(57)【要約】【課題】複数枚の鋼板４によって整流部５を構成しているが、この整流部直後では流体が乱れる。このため整流部から距離を離してセンサを設置することが必要で大型化する。そこで、鋼板による整流部を設けることなくコンパクトで、より安定した測定ができる流量計を提供すること。【解決手段】センサ２４を含む流路部分１８ｃの流れに対して垂直な断面積を、その上流の流路部分１８ａの流れに対して垂直な断面積よりも小さく形成したものである。【選択図】　　　　図２
2004003887.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサの位置する流路部分の流体の流れに対する垂直な高さ寸法を、流れる流体が該流体の粘性により整流される高さ寸法としたことを特徴とする流量計。
【請求項２】
前記センサの位置する流路部分を画成する壁の少なくとも一部に流路内に突出する弧状面を形成したことを特徴とする請求項１記載の流量計。
【請求項３】
前記センサの位置する流路部分をその上流の流路部分に対して略直角に形成したことを特徴とする請求項１または請求項２記載の流量計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流量計に関するもので、詳しくは、流路構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の流量計としては、特開平１１−２３０８０３号公報に開示されたものがある。この流量計は、図６に示したように、ケース本体１に直線的に流路２を形成するとともに、該流路を画成する壁２ａに形成した穴８からフローセンサ（以下、センサと略称する）３を流路２内に臨ませて設置している。
そして、この流量計は、流路２の入口ポート６に複数枚の網板４を間隔をもって配置させた整流部５を備え、入口ポート６から流入した流体を整流部５で層流にしてセンサ３に案内し、そこで流量を計測している。センサ３によって計測された流体は、出口ポート７から外部へ排出される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の流量計は以上のように、整流部５として、複数枚の網板４を適宜な間隔をもって配置させており、しかも網板４の直後では流体の流れが乱れるため、網板４から適宜な距離をもってセンサ３を設置することが必要である。このため、流路２の長さが長くなり、流量計自体の構造が大きくなるという課題があった。
【０００４】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、網板による整流部を設けることなく、コンパクトで、より安定した測定ができる流量計を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る流量計は、センサの位置する流路部分の流体の流れに対する垂直な高さ寸法を、流れる流体が該流体の粘性により整流される高さ寸法としたものである。
【０００６】
この発明に係る流量計は、センサの位置する流路部分を画成する壁の少なくとも一部に流路内に突出する弧状面を形成したものである。
【０００７】
この発明に係る流量計は、センサの位置する流路部分をその上流の流路部分に対して略直角に形成したものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明に係る流量計の概念的な分解斜視図、図２はその縦断面図、図３は図２におけるＡ−Ａ線断面図、図４は図２におけるＡ’−Ａ’線断面図である。
【０００９】
この流量計は、図１に示したように、ケース本体１０に一端部が回動自在に支持された蓋体１１，ケース本体１０内に取り付けられる回路基板１２等を備えている。
【００１０】
ケース本体１０は、図１に示したように、上部に上方に開口する凹部１３を有している。この凹部１３の底壁１４には上方に開口する溝１５が形成されており、該溝１５の両端底面には、該溝１５に対して垂直下方へ延びる穴１６，１７が形成されている。これらの穴１６，１７は、流路１８の流路部分１８ａ，１８ｂを構成し、溝１５は後述する流路部分１８ｃを形成する。そして、流路部分１８ａ，１８ｂ，１８ｃは幅が同一幅に形成され、かつセンサの位置する流路部分１８ｃの流体の流れに対する垂直な高さ寸法ａは、流路部分１８ａ，１８ｂの間隙ｂよりも小さく設定されている。その高さ寸法ａは流れる流体が該流体の粘性により整流される高さ寸法たとえば２ｍｍ以下としている。穴１６，１７の下端部は、ケース本体１０の端面に形成された入口ポート１９，出口ポート２０にそれぞれ垂直に連通されている。また、溝１５の開口同縁に沿ってリブ２１が形成されている。
【００１１】
一方、上記蓋体１１は、一端部の側方に軸１１ａ，１１ａが形成され、該軸１１ａ，１１ａを凹部１３の側壁２２，２２に形成した孔２２ａ，２２ａに挿嵌させることによってケース本体１０に対して回動自在に支持されている。この蓋体１１の先端には、爪１１ｂが形成されている。
そして、この蓋体１１は、爪１１ｂが凹部１３の側壁２２に形成した切欠き２２ｂに係合することによって凹部１３の開口を塞ぐ。
【００１２】
上記回路基板１２はセラミック基板であり、この回路基板１２の上面には、コネクタ２３や各種機能をもった素子が搭載されており、回路基板１２の下面中央部には、不図示の電路を介してコネクタ２５に接続されたセンサ２４が接着等によって配設されている。
このセンサ２４は、例えばヒータエレメントを挟むように測温抵抗エレメントが配置されたフローセンサである。
【００１３】
そして、この回路基板１２は、図２に示したように、凹部１３の底壁１４に形成した溝１５の開口周縁のリブ２１に載置され、接着剤２５によって凹部１３の底壁１４に固定される。
【００１４】
このようにして設置された回路基板１２は、溝１５の開口を完全に塞ぎ、該溝とによって流路１８の流路部分１８ｃを形成する。そして、回路基板１２に固定されたセンサ２４は、流路部分１８ｃ内に臨んで位置される。
【００１５】
また、この流量計は、入口ポート１９，出口ポート２０がケース本体１０に埋め込まれた金属製管体２６，２６によって形成されている。そして、この金属製管体２６，２６の内周面には雌ねじ２７，２７が形成されている。
【００１６】
このように構成された流量計は、図１に示したように、入口ポート１９の雌ねじ２７に例えば、先端に吸着パッド（図示せず）等を備えたホース２８のコネクタ２９が螺合され、出口ポート２０の雌ねじ２７に真空ポンプ（図示せず）等に接続したホース３０のコネクタ３１が螺合される。
その際に、コネクタ２９とケース本体１０との間，コネクタ３１とケース本体１０との間には、ガスケット３２，３２がそれぞれ介在される。
【００１７】
そして、真空ポンプを作動させると、流体例えば空気は入口ポート１９から流路１８の流路部分１８ａに吸引され、流路部分１８ｃ，１８ｂ，出口ポート２０を経て真空ポンプに吸引される。
その際、流体は流路部分１８ａで先ず偏流される。次いで、深さが浅く流路断面積が縮小された流路部分１８ｃで層流とされ、センサ２４によって例えば、流体の流れ状態が計測される。その計測値はコネクタ２３を介して、図示しないコントローラに送られ、そこで流速値、つまり、流量が演算される。
例えば、吸引パッドに何も吸引されていない状態では流量が最大になり、吸引パッドに物が吸引されている状態では流量がほぼゼロになることから、吸引パッドが物を吸着しているか否かを判断することができる。
【００１８】
この流量計は、流路部分１８ａの流路が入口ポート１９の流路に対して垂直に形成されているので、入口ポート１９から流入する流体は流路部分１８ａの壁面に当って流れが偏流（減速）される。したがって、流体に異物が混入している場合には、異物は流路部分１８ａの底部Ｂに留められる。
次いで、流体は流路部分１８ｃに流入することになるが、流路部分１８ｃの流路は流路部分１８ａの流路に対して垂直に形成されているので、流路部分１８ａから流入する流体は流路部分１８ｃの壁面、つまり、回路基板１２に当って流れが偏流（減速）される。したがって、流体に異物が含まれていたとしても、それらの異物は、流路部分１８ａの底部Ｂおよび該流路部分と流路部分１８ｃとの会合部（隅部）Ｃに留められる。
同様にして、流体に含まれている異物は、流路部分１８ｃと流路部分１８ｂとの会合部（隅部）Ｄおよび流路部分１８ｂの底部Ｅに留められる。
【００１９】
なお、この流量計は、センサ２４に対してその上流側流路と下流側流路が対称に形成されているので、出口ポート２０から入口ポート１９へ向けて流体を流しても、上記と同様に流量を計測することができる。
【００２０】
実施の形態２．
図５および図７は、この発明に係る流量計の実施の形態２を示しており、図５は流量計の縦断面、図６は図５におけるＢ−Ｂ線断面図、図７は図５におけるＢ’−Ｂ’線断面図である。なお、図示の流量計で、上記実施の形態１における要素と同じ要素には、同符号を付してその説明を省略する。
【００２１】
この流量計は、センサ２４の位置する通路部分１８ｃを画成する底壁の少なくとも一部を流路内に突出する弧状面３３を形成するとともに、側壁の一部を流路内に突出する弧状面３４，３４を形成している。
このため、センサ２４の位置する流路部分は上記弧状面３３，３４，３４によって、絞られて小径に形成されている。
【００２２】
この流量計では、入口ポート１９から流入した流体は、流路部分１８ａで先ず偏流（減速）され、次いで、流路部分１８ｃでさらに偏流（減速）される。流路部分１８ｃに導かれた流体は、弧状面３３，３４，３４によって絞られた流路部分で整流され、センサ２４によって例えば流体の流れ状態が計測される。
【００２３】
この流量計では、流路部分１８ａに対して流路部分１８ｃの断面積を小さくし、かつ、弧状面３３，３４，３４によって断面積が縮小され、そこを流れる流体は整流されるので、安定した計測が行える。
また、センサ２４を流路部分１８ｃ内に突出させることによって、センサ２４によっても流路が絞られ整流効果を期待できる。
【００２４】
なお、上記実施の形態２では、溝１５の底面および側壁にそれぞれ弧状面３３，３４，３４を形成しているが、それらのいずれか１つであっても整流の度合いは減少するが整流効果は期待できる。
【００２５】
なお、この発明の流量計は、上記したような使用態様ばかりでなく、流路１８を流れる流体の連続的な流量（流速）変化を検出することもできることは勿論である。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、センサの位置する流路部分の流体の流れに対する垂直な高さ寸法を、流れる流体が該流体の粘性により整流される高さ寸法としたので、センサ付近での流体の流れを整流、かつ、層流化でき、センサによる安定した計測結果が補償されるという効果がある。
【００２７】
この発明によれば、センサの位置する流路部分を画成する壁の少なくとも一部に流路内に突出する弧状面を形成したので、その弧状面で流体の整流が図られ、安定した計測結果が補償されるという効果がある。
【００２８】
この発明によれば、センサの位置する流路部分をその上流の流路部分に対して略直角に配置して構成したので、その流路部分の会合部で流体は偏流されるため、上流配管の影響を受けず安定した流体をセンサに導くことができ、より安定した計測結果が補償されるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の一形態による流量計を概念的に示した分解斜視図である。
【図２】図１に示した流量計の縦断面図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図２におけるＡ’−Ａ’線断面図である。
【図５】この発明の実施の形態２による流量計の縦断面図である。
【図６】図５におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】図５におけるＢ’−Ｂ’線断面図である。
【図８】従来の小型流量計を示した縦断面図である。
【符号の説明】
１０　ケース本体
１１　蓋体
１１ａ　軸
１１ｂ　爪
１２　回路基板
１３　凹部
１４　底壁
１５　溝
１６，１７　穴
１８　流路
１８ａ，１８ｂ，１８ｃ　流路部分
１９，２０　ポート
２１　リブ
２２　側壁
２２ａ　孔
２２ｂ　切欠き
２３　コネクタ
２４　マイクロフローセンサ
２５　接着剤
２６　管体
２７　雌ねじ
２８　ホース
２９　コネクタ
３０　ホース
３１　コネクタ
３２　ガスケット
３３，３４　弧状面
【図１】
2004003887.tif 000003
【図２】
2004003887.tif 000004
【図３】
2004003887.tif 000005
【図４】
2004003887.tif 000006
【図５】
2004003887.tif 000007
【図６】
2004003887.tif 000008
【図７】
2004003887.tif 000009
【図８】
2004003887.tif 000010