JP2764713B2 - 細管とブロック体との接続方法 - Google Patents

細管とブロック体との接続方法

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JP2764713B2 JP1105485A JP10548589A JP2764713B2 JP 2764713 B2 JP2764713 B2 JP 2764713B2 JP 1105485 A JP1105485 A JP 1105485A JP 10548589 A JP10548589 A JP 10548589A JP 2764713 B2 JP2764713 B2 JP 2764713B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、細管とブロック体との接続方法およびその
方法を用いた質量流量計に関する。
〔従来の技術〕
質量流量計においては、流体流路を内部に形成した本
体ブロックに対してセンサケースを突設し、このセンサ
ケース内に測定流路としての金属製の細管(例えば外径
が0.6mm、内径が0.4mm程度)を設け、この細管に1対の
センサコイルを巻設してある。
ところで、上記細管を本体ブロックの内部に形成され
た流体流路に接続するに際しては、リークが殆ど生じな
い、いわゆる超低リークになるようにする必要がある
が、従来は第7図〜第10図に示すように接続していた。
先ず、第7図および第8図はその一つの接続構造を説
明するための図で、上下方向に挿通孔1をそれぞれ形成
した正面視凸字状の金属製のスリーブ2,2を、装着孔3,3
を形成した金属製のセンサ固定ベース4の下面側から装
着し、次いて、U字状の細管5を逆U字状になるように
してその両端部6,6を前記挿通孔1,1内を挿通させ、両端
部6,6をスリーブ2,2の下部凹部において、符号7で示す
ように、ろう付けする。
そして、内部に流体流路8を備えるとともに、この流
体流路8と連通し、ザグリ部9,9を備えた開口10,10を上
面側に形成してなる金属製の本体ブロック11の上面に、
金属製のシール部材12,12をザグリ部9,9に介装した状態
で、上記センサ固定ベース4をボルト(図外)によって
固定するのである。
なお、第7図において、13は上記細管5によって形成
される測定流路をバイパスするようにして本体ブロック
11の内部に設けられるバイパス流路、14はこのバイパス
流路13に設けられる定流量特性を備えたバイパスエレメ
ントである。15は細管5を被覆するセンサケース、16,1
6は細管5に巻設されたセンサコイルである。
また、第9図および第10図は他の接続構造を説明する
ための図で、これらの図において、第7図および第8図
における符号と同一符号は同一物または相当物を示す。
この接続構造においては、上下方向に挿通孔17を有す
るとともに、下面にシール面18を有する金属製のセンサ
固定ベース19,19のそれぞれの挿通孔17,7に細管5の両
端部6,6を挿通して、これら両端部6,6をセンサ固定ベー
ス19,19の下部凹部において、符号7で示すように、ろ
う付けするのである。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上記第7図および第8図に示す接続構
造においては、シール部材12,12とそれぞれ接触するス
リーブ2,2の下面20,20と、本体ブロック11のザグリ部9,
9の上面21,21との平行性を確保するのが容易ではなく、
従って、満足しうる気密性を確保することが困難であっ
た。
また、上記第9図および第10図に示す接続構造のよう
に、シール面18を有するセンサ固定ベース19,19に細管
5を直接接続する場合においては、接合材料として金属
ろう材(例えば銀ろう、ニッケルろう、銅ろうなど)を
用いて高温ろう付け法によって接続を行うが、細管5と
センサ固定ベース19,19との熱容量が違いすぎる(細管
5≪センサ固定ベース19,19)ため、前記ろう付けに際
してその温度制御を微妙に行わないと、温度分布が乱れ
てしまい、その結果、融けたろう材とセンサ固定ベース
19,19との間に隙間が生じることがあり、従って、満足
しうる気密性を確保することが困難であった。
そして、従来の質量流量計においては、上述のいずれ
かの接続方法を採用していたので、上記U字状の細管5
とセンサ固定ベース19との接続部分において気密性モレ
することがあり、精度の高い測定に悪影響を及ぼすこと
があった。
このような問題点は、上記質量流量計におけるU字状
の細管5を本体ブロック体に接続する場合のみならず、
液体クロマトグラフのカラム、ガスクロマトグラフの毛
管カラム、マイクロディスペンサの非U字状の細管のブ
ロック体への接続などにおいても生じている。
本発明は、上述の事柄に留意してなされたもので、そ
の目的とするところは、超低リークの状態になるように
細管とブロック体とを接続することができる方法および
その方法を用いた質量流量計を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上述の目的を達成するため、本発明は以下のような構
成を採用している。
すなわち、請求項(1)に記載の発明では、内部に流
体流路を有するブロック体に対してセンサケースを突設
し、このセンサケース内に前記流体流路と接続されると
共にセンサコイルを備えた細管を設けてなる質量流量計
において、両端が開放された内部空間を形成したアダプ
タに対して、前記細管を、その内部空間とアダプタの内
部空間とが連通するように、ろう付けし、さらに、前記
ブロック体に対して前記アダプタを、その内部空間とブ
ロック体の接続開口とが連通するように、アダプタに形
成されたプロジェクションを介して抵抗溶接したことを
特徴としている。
請求項(2)に記載の発明では、内部に流体流路を有
するブロック体に対してセンサケースを突設し、このセ
ンサケース内に前記流体流路と接続されると共にセンサ
コイルを備えた細管を設けてなる質量流量計において、
両端が開放された内部空間を形成したアダプタに対し
て、前記細管を、その内部空間とアダプタの内部空間と
が連通するように、その端部に形成されたプロジェクシ
ョンを介して前記アダプタの内部空間とが連通するよう
に、その端部に形成されたプロジェクションを介して抵
抗溶接し、さらに、前記ブロック体に対して前記アダプ
タを、その内部空間とブロック体の接続開口とが連通す
るように、アダプタに形成されたプロジェクションを介
して抵抗溶接したことを特徴としている。
請求項(3)に記載の発明では、内部に流体流路を有
するブロック体に対してセンサケースを突設し、このセ
ンサケース内に前記流体流路と接続されると共にセンサ
コイルを備えた細管を設けてなる質量流量計において、
両端が開放された内部空間を形成したアダプタに対し
て、前記細管を、その内部空間とアダプタの内部空間と
が連通するように、その端部に形成されたプロジェクシ
ョンを介して抵抗溶接したことを特徴としている。
〔作用〕
シール部材として樹脂材料を使用したり、接合材料と
してろう材を使用したりする必要がないので、接続作業
が容易であり、しかも気密性が得られる。
また、本発明に係る質量流量計においては、細管と本
体ブロック側との接続部分における気密性が極めて高
く。精度の高い測定が行える。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明す
る。
以下の図面(第1図〜第6図)において、第7図〜第
10図における符号と同一の符号は同一物または相当物を
示す。
第1図および第2図は第1の実施例を示す図で、これ
らの図において、25はブロック体としてのセンサ固定ベ
ース4に形成された接続開口で、センサ固定ベース4を
その厚み方向に貫通するように形成されている。
26は抵抗溶接用のアダプタで、金属よりなり、細管5
をろう付けするためできるだけその熱容量が小さくなる
ように質量が小さくしてある。そして、このアダプタ26
には両端が開放された上下方向の内部空間27が形成して
あり、この内部空間27の下端側には凹入部28が形成して
ある、また、アダプタ26の凹入部28側の端部には抵抗溶
接のためのプロジェクション29が下向きに突設してあ
る。
而して、細管5をアダプタ26の上方からその内部空間
27内に挿入して、下端側の凹入部28において真空ろう付
けし、細管5の内部空間30とアダプタ26の内部空間27と
が連通するように、細管5をアダプタ26に接続する(第
2図(A)参照)。前記ろう付けに使用されるろう材は
ニッケルろうまたは銀ろうが好ましい。なお、第2図
(A)において、31はろう付け部分を示す。
次に、細管5が接続されたアダプタ26を、そのプロジ
ェクション29がセンサ固定ベース4の上面32に当接する
ように載置した状態で、アダプタ26とセンサ固定ベース
4との間に所定の電流を流して抵抗溶接を行って、アダ
プタ26をセンサ固定ベース4の上面32に固着する(第2
図(B)参照)。なお、第2図(B)においては、33,3
3は抵抗溶接部分を示す。
さらに、細管5を接続したセンサ固定ベース4を、金
属製のスペーサ34および金属製のシール部材35,35を介
して本体ブロック11上に載置し、図外のボルトによって
センサ固定ベース4を本体ブロック11に固定する(第1
図参照)。これによって、本体ブロック11内の流体流路
8と細管5とが、本体ブロック11内の開口10、センサ固
定ベース4内の接続開口25、アダプタ26の内部空間27を
介して気密に接続されるのである。
第3図および第4図は第2の実施例を示す図で、この
第2の実施例においては、細管5をアダプタ26に接続す
る工程においても抵抗溶接を採用している。
すなわち、第4図(A)に示すように、細管5をアダ
プタ26の上方からその内部空間27に挿入した後、細管5
の下端部を適宜の手段で加工して、例えば鍔状に広げて
抵抗溶接用のプロジェクション36を上向きに形成する。
そして、このプロジェクション36をアダプタ26の凹入部
28の上側端面に当接させた状態で、細管5とアダプタ26
との間に所定の電流を流して抵抗溶接を行って、細管5
をアダプタ26に固定する(第4図(B)参照)。なお、
第4図(B)において、37,37は抵抗溶接部分を示す。
次いで、上記第1の接続方法と同様に、アダプタ26を
抵抗溶接によってセンサ固定ベース4に固着し(第4図
(C)参照)、さらに、このセンサ固定ベース4を、第
3図に示すように、本体ブロック11に固定するのであ
る。なお、第4図(C)において、38,38は抵抗溶接部
分を示す。
第5図および第6図は第3の実施例を示す図で、この
第3の実施例においては、上記第1および第2の接続方
法とは異なり、アダプタ26を用いないで、細管5をセン
サ固定ベース4に直接抵抗溶接することにより、細管5
をセンサ固定ベース4に接続するようにしている。
すなわち、第6図(A)に示すように、細管5の下端
部を適宜の手段で加工して、例えば鍔状に拡げて抵抗溶
接用のプロジェクション39を下向きに形成する。そし
て、このプロジェクション39をセンサ固定ベース4の上
面32に当接させた状態で、細管5とセンサ固定ベース4
との間に所定の電流を流して抵抗溶接を行って、細管5
をセンサ固定ベース4に固定する(第6図(B)参
照)。なお、第6図(B)において、40,40は抵抗溶接
部分を示す。
而して、上記第2および第3の接続方法によれば、細
管5、アダプタ26、センサ固定ベース4を全てステンレ
スなどの耐腐食性に優れた単一の金属素材で構成するこ
とが可能となり、流体流路8を流れる流体が腐食性が強
いものであっても、質量流量計の構成部材が、これによ
って侵されることがなくなり、長寿命の質量流量計が得
られる。そして、流体に直接曝される各部を鏡面仕上げ
することも可能であるから、流体中の不純物を吸着する
といったこともなくなる。
また、上述の各実施例においては、細管5をブロック
体としてのセンサ固定ベース4に接続するようにしてい
るが、ブロック体11に直接的に接続するようにしてもよ
い。
〔発明の効果〕
請求項(1)ないし請求項(3)に記載の発明は以上
のようにして構成してあるので、細管と本体ブロック側
との接続部分における気密性が極めて高く、精度の高い
測定をおこなえる。
【図面の簡単な説明】
第1図は質量流量計の縦断面図、第2図(A),(B)
はその細管とブロック体の接続方法の説明図である。 第3図および第4図は本発明の第2実施例を示し、第3
図は質量流量計の縦断面図、第4図(A),(B),
(C)は同接続方法の説明図である。 第5図および第6図は本発明の第3実施例を示し、第5
図は質量流量計を示す縦断面図、第6図(A),(B)
は同接続方法を示す説明図である。 第7図〜第10図は従来の接続方法を説明するための図で
ある。 4……ブロック体(センサ固定ベース)、5……細管、
8……流体流路、15……センサケース、16……センサコ
イル、25……ブロック体の接続開口、26……アダプタ、
27……アダプタの内部空間、29……プロジェクション、
30……細管の内部空間、36……プロジェクション、39…
…プロジェクション。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B23K 11/00 G01F 1/68

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内部に流体流路を有するブロック体に対し
    てセンサケースを突設し、このセンサケース内に前記流
    体流路と接続されると共にセンサコイルを備えた細管を
    設けてなる質量流量計において、両端が開放された内部
    空間を形成したアダプタに対して、前記細管を、その内
    部空間とアダプタの内部空間とが連通するように、ろう
    付けし、さらに、前記ブロック体に対して前記アダプタ
    を、その内部空間とブロック体の接続開口とが連通する
    ように、アダプタに形成されたプロジェクションを介し
    て抵抗溶接したことを特徴とする質量流量計。
  2. 【請求項2】内部に流体流路を有するブロック体に対し
    てセンサケースを突設し、このセンサケース内に前記流
    体流路と接続されると共にセンサコイルを備えた細管を
    設けてなる質量流量計において、両端が開放された内部
    空間を形成したアダプタに対して、前記細管を、その内
    部空間とアダプタの内部空間とが連通するように、その
    端部に形成されたプロジェクションを介して前記アダプ
    タの内部空間とが連通するように、その端部に形成され
    たプロジェクションを介して抵抗溶接し、さらに、前記
    ブロック体に対して前記アダプタを、その内部空間とブ
    ロック体の接続開口とが連通するように、アダプタに形
    成されたプロジェクションを介して抵抗溶接したことを
    特徴とする質量流量計。
  3. 【請求項3】内部に流体流路を有するブロック体に対し
    てセンサケースを突設し、このセンサケース内に前記流
    体流路と接続されると共にセンサコイルを備えた細管を
    設けてなる質量流量計において、両端が開放された内部
    空間を形成したアダプタに対して、前記細管を、その内
    部空間とアダプタの内部空間とが連通するように、その
    端部に形成されたプロジェクションを介して抵抗溶接し
    たことを特徴とする質量流量計。
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