(57)【要約】【課題】圧力センサの受圧部との接続設計を容易とする。【解決手段】流路ＬＡ１を構成するチャネル１−１が形成された金属薄板１の上に圧力導出孔２−１，２−２が形成された金属薄板２を重ねる。金属薄板２の上に圧力導出孔３−１，３−２が形成された金属薄板３を重ねる。金属薄板３の上に圧力導出孔４−１，４−２が形成された金属薄板４を重ねる。金属薄板３の圧力導出孔３−１を長孔とし、その一部が金属薄板２の圧力導出孔２−１および金属薄板４の圧力導出孔４−１と重なるようにする。金属薄板３の圧力導出孔３−２を長孔とし、その一部が金属薄板２の圧力導出孔２−２および金属薄板４の圧力導出孔４−２と重なるようにする。金属薄板４の圧力導出孔４−１，４−２は、金属薄板２の圧力導出孔２−１，２−２に対して、ずれた位置に形成する。【選択図】  図１
2020148486.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層された複数の板状部材からなり、
前記複数の板状部材は、
隣接する２つの板状部材の間に挟まれて第１の流路を形成するチャネルが形成された第１の板状部材と、
前記第１の板状部材に重ねられ、前記第１の流路の一端側に開口する第１の貫通孔と、前記第１の流路の他端側に開口する第２の貫通孔とが形成された第２の板状部材と、
前記第２の板状部材に重ねられ、前記第１の貫通孔とつながる第３の貫通孔と、前記第２の貫通孔とつながる第４の貫通孔とが形成された第３の板状部材と、
前記第３の板状部材に重ねられ、前記第３の貫通孔とつながる第５の貫通孔と、前記第４の貫通孔とつながる第６の貫通孔とが形成された第４の板状部材とを含み、
前記第１の貫通孔と前記第５の貫通孔とは、
前記第３の貫通孔に対して平面視で互い異なる位置で接続されている
ことを特徴とする層流素子。
【請求項２】
請求項１に記載された層流素子において、
前記第２の貫通孔と前記第６の貫通孔とは、
前記第４の貫通孔に対して平面視で互い異なる位置で接続されている
ことを特徴とする層流素子。
【請求項３】
請求項１または２に記載された層流素子において、
前記第３の貫通孔および前記第４の貫通孔は、
前記第１の流路に沿った長孔とされている
ことを特徴とする層流素子。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載された層流素子において、
前記複数の板状部材は、さらに、
前記第１の板状部材の前記第２の板状部材が重ねられた面とは反対側の面に重ねられた第５の板状部材と、
前記第５の板状部材の前記第１の板状部材が重ねられた面とは反対側の面に重ねられ、隣接する２つの板状部材の間に挟まれて第２の流路を形成するチャネルが形成された第６の板状部材とを含み、
前記第５の板状部材は、
前記第２の流路の一端側に開口し、前記第１の流路と前記第２の流路とを連通する第７の貫通孔と、
前記第２の流路の他端側に開口し、前記第１の流路と前記第２の流路とを連通する第８の貫通孔と
を有することを特徴とする層流素子。
【請求項５】
請求項４に記載された層流素子において、
前記第１の板状部材は、さらに、
前記第１の流路を形成するチャネルの一方側の端部につながる第１の貫通孔と他方側の端部につながる第２の貫通孔とを有し、
前記第６の板状部材は、さらに、
前記第２の流路を形成するチャネルの一方側の端部につながる第１の貫通孔と他方側の端部につながる第２の貫通孔とを有し、
前記第５の板状部材は、さらに、
前記第１の板状部材における前記第１の貫通孔と前記第６の板状部材における前記第１の貫通孔とを連通させる第１の連通孔と、
前記第１の板状部材における前記第２の貫通孔と前記第６の板状部材における前記第２の貫通孔とを連通させる第２の連通孔とを有する
ことを特徴とする層流素子。
【請求項６】
請求項４または５に記載された層流素子において、
前記第１の板状部材の前記第２の板状部材が重ねられた面とは反対側の面に前記第５の板状部材と前記第６の板状部材とが繰り返して積層されている
ことを特徴とする層流素子。
【請求項７】
通過する流体の流れを層流とする層流素子と、
前記層流素子の上流側と下流側の圧力の差を差圧として取得するように構成された差圧取得部と、
前記差圧取得部によって取得された差圧に基づいて前記層流素子を流れる流体の流量を求めるように構成された流量算出部とを備え、
前記層流素子は、
請求項１から６のいずれか１項に記載された層流素子である
ことを特徴とする層流型流量計。
【請求項８】
請求項７に記載された層流型流量計において、
前記層流素子の温度を検出するように構成された温度検出部と、
前記温度検出部によって検出された温度に基づいて前記流体の密度を補正するように構成された密度補正部と、
前記温度検出部によって検出された温度に基づいて前記流体の粘度を補正するように構成された粘度補正部とをさらに備え、
前記流量算出部は、
前記差圧取得部によって取得された差圧と前記密度補正部によって補正された密度と前記粘度補正部によって補正された粘度とから前記層流素子を流れる流体の質量流量を求めるように構成されている
ことを特徴とする層流型流量計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、層流素子およびこの層流素子を用いた層流型流量計に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、流路を流れる流体の流量を計測する流量計の１つとして、層流型流量計が用いられている。この層流型流量計は、通過する流体の流れを層流、すなわちその流体の流線が常に管軸と平行な流れとする層流素子を備えており、この層流素子の上流側と下流側の流体の圧力の差から流路を流れる流体の流量を計測する。
【０００３】
層流型流量計は、流路内を流体が層流状態で流れた場合、ハーゲンポアズイユの法則により、流体の移動に伴う圧力降下が体積流量に比例する現象を利用した流量計である。この層流型流量計において、質量流量と差圧との関係は次式で表される。
Ｑｍ＝ΔＰ・Ｋ・（ρ／（μ・Ｌ））  ・・・・（１）
但し、Ｑｍ：質量流量、ΔＰ：層流素子の上流側と下流側の流体の圧力の差（差圧）、Ｋ：比例定数、ρ：流体の密度、μ：流体の粘性係数（流体の粘度）、Ｌ：流路長。
【０００４】
図７に、層流型流量計における層流素子の一例として、細管を充填した層流素子を示す（例えば、特許文献１参照。）。一般的に、細管を充填した層流素子では、図７に示されるように、層流素子３００の前後の圧力を上流側の圧力Ｐ１および下流側の圧力Ｐ２として計測し、この上流側の圧力Ｐ１と下流側の圧力Ｐ２との差を差圧ΔＰとして用いる。
【０００５】
しかし、このような細管を充填した層流素子３００では、層流素子３００の入口部および出口部の圧力損失が、計測される圧力Ｐ１，Ｐ２に加わってしまうため、入口および出口の圧力損失が大きくなると、流量−差圧特性の直線性が悪くなるという問題がある。
【０００６】
これに対し、金属製の薄板（以下、「金属薄板」と呼ぶ。）を積層した層流素子では（例えば、特許文献２参照）、流路内に圧力ポートを設置することができるために、入口部および出口部の圧力損失の影響を受けず、直線性のよい流量−差圧特性を得ることができるという利点がある。
【０００７】
図８に、金属薄板を積層した層流素子４００の要部を示す。この例では、金属薄板Ｍ１とＭ２との間に流路Ｌ１が形成され、金属薄板Ｍ２とＭ３との間に流路Ｌ２が形成され、金属薄板Ｍ２，Ｍ３の上流側の板面に圧力導出孔Ｈ１，Ｈ３が形成され、金属薄板Ｍ２，Ｍ３の下流側の板面に圧力導出孔Ｈ２，Ｈ４が形成されている。金属薄板Ｍ２，Ｍ３において、圧力導出孔Ｈ１とＨ３、圧力導出孔Ｈ２とＨ４とは、同じ大きさとされ、同じ位置に形成されている。
【０００８】
この層流素子４００では、圧力導出孔Ｈ１，Ｈ３を通して取り出される上流側の圧力Ｐ１を圧力センサＳ１で検出し、圧力導出孔Ｈ２，Ｈ４を通して取り出される下流側の圧力Ｐ２を圧力センサＳ２で検出する。圧力導出孔Ｈ１，Ｈ２は流路Ｌ１内に、圧力導出孔Ｈ３，Ｈ４は流路Ｌ２内に形成されているので、層流素子４００の入力部および出力部の圧力損失の影響を受けず、直線性のよい流量−差圧特性を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−１１６２８３号公報
【特許文献２】特開２０１７−１９１０９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、金属薄板を積層した層流素子では、圧力の取り出し位置間の距離が流路上の前記の（１）式で示した流路長Ｌに制限され、圧力センサの受圧部との接続設計が困難となる場合がある、という問題があった。
【００１１】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、圧力センサの受圧部との接続設計を容易とすることができる層流素子および層流型流量計を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
このような目的を達成するために、本発明に係る層流素子（１００）は、積層された複数の板状部材からなり、前記複数の板状部材は、隣接する２つの板状部材の間に挟まれて第１の流路（ＬＡ）を形成するチャネル（１−１）が形成された第１の板状部材（１）と、前記第１の板状部材に重ねられ、前記第１の流路の一端側に開口する第１の貫通孔（２−１）と、前記第１の流路の他端側に開口する第２の貫通孔（２−２）とが形成された第２の板状部材（２）と、前記第２の板状部材に重ねられ、前記第１の貫通孔とつながる第３の貫通孔（３−１）と、前記第２の貫通孔とつながる第４の貫通孔（３−２）とが形成された第３の板状部材（３）と、前記第３の板状部材に重ねられ、前記第３の貫通孔とつながる第５の貫通孔（４−１）と、前記第４の貫通孔とつながる第６の貫通孔（４−２）とが形成された第４の板状部材（４）とを含み、前記第１の貫通孔と前記第５の貫通孔とは、前記第３の貫通孔に対して平面視で互い異なる位置で接続されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る層流素子では、第１の板状部材に形成されている第１の流路の上流側の圧力が第２の板状部材に形成されている第１の貫通孔より取り出され、第３の板状部材に形成されている第３の貫通孔に導かれ、この第３の貫通孔においてその取り出し位置が変えられて、第４の板状部材に形成されている第５の貫通孔に導かれる。このような構造をとることで、流路内の上下流の圧力の取り出し位置間の距離を変えることなく、任意の位置で流路内の上下流の圧力を取り出すことが可能となる。
【００１４】
また、本発明に係る層流型流量計（２００）は、通過する流体の流れを層流とする本発明に係る層流素子（１００）と、前記層流素子の上流側と下流側の圧力の差を差圧として取得するように構成された差圧取得部（１５）と、前記差圧取得部によって取得された差圧に基づいて前記層流素子を流れる流体の流量を求めるように構成された流量算出部（１８）とを備えることを特徴とする。
【００１５】
なお、上記説明では、一例として、発明の構成要素に対応する図面上の構成要素を、括弧を付した参照符号によって示している。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明によれば、第３の板状部材に形成されている第３の貫通孔において、第１の流路の一端側の圧力の取り出し位置が変えられて、第４の板状部材に形成されている第５の貫通孔に導かれるものとなり、流路内の上下流の圧力の取り出し位置間の距離を変えることなく、任意の位置で流路内の上下流の圧力を取り出すことが可能となり、圧力センサの受圧部との接続設計を容易とすることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る層流素子の要部を示す分解斜視図である。
【図２】図２は、この層流素子における金属薄板が積層された状態を示す斜視断面図である。
【図３】図３は、２つの流路の圧力を取り出すようにした層流素子の要部の分解斜視図である。
【図４】図４は、本発明に係る層流素子を用いた層流型流量計の要部の構成を示す図である。
【図５】図５は、互いに流体の流れ方向を逆とした流路を設けた層流素子を用いるようにした例を示す図である。
【図６】図６は、上流側の圧力センサおよび下流側の圧力センサに代えて差圧センサを設けるようにした例を示す図である。
【図７】図７は、細管を充填した層流素子を示す図である。
【図８】図８は、金属薄板を積層した層流素子の要部を図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
〔層流素子〕
図１は、本発明の実施の形態に係る層流素子の要部を示す分解斜視図である。この層流素子１００（１００Ａ）は、板面を重ね合わせるようにして積層される金属薄板１〜４から構成されている。これらの金属薄板１〜４のそれぞれが本発明でいう板状部材に相当する。図２に、金属薄板１〜４が積層された状態を示す。
【００２０】
この層流素子１００Ａにおいて、金属薄板１は積層方向の一方に位置し、金属薄板４は他方に位置している。金属薄板２，３は、金属薄板１と金属薄板４との間に、金属薄板２を金属薄板１側として、金属薄板３を金属薄板４側として挟まれている。
【００２１】
金属薄板１の板面には、この金属薄板１の幅方向（Ｘ方向）の中央部に、この金属薄板１の長手方向（Ｙ方向）に延びたチャネル１−１が形成されている。
【００２２】
このチャネル１−１は、金属薄板１の板面を貫いた細長い孔（スリット）とされており、金属薄板２と金属薄板１の反対側の面に重ねられる金属薄板（図示せず）との間に挟まれて、通過する流体の流れを層流とする流路ＬＡ１を形成する。
【００２３】
チャネル１−１の一方側の端部は、金属薄板１の幅方向に長く形成されている貫通孔１−２とつながっており、チャネル２−３の他方側の端部は、金属薄板１の幅方向に長く形成されている貫通孔１−３とつながっている。この金属薄板１が本発明でいう第１の板状部材に相当する。
【００２４】
金属薄板２の板面には、金属薄板１の流路ＬＡ１の上流側に開口する貫通孔２−１と、下流側に開口する貫通孔２−２とが形成されている。この金属薄板２が本発明でいう第２の板状部材に相当し、金属薄板２に形成されている貫通孔２−１が第１の貫通孔に相当し、金属薄板２に形成されている貫通孔２−２が第２の貫通孔に相当する。
【００２５】
金属薄板３の板面には、金属薄板２の貫通孔２−１とつながる貫通孔３−１と、金属薄板２の貫通孔２−２とつながる貫通孔３−２とが形成されている。貫通孔３−１および３−２は、金属薄板３の長手方向、すなわち流路ＬＡ１を流れる流体の流れ方向に沿った長孔とされている。
【００２６】
金属薄板３において、貫通孔３−１は、平面視で、その一部（この例では、貫通孔３−２の右側の端部）が金属薄板２の貫通孔２−１と重なるように形成されており、貫通孔３−２はその一部（この例では、貫通孔３−２の左側の端部）が金属薄板２の貫通孔２−２と重なるように形成されている。
【００２７】
この金属薄板３が本発明でいう第３の板状部材に相当し、金属薄板３に形成されている貫通孔３−１が第３の貫通孔に相当し、金属薄板３に形成されている貫通孔３−２が第４の貫通孔に相当する。
【００２８】
金属薄板４の板面には、金属薄板３の貫通孔３−１とつながる貫通孔４−１と、金属薄板３の貫通孔３−２とつながる貫通孔４−２とが形成されている。貫通孔４−１は、平面視で、金属薄板２の貫通孔２−１に対してずれた位置に、金属薄板３の貫通孔３−１の一部（この例では、貫通孔３−１の左側の端部）と重なるように形成されている。また、貫通孔４−２は、平面視で、金属薄板２の貫通孔２−２に対してずれた位置に、金属薄板３の貫通孔３−２の一部（この例では、貫通孔３−２の右側の端部）と重なるように形成されている。
【００２９】
この金属薄板４が本発明でいう第４の板状部材に相当し、金属薄板４に形成されている貫通孔４−１が第５の貫通孔に相当し、金属薄板４に形成されている貫通孔４−２が第６の貫通孔に相当する。
【００３０】
この層流素子１００Ａにおいて、流体は、金属薄板１に形成されている貫通孔１−２から流入し、流路ＬＡ１を通って、貫通孔１−３から流出する。
【００３１】
この際、流路ＬＡ１の上流側の圧力Ｐ１が金属薄板２に形成されている貫通孔２−１より取り出され、金属薄板３に形成されている貫通孔３−１に導かれる。そして、この貫通孔３−１においてその取り出し位置が変えられて（この例では、右側から左側にずらされる。）、金属薄板４に形成されている貫通孔４−１に導かれ、上流側の圧力センサ１１で検出される。
【００３２】
また、流路ＬＡ１の下流側の圧力Ｐ２が金属薄板２に形成されている貫通孔２−２より取り出され、金属薄板３に形成されている貫通孔３−２に導かれる。そして、この貫通孔３−２においてその取り出し位置が変えられて（この例では、左側から右側にずらされる。）、金属薄板４に形成されている貫通孔４−２に導かれ、下流側の圧力センサ１２で検出される。
【００３３】
このような構造をとることで、本実施の形態の層流素子１００Ａでは、流路ＬＡ１内の上下流の圧力の取り出し位置間の距離を変えることなく、任意の位置で流路ＬＡ１内の上下流の圧力を取り出すことが可能となり、圧力センサ１１，１２の受圧部との接続設計を容易とすることができるようになる。また、このような構造を例えば拡散接合などにより圧着して製作することで、同一材料を使用して容易に圧力取り出し構造を設置することが可能となる。
【００３４】
図１には、１つの流路の圧力を取り出す例を示したが、複数流路の圧力も同様にして取り出すことが可能である。図３に、２つの流路の圧力を取り出すようにした層流素子１００（１００Ｂ）の要部の分解斜視図を示す。
【００３５】
この層流素子１００Ｂでは、図１に示した金属薄板１の下に、金属薄板５と６が積層されている。金属薄板５は、金属薄板１の金属薄板２が重ねられた面とは反対側の面に重ねられている。金属薄板６は、金属薄板５の金属薄板１が重ねられた面とは反対側の面に重ねられている。
【００３６】
金属薄板６の板面には、この金属薄板６の幅方向（Ｘ方向）の中央部に、この金属薄板６の長手方向（Ｙ方向）に延びたチャネル６−１が形成されている。
【００３７】
このチャネル６−１は、金属薄板６の板面を貫いた細長い孔（スリット）とされており、金属薄板５と金属薄板６の反対側の面に重ねられる金属薄板（図示せず）との間に挟まれて、通過する流体の流れを層流とする流路ＬＡ２を形成する。
【００３８】
チャネル６−１の一方側の端部は、金属薄板６の幅方向に長く形成されている貫通孔６−２とつながっており、チャネル６−３の他方側の端部は、金属薄板６の幅方向に長く形成されている貫通孔６−３とつながっている。
【００３９】
金属薄板５の板面には、金属薄板１に形成されている貫通孔１−２と金属薄板６に形成されている貫通孔６−２とを連通する連通孔５−３と、金属薄板１に形成されている貫通孔１−３と金属薄板６に形成されている貫通孔６−３とを連通する連通孔５−４と、流路ＬＡ２の上流側に開口し、流路ＬＡ１とＬＡ２とを連通する貫通孔５−１と、流路ＬＡ２の下流側に開口し、流路ＬＡ１とＬＡ２とを連通する貫通孔５−２とが形成されている。
【００４０】
金属薄板５の貫通孔５−１は、金属薄板２の貫通孔２−１と同じ大きさとされており、金属薄板２の貫通孔２−１と同じ位置に形成されている。金属薄板５の貫通孔５−２も、金属薄板２の貫通孔２−２と同じ大きさとされており、金属薄板２の貫通孔２−２と同じ位置に形成されている。
【００４１】
この層流素子１００Ｂにおいて、流体は、金属薄板６に形成されている貫通孔６−２から流入し、流路６−１を通って、貫通孔６−３から流出する。また、金属薄板６の貫通孔６−２から流入した流体は、金属薄板５の連通孔５−３を通り、金属薄板１に形成されている貫通孔１−２から流路ＬＡ１に入り、流路ＬＡ１を通って、貫通孔１−３に至り、金属薄板５の連通孔５−４を通って、金属薄板６の貫通孔６−３から流出する。
【００４２】
この際、金属薄板５に形成されている貫通孔５−１を通して、流路ＬＡ２の上流側の圧力が流路ＬＡ１の圧力と合わせられる。これにより、流路ＬＡ１の上流側の圧力と流路ＬＡ２の上流側の圧力とを均した圧力が上流側の圧力Ｐ１として金属薄板２に形成されている貫通孔２−１より取り出され、金属薄板３に形成されている貫通孔３−１に導かれる。そして、この貫通孔３−１においてその取り出し位置が変えられて（この例では、右側から左側にずらされる。）、金属薄板４に形成されている貫通孔４−１に導かれ、上流側の圧力センサ１１で検出される。
【００４３】
また、金属薄板５に形成されている貫通孔５−２を通して、流路ＬＡ２の下流側の圧力が流路ＬＡ１の圧力と合わせられる。これにより、流路ＬＡ１の下流側の圧力と流路ＬＡ２の下流側の圧力とを均した圧力が下流側の圧力Ｐ２として金属薄板２に形成されている貫通孔２−２より取り出され、金属薄板３に形成されている貫通孔３−２に導かれる。そして、この貫通孔３−２においてその取り出し位置が変えられて（この例では、左側から右側にずらされる。）、金属薄板４に形成されている貫通孔４−２に導かれ、下流側の圧力センサ１２で検出される。
【００４４】
なお、図３に示した層流素子１００Ｂでは、流路を２つとしたが、金属薄板１の金属薄板２が重ねられた面とは反対側の面に金属薄板５と金属薄板６とを繰り返し積層するようにすることによって、さらに多くの流路の圧力を取り出すことができるようになる。
【００４５】
〔層流型流量計〕
図４に、本発明に係る層流素子を用いた層流型流量計の要部の構成を示す。なお、この層流型流量計２００（２００Ａ）では、流路を３つとした層流素子１００Ｃを用いている。図４では、層流素子１００Ｃ内の３つの流路のそれぞれをＬＡとして示している。
【００４６】
図４において、１０は流体が流れる主流路であり、主流路１０内に層流素子１００Ｃが設けられている。層流素子１００Ｃの上流側には、この層流素子１００Ｃの上流側の流体の圧力を上流側圧力Ｐ１として検出する圧力センサ１１が設けられ、層流素子１００Ｃの下流側には、この層流素子１００Ｃの下流側の流体の圧力を下流側圧力Ｐ２として検出する圧力センサ１２が設けられている。
【００４７】
なお、この層流素子１００Ｃでは、３つの流路ＬＡの上流側の流体の圧力を均した圧力を取り出し位置を変えて取り出し、圧力センサ１１によって上流側圧力Ｐ１として検出するようにしている。また、３つの流路ＬＡの下流側の流体の圧力を均した圧力を取り出し位置を変えて取り出し、圧力センサ１２によって下流側圧力Ｐ２として検出するようにしている。
【００４８】
また、層流素子１００Ｃには、層流素子１００Ｃの温度を検出する温度センサ１３が設けられている。この例では、層流素子１００Ｃのボディを貫いて、層流素子１００Ｃの内部に温度センサ１３を設け、層流素子１００Ｃ内の金属部分の温度を層流素子１００Ｃの温度として検出するようにしている。
【００４９】
また、この層流型流量計２００Ａには、圧力センサ１１が検出する層流素子１００Ｃの上流側圧力Ｐ１と、圧力センサ１２が検出する層流素子１００Ｃの下流側圧力Ｐ２とから、層流素子１００Ｃを流れる流体の質量流量Ｑｍを演算する流量演算部１４が設けられている。
【００５０】
流量演算部１４は、プロセッサや記憶装置からなるハードウェアと、これらのハードウェアと協働して各種機能を実現させるプログラムとによって実現され、差圧測定部１５と密度補正部１６と粘度補正部１７と質量流量算出部１８とを備えている。
【００５１】
流量演算部１４において、差圧測定部１５は、圧力センサ１１からの層流素子１００Ｃの上流側圧力Ｐ１と圧力センサ１２からの層流素子１００Ｃの下流側圧力Ｐ２とを入力とし、この上流側圧力Ｐ１と下流側圧力Ｐ２との差を差圧ΔＰとして求める。
【００５２】
密度補正部１６は、温度センサ１３が検出する層流素子１００Ｃの温度Ｔを入力とし、この層流素子１００Ｃの温度Ｔに基づいて層流素子１００Ｃを流れる流体の密度ρを補正する。粘度補正部１７は、温度センサ１３が検出する層流素子１００Ｃの温度Ｔを入力とし、この層流素子１００Ｃの温度Ｔに基づいて層流素子１００Ｃを流れる流体の粘度μを補正する。
【００５３】
質量流量算出部１８は、差圧測定部１１からの差圧ΔＰと密度補正部１６からの補正された密度ρと粘度補正部１７からの補正された粘度μとを入力とし、前記の（１）式より、層流素子１００Ｃを流れる流体の質量流量Ｑｍを算出する。
【００５４】
前記の（１）式において、流体の密度ρや流体の粘度μは温度に依存する。このため、図４に示した層流型流量計２００Ａでは、層流素子１００Ｃの温度を計測し、流体の密度ρや流体の粘度μの補正を行っている。
【００５５】
しかしながら、この層流型流量計２００Ａにおいて、層流素子１００Ｃにおける３つの流路ＬＡの流れ方向は同じとされている。この３つの流路ＬＡ内を流体が通過すると、圧力降下が発生し、この圧力降下に伴って温度変化が生じる。例えば、ガスの場合、流体の流れ方向に沿って温度が低くなる。
【００５６】
このように、図４に示された層流素子１００Ｃでは、流体の流れ方向に温度分布ができるため、流路ＬＡ内の流体温度を正確に計測することが難しい。なお、層流素子１００Ｃの上下流で複数の温度を計測して演算する場合もあるが、余計なコストを要したり、小型化の障害となる。
【００５７】
そこで、図５に示す層流型流量計２００（２００Ｂ）では、流路ＬＡのそれぞれに対して流体の流れ方向を逆とした流路ＬＢを設けた層流素子１００（１００Ｄ）を用いるようにし、層流素子１００Ｄの上下流で生じる温度差の発生を抑制するようにしている。これにより、層流素子１００Ｄの流路内の流体温度を正確に計測することが可能となり、流体の密度や流体の粘度の補正を精度よく行って、流体の温度分布に起因する計測誤差を軽減することができるようになる。
【００５８】
なお、この層流素子１００Ｄを用いた層流型流量計２００Ｂでは、３つの流路ＬＡの上流側の流体の圧力を均した圧力を取り出し位置を変えて取り出し、また３つの流路ＬＢの上流側の流体の圧力を均した圧力を取り出し位置を変えて取り出し、この取り出した流路ＬＡ，ＬＢの上流側の流体の圧力をさらに均して、圧力センサ１１によって上流側圧力Ｐ１として検出するようにしている。また、３つの流路ＬＡの下流側の流体の圧力を均した圧力を取り出し位置を変えて取り出し、また３つの流路ＬＢの下流側の流体の圧力を均した圧力を取り出し位置を変えて取り出し、この取り出した流路ＬＡ，ＬＢの下流側の流体の圧力をさらに均して、圧力センサ１２によって下流側圧力Ｐ２として検出するようにしている。
【００５９】
また、この層流型流量計２００Ｂにおいて、温度センサ１３が検出する温度は層流素子１００Ｄの真ん中あたりが望ましい。また、この層流型流量計２００Ｂでは、圧力センサ１１が検出する上流側圧力Ｐ１と圧力センサ１２が検出する下流側圧力Ｐ２との差を差圧測定部１５において差圧ΔＰとして求めるようにしているが、図６に示すように、層流素子１００Ｄの上流側と下流側の流体の圧力の差を差圧ΔＰとして検出する差圧センサ１９を設け、この差圧センサ１９が検出する差圧ΔＰを質量流量算出部１８に送るようにしてもよい。図６では、図５に示した層流型流量計２００Ｂと区別するために、層流型流量計を２００Ｂ’として示し、流量演算部を１４’として示している。
【００６０】
〔実施の形態の拡張〕
以上、実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の技術思想の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【符号の説明】
【００６１】
１〜６…金属薄板、１−１，６−１…チャネル、ＬＡ１，ＬＡ２…流路、２−１，２−２，３−１，３−２，４−１，４−２…貫通孔、１１，１２…圧力センサ、１３…温度センサ、１４，１４’…流量演算部、１５…差圧測定部、１６…密度補正部、１７…粘度補正部、１８…質量流量算出部、１９…差圧センサ、１００（１００Ａ〜１００Ｄ）…層流素子、２００（２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｂ’）…層流型流量計。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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