特許ウォッチ

公開番号2024033769
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-13
出願番号2022137576
出願日2022-08-31
発明の名称熱式流量計
出願人アズビル株式会社
代理人個人
主分類G01F 1/684 20060101AFI20240306BHJP(測定;試験)
要約【課題】熱式流量計の配管内壁に設けられる測温抵抗体、発熱抵抗体の配線パターンの流れの方向に占有する面積を、配線パターンの線幅を細くすることなく小さくする。
【解決手段】主配管101より小さい管径とされた測定配管102の内壁102aに、流体を加熱する発熱抵抗体103、第1測温抵抗体104、第2測温抵抗体105、第3測温抵抗体106を設け、発熱抵抗体103、第1測温抵抗体104、第2測温抵抗体105、第3測温抵抗体106の各々を構成する配線パターンは、速度分布が均一となっている範囲で測定配管102の周方向に延在して形成されている。
【選択図】図1A
特許請求の範囲【請求項１】
測定対象の流体が流れる主配管に接続され、主配管より小さい管径とされた測定配管と、
前記測定配管の内壁に設けられて前記流体を加熱する発熱抵抗体と、
前記発熱抵抗体の上流側で前記測定配管の内壁に設けられて前記流体の温度を測定する第１測温抵抗体と、
前記発熱抵抗体の下流側で前記測定配管の内壁に設けられて前記流体の温度を測定する第２測温抵抗体と、
前記発熱抵抗体の熱影響を受けない上流側の位置における前記流体の温度を測定する第３測温抵抗体と
を備え、
前記発熱抵抗体、第１測温抵抗体、第２測温抵抗体、第３測温抵抗体の各々を構成する配線パターンは、速度分布が均一となっている範囲で前記測定配管の周方向に延在して形成されている
ことを特徴とする熱式流量計。
続きを表示（約 510 文字）【請求項２】
請求項１記載の熱式流量計において、
前記主配管から前記測定配管にかけて、管径が徐々に変化していることを特徴とする熱式流量計。
【請求項３】
請求項１記載の熱式流量計において、
前記測定配管は、断面視矩形とされていることを特徴とする熱式流量計。
【請求項４】
請求項１記載の熱式流量計において、
前記発熱抵抗体、第１測温抵抗体、第２測温抵抗体、第３測温抵抗体の各々を構成する配線パターンは、Ｐｔから構成されていることを特徴とする熱式流量計。
【請求項５】
請求項１～４のいずれか１項に記載の熱式流量計において、
前記発熱抵抗体の温度と前記第３測温抵抗体により測定された温度との差が設定されている設定温度差となるように前記発熱抵抗体を制御するように構成された制御部と、
前記発熱抵抗体が前記制御部に制御されている状態で、前記第１測温抵抗体で測定された前記流体の温度と前記第２測温抵抗体で測定された前記流体の温度との温度差から前記流体の流量を算出するように構成された流量算出部と
を備えることを特徴とする熱式流量計。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱式流量計に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
温度センサとする測温抵抗体およびヒータとする発熱抵抗体を備えるセンサチップを、配管内壁に設けている熱式流量計がある（特許文献１）。これら抵抗体の配線パターン（抵抗体パターン）は、いわゆるミアンダ配線とされ、所定の配線長を得るために平面視で折り返して形成されている。抵抗体パターンは、抵抗体パターンに接続する配線の抵抗の影響を低減し、分解能を上げるためにも、大きい抵抗値であることが望ましい。
【０００３】
抵抗値を大きくするためには、例えば、折り返しの数を増やして配線をより長くすることが考えられる。ただし、折り返しの数を増やすと、抵抗体パターンの占有する領域を流れの方向に増やすことになる。
【０００４】
一方、測定対象が液体の場合、気体と比較して流体が奪う熱が大きいため、抵抗体パターンの流れの方向に占有する面積を極力小さくして、局所的な温度を測定することが必要となる。また、流れている液体には、放物線の速度分布が形成されるため、この分布の影響を受けないためにも局所的に測定を実施する必要があり、センサチップの面積を小さくすることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開平４－１０２０２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、抵抗体パターンが占有する面積を小さくしつつ、抵抗値を上げるには、抵抗体パターンの線幅を細くし、かつ薄くすることが考えられるが、製作上の限界がある。
【０００７】
本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、熱式流量計の配管内壁に設けられる測温抵抗体、発熱抵抗体の配線パターンの流れの方向に占有する面積を、配線パターンの線幅を細くすることなく小さくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る熱式流量計は、測定対象の流体が流れる主配管に接続され、主配管より小さい管径とされた測定配管と、測定配管の内壁に設けられて流体を加熱する発熱抵抗体と、発熱抵抗体の上流側で測定配管の内壁に設けられて流体の温度を測定する第１測温抵抗体と、発熱抵抗体の下流側で測定配管の内壁に設けられて流体の温度を測定する第２測温抵抗体と、発熱抵抗体の熱影響を受けない上流側の位置における流体の温度を測定する第３測温抵抗体と備え、発熱抵抗体、第１測温抵抗体、第２測温抵抗体、第３測温抵抗体の各々を構成する配線パターンは、速度分布が均一となっている範囲で測定配管の周方向に延在して形成されている。
【０００９】
上記熱式流量計の一構成例において、主配管から測定配管にかけて、管径が徐々に変化している。
【００１０】
上記熱式流量計の一構成例において、測定配管は、断面視矩形とされている。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許