JP2001355800A - ガス供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガス種別に、ガス置換を効率良く実行できか
つガス消費量を把握できるガス供給装置を提供するこ
と。 【解決手段】 ガス供給装置は、ガス供給源５１と、ガ
ス供給源５１からのガスを分岐して供給するガス供給配
管５２，５３，５３Ａ，５３Ｂ，５３Ａ１，５３Ａ２，
５３Ｂ１，５３Ｂ２，５３Ａ１−１〜５３Ａ１−４，５
３Ａ２−１〜５３Ａ２−４，５３Ｂ１−１〜５３Ｂ１−
４，５３Ｂ２−１〜５３Ｂ２−４と、ガス供給配管の末
端からガスを供給される複数の末端バルブ５８〜６５，
６９〜７６とからなる。そして、各末端バルブ５８〜６
５，６９〜７６の上流に、ガスの流量及び種類を検知可
能なセンサを有する流量計７９〜９４をそれぞれ配置し
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、ガス供給装置に関
し、特に、病院、半導体工場、化学プラント等の施設で
の使用に適するガス供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】病院等の施設において、新設または増設
工事、及び、定期点検時などガス供給装置における各種
ガス（空気、酸素、笑気など）供給配管にガスを置換す
る方法として、以下の方法が実施されている。

【０００３】図１４は、従来のガス置換方法を実施する
ガス供給装置の一例を示す概略構成図である。ここで
は、たとえば病院に設置されたガス供給装置について説
明する。

【０００４】図１４に示すように、各種ガス（空気、酸
素、笑気など）は、病院５０の適所に配置されたガス供
給源５１から、供給元バルブ５４、階別バルブ５５，６
６、病室別バルブ５６，５７，６７，６８、ベッド別バ
ルブ５８〜６５，６９〜７６等のいくつかのバルブを経
て、ベッド、手術室など末端までガスを供給している。

【０００５】すなわち、ガス供給源５１からのガスは、
ガス供給配管５２、供給元バルブ５４、ガス供給配管５
３を介し、ガス供給配管５３Ａ，５３Ｂに分岐し、それ
ぞれ、階別バルブ５５，６６を介して１階及び２階の病
室１Ｆ−１，１Ｆ―２及び２Ｆ−１，２Ｆ−２に供給さ
れる。

【０００６】階別バルブ５５から分岐する一方のガス供
給配管５３Ａ１は、病室１Ｆ−１において、病室別バル
ブ５６を介して、さらにガス供給配管５３Ａ１−１，５
３Ａ１−２，５３Ａ１−３，５３Ａ１−４に分岐し、そ
れぞれ、ベッド別バルブ５８，５９，６０，６１に接続
される。

【０００７】同様に、階別バルブ５５から分岐する他方
のガス供給配管５３Ａ２は、病室１Ｆ−２において、病
室別バルブ５７を介して、さらにガス供給配管５３Ａ２
−１，５３Ａ２−２，５３Ａ２−３，５３Ａ２−４に分
岐し、それぞれ、ベッド別バルブ６２，６３，６４，６
５に接続される。

【０００８】一方、階別バルブ６６から分岐する一方の
ガス供給配管５３Ｂ１は、病室２Ｆ−１において、病室
別バルブ６７を介して、さらにガス供給配管５３Ｂ１−
１，５３ＡＢ−２，５３Ｂ１−３，５３Ｂ１−４に分岐
し、それぞれ、ベッド別バルブ６９，７０，７１，７２
に接続される。

【０００９】同様に、階別バルブ６６から分岐する他方
のガス供給配管５３Ｂ２は、病室２Ｆ−２において、病
室別バルブ６８を介して、さらにガス供給配管５３Ｂ２
−１，５３Ｂ２−２，５３Ｂ２−３，５３Ｂ２−４に分
岐し、それぞれ、ベッド別バルブ７３，７４，７５，７
６に接続される。

【００１０】図１４に示されるガス供給装置において
は、ガス供給源５１から末端までガスを置換する方法と
して、上流から徐々に各バルブを開いていき、末端のバ
ルブ（すなわち、ベッド別バルブ７３，７４，７５，７
６）を開放してガスを放出し、配管容量の数倍を基準と
した大量のガスを流すことで、置換したと判断してい
た。

【００１１】また、場合によっては、放出口（ベッド別
バルブ５８〜６５，６９〜７６の下流）に専用のガス検
知器（図示しない）を近づけ、その検知出力により、ガ
スが完全に置換したかどうかを確認していた。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のガス置
換方法によると、以下の問題点があった。 （１）検知器等を使用しない方法では、配管容量に安全
率を持たせた、数倍のガスを放出することで置換として
いたが、実測しているわけではないため、確実に置換さ
れているかどうかがわからなかった。また、置換完了時
点の判定が確実に行えないため、実際には置換が完了し
ているにも関わらずガス放出が続けられ、多量のガスが
無駄に消費されていた。さらに、誤ったガスに置換され
るおそれもあった。 （２）供給すべきガスが、例えば、高濃度酸素下では、
自然発火はしないが、一度発火する（例えば、静電気発
火）と、通常難燃性の物（例えば、骨）でも完全に燃え
てしまう。このように支燃性ガスである酸素の場合は、
大量に流すことができないため、少ない流量で時間をか
けて、ガスを置換させる必要があり、置換に大幅に時間
がかかっていた。また、笑気等の大量に大気中に放出さ
せると人命を危うくするおそれのあるガスにおいても、
同様に置換に時間がかかっていた。 （３）置換が完了したことを判定するには、検知器を使
用する方法があるが、ガス種別に専用の高価な検知器を
購入しなければならなかった。さらに、検知器も、末端
（この例では、ベッド別バルブ５８〜６５，６９〜７６
の下流）においてガスの置換を検知することができた
が、供給元バルブ５４とベッド別バルブ５８〜６５，６
９〜７６の間にあるガス供給配管における部分置換には
対応できなかった。

【００１３】さらに、上述のガス供給装置では、ベッド
（患者）単位、病室単位などでガス消費量を把握するこ
とができなかった。また、ガス残量の管理も、供給源の
容器内の残ガス量を重量で管理するが、重量で管理する
場合、検査やボンベ設置時等でガス供給者が消費したガ
ス量もカウントするおそれがあったため、正確な計測が
できなかった。

【００１４】そこで、本発明の目的は、上述の課題に鑑
みて、ガス種別に、ガス置換を効率良く実行できかつガ
ス消費量を把握できるガス供給装置を提供することにあ
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記した目的に鑑みて、
請求項１記載の発明のガス供給装置は、ガス供給源と、
該ガス供給源からのガスを分岐して供給するガス供給配
管と、該ガス供給配管の末端からガスを供給される複数
の末端バルブとからなるガス供給装置であって、上記各
末端バルブの上流または下流に、ガスの流量及び種類を
検知可能なセンサを有する流量計をそれぞれ配置したこ
とを特徴とする。

【００１６】請求項１記載の発明によれば、ガス供給装
置は、ガス供給源と、該ガス供給源からのガスを分岐し
て供給するガス供給配管と、該ガス供給配管の末端から
ガスを供給される複数の末端バルブとからなる。そし
て、各末端バルブの上流または下流に、ガスの流量及び
種類を検知可能なセンサを有する流量計をそれぞれ配置
している。

【００１７】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載のガス供給装置において、前記ガス供給源と前記末端
バルブの間に中間バルブを設け、該中間バルブ付近に、
ガスの流量及び種類を検知可能なセンサを有する流量計
を配置したことを特徴とする。

【００１８】請求項２記載の発明によれば、ガス供給源
と前記末端バルブの間に中間バルブを設け、該中間バル
ブ付近に、ガスの流量及び種類を検知可能なセンサを有
する流量計を配置している。

【００１９】また、請求項３記載の発明は、請求項１ま
たは２記載のガス供給装置において、前記ガスの流量及
び種類を検知可能なセンサは、前記ガス供給配管を流れ
るガスを加熱するヒータと、上記ヒータに対してガスの
上流側に配置され、ガスの温度を検出して第１温度検出
信号を出力する上流側温度センサと、上記ヒータに対し
てガスの下流側に配置され、ガスの温度を検出して第２
温度検出信号を出力する下流側温度センサと、上記ヒー
タに対してガスの流れ方向と略直交方向に配置され、ガ
スの温度を検出して第３温度検出信号を出力する横側温
度センサと、上記ヒータ、上記上流側温度センサ、上記
下流側温度センサ及び上記横側温度センサを支持する支
持基板とからなる１チップタイプフローセンサからなる
ことを特徴とする。

【００２０】請求項３記載の発明によれば、ガスの流量
及び種類を検知可能なセンサは、１チップタイプフロー
センサからなる。この１チップタイプフローセンサは、
ガス供給配管を流れるガスを加熱するヒータと、ヒータ
に対してガスの上流側に配置され、ガスの温度を検出し
て第１温度検出信号を出力する上流側温度センサと、ヒ
ータに対してガスの下流側に配置され、ガスの温度を検
出して第２温度検出信号を出力する下流側温度センサ
と、ヒータに対してガスの流れ方向と略直交方向に配置
され、ガスの温度を検出して第３温度検出信号を出力す
る横側温度センサと、ヒータ、上流側温度センサ、下流
側温度センサ及び横側温度センサを支持する支持基板と
からなる。

【００２１】また、請求項４記載の発明は、請求項３記
載のガス供給装置において、前記流量計は、前記１チッ
プタイプフローセンサ内の前記上流側温度センサからの
前記第１温度検出信号と前記下流側温度センサからの前
記第２温度検出信号との差信号に基づきガスの流量を算
出する流量算出手段と、前記１チップタイプフローセン
サ内の前記横側温度センサからの前記第３温度検出信号
に基づきガスの物性値を算出する流体物性値算出手段
と、前記流体物性値算出手段で算出されたガスの物性値
に基づき前記流量算出手段で算出されたガスの流量を補
正する流量補正手段と、を備えることを特徴とする。

【００２２】請求項４記載の発明によれば、流量計は、
１チップタイプフローセンサ内の上流側温度センサから
の第１温度検出信号と下流側温度センサからの第２温度
検出信号との差信号に基づきガスの流量を算出する流量
算出手段と、１チップタイプフローセンサ内の横側温度
センサからの第３温度検出信号に基づきガスの物性値を
算出する流体物性値算出手段と、流体物性値算出手段で
算出されたガスの物性値に基づき前記流量算出手段で算
出されたガスの流量を補正する流量補正手段とを備えて
いる。

【００２３】また、請求項５記載の発明は、請求項１ま
たは２記載のガス供給装置において、前記ガスの流量及
び種類を検知可能なセンサは、前記ガス供給配管を流れ
るガスを加熱するヒータと、上記ヒータに対してガスの
上流側に配置され、ガスの温度を検出して第１温度検出
信号を出力する上流側温度センサと、上記ヒータに対し
てガスの下流側に配置され、ガスの温度を検出して第２
温度検出信号を出力する下流側温度センサと、上記ヒー
タ、上記上流側温度センサ及び上記下流側温度センサを
支持する支持基板とからなる第１のフローセンサと、前
記ガス供給配管を流れるガスを加熱するヒータと、上記
ヒータの両側にガスの流れ方向と略直交方向に配置さ
れ、ガスの温度を検出して第３温度検出信号を出力する
第１及び／または第２の温度センサと、上記ヒータ及び
上記第１及び／または第２の温度センサを支持する支持
基板とからなる第２のフローセンサと、を含む２チップ
タイプフローセンサからなることを特徴とする。

【００２４】請求項５記載の発明によれば、ガスの流量
及び種類を検知可能なセンサは、２チップタイプフロー
センサからなる。この２チップタイプフローセンサは、
ガス供給配管を流れるガスを加熱するヒータ、ヒータに
対してガスの上流側に配置され、ガスの温度を検出して
第１温度検出信号を出力する上流側温度センサ、ヒータ
に対してガスの下流側に配置され、ガスの温度を検出し
て第２温度検出信号を出力する下流側温度センサ、及
び、ヒータ、上流側温度センサ及び下流側温度センサを
支持する支持基板からなる第１のフローセンサと、ガス
供給配管を流れるガスを加熱するヒータ、ヒータの両側
にガスの流れ方向と略直交方向に配置され、ガスの温度
を検出して第３温度検出信号を出力する第１及び／また
は第２の温度センサ、及び、ヒータ及び第１及び／また
は第２の温度センサを支持する支持基板とからなる第２
のフローセンサとからなる。

【００２５】また、請求項６記載の発明は、請求項５記
載のガス供給装置において、前記流量計は、前記２チッ
プタイプフローセンサ内の前記上流側温度センサからの
前記第１温度検出信号と前記下流側温度センサからの前
記第２温度検出信号との差信号に基づき前記ガスの流量
を算出する流量算出手段と、前記２チップタイプフロー
センサ内の前記第１及び第２の温度センサからの前記第
３温度検出信号に基づき前記ガスの物性値を算出する流
体物性値算出手段と、前記流体物性値算出手段で算出さ
れた前記ガスの物性値に基づき前記流量算出手段で算出
されたガスの流量を補正する流量補正手段と、を備える
ことを特徴とする。

【００２６】請求項６記載の発明によれば、流量計は、
２チップタイプフローセンサ内の上流側温度センサから
の第１温度検出信号と下流側温度センサからの第２温度
検出信号との差信号に基づきガスの流量を算出する流量
算出手段と、２チップタイプフローセンサ内の第１及び
第２の温度センサからの第３温度検出信号に基づきガス
の物性値を算出する流体物性値算出手段と、流体物性値
算出手段で算出されたガスの物性値に基づき前記流量算
出手段で算出されたガスの流量を補正する流量補正手段
とを備えている。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図１乃至図１３を参照して説明する。

【００２８】図１は、本発明のガス供給装置の実施の形
態を示す概略構成図である。図１においては、たとえば
病院に設置されたガス供給装置について説明するが、図
１４に示される従来のガス供給装置と同様の構成を含
む。

【００２９】すなわち、図１におけるガス供給装置にお
いて、空気、酸素、笑気等のうち１種類のガスは、病院
５０の適所に配置されたガス供給源５１から、中間バル
ブとしての供給元バルブ５４、階別バルブ５５，６６及
び病室別バルブ５６，５７，６７，６８と、末端バルブ
としてのベッド別バルブ５８〜６５，６９〜７６等のい
くつかのバルブを経て、ベッド、手術室など末端までガ
スを供給している。

【００３０】ガス供給源５１からのガスは、ガス供給配
管５２、供給元バルブ５４、ガス供給配管５３を介し、
ガス供給配管５３Ａ，５３Ｂに分岐し、それぞれ、階別
バルブ５５，６６を介して１階及び２階の病室１Ｆ−
１，１Ｆ―２及び２Ｆ−１，２Ｆ−２に供給される。

【００３１】階別バルブ５５から分岐する一方のガス供
給配管５３Ａ１は、病室１Ｆ−１において、病室別バル
ブ５６を介して、さらにガス供給配管５３Ａ１−１，５
３Ａ１−２，５３Ａ１−３，５３Ａ１−４に分岐し、そ
れぞれ、ベッド別バルブ５８，５９，６０，６１に接続
される。

【００３２】同様に、階別バルブ５５から分岐する他方
のガス供給配管５３Ａ２は、病室１Ｆ−２において、病
室別バルブ５７を介して、さらにガス供給配管５３Ａ２
−１，５３Ａ２−２，５３Ａ２−３，５３Ａ２−４に分
岐し、それぞれ、ベッド別バルブ６２，６３，６４，６
５に接続される。

【００３３】一方、階別バルブ６６から分岐する一方の
ガス供給配管５３Ｂ１は、病室２Ｆ−１において、病室
別バルブ６７を介して、さらにガス供給配管５３Ｂ１−
１，５３ＡＢ−２，５３Ｂ１−３，５３Ｂ１−４に分岐
し、それぞれ、ベッド別バルブ６９，７０，７１，７２
に接続される。

【００３４】同様に、階別バルブ６６から分岐する他方
のガス供給配管５３Ｂ２は、病室２Ｆ−２において、病
室別バルブ６８を介して、さらにガス供給配管５３Ｂ２
−１，５３Ｂ２−２，５３Ｂ２−３，５３Ｂ２−４に分
岐し、それぞれ、ベッド別バルブ７３，７４，７５，７
６に接続される。

【００３５】そこで、本発明では、上述の構成に加え
て、ガスの流量及び種類を検知可能なセンサを有する流
量計をガス供給配管の適所に設置することを特徴として
いる。たとえば、図１では、ガスの流量及び種類を検知
可能なセンサを有する流量計７７，７８を、それぞれ、
階別バルブ５５，６６の上流のガス供給配管５３Ａ，５
３Ｂ部分に設置すると共に、ガスの流量及び種類を検知
可能なセンサを有する流量計７９〜９４を、それぞれ、
ベッド別バルブ５８〜６５及び６９〜７６の上流のガス
供給配管５３Ａ１−１〜５３Ａ１−４，５３Ａ２−１〜
５３Ａ２−４，５３Ｂ１−１〜５３Ｂ１−４，５３Ｂ２
−１〜５３Ｂ２−４部分に設置している。

【００３６】次に、図１のガス供給装置に使用するのに
好適な、ガスの流量及び種類を検知可能なセンサを有す
る流量計の一例を、図２乃至図８に示す図面で説明す
る。

【００３７】図２は、流量計に用いられるガスの流量及
び種類を検知可能なセンサとしてのマイクロフローセン
サの概略構成を説明する略図である。マイクロフローセ
ンサ１は、図２中断面で示すガス流路１０の内壁に配設
される。マイクロフローセンサ１は、Ｓｉ基板２上に形
成された、マイクロヒータ４と、マイクロヒータ４の下
流側に形成された下流側サーモパイル５と、マイクロヒ
ータ４の上流側に形成された上流側サーモパイル８と、
マイクロヒータ４の両側にガスの流れ方向（Ｘ方向）と
略直交方向に配置され、ガスの物性値を検出して温度検
出信号を出力する右側及び左側サーモパイル１１，１３
とを備えている。

【００３８】そして、下文で詳述するように、下流側サ
ーモパイル５及び上流側サーモパイル８は、ガス流量の
検知に役立ち、右側サーモパイル１１及び左側サーモパ
イル１３は、ガス種の検知に役立つ。

【００３９】図３及び図４は、図２のマイクロフローセ
ンサの構成図及び断面図である。図３において、マイク
ロフローセンサ１は、Ｓｉ基板２、ダイアフラム３、ダ
イアフラム３上に形成された白金等からなるマイクロヒ
ータ４、マイクロヒータ４の下流側でダイアフラム３上
に形成された下流側サーモパイル５、マイクロヒータ４
に図示しない電源から駆動電流を供給する電源端子６
Ａ，６Ｂ、マイクロヒータ４の上流側でダイアフラム３
上に形成された上流側サーモパイル８、上流側サーモパ
イル８から出力される第１温度検出信号を出力する第１
出力端子９Ａ，９Ｂ、下流側サーモパイル５から出力さ
れる第２温度検出信号を出力する第２出力端子７Ａ，７
Ｂ、を備える。下流側サーモパイル５と上流側サーモパ
イル８は、温度センサを構成する。

【００４０】また、マイクロフローセンサ１は、マイク
ロヒータ４に対してガスの流れ方向（図３における矢印
Ｐから矢印Ｑへの方向）と略直交方向に配置され、ガス
の物性値を検出し、右側温度検出信号（第３温度検出信
号に対応）を出力する右側サーモパイル１１と、この右
側サーモパイル１１から出力される右側温度検出信号を
出力する第３出力端子１２Ａ，１２Ｂと、マイクロヒー
タ４に対してガスの流れ方向と略直交方向に配置され、
ガスの物性値を検出し、左側温度検出信号（第３温度検
出信号に対応）を出力する左側サーモパイル１３と、こ
の左側サーモパイル１３から出力される左側温度検出信
号を出力する第４出力端子１４Ａ，１４Ｂと、ガス温度
を得るための抵抗１５，１６と、この抵抗１５，１６か
らのガス温度信号を出力する出力端子１７Ａ，１７Ｂと
を備える。右側サーモパイル１１及び左側サーモパイル
１３は、温度センサを構成する。

【００４１】上流側サーモパイル８、下流側サーモパイ
ル５、右側サーモパイル１１及び左側サーモパイル１３
は、熱電対から構成されている。この熱電対は、ｐ++−
Ｓｉ及びＡｌにより構成され、冷接点と温接点とを有
し、熱を検出し、冷接点と温接点との温度差から熱起電
力が発生することにより、温度検出信号を出力するよう
になっている。

【００４２】また、図４に示すように、Ｓｉ基板２に
は、ダイアフラム３が形成されており、このダイアフラ
ム３には、マイクロヒータ４、上流側サーモパイル８、
下流側サーモパイル５、右側サーモパイル１１及び左側
サーモパイル１３のそれぞれの温接点が形成されてい
る。

【００４３】このように構成されたマイクロフローセン
サ１によれば、マイクロヒータ４が、外部からの駆動電
流により加熱を開始すると、マイクロヒータ４から発生
した熱は、ガスを媒体として、下流側サーモパイル５と
上流側サーモパイル８のそれぞれの温接点に伝達され
る。それぞれのサーモパイルの冷接点は、Ｓｉ基体（Ｓ
ｉ基板）上にあるので、基体温度になっており、それぞ
れの温接点は、ダイアフラム上にあるので、伝達された
熱により加熱され、Ｓｉ基体温度より温度が上昇する。
そして、それぞれのサーモパイルは、温接点と冷接点の
温度差より熱起電カを発生し、温度検出信号を出力す
る。

【００４４】ガスを媒体として伝達される熱は、ガスの
熱拡散効果とＰからＱに向かって流れるガスの流速との
相乗効果によって、それぞれのサーモパイルに伝達され
る。すなわち、流速がない場合には、熱拡散によって上
流側サーモパイル８と下流側サーモパイル５に均等に伝
達され、上流側サーモパイル８からの第１温度検出信号
と下流側サーモパイル５からの第２温度検出信号の差信
号は、零になる。

【００４５】一方、ガスに流速が発生すると、流速によ
って上流側サーモパイル８の温接点に伝達される熱量が
多くなり、前記第２温度検出信号と前記第１温度検出信
号との差信号は流速に応じた正値になる。

【００４６】一方、マイクロヒータ４が外部からの駆動
電流により加熱を開始すると、マイクロヒータ４から発
生した熱は、ガスの流速の影響を受けずにガスの熱拡散
効果のみによって、マイクロヒータ４に対してガスの流
れ方向と略直交方向に配置された右側サーモパイル１１
に伝達される。また、マイクロヒータ４に対してガスの
流れ方向と略直交方向に配置された左側サーモパイル１
３にも、同様な熱が伝達される。このため、右側サーモ
パイル１１の起電力により第３出力端子１２Ａ，１２Ｂ
から出力される右側温度検出信号、及び／または左側サ
ーモパイル１３の起電力により第４出力端子１４Ａ，１
４Ｂから出力される左側温度検出信号に基づき、熱伝導
と熱拡散、比熱等によって決定される熱拡散定数等のガ
スの物性値を算出することができるようになる。

【００４７】さらに、マイクロフローセンサ１によれ
ば、ダイアフラム３上に、マイクロヒータ４、上流側サ
ーモパイル８、下流側サーモパイル５、右側サーモパイ
ル１１及び左側サーモパイル１３を形成したので、これ
らの熱容量を小さくして、消費電力を低減することがで
きる。また、マイクロフローセンサ１の構成が簡単であ
るので、安価に作製することができるという効果があ
る。

【００４８】次に、前述したマイクロフローセンサ１を
用い、ガスの種類や組成が変化した場合であっても、こ
れに関係なく常にガスの流量を精度良く計測することが
できる流量計について説明する。

【００４９】図５は、図２、３及び４のマイクロフロー
センサを用いた流量計の構成ブロック図である。この流
量計は、マイクロフローセンサ１内の下流側サーモパイ
ル５からの第２温度検出信号と、マイクロフローセンサ
１内の上流側サーモパイル８からの第１温度検出信号と
の差信号を増幅する差動アンプ３３と、マイクロフロー
センサ１内の右側サーモパイル１１からの右側温度検出
信号を増幅するアンプ３５ａと、マイクロフローセンサ
１内の左側サーモパイル１３からの左側温度検出信号を
増幅するアンプ３５ｂと、マイクロコンピュータ４０と
を備えて構成される。

【００５０】マイクロコンピュータ４０は、アンプ３５
ａからの右側温度検出信号とアンプ３５ｂからの左側温
度検出信号とを加算する加算部４５と、差動アンプ３３
で得られた第２温度検出信号と第１温度検出信号との差
信号を加算部４５の出力する加算信号により除する除算
部４７と、この除算部４７の出力する除算信号に基づき
ガスの流量を算出する流量算出部４１と、加算部４５の
出力する加算信号に基づきガスの熱伝導率や比熱、粘
性、密度等の物性値を算出する流体物性値算出部４３と
を備えて構成される。

【００５１】次に、図６に示すフローチャートを参照し
て、図５の流量計により実現される流量計測方法を説明
する。

【００５２】まず、外部からのパルス信号による駆動電
流によりマイクロヒータ４を加熱すると（ステップＳ１
１）、下流側サーモパイル５から第２温度検出信号が出
力され、上流側サーモパイル８から第１温度検出信号が
出力される（ステップＳ１３）。第２温度検出信号は差
動アンプ３３に出力され、第１温度検出信号は差動アン
プ３３に出力される。なお、図７に第１温度検出信号及
び第２温度検出信号のパルス信号に対する応答を示し
た。

【００５３】次に、差動アンプ３３は、下流側サーモパ
イル５からの第２温度検出信号と上流側サーモパイル８
からの第１温度検出信号との差信号を増幅する（ステッ
プＳ１５）。

【００５４】そして、加算部４５は、アンプ３５ａから
の右側温度検出信号とアンプ３５ｂからの左側温度検出
信号とを加算して加算信号を得る（ステップＳ１７）。
図８に右側温度検出信号、左側温度検出信号及び加算信
号のタイミングチャートを示した。次に、除算部４７
は、ステップＳ１５で得られた増幅後の差信号をステッ
プＳ１７で得られた加算信号で除して除算信号を得る
（ステップＳ１９）。

【００５５】続いて、流量算出部４１は、ステップＳ１
９で得られた除算信号に基づきガスの正確な流量を算出
する（ステップＳ２１）。さらに、流体物性値算出部４
３は、ステップＳ１７で得られた加算信号とステップＳ
２１で算出したガスの正確な流量に基づき、ガスの熱伝
導率や比熱、粘性、密度等のガスの物性値を算出する
（ステップＳ２３）。

【００５６】このように、ガスの流れ方向に対して直交
する方向に配置された右側サーモパイル１１及び左側サ
ーモパイル１３が、ガスの物性値を検出することによ
り、ガスの熱伝導性を計測することになる。ガスの流速
が零であるときには、ガスにより熱の伝わる速度は、熱
伝導率と熱拡散、比熱等によって決定される熱拡散定数
（ガスの物性値の一つ）による。流速が零であるときに
は、右側サーモパイル１１、左側サーモパイル１３とマ
イクロヒータ４との温度差によって熱拡散定数が求めら
れる。この温度差が大きいほど熱拡散定数が小さい。

【００５７】この熱拡散定数の大小は、上流側サーモパ
イル８が出力する第１温度検出信号と下流側サーモパイ
ル５が出力する第２温度検出信号にも影響し、これらの
値が熱拡散定数の大小に応じて変化する。したがって、
原理的には、第１温度検出信号や第２温度検出信号を、
あるいは、これらの差を、熱拡散定数によって除するこ
とで、熱拡散定数の異なるガスであっても、即ち、いか
なる種類のガスであっても、正確な流量を算出すること
ができることになる。

【００５８】これに対して流量が零でないときには、ガ
スの流れによって熱は下流に運ばれて、右側サーモパイ
ル１１及び左側サーモパイル１３に到達する熱量は、そ
れに伴って減少する。即ち、右側サーモパイル１１及び
左側サーモパイル１３の回りの熱拡散が、ガスの流れに
よって大きくなる。ここで、その熱拡散の増加率はガス
の流速の平方根に比例することが一般に知られているた
め、原理的には、ガスの熱拡散定数は、そのガスの流量
が何らかの方法で解りさえすれば、いかなる流量のとき
でも見積もることができることになる。

【００５９】一方で、上流側サーモパイル８及び下流側
サーモパイル５の回りでも、ガスの流れによって右側サ
ーモパイル１１及び左側サーモパイル１３の回りと同様
な熱拡散の増加（マイクロヒータ４から移動する熱量の
減少）が発生するので、ガスの流量が大きくなると、そ
れに伴う熱拡散の増加のために、下流側サーモパイル５
の回りのガスの温度と上流側サーモパイル８の回りのガ
スの温度との差が小さくなる。

【００６０】このため、本来ならば、ガスの流速の増加
に比例して大きくなるはずの、下流側サーモパイル５か
らの第２温度検出信号と上流側サーモパイル８からの第
１温度検出信号との差信号が、熱拡散の増加の影響で小
さくなり、ガスの流量があまりに大きくなると、流速の
増加による増加分を熱拡散の増加による減少分が上回っ
て、流量が増加しているにも拘わらず第２温度検出信号
と第１温度検出信号との差信号が減少してしまうことも
ある。

【００６１】そこで、流量が零であるときの、右側サー
モパイル１１が出力する右側温度検出信号と左側サーモ
パイル１３が出力する左側温度検出信号との加算値を
「１」と考えて、これに対する、流量がある場合の右側
温度検出信号と左側温度検出信号との加算値の比を、移
動する熱量の変化率を表す係数と見倣し、この係数を、
下流側サーモパイル５からの第２温度検出信号と上流側
サーモパイル８からの第１温度検出信号との差信号に乗
じる操作をする。

【００６２】つまり、第２温度検出信号と第１温度検出
信号との差信号を右側温度検出信号と左側温度検出信号
との加算値で除することで、熱拡散の変化の影響を排除
した流量算出が可能となり、正確で分解能の高い流量を
求めることができるようになる。

【００６３】なお、上述した実施形態では、差動アンプ
３３から得られる下流側サーモパイル５からの第２温度
検出信号と上流側サーモパイル８からの第１温度検出信
号との増幅後の差信号を、除算部４７において、アンプ
３５ａからの右側温度検出信号とアンプ３５ｂからの左
側温度検出信号とを加算部４５で加算して得られる加算
信号により除することで、熱拡散の変化の影響を排除し
た流量算出を可能としている。

【００６４】そして、上述した実施形態では、除算部４
７における除算信号の取得を流量算出部４１による流量
の算出よりも先に行っているが、これは、第２温度検出
信号と第１温度検出信号との増幅後の差信号に現れる熱
拡散の変化の影響を排除するためには、ガスの物性値を
熱伝導率や比熱、粘性、密度といった厳密な精度の値と
して把握する必要がないためである。

【００６５】即ち、上述した実施形態では、熱拡散の状
態を高精度で把握しないと特定できないガスの熱伝導率
や比熱、粘性、密度を、物性値として流体物性値算出部
４３で算出するために、熱拡散の変化の影響を排除した
ガスの正確な流量を流量算出部４１により事前に算出し
ておいて、これを、流体物性値算出部４３による物性値
の算出に反映させている。

【００６６】しかし、物性値として流体物性値算出部４
３で算出するファクタの種類によっては、流体物性値算
出部４３による物性値の算出を事前に行っておいて、こ
れと、差動アンプ３３からの、下流側サーモパイル５か
らの第２温度検出信号と上流側サーモパイル８からの第
１温度検出信号との増幅された差信号とに基づいて、熱
拡散の変化の影響を排除したガスの正確な流量を後から
算出するようにしてもよい。

【００６７】このように、上述の流量計によれば、マイ
クロヒータ４に対してガスの流れ方向と略直交方向に右
側サーモパイル１１及び左側サーモパイル１３を配置
し、右側温度検出信号及び左側温度検出信号を出力する
ように構成したので、ガスの流れ方向の影響を受けず
に、右側温度検出信号及び左側温度検出信号に基づき熱
拡散定数等のガスの物性値を正確に算出することがで
き、したがってガスの種類を特定することができる。

【００６８】そして、算出されたガスの物性値に基づ
き、流量算出部４１で算出されたガスの流量を補正する
ようにしたので、特別な工夫をせずに、ガスの種類や組
成が変化した場合であっても、正確に流量を計測するこ
とができる。

【００６９】そこで、再び図１を参照すると、階別バル
ブ５５，６６付近に設置した流量計（以下、パイプシャ
フト用流量計という）７７，７８は、図２乃至図８で説
明したガスの流量及び種類を検知可能なセンサを有する
流量計を用いており、以下の機能、特長を持つ。

【００７０】（１）病院５０等の各階でのガス種別の消
費量を把握することが可能になる。 （２）ガス種を検知することが可能であるため、ガス置
換の際、ガス供給源５１からこの流量計７７，７８まで
ガス供給配管５２，５３，５３Ａ，５３Ｂにおいてガス
が置換されたことが容易に検知でき、ガス供給配管にお
ける部分的なガス置換が可能になる。置換作業が、ま
ず、パイプシャフト（すなわち、ガス供給配管５３Ａ，
５３Ｂ）まで部分置換し、その後、末端（すなわち、ベ
ッド別バルブバルブ５８〜６５，６９〜７６）までとい
う具合に、必要に応じて別々に部分置換できる。 （３）部分置換できると共に、１年に１回程度の定期検
査（漏洩検査など）時にも、パイプシャフトまで、次い
でその下流の分岐管毎という具合に分割してできる。 （４）同様に、ガス種を検知できることで、誤ったガス
が供給された場合、容易に検知できるため、誤配管（誤
接続）を未然に防ぐことができる。

【００７１】また、ベッド別バルブ５８〜６５，６９〜
７６付近に設置した流量計（以下、ウォール用流量計と
いう）７９〜９４も、同様に図２乃至図８で説明したガ
スの流量及び種類を検知可能なセンサを有する流量計を
用いており、以下の機能、特長を持つ。

【００７２】（１）各ベッド（各患者）毎のガス種別の
消費量を正確に把握することが可能になる。消費量は、
積算値及び瞬時値共に検出、表示可能にすることで、単
位期間別の消費量の把握と、流量設定（患者別供給流量
の設定）時の作業が容易になる。 （２）パイプシャフト用流量計７７，７８と同様に、ガ
ス種を検知することが可能であるため、ガス置換の際、
確実に置換されたことが確認できる。 （３）ガス置換されたことが瞬時に判定できるため、余
分なガスを放出することがなく、無駄な消費を防止で
き、置換時間も短縮できる。特に、支燃性の酸素や睡眠
剤の笑気など、高濃度に大気に放出できないガスに対し
ては、置換するまでは空気を大量に放出できるため、有
効になる。 （４）パイプシャフト用流量計７７，７８と同様に、誤
ったガスを置換することを防止できる。

【００７３】以上の通り、本発明の実施の形態について
説明したが、本発明はこれに限らず、種々の変形、応用
が可能である。

【００７４】たとえば、上述の実施の形態では、ガス流
量及び種類を検知可能なセンサとして１チップタイプの
マイクロフローセンサ１を備えた流量計を用いている
が、これに代えて、図９乃至図１３に示すように、ガス
の流量及び種類を検知可能な２チップタイプのセンサを
有する流量計を用いても良い。

【００７５】図９は、流量計に用いられるガスの流量及
び種類を検知可能な２チップタイプのセンサとしてのマ
イクロフローセンサの概略構成を説明する略図である。
２チップのマイクロフローセンサ１０１及び１０１′
は、図９中断面で示すガス流路１７の内壁に配設され
る。

【００７６】一方のマイクロフローセンサ１０１は、Ｓ
ｉ基板１０２上に形成された、マイクロヒータ１０４
と、マイクロヒータ１０４の下流側に形成された下流側
サーモパイル１０５と、マイクロヒータ１０４の上流側
に形成された上流側サーモパイル１０８とを備え、ガス
流量の検知に役立つ。

【００７７】他方のマイクロフローセンサ１０１′は、
Ｓｉ基板１０２′上に形成された、マイクロヒータ１０
４′と、マイクロヒータ１０４′の両側にガスの流れ方
向（Ｘ方向）と略直交方向に配置され、ガスの物性値を
検出して温度検出信号を出力する第１及び第２のサーモ
パイル１０５′，１０８′とを備え、ガス種の検知に役
立つ。

【００７８】図１０及び図１１は、図９のマイクロフロ
ーセンサの構成図及び断面図である。マイクロフローセ
ンサ１０１は、ガスの流れ方向（実線矢印Ｐから実線矢
印Ｑへの方向）に対して配置され、Ｓｉ基板１０２、ダ
イアフラム１０３、ダイアフラム１０３上に形成された
白金等からなるマイクロヒータ１０４、マイクロヒータ
１０４の下流側でダイアフラム１０３上に形成された下
流側サーモパイル１０５、マイクロヒータ１０４に図示
しない電源から駆動電流を供給する電源端子１０６Ａ，
６Ｂ、マイクロヒータ１０４の上端でダイアフラム１０
３上に形成された上流側サーモパイル１０８、上流側サ
ーモパイル１０８から出力される第１温度検出信号を出
力する第１出力端子１０９Ａ，１０９Ｂ、下流側サーモ
パイル１０５から出力される第２温度検出信号を出力す
る第２出力端子１０７Ａ，１０７Ｂを備えている。下流
側サーモパイル５と上流側サーモパイル８は、温度セン
サを構成する。

【００７９】上流側サーモパイル１０８及び下流側サー
モパイル１０５は、熱電対から構成されている。この熱
電対は、ｐ++−Ｓｉ及びＡｌにより構成され、冷接点と
温接点とを有し、熱を検出し、冷接点と温接点との温度
差から熱起電力が発生することにより、温度検出信号を
出力するようになっている。

【００８０】また、図１１に示すように、Ｓｉ基板１０
２には、ダイアフラム１０３が形成されており、このダ
イアフラム１０３には、マイクロヒータ１０４、上流側
サーモパイル１０８及び下流側サーモパイル１０５のそ
れぞれの温接点が形成されている。

【００８１】また、マイクロフローセンサ１０１′は、
マイクロフローセンサ１０１と同一の構造を有している
が、図１０及び図１１では、各部の参照符号として、Ｓ
ｉ基板１０２′、ダイアフラム１０３′、マイクロヒー
タ１０４′、マイクロヒータ１０４の両側に形成された
第１及び第２のサーモパイル１０５′及び１０８′のみ
を示している。マイクロフローセンサ１０１′は、図１
０において、ガスの流れ方向（点線矢印Ｐから点線矢印
Ｑへの方向）に対して配置され、第１及び第２のサーモ
パイル１０５′及び１０８′は、温度センサを構成す
る。

【００８２】このように構成されたマイクロフローセン
サ１０１によれば、マイクロヒータ１０４が、外部から
の駆動電流により加熱を開始すると、マイクロヒータ１
０４から発生した熱は、ガスを媒体として、下流側サー
モパイル１０５と上流側サーモパイル１０８のそれぞれ
の温接点に伝達される。それぞれのサーモパイルの冷接
点は、Ｓｉ基体（Ｓｉ基板）上にあるので、基体温度に
なっており、それぞれの温接点は、ダイアフラム上にあ
るので、伝達された熱により加熱され、Ｓｉ基体温度よ
り温度が上昇する。そして、それぞれのサーモパイル
は、温接点と冷接点の温度差より熱起電カを発生し、温
度検出信号を出力する。

【００８３】ガスを媒体として伝達される熱は、ガスの
熱拡散効果とＰからＱに向かって流れるガスの流速との
相乗効果によって、それぞれのサーモパイルに伝達され
る。すなわち、流速がない場合には、熱拡散によって上
流側サーモパイル８と下流側サーモパイル１０５に均等
に伝達され、上流側サーモパイル１０８からの第１温度
検出信号と下流側サーモパイル１０５からの第２温度検
出信号の差信号は、零になる。

【００８４】一方、ガスに流速が発生すると、流速によ
って上流側サーモパイル１０８の温接点に伝達される熱
量が多くなり、前記第２温度検出信号と前記第１温度検
出信号との差信号は流速に応じた正値になる。

【００８５】一方、マイクロフローセンサ１０１′によ
れば、マイクロヒータ１０４′が外部からの駆動電流に
より加熱を開始すると、マイクロヒータ１０４′から発
生した熱は、ガスの流速の影響を受けずにガスの熱拡散
効果のみによって、マイクロヒータ１０４′の両側にガ
スの流れ方向と略直交方向に配置された第１のサーモパ
イル１０５′及び１０８′に伝達される。このため、第
１のサーモパイル１０５′の起電力により出力される第
１の温度検出信号、及び／または第２のサーモパイル１
０８′の起電力により出力される第２の温度検出信号に
基づき、熱伝導と熱拡散、比熱等によって決定される熱
拡散定数等のガスの物性値を算出することができるよう
になる。

【００８６】次に、前述したマイクロフローセンサ１０
１及び１０１′を用い、ガスの種類や組成が変化した場
合であっても、これに関係なく常にガスの流量を精度良
く計測することができる流量計について説明する。

【００８７】図１２は、図９、１０及び１１のマイクロ
フローセンサを用いた流量計の構成ブロック図である。
この流量計は、マイクロフローセンサ１０１内の下流側
サーモパイル１０５からの温度検出信号と、マイクロフ
ローセンサ１０１内の上流側サーモパイル１０８からの
温度検出信号との差信号を増幅する差動アンプ３３と、
マイクロフローセンサ１０１′内の第１のサーモパイル
１０５′からの温度検出信号を増幅するアンプ３５ａ
と、マイクロフローセンサ１０１′内の第２のサーモパ
イル１０８′からの温度検出信号を増幅するアンプ３５
ｂと、マイクロコンピュータ４０とを備えて構成され
る。

【００８８】マイクロコンピュータ４０は、アンプ３５
ａからの温度検出信号とアンプ３５ｂからの温度検出信
号とを加算する加算部４５と、差動アンプ３３で得られ
た差信号を加算部４５の出力する加算信号により除する
除算部４７と、この除算部４７の出力する除算信号に基
づきガスの流量を算出する流量算出部４１と、加算部４
５の出力する加算信号に基づきガスの熱伝導率や比熱、
粘性、密度等の物性値を算出する流体物性値算出部４３
とを備えて構成される。

【００８９】次に、図１３に示すフローチャートを参照
して、図１２の流量計により実現される流量計測方法を
説明する。

【００９０】まず、外部からのパルス信号による駆動電
流によりマイクロヒータ１０４及び１０４′を加熱する
と（ステップＳ３１）、下流側サーモパイル１０５及び
上流側サーモパイル１０８から、それぞれ温度検出信号
が出力される（ステップＳ３３）。

【００９１】次に、差動アンプ３３は、下流側サーモパ
イル１０５からの温度検出信号と上流側サーモパイル１
０８からの温度検出信号との差信号を増幅する（ステッ
プＳ３５）。

【００９２】そして、加算部４５は、アンプ３５ａで増
幅された第１のサーモパイル１０５′からの温度検出信
号とアンプ３５ｂで増幅された第２のサーモパイル１０
８′からの温度検出信号とを加算して加算信号を得る
（ステップＳ３７）。次に、除算部４７は、ステップＳ
３５で得られた増幅後の差信号をステップＳ３７で得ら
れた加算信号で除して除算信号を得る（ステップＳ３
９）。

【００９３】続いて、流量算出部４１は、ステップＳ３
９で得られた除算信号に基づきガスの正確な流量を算出
する（ステップＳ４１）。さらに、流体物性値算出部４
３は、ステップＳ３７で得られた加算信号とステップＳ
４１で算出したガスの正確な流量に基づき、ガスの熱伝
導率や比熱、粘性、密度等のガスの物性値を算出する
（ステップＳ４３）。

【００９４】このように、図９乃至図１２に示す流量計
によれば、マイクロフローセンサ１０１により、ガスの
流量を計測することができると共に、マイクロフローセ
ンサ１０１′により、ガスの物性値を算出することがで
き、したがってガスの種類を特定することができる。

【００９５】さらに他の実施例として、本発明に用いる
流量計は、ガスの流量及び種類を検知する機能を有する
流量計であれば、上記に説明した構成以外の構成を有す
る流量計を用いても良い。

【００９６】また、上述の実施の形態では、ガスの流量
及び種類を検知可能なセンサを有する流量計は、ガス供
給配管の末端のベッド別バルブ５８〜６５，６９〜７６
の上流と、ガス供給配管の中間の階別バルブ５５，６６
の上流に配置しているが、これに限らず、供給元バルブ
５４や病室別バルブ５６，５７，６７，６８等の上流に
設けることもできる。

【００９７】また、ガスの流量及び種類を検知可能なセ
ンサを有する流量計は、バルブを流れるガスの流量及び
種類を検知するものなので、対応するバルブの下流に設
けても良く、換言すれば対応するバルブ付近に配置すれ
ば良い。

【００９８】また、上述の実施の形態では、１種類のガ
ス用のガス供給配管を示しているが、他の実施例とし
て、複数の異なるガス種のガス供給源がある場合には、
ガス種別に複数のガス供給配管を備えることができる。
たとえば、空気、酸素、笑気が供給される場合、それぞ
れのガスに対応したガス供給配管と、バルブと、流量計
が設置される。以上、本発明では、病院用のガス供給設
備について説明したが、本発明は、半導体工場、化学工
場等種々の大型設備についても当然流用可能である。

【００９９】

【発明の効果】請求項１記載の発明に係るガス供給装置
によれば、以下の効果がある。 （１）ガス供給配管の末端におけるガス種別消費量の把
握とガス供給配管中へのガスの置換を容易に行うことが
できる。 （２）ガス種を検知することが可能であるため、ガス置
換の際、確実に置換されたことが確認できる。 （３）ガス置換されたことが瞬時に判定できるため、余
分なガスを放出することがなく、無駄な消費を防止で
き、置換時間も短縮できる。 （４）誤ったガスを置換することを防止できる。

【０１００】請求項２記載の発明に係るガス供給装置に
よれば、以下の効果がある。 （１）ガス供給配管の中間部分におけるガス種別消費量
の把握とガス供給配管中へのガスの部分置換を容易に行
うことができる。 （２）部分置換できると共に、１年に１回程度の定期検
査（漏洩検査など）時にも、ガス供給配管のうちのパイ
プシャフトまで、次いでその下流の分岐管毎という具合
に分割して検査することができる。 （３）ガス種を検知できることで、誤ったガスが供給さ
れた場合、容易に検知できるため、誤配管（誤接続）を
未然に防ぐことができる。

【０１０１】請求項３記載の発明に係るガス供給装置に
よれば、１チップフローセンサでガスの流量及びガス種
を検知することができる。

【０１０２】請求項４記載の発明に係るガス供給装置に
よれば、ガスの種類や組成が変化した場合であっても、
精度の良い流量計測が行える。

【０１０３】請求項５記載の発明に係るガス供給装置に
よれば、２チップフローセンサでガスの流量及びガス種
を検知することができる。

【０１０４】請求項６記載の発明に係るガス供給装置に
よれば、ガスの種類や組成が変化した場合であっても、
精度の良い流量計測が行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるガス供給装置の実施の形態を示す
概略構成図である。

【図２】図１における流量計に用いられるセンサの一例
としての１チップタイプマイクロフローセンサの概略構
成を説明する略図である。

【図３】図２のマイクロフローセンサの構成図である。

【図４】図２のマイクロフローセンサの断面図である。

【図５】図２のマイクロフローセンサを用いた流量計の
構成プロック図である。

【図６】図５の流量計により実現される流量計測方法を
示すフローチャートである。

【図７】第１温度検出信号及び第２温度検出信号を示す
図である。

【図８】右側温度検出信号及び左側温度検出信号を示す
図である。

【図９】図１における流量計に用いられるセンサの他の
例としての２チップタイプマイクロフローセンサの概略
構成を説明する略図である。

【図１０】図９のマイクロフローセンサの構成図であ
る。

【図１１】図９のマイクロフローセンサの断面図であ
る。

【図１２】図９のマイクロフローセンサを用いた流量計
の構成プロック図である。

【図１３】図１２の流量計により実現される流量計測方
法を示すフローチャートである。

【図１４】従来のガス供給装置の実施の形態を示す概略
構成図である。

【符号の説明】

１ マイクロフローセンサ ２ Ｓｉ基板（支持基板） ４ マイクロヒータ（ヒータ） ５ 下流側サーモパイル（下流側温度センサ） ８ 上流側サーモパイル（上流側温度センサ） １１ 右側サーモパイル（横側温度センサ） １３ 左側サーモパイル（横側温度センサ） ４１ 流量算出部（流量算出手段） ４３ 流体物性値算出部（流体物性値算出手段） ４５ 加算部（流体物性値算出手段の一部；流量補正手
段の一部） ４７ 除算部（流量算出手段の一部；流量補正手段の一
部） ５１ ガス供給源 ５２，５３，５３Ａ，５３Ａ１，５３Ａ１―１〜５３Ａ
１−４，５３Ａ２，５３Ａ２―１〜５３Ａ２−４，５３
Ｂ，５３Ｂ１，５３Ｂ１―１〜５３Ｂ１−４，５３Ｂ
２，５３Ｂ２―１〜５３Ｂ２−４ ガス供給配管 ５４ 供給元バルブ（中間バルブ） ５５，６６ 階別バルブ（中間バルブ） ５６，５７，６７，６８ 病室別バルブ（中間バルブ） ５８〜６５，６９〜７６ ベッド別バルブ（末端バル
ブ） ７７〜９４ ガスの流量及び種類を検知可能なセンサを
有する流量計 １０１ マイクロフローセンサ（第１のフローセン
サ） １０１′ マイクロフローセンサ（第２のフローセン
サ） １０２ Ｓｉ基板（支持基板） １０２′ Ｓｉ基板（支持基板） １０４ マイクロヒータ（ヒータ） １０４′ マイクロヒータ（ヒータ） １０５ 下流側サーモパイル（下流側温度センサ） １０５′ 第１のサーモパイル（第１の温度センサ） １０８ 上流側サーモパイル（上流側温度センサ） １０８′ 第２のサーモパイル（第２の温度センサ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 年彦 静岡県天竜市二俣町南鹿島23 矢崎計器株 式会社内 (72)発明者 小田 清志 静岡県裾野市御宿1500 矢崎総業株式会社 内 (72)発明者 木村 修 静岡県裾野市御宿1500 矢崎総業株式会社 内 Ｆターム(参考） 2F035 EA08 2G060 AA01 AB04 AB05 AE19 AF13 BC07 BD10 HA03 HB06 HC07 HC13 3J071 AA02 BB11 BB14 EE25 EE27 EE28 FF03

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガス供給源と、該ガス供給源からのガス
   を分岐して供給するガス供給配管と、該ガス供給配管の
   末端からガスを供給される複数の末端バルブとからなる
   ガス供給装置であって、 上記各末端バルブの上流または下流に、ガスの流量及び
   種類を検知可能なセンサを有する流量計をそれぞれ配置
   したことを特徴とするガス供給装置。
2. 【請求項２】 前記ガス供給源と前記末端バルブの間に
   中間バルブを設け、該中間バルブ付近に、ガスの流量及
   び種類を検知可能なセンサを有する流量計を配置したこ
   とを特徴とする請求項１記載のガス供給装置。
3. 【請求項３】 前記ガスの流量及び種類を検知可能なセ
   ンサは、 前記ガス供給配管を流れるガスを加熱するヒータと、上
   記ヒータに対してガスの上流側に配置され、ガスの温度
   を検出して第１温度検出信号を出力する上流側温度セン
   サと、上記ヒータに対してガスの下流側に配置され、ガ
   スの温度を検出して第２温度検出信号を出力する下流側
   温度センサと、上記ヒータに対してガスの流れ方向と略
   直交方向に配置され、ガスの温度を検出して第３温度検
   出信号を出力する横側温度センサと、上記ヒータ、上記
   上流側温度センサ、上記下流側温度センサ及び上記横側
   温度センサを支持する支持基板とからなる１チップタイ
   プフローセンサからなることを特徴とする請求項１また
   は２記載のガス供給装置。
4. 【請求項４】 前記流量計は、 前記１チップタイプフローセンサ内の前記上流側温度セ
   ンサからの前記第１温度検出信号と前記下流側温度セン
   サからの前記第２温度検出信号との差信号に基づきガス
   の流量を算出する流量算出手段と、 前記１チップタイプフローセンサ内の前記横側温度セン
   サからの前記第３温度検出信号に基づきガスの物性値を
   算出する流体物性値算出手段と、 前記流体物性値算出手段で算出されたガスの物性値に基
   づき前記流量算出手段で算出されたガスの流量を補正す
   る流量補正手段と、を備えることを特徴とする請求項３
   記載のガス供給装置。
5. 【請求項５】 前記ガスの流量及び種類を検知可能なセ
   ンサは、 前記ガス供給配管を流れるガスを加熱するヒータと、上
   記ヒータに対してガスの上流側に配置され、ガスの温度
   を検出して第１温度検出信号を出力する上流側温度セン
   サと、上記ヒータに対してガスの下流側に配置され、ガ
   スの温度を検出して第２温度検出信号を出力する下流側
   温度センサと、上記ヒータ、上記上流側温度センサ及び
   上記下流側温度センサを支持する支持基板とからなる第
   １のフローセンサと、 前記ガス供給配管を流れるガスを加熱するヒータと、上
   記ヒータの両側にガスの流れ方向と略直交方向に配置さ
   れ、ガスの温度を検出して第３温度検出信号を出力する
   第１及び／または第２の温度センサと、上記ヒータ及び
   上記第１及び／または第２の温度センサを支持する支持
   基板とからなる第２のフローセンサと、 を含む２チップタイプフローセンサからなることを特徴
   とする請求項１または２記載のガス供給装置。
6. 【請求項６】 前記流量計は、 前記２チップタイプフローセンサ内の前記上流側温度セ
   ンサからの前記第１温度検出信号と前記下流側温度セン
   サからの前記第２温度検出信号との差信号に基づき前記
   ガスの流量を算出する流量算出手段と、 前記２チップタイプフローセンサ内の前記第１及び第２
   の温度センサからの前記第３温度検出信号に基づき前記
   ガスの物性値を算出する流体物性値算出手段と、 前記流体物性値算出手段で算出された前記ガスの物性値
   に基づき前記流量算出手段で算出されたガスの流量を補
   正する流量補正手段と、を備えることを特徴とする請求
   項５記載のガス供給装置。