(57)【要約】【課題】センサ本体に到達する２つの流体の温度差を低減可能なセンサデバイスを提供する。【解決手段】センサデバイス１Ａは、第１流体Ｆ１および第２流体Ｆ２に接するセンサ本体と、センサ本体を収容する収容室を有するケーシング２Ａと、ケーシング内に第１流体を供給する第１ポートＰ１と、ケーシング内に第２流体を供給し、第１ポートから離れて配置された第２ポートＰ２と、ケーシング内に配置されるとともに、第１流体および第２流体に接する熱交換部２５Ａと、を備え、熱交換部は、第１流体の流路におけるセンサ本体の上流側かつ第２流体の流路におけるセンサ本体の上流側に位置している。【選択図】図１
2019002837.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１流体および第２流体に接するセンサ本体と、
前記センサ本体を収容する収容室を有するケーシングと、
前記ケーシング内に前記第１流体を供給する第１ポートと、
前記ケーシング内に前記第２流体を供給し、前記第１ポートから離れて配置された第２ポートと、
前記ケーシング内に配置されるとともに、前記第１流体および前記第２流体に接する熱交換部と、を備え、
前記熱交換部は、前記第１流体の流路における前記センサ本体の上流側かつ前記第２流体の流路における前記センサ本体の上流側に位置している、センサデバイス。
【請求項２】
前記熱交換部は、前記ケーシング内で前記第１流体が流れる方向に延びる長尺状に形成されている、請求項１に記載のセンサデバイス。
【請求項３】
前記熱交換部に接する前記第２流体の流れの方向が、前記熱交換部に接する前記第１流体の流れの方向に対して逆の方向である、請求項１または２に記載のセンサデバイス。
【請求項４】
前記第１流体の流路内若しくは前記第２流体の流路内における、前記センサ本体の上流側の部分に、結露した液体の移動を規制する規制部が設けられている、請求項１から３のいずれか１項に記載のセンサデバイス。
【請求項５】
前記第１流体の流路内若しくは前記第２流体の流路内に、流路断面積を小さくする絞り部が設けられている、請求項１から４のいずれか１項に記載のセンサデバイス。
【請求項６】
第１流体および第２流体に接するセンサ本体と、
前記センサ本体を収容する収容室を有するケーシングと、
内面が前記第１流体に接し、外面が前記第２流体に接する管状の熱交換部と、
前記熱交換部を囲う外側管と、を備え、
前記熱交換部は、前記第１流体の流路における前記センサ本体の上流側かつ前記第２流体の流路における前記センサ本体の上流側に位置している、センサデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、下記特許文献１に示されるようなセンサデバイスが知られている。このセンサデバイスは、第１ポートおよび第２ポートと、これらのポート内を流れる流体に接するセンサ本体と、センサ本体を収容する収容室を有するケーシングと、を備えている。このセンサデバイスでは、センサ本体が各ポート内を流れる流体の圧力の差などを検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−８１３５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、第１ポート内を流れる流体と、第２ポート内を流れる流体と、の間に温度差があると、この温度差に起因して、センサ本体若しくはその近傍で結露が生じる場合がある。結露した水滴がセンサ本体に付着すると、検出結果が水滴の自重などによって変化したり、センサ本体若しくはその周辺の電子部品などが劣化したりするおそれがある。
また、センサ本体の温度に応じて検出結果を補正するために、センサ本体の温度を検出する温度センサを用いる場合がある。この場合には、２つの流体の温度差に起因して、センサ本体の温度を正確に測定することができず、適切な補正がなされないおそれがある。
【０００５】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、センサ本体に到達する２つの流体の温度差を低減可能なセンサデバイス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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の第１態様に係るセンサデバイスは、第１流体および第２流体に接するセンサ本体と、前記センサ本体を収容する収容室を有するケーシングと、前記ケーシング内に前記第１流体を供給する第１ポートと、前記ケーシング内に前記第２流体を供給し、前記第１ポートから離れて配置された第２ポートと、前記ケーシング内に配置されるとともに、前記第１流体および前記第２流体に接する熱交換部と、を備え、前記熱交換部は、前記第１流体の流路における前記センサ本体の上流側かつ前記第２流体の流路における前記センサ本体の上流側に位置している。
【０００７】
上記第１態様に係るセンサデバイスは、第１流体および第２流体に接する熱交換部を備えており、この熱交換部が第１流体および第２流体の各流路におけるセンサ本体の上流側に位置している。この構成により、センサ本体に達するまでの間に、第１流体と第２流体との間で熱交換が行われ、温度差が小さくなる。従って、この温度差によってセンサ本体の近傍で結露が発生することなどの種々の課題を改善することができる。
【０００８】
また、前記熱交換部は、前記ケーシング内で前記第１流体が流れる方向に延びる長尺状に形成されていてもよい。
【０００９】
この場合、熱交換部を介して第１流体と第２流体との間で交換される熱の量が大きくなり、センサ本体に到達する第１流体と第２流体との間の温度差をより確実に小さくすることができる。
【００１０】
また、前記熱交換部に接する前記第２流体の流れの方向が、前記熱交換部に接する前記第１流体の流れの方向に対して逆の方向であってもよい。
【００１１】
この場合、第１流体と第２流体とで流れの方向が一致している場合と比較して、熱交換部のうち、第１流体側の面と第２流体側の面との間の温度差を小さくすることができる。これにより、熱交換部およびその周辺に生じる温度勾配を小さくして、熱ひずみによる疲労などを低減することができる。
【００１２】
また、前記第１流体の流路内若しくは前記第２流体の流路内における、前記センサ本体の上流側の部分に、結露した液体の移動を規制する規制部が設けられていてもよい。
【００１３】
この場合、結露した液体がセンサ本体の近傍に移動することで生じる種々の課題を改善することができる。
【００１４】
また、前記第１流体の流路内若しくは前記第２流体の流路内に、流路断面積を小さくする絞り部が設けられていてもよい。
【００１５】
この場合、絞り部でベンチュリ効果を発生させて、絞り部を通過後の流体の圧力を小さくすることができる。これにより、第１流体若しくは第２流体の圧力が急激に高まった場合に、センサ本体に加えられる衝撃的な圧力のピーク値を小さく抑えて、センサ本体の故障などを防ぐことができる。
【００１６】
また、上記課題を解決するために、本発明の第２態様に係るセンサデバイスは、第１流体および第２流体に接するセンサ本体と、前記センサ本体を収容する収容室を有するケーシングと、内面が前記第１流体に接し、外面が前記第２流体に接する管状の熱交換部と、前記熱交換部を囲う外側管と、を備え、前記熱交換部は、前記第１流体の流路における前記センサ本体の上流側かつ前記第２流体の流路における前記センサ本体の上流側に位置している。
【００１７】
上記第２態様のセンサデバイスによれば、管状の熱交換部の内側を第１流体の流路として用い、熱交換部と外側管との間の隙間を第２流体の流路として用いることができる。また、熱交換部は、第１流体の流路および第２流体の流路におけるセンサ本体の上流側に位置している。このため、熱交換部を介して第１流体と第２流体との間で熱交換が行われた後、これらの流体がセンサ本体に向けて流動する。従って、センサ本体の近傍に到達する第１流体と第２流体との間の温度差が小さくなり、この温度差に起因する種々の課題を改善することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の上記態様によれば、センサ本体に到達する２つの流体の温度差を低減可能なセンサデバイスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】（ａ）は第１実施形態のセンサデバイスの斜視図であり、（ｂ）はケース本体の斜視図である。
【図２】（ａ）は図１のセンサデバイスの上面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面矢視図であり、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面矢視図である。
【図３】（ａ）は図２（ｂ）のＣ−Ｃ断面矢視図であり、（ｂ）は図２（ｂ）のＤ−Ｄ断面矢視図である。
【図４】第１実施形態の変形例のセンサデバイスの断面図である。
【図５】第１実施形態の変形例のセンサデバイスの断面図である。
【図６】第１実施形態の変形例のセンサデバイスの断面図である。
【図７】第１実施形態の変形例のセンサデバイスの断面図である。
【図８】第１実施形態の変形例のセンサデバイスの断面図である。
【図９】（ａ）は第２実施形態のセンサデバイスの断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ断面矢視図である。
【図１０】（ａ）は第３実施形態のセンサデバイスの断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ断面矢視図である。
【図１１】（ａ）は第４実施形態のセンサデバイスの上面図であり、（ｂ）は（ａ）のＧ−Ｇ断面矢視図である。
【図１２】第４実施形態の変形例のセンサデバイスの断面図である。
【図１３】第４実施形態の変形例のセンサデバイスの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（第１実施形態）
以下、第１実施形態に係るセンサデバイスの構成を、図１〜図３を参照しながら説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため縮尺を適宜変更している。
【００２１】
図１（ａ）および図２（ｃ）に示すように、センサデバイス１Ａは、第１ポートＰ１と、第１ポートＰ１から離れて配置された第２ポートＰ２と、ケーシング２Ａと、ケーシング２Ａの収容室Ｓ内に収容されたセンサ本体３と、を備えている。
このセンサデバイス１Ａは、第１ポートＰ１および第２ポートＰ２からそれぞれ第１流体Ｆ１および第２流体Ｆ２を導入し、各流体Ｆ１、Ｆ２をセンサ本体３に接触させることで、各流体Ｆ１、Ｆ２の圧力差などを検出するものである。センサ本体３としては、２つの流体の圧力差などを検出するＭＥＭＳセンサを用いることができる。
【００２２】
ケーシング２Ａは、上蓋１０と、ケース本体２０Ａと、下蓋３０と、を組み合わせることにより構成されている。
以降の説明では、ＸＹＺ直交座標系を設定して各構成の位置関係を説明する。また、Ｚ方向を上下方向といい、上下方向に沿う上蓋１０側を上方といい、上下方向に沿う下蓋３０側を下方という。なお、センサデバイス１Ａは、図示の状態から上下反転して用いられたり、図のＺ方向が水平方向になるように横倒しにして用いられたりしてもよい。
【００２３】
ケーシング２Ａの材質としては、ＰＢＴやＰＰＳなどのプラスチック、アルミニウムなどの金属、セラミックなどを用いることができる。上蓋１０、ケース本体２０Ａ、下蓋３０の材質は互いに同じであってもよく、異なる材質を組み合わせて用いてもよい。
ケース本体２０Ａは、全体として直方体状に形成されている。図１（ｂ）に示すように、ケース本体２０Ａの上面には、下方に向けて窪む第１溝部２６および第２溝部２７が形成されている。図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、ケース本体２０Ａの下面には、上方に向けて窪む凹部２８が形成されている。
【００２４】
上蓋１０は、上下方向に直交する平面内に延びる板状に形成され、ケース本体２０Ａの第１溝部２６および第２溝部２７を覆っている。上蓋１０には、第１ポートＰ１および第２ポートＰ２が一体に形成されている。第１ポートＰ１および第２ポートＰ２は、上下方向に延びる円筒状に形成されている。図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、第１ポートＰ１の内周面１１および第２ポートＰ２の内周面１２は、上蓋１０に形成された２つの貫通孔にそれぞれ連なっている。これにより、第１ポートＰ１内は第１溝部２６内に連通しており、第２ポートＰ２内は第２溝部２７内に連通している。
【００２５】
下蓋３０は、上下方向に直交する平面内に延びる板状に形成されている。凹部２８の下端開口が下蓋３０によって閉塞されることで、収容室Ｓが形成されている。
【００２６】
図１（ｂ）に示すように、第１溝部２６および第２溝部２７は、それぞれがＸ方向に沿って、互いに平行に延びている。第１溝部２６および第２溝部２７は、Ｙ方向に並べられている。第１溝部２６と第２溝部２７との間に配置された隔壁２５Ａによって、第１溝部２６と第２溝部２７とが隔てられている。隔壁２５Ａは、Ｘ方向に延びる長尺状に形成されている。
【００２７】
図２（ｂ）に示すように、第１溝部２６の＋Ｘ側の端部には、第１ポートＰ１の下端部が開口している。第１溝部２６の−Ｘ側の端部には、第１溝部２６の底面から下方に向けて延びる第１連通孔２３が形成されている。第１連通孔２３は第１溝部２６内と収容室Ｓ内とを連通させている。このため第１ポートＰ１から供給された第１流体Ｆ１は、第１溝部２６内で、＋Ｘ側から−Ｘ側に向けて流動する。
図２（ｃ）に示すように、第２溝部２７の−Ｘ側の端部には、第２ポートＰ２の下端部が開口している。第２溝部２７の＋Ｘ側の端部には、第２溝部２７の底面から下方に向けて延びる第２連通孔２４が形成されている。第２連通孔２４は第２溝部２７内と収容室Ｓ内とを連通させている。このため第２ポートＰ２から供給された第２流体Ｆ２は、第２溝部２７内で、−Ｘ側から＋Ｘ側に向けて流動する。
図２（ｃ）および図３（ｂ）に示すように、第２連通孔２４の収容室Ｓ側の開口は、センサ本体３によって覆われている。
【００２８】
図１（ｂ）に示すように、第１溝部２６内には第１規制部２１が設けられており、第２溝部２７内には第２規制部２２が設けられている。第１規制部２１はＸ方向で第１連通孔２３に隣接しており、第２規制部２２はＸ方向で第２連通孔２４に隣接している。第１規制部２１は第１溝部２６の底面から上方に向けて突出しており、第２規制部２２は第２溝部２７の底面から上方に向けて突出している。
【００２９】
次に、以上のように構成されたセンサデバイス１Ａの作用について説明する。
【００３０】
第１ポートＰ１および第２ポートＰ２にはそれぞれ、センサデバイス１Ａ内に流体を供給するパイプなどが接続される。これにより、第１ポートＰ１内には第１流体Ｆ１が流入し、第２ポートＰ２内には第２流体Ｆ２が流入する。第１流体Ｆ１および第２流体Ｆ２は、液体であってもよく、気体であってもよい。
【００３１】
図２（ｂ）に示すように、第１流体Ｆ１は、第１ポートＰ１内、第１溝部２６内、および第１連通孔２３内を通じて、収容室Ｓ内に流入し、センサ本体３の下面などに接触する。図２（ｃ）に示すように、第２流体Ｆ２は、第２ポートＰ２内、第２溝部２７内、および第２連通孔２４内を通じて、センサ本体３の上面に接触する。
つまり、センサ本体３の下面などには第１流体Ｆ１が接触し、センサ本体３の上面には第２流体Ｆ２が接触する。これにより、センサ本体３は、第１流体Ｆ１と第２流体Ｆ２との間の圧力差などを検出することができる。
【００３２】
ここで、例えば第１流体Ｆ１が低温の流体であり、第２流体Ｆ２が高温多湿の気体である場合には、第２流体Ｆ２の流路が第１流体Ｆ１によって冷やされて局所的に低温になり、第２流体Ｆ２の流路内で結露が発生する場合がある。このように第２流体Ｆ２の流路内で結露が発生すると、結露した水滴が第２連通孔２４内を落下してセンサ本体３の上面に乗り、その水滴の自重によってセンサ本体３の検出結果に誤差が生じる懸念がある。
また、例えば第１流体Ｆ１の流路内で結露が発生した場合には、結露した水滴が収容室Ｓ内に入り込み、センサ本体３周辺の配線などの電子部品が腐食してしまう懸念がある。
【００３３】
また、センサ本体３に温度の異なる２種の流体が接触し、このセンサ本体３内に温度勾配が生じると、温度による膨張収縮の差によってセンサ本体３に変形が発生し、測定誤差の原因となる。
さらに、収容室Ｓ内には、センサ本体３の検出結果を補正するための温度センサが配置される場合がある。この場合、収容室Ｓ内には第１流体Ｆ１が流入するため、温度センサは主として第１流体Ｆ１の温度を検出することになる。しかしながら、センサ本体３の検出結果を適切に補正するためには、第１流体Ｆ１および第２流体Ｆ２の両者に接するセンサ本体３の温度を検出する必要がある。第１流体Ｆ１と第２流体Ｆ２との間に温度差があると、収容室Ｓ内に配置された温度センサがセンサ本体３の温度を適切に検出できないために、補正に誤差が生じるおそれがある。
【００３４】
そこで本実施形態では、第１流体Ｆ１と第２流体Ｆ２との間に温度差がある場合に生じる上記した課題を改善するために、隔壁２５Ａを熱交換部として機能させている。以下、より詳細に説明する。
【００３５】
図３（ａ）に示すように、第１流体Ｆ１の流路と第２流体Ｆ２の流路とは、隔壁２５Ａを挟んで平行に配置されている。このため、第１流体Ｆ１と第２流体Ｆ２との間に温度差があると、一方の流体は隔壁２５Ａに熱を与え、他方の流体は隔壁２５Ａから熱を受け取る。すなわち、第１流体Ｆ１と第２流体Ｆ２との間では、隔壁２５Ａを介して熱交換が行われる。また、この熱交換部としての隔壁２５Ａは、第１流体Ｆ１および第２流体Ｆ２の各流路における、収容室Ｓの上流側に配置されている。従って、第１流体Ｆ１と第２流体Ｆ２との間の温度差は、これらの流体Ｆ１、Ｆ２がセンサ本体３の近傍に到達するまでの間に小さくなる。このため、例えば収容室Ｓ内に温度センサを配置した場合でも、この温度センサによって、センサ本体３の温度をより正確に検出し、より適切な補正を行うことができる。
【００３６】
また、熱交換部である隔壁２５Ａの表面では結露が生じる可能性があり、結露した水滴が第１連通孔２３内若しくは第２連通孔２４内に入り込んでしまうことが考えられる。しかしながら、本実施形態では各連通孔２３、２４に隣接して、第１規制部２１および第２規制部２２が設けられている。これらの規制部２１、２２によって、結露した水滴の各連通孔２３、２４に向けた移動が規制され、各連通孔２３、２４内に入り込むのを防ぐことができる。従って、結露した水滴がセンサ本体３に接触したり収容室Ｓ内に入り込んだりすることによる課題を改善することができる。
【００３７】
以上説明したように、本実施形態のセンサデバイス１Ａは、第１流体Ｆ１および第２流体Ｆ２に接する熱交換部としての隔壁２５Ａを備えている。そして、この隔壁２５Ａが、第１流体Ｆ１の流路におけるセンサ本体３の上流側かつ第２流体Ｆ２の流路におけるセンサ本体３の上流側に位置している。この構成により、センサ本体３の近傍に達するまでの間に、第１流体Ｆ１および第２流体Ｆ２の温度差を小さくし、種々の課題を改善することができる。
【００３８】
また、熱交換部としての隔壁２５Ａが、ケーシング２Ａ内で第１流体Ｆ１および第２流体Ｆ２が流れる方向（Ｘ方向）に延びる長尺状に形成されている。これにより、隔壁２５Ａを介して第１流体Ｆ１と第２流体Ｆ２との間で交換される熱の量が大きくなり、第１流体Ｆ１と第２流体Ｆ２との温度差をより確実に小さくすることができる。
【００３９】
また、隔壁２５Ａに接する第２流体Ｆ２の流れの方向（−Ｘ側から＋Ｘ側）が、隔壁２５Ａに接する第１流体Ｆ１の流れの方向（＋Ｘ側から−Ｘ側）に対して逆の方向となっている（図３（ａ）参照）。これにより、流体Ｆ１、Ｆ２の流れの方向が一致している場合と比較して、隔壁２５Ａにおける第１流体Ｆ１側の面と第２流体Ｆ２側の面との間の温度差を小さくすることができる。従って、隔壁２５Ａおよびその周辺に生じる温度勾配を小さくして、熱ひずみによる疲労などを低減することができる。
【００４０】
また、第１流体Ｆ１および第２流体Ｆ２の流路内における、センサ本体３の上流側の部分に、隔壁２５Ａの表面で結露した液体の移動を規制する第１規制部２１および第２規制部２２が設けられている。これにより、結露した液体がセンサ本体３の近傍に移動することで生じる種々の課題を改善することができる。
【００４１】
また、各流体Ｆ１、Ｆ２の流路のうち、第１規制部２１および第２規制部２２が設けられている部分では、その他の部分と比較して、流路断面積が小さくなっている。すなわち、第１規制部２１および第２規制部２２は、各流体Ｆ１、Ｆ２の流路断面積を小さくする絞り部として機能する。この構成により、第１規制部２１および第２規制部２２でベンチュリ効果を発生させて、これら規制部２１、２２を通過後の流体の圧力を小さくすることができる。これにより、各流体Ｆ１、Ｆ２の圧力が急激に高まった場合に、センサ本体３に加えられる衝撃的な圧力のピーク値を小さく抑えて、センサ本体３の故障などを防ぐことができる。
【００４２】
なお、上記した第１実施形態に対して、以下のような変更を加えてもよい。以下の説明で用いる図４〜図８は、第１実施形態の変形例に係るセンサデバイスについて、図３（ａ）と同様の位置の断面を示したものである。
例えば、図４に示すように、表面に凹凸形状が形成された隔壁２５Ｂを熱交換部として用いてもよい。この場合、熱交換部の表面積が増大し、より効率よく第１流体Ｆ１と第２流体Ｆ２との間で熱交換を行うことができる。
【００４３】
また、図５に示すように、第１流体Ｆ１の流路断面積を小さくする絞り部２６ａ若しくは第２流体Ｆ２の流路断面積を小さくする絞り部２７ａを設けてもよい。絞り部２６ａは第１溝部２６内に位置しており、絞り部２７ａは第２溝部２７内に位置している。この場合、絞り部２６ａ、絞り部２７ａの手前の流路断面積（Ａ１）よりも、絞り部２６ａ、２７ａが位置する部分の流路断面積（Ａ２）が小さくなる。従って、これら絞り部２６ａ、２７ａによってベンチュリ効果を生じさせて、センサ本体３に加えられる衝撃的な圧力のピーク値を小さく抑えることができる。
【００４４】
また、図６に示すように、湾曲した隔壁２５Ｄを熱交換部として用いるとともに、溝部２６、２７の内壁を隔壁２５Ｄに平行に形成してもよい。この場合、各流体Ｆ１、Ｆ２が隔壁２５Ｄに沿って流動し、その流動する長さも長くなるため、より確実に熱交換を行うことが可能となる。
【００４５】
また、図７に示すように、ケース本体２０Ａとは異なる材質の隔壁２５Ｅによって、第１流体Ｆ１の流路と第２流体Ｆ２の流路とを隔ててもよい。隔壁２５Ｅの材質としては、銅やアルミニウムなどの熱伝導率の大きなものを好適に用いることができる。この場合、熱伝導率の大きい材質により形成された隔壁２５Ｅを熱交換部として機能させることで、より効率よく熱交換を行うことができる。
【００４６】
また、図８に示すように、弾性を有する隔壁２５Ｆによって、第１流体Ｆ１の流路と第２流体Ｆ２の流路とを隔ててもよい。隔壁２５Ｆの材質としては、シリコーン樹脂、フッ素系樹脂、ゴム系樹脂などを用いることができる。この場合、熱交換部として隔壁２５Ｆを機能させつつ、第１流体Ｆ１若しくは第２流体Ｆ２に急激な圧力の上昇が生じた場合に、隔壁２５Ｆを弾性変形させて急激な圧力の上昇を吸収し、センサ本体３を保護することができる。なお、隔壁２５Ｆは図８のような膜状であってもよいし、２色成形によりケース本体２０Ａと一体に形成された板状であってもよい。
【００４７】
（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態について説明するが、第１実施形態と基本的な構成は同様である。このため、同様の構成には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
本実施形態では、センサ本体の種類が第１実施形態と異なる。
【００４８】
図９（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施形態のセンサデバイス１Ｂは、カンチレバー式のセンサ本体４を備えている。センサ本体４には、Ｃ字状のスリット４ａが形成されており、スリット４ａに囲われた検知部４ｂが片持ち梁状に支持されている。スリット４ａを通じて、第１流体Ｆ１若しくは第２流体Ｆ２が流通する。このとき、スリット４ａを流通する流体の流量に応じて、検知部４ｂが上下方向に力を受けるため、この力の大きさ若しくは検知部４ｂの変位量（ひずみ）によって、流量を検知することができる。
【００４９】
本実施形態のように、カンチレバー式のセンサ本体４を用いた場合でも、第１実施形態と同様に、第１流体Ｆ１および第２流体Ｆ２の温度差に起因する種々の課題を改善することができる。
【００５０】
（第３実施形態）
次に、本発明に係る第３実施形態について説明するが、第１実施形態と基本的な構成は同様である。このため、同様の構成には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
本実施形態では、センサ本体の種類および配置が第１実施形態と異なる。
【００５１】
図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施形態のセンサデバイス１Ｃは、熱式流量センサであるセンサ本体５を備えている。また、本実施形態のケース本体２０Ｃは、第１実施形態のケース本体２０Ａと異なる形状を有している。
【００５２】
センサ本体５は、２つの温度センサと、この２つの温度センサ同士の間に配置されたヒータと、を有している（不図示）。熱式流量センサであるセンサ本体５は、２つの温度センサが検出する流体の温度差を用いて、２つの温度センサの間を流れる流体の流量を検出することができる。
【００５３】
図１０（ｂ）に示すように、本実施形態のケース本体２０Ｃには、収容室Ｓの内側に向けて突出する２つの突出部２８ａ、２８ｂが設けられている。これら２つの突出部２８ａ、２８ｂにより、収容室Ｓ内における流体の流れが、センサ本体５の近傍を通るようにガイドされる。
【００５４】
センサ本体５は熱式流量センサであるため、第１流体Ｆ１と第２流体Ｆ２との間に温度差がある場合には、流量が正常に検出されないおそれがある。しかしながら本実施形態では、センサ本体５が収容される収容室Ｓの上流側に熱交換部が設けられており（第１実施形態参照）、第１流体Ｆ１と第２流体Ｆ２との温度差が小さくなった状態で、これらの流体が収容室Ｓ内に流入する。従って、流量をより正確に検出することが可能となる。
【００５５】
（第４実施形態）
次に、本発明に係る第４実施形態について説明する。
図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施形態のセンサデバイス１Ｄは、第１流体Ｆ１および第２流体Ｆ２に接するセンサ本体６と、センサ本体６を収容する収容室Ｓを有するケーシング４４と、管状の内側管４１（熱交換部）と、内側管を囲う外側管４２と、を備えている。
【００５６】
ケーシング４４は中空の直方体状に形成されている。内側管４１および外側管４２は、上下方向に延びる円筒状に形成されている。なお、内側管４１および外側管４２は、その一部または全部が角型管状に形成されていてもよい。外側管４２は、ケーシング４４の上面から上方に向けて延びている。内側管４１と外側管４２との間には、部分的に支持部４３が設けられている。内側管４１は、支持部４３によって外側管４２に連結されるとともに、支持部４３を介して外側管４２に支持されている。内側管４１の下端部は、収容室Ｓ内に位置しており、センサ本体６によって覆われている。
【００５７】
センサ本体６は、内側管４１の下端開口を閉塞している。センサ本体６は、内側管４１に固定された筒状の台座６ａと、台座６ａの下端開口を閉塞するダイヤフラム部６ｂと、を有している。
【００５８】
内側管４１の内面４１ｂは、第１流体Ｆ１の流路となる。内側管４１の外面４１ａと外側管４２の内面４２ａとの間の隙間は、第２流体Ｆ２の流路となり、収容室Ｓに連通している。これにより、内側管４１の内面４１ｂは第１流体Ｆ１に接し、内側管４１の外面は第２流体Ｆ２に接している。また、内側管４１は、第１流体Ｆ１の流路におけるセンサ本体６の上流側かつ第２流体Ｆ２の流路におけるセンサ本体６の上流側に位置している。
【００５９】
以上の構成によれば、熱交換部としての内側管４１を介して、第１流体Ｆ１と第２流体Ｆ２との間で熱交換が行われた後、これらの流体がセンサ本体６に向けて流動する。従って、センサ本体６の近傍に到達する第１流体Ｆ１と第２流体Ｆ２との間の温度差が小さくなり、第１実施形態で述べたものと同様の作用効果を得ることができる。
なお、センサ本体６が内側管４１の上方に位置するように、センサデバイス１Ｄを図示の状態から上下反転させて用いてもよい。この場合、内側管４１の表面で結露が生じたとしても、結露した水滴をその自重によってセンサデバイス１Ｄの外部に排出することができる。これにより、結露した水滴がセンサ本体６に付着することなどを防ぐことができる。
【００６０】
なお、本実施形態のセンサデバイス１Ｄに対して、以下のような変更を加えてもよい。
例えば図１２に示すように、内側管４１のうち収容室Ｓ内に位置する部分から、Ｘ方向に延びる分岐管４５を形成し、分岐管４５の端部にセンサ本体６を配置してもよい。この場合、例えば内側管４１の内面４１ｂで結露が生じたとしても、結露した水滴がセンサ本体６に向けて移動するのを抑えることができる。さらに、内側管４１における分岐管４５の開口部から、内側管４１の内側に向けて突出する環状の第３規制部４５ａを設けてもよい。この場合、第３規制部４５ａによって、結露した水滴の分岐管４５内に向けた移動を規制することができる。
【００６１】
また、図１３に示す例では、内側管４１の下端部から、上下方向に直交する平面内に延びるフランジ部４６が形成されている。フランジ部４６には、フランジ部４６を上下方向に貫通する貫通孔４６ａと、貫通孔４６ａの上端開口縁から上方に延びる環状の第４規制部４６ｂと、が形成されている。貫通孔４６ａの下端開口は、センサ本体６によって閉塞されている。この場合には、内側管４１の外面４１ａで結露が発生したとしても、結露した水滴が貫通孔４６ａ内に流動するのを、第４規制部４６ｂによって規制することができる。
【００６２】
なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。また、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した実施形態や変形例を適宜組み合わせてもよい。
【００６３】
例えば、第１実施形態において説明した熱交換部としての隔壁２５Ａ〜２５Ｆの形態を、他の実施形態に適用してもよい。
また、第２実施形態において説明したカンチレバー式のセンサ本体４を、第４実施形態に用いてもよい。あるいは、第３実施形態において説明した熱流量センサであるセンサ本体５を、第４実施形態に用いてもよい。
【符号の説明】
【００６４】
１Ａ〜１Ｄ…センサデバイス  ２Ａ、４４…ケーシング  ３〜５…センサ本体  ２１…第１規制部（規制部）  ２２…第２規制部（規制部）  ２６ａ、２７ａ…絞り部  ２５Ａ〜２５Ｆ…隔壁（熱交換部）  ４１…内側管（熱交換部）  ４２…外側管  Ｆ１…第１流体  Ｆ２…第２流体  Ｐ１…第１ポート  Ｐ２…第２ポート  Ｓ…センサ収容室
【図１】
2019002837.tif 000003
【図２】
2019002837.tif 000004
【図３】
2019002837.tif 000005
【図４】
2019002837.tif 000006
【図５】
2019002837.tif 000007
【図６】
2019002837.tif 000008
【図７】
2019002837.tif 000009
【図８】
2019002837.tif 000010
【図９】
2019002837.tif 000011
【図１０】
2019002837.tif 000012
【図１１】
2019002837.tif 000013
【図１２】
2019002837.tif 000014
【図１３】
2019002837.tif 000015