JPH1130539A - Flowmeter - Google Patents
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- JPH1130539A JPH1130539A JP9199144A JP19914497A JPH1130539A JP H1130539 A JPH1130539 A JP H1130539A JP 9199144 A JP9199144 A JP 9199144A JP 19914497 A JP19914497 A JP 19914497A JP H1130539 A JPH1130539 A JP H1130539A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、管内を流れる流体
の流量を計測する流量計に関し、特に、流量検出用のセ
ンサとして薄膜または厚膜製のものを用い、これを密封
して防水耐湿構造とするのに適したものに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flow meter for measuring a flow rate of a fluid flowing in a pipe, and in particular, a thin film or thick film sensor for detecting a flow rate is used. About what is suitable to be.
【０００２】[0002]
【従来の技術】薄膜または厚膜製の流量センサを用い、
防水耐湿構造とするのに適した流量計に関する技術とし
ては、例えば特開平９−７９８８０号に開示されている
流量センサ装置が知られている。この装置は、図９に示
すように、底部の外側が管内を流れる流体に接するよう
に前記管に取り付けられるキャップ部材９０と、キャッ
プ部材９０の底部内側に配置した流量センサ９１および
流体の温度を測定するためのサーミスタ９２と、キャッ
プ部材９０を密封して閉塞する蓋９３と、流量センサ９
１およびサーミスタ９２を外部に接続するためのプリン
ト基板９４と、流量センサ９１およびサーミスタ９２を
外部に接続するために蓋９３に貫通させて設けた端子９
５と、端子９５とプリント基板９４とを接続するととも
にプリント基板９４を支持するコネクタ９６とを備え、
蓋９３を取り付けると同時に端子９５がコネクタ９６に
接続するようにして、防水耐湿構造とするのを容易にし
ている。2. Description of the Related Art Using a thin film or thick film flow sensor,
As a technique relating to a flow meter suitable for providing a waterproof and moisture-resistant structure, for example, a flow sensor device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-79880 is known. As shown in FIG. 9, the apparatus includes a cap member 90 attached to the pipe such that the outside of the bottom is in contact with the fluid flowing in the pipe, a flow sensor 91 disposed inside the bottom of the cap member 90, and a temperature of the fluid. A thermistor 92 for measurement, a lid 93 for sealing and closing the cap member 90, and a flow sensor 9
1 and a printed circuit board 94 for connecting the thermistor 92 to the outside, and a terminal 9 provided through the lid 93 for connecting the flow sensor 91 and the thermistor 92 to the outside.
5, and a connector 96 for connecting the terminal 95 to the printed board 94 and supporting the printed board 94,
At the same time that the lid 93 is attached, the terminal 95 is connected to the connector 96 to facilitate the waterproof and moisture-proof structure.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来技術によれば、断熱性および耐水・耐湿性の点におい
て問題がある。また、流体の圧力によりキャップ部材の
底部が変形しやすいという問題もある。つまり、計測感
度を上げるためにはキャップ部材の厚さは薄い方が好ま
しいが、そうすると、キャップ部材の強度が流体の圧力
に耐えられなくなる。However, according to this prior art, there are problems in terms of heat insulation and water / moisture resistance. There is also a problem that the bottom of the cap member is easily deformed by the pressure of the fluid. That is, in order to increase the measurement sensitivity, it is preferable that the thickness of the cap member is small. However, in this case, the strength of the cap member cannot withstand the pressure of the fluid.
【０００４】本発明の目的は、このような従来技術の問
題点に鑑み、流量計において、断熱性や耐水性をより向
上させるとともに、キャップ部材の底部が薄くても、流
体に対する十分な耐圧性が得られるようにすることにあ
る。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned problems of the prior art, it is an object of the present invention to improve the heat insulation and water resistance of a flow meter, and to provide a fluid with sufficient pressure resistance even when the bottom of a cap member is thin. Is to be obtained.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明の流量計は、底部の外側が管内を流れる流体に接
するように前記管に取り付けられるキャップ部材、前記
キャップ部材の底部内側に配置した、流量センサ、およ
び前記キャップ部材を閉塞するケース部材を備え、前記
流量センサは、前記キャップ部材底部を介して前記流体
により熱が奪われることによる温度変化に応じて抵抗値
が変化することにより前記流量に応じた流量出力を生成
するための流量検出用抵抗を有する、傍熱型または自己
発熱型のものであり、前記ケース部材は、前記キャップ
部材底部の方向に延びて内側に密封された空間を形成す
る筒状部を有し、その密封空間内に前記流量センサが位
置することを特徴とする。In order to achieve this object, a flow meter according to the present invention is provided with a cap member attached to a pipe so that the outside of the bottom is in contact with a fluid flowing through the pipe, and arranged inside the bottom of the cap member. A flow rate sensor, and a case member for closing the cap member, wherein the flow rate sensor changes its resistance value in accordance with a temperature change caused by heat being taken by the fluid through the cap member bottom portion. The case member is of an indirectly heated type or a self-heating type having a flow rate detection resistor for generating a flow rate output according to the flow rate, and the case member extends toward the bottom of the cap member and is sealed inside. It has a tubular portion forming a space, and the flow rate sensor is located in the sealed space.
【０００６】これによれば、流量センサが位置する密封
空間が筒状部で保護されるため、断熱性や耐水性の向上
が図られるとともに、筒状部により、キャップ部材の底
部が支持されるため、キャップ部材底部の流体に対する
耐圧性の向上が図られる。According to this, since the sealed space where the flow rate sensor is located is protected by the cylindrical portion, the heat insulation and the water resistance are improved, and the bottom of the cap member is supported by the cylindrical portion. Therefore, the pressure resistance of the bottom of the cap member against the fluid is improved.
【０００７】[0007]
【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施形態におい
ては、前記キャップ部材の底部内側に配置した温度補償
用サーミスタ、前記流量センサおよび前記温度補償用サ
ーミスタと外部とを接続するための配線基板、ならびに
この配線基板と外部とを接続するリード線を備え、前記
温度補償用サーミスタは前記流体の温度に応じた前記流
量出力の変動を補償するように前記流量検出用抵抗に直
列または並列に接続された、薄膜または厚膜製のもので
あり、前記筒状部の伸びた先端は前記配線基板と結合し
て前記密封空間を形成し、前記温度補償用サーミスタは
前記密封空間内に位置する。前記流量センサとしては薄
膜または厚膜製のものを用いることができる。In a preferred embodiment of the present invention, there is provided a temperature compensation thermistor disposed inside the bottom of the cap member, a wiring board for connecting the flow rate sensor and the temperature compensation thermistor to the outside, The temperature compensating thermistor is connected in series or parallel to the flow rate detecting resistor so as to compensate for the fluctuation of the flow rate output according to the temperature of the fluid. The cylindrical portion is formed of a thin film or a thick film, and the extended end of the cylindrical portion is combined with the wiring board to form the sealed space, and the temperature compensation thermistor is located in the sealed space. As the flow sensor, a thin film or thick film sensor can be used.
【０００８】また、前記配線基板は、前記流量センサお
よび温度補償用サーミスタを外部に接続するための配線
を有し、かつその配線および配線基板は前記筒状部の外
側まで伸びており、前記リード線は、前記配線基板の配
線と前記筒状部の外側において接続し、かつ前記筒状部
の外側および前記ケース部材に設けられた貫通穴を経て
外部に接続している。これによれば、リード線を筒状部
内に引き込む必要がないため、断熱性や耐水性をさらに
向上させることができる。The wiring board has wiring for connecting the flow rate sensor and the temperature compensating thermistor to the outside, and the wiring and the wiring board extend to the outside of the cylindrical portion. The wire is connected to the wiring of the wiring board on the outside of the tubular portion, and is connected to the outside of the tubular portion and through a through hole provided in the case member. According to this, since it is not necessary to lead the lead wire into the cylindrical portion, the heat insulation and the water resistance can be further improved.
【０００９】また、前記ケース部材の前記キャップ部材
とは反対側に設けた回路基板、前記ケース部材の前記回
路基板が設けられた部分を閉塞する蓋部材を備え、前記
リード線は前記配線板と前記回路基板とを接続するもの
であり、前記回路基板は、前記流量検出用抵抗および温
度補償用サーミスタを含むブリッジ回路を形成して前記
流量に応じた流量出力を行う回路を有する。この場合、
前記回路基板とケース部材との間には密封された空間が
形成されているのが好ましく、それにより、断熱性をさ
らに向上させながら、流量計をよりコンパトなものとす
ることができる。A circuit board provided on a side of the case member opposite to the cap member; a lid member for closing a portion of the case member on which the circuit board is provided; The circuit board is connected to the circuit board, and the circuit board has a circuit that forms a bridge circuit including the flow rate detecting resistor and the temperature compensating thermistor and outputs a flow rate according to the flow rate. in this case,
It is preferable that a sealed space is formed between the circuit board and the case member, so that the flowmeter can be made more compact while further improving heat insulation.
【００１０】また、前記筒状部の内側において前記キャ
ップ部材の底部に設けた前記流体の温度を測定するため
の温度測定用サーミスタを有する。[0010] Further, there is provided a temperature measurement thermistor for measuring the temperature of the fluid, which is provided inside the cylindrical portion at the bottom of the cap member.
【００１１】また、前記筒状部の外側には、前記キャッ
プ部材、配線基板およびケース部材で囲まれた部分が形
成されており、その部分には防水・防湿用の樹脂が充填
されている。Further, a portion surrounded by the cap member, the wiring board and the case member is formed outside the cylindrical portion, and the portion is filled with a resin for waterproofing and moistureproofing.
【００１２】また、前記回路基板の上面は、それを保持
している前記ケース部材へかけて、熱伝導性および絶縁
性が良好な樹脂で覆われている。以下、本発明の実施形
態を、実施例を通じてより具体的に説明する。Further, the upper surface of the circuit board is covered with a resin having good thermal conductivity and insulation properties to the case member holding the circuit board. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described more specifically through examples.
【００１３】[0013]
【実施例】図１は、本発明の一実施例に係る流量計を示
す一部を破断した側面図である。同図に示すように、こ
の流量計は、底部の外側が所定の管内を流れる流体に接
するように前記管に取り付けられるステンレス製のキャ
ップ部材１、キャップ部材１の底部内側に配置した、流
量センサ１５、温度補償用サーミスタ１７および温度測
定用サーミスタ２５、キャップ部材１を閉塞する下側ケ
ース部材５、下側ケース部材５のキャップ部材１とは反
対側に設けた回路基板７、下側ケース部材５の回路基板
７が設けられた部分を閉塞する上側ケース部材（蓋部
材）９、ならびに、配線基板３と回路基板７とを接続す
るリード線１１を備える。1 is a partially cutaway side view showing a flow meter according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, this flow meter is a flow sensor which is disposed on the inside of the bottom of the cap member 1 and a stainless steel cap member 1 attached to the pipe so that the outside of the bottom is in contact with the fluid flowing in the predetermined pipe. 15, a temperature compensating thermistor 17, a temperature measuring thermistor 25, a lower case member 5 for closing the cap member 1, a circuit board 7 provided on the lower case member 5 on the side opposite to the cap member 1, a lower case member 5 is provided with an upper case member (lid member) 9 for closing a portion where the circuit board 7 is provided, and a lead wire 11 for connecting the wiring board 3 and the circuit board 7.
【００１４】流量センサ１５および温度補償用サーミス
タ１７は、キャップ部材１との間の良好な熱伝導性が確
保されるように、半田等により固定してある。温度測定
用サーミスタ２５は、ビード型のものであり、シリコン
により、底部１３の凹部１６内に埋めてある。The flow rate sensor 15 and the temperature compensating thermistor 17 are fixed by solder or the like so that good thermal conductivity between the cap member 1 and the flow sensor 15 is ensured. The temperature measuring thermistor 25 is of a bead type, and is buried in the concave portion 16 of the bottom portion 13 with silicon.
【００１５】図２は流量計の回路の一部を示す。同図に
示すように、流量センサ１５は、キャップ部材１底部を
介して流体により熱が奪われることによる温度変化に応
じて抵抗値が変化することにより流量に応じた流量出力
を生成するための流量検出用抵抗１９を有する。流量セ
ンサ１５としては、ここでは、抵抗２１によって熱を付
与する傍熱型で薄膜製のものを用いている。温度補償用
サーミスタ１７は流体の温度に応じた流量出力の変動を
補償するように流量検出用抵抗１９に直列または並列に
接続された、薄膜製のものである。FIG. 2 shows a part of the circuit of the flow meter. As shown in the figure, the flow rate sensor 15 generates a flow rate output corresponding to the flow rate by changing the resistance value according to the temperature change due to the heat taken by the fluid through the bottom of the cap member 1. It has a flow rate detection resistor 19. Here, as the flow sensor 15, an indirectly-heated thin-film sensor that applies heat by the resistor 21 is used. The temperature compensating thermistor 17 is made of a thin film and is connected in series or parallel to the flow rate detecting resistor 19 so as to compensate for the fluctuation of the flow rate output according to the temperature of the fluid.
【００１６】流量センサ１５は、図８に示すように、基
板８１上に厚さ５μｍの積層膜８０を設けたものであ
り、積層膜８０は、下から、感温膜（サーミスタ）８２
（流量検出用抵抗１９）、感温膜８２に接続した電極８
３、絶縁膜８４、発熱体８５（抵抗２１）、発熱体８５
に接続した電極８６、および絶縁膜８７を、この順に積
層したものである。As shown in FIG. 8, the flow sensor 15 is provided with a laminated film 80 having a thickness of 5 μm on a substrate 81. The laminated film 80 is formed from a temperature-sensitive film (thermistor) 82 from below.
(Flow rate detecting resistor 19), electrode 8 connected to temperature-sensitive film 82
3. Insulating film 84, heating element 85 (resistance 21), heating element 85
The electrode 86 and the insulating film 87 are connected in this order.
【００１７】下側ケース部材５は、配線基板３方向に延
び、配線基板３を支持するとともに、配線基板３と下側
ケース部材５との間に密封された空間２２を形成する筒
状部２３を有し、流量センサ１５および温度補償用サー
ミスタ１７は筒状部２３が配線基板３と結合する部分の
内側に位置する。筒状部２３は、配線基板３に対してシ
リコン樹脂や熱硬化型の接着剤により結合させることが
でき、これにより、防水耐湿構造による空間２２が容易
に形成されている。The lower case member 5 extends in the direction of the wiring board 3, supports the wiring board 3, and forms a sealed space 22 between the wiring board 3 and the lower case member 5. And the flow sensor 15 and the temperature compensating thermistor 17 are located inside a portion where the tubular portion 23 is connected to the wiring board 3. The tubular portion 23 can be bonded to the wiring board 3 with a silicone resin or a thermosetting adhesive, whereby the space 22 having a waterproof and moisture-resistant structure is easily formed.
【００１８】下側ケース部材５のキャップ部材１への固
定は、エポキシ樹脂等の接着剤２６により行われてい
る。その接着の際の接着剤２６のはみ出しを防止するた
め、下側ケース部材５には、凸部２８を設けてある。ま
た、ケース部材５がキャップ部材１から抜けるのを防止
するために、ケース部材５は、キャップ部材１に圧入さ
れた楔形部分３０を有し、かつキャップ部材５の端部１
２はケース部材５の方へ折り曲げられている。なお、凸
部２８の代わりに、キャップ部材１側に液溜りを設け
て、接着剤のはみ出しを防止することもできる。The lower case member 5 is fixed to the cap member 1 with an adhesive 26 such as an epoxy resin. In order to prevent the adhesive 26 from sticking out during the bonding, the lower case member 5 is provided with a convex portion 28. Further, in order to prevent the case member 5 from coming off from the cap member 1, the case member 5 has a wedge-shaped portion 30 press-fitted into the cap member 1, and the end 1 of the cap member 5.
2 is bent toward the case member 5. In addition, instead of the convex portion 28, a liquid reservoir may be provided on the cap member 1 side to prevent the adhesive from protruding.
【００１９】配線基板３は、底部１３に対し、エポキシ
樹脂を用いた接着等により固定してある。その固定の
際、配線基板３の周辺ではエポキシ樹脂２４をキャップ
部材１の底部１３から側壁５９へかけて盛り上がるよう
に付与してキャップ部材１の強度を補い、流体の圧力に
対する耐圧性を向上させるようにするのが好ましい。The wiring board 3 is fixed to the bottom 13 by bonding using an epoxy resin or the like. At the time of fixing, the epoxy resin 24 is applied so as to bulge from the bottom 13 of the cap member 1 to the side wall 59 around the wiring board 3 to supplement the strength of the cap member 1 and improve the pressure resistance against the pressure of the fluid. It is preferable to do so.
【００２０】図３は配線基板３の平面図である。この図
に示すように、配線基板３には、貫通穴２７、２９、３
１が設けられており、これらの穴の部分に、底部１３に
固定された流量センサ１５、温度補償用サーミスタ１７
および温度測定用サーミスタ２５が位置する。配線基板
３はまた、流量センサ１５、温度補償用サーミスタ１７
および温度測定用サーミスタ２５を回路基板７に接続す
るためのプリントされた配線３３を有し、各配線３３の
端部は、配線基板３が筒状部２３と結合する部分３４よ
り外側に位置する端子３５となっている。流量センサ１
５、温度補償用サーミスタ１７および温度測定用サーミ
スタ２５は、各配線３３に対し、ワイヤボンディング等
により接続されている。FIG. 3 is a plan view of the wiring board 3. As shown in this figure, through holes 27, 29, 3
The flow sensor 15 and the temperature compensating thermistor 17 fixed to the bottom 13 are provided in these holes.
And a thermistor 25 for temperature measurement. The wiring board 3 also includes a flow sensor 15 and a temperature compensating thermistor 17.
And a printed wiring 33 for connecting the temperature measuring thermistor 25 to the circuit board 7, and an end of each wiring 33 is located outside a portion 34 where the wiring board 3 is connected to the cylindrical portion 23. Terminal 35 is provided. Flow sensor 1
5. The temperature compensating thermistor 17 and the temperature measuring thermistor 25 are connected to each wiring 33 by wire bonding or the like.
【００２１】リード線１１の一方は、筒状部２３の外側
の各端子３５を介して配線基板３と接続し、他方は、筒
状部２３の外側および下側ケース部材５に設けられた貫
通穴３７を経て回路基板７に接続している。回路基板７
は、図２に示すように、流量検出用抵抗１９および温度
補償用サーミスタ１７を含むブリッジ回路を形成して流
量に応じた流量出力を行う回路を有する。図２には示さ
れていない温度測定用サーミスタ２５は、回路基板７を
経て、そのまま外部に接続される。リード線１１として
は、防水性を考慮し、被覆のないものを用いている。被
覆があると、被覆と導線との間を伝って水分が伝達しや
すくなるからである。One of the lead wires 11 is connected to the wiring board 3 via each terminal 35 outside the cylindrical portion 23, and the other is a through-hole provided on the outside of the cylindrical portion 23 and on the lower case member 5. It is connected to the circuit board 7 through the hole 37. Circuit board 7
Has a circuit that forms a bridge circuit including a flow rate detection resistor 19 and a temperature compensation thermistor 17 to output a flow rate according to the flow rate, as shown in FIG. The thermistor 25 for temperature measurement not shown in FIG. 2 is connected to the outside via the circuit board 7 as it is. The lead wire 11 has no coating in consideration of waterproofness. This is because the presence of the coating makes it easier for moisture to be transmitted between the coating and the conductor.
【００２２】筒状部２３の外側には、キャップ部材１、
配線基板３および下側ケース部材５とで囲まれた部分が
形成されており、その部分には防水・防湿用の樹脂４１
が充填され、かつこの樹脂４１部分は貫通穴３７を介し
て下側ケース部材５の上面にまで及んでいる。したがっ
て、リード線１１はこの樹脂４１部分を経て回路基板７
に接続している。樹脂４１としては、防水・防湿性に優
れ、かつステンレスとの接合性が良い、ウレタン樹脂が
好ましい。Outside the cylindrical portion 23, the cap member 1,
A portion surrounded by the wiring board 3 and the lower case member 5 is formed, and a resin 41 for waterproofing and moistureproofing is formed in the portion.
And the resin 41 extends to the upper surface of the lower case member 5 through the through hole 37. Therefore, the lead wire 11 passes through the circuit board 7 through the resin 41 portion.
Connected to As the resin 41, a urethane resin which is excellent in waterproofness and moistureproofness and has good bonding property with stainless steel is preferable.
【００２３】回路基板７の上面は、下側ケース部材５の
内壁へかけて、熱伝導性および絶縁性が良好な樹脂、例
えばシリコン樹脂４３で覆われている。また回路基板７
は、下側ケース部材５に対し、有機接着剤４５により固
定されている。これにより、回路基板７と下側ケース５
との間には密封された空間３９が形成されている。な
お、下側ケース部材５に対する回路基板７の固定は、下
側ケース部材５に設けたツメによって行ったり、ネジ止
めにより行ってもよい。The upper surface of the circuit board 7 is covered with a resin having good thermal conductivity and insulation properties, for example, a silicon resin 43, to the inner wall of the lower case member 5. Circuit board 7
Are fixed to the lower case member 5 with an organic adhesive 45. Thereby, the circuit board 7 and the lower case 5
A sealed space 39 is formed between them. The fixing of the circuit board 7 to the lower case member 5 may be performed by a claw provided on the lower case member 5 or by screwing.
【００２４】上側ケース部材９は、下側ケース部材５に
対し、有機接着剤による接着、超音波溶着、ワンタッチ
式の固定、タップネジ等により固定することができる。
上側ケース部材９と下側ケース部材５との間の回路基板
７上には空間４７が形成されている。The upper case member 9 can be fixed to the lower case member 5 by bonding with an organic adhesive, ultrasonic welding, one-touch fixing, tap screws, or the like.
A space 47 is formed on the circuit board 7 between the upper case member 9 and the lower case member 5.
【００２５】図４に示すように、このような構成を有す
る流量計４９は、管５１に対し、底部１３が管５１内を
流れる流体５３と、その流れの方向に平行に接するよう
に取り付けられる。取り付けは、下側ケース部材５およ
びキャップ部材１に設けられた貫通穴５５（図１）を介
し、これら部材を管５１にネジ５２によりネジ止めする
ことにより行うことができる。As shown in FIG. 4, the flow meter 49 having such a configuration is attached to the pipe 51 such that the bottom portion 13 is in contact with the fluid 53 flowing in the pipe 51 in parallel to the flow direction. . Attachment can be performed by screwing these members to the tube 51 with screws 52 through through holes 55 (FIG. 1) provided in the lower case member 5 and the cap member 1.
【００２６】この状態において、図２の回路に所定の電
圧Ｖを印加すると、抵抗２１は発熱するが、その熱はキ
ャップ部材の底部１３を介して流体５３により奪われる
ため、流量センサ１５の温度は、流体５３の流量に応じ
た温度となり、その温度に応じた電圧がブリッジ回路５
７から出力される。ただしそのときの流量センサ１５の
温度は、流体５３の流量のほか、流体５３の温度によっ
ても変動する。温度補償用サーミスタ１７はこのような
流体５３の温度による変動を補償し、ブリッジ回路５７
の出力が、流体５３の流量にのみ依存するように作用す
る。ブリッジ回路５７の出力は、増幅され、流量出力と
して、回路基板７の回路から出力される。In this state, when a predetermined voltage V is applied to the circuit shown in FIG. 2, the resistor 21 generates heat. However, the heat is removed by the fluid 53 through the bottom 13 of the cap member. Is a temperature corresponding to the flow rate of the fluid 53, and a voltage corresponding to the temperature is a bridge circuit 5
7 is output. However, the temperature of the flow sensor 15 at that time varies depending on the temperature of the fluid 53 as well as the flow rate of the fluid 53. The temperature compensating thermistor 17 compensates for such a fluctuation due to the temperature of the fluid 53, and forms a bridge circuit 57.
Acts so as to depend only on the flow rate of the fluid 53. The output of the bridge circuit 57 is amplified and output from the circuit on the circuit board 7 as a flow rate output.
【００２７】このとき、空間２２は、外部に対する断熱
作用を果たすため、外部の温度の影響に左右されないよ
り正確な流量出力が得られる。また、この断熱効果は、
空間３９および４７によって、さらに高められている。At this time, since the space 22 performs an adiabatic action against the outside, a more accurate flow rate output is obtained without being affected by the temperature of the outside. Also, this insulation effect
It is further enhanced by spaces 39 and 47.
【００２８】また、キャップ部材１は、感度向上のため
に薄い例えば厚さが０．２ｍｍのステンレス板で構成さ
れるが、その底部１３は、配線基板３およびこれを支持
する下側ケース部材５の筒部２３により支持されている
ため、流体５３の圧力により変形することはない。ま
た、キャップ部材１の側壁５９部分も、内側に樹脂４１
が充填されているため、変形することはない。さらに、
配線基板３の周辺のエポキシ樹脂２４により、底部１３
および側壁５９の耐圧性が高められている。The cap member 1 is formed of a thin stainless steel plate having a thickness of, for example, 0.2 mm in order to improve the sensitivity. The bottom portion 13 has a wiring board 3 and a lower case member 5 for supporting the same. Is not deformed by the pressure of the fluid 53. The side wall 59 of the cap member 1 is also provided with a resin 41 inside.
Are not deformed. further,
The epoxy resin 24 around the wiring board 3 causes the bottom 13
And the pressure resistance of the side wall 59 is enhanced.
【００２９】また、何らかの原因で水分が空間４７内に
侵入したとしても、樹脂４１および４３が存在するた
め、その水分が空間２２にまで至って流量検出精度等に
悪影響を及ぼすことはない。また、この防水・防湿効果
は、リード線１１を被覆のないものとしたことによりさ
らに向上している。つまり、被覆がないため、被覆とリ
ード線１１との間を伝わって水分が空間２２の方まで侵
入することはない。Further, even if moisture enters the space 47 for some reason, the moisture does not reach the space 22 and adversely affect the flow rate detection accuracy and the like because the resins 41 and 43 are present. Further, the waterproof / moisture-proof effect is further improved by not covering the lead wire 11. That is, since there is no coating, moisture does not penetrate into the space 22 through the space between the coating and the lead wire 11.
【００３０】なお、上述において、流量センサ１５、温
度補償用サーミスタ１７および温度測定用サーミスタ２
５はすべて１つの空間２２により断熱されているが、各
素子毎に別個の空間により断熱するようにしてもよい。
つまり、空間２２を壁により仕切ったり、小さな筒状部
を各素子毎に設けたりしても良い。In the above description, the flow rate sensor 15, the temperature compensating thermistor 17, and the temperature measuring thermistor 2
Although all 5 are insulated by one space 22, they may be insulated by a separate space for each element.
That is, the space 22 may be partitioned by a wall, or a small cylindrical portion may be provided for each element.
【００３１】次に、空間２２の効果を確認するために行
った実験について説明する。この実験は次のように行っ
た。Next, an experiment conducted to confirm the effect of the space 22 will be described. This experiment was performed as follows.
【００３２】つまり、まず、キャップ部材１に流量セン
サ１５、温度補償用サーミスタ１７、配線基板３および
下側ケース５を取り付けてあるが、下側ケース５より上
の樹脂４１、回路基板７、上側ケース９等は設けていな
い状態のものを４種類用意した。そのうちの第１のもの
は、図５（ａ）のように、空間２２上方の下側ケース５
の部分に貫通穴６１を設けたものである。第２のものは
図５（ｂ）のように、特に何も加工を施しておらず、上
述の実施例と同様の空間２２を有するものである。第３
のものは、図５（ｃ）のように、空間２２の上から１／
３までの部分にエポキシ樹脂６３を配置したものであ
る。そして第４のものは、図５（ｄ）のように、空間２
２の上から１／２までの部分にエポキシ樹脂６３を配置
したものである。That is, first, the flow sensor 15, the temperature compensating thermistor 17, the wiring board 3 and the lower case 5 are attached to the cap member 1, but the resin 41 above the lower case 5, the circuit board 7, and the upper Four kinds of cases 9 and the like were prepared without being provided. The first one is a lower case 5 above the space 22 as shown in FIG.
Are provided with through holes 61. As shown in FIG. 5B, the second one has no special processing and has a space 22 similar to that of the above-described embodiment. Third
Is 1 / top of the space 22 as shown in FIG.
The epoxy resin 63 is arranged in the portions up to 3. The fourth one is a space 2 as shown in FIG.
The epoxy resin 63 is arranged in a portion from the top to the half of the top 2.
【００３３】次に、これら４種類のものそれぞれについ
て、管５１に対して図４のような取付けを行い、管５１
内に３０℃の水を流すとともに流量センサ１５の抵抗２
１に一定の電流を流した状態を継続させ、かつその状態
でしばらく経過してから、その状態においてさらにドラ
イヤによる熱風（６０〜７０℃）６５の上方からの吹付
けを開始し、図示しないセンサにより流量センサ１５お
よび温度補償用サーミスタ１７の温度変化を測定した。Next, each of these four types is attached to the pipe 51 as shown in FIG.
30 ° C. water in the inside and the resistance 2 of the flow sensor 15
1, a state where a constant current is passed is continued, and after a while in that state, in this state, blowing of hot air (60 to 70 ° C.) 65 from above is started by a dryer, and a sensor (not shown) Thus, the temperature changes of the flow sensor 15 and the temperature compensating thermistor 17 were measured.
【００３４】図６はこのときの流量センサ１５の温度変
化を示し、図７はこのときの温度補償用サーミスタ１７
の温度変化を示す。これらの図において、○印は図５
（ａ）の状態のもの、つまりケース５が無いのと同等の
状態のもの、△印は図５（ｂ）の状態のもの、▲印は図
５（ｃ）の状態のもの、そして□印は図５（ｄ）の状態
のものについての温度変化を示す。FIG. 6 shows the temperature change of the flow sensor 15 at this time, and FIG. 7 shows the temperature compensation thermistor 17 at this time.
3 shows the temperature change. In these figures, the circles indicate FIG.
5 (a), that is, a state equivalent to the absence of the case 5, a triangle indicates the state of FIG. 5 (b), a triangle indicates the state of FIG. 5 (c), and a square Shows the temperature change in the state shown in FIG.
【００３５】図６および図７に示されるように、流量セ
ンサ１５および温度補償用サーミスタ１７のいずれの場
合においても、図５（ａ）のケース無しの状態では温度
変化が大きく、他の状態では温度変化が小さいことがわ
かる。つまり、ケース無しの状態では、外気の影響を大
きく受ける。一方、図５（ｂ）〜（ｄ）からは、空間２
２の容積の大小によっては、温度変化に差のないことが
わかる。つまり、空間２２の天井は低くて良く、天井が
流量センサ１５や温度補償用サーミスタ１７に接触しな
ければ外気の影響はほとんど受けない。As shown in FIGS. 6 and 7, in both cases of the flow rate sensor 15 and the temperature compensating thermistor 17, the temperature change is large without the case shown in FIG. It can be seen that the temperature change is small. In other words, in the state without the case, it is greatly affected by the outside air. On the other hand, from FIGS. 5B to 5D, the space 2
It can be seen that there is no difference in temperature change depending on the size of the volume of No. 2. That is, the ceiling of the space 22 may be low, and if the ceiling does not contact the flow sensor 15 or the temperature compensating thermistor 17, the ceiling 22 is hardly affected by the outside air.
【００３６】[0036]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、流
量センサさらには温度補償用サーミスタが位置する密封
空間が筒状部で保護されるため、断熱性や耐水性を従来
より向上させることができる。また同時に、筒状部によ
り、好ましくは配線基板を介して、キャップ部材の底部
が支持されるため、キャップ部材底部の流体に対する耐
圧性を向上させることができる。したがって、感度と耐
圧性の両立を図ることができる。As described above, according to the present invention, since the sealed space in which the flow rate sensor and the temperature compensating thermistor are located is protected by the cylindrical portion, the heat insulation and the water resistance can be improved as compared with the prior art. Can be. At the same time, since the bottom of the cap member is supported by the tubular portion, preferably via the wiring board, the pressure resistance of the bottom of the cap member to fluid can be improved. Therefore, both sensitivity and pressure resistance can be achieved.
【図１】 本発明の一実施例に係る流量計を示す一部を
破断した側面図である。FIG. 1 is a partially cutaway side view showing a flow meter according to one embodiment of the present invention.
【図２】 図１の流量計の回路の一部を示す回路図であ
る。FIG. 2 is a circuit diagram showing a part of the circuit of the flow meter of FIG. 1;
【図３】 図１の流量計の配線基板の平面図である。FIG. 3 is a plan view of a wiring board of the flow meter of FIG. 1;
【図４】 図１の流量計を管に取り付けた様子を示す図
である。FIG. 4 is a view showing a state where the flow meter of FIG. 1 is attached to a pipe.
【図５】 空間２２の効果を示す実験に使用した４種の
状態のものの断面図である。5 is a cross-sectional view of four states used in an experiment showing the effect of the space 22. FIG.
【図６】 空間２２の効果を示す実験において得られた
流量センサ１５の温度変化を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing a temperature change of the flow sensor 15 obtained in an experiment showing an effect of the space 22.
【図７】 空間２２の効果を示す実験において得られた
温度補償用サーミスタ１７の温度変化を示すグラフであ
る。7 is a graph showing a temperature change of the temperature compensating thermistor 17 obtained in an experiment showing an effect of the space 22. FIG.
【図８】 図１の流量計で使用しうる流量センサの構造
図である。FIG. 8 is a structural diagram of a flow sensor that can be used in the flow meter of FIG. 1;
【図９】 従来例に係る流量センサ装置を示す断面図で
ある。FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a flow sensor device according to a conventional example.
１：キャップ部材、３：配線基板、５：下側ケース部
材、７：回路基板、９：上側ケース部材、１１：リード
線またはリードフレーム、１２：端部、１３：底部、１
５：流量センサ、１６：凹部、１７：温度補償用サーミ
スタ、１９：流量検出用抵抗、２１：抵抗、２２：密封
空間、２３：筒状部、２４：エポキシ樹脂、２５：温度
測定用サーミスタ、２６：接着剤、２７，２９，３１：
貫通穴、２８：凸部、３０：楔形部分、３３：配線、３
４：結合する部分、３５：端子、３７：貫通穴、４１：
樹脂、４３：シリコン樹脂、４５：有機接着剤、３９：
密封された空間、４７：空間、４９：流量計、５１：
管、５３：流体、５５：貫通穴、５９：側壁、６１：貫
通穴、６３：エポキシ樹脂、６５：熱風。1: Cap member, 3: Wiring board, 5: Lower case member, 7: Circuit board, 9: Upper case member, 11: Lead wire or lead frame, 12: End, 13: Bottom, 1
5: flow rate sensor, 16: concave portion, 17: temperature compensating thermistor, 19: flow rate detecting resistor, 21: resistance, 22: sealed space, 23: cylindrical portion, 24: epoxy resin, 25: temperature measuring thermistor, 26: adhesive, 27, 29, 31:
Through hole, 28: convex portion, 30: wedge-shaped portion, 33: wiring, 3
4: connecting portion, 35: terminal, 37: through hole, 41:
Resin, 43: silicone resin, 45: organic adhesive, 39:
Sealed space, 47: space, 49: flow meter, 51:
Tube, 53: fluid, 55: through hole, 59: side wall, 61: through hole, 63: epoxy resin, 65: hot air.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山岸 喜代志 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 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing from the front page (72) Inventor Kiyoshi Yamagishi 1333-2, Hara-shi, Ageo-shi, Saitama Mitsui Kinzoku Mining Co., Ltd.
Claims (9)
ように前記管に取り付けられるキャップ部材、前記キャ
ップ部材の底部内側に配置した、流量センサ、および前
記キャップ部材を閉塞するケース部材を備え、 前記流量センサは、前記キャップ部材底部を介して前記
流体により熱が奪われることによる温度変化に応じて抵
抗値が変化することにより前記流量に応じた流量出力を
生成するための流量検出用抵抗を有する、傍熱型または
自己発熱型のものであり、 前記ケース部材は、前記キャップ部材底部の方向に伸び
て、内側に密封された空間を形成する筒状部を有し、そ
の密封空間内に前記流量センサが位置することを特徴と
する流量計。A cap member attached to the tube so that an outside of the bottom portion is in contact with a fluid flowing in the tube, a flow sensor disposed inside the bottom portion of the cap member, and a case member for closing the cap member, The flow rate sensor includes a flow rate detection resistor for generating a flow rate output according to the flow rate by changing a resistance value according to a temperature change due to heat being taken away by the fluid through the bottom of the cap member. The case member has a tubular portion extending in the direction of the bottom of the cap member to form a space sealed inside, and the inside of the sealed space. A flow meter, wherein the flow sensor is located.
温度補償用サーミスタ、前記流量センサおよび前記温度
補償用サーミスタと外部とを接続するための配線基板、
ならびにこの配線基板と外部とを接続するリード線を備
え、前記温度補償用サーミスタは前記流体の温度に応じ
た前記流量出力の変動を補償するように前記流量検出用
抵抗に直列または並列に接続された、薄膜または厚膜製
のものであり、前記筒状部の伸びた先端は前記配線基板
と結合して前記密封空間を形成し、前記温度補償用サー
ミスタは前記密封空間内に位置することを特徴とする請
求項１に記載の流量計。2. A temperature compensation thermistor disposed inside the bottom of the cap member, a wiring board for connecting the flow rate sensor and the temperature compensation thermistor to the outside,
The temperature compensating thermistor is connected in series or parallel to the flow rate detecting resistor so as to compensate for the fluctuation of the flow rate output according to the temperature of the fluid. Further, it is made of a thin film or a thick film, and the extended tip of the cylindrical portion is combined with the wiring board to form the sealed space, and the temperature compensation thermistor is located in the sealed space. The flow meter according to claim 1, wherein
温度補償用サーミスタを外部に接続するための配線を有
し、かつその配線および配線基板は前記筒状部の外側ま
で伸びており、前記リード線は、前記配線基板の配線と
前記筒状部の外側において接続し、かつ前記筒状部の外
側および前記ケース部材に設けられた貫通穴を経て外部
に接続していることを特徴とする請求項２記載の流量
計。3. The wiring board has wiring for connecting the flow rate sensor and the temperature compensating thermistor to the outside, and the wiring and the wiring board extend to the outside of the cylindrical portion. The wire is connected to the wiring of the wiring board outside the cylindrical portion, and is connected to the outside through a through hole provided outside the cylindrical portion and the case member. Item 2. The flow meter according to Item 2.
反対側に設けた回路基板、前記ケース部材の前記回路基
板が設けられた部分を閉塞する蓋部材を備え、前記リー
ド線は前記配線基板と前記回路基板とを接続するもので
あり、前記回路基板は、前記流量検出用抵抗および温度
補償用サーミスタを含むブリッジ回路を形成して前記流
量に応じた流量出力を行う回路を有することを特徴とす
る請求項２または３に記載の流量計。4. A circuit board provided on a side of the case member opposite to the cap member, a lid member for closing a portion of the case member on which the circuit board is provided, wherein the lead wire is connected to the wiring board. The circuit board is connected to the circuit board, wherein the circuit board has a circuit that forms a bridge circuit including the flow rate detection resistor and the temperature compensation thermistor and outputs a flow rate according to the flow rate. The flowmeter according to claim 2 or 3, wherein
封された空間が形成されていることを特徴とする請求項
４に記載の流量計。5. The flowmeter according to claim 4, wherein a sealed space is formed between the circuit board and the case member.
いる前記ケース部材へかけて、熱伝導性および絶縁性が
良好な樹脂で覆われていることを特徴とする請求項４ま
たは５に記載の流量計。6. The circuit board according to claim 4, wherein an upper surface of the circuit board is covered with a resin having good thermal conductivity and insulating property to the case member holding the circuit board. The flow meter according to 1.
部材の底部に設けた前記流体の温度を測定するための温
度測定用サーミスタを有することを特徴とする請求項１
〜６のいずれか１項に記載の流量計。7. A thermistor for measuring a temperature of the fluid, provided at the bottom of the cap member inside the cylindrical portion, for measuring a temperature of the fluid.
The flow meter according to any one of claims 1 to 6.
材、配線基板およびケース部材で囲まれた部分が形成さ
れており、その部分には防水・防湿用の樹脂が充填され
ていることを特徴とする請求項２〜７のいずれか１項に
記載の流量計。8. A portion surrounded by the cap member, the wiring board and the case member is formed outside the cylindrical portion, and the portion is filled with a resin for waterproofing and moistureproofing. The flowmeter according to any one of claims 2 to 7, characterized in that:
のであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項
に記載の流量計。9. The flow meter according to claim 1, wherein the flow sensor is made of a thin film or a thick film.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9199144A JPH1130539A (en) | 1997-07-10 | 1997-07-10 | Flowmeter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9199144A JPH1130539A (en) | 1997-07-10 | 1997-07-10 | Flowmeter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1130539A true JPH1130539A (en) | 1999-02-02 |
Family
ID=16402889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9199144A Pending JPH1130539A (en) | 1997-07-10 | 1997-07-10 | Flowmeter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1130539A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112739989A (en) * | 2018-09-21 | 2021-04-30 | Koa株式会社 | Flow sensor device |
-
1997
- 1997-07-10 JP JP9199144A patent/JPH1130539A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112739989A (en) * | 2018-09-21 | 2021-04-30 | Koa株式会社 | Flow sensor device |
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