WO2023199838A1 - フロースイッチ及びフロースイッチ取付方法 - Google Patents

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WO2023199838A1
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tube
flow switch
piezoelectric film
sensor section
fixed
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芽衣 渡邊
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Murata Manufacturing Co Ltd
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/76—Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
    • G01F1/78—Direct mass flowmeters
    • G01F1/80—Direct mass flowmeters operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P13/00—Indicating or recording presence, absence, or direction, of movement

Definitions

  • the present invention relates to a flow switch that detects fluid flow and a flow switch mounting method.
  • a water flow switch described in Patent Document 1 As an invention related to a conventional flow switch and flow switch mounting method, for example, a water flow switch described in Patent Document 1 is known.
  • This water flow switch includes a flow rate switch and a differential pressure operated opening/closing section.
  • the flow switch detects small flow rates in the flow path.
  • the differential pressure operation opening/closing section opens the flow path based on the flow rate detected by the flow rate switch.
  • Such a water flow switch is provided in a flow path through which water flows.
  • an object of the present invention is to provide a flow switch and a flow switch mounting method that can detect the flow of fluid without contacting the fluid to be detected.
  • a flow switch includes: A flow switch that detects the flow of fluid flowing in a tube that is flexible and has a curved part, The flow switch is comprising a sensor section that detects deformation of the tube, The sensor section is fixed to the outer peripheral surface of the tube and to the curved section.
  • a flow switch mounting method includes: A flow switch mounting method for mounting a sensor section on a tube that is flexible and has a curved section, the method comprising: The sensor section is fixed to the outer peripheral surface of the tube and to the curved section so that the sensor section detects deformation of the tube.
  • direction is defined as follows.
  • the direction in which the fluid flows is defined as a first direction DIR1.
  • a direction perpendicular to the first direction DIR1 is defined as a second direction DIR2.
  • a third direction DIR3 is defined as a direction opposite to the second direction DIR2.
  • the second direction DIR2 and the third direction DIR3 are orthogonal to the first direction DIR1.
  • the direction in which the first upper main surface US1 and the first lower main surface LS1 of the piezoelectric film 11 are lined up in a state in which the piezoelectric film 11 is expanded into a plane is defined as the up-down direction.
  • the direction in which the long sides of the piezoelectric film 11 extend is defined as the left-right direction.
  • the direction in which the short side of the piezoelectric film 11 extends when viewed in the vertical direction is defined as the front-back direction.
  • the up-down direction, the left-right direction, and the front-back direction are orthogonal to each other. Note that the definition of direction in this specification is an example. Therefore, the direction when the flow switch 1 is actually used does not need to be the same as the direction in this specification.
  • the vertical direction may be reversed in FIGS. 1 to 15.
  • the left and right directions in FIGS. 1 to 15 may be reversed.
  • the front and rear directions may be reversed in FIGS. 1 to 15.
  • X and Y are parts or members of the flow switch 1.
  • each part of X is defined as follows.
  • the upper part of X means the upper half of X.
  • the upper end of X means the upper end of X.
  • the upper end of X means the upper end of X and its vicinity. This definition also applies to directions other than the upward direction.
  • X is located above Y
  • X is located directly above Y. Therefore, when viewed in the vertical direction, X overlaps Y.
  • "X is located above Y” means that X is located directly above Y, and that X is located diagonally above Y. Therefore, when viewed in the vertical direction, X may or may not overlap Y. This definition also applies to directions other than the upward direction.
  • X and Y are electrically connected means that electricity is conducted between X and Y. Therefore, X and Y may be in contact with each other, or X and Y may not be in contact with each other. When X and Y are not in contact with each other, a conductive Z is placed between X and Y.
  • FIG. 1 is a perspective view of a flow switch 1 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view of the sensor section 3 according to the first embodiment viewed from below.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA of the sensor section 3 according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a side view of the tube 2 to which the sensor section 3 according to the first embodiment is fixed, viewed from the front.
  • FIG. 5 is a sectional view taken along line BB of the tube 2, sensor section 3, and adhesive 4 according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a side view of the tube 2 and the sensor section 3 viewed from the front in a state where the sensor section 3 according to the first embodiment is not fixed to the tube 2.
  • FIG. 1 is a perspective view of a flow switch 1 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view of the sensor section 3 according to the first embodiment viewed from below.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA of the sensor section
  • FIG. 7 is a front side view of the tube 2 to which the sensor section 3 according to the first embodiment is fixed, in a state where water 5 is not flowing inside the tube 2.
  • FIG. 8 is a front side view of the tube 2 to which the sensor section 3 according to the first embodiment is fixed, with water 5 flowing inside the tube 2.
  • FIG. 9 is a side view of the tube 2 to which the sensor section 3 according to the first modification is fixed, viewed from the front.
  • FIG. 10 is a sectional view taken along line BB of the tube 2, sensor section 3, and adhesive 4 according to the first modification.
  • FIG. 11 is a side view of the tube 2 and the sensor section 3 viewed from the front in a state where the sensor section 3 according to the first modification is not fixed to the tube 2.
  • FIG. 12 is a front side view of the tube 2 to which the sensor section 3 according to the first modification is fixed, in a state where water 5 is not flowing inside the tube 2.
  • FIG. 13 is a front side view of the tube 2 to which the sensor section 3 according to the first modification is fixed, with water 5 flowing inside the tube 2.
  • FIG. 14 is a sectional view taken along line BB of the tube 2, sensor section 3, and adhesive 4 according to the second modification.
  • FIG. 15 is a sectional view taken along line BB of the tube 2, sensor section 3, and adhesive 4 according to the third modification.
  • FIG. 1 is a perspective view of a flow switch 1 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view of the sensor section 3 according to the first embodiment viewed from below.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA of the sensor section 3 according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a side view of the tube 2 to which the sensor section 3 according to the first embodiment is fixed, viewed from the front.
  • FIG. 5 is a sectional view taken along line BB of the tube 2, sensor section 3, and adhesive 4 according to the first embodiment.
  • the flow switch 1 detects the flow of fluid flowing inside the flexible tube 2.
  • the material of the tube 2 is, for example, metal or resin. Therefore, the tube 2 is elastically deformed.
  • the flow switch 1 includes a sensor section 3, as shown in FIG.
  • the sensor section 3 detects deformation of the tube 2.
  • the deformation of the tube 2 detected by the sensor unit 3 is bending of the tube 2.
  • the sensor section 3 has flexibility.
  • the sensor section 3 has a first upper main surface US1 and a first lower main surface LS1 that are arranged in the vertical direction.
  • the normal direction of the first upper major surface US1 and the first lower major surface LS1 is the vertical direction.
  • the first upper main surface US1 is located above the first lower main surface LS1.
  • the sensor section 3 has a rectangular shape when viewed in the vertical direction.
  • the sensor section 3 has a longitudinal direction extending in the left-right direction. Further, the sensor section 3 has a transversal direction extending in the front-rear direction. That is, the length of the sensor section 3 in the left-right direction is longer than the length of the sensor section 3 in the front-back direction.
  • the sensor section 3 includes a piezoelectric film 11, an upper electrode 12a, and an electrode member 13, as shown in FIG.
  • the piezoelectric film 11 has a sheet shape. Therefore, as shown in FIG. 3, the piezoelectric film 11 has a second upper main surface US2 and a second lower main surface LS2 that are arranged in the vertical direction. The normal direction of the second upper major surface US2 and the second lower major surface LS2 is the vertical direction. The second upper main surface US2 is located above the second lower main surface LS2. Further, as shown in FIG. 2, the second upper main surface US2 and the second lower main surface LS2 of the piezoelectric film 11 have a longitudinal direction extending in the left-right direction when the piezoelectric film 11 is developed into a plane. There is.
  • the second upper main surface US2 and the second lower main surface LS2 of the piezoelectric film 11 have a transversal direction extending in the front-rear direction when the piezoelectric film 11 is developed into a plane. That is, the length of the piezoelectric film 11 in the left-right direction is longer than the length of the piezoelectric film 11 in the front-back direction.
  • the piezoelectric film 11 has a rectangular shape when viewed in the vertical direction, as shown in FIG. That is, the second upper main surface US2 and the second lower main surface LS2 of the piezoelectric film 11 are arranged in the vertical direction (the second upper main surface US2 and the second lower main surface It has a rectangular shape when viewed in the normal direction of the main surface LS2.
  • the second upper main surface US2 and the second lower main surface LS2 of the piezoelectric film 11 have a long side extending in the left-right direction and a short side extending in the front-rear direction when the piezoelectric film 11 is developed into a plane. are doing.
  • the piezoelectric film 11 generates an electric charge according to the amount of deformation of the piezoelectric film 11.
  • the piezoelectric film 11 is a PLA film. Below, the piezoelectric film 11 will be explained in more detail.
  • the piezoelectric film 11 has a characteristic that the polarity of the charge generated when the piezoelectric film 11 is stretched in the left-right direction is opposite to the polarity of the charge generated when the piezoelectric film 11 is stretched in the front-back direction.
  • the piezoelectric film 11 is a film formed from a chiral polymer.
  • the chiral polymer is, for example, polylactic acid (PLA), particularly L-type polylactic acid (PLLA).
  • PLLA which is a chiral polymer, has a main chain having a helical structure.
  • PLLA has piezoelectricity in which molecules are oriented by being uniaxially stretched.
  • the piezoelectric film 11 has a piezoelectric constant of d14.
  • the uniaxial stretching direction OD of the piezoelectric film 11 forms an angle of 45 degrees with respect to each of the left-right direction and the front-back direction in a state where the piezoelectric film 11 is developed flatly.
  • This 45 degrees includes, for example, an angle including approximately 45 degrees ⁇ 10 degrees.
  • the piezoelectric film 11 generates an electric charge when the piezoelectric film 11 is stretched in the left-right direction or in the front-back direction.
  • the polarity of the charge generated by the piezoelectric film 11 when the piezoelectric film 11 is stretched in the left-right direction is different from the polarity of the charge generated by the piezoelectric film 11 when the piezoelectric film 11 is stretched in the front-back direction.
  • the piezoelectric film 11 when the piezoelectric film 11 is stretched in the left-right direction, it generates negative charges. For example, when the piezoelectric film 11 is stretched in the front-back direction, it generates a positive charge.
  • the magnitude of the charge depends on the amount of deformation of the piezoelectric film 11 due to expansion or compression. More precisely, the magnitude of the charge is proportional to the differential value of the amount of deformation of the piezoelectric film 11 due to expansion or compression.
  • the upper electrode 12a is a ground electrode.
  • the upper electrode 12a has an upper main surface and a lower main surface that are arranged in the vertical direction.
  • the upper electrode 12a is connected to ground.
  • the upper electrode 12a is provided on the second upper main surface US2 of the piezoelectric film 11, as shown in FIG.
  • the upper electrode 12a covers the entire second upper main surface US2 of the piezoelectric film 11.
  • the upper electrode 12a includes an adhesive layer (not shown).
  • the upper electrode 12a is fixed to the second upper main surface US2 of the piezoelectric film 11 by this adhesive layer.
  • the upper main surface of the upper electrode 12a is the first upper main surface US1 of the sensor section 3.
  • the electrode member 13 is provided on the second lower main surface LS2 of the piezoelectric film 11, as shown in FIG. Further, the electrode member 13 includes a lower electrode 12b and a flexible printed circuit board 14.
  • the lower electrode 12b is a signal electrode. A detection signal is output from the lower electrode 12b.
  • the lower electrode 12b is provided on the upper main surface of the flexible printed circuit board 14, which will be described later, as shown in FIG. That is, the lower electrode 12b is a conductor layer provided on the upper main surface of the uppermost insulator layer among a plurality of insulator layers of the flexible printed circuit board 14, which will be described later.
  • the flexible printed circuit board 14 is a flexible circuit board.
  • the flexible printed circuit board 14 has an upper main surface and a lower main surface that are arranged in the vertical direction.
  • the flexible printed circuit board 14 includes a signal line, a ground line, and a plurality of insulating layers.
  • the plurality of insulator layers are stacked in the vertical direction.
  • the signal line and the ground line are conductor layers provided on the insulator layer.
  • the signal line is electrically connected to the lower electrode 12b.
  • a detection signal output from the lower electrode 12b is transmitted to the signal line.
  • the ground line is electrically connected to the upper electrode 12a.
  • the ground line is connected to ground potential.
  • the lower main surface of the flexible printed circuit board 14 is the first lower main surface LS1 of the sensor section 3.
  • such a sensor section 3 is fixed to the outer circumferential surface OS of the tube 2 via an adhesive 4. More specifically, the adhesive 4 covers the entire first lower main surface LS1 of the sensor section 3. Further, the adhesive 4 is fixed to the outer peripheral surface OS of the tube 2.
  • the sensor unit 3 is fixed to the outer peripheral surface OS of the tube 2 such that the long sides of the second upper main surface US2 and the second lower main surface LS2 of the piezoelectric film 11 extend in the first direction DIR1. .
  • the short sides of the second upper main surface US2 and the second lower main surface LS2 of the piezoelectric film 11 extend around the tube 2 when viewed in the left-right direction.
  • the tube 2 has a left straight part 21L, a right straight part 21R, and a curved part 22, as shown in FIG.
  • the left straight portion 21L has a shape extending from the lower left direction to the upper right direction, and is not curved.
  • the right straight portion 21R has a shape extending from the upper left direction to the lower right direction, and is not curved.
  • the curved portion 22 has a shape extending in the left-right direction and includes a shape curved so as to protrude upward.
  • the sensor section 3 is fixed to the curved section 22.
  • water 5 flows within the tube 2, as shown in FIG.
  • Water 5 is an example of the fluid of the present invention.
  • the water 5 flows within the tube 2 from the left end of the left straight section 21L to the right end of the right straight section 21R. That is, in the left straight portion 21L, the first direction DIR1 is the upper right direction. Further, in the right straight portion 21R, the first direction DIR1 is the lower right direction.
  • the curved section 22 the water 5 flows inside the tube 2 from the left end of the curved section 22 to the right end of the curved section 22 . That is, in this embodiment, the first direction DIR1 is the upper right direction in the left portion of the curved portion 22. Further, in the right portion of the curved portion 22, the first direction DIR1 is the lower right direction. Further, at the center position of the curved portion 22 in the left-right direction, the first direction DIR1 is the right direction.
  • the curved portion 22 includes a shape that is curved so as to protrude in the second direction DIR2.
  • the second direction DIR2 is an upward direction.
  • the third direction DIR3 is the downward direction.
  • the outer edge of the cross section perpendicular to the first direction DIR1 of the tube 2 includes a circular shape, as shown in FIG.
  • the inner edge of the cross section perpendicular to the first direction DIR1 of the tube 2 includes a circular shape.
  • the outer peripheral surface OS includes a first region A1 located in a second direction DIR2 from the center O of the tube 2 and a second region A2 located in a third direction DIR3 from the center O of the tube 2 when viewed in the first direction DIR1. have.
  • the sensor section 3 is fixed to the first area A1.
  • FIG. 6 is a side view of the tube 2 and the sensor section 3 viewed from the front in a state where the sensor section 3 according to the first embodiment is not fixed to the tube 2.
  • FIG. 7 is a front side view of the tube 2 to which the sensor section 3 according to the first embodiment is fixed, in a state where water 5 is not flowing inside the tube 2.
  • FIG. 8 is a front side view of the tube 2 to which the sensor section 3 according to the first embodiment is fixed, with water 5 flowing inside the tube 2.
  • FIG. 8 in order to explain how the tube 2 and the sensor part 3 deform, the deformation of the tube 2 and the sensor part 3 is emphasized.
  • the longitudinal direction of the second upper main surface US2 and the second lower main surface LS2 of the piezoelectric film 11 extends in the left-right direction. Further, in a state where the sensor section 3 is not fixed to the tube 2, the lateral direction of the second upper main surface US2 and the second lower main surface LS2 of the piezoelectric film 11 extends in the front-rear direction. Furthermore, the piezoelectric film 11 is slightly extended in the left-right direction with the sensor section 3 not being fixed to the tube 2. By moving the sensor section 3 downward from above the curved section 22 toward the curved section 22, as shown in FIG. , and fixed to the curved portion 22.
  • the sensor section 3 is fixed to the first region A1 and the curved section 22.
  • the sensor section 3 is fixed to the tube 2 and is slightly extended in the left-right direction.
  • tension is generated in the sensor section 3 to cause it to contract in the first direction DIR1 and in the opposite direction to the first direction DIR1.
  • the sensor section 3 can detect the deformation of the tube 2.
  • the magnitude of the charge generated by the piezoelectric film 11 is proportional to the differential value of the amount of deformation of the piezoelectric film 11 due to expansion or compression. That is, when the sensor section 3 is fixed to the tube 2 and the water 5 is not flowing inside the tube 2, the piezoelectric film 11 does not generate an electric charge. A detection signal indicating that the tube 2 is not deformed is transmitted to the signal line.
  • the flow velocity of the water 5 located in the second direction DIR2 from the center O of the tube 2 is higher than the flow velocity of the water 5 located in the third direction DIR3 from the center O of the tube 2. big. Therefore, when the water 5 begins to flow inside the tube 2, the curved portion 22 deforms due to elastic deformation. More specifically, when the water 5 begins to flow within the tube 2, the curved portion 22 receives a force F from the water 5, as shown in FIG. Specifically, in the left straight portion 21L, the water 5 travels in the upper right direction.
  • the curved portion 22 includes a shape that curves so as to protrude in the second direction DIR2.
  • the water 5 collides with a portion of the inner peripheral surface of the curved portion 22 located in the second direction DIR2 from the center O of the tube 2.
  • the traveling direction of the water 5 changes, and the water 5 flows along the curved portion 22.
  • the water 5 applies a force F to the curved portion 22.
  • the direction of the force F is the second direction DIR2 because the curved portion 22 includes a curved shape so as to protrude upward.
  • the curved portion 22 deforms due to elastic deformation. More specifically, the curved portion 22 deforms by elastic deformation so that the diameter of the curved portion 22 becomes larger.
  • the sensor section 3 is deformed so as to expand in the first direction DIR1. Therefore, the piezoelectric film 11 is stretched in the left-right direction. As a result, the piezoelectric film 11 generates negative charges.
  • a detection signal indicating that the tube 2 has been deformed is transmitted to the signal line.
  • the force F that the curved portion 22 was receiving from the water 5 becomes smaller.
  • the force F that the curved portion 22 was receiving from the water 5 becomes zero.
  • the curved portion 22 deforms due to elastic deformation. More specifically, the curved portion 22 returns to the shape in which water 5 is not flowing through the tube 2 due to elastic deformation. Specifically, the curved portion 22 deforms by elastic deformation so that the diameter of the curved portion 22 becomes smaller. Thereby, the sensor section 3 is deformed so as to contract in the first direction DIR1. Therefore, the piezoelectric film 11 is compressed in the left-right direction. As a result, the piezoelectric film 11 generates positive charges. A detection signal indicating that the tube 2 has been deformed is transmitted to the signal line.
  • the flow switch 1 the flow of fluid can be detected without contacting the fluid to be detected. More specifically, the tube 2 is flexible and has a curved portion 22. Thereby, when the fluid starts flowing inside the tube 2, the curved portion 22 receives a force F from the fluid. As a result, when fluid begins to flow within the tube 2, the curved portion 22 deforms. Further, when the fluid flowing inside the tube 2 completely stops, the force F that the curved portion 22 was receiving from the fluid becomes zero. As a result, when fluid begins to flow within the tube 2, the curved portion 22 deforms. Therefore, the flow switch 1 includes a sensor section 3 that detects the deformation of the tube 2.
  • the sensor section 3 is fixed to the outer circumferential surface OS of the tube 2 and to the curved section 22 . Thereby, the flow switch 1 does not come into contact with the fluid to be detected. Further, in the flow switch 1, the sensor section 3 detects the deformation of the curved section 22, thereby detecting the flow of fluid. As a result, the flow switch 1 can detect the flow of fluid without coming into contact with the fluid to be detected.
  • the sensitivity for detecting fluid flow can be improved.
  • the curved portion 22 of the tube 2 includes a shape that curves so as to protrude in the second direction DIR2.
  • the outer circumferential surface OS of the tube 2 includes a first area A1 located in a second direction DIR2 from the center O of the tube 2, and a third direction from the center O of the tube 2, as viewed from the first direction DIR1 in which the fluid flows. It has a second area A2 located at DIR3.
  • the sensor part 3 can be easily fixed to the outer peripheral surface OS of the tube 2 and to the curved part 22. More specifically, the sensor section 3 includes a piezoelectric film 11. Further, the piezoelectric film 11 has a sheet shape. Thereby, the sensor section 3 has flexibility. As a result, according to the flow switch 1, the sensor section 3 can be easily fixed to the outer circumferential surface OS of the tube 2 and to the curved section 22.
  • the flow switch 1 that can detect the flow of fluid without coming into contact with the fluid to be detected can be attached to the tube 2. More specifically, the tube 2 is flexible and has a curved portion 22. The sensor part 3 is fixed to the outer peripheral surface OS of the tube 2 and to the curved part 22 so that the sensor part 3 detects the deformation of the tube 2. As a result, according to the flow switch attachment method, the flow switch 1 that can detect the flow of fluid can be attached to the tube 2 without coming into contact with the fluid to be detected.
  • FIG. 9 is a side view of the tube 2 to which the sensor section 3 according to the first modification is fixed, viewed from the front.
  • FIG. 10 is a sectional view taken along line BB of the tube 2, sensor section 3, and adhesive 4 according to the first modification.
  • FIG. 11 is a side view of the tube 2 and the sensor section 3 viewed from the front in a state where the sensor section 3 according to the first modification is not fixed to the tube 2.
  • FIG. 12 is a front side view of the tube 2 to which the sensor section 3 according to the first modification is fixed, in a state where water 5 is not flowing inside the tube 2.
  • FIG. 13 is a front side view of the tube 2 to which the sensor section 3 according to the first modification is fixed, with water 5 flowing inside the tube 2.
  • the deformation of the tube 2 and the sensor section 3 is emphasized.
  • the flow switch 1a according to the first modification only the parts that are different from the flow switch 1 according to the first embodiment will be explained, and the rest will be omitted.
  • the flow switch 1a is different from the flow switch 1 in that the sensor section 3 is fixed to the second region A2 of the outer peripheral surface OS of the tube 2, as shown in FIGS. 9 and 10.
  • the sensor section 3 By moving the sensor section 3 upward toward the curved section 22 from below the curved section 22 as shown in FIG. , and fixed to the curved portion 22.
  • the sensor section 3 is fixed to the second region A2 and the curved section 22.
  • the sensor section 3 is fixed to the tube 2 and is slightly extended in the left-right direction. As a result, while the sensor section 3 is fixed to the tube 2, tension is generated in the sensor section 3 to cause it to contract in the first direction DIR1 and in the opposite direction to the first direction DIR1. Thereby, the sensor section 3 can detect the deformation of the tube 2.
  • the magnitude of the charge generated by the piezoelectric film 11 is proportional to the differential value of the amount of deformation of the piezoelectric film 11 due to expansion or compression. That is, when the sensor section 3 is fixed to the tube 2 and the water 5 is not flowing inside the tube 2, the piezoelectric film 11 does not generate an electric charge. A detection signal indicating that the tube 2 is not deformed is transmitted to the signal line.
  • the curved portion 22 deforms due to elastic deformation, as shown in FIG. Thereby, the sensor section 3 is deformed so as to contract in the first direction DIR1. Therefore, the piezoelectric film 11 is compressed in the left-right direction. As a result, the piezoelectric film 11 generates positive charges. A detection signal indicating that the tube 2 has been deformed is transmitted to the signal line.
  • the force F that the curved portion 22 was receiving from the water 5 becomes smaller.
  • the force F that the curved portion 22 was receiving from the water 5 becomes zero.
  • the curved portion 22 deforms due to elastic deformation. More specifically, the curved portion 22 returns to the shape in which water 5 is not flowing through the tube 2 due to elastic deformation. Specifically, the curved portion 22 deforms by elastic deformation so that the diameter of the curved portion 22 becomes smaller. Thereby, the sensor section 3 is deformed so as to expand in the first direction DIR1. Therefore, the piezoelectric film 11 is stretched in the left-right direction. As a result, the piezoelectric film 11 generates negative charges. A detection signal indicating that the tube 2 has been deformed is transmitted to the signal line.
  • the flow switch 1a as described above also has the same effects as the flow switch 1.
  • FIG. 14 is a sectional view taken along line BB of the tube 2, sensor section 3, and adhesive 4 according to the second modification.
  • the flow switch 1b according to the second modification only the parts that are different from the flow switch 1 according to the first embodiment will be explained, and the rest will be omitted.
  • the flow switch 1b is different from the flow switch 1 in that the sensor section 3 is fixed across the first area A1 and the second area A2 of the outer peripheral surface OS of the tube 2, as shown in FIG. do.
  • the area of the portion of the outer circumferential surface OS of the tube 2 where the sensor section 3 in the first region A1 is fixed is as shown in FIG. larger than the area of the part.
  • the curved portion 22 deforms due to elastic deformation.
  • the portion of the piezoelectric film 11 fixed to the first region A1 of the outer circumferential surface OS of the tube 2 is deformed so as to extend in the first direction DIR1.
  • the portion of the piezoelectric film 11 fixed to the second region A2 of the outer peripheral surface OS of the tube 2 is deformed so as to contract in the first direction DIR1. Since the area of the first region A1 of the outer peripheral surface OS of the tube 2 where the sensor section 3 is fixed is larger than the area of the second region A2 of the outer peripheral surface OS of the tube 2 where the sensor section 3 is fixed, The piezoelectric film 11 generates negative charges. A detection signal indicating that the tube 2 has been deformed is transmitted to the signal line.
  • the force F that the curved portion 22 was receiving from the water 5 becomes smaller.
  • the force F that the curved portion 22 was receiving from the water 5 becomes zero.
  • the curved portion 22 deforms due to elastic deformation. More specifically, the curved portion 22 returns to the shape in which water 5 is not flowing through the tube 2 due to elastic deformation. Specifically, the curved portion 22 deforms by elastic deformation so that the diameter of the curved portion 22 becomes smaller.
  • the portion of the piezoelectric film 11 fixed to the first region A1 of the outer circumferential surface OS of the tube 2 is deformed so as to contract in the first direction DIR1.
  • the portion of the piezoelectric film 11 fixed to the second region A2 of the outer peripheral surface OS of the tube 2 is deformed so as to extend in the first direction DIR1. Since the area of the first region A1 of the outer peripheral surface OS of the tube 2 where the sensor section 3 is fixed is larger than the area of the second region A2 of the outer peripheral surface OS of the tube 2 where the sensor section 3 is fixed, The piezoelectric film 11 generates positive charges. A detection signal indicating that the tube 2 has been deformed is transmitted to the signal line.
  • the flow switch 1b as described above also has the same effects as the flow switch 1.
  • FIG. 15 is a sectional view taken along line BB of the tube 2, sensor section 3, and adhesive 4 according to the third modification.
  • the flow switch 1c according to the third modification only the parts different from the flow switch 1a according to the first embodiment will be explained, and the rest will be omitted.
  • the flow switch 1c differs from the flow switch 1a in that the sensor section 3 is fixed across the first area A1 and the second area A2 of the outer peripheral surface OS of the tube 2, as shown in FIG. do.
  • the area of the portion of the outer peripheral surface OS of the tube 2 where the sensor section 3 in the second region A2 is fixed is as shown in FIG. larger than the area of the part.
  • the curved portion 22 deforms due to elastic deformation.
  • the portion of the piezoelectric film 11 fixed to the first region A1 of the outer circumferential surface OS of the tube 2 is deformed so as to extend in the first direction DIR1.
  • the portion of the piezoelectric film 11 fixed to the second region A2 of the outer peripheral surface OS of the tube 2 is deformed so as to contract in the first direction DIR1. Since the area of the second region A2 of the outer circumferential surface OS of the tube 2 where the sensor section 3 is fixed is larger than the area of the first region A1 of the outer circumferential surface OS of the tube 2 where the sensor section 3 is fixed, The piezoelectric film 11 generates positive charges. A detection signal indicating that the tube 2 has been deformed is transmitted to the signal line.
  • the force F that the curved portion 22 was receiving from the water 5 becomes smaller.
  • the force F that the curved portion 22 was receiving from the water 5 becomes zero.
  • the curved portion 22 deforms due to elastic deformation. More specifically, the curved portion 22 returns to the shape in which water 5 is not flowing through the tube 2 due to elastic deformation. Specifically, the curved portion 22 deforms by elastic deformation so that the diameter of the curved portion 22 becomes smaller.
  • the portion of the piezoelectric film 11 fixed to the first region A1 of the outer circumferential surface OS of the tube 2 is deformed so as to contract in the first direction DIR1.
  • the portion of the piezoelectric film 11 fixed to the second region A2 of the outer peripheral surface OS of the tube 2 is deformed so as to extend in the first direction DIR1. Since the area of the second region A2 of the outer peripheral surface OS of the tube 2 where the sensor section 3 is fixed is larger than the area of the first region A1 of the outer peripheral surface OS of the tube 2 where the sensor section 3 is fixed, The piezoelectric film 11 generates negative charges. A detection signal indicating that the tube 2 has been deformed is transmitted to the signal line.
  • the flow switch 1c as described above also has the same effects as the flow switch 1a.
  • the flow switch according to the present invention is not limited to the flow switches 1, 1a to 1c, and can be modified within the scope of the gist. Furthermore, the structures of the flow switches 1, 1a to 1c may be combined arbitrarily.
  • the sensor section 3 does not have to have a rectangular shape when viewed in the vertical direction.
  • the rectangular shape includes a rectangle and a shape that is slightly modified from a rectangle.
  • the sensor section 3 only needs to have a longitudinal direction extending in the left-right direction.
  • each of the first upper principal surface US1 and the first lower principal surface LS1 is arranged in the normal direction of the first upper principal surface US1 and the first lower principal surface LS1 in a state in which the sensor unit 3 is developed into a plane. It may have an elliptical shape.
  • the piezoelectric film 11 does not have to have a rectangular shape when viewed in the vertical direction. In this case, the piezoelectric film 11 only needs to have a longitudinal direction extending in the left-right direction.
  • each of the second upper principal surface US2 and the second lower principal surface LS2 is arranged in the normal direction of the second upper principal surface US2 and the second lower principal surface LS2 in a state where the piezoelectric film 11 is developed into a plane. It may have an elliptical shape.
  • each of the first upper principal surface US1 and the first lower principal surface LS1 is arranged in the normal direction of the first upper principal surface US1 and the first lower principal surface LS1 in a state in which the sensor unit 3 is developed into a plane. In other words, it may have a square or circular shape.
  • each of the second upper principal surface US2 and the second lower principal surface LS2 is arranged in the normal direction of the second upper principal surface US2 and the second lower principal surface LS2 in a state where the piezoelectric film 11 is developed into a plane. In other words, it may have a square or circular shape.
  • the piezoelectric film 11 may be a film containing polylactic acid stretched in at least one axis.
  • the piezoelectric film 11 may have a piezoelectric constant of d31.
  • the piezoelectric film 11 having a piezoelectric constant of d31 is, for example, a PVDF (polyvinylidene fluoride) film.
  • the piezoelectric film 11 may be a piezoelectric ceramic.
  • the polarity of the charge generated by the piezoelectric film 11 when the piezoelectric film 11 is stretched in the left-right direction is the same as the polarity of the charge generated by the piezoelectric film 11 when the piezoelectric film 11 is stretched in the front-back direction. It's okay.
  • angles formed by the uniaxial stretching direction OD of the piezoelectric film 11 and each of the front-rear direction and left-right direction are not limited to 45 degrees.
  • the upper electrode 12a may be a signal electrode
  • the lower electrode 12b may be a ground electrode.
  • the lower electrode 12b may be provided between the upper main surface and the lower main surface of the flexible printed circuit board 14. That is, the lower electrode 12b may be located within the flexible printed circuit board 14.
  • the flexible printed circuit board 14 is not an essential component.
  • the tube 2 does not need to have the left straight section 21L and the right straight section 21R.
  • the fluid is not limited to water 5.
  • the fluid may be, for example, oil or air.
  • the adhesive 4 is not an essential component.
  • the curved portion 22 is not limited to being deformed by elastic deformation.
  • the curved portion 22 may be deformed by plastic deformation. Further, the curved portion 22 may be deformed by elastic deformation or plastic deformation. Even in these cases, the same effects as the flow switch 1 can be achieved.
  • a nozzle may be provided at the tip of the tube 2. In this case, a bend 22 is provided on the tube 2 so that the position of the nozzle can be changed. When the position of the nozzle changes, the curved portion 22 is elastically deformed. As a result, the radius of curvature of the curved portion 22 changes. Even in this case, the same effects as the flow switch 1 can be achieved.
  • the sensor section 3 may detect twisting of the tube 2 in the left-right direction.
  • the deformation direction of the tube 2 detected by the sensor section 3 is not limited to the left-right direction, but may be the up-down direction or the front-back direction, or may be any direction.
  • the deformation direction of the tube 2 detected by the sensor section 3 may be a plurality of directions.
  • the sensor section 3 may detect the amount of deformation or stress of the tube 2. Further, the sensor section 3 may include, for example, a strain gauge.
  • the outer edge of the cross section of the tube 2 perpendicular to the first direction DIR1 does not have to include a circular shape.
  • the inner edge of the cross section perpendicular to the first direction DIR1 of the tube 2 does not have to include a circular shape.
  • the flow switches 1, 1a to 1c may further include an arithmetic circuit that calculates the time when the fluid starts flowing and the time when the fluid starts to stop based on the detection signal output from the lower electrode 12b. For example, a determination value is set in the arithmetic circuit in advance. If the bending portion 22 is significantly deformed due to the operation of an external device installed at the tip of the tube 2 before the fluid starts flowing, the arithmetic circuit detects the detection signal if there is a time when the detection signal exceeds the threshold value. The detection signal at the time when is equal to or greater than the determination value may be masked.
  • the present invention has the following structure.
  • a flow switch that detects the flow of fluid flowing in a tube that is flexible and has a curved part,
  • the flow switch is comprising a sensor section that detects deformation of the tube,
  • the sensor section is fixed to the outer peripheral surface of the tube and the curved section. flow switch.
  • the outer circumferential surface has a first region located in a second direction from the center of the tube, and a second region located in a third direction from the center of the tube, when viewed in the first direction in which the fluid flows. death, the second direction and the third direction are orthogonal to the first direction, The third direction is the opposite direction to the second direction,
  • the curved portion includes a shape that curves so as to protrude in the second direction, the sensor section is fixed to the first region; The flow switch described in (1).
  • the outer circumferential surface has a first region located in a second direction from the center of the tube, and a second region located in a third direction from the center of the tube, when viewed in the first direction in which the fluid flows. death, the second direction and the third direction are orthogonal to the first direction, The third direction is the opposite direction to the second direction,
  • the curved portion includes a shape that curves so as to protrude in the second direction, the sensor section is fixed to the second region, The flow switch described in (1).
  • the sensor section is fixed across the first region and the second region, The area of the portion of the second region to which the sensor portion is fixed is larger than the area of the portion of the first region to which the sensor portion is fixed.
  • the sensor section includes a piezoelectric film.
  • the flow switch according to any one of (1) to (5).
  • the main surface of the piezoelectric film has a rectangular shape when viewed in the normal direction of the main surface of the piezoelectric film in a state in which the piezoelectric film is developed into a plane.
  • the flow switch described in (6) The flow switch described in (6).
  • the piezoelectric film is a film having polylactic acid stretched in at least one axial direction.
  • the flow switch according to any one of (6) to (8).
  • the main surface of the piezoelectric film has a longitudinal direction extending in the left-right direction and a transversal direction extending in the front-rear direction when the piezoelectric film is expanded into a plane,
  • the uniaxial stretching direction of the piezoelectric film forms an angle of 45 degrees with respect to the left-right direction and the front-back direction when the piezoelectric film is expanded flatly.
  • the deformation of the tube detected by the sensor unit is bending of the tube;
  • the flow switch according to any one of (1) to (10).
  • the curved portion deforms by elastic deformation or elastic deformation and plastic deformation.
  • the flow switch according to any one of (1) to (11).
  • an outer edge of a cross section of the tube perpendicular to the first direction in which the fluid flows includes a circular shape;
  • the fluid is water;
  • the flow switch according to any one of (1) to (13).
  • a flow switch mounting method for mounting a sensor section on a tube that is flexible and has a curved section comprising: fixing the sensor section to the outer peripheral surface of the tube and the curved section so that the sensor section detects deformation of the tube; How to install a flow switch.

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Abstract

可撓性を有し、かつ、湾曲部を有するチューブ内を流れる流体の流れを検出するフロースイッチであって、フロースイッチは、チューブの変形を検出するセンサ部を備え、センサ部は、チューブの外周面、かつ、湾曲部に固定される。外周面は、流体が流れる第１方向に視て、チューブの中心より第２方向に位置する第１領域、及び、チューブの中心より第３方向に位置する第２領域、を有し、第２方向及び第３方向は、第１方向に直交し、第３方向は、第２方向の反対方向であり、湾曲部は、第２方向に突出するように湾曲する形状を含み、センサ部は、第１領域に固定される。

Description

フロースイッチ及びフロースイッチ取付方法
　本発明は、流体の流れを検出するフロースイッチ及びフロースイッチ取付方法に関する。
　従来のフロースイッチ及びフロースイッチ取付方法に関する発明としては、例えば、特許文献１に記載の水流スイッチが知られている。この水流スイッチは、流量スイッチ及び差圧動作開閉部を備えている。流量スイッチは、流路における小流量の流れを検出する。また、差圧動作開閉部は、流量スイッチによる検出時の流量に基づいて流路を開く。このような水流スイッチは、水が流れる流路に設けられている。
特開２００７－２８５９９２号公報
　ところで、特許文献１に記載の水流スイッチにおいて、検出対象の流体と接触せずに、流体の流れを検出したいという要望がある。
　そこで、本発明の目的は、検出対象の流体と接触せずに、流体の流れを検出できるフロースイッチ及びフロースイッチ取付方法を提供することである。
　本発明の一形態に係るフロースイッチは、
　可撓性を有し、かつ、湾曲部を有するチューブ内を流れる流体の流れを検出するフロースイッチであって、
　前記フロースイッチは、
　前記チューブの変形を検出するセンサ部を備え、
　前記センサ部は、前記チューブの外周面、かつ、前記湾曲部に固定される。
　本発明の一形態に係るフロースイッチ取付方法は、
　可撓性を有し、かつ、湾曲部を有するチューブに対して、センサ部を取り付けるフロースイッチ取付方法であって、
　前記センサ部が前記チューブの変形を検出するように、前記センサ部を前記チューブの外周面、かつ、前記湾曲部に固定する。
　本明細書において、方向を以下のように定義する。流体が流れる方向を第１方向ＤＩＲ１と定義する。また、第１方向ＤＩＲ１に直交する方向を第２方向ＤＩＲ２と定義する。また、第３方向ＤＩＲ３を第２方向ＤＩＲ２の反対方向と定義する。第２方向ＤＩＲ２及び第３方向ＤＩＲ３は、第１方向ＤＩＲ１に直交する。また、フロースイッチ１において、圧電フィルム１１が平面に展開された状態で、圧電フィルム１１の第１上主面ＵＳ１及び第１下主面ＬＳ１が並ぶ方向を上下方向と定義する。また、上下方向に視て、圧電フィルム１１の長辺が延びる方向を左右方向と定義する。上下方向に視て、圧電フィルム１１の短辺が延びる方向を前後方向と定義する。上下方向、左右方向及び前後方向は、互いに直交している。なお、本明細書における方向の定義は、一例である。従って、フロースイッチ１の実使用時における方向と本明細書における方向とが一致している必要はない。また、図１乃至図１５において上下方向が反転してもよい。図１乃至図１５において左右方向が反転してもよい。図１乃至図１５において前後方向が反転してもよい。
　以下では、Ｘ，Ｙは、フロースイッチ１の部品又は部材である。本明細書において、特に断りのない場合には、Ｘの各部について以下のように定義する。Ｘの上部とは、Ｘの上半分を意味する。Ｘの上端とは、Ｘの上方向の端を意味する。Ｘの上端部とは、Ｘの上端及びその近傍を意味する。この定義は、上方向以外の方向にも適用される。
　また、「Ｘは、Ｙの上に位置している。」とは、ＸがＹの真上に位置していることを意味する。従って、上下方向に視て、Ｘは、Ｙと重なっている。「Ｘは、Ｙより上に位置している。」とは、ＸがＹの真上に位置していること、及び、ＸがＹの斜め上に位置していることを意味する。従って、上下方向に視て、Ｘは、Ｙと重なっていてもよいし、Ｙと重なっていなくてもよい。この定義は、上方向以外の方向にも適用される。
　本明細書において、「ＸとＹとが電気的に接続される」とは、ＸとＹとの間で電気が導通していることを意味する。従って、ＸとＹとが接触していてもよいし、ＸとＹとが接触していなくてもよい。ＸとＹとが接触していない場合には、ＸとＹとの間に導電性を有するＺが配置されている。
　本発明によれば、検出対象の流体と接触せずに、流体の流れを検出できるフロースイッチ及びフロースイッチ取付方法を提供することができる。
図１は、第１の実施形態に係るフロースイッチ１の斜視図である。 図２は、第１の実施形態に係るセンサ部３を下方向に視た平面図である。 図３は、第１の実施形態に係るセンサ部３のＡ－Ａにおける断面図である。 図４は、第１の実施形態に係るセンサ部３を固定したチューブ２を前方向に視た側面図である。 図５は、第１の実施形態に係るチューブ２、センサ部３及び接着材４のＢ－Ｂにおける断面図である。 図６は、第１の実施形態に係るセンサ部３がチューブ２に固定されていない状態におけるチューブ２及びセンサ部３を前方向に視た側面図である。 図７は、水５がチューブ２内を流れていない状態における第１の実施形態に係るセンサ部３を固定したチューブ２を前方向に視た側面図である。 図８は、水５がチューブ２内を流れている状態における第１の実施形態に係るセンサ部３を固定したチューブ２を前方向に視た側面図である。 図９は、第１の変形例に係るセンサ部３を固定したチューブ２を前方向に視た側面図である。 図１０は、第１の変形例に係るチューブ２、センサ部３及び接着材４のＢ－Ｂにおける断面図である。 図１１は、第１の変形例に係るセンサ部３がチューブ２に固定されていない状態におけるチューブ２及びセンサ部３を前方向に視た側面図である。 図１２は、水５がチューブ２内を流れていない状態における第１の変形例に係るセンサ部３を固定したチューブ２を前方向に視た側面図である。 図１３は、水５がチューブ２内を流れている状態における第１の変形例に係るセンサ部３を固定したチューブ２を前方向に視た側面図である。 図１４は、第２の変形例に係るチューブ２、センサ部３及び接着材４のＢ－Ｂにおける断面図である。 図１５は、第３の変形例に係るチューブ２、センサ部３及び接着材４のＢ－Ｂにおける断面図である。
　［第１の実施形態］
　以下に、本発明の第１の実施形態に係るフロースイッチ１の構成について図面を参照しながら説明する。図１は、第１の実施形態に係るフロースイッチ１の斜視図である。図２は、第１の実施形態に係るセンサ部３を下方向に視た平面図である。図３は、第１の実施形態に係るセンサ部３のＡ－Ａにおける断面図である。図４は、第１の実施形態に係るセンサ部３を固定したチューブ２を前方向に視た側面図である。図５は、第１の実施形態に係るチューブ２、センサ部３及び接着材４のＢ－Ｂにおける断面図である。
　フロースイッチ１は、可撓性を有するチューブ２内を流れる流体の流れを検出する。チューブ２の材料は、例えば、金属又は樹脂である。従って、チューブ２は、弾性変形する。
　フロースイッチ１は、図１に示すように、センサ部３を備えている。センサ部３は、チューブ２の変形を検出する。本実施形態では、センサ部３が検出するチューブ２の変形は、チューブ２の曲げである。また、センサ部３は、可撓性を有している。センサ部３は、上下方向に並ぶ第１上主面ＵＳ１及び第１下主面ＬＳ１を有している。第１上主面ＵＳ１及び第１下主面ＬＳ１の法線方向は、上下方向である。第１上主面ＵＳ１は、第１下主面ＬＳ１の上に位置している。
　センサ部３は、図１に示すように、上下方向に視て、矩形状を有している。センサ部３は、左右方向に延びる長手方向を有している。また、センサ部３は、前後方向に延びる短手方向を有している。すなわち、センサ部３の左右方向の長さは、センサ部３の前後方向の長さより長い。
　センサ部３は、図２に示すように、圧電フィルム１１、上電極１２ａ及び電極部材１３を含んでいる。圧電フィルム１１は、シート形状を有している。従って、圧電フィルム１１は、図３に示すように、上下方向に並ぶ第２上主面ＵＳ２及び第２下主面ＬＳ２を有している。第２上主面ＵＳ２及び第２下主面ＬＳ２の法線方向は、上下方向である。第２上主面ＵＳ２は、第２下主面ＬＳ２の上に位置している。また、圧電フィルム１１の第２上主面ＵＳ２及び第２下主面ＬＳ２は、図２に示すように、圧電フィルム１１が平面に展開された状態で、左右方向に延びる長手方向を有している。また、圧電フィルム１１の第２上主面ＵＳ２及び第２下主面ＬＳ２は、圧電フィルム１１が平面に展開された状態で、前後方向に延びる短手方向を有している。すなわち、圧電フィルム１１の左右方向の長さは、圧電フィルム１１の前後方向の長さより長い。
　本実施形態では、圧電フィルム１１は、図２に示すように、上下方向に視て、矩形状を有している。すなわち、圧電フィルム１１の第２上主面ＵＳ２及び第２下主面ＬＳ２は、圧電フィルム１１が平面に展開された状態で、上下方向（圧電フィルム１１の第２上主面ＵＳ２及び第２下主面ＬＳ２の法線方向）に視て、矩形状を有している。また、圧電フィルム１１の第２上主面ＵＳ２及び第２下主面ＬＳ２は、圧電フィルム１１が平面に展開された状態で、左右方向に延びる長辺、及び、前後方向に延びる短辺を有している。圧電フィルム１１は、圧電フィルム１１の変形量に応じた電荷を発生する。本実施形態では、圧電フィルム１１は、ＰＬＡフィルムである。以下に、圧電フィルム１１について、より詳細に説明する。
　圧電フィルム１１は、圧電フィルム１１が左右方向に伸張されたときに発生する電荷の極性が、圧電フィルム１１が前後方向に伸張されたときに発生する電荷の極性と逆となる特性を有している。具体的には、圧電フィルム１１は、キラル高分子から形成されるフィルムである。キラル高分子とは、例えば、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、特にＬ型ポリ乳酸（ＰＬＬＡ）である。キラル高分子からなるＰＬＬＡは、主鎖が螺旋構造を有する。ＰＬＬＡは、一軸延伸されて分子が配向する圧電性を有する。圧電フィルム１１は、ｄ１４の圧電定数を有している。圧電フィルム１１の一軸延伸方向ＯＤは、図２に示すように、圧電フィルム１１が平面に展開された状態で、左右方向及び前後方向のそれぞれに対して４５度の角度を形成している。この４５度は、例えば、４５度±１０度程度を含む角度を含む。これにより、圧電フィルム１１は、圧電フィルム１１が左右方向に伸張されること又は前後方向に伸張されることにより、電荷を発生する。圧電フィルム１１が左右方向に伸張されたときに圧電フィルム１１が発生する電荷の極性は、圧電フィルム１１が前後方向に伸張されたときに圧電フィルム１１が発生する電荷の極性と異なる。圧電フィルム１１は、例えば、左右方向に伸張されると負の電荷を発生する。圧電フィルム１１は、例えば、前後方向に伸張されると正の電荷を発生する。電荷の大きさは、伸張又は圧縮による圧電フィルム１１の変形量に依存する。より正確には、電荷の大きさは、伸張又は圧縮による圧電フィルム１１の変形量の微分値に比例する。
　上電極１２ａは、グランド電極である。上電極１２ａは、上下方向に並ぶ上主面及び下主面を有している。上電極１２ａは、グランドに接続される。上電極１２ａは、図３に示すように、圧電フィルム１１の第２上主面ＵＳ２に設けられている。上電極１２ａは、圧電フィルム１１の第２上主面ＵＳ２の全体を覆っている。上電極１２ａは、図示しない粘着層を含んでいる。そして、この粘着層により、上電極１２ａが圧電フィルム１１の第２上主面ＵＳ２に固定されている。上電極１２ａの上主面は、センサ部３の第１上主面ＵＳ１である。
　電極部材１３は、図３に示すように、圧電フィルム１１の第２下主面ＬＳ２に設けられている。また、電極部材１３は、下電極１２ｂ及びフレキシブルプリント基板１４を有している。
　下電極１２ｂは、信号電極である。下電極１２ｂから検知信号が出力される。本実施形態では、下電極１２ｂは、図３に示すように、後述するフレキシブルプリント基板１４の上主面に設けられている。すなわち、下電極１２ｂは、後述するフレキシブルプリント基板１４の複数の絶縁体層の内の最も上に位置する絶縁体層の上主面に設けられている導体層である。
　フレキシブルプリント基板１４は、可撓性を有する回路基板である。フレキシブルプリント基板１４は、上下方向に並ぶ上主面及び下主面を有している。フレキシブルプリント基板１４は、信号線、グランド線及び複数の絶縁体層を含んでいる。複数の絶縁体層は、上下方向に積層されている。信号線及びグランド線は、絶縁体層に設けられている導体層である。信号線は、下電極１２ｂと電気的に接続されている。信号線には、下電極１２ｂが出力する検知信号が伝送される。グランド線は、上電極１２ａと電気的に接続されている。グランド線は、グランド電位に接続されている。フレキシブルプリント基板１４の下主面は、センサ部３の第１下主面ＬＳ１である。
　このようなセンサ部３は、図４に示すように、接着材４を介して、チューブ２の外周面ＯＳに固定される。より詳細には、接着材４は、センサ部３の第１下主面ＬＳ１の全体を覆っている。また、接着材４は、チューブ２の外周面ＯＳに固定される。本実施形態では、センサ部３は、圧電フィルム１１の第２上主面ＵＳ２及び第２下主面ＬＳ２の長辺が第１方向ＤＩＲ１に延びるように、チューブ２の外周面ＯＳに固定される。圧電フィルム１１の第２上主面ＵＳ２及び第２下主面ＬＳ２の短辺は、左右方向に視て、チューブ２の周囲を周回している。
　本実施形態では、チューブ２は、図４に示すように、左直線部２１Ｌ、右直線部２１Ｒ及び湾曲部２２を有する。左直線部２１Ｌは、左下方向から右上方向に延びる形状を有し、かつ、曲がっていない。右直線部２１Ｒは、左上方向から右下方向に延びる形状を有し、かつ、曲がっていない。湾曲部２２は、左右方向に延びる形状を有し、かつ、上方向に突出するように湾曲する形状を含んでいる。センサ部３は、湾曲部２２に固定される。
　より詳細には、本実施形態では、図４に示すように、水５がチューブ２内を流れる。水５は、本発明の流体の一例である。本実施形態では、水５は、チューブ２内を、左直線部２１Ｌの左端から右直線部２１Ｒの右端に流れる。すなわち、左直線部２１Ｌにおいて、第１方向ＤＩＲ１は、右上方向である。また、右直線部２１Ｒにおいて、第１方向ＤＩＲ１は、右下方向である。また、湾曲部２２において、水５は、チューブ２内を、湾曲部２２の左端から湾曲部２２の右端に流れる。すなわち、本実施形態では、湾曲部２２の左部において、第１方向ＤＩＲ１は、右上方向である。また、湾曲部２２の右部において、第１方向ＤＩＲ１は、右下方向である。また、湾曲部２２の左右方向の中央の位置において、第１方向ＤＩＲ１は、右方向である。
　湾曲部２２は、図４に示すように、第２方向ＤＩＲ２に突出するように湾曲する形状を含んでいる。具体的には、第２方向ＤＩＲ２は、上方向である。第３方向ＤＩＲ３は、下方向である。
　また、チューブ２の第１方向ＤＩＲ１に垂直な断面の外縁は、図５に示すように、円形状を含んでいる。また、チューブ２の第１方向ＤＩＲ１に垂直な断面の内縁は、円形状を含んでいる。外周面ＯＳは、第１方向ＤＩＲ１に視て、チューブ２の中心Ｏより第２方向ＤＩＲ２に位置する第１領域Ａ１、及び、チューブ２の中心Ｏより第３方向ＤＩＲ３に位置する第２領域Ａ２を有している。本実施形態では、センサ部３は、第１領域Ａ１に固定されている。
　ところで、フロースイッチ１は、検出対象の流体と接触せずに、流体の流れを検出できる構造を有している。以下にこの構造について説明する。図６は、第１の実施形態に係るセンサ部３がチューブ２に固定されていない状態におけるチューブ２及びセンサ部３を前方向に視た側面図である。図７は、水５がチューブ２内を流れていない状態における第１の実施形態に係るセンサ部３を固定したチューブ２を前方向に視た側面図である。図８は、水５がチューブ２内を流れている状態における第１の実施形態に係るセンサ部３を固定したチューブ２を前方向に視た側面図である。なお、図８では、チューブ２及びセンサ部３が変形する様子を説明するため、チューブ２及びセンサ部３の変形を強調して示している。
　センサ部３がチューブ２に固定されていない状態で、圧電フィルム１１の第２上主面ＵＳ２及び第２下主面ＬＳ２の長手方向は、左右方向に延びている。また、センサ部３がチューブ２に固定されていない状態で、圧電フィルム１１の第２上主面ＵＳ２及び第２下主面ＬＳ２の短手方向は、前後方向に延びている。また、圧電フィルム１１は、センサ部３がチューブ２に固定されていない状態で、僅かに左右方向に延ばされている。センサ部３を、図６に示すように、湾曲部２２の上から湾曲部２２に向けて下方向に移動させることにより、センサ部３を、図７に示すように、チューブ２の外周面ＯＳ、かつ、湾曲部２２に固定する。本実施形態では、センサ部３を、第１領域Ａ１かつ湾曲部２２に固定する。センサ部３は、チューブ２に固定されている状態で、僅かに左右方向に延ばされている。これにより、センサ部３がチューブ２に固定されている状態で、センサ部３には、第１方向ＤＩＲ１及び第１方向ＤＩＲ１の反対方向に縮む張力が発生している。これにより、センサ部３は、チューブ２の変形を検出することができる。
　圧電フィルム１１が発生する電荷の大きさは、伸張又は圧縮による圧電フィルム１１の変形量の微分値に比例する。すなわち、センサ部３がチューブ２に固定されている状態、かつ、水５がチューブ２内を流れていない状態で、圧電フィルム１１は、電荷を発生しない。信号線には、チューブ２が変形していないことを示す検知信号が伝送される。
　水５がチューブ２内を流れている状態では、チューブ２の中心Ｏより第２方向ＤＩＲ２に位置する水５の流速は、チューブ２の中心Ｏより第３方向ＤＩＲ３に位置する水５の流速より大きい。従って、水５がチューブ２内を流れ始めると、湾曲部２２は、弾性変形により、変形する。より詳細には、水５がチューブ２内を流れ始めると、湾曲部２２は、図８に示すように、水５から力Ｆを受ける。具体的には、左直線部２１Ｌでは、水５は、右上方向に進行する。湾曲部２２は、第２方向ＤＩＲ２に突出するように湾曲する形状を含んでいる。そのため、水５は、湾曲部２２の内周面の内のチューブ２の中心Ｏより第２方向ＤＩＲ２に位置する部分に衝突する。これにより、水５の進行方向が変化して、水５は、湾曲部２２に沿って流れる。このとき、水５は、湾曲部２２に力Ｆを与える。力Ｆの方向は、湾曲部２２が上方向に突出するように湾曲する形状を含んでいることにより、第２方向ＤＩＲ２である。これにより、湾曲部２２は、弾性変形により、変形する。より詳細には、湾曲部２２は、弾性変形により、湾曲部２２の直径が大きくなるように変形する。これにより、センサ部３は、第１方向ＤＩＲ１に伸張するように変形する。従って、圧電フィルム１１は、左右方向に伸張される。その結果、圧電フィルム１１は、負の電荷を発生する。信号線には、チューブ２が変形したことを示す検知信号が伝送される。
　チューブ２内を流れていた水５が停止し始めると、湾曲部２２が水５から受けていた力Ｆが小さくなる。チューブ２内を流れていた水５が完全に停止すると、湾曲部２２が水５から受けていた力Ｆは、零になる。これにより、湾曲部２２は、弾性変形により、変形する。より詳細には、湾曲部２２は、弾性変形により、水５がチューブ２内を流れていない状態の形状に戻る。具体的には、湾曲部２２は、弾性変形により、湾曲部２２の直径が小さくなるように変形する。これにより、センサ部３は、第１方向ＤＩＲ１に縮むように変形する。従って、圧電フィルム１１は、左右方向に圧縮される。その結果、圧電フィルム１１は、正の電荷を発生する。信号線には、チューブ２が変形したことを示す検知信号が伝送される。
　［効果］
　フロースイッチ１によれば、検出対象の流体と接触せずに、流体の流れを検出することができる。より詳細には、チューブ２は、可撓性を有し、かつ、湾曲部２２を有する。これにより、流体がチューブ２内を流れ始めると、湾曲部２２は、流体から力Ｆを受ける。その結果、流体がチューブ２内を流れ始めると、湾曲部２２は、変形する。また、チューブ２内を流れていた流体が完全に停止すると、湾曲部２２が流体から受けていた力Ｆは、零になる。その結果、流体がチューブ２内を流れ始めると、湾曲部２２は、変形する。そこで、フロースイッチ１は、チューブ２の変形を検出するセンサ部３を備えている。センサ部３は、チューブ２の外周面ＯＳ、かつ、湾曲部２２に固定される。これにより、フロースイッチ１は、検出対象の流体と接触しない。また、フロースイッチ１は、センサ部３が湾曲部２２の変形を検出することにより、流体の流れを検出する。その結果、フロースイッチ１によれば、検出対象の流体と接触せずに、流体の流れを検出することができる。
　フロースイッチ１によれば、流体の流れを検出する感度を向上させることができる。より詳細には、チューブ２の湾曲部２２は、第２方向ＤＩＲ２に突出するように湾曲する形状を含んでいる。また、チューブ２の外周面ＯＳは、流体が流れる第１方向ＤＩＲ１に視て、チューブ２の中心Ｏより第２方向ＤＩＲ２に位置する第１領域Ａ１、及び、チューブ２の中心Ｏより第３方向ＤＩＲ３に位置する第２領域Ａ２を有している。これにより、流体がチューブ２内を流れ始めると、第１領域Ａ１かつ湾曲部２２には引張応力が働く。一方、流体がチューブ２内を流れ始めると、第２領域Ａ２かつ湾曲部２２には圧縮応力が働く。そこで、センサ部３は、第１領域Ａ１に固定されている。これにより、引張応力により圧電フィルム１１が変形することによって圧電フィルム１１が発生する電荷と圧縮応力により圧電フィルム１１が変形することによって圧電フィルム１１が発生する電荷とが打ち消し合うことがない。従って、センサ部３の感度が向上する。その結果、フロースイッチ１によれば、流体の流れを検出する感度を向上させることができる。
　フロースイッチ１によれば、センサ部３をチューブ２の外周面ＯＳ、かつ、湾曲部２２に固定しやすくなる。より詳細には、センサ部３は、圧電フィルム１１を含んでいる。また、圧電フィルム１１は、シート形状を有している。これにより、センサ部３は、可撓性を有している。その結果、フロースイッチ１によれば、センサ部３をチューブ２の外周面ＯＳ、かつ、湾曲部２２に固定しやすくなる。
　フロースイッチ取付方法によれば、検出対象の流体と接触せずに、流体の流れを検出できるフロースイッチ１をチューブ２に取り付けることができる。より詳細には、チューブ２は、可撓性を有し、かつ、湾曲部２２を有する。センサ部３がチューブ２の変形を検出するように、センサ部３をチューブ２の外周面ＯＳ、かつ、湾曲部２２に固定する。その結果、フロースイッチ取付方法によれば、検出対象の流体と接触せずに、流体の流れを検出できるフロースイッチ１をチューブ２に取り付けることができる。
　［第１の変形例］
　以下に、本発明の第１の変形例に係るフロースイッチ１ａについて、図を参照しながら説明する。図９は、第１の変形例に係るセンサ部３を固定したチューブ２を前方向に視た側面図である。図１０は、第１の変形例に係るチューブ２、センサ部３及び接着材４のＢ－Ｂにおける断面図である。図１１は、第１の変形例に係るセンサ部３がチューブ２に固定されていない状態におけるチューブ２及びセンサ部３を前方向に視た側面図である。図１２は、水５がチューブ２内を流れていない状態における第１の変形例に係るセンサ部３を固定したチューブ２を前方向に視た側面図である。図１３は、水５がチューブ２内を流れている状態における第１の変形例に係るセンサ部３を固定したチューブ２を前方向に視た側面図である。なお、図１３では、チューブ２及びセンサ部３が変形する様子を説明するため、チューブ２及びセンサ部３の変形を強調して示している。なお、第１の変形例に係るフロースイッチ１ａについては、第１の実施形態に係るフロースイッチ１と異なる部分のみ説明し、後は省略する。
　フロースイッチ１ａは、図９及び図１０に示すように、センサ部３がチューブ２の外周面ＯＳの第２領域Ａ２に固定されている点において、フロースイッチ１と相違する。
　センサ部３を、図１１に示すように、湾曲部２２の下から湾曲部２２に向けて上方向に移動させることにより、センサ部３を、図１２に示すように、チューブ２の外周面ＯＳ、かつ、湾曲部２２に固定する。本実施形態では、センサ部３を、第２領域Ａ２かつ湾曲部２２に固定する。センサ部３は、チューブ２に固定されている状態で、僅かに左右方向に延ばされている。これにより、センサ部３がチューブ２に固定されている状態で、センサ部３には、第１方向ＤＩＲ１及び第１方向ＤＩＲ１の反対方向に縮む張力が発生している。これにより、センサ部３は、チューブ２の変形を検出することができる。
　圧電フィルム１１が発生する電荷の大きさは、伸張又は圧縮による圧電フィルム１１の変形量の微分値に比例する。すなわち、センサ部３がチューブ２に固定されている状態、かつ、水５がチューブ２内を流れていない状態で、圧電フィルム１１は、電荷を発生しない。信号線には、チューブ２が変形していないことを示す検知信号が伝送される。
　水５がチューブ２内を流れ始めると、湾曲部２２は、図１３に示すように、弾性変形により、変形する。これにより、センサ部３は、第１方向ＤＩＲ１に縮むように変形する。従って、圧電フィルム１１は、左右方向に圧縮される。その結果、圧電フィルム１１は、正の電荷を発生する。信号線には、チューブ２が変形したことを示す検知信号が伝送される。
　チューブ２内を流れていた水５が停止し始めると、湾曲部２２が水５から受けていた力Ｆが小さくなる。チューブ２内を流れていた水５が完全に停止すると、湾曲部２２が水５から受けていた力Ｆは、零になる。これにより、湾曲部２２は、弾性変形により、変形する。より詳細には、湾曲部２２は、弾性変形により、水５がチューブ２内を流れていない状態の形状に戻る。具体的には、湾曲部２２は、弾性変形により、湾曲部２２の直径が小さくなるように変形する。これにより、センサ部３は、第１方向ＤＩＲ１に伸張するように変形する。従って、圧電フィルム１１は、左右方向に伸張される。その結果、圧電フィルム１１は、負の電荷を発生する。信号線には、チューブ２が変形したことを示す検知信号が伝送される。
　以上のようなフロースイッチ１ａにおいても、フロースイッチ１と同じ効果を奏する。
　［第２の変形例］
　以下に、本発明の第２の変形例に係るフロースイッチ１ｂについて、図を参照しながら説明する。図１４は、第２の変形例に係るチューブ２、センサ部３及び接着材４のＢ－Ｂにおける断面図である。なお、第２の変形例に係るフロースイッチ１ｂについては、第１の実施形態に係るフロースイッチ１と異なる部分のみ説明し、後は省略する。
　フロースイッチ１ｂは、図１４に示すように、センサ部３がチューブ２の外周面ＯＳの第１領域Ａ１と、第２領域Ａ２と、に跨って固定されている点において、フロースイッチ１と相違する。
　チューブ２の外周面ＯＳの第１領域Ａ１のセンサ部３が固定される部分の面積は、図１４に示すように、チューブ２の外周面ＯＳの第２領域Ａ２のセンサ部３が固定される部分の面積より大きい。
　水５がチューブ２内を流れ始めると、湾曲部２２は、弾性変形により、変形する。これにより、チューブ２の外周面ＯＳの第１領域Ａ１に固定されている圧電フィルム１１の部分は、第１方向ＤＩＲ１に伸張するように変形する。一方、チューブ２の外周面ＯＳの第２領域Ａ２に固定されている圧電フィルム１１の部分は、第１方向ＤＩＲ１に縮むように変形する。チューブ２の外周面ＯＳの第１領域Ａ１のセンサ部３が固定される部分の面積が、チューブ２の外周面ＯＳの第２領域Ａ２のセンサ部３が固定される部分の面積より大きいため、圧電フィルム１１は、負の電荷を発生する。信号線には、チューブ２が変形したことを示す検知信号が伝送される。
　チューブ２内を流れていた水５が停止し始めると、湾曲部２２が水５から受けていた力Ｆが小さくなる。チューブ２内を流れていた水５が完全に停止すると、湾曲部２２が水５から受けていた力Ｆは、零になる。これにより、湾曲部２２は、弾性変形により、変形する。より詳細には、湾曲部２２は、弾性変形により、水５がチューブ２内を流れていない状態の形状に戻る。具体的には、湾曲部２２は、弾性変形により、湾曲部２２の直径が小さくなるように変形する。これにより、チューブ２の外周面ＯＳの第１領域Ａ１に固定されている圧電フィルム１１の部分は、第１方向ＤＩＲ１に縮むように変形する。一方、チューブ２の外周面ＯＳの第２領域Ａ２に固定されている圧電フィルム１１の部分は、第１方向ＤＩＲ１に伸張するように変形する。チューブ２の外周面ＯＳの第１領域Ａ１のセンサ部３が固定される部分の面積が、チューブ２の外周面ＯＳの第２領域Ａ２のセンサ部３が固定される部分の面積より大きいため、圧電フィルム１１は、正の電荷を発生する。信号線には、チューブ２が変形したことを示す検知信号が伝送される。
　以上のようなフロースイッチ１ｂにおいても、フロースイッチ１と同じ効果を奏する。
　［第３の変形例］
　以下に、本発明の第３の変形例に係るフロースイッチ１ｃについて、図を参照しながら説明する。図１５は、第３の変形例に係るチューブ２、センサ部３及び接着材４のＢ－Ｂにおける断面図である。なお、第３の変形例に係るフロースイッチ１ｃについては、第１の実施形態に係るフロースイッチ１ａと異なる部分のみ説明し、後は省略する。
　フロースイッチ１ｃは、図１５に示すように、センサ部３がチューブ２の外周面ＯＳの第１領域Ａ１と、第２領域Ａ２と、に跨って固定されている点において、フロースイッチ１ａと相違する。
　チューブ２の外周面ＯＳの第２領域Ａ２のセンサ部３が固定される部分の面積は、図１５に示すように、チューブ２の外周面ＯＳの第１領域Ａ１のセンサ部３が固定される部分の面積より大きい。
　水５がチューブ２内を流れ始めると、湾曲部２２は、弾性変形により、変形する。これにより、チューブ２の外周面ＯＳの第１領域Ａ１に固定されている圧電フィルム１１の部分は、第１方向ＤＩＲ１に伸張するように変形する。一方、チューブ２の外周面ＯＳの第２領域Ａ２に固定されている圧電フィルム１１の部分は、第１方向ＤＩＲ１に縮むように変形する。チューブ２の外周面ＯＳの第２領域Ａ２のセンサ部３が固定される部分の面積が、チューブ２の外周面ＯＳの第１領域Ａ１のセンサ部３が固定される部分の面積より大きいため、圧電フィルム１１は、正の電荷を発生する。信号線には、チューブ２が変形したことを示す検知信号が伝送される。
　チューブ２内を流れていた水５が停止し始めると、湾曲部２２が水５から受けていた力Ｆが小さくなる。チューブ２内を流れていた水５が完全に停止すると、湾曲部２２が水５から受けていた力Ｆは、零になる。これにより、湾曲部２２は、弾性変形により、変形する。より詳細には、湾曲部２２は、弾性変形により、水５がチューブ２内を流れていない状態の形状に戻る。具体的には、湾曲部２２は、弾性変形により、湾曲部２２の直径が小さくなるように変形する。これにより、チューブ２の外周面ＯＳの第１領域Ａ１に固定されている圧電フィルム１１の部分は、第１方向ＤＩＲ１に縮むように変形する。一方、チューブ２の外周面ＯＳの第２領域Ａ２に固定されている圧電フィルム１１の部分は、第１方向ＤＩＲ１に伸張するように変形する。チューブ２の外周面ＯＳの第２領域Ａ２のセンサ部３が固定される部分の面積が、チューブ２の外周面ＯＳの第１領域Ａ１のセンサ部３が固定される部分の面積より大きいため、圧電フィルム１１は、負の電荷を発生する。信号線には、チューブ２が変形したことを示す検知信号が伝送される。
　以上のようなフロースイッチ１ｃにおいても、フロースイッチ１ａと同じ効果を奏する。
　［その他の実施形態］
　本発明に係るフロースイッチは、フロースイッチ１，１ａ～１ｃに限らず、その要旨の範囲において変更可能である。また、フロースイッチ１，１ａ～１ｃの構造を任意に組み合わせてもよい。
　なお、センサ部３は、上下方向に視て、矩形状を有していなくてもよい。矩形状とは、矩形及び矩形を僅かに変形した形状を含む。この場合、センサ部３は、左右方向に延びる長手方向を有していればよい。例えば、第１上主面ＵＳ１及び第１下主面ＬＳ１のそれぞれは、センサ部３が平面に展開された状態で、第１上主面ＵＳ１及び第１下主面ＬＳ１のそれぞれの法線方向に見て、楕円状を有していてもよい。
　なお、圧電フィルム１１は、上下方向に視て、矩形状を有していなくてもよい。この場合、圧電フィルム１１は、左右方向に延びる長手方向を有していればよい。例えば、第２上主面ＵＳ２及び第２下主面ＬＳ２のそれぞれは、圧電フィルム１１が平面に展開された状態で、第２上主面ＵＳ２及び第２下主面ＬＳ２のそれぞれの法線方向に見て、楕円状を有していてもよい。
　なお、センサ部３の左右方向の長さは、センサ部３の前後方向の長さと同じであってもよい。例えば、第１上主面ＵＳ１及び第１下主面ＬＳ１のそれぞれは、センサ部３が平面に展開された状態で、第１上主面ＵＳ１及び第１下主面ＬＳ１のそれぞれの法線方向に見て、正方形状又は円形状を有していてもよい。
　なお、圧電フィルム１１の左右方向の長さは、圧電フィルム１１の前後方向の長さと同じであってもよい。例えば、第２上主面ＵＳ２及び第２下主面ＬＳ２のそれぞれは、圧電フィルム１１が平面に展開された状態で、第２上主面ＵＳ２及び第２下主面ＬＳ２のそれぞれの法線方向に見て、正方形状又は円形状を有していてもよい。
　なお、圧電フィルム１１は、少なくとも一軸方向に延伸されているポリ乳酸を有するフィルムであってもよい。
　なお、圧電フィルム１１は、ｄ３１の圧電定数を有していてもよい。ｄ３１の圧電定数を有する圧電フィルム１１は、例えば、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）フィルムである。また、圧電フィルム１１は、圧電セラミックであってもよい。
　なお、圧電フィルム１１が左右方向に伸張されたときに圧電フィルム１１が発生する電荷の極性は、圧電フィルム１１が前後方向に伸張されたときに圧電フィルム１１が発生する電荷の極性と同じであってもよい。
　なお、圧電フィルム１１の一軸延伸方向ＯＤと前後方向及び左右方向のそれぞれとが形成する角度は、４５度に限られない。
　なお、上電極１２ａが信号電極であり、下電極１２ｂがグランド電極であってもよい。
　なお、下電極１２ｂは、フレキシブルプリント基板１４の上主面と下主面との間に設けられていてもよい。すなわち、下電極１２ｂは、フレキシブルプリント基板１４内に位置していてもよい。
　なお、フレキシブルプリント基板１４は、必須の構成要件ではない。
　なお、チューブ２は、左直線部２１Ｌ及び右直線部２１Ｒを有していなくてもよい。
　なお、流体は、水５に限られない。流体は、例えば、油又は空気等であってもよい。
　なお、接着材４は、必須の構成要件ではない。
　なお、湾曲部２２は、弾性変形により、変形することに限られない。湾曲部２２は、塑性変形により、変形してもよい。また、湾曲部２２は、弾性変形及び塑性変形により、変形してもよい。これらの場合においても、フロースイッチ１と同じ効果を奏する。また、チューブ２の先端にノズルが設けられていてもよい。この場合、湾曲部２２は、ノズルの位置が変化できるように、チューブ２に設けられる。ノズルの位置が変化すると、湾曲部２２が弾性変形する。これにより、湾曲部２２の曲率半径が変化する。この場合においても、フロースイッチ１と同じ効果を奏する。
　なお、センサ部３は、チューブ２の左右方向周りの捻れを検出してもよい。また、センサ部３が検出するチューブ２の変形方向は、左右方向に限らず、上下方向又は前後方向であってもよく、任意の方向であってもよい。また、センサ部３が検出するチューブ２の変形方向は、複数の方向であってもよい。
　なお、センサ部３は、チューブ２の変形量又は応力を検出してもよい。また、センサ部３は、例えば、歪ゲージを含んでいてもよい。
　なお、チューブ２の第１方向ＤＩＲ１に垂直な断面の外縁は、円形状を含んでいなくてもよい。
　なお、チューブ２の第１方向ＤＩＲ１に垂直な断面の内縁は、円形状を含んでいなくてもよい。
　なお、フロースイッチ１，１ａ～１ｃは、下電極１２ｂから出力された検知信号に基づいて、流体の流れ始めの時刻及び流体の停止し始めの時刻を演算する演算回路を更に備えてもよい。例えば、あらかじめ、判定値を演算回路に設定する。流体が流れ始める前において、チューブ２の先端に設けられる外部機器の動作により、湾曲部２２が大きく変形する場合、演算回路は、検知信号が判定値以上になった時刻がある場合に、検知信号が判定値以上になった時刻の検知信号をマスクしてもよい。
　本発明は、以下の構造を有する。
（１）
　可撓性を有し、かつ、湾曲部を有するチューブ内を流れる流体の流れを検出するフロースイッチであって、
　前記フロースイッチは、
　前記チューブの変形を検出するセンサ部を備え、
　前記センサ部は、前記チューブの外周面、かつ、前記湾曲部に固定される、
　フロースイッチ。
（２）
　前記外周面は、前記流体が流れる第１方向に視て、前記チューブの中心より第２方向に位置する第１領域、及び、前記チューブの中心より第３方向に位置する第２領域、を有し、
　前記第２方向及び前記第３方向は、前記第１方向に直交し、
　前記第３方向は、前記第２方向の反対方向であり、
　前記湾曲部は、前記第２方向に突出するように湾曲する形状を含み、
　前記センサ部は、前記第１領域に固定される、
　（１）に記載のフロースイッチ。
（３）
　前記センサ部は、前記第１領域と、前記第２領域と、に跨って固定され、
　前記第１領域の前記センサ部が固定される部分の面積は、前記第２領域の前記センサ部が固定される部分の面積より大きい、
　（２）に記載のフロースイッチ。
（４）
　前記外周面は、前記流体が流れる第１方向に視て、前記チューブの中心より第２方向に位置する第１領域、及び、前記チューブの中心より第３方向に位置する第２領域、を有し、
　前記第２方向及び前記第３方向は、前記第１方向に直交し、
　前記第３方向は、前記第２方向の反対方向であり、
　前記湾曲部は、前記第２方向に突出するように湾曲する形状を含み、
　前記センサ部は、前記第２領域に固定される、
　（１）に記載のフロースイッチ。
（５）
　前記センサ部は、前記第１領域と、前記第２領域と、に跨って固定され、
　前記第２領域の前記センサ部が固定される部分の面積は、前記第１領域の前記センサ部が固定される部分の面積より大きい、
　（４）に記載のフロースイッチ。
（６）
　前記センサ部は、圧電フィルムを含む、
　（１）乃至（５）のいずれかに記載のフロースイッチ。
（７）
　前記圧電フィルムの主面は、前記圧電フィルムが平面に展開された状態で、前記圧電フィルムの主面の法線方向に視て、矩形状を有する、
　（６）に記載のフロースイッチ。
（８）
　前記圧電フィルムが左右方向に伸張されたときに前記圧電フィルムが発生する電荷の極性は、前記圧電フィルムが前後方向に伸張されたときに前記圧電フィルムが発生する電荷の極性と異なる、
　（６）又は（７）に記載のフロースイッチ。
（９）
　前記圧電フィルムは、少なくとも一軸方向に延伸されているポリ乳酸を有するフィルムである、
　（６）乃至（８）のいずれかに記載のフロースイッチ。
（１０）
　前記圧電フィルムの主面は、前記圧電フィルムが平面に展開された状態で、左右方向に延びる長手方向を有し、かつ、前後方向に延びる短手方向を有し、
　前記圧電フィルムの一軸延伸方向は、前記圧電フィルムが平面に展開された状態で、前記左右方向及び前記前後方向に対して４５度の角度を形成する、
　（９）に記載のフロースイッチ。
（１１）
　前記センサ部が検出する前記チューブの変形は、前記チューブの曲げである、
　（１）乃至（１０）のいずれかに記載のフロースイッチ。
（１２）
　前記湾曲部は、弾性変形、又は、弾性変形及び塑性変形により、変形する、
　（１）乃至（１１）のいずれかに記載のフロースイッチ。
（１３）
　前記チューブの前記流体が流れる第１方向に垂直な断面の外縁は、円形状を含む、
　（１）乃至（１２）のいずれかに記載のフロースイッチ。
（１４）
　前記流体は、水である、
　（１）乃至（１３）のいずれかに記載のフロースイッチ。
（１５）
　可撓性を有し、かつ、湾曲部を有するチューブに対して、センサ部を取り付けるフロースイッチ取付方法であって、
　前記センサ部が前記チューブの変形を検出するように、前記センサ部を前記チューブの外周面、かつ、前記湾曲部に固定する、
　フロースイッチ取付方法。
１，１ａ，１ｂ，１ｃ：フロースイッチ
２：チューブ
３：センサ部
４：接着材
５：水
１１：圧電フィルム
１２ａ：上電極
１２ｂ：下電極
１３：電極部材
１４：フレキシブルプリント基板
２１Ｌ：左直線部
２１Ｒ：右直線部
２２：湾曲部
Ａ１：第１領域
Ａ２：第２領域
ＤＩＲ１：第１方向
ＤＩＲ２：第２方向
ＤＩＲ３：第３方向
Ｆ：力
ＬＳ１：第１下主面
ＬＳ２：第２下主面
Ｏ：中心
ＯＤ：一軸延伸方向
ＯＳ：外周面
ＵＳ１：第１上主面
ＵＳ２：第２上主面

Claims (15)

  1. 　可撓性を有し、かつ、湾曲部を有するチューブ内を流れる流体の流れを検出するフロースイッチであって、
    　前記フロースイッチは、
    　前記チューブの変形を検出するセンサ部を備え、
    　前記センサ部は、前記チューブの外周面、かつ、前記湾曲部に固定される、
    　フロースイッチ。
  2. 　前記外周面は、前記流体が流れる第１方向に視て、前記チューブの中心より第２方向に位置する第１領域、及び、前記チューブの中心より第３方向に位置する第２領域、を有し、
    　前記第２方向及び前記第３方向は、前記第１方向に直交し、
    　前記第３方向は、前記第２方向の反対方向であり、
    　前記湾曲部は、前記第２方向に突出するように湾曲する形状を含み、
    　前記センサ部は、前記第１領域に固定される、
    　請求項１に記載のフロースイッチ。
  3. 　前記センサ部は、前記第１領域と、前記第２領域と、に跨って固定され、
    　前記第１領域の前記センサ部が固定される部分の面積は、前記第２領域の前記センサ部が固定される部分の面積より大きい、
    　請求項２に記載のフロースイッチ。
  4. 　前記外周面は、前記流体が流れる第１方向に視て、前記チューブの中心より第２方向に位置する第１領域、及び、前記チューブの中心より第３方向に位置する第２領域、を有し、
    　前記第２方向及び前記第３方向は、前記第１方向に直交し、
    　前記第３方向は、前記第２方向の反対方向であり、
    　前記湾曲部は、前記第２方向に突出するように湾曲する形状を含み、
    　前記センサ部は、前記第２領域に固定される、
    　請求項１に記載のフロースイッチ。
  5. 　前記センサ部は、前記第１領域と、前記第２領域と、に跨って固定され、
    　前記第２領域の前記センサ部が固定される部分の面積は、前記第１領域の前記センサ部が固定される部分の面積より大きい、
    　請求項４に記載のフロースイッチ。
  6. 　前記センサ部は、圧電フィルムを含む、
    　請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のフロースイッチ。
  7. 　前記圧電フィルムの主面は、前記圧電フィルムが平面に展開された状態で、前記圧電フィルムの主面の法線方向に視て、矩形状を有する、
    　請求項６に記載のフロースイッチ。
  8. 　前記圧電フィルムが左右方向に伸張されたときに前記圧電フィルムが発生する電荷の極性は、前記圧電フィルムが前後方向に伸張されたときに前記圧電フィルムが発生する電荷の極性と異なる、
    　請求項６又は請求項７に記載のフロースイッチ。
  9. 　前記圧電フィルムは、少なくとも一軸方向に延伸されているポリ乳酸を有するフィルムである、
    　請求項６乃至請求項８のいずれかに記載のフロースイッチ。
  10. 　前記圧電フィルムの主面は、前記圧電フィルムが平面に展開された状態で、左右方向に延びる長手方向を有し、かつ、前後方向に延びる短手方向を有し、
    　前記圧電フィルムの一軸延伸方向は、前記圧電フィルムが平面に展開された状態で、前記左右方向及び前記前後方向に対して４５度の角度を形成する、
    　請求項９に記載のフロースイッチ。
  11. 　前記センサ部が検出する前記チューブの変形は、前記チューブの曲げである、
    　請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載のフロースイッチ。
  12. 　前記湾曲部は、弾性変形、又は、弾性変形及び塑性変形により、変形する、
    　請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載のフロースイッチ。
  13. 　前記チューブの前記流体が流れる第１方向に垂直な断面の外縁は、円形状を含む、
    　請求項１乃至請求項１２のいずれかに記載のフロースイッチ。
  14. 　前記流体は、水である、
    　請求項１乃至請求項１３のいずれかに記載のフロースイッチ。
  15. 　可撓性を有し、かつ、湾曲部を有するチューブに対して、センサ部を取り付けるフロースイッチ取付方法であって、
    　前記センサ部が前記チューブの変形を検出するように、前記センサ部を前記チューブの外周面、かつ、前記湾曲部に固定する、
    　フロースイッチ取付方法。
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