JP6369379B2 - 質量流量計および速度計 - Google Patents

Description

本発明は、質量流量計および速度計に関するものである。

従来の質量流量計として、フローセンサを用いた熱式質量流量計がある。このフローセンサは、ダイアフラムおよびダイアフラム直下の空間を有するセンサチップにおいて、ダイアフラムに２つのセンサ用抵抗体とヒータ用抵抗体を形成している。２つのセンサ用抵抗体とヒータ用抵抗体は、流体の流れ方向でセンサ用抵抗体、ヒータ用抵抗体、センサ用抵抗体の順に配置されている（例えば、特許文献１参照）。

センサ用抵抗体は、温度変化によって抵抗値が変化するものである。ダイアフラムは、センサ用抵抗体が受けるダイアフラムの熱容量による影響を小さくするために、可能な限り薄くされる。ダイアフラムの直下の空間は、センサ用抵抗体が受けるセンサチップからの熱的影響を小さくするためのものである。

従来の質量流量計では、流体の質量流量変化に伴う流体の温度変化を、センサ用抵抗体を用いて検出している。

特開平８−１３６５６６号公報

上記の通り、フローセンサは、薄いダイアフラムおよびその直下に空間が形成されたダイアフラム構造を有しているため、ダイアフラムが衝撃によって破損し易いという問題があった。

同様に、移動する物体にセンサを設け、そのセンサによって移動する物体の移動速度を計測する速度計においても、センサが上記したダイアフラム構造を有していると、衝撃によって破損し易いという問題が生じる。

本発明は上記点に鑑みて、ダイアフラム構造を有するセンサよりも破損し難いセンサを備える質量流量計および速度計を提供することを第１の目的とする。また、本発明は、上記した従来の質量流量計とは、流体の温度変化の検出方式が異なる質量流量計および速度計を提供することを第２の目的とする。

上記第１の目的を達成するため、請求項１に記載の発明の質量流量計では、
一面（１０ａ）とその反対側の他面（１０ｂ）を有し、内部に熱電変換素子が形成されたセンサ（１０、２０）と、
一面側に存在する流体に対して温熱と冷熱の一方の熱を放出する熱源体（１３、１４、２４０）とを備え、
センサは、熱可塑性樹脂で構成され、複数積層された絶縁層（１００、１１０、１２０、２１０、２２０）と、絶縁層に対して形成され、異なる導電体で構成されるとともに、互いに接続された第１、第２導電体（１３０、１４０、２５０、２６０）とを備え、複数の絶縁層が加熱しながら加圧されて一体化した多層基板で構成され、
熱電変換素子は、互いに接続された第１、第２導電体で構成されるとともに、熱源体から放出された熱を有する流体が一面に沿って移動したときに、一面に位置する第１領域と、センサのうち第１領域とは異なる位置の第２領域との間に生じる温度差に応じた大きさの電気的な出力を発生するようになっており、
さらに、熱電変換素子で発生した出力と、この出力と流体の質量流量との関係とに基づいて、流体の質量流量を演算する演算部（２）とを備え、
センサは、熱電変換素子として、一面に平行な方向で熱源を挟んだ両側のそれぞれに位置する第１熱電変換素子と第２熱電変換素子とを有し、
熱源体から放出された熱を有する流体が一面に沿って移動したときに、第１熱電変換素子は、センサのうち第１熱電変換素子が形成された領域（１１）における一面に位置する第１領域と他面に位置する第２領域との間に生じる温度差に応じた大きさの出力を発生するとともに、第２熱電変換素子は、センサのうち第２熱電変換素子が形成された領域（１２）における一面に位置する第１領域と他面に位置する第２領域との間に生じる温度差に応じた大きさの出力を発生するようになっており、
第１熱電変換素子と第２熱電変換素子は、一面と他面の高温側と低温側の関係が同じときの出力の極性が異なるように構成されており、
演算部は、第１、第２熱電変換素子で発生した出力を合わせた総出力と、総出力と流体の質量流量との関係とに基づいて、流体の質量流量を演算することを特徴としている。
また、請求項２に記載の発明の質量流量計では、
一面（１０ａ）とその反対側の他面（１０ｂ）を有し、内部に熱電変換素子が形成されたセンサ（１０）と、
一面側に存在する流体に対して温熱と冷熱の一方の熱を放出する熱源体（１３、１４）とを備え、
センサは、熱可塑性樹脂で構成され、複数積層された絶縁層（１００、１１０、１２０）と、絶縁層に対して形成され、異なる導電体で構成されるとともに、互いに接続された第１、第２導電体（１３０、１４０）とを備え、複数の絶縁層が加熱しながら加圧されて一体化した多層基板で構成され、
熱電変換素子は、互いに接続された第１、第２導電体で構成されるとともに、熱源体から放出された熱を有する流体が一面に沿って移動したときに、一面に位置する第１領域と、センサのうち第１領域とは異なる位置の第２領域との間に生じる温度差に応じた大きさの電気的な出力を発生するようになっており、
さらに、熱電変換素子で発生した出力と、出力と流体の質量流量との関係とに基づいて、流体の質量流量を演算する演算部（２）とを備え、
熱電変換素子は、絶縁層に厚さ方向に貫通して形成された第１、第２ビアホールに、第１、第２導電体が埋め込まれた構造を有することを特徴としている。

ここで、センサの一面側の流体に熱源体から熱を放出している状態で、流体の質量流量が変化すると、センサの一面側の流体の温度が変化する。本発明では、熱源体から放出された熱を有する流体がセンサの一面に沿って移動したときに、熱電変換素子がセンサの一面側の温度に応じた電気的な出力を発生するようになっている。このため、本発明によれば、流体の質量流量変化に伴う流体の温度変化を熱電変換素子の出力で検出することができるので、この出力から流体の質量流量を求めることができる。

また、本発明で使用するセンサは、複数の絶縁層が加熱しながら加圧されて一体化されて製造された構造であり、ダイアフラム直下の空間のような大きな空間が存在しない構造である。このため、本発明によれば、ダイアフラム構造を有するセンサよりも破損し難いセンサを備える質量流量計を提供できる。

上記第１の目的を達成するため、請求項５に記載の発明の速度計では、
流体内を移動する移動体に設置され、一面（１０ａ）とその反対側の他面（１０ｂ）を有し、内部に熱電変換素子が形成されたセンサ（１０、２０）と、
一面側に存在する流体に対して温熱と冷熱の一方の熱を放出する熱源体（１３、１４、２４０）とを備え、
センサは、熱可塑性樹脂で構成され、複数積層された絶縁層（１００、２１０、２２）と、絶縁層に対して形成され、異なる導電体で構成されるとともに、互いに接続された第１、第２導電体（１３０、１４０、２５０、２６０）とを備え、複数の絶縁層が加熱しながら加圧されて一体化した多層基板で構成され、
熱電変換素子は、互いに接続された第１、第２導電体で構成されるとともに、センサからみて、相対的に、熱源体から放出された熱を有する流体が一面に沿って移動したときに、一面に位置する第１領域と、センサのうち第１領域とは異なる位置の第２領域との間に生じる温度差に応じた大きさの電気的な出力を発生するようになっており、
さらに、熱電変換素子で発生した出力と、この出力と移動体の移動速度との関係とに基づいて、移動体の移動速度を演算する演算部（２）とを備え、
センサは、熱電変換素子として、一面に平行な方向で熱源を挟んだ両側のそれぞれに位置する第１熱電変換素子と第２熱電変換素子とを有し、
熱源体から放出された熱を有する流体が一面に沿って移動したときに、第１熱電変換素子は、センサのうち第１熱電変換素子が形成された領域（１１）における一面に位置する第１領域と他面に位置する第２領域との間に生じる温度差に応じた大きさの出力を発生するとともに、第２熱電変換素子は、センサのうち第２熱電変換素子が形成された領域（１２）における一面に位置する第１領域と他面に位置する第２領域との間に生じる温度差に応じた大きさの出力を発生するようになっており、
第１熱電変換素子と第２熱電変換素子は、一面と他面の高温側と低温側の関係が同じときの出力の極性が異なるように構成されており、
演算部は、第１、第２熱電変換素子で発生した出力を合わせた総出力と、総出力と移動体の移動速度との関係とに基づいて、移動体の移動速度を演算することを特徴としている。
また、請求項６に記載の速度計では、
流体内を移動する移動体に設置され、一面（１０ａ）とその反対側の他面（１０ｂ）を有し、内部に熱電変換素子が形成されたセンサ（１０）と、
一面側に存在する流体に対して温熱と冷熱の一方の熱を放出する熱源体（１３、１４）とを備え、
センサは、熱可塑性樹脂で構成され、複数積層された絶縁層（１００、１１０、１２０）と、絶縁層に対して形成され、異なる導電体で構成されるとともに、互いに接続された第１、第２導電体（１３０、１４０）とを備え、複数の絶縁層が加熱しながら加圧されて一体化した多層基板で構成され、
熱電変換素子は、互いに接続された第１、第２導電体で構成されるとともに、センサからみて、相対的に、熱源体から放出された熱を有する流体が一面に沿って移動したときに、一面に位置する第１領域と、センサのうち第１領域とは異なる位置の第２領域との間に生じる温度差に応じた大きさの電気的な出力を発生するようになっており、
さらに、熱電変換素子に発生した出力と、出力と移動体の移動速度との関係とに基づいて、移動体の移動速度を演算する演算部（２）とを備え、
熱電変換素子は、絶縁層に厚さ方向に貫通して形成された第１、第２ビアホールに、第１、第２導電体が埋め込まれた構造を有することを特徴としている。

ここで、センサの一面側の流体に熱源体から熱を放出している状態で、移動体の移動速度が変化したときでは、センサからみると、センサの一面側に存在する流体の温度が変化する。本発明では、センサからみて、相対的に、熱源体から放出された熱を有する流体がセンサの一面に沿って移動したときに、熱電変換素子がセンサの一面側の温度に応じた電気的な出力を発生するようになっている。このため、本発明によれば、移動体の移動速度の変化に伴う流体の温度変化を熱電変換素子の出力で検出することができるので、この出力から移動体の移動速度を求めることができる。

また、本発明で使用するセンサは、複数の絶縁層が加熱しながら加圧されて一体化されて製造された構造であり、ダイアフラム直下の空間のような大きな空間が存在しない構造である。このため、本発明によれば、ダイアフラム構造を有するセンサよりも破損し難いセンサを備える速度計を提供できる。

上記第２の目的を達成するため、請求項３に記載の発明の質量流量計では、
一面（１０ａ）とその反対側の他面（１０ｂ）を有し、内部に熱電変換素子が形成されたセンサ（１０、２０）と、
一面側に存在する流体に対して温熱と冷熱の一方の熱を放出する熱源体（１３、１４、２４０）とを備え、
熱電変換素子は、異なる導電体であって、互いに接続された第１、第２導電体で構成されるとともに、熱源体から放出された熱を有する流体が一面に沿って移動したときに、一面に位置する第１領域と、センサのうち第１領域とは異なる位置の第２領域との間に生じる温度差に応じた大きさの電気的な出力を発生するようになっており、
さらに、熱電変換素子で発生した出力と、この出力と流体の質量流量との関係とに基づいて、流体の質量流量を演算する演算部（２）とを備え、
センサは、熱電変換素子として、一面に沿う方向で熱源を挟んだ両側のそれぞれに位置する第１熱電変換素子と第２熱電変換素子とを有し、
熱源体から放出された熱を有する流体が一面に沿って移動したときに、第１熱電変換素子は、センサのうち第１熱電変換素子が形成された領域（１１）における一面に位置する第１領域と他面に位置する第２領域との間に生じる温度差に応じた大きさの出力を発生するとともに、第２熱電変換素子は、センサのうち第２熱電変換素子が形成された領域（１２）における一面に位置する第１領域と他面に位置する第２領域との間に生じる温度差に応じた大きさの出力を発生するようになっており、
第１熱電変換素子と第２熱電変換素子は、一面と他面の高温側と低温側の関係が同じときの出力の極性が異なるように構成されており、
演算部は、第１、第２熱電変換素子で発生した出力を合わせた総出力と、総出力と流体の質量流量との関係とに基づいて、流体の質量流量を演算することを特徴としている。
また、請求項４に記載の発明の質量流量計では、
一面（１０ａ）とその反対側の他面（１０ｂ）を有し、内部に熱電変換素子が形成されたセンサ（１０）と、
一面側に存在する流体に対して温熱と冷熱の一方の熱を放出する熱源体（１３、１４）とを備え、
熱電変換素子は、異なる導電体であって、互いに接続された第１、第２導電体で構成されるとともに、熱源体から放出された熱を有する流体が一面に沿って移動したときに、一面に位置する第１領域と、センサのうち第１領域とは異なる位置の第２領域との間に生じる温度差に応じた大きさの電気的な出力を発生するようになっており、
さらに、熱電変換素子で発生した出力と、出力と流体の質量流量との関係とに基づいて、流体の質量流量を演算する演算部（２）とを備え、
センサは、複数積層された絶縁層（１００、１１０、１２０）を備え、
熱電変換素子は、絶縁層に厚さ方向に貫通して形成された第１、第２ビアホールに、第１、第２導電体が埋め込まれた構造を有することを特徴としている。

ここで、センサの一面側の流体に熱源体から熱を放出している状態で、流体の質量流量が変化すると、センサの一面側の流体の温度が変化する。本発明では、熱源体から放出された熱を有する流体がセンサの一面に沿って移動したときに、熱電変換素子がセンサの一面側の温度に応じた電気的な出力を発生するようになっている。このため、本発明によれば、流体の質量流量変化に伴う流体の温度変化を熱電変換素子の出力で検出することができるので、この出力から流体の質量流量を求めることができる。よって、本発明によれば、上記した従来の質量流量計とは、流体の温度変化の検出方式が異なる質量流量計を提供できる。

上記第２の目的を達成するため、請求項７に記載の発明の速度計では、
流体内を移動する移動体に設置され、一面（１０ａ）とその反対側の他面（１０ｂ）を有し、内部に熱電変換素子が形成されたセンサ（１０、２０）と、
一面側に存在する流体に対して温熱と冷熱の一方の熱を放出する熱源体（１３、１４、２４０）とを備え、
熱電変換素子は、異なる導電体であって、互いに接続された第１、第２導電体で構成されるとともに、センサからみて、相対的に、熱源体から放出された熱を有する流体が一面に沿って移動したときに、一面に位置する第１領域と、センサのうち第１領域とは異なる位置の第２領域との間に生じる温度差に応じた大きさの電気的な出力を発生するようになっており、
さらに、熱電変換素子に発生した出力と、出力と移動体の移動速度との関係とに基づいて、移動体の移動速度を演算する演算部（２）とを備え、
センサは、熱電変換素子として、一面に沿う方向で熱源を挟んだ両側のそれぞれに位置する第１熱電変換素子と第２熱電変換素子とを有し、
熱源体から放出された熱を有する流体が一面に沿って移動したときに、第１熱電変換素子は、センサのうち第１熱電変換素子が形成された領域（１１）における一面に位置する第１領域と他面に位置する第２領域との間に生じる温度差に応じた大きさの出力を発生するとともに、第２熱電変換素子は、センサのうち第２熱電変換素子が形成された領域（１２）における一面に位置する第１領域と他面に位置する第２領域との間に生じる温度差に応じた大きさの出力を発生するようになっており、
第１熱電変換素子と第２熱電変換素子は、一面と他面の高温側と低温側の関係が同じときの出力の極性が異なるように構成されており、
演算部は、第１、第２熱電変換素子で発生した出力を合わせた総出力と、総出力と移動体の移動速度との関係とに基づいて、移動体の移動速度を演算することを特徴としている。
また、請求項８に記載の発明の速度計では、
流体内を移動する移動体に設置され、一面（１０ａ）とその反対側の他面（１０ｂ）を有し、内部に熱電変換素子が形成されたセンサ（１０）と、
一面側に存在する流体に対して温熱と冷熱の一方の熱を放出する熱源体（１３、１４）とを備え、
熱電変換素子は、異なる導電体であって、互いに接続された第１、第２導電体で構成されるとともに、センサからみて、相対的に、熱源体から放出された熱を有する流体が一面に沿って移動したときに、一面に位置する第１領域と、センサのうち第１領域とは異なる位置の第２領域との間に生じる温度差に応じた大きさの電気的な出力を発生するようになっており、
さらに、熱電変換素子に発生した出力と、出力と移動体の移動速度との関係とに基づいて、移動体の移動速度を演算する演算部（２）とを備え、
センサは、複数積層された絶縁層（１００、１１０、１２０）を備え、
熱電変換素子は、絶縁層に厚さ方向に貫通して形成された第１、第２ビアホールに、第１、第２導電体が埋め込まれた構造を有することを特徴としている。

ここで、センサの一面側の流体に熱源体から熱を放出している状態で、移動体の移動速度が変化したときでは、センサからみると、センサの一面側に存在する流体の温度が変化する。本発明では、センサからみて、相対的に、熱源体から放出された熱を有する流体がセンサの一面に沿って移動したときに、熱電変換素子がセンサの一面側の温度に応じた電気的な出力を発生するようになっている。このため、本発明によれば、移動体の移動速度の変化に伴う流体の温度変化を熱電変換素子の出力で検出することができるので、この出力から移動体の移動速度を求めることができる。よって、本発明によれば、上記した従来の質量流量計とは、流体の温度変化の検出方式が異なる速度計を提供できる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

第１実施形態における質量流量計の全体構成を示す図である。 図１中の流量センサの平面図である。 図２ＡのIIＢ−IIＢ線断面に対応する模式図である。 図２ＡのIII−III線断面図である。 流量センサの製造工程を説明するための断面図である。 第１実施形態において、流体流れが無い状態のときの流量センサ近傍の温度分布を示す図である。 第１実施形態において、流体流れが有る状態のときの流量センサ近傍の温度分布を示す図である。 比較例１において、流体流れが無い状態のときの流量センサ近傍の温度分布を示す図である。 比較例１において、流体流れが有る状態のときの流量センサ近傍の温度分布を示す図である。 第２実施形態における流量センサの計測場所への設置方法を説明するための斜視図である。 第３実施形態における流量センサの計測場所への設置方法を説明するための斜視図である。 第４実施形態における流量センサの計測場所への設置方法を説明するための斜視図である。 第４実施形態における流量センサの計測場所への設置方法を説明するための斜視図である。 第４実施形態における流量センサの計測場所への設置方法を説明するための斜視図である。 第４実施形態における流量センサの計測場所への設置方法を説明するための斜視図である。 第５実施形態における流量センサの計測場所への設置方法を説明するための斜視図である。 第６実施形態における流量センサの断面図である。 第７実施形態における流量センサの平面図である。 図１４のXV−XV線断面図である。 第７実施形態において、流体流れが無い状態のときの流量センサ近傍の温度分布を示す図であって、図１４のXVI−XVI線断面に対応する模式図である。 第７実施形態において、流体流れが有る状態のときの流量センサ近傍の温度分布を示す図であって、図１４のXVII−XVII線断面に対応する模式図である。 第８実施形態における流量センサの平面図である。 第８実施形態における流量センサの底面図である。 図１８のXXA−XXA線断面図である。 第８実施形態における流量センサの製造工程を説明するための断面図であって、図２０Ａに対応する断面図である。 図１８のXXIA−XXIA線断面図である。 第８実施形態における流量センサの製造工程を説明するための断面図であって、図２１Ａに対応する断面図である。 第８実施形態において、流体流れが無い状態のときの流量センサ近傍の温度分布を示す図である。 第８実施形態において、流体流れが有る状態のときの流量センサ近傍の温度分布を示す図である。 第９実施形態における流量センサの平面図である。 第９実施形態における流量センサの底面図である。 図２４のXXVIA−XXVIA線断面図である。 第９実施形態における流量センサの製造工程を説明するための断面図であって、図２６Ａに対応する断面図である。 図２４のXXVIIA−XXVIIA線断面図である。 第９実施形態における流量センサの製造工程を説明するための断面図であって、図２１Ａに対応する断面図である。 第１０実施形態における流量センサの平面図である。 第１０実施形態における流量センサの底面図である。 図２８のXXXA−XXXA線断面図である。 第１０実施形態における流量センサの製造工程を説明するための断面図であって、図３０Ａに対応する断面図である。 図２８のXXXIA−XXXIA線断面図である。 第１０実施形態における流量センサの製造工程を説明するための断面図であって、図３１Ａに対応する断面図である。 第１０実施形態において、流体流れが無い状態のときの流量センサ近傍の温度分布を示す図である。 第１０施形態において、流体流れが有る状態のときの流量センサ近傍の温度分布を示す図である。 第１１実施形態における速度計の全体構成を示す図である。 第１１実施形態において、移動体が停止状態のときの速度センサ近傍の温度分布を示す図である。 第１１実施形態において、移動体が移動状態のときの速度センサ近傍の温度分布を示す図である。 他の実施形態における流量センサの平面図である。 他の実施形態における流量センサの平面図である。 他の実施形態における流量センサの平面図である。 他の実施形態における流量センサの平面図である。 他の実施形態における流量センサの平面図である。 他の実施形態における流量センサの平面図である。 他の実施形態における流量センサの平面図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。

（第１実施形態）
本実施形態では、配管内を流れる流体の質量流量を計測する質量流量計について説明する。図１に示すように、質量流量計１は、１つの流量センサ１０と、１つの制御装置２とを備えている。

流量センサ１０は、流体の質量流量の計測場所である配管３内に設置され、配管３内を流れる流体の質量流量に応じたセンサ信号を制御装置２に出力するものである。流量センサ１０は、一面とその反対側の他面とを有する矩形の平板状のものである。流量センサ１０は、円筒状の配管３の内面に沿って湾曲した状態で、図示しない接着層を介して、配管３の内面に接着されている。

配管３は、配管３内を流れる流体と比較して、熱が移動し難い材料である樹脂で構成されている。

図２Ａ、２Ｂに示すように、流量センサ１０は、上面１０ａとその反対側の下面１０ｂとを有する多層基板で構成されている。以下では、流量センサ１０を多層基板１０とも呼ぶ。上面１０ａと下面１０ｂがそれぞれ流量センサ１０の一面と他面に対応する。

この流量センサ１０は、１つの多層基板１０内に第１、第２センサ部１１、１２とヒータ部１３とが形成されたものである。第１、第２センサ部１１、１２およびヒータ部１３は、多層基板１０の上面１０ａおよび下面１０ｂに平行な方向で、第１センサ部１１、ヒータ部１３、第２センサ部１２の順に並んで配置されている。流量センサ１０は、流体の流れ方向Ｄ１、Ｄ２に平行な方向で、ヒータ部１３の両側に第１センサ部１１と第２センサ部１２とが位置するように、流体の質量流量の計測箇所である配管３内に設置される。なお、本実施形態では、第１、第２センサ部１１、１２およびヒータ部１３が、多層基板１０の上面１０ａおよび下面１０ｂに平行な方向に並んでいたが、厳密に平行でなくてもよく、多層基板１０の上面１０ａおよび下面１０ｂに沿った方向に並んで配置されていればよい。

第１、第２センサ部１１、１２は、それぞれ、多層基板１０の上面１０ａおよび下面１０ｂに垂直な方向で多層基板１０の内部を通過する熱流の大きさに応じた起電力、すなわち、電圧を発生する熱電変換素子が形成されている。換言すると、第１、第２センサ部１１、１２は、それぞれ、多層基板１０の上面１０ａと下面１０ｂの温度差に応じた起電力を発生する熱電変換素子が形成されている。

なお、本実施形態では、第１、第２センサ部１１、１２に形成された熱電変換素子が、それぞれ、特許請求の範囲に記載の第１、第２熱電変換素子に対応する。また、本実施形態では、第１、第２センサ部１１、１２が、それぞれ、特許請求の範囲に記載の第１、第２熱電変換素子が形成された領域に対応する。また、流量センサ１０の上面１０ａのうち第１センサ部１１の領域が、特許請求の範囲に記載のセンサの一面に位置する第１領域に対応し、流量センサ１０の下面１０ｂにおける第１センサ部１１の領域が、センサのうち第１領域とは異なる位置の第２領域に対応する。同様に、流量センサ１０の上面１０ａのうち第２センサ部１２の領域が、特許請求の範囲に記載のセンサの一面に位置する第１領域に対応し、流量センサ１０の下面１０ｂにおける第２センサ部１２の領域が、センサのうち第１領域とは異なる位置の第２領域に対応する。

また、第１、第２センサ部１１、１２は、同じ向きの熱流によって発生する起電力の極性が逆の関係となるように構成されている。本実施形態では、第１センサ部１１は、図２Ｂ中の矢印のように、内部を通過する熱流の向きが上向きのとき、第１センサ部１１で発生する起電力（電圧）が正の値となるように構成されている。一方、第２センサ部１２は、図２Ｂ中の矢印のように、内部を通過する熱流の向きが下向きのとき、第２センサ部１２で発生する起電力（電圧）が正の値となるように構成されている。

なお、本実施形態では、第１、第２センサ部１１、１２は、その形状および大きさが同じであって、ヒータ部１３からの距離が同じである。すなわち、第１、第２センサ部１１、１２は、流量センサ１０の上面１０ａに平行な方向でのヒータ部１３の中心を通り、上面１０ａに垂直なヒータ部１３の中心線を基準とした線対称の関係を有している。

そして、第１、第２センサ部１１、１２は、図２Ａ中に破線で示すように、直列に電気的に接続され、制御装置２に電気的に接続されている。なお、図２Ａ中の破線は配線を示している。これにより、第１、第２センサ部１１、１２のそれぞれの起電力を合わせた総起電力が、流量センサ１０から制御装置２に向けて出力される。

ヒータ部１３は、温熱を発生する熱源体であり、本実施形態では、ニクロム線等の通電により発熱する電熱線によって構成されている。ヒータ部１３は、制御装置２と電気的に接続されている。

制御装置２は、例えば、マイクロコンピュータ、記憶手段としてのメモリ、その周辺回路にて構成される電子制御装置である。制御装置２は、流量センサ１０から出力されたセンサ信号（起電力）に基づいて、流体の質量流量の演算処理を行う演算部として機能する。また、制御装置２は、ヒータ部１３の作動と停止を制御する制御部としても機能する。

次に、流量センサ１０の具体的な内部構造について説明する。

図３に示すように、流量センサ１０は、絶縁基材１００と、絶縁基材１００の表面１００ａに配置された表面保護部材１１０と、絶縁基材１００の裏面１００ｂに配置された裏面保護部材１２０が積層されて一体化された多層基板で構成されている。絶縁基材１００、表面保護部材１１０および裏面保護部材１２０は、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド(ＰＥＩ)、液晶ポリマー（ＬＣＰ）等に代表される平面矩形状の熱可塑性樹脂フィルムにて構成されている。このように、本実施形態の流量センサ１０は、熱可塑性樹脂で構成された絶縁層が複数積層されたものであり、可撓性を有している。このため、円筒状の配管３の内面に応じて湾曲させた状態で、流量センサ１０を配管３の内面に接着させることができる。

第１センサ部１１と第２センサ部１２では、絶縁基材１００に、その厚さ方向に貫通する複数の第１、第２ビアホール１０１、１０２が形成されている。複数の第１、第２ビアホール１０１、１０２は、図示しないが、絶縁基材１００の平面方向において、互い違いになるように千鳥パターンに形成されている。なお、第１センサ部１１の構造と第２センサ部１２の構造は、ヒータ部１３を基準とした線対称の関係であり、基本的な構造は同じである。

そして、第１ビアホール１０１には第１層間接続部材１３０が配置され、第２ビアホール１０２には第２層間接続部材１４０が配置されている。つまり、絶縁基材１００には、第１、第２層間接続部材１３０、１４０が互い違いになるように配置されている。

第１、第２層間接続部材１３０、１４０は、ゼーベック効果を発揮するように、互いに異なる導電体で構成されている。導電体とは、金属や半導体といった導電性材料である。したがって、本実施形態では、第１、第２層間接続部材１３０、１４０が特許請求の範囲に記載の第１、第２導電体に対応する。

例えば、第１層間接続部材１３０は、Ｐ型を構成するＢｉ−Ｓｂ−Ｔｅ合金の粉末が、焼結前における複数の金属原子の結晶構造を維持するように固相焼結された金属化合物で構成される。また、第２層間接続部材１４０は、Ｎ型を構成するＢｉ−Ｔｅ合金の粉末が、焼結前における複数の金属原子の結晶構造を維持するように固相焼結された金属化合物で構成される。

表面保護部材１１０には、絶縁基材１００と対向する一面１１０ａ側に銅箔等がパターニングされた複数の表面パターン１１１が互いに離間するように形成されている。そして、各表面パターン１１１は、それぞれ、第１、第２層間接続部材１３０、１４０と適宜電気的に接続されている。

具体的には、図３に示されるように、隣接する１つの第１層間接続部材１３０と１つの第２層間接続部材１４０とを１つの組１５０としたとき、各組１５０の第１、第２層間接続部材１３０、１４０は同じ表面パターン１１１と接続されている。つまり、各組１５０の第１、第２層間接続部材１３０、１４０は表面パターン１１１を介して電気的に接続されている。

裏面保護部材１２０には、絶縁基材１００と対向する一面１２０ａ側に銅箔等がパターニングされた複数の裏面パターン１２１が互いに離間するように形成されている。そして、各裏面パターン１２１は、それぞれ、第１、第２層間接続部材１３０、１４０と適宜電気的に接続されている。

具体的には、図３に示されるように、隣り合う２つの組１５０において、一方の組１５０の第１層間接続部材１３０と他方の組１５０の第２層間接続部材１４０とが同じ裏面パターン１２１と接続されている。つまり、組１５０を跨いで第１、第２層間接続部材１３０、１４０が同じ裏面パターン１２１を介して電気的に接続されている。

このようにして、各組１５０は、直列に接続されるとともに、図２Ａ中の破線で示すように、繰り返し折り返されるように、多層基板内に配置されている。なお、一組の互いに接続された第１、第２層間接続部材１３０、１４０が１つの熱電変換素子を構成している。したがって、第１、第２センサ部１１、１２は、それぞれ、直列に接続された複数の熱電変換素子を備えている。また、第１センサ部１１に形成された熱電変換素子が第１熱電変換素子であり、第２センサ部１２に形成された熱電変換素子が第２熱電変換素子である。

多層基板のうちヒータ部１３では、絶縁基材１００の内部に電熱線１３ａが埋設されている。また、多層基板のヒータ部１３の下に、ヒータ部１３を跨ぐように裏面パターン１２１が形成されている。この裏面パターン１２１によって、第１センサ部１１の第１、第２層間接続部材１３０、１４０と、第２センサ部１２の第１、第２層間接続部材１３０、１４０とが直列に接続されている。

以上が本実施形態における流量センサ１０の基本的な構成である。この流量センサ１０では、多層基板１０の第１、第２センサ部１１、１２のそれぞれの領域において、互いに接続された第１、第２層間接続部材１３０、１４０の上端側が多層基板１０の上面１０ａ側に位置し、下端側が多層基板１０の下面１０ｂ側に位置している。このため、多層基板１０の第１センサ部１１の領域において、多層基板１０の両面１０ａ、１０ｂに温度差が生じると、第１センサ部１１の交互に直列接続された第１、第２層間接続部材１３０、１４０に、その温度差に応じた起電力が発生する。同様に、多層基板１０の第２センサ部１２の領域において、多層基板１０の両面１０ａ、１０ｂに温度差が生じると、第２センサ部１２の交互に直列接続された第１、第２層間接続部材１３０、１４０に、その温度差に応じた起電力が発生する。

また、本実施形態では、上記の通り、第１、第２ビアホール１０１、１０２内に第１、第２層間接続部材１３０、１４０を配置しているため、第１、第２ビアホール１０１、１０２の数や径、間隔等を適宜変更することで、第１、第２層間接続部材１３０、１４０の高密度化が可能となる。これにより、交互に直列接続された第１、第２層間接続部材１３０、１４０にて発生する起電力を大きくでき、第１、第２センサ部１１、１２の高感度化が可能である。

また、上記の通り、第１、第２層間接続部材１３０、１４０を形成する金属は、複数の金属原子が当該金属原子の結晶構造を維持した状態で焼結された焼結合金である。これにより、交互に直列接続された第１、第２層間接続部材１３０、１４０にて発生する起電力を大きくでき、第１、第２センサ部１１、１２の高感度化が可能である。

また、上記の通り、第１センサ部１１の構造と第２センサ部１２の構造は、ヒータ部１３を基準とした線対称の関係である。すなわち、第１層間接続部材１３０と第２層間接続部材１４０の接続順が逆の関係となっている。このため、第１センサ部１１と第２センサ部１２では、発生する起電力の極性が逆となる。

次に、上記流量センサ１０の製造方法について図４を参照しつつ説明する。

まず、図４（ａ）に示される絶縁基材１００を用意する。これは、次のようにして形成される。

電熱線１３ａが埋め込まれた絶縁基材１００を用意し、複数の第１ビアホール１０１をドリルやレーザ等によって形成する。次に、各第１ビアホール１０１に第１導電性ペースト１３１を充填する。なお、第１ビアホール１０１に第１導電性ペースト１３１を充填する方法（装置）としては、本出願人による特願２０１０−５０３５６号に記載の方法（装置）を採用すると良い。

簡単に説明すると、図示しないが、吸着紙を介して保持台上に、裏面１００ｂが吸着紙と対向するように絶縁基材１００を配置する。そして、第１導電性ペースト１３１を溶融させつつ、第１ビアホール１０１内に第１導電性ペースト１３１を充填する。これにより、第１導電性ペースト１３１の有機溶剤の大部分が吸着紙に吸着され、第１ビアホール１０１に合金の粉末が密接して配置される。

なお、吸着紙は、第１導電性ペースト１３１の有機溶剤を吸収できる材質のものであれば良く、一般的な上質紙等が用いられる。また、第１導電性ペースト１３１は、金属原子が所定の結晶構造を維持しているＢｉ−Ｓｂ−Ｔｅ合金の粉末を融点が４３℃であるパラフィン等の有機溶剤を加えてペースト化したものが用いられる。このため、第１導電性ペースト１３１を充填する際には、絶縁基材１００の表面１００ａが約４３℃に加熱された状態で行われる。

続いて、絶縁基材１００に複数の第２ビアホール１０２をドリルやレーザ等によって形成する。この第２ビアホール１０２は、上記のように、第１ビアホール１０１と互い違いとなり、第１ビアホール１０１と共に千鳥パターンを構成するように形成される。

次に、各第２ビアホール１０２に第２導電性ペースト１４１を充填する。この工程は、第１導電性ペースト１３１を充填する工程と同様に行うことができる。すなわち、図示しないが、吸着紙を介して保持台上に裏面１００ｂが吸着紙と対向するように絶縁基材１００を配置した後、第２ビアホール１０２内に第２導電性ペースト１４１を充填する。これにより、第２導電性ペースト１４１の有機溶剤の大部分が吸着紙に吸着され、第２ビアホール１０２に合金の粉末が密接して配置される。

第２導電性ペースト１４１は、第１導電性ペースト１３１を構成する金属原子と異なる金属原子が所定の結晶構造を維持しているＢｉ−Ｔｅ合金の粉末を融点が常温であるテレピネ等の有機溶剤を加えてペースト化したものが用いられる。つまり、第２導電性ペースト１４１を構成する有機溶剤は、第１導電性ペースト１３１を構成する有機溶剤より融点が低いものが用いられる。そして、第２導電性ペースト１４１を充填する際には、絶縁基材１００の表面１００ａが常温に保持された状態で行われる。言い換えると、第１導電性ペースト１３１に含まれる有機溶剤が固化された状態で、第２導電性ペースト１４１の充填が行われる。これにより、第１ビアホール１０１に第２導電性ペースト１４１が混入することが抑制される。

なお、第１導電性ペースト１３１に含まれる有機溶剤が固化された状態とは、第１導電性ペースト１３１を充填する工程において、吸着紙に吸着されずに第１ビアホール１０１に残存している有機溶剤のことである。

また、図４（ｂ）、（ｃ）に示される表面保護部材１１０および裏面保護部材１２０を用意する。これらは、次のようにして形成される。まず、表面保護部材１１０および裏面保護部材１２０のうち絶縁基材１００と対向する一面１１０ａ、１２０ａに銅箔等を形成する。そして、この銅箔を適宜パターニングすることにより、表面保護部材１１０および裏面保護部材１２０に対して、互いに離間している複数の表面パターン１１１および互いに離間している複数の裏面パターン１２１を形成する
その後、図４（ｄ）に示されるように、裏面保護部材１２０、絶縁基材１００、表面保護部材１１０を順に積層して積層体１７０を形成する。この積層体１７０を図示しない一対のプレス板の間に配置し、積層方向の上下両面から真空状態で加熱しながら加圧することにより、積層体を一体化する。具体的には、第１、第２導電性ペースト１３１、１４１が固相焼結されて第１、第２層間接続部材１３０、１４０を形成すると共に、第１、第２層間接続部材１３０、１４０と表面パターン１１１および裏面パターン１２１とが接続されるように加熱しながら加圧して積層体１７０を一体化する。

なお、特に限定されるものではないが、積層体１７０を一体化する際には、積層体１７０とプレス板との間にロックウールペーパー等の緩衝材を配置してもよい。以上のようにして、上記流量センサ１０が製造される。

次に、本実施形態の質量流量計１による流体の質量流量の計測方法について、図５、６を用いて説明する。なお、図５、６は、図２Ｂに対応した図である。

流体の質量流量の計測時では、ヒータ部１３を作動させて発熱させる。以下では、配管３内に流体流れが無い状態ときと、配管３内に流体流れが有る状態のときの流量センサ１０の状態を説明する。流体流れが無い状態とは、流体は存在するが、流体の質量流量が０の状態であり、流体の流量変化が無い状態である。流体流れが有る状態とは、流体の質量流量の絶対値が０よりも大きい状態であり、流体の質量流量が０の状態と比較して流体の流量変化が起きている状態である。

図５に示すように、流体流れが無い状態のときでは、ヒータ部１３からの熱が伝わることで、流量センサ１０の上面１０ａ側に存在する流体に図５中の等温線で示す温度分布が形成されるとともに、流量センサ１０の下面１０ｂ側の配管３に図５中の等温線で示す温度分布が形成される。流量センサ１０の上面１０ａは流体の温度分布に応じた温度となり、流量センサ１０の下面１０ｂは配管３の温度分布に応じた温度となる。

このとき、流体および配管３に対してヒータ部１３から放出された熱がヒータ部１３を挟んだ両側に均等に伝わるため、流体および配管３の温度分布は、ヒータ部１３を挟んだ両側で同じである。また、本実施形態では、流体の方が配管３よりも熱が伝わりやすいので、流体の温度分布と配管３の温度分布とが異なる。具体的には、流量センサ１０の上面１０ａと下面１０ｂにおけるヒータ部１３からの距離が同じ位置同士の温度を比較すると、流体側の上面１０ａの方が配管３側の下面１０ｂよりも温度が高くなる。

このため、第１、第２センサ部１１、１２は、どちらも、上面１０ａが高温側となり、下面１０ｂが低温側となり、上面１０ａと下面１０ｂの温度差が同じとなる。このため、第１、第２センサ部１１、１２の内部に同じ向きで同じ大きさの熱流が流れる。したがって、第１センサ部１１で生じる起電力と第２センサ部１２で生じる起電力は、同じ大きさであって正負の極性が異なるので、両者を合わせると互いに打ち消しあい、流量センサ１０から出力される総起電力は０となる。

図６に示すように、流体流れが有る状態のときでは、流体流れ無しの状態のときと比較して、流量センサ１０の上面１０ａ側の流体の温度分布が変化する。すなわち、流量センサ１０の上面１０ａに沿って流体が流れると、図６中の等温線で示すように、ヒータ部１３からの熱によって高温となる流体の高温部が流体流れ方向Ｄ１にシフトする。図６では、流体の流れ方向Ｄ１が右方向なので、流体のうち８０℃の高温部が、流体流れが無い状態のときよりも右側にシフトする。なお、流量センサ１０の下面１０ｂ側には流体が流れないので、流量センサ１０の下面１０ｂ側に位置する配管３の温度分布は変化しない、もしくは、その変化は小さい。

このため、図６に示すように、ヒータ部１３よりも流体流れ下流側の第２センサ部１２では、上面１０ａが高温側、下面１０ｂが低温側となり、図６中に矢印で示す下向きの熱流が第２センサ部１２を通過することとなる。また、上面１０ａと下面１０ｂの温度差が、流体流れが無い状態のときよりも大きくなる。したがって、第２センサ部１２で生じる起電力は正となり、流体流れが無い状態のときよりも電圧値が大きくなる。

一方、ヒータ部１３よりも流体流れ上流側の第１センサ部１１では、上面１０ａが低温側、下面１０ｂが高温側となり、図６中の矢印で示す上向きの熱流が第１センサ部１１を通過することとなる。したがって、第１センサ部１１で生じる起電力は、流体流れが無い状態のときの起電力とは反対の正となる。

この結果、第１センサ部１１で生じた起電力と第２センサ部１２で生じた起電力を合わせた正の総起電力が流量センサ１０から出力される。このとき、多層基板１０の上面１０ａにおける第１、第２センサ部１１、１２の領域の温度と流体の質量流量との間に一定の関係がある。このため、流量センサ１０から出力される総起電力と流体の質量流量との間に一定の関係がある。そこで、制御装置２は、流量センサ１０から出力された総起電力の大きさと、その総起電力の大きさと流体の質量流量との関係とに基づいて、流体の質量流量を演算する。このようにして、流体の質量流量を計測することができる。なお、流量センサ１０から出力される総起電力と流体の質量流量との関係は、予め実験等によって求められ、制御装置２のメモリに予め記憶されている。

以上の説明の通り、本実施形態の流量センサ１０は、裏面保護部材１２０、絶縁基材１００、表面保護部材１１０が加熱しながら加圧されて一体化されて製造された構造であり、中身が詰まった中実の構造体である。このため、本実施形態の流量センサ１０は、従来のフローセンサが有するダイアフラム直下の空間のような大きな空間が存在しないので、ダイアフラム構造を有するセンサよりも破損し難いものである。なお、ここでいう中実の構造体とは、従来のフローセンサが有するダイアフラム直下の空間のような大きな空間が存在せずに中身が詰まった構造体を意味する。ただし、センサを構成する各構成部材間に形成される小さな隙間を有する構造体を排除する意味ではない。

ここで、本実施形態における流量センサ１０の設置状態と、図７、８に示す比較例１における流量センサ１０の設置状態とを比較する。比較例１は、上記した流量センサ１０を、流量センサ１０の上面１０ａと下面１０ｂの両面が配管３の内部を流れる流体と接するように、配管３内の内部に設置している。

比較例１では、図７に示す流体流れが無い状態のとき、図７中の等温線のように、流量センサ１０の上面１０ａ側と下面１０ｂ側の流体の温度分布は同じである。このため、第１、第２センサ部１１、１２のどちらも、上面１０ａと下面１０ｂにおけるヒータ部１３からの距離が同じ位置同士の温度が同じであり、内部に熱流が生じないため、起電力が発生しない。

また、比較例１では、図８に示す流体流れが有る状態のときも、流量センサ１０の上面１０ａ側と下面１０ｂ側に流体が流れるため、図８中の等温線のように、流量センサ１０の上面１０ａ側と下面１０ｂ側の流体の温度分布は同じである。このため、第１、第２センサ部１１、１２のどちらも、上面１０ａと下面１０ｂにおけるヒータ部１３からの距離が同じ位置同士の温度が同じであり、内部に熱流が生じないため、起電力が発生しない。このように、流量センサ１０の両面１０ａ、１０ｂ側を流体が流れる場合、流体流れが無い状態のときと比較して、第１、第２センサ部１１、１２のそれぞれにおける上面１０ａと下面１０ｂの温度差に変化が生じない。したがって、比較例１では、流体の質量流量を計測することができない。

これに対して、本実施形態では、計測対象の流体と比較して熱が移動し難い配管３の内面に、流量センサ１０の下面１０ｂを接着させている。すなわち、本実施形態では、流量センサ１０の下面１０ｂに、流体と比較して熱が移動し難い配管３が存在する状態で、流量センサ１０が配管３に設置されている。

これにより、流体流れが有る状態のときでは、流量センサ１０の上面１０ａ側は、流体流れによって流体流れ方向にヒータ部１３からの熱が移動するのに対して、流量センサ１０の下面１０ｂ側は、上面１０ａ側と比較して、ヒータ部１３からの熱の移動が抑制された状態となる。この結果、流体流れが有る状態のとき、流体流れが無い状態のときと比較して、第１、第２センサ部１１、１２のそれぞれにおける上面１０ａと下面１０ｂの温度差に変化を生じさせることができる。この結果、本実施形態によれば、第１、第２センサ部１１、１２のそれぞれにおける上面１０ａと下面１０ｂの温度差に応じた起電力の合計に基づいて、流体の質量流量を計測することができる。

また、本実施形態の流量センサ１０は、ヒータ部１３の両側に第１、第２センサ部１１、１２を有しており、第１、第２センサ部１１、１２が、同じ向きの熱流によって発生する起電力の極性が異なるように構成されているとともに、多層基板の内部で電気的に直列に接続された構成となっている。

ここで、流量センサ１０は、第１、第２センサ部１１、１２の一方のみを有する構成を採用したものであってもよい。この場合であっても、流体流れが有る状態のとき、第１、第２センサ部１１、１２のどちらも、流体流れが無い状態と比較して上面と下面の温度差が変化するので（図５、６参照）、第１、第２センサ部１１、１２の一方のみの起電力に基づいても、流体の質量流量を計測することができる。

ただし、次の理由により、本実施形態の流量センサ１０の方が好ましい。すなわち、本実施形態の流量センサ１０は、上記の通り、流体流れが有る状態のときに、第１、第２センサ部１１、１２から同じ極性の起電力が発生し、両方の起電力を合わせたものを出力する。このため、本実施形態によれば、第１、第２センサ部１１、１２の一方のみを有する構成の流量センサと比較して、流量センサ１０が出力する起電力を大きくでき、すなわち、感度を大きくできる。

また、本実施形態の流量センサ１０と異なり、第１、第２センサ部１１、１２が、同じ向きの熱流によって発生する起電力の極性が同じとなるように構成してもよい。このとき、第１、第２センサ部１１、１２を直列に接続しても良く、両者を独立させて制御装置２と電気的に接続してもよい。

ただし、第１、第２センサ部１１、１２が、同じ向きの熱流によって発生する起電力の極性が同じとなるように構成され、両者が直列に接続された流量センサでは、流体の流れ方向が順方向と逆方向で、流量センサから出力される電圧値の極性は同じである。このため、流体の流れ方向が順方向と逆方向で入れ替わった場合に、流体の流れ方向を特定することができない。

これに対して、本実施形態の流量センサ１０は、流体の流れ方向が順方向と逆方向で入れ替わった場合、流量センサ１０から出力される電圧値の極性が異なる。このため、出力された電圧値の極性から、流体の流れ方向が順方向か逆方向かを特定することができる。

また、本実施形態の流量センサ１０と異なり、流量センサが、第１、第２センサ部１１、１２の一方のみを有する場合や、第１、第２センサ部１１、１２が、同じ向きの熱流によって発生する起電力の極性が同じとなるように構成されている場合では、周りの環境の温度変化により発生した熱流の変化をキャンセルできないという問題が生じる。例えば、直射日光によって配管３内の温度が上昇すると、流体流れが無い状態であっても、流量センサを通過する熱流が変化するため、流量センサから出力される起電力が変化する。このため、流体の質量流量の計測結果に誤差が生じてしまう。

これに対して、本実施形態の流量センサ１０では、周りの環境の温度変化により第１、第２センサ部１１、１２を通過する熱流に変化が生じても、その変化は同じであるため、第１、第２センサ部１１、１２で生じる起電力を合わせることで、熱流の変化分をキャンセルすることができる。これにより、流体の質量流量の測定結果の精度を高めることができる。

なお、本実施形態の流量センサ１０が、従来のフローセンサよりも破損し難いことについては、次のように説明することもできる。

従来のフローセンサは、流体流れに伴う熱移動によるダイアフラムの表面の温度変化をセンサ用抵抗体で検出する。このため、センサ用抵抗体が受けるダイアフラムの熱容量による影響を小さくするため、ダイアフラムが可能な限り薄くされている。換言すると、流体流れに伴う熱移動が生じたとき、ダイアフラム全体、すなわち、ダイアフラムの一面と他面の両方が同じ温度となる方が、流体流れに伴う熱移動によるダイアフラムの表面の温度変化を高感度に検出できる。

一方、本実施形態の流量センサ１０は、流体流れに伴う熱移動によって生じる基板の厚さ方向に流れる熱流の変化を第１、第２熱電変換素子１１、１２で検出する。このとき、基板の両面が同じ温度になってしまうと、基板の厚さ方向に流れる熱流が生じない。このため、本実施形態の流量センサ１０では、基板の厚さを、従来のフローセンサのダイアフラムのように、薄くする必要がない。なお、ここでいう基板とは、一面とその反対側の他面とを有する板状の流量センサ１０自体を意味する。

したがって、本実施形態の流量センサ１０は、従来のフローセンサのように、薄いダイアフラムおよびダイアフラムの直下の大きな空間が存在しない構造であり、従来のフローセンサよりも破損し難い。

（第２実施形態）
本実施形態は、第１実施形態に対して、流量センサ１０の配管３への設置方法を変更したものである。

図９に示すように、流量センサ１０は、平板状の剛体４の表面上に載せられた状態で、配管３の内部に設置される。流量センサ１０の下面と剛体４の上面とが、図示しない接着層を介して、接着される。剛体４は、図示しない固定手段によって、配管３に固定される。

剛体４は、流量センサ１０よりも剛性が高いものであって、流量センサ１０を支持するための支持部材である。また、剛体４は、流体と比較して熱が移動し難い部材である。したがって、剛体４は、流量センサ１０よりも剛性が高く、流体よりも熱が移動し難い樹脂等で構成される。なお、剛体４は、面方向の大きさが、流量センサ１０よりも大きい。

本実施形態においても、流量センサ１０の下面に、計測対象の流体と比較して熱が移動し難い剛体４を設けているので、第１実施形態と同様に、流量有り状態のとき、流体流れ無しのときと比較して、第１、第２センサ部１１、１２のそれぞれにおける上面１０ａと下面１０ｂの温度差に変化を生じさせることができ、流体の質量流量を計測することができる。

また、配管３が金属等の熱移動し易い材料で構成されている場合、流量センサ１０を配管３の内面に直接張り付けると、第１、第２センサ部１１、１２のそれぞれにおける上面１０ａと下面１０ｂの温度差が小さくなってしまう。これに対して、本実施形態によれば、このような問題を解消できる。

（第３実施形態）
本実施形態は、第１実施形態に対して、流量センサ１０の配管３への設置方法を変更したものである。

図１０に示すように、流量センサ１０は、その下面に平板５が接着されるとともに、その側面に棒状の剛体６が接着されている。流量センサ１０は、剛体６に支持された状態で、配管３の内部に設置される。平板５および剛体６は、図示しない接着層を介して、流量センサ１０と接着される。剛体６は、図示しない固定手段によって、配管３に固定される。

平板５は、流体と比較して熱が移動し難い部材であり、樹脂等で構成されたものである。剛体６は、第２実施形態の剛体４と同様に、流量センサ１０よりも剛性が高いものであって、流量センサ１０を支持するための支持部材である。

本実施形態においても、流量センサ１０の下面に、計測対象の流体と比較して熱が移動し難い平板５を設けているので、第１実施形態と同様に、流量有り状態のとき、流体流れ無しのときと比較して、第１、第２センサ部１１、１２のそれぞれにおける上面１０ａと下面１０ｂの温度差に変化を生じさせることができ、流体の質量流量を計測することができる。

（第４実施形態）
本実施形態は、第１実施形態に対して、流量センサ１０の配管３への設置方法を変更したものである。

本実施形態では、図１１Ａ、１１Ｂに示すように、開口部７ａを有するシート状の弾性体７の表面上に流量センサ１０を配置する。このとき、流量センサ１０の一部と開口部７ａとを対向させる。弾性体７は、弾性変形するものであり、例えば、ＰＥＴ等の樹脂で構成される。弾性体７は、熱伝導を良くするため、薄くされる。

そして、図１１Ｃ、１１Ｄに示すように、流量センサ１０とシート状の弾性体７は、流量センサ１０の搭載面を配管３の内面側に向けるとともに、配管３の内面に沿って曲げられたた状態で、配管３の内部に設置される。

ここで、弾性体７は、配管３の内周方向に対応する幅方向での長さが、配管３の直径よりも長いものである。このため、曲げられた状態から平らな状態に戻ろうとする弾性体７の復元力によって、弾性体７が配管３の内面に固定される。これにより、流量センサ１０の下面（図２Ｂ参照）が配管３の内面に接するとともに、弾性体７によって流量センサ１０が配管３に固定される。したがって、本実施形態によれば、流量センサ１０を配管３に強固に固定でき、流量センサ１０を配管３に固定するための配管３側への加工を不要にできる。

また、本実施形態によれば、開口部７ａによって流量センサ１０を露出させているので、流量センサ１０を流体と接触させることができる。よって、弾性体７で覆われることによる流量センサ１０の感度低下を防止できる。

（第５実施形態）
本実施形態では、第４実施形態で説明したシート状の弾性体７の表面上に、流量センサ１０に加えて無線ユニット８と熱電変換モジュール９を配置し、無線ユニット８と熱電変換モジュール９とともに、流量センサ１０を配管３に設置する。

無線ユニット８は、流量センサ１０から出力されるセンサ信号を制御装置２に向けて無線送信する無線送信手段であり、無線送信するための送信部等を備えている。

熱電変換モジュール９は、配管３の内部を流れる流体と配管３の温度差によって生じた電力を、流量センサ１０のヒータ部１３へ供給する電力供給手段である。熱電変換モジュール９は、複数の熱電変換素子が直列に接続されたものである。熱電変換モジュール９としては、流量センサ１０の第１、第２センサ部１１、１２と同じ構造のものを用いることができる。

ところで、配管３の内部に設置した流量センサ１０と配管３の外部の制御装置２とを配線で接続する場合では、配線を配管３の内部から外部に取り出すために、例えば、配管３に配線設置用の穴をあける必要がある。

これに対して、本実施形態によれば、無線送信によって流量センサ１０のセンサ信号を制御装置２に出力するとともに、配管３の内部に設置した熱電変換モジュール９からヒータ部１３へ給電するので、配線を配管３の内部から外部に取り出す必要がなくなり、配管３に配線設置用の穴をあけなくても済む。

（第６実施形態）
本実施形態は、第１実施形態の流量センサ１０において、ヒータ部１３の位置を変更したものである。第１実施形態では、ヒータ部１３が多層基板１０の上面１０ａおよび下面１０ｂに垂直な方向での中央部に位置していたが、本実施形態では、ヒータ部１３は多層基板１０の上面１０ａに位置している。

すなわち、図１３に示すように、本実施形態では、ヒータ部１３は、通電により発熱する抵抗体１３ｂによって構成されている。この抵抗体１３ｂは、表面保護部材１１０に設けられている。抵抗体１３ｂは、表面保護部材１１０から露出している。

（第７実施形態）
図１４に示すように、本実施形態は、第１実施形態の流量センサ１０において、ヒータ部１３をペルチェ素子部１４に変更したものである。ペルチェ素子部１４は、温熱と冷熱の両方を発生する熱源体である。ペルチェ素子部１４は、第１、第２センサ部１１、１２とともに、１つの多層基板１０に形成されている。

図１５に示すように、ペルチェ素子部１４は、第１センサ部１１と同じ構造である。すなわち、ペルチェ素子部１４には、互いに接続された第１、第２層間接続部材１３０、１４０が形成されている。互いに接続された第１、第２層間接続部材１３０、１４０がペルチェ素子を構成している。互いに接続された第１、第２層間接続部材１３０、１４０は、電力が供給されると、図１６に示すように、多層基板１０の上面１０ａ側が発熱し、多層基板１０の下面１０ｂ側が吸熱する。

なお、本実施形態の流量センサ１０は、第１実施形態で説明した流量センサ１０の製造方法において、多層基板１０のペルチェ素子部１４となる領域に、第１センサ部１１と同じ構造であって、第１センサ部１１と電気的に独立したものを形成するように変更することで製造される。

また、本実施形態の流量センサ１０は、流量センサ１０の上面１０ａと下面１０ｂの両面が配管３の内部を流れる流体と接するように、配管３の内部に設置される。例えば、図１０に示される剛体６を流量センサ１０の側面に接着した状態で、配管３の内部に設置される。なお、このとき、図１０に示される平板５を流量センサ１０の下面１０ｂに接着しない。

そして、図１６に示すように、流体の質量流量の計測時では、ペルチェ素子部１４を作動させて、流量センサ１０の上面１０ａ側の流体に温熱を放出させるとともに、流量センサ１０の下面１６ｂ側の流体に冷熱を放出させる。

流体流れが無い状態のときでは、図１６中の等温線で示すように、流量センサ１０の上面１０ａ側の流体は、ペルチェ素子部１４に近いほど温度が高いという温度分布が形成され、流量センサ１０の上面１０ａ側の流体は、ペルチェ素子部１４に近いほど温度が低いという温度分布が形成される。

このとき、上面１０ａ側、下面１０ｂ側の流体に対してペルチェ素子部１４から放出された熱がヒータ部１３を挟んだ両側に均等に伝わるため、上面１０ａ側、下面１０ｂ側の流体の温度分布は、ペルチェ素子部１４を挟んだ両側で同じである。

このため、第１、第２センサ部１１、１２は、どちらも、上面１０ａが高温側となり、下面１０ｂが低温側となり、上面１０ａと下面１０ｂの温度差が同じとなるため、第１、第２センサ部１１、１２の内部に同じ向きで同じ大きさの熱流が流れる。したがって、第１センサ部１１で生じる起電力と第２センサ部１２で生じる起電力は、同じ大きさであって正負の極性が異なるので、両者を合わせると互いに打ち消しあい、流量センサ１０から出力される起電力は０となる。

図１７に示すように、流体流れが有る状態のときでは、流体流れ無しの状態のときと比較して、流量センサ１０の上面１０ａ側および下面１０ｂ側の流体の温度分布が変化する。すなわち、図１７中の等温線で示すように、流体流れ無しの状態のときと比較して、流量センサ１０の上面１０ａ側の流体のうち５０℃の高温部が流体の流れ方向Ｄ１にシフトするとともに、流量センサ１０の下面１０ｂ側の流体のうち５℃の低温部が流体の流れ方向Ｄ１にシフトする。

このため、ペルチェ素子部１４よりも流体流れ下流側の第２センサ部１２では、流体流れ無しの状態のときと比較して、上面１０ａと下面１０ｂの温度差が４５℃となる領域が増大し、第２センサ部１２全体における上面１０ａと下面１０ｂの温度差の平均値が増大する。すなわち、図１７中の矢印で示すように、流体流れ無しの状態のときと比較して、第２センサ部１２を通過する熱流の大きさが増大する。したがって、第２センサ部１２で生じる起電力は正となり、流体流れが無い状態のときよりも電圧値が大きくなる。

一方、ペルチェ素子部１４よりも流体流れ上流側の第１センサ部１１では、流体流れ無しの状態のときと比較して、上面１０ａと下面１０ｂの温度差が４５℃となる領域が減少し、第２センサ部１２全体における上面１０ａと下面１０ｂの温度差の平均値が低下する。したがって、第２センサ部１２で生じる起電力は負であって、流体流れが無い状態のときよりも電圧値の絶対値が小さくなる。

この結果、第１センサ部１１で生じた起電力と第２センサ部１２で生じた起電力を合わせた正の起電力が流量センサ１０から出力される。

このように、本実施形態によれば、ペルチェ素子部１４を用いることで、流体の流量変化が生じたときに、ペルチェ素子部１４よりも流体流れ上流側と下流側とにおいて、流量センサ１０の上面１０ａと下面１０ｂの温度差を変化させることができる。これにより、第１〜第４実施形態のように、流量センサ１０の下面１０ｂに熱移動し難い部材を接触させなくても、流体の質量流量を計測することができる。なお、本実施形態においても、第１〜第４実施形態のように、流量センサ１０の下面１０ｂに熱移動し難い部材を接触させた状態として、流量センサ１０を計測箇所に設置してもよい。

また、本実施形態によれば、流体の流れが始まった直後に、図１７に示すように、流量センサ１０の上面１０ａ側の流体のうち５０℃の高温部が流体の流れ方向Ｄ１にシフトするとともに、流量センサ１０の下面１０ｂ側の流体のうち５℃の低温部が流体の流れ方向Ｄ１にシフトするので、流体の流れが始まった直後から流体の質量流量を計測することができる。

（第８実施形態）
本実施形態は、第１実施形態に対して流量センサの構造を変更したものである。本実施形態の流量センサ２０は、図１８、１９、２０Ａ、２１Ａに示すように、多層基板に形成した熱電変換素子の一端側部分と他端側部分を、多層基板の表面に平行な方向で、ヒータ部２４０の両側のそれぞれに配置したものである。

具体的には、流量センサ２０は、図２０Ａ、２１Ａに示すように、第１絶縁層２１０と、第１絶縁層２１０の表面２１０ａに配置された第２絶縁層２２０と、第２絶縁層２２０の表面２２０ａに配置された表面保護フィルム層２７０と、第１絶縁層２１０の裏面２１０ｂに配置された裏面保護フィルム層２８０が積層されて一体化された多層基板で構成されている。第１絶縁層２１０、第２絶縁層２２０、表面保護フィルム層２７０、裏面保護フィルム層２８０は、第１実施形態の絶縁基材１００、表面保護部材１１０および裏面保護部材１２０と同様に、熱可塑性樹脂フィルムにて構成されている。

第２絶縁層２２０の表面２２０ａには、第１接続用パターン２３１と、ヒータ部２４０と、第２接続用パターン２３２とが配置されている。第１接続用パターン２３１と第２接続用パターン２３２は、銅箔等の膜膜状の導体がパターニングされたものである。ヒータ部２４０は、温熱を放出する熱源体であり、電熱線や薄膜抵抗体等によって構成されたものである。

図１８に示すように、ヒータ部２４０は、一方向に長く延びた形状である。第１接続用パターン２３１は、ヒータ部２４０を挟んだ両側の一方、すなわち、図１８中の上側に配置されているとともに、ヒータ部２４０の長手方向に沿って互いに離間して複数配置されている。同様に、第２接続用パターン２３２は、ヒータ部２４０を挟んだ両側の他方、すなわち、図１８中の下側に配置されているとともに、ヒータ部２４０の長手方向に沿って互いに離間して複数配置されている。なお、本実施形態では、ヒータ部２４０の長手方向に垂直な方向におけるヒータ部２４０から第１接続用パターン２３１までの距離とヒータ部２４０から第２接続用パターン２３２までの距離は同じである。

また、図２０Ａ、２１Ａに示すように、第１絶縁層２１０の裏面２１０ｂには、薄膜状のＰ型素子２５０と薄膜状のＮ型素子２６０が形成されている。Ｐ型素子２５０とＮ型素子２６０は、それぞれ、第１実施形態で説明した第１、第２層間接続部材１３０、１４０に対応するものである。

図１８、１９に示すように、１つのＰ型素子２５０と１つのＮ型素子２６０は、どちらも、その一端側部分と他端側部分がヒータ部２４０を挟んだ両側に位置するように、一端側から他端側まで延びた形状である。なお、図１９は、図１８中の多層基板の裏側の平面図であり、図１８と上下が逆となっている。そして、Ｐ型素子２５０とＮ型素子２６０は、ヒータ部２４０の長手方向に沿って交互に複数配置されている。

また、隣り合う１つのＰ型素子２５０と１つのＮ型素子２６０は、どちらも、その一端側部分が共通の第１接続用パターン２３１と接続されている。これにより、１つのＰ型素子２５０と１つのＮ型素子２６０とが接続されている。また、隣り合う１つのＰ型素子２５０と１つのＮ型素子２６０であって、共通の第１接続用パターン２３１と接続されていないものは、その他端側部分が共通の第２接続用パターン２３２と接続されている。これにより、互いに接続されたＰ型素子２５０とＮ型素子２６０を一組として、複数組のＰ型素子２５０とＮ型素子２６０が直列に接続されている。本実施形態では、一組の互いに接続されたＰ型素子２５０とＮ型素子２６０が１つの熱電変換素子を構成している。したがって、流量センサ２０は、直列に接続された複数の熱電変換素子を備えている。

なお、図２０Ａに示すように、１つのＰ型素子２５０と第１接続用パターン２３１との接続は、第１、第２絶縁層２１０、２２０のうち第１接続用パターン２３１の直下に形成されたビア２１１、２２１を介して行われている。同様に、１つのＰ型素子２５０と第２接続用パターン２３２との接続は、第１、第２絶縁層２１０、２２０のうち第２接続用パターン２３２の直下に形成されたビア２１２、２２２を介して行われている。

また、図２１Ａに示すように、１つのＮ型素子２６０と第１接続用パターン２３１との接続は、第１、第２絶縁層２１０、２２０のうち第１接続用パターン２３１の直下に形成されたビア２１１、２２１を介して行われている。同様に、１つのＮ型素子２６０と第２接続用パターン２３２との接続は、第１、第２絶縁層２１０、２２０のうち第２接続用パターン２３２の直下に形成されたビア２１２、２２２を介して行われている。

以上が本実施形態における流量センサ２０の基本的な構成である。この流量センサ２０では、互いに接続されたＰ型素子２５０とＮ型素子２６０の一端側部分が、ヒータ部２４０を挟んだ両側の一方にヒータ部２４０から離れて配置され、接続されたＰ型素子２５０とＮ型素子２６０の他端側部分が、ヒータ部２４０を挟んだ両側の他方にヒータ部２４０から離れて配置されている。このため、流量センサ２０のヒータ部２４０を挟んだ両側の部分に温度差が生じたとき、互いに接続されたＰ型素子２５０とＮ型素子２６０に、その温度差に応じた起電力が発生する。

次に、本実施形態の流量センサ２０の製造方法について説明する。

図２０Ｂ、２１Ｂに示すように、Ｐ型素子材料２５１、Ｎ型素子材料２６１のパターンが形成された第１絶縁層２１０と、Ｐ型素子材料２５１、Ｎ型素子材料２６１がビア２２１、２２２に充填された第２絶縁層２２０と、表面保護フィルム層２７０と、裏面保護フィルム層２８０とを用意する。Ｐ型素子材料２５１、Ｎ型素子材料２６１は、それぞれ、第１実施形態で説明した第１導電性ペースト１３１、第２導電性ペースト１４１に対応するものである。

そして、第１実施形態と同様に、裏面保護フィルム層２８０、第１絶縁層２１０、第２絶縁層２２０、表面保護フィルム層２７０の順に積層して積層体を形成し、この積層体を加熱しながら加圧することにより、積層体を一体化する。このとき、積層体の一体化の際の加熱によって、Ｐ型素子材料２５１、Ｎ型素子材料２６１が固相焼結されて、Ｐ型素子２５０、Ｎ型素子２６０が形成される。以上のようにして、上記流量センサ２０が製造される。

次に、本実施形態の流量センサ２０を用いた流体の質量流量の計測方法について、図２２、２３を用いて説明する。なお、図２２、２３は、図２０Ａに対応した図であり、図２０Ａ中の表面保護フィルム層２７０、裏面保護フィルム層２８０を省略している。

流量センサ２０は、例えば、上面２０ａと下面２０ｂの両面が、配管３の内部を流れる流体と接するように、配管３内の内部に設置される。流量センサ２０の設置方法としては、第７実施形態で説明した設置方法を採用することができる。このように設置された状態では、第１接続用パターン２３１は、流量センサ２０の上面２０ａおよび下面２０ｂのうち第１接続用パターン２３１に対応する領域と接する流体とほぼ同じ温度となる。同様に、第２接続用パターン２３２は、流量センサ２０の上面２０ａおよび下面２０ｂのうち第２接続用パターン２３２に対応する領域と接する流体とほぼ同じ温度となる。

そして、図２２に示すように、流体の質量流量の計測時では、ヒータ部２４０を作動させて発熱させる。

流体流れが無い状態のときでは、ヒータ部２４０からの熱が伝わることで、流量センサ２０の上面２０ａ側と下面２０ｂ側の両側に存在する流体に図２２中の等温線で示す温度分布が形成される。このとき、流体に対してヒータ部２４０から放出された熱がヒータ部２４０を挟んだ両側に均等に伝わるため、流体の温度分布は、ヒータ部２４０を挟んだ両側で同じである。また、第１接続用パターン２３１と第２接続用パターン２３２は、ヒータ部２４０からの距離が同じである。このため、第１接続用パターン２３１と第２接続用パターン２３２は、同じ温度となり、温度差が生じない。したがって、流量センサ２０の熱電変換素子には起電力が発生しない。

図２３示すように、流体流れが有る状態のときでは、流体流れ無しの状態のときと比較して、流量センサ２０の上面２０ａ側と下面２０ｂ側の両側の流体の温度分布が変化する。すなわち、図２３中の等温線で示すように、流体流れ無しの状態のときと比較して、流量センサ２０の両面２０ａ、２０ｂ側の流体の高温部が流体の流れ方向Ｄ１にシフトする。このとき、上面２０ａと下面２０ｂにおけるヒータ部２４０からの距離が同じ位置同士の温度は同じであるが、ヒータ部２４０よりも流体流れ下流側の第２接続用パターン２３２は、ヒータ部２４０よりも流体流れ上流側の第１接続用パターン２３１よりも温度が高くなる。したがって、流量センサ２０の熱電変換素子には、第１接続用パターン２３１と第２接続用パターン２３２の温度差に応じた起電力が発生し、この起電力が流量センサ２０から出力される。このように、流量センサ２０の熱電変換素子には、上面２０ａ、下面２０ｂのうち第１接続用パターン２３１に対応する領域と上面２０ａ、下面２０ｂのうち第２接続用パターン２３２に対応する領域との間に生じる温度差に応じた起電力が発生する。なお、上面２０ａのうち第１接続用パターン２３１に対応する領域と第２接続用パターン２３２に対応する領域とが、それぞれ、特許請求の範囲に記載のセンサの一面に位置する第１領域と、センサのうち第１領域とは異なる位置の第２領域に対応する。

このとき、流量センサ２０の第１接続用パターン２３１と第２接続用パターン２３２の温度差と流体の質量流量との間に一定の関係がある。このため、流量センサ２０から出力される起電力と流体の質量流量との間に一定の関係がある。そこで、制御装置２は、流量センサ２０から出力された起電力の大きさと、その起電力の大きさと流体の質量流量との関係とに基づいて、流体の質量流量を演算する。このようにして、流体の質量流量を計測することができる。

上述の通り、本実施形態では、熱電変換素子の一端側部分と他端側部分をヒータ部２４０の両側のそれぞれに配置した流量センサ２０を用いるので、流量センサ２０の両面２０ａ、２０ｂに温度差が生じなくても、ヒータ部２４０の上流側と下流側の流体に温度差が生じれば、起電力が発生する。このため、本実施形態によれば、第１〜第４実施形態のように、流量センサ２０の下面２０ｂに熱移動し難い部材を接触させなくても、流体の質量流量を計測することができる。

なお、本実施形態においても、第１〜第４実施形態のように、流量センサ２０の下面２０ｂに熱移動し難い部材を接触させた状態として、流量センサ２０を計測箇所に設置してもよい。この場合、流量センサ２０の熱電変換素子には、ヒータ部２４０から放出された熱を有する流体が上面２０ａに沿って移動したときに、上面２０ａのうちヒータ部２４０よりも上流側に位置する第１領域と、上面２０ｂのうちヒータ部２４０よりも下流側に位置する第２領域との間に生じる温度差に応じた大きさの起電力を発生する。なお、流体の流れ方向が図１８流の矢印Ｄ１方向のとき、第１領域は、第１接続用パターン２３１に対応する領域であり、第２領域は、第２接続用パターン２３２に対応する領域である。

また、本実施形態では、第１接続用パターン２３１と第２接続用パターン２３２は、ヒータ部２４０からの距離が同じであったが、異なっていてもよい。この場合、流体流れが無い状態のときでも、第１接続用パターン２３１と第２接続用パターン２３２に温度差が生じるため、熱電変換素子に起電力が発生する。流体流れが有る状態のときでは、流体流れが無い状態のときと比較して、起電力が変化する。そこで、流量センサ２０で発生した起電力と流体流れが無い状態のときの起電力との相違に基づくことで、流体の質量流量を流体の質量流量を求めることができる。

（第９実施形態）
本実施形態は、図２４、２５、２６Ａ、２７Ａに示すように、第８実施形態の流量センサ２０に対して、各絶縁層の積層方向におけるＰ型素子２５０、Ｎ型素子２６０の配置を変更したものである。その他の構成は、第８実施形態と同じである。

本実施形態の流量センサ２０では、Ｐ型素子２５０とＮ型素子２６０が、第１絶縁層２１０と第２絶縁層２２０の間に配置されている。

本実施形態の流量センサ２０は、次のようにして製造される。図２６Ｂ、２７Ｂに示すように、裏面保護フィルム層２８０と、第１絶縁層２１０と、第２絶縁層２２０と、表面保護フィルム層２７０とを用意する。このとき、第２絶縁層２２０は、表面２２０ａに第１接続用パターン２３１と第２接続用パターン２３２が形成されている。また、第２絶縁層２２０は、ビア２２１、２２２にＰ型素子材料２５１およびＮ型素子材料２６１が充填されるとともに、裏面２２０ｂにＰ型素子材料２５２およびＮ型素子材料２６１のパターンが形成されている。そして、裏面保護フィルム層２８０と、第１絶縁層２１０と、第２絶縁層２２０と、表面保護フィルム層２７０とを順に積層した積層体を加熱しながら加圧することで一体化する。

本実施形態においても、第８実施形態と同様に、流体の質量流量を測定することができる。なお、本実施形態では、Ｐ型素子２５０とＮ型素子２６０の両方を第１絶縁層２１０と第２絶縁層２２０の間に配置したが、Ｐ型素子２５０とＮ型素子２６０の一方を第１絶縁層２１０と第２絶縁層２２０の間に配置し、Ｐ型素子２５０とＮ型素子２６０の他方を第１絶縁層２１０の裏面２１０ｂに配置してもよい。

（第１０実施形態）
本実施形態は、図２８、２９、３０Ａ、３１Ａに示すように、第９実施形態の流量センサ２０に対して、各絶縁層の積層方向における第１、第２接続用パターン２３１、２３２の配置を変更したものである。その他の構成は、第９実施形態と同じである。

本実施形態の流量センサ２０では、Ｐ型素子２５０とＮ型素子２６０に加えて、第１、第２接続用パターン２３１、２３２が、第１絶縁層２１０と第２絶縁層２２０の間に配置されている。

本実施形態の流量センサ２０は、次のようにして製造される。図３０Ｂ、３１Ｂに示すように、裏面保護フィルム層２８０と、第１絶縁層２１０と、第２絶縁層２２０と、表面保護フィルム層２７０とを用意する。このとき、第１絶縁層２１０の表面２１０ａに、Ｐ型素子材料２５１およびＮ型素子材料のパターンが形成されている。第２絶縁層２２０の裏面２２０ｂに第１、第２接続用パターン２３１、２３２が形成されている。また、第２絶縁層２２０の表面２２０ａにヒータ部２４０が配置される。そして、裏面保護フィルム層２８０と、第１絶縁層２１０と、第２絶縁層２２０と、表面保護フィルム層２７０とを順に積層して積層体を形成し、この積層体を加熱しながら加圧することで一体化する。

本実施形態においても、図３２に示す流体流れ無しのとき、第１、第２接続用パターン２３１、２３２は温度差が無く、図３３に示す流体流れ有りのとき、第１、第２接続用パターン２３１、２３２は温度差が生じる。このため、本実施形態においても、第８、第９実施形態と同様に、流体の質量流量を測定することができる。

（第１１実施形態）
本実施形態では、移動体の速度を計測する速度計について説明する。図３４に示すように、速度計１Ａは、移動体３０に設置される速度センサ１０と、制御装置２とを備えている。

移動体３０は、流体内を移動するものである。本実施形態では、移動体３０は野球用のバットである。バットを振るとき、バットは流体としての空気内を移動する。バットの表面に１つの速度センサ１０を貼り付けている。

本実施形態の速度センサ１０は、第１実施形態の流量センサ１０と同じ構造のものである。このため、本実施形態の速度センサ１０は、第１実施形態の流量センサ１０と同様に、ダイアフラム構造を有するセンサよりも破損し難いものである。

速度センサ１０は、移動体３０の移動方向Ｄ３、Ｄ４に平行な方向で、ヒータ部１３の両側に第１、第２センサ部１１、１２が位置するように、移動体３０に固定される。なお、速度センサ１０と制御装置２とを電気的に接続する配線については、移動体３０に巻き付けたり、移動体３０に穴をあけてその穴を通して移動体３０の内部に配置したりして、まとめておいた方が邪魔にならずによい。

次に、本実施形態の速度計１Ａによる移動体３０の移動速度の計測方法について、図３５、３６を用いて説明する。なお、図３５、３６は、図５、６に対応した図である。

まず、移動体３０の移動速度の計測時では、ヒータ部１３を作動させて発熱させる。

図３５に示すように、移動体３０が停止中のときでは、速度センサ１０の上面１０ａ側に存在する流体、本実施形態では空気に図３５中の等温線で示す温度分布が形成されるとともに、速度センサ１０の下面１０ｂ側の移動体３０に図３５中の等温線で示す温度分布が形成される。このときの流体と移動体３０に形成される温度分布は、第１実施形態で説明した流体の流量無しの状態のときと同じである。

一方、図３６に示すように、移動体３０が移動方向Ｄ３に移動しているときでは、速度センサ１０からみて、相対的に、移動体３０の移動方向Ｄ３の反対方向に向かって、空気（流体）が速度センサ１０の上面１０ａに沿って流れている状態と同じである。このため、図３６中の等温線で示すように、流体と移動体３０に形成される温度分布は、第１実施形態で説明した流体の流量有りの状態のときと同じである。

このことから、速度計１Ａによる移動体３０の移動速度は、基本的に、第１実施形態の質量流量計１による流体の質量流量の計測時と同様の方法によって計測することができる。

すなわち、移動体３０が移動すると、多層基板１０の上面１０ａにおける第１、第２センサ部１１、１２の領域に温度差が生じる。このため、流量センサ１０の第１、第２センサ部１１、１２で生じた起電力を合わせた起電力が速度センサ１０から出力される。このとき、多層基板１０の上面１０ａにおける第１、第２センサ部１１、１２の領域の温度と移動体３０の移動速度との間に一定の関係がある。このため、速度センサ１０から出力される起電力と移動体３０の移動速度との間に一定の関係がある。そこで、制御装置２は、速度センサ１０から出力された起電力の大きさと、その起電力の大きさと移動体３０の移動速度との関係とに基づいて、移動体３０の移動速度を演算する。このようにして、移動体３０の移動速度を計測することができる。

したがって、本実施形態の速度計１Ａによれば、バットを振ったときのバットのスイング速度を計測することができる。

なお、本実施形態では、移動体３０の例として野球用のバットを挙げたが、移動体３０としては、野球用のバットの他に、ゴルフクラブ、テニスラケット、卓球ラケットなどが挙げられる。また、その他にも、移動体３０としては、製造設備やアームロボットの可動部や、ゲーム機用のコントローラ等が挙げられる。なお、現在、加速度センサを利用しているゲーム機用のコントローラがある。加速度センサを利用したものは、コントローラをたたくだけでも大きく反応してしまうが、本実施形態の速度センサ２０を用いた場合では、実際にコントローラを早く動かさなければ大きく反応させることができない。

また、本実施形態では、速度センサ１０として、第１実施形態の流量センサ１０と同じ構造のものを用いたが、第２〜第７実施形態の流量センサ１０や第８〜第１０実施形態の流量センサ２０と同じ構造のものを用いてもよい。

（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、下記のように、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。

（１）上記した各実施形態では、熱源体がセンサを構成する多層基板と一体となっていたが、熱源体は多層基板と別体であってもよい。また、第１、第８実施形態等では、熱源体として、ヒータ部１３、２４０を用いていたが、冷熱を放出する熱源体を用いてもよい。また、第８〜第１０実施形態では、熱源体としてヒータ部２４０を用いていたが、第７実施形態で説明したペルチェ素子部１４を用いてもよい。

（２）上記した各実施形態では、センサで発生した電圧値に基づいて、流体の質量流量や移動体の移動速度を算出したが、電圧値の代わりに、電流値に基づいて算出してもよい。要するに、熱電変換素子で発生した電圧や電流といった電気的な出力に基づいて、流体の質量流量や移動体の移動速度を算出することができる。

（３）上記各実施形態では、第１、第２層間接続部材１３０、１４０を形成する金属が、それぞれ、Ｂｉ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｂｉ−Ｔｅ合金であったが、他の合金であってもよい。 また、上記各実施形態では、第１、第２層間接続部材１３０、１４０を形成する金属の両方が、固相焼結された焼結合金であったが、少なくとも一方が固相焼結された焼結合金であればよい。これにより、第１、第２層間接続部材１３０、１４０を形成する金属の両方が固相焼結された焼結金属でない場合と比較して、起電力を大きくでき、流量センサおよび速度センサの高感度化が可能である。

（４）第１〜第６実施形態の流量センサ１０では、図２Ａに示されるように、１つの流量センサ１０の構成を、ヒータ部１３を挟んで、１つの熱電変換素子１１と１つの熱電変換素子１２とが配置された構成としていたが、他の構成としてもよい。例えば、図３７に示すように、１つの流量センサ１０の構成を、ヒータ部１３を挟んだ一方側（図中の上側）と他方側（図中の下側）において、一方側に１つの熱電変換素子１１を配置し、他方側に２つの熱電変換素子１２Ａ、１２Ｂを配置した構成としてもよい。また、図３８に示すように、ヒータ部１３を挟んだ一方側に２つの熱電変換素子１１Ａ、１１Ｂを配置し、他方側に１つの熱電変換素子１２を配置してもよい。また、図３９に示すように、ヒータ部１３を挟んだ一方側に２つの熱電変換素子１１Ａ、１１Ｂを配置し、他方側に２つの熱電変換素子１２Ａ、１２Ｂを配置してもよい。このように、ヒータ部１３を挟んだ一方側と他方側のそれぞれに配置される熱電変換素子１１、１２の数は任意に変更可能である。同様に、第７実施形態においても、ペルチェ素子部１４を挟んだ一方側と他方側のそれぞれに配置される熱電変換素子１１、１２の数は任意に変更可能である。なお、図３７〜３９中の熱電変換素子１１、１２は、それぞれ、第１センサ部１１、第２センサ部１２に形成された熱電変換素子のことである。また、ここでいう１つの熱電変換素子とは、第１層間接続部材１３０と第２層間接続部材１４０とが直列に接続されて構成されたものである。

（５）第１〜第６実施形態の流量センサ１０では、図２Ａに示されるように、ヒータ部１３を挟んで配置された２つの熱電変換素子１１、１２の平面形状が、それぞれ、長方形であったが、他の形状としてもよい。例えば、２つの熱電変換素子１１、１２の平面形状を、それぞれ、図４０に示す台形や、図４１に示す円や、図４２に示す三角形としてもよい。また、２つの熱電変換素子１１、１２の形状を同じ形状でなく、図４３に示すように、異なる形状としてもよい。なお、熱電変換素子の平面形状とは、熱電変換素子の形成領域の平面形状である。すなわち、第１、第２層間接続部材１３０、１４０が形成された領域において、最外周に位置する第１、第２層間接続部材１３０、１４０に沿って、全ての第１、第２層間接続部材１３０、１４０を囲むように線を引いたときに、この線によって形成される平面形状である。第７実施形態の流量センサ１０においても同様である。

（６）第１〜第７実施形態では、複数の絶縁層、すなわち、絶縁基材１００、表面保護部材１１０、裏面保護部材１２０が、それぞれ、熱可塑性樹脂で構成されていたが、熱硬化性樹脂、ゴム等の他の可撓性材料で構成されていてもよい。同様に、第８〜第１０実施形態においても、複数の絶縁層２１０、２２０、２７０、２８０が、熱硬化性樹脂、ゴム等の他の可撓性材料で構成されていてもよい。可撓性材料は、複数の絶縁層を加熱しながら加圧したときに、熱融着によって複数の絶縁層を一体化できる材料であればよい。

（７）第１〜第７実施形態では、流量センサ１０が、複数の絶縁層１００、１１０、１２０が積層された多層構造であったが、１層の絶縁層（例えば、絶縁基材１００）に対して第１、第２導電体（例えば、第１、第２層間接続部材１３０、１４０）が形成された構造であってもよい。この場合においても、１層の絶縁層１００と第１、第２導電体１３０、１４０とが加熱しながら加圧されて一体化されて製造された構造とすることができる。同様に、第８〜第１０実施形態の流量センサ２０においても、１層の絶縁層に対して第１、第２導電体（例えば、Ｐ型素子２５０とＮ型素子２６０）が形成された構造であってもよい。

（８）上記各実施形態では、流量センサ１０、２０が、複数の絶縁層が加熱しながら加圧されて一体化されて製造されたものであったが、他の製造方法で製造されたものであってもよい。例えば、図４（ａ）に示す構造の絶縁基材１００を、接着性を有する材料で構成し、この絶縁基材１００と表面パターンおよび裏面パターンとを接着することで、流量センサ１０を製造してもよい。また、図４（ａ）に示す構造の絶縁基材１００の表面と裏面に対して、導体パターンや絶縁層を順次積層することで、図３に示す多層構造の流量センサ１０を製造してもよい。

また、流量センサ１０、２０は、上記各実施形態の構造に限定されず、流量センサの内部に熱電変換素子が形成されていれば、他の構造であってもよい。なお、上記した他の実施形態は、第１１実施形態の速度センサについても適用可能である。

（９）上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。

２ 制御装置（演算部）
１０ 流量センサ、速度センサ（センサ）
１１ 第１センサ部
１２ 第２センサ部
１３ ヒータ部（熱源体）
１４ ペルチェ素子部（熱源体）
１３０ 第１層間接続部材（第１導電体）
１４０ 第２層間接続部材（第２導電体）
２４０ ヒータ部
２５０ Ｐ型素子（第１導電体）
２６０ Ｎ型素子（第２導電体）

Claims (8)

1. 一面（１０ａ）とその反対側の他面（１０ｂ）を有し、内部に熱電変換素子が形成されたセンサ（１０、２０）と、
   前記一面側に存在する流体に対して温熱と冷熱の一方の熱を放出する熱源体（１３、１４、２４０）とを備え、
   前記センサは、熱可塑性樹脂で構成され、複数積層された絶縁層（１００、１１０、１２０、２１０、２２０）と、前記絶縁層に対して形成され、異なる導電体で構成されるとともに、互いに接続された第１、第２導電体（１３０、１４０、２５０、２６０）とを備え、複数の前記絶縁層が加熱しながら加圧されて一体化した多層基板で構成され、
   前記熱電変換素子は、互いに接続された前記第１、第２導電体で構成されるとともに、前記熱源体から放出された熱を有する前記流体が前記一面に沿って移動したときに、前記一面に位置する第１領域と、前記センサのうち前記第１領域とは異なる位置の第２領域との間に生じる温度差に応じた大きさの電気的な出力を発生するようになっており、
   さらに、前記熱電変換素子で発生した前記出力と、前記出力と前記流体の質量流量との関係とに基づいて、前記流体の質量流量を演算する演算部（２）とを備え、
   前記センサは、前記熱電変換素子として、前記一面に平行な方向で前記熱源を挟んだ両側のそれぞれに位置する第１熱電変換素子と第２熱電変換素子とを有し、
   前記熱源体から放出された熱を有する前記流体が前記一面に沿って移動したときに、前記第１熱電変換素子は、前記センサのうち前記第１熱電変換素子が形成された領域（１１）における前記一面に位置する前記第１領域と前記他面に位置する前記第２領域との間に生じる温度差に応じた大きさの前記出力を発生するとともに、前記第２熱電変換素子は、前記センサのうち前記第２熱電変換素子が形成された領域（１２）における前記一面に位置する前記第１領域と前記他面に位置する前記第２領域との間に生じる温度差に応じた大きさの前記出力を発生するようになっており、
   前記第１熱電変換素子と前記第２熱電変換素子は、前記一面と前記他面の高温側と低温側の関係が同じときの前記出力の極性が異なるように構成されており、
   前記演算部は、前記第１、第２熱電変換素子で発生した前記出力を合わせた総出力と、前記総出力と前記流体の質量流量との関係とに基づいて、前記流体の質量流量を演算することを特徴とする質量流量計。
2. 一面（１０ａ）とその反対側の他面（１０ｂ）を有し、内部に熱電変換素子が形成されたセンサ（１０）と、
   前記一面側に存在する流体に対して温熱と冷熱の一方の熱を放出する熱源体（１３、１４）とを備え、
   前記センサは、熱可塑性樹脂で構成され、複数積層された絶縁層（１００、１１０、１２０）と、前記絶縁層に対して形成され、異なる導電体で構成されるとともに、互いに接続された第１、第２導電体（１３０、１４０）とを備え、複数の前記絶縁層が加熱しながら加圧されて一体化した多層基板で構成され、
   前記熱電変換素子は、互いに接続された前記第１、第２導電体で構成されるとともに、前記熱源体から放出された熱を有する前記流体が前記一面に沿って移動したときに、前記一面に位置する第１領域と、前記センサのうち前記第１領域とは異なる位置の第２領域との間に生じる温度差に応じた大きさの電気的な出力を発生するようになっており、
   さらに、前記熱電変換素子で発生した前記出力と、前記出力と前記流体の質量流量との関係とに基づいて、前記流体の質量流量を演算する演算部（２）とを備え、
   前記熱電変換素子は、前記絶縁層に厚さ方向に貫通して形成された第１、第２ビアホールに、前記第１、第２導電体が埋め込まれた構造を有することを特徴とする質量流量計。
3. 一面（１０ａ）とその反対側の他面（１０ｂ）を有し、内部に熱電変換素子が形成されたセンサ（１０、２０）と、
   前記一面側に存在する流体に対して温熱と冷熱の一方の熱を放出する熱源体（１３、１４、２４０）とを備え、
   前記熱電変換素子は、異なる導電体であって、互いに接続された第１、第２導電体で構成されるとともに、前記熱源体から放出された熱を有する前記流体が前記一面に沿って移動したときに、前記一面に位置する第１領域と、前記センサのうち前記第１領域とは異なる位置の第２領域との間に生じる温度差に応じた大きさの電気的な出力を発生するようになっており、
   さらに、前記熱電変換素子で発生した前記出力と、前記出力と前記流体の質量流量との関係とに基づいて、前記流体の質量流量を演算する演算部（２）とを備え、
   前記センサは、前記熱電変換素子として、前記一面に沿う方向で前記熱源を挟んだ両側のそれぞれに位置する第１熱電変換素子と第２熱電変換素子とを有し、
   前記熱源体から放出された熱を有する前記流体が前記一面に沿って移動したときに、前記第１熱電変換素子は、前記センサのうち前記第１熱電変換素子が形成された領域（１１）における前記一面に位置する前記第１領域と前記他面に位置する前記第２領域との間に生じる温度差に応じた大きさの前記出力を発生するとともに、前記第２熱電変換素子は、前記センサのうち前記第２熱電変換素子が形成された領域（１２）における前記一面に位置する前記第１領域と前記他面に位置する前記第２領域との間に生じる温度差に応じた大きさの前記出力を発生するようになっており、
   前記第１熱電変換素子と前記第２熱電変換素子は、前記一面と前記他面の高温側と低温側の関係が同じときの前記出力の極性が異なるように構成されており、
   前記演算部は、前記第１、第２熱電変換素子で発生した前記出力を合わせた総出力と、前記総出力と前記流体の質量流量との関係とに基づいて、前記流体の質量流量を演算することを特徴とする質量流量計。
4. 一面（１０ａ）とその反対側の他面（１０ｂ）を有し、内部に熱電変換素子が形成されたセンサ（１０）と、
   前記一面側に存在する流体に対して温熱と冷熱の一方の熱を放出する熱源体（１３、１４）とを備え、
   前記熱電変換素子は、異なる導電体であって、互いに接続された第１、第２導電体で構成されるとともに、前記熱源体から放出された熱を有する前記流体が前記一面に沿って移動したときに、前記一面に位置する第１領域と、前記センサのうち前記第１領域とは異なる位置の第２領域との間に生じる温度差に応じた大きさの電気的な出力を発生するようになっており、
   さらに、前記熱電変換素子で発生した前記出力と、前記出力と前記流体の質量流量との関係とに基づいて、前記流体の質量流量を演算する演算部（２）とを備え、
   前記センサは、複数積層された絶縁層（１００、１１０、１２０）を備え、
   前記熱電変換素子は、前記絶縁層に厚さ方向に貫通して形成された第１、第２ビアホールに、前記第１、第２導電体が埋め込まれた構造を有することを特徴とする質量流量計。
5. 流体内を移動する移動体に設置され、一面（１０ａ）とその反対側の他面（１０ｂ）を有し、内部に熱電変換素子が形成されたセンサ（１０、２０）と、
   前記一面側に存在する流体に対して温熱と冷熱の一方の熱を放出する熱源体（１３、１４、２４０）とを備え、
   前記センサは、熱可塑性樹脂で構成され、複数積層された絶縁層（１００、１１０、１２０、２１０、２２０）と、前記絶縁層に対して形成され、異なる導電体で構成されるとともに、互いに接続された第１、第２導電体（１３０、１４０、２５０、２６０）とを備え、複数の前記絶縁層が加熱しながら加圧されて一体化した多層基板で構成され、
   前記熱電変換素子は、互いに接続された前記第１、第２導電体で構成されるとともに、前記センサからみて、相対的に、前記熱源体から放出された熱を有する前記流体が前記一面に沿って移動したときに、前記一面に位置する第１領域と、前記センサのうち前記第１領域とは異なる位置の第２領域との間に生じる温度差に応じた大きさの電気的な出力を発生するようになっており、
   さらに、前記熱電変換素子に発生した前記出力と、前記出力と前記移動体の移動速度との関係とに基づいて、前記移動体の移動速度を演算する演算部（２）とを備え、
   前記センサは、前記熱電変換素子として、前記一面に平行な方向で前記熱源を挟んだ両側のそれぞれに位置する第１熱電変換素子と第２熱電変換素子とを有し、
   前記熱源体から放出された熱を有する前記流体が前記一面に沿って移動したときに、前記第１熱電変換素子は、前記センサのうち前記第１熱電変換素子が形成された領域（１１）における前記一面に位置する前記第１領域と前記他面に位置する前記第２領域との間に生じる温度差に応じた大きさの前記出力を発生するとともに、前記第２熱電変換素子は、前記センサのうち前記第２熱電変換素子が形成された領域（１２）における前記一面に位置する前記第１領域と前記他面に位置する前記第２領域との間に生じる温度差に応じた大きさの前記出力を発生するようになっており、
   前記第１熱電変換素子と前記第２熱電変換素子は、前記一面と前記他面の高温側と低温側の関係が同じときの前記出力の極性が異なるように構成されており、
   前記演算部は、前記第１、第２熱電変換素子で発生した前記出力を合わせた総出力と、前記総出力と前記移動体の移動速度との関係とに基づいて、前記移動体の移動速度を演算することを特徴とする速度計。
6. 流体内を移動する移動体に設置され、一面（１０ａ）とその反対側の他面（１０ｂ）を有し、内部に熱電変換素子が形成されたセンサ（１０）と、
   前記一面側に存在する流体に対して温熱と冷熱の一方の熱を放出する熱源体（１３、１４）とを備え、
   前記センサは、熱可塑性樹脂で構成され、複数積層された絶縁層（１００、１１０、１２０）と、前記絶縁層に対して形成され、異なる導電体で構成されるとともに、互いに接続された第１、第２導電体（１３０、１４０）とを備え、複数の前記絶縁層が加熱しながら加圧されて一体化した多層基板で構成され、
   前記熱電変換素子は、互いに接続された前記第１、第２導電体で構成されるとともに、前記センサからみて、相対的に、前記熱源体から放出された熱を有する前記流体が前記一面に沿って移動したときに、前記一面に位置する第１領域と、前記センサのうち前記第１領域とは異なる位置の第２領域との間に生じる温度差に応じた大きさの電気的な出力を発生するようになっており、
   さらに、前記熱電変換素子に発生した前記出力と、前記出力と前記移動体の移動速度との関係とに基づいて、前記移動体の移動速度を演算する演算部（２）とを備え、
   前記熱電変換素子は、前記絶縁層に厚さ方向に貫通して形成された第１、第２ビアホールに、前記第１、第２導電体が埋め込まれた構造を有することを特徴とする速度計。
7. 流体内を移動する移動体に設置され、一面（１０ａ）とその反対側の他面（１０ｂ）を有し、内部に熱電変換素子が形成されたセンサ（１０、２０）と、
   前記一面側に存在する流体に対して温熱と冷熱の一方の熱を放出する熱源体（１３、１４、２４０）とを備え、
   前記熱電変換素子は、異なる導電体であって、互いに接続された第１、第２導電体で構成されるとともに、前記センサからみて、相対的に、前記熱源体から放出された熱を有する前記流体が前記一面に沿って移動したときに、前記一面に位置する第１領域と、前記センサのうち前記第１領域とは異なる位置の第２領域との間に生じる温度差に応じた大きさの電気的な出力を発生するようになっており、
   さらに、前記熱電変換素子に発生した前記出力と、前記出力と前記移動体の移動速度との関係とに基づいて、前記移動体の移動速度を演算する演算部（２）とを備え、
   前記センサは、前記熱電変換素子として、前記一面に沿う方向で前記熱源を挟んだ両側のそれぞれに位置する第１熱電変換素子と第２熱電変換素子とを有し、
   前記熱源体から放出された熱を有する前記流体が前記一面に沿って移動したときに、前記第１熱電変換素子は、前記センサのうち前記第１熱電変換素子が形成された領域（１１）における前記一面に位置する前記第１領域と前記他面に位置する前記第２領域との間に生じる温度差に応じた大きさの前記出力を発生するとともに、前記第２熱電変換素子は、前記センサのうち前記第２熱電変換素子が形成された領域（１２）における前記一面に位置する前記第１領域と前記他面に位置する前記第２領域との間に生じる温度差に応じた大きさの前記出力を発生するようになっており、
   前記第１熱電変換素子と前記第２熱電変換素子は、前記一面と前記他面の高温側と低温側の関係が同じときの前記出力の極性が異なるように構成されており、
   前記演算部は、前記第１、第２熱電変換素子で発生した前記出力を合わせた総出力と、前記総出力と前記移動体の移動速度との関係とに基づいて、前記移動体の移動速度を演算することを特徴とする速度計。
8. 流体内を移動する移動体に設置され、一面（１０ａ）とその反対側の他面（１０ｂ）を有し、内部に熱電変換素子が形成されたセンサ（１０）と、
   前記一面側に存在する流体に対して温熱と冷熱の一方の熱を放出する熱源体（１３、１４）とを備え、
   前記熱電変換素子は、異なる導電体であって、互いに接続された第１、第２導電体で構成されるとともに、前記センサからみて、相対的に、前記熱源体から放出された熱を有する前記流体が前記一面に沿って移動したときに、前記一面に位置する第１領域と、前記センサのうち前記第１領域とは異なる位置の第２領域との間に生じる温度差に応じた大きさの電気的な出力を発生するようになっており、
   さらに、前記熱電変換素子に発生した前記出力と、前記出力と前記移動体の移動速度との関係とに基づいて、前記移動体の移動速度を演算する演算部（２）とを備え、
   前記センサは、複数積層された絶縁層（１００、１１０、１２０）を備え、
   前記熱電変換素子は、前記絶縁層に厚さ方向に貫通して形成された第１、第２ビアホールに、前記第１、第２導電体が埋め込まれた構造を有することを特徴とする速度計。

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