特許 7285056 流量センサ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-05-24

(45)【発行日】2023-06-01

(54)【発明の名称】流量センサ装置

(51)【国際特許分類】

   G01F 1/68 20060101AFI20230525BHJP

   G01P 5/12 20060101ALI20230525BHJP

【ＦＩ】

G01F1/68 Z

G01P5/12 A

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2018177993

(22)【出願日】2018-09-21

(65)【公開番号】P2020051754

(43)【公開日】2020-04-02

【審査請求日】2021-08-16

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000105350

【氏名又は名称】ＫＯＡ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100121083

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 宏義

(74)【代理人】

【識別番号】100138391

【弁理士】

【氏名又は名称】天田 昌行

(74)【代理人】

【識別番号】100121049

【弁理士】

【氏名又は名称】三輪 正義

(72)【発明者】

【氏名】片瀬 泰幸

【審査官】羽飼 知佳

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第１９８７／０００９１７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平０９－３０４１４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５６－０９２８５９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０７－２２９９１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１９８４９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０８７７６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１１８５１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０６８６５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－２１０１９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／１０５７５３（ＷＯ，Ａ２）

【文献】特開２００８－０３９７０４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｆ １／６８－１／６９９

Ｇ０１Ｐ ５／１０－５／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

流量を検知するセンサ素子を備えた流量センサ装置であって、
前記センサ素子を搭載するセンサ部と、駆動制御回路を備えた駆動基板とが、前記駆動基板の幅よりも細い連結部を介して連結されたユニット本体と、前記ユニット本体を収容するケースと、を有し、
前記ケースには前記連結部が嵌る溝を有し、
前記連結部の全体が前記ケースの底面に当接しており、
前記連結部には、貫通孔が形成されている、
ことを特徴とする流量センサ装置。

【請求項2】

前記駆動基板は、前記ケースの底面との間に設けられた支持台と接触する箇所を除いて、前記ケースの底面から離間していることを特徴とする請求項１に記載の流量センサ装置。

【請求項3】

前記センサ部には、前記センサ素子を複数個所で搭載可能とする、複数の端子穴が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の流量センサ装置。

【請求項4】

前記センサ部の幅は、前記連結部の幅よりも大きいことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の流量センサ装置。

【請求項5】

前記貫通孔は、前記センサ部寄りに形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の流量センサ装置。

【請求項6】

前記センサ素子に対する通気口を有するとともに、外部から前記センサ素子に接触するのを防止する接触防止構造を備えた透光性カバーを具備する、ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の流量センサ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、流体の流量を検出する流量センサ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１では、基板上に、感温抵抗体Ｒ_Ｈ、Ｒ_Ｔの他に、オペアンプ、トランジスタ、各種抵抗器を配置している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平８－３５９７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１では、感温抵抗体と、オペアンプや各種抵抗器を備える駆動制御回路とが、同じ矩形状の基板上に配置されている。このため、駆動制御回路側の熱源にて発生する熱が感温抵抗体に影響を与え、センサ応答性が低下する問題があった。

【0005】

そこで本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、従来に比べて、センサ応答性を向上させた流量センサ装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様の流量センサ装置は、流量を検知するセンサ素子を備えた流量センサ装置であって、前記センサ素子を搭載するセンサ部と、駆動制御回路を備えた駆動基板とが、前記駆動基板の幅よりも細い連結部を介して連結されたユニット本体と、前記ユニット本体を収容するケースと、を有し、前記ケースには前記連結部が嵌る溝を有し、前記連結部の全体が前記ケースの底面に当接しており、前記連結部には、貫通孔が形成されている、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明の流量センサ装置によれば、駆動基板側の熱源と、センサ部の熱源とを、幅の細い接続部で分離することで、駆動基板側からセンサ部に向けての熱的影響を抑制でき、良好なセンサ応答性を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１実施の形態に係る流量センサ装置の斜視図である。

【図2】第１実施の形態に係る流量センサ装置の分解斜視図である。

【図3】第１実施の形態に係る流量センサ装置の平面図である。

【図4】第１実施の形態に係る流量センサ装置の側面図である。

【図5】第１実施の形態に係る流量センサ装置の正面図である。

【図6】第１実施の形態に係る流量センサ装置の背面図である。

【図7】本実施の形態のＬＥＤ基板を裏面から見た斜視図である。

【図8】ＬＥＤ基板を取り外した状態の流量センサ装置の平面図である。

【図9】図８の状態からセンサ素子を折り曲げた状態を示す流量センサ装置の平面図である。

【図10】図４に示す流量センサ装置の部分断面図である。

【図11】本実施形態におけるセンサ部の形状の変形例を示す部分拡大平面図である。

【図12】本実施の形態の流量センサ装置の回路図（一例）である。

【図13】第２実施の形態に係る多連型の流量センサ装置の斜視図である。

【図14】図１３に示す多連型の流量センサ装置を裏面側から見た部分拡大斜視図である。

【図15】第３実施の形態に係る流量センサ装置の斜視図である。

【図16】第３実施の形態に係る流量センサ装置の平面図である。

【図17】第３実施の形態に係る流量センサ装置の正面図である。

【図18】第３実施の形態に係る流量センサ装置の側面図である。

【図19】本実施の形態に係る透光性カバーの斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、添付図面を参照して、本実施の形態に係る流量センサ装置について説明する。図１は、第１実施の形態に係る流量センサ装置の斜視図である。図２は、第１実施の形態に係る流量センサ装置の分解斜視図である。図３は、第１実施の形態に係る流量センサ装置の平面図である。図４は、第１実施の形態に係る流量センサ装置の側面図である。図５は、第１実施の形態に係る流量センサ装置の正面図である。図６は、第１実施の形態に係る流量センサ装置の背面図である。以下では、Ｘ１－Ｘ２方向、Ｙ１－Ｙ２方向、及びＺ１－Ｚ２方向を使用する。これらは、夫々直交関係にある。Ｘ１方向及びＸ２方向を区別しないときは、Ｘ方向で表記する。なお、Ｘ方向は、後述する、複数の端子穴１３の配列方向である（図１等参照）。Ｘ方向に直交するＹ方向は、長さ方向であり、Ｙ１方向は、前方向、Ｙ２方向は、後方向である。Ｙ１方向及びＹ２方向を区別しないときは、Ｙ方向で表記する。なお、Ｙ方向は、後述する、連結部１２を介したセンサ部１０と、駆動基板１１との連結方向である（図２等参照）。Ｘ方向及びＹ方向に直交するＺ方向は、流量センサ装置１の高さ方向、各基板の厚み方向である。Ｚ１方向は、上方向、Ｚ２方向は、下方向である。Ｚ１方向及びＺ２方向を区別しないときは、Ｚ方向で表記する。なお、本実施の形態の流量センサ装置は、流量変化を検知できれば、検知の対象は特に限定されないが、以下では、センサ素子３、４を、風速センサとして説明する。

【0010】

＜第１の実施の形態の流量センサ装置１の全体構造＞
図１及び図２等に示すように、第１実施の形態に係る流量センサ装置１は、センサ素子３、４を備えたユニット本体２と、ＬＥＤ基板（発光基板）５と、ケース６と、を有して構成される。

【0011】

センサ素子３、４では、風速変化を検知し、この検知情報に基づいて、ＬＥＤ基板５に搭載されたＬＥＤ２５を発光させることができる。
以下、ユニット本体２、ＬＥＤ基板５、及びケース６について順に説明する。

【0012】

＜ユニット本体２＞
図２、図８等に示すように、ユニット本体２は、センサ素子３、４を搭載するセンサ部１０と、駆動制御回路を備えた駆動回路１１と、センサ部１０と駆動回路１１とを連結する連結部１２と、を有して構成される。

【0013】

ユニット本体２は、プリント基板をエッチング加工し、配線処理且つ形状加工が施された基板上に、センサ素子３、４、各種コネクタ及び、各回路要素を配置した構造体である。

【0014】

（センサ部１０）
図２に示すように、センサ部１０は、例えば、Ｘ方向に長く延出するバー形状（長尺形状）である。図１から図３、及び図８に示すように、センサ部１０には、Ｘ方向に間隔を空けて設けられた複数の端子穴１３が設けられている。各端子穴１３は、等間隔で形成されている。また、各端子穴１３は、センサ部１０を貫通している。

【0015】

各端子穴１３の外周表面、外周裏面、及び端子穴１３の内壁面には、図示しないが、金属膜（例えば、銅箔から成る）が連続して設けられている。そして、これら金属膜は、駆動回路１１の駆動制御回路にまで金属配線（図示しない）を介して電気的に接続されている。

【0016】

図１から図３、図８に示す本実施の形態では、複数の端子穴１３は、Ｘ方向に沿って一列に配列されている。本実施の形態では、端子穴１３の数を限定するものではないが、端子穴１３の数は、各センサ素子３、４の接続に必要な端子数よりも多い。

【0017】

図５等に示すように、センサ素子３は、後述する流量検知用抵抗素子を備えており、リード端子（リード線）１６に接続されている。また、センサ素子４は、後述する温度補償用抵抗素子を備えており、リード端子（リード線）１８に接続されている。

【0018】

図５等に示すように、各リード端子１６、１８は、例えば、Ｕ字状に折り曲げられる。そして、図１から図３、図８に示すように、リード端子１６、１８の各端子先端が、センサ部１０に設けられた端子穴１３のいずれかに挿入される。端子穴１３に挿入されたリード端子１６、１８は、半田付け等で、センサ部１０に固定される。これにより、各センサ素子３、４は、駆動制御回路と電気的に接続された状態となる。

【0019】

本実施の形態では、端子穴１３の数は、各センサ素子３、４の接続に必要な合計端子数よりも多くなっている。すなわち、図１等に示す本実施の形態では、各センサ素子３、４の接続に必要な合計端子数は、４であるが、端子穴１３の数は、８である。よって、本実施の形態では、センサ部１０に対するセンサ素子３、４の配置は、一箇所に限定されず、複数個所にて選択することができる。すなわち、図１等に示すセンサ素子３、４の配置は、一例に過ぎない。例えば、図３や図８等に示すように、センサ素子３のＸ１側には、２つの端子穴１３が空いている。したがって、センサ素子３を、図３や図８等に示す位置でなく、センサ素子３に接続されたリード端子１６を、Ｘ１方向の端にある２つの端子穴１３に挿入し固定してもよい。同様に、図３や図８等に示すセンサ素子４に接続されたリード端子１８を、Ｘ２方向の端にある２つの端子穴１３に挿入し固定してもよい。或いは、一方のセンサ素子の上方を跨ぐように、他方のセンサ素子を配置してもよい。このように、本実施の形態では、センサ素子３、４に対する配置の選択肢を広げることができる。

【0020】

図１から図３、図８に示す本実施の形態では、センサ部１０は、Ｙ１方向に延出する連結部１２の先端からＸ１方向及びＸ２方向の双方に延出している。連結部１２とセンサ部１０の形状を合わせると、略Ｔ字状となっている。ただし、本実施の形態では、略Ｔ字状に限定するものではない。例えば、図１１Ａに示すように、センサ部１０は、連結部１２の先端からＸ２方向にのみ延出していてもよい。また、図３等において、連結部１２の先端からＸ１方向に延出するセンサ部１０の延出長さと、Ｘ２方向に延出するセンサ部１０の延出長さとを異ならせてもよい。ちなみに、図３等における実施の形態では、Ｘ１方向に延出するセンサ部１０の延出長さと、Ｘ２方向に延出するセンサ部１０の延出長さは、同じである。また、図３等の実施形態では、連結部１２は、Ｙ方向に延出し、センサ部１０はＸ方向に延出しており、連結部１２からセンサ部１０にかけて直交関係にある。ただし、本実施の形態では、直交関係に限定されるものでなく、連結部１２とセンサ部１０とが、直交以外の傾きを有していてもよい。

【0021】

また、図１から図３、図８に示す本実施の形態では、センサ部１０に設けられた複数の端子穴１３は、Ｘ方向に一列で配列されているが、図１１Ｂに示すように、複数列で配列されていてもよい。図１１Ｂでは、Ｘ方向に配列された端子穴１３の列が、Ｙ方向に間隔を空けて２列で配列されている。図１１Ｂに示すように、端子穴１３を複数列とすると、例えば、Ｙ方向に間隔を空けて、センサ素子３とセンサ素子４とを配置することができる。また、図１１Ｂに示す実施の形態では、端子穴１３の数が、図３や図１１Ａの実施の形態よりも増えており、これにより、センサ素子３、４の配置の選択肢を広げることができる。

【0022】

図２に示すように、センサ部１０の幅寸法（Ｘ１方向への寸法）は、Ｔ１で形成されている。この実施の形態では、センサ部１０の幅寸法Ｔ１と、駆動基板１１の幅寸法Ｔ２とを同寸法としているが、異ならせてもよい。また、センサ部１０と駆動基板１１とを連結する連結部１２の幅寸法は、Ｔ３である。連結部１２の幅寸法Ｔ３は、センサ部１０の幅寸法Ｔ１及び駆動基板１１の幅寸法Ｔ２よりも小さい。このように、連結部１２は、幅が細い形状である。

【0023】

（駆動基板１１）
駆動基板１１は、駆動制御回路を有している。駆動制御回路には、能動素子や受動素子、機構素子等の各回路要素（図示しない）が設けられている。駆動制御回路は、センサ部１０に搭載されたセンサ素子３、４と電気的に接続されており、流量検知用抵抗素子の抵抗変化に基づいて、所定の信号処理を行う。また、駆動基板１１は、後述するＬＥＤ基板５と電気的に接続される。このため、駆動制御回路は、ＬＥＤ基板５に搭載されたＬＥＤに対する信号処理を行うことができる。

【0024】

図２や図８に示すように、駆動基板１１上には、Ｘ方向の略中央であって、Ｙ方向の中心よりもややセンサ部１０寄りに（Ｙ１側に）、ＬＥＤ基板との基板対基板コネクタ２０が設けられている。

【0025】

また、図２や図８に示すように、駆動基板１１上には、電源接続コネクタ２１、及び、上位側接続コネクタ２２、下位側接続コネクタ２３が設けられている。図４に示すように、電源接続コネクタ２１は、流量センサ装置１の側部に開口部２１ａが向くように、駆動基板１１上に配置される。

【0026】

電源接続コネクタ２１は、単体動作用のコネクタである。すなわち、流量センサ装置１を単体で使用する場合に、電源接続コネクタ２１が使用される。

【0027】

また、本実施の形態の流量センサ装置１を複数使用して、例えば、デイジーチェーン型に多連に接続することもできる。このとき、上位側接続コネクタ２２及び下位側接続コネクタ２３が使用される。一方の流量センサ装置１の上位側接続コネクタ２２と、他方の流量センサ装置１の下位側接続コネクタ２３とを、通信ケーブル（図示しない）を介して電気的に接続する。

【0028】

図２、図８に示すように、上位側接続コネクタ２２、及び下位側接続コネクタ２３は、駆動基板１１のセンサ部１０からＹ２方向に離れた側の端部（「後端部」と称する）に配置される。このとき、図６に示すように、上位側接続コネクタ２２、及び下位側接続コネクタ２３は、流量センサ装１の後端部に、開口部２２ａ、２３ａが向くように、駆動基板１１上に配置される。

【0029】

図２、図８に示すように、上位側接続コネクタ２２と、下位側接続コネクタ２３は、Ｙ方向に多少ずれて配置されている。この実施の形態では、上位側接続コネクタ２２が、下位側接続コネクタ２３よりも多少、Ｙ１側に配置されている。これにより、上位側接続コネクタ２２と、下位側接続コネクタ２３とを、区別することができる。特に、上位側接続コネクタ２２と、下位側接続コネクタ２３とが同じコネクタ形状であると、区別がつかないため、本実施の形態のように、各コネクタ２２、２３を前後にずらしたり、コネクタの色を変えるなどして、識別性を高めることが好ましい。

【0030】

また、電源接続コネクタ２１、上位側接続コネクタ２２、及び、下位側接続コネクタ２３は、駆動基板１１の側部や後端部に配置されており、各開口部が外側を向いている。このため、これらコネクタを通じて、駆動基板１１で生じた熱を、流量センサ装置１の外部に拡散させることができる。電源接続コネクタ２１、上位側接続コネクタ２２、及び、下位側接続コネクタ２３を、熱源の近くに配置することで、熱の拡散効果を高めることができる。

【0031】

図２、図８に示すように、駆動基板１１上には、ＬＥＤ２４が設けられている。ＬＥＤ２４は、Ｚ１方向に向けて面発光する発光素子である。図２、図８では、駆動基板１１上に配置されたＬＥＤ２４は、一つであるが、個数を限定するものではない。また、図２、図８では、ＬＥＤ２４を、駆動基板１１のＸ方向の略中央であって、基板対基板コネクタ２０よりもセンサ部１０寄り（Ｙ１側）に配置しているが、配置場所を限定するものではない。

【0032】

本実施の形態では、後述するように、ＬＥＤ基板５を駆動基板１１から脱着可能である。したがって、ＬＥＤ基板５を駆動基板１１に装着しない形態とすることができる。このとき、駆動基板１１に設けたＬＥＤ２４を使用することができる。

【0033】

ただし、本実施の形態は、駆動基板１１上にＬＥＤ２４を配置することは必須でなく、駆動基板１１上にＬＥＤ２４を配置しなくてもよい。

【0034】

図２、図８に示すように、駆動基板１１には、貫通孔１１ａが設けられている。後述するケース６にも、貫通孔１１ａと対向する位置に貫通孔が設けられている。駆動基板１１をケース６に収容した状態で、図２に示す固定部材２６を、ケース６及び、駆動基板１１の各貫通孔に挿入する。これにより、駆動基板１１とケース６とを固定することができる。

【0035】

また、図２に示すように、駆動基板１１の貫通孔１１ａの周囲表面には、円環状の例えば、銅箔からなる金属部１１ｂが設けられている。金属部１１ｂは、駆動基板１１の貫通孔１１ａの周囲裏面にも設けられることが好ましい。また、金属部１１ｂは、貫通孔１１ａの内壁面にも連続して設けられることが好ましい。金属部１１ｂを設けることで、固定部材２６を通じて、熱を、ケース６の下面から外部に拡散しやすくなる。

【0036】

（連結部１２）
図１から図３、図８に示すように、センサ部１０と駆動基板１１との間には、センサ部１０及び駆動基板１１よりも幅が狭い連結部１２が設けられている。センサ部１０、駆動基板１１及び連結部１２は一体的に形成されている。すなわち、プリント基板を、図２、図８に示す外観形状にエッチング処理することで、センサ部１０、駆動基板１１及び連結部１２を一体的に形成することができる。

【0037】

本実施の形態では、センサ部１０及び駆動基板１１の幅寸法Ｔ１、Ｔ２よりも十分に細い幅寸法Ｔ３を有する連結部１２を、センサ部１０と駆動基板１１との間に配置することで、センサ部１０の熱源と、駆動基板１１の熱源とを、互いに分離できる。このため、駆動基板１１で生じた熱は、センサ部１０に及びにくくなる。その結果、良好なセンサ応答性を維持することができる。

【0038】

更に、本実施の形態では、図１から図３、図８に示すように、連結部１２には、貫通するスリット１２ａが形成されている。スリット１２ａは、Ｙ方向に延出した形状である。また、スリット１２ａに連続して、センサ部１０側にＸ方向に延びる小スリット１２ｂが形成されている。すなわち、連結部１２には、略Ｔ字状のスリットが形成されている。本実施の形態では、連結部１２にスリットを設けることで、更に、連結部１２の幅が狭くなる。したがって、熱の分離効果をより高めることができ、駆動基板１１からセンサ部１０への熱的影響を更に弱めることができる。スリット１２ａを、連結部１２のＹ方向の全体に形成してもよいが、連結部１２の強度が低下するため、スリット１２ａを、連結部１２のＹ方向に部分的に形成することが好ましい。このとき、スリット１２ａをセンサ部１０寄りに形成することで、駆動基板１１からセンサ部１０への熱的影響を更により弱めることができる。

【0039】

また、図示しないが、金属配線（配線パターン）の線幅を、細く形成することで、より効果的に、駆動基板１１からセンサ部１０への熱的影響を弱めることができる。なお、金属配線の幅を限定するものではないが、例えば、数十μｍから数百μｍ程度である。

【0040】

ユニット本体２に適用されるプリント基板は、熱伝導率が比較的高いため、図１から図３、図８に示すように、駆動基板１１とセンサ部１０とを幅の細い連結部１２で連結し、更に、上記したように、連結部１２にスリット１２ａ等を設けることで、センサ部１０と駆動基板１１との熱源を分離する。これにより、駆動基板１１からセンサ部１０への熱的影響を弱めることができ、センサ応答性を向上させることができる。

【0041】

＜ＬＥＤ基板５＞
図１から図３に示すように、ＬＥＤ基板（発光基板）５の表面には、複数のＬＥＤ（発光素子）２５が設けられている。なお、ＬＥＤ２５の個数や、ＬＥＤ２５の配置を限定するものではない。ＬＥＤ２５は、上方（Ｚ１方向）に向けて面発光する発光素子である。なお、本実施の形態では、発光素子としてＬＥＤ２５を例に挙げたが、ＬＥＤ以外の発光素子を適用することもできる。

【0042】

図２に示すように、本実施の形態では、ＬＥＤ基板５と、駆動基板１１とを、脱着可能に配置した。すなわち、本実施の形態では、ＬＥＤ基板５を、駆動基板１１に装着して使用することに限定されず、ＬＥＤ基板５を、駆動基板１１から外して使用することも可能である。

【0043】

図７は、ＬＥＤ基板５の裏面を示している。図７に示すように、ＬＥＤ基板５の裏面５ａには、基板対基板コネクタ３０が設けられている。駆動基板１１に配置された基板対基板コネクタ２０は、凸型であり、ＬＥＤ基板５に設けられた基板対基板コネクタ３０は、凹型である。基板対基板コネクタ２０、３０を逆に配置してもよい。これら基板対基板コネクタ２０、３０を接続することで、ＬＥＤ基板５を駆動基板１１の表面に実装することができる。このとき、基板対基板コネクタ２０、３０を介して、ＬＥＤ基板５と駆動基板１１とは電気的に接続される。このように、ＬＥＤ基板５と駆動基板１１には、基板対基板コネクタ２０、３０を設けることで、基板同士を脱着可能に取り付けることができる。

【0044】

図１から図３に示すように、ＬＥＤ基板５の外観形状の大きさは、駆動基板１１の外観形状とほぼ同じ大きさで形成されている。これにより、ＬＥＤ基板５を駆動基板１１上に装着することで、駆動基板１１の表面は、ＬＥＤ基板５により覆われる。また、図１や図３に示すように、ＬＥＤ基板５を駆動基板１１上に装着したとき、ＬＥＤ基板５よりも外側に、ユニット本体２の連結部１２及びセンサ部１０が位置している。したがって、図１や図４に示すように、センサ部１０に搭載されたセンサ素子３、４は、ＬＥＤ基板５からＹ１方向に離間して配置される。

【0045】

ＬＥＤ基板５を、基板対基板コネクタ２０、３０を介して、駆動基板１１に装着すると、ＬＥＤ基板５の各ＬＥＤ２５は、駆動基板１１の駆動制御回路に電気的に接続された状態となる。これにより、センサ素子３、４による風速測定に基づいて、ＬＥＤ基板５に設けられた各ＬＥＤ２５を、発光させることができる。一方、ＬＥＤ基板５を、駆動基板１１から取り外して使用する場合には、駆動基板１１に設けられたＬＥＤ２４を発光させることができる。

【0046】

＜ケース６＞
ケース６は、例えば、樹脂成形体である。ケース６は、有色であっても、透明、或いは、半透明であってもよい。

【0047】

図１から図３、図１０に示すように、ユニット本体２は、ケース６に収容される。ケース６は、センサ部１０、駆動基板１１、及び連結部１２を収容する各収容部に区画されている。

【0048】

図２に示すように、ケース６には、センサ部１０を収容する第１の収容部４１が設けられている。第１の収容部４１は、センサ部１０の形状に基づいて、Ｘ方向に細長い凹形状で形成されている。なお、図２、図４に示すように、第１の収容部４１を囲む壁部４１ｂの高さは、後述する第３の収容部４３の壁部４５の高さよりも低い。

【0049】

また、ケース６には、第１の収容部４１と連通し、連結部１２を収容する第２の収容部４２が形成されている。第２の収容部４２は、連結部１２の幅寸法Ｔ３に基づいて幅細の凹形状で形成されている。第２の収容部４２の壁部４２ｂの高さは、第１の収容部４１の壁部４１ｂの高さと同一である。

【0050】

また、本実施の形態では、第２の収容部４２には、連結部１２に形成されたスリット１２ａ、１２ｂと同位置にスリットは形成されていない。これは、第２の収容部４２にスリットを形成すると、第２の収容部４２の強度が低下するためである。また、第２の収容部４２にスリットを形成しなくても、連結部１２にスリット１２ａ、１２ｂを形成すれば、センサ部１０への熱的影響を十分弱めることができる。

【0051】

更に、ケース６には、第２の収容部４２と連通し、駆動基板１１を収容する第３の収容部４３が形成されている。

【0052】

第３の収容部４３は、駆動基板１１の形状に基づいて、矩形の凹形状で形成されている。図２、図４に示すように、第３の収容部４３を囲む壁部４５は、第１の収容部４１や第２の収容部４２の壁部４１ｂ、４２ｂよりも高い。

【0053】

図２及び図１０に示すように、第１の収容部４１の第１の底面４１ａと、第３の収容部４３の第３の底面４３ａとは、同じ底面高さで形成されている。一方、第２の収容部４２の第２の底面４２ａは、第１の底面４１ａ及び第３の底面４３ａよりもＺ１方向に突出している。このため、第２の底面４２ａは、第１の底面４１ａ及び第３の底面４３ａよりも、高い位置に形成されている。

【0054】

図２に示すように、第３の収容部４３には、駆動基板１１に形成された貫通孔１１ａと同位置に、貫通する筒状の円環部４４が形成されている。したがって、ケース６の円環部４４及び駆動基板１１の貫通孔１１ａに、固定部材２６を通すことで、ケース６と駆動基板１１とを固定支持することができる。円環部４４の表面高さは、第２の底面４２ａの高さと同じである。

【0055】

また、図２に示すように、第３の収容部４３の壁部４５のうち、Ｘ２側の側壁部４５ａには、切欠き部４５ｂが形成されている。この切欠き部４５ｂが形成された位置では、第１の収容部４１や第２の収容部４２の壁部４１ｂ、４２ｂと同じ高さとされる。これにより、ケース６に、ユニット本体２を装着したとき、図１や図４等に示すように、切欠き部４５ｂから、電源接続コネクタ２１の開口部２１ａを外部に露出させることができる。

【0056】

また、図２や図６に示すように、第３の収容部４３の壁部４５のうち、Ｙ２側の後壁部４５ｃには、２つの切欠き部４５ｄ、４５ｅが形成されている。ケース６に、ユニット本体２を装着したとき、図６に示すように、切欠き部４５ｄの位置から、上位側接続コネクタ２２の開口部２２ａが外部に露出する。また、図６に示すように、切欠き部４５ｅの位置から、下位側接続コネクタ２３の開口部２３ａが外部に露出する。また、図６に示すように、切欠き部４５ｄ、４５ｅの間に位置する支柱４５ｆは、やや、上位側接続コネクタ２２寄りに形成されている。これにより、上位側接続コネクタ２２に挿入された通信ケーブルが支柱４５ｆに引っかかり、抜けにくくすることができる。

【0057】

図２等に示すように、第３の収容部４３の壁部４５のうち、Ｙ１側の前壁部４５ｇには、第２の収容部４２の第２の底面４２ａの位置まで切り欠いた切欠き部４５ｈが形成されている。この切欠き部４５ｈにより、第２の収容部４２と第３の収容部４３とが連通する。ケース６に、ユニット本体２を収容するとき、切欠き部４５ｈを介して、連結部１２及び駆動基板１１を、第２の収容部４２及び第３の収容部４３に夫々収容することができる。

【0058】

図２や図１０に示すように、第３の収容部４３の第３の底面４３ａには、第２の底面４２ａと同じ表面高さを有する支持台４８が突出して形成されている。支持台４８を複数設けてもよい。例えば、支持台４８とＹ１方向で対向する第３の収容部４３の隅にも、支持台を形成することができる。

【0059】

また、図１から図３、図８に示すように、ケース６の後端部には、本実施の形態の流量センサ装置１を、図示しない機器等に固定するための外部固定部４９が形成されている。外部固定部４９には、貫通孔４９ａが形成されている。貫通孔４９ａを介して、本実施の形態の流量センサ装置１を、機器等に固定支持することができる。また、外部固定部４９を通じて、流量センサ装置１内の熱を外部へ逃がすことができる。

【0060】

本実施の形態では、図１から図３に示すように、外部固定部４９をセンサ部１０からＹ２方向に離れた後端側に配置している。これにより、外部固定部４９を通じた放熱の際の、センサ部１０への熱的影響を小さくすることができる。

【0061】

図２、図３、図４等に示すように、第１の収容部４１の壁部４１ｂと第３の収容部４３の側壁部４５ａとの間の外周を繋ぐ梁部５０が設けられている。梁部５０の高さは、第１の収容部４１の壁部４１ｂと同じ高さである。そして、図２に示すように、梁部５０と、第１の収容部４１の壁部４１ｂと、第２の収容部４２の壁部４２ｂと、第３の収容部４３の前壁部４５ｇと、で囲まれた空間部５１が形成されている。

【0062】

本実施の形態では、図８や図１０に示すように、ケース６の各収容部４１、４２、４３に、センサ部１０、駆動基板１１及び連結部１２を収容する。このとき、図１０に示すように、センサ部１０は、第１の収容部４１の第１の底面４１ａから上方（Ｚ１方向）に離間した状態で支持されている。このように、センサ部１０と第１の底面４１ａ間に空間を設けたことで、センサ部１０より発生する熱を、空間側とセンサ部１０の上方の大気側とに分離でき、熱を主として、大気側に効果的に逃がすことが可能になる。したがって、センサ部１０への熱的影響を小さくでき、良好なセンサ応答性を維持することができる。

【0063】

本実施の形態では、図１０に示すように、連結部１２を、第２の底面４２ａに接触させることができる。これにより、センサ部１０を、第１の底面４１ａから所定距離だけ離間させることができる。また、センサ部１０の根元に位置する連結部１２を、第２の収容部４２に接触支持させることで、流量センサ装置１に、衝撃等が加わった場合でも、センサ部１０が第１の底面４１ａから浮いた状態を維持することができる。

【0064】

また、図１０に示すように、本実施の形態では、駆動基板１１も、第３の底面４３ａから上方（Ｚ１方向）に離間している。なお、第３の底面４３ａと駆動基板１１の間には、支持台４８が設けられ、駆動基板１１は、支持台４８に接触する。また、図２に示す円環部４４も支持台４８と同一高さであり、駆動基板１１は、円環部４４に接触する。これにより、駆動基板１１は、第２の収容部４３内で、支持台４８や円環部４４に支持される。本実施の形態では、図１０に示すように、駆動基板１１と第３の底面４３ａとの間に空間を設けることができ、駆動基板１１で生じた熱を、外部と分離することができる。

【0065】

＜センサ素子３、４＞
センサ素子３、４について説明する。例えば、センサ素子３は、感温抵抗素子としての流量検知用抵抗素子５３を備える。また、センサ素子４は、感温抵抗素子としての温度補償用抵抗素子５４を備える。

【0066】

流量検知用抵抗素子５３及び温度補償用抵抗素子５４は、図１２に示す回路を構成する。図１２に示すように、流量検知用抵抗素子５３と、温度補償用抵抗素子５４と、抵抗器５６、５７とでブリッジ回路５８を構成している。図１２に示すように、流量検知用抵抗素子５３と抵抗器５６とで第１の直列回路５９を構成し、温度補償用抵抗素子５４と抵抗器５７とで第２の直列回路６０を構成している。そして、第１の直列回路５９と第２の直列回路６０とが、並列に接続されてブリッジ回路５８を構成している。

【0067】

図１２に示すように、第１の直列回路５９の出力部６１と、第２の直列回路６０の出力部６２とが、夫々、差動増幅器（アンプ）６３に接続されている。ブリッジ回路５８には、差動増幅器６３を含めたフィードバック回路６４が接続されている。フィードバック回路６４には、トランジスタ（図示せず）等が含まれる。

【0068】

抵抗器５６、５７は、流量検知用抵抗素子５３、及び温度補償用抵抗素子５４よりも抵抗温度係数（ＴＣＲ）が小さい。流量検知用抵抗素子５３は、例えば、所定の周囲温度よりも所定値だけ高くなるように制御された加熱状態で、所定の抵抗値Ｒｓ１を有し、また、温度補償用抵抗素子５４は、例えば、前記の周囲温度にて、所定の抵抗値Ｒｓ２を有するように制御されている。なお、抵抗値Ｒｓ１は、抵抗値Ｒｓ２よりも小さい。流量検知用抵抗素子５３と第１の直列回路５９を構成する抵抗器５６は、例えば、流量検知用抵抗素子５３の抵抗値Ｒｓ１と同様の抵抗値Ｒ１を有する固定抵抗器である。また、温度補償用抵抗素子５４と第２の直列回路６０を構成する抵抗器５７は、例えば、温度補償用抵抗素子５４の抵抗値Ｒｓ２と同様の抵抗値Ｒ２を有する固定抵抗器である。

【0069】

センサ素子３が、周囲温度よりも高い温度に設定されており、風を受けると、発熱抵抗である流量検知用抵抗素子５３の温度は低下する。このため、流量検知用抵抗素子５３が接続された第１の直列回路５９の出力部６１の電位が変動する。これにより、差動増幅器６３により差動出力が得られる。そして、フィードバック回路６４では、差動出力に基づいて、流量検知用抵抗素子５３に駆動電圧を印加する。そして、流量検知用抵抗素子５３の加熱に要する電圧の変化に基づき、マイコン（図示せず）にて風速を換算し出力することができる。なお、マイコン、抵抗器、トランジスタ等は、駆動基板１１の表面に設置され、各センサ素子３、４と、各リード端子１６、１８及び駆動基板１１の表面の金属配線（図示しない）を介して電気的に接続されている。

【0070】

また、センサ素子４に設けられた温度補償用抵抗素子５４は、流体そのものの温度を検知し、流体の温度変化の影響を補償する。このように、温度補償用抵抗素子５４を備えることで、流体の温度変化が流量検知に影響するのを低減でき、流量検知を精度よく行うことができる。上記したように、温度補償用抵抗素子５４は、流量検知用抵抗素子５３よりも十分に抵抗が高く、且つ、温度が周囲温度付近に設定されている。このため、センサ素子４が風を受けても、温度補償用抵抗素子５４が接続された第２の直列回路６０の出力部６２の電位は、ほとんど変化しない。したがって、出力部６２の電位を基準電位として、流量検知用抵抗素子５３の抵抗変化に基づく差動出力を精度よく得ることができる。

【0071】

なお、図１２に示す回路構成は、一例であり、これに限定されるものではない。

【0072】

また、本実施の形態の流量センサ装置１にて、測定可能な風向きの範囲を限定するものではないが、センサ素子３、４の設置状態に基づいて、測定範囲を変えることができる。例えば、本実施の形態では、風が、流量センサ装置１の前方から後方にかけて（すなわち、Ｙ１側からＹ２方向にかけて）流れるとき、風速の検知が可能なように、センサ素子３、４を、Ｚ１方向に起立して配置している。なお、測定可能な風の方向を厳密に規定するものではない。すなわち、Ｙ１側からＹ２方向にかけて斜めに風が吹いても、測定は可能である。

【0073】

また、例えば、図９に示すように、起立したセンサ素子３、４を後方に倒して、センサ素子３、４を、センサ部１０の後方に位置する空間部５１に対向させてもよい。この場合、センサ素子３、４は、空間部５１を介して、略Ｚ方向に流れる風を検知することができる。なお、センサ素子３、４を、空間部５１とは反対側の前方に倒すこともできるが、センサ素子３、４が前方に出っ張る。この場合、センサ素子３、４を保護する機構が必要である。また、センサ素子３、４が前方に出っ張ることで、流量センサ装置１がＹ方向に長い形状となる。そこで、図９に示すように、センサ素子３、４を、後方に倒して、空間部５１と対向させることで、Ｚ方向の風を検知できるとともに、センサ素子３、４を適切に保護しやすく、更には、流量センサ装置１の小型化に貢献することができる。

【0074】

＜第１の実施の形態の流量センサ装置１の効果について＞
（１） ＬＥＤ基板５と駆動基板１１とが、脱着可能である。
本実施の形態では、図２等に示すように、ＬＥＤ基板５と駆動基板１１とを、脱着可能に設けた。このため、本実施の形態では、例えば、ユーザの要望に応じて、ＬＥＤ基板５を駆動基板１１上に搭載したり、或いは、ＬＥＤ基板５を外した流量センサ装置１とすることができる。流量センサ装置１にＬＥＤ基板５を搭載することで、センサ素子３、４による風速の測定結果に基づいて、ＬＥＤ２５を発光させることができる。

【0075】

特に、本実施の形態では、ＬＥＤ基板５に複数のＬＥＤ２５が配置されている。これらＬＥＤ２５を、同じように発光させてもよいし、異なるように発光させることもできる。これにより、本実施の形態の流量センサ装置１を、様々なアプリケーションで適用することができる。

【0076】

また、ＬＥＤ基板５を駆動基板１１から外して使用することもできる。ＬＥＤ基板５を外すことで、流量センサ装置１の薄型化を実現することができる。例えば、ＬＥＤ基板５を用いない使用用途としては、イルミネーション装置でなく、分析装置等への適用が考えられる。

【0077】

（２） センサ部１０への熱的影響の分離効果を高めることができる。
本実施の形態では、センサ部１０と駆動基板１１とを、幅寸法が細い連結部１２で連結している。連結部１２の幅寸法Ｔ３は、センサ部１０及び駆動基板１１の双方の幅寸法Ｔ１、Ｔ２よりも十分に細い。

【0078】

これにより、駆動基板１１での熱源と、センサ部１０の熱源とを、幅の細い連結部１２により分離することができる。したがって、駆動基板１１からセンサ部１０に向けての熱的影響を抑制でき、良好なセンサ応答性を維持することができる。

【0079】

また、本実施形態では、図８等に示すように、連結部１２にスリット１２ａ、１２ｂを設けている。これにより、スリット１２ａ、１２ｂを設けた位置では、連結部１２の幅はより細くなる。したがって、駆動基板１１からセンサ部１０への熱的影響をより効果的に弱めることができる。特に、スリット１２ａ、１２ｂを、センサ部１０寄りに形成すれば尚更である。このように、連結部１２にスリット１２ａ、１２ｂを設けることで、センサ応答性の更なる向上を図ることができる。

【0080】

（３） 空間によりセンサ部１０への熱的影響を弱めることができる。
本実施の形態では、図１０に示すように、センサ部１０は、ケース６の底面（第１の底面４１ａ）から上方（Ｚ１方向）に浮いた状態で支持されており、センサ部１０が底面から離間している。このため、センサ部１０で生じた熱を、センサ部１０と第１の底面４１ａ間の空間側とセンサ部１０の上方の大気側とに分離でき、熱を主として、大気側に効果的に逃がすことが可能になる。したがって、センサ部１０への熱的影響を小さくでき、良好なセンサ応答性を維持することができる。

【0081】

本実施の形態では、図２や図１０に示すように、連結部１２を収容する幅細の第２の収容部４２の第２の底面４２ａを、センサ部１０を収容する第１の収容部４１の第１の底面４１ａや、駆動基板１１を収容する第３の収容部４３の第３の底面４３ａよりも突出させ高い位置に形成する。これにより、図１０に示すように、ユニット本体２を、ケース６に収容したときに、連結部１２は、第２の底面４２ａに接触する一方、センサ部１０を、第１の底面４１ａから上方（Ｚ１方向）に離間して支持することができる。また、このとき、駆動基板１１を、第３の底面４３ａから上方（Ｚ１方向）に離間して支持することができる。これにより、駆動基板１１より発生する熱は、第３の底面４３ａとの間の空間により分離され、センサ部１０への熱的影響を弱めることができる。ただし、駆動基板１１は、ユニット本体２内で一番広い面積を有しているため、連結部１２だけを、第２の底面４２ａと接触させて、ユニット本体２をケース６内で支えるのは、連結部１２への負担が大きい。また、流量センサ装置１の耐衝撃性が弱まる。そのため、駆動基板１１と第３の底面４３ａとの間にも、第２の底面４２ａと同一の表面高さを有する支持台４８を設けて、駆動基板１１を支持する構造とすることが望ましい。

【0082】

（４） センサ素子３、４の配置の選択肢を広げる。
本実施の形態では、図１等に示すように、センサ部１０には、複数の端子穴１３が設けられている。これら端子穴１３の数は、センサ素子３、４を接続するのに必要な端子数よりも多い。これにより、センサ素子３、４の配置箇所を複数個所にでき、配置の選択肢を広げることができる。例えば、図１等では、センサ素子３、４がＸ方向に対し最も近い位置に配置されるが、センサ素子３、４をＸ方向に離すことができる。また、センサ素子３、４が、Ｚ方向に間隔を空けて対向するように配置することも可能である。これにより、ユーザの要望等に基づいて、風の測定範囲を変えたり、測定感度を調整することができる。

【0083】

＜第２の実施の形態の流量センサ装置１００＞
図１３は、第２実施の形態に係る多連型の流量センサ装置の斜視図である。図１４は、図１３に示す多連型の流量センサ装置を裏面側から見た部分拡大斜視図である。

【0084】

図１３に示す第２実施の形態では、多点ＬＥＤ基板１０１と、複数のユニット本体２と、を有しており、各ユニット本体２が多点ＬＥＤ基板１０１に並設された多連型の流量センサ装置１００である。

【0085】

図１３、図１４に示す多連型の流量センサ装置１００は、図１に示す流量センサ装置１を多連型にしたものである。したがって、各部材の構造の詳しい説明は、上記を参照されたい。以下では、図１と異なる部分を中心に説明する。

【0086】

図１３に示すように、多点ＬＥＤ基板１０１は、図１に示す複数のＬＥＤ基板５をＸ方向に向けて一体に形成したものである。図１３では、多点ＬＥＤ基板１０１は、Ｘ方向に長い長尺形状であるが、例えば、Ｘ方向から途中で屈曲する形状としてもよい。あるいは、多点ＬＥＤ基板１０１は、矩形リング状や、円形リング状等であってもよい。

【0087】

なお、図１３に示す多点ＬＥＤ基板１０１では、上方（Ｚ１方向）に向けて発光するＬＥＤ２５が５個で一組とされたＬＥＤ群１０２と合わせて、図１３に示す前方方向（Ｙ１方向）に向けて発光する一個のＬＥＤ１０３が設置されている。

【0088】

なお、図１等と同様に、図１３に示すように、多点ＬＥＤ基板１０１に並設された複数のユニット本体２は、多点ＬＥＤ基板１０１に対し脱着可能に取り付けられている。図１３に示すように、多点ＬＥＤ基板１０１の前方（Ｙ１方向）には、各ユニット本体２の前方に搭載された複数のセンサ素子３、４がＸ方向に並設されている。

【0089】

図１３に示す多連型の流量センサ装置１００では、風の測定範囲をＸ方向に広げることができる。並べ方によっては、Ｙ方向やＺ方向に風の測定範囲を広げることができ、３次元空間の見える化を実現できる。このような多連型の流量センサ１００は、例えば、ラジエータに入る風やエアコンの気流、集塵機の気流、ファンの気流などを検知できる。そして、風の測定結果に応じて、例えば、多点ＬＥＤ基板１０１に配置されたＸ方向に連なる多数のＬＥＤ２５を順次発光させることができる。なお、発光の形態を、適宜設定することができる。これにより、気流の見える化を実現できる。

【0090】

図１４に示すように、多点ＬＥＤ基板１０１の裏面側には、複数の信号線切替スイッチ１０４が配置されている。信号線切替スイッチ１０４は、各ユニット本体２の取付け箇所の後端位置に設けられる。

【0091】

本実施の形態では、ユニット本体２には、多点ＬＥＤ基板１０１と接続するコネクタに、隣に配置されるユニット本体２と接続する信号も通している。これにより、隣接するユニット本体２間は、多点ＬＥＤ基板１０１を介して、電気的に接続され、信号の送受信が行なわれる。よって、本実施の形態では、各ユニット本体２に設けられた接続コネクタ２２、２３を使用せず、多点ＬＥＤ基板１０１の裏面に配置された電源接続コネクタ１０５に電源ケーブルを差し込めば足りる。

【0092】

ここで、多点ＬＥＤ基板１０１に接続された複数のユニット本体２の間隔は、風速測定密度に相当する。ユニット本体２をたくさん接続すれば、その分だけ、風速測定密度は上がる。図１３は、ユニット本体２を全て接続した状態であり、風速測定密度が最も高い状態にある。そこで、風速測定密度を低くしたい場合には、図１３の状態からユニット本体２を間引くことになる。このとき、間引かれたユニット本体２の設置位置に配置された信号線切替スイッチをＯＮにする。信号線切替スイッチをＯＮにすると、ユニット本体２が設置されない位置の多点ＬＥＤ基板１０１の配線パターンを、両隣の配線パターンとショートさせることができる。この結果、ユニット本体２が設置されない位置の多点ＬＥＤ基板１０１の配線パターンを、両隣のユニット本体２と電気的に接続することが可能になる。なお、ユニット本体２を配置した位置の信号線切替スイッチ１０４は、ＯＦＦとされる。

【0093】

このように、図１３、図１４に示す多連型の流量センサ装置１００では、簡単且つ適切に風速測定密度を変えることができる。

【0094】

＜第３の実施の形態の流量センサ装置２００＞
図１５は、第３実施の形態に係る流量センサ装置の斜視図である。図１６は、第３実施の形態に係る流量センサ装置の平面図である。図１７は、第３実施の形態に係る流量センサ装置の正面図である。図１８は、第３実施の形態に係る流量センサ装置の側面図である。図１９は、本実施の形態に係る透光性カバーの斜視図である。

【0095】

図１５に示す第３実施の形態では、図２に示すユニット本体２、及びケース６を用いるが、ＬＥＤ基板５は、配置されていない。第３の実施の形態では、透光性カバー２０１を用いて、ユニット本体２を保護している。

【0096】

図１５に示す流量センサ装置２００のユニット本体２及びケース６は、図１等の第１実施の形態の流量センサ装置１と同じであるため各構造の詳しい説明は、上記を参照されたい。以下では、図１には用いられていない透光性カバー２０１について詳しく説明する。

【0097】

図１５に示す透光性カバー２０１は、透明或いは半透明の樹脂成形体であり、所定の光透過性を有していれば、特に、材質を問うものではない。

【0098】

図１５、図１９等に示すように、透光性カバー２０１は、駆動基板１１の上方を覆う後端カバー２０２と、センサ部１０に搭載されたセンサ素子３、４を保護する前端カバー２０３と、を有して構成される。

【0099】

後端カバー２０２は、ケース６の第３の収容部４３の壁部４５（図２参照）で囲まれる面積とほぼ同じ大きさの平板状で形成される。

【0100】

後端カバー２０２の裏面には、駆動基板１１に形成された貫通孔１１ａと対向する位置に、天井面を備えた筒状部（図示しない）が形成されている。そして、図２に示す固定部材２６により、ケース６、ユニット本体２及び透光性カバー２０１を固定支持することが可能になっている。

【0101】

また、図１７や図１９に示すように、後端カバー２０２の前端部２０２ａには、略中央に、下方向（Ｚ２方向）に延びる舌片２０４が形成されている。この舌片２０４は、ちょうど、図２にケース６の前壁部４５ｇに形成された切欠き部４５ｈに入り込む形状である。したがって、ユニット本体２を、ケース６に収容し、更に、透光性カバー２０１で覆うと、図１７に示すように、舌片２０４は、ケース６の前壁部４５ｇに形成された切欠き部４５ｈに位置する。これにより、ケース６に収容されたユニット本体２の駆動基板１１は、ケース６の壁部４５と、透光性カバー２０１の後端カバー２０２及び舌片２０４に全周囲が囲まれ、外部から保護される。

【0102】

後端カバー２０２と一体に形成される前端カバー２０３には、図１５及び図１９に示すように、後端カバー２０２の前方で且つＸ方向の両側であって下方（Ｚ２方向）に向けて側壁部２０５が形成されている。透光性カバー２０１をケース６に重ねると、図１８等に示すように、側壁部２０５は、ケース６の梁部５０から第１の収容部４１の壁部４１ｂの上端に接触する。これにより、図１５、図１８に示すように、流量センサ装置２００の側面が、電源接続コネクタ２１の部分を除いて囲まれる。

【0103】

図１５、図１９等に示すように、前端カバー２０３には、各側壁部２０５の上端から上方（Ｚ１方向）に向けて夫々、支柱２０６が延出している。また、支柱２０６の上端間は、天井バー２０７で一体的に繋がれている。更に、図１５、図１８、図１９に示すように、支柱２０６の上端側から前方（Ｙ１方向）に張り出す前方バー２０８と、支柱２０６の上端側から後方（Ｙ２方向）に張り出す後方バー２０９と、が設けられている。なお、天井バー２０７は、前方バー２０８、及び後方バー２０９よりも高い位置に設けられる。

【0104】

更に、図１５、図１７、図１９に示すように、側壁部２０５の前端側を繋ぐ前方梁部２１０と、図１６、図１９等に示す、支柱２０６よりも後方（Ｙ２方向）に位置する側壁部２０５の間を繋ぐ後方梁部２１１と、を有する。これら梁部２１０、２１１は、前端カバー２０３の強度を保つためや、ユーザが誤って指等を挿入できないようにするためのものである。

【0105】

図１５及び図１７に示すように、前方バー２０８及び後方バー２０９は、センサ素子３、４よりもやや高い位置に設けられる。このため、センサ素子３、４の前方及び後方には、前端カバー２０３が存在せず、センサ素子３、４に風が通る通気口２２０となっている。したがって、この通気口２２０を通して、センサ素子３、４に風を適切に作用させることができる。

【0106】

ここで、センサ素子３、４は、既に記載したように、抵抗素子であり、作動中は、数十度から１００℃程度にまで温度が上昇する。このため、ユーザが誤って手指でセンサ素子３、４を触ると、火傷等の危険性がある。このため、手指がセンサ素子３、４を触ることがないように、センサ素子３、４の上方や前方及び後方に、天井バー２０７、前方バー２０８及び後方バー２０９を配置した。これにより、手指がセンサ素子３、４に触れる危険性を防止できる。また、手指でなくても、外部からのセンサ素子３、４への接触を防止することができ、センサ素子３、４を保護することができる。

【0107】

この実施の形態では、ＬＥＤ基板５を用いず、ユニット本体２に直接、透光性カバー２０１を配置したが、ＬＥＤ基板５をユニット本体２に取り付けるとともに、ＬＥＤ基板５上を透光性カバー２０１で覆ってもよい。このとき、ケース６に、ユニット本体２及びＬＥＤ基板５を配置した状態で、透光性カバー２０１を取り付けることができるように、透光性カバー２０１とケース６間の接続構造を、図１９から変更することが必要である。

【0108】

本実施の形態における流量センサ装置の特徴的部分について説明する。
本実施の形態は、流量を検知するセンサ素子３、４を備えた流量センサ装置１であって、センサ素子３、４を搭載するセンサ部１０と、駆動制御回路を備えた駆動基板１１とが、駆動基板１１の幅よりも細い連結部１２を介して連結されていることを特徴とする。

【0109】

これにより、駆動基板１１の熱源と、センサ部１０の熱源とを、幅の細い連結部１２で分離することができ、駆動基板１１側からセンサ部１０への熱的影響を抑制できる。したがって、良好なセンサ応答性を維持することができる。

【0110】

本実施の形態では、センサ部１０には、センサ素子３、４を複数個所で搭載可能とする、複数の端子穴１３が設けられていることが好ましい。このように、本実施の形態では、センサ素子３、４に対する配置の選択肢を広げることができる。これにより、ユーザの要望等に基づいて、風の測定範囲を変えたり、測定感度を調整することができる。

【0111】

本実施の形態では、センサ部１０の幅は、連結部１２の幅よりも大きいことが好ましい。これにより、熱の分離効果をより効果的に高めることができ、センサ応答性を向上させることができる。また、センサ部１０に複数のセンサ素子３、４を搭載する領域を確保することができ、特に、上記したように、センサ素子３、４を複数個所で搭載可能な構造にすることができる。

【0112】

本実施の形態では、連結部には、貫通孔が形成されていることが好ましい。貫通孔の形状を限定するものではないが、貫通孔は、スリット状（上記のスリット１２ａ、１２ｂ）であることが好ましい。これにより、効果的に、駆動基板１１からセンサ部１０への熱的影響を弱めることができる。

【0113】

また、本実施の形態では、貫通孔は、センサ部１０寄りに形成されていることが好ましい。これにより、より効果的に、駆動基板１１からセンサ部１０への熱的影響を弱めることができる。

【0114】

また、本実施の形態の流量センサ装置２００は、センサ素子３、４対する通気口２２０を有するとともに、外部からセンサ素子３、４に接触するのを防止する接触防止構造を備えた透光性カバー２０１を具備する、ことが好ましい。このように、センサ素子３、４に対する通気口２２０を有することで、センサ素子３、４に適切に風を作用させることができ、良好なセンサ応答性を得ることができる。加えて、外部からセンサ素子３、４に接触するのを防止する接触防止構造を備えている。この接触防止構造は、図１５に示す天井バー２０７、前方バー２０８、及び後方バー２０９に該当する。これにより、例えば、ユーザが手指で、熱を帯びたセンサ素子３、４に直接触れるを防止することができる。また、ユーザの手指以外でも、外部からのセンサ素子３、４への接触を防止でき、センサ素子３、４を適切に保護することができる。

【0115】

上記では、センサ素子３、４は風速センサであったが、風速以外に、ガス流や、水等の液体を対象とした流速変化を検知可能なセンサであってもよい。

【産業上の利用可能性】

【0116】

以上説明したように、本発明は、良好なセンサ応答性を得ることができ、流量検知を利用して、表示形態としての様々なアプリケーションに適用することができ、また分析用などとして適用することも可能である。

【符号の説明】

【0117】

１、１００、２００ 流量センサ装置
２ ユニット本体
３、４ センサ素子
５ ＬＥＤ基板
６ ケース
１０ センサ部
１１ 駆動基板
１２ａ スリット
１２ｂ 小スリット
１３ 端子穴
１６、１８ リード端子
２０、３０ 基板対基板コネクタ
２１、１０５ 電源接続コネクタ
２２ 上位側接続コネクタ
２３ 下位側接続コネクタ
２４、２５、１０３ ＬＥＤ
４１ 第１の収容部
４１ａ 第１の底面
４２ 第２の収容部
４２ａ 第２の底面
４３ 第３の収容部
４３ａ 第３の底面
４８ 支持台
４９ 外部固定部
５０、２１０、２１１ 梁部
５１ 空間部
５３ 流量検知用抵抗素子
５４ 温度補償用抵抗素子
６３ 差動増幅器
６４ フィードバック回路
１０１ 多点ＬＥＤ基板
１０４ 信号線切替スイッチ
２０１ 透光性カバー
２０２ 後端カバー
２０３ 前端カバー
２０４ 舌片
２０６ 支柱
２０７ 天井バー
２０８ 前方バー
２０９ 後方バー
２２０ 通気口

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】