TW201405103A - 流量感測器及利用此感測器之空調管理系統 - Google Patents

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Junya Ogawa
Koji Goto
Takashi Nakagawa
Kentaro Nomura
Hiroyuki Yagyu
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Abstract

本發明旨在提供一種流量感測器及利用此感測器之空調管理系統，其中流量感測器包含：壓電轉換裝置，於承受流體而自激振動之懸臂部設有壓電轉換部；及偵測部，偵測自壓電轉換部輸出之電信號。

Description

流量感測器及利用此感測器之空調管理系統
本發明係關於流量感測器及利用此感測器之空調管理系統。
自以往，作為具有電橋電路之流量感測器，已知使用加熱器之熱式流量感測器(例如日本公開專利第2002-310762號公報(以下稱「文獻1」))。
文獻1中記載有使用於電橋電路之電阻在與加熱器、測溫電阻體、溫度感測器同一半導體基板上密集化構成之熱式流量感測器。
且自以往即有人提倡作為風速偵測感測器利用藉由風力使壓電元件振動之發電機構(例如日本公開專利第2010-106809號公報(以下稱「文獻2」))。
上述發電機構例如圖15所示，包含：壓電元件110；固持體140，固定壓電元件110；受風翼120；及連接體130，連接受風翼120與壓電元件110，將受風翼120之振動運動等傳達至壓電元件110。
又，圖15之發電機構中，相對於1個固持體140，分別具有8個壓電 元件110、受風翼120及連接體130。
壓電元件110係以2片PZT類陶瓷板包夾不鏽鋼墊板之雙層壓電片元件。
文獻2中記載有下列要旨：圖16例示發生電壓與平均風速之關係，至平均風速約為7m/sec止發生電壓增加，平均風速若超過7m/sec發生電壓即減少。
且文獻2中記載有一種壓電發電模組，包含：發電機構，例如藉由風力使壓電元件振動；蓄電機構，儲存由此發電機構發電之電能量；及電路，間歇供給來自蓄電機構之電力。
且文獻2中記載有一種無線發送系統，包含無線發送模組，受到來自上述壓電發電模組之電力之供給，間歇發送風速資料。且文獻2中記載有一種風速監視系統，包含上述無線發送模組與發送信號接收機。
又，熱式流量感測器需使電流流入加熱器，難以低消耗電力化。
且吾人推測上述發電機構中，因產生卡爾曼渦流，可持續賦予壓電元件110振動。然而，上述發電機構中，除壓電元件110以外，尚需包含固持體140、連接體130及受風翼120，相較於壓電元件110發電機構會大型化。因此，作為風速偵測感測器利用上述發電機構時，風速偵測感測器難以小型化。
鑑於上述事由，本發明之目的在於提供一種流量感測器及利用此感測器之空調管理系統，可使其低消耗電力化及小型化。
本發明之流量感測器包含：壓電轉換裝置，於承受流體而自激振動之懸臂部設有壓電轉換部；及偵測部，偵測自該壓電轉換部輸出之電信號。
此流量感測器中，該壓電轉換裝置宜包含：框狀支持部；該懸臂部，以可任意擺動之方式由該支持部支持；該壓電轉換部，設於該懸臂部；及流路，設於該支持部與該懸臂部之間，該流體可沿該支持部之厚度方向通過；該懸臂部之前端部較該懸臂部之基端部更朝遠離該支持部之方向偏移。
此流量感測器中，該壓電轉換部宜於該懸臂部厚度方向之一面側自該一面側依序具有第1電極、壓電薄膜、第2電極，因該壓電薄膜之內部應力，該懸臂部之該前端部較該基端部更朝遠離該支持部之方向偏移。
此流量感測器中，該壓電轉換部宜於該懸臂部厚度方向之一面側自該一面側依序具有第1電極、壓電薄膜、第2電極，因設於該懸臂部該一面側之應力控制膜，該懸臂部之該前端部較該基端部更朝遠離該支持部之方向偏移。
此流量感測器中，該壓電轉換部宜依序具有第1電極、壓電薄膜、第2電極，因該壓電薄膜兼為該懸臂部，該壓電轉換部設於該懸臂部。
此流量感測器中， 該壓電轉換裝置宜更包含設在該支持部一表面上之安裝台部，配置該安裝台部，俾該壓電轉換部以所希望之角度傾斜，藉此該懸臂部之該前端部較該基端部更朝遠離該支持部之方向偏移。
此流量感測器中，該支持部宜形成為該流路之剖面積於該支持部厚度方向之兩側較該厚度方向中間更寬之形狀。
此流量感測器中，該壓電轉換裝置宜更包含：壓電轉換元件，具有該支持部、該懸臂部、該壓電轉換部及該流路；及收納構件，收納該壓電轉換元件；且該收納構件中設有該流體流入之流入口與該流體流出之流出口，該壓電轉換元件配置於該流入口與該流出口之間，該收納構件形成為自該流入口越接近該壓電轉換元件開口面積越減小，自該壓電轉換元件越接近該流出口開口面積越增大之形狀。
此流量感測器中，宜更包含間歇發送具有該偵測部中之偵測結果之無線信號之無線發送部。
此流量感測器中，宜更包含將於該壓電轉換裝置產生之交流電壓整流並蓄電之蓄電部與切換電路，該切換電路可切換電性連接該壓電轉換部與該蓄電部之第1狀態，和電性連接該壓電轉換部與該偵測部之第2狀態，該偵測部及該無線發送部可以該蓄電部為電源動作。
本發明之空調管理系統包含該流量感測器與空調機， 該流量感測器配置於該空調機之供氣導管或是排氣導管內部，該空調機具有接收來自該無線發送部之該無線信號之無線接收部，根據由該無線接收部接收之該無線信號控制風扇之運轉狀態，俾該流體流量或是流速成為目標值。
本發明之空調管理系統中，宜更包含流體控制部，該流體控制部配置於該空調機供氣導管或是排氣導管內部，控制該流體之流動，俾通過設於框狀支持部與該懸臂部之間，該流體可沿該支持部厚度方向通過之流路之該流體之流量增大。
依本發明之流量感測器，可低消耗電力化及小型化。
依本發明之空調管理系統，可提供一種空調管理系統，具有可低消耗電力化及小型化之流量感測器。
A1‧‧‧流量感測器
A2‧‧‧空調機(空氣調節機)
G1‧‧‧偏移
1‧‧‧壓電轉換裝置
1a‧‧‧壓電轉換元件
1b‧‧‧收納構件
1ba‧‧‧流入口
1bb‧‧‧流出口
2‧‧‧偵測部
3‧‧‧流體控制部
3a‧‧‧吸入口
3b‧‧‧吹出口
4‧‧‧導管
5‧‧‧蓄電部
6‧‧‧無線發送部
7‧‧‧蓄電量監視部
8‧‧‧開關元件
9‧‧‧切換電路
10‧‧‧基板
10a‧‧‧矽基板
10b‧‧‧嵌入氧化膜
10c‧‧‧矽層
10d‧‧‧狹縫
10f‧‧‧空間
11‧‧‧框狀支持部
12‧‧‧懸臂部
12a‧‧‧懸臂部之前端部
12b‧‧‧懸臂部之基端部
14‧‧‧壓電轉換部
14a‧‧‧第1電極(下部電極)
14b‧‧‧壓電體層(壓電薄膜)
14c‧‧‧第2電極(上部電極)
14d‧‧‧端
15‧‧‧流路
16a‧‧‧第1接墊
16c‧‧‧第2接墊
17a‧‧‧第1配線部
17c‧‧‧第2配線部
18a‧‧‧第1絕緣膜
18b‧‧‧第2絕緣膜
19‧‧‧應力控制膜
20‧‧‧樑構件
21‧‧‧安裝台部
21a‧‧‧安裝台部之傾斜面
71‧‧‧無線接收部
72‧‧‧控制部
73‧‧‧馬達
74‧‧‧風扇
75‧‧‧運轉開關
76‧‧‧設定部
101‧‧‧基板之一表面(第1表面)
102‧‧‧基板之另一表面(第2表面)
110‧‧‧壓電元件
111‧‧‧支持部11一表面(第1表面)
112‧‧‧交界
120‧‧‧受風翼
121‧‧‧懸臂部之一面(第1面)
122‧‧‧懸臂部另一面(第2面)
123‧‧‧懸臂部中立面
124‧‧‧懸臂部前端面
125‧‧‧交線
130‧‧‧連接體
140‧‧‧固持體
141‧‧‧第1壓電轉換部
142‧‧‧第2壓電轉換部
1401‧‧‧壓電體層之一面(第1面)
1402‧‧‧壓電體層另一面(第2面)
更詳細地記載本發明之較佳實施形態。參照以下詳細記載及附圖可更理解本發明之其他特徵及優點。
圖1係實施形態1之流量感測器之概略構成圖。
圖2A係依實施形態1之壓電轉換裝置之概略俯視圖。
圖2B係圖2A之A-A概略剖面圖。
圖2C係圖2A之B-B概略剖面圖。
圖2D係圖2A之重要部位剖面圖。
圖3係實施形態1之流量感測器之特性說明圖。
圖4係實施形態1之流量感測器之特性說明圖。
圖5係實施形態1之流量感測器之另一構成例之概略構成圖。
圖6係依實施形態1之空調管理系統之概略構成圖。
圖7A係依實施形態2之壓電轉換裝置之概略俯視圖。
圖7B係圖7A之A-A概略剖面圖。
圖7C係圖7A之B-B概略剖面圖。
圖7D係圖7A之重要部位剖面圖。
圖8係依實施形態3之壓電轉換裝置之概略剖面圖。
圖9A係依實施形態4之壓電轉換裝置之概略俯視圖。
圖9B係圖9A之A-A概略剖面圖。
圖9C係圖9A之B-B概略剖面圖。
圖9D係圖9A之重要部位剖面圖。
圖10A係依實施形態5之壓電轉換裝置之概略剖面圖。
圖10B係依實施形態5之壓電轉換裝置之另一概略剖面圖。
圖11A係依實施形態6之壓電轉換裝置之概略剖面圖。
圖11B係依實施形態6之壓電轉換裝置之另一概略剖面圖。
圖12係實施形態7之空調管理系統之重要部位說明圖。
圖13係實施形態8之空調管理系統之重要部位說明圖。
圖14係實施形態9之流量感測器之概略構成圖。
圖15係示意顯示依習知例之發電機構之說明圖。
圖16係顯示依習知例之電動勢(發生電壓)之風速相依性之一例之說明圖。
(實施形態1)
於以下根據圖1及圖2A~2D說明關於本實施形態之流量感測器A1。
流量感測器A1包含：壓電轉換裝置1，於承受流體而自激振動之懸臂部12設有壓電轉換部14；及偵測部2，偵測由壓電轉換部14輸出之電信號。
壓電轉換裝置1包含：框狀支持部11； 懸臂部12，以可任意擺動之方式由支持部11支持；及壓電轉換部14，設於懸臂部12。
且壓電轉換裝置1具有設於支持部11與懸臂部12之間，流體可沿支持部11厚度方向(圖2B、2C之上下方向)通過之流路15。且壓電轉換裝置1中，懸臂部12之前端部12a較懸臂部12之基端部12b更朝遠離支持部11之方向偏移。亦即，懸臂部12之前端部12a沿支持部11之厚度方向，較懸臂部12之基端部12b更遠離支持部11。壓電轉換裝置1中，因懸臂部12自激振動壓電轉換部14產生交流電壓。壓電轉換裝置1中，自壓電轉換部14輸出對應此交流電壓之電信號。
其次，詳細說明關於壓電轉換裝置1各構成要素。
利用MEMS(micro electro mechanical systems，微機電系統)之製造技術製造壓電轉換裝置1。
壓電轉換裝置1中，自基板10形成支持部11與懸臂部12。壓電轉換裝置1中，作為基板10之一表面(第1表面)101的一部分形成懸臂部12。且壓電轉換裝置1中，於基板10形成單片壓電轉換部14。
作為基板10，使用在矽基板10a上之矽氧化膜所構成之嵌入氧化膜10b上形成矽層10c之SOI基板。基板10上述一表面(第1表面)101雖為(100)面，但不限於此，例如亦可為(110)面。
支持部11由SOI基板中矽基板10a、嵌入氧化膜10b與矽層10c形成。相對於此，懸臂部12由SOI基板中嵌入氧化膜10b與矽層10c形成，相較於支持部11壁較薄，具有可撓性。此懸臂部12具有彈性。
壓電轉換裝置1中，基板10與壓電轉換部14因形成於基板10上述一表面(第1表面)101側之矽氧化膜所構成之第1絕緣膜18a電性絕緣。且壓電轉換裝置1中，於基板10另一表面(第2表面)102側形成矽氧化膜所構 成之第2絕緣膜18b。第1絕緣膜18a及第2絕緣膜18b以熱氧化法形成。第1絕緣膜18a及第2絕緣膜18b之形成方法不限於熱氧化法，亦可為CVD法(Chemical Vapor Deposition，化學氣相沉積法)等。惟第2絕緣膜18b未必需設置。
上述基板10不限於SOI基板，亦可係單晶矽基板或多晶矽基板、氧化鎂(MgO)基板、金屬基板、玻璃基板、聚合物基板等。作為基板10，使用MgO基板或玻璃基板或聚合物基板等絕緣性基板時，未必需設置第1絕緣膜18a及第2絕緣膜18b。
支持部11呈框狀形狀，宜採用矩形框狀形狀。藉此，製造壓電轉換裝置1時，採用準備作為支持部11及懸臂部12之基礎之晶圓(在此係SOI晶圓)，進行自此晶圓形成多數壓電轉換裝置1之前程序，於後程序分離為個別壓電轉換裝置1之製造方法之際，可提升切割程序之作業性。
且支持部11其外周形狀雖宜為矩形，但關於內周形狀不限於矩形，例如亦可為矩形以外之多角形或圓形、橢圓形等形狀。且支持部11之外周形狀亦可為矩形以外之形狀。
壓電轉換裝置1中，懸臂部12以俯視視之配置於支持部11內側。壓電轉換裝置1中，藉由於基板10形成包圍懸臂部12之俯視U字狀狹縫10d，懸臂部12中與支持部11之連結部位以外之部分與支持部11在空間上分離。藉此，形成懸臂部12，俾俯視形狀為長方形狀。壓電轉換裝置1中，狹縫10d構成流路15。
壓電轉換部14形成於懸臂部12厚度方向之一面(第1面)121側(基板10上述一表面(第1表面)101側)。壓電轉換部14自懸臂部12側起依序具有第1電極(下部電極)14a、壓電體層(壓電薄膜)14b及第2電極(上部電極)14c。簡言之，壓電轉換部14包含壓電體層14b，與自厚度方向兩側包夾此壓電體層14b而相互對向之第1電極14a及第2電極14c。
因此，壓電轉換裝置1中，因懸臂部12振動壓電轉換部14之壓電體層14b承受應力，於第2電極14c與第1電極14a發生電荷偏離，於壓電轉換部14產生交流電壓。因此，壓電轉換裝置1中，壓電轉換部14亦可作為利用壓電材料之壓電效果發電之振動型發電裝置使用。
壓電體層14b之俯視形狀形成為較第1電極14a俯視尺寸稍小，且較第2電極14c稍大之矩形。在此，壓電轉換裝置1中，沿連結支持部11與懸臂部12之方向(圖2A、2C之左右方向)，第1電極14a、壓電體層14b與第2電極14c重疊之區域之支持部11側端14d對齊支持部11與懸臂部12之交界112。藉此，壓電轉換裝置1中，相較於上述區域之支持部11側端14d較上述交界112更處於懸臂部12側時，可增大存在於懸臂部12振動時應力升高之部分之壓電轉換部14之面積，可提升轉換效率。
於壓電轉換部14產生之交流電壓係對應壓電體層14b之振動之正弦波狀交流電壓。在此，於壓電轉換裝置1之壓電轉換部14中，藉由因流體於流路15流動而發生之自激振動產生交流電壓。壓電轉換裝置1之共振頻率由懸臂部12與壓電轉換部14所構成之可動部之構造參數及材料決定。作為於流路15流動之流體，例如有空氣等。
壓電轉換裝置1中，於支持部11設有經由第1配線部17a電性連接第1電極14a之第1接墊16a，與經由第2配線部17c電性連接第2電極14c之第2接墊16c。作為第1配線部17a、第2配線部17c、第1接墊16a及第2接墊16c之材料，雖採用Au，但不限於此，例如亦可係Mo、Al、Pt、Ir等。且第1配線部17a、第2配線部17c、第1接墊16a及第2接墊16c之材料不限於相同材料，亦可採用不同材料。且第1配線部17a、第2配線部17c、第1接墊16a及第2接墊16c不限於單層構造，亦可係2層以上之多層構造。
且壓電轉換裝置1中設有防止第2配線部17c與第1電極14a短路之絕 緣層(未經圖示)。此絕緣層雖以矽氧化膜構成，但不限於矽氧化膜，例如亦可以矽氮化膜構成。且壓電轉換裝置1中，亦可對應基板10之材料設置適當絕緣膜。
作為壓電體層14b之壓電材料，雖採用PZT(Pb(Zr、Ti)O3)，但不限於此，例如亦可係PZT-PMN(Pb(Mn、Nb)O3)或添加其他雜質之PZT。且壓電材料亦可係AlN、ZnO、KNN(K0.5Na0.5NbO3)或KN(KNbO3)、NN(NaNbO3)、於KNN添加雜質(例如Li、Nb、Ta、Sb、Cu等)者等。又，依本實施形態之壓電轉換裝置1中，壓電體層14b由壓電薄膜構成。
作為第1電極14a之材料，雖採用Pt，但不限於此，例如亦可係Au、Al、Ir等。且作為第2電極14c之材料，雖採用Au，但不限於此，例如亦可係Mo、Al、Pt、Ir等。
壓電轉換裝置1中，雖設定第1電極14a之厚度為500nm，壓電體層14b之厚度為3000nm，第2電極14c之厚度為500nm，但此等數值係一例，不特別限定。
壓電轉換裝置1亦可係於基板10與第1電極14a之間設有緩衝層之構造。緩衝層之材料對應壓電體層14b之壓電材料適當選擇即可，壓電體層14b之壓電材料係PZT時，例如宜採用SrRuO3、(Pb、La)TiO3、PbTiO3、MgO、LaNiO3等。且緩衝層亦可以例如Pt膜與SrRuO3膜之疊層膜構成。又，壓電轉換裝置1中，藉由設置緩衝層，可提升壓電體層14b之結晶性。
且壓電轉換裝置1之構成不限於上述例，例如，亦可減小壓電轉換部14中沿懸臂部12寬度方向(圖2A之上下方向)之方向之寬度尺寸，於1個懸臂部12上述一面(第1面)121側沿上述寬度方向並設複數壓電轉換部14，將此等複數壓電轉換部14串聯電路之一端、另一端分別電性連接第1接墊16a、第2接墊16c。
其次，簡單說明關於壓電轉換裝置1之製造方法之一例。
製造壓電轉換裝置1時，首先，準備SOI基板所構成之基板10，其後，進行絕緣膜形成程序。絕緣膜形成程序中，利用熱氧化法等，分別於基板10上述一表面(第1表面)101側、上述另一表面(第2表面)102側形成矽氧化膜所構成之第1絕緣膜18a、第2絕緣膜18b。絕緣膜形成程序中，作為形成第1絕緣膜18a、第2絕緣膜18b之方法雖採用熱氧化法，但不限於此，亦可採用CVD法等。
上述絕緣膜形成程序後，進行於基板10上述一表面(第1表面)101側全面，形成作為第1電極14a及第1配線部17a之基礎之第1導電層之第1導電層形成程序，接著，進行形成作為壓電體層14b之基礎之壓電材料層之壓電材料層形成程序。第1導電層形成程序中作為形成第1導電層之方法，雖採用濺鍍法，但不限於此，例如亦可採用CVD法或蒸鍍法等。且壓電材料層形成程序中作為形成壓電材料層之方法，雖採用濺鍍法，但不限於此，例如亦可採用CVD法或溶膠凝膠法等。
壓電材料層形成程序後，進行將壓電材料層圖案化為壓電體層14b之既定形狀之壓電材料層圖案化程序，接著，進行將第1導電層圖案化為第1電極14a及第1配線部17a之既定形狀之第1導電層圖案化程序。壓電材料層圖案化程序中，利用微影技術及蝕刻技術圖案化壓電材料層。且第1導電層圖案化程序中，利用微影技術及蝕刻技術圖案化第1導電層。
上述第1導電層圖案化程序後，進行於基板10上述一表面(第1表面)101側形成上述絕緣層之絕緣層形成程序。其後，進行將作為第2電極14c及第2配線部17c之基礎之第2導電層形成於基板10上述一表面(第1表面)101側全面之第2導電層形成程序，再進行將第2導電層圖案化為第2電極14c及第2配線部17c之既定形狀之第2導電層圖案化程序。上述第2導電層形成程序中作為形成第2導電層之方法，雖採用濺鍍法，但不限於此，例如亦可採用CVD法或蒸鍍法等。且第2導電層圖案化程序中，利用 微影技術及蝕刻技術圖案化第2導電層。
上述第2導電層圖案化程序後，進行將作為第1接墊16a及第2接墊16c之基礎之第3導電層形成於基板10上述一表面(第1表面)101側全面之第3導電層形成程序，其後，進行將第3導電層圖案化為第1接墊16a及第2接墊16c之既定形狀之第3導電層圖案化程序。接著，進行將支持部11、懸臂部12以外之部位(狹縫10d之形成預定區域)自基板10上述一表面(第1表面)101側起恰蝕刻對應懸臂部12之厚度分，藉此形成溝槽之溝槽形成程序。其後，進行自基板10上述另一表面(第2表面)102側蝕刻支持部11以外之部位，藉此與支持部11一齊形成懸臂部12之懸臂部形成程序，藉此獲得壓電轉換裝置1。上述溝槽形成程序中，利用微影技術及蝕刻技術等形成溝槽。且上述懸臂部形成程序中，利用微影技術及蝕刻技術等，與支持部11一齊形成懸臂部12。溝槽形成程序及懸臂部形成程序中各蝕刻係使用可垂直深堀之電感耦合電漿型乾蝕刻裝置之乾蝕刻。又，此懸臂形成程序中，形成狹縫10d。
製造壓電轉換裝置1時，以晶圓等級進行至懸臂部形成程序結束止，再進行切割程序，藉此將其分割為個別壓電轉換裝置1。
又，壓電轉換裝置1如上述，具有設於支持部11與懸臂部12之間，流體可沿支持部11之厚度方向通過之流路15，懸臂部12之前端部12a較懸臂部12之基端部12b更朝遠離支持部11之方向偏移。亦即，懸臂部12之前端部12a沿支持部11之厚度方向，較懸臂部12之基端部12b更遠離支持部11。在此，初期偏移G1(參照圖2B)宜在200μm以上。又，圖2B中，懸臂部12中立面123(參照圖2C)與懸臂部12前端面124之交線125沿支持部11之厚度方向之偏移係初期偏移G1。
懸臂部12在外部振動或流體等不作用之初期狀態下，如圖2B、2C，懸臂部12之前端部12a較懸臂部12之基端部12b更朝遠離支持部11之方向偏移。在此，懸臂部12中，上述一面(第1面)121側呈凹曲面且另一面( 第2面)122側呈凸曲面彎曲。依本實施形態之壓電轉換裝置1中，因構成壓電體層14b之壓電薄膜內部應力，懸臂部12之前端部12a較基端部12b更朝遠離支持部11之方向偏移。亦即，因構成壓電體層14b之壓電薄膜內部應力，懸臂部12之前端部12a沿支持部11之厚度方向，較基端部12b更遠離支持部11。例如在以濺鍍法或CVD法使壓電薄膜成膜時，可藉由適當設定氣壓或溫度等製程條件調整壓電薄膜內部應力。
在此，說明關於壓電轉換裝置1之動作。
配置使用壓電轉換裝置1，俾流體流動方向與支持部11之厚度方向一致，基板10上述一表面(第1表面)101側係流體上游側，基板10上述另一表面(第2表面)102側係流體下游側。此壓電轉換裝置1中，自上游側朝壓電轉換裝置1流動之流體通過流路15時流速變快，故由懸臂部12上述另一面(第2面)122側與支持部11內側面包圍之空間10f之壓力下降，懸臂部12之前端部12a朝接近支持部11之方向(上述空間10f側)位移。又，此壓電轉換裝置1中，懸臂部12上述一面(第1面)121與支持部11上述一表面(第1表面)111係同一面時，懸臂部12上述一面(第1面)121側與上述另一面(第2面)122側中之壓力差消失，故因懸臂部12之彈力懸臂部12之前端部12a回到原來位置。壓電轉換裝置1中，因重複如此之動作懸臂部12自激振動，故自壓電轉換部14產生交流電壓。
以上說明之壓電轉換裝置1如上述，具有設於支持部11與懸臂部12之間，流體可沿支持部11之厚度方向通過之流路15。且壓電轉換裝置1中，懸臂部12之前端部12a較懸臂部12之基端部12b更朝遠離支持部11之方向偏移。亦即，懸臂部12之前端部12a沿支持部11之厚度方向，較懸臂部12之基端部12b更遠離支持部11。藉此，壓電轉換裝置1中，由於因通過流路15之流體流(氣流)而產生之懸臂部12上述一面(第1面)121側與上述另一面(第2面)122側之壓力差，和懸臂部12之彈性，可產生自激振動，故可產生對應流體流速或流量峰電壓絕對值變化之交流電壓。
又，通過流路15之流體不限於空氣，亦可係例如氣體、空氣與氣體之混合氣體、液體等。
作為由偵測部2偵測之電信號，有例如於壓電轉換部14產生之交流電壓之峰值或頻率等。
偵測部2例如可藉由將自壓電轉換部14輸出之交流電壓峰電壓絕對值加以偵測之峰值鎖定電路(峰電壓偵測電路)、控制此峰值鎖定電路之控制電路等構成。峰值鎖定電路可係包含整流電路、鎖定整流電路輸出最大值之電容器、使電容器保持之電荷放電之重置電路、控制重置電路之控制部等之構成。
藉此，偵測部2可間歇偵測於壓電轉換部14產生之交流電壓峰電壓絕對值。在此，偵測部2中，例如亦可藉由搭載適當程式之微電腦等構成控制部，控制部具有記憶有預先使於壓電轉換部14產生之交流電壓絕對值與流速相對應之表之記憶體。
在此，於壓電轉換部14產生之交流電壓峰值絕對值會隨著流體流速增加而增加。圖3顯示交流電壓峰值絕對值所構成之發生電壓與流速之相關例(相關關係)。圖3中，顯示3種類壓電轉換裝置1各相關例F1、F2、F3。3種類壓電轉換裝置1中，懸臂部12之長度尺寸相同，懸臂部12之寬度尺寸不同。相對地，相關例F1係懸臂部12之寬度尺寸小時之例，相關例F3係懸臂部12之寬度尺寸大時之例，相關例F2係懸臂部12之寬度尺寸在具有相關例F1特性之懸臂部12之寬度尺寸，與具有相關例F3特性之懸臂部12之寬度尺寸之中間時之例。自圖3可知，壓電轉換裝置1中，懸臂部12之寬度尺寸若增大，使自激振動開始之流速雖會增大，但隨著流速增加發生電壓傾向於和緩地增加，故可使用在於相對較寬之流速範圍偵測流速之流量感測器A1。另一方面，壓電轉換裝置1中，懸臂部12之寬度尺寸若減小，開始自激振動之流速即會減小，隨著流速增加發生電壓傾向於急遽增加，故可使用在於相對較狹窄之流速範圍偵測流速之流量感測器A1。 且可想像壓電轉換裝置1中，若懸臂部12之寬度尺寸減小，發生電壓飽和之流速即相對較低，故適於欲維持穩定之發生電壓時之發電用途。
且如圖4所示，於壓電轉換部14產生之交流電壓之頻率會隨著流體流速增加而減少。吾人推測，壓電轉換裝置1中，若流體流速增加懸臂部12上述一面(第1面)121之壓力即會增加，故頻率降低。流速與頻率之關係大致呈線形。又，於壓電轉換部14產生之交流電壓之頻率可藉由例如電壓-頻率轉換電路偵測。此時，偵測部2中，上述控制部亦可具有記憶有預先使於壓電轉換部14產生之交流電壓頻率與流速相對應之表(例如圖4之資料)之記憶體。
以上說明之流量感測器A1包含：壓電轉換裝置1，於承受流體而自激振動之懸臂部12設有壓電轉換部14；及偵測部2，偵測由壓電轉換部14輸出之電信號。
此流量感測器A1中，不需對用來感測流體之壓電轉換部14供給電力，故相較於先前技術中說明之文獻1所記載之熱式流量感測器可實現低消耗電力化。且此流量感測器A1中，具有於承受流體而自激振動之懸臂部12設有壓電轉換部14之壓電轉換裝置1，故相較於先前技術中說明之文獻2所記載之發電機構，可實現小型化。藉由此等者，流量感測器A1可實現低消耗電力化及小型化。且流量感測器A1可實現低消耗電力化，故可減少維修頻度及成本。
在此，壓電轉換裝置1宜包含：框狀支持部11；懸臂部12，以可任意擺動之方式由支持部11支持；壓電轉換部14，設於懸臂部12；及流路15，設於支持部11與懸臂部12之間，流體可沿支持部11之厚度方向通過；且懸臂部12之前端部12a較懸臂部12之基端部12b更朝遠離支持部 11之方向偏移。亦即，懸臂部12之前端部12a宜沿支持部11之厚度方向，較懸臂部12之基端部12b更遠離支持部11。藉此，流量感測器A1中，可於壓電轉換裝置1內，將通過設於支持部11與懸臂部12之間之流路15之流體能量以高效率轉換為懸臂部12之振動能量。藉此，可提升流量感測器A1中流體流速或流量之偵測精度。
流量感測器A1中，於壓電轉換部14內，在懸臂部12厚度方向上述一面(第1面)121側自上述一面(第1面)121側依序具有第1電極14a、壓電體層(壓電薄膜)14b、第2電極14c，因壓電體層(壓電薄膜)14b之內部應力，懸臂部12之前端部12a較基端部12b更朝遠離支持部11之方向偏移。亦即，因壓電體層14b之內部應力，懸臂部12之前端部12a沿支持部11之厚度方向，較基端部12b更遠離支持部11。藉此，流量感測器A1可不增加壓電轉換裝置1之構成要素，而將通過設於支持部11與懸臂部12之間之流路15之流體能量以高效率轉換為懸臂部12之振動能量。
又，如圖5所示，流量感測器A1亦可具有間歇發送包含偵測部2中之偵測結果之無線信號之無線發送部6。藉此，流量感測器A1可朝外部間歇發送包含偵測部2之偵測結果之無線信號。藉此，流量感測器A1施工容易，且設置場所之自由度高，可提高其通用性。且藉由適當配置複數流量感測器A1，亦可調查氣流狀態之分布。又，作為無線發送部6之無線通信標準，例如可採用EnOcean(註冊商標)等，但不特別限定。
且如圖6中所示，流量感測器A1亦可包含將於壓電轉換裝置1產生之交流電壓整流蓄電之蓄電部5，與切換電路9。
切換電路9可切換電性連接壓電轉換部14與蓄電部5之第1狀態，和電性連接壓電轉換部14與偵測部2之第2狀態。換個觀點而言，壓電轉換部14連接切換電路9，切換電路9切換電性連接壓電轉換部14與蓄電部5之第1狀態，和電性連接壓電轉換部14與偵測部2之第2狀態。且偵測部2及無線發送部6可以蓄電部5為電源動作。
流量感測器A1宜包含：開關元件8，設於自蓄電部5朝偵測部2及無線發送部6供給電力之電力供給路；及蓄電量監視部7，監視蓄電部5之蓄電量。
開關元件8例如可以MOSFET等構成。蓄電量監視部7具有下列功能：以蓄電部5輸出端間之電壓作為蓄電量監視之，根據蓄電量與預先設定之設定值之比較結果使開關元件8導通斷開。例如，蓄電量監視部7中，蓄電部5之蓄電量若到達為驅動偵測部2及無線發送部6而預先設定之上述設定值，即令開關元件8導通，若蓄電部5之蓄電量低於上述設定值，即令開關元件8斷開。藉此，自蓄電部5對偵測部2及無線發送部6間歇供給電力並驅動之。
例如，蓄電量監視部7控制切換電路9之導通、斷開即可。在此，蓄電量監視部7在蓄電部5之蓄電量到達上述設定值時將切換電路9自第1狀態切換至第2狀態即可。
流量感測器A1藉由具有切換電路9，可縮短每當蓄電部5充電蓄電部5之蓄電量到達上述設定值止之時間。
蓄電部5例如可以將於壓電轉換裝置1產生之交流電壓整流，由二極體電橋所構成之全波整流電路，與連接此全波整流電路輸出端間之電容器構成。此時，流量感測器A1中，將壓電轉換裝置1一方輸出端連接全波整流電路一方輸入端，將壓電轉換裝置1另一方輸出端連接全波整流電路另一方輸入端，於電容器兩端間連接偵測部2或無線發送部6即可。
且蓄電部5例如亦可以兩波倍電壓整流電路構成。兩波倍電壓整流電路中，2個二極體串聯電路與2個電容器串聯電路並聯連接。簡言之，兩波倍電壓整流電路中，2個二極體與2個電容器電橋連接。蓄電部5係兩波倍電壓整流電路時，流量感測器A1中，將壓電轉換裝置1一方輸出端連接2 個二極體串聯電路中兩二極體之連接點，將壓電轉換裝置1另一方輸出端連接2個電容器串聯電路中兩電容器之連接點即可。又，流量感測器A1中，於2個電容器串聯電路之兩端間連接偵測部2或無線發送部6即可。
又，圖6係使用上述流量感測器A1之空調管理系統之概略構成圖。此空調管理系統包含流量感測器A1與空調機(空氣調節機)A2。流量感測器A1配置於空調機A2之供氣導管(未經圖示)或是排氣導管(未經圖示)內部。
空調機A2具有接收來自無線發送部6之無線信號之無線接收部71，根據由無線接收部71接收之無線信號控制風扇74之運轉狀態，俾流體流量或是流速成為目標值。藉此，因空調管理系統中具有可低消耗電力化及小型化之流量感測器A1，可將其作為可低消耗電力化及小型化之空調管理系統加以利用。
空調機A2包含使風扇74旋轉之馬達73、運轉開關75、控制馬達73之控制部72與根據來自遠端控制器之遠端控制信號等設定流量或流速目標值之設定部76。空調機A2中，藉由使運轉開關75導通，控制部72驅動馬達73而令風扇74旋轉。控制部72反饋控制馬達73之旋轉速度，俾到達由設定部76設定之流量或是流速之目標值。藉此，空調管理系統可實現節能化。又，控制部72包含例如搭載適當程式之微電腦等所構成之控制電路、驅動馬達73之驅動電路等即可。
(實施形態2)
關於本實施形態之流量感測器A1之基本構成與實施形態1相同，僅壓電轉換裝置1之構成相異，故適當省略流量感測器A1整體圖示及說明。
圖7A~7D所示依本實施形態之壓電轉換裝置1中，因設於懸臂部12上述一面(第1面)121側之應力控制膜19(參照圖7C)，懸臂部12之前端部12a較基端部12b更朝遠離支持部11之方向偏移。亦即，因應力控制膜19，懸臂部12之前端部12a沿支持部11之厚度方向，較基端部12b更遠離 支持部11。又，關於與實施形態1相同之構成要素，賦予相同符號省略說明。
應力控制膜19形成於第2電極14c中與壓電體層14b側相反之一側。應力控制膜19雖以SiO2膜構成，但不限於此，例如亦可以Si3N4膜等構成。又，應力控制膜19亦可形成於懸臂部12上述另一面(第2面)122側。且應力控制膜19亦可形成於懸臂部12一面(第1面)121或另一面(第2面)122全面，亦可形成於其一部分。
依本實施形態之壓電轉換裝置1與實施形態1相同，由於因通過流路15之流體流動產生之懸臂部12上述一面(第1面)121側與上述另一面(第2面)122側之壓力差，與懸臂部12之彈性產生自激振動，可產生交流電壓。依本實施形態之壓電轉換裝置1相較於實施形態1壓電體層14b製程條件之自由度高，可形成更高品質之壓電體層14b，可實現能量轉換效率之提升。
又，壓電轉換裝置1中，亦可由於起因於應力控制膜19而對懸臂部12作用之應力，與作為壓電薄膜之壓電體層14b之內部應力，懸臂部12之前端部12a較基端部12b更朝遠離支持部11之方向偏移。亦即，亦可因對懸臂部12作用之應力，與壓電體層14b之內部應力，懸臂部12之前端部12a沿支持部11之厚度方向，較基端部12b更遠離支持部11。
(實施形態3)
關於本實施形態之流量感測器A1之基本構成與實施形態1相同，僅壓電轉換裝置1之構成相異，故適當省略流量感測器A1整體圖示及說明。
依本實施形態之壓電轉換裝置1如圖8所示，因配置懸臂部12相對於支持部11傾斜，懸臂部12之前端部12a較基端部12b更朝遠離支持部11之方向偏移。亦即，因配置懸臂部12相對於支持部11傾斜，懸臂部12之前端部12a沿支持部11之厚度方向，較基端部12b更遠離支持部11。依本實施形態之壓電轉換裝置1中，懸臂部12相對於與支持部11之厚度方向 正交之支持部11一表面(第1表面，圖8中之上表面)111傾斜。又，關於與實施形態1相同之構成要素，賦予同一符號省略說明。
實施形態1中說明之圖2A~2D之壓電轉換裝置1係利用MEMS製造技術製造之薄膜型壓電轉換裝置，分別藉由第1金屬薄膜、壓電薄膜及第2金屬薄膜構成第1電極14a、壓電體層14b及第2電極14c。相對於此，依本實施形態之壓電轉換裝置1係方塊型壓電轉換裝置。依本實施形態之壓電轉換裝置1中，配置利用一方塊作為壓電體層14b，於壓電體層14b厚度方向另一面(第2面)1402側形成金屬膜所構成之第1電極14a且於一面(第1面)1401側形成金屬膜所構成之第2電極14c之樑構件20相對於支持部11傾斜。樑構件20例如藉由黏接劑等固定於設在支持部11上述一表面(第1表面)111上之安裝台部21。安裝台部21具有用來配置樑構件20以所希望角度傾斜之傾斜面21a。亦即，配置安裝台部21，俾壓電轉換部14以所希望角度傾斜。藉此，懸臂部12之前端部12a可較基端部12b更朝遠離支持部11之方向偏移。且依本實施形態之壓電轉換裝置1中，因壓電體層14b兼為懸臂部12，壓電轉換部14設於懸臂部12。又，安裝台部21例如藉由黏接劑等固定於支持部11即可。
支持部11例如可藉由機械加工金屬板形成，亦可藉由樹脂成形品構成，亦可與實施形態1相同藉由利用MEMS製造技術等加工基板10形成。
依本實施形態之壓電轉換裝置1與實施形態1相同，可因通過流路15之流體流動產生之懸臂部12上述一面(第1面)121側與上述另一面(第2面)122側之壓力差，與懸臂部12之彈性，產生自激振動，故可產生對應流體流量或流速之交流電壓。
(實施形態4)
關於本實施形態之流量感測器A1之基本構成與實施形態1相同，僅壓電轉換裝置1之構成相異，故適當省略流量感測器A1整體圖示及說明。
依本實施形態之壓電轉換裝置1如圖9A~9D所示，支持部11內側面形狀與依實施形態1之壓電轉換裝置1相異。又，關於與實施形態1相同之構成要素，賦予同一符號省略說明。
依本實施形態之壓電轉換裝置1之支持部11形成為流路15之剖面積於支持部11之厚度方向兩側較該厚度方向中間更寬之形狀。
依本實施形態之壓電轉換裝置1中，藉由使於實施形態1說明之製造方法中，溝槽形成程序及懸臂部形成程序各蝕刻為以鹼類溶液進行之異向性蝕刻，可實現上述支持部11及流路15之形狀。
依本實施形態之壓電轉換裝置1中，藉由使支持部11為流路15之剖面積於支持部11之厚度方向兩側較該厚度方向中間更寬之形狀，可增大通過流路15之流體流量。藉此，壓電轉換裝置1可增大因流體通過流路15產生之懸臂部12上述一面(第1面)121側與上述另一面(第2面)122側之壓力差，可提升能量轉換效率。
又，亦可於其他實施形態採用依本實施形態之壓電轉換裝置1之支持部11及流路15之形狀。
(實施形態5)
關於本實施形態之流量感測器A1之基本構成與實施形態1相同，僅壓電轉換裝置1之構成相異，故適當省略流量感測器A1整體圖示及說明。
依本實施形態之壓電轉換裝置1如圖10A、10B所示，包含具有支持部11、懸臂部12、壓電轉換部14及流路15之壓電轉換元件1a，與收納壓電轉換元件1a之收納構件1b。又，關於與實施形態1相同之構成要素，賦予同一符號省略說明。
壓電轉換元件1a之構成與依實施形態1之壓電轉換裝置1相同，故關 於與實施形態1相同之構成要素，賦予同一符號省略說明。壓電轉換元件1a不限於依實施形態1之壓電轉換裝置1，亦可與依實施形態2~4中任一者之壓電轉換裝置1相同。
收納構件1b設有流體流入之流入口1ba，與流體流出之流出口1bb，在流入口1ba與流出口1bb之間配置壓電轉換元件1a。又，圖10A、10B中之箭頭示意顯示流體流動之方向。
收納構件1b形成為自流入口1ba越接近壓電轉換元件1a開口面積越減小，自壓電轉換元件1a越接近流出口1bb開口面積越增大之形狀。
收納構件1b固持壓電轉換元件1a支持部11之周部。收納構件1b其外周形狀為矩形，開口形狀為矩形。若藉由接合例如2個半方筒狀構件形成如此之收納構件1b，即可輕易收納並固持壓電轉換元件1a。
亦可利用立體電路形成基板等形成收納構件1b，此時，亦可於收納構件1b設置根據圖6說明之蓄電部5、切換電路9、偵測部2、無線發送部6、蓄電量監視部7及開關元件8等。
壓電轉換裝置1中如上述，具有收納壓電轉換元件1a之收納構件1b，收納構件1b形成為自流入口1ba越接近壓電轉換元件1a開口面積越減小，自壓電轉換元件1a越接近流出口1bb開口面積越增大之形狀。藉此，壓電轉換裝置1中，通過流路15之流體流量可增大。藉此，壓電轉換裝置1中，因流體通過流路15產生之懸臂部12上述一面(第1面)121側與上述另一面(第2面)122側之壓力差可增大，可提升能量轉換效率。且壓電轉換裝置1中，藉由具有收納構件1b，可以收納構件1b保護壓電轉換元件1a，且亦有處置容易之優點。
(實施形態6)
關於本實施形態之流量感測器A1之基本構成與實施形態1相同，僅壓 電轉換裝置1之構成相異，故適當省略流量感測器A1整體圖示及說明。
依本實施形態之壓電轉換裝置1如圖11A、11B所示，收納構件1b形成為兩面開放之鼓狀形狀，相較於實施形態5，壓電轉換元件1a之俯視尺寸不變，收納構件1b流入口1ba及流出口1bb各開口面積越增大。藉此，壓電轉換裝置1中，通過流路15之流體流量可更大。藉此，壓電轉換裝置1中，因流體通過流路15產生之懸臂部12上述一面(第1面)121側與上述另一面(第2面)122側之壓力差可更大，可更提升能量轉換效率。
(實施形態7)
關於本實施形態空調管理系統之基本構成與實施形態1中說明之空調管理系統相同，僅壓電轉換裝置1之構成相異，故適當省略流量感測器A1及空調機A2整體圖示及說明。
本實施形態之空調管理系統如圖12所示，具有配置於供氣導管與排氣導管中任一者所構成之導管4內之流體控制部3之點與實施形態1之空調管理系統相異。流體控制部3可控制流體流動，俾壓電轉換裝置1通過流路15之流體流量增大。又，圖12中之箭頭示意顯示流體之流動方向。
壓電轉換裝置1之構成雖與依實施形態5之壓電轉換裝置1相同，但不限於此，亦可與依其他實施形態1~4、6中任一者之壓電轉換裝置1相同。且空調管理系統亦可包含複數流量感測器A1。
流體控制部3與壓電轉換裝置1沿於導管4內流體流動之方向排列配置。空調管理系統中，於導管4內，流體控制部3配置於上游側，壓電轉換裝置1配置於下游側。
流體控制部3由噴嘴構成，配置成接近壓電轉換裝置1之一側係吹出口3b，遠離壓電轉換裝置1之一側係吸入口3a。
空調管理系統具有設於壓電轉換裝置1外部，可控制流體流動，俾通過流路15之流體流量增大之流體控制部3，藉此壓電轉換裝置1通過流路15之流體流量可更大。藉此，空調管理系統中，因流體通過壓電轉換裝置1之流路15產生之懸臂部12上述一面(第1面)121側與上述另一面(第2面)122側之壓力差可更大，可更提升壓電轉換裝置1中之能量轉換效率。藉此，空調管理系統中，可縮短間歇動作之偵測部2或無線發送部6之停歇期間。
(實施形態8)
關於本實施形態之空調管理系統之基本構成與實施形態7中說明之空調管理系統相同，僅流體控制部3之構成相異，故適當省略流量感測器A1及空調機A2整體圖示及說明。
本實施形態之空調管理系統中，如圖13所示，流體控制部3雖呈圓柱狀形狀，但不限於此，例如亦可呈三角柱狀形狀或球狀形狀。
本實施形態之空調管理系統與實施形態7相同，具有設於壓電轉換裝置1外部，可控制流體流動，俾通過流路15之流體流量增大之流體控制部3。因此，空調管理系統中，壓電轉換裝置1通過流路15之流體流量可更大。藉此，流量感測器A1中，因流體通過壓電轉換裝置1之流路15產生之懸臂部12上述一面(第1面)121側與上述另一面(第2面)122側之壓力差可更大，可更提升能量轉換效率。藉此，空調管理系統中，可縮短間歇動作之偵測部2或無線發送部6之停歇期間。
(實施形態9)
於以下根據圖14說明關於本實施形態之流量感測器A1。
本實施形態之流量感測器A1與實施形態1大致相同，僅下列點等相異：壓電轉換裝置1作為壓電轉換部14，包含：第1壓電轉換部141，連接蓄電部5；及 第2壓電轉換部142，連接偵測部2。
又，關於與實施形態1相同之構成要素，賦予與實施形態1同一符號省略說明。
且壓電轉換裝置1之構成依實施形態1中說明之壓電轉換裝置1，例如減小壓電轉換部14中沿懸臂部12寬度方向(圖2A之上下方向)之方向之寬度尺寸，於1個懸臂部12上述一面(第1面)121側沿上述寬度方向並設2個壓電轉換部14即可。此時，以一方壓電轉換部14為第1壓電轉換部141，以另一方壓電轉換部14為第2壓電轉換部142，設置用來取出第1壓電轉換部141之輸出之2個接墊，與用來取出第2壓電轉換部142之輸出之2個接墊即可。
本實施形態之流量感測器A1中，壓電轉換裝置1作為壓電轉換部14，包含：第1壓電轉換部141，連接蓄電部5；及第2壓電轉換部142，連接偵測部2；故可以簡單之電路構成偵測由壓電轉換部14輸出之電信號。
亦可於實施形態1~8之流量感測器A1採用與本實施形態之流量感測器A1相同具有2個壓電轉換部14之構成。亦可於實施形態1中說明之空調管理系統使用本實施形態之流量感測器A1。又，壓電轉換部14之數量不限於2個，亦可在3個以上，至少分別具有1個第1壓電轉換部141與第2壓電轉換部142即可。且流量感測器A1中，亦可排列設置2個僅具有1個壓電轉換部14之壓電轉換裝置1。
本發明中雖記載有數種較佳實施形態，但熟悉該技藝者可在不逸脫本發明原來的精神及範圍，亦即申請範圍內進行各種修正及變形。
A1‧‧‧流量感測器
1‧‧‧壓電轉換裝置
2‧‧‧偵測部
14‧‧‧壓電轉換部

Claims (14)

  1. 一種流量感測器，包含：壓電轉換裝置，在承受流體而自激振動之懸臂部設有壓電轉換部；及偵測部，偵測自該壓電轉換部輸出之電信號。
  2. 如申請專利範圍第1項之流量感測器，其中：該壓電轉換裝置包含：框狀支持部；該懸臂部，以可任意擺動之方式由該支持部支持；該壓電轉換部，設於該懸臂部；及流路，設於該支持部與該懸臂部之間，該流體可沿該支持部之厚度方向通過；該懸臂部之前端部較該懸臂部之基端部更朝遠離該支持部之方向偏移。
  3. 如申請專利範圍第2項之流量感測器，其中：該壓電轉換部於該懸臂部厚度方向之一面側自該一面側依序具有第1電極、壓電薄膜、及第2電極，因該壓電薄膜之內部應力，該懸臂部之該前端部較該基端部更朝遠離該支持部之方向偏移。
  4. 如申請專利範圍第2項之流量感測器，其中：該壓電轉換部於該懸臂部厚度方向之一面側自該一面側依序具有第1電極、壓電薄膜、及第2電極，因設於該懸臂部的該一面側之應力控制膜，該懸臂部之該前端部較該基端部更朝遠離該支持部之方向偏移。
  5. 如申請專利範圍第2項之流量感測器，其中：該壓電轉換部依序具有第1電極、壓電薄膜、及第2電極，因該壓電薄膜兼為該懸臂部，該壓電轉換部設於該懸臂部。
  6. 如申請專利範圍第5項之流量感測器，其中：該壓電轉換裝置更包含設在該支持部一表面上之安裝台部，以該安裝台部將該壓電轉換部配置成傾斜所希望之角度，藉以使該懸臂部之該前端部較該基端部更朝遠離該支持部之方向偏移。
  7. 如申請專利範圍第2項之流量感測器，其中： 該支持部係形成為該流路之剖面積於該支持部厚度方向之兩側較該厚度方向中間更寬之形狀。
  8. 如申請專利範圍第2項之流量感測器，其中：該壓電轉換裝置更包含：壓電轉換元件，具有該支持部、該懸臂部、該壓電轉換部及該流路；及收納構件，收納該壓電轉換元件；且該收納構件中設有該流體流入之流入口與該流體流出之流出口，該壓電轉換元件配置於該流入口與該流出口之間，該收納構件形成為自該流入口越接近該壓電轉換元件開口面積越減小，自該壓電轉換元件越接近該流出口開口面積越增大之形狀。
  9. 如申請專利範圍第1至8項中任一項之流量感測器，其中：更包含間歇發送具有該偵測部中之偵測結果的無線信號之無線發送部。
  10. 如申請專利範圍第9項之流量感測器，其中：更包含將於該壓電轉換裝置產生之交流電壓整流並蓄電之蓄電部與切換電路，該切換電路可切換下列二狀態：電性連接該壓電轉換部與該蓄電部之第1狀態，及電性連接該壓電轉換部與該偵測部之第2狀態，該偵測部及該無線發送部可以該蓄電部為電源進行動作。
  11. 一種空調管理系統，包含如申請專利範圍第9項之流量感測器與空調機，該流量感測器配置於該空調機之供氣導管或是排氣導管內部，該空調機具有接收來自該無線發送部之該無線信號的無線接收部，根據由該無線接收部所接收之該無線信號控制風扇之運轉狀態，俾該流體流量或是流速成為目標值。
  12. 如申請專利範圍第11項之空調管理系統，其中：更包含流體控制部，該流體控制部配置於該空調機供氣導管或是排氣導管內部，用來控制該流體之流動，俾使設於框狀支持部與該懸臂部之間，而可讓該流體沿著該支持部厚度方向通過之流路中所通過的該流體之流量增大。
  13. 一種空調管理系統，包含如申請專利範圍第10項之流量感測器與空調機， 該流量感測器配置於該空調機供氣導管或是排氣導管內部，該空調機具有接收來自該無線發送部之該無線信號之無線接收部，根據由該無線接收部所接收之該無線信號以控制風扇之運轉狀態，俾該流體之流量或是流速成為目標值。
  14. 如申請專利範圍第13項之空調管理系統，其中：更包含流體控制部，該流體控制部配置於該空調機供氣導管或是排氣導管內部，用來控制該流體之流動，俾使設於框狀支持部與該懸臂部之間，而可讓該流體沿著該支持部厚度方向通過之流路中所通過的該流體之流量增大。
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