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公開番号2025033321
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-13
出願番号2023138965
出願日2023-08-29
発明の名称液体加熱装置
出願人日本特殊陶業株式会社
代理人弁理士法人暁合同特許事務所
主分類G01F 1/68 20060101AFI20250306BHJP(測定;試験)
要約【課題】流量の計測が可能な液体加熱装置を提供する。
【解決手段】流路11を流通する液体12を加熱して昇温させる液体加熱装置20は、電力の供給により液体12を加熱するヒータ素子25と、ヒータ素子25より上流に配置され、ヒータ素子25よりも上流を流れる液体12の上流温度T1を計測する上流温度センサ22と、ヒータ素子25より下流に配置され、ヒータ素子25よりも下流を流れる液体12の下流温度T2を計測する下流温度センサ23と、を備え、ヒータ素子25に供給される駆動電気量と、下流温度T2と上流温度T1の温度差ΔTと、に基づいて、流通する液体12の流量Lを算出する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
流路を流通する液体を加熱して昇温させる液体加熱装置であって、
電力の供給により液体を加熱するヒータと、
前記ヒータより上流に配置され、前記ヒータよりも上流を流れる液体の上流温度を計測する上流温度センサと、
前記ヒータより下流に配置され、前記ヒータよりも下流を流れる液体の下流温度を計測する下流温度センサと、を備え、
前記ヒータに供給される駆動電気量と、前記下流温度と前記上流温度の温度差と、に基づいて、流通する液体の流量を算出する、液体加熱装置。
続きを表示（約 610 文字）【請求項２】
請求項１に記載の液体加熱装置であって、
前記温度差は、任意の第１時点における前記上流温度と、前記第１時点よりも後の第２時点における前記下流温度の差である、液体加熱装置。
【請求項３】
請求項２に記載の液体加熱装置であって、
前記第１時点と前記第２時点との時間差は、前記液体が前記上流温度センサから前記下流温度センサまで移動するのにかかる時間であり、前記時間差の初期値は、あらかじめ設定した定数である、液体加熱装置。
【請求項４】
請求項３に記載の液体加熱装置であって、
前記時間差の初期値を適用して流量を算出した後は、前記上流温度センサから前記下流温度センサまでの流路の容積を、算出した流量で除すことにより２回目以降の時間差を算出し、前記２回目以降の時間差を適用して流量を算出する、液体加熱装置。
【請求項５】
請求項１に記載の液体加熱装置であって、
前記上流温度センサおよび前記下流温度センサの少なくとも一部は、前記流路の内部に挿入されている、液体加熱装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の液体加熱装置であって、
前記駆動電気量は、前記ヒータに供給される供給電力であり、
前記ヒータが液体に与える熱量は、前記供給電力に１未満の係数を乗じた値である、液体加熱装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体加熱装置に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
液体の流量を計測する技術として、特許文献１に記載の流量計（熱式流量計）が知られている。特許文献１に記載の熱式流量計は、液体を加熱するヒータを備えており、加熱前後の液体の温度差に基づいて、配管（流路）を流れる液体の流量を計測する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－１０７９４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
液体を加熱して昇温させる液体加熱装置が設置されている流路において、上記の熱式流量計を用いて流量を計測する場合、液体加熱装置の液体加熱用ヒータとは別個に熱式流量計のヒータが必要になるため、コストの増加や、設置スペース、レイアウトなどが問題となる。本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、流量の計測が可能な液体加熱装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の液体加熱装置は、流路を流通する液体を加熱して昇温させる液体加熱装置であって、電力の供給により液体を加熱するヒータと、前記ヒータより上流に配置され、前記ヒータよりも上流を流れる液体の上流温度を計測する上流温度センサと、前記ヒータより下流に配置され、前記ヒータよりも下流を流れる液体の下流温度を計測する下流温度センサと、を備え、前記ヒータに供給される駆動電気量と、前記下流温度と前記上流温度の温度差と、に基づいて、流通する液体の流量を算出する。
【０００６】
本明細書で「流量」とは、単位時間あたりに移動した流体の量を意味する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、液体の流量を計測可能な液体加熱装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
液体加熱装置を含む加熱システムの概略図
ヒータユニットの断面図
温度の時間変化を示すグラフ
算出処理のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（１）流路を流通する液体を加熱して昇温させる液体加熱装置は、電力の供給により液体を加熱するヒータと、前記ヒータより上流に配置され、前記ヒータよりも上流を流れる液体の上流温度を計測する上流温度センサと、前記ヒータより下流に配置され、前記ヒータよりも下流を流れる液体の下流温度を計測する下流温度センサと、を備え、前記ヒータに供給される駆動電気量と、前記下流温度と前記上流温度の温度差と、に基づいて、流通する液体の流量を算出する。駆動電気量とは、ヒータを駆動（発熱）させるためにヒータに印加される電流、電圧、電力等の電気的パラメータである。
【００１０】
このような構成によると、液体加熱装置は、ヒータで液体を加熱して昇温させることができる。また、ヒータの上流と下流で温度差が生じると、温度差と、ヒータに供給される駆動電気量と、に基づいて、流量を算出できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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