JP2018054528A - 流向流速測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】流入方向に依る測定誤差を低減した流向流速測定装置を提供する。【解決手段】本流向流速測定装置は、筐体に固定された基板と、前記基板のセンサ搭載面に実装された、流向及び流速を検出するセンサと、前記センサ搭載面と対向する流路形成面を備え、前記流路形成面の外周部が複数の支柱により前記筐体に固定された流路板と、を有し、各々の前記支柱は、前記センサを中心とする円周上に等間隔で配置され、各々の前記支柱の横断面形状は線対称であって、対称線を前記センサに向けた形状である。【選択図】図１

Description

本発明は、流向流速測定装置に関する。

従来より、空気等の流体の流向や流速を測定するセンサを搭載した流向流速測定装置が知られている。このような流向流速測定装置では、流体の乱れを抑制して検出精度を向上することが求められている。これに関し、例えば、検出素子が受ける流体の乱れの影響を排除するため、流路を曲面にして流体の流れ方向に対する特性の改善を図る技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平４−２９５７６８号公報

しかしながら、上記の技術では、全方位方向から流れる流体に対しての特性ばらつきは考慮されていない。従って、流入方向に依る測定誤差が大きくなる。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、流入方向に依る測定誤差を低減した流向流速測定装置を提供することを課題とする。

本流向流速測定装置（１００）は、筐体（１１０）に固定された基板（１２０）と、前記基板（１２０）のセンサ搭載面に実装された、流向及び流速を検出するセンサ（１）と、前記センサ搭載面と対向する流路形成面を備え、前記流路形成面の外周部が複数の支柱（１３２）により前記筐体（１１０）に固定された流路板（１３１）と、を有し、各々の前記支柱（１３２）は、前記センサ（１）を中心とする円周上に等間隔で配置され、各々の前記支柱（１３２）の横断面形状は線対称であって、対称線を前記センサ（１）に向けた形状であることを要件とする。

なお、上記括弧内の参照符号は、理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、図示の態様に限定されるものではない。

開示の技術によれば、流入方向に依る測定誤差を低減した流向流速測定装置を提供できる。

第１の実施の形態に係る流向流速測定装置を例示する図である。 第１の実施の形態に係る流向流速測定装置の筐体等を例示する図である。 第１の実施の形態に係る流向流速測定装置の流路形成部等を例示する図である。 第１の実施の形態に係るセンサを例示する図である。 渦巻き流の発生について説明する図である。 流路内の段差の有無と流体の乱れについて説明する図である。 絞り部の効果について説明する図である。 第１の実施の形態の変形例１に係る流向流速測定装置を例示する断面図である。 第１の実施の形態の変形例２に係る流向流速測定装置を例示する図である。 第１の実施の形態の変形例３に係る流向流速測定装置を例示する図である。 第１の実施の形態の変形例４に係る流向流速測定装置を例示する断面図である。 第１の実施の形態の変形例５に係る流向流速測定装置を例示する断面図である。 第１の実施の形態の変形例６に係る流向流速測定装置を例示する断面図である。 第１の実施の形態の変形例７に係る流向流速測定装置を例示する断面図である。 第１の実施の形態の変形例８に係る流向流速測定装置を例示する断面図である。 第１の実施の形態の変形例９に係る流向流速測定装置を例示する断面図である。 第１の実施の形態の変形例１０に係る流向流速測定装置を例示する断面図である。 第１の実施の形態の変形例１１に係る流向流速測定装置を例示する断面図である。 第１の実施の形態の変形例１２に係る流向流速測定装置を例示する断面図である。

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。

〈第１の実施の形態〉
［流向流速測定装置の全体構造］
図１は、第１の実施の形態に係る流向流速測定装置を例示する図であり、図１（ａ）は斜視図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＸＺ平面に平行な断面図である。図２は、第１の実施の形態に係る流向流速測定装置の筐体等を例示する図であり、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は底面図である。図３は、第１の実施の形態に係る流向流速測定装置の流路形成部等を例示する図であり、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は底面図である。なお、ここでは、センサ１の平面形状を矩形状とし、センサ１の上面の任意の１辺の方向をＸ方向、センサ１の上面のＸ方向に直交する方向をＹ方向、センサ１の上面の法線方向をＺ方向とする。

図１〜図３を参照するに、流向流速測定装置１００は、大略すると、筐体１１０と、基板１２０と、流路形成部１３０とを有している。

なお、本実施の形態では、便宜上、流向流速測定装置１００の流路板１３１側を上側又は一方の側、外部接続端子１２７側を下側又は他方の側とする。又、各部位の流路板１３１側の面を一方の面又は上面、外部接続端子１２７側の面を他方の面又は下面とする。但し、流向流速測定装置１００は天地逆の状態で用いることができ、又は任意の角度で配置することができる。又、平面視とは対象物を流路板１３１の一方の面の法線方向（Ｚ方向）から視ることを指し、平面形状とは対象物を流路板１３１の一方の面の法線方向（Ｚ方向）から視た形状を指すものとする。又、各部位をＸＹ平面に平行に切断した場合の形状を横断面形状、ＸＹ平面に垂直に切断した場合の形状を縦断面形状とする。

筐体１１０は、円筒状の外枠１１１と、開口部１１２ｘを備えた環状の基板固定部１１２とを有している。基板固定部１１２は、外枠１１１の上端から上側及び内側に突起している。外枠１１１と基板固定部１１２とは、例えば、一体成形されている。なお、流向流速測定装置１００を基板上に実装して使用する際の乱流の影響を低減する観点から、外枠１１１の高さをある程度確保しておくことが好ましい。

外枠１１１の下面側には、基板１２０の角部の形状に対応する基板位置決め部１１１ｙが４箇所設けられている（図２（ｂ）参照）。各々の基板位置決め部１１１ｙに基板１２０の４隅が位置決めされた状態で、基板１２０が筐体１１０に固定されている。

筐体１１０と基板１２０との固定は、樹脂１４１及び１４２により行われている。樹脂１４１は、基板固定部１１２の下面と基板１２０の側面とを接着している。樹脂１４２は、基板固定部１１２の内壁面下部と基板１２０の上面外周部とを接着している。樹脂１４２は、基板固定部１１２と基板１２０の上面（センサ搭載面）とが形成する角部に、基板固定部１１２の内壁面に沿って環状に形成されている。

基板１２０の上面側の略中央には、流向及び流速を検出するセンサ１が実装（例えば、樹脂等の接着剤を用いてダイボンド）されている。センサ１は、銅や金等の金属線であるボンディングワイヤ１２３を介して、基板１２０のパッドと電気的に接続されている。但し、センサ１は、金属線を用いずに、貫通配線を用いて基板１２０のパッドと電気的に接続されてもよい。センサ１は、基板固定部１１２の開口部１１２ｘ内に露出している。

基板１２０の下面側には、複数の電子部品１２５が実装されている。電子部品１２５は、例えば、抵抗、コンデンサ、インダクタ等である。電子部品１２５は、集積回路等の能動部品を含んでもよい。

基板１２０の下面側の外周部には、複数の外部接続端子が、はんだ等を用いて実装されている。各々の外部接続端子１２７は、外枠１１１の下端から下側に突起している。外部接続端子１２７の個数や配置は任意に決定して構わないが、ここでは、Ｙ方向に配列した５本の外部接続端子１２７が、Ｘ方向に離間して略平行に２組設けられている。

基板１２０の上面における基板固定部１１２とセンサ１との段差は、樹脂１４３に埋められている。言い換えれば、基板固定部１１２の内壁面とセンサ１の側面と基板１２０の上面とが形成する空間には、樹脂１４３が充填されている。基板固定部１１２とセンサ１とが形成する段差を樹脂１４３で埋めることで、渦巻き流等の乱流の発生を抑制できる。

なお、基板固定部１１２の上面とセンサ１の上面が略同一平面にあることが好ましいが、両者の高さが異なる場合でも、樹脂１４３の表面張力により、基板固定部１１２とセンサ１とが形成する段差をなくすことができる。

樹脂１４３としては、未硬化時には低粘度であって、硬化すると比較的高硬度の樹脂を用いることが好ましい。樹脂１４３としては、例えば、エポキシ系樹脂等を用いることができる。

なお、樹脂１４１及び１４２は樹脂１４３よりも粘度の高い樹脂を用い、樹脂１４３を充填する前に硬化させておくことが好ましい。前述のように、樹脂１４２を基板固定部１１２の内壁面に沿って環状に形成することで、低粘度の樹脂１４３が硬化前に基板１２０の下側に流れ出すことを防止できる。

樹脂１４２に代えて、樹脂１４１を基板１２０の側面に沿って環状に形成しても同様の効果が得られる。もちろん、樹脂１４１及び１４２の両方を環状に形成してもよい。樹脂１４１及び１４２の粘度は、樹脂１４３の粘度の１０倍以上とすることが好ましい。

センサ１の上面は、樹脂１４３から露出しているため、フッ素コーティング等の防湿コーティングを施すことが好ましい。この場合、センサ１の特性に影響のない薄さでコーティングする必要がある。

基板１２０のセンサ１が実装されている部分の下側には、大気導入用の貫通孔１２０ｘが設けられている。貫通孔１２０ｘは、センサ１を基板１２０に接着する際に、接着樹脂を硬化するときの温度でセンサ１の内圧が上昇し、センサ１が傾いて実装されることを防止するための孔である。すなわち、貫通孔１２０ｘを設けることで、センサ１を基板１２０に接着する際のセンサ１の内圧の上昇を抑制している。

筐体１１０上には、流路形成部１３０が固着されている。流路形成部１３０は、基板１２０の上面と対向する流路形成面を備えた流路板１３１と、流路板１３１の流路形成面の外周部に設けられた複数の支柱１３２と、流路板１３１の流路形成面に設けられた絞り部１３３とを有している。

各々の支柱１３２は、センサ１を中心とする円周上に等間隔で配置されている。各々の支柱１３２の横断面形状は線対称であって、対称線をセンサ１に向けた形状である。本実施の形態では、一例として、各々の支柱１３２は円柱である。つまり、各々の支柱１３２の横断面形状は、高さ方向の何れの位置で切断しても円形状である。各々の支柱１３２は、例えば、流路板１３１の流路形成面と一体成形されている。各々の支柱１３２の下面は、樹脂１４４を介して、外枠１１１の上面の基板固定部１１２の外周側に固着されている。

外枠１１１の上面側には、平面形状が円形の溝である支柱位置決め部１１１ｘが２箇所設けられている（図２（ａ）参照）。例えば、複数の支柱１３２のうち、支柱位置決め部１１１ｘの位置に対応する支柱１３２を他の支柱１３２よりも長くし、長くした支柱１３２の先端部を支柱位置決め部１１１ｘに挿入することで、筐体１１０と流路形成部１３０とを容易に位置決めすることができる。

絞り部１３３は、流路板１３１の流路形成面の外周部が形成する流路よりも、センサ１上の流路を狭くするために設けられている。絞り部１３３は、例えば、流路板１３１の流路形成面において各々の支柱１３２の内側に設けることができる。絞り部１３３は、例えば、逆円錐台状とすることができる。

基板固定部１１２の上面、樹脂１４３の上面、及びセンサ１の上面と、流路形成部１３０とが対向する領域には、流路１５０が形成されている。流路１５０は、３６０°の何れの方向から流体が流れ込む場合も、入口及び出口が広く、その途中が絞り部１３３により狭くなるように形成されている。流路１５０の入口を広くすることにより、流路１５０に取込める流量を確保できるため、センサ１の出力を高めることが可能となる。

［センサの構造］
図４は、第１の実施の形態に係るセンサを例示する図であり、図４（ａ）は平面透視図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

図４を参照するに、第１の実施の形態に係るセンサ１は、半導体基板１０と、メンブレン部２０と、Ｘ軸温度検出体３０及び３１と、Ｙ軸温度検出体３２及び３３と、発熱抵抗体４０と、測温抵抗体５０と、配線６０〜６９と、ダミー配線７０及び７１と、パッド８０〜８９（ボンディングパッド）とを有する。

センサ１は、発熱抵抗体４０を発熱させた状態で、夫々の温度検出体（Ｘ軸温度検出体３０及び３１、Ｙ軸温度検出体３２及び３３）の温度検出結果に基づいて、温度検出体上を流れる流体の流向や流速を検出するセンサである。センサ１は、例えば、空調機器の流量制御や、自動車のエンジン内の空気の流量制御等に用いることができる。

半導体基板１０は、開口部１０ｘを備えた枠状（額縁状）に形成されている。半導体基板１０としては、例えば、シリコン基板（Ｓｉ基板）やＳＯＩ（Silicon on Insulator）基板等を用いることができる。

メンブレン部２０は、絶縁膜２１〜２５が順次積層された構造であり、開口部１０ｘを塞ぐように半導体基板１０上に設けられている。メンブレン部２０の平面形状は、例えば、正方形である。メンブレン部２０において、半導体基板１０と接していない領域（開口部１０ｘを塞いでいる領域）を特に薄膜構造体部２０ｔと称する。薄膜構造体部２０ｔの平面形状は、例えば、正方形である。薄膜構造体部２０ｔは、半導体基板１０と接していないため熱容量が小さく、温度が上昇し易い構造とされている。

なお、図４では、メンブレン部２０の上面２０ａの４つの縁辺２０ｅの１つに平行な軸をＸ軸、メンブレン部２０の上面２０ａと平行な面内でＸ軸と直交する軸をＹ軸、メンブレン部２０の厚さ方向をＺ軸としている。Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸は、互いに直交している。ここで、平面視とは、対象物をメンブレン部２０の上面２０ａの法線方向から視ることをいう。又、平面形状とは、対象物をメンブレン部２０の上面２０ａの法線方向から視たときの形状をいう。

図４（ｂ）では、便宜上、半導体基板１０の厚さＴ_１とメンブレン部２０の厚さＴ_２とを同程度に描いているが、実際には、半導体基板１０の厚さＴ_１は比較的厚く、メンブレン部２０の厚さＴ_２は比較的薄い。半導体基板１０の厚さＴ_１は、例えば、５０〜３００μｍ程度とすることができる。又、メンブレン部２０の厚さＴ_２は、例えば、０．５〜５μｍ程度とすることができる。

メンブレン部２０において、絶縁膜２２上には、Ｘ軸温度検出体３０及び３１、並びにＹ軸温度検出体３２及び３３が設けられている。Ｘ軸温度検出体３０及び３１並びにＹ軸温度検出体３２及び３３は、保護膜として機能する絶縁膜２３に被覆されている。絶縁膜２３上には、発熱抵抗体４０及び測温抵抗体５０が、例えばつづら状に形成されている。なお、発熱抵抗体４０及び測温抵抗体５０をつづら状に形成するのは、発熱抵抗体４０及び測温抵抗体５０の抵抗値を大きくするためである。発熱抵抗体４０及び測温抵抗体５０は、保護膜として機能する絶縁膜２４に被覆されている。

絶縁膜２４上には、配線６０〜６９、ダミー配線７０及び７１、並びにパッド８０〜８９が設けられている。配線６０〜６９中の所定の配線と、発熱抵抗体４０、Ｘ軸温度検出体３０及び３１、Ｙ軸温度検出体３２及び３３、並びに測温抵抗体５０とは、絶縁膜２３及び２４に形成された垂直配線（図示せず）を介して接続されている。配線６０〜６９、ダミー配線７０及び７１、並びにパッド８０〜８９は、保護膜として機能する絶縁膜２５に被覆されている。但し、パッド８０〜８９の上面の少なくとも一部は、絶縁膜２５に設けられた開口部２５ｘ内に露出し、センサ１と基板１２０との接続を可能としている。

Ｘ軸温度検出体３０及び３１は、Ｘ軸に平行な線上に形成されている。Ｙ軸温度検出体３２及び３３は、Ｙ軸に平行な線上に形成されている。Ｘ軸温度検出体３０及び３１はＸ軸方向の温度変化を検出する部分であり、Ｙ軸温度検出体３２及び３３はＹ軸方向の温度変化を検出する部分である。Ｘ軸温度検出体３０及び３１、並びにＹ軸温度検出体３２及び３３は、例えば、酸化バナジウムから形成することができる。各温度検出体に酸化バナジウムを用いることにより、検出感度を向上することができると共に、発熱抵抗体の低消費電力化及び温度検出体の小型化が可能となる。

Ｘ軸温度検出体３０の一端は配線６２を介してパッド８３と接続され、他端は配線６３を介してパッド８２と接続されている。又、Ｘ軸温度検出体３１の一端は配線６４を介してパッド８４と接続され、他端は配線６５を介してパッド８５と接続されている。

パッド８２とパッド８４は、センサ１の外部で接続される。又、パッド８３はセンサ１の外部でＧＮＤ（又は電源）と接続され、パッド８５はセンサ１の外部で電源（又はＧＮＤ）と接続される。これにより、Ｘ軸温度検出体３０とＸ軸温度検出体３１とがＧＮＤと電源との間に直列に接続され、パッド８２とパッド８４との接続部から中間電位を得ることができる。

Ｙ軸温度検出体３２の一端は配線６７を介してパッド８７と接続され、他端は配線６６を介してパッド８６と接続されている。又、パッド８６は配線６９を介してＹ軸温度検出体３３の一端と接続され、Ｙ軸温度検出体３３の他端は配線６８を介してパッド８８と接続されている。つまり、Ｙ軸温度検出体３２とＹ軸温度検出体３３とは、配線６６及び６９を介して直列に接続されている。

パッド８７はセンサ１の外部でＧＮＤ（又は電源）と接続され、パッド８８はセンサ１の外部で電源（又はＧＮＤ）と接続される。これにより、Ｙ軸温度検出体３２とＹ軸温度検出体３３とがＧＮＤと電源との間に直列に接続され、パッド８６から中間電位を得ることができる。

発熱抵抗体４０の一端は配線６０を介してパッド８０に接続され、他端は配線６１を介してパッド８１に接続されている。パッド８０とパッド８１との間に電圧を印加すると発熱抵抗体４０に電流が流れて発熱する。

なお、発熱抵抗体４０の材料と配線６０及び６１の材料に異種材料を使用し、発熱抵抗体４０の比抵抗が配線６０及び６１の比抵抗より大きくなる材料を選択すると好適である。これにより、発熱抵抗体４０に電力が集中し、発熱抵抗体４０の温度上昇が大きくなるため、上流の温度検出体と下流の温度検出体の検出する温度差が大きくなり、検出感度を向上することができる。

発熱抵抗体４０は、例えば、白金（Ｐｔ）、ニクロム（ＮｉＣｒ）、ポリシリコン（ｐ−Ｓｉ）等から形成することができる。この場合、配線６０及び６１の材料として、これらより比抵抗の小さいアルミニウム（Ａｌ）や金（Ａｕ）等を用いることが好ましい。

測温抵抗体５０の一端はパッド８０に接続され、他端はパッド８９に接続されている。測温抵抗体５０は、パッド８０及び８９を介して、センサ１の外部の抵抗ブリッジ回路に接続され、ブリッジを構成する抵抗の１つとなる。この回路構成により、測温抵抗体５０の抵抗変化に基づいて、流体の温度を検出することができる。測温抵抗体５０は、例えば、白金（Ｐｔ）、ニクロム（ＮｉＣｒ）、ポリシリコン（ｐ−Ｓｉ）等から形成することができる。

ここで、薄膜構造体部２０ｔにおける、Ｘ軸温度検出体３０及び３１、Ｙ軸温度検出体３２及び３３、発熱抵抗体４０、配線６０〜６９、並びにダミー配線７０及び７１のレイアウトの特徴について説明する。

薄膜構造体部２０ｔにおいて、平面視において、Ｘ軸温度検出体３０及び３１、Ｙ軸温度検出体３２及び３３、及び配線６０〜６９、ダミー配線７０及び７１は、発熱抵抗体４０に対して点対称に配置されている。言い換えれば、薄膜構造体部２０ｔ内の各要素を点対称とするために、ダミー配線７０及び７１を設けたともいえる。これにより、発熱抵抗体４０からの熱が薄膜構造体部２０ｔに均等に伝わり、流体の流れる向き（流向）に対して温度分布のばらつきが少なくなるため、検出感度を向上することができる。

なお、ここでいう点対称は、完全に点対称である場合のみではなく、検出感度向上という本発明の効果を損なわない範囲内で略点対称な場合も含むものとする。直交、平行、中心、正方形、円形、対角線上等の文言についても同様である。

具体的には、発熱抵抗体４０は、メンブレン部２０の中心（薄膜構造体部２０ｔの中心）に配置されている。又、Ｘ軸温度検出体３０及び３１、Ｙ軸温度検出体３２及び３３は、発熱抵抗体４０の周囲に均等に配置されている。つまり、Ｘ軸温度検出体３０及び３１、Ｙ軸温度検出体３２及び３３は、発熱抵抗体４０から等距離に配置されている。又、発熱抵抗体４０を挟んで互いに対向するＸ軸温度検出体３０及び３１はＸ軸と平行な方向に配置されている。又、発熱抵抗体４０を挟んで互いに対向するＹ軸温度検出体３２及び３３はＹ軸と平行な方向に配置されている。

又、発熱抵抗体４０の一端から引き出された配線６０及び他端から引き出された配線６１は、メンブレン部２０の１つの対角線上に配置されている。

そして、Ｘ軸温度検出体３０から引き出された配線６３と、Ｙ軸温度検出体３３から引き出された配線６９は、発熱抵抗体４０から引き出された配線６１の両側に、配線６１と平行に配置されている。配線６１と配線６３との間隔と、配線６１と配線６９との間隔は、略同一である。

同様に、Ｘ軸温度検出体３１から引き出された配線６４と、Ｙ軸温度検出体３２から引き出された配線６７は、発熱抵抗体４０から引き出された配線６０の両側に、配線６０と平行に配置されている。配線６０と配線６４との間隔と、配線６０と配線６７との間隔は、略同一である。

又、メンブレン部２０の他の１つの対角線上において、発熱抵抗体４０の両側にダミー配線７０及び７１が配置されている。

そして、Ｘ軸温度検出体３０から引き出された配線６２と、Ｙ軸温度検出体３２から引き出された配線６６は、ダミー配線７０の両側に、ダミー配線７０と平行に配置されている。ダミー配線７０と配線６２との間隔と、ダミー配線７０と配線６６との間隔は、略同一である。

同様に、Ｘ軸温度検出体３１から引き出された配線６５と、Ｙ軸温度検出体３３から引き出された配線６８は、ダミー配線７１の両側に、ダミー配線７１と平行に配置されている。ダミー配線７１と配線６５との間隔と、ダミー配線７１と配線６８との間隔は、略同一である。

なお、発熱抵抗体４０の一端及び他端から引き出された配線を発熱抵抗体配線、各温度検出体から引き出された配線を温度検出体配線と称する場合がある。発熱抵抗体配線と温度検出体配線とを互いに平行に配置することにより、発熱抵抗体４０から発生した熱が薄膜構造体部２０ｔ上に分布しやすくなり、上流の温度検出体と下流の温度検出体の検出する温度差が大きくなる。これにより、検出感度を向上することができる。

このように、配線６０、６４、及び６７と、配線６１、６３、及び６９とがメンブレン部２０の１つの対角線上に配置され、ダミー配線７０、配線６２、及び配線６６と、ダミー配線７１、配線６５、及び配線６８とがメンブレン部２０の他の１つの対角線上に配置されている。

これらの配線を対角線上に配置する理由は、流体はＸ軸上とＹ軸上を主に流れるが、配線上を流体が流れたときに、配線から発熱抵抗体の熱が放熱し難くするためである。言い換えれば、配線の方向をＸ軸又はＹ軸（流体の流れる方向）に平行にすると、配線上を流体が流れ、配線から発熱抵抗体の熱が放熱してしまうので、配線が延びる方向が流体の流れ（Ｘ軸上、Ｙ軸上）と一致しないようにしている。

薄膜構造体部２０ｔへの熱応力は、薄膜構造体部２０ｔの各縁辺（半導体基板１０の上面内縁部と接する部分）の中央部を含む４つの領域（図４の４つの応力集中部Ｂ）に集中することが確認されている。

そこで、センサ１において、配線６０〜６９、並びにダミー配線７０及び７１は、４つの応力集中部Ｂを除く領域に配置されている。前述のように、配線を対角線上に配置しているので、応力集中部Ｂを避けて配置することが容易となる。薄膜構造体部２０ｔの応力集中部Ｂに配線を配置しないことにより、薄膜構造体部２０ｔへの熱応力による影響が緩和され、配線と薄膜構造体部の機械的強度を向上することができる。

薄膜構造体部２０ｔ上の配線の幅は、応力緩和のため、薄膜構造体部２０ｔの周囲（半導体基板１０上）の配線よりも細く、１〜１０μｍ程度である。配線幅の細い薄膜構造体部２０ｔ上の配線を、応力集中部Ｂを避けて配置することにより、熱応力により断線するおそれを低減できる。

［流向流速測定装置の動作］
次に、流向流速測定装置１００の動作について説明する。ここでは、流向流速測定装置１００のセンサ１が所定の制御回路に接続されているものとする。制御回路は、測温抵抗体５０の抵抗変化に基づいて流体の温度を検出して発熱抵抗体４０の好適な発熱量を算出し、それに基づいた電圧をパッド８０とパッド８１との間に印加して発熱抵抗体４０に電流を流して発熱させることができる。

又、制御回路との接続により、前述のように、Ｘ軸温度検出体３０とＸ軸温度検出体３１とがＧＮＤと電源との間に直列に接続され、パッド８２とパッド８４との接続部から中間電位（中間電位Ｘとする）を得ることができる。又、Ｙ軸温度検出体３２とＹ軸温度検出体３３とがＧＮＤと電源との間に直列に接続されパッド８６から中間電位（中間電位Ｙとする）を得ることができる。

発熱抵抗体４０に電流を流して発熱させると、薄膜構造体部２０ｔの温度が上昇する。このとき、検知対象となる流体（例えば、空気やガス等）が流れていない場合には、Ｘ軸温度検出体３０とＸ軸温度検出体３１の出力がバランスしているため、中間電位ＸとしてＧＮＤと電源の中間の電位（初期値Ｘ_０とする）が得られる。同様に、Ｙ軸温度検出体３２とＹ軸温度検出体３３の出力がバランスしているため、中間電位ＹとしてＧＮＤと電源の中間の電位（初期値Ｙ_０とする）が得られる。

一方、流向流速測定装置１００において、流路１５０を流体が流れている場合には、センサ１の表面側に温度分布が生じる（上流側が下流側よりも低温となる）。そのため、上流側に配置された温度検出体の抵抗値と、下流側に配置された温度検出体の抵抗値とのバランスが崩れ、中間電位Ｘ及びＹが変化する。

制御回路は、中間電位Ｘ及びＹが初期値Ｘ_０及びＹ_０に対してＧＮＤ側か電源側の何れの方向に変化したかにより、流体の流れている方向を３６０°検出することができる。又、制御回路は、中間電位Ｘ及びＹが初期値Ｘ_０及びＹ_０に対してどれだけ変化したかにより、流速や流量を測定することができる。なお、中間電位Ｘ及びＹが変化した方向や変化した量と、流向や流速との関係は、例えば、テーブルとして制御回路内に記憶しておくことができる。

流向流速測定装置１００では、各々の支柱１３２は、センサ１を中心とする円周上に等間隔で配置され、各々の支柱１３２の横断面形状は円形状である。各々の支柱１３２を、センサ１を中心とする円周上に等間隔で配置することで、３６０°の各々の方向から流路１５０に流体が流入した場合の流速ばらつきを抑制することが可能となり、流入方向に依る測定誤差を低減することができる。

なお、本実施の形態では、一例として支柱１３２を１２本設けているが、これには限定されず、支柱１３２は３本程度としてもよい。支柱１３２の本数を少なくし、かつ支柱１３２を細くすることにより、流入方向に依る測定誤差を更に低減することができる。

図５に示すように、流体Ａが流路１５０に流入する方向から視て支柱１３２の後ろ側で渦巻き流Ｂが発生する。流向流速測定装置１００では、各々の支柱１３２の横断面形状を円形状としたことにより、３６０°の何れの方向から流体Ａが流路１５０に流入する場合でも、発生する渦巻き流Ｂは一様になる。そのため、横断面形状が四角状等の柱に比べて流入方向に依る測定誤差を低減することができる。

又、流向流速測定装置１００では、樹脂１４３を設けているが、樹脂１４３を設けていなくても流速や流向の測定が可能である。しかし、図６（ａ）に示すように、流路１５０内において基板固定部１１２とセンサ１とが形成する段差が埋められていないと、流体Ａの乱れ（流体Ａの剥離、渦巻き流Ｂの発生等）が生じて測定誤差が大きくなる。

一方、図６（ｂ）に示すように、流路１５０内において基板固定部１１２とセンサ１とが形成する段差が樹脂１４３で埋められていると、流体Ａの剥離や渦巻き流Ｂの発生を抑制できるため、流体Ａの乱れが生じず、測定誤差を低減することができる。又、樹脂１４３を設けることで、ボンディングワイヤ１２３と基板１２０とのショート防止や、結露防止、防水等の効果も得られる。従って、樹脂１４３を設け、流路１５０内において基板固定部１１２とセンサ１とが形成する段差を埋めることが好ましい。

樹脂１４３を設けない場合には、基板１２０上に実装されたセンサ１の側壁（主に半導体基板１０の側壁）に流体がぶつかって発生する乱流を低減するため、半導体基板１０の厚さＴ_１を薄くすることが好ましい。半導体基板１０の厚さＴ_１を薄くすることにより、基板１２０との間に生じる段差を小さくすることが可能となり、乱流の発生を抑制できる。

図７（ｃ）は、図７（ａ）に示す流向流速測定装置１００と、図７（ｂ）に示す流向流速測定装置１００Ｘ（絞り部１３３を設けていない）において、流速とセンサ１の出力との関係を比較したものである。なお、基板固定部１１２の上面から流路板１３１の流路形成面までのＺ方向長さＬ_１を１．５ｍｍ、基板固定部１１２の上面から絞り部１３３の下面までのＺ方向長さＬ_２を０．５ｍｍとした（但し、図７（ｂ）に示す流向流速測定装置１００Ｘでは、絞り部１３３を設けていないのでＬ_１のみ）。

流向流速測定装置１００では、流路形成部１３０に縦断面形状が逆円錐台状の絞り部１３３を設けているが、絞り部１３３を設けていなくても流速や流向の測定が可能である。しかし、図７（ｃ）に示すように、流路形成部１３０に絞り部１３３を設けることで、センサ１上を流れる流体の速度が速くなるため、高速側での出力を上げることが可能となり、センサ１の検出感度を向上できる。

センサ１の検出感度を向上する観点と、流路１５０の入口を広くして流路１５０に取込める流量を確保する観点から、絞り部１３３の下面の直径は、流路板１３１の下面の直径の半分程度とすることが好ましい。又、乱流の発生を抑制する観点から、絞り部１３３の側面の傾斜角は４５度以下とすることが好ましい。

〈第１の実施の形態の変形例１〉
第１の実施の形態の変形例１では、筐体内の基板の下方に樹脂を設ける例を示す。なお、第１の実施の形態の変形例１において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。

図８は、第１の実施の形態の変形例１に係る流向流速測定装置を例示する断面図である。図８を参照するに、流向流速測定装置１００Ａは、筐体１１０の外枠１１１の内側において、基板１２０の下面（センサ搭載面の反対面）が樹脂１６０により封止されている点が流向流速測定装置１００（図１等参照）と相違する。

樹脂１６０を設けることで、基板１２０の下面及び電子部品１２５を湿度等から保護することができる。樹脂１６０としては、常温硬化の樹脂を用いることが好ましい。樹脂１６０として常温硬化の樹脂を用いないと、樹脂を硬化させるために加熱した際に、貫通孔１２０ｘを介してセンサ１の内圧が上昇し、センサ１が破損するおそれがある。樹脂１６０として常温硬化の樹脂を用いることで、加熱によるセンサ１の内圧上昇が発生しないため、センサ１の破損を防止できる。樹脂１６０として用いると好適な常温硬化の樹脂の一例としては、ウレタン樹脂が挙げられる。

なお、樹脂１６０を設ける構造に代えて、電子部品１２５を含む基板１２０の下面側にコーティング剤を塗布し、筐体１１０の外枠１１１の下側に、基板１２０及び電子部品１２５を収容し、外部接続端子１２７の先端側を露出する蓋を取り付けてもよい。この場合も、樹脂１６０を設けるのと同様の効果を得ることができる。

〈第１の実施の形態の変形例２〉
第１の実施の形態の変形例２では、支柱が円柱ではない例を示す。なお、第１の実施の形態の変形例２において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。

図９は、第１の実施の形態の変形例２に係る流向流速測定装置を例示する図であり、図９（ａ）は流向流速測定装置１００Ｂの斜視図、図９（ｂ）は流路形成部１３０Ｂの底面図である。図９を参照するに、流向流速測定装置１００Ｂは、流路形成部１３０の支柱１３２が流路形成部１３０Ｂの支柱１３２Ｂに置換された点が流向流速測定装置１００（図１等参照）と相違する。

流向流速測定装置１００Ｂでは、各々の支柱１３２Ｂは、センサ１を中心とする円周上に等間隔で配置され、各々の支柱１３２Ｂの横断面形状は高さ方向の何れの位置で切断しても楕円形状である。各々の支柱１３２Ｂは、楕円の長軸をセンサ１の中心に向けて配置されている。つまり、各々の支柱１３２Ｂの横断面形状は長軸に対して線対称であって、対称線である長軸をセンサ１に向けた形状である。

各々の支柱１３２Ｂを、楕円の長軸をセンサ１の中心に向けてセンサ１を中心とする円周上に等間隔で配置することで、支柱１３２（円柱）の場合と同様に、３６０°の各々の方向から流路１５０に流体が流入した場合の流速ばらつきを抑制することが可能となり、流入方向に依る測定誤差を低減することができる。

又、横断面形状が楕円形状の支柱１３２Ｂでは、図５に示した渦巻き流Ｂの発生を、横断面形状が円形状の支柱１３２よりも低減することができる。その結果、流向流速測定装置１００Ｂでは、流入方向に依る測定誤差を流向流速測定装置１００よりも更に低減することができる。

〈第１の実施の形態の変形例３〉
第１の実施の形態の変形例３では、支柱が円柱ではない他の例を示す。なお、第１の実施の形態の変形例３において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。

図１０は、第１の実施の形態の変形例３に係る流向流速測定装置を例示する図であり、図１０（ａ）は流向流速測定装置１００Ｃの斜視図、図１０（ｂ）は流路形成部１３０Ｃの底面図である。図１０を参照するに、流向流速測定装置１００Ｃは、流路形成部１３０の支柱１３２が流路形成部１３０Ｃの支柱１３２Ｃに置換された点が流向流速測定装置１００（図１等参照）と相違する。

流向流速測定装置１００Ｃでは、各々の支柱１３２Ｃは、センサ１を中心とする円周上に等間隔で配置され、各々の支柱１３２Ｃの横断面形状は高さ方向の何れの位置で切断しても涙滴形状（ティアドロップ形状）である。各々の支柱１３２Ｃは、涙滴形状の鋭角部をセンサ１の中心に向けて配置されている。つまり、各々の支柱１３２Ｃの横断面形状は鋭角部を２等分する線に対して線対称であって、対称線である鋭角部を２等分する線をセンサ１に向けた形状である。

各々の支柱１３２Ｃを、涙滴形状の鋭角部をセンサ１の中心に向けてセンサ１を中心とする円周上に等間隔で配置することで、支柱１３２（円柱）の場合と同様に、３６０°の各々の方向から流路１５０に流体が流入した場合の流速ばらつきを抑制することが可能となり、流入方向に依る測定誤差を低減することができる。

又、横断面形状が涙滴形状の支柱１３２Ｃでは、図５に示した渦巻き流Ｂの発生を、横断面形状が円形状の支柱１３２よりも低減することができる。その結果、流向流速測定装置１００Ｃでは、流入方向に依る測定誤差を流向流速測定装置１００よりも更に低減することができる。

〈第１の実施の形態の変形例４〉
第１の実施の形態の変形例４では、支柱が円柱ではない他の例を示す。なお、第１の実施の形態の変形例４において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。

図１１は、第１の実施の形態の変形例４に係る流向流速測定装置を例示する断面図である。図１１を参照するに、流向流速測定装置１００Ｄは、流路形成部１３０の支柱１３２が流路形成部１３０Ｄの支柱１３２Ｄに置換された点が流向流速測定装置１００（図１等参照）と相違する。

流向流速測定装置１００Ｄでは、各々の支柱１３２Ｄは、センサ１を中心とする円周上に等間隔で配置されている。各々の支柱１３２Ｄは、高さ方向において中央部が両端部より細い形状（括れた形状）とされている。各々の支柱１３２Ｄは、例えば、２つの円錐台の小径側の面同士を連結した形状とすることができる。各々の支柱１３２Ｃの横断面形状は円形状であるが、切断する高さによって径が異なる。

各々の支柱１３２Ｄを、センサ１を中心とする円周上に等間隔で配置することで、支柱１３２（円柱）の場合と同様に、３６０°の各々の方向から流路１５０に流体が流入した場合の流速ばらつきを抑制することが可能となり、流入方向に依る測定誤差を低減することができる。

なお、支柱１３２Ｄは一体成形されたものでもよいが、例えば、上側の円錐台は流路板１３１と一体成形され、下側の円錐台は外枠１１１と一体成形され、２つの円錐台の小径側の面同士を樹脂１４４で固着する構造としてもよい。

〈第１の実施の形態の変形例５〉
第１の実施の形態の変形例５では、支柱が円柱ではない他の例を示す。なお、第１の実施の形態の変形例５において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。

図１２は、第１の実施の形態の変形例５に係る流向流速測定装置を例示する断面図である。図１２を参照するに、流向流速測定装置１００Ｅは、流路形成部１３０の支柱１３２が流路形成部１３０Ｅの支柱１３２Ｅに置換された点が流向流速測定装置１００（図１等参照）と相違する。

流向流速測定装置１００Ｅでは、各々の支柱１３２Ｅは、センサ１を中心とする円周上に等間隔で配置されている。各々の支柱１３２Ｅは、高さ方向において中央部が両端部より太い形状とされている。各々の支柱１３２Ｅは、例えば、２つの円錐台の大径側の面同士を連結した形状とすることができる。各々の支柱１３２Ｅの横断面形状は円形状であるが、切断する高さによって径が異なる。

各々の支柱１３２Ｅを、センサ１を中心とする円周上に等間隔で配置することで、支柱１３２（円柱）の場合と同様に、３６０°の各々の方向から流路１５０に流体が流入した場合の流速ばらつきを抑制することが可能となり、流入方向に依る測定誤差を低減することができる。

なお、支柱１３２Ｅは一体成形されたものでもよいが、例えば、上側の円錐台は流路板１３１と一体成形され、下側の円錐台は外枠１１１と一体成形され、２つの円錐台の大き径側の面同士を樹脂１４４で固着する構造としてもよい。

〈第１の実施の形態の変形例６〉
第１の実施の形態の変形例６では、支柱が円柱ではない他の例を示す。なお、第１の実施の形態の変形例６において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。

図１３は、第１の実施の形態の変形例６に係る流向流速測定装置を例示する断面図である。図１３を参照するに、流向流速測定装置１００Ｆは、流路形成部１３０の支柱１３２が流路形成部１３０Ｆの支柱１３２Ｆに置換された点が流向流速測定装置１００（図１等参照）と相違する。

流向流速測定装置１００Ｆでは、各々の支柱１３２Ｆは、センサ１を中心とする円周上に等間隔で配置されている。各々の支柱１３２Ｆは、筐体１１０側が太くなる円錐台状とされている。各々の支柱１３２Ｆの横断面形状は円形状であるが、切断する高さによって径が異なる。

各々の支柱１３２Ｆを、センサ１を中心とする円周上に等間隔で配置することで、支柱１３２（円柱）の場合と同様に、３６０°の各々の方向から流路１５０に流体が流入した場合の流速ばらつきを抑制することが可能となり、流入方向に依る測定誤差を低減することができる。

〈第１の実施の形態の変形例７〉
第１の実施の形態の変形例７では、支柱が円柱ではない他の例を示す。なお、第１の実施の形態の変形例７において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。

図１４は、第１の実施の形態の変形例７に係る流向流速測定装置を例示する断面図である。図１４を参照するに、流向流速測定装置１００Ｇは、流路形成部１３０の支柱１３２が流路形成部１３０Ｇの支柱１３２Ｇに置換された点が流向流速測定装置１００（図１等参照）と相違する。

流向流速測定装置１００Ｇでは、各々の支柱１３２Ｇは、センサ１を中心とする円周上に等間隔で配置されている。各々の支柱１３２Ｇは、筐体１１０側が細くなる円錐台状とされている。各々の支柱１３２Ｇの横断面形状は円形状であるが、切断する高さによって径が異なる。

各々の支柱１３２Ｇを、センサ１を中心とする円周上に等間隔で配置することで、支柱１３２（円柱）の場合と同様に、３６０°の各々の方向から流路１５０に流体が流入した場合の流速ばらつきを抑制することが可能となり、流入方向に依る測定誤差を低減することができる。

〈第１の実施の形態の変形例８〉
第１の実施の形態の変形例８では、流路形成部の形状が異なる例を示す。なお、第１の実施の形態の変形例８において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。

図１５は、第１の実施の形態の変形例８に係る流向流速測定装置を例示する断面図である。図１５を参照するに、流向流速測定装置１００Ｈは、流路形成部１３０の絞り部１３３が流路形成部１３０Ｈの絞り部１３３Ｈに置換された点が流向流速測定装置１００（図１等参照）と相違する。

流向流速測定装置１００Ｈでは、絞り部１３３Ｈは楕円体の一部であり、センサ１の上部の流路が最も狭くなっている。なお、絞り部１３３Ｈの平面形状は円形である。

流路形成部１３０Ｈに絞り部１３３Ｈを設けることで、絞り部１３３（縦断面形状が逆円錐台状）の場合と同様に、センサ１上を流れる流体の速度が速くなるため、高速側での出力を上げることが可能となり、センサ１の検出感度を向上できる。

〈第１の実施の形態の変形例９〉
第１の実施の形態の変形例９では、流路形成部の形状が異なる例を示す。なお、第１の実施の形態の変形例９において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。

図１６は、第１の実施の形態の変形例９に係る流向流速測定装置を例示する断面図である。図１６を参照するに、流向流速測定装置１００Ｉは、流路形成部１３０の絞り部１３３が流路形成部１３０Ｉの絞り部１３３Ｉに置換された点が流向流速測定装置１００（図１等参照）と相違する。

流向流速測定装置１００Ｉでは、絞り部１３３Ｉの縦断面形状は絞り部１３３と同様に逆円錐台状であるが、絞り部１３３Ｉの円錐台の大径側の大きさが流路板１３１の下面の大きさと略同一であり、絞り部１３３Ｉが流路板１３１の下面の略全面に設けられている。

流路形成部１３０Ｉに絞り部１３３Ｉを設けることで、絞り部１３３の場合と同様に、センサ１上を流れる流体の速度が速くなるため、高速側での出力を上げることが可能となり、センサ１の検出感度を向上できる。

なお、流路形成部１３０Ｉの絞り部１３３Ｉでも、入口及び出口はテーパを設けることでセンサ１上等よりも広くなっているため、流路１５０に取込める流量を確保する効果は維持でき、絞り部１３３の場合と同様に、センサ１の出力を高めることが可能となる。

〈第１の実施の形態の変形例１０〉
第１の実施の形態の変形例１０では、支柱を外枠側に設ける例を示す。なお、第１の実施の形態の変形例１０において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。

図１７は、第１の実施の形態の変形例１０に係る流向流速測定装置を例示する断面図である。図１７を参照するに、流向流速測定装置１００Ｊは、各々の支柱１３２が筐体１１０の外枠１１１の上面と一体成形されている点が流向流速測定装置１００（図１等参照）と相違する。なお、図１７は、外枠１１１と流路板１３１とを支柱１３２を介して固着する前の状態を示している。外枠１１１に設けられた支柱１３２と流路板１３１とは、例えば、樹脂１４４を用いて固着することができる。

このように、支柱１３２は、流路板１３１側ではなく外枠１１１側に設けてもよい。

〈第１の実施の形態の変形例１１〉
第１の実施の形態の変形例１１では、支柱を流路板と外枠の両方に設ける例を示す。なお、第１の実施の形態の変形例１１において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。

図１８は、第１の実施の形態の変形例１１に係る流向流速測定装置を例示する断面図である。図１８を参照するに、流向流速測定装置１００Ｋは、各々の支柱１３２の一部が流路板１３１の流路形成面と一体成形され、各々の支柱１３２の他部が筐体１１０の外枠１１１の上面と一体成形されている点が流向流速測定装置１００（図１等参照）と相違する。なお、図１８は、外枠１１１と流路板１３１とを支柱１３２を介して固着する前の状態を示している。外枠１１１に設けられた支柱１３２と流路板１３１、及び外枠１１１と流路板１３１に設けられた支柱１３２とは、例えば、樹脂１４４を用いて固着することができる。

このように、支柱１３２は、流路板１３１側と外枠１１１側の両方に設けてもよい。

〈第１の実施の形態の変形例１２〉
第１の実施の形態の変形例１２では、形状の異なるセンサを用いる例を示す。なお、第１の実施の形態の変形例１２において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。

図１９は、第１の実施の形態の変形例１２に係る流向流速測定装置を例示する断面図である。図１９を参照するに、流向流速測定装置１００Ｌは、センサ１がセンサ１Ａに置換された点が流向流速測定装置１００（図１等参照）と相違する。センサ１Ａはセンサ１よりも薄型に形成されており、センサ１Ａ上にはスペーサ１７０が配置されている。スペーサ１７０の材料としては、熱伝導率が低い材料を選定することが好ましい。センサ１の発熱抵抗体４０で発した熱が放熱し難くするためである。スペーサ１７０の材料の一例としては、ガラスを挙げることができる。

流向流速測定装置１００Ｌでは、基板固定部１１２の開口部１１２ｘ内にセンサ１及びスペーサ１７０を露出するように、基板１２０の上面の外周部が基板固定部１１２に固定されている。そして、基板１２０の上面における基板固定部１１２とスペーサ１７０との段差は、樹脂１４３に埋められている。

このように、センサ１Ａをセンサ１よりも薄型に形成し、センサ１Ａ上にスペーサ１７０を配置することで、ボンディングワイヤ１２３を樹脂１４３で完全に被覆することができる。

以上、本発明の好ましい実施の形態について詳説したが、本発明は、上述した実施の形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、各実施の形態や変形例は、適宜組み合わせることができる。例えば、楕円の支柱等でも、高さ方向において中央部が両端部より細い形状（括れた形状）としたり、中央部が両端部より太い形状としたりしてもよい。又、１本の支柱に中に、円柱状の部分と円錐台状の部分等とが混在してもよい。

１、１Ａ センサ
１０ 半導体基板
１０ｘ、２５ｘ 開口部
２０ メンブレン部
２０ａ メンブレン部の上面
２０ｅ メンブレン部の縁辺
２０ｔ 薄膜構造体部
２１〜２５ 絶縁膜
３０、３１ Ｘ軸温度検出体
３２、３３ Ｙ軸温度検出体
４０ 発熱抵抗体
５０ 測温抵抗体
６０〜６９ 配線
７０、７１ ダミー配線
８０〜８９ パッド
１００、１００Ａ〜１００Ｌ 流向流速測定装置
１１０ 筐体
１１１ 外枠
１１２ 基板固定部
１１２ｘ 開口部
１２０ 基板
１２０ｘ 貫通孔
１２３ ボンディングワイヤ
１２５ 電子部品
１２７ 外部接続端子
１３０、１３０Ｂ〜１３０Ｉ 流路形成部
１３１ 流路板
１３２、１３２Ｂ〜１３２Ｇ 支柱
１３３、１３３Ｈ、１３３Ｉ 絞り部
１４１、１４２、１４３、１４４、１６０ 樹脂
１７０ スペーサ

Claims (19)

1. 筐体に固定された基板と、
   前記基板のセンサ搭載面に実装された、流向及び流速を検出するセンサと、
   前記センサ搭載面と対向する流路形成面を備え、前記流路形成面の外周部が複数の支柱により前記筐体に固定された流路板と、を有し、
   各々の前記支柱は、前記センサを中心とする円周上に等間隔で配置され、
   各々の前記支柱の横断面形状は線対称であって、対称線を前記センサに向けた形状である流向流速測定装置。
2. 前記横断面形状は、円形状である請求項１に記載の流向流速測定装置。
3. 前記横断面形状は、長軸を前記センサに向けた楕円形状である請求項１に記載の流向流速測定装置。
4. 前記横断面形状は、鋭角部を前記センサに向けた涙滴形状である請求項１に記載の流向流速測定装置。
5. 前記流路形成面に、前記流路形成面の外周部が形成する流路よりも、前記センサ上の流路を狭くする絞り部が設けられた請求項１乃至４の何れか一項に記載の流向流速測定装置。
6. 前記絞り部は円錐台状である請求項５に記載の流向流速測定装置。
7. 前記絞り部は楕円体の一部である請求項５に記載の流向流速測定装置。
8. 前記筐体は開口部を備えた環状の基板固定部を有し、
   前記開口部内に前記センサを露出するように、前記センサ搭載面の外周部が前記基板固定部に固定され、
   前記センサ搭載面における前記基板固定部と前記センサとの段差は、第１の樹脂に埋められている請求項１乃至７の何れか一項に記載の流向流速測定装置。
9. 前記センサと前記センサ搭載面とは、金属線を介して電気的に接続され、
   前記センサ上にスペーサが配置され、
   前記筐体は開口部を備えた環状の基板固定部を有し、
   前記開口部内に前記センサ及び前記スペーサを露出するように、前記センサ搭載面の外周部が前記基板固定部に固定され、
   前記センサ搭載面における前記基板固定部と前記スペーサとの段差は、第１の樹脂に埋められている請求項１乃至７の何れか一項に記載の流向流速測定装置。
10. 前記基板固定部と前記センサ搭載面とが形成する角部に、前記基板固定部と前記センサ搭載面とを固定する第２の樹脂が環状に形成されている請求項８又は９に記載の流向流速測定装置。
11. 前記第１の樹脂は、前記第２の樹脂のよりも低粘度である請求項１０に記載の流向流速測定装置。
12. 前記基板の前記センサ搭載面の反対面は、常温硬化の樹脂により封止されている請求項１乃至１１の何れか一項に記載の流向流速測定装置。
13. 各々の前記支柱は、高さ方向において中央部が両端部より細い形状である請求項１乃至１２の何れか一項に記載の流向流速測定装置。
14. 各々の前記支柱は、高さ方向において中央部が両端部より太い形状である請求項１乃至１２の何れか一項に記載の流向流速測定装置。
15. 各々の前記支柱は、前記筐体側が太くなる円錐台状である請求項１乃至１２の何れか一項に記載の流向流速測定装置。
16. 各々の前記支柱は、前記筐体側が細くなる円錐台状である請求項１乃至１２の何れか一項に記載の流向流速測定装置。
17. 各々の前記支柱は、前記流路形成面と一体成形されている請求項１乃至１６の何れか一項に記載の流向流速測定装置。
18. 各々の前記支柱は、前記筐体と一体成形されている請求項１乃至１６の何れか一項に記載の流向流速測定装置。
19. 各々の前記支柱の一部は、前記流路形成面と一体成形され、
    各々の前記支柱の他部は、前記筐体と一体成形されている請求項１乃至１６の何れか一項に記載の流向流速測定装置。

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