专利名称：发热电阻体式空气流量测定装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及测定空气流量的空气流量计，尤其涉及适于测定汽车的内 燃机的吸入空气流量的发热电阻体式空气流量测定装置。
背景技术：
目前，发热电阻体式空气流量测定装置安装在汽车、摩托车等的吸气
管内，检测出吸入空气量，并向ECU (发动机控制单元)发送该信号。
当发动机或其他车辆排出的废气等污染物被吸入到吸气管内时，由该 污染物污损发热电阻体式空气流量测定装置的发热电阻体。另外，在雨天 时等行驶时将前方行驶的车辆巻起的水滴等吸入吸气管时，水滴等附着在 空气净化器单体上，进而被吸入吸气管内，水滴飞到发热电阻体式空气流 量测定装置的发热电阻体上。当污损该发热电阻体时，发热电阻体的表面 的热传递率发生变化，与初始状态(出厂时)的散热特性不同，由此，即 使同一流量接触于发热电阻体，该输出值也与初始状态的输出值不同，产 生误差。另外，在水滴飞来且水滴附着在发热电阻体上时，由于其气化热， 使得输出波形变成尖峰脉冲状，在水滴蒸发或通过而消失之前，从传感器 元件都得不到正确的输出。
作为该对策，在专利文献l中，记载了将成为传感部的发热电阻体的 上游侧的副通路形状设成迂回状或涡旋状的装置。在该装置中，在从空气 流量计的上游侧飞来污染物或水滴时，在通过形成为迂回或涡旋状的副通 路形状而带来的离心力的作用下，使污染物或水滴与清洁的空气分离而使 其通过，以避开副通路内的发热电阻体。
专利文献l:日本特表2002 — 506528号公报
但是，实际上，仅用副通路的形状将发热电阻体和污染物分开是很难 的。对于碳等密度低的粒子来说，对于粒子的离心力作用得不充分，其仍会到达发热电阻体。另外，水滴等液体状的污染物，当一度附着在副通路 的内壁面上时，以不作用离心力的程度的缓慢的速度在副通路内移动，顺 着发热电阻体的支承部等而有可能到达发热电阻体。
发明内容
本发明的目的在于提供一种对于离心分离难以起作用的粒子状的污 染物以及液体状的污染物，避免其到达传感器元件部的构造。
为了达成上述目的，本发明的发热电阻体式空气流量测定装置，其包 括副通路和板型传感器元件，所述副通路吸入在主通路流动的流体的一部 分，所述板型传感器元件设置在所述副通路内，用于检测流体的流量，其
中在板型传感器元件的上游侧的副通路部分具有描绘90。以上的曲线的副 通路，所述副通路在与板型传感器元件的传感器形成面正交且与流体流平 行的假想平面上描绘90。以上的曲线，并且板型传感器元件的传感器形成 面侧和背面侧与副通路壁面之间具有间隙。
此时，遍及板型传感器元件的上下游的通路最好具有360度以上的弯 曲部。
另外，最好对副通路的侧壁面实施使表面张力衰减的加工，抑制疏水 引起的水的飞散，降低移动速度 发明效果
本发明的发热电阻体式空气流量测定装置，可以使侵入到吸气管内的 灰尘状以及液体状的污染物难以到达传感器元件，与现有的离心分离方式 相比，可以降低因污损引起的传感器元件的劣化。
图1是本发明的一实施例的整体图； 图2是本发明的一实施例的组成图； 图3是本发明的电路基板的立体图4是表示本发明的实施例的副通路和电路基板的位置关系的图； 图5是本发明的实施例的副通路的剖面图； 图6是表示本发明的其他的实施例的剖面图。图中-
101—吸气管；
102 —螺钉；
103 —副通路入口；
104 —副通路出口； 202—凸缘基座；
203 —左侧面罩；
204 —右侧面罩；
205 —外壳部装件("々- >夕'夕$ ); 207—电路基板安装面；
208 —连接器；
301— 基板；
302— 凹陷部；
303— 传感器元件； 303a—形成有电阻图案的支承体面；
401—假想平面； 402 —副通路； 402i—内周壁面；
402o —外周壁面；
501 —水滴；
502 —离心力；
503， 508 —灰尘以及水滴； 505 —楔形形状等的突起。
具体实施例方式
在以下说明的发热电阻体式空气流量测定装置中，所述发热电阻体式 空气流量测定装置具有副通路、传感器元件以及支承部，所述副通路取入 在主通路流动的流体，所述传感器元件设置在副通路内，对流体的流量进 行检测，设置所述支承部是为了将传感器元件设置在副通路内，其中，传 感器元件以及支承部被配置在副通路的弯曲部的中途，使得形成弯曲部的
5平面和传感器元件以及支承部大致垂直地相交，传感器元件被配置在支承 体上，传感器元件的流量检测部朝向弯曲部的外周侧或内周侧。优选的是， 传感器元件的流量检测部朝向弯曲部的外周侧。另外，在传感器元件附近 的弯曲部的上游部以及下游部的副通路构成二维以及三维的曲线部，由此 配置成无法从入口开口部以及出口开口部直视传感器元件。实施例
以下参考附图详细说明本发明的实施方式。图1 图4表示本发明的 发热电阻体式空气流量测定装置的一个实施例。
本发明的发热电阻体式空气流量测定装置，如图1所示，被螺钉102 固定在吸气管101上。在吸气管内流动的主流是箭头105表示的方向，在 吸气管101内配置副通路入口 103和副通路出口 104。而且，在图1中， 表示透视了吸气管101内的发热电阻体式空气流量测定装置的状态。
组装图如图2所示。副通路由左侧面罩203、凸缘基座202、右侧面 罩204、外壳部装件205构成。左侧面罩203和凸缘基座202、右侧面罩 204、外壳部装件205和凸缘基座202相互通过粘结焊接等连接起来，由 该四个部件围成的空间成为副通路。在凸缘基座202上设有平面207，平 面207可以安装电路零件和传感器元件和支承体形成一体的电路基板 201。通过在该平面207上安装电路基板201，可以将电路基板201的传感 器元件搭载部安装在副通路内，使得电路基板201上的传感器元件303的 搭载面(参考图3)相对于副通路的弯曲部(曲线)描绘的假想平面401 (参考图4)大致垂直。电路基板201通过铝线接合电连接于在外壳部装 件205上构成的连接器208由此接收供电，发出输出信号。
图3表示电路基板。在基板301上设有凹陷部302，在该凹陷部302 中安装传感器元件303。传感器元件303通过将发热电阻体之外多个电阻 体(电阻图案)用薄膜形成在薄板状的支承体上而构成。因此，传感器元 件303本身是薄板状，构成板型传感器元件。通过如上那样将电路基板201 的传感器元件搭载部安装在副通路内，传感器元件303将形成了电阻图案 的支承体面303a (也称板型传感器元件的电阻图案形成面或传感器形成 面)相对于假想平面401 (参考图4)大致垂直地配置在副通路内。
由上述零件外壳部装件205、凸缘基座202、左侧面罩203、右侧面罩204围成的副通路402与电路基板201的位置关系如图4所示。
如上述那样，电路基板201与假想平面401大致垂直相交被安装。在 此，所谓大致垂直是指实质上垂直相交地安装，由于安装公差或其他目的 等，还可以在士10。左右的范围距离垂直状态具有角度。另外，板型传感 器元件303被安装在搭载传感器元件的面沿着副通路内的空气的流动的方 向(本质上相对于流动平行)。因此，传感器元件303的电阻图案形成面 朝向形成为曲线状的副通路的外周侧或内周侧。
而且，假想平面401是假想副通路402具有的卯度以上的弯曲(曲 线)描绘的平面的假想平面。
通过使描绘副通路的弯曲部的平面和支承体上的电阻图案形成面大 致垂直地交叉，可以将电路部分设置在吸气管外。因此，在以同一通路长 度设计副通路的情况下，可以减小在吸气管内突出的有效截面面积，从压 力损失的观点来看是有利的。
另外，在以同一有效截面面积设计了副通路的情况下，由于可以将吸 气管内突出部的全部作为副通路构成，所以可以用平缓的弯曲部描绘传感 器元件的上游侧副通路以及下游侧副通路。因此，在副通路内的吸气的流 动中，难以产生剥离，可实现传感器输出的稳定化。由于难以产生剥离， 副通路内的通气阻力减小，副通路内的流速提高，因此还有助于传感器输 出的低流量灵敏度的提高。
利用图5说明本实施例的特征。图5表示图4的副通路402的剖面。 如图5所示，在本实施例的发热电阻体式空气流量测定装置中，在板型传 感器元件303的上游侧具有描绘90。以上的曲线(流动的方向变化90。以上) 的副通路。从上游侧飞来的砂石、碳等灰尘以及水滴(508)以其质量、 粒径在某一范围内的各种状态从流入开口侵入到副通路402内。离心力 (502)作用在板型传感器元件303的上游侧的曲线部。此时，作用在灰 尘或水滴等飞来物上的离心力F是
<formula>formula see original document page 7</formula> (式1 )
(P;灰尘等的密度、d;灰尘等的直径、r;曲线通路的R、 v;进入
曲线通路的进入速度)，因此，在板型传感器元件的正前部，越是重的灰尘、粒径越大的灰尘，
越向曲线通路的外周侧(外周壁面402o侧)分布(503)。此时，以相对 于曲线通路垂直相交的方式安装板型传感器元件303，如图5的201那样， 通过安装在曲线通路内，可以将附着于单体上的灰尘等的粒径限制在最小 限度。而且，板型传感器元件303的电阻图案形成面侧和背面侧在与副通 路避免之间具有间隙。
在此也考虑水滴的飞来等情况。当水滴一旦附着在壁面上时，在此停 留，与后来飞来的水滴合流而成长到一定质量，在这样的状态下流过壁面 到达板型传感器元件303部(501)。为了避免这种情况，需要将内周壁面 402i和板型传感器元件303隔开一定距离。在此，当增加该内周壁面402i 和板型传感器元件303之间的距离时，如前所述，到达板型传感器元件303 的灰尘的粒径也变大，因此需要最佳化。
通过该副通路的形状，在主通路内飞来的水滴侵入到副通路402内的 情况下，该水滴在到达传感器元件303之前，几乎一度附着在副通路402 的内壁上。 一度附着在内壁上的水滴与副通路402内的空气的流动相比， 行进速度足够慢，因此，水滴的大半被吸引向弯曲部内周侧(内周壁面402i 侧)的流速快的方向，水滴不会到达传感器元件303、此时，传感器元件 303的电阻图案形成面优选配置成朝向外周侧(外周壁面402o侧)。
另外，没有作用足够离心力的细微的碳粒子等也与所述水滴同样通过 传感器元件303附近的弯曲部内周(内周壁面402i附近)，所以几乎不会 到达传感器元件303。
目前在离心力作用下分离的粒子由于通过弯曲部外周侧(外周壁面 402o附近)，所以还是不会到达传感器元件303。
所以，本发明的发热电阻体式空气流量测定装置中，在进入到吸气管 106内的灰尘以及水滴进入副通路402内时，可以避免在现有的离心分离 的原理的作用下无法避免的轻量的灰尘或粒径小的灰尘到达传感器元件 303的发热电阻体的情况。
在采用本实施例的情况下，板型传感器元件303的上游侧的空间由于 是被圆弧和平面夹着的形状，所以板型传感器元件附近变成扩大管形状， 在考虑流动的稳定性时并不优选。因此，需要如505那样在板型传感器元件303附近的外周侧壁面设置楔形形状等的突起，附以压力坡度。
此时，如图6所示，当使板型传感器元件303的电阻图案形成面朝向
内周侧时，板型传感器元件303附近的流通变成与图5时相反的缩流，可
以同时实现对污损性和流动的稳定性。
另外，例如在发动机停止后，附着在曲柄箱内的油或涡轮叶片等上的
油变成蒸汽而扩散或以对流方式经过吸气管内并到达发热电阻体式空气
流量计部，但根据上述副通路形状，油蒸汽在到达传感器元件之前被吸附
在副通路内壁上，与现有技术相比，到达传感器元件的到达量减少。
本发明的发热电阻体式空气流量测定装置，可以通过基于树脂成型的
外壳形成副通路，可以降低成本。
权利要求
1. 一种发热电阻体式空气流量测定装置，其包括副通路和板型传感器元件，所述副通路吸入在主通路流动的流体的一部分，所述板型传感器元件设置在所述副通路内，用于检测流体的流量，其中在板型传感器元件的上游侧的副通路部分具有描绘90°以上的曲线的副通路，所述发热电阻体式空气流量测定装置的特征在于，所述副通路在与板型传感器元件的传感器形成面正交且与流体流平行的假想平面上描绘90°以上的曲线，并且板型传感器元件的传感器形成面侧和背面侧与副通路壁面之间具有间隙。
2. 如权利要求1所述的发热电阻体式空气流量测定装置，其特征在于，遍及板型传感器元件的上下游的通路具有360度以上的弯曲部。
3. 如权利要求1或2所述的发热电阻体式空气流量测定装置，其特征 在于，对副通路的侧壁面实施使表面张力衰减的加工，抑制疏水引起的水的 飞散，降低移动速度。
全文摘要
本发明的目的在于，提供一种对于离心分离难以起作用的粒子状的污染物以及液体状的污染物，避免其到达传感器元件部的构造。为了达成上述目的，发热电阻体式空气流量测定装置包括副通路和板型传感器元件，所述副通路吸入在主通路流动的流体的一部分，所述板型传感器元件设置在所述副通路内，用于检测流体的流量，在板型传感器元件的上游侧的副通路部分具有描绘90°以上的曲线的副通路，其中所述副通路在与板型传感器元件的传感器形成面正交且与流体流平行的假想平面上描绘90°以上的曲线，并且板型传感器元件的传感器形成面侧和背面侧在与副通路壁面之间具有间隙。
文档编号G01F1/69GK101424555SQ200810169068
公开日2009年5月6日 申请日期2008年10月20日 优先权日2007年10月31日
发明者三木崇裕, 冈本裕树, 平山宏, 森野毅, 齐藤直生 申请人:株式会社日立制作所