【手続補正書】
【提出日】平成16年9月13日(2004.9.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒータ素子、このヒータ素子を間にして流体の通流方向にそれぞれ設けられた第１および第２のサーモパイル、および基準電圧源を備えた流量センサと、
前記基準電圧源から出力される基準電圧に応じて前記ヒータ素子のヒータ温度を制御するヒータ制御手段と、
前記第１のサーモパイルと前記第２のサーモパイルとの測温温度差から前記流量センサを通流する流体の流量を計測する流量計測手段とを備えたことを特徴とする熱式流量計測装置。
【請求項２】
ヒータ素子、このヒータ素子を間にして流体の通流方向にそれぞれ設けられた第１および第２のサーモパイル、およびその周囲温度を検出する周囲温度測温センサ素子を備えた流量センサと、
前記周囲温度測温センサ素子による測温温度の変化に応じて、前記第１および第２のサーモパイルの測温温度の平均値を前記周囲温度測温センサ素子による測温温度よりも一定温度だけ高く維持するように、前記ヒータ素子のヒータ温度を制御するヒータ制御手段と、
前記第１のサーモパイルと前記第２のサーモパイルとの測温温度差から前記流量センサを通流する流体の流量を計測する流量計測手段とを備えたことを特徴とする熱式流量計測装置。
【請求項３】
前記ヒータ制御手段は、
前記周囲温度測温センサ素子による測温温度上昇に応じて、前記第１および第２のサーモパイルの測温温度の平均値を、前記周囲温度測温センサ素子による測温温度上昇よりもさらに高く維持するように、前記ヒータ素子のヒータ温度を制御することを特徴とする請求項２に記載の熱式流量計測装置。
【請求項４】
請求項３に記載の熱式流量計測装置において、
前記周囲温度測温センサ素子は測温抵抗素子であって、この測温抵抗素子に抵抗温度係数設定用抵抗素子が接続されたことを特徴とする熱式流量計測装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１における熱式流量計測装置では、ヒータ素子、このヒータ素子を間にして流体の通流方向にそれぞれ設けられた第１および第２のサーモパイル、および基準電圧源を備えた流量センサと、前記基準電圧源から出力される基準電圧に応じて前記ヒータ素子のヒータ温度を制御するヒータ制御手段と、前記第１のサーモパイルと前記第２のサーモパイルとの測温温度差から前記流量センサを通流する流体の流量を計測する流量計測手段とを備える。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
こうしたヒータ制御手段は、ヒータ素子の温度を周囲温度よりも一定値だけ高くするものではなく、流量センサが備える基準電圧源から出力される基準電圧に応じて、ヒータ素子の温度を制御して、第１および第２のサーモパイルの測温温度の平均値を周囲温度よりも高く維持するものであるため、ヒータ素子が経年変化してその抵抗値が変化しても、第１および第２のサーモパイルの測温温度の平均値が影響を受けないようにすることができる。また流量センサは、ヒータ素子を間にして流体の通流方向にそれぞれ設けられた第１および第２のサーモパイルの熱起電力で、流体の通流方向上下流における流体の温度を計測する。したがって通流上下流の温度センサに流れる電流に起因する通流上下流の温度センサの自己発熱による流量計測の誤差が生ずることなく高精度の流量計測が可能となる。したがって第１のサーモパイルと第２のサーモパイルとの測温温度差から流量センサを通流する流体の流量を計測する流量計測手段を備えたこの熱式流量計測装置は、流体の流量をヒータ素子の経年変化にかかわらず正確に計測でき、且つ通流上下流の温度センサの自己発熱による流量計測の誤差なく流体の流量を正確に計測できる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明の請求項２における熱式流量計測装置では、流量センサが備えた周囲温度測温センサ素子による測温温度の変化に応じて、第１および第２のサーモパイルの測温温度の平均値を周囲温度測温センサ素子による測温温度よりも一定温度だけ高く維持するヒータ制御手段を備える。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
こうしたヒータ制御手段は、ヒータ素子の温度を周囲温度よりも一定値だけ高くするものではなく、第１および第２のサーモパイルの測温温度の平均値を周囲温度よりも一定温度だけ高く維持するものであるため、ヒータ素子が経年変化してその抵抗値が変化しても、第１および第２のサーモパイルの測温温度の平均値が影響を受けないものとなる。また流量センサは、ヒータ素子を間にして流体の通流方向にそれぞれ設けられた第１および第２のサーモパイルの熱起電力で、流体の通流方向上下流における流体の温度を計測する。したがって通流上下流の温度センサに流れる電流に起因する通流上下流の温度センサの自己発熱による流量計測の誤差が生ずることなく高精度の流量計測が可能となる。したがって第１のサーモパイルと第２のサーモパイルとの測温温度差から流量センサを通流する流体の流量を計測する流量計測手段を備えたこの熱式流量計測装置は、流体の流量をヒータ素子の経年変化にかかわらず正確に計測でき、且つ通流上下流の温度センサの自己発熱による流量計測の誤差なく流体の流量を正確に計測できる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明の請求項３における熱式流量計測装置では、ヒータ制御手段は、前記第１および第２のサーモパイルの測温温度の平均値を維持すると共に、周囲温度測温センサ素子による測温温度上昇に応じて（ヒータ温度−周囲温度）ＤＴを周囲温度の上昇よりも大きくするように、前記ヒータ素子のヒータ温度を制御する。したがって、熱式流量計測装置は（ヒータ温度−周囲温度）ＤＴを周囲温度の上昇よりも大きくすることが可能となり、周囲温度上昇に対する流量センサの感度低下を補償して高精度の流量計測を実現することができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明の請求項４における熱式流量計測装置では、流量センサの周囲温度測温センサ素子は測温抵抗素子であって、この測温抵抗素子に抵抗温度係数設定用抵抗素子が接続されている。この測温抵抗素子による抵抗温度係数設定により、熱式流量計測装置は（ヒータ温度−周囲温度）ＤＴを周囲温度の上昇よりも大きくすることが可能となり、周囲温度上昇に対する流量センサの感度低下を補償して高精度の流量計測を実現することができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
さらに、周囲温度が上昇した場合の流量計測について説明する。周囲温度が（２０＋α）℃に上昇した場合において流量がゼロのときには、増幅器１３の非反転入力端子に、基準電圧源１２から周囲温度が（２０＋α）℃のときの基準電圧Ｖｒｅｆが入力される（αは２０℃からの温度上昇分）。このとき増幅器１３は、この基準電圧Ｖｒｅｆに対して、位置Ｕ、Ｄの温度の平均値が（３０＋α）℃となるようヒータ素子Ｒｈをフィードバック制御して（ヒータ温度−周囲温度）ＤＴが維持されることになる。たとえば周囲温度３０℃において、前述（周囲温度２０℃）の流量ゼロにおける（ヒータ温度−周囲温度）ＤＴの４５℃が維持される如くである。周囲温度が（２０＋α）℃において流量がＱ１ときにも、同様である。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にかかる熱式流量計測装置では、ヒータ素子が経年変化してその抵抗値が変化しても、第１および第２のサーモパイルの測温温度の平均値制御に影響が生ずることがないので、ヒータ素子の経年変化にかかわらず流体の流量を正確に計測でき、且つ通流上下流の温度センサの自己発熱による流量計測の誤差もない熱式流量計測装置を実現することができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
さらに、（ヒータ温度−周囲温度）ＤＴを周囲温度の上昇よりも大きくすることにより、周囲温度上昇に対する流量センサの感度低下を補償して高精度の流量計測が可能な熱式流量計測装置を実現することができる。ここで、流量センサが備える測温抵抗素子（周囲温度測温センサ素子）と抵抗温度係数設定用抵抗素子とによる抵抗温度係数設定により（ヒータ温度−周囲温度）ＤＴを周囲温度の上昇よりも大きくすることによっても、周囲温度上昇に対する流量センサの感度低下を補償して高精度の流量計測が可能な熱式流量計測装置を実現することができる。