JP2004514897A - 流れ媒体の少なくとも１つのパラメータを規定するための装置 - Google Patents

Abstract

従来技術に基づいた、導管内を流れる媒体の少なくとも１つのパラメータを規定するための装置に設けられた測定部材は、例えば固体粒子等の異物粒子から十分には保護されていない。
本発明による装置（１）は隔壁（２７）を備えたバイパス通路（１１）を有しており、前記隔壁が測定部材（３０）を遮蔽するか、若しくは内壁面（１６）の特別な配置形式に基づき、異物粒子が測定部材（３０）に向かって流れることが防止される。

Description

【０００１】
背景技術
本発明は、請求項１の上位概念に記載の形式の、流れ媒体の少なくとも１つのパラメータを規定するための装置から出発する。
【０００２】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第４１０６８４２号明細書に基づき公知のガス体積流測定用のホットワイヤセンサはバイパス通路に配置されており、このバイパス通路の場合、当該バイパス通路の開口の下流側に、このバイパス通路の開口に対して平行に延びる壁面が設けられている。但し、前記センサはバイパス通路の陰になる領域に配置されてはいないので、汚染から保護されていない。
【０００３】
ヨーロッパ特許第８０３７１２号明細書に基づき公知の空気流測定器は、分離箇所又は隔壁をバイパス通路内に有している。更に、このバイパス通路内には、該パイパス通路の入口開口に対して平行であり且つこの開口を完全にカバーする壁が設けられている。但し、この公知のセンサは流入する液体から保護されてはいない。
【０００４】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９８１５６５４号明細書に基づき公知の、導管内を流れる媒体の質量を測定するための測定装置では、バイパス通路内に、測定部材を固体粒子及びその他の汚染物質から保護しようとする分離箇所又は隔壁が設けられている。但し、バイパス通路内で内壁にぶつかる固体粒子の跳返りに基づき、これらの固体粒子が測定通路内に跳ね返されて、そこで測定部材にぶつかる恐れが生じる。跳返りの法則に基づき、内壁を変化させることによって固体粒子の跳返りに影響を及ぼすことができるということは記載されていない。
【０００５】
ある刊行物に基づき公知のバイパスジオメトリの場合、バイパス通路内に、流れ方向で平行に延在する隔壁が設けられており、更に、バイパス通路の入口開口に対して平行に延びる壁面が設けられている。この壁面は測定部材の下流側に位置している。この場合、測定部材は前記隔壁及びより低く位置する入口開口に基づき、主流から保護されている。主要通路及び測定通路の種々異なる延在部は、信号ノイズの増大を生ぜしめる。逆流の場合に、液体、粒子及びオイルが測定通路へ直接に流入し、測定部材が汚染又は破壊される恐れがある。
【０００６】
発明の利点
これに対して請求項１の特徴部に記載の構成を有する本発明による装置は、少なくとも１つの測定部材が液体及び粒子による負荷から簡単に保護されているという利点を有している。
【０００７】
従属請求項に記載された手段により、請求項１記載の装置の有利な改良が可能である。
【０００８】
バイパス通路の入口開口が液体のための裂断縁部を有していると有利である。なぜならば、これにより場合によっては測定部材に到達する恐れのある液体壁膜が、バイパス通路の入口開口の領域に形成される恐れが最早なくなるからである。
【０００９】
バイパス通路の出口開口は、有利には側方、下方又は流れ方向に向けられていてよい。
【００１０】
隔壁は、有利にはＵ字形を有する少なくとも１つの区分を有しており、このようにして、センサを前進流においても逆流においても相応に保護する。
【００１１】
実施例の説明
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。
【００１２】
図１には、測定しようとする媒体の流れる導管２に、装置１がどのように組み込まれているのかが概略的に示されている。少なくとも１つのパラメータを規定するための装置１は、一点鎖線で示した下側の方形で表した測定ケーシング６と、一点鎖線で示した上側の方形で表した支持体部材７とから成っており、この支持体部材７には例えば電子評価装置が収納されている。装置１のこの実施例では、例えば流れ媒体の体積流を規定する測定部材３０（図２）が使用される。測定できる別のパラメータは、例えば媒体成分の圧力、温度、濃度又は適当なセンサによって規定される流れ速度である。測定ケーシング６及び支持体部材７は、例えば組込み方向で延び且つ例えば中心軸線であってもよい共通の長手方向軸線８を有している。装置１は、導管２の壁５に例えば差込み可能に導入されている。前記壁５は導管２の流れ横断面を制限しており、この流れ横断面の中心には流れ媒体の方向で、壁５に対して平行に中心軸線４が延びている。以下、主要流れ方向と呼ぶ流れ媒体の方向は対応する矢印３で示されており、左から右に向かって進む。
【００１３】
図２ａには、バイパス通路１１を備えた測定ケーシング６が示されている。バイパス通路１１は、媒体が当該バイパス通路１１に流入する入口開口１３を有している。この入口開口１３の下流側で且つ測定部材３０の上流側には内壁面１６が設けられており、この内壁面１６は前記入口開口１３に対してほぼ平行に延びており且つ当該内壁面１６には主要流れ方向３で流入する固体粒子及び液体粒子等の粒子が正面で、つまり垂直方向でぶつかる。入口開口１３の投影は、完全に内壁面１６に反映されている。入口開口１３は、上部を裂断縁部１８によって制限されるので、バイパス通路壁には測定部材３０に到達する恐れのある液体壁膜は形成されない。入口開口１３の下流側では、バイパス通路１１の区分として流入通路２１が始まる。その後、バイパス通路１１は例えばほぼ９０度だけ支持体部材７に向かって屈曲し、次いで中心部２０で流れ方向３に対してほぼ平行に延びてから、例えば９０度だけ下方に向かって、つまり支持体部材７から離反して、いわゆる流出通路２３を形成するために屈曲してから、出口開口２５を通って測定ケーシング６から再び出る。つまり、バイパス通路１１は例えば少なくとも１つのＵ字形区分を有している。出口開口２５は測定ケーシング６の側方に存在していてよいか、或いは媒体が流れ方向３で又は流れ方向３に対して垂直方向で下方に向かってバイパス通路１１から再び流出するように形成されている。
【００１４】
中心部２０には測定部材３０が配置されている。この測定部材３０は、部分的に支持体部材７に突入している。測定部材３０及び支持体部材７の下位には、中心部２０で図平面に対して垂直方向で延びる、例えばバイパス通路１１の延在部に適合されたＵ字形を有する隔壁２７が存在している。この隔壁２７は上流側で、陰になる領域３５に位置する分離箇所３３において始まる。前記の陰になる領域３５は、流れ方向３に対して垂直な入口開口１３の投影によって捕らえられていないバイパス通路１１部分であり、つまり、流れ方向３に対して平行にバイパス通路１１に流入する粒子は、前記の陰になる領域３５に到達するためには最初に変向されねばならない。完全に又はほぼ完全にバイパス通路１１の一方の壁側から他方の壁側に向かって延びる隔壁２７は、バイパス通路１１を２本の通路、即ち測定部材３０を備えた測定通路４０と、測地学緯度で見てこの測定通路４０の下方に位置する迂回通路４２とに分割する。測定通路４０は、例えば流入通路２１部分及び流出通路２３部分を有している。測定部材３０の下流側では、測定通路４０と迂回通路４２とが再び合流する。このことは、出口開口２５の直前で行われてもよい。
【００１５】
内壁面１６の軸方向配置部は、流れ方向３で見て分離箇所３３と、隔壁２７の上流側の始端部と、隔壁２７の下流側の終端部３４との間に位置している。
【００１６】
導管２内の流れ媒体が液体粒子を含んでおり、これらの液体粒子がバイパス通路１１に流入した場合は、裂断縁部１８に基づき、測定部材３０に向かって流入する恐れのある液体壁膜は形成されない。入口開口１３の下流側で、液体粒子が内壁面１６にぶつかり、そこで迂回通路４２を通って出口開口２５に向かって運動する壁膜を形成する。固体粒子もその慣性に基づき測定通路４０には侵入しない。例えばダスト粒子のような固体粒子は正面で、つまり垂直方向で内壁面１６にぶつかり、そこで跳ね返されて再び入口開口１３を通ってバイパス通路１１から出されるか、若しくは流れによって迂回通路４２へ連行される。迂回通路４２は、大量の液体が流入しても毛管現象が発生しないような幅で形成されている。
【００１７】
説明した効果に基づき、入口開口１３の下流側で液滴及び固体粒子を含まない媒体部分が上方に向かって支持体部材７に対して変向されて、測定通路４０及び測定部材３０を介して流れる一方で、隔壁２７による分離に基づき、液体と固体粒子とを含む媒体部分は、測定通路の下に位置する迂回通路４２を介して測定通路の傍らを案内されるという利点が得られる。
【００１８】
図２ｂには、Ｕ字形の中心部２０の領域にほぼ対応するバイパス通路１１の別の構成手段が示されている。出口開口２５は、図２ａと比較して入口開口１３の下位に位置しており、即ち中心軸線４の方向で見た出口開口２５の測定部材３０に対する間隔は、入口開口１３の間隔よりも大きい。出口開口２５は、下方に向かって開かれていてもよく、つまり、流れ媒体はバイパス通路１１から流れ方向３に対して垂直方向で流出する。隔壁２７は、例えば測定通路４０内だけに延在しており且つＵ字形を有している。
【００１９】
図２ｃでは図２ａと異なり、出口開口２５が入口開口１３に対して平行に配置されており、つまり、流れ媒体はバイパス通路１１から流れ方向で流出する。隔壁２７は測定通路４０内で流出通路２３に到るまで延びており且つ例えばＳ字形を有している。
【００２０】
図２ｄでは、流出通路２３が図２ｂに示した流出通路２３の終端部から出発して、流れ方向３とは逆向きに、例えば９０°だけ更に屈曲されているので、当該流出通路２３は別のＵ字形を形成しながら、少なくとも部分的に流れ方向３とは逆向きで延在している。出口開口２５は、流れ媒体がバイパス通路１１から垂直方向（図２ｄ）で又は流れ方向３とは逆方向で流出するように構成されていてよい。
【００２１】
バイパス通路１１の構成手段は、例えば脈動特性、逆流等の装置１に対する要求に応じて選択される。
【図面の簡単な説明】
【図１】
流れ媒体の少なくとも１つのパラメータを規定するための装置を組み込まれた状態で示した図である。
【図２ａ】
本発明による装置の測定ケーシングに設けられたバイパス通路の図である。
【図２ｂ】
本発明による装置の測定ケーシングに設けられたバイパス通路の図である。
【図２ｃ】
本発明による装置の測定ケーシングに設けられたバイパス通路の図である。
【図２ｄ】
本発明による装置の測定ケーシングに設けられたバイパス通路の図である。
【符号の説明】
１　装置、　２　導管、　３　流れ方向、　４　中心軸線、　５　壁、　６　測定ケーシング、　７　支持体ぶざい、　８　長手方向軸線、　１１　バイパス通路、　１３　入口開口、　１６　内壁面、　１８　裂断縁部、　２０　中心部、　２１　流入通路、　２３　流出通路、　２５　出口開口、　２７　隔壁、　３０　測定ぶざい、　３３　分離箇所、　３４　終端部、　４０　測定通路、　４２　迂回通路

Claims (6)

1. 導管内を流れる媒体の少なくとも１つのパラメータ、特に内燃機関の吸入空気質量を規定するための装置であって、流れ媒体によって周流される少なくとも１つの測定部材と、前記導管に接続された入口開口と、該入口開口の下流側で前記導管に開口する少なくとも１つの出口開口との間で流れ方向に沿って延びるバイパス通路とが設けられており、しかも、該バイパス通路が前記入口開口と測定部材との間に少なくとも１つの分離箇所を有しており、該分離箇所が前記バイパス通路を、少なくとも１つの測定部材の配置された測定通路と、測定部材を流れ方向で迂回する迂回通路とに分割する形式のものにおいて、
   バイパス通路（１１）の入口開口の下流側に内壁面（１６）が設けられており、該内壁面が、前記入口開口（１３）に対してほぼ平行に延びており且つ該入口開口（１３）の投影を流れ方向（３）で見て完全にカバーしており、分離箇所（３３）が前記投影の外位に位置するように隔壁（２７）によって形成されており、前記内壁面（１６）が、分離箇所（３３）と、隔壁（２７）の上流側の始端部と、隔壁（２７）の下流側の終端部（３４）との間に配置されていることを特徴とする、流れ媒体の少なくとも１つのパラメータを規定するための装置。
2. 隔壁（２７）が少なくとも１つのＵ字形を有している、請求項１記載の装置。
3. 隔壁（２７）がバイパス通路（１１）の延在部に適合されている、請求項１又は２記載の装置。
4. 入口開口（１３）が裂断縁部（１８）を有している、請求項１記載の装置。
5. 隔壁（２７）が、液体の流れる迂回通路（４２）を規定しており、該迂回通路（４２）では毛管現象が発生しないようになっている、請求項２又は３記載の装置。
6. バイパス通路（１１）が少なくとも１つのＵ字形の区分を有している、請求項１記載の装置。