JP2013238552A - Liquid level sensor, bath device and heat source machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液位センサに関するものである。本発明の液位センサは、浴槽の水位を検知する水位センサや、液体燃料の残量を検知する燃料残量センサとして好適である。
また本発明は、液位センサによって浴槽の水位を検知する風呂装置に関するものである。
さらに本発明は、液位センサによって液体燃料の液位を検知する熱源機に関するものである。
The present invention relates to a liquid level sensor. The liquid level sensor of the present invention is suitable as a water level sensor that detects the water level of a bathtub or a remaining fuel sensor that detects the remaining amount of liquid fuel.
Moreover, this invention relates to the bath apparatus which detects the water level of a bathtub with a liquid level sensor.
Furthermore, the present invention relates to a heat source device that detects a liquid level of liquid fuel by a liquid level sensor.
浴槽に湯水を落とし込んだり、湯水の追い焚きを行う機能を有する風呂装置が広く普及している。
この種の風呂装置は、多くの場合、水位センサを備えていて、浴槽の水位を監視している。そして浴槽内の湯水が減少すると、自動的に湯水が落とし込まれる。
そのため水位センサが故障すると、浴槽内の水位を正確に検知することが出来なくなり、落とし込み量が過大となって浴槽から湯水が溢れたり、落とし込み量が過小となって湯量が不十分となってしまうという問題がある。
Bath devices having a function of dropping hot water into a bathtub or reheating hot water are widely used.
This type of bath apparatus often includes a water level sensor and monitors the water level of the bathtub. And when the hot water in the bathtub decreases, the hot water is automatically dropped.
Therefore, if the water level sensor breaks down, the water level in the bathtub cannot be detected accurately, the drop amount becomes excessive and hot water overflows from the bathtub, or the drop amount becomes excessive and the amount of hot water becomes insufficient. There is a problem.
ところで水位センサには、浮きを利用して水面の高さを直接検知するものや、光を透過して水面の高さを検知するもの、水圧をダイアフラムで受け、ダイアフラムの変位を静電容量の変化として捉える静電容量式の圧力センサを利用するもの、あるいは、拡散型半導体歪みゲージを用いた圧力センサを利用するもの等が知られている。
風呂装置に採用される水位センサには、拡散型半導体歪みゲージを用いた圧力センサを利用するものが多い。
圧力センサを利用する水位センサは、浴槽に連通する配管の内圧を測定し、その内圧に基づいた圧力水頭より水位を検知するものである。
即ち圧力センサを利用する水位センサは、ダイアフラム等の圧力によって変形する部材を有し、さらにダイアフラム等の変形量を検知する検知部材を備えている。検知部材は、例えばストレインゲージであり、変形に応じて電気抵抗等の電気的特性が変化するものである。
By the way, the water level sensor uses a float to directly detect the height of the water surface, or transmits light to detect the height of the water surface. There are known ones that use a capacitance-type pressure sensor that is regarded as a change, and those that use a pressure sensor using a diffusion type semiconductor strain gauge.
Many water level sensors employed in bath equipment use a pressure sensor using a diffusion type semiconductor strain gauge.
A water level sensor using a pressure sensor measures the internal pressure of a pipe communicating with a bathtub and detects the water level from a pressure head based on the internal pressure.
That is, a water level sensor using a pressure sensor has a member that deforms due to pressure such as a diaphragm, and further includes a detection member that detects the amount of deformation of the diaphragm or the like. The detection member is, for example, a strain gauge, and its electrical characteristics such as electrical resistance change according to deformation.
圧力センサを利用する水位センサは、浮きを利用するもの等に比べて外形形状が小さい。また圧力センサを利用する水位センサは、直接的に液面の高さを検知するものではないから、検知部が浴槽から離れた場所であったり、浴槽の地上高と検知部の地上高が異なっていても構わない。
そのため風呂装置に利用する水位センサとしては、圧力センサが最も適していると言える。
A water level sensor that uses a pressure sensor has a smaller outer shape than a sensor that uses floating. In addition, the water level sensor that uses the pressure sensor does not directly detect the liquid level, so the detection unit is located away from the bathtub or the ground level of the detection unit is different from the ground level of the detection unit. It does not matter.
Therefore, it can be said that a pressure sensor is most suitable as a water level sensor used for a bath apparatus.
しかしながら、圧力センサを利用する水位センサは、雰囲気温度によって出力が変動するという欠点がある。即ち圧力センサは、ストレインゲージ等の検知部材を利用するが、これらの検知部材は、雰囲気温度によって出力が変化してしまう。そのため圧力センサは、雰囲気温度に応じて出力を補正(温度補償)する必要がある。
特許文献1には、温度補償機能を備えた圧力センサが開示されている。
特許文献1に開示された圧力センサは、温度補償用素子を備えている。特許文献1に開示された圧力センサでは、温度補償用素子を取り囲む雰囲気温度が、ストレインゲージ等を取り囲む雰囲気温度と等しくなる様に、一つのパッケージ本体で、温度補償用素子とストレインゲージ等を覆う様に設計されている。
However, the water level sensor using the pressure sensor has a drawback that the output fluctuates depending on the ambient temperature. That is, the pressure sensor uses a detection member such as a strain gauge, but the output of these detection members changes depending on the ambient temperature. Therefore, the pressure sensor needs to correct the output (temperature compensation) according to the ambient temperature.
Patent Document 1 discloses a pressure sensor having a temperature compensation function.
The pressure sensor disclosed in Patent Document 1 includes a temperature compensating element. In the pressure sensor disclosed in Patent Document 1, one package body covers the temperature compensation element and the strain gauge so that the ambient temperature surrounding the temperature compensation element is equal to the ambient temperature surrounding the strain gauge. It is designed like this.
特許文献1に開示された圧力センサは、前記した様に、ストレインゲージ等を取り囲む雰囲気温度と等しくなる様に工夫がなされており、旧来のものに比べて浴槽の水位を正確に検知することができる。
しかしながら、浴槽の水位をより正確に検知したいという市場の要求があり、さらなる改良が望まれている。
本発明は、上記した要求に応えることを目的とするものであり、浴槽の水位等をより正確に検知することができる液位センサ、並びにその液位センサを備えた風呂装置及び熱源機を開発することを課題とするものである。
As described above, the pressure sensor disclosed in Patent Document 1 has been devised so as to be equal to the ambient temperature surrounding the strain gauge and the like, and can accurately detect the water level of the bathtub as compared with the conventional one. it can.
However, there is a market demand for more accurately detecting the water level in the bathtub, and further improvements are desired.
The present invention aims to meet the above requirements, and develops a liquid level sensor capable of more accurately detecting the water level of a bathtub, etc., and a bath apparatus and a heat source apparatus including the liquid level sensor. It is an object to do.
上記した課題を解決するため、本発明者らは、従来技術の液位センサ(圧力センサ)の特性と、風呂装置の特殊性を検討した。
まず従来技術の液位センサの特性について検討すると、従来技術の液位センサは、雰囲気温度がゆっくりと変化する様な環境下においては、正確な温度補償が行われ、液位を正確に検知することができる。
In order to solve the above-described problems, the present inventors have studied the characteristics of the liquid level sensor (pressure sensor) of the prior art and the special characteristics of the bath apparatus.
First, the characteristics of the liquid level sensor of the prior art are examined. The liquid level sensor of the prior art performs accurate temperature compensation in an environment where the ambient temperature changes slowly, and accurately detects the liquid level. be able to.
しかしながら、液位検知対象の液体の温度が急激に変化する様な場合や、液位検知対象の液体の温度が気温と大きく相違する場合には、正確性に欠けることが判った。
即ち従来技術(特許文献1)の液位センサは、一つのパッケージ本体によって、温度補償用素子とストレインゲージ等を覆うに過ぎないから、ストレインゲージがある検知部と温度補償用素子の間の熱伝達は、空気を介して間接的に行われるに過ぎない。そのため従来技術の液位センサでは、ストレインゲージがある検知部と温度補償用素子の間の熱伝達は、空気の対流によって行われるので、両者の温度が等しくなるのに時間がかかる。
そのため液位検知対象の液体の温度が変化する様な場合は、液体の温度変化に、温度補償用素子の雰囲気温度が追従できず、検知部の温度と、温度補償用素子の温度に差が生じてしまう。
However, it has been found that the accuracy of the liquid level detection target is not accurate when the temperature of the liquid level detection target liquid changes abruptly or when the temperature of the liquid level detection target liquid is significantly different from the air temperature.
That is, since the liquid level sensor of the prior art (Patent Document 1) only covers the temperature compensation element and the strain gauge by a single package body, the heat between the detection unit having the strain gauge and the temperature compensation element is merely covered. Transmission only takes place indirectly via air. For this reason, in the liquid level sensor of the prior art, heat transfer between the detection unit having the strain gauge and the temperature compensating element is performed by air convection, so that it takes time for the temperatures of the two to become equal.
For this reason, when the temperature of the liquid subject to liquid level detection changes, the ambient temperature of the temperature compensation element cannot follow the temperature change of the liquid, and there is a difference between the temperature of the detection unit and the temperature of the temperature compensation element. It will occur.
また、ストレインゲージ等は液位検知対象の液体の温度影響を強く受け、片や温度補償用素子は気温の影響を強く受けるので、液位検知対象の液体の温度が気温と大きく相違する場合にも、検知水位に誤差が生じてしまうのであった。 In addition, strain gauges and the like are strongly affected by the temperature of the liquid for which the liquid level is to be detected, and the elements and temperature compensation elements are strongly affected by the air temperature. However, an error occurred in the detected water level.
一方、風呂装置の特殊性を考えると、風呂装置では浴槽の水位を検知するのに水位センサが使用されるが、浴槽内の湯水の温度は当然に変化する。
また浴槽内の湯水の温度と外気温は異なる場合が多い。
さらに風呂装置では、バーナ等を燃焼させることによって給湯や追い焚きを行うが、バーナが燃焼している際には、風呂装置内の気温が高く、バーナに点火されていない場合には、風呂装置内の気温は低い。
この様に風呂装置は、圧力センサにとっては過酷な条件下であり、正確に水位を検知しがたい。
即ち従来技術の水位センサを風呂装置に適用すると、ストレインゲージ等が浴槽内の湯水の温度の影響を強く受けるのに対し、温度補償用素子は外気温や、バーナの放熱の影響を強く受ける。そのため両者の間に温度差が生じ、適切に温度補償を行うことができない。
On the other hand, considering the peculiarity of the bath device, the water level sensor is used to detect the water level of the bathtub in the bath device, but the temperature of the hot water in the bathtub naturally changes.
Moreover, the temperature of the hot water in the bathtub and the outside air temperature are often different.
Furthermore, in a bath device, hot water supply or reheating is performed by burning a burner or the like, but when the burner is burning, if the temperature in the bath device is high and the burner is not ignited, the bath device The temperature inside is low.
As described above, the bath apparatus is under severe conditions for the pressure sensor, and it is difficult to accurately detect the water level.
That is, when the water level sensor of the prior art is applied to a bath apparatus, the strain gauge or the like is strongly influenced by the temperature of the hot water in the bathtub, whereas the temperature compensating element is strongly influenced by the outside air temperature or the heat dissipation of the burner. For this reason, a temperature difference occurs between the two, and temperature compensation cannot be performed appropriately.
そこで本発明者らは、固体の熱伝導を利用して、ストレインゲージ等が設置された部位と温度補償用素子との間の温度差を解消することを考えた。
このアイデアに基づいて完成した請求項1に記載の発明は、配線パターンが描かれた基板に圧力センサと温度補償部が配置され、当該温度補償部は温度センサを備えていて圧力センサの出力を温度補償する液位センサにおいて、前記基板には、温度補償部の設置部位と、圧力センサの一部とを接続する伝熱用の配線パターンが設けられていることを特徴とする液位センサである。
Therefore, the present inventors have considered to eliminate the temperature difference between the portion where the strain gauge or the like is installed and the temperature compensating element by utilizing solid heat conduction.
In the invention according to claim 1 completed based on this idea, a pressure sensor and a temperature compensation unit are arranged on a substrate on which a wiring pattern is drawn, and the temperature compensation unit includes a temperature sensor, and outputs the pressure sensor. In the liquid level sensor for temperature compensation, the substrate is provided with a wiring pattern for heat transfer that connects an installation site of the temperature compensation unit and a part of the pressure sensor. is there.
ここで配線パターンは、平面的なものに限らず、立体的に形成されたものを含む。即ちスルーホール等を介して多層に積層された様な構造も、スルーホール等を含めて配線パターンと言える。
本発明の液位センサは、温度補償部の設置部位と、圧力センサの一部とを接続する伝熱用の配線パターンを備えている。すなわち、圧力センサと温度補償部との間に、伝熱用の配線パターンを介した熱の移動を生じさせることができる。伝熱用の配線パターンはもちろん固体であるから、熱伝達は固体の熱伝導を利用することとなる。
伝熱用の配線パターンのような固体を用いて熱移動をさせた場合、単に空気の対流によって熱移動させた場合(従来方式)に比べると、熱伝導効率が格段に向上するため、温度補償機能の時差的な不具合も格段に軽減される。
このように、本発明では、伝熱用の配線パターンによって、圧力センサと温度補償部の温度差を確実且つ効率的に均一化することができるため、液位センサの水位検知精度を飛躍的に向上させることができる。
Here, the wiring pattern is not limited to a flat pattern, but includes a three-dimensional pattern. That is, a structure in which a multilayer structure is formed through through holes or the like can be said to be a wiring pattern including through holes or the like.
The liquid level sensor of the present invention includes a wiring pattern for heat transfer that connects an installation site of the temperature compensation unit and a part of the pressure sensor. That is, heat can be transferred between the pressure sensor and the temperature compensation unit via the heat transfer wiring pattern. Since the wiring pattern for heat transfer is of course solid, the heat transfer uses solid heat conduction.
When heat transfer is performed using a solid such as a wiring pattern for heat transfer, heat transfer efficiency is dramatically improved compared to the case where heat transfer is simply performed by air convection (conventional method). Time-dependent malfunctions in functions are also greatly reduced.
As described above, in the present invention, the temperature difference between the pressure sensor and the temperature compensation unit can be made uniform reliably and efficiently by the wiring pattern for heat transfer, so that the water level detection accuracy of the liquid level sensor is dramatically improved. Can be improved.
請求項2に記載の発明は、温度補償部は、温度センサが内蔵されたICによって構成され、当該ICは外郭を構成するパッケージを有し、前記設置部位は前記ICのパッケージが設置される部位であることを特徴とする請求項1に記載の液位センサである。 According to a second aspect of the present invention, the temperature compensation unit is constituted by an IC having a built-in temperature sensor, the IC has a package constituting an outer shell, and the installation site is a site where the IC package is installed. The liquid level sensor according to claim 1, wherein:
本発明によると、圧力センサと温度補償部を構成するICのパッケージが伝熱用の配線パターンで繋がれている。それにより、温度補償部側の温度と、圧力センサ側の温度との温度差がなくなり、温度補償部における温度センサの検知精度をより向上させることができる。 According to the present invention, the IC package constituting the pressure sensor and the temperature compensation unit is connected by the wiring pattern for heat transfer. Thereby, there is no temperature difference between the temperature on the temperature compensation unit side and the temperature on the pressure sensor side, and the detection accuracy of the temperature sensor in the temperature compensation unit can be further improved.
請求項3に記載の発明は、温度補償部は、温度センサが内蔵されたICによって構成され、当該ICの外郭を構成するパッケージに、前記伝熱用の配線パターンが直接的に又は熱伝導部材を介して間接的に接していることを特徴とする請求項1に記載の液位センサである。 According to a third aspect of the present invention, the temperature compensator is constituted by an IC having a built-in temperature sensor, and the heat transfer wiring pattern is directly or thermally conductive on a package constituting the outline of the IC. The liquid level sensor according to claim 1, wherein the liquid level sensor is in indirect contact with each other.
本発明によると、圧力センサと温度補償部を構成するICの外郭を構成するパッケージが直接的あるいは間接的に伝熱用の配線パターンで繋がれている。それにより、温度補償部側の温度と、圧力センサ側の温度との温度差がなくなり、温度補償部における温度センサの検知精度をより向上させることができる。 According to the present invention, the package constituting the outline of the IC constituting the pressure sensor and the temperature compensation unit is connected directly or indirectly by the wiring pattern for heat transfer. Thereby, there is no temperature difference between the temperature on the temperature compensation unit side and the temperature on the pressure sensor side, and the detection accuracy of the temperature sensor in the temperature compensation unit can be further improved.
請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3のいずれかに記載の液位センサを内蔵し、当該液位センサによって浴槽内の湯水の水位を検出することが可能であることを特徴と
する風呂装置である。
The invention according to claim 4 is characterized in that the liquid level sensor according to any one of claims 1 to 3 is incorporated, and the water level of the hot water in the bathtub can be detected by the liquid level sensor. It is a bath device.
本発明の風呂装置は、浴槽内の湯水の水位を正確に検出することができる。すなわち、先に説明した様に、湯水の温度変化の影響を大きく受ける圧力センサと、湯水の温度変化の影響が小さい温度補償部の間で、温度差が形成されてしまう場合であっても、伝熱用の配線パターンによって、温度補償部側の温度と圧力センサ側の温度との均一化を図ることができるため、温度差による検知誤差を発生し難くすることができる。 The bath apparatus of the present invention can accurately detect the level of hot water in the bathtub. That is, as described above, even if a temperature difference is formed between the pressure sensor that is greatly affected by the temperature change of the hot water and the temperature compensation unit that is less affected by the temperature change of the hot water, Since the heat transfer wiring pattern can make the temperature on the temperature compensation unit side and the temperature on the pressure sensor side uniform, detection errors due to temperature differences can be made difficult to occur.
請求項5に記載の発明は、液体燃料を貯留する液体燃料槽を備え、当該液体燃料槽から供給された液体燃料によって燃焼を行う熱源機であって、請求項1乃至3のいずれかに記載の液位センサを内蔵し、当該液位センサによって液体燃料槽内の燃料の液位を検出することが可能であることを特徴とする熱源機である。 The invention according to claim 5 is a heat source machine that includes a liquid fuel tank that stores liquid fuel, and that burns with the liquid fuel supplied from the liquid fuel tank, and is according to any one of claims 1 to 3. This is a heat source device that has a built-in liquid level sensor and can detect the fuel level in the liquid fuel tank by the liquid level sensor.
本発明の熱源機によると、上記同様、圧力センサと温度補償部との温度差に起因した検知誤差が発生し難いため、液体燃料の残量の検知精度を向上させることができる。 According to the heat source apparatus of the present invention, as described above, since a detection error due to a temperature difference between the pressure sensor and the temperature compensation unit is unlikely to occur, the detection accuracy of the remaining amount of liquid fuel can be improved.
本発明の液位センサ、風呂装置並びに熱源機は、圧力センサの一部と温度補償部とを、伝熱用の配線パターンによって接続したため、圧力センサと温度補償部との温度差に起因した検知誤差が発生し難く、湯水の水位あるいは液体燃料の残量を正確に検出することができる。 In the liquid level sensor, the bath apparatus, and the heat source apparatus of the present invention, a part of the pressure sensor and the temperature compensation unit are connected by a wiring pattern for heat transfer, and therefore detection due to a temperature difference between the pressure sensor and the temperature compensation unit. It is difficult for errors to occur, and the level of hot water or the remaining amount of liquid fuel can be accurately detected.
以下さらに本発明の実施形態について説明する。
本実施形態の風呂装置1は、図1の様に一缶二水路形式の燃焼装置2を内蔵するものである。
Embodiments of the present invention will be further described below.
The bath apparatus 1 of this embodiment incorporates the combustion apparatus 2 of the 1 can 2 water channel type like FIG.
風呂装置1は、給湯回路3と、追い焚き回路(循環配管)4を有している。また両者の間に落とし込み流路5が設けられている。 The bath apparatus 1 includes a hot water supply circuit 3 and a reheating circuit (circulation piping) 4. A drop channel 5 is provided between the two.
追い焚き回路(循環配管)4は、浴槽7を含む循環流路6を形成するものであり、浴槽7側から追い焚き用熱交換器10に湯水を戻す風呂戻り流路11と、追い焚き用熱交換器10側から浴槽7側に湯水を送りだす風呂往き流路12を備えている。
そして風呂戻り流路11には、水位センサ20等が設けられている。
水位センサ20は、浴槽7の水位を検知するものであり、具体的には圧力センサである。
The reheating circuit (circulation piping) 4 forms a recirculation flow path 6 including a bathtub 7, a bath
The
The
水位センサ20は、図2の様に専用の継ぎ手24によって風呂戻り流路11に取り付けられている。
水位センサ20の外観形状は、図2の通りであり、本体部21の一面に取り付けフランジ22が設けられている。取り付けフランジ22には、4方向に突出した腕部23があり、当該腕部23にはそれぞれネジ孔25が設けられている(図2では6個)。
The
The external shape of the
また取り付けフランジ22の中心部から圧力導入用外管26が突出している。フランジ22であって、圧力導入用外管26の根元部分には、オーリング27が配されている。
A pressure introducing
本体部21の中には、図3の様に圧力検出ユニット30が内蔵されている。
圧力検出ユニット30は、プリント基板31に圧力検知部材32と温度補償用IC33、その他の素子が取り付けられたものである。
ここでプリント基板31は、公知の両面基板であり、図6の様にベークライト等の絶縁板35の両面に銅箔等の導電箔36,37が積層され、公知の印刷技術とエッチング技術によって配線パターン40,41が形成されたものである。
即ちプリント基板31は、絶縁板35の一面に表面側導電箔36があり、当該表面側導電箔36に表面側配線パターン40が形成されている。また絶縁板35の他方面に裏面側導電箔37があり、当該裏面側導電箔37に裏面側配線パターン41が形成されている。
A
The
Here, the printed
That is, the printed
またプリント基板31には適宜貫通孔が設けられており、当該貫通孔内には導電体のメッキが施され、当該メッキによって表面側配線パターン40の一部と裏面側配線パターン41の一部が接続されている。
即ちプリント基板31は、表面側配線パターン40と、裏面側配線パターン41とこれらを接続する導電体によって構成された立体的な配線パターンを有している。
The printed
That is, the printed
圧力検知部材32は、図3、5の様に本体ブロック43から圧力導入用内管45が突出している。圧力導入用内管45は、図4の様に圧力導入用外管26内に挿入され、その圧力導入用外管26と連通する。
本体ブロック43には、ダイアフラムやベローズ等の圧力によって変形する部材49を有し、ダイアフラム等の変形する部材49の変形量を検知する検知部材(図示せず)を備えている。検知部材は、例えばストレインゲージであり、変形に応じて電気抵抗等の電気的特性が変化するものである。検知部材は、所定の電圧を印加し、抵抗の変化を電圧の変化として出力する。
本実施形態で採用する圧力検知部材32は、本体ブロック43から6本の端子44a,44b,44c,44d,44e,44fが突出している。
As shown in FIGS. 3 and 5, the
The
In the
温度補償用IC33は、内部に温度センサ46(図7、図12)を内蔵したICであり、外郭を構成するパッケージ47を有し、当該パッケージ47内に図示しない集積回路が内蔵されている。
パッケージ47は、平面視が正方形であり、各辺からそれぞれ4本の端子54が突出している。
The
The
またパッケージ47の裏面側には、図13(c)の様に金属製の薄板58が設けられている。
即ち温度補償用IC33のパッケージ47は、周知のICと同様のデザインであり、黒色のプラスチックで構成されている。そしてそのプラスチック製のパッケージ47の裏面側(プリント基板31の表面側に対向する面)には、金属製の薄板58が接着剤等によって貼り付けられている。
金属製の薄板58は、パッケージ47の中心部にあり、その面積は、パッケージ47の裏面側面積の4分の1程度である。金属製の薄板58の面積は、裏面側面積の6分の1以上、2分の1以下であることが推奨される。
この薄板58は、本来、本体部21への組み立て工程において、温度補償用IC33の実装強度を確保するために備えられるものであって、電気的には、いずれのパターン配線からも独立した島状の部材である。本実施形態では、後記する様に、パッケージ47の薄板58に伝熱用の配線パターンが接続されることとなる。
薄板58の素材は、例えば銅、銅合金、アルミ、アルミ合金等の熱伝導性が高いものが推奨される。
Further, a metal
That is, the
The metal
This
As the material of the
温度補償用IC33は、温度補償部として機能するものであり、圧力検知部材32の検知部(図示せず)から出力される電圧信号を、温度センサ46の検知温度に基づいて補
正する機能を持つ。
即ち温度補償用IC33には、補正式を含むプログラムが書き込まれており、検知部(図示せず)から出力される電圧信号を温度補償する。
The
That is, a program including a correction formula is written in the
圧力検知部材32と、温度補償用IC33は、プリント基板31上に、図7の様に配置される。図7のレイアウトと、図8の表面側配線パターン40を比較して明らかな様に、プリント基板31には、圧力検知部材32が設置される圧力検知部材設置部15と、温度補償用IC33が設置されるIC設置部16が形成されている。
図9は、図7の表面側配線パターン40から要部だけを抜き書きしたものであり、二つの設置部15,16を明確にしたものである。
The
FIG. 9 shows only the main part extracted from the surface
プリント基板31には、前記した様に表面側配線パターン40と裏面側配線パターン41が形成されている。
即ち表面側配線パターン40には、図8、図9に示すように圧力検知部材32の端子を接続する圧力検知部材用メッキ部12(a,b,c,d,e,f)が6個設けられている。
ここで前記6個の圧力検知部材用メッキ部12(a,b,c,d,e,f)のうちの一つのメッキ部12dには、図8、図9に示すように、プリント基板31に貫通孔48が設けられている。貫通孔48内及び貫通孔48の表面側の開口周辺、及び裏面側の開口周辺にはメッキが施されている。メッキは、金属層であり、当然に熱伝導性が高い。本実施形態では、貫通孔48内のメッキ及び開口周辺のメッキは、伝熱用配線パターンの立体部18であり、伝熱用の配線パターンの一部である。即ち貫通孔48内のメッキ及び開口周辺のメッキは、熱伝導に寄与する部材である。
As described above, the front-
That is, the surface
Here, one of the six pressure sensing member plating portions 12 (a, b, c, d, e, f) has a printed
さらに表面側配線パターン40には、温度補償用IC33の端子を接続するメッキ部38が16個設けられている。即ち各4個のパッドを含むメッキ部群が正方形状に配列されている。
本実施形態では、IC設置部16には、貫通孔50が設けられている。貫通孔50は、プリント基板31の表裏面を貫通しており、貫通孔50内及び貫通孔50の表面側の開口周辺、及び裏面側の開口周辺には、メッキが施されている。メッキは、金属層であり、当然に熱伝導性が高い。本実施形態では、貫通孔50内のメッキ及び開口周辺のメッキは、伝熱用配線パターンの立体部28であり、伝熱用の配線パターンの一部である。即ち貫通孔48内のメッキ及び開口周辺のメッキは、熱伝導に寄与する部材である。
Furthermore, the surface
In the present embodiment, the
一方、プリント基板31の裏面側には、裏面側配線パターン41が形成されている。
裏面側配線パターン41は、全体のアースラインを構成するものであるが、図10に示す様に、IC設置部16の裏面側を含む領域は、環状の絶縁溝51によって隔離され、伝熱用配線パターン部(裏面側)52を形成している。即ち伝熱用配線パターン部(裏面側)52は、他の領域から電気的に隔離された島状の領域である。
そして伝熱用配線パターン部52の一部は、IC設置部16の裏面側に掛かり、前記した貫通孔50を含んでいる。
前記した様に、貫通孔50の内部にはメッキが施されており、且つ貫通孔50の裏面側の開口周辺にもメッキが施されているから、伝熱用配線パターン部(裏面側)52の一部は、貫通孔50内のメッキを介して表面側に接続されている。即ちメッキを伝熱用配線パターンの立体部28として伝熱用配線パターン部52が表面側と繋がっている。
On the other hand, a back
The back surface
A part of the heat transfer
As described above, since the inside of the through
また伝熱用配線パターン部(裏面側)52の一部は、圧力検知部材設置部15に掛かり、前記した貫通孔48を含んでいる。
前記した様に、貫通孔48内及び貫通孔48の表面側の開口周辺、及び裏面側の開口周辺にはメッキが施されているから、伝熱用配線パターン部(裏面側)52の一部は、貫通孔48内のメッキを介して表面側に圧力検知部材設置部15と連通している。即ちメッキ(伝熱用配線パターンの立体部18)を熱伝導部材として伝熱用配線パターン部(裏面側)52が表面側と繋がっている。
この様に、本実施形態では、伝熱用配線パターンの立体部28と、裏面側の伝熱用配線パターン部52と伝熱用配線パターンの立体部18によって一連の伝熱用の配線パターンが形成されている。
Further, a part of the heat transfer wiring pattern portion (back surface side) 52 is hung on the pressure detection
As described above, since plating is applied in the through
Thus, in this embodiment, a series of heat transfer wiring patterns is formed by the three-
プリント基板31には、図7の様なレイアウトで圧力検知部材32と、温度補償用IC33が取り付けられる。即ち圧力検知部材設置部15に圧力検知部材32が設置され、圧力検知部材32の各端子が、圧力検知部材用メッキ部12にはんだ付けされている。
同様にIC設置部16に温度補償用IC33が設置され、メッキ部38に、温度補償用IC33の端子がはんだ付けされている。
A
Similarly, a
本実施形態では、前記した様に、IC設置部16に温度補償用IC33が設置されており、温度補償用IC33のパッケージ47の裏面側は、直接プリント基板31と接触している。従って温度補償用IC33のパッケージ47の裏面側に設けられた金属製の薄板58についても直接プリント基板31と接触することとなる。
また前記した様に、IC設置部16には、貫通孔50が設けられており、貫通孔50の開口周辺には、メッキが施されているから、貫通孔50の開口周辺のメッキは、直接的に温度補償用IC33のパッケージ47の裏面側と接触している。より詳細には、貫通孔50の開口周辺のメッキは、直接的に温度補償用IC33のパッケージ47の裏面側に設けられた金属製の薄板58と接触している。
さらに貫通孔50の内部にもメッキが施されており、且つ裏面側の開口周辺にもメッキが施されているから、パッケージ47の裏面側(金属製の薄板58)は、メッキ層を介して裏面側の伝熱用配線パターン部52と接している。
In the present embodiment, as described above, the
Further, as described above, the
Further, since the inside of the through
一方、裏面側の伝熱用配線パターン部52の他の一部には、前記した様に貫通孔48があり、貫通孔48内のメッキを介して圧力検知部材設置部15と連通している。そのため温度補償用IC33のパッケージ47の裏面側は、図11に示す様に、貫通孔50の表面側の開口周辺のメッキ部、貫通孔内のメッキ、貫通孔50の裏面側の開口周辺のメッキ部、伝熱用配線パターン部52、貫通孔48の裏面側の開口周辺のメッキ部、貫通孔48のメッキ、貫通孔48の表面側の開口周辺のメッキ部、圧力検知部材用メッキ部12dを介して圧力検知部材32の端子に繋がっている。
メッキ部分を伝熱用配線パターンの立体部18,28と考えると、温度補償用IC33のパッケージ47の裏面側(金属製の薄板58)は、伝熱用配線パターンの立体部28、裏面側の伝熱用配線パターン部52、伝熱用配線パターンの立体部18を介して圧力検知部材32の端子に繋がっている。
即ち伝熱用配線パターンの立体部28と伝熱用配線パターン部(裏面側)52と伝熱用配線パターンの立体部18によって構成される一連の伝熱用の配線パターンによって、温度補償用IC33と圧力検知部材32が接続されている。
On the other hand, in the other part of the heat transfer
Assuming that the plated portions are the three-
That is, the
この様に温度補償用IC33は、これらの伝熱経路を介して、圧力検知部材32と繋がっており、温度補償用IC33と圧力検知部材32との間で、固体間の熱伝導によって熱が移動する。
そのため本実施形態では、温度補償用IC33と圧力検知部材32の間の温度差が小さいものとなる。
In this way, the
Therefore, in this embodiment, the temperature difference between the
そのため風呂戻り流路11を流れる湯水の温度が変化しても、温度補償用IC33の温度はこれに追従する。その結果温度補償用IC33に内蔵された温度センサは、圧力検知部材32の周辺温度と同等の温度を検知することができ、正確な温度補正が行われる。
Therefore, even if the temperature of the hot water flowing through the
即ち、水位センサ20は、図2の様に専用の継ぎ手24によって風呂戻り流路11に取り付けられ、風呂戻り流路11の湯水は、圧力導入用外管26を経て圧力導入用内管45に入り、ダイアフラム等の変形する部材49を押圧する。そしてダイアフラム等の変形を、ストレインゲージ等の検知部材(図示せず)が検知して電圧の変化として出力する。そして当該出力が、温度補償用IC33によって温度補償される。
That is, the
ここでストレインゲージ等の検知部材は、湯水に近接することとなり、その温度は、湯水の温度に近いものとなる。
一方、温度補償用IC33は、湯水から離れた位置にある。しかしながら、本実施形態では、温度補償用IC33が、一連の伝熱用配線パターンによって、圧力検知部材32と繋がっており、温度補償用IC33と圧力検知部材32との間で、固体間の熱伝導によって熱が移動するから、ストレインゲージ等の検知部材と温度補償用IC33の温度差は小さい。特に本実施形態では、温度補償用IC33の裏面側に金属製の薄板58があり、ストレインゲージ等の検知部材側から伝導された熱が温度補償用IC33の裏面側全体に広く拡散される。そのためストレインゲージ等の検知部材と温度補償用IC33の温度差は小さいものとなる。
そのため温度補償用IC33は適正に温度補償を行い、正確な水位が検知される。
Here, the detecting member such as a strain gauge is close to the hot water, and the temperature thereof is close to the temperature of the hot water.
On the other hand, the
Therefore, the
以上説明した実施形態では、プリント基板31として両面基板を採用したが、図14に示す様な多層基板のプリント基板55を採用してもよい。例えば、図14に示す様な、表面側導電箔60と、第1中間導電箔61と、第2中間導電箔62及び裏面側導電箔63を有する4層基板を使用する場合では、第1中間導電箔61又は第2中間導電箔62のいずれか又は双方に前記した伝熱用配線パターン部52を設けることとなる。
In the embodiment described above, a double-sided board is adopted as the printed
また図14に示す様な多層基板を採用する場合には、一層の導電箔を伝熱用だけに使用することも可能である。
一層の導電箔を伝熱用だけに使用する場合には、伝熱用配線パターン部の面積をより大きくすることが望ましい。例えば図15に示す様に、基板の全領域を伝熱用配線パターン部70としてもよい。
図15に示すように、基板の全領域を伝熱用配線パターン部とする場合には、基板の全体が伝熱層として機能することとなる。
また上記した実施形態では、伝熱用の配線パターンの一部を、直接、温度補償用IC33のパッケージ47に接触させたが、熱伝導性の高い接着剤等を介在させて、間接的に接触させてもよい。
In addition, when a multilayer substrate as shown in FIG. 14 is employed, it is possible to use a single conductive foil only for heat transfer.
When a single conductive foil is used only for heat transfer, it is desirable to increase the area of the heat transfer wiring pattern portion. For example, as shown in FIG. 15, the entire area of the substrate may be a heat transfer
As shown in FIG. 15, when the entire region of the substrate is used as the heat transfer wiring pattern portion, the entire substrate functions as a heat transfer layer.
In the embodiment described above, a part of the heat transfer wiring pattern is directly brought into contact with the
以上の実施形態の風呂装置1は、一缶二水路形式の燃焼装置2を内蔵するものであったが、本発明は、この形式に限定されるものではなく、二缶二水路形式や二缶三水路形式等、その他の形式の燃焼装置を内蔵するものであってもよい。 Although the bath apparatus 1 of the above embodiment incorporated the combustion apparatus 2 of the one can two water channel type, this invention is not limited to this type, A two can two water channel type or two cans Another type of combustion device such as a three-water channel type may be incorporated.
また以上説明した実施形態では、本発明の液位センサを水位センサとして使用したが、本発明は、この用途に限定されるものではない。
例えば図16、図17に示す様な、灯油等の液体燃料を使用する給湯装置(熱源機)に本発明の液位センサを使用してもよい。図16、図17に示す給湯装置では、灯油の残量を検知するためのセンサとして本発明の液位センサを使用している。
即ち給湯装置は、灯油タンク(液体燃料槽)を備え、灯油タンクから灯油を導入することによって図示しないバーナを燃焼させる。
本実施形態では、灯油タンク(液体燃料槽)から灯油を導入する配管に、液位センサ71が取り付けられている。
そして灯油タンク内の灯油の残量が一定量以下となると、リモコンにその旨が表示される。
In the embodiment described above, the liquid level sensor of the present invention is used as a water level sensor, but the present invention is not limited to this application.
For example, the liquid level sensor of the present invention may be used in a hot water supply device (heat source device) that uses liquid fuel such as kerosene as shown in FIGS. In the hot water supply apparatus shown in FIGS. 16 and 17, the liquid level sensor of the present invention is used as a sensor for detecting the remaining amount of kerosene.
That is, the hot water supply apparatus includes a kerosene tank (liquid fuel tank), and burns a burner (not shown) by introducing kerosene from the kerosene tank.
In the present embodiment, a
When the remaining amount of kerosene in the kerosene tank falls below a certain amount, a message to that effect is displayed on the remote controller.
1 風呂装置
2 燃焼装置
6 循環流路
7 浴槽
10 追い焚き用熱交換器
11 風呂戻り流路
12 風呂往き流路
18 伝熱用配線パターンの立体部
20 水位センサ(液位センサ)
28 伝熱用配線パターンの立体部
30 圧力検出ユニット
31,55 プリント基板
32 圧力検知部材
46 温度センサ
48 貫通孔
50 貫通孔
70 伝熱用配線パターン部(裏面側)
71 液位センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Bath apparatus 2 Combustion apparatus 6 Circulation flow path 7 Bathtub 10
28 Three-
71 Liquid level sensor
Claims (5)
前記基板には、温度補償部の設置部位と、圧力センサの一部とを接続する伝熱用の配線パターンが設けられていることを特徴とする液位センサ。 In a liquid level sensor in which a pressure sensor and a temperature compensation unit are arranged on a substrate on which a wiring pattern is drawn, and the temperature compensation unit includes a temperature sensor and temperature compensation is performed on the output of the pressure sensor.
The liquid level sensor, wherein the substrate is provided with a heat transfer wiring pattern that connects an installation site of the temperature compensation unit and a part of the pressure sensor.
を特徴とする熱源機。 A heat source machine comprising a liquid fuel tank for storing liquid fuel, and combusting with the liquid fuel supplied from the liquid fuel tank, comprising the liquid level sensor according to any one of claims 1 to 3, A heat source apparatus, characterized in that a liquid level of a fuel in a liquid fuel tank can be detected by a liquid level sensor.
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