CN103890574A - 湿度检测装置 - Google Patents

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Abstract

为了提供即使在严苛的环境条件下计测精度也优良的湿度检测装置，湿度检测装置具有电子电路基板(1)和安装在上述电子电路基板的一个面的湿度检测元件(2)，将整个上述湿度检测元件和上述电子电路基板的一部分暴露于空气中，对空气中的湿度进行检测，在与安装有上述湿度检测元件的面相同的面安装有多个加热电阻器(3)，上述加热电阻器设置在上述湿度检测元件的周围。

Description

湿度检测装置
技术领域
本发明涉及检测装置，特别涉及适用于内燃机的吸入空气的温度湿度计测的检测装置。
背景技术
现有技术中具有在基板上形成包括高分子的传感器元件，从该元件的静电电容值的变化测定气氛的湿度的高分子电容式的湿度传感器。该湿度传感器能够检测至低湿度，精度也比较高，成本比较低，因此作为气氛的检测传感器在从民用至工业用的计测仪器的很大范围中得以使用。
在汽车产业中，例如在内燃机用的吸入空气流量测定装置中具有将湿度检测装置一体化而得到的能够对多个物理量进行计测的传感器。在专利文献1中，公开有将湿度计测装置与压力计测装置一体化的例子。
进一步，在专利文献2中公开有以抑制湿度传感器的结露为目的而具有加热部的湿度传感器的例子。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-43883号公报
专利文献2：日本特开2002-39983号公报
发明内容
发明所要解决的问题
现在，使用电子控制燃料喷射***的汽车被普遍使用，在这种情况下，在发动机室的内部配置各种传感器和控制设备，同时伴随电气安装件的增加各电子设备的消耗电力降低成为一个问题。
其中一个问题在于湿度检测装置。湿度检测装置最近在燃料控制用途中的利用效果刚刚显现，一直以来主要用于车室内的空调管理等。在车室内的用途中不存在对于设想为严苛的环境的耐久性等的要求。但是，在用于燃料控制的用途的情况下，例如在与设置在内燃机的吸入空气流量测定装置和其它传感器等一体化地使用的情况下，要求与吸入空气流量测定装置等效的耐环境性能。
湿度检测装置在发生对湿度检测元件部的污损物附着或水滴附着时，进一步在这些附着的情况复合地发生的环境下会受到影响而计测精度劣化，需要针对这些问题的明确的技术措施。
当在内燃机这样的严苛的环境条件下使用时，例如在专利文献2中公开的现有技术中，即使能够实现结露抑制也不认为能够抑制碳等污损物质。此外，如专利文献2指出的那样，还存在湿度检测元件周围的环境急剧地变化，当达到露点时湿度检测元件结露的问题。
进一步，当在包括上述碳的大气中浮游的污损物质附着在湿度检测元件的附近时，因为该污损物质自身具有吸湿性，所以复合地发生结露等，在高湿度的空气流入的情况下，还产生污损物质吸湿，存在直至其水分干燥为止的时间中持续检测出比实际的环境高的湿度的计测精度上的问题。
本发明的目的在于，提供即使在严苛的环境下检测精度也优良的湿度检测装置。
用于解决问题的技术方案
为了解决上述问题，本发明的湿度检测装置在电子电路基板上安装湿度检测元件，在与电子电路基板上的安装有湿度检测元件的面相同的面上安装有多个加热电阻器。
发明效果
根据本发明，能够提供即使在严苛的环境条件下计测精度也优良的湿度检测装置。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施例的平面图。
图2是表示本发明的另一个实施例的平面图。
图3是表示本发明的另一个实施例的平面图。
图4是表示本发明的另一个实施例的平面图。
图5是表示将本发明用于湿度传感器的一个实施例的截面图。
具体实施方式
使用图1对本发明的具体的结构例进行说明。
在电子电路基板1上安装湿度检测元件2，进而，电子电路基板1具有用于进行与外部的输入输出的输入输出端子4。使用它们进行的湿度检测，通过将湿度检测元件2的全体和电子电路基板1的一部分以与在吸入空气管路流动的空气直接接触的方式安装在吸入空气管路而实现。
在该电子电路基板1，在与安装有湿度检测元件2的面相同的面上、且在湿度检测元件2的周围安装加热电阻器3，不对整个电子电路基板1进行加热而仅对湿度检测元件2部分进行局部加热，能够在电子电路基板1的表面形成加热区域5。根据该结构，能够以低消耗电力高效地仅对湿度检测元件2周围进行加热，能够应对结露。
进一步，因为是局部加热，所以在加热区域5的边界线附近温度差最大。能够利用在该温度差中在空气中浮游的污损物质向低温侧去的特性，有意地使污损物质附着在加热区域5的外周部。
例如，当对整个电子电路基板1均匀地进行加热时，不能在基板上形成上述的温度差。因此，空气中的污损物质均匀地附着在基板上，在湿度检测元件2自身也附着有污损物。而且，在复合地产生结露时，该污损物质吸湿，产生湿度计测误差。
但是，根据本结构，不仅能够防止结露和污损，而且能够使污损物质附着在离开湿度检测元件2的位置，因此能够防止湿度计测误差的产生。
此外，如果如本结构那样以包围湿度检测元件2的周围的方式在周围的4处安装加热电阻器3，则即使在空气的流动方向不规则地产生的流动场所中，温度分布也以湿度检测元件2为基准具有对称性，因此能够不被空气的流动影响地维持其性能。
接着，使用图2对另一个实施例进行说明。对与之前的实施例相同的结构标注相同的附图标记，省略说明。
如图2所示，本实施例的湿度检测装置与之前的实施例不同，采用在相对于湿度检测元件2的空气的流动的上游与下游分别设置一个加热电阻器3的结构。即，在能够由于本装置的结构和安装方法等使在湿度检测元件2的周围流动的空气的流动为单轴方向的情况下，在相对于湿度检测元件2的空气的流动的上游和下游分别安装加热电阻器3。由此，能够减少加热电阻器3的安装数量，还能够实现更低的电力消耗，并且实现整个装置的小型轻量化。此外，能够减少与吸入空气接触的部分的面积，因此还能够减少由本装置的安装引起的空气阻力。
使用图3对另一个实施例进行说明。对与之前的实施例相同的结构标注相同的附图标记，省略说明。
在本实施例中，针对图2所示的结构规定湿度检测元件2与加热电阻器3的安装位置的关系。即，在令湿度检测元件2与加热电阻器3的距离为L、令加热电阻器3的短边的长度为W时，以成为L＜4W的方式安装湿度检测元件2和加热电阻器3。加热区域5过于远离湿度检测元件2对污损和污损物质的吸湿导致的计测误差更有利。另一方面，当使两个加热电阻器3过于分离地进行安装时，在存在于其中间的湿度检测元件2的部分温度下降即产生低温区域，容易附着污损物质。因此，令湿度检测元件2与加热电阻器3的距离L为3W，如果还考虑加热电阻器3的发热量的话则使湿度检测元件2与加热电阻器3的距离最大为4W左右，由此能够实现能够达到污损物本来的目的的湿度检测装置。
使用图4对另一个实施例进行说明。对与之前的实施例相同的结构标注相同的附图标记，省略说明。
如图4所示，在本实施例中采用下述结构：在电子电路基板1的与安装湿度检测元件2和加热电阻器3的面相反的另一个面，安装有构成湿度检测装置的其它电子部件7。此外，输入输出端子4也安装在与安装其它电子部件7的面相同的面上。
根据本结构，能够分离为直接暴露于吸入空气进行计测的计测面和需要进行保护以不被外部环境影响的电子电路面，使用便利性得到提高，进而能够通过简单的周围结构进行本装置的安装、装配。
最后，使用图5，对将本发明用作内燃机的湿度检测装置的一个例子进行说明。
在构成主通路8的吸气管路构成部件9，在其一部分设置有湿度传感器10的安装孔11，利用O环等密封部件12进行安装。
湿度传感器10构成为，以将连接器13和连接端子14一体成形而得到的壳体部件15为基础，将安装有湿度检测元件2、加热电阻器3、其它电子部件7的电子电路基板1安装在内部，从安装其它电子部件7的一侧注入浇注成型树脂等涂层部件16。连接端子14与电子电路基板1的电连接通过金属线17进行，能够通过连接器13进行与外部的输入输出。在壳体部件15，构成有用于取入在主通路8流动的吸入空气的一部分的副通路18，湿度检测元件2和加热电阻器3能够通过与在副通路18流动的空气直接接触而进行计测，进一步，通过该副通路18，空气的流动方向6被限定为单轴，因此需要安装的加热电阻器3被限定在湿度检测元件2的上下游。
根据本装置，能够以低电力消耗实现因污损、结露、以及污损与结露的复合发生而引起的计测精度的恶化，能够提供品质和性能优异的、最适合于内燃机中使用的湿度检测装置。
附图标记的说明
1  电子电路基板
2  湿度检测元件
3  加热电阻器
4  输入输出端子
5  加热区域
6  空气的流动方向
7  其它电子部件
8  主通路
9  吸气管路构成部件
10 湿度传感器
11 安装孔
12 密封部件
13 连接器
14 连接端子
15 壳体部件
16 涂层部件
17 金属线
18 副通路

Claims (5)

1.一种湿度检测装置，其包括电子电路基板和安装在所述电子电路基板的一个面的湿度检测元件，将整个所述湿度检测元件和所述电子电路基板的一部分暴露在空气中，对空气中的湿度进行检测，该湿度检测装置的特征在于：
在与安装有所述湿度检测元件的面相同的面安装有多个加热电阻器，
所述加热电阻器设置在所述湿度检测元件的周围。
2.如权利要求1所述的湿度检测装置，其特征在于：
所述多个加热电阻器相对于所述湿度检测元件在空气的流动的上游和下游侧分别至少设置有一个。
3.如权利要求2所述的湿度检测装置，其特征在于：
当令所述湿度检测元件与所述加热电阻器的距离为L、令所述加热电阻器的宽度为W时，以成为L＜4W的关系的方式配置所述湿度检测元件和所述加热电阻器。
4.如权利要求1所述的温度检测装置，其特征在于：
在与安装所述湿度检测元件和所述加热电阻器的面相反的另一个面安装有其它的电子部件。
5.如权利要求4所述的湿度检测装置，其特征在于：
安装所述其它的电子部件的一侧的电子电路基板的表面被涂层部件覆盖。
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