JPH0680130U - マスフローメータおよびマスフローコントローラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱対流による流量の測定誤差を簡単な工夫に
よって完全になくすことができるマスフローメータを提
供すること。 【構成】 内部に流体流路６を有する本体ブロック１の
外面に、前記流体流路６と並列的に接続されると共に一
対のセンサコイル１４，１５を巻設した逆Ｕ字状の導管
１３を備えたマスフローセンサ部７を有するマスフロー
メータにおいて、前記マスフローセンサ部７を、流体が
流れる流路を９０°変換する流路変換ブロック２２を介
して前記本体ブロック１に取付け、本体ブロック１を鉛
直方向にしたとき、前記一対のセンサコイル１４，１５
が水平になるようにした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、マスフローメータおよびマスフローコントローラに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来のマスフローコントローラとして、例えば図３に示すような構成が採用さ れている。すなわち、この図において、４０は内部に流体流路が形成された本体 ブロックで、その上面には前記流体流路と並列的に接続されると共に一対の自己 発熱型のセンサコイル４１，４２を巻設した逆Ｕ字状の導管４３を備えたマスフ ローセンサ部４４と、流体の流量または圧力を制御するための流体制御部４５が 突設されている。

【０００３】 上記構成のマスフローコントローラにおいては、通常、本体ブロック４０が水 平になるように取付けベース４６に止着される。このような姿勢で取り付けられ たマスフローコントローラにおいては、導管４３のセンサコイル４１，４２が巻 設された部分４７が水平になり、センサコイル４１，４２の間には位置的に上下 関係がないので、両センサコイル４１，４２の間で熱対流が生ずることはない。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、配管系統の構成上あるいはマスフローコントローラの設置スペ ースなどの関係で、前記本体ブロック４０を鉛直に取り付けなければならないこ とがある。そのような場合、前記センサコイル４１，４２が巻設された部分４７ が垂直状態になるので、両センサコイル４１，４２においては、例えばセンサコ イル４２がセンサコイル４１よりも上位に位置することになり、導管４３の内、 外部の両方において熱対流が生ずる。この熱対流によって両センサコイル４１， ４２が熱的に干渉しあい、流量の測定結果に誤差が生ずる。

【０００５】 そこで、従来においては、センサコイル４１，４２の周囲にガラスウールなど の断熱材を設けるようにしていたが、このようにしても、導管４３の外部におけ る熱対流を低減するのにはかなりの効果があるものの、導管４３内部の熱対流を 低減することはできなかった。そして、この導管４３内部の熱対流は、導管４３ の内径に比例して大きくなると共に、その与える影響の大きさは導管４３内を流 れる流体の種類や供給圧力によって異なるものであり、大きな誤差要因となって いた。

【０００６】 このような問題は、すなわち、マスフローセンサ部４４の姿勢による影響は、 マスフローコントローラの構成から流体制御部４５を省いた構成であるところの マスフローメータにおいても生じているところである。

【０００７】 本考案は、上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、熱対流による 流量の測定誤差を簡単な工夫によって完全になくすことができるマスフローメー タおよびマスフローコントローラを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本考案においては、内部に流体流路を有する本体ブ ロックの外面に、前記流体流路と並列的に接続されると共に一対のセンサコイル を巻設した逆Ｕ字状の導管を備えたマスフローセンサ部を有するマスフローメー タにおいて、前記マスフローセンサ部を、流体が流れる流路を９０°変換する流 路変換ブロックを介して前記本体ブロックに取付け、本体ブロックを鉛直方向に したとき、前記一対のセンサコイルが水平になるようにしている。

【０００９】 そして、本考案においては、内部に流体流路を有する本体ブロックの外面に、 前記流体流路と並列的に接続されると共に一対のセンサコイルを巻設した逆Ｕ字 状の導管を備えたマスフローセンサ部を有し、かつ、流体を制御するための流体 制御部を備えたマスフローコントローラにおいて、前記マスフローセンサ部を、 流体が流れる流路を９０°変換する流路変換ブロックを介して前記本体ブロック に取付け、本体ブロックを鉛直方向にしたとき、前記一対のセンサコイルが水平 になるようにしている。

【００１０】

【作用】

上記構成のマスフローメータおよびマスフローコントローラの何れにおいても 、その本体ブロックを鉛直方向にしたとき、一対のセンサコイルが水平になり、 導管の内、外部の両方において熱対流が生ずることはなく、傾斜影響をなくする ことができる。

【００１１】

【実施例】

以下、本考案の実施例を、図面に基づいて説明する。

【００１２】 図１および図２は本考案に係るマスフローコントローラの一例を示し、これら の図において、１は本体ブロック、２，３は本体ブロック１に形成された流体入 口、流体出口で、接続部材４，５が取り付けられている。６は流体入口２と流体 出口３との間に形成される流体流路で、流体流量を測定するためのマスフローセ ンサ部７と流体の流量または圧力を制御するための流体制御部８とが設けられて いる。なお、図示する例においては、マスフローセンサ部７を流体制御部８より も上流側に設けてあるが、この配置を逆にしてもよい。

【００１３】 そして、９は流体流路６の上流側に設けられる定分流比特性を有するバイパス 部で、その上流側および下流側には、一端側が流体流路６と連通し、他端側が本 体ブロック１の上面において開口する流路１０，１１が形成されている。１０ａ ，１１ａは流路１０，１１の上部側の開口である。

【００１４】 前記マスフローセンサ部７は、次のように構成されている。すなわち、１２は 結合・分割が可能なように互いに対称な形状を有する２つのブロック体よりなる センサケースで、その内部には、例えば薄肉毛細管よりなる逆Ｕ字状の導管１３ が設けられている。この導管１３は、フラットな中央部分１３ａとその両側を下 方に折り曲げ互いに平行な部分１３ｂ，１３ｃとからなる。そして、この導管１ ３の中央部分１３ａには２つの自己発熱型のセンサコイル１４，１５が互いに絶 縁された状態で巻回されている。なお、センサコイル１４，１５は、図外のブリ ッジ回路に接続されている。また、１６，１６はセンサケース１２のベース部材 である。

【００１５】 前記流体制御部８は、次のように構成されている。すなわち、前記バイパス部 ９よりも下流側の流体流路６にオリフィス１７を備えたオリフィスブロック１８ が設けられると共に、オリフィス１７を開閉する弁体１９が弁体駆動部としての ピエゾスタック２０およびダイヤフラム２１によって保持されるようにして設け られている。

【００１６】 ここまでの構成は、従来のマスフローコントローラと変わるところはない。本 考案の特徴的構成は、本体ブロック１を鉛直方向にしたとき、２個のセンサコイ ル１４，１５が水平になるようにした点にある。このようにするため、本考案で は、次のようにしている。すなわち、導管１３が本体ブロック１内の流体流路６ と直交するように、マスフローセンサ部７を本体ブロック１に対して配置すると 共に、本体ブロック１とマスフローセンサ部７との間に流体が流れる流路を９０ °変換する流路変換ブロック２２を介装している。

【００１７】 より具体的には、２２は適宜の厚さを有する流路変換ブロックで、それらの上 面および下面にそれぞれ開口２３，２４，２５，２６を設けると共に、下面側の 開口２３と上面側の開口２４とを結ぶクランク形状の変換流路２７と、上面側の 開口２５と下面側の開口２６とを結ぶクランク形状の変換流路２８とが互いに独 立した状態でブロック内に形成されている。

【００１８】 そして、マスフローセンサ部７を本体ブロック１に組み付けるに際しては、ま ず、流路変換ブロック２２を、その下面側の開口２３が本体ブロック１の上面の 開口１０ａに対応し、下面側の開口２６が本体ブロック１の上面の開口１０ｂに 対応するように、本体ブロック１上に載置する。次いで、マスフローセンサ部７ を、その導管１３が本体ブロック１の流体流路６と直交するように、かつ、導管 １３の折り曲げ部分１３ｂの開口側が流路変換ブロック２２の上面側の開口２４ に対応し、導管１３の折り曲げ部分１３ｃの開口側が流路変換ブロック２２の上 面側の開口２５に対応するように、流路変換ブロック２２に載置する。そして、 マスフローセンサ部７のベース１６に貫設された孔２９、流路変換ブロック２２ に貫設された孔３０を挿通するボルト３１を、本体ブロック１の上面に形成され たねじ部３２に螺着するのである。

【００１９】 上述のように構成されたマスフローコントローラにおいては、これを、その本 体ブロック１が鉛直方向になるように取り付けた場合、マスフローセンサ部７の センサコイル１４，１５は水平になる。そして、接続部材４側から本体ブロック １内に導入された流体は、本体ブロック１内の流路６，１０を経て流路変換ブロ ック２２内の変換流路２７に至り、ここで流体は９０°その進行方向が変えられ る。そして、導管１３の折り曲げ部分１３ｂ側から導管１３内に入り、さらに、 センサコイル１４，１５が設けられた中央部分１３ａを通過した後、折り曲げ部 分１３ｃを経て、流路変換ブロック２２内の変換流路２８に至り、ここで、流体 は９０°その進行方向が変えられ、本体ブロック１内の流路１１を経て、流路６ に入り、その後、流体制御部８のオリフィス方向に向かう。

【００２０】 上述のように構成されたマスフローコントローラにおいては、その本体ブロッ ク１を鉛直方向にしたとき、導管１３に巻設された２個のセンサコイル１４，１ ５が水平になり、導管１３の内、外部の両方において熱対流が生ずることがない 。従って、熱対流による測定誤差がなくなり、精度の高い流量測定が行なえると 共に、流体の制御を確実に行うことができる。

【００２１】 本考案は、上述の実施例に限られるものではなく、マスフローコントローラの 構成から流体制御部８を省いた構成であるところのマスフローメータにおいても 同様に適用することができ、精度の高い流量測定が行なえることはいうまでもな い。

【００２２】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案に係るマスフローメータは、マスフローセンサ部 を、流体が流れる流路を９０°変換する流路変換ブロックを介して本体ブロック に取付け、本体ブロックを鉛直方向にしたとき、２個のセンサコイルが水平にな るようにしているので、センサコイルを巻設した導管の内、外部の両方において 熱対流が生ずることがない。従って、熱対流による測定誤差がなくなり、精度の 高い流量測定が行なえる。

【００２３】 また、本考案に係るマスフローコントローラは、上記マスフローメータにおけ る効果に加えて、精度の高い流量測定が行なえるといった効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るマスフローコントローラの一例を
示す縦断面図である。

【図２】前記マスフローコントローラにおけるマスフロ
ーセンサ部の構成を示す分解斜視図である。

【図３】従来技術を説明するための図である。

【符号の説明】

１…本体ブロック、６…流体流路、７…マスフローセン
サ部、８…流体制御部、１３…導管、１４，１５…セン
サコイル、２２…流路変換ブロック。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に流体流路を有する本体ブロックの
   外面に、前記流体流路と並列的に接続されると共に一対
   のセンサコイルを巻設した逆Ｕ字状の導管を備えたマス
   フローセンサ部を有するマスフローメータにおいて、前
   記マスフローセンサ部を、流体が流れる流路を９０°変
   換する流路変換ブロックを介して前記本体ブロックに取
   付け、本体ブロックを鉛直方向にしたとき、前記一対の
   センサコイルが水平になるようにしたことを特徴とする
   マスフローメータ。
2. 【請求項２】 内部に流体流路を有する本体ブロックの
   外面に、前記流体流路と並列的に接続されると共に一対
   のセンサコイルを巻設した逆Ｕ字状の導管を備えたマス
   フローセンサ部を有し、かつ、流体を制御するための流
   体制御部を備えたマスフローコントローラにおいて、前
   記マスフローセンサ部を、流体が流れる流路を９０°変
   換する流路変換ブロックを介して前記本体ブロックに取
   付け、本体ブロックを鉛直方向にしたとき、前記一対の
   センサコイルが水平になるようにしたことを特徴とする
   マスフローコントローラ。