JP5643693B2

JP5643693B2 - Flow sensor

Info

Publication number: JP5643693B2
Application number: JP2011067609A
Authority: JP
Inventors: 正志中野; 淳司熊佐
Original assignee: Azbil Corp
Current assignee: Azbil Corp
Priority date: 2011-03-25
Filing date: 2011-03-25
Publication date: 2014-12-17
Anticipated expiration: 2031-03-25
Also published as: JP2012202818A

Description

本発明に係るいくつかの態様は、流体の速度を検出するための検出部が形成された基板を備えるフローセンサに関する。 Some embodiments according to the present invention relate to a flow sensor including a substrate on which a detection unit for detecting a velocity of a fluid is formed.

従来、この種のフローセンサとして、上面に加熱部および測温部を含む検出部が設けられ、ガラスなどで形成された一の基板を備える熱式流量計において、溝が設けられ、ガラスなどで形成された他の基板を、一の基板の下面で覆うことにより、当該溝を流路として構成するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, as a flow sensor of this type, a detection unit including a heating unit and a temperature measuring unit is provided on the upper surface, and in a thermal flow meter including a single substrate formed of glass or the like, a groove is provided and glass or the like is provided. It is known that the other groove formed is covered with the lower surface of one substrate to configure the groove as a flow path (see, for example, Patent Document 1).

特開２００９−２７６２６４号公報JP 2009-276264 A

しかしながら、特許文献１に記載の熱式流量計では、一の基板および他の基板としてガラスを使用しており、ガラスは熱伝導率が比較的低い材料であるため、流体の速度（以下、流速という）が増加すると、流速に対する感度が飽和してしまうおそれがあった。その結果、高い流速域（高流速域）を検出することができず、検出可能範囲（レンジアビリティ）が狭い、という問題があった。 However, in the thermal type flow meter described in Patent Document 1, glass is used as one substrate and the other substrate, and glass is a material having a relatively low thermal conductivity. Increase), the sensitivity to the flow rate may be saturated. As a result, there has been a problem that a high flow velocity region (high flow velocity region) cannot be detected, and a detectable range (range ability) is narrow.

本発明のいくつかの態様は前述の問題に鑑みてなされたものであり、検出可能範囲の広いフローセンサを提供することを目的の１つとする。 Some aspects of the present invention have been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a flow sensor having a wide detectable range.

本発明に係るフローセンサは、流体を加熱するヒータとヒータによって生ずる流体の温度差を測定するように構成された測温ユニットとを含む検出部が設けられた基板と、基板の一方の面側に流体が流通する第１の流路を形成し、基板の他方の面側に流体が流通する第２の流路を形成するように設けられた流路形成部材と、を備え、第１の流路および第２の流路のうち少なくとも一方において、流体が流通する方向に垂直な断面の面積は、ヒータに対して下流側が上流側より大きい。 A flow sensor according to the present invention includes a substrate provided with a detection unit including a heater for heating a fluid and a temperature measurement unit configured to measure a temperature difference between the fluids generated by the heater, and one surface side of the substrate A first flow path through which a fluid flows, and a flow path forming member provided so as to form a second flow path through which the fluid flows on the other surface side of the substrate. In at least one of the flow path and the second flow path, the area of the cross section perpendicular to the direction in which the fluid flows is larger on the downstream side than the upstream side with respect to the heater.

かかる構成によれば、基板の一方の面側に流体の流通する第１の流路が形成され、基板の他方の面側に流体の流通する第２の流路が形成される。これにより、第１の流路と第２の流路との両方に流体が流通するので、第１の流路と第２の流路との何れか一方を流体が流通する場合と比較して、流体の流通によってヒータによる熱分布が変化しやすくなる。また、このとき、検出部は、第１の流路と第２の流路との間に宙吊りの状態で配置される。さらに、第１の流路および第２の流路のうち少なくとも一方において、流体が流通する方向に垂直な断面の面積は、ヒータに対して下流側が上流側より大きい。これにより、ヒータの下流側で流速が低下する（遅くなる）ので、ヒータ２２の下流側の温度は、従来のフローセンサと比較して、流速が増加しても低下しにくくなる。 According to this configuration, the first flow path through which the fluid flows is formed on one surface side of the substrate, and the second flow path through which the fluid flows is formed on the other surface side of the substrate. Thereby, since the fluid flows through both the first flow path and the second flow path, compared with the case where the fluid flows through either one of the first flow path and the second flow path. The heat distribution by the heater is likely to change due to the fluid flow. At this time, the detection unit is arranged in a suspended state between the first flow path and the second flow path. Furthermore, in at least one of the first channel and the second channel, the area of the cross section perpendicular to the direction in which the fluid flows is larger on the downstream side than the upstream side with respect to the heater. As a result, the flow velocity is reduced (slowed) on the downstream side of the heater, so that the temperature on the downstream side of the heater 22 is less likely to decrease even if the flow velocity is increased as compared with the conventional flow sensor.

好ましくは、流路形成部材は、第１の流路および第２の流路のうち少なくとも一方において、ヒータに対して下流側に、段差を形成する段差部を有する。 Preferably, the flow path forming member has a step portion that forms a step on the downstream side of the heater in at least one of the first flow path and the second flow path.

かかる構成によれば、第１の流路および第２の流路のうち少なくとも一方において、ヒータに対して下流側に段差が形成される。これにより、流体が流通する方向に垂直な断面積が、ヒータに対して下流側が上流側より大きい流路を、容易に実現（構成）することができる。 According to such a configuration, a step is formed on the downstream side of the heater in at least one of the first channel and the second channel. Thereby, a flow path having a cross-sectional area perpendicular to the direction in which the fluid flows can be easily realized (configured) with respect to the heater on the downstream side larger than the upstream side.

好ましくは、測温ユニットは、ヒータに対して上流側と下流側とにそれぞれ配置される複数の温度センサを有する。 Preferably, the temperature measuring unit has a plurality of temperature sensors respectively disposed upstream and downstream of the heater.

かかる構成によれば、測温ユニットが、ヒータに対して上流側と下流側とにそれぞれ配置される複数の温度センサを有する。これにより、ヒータに対して上流の流体の温度と下流の流体の温度とをそれぞれ測定することができ、ヒータによって生ずる流体の温度差を容易に測定することができる。 According to such a configuration, the temperature measuring unit has the plurality of temperature sensors respectively disposed on the upstream side and the downstream side with respect to the heater. Thereby, the temperature of the fluid upstream of the heater and the temperature of the downstream fluid can be measured, respectively, and the temperature difference of the fluid generated by the heater can be easily measured.

好ましくは、段差部の上流側の端面は、ヒータに対して下流側に配置される温度センサよりも上流側に形成されている。 Preferably, the upstream end surface of the step portion is formed on the upstream side of the temperature sensor disposed on the downstream side with respect to the heater.

かかる構成によれば、段差部の上流側の端面が、ヒータに対して下流側に配置される温度センサよりも上流側に形成されている。これにより、ヒータに対して下流側に配置される温度センサの手前で確実に流速が低下する（遅くなる）ので、流速が増加しても、ヒータに対して下流側に配置される温度センサの温度はさらに低下しにくくなる。これにより、高い流速域（高流速域）でも流速に対する感度がさらに飽和しにくくなり、検出可能範囲（レンジアビリティ）をさらに広げることができる。 According to such a configuration, the end face on the upstream side of the stepped portion is formed on the upstream side of the temperature sensor arranged on the downstream side with respect to the heater. As a result, the flow velocity surely decreases (slowers) before the temperature sensor arranged downstream of the heater, so even if the flow velocity increases, the temperature sensor arranged downstream of the heater The temperature becomes more difficult to decrease. Thereby, even in a high flow velocity region (high flow velocity region), the sensitivity to the flow velocity is less likely to be saturated, and the detectable range (range ability) can be further expanded.

好ましくは、基板および流路形成部材のそれぞれは、所定の腐食性物質に対して耐食性を有する。 Preferably, each of the substrate and the flow path forming member has corrosion resistance against a predetermined corrosive substance.

かかる構成によれば、基板および流路形成部材のそれぞれが、所定の腐食性物質に対して耐食性を有する。これにより、例えば、ＳＯｘ、ＮＯｘ、Ｃｌ₂、ＢＣｌ₃などを含有するガス（気体）や、硫酸や硝酸を含む薬液（液体）などの所定の腐食性物質に対するフローセンサの耐食性を高めることができる。また、流体に対して露出している部分が耐食性を有するので、流体が所定の腐食性物質を含む場合に好適に用いることができる。 According to such a configuration, each of the substrate and the flow path forming member has corrosion resistance against a predetermined corrosive substance. Thereby, for example, the corrosion resistance of the flow sensor against a predetermined corrosive substance such as a gas (gas) containing SOx, NOx, Cl ₂ , BCl ₃ , or a chemical solution (liquid) containing sulfuric acid or nitric acid can be improved. . Moreover, since the part exposed with respect to the fluid has corrosion resistance, it can be used suitably when the fluid contains a predetermined corrosive substance.

好ましくは、基板は、一方の面側に第１の流路が形成される第１の基板と、一方の面側に第２の流路が形成される第２の基板と、を含み、第１の基板の他方の面と第２の基板の他方の面とは接合されており、検出部は、第１の基板と第２の基板との間に配置される。 Preferably, the substrate includes a first substrate in which a first flow path is formed on one surface side, and a second substrate in which a second flow path is formed on one surface side, The other surface of the first substrate and the other surface of the second substrate are joined, and the detection unit is disposed between the first substrate and the second substrate.

かかる構成によれば、第１の基板の他方の面と第２の基板の他方の面とが接合されており、検出部が第１の基板と第２の基板との間に配置される。これにより、検出部は、第１の基板および第２の基板によって覆われるので、外部に対して露出する（さらされる）ことがない。また、第１の基板と第２の基板とが接合されているので、第１の基板と第２の基板との間から流体が浸食（侵入）するのを防止することが可能となる。これにより、基板が耐食性を有する場合に所定の腐食性物質に対するフローセンサの耐食性をさらに高めることができる。 According to such a configuration, the other surface of the first substrate and the other surface of the second substrate are joined, and the detection unit is disposed between the first substrate and the second substrate. Thereby, since the detection part is covered with the first substrate and the second substrate, it is not exposed (exposed) to the outside. In addition, since the first substrate and the second substrate are bonded, it is possible to prevent fluid from eroding (invading) from between the first substrate and the second substrate. Thereby, when a board | substrate has corrosion resistance, the corrosion resistance of the flow sensor with respect to a predetermined corrosive substance can further be improved.

本発明によれば、第１の流路と第２の流路との両方に流体が流通するので、第１の流路と第２の流路との何れか一方を流体が流通する場合と比較して、流体の流通によってヒータによる熱分布が変化しやすくなる。これにより、流速に対して検出部の感度を高めることができる。また、このとき、検出部は、第１の流路と第２の流路との間に宙吊りの状態で配置される。これにより、基板の一方の面側と基板の他方の面側とに流体から圧力を受けるので、基板の両面において、流体から受ける圧力の差（差圧）が小さくなり、基板の内部に発生する応力を低減することができるとともに、応力による検出信号のノイズを低減することができる。さらに、ヒータの下流側で流速が低下する（遅くなる）ので、ヒータ２２の下流側の温度は、従来のフローセンサと比較して、流速が増加しても低下しにくくなる。これにより、高い流速域（高流速域）でも流速に対する感度が飽和しにくくなり、検出可能範囲（レンジアビリティ）を広げることができる。 According to the present invention, since the fluid flows through both the first flow path and the second flow path, the fluid flows through either the first flow path or the second flow path. In comparison, the heat distribution due to the heater is likely to change due to the flow of the fluid. Thereby, the sensitivity of a detection part can be raised with respect to the flow velocity. At this time, the detection unit is arranged in a suspended state between the first flow path and the second flow path. As a result, the pressure from the fluid is received on one surface side of the substrate and the other surface side of the substrate, so that the difference (pressure difference) between the pressures received from the fluid on both surfaces of the substrate is reduced and is generated inside the substrate. The stress can be reduced, and the noise of the detection signal due to the stress can be reduced. Furthermore, since the flow velocity decreases (slows) on the downstream side of the heater, the temperature on the downstream side of the heater 22 is less likely to decrease even if the flow velocity increases compared to the conventional flow sensor. This makes it difficult to saturate the sensitivity to the flow velocity even in a high flow velocity region (high flow velocity region), and it is possible to widen the detectable range (range ability).

本発明に係るフローセンサの一例を説明する側方断面図である。It is a side sectional view explaining an example of a flow sensor concerning the present invention. 図１に示した上部流路形成部材の下面図である。FIG. 2 is a bottom view of the upper flow path forming member shown in FIG. 1. 図１に示した下部流路形成部材の上面図である。It is a top view of the lower flow path forming member shown in FIG. 図１に示した基板の上面図である。It is a top view of the board | substrate shown in FIG. 図１に示した基板の製造方法の一例を説明する側方断面図である。It is a side sectional view explaining an example of a manufacturing method of the substrate shown in FIG. 図１に示した基板の製造方法の一例を説明する側方断面図である。It is a side sectional view explaining an example of a manufacturing method of the substrate shown in FIG. 図１に示した基板の製造方法の一例を説明する側方断面図である。It is a side sectional view explaining an example of a manufacturing method of the substrate shown in FIG. 図１に示した基板の製造方法の一例を説明する側方断面図である。It is a side sectional view explaining an example of a manufacturing method of the substrate shown in FIG. 図１に示した基板の製造方法の一例を説明する側方断面図である。It is a side sectional view explaining an example of a manufacturing method of the substrate shown in FIG. 図１に示した上流側温度センサおよび下流側温度センサの温度と流速との関係を説明するグラフである。It is a graph explaining the relationship between the temperature and flow velocity of the upstream temperature sensor and downstream temperature sensor shown in FIG. 図１に示したフローセンサにおける出力と流速との関係を説明するグラフである。It is a graph explaining the relationship between the output and flow velocity in the flow sensor shown in FIG. 本発明に係るフローセンサの他の例を説明する側方断面図である。It is a side sectional view explaining other examples of a flow sensor concerning the present invention. 本発明に係るフローセンサの他の例を説明する側方断面図である。It is a side sectional view explaining other examples of a flow sensor concerning the present invention. 本発明に係るフローセンサの他の例を説明する側方断面図である。It is a side sectional view explaining other examples of a flow sensor concerning the present invention. 本発明に係るフローセンサの他の例を説明する側方断面図である。It is a side sectional view explaining other examples of a flow sensor concerning the present invention. 図１５に示したフローセンサの設置例を説明する側方断面図である。FIG. 16 is a side cross-sectional view illustrating an installation example of the flow sensor illustrated in FIG. 15.

以下に本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号で表している。但し、図面は模式的なものである。したがって、具体的な寸法などは以下の説明を照らし合わせて判断するべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。なお、以下の説明において、図面の上側を「上」、下側を「下」、左側を「左」、右側を「右」という。 Embodiments of the present invention will be described below. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, the drawings are schematic. Therefore, specific dimensions and the like should be determined in light of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings. In the following description, the upper side of the drawing is referred to as “upper”, the lower side as “lower”, the left side as “left”, and the right side as “right”.

図１ないし図１６は、本発明に係るフローセンサの一実施形態を示すためのものである。図１は、本発明に係るフローセンサの一例を説明する側方断面図である。図１に示すように、フローセンサ１０は、第１基板２０ａと第２基板２０ｂとを含む基板２０と、基板２０の上に設置された上部流路形成部材３０と、基板２０の下に設置された下部流路形成部材４０と、を備える。なお、本実施形態における上部流路形成部材３０および下部流路形成部材４０は、本発明のフローセンサにおける「流路形成部材」の一例に相当する。 1 to 16 are for illustrating an embodiment of a flow sensor according to the present invention. FIG. 1 is a side sectional view for explaining an example of a flow sensor according to the present invention. As shown in FIG. 1, the flow sensor 10 includes a substrate 20 including a first substrate 20 a and a second substrate 20 b, an upper flow path forming member 30 installed on the substrate 20, and a substrate 20 below the substrate 20. The lower flow path forming member 40 is provided. The upper flow path forming member 30 and the lower flow path forming member 40 in the present embodiment correspond to an example of “flow path forming member” in the flow sensor of the present invention.

図２は、図１に示した上部流路形成部材３０の下面図である。図２に示すように、上部流路形成部材３０の下面には、矩形状の凹部３１が設けられている。凹部３１は、基板２０における対向する面、すなわち、図１に示す第２基板２０ｂの一方の面（図１において上面）との間に第２流路３１ａを形成する。図１に示すように、凹部３１には、左端面に流入口３２が設けられ、右端面に流出口３３が設けられている。また、上部流路形成部材３０には、後述する基板２０の電極部２６，２７に対応する位置に切欠部３４，３５が形成されており、上部流路形成部材３０を基板２０の上に設置したときに、電極部２６，２７が露出するようになっている。 FIG. 2 is a bottom view of the upper flow path forming member 30 shown in FIG. As shown in FIG. 2, a rectangular recess 31 is provided on the lower surface of the upper flow path forming member 30. The recess 31 forms a second flow path 31a between opposing surfaces of the substrate 20, that is, one surface (the upper surface in FIG. 1) of the second substrate 20b shown in FIG. As shown in FIG. 1, the recess 31 is provided with an inflow port 32 on the left end surface and an outflow port 33 on the right end surface. Further, the upper flow path forming member 30 is formed with notches 34 and 35 at positions corresponding to electrode portions 26 and 27 of the substrate 20 described later, and the upper flow path forming member 30 is installed on the substrate 20. In this case, the electrode portions 26 and 27 are exposed.

図３は、図１に示した下部流路形成部材４０の上面図である。図３に示すように、下部流路形成部材４０の上面には、矩形状の凹部４１が設けられている。凹部４１は、基板２０における対向する面、すなわち、図１に示す第１基板２０ａの一方の面（図１において下面）との間に第１流路４１ａを形成する。図１に示すように、凹部４１には、左端面に流入口４２が設けられ、右端面に流出口４３が設けられている。また、凹部４１の中央から右寄りには、段差部４５が設けられている。段差部４５は、凹部４１よりさらに深く（低く）へこんでおり、凹部４１との境界には段差をなす端面４５ａが形成されている。 FIG. 3 is a top view of the lower flow path forming member 40 shown in FIG. As shown in FIG. 3, a rectangular recess 41 is provided on the upper surface of the lower flow path forming member 40. The recess 41 forms a first flow path 41a between opposing surfaces of the substrate 20, that is, one surface (the lower surface in FIG. 1) of the first substrate 20a shown in FIG. As shown in FIG. 1, the recess 41 is provided with an inlet 42 on the left end surface and an outlet 43 on the right end surface. Further, a step 45 is provided on the right side from the center of the recess 41. The step 45 is recessed deeper (lower) than the recess 41, and an end face 45 a forming a step is formed at the boundary with the recess 41.

図４は、図１に示した基板２０を説明する上面図である。図４に示すように、基板２０の中央部には、検出部２１が設けられている。検出部２１は、例えば、抵抗素子であって、流体を加熱するヒータ２２と、ヒータ２２によって生ずる流体の温度差を測定するように構成された一組の抵抗素子２３，２４と、を含んで構成される。これにより、流体の温度差から当該流体の速度（流速）を検出する熱式のフローセンサ１０を容易に実現（構成）することができる。なお、本実施形態における抵抗素子２３，２４は、本発明のフローセンサにおける「測温ユニット」の一例に相当する。 FIG. 4 is a top view for explaining the substrate 20 shown in FIG. As shown in FIG. 4, a detection unit 21 is provided at the center of the substrate 20. The detection unit 21 is, for example, a resistance element, and includes a heater 22 that heats the fluid, and a pair of resistance elements 23 and 24 that are configured to measure a temperature difference of the fluid generated by the heater 22. Composed. Thereby, the thermal flow sensor 10 that detects the velocity (flow velocity) of the fluid from the temperature difference of the fluid can be easily realized (configured). The resistance elements 23 and 24 in the present embodiment correspond to an example of a “temperature measuring unit” in the flow sensor of the present invention.

抵抗素子２３，２４は、基板２０においてヒータ２２を挟んでヒータ２２の左側と右側との両側に、それぞれ設けられる。また、基板２０には、例えば、抵抗素子であって、流体の温度を検出する周囲温度センサ２５と、平面視において基板２０の上辺側と下辺側とに設けられ、複数の電極２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２７ａ，２７ｂ，２７ｃを有する一組の電極部２６，２７と、がさらに設けられている。電極部２６，２７の各電極２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２７ａ，２７ｂ，２７ｃと、ヒータ２２、抵抗素子２３，２４、および周囲温度センサ２５とは、基板２０に形成された配線によって電気的に接続されている。 The resistance elements 23 and 24 are provided on both sides of the heater 22 on the left side and the right side of the heater 20 with the heater 22 interposed therebetween. Further, the substrate 20 is, for example, a resistance element, and is provided on an ambient temperature sensor 25 that detects the temperature of the fluid, and on the upper side and the lower side of the substrate 20 in a plan view, and includes a plurality of electrodes 26a, 26b, A pair of electrode portions 26 and 27 having 26c, 27a, 27b, and 27c are further provided. The electrodes 26a, 26b, 26c, 27a, 27b, and 27c of the electrode portions 26 and 27 are electrically connected to the heater 22, the resistance elements 23 and 24, and the ambient temperature sensor 25 through wiring formed on the substrate 20. Has been.

このような構成を備えるフローセンサ１０は、例えば図１中にブロック矢印で示すように、測定対象である流体、例えばガスの流通する方向に沿って、抵抗素子２３、ヒータ２２、抵抗素子２４が順に並ぶように配置される。この場合、抵抗素子２３は、ヒータ２２よりも上流側（図１において左側）に設けられた上流側温度センサとして機能し、抵抗素子２４は、ヒータ２２よりも下流側（図１において右側）に設けられた下流側温度センサとして機能する。このように、ヒータ２２に対して上流側に抵抗素子２３を配置し、下流側に抵抗素子２４を配置することにより、ヒータ２２に対して上流の流体の温度と下流の流体の温度とをそれぞれ測定することができ、ヒータ２２によって生ずる後述する流体の温度差を、容易に測定することができる。 The flow sensor 10 having such a configuration includes, for example, a resistance element 23, a heater 22, and a resistance element 24 along a direction in which a fluid to be measured, for example, a gas flows, as indicated by a block arrow in FIG. They are arranged in order. In this case, the resistance element 23 functions as an upstream temperature sensor provided upstream of the heater 22 (left side in FIG. 1), and the resistance element 24 is downstream of the heater 22 (right side in FIG. 1). It functions as a provided downstream temperature sensor. Thus, by arranging the resistance element 23 on the upstream side with respect to the heater 22 and arranging the resistance element 24 on the downstream side, the temperature of the upstream fluid and the temperature of the downstream fluid with respect to the heater 22 are respectively set. It is possible to measure, and the temperature difference of the fluid described later generated by the heater 22 can be easily measured.

基板２０において検出部２１が設けられる部分は、後述するように、熱容量が小さいダイアフラムをなす。周囲温度センサ２５は、フローセンサ１０が設置された管路（図示省略）を流通するガスの温度を測定する。ヒータ２２は、例示的に、基板２０の中心に配置されており、周囲温度センサ２５が計測した温度よりも一定温度高くなるように、加熱される。上流側温度センサ２３は、ヒータ２２よりも上流側の温度を検出するのに用いられ、下流側温度センサ２４は、ヒータ２２よりも下流側の温度を検出するのに用いられる。 As will be described later, a portion of the substrate 20 where the detection unit 21 is provided forms a diaphragm having a small heat capacity. The ambient temperature sensor 25 measures the temperature of gas flowing through a pipe line (not shown) where the flow sensor 10 is installed. The heater 22 is exemplarily disposed at the center of the substrate 20 and is heated so as to be higher than the temperature measured by the ambient temperature sensor 25. The upstream temperature sensor 23 is used to detect a temperature upstream of the heater 22, and the downstream temperature sensor 24 is used to detect a temperature downstream of the heater 22.

ここで、管路内の流体が停止している（流れていない）場合、ヒータ２１で加えられた熱は、上流方向および下流方向へ対称的に分布する。従って、上流側温度センサ２３および下流側温度センサ２４の温度は等しくなり、上流側温度センサ２３および下流側温度センサ２４の抵抗値は等しくなる。これに対し、管路内のガスが上流から下流に流れている場合、ヒータ２２で加えられた熱は、下流方向に運ばれる。従って、上流側温度センサ２３の温度よりも、下流側温度センサ２４の温度が高くなる。 Here, when the fluid in the pipe line is stopped (not flowing), the heat applied by the heater 21 is distributed symmetrically in the upstream direction and the downstream direction. Accordingly, the temperatures of the upstream temperature sensor 23 and the downstream temperature sensor 24 are equal, and the resistance values of the upstream temperature sensor 23 and the downstream temperature sensor 24 are equal. On the other hand, when the gas in the pipe line flows from upstream to downstream, the heat applied by the heater 22 is carried in the downstream direction. Therefore, the temperature of the downstream temperature sensor 24 is higher than the temperature of the upstream temperature sensor 23.

このような温度差は、上流側温度センサ２３の抵抗値と下流側温度センサ２４の抵抗値との間に差を生じさせる。下流側温度センサ２４の抵抗値と上流側温度センサ２３の抵抗値との差は、管路内のガスの速度や流量と相関関係がある。そのため、下流側温度センサ２４の抵抗値と上流側温度センサ２３の抵抗値との差を基に、管路を流通する流体の速度（流速）や流量を算出することができる。抵抗素子２２、２３および２４の抵抗値の情報は、図４に示す電極部２６，２７を通じて電気信号として取り出すことができる。 Such a temperature difference causes a difference between the resistance value of the upstream temperature sensor 23 and the resistance value of the downstream temperature sensor 24. The difference between the resistance value of the downstream temperature sensor 24 and the resistance value of the upstream temperature sensor 23 has a correlation with the gas velocity and flow rate in the pipe. Therefore, based on the difference between the resistance value of the downstream temperature sensor 24 and the resistance value of the upstream temperature sensor 23, the speed (flow velocity) and flow rate of the fluid flowing through the pipeline can be calculated. Information on resistance values of the resistance elements 22, 23 and 24 can be taken out as electrical signals through the electrode portions 26 and 27 shown in FIG.

次に、図５ないし図９を参照して基板２０の製造方法の一例を説明する。 Next, an example of a method for manufacturing the substrate 20 will be described with reference to FIGS.

図５ないし図９は、図１に示した基板２０の製造方法の一例を説明する側方断面図である。なお、図５ないし図９は、図４に示したＩ−Ｉ線矢視方向断面図である。最初に、図５に示すように、図１に示す第１基板２０ａの基となる部材として、板状のウエハＡを用意する。ウエハＡは、例えば、２５０［μｍ］程度の厚さを有している。 5 to 9 are side sectional views for explaining an example of a method for manufacturing the substrate 20 shown in FIG. 5 to 9 are cross-sectional views taken in the direction of arrows I-I shown in FIG. First, as shown in FIG. 5, a plate-like wafer A is prepared as a member that becomes a base of the first substrate 20 a shown in FIG. 1. The wafer A has a thickness of about 250 [μm], for example.

次に、図６に示すように、ウエハＡの下面の中央部に、ドリル・サンドブラストなどを用いた機械加工により座ぐりのような凹みを形成する。次に、スパッタリング法、ＣＶＤ法、真空蒸着法などの方法により、凹みを形成した部分の反対の面（上面）に、白金などの金属を付着させ、検出部２１を構成する各要素を形成（パターニング）する。また、同様の方法により、検出部２１を挟んだ両側（右側と左側）に、電極部２６，２７を構成する各電極を形成（パターニング）するとともに、検出部と電極部２６，２７とを接続する配線を形成（パターニング）する。 Next, as shown in FIG. 6, a counterbore-like recess is formed at the center of the lower surface of the wafer A by machining using a drill, sandblast, or the like. Next, a metal such as platinum is attached to the surface (upper surface) opposite to the portion where the recess is formed by a method such as sputtering, CVD, or vacuum deposition, thereby forming each element constituting the detection unit 21 ( Patterning). Further, by the same method, the electrodes constituting the electrode portions 26 and 27 are formed (patterned) on both sides (right side and left side) sandwiching the detection portion 21, and the detection portion and the electrode portions 26 and 27 are connected. A wiring to be formed is formed (patterned).

次に、図１に示した第２基板２０ａの元となる部材として、図５に示したウエハＡと同様の板状のウエハＢを用意し、図７に示すように、ウエハＢの上面の中央部に、ドリル・サンドブラストなどを用いた機械加工により座ぐりのような凹みを形成する。また、後述するウエハＡとウエハＢとの接合の前に、ウエハＢにおいて、ウエハＡの上面に形成された電極部２６，２７に対応する位置に、それぞれ貫通孔を形成する。同様に、ウエハＡとウエハＢとの接合の前に、ウエハＢの下面において、ウエハＡの上面に形成された検出部２１および配線に対応する位置に、それぞれ座ぐりのような所定の深さの凹みを形成する。これにより、ウエハＡとウエハＢとを接合したときに、ウエハＡに設けられた検出部２１および配線によって段差が生じて接合不良となるのを防止することができる。 Next, a plate-like wafer B similar to the wafer A shown in FIG. 5 is prepared as a base member of the second substrate 20a shown in FIG. 1, and the upper surface of the wafer B as shown in FIG. A counterbore-like recess is formed in the center by machining using a drill or sandblast. Further, before bonding of wafer A and wafer B, which will be described later, through holes are formed in wafer B at positions corresponding to electrode portions 26 and 27 formed on the upper surface of wafer A, respectively. Similarly, before bonding of wafer A and wafer B, a predetermined depth such as a spot facing is formed on the lower surface of wafer B at a position corresponding to detection unit 21 and wiring formed on the upper surface of wafer A. Form a dent. Thereby, when the wafer A and the wafer B are bonded, it is possible to prevent a step from being generated due to the detection unit 21 and the wiring provided on the wafer A to cause a bonding failure.

次に、図８に示すように、図６に示したウエハＡの上面に、図７に示したウエハＢの下面を載置し、ウエハＡの上面とウエハＢの下面とを接合する。これにより、ウエハＡの上面に設けられた検出部２１は、ウエハＡおよびウエハＢによって被覆される。 Next, as shown in FIG. 8, the lower surface of wafer B shown in FIG. 7 is placed on the upper surface of wafer A shown in FIG. 6, and the upper surface of wafer A and the lower surface of wafer B are bonded. As a result, the detection unit 21 provided on the upper surface of the wafer A is covered with the wafer A and the wafer B.

接合方法としては、例えば、拡散接合、アルゴン（Ａｒ）などの不活性ガスを用いたイオンビームを接合する両面に照射して活性化してから接合する表面活性化接合（常温接合）、金や銀などのろう材を接合する両面に付けてから接合するろう付け、陽極接合などが挙げられる。 As a bonding method, for example, diffusion bonding, surface activated bonding (normal temperature bonding) in which ion beams using an inert gas such as argon (Ar) are irradiated and activated and then bonded are joined, gold or silver For example, brazing, anodic bonding, and the like, which are performed after the brazing material is bonded to both surfaces.

なお、本明細書における「接合」という用語は、物と物とをつなぎ合わせる広義の接合を意味し、ろう付けなどを含む概念である。また、「接合」という用語は、接着剤を用いる方法を除外する意味であることが好ましい。 Note that the term “joining” in the present specification means a broad sense joining that joins things together, and is a concept including brazing. Moreover, it is preferable that the term “joining” means to exclude a method using an adhesive.

最後に、図９に示すように、ウエハＡの凹みを形成した部分とウエハＢの凹みを形成した部分に、図９中にブロック矢印で示すエッチングを施して当該部分の厚さをそれぞれ制御する。これにより、第１基板２０ａと第２基板２０ｂとを含む基板２０が製造される。 Finally, as shown in FIG. 9, the etching shown by the block arrow in FIG. 9 is performed on the portion of the wafer A where the recess is formed and the portion where the recess of the wafer B is formed to control the thickness of the portion. . Thereby, the substrate 20 including the first substrate 20a and the second substrate 20b is manufactured.

この基板２０では、エッチングを施した結果、第１基板２０ａの一方の面（図９において上面）に第１凹部２０１ａが形成され、第２基板２０ｂの一方の面（図９において下面）における第１凹部２０１ａに対向する位置に、第２凹部２０１ｂが形成されている。また、検出部２１は、第１凹部２０１ａと第２凹部２０１ｂとの間に配置されている。これにより、検出部２１は、第１基板２０ａおよび第２基板２０ｂによって覆われるので、外部に対して露出する（さらされる）ことがない。また、第１基板２０ａと第２基板２０ｂとが接合されているので、第１基板２０ａと第２基板２０ｂとの間から流体が浸食（侵入）するのを防止することが可能となる。 In this substrate 20, as a result of etching, a first recess 201a is formed on one surface (the upper surface in FIG. 9) of the first substrate 20a, and a first surface on the one surface (the lower surface in FIG. 9) of the second substrate 20b. A second recess 201b is formed at a position facing the first recess 201a. Moreover, the detection part 21 is arrange | positioned between the 1st recessed part 201a and the 2nd recessed part 201b. Thereby, since the detection part 21 is covered with the 1st board | substrate 20a and the 2nd board | substrate 20b, it is not exposed (exposed) with respect to the exterior. In addition, since the first substrate 20a and the second substrate 20b are joined, it is possible to prevent fluid from eroding (invading) from between the first substrate 20a and the second substrate 20b.

第１凹部２０１ａおよび第２凹部２０１ｂは、熱容量が小さいダイアフラム２０１を成しており、ダイアフラム２０１は、例えば、１０〜１００［μｍ］程度の厚さを有している。このように、第１基板２０ａの一方の面（図９において上面）に第１凹部２０１ａが形成され、第２基板２０ｂの一方の面（図９において下面）における第１凹部２０１ａに対向する位置に、第２凹部２０１ｂが形成することにより、第１凹部２０１ａおよび第２凹部２０１ｂは、第１基板２０ａおよび第２基板２０ｂの他の部分と比較して、厚さの薄いダイアフラム２０１を形成することが可能となる。 The 1st crevice 201a and the 2nd crevice 201b comprise diaphragm 201 with small heat capacity, and diaphragm 201 has thickness of about 10-100 [micrometers], for example. As described above, the first recess 201a is formed on one surface (upper surface in FIG. 9) of the first substrate 20a, and the position facing the first recess 201a on one surface (lower surface in FIG. 9) of the second substrate 20b. In addition, since the second recess 201b is formed, the first recess 201a and the second recess 201b form a diaphragm 201 that is thinner than the other portions of the first substrate 20a and the second substrate 20b. It becomes possible.

第１基板２０ａおよび第２基板２０ｂとしては、例えば、ガラス、セラミックス、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、シリコン（Ｓｉ）、シリコン（Ｓｉ）に二酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）をコーティングしたもの、アルミナセラミックス、サファイア、インコネル、アルミナ、アルミニウム合金、銅などが挙げられる。 Examples of the first substrate 20a and the second substrate 20b include glass, ceramics, stainless steel (SUS), silicon (Si), silicon (Si) coated with silicon dioxide (SiO ₂ ), alumina ceramics, sapphire, Inconel, alumina, aluminum alloy, copper and the like can be mentioned.

また、第１基板２０ａおよび第２基板２０ｂの材料は、所定の腐食性物質、例えば、ＳＯｘ、ＮＯｘ、Ｃｌ₂、ＢＣｌ₃などを含有するガス（気体）や、硫酸や硝酸を含む薬液（液体）などに対して耐食性を有するものが好ましい。具体的には、腐食性物質がＣｌ2、ＢＣｌ₃などの塩素（Ｃｌ）を含む場合、シリコン（Ｓｉ）は、この腐食性物質に対して耐食性を有さない（耐食性が低い）ため、第１基板２０ａおよび第２基板２０ｂの材料として用いるのは適切ではない。一方、腐食性物質が塩素（Ｃｌ）を含まないＳＯｘ、ＮＯｘなどである場合、シリコン（Ｓｉ）はこの腐食性物質に対して耐食性を有する（耐食性が高い）ので、第１基板２０ａおよび第２基板２０ｂの材料として好適に用いることができる。これにより、例えば、ＳＯｘ、ＮＯｘ、Ｃｌ₂、ＢＣｌ₃などを含有するガス（気体）や、硫酸や硝酸を含む薬液（液体）などの所定の腐食性物質に対するフローセンサ１０の耐食性を高めることができる。また、流体に対して露出している部分が耐食性を有するので、流体が所定の腐食性物質を含む場合に好適に用いることができる。なお、第１基板２０ａおよび第２基板２０ｂは、同一材料であってもよいし、異なる材料であってもよい。 The material of the first substrate 20a and the second substrate 20b is a gas (gas) containing a predetermined corrosive substance, for example, SOx, NOx, Cl ₂ , BCl ₃ or the like, or a chemical solution (liquid) containing sulfuric acid or nitric acid. ) And the like are preferred. Specifically, when the corrosive substance contains chlorine (Cl) such as Cl 2 and BCl ₃ , silicon (Si) has no corrosion resistance (low corrosion resistance) against the corrosive substance, and therefore the first It is not appropriate to use it as a material for the substrate 20a and the second substrate 20b. On the other hand, when the corrosive substance is SOx, NOx or the like not containing chlorine (Cl), silicon (Si) has corrosion resistance (high corrosion resistance) against the corrosive substance, and therefore the first substrate 20a and the second substrate 20a. It can be suitably used as a material for the substrate 20b. Thereby, for example, the corrosion resistance of the flow sensor 10 against a predetermined corrosive substance such as a gas (gas) containing SOx, NOx, Cl ₂ , BCl ₃ , or a chemical solution (liquid) containing sulfuric acid or nitric acid can be improved. it can. Moreover, since the part exposed with respect to the fluid has corrosion resistance, it can be used suitably when the fluid contains a predetermined corrosive substance. The first substrate 20a and the second substrate 20b may be made of the same material or different materials.

図１に示すように、フローセンサ１０は、図１中にブロック矢印で示す流体の流通する方向に対し、流入口３２および流入口４２を向けて配置される。第２流路３１ａは、流入口３２および流出口３３を介して、フローセンサ１０の外部と連通されているので、図１中に矢印で示すように、流体は流入口３２および流出口３３を通って第２流路３１ａを流通する。同様に、第１流路４１ａは、流入口４２および流出口４３を介して、フローセンサ１０の外部と連通されているので、図１中に矢印で示すように、流体は流入口４２および流出口４３を通って第１流路４１ａを流通する。このように、下部流路形成部材４０が、第１基板２０ａの一方の面（図１において下面）側に流体が流通する第１流路４１ａを形成し、上部流路形成部材３０が、第２基板２０ｂの一方の面（図１において上面）側に流体が流通する第２流路３１ａを形成することにより、第１流路４１ａと第２流路３１ａとの両方に流体が流通するので、第１流路４１ａと第２流路３１ａとのいずれか一方を流体が流通する場合と比較して、流体の流通によってヒータ２２による熱分布が変化しやすくなる。また、このとき、検出部２１が第１流路４１ａと第２流路３１ａとの間に宙吊りの状態で配置される。 As shown in FIG. 1, the flow sensor 10 is arranged with the inflow port 32 and the inflow port 42 facing the direction in which the fluid flows as indicated by the block arrows in FIG. 1. Since the second flow path 31a communicates with the outside of the flow sensor 10 via the inlet 32 and the outlet 33, the fluid passes through the inlet 32 and the outlet 33 as shown by arrows in FIG. It passes through the second flow path 31a. Similarly, the first flow path 41a communicates with the outside of the flow sensor 10 through the inlet 42 and the outlet 43, so that the fluid flows into the inlet 42 and the outlet as shown by arrows in FIG. It flows through the first flow path 41 a through the outlet 43. Thus, the lower flow path forming member 40 forms the first flow path 41a through which the fluid flows on one surface (the lower surface in FIG. 1) side of the first substrate 20a, and the upper flow path forming member 30 is By forming the second flow path 31a through which the fluid flows on the one surface (upper surface in FIG. 1) side of the two substrates 20b, the fluid flows through both the first flow path 41a and the second flow path 31a. As compared with the case where the fluid flows through one of the first flow path 41a and the second flow path 31a, the heat distribution by the heater 22 is easily changed by the flow of the fluid. At this time, the detection unit 21 is arranged in a suspended state between the first flow path 41a and the second flow path 31a.

図１０は、図１に示した上流側温度センサ２３および下流側温度センサ２４の温度と流速との関係を説明するグラフであり、図１１は図１に示したフローセンサ１０の出力と流速との関係を説明するグラフである。なお、図１０および図１１において、横軸はヒータ２２における流体の平均速度（平均流速）［ｍ／ｓ］である。また、図１０において、縦軸は流速０（ゼロ）［ｍ／ｓ］における基準温度ｔ₀を基準とする相対温度である。 FIG. 10 is a graph for explaining the relationship between the temperature and flow velocity of the upstream temperature sensor 23 and the downstream temperature sensor 24 shown in FIG. 1, and FIG. 11 shows the output and flow velocity of the flow sensor 10 shown in FIG. It is a graph explaining the relationship. 10 and 11, the horizontal axis represents the average fluid velocity (average flow velocity) [m / s] in the heater 22. In FIG. 10, the vertical axis represents the relative temperature based on the reference temperature t ₀ at a flow velocity of 0 (zero) [m / s].

ここで、従来のフローセンサのように、基板の材料として、例えばガラスを使用する場合、ヒータの熱は流体により下流側に拡散されるので、図１１において実線で示すように、上流側温度センサの温度は、流速の増加に応じて、基準温度ｔ₀から低下する。一方、図１１において実線で示すように、下流側温度センサは流体を介してヒータの熱が与えられるので、下流側温度センサの温度は基準温度ｔ₀から一時的に上昇する。しかしながら、ガラス製の基板は熱伝導率が低いため、ヒータと下流側温度センサの熱結合が弱く、ある程度の流速に達すると、下流側温度センサが流体から熱を受け取ることができなくなるため、流速の増加に応じて、下流側温度センサの温度も上流側温度センサとほぼ同等の割合で低下していた。この結果、上流側温度センサと下流側温度センサとの温度差が生じなくなり、図１１において実線で示すように、従来のフローセンサでは、平均流速が１０［ｍ／ｓ］程度で出力が飽和してしまい、平均流速が１０［ｍ／ｓ］以上の高流速範囲の流速を検出することができなかった。 Here, when glass, for example, is used as the substrate material as in the conventional flow sensor, the heat of the heater is diffused to the downstream side by the fluid. Therefore, as shown by the solid line in FIG. The temperature decreases from the reference temperature t _{0 as the} flow rate increases. On the other hand, as shown by the solid line in FIG. 11, the downstream temperature sensor since the heater of the heat is supplied through the fluid, the temperature of the downstream temperature sensor is temporarily increased from the reference temperature t _0. However, since the glass substrate has low thermal conductivity, the thermal coupling between the heater and the downstream temperature sensor is weak, and when the flow rate reaches a certain level, the downstream temperature sensor cannot receive heat from the fluid. As the temperature increases, the temperature of the downstream temperature sensor also decreases at a rate substantially equal to that of the upstream temperature sensor. As a result, the temperature difference between the upstream temperature sensor and the downstream temperature sensor does not occur, and as shown by the solid line in FIG. 11, the output is saturated at an average flow velocity of about 10 [m / s] in the conventional flow sensor. Therefore, it was not possible to detect a flow velocity in the high flow velocity range with an average flow velocity of 10 [m / s] or more.

これに対し、本発明のフローセンサ１０では、図１に示すように、第１流路４１ａにおいて、図１中に矢印で示す流体が流通する方向に垂直な断面積は、ヒータ２２に対して下流側が上流側より大きくなっている。これにより、ヒータ２２の下流側で流速が低下する（遅くなる）ので、図１０において太線で示すように、ヒータ２２の下流側に配置された下流側温度センサ２４の温度は、従来のフローセンサと比較して、流速が増加しても低下しにくくなる。この結果、図１１において太線で示すように、フローセンサ１０の出力は平均流速が２０［ｍ／ｓ］以上まで飽和せず、検出可能となる。 On the other hand, in the flow sensor 10 of the present invention, as shown in FIG. 1, the cross-sectional area perpendicular to the direction in which the fluid shown by the arrow in FIG. The downstream side is larger than the upstream side. As a result, the flow velocity decreases (slows) on the downstream side of the heater 22, so that the temperature of the downstream temperature sensor 24 disposed on the downstream side of the heater 22 is the same as that of the conventional flow sensor, as shown by the thick line in FIG. As compared with, it becomes difficult to decrease even if the flow rate increases. As a result, as indicated by a thick line in FIG. 11, the output of the flow sensor 10 is not saturated until the average flow velocity is 20 [m / s] or more, and can be detected.

具体的には、図１に示すように、下部流路形成部材４０に形成された段差部４５が、基板２０に設けられたヒータ２２に対して下流側に配置されている。このため、第１流路４１ａは、ヒータ２２の上流側が径（高さ）ｄ１であるのに対し、ヒータ２２の下流側が径（高さ）ｄ２に拡大される（ｄ１＜ｄ２）。このように、第１流路４１ａにおいて、ヒータ２２に対して下流側に、段差を形成する段差部４５を有することにより、図１中に矢印で示す流体が流通する方向に垂直な断面積が、ヒータ２２に対して下流側が上流側より大きい流路を、容易に実現（構成）することができる。 Specifically, as shown in FIG. 1, the stepped portion 45 formed in the lower flow path forming member 40 is disposed on the downstream side with respect to the heater 22 provided on the substrate 20. Therefore, in the first flow path 41a, the upstream side of the heater 22 has a diameter (height) d1, whereas the downstream side of the heater 22 is expanded to a diameter (height) d2 (d1 <d2). As described above, the first flow path 41a has the step portion 45 that forms a step on the downstream side with respect to the heater 22, so that a cross-sectional area perpendicular to the direction in which the fluid indicated by the arrow in FIG. In addition, it is possible to easily realize (configure) a flow path whose downstream side is larger than the upstream side with respect to the heater 22.

なお、段差部４５の端面４５ａは、下流側温度センサ２４よりも上流側に形成されていることが好ましい。これにより、下流側温度センサ２４の手前で確実に流速が低下する（遅くなる）ので、流速が増加しても、下流側温度センサ２４の温度はさらに低下しにくくなる。 Note that the end surface 45 a of the stepped portion 45 is preferably formed on the upstream side of the downstream temperature sensor 24. As a result, the flow velocity surely decreases (slows) before the downstream temperature sensor 24, so even if the flow velocity increases, the temperature of the downstream temperature sensor 24 is further unlikely to decrease.

上部流路形成部材３０および下部流路形成部材４０の材料としては、例えば、シリコン（Ｓｉ）、シリコン（Ｓｉ）に二酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）をコーティングしたもの、アルミナセラミックス、ガラス、サファイア、ステンレス鋼、ハステロイ（登録商標）、インコネル、ステライト（登録商標）などが挙げられる。 Examples of the material of the upper flow path forming member 30 and the lower flow path forming member 40 include silicon (Si), silicon (Si) coated with silicon dioxide (SiO ₂ ), alumina ceramics, glass, sapphire, and stainless steel. , Hastelloy (registered trademark), Inconel, Stellite (registered trademark), and the like.

また、上部流路形成部材３０および下部流路形成部材４０の材料は、所定の腐食性物質、例えば、ＳＯｘ、ＮＯｘ、Ｃｌ2、ＢＣｌ₃などを含有するガス（気体）や、硫酸や硝酸を含む薬液（液体）などに対して耐食性を有するものが好ましい。具体的には、腐食性物質がＣｌ2、ＢＣｌ₃などの塩素（Ｃｌ）を含む場合、シリコン（Ｓｉ）は、この腐食性物質に対して耐食性を有さない（耐食性が低い）ため、上部流路形成部材３０および下部流路形成部材４０の材料として用いるのは適切ではない。一方、腐食性物質が塩素（Ｃｌ）を含まないＳＯｘ、ＮＯｘなどである場合、シリコン（Ｓｉ）はこの腐食性物質に対して耐食性を有する（耐食性が高い）ので、上部流路形成部材３０および下部流路形成部材４０の材料として好適に用いることができる。これにより、例えば、ＳＯｘ、ＮＯｘ、Ｃｌ₂、ＢＣｌ₃などを含有するガス（気体）や、硫酸や硝酸を含む薬液（液体）などの所定の腐食性物質に対するフローセンサ１０の耐食性を高めることができる。また、流体に対して露出している部分が耐食性を有するので、流体が所定の腐食性物質を含む場合に好適に用いることができる。なお、上部流路形成部材３０および下部流路形成部材４０は、同一材料であってもよいし、異なる材料であってもよい。 The material of the upper flow path forming member 30 and the lower flow path forming member 40 includes a predetermined corrosive materials, e.g., SOx, NOx, Cl2, and BCl ₃ gas containing such (gas), sulfuric acid and nitric acid What has corrosion resistance with respect to a chemical | medical solution (liquid) etc. is preferable. Specifically, when the corrosive substance contains chlorine (Cl) such as Cl 2 and BCl ₃ , silicon (Si) does not have corrosion resistance to the corrosive substance (low corrosion resistance), and therefore, the upper flow It is not appropriate to use as a material for the path forming member 30 and the lower flow path forming member 40. On the other hand, when the corrosive substance is SOx, NOx, or the like that does not contain chlorine (Cl), silicon (Si) has corrosion resistance (high corrosion resistance) against the corrosive substance. It can be suitably used as a material for the lower flow path forming member 40. Thereby, for example, the corrosion resistance of the flow sensor 10 against a predetermined corrosive substance such as a gas (gas) containing SOx, NOx, Cl ₂ , BCl ₃ , or a chemical solution (liquid) containing sulfuric acid or nitric acid can be improved. it can. Moreover, since the part exposed with respect to the fluid has corrosion resistance, it can be used suitably when the fluid contains a predetermined corrosive substance. The upper flow path forming member 30 and the lower flow path forming member 40 may be made of the same material or different materials.

図１２は、本発明に係るフローセンサの他の例を説明する側方断面図である。図１ないし図１１に示したフローセンサ１０は、本発明に係るフローセンサの一例に過ぎない。第１流路４１ａおよび第２流路３１ａのうち少なくとも一方において、流体が流通する方向に垂直な断面積がヒータ２２に対して下流側が上流側より大きくなっていればよい。例えば、図１２に示すように、フローセンサ１０Ａは、下部流路形成部材４０の段差部４５に加え、上部流路形成部材３０にも段差部３６が形成されている。 FIG. 12 is a side sectional view for explaining another example of the flow sensor according to the present invention. The flow sensor 10 shown in FIGS. 1 to 11 is only an example of a flow sensor according to the present invention. In at least one of the first flow path 41a and the second flow path 31a, it is only necessary that the cross-sectional area perpendicular to the direction in which the fluid flows is larger on the downstream side than the upstream side with respect to the heater 22. For example, as shown in FIG. 12, in the flow sensor 10 A, a step 36 is formed in the upper flow path forming member 30 in addition to the step 45 in the lower flow path forming member 40.

段差部３６は、図２に示す凹部３１よりさらに深くへこんでおり、凹部３１との境界には段差をなす端面３６ａを有する。このため、第２流路３１ａは、ヒータ２２の上流側が径（高さ）ｄ３であるのに対し、ヒータ２２の下流側が径（高さ）ｄ４に拡大される（ｄ３＜ｄ４）。 The step portion 36 is recessed deeper than the recess 31 shown in FIG. 2, and has an end surface 36 a forming a step at the boundary with the recess 31. Therefore, in the second flow path 31a, the upstream side of the heater 22 has a diameter (height) d3, whereas the downstream side of the heater 22 is expanded to a diameter (height) d4 (d3 <d4).

この場合、フローセンサ１０Ａは、第１流路４１ａおよび第２流路３１ａの両方において、図１２中に矢印で示す流体が流通する方向に垂直な断面積は、ヒータ２２に対して下流側が上流側より大きくなっている。これにより、ヒータ２２の下流側で流速が低下する（遅くなる）ので、ヒータ２２の下流側に配置された下流側温度センサ２４の温度は、従来のフローセンサと比較して、流速が増加しても低下しにくくなる。この結果、図１１において太線で示した場合と同様に、フローセンサ１０Ａの出力は平均流速が２０［ｍ／ｓ］以上まで飽和せず、検出可能となることが実験などで分かっている。 In this case, in the flow sensor 10A, in both the first flow path 41a and the second flow path 31a, the cross-sectional area perpendicular to the direction in which the fluid shown by the arrow in FIG. It is larger than the side. As a result, the flow velocity is reduced (slowed) on the downstream side of the heater 22, so that the temperature of the downstream temperature sensor 24 disposed on the downstream side of the heater 22 increases as compared with the conventional flow sensor. However, it is difficult to decrease. As a result, as in the case indicated by the thick line in FIG. 11, it has been experimentally known that the output of the flow sensor 10A does not saturate until the average flow velocity exceeds 20 [m / s] and can be detected.

なお、後述するように、下部流路形成部材４０に段差部４５が形成されず、上部流路形成部材３０に段差部３６を有する場合も、図１１において太線で示した場合と同様に、フローセンサの出力は平均流速が２０［ｍ／ｓ］以上まで飽和せず、検出可能となることが実験などで分かっている。 As will be described later, when the step portion 45 is not formed in the lower flow path forming member 40 and the step portion 36 is provided in the upper flow path forming member 30, the flow is similar to the case shown by the thick line in FIG. Experiments have shown that the output of the sensor does not saturate until the average flow velocity exceeds 20 [m / s] and can be detected.

図１３は、本発明に係るフローセンサの他の例を説明する側方断面図である。また、流体は、流入口３２および流出口３３を通って第１流路４１ａを流通し、流入口３２および流出口３３を通って第２流路３１ａを流通する場合に限定されない。例えば、図１３に示すように、フローセンサ１０Ｂは、上部流路形成部材３０の上面に、流入口３２および流出口３３が設けられている。流入口３２および流出口３３は、上部流路形成部材３０の上面から図２に示す凹部３１の底面まで貫通しており、フローセンサ１０の外部と第２流路３１ａとを連通している。 FIG. 13 is a side sectional view for explaining another example of the flow sensor according to the present invention. The fluid is not limited to the case where the fluid flows through the first flow path 41 a through the inlet 32 and the outlet 33 and the second flow path 31 a through the inlet 32 and the outlet 33. For example, as shown in FIG. 13, the flow sensor 10 B is provided with an inflow port 32 and an outflow port 33 on the upper surface of the upper flow path forming member 30. The inflow port 32 and the outflow port 33 penetrate from the upper surface of the upper flow path forming member 30 to the bottom surface of the recess 31 shown in FIG. 2, and communicate the outside of the flow sensor 10 and the second flow path 31a.

また、基板２０には、検出部２１を挟んで検出部２１の左側と右側の両側に一組の貫通孔２８，２９が設けられている。貫通孔２８，２９は、基板２０の上面から下面まで貫通しており、貫通孔２８は検出部２１に対して上流側（図１３において左側）に配置されて上流側貫通孔として機能し、貫通孔２９は検出部２１に対して下流側（図１３において右側）に配置されて下流側貫通孔として機能する。これにより、流体が第２流路３１ａを流通する場合、当該流体は上流側貫通孔２８を通って第１流路４１ａを流通し、下流側貫通孔２９を通って再び第２流路３１ａに戻ることが可能となる。 The substrate 20 is provided with a pair of through holes 28 and 29 on both the left and right sides of the detection unit 21 with the detection unit 21 interposed therebetween. The through holes 28 and 29 penetrate from the upper surface to the lower surface of the substrate 20, and the through hole 28 is disposed on the upstream side (left side in FIG. 13) with respect to the detection unit 21 and functions as an upstream through hole. The hole 29 is disposed on the downstream side (right side in FIG. 13) with respect to the detection unit 21 and functions as a downstream through hole. As a result, when the fluid flows through the second flow path 31a, the fluid flows through the first flow path 41a through the upstream through hole 28, and again through the downstream through hole 29 to the second flow path 31a. It is possible to return.

この場合、図１３中に矢印で示すように、流入口３２から流入した流体が、上部流路形成部材３０によって形成された第２流路３１ａを流通するとともに、上流側貫通孔２８を通って下部流路形成部材４０によって形成された第１流路４１ａを流通する。また、第２流路３１ａを流通した流体は流出口３３から流出し、第１流路４１ａを流通した流体は、下流側貫通孔２９を通って流出口３３から流出する。 In this case, as indicated by an arrow in FIG. 13, the fluid flowing in from the inflow port 32 flows through the second flow path 31 a formed by the upper flow path forming member 30 and passes through the upstream through hole 28. The first flow path 41a formed by the lower flow path forming member 40 is circulated. Further, the fluid that has flowed through the second flow path 31 a flows out from the outflow port 33, and the fluid that has flowed through the first flow path 41 a flows out from the outflow port 33 through the downstream through-hole 29.

図１４は、本発明に係るフローセンサの他の例を説明する側方断面図である。また、流体が流通する方向に垂直な断面の面積は、ヒータに対して下流側が上流側より大きくなっていれば、流路形成部材が段差部を有する場合に限定されない。例えば、フローセンサ１０Ｃは、図１３に示す基板２０を上下逆さまに配置し、第１基板２０ａの上に上部流路形成部材３０が設置され、第２基板２０ｂの下に下部流路形成部材４０が設置されている。また、下部流路形成部材４０の下面には、流入口４２および流出口４３が設けられている。流入口４２および流出口４３は、下部流路形成部材３０の下面から図３に示す凹部４１の底面まで貫通しており、フローセンサ１０Ｃの外部と第２流路３１ａとを連通している。 FIG. 14 is a side sectional view for explaining another example of the flow sensor according to the present invention. Moreover, the area of the cross section perpendicular to the direction in which the fluid flows is not limited to the case where the flow path forming member has a stepped portion as long as the downstream side is larger than the upstream side with respect to the heater. For example, in the flow sensor 10C, the substrate 20 shown in FIG. 13 is arranged upside down, the upper flow path forming member 30 is installed on the first substrate 20a, and the lower flow path forming member 40 is placed below the second substrate 20b. Is installed. In addition, an inflow port 42 and an outflow port 43 are provided on the lower surface of the lower flow path forming member 40. The inflow port 42 and the outflow port 43 penetrate from the lower surface of the lower flow path forming member 30 to the bottom surface of the recess 41 shown in FIG. 3, and communicate the outside of the flow sensor 10C with the second flow path 31a.

流出口４３の開口は、流入口４２の開口よりも大きくなっており、流出口４３の上流側（図１４において左側）の端面４３ａは、基板２０に設けられた下流側温度センサ２４よりも上流側に形成されている。このため、第２流路３１ａにおいて、流体が流通する方向に垂直な断面積は、ヒータ２２に対して下流側が上流側より大きくなっている。これにより、ヒータ２２の下流側で流速が低下する（遅くなる）ので、ヒータ２２の下流側に配置された下流側温度センサ２４の温度は、従来のフローセンサと比較して、流速が増加しても低下しにくくなる。この結果、図１１において太線で示した場合と同様に、フローセンサ１０Ｃの出力は平均流速が２０［ｍ／ｓ］以上まで飽和せず、検出可能となることが実験などで分かっている。 The opening of the outlet 43 is larger than the opening of the inlet 42, and the end surface 43 a on the upstream side (left side in FIG. 14) of the outlet 43 is upstream of the downstream temperature sensor 24 provided on the substrate 20. Formed on the side. For this reason, in the second flow path 31 a, the cross-sectional area perpendicular to the direction in which the fluid flows is larger on the downstream side than the upstream side with respect to the heater 22. As a result, the flow velocity is reduced (slowed) on the downstream side of the heater 22, so that the temperature of the downstream temperature sensor 24 disposed on the downstream side of the heater 22 increases as compared with the conventional flow sensor. However, it is difficult to decrease. As a result, as in the case indicated by the bold line in FIG. 11, it has been experimentally known that the output of the flow sensor 10C does not saturate until the average flow velocity is 20 [m / s] or more and can be detected.

図１５は、本発明に係るフローセンサの他の例を説明する側方断面図であり、図１６は、図１５に示したフローセンサ１０Ｄの設置例を説明する側方断面図である。流路形成部材は、第１基板２０ａの一方の面側および第２基板２０ｂの一方の面側に、流路を形成するように設けられていればよく、流路形成部材自体が流路を形成する場合に限定されない。例えば、図１５に示すように、フローセンサ１０Ｄは、図１３に示す基板２０を上下逆さまに配置し、第１基板２０ａの上に上部流路形成部材３０が設置されている。 15 is a side sectional view for explaining another example of the flow sensor according to the present invention, and FIG. 16 is a side sectional view for explaining an installation example of the flow sensor 10D shown in FIG. The flow path forming member only needs to be provided on one surface side of the first substrate 20a and one surface side of the second substrate 20b so as to form a flow path. It is not limited to forming. For example, as shown in FIG. 15, in the flow sensor 10D, the substrate 20 shown in FIG. 13 is arranged upside down, and the upper flow path forming member 30 is installed on the first substrate 20a.

上部流路形成部材３０には段差部３６が形成されており、段差部３６は、図２に示す凹部３１との境界に端面３６ａを有する。このため、第１流路４１ａは、ヒータ２２の上流側の径（高さ）に対し、ヒータ２２の下流側が径（高さ）が拡大される。 A step portion 36 is formed in the upper flow path forming member 30, and the step portion 36 has an end surface 36 a at the boundary with the recess 31 shown in FIG. 2. For this reason, the diameter (height) of the first flow path 41a is enlarged on the downstream side of the heater 22 with respect to the diameter (height) on the upstream side of the heater 22.

この場合、フローセンサ１０Ｄは、図１６に示すように、流体が所定方向（図１６において左側から右側方向）に流れ、上面の一部が開口した本体Ｗに、当該開口を覆うように設置される。これにより、本体Ｗと図１５に示す第２基板２０ｂの一方の面（図１６において下面）との間に、第２流路３１ａが形成される。 In this case, as shown in FIG. 16, the flow sensor 10 D is installed so that the fluid flows in a predetermined direction (from the left side to the right side in FIG. 16) and the upper surface of the main body W opens so as to cover the opening. The Thereby, the 2nd flow path 31a is formed between the main body W and one surface (lower surface in FIG. 16) of the 2nd board | substrate 20b shown in FIG.

このように、本実施形態におけるフローセンサ１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄによれば、基板２０の一方の面側（図１、図１２、および図１３において下面側、図１４および図１５において上面側）に流体の流通する第１流路４１ａが形成され、基板２０の他方の面側（図１、図１２、および図１３において上面側、図１４および図１５において下面側）に流体の流通する第２流路３１ａが形成される。これにより、第１流路４１ａと第２流路３１ａとの両方に流体が流通するので、第１流路４１ａと第２流路３１ａとのいずれか一方を流体が流通する場合と比較して、流体の流通によってヒータ２２による熱分布が変化しやすくなる。これにより、流速に対する検出部２１の感度を高めることができる。 Thus, according to the flow sensors 10, 10A, 10B, 10C, and 10D in the present embodiment, one surface side of the substrate 20 (the lower surface side in FIGS. 1, 12, and 13, and in FIGS. 14 and 15). A first flow path 41a through which a fluid flows is formed on the upper surface side, and fluid flows on the other surface side of the substrate 20 (the upper surface side in FIGS. 1, 12, and 13 and the lower surface side in FIGS. 14 and 15). A second flow path 31a that circulates is formed. Thereby, since the fluid flows through both the first flow path 41a and the second flow path 31a, compared with the case where the fluid flows through either the first flow path 41a or the second flow path 31a. The heat distribution by the heater 22 is likely to change due to the fluid flow. Thereby, the sensitivity of the detection part 21 with respect to the flow velocity can be improved.

また、このとき、検出部２１は、第１流路４１ａと第２流路３１ａとの間に宙吊りの状態で配置される。これにより、基板２０の一方の面側（図１、図１２、および図１３において下面側、図１４および図１５において上面側）と基板２０の他方の面側（図１、図１２、および図１３において上面側、図１４および図１５において下面側）とに流体から圧力を受けるので、基板２０の両面において、流体から受ける圧力の差（差圧）が小さくなり、基板２０の内部に発生する応力を低減することができるとともに、応力による検出信号のノイズを低減することができる。 At this time, the detection unit 21 is arranged in a suspended state between the first flow path 41a and the second flow path 31a. Thus, one surface side of the substrate 20 (the lower surface side in FIGS. 1, 12, and 13 and the upper surface side in FIGS. 14 and 15) and the other surface side of the substrate 20 (FIGS. 1, 12, and FIG. 13, the pressure from the fluid is received on the upper surface side and the lower surface side in FIGS. 14 and 15, so that the difference in pressure (differential pressure) received from the fluid is reduced on both surfaces of the substrate 20 and is generated inside the substrate 20. The stress can be reduced, and the noise of the detection signal due to the stress can be reduced.

さらに、第１流路４１ａおよび第２流路３１ａのうち少なくとも一方において、流体が流通する方向に垂直な断面の面積は、ヒータ２２に対して下流側が上流側より大きい。これにより、ヒータ２２の下流側で流速が低下する（遅くなる）ので、図１０において太線で示すように、ヒータ２２の下流側に配置された下流側温度センサ２４の温度は、従来のフローセンサと比較して、流速が増加しても低下しにくくなる。これにより、高い流速域（高流速域）でも流速に対する感度が飽和しにくくなり、検出可能範囲（レンジアビリティ）を広げることができる。 Furthermore, in at least one of the first flow path 41 a and the second flow path 31 a, the cross-sectional area perpendicular to the direction in which the fluid flows is larger on the downstream side than the upstream side with respect to the heater 22. As a result, the flow velocity decreases (slows) on the downstream side of the heater 22, so that the temperature of the downstream temperature sensor 24 disposed on the downstream side of the heater 22 is the same as that of the conventional flow sensor, as shown by the thick line in FIG. As compared with, it becomes difficult to decrease even if the flow rate increases. This makes it difficult to saturate the sensitivity to the flow velocity even in a high flow velocity region (high flow velocity region), and it is possible to widen the detectable range (range ability).

また、本実施形態におけるフローセンサ１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｄによれば、第１流路４１ａおよび第２流路３１ａのうち少なくとも一方において、ヒータ２２に対して下流側に段差が形成される。これにより、流体が流通する方向に垂直な断面積が、ヒータ２２に対して下流側が上流側より大きい流路を、容易に実現（構成）することができる。 Further, according to the flow sensors 10, 10 A, 10 B, and 10 D in the present embodiment, a step is formed on the downstream side with respect to the heater 22 in at least one of the first flow path 41 a and the second flow path 31 a. Accordingly, a flow path having a cross-sectional area perpendicular to the direction in which the fluid flows can be easily realized (configured) with respect to the heater 22 such that the downstream side is larger than the upstream side.

また、本実施形態におけるフローセンサ１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄによれば、測温ユニットが、ヒータ２２に対して上流側と下流側とにそれぞれ配置される上流側温度センサ２３および下流側温度センサ２４を有する。これにより、ヒータ２２に対して上流の流体の温度と下流の流体の温度とをそれぞれ測定することができ、ヒータによって生ずる流体の温度差を容易に測定することができる。 Further, according to the flow sensors 10, 10 A, 10 B, 10 C, 10 D in the present embodiment, the temperature measuring unit is disposed upstream and downstream of the heater 22, respectively. A temperature sensor 24 is included. Thereby, the temperature of the fluid upstream and the temperature of the fluid downstream of the heater 22 can be measured, respectively, and the temperature difference of the fluid generated by the heater can be easily measured.

また、本実施形態におけるフローセンサ１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｄによれば、段差部３６，４５の上流側の端面３６ａ，４５ａが、ヒータ２２に対して下流側に配置される下流側温度センサ２４よりも上流側に形成されている。これにより、下流側温度センサ２４の手前で確実に流速が低下する（遅くなる）ので、流速が増加しても、下流側温度センサ２４の温度はさらに低下しにくくなる。これにより、高い流速域（高流速域）でも流速に対する感度がさらに飽和しにくくなり、検出可能範囲（レンジアビリティ）をさらに広げることができる。 Further, according to the flow sensors 10, 10 A, 10 B, 10 D in the present embodiment, the downstream side temperature sensor 24 in which the upstream end faces 36 a, 45 a of the stepped portions 36, 45 are arranged on the downstream side with respect to the heater 22. It is formed on the upstream side. As a result, the flow velocity surely decreases (slows) before the downstream temperature sensor 24, so even if the flow velocity increases, the temperature of the downstream temperature sensor 24 is further unlikely to decrease. Thereby, even in a high flow velocity region (high flow velocity region), the sensitivity to the flow velocity is less likely to be saturated, and the detectable range (range ability) can be further expanded.

また、本実施形態におけるフローセンサ１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄによれば、基板２０、上部流路形成部材３０、および下部流路形成部材４０のそれぞれが、所定の腐食性物質に対して耐食性を有する。これにより、例えば、ＳＯｘ、ＮＯｘ、Ｃｌ２、ＢＣｌ３などを含有するガス（気体）や、硫酸や硝酸を含む薬液（液体）などの所定の腐食性物質に対するフローセンサ１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの耐食性を高めることができる。また、流体に対して露出している部分が耐食性を有するので、流体が所定の腐食性物質を含む場合に好適に用いることができる。 Further, according to the flow sensors 10, 10A, 10B, 10C, and 10D in the present embodiment, each of the substrate 20, the upper flow path forming member 30, and the lower flow path forming member 40 has a predetermined corrosive substance. Has corrosion resistance. Thereby, for example, flow sensors 10, 10A, 10B, 10C, and 10D for a predetermined corrosive substance such as a gas (gas) containing SOx, NOx, Cl2, BCl3, or a chemical solution (liquid) containing sulfuric acid or nitric acid. Corrosion resistance can be increased. Moreover, since the part exposed with respect to the fluid has corrosion resistance, it can be used suitably when the fluid contains a predetermined corrosive substance.

また、本実施形態におけるフローセンサ１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄによれば、第１基板２０ａの他方の面（図１、図１２、および図１３において上面、図１４および図１５において下面）と第２基板２０ｂの他方の面（図１、図１２、および図１３において下面、図１４および図１５において上面）とが接合されており、検出部２１が第１基板２０ａと第２基板２０ｂとの間に配置される。これにより、検出部２１は、第１基板２０ａおよび第２基板２０ｂによって覆われるので、外部に対して露出する（さらされる）ことがない。また、第１基板２０ａと第２基板２０ｂとが接合されているので、第１基板２０ａと第２基板２０ｂとの間から流体が浸食（侵入）するのを防止することが可能となる。これにより、第１基板２０ａおよび第２基板２０ｂが耐食性を有する場合に、所定の腐食性物質に対するフローセンサ１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの耐食性をさらに高めることができる。 Further, according to the flow sensors 10, 10A, 10B, 10C, and 10D in the present embodiment, the other surface of the first substrate 20a (the upper surface in FIGS. 1, 12, and 13 and the lower surface in FIGS. 14 and 15). And the other surface of the second substrate 20b (the lower surface in FIGS. 1, 12, and 13 and the upper surface in FIGS. 14 and 15) are joined together, and the detection unit 21 has the first substrate 20a and the second substrate 20b. Between. Thereby, since the detection part 21 is covered with the 1st board | substrate 20a and the 2nd board | substrate 20b, it is not exposed (exposed) with respect to the exterior. In addition, since the first substrate 20a and the second substrate 20b are joined, it is possible to prevent fluid from eroding (invading) from between the first substrate 20a and the second substrate 20b. Thereby, when the 1st board | substrate 20a and the 2nd board | substrate 20b have corrosion resistance, the corrosion resistance of the flow sensors 10, 10A, 10B, 10C, 10D with respect to a predetermined corrosive substance can further be improved.

なお、前述した実施形態の構成は、組み合わせたり、あるいは一部の構成部分を入れ替えたりしたりしてもよい。また、本発明の構成は前述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えてもよい。 Note that the configurations of the above-described embodiments may be combined, or some components may be replaced. The configuration of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the scope of the present invention.

１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ…フローセンサ
２０…基板
２０ａ…第１基板
２０ｂ…第２基板
２１…検出部
２２…ヒータ（抵抗素子）
２３…上流側温度センサ（抵抗素子）
２４…下流側温度センサ（抵抗素子）
３０…上部流路形成部材
３１ａ…第２流路
３６…段差部
３６ａ…端面
４０…下部流路形成部材
４１ａ…第１流路
４３…流出口
４３ａ…端面
４５…段差部
４５ａ…端面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 10A, 10B, 10C, 10D ... Flow sensor 20 ... Board | substrate 20a ... 1st board | substrate 20b ... 2nd board | substrate 21 ... Detection part 22 ... Heater (resistance element)
23 ... Upstream temperature sensor (resistive element)
24 ... downstream temperature sensor (resistive element)
30 ... Upper channel forming member 31a ... Second channel 36 ... Stepped portion 36a ... End surface 40 ... Lower channel forming member 41a ... First channel 43 ... Outlet port 43a ... End surface 45 ... Stepped portion 45a ... End surface

Claims

A substrate provided with a detection unit including a heater for heating a fluid and a temperature measuring unit configured to measure a temperature difference between the fluids generated by the heater;
A flow path provided so as to form a first flow path through which the fluid flows on one surface side of the substrate and a second flow path through which the fluid flows on the other surface side of the substrate. A forming member,
In at least one of the first flow path and the second flow path, the cross-sectional area perpendicular to the direction in which the fluid flows is such that the downstream side is larger than the upstream side with respect to the heater. Sensor.

The flow path forming member has a step portion that forms a step on the downstream side of the heater in at least one of the first flow path and the second flow path. 1 is a flow sensor.

The flow sensor according to claim 2, wherein the temperature measuring unit includes a plurality of temperature sensors respectively disposed on the upstream side and the downstream side with respect to the heater.

The flow sensor according to claim 3, wherein an end face on the upstream side of the step portion is formed on the upstream side of the temperature sensor arranged on the downstream side with respect to the heater.

Each of the said board | substrate and the said flow-path formation member has corrosion resistance with respect to a predetermined corrosive substance. The flow sensor in any one of the Claims 1 thru | or 4 characterized by the above-mentioned.

The substrate includes a first substrate in which the first channel is formed on one surface side, and a second substrate in which the second channel is formed on one surface side,
The other surface of the first substrate and the other surface of the second substrate are joined,
The flow sensor according to claim 1, wherein the detection unit is disposed between the first substrate and the second substrate.