【手続補正書】
【提出日】平成17年12月2日(2005.12.2)
【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】  流れが実質上ゼロでの対象とする流体の選択された特性を判定する装置であって、
温度によって変化する抵抗を有し、対象流体と熱的に連絡しているヒータ手段と、
前記ヒータ手段に接続され該ヒータ手段を付勢する付勢手段であって、周期的時変入力信号を前記ヒータ手段に与えて、過渡的上昇温度状態を前記ヒータ手段に誘導する、付勢手段と、
前記ヒータ手段の抵抗に比例する出力信号を供給する出力手段と、
前記過渡的上昇温度状態の間における前記出力信号と前記入力信号との間のタイムラグを決定するタイムラグ手段と、
前記タイムラグを使用して前記対象流体の選択された特性を判定する判定手段と、
を備えた装置。
【請求項２】  請求項１記載の装置において、前記出力手段は４つの脚を有するホイートストン・ブリッジからなり、前記ヒータ手段は前記ホイートストン・ブリッジの４つの脚の１つに組み込まれる、装置。
【請求項３】  請求項２記載の装置において、前記ホイートストン・ブリッジは電力入力端子を有し、前記入力信号は前記ホイートストン・ブリッジの電力入力端子へ供給される、装置。
【請求項４】  請求項３記載の装置において、前記ホイートストン・ブリッジは、振幅が前記ヒータ手段の抵抗に比例する差動出力信号を提供する、装置。
【請求項５】  請求項４記載の装置において、前記入力信号は、第２周波数を有する第２信号によって変調された、第１周波数を有する第１信号を含み、前記第１周波数は前記第２周波数よりも高い、装置。
【請求項６】  請求項５記載の装置において、前記差動出力信号はフィルタに与えられ、該フィルタは前記差動出力信号から前記第１信号を除去して、その結果的信号をグラウンドをほぼ中心とするＡＣ結合出力信号に変換する、装置。
【請求項７】  請求項６記載の装置において、前記タイムラグ手段はスタート入力及びストップ入力を有するディジタル・カウンタを含み、前記スタート入力は前記第２信号に電気的に応答し、前記ストップ入力は前記ＡＣ結合出力信号に電気的に応答する、装置。
【請求項８】  請求項７記載の装置において、振幅制御手段を更に備え、該振幅制御手段は、前記ヒータ手段における抵抗変化の振幅を示す制御信号を提供する、装置。
【請求項９】  請求項８記載の装置において、前記付勢手段は、前記振幅の制御信号を受けて、前記ヒータ手段の抵抗変化の振幅が比較的一定に維持されるように、前記周期的時変入力信号を調節する、装置。
【請求項１０】  請求項９記載の装置において、前記振幅制御手段は整流器を備える、装置。
【請求項１１】  請求項４記載の装置において、更に分割手段を備え、該分割手段は、前記差動出力信号及び前記入力信号を分割し、ＡＣ結合出力信号を提供する、装置。
【請求項１２】  請求項１１記載の装置において、前記タイムラグ手段はスタート入力及びストップ入力を有するカウンタを含み、前記スタート入力は前記入力信号に電気的に応答し、前記ストップ入力は前記ＡＣ結合出力信号に電気的に応答する、装置。
【請求項１３】  請求項１記載の装置において、前記ヒータ手段はワイヤを備える、装置。
【請求項１４】  請求項１記載の装置において、前記ヒータ手段はフィルムを備える、装置。
【請求項１５】  請求項１４記載の装置において、前記フィルムは支持部材上に配される、装置。
【請求項１６】  請求項１５記載の装置において、前記フィルムは白金から形成されるものであり、前記支持部材はＳｉ３Ｎ４から形成されるものである、装置。
【請求項１７】  請求項１５記載の装置において、前記フィルム及び前記支持部材は比（容積）熱値ｃｐｖを有する、装置。
【請求項１８】  請求項１７記載の装置において、前記支持部材は基板に取り付けられ、前記ヒータ手段は前記基板への伝導電熱の係数ｈ３を有する、装置。
【請求項１９】  請求項１８記載の装置において、前記判定手段は以下の関係
ｋ＝（−２Πｆｃｐｖｔ／ｔａｎ（γ）−ｈ３）Ｌ１
に基づいて対象流体の熱伝導率ｋを決定するものであり、
ｈ３＝基板への伝導伝熱の係数、
ｃｐｖ＝結合されたヒータ・フィルム及び支持部材に対する単位体積当たりの比熱、
ｔ＝ヒータ・フィルムの厚さ、
Ｌ１＝ヒータ手段から流体フェーズへの熱伝導の特性長、
Δｚ＝入力信号とヒータ手段の抵抗との間のタイムラグ、
γ＝入力信号とヒータ手段の抵抗との間のフェーズラグ（γ＝Δｚ２Πｆ）
である、
装置。
【請求項２０】  請求項１記載の装置において、前記周期的時変入力信号は、正弦波である、装置。
【請求項２１】  請求項１記載の装置において、前記周期的時変入力信号は、方形波である、装置。
【請求項２２】  請求項１記載の装置において、前記周期的時変入力信号は、三角波である、装置。
【請求項２３】  対象となる流体の熱伝導度ｋを判定する方法であって、
ヒータ手段を、周期的時変入力信号によって付勢して、前記ヒータ手段において過渡的に上昇される温度状態を誘起するステップであって、前記ヒータ手段が、前記対象となる流体と熱伝達状態にあり、且つ温度と共に変動する抵抗を有する、ステップと、
前記過渡的に上昇された温度状態の間における前記ヒータ手段の時間的に変動する抵抗と前記入力信号との間のタイムラグを判定するステップと、
前記タイムラグを用いて前記対象となる流体のｋを判定するステップと、
を備える方法。
【請求項２４】  前記ヒータ手段が厚さｔを有する薄膜を備える、請求項２３記載の方法。
【請求項２５】  前記薄膜が支持部材上に位置する、請求項２４記載の方法。
【請求項２６】  前記薄膜及び前記支持部材が複合又は平均体積比熱値ｃｐｖを有する、請求項２５記載の方法。
【請求項２７】  前記支持部材が基板に取り付けられ、前記ヒータ手段が前記基板に対する伝導伝熱の係数ｈ３を有する、請求項２６記載の方法。
【請求項２８】  前記ヒータ手段が、前記対象となる流体に対する伝導伝熱の係数ｈ１を有する、請求項２７記載の方法。
【請求項２９】  前記ヒータ手段が、層流の下での前記対象となる流体への対流伝熱の係数ｈ２を有する、請求項２８記載の方法。
【請求項３０】  前記ｈ２の値を決定するステップと、
前記ｈ３の値を決定するステップと、
を更に備える請求項２９記載の方法。
【請求項３１】  前記ｈ３の値が、
前記ヒータ手段を真空下に置き、前記ｈ１および前記ｈ２をゼロへ低減するステップと、
前記過渡的に上昇される温度状態の間において前記ヒータ手段の時間的に変動する抵抗と前記入力信号との間のタイムラグを判定するステップと、
前記ｈ３を関係
ｈ３＝−２Πｆｃｐｖｔ／ｔａｎ（γ）
に基づいて計算するステップと、
によって決定され、
前記γは、前記入力信号と真空下の前記ヒータ手段の抵抗との間の位相遅れである、
請求項３０記載の方法。
【請求項３２】  前記ｈ１の値が、
大気圧及び実質的にゼロの流れにおいての前記対象となる流体に前記ヒータ手段を置き、前記ｈ２をゼロに低減させるステップと、
前記過渡的に上昇される温度状態の間において前記ヒータ手段の時間的に変動する抵抗と前記入力信号との間のタイムラグを判定するステップと、
前記ｈ１を関係
ｈ１＝［−２Πｆｃｐｖｔ／ｔａｎ（γ）］−ｈ３
に基づいて計算するステップと、
により決定され、
前記ｈ３は請求項３１において決定されたｈ３の値であり、前記γはゼロ流量での前記ヒータ手段の抵抗と前記入力信号との間の位相遅れである、
請求項３１記載の方法。
【請求項３３】  前記ｈ２の値が、
前記ヒータ手段を、所定のゼロでない流れでの前記対象となる流体に置くステップと、
前記過渡的に上昇さけれる温度状態の間における前記ヒータ手段の時間的に変動する抵抗と前記入力信号との間のタイムラグを判定するステップと、
前記ｈ２を関係
ｈ２＝［−２Πｆｃｐｖｔ／ｔａｎ（γ）］−ｈ１−ｈ３
に基づいて計算するステップと、
によって決定され、
前記ｈ３は請求項３１で判定されたｈ３の値であり、前記ｈ１は請求項３２で決定されたｈ１の値であり、前記γは前記入力信号と所定のゼロ流量での前記ヒータ手段の抵抗との間の位相遅れである、
請求項３２記載の方法。
【請求項３４】  前記対象となる流体の熱伝導度を、関係
Ｋ＝（−２Πｆｃｐｖｔ／ｔａｎ（γ）−ｈ３）Ｌ１
に基づいて計算するステップを更に備え、
前記ｈ３は前記基板への伝導伝熱の係数であり、ｃｐｖはヒータ膜と前記支持部材とに対する単位体積当たりの比熱であり、ｔはヒータ膜の厚さであり、Ｌ１は前記ヒータ手段から流体相への熱伝導の特性長さであり、△ｚは前記入力信号と前記ヒータ手段の抵抗との間のタイムラグであり、γは前記入力信号と前記ヒータ手段の抵抗との間の位相遅れ（γ＝△ｚ２Πｆ）である、
請求項３０記載の方法。