JP2000146653A

JP2000146653A - 流量センサー及び温度センサー

Info

Publication number: JP2000146653A
Application number: JP10320210A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Yamagishi; 喜代志山岸; Shinichi Inoue; 眞一井上; Atsushi Koike; 淳小池
Original assignee: Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Current assignee: Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Priority date: 1998-11-11
Filing date: 1998-11-11
Publication date: 2000-05-26

Abstract

(57)【要約】【課題】管内の流量測定用のセンサーにおいて、外気と
センサー及びハウジング間で熱量の流入出を少なくし、
測定精度を向上させる。【解決手段】絶縁体を挟んで発熱体と感温体とが積層さ
れた流量検知部２と、流量検知部２に一端が接合したフ
ィンプレート３と、電気的に接続した出力端子４とを具
備し、これら素子を収納する樹脂ハウジング５内に空洞
部を設け、この空洞部内に流量検知部２を設置し、流量
検知部２の周囲に空気層を形成する。樹脂ハウジングの
外周面部には、ケーシングとの接触面積を少なくするた
め、切欠部を適宜に設けることが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、配管内を流れる気
体、液体等の流体の流量を検知する流量センサー、及び
流体の温度を検知する温度センサーに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、各種流体、特に液体の流量（又は
流速）を測定する流量センサー（又は流速センサー）と
しては、種々形式のものが使用されているが、低価格化
が容易であるという理由から、いわゆる熱式（特に傍熱
型）の流量センサーが幅広く使用されている。

【０００３】その中でも、熱応答性に優れ、測定精度が
高く、小型かつ安価な傍熱型流量センサーとして、特開
平８−１４６０２６号公報に開示される薄膜素子を用い
た傍熱型流量センサーが知られている。この流量センサ
ー１０１は、図１１に示すように、薄膜技術を利用して
基板１０２上に薄膜発熱体１０３と薄膜感温体１０４と
を絶縁層１０５を介して積層したものであり、図１２に
示すように、配管１０６の適宜位置に設置されて使用さ
れる。

【０００４】この流量センサー１０１では、発熱体１０
３に通電することにより感温体１０４を加熱し、感温体
１０４の電気抵抗値の変化を検出する。ここで、流量セ
ンサー１０１は配管１０６に設置されているため、発熱
体１０３の発熱量の一部は基板１０２を介して配管内を
流れる流体中へと放散され、感温体１０４に伝達される
熱量はこの放散熱量を差し引いたものとなる。そして、
この放散熱量は流体の流量に対応して変化するから、供
給される熱量により変化する感温体１０４の電気抵抗値
の変化を検出することによって、配管１０６内を流れる
流体の流量を測定できるということになる。又、前記放
散熱量は流体の温度によっても変化するから、図１２に
示すように、配管１０６の適宜位置に温度センサー１０
７を設置し、感温体１０４の電気抵抗値の変化を検出す
る流量検出回路中に温度補償回路を付加して、流体の温
度による流量測定値の誤差をできるだけ少なくすること
も行われている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の流量セ
ンサー１０１は、金属製配管１０６に直接設置されてお
り、しかも、その金属製配管１０６は外気に露出してい
た。よって、熱伝導性が高い金属製配管１０６を介して
流体の保有する熱量が外気へと放散され、又は、外気か
ら流体へと熱量が供給されやすく、流量センサー１０１
の測定精度を低下させる要因となった。特に、流体の流
量が少ない場合には、測定精度に与える影響が大きく、
流体の温度と外気の温度との差が大きい場合、流体の比
熱が小さい場合にあっては、さらにその影響は顕著であ
った。

【０００６】又、流体が比較的粘度の高い粘性流体であ
る場合には、配管１０６の横断面における流速は管壁近
傍部と中央部とで大きく異なり、その流速ベクトルは中
央部に極値を有する略放物線状を呈するようになる。よ
って、従来のように、管壁に基板１０２又はそれに接続
されたケーシング１０８を設置し、管壁近傍部のみの流
速を測定するのでは、中央部の流速が考慮されないた
め、流量の測定精度は低いものとならざるを得なかっ
た。尚、常温において粘度が低い流体も温度が低下する
につれて粘度は上昇するため、上記のような問題を無視
することはできない。特に、流量が少ない場合には、粘
度の影響は一層顕著であった。

【０００７】さらに、流量センサー１０１は、地理的条
件、屋内外の別等種々異なった環境下で使用され、特
に、屋外では、季節的条件、昼夜の別等の要因も加わる
ため、外部環境による温度変化も考慮しなければならな
い。しかし、従来の流量センサー１０１は、このような
外部温度環境の影響を受けやすい構造であったため、流
量の測定値に誤差が大きく、幅広い外部温度環境下で精
度良く流量を検知することができる流量センサーが望ま
れていたのである。

【０００８】そこで、本発明者等は、かかる従来におけ
る問題点を解消すべく、図１３に示すように、基板２０
２上に薄膜発熱体と薄膜感温体を絶縁層を介して積層し
た流量検知部２０６を、Ｌ字型に折曲したフィンプレー
ト２０７の水平板部２０７ａ上に載置した流量センサー
２０１を開発した。そして、ケーシング２０８内におい
て、フィンプレート２０７の垂直板部２０７ｂと流通管
２０９の開口部との間にガラス２１０を充填して密封
し、流量検知部２０６とフィンプレート２０７の水平板
部２０７ａ全体を合成樹脂製ハウジング２１１により被
覆し、密封するとともに固定した。

【０００９】この流量センサー２０１によって、外気へ
の熱量放散又は供給、管路横断面における流速変化、外
部温度環境の影響等に起因する流量の測定精度の低下と
いう問題は大幅に改善された。

【００１０】しかし、上記流量センサー２０１において
は、流量検知部２０６とハウジング２１１とが直接接触
しているため、感温体の保有する熱量がハウジング２１
１へと流出し又は流入される。又、流量検知部２０６は
熱伝導性が良好な銀ペースト等の接合材２１３によって
フィンプレート２０７の水平板部２０７ａに接合されて
いるため、フィンプレート２０７を伝達する熱量が接合
材２１３を介してハウジング２１１へと流出し又は流入
される。よって、流体の比熱が小さい場合、流量が少な
い場合等にあっては、流量センサー２０１の感度を低下
させる虞れがある。

【００１１】一方、フィンプレート２０７の垂直板部２
０７ｂと流通管２０９の開口部との間はガラス２１０に
より熱伝達を遮断しているが、ガラス２１０を充填して
密封しているため、流体の流動に伴いフィンプレートが
微小振動する等して、密封状態が不完全となると、フィ
ンプレート２０７を伝達する熱量が熱伝達性の良好な金
属製流通管２０９を介してケーシング２０８へと流出し
又は流入される。よって、同様に、流体の比熱が小さい
場合、流量が少ない場合等にあっては、流量センサー２
０１の感度を低下させる虞れがある。

【００１２】本発明は、かかる問題点を解消し、本発明
者等が開発した流量センサーをさらに改良し、高精度化
するものであって、外気とセンサーとで熱量の流入出の
影響を少なくして、流体の比熱が小さい場合、流量が少
ない場合等にあっても、流量を高精度で測定できる流量
センサーを提供することを目的とする。また、本発明
は、上記流量センサーと同様の構造を有する流体の温度
センサーにおいても、外気とセンサーとで熱量の流入出
の影響を少なくし、流体の温度を高精度で測定できる温
度センサーを提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の流量センサーは、絶縁体を挟んで発熱体と
感温体とを積層して形成された流量検知部と、この流量
検知部に一端が接合したフィンプレートと、流量検知部
と電気的に接続した出力端子とを有し、樹脂ハウジング
内に流量検知部が収納され、当該ハウジング外部にフィ
ンプレートと出力端子の端部が突出されてなるものであ
って、上記樹脂ハウジング内部に空洞部が設けられ、こ
の空洞部に流量検知部が設置されていることを特徴とし
ている。

【００１４】また、本発明の温度センサーは、絶縁体と
感温体を積層して形成された温度検知部と、この温度検
知部に一端が接合したフィンプレートと、温度検知部と
電気的に接続した出力端子とを有し、樹脂ハウジング内
に温度検知部が収納され、当該ハウジング外部にフィン
プレートと出力端子の端部が突出されてなるものであっ
て、上記樹脂ハウジング内部に空洞部が設けられ、この
空洞部に温度検知部が設置されていることを特徴として
いる。

【００１５】上記構成の流量センサー及び温度センサー
にあっては、空洞部内に、流量又は温度検知部と接合す
るフィンプレートの端部と上記検知部と接続する出力端
子の端部とを配することがより好ましい。また、センサ
ー外部との断熱性向上のため、樹脂ハウジングの外周面
部に切欠部を設けることが好ましい。樹脂ハウジング
は、中空凹部を有するハウジング本体と、これを被閉す
る蓋体との分離構造のものとすることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の流量センサー及び
温度センサーの好適な実施形態について図面を参照して
説明する。

【００１７】図１及び図２に示された流量センサー１
は、流量検知部２、フィンプレート３、出力端子４及び
ハウジング５よりなる。

【００１８】流量検知部２は、図３に示すように、シリ
コン、アルミナ等からなる厚さ４００μｍ、幅２ｍｍ程
度の矩形板よりなる基板６上に順次、感温抵抗体７、層
間絶縁層８、発熱体９及び発熱体電極１０，１１、保護
膜１２を積層、形成したものである。符号１３は、ボン
ディングワイヤーと接続する感温抵抗体７の端縁部及び
発熱体電極１０，１１を、薄膜の金（Ａｕ）又は白金
（Ｐｔ）で被覆するボンディングパッドである。

【００１９】感温抵抗体７は、膜厚０．５〜１μｍ程度
で所望形状、例えば蛇行状にパターニングした白金（Ｐ
ｔ）等の温度係数が大きく安定な金属抵抗膜、又は酸化
マンガン系のＮＴＣサーミスターからなる。層間絶縁層
８及び保護膜１２は、膜厚１μｍ程度のＳｉＯ₂からな
る。発熱体９は、膜厚１μｍ程度で所望形状にパターニ
ングした抵抗体、例えばニッケル（Ｎｉ）、Ｎｉ−Ｃ
ｒ、Ｐｔ、より好ましくはＴａ−ＳｉＯ₂、Ｎｂ−Ｓｉ
Ｏ₂等のサーメット材料からなり、発熱体電極１０，１
１は、膜厚１μｍ程度のＮｉ、或いはこれに膜厚０．５
μｍ程度の金（Ａｕ）を積層してなる。ボンディングパ
ッド１３は、縦横０．２×０．１５ｍｍ、厚み０．１μ
ｍ程度のＡｕからなる。

【００２０】フィンプレート３は、銅、ジュラルミン、
銅−タングステン合金等の熱伝導性の良好な材料からな
る厚さ２００μｍ、幅２ｍｍ程度の矩形薄板を用い、そ
の上端部を適宜な長さで略直角に折り曲げた逆Ｌ字形に
形成されている。そして、この折り曲げ片部の上面に、
銀ペースト等の接合材１４を介して流量検知部２を固着
してある。出力端子４は、銅等の導電性の良好な材料か
らなる厚さ２００μｍ程度の線状薄板である。

【００２１】ハウジング５は、ハウジング本体１５と蓋
体１６からなり、何れも耐薬品性や耐油性の高い硬質樹
脂、より好ましくは熱伝導性の低い樹脂、例えばエポキ
シ樹脂やポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリ
フェニレンスルフィド（ＰＰＳ）等を用いて形成されて
いる。ハウジング本体１５は、上部を凹ませて内部を中
空凹部１７とした浅い円筒形をなし、その周壁縁部には
周壁乃至頂部を凹状に切り欠いた、蓋体１６が係合され
る被係合部１５ａが設けられ、また、その底面には、円
柱形に突出させた凸段部１５ｂが設けられている。上記
中空凹部１７は、周壁上端部から円形に凹ませた大径凹
部１７ａと、大径凹部の底部中央をさらに円形に凹ませ
た小径凹部１７ｂよりなっている。蓋体１６は、凹部を
下方に向けた皿形をなし、上記ハウジング本体の被係合
部に係合する下方に突出する係止部１６ａが周縁に設け
られ、ハウジング本体１５の上面に被着し得るように形
成されている。

【００２２】図２に示されているように、ハウジング本
体１５内で、上部に流量検知部２を固着したフィンプレ
ート３が小径凹部１７ｂ内に挿通され、その下端部を凸
段部１５ｂを貫いてハウジング外方に突出させ、且つ上
部の折り曲げ片部を大径凹部１７ａの底部に当接させて
支持され、また、四本の出力端子４がその片半部をハウ
ジング本体の側壁を貫いてハウジング外方に水平に突出
させ、且つ他の片半部を大径凹部１７ａの底部に接合さ
せて支持され、さらに、各出力端子４と流量検知部２と
がボンディングワイヤー１８によって接続されている。
そして、このように各要素が配置されたハウジング本体
１５に蓋体１６を被せ、これを接着剤により又は添着に
より固着し、ハウジング５内を封止することにより本形
態の流量センサー１が形成される。

【００２３】本形態の流量センサー１によれば、蓋体１
６によりハウジング本体１５の中空凹部１７を密閉して
ハウジング５内に空洞部を形成し、この空洞部内に流量
検知部２が収納される。これにより、流量検知部２の周
囲とハウジング５の内周面との間に、断熱効果の高い空
気層が形成され、また、流量検知部２との接合部又は接
続部を含めてフィンプレート３と出力端子４の表面部が
中空凹部１７内に露出され、これら要素とハウジング５
との接触面積を少なくしてあるので、センサー外部から
ハウジング５を介して流量検知部２に伝達される熱量を
極めて少なくすることができる。なお、空気層には、結
露防止のために乾燥空気、より好ましくは窒素ガス或い
はアルゴンガス等を充填することが望ましい。よって、
外気と流量センサー１とで熱量の流入出の影響が少なく
なり、流体以外のものからの熱量の流入等による測定誤
差が小さくなって流量の測定精度が高まり、流体の比熱
が小さい場合や流量が少ない場合等にあっても、流量の
正確な測定が可能となる。

【００２４】図４及び図５に示された形態の流量センサ
ー１は、上記のものとはハウジング５の形態を異ならせ
たものである。

【００２５】図４に示された形態のハウジング５は、上
記と同様にハウジング本体１９と蓋体２０からなり、ハ
ウジング本体１９は円柱体の正面長手方向中央部に、そ
の両側部間に亘って凹状に切り欠いてなる中空凹部２１
を設け、また、背面側外周面部に、後述のケーシング５
２との熱的な接触面積を少なくするため、適宜な幅及び
深さで凹ませた切欠部１９ｄを設けて形成してある。ま
た、蓋体２０はハウジング本体の周面に接合可能な湾曲
板よりなり、ハウジング本体１９の周面に蓋体２０を被
着して中空凹部２１を閉止し得るようになっている。な
お、ハウジング本体１９の周面内側には蓋体２０を係止
する係止段部１９ａが設けられ、また底面には円柱形に
突出させた凸段部１９ｂが設けてある。

【００２６】また、図５に示された形態のハウジング５
は、上記ハウジング本体１９を用い、これに略コ字状の
折曲板よりなる蓋体２２を被着して中空凹部２１を閉止
し得るようになっている。この場合、ハウジング本体１
９の周面内側には蓋体２３を係止する係止段部１９ｃが
蓋体の周面に沿って設けてある。ハウジング本体１９の
背面側外周面部に適宜な幅及び深さに凹んだ切欠部１９
ｄが設けてあるのは図４のものと同様である。

【００２７】これらの形態では、Ｌ字形に折り曲げられ
ていない帯状のフィンプレート３を用い、ハウジング本
体１９内で、フィンプレート３を中空凹部２１の下部に
挿通させると共に、その上端部に流量検知部２を固着
し、フィンプレート３その下端部を凸段部１９ｂを貫い
てハウジング外方に突出させる。また、四本の出力端子
４を、その上端部を中空凹部２１の上部を貫いてハウジ
ング外方に突出させ、その下端部を中空凹部２１内に配
置させ、さらに、各出力端子４と流量検知部２とをボン
ディングワイヤー１８によって接続する。そして、この
ように各要素が配置されたハウジング本体１９の側面に
蓋体２０又は蓋体２２を被せ、これを接着剤により又は
添着により固着し、ハウジング５内を封止することによ
り流量センサー１が形成される。

【００２８】これらの形態の流量センサー１によって
も、上記と同様、ハウジング本体１９への蓋体２０又は
蓋体２２の被着によりハウジング５内に空洞部が形成さ
れ、この中に流量検知部２が収納されるので、流量検知
部２の周囲に形成された空気層の断熱効果により、外気
と流量センサー１との熱量の流入出の影響を減小させ
て、流量の測定精度を高めることが可能となる。さら
に、ハウジング本体１９の外周面部に切欠部１９ｄが設
けてあるので、センサーの周囲から熱量が伝わり難く、
断熱性の良好なものとなっている。すなわち、センサー
を流量検出装置に装着した状態では、図８に示されてい
るように、この切欠部１９ｄはセンサー挿入孔５９の周
面とは接触せず、切欠部１９ｄの部分が空隙部となるの
で、この空隙部の空気層によってケーシング５２からハ
ウジング本体１９への熱の流出入が少なくなり、上記ハ
ウジング５内に形成された空洞部の断熱効果と相まって
測定誤差を小さくすることができる。なお、切欠部１９
ｄは、ハウジング本体１９の大きさや形状等に応じ、適
宜な位置に適宜な大きさ、形状に設けることができ、図
１及び図２に示した形態のハウジング本体１５の外周面
にも設けることができる。

【００２９】また、本発明の温度センサー３１は、上記
各形態の流量センサー１の構成要素の内、流量検知部２
のみを、図６に示された温度検知部３２に取り替えて構
成することができる。

【００３０】すなわち、温度検知部３２は、基板３３の
上面に直接、絶縁層３４、薄膜感温体３５、絶縁層３６
を順次積層、形成したものであり、基板３３、絶縁層３
４，３６及び感温体３５の形状、材質は、流量検知部２
のものと同様である。そして、図示されないが、この温
度検知部３２をフィンプレート３の端部に固着し、この
フィンプレート３と出力端子４とを中空凹部１７，２１
を有するハウジング本体１５，１９内に配置し、温度検
知部３１と出力端子４とをボンディングワイヤー１８に
よって接続し、さらに蓋体１６，２０，２２をハウジン
グ本体に被着し、中空凹部１７，２１を密閉してハウジ
ング５内に空洞部を形成することにより、温度検知部３
２の周囲を空気層とした温度センサー３１を得ることが
できる。

【００３１】このように形成された温度センサー３１
は、流量センサー１と同様に、ハウジング５の空洞部内
に温度検知部３２が収納され、温度検知部３１の周囲と
ハウジング５の内周面との間に断熱効果の高い空気層が
形成され、また、温度検知部３２との接合部又は接続部
を含めてフィンプレート３と出力端子４の表面部が中空
凹部内に露出されるので、外気と温度センサー３１との
間で、ハウジング５を介しての熱量の流入出の影響が減
小し、不要熱量が及ぼす測定誤差を抑制せしめて、流体
の温度の測定精度を高めることができる。ハウジング本
体１５，１９の外周面部に切欠部１９ｄが設けてあれ
ば、切欠部１９ｄの部分が空隙部となってハウジング本
体１５，１９への熱の流出入が少なくなり、不要熱量が
及ぼす測定誤差を抑制できて好ましい。

【００３２】本発明の流量センサー１と温度センサー３
１は共通の構成要素を有し、共に種々の方法により製造
することができる。具体的には、別体に形成されたハウ
ジング本体１５，１９にフィンプレート３等の構成要し
を設置し、その後、蓋体１６，２０，２２を被着して形
成し、或いは、ハウジング本体成形時に内部に設置され
る構成要素を一体に組み込んで成形し、その後、蓋体を
被着して形成することができる。

【００３３】また、本発明の流量センサー１及び温度セ
ンサー３１は、ハウジング５内に空洞部が設けられ、こ
の空洞部内に流量検知部２又は温度検知部３２が収納さ
れ、両部の表面が空洞部内の空気層に露出されることに
よって、ハウジング５からの熱量の伝達を阻止し、外気
との熱量の流入出を抑制するものである。よって、セン
サー内に設けられた空洞部内に流量検知部２又は温度検
知部３２が収納される構造であれば、ハウジング５の形
態は問わない。前述の形態では、製造上の都合から、ハ
ウジング本体と蓋体とに分離した構造としたが、他の分
離構造のものや、これらを各構成要素とともに一体に成
形する構造のものとしてもよい。

【００３４】上記構成の流量センサー１及び温度センサ
ー３１は、図７及び図８に示すケーシング５２に嵌挿さ
れて流量検出装置５１を構成し、流量の測定に使用され
る。

【００３５】ケーシング５２は、塩化ビニル樹脂やＰＢ
Ｔ、ＰＰＳ等の合成樹脂製で、本体部５５及びこれに着
脱自在な蓋体部５６からなり、本体部５５の両端部は外
部配管と接続するための接続部５７，５７とし、本体部
５５内には流通管５３を貫通させてある。本体部５５の
上部にはセンサー挿入空間５８を画成してあり、このセ
ンサー挿入空間から流通管５３に向かってセンサー挿入
孔５９，６０を穿設してある。

【００３６】流通管５３は、銅、鉄、ステンレス鋼等の
金属円筒管であり、センサー挿入孔５９，６０に対応す
る位置に開口部６１，６２を形成してある。

【００３７】流量センサー１、温度センサー３１は、ケ
ーシング５２のセンサー挿入空間５８からセンサー挿入
孔５９，６０に嵌挿され、フィンプレート３の下半部
は、流通管５３の開口部６１，６２を挿通して当該管内
に位置し、嵌挿時に、フィンプレート３の下端は、流通
管５３の軸線より下方まで到達するようにしてある。
尚、流量センサー１、温度センサー３１とセンサー挿入
孔５９，６０との間にはＯリング６３，６４を介在さ
せ、これら間隙より流体が漏洩するのを防止している。

【００３８】流量センサー１、温度センサー３１を嵌挿
した後、センサー挿入空間５８にセンサー押圧板６５を
挿入して両センサーのハウジング５の上面を押圧し、さ
らに流量等検出回路基板５４を装着する。

【００３９】流量等検出回路基板５４は、流量センサー
１と温度センサー３１の各出力端子４と電気的に接続
し、全体として、図９に示すような流量検出回路を構成
している。詳しくは、流量検知部２の感温抵抗体７と温
度検知部３２の感温体３５と可変抵抗体６６ａ，６６ｂ
とを含むブリッジ回路６６が構成され、これに定電圧回
路６７で定電圧を供給し、ブリッジ回路６６の出力が増
幅率調整抵抗６８ａを備えた差動増幅回路６８及び積分
回路６９を介して、エミッタ端子が流量検知部２の発熱
体９に接続されたコレクタ接地のトランジスタ７０のベ
ース端子に入力され、ブリッジ回路６６のａ，ｂ点の電
圧差に応じて変化する発熱体９の電位を流量の検知信号
として取り出す。すなわち、感温抵抗体７による流体の
検出温度が低くなった場合は、積分回路６９からは発熱
体９の発熱量を増加させるよう、換言すれば発熱体９へ
の供給電流が増すようトランジスタ７０のベース電流値
が制御され、他方、感温抵抗体７による流体の検出温度
が上昇した場合には、積分回路６９からは発熱体９の発
熱量を減少させるよう、換言すれば発熱体９への供給電
流が減るようトランジスタ７０のベース電流値が制御さ
れ、被検知流体の流量の如何にかかわらず流体の温度補
償を実行して、流体の流量を高精度で検知できるように
なっている。

【００４０】〔実施例〕図１及び図２に示された形態の
流量センサー１を用いて、前述の流量検出装置５１と同
様の構造の流量検出装置装置を構成し、流量を測定し
た。

【００４１】被測定流体として灯油を用い、これを流通
管５３に所定量流し、これをある時点で所定量に増量又
は減量して、流量を連続的に測定した。そして、流量を
切り替えた時点からの、時間経過に伴う出力変動率の変
化を求めた。２０ｃｃ／分の流れを８０ｃｃ／分の流れ
に切り替え、その時点から時間経過に伴う出力変動率の
変化を図１０の表中の符番（Ａ）に示す。また、８０ｃ
ｃ／分の流れを２０ｃｃ／分の流れに切り替え、その時
点から時間経過に伴う出力変動率の変化を同表中の符番
（Ｂ）に示す。

【００４２】なお、出力変動率とは、流通管５３を流れ
る流体の実流量値に対する、測定流量値の割合（測定流
量値／実流量値）をいい、出力変動率が１．０に近づく
程、測定誤差が少ないことを意味する。

【００４３】〔比較例〕流量検知部の周囲がハウジング
で隙間なく覆われた従来構造の流量センサーを実施例の
装置に組み入れ、同様の手順により流量を測定し、出力
変動率を求めた。２０ｃｃ／分の流れを８０ｃｃ／分の
流れに切り替えたときの出力変動率の変化を図１０の表
中の符番（Ｃ）に示し、８０ｃｃ／分の流れを２０ｃｃ
／分の流れに切り替えときの出力変動率の変化を同表中
の符番（Ｄ）に示す。

【００４４】図１０の表によれば、従来の流量センサー
では、測定流量値が実流量値に近づき、出力が安定する
まで長時間（表中では３０秒以上、実計測では２分程）
を要するが、本発明の流量センサーでは、出力が５秒以
内に安定し、流量の変化に対して短時間で追随してい
る。よって、本発明のセンサーによれば、感度が良好で
応答性に優れ、測定精度が安定且つ向上することが確認
された。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の流量セン
サー及び温度センサーによれば、外気と流量センサー又
は温度センサーとで熱量の流入出の影響を少なくして、
流体の比熱が小さい場合、流量が少ない場合等にあって
も、流量及びその温度を高精度で測定することが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の流量センサーの一実施形態を示す分解
斜視図である。

【図２】図１の流量センサーの蓋体を分離した状態の断
面図である。

【図３】流量検知部の構成を示す図である。

【図４】流量センサーの他の実施形態を示す（Ａ）は分
解斜視図、（Ｂ）は断面図である。

【図５】流量センサーのさらに他の実施形態を示す
（Ａ）は分解斜視図、（Ｂ）は断面図である。

【図６】本発明の温度センサーの構成要素である流量検
知部の構成を示す図である。

【図７】流量等検出装置の正面断面図である。

【図８】流量等検出装置の側面断面図である。

【図９】流量検出回路の構成を示す図である。

【図１０】本発明の流量センサーの実施例及び比較例の
測定結果を示す表である。

【図１１】従来の流量センサーの流量検知部の（Ａ）は
斜視図、（Ｂ）は断面図である。

【図１２】従来の流量センサーを配管に設置した状態を
示す断面図である。

【図１３】本発明者等が開発した流量センサー及び流量
検出装置の概略説明図である。

【符号の説明】

１流量センサー２流量検知部３フィンプレート４出力端子５ハウジング１６中空凹部３１温度センサー３２温度検知部

フロントページの続き (72)発明者小池淳埼玉県上尾市原市1333−２三井金属鉱業株式会社総合研究所内Ｆターム(参考） 2F035 EA04 EA08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁体を挟んで発熱体と感温体とを積層
して形成された流量検知部と、この流量検知部に一端が
接合したフィンプレートと、流量検知部と電気的に接続
した出力端子とを有し、樹脂ハウジング内に流量検知部
が収納され、当該ハウジング外部にフィンプレートと出
力端子の端部が突出されてなる流量センサーにおいて、
上記樹脂ハウジング内部に空洞部が設けられ、この空洞
部に流量検知部が設置されていることを特徴とする流量
センサー。
【請求項２】空洞部内に、流量検知部と接合するフィ
ンプレートの端部と流量検知部と接続する出力端子の端
部とを配した請求項１に記載の流量センサー。
【請求項３】樹脂ハウジング外周面部に切欠部が設け
られてなる請求項１又は２に記載の流量センサー。
【請求項４】中空凹部を有するハウジング本体と、こ
れを被閉する蓋体とで樹脂ハウジングを構成した請求項
１〜３の何れかに記載の流量センサー。
【請求項５】絶縁体と感温体を積層して形成された温
度検知部と、この温度検知部に一端が接合したフィンプ
レートと、温度検知部と電気的に接続した出力端子とを
有し、上記樹脂ハウジング内に温度検知部が収納され、
当該ハウジング外部にフィンプレートと出力端子の端部
が突出されてなる温度センサーにおいて、樹脂ハウジン
グ内部に空洞部が設けられ、この空洞部に温度検知部が
設置されていることを特徴とする温度センサー。
【請求項６】空洞部内に、温度検知部と接合するフィ
ンプレートの端部と温度検知部と接続する出力端子の端
部とを配した請求項４に記載の温度センサー。
【請求項７】樹脂ハウジング外周面部に切欠部が設け
られてなる請求項５又は６に記載の流量センサー。
【請求項８】中空凹部を有するハウジング本体と、こ
れを被閉する蓋体とで樹脂ハウジングを構成した請求項
５〜７の何れかに記載の温度センサー。