(57)【要約】【課題】異なる複数種類の測定レンジに対し、管理上又はコスト上の小さな負担で対応可能な構造の分流式流量センサ装置を提供する。【解決手段】主流路とバイパス流路を備え、バイパス流路の壁面に熱式流量センサ２１１が配置されている。主流路とバイパス流路との分流部より下流側において主流路の断面積を減少させることによりバイパス流路と主流路との分流比を増加する測定レンジ調整部材１６を有し、この測定レンジ調整部材１６が、主流路を構成する主流路部材１１に対して着脱自在に取り付けられている。【選択図】図１
2005233796.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主流路とバイパス流路を備え、バイパス流路の壁面に熱式流量センサを配置した分流式流量センサ装置であって、
前記主流路と前記バイパス流路との分流部より下流側において前記主流路の断面積を減少させることにより前記バイパス流路と前記主流路との分流比を増加する測定レンジ調整部材を有し、この測定レンジ調整部材が、前記主流路の構成部材に対して固定されていることを特徴とする分流式流量センサ装置。
【請求項２】
前記測定レンジ調整部材が、前記主流路の構成部材に対して着脱自在に取り付けられていることを特徴とする
請求項１記載の分流式流量センサ装置。
【請求項３】
前記測定レンジ調整部材が、前記主流路と前記バイパス流路との分流部及び合流部の間において前記主流路の断面積を減少させることを特徴とする
請求項１又は２記載の分流式流量センサ装置。
【請求項４】
前記測定レンジ調整部材は、前記主流路の内周面に密着する外周面を有する断面が環状又はその一部が切り欠かれた形状の部材であることを特徴とする
請求項１、２又は３記載の分流式流量センサ装置。
【請求項５】
前記測定レンジ調整部材は、鍔部を有する筒状の部材であり、前記主流路の構成部材に対して下流側から主流路に挿入され、固定されることを特徴とする
請求項４記載の分流式流量センサ装置。
【請求項６】
前記主流路の構成部材に形成された段部に前記測定レンジ調整部材の鍔部を押圧固定する環状の固定部材と、前記測定レンジ調整部材の鍔部と前記固定部材との間に挟み込まれるように固定されたメッシュフィルタとを備えていることを特徴とする
請求項５記載の分流式流量センサ装置。
【請求項７】
主流路が形成された主流路モジュールと、バイパス流路が形成されたバイパス流路モジュールとを備え、前記主流路モジュールの側面に形成された開口部に前記バイパス流路モジュールが挿入されることによって前記開口部が封止されると共に前記バイパス流路の入口及び出口が前記主流路の断面の略中央部に位置するように構成されていることを特徴とする
請求項１から６のいずれか１項記載の分流式流量センサ装置。
【請求項８】
主流路が形成された主流路モジュールと、バイパス流路が形成されたバイパス流路モジュールとを備え、前記主流路モジュールの側面に形成された開口部に前記バイパス流路モジュールが挿入されることによって前記開口部が封止されると共に前記バイパス流路の入口及び出口が前記主流路中に位置するように構成され、
前記主流路と前記バイパス流路との分流部より下流側において前記主流路の断面積を減少させることにより前記バイパス流路と前記主流路との分流比を増加する測定レンジ調整部が前記バイパス流路モジュールに一体に備えられていることを特徴とする分流式流量センサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主流路とバイパス流路を備え、バイパス流路の壁面に熱式流量センサを配置した分流式流量センサ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
気体の流量を測定するための流量センサとして、熱式流量センサと呼称されているものがある。これは、白金線のような抵抗体を気体の流れに晒し、抵抗体に電流を流したときに生ずる発熱が気体の流れによって冷却される度合いを検出することによって気体の流量を測定するものである。
【０００３】
近年、半導体製造技術の進展に伴い、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）と呼ばれる加工技術を用いて数ミリ角のシリコンチップ上に白金薄膜を形成した小型の熱式流量センサが開発され、使用されている。このような熱式流量センサを流路の内壁に取り付け、絞り部や整流部と一体化した流量センサ装置も実用化されている（例えば特許文献１参照）。この流量センサ装置は、流量測定の対象となる装置又は設備における気体の配管の途中に挿入されるようにして使用される。
【０００４】
上記のような小型の熱式流量センサを用いた流量センサ装置では、気体の流量が大きくなると流路内の気流が乱れ、測定精度が低下する傾向がある。そこで、気体の流路を主流路とバイパス流路とに分け、バイパス流路の壁面に熱式流量センサを配置し、バイパス流路を流れる一部の流量から全体の流量を推定することが行われる。つまり、主流路とバイパス流路との分流比から全体の流量を推定する。また、この分流比を変えれば、測定可能な流量のレンジを変えることができる。
【０００５】
主流路とバイパス流路とを一体化した流量センサ装置も開発されている（例えば特許文献２参照）。このように、主流路とバイパス流路を備え、バイパス流路の壁面に熱式流量センサを配置した構造を有する流量センサ装置を分流式流量センサ装置ということにする。なお、特許文献２に開示された流量センサ装置では、バイパス流路をセンサ流路と呼称し、主流路をバイパス流路と呼称している。
【特許文献１】特公平６−４３９０７号公報
【特許文献２】特開２００３−３２９５０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のような分流式流量センサ装置は、前述のように主流路とバイパス流路との分流比によって、測定可能な流量のレンジ（以下、測定レンジという）が決まる。したがって、複数の測定レンジに対応するためには、主流路とバイパス流路との分流比が異なる複数種類の分流式流量センサ装置を用意する必要がある。例えば、バイパス流路の流路断面が同じで主流路の流路断面（管径）が異なる複数種類の分流式流量センサ装置を用意する必要がある。しかし、このような複数種類の分流式流量センサ装置を用意することは供給側及び需要側の双方で管理面及びコスト面での負担が大きくなる。
【０００７】
そこで、本発明は、異なる複数種類の測定レンジ（測定対象の流量レンジ）に対し、管理上又はコスト上の小さな負担で対応可能な構造の分流式流量センサ装置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】
【０００８】
本発明による分流式流量センサ装置の第１の構成（請求項１）は、主流路とバイパス流路を備え、バイパス流路の壁面に熱式流量センサを配置した分流式流量センサ装置において、前記主流路と前記バイパス流路との分流部より下流側において前記主流路の断面積を減少させることにより前記バイパス流路と前記主流路との分流比を増加する測定レンジ調整部材を有し、この測定レンジ調整部材が、前記主流路の構成部材に対して固定されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明による分流式流量センサ装置の第２の構成（請求項２）は、第１の構成において、前記測定レンジ調整部材が、前記主流路の構成部材に対して着脱自在に取り付けられていることを特徴とする。
【００１０】
本発明による分流式流量センサ装置の第３の構成（請求項３）は、第１又は第２の構成において、前記測定レンジ調整部材が、前記主流路と前記バイパス流路との分流部及び合流部の間において前記主流路の断面積を減少させることを特徴とする。
【００１１】
本発明による分流式流量センサ装置の第４の構成（請求項４）は、第１、第２又は第３の構成において、前記測定レンジ調整部材が、前記主流路の内周面に密着する外周面を有する断面が環状又はその一部が切り欠かれた形状の部材であることを特徴とする。
【００１２】
本発明による分流式流量センサ装置の第５の構成（請求項５）は、第４の構成において、前記測定レンジ調整部材は、鍔部を有する筒状の部材であり、前記主流路の構成部材に対して下流側から主流路に挿入され、固定されることを特徴とする。
【００１３】
本発明による分流式流量センサ装置の第６の構成（請求項６）は、第５の構成において、前記主流路の構成部材に形成された段部に前記測定レンジ調整部材の鍔部を押圧固定する環状の固定部材と、前記測定レンジ調整部材の鍔部と前記固定部材との間に挟み込まれるように固定されたメッシュフィルタとを備えていることを特徴とする。
【００１４】
本発明による分流式流量センサ装置の第７の構成（請求項７）は、第１から第６のいずれかの構成において、主流路が形成された主流路モジュールと、バイパス流路が形成されたバイパス流路モジュールとが備えられ、前記主流路モジュールの側面に形成された開口部に前記バイパス流路モジュールが挿入されることによって前記開口部が封止されると共に前記バイパス流路の入口及び出口が前記主流路の断面の略中央部に位置するように構成されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明による分流式流量センサ装置の第８の構成（請求項８）は、主流路が形成された主流路モジュールと、バイパス流路が形成されたバイパス流路モジュールとが備えられ、前記主流路モジュールの側面に形成された開口部に前記バイパス流路モジュールが挿入されることによって前記開口部が封止されると共に前記バイパス流路の入口及び出口が前記主流路中に位置するように構成され、前記主流路と前記バイパス流路との分流部より下流側において前記主流路の断面積を減少させることにより前記バイパス流路と前記主流路との分流比を増加する測定レンジ調整部が前記バイパス流路モジュールに一体に備えられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の第１の構成によれば、この分流式流量センサ装置は、主流路の構成部材に対し別体の測定レンジ調整部材を装着することによって、バイパス流路に対し主流路の断面積が減り、バイパス流路への分流比が増加し、結果として同等範囲の検出信号で少ない流量の測定が可能になる。また、測定レンジ調整部材の形状に応じて主流路の断面が異なるので、所望の測定レンジの分流式流量センサ装置の提供が可能になる。これらは異なる測定レンジであっても大半の部品が共通化でき、特に全体に対して占める割合の大きい主流路構成部材を共通化できるので。異なる複数種類の測定レンジに対して管理上又はコスト上の小さな負担で対応可能となる。断面積が変化することによる主流路の気流の乱れがバイパス流路の気流（ひいては熱式流量センサの検出出力）に影響を与えることを回避するために、測定レンジ調整部材は主流路とバイパス流路との分流部より下流側において主流路の断面積を減少させるように構成されている。
【００１７】
本発明の第２の構成によれば、測定レンジ調整部材が、主流路の構成部材に対して着脱自在に取り付けられているので、所定の測定レンジに対応するように測定レンジ調整部材を主流路の構成部材に取り付けた後に測定レンジを変更する必要が生じた場合に、その対応が容易になる。
【００１８】
本発明の第３の構成によれば、測定レンジ調整部材が、主流路とバイパス流路との分流部及び合流部の間において主流路の断面積を減少させるので、断面積の変化に伴う主流路の気流の乱れがバイパス流路の気流に与える影響を抑えることができる。
【００１９】
第４の構成によれば、測定レンジ調整部材が、主流路の内周面に密着する外周面を有する環状断面（又はその一部が切り欠かれた形状）の部材であることにより、測定レンジ調整部材を装着した部分において主流路の円形断面の内径が減少するようにして、その断面積が減少する。これにより、測定レンジ調整部材の形状と主流路（の構成部材）に対する装着方法が簡素になる。
【００２０】
更に第５の構成によれば、筒状の測定レンジ調整部材を主流路の下流側から挿入し、測定レンジ調整部材に形成された鍔部を主流路の構成部材に突き当てるようにして固定することができるので、主流路の構成部材に対する測定レンジ調整部材の装着方法が一層簡素になる。
【００２１】
更に本発明の第６の構成によれば、主流路の構成部材の内壁に形成された段部と環状の固定部材との間に測定レンジ調整部材に形成された鍔部とメッシュフィルタの外周部を挟み込むようにして、測定レンジ調整部材とメッシュフィルタとを同時に固定することができる。なお、メッシュフィルタは、下流側の管路から気体が逆流したときに気体中の異物が分流式流量センサ装置の内部に入り込むのを防止する働きを有する。
【００２２】
本発明の第７の構成によれば、上記の各構成と相俟って、バイパス流路を１つのモジュールとしたことにより、分流式流量センサ装置の組み立てが容易となり、装置のコスト低減に寄与する。装置のメンテナンス性も改善される。
【００２３】
本発明の第８の構成によれば、主流路モジュールとバイパス流路モジュールとを結合させて分流式流量センサ装置を組み立てる構造において、バイパス流路に一体に備えられた測定レンジ調整部の形状（断面積）を変更することにより、容易に主流路の断面積（したがって分流比）を変更することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照しながら本発明の実施例について説明する。
【００２５】
図１２は、本発明の実施例に係る分流式流量センサ装置の全体構成を示す外観図である。本実施例の分流式流量センサ装置は、ヘッド部３１とアンプ部３２が電気ケーブル２７で接続された構成を有する。アンプ部３２は更に電気ケーブル１０を介して外部機器（図示せず）に接続することができる。
【００２６】
図１３は、本発明の実施例に係る分流式流量センサ装置のヘッド部の外観を示す斜視図である。また、図１は分流式流量センサ装置のヘッド部の分解図であり、図２は分流式流量センサ装置のヘッド部の主要部断面図である。この分流式流量センサ装置は、金属製の略円筒状の主流路部材（主流路モジュール）１１と、その側面（図１等では上面）に形成された開口部に挿入されるバイパス流路モジュールを備えている。バイパス流路モジュールは、金属製又は樹脂製のバイパス流路部材１２と流量センサ基板２１で構成されている。主流路部材１１の側面開口部とバイパス流路部材１２との間には、バイパスパッキン１３が介装されている。また、詳しくは後述するが、基板パッキン２２によって主流路部材１１（主流路モジュール）の側面開口部とバイパス流路モジュールとの封止（気密性の確保）が成されている。
【００２７】
この分流式流量センサ装置は、略円筒状の主流路部材１１の両端部を流量測定対象の装置や設備における気体の管路に挿入して使用される。主流路部材（主流路モジュール）１１は気体の主流路を構成し、バイパス流路モジュール（バイパス流路部材１２及び流量センサ基板２１）は主流路から分流して流れる気体のバイパス流路を構成する。図２において、主流路を気体が流れる様子を太い矢印線で示し、バイパス流路を気体が流れる様子を細い矢印線で示している。
【００２８】
主流路部材１１の上流側部分には、複数のメッシュ板１４１とスペーサ１４２を交互に重ねた構造の第１整流手段１４が装着されている。図示の例では、６枚のメッシュ板１４１と５枚のスペーサ１４２が交互に重ねられて第１整流手段１４が構成されている。一例として、各メッシュ板１４１は厚み０．１ｍｍの円板状の金属板に直径約０．２ｍｍの小孔が多数形成されたものであり、各スペーサ１４２は厚み１．０ｍｍの金属製の円環状部材である。
【００２９】
第１整流手段１４は、図２に示すように、主流路部材１１の上流側内壁面に設けられた段部１１１に押し当てられ、メッシュロック１５を用いて固定されている。メッシュロック１５は、円環状部材の外周に雄螺子が形成されたものであり、主流路部材１１の段部１１１より上流側の内壁面に形成された雌螺子と螺合するようにねじ込まれる。第１整流手段１４は、分流前の主流路における径方向の流量分布、つまり流路断面内の流量分布を均一にする働きを有する。この働きの詳細については後述する。
【００３０】
主流路部材１１の下流側部分には、測定レンジ調整部材１６及びメッシュフィルタ１７が装着されている。測定レンジ調整部材１６は、略円筒形の部材であり、一端側に鍔部１６１を有する。図２に示すように、主流路部材１１の下流側内壁面に形成された段部１１２に、Ｏリング（オーリング）１８を挟むようにして測定レンジ調整部材１６の鍔部が押し当てられ、測定レンジ調整部材１６の円筒形部分が主流路部材１１の下流側円筒形部分に挿入される。測定レンジ調整部材１６の円筒形部分の外径と、主流路部材１１の下流側円筒形部分の内径はほぼ等しく、両者の隙間ができるだけ小さいことが望ましい。
【００３１】
測定レンジ調整部材１６の鍔部１６１の外側端面にメッシュフィルタ１７の外周部を挟むようにしてメッシュロック１９がねじ込まれ、これによって測定レンジ調整部材１６及びメッシュフィルタ１７が固定されている。メッシュロック１９は、上述のメッシュロック１５と同様に、円環状部材の外周に雄螺子が形成されたものであり、主流路部材１１の段部１１２より下流側の内壁面に形成された雌螺子と螺合するようにねじ込まれる。
【００３２】
メッシュフィルタ１７は、下流側の管路から気体が逆流したときに気体中の異物（ごみ）が分流式流量センサ装置の内部に入り込むのを防止するために設けられている。また、測定レンジ調整部材１６は、主流路の断面積を変えることによって測定レンジを変更することを容易にするために使用される。したがって、この測定レンジ調整部材１６が装着される場合と装着されない場合がある。
【００３３】
図３は、バイパス流路部材１２の斜視図である。また、図４はバイパス流路部材１２及び流量センサ基板２１で構成されるバイパス流路モジュールの断面図である。バイパス流路部材１２は、主流路部材１１の側面開口部を封止するように装着されたときに、主流路の断面の略中央部に位置するバイパス流路の入口１２１及び出口１２２を備え、入口１２１から出口１２２に至るバイパス流路がバイパス流路部材１２の内部に形成されている。図４において、バイパス流路を気体が流れる様子を矢印線で示している。
【００３４】
図３及び図４から分かるように、バイパス流路部材１２の上面には凹部１２３が形成され、この凹部１２３の前後が入口１２１及び出口１２２に連通している。図１及び図２に示すように、バイパス流路部材１２の上面には、流量センサ基板２１が被せられ、基板パッキン２２を挟んで流量センサ基板２１が主流路部材１１に固定される。つまり、バイパス流路部材１２の凹部１２３とその上側開口を塞ぐ流量センサ基板２１によってバイパス流路の一部が形成されている。
【００３５】
図５は、主流路部材１１の側面開口部にバイパス流路部材１２が装着され、その上に流量センサ基板２１が取り付けられる様子を示す斜視図である。図２の断面図に良く示されているように、基板パッキン２２は、主流路部材１１の側面（上面）開口部の周囲に設けられた段部とバイパス流路部材１２の上端部外周面とで形成される溝にはめ込まれる。４本の固定螺子２３と下基板ホルダ２８５によって流量センサ基板２１が主流路部材１１の上面に締め付けられると、基板パッキン２２が変形して主流路部材１１の側面開口部とバイパス流路部材１２の側面と流量センサ基板２１の下面とが同時に封止される。流量センサ基板２１等の取り付け構造については後で説明を加える。
【００３６】
図２及び図４に示すように、流量センサ基板２１の下面には、チップ部品である熱式流量センサ２１１が実装されている。つまり、バイパス流路の壁面の一部を構成する流量センサ基板２１の下面に熱式流量センサ２１１が配置されている。なお、図３において、バイパス流路の一部を形成する凹部１２３の横に第２の凹部１２４が形成されているが、これは流量センサ基板２１の下面に実装される熱式流量センサ２１１の引き出し線（ワイヤ）を保護するモールド部を逃げるためのものである。そのようなモールド部が無い熱式流量センサを用いる場合は凹部１２４が不要であり、また、バイパス流路の一部を形成する凹部１２３を流路方向に直角な方向（幅方向）に中央からずらして配置する必要もない。幅方向の寸法を更に小さく構成することも可能である。
【００３７】
前述のように、バイパス流路の入口１２１は主流路の断面の略中央部に位置する（図２参照）。これにより、気流の乱れが発生しやすい管路の壁面付近ではなく、比較的安定した気流となる中央部の気体をバイパス流路の入口１２１からバイパス流路へ導くことができる。その結果、バイパス流路を流れ込む気体の流量が安定しやすく、熱式流量センサ２１１による流量測定の安定性が向上する。
【００３８】
また、図２及び図４から分かるように、バイパス流路の入口１２１を構成するバイパス流路部材１２の先端部は上流側へ突出し、入口１２１の周辺部１２１ａが球面状に形成されている。つまり、主流路（の気体の流れ）に沿って流線形となるように形成されている。これにより、主流路中に配置されたバイパス流路の入口１２１の周辺部１２１ａに起因する主流路の気流の乱れが低減される。主流路の気流が乱れれば、熱式流量センサ２１１が配置されたバイパス流路の気流に影響が出るので、主流路の気流の乱れを抑えることが重要である。同様の理由により、バイパス流路の出口１２２を構成するバイパス流路部材１２の後端部は下流側へ突出し、出口１２２の周辺部１２２ａも球面状（流線形）に形成されている。
【００３９】
図２及び図４によく示されているように、バイパス流路の途中において熱式流量センサ２１１の上流側に第２整流手段２４が配置されている。第２整流手段２４は、複数（この例では５枚）の金属製メッシュ板２５を重ねたものであり、各メッシュ板２５はメッシュ（多数の小孔）が形成されたメッシュ部２５１とメッシュが形成されていない板状部２５２とからなる（図６参照）。メッシュ部２５１は板状部２５２より薄く形成されている。これにより、隣接するメッシュ板２５のメッシュ部２５１の間に一定の隙間が形成されている。
【００４０】
一例として、板状部２５２の厚みが０．２ｍｍ、メッシュ部２５１の厚みが０．１ｍｍであり、隣接するメッシュ板２５のメッシュ部２５１の間に０．１ｍｍの隙間が形成されている。本実施例のメッシュ板２５は、エッチング加工によってメッシュ部２５１が精密加工されたエッチングメッシュである。金網、フィルタ材、ハニカム材等を用いてメッシュ板２５を形成してもよいが、エッチングメッシュは組み立て時のばらつきに起因する整流効果の差が発生しにくい点で優れている。
【００４１】
図６は、バイパス流路部材１２と第２整流手段２４との分解図である。この図に良く示されているように、第２整流手段２４を構成する５枚のメッシュ板２５のそれぞれは、上側の薄肉のメッシュ部２５１とそれ以外の厚肉の板状部２５２からなる。板状部２５２のうちの下側部分２５３には、横長のスリットが３列にわたって互い違いにずれるように形成され、これによって上下方向の変形（圧縮）が可能なように構成されている。また、メッシュ部２５１の一方の側部には、板状部２５２の一部である突出部２５４が形成されている。
【００４２】
図６において、バイパス流路部材１２の上面には、メッシュ収容溝１２５が形成され、重ねられた５枚のメッシュ板２５の突出部２５４がこのメッシュ収容溝１２５に嵌り込むように装着される。また、薄板ばね部材を加工して形成されたメッシュ押さえばね２６を用いて、５枚のメッシュ板２５が重ね方向に押圧され固定されている。図４から分かるように、メッシュ押さえばね２６はバイパス流路中に位置するので、その下面中央部に大きな開口２６ａが形成され、気流を妨げないようになっている。また、バイパス流路部材１２の上面の上流側に浅い凹部１２６が形成されており、メッシュ押さえばね２６の水平部分２６ｂがこの凹部１２６に嵌り込むようになっている。
【００４３】
前述のように、流量センサ基板２１が主流路部材１１の上面に締め付けられると、メッシュ押さえばね２６の水平部分２６ｂがバイパス流路部材１２の上面の凹部１２６と流量センサ基板２１の下面との間に挟み込まれて固定されると共に、５枚のメッシュ板２５の上端面が流量センサ基板２１の下面に当接して下方に押される。このとき、前述したように、各メッシュ板２５の下側部分２５３に設けられた横長スリットによる上下方向の変形（圧縮）を許容する構造が機能する。
【００４４】
すなわち、各メッシュ板２５の下端面はバイパス流路部材１２に形成された段部１２７（図４参照）に当接し、上端面は流量センサ基板２１の下面に当接する。そして、流量センサ基板２１が４本の固定螺子２３で主流路部材１１の上面に締め付けられるに伴って、各メッシュ板２５は上下方向に若干圧縮される。このような構造としたことにより、各メッシュ板２５（第２整流手段２４）は、がたつきの無い状態で確実に固定される。図２及び図４から分かるように、各メッシュ板２５の上側部分のメッシュ部２５１がバイパス流路中に位置し、下側部分２５３はバイパス流路から外れた箇所に位置する。
【００４５】
第２整流手段２４は、バイパス流路における熱式流量センサ２１１の上流側で更なる整流を行い、熱式流量センサ２１１の近傍での気流の乱れを抑える働きを有する。この働きの詳細については後述する。また、上記のように、スペーサを介さずに複数のメッシュ板２５を直接重ねながら隣接するメッシュ部間に隙間を設けた構造により、十分な整流作用を確保しながら流路方向の長さ（厚み）をできるだけ小さくした第２整流手段２４を実現している。流路方向に比較的長いスペースを確保することができる主流路の第１整流手段１４と異なり、熱式流量センサ２１１の上流側に配置される第２整流手段２４は、流路方向に短いことが好ましい。これにより、バイパス流路部材１２ひいては分流式流量センサ装置全体の小形化が可能となる。
【００４６】
図１に示すように、分流式流量センサ装置のヘッド部とアンプ部との電気接続のための電気ケーブル２７が上下のケーブルブッシュ２７１，２７２と２本の固定螺子（図示を省略）を用いて主流路部材１１の上面に固定されている。分流式流量センサ装置のヘッド部及びアンプ部の電気回路の構成については後述する。また、流量センサ基板２１の上には、ヘッド部の電気回路を構成するプリント基板が内蔵された上ケースユニット２８が被せられている。
【００４７】
図７は、上ケースユニット２８及び流量センサ基板２１の分解図である。また、図１４は、分流式流量センサ装置のヘッド部の上ケースユニットを含む内部構造を示す断面図である。上ケースユニット２８は、樹脂製の上ケース２８１と、その内部に収容される表示基板２８２、メイン基板２８３、上基板ホルダ２８４及び下基板ホルダ２８５を含んでいる。図１にも示されているように、上ケースユニット２８（上ケース２８１）の上面には、２種類のＬＥＤ表示２８ａ及び２８ｂが備えられている。第１のＬＥＤ表示２８ａは、アンプ部からの制御によってオン・オフされるＬＥＤ表示であり、現在の流量があらかじめ設定した流量より多いか少ないかを表示する。第２のＬＥＤ表示２８ｂは、４個のＬＥＤ（発光ダイオード）を順番に点灯させることにより気体が流れている様子を表す。流量に応じてＬＥＤを順番に点灯させる速度（周期）を変化させることにより、流量が視覚的に分かるような表示である。表示基板２８２には、第１のＬＥＤ表示２８ａに対応するＬＥＤ２８２ａと第２のＬＥＤ表示２８ｂに対応する４個のＬＥＤ２８２ｂが実装されている。
【００４８】
メイン基板２８３には、熱式流量センサ２１１の出力信号の処理回路、上記のＬＥＤ表示２８ａ及び２８ｂの駆動回路、アンプ部との通信のための回路、電源回路等の回路部品が実装されている。メイン基板２８３は、基板間コネクタ２８３ａを介して表示基板２８２と上下一体に接続され、これらの基板２８２，２８３は樹脂製の上基板ホルダ２８４に固定される。上基板ホルダ２８４の下面の前後の端部には下方に突出した係合突起部２８４ａが設けられ、これらに係合する係合部２８５ａが下基板ホルダ２８５の前後の端部に形成されている。前後一対の係合突起部２８４ａと係合部２８５ａが係合することによって、上基板ホルダ２８４と下基板ホルダ２８５は一体に結合される。
【００４９】
樹脂製の下基板ホルダ２８５は、強度を高めるために、水平板部と両側の側板部２８５ｂからなる断面Ｈ形状の構造を有する。バイパス流路を流れる気体の圧力によって流量センサ基板２１が撓むのを防止するために、下基板ホルダ２８５の下面が流量センサ基板２１の上面に接触した状態で、図５に示したように下基板ホルダ２８５が主流路部材１１の側面開口部に螺子止めされる。下基板ホルダ２８５の強度を高めるための断面形状はＨ形状に限らず、例えば断面コ形状（Ｕ形状）としてもよい。十分な強度を確保できる金属で下基板ホルダ２８５を作る場合は側板部２８５ｂを省いた水平板部のみの形状としてもよい。
【００５０】
また、側板部２８５ｂは、上ケースユニット２８の両側壁の一部を兼ねている。すなわち、図７に示すように、上ケース２８１の両側面の比較的広い面積に矩形の切欠き２８１ａが形成され、この切欠き２８１ａに下基板ホルダ２８５の側板部２８５ｂが嵌り込み、上ケース２８１の側面と下基板ホルダ２８５の側板部２８５ｂの表面が面一になるように構成されている。そして、下基板ホルダ２８５の側板部２８５を含む上ケースユニット２８の側面全体に樹脂シート（図示を省略）が貼られる。このような構造により、各基板２８２，２８３の面積を最大限確保しながら上ケースユニット２８の幅を小さくすることができる。
【００５１】
図１４から分かるように、アンプ部との電気接続のための電気ケーブル２７は、メイン基板２８３に接続されている。そして、メイン基板２８３と流量センサ基板２１とが基板間コネクタ２１ａによって電気的に接続されている。図７から分かるように、上基板ホルダ２８４及び下基板ホルダ２８５のそれぞれの中央部に、基板間コネクタ２１ａを挿通させる貫通孔２８４ｂ，２８５ｃが形成されている。
【００５２】
上ケース２８１の両側面の下端部には計４箇所の係合孔２８１ｂが形成されており、これらに対応する係合突起１１ａが主流路部材１１の上部側面に形成されている。４対の係合孔２８１ｂ及び係合突起１１ａを互いに係合させることにより、上ケース２８１が主流路部材１１の上部に固定される。
【００５３】
図８は、ヘッド部の電気回路の構成を示すブロック図である。また、図９はヘッド部に接続されるアンプ部の電気回路の構成を示すブロック図である。前述のヘッド部３１とアンプ部３２との電気接続のための電気ケーブル２７には、４本の電線、すなわちヘッド電源ライン、アナログ信号／通信線、ヘッド表示信号／通信線、及びグランド（ＧＮＤ）ラインが含まれている。アナログ信号／通信線は、ヘッド部３１で検出された流量に相当する電圧信号（アナログ信号）をアンプ部３２に送るための信号線路とディジタル通信線路とを兼ねている。また、ヘッド表示信号／通信線は、アンプ部３２からヘッド部３１のＬＥＤ表示のオン・オフを制御するための信号線路とディジタル通信線路とを兼ねている。
【００５４】
ヘッド部３１は、前述の熱式流量センサ２１１、その出力信号の処理回路である一対のブリッジ回路３１１と差動増幅器３１２、Ｖ−Ｆ変換回路３１３、前述の第１及び第２のＬＥＤ表示２８ａ，２８ｂに対応する複数のＬＥＤを含むＬＥＤ表示回路３１４、電気的にデータ書き換え可能なメモリ素子であるＥＥＰＲＯＭ３１５、２個のアナログスイッチ３１６Ａ，３１６Ｂ、電源回路３１７及び２個の電圧検出回路３１８Ａ，３１８Ｂを備えている。
【００５５】
熱式流量センサ２１１は、白金薄膜で構成されたヒータ抵抗３０１と温度補償抵抗３０２を二組備え、それぞれの組が上流側と下流側とに離間して配置されている。上流側及び下流側のヒータ抵抗３０１に一定の電流を流したときに、気流が無い場合は両者の発熱による温度に差が無いが、気体の流量が多くなるにつれて、上流側のヒータ抵抗３０１が下流側のヒータ抵抗３０１に比べて冷却されて温度が下がる度合いが大きくなる。
【００５６】
したがって、両者の温度差から気体の流量が検出できる。実際には、本実施例の熱式流量センサ２１１では、上流側及び下流側のヒータ抵抗３０１が共に設定温度（抵抗値）になるように、一対のブリッジ回路３１１によってそれぞれのヒータ抵抗３０１に電流が供給される。そして、上流側及び下流側のヒータ抵抗３０１の電流の差（電圧の差）が差動増幅回路３１２で増幅され、得られた出力電圧が気体の流量に相当する検出信号となる。なお、各ヒータ抵抗３０１と組になっている温度補償抵抗３０２は、周囲温度の変化を補償するための抵抗である。
【００５７】
差動増幅回路３１２の出力電圧（流量に相当する検出信号）は、アナログスイッチ３１６Ａを通ってアナログ信号／通信線でアンプ部３２へ送られると共に、Ｖ−Ｆ変換回路３１３に与えられる。Ｖ−Ｆ変換回路３１３は、入力された流量に相当する電圧信号を周波数（周期）信号に変換し、変換後の信号をＬＥＤ表示回路３１４に与える。この信号に基づいて、ＬＥＤ表示回路３１４は前述の第２のＬＥＤ表示２８ｂを構成する４個のＬＥＤを与えられた周期で順番に点灯させる。このようにして、流量が多いほど短い周期で（速い速度で）、４個のＬＥＤが順番に繰り返し点灯する。
【００５８】
また、ＬＥＤ表示回路３１４に含まれる第１のＬＥＤ表示２８ａを構成するＬＥＤは、アンプ部３２からの制御信号によって点灯又は消灯される。すなわち、アンプ部３２からの制御信号がヘッド表示信号／通信線を通してヘッド部３１に与えられ、この制御信号はアナログスイッチ３１６Ｂを通って電圧検出回路３１８Ｂに与えられる。そして、電圧検出回路３１８Ｂの出力信号がＬＥＤ表示回路３１４に与えられている。なお、この信号は、上記の第２のＬＥＤ表示２８ｂのオン・オフ制御にも使用される。例えば、流量が所定値以下であるとアンプ部３２が判断したときは、アンプ部３２からヘッド部に与えられる制御信号によって第１のＬＥＤ表示２８ａがオフになると共に、流れ表示を行う第２のＬＥＤ表示２８ｂもオフになる。
【００５９】
また、ＥＥＰＲＯＭ３１５は、ヘッド部の固有（識別）データや特性データの記憶に使用され、アンプ部３２からの通信制御によって、その記憶データの読み出し及び書き込みが行われる。このとき、アナログ信号／通信線とヘッド表示信号／通信線が２本の通信ラインとして使用される。また、２個のアナログスイッチ３１６Ａ，３１６Ｂのオン・オフは、アンプ部３２からヘッド部３１の電源回路３１７にヘッド電源ラインを通して与えられる電源電圧によって制御することができる。このために、アンプ部３２から供給される電源電圧を電圧検出回路３１８Ａに入力し、その出力電圧がアナログスイッチ３１６Ａ，３１６Ｂの制御端子に与えられている。
【００６０】
アンプ部３２は、状態表示ＬＥＤ３２１、キースイッチ３２２、電源回路３２３、Ａ／Ｄ変換回路３２４、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）３２５、ヘッド表示制御回路３２６、ＥＥＰＲＯＭ３２７、入力回路３２８、アナログ出力回路３２９及び制御出力回路３３０を備えている。マイクロプロセッサ３２５は、アンプ部３２の全体の制御を司ると共に、前述の第１のＬＥＤ表示２８ａを制御するための信号をヘッド表示制御回路３２６（を介してヘッド部３１）に与える。また、ヘッド部３１からアナログ信号／通信線を通して送られる差動増幅回路３１２の出力電圧（流量に相当する検出信号）は、Ａ／Ｄ変換回路３２４でディジタル値に変換された後、マイクロプロセッサ３２５に入力される。
【００６１】
状態表示ＬＥＤ３２１は、ヘッド部３１及びアンプ部３２を含む分流式流量センサ装置の動作状態を表示する。キースイッチ３２２は、第１のＬＥＤ表示２８ａの点灯／消灯の制御のための基準流量値やその他の動作条件の設定に使用される。例えば、設定された基準流量値より検出流量値が大きい場合に第１のＬＥＤ表示２８ａを点灯させ、それ以外では消灯させるように制御される。電源回路３２３は、アンプ部３２を構成する各部に電源電圧を供給すると共に、ヘッド部３１にヘッド電源ラインを通して電源電圧を供給する。そして、前述のようにヘッド部３１のアナログ信号／通信線とヘッド表示信号／通信線に挿入された２個のアナログスイッチ３１６Ａ，３１６Ｂのオン・オフを制御するために、マイクロプロセッサ３２５から電源回路３２３にヘッド電圧制御信号が与えられる。電源回路３２３は、このヘッド電圧制御信号にしたがってヘッド電源ラインに供給する電圧を切り替える。
【００６２】
ＥＥＰＲＯＭ３２７は、各種設定値や制御用データの記憶に使用される。その記憶データは、外部機器（例えば上位コントローラ）から入力回路３２８を介してマイクロプロセッサ３２５に入力されるデータによって書き換えることができるようにしてもよい。また、検出された流量値は、マイクロプロセッサ３２５からアナログ出力回路３２９を介して外部機器へ出力することができる。更に、制御出力回路３３０を介してマイクロプロセッサ３２５からの制御信号を外部機器へ出力するための２つの出力ポートが備えられている。例えば、前述のヘッド部及びアンプ部のＬＥＤ表示に対応する（連動する）オン・オフ出力を外部に出力する。２つの出力ポートを用いて４通り（２ビット）のデータを出力することができる。
【００６３】
次に、主流路に設けられた第１整流手段１４とバイパス流路に設けられた第２整流手段２４の効果について説明を加える。前述のように、第１整流手段１４は、主として分流前の主流路における径方向の流量分布、つまり流路断面内の流量分布を均一にする働きを有する。特に、分流式流量センサ装置の上流側に接続される管路の形状がＬ字状に曲がっている場合に、主流路の上流側端部における流路断面内の流量分布が不均一になりやすい。この場合、主流路の壁面に沿って流れる気流が多くなり、流路断面内の中央付近を流れる気流が少なくなる傾向がある。その結果、入口１２１からバイパス流路に流れ込む気流が減少し、流量の測定結果が実際より少なめに検出される傾向がある。第１整流手段１４の働きによって、このような傾向が抑制され、又は緩和される。
【００６４】
図１０は、第１整流手段１４の効果を示すグラフである。横軸は実際の流量（リットル／分）を表し、縦軸はオフセット流量（リットル／分）を表している。ここでいうオフセット流量は、上述のように主流路の上流側にＬ字状に曲がっている管路を接続して気体を流したときに、実際の流量と検出流量（少なめに検出される）との差を意味する。曲線４１は第１整流手段１４を装着しなかったときの測定値をプロットしたものであり、曲線４２は第１整流手段１４を装着したときの測定値をプロットしたものである。
【００６５】
曲線４１から分かるように、第１整流手段１４を装着しなかったときは、流量が増加するに伴ってオフセット流量も増加し、流量１００リットル／分では実際の流量より約２０リットル／分少なめに検出された。これに対して第１整流手段１４を装着したときは、曲線４２に示すように、流量が増加してもごくわずかのオフセット流量を維持し、流量１００リットル／分での実際の流量と検出流量との差は２リットル／分未満であった。
【００６６】
図１１は、第１整流手段１４及び第２整流手段２４のノイズレベルに関する効果を示すグラフである。横軸は実際の流量（リットル／分）を表し、縦軸はノイズレベル（±リットル／分）を表している。ここでいうノイズレベルは、図８に示した差動増幅器３１２の出力電圧（ＤＣ電圧）に重畳されたＡＣ電圧成分を流量に換算したものである。ＡＣ電圧成分は主として気流の乱れによって発生する。ある程度の時間における平均値で測定流量を求めればＡＣ電圧成分（ノイズ）を除くことができるが、その場合は測定値が決定するまでに時間を要するので、いわゆる応答性が悪くなる。また、平均化するためのハードウェア（積分回路）又はソフトウェア処理が必要となる。
【００６７】
図１１において、曲線４３は第１整流手段１４を装着しないで、第２整流手段２４のみを装着したときの測定値をプロットしたものである。曲線４４は、第１整流手段１４を装着し、第２整流手段２４は装着しなかったときの測定値をプロットしたものである。曲線４５は、第１整流手段１４及び第２整流手段２４の両方を装着したときの測定値をプロットしたものである。
【００６８】
曲線４３と曲線４５を比較すれば、ノイズレベルに関しても第１整流手段１４の効果がかなり大きいことが分かる。しかし、曲線４４から分かるように、第１整流手段１４のみ装着して第２整流手段２４は装着しなかったときは、流量１００リットル／分に対して±２０リットル／分に近いノイズレベルが検出された。これに対して、第２整流手段２４も装着した場合は、曲線４５から分かるように、流量１００リットル／分に対して±２リットル／分未満のノイズレベルが検出されたにすぎない。
【００６９】
このように、ノイズレベルに関して、第２整流手段２４の効果も大きいことが確認された。第２整流手段２４は、バイパス流路における熱式流量センサ２１１の上流側で更なる整流を行い、熱式流量センサ２１１の近傍での気流の乱れを抑える働きを有する。これによって、ノイズレベルが抑えられる。
【００７０】
次に、バイパス流路部材１２及び流量センサ基板２１によって構成されるバイパスモジュールの詳細な実施例及び変形例について説明を加える。バイパス流路部材１２はアルミニウム等の金属ブロックを切削加工して作製してもよいし、樹脂成形によって作製してもよい。特に樹脂の射出成形によってバイパス流路部材１２を作製する場合は、細部の形状に関して後述するようないくつかの点を考慮することが好ましい。
【００７１】
図４等から分かるように、バイパス流路部材１２及び流量センサ基板２１によって構成されるバイパス流路は、直線的に延びる直管部と直角に曲がる屈曲部との組合せで構成されている。すなわち、バイパス流路は、入口１２１から主流路に沿って（横方向へ）延びる第１直管部Ｂ１から第１屈曲部を経て上方に向かう第２直管部Ｂ２となり、第２屈曲部を経て再び主流路に沿って延びる第３直管部Ｂ３となる。更に第３屈曲部を経て下方に向かう第４直管部Ｂ４となり、第４屈曲部を経て再び主流路に沿って延びる第５直管部Ｂ５となり出口１２２に至る。但し、上記のようなバイパス流路の構成に限るわけではなく、適宜変更可能である。直管部及び屈曲部の数を増やしてもよい。屈曲部を必ずしも直角に曲げる必要はなく鈍角に曲げてもよいし、円弧状に（Ｒを付けて）曲げてもよい。
【００７２】
上記のバイパス流路のうち、第３直管路Ｂ３は前述のようにバイパス流路部材１２の上面に形成された凹部１２３と流量センサ基板２１の下面とによって形成されている。凹部１２３の底面、すなわち流量センサ基板２１に対向する面は平面状に形成されている。したがって、この第３直管路Ｂ３は断面が長方形である。これに対して、第１直管部Ｂ１、第２直管部Ｂ２、第４直管部Ｂ４及び第５直管部Ｂ５の断面は円形である。但し、円形に限らず、楕円形や長円形、又は矩形の断面としてもよい。
【００７３】
樹脂の射出成形によってバイパス流路部材１２を作製する場合に、例えば第１直管部Ｂ１の断面を円形とするのであれば、第２直管部Ｂ２の断面は長円形又は矩形とすることが好ましい。つまり、射出成形で使用される金型において、第１直管部Ｂ１を形成するスライドピンと第２直管部Ｂ２を形成するスライドピンが共に円形断面である場合は、両者の突き合わせ部分の加工が難しい。加工精度が悪い場合は突き合わせ部分でバリが生じやすくなる。そこで、第１直管部Ｂ１を円形とする場合は、第２直管部Ｂ２の断面は長円形又は矩形とする。
【００７４】
より詳しく言えば、図４において第２直管部Ｂ２の管壁のうち少なくとも左側部分に平面部を設けることによって、第１直管部Ｂ１を形成するスライドピンの先端形状を平面とすることができる。これにより、金型（スライドピン）の加工が容易になると共に、樹脂成形品であるバイパス流路部材１２に形成されたバイパス流路内にバリが生ずることを回避することができる。なお、金属ブロックの切削加工によってバイパス流路部材１２を作製する場合は、第１直管部Ｂ１の断面及び第２直管部Ｂ２の断面を共に円形としても問題ない。第５直管部Ｂ５と第４直管部Ｂ４との関係についても、上記の第１直管部Ｂ１と第２直管部Ｂ２との関係と同様のことが言える。
【００７５】
樹脂の射出成形によってバイパス流路部材１２を作製する場合の他の留意点として、射出成形におけるいわゆるヒケを防止するために、肉厚部を抉る肉盗みを設けてもよい。例えば、図４において、第２直管部Ｂ２と第４直管部Ｂ４との間に側面又は下面からブロックを刳りぬくような凹部（肉盗み）を設けてもよい。
【００７６】
図４における第２直管部Ｂ２及び第４直管部Ｂ４の上側部分は、図３から分かるように幅広の矩形断面となって第３直管路Ｂ３と接続されている。図３から分かるように、第３直管路Ｂ３は、流路方向に直角な方向（幅方向）に中央からずらして（オフセットして）配置されている。これは、前述のように熱式流量センサ２１１の形状によるものである。なお、図４の断面図は、第３直管路Ｂ３の部分のみ中央からずれた（オフセットされた）断面を示している。
【００７７】
図４において、第２整流手段２４（のメッシュ部２５１）と熱式流量センサ２１１は共に第３直管路Ｂ３に配置され、両者の間にバイパス流路の屈曲部は存在しない。これにより、第２整流手段２４によって略均一な気流となった直後の流量が熱式流量センサ２１１によって検出されることになる。また、第３直管路Ｂ３の始まり部分、即ち第２２直管部Ｂ２の後の第２屈曲部の直後に第２整流手段２４が設けられており、これを構成するメッシュ板２５の積層方向は主流路に沿った方向、即ち第１整流手段１４のメッシュ板１４１の積層方向と同じである。また、流量センサ基板２１の下面に実装された熱式流量センサ２１１が第３直管路Ｂ３に突出し、この部分でバイパス流路の断面が小さくなっている。したがってこの部分での絞り効果により、流量の検出精度が良くなる。
【００７８】
次に、主流路部材１１の下流側部分に装着される測定レンジ調整部材１６について説明を加える。図１及び図２から分かるように、この測定レンジ調整部材１６は主流路の内周面に密着する外周面を有する断面が環状の筒状部材であり、長手方向（軸方向）の下流側端部（基端部）に鍔部１６１を有する。また、上流側端部（先端部）の周壁の一部に、バイパス流路部材１２との干渉を回避するための切り欠き部１６２が形成されている。筒状の測定レンジ調整部材１６を前述のようにして主流路部材１１に装着することにより、その環状断面積の分だけ主流路の断面積が減少する。その結果、バイパス流路と主流路との分流比が増加する。
【００７９】
例えば、測定レンジ調整部材１６を挿入しないときのバイパス流路と主流路との分流比が１：１０（１／１０）であり、測定レンジ調整部材１６を装着することによってその分流比が１：５（１／５）に増加したとする。この場合は、主流路の流量が同じであれば熱式流量センサ２１１によって検出される流量が２倍になることを意味する。逆に、検出される流量が同等であれば、主流路の流量が半分になったことを意味する。こうして、測定レンジ調整部材１６を装着した場合は装着しない場合に比べて測定可能な流量のレンジ（測定レンジ）が半分になる。
【００８０】
本実施例の分流式流量センサ装置は、測定レンジ調整部材１６を装着するか否かによって、上述のように２段階の異なる測定レンジに対応することができる。断面積の異なる複数の測定レンジ調整部材１６を用意し、それらの中から用途に応じて適切な測定レンジ調整部材１６を選択して装着するようにしてもよい。そうすることにより、１台の分流式流量センサ装置で３段階以上の測定レンジに対応することが可能となる。なお、測定レンジ調整部材１６は金属製でも樹脂製でもよい。
【００８１】
測定レンジ調整部材１６の装着によって、主流路の断面積が減少する部分で気流の乱れが発生することがある。この主流路での気流の乱れがバイパス流路の気流（ひいては熱式流量センサの検出出力）に影響を与えることを回避するために、測定レンジ調整部材１６は主流路とバイパス流路との分流部より下流側において主流路の断面積を減少させるように構成されている。但し、このことは、必ずしも上記実施例のように主流路の下流側から測定レンジ調整部材１６を挿入する構造のみを意味するわけではない。以下に他の実施例を示す。
【００８２】
図１５は、測定レンジ調整部材１６の変形例を示すヘッド部の主要部断面図である。この変形例の測定レンジ調整部材１６は、主流路の下流側からではなく上流側から挿入するように構成されている。測定レンジ調整部材１６の上流側端部に鍔部１６１が形成されている。筒状部材である測定レンジ調整部材１６の軸方向中央部の上部壁は主流路部材１１の側面（上面）開口と同様に、バイパス流路部材１２を挿入するための開口が形成されている。また、測定レンジ調整部材１６の上流側周壁１６３は肉薄であり、下流側周壁１６４は肉厚に形成されている。
【００８３】
上記のような測定レンジ調整部材１６は、バイパス流路部材１２及び第１整流手段１４を主流路部材１１に装着する前に上流側から主流路に挿入される。そして、鍔部１６１を主流路部材１１の段部１１１に突き当て、第１整流手段１４と共にメッシュロック１５によって固定される。この変形例の測定レンジ調整部材１６を用いる場合は、主流路とバイパス流路との分流部より下流側において測定レンジ調整部材１６の周壁が肉薄から肉厚に変化することによって主流路の断面積が減少する。したがって、上記の実施例と同様の効果が得られる。
【００８４】
図１６は、測定レンジ調整部材と同様の構成を実現する他の実施例を示すヘッド部の部分断面図である。図１６（ａ）はヘッド部の部分断面を示し、図１６（ｂ）はバイパス流路部材１２の主流路に垂直な断面を模式的に示している。この実施例では、上述の測定レンジ調整部材１６に相当する略円環状の断面を有する測定レンジ調整部１２８がバイパス流路部材１２に一体に（したがってバイパス流路モジュールに一体に）形成されている。
【００８５】
図１６（ａ）から分かるように、この実施例でも主流路とバイパス流路との分流部より下流側において主流路Ｍ１の断面積が減少している。そして、測定レンジ調整部１２８の肉厚（断面積）を変えれば主流路Ｍ１の断面積の減少分が変化する。その結果、バイパス流路と主流路との分流比が変化して、上記の実施例と同様の効果が得られる。測定レンジ調整部１２８の肉厚（断面積）が異なる複数のバイパス流路モジュール１２を用意し、それらの中から用途に応じて適切なバイパス流路モジュール１２を選択して使用するようにしてもよい。そうすることにより、１台の分流式流量センサ装置で複数段階の測定レンジに対応することが可能となる。
【００８６】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記の実施例に限らず、必要に応じて種々の変更を加えて実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の実施例に係る分流式流量センサ装置のヘッド部の分解図である。
【図２】分流式流量センサ装置のヘッド部の主要部断面図である。
【図３】バイパス流路部材の斜視図である。
【図４】バイパス流路部材及び流量センサ基板で構成されるバイパス流路モジュールの断面図である。
【図５】主流路モジュールの側面開口部にバイパス流路モジュールが装着され、その上に流量センサ基板が取り付けられる様子を示す斜視図である。
【図６】バイパス流路モジュールと第２整流手段との分解図である。
【図７】上ケースユニット及び流量センサ基板の分解図である。
【図８】分流式流量センサ装置のヘッド部の電気回路の構成を示すブロック図である。
【図９】ヘッド部に接続されるアンプ部の電気回路の構成を示すブロック図である。
【図１０】第１整流手段の効果を示すグラフである。
【図１１】第１整流手段及び第２整流手段のノイズレベルに関する効果を示すグラフである。
【図１２】本発明の実施例に係る分流式流量センサ装置の全体構成を示す外観図である。
【図１３】本発明の実施例に係る分流式流量センサ装置のヘッド部の外観を示す斜視図である。
【図１４】分流式流量センサ装置のヘッド部の上ケースユニットを含む内部構造を示す断面図である。
【図１５】測定レンジ調整部材の変形例を示すヘッド部の主要部断面図である。
【図１６】測定レンジ調整部材と同様の構成を実現する他の実施例を示すヘッド部の部分断面図である。
【符号の説明】
【００８８】
１１  主流路部材（主流路モジュール）
１２  バイパス流路部材（バイパス流路モジュール）
１６  測定レンジ調整部材
１７  メッシュフィルタ
１９  メッシュロック（環状の固定部材）
２１  流量センサ基板（バイパス流路モジュール）
１２１  バイパス流路の入口
１２２  バイパス流路の出口
１２８  測定レンジ調整部
２１１  熱式流量センサ
【図１】
2005233796.tif 000003
【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】
2005233796.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2005233796.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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