TWI491852B - 流量測量機構以及質流控制器 - Google Patents

Description

流量測量機構以及質流控制器

本發明是有關於所謂的壓力式流量測量機構以及使用有該壓力式流量測量機構的質流控制器，該壓力式流量測量機構根據阻流體的上游側以及下游側的壓力來對在該阻力流路中流動的流體的流量進行測量。

此種流量測量機構對以限流器(restrictor)或噴嘴(nozzle)等為代表的阻力流路的上游側以及下游側的流體壓力進行計量，基於這些壓力值與阻力流路的阻力值，來對在阻力流路中流動的流體的質量流量進行測量。

作為上述流量測量機構的一例，如圖14所示，存在如下的流量測量機構10'，該流量測量機構10'將壓力感測器2'或形成阻力流路3a'的流體阻力構件3'等安裝於呈塊狀的主體(body)1'而實現一體化。該流量測量機構10'於上述主體1'中形成作為測量對象的流體所流經的內部流路1a'，且以阻力流路3a'介於上述內部流路1a'的中間的方式，將上述流體阻力構件3'埋入於主體1'。

此時的流體阻力構件3'的配設部位為主體1'上的壓力感測器2'的相反側的面，將流體阻力構件3'收容於設置於該面的凹部1b'。不與壓力感測器2'串聯地將流體阻力構件3'設置於主體1'的相同面的理由在於：主體1'會變長，從而會妨礙精簡化。

然而，若為上述構成，則內部流路1a'自主體1'上的壓力感測器2'的安裝面延伸至該安裝面的相反側的流體阻力構件3'的安裝面，該內部流路1a'的長度易變長。例如，如圖14所示，當將流量調整閥4'安裝於上述流量測量機構10'的前段而構成質流控制器(mass flow controller)100'時，自流量調整閥4'的閥體至阻力流路3a'為止的內部流路1a'的容積會變大。

因此，將流量調整閥4'予以關閉之後，需要時間來使積存於內部流路1a'的流體離開上述阻力流路3a'，從而會產生流量的控制性(響應性)變差的缺陷。

而且，由於需要用以將上述凹部1b'予以閉塞的專用的蓋體或襯墊(packing)，因此亦存在如下的情形，即，構造變得複雜，或需要大量的密封構件，從而導致成本(cost)升高。

另一方面，如專利文獻1所示，亦考慮有如下的構成，即，藉由沿著長度方向而將主體一分為二來切斷內部流路，且將流體阻力構件插入至經切斷的內部流路之間，但由於必須將主體一分為二，因此，仍難以避免構造的複雜化或零件數的增大。

先行技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特表2004-510225號公報

本發明是鑒於如上所述的問題點而成的發明，其主要的預期課題在於：使所謂的流量測量機構於維持精簡性的狀態下，以較少的零件數來實現短內部流路，該流量測量機構的構成為將流體測量器或流體阻力構件安裝於具有內部流路的主體，且可對在上述內部流路中流動的流體的流量進行測量。

亦即，本發明的流量測量機構包括：主體，具有測量對象流體所流經的內部流路；流體阻力構件，切斷上述內部流路，並且具有將經切斷的上游側內部流路及下游側內部流路予以連通的阻力流路；以及流體測量器，對與上述流體的流量相關聯的物理量進行偵測，可基於上述流體測量器所偵測的物理量來對上述流體的流量進行計算，該流量測量機構的特徵在於：於上述流體阻力構件中貫通形成有連通路徑，並且於上述主體與上述流體測量器之間配設有上述流體阻力構件，於該配設狀態下，上述內部流路中的任一個流路與設置於上述流體測量器的導入口經由上述連通路徑而連通，並且上述內部流路中的另一個流路與上述連通路徑經由上述阻力流路而連通。

根據本發明的流量測量機構，由於流體測量器與流體阻力構件積層地配置於主體的相同側，因此，可儘可能地使流體測量器與流體阻力構件之間的內部流路長度縮短。因此，可使流量感測(sensing)的響應性提高。又，由於流體測量器積層地配置於流體阻力構件上，因此，亦可防止主體不必要地變長。而且，由於無需對主體進行分割或無需特別的專用構件等，因此，亦不會導致構造的複雜化或零件數的增大。

若將上述流體測量器安裝於上述主體，藉此來夾持於上述流體測量器與上述主體地保持著上述流體阻力構件，則壓力感測器直接發揮作為將流體阻力構件安裝於主體的安裝件的作用，因此，可削減零件。

作為可更精簡化且亦可較佳地實施密封(seal)等的具體形態，可列舉如下的形態：預先使上述上游側內部流路及下游側內部流路於側面或底面形成開口的凹部是於上述主體單元的外表面形成開口，將上述流體阻力構件收容於該凹部內，將上述流體測量器安裝於主體，藉此，由該壓力感測器的安裝面來對凹部的開口進行密封，從而保持流體阻力構件。

作為上述流體測量器的具體實施形態，可列舉如下的形態：上述流體測量器為對上述上游側內部流路及上述下游側內部通路的至少一個的壓力進行偵測的壓力感測器，並且可基於該壓力感測器所偵測的流體壓力來計算上述流體的流量。

又，作為本發明的流量測量裝置的又一具體實施形態，上述流體測量器亦可為包括感測器流路的熱式流量感測器，該感測器流路藉由上述流體阻力構件來分流，且具有將自上述導入口導入的上述流體的一部分導出至上述內部流路的另一方的導出口。

為了利用上述流量測量機構來形成質流控制器，可設置安裝於上述主體的流量調整閥與控制電路，該控制電路對上述流量調整閥進行控制，以使上述流量測量機構的測量流量達到預定的目標流量。

若將上述壓力感測器以及流量調整閥僅安裝於上述主體的特定的一個面，則於併設多個壓力感測器及流量調整閥時，可實現精簡化。

[發明的效果]

根據本發明，由於將流體測量器與流體阻力構件積層地配置於主體的相同側，因此，可儘可能地使流體測量器與流體阻力構件之間的內部流路長度縮短，從而可使流量感測的響應性提高。又，由於流體測量器積層地配置於流體阻力構件上，因此，亦可防止主體不必要地變長，而且亦不會導致構造的複雜化或零件數的增大。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

以下，參照圖式來對本發明的一個實施形態進行說明。

本實施形態的質流控制器100搭載於例如氣體面板(gas panel)且構成半導體製造裝置的材料供給線路的一部分，如圖1的流體回路圖、及圖2的整體立體圖所示，該質流控制器100包括：使作為流量控制對象的流體流動的內部流路1a；設置於上述內部流路1a上的流量調整閥4；流量測量機構10，設置於比上述流量調整閥4更靠下游側，且對在上述內部流路1a中流動的流體的流量進行測量；以及控制電路6(未表示於圖1)，對上述流量調整閥4進行控制，以使上述流量測量機構10的測量流量達到預定的目標流量。以下對各部分進行詳述。

如圖3所示，內部流路1a形成於呈細長的長方體形狀的主體1，該內部流路1a的流體導入口1d以及流體導出口1e分別於與上述主體1的長度方向正交的兩端面上形成開口，當自與上述零件安裝面1c正交的方向觀察時(以下亦稱為平面觀察)，流體沿著長度方向流動。

而且，該主體1的與長度方向平行的一個面設定為零件安裝面1c，僅於該零件安裝面1c安裝有上述流量調整閥4或壓力感測器21、22等。又，將該安裝面1c的相反側的面設定為用以將上述主體1固定於面板等的固定面。而且，不於與長度方向平行的其他兩個面(以下稱為側面)上安裝任何構件，從而可使多個主體1的側面彼此密著或接近地來配置。

如圖3、圖6、圖7所示，流量調整閥4包括閥座構件42與閥體構件41且大致呈圓柱狀，該流量調整閥4垂直地安裝於上述主體1的零件安裝面1c的長度方向一端部。又，該流量調整閥4的寬度尺寸設定為比上述零件安裝面1c的寬度尺寸(與長度方向正交的方向的尺寸)更小或與該零件安裝面1c的寬度尺寸相同，如圖4所示，於將該流量調整閥4安裝於主體1的狀態下，使流量調整閥4不會比主體1更朝寬度方向突出。

更詳細地進行說明，如圖6、圖7等所示，上述閥座構件42於頂面中央部形成有突出的圓環狀的閥座42a且呈圓柱狀，該閥座構件42嵌入至一於上述零件安裝面1c的一端部形成開口的有底凹部1f。而且，該有底凹部1f設置於將上述內部流路1a予以切斷的位置，於該有底凹部1f的底面中央部，經切斷的內部流路1a中的上游側內部流路1a(1)的末端形成開口。又，於該有底凹部1f的底部側周面，下游側的內部流路1a(2)的始端形成開口。

流體導入路徑42b與流體導出路徑42c貫通於上述閥座構件42，該流體導入路徑42b的一端於該閥座構件42的頂面上的閥座42a的內側形成開口，並且另一端於該閥座構件42的底面的中央部形成開口，上述流體導出路徑42c的一端於上述閥座構件42的頂面上的閥座42a的外側形成開口，並且另一端於上述閥座構件42的底面周緣部形成開口。

而且，於閥座構件42嵌入至有底凹部1f的狀態下，上述流體導入路徑42b的另一端隔著密封構件SL2而與在有底凹部1f的中央形成開口的上游側內部流路1a(1)的末端連通。又，由於自閥座構件42的底面周緣部至側周面底部，與有底凹部1f的內周面之間存在間隙，因此，上述流體導出路徑42c的另一端與上述下游側內部流路1a(2)的始端連通。

另一方面，如圖3、圖7、圖8所示，上述閥體構件41包括：以使內部成為氣密狀態的方式而構成的框體411、以及收容於該框體411的內部且呈柱狀的積層壓電元件412。框體411包括：大致呈圓筒狀的筒體411a；對該筒體411a的基端面進行密封且可彈性變形的薄板狀的隔膜構件411b；以可於軸方向上進退的方式而安裝於上述筒體411a的前端部的初始調整螺釘411d；以及對初始調整螺釘411d及筒體411a的螺合部分進行密封且可於軸方向上伸縮的波紋管(bellows)構件411c，積層壓電元件412的一端接合於隔膜構件411b的內表面，並且積層壓電元件412的另一端接合於上述初始調整螺釘411d的前端。而且，將上述筒體411a的基端面隔著密封構件SL1而安裝於主體1的零件安裝面1c，藉此，利用該基端面來將形成於主體1的上述有底凹部1f的開口予以密封，並且使隔膜構件411b與閥座42a相對向，藉由上述壓電元件412的伸縮來改變隔膜構件411b與閥座42a的分隔距離，從而使該隔膜構件411b作為閥體41a而發揮功能。

自流體回路方面而言，如圖1所示，流量測量機構10包括：設置於內部流路1a上的阻力流路3a、以及對該阻力流路3a的上游側及下游側的內部流路1a內的流體壓力進行計量的一對壓力感測器21、22，可基於壓力感測器21、22的壓力計量值與阻力流路3a的阻力值，來對在內部流路1a中流動的流體的流量進行測量。此處，上述壓力感測器21、22相當於申請專利範圍中的流體測量器。

現對各部分進行說明。如圖6、圖9所示，上述阻力流路3a形成於積層有多個矩形狀薄板31～35的長方體狀的流體阻力構件3。亦即，如圖6所示，於各薄板或一部分的薄板設置貫通孔3b與多個狹縫(slit)3d，該貫通孔3b於積層時成為重合地貫通於積層方向的連通路徑3c，上述多個狹縫3d貫通於面板方向，並且沿著長度方向延伸，當使上述薄板31～35積層時，藉由狹縫3d來形成阻力流路3a。再者，可藉由改變狹縫3d的形狀或條數來調整流路阻力。又，於本實施形態中，積層於最上表面的矩形狀薄板31的中央部所設置的狹縫3d的一部分，與該矩形狀薄板31下方的矩形狀薄板32的貫通孔3b重合，從而構成上述連通路徑3c。而且，上述壓力導入口2a1與位於上述最上表面的矩形狀板31的中央部的狹縫3d接觸，將上述上游側內部流路1a(2)的壓力予以導入。

另一方面，如圖3、圖6、圖9所示，於主體1的零件安裝面1c的長度方向中央部，以將內部流路1a予以切斷的方式而設置有矩形狀的凹部1h。上述流體阻力構件3於寬度方向上無間隙，且於主體1的長度方向上具有間隙地嵌入至上述凹部1h，藉此來安裝該流體阻力構件3。又，於該凹部1h的底面中央，該凹部1h所切斷的內部流路1a中的上游側內部流路1a(2)的末端形成開口，另一方面，於有底凹部1f的長度方向的底面緣部，下游側內部流路1a(3)的始端形成開口。

而且，於上述流體阻力構件3嵌入至凹部1h的狀態下，上述連通路徑3c的底側的一端隔著密封構件SL3而連接於上游側內部流路1a(2)的末端，阻力流路3a連通於下游側內部流路1a(3)的始端。亦即，上游側內部流路1a(2)經由連通路徑3c以及阻力流路3a而連接於下游側內部流路1a(3)。

如圖3、圖5、圖9等所示，壓力感測器21、22包括：呈扁平的形狀的本體部2A、以及收容於該本體部2A內的未圖示的壓電元件等的感測器元件，以使面板部垂直於主體1的零件安裝面1c且與主體1的長度方向平行的方式，將上述扁平的本體部2A安裝於主體1的零件安裝面1c。又，如圖4等所示，壓力感測器21、22的厚度尺寸設定為比上述零件安裝面1c的與長度方向正交的寬度尺寸更小，或與該寬度尺寸相同，於安裝狀態下，使壓力感測器21、22不會比主體1更朝寬度方向突出。

於該本體部2A內，設置有於內表面形成了有感壓面2b1的流體填充室2b、以及將設置於相對於主體1的安裝面2a的壓力導入口2a1(相當於申請專利範圍中的導入口)與上述流體填充室2b予以連通的流體導入路徑2c，上述感測器元件來對上述感壓面2b1受壓而產生的位移量進行偵測，且將該位移量作為壓力信號而予以輸出。流體填充室2b形成於本體部2A且呈薄圓板狀，將該流體填充室2b的單側的面板部設為上述感壓面2b1。於壓力感測器21、22安裝於主體1的狀態下，以與主體1的長度方向平行且與上述零件安裝面1c垂直的方式來設定上述感壓面2b1。

未圖示的感測器元件與形成感壓面2b1的壁體的背側接觸。

而且，於本實施形態中，將上述一對壓力感測器21、22中的上游側的壓力感測器21，安裝於主體1的零件安裝面1c的長度方向中央部，並且將下游側的壓力感測器22安裝於上述零件安裝面1c的長度方向另一端部。

現具體地進行說明，將上述上游側壓力感測器21安裝於主體1，藉此，該上游側壓力感測器21的安裝面2a隔著環狀密封構件SL4而氣密地對上述凹部1h的開口進行密封，並且將凹部1h內的流體阻力構件3擠壓夾持於安裝面2a與凹部1h的底面之間。此處，藉由安裝上述上游側壓力感測器21來對呈長方體狀地積層於凹部1h的流體阻力構件3進行按壓，藉此，設置於上述上游側內部流路1a(2)的末端的上述密封構件SL3發生彈性變形，從而對上述流體阻力構件3施加反作用力。因此，上述流體阻力構件3牢固地被擠壓夾持於上述密封構件SL3與上述上游側壓力感測器21之間，上述流體阻力構件3保持積層的狀態而受到固定。

而且，於上述狀態下，流體阻力構件3的連通路徑3c連接於上游側壓力感測器21的壓力導入口2a1，較阻力流路3a更靠上游側的內部流路1a(2)經由上述連通路徑3c而連通於上游側壓力感測器21。

另一方面，較阻力流路3a更靠下游側的內部流路1a(3)沿著主體1的長度方向而延伸並到達流體導出口1e，並且藉由途中分支而成的分支流路1i來連接於下游側壓力感測器22的壓力導入口2a1。

控制電路6是與主體1分開或附帶於該主體1而設置的控制電路，該控制電路6由中央處理單元(Central Processing Unit，CPU)、記憶體(memory)、I/O通道(channel)、A/D轉換器(converter)、D/A轉換器、以及類比(analog)或數位(digital)電氣電路所構成。而且，CPU或其他周邊設備根據儲存於記憶體的程式(program)而協動，藉此，該控制電路6對上述流量調整閥4進行控制，對內部流路1a的流體流量進行調整，以使該內部流路1a的流體流量達到外部所指示的設定流量。以下，與本質流控制器的動作說明一併，簡單地對該控制電路6的動作的概要進行說明。

該控制電路6接收來自各壓力感測器21、22的輸出信號值之後，根據這些輸出信號值，且基於考慮了偏移(offset)或係數等的規定的轉換式，對上述阻力流路3a的上游側及下游側的流體的壓力進行計算。接著，基於這些壓力與預先已測量的阻力流路3a中的流體阻力值(阻力係數)或流體黏性等，對在阻力流路3a中流動的流體的流量進行計算。

另一方面，自操作員(operator)或外部的其他設備獲得了設定流量之後，該控制電路6對該設定流量與上述計算流量的偏差進行計算，且基於該偏差來將使上述積層壓電元件412伸縮的指令信號輸出至流量調整閥4，以使上述計算流量接近於設定流量。如此，使閥座42a與閥體41a的分隔距離發生變動，對在該流量調整閥4中流動的流體的流量進行調整，即，對在該內部流路1a中流動的流體的流量進行調整。

而且，根據以上述方式構成的本實施形態，於主體1上設置凹部1h，將流體阻力構件3收容於該凹部1h中，並且將壓力感測器21安裝於該凹部1h，藉此，可一舉進行密封，因此，無需如先前般，利用專用的蓋等來對該流體阻力構件3進行密封，可促進零件數的削減或組裝的簡單化，從而實現低成本化。

又，由於流量調整閥4與流體阻力構件3並排地設置於主體1的上述零件安裝面1c，因此，可儘可能地使將流量調整閥4與流體阻力構件3之間予以連接的內部流路1a的容積減小。因此，可使流量的偵測與流量的控制的時間偏差減小，從而可大幅度地改善質流控制器100的控制響應性。

而且，雖密封構件介於流體阻力構件3與壓力感測器21之間，但由於流體阻力構件3與壓力感測器21實質上直接地積層配置著，因此，可儘可能地抑制主體1於長度方向上變長，從而可促進精簡化。

於精簡化方面，亦可產生以下的效果。亦即，以感壓面2b1相對於安裝面2a而垂直地立起的方式來構成壓力感測器21、22，並且以平面觀察時，流體的流動方向與感壓面2b1平行的方式，將上述壓力感測器21、22串聯地安裝於主體安裝面1c，因此，可增大感壓面2b1的面積來維持高感度，同時可減小寬度方向的尺寸，於平面觀察時形成為細長的形狀。

再者，本發明並不限於上述實施形態。

例如，如圖10模式性所示，就可享受削減零件數的優點的方面而言，亦可藉由下游側的壓力感測器22來對流體阻力構件3進行密封。

又，不一定必須設置收容流體阻力構件的凹部，亦可自零件安裝面突出地安裝該流體阻力構件，將壓力感測器安裝於該流體阻力構件。此時，亦可考慮於壓力感測器側設置收容流體阻力構件的凹部。

進一步而言，理論上，亦可將流量調整閥設置於較壓力感測器更靠下游側，於該質流控制器的下游側壓力或上游側壓力保持固定的狀態下，不一定必須設置一對壓力感測器，亦可僅設置任一個壓力感測器。

流體阻力構件亦可使用有音速噴嘴(sonic nozzle)。

又，於上述實施形態中，流量測量機構10基於流體阻力構件3前後的流體的差壓(differential pressure)來對流量進行測量，但上述流量測量機構10亦可包括作為流體測量設備的熱式流量感測器23。

以下，基於圖11的流體回路圖、圖12的整體立體圖、以及圖13的縱剖面圖，對本發明的又一實施形態的使用有熱式流量感測器23的質流控制器100進行說明。如圖11以及圖12所示，沿著使作為流量控制對象的流體流動的內部流路1a，自上游起依序設置熱式流量感測器23、流量調整閥4。而且，上述質流控制器100包括控制電路6，該控制電路6對上述流量調整閥4進行控制，以使上述熱式流量感測器23的測量流量達到預定目標流量。

與上述實施形態同樣地，上述內部流路1a形成於呈細長的長方體形狀的主體1，該內部流路1a的流體導入口1d以及流體導出口13於與主體1的長度方向正交的面形成開口，上述流體大致沿著長度方向於內部流動。而且，將與設置有上述流體導入口1d及流體導出口1e的面正交的面中的一個面設為零件安裝面1c，將上述熱式流量感測器23以及上述流量調整閥4安裝於該面。以下，由於流量調整閥4的構成與上述實施形態的構成相同，因此省略說明，對上述流量測量機構10以及上述熱式流量感測器23進行說明。

如圖11所示，就流體回路而言，上述流量測量機構10包括：設置於上述內部流路1a上的阻力流路3a、設置為將該阻力流路3a的上游側及下游側予以連接的感測器流路23a、捲繞於上述感測器流路23a的外管的兩個線圈狀的感測器部234、235、以及基於自上述感測器部輸出的值來對流體的流量進行計算的流量運算部236。而且，由上述控制電路6來對後續的流量調整閥4的開度進行控制，以使自上述流量運算部236輸出的流量值達到目標流量值。

上述熱式流量感測器23包括：基礎部2A1，用以自上側對設置於上述主體1的零件安裝面1c的凹部1h的大致矩形狀的流體阻力構件3進行按壓；以及感測器收容部2A2，安裝於上述基礎部2A1的上表面，且收容著上述感測器流路23a中的尤其管徑設定得較細的測量細管232、與纏繞於上述測量細管232的外管的感測器部234、235。

上述基礎部2A1為大致長方體形狀的塊(block)體，於該基礎部2A1與上述主體1之間夾入且保持著上述流體阻力構件3。因此，以將上述基礎部的上表面與下表面予以貫通的方式，於四個角落設置螺栓(bolt)安裝孔，自該螺栓安裝孔，將螺栓螺合於設置於上述主體1的零件安裝面1c側的螺紋，藉此，將上述流體阻力構件3按壓於上述主體1，藉由密封構件來大致氣密地進行固定。又，於上述基礎部2A2的下表面的中央部，上述感測器流路的相當於申請專利範圍中的導入口的流體導入口2a1形成開口，且與上述流體阻力構件3的連通路徑3c連通。自該流體導入口2a1朝上表面設置流體導入流路231，該流體導入流路231經由後述的測量細管232，自設置於上述基礎部2A1的流體導出流路233的導出口2a2再次返回至上述凹部1h的外緣。

上述感測器收容部2A2包括框體，該框體安裝於上述基礎部的上表面且於上下方向上呈細長的長方體形狀，於感測器收容部2A2的內部收容著大致呈倒U字狀的測量細管232、以及纏繞於該測量細管232的外管的上游側感測器部234與下游側感測器部235。再者，於剖面圖中省略了各感測器部的記載。上述測量細管232的兩端藉由焊接而氣密地安裝於基礎部2A1的上表面形成開口的流路的開口部。

與上述實施形態同樣地，上述流體阻力構件3積層有多個薄板，藉由對各薄板的狹縫的大小或數量進行調節，使該流體阻力構件3作為所謂的層流元件而發揮功能。亦即，以上述方式設置熱式流量感測器23以及流體阻力構件3，藉此，經由上述主體1的上游側內部流路1a(2)而來的流體的一部分經由上述流體阻力構件3的阻力流路3a，經層流化之後，流向下游側內部流路1a(3)，並且剩餘的流體經由上述連通路徑3c而繞過上述測量流路23a，接著流向上述下游側內部流路1a(3)。此時，對上述流體阻力構件3的流路阻力進行設定，以使自上游側內部流路1a(2)直接流向下游側內部流路1a(3)的流量、與在上述感測器流路23a中流動的流量的比率達到適合於流量測量的比率。

現簡單地對流量的測量進行說明，於本實施形態中，進行所謂的定電流型的熱式流量測量，於上述測量流路23a中，在流入至各感測器部234、235的電流受控制而保持固定的狀態下，藉由在測量流路23a中流動的流體來輸送熱，因此，上游側感測器部234、下游側感測器部235的阻力值發生變化，對所施加的電壓的變化進行檢測，藉此來檢測流體的流量。

作為與使用有該熱式流量感測器的實施形態相關的變形例，例如，可進行恆定溫度型的熱式流量測量，亦可對流體的溫度進行測量，且基於感測器流路中的上游側與下游側的溫度變化來測量流量。又，即便當使用其他流體測量方法時，亦可於對流體的物理量進行測量的流體測量設備與主體之間設置流體阻力構件，藉由上述流體測量設備的框體來按壓上述流體阻力構件，從而氣密地對該流體阻力構件進行固定。

此外，本發明可於不脫離其宗旨的範圍內進行各種變形。

產業上之可利用性

根據本發明的流量測量機構以及質流控制器，由於將流體測量器與流體阻力構件積層地配置於主體的相同側，因此，可儘可能地使流體測量器與流體阻力構件之間的內部流路長度縮短，從而可使流量感測的響應性提高。又，由於流體測量器積層地配置於流體阻力構件上，因此，亦可防止主體不必要地變長，而且亦不會導致構造的複雜化或零件數的增大。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1、1'．．．主體

1a、1a'．．．內部流路

1a(1)、1a(2)．．．上游側內部流路

1a(3)．．．下游側內部流路

1b'、1h．．．凹部

1c．．．外表面(零件安裝面)

1d．．．流體導入口

1e．．．流體導出口

1f．．．有底凹部

1i．．．分支流路

2'、21、22．．．壓力感測器

2A．．．本體部

2A1．．．基礎部

2A2．．．感測器收容部

2a．．．安裝面

2a1．．．壓力導入口、流體導入口(導入口)

2a2．．．導出口

2b．．．流體填充室

2b1．．．感壓面

2c、42b．．．流體導入路徑

3、3'．．．流體阻力構件

3a、3a'．．．阻力流路

3b．．．貫通孔

3c．．．連通路徑

3d．．．狹縫

4、4'．．．流量調整閥

6．．．控制電路

10、10'．．．流量測量機構

23．．．熱式流量感測器

31～35．．．薄板

41．．．閥體構件

41a．．．閥體

42．．．閥座構件

42a．．．閥座

42c．．．流體導出路徑

100、100'．．．質流控制器

231．．．流體導入流路

232．．．測量細管

233．．．流體導出流路

234．．．上游側感測器部

235．．．下游側感測器部

236．．．流量運算部

411．．．框體

411a．．．筒體

411b．．．隔膜構件

411c．．．波紋管構件

411d．．．初始調整螺釘

412．．．積層壓電元件

SL1～SL4．．．密封構件

圖1是本發明的一個實施形態的質流控制器的流體回路圖。

圖2是上述實施形態的質流控制器的整體立體圖。

圖3是表示上述實施形態的質流控制器的內部構造的縱剖面圖。

圖4是上述實施形態的質流控制器的平面圖。

圖5是表示上述實施形態的壓力感測器的內部構造的橫剖面圖。

圖6是上述實施形態的質流控制器的分解立體圖。

圖7是表示上述實施形態的流量調整閥的內部構造的部分剖面圖。

圖8是表示上述實施形態的流量調整閥的內部構造的部分剖面圖。

圖9是表示將上述實施形態的流體阻力構件收容於凹部的狀態下的內部構造的部分剖面圖。

圖10是表示本發明的其他實施形態的質流控制器的內部構造的縱剖面圖。

圖11是本發明的又一實施形態的質流控制器的流體回路圖。

圖12是又一實施形態的質流控制器的整體立體圖。

圖13是表示又一實施形態的質流控制器的內部構造的縱剖面圖。

圖14是表示先前的質流控制器的內部構造的縱剖面圖。

1．．．主體

1c．．．外表面(零件安裝面)

1e．．．流體導出口

4．．．流量調整閥

10．．．流量測量機構

21．．．壓力感測器

100．．．質流控制器

Claims (7)

1. 一種流量測量機構，包括：主體，具有測量對象流體所流經的內部流路；流體阻力構件，切斷上述內部流路，並且具有將經切斷的上游側內部流路及下游側內部流路予以連通的阻力流路；以及流體測量器，對與上述流體的流量相關聯的物理量進行偵測，可基於上述流體測量器所偵測的物理量來對上述流體的流量進行計算，該流量測量機構的特徵在於：於上述流體阻力構件中貫通形成有連通路徑，並且於上述主體與上述流體測量器之間配設有上述流體阻力構件，於該配設狀態下，上述內部流路中的任一個流路與設置於上述流體測量器的導入口經由上述連通路徑而連通，並且上述內部流路中的另一個流路與上述連通路徑經由上述阻力流路而連通，藉由將上述流體測量器安裝於上述主體，構成為上述流體阻力構件被擠壓。
2. 如申請專利範圍第1項所述的流量測量機構，其中將上述流體測量器安裝於上述主體，以上述流體測量器與上述主體之挾持來保持上述流體阻力構件。
3. 如申請專利範圍第1項所述的流量測量機構，其中使凹部於上述主體的外表面形成開口，上述上游側內部流路以及下游側內部流路於該凹部的內表面形成開口，將上述流體阻力構件収容於上述凹部內，將上述流體測量器安裝於上述主體，藉此，該流體測量器的安裝面對凹部 的開口進行密封而保持流體阻力構件。
4. 如申請專利範圍第1項所述的流量測量機構，其中上述流體測量器為對上述上游側內部流路及上述下游側內部通路的至少一個的壓力進行偵測的壓力感測器，並且可基於該壓力感測器所偵測的流體壓力來計算上述流體的流量。
5. 如申請專利範圍第1項所述的流量測量機構，其中上述流體測量器為包括感測器流路的熱式流量感測器，該感測器流路藉由上述流體阻力構件來分流且具有將自上述導入口導入的上述流體的一部分導出至上述內部流路的另一方的導出口。
6. 一種質流控制器，其特徵在於包括：如申請專利範圍第1項所述的流量測量機構、安裝於上述主體的流量調整閥、以及控制電路，該控制電路對上述流量調整閥進行控制，以使上述流量測量機構的測量流量達到預定的目標流量。
7. 如申請專利範圍第6項所述的質流控制器，其中上述流體測量器以及流量調整閥僅安裝於上述主體的特定的一個面。