湿度检测装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种高灵敏度的湿度检测装置，其具有：一体地设置有与外部进行输入输出的连接器和连接器端子部件的壳体部件；搭载于上述壳体部件且与上述连接器端子电连接的电路基板；和设置于上述电路基板的湿度检测元件，上述湿度检测装置安装于在吸入空气所流动的主通路的一部分上设置的安装孔，使上述壳体部件的一部分暴露于主通路内流动的吸入空气中，其中，上述壳体部件设置有用于导入上述吸入空气的一部分的副通路，上述副通路包括作为上述吸入空气的导入口的入口开口部和将上述导入了的空气排出的出口开口部，上述出口开口部暴露于上述吸入空气中。
【专利说明】湿度检测装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及适用于内燃机的吸入空气的温湿度测量的检测装置。
【背景技术】
[0002]作为内燃机的吸入空气的物理量测量技术，在专利文献I中记载了将流量测量装置、压力检测装置、湿度检测装置形成为一体的具有多种测量功能的传感器的例子。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开2010-151795号公报
【发明内容】
[0006]发明要解决的技术问题
[0007]汽车的吸入空气通常为利用配备空气滤清器箱的空气过滤单元除去空气中悬浮物后吸入的结构。但由于不期望空气过滤单元产生的导致发动机输出降低或燃料消耗率变差的压力损失，因此不使用能够捕获例如尾气中所含的细微碳粒等的滤纸，这些细微的空气悬浮物等经过滤纸被吸入发动机中。
[0008]此外，存在发动机停止后暴露在高温中的机油变成蒸汽，逆流到空气滤清器箱侧的情况，由于上述情况，空气滤清器箱下游的空气不一定能认为是清洁的。并且，近年来柴油机的电子控制化也得到发展，而作为污染的环境，柴油机比汽油机系统更为严重。
[0009]湿度接收装置由于使用对污染敏感的元件，因此需要提高耐污染性。
[0010]此外，存在因湿度测量环境的变化而导致湿度检测元件部结露的问题。一旦发生结露，恢复正常状态需要干燥的时间，在该期间中变成失去正常的测量功能和测量精度的状态。对于结露问题，湿度检测元件部的换气是重要的，经常通风是重要的。进一步地，通过将其空气速度保持得尽可能的快，使得不易结露，即使结露也能够缩短其恢复时间。
[0011]但如果为了防止结露而增加湿度检测元件周围的空气流速，则吸入更多悬浮在空气中的污染物的可能性也增加。
[0012]在以往技术中，如专利文献I所示，使传感器元件隔着结构支承体露出到主空气通路中。该结构由于具有在吸入空气的温度突然发生变化的情况下结构支承体和与其接触的传感器的表面温度滞后地变化的特性，例如从吸入空气温度以及结构支承体和传感器元件的温度处于常温的状态向吸入空气温度升高的方向急剧变化时，各温度的关系为“吸入空气温度>结构支承体和传感器元件的温度”，流过结构体的附近范围的空气因常温的结构体的影响而达到露点，存在包括传感器元件在内的结构体表面发生结露的问题。对于该结露的快速恢复，虽然对传感器元件部给予足够的流速即可，但由于以往文献记载的结构中内置传感器的测量室与主通路连通的连通孔很小，无法进行充足的换气。
[0013]并且，该连通孔设置在主通路中央部最多污染物通过的位置，并且连通孔到传感器元件的距离形成得较短。由于该结构，污染物附着在传感器元件上的可能性较高，并且如上所述，由于连通孔较小，存在连通孔被污染物或水滴等堵塞的危险性，在实用上的问题点较多。
[0014]如上所述，本发明的技术问题为，将用于防止结露的流速的提高、和随着流速提高而使风险增大的耐污染性的提高这两个相反的性能得到同时实现。
[0015]本发明的目的为提供高灵敏度的湿度检测装置。
[0016]用于解决技术问题的手段
[0017]为了达成上述目的，本发明的湿度检测装置具有:一体地设置有与外部进行输入输出的连接器和连接器端子部件的壳体部件；搭载于上述壳体部件且与上述连接器端子电连接的电路基板；和设置于上述电路基板的湿度检测元件，上述湿度检测装置安装于在吸入空气所流动的主通路的一部分上设置的安装孔，使上述壳体部件的一部分暴露于主通路内流动的吸入空气中，其中，上述壳体部件设置有用于导入上述吸入空气的一部分的副通路，上述副通路包括作为上述吸入空气的导入口的入口开口部和将上述导入了的空气排出的出口开口部，上述出口开口部暴露于上述吸入空气中。
[0018]发明的效果
[0019]通过本发明能够提供高灵敏度的湿度检测装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是表示本发明的一个实施例的传感器结构截面图。
[0021]图2是表示本发明的另一实施例的截面图。
[0022]图3是表示本发明的另一实施例的截面图。
[0023]图4是表示本发明的另一实施例的截面图。
[0024]图5是表不本发明的另一实施例的截面图。
[0025]图6是表示本发明的另一实施例的截面图。
[0026]图7是表不本发明的另一实施例的截面图。
[0027]图8是表示本发明的另一实施例的截面图。
【具体实施方式】
[0028]利用图1针对本发明的一个具体结构例进行说明。
[0029]在构成主通路I的吸气管构成部件2的一部分上设有传感器的安装孔3，通过密封部件4安装有湿度检测装置5。
[0030]湿度检测装置5以一体地成型有连接器6和连接器端子7的壳体部件8为基础，内置安装有湿度检测元件9的电路基板10，并利用盖部件11遮盖或者直接浇注树脂等来保护电路基板10。连接器端子7与电路基板10之间的电连接利用金属线12进行，能够通过连接器6进行与外部的输入输出。
[0031]在壳体部件8设有用于导入主通路I内流动的吸入空气的一部分的副通路13，湿度检测元件9以能够直接接触副通路13内流动的空气的方式安装。
[0032]副通路13具有作为空气的出入口的入口开口部14和出口开口部15，仅作为空气的流出口的所述出口开口部15与壳体部件8的一部分一起以暴露于主通路I内流动的空气中的方式插入。[0033]在本结构中，利用沿着形成出口开口部15的壳体部件8的形状流动的空气流，将副通路13内部的空气强制地从出口开口部15吸出，由此促进副通路13内部的通风。为了获得更高的副通路13内部流速，可使出口开口部15不位于空气流速最低的吸气管构成部件2的内壁面附近，而是延伸到接近主通路I中央的位置。
[0034]此外，悬浮在空气中的污染物大部分质量比空气更大，它们因惯性力而顺着主通路I的气流笔直地经过湿度检测装置5的设置位置。特别地，由于本结构中入口开口部14不设置在主通路I内部，不会把污染物导入副通路13内部。如上所述，由于能够同时实现副通路13内部的流速的提高和耐污染性的提高，因此能够提供灵敏度高的湿度检测装置。
[0035]图2是表示湿度检测装置5的一个实施例的截面图。
[0036]副通路13的入口开口部14开口于壳体部件8的安装面与吸气管内壁面之间。这样，为了使入口开口部14不直接接触空气，例如通过隐藏在安装孔3的内部，使得不会吸入悬浮在空气中的污染物。此外，由于将入口开口部14设置在没有空气流动的位置，在湿度检测装置5的安装角度产生偏差的情况下，入口开口部14附近的压力也不会发生变动，副通路13内流动的空气流速也不会产生偏差。
[0037]图3是表示湿度检测装置5的另一实施例的截面图。
[0038]副通路13的入口开口部14设置在主通路I内流动的空气流动方向的上游侧，出口开口部15设置在其下游侧。该配置结构中，便于容易地产生用于在入口开口部14与出口开口部15之间产生空气流的压力差，对于副通路13内部的空气流速的提高具有效果。
[0039]图4是表示湿度检测装置5的另一实施例的截面图。
[0040]在构成主通路I的吸气管构成部件2的一部分上设有传感器的安装孔3，通过密封部件4安装有湿度检测装置5。湿度检测装置5以一体地成型有连接器6和连接器端子7的壳体部件8为基础，内置安装有湿度检测元件9的电路基板10，并利用盖部件11遮盖或者直接浇注树脂等来保护电路基板10。连接器端子7与电路基板10之间的电连接利用金属线12进行，能够通过连接器6进行与外部的输入输出。
[0041]壳体部件8上设有用于导入主通路I内流动的吸入空气的一部分的副通路13，湿度检测元件9以能够直接接触副通路13内流动的空气的方式安装。
[0042]副通路13具有作为空气的出入口的入口开口部14和出口开口部15，仅出口开口部15与壳体部件8的一部分一起插入到主通路I内部。作为空气导入口的入口开口部14在安装孔3中向与出口开口部15的开口方向垂直的方向开口。即，构成为入口开口部14的开口面位于与安装孔3内部的内壁相对的面一侧。
[0043]通过这样的结构，入口开口部14更不容易导入悬浮在空气中的污染物，提高了耐污染性。
[0044]接着，利用图5针对另一实施例进行说明。本实施例中，对于与利用图4说明的实施例相同的部分，省略其说明，针对不同点进行说明。
[0045]如图5所示，本实施例中，入口开口部14在安装孔3中向与出口开口部15的开口方向垂直的两个方向分支开口。即，构成为入口开口部14的分支的开口面位于与安装孔3内部的内壁相对的面一侧。这样，通过使入口的开口面为两个位置，能够降低入口开口部14广生的空气阻力，由此实现副通路13内部的流速提闻。
[0046]接着，利用图6针对其它另一实施例进行说明。本实施例中，对于与利用图5说明的实施例相同的部分，省略其说明，针对不同点进行说明。
[0047]如图6所不,入口开口部14的分支的开口面设于从壳体部件8的外表面稍微凹陷的位置。通过这样的结构，能够获得相对地扩大位于安装孔3内部的壳体部件8与吸气管构成部件2之间的间隙的效果，对于副通路13内部的流速增加是有效的。此外，吸气管道构成部件2通常多为选用较廉价的树脂材料的情况，加工尺寸精度也不高。以此为原因，湿度检测装置5产生安装误差，因该误差的不同，存在壳体部件8的侧面即入口开口部14的开口面与安装孔3内部的侧壁面被紧密接触地安装的情况。此时，由于入口开口部14被封闭，难以导入空气，存在副通路13内部的空气流速降低的风险。如果如图6所示将入口开口部14的开口面设于从壳体部件8的外表面稍微凹陷的位置，则即使在上述那样的情况下也能够可靠地将空气流导入副通路13内部。
[0048]接着，利用图7针对其它另一实施例进行说明。本实施例中，对于与上述实施例相同的部分，省略其说明，针对不同点进行说明。
[0049]如图7所示，在设于壳体部件8中的副通路13的长度中，当将从湿度检测元件9到入口开口部14的开口面的距离与从上述湿度检测元件9到出口开口部15的开口面的距离相比较时，从湿度检测元件9到入口开口部14的开口面的距离形成得比后者短。副通路13以在主通路I的更加外侧弯曲的方式形成，因此主通路I内流动的空气的温度与外部空气的温度有较大的差，在该情况下，副通路13内部的空气结露，存在因副通路13内部的空气所含的水分附着在副通路13的壁面而无法正确地测量实际的待测空气温度的问题。该趋势在从入口开口部14到湿度检测元件9的距离越长情况下越明显地表现，反之，从入口开口部14到湿度检测元件9的距离越短，结露的影响越小。
[0050]此外，在内燃机中使用的情况下，需要考虑发动机停止后油雾的逆流导致的湿度检测元件9的污染。从油雾的流入口到湿度检测元件9的距离越长，该污染的程度越轻，在本结构中，由于直接暴露在主通路I中的出口开口部15为油雾的流入口，因此将从湿度检测元件9到出口开口部15的距离形成得较长。
[0051 ] 为了回避结露和污染这两个问题，从湿度检测元件9到入口开口部14的开口面的距离与从上述湿度检测元件9到出口开口部15的开口面的距离可以以约1:2的比例构成。
[0052]接着，利用图8针对其它另一实施例进行说明。本实施例中，对于与上述实施例相同的部分，省略其说明，针对不同点进行说明。
[0053]从不易污染和测量精度的角度，优选副通路13内流动的空气的方向与湿度检测元件9的表面平行，在本实施例中，副通路13具有两个弯曲部，两个弯曲部之间的副通路13构成为直线，并且将湿度检测元件9安装成位于副通路13的直线部。此外，由于副通路13的弯曲，能够通过惯性的效果使测量空气集中在湿度检测元件9 一侧，有助于提高测量精度。
[0054]进一步地，在图8的结构中，壳体部件底面16的位置与吸气管构成部件2的内壁面大致为相同高度。进一步地，当使壳体部件8从壳体部件底面16到出口开口部15形成为曲线17时，从出口开口部15的空气吸出效果更高，能够提高副通路13内部流动的空气流速。此外，根据该结构，由于安装孔3内部几乎被壳体部件8的结构体充满，消除了多余的空气能够停滞的死区，使得污染物被导入副通路13内部的可能性进一步减小。
[0055]附图标记说明[0056]I主通路
[0057]2吸气管构成部件
[0058]3安装孔
[0059]4密封部件
[0060]5湿度检测装置
[0061]6连接器
[0062]7连接器端子
[0063]8壳体部件
[0064]9湿度检测元件
[0065]10电路基板
[0066]11盖部件
[0067]12金属线
[0068]13副通路
[0069]14入口开口部
[0070]15出口开口部
[0071]16壳体部件底面
[0072]17曲线
【权利要求】
1.一种湿度检测装置，其具有:一体地设置有与外部进行输入输出的连接器和连接器端子部件的壳体部件；搭载于所述壳体部件且与所述连接器端子电连接的电路基板；和设置于所述电路基板的湿度检测元件，所述湿度检测装置安装于在吸入空气所流动的主通路的一部分上设置的安装孔，使所述壳体部件的一部分暴露于主通路内流动的吸入空气中，所述湿度检测装置的特征在于: 所述壳体部件设置有用于导入所述吸入空气的一部分的副通路， 所述副通路包括作为所述吸入空气的导入口的入口开口部和将所述导入了的空气排出的出口开口部， 所述出口开口部暴露于所述吸入空气中。
2.如权利要求1所述的湿度检测装置，其特征在于: 所述入口开口部的开口面设置于所述主通路内壁面与所述壳体部件的安装面之间。
3.如权利要求2所述的湿度检测装置，其特征在于: 所述入口开口部设置于所述出口开口部的气流上游侧。
4.如权利要求1所述的湿度检测装置，其特征在于: 所述入口开口部的开口面设置成位于与所述安装孔的内壁相对的面一侧。
5.如权利要求4所述的湿度检测装置，其特征在于: 在与所述入口开口部的开口面相对的另一侧设置有第二入口开口部。
6.如权利要求5所述的湿度检测装置，其特征在于: 所述两个入口开口部的开口面均设置于从所述壳体的外表面起具有凹陷的位置。
7.如权利要求1所述的湿度检测装置，其特征在于: 从所述入口开口部的开口面到湿度检测元件的距离比从所述出口开口部的开口面到湿度检测元件的距离短。
8.如权利要求7所述的湿度检测装置，其特征在于: 从所述入口开口部的开口面到湿度检测元件的距离与从所述出口开口部的开口面到湿度检测元件的距离之比为1:2。
9.如权利要求1所述的湿度检测装置，其特征在于: 所述副通路具有两个弯曲部， 所述两个弯曲部之间的所述副通路构成为直线，所述湿度检测元件安装成位于所述副通路的直线部。
【文档编号】G01N27/12GK103842805SQ201280048873
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2012年10月1日 优先权日:2011年10月6日
【发明者】齐藤孝行, 半泽惠二, 余语孝之 申请人:日立汽车系统株式会社