JP2001012982A

JP2001012982A - 流量センサー及び温度センサー

Info

Publication number: JP2001012982A
Application number: JP11183322A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Inoue; 眞一井上; Kiyoshi Yamagishi; 喜代志山岸; Atsushi Koike; 淳小池
Original assignee: Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Current assignee: Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Priority date: 1999-06-29
Filing date: 1999-06-29
Publication date: 2001-01-19

Abstract

(57)【要約】【課題】流体の比熱が小さい場合や、流量が少ない場
合等であっても、流体の温度の変化の影響を受けずに、
流量を高精度に測定できる流量センサーを提供する。【解決手段】絶縁体を挟んで発熱体と感温体とを積層
して形成された流量検知部２と、この流量検知部２に一
端が接合したフィンプレート３と、流量検知部２と電気
的に接続された複数の出力端子４とを有し、樹脂ハウジ
ング５内に流量検知部２が収納され、当該樹脂ハウジン
グ５の外部にフィンプレート３と出力端子４の端部が突
出されてなる流量センサー１において、前記樹脂ハウジ
ング５の外周面に、断熱用の空隙を形成するための切欠
部が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、配管内を流れる気
体、液体等の流体の流量を検知する流量センサー、及び
流体の温度を検知して流量センサーの流量検知値を補正
する温度センサーに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、各種流体、特に液体の流量（また
は流速）を測定する流量センサー（または流速センサ
ー）としては、種々の形式のものが使用されているが、
低価格化が容易であるという理由から、いわゆる熱式
（特に傍熱型）の流量センサーが幅広く使用されてい
る。

【０００３】その中でも、熱応答性に優れ、測定精度が
高く、小型かつ安価な傍熱型流量センサーとして、特開
平８−１４６０２６号公報に開示される薄膜素子を用い
た傍熱型流量センサーが知られている。この流量センサ
ー１０１は、図１５に示すように、薄膜技術を利用して
基板１０２上に薄膜発熱体１０３と薄膜感温体１０４と
を絶縁層１０５を介して積層したものであり、図１６に
示すように、配管１０６の適宜位置に設置されて使用さ
れる。

【０００４】この流量センサー１０１では、発熱体１０
３に通電することにより感温体１０４を加熱し、感温体
１０４の電気抵抗値の変化を検出する。ここで、流量セ
ンサー１０１は配管１０６に設置されているため、発熱
体１０３の発熱量の一部は基板１０２を介して配管内を
流れる流体中へと放散され、感温体１０４に伝達される
熱量はこの放散熱量を差し引いたものとなる。そして、
この放散熱量は流体の流量に対応して変化するから、供
給される熱量により変化する感温体１０４の電気抵抗値
の変化を検出することによって、配管１０６内を流れる
流体の流量を測定できるということになる。

【０００５】また、前記放散熱量は流体の温度によって
も変化するから、図１６に示すように、配管１０６の適
宜位置に温度センサー１０７を設置し、感温体１０４の
電気抵抗値の変化を検出する流量検出回路中に温度補償
回路を付加して、流体の温度による流量測定値の誤差を
できるだけ少なくすることも行われている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の流量セ
ンサー１０１は、金属製配管１０６に直接設置されてお
り、しかも、その金属製配管１０６は外気に露出してい
た。よって、熱伝導性が高い金属製配管１０６を介して
流体の保有する熱量が外気へと放散され、または、外気
から流体へと熱量が供給され易く、流量センサー１０１
の測定精度を低下させる要因となった。特に、流体の流
量が少ない場合には、測定精度に与える影響が大きく、
流体の温度と外気の温度との差が大きい場合や、流体の
比熱が小さい場合にあっては、さらにその影響は顕著で
あった。

【０００７】また、流体が比較的粘度の高い粘性流体で
ある場合には、配管１０６の横断面における流速は管壁
近傍部と中央部とで大きく異なり、その流速ベクトルは
中央部に極値を有する略放物線状を呈するようになる。
よって、従来のように、管壁に基板１０２又はそれに接
続されたケーシング１０８を設置し、管壁近傍部のみの
流速を測定するのでは、中央部の流速が考慮されないた
め、流量の測定精度は低いものとならざるを得なかっ
た。なお、常温において粘度が低い流体も温度が低下す
るにつれて粘度は上昇するため、上記のような問題を無
視することはできない。特に、流量が少ない場合には、
粘度の影響は一層顕著であった。

【０００８】さらに、流量センサー１０１は、地理的条
件、屋内外の別等の種々の異なった環境下で使用され、
特に屋外では、季節的条件、昼夜の別等の要因も加わる
ため、外部環境による温度変化も考慮しなければならな
い。しかし、従来の流量センサー１０１は、このような
外部温度環境の影響を受け易い構造であったため、流量
の測定値に誤差が大きく、幅広い外部温度環境下で精度
良く流量を検知することができる流量センサーが望まれ
ていたのである。

【０００９】そこで、本発明者等は、かかる従来におけ
る問題点を解消すべく、図１７に示すように、基板２０
２上に薄膜発熱体と薄膜感温体を絶縁層を介して積層し
た流量検知部２０６を、Ｌ字型に折曲したフィンプレー
ト２０７の水平板部２０７ａ上に載置した流量センサー
２０１を開発した。

【００１０】そして、ケーシング２０８内において、フ
ィンプレート２０７の垂直板部２０７ｂと流通管２０９
の開口部との間にガラス２１０を充填して密封し、流量
検知部２０６とフィンプレート２０７の水平板部２０７
ａ全体を合成樹脂２１１により被覆し、密封するととも
に固定した。なお、ケーシング２０８の上部は、蓋２１
２で封止した。この流量センサー２０１によって、外気
への熱量放散又は供給、管路横断面における流速変化、
外部温度環境の影響等に起因する流量の測定精度の低下
という問題は大幅に改善された。

【００１１】しかし、上記流量センサー２０１において
は、流量検知部２０６と合成樹脂２１１とが直接接触し
ているため、感温体の保有する熱量が合成樹脂２１１へ
と流出し又は流入される。また、流量検知部２０６は、
熱伝導性が良好な銀ペースト等の接合材２１３によって
フィンプレート２０７の水平板部２０７ａに接合されて
いるため、フィンプレート２０７を伝達する熱量が接合
材２１３を介して合成樹脂２１１へと流出し又は流入さ
れる。よって、流体の比熱が小さい場合や、流量が少な
い場合等にあっては、流量センサー２０１の感度を低下
させるおそれがある。

【００１２】一方、フィンプレート２０７の垂直板部２
０７ｂと流通管２０９の開口部との間はガラス２１０に
より熱伝達を遮断しているが、ガラス２１０を充填して
密封しているため、流体の流動に伴いフィンプレートが
微小振動する等して、密封状態が不完全となると、フィ
ンプレート２０７を伝達する熱量が熱伝達性の良好な金
属製流通管２０９を介してケーシング２０８へと流出し
又は流入される。よって、同様に、流体の比熱が小さい
場合、流量が少ない場合等にあっては、流量センサー２
０１の感度を低下させるおそれがある。

【００１３】本発明は、かかる問題点をも解消し、本発
明者等が開発した流量センサーをさらに改良し、高精度
化するものであって、流量センサー各部とケーシング及
び外部との間で極力熱量が流出入しないようにして、流
体の比熱が小さい場合、流量が少ない場合等にあって
も、流量を高精度で測定できる流量センサーを提供する
ことを目的とする。

【００１４】また、本発明は、上記流量センサーと略同
様の構造を有する温度センサーであって、温度センサー
各部とケーシング及び外部との間で極力熱量が流出入し
ないようにして、流体の温度を高精度で測定できる温度
センサーを提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の流量センサーは、絶縁体を挟んで発熱体と
感温体とを積層して形成された流量検知部と、この流量
検知部に一端が接合したフィンプレートと、流量検知部
と電気的に接続した複数の出力端子とを有し、樹脂ハウ
ジング内に流量検知部が収納され、当該樹脂ハウジング
の外部にフィンプレートと出力端子の端部が突出されて
なるものであって、前記樹脂ハウジングの外周面に、断
熱用の空隙を形成するための切欠部が設けられているこ
とを特徴としている。

【００１６】また、本発明の温度センサーは、絶縁体と
感温体を積層して形成された温度検知部と、この温度検
知部に一端が接合したフィンプレートと、温度検知部と
電気的に接続した複数の出力端子とを有し、樹脂ハウジ
ング内に温度検知部が収納され、当該樹脂ハウジングの
外部にフィンプレートと出力端子の端部が突出されてな
るものであって、前記樹脂ハウジングの外周面に、断熱
用の空隙を形成するための切欠部が設けられていること
を特徴としている。

【００１７】上記構成の流量センサー及び温度センサー
にあっては、上記複数の出力端子が、一列に並置され、
かつ、該列の一端から他端に向かって、当該出力端子の
ハウジング外部への突出長さが順次漸増（漸減）するよ
うに構成されたものであることが好ましい。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の流量センサー及び
温度センサーの好適な実施形態について図面を参照して
説明する。

【００１９】図１は、本発明の流量センサー（または温
度センサー）の一例の斜視図である。流量センサー１
（または温度センサー）は、樹脂ハウジング２内に流量
検知部（または温度検知部）を有し、この流量検知部
（または温度検知部）と接続したフィンプレート３及び
出力端子４が、樹脂ハウジング２の外部に突出してい
る。図1 の流量センサー（または温度センサー）の正面
図等を図２及び図３に示す。図２中、（Ａ）は平面図、
（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は右側面図、（Ｄ）は背面図、
（Ｅ）は底面図である。図３中、（Ａ）は、センサーを
流体の流通方向に切断した縦断面図であり、（Ｂ）は、
センサーを流体の流通方向と垂直な方向に切断した縦断
面図である。以下、図１〜図３については、流量センサ
ーと温度センサーとで共通するので、流量センサーに関
してのみ説明する。

【００２０】図２の（Ｃ）に示すように、流量センサー
１は、出力端子４が突出する第一大径部５と、第一大径
部５と間隔を置いて下方に位置する第二大径部６とを有
し、第一大径部５と第二大径部６の間には、断熱用の空
隙を形成するための切欠部７が形成されている。第一大
径部５の上表面の形状は、図２の（Ａ）に示されるよう
に、直線状に並置されて突出する複数の出力端子４の列
を境に、片側が半円状であり、他の片側が台形状であ
る。この台形状の部分は、流量センサーに鍔状の凸部を
与えており、この凸部に合致するように穿設されたケー
シングの凹部に係止されることによって、流量センサー
を位置決めする役割をもつ。

【００２１】第二大径部６は、凸部８と、切欠部７とと
もに断熱用の空隙を形成するための切欠部９（図２の
（Ｅ）参照）を有し、この切欠部９は、前記切欠部７と
連なっている。このように切欠部７及び切欠部９を設け
ることによって、流量センサー１をケーシングのセンサ
ー挿入孔内に嵌装した際、流量センサー１の樹脂ハウジ
ング２とケーシングとの接触面積が小さくなり、かつ、
断熱用の空隙が生じるため、樹脂ハウジング２とケーシ
ングの間の熱量の流入出が極力抑えられ、流量の測定を
高精度で行なうことができる。なお、流量センサーと、
その周囲のケーシングとの間に生じる断熱用の空隙に
は、結露防止のために乾燥空気、より好ましくは窒素ガ
スあるいはアルゴンガス等を充填することが望ましい。

【００２２】流量センサー１は、第一大径部５と、第二
大径部６の凸部８とによって、ケーシング内でぐらつく
ことなく位置決めされる。第二大径部６の凸部８の数
は、図２の（Ｅ）では４つとなっているが、流量センサ
ー１の位置決めに支障がなければ、いくつでもよい。例
えば、凸部８の数を３つとする場合には、これらの凸部
を等間隔（１２０度）で第二大径部に設ければよい。

【００２３】流量センサー１の第一大径部５の上面に
は、センサー押圧板を載置するときの接触部分を少なく
して、熱の流出入を抑えるため、及び、当該樹脂ハウジ
ング２の成形の際に溶融樹脂の流れを良くするため、中
心から縁部に向かって、水平面に対して角度αだけ下方
に傾斜がつけられている。第二大径部６に連なる円柱部
１０の下面にも、成形時の溶融樹脂の流れを良くするた
めに、中心から縁部に向かって、水平面に対して角度β
だけ上方に傾斜がつけられている。さらに、第一大径部
５の下面、及び第二大径部６の上面にも、同様の理由及
び周囲のケーシングとの接触面積を小さくするために、
中心から縁部に向かって、水平面に対して各々、上方及
び下方に傾斜がつけられている。第一大径部５及び第二
大径部６の外周面上には、流量センサー１を固定するた
めに、周囲のケーシングに設けられる突起部と係合する
ための丸孔１１が形成されている。

【００２４】フィンプレート３は、流体の流通を阻害し
ないような向きで、流通管の内方に突出させて設置され
る。フィンプレート３には、図２の（Ｂ）に示されるよ
うに、下端部に凸部が形成されている。凸部を設けるこ
とによって、流体の流れの乱れを抑制することができ
る。フィンプレート３は、銅、ジュラルミン、銅−タン
グステン合金等の熱伝導性の良好な材料からなる厚さ２
００μｍ、幅２ｍｍ程度の矩形薄板からなる。フィンプ
レート３は、銀ペースト等の接合材を介して、流量検知
部１２（図３参照）と固着される。

【００２５】樹脂ハウジング２は、耐薬品性や耐油性の
高い硬質樹脂、より好ましくは熱伝導性の低い樹脂、例
えばエポキシ樹脂やポリブチレンテレフタレート（ＰＢ
Ｔ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）等を用いて
形成される。

【００２６】出力端子４は、銅等の導電性の良好な材料
からなる厚さ２００μｍ程度の線状薄板である。出力端
子４は、ボンディングワイヤ１３（図３参照）によって
流量検知部１２と接続される。出力端子４は、樹脂ハウ
ジング２の外部に、直線状に一列に並置されて突出し、
かつ、前記直線状の列の一端から他端に向かって、樹脂
ハウジング２からの突出長さが漸増（漸減）している。
このため、流量センサー１を上から押えるセンサー押圧
板や、出力端子４と接続されて回路を形成する流量検出
回路基板の装着を、容易に行なうことができ、また、こ
れらセンサー押圧板や流量検出回路基板の装着の際に流
量センサー１を痛めるおそれも小さくなる。

【００２７】樹脂ハウジング２の外部に突出する側とは
反対側の、樹脂ハウジング内に位置する出力端子４の一
端は、出力端子４相互が近接するように、流量センサー
１の中心部に集まっている。これによって、ボンディン
グワイヤ１３を出力端子４と流量検知部１２に接続させ
る作業が、容易になる。

【００２８】流量検知部１２は、図４に示すように、シ
リコン、アルミナ等からなる厚さ４００μｍ、幅２ｍｍ
程度の矩形板よりなる基板２０上に順次、感温抵抗体２
１、層間絶縁層２２、発熱体２３及び発熱体電極２４，
２５、保護膜２６を積層、形成したものである。ボンデ
ィングパッド２７は、ボンディングワイヤ１３と接続す
る感温抵抗体２１の端縁部及び発熱体電極２４，２５を
被覆するためのものである。

【００２９】感温抵抗体２１は、膜厚０．５〜１μｍ程
度で所望形状、例えば蛇行状にパターニングした、白金
（Ｐｔ）等の温度係数が大きく安定な金属抵抗膜、又は
酸化マンガン系のＮＴＣサーミスターからなる。層間絶
縁層２２及び保護膜２６は、膜厚１μｍ程度のＳｉＯ₂
からなる。

【００３０】発熱体２３は、膜厚１μｍ程度で所望形状
にパターニングした抵抗体、例えば、ニッケル（Ｎ
ｉ）、Ｎｉ−Ｃｒ、Ｐｔ、より好ましくはＴａ−ＳｉＯ
₂、Ｎｂ−ＳｉＯ₂等のサーメット材料からなる。発熱
体電極２４，２５は、膜厚１μｍ程度のＮｉ、あるいは
これに膜厚０．５μｍ程度の金（Ａｕ）を積層してな
る。ボンディングパッド２７は、縦横０．２×０．１５
ｍｍ、厚み０．１μｍ程度の薄膜の金（Ａｕ）又は白金
（Ｐｔ）からなる。

【００３１】本発明の温度センサーは、流量検知部１２
の代わりに温度検知部を設ける他は、流量センサーと同
様な構造を有する。図５に示すように、温度センサーの
温度検知部２８は、基板２０上に感温抵抗体２１、保護
膜２６を積層して形成される。ボンディングパッド２７
は、ボンディングワイヤ１３と接続する感温抵抗体２１
の端縁部を被覆するためのものである。基板２０等の材
質等は、前記流量センサーの流量検知部１２の構成部材
と同様である。

【００３２】本発明の流量センサー１及び温度センサー
３０は、例えば、図６及び図８に示すようなストレーナ
ー一体型流量計３１の中に嵌装され、図７及び図９に示
す状態で使用される。ここで、図６は、ストレーナー一
体型流量計を分解した状態の縦断面図である。図７は、
図６に示すストレーナー一体型流量計を組み立てて、流
量センサーを嵌装して組み立てた状態を示す縦断面図で
ある。図８は、図６に示すストレーナー一体型流量計の
流量計部の一部破断面を含む平面図（Ａ）、及び右側面
図（Ｂ）である。図９は、図８において流量センサーを
嵌装した状態を示す図である。

【００３３】図６〜図９に示すように、ストレーナー一
体型流量計３１は、ケーシング３２を共有させて、スト
レーナ部３３と流量計部３４とを一体化させたものであ
る。ケーシング３２は、アルミニウム、亜鉛、錫合金等
を鋳造（ダイキャスト）したものであり、その両端部に
は、外部配管と接続するための接続部３５，３６を形成
し、内部には流入側流通路３７、流出側流通路３８を形
成してある。ストレーナ部３３は、前記ケーシング３２
の下半部、濾過部材３９、濾過部材挿入筒体４０よりな
る。

【００３４】ケーシング３２の下半部には、下方に若干
膨出させた筒体取付部４１を形成してあり、その筒体取
付部４１の内側に取付凹部４２を穿設してある。そし
て、取付凹部４２の中央部に嵌合突出部４３を突設する
とともに、内周面に雌ネジ部４４を螺刻してある。取付
凹部４２の上壁面には、前記流入側流通路３７の垂直部
３７ａが開口し、嵌合突出部４３の下端面には、前記流
出側流通路３８の垂直部３８ａが開口している。また、
流出側流通路３８の垂直部３８ａには、上方に排気孔４
５を接続してあり、この排気孔４５には雌ネジ部４５ａ
を螺刻し、雌ネジ部４５ａには封止部材４６を締着して
ある。

【００３５】濾過部材３９は、保持体４７と濾過材４８
よりなる。保持体４７は、アルミニウム、亜鉛、錫合金
等を鋳造（ダイキャスト）したものであり、両端の鍔状
部４９，４９を連結部５０で連結し、中央部に貫通孔５
１を形成してある。また、連結部５０には小径の連通孔
５２を多数形成してある。濾過材４８は、ガラス繊維、
プラスチック繊維等よりなる不織布であって、保持体４
７の連結部５０の外周面に装着してある。

【００３６】濾過部材挿入筒体４０は、アルミニウム、
亜鉛、錫合金等を鋳造（ダイキャスト）したものであ
り、上端部の外周面に雄ネジ部５３を螺刻してある。そ
して、濾過部材挿入筒体４０の底面中央部に濾過部材３
９を載置し、濾過部材挿入筒体４０の雄ネジ部５３を前
記取付凹部４２の雌ネジ部４４に螺合させ、濾過部材挿
入筒体４０の上端面を薄板円環状のシール材５４を介し
て取付凹部４２の上壁面に当接した時、濾過部材３９の
貫通孔５１の上端開口が嵌合突出部４３によって閉鎖さ
れるようになっている。

【００３７】濾過部材挿入筒体４０の底面中央部に濾過
部材３９を載置し、濾過部材挿入筒体４０の雄ネジ部５
３を取付凹部４２の雌ネジ部４４に螺合させ、濾過部材
３９を装着する。そして、流通路内に灯油を流動させ、
流通路内に空気が残存していないことを確認した上で、
排気孔４５に封止部材４６を締着する。

【００３８】灯油がケーシング３２の流入側流通路３７
を流動して垂直部３７ａの開口から濾過部材挿入筒体４
０内に流入すると、灯油は濾過部材３９の外周に沿って
流下し、濾過部材挿入筒体４０の底面に滞留していく。
そして、濾過材４８を通過する間に塵、埃等の異物を除
去され、保持体４７の連通孔５２を通過して貫通孔５１
に流入し、流出側流通路３８の垂直部３８ａの開口から
流出側流通路３８へと流動し、流量計部３４へと流動し
ていく。

【００３９】流動計部３４は、前記ケーシング３２の上
半部、蓋体５３、流量センサー１、温度センサー３０、
表示部５４（図１０参照）、操作部５５、流量検出回路
基板５６からなる。ケーシング３２の右半部には、セン
サー装着部５７を形成してあり、センサー装着部５７に
はセンサー挿入空間５８を画成し、センサー挿入空間５
８から前記流出側流通路３８の垂直部３８ａに向かって
センサー挿入孔５９，６０を穿設してある。また、流出
側流通路３８の垂直部３８ａの前記センサー挿入孔５
９，６０に対応する位置に開口部６１，６２を形成して
ある。

【００４０】蓋体５３は、アルミニウム、亜鉛、錫合金
等を鋳造（ダイキャスト）したものであり、センサー装
着部５７の右端部に着脱自在となっている。流量センサ
ーの製造方法としては、種々の方法を採用することがで
きるが、前記フィンプレート３と出力端子４とを一体化
するようにしてもよい。

【００４１】例えば、図１１に示すように、プレート素
材５８をエッチングして所定形状のプレート基材５９を
形成した後、順次、流量検知部１２を接合する部分を銀
メッキ処理し、銀ペーストを塗布して流量検知部１２を
固着し、流量検知部１２と出力端子４とをボンディング
ワイヤ１３によって接続し、フィンプレート３に相当す
る部分をニッケルメッキする。そして、流量検知部１
１、フィンプレート３の上半部、出力端子４の下半部を
樹脂によってモールディングして樹脂ハウジング２を形
成し、流量センサー１を製造するようにしてもよい。温
度センサー３０の製造方法としても、流量センサー１と
同様の方法を採用することができる。

【００４２】流量センサー１では、発熱体２３に通電す
ることにより感温抵抗体２１を加熱し、感温抵抗体２１
の電気抵抗値の変化を検出する。ここで、流量センサー
１は流出側流通路３８に設置されているため、発熱体２
３の発熱量の一部は、フィンプレート３を介して流出側
流通路３８内を流れる灯油中へと放逸され、感温抵抗体
２１に伝達される熱量は、この放逸熱量を差し引いたも
のとなる。そして、この放逸熱量は、灯油の流量に対応
して変化するから、供給される熱量により変化する感温
抵抗体２１の電気抵抗値の変化を検出することによっ
て、流出側流通路３８内を流れる灯油の流量を測定でき
るということになる。

【００４３】また、前記放逸熱量は灯油の温度によって
も変化するから、図７及び図９に示すように、流出側流
通路３８の適宜位置に温度センサー３０を設置し、感温
抵抗体２１の電気抵抗値の変化を検出する流量検出回路
中に温度補償回路を付加して、灯油の温度による流量測
定値の誤差をできるだけ少なくしている。

【００４４】表示部５４及び操作部５５は、図１０に示
すように、蓋体５３の上面に配設してある。表示部５４
は、液晶パネルであって、流量の測定値がディジタル表
示されるようになっている。操作部５５は、電源ボタン
６２及び測定ボタン６３よりなり、電源ボタン６２を押
すことにより電源が供給され、測定ボタン６３を押すこ
とにより測定が可能となる。

【００４５】図６〜図９に示すように、流量センサー１
及び温度センサー３０をケーシング４２のセンサー挿入
空間５８からセンサー挿入孔５９，６０に嵌挿させ、フ
ィンプレート３，３の下半部を流出側流通路３８の開口
部６１，６２を挿通させて流出側流通路３８内に位置さ
せ、フィンプレート３，３の下端を流出側流通路３８の
軸線より左方まで到達させるようにしてある。なお、流
量センサー１及び温度センサー３０と、センサー挿入孔
５９，６０との間にはＯリング６４，６５を介在させ、
これら間隙より流体が漏洩するのを防止している。

【００４６】流量センサー１及び温度センサー３０を嵌
装した後、センサー挿入空間５８にセンサー押圧板６６
を挿入して、流量センサー１及び温度センサー３０の樹
脂ハウジングの上面を押圧し、センサー押圧板６６と樹
脂ハウジング２とをネジ６７で固着してある。さらに、
センサー挿入空間５８に流量検出回路基板５６を挿入、
配置し、センサー装着部５７に蓋体５３を装着、固定し
て、流量計部３４を構成してある。

【００４７】流量検出回路基板５６は、流量センサー
１、温度センサー３０、表示部５４、操作部５５及び電
源コードと電気的に接続されており（図示せず）、全体
として、図１２に示すような電気回路が構成されてい
る。まず、電源である交流１００Ｖを直流変換回路６８
により適宜電圧値の直流に変換する。得られた直流電圧
を電圧安定化回路６９により安定化し、流量センサー１
の発熱体２３及びブリッジ回路７０に電圧を供給する。

【００４８】ブリッジ回路７０は、流量センサー１の感
温抵抗体２１、温度センサー３０の感温抵抗体２１、抵
抗７１及び可変抵抗７２よりなり、灯油の流量に対応し
て感温抵抗体２１の電気抵抗値が変化するため、ブリッ
ジ回路７０のａ，ｂ点における電圧差Ｖａ−Ｖｂも変化
する。電圧差Ｖａ−Ｖｂは、差動増幅回路７３、積分回
路７４を介してＶ／Ｆ変換回路７５に入力され、Ｖ／Ｆ
変換回路７５において、入力される電圧信号に対応する
周波数のパルス信号が形成される。

【００４９】Ｖ／Ｆ変換回路７５の周波数は、温度補償
型水晶振動子７６の発振に基づき基準周波数発生回路７
７で高精度クロックにより設定される基準周波数に基づ
いて形成される。Ｖ／Ｆ変換回路７５から出力されるパ
ルス信号がトランジスタ７８に入力されると、発熱体２
３に電流が流れて発熱する。また、このパルス信号はカ
ウンター７９により計数され、マイコン８０においてそ
の周波数に対応する流量に換算される。そして、この流
量値は表示部５４にディジタル表示されるとともに、メ
モリー８１内に記憶される。なお、符号８２は、電池等
のバックアップ電源を示す。

【００５０】

【実施例】［実施例］図１に示された形態の流量センサ
ー及び温度センサーを、前記ストレーナー一体型流量計
に嵌装させ、流体（灯油）の温度が１０℃、２５℃、４
０℃の各々の場合について、実測流量とサンプル出力
（流量センサーの流量出力値）の関係を調べた。その結
果、図１３に示すグラフが得られた。このグラフから、
本発明の流量センサーを用いた場合、流体の温度が変化
しても、常に流量に応じた一定のサンプル出力が得られ
ることがわかる。

【００５１】［比較例］外周面に切り欠きを設けない他
は前記実施例と同様な構成とした流量センサー及び温度
センサーを用いて、前記実施例と同様に、流体の温度が
１０℃、２５℃、４０℃の各々の場合について、実測流
量とサンプル出力（流量センサーの流量出力値）の関係
を調べた。その結果、図１４に示すグラフが得られた。
このグラフから、流量センサーの外周面に切り欠きを設
けないと、流体の温度によってサンプル出力が変動し、
高精度に流量を測定できないことがわかる。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の流量セン
サー及び温度センサーによれば、これらのセンサー各部
からケーシング及び外部へ放逸する熱量を極力少なくす
ることができ、流体の比熱が小さい場合や、流量が少な
い場合等であっても、流体の温度の変化に影響されず
に、流量を高精度に測定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の流量センサー及び温度センサーの一例
を示す斜視図である。

【図２】本発明の流量センサー及び温度センサーの一例
の外観図である。

【図３】本発明の流量センサー及び温度センサーの一例
の断面図である。

【図４】流量センサー中の流量検出部の構成を示す分解
斜視図である。

【図５】温度センサー中の温度検出部の構成を示す分解
斜視図である。

【図６】本発明の流量センサー及び温度センサーを取り
付けるためのセンサー挿入孔を設けたストレーナー一体
型流量計を示す断面図である。

【図７】本発明の流量センサー及び温度センサーを嵌装
したストレーナー一体型流量計を示す断面図である。

【図８】流量計の流量検知部（流量センサー等を取り付
けていない場合）の一部破断部を有する平面図（Ａ）及
び側面図（Ｂ）である。

【図９】流量計の流量検知部（流量センサー等を取り付
けた場合）の一部破断部を有する平面図（Ａ）及び側面
図（Ｂ）である。

【図１０】流量計の側面図である。

【図１１】流量センサーの製造に用いるプレート素材を
示す図である。

【図１２】流量計の電気回路図である。

【図１３】本発明の流量センサーを用いた場合の実測流
量とサンプル出力の関係を示す図である。

【図１４】本発明の範囲外の流量センサーを用いた場合
の実測流量とサンプル出力の関係を示す図である。

【図１５】従来の流量センサーの流量検知部の斜視図
（Ａ）、及び断面図（Ｂ）である。

【図１６】従来の流量センサーを配管に設置した状態を
示す断面図である。

【図１７】本発明者等が開発した流量センサー及び流量
検出装置の概略説明図である。

【符号の説明】

１流量センサー３フィンプレート４出力端子７，９切欠部１２流量検知部２８温度検知部３１ストレーナ一体型流量計１０１流量センサー１０３発熱体１０４感温体１０７温度センサー２０１流量センサー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小池淳埼玉県上尾市原市1333−２三井金属鉱業株式会社総合研究所内Ｆターム(参考） 2F035 EA04 EA08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁体を挟んで発熱体と感温体とを積層
して形成された流量検知部と、この流量検知部に一端が
接合したフィンプレートと、流量検知部と電気的に接続
した複数の出力端子とを有し、樹脂ハウジング内に流量
検知部が収納され、当該樹脂ハウジングの外部にフィン
プレートと出力端子の端部が突出されてなる流量センサ
ーにおいて、前記樹脂ハウジングの外周面に、断熱用の
空隙を形成するための切欠部が設けられていることを特
徴とする流量センサー。
【請求項２】前記複数の出力端子が、一列に並置さ
れ、かつ、該列の一端から他端に向かって、当該出力端
子の樹脂ハウジング外部への突出長さが順次漸増するよ
うに構成された請求項１記載の流量センサー。
【請求項３】絶縁体と感温体を積層して形成された温
度検知部と、この温度検知部に一端が接合したフィンプ
レートと、温度検知部と電気的に接続した複数の出力端
子とを有し、樹脂ハウジング内に温度検知部が収納さ
れ、当該樹脂ハウジングの外部にフィンプレートと出力
端子の端部が突出されてなる温度センサーにおいて、前
記樹脂ハウジングの外周面に、断熱用の空隙を形成する
ための切欠部が設けられていることを特徴とする温度セ
ンサー。
【請求項４】前記複数の出力端子が、一列に並置さ
れ、かつ、該列の一端から他端に向かって、当該出力端
子の樹脂ハウジング外部への突出長さが順次漸増するよ
うに構成された請求項３記載の温度センサー。