JPH0477621A

JPH0477621A - 熱式流量計及びその製造方法

Info

Publication number: JPH0477621A
Application number: JP2192132A
Authority: JP
Inventors: Akira Nakamura; 明中村; Tatsuro Kuromaru; 達郎黒丸; Koyata Sugimoto; 小弥太杉本
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Tokico Ltd
Priority date: 1990-07-20
Filing date: 1990-07-20
Publication date: 1992-03-11

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」この発明は流体に生じる温度差を検出して流量を測定す
る熱式流量計に関する技術である。

「従来の技術」従来より、第８図及び第９図、第１０図に示す形式の熱
式流量計が知られていた。

第８図に示される熱式流量計は、流路となる管体１の外
壁に、流体の流れる方向に対して間隔をおいて温度セン
サを兼ねた自己加熱型抵抗体２・３を設けた形式のもの
であって、これら自己加熱型抵抗体２・３により検出さ
れた流体の温度差Δ１゛から、該流体の質量流量Ｑｍが
測定されるようになっている。

なお、この質量流量Ｑｍは流体の温度差へＴと以下に示
す関係がある。

Δ’Ｔ’−に−Ｃｐ−Ｑｍ　−・・・・・（１）但し、
上記式において、ｃｐは流体の定圧比熱、ｋは係数であ
る。従って、温度センサである自己加熱型抵抗体２・３
で検出される温度の差を測定することにより、流体の質
量流ｆｆｔ　Ｑ　ｍを求めることが可能となる。

「発明が解決しようとする課題」ところで、上記のように構成された熱式流量計では、流
体の温度を管体ｌの外壁において測定しており、これに
よって管体１を通じて、流体の熱か自己加熱型抵抗体２
・３に伝達されるまでの間に、該熟か外部に逃げ、てし
まい、正確な測定ができないという問題があった。

そして、このような問題を解決するために、第９図〜第
１０図に示される熱式流量計か提供されている。これら
の図に示される熱式流量計は、第８図の熱式流量計に示
されるような管体Ｉの外壁ではなく、管体１の内部の支
持台ＩＡ上に発熱体４、ｉｆｉ！１度センサ５・６を設
けた形式のものであって、これにより熱の損失を防くこ
とが可能となるものの、一方で管体１の内壁から突出し
た温度センサ５・６のために、流体の流れが乱れてしま
い、精度の高い測定ができないという問題を発生させて
いた。

この発明は、上記の事情に鑑ろてなされたものであって
、管体内の流体の流れが乱れることを防止しつつｉｌＬ
ｌ温体を１ｌｌｌ＋定することにより、流体の流ｉ１を
高い精度て１ｌｌｌｌ定することかてき、また、高い作
業性て製作することができ、かつ発熱抵抗体及び温度検
’−Ｂ体を流路に対して任意の位置に設けることか可能
な熱式流量計及びその製造方法の提供を］」的とする。

１課題を解決するための手段」」、記目的を達成するために、第１の発明では、管体内を流れる流体の移動方向に対し
間隔を以て発熱体又は温度検出体を配置し、０１１記発
熱体又は温度検出体を、流路を形成する管体内壁面に抵
抗材料を印刷することにより薄層に形成するようにして
いる。

第２の発明では、分割して設けられて複数を合わせるこ
とにより流路か形成される管体分割体の内壁に、発熱抵
抗体又は温度検出体となる抵抗材料を印刷する第１の工
程と、前記印刷した抵抗材料を乾燥、焼成することによ
り発熱抵抗体又は温度検出体を形成する第２の工程と、
前記管体分割体の複数をンール材を介して合わせて一体
化させる第３の工程とにより、熱式流量計を１ｌｉ２造
するようにしている。

「作用Ｊ第１の発明によれば、流路を形成する管体の内壁面に、
抵抗材料を印刷することにより発熱抵抗体又は〜１度検
出体を薄層に形成したので、流路を流れる流体に対して
、前記発熱抵抗体又は温度検出体が流体抵抗となること
かなく、これによって誤差を発生させることなく流量を
測定できる。

第２の発明によれば、分割して設けられて複数を合わせ
ることにより流路が形成される管体分割体の内壁に、抵
抗材料を印刷することにより発熱抵抗体又は温度検出体
を薄層に形成した。つまり、抵抗材料を印刷する際には
、管体分割体の流路を開放した状態とすることができ、
前記発熱抵抗体又は温度検出体を流路の長さ方向に対し
て任意の位置に設けることができる。

「実施例」本発明の一実施例を第１図〜第７図を参照して説明する
。

まず、第】図（Ａ）及び第１図（Ｂ）を参照して、本発
明に係る熱式流量計の基本構成について説明する。

、第１図に符号１０で示す管体は熱伝導性が低くかつ電
気的絶縁体である材木−１（例えばセラミックス）によ
り構成されたものであって、この管体１０の内壁面」二
には薄膜印刷により発熱抵抗体１１が形成され、この管
体１０の内壁でありかつ発熱抵抗体１１の」１流及び下
流側には、発熱抵抗体１１による加熱前と加熱後との温
度をそれぞれ測定して、その温度差を求める温度センサ
１２・１３か設けられている。なお、これら温度センサ
１２・１３て検出された温度に基づく質量流ｆｆｉＱｍ
の計算は、前述した式（１）に基づく。

また、第１図に符号１４で示すものは／−ル材であり、
符号１７で示すものは各種流体に対する耐食性を向上さ
せるための被覆材（例えばテフロンなど）である。

次に、第２図を参照して、本発明に係る熱式’ｔｌＬｍ
計の組立方法について順に説明する。

〈第１の工程〉まず、セラミック材料により半割状の管体１０（管体分
割体）を構成し、この半割状の管体１０の流路１０Ａ側
」二面に発熱抵抗体１１となるベースト状の抵抗材料を
印刷する。

なお、この発熱抵抗体１１の印刷としては、凹板転写式
印刷やスクリーン印刷等が採用されている。また、前記
抵抗材料の印刷パターンとしては第３図に示すような蛇
行したものが挙げられる。

（第２の工程〉次に、ペースト状の抵抗材料を乾燥させた後に、焼き付
けることによって、管体１０の上面に、高い密着性を以
て発熱抵抗体１１を設けることができる。

〈第３の工程〉次に、１１１記管体１０の流路１０Ａ側内壁であり、か
つ前記発熱抵抗体１１の」１流側と下流側どにそれぞれ
温度センサ１２・１３を配置した土で（第１図ｆｊｐｌ
Ｏ１半割状に形成された管体１０か円環状となるように
２組配置し、かつこれら管体１０〕＜：ワｕ１ｒ＋−ｒ
　１０１３−１０　＋３ニ、／−ル材１４・１４を配置
する。そして、これら２に１１の管体１０・ｌＯと、こ
れらのシール材１４・１４とをボルト締めにより固定し
て一体化させて、流路１０Ａを形成する。そして、この
後、流路１０Δを形成する管体１０どシール材１４・１
４との表面全体に、面］食性を向」１させるために、蒸
着等により数μｒｎの被覆ヰ４１７（第２図では一点鎖
線で示す）を設ける。

なお、本実施例ては、発熱抵抗体１１のみを印刷により
形成したか、これに限定されず、〃１度センサ１２・１
３に代えて、温度センサとして機能する抵抗体＜　／！
Ｉ７．　度検出体）を必定熱抵抗体１１の１１１１後に
印刷により設けるようにしても良い。

また、本実施例では、流路１０Ａを形成する管体ｉｏと
シール材１４・１４との表面に、６１食性を向」ユさせ
るための被覆材１７を設けたか、例えば空気等の腐食を
発生させにくい流体の流量を測定する場合には、この被
覆材１７は必ずしも設ける必要がない。また、前記（１
）の］ニ程において、管体１０の内面側である流路１Ｏ
Ａを形成する箇所から、外側面にまで引き出すように、
発熱抵抗体１１を印刷することにより、符号１１Ａ・１
１Δで示すように管体ｌＯの外面に端子を設けるこきが
でき、これにより管体１０・１０と、シール材１４・１
４とをポルト締めにより一体化した場合に、これら端子
１１Ａ・ＩＩＡを通じて発熱抵抗体１１を簡単に外部の
電圧印加回路に配線することができる。

また、本実施例では、ねじ１５及びナツト１６からなる
締結手段により、管体１０−１０とシール材１４・１４
とを一体化したが、これに限定されず、エボキン系樹脂
（シール材）等の接着剤によりこれらを一体化させても
良い。また、前記管体ＩＯにより形成される流路１ＯＡ
の断面形状を円形としたが、これに限定されずに矩形で
も良く、また、前記管体１．０を二組を一対として一体
化したが、三組以上のもので一体化させても良い。

また、本実施例では、印刷により発熱抵抗体１１を設け
るようにしたか、これに限定されず、第４図から第６図
に示すように温度センサとして機能するｉｆｆ！１度検
出体２０・２１及び発熱抵抗体２２とを蒸着により設け
るようにしても良い。なお、この蒸着は第１図〜第３図
を参照して説明した印刷に比較して、構成材Ｉｔの選定
、形成か困難なしのであるが、製作された熱式流量８１
は、第１図〜第ご３図に示す熱式流量ル１と同様に温度
検出体２０・２１及び発〃〜抵抗体２２か薄層状態に形
成されるものであり、流路１０八を流れる流体に、これ
らｄ、−度検出体２０・２１及び発熱抵抗体２２か流体
抵抗となることがな（、これによって誤差を発生さセる
ことなく流■を高い精度で測定することかできる効果が
得られるものである。

また、本実施例では、管体ｌＯの全体を熱伝導性か低い
材料により構成したが、これに限定されず、第７図に示
すように、熱が発生される抵抗発熱体１１が印刷された
部分の管体１０′のみを、熱伝導性が低い材料（セラミ
ック材料）により構成するようにし、これにより製作の
自由度を向上させるようにしても良い。また、第７図に
示す熱式流量計は、前述したように温度センサ１２・１
３に代えて、温度センサとして機能する抵抗体２３・２
４（温度検出体）を該発熱抵抗体１１の前後に設けた状
態を示すものである。

「発明の効果」以上詳細に説明したように、この発明によれば、第１の
発明によれば、流路を形成する管体の内壁面に、抵抗材
料を印刷することにより発熱抵抗体又は温度検出体を薄
層に形成したので、流路を流れる流体に、前記発熱抵抗
体又は温度検出体が流体抵抗となることがなく、これに
よって誤差を発生させることなく流量を高い精度で測定
することができる。

第２の発明によれば、分割して設けられて複数を合わせ
ることにより流路が形成される管体分割体の内壁に、抵
抗材料を印刷することにより発熱抵抗体又は温度検出体
を薄層に形成した。つまり、抵抗材料を印刷する際には
、管体分割体の流路を開放した状態とすることかできる
ので、作業性か増し、また、前記発熱抵抗体又は温度検
出体を流路の長さ方向に対して任意の位置に設けること
かできて、設計の自由度か増すという効果か得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第７図は本発明に係る実施例を示す図であって
、第１図（Ａ）は熱式流量計の流路に沿った断面図、第
１図（Ｂ）は熱式流量計の流路を切断した断面図、第２
図は第１図に示す熱式流ｆｆ１ｆｆｉ（の分解斜視図、
第３図は発熱抵抗体のパターンを示す図、第４図〜第６
図は発熱抵抗体と温度検出体とを蒸着により形成した熱
式流量計をそれぞれ示す図、第７図は管体の一部を異な
る材料により構成した熱式流量計を示す断面図、第８図
〜第１Ｏ図は従来の熱式流量Ｒ１を示す斜視図であって
、第１０図は第９図のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。１０・・・・・管体く管体分割体）、１１・・　・抵抗
発熱体、２３・２４・・・・・抵抗体（温度検出体）。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）管体内を流れる流体の移動方向に対し間隔を以て
発熱体又は温度検出体を設けてなり、前記発熱体又は温
度検出体は、流路を形成する管体内壁面に抵抗材料を印
刷することにより薄層に形成されていることを特徴とす
る熱式流量計。
（２）分割して設けられて複数を合わせることにより流
路が形成される管体分割体の内壁に、発熱抵抗体又は温
度検出体となる抵抗材料を印刷する第１の工程と、前記印刷した抵抗材料を乾燥、焼成することにより発熱
抵抗体又は温度検出体を形成する第２の工程と、前記管体分割体の複数をシール材を介して合わせて一体
化させる第３の工程とからなる熱式流量計の製造方法。