JP6539458B2 - 熱式流量計 - Google Patents

Description

本発明は、熱式流量計に関する。

従来、流路を流れる液体の温度を制御し、温度制御部分の上流側および下流側の液体の温度差に基づいて流量を測定する熱式流量計が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特許文献１には、ガラス基板に長方形の溝を形成し、溝が形成された側のガラス基板に伝熱手段と温度検出手段が形成された他のガラス基板を貼り合わせることにより流路を形成した熱式流量計が開示されている。

特開２００６−１０３２２号公報

熱式流量計において、微少流量（例えば、０．１ｃｃ／ｍｉｎ〜３０ｃｃ／ｍｉｎ）を測定する場合には、直線上に延びる直管部を備える管状の測定管を用いるのが望ましい。直管部を備える管状の測定管を用いることにより、液体の流れを整流して安定的に温度検出手段に液体を送液することができる。また、流路上に気泡が滞留することなく良好に液体と置換されるため、液置換性が向上する。また、測定管の形状が比較的簡易であるため、安価に製造することができるとともに組立性が向上する。
しかしながら、直管部を備える管状の測定管を用いる場合、小径の測定管の両端部を確実に固定し、かつ測定管の両端における液漏れを抑制する必要がある。

本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、測定管の両端部を確実に固定し、かつ測定管の両端における液漏れを抑制することが可能な熱式流量計を提供することを目的とする。

本発明は、上記の課題を解決するため、下記の手段を採用した。
本発明の一態様に係る熱式流量計は、液体が流入する流入口と該流入口から流入した液体を流出させる流出口とを有するとともに軸線に沿って延びる内部流路が形成された測定管と、前記軸線に沿って加熱用抵抗体と温度検出用抵抗体とが検出面に形成されるとともに該検出面が前記軸線に沿って前記測定管に接着された温度検出基板と、前記測定管の前記流入口が挿入されるとともに第１接続流路が内部に形成された流入側ボディと、前記測定管の前記流出口が挿入されるとともに第２接続流路が内部に形成された流出側ボディと、前記測定管の外周面に沿って前記流入側ボディよりも前記流出口側に挿入されるとともに前記流入側ボディの外周面に形成された雄ねじと締結される雌ねじが内周面に形成された円筒状の流入側ナットと、前記測定管の外周面に沿って前記流出側ボディよりも前記流入口側に挿入されるとともに前記流出側ボディの外周面に形成された雄ねじと締結される雌ねじが内周面に形成された円筒状の流出側ナットと、前記測定管の外周面と前記流入側ボディの前記流出口側の端部の内周面との間に挿入される円筒状に形成されるとともに前記流入側ボディに前記流入側ナットが締結されることによって変形してシール領域を形成する樹脂製の流入側フェルールと、前記測定管の外周面と前記流出側ボディの前記流入口側の端部の内周面との間に挿入される円筒状に形成されるとともに前記流出側ボディに前記流出側ナットが締結されることによって変形してシール領域を形成する樹脂製の流出側フェルールとを備える。

本発明の一態様に係る熱式流量計によれば、温度検出基板の検出面が接着された測定管の流入口が流入側ボディに挿入されて流入側ボディの内部に形成された第１接続流路に接続される。同様に、測定管の流出口が流出側ボディに挿入されて流出側ボディの内部に形成された第２接続流路に接続される。
流入側ボディの外周面に形成された雄ねじと流入側ナットの内周面に形成された雌ねじとを締結させると、測定管の流入口側の端部が固定されるとともに測定管の外周面に挿入される円筒状の流入側フェルールが変形してシール領域が形成される。同様に、流出側ボディの外周面に形成された雄ねじと流出側ナットの内周面に形成された雌ねじとを締結させると、測定管の流出口側の端部が固定されるとともに測定管の外周面に挿入される円筒状の流出側フェルールが変形してシール領域が形成される。

このように測定管の流入口側にシール領域が形成されることにより、測定管の内部流路と流入側ボディの第１接続流路との接続位置における液体の流出が防止される。同様に、測定管の流出口側にシール領域が形成されることにより、測定管の内部流路と流出側ボディの第２接続流路との接続位置における液体の流出が防止される。
したがって、本発明の一態様に係る熱式流量計によれば、測定管の両端部を確実に固定し、かつ測定管の両端における液漏れを抑制することが可能な熱式流量計を提供することができる。

本発明の一態様に係る熱式流量計においては、前記流入側ナットの前記流出口側の端部には、前記温度検出基板の前記流入口側の端部が挿入される第１凹所が設けられており、前記温度検出基板の前記流入口側の端部が、前記第１凹所に充填された充填材により前記流入側ナットに固定されており、前記流出側ナットの流入口側の端部には、前記温度検出基板の前記流出口側の端部が挿入される第２凹所が設けられており、前記温度検出基板の前記流出口側の端部が、前記第２凹所に充填された充填材により前記流出側ナットに固定されていてもよい。

このようにすることで、温度検出基板の流入口側の端部が充填材によって流入口側ナットに設けられる第１凹所に固定され、温度検出基板の流出口側の端部が充填材によって流出口側ナットに設けられる第２凹所に固定される。これにより、測定管の両端部を流入口側ナットおよび流出口側ナットのそれぞれに確実に固定することができる。

本発明の一態様に係る熱式流量計において、前記測定管の外周面には、前記温度検出基板の前記検出面が対向して配置される平坦面が形成されており、前記平坦面と前記温度検出基板の前記検出面とが接着剤により接着されている。
このようにすることで、温度検出基板の測定管への接着性を高めるとともに接着に必要な接着剤の量を低減することができる。

本発明の一態様に係る熱式流量計においては、前記温度検出基板の前記検出面から前記内部流路の内周面までの第１距離が前記測定管の頂部から前記内部流路の内周面までの第２距離よりも短いものであってもよい。
このようにすることで、加熱用抵抗体による内部流路内の液体の加熱特性と温度検出用抵抗体による液体の温度検出特性を高めることができる。

本発明の一態様に係る熱式流量計においては、前記温度検出基板および前記測定管がガラス製であってもよい。
耐熱性が高くかつ加熱による変形が少ない温度検出基板および測定管を用いることで、温度の変化にかかわらず流量の測定精度を維持することができる。また、熱伝導特性の同一の素材を接着させるため、温度の変化にかかわらず温度検出基板と測定管との接着性を維持することができる。

本発明によれば、測定管の両端部を確実に固定し、かつ測定管の両端における液漏れを抑制することが可能な熱式流量計を提供することができる。

第１実施形態に係る熱式流量計の縦断面図である。 図１に示す熱式流量計の分解組立図である。 図２に示すセンサ部を示す縦断面図である。 図３に示すセンサ部の分解組立図である。 図３に示す測定管およびセンサ基板を示す図であり、（ａ）が平面図であり、（ｂ）が縦断面図であり、（ｃ）が底面図である。 図３に示すセンサ部のＡ−Ａ矢視断面図である。 図５（ｂ）に示す測定管およびセンサ基板のＢ−Ｂ矢視断面図である。 図５（ｂ）に示すセンサ基板を検出面側からみた平面図である。 第２実施形態に係る熱式流量計のセンサ部を示す縦断面図である。 図９に示すガイドの正面図である。

〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態の熱式流量計１００について図面を参照して説明する。
本実施形態の熱式流量計１００は、内部流路を流通する液体を加熱し、加熱された液体の温度を検出することで液体の流量を測定する熱式流量計である。本実施形態の熱式流量計１００は、例えば、０．１ｃｃ／ｍｉｎ〜３０ｃｃ／ｍｉｎの微少流量を測定するのに適している。

図１および図２に示すように、本実施形態の熱式流量計１００は、センサ部１０と、制御基板２０と、中継基板３０と、アッパーケース４０と、ボトムケース５０とを備える。

センサ部１０は、図３に示すように、外部の配管（図示略）に接続される流入口１０ａから流入する液体を外部の配管（図示略）に接続される流出口１０ｂから流出させるとともに内部流路１０ｃを流通する液体の流量を測定するものである。センサ部１０は、液体の流量を直接的に算出するものではなく、後述する加熱用抵抗線１２ａ（加熱用抵抗体）により加熱された液体の温度を温度検出用抵抗線１２ｂ，１２ｃ（温度検出用抵抗体）により検出し、検出した温度を示す温度検出信号を、信号線（図示略）を介して制御基板２０へ伝達する。
センサ部１０の詳細について後述する。

制御基板２０は、センサ部１０の加熱用抵抗線１２ａに電圧信号を伝達して加熱用抵抗線１２ａを加熱させるとともに、温度検出用抵抗線１２ｂ，１２ｃから伝達される温度に基づいて液体の流量を算出する装置である。

中継基板３０は、制御基板２０と外部装置（図示略）との間で各種の信号を送受信するための中継を行う基板である。中継基板３０には、外部装置（図示略）との間で各種の信号を送受信するためのケーブル２００が接続されるようになっている。

アッパーケース４０は、熱式流量計１００の上部側の筐体となる部材であり、内部に制御基板２０を収容する。
ボトムケース５０は、熱式流量計１００の下部側の筐体となる部材であり、内部にセンサ部１０を収容する。ボトムケース５０にセンサ部１０が挿入された状態で、センサ部１０の流入口１０ａ側からストッパー６０がボトムケース５０とセンサ部１０との間に挿入される。同様に、ボトムケース５０にセンサ部１０が挿入された状態で、センサ部１０の流出口１０ｂ側からストッパー７０がボトムケース５０とセンサ部１０との間に挿入される。ストッパー６０，７０により、センサ部１０がボトムケース５０に固定された状態となる。
ボトムケース５０の底面には締結穴５０ａが形成されており、設置面（図示略）の下方から挿入される締結ボルト（図示略）によって設置面に固定される。

次に、図３〜図８を参照してセンサ部１０について詳細に説明する。
図３および図４に示すように、センサ部１０は、測定管１１と、センサ基板１２（温度検出基板）と、ガイド１４と、ナット１５と、流入側ボディ１６と、流出側ボディ１７と、流入側フェルール１８と、流出側フェルール１９とを有する。

測定管１１は、液体が流入する流入口１１ａと流入口１１ａから流入した液体を流出させる流出口１１ｂとを有する管である。図６（図３のＡ−Ａ矢視断面図）に示すように、測定管１１には軸線Ｘに沿って延びる断面視が円形の内部流路１０ｃが形成されている。測定管１１は、ガラス（例えば、二酸化ケイ素の含有率の高い石英ガラス）により形成されている。

センサ基板１２は、図８に示すように、軸線Ｘに沿って加熱用抵抗線１２ａ（加熱用抵抗体）と温度検出用抵抗線１２ｂ（温度検出用抵抗体）と温度検出用抵抗線１２ｃ（温度検出用抵抗体）とが検出面１２ｄに形成されたガラス製（例えば、二酸化ケイ素の含有率の高い石英ガラス製）の基板である。
加熱用抵抗線１２ａと、温度検出用抵抗線１２ｂと、温度検出用抵抗線１２ｃとは、それぞれ白金等の金属膜をガラス製の基板上に蒸着させて形成される。

測定管１１を流通する液体は、図８における左から右に向けて軸線Ｘに沿って流れる。そのため、加熱用抵抗線１２ａを瞬間的に加熱すると、加熱された液体が軸線Ｘに沿って流れて温度検出用抵抗線１２ｂの位置に到達し、その後に温度検出用抵抗線１２ｃの位置に到達する。
そのため、制御基板２０は、加熱用抵抗線１２ａを瞬間的に加熱したタイミングと、その後に温度検出用抵抗線１２ｂと温度検出用抵抗線１２ｃとが加熱された液体の温度を検出するタイミングとから、測定管１１を流通する液体の流通速度を算出することができる。また、制御基板２０は、算出した流通速度と測定管１１の断面積から、液体の流量を算出することができる。

図８においては、温度検出用抵抗線１２ｂおよび温度検出用抵抗線１２ｃを、加熱用抵抗線１２ａよりも液体の流通方向の下流側に配置するものとしたが、他の態様であってもよい。
例えば、加熱用抵抗線１２ａよりも液体の流通方向の上流側に温度検出用抵抗線１２ｂを配置し、加熱用抵抗線１２ａよりも液体の流通方向の下流側に温度検出用抵抗線１２ｃを配置するようにしてもよい。加熱用抵抗線１２ａが作り出す温度分布は、液体の流通速度に依存し、流通速度が大きくなるに従ってより多くの熱が下流側に運ばれて下流側の温度が高くなる。制御基板２０は、温度検出用抵抗線１２ｂにより検出される温度と温度検出用抵抗線１２ｃにより検出される温度との差分と、測定管１１の断面積から、液体の流量を算出することができる。

図６（図３のＡ−Ａ矢視断面図）に示すように、測定管１１はセンサ基板１２が接着される位置において、軸線Ｘに直交する平面による断面が略円形となっている。測定管１１の外周面のうちセンサ基板１２の検出面１２ｄが対向して配置される面は、平坦面１１ｃとなっている。
また、図７（図５（ｂ）のＢ−Ｂ矢視断面図）に示すように、測定管１１はセンサ基板１２が接着されない位置において、軸線Ｘに直交する平面による断面が円形となっている。

図５および図６に示すように、測定管１１の平坦面１１ｃはセンサ基板１２の検出面１２ｄと対向するように配置されている。平坦面１１ｃと検出面１２ｄとは、接着剤により接着されている。
ここで、接着剤としては、例えば、エポキシ樹脂系接着剤、紫外線硬化性樹脂系接着剤、熱硬化性樹脂系接着剤（熱硬化性接着剤）、低融点ガラス等を用いることができる。

図６に示すように、センサ基板１２の検出面１２ｄから内部流路１０ｃの内周面１０ｄまでの距離Ｄ１（第１距離）は、測定管１１の頂部１１ｄから内部流路１０ｃの内周面１０ｄまでの距離Ｄ２（第２距離）よりも短くなっている。これは、センサ基板１２の検出面１２ｄから内部流路１０ｃの内周面１０ｄまでの距離Ｄ１を短くして、加熱用抵抗線１２ａから液体への熱伝導性を向上させるとともに温度検出用抵抗線１２ｂおよび温度検出用抵抗線１２ｄによる温度検出特性を向上させるためである。

ガイド１４は、図６に示すように、断面視が円形でその上方に開口部１４ａが設けられた金属製（例えば、ステンレス製）の部材である。
ガイド１４は、一対のナット１５を連結するように案内する部材である。図３に示すように、一対のナット１５は測定管１１を介して連結されており、測定管１１とナット１５が凹所１５ｅ（第１凹所）に充填される充填材１５ｉおよび凹所１５ｆ（第２凹所）に充填される充填材１５ｊによって固定されている。

そのため、図３に示す製造後のセンサ部１０は、一対のナット１５の軸線Ｘ方向の間隔は固定されたままとなる。一方、充填材１５ｉ，１５ｊが充填されない状態では測定管１１とナット１５が固定されていない。ガイド１４は、測定管１１とナット１５が固定されていない状態で、一方の端部が流入側ナット１５ａの段部１５ｃに接触するとともに他方の端部が流出側ナット１５ｂの段部１５ｄに接触し、一対のナット１５間の距離を一定に保持する。
充填材１５ｉ，１５ｊとしては、例えば、エポキシ樹脂，アクリル樹脂，シリコン樹脂による充填材が用いられる。

流入側ボディ１６は、図３に示すように、測定管１１の流入口１１ａが挿入されるとともに断面視が円形の接続流路１６ａ（第１接続流路）が内部に形成された部材である。流入側ボディ１６の流出口１０ｂ側の端部の外周面には、雄ねじ１６ｂが形成されている。
流出側ボディ１７は、図３に示すように、測定管１１の流出口１１ｂが挿入されるとともに断面視が円形の接続流路１６ｂ（第２接続流路）が内部に形成された部材である。流出側ボディ１７の流入口１０ａ側の端部の外周面には、雄ねじ１７ｂが形成されている。
流入側ボディ１６および流出側ボディ１７は、耐腐食性が高い樹脂材料（例えば、ＰＴＦＥ：ポリテトラフルオロエチレン）により形成されている。

ナット１５は、流入側ボディ１６に取り付けられる流入側ナット１５ａと流出側ボディ１７に取り付けられる流出側ナット１５ｂとからなる。
図３に示すように、流入側ナット１５ａは、測定管１１の外周面に沿って流入側ボディ１６よりも流出口１１ｂ側に挿入される円筒状の部材である。流入側ナット１５ａの流入口１０ａ側の端部の内周面には、雌ねじ１５ｇが形成されている。また、流出側ナット１５ｂは、測定管１１の外周面に沿って流出側ボディ１７よりも流入口１１ａ側に挿入される円筒状の部材である。流出側ナット１５ｂの流出口１０ｂ側の端部の内周面には、雌ねじ１５ｈが形成されている。

流入側ナット１５ａの雌ねじ１５ｇと流入側ボディ１６の雄ねじ１６ｂが締結されることにより、流入側ナット１５ａが流入側ボディ１６に取り付けられる。同様に、流出側ナット１５ｂの雌ねじ１５ｈと流出側ボディ１７の雄ねじ１７ｂが締結されることにより、流出側ナット１５ｂが流出側ボディ１７に取り付けられる。

流入側ナット１５ａの流出口１０ｂ側の端部には、流入口１０ａに向けて窪んだ凹所１５ｅ（第１凹所）が形成されている。図３に示すように、凹所１５ｅには、センサ基板１２の流入口１１ａ側の端部が挿入されている。また、凹所１５ｅには充填材１５ｉが充填されている。充填材１５ｉによって、センサ基板１２の流入口１１ａ側の端部が流入側ナット１５ａに固定されている。

流出側ナット１５ｂの流入口１０ａ側の端部には、流出口１０ｂに向けて窪んだ凹所１５ｆ（第２凹所）が形成されている。図３に示すように、凹所１５ｆには、センサ基板１２の流出口１１ｂ側の端部が挿入されている。また、凹所１５ｆには充填材１５ｊが充填されている。充填材１５ｊによって、センサ基板１２の流出口１１ｂ側の端部が流出側ナット１５ｂに固定されている。

なお、以上においては充填材をナット１５の凹所１５ｅおよび凹所１５ｆのみに充填するものとしたが、他の態様であってもよい。例えば、凹所１５ｅおよび凹所１５ｆに加えて、ガイド１４の内周側の領域全体を埋めるように充填材を充填するようにしてもよい。この場合、センサ基板１２の全体が充填材で固定されるとともに、充填材によって流入側ナット１５ａと流出側ナット１５ｂとが固定される。

流入側フェルール１８は、測定管１１の外周面と流入側ボディ１６の流出口１０ｂ側の端部の内周面との間に挿入される円筒状に形成された樹脂製（例えば、ＰＴＦＥ）の部材である。
図４に示すように、流入側フェルール１８の流入口１０ａ側の端部には、流入口１０ａに向けて徐々に内周面と外周面との距離が短くなる先端部１８ａが形成されている。先端部１８ａは流入側ボディ１６に挿入されると、流入側ボディ１６の内部に形成された溝部１６ｃに挿入される。

流出側フェルール１９は、測定管１１の外周面と流出側ボディ１７の流入口１０ａ側の端部の内周面との間に挿入される円筒状に形成された樹脂製（例えば、ＰＴＦＥ）の部材である。
図４に示すように、流出側フェルール１９の流出口１０ｂ側の端部には、流出口１０ｂに向けて徐々に内周面と外周面との距離が短くなる先端部１９ａが形成されている。先端部１９ａは流出側ボディ１７に挿入されると、流出側ボディ１７の内部に形成された溝部１７ｃに挿入される。

図４に示すように、流入側ボディ１６の溝部１６ｃと流出側ボディ１７の溝部１７ｃとは、溝の入口から底部に向けて徐々に溝幅が狭くなる形状となっている。溝部１６ｃと先端部１８ａの軸線Ｘ方向の長さは同じであるが、先端部１８ａよりも溝部１６ｃの方がより鋭利な形状となっている。そのため、溝部１６ｃに先端部１８ａを隙間無く収容するためには、先端部１８ａを溝部１６ｃの形状に合わせて変形させる必要がある。同様に、溝部１７ｃと先端部１９ａの軸線Ｘ方向の長さは同じであるが、先端部１９ａよりも溝部１７ｃの方がより鋭利な形状となっている。そのため、溝部１７ｃに先端部１９ａを隙間無く収容するためには、先端部１９ａを溝部１７ｃの形状に合わせて変形させる必要がある。

本実施形態の熱式流量計１００のセンサ部１０は、流入側ボディ１６の流出口１０ｂ側の端部に測定管１１の流入口１１ａと流入側フェルール１８を挿入した状態で流入側ナット１５ａの雌ねじ１５ｇを流入側ボディ１６の雄ねじ１６ｂに締結し、流出側ボディ１７の流入口１０ａ側の端部に測定管１１の流出口１１ｂと流出側フェルール１９を挿入した状態で流出側ナット１５ｂの雌ねじ１５ｈを流出側ボディ１７の雄ねじ１７ｂに締結することにより組み立てられる。

流入側フェルール１８の先端部１８ａは、流入側ナット１５ａの雌ねじ１５ｇを流入側ボディ１６の雄ねじ１６ｂに締結するにつれて、流入側ボディ１６の溝部１６ｃに押し込まれる。先端部１８ａよりも溝部１６ｃの方がより鋭利な形状となっているため、先端部１８ａは溝部１６ｃに押し込まれるに連れて徐々に変形し、最終的には溝部１６ｃに隙間無く収容されるように変形する。

先端部１８ａが変形して測定管１１の外周面と流入側ボディ１６の内周面との間にシール領域を形成することにより、接続流路１６ａと内部流路１０ｃとの接続位置から流出する液体が外部へ漏れないように確実に遮断することができる。また、流入側フェルール１８の先端部１８ａが接続流路１６ａと内部流路１０ｃとの接続位置の近傍に位置しているため、接続位置から流出して滞留してしまう液体の量（デッドボリューム）を少なくすることができる。

また、流入側ボディ１６の中心軸と測定管１１の中心軸とがそれぞれ軸線Ｘ上に一致した状態で配置される接続構造となる。この接続構造により、流入側ボディ１６と測定管１１の内壁は段差なく接合されるため、内部を流通する液体の流れが乱れることがない。そのため、センサ基板１２は、安定して液体の流量が測定することができる。

流入側ナット１５ａの流入口１０ａ側の先端が流入側ボディ１６の突起部１６ｄと接触することにより、流入側ナット１５ａの雌ねじ１５ｇと流入側ボディ１６の雄ねじ１６ｂとの締結が完了する。突起部１６ｄの位置を適切に配置することにより、溝部１６ｃに押し込まれる先端部１８ａの変形量を適切に維持することができる。

流出側フェルール１９の先端部１９ａは、流出側ナット１５ｂの雌ねじ１５ｈを流出側ボディ１７の雄ねじ１７ｂに締結するにつれて、流出側ボディ１７の溝部１７ｃに押し込まれる。先端部１９ａよりも溝部１７ｃの方がより鋭利な形状となっているため、先端部１９ａは溝部１７ｃに押し込まれるに連れて徐々に変形し、最終的には溝部１７ｃに隙間無く収容されるように変形する。

先端部１９ａが変形して測定管１１の外周面と流出側ボディ１７の内周面との間にシール領域を形成することにより、接続流路１７ａ（第２接続流路）と内部流路１０ｃとの接続位置から流出する液体が外部へ漏れないように確実に遮断することができる。また、流出側フェルール１９の先端部１９ａが接続流路１７ａと内部流路１０ｃとの接続位置の近傍に位置しているため、接続位置から流出して滞留してしまう液体の量（デッドボリューム）を少なくすることができる。

流出側ナット１５ｂの流出口１０ｂ側の先端が流出側ボディ１７の突起部１７ｄと接触することにより、流出側ナット１５ｂの雌ねじ１５ｈと流出側ボディ１７の雄ねじ１７ｂとの締結が完了する。突起部１７ｄの位置を適切に配置することにより、溝部１７ｃに押し込まれる先端部１９ａの変形量を適切に維持することができる。

図５（ａ）に示すように、測定管１１の流入口１１ａからセンサ基板１２の軸線Ｘ方向の中央部までの距離Ｌ１は、測定管１１の流出口１１ｂからセンサ基板１２の軸線Ｘ方向の中央部までの距離Ｌ２よりも長くなっている。
このようにしているのは、接続流路１６ａと測定管１１の流入口１１ａの接続位置からセンサ基板１２の軸線Ｘ方向の中央部までの距離Ｌ１を長く確保するためである。距離Ｌ１を長く確保することにより、接続流路１６ａと測定管１１の流入口１１ａで液体の流れに乱れが生じたとしても、センサ基板１２の中央部に到達するまでに液体の流れを安定させることができる。

図３および図４に示すように、距離Ｌ１を距離Ｌ２よりも長く確保したことに伴い、流入側フェルール１８の軸線Ｘに沿った長さを流出側フェルール１９の軸線Ｘに沿った長さよりも長くしている。
このようにしているのは、流入側フェルール１８の先端部１８ａが接続流路１６ａと流入口１１ａとの接続位置の近傍に位置し、かつ流出側フェルール１９の先端部１９ａが接続流路１７ａと流出口１１ｂとの接続位置の近傍に位置するように配置するためである。

次に、本実施形態の熱式流量計１００の製造方法について説明する。
まず始めに、熱式流量計１００のセンサ部１０の製造方法について説明する。
第１に、センサ基板１２の検出面１２ｄと測定管１１の平坦面１１ｃのいずれかに接着剤を塗布し、図５（ｂ）に示すように、検出面１２ｄと平坦面１１ｃとが接着剤を介して接するように配置する。

第２に、センサ基板１２が接着された測定管１１を治具（図示略）に取り付けて接着剤を固化させる。接着剤が固化することにより、センサ基板１２が測定管１１に固定された状態となる。
ここで、接着剤として熱硬化性樹脂系接着剤を用いる場合、センサ基板１２が接着された測定管１１を治具（図示略）に取り付けてこれらを加熱することにより、熱硬化性樹脂系接着剤を固化させる。

第３に、測定管１１の流入口１１ａを、流入側ナット１５ａ、流入側フェルール１８、流入側ボディ１６の順に挿入する。また、測定管１１の流出口１１ｂを、流出側ナット１５ｂ、流出側フェルール１９、流出側ボディ１７の順に挿入する。この際、ガイド１４の流入口１０ａ側の端部に流入側ナット１５ａを取り付け、ガイド１４の流出口１０ｂ側の端部に流出側ナット１５ｂを取り付け、流入側ナット１５ａと流出側ナット１５ｂとが適切に保持されるようにする。

第４に、流入側ナット１５ａの雌ねじ１５ｇを流入側ボディ１６の雄ねじ１６ｂに挿入し、流入側ナット１５ａの流入口１０ａ側の端部が突起部１６ｄに接触するまで締結させる。また、流出側ナット１５ｂの雌ねじ１５ｈを流出側ボディ１７の雄ねじ１７ｂに挿入し、流出側ナット１５ｂの流出口１０ｂ側の端部が突起部１７ｄに接触するまで締結させる。この際、流入側フェルール１８の先端部１８ａと流出側フェルール１９の先端部１９ａとがそれぞれ変形してシール領域が形成される。

第５に、流入側ナット１５ａの流出口１０ｂ側の端部に設けられた凹所１５ｅに熱されて軟化した充填材１５ｉを充填し、充填材１５ｉが固化するまで冷却させる。同様に、流出側ナット１５ｂの流入口１０ａ側の端部に設けられた凹所１５ｆに熱されて軟化した充填材１５ｊを充填し、充填材１５ｊが固化するまで冷却させる。
このようにして図３に示すセンサ部１０が製造される。

第６に、センサ部１０をボトムケース５０に挿入し、ストッパー６０およびストッパー７０をボトムケース５０とセンサ部１０との間に挿入する。これにより、センサ部１０がボトムケース５０に固定される。
第７に、制御基板２０と中継基板３０をアッパーケース４０に取り付ける。
最後に、アッパーケース４０をボトムケース５０に取り付ける。
以上の工程により、本実施形態の熱式流量計１００が製造される。

以上説明した本実施形態の熱式流量計１００が奏する作用および効果について説明する。
本実施形態の熱式流量計１００によれば、センサ基板１２の検出面１２ｄが接着された測定管１１の流入口１１ａが流入側ボディ１６に挿入されて流入側ボディ１６の内部に形成された接続流路１６ａに接続される。同様に、測定管１１の流出口１１ｂが流出側ボディ１７に挿入されて流出側ボディ１７の内部に形成された接続流路１７ａに接続される。

流入側ボディ１６の外周面に形成された雄ねじ１６ｂと流入側ナット１５ａの内周面に形成された雌ねじ１５ｇとを締結させると、測定管１１の流入口１１ａ側の端部が固定されるとともに測定管１１の外周面に挿入される円筒状の流入側フェルール１８の先端部１８ａが変形してシール領域が形成される。同様に、流出側ボディ１７の外周面に形成された雄ねじ１７ｂと流出側ナット１５ｂの内周面に形成された雌ねじ１５ｈとを締結させると、測定管１１の流出口１１ｂ側の端部が固定されるとともに測定管１１の外周面に挿入される円筒状の流出側フェルール１９の先端部１９ａが変形してシール領域が形成される。

このように測定管１１の流入口１１ａ側にシール領域が形成されることにより、測定管１１の内部流路１０ｃと流入側ボディ１６の接続流路１６ａとの接続位置における液体の流出が防止される。同様に、測定管１１の流出口１１ｂ側にシール領域が形成されることにより、測定管１１の内部流路１０ｃと流出側ボディ１７の接続流路１７ａとの接続位置における液体の流出が防止される。
したがって、本実施形態の熱式流量計１００によれば、測定管１１の両端部を確実に固定し、かつ測定管１１の両端における液漏れを抑制することが可能な熱式流量計１００を提供することができる。

また、本実施形態の熱式流量計１００によれば、センサ基板１２の流入口１１ａ側の端部が充填材１５ｉによって流入口側ナット１５ａに設けられる凹所１５ｅに固定され、センサ基板１２の流出口１１ｂ側の端部が充填材１５ｊによって流出口側ナット１５ｂに設けられる凹所１５ｆに固定される。これにより、測定管１１の両端部を流入口側ナット１５ａおよび流出口側ナット１５ｂのそれぞれに確実に固定することができる。

また、本実施形態の熱式流量計１００によれば、測定管１１の外周面には、センサ基板１２の検出面１２ｄが対向して配置される平坦面１１ｃが形成されており、平坦面１１ｃとセンサ基板１２の検出面１２ｄとが接着剤により接着されている。
このようにすることで、センサ基板１２の測定管１１への接着性を高めるとともに接着に必要な接着剤の量を低減することができる。

また、本実施形態の熱式流量計１００によれば、センサ基板１２の検出面１２ｄから内部流路１０ｃの内周面１０ｄまでの距離Ｄ１が測定管１１の頂部１１ｄから内部流路１０ｃの内周面１０ｄまでの距離Ｄ２よりも短い。
このようにすることで、加熱用抵抗線１２ａによる内部流路１０ｃ内の液体の加熱特性と温度検出用抵抗線１２ｂ，１２ｃによる液体の温度検出特性を高めることができる。

また、本実施形態の熱式流量計１００によれば、センサ基板１２および測定管１１がガラス製である。耐熱性が高くかつ加熱による変形が少ないセンサ基板１２および測定管１１を用いることで、温度の変化にかかわらず流量の測定精度を維持することができる。また、熱伝導特性の同一の素材を接着させるため、温度の変化にかかわらずセンサ基板１２と測定管１１との接着性を維持することができる。

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態の熱式流量計について図９および図１０を用いて説明する。
第２実施形態は第１実施形態の変形例であり、以下で特に説明する場合を除き、第１実施形態と同様であるものとする。
第１実施形態の熱式流量計は、センサ部１０において、流入側ナット１５ａの流出口１０ｂ側に凹所１５ｅを形成し、流出側ナット１５ｂの流入口１０ａ側に凹所１５ｆを形成するものであった。
それに対して本実施形態の熱式流量計は、センサ部１０’において、流入側ナット１５ａの流出口１０ｂ側にガイド１４’を用いて凹所１５’ｅを形成し、流出側ナット１５ｂの流入口１０ａ側にガイド１４’を用いて凹所１５’ｆを形成するものである。

ガイド１４’は、流入側ナット１５’ａと流出側ナット１５’ｂとを連結するように案内する部材である。図９に示すように、流入側ナット１５’ａと流出側ナット１５’ｂとは、測定管１１を介して連結されている。測定管１１と流入側ナット１５’ａとが、凹所１５’ｅ（第１凹所）に充填される充填材１５ｉによって固定されている。また、測定管１１と流出側ナット１５’ｂとが、凹所１５’ｆ（第２凹所）に充填される充填材１５ｊによって固定されている。

ガイド１４’は、断面視が円形でその上方に開口部１４’ａが設けられた金属製（例えば、ステンレス製）の部材である。
図１０に示すように、ガイド１４’は凹所１５’ｅおよび凹所１５’ｆを形成する部分は上方に開口せず、軸線Ｘに沿った中央部のみに開口部１４’ａが設けられる形状となっている。
なお、図１０には比較のために、第１実施形態のガイド１４の形状を破線で示している。

本実施形態によれば、流入側ナット１５’ａと流出側ナット１５’ｂとを端部に凹所が形成される特別な形状とすることなく、ガイド１４’を用いて凹所１５’ｅおよび凹所１５’ｆを形成することができる。

〔他の実施形態〕
本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、その要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。

１０，１０’ センサ部
１０ａ 流入口
１０ｂ 流出口
１０ｃ 内部流路
１０ｄ 内周面
１１ 測定管
１１ａ 流入口
１１ｂ 流出口
１１ｃ 平坦面
１１ｄ 頂部
１２ センサ基板（温度検出基板）
１２ａ 加熱用抵抗線（加熱用抵抗体）
１２ｂ，１２ｃ 温度検出用抵抗線（温度検出用抵抗体）
１２ｄ 検出面
１４，１４’ ガイド
１４ａ，１４’ａ 開口部
１５ ナット
１５ａ，１５’ａ 流入側ナット
１５ｂ，１５’ｂ 流出側ナット
１５ｃ，１５ｄ 段部
１５ｅ，１５’ｅ 凹所（第１凹所）
１５ｆ，１５’ｆ 凹所（第２凹所）
１５ｇ，１５ｈ 雌ねじ
１５ｉ，１５ｊ 充填材
１６ 流入側ボディ
１６ａ 接続流路（第１接続流路）
１７ 流出側ボディ
１７ａ 接続流路（第２接続流路）
１８ 流入側フェルール
１９ 流出側フェルール
２０ 制御基板
１００ 熱式流量計
Ｄ１ 距離（第１距離）
Ｄ２ 距離（第２距離）
Ｌ１ 長さ（第１長さ）
Ｌ２ 長さ（第２長さ）

Claims (4)

1. 液体が流入する流入口と該流入口から流入した液体を流出させる流出口とを有するとともに軸線に沿って延びる内部流路が形成された測定管と、
   前記軸線に沿って加熱用抵抗体と温度検出用抵抗体とが検出面に形成されるとともに該検出面が前記軸線に沿って前記測定管に接着された温度検出基板と、
   前記測定管の前記流入口が挿入されるとともに第１接続流路が内部に形成された流入側ボディと、
   前記測定管の前記流出口が挿入されるとともに第２接続流路が内部に形成された流出側ボディと、
   前記測定管の外周面に沿って前記流入側ボディよりも前記流出口側に挿入されるとともに前記流入側ボディの外周面に形成された雄ねじと締結される雌ねじが内周面に形成された円筒状の流入側ナットと、
   前記測定管の外周面に沿って前記流出側ボディよりも前記流入口側に挿入されるとともに前記流出側ボディの外周面に形成された雄ねじと締結される雌ねじが内周面に形成された円筒状の流出側ナットと、
   前記測定管の外周面と前記流入側ボディの前記流出口側の端部の内周面との間に挿入される円筒状に形成されるとともに前記流入側ボディに前記流入側ナットが締結されることによって変形してシール領域を形成する樹脂製の流入側フェルールと、
   前記測定管の外周面と前記流出側ボディの前記流入口側の端部の内周面との間に挿入される円筒状に形成されるとともに前記流出側ボディに前記流出側ナットが締結されることによって変形してシール領域を形成する樹脂製の流出側フェルールとを備え、前記流入側ナットの前記流出口側の端部には、前記温度検出基板の前記流入口側の端部が挿入される第１凹所が設けられており、
   前記温度検出基板の前記流入口側の端部が、前記第１凹所に充填された充填材により前記流入側ナットに固定されており、
   前記流出側ナットの前記流入口側の端部には、前記温度検出基板の前記流出口側の端部が挿入される第２凹所が設けられており、
   前記温度検出基板の前記流出口側の端部が、前記第２凹所に充填された充填材により前記流出側ナットに固定されている熱式流量計。
2. 前記測定管の外周面には、前記温度検出基板の前記検出面が対向して配置される平坦面が形成されており、
   前記平坦面と前記温度検出基板の前記検出面とが接着剤により接着された請求項１に記載の熱式流量計。
3. 前記温度検出基板の前記検出面から前記内部流路の内周面までの第１距離が前記測定管の頂部から前記内部流路の内周面までの第２距離よりも短い請求項１または請求項２に記載の熱式流量計。
4. 前記温度検出基板および前記測定管がガラス製である請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の熱式流量計。

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