CN112739989A - 流量传感器装置 - Google Patents

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Abstract

本发明目的在于提供一种与以往相比提高传感器响应性的流量传感器装置。本发明是具有检测流量的传感器元件(3、4)的流量传感器装置(1)，其特征在于，搭载传感器元件(3、4)的传感器部(10)和具备驱动控制电路的驱动基板(11)经由宽度比驱动基板(11)细的连接部(12)连接。由此，驱动基板(11)的热源和传感器部(10)的热源能够通过宽度细的连接部(12)分离，能够抑制驱动基板(11)侧对传感器部(10)的热影响。因此，能够保持良好的传感器响应性。

Description

流量传感器装置
技术领域
本发明涉及检测流体的流量的流量传感器装置。
背景技术
在专利文献1中，在基板上，除了热敏电阻器RH、RT以外，还配置有运算放大器、晶体管、各种电阻器。
【现有技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本特开平8-35978号公报
发明内容
【发明要解决的课题】
在专利文献1中，具备热敏电阻器和运算放大器、各种电阻器的驱动控制电路配置在相同矩形的基板上。因此，存在由驱动控制电路侧的热源产生的热影响热敏电阻器，传感器响应性降低的问题。
因此，本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的在于提供一种与以往相比提高了传感器响应性的流量传感器装置。
【解决课题的手段】
本发明的一个方式的流量传感器装置的特征在于，其具备检测流量的传感器元件，搭载所述传感器元件的传感器部与包括驱动控制电路的驱动基板经由比所述驱动基板的宽度细的连接部连接。
【发明效果】
根据本发明的流量传感器装置，通过将驱动基板侧的热源与传感器部的热源用宽度窄的连接部分离，能够抑制从驱动基板侧朝向传感器部的热影响，能够维持良好的传感器响应性。
附图说明
图1是第1实施方式的流量传感器装置的立体图。
图2是第1实施方式的流量传感器装置的立体拆分图。
图3是第1实施方式的流量传感器装置的俯视图。
图4是第1实施方式的流量传感器装置的侧视图。
图5是第1实施方式的流量传感器装置的主视图。
图6是第1实施方式的流量传感器装置的后视图。
图7是从背面观察本实施方式的LED基板的立体图。
图8是在取下LED基板的状态下的流量传感器装置的俯视图。
图9是表示从图8的状态折弯传感器元件的状态的流量传感器装置的俯视图。
图10是图4所示的流量传感器装置的部分剖视图。
图11的图11A及图11B是表示本实施方式的传感器部的形状的变形例的局部放大俯视图。
图12是本实施方式的流量传感器装置的电路图(一例)。
图13是第2实施方式的多连型流量传感器装置的立体图。
图14是从背面侧看图13所示的多连型流量传感器装置的局部放大立体图。
图15是第3实施方式的流量传感器装置的立体图。
图16是第3实施方式的流量传感器装置的俯视图。
图17是第3实施方式的流量传感器装置的主视图。
图18是第3实施方式的流量传感器装置的侧视图。
图19是本实施方式的透光盖的立体图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本实施方式的流量传感器装置。图1是第1实施方式的流量传感器装置的立体图。图2是第1实施方式的流量传感器装置的立体拆分图。图3是第1实施方式的流量传感器装置的俯视图。图4是第1实施方式的流量传感器装置的侧视图。图5是第1实施方式的流量传感器装置的主视图。图6是第1实施方式的流量传感器装置的后视图。以下使用X1-X2方向、Y1-Y2方向以及Z1-Z2方向。它们分别是垂直关系。
不区分X1方向和X2方向时，用X方向来表示。另外，X方向是后述的多个端子孔13的排列方向(参照图1等)。与X方向垂直的Y方向是长度方向，Y1方向是前方向，Y2方向是后方向。不区分Y1方向和Y2方向时，用Y方向来表示。另外，Y方向是后述的经由连接部12的传感器部10与驱动基板11的连接方向(参照图2等)。与X方向和Y方向垂直的Z方向是流量传感器装置1的高度方向、各基板的厚度方向。Z1方向是上方向，Z2方向是下方向。不区分Z1方向和Z2方向时，用Z方向来表示。另外，本实施方式的流量传感器装置如果能够检测到流量变化，则不特别限定检测的对象，但以下将传感器元件3、4作为风速传感器进行说明。
<第1实施方式的流量传感器装置1的整体结构>
如图1及图2等所示，第1实施方式的流量传感器装置1具有包括传感器元件3、4的单元主体2、LED基板(发光基板)5和壳体6而构成。
在传感器元件3、4中，能够检测风速变化，基于该检测信息，使安装在LED基板5上的LED 25发光。
以下，将依次说明单元主体2、LED基板5和壳体6。
<单元主体2>
如图2、图8等所示，单元主体2具有安装传感器元件3、4的传感器部10、具备驱动控制电路的驱动基板11、连接传感器部10和驱动基板11的连接部12而构成。
单元主体2是在对印刷基板进行了蚀刻加工、布线处理且形状加工的基板上配置传感器元件3、4、各种连接器及各电路元件的结构体。
(传感器部10)
如图2所示，传感器部10例如是在X方向上较长延伸的条形(长尺形状)。如图1至图3及图8所示，传感器部10设置有在X方向上间隔设置的多个端子孔13。各端子孔13以等间隔形成。此外，各端子孔13贯穿传感器部10。
虽然未图示，但在各端子孔13的外周表面、外周背面及端子孔13的内壁面上，连续设置有金属膜(例如由铜箔构成)。进而这些金属膜通过金属布线(未图示)电连接到驱动基板11的驱动控制电路。
在图1至图3、图8所示的本实施方式中，多个端子孔13沿着X方向排列成一列。在本实施方式中，不限定端子孔13的数量，但是端子孔13的数量比各传感器元件3、4的连接所需的端子数量多。
如图5等所示，传感器元件3具备后述的流量检测用电阻元件，与引线端子(引线)16连接。另外，传感器元件4具有后述的温度补偿用电阻元件，与引线端子(引线)18连接。
如图5等所示，各引线端子16、18例如被弯折成U形。并且，如图1至图3、图8所示，引线端子16、18的各端子前端插入传感器部10所设置的端子孔13的任意一个。插入端子孔13的引线端子16、18通过焊接等固定在传感器部10上。由此，成为各传感器元件3、4与驱动控制电路电连接的状态。
在本实施方式中，端子孔13的数量大于各传感器元件3、4的连接所需的合计端子数。即，在图1等所示的本实施方式中，各传感器元件3、4的连接所需的合计端子数为4，但端子孔13的数量为8。因此，在本实施方式中，传感器部10的传感器元件3、4的配置不限于一个位置，可以在多个位置选择。即，图1等所示的传感器元件3、4的配置仅是一例。例如，如图3、图8等所示，在传感器元件3的X1侧有两个端子孔13空着。因此，传感器元件3可以不是图3、图8所示的位置，而是将连接到传感器元件3的引线端子16插入在X1方向的端部的两个端子孔13中并固定。同样地，也可以将连接到图3、图8等所示传感器元件4的引线端子18插入到位于X2方向的端部的两个端子孔13中并固定。或者，以跨越一个传感器元件上方的方式配置另一个传感器元件也可以。这样，在本实施方式中，可以扩展传感器元件3、4的配置选择。
在图1至图3、图8所示的本实施方式中，传感器部10从沿Y1方向延伸的连接部12的前端向X1方向和X2方向双向延伸。当连接部12与传感器部10的形状结合时，大致呈T字状。但是，在本实施方式中，不限定于大致T字状。例如，如图11A所示，传感器部10也可以仅从连接部12的前端向X2方向延伸。另外，在图3等中，也可以使从连接部12的前端向X1方向延伸的传感器部10的延伸长度与在X2方向延伸的传感器部10的延伸长度不同。此外，在图3等的实施方式中，在X1方向上延伸的传感器部10的延伸长度与在X2方向上延伸的传感器部10的延伸长度相同。此外，在图3等实施方式中，连接部12向Y方向延伸，传感器部10向X方向延伸，从连接部12到传感器部10呈垂直关系。但是，在本实施方式中，不限于垂直关系，连接部12和传感器部10也可以具有垂直以外的倾斜。
此外，在图1至图3、图8所示的本实施方式中，设置在传感器部10上的多个端子孔13在X方向上排列成一列，但是如图11B所示，也可以多列排列。在图11B中，排列在X方向上的端子孔13的列在Y方向上间隔成两列。如图11B所示，如果端子孔13是多列，则例如可以在Y方向上空出间隔来配置传感器元件3和传感器元件4。此外，在图11B所示的实施方式中，端子孔13的数量比图3、图11A的实施方式有所增加，由此，能够扩展传感器元件3、4的配置的选择。
如图2所示，传感器部10的宽度尺寸(向X1方向的尺寸)以T1形成。在该实施方式中，传感器部10的宽度尺寸T1和驱动基板11的宽度尺寸T2为相同尺寸，但也可以不同。此外，连接传感器部10和驱动基板11的连接部12的宽度尺寸为T3。连接部12的宽度尺寸T3比传感器部10的宽度尺寸T1和驱动基板11的宽度尺寸T2小。这样，连接部12是宽度较细的形状。
(驱动基板11)
驱动基板11具有驱动控制电路。驱动控制电路设有有源元件、无源元件、结构元件等各电路元件(未图示)。驱动控制电路与安装在传感器部10上的传感器元件3、4电连接，基于流量检测用电阻元件的电阻变化，进行规定的信号处理。此外，驱动基板11与后述的LED基板5电连接。因此，驱动控制电路可以进行对安装在LED基板5上的LED的信号处理。
如图2、图8所示，驱动基板11上，在X方向的大致中央，比Y方向的中心稍微靠传感器部10(Y1侧)，设置与有LED基板的基板对基板连接器20。
此外，如图2、图8所示，在驱动基板11上，设有电源连接器21、上游侧连接器22和下游侧连接器23。如图4所示，电源连接器21以开口部21a朝向流量传感器装置1的侧部的方式配置在驱动基板11上。
电源连接器21是单体动作用连接器。即，当单独使用流量传感器装置1时，使用电源连接器21。
此外，也可以使用多个本实施方式的流量传感器装置1，例如与雏菊链型多连连接。此时，使用上游侧连接器22及下游侧连接器23。一个流量传感器装置1的上游侧连接器22和另一个流量传感器装置1的下游侧连接器23经由通信线缆(未图示)电连接。
如图2、图8所示，上游侧连接器22和下游侧连接器23配置在与驱动基板11的传感器部10沿Y2方向分离的一侧的端部(称为“后端部”)。此时，如图6所示，上游侧连接器22及下侧连接器23以开口部22a、23a朝向流量传感器装置1的后端部的方式配置在驱动基板11上。
如图2、图8所示，上游侧连接器22和下游侧连接器23稍微偏离Y方向而配置。在该实施方式中，上游侧连接器22比下游侧连接器23稍微配置在Y1侧。由此，能够区分上游侧连接器22和下游侧连接器23。特别是，当上游侧连接器22和下游侧连接器23为相同的连接器形状时，则无法区分，因此，优选如本实施方式那样，前后错开各连接器22、23，或改变连接器的颜色等，提高识别性。
此外，电源连接器21、上游侧连接器22以及下游侧连接器23配置在驱动基板11的侧部、后端部，各开口部朝向外侧。因此，驱动基板11产生的热量可以通过这些连接器扩散到流量传感器装置1的外部。通过将电源连接器21、上游侧连接器22以及下游侧连接器23配置在热源附近，能够提高热的扩散效果。
如图2、图8所示，在驱动基板11上设置有LED 24。LED 24是朝着Z1方向面发光的发光元件。在图2、图8中，配置在驱动基板11上的LED24是一个，但不限制数量。另外，在图2、图8中，LED 24配置在驱动基板11的X方向的大致中央，比基板对基板连接器20更靠近传感器部10(Y1侧)，但不限定配置位置。
在本实施方式中，如后所述，LED基板5可从驱动基板11拆装。因此，可以采用不将LED基板5安装在驱动基板11上的方式。此时，可以使用设置在驱动基板11上的LED 24。
然而，在本实施方式中，LED 24并非必须布置在驱动基板11上，驱动基板11上不配置LED 24也可以。
如图2、图8所示，在驱动基板11上设置有贯通孔11a。在后述的壳体6中，在与贯通孔11a相对的位置设置有贯通孔。在驱动基板11容纳在壳体6中的状态下，图2所示的固定部件26插入壳体6和驱动基板11的各个通孔中。由此，能够固定驱动基板11和壳体6。
此外，如图2所示，驱动基板11的贯通孔11a的周围表面设置有圆环状的例如由铜箔构成的金属部11b。金属部11b优选也设置在驱动基板11的贯通孔11a的周围背面。另外，优选金属部11b也连续设置在贯通孔11a的内壁面上。通过设置金属部11b，通过固定部件26使热量容易从壳体6的下表面扩散到外部。
(连接部12)
如图1至图3、图8所示，传感器部10和驱动基板11之间设置有连接部12，其宽度比传感器部10和驱动基板11窄。传感器部10、驱动基板11以及连接部12一体地形成。即，通过将印刷基板蚀刻处理为图2、图8所示的外观形状，能够一体地形成传感器部10、驱动基板11以及连接部12。
在本实施方式中，通过将具有比传感器部10及驱动基板11的宽度尺寸T1、T2足够细的宽度尺寸T3的连接部12配置在传感器部10与驱动基板11之间，能够将传感器部10的热源与驱动基板11的热源相互分离。因此，驱动基板11产生的热难以到达传感器部10。其结果，可以保持良好的传感器响应性。
此外，在本实施方式中，如图1至图3、图8所示，在连接部12上形成有贯通的狭缝12a。狭缝12a是沿Y方向延伸的形状。另外，形成有与狭缝12a连续，在传感器部10侧沿X方向延伸的小狭缝12b。即，在连接部12上形成有大致T字状的狭缝。在本实施方式中，通过在连接部12上设置狭缝，进而，连接部12的宽度变窄。因此，能够进一步提高热的分离效果，能够进一步减弱从驱动基板11对传感器部10的热的影响。可以在连接部12的Y方向整体上形成狭缝12a，但由于连接部12的强度降低，所以优选在连接部12的Y方向上部分地形成狭缝12a。此时，通过使狭缝12a靠近传感器部10形成，能够进一步减弱从驱动基板11对传感器部10的热的影响。
此外，虽然未图示，但是通过较细地形成金属布线(布线图案)的线宽，能够更有效地减弱从驱动基板11对传感器部10的热的影响。另外，虽然不限定金属布线的宽度，但例如为几十μm到几百μm左右。
由于应用于单元主体2的印刷基板的热传导率比较高，所以如图1至图3、图8所示，驱动基板11和传感器部10通过宽度较细的连接部12连结，并且，如上所述，通过在连接部12上设置狭缝12a等，传感器部10和驱动基板11的热源分离。由此，能够减弱从驱动基板11对传感器部10的热的影响，能够提高传感器响应性。
<LED基板5>
如图1至图3所示，在LED基板(发光基板)5的表面上设置有多个LED(发光元件)25。另外，LED 25的个数、LED 25的配置没有限制。LED 25是向上(Z1方向)面发光的发光元件。另外，在本实施方式中，虽然举出了LED 25作为发光元件，但是也可以应用LED以外的发光元件。
如图2所示，在本实施方式中，LED基板5和驱动基板11可装卸地配置。即，在本实施方式中，LED基板5不限于安装在驱动基板11上使用，也可以将LED基板5从驱动基板11取下使用。
图7示出LED基板5的背面。如图7所示，在LED基板5的背面5a设置有基板对基板连接器30。配置在驱动基板11上的基板对基板连接器20是凸型，设置在LED基板5上的基板对基板连接器30是凹型。基板对基板连接器20、30也可以相反地配置。通过连接这些基板对基板连接器20、30，能够在驱动基板11的表面上安装LED基板5。此时，LED基板5与驱动基板11经由基板对基板连接器20、30电连接。这样，通过在LED基板5和驱动基板11上设置基板对基板连接器20、30，能够使基板之间可装卸地安装。
如图1至图3所示，LED基板5的外观形状的大小以与驱动基板11的外观形状大致相同的大小形成。由此，通过将LED基板5安装在驱动基板11上，驱动基板11的表面被LED基板5覆盖。另外，如图1、图3所示，当LED基板5安装在驱动基板11上时，单元主体2的连接部12和传感器部10位于LED基板5的外侧。因此，如图1、图4所示，安装在传感器部10上的传感器元件3、4在Y1方向上与LED基板5隔开配置。
当LED基板5经由基板对基板连接器20、30安装在驱动基板11上时，LED基板5的各LED 25处于与驱动基板11的驱动控制电路电连接的状态。由此，能够基于传感器元件3、4的风速测量，使设置在LED基板5上的各LED 25发光。另一方面，在从驱动基板11取下LED基板5来使用的情况下，能够使设置在驱动基板11上的LED 24发光。
<壳体6>
壳体6例如是树脂成形体。壳体6可以是有色的，也可以是透明或者半透明的。
如图1至图3、图10所示，单元主体2容纳在壳体6中。壳体6被划分为容纳传感器部10、驱动基板11和连接部12的各容纳部。
如图2所示，在壳体6上设置有容纳传感器部10的第一容纳部41。第一容纳部41基于传感器部10的形状在X方向上以细长的凹形状形成。另外，如图2、图4所示，包围第一容纳部41的壁部41b的高度比后述的第三容纳部43的壁部45的高度低。
此外，在壳体6上形成有与第一容纳部41连通，容纳连接部12的第二容纳部42。第二容纳部42基于连接部12的宽度尺寸T3以宽度较细的凹形状形成。第二容纳部42的壁部42b的高度与第一容纳部41的壁部41b的高度相同。
此外，在本实施方式中，在第二容纳部42中，在与形成于连接部12的狭缝12a、12b相同的位置上未形成狭缝。这是因为当在第二容纳部42上形成狭缝时，第二容纳部42的强度降低。此外，即使不在第二容纳部42上形成狭缝，只要在连接部12上形成狭缝12a、12b，也能够充分减弱对传感器部10的热影响。
进而，在壳体6上形成有与第二容纳部42连通，并容纳驱动基板11的第三容纳部43。
第三容纳部43基于驱动基板11的形状以矩形凹形状形成。如图2、图4所示，包围第三容纳部43的壁部45比第一容纳部41、第二容纳部42的壁部41b、42b高。
如图2和图10所示，第一容纳部41的第一底面41a和第三容纳部43的第三底面43a以相同的底面高度形成。另一方面，第二容纳部42的第二底面42a比第一底面41a及第三底面43a向Z1方向突出。因此，第二底面42a形成在比第一底面41a及第三底面43a更高的位置。
如图2所示，在第三容纳部43中，形成有筒状圆环部44，其穿过与形成在驱动基板11上的贯通孔11a相同的位置。因此，通过将固定部件26穿过壳体6的圆环部44和驱动基板11的贯通孔11a，能够固定支承壳体6和驱动基板11。圆环部44的表面高度与第二底面42a的高度相同。
此外，如图2所示，在第三容纳部43的壁部45中的X2侧的侧壁部45a上形成有切口部45b。在形成该切口部45b的位置，与第一容纳部41、第二容纳部42的壁部41b、42b的高度相同。由此，将单元主体2安装在壳体6上时，如图1、图4等所示，能够使电源连接器21的开口部21a从切口部45b露出到外部。
此外，如图2、图6所示，在第三容纳部43的壁部45中的Y2侧的后壁部45c上形成有两个切口部45d、45e。在壳体6上安装单元主体2时，如图6所示，上游侧连接器22的开口部22a从切口部45d的位置露出到外部。此外，如图6所示，下游侧连接器23的开口部23a从切口部45e的位置露出到外部。另外，如图6所示，位于切口部45d、45e之间的支柱45f稍微靠近上游侧连接器22而形成。由此，插入到上游侧连接器22的通信电缆会卡到支柱45f上，从而难以拔出。
如图2等所示，在第三容纳部43的壁部45中的Y1侧的前壁部45g上形成有切口部45h，该切口部45h切口到第二容纳部42的第二底面42a的位置为止。通过该切口部45h，第二容纳部42和第三容纳部43连通。当单元主体2容纳在壳体6中时，连接部12和驱动基板11可以通过切口部45h分别容纳在第二容纳部42和第三容纳部43中。
如图2、图10所示，在第三容纳部43的第三底面43a上突出形成有与第二底面42a具有相同表面高度的支承台48。可以设置多个支承台48。例如，与支承台48在Y1方向相对的第三容纳部43的角落也能够形成支承台。
另外，如图1至图3、图8所示，在壳体6的后端部形成有用于将本实施方式的流量传感器装置1固定到未图示的设备等的外部固定部49。在外部固定部49上形成有贯通孔49a。通过贯通孔49a，可以将本实施方式的流量传感器装置1固定地支承在设备等上。另外，能够通过外部固定部49将流量传感器装置1内的热量向外部排出。
在本实施方式中，如图1至图3所示，将外部固定部49配置在沿Y2方向远离传感器部10的后端侧。由此，能够减小通过外部固定部49散热时对传感器部10的热影响。
如图2、图3、图4等所示，设置有连接第一容纳部41的壁部41b与第三容纳部43的侧壁部45a之间的外周的梁部50。梁部50的高度与第一容纳部41的壁部41b相同。并且，如图2所示，形成有由梁部50、第一容纳部41的壁部41b、第二容纳部42的壁部42b、第三容纳部43的前壁部45g所围成的空间部51。
在本实施方式中，如图8、图10所示，传感器部10、驱动基板11和连接部12容纳在壳体6的各容纳部41、42、43中。此时，如图10所示，在从第一容纳部41的第一底面41a向上方(Z1方向)离开的状态下支撑传感器部10。这样，通过在传感器部10和第一底面41a之间设置空间，能够将由传感器部10产生的热分离到空间侧和传感器部10上方的大气侧，能够主要将热有效地向大气侧释放。因此，能够减小对传感器部10的热影响，能够维持良好的传感器响应性。
在本实施方式中，如图10所示，能够使连接部12与第二底面42a接触。由此，能够使传感器部10与第一底面41a隔开规定距离。另外，通过使位于传感器部10的根部的连接部12与第二容纳部42接触支承，即使在对流量传感器装置1施加冲击等的情况下，传感器部10也能够保持从第一底面41a浮起的状态。
另外，如图10所示，在本实施方式中，驱动基板11也从第三底面43a向上方(Z1方向)隔开。另外，在第三底面43a与驱动基板11之间设置有支承台48，驱动基板11与支承台48接触。此外，图2所示的圆环部44也与支承台48高度相同，驱动基板11与圆环部44接触。由此，驱动基板11在第三容纳部43内被支承台48、圆环部44支承。在本实施方式中，如图10所示，能够在驱动基板11和第三底面43a之间设置空间，能够将驱动基板11产生的热与外部分离。
<传感器元件3、4>
对传感器元件3、4进行说明。例如，传感器元件3包括作为热敏电阻元件的流量检测用电阻元件53。此外，传感器元件4包括作为热敏电阻元件的温度补偿用电阻元件54。
流量检测用电阻元件53及温度补偿用电阻元件54构成图12所示的电路。如图12所示，由流量检测用电阻元件53、温度补偿用电阻元件54、电阻器56、57构成桥接电路58。如图12所示，第一串联电路59由流量检测用电阻元件53和电阻器56构成，第二串联电路60由温度补偿用电阻元件54和电阻器57构成。进而，第一串联电路59和第二串联电路60并联地连接以构成桥接电路58。
如图12所示，第一串联电路59的输出部61和第二串联电路60的输出部62分别连接到差动放大器(放大器)63。包括差动放大器63的反馈电路64连接到桥接电路58。反馈电路64包括晶体管(未图示)等。
电阻器56、57的电阻温度系数(TCR)小于流量检测用电阻元件53和温度补偿用电阻元件54。流量检测用电阻元件53例如在被控制为比规定的周围温度高预定值的加热状态下，具有规定的电阻值Rs1，此外，温度补偿用电阻元件54例如被控制为在上述周围温度下具有规定的电阻值Rs2。另外，电阻值Rs1小于电阻值Rs2。构成流量检测用电阻元件53和第一串联电路59的电阻器56例如是具有与流量检测用电阻元件53的电阻值Rs1相同的电阻值R1的固定电阻器。另外，构成温度补偿用电阻元件54和第二串联电路60的电阻器57例如是具有与温度补偿用电阻元件54的电阻值Rs2相同的电阻值R2的固定电阻器。
传感器元件3被设定为比周围温度高的温度，当受到风时，作为发热电阻的流量检测用电阻元件53的温度降低。因此，连接了流量检测用电阻元件53的第一串联电路59的输出部61的电位发生变动。由此，通过差动放大器63得到差动输出。然后，在反馈电路64中，基于差动输出将驱动电压施加到流量检测用电阻元件53。进而，基于流量检测用电阻元件53的加热所需的电压的变化，能够通过微机(未图示)换算风速而输出。另外，微机、电阻器、晶体管等设置在驱动基板11的表面，经由各引线端子16、18及驱动基板11的表面的金属布线(未图示)与各传感器元件3、4电连接。
此外，设置在传感器元件4上的温度补偿用电阻元件54检测流体本身的温度，并补偿流体的温度变化的影响。这样，通过具备温度补偿用电阻元件54，能够降低流体的温度变化影响流量检测，能够高精度地进行流量检测。如上所述，温度补偿用电阻元件54比流量检测用电阻元件53具有足够高的电阻，并且温度设定在周围温度附近。因此，即使传感器元件4经受风，连接到温度补偿用电阻元件54的第二串联电路60的输出部62的电位也几乎不发生变化。因此，输出部62的电位作为基准电位，能够高精度地得到基于流量检测用电阻元件53的电阻变化的差动输出。
另外，图12所示的电路结构是一个示例，并且不限于此。
此外，虽然本实施方式的流量传感器装置1不限定可测量的风向的范围，但能够基于传感器元件3、4的设置状态来改变测量范围。例如，在本实施方式中，当风从流量传感器装置1的前方向后方(即，从Y1侧向Y2方向)流动时，传感器元件3、4沿Z1方向竖立配置，以能够检测风速。另外，不严格规定可测量的风的方向。即，即使从Y1侧向Y2方向斜吹风，也能够测量。
此外，例如，如图9所示，也可以使竖立的传感器元件3、4向后倒，使传感器元件3、4与位于传感器部10后方的空间部51对置。此时，传感器元件3、4能够经由空间部51检测沿大致Z方向流动的风。另外，传感器元件3、4也可以倒向与空间部51相反侧的前方，但传感器元件3、4向前方伸出。此时，需要保护传感器元件3、4的机构。此外，通过传感器元件3、4向前方突出，流量传感器装置1在Y方向上形成较长的形状。因此，如图9所示，通过使传感器元件3、4倒向后方，与空间部51相对，能够检测Z方向的风，并且容易适当地保护传感器元件3、4，进而，能够有助于流量传感器装置1的小型化。
<关于第1实施方式的流量传感器装置1的效果>
(1)LED基板5与驱动基板11可拆卸。
在本实施方式中，如图2等所示，LED基板5与驱动基板11可装卸地设置。因此，在本实施方式中，例如，能够根据用户的要求，将LED基板5安装在驱动基板11上，或者设置成除去LED基板5的流量传感器装置1。通过在流量传感器装置1上安装LED基板5，能够基于传感器元件3、4的风速的测量结果使LED 25发光。
特别是在本实施方式中，在LED基板5上配置有多个LED 25。这些LED 25可以以相同方式发光，也可以以不同方式发光。由此，可以在各种应用中应用本实施方式的流量传感器装置1。
此外，LED基板5也可以从驱动基板11上取下使用。通过拆下LED基板5，能够实现流量传感器装置1的薄型化。例如，作为不使用LED基板5的使用用途，考虑不适用于灯饰装置，而应用于分析装置等。
(2)能够提高对传感器部10的热影响的分离效果。
在本实施方式中，传感器部10和驱动基板11通过宽度尺寸较细的连接部12连接。连接部12的宽度尺寸T3比传感器部10和驱动基板11两者的宽度尺寸T1、T2都细得多。
由此，驱动基板11上的热源和传感器部10的热源能够通过宽度较细的连接部12分离。因此，能够抑制从驱动基板11向传感器部10的热影响，能够维持良好的传感器响应性。
此外，在本实施方式中，如图8等所示，在连接部12上设置有狭缝12a、12b。由此，在设置了狭缝12a、12b的位置，连接部12的宽度变得更细。因此，可以更有效地减弱从驱动基板11到传感器部10的热影响。特别地，如果狭缝12a、12b形成为靠近传感器部10，则效果更好。这样，通过在连接部12上设置狭缝12a、12b，能够进一步提高传感器响应性。
(3)通过空间能够减弱对传感器部10的热影响。
在本实施方式中，如图10所示，传感器部10以从壳体6的底面(第一底面41a)向上方(Z1方向)悬浮的状态被支承，传感器部10与底面隔开。因此，可以将传感器部10产生的热分离为传感器部10与第一底面41a之间的空间侧和传感器部10上方的大气侧，能够将热主要有效地释放到大气侧。因此，能够减小对传感器部10的热影响，能够维持良好的传感器响应性。
在本实施方式中，如图2、图10所示，与容纳传感器部10的第一容纳部41的第一底面41a、容纳驱动基板11的第三容纳部43的第三底面43a相比，使容纳连接部12的宽度较细的第二容纳部42的第二底面42a突出，而形成在较高的位置。由此，如图10所示，当单元主体2容纳在壳体6中时，连接部12接触第二底面42a，而能够从第一底面41a向上(Z1方向)间隔地支承传感器部10。此外，此时，能够从第三底面43a向上方(Z1方向)间隔地支承驱动基板11。由此，由驱动基板11产生的热通过与第三底面43a之间的空间分离，能够减弱对传感器部10的热的影响。但是，由于驱动基板11在单元主体2内具有最宽的面积，因此仅使连接部12与第二底面42a接触，在壳体6内支撑单元主体2，对连接部12的负担较大。此外，流量传感器装置1的耐冲击性减弱。因此，优选在驱动基板11和第三底面43a之间也设置具有与第二底面42a相同的表面高度的支承台48来支承驱动基板11。
(4)扩展传感器元件3、4的配置选项。
在本实施方式中，如图1等所示，传感器部10设置有多个端子孔13。这些端子孔13的数量大于连接传感器元件3、4所需的端子数量。由此，可以将传感器元件3、4的配置位置设置在多个地方，能够扩展配置的选项。例如，在图1等中，传感器元件3、4被配置在相对于X方向最近的位置，但是传感器元件3、4可以在X方向上分离。另外，传感器元件3、4也可以在Z方向上间隔相对地配置。由此，能够根据用户的要求等改变风的测量范围、调整测量灵敏度。
<第2实施方式的流量传感器装置100>
图13是第2实施方式的多连型流量传感器装置的立体图。图14是从背面侧观察图13所示的多连型流量传感器装置的局部放大立体图。
在图13所示的第2实施方式中，具有多点LED基板101和多个单元主体2，是将各单元主体2并列设置在多点LED基板101上的多连型流量传感器装置100。
图13、图14所示的多连型流量传感器装置100是将图1所示的流量传感器装置1设为多连型。因此，各部件的结构的详细说明请参照上述内容。以下，以与图1不同的部分为中心进行说明。
如图13所示，多点LED基板101将图1所示的多个LED基板5向X方向一体形成。在图13中，多点LED基板101是在X方向上长的长条形状，但是例如也可以是从X方向中途弯曲的形状。或者，多点LED基板101可以是矩形环状、圆形环状等。
另外，在图13所示的多点LED基板101中，设置有一个LED 103，该一个LED 103与朝上方(Z1方向)发光的5个LED 25一组的LED组102一起向图13所示的前方(Y1方向)发光。
另外，与图1等相同，如图13所示，并列设置在多点LED基板101上的多个单元主体2可拆卸地安装在多点LED基板101上。如图13所示，在多点LED基板101的前方(Y1方向)，各单元主体2的前方安装的多个传感器元件3、4并排设置在X方向上。
在图13所示的多连型流量传感器装置100中，能够将风的测量范围向X方向扩展。根据排列方法的不同，能够在Y方向、Z方向上扩展风的测量范围，能够实现三维空间的可视化。这样的多连型流量传感器装置100例如能够检测进入散热器的风、空调的气流、吸尘器的气流、风扇的气流等。并且，根据风的测量结果，例如，可以使与配置在多点LED基板101上的X方向相连的多个LED 25依次发光。另外，能够适当地设定发光的方式。由此，能够实现气流可视化。
如图14所示，多点LED基板101的背面侧配置有多个信号线切换开关104。信号线切换开关104设置在各单元主体2的安装位置的后端位置。
在本实施方式中，在单元主体2中，与多点LED基板101连接的连接器还连通与相邻配置的单元主体2连接的信号。由此，相邻的单元主体2之间经由多点LED基板101电连接，进行信号的收发。因此，在本实施方式中，不使用设置在各单元主体2上的各连接器22、23，只要将电源线缆插入配置在多点LED基板101背面的电源连接器105即可。
在此，连接到多点LED基板101的多个单元主体2的间隔相当于风速测量密度。只需大量连接单元主体2，相应地，风速测量密度上升。图13是单元主体2全部连接的状态，处于风速测量密度最高的状态。因此，在想要降低风速测量密度的情况下，从图13的状态抽取单元主体2。此时，将配置在被抽取的单元主体2的设置位置的信号线切换开关打开。当信号线切换开关打开时，可以使未设置单元主体2的位置处的多点LED基板101的布线图案缩短到两侧的布线图案。其结果，能够将未设置单元主体2的位置的多点LED基板101的布线图案与两侧的单元主体2电连接。另外，配置单元主体2的位置处的信号线切换开关104关闭。
这样，在图13、图14所示的多连型流量传感器装置100中，能够简单且适当地改变风速测量密度。
<第3实施方式的流量传感器装置200>
图15是第3实施方式的流量传感器装置的立体图。图16是第3实施方式的流量传感器装置的俯视图。图17是第3实施方式涉及的流量传感器装置的主视图。图18是第3实施方式的流量传感器装置的侧视图。图19是本实施方式的透光盖的立体图。
在图15所示的第3实施方式中，使用图2所示的单元主体2和壳体6，但没有配置LED基板5。在第3实施方式中，使用透光盖201保护单元主体2。
图15所示的流量传感器装置200的单元主体2和壳体6与图1等第1实施方式的流量传感器装置1相同，因此各结构的详细说明请参照上述内容。下面将详细描述图1中未使用的透光盖201。
图15所示的透光盖201是透明或半透明的树脂成形体，只要具有规定的透光性，则不限制材质。
如图15、图19等所示，透光盖201包括覆盖驱动基板11上方的后端盖202和保护安装在传感器部10上的传感器元件3、4的前端盖203而构成。
后端盖202以与壳体6的第三容纳部43的壁部45(参照图2)包围的面积大致相同的平板状形成。
在后端盖202的背面，在与形成在驱动基板11上的贯通孔11a相对的位置形成有具备顶棚面的筒状部(未图示)。并且，通过图2所示的固定部件26，能够固定支承壳体6、单元主体2以及透光盖201。
此外，如图17、图19所示，后端盖202的前端部202a在大致中央形成有向下方(Z2方向)延伸的舌片204。该舌片204正好是进入图2中形成于壳体6的前壁部45g的切口部45h的形状。因此，当单元主体2容纳在壳体6中并且被透光盖201覆盖时，如图17所示，舌片204位于形成在壳体6的前壁部45g上的切口部45h处。由此，容纳在壳体6中的单元主体2的驱动基板11被壳体6的壁部45和透光盖201的后端盖202和舌片204包围全周，从外部被保护。
在与后端盖202一体形成的前端盖203中，如图15及图19所示，侧壁部205朝着后端盖202的前方且X方向的两侧且下方(Z2方向)形成。当透光盖201重叠在壳体6上时，如图18等所示，侧壁部205从壳体6的梁部50接触第一容纳部41的壁部41b的上端。由此，如图15、18所示，流量传感器装置200的侧面被除电源连接器21的部分之外包围。
如图15、图19等所示，在前端盖203上，支柱206分别从各侧壁部205的上端朝向上方(Z1方向)延伸。此外，支柱206的上端间通过顶棚杆207一体连接。进而，如图15、图18、图19所示，设置有从支柱206的上端侧向前方(Y1方向)伸出的前方杆208、从支柱206的上端侧向后方(Y2方向)伸出的后方杆209。另外，顶棚杆207设置在比前方杆208和后方杆209更高的位置。
进而，如图15、图17、图19所示，具有连接侧壁部205的前端侧的前方梁部210、和连接位于比图16、图19等所示的支柱206靠后方(Y2方向)的侧壁部205之间的后方梁部211。这些梁部210、211用于保持前端盖203的强度、用于使用户不能错误地插入手指等。
如图15和图17所示，前方杆208和后方杆209设置在比传感器元件3、4稍高的位置。由于在传感器元件3、4的前方及后方不存在前端盖203，因此在传感器元件3、4处形成通风的通气口220。因此，能够使风通过该通气孔220适当作用于传感器元件3、4。
在此，传感器元件3、4如上述记载的，作为电阻元件，在工作中，温度从几十度上升到100℃左右。因此，如果用户误用手指接触传感器元件3、4，有烫伤的危险。因此，为了使手指不接触传感器元件3、4，在传感器元件3、4的上方、前方及后方，配置顶棚杆207、前方杆208及后方杆209，由此，能够防止手指触摸传感器元件3、4的危险性。此外，即使不是手指，也能够防止从外部接触传感器元件3、4，能够保护传感器元件3、4。
在该实施方式中，不使用LED基板5，直接在单元主体2上配置了透光盖201，但也可以将LED基板5安装在单元主体2上，并且用透光盖201覆盖在LED基板5上。此时，需要从图19改变透光盖201和壳体6之间的连接结构，以便在壳体6上配置单元主体2和LED基板5的状态下安装透光盖201。
对本实施方式的流量传感器装置的特征部分进行说明。
本实施方式是具备检测流量的传感器元件3、4的流量传感器装置1，其特征在于，安装传感器元件3、4的传感器部10和具备驱动控制电路的驱动基板11经由比驱动基板11的宽度细的连接部12连接。
由此，驱动基板11的热源和传感器部10的热源可以通过宽度小的连接部12分离，能够抑制驱动基板11侧对传感器部10的热影响。因此，能够保持良好的传感器响应性。
在本实施方式中，优选在传感器部10设置有多个端子孔13，该多个端子孔13能够在多个位置安装传感器元件3、4。这样，在本实施方式中，可以扩展传感器元件3、4的配置选项。由此，能够根据用户的要求等改变风的测量范围、调整测量灵敏度。
在本实施方式中，传感器部10的宽度优选大于连接部12的宽度。因此，可以更有效地提高热的分离效果，并且可以提高传感器响应性。另外，能够确保在传感器部10上安装多个传感器元件3、4的区域，特别是，如上所述，能够在多个位置安装传感器元件3、4。
在本实施方式中，优选在连接部上形成贯通孔。虽然不限制贯通孔的形状，但是优选贯通孔是狭缝状(上述的狭缝12a、12b)。由此，能够有效地减弱驱动基板11对传感器部10的热影响。
此外，在本实施方式中，优选将贯通孔形成在靠近传感器部10的位置。由此，能够更有效地减弱驱动基板11对传感器部10的热影响。
此外，本实施方式的流量传感器装置200优选具有针对传感器元件3、4的通气口220，并且具备具有防止从外部接触传感器元件3、4的防接触结构的透光盖201。这样，通过具有针对传感器元件3、4的通气口220，能够使风适当作用在传感器元件3、4上，能够得到良好的传感器响应性。而且，具备防止从外部接触传感器元件3、4的接触防止结构。该接触防止结构相当于图15所示的顶棚杆207、前方杆208和后方杆209。由此，例如，可以防止用户用手指直接触摸发热的传感器元件3、4。此外，除了用户的手指以外，也可以防止从外部接触传感器元件3、4，能够适当地保护传感器元件3、4。
在上述中，传感器元件3、4是风速传感器，但是除了风速以外，也可以是能够检测以气体流、水等液体为对象的流速变化的传感器。
【产业上的可利用性】
如上所述，本发明可以获得良好的传感器响应性，并且可以利用流量检测应用于作为显示方式的各种应用，并且还可以应用于分析用等。
本申请基于2018年9月21日提出申请的日本特愿2018—177993。其内容全部包含在此。

Claims (6)

1.一种流量传感器装置，包括检测流量的传感器元件，其特征在于，
搭载所述传感器元件的传感器部与包括驱动控制电路的驱动基板经由比所述驱动基板的宽度细的连接部连接。
2.根据权利要求1所述的流量传感器装置，其特征在于，
在所述传感器部上设有能够在多个位置搭载所述传感器元件的多个端子孔。
3.根据权利要求1或2所述的流量传感器装置，其特征在于，
所述传感器部的宽度大于所述连接部的宽度。
4.根据权利要求1所述的流量传感器装置，其特征在于，
在所述连接部上形成有贯通孔。
5.根据权利要求4所述的流量传感器装置，其特征在于，
所述贯通孔形成为靠近所述传感器部。
6.根据权利要求1所述的流量传感器装置，其特征在于，
包括透光盖，该透光盖具有针对所述传感器元件的通气口，并包括防止从外部接触所述传感器元件的防接触结构。
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