溫濕度傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種溫濕度傳感器，尤其涉及一種汽車領(lǐng)域中的被插入至與內(nèi)燃機(jī)的燃燒室連結(jié)的吸氣管中的溫濕度傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，溫濕度傳感器在車輛中得以利用。并且，有專利文獻(xiàn)I或?qū)＠墨I(xiàn)2中所記載的技術(shù)作為該技術(shù)領(lǐng)域的【背景技術(shù)】。在專利文獻(xiàn)I中記載有“提供一種在無導(dǎo)線或?qū)Ｓ谜謿さ臓顟B(tài)下將溫度傳感器及濕度傳感器一體地整合在控制裝置中而成的“汽車用空調(diào)裝置””的內(nèi)容。此外，在專利文獻(xiàn)2記載有“可精確檢測(cè)溫度及濕度，且外型較小”的內(nèi)容。即，溫濕度傳感器重要的是像這樣小型、一體化地構(gòu)成。
[0003]以往技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本專利第3137525號(hào)
[0006]專利文獻(xiàn)2:日本專利特開2000-351312號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明要解決的問題
[0008]如上所述，溫濕度傳感器重要的是小型化，但在將溫濕度傳感器尤其是濕度傳感器用于內(nèi)燃機(jī)的控制的情況下，不僅小型化較為重要，濕敏部的污損對(duì)策或者防水滴附著措施在確保長期可靠性方面也較為重要。例如，通常采取如下結(jié)構(gòu):利用濾膜對(duì)傳感器室本身在空間上進(jìn)行密閉來隔離污損物質(zhì)，僅僅使水蒸氣成分通過。然而，該結(jié)構(gòu)因?yàn)V膜具有較大的通氣阻力，所以無法充分進(jìn)行傳感器室內(nèi)的空氣交換，從而存在傳感器的溫度、濕度響應(yīng)大幅變差的問題。
[0009]此外，即便不使用濾膜而使用耐污損性相對(duì)較強(qiáng)的類型的濕度傳感器，若污損物質(zhì)直接接觸傳感器，則也會(huì)產(chǎn)生因污損所引起的濕度的檢測(cè)誤差，因此必然需要用以避免污損物質(zhì)直接接觸的復(fù)雜通道，從而存在因通道的流體阻力增大而導(dǎo)致無法在傳感器附近充分交換空氣或氣體的問題。
[0010]本發(fā)明的目的在于提供一種可靠性提高了的溫濕度傳感器。
[0011]解決問題的技術(shù)手段
[0012]為了解決上述問題，例如采用權(quán)利要求書中所記載的構(gòu)成。
[0013]本申請(qǐng)包括多種解決上述問題的技術(shù)手段，若舉其一例，則為一種溫濕度傳感器，其殼體的整體或一部分被插入至供氣體通過的主管路中，檢測(cè)所述氣體的濕度，其包括:第一副通道，其作為所述殼體的一部分而構(gòu)成，供通過所述主管路的氣體的一部分朝與所述主管路內(nèi)的氣流大致相同的方向流動(dòng)；節(jié)流區(qū)間，其具有節(jié)流體，所述節(jié)流體設(shè)置在所述第一副通道的入口與出口之間且設(shè)置在所述第一副通道內(nèi)表面，所述節(jié)流體的截面積小于整個(gè)所述第一副通道的平均截面積；以及第二副通道，其連接所述節(jié)流區(qū)間的上游側(cè)及下游偵h不同于所述第一副通道；并且，所述第一副通道與所述第二副通道的出入口通過各自的連接口連接，所述第二副通道入口與所述第一副通道的連接口、或者所述第二副通道出口與所述第一副通道的連接口設(shè)置在從所述第一副通道內(nèi)的氣流的上下游方向軸觀察時(shí)未設(shè)置有節(jié)流體的一側(cè)。
[0014]發(fā)明的效果
[0015]根據(jù)本發(fā)明，可提供一種可靠性提高了的溫濕度傳感器。
【附圖說明】
[0016]圖1為濕度傳感器的構(gòu)成圖的例子。
[0017]圖2為表示第一副通道與節(jié)流體與第二副通道的出入口的位置關(guān)系的圖。
[0018]圖3為表不因節(jié)流體所引起的氣流的剝尚的圖。
[0019]圖4為表示第二副通道出入口與產(chǎn)生有剝離的區(qū)域的位置關(guān)系的圖。
[0020]圖5為表示與第二副通道的出入口的位置有關(guān)的多個(gè)實(shí)施例的圖。
[0021]圖6為溫濕度測(cè)定裝置的構(gòu)成圖的例子。
[0022]圖7為包含在吸氣管內(nèi)的溫濕度測(cè)定裝置的搭載例(不包括蓋體1100)。
[0023]圖8為溫濕度測(cè)定裝置的主視圖。
[0024]圖9為表示圖8中的A-A截面的圖。
[0025]圖10為表示圖8中的B-B截面的圖。
[0026]圖11為表示圖9的立體圖的圖。
[0027]圖12為表示溫度傳感器的檢測(cè)誤差傾向的曲線圖例子。
[0028]圖13為與圖6相比副通道構(gòu)成不同的溫濕度測(cè)定裝置的構(gòu)成圖的例子。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面，使用圖1?5，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明。
[0030]實(shí)施例1
[0031]在本實(shí)施例中，對(duì)連接多個(gè)副通道的位置的一例進(jìn)行說明，所述多個(gè)副通道合理地減少到達(dá)濕度檢測(cè)元件的污損物質(zhì)。圖1為本實(shí)施例的溫濕度傳感器的構(gòu)成圖的例子。
[0032]溫濕度傳感器主要由傳感器法蘭106、傳感器外罩108及電路蓋109構(gòu)成。法蘭106露出于氣體的管路的外側(cè)，從一側(cè)支撐被插入至管路中的傳感器外罩108。通常為利用傳感器法蘭106確保管路與外側(cè)的氣密的結(jié)構(gòu)，大多數(shù)情況下，傳感器法蘭106與傳感器外罩108 —體構(gòu)成。在傳感器外罩108中固定有搭載濕度檢測(cè)元件102、集成電路103等的電路基板107。濕度檢測(cè)元件102安裝在電路基板107的前端，與第二副通道116被電路室-第二副通道間隔壁113隔開。因此，電路基板107的一部分與第二副通道116在空間上分離，濕敏元件102暴露在第二副通道的氣流105中。圖1-1及II表示導(dǎo)入在主管路內(nèi)流動(dòng)的吸入空氣流的一部分的副通道的截面，并且安裝有電路蓋109以表示通道構(gòu)成。圖1展示了電路蓋109也是構(gòu)成各副通道的構(gòu)件的例子。圖1-1展示了第一副通道115的截面形狀，圖ι-ll展示了從第一副通道分支而成的將氣流流向濕敏元件的第二副通道116的截面形狀。這些第一副通道115、第二副通道116被第一副通道-第二副通道間隔壁114隔開，構(gòu)成各自獨(dú)立的副通道。此外，在第一副通道115的中央部分設(shè)置有用以阻礙第一副通道的氣流104通過的節(jié)流部101。從圖1-1右側(cè)經(jīng)第一副通道115的入口流入的氣流104經(jīng)從第一副通道115到第二副通道116的流入通道(A)流入至第二副通道116，構(gòu)成第二副通道的氣流105。第二副通道116與電路基板107上所搭載的濕敏元件102接觸后，經(jīng)從第二副通道116到第一副通道115的流出通道(B)再次與第一副通道115合流。由于從第一副通道115到第二副通道116的流入通道⑷以及從第二副通道116到第一副通道115的流出通道(B)的通道截面積小于第一副通道115，進(jìn)而，從第一副通道115到第二副通道116的流入通道㈧以及從第二副通道116到第一副通道115的流出通道⑶是以相對(duì)于第一副通道115具有角度的方式與第一副通道115連接，因此流入至第二副通道116的氣流的流量小于通過第一副通道115的氣流的流量，流速也小于第一副通道115的氣流。因此，具有速度的質(zhì)量較大的污損物質(zhì)因慣性而直接在第一副通道115中直線前進(jìn)，僅欲測(cè)定的氣體以及不怎么產(chǎn)生影響的程度的污損物質(zhì)流入至第二副通道116。由此，可大幅減少到達(dá)濕度檢測(cè)元件102的污損物質(zhì)。
[0033]然而，對(duì)于污損物質(zhì)的區(qū)分作用，重要在于第二副通道116內(nèi)的流速與第一副通道115內(nèi)的流速的平衡。例如，若第二副通道116內(nèi)的流速過慢，則濕度檢測(cè)元件102周邊的空氣或被測(cè)量氣體的交換速度會(huì)降低，導(dǎo)致濕度檢測(cè)的響應(yīng)性降低。此外，反過來，若第二副通道116內(nèi)的流速過快，則污損物質(zhì)會(huì)被吸入至第二副通道116或者部分倒流，導(dǎo)致所述的污損物質(zhì)區(qū)分作用發(fā)揮不充分。此外，尤其是在汽車用濕度傳感器中，重要的是即便整個(gè)主管路的平均流速發(fā)生變化，第一副通道115內(nèi)與第二副通道116內(nèi)的流速的關(guān)系例如流速比也是穩(wěn)定的，并且，即便主管路流速發(fā)生變化，也具有固定的檢測(cè)響應(yīng)性。
[0034]就該穩(wěn)定性而言，用以形成第二副通道116內(nèi)的氣流的負(fù)壓必須穩(wěn)定。該負(fù)壓是因在第二副通道116的出入口沿剪切方向流動(dòng)的第一副通道115內(nèi)的氣流而產(chǎn)生，所以第二副通道116的出入口附近的剪切方向氣流必須穩(wěn)定。因此，必須將第二副通道116的出入口設(shè)置在不會(huì)產(chǎn)生氣流的剝離或壓縮作用的位置。尤其是產(chǎn)生有氣流的剝離的區(qū)域，因剪切方向的流速與周圍相比極慢，與流速較高的部位的距離也不遠(yuǎn)，因此，若第二副通道的出入口存在于這種區(qū)域，則會(huì)產(chǎn)生新的回旋流或者發(fā)生部分倒流而不會(huì)產(chǎn)生穩(wěn)定的負(fù)壓。
[0035]因此，第二副通道116內(nèi)的流速不穩(wěn)定，導(dǎo)致第一副通道115內(nèi)與第二副通道116內(nèi)的流速的關(guān)系變得不穩(wěn)定。進(jìn)而，所述的污損物質(zhì)區(qū)分作用發(fā)揮不充分，導(dǎo)致濕度檢測(cè)元件102發(fā)生污損。
[0036]圖2是在可觀察到第二副通道116的出入口的方向上切割第一副通道115而得，在本實(shí)施例中，相對(duì)于空氣的流動(dòng)方法，將第一副通道115的節(jié)流體僅設(shè)置在一側(cè)，但節(jié)流體也可處于兩側(cè)。此外，濕度傳感器通常在氣流的流動(dòng)方向上不會(huì)受到影響，因此在本實(shí)施例中，以相對(duì)于氣流而沿兩個(gè)方向安裝的方式使第一副通道115的出入口位置以及第二副通道的出口 110-入口 111位置距溫濕度傳感器的中心軸對(duì)稱。因此，第二副通道入口 111在反方向的流動(dòng)中成為第二副通道出口