WO2017203860A1

WO2017203860A1 - 湿度測定装置

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Publication number: WO2017203860A1
Application number: PCT/JP2017/014769
Authority: WO
Inventors: 真之日尾; 安藤　亮; 丈夫細川; 成亘小松; 洋小貫
Original assignee: 日立オートモティブシステムズ株式会社
Priority date: 2016-05-23
Filing date: 2017-04-11
Publication date: 2017-11-30
Also published as: CN109073582A; JP6739525B2; DE112017001130T5; CN109073582B; JPWO2017203860A1; US20190219529A1

Abstract

熱式の湿度検出素子を用いた湿度測定装置で気体の湿度を測定するに当たり、測定対象の気体が脈動する環境においても、高精度にその気体の湿度を測定することのできる湿度測定装置を提供する。圧力導入口から圧力導入通路に導入された気体が湿度検出素子まで到達するまでの間に少なくとも１回は曲がるように、湿度検出素子が、収納室における圧力導入通路の延長線上からオフセットした空間、または、収納室における圧力導入通路の延長線上に設けられた部材の奥側に形成された空間に配設されている。

Description

湿度測定装置

　本発明は、湿度測定装置に係り、例えば、測定対象の各種機器に装着されてその機器内を流れる気体の湿度を測定する湿度測定装置に関する。

　湿度測定装置は、例えば内燃機関の吸気通路に搭載され、その吸気通路を通過する吸気の湿度を計測するものであり、湿度測定装置による計測結果は、燃料噴射量の制御や、内燃機関の運転条件の最適化に用いられる。

　前述のような内燃機関の吸気通路内の環境を測定する湿度測定装置は、リアルタイムに気体（吸気）の所量を測定する必要がある。そのため、当該湿度測定装置には高速応答が望まれており、その高速応答を実現するため、当該湿度測定装置に設けられた湿度検出素子（湿度センサ）を吸気通路に露出して配置することが望まれている。しかし、湿度検出素子を吸気通路に露出して配置した場合、内燃機関の高回転運転によって発生する吸気脈動による乱流の影響を受け、気体（吸気）の測定に悪影響を及ぼす恐れがある。

　このような湿度測定装置の従来技術として、例えば特許文献１に記載のものが提案されている。特許文献１に所載の湿度測定装置では、装置の内部に吸気上流から下流に連通した通路を設け、その通路の直線部に当該通路を通過する気体の湿度を検知する湿度検出素子を露出した状態で配置している。

　ところで、前述のような湿度測定装置に用いられる湿度検出素子としては、主に、静電容量式のもの（例えば、特許文献１参照）と、熱式のもの（例えば、特許文献２参照）とが知られている。

　静電容量式の湿度検出素子（静電容量式湿度センサ）は、感湿膜の水分濃度が変化することによる静電容量の変化を検出するもので、一般に、圧力・流速の影響を受け難いといった利点がある反面、耐汚損性や応答性が低いといった特徴がある。

　一方、熱式の湿度検出素子（熱式湿度センサ）は、湿度検出素子に設けられた発熱体の放熱量から気体の濃度を検出するもので、一般に、耐汚損性や応答性が高い（汚損に強く、かつ、応答が速い）といった利点がある反面、圧力・流速の影響を受け易いといった特徴がある。そのため、熱式の湿度検出素子を使用する場合には、圧力センサ（圧力検出素子）を併設し、湿度検出素子で検出された気体の濃度を圧力センサで検出された気体の圧力で補正して当該気体の湿度を測定するようにしている。

特開２０１４－０１００２６号公報特開２０１６－０１１８８９号公報

　上記特許文献１に所載の湿度測定装置では、装置内部に設けられた通路の直線部に、静電容量式の湿度検出素子を配置することで、内燃機関の高回転運転などにより吸気脈動する環境においても、内燃機関の吸気通路内の気体（吸気）の湿度をある程度正確に測定することができる。

　しかしながら、熱式の湿度検出素子を用いた湿度測定装置で内燃機関の吸気通路を通過する気体（吸気）の湿度を測定する際、特許文献１に所載のように、通路の直線部に当該湿度検出素子を露出させて配置すると、湿度検出素子の付近の空気流動が大きいため、高速応答ではあるが、吸気脈動による乱流（流速変動）の影響を強く受け、高精度な湿度計測が難しくなる。

　本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、熱式の湿度検出素子を用いた湿度測定装置で気体の湿度を測定するに当たり、例えば内燃機関の高回転運転などにより吸気脈動する環境においても、高精度にその気体の湿度を測定することのできる湿度測定装置を提供することにある。

　上記する課題を解決するために、本発明に係る湿度測定装置は、主通路を流れる気体を取り込むための圧力導入口を有する直線状の穴からなる圧力導入通路が設けられるとともに、該圧力導入通路に連接して該圧力導入通路の前記主通路側とは反対側に収納室が設けられ、該収納室に、前記圧力導入通路に導入された気体の湿度を発熱体の放熱量から検出する湿度検出素子と前記気体の圧力を検出する圧力検出素子とが配置され、前記気体の湿度を前記気体の圧力で補正して前記気体の湿度を測定する湿度測定装置であって、前記圧力導入口から前記圧力導入通路に導入された気体が前記湿度検出素子まで到達するまでの間に少なくとも１回は曲がるように、前記湿度検出素子が、前記収納室における前記圧力導入通路の延長線上からオフセットした空間、または、前記収納室における前記圧力導入通路の延長線上に設けられた部材の前記主通路側とは反対側に形成された空間に配設されていることを特徴としている。

　本発明によれば、測定対象の気体が脈動する環境においても、流速を抑えて、高精度にその気体の湿度を測定することができる。

　上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明に係る湿度測定装置の第一実施形態の全体構成を示す断面構成図。図１に示す湿度検出素子の拡大断面図。図１に示す湿度検出素子の拡大平面図。本発明に係る湿度測定装置の第二実施形態の湿度検出素子近傍を示す断面構成図であり、（Ａ）は一例、（Ｂ）は他例、（Ｃ）は更なる他例を示す図。本発明に係る湿度測定装置の第三実施形態の湿度検出素子近傍を示す断面構成図であり、（Ａ）は一例、（Ｂ）は他例を示す図。

　以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。

［第一実施形態］
　本発明に係る湿度測定装置の第一実施形態を図１から図３を用いて説明する。

　図１は、本発明に係る湿度測定装置の第一実施形態を示す断面構成図である。

　図示実施形態の湿度測定装置１は、例えば内燃機関の吸気通路に取り付けられて当該吸気通路を通過する空気（吸気）の湿度を計測するものであり、主に、樹脂製の筺体１１と、回路基板１６と、カバー１３とを備える。

　前記筺体１１は、測定対象の機器（例えば吸気通路）に嵌装される中空筒状の嵌装部１１Ａと、回路基板１６等を装備する本体部１１Ｂとを有する。嵌装部１１Ａには、測定対象の機器の主通路を流れる気体を取り込むべく、軸線Ｌ方向の一端側（下側であって、測定対象の気体が流れる主通路側）に開口する圧力導入口１０ａを有する直線状の穴からなる圧力導入通路１０が備えられている。また、本体部１１Ｂには、前記圧力導入通路１０の軸線Ｌ方向の他端側（上側であって、主通路側とは反対側）に連接するようにして、前記圧力導入通路１０より幅広かつ上端（主通路側とは反対側の端部）開口の凹穴からなる収納穴１９が設けられている。この収納穴１９は、上側（主通路側とは反対側）に行くに従って段階的に拡がるように段付きで形成されており、その収納穴１９の内壁（内周壁）に形成された段差部（面）１９ａに、平板状部材からなる回路基板１６が接着等により固定され、収納穴１９の上端開口（つまり、筐体１１の本体部１１Ａの上端開口）を閉塞するように、平板状のカバー１３が取り付けられている。回路基板１６は、（その下面（搭載面）が）圧力導入通路１０の軸線Ｌに対して垂直となるように収納穴１９に配置されており、この回路基板１６により、前記収納穴１９は、測定対象の気体（吸気）に晒される下側領域と、晒されない上側領域とに区切られ、前記下側領域は、後述する湿度検出素子１７と圧力検出素子１８とが配置される収納室２０となっている。

　また、前記筐体１１の本体部１１Ｂには、外部と電気的に接続するためのコネクタ１２が一体に設けられており、回路基板１６とコネクタ１２とは、前記収納穴１９における前記上側領域に設けられた金属ワイヤ１５により電気的に接続されている。

　また、筺体１１における嵌装部１１Ａの外周（具体的には、嵌装部１１Ａの外周に設けられた環状溝）には、気密性を確保するためのＯリング１４が装着されている。

　回路基板１６の下面（収納室２０側の搭載面）には、圧力導入口１０ａを介して圧力導入通路１０に導入され、当該圧力導入通路１０を通過した気体（吸気）の湿度を測定する湿度検出素子（湿度センサ）１７と、その気体の圧力を測定する圧力検出素子（圧力センサ）１８とが横並びで搭載され、回路基板１６と湿度検出素子１７及び圧力検出素子１８とは、電気的に接続されている。

　図２及び図３は、図１に示す湿度検出素子１７を示す拡大断面図及び拡大平面図である。

　湿度検出素子１７は、単結晶シリコンで形成されたシリコン基板２７を有している。シリコン基板２７には、空洞部２８が形成されており、この空洞部２８上に、第一の発熱体であるメインヒータ２１と第二の発熱体であるサブヒータ２２とが敷設されている。また、これらの発熱体（メインヒータ２１、サブヒータ２２）を支持するべく、シリコン基板２７の空洞部２８上に位置するように薄膜支持体２３が形成されている。

　ここで、薄膜支持体２３は、シリコン基板２７の上面に積層された絶縁層２４、２５によって構成されており、これらの絶縁層２４、２５の間に、メインヒータ２１とサブヒータ２２とが介在されて支持されている。サブヒータ２２は、メインヒータ２１の周囲を取り巻くように配置されている。

　メインヒータ２１は、周囲を流れる空気への熱伝達により放熱する。湿度に応じて空気の熱伝導率が変化して放熱量が変化するため、メインヒータ２１の放熱量に基づいた電圧値、または電流値を計測することにより、湿度に応じた信号が得られる。サブヒータ２２をメインヒータ２１の周りに配置することにより、メインヒータ２１の周囲温度をサブヒータ２２の温度で維持する作用があり、これにより、周囲温度の依存性を補償することができる。

　メインヒータ２１とサブヒータ２２とはそれぞれ、薄膜支持体２３の平面（絶縁層２５の表面）に沿って延在し、複数の折り返し部を有する微細幅の抵抗体からなり、駆動回路（図示なし）との接続のために、電極２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄが設けられている。

　メインヒータ２１及びサブヒータ２２の形成素材としては、高温において安定な材料（高い融点を有する材料）、例えば、白金（Ｐｔ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、シリコン（Ｓｉ）等が選定され、絶縁層２４、２５の形成素材としては、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ_２）と窒化シリコン（Ｓｉ_３Ｎ_４）が単層あるいは積層構成にて選定される。また、絶縁層２４、２５の形成素材として、ポリイミドなどの樹脂材料やセラミック、ガラスなどを単層あるいは積層構成にて選定することもできる。また、電極２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄの形成素材には、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）等が選定される。

　この湿度検出素子１７は、例えば、フォトリソグラフィーを利用した半導体微細加工技術、異方性エッチング技術を用いて形成される。また、空洞部２８は、シリコン基板２７を異方性エッチングして形成することができる。

　一方、回路基板１６の上面には、図示は省略するが、湿度検出素子１７から出力された各検出信号を増幅するアンプ、アンプのアナログ出力信号をデジタル信号に変換するＡ－Ｄ変換器、そのデジタル信号に基づいて補正演算を行うデジタル信号演算処理回路、各種データが格納されたメモリ等を搭載した集積回路や、コンデンサ等が搭載されている。湿度検出素子１７は、前述のように、メインヒータ２１の放熱量を電気信号として出力しているため、その周囲の圧力が変化すると、湿度検出素子１７の出力も変化する。そのため、前記集積回路では、圧力検出素子１８の出力を用いて湿度の圧力補正を行なっている。詳しくは、湿度検出素子１７でメインヒータ２１の放熱量から検出した気体の濃度（湿度）を、圧力検出素子１８で検出した気体の圧力で補正して、当該気体の湿度を測定している。なお、これらの部品は、回路基板１６を多層基板にすることで、当該基板の両面に搭載することもできる。

　ここで、本実施形態においては、図１を参照すればよく分かるように、気体の湿度を検出する湿度検出素子１７が、前記圧力導入通路１０の軸線Ｌから離れた位置に位置するように、より詳しくは、前記圧力導入通路１０の奥側（主通路側とは反対側）に形成された前記収納室２０における圧力導入通路１０の延長線上（図中、Ｍ領域）からオフセットした空間２０ａに位置するように、回路基板１６の下面（搭載面）に搭載されている。より具体的には、前記湿度検出素子１７は、前記筐体１１（の本体部１１Ｂ）に設けられた段差部１９ａの下側に連接して設けられた比較的容積の小さい空間２０ａに配設されるように、前記回路基板１６の下面に搭載されている。つまり、前記湿度検出素子１７は、前記前記筐体１１の圧力導入通路１０側から（軸線Ｌ方向で）視たときに、視えない位置（空間２０ａ）に配設されている。

　また、ここでは、気体の圧力を測定する圧力検出素子１８は、前記圧力導入通路１０の軸線Ｌ上に位置するように、回路基板１６の下面（搭載面）に搭載されている。つまり、前記圧力検出素子１８は、前記前記筐体１１の圧力導入通路１０側から（軸線Ｌ方向で）視たときに、視える位置に配設されている。

　なお、圧力検出素子１８の搭載位置は、図示例に限定されないが、測定精度を確保するために、湿度検出素子１７の近傍に配置することが好ましい。

　すなわち、本実施形態においては、前記湿度検出素子１７が収納室２０の奥側の空間２０ａに配置され、筐体１１内の圧力導入口１０ａから湿度検出素子１７までの気体通路が少なくとも１回は曲がる、言い換えれば、圧力導入口１０ａから圧力導入通路１０に導入された気体が湿度検出素子１７まで到達するまでの間に少なくとも１回は曲がる（本例では、略９０°Ｌ字状に曲がる）（図１中、点線の流れ）ようになっている。

　このような構成とされた湿度測定装置１では、圧力導入口１０ａから導入された気体（吸気）は、圧力導入通路１０内を（軸線Ｌ方向に向けて）直進し、その奥側の収容室２０に配置された回路基板１６に衝突して乱流を発生させる（図１中、実線の流れ）。特に、脈動する環境においては、その乱流の影響が大きくなる。本実施形態の湿度測定装置１では、前述の気体通路を曲げる、言い換えれば、圧力導入通路１０を通過した気体が湿度検出素子１７まで到達するまでの間に曲がるようにすることにより、圧力導入口１０ａから圧力導入通路１０内を直進した乱流が、湿度検出素子１７に到達し難くなるため、気体が脈動する環境においても、流速（変動）を抑えて、その気体（吸気）の湿度を高精度に計測をすることができる。

［第二実施形態］
　次に、本発明に係る湿度測定装置の第二実施形態を図４を用いて説明する。

　図４（Ａ）～（Ｃ）はそれぞれ、本発明に係る湿度測定装置の第二実施形態の湿度検出素子近傍を示す断面構成図である。なお、上記第一実施形態と同様の作用機能を有する構成については、同様の符号を付してその詳細な説明を省略する。

　図４（Ａ）に示す第二実施形態における湿度測定装置２Ａでは、筐体１１に設けられた収納室２０における圧力導入通路１０の軸線Ｌ上に、圧力導入通路１０より幅広且つ収納室２０より幅狭の平板状部材からなる仕切部材３０Ａが（圧力導入通路１０の軸線Ｌに対して略垂直となるように）立設され、その仕切部材３０Ａの裏面（主通路側とは反対側の面）に対面するように、湿度検出素子１７が、回路基板１６の下面に搭載されている。より具体的には、前記湿度検出素子１７は、前記仕切部材３０Ａの奥側に設けられた比較的容積の小さい空間２０ａに配設されるように、前記回路基板１６の下面に搭載されている。前記湿度検出素子１７は、上記第一実施形態と同様、前記前記筐体１１の圧力導入通路１０側から（軸線Ｌ方向で）視たときに、視えない位置（空間２０ａ）に配設されている。

　また、ここでは、圧力検出素子１８は、前記湿度検出素子１７の紙面奥側に位置するように、回路基板１６の下面（搭載面）に搭載されている。つまり、前記圧力検出素子１８は、前記湿度検出素子１７と同様、前記仕切部材３０Ａの奥側に設けられた比較的容積の小さい空間２０ａに配設されるように、前記回路基板１６の下面に搭載され、前記前記筐体１１の圧力導入通路１０側から（軸線Ｌ方向で）視たときに、視えない位置（空間２０ａ）に配設されている。

　すなわち、本実施形態においては、圧力導入口１０ａと圧力導入通路１０の軸線Ｌ上に位置するように配置された湿度検出素子１７との間に、圧力導入通路１０より幅広の仕切部材３０Ａが備えられ、圧力導入口１０ａから圧力導入通路１０に導入された気体（吸気）が、収納室２０における仕切部材３０Ａの側方に形成された空間（仕切部材３０Ａの側部と収納室２０の内壁との間に形成された空間）であって、圧力導入通路１０の延長線上（図中、Ｍ領域）から外れた（オフセットした）位置にある空間を介して前記仕切部材３０Ａの後方に配置された湿度検出素子１７に到達するようになっている。すなわち、本実施形態の湿度測定装置２Ａでも、筐体１１内の圧力導入口１０ａから湿度検出素子１７までの気体通路が少なくとも１回は曲がる、言い換えれば、圧力導入口１０ａから圧力導入通路１０に導入された気体が湿度検出素子１７まで到達するまでの間に少なくとも１回は曲がる（本例では、略９０°毎、３回曲がる）（図４（Ａ）中、点線の流れ）ようになっている。

　このような構成とされた湿度測定装置２Ａでは、圧力導入口１０ａから導入された気体（吸気）は、圧力導入通路１０内を（軸線Ｌ方向に向けて）直進し、その奥側の収容室２０に配置された仕切部材３０Ａに衝突し、圧力導入口１０ａに向かう乱流を発生させる（図４（Ａ）中、実線の流れ）。本実施形態の湿度測定装置２Ａでは、湿度検出素子１７が圧力導入通路１０より幅広の仕切部材３０Ａの奥側の回路基板１６上にあり、前述の気体通路を曲げる、言い換えれば、圧力導入通路１０を通過した気体が湿度検出素子１７まで到達するまでの間に曲がるようにしているため、湿度検出素子１７に乱流が到達し難くなり、気体が脈動する環境においても、流速（変動）を抑えて、その気体（吸気）の湿度を高精度に計測をすることができる。

　なお、上記実施形態では、仕切部材３０Ａの側部と収納室２０の内壁とが接しておらず、圧力導入通路１０に導入された気体が、収納室２０における仕切部材３０Ａの側方に形成された空間を介して湿度検出素子１７に到達するようになっている。ただし、図４（Ｂ）及び図４（Ｃ）に示すように、湿度測定装置２Ｂ、２Ｃの仕切部材３０Ｂ、３０Ｃにおける前記圧力導入通路１０の延長線上から外れた位置に１つ以上の貫通孔３０Ｂａ、３０Ｃａを形成し（図４（Ｂ）では、仕切部材３０Ｂの側部と収納室２０の内壁とが接しておらず、図４（Ｃ）では、仕切部材３０Ｃの側部と収納室２０の内壁とが接している）、圧力導入通路１０に導入された気体が、その貫通孔３０Ｂａ、３０Ｃａを介して湿度検出素子１７に到達するようにしても良い。

　また、図４（Ｂ）及び図４（Ｃ）に示される仕切部材３０Ｂ、３０Ｃの貫通孔３０Ｂａ、３０Ｃａの数や形状（孔径等）、位置等は、適宜に変更できることは勿論である。

　また、図４（Ａ）～（Ｃ）に示される各仕切部材３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃは、筐体１１と別体に（別部品として）形成しても良いし、筐体１１と一体に形成しても良い。

［第三実施形態］
　次に、本発明に係る湿度測定装置の第三実施形態を図５を用いて説明する。

　図５（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、本発明に係る湿度測定装置の第三実施形態の湿度検出素子近傍を示す断面構成図である。なお、上記第一実施形態と同様の作用機能を有する構成については、同様の符号を付してその詳細な説明を省略する。

　図５（Ａ）に示す第三施形態における湿度測定装置３Ａでは、筐体１１に設けられた収納室２０における圧力導入通路１０の軸線Ｌ上に、上記第二実施形態と同様の仕切部材３１Ａ、３２Ａが圧力導入通路１０の軸線Ｌ方向に離間して複数（図示例では、２つ）立設され、その奥側（主通路側とは反対側）の仕切部材３２Ａの裏面（主通路側とは反対側の面）に対面するように、湿度検出素子１７が、回路基板１６の下面に搭載されている。より具体的には、前記湿度検出素子１７は、前記仕切部材３２Ａの奥側に設けられた比較的容積の小さい空間２０ａに配設されるように、前記回路基板１６の下面に搭載されている。前記湿度検出素子１７は、上記第一実施形態と同様、前記前記筐体１１の圧力導入通路１０側から（軸線Ｌ方向で）視たときに、視えない位置（空間２０ａ）に配設されている。

　ここでは、前記仕切部材３１Ａ、３２Ａはそれぞれ、一方の側部が収納室２０の内壁と接しているが、それぞれで異なる側の側部のみが収納室２０の内壁と接しており、収納室２０における仕切部材３１Ａの側方に形成された空間（仕切部材３１Ａの側部と収納室２０の内壁との間に形成された空間）と仕切部材３２Ａの側方に形成された空間（仕切部材３２Ａの側部と収納室２０の内壁との間に形成された空間）とは、圧力導入通路１０の軸線Ｌ方向で視たときにラップしない（重ならない）ようになっている。すなわち、各仕切部材３１Ａ、３２Ａの側部と収納室２０の内壁との間に形成された空間により画定される通気軸（空間を気体が流通する際の流通方向を表わす軸）Ｎは、異なる位置に設定されている。

　また、ここでは、圧力検出素子１８は、前記湿度検出素子１７の紙面奥側に位置するように、回路基板１６の下面（搭載面）に搭載されている。つまり、前記圧力検出素子１８は、前記湿度検出素子１７と同様、前記仕切部材３２Ａの奥側に設けられた比較的容積の小さい空間２０ａに配設されるように、前記回路基板１６の下面に搭載され、前記前記筐体１１の圧力導入通路１０側から（軸線Ｌ方向で）視たときに、視えない位置（空間２０ａ）に配設されている。

　すなわち、本実施形態においては、圧力導入口１０ａと圧力導入通路１０の延長線上（図中、Ｍ領域）に位置するように配置された湿度検出素子１７との間に、上記第二実施形態と同様の仕切部材３１Ａ、３２Ａが（圧力導入通路１０の軸線Ｌ方向に離間して）複数備えられ、圧力導入口１０ａから圧力導入通路１０に導入された気体（吸気）が、収納室２０における手前側の仕切部材３１Ａの側方に形成された空間（仕切部材３１Ａの側部と収納室２０の内壁との間に形成された空間）、仕切部材３１Ａと仕切部材３２Ａとの間の空間、奥側の仕切部材３２Ａの側方に形成された空間（仕切部材３２Ａの側部と収納室２０の内壁との間に形成された空間）を介して前記仕切部材３２Ａの後方に配置された湿度検出素子１７に到達するようになっている。すなわち、本実施形態の湿度測定装置３Ａでも、筐体１１内の圧力導入口１０ａから湿度検出素子１７までの気体通路が少なくとも１回は曲がる、言い換えれば、圧力導入口１０ａから圧力導入通路１０に導入された気体が湿度検出素子１７まで到達するまでの間に少なくとも１回は曲がる（本例では、略９０°毎、５回曲がる）（図５（Ａ）中、点線の流れ）ようになっている。

　本実施形態の湿度測定装置３Ａでは、前述のように２つの隣接する仕切部材３１Ａ、３２Ａの通気軸が異なる位置に設定されているため、圧力導入口１０ａから導入された気体（吸気）が仕切部材３１Ａに衝突することで発生する乱流の影響をさらに低減できるので、気体が脈動する環境においても、流速（変動）を抑えて、その気体（吸気）の湿度を高精度に計測をすることができる。

　なお、上記実施形態では、各仕切部材３１Ａ、３２Ａの一方の側部と収納室２０の内壁とが接しておらず、圧力導入通路１０に導入された気体が、収納室２０における各仕切部材３１Ａ、３２Ａの側方に形成された空間を介して湿度検出素子１７に到達するようになっている。ただし、図５（Ｂ）に示すように、湿度測定装置３Ｂの仕切部材３１Ｂ、３２Ｂ（ここでは、各仕切部材３１Ｂ、３２Ｂの両側部が収納室２０の内壁と接している）の各々に１つ以上の貫通孔３１Ｂａ、３２Ｂａを形成し（図５（Ｂ）に示す例では、各仕切部材３１Ｂ、３２Ｂに１つの貫通孔３１Ｂａ、３２Ｂａを形成）、隣接する仕切部材３１Ｂ、３２Ｂに設けられた貫通孔３１Ｂａ、３２Ｂａが、圧力導入通路１０の軸線Ｌ方向で視たときにラップしない（重ならない）ようにし（つまり、各仕切部材３１Ｂ、３２Ｂの貫通孔３１Ｂａ、３２Ｂａにより画定される通気軸（貫通孔を気体が流通する際の流通方向を表わす軸）Ｎを異なる位置に設定し）、圧力導入通路１０に導入された気体が、各仕切部材３１Ｂ、３２Ｂの貫通孔３１Ｂａ、３２Ｂａを介して湿度検出素子１７に蛇行して到達するようにしても良い。

　また、上記実施形態では、２個の仕切部材を採用しているが、当該仕切部材を３個以上設けても良いことは言うまでも無い。

　また、図５（Ａ）、（Ｂ）に示される各仕切部材３１Ａ、３２Ａ、３１Ｂ、３２Ｂは、筐体１１と別体に（別部品として）形成しても良いし、筐体１１と一体に形成しても良い。

　なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形形態が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

　１　　…湿度測定装置
　１０　…圧力導入通路
　１０ａ…圧力導入口
　１１　…筐体
　１２　…コネクタ
　１３　…カバー
　１４　…Ｏリング
　１５　…金属ワイヤ
　１６　…回路基板
　１７　…湿度検出素子（湿度センサ）
　１８　…圧力検出素子（圧力センサ）
　１９　…収納穴
　２０　…収納室
　２１　…メインヒータ
　２２　…サブヒータ
　２３　…薄膜支持体
　２４　…絶縁層
　２５　…絶縁層
　２６ａ～２６ｄ…電極
　２７　…シリコン基板
　２８　…空洞部
　３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３１Ａ、３１Ｂ、３２Ａ、３２Ｂ…仕切部材
　３０Ｂａ、３０Ｃａ、３１Ｂａ、３２Ｂａ…貫通孔
　Ｌ　　…軸線
　Ｎ　　…通気軸

Claims

　主通路を流れる気体を取り込むための圧力導入口を有する直線状の穴からなる圧力導入通路が設けられるとともに、該圧力導入通路に連接して該圧力導入通路の前記主通路側とは反対側に収納室が設けられ、該収納室に、前記圧力導入通路に導入された気体の湿度を発熱体の放熱量から検出する湿度検出素子と前記気体の圧力を検出する圧力検出素子とが配置され、前記気体の湿度を前記気体の圧力で補正して前記気体の湿度を測定する湿度測定装置であって、
　前記圧力導入口から前記圧力導入通路に導入された気体が前記湿度検出素子まで到達するまでの間に少なくとも１回は曲がるように、前記湿度検出素子が、前記収納室における前記圧力導入通路の延長線上からオフセットした空間、または、前記収納室における前記圧力導入通路の延長線上に設けられた部材の前記主通路側とは反対側に形成された空間に配設されていることを特徴とする湿度測定装置。
　前記湿度検出素子と前記圧力検出素子とが回路基板の搭載面に搭載されるとともに、前記回路基板は、前記搭載面が前記圧力導入通路の軸線に対して垂直となるように前記収納室に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の湿度測定装置。
　前記部材は、前記圧力導入通路より幅広に形成され、
　前記圧力導入通路に導入された気体が、前記部材の側部と前記収納室の内壁との間に形成された空間を介して前記湿度検出素子まで到達することを特徴とする、請求項１に記載の湿度測定装置。
　前記部材は、前記圧力導入通路より幅広に形成され、
　前記圧力導入通路に導入された気体が、前記部材における前記圧力導入通路の延長線上から外れた位置に設けられた１つ以上の貫通孔を介して前記湿度検出素子まで到達することを特徴とする、請求項１に記載の湿度測定装置。
　前記部材は、前記圧力導入通路の軸線方向に離間して設けられた複数の部材を含み、前記複数の部材の各々と前記収納室の内壁との間には、気体が流通する空間が設けられるとともに、隣接する部材の側方における前記空間は、前記圧力導入通路の軸線方向で視たときに重ならないようになっており、
　前記圧力導入通路に導入された気体が、前記複数の部材の側方における各空間を介して前記湿度検出素子まで到達することを特徴とする、請求項１に記載の湿度測定装置。
　前記部材は、前記圧力導入通路の軸線方向に離間して設けられた複数の部材を含み、前記複数の部材の各々には、貫通孔が設けられるとともに、隣接する部材に設けられた貫通孔は、前記圧力導入通路の軸線方向で視たときに重ならないようになっており、
　前記圧力導入通路に導入された気体が、前記複数の部材における各貫通孔を介して前記湿度検出素子まで到達することを特徴とする、請求項１に記載の湿度測定装置。