JP2018066602A - 流量計 - Google Patents

Abstract

【課題】加熱用抵抗体から測定管を流通する液体へ伝達される熱量を増加させる。【解決手段】内部流路が形成された円筒状の測定管１１と、軸線Ｘに沿って加熱用抵抗線と温度検出用抵抗線とが検出面に形成されたセンサ基板１２と、を備え、測定管１１の外周面には、検出面と対向して配置される平坦面と、加熱用抵抗体が配置される位置Ｐ１において内部流路を挟むように配置される一対の凹所と、が形成されており、平坦面と検出面とが接着して軸線Ｘに直交する方向に幅を有する接着領域Ａを形成しており、一対の凹所が配置される軸線Ｘ上の第１部分における幅Ｗ１が、一対の凹所が配置されない軸線Ｘ上の第２部分における幅Ｗ２よりも狭い流量計を提供する。【選択図】図５

Description

本発明は、流量計に関する。

従来、流路を流れる液体の温度を制御し、温度制御部分の上流側および下流側の液体の温度差に基づいて流量を測定する熱式流量計が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特許文献１には、ガラス基板に長方形の溝を形成し、溝が形成された側のガラス基板に加熱手段と温度検出手段が形成された他のガラス基板を貼り合わせることにより流路を形成した熱式流量計が開示されている。

特開２００６−１０３２２号公報

熱式流量計において、微小流量（例えば、０．０６ｍＬ／ｍｉｎ以上３ｍＬ／ｍｉｎ以下）を測定する場合には、直線上に延びる直管部を備える管状の測定管を用いるのが望ましい。直管部を備える管状の測定管を用いることにより、液体の流れを整流して安定的に温度検出手段に液体を送液することができる。
加熱手段と温度検出手段が形成された基板を管状の測定管に貼り合わせて液体の流量を計測する場合、加熱手段による熱は測定管を介して測定管を流通する液体に伝達される。
しかしながら、加熱手段と測定管とが貼り合わされる領域が大きいと、加熱手段による熱の一部が液体に伝達されずに測定管そのものや、測定管の外部へ伝達されてしまう。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、加熱用抵抗体と温度検出用抵抗体とが検出面に形成された温度検出基板を円筒状の測定管に接着した流量計において、加熱用抵抗体から測定管を流通する液体へ伝達される熱量を増加させることを目的とする。

本発明は、上記の課題を解決するため、下記の手段を採用した。
本発明の一態様に係る流量計は、液体が流入する流入口と該流入口から流入した液体を流出させる流出口とを有するとともに軸線に沿って延びる内部流路が形成された円筒状の測定管と、前記軸線に沿って加熱用抵抗体と温度検出用抵抗体とが検出面に形成された温度検出基板と、を備え、前記測定管の外周面には、前記温度検出基板の前記検出面と対向して配置される平坦面と、前記軸線上で前記加熱用抵抗体が配置される位置において前記内部流路を挟むように配置される一対の凹所と、が形成されており、前記平坦面と前記検出面とが接着して前記軸線に直交する方向に幅を有する平面状の接着領域を形成しており、前記一対の凹所が配置される前記軸線上の第１部分における前記幅が、前記一対の凹所が配置されない前記軸線上の第２部分における前記幅よりも狭い。

本発明の一態様に係る流量計によれば、円筒状の測定管の外周面に形成された平坦面と、加熱用抵抗体と温度検出用抵抗体とが形成された温度検出用基板の検出面とが接着して、軸線に直交する方向に幅を有する平面状の接着領域を形成している。測定管の外周面において、軸線上で加熱用抵抗体が配置される位置には、内部流路を挟むように一対の凹所が形成されている。また、一対の凹所が配置される軸線上の第１部分における接着領域の幅は、一対の凹所が配置されない軸線上の第２部分における接着領域における幅よりも狭い。

このようにすることで、軸線上で一対の凹所が配置される軸線上の第１部分においては、一対の凹所によって接着領域の幅が狭くなり、一対の凹所を設けない場合に比べて加熱用抵抗体から測定管を介して液体に伝達される熱量が増加する。また、一対の凹所が配置されない軸線上の第２部分においては、接着領域の幅が確保され、温度検出用基板と測定管とを確実に接着して固定することができる。
したがって、加熱用抵抗体と温度検出用抵抗体とが検出面に形成された温度検出基板を円筒状の測定管に接着した流量計において、加熱用抵抗体から測定管を流通する液体へ伝達される熱量を増加させることができる。

本発明の一態様に係る流量計において、前記内部流路の内径は、前記軸線に直交する断面における前記加熱用抵抗体の幅の１．５倍以下であってもよい。
内部流路の内径が軸線に直交する断面における加熱用抵抗体の幅の１．５倍以下となる場合、内部流路の内径が相対的に小さいため加熱用抵抗体の熱の一部が液体に伝達されず、測定管そのものや測定管の外部へ伝達され易い。本態様においては、加熱用抵抗体の熱の一部が液体に伝達されにくい場合であっても、測定管の外周面に一対の凹所を形成しているため、加熱用抵抗体から測定管を流通する液体へ伝達される熱量を増加させることができる。

本発明の一態様に係る流量計において、前前記一対の凹所は、前記内部流路を挟んで平行に配置される一対の平面により形成されており、該一対の平面と前記平坦面とがなす角が直角であってもよい。
このようにすることで、内部流路を挟んで平行に配置されかつ平坦面となす角が直角となる一対の平面により一対の凹所が形成され、加熱用抵抗体から測定管を流通する液体へ伝達される熱量を増加させることができる。

本発明の一態様に係る流量計において、前記加熱用抵抗体は、前記流入口から前記流出口へ至る線分の中点よりも前記液体の流通方向の下流側の位置に配置されている構成としてもよい。
このようにすることで、加熱用抵抗体と温度検出用抵抗体とが、流入口から流出口へ至る線分の中点よりも下流側の位置に配置され、内部流路の流路長の半分以上を通過して流通状態が安定した液体を加熱してその温度を検出することができる。そのため、流通状態が安定していない液体を加熱してその温度を検出する場合に比べ、液体の流量の計測誤差を抑制することができる。

上記構成の流量計において、前記加熱用抵抗体は、前記第１部分の前記流入口側の端部から前記第１部分の前記流出口側の端部へ至る線分の中点の位置に配置されていてもよい。
このようにすることで、一対の凹所が配置される第１部分の流入口側の端部と流出口側の端部をそれぞれ加熱用抵抗体から等距離とし、加熱用抵抗体の熱の測定管への伝達量を加熱用抵抗体の上流側と下流側とで均等にすることができる。

本発明の一態様に係る流量計において、前記温度検出基板および前記測定管がガラス製であってもよい。
耐熱性が高くかつ加熱による変形が少ない温度検出基板および測定管を用いることで、温度の変化にかかわらず流量の測定精度を維持することができる。また、熱伝導特性の同一の素材を接着させるため、温度の変化にかかわらず温度検出基板と測定管との接着性を維持することができる。

本発明によれば、加熱用抵抗体と温度検出用抵抗体とが検出面に形成された温度検出基板を円筒状の測定管の外周面に接着した流量計において、加熱用抵抗体から測定管を流通する液体へ伝達される熱量を増加させることができる。

本発明の一実施形態に係る流量計の縦断面図である。 図１に示す流量計の分解組立図である。 図２に示すセンサ部を示す縦断面図である。 図３に示すセンサ部の分解組立図である。 図３に示す測定管およびセンサ基板を示す図であり、（ａ）が平面図であり、（ｂ）が正面図であり、（ｃ）が底面図である。 図３に示すセンサ部のI-I矢視断面図である。 図５（ｂ）に示す測定管およびセンサ基板のII-II矢視断面図である。 図５（ａ）に示すセンサ基板を検出面側からみた平面図である。 図８に示すセンサ基板のIII部分の部分拡大図である。

以下、本発明の一実施形態に係る流量計１００について図面を参照して説明する。
本実施形態の流量計１００は、内部流路を流通する液体を加熱し、加熱された液体の移動時間から液体の流量を測定するタイムオブフライト式の流量計である。本実施形態の流量計１００は、例えば、０．０６ｍＬ／ｍｉｎ以上３ｍＬ／ｍｉｎ以下の微小流量を測定するのに適している。
図１および図２に示すように、本実施形態の流量計１００は、センサ部１０と、制御基板２０と、中継基板３０と、アッパーケース４０と、ボトムケース５０とを備える。

センサ部１０は、図３に示すように、外部の配管（図示略）に接続される流入口１０ａから流入する液体を外部の配管（図示略）に接続される流出口１０ｂから流出させるとともに内部流路１０ｃを流通する液体の流量を測定するものである。
センサ部１０は、後述する加熱用抵抗線１２ａ（加熱用抵抗体）により加熱された液体の温度を温度検出用抵抗線１２ｂ，１２ｃ（温度検出用抵抗体）により検出し、検出した温度を示す温度検出信号を、信号線（図示略）を介して制御基板２０へ伝達する。また、センサ部１０は、加熱用抵抗線１２ａにより加熱された液体の温度を温度補正用抵抗線１２ｅ，１２ｆにより検出し、検出した温度を示す温度補正信号を、信号線（図示略）を介して制御基板２０へ伝達する。
センサ部１０の詳細について後述する。

制御基板２０は、センサ部１０の加熱用抵抗線１２ａに電圧信号を伝達して加熱用抵抗線１２ａを加熱させる。また、制御基板２０は、温度検出用抵抗線１２ｂ，１２ｃから伝達される温度検出信号と、温度補正用抵抗線１２ｅ，１２ｆから伝達される温度補正信号とに基づいて液体の流量を算出する装置である。

中継基板３０は、制御基板２０と外部装置（図示略）との間で各種の信号を送受信するための中継を行う基板である。中継基板３０には、外部装置（図示略）との間で各種の信号を送受信するためのケーブル２００が接続されるようになっている。
アッパーケース４０は、流量計１００の上部側の筐体となる部材であり、内部に制御基板２０を収容する。

ボトムケース５０は、流量計１００の下部側の筐体となる部材であり、内部にセンサ部１０を収容する。ボトムケース５０にセンサ部１０が挿入された状態で、センサ部１０の流入口１０ａ側からストッパー６０がボトムケース５０とセンサ部１０との間に挿入される。同様に、ボトムケース５０にセンサ部１０が挿入された状態で、センサ部１０の流出口１０ｂ側からストッパー７０がボトムケース５０とセンサ部１０との間に挿入される。ストッパー６０，７０により、センサ部１０がボトムケース５０に固定された状態となる。
ボトムケース５０の底面には締結穴５０ａおよび締結穴５０ｂが形成されており、設置面（図示略）の下方から挿入される締結ボルト（図示略）によって設置面に固定される。

次に、センサ部１０について詳細に説明する。
図３および図４に示すように、センサ部１０は、測定管１１と、センサ基板（温度検出基板）１２と、ナット１５と、流入側ボディ１６と、流出側ボディ１７と、流入側フェルール１８と、流出側フェルール１９とを有する。

測定管１１は、液体が流入する流入口１１ａと流入口１１ａから流入した液体を流出させる流出口１１ｂとを有する管である。図６（図３のI-I矢視断面図）に示すように、測定管１１には軸線Ｘに沿って延びる断面視が円形の内部流路１０ｃが形成されている。測定管１１は、ガラス（例えば、二酸化ケイ素の含有率が１００％である石英ガラスや、二酸化ケイ素以外の他の成分を含有するその他のガラス）により形成されている。

センサ基板１２は、図８および図９（図８に示すIII部分の部分拡大図）に示すように、軸線Ｘに沿って温度補正用抵抗線１２ｅと、温度補正用抵抗線１２ｆと、加熱用抵抗線（加熱用抵抗体）１２ａと、温度検出用抵抗線（温度検出用抵抗体）１２ｂと、温度検出用抵抗線（温度検出用抵抗体）１２ｃとが検出面１２ｄに形成されたガラス（例えば、二酸化ケイ素の含有率が１００％である石英ガラスや、二酸化ケイ素以外の他の成分を含有するその他のガラス）により形成された基板である。

温度補正用抵抗線１２ｅと、温度補正用抵抗線１２ｆと、加熱用抵抗線１２ａと、温度検出用抵抗線１２ｂと、温度検出用抵抗線１２ｃとは、それぞれ白金等の金属膜をガラス製の基板上に蒸着させて形成される。各抵抗線は、それぞれ一定の幅を有した線状に形成されており、軸線Ｘに直交する方向に延びている。各抵抗線は、軸線Ｘに直交する方向の端部において折り返されている。

測定管１１を流通する液体は、図８および図９における左から右に向けて軸線Ｘに沿って流れる。そのため、加熱用抵抗線１２ａを瞬間的に加熱すると、加熱された液体が軸線Ｘに沿って左から右に向けて流れて温度検出用抵抗線１２ｂの位置に到達し、その後に温度検出用抵抗線１２ｃの位置に到達する。
そのため、制御基板２０は、加熱用抵抗線１２ａを瞬間的に加熱したタイミングと、その後に温度検出用抵抗線１２ｂと温度検出用抵抗線１２ｃとが加熱された液体の温度を検出するタイミングとから、測定管１１を流通する液体の流通速度を算出することができる。また、制御基板２０は、算出した流通速度と測定管１１の断面積から、液体の流量を算出することができる。

なお、制御基板２０は、温度検出用抵抗線１２ｂから出力される温度検出信号を、温度補正用抵抗線１２ｆから出力される温度補正信号により補正する。加熱用抵抗線１２ａの熱の一部は測定管１１を介して液体に伝達されるが、その他の熱は測定管１１から温度検出用抵抗線１２ｂへ直接的に伝達される。測定管１１から温度検出用抵抗線１２ｂへ直接的に伝達される熱量の方が、測定管１１から液体を介して温度検出用抵抗線１２ｂへ間接的に伝達される熱量よりも多い。

そこで、制御基板２０は、測定管１１から温度検出用抵抗線１２ｂへ直接的に伝達される熱量を補正するために、温度補正用抵抗線１２ｆから出力される温度補正信号を用いている。温度補正用抵抗線１２ｆから加熱用抵抗線１２ａまでの軸線Ｘ方向の距離は、温度検出用抵抗線１２ｂから加熱用抵抗線１２ａまでの軸線Ｘ方向の距離と等しい。そのため、制御基板２０は、温度検出用抵抗線１２ｂが検出する温度検出信号から温度補正用抵抗線１２ｆが検出する温度補正信号を減算することにより、測定管１１から液体を介して温度検出用抵抗線１２ｂへ間接的に伝達される熱量を得ている。

また、以上においては、制御基板２０が、温度検出用抵抗線１２ｂから出力される温度検出信号を、温度補正用抵抗線１２ｆから出力される温度補正信号により補正することについて説明した。制御基板２０は、同様に、温度検出用抵抗線１２ｃから出力される温度検出信号を、温度補正用抵抗線１２ｅから出力される温度補正信号により補正する。温度補正用抵抗線１２ｅから加熱用抵抗線１２ａまでの軸線Ｘ方向の距離は、温度検出用抵抗線１２ｃから加熱用抵抗線１２ａまでの軸線Ｘ方向の距離と等しい。そのため、制御基板２０は、温度検出用抵抗線１２ｃが検出する温度検出信号から温度補正用抵抗線１２ｅが検出する温度補正信号を減算することにより、測定管１１から液体を介して温度検出用抵抗線１２ｃへ間接的に伝達される熱量を得ている。

図５（ｂ）および図６（図３のI-I矢視断面図）に示すように、測定管１１の外周面には、センサ基板１２の検出面１２ｄが対向して配置される平坦面１１ｃが形成されている。また、図５（ａ）および図６に示すように、測定管１１の外周面には、軸線Ｘ上で加熱用抵抗線１２ａが配置される位置Ｐ１において、内部流路１０ｃを挟むように配置される第１凹所１１ｅおよび第２凹所１１ｆが形成されている。第１凹所１１ｅおよび第２凹所１１ｆは、加熱用抵抗線１２ａから測定管１１を介して液体に伝達される熱量を増加させるために設けられている。
また、図７（図５（ｂ）のII-II矢視断面図）に示すように、測定管１１の外周面は、センサ基板１２が接着されない位置において、軸線Ｘに直交する平面による断面が円形となっている。

図５および図６に示すように、測定管１１の平坦面１１ｃはセンサ基板１２の検出面１２ｄと対向するように配置されている。平坦面１１ｃと検出面１２ｄとは、接着剤により接着されている。
ここで、接着剤としては、例えば、エポキシ樹脂系接着剤、紫外線硬化性樹脂系接着剤、熱硬化性樹脂系接着剤（熱硬化性接着剤）、低融点ガラス等を用いることができる。

図５（ｃ）に示す接着領域Ａは、平坦面１１ｃと検出面１２ｄとが接着された領域を示し、軸線Ｘに直交する方向に幅を有する平面状の領域となっている。
図５（ｃ）に示すように、接着領域Ａは、第１凹所１１ｅおよび第２凹所１１ｆが配置される軸線Ｘ上の部分（第１部分）に対応する第１接着領域Ａ１と、第１凹所１１ｅおよび第２凹所１１ｆが配置されない軸線Ｘ上の部分（第２部分）に対応する第２接着領域Ａ２および第３接着領域Ａ３からなる。
図５（ｃ）に示すように、第１接着領域Ａ１の幅Ｗ１は、第２接着領域Ａ２および第３接着領域Ａ３の幅Ｗ２よりも狭くなっている。

図６に示すように、センサ基板１２の検出面１２ｄから内部流路１０ｃの内周面１０ｄまでの距離Ｄ１（第１距離）は、測定管１１の頂部１１ｄから内部流路１０ｃの内周面１０ｄまでの距離Ｄ２（第２距離）よりも短くなっている。これは、センサ基板１２の検出面１２ｄから内部流路１０ｃの内周面１０ｄまでの距離Ｄ１を短くして、加熱用抵抗線１２ａから液体への熱伝導性を向上させるとともに温度検出用抵抗線１２ｂ，１２ｃおよび温度補正用抵抗線１２ｅ，１２ｆによる温度検出特性を向上させるためである。

図６および図９に示すように、内部流路１０ｃの内径ＩＤは、軸線Ｘに直交する断面における加熱用抵抗線１２ａの幅Ｗ３と一致している。なお、内部流路１０ｃの内径ＩＤは、軸線Ｘに直交する断面における加熱用抵抗線１２ａの幅Ｗ３の１．５倍以下の任意の径としてもよい。ただし、内部流路１０ｃの内径ＩＤは、０．０６ｍＬ／ｍｉｎ以上３ｍＬ／ｍｉｎ以下の流量の流体を流通させるために、例えば、０．５ｍｍ以上とするのが望ましい。

内部流路１０ｃの内径ＩＤが加熱用抵抗線１２ａの幅Ｗ３の１．５倍以下となる場合、内部流路１０ｃの内径ＩＤが相対的に小さいため加熱用抵抗線１２ａの熱の一部が液体に伝達されず、測定管１１そのものや測定管１１の外部へ伝達され易い。本実施形態においては、加熱用抵抗線１２ａの熱の一部が液体に伝達されにくい場合であっても、測定管１１の外周面に第１凹所１１ｅおよび第２凹所１１ｆを形成しているため、加熱用抵抗線１２ａから測定管１１を流通する液体へ伝達される熱量を増加させることができる。

図６に示すように、第１凹所１１ｅおよび第２凹所１１ｆは、内部流路１０ｃを挟んで配置される第１平面１１ｇおよび第２平面１１ｈにより形成されている。第１平面１１ｇと平坦面１１ｃとがなす角θ、および第２平面１１ｈと平坦面１１ｃとがなす角θは、それぞれ直角である。
このようにすることで、内部流路１０ｃを挟んで平行に配置されかつ平坦面１１ｃとなす角が直角となる第１平面１１ｇおよび第２平面１１ｈにより一対の凹所が形成され、加熱用抵抗線１２ａから測定管１１を流通する液体へ伝達される熱量を増加させることができる。

ここで、第１平面１１ｇから第２平面１１ｈまでの距離Ｄ３は、第１接着領域Ａ１の幅Ｗ１と一致している。そして、距離Ｄ３は、加熱用抵抗線１２ａの幅Ｗ３の３倍以下とするのが望ましい。このようにすることで、第１凹所１１ｅおよび第２凹所１１ｆが十分に大きくなり、加熱用抵抗線１２ａから測定管１１を介して液体に伝達される熱量を増加させることができる。
また、第１平面１１ｇから第２平面１１ｈまでの距離Ｄ３は、内部流路１０ｃの内径ＩＤの２倍以上とするのが望ましい。このようにすることで、内部流路１０ｃの周囲の測定管１１の強度を十分な強度とすることができる。

なお、図６では、第１平面１１ｇと平坦面１１ｃとがなす角θ、および第２平面１１ｈと平坦面１１ｃとがなす角θは、それぞれ直角であるものとしたが、他の態様であってもよい。
例えば、第１平面１１ｇと平坦面１１ｃとがなす角θ、および第２平面１１ｈと平坦面１１ｃとがなす角θを、それぞれ３０度より大きく１５０度より小さい任意の角度に設定してもよい。

θを小さくすると、第１凹所１１ｅおよび第２凹所１１ｆの領域が広くなるため、加熱用抵抗線１２ａから測定管１１そのものや測定管１１の外部へ伝達される熱量を減少させることができる。ただし、θを小さくしすぎると測定管１１の強度が弱くなる。そのため、内部流路１０ｃと測定管１１の外周面までの距離が所望の距離以上となるようにθを設定するのが望ましい。
また、θを大きくすると、第１凹所１１ｅおよび第２凹所１１ｆの領域が狭くなるものの、第１接着領域Ａ１の幅Ｗ１は一定である。そのため、第１凹所１１ｅおよび第２凹所１１ｆを設けない場合に比べ、加熱用抵抗線１２ａから測定管１１を介して液体に伝達される熱量を増加させることができる。

図５（ａ）に示すように、測定管１１の流入口１１ａから軸線Ｘ上で加熱用抵抗線１２ａが配置される位置Ｐ１までの距離Ｌ１は、測定管１１の流出口１１ｂから位置Ｐ１までの距離Ｌ２より長くなっている。すなわち、加熱用抵抗線１２ａは、流入口１１ａか流出口１１ｂへ至る線分の中点よりも液体の流通方向の下流側の位置Ｐ１に配置されている。
このようにしているのは、接続流路１６ａと測定管１１の流入口１１ａの接続位置から加熱用抵抗線１２ａまでの距離Ｌ１を長く確保するためである。距離Ｌ１を長く確保することにより、接続流路１６ａと測定管１１の流入口１１ａで液体の流れに乱れが生じたとしても、加熱用抵抗線１２ａに到達するまでに液体の流れを安定させることができる。

図５（ｃ）に示すように、加熱用抵抗線１２ａが配置される位置Ｐ１は、第１凹所１１ｅおよび第２凹所１１ｆが配置される軸線Ｘ上の部分（第１部分）の流入口１１ａ側の端部Ｐ２から流出口１１ｂ側の端部Ｐ３へ至る線分の中点に配置されている。
このようにすることで、端部Ｐ２と端部Ｐ３をそれぞれ加熱用抵抗線１２ａから等距離とし、加熱用抵抗線１２ａの熱の測定管１１への伝達量を加熱用抵抗線１２ａの上流側と下流側とで均等にすることができる。

ナット１５は、流入側ボディ１６に取り付けられる流入側ナット１５ａと流出側ボディ１７に取り付けられる流出側ナット１５ｂとからなる。
図３に示すように、流入側ナット１５ａは、測定管１１の外周面に沿って流入側ボディ１６よりも流出口１１ｂ側に挿入される円筒状の部材である。流入側ナット１５ａの流入口１０ａ側の端部の内周面には、雌ねじ１５ｇが形成されている。また、流出側ナット１５ｂは、測定管１１の外周面に沿って流出側ボディ１７よりも流入口１１ａ側に挿入される円筒状の部材である。流出側ナット１５ｂの流出口１０ｂ側の端部の内周面には、雌ねじ１５ｈが形成されている。

流入側ナット１５ａの雌ねじ１５ｇと流入側ボディ１６の雄ねじ１６ｂが締結されることにより、流入側ナット１５ａが流入側ボディ１６に取り付けられる。同様に、流出側ナット１５ｂの雌ねじ１５ｈと流出側ボディ１７の雄ねじ１７ｂが締結されることにより、流出側ナット１５ｂが流出側ボディ１７に取り付けられる。

流入側ナット１５ａの流出口１０ｂ側の端部には、流入口１０ａに向けて窪んだ凹所１５ｅが形成されている。図３に示すように、凹所１５ｅには、センサ基板１２の流入口１１ａ側の端部が挿入されている。また、凹所１５ｅには充填材１５ｉが充填されている。充填材１５ｉによって、センサ基板１２の流入口１１ａ側の端部が流入側ナット１５ａに固定されている。

流出側ナット１５ｂの流入口１０ａ側の端部には、流出口１０ｂに向けて窪んだ凹所１５ｆが形成されている。図３に示すように、凹所１５ｆには、センサ基板１２の流出口１１ｂ側の端部が挿入されている。また、凹所１５ｆには充填材１５ｊが充填されている。充填材１５ｊによって、センサ基板１２の流出口１１ｂ側の端部が流出側ナット１５ｂに固定されている。

流入側ボディ１６は、図３に示すように、測定管１１の流入口１１ａが挿入されるとともに断面視が円形の接続流路１６ａが内部に形成された部材である。流入側ボディ１６の流出口１０ｂ側の端部の外周面には、雄ねじ１６ｂが形成されている。

流出側ボディ１７は、図３に示すように、測定管１１の流出口１１ｂが挿入されるとともに断面視が円形の接続流路１７ａが内部に形成された部材である。流出側ボディ１７の流入口１０ａ側の端部の外周面には、雄ねじ１７ｂが形成されている。
流入側ボディ１６および流出側ボディ１７は、耐腐食性が高い樹脂材料（例えば、ＰＴＦＥ：ポリテトラフルオロエチレン）により形成されている。

流入側フェルール１８は、測定管１１の外周面と流入側ボディ１６の流出口１０ｂ側の端部の内周面との間に挿入される円筒状に形成された樹脂製（例えば、ＰＴＦＥ）の部材である。
図４に示すように、流入側フェルール１８の流入口１０ａ側の端部には、流入口１０ａに向けて徐々に内周面と外周面との距離が短くなる先端部１８ａが形成されている。先端部１８ａは流入側ボディ１６に挿入されると、流入側ボディ１６の内部に形成された溝部１６ｃに挿入される。

流出側フェルール１９は、測定管１１の外周面と流出側ボディ１７の流入口１０ａ側の端部の内周面との間に挿入される円筒状に形成された樹脂製（例えば、ＰＴＦＥ）の部材である。
図４に示すように、流出側フェルール１９の流出口１０ｂ側の端部には、流出口１０ｂに向けて徐々に内周面と外周面との距離が短くなる先端部１９ａが形成されている。先端部１９ａは流出側ボディ１７に挿入されると、流出側ボディ１７の内部に形成された溝部１７ｃに挿入される。

本実施形態の流量計１００のセンサ部１０は、流入側ボディ１６の流出口１０ｂ側の端部に測定管１１の流入口１１ａと流入側フェルール１８を挿入した状態で流入側ナット１５ａの雌ねじ１５ｇを流入側ボディ１６の雄ねじ１６ｂに締結し、流出側ボディ１７の流入口１０ａ側の端部に測定管１１の流出口１１ｂと流出側フェルール１９を挿入した状態で流出側ナット１５ｂの雌ねじ１５ｈを流出側ボディ１７の雄ねじ１７ｂに締結することにより組み立てられる。

流入側フェルール１８の先端部１８ａは、流入側ナット１５ａの雌ねじ１５ｇを流入側ボディ１６の雄ねじ１６ｂに締結するにつれて、流入側ボディ１６の溝部１６ｃに押し込まれる。先端部１８ａよりも溝部１６ｃの方がより鋭利な形状となっているため、先端部１８ａは溝部１６ｃに押し込まれるに連れて徐々に変形し、最終的には溝部１６ｃに隙間無く収容されるように変形する。

先端部１８ａが変形して測定管１１の外周面と流入側ボディ１６の内周面との間にシール領域を形成することにより、接続流路１６ａと内部流路１０ｃとの接続位置から流出する液体が外部へ漏れないように確実に遮断することができる。また、流入側フェルール１８の先端部１８ａが接続流路１６ａと内部流路１０ｃとの接続位置の近傍に位置しているため、接続位置から流出して滞留してしまう液体の量（デッドボリューム）を少なくすることができる。
また、流入側ボディ１６の中心軸と測定管１１の中心軸とがそれぞれ軸線Ｘ上に一致した状態で配置される接続構造となる。この接続構造により、流入側ボディ１６と測定管１１の内壁は段差なく接合されるため、内部を流通する液体の流れが乱れることがない。そのため、センサ基板１２は、安定して液体の流量を測定することができる。

流入側ナット１５ａの流入口１０ａ側の先端が流入側ボディ１６の突起部１６ｄと接触することにより、流入側ナット１５ａの雌ねじ１５ｇと流入側ボディ１６の雄ねじ１６ｂとの締結が完了する。突起部１６ｄの位置を適切に配置することにより、溝部１６ｃに押し込まれる先端部１８ａの変形量を適切に維持することができる。

流出側フェルール１９の先端部１９ａは、流出側ナット１５ｂの雌ねじ１５ｈを流出側ボディ１７の雄ねじ１７ｂに締結するにつれて、流出側ボディ１７の溝部１７ｃに押し込まれる。先端部１９ａよりも溝部１７ｃの方がより鋭利な形状となっているため、先端部１９ａは溝部１７ｃに押し込まれるに連れて徐々に変形し、最終的には溝部１７ｃに隙間無く収容されるように変形する。

先端部１９ａが変形して測定管１１の外周面と流出側ボディ１７の内周面との間にシール領域を形成することにより、接続流路１７ａと内部流路１０ｃとの接続位置から流出する液体が外部へ漏れないように確実に遮断することができる。また、流出側フェルール１９の先端部１９ａが接続流路１７ａと内部流路１０ｃとの接続位置の近傍に位置しているため、接続位置から流出して滞留してしまう液体の量（デッドボリューム）を少なくすることができる。

流出側ナット１５ｂの流出口１０ｂ側の先端が流出側ボディ１７の突起部１７ｄと接触することにより、流出側ナット１５ｂの雌ねじ１５ｈと流出側ボディ１７の雄ねじ１７ｂとの締結が完了する。突起部１７ｄの位置を適切に配置することにより、溝部１７ｃに押し込まれる先端部１９ａの変形量を適切に維持することができる。

以上説明した本実施形態の流量計１００が奏する作用および効果について説明する。
本実施形態の流量計１００によれば、円筒状の測定管１１の外周面に形成された平坦面１１ｃと、加熱用抵抗線１２ａと温度検出用抵抗線１２ｂ，１２ｃとが形成されたセンサ基板１２の検出面１２ｄとが接着して、軸線Ｘに直交する方向に幅を有する平面状の接着領域Ａを形成している。測定管１１の外周面において、軸線Ｘ上で加熱用抵抗線１２ａが配置される位置Ｐ１には、内部流路１０ｃを挟むように一対の凹所（第１凹所１１ｅ，第２凹所１１ｆ）が形成されている。また、一対の凹所が配置される軸線Ｘ上の第１部分における接着領域Ａの幅Ｗ１は、一対の凹所が配置されない軸線Ｘ上の第２部分における接着領域Ａの幅Ｗ２よりも狭い。

このようにすることで、軸線Ｘ上で一対の凹所が配置される軸線Ｘ上の第１部分においては、一対の凹所によって接着領域Ａの幅が狭くなり、一対の凹所を設けない場合に比べて加熱用抵抗線１２ａから測定管１１を介して液体に伝達される熱量が増加する。また、一対の凹所が配置されない軸線Ｘ上の第２部分においては、接着領域Ａの幅が確保され、センサ基板１２と測定管１１とを確実に接着して固定することができる。
したがって、加熱用抵抗線１２ａと温度検出用抵抗線１２ｂ，１２ｃとが検出面１２ｄに形成されたセンサ基板１２を円筒状の測定管１１に接着した流量計１００において、加熱用抵抗線１２ａから測定管１１を流通する液体へ伝達される熱量を増加させることができる。

本実施形態の流量計１００において、センサ基板１２および測定管１１はガラス製である。
耐熱性が高くかつ加熱による変形が少ないセンサ基板１２および測定管１１を用いることで、温度の変化にかかわらず流量の測定精度を維持することができる。また、熱伝導特性の同一の素材を接着させるため、温度の変化にかかわらずセンサ基板１２と測定管１１との接着性を維持することができる。

〔他の実施形態〕
以上の説明において、測定管１１は、ガラス製であるものとしたが他の態様であってもよい。例えば、測定管１１を、加工性と耐熱性を備える樹脂材料（例えば、ポリカーボネート）により形成してもよい。樹脂材料を用いることにより、測定管１１に第１凹所１１ｅおよび第２凹所１１ｆを容易に形成することができる。
その他、本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、その要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。

１０ センサ部
１０ａ 流入口
１０ｂ 流出口
１０ｃ 内部流路
１０ｄ 内周面
１１ 測定管
１１ａ 流入口
１１ｂ 流出口
１１ｃ 平坦面
１１ｄ 頂部
１１ｅ 第１凹所
１１ｆ 第２凹所
１１ｇ 第１平面
１１ｈ 第２平面
１２ センサ基板（温度検出基板）
１２ａ 加熱用抵抗線（加熱用抵抗体）
１２ｂ，１２ｃ 温度検出用抵抗線（温度検出用抵抗体）
１２ｄ 検出面
１２ｅ，１２ｆ 温度補正用抵抗線
１５ ナット
１６ 流入側ボディ
１７ 流出側ボディ
２０ 制御基板
１００ 流量計
２００ ケーブル
Ａ 接着領域
Ａ１ 第１接着領域
Ａ２ 第２接着領域
Ａ３ 第３接着領域

Claims (6)

1. 液体が流入する流入口と該流入口から流入した液体を流出させる流出口とを有するとともに軸線に沿って延びる内部流路が形成された円筒状の測定管と、
   前記軸線に沿って加熱用抵抗体と温度検出用抵抗体とが検出面に形成された温度検出基板と、を備え、
   前記測定管の外周面には、前記温度検出基板の前記検出面と対向して配置される平坦面と、前記軸線上で前記加熱用抵抗体が配置される位置において前記内部流路を挟むように配置される一対の凹所と、が形成されており、
   前記平坦面と前記検出面とが接着して前記軸線に直交する方向に幅を有する平面状の接着領域を形成しており、
   前記一対の凹所が配置される前記軸線上の第１部分における前記幅が、前記一対の凹所が配置されない前記軸線上の第２部分における前記幅よりも狭い流量計。
2. 前記内部流路の内径は、前記軸線に直交する断面における前記加熱用抵抗体の幅の１．５倍以下である請求項１に記載の流量計。
3. 前記一対の凹所は、前記内部流路を挟んで平行に配置される一対の平面により形成されており、
   該一対の平面と前記平坦面とがなす角が直角である請求項１または請求項２に記載の流量計。
4. 前記加熱用抵抗体は、前記流入口から前記流出口へ至る線分の中点よりも前記液体の流通方向の下流側の位置に配置されている請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の流量計。
5. 前記加熱用抵抗体は、前記第１部分の前記流入口側の端部から前記第１部分の前記流出口側の端部へ至る線分の中点の位置に配置されている請求項４に記載の流量計。
6. 前記温度検出基板および前記測定管がガラス製である請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の流量計。

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