JP2002202166A - 流量計 - Google Patents
流量計Info
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- JP2002202166A JP2002202166A JP2000398478A JP2000398478A JP2002202166A JP 2002202166 A JP2002202166 A JP 2002202166A JP 2000398478 A JP2000398478 A JP 2000398478A JP 2000398478 A JP2000398478 A JP 2000398478A JP 2002202166 A JP2002202166 A JP 2002202166A
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- flow passage
- flow rate
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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
- G01F1/68—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using thermal effects
- G01F1/684—Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow
- G01F1/6842—Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow with means for influencing the fluid 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
- G01F1/68—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using thermal effects
- G01F1/684—Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Details Of Flowmeters (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 流通流体を含めた筐体内部の温度分布の場所
による不均一が少なく、流量検知の精度低下が少ない熱
式流量計を提供する。 【解決手段】 開口２１ａを介して流体入口管と連通せ
る流体貯留部用凹部２３内に配置された流量計測部８に
鉛直に形成された流体流通路の上部の出口は、開口２２
ａを介して流体出口管２２と連通している。流量計測部
８に配置された熱式流量センサー１０は、センサー装着
孔８ｃを介して流体流通路へと突出したフィンプレート
を有する。流量計測部８には、流体貯留部用凹部２３内
の流体を流体流通路下部の入口８１１の方へと導く補助
流通路が形成されており、補助流通路は流体流通路と平
行に延在しており且つ流体導入口８２２，８２３，８２
４と流体流通路への流体導出口８２１とを有する。流量
計測部８には、流体導出口８２１から流体流通路入口８
１１への連通路を形成する底板８ｄが付されている。
による不均一が少なく、流量検知の精度低下が少ない熱
式流量計を提供する。 【解決手段】 開口２１ａを介して流体入口管と連通せ
る流体貯留部用凹部２３内に配置された流量計測部８に
鉛直に形成された流体流通路の上部の出口は、開口２２
ａを介して流体出口管２２と連通している。流量計測部
８に配置された熱式流量センサー１０は、センサー装着
孔８ｃを介して流体流通路へと突出したフィンプレート
を有する。流量計測部８には、流体貯留部用凹部２３内
の流体を流体流通路下部の入口８１１の方へと導く補助
流通路が形成されており、補助流通路は流体流通路と平
行に延在しており且つ流体導入口８２２，８２３，８２
４と流体流通路への流体導出口８２１とを有する。流量
計測部８には、流体導出口８２１から流体流通路入口８
１１への連通路を形成する底板８ｄが付されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、流体流量検知技術
に属するものであり、特に、配管内を流れる流体の瞬時
流量あるいは積算流量を計測するための流量計に関す
る。
に属するものであり、特に、配管内を流れる流体の瞬時
流量あるいは積算流量を計測するための流量計に関す
る。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】流量計
は、家庭や企業において消費される灯油、水、ガスなど
の流体の流量を検知するのに利用されている。この流量
計として、低価格化が容易な熱式（特に傍熱型）の流量
センサーを用いたものが利用されている。
は、家庭や企業において消費される灯油、水、ガスなど
の流体の流量を検知するのに利用されている。この流量
計として、低価格化が容易な熱式（特に傍熱型）の流量
センサーを用いたものが利用されている。
【０００３】傍熱型流量センサーとしては、基板上に薄
膜技術を利用して薄膜発熱体と薄膜感温体とを絶縁層を
介して積層してなるセンサーチップを配管（外部配管と
連通して流量計内部に設けられた流体流通路を含む）の
流体との間で熱伝達可能なように配置したものが使用さ
れている。発熱体に通電することにより感温体を加熱
し、該感温体の電気的特性例えば電気抵抗の値を変化さ
せる。この電気抵抗値の変化（感温体の温度上昇に基づ
く）は、配管内を流れる流体の流量（流速）に応じて変
化する。これは、発熱体の発熱量のうちの一部が流体中
へと伝達され、この流体中へ拡散する熱量は流体の流量
（流速）に応じて変化し、これに応じて感温体へと供給
される熱量が変化して、該感温体の電気抵抗値が変化す
るからである。この感温体の電気抵抗値の変化は、流体
の温度によっても異なり、このため、上記感温体の電気
抵抗値の変化を測定する電気回路中に温度補償用の感温
素子を組み込んでおき、流体の温度による流量測定値の
変化をできるだけ少なくすることも行われている。
膜技術を利用して薄膜発熱体と薄膜感温体とを絶縁層を
介して積層してなるセンサーチップを配管（外部配管と
連通して流量計内部に設けられた流体流通路を含む）の
流体との間で熱伝達可能なように配置したものが使用さ
れている。発熱体に通電することにより感温体を加熱
し、該感温体の電気的特性例えば電気抵抗の値を変化さ
せる。この電気抵抗値の変化（感温体の温度上昇に基づ
く）は、配管内を流れる流体の流量（流速）に応じて変
化する。これは、発熱体の発熱量のうちの一部が流体中
へと伝達され、この流体中へ拡散する熱量は流体の流量
（流速）に応じて変化し、これに応じて感温体へと供給
される熱量が変化して、該感温体の電気抵抗値が変化す
るからである。この感温体の電気抵抗値の変化は、流体
の温度によっても異なり、このため、上記感温体の電気
抵抗値の変化を測定する電気回路中に温度補償用の感温
素子を組み込んでおき、流体の温度による流量測定値の
変化をできるだけ少なくすることも行われている。
【０００４】このような、薄膜素子を用いた傍熱型流量
センサーに関しては、例えば、特開平１１−１１８５６
６号公報に記載がある。この流量センサーにおいては、
流体の流量に対応する電気的出力を得るためにブリッジ
回路を含む電気回路を使用している。
センサーに関しては、例えば、特開平１１−１１８５６
６号公報に記載がある。この流量センサーにおいては、
流体の流量に対応する電気的出力を得るためにブリッジ
回路を含む電気回路を使用している。
【０００５】以上のような流量計では、センサーチップ
と流体との熱交換のためのフィンプレートを流体流通路
内へと突出させており、流量センサーの周辺部には、流
量演算のための回路基板を含む電気回路部、表示部、通
信回線接続部その他が配置されており、これらを含む流
量計の機能部の全体は筐体内に収容されている。
と流体との熱交換のためのフィンプレートを流体流通路
内へと突出させており、流量センサーの周辺部には、流
量演算のための回路基板を含む電気回路部、表示部、通
信回線接続部その他が配置されており、これらを含む流
量計の機能部の全体は筐体内に収容されている。
【０００６】従来の流量計では、筐体内の流体流通の経
路は単純な直線状ではなく屈曲した形状にされることが
多い。これは、流通経路に流体内の異物を除去するため
のフィルターを介在させたり、流入する流体の急激な温
度変化の影響を緩和して流量センサーの温度変化を比較
的穏やかにする流通経路となしたりする等のためであ
る。一方で、筐体内の温度は外気温や直射日光などの影
響を受けやすい。このため、流通流体を含めた筐体内部
の温度分布の場所による不均一が顕著となり、流量検知
の精度が低下しやすいという問題点がある。
路は単純な直線状ではなく屈曲した形状にされることが
多い。これは、流通経路に流体内の異物を除去するため
のフィルターを介在させたり、流入する流体の急激な温
度変化の影響を緩和して流量センサーの温度変化を比較
的穏やかにする流通経路となしたりする等のためであ
る。一方で、筐体内の温度は外気温や直射日光などの影
響を受けやすい。このため、流通流体を含めた筐体内部
の温度分布の場所による不均一が顕著となり、流量検知
の精度が低下しやすいという問題点がある。
【０００７】そこで、本発明は、流通流体を含めた筐体
内部の温度分布の場所による不均一が少なく、流量検知
の精度低下が少ない熱式流量計を提供することを目的と
するものである。
内部の温度分布の場所による不均一が少なく、流量検知
の精度低下が少ない熱式流量計を提供することを目的と
するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、以上の
如き目的を達成するものとして、筐体内に流体貯留部が
形成されており、該流体貯留部は前記筐体に形成された
流体入口管と連通しており、前記流体貯留部内には流量
計測部が配置されており、該流量計測部には流体流通路
が形成されており、前記流体流通路の出口は前記筐体に
形成された流体出口管と連通しており、前記流量計測部
には前記流体流通路へと突出したフィンプレートを有す
る熱式流量センサーが配置されており、前記流量計測部
には、前記流体貯留部内の流体を前記流体流通路の入口
の方へと導く補助流通路が形成されており、該補助流通
路は複数の流体導入口と該流体導入口に連通し且つ該流
体導入口より前記流体流通路入口の近くに位置する流体
導出口とを有していることを特徴とする流量計、が提供
される。
如き目的を達成するものとして、筐体内に流体貯留部が
形成されており、該流体貯留部は前記筐体に形成された
流体入口管と連通しており、前記流体貯留部内には流量
計測部が配置されており、該流量計測部には流体流通路
が形成されており、前記流体流通路の出口は前記筐体に
形成された流体出口管と連通しており、前記流量計測部
には前記流体流通路へと突出したフィンプレートを有す
る熱式流量センサーが配置されており、前記流量計測部
には、前記流体貯留部内の流体を前記流体流通路の入口
の方へと導く補助流通路が形成されており、該補助流通
路は複数の流体導入口と該流体導入口に連通し且つ該流
体導入口より前記流体流通路入口の近くに位置する流体
導出口とを有していることを特徴とする流量計、が提供
される。
【０００９】本発明の一態様においては、前記補助流通
路の複数の流体導入口のうちの１つは一方の端部開口に
より構成され他は側部開口により構成されており、前記
流体導出口は他方の端部開口により構成されている。本
発明の一態様においては、前記流体流通路は鉛直方向に
延在しており、前記補助流通路は前記流体流通路と平行
に延在しており、前記流体流通路入口は前記流体流通路
の下端部に位置する。
路の複数の流体導入口のうちの１つは一方の端部開口に
より構成され他は側部開口により構成されており、前記
流体導出口は他方の端部開口により構成されている。本
発明の一態様においては、前記流体流通路は鉛直方向に
延在しており、前記補助流通路は前記流体流通路と平行
に延在しており、前記流体流通路入口は前記流体流通路
の下端部に位置する。
【００１０】本発明の一態様においては、前記流体貯留
部は前記筐体の本体部材に形成された貯留部用凹部に対
して中蓋部材を適合することにより形成されており、前
記流量計測部は前記中蓋部材に付設されている。
部は前記筐体の本体部材に形成された貯留部用凹部に対
して中蓋部材を適合することにより形成されており、前
記流量計測部は前記中蓋部材に付設されている。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照しながら説明する。
面を参照しながら説明する。
【００１２】図１は本発明による流量計の一実施形態の
構成の一部を示す模式的分解斜視図である。流量計の筐
体本体部材２はアルミニウムや亜鉛などのダイカスト製
のものであり、該筐体本体部材２にはアルミニウムや亜
鉛などのダイカスト製の外蓋部材（図示されていない）
が特定方向（矢印Ａの向き）にネジ止めにより適合され
ている。筐体本体部材２の背面部上部の一方側には流体
出口管２２が形成されており他方側には流体入口管（図
にはあらわれていない）が形成されている。
構成の一部を示す模式的分解斜視図である。流量計の筐
体本体部材２はアルミニウムや亜鉛などのダイカスト製
のものであり、該筐体本体部材２にはアルミニウムや亜
鉛などのダイカスト製の外蓋部材（図示されていない）
が特定方向（矢印Ａの向き）にネジ止めにより適合され
ている。筐体本体部材２の背面部上部の一方側には流体
出口管２２が形成されており他方側には流体入口管（図
にはあらわれていない）が形成されている。
【００１３】筐体本体部材２の上半部には、貯留部用凹
部２３が形成されている。貯留部用凹部２３を塞ぐよう
に貯留部用凹部内壁２６の端面に対して矢印Ａの向きに
アルミニウムや亜鉛などのダイカスト製の中蓋部材６の
外周面がネジ止めにより適合されている。この適合に際
しては、ゴムシール（コルク入りゴムシール等）が介在
せしめられ、適合部からの流体の漏れを防止している。
これにより、筐体本体部材２と中蓋部材６との間に流体
の一時貯留及び流通のための流体貯留部が形成されてい
る。筐体本体部材２には、流体入口管と連通し且つ貯留
部用凹部２３にて開口せる開口が形成されており、流体
出口管２２と連通し且つ貯留部用凹部２３にて開口せる
接続開口２２ａが設けられている。
部２３が形成されている。貯留部用凹部２３を塞ぐよう
に貯留部用凹部内壁２６の端面に対して矢印Ａの向きに
アルミニウムや亜鉛などのダイカスト製の中蓋部材６の
外周面がネジ止めにより適合されている。この適合に際
しては、ゴムシール（コルク入りゴムシール等）が介在
せしめられ、適合部からの流体の漏れを防止している。
これにより、筐体本体部材２と中蓋部材６との間に流体
の一時貯留及び流通のための流体貯留部が形成されてい
る。筐体本体部材２には、流体入口管と連通し且つ貯留
部用凹部２３にて開口せる開口が形成されており、流体
出口管２２と連通し且つ貯留部用凹部２３にて開口せる
接続開口２２ａが設けられている。
【００１４】中蓋部材６には、流体貯留部内に配置され
る流量計測部８が付設されている。図２に流量計測部８
の断面図を示し、図３にその側面図を示す。流量計測部
８には、上下方向（鉛直方向）に延在する流体流通路８
１が形成されている。流体流通路８１の入口８１１は流
量計測部８の下部に位置する。また、流体流通路８１の
上部に位置する出口８１２には矢印Ａの向きに突出せる
突出部８ａが取り付けられており、中蓋部材６を筐体本
体部材２に適合することで突出部８ａが継手部材２７を
介して筐体本体部材２側の接続開口２２ａと接続され、
これにより流量計測部８の流体流通路出口８１２と流体
出口管２２とが連通せしめられている。
る流量計測部８が付設されている。図２に流量計測部８
の断面図を示し、図３にその側面図を示す。流量計測部
８には、上下方向（鉛直方向）に延在する流体流通路８
１が形成されている。流体流通路８１の入口８１１は流
量計測部８の下部に位置する。また、流体流通路８１の
上部に位置する出口８１２には矢印Ａの向きに突出せる
突出部８ａが取り付けられており、中蓋部材６を筐体本
体部材２に適合することで突出部８ａが継手部材２７を
介して筐体本体部材２側の接続開口２２ａと接続され、
これにより流量計測部８の流体流通路出口８１２と流体
出口管２２とが連通せしめられている。
【００１５】流量計測部８に形成された矢印Ａの方向の
センサー装着孔８ｂ，８ｃ内には、それぞれ、熱交換の
ための熱伝達部材としてのフィンプレートを有する熱式
流量センサー（流体温度検知センサー付き）１０が挿入
されている（図１には一方の熱式流量センサーのみ示さ
れている）。図４に流量センサー１０の取り付け部分を
示し、図５に流量センサー１０の断面図を示す。センサ
ー装着孔８ｂにＯリングを介在させて挿入された流量セ
ンサー１０は流体流通路８１へと突出せしめられてい
る。また、センサー装着孔８ｃにＯリングを介在させて
挿入された流量センサー１０は流体貯留空間へと突出せ
しめられている。
センサー装着孔８ｂ，８ｃ内には、それぞれ、熱交換の
ための熱伝達部材としてのフィンプレートを有する熱式
流量センサー（流体温度検知センサー付き）１０が挿入
されている（図１には一方の熱式流量センサーのみ示さ
れている）。図４に流量センサー１０の取り付け部分を
示し、図５に流量センサー１０の断面図を示す。センサ
ー装着孔８ｂにＯリングを介在させて挿入された流量セ
ンサー１０は流体流通路８１へと突出せしめられてい
る。また、センサー装着孔８ｃにＯリングを介在させて
挿入された流量センサー１０は流体貯留空間へと突出せ
しめられている。
【００１６】流量センサー１０は、流量センサー部１０
１と流体温度検知センサー部１０２とを含む。流量セン
サー部１０１では、図５に示すように、フィンプレート
ＦＰと流量検知部ＦＳとを熱伝導性良好な接合材ＡＤに
より接合し、流量検知部ＦＳの電極パッドと外部電極端
子ＥＴとをボンディングワイヤーＢＷで接続している。
流体温度検知センサー部１０２は、流量センサー部１０
１において流量検知部ＦＳの代わりに流体温度検知部を
用い且つこれに対応した外部電極端子ＥＴを持つものと
することができる。これら流量検知部や流体温度検知部
としては、上記特開平１１−１１８５６６号公報に記載
の如きものを使用することができる。流量センサー部１
０１及び流体温度検知センサー部１０２は、共通のモー
ルド樹脂ＭＲで封止され一体化されている。
１と流体温度検知センサー部１０２とを含む。流量セン
サー部１０１では、図５に示すように、フィンプレート
ＦＰと流量検知部ＦＳとを熱伝導性良好な接合材ＡＤに
より接合し、流量検知部ＦＳの電極パッドと外部電極端
子ＥＴとをボンディングワイヤーＢＷで接続している。
流体温度検知センサー部１０２は、流量センサー部１０
１において流量検知部ＦＳの代わりに流体温度検知部を
用い且つこれに対応した外部電極端子ＥＴを持つものと
することができる。これら流量検知部や流体温度検知部
としては、上記特開平１１−１１８５６６号公報に記載
の如きものを使用することができる。流量センサー部１
０１及び流体温度検知センサー部１０２は、共通のモー
ルド樹脂ＭＲで封止され一体化されている。
【００１７】図２に示されているように、流量計測部８
には、センサー装着孔８ｃに挿入される流量センサー１
０のフィンプレートＦＰを覆うための金網カバーＭＭが
付設されている。該金網カバーＭＭは、流量センサー１
０のフィンプレートＦＰが自然対流に基づく流体流通の
影響を受けてもよいが流体供給に係る流体流通の影響を
受けないようにするために、設けられる。この流量セン
サーは、センサー装着孔８ｂに挿入される流量センサー
１０を含む測定流量検知回路から得られる出力値を流量
値に換算するのに用いる検量線を作成する際に用いられ
た基準流体に対する被測定流体の熱的性質の差を検知す
るための参照流量検知回路を構成している。
には、センサー装着孔８ｃに挿入される流量センサー１
０のフィンプレートＦＰを覆うための金網カバーＭＭが
付設されている。該金網カバーＭＭは、流量センサー１
０のフィンプレートＦＰが自然対流に基づく流体流通の
影響を受けてもよいが流体供給に係る流体流通の影響を
受けないようにするために、設けられる。この流量セン
サーは、センサー装着孔８ｂに挿入される流量センサー
１０を含む測定流量検知回路から得られる出力値を流量
値に換算するのに用いる検量線を作成する際に用いられ
た基準流体に対する被測定流体の熱的性質の差を検知す
るための参照流量検知回路を構成している。
【００１８】図１に示されているように、貯留部用凹部
２３には、流体流通経路規定部材９が形成されている。
この流通経路規定部材９は、流体貯留部内において開口
から流入する流体の流通経路を規定するものであり、中
蓋部材６との間に形成される鉛直方向に細長い開口を通
じて均一に流量計測部８の配置された領域へと流体を導
くようにするものである。
２３には、流体流通経路規定部材９が形成されている。
この流通経路規定部材９は、流体貯留部内において開口
から流入する流体の流通経路を規定するものであり、中
蓋部材６との間に形成される鉛直方向に細長い開口を通
じて均一に流量計測部８の配置された領域へと流体を導
くようにするものである。
【００１９】中蓋部材６の前面側には、図示はされてい
ないが、流量センサー１０の外部電極端子ＥＴと電気的
に接続されたアナログ回路基板が取り付けられている。
また、図示されていないが、上記外蓋部材には、アナロ
グ回路基板とともに流量検知回路を構成するデジタル回
路基板、電源回路部を構成するトランス、及び流量計に
対する入出力端子部などの回路部材が取り付けられてい
る。特に、トランス及び入出力端子部は、筐体本体部材
２の下半部に形成された回路部材用凹部２４内に配置さ
れている。
ないが、流量センサー１０の外部電極端子ＥＴと電気的
に接続されたアナログ回路基板が取り付けられている。
また、図示されていないが、上記外蓋部材には、アナロ
グ回路基板とともに流量検知回路を構成するデジタル回
路基板、電源回路部を構成するトランス、及び流量計に
対する入出力端子部などの回路部材が取り付けられてい
る。特に、トランス及び入出力端子部は、筐体本体部材
２の下半部に形成された回路部材用凹部２４内に配置さ
れている。
【００２０】図１〜図３に示されているように、流量計
測部８の流体流通路８１は上下方向（鉛直方向）に延び
ている。流量計測部８には、流体流通路８１と平行な補
助流通路８２が形成されている。補助流通路８２は、下
端部開口が流体導出口８２１とされており、上端部開口
が第１の流体導入口８２２とされており、互いに異なる
高さに位置する２つの側部開口がそれぞれ第２及び第３
の流体導入口８２３，８２４とされている。
測部８の流体流通路８１は上下方向（鉛直方向）に延び
ている。流量計測部８には、流体流通路８１と平行な補
助流通路８２が形成されている。補助流通路８２は、下
端部開口が流体導出口８２１とされており、上端部開口
が第１の流体導入口８２２とされており、互いに異なる
高さに位置する２つの側部開口がそれぞれ第２及び第３
の流体導入口８２３，８２４とされている。
【００２１】補助流通路８２は、流量測定の際の入口８
１１から流体流通路８１内への流体吸引力に基づき、流
体貯留部内の流体を流体導入口８２２，８２３，８２４
から導入し流体導出口８２１から導出し、底板８ｄを含
んで構成される連通路を経て流体流通路入口８１１の方
へと導く作用をなす。流体導入口８２２，８２３，８２
４の内径は、互いに異なっており、流体導出口８２１か
らの距離の小さいものほど小さく設定されている。これ
により、異なる高さから補助流通路８２内へと導入され
る流体の流量を平均化することができる。
１１から流体流通路８１内への流体吸引力に基づき、流
体貯留部内の流体を流体導入口８２２，８２３，８２４
から導入し流体導出口８２１から導出し、底板８ｄを含
んで構成される連通路を経て流体流通路入口８１１の方
へと導く作用をなす。流体導入口８２２，８２３，８２
４の内径は、互いに異なっており、流体導出口８２１か
らの距離の小さいものほど小さく設定されている。これ
により、異なる高さから補助流通路８２内へと導入され
る流体の流量を平均化することができる。
【００２２】図６は本実施形態における流体流通を説明
するための分解斜視図である。図６において、流体の流
通方向が矢印で示されている。不図示の流体供給源から
配管を通じて供給される流体は、流体入口管から開口２
１ａを通って流体貯留部内へと供給される。供給された
流体は、先ず流通経路規定部材９を越えて流量計測部８
の配置された領域に至る。そして、流体は補助流通路８
２を介して流体流通路８１内に吸引され、流体流通路出
口８１２及び接続開口２２ａを通って流体出口管２２か
ら排出され、不図示の流体需要機器へと供給される。以
後、流体需要機器側で流体需要があると、流量計の貯留
部内の補助流通路８２及び流体流通路８１を経由して、
流体供給源から流体需要機器へと流体が供給される。
するための分解斜視図である。図６において、流体の流
通方向が矢印で示されている。不図示の流体供給源から
配管を通じて供給される流体は、流体入口管から開口２
１ａを通って流体貯留部内へと供給される。供給された
流体は、先ず流通経路規定部材９を越えて流量計測部８
の配置された領域に至る。そして、流体は補助流通路８
２を介して流体流通路８１内に吸引され、流体流通路出
口８１２及び接続開口２２ａを通って流体出口管２２か
ら排出され、不図示の流体需要機器へと供給される。以
後、流体需要機器側で流体需要があると、流量計の貯留
部内の補助流通路８２及び流体流通路８１を経由して、
流体供給源から流体需要機器へと流体が供給される。
【００２３】本実施形態では、開口２１ａからの距離が
開口２２ａより大きな位置に補助流通路８２が配置され
ており、該補助流通路８２が流体貯留部内で右側の内壁
２６に隣接しているので、流体貯留部内の流体に右側内
壁２６の方へと上下位置に関して平均化された水平方向
の流れが生ぜしめられる。このため、流量計測部８を含
めて流体貯留部内の温度分布が十分に均一化され、流量
測定の精度が向上する。
開口２２ａより大きな位置に補助流通路８２が配置され
ており、該補助流通路８２が流体貯留部内で右側の内壁
２６に隣接しているので、流体貯留部内の流体に右側内
壁２６の方へと上下位置に関して平均化された水平方向
の流れが生ぜしめられる。このため、流量計測部８を含
めて流体貯留部内の温度分布が十分に均一化され、流量
測定の精度が向上する。
【００２４】流体流通管８１内の流体流量が、流量セン
サー部１０１及び流体温度検知センサー部１０２を含む
図７に示すような測定流量検知回路を用いて計測され
る。図７において、流量センサー部１０１では、ヒータ
と感温抵抗体Ｔｗとが絶縁膜を介して積層された流量検
知部が形成されており、ヒータの発熱の一部は上記フィ
ンプレートＦＰを介して流体流通路８１内を流通する流
体へと伝達される。この流体との熱的相互作用の影響を
受けた感温が、感温抵抗体Ｔｗにより実行される。感温
抵抗体Ｔｗと流体温度検知センサー部１０２の流体温度
検知部の感温抵抗体Ｔｏと２つの抵抗体とによりブリッ
ジ回路が形成されており、このブリッジ回路の出力が増
幅回路で増幅され、コンパレータで所定値との比較がな
され、該コンパレータの出力がヒータ制御回路に入力さ
れる。ヒータ制御回路は、入力信号に従い、バッファを
介して流量センサー部１０１のヒータの発熱を制御す
る。この制御は、流量センサー部１０１の感温抵抗体Ｔ
ｗが所定の感温状態を維持するように、即ちヒータ制御
回路への入力信号が所定値を維持するように為される。
この制御状態は瞬時流量に対応しており、そのデータは
流量換算回路へと入力される。
サー部１０１及び流体温度検知センサー部１０２を含む
図７に示すような測定流量検知回路を用いて計測され
る。図７において、流量センサー部１０１では、ヒータ
と感温抵抗体Ｔｗとが絶縁膜を介して積層された流量検
知部が形成されており、ヒータの発熱の一部は上記フィ
ンプレートＦＰを介して流体流通路８１内を流通する流
体へと伝達される。この流体との熱的相互作用の影響を
受けた感温が、感温抵抗体Ｔｗにより実行される。感温
抵抗体Ｔｗと流体温度検知センサー部１０２の流体温度
検知部の感温抵抗体Ｔｏと２つの抵抗体とによりブリッ
ジ回路が形成されており、このブリッジ回路の出力が増
幅回路で増幅され、コンパレータで所定値との比較がな
され、該コンパレータの出力がヒータ制御回路に入力さ
れる。ヒータ制御回路は、入力信号に従い、バッファを
介して流量センサー部１０１のヒータの発熱を制御す
る。この制御は、流量センサー部１０１の感温抵抗体Ｔ
ｗが所定の感温状態を維持するように、即ちヒータ制御
回路への入力信号が所定値を維持するように為される。
この制御状態は瞬時流量に対応しており、そのデータは
流量換算回路へと入力される。
【００２５】参照流量検知回路は、流量センサー部１０
１及び流体温度検知センサー部１０２と同様な流量セン
サー部１１１及び流体温度検知センサー部１１２を含む
ことを除いて、測定流量制御回路と同等な構成を有して
おり同様な流量検知を行う。これにより得られる参照流
量は、被測定流体の動粘度に応じて変化するので、参照
流量制御回路の出力に基づき測定流量検知回路で測定さ
れる流量を補正することができる。
１及び流体温度検知センサー部１０２と同様な流量セン
サー部１１１及び流体温度検知センサー部１１２を含む
ことを除いて、測定流量制御回路と同等な構成を有して
おり同様な流量検知を行う。これにより得られる参照流
量は、被測定流体の動粘度に応じて変化するので、参照
流量制御回路の出力に基づき測定流量検知回路で測定さ
れる流量を補正することができる。
【００２６】不図示の温度センサーを含む温度センサ回
路１２から流量換算回路にアナログ回路部の温度を示す
信号が入力される。流量換算回路では、測定流量検知回
路から得られる測定流量データと、参照流量検知回路か
ら得られる参照流量データと、温度センサ回路１２から
得られるアナログ回路部温度データとに基づき、アナロ
グ回路部温度に応じた補正及び参照流量に応じた補正な
どの演算が行われ、検量線を用いた流量値への換算が行
われる。
路１２から流量換算回路にアナログ回路部の温度を示す
信号が入力される。流量換算回路では、測定流量検知回
路から得られる測定流量データと、参照流量検知回路か
ら得られる参照流量データと、温度センサ回路１２から
得られるアナログ回路部温度データとに基づき、アナロ
グ回路部温度に応じた補正及び参照流量に応じた補正な
どの演算が行われ、検量線を用いた流量値への換算が行
われる。
【００２７】以上のようなヒータ制御回路及び流量換算
回路を含むＣＰＵには、表示部、通信回路、ＥＥＰＲＯ
Ｍ及び基準クロックが接続されている。得られた流量値
は、表示部に表示したり、通信回路に出力して外部との
通信に利用されたりする。
回路を含むＣＰＵには、表示部、通信回路、ＥＥＰＲＯ
Ｍ及び基準クロックが接続されている。得られた流量値
は、表示部に表示したり、通信回路に出力して外部との
通信に利用されたりする。
【００２８】次に、図８〜１２を参照して、本発明の流
量計における流量１０リットル／ｈの時の流体貯留部内
の流速分布及び温度分布の一例を示す。比較のために、
従来の流量計における流量１０リットル／ｈの時の流体
貯留部内の流速分布及び温度分布をも示す。
量計における流量１０リットル／ｈの時の流体貯留部内
の流速分布及び温度分布の一例を示す。比較のために、
従来の流量計における流量１０リットル／ｈの時の流体
貯留部内の流速分布及び温度分布をも示す。
【００２９】図８は流体貯留部内の測定範囲を示す。図
８（ａ）は本発明品を示し、図８（ｂ）は従来品を示
す。本発明品は上記図１〜７に関し説明した実施形態の
ものであり、従来品は本発明品の補助流通路８２を除去
し且つ底板８ｄを除外して流体流通路入口８１１が貯留
部に直接開口しているものである。貯留部用凹部２３の
深さ即ち流体貯留部の幅（図８におけるＺ方向寸法）は
１８ｍｍであり、各測定範囲［１］〜［３］は貯留部用
凹部２３の底からＺ方向に９ｍｍの位置にある。
８（ａ）は本発明品を示し、図８（ｂ）は従来品を示
す。本発明品は上記図１〜７に関し説明した実施形態の
ものであり、従来品は本発明品の補助流通路８２を除去
し且つ底板８ｄを除外して流体流通路入口８１１が貯留
部に直接開口しているものである。貯留部用凹部２３の
深さ即ち流体貯留部の幅（図８におけるＺ方向寸法）は
１８ｍｍであり、各測定範囲［１］〜［３］は貯留部用
凹部２３の底からＺ方向に９ｍｍの位置にある。
【００３０】図９は測定範囲［１］〜［２］における流
速分布を示し、図１０は測定範囲［３］における流速分
布を示す。本発明品は、各測定範囲において広範囲で従
来品より流速のばらつきが少なく、しかも全測定範囲に
わたる流速の均一性が従来品より高いことがわかる。
速分布を示し、図１０は測定範囲［３］における流速分
布を示す。本発明品は、各測定範囲において広範囲で従
来品より流速のばらつきが少なく、しかも全測定範囲に
わたる流速の均一性が従来品より高いことがわかる。
【００３１】図１１は測定範囲［１］〜［２］における
温度分布を示し、図１２は測定範囲［３］における温度
分布を示す。本発明品は、各測定範囲において広範囲従
来品より温度のばらつきが少なく、しかも全測定範囲に
わたる温度の均一性が従来品より高いことがわかる。
温度分布を示し、図１２は測定範囲［３］における温度
分布を示す。本発明品は、各測定範囲において広範囲従
来品より温度のばらつきが少なく、しかも全測定範囲に
わたる温度の均一性が従来品より高いことがわかる。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の流量計に
よれば、補助流通路を配置しているので、流体貯留部内
で流体の平均化した流れが生ぜしめられ、これにより流
量計測部を含めて流体貯留部内の温度分布が十分に均一
化され、流量測定の精度が向上する。
よれば、補助流通路を配置しているので、流体貯留部内
で流体の平均化した流れが生ぜしめられ、これにより流
量計測部を含めて流体貯留部内の温度分布が十分に均一
化され、流量測定の精度が向上する。
【図１】本発明による流量計の全体構成を示す模式的分
解斜視図である。
解斜視図である。
【図２】流量計測部の断面図である。
【図３】流量計測部の側面図である。
【図４】流量センサーの取り付け部分を示す図である。
【図５】流量センサーの断面図である。
【図６】本発明による流量計における流体流通を説明す
るための分解斜視図である。
るための分解斜視図である。
【図７】本発明による流量計の電気回路部の概略構成を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図８】流体貯留部内の流速分布及び温度分布の測定範
囲を示す図である。
囲を示す図である。
【図９】流体貯留部内の流速分布を示すグラフである。
【図１０】流体貯留部内の流速分布を示すグラフであ
る。
る。
【図１１】流体貯留部内の温度分布を示すグラフであ
る。
る。
【図１２】流体貯留部内の温度分布を示すグラフであ
る。
る。
２ 筐体本体部材 ６ 中蓋部材 ８ 流量計測部 ８ａ 突出部 ８ｂ，８ｃ センサー装着孔 ８ｄ 底板 ９ 流体流通経路規定部材 １０ 流量センサー １０１，１１１ 流量センサー部 １０２，１１２ 流体温度検知センサー部 １２ 温度センサ回路 ２１ａ 開口 ２２ 流体出口管 ２２ａ 接続開口 ２３ 貯留部用凹部 ２４ 回路部材用凹部 ２６ 内壁 ２７ 継手部材 ８１ 流体流通路 ８１１ 流体流通路入口 ８１２ 流体流通路出口 ８２ 補助流通路 ８２１ 流体導出口 ８２２，８２３，８２４ 流体導入口 ＦＰ フィンプレート ＥＴ 外部電極端子 ＦＳ 流量検知部 ＡＤ 接合材 ＢＷ ボンディングワイヤー ＭＲ モールド樹脂 ＬＣＤ 液晶表示素子 ＭＭ 金網カバー
───────────────────────────────────────────────────── 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 (72)発明者 山岸 喜代志 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 EA03 EA05 EA09
Claims (4)
- 【請求項１】 筐体内に流体貯留部が形成されており、
該流体貯留部は前記筐体に形成された流体入口管と連通
しており、 前記流体貯留部内には流量計測部が配置されており、該
流量計測部には流体流通路が形成されており、前記流体
流通路の出口は前記筐体に形成された流体出口管と連通
しており、前記流量計測部には前記流体流通路へと突出
したフィンプレートを有する熱式流量センサーが配置さ
れており、 前記流量計測部には、前記流体貯留部内の流体を前記流
体流通路の入口の方へと導く補助流通路が形成されてお
り、該補助流通路は複数の流体導入口と該流体導入口に
連通し且つ該流体導入口より前記流体流通路入口の近く
に位置する流体導出口とを有していることを特徴とする
流量計。 - 【請求項２】 前記補助流通路の複数の流体導入口のう
ちの１つは一方の端部開口により構成され他は側部開口
により構成されており、前記流体導出口は他方の端部開
口により構成されていることを特徴とする、請求項１に
記載の流量計。 - 【請求項３】 前記流体流通路は鉛直方向に延在してお
り、前記補助流通路は前記流体流通路と平行に延在して
おり、前記流体流通路入口は前記流体流通路の下端部に
位置することを特徴とする、請求項２に記載の流量計。 - 【請求項４】 前記流体貯留部は前記筐体の本体部材に
形成された貯留部用凹部に対して中蓋部材を適合するこ
とにより形成されており、前記流量計測部は前記中蓋部
材に付設されていることを特徴とする、請求項１〜３の
いずれかに記載の流量計。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000398478A JP2002202166A (ja) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | 流量計 |
| CA002432413A CA2432413A1 (en) | 2000-12-27 | 2001-12-25 | Flowmeter |
| US10/451,831 US6851310B2 (en) | 2000-12-27 | 2001-12-25 | Flowmeter |
| KR10-2003-7008517A KR20030061015A (ko) | 2000-12-27 | 2001-12-25 | 유량계 |
| CNB01821326XA CN1207539C (zh) | 2000-12-27 | 2001-12-25 | 流量计 |
| EP01272529A EP1376070A1 (en) | 2000-12-27 | 2001-12-25 | Flowmeter |
| PCT/JP2001/011372 WO2002054021A1 (fr) | 2000-12-27 | 2001-12-25 | Debitmetre |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000398478A JP2002202166A (ja) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | 流量計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002202166A true JP2002202166A (ja) | 2002-07-19 |
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ID=18863436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000398478A Pending JP2002202166A (ja) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | 流量計 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP1376070A1 (ja) |
| JP (1) | JP2002202166A (ja) |
| KR (1) | KR20030061015A (ja) |
| CN (1) | CN1207539C (ja) |
| CA (1) | CA2432413A1 (ja) |
| WO (1) | WO2002054021A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7934868B2 (en) | 2004-07-15 | 2011-05-03 | Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. | Thermal sensor and measurement device using the same |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5743922B2 (ja) * | 2012-02-21 | 2015-07-01 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 熱式空気流量測定装置 |
| DE102015220855A1 (de) * | 2015-10-26 | 2017-04-27 | Robert Bosch Gmbh | Sensorvorrichtung zur Erfassung mindestens einer Strömungseigenschaft eines fluiden Mediums |
| CN109764922A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-05-17 | 苏州化工仪表有限公司 | 一种热式气体质量流量计 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02195941A (ja) * | 1989-01-25 | 1990-08-02 | Yamatake Honeywell Co Ltd | 呼吸気流量計 |
| JP3106449B2 (ja) * | 1993-04-12 | 2000-11-06 | 株式会社デンソー | 流量計 |
| JP3323745B2 (ja) * | 1996-07-25 | 2002-09-09 | 株式会社日立製作所 | 物理量検出装置の特性調整手段および発熱抵抗式空気流量装置 |
| JPH11118566A (ja) | 1997-10-15 | 1999-04-30 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 流量センサー |
| DE19815658A1 (de) * | 1998-04-08 | 1999-10-14 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung zum Messen der Masse eines strömenden Mediums |
| JP2002005713A (ja) * | 2000-04-17 | 2002-01-09 | Denso Corp | 空気流量測定装置 |
-
2000
- 2000-12-27 JP JP2000398478A patent/JP2002202166A/ja active Pending
-
2001
- 2001-12-25 KR KR10-2003-7008517A patent/KR20030061015A/ko not_active Application Discontinuation
- 2001-12-25 WO PCT/JP2001/011372 patent/WO2002054021A1/ja not_active Application Discontinuation
- 2001-12-25 US US10/451,831 patent/US6851310B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-12-25 EP EP01272529A patent/EP1376070A1/en not_active Withdrawn
- 2001-12-25 CN CNB01821326XA patent/CN1207539C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2001-12-25 CA CA002432413A patent/CA2432413A1/en not_active Abandoned
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7934868B2 (en) | 2004-07-15 | 2011-05-03 | Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. | Thermal sensor and measurement device using the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| EP1376070A1 (en) | 2004-01-02 |
| US20040055373A1 (en) | 2004-03-25 |
| KR20030061015A (ko) | 2003-07-16 |
| WO2002054021A1 (fr) | 2002-07-11 |
| CN1483137A (zh) | 2004-03-17 |
| US6851310B2 (en) | 2005-02-08 |
| CN1207539C (zh) | 2005-06-22 |
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