(57)【要約】【課題】流れセンサ近傍の自然対流の発生を低減することのできる流量計を提供する。【解決手段】流量計１は、ハウジング３内を流れるガス（被測定流体）の瞬時流量を検出する流れセンサ１２と、ハウジング３内において流れセンサ１２より上流に設けられ、ガス（被測定流体）を整流する上流側整流ユニット１３と、ハウジング３内において流れセンサ１２より下流に設けられ、ガス（被測定流体）を整流する上流側整流ユニット１４と、を備える。【選択図】図２
2010210496.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路を流れる被測定流体の流量を検出する流量検出手段と、
前記流路において流量検出手段より上流に設けられ、被測定流体を整流する第１の整流手段と、
前記流路において流量検出手段より下流に設けられ、被測定流体を整流する第２の整流手段と、を備える
流量計。
【請求項２】
前記第２の整流手段は、流量検出手段の近傍に設けられる
請求項１に記載の流量計。
【請求項３】
前記第２の整流手段は、所定の熱伝導性を有する
請求項１又は２に記載の流量計。
【請求項４】
前記第２の整流手段は、メッシュ状の部材を含む
請求項１乃至３の何れか一項に記載の流量計。
【請求項５】
前記第２の整流手段は、前記メッシュ状の部材を複数含む
請求項４に記載の流量計。
【請求項６】
前記第２の整流手段は、ハニカム構造の部材を含む
請求項１乃至５の何れか一項に記載の流量計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明に係るいくつかの態様は、例えば気体、液体などの被測定流体の流量や積算流量を検出する流量計に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の流量計は、例えばガスなどの被測定流体が流通する流路（配管）に設置されている。例えば、当該流量計においてガスの流速を検出する流れセンサの上流（川上）側の配管内に金網やハニカム構造などの整流素子を備えることにより、配管内を流れるガスの偏流や乱れを防止するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−９３１６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方、例えば配管の外部で急激に温度変化が生じたり、配管に日光が照射したりする場合に、配管の内部と外部との間で温度差が生じて配管内のガスの温度分布が不均質になるため、配管内のガスに自然対流が発生していた。但し、従来の流量計における流れセンサは感度が低いため、配管内に発生した自然対流によるガスの流れ（動き）を検出することはなかった。
【０００５】
しかしながら、感度の高い流れセンサを備えた流量計を用いてガスの流量を検出する場合、自然対流によるガスの流れ（動き）を検出してしまうという問題があった。すなわち、流れセンサの近傍に滞留するガスに自然対流が発生し、発生した自然対流による流れ（動き）の方向と流れセンサにおける検出方向とが一致すると、ガスが配管内を流通せずに静止（停止）しているにもかかわらず、自然対流によるガスの流れ（動き）によって流量を検出してしまい、かかる流量を積算してしまうという問題があった。
【０００６】
本発明のいくつかの態様は前述の問題に鑑みてなされたものであり、流れセンサ近傍の自然対流の発生を低減することのできる流量計を提供することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る流量計は、流路を流れる被測定流体の流量を検出する流量検出手段と、流路において流量検出手段より上流に設けられ、被測定流体を整流する第１の整流手段と、流路において流量検出手段より下流に設けられ、被測定流体を整流する第２の整流手段と、を備える。
【０００８】
かかる構成によれば、被測定流体を整流する第１の整流手段が流路において流量検出手段より上流に設けられ、被測定流体を整流する第２の整流手段が流路において流量検出手段より下流に設けられるので、流量検出手段の上流及び下流に発生する自然対流を低減することができる。
【０００９】
また、前述の流量計において、第２の整流手段は、流量検出手段の近傍に設けられるようにしてもよい。
【００１０】
かかる構成によれば、第２の整流手段が流量検出手段の近傍に設けられる。ここで、第２の整流手段の位置が流量検出手段に近いほど、第１の整流手段と第２の整流手段の間の空間、すなわち流量検出手段が設けられている空間が狭くなる。従って、被測定流体が流路を流通せずに静止（停止）しているときに、当該空間に滞留する被測定流体に自然対流が発生する可能性を低減することできる。これにより、誤って検出した流量を積算値（積算流量）に積算する可能性を更に低減することができる。よって、本発明における「近傍」とは、上記空間に滞留する被測定流体に自然対流が発生することを抑制しうる程度の距離をいい、流路の構造や流量計の設置場所に応じて定められる距離である。
【００１１】
また、前述の流量計において、第２の整流手段は、所定の熱伝導性を有するように構成してもよい。
【００１２】
かかる構成によれば、第２の整流手段が所定の熱伝導性を有するので、流路の内外の温度差が生じにくくなる。これにより、流路に自然対流が発生する可能性を更に低減することができる。ここで「所定の熱伝導性を有する」とは、一定値以上の熱伝導率を有することをいう。当該一定値は高ければ高いほど好ましく、例えば金属材料が有する程度の熱伝導性が該当する。
【００１３】
また、前述の流量計において、第２の整流手段は、メッシュ状の部材を含むように構成してもよい。
【００１４】
かかる構成によれば、第２の整流手段がメッシュ状の部材を含む。ここで、メッシュ状の部材は整流効果が高いことが実験的に確かめられている。従って、流路に自然対流が発生する可能性を更に低減することができる。
【００１５】
また、前述の流量計において、第２の整流手段は、メッシュ状の部材を複数含むように構成してもよい。
【００１６】
かかる構成によれば、第２の整流手段がメッシュ状の部材を複数含むので、整流効果が更に高まる。これにより、流路に自然対流が発生する可能性を更に低減することができる。
【００１７】
また、前述の流量計において、第２の整流手段は、ハニカム構造の部材を含むように構成してもよい。
【００１８】
かかる構成によれば、第２の整流手段がハニカム構造の部材を含む。ここで、ハニカム構造の部材も整流効果が高いことが実験的に確かめられている。従って、流路に自然対流が発生する可能性を更に低減することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、流量検出手段の上流及び下流に発生する自然対流を低減することができる。これにより、被測定流体が流路を流通せずに静止（停止）しているときに、流量検出手段の下流側に滞留する被測定流体が自然対流により流れ（動き）、流量検出手段が上流から下流へ流れる被測定流体の流量を検出する可能性を低減することができ、誤って検出した流量を積算値（積算流量）に積算する可能性を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態における流量計の外観側面図である。
【図２】図１に示した流量計ボディ部の側方断面図である。
【図３】図２に示した上流側整流ユニットの拡大図である。
【図４】図２に示した上流側整流ユニットの要部拡大図である。
【図５】図２に示したハウジングの水平断面図である。
【図６】図２に示した各流れセンサの斜視図である。
【図７】図６に示したＶＩ−ＶＩ線矢視方向断面図である。
【図８】図２に示した下流側整流ユニットの拡大図である。
【図９】図２に示した下流側整流ユニットの要部拡大図である。
【図１０】図１に示した流量計の計測部に設けられた制御部の機能的構成を説明するブロック図である。
【図１１】図１に示した流量計によって検出された流量を示すマップである。
【図１２】図１に示した流量計によって検出された流量及び経過時間を示すデータテーブルである。
【図１３】従来の流量計における被測定流体の温度と検出される瞬時流量との関係を示すグラフである。
【図１４】図１に示した流量計における被測定流体の温度と検出される瞬時流量との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号で表している。但し、図面は模式的なものである。したがって、具体的な寸法等は以下の説明を照らし合わせて判断するべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００２２】
本実施形態における流量計は、例えば被測定流体であるガスの瞬時流量を検出するとともに、検出した瞬時流量を積算してガスの積算流量（使用量）を算出する積算流量計である。
【００２３】
最初に、図１乃至図１２を参照して本実施形態における流量計の構成について説明する。図１は、本発明の一実施形態おける流量計の外観側面図である。図１に示すように、流量計１は、ガスが流通する配管Ｐの一部に取り付けられて流路を形成する流量計ボディ部２と、流量計ボディ部２に一体的に接続されて筐体の側面に表示部（図示せず）及び操作部（図示せず）を備える表示操作パネル４などを有する計測部５と、を含んで構成される。配管Ｐ及び流量計ボディ部２は鉛直方向（図において上下方向）に延在しており、ガスは配管Ｐ及び流量計ボディ部２を通って矢印の向き（図において上から下）に流通する。
自然対流は、例えば配管の外部で急激に温度変化が生じたり、配管に日光が照射したりする場合に、配管の内部と外部との間で温度差が生じて配管内のガスの温度分布が不均質になるため、発生していた。その流れ方向は重力の影響を受けで鉛直方向に発生する。
本実施形態のように、配管Ｐ及び流量計ボディ部２が鉛直線に沿う方向にのびている場合に自然対流によるガスの流れ（動き）によって流量を検出する可能性が高くなり、よって、本発明の効果はより顕著となる。ただし、これに限定されず、配管Ｐ及び流量計ボディ部２は鉛直線に対して角度θ（０＜θ＜１８０°）を有してのびていてもよい。
【００２４】
図２は、図１に示した流量計ボディ部の側方断面図である。図２に示すように、流量計ボディ部２は、内部をガスが流通する略円筒形状のハウジング３と、ハウジング３内部に設置された温度センサ１１及び流れセンサ（流量検出手段）１２と、流れセンサ１２より上流（図において上側）に設置され、ハウジング３内を流れるガスを整流する上流側整流ユニット（第１の整流手段）１３と、流れセンサ１２より下流（図において下側）に設置され、ハウジング３内を流れるガスを整流する下流側整流ユニット（第２の整流手段）１４と、を備える。
【００２５】
ハウジング３は、上流及び下流の配管Ｐとそれぞれ連通するための開口部を有するパイプ３ａと、パイプ３ａの上端及び下端にそれぞれ一体的に形成されて上流及び下流の配管Ｐにそれぞれ取り付けられるフランジ３ｂと、から構成される。パイプ３ａの内部は、上流側の開口部付近の流路を形成する第１の流路３ｃと、上流側整流ユニット１３が設置される第２の流路３ｄと、温度センサ１１及び流れセンサ１２が設置される第３の流路３ｅと、下流側整流ユニット１４が設置される第４の流路３ｆと、下流側の開口部付近の流路を形成する第５の流路３ｇと、に分けられる。
【００２６】
第１の流路３ｃ、第２の流路３ｄ、第３の流路３ｅ、第４の流路３ｆ、及び第５の流路３ｇは、例えば同心の断面円形の流路を形成する。第２の流路３ｄの内径は、第１の流路３ｃの内径及び第３の流路３ｅの内径より僅かに大きく設定され、第２の流路３ｄと第１の流路３ｃ及び第３の流路３ｅとは、それぞれ段差をなして接続されている。第２の流路３ｄと同様に、第４の流路３ｆの内径は、第３の流路３ｅの内径及び第５の流路３ｇの内径より僅かに大きく設定され、第４の流路３ｆと第３の流路３ｅ及び第５の流路３ｇとは、それぞれ段差をなして接続されている。
【００２７】
図３は、図２に示した上流側整流ユニットの拡大図である。図３に示すように、上流側整流ユニット１３は、円筒形状をなしており、整流素子として、複数、例えば目の粗さが異なる３枚の円形の金網１３ａ，１３ｃ，１３ｄと、複数のセル（多数の孔）からなるハニカム１３ｂとを含んで構成され、これらが所定の間隔を存して一体的に組み付けられている。
【００２８】
金網１３ａ，１３ｃ，１３ｄは、それぞれ所定長さを有する比較的厚い円筒状のリング３１，３２，３３に装着され、ハニカム１３ｂは、所定長さを有する比較的薄い円筒状のリング３４に収納される。リング３１〜３４の外径は、リング３１〜３４が第２の流路３ｄに嵌挿可能となるように、第２の流路３ｄの内径より僅かに小さく設定される。また、リング３１〜３３の内径は、リング３１〜３３と第１の流路３ｃ及び第３の流路３ｅとで形成される内周面が面一、すなわち段差がない状態となるように、第１の流路３ｃの内径及び第３の流路３ｅの内径と同径に設定される。
【００２９】
図４は、図２に示した上流側整流ユニットの要部拡大図である。図４に示すように、リング３１は、上流側（図において上側）の外周面に、上流側の開口部に向かって階段状に段差をなして同心的に径が狭められた、中径部３１ａ及び小径部３１ｂが形成されている。また、リング３１は、下流側（図において下側）の内周面に、下流側の開口部に向かってテーパ状に径が拡げられたテーパ部３１ｃと、下流側の開口部の厚さがリング３４の厚さと同じになるように、テーパ部３１ｃの端から階段状に段差をなして同心的に径が拡げられた開口部３１ｄとが形成されている。
【００３０】
金網１３ａは、径がリング３１の小径部３１ｂより僅かに大きく設定された円形をなしており、周縁部が折り曲げられ、小径部３１ｂの外周面と固定用リング３５の内周面とによって挟持されている。固定用リング３５は、小径部３１ｂの外周面に当接された金網１３ａの周縁部に対し、圧入により外側に嵌められる。これにより、金網１３ａがリング３１に張設され、逸脱不能、かつ歪みなどの変形不能に固定される。
【００３１】
リング３２は、リング３１とは反対に、下流側の外周面に、下流側の開口部に向かって階段状に段差をなして同心的に径が狭められた、中径部３２ａ及び小径部３２ｂが形成されている。また、リング３２は、上流側の内周面に、上流側の開口部に向かってテーパ状に径が拡げられたテーパ部３２ｃと、上流側の開口部の厚さがリング３４の厚さと同じになるように、テーパ部３２ｃの端から階段状に段差をなして同心的に径が拡げられた開口部３２ｄとが形成されている。
【００３２】
金網１３ｃは、径がリング３２の小径部３２ｂより僅かに大きく設定された円形をなしており、周縁部が折り曲げられ、小径部３２ｂの外周面と後述するリング３３の開口部３３ｃの内周面とによって挟持される。リング３３は、小径部３２ｂの外周面に当接された金網１３ｃの周縁部に対し、圧入により外側に嵌められる。これにより、金網１３ｃがリング３２に張設され、逸脱不能、かつ歪みなどの変形不能に固定される。
【００３３】
リング３３は、上流側の内周面に、上流側の開口部に向かって階段状に段差をなして同心的に径が拡げられた開口部３３ｃが形成されている。開口部３３ｃの内径は、リング３２及び金網１３ｃに対して外嵌可能となるように、リング３２の小径部３２ｂの外径より大きく設定される。また、リング３３は、下流側の外周面に、下流側の開口部に向かって階段状に段差をなして同心的に径が狭められた、中径部３３ａ及び小径部３３ｂが形成されている。
【００３４】
金網１３ｄは、径がリング３３の小径部３３ｂより僅かに大きく設定された円形をなしており、周縁部が折り曲げられ、小径部３３ｂの外周面と固定用リング３６の内周面とによって挟持される。固定用リング３６は、小径部３３ｂの外周面に当接された金網１３ｄの周縁部に対し、圧入により外側から嵌められる。これにより、金網１３ｄがリング３３に張設され、逸脱不能、かつ歪みなどの変形不能に固定される。
【００３５】
リング３４は、上流側及び下流側の外周面に、ぞれぞれの開口部に向かって階段状に段差をなして同心的に径が拡げられた小径部３４ａ、３４ｂが形成されている。小径部３４ａ、３４ｂの外径は、それぞれリング３１，３２の開口部３１ｄ、３２ｄに嵌合可能となるように、それぞれリング３１，３２の開口部３１ｄ、３２ｄの内径より僅かに小さく設定される。そして、リング３４の両端に前述の金網１３ａが装着されたリング３１の開口部３１ｄと、金網１３ｃが装着されたリング３２の開口部３２ｄとが圧入により嵌合され、固定される。このようにしてリング３１〜３４が互いに嵌合可能とされる。
【００３６】
図５は、図２に示したハウジングの水平断面図である。図５に示すように、温度センサ１１は、検出部がハウジング３内における第３の流路３ｅの断面中心付近に位置するように設置され、第３の流路３ｅの断面中心近傍のガスの温度を検出する。温度センサ１１としては、種々の構成を採用することができるが、本実施形態においては、例えばサーミスタなどの電気式温度検出センサを用いる。
【００３７】
複数の流れセンサ１２は、それぞれ第３の流路３ｅの内面から突出するように設置され、第３の流路３ｅを流れるガスの流速又は瞬時流量を検出する。また、複数の流れセンサ１２は、一対の流れセンサ１２が対向するように配置され、図５は二対の流れセンサ１２が設置される例を示している。本実施形態では、複数の流れセンサ１２を設置するようにしたが、これに限定されず、流れセンサ１２を１つ設置するようにしてもよい。流れセンサ１２としては、種々の構成を採用することができるが、本実施形態においては、高感度の流れセンサとして、ダイヤフラムを有する熱式流量センサを用いる。
【００３８】
図６は、図２に示した各流れセンサの斜視図であり、図７は、図６に示したＶＩ−ＶＩ線矢視方向断面図である。図６及び図７に示すように、流れセンサ１２は、キャビティ２６が設けられた基板２０、基板２０上にキャビティ２６を覆うように配置された絶縁膜２５、絶縁膜２５に設けられたヒータ２１、ヒータ２１より上流側（図において左側）に設けられた上流側測温抵抗素子２２、ヒータ２１より下流側（図において右側）に設けられた下流側測温抵抗素子２３、上流側測温抵抗素子２２より上流側に設けられた周囲温度センサ２４などを有する。
【００３９】
絶縁膜２５のキャビティ２６を覆う部分は、熱容量が小さく、基板２０に対して断熱性を有するダイヤフラムを構成している。周囲温度センサ２４は、第３の流路３ｅに流入してきた被測定流体の温度を測定する。ヒータ２１は、キャビティ２６を覆う絶縁膜２５の中心に配置されており、周囲温度センサ２４が計測した被測定流体の温度よりも一定温度、例えば１０℃高くなるように加熱される。上流側測温抵抗素子２２はヒータ２１より上流側の温度を検出するために用いられ、下流側測温抵抗素子２３はヒータ２１より下流側の温度を検出するために用いられる。
【００４０】
ここで、図２に示したハウジング３内のガスが静止（停止）している場合、図６及び図７に示すヒータ２１で加えられた熱は、上流方向と下流方向へ対称的に拡散する。従って、上流側測温抵抗素子２２及び下流側測温抵抗素子２３の温度は等しくなり、上流側測温抵抗素子２２及び下流側測温抵抗素子２３の電気抵抗は等しくなる。これに対し、ハウジング３内のガスが上流から下流に流れている場合、ヒータ２１で加えられた熱は、下流方向に運ばれる。従って、上流側測温抵抗素子２２の温度よりも、下流側測温抵抗素子２３の温度が高くなる。そのため、上流側測温抵抗素子２２の電気抵抗と下流側測温抵抗素子２３の電気抵抗との間に差が生じる。下流側測温抵抗素子２３の電気抵抗と上流側測温抵抗素子２２の電気抵抗の差は、第３の流路３ｅを流れるガスの速度や流量と相関関係がある。そのため、下流側測温抵抗素子２３の電気抵抗と上流側測温抵抗素子２２の電気抵抗の差から、第３の流路３ｅを流れるガスの速度や流量が算出される。また、ハウジング３内のガスが下流から上流に流れる場合であっても、同様に、上流側測温抵抗素子２２の電気抵抗と下流側測温抵抗素子２３の電気抵抗の差から、第３の流路３ｅを流れるガスの速度や流量が算出することができる。このように、本実施形態で用いる熱式流量センサは、上流から下流への方向と下流から上流への方向の両方向の速度や流量を検出することができる。なお、瞬時流量（Ｌ／ｍｉｎ）は、第３の流路３ｅを流れるガスの速度に、第３の流路３ｅの断面積を乗じることにより算出される。
【００４１】
図６及び図７に示す基板２０の材料としては、シリコン(Ｓｉ)などが使用可能である。絶縁膜２５の材料としては、酸化ケイ素(ＳｉＯ2)などが使用可能である。キャビティ２６は、異方性エッチングなどにより形成される。またヒータ２１、上流側測温抵抗素子２２、下流側測温抵抗素子２３及び周囲温度センサ２４の各材料には白金(Ｐｔ)などが使用可能であり、リソグラフィ法などにより形成可能である。
【００４２】
図８は、図２に示した下流側整流ユニットの拡大図である。図８に示すように、下流側整流ユニット１４は、円筒形状をなしており、整流素子として、複数、例えば２枚の円形の金網１４ａ，１４ｂを含んで構成され、これらが所定の間隔を存して一体的に組み付けられている。また、下流側整流ユニット１４は、第４の流路３ｆにおける第３の流路３ｅ側、具体的には流れセンサ１２の近傍に設置されるのが好ましい。
【００４３】
金網１４ａ，１４ｂは、網目の大きな金網ではなく、網目の細かな篩のようにメッシュ状の金網である。金網１４ａ，１４ｂは、例えば５０〜２００メッシュ、すなわち１インチ（２５．４ミリメートル）あたり５０〜２００個の網目を有するものが好ましく、１インチあたり７０〜２００個の網目を有するものが更に好ましい。また、下流側整流ユニット１４の金網は、１つであってもよいが、本実施形態のように複数含むのが好ましい。なお、金網１４ａ，１４ｂの網目の数は、同じであっても異なっていてもよい。
【００４４】
金網１４ａ，１４ｂは、それぞれ所定長さを有する比較的厚い円筒状のリング４１，４２に装着される。リング４１，４２の外径は、リング４１，４２が第４の流路３ｆに嵌挿可能となるように、第４の流路３ｆの内径より僅かに小さく設定される。また、リング４１，４２の内径は、リング４１，４２と第３の流路３ｅとで形成される内周面が面一、すなわち段差がない状態となるように、第３の流路３ｅの内径と同径に設定される。
【００４５】
図９は、図２に示した下流側整流ユニットの要部拡大図である。図９に示すように、リング４１は、上流側（図において上側）の外周面に、上流側の開口部に向かって階段状に段差をなして同心的に径が狭められた、中径部４１ａ及び小径部４１ｂが形成されている。また、リング４１は、下流側（図において下側）の内周面に、下流側の開口部に向かって階段状に段差をなして同心的に径が拡げられた開口部４１ｃが形成されている。開口部４１ｃの内径は、後述するリング４２及び金網１４ｂに対して外嵌可能となるように、リング４２の小径部４２ｂの外径より大きく設定される。
【００４６】
金網１４ａは、径がリング４１の小径部４１ｂより僅かに大きく設定された円形をなしており、周縁部が折り曲げられ、小径部４１ｂの外周面と固定用リング４３の内周面とによって挟持される。固定用リング４３は、小径部４１ｂの外周面に当接された金網１４ａの周縁部に対し、圧入により外側に嵌められる。これにより、金網１４ａがリング３１に張設され、逸脱不能、かつ歪みなどの変形不能に固定される。
【００４７】
リング４２は、リング４１と同様に、上流側の外周面に、上流側の開口部に向かって階段状に段差をなして同心的に径が狭められた、中径部４２ａ及び小径部４２ｂが形成されている。また、リング４２は、下流側の内周面に、下流側の開口部に向かってテーパ状に径が拡げられたテーパ部４２ｃと、テーパ部４２ｃの端から階段状に段差をなして同心的に径が拡げられた開口部４２ｄとが形成されている。
【００４８】
金網１４ｂは、径がリング４２の小径部４２ｂより僅かに大きく設定された円形をなしており、周縁部が折り曲げられ、小径部４２ｂの外周面とリング４１の開口部４１ｃの内周面とによって挟持される。リング４１は、小径部４２ｂの外周面に当接された金網１４ｂの周縁部に対し、圧入により外側に嵌められる。これにより、金網１４ｂがリング４２に張設され、逸脱不能、かつ歪みなどの変形不能に固定される。
【００４９】
本実施形態では、下流側整流ユニット１４は、金網１４ａ，１４ｂを含んで構成されるようにしたが、これに限定されず、下流側整流ユニット１４は、上流側整流ユニット１３と同様に、ハニカムを含むようにしてもよいし、ハニカムのみを含むようにしてもよい。また、下流側整流ユニット１４に含まれるこれらの整流素子（部材）は、例えば金属材料が有する程度の熱伝導性を有するものが好ましい。
【００５０】
図１０は、図１に示した計測部に設けられた制御部の機能的構成を示すブロック図である。図１０に示すように、計測部５は、表示操作パネル４が設けられた筐体の内部に、各種電子機器を統合制御する制御部５０を有する。制御部５０は、中央演算処理装置（以下、「ＣＰＵ」という）５１、設定操作や演算処理のためのアルゴリズムのほか、各種制御プログラムや各種情報が予め書き込まれているＲＯＭ５２、情報のバックアップのために記憶するＥＥＰＲＯＭ５３、ハウジング３内に設置された温度センサ１１で検出された温度に関する情報、ハウジング３内に設置された流れセンサ１２で検出された瞬時流量に関する情報のほか、タイマ５７で計測した経過時間に関する情報などを記憶するＲＡＭ５４、流量計１の外部との間で制御信号などの入出力を行う入出力インターフェース５５、流量計１の外部との間で情報の送受信を行う通信部５６、任意の基準時からの経過時間を計測するタイマ５７などを有する。ＥＥＰＲＯＭ５３は、ＲＡＭ５４に記憶された情報をバックアップとして記憶し、ＥＥＰＲＯＭ５３に記憶した情報は、外部の装置によって読み込まれるようにしてもよい。また、ＥＥＰＲＯＭ５３は、流量計１に対して取り外し可能に装着されるようにしてもよい。
【００５１】
ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２内の各種制御プログラムを読み込んで、種々の情報処理や機器の制御を行う。具体的には、ユーザによる表示操作パネル４の操作部に対する操作と、流量計ボディ部２側から入力されるガスの瞬時流量及びガスの温度とに基づいて、ガスの瞬時流量を表示したり、所定期間のガスの積算流量を表示したりする。
【００５２】
例えば、ハウジング３内のガスが上流から下流に流通している場合に、ＣＰＵ５１は、タイマ５７を作動させて、任意の基準時（例えば、ユーザによる操作入力があった時点）からの経過時間の計測を開始させるとともに、流れセンサ１２によるガスの瞬時流量の検出を開始させる。
【００５３】
図１１は、図１に示した流量計によって検出された瞬時流量を説明するマップであり、図１２は、図１に示した流量計によって検出された瞬時流量及び経過時間を説明するデータテーブルである。図１１に示すように、ＣＰＵ５１は、所定の検出間隔ごとに流れセンサ１２においてガスの瞬時流量（Ｑ1、Ｑ2、……、ＱN-1、ＱN）を検出させ、検出された瞬時流量（Ｑ1、Ｑ2、……、ＱN-1、ＱN）をＲＡＭ５４に記憶する。流れセンサ１２における瞬時流量の検出間隔（サンプリング周期）は、流量計１の仕様や使用状況などに応じて適宜変更するようにしてもよい。例えば、図１２に示すように、流れセンサ１２における検出間隔を１分（サンプリング周期：１分）とし、検出期間の開始から終了までの間に２０回検出するように設定することができる。なお、本実施形態のように複数の流れセンサ１２が設けられる場合に、ＣＰＵ５１は、何れかの流れセンサ１２が検出した瞬時流量を採用してＲＡＭ５４に記憶するようにしてもよいし、複数の流れセンサ１２が検出した瞬時流量の平均を算出してＲＡＭ５４に記憶するようにしてもよい。
【００５４】
また、ＣＰＵ５１は、ユーザの操作により選択されたモード（例えば、瞬時流量表示モードや積算流量表示モード）に基づいて、検出された瞬時流量や任意の基準時から現時点までに検出された瞬時流量（Ｑ1、Ｑ2、……、ＱN-1、ＱN）を積算した積算流量を、表示操作パネル４にリアルタイムで出力して表示部に表示させる。
【００５５】
ＣＰＵ５１は、任意の終了時（例えばユーザによる操作入力が再びあった時点）まで、以上に説明したガスの瞬時流量を検出して瞬時流量又は積算流量を表示する処理を実行する。なお、任意の終了時に、ＣＰＵ５１は、例えば図１１に示したように、ＲＡＭ５４に記憶されたガスの瞬時流量（Ｑ1、Ｑ2、……、ＱN-1、ＱN）に基づいて、検出期間（０〜ＴN）における最大値ＱMAX、最小値ＱMIN、及び平均値ＱAVEなどを算出してＲＡＭ５４に記憶し、記憶された最大値ＱMAX、最小値ＱMIN、及び平均値ＱAVEなどを、表示操作パネル４に出力して表示部に表示させるようにしてもよい。
【００５６】
次に、図１３及び図１４を参照し、下流側整流ユニットを備えていない従来の流量計と、本実施形態に係る流量計１とにおいて、検出される瞬時流量について説明する。図１３は、従来の流量計における被測定流体の温度と検出される瞬時流量との関係を示すグラフであり、図１４は、図１に示した流量計における被測定流体の温度と検出される瞬時流量との関係を示すグラフである。図１３のグラフは、検出間隔を１Ｓｅｃ（秒）（サンプリング周期：１Ｓｅｃ（秒））に設定し、一対の流れセンサのうち一方が検出する流量を「検出流量１」、他方が検出する流量を「検出流量２」とし、ガスがハウジング内を流通せずに静止（停止）している場合の検出流量を基準値としてプロットとしたものである。なお、以下に説明する図１４においても同様である。
【００５７】
０．８［ＭＰａ］の圧力を加えてガスが流通しているときに、図１３に示すように、ハウジング３の内外に温度差が生じ、例えば２．５時間をかけてハウジング内のガスの温度が２０℃から３０℃に上昇する場合、従来の流量計では、整流ユニットが設置されていない流れセンサの下流側、すなわち本実施形態に係る流量計１で言えば第３の流路３ｅから第５の流路３ｇの間に、自然対流が発生しやすくなる。従って、ガスがハウジング内を流通せずに静止（停止）している場合であっても、流れセンサの下流側に滞留するガスが自然対流により流れ（動き）、流れセンサが上流から下流へ流れるガスの瞬時流量、すなわち図において基準値から上側（プラス側）の瞬時流量を検出する。
【００５８】
一方、同様に、０．８［ＭＰａ］の圧力を加えてガスが流通しているときに、ハウジングの内外に温度差が生じ、図１４に示すように、ハウジング３の内外に温度差が生じ、例えば２．５時間をかけてハウジング３内のガスの温度が２０℃から３０℃に上昇する場合、本実施形態に係る流量計１では、下流側整流ユニット１４によって、流れセンサ１２の下流側、すなわち第３の流路３ｅから第５の流路３ｇの間に発生する自然対流を低減することができる。従って、ガスがハウジング３内を流通せずに静止（停止）している場合に、流れセンサ１２の下流側に滞留するガスが自然対流により流れ（動き）、流れセンサ１２が上流から下流へ流れるガスの瞬時流量、すなわち図において基準値から上側（プラス側）の瞬時流量を検出する可能性が低減される。なお、図１４では、流れセンサ１２が、下流から上流へ流れるガスの瞬時流量、すなわち基準値から下側（マイナス側）の瞬時流量を検出しているが、流れセンサ１２が、反対向き、すなわち下流から上流へ流れる瞬時流量を検出する場合に、ＣＰＵ５１は検出された瞬時流量を積算流量に積算しない、又はゼロを積算するようにすればよい。
【００５９】
なお、本実施形態のように複数の流れセンサ１２が設けられる場合に、一方の流れセンサ１２が下流から上流へ流れる瞬時流量を検出し、他方の流れセンサ１２が上流から下流へ流れる瞬時流量を検出するときに、ＣＰＵ５１は、一方及び他方の流れセンサ１２が検出した瞬時流量の平均を算出し、当該平均値を積算流量に積算することも考えられる。しかし、一方の流れセンサ１２が検出する瞬時流量と、他方の流れセンサ１２が検出する瞬時流量とは必ずしも一致しないので、他方の流れセンサ１２が検出する瞬時流量、すなわち基準値から上側（プラス側）の瞬時流量の方が大きい場合には、ガスがハウジング３内を流通せずに静止（停止）しているときでも、検出した瞬時流量を積算流量に積算することになる。従って、本発明のように自然対流自体を抑制する方が好ましい。
【００６０】
このように、本実施形態における流量計１によれば、ハウジング３内を流れるガスを整流する上流側整流ユニット１３が、ハウジング３内において流れセンサ１２より上流に設けられ、ハウジング３内を流れるガスを整流する下流側整流ユニット１４が、ハウジング３内において流れセンサ１２より下流に設けられるので、流れセンサ１２の上流及び下流に発生する自然対流を低減することができる。これにより、ガスがハウジング３内を流通せずに静止（停止）しているときに、流れセンサ１２の下流側に滞留するガスが自然対流により流れ（動き）、流れセンサ１２が上流から下流へ流れるガスの瞬時流量を検出する可能性を低減することができ、誤って検出した瞬時流量を積算値（積算流量）に積算する可能性を低減することができる。
【００６１】
また、本実施形態における流量計１によれば、下流側整流ユニット１４が流れセンサ１２の近傍に設けられる。ここで、下流側整流ユニット１４の位置が流れセンサ１２に近いほど、上流側整流ユニット１３と下流側整流ユニット１４の間の空間、すなわち流れセンサ１２が設けられている空間が狭くなる。従って、ガスがハウジング３内を流通せずに静止（停止）しているときに、当該空間に滞留するガスに自然対流が発生する可能性を低減することできる。これにより、誤って検出した瞬時流量を積算値（積算流量）に積算する可能性を更に低減することができる。よって、本実施形態における「近傍」とは、上記空間に滞留するガスに自然対流が発生することを抑制しうる程度の距離をいい、ハウジング３の構造や流量計１の設置場所に応じて定められる距離である。
【００６２】
また、本実施形態における流量計１によれば、下流側整流ユニット１４が所定の熱伝導性を有するので、ハウジング３の内外で温度差が生じにくくなる。これにより、ハウジング３内に自然対流が発生する可能性を更に低減することができる。
【００６３】
また、本実施形態における流量計１によれば、下流側整流ユニット１４がメッシュ状の金網１４ａ，１４ｂを含む。ここで、メッシュ状の金網１４ａ，１４ｂは整流効果が高いことが実験的に確かめられている。従って、ハウジング３内に自然対流が発生する可能性を更に低減することができる。
【００６４】
また、本実施形態における流量計１によれば、下流側整流ユニット１４がメッシュ状の金網１４ａ，１４ｂを複数含むので、整流効果が更に高まる。これにより、ハウジング３内に自然対流が発生する可能性を更に低減することができる。
【００６５】
また、本実施形態における流量計１によれば、下流側整流ユニット１４がハニカム構造の部材を含む。ここで、ハニカム構造の部材も整流効果が高いことが実験的に確かめられている。従って、ハウジング３内に自然対流が発生する可能性を更に低減することができる。
【００６６】
なお、本発明の構成は、前述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えてもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１…流量計
３…ハウジング
１２…流れセンサ
１３…上流側整流ユニット
１４…下流側整流ユニット
１４ａ，１４ｂ…金網。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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