KR20140010082A - 유체의 적어도 하나의 특성을 검출하기 위한 장치 - Google Patents

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로베르트 보쉬 게엠베하
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Abstract

본 발명은 유체의 적어도 하나의 특성을 검출하기 위한 장치(110)에 관한 것이며, 상기 장치는 유체 내로 삽입 가능한 적어도 하나의 센서 하우징(116)을 포함한다. 상기 센서 하우징(116)은 유체가 흐를 수 있는 적어도 하나의 채널(130)을 포함하고, 상기 채널은 적어도 하나의 배출구(160)를 포함한다. 유체는 채널(130)을 통해 흐른 후 배출구(160)를 통해 배출될 수 있다. 센서 하우징(116)은 적어도 하나의 하우징 바디(117) 및 적어도 하나의 커버(140)를 포함한다. 배출구(160)는 커버(140) 내에 배치된다. 하우징 바디(117)는 배출구(160) 내로 맞물리는 적어도 하나의 칼라 섹션(172)을 포함하고, 상기 칼라 섹션은 배출구(160)의 가장자리(162)의 적어도 일부를 형성한다.

Description

유체의 적어도 하나의 특성을 검출하기 위한 장치{APPARATUS FOR RECORDING AT LEAST ONE PROPERTY OF A FLUID MEDIUM}
본 발명은 유체, 특히 메인 유동 방향으로 유동 관을 통해 흐르는 유체의 적어도 하나의 특성을 검출하기 위한 장치에 관한 것이다. 유체는 기본적으로 가스 및/또는 액체, 특히 공기, 예컨대 자동차의 내연기관의 흡입 시스템 내의 흡입 공기일 수 있다. 그러나, 다른 사용 분야도 가능하다. 적어도 하나의 측정될 특성은 기본적으로 유체의 임의의 물리적 및/또는 화학적 파라미터일 수 있다. 특히, 상기 특성은 유동 특성이며, 예컨대 유동 속도 및/또는 질량 흐름 및/또는 체적 흐름일 수 있다.
본 발명은 하기에서 예컨대 내연기관의 흡입 시스템에서 공기 유량 측정과 관련해서 설명되지만, 다른 실시예도 가능하다. 선행 기술에는 많은 공기유량계가 공지되어 있다. 예컨대, 로베르트 보쉬 게엠베하: 자동차 내 센서, 2007년 발행, 페이지 140-142. 이러한 공기 유량계의 다른 예는 DE 10 2008 042 164 A1, DE 10 2007 024 865 A1 또는 DE 10 2008 042 807에 공지되어 있다. 특히, 상기 장치는 소위 열막식 공기 유량계일 수 있고, 상기 유량계는 일반적으로 검출기로서 형성되며, 유동하는 유체의 일부를 안내하는 적어도 하나의 채널을 포함한다. 예컨대, 검출기는 유동 관 내로 삽입될 수 있고, 유동하는 유체의 일부가 검출기의 채널을 통해 안내된다. 채널 내에 통상 센서 소자, 예컨대 열막식 공기 유량계 칩이 배치되고, 상기 칩은 적어도 하나의 가열 소자 및 상기 가열 소자의 상류 및 하류에 배치된 적어도 2개의 온도 검출기를 포함한다. 온도 분포의 비대칭으로부터 유체, 특히 흡입 공기의 질량 흐름이 추정될 수 있다.
전술한 방식의 많은 열막식 공기 유량계에서, 채널은 배출구와 통한다. 상기 배출구는 많은 경우에 검출기의 하우징의 분리 가능한 커버 내부에, 예컨대 검출기의 측벽 상에 및/또는 검출기의 전방 벽 상에 형성된다. 그러나, 조립 공차 및/또는 제조 공차로 인해, 상기 배출구의 영역에 커버의 형성 및/또는 위치 설정이 변화될 수 있어서, 배출구의 구조가 변화될 수 있다. 예컨대, 개구 위로 커버의 돌출부가 생길 수 있고, 상기 돌출부는 배출구의 영역에서 추가의 와류 및 압력 강하를 일으킬 수 있다. 이는 채널을 통한 유동에 영향을 줄 수 있고, 따라서 열막식 공기 유량계의 측정 정확도에 영향을 줄 수 있다.
본 발명의 과제는 간단하고 경제적으로, 배출구의 영역에서 적은 공차로 그리고 매우 정확히 제조될 수 있는 전술한 방식의 장치를 제공하는 것이다.
상기 과제는 청구항 제 1 항에 따른 특징들을 포함하는 장치에 의해 달성된다.
전술한 방식의 공지된 장치의 전술한 단점을 적어도 부분적으로 갖지 않는, 유체, 특히 메인 유동 방향으로 유동 관을 통해 흐르는 유체의 적어도 하나의 특성을 검출하기 위한 장치가 제공된다. 장치는 기본적으로 전술한 장치와 유사하게 형성될 수 있으므로, 유체는 예컨대 하나 또는 다수의 가스 및/또는 유체, 특히 공기, 예컨대 내연기관의 흡입 공기일 수 있다. 유동하는 유체의 정성적 및/또는 정량적으로 검출 가능한 특성은 특히 하나 또는 다수의 유동 특성, 예컨대 속도, 체적 흐름 및/또는 질량 흐름일 수 있다. 특히, 장치는 공기 유량계, 특히 바람직하게는 내연기관의 흡입 시스템 내에 사용하기 위한 열막식 공기 유량계로서 형성될 수 있다. 다른 실시예도 기본적으로 가능하다.
장치는 특히 적어도 하나의 센서 소자를 포함할 수 있다. 여기서, 센서 소자는 적어도 하나의 특성을 정성적 및/또는 정량적으로 검출하여 예컨대 적합한 측정 신호, 특히 전기 및/또는 광학 신호로 변환하도록 설계된 소자이다. 특히, 상기 센서 소자는 유동하는 유체와 접촉 가능한 적어도 하나의 센서 칩, 예컨대 열막식 공기 유량계-센서 칩을 포함할 수 있다. 예컨대, 센서 소자는 측정 표면을 가진 적어도 하나의 센서 칩을 포함할 수 있고, 상기 측정 표면 상에 예컨대 적어도 하나의 가열 소자, 예컨대 적어도 하나의 가열 저항, 및 적어도 2개의 온도 검출기, 예컨대 적어도 2개의 온도 측정 저항이 배치될 수 있다. 전술한 바와 같이, 예컨대 온도 분포의 비대칭 및/또는 온도 검출기의 측정 신호로부터 유체의 질량 흐름 및/또는 체적 흐름 및/또는 속도가 추정될 수 있다. 대안으로서 또는 추가로, 하나 또는 다수의 다른 방식의 센서 소자, 예컨대 온도 검출기 및/또는 압력 검출기 및/또는 기본적으로 선행 기술에 공지된 다른 방식의 센서 소자를 포함할 수 있다. 센서 소자는 특히 유체와 직접 또는 간접적으로 접촉하도록 장치 내에 수용될 수 있다.
센서 장치는 유체 내로 삽입 가능한 적어도 하나의 센서 하우징을 포함한다. 센서 하우징은 유체가 흐를 수 있는 적어도 하나의 채널을 포함한다.
후술하는 바와 같이, 센서 하우징은 예컨대 완전히 또는 부분적으로 검출기로서 형성될 수 있고 및/또는 검출기의 구성 부분일 수 있다. 예컨대, 장치는 유동 관을 포함할 수 있고 및/또는 유동 관과 상호 작용할 수 있으며, 상기 유동 관을 통해 유체가 흐를 수 있고 상기 유동 관 내로 검출기가 돌출할 수 있어서, 검출기가 유동 관의 유동 횡단면 내로 돌출한다. 검출기 내에 예컨대 공지된 열막식 공기 유량계에서와 같이, 유체의 일부가 흐를 수 있는 적어도 하나의 채널이 수용될 수 있다. 예컨대, 검출기는 유체의 일부를 유동 관으로부터 채널 내로 안내하는 유입구, 및 채널로부터의 배출을 가능하게 하는 적어도 하나의 배출구를 포함할 수 있다. 채널은 직선으로 또는 분기되어 형성될 수 있고, 유체의 주요 량이 흐르는 적어도 하나의 메인 채널, 및 경우에 따라 메인 채널로부터 분기된 유체의 체적 량이 흐를 수 있는 적어도 하나의 바이패스 채널을 포함할 수 있다. 센서 소자는 센서 소자, 예컨대 센서 칩의 측정 표면 위로 유체가 흐르도록 적어도 하나의 채널 내에, 특히 바이패스 채널 내에 배치될 수 있다. 이와 관련해서, 기본적으로 전술한 선행 기술이 참고될 수 있다.
전술한 바와 같이, 센서 하우징은 유체가 흐를 수 있는 적어도 하나의 채널을 포함한다. 채널은 적어도 하나의 배출구를 포함하고, 상기 유체는 채널을 통해 흐른 후 배출구를 통해 배출될 수 있다. 예컨대, 다시 유동 관 내로 흐를 수 있다. 센서 하우징은 적어도 하나의 하우징 바디 및 적어도 하나의 커버를 포함한다. 예컨대, 하우징 바디 내에 채널 또는 적어도 채널의 일부가 형성될 수 있는 한편, 커버는 예컨대 센서 하우징 외부의 외부 챔버에 대한 채널 및/또는 하우징 바디의 내부 챔버를 폐쇄할 수 있고, 예컨대 유동 관 내에서 센서 하우징 외부의 유체에 대해 폐쇄할 수 있다. 배출구는 커버 내에 배치된다.
전술한 문제를 해결하기 위해, 하우징 바디는 배출구 내로 맞물리는 적어도 하나의 칼라 섹션을 포함한다. 칼라 섹션은 배출구의 가장자리의 적어도 일부를 형성한다. 따라서, 하우징 바디는 커버 내로 맞물릴 수 있고 예컨대 배출구를 적어도 부분적으로 둘러쌀 수 있다. 이로 인해, 커버에는 배출구가 제공될 수 있고, 배출구의 가장자리는 하우징 바디 및 그 칼라 섹션에 의해 완전히 또는 부분적으로 형성될 수 있다. 따라서, 제조 공차 및/또는 조립 공차로 인해 커버 내 배출구의 구조 형성에서 공차가 발생한다는 전술한 문제점이 방지되거나 또는 적어도 부분적으로 줄어들 수 있는데, 그 이유는 배출구의 가장자리가 적어도 부분적으로 하우징 바디의 칼라 섹션에 의해 형성될 수 있어서, 예컨대 커버의 형성 및/또는 하우징 바디에 대한 커버의 조립에서의 공차가 배출구의 가장자리의 구조의 형성에 영향을 주지 않거나 또는 미미하게만 영향을 주기 때문이다.
하우징 바디 및 커버는 본 발명의 범주에서, 상호 작용하고, 예컨대 직접 접촉할 수 있고, 바람직하게는 형상 끼워맞춤 및/또는 압력 끼워맞춤 방식으로 접촉하며 재료 결합도 가능한, 센서 하우징의 적어도 2개의 부품을 말한다. 하우징 바디 및 커버는 각각 일체형으로 또는 다체형으로 형성될 수 있다. 커버는 일반적으로 배출구의 둘레에서 센서 하우징 외부의 유체를 향한 표면을 형성하는, 센서 하우징의 부품이다. 하우징 바디는 배출구의 영역에서 상기 표면에 마주 놓인 센서 하우징의 면 상에 배치된다. 적어도 하나의 채널은 예컨대 완전히 또는 부분적으로 하우징 바디 내에 및/또는 완전히 또는 부분적으로 커버 내에 배치될 수 있다. 적어도 하나의 채널을 형성하기 위해 하우징 바디와 커버가 상호 작용하는 것이 특히 바람직하다. 예컨대 적어도 하나의 긴 홈이 하우징 바디 및/또는 커버 내에 제공될 수 있고, 상기 홈은 하우징 바디 및 커버의 접합 후에 하나의 채널을 형성한다. 하우징 바디 및/또는 커버는 예컨대 완전히 또는 부분적으로 플라스틱 재료로 제조될 수 있지만, 대안으로서 또는 추가로 다른 재료, 예컨대 세라믹 재료 및/또는 금속 재료의 사용이 가능하다. 하우징 바디 및 커버는 예컨대 전술한 바와 같이 검출기의 구성 부분일 수 있다.
배출구는 기본적으로 임의의 횡단면, 예컨대 둥근, 타원형, 다각형 또는 슬릿형 횡단면을 가질 수 있다. 배출구는 바람직하게 검출기의 측면 상에 배치될 수 있고, 상기 측면은 바람직하게는 메인 유동 방향에 대해 실질적으로 평행하게, 즉 메인 유동 방향에 대해 평행한 배치로부터 바람직하게는 20°를 초과하지 않는 , 특히 10°를 초과하지 않는, 특히 바람직하게는 5°를 초과하지 않는 편차를 갖도록, 유동 관 내에 배치된다.
칼라 섹션은 완전히 배출구의 가장자리를 형성할 수 있거나 또는 상기 가장자리의 일부만을 형성할 수 있다. 특히, 상기 칼라 섹션은 유동 관에서 유체의 메인 유동 방향과 관련해서 배출구의 하류에 놓인 측면 상에 배치될 수 있다.
다른 가능한 실시예들은 장치의 채널에 관련된다. 상기 채널은 일체형 또는 다체형으로 형성될 수 있다. 채널 내에 특히 적어도 하나의 파라미터를 검출하기 위한 적어도 하나의 센서 소자가 수용될 수 있다. 센서 소자는 특히 열막식 공기 유량계-센서 소자, 예컨대 상기 설명에 따른 열막식 공기 유량계-센서 칩일 수 있다. 그러나, 대안으로서 또는 추가로 다른 실시예도 가능하다.
채널은 특히 적어도 하나의 메인 채널 및 상기 메인 채널로부터 분기한 적어도 하나의 바이패스 채널을 포함할 수 있다. 센서 소자는 특히 선택적인 적어도 하나의 바이패스 채널 내에 배치될 수 있다. 예컨대, 메인 채널은 전방 측의, 상류에 놓인 유입구로부터 배출구로 연장될 수 있다. 바이패스 채널은 메인 채널로부터 분기할 수 있고 하나 또는 다수의 바이패스 채널-배출구와 통할 수 있고, 상기 바이패스 채널-배출구는 예컨대 검출기의 측면 상에 및/또는 유동하는 유체 내로 가장 깊게 삽입된 헤드 측 상에 배치될 수 있다. 물론, 다른 실시예들도 가능하다.
전술한 바와 같이, 센서 하우징은 특히 적어도 부분적으로 검출기로서 형성될 수 있다. 검출기는 유체의 유동 관 내로 삽입될 수 있다. 유동 관 내로 검출기의 삽입은 고정 조립의 범주에서 또는 교체 가능하게 이루어질 수 있다. 유동 관 자체는 제시된 장치의 구성 부분일 수 있지만, 장치와 분리되어 형성될 수도 있다. 특히, 유동 관은 내연기관의 흡입 공기용 흡입관일 수 있다.
커버는 특히 전술한 바와 같이 유체를 향한 외부 면을 포함할 수 있다. 상기 외부 면은 특히 유동 관 내에서 센서 하우징 외부의 유체를 향할 수 있고, 예컨대 유동 관 내에서 유체가 상기 외부 면 주위로 흐르거나 플러싱될 수 있다. 채널, 예컨대 메인 채널은 배출구에 상기 외부 면에 대해 경사지게 연장하는 램프를 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 램프는 배출구로부터 나온 유체가 예각으로, 센서 하우징 외부에서 메인 유동 방향으로 흐르는 유체 내로 통하도록 형성될 수 있다. 배출구의 가장자리는 특히 상기 램프의 적어도 일부를 형성할 수 있다. 특히, 상기 램프는 10°내지 80°의 각으로, 바람직하게는 20°내지 60°의 각으로, 특히 바람직하게는 30°내지 45°의 각으로 외부면에 이어진다. 램프와 센서 하우징 외부에서 유체의 메인 유동 방향과 관련해서 동일한 바람직한 각이 적용될 수 있다.
램프는 평평하게 또는 휘어지게 형성될 수 있다. 램프는 제 1 실시예에서 완전히 하우징 바디에 의해 형성될 수 있다. 이 경우, 예컨대 칼라 섹션은 완전히 배출구에 의해 실시될 수 있으므로, 하우징 바디는 적어도 하나의 칼라 섹션과 함께 완전히 상기 램프를 형성한다.
대안으로서, 하우징 바디는 상기 램프의 형성을 위해 커버와 상호 작용할 수 있다. 예컨대, 칼라 섹션은 램프의 제 1 부분을 형성하고, 상기 제 1 부분은 커버에 의해 형성된 램프의 제 2 부분 내로 이어진다. 이러한 전환은 바람직하게 유격 없이, 예컨대 0.5 ㎜보다 작은, 바람직하게는 0.3 ㎜보다 작은, 더욱 바람직하게는 0.2㎜보다 작은 갭으로 이루어진다. 또한, 바람직하게는 램프의 영역에서 하우징 바디와 커버 사이의 전환부에 스텝 없는 접합이 제공될 수 있으며, 예컨대 0.5 ㎜보다 작은, 바람직하게는 0.3 ㎜보다 작은, 더욱 바람직하게는 0.2㎜보다 작은 높이를 가진 스텝이 제공된다.
전술한 바와 같이, 칼라 섹션은 배출구를 완전히 또는 부분적으로 둘러쌀 수 있다. 특히, 칼라 섹션은 적어도 채널의 외부에서 유체의 메인 유동 방향과 관련해서 배출 측에 배치된 배출구의 가장자리의 부분 상에 배치될 수 있다.
전술한 바와 같이, 칼라 섹션은 단독으로 또는 커버와 상호 작용해서 특히 적어도 하나의 램프를 형성할 수 있다. 특히, 배출구 내로 맞물리는 칼라 섹션은 커버의 외부 면에 대해 수직인 단면에서, 예컨대 유체의 메인 유동 방향에 대해 평행한 단면에서 쐐기형 횡단면을 가질 수 있다.
전술한 바와 같이, 칼라 섹션은 커버 내의 배출구 내로 맞물린다. 상기 맞물림은 부분적으로 또는 완전히 이루어질 수 있어서, 칼라 섹션은 커버를 부분적으로 또는 완전히 관통할 수 있다. 예컨대, 커버는 배출구에서 두께(d)를 가지며, 칼라 섹션은 상기 두께의 적어도 20%, 바람직하게는 상기 두께의 적어도 40%, 특히 상기 두께의 적어도 80%, 특히 바람직하게는 상기 두께의 적어도 90% 또는 심지어 100% 정도 커버 내로 맞물릴 수 있다. 대안으로서, 칼라 섹션은 커버를 관통할 수 있고 예컨대 외부 면 상에서 커버를 지나 돌출하고 거기서 예컨대 비드를 형성하거나 또는 개구 위로 칼라를 갖는다. 상이한 실시예들이 가능하다.
전술한 장치는 전술한 방식의 공지된 장치에 비해 많은 장점을 갖는다. 특히, 전술한 바와 같이, 제조 및 조립 공차가 제시된 칼라 섹션에 의해 보상될 수 있다. 이로 인해, 제조 및 조립 요구 조건 그리고 그에 따라 제조 비용이 줄어들 수 있다. 따라서, 전체적으로 조립 및 제조 공차에 대해 민감하지 않으며 경제적인 구성이 달성될 수 있다. 동시에, 본 발명에 따른 실시예에 의해 장치의 측정 정확도가 개선될 수 있다. 특히, 배출구의 영역에서 유체용 경로, 예컨대 공기 경로가 점프 없이 구현될 수 있다. 동시에, 하우징 바디와 커버 사이의 전환의 공차가 커질 수 있고, 이는 측정 정확도의 상승과 더불어 더 바람직한 공구 제조를 가능하게 한다.
본 발명에 의해, 간단하고 경제적으로, 배출구의 영역에서 적은 공차로 그리고 매우 정확히 제조될 수 있는 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 세부사항 및 특징들은 하기의 바람직한 실시예 설명에 제시된다.
도 1은 공지된 열막식 공기 유량계의 분해 사시도.
도 2는 배출구에서 임계 전환부의 단면도.
도 3a 내지 도 3c는 상이한 조립시 도 2에 따른 임계 전환부의 확대도.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따른 장치의 여러 실시예의, 도 3a 내지 도 3c와 유사한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 장치의 다른 실시예의, 도 2와 유사한 도면.
도 1에는 유체의 적어도 하나의 특성을 검출하기 위한 장치(110)의, 선행 기술에 따른 실시예가 도시된다. 특히, 유체는 유동하는 유체이며, 특성은 유체의 유동 특성이다. 도 1은 장치(110)의 분해 사시도이다. 장치(110)는 이 실시예에서 열막식 공기 유량계(112)로서 형성되고, 유체의 유동, 예컨대 흡입 공기 내로 삽입될 수 있는, 예컨대 흡입관 내로 가역적으로 또는 영구적으로 설치되는 검출기(114)를 포함한다. 도 1에는 유체의 메인 유동 방향이 도면 부호 115로 표시된다. 열막식 공기 유량계(112)는 독일, 로베르트 보쉬 게엠베하의 통상적으로 구매 가능한 타입 HFM7의 공기 유량계에 상응한다.
검출기(114)는 유체 내로 가장 깊게 삽입되는 헤드 면(118), 메인 유동 방향(115)에 대향하는 전방 면(120), 메인 유동 방향(115)으로부터 떨어진 후방 면(122) 및 2개의 측면(124, 126)을 가진 센서 하우징(116)을 포함한다. 상기 2개의 측면은 이하에서 외부 면이라고도 하며, 도 1에는 측면(124)이 나타난다. 센서 하우징(116)은 하우징 바디(117)를 포함한다. 상기 하우징 바디(117) 내에는, 유체가 흐를 수 있는 적어도 하나의 채널(130)을 가진 채널 영역(126), 및 센서 하우징(116) 내에 형성된 전자장치 챔버(134)를 가진 전자 장치 영역(132)이 수용된다. 채널(130)은 메인 채널(136) 및 바이패스 채널(138)을 포함하고, 상기 채널들은 완전히 또는 부분적으로 하우징 바디(117) 내에 형성된다. 채널 영역(128)은 측면(124)에서 커버(140), 예컨대 채널 챔버 커버에 의해 폐쇄될 수 있다. 전자장치 챔버(134)는 이 실시예에서 직사각형 홈으로서 하우징 바디(117)의 제 1 면 내에 형성된다. 전자장치 챔버(134) 내에 전자장치 모듈(142)이 수용되고, 상기 전자장치 모듈은 예컨대 제어 및/또는 평가 회로(146)를 가진 회로 캐리어(144)를 포함할 수 있다. 회로 캐리어(144)는 예컨대 바닥 판(148)에 배치될 수 있다. 또한, 전자장치 모듈(142)은 바람직하게 바닥 판(148)에 사출된 윙 형태의 센서 캐리어(150)을 포함하고, 상기 센서 캐리어는 바이패스 채널(138) 내로 돌출할 수 있다. 센서 캐리어(150) 내로, 열막식 공기 유량계 칩 형태의 센서 소자(152)가 삽입된다. 전자장치 챔버(134)는 측면(124)에서 전자장치 커버(154)에 의해 폐쇄될 수 있다. 또한, 센서 하우징(116)은 선택적으로 제 2 면(126)에 냉각 개구(156)를 포함하고, 상기 냉각 개구는 전자장치 챔버(134) 내로 연장된다.
도 1에 나타나는 바와 같이, 채널(130)은 도시된 실시예에서 메인 채널(136) 및 바이패스 채널(138)을 포함한다. 메인 채널은 예컨대 전방 면(120) 내에 수용된 삽입구(158)로부터 배출구(160)로 연장된다. 배출구(160)는 커버(140) 내에 배치됨으로써, 메인 채널(136)로부터의 유동 배출이 도시된 실시예에서는 측면(124)에서 이루어진다. 배출구(160)는 선행 기술에 따른 도시된 실시예에서 완전히 커버(140)에 의해 형성된 가장자리(162)를 포함한다. 하우징 바디(117) 내에서 배출구(160)의 영역에 램프(164)가 제공될 수 있고, 상기 램프(164)는 유입구(158)를 통해 메인 채널(136) 내로 흐르는 유체를 배출구(160)로 안내한다. 예컨대, 상기 가장자리(162)가 경사지게 형성됨으로써, 상기 램프(164)가 배출구(160)의 가장자리(162)에 이어질 수 있다.
도 1에 도시된 장치(110)의 많은 상이한 실시예들이 공지되어 있다. 예컨대, 도 1에 따른 실시예에서 바이패스 채널(138)은 헤드 면(118) 상에서 바이패스 출구(166)와 통한다. 바이패스 출구(166)가 2개의 측면들(124, 126) 중 하나 상에 배치되는 실시예도 가능하다. 또한, 배출구(160)는 도 1에 따른 실시예에서 실질적으로 둥글게 형성된다. 그러나, 다른 형상도 기본적으로 공지되어 있다. 배출구(160)는 예컨대 홀 형태 또는 슬릿 형태로 형성될 수 있다. 또한, 커버(140)와 하우징 바디(117)의 역할이 기본적으로 바뀔 수도 있다. 커버는 하기에서 일반적으로 배출구(160)의 영역에서 외부 상부면, 즉 검출기(114)의 외부에서 유체를 향한 면을 형성하는 부품을 말한다.
선행 기술에서, 배출구(160)의 구조는 이론적으로 서로 이상적으로 매칭된다. 즉, 이상적인 조립시 배출구(160)의 영역에서 하우징 바디(117)와 커버(140) 사이의 전환부에 바람직하게는 돌출부가 없고, 오프셋이 없으며, 결과적으로 공기 유동의 경로에 스텝이 없다. 도 2에는 도 1의 절단선 A-A을 따르며 헤드 면(118)을 바라보는 방향의 단면도가 도시된다. 이 도면에 나타나는 바와 같이, 하우징 바디(117)와 커버(140) 사이의 전환부의 영역에 도면 부호 168로 표시되는 임계 영역이 생긴다. 상기 임계 영역은 상이한 경우에 대해 도 3a 내지 도 3c에 확대도로 도시된다. 이 경우, 선행 기술에 공지된 구성에서 램프(164)는 커버(140)에 이어질 수 있다. 하우징 바디(117)와 커버(140) 사이의 전환부에는 램프(164)의 영역에서 챔퍼(170)가 제공될 수 있다.
이상적인 조립시, 도 3a에 도시된 오프셋은 최소화될 수 있다. 오염물, 물 및 먼지는 배출구(160)로부터 일반적으로 문제없이 배출된다. 커버의 에지 상의 챔퍼(170)는 생략될 수 있지만, 통상 사출 성형시 더 나은 제조 가능성을 위해 제공된다.
이상적인 조립은 많은 경우에 대량 생산될 수 없거나 또는 많은 비용을 들여서만 가능하다. 그 주된 이유는 커버(140) 및/또는 하우징 바디(117)가 설계된 크기에 완전히 상응하지 않기 때문이다. 또한, 일반적으로 하우징 바디(117)에 대한 커버(140)의 위치 설정이 평균 값 주변에 분산된다. 이로 인해, 실제로 도 3b 및 도 3c에 도시된 경우들이 나타난다. 도 3b는 전환부가 뒤로 물러난 경우를 도시하고, 이 경우 커버(140)는 선택적인 챔퍼(170)와 함께 배출 측으로, 즉 도 3b에서 좌측으로 물러난다. 따라서, 램프(164)는 상기 전환부의 영역에서 이상적인 조립시보다 더 큰 스텝을 포함한다. 도 3c에는 커버(140)가 배출 측을 향해 이동됨으로써, 램프의 영역에 커버(140)의 돌출부가 형성된 경우가 도시된다. 램프(164)는 이 영역에서 중단된다. 이 변형예는 유동 안내를 위해 특히 불리한데, 그 이유는 이 변형예에서 추가의 와류 및 압력 강하가 발생할 수 있고 이는 측정 정확도에 영향을 줄 수 있기 때문이다.
도 4a 내지 도 4c에는, 배출구(160)의 본 발명에 따른 실시예가 도 3a 내지 도 3c와 유사한 확대도로 도시된다. 도 4a 내지 도 4c에 따른 실시예들은 도 1에 따른 장치(110) 내에 문제없이 통합될 수 있다. 모든 실시예의 공통점은 하우징 바디(117)가 배출구(116) 내로 맞물리는 적어도 하나의 칼라 섹션(172)을 포함한다는 것이다. 상기 칼라 섹션(172)은 배출구(116) 내로 완전히 또는 부분적으로 맞물릴 수 있거나 또는 이것을 통과할 수 있다. 칼라 섹션(172)은 특히 도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이, 배출 측에 배치될 수 있고, 배출 측에서 배출구(160)의 가장자리(162) 또는 그 일부를 형성할 수 있다.
특히, 칼라 섹션(172)에 의해 램프(164)가 커버(140)를 통해 삽입되도록 연장될 수 있다. 따라서, 조립시 예컨대 도 3c에 도시된 바와 같은 돌출부가 생길 수 없다.
도 4a에는 칼라 섹션(162)이 외부면(174), 예컨대 측면(124 또는 126)까지, 예컨대 커버(140)의 전체 두께에 걸쳐 연장되는 바람직한 실시예가 도시된다. 램프(164)는 연속하는 기울기로 연장할 수 있거나 또는 도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이 배출구(116)의 영역에 하나 또는 다수의 꺽임부(176)를 포함할 수 있다. 즉, 메인 유동 방향(115)과 관련해서 불연속 기울기를 가질 수 있다.
도 4a에 도시된 실시예에 대한 대안으로서, 도 4b에는 칼라 섹션(172)이 완전히 배출구(160)를 통해 연장되지 않고, 가장자리(162)의 일부 및 램프(164)의 일부가 커버(140)에 의해 형성되는 변형예가 도시된다. 이 실시예에서는 공기 경로에서의 점프들이 가능하기는 하지만, 돌출부가 없다면 유동 기술적으로 손실이 없는 변형예이다.
도 4c에는 도 4a에 따른 실시예에 실질적으로 상응할 수 있지만, 칼라 섹션(172)이 개구(160) 내로 가장 깊게 돌출한 그 단부에서 뾰족하게 연장하는 실시예가 도시된다. 상기 뾰족한 부분은 예컨대 외부 면(174)과 일직선으로 끝날 수 있거나 또는 외부 면(174)에 비해 물러날 수 있다. 또한, 커버(140)가 상기 칼라 섹션(172)의 영역에서 외부면(174)에 대해 경사지게 연장할 수 있고 예컨대 칼라 섹션(172)의 윤곽에 맞춰질 수 있다.
도 4a 내지 도 4c에 도시된 실시예 및 본 발명의 기본 사상의 장점은 이로 인해 제조 가능한 장치가 커버(140)와 하우징 바디(117) 사이의 조립 공차에 대해 민감하지 않다는 것이다. 간단한 방식으로 점프 없는 공기 경로가 구현될 수 있다. 또한, 커버와 하우징 바디(117) 사이의 전환부의 공차가 커질 수 있어서, 더 바람직한 공구 제조가 이루어질 수 있다. 도 4c에 도시된 변형예에서, 외부면(174)을 수직으로 바라보는 방향에서 커버(140)와 칼라 섹션(172) 사이의 오버랩이 실시됨으로써, 배출구(160)를 통한 칼라 섹션(172)의 선택적인, 부분적인 안내에도 불구하고 공기 경로 내의 점프들이 줄어든다. 그러나, 이 실시예에서는 일반적으로 커버(140)가 복잡한 방식으로 비-수직으로 조립되어야 한다.
전술한 바와 같이, 램프(164) 및 배출구(160)의 할당 그리고 "커버"(140) 및 "하우징 바디"(117)의 표현은 임의로 선택된다. 일반적으로, 커버(140)는 배출구(160)의 영역에서 유체를 향한 외부 면(174)을 포함하는 센서 하우징(116)의 하우징 부품을 말한다. 이에 반해, 하우징 바디(117)는 칼라 섹션(172)을 포함하는 센서 하우징(116)의 부품이다. 그러나, 상기 부품들 중 어느 부품에 램프(164)가 배치되고, 어느 부품에 내에 배출구(160)가 배치되는지는 정해져 있지 않다. 예컨대, 도 4a 내지 도 4c에 도시된 실시예와는 달리, 램프(164)가 커버(140)에 형성될 수 있고, 배출구(116)는 하우징 바디(117) 내에 배치될 수 있다. 이러한 실시예는 도 2와 유사하게 도 5에 도시되어 있다. 이 경우, 배출구(160)는 센서 하우징(116)의 고정 부분에 형성되고, 따라서 상기 부분은 커버(140)가 예컨대 나머지 검출기(114)와 일체형으로 형성되는 경우에도 상기 정의에 따라 커버(140)를 형성한다. 커버(140)는 도 5에서 하부에 도시된다. 채널(130)의 채널 구조는 예컨대 센서 하우징(116)의 상기 고정 부분에 장착된 하우징 부분 내에 수용될 수 있고, 상기 하우징 부분은 이 실시예에서 하우징 바디(117)가 커버의 형태로 고정 부분 상에 장착되는 경우에도 하우징 바디(117)로서 작용한다. 이에 따라 도 5에 따른 실시예에서 예컨대 커버(140)는 검출기(114)와 일체로 형성되는 반면, 하우징 바디(117)는 예컨대 검출기(114)로부터 분리될 수 있다.
그 밖의 점에서, 도 5에 따른 실시예는 예컨대 도 4a 내지 도 4c의 실시예들 중 하나 또는 다수에 상응할 수 있다. 칼라 섹션(172)이 배출구(160) 내로 부분적으로 돌출함으로써, 램프(164)가 배출구(160)의 영역에서 부분적으로 하우징 바디(117)에 의해 그리고 부분적으로 커버(140)에 의해 형성되는, 도 4b에 따른 실시예와 유사한 실시예가 도시된다. 그러나, 기본적으로 다른 실시예도 가능하다. 모든 경우, 예컨대 램프(164)는 배출구(160)를 통해 안내될 수 있다.
110 장치
114 검출기
116 센서 하우징
117 하우징 바디
130 채널
136 메인 채널
138 바이패스 채널
140 커버
152 센서 소자
160 배출구
162 가장자리
164 램프
172 칼라 섹션
174 외부 면

Claims (10)

  1. 유체의 적어도 하나의 특성을 검출하기 위한 장치(110)로서, 상기 장치(110)는 유체 내로 삽입 가능한 적어도 하나의 센서 하우징(116)을 포함하고, 상기 센서 하우징(116)은 유체가 흐를 수 있는 적어도 하나의 채널(130)을 포함하고, 상기 채널(130)은 적어도 하나의 배출구(160)를 포함하고, 상기 유체는 상기 채널(130)을 통해 흐른 후 상기 배출구(160)를 통해 배출될 수 있고, 상기 센서 하우징(116)은 적어도 하나의 하우징 바디(117) 및 적어도 하나의 커버(140)를 포함하고, 상기 배출구(160)는 상기 커버(140) 내에 배치되는, 유체의 적어도 하나의 특성을 검출하기 위한 장치에 있어서,
    상기 하우징 바디(117)는 상기 배출구(160) 내로 맞물리는 적어도 하나의 칼라 섹션(172)을 포함하고, 상기 칼라 섹션(172)은 상기 배출구(160)의 가장자리(162)의 적어도 일부를 형성하는 것을 특징으로 하는 유체의 적어도 하나의 특성을 검출하기 위한 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 채널(130) 내에, 파라미터를 검출하기 위한 적어도 하나의 센서 소자, 특히 열막식 공기 유량계-센서 소자(152)가 수용되는 것을 특징으로 하는 유체의 적어도 하나의 특성을 검출하기 위한 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 채널(130)은 적어도 하나의 메인 채널(136) 및 상기 메인 채널(136)로부터 분기하는 적어도 하나의 바이패스 채널(138)을 포함하고, 상기 센서 소자(152)는 상기 바이패스 채널(138) 내에 수용되는 것을 특징으로 하는 유체의 적어도 하나의 특성을 검출하기 위한 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 센서 하우징(116)은 적어도 부분적으로 검출기(114)로서 형성되고, 상기 검출기(114)는 유체의 유동 관 내에 삽입될 수 있는 것을 특징으로 하는 유체의 적어도 하나의 특성을 검출하기 위한 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 커버(140)는 유체를 향한 외부 면(174)을 포함하고, 상기 채널(130)은 상기 배출구(160)에 상기 외부 면(174)에 대해 경사지게 연장하는 램프(164)를 포함하고, 상기 배출구(160)의 가장자리(162)는 상기 램프(164)의 적어도 일부를 형성하는 것을 특징으로 하는 유체의 적어도 하나의 특성을 검출하기 위한 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 램프(164)는 10°내지 80°의 각으로, 바람직하게는 30°내지 60°의 각으로, 특히 바람직하게는 45°의 각으로 상기 외부 면(174)에 이어지는 것을 특징으로 하는 유체의 적어도 하나의 특성을 검출하기 위한 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 램프(164)는
    - 완전히 상기 하우징 바디(117)에 의해 형성된 램프(164), 및
    - 부분적으로 상기 하우징 바디(117)에 의해 그리고 부분적으로 상기 커버(140)에 의해 형성된 램프(164)
    로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 유체의 적어도 하나의 특성을 검출하기 위한 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 칼라 섹션(172)은 적어도 상기 채널(130)의 외부에서 유체의 메인 유동 방향(115)과 관련해서 배출 측에 배치된, 상기 배출구(160)의 상기 가장자리(162)의 일부에 배치되는 것을 특징으로 하는 유체의 적어도 하나의 특성을 검출하기 위한 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 배출구(160) 내로 맞물리는 상기 칼라 섹션(172)은 상기 커버의 외부 면(174)에 대해 수직인 단면에서 쐐기형 횡단면을 갖는 것을 특징으로 하는 유체의 적어도 하나의 특성을 검출하기 위한 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 커버(140)는 상기 배출구(160)에서 두께(d)를 가지며, 상기 칼라 섹션(172)은 상기 두께의 적어도 20% 정도 상기 커버(40) 내로 맞물리는 것을 특징으로 하는 유체의 적어도 하나의 특성을 검출하기 위한 장치.
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