche des Einleitungsbereichs ist; sowie einen Austrittsbereich, der eine Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche aufweist, die größer als die Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche des Bereichs mit einer kleinen Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche ist, und der so konfiguriert ist,
    • dass er das zu vermessende Fluid zu der Ausströmöffnung leitet, wobei die Verbindungs-Strömungsdurchlässe Folgendes aufweisen: einen Verbindungs-Strömungsdurchlass auf der stromaufwärts gelegenen Seite, der an einer Position auf der Seite der Einströmöffnung in Bezug auf den Bereich mit einer kleinen Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche mit dem Hauptströmungsdurchlass verbunden ist; sowie einen Verbindungs-Strömungsdurchlass auf der stromabwärts gelegenen Seite, der an einer Position auf der Seite der Ausströmöffnung in Bezug auf den Bereich mit einer kleinen Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche mit dem Hauptströmungsdurchlass verbunden ist, wobei die Verbindungs-Strömungsdurchlässe so konfiguriert sind, dass sie einen Teil des durch den Hauptströmungsdurchlass hindurch strömenden, zu vermessenden Fluids über den Verbindungs-Strömungsdurchlass auf der stromaufwärts gelegenen Seite als ein Mess-Fluid einleiten, um zu bewirken, dass das Mess-Fluid durch den Strömungsdurchlass auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements hindurch strömt und das Mess-Fluid über den Verbindungs-Strömungsdurchlass auf der stromabwärts gelegenen Seite zu dem Hauptströmungsdurchlass zurückkehrt, wobei der Hauptströmungsdurchlass und der Strömungsdurchlass auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements so ausgebildet sind, dass sie in Bezug auf eine Ebene symmetrisch sind, die eine Strömungsrichtung des durch das Rohr hindurch strömenden, zu vermessenden Fluids als Normale aufweist, und wobei der Hauptströmungsdurchlass einen Bereich an der Symmetrie-Ebene als den Bereich mit der kleinen Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche aufweist.
  • Vorteilhafte Effekte der Erfindung
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist ein Umgehungsströmungsdurchlass (ein Bypass-Strömungsdurchlass) den Hauptströmungsdurchlass, die Verbindungs-Strömungsdurchlässe sowie den Strömungsdurchlass auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements auf. Der Hauptströmungsdurchlass und der Strömungsdurchlass auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements sind so ausgebildet, dass sie annähernd symmetrisch in Bezug auf die Ebene sind, welche die Strömungsrichtung des zu vermessenden Fluids als Normale aufweist. Der Bereich des Hauptströmungsdurchlasses, mit dem sich die Symmetrie-Ebene schneidet, ist als der Bereich mit einer kleinen Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche ausgebildet.
  • Der Verbindungs-Strömungsdurchlass, der so konfiguriert ist, dass er das Mess-Fluid in den Strömungsdurchlass auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements einleitet, ist an einer Position mit dem Hauptströmungsdurchlass verbunden, an der sich die Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche des Hauptströmungsdurchlasses ändert. Im Ergebnis wird die Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung erhalten, die in der Lage ist, den Ausfall des Detektionselements und die Verringerung der Messgenauigkeit aufgrund von Verunreinigungen nicht nur dann zu verhindern, wenn der Strömungsdurchsatz, bei dem es sich um das Messobjekt handelt, in der Vorwärtsrichtung strömt, sondern auch dann, wenn der Strömungsdurchsatz in der Rückwärtsrichtung strömt.
  • Figurenliste
  • In den Figuren zeigen:
    • 1 eine Ansicht von vorn zur Darstellung eines Zustands, in dem eine Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem Rohr für einen Verbrennungsmotor montiert ist;
    • 2 eine Ansicht bei einer Betrachtung der Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aus einer Strömungsrichtung der Luft in dem Rohr;
    • 3 eine perspektivische Ansicht eines Strömungsdurchlasses in der Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 4 eine Seitenansicht bei einer Betrachtung des Strömungsdurchlasses in der Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aus einer Richtung, die bei der Ansicht von vorn in 1 durch einen Pfeil A gekennzeichnet ist;
    • 5 eine erläuternde Ansicht zur Darstellung einer positionsmäßigen Relation zwischen einem Hauptströmungsdurchlass, einem Strömungsdurchlass auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements und Verbindungs-Strömungsdurchlässen in Bezug auf eine Symmetrie-Ebene für die Strömungsdurchlässe gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 6 eine erläuternde Ansicht zur Darstellung einer Strömungsdurchlassform des Hauptströmungsdurchlasses gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 7 eine erläuternde Ansicht zur Darstellung einer Luftströmungsgeschwindigkeitsverteilung in dem Hauptströmungsdurchlass gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 8 eine erläuternde Ansicht zur Darstellung von Projektionsebenen des Hauptströmungsdurchlasses, der Verbindungs-Strömungsdurchlässe und des Strömungsdurchlasses auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 9A eine Ansicht zur Darstellung einer Relation zwischen einer Strömung der Luft in dem Rohr und Neigungen der Verbindungs-Strömungsdurchlässe gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 9B eine Ansicht zur Darstellung einer Relation zwischen der Strömung der Luft in dem Rohr und den Neigungen der Verbindungs-Strömungsdurchlässe gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 10A eine erläuternde Ansicht zur Darstellung einer Form des Strömungsdurchlasses in der Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 10B eine erläuternde Ansicht zur Darstellung der Form des Strömungsdurchlasses in der Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 11A eine erläuternde Ansicht zur Darstellung einer Form eines Strömungsdurchlasses in einer Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 11B eine erläuternde Ansicht zur Darstellung der Form des Strömungsdurchlasses in der Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 12 eine schematische Ansicht in einem Fall, in dem bewirkt wird, dass ein Fluid über beide Flächen eines Strömungsdurchsatz-Detektionselements gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hinweg strömt;
    • 13 eine positionsmäßige Relation zwischen einem Rohr und einer Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 14 eine Ansicht zur Darstellung einer Form eines Strömungsdurchlasses in einer Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 15 eine Ansicht zur Darstellung eines Verhaltens, wenn bei der Konfiguration gemäß 14 gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Verunreinigungen in den Strömungsdurchlass hineinströmen;
    • 16 eine erläuternde Ansicht zur Darstellung eines Beispiels für eine Fluidströmung in der Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 17 eine Ansicht zur Darstellung einer Relation zwischen Verbindungs-Strömungsdurchlässen und einem Hauptströmungsdurchlass in der Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 18 eine Ansicht zur Darstellung eines Umrisses des Strömungsdurchlasses in der Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 19 eine perspektivische Ansicht zur Darstellung einer Relation zwischen einem Strömungsdurchlass auf der Seite des Detektionselements, den Verbindungs-Strömungsdurchlässen und dem Hauptströmungsdurchlass in der Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 20 eine Ansicht zur Darstellung einer Relation zwischen dem Strömungsdurchlass auf der Seite des Detektionselements, den Verbindungs-Strömungsdurchlässen und dem Hauptströmungsdurchlass in der Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und eine Ansicht zur Darstellung einer Konfiguration, die sich von jener der 19 unterscheidet;
    • 21 eine perspektivische Ansicht zur Darstellung einer Relation zwischen einem Strömungsdurchlass auf der Seite des Detektionselements, Verbindungs-Strömungsdurchlässen und einem Hauptströmungsdurchlass in einer Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 22 eine Ansicht von vorn zur Darstellung der Relation zwischen dem Strömungsdurchlass auf der Seite des Detektionselements, den Verbindungs-Strömungsdurchlässen und dem Hauptströmungsdurchlass in der Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 23 eine Ansicht von vorn zur Darstellung der Relation zwischen dem Strömungsdurchlass auf der Seite des Detektionselements, den Verbindungs-Strömungsdurchlässen und dem Hauptströmungsdurchlass in der Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 24 eine perspektivische Ansicht zur Darstellung der Relation zwischen dem Strömungsdurchlass auf der Seite des Detektionselements, den Verbindungs-Strömungsdurchlässen und dem Hauptströmungsdurchlass in der Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die sich von 21 unterscheidet;
    • 25 eine Ansicht von vorn zur Darstellung der Relation zwischen dem Strömungsdurchlass auf der Seite des Detektionselements, den Verbindungs-Strömungsdurchlässen und dem Hauptströmungsdurchlass in der Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die sich von 22 und 23 unterscheidet.
  • BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Nunmehr wird eine Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung gemäß exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
  • Erste Ausführungsform
  • 1 ist eine Ansicht von vorn zur Darstellung eines Zustands, in dem eine Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem Rohr für einen Verbrennungsmotor montiert ist. Ein Hauptkörperbereich 11 einer Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung 10 ist durch ein Vorrichtungs-Einsetzloch 2 in ein Rohr 1 eingesetzt und ist mit einem Flanschbereich 12 an dem Rohr 1 befestigt. Der Hauptkörperbereich 11 weist Folgendes auf: einen Verbindungsbereich 13, einen Schaltungsaufnahmebereich 14 sowie einen Strömungsdurchlass 15 im Inneren der Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung entlang der Einsetzrichtung in das Rohr 1.
  • In dem Schaltungsaufnahmebereich 14 ist eine Leiterplatte 14a aufgenommen. An der Leiterplatte 14a ist eine Steuerschaltung montiert, die so konfiguriert ist, dass sie ein Strömungsdurchsatz-Detektionselement 16 ansteuert und ein Signal von diesem verarbeitet. Eine Antriebsstromversorgung für die Schaltung und das Strömungsdurchsatzsignal sind über den Verbindungsbereich 13 mit dem Außenbereich verbunden.
  • Bei der ersten Ausführungsform handelt es sich bei einem zu vermessenden Fluid in dem Rohr 1 um Luft. Der größte Teil der durch das Rohr 1 hindurch strömenden Luft 4 strömt durch einen rohrseitigen Strömungsdurchlass 17 hindurch. Ein Teil der Luft 4 strömt jedoch durch den Strömungsdurchlass 15 im Inneren der Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung 10 hindurch. Der Strömungsdurchlass 15 entspricht einem Umgehungsströmungsdurchlass, der zum Messen eines Strömungsdurchsatzes des zu vermessenden Fluids angeordnet ist, und das Fluid, das durch den Umgehungsströmungsdurchlass hindurch strömt, entspricht einem Umgehungs-Fluid (Bypass-Fluid).
  • 2 ist eine Ansicht bei einer Betrachtung der Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aus einer Strömungsrichtung der Luft 4 in dem Rohr 1. Um eine Vergrößerung des Druckverlusts niedrig zu halten, weist die Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung 10 eine Form auf, die in einer Richtung nach rechts und links auf dem Papier von 2 (einer radialen Richtung des Rohrs 1) eng ist, um so eine Querschnittsfläche in einer Richtung senkrecht zu der Luftströmung zu reduzieren.
  • Der Strömungsdurchlass 15 in der Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung 10 ist in einer Tiefenrichtung auf dem Papier von 2 lang, insbesondere in einer Richtung nach rechts und links auf dem Papier von 1 (der Strömungsrichtung in dem Rohr 1).
  • Der in 2 dargestellte Strömungsdurchlass 15 leitet die Luft aus einer Lufteinströmöffnung 18a ein. Die Lufteinströmöffnung 18a ist im Allgemeinen so ausgebildet, dass sich der Schwerpunkt der Lufteinströmöffnung 18a, wie in 2 dargestellt, in der Mitte des Rohrs 1 befindet.
  • Wenn jedoch Wert auf eine Symmetrie der Luftströmung zwischen der Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung 10 und dem Rohr 1 gelegt wird, ist die Lufteinströmöffnung 18a mitunter so ausgebildet, dass ein Abstand zwischen einer Wandfläche des Hauptkörperbereichs 11 und einer Wandfläche des Rohrs 1 gleichmäßig wird.
  • 3 ist eine perspektivische Ansicht des Strömungsdurchlasses 15 in der Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Strömungsdurchlass 15 weist einen Hauptströmungsdurchlass 18, Verbindungs-Strömungsdurchlässe 19 sowie einen Strömungsdurchlass 20 auf der Seite eines Strömungsdurchsatz-Detektionselements auf. Die Verbindungs-Strömungsdurchlässe 19 sind an zwei Positionen angeordnet. Insbesondere weisen die Verbindungs-Strömungsdurchlässe 19 einen Verbindungs-Strömungsdurchlass 191 auf einer stromaufwärts gelegenen Seite und einen Verbindungs-Strömungsdurchlass 192 auf einer stromabwärts gelegenen Seite in Bezug auf die durch das Rohr hindurch strömende Luft 4 auf.
  • 4 ist eine Seitenansicht bei einer Betrachtung des Strömungsdurchlasses 15 in der Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aus einer Richtung, die in der Ansicht von vorn in 1 mit einem Pfeil A bezeichnet ist. Der Hauptströmungsdurchlass 18 weist die Einströmöffnung 18a und eine Ausströmöffnung 18b auf.
  • Der Verbindungs-Strömungsdurchlass 181 weist eine Einströmöffnung 191a (auf die im Folgenden auch als „Verbindungsbereich 191a“ Bezug genommen wird) und eine Ausströmöffnung 191b auf. Der Verbindungs-Strömungsdurchlass 192 weist in einer ähnlichen Weise eine Einströmöffnung 192a und eine Ausströmöffnung 192b auf (auf die im Folgenden auch als ein „Verbindungsbereich 192b“ Bezug genommen wird).
  • Die Ausströmöffnung 191b des Verbindungs-Strömungsdurchlasses 191 dient als Einströmöffnung für den Strömungsdurchlass 20 auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements, und die Einströmöffnung 192a des Verbindungs-Strömungsdurchlasses 192 dient als eine Ausströmöffnung für den Strömungsdurchlass 20 auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements.
  • Wie anhand der 1 bis 4 nachzuvollziehen ist, weist der Hauptströmungsdurchlass 18 eine flache Form auf. Jede von der Einströmöffnung 18a und der Ausströmöffnung 18b weist entlang der Richtung einer Verbindungslinie der Rohrmitte mit einer Montagefläche der Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung 10 eine große Breite auf. Ein mittlerer Bereich des Hauptströmungsdurchlasses 18 ist stark verengt.
  • Der Strömungsdurchlass 20 auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements weist eine Breite auf, die geringer als jene von jeder von der Breite der Einströmöffnung 18a und der Breite der Ausströmöffnung 18b des Hauptströmungsdurchlasses 18 ist, und ist parallel zu dem Hauptströmungsdurchlass 18 angeordnet.
  • In 4 sind die Verbindungs-Strömungsdurchlässe 19 gemäß der ersten Ausführungsform so verbunden, dass sie senkrecht zu dem Hauptströmungsdurchlass 18 und dem Strömungsdurchlass 20 auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements angeordnet sind. Jeder von den Verbindungs-Strömungsdurchlässen 19 ist als ein Strömungsdurchlass mit einer Breite ausgebildet, die geringer als jene des Strömungsdurchlasses 20 auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements ist.
  • Die Verbindungs-Strömungsdurchlässe 191 und 192 sind in einer Richtung nach vorn und hinten auf beiden Seiten des verengten mittleren Bereichs des Hauptströmungsdurchlasses 18 angeordnet. Gemäß der ersten Ausführungsform ist jeder der Verbindungs-Strömungsdurchlässe 191 und 192 als ein Strömungsdurchlass mit einer Breite ausgebildet, die geringer als jene des Strömungsdurchlasses 20 auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements ist.
  • Die vorstehend erwähnte Konfiguration, wie in 3 und 4 dargestellt, wird präziser beschrieben wie folgt.
    • • Der Hauptströmungsdurchlass 18 weist einen Bereich mit einer kleinen Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche auf, der dem eingeengten mittleren Bereich entspricht.
    • • Die Einströmöffnung 191a des Verbindungs-Strömungsdurchlasses 19 ist auf der stromaufwärts gelegenen Seite des Bereichs des Hauptströmungsdurchlasses 18 angeordnet, der die kleinste Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche aufweist.
    • • Die Ausströmöffnung 191b des Verbindungs-Strömungsdurchlasses 19 ist indessen auf der stromabwärts gelegenen Seite des Bereichs des Hauptströmungsdurchlasses 18 angeordnet, der die kleinste Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche aufweist.
  • Bei der vorstehend erwähnten Konfiguration des Strömungsdurchlasses 15 schneiden sich gerade Linien, die parallel zu der Strömungsrichtung des zu vermessenden Fluids verlaufen, mit jeder von der Einströmöffnung 18a des Hauptströmungsdurchlasses 18 und der Ausströmöffnung 18b des Haupt-strömungsdurchlasses 18. Zumindest ein Teil der geraden Linie befindet sich nicht in Kontakt mit einer Wandfläche des Hauptströmungsdurchlasses 18.
  • Dementsprechend strömt der größte Teil der Luft 5, die von der Einströmöffnung 18a in den Strömungsdurchlass 15 hineinströmt, wie in 4 dargestellt, geradlinig und wird direkt zu der Luft 5a, die aus der Ausströmöffnung 18b heraus strömt, ohne durch den Strömungsdurchlass 20 auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements hindurch zu strömen. Danach geht die Luft 5a in die Luft über, die durch den in 1 dargestellten rohrseitigen Strömungsdurchlass 17 hindurch strömt.
  • Ein Teil der Luft 5, die aus der Einströmöffnung 18a in den Strömungsdurchlass 15 hinein und durch diesen hindurch strömt, strömt indessen in den Strömungsdurchlass 20 auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements hinein, um zu der Luft 5b zu werden (in diese überzugehen), die durch den Strömungsdurchlass 20 auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements hindurch strömt. Das Fluid, das in den Strömungsdurchlass 20 auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements hineinströmt, entspricht einem Mess-Fluid.
  • Nach der Messung des Strömungsdurchsatzes der Luft 5b in einem Detektionsbereich 16a des Strömungsdurchsatz-Detektionselements 16 vom Typ mit einem heißen Draht geht die Luft 5b über den Verbindungs-Strömungsdurchlass 192 in die Luft 5a über, die durch den Hauptströmungsdurchlass 18 hindurch strömt, ohne durch den Strömungsdurchlass 20 auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements hindurch zu strömen.
  • Bei dem Strömungsdurchsatz-Detektionselement 16 gemäß der ersten Ausführungsform handelt es sich um ein Strömungsmessgerät vom Typ mit einem heißen Draht. Das Strömungsdurchsatz-Detektionselement 16 kalibriert vorab eine Relation zwischen einem Ausstoß des Strömungsdurchsatz-Detektionselements 16 und dem Strömungsdurchsatz der Luft 4, die durch das Rohr 1 hindurch strömt, um dadurch eine hohe Messgenauigkeit zu liefern.
  • Basierend auf der vorstehend erwähnten grundlegenden Konfiguration von 1 bis 4 weist die vorliegende Erfindung eine erste bis fünfte Konfiguration auf, die nachstehend beschrieben werden. Bei der ersten bis fünften Konfiguration wird die Unterbindung eines Ausfalls des Detektionselements und eine Verringerung der Messgenauigkeit aufgrund von Verunreinigungen nicht nur dann erreicht, wenn der Strömungsdurchsatz, bei dem es sich um ein Messobjekt handelt, in Vorwärtsrichtung strömt, sondern auch dann, wenn der Strömungsdurchsatz in Rückwärtsrichtung strömt.
  • Eine erste Konfiguration: Der Strömungsdurchlass 15 weist eine annähernd symmetrische Struktur in Bezug auf eine Ebene auf, welche die Strömungsrichtung der durch das Rohr 1 hindurch strömenden Luft 4 als Normale aufweist.
  • Eine zweite Konfiguration: Der Hauptströmungsdurchlass 18 weist einen Bereich auf, in dem der Strömungsdurchsatz verringert ist.
  • Eine dritte Konfiguration: Die Projektionsebene des Hauptströmungsdurchlasses 18 und die Projektionsebene des Strömungsdurchlasses 20 auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements befinden sich separat voneinander auf der Ebene, welche die Strömungsrichtung der durch das Rohr 1 hindurch strömenden Luft als Normale aufweist.
  • Eine vierte Konfiguration: die Verbindungs-Strömungsdurchlässe 19 sind unter einem Winkel gleich oder größer als 90° in Bezug auf die Strömung der durch das Rohr 1 hindurch strömenden Luft 4 verbunden.
  • Eine fünfte Konfiguration: Der Strömungsdurchlass 20 auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements weist bei Bereichen, die mit den Verbindungs-Strömungsdurchlässen 19 verbunden sind, große Räume auf.
  • Details und Effekte der ersten bis fünften Konfiguration, die vorstehend beschrieben sind, werden unter Bezugnahme auf 5 bis 10 detaillierter beschrieben.
  • Zunächst wird die erste Konfiguration gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben. 5 ist eine erläuternde Ansicht zur Darstellung einer positionsmäßigen Relation zwischen dem Hauptströmungsdurchlass 18, dem Strömungsdurchlass 20 auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements und den Verbindungs-Strömungsdurchlässen 19 in Bezug auf eine Symmetrie-Ebene für die vorstehend erwähnten Strömungsdurchlässe. Wie in 5 dargestellt, ist jeder von dem Hauptströmungsdurchlass 18 und dem Strömungsdurchlass 20 auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements gemäß der ersten Ausführungsform annähernd symmetrisch in Bezug auf eine Ebene 35, welche die Strömungsrichtung der durch das Rohr hindurch strömenden Luft 4 als Normale aufweist.
  • Als Nächstes wird der Effekt der ersten Konfiguration beschrieben. Durch die Aktion eines Kolbens in dem Motor pulsiert in einigen Fällen die Luftströmung, oder es wird eine Rückströmung erzeugt. Auch in einem derartigen Fall wird mit einer Strömungsdurchlass-Struktur, die annähernd symmetrisch in Bezug auf die Strömungsrichtung ist, wie in 5 dargestellt, der gleiche Luftdurchlass wie eine Luftdurchlass-Auslegung für eine Strömung in einer Vorwärtsrichtung, die eine hohe Detektionsempfindlichkeit und eine hohe Detektionsgenauigkeit liefert, auch für eine Strömung in einer entgegengesetzten Richtung gebildet. Infolgedessen kann die bei der ersten Ausführungsform beschriebene Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung 10 eine hohe Detektionsempfindlichkeit und eine hohe Detektionsgenauigkeit erzielen.
  • Als Nächstes wird die zweite Konfiguration gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben. 6 ist eine erläuternde Ansicht zur Darstellung einer Strömungsdurchlassform des Hauptströmungsdurchlasses 18 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in 6 dargestellt, ist der Strömungsdurchlass 18 gemäß der ersten Ausführungsform so ausgebildet, dass er einen Bereich 18c mit einer kleinen Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche aufweist (auf den auch als „Bereich 18c mit einer kleinen Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche“ Bezug genommen wird).
  • Der Hauptströmungsdurchlass 18 beginnt mit der Einströmöffnung 18a und wird nach einem geraden Bereich 181a gleichmäßig verengt. Dann wird der Hauptströmungsdurchlass 18 nach dem Bereich 18c mit einer kleinen Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche gleichmäßig verbreitert. Nach einem geraden Bereich 181b erreicht der Hauptströmungsdurchlass 18 die Ausströmöffnung 18b.
  • Der gerade Bereich 181a entspricht einem ersten geraden Bereich, und der gerade Bereich 181b entspricht einem zweiten geraden Bereich. Ein Bereich des Strömungsdurchlasses, der nach dem geraden Bereich 181a gleichmäßig verengt wird, entspricht einem ersten Übergangsbereich, und ein Bereich des Strömungsdurchlasses, der nach dem Bereich 18c mit der kleinsten Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche gleichmäßig verbreitert wird, entspricht einem zweiten Übergangsbereich.
  • Die Einströmöffnung 18a, der Bereich 18c mit der kleinsten Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche des Hauptströmungsdurchlasses 18 und die Ausströmöffnung 18b sind so ausgebildet, dass sie sich auf einer annähernd geraden Linie befinden.
  • Die Verbindungs-Strömungsdurchlässe 19 sind so angeordnet, dass sich zumindest ein Bereich des Verbindungsbereichs 191a in einem Bereich befindet, der sich von dem geraden Bereich 181a unterscheidet, und sich zumindest ein Bereich des Verbindungsbereichs 192b in einem Bereich befindet, der sich von dem geraden Bereich 181b unterscheidet. In 6 befindet sich der Verbindungsbereich 191a in einem Bereich zwischen dem geraden Bereich 181a und dem Bereich 18c mit der kleinsten Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche, in dem der Strömungsdurchlass graduell verengt wird. Der Verbindungsbereich 192b befindet sich indessen in einem Bereich zwischen dem Bereich 18c mit der kleinsten Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche und dem geraden Bereich 181b, in dem der Strömungsdurchlass graduell verbreitert wird.
  • Dementsprechend befindet sich bei der vorstehend beschriebenen Struktur zumindest ein Teil einer geraden Linie 40, die sich mit der Einströmöffnung 18a und der Ausströmöffnung 18b des Hauptströmungsdurchlasses 18 schneidet und parallel zu der Strömungsrichtung der Luft 4 verläuft, nicht in Kontakt mit der Wandfläche des Hauptströmungsdurchlasses 18.
  • Als Nächstes werden die Effekte der zweiten Konfiguration beschrieben. Die Einströmöffnung 18a, der Bereich 18c mit der kleinsten Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche und die Ausströmöffnung 18b sind so ausgebildet, dass sie auf der geraden Linie 40 angeordnet sind. Nachdem die Verunreinigungen mit einer größeren Massenträgheit aus der Einströmöffnung 18a in den Hauptströmungsdurchlass 18 hinein geströmt sind, sind die Verunreinigungen somit derart konfiguriert, dass sie direkt zu der Ausströmöffnung 18b strömen, ohne umgedreht zu werden. Insbesondere werden die Verunreinigungen nicht verlangsamt, und infolgedessen ist es unwahrscheinlich, dass sie in den Strömungsdurchlass 20 auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements hinein strömen.
  • Ferner wird durch die Bildung des Bereichs 18c mit einer kleinen Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche aufgrund der eingeschnürten Strömung ein Druckverlust erzeugt. Dementsprechend wird eine große Differenz in Bezug auf den statischen Druck zwischen den Verbindungsbereichen 191a und 192b erzeugt. Im Ergebnis kann der Strömungsdurchsatz erhöht werden, der durch den Strömungsdurchlass 20 auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements hindurch strömt, der so ausgebildet ist, dass er mit den Verbindungsbereichen 191a und 192b verbunden ist.
  • Gemäß der ersten Ausführungsform ist die Bildung des Bereichs 18c mit einer kleinen Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche durch eine Verringerung einer Länge in der Richtung der Längsseite der Einströmöffnung 18a beschrieben. Die Konfiguration der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Der Bereich 18c mit einer kleinen Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche kann durch die Verringerung der Länge in der Richtung der kurzen Seite der Einströmöffnung 18a gebildet werden.
  • Der gerade Bereich 181a weist eine Funktion auf, durch welche die Strömung des einströmenden Fluids stabilisiert wird. Der gerade Bereich 181b weist eine Funktion auf, durch welche die Strömung des ausströmenden Fluids stabilisiert wird. Gemäß der ersten Ausführungsform ist die Struktur symmetrisch. Somit sind die geraden Bereiche 181a und 181b annähernd parallel zueinander, befinden sich auf der annähernd gleichen geraden Linie und weisen annähernd die gleiche Querschnittsfläche auf.
  • Jeder der Verbindungsbereiche 191a und 192b der Verbindungs-Strömungsdurchlässe 19 ist auf der Seite ausgebildet, die sich in Bezug auf die geraden Bereiche 181a und 181b näher bei dem Bereich 18c mit der kleinsten Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche befindet, so dass bewirkt wird, dass das beständig strömende Fluid in den Strömungsdurchlass auf der Seite des Detektionselements eingeleitet wird.
  • Gemäß der ersten Ausführungsform sind die Verbindungsbereiche 191a und 192b der Verbindungs-Strömungsdurchlässe 19 so ausgebildet, dass sie sich auf der geraden Linie 40 befinden, welche die Einströmöffnung 18a, den Bereich 18c mit der kleinsten Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche des Hauptströmungsdurchlasses 18 und die Ausströmöffnung 18b verbindet.
  • 7 ist eine erläuternde Ansicht zur Darstellung einer Luftströmungsgeschwindigkeitsverteilung in dem Hauptströmungsdurchlass 18 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 7 weist ein dunklerer Bereich eine höhere Strömungsgeschwindigkeit auf. Wie in 7 dargestellt, weist der Verbindungsbereich 192b eine besonders hohe Strömungsgeschwindigkeit auf. Daher kann eine Akkumulation der Verunreinigungen zum Beispiel aufgrund einer Stagnation des in dem Hauptströmungsdurchlass strömenden Fluids unterbunden werden.
  • Der Verbindungsbereich 192b ist nicht in einem Stagnationsbereich ausgebildet. Wenn sich somit eine Strömungsrichtung von einer Vorwärtsrichtung zu einer Rückwärtsrichtung ändert, kann verhindert werden, dass die Verunreinigungen, die in dem Stagnationsbereich bleiben, in den Strömungsdurchlass 20 auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements hineinströmen.
  • Als Nächstes wird die dritte Konfiguration gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben. Wie in 3 dargestellt, auf die vorstehend Bezug genommen wurde, sind der Hauptströmungsdurchlass und der Strömungsdurchlass 20 auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements so montiert, dass sie parallel zueinander sind, und sind durch die Verbindungs-Strömungsdurchlässe 191 und 192 so miteinander verbunden, dass sie eine dreidimensionale Struktur bilden.
  • Wenn insbesondere der Hauptströmungsdurchlass 18 und der Strömungsdurchlass 20 auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements auf die Ebene projiziert werden, welche die Strömungsrichtung der durch das Rohr hindurch strömenden Luft 4 als Normale aufweist, sind der Hauptströmungsdurchlass 18 und der Strömungsdurchlass 20 auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements parallel zueinander montiert. Somit befinden sich die Projektionsebene des Hauptströmungsdurchlasses 18 und die Projektionsebene des Strömungsdurchlasses 20 auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements separat voneinander.
  • 8 ist eine erläuternde Ansicht zur Darstellung der Projektionsebenen des Hauptströmungsdurchlasses 18, der Verbindungs-Strömungsdurchlässe 19 und des Strömungsdurchlasses 20 auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Hauptströmungsdurchlass 18 und der Strömungsdurchlass 20 auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements sind durch die Verbindungs-Strömungsdurchlässe 19 miteinander verbunden.
  • Als Nächstes werden die Effekte der dritten Konfiguration beschrieben. Gemäß der ersten Ausführungsform ist der Strömungsdurchlass 20 auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements so angeordnet, dass er parallel zu dem Hauptströmungsdurchlass 18 verläuft, um die dreidimensionale Struktur zu bilden. Dementsprechend kann ein Anteil des Strömungsdurchlasses 15 reduziert werden, der den Hauptkörperbereich 11 der Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung 10 einnimmt.
  • Ferner wird eine Struktur eingeführt, bei welcher der Hauptströmungsdurchlass 18 und der Strömungsdurchlass 20 auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements als unabhängige Körper ausgebildet sind und durch die Verbindungs-Strömungsdurchlässe 19 verbunden sind. Auf diese Weise sind die Funktionen des Hauptströmungsdurchlasses 18 so spezialisiert, dass die Verunreinigungen separiert werden und der Strömungsdurchsatz der Luft erhöht wird, die durch den Strömungsdurchlass 20 auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements hindurch strömt.
  • Die Struktur des Strömungsdurchlasses 20 auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements kann indessen vereinfacht werden, um Turbulenzen der Strömung zu unterbinden, die zum Beispiel durch eine Verwirbelung oder eine Strömungsgeschwindigkeitsverteilung verursacht werden können, um dadurch die Genauigkeit zu erhöhen. Daher kann die Auslegung des Strömungsdurchlasses vereinfacht werden, was wiederum eine Modifikation der Struktur gemäß zum Beispiel einer Änderung von Anforderungen sowie eine Optimierung der Auslegung des Strömungsdurchlasses erleichtert.
  • Gemäß der ersten Ausführungsform wurden der Hauptströmungsdurchlass 18 und der Strömungsdurchlass 20 auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements beschrieben, die parallel zueinander angeordnet sind. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Es ist nicht zwangsläufig erforderlich, dass der Hauptströmungsdurchlass 18 und der Strömungsdurchlass 20 auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements parallel zueinander sind.
  • Wie vorstehend beschrieben, ist es insbesondere nur erforderlich, dass sich die Projektionsebene des Hauptströmungsdurchlasses 18 und die Projektionsebene des Strömungsdurchlasses 20 auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements auf der Ebene separat voneinander befinden, welche die Strömungsrichtung der Luft 4 durch das Rohr hindurch als Normale aufweist.
  • Als Nächstes wird die vierte Konfiguration gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben. Die 9 zeigt Ansichten zur Darstellung einer Relation zwischen der Strömung der Luft 4 durch das Rohr hindurch und Neigungen der Verbindungs-Strömungsdurchlässe 19 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 9A ist eine Darstellung der Relation der Neigungen der Verbindungs-Strömungsdurchlässe 19 auf einer Ebene entlang der Strömungsrichtung der Luft 4, und 9B ist eine Darstellung der Relation der Neigungen der Verbindungs-Strömungsdurchlässe 19 bei einer Betrachtung aus der Strömungsrichtung der Luft 4.
  • Gemäß der ersten Ausführungsform sind die Verbindungs-Strömungsdurchlässe 19 unter einem Winkel von 90°, wie in 4 dargestellt, auf die vorstehend Bezug genommen wurde, oder unter einem Winkel gleich oder größer als 90°, wie in 9A und 9B dargestellt, in Bezug auf die Strömungsrichtung der Luft 4 durch das Rohr angeordnet.
  • Als Nächstes werden die Effekte der vierten Konfiguration beschrieben. In 9A befinden sich eine Normale der Ebene der Einströmöffnung 191a und eine Normale der Ebene der Ausströmöffnung 191b der Verbindungs-Strömungsdurchlässe 19 unter einem Winkel gleich oder größer als 90° (einschließlich 90°) in Bezug auf die Strömung der durch das Rohr hindurch strömenden Luft 4.
  • Die Verunreinigungen, die in den Hauptströmungsdurchlass 18 hineinströmen, sind schwerer als Luft und weisen daher eine Tendenz auf, sich geradlinig zu bewegen. Durch die Verbindungs-Strömungsdurchlässe 19, die unter einem Winkel gleich oder größer als 90° in Bezug auf die Strömung des Fluids angeordnet sind, kann jedoch weitergehend verhindert werden, dass die Verunreinigungen in den Strömungsdurchlass 20 auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements hineinströmen.
  • 9B ist eine Darstellung eines Beispiels für eine Relation von Neigungen, das sich von jenem in 9A unterscheidet. Die Normale der Ebene der Einströmöffnung 191a und die Normale der Ebene der Ausströmöffnung 191b der Verbindungs-Strömungsdurchlässe 19 befinden sich in einem Winkel von 90° in Bezug auf die Strömung der durch das Rohr hindurch strömenden Luft 4. Die Normale der Ebene der Einströmöffnung 191a und die Normale der Ebene der Ausströmöffnung 191b der Verbindungs-Strömungsdurchlässe 19 verlaufen jedoch nicht senkrecht zu der Projektionsebene des Hauptströmungsdurchlasses auf die Ebene, welche die Strömung der durch das Rohr hindurch strömenden Luft 4 als Normale aufweist. Auch mit dem vorstehend beschriebenen Strömungsdurchlass kann verhindert werden, dass die Verunreinigungen in den Strömungsdurchlass 20 auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements hineinströmen.
  • Als Nächstes wird die fünfte Konfiguration gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben. Die 10 sind erläuternde Ansichten zur Darstellung einer Form des Strömungsdurchlasses 15 in der Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 10A ist eine perspektivische Ansicht, und 10B ist eine Ansicht von vorn.
  • Gemäß der fünften Ausführungsform, wie in 10B dargestellt, weist der Strömungsdurchlass 20 auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements, der mit den Verbindungs-Strömungsdurchlässen 191 und 192 verbunden ist, Räume 20a und 20b auf, die jeweils größer als die Abmessung des Strömungsdurchlasses von jedem der Verbindungs-Strömungsdurchlässe 19 ist.
  • Als Nächstes werden die Effekte des Vorhandenseins der vorstehend beschriebenen großen Räume 20a und 20b beschrieben. Nach einem Kollidieren der Strömung aus den Verbindungs-Strömungsdurchlässen 19 mit der Wandfläche des Strömungsdurchlasses 20 auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements (oder einem Auftreffen der Strömung auf der Wandfläche) bewegt sich die Strömung in einen Strömungsdurchlassbereich 20c hinein. Durch die großen Räume 20a und 20b kann so der Einfluss der Geschwindigkeitsverteilung der Strömung reduziert werden, die aus den Verbindungs-Strömungsdurchlässen 19 heraus strömt.
  • Bei der fünften Konfiguration ist der Strömungsdurchlass 20 auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements, der eine gleichmäßige bogenförmige Gestalt aufweist, so ausgebildet, dass er die Räume 20a und 20b aufweist. Durch die Reduktion des Einflusses von Fluktuationen der durch das Rohr hindurch strömenden Luft 4 mittels der Bildung der Räume 20a und 20b und die gleichmäßige Bewegung des Fluids in das Strömungsdurchsatz-Detektionselement 16 mit dem Strömungsdurchlass 20 hinein, der die bogenförmige Gestalt aufweist, können Fluktuationen im Ausstoß aufgrund der Fluktuationen in der Strömung, wie beispielsweise einer Verwirbelung der Luft 4, verhindert werden.
  • Ferner weist der Strömungsdurchlass 20 auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements bei der fünften Konfiguration eine bogenförmige Gestalt auf. So bewegt sich die Strömung in dem Strömungsdurchlass um die Verbindungs-Strömungsdurchlässe 19 des Strömungsdurchlasses 20 auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements herum in einer Richtung senkrecht zu der Strömung in dem Hauptströmungsdurchlass 18 und wird dann parallel zu dieser. Dementsprechend strömt die Luft auch bei der vorstehend beschriebenen Konfiguration parallel zu der Strömung in dem Hauptströmungsdurchlass 18. Daher kann der Strömungsdurchlass im Vergleich zu jenem bei einer Struktur des Stands der Technik kompakt hergestellt werden.
  • Wie vorstehend beschrieben, werden die erste bis fünfte Konfiguration gemäß der ersten Ausführungsform nach Bedarf kombiniert. Im Ergebnis wird eine Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung erhalten, die in der Lage ist, beachtliche Effekte in Bezug auf eine Verhinderung des Ausfalls des Detektionselements und der Verringerung der Messgenauigkeit aufgrund der Verunreinigungen nicht nur dann zu liefern, wenn der Strömungsdurchsatz, bei dem es sich um das Messobjekt handelt, in der Vorwärtsrichtung strömt, sondern auch dann, wenn der Strömungsdurchsatz in der Rückwärtsrichtung strömt.
  • Die vorstehend erwähnten beachtlichen Effekte werden insbesondere dann erzielt, wenn eine Konfiguration eingeführt wird, welche die erste Konfiguration und die zweite Konfiguration aufweist, so dass der Verbindungsbereich 191a in dem Bereich zwischen dem geraden Bereich 181a und dem Bereich 18c mit der kleinsten Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche angeordnet ist, in dem der Strömungsdurchlass graduell verengt wird, und der Verbindungsbereich 192b in dem Bereich zwischen dem Bereich 18c mit der kleinsten Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche und dem geraden Bereich 181b angeordnet ist, in dem der Strömungsdurchlass graduell verbreitert wird.
  • Zweite Ausführungsform
  • Die 11 zeigt erläuternde Ansichten zur Darstellung einer Form des Strömungsdurchlasses 15 in der Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 11A ist eine perspektivische Ansicht, und 11B ist eine Ansicht von vorn.
  • Gemäß der zweiten Ausführungsform, wie in 11B dargestellt, ist der Strömungsdurchlass 15 so angeordnet, dass zumindest ein Strömungsdurchlassbereich 20d, der einem Bereich der Projektionsebene des Strömungsdurchlasses 20 auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements entspricht, mit einer Verlängerungslinie 41a der einen Seite der Projektionsebene des Hauptströmungsdurchlasses überlappt, der auf die Ebene projiziert wird, welche die Strömung der durch das Rohr hindurch strömenden Luft 4 als Normale aufweist.
  • Insbesondere ist bei der Konfiguration von 11 die Strömungsdurchlasshöhe des Strömungsdurchlassbereichs 20d des Strömungsdurchlasses 20 auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements in der Nähe des Strömungsdurchsatz-Detektionsbereichs 16a so vergrößert, dass sie größer als jene bei der vorstehend beschriebenen Konfiguration gemäß der ersten Ausführungsform ist.
  • Als Nächstes werden die Effekte beschrieben, die mit dem vorstehend beschriebenen Strömungsdurchlassbereich 20d erzielt werden. 12 ist eine schematische Ansicht in einem Fall, in dem bewirkt wird, dass das Fluid über beide Flächen des Strömungsdurchsatz-Detektionselements 16 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hinweg strömt. Wie in 12 dargestellt, wird die Empfindlichkeit des Strömungsdurchsatz-Detektionselements 16 durch die Strömung der Luft über beide Flächen des Strömungsdurchsatz-Detektionselements 16 hinweg mitunter verbessert.
  • Bei der vorstehend beschriebenen Konfiguration, wie unter Bezugnahme auf 4 beschrieben, auf die vorstehend Bezug genommen wird, ist es erforderlich, dass die Strömungsdurchlasshöhe in Bezug auf die Höhe, die einer Dicke des Strömungsdurchsatz-Detektionselements 16 entspricht, im Vergleich zu einem Fall vergrößert wird, in dem bewirkt wird, dass die Luft über eine der Flächen des Strömungsdurchsatz-Detektionselements 16 hinweg strömt.
  • Bei der Konfiguration von 11 gemäß der zweiten Ausführungsform ist der Strömungsdurchlass 20 auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements dagegen auf der Verlängerungslinie 41a der einen Seite der Projektionsebene des Hauptströmungsdurchlasses 18 angeordnet, der auf die Ebene projiziert wird, welche die Strömung der Luft 4 durch das Rohr hindurch als Normale aufweist. Auf diese Weise kann ein Raum effektiv genutzt werden. Im Ergebnis kann die Empfindlichkeit des Strömungsdurchsatz-Detektionselements 16 erhöht werden, während eine Verkleinerung des Strömungsdurchlasses 15 in der Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung erzielt wird.
  • Wie vorstehend beschrieben, ist die Form des Strömungsdurchlasses auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements gemäß der zweiten Ausführungsform so modifiziert, dass der Raum effektiv genutzt werden kann. Im Ergebnis können die Verkleinerung des Strömungsdurchlasses in der Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung und die Verbesserung der Empfindlichkeit des Strömungsdurchsatz-Detektionselements gleichzeitig erzielt werden.
  • Dritte Ausführungsform
  • 13 ist eine Ansicht zur Darstellung einer positionsmäßigen Relation zwischen dem Rohr 1 und der Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung 10 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Eine Konfiguration gemäß der dritten Ausführungsform ist so angeordnet, dass die Richtung einer großen Breite der Einströmöffnung 18a, wie in 13 dargestellt, annähernd die gleiche wie die Richtung einer Linie wird, die einen Bereich im Inneren des Rohrs 1, in dem die Luftgeschwindigkeit am höchsten ist, und die Rohrmitte verbindet. Die Richtung entspricht der X-Richtung, die in 13 durch einen Doppelpfeil gekennzeichnet ist.
  • Als Nächstes werden die Effekte der vorstehend erwähnten Anordnung beschrieben. Wie in 13 dargestellt, ist im Allgemeinen auf einer stromaufwärts gelegenen Seite des Rohrs 1, in dem die Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung 10 montiert ist, ein Filter 30 so montiert, dass große Verunreinigungen 33 beseitigt werden.
  • Das Rohr ist in einem kleinen Bereich im Inneren eines Motorraums montiert. Infolgedessen befindet sich der Bereich, in dem die Luftgeschwindigkeit am höchsten ist, auch in einem Anfangszustand, in dem der Filter 30 nicht verunreinigt ist, nicht zwangsläufig in der Mitte des Rohrs, wie durch eine Luftströmung 31 gezeigt. Auch nachdem die Luft durch den Filter 30 hindurch geströmt ist, kann dementsprechend mitunter eine Luftgeschwindigkeitsverteilung erzeugt werden, bei der sich die höchste Luftgeschwindigkeit nicht in der Mitte des Rohrs befindet, wie durch eine Luftgeschwindigkeitsverteilung 31a gezeigt.
  • Nach einer Langzeitnutzung akkumulieren die Verunreinigungen 33 auf einem Bereich des Filters 30, durch den die Luft hindurch strömt, und verursachen ein Zusetzen oder Verstopfen. Im Ergebnis geht die Luftströmung von der Luftströmung 31 in eine Luftströmung 32 über. Im Ergebnis wird die Luftgeschwindigkeitsverteilung 31a zu einer Luftgeschwindigkeitsverteilung 32a.
  • Im Allgemeinen ist die Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung 10 so kalibriert, dass im Anfangszustand, in dem der Filter 30 nicht verunreinigt ist, ein gewünschter Ausstoß erhalten wird. Wenn sich die Luftströmungsverteilung in dem Rohr 1 ändert, dann ändert sich somit ein Ausstoßwert, auch wenn ein mittlerer Strömungsdurchsatz unverändert bleibt. Im Ergebnis wird eine Messabweichung verursacht.
  • Bei der Konfiguration der dritten Ausführungsform wird indessen die Luft aus der Einströmöffnung 18a gesammelt, die in einer Richtung eine große Breite aufweist. Dann wird der Strömungsdurchlass gleichmäßig verengt. So ändert sich der Strömungsdurchsatz in dem Strömungsdurchlass 15 in der Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung 10 in der Richtung der großen Breite kaum, auch wenn sich die Strömungsverteilung der durch das Rohr hindurch strömenden Luft 4 ändert.
  • So ist die Richtung einer großen Breite der Einströmöffnung 18a auf eine Richtung für eine Kompensierung der Änderung der Luftgeschwindigkeitsverteilung, die mit Verstreichen der Zeit zum Beispiel aufgrund einer Verunreinigung des Filters 30 hervorgerufen wird, insbesondere auf eine Richtung entlang der Linie festgelegt, die den Bereich in dem Rohr, in dem die Luftgeschwindigkeit am höchsten ist, und die Rohrmitte verbindet. Auf diese Weise kann eine Verringerung der Messgenauigkeit unterbunden werden.
  • Wie oben beschrieben, wird die Richtung einer großen Breite der Einströmöffnung des Hauptströmungsdurchlasses gemäß der dritten Ausführungsform auf die Richtung für eine Kompensierung der Änderung der Luftgeschwindigkeitsverteilung festgelegt, die mit einem Verstreichen der Zeit hervorgerufen wird. Im Ergebnis kann die Verringerung der Messgenauigkeit unterbunden werden.
  • Vierte Ausführungsform
  • Gemäß einer vierten Ausführungsform wird eine Konfiguration mit Merkmalen in Bezug auf die Form eines Strömungsdurchlasses in einer Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung im Detail beschrieben. 14 ist eine Ansicht zur Darstellung der Form eines Strömungsdurchlasses in einer Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 15 ist eine Ansicht zur Darstellung eines Verhaltens, wenn die Verunreinigungen bei der Konfiguration von 14 gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in den Strömungsdurchlass hineinströmen.
  • 15 ist eine Darstellung des Verhaltens, wenn ein hohes Risiko besteht, dass die Verunreinigungen in den Strömungsdurchlass auf der Seite des Detektionselements hineinströmen, insbesondere dann, wenn die Verunreinigungen in einer Richtung von der unteren linken Seite zu der oberen rechten Seite auf dem Papier strömen. Wie vorstehend bereits beschrieben, strömen die aus der Einströmöffnung strömenden Verunreinigungen aufgrund der Massenträgheit geradlinig.
  • Die Verbindungs-Strömungsdurchlässe gemäß der vierten Ausführungsform weisen die folgende Struktur auf.
    • • Die Verbindungs-Strömungsdurchlässe sind in Bereichen angeordnet, die enger als die Einströmöffnung sind.
    • • Die Verbindungs-Strömungsdurchlässe sind unter einem Winkel gleich oder größer als 90° in Bezug auf die Strömungsrichtung des zu vermessenden Fluids angeordnet.
    • • Die Verbindungs-Strömungsdurchlässe sind so vorgesehen, dass sie enger als der Strömungsdurchlass auf der Seite des Detektionselements sind.
  • Insbesondere weist die Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform eine Verbindungs-Strömungsdurchlass-Struktur auf, die so konfiguriert ist, dass verhindert wird, dass die Verunreinigungen direkt in den Strömungsdurchlass auf der Seite des Detektionselements hineinströmen.
  • Wie in 15 durch die punktierten Linien angezeigt, wird ein Fall betrachtet, in dem jeder der Verbindungs-Strömungsdurchlässe die gleiche Abmessung wie der Strömungsdurchlass auf der Seite des Detektionselements aufweist und rechtwinklig mit dem Hauptströmungsdurchlass 18 verbunden ist, im Einzelnen sind die Verbindungs-Strömungsdurchlässe 191 und 192 weggelassen. Wenn ein Winkel in Bezug auf den Hauptströmungsdurchlass 18 vorliegt, unter dem die Verunreinigungen in den Hauptströmungsdurchlass 18 hineinströmen, so strömen die Verunreinigungen in diesem Fall mitunter in den Strömungsdurchlass auf der Seite des Detektionselements hinein, wie durch die mit Pfeilen versehenen, gestrichelten Linien angezeigt.
  • Durch die Einführung der Konfiguration des Verbindungs-Strömungsdurchlasses 191 auf der stromaufwärts gelegenen Seite wie bei der vierten Ausführungsform kann dagegen das Einströmen der Verunreinigungen, wie durch die mit Pfeilen versehenen gestrichelten Linien angezeigt, blockiert werden.
  • Ferner kollidieren die Verunreinigungen, die durch den Strömungsdurchlass in den Verbindungs-Strömungsdurchlass 191 auf der stromaufwärts gelegenen Seite hineinströmen, wie in 15 mittels der mit Pfeil versehenen durchgezogenen Linien angezeigt, mit einer Wandfläche 52a, die in einem Bereich 62 enthalten ist, und werden dadurch reflektiert, so dass sie in Richtung zu dem Hauptströmungsdurchlass 18 strömen. So kann das Einströmen der Verunreinigungen in den Strömungsdurchlass auf der Seite des Detektionselements durch die Einführung der Verbindungs-Strömungsdurchlass-Struktur, wie in 14 und 15 dargestellt, unterbunden werden.
  • Als Nächstes wird ein Fall beschrieben, in dem die Verunreinigungen parallel zu dem Hauptströmungsdurchlass strömen. 16 ist eine erläuternde Ansicht zur Darstellung eines Beispiels für eine Strömung des Fluids in der Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Ein in 16 dargestellter Bereich 60 entspricht einem Bereich, in dem die Turbulenz der Strömung in der Nähe der Einströmöffnung 18a hervorgerufen wird. Wie aus 16 ersichtlich, versteht es sich, dass die Turbulenz der Strömung, die in der Nähe der Einströmöffnung 18a hervorgerufen werden kann, mit der Bildung des ersten geraden Bereichs 181a unterbunden wird.
  • Wenn das Fluid durch die Einströmöffnung 18a hindurch strömt, wird eine eingeschnürte Strömung erzeugt. So ist die Strömung des Fluids in der Nähe der Einströmöffnung 18a in Richtungen ausgerichtet, die durch einen Pfeil 61a und einen Pfeil 61b gekennzeichnet sind. Im Ergebnis strömt das durch die Einströmöffnung 18a hindurch strömende Fluid in Richtung zu dem Bereich 18c mit einer kleinen Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche, anstatt in eine Richtung zu der Einströmöffnung 191a des Verbindungs-Strömungsdurchlasses 19 hin zu strömen. So werden die einströmenden Verunreinigungen, die ein hohes Gewicht und Massenträgheit aufweisen, über den Bereich 18c mit einer kleinen Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche und die Ausströmöffnung 18b abgeführt.
  • Bei den Pfeilen, welche die Richtungen der Strömung des Fluids anzeigen, zeigt der Pfeil 61b eine annähernd gerade Richtung an, und der Pfeil 61a zeigt eine geneigte Richtung an. Wie in 16 dargestellt, kollidiert die durch das Rohr hindurch strömende Luft 4 mit einer Wandfläche 100 des Hauptkörperbereichs 11, der in dem Vorrichtungs-Einsetzloch 2 montiert ist, und strömt in die Einströmöffnung 18a hinein. So befindet sich die Strömung des Fluids in einem in der Richtung, die durch den Pfeil 61a gekennzeichnet ist, geneigten Zustand in einem Bereich nahe bei der Wandfläche 100 des Hauptkörperbereichs 11.
  • Gemäß der vierten Ausführungsform, wie in 14 dargestellt, ist ein erster gerader Bereich 181a1, bei dem es sich um einen Teil des ersten geraden Bereichs 181a handelt, zwischen dem Bereich 18c mit einer kleinen Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche und dem Verbindungs-Strömungsdurchlass 191 auf der stromaufwärts gelegenen Seite ausgebildet.
  • Wie in 16 dargestellt, wird ein Teil des zu vermessenden Fluids, das in den Hauptströmungsdurchlass 18 hinein geströmt ist, in hohem Maße umgeleitet, so dass er in den Strömungsdurchlass 20 auf der Seite des Detektionselements hinein strömt. In dem Bereich 62 von 6 tritt die Umleitung in der Nähe der Wandfläche 52a auf. Im Ergebnis versteht es sich, dass die Strömung in der Richtung zu dem Strömungsdurchlass 20 auf der Seite des Detektionselements hin erzeugt wird.
  • Mitunter kollidiert ein Teil der Verunreinigungen, die in den Hauptströmungsdurchlass 18 hineinströmen, mit einer Wandfläche 51a des Bereichs 18c mit einer kleinen Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche und wird dadurch reflektiert. Gemäß der vierten Ausführungsform ist der erste gerade Bereich 181a1, bei dem es sich um einen Teil des ersten geraden Bereichs 181a handelt, zwischen dem Bereich 18c mit einer kleinen Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche und dem Verbindungs-Strömungsdurchlass 191a auf der stromaufwärts gelegenen Seite ausgebildet.
  • Im Ergebnis kann ein Abstand zwischen dem Bereich 18c mit einer kleinen Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche und dem Verbindungs-Strömungsdurchlass 191 auf der stromaufwärts gelegenen Seite vergrößert werden, um dadurch das Einströmen der reflektierten Verunreinigungen in den Strömungsdurchlass 20 auf der Seite des Detektionselements zu unterbinden.
  • Aus dem gleichen Grund ist der zweite gerade Bereich 181b 1, bei dem es sich um einen Teil des zweiten geraden Bereichs 181b handelt, zwischen dem Bereich 18c mit einer kleinen Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche und dem Verbindungs-Strömungsdurchlass 192 auf der stromabwärts gelegenen Seite ausgebildet.
  • 17 ist eine Ansicht zur Darstellung der Verbindungs-Strömungsdurchlässe und des Hauptströmungsdurchlasses in der Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Gemäß der vierten Ausführungsform sind die Verbindungs-Strömungsdurchlässe, wie bereits unter Bezugnahme auf 14 bis 16 beschrieben, unter einem Winkel gleich oder größer als 90° in Bezug auf die Strömungsrichtung des zu vermessenden Fluids durch das Rohr montiert.
  • Insbesondere weisen die Verbindungs-Strömungsdurchlässe gemäß der vierten Ausführungsform die folgenden Konfigurationen auf.
    • • Der erste gerade Bereich 181a1, bei dem es sich um einen Teil des ersten geraden Bereichs 181a handelt, ist zwischen dem Bereich 18c mit einer kleinen Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche und dem Verbindungs-Strömungsdurchlass 191 auf der stromaufwärts gelegenen Seite ausgebildet.
    • • Der zweite gerade Bereich 181b1, bei dem es sich um einen Teil des zweiten geraden Bereichs 181b handelt, ist zwischen dem Bereich 18c mit einer kleinen Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche und dem Verbindungs-Strömungsdurchlass 192 auf der stromabwärts gelegenen Seite ausgebildet.
    • • Ein Winkel 53a, der zwischen einer Strömungsdurchlass-Wandfläche 50a des ersten geraden Bereichs 181a1 und der Wandfläche 51a des Bereichs mit einer kleinen Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche ausgebildet ist, ist größer als ein Winkel 54a, der zwischen der Strömungsdurchlass-Wandfläche 50a des ersten geraden Bereichs 181a1 und einer Wandfläche 52a des Verbindungs-Strömungsdurchlasses 191 ausgebildet ist.
    • • In einer ähnlichen Weise ist ein Winkel 53b, der zwischen einer Strömungsdurchlass-Wandfläche 50b des zweiten geraden Bereichs 181b1 und der Wandfläche 51b des Bereichs mit einer kleinen Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche ausgebildet ist, größer als ein Winkel 54b, der zwischen der Strömungsdurchlass-Wandfläche 50b des zweiten geraden Bereichs 181b1 und einer Wandfläche 52b des Verbindungs-Strömungsdurchlasses 191 ausgebildet ist.
  • Die Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform weist die folgende Konfiguration und die folgenden Merkmale auf. Insbesondere weist der Bereich 18c mit einer kleinen Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche eine Funktion auf, durch die bewirkt wird, dass das Fluid in den Strömungsdurchlass 20 auf der Seite des Detektionselements hineinströmt. Durch ein Vergrößern des Winkels zwischen jedem von den Verbindungs-Strömungsdurchlässen und dem Hauptströmungsdurchlass wird das Einströmen der Verunreinigungen unterbunden.
  • Ferner wird, wie in 17 dargestellt, mit dem Festlegen des Winkels 53a und des Winkels 54a auf unterschiedliche Werte und dem Festlegen des Winkels 53b und des Winkels 54b auf unterschiedliche Werte ein Grad an Freiheit für die Strömungsdurchlass-Auslegung erhöht. Ferner können die Längen des ersten geraden Bereichs 181a1 und des zweiten geraden Bereichs 181b1 vergrößert werden, wenn der Strömungsdurchlass derart ausgelegt wird, dass der Winkel 53a größer als der Winkel 54a wird und der Winkel 53b in einer ähnlichen Weise größer als der Winkel 54b wird. Dementsprechend kann das Einströmen der Verunreinigungen in den Strömungsdurchlass 20 auf der Seite des Detektionselements effektiv unterbunden werden.
  • Die Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform weist ferner die folgende Konfiguration und das folgende Merkmal auf. Im Einzelnen weist der Bereich 18c mit einer kleinen Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche einen dritten geraden Bereich auf, der konstant die Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche aufweist. Der dritte gerade Bereich gemäß der vierten Ausführungsform verläuft parallel zu dem ersten geraden Bereich 181a und dem zweiten geraden Bereich 181b.
  • Ein Vorrichtungsgehäuse wird durch einen Harz-Formvorgang gebildet, und seine Form weist eine gewisse Toleranz auf. Anstatt ein distales Ende des Bereichs 18c mit einer kleinen Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche in einer nadelartigen Form zu bilden, wird so der gerade Bereich an dem distalen Ende des Bereichs 18c mit einer kleinen Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche gebildet. Durch die vorstehend beschriebene Konfiguration werden die Turbulenzen des Fluids unterbunden. Gleichzeitig kann der Einfluss einer Änderung der Strömung unterbunden werden, die durch einen Unterschied der Form aufgrund der Toleranz verursacht wird. Im Ergebnis kann die Messgenauigkeit verbessert werden.
  • 18 ist eine Ansicht zur Darstellung eines schematischen Aufbaus des Strömungsdurchlasses in der Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 19 ist eine perspektivische Ansicht zur Darstellung einer Relation zwischen dem Strömungsdurchlass auf der Seite des Detektionselements, den Verbindungs-Strömungsdurchlässen und dem Hauptströmungsdurchlass in der Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Eine in 18 und 19 dargestellte Konfiguration weist einen Strömungsdurchlass 66 auf, der so konfiguriert ist, dass er den Bereich 18c mit einer kleinen Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche und den rohrseitigen Strömungsdurchlass 17 verbindet. Der Strömungsdurchlass 66 ist auf einer zu dem Strömungsdurchlass 20 auf der Seite des Detektionselements entgegengesetzten Seite in Bezug auf den Hauptströmungsdurchlass 18 ausgebildet.
  • Ein Teil des Fluids, das durch den Hauptströmungsdurchlass 18 hindurch strömt, wird durch den Strömungsdurchlass 66 abgeführt. So kann die Strömung des Fluids in der Nähe der Einströmöffnung 18a, die in 16, auf die vorstehend Bezug genommen wurde, mit dem Pfeil 61a gekennzeichnet ist, in eine Richtung weiter entfernt von dem Verbindungs-Strömungsdurchlass 191 und dem Strömungsdurchlass 20 auf der Seite des Detektionselements geleitet werden. Im Ergebnis kann das Einströmen der Verunreinigungen, die in den Hauptströmungsdurchlass 18 hineingeströmt sind, in den Strömungsdurchlass 20 auf der Seite des Detektionselements unterbunden werden.
  • Der Strömungsdurchsatz in dem Strömungsdurchlass 20 auf der Seite des Detektionselements kann durch eine Änderung eines Ausmaßes eingestellt werden, in dem ein Vorsprung 64 vorsteht, der so konfiguriert ist, dass er den Bereich 18c mit einer kleinen Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche in einer Höhenrichtung bildet. In 19 weist der Strömungsdurchlass 66 die gleiche Abmessung wie eine Breite des Hauptströmungsdurchlasses 18 auf. Der Strömungsdurchlass 66 der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf die vorstehend beschriebene Konfiguration beschränkt.
  • 20 ist eine Ansicht zur Darstellung einer Relation zwischen dem Strömungsdurchlass auf der Seite des Detektionselements, den Verbindungs-Strömungsdurchlässen und dem Hauptströmungsdurchlass in der Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und ist eine Darstellung einer Konfiguration, die sich von jener in 19 unterscheidet. Wie in 20 dargestellt, kann der Strömungsdurchlass 66 eine Form aufweisen, die kleiner als die Breite des Hauptströmungsdurchlasses 18 ist, und es können Effekte äquivalent zu jenen der Konfiguration gemäß 19 erzielt werden.
  • Wie in 19 und 20 dargestellt, ist ferner gemäß der vierten Ausführungsform eine Strömungsdurchlassbreite des Detektionsbereichs 16a des Strömungsdurchlasses auf der Seite des Detektionselements reduziert. Die vorstehend beschriebene Konfiguration wird eingeführt, um die Strömungsgeschwindigkeit in dem Detektionsbereich 16a zu erhöhen.
  • Fünfte Ausführungsform
  • Gemäß einer fünften Ausführungsform wird eine Konfiguration mit Merkmalen in Bezug auf die Form des Strömungsdurchlasses in der Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung im Detail beschrieben, die sich von jener der vorstehend beschriebenen vierten Ausführungsform unterscheidet. 21 ist eine perspektivische Ansicht zur Darstellung einer Relation zwischen dem Strömungsdurchlass auf der Seite des Detektionselements, den Verbindungs-Strömungsdurchlässen und dem Hauptströmungsdurchlass in der Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 22 ist eine Ansicht von vorn zur Darstellung einer Relation zwischen dem Strömungsdurchlass auf der Seite des Detektionselements, den Verbindungs-Strömungsdurchlässen und dem Hauptströmungsdurchlass in der Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Bei der in 21 und 22 beispielhaft dargestellten Konfiguration gemäß der fünften Ausführungsform sind die Verbindungs-Strömungsdurchlässe 19 als der gerade Bereich 191 und der gerade Bereich 192 definiert, die jeweils eine Breite aufweisen, die geringer als jene des Hauptströmungsdurchlasses 18 und des Strömungsdurchlasses 20 auf der Seite des Detektionselements ist.
  • Gemäß der fünften Ausführungsform ist ein erster gerader Bereich 182a des Hauptströmungsdurchlasses 18 so ausgebildet, dass er in Bezug auf die zu dem Strömungsdurchlass 20 auf der Seite des Detektionselements entgegengesetzte Seite in Bezug auf die Richtung der durch das Rohr hindurch strömenden Luft 4 geneigt ist. In einer ähnlichen Weise ist der zweite gerade Bereich 182b des Hauptströmungsdurchlasses 18 so ausgebildet, dass er in Bezug auf die zu dem Strömungsdurchlass 20 auf der Seite des Detektionselements entgegengesetzte Seite in Bezug auf die Richtung der durch das Rohr hindurch strömenden Luft 4 geneigt ist.
  • Wie vorstehend gemäß der vierten Ausführungsform unter Bezugnahme auf 16 beschrieben, kollidiert die durch das Rohr hindurch strömende Luft 4 mit der Wandfläche 100 und strömt in die Einströmöffnung 18a hinein. So ist die Strömung der Luft in einem Bereich nahe bei der Wandflächenseite des Hauptkörperbereichs 11 in der Richtung geneigt, die durch den Pfeil 61a gekennzeichnet ist.
  • Dementsprechend ist der Hauptströmungsdurchlass 18 gemäß der fünften Ausführungsform geneigt, wie in 22 dargestellt. Die Luft wird entlang der Neigung in den Hauptströmungsdurchlass 18 eingeleitet. Mit der Einführung der vorstehend beschriebenen Konfiguration können sich die Verunreinigungen, die ein hohes Gewicht aufweisen, leichter geradlinig bewegen. Zugleich kann ein spitzerer Winkel als ein Winkel zwischen dem Hauptströmungsdurchlass 18 und jedem von den Verbindungs-Strömungsdurchlässen 19 festgelegt werden. Im Ergebnis kann das Einströmen der Verunreinigungen in den Strömungsdurchlass 20 auf der Seite des Detektionselements im Vergleich zu der vorstehend beschriebenen Konfiguration gemäß der vierten Ausführungsform weitergehend unterbunden werden.
  • Durch die Neigung des Hauptströmungsdurchlasses 18 wird die Abmessung des Strömungsdurchlasses vergrößert.
  • 23 ist eine Ansicht von vorn zur Darstellung einer Relation zwischen dem Strömungsdurchlass auf der Seite des Detektionselements, den Verbindungs-Strömungsdurchlässen und dem Hauptströmungsdurchlass in der Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Insbesondere ist 23 eine Darstellung einer Konfiguration in Bezug auf den Strömungsdurchlass, der den entlang einer Neigung der Strömung der Luft geneigten Hauptströmungsdurchlass 18 aufweist, die sich von jener in 22 unterscheidet, auf die vorstehend Bezug genommen wurde.
  • Bei der Konfiguration gemäß 23 sind der erste gerade Bereich 181a1, bei dem es sich um einen Teil des ersten geraden Bereichs 181a handelt, und der zweite gerade Bereich 181b1, bei dem es sich um einen Teil des zweiten geraden Bereichs 181b handelt, nicht ausgebildet.
  • Mit der vorstehend beschriebenen Form können sich die Verunreinigungen gleichmäßiger zu dem Bereich 18c mit einer kleinen Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche bewegen, ohne dass sie mit der Wandfläche kollidieren und von dieser reflektiert werden können.
  • 24 ist eine perspektivische Ansicht zur Darstellung einer Relation zwischen dem Strömungsdurchlass auf der Seite des Detektionselements, den Verbindungs-Strömungsdurchlässen und dem Hauptströmungsdurchlass in der Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die sich von 21 unterscheidet, auf die vorstehend Bezug genommen wurde.
  • 25 ist eine Ansicht vor vorn, die sich von 22 und 23 unterscheidet, auf die vorstehend Bezug genommen wurde, zur Darstellung einer Relation zwischen dem Strömungsdurchlass auf der Seite des Detektionselements, den Verbindungs-Strömungsdurchlässen und dem Hauptströmungsdurchlass in der Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Bei der in 24 und 25 dargestellten Konfiguration ist der Bereich 18c mit einer kleinen Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche so ausgebildet, dass er Wandflächen 102 aufweist. Auf diese Weise sind ein Strömungsdurchlass 66a, der so konfiguriert ist, dass er den rohrseitigen Strömungsdurchlass 17 und einen Bereich des Hauptströmungsdurchlasses verbindet, der sich auf der Seite der Einströmöffnung 18a befindet, und ein Strömungsdurchlass 66b ausgebildet, der so konfiguriert ist, dass er den rohrseitigen Strömungsdurchlass 17 und einen Teil des Hauptströmungsdurchlasses verbindet, der sich auf der Seite der Ausströmöffnung 18b befindet.
  • Durch die vorstehend beschriebene Konfiguration wird der gesamte Strömungsdurchsatz der Luft mit Ausnahme von jenem, der für den Strömungsdurchlass 20 auf der Seite des Detektionselements erforderlich ist, durch die Strömungsdurchlässe 66a und 66b abgeführt. So strömt die Strömung des Fluids 61a, das aus der Einströmöffnung strömt, in Richtung zu dem Strömungsdurchlass 66a. Dementsprechend werden die Verunreinigungen mit einem hohen Gewicht leichter aus dem Strömungsdurchlass 66a abgeführt. Im Ergebnis kann eine Struktur erzielt werden, bei der es unwahrscheinlich ist, dass die Verunreinigungen in den Strömungsdurchlass 20 auf der Seite des Detektionselements hinein strömen.
  • Bei der in 25 dargestellten Struktur wird das Fluid über die Strömungsdurchlässe 66a und 66b in den Rohrbereich unterhalb des Hauptkörpers 11 abgeführt. Es ist ersichtlich, dass die Struktur derart gebildet sein kann, dass das Fluid zu Seitenflächen des Hauptkörpers 11 abgeführt wird.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Rohr
    2
    Vorrichtungs-Einsetzloch
    4
    durch das Rohr hindurch strömende Luft
    4a
    durch das Rohr hindurch strömende Luft (Strömung in Rückwärtsrichtung)
    5
    in den Strömungsdurchlass hineinströmende Luft
    5a
    Luft, die aus einer Ausströmöffnung herausströmt, ohne durch den Strömungsdurchlass 20 auf der Seite eines Strömungsdurchsatz-Detektionselements hindurch zu strömen
    5b
    Luft, die durch den Strömungsdurchlass 20 auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements hindurch strömt
    10
    Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung
    11
    Hauptkörperbereich
    12
    Flanschbereich
    14
    Schaltungsaufnahmebereich
    14a
    Leiterplatte
    15
    Strömungsdurchlass im Inneren der Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung
    16
    Strömungsdurchsatz-Detektionselement
    16a
    Detektionsbereich
    17
    rohrseitiger Strömungsdurchlass
    18
    Hauptströmungsdurchlass
    18a
    Einströmöffnung des Hauptströmungsdurchlasses
    18b
    Ausströmöffnung des Hauptströmungsdurchlasses
    18c
    Bereich mit einer kleinen Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche
    181a
    gerader Bereich auf der stromaufwärts gelegenen Seite
    181b
    gerader Bereich auf der stromabwärts gelegenen Seite
    19
    Verbindungs-Strömungsdurchlass
    191
    Verbindungs-Strömungsdurchlass auf der stromaufwärts gelegenen Seite
    191a
    Einströmöffnung des Verbindungs-Strömungsdurchlasses 191
    191b
    Ausströmöffnung des Verbindungs-Strömungsdurchlasses 191
    192
    Verbindungs-Strömungsdurchlass auf der stromabwärts gelegenen Seite
    192a
    Einströmöffnung des Verbindungs-Strömungsdurchlasses 192
    192b
    Ausströmöffnung des Verbindungs-Strömungsdurchlasses 192
    20
    Strömungsdurchlass auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements
    20a, 20b
    großer Raum
    20c
    Strömungsdurchlass auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements mit Ausnahme von 20a, 20b
    20d
    Strömungsdurchlassbereich in der Nähe des Strömungsdurchsatz-Detektionsbereichs 16a
    30
    Filter
    31
    Luftströmung vor einer Verunreinigung des Filters
    31a
    Luftgeschwindigkeitsverteilung vor einer Verunreinigung des Filters
    32
    Luftströmung nach einer Verunreinigung des Filters
    32a
    Luftgeschwindigkeitsverteilung nach einer Verunreinigung des Filters
    33
    große Verunreinigung
    35
    Ebene
    40
    gerade Linie
    41a,41b
    Verlängerungslinie der Projektionsebene des Hauptströmungsdurchlasses, der auf eine Ebene projiziert wird, welche die Strömung der durch das Rohr hindurch strömenden Luft 4 als Normale aufweist

Claims (15)

  1. Strömungsdurchsatz-Messvorrichtung, die Folgendes aufweist: - einen Verbindungsbereich, der außerhalb eines Rohrs angeordnet ist, in dem ein zu vermessendes Fluid strömt, und der so konfiguriert ist, dass er ein Signal in einen Außenbereich sendet und aus diesem empfängt; - einen Hauptkörperbereich, der sich von dem Verbindungsbereich aus so erstreckt, dass er sich in dem Rohr befindet; - einen inneren Strömungsdurchlass, der im Inneren des Hauptkörperbereichs ausgebildet ist und so konfiguriert ist, dass bewirkt wird, dass ein Teil des durch das Rohr hindurchströmenden, zu vermessenden Fluids durch diesen hindurch strömt, und - ein Strömungsdurchsatz-Detektionselement, das in dem inneren Strömungsdurchlass montiert ist und so konfiguriert ist, dass es einen Strömungsdurchsatz des zu vermessenden Fluids detektiert, wobei der innere Strömungsdurchlass Folgendes aufweist: einen Hauptströmungsdurchlass, der so konfiguriert ist, dass er sich von einer Einströmöffnung, die so konfiguriert ist, dass der Teil des durch das Rohr hindurch strömenden, zu vermessenden Fluids eingeleitet wird, bis zu einer Ausströmöffnung erstreckt, die so konfiguriert ist, dass sie den eingeleiteten Teil des zu vermessenden Fluids zu dem Rohr zurückführt; und einen Nebenströmungsdurchlass, der von dem Hauptströmungsdurchlass abzweigt, um den Hauptströmungsdurchlass zu umgehen, wobei der Nebenströmungsdurchlass Folgendes aufweist: einen Strömungsdurchlass auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements, in dem das Strömungsdurchsatz-Detektionselement montiert ist, das so konfiguriert ist, dass es den Strömungsdurchsatz des zu vermessenden Fluids aus einem Strömungsdurchsatz eines Mess-Fluids ermittelt; und Verbindungs-Strömungsdurchlässe, die so konfiguriert sind, dass sie den Hauptströmungsdurchlass und den Strömungsdurchlass auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements miteinander verbinden, wobei der Hauptströmungsdurchlass Folgendes aufweist: einen Einleitungsbereich, der so konfiguriert ist, dass er das zu vermessende Fluid, das aus der Einströmöffnung in den Hauptkörperbereich hinein geströmt ist, in den Hauptkörperbereich hinein leitet; einen Bereich mit einer kleinen Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche, die eine Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche aufweist, die kleiner als eine Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche des Einleitungsbereichs ist; und einen Austrittsbereich, der eine Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche aufweist, die größer als die Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche des Bereichs mit einer kleinen Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche ist, und der so konfiguriert ist, dass er das zu vermessende Fluid zu der Ausströmöffnung leitet, wobei die Verbindungs-Strömungsdurchlässe Folgendes aufweisen: einen Verbindungs-Strömungsdurchlass auf der stromaufwärts gelegenen Seite, der an einer Position auf der Seite der Einströmöffnung in Bezug auf den Bereich mit einer kleinen Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche mit dem Hauptströmungsdurchlass verbunden ist; und einen Verbindungs-Strömungsdurchlass auf der stromabwärts gelegenen Seite, der an einer Position auf der Seite der Ausströmöffnung in Bezug auf den Bereich mit einer kleinen Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche mit dem Hauptströmungsdurchlass verbunden ist, und wobei die Verbindungs-Strömungsdurchlässe so konfiguriert sind, dass sie einen Teil des durch den Hauptströmungsdurchlass hindurch strömenden, zu vermessenden Fluids über den Verbindungs-Strömungsdurchlass auf der stromaufwärts gelegenen Seite als ein Mess-Fluid einleiten, um zu bewirken, dass das Mess-Fluid durch den Strömungsdurchlass auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements hindurch strömt und das Messfluid über den Verbindungs-Strömungsdurchlass auf der stromabwärts gelegenen Seite zu dem Hauptströmungsdurchlass zurückkehrt, wobei der Hauptströmungsdurchlass und der Strömungsdurchlass auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements so ausgebildet sind, dass sie symmetrisch in Bezug auf eine Ebene sind, die eine Strömungsrichtung des durch das Rohr hindurchströmenden, zu vermessenden Fluids als Normale aufweist, und wobei der Hauptströmungsdurchlass einen Bereich an der Symmetrie-Ebene als den Bereich mit einer kleinen Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche aufweist.
  2. Messvorrichtung nach Anspruch 1, - wobei sich die Position, an welcher der Verbindungs-Strömungsdurchlass auf der stromaufwärts gelegenen Seite mit dem Hauptkörperbereich verbunden ist, näher bei dem Bereich mit einer kleinen Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche befindet als die Einströmöffnung und - wobei sich die Position, an welcher der Verbindungs-Strömungsdurchlass auf der stromabwärts gelegenen Seite mit dem Hauptströmungsdurchlass verbunden ist, näher bei dem Bereich mit einer kleinen Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche befindet als die Ausströmöffnung.
  3. Messvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Einleitungsbereich in der Strömungsrichtung des zu vermessenden Fluids einen geraden Bereich aufweist, der konstant die gleiche Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche wie eine Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche an der Einströmöffnung aufweist, und der Austrittsbereich einen geraden Bereich aufweist, der konstant die gleiche Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche wie die Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche an der Ausströmöffnung aufweist.
  4. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Verbindungs-Strömungsdurchlässe unter einem Winkel gleich oder größer als 90° in Bezug auf die Strömungsrichtung des durch das Rohr hindurchströmenden, zu vermessenden Fluids montiert sind.
  5. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei jeder der Verbindungs-Strömungsdurchlässe eine Breite aufweist, die kleiner als die Breite des Strömungsdurchlasses auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements ist.
  6. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Hauptströmungsdurchlass zumindest eine von geraden Linien, die sich mit der Einströmöffnung des Hauptströmungsdurchlasses und der Ausströmöffnung des Hauptströmungsdurchlasses schneiden, die sich nicht in Kontakt mit einer Wandfläche des Hauptströmungsdurchlasses befindet, als eine gerade Linie parallel zu der Strömungsrichtung des zu vermessenden Fluids aufweist.
  7. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, - wobei der Verbindungs-Strömungsdurchlass auf der stromaufwärts gelegenen Seite so ausgebildet ist, dass er sich in einem Bereich eines ersten Übergangsbereichs befindet, in dem sich die Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche von dem ersten geraden Bereich, der konstant die gleiche Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche wie die Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche an der Einströmöffnung aufweist, in Richtung zu dem Bereich mit einer kleinen Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche verringert, und - wobei der Verbindungs-Strömungsdurchlass auf der stromabwärts gelegenen Seite so ausgebildet ist, dass er sich in einem Bereich eines zweiten Übergangsbereichs befindet, in dem sich die Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche von dem Bereich mit einer kleinen Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche in Richtung zu dem zweiten geraden Bereich vergrößert, der konstant die gleiche Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche wie die Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche an der Ausströmöffnung aufweist.
  8. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Hauptströmungsdurchlass und der Strömungsdurchlass auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements so ausgebildet sind, dass sie eine positionsmäßige Relation derart aufweisen, dass sich die Projektionsebene des Hauptströmungsdurchlasses und die Projektionsebene des Strömungsdurchlasses auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements auf der Ebene separat voneinander befinden, welche die Strömungsrichtung des durch das Rohr hindurch strömenden, zu vermessenden Fluids als Normale aufweist.
  9. Messvorrichtung nach Anspruch 8, wobei der Strömungsdurchlass auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements so angeordnet ist, dass zumindest ein Teil der Projektionsebene des Strömungsdurchlasses auf der Seite des Strömungsdurchsatz-Detektionselements mit einer Verlängerungslinie der einen Seite der Projektionsebene des Hauptströmungsdurchlasses auf der Ebene überlappt, welche die Strömungsrichtung des durch das Rohr hindurch strömenden, zu vermessenden Fluids als Normale aufweist, um einen Raum sicherzustellen, so dass es ermöglicht wird, dass das Mess-Fluid über beide Flächen des Strömungsdurchsatz-Detektionselements hinweg strömt.
  10. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, - wobei sich ein Bereich des ersten geraden Bereichs, der konstant die gleiche Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche wie die die Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche an der Einströmöffnung aufweist, zwischen dem Bereich mit einer kleinen Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche und dem Verbindungs-Strömungsdurchlass auf der stromaufwärts gelegenen Seite befindet, und - wobei sich ein Bereich des zweiten geraden Bereichs, der konstant die gleiche Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche wie die Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche an der Ausströmöffnung aufweist, zwischen dem Bereich mit einer kleinen Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche und dem Verbindungs-Strömungsdurchlass auf der stromabwärts gelegenen Seite befindet.
  11. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und 10, - wobei der Winkel, der zwischen einer Strömungsdurchlasswandfläche eines Bereichs des ersten geraden Bereichs, der konstant die gleiche Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche wie die Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche an der Einströmöffnung aufweist, und einer Wandfläche des Bereichs mit einer kleinen Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche ausgebildet ist, größer als der Winkel ist, der zwischen der Strömungsdurchlasswandfläche des Bereichs des ersten geraden Bereichs und einer Wandfläche der Verbindungs-Strömungsdurchlässe ausgebildet ist, und - wobei der Winkel, der zwischen einer Strömungsdurchlasswandfläche eines Bereichs des zweiten geraden Bereichs, der konstant die gleiche Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche wie die Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche an der Ausströmöffnung aufweist, und der Wandfläche des Bereichs mit einer kleinen Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche ausgebildet ist, größer als der Winkel ist, der zwischen der Strömungsdurchlasswandfläche des Bereichs des zweiten geraden Bereichs und der Wandfläche der Verbindungs-Strömungsdurchlässe ausgebildet ist.
  12. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, 10 und 11, - wobei der Bereich mit einer kleinen Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche einen dritten geraden Bereich aufweist, der konstant die gleiche Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche aufweist, und - wobei der dritte gerade Bereich parallel zu dem ersten geraden Bereich, der konstant die gleiche Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche wie die Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche an der Einströmöffnung aufweist, und dem zweiten geraden Bereich verläuft, der konstant die gleiche Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche wie die Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche an der Ausströmöffnung aufweist.
  13. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, 10, 11 und 12, - wobei der innere Strömungsdurchlass ferner einen Strömungsdurchlass aufweist, der so konfiguriert ist, dass er den Bereich mit einer kleinen Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche und einen rohrseitigen Strömungsdurchlass verbindet, - wobei der Strömungsdurchlass auf einer zu dem Strömungsdurchlass auf der Seite des Detektionselements entgegengesetzten Seite in Bezug auf den Hauptströmungsdurchlass angeordnet ist.
  14. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, - wobei der Hauptströmungsdurchlass einen ersten geraden Bereich, der konstant die gleiche Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche wie eine Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche an der Einströmöffnung aufweist, und einen zweiten geraden Bereich aufweist, der konstant die gleiche Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche wie eine Strömungsdurchlass-Querschnittsfläche an der Ausströmöffnung aufweist, und - wobei der erste gerade Bereich und der zweite gerade Bereich so ausgebildet sind, dass sie in Bezug auf eine zu dem Strömungsdurchlass auf der Seite des Detektionselements entgegengesetzte Seite in Bezug auf die Strömungsrichtung der durch das Rohr hindurch strömenden Luft geneigt sind.
  15. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und 14, wobei der innere Strömungsdurchlass ferner einen Strömungsdurchlass, der so konfiguriert ist, dass er die Einströmöffnung und einen rohrseitigen Strömungsdurchlass miteinander verbindet, und einen Strömungsdurchlass aufweist, der so konfiguriert ist, dass er die Ausströmöffnung und den rohrseitigen Strömungsdurchlass miteinander verbindet.
DE112017007000.7T 2017-02-06 2017-12-21 Strömungsdurchsatz-messvorrichtung Active DE112017007000B4 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017019357 2017-02-06
JP2017-019357 2017-02-06
PCT/JP2017/046038 WO2018142797A1 (ja) 2017-02-06 2017-12-21 流量測定装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE112017007000T5 true DE112017007000T5 (de) 2019-10-24
DE112017007000B4 DE112017007000B4 (de) 2024-05-02

Family

ID=63039485

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112017007000.7T Active DE112017007000B4 (de) 2017-02-06 2017-12-21 Strömungsdurchsatz-messvorrichtung

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11009378B2 (de)
JP (1) JP6537752B2 (de)
DE (1) DE112017007000B4 (de)
WO (1) WO2018142797A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6991366B2 (ja) * 2018-12-21 2022-02-10 三菱電機株式会社 流量測定装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3385307B2 (ja) * 1998-05-11 2003-03-10 三菱電機株式会社 流量センサ
JP3950578B2 (ja) 1999-04-23 2007-08-01 株式会社日立製作所 流量計測装置
KR20010039993A (ko) 1999-10-06 2001-05-15 오카무라 가네오 유량 및 유속 측정장치
JP5062106B2 (ja) * 2008-09-01 2012-10-31 オムロン株式会社 流量測定装置
JP5168223B2 (ja) * 2009-05-01 2013-03-21 株式会社デンソー 空気流量測定装置
JP5170209B2 (ja) 2010-10-28 2013-03-27 株式会社デンソー 流量測定装置
JP5758850B2 (ja) 2012-06-15 2015-08-05 日立オートモティブシステムズ株式会社 熱式流量計
JP6114673B2 (ja) 2013-09-30 2017-04-12 日立オートモティブシステムズ株式会社 熱式流量計
JP6658660B2 (ja) * 2017-04-13 2020-03-04 株式会社デンソー 物理量計測装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20200003595A1 (en) 2020-01-02
US11009378B2 (en) 2021-05-18
WO2018142797A1 (ja) 2018-08-09
JPWO2018142797A1 (ja) 2019-06-27
DE112017007000B4 (de) 2024-05-02
JP6537752B2 (ja) 2019-07-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102005019613B4 (de) Luftstromratenmessvorrichtung mit Messeinheit
DE102008001982B4 (de) Luftströmungsmessvorrichtung
DE102006012929B4 (de) Flussraten-Messvorrichtung
DE112018002006B4 (de) Physikalische grössenmessvorrichtung
DE102006000250A1 (de) Gerät zum Messen von Strömungseigenschaften
DE102010028388B4 (de) Luftstrommessvorrichtung
DE102007000215A1 (de) Thermisches Strömungserfassungsgerät und Verfahren zum Messen einer Strömung mittels des Geräts
DE112018002011T5 (de) Physikalische grössenmessvorrichtung
EP2142890B1 (de) Vorrichtung zur messung strömender medien
DE19750594B4 (de) Wärmeempfindlicher Durchflußmesser
EP3222978B1 (de) Messvorrichtung zur erfassung eines fluidflusses mit fehlererkennung
DE3239770C2 (de) Ultraschall-Meßvorrichtung
DE102004009025B4 (de) Luftströmungsmengenmessvorrichtung
DE102016105652A1 (de) Strömungsraten-Messvorrichtung
DE10230531B4 (de) Vorrichtung zur Bestimmung wenigstens eines Parameters eines in einer Leitung strömenden Mediums
DE10245134B4 (de) Luftdurchsatzmessvorrichtung
DE10245965B4 (de) Vorrichtung zur Bestimmung wenigstens eines Parameters eines in einer Leitung strömenden Mediums
DE112018001992T5 (de) Physikalische grössenmessvorrichtung
DE102016008302A1 (de) Ultraschallzähler zur Erfassung einer Durchflussmenge eines Fluids
DE102008042807B4 (de) Vorrichtung zur Bestimmung eines Parameters eines strömenden fluiden Mediums
DE112018002009T5 (de) Physikalische Grössenmessvorrichtung
DE102016104810A1 (de) Durchfluss-Messvorrichtung
DE112017007000B4 (de) Strömungsdurchsatz-messvorrichtung
DE112019000695T5 (de) VORRICHTUNG ZUR MESSUNG EINER PHYSIKALISCHEN GRÖßE
DE19942501A1 (de) Vorrichtung zur Messung von zumindest einem Parameter eines in einer Leitung strömenden Mediums

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R084 Declaration of willingness to licence
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division