專利名稱：測定流動的氣液混合物的至少一個參數(shù)的裝置和用作冷凝捕集器的流體整流器的應(yīng)用以 ...的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1、權(quán)利要求11及權(quán)利要求12的測定流動的氣液混合物的至少一個參數(shù)的裝置和用作冷凝捕集器(Kondensationsfalle)的流體整流器的應(yīng)用以及液體冷凝方法。
從EP0458998A1中可以了解一種用于測量內(nèi)燃機吸入空氣體積的裝置，其中該吸入空氣環(huán)流過一個在主流動方向上的測量元件，在該測量元件的上游具有一個流體整流器，它具有多個開口。在該測量元件下游具有一個柵格，它能夠防止對該測量元件的機械影響，例如直接用手觸碰。
該柵格的網(wǎng)格寬度被確定特別的網(wǎng)眼大小。
在該裝置工作中可能發(fā)生，逆著主流動方向在該空氣中混入例如小油滴或油蒸汽，該測量元件被沾染，測量特性被明顯惡化。
該液體回流的原因是例如在停止階段脈動的流動或渦輪增壓機的空轉(zhuǎn)。具有特別網(wǎng)眼大小的該防護柵格，不足以用其內(nèi)表面作為該流體的冷凝表面。
從DE19647081A1中可以了解一種測量流動介質(zhì)體積的裝置，其中，一柵格具有流體開口，它們至少以區(qū)域方式具有一個不同的通流橫截面，然而該柵格設(shè)置在該測量元件上游。
本發(fā)明的優(yōu)點具有權(quán)利要求1或權(quán)利要求11或權(quán)利要求12特征的本發(fā)明測定流動的氣液混合物的至少一個參數(shù)的裝置和用作冷凝捕集器的流體整流器的應(yīng)用以及液體冷凝方法具有的優(yōu)點為，用簡單的技術(shù)方法保護一測量元件不受沾染。
從屬權(quán)利要求2至10中列舉的措施是權(quán)利要求1所述裝置的有利改進和進一步構(gòu)造。
有利的是，使用一個具有增大的內(nèi)表面的部件作為該測量元件下游的冷凝捕集器，由此以簡單的機械方式方法得到一個冷凝捕集器。
特別有利的是，使用一個流體整流器作為冷凝捕集器，它通過成本低以及簡單的變化也可用作冷凝捕集器。
該冷凝捕集器裝置的一個有利實施形式是，將該冷凝捕集器在一管體中一體構(gòu)成，由此加工費用和要裝配部件的數(shù)量被減少。
另外的優(yōu)點是，在該測量元件的上游使用一流體整流器，它提供良好的流動條件。
為了特別好地保護該測量元件免受液體和固體顆粒作用，有利的是，將一個防護柵格至少區(qū)域地與在該測量元件上游已有的流體整流器構(gòu)成一體。
一個防護半管保護一個管體的開口不受液體和固體顆粒的作用，由此以有利的方式實現(xiàn)保護該測量元件的功能。
附圖本發(fā)明的實施例在附圖中簡要示出，并在下面的說明中描述，其中

圖1是測量流動的氣液混合物的至少一個參數(shù)的裝置的第一實施例，及圖2、3和4是本發(fā)明裝置的其它實施例。
實施例描述在圖1中，以部分剖視圖示出了按照本發(fā)明構(gòu)型的裝置50的第一實施例，用于測量在一管道中流動的氣液混合物的至少一個參數(shù)，特別是一內(nèi)燃機的吸入空氣體積流量，該圖僅限于本發(fā)明范圍內(nèi)重要的元件。其中用1表示一管道，它可構(gòu)成該內(nèi)燃機進氣管的一直通段，或是一個可以與該內(nèi)燃機的進氣管連接的獨立構(gòu)件。在任何情況下，該管道1位于一未示出的空氣過濾器下游的所謂凈化空間側(cè)。該空氣凈化器起過濾一機動車內(nèi)燃機所吸入空氣的作用，并應(yīng)盡可能完全地防止臟污顆粒和液體進入該進氣管中。
與該管道1連接的例如是曲軸箱通氣管道71，由于曲軸箱中油的減壓，來自該內(nèi)燃機曲軸箱的油以氣態(tài)或細小油滴連續(xù)通過該曲軸箱通氣管道進入該管道1。因此存在著該測量元件25以不希望的方式被油微粒沾染的危險。在該內(nèi)燃機運行時，由于該吸入空氣的高流速，該油不能向上游運動，因此該位于上游的測量元件25的污染僅少量地發(fā)生。當(dāng)該內(nèi)燃機停止工作時，沒有了進氣，并且該曲軸箱的減壓的氣—油混合物可在任何方向、包括向該測量元件25的方向上擴散，并沾染它。
該管道1具有一有內(nèi)壁3的管壁2，借助內(nèi)壁3，該管壁包圍了一流體通道4，該內(nèi)燃機的吸入空氣通過該流體通道在箭頭所示流動方向5上流動。在該管道1中安裝了一管體8，它沿流動方向5定向，并且例如與該管道1的管道中心線7同心分布。該管體8具有一管壁9，它用內(nèi)通道壁10構(gòu)成在該管體8中的一通流通道11的邊界，在流動方向5上的吸入空氣的一部分流過該通流通道。該管體8用例如至少兩個支撐件12固定，這些支撐件在該管道1的內(nèi)壁3和該管體8的壁9之間橫向于流動方向5伸展，并具有扁平的板形形狀。除了支撐該管體8外，這些支撐件12還起到使在該管道1和該管體8之間空氣流中的壓差升高的作用，由此增大了流過該通流通道11的空氣量，另外，這些支撐件12還以希望的方式起到吸入空氣流的整流作用。
該內(nèi)燃機吸入的空氣體積可通過一安裝在該內(nèi)燃機進氣管中、在該管體8下游的未示出的節(jié)氣閥任意改變。流動的氣液混合物的一個待測量的參數(shù)可以是該流動的氣液混合物的每單位時間流過的體積(體積流量)、例如該內(nèi)燃機的吸入空氣體積。為了確定該內(nèi)燃機的吸入空氣體積，設(shè)置了一個測量體15，它基本上構(gòu)成稍長的和長方形的形狀，并沿一縱軸線16延伸。該縱軸線16基本垂直于管道中軸線7以及流動方向5。該測量體15部分地插入在該管道管壁2上的一固定孔17，以及插入在該管體8的管壁9上的一插入孔18，并以一個測量端部19伸入通流通道11中。該測量體15的一個容納例如插頭簧片形式的電接頭的插頭端部22保留在該管道1之外。該管體8的插入孔18被構(gòu)造在一個第一壁段23上，該管體的一個第二壁段24沿縱軸16方向位于第一壁段的對面。在該測量體15的測量端19上以已知方式設(shè)置了至少一個測量元件25，它與流過通流通道11的空氣接觸，并借助于它測量出該內(nèi)燃機吸入的空氣質(zhì)量(流量)。該測量元件25可以以已知方式由與溫度相關(guān)的電阻構(gòu)成，例如以熱耦合形式。特別是可以如DE4338891A1中所示出的，該測量元件25由微機械結(jié)構(gòu)構(gòu)件構(gòu)成，它具有一介電薄膜，其上構(gòu)造了電阻元件。
此外，要測量的該流動的氣液混合物的其它參數(shù)例如是其溫度、壓力以及其它。在此的該測量元件25可以是如在DE4237224A1、DE4317312A1、DE19711939A1或DE19731420A1中所示出的那樣。
為了防止該測量元件25以不希望的方式被臟污顆粒或液體作用，至少部分地在該測量元件的上游、例如該管體8的通流通道11內(nèi)安置一個第一防護部件28、例如一防護篩網(wǎng)29。該防護篩網(wǎng)29例如可用塑料成形出，并且可以例如整體構(gòu)成于該管體8或管道1中。這可以通過將該防護篩網(wǎng)29和該管體8用在一個注塑過程中制造。該防護篩網(wǎng)的其他可行的構(gòu)造方式也是可以的。
如早在前面所述的，液體和顆粒由主流動方向5出來逆著流動方向到達該測量元件25上，特別是沒有進氣時，這通過設(shè)置至少一冷凝捕集器36來防止。該冷凝捕集器36可以是例如該流體通道4的一部件，它被有效的冷卻，通過它冷凝液體。一部件35、如一個篩也可以用作冷凝捕集器36，它提供一增大的內(nèi)表面供使用，這樣有利于液體的冷凝。
在該管體8中在該測量元件25的下游例如安裝了一個已知結(jié)構(gòu)形式的流體整流器38，它橫向于流動方向5延伸通過該管體8的通流通道11，并且用于保證在該測量元件25上和周圍有盡可能均勻的空氣流。為了用作冷凝捕集器36，該流體整流器38與現(xiàn)有技術(shù)相比在流動方向上構(gòu)造得更長一點、例如兩厘米，或具有更多的整流通道40。該流體整流器38由許多整流通道40構(gòu)成，它們具有內(nèi)表面42。通過這些內(nèi)表面42，一方面例如為該油蒸汽或油濕氣比至今僅有的內(nèi)壁通道10提供了一明顯加大的冷凝表面，另一方面，該冷凝表面分布在該管體8的整個流體斷面上，這樣，油幾乎不能穿過該流體整流器38，因此該測量元件25所受污染被大大減小。
圖2給出了本發(fā)明裝置50的另一實施例。對于相同或功能相同的部分在附圖描述中與前面的附圖一樣使用相同的參考標(biāo)號。該流體整流器38延伸超過該管體8并例如延長到該管道2的內(nèi)壁3，在這個實施例中，使用一流體整流器38，其整流通道40例如在一個平面上具有不同的通流橫截面，該平面例如垂直于中軸線17、并且平行于軸線16分布。
在該管體8的范圍中，整流通道40被這樣設(shè)計，即與現(xiàn)有技術(shù)相比有增大的冷凝面積供使用。在繞管體8周圍的范圍內(nèi)，具有開口41的整流通道40的寬度大到不明顯影響所述流動。同時該流體整流器38可以與該管體8和該管道壁2集成為一體的，使得該流體整流器38承擔(dān)支撐件12的功能。
圖3給出了本發(fā)明裝置的又一實施例，該防護柵格29在該測量元件25和管體8上游在流動通道4的整個橫截面上伸展。在該管體8流動通道11的進口61高度上，也是在該防護柵格29的下游，設(shè)置至少一個第二流體整流器55。在這個實施例中只有一個第二流體整流器55。例如一個第二防護部件58如此一體地構(gòu)造在該第二流體整流器55上，即，它蓋住進口61的整個橫截面并直接靠置在該進口61上，該第二防護部件58的作用是用于減少該測量元件25被液體或固體顆粒作用。該第二防護部件58可以是例如又一個防護柵格。一防護半管65在上游直接連接在該開口61上，并在軸向上延伸到該防護柵格29。該防護半管65在此被這樣定向，即，從該防護柵格29出來流向進入口61的液體和固體顆粒撞到其外表面上，由此它們不會進入該管體8以及撞到該測量元件25上。
圖4給出了本發(fā)明裝置的又一實施例，與圖3所示不同，圖4的防護柵格29被構(gòu)造為另一個第二流體整流器55，在該流體整流器中部分區(qū)域地一體構(gòu)造了一個第二防護柵格58。該第二防護部件58在主流動方向上與該管體8的進口61對準(zhǔn)地覆蓋它。
根據(jù)圖3和4的結(jié)構(gòu)保證了液體和固體顆粒的轉(zhuǎn)向程度明顯提高，并保證了該測量元件25的更長的使用壽命，例如提高了機動車內(nèi)燃機空氣體積測量的公里保障。測量體15、管體8、管道1、防護半環(huán)65或流體整流器38、55以及該裝置的其它部件可以例如由塑料或金屬制成。
權(quán)利要求
1.一種用于測定在一管道(4)中流動的氣液混合物、特別是一個內(nèi)燃機的進氣的至少一個參數(shù)、特別是質(zhì)量流量的裝置，其中，在該管道(4)中延伸著一個管體(8)，它被所述氣液混合物流過，該氣液混合物由氣體部分和至少一種液體(31)組成，該管體具有一個通流通道(11)，在其中安置了一個由氣液混合物環(huán)繞流過的測量元件(25)，其特征在于，在該測量元件(25)的下游安置了一個用于所述至少一種液體(31)的冷凝捕集器(36)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，該冷凝捕集器(36)是一個部件(35)，它在該管道(4)中提供了一個增大的內(nèi)表面供使用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的裝置，其特征在于，該冷凝捕集器(36)一體構(gòu)成于該管體(8)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一或多個所述的裝置，其特征在于，該冷凝捕集器(36)是一流體整流器(38)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的裝置，其特征在于，該流體整流器(38)具有整流通道(40)，該流體整流器(38)的整流通道(40)至少按區(qū)域具有不同的通流橫截面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2的裝置，其特征在于，在該管道(4、11)中，在該測量元件(25)上游至少安置了一個第一或第二防護部件(28，58)，它用于減少液體或固體顆粒在該測量元件(25)上的作用。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的裝置，其特征在于，一個防護柵格(29)處在該管道(4，11)或管體(8)中，作為第一防護部件(28)用于減少液體或固體顆粒在該測量元件(25)上的作用。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、6或7之一或多個所述的裝置，其特征在于，在該管道(4，11)中，在該測量元件(25)上游至少安置了一個第二流體整流器(55)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的裝置，其特征在于，該流體整流器(55)至少按區(qū)域地具有至少一個防護部件(58)，用于減少液體或固體顆粒在該測量元件(25)上的作用。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、3或7之一或多個所述的裝置，其特征在于，該管體(8)在主流動方向(5)上具有一個進口(61)，在該管體(8)的進口(61)上游至少設(shè)置了一個防護半管(65)。
11.流體整流器(38)的應(yīng)用，該流體整流器(38)用作用于一氣液混合物的至少一種流體(31)的冷凝捕集器(36)，所述氣液混合物在一裝置(1)的管道(4)中流動，該裝置用于測量該氣液混合物的至少一個參數(shù)、特別是質(zhì)量流量。
12.用于冷凝至少一種液體(31)的方法，所述液體在一個裝置(1)的管道(4)中流動，該裝置用于測量氣液混合物的至少一個參數(shù)、特別是質(zhì)量流量，其中，該裝置(1)具有一個流體整流器(38)，其特征在于，該至少一種流體(31)被冷凝在該流體整流器(38)的整流通道(40)的內(nèi)表面(42)上。
全文摘要
現(xiàn)有技術(shù)中的測定流動的氣液混合物的至少一個參數(shù)的裝置的缺點是,沒有提供防止逆著主流動方向運動的液體作用的保護。一種本發(fā)明的裝置(50)具有在該測量元件(25)下游的冷凝捕集器(36),它保護該測量元件(25)不受反向流動的液體污染。該裝置特別是可用于測定內(nèi)燃機的進氣參數(shù)。
文檔編號G01F15/08GK1380970SQ01800326
公開日2002年11月20日 申請日期2001年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月26日
發(fā)明者海因茨·里靈, 格哈德·許夫特, 托馬斯·倫津, 漢斯·拜瑞希, 羅蘭·米勒, 烏韋·康策爾曼 申請人:羅伯特·博施有限公司