(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱機能と感温機能とを有する流量検知部と、管路の形成されたケーシングとを備えており、前記流量検知部において発熱に基づき前記管路内の被検知流体による吸熱の影響を受けた感温が実行され、該感温の結果に基づき前記管路内の被検知流体の流量を検知する流量センサーであって、
前記ケーシングには前記管路に隣接して少なくとも１つの素子ユニット保持部が形成されており、該素子ユニット保持部のうちの１つには前記流量検知部を含む流量検知ユニットが保持されており、
前記流量検知ユニットは、前記流量検知部と、第１の熱伝達用部材と、前記流量検知部に電気的に接続された第１の電極端子と、合成樹脂製の第１の基体部とを含んでおり、該第１の基体部が前記１つの素子ユニット保持部により保持されており、該第１の基体部から前記第１の熱伝達用部材が前記管路内へと延出しており、該第１の基体部から前記第１の電極端子が前記管路と反対の外側へと延出しており、
前記第１の熱伝達用部材は平板状であり、該第１の熱伝達用部材の前記第１の基体部内の部分の片面に前記流量検知部が接合されていることを特徴とする流量センサー。
【請求項２】
前記第１の基体部は、弾力性を有する内側部分と該内側部分の外側に配置された外側部分とからなることを特徴とする、請求項１に記載の流量センサー。
【請求項３】
前記第１の基体部の中心部には空洞が形成されていることを特徴とする、請求項１〜２のいずれかに記載の流量センサー。
【請求項４】
前記第１の熱伝達用部材は前記管路の断面の少なくとも中央部の近傍に至るように延びていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の流量センサー。
【請求項５】
前記第１の熱伝達用部材の前記管路の方向の寸法は、前記管路の断面内における前記第１の熱伝達用部材の延在方向と直交する方向の寸法より大きいことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の流量センサー。
【請求項６】
前記流量検知部は、第１の基板上に薄膜発熱体と該薄膜発熱体の発熱の影響を受けるように配置された流量検知用薄膜感温体とを形成してなることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の流量センサー。
【請求項７】
前記第１の熱伝達用部材は前記第１の基板に接合されていることを特徴とする、請求項６に記載の流量センサー。
【請求項８】
前記薄膜発熱体と前記流量検知用薄膜感温体とは前記第１の基板の第１面上にて第１の絶縁層を介して積層されていることを特徴とする、請求項６に記載の流量センサー。
【請求項９】
前記第１の熱伝達用部材は前記第１の基板の第２面に接合されていることを特徴とする、請求項８に記載の流量センサー。
【請求項１０】
前記ケーシングは合成樹脂からなることを特徴とする、請求項１〜９のいずれかに記載の流量センサー。
【請求項１１】
前記第１の基体部と前記ケーシングとの間には前記管路に対するシール部材が介在していることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれかに記載の流量センサー。
【請求項１２】
前記ケーシングには、前記素子ユニット保持部の外側に素子収容部が形成されており、該素子収容部には配線基板が配置されており、該配線基板と前記流量検知ユニットの第１の電極端子とが電気的に接続されていることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれかに記載の流量センサー。
【請求項１３】
前記素子収容部は蓋により覆われていることを特徴とする、請求項１２に記載の流量センサー。
【請求項１４】
前記素子ユニット保持部のうちの他の１つには、前記被検知流体の流量を検知する際の流体温度補償を行うための流体温度検知部を含む流体温度検知ユニットが保持されており、
前記流体温度検知ユニットは、前記流体温度検知部と、第２の熱伝達用部材と、前記流体温度検知部に電気的に接続された第２の電極端子と、合成樹脂製の第２の基体部とを含んでおり、該第２の基体部が前記他の１つの素子ユニット保持部により保持されており、該第２の基体部から前記第２の熱伝達用部材が前記管路内へと延びており、該第２の基体部から前記第２の電極端子が管路と反対の側へと延出しており、
前記第２の熱伝達用部材は平板状であり、該第２の熱伝達用部材の前記第２の基体部内の部分の片面に前記流体温度検知部が接合されていることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれかに記載の流量センサー。
【請求項１５】
前記第２の基体部は、弾力性を有する内側部分と該内側部分の外側に配置された硬質の外側部分とからなることを特徴とする、請求項１４に記載の流量センサー。
【請求項１６】
前記第２の基体部の中心部には空洞が形成されていることを特徴とする、請求項１４〜１５のいずれかに記載の流量センサー。
【請求項１７】
前記第２の熱伝達用部材は前記管路の断面の少なくとも中央部の近傍に至るように延びていることを特徴とする、請求項１４〜１６のいずれかに記載の流量センサー。
【請求項１８】
前記第２の熱伝達用部材の前記管路の方向の寸法は、前記管路の断面内における前記第２の熱伝達用部材の延在方向と直交する方向の寸法より大きいことを特徴とする、請求項１４〜１７のいずれかに記載の流量センサー。
【請求項１９】
前記流体温度検知部は、第２の基板上に流体温度検知用薄膜感温体を形成してなることを特徴とする、請求項１４〜１８のいずれかに記載の流量センサー。
【請求項２０】
前記第２の熱伝達用部材は前記第２の基板に接合されていることを特徴とする、請求項１９に記載の流量センサー。
【請求項２１】
前記流体温度検知用薄膜感温体は前記第２の基板の第１面上にて第２の絶縁層を介して積層されていることを特徴とする、請求項１９に記載の流量センサー。
【請求項２２】
前記第２の熱伝達用部材は前記第２の基板の第２面に接合されていることを特徴とする、請求項２１に記載の流量センサー。
【請求項２３】
前記第２の基体部と前記ケーシングとの間には前記管路に対するシール部材が介在していることを特徴とする、請求項１４〜２２のいずれかに記載の流量センサー。
【請求項２４】
前記配線基板と前記流体温度検知ユニットの第２の電極端子とが電気的に接続されていることを特徴とする、請求項１４〜２３のいずれかに記載の流量センサー。
【請求項２５】
発熱機能と感温機能とを有する流量検知部において発熱に基づき被検知流体による吸熱の影響を受けた感温が実行され、該感温の結果に基づき被検知流体の流量を検知する流量センサーに用いられる流量検知ユニットであって、
前記流量検知部と、第１の熱伝達用部材と、前記流量検知部に電気的に接続された第１の電極端子と、合成樹脂製の第１の基体部とを含んでおり、該第１の基体部から前記第１の熱伝達用部材と前記第１の電極端子とが互いに反対側へと延出しており、
前記第１の熱伝達用部材は平板状であり、該第１の熱伝達用部材の前記第１の基体部内の部分の片面に前記流量検知部が接合されていることを特徴とする流量検知ユニット。
【請求項２６】
発熱機能と感温機能とを有する流量検知部において発熱に基づき被検知流体による吸熱の影響を受けた感温が実行され、該感温の結果に基づき被検知流体の流量を検知する流量センサーにて前記被検知流体の流量を検知する際の流体温度補償を行うために用いられる流体温度検知ユニットであって、
流体温度検知部と、第２の熱伝達用部材と、前記流体温度検知部に電気的に接続された第２の電極端子と、合成樹脂製の第２の基体部とを含んでおり、該第２の基体部から前記第２の熱伝達用部材と前記第２の電極端子とが互いに反対側へと延出しており、
前記第２の熱伝達用部材は平板状であり、該第２の熱伝達用部材の前記第２の基体部内の部分の片面に前記流体温度検知部が接合されていることを特徴とする流体温度検知ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体流量検知技術に属するものであり、特に、配管内を流れる流体の流量を検知するための流量センサーに関する。本発明の流量センサーは特に幅広い温度環境条件下において流体の流量を正確に測定するのに好適であり、また、製造上の組立容易性を企図したものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、各種流体特に液体の流量（あるいは流速）を測定する流量センサー（あるいは流速センサー）としては、種々の形式のものが使用されているが、低価格化が容易であるという理由で、いわゆる熱式（特に傍熱型）の流量センサーが利用されている。
【０００３】
この傍熱型流量センサーとしては、基板上に薄膜技術を利用して薄膜発熱体と薄膜感温体とを絶縁層を介して積層し、基板を配管に取付けたものが使用されている。発熱体に通電することにより感温体を加熱し、該感温体の電気的特性例えば電気抵抗の値を変化させる。この電気抵抗値の変化（感温体の温度上昇に基づく）は、配管内を流れる流体の流量（流速）に応じて変化する。これは、発熱体の発熱量のうちの一部が基板を経て流体中へと伝達され、この流体中へ拡散する熱量は流体の流量（流速）に応じて変化し、これに応じて感温体へと供給される熱量が変化して、該感温体の電気抵抗値が変化するからである。この感温体の電気抵抗値の変化は、流体の温度によっても異なり、このため、上記感温体の電気抵抗値の変化を測定する電気回路中に温度補償用の感温素子を組み込んでおき、流体の温度による流量測定値の変化をできるだけ少なくすることも行われている。
【０００４】
このような、薄膜素子を用いた傍熱型流量センサーに関しては、例えば、特開平８−１４６０２６号公報に記載がある。
【０００５】
ところで、従来の流量センサーは配管部分に取り付けられる金属製の管路を有しており、該金属製管路内を流体が通過するようになっている。そして、この金属製管路が外気に露出している。金属製管路は熱伝導性が高いため、外気温が変化するとその影響が直ちに管路内の流体（特に管路壁と接する部分）に伝達され、熱式流量センサーの流量測定の精度の低下をもたらす可能性がある。特に、流量が微少である場合には測定精度に与える影響が大きくなる。このような問題は、管路内を流れる流体の温度と外気温との差が大きい場合に顕著となる。
【０００６】
また、流体が粘性流体特に粘度の比較的高い粘性流体である場合には、配管内の流体の流れと直交する断面における流速分布が顕著となる（断面内の中央部と外周部とで流速が大きく異なる）。従来の管壁に単に基板またはそれに接続されたケーシング部分を露出させたものの場合には、上記流速分布が、流量測定の精度に大きな影響を与える。これは、流量検知に際して、配管の断面中央部分を流れる流体の流速が考慮されず、配管の管壁近傍における流体の流速のみが考慮されるからである。このように、従来の流量センサーでは、比較的高い粘度を持つ粘性流体の場合には、正確な流量測定が困難であるという問題点があった。尚、常温において粘度が低い流体であっても、温度が低下するにつれて粘度が上昇するので、以上のような流体の粘性に関連する問題が発生する。特に、単位時間あたりの流量が多い場合より流量が比較的少ない場合には上記問題点が一層顕著である。
【０００７】
そして、流量センサーが使用される温度環境は、地理的条件及び屋内外の別などにより極めて広い範囲であり、更に、これらに季節的条件及び昼夜の別などが加わり、温度環境の変化も極めて大きく、このような幅広い環境温度条件下において正確に流量を検知する流量センサーが望まれている。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、外部環境温度条件による測定精度への悪影響を阻止することで、測定精度の向上した熱式流量センサーを提供することにある。
【０００９】
また、本発明の目的は、熱式流量センサーの製造上における組立を容易ならしめることにある。
【００１０】
また、本発明の目的は、比較的高い粘度の粘性流体であっても、配管内を流れる該流体の流量を正確に測定できる流量センサーを提供することにある。
【００１１】
更に、本発明の目的は、比較的少ない流量であっても、配管内を流れる該流体の流量を正確に測定できる流量センサーを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、以上の如き目的を達成するものとして、
発熱機能と感温機能とを有する流量検知部と、該流量検知部からの熱が被検知流体に伝達され吸熱されるように形成された該被検知流体のための管路とを備えており、前記流量検知部において発熱に基づき前記被検知流体による吸熱の影響を受けた感温が実行され、該感温の結果に基づき前記管路内の被検知流体の流量を検知する流量センサーであって、
前記管路の形成されたケーシングには前記管路に隣接して少なくとも１つの素子ユニット保持部が形成されており、該素子ユニット保持部のうちの１つには前記流量検知部を含む流量検知ユニットが保持されていることを特徴とする流量センサー、
が提供される。
【００１３】
本発明の一態様においては、前記ケーシングは合成樹脂からなる。
【００１４】
本発明の一態様においては、前記流量検知ユニットは、前記流量検知部と、該流量検知部に付設された第１の熱伝達用部材と、前記流量検知部に電気的に接続された第１の電極端子と、合成樹脂製の第１の基体部とを含んでおり、該第１の基体部が前記１つの素子ユニット保持部により保持されており、該第１の基体部から前記第１の熱伝達用部材が前記管路内へと延出しており、該第１の基体部から前記第１の電極端子が前記管路と反対の外側へと延出している。
【００１５】
本発明の一態様においては、前記第１の熱伝達用部材は前記管路の断面の少なくとも中央部の近傍に至るように延びている。
【００１６】
本発明の一態様においては、前記第１の基体部は、弾力性を有する内側部分と該内側部分の外側に配置された外側部分とからなる。
【００１７】
本発明の一態様においては、前記第１の基体部の中心部には空洞が形成されている。
【００１８】
本発明の一態様においては、前記第１の熱伝達用部材は平板状であり、該第１の熱伝達用部材の前記第１の基体部内の部分の片面に前記流量検知部が接合されている。
【００１９】
本発明の一態様においては、前記第１の基体部と前記ケーシングとの間には前記管路に対するシール部材が介在している。
【００２０】
本発明の一態様においては、前記ケーシングには、前記素子ユニット保持部の外側に素子収容部が形成されており、該素子収容部には配線基板が配置されており、該配線基板と前記流量検知ユニットの第１の電極端子とが電気的に接続されている。
【００２１】
本発明の一態様においては、前記素子収容部は蓋により覆われている。
【００２２】
本発明の一態様においては、前記流量検知部は、第１の基板上に薄膜発熱体と該薄膜発熱体の発熱の影響を受けるように配置された流量検知用薄膜感温体とを形成してなる。
【００２３】
本発明の一態様においては、前記第１の熱伝達用部材は前記第１の基板に接合されている。
【００２４】
本発明の一態様においては、前記薄膜発熱体と前記流量検知用薄膜感温体とは前記第１の基板の第１面上にて第１の絶縁層を介して積層されている。
【００２５】
本発明の一態様においては、前記第１の熱伝達用部材は前記第１の基板の第２面に接合されている。
【００２６】
本発明の一態様においては、前記第１の熱伝達用部材の前記管路の方向の寸法は、前記管路の断面内における前記第１の熱伝達用部材の延在方向と直交する方向の寸法より大きい。
【００２７】
本発明の一態様においては、前記素子ユニット保持部のうちの他の１つには、前記流量検知の際の流体温度補償を行うための流体温度検知部を含む流体温度検知ユニットが保持されている。
【００２８】
本発明の一態様においては、前記流体温度検知ユニットは、前記流体温度検知部と、該流体温度検知部に付設された第２の熱伝達用部材と、前記流体温度検知部に電気的に接続された第２の電極端子と、合成樹脂製の第２の基体部とを含んでおり、該第２の基体部が前記他の１つの素子ユニット保持部により保持されており、該第２の基体部から前記第２の熱伝達用部材が前記管路内へと延びており、該第２の基体部から前記第２の電極端子が管路と反対の側へと延出している。
【００２９】
本発明の一態様においては、前記第２の熱伝達用部材は前記管路の断面の少なくとも中央部の近傍に至るように延びている。
【００３０】
本発明の一態様においては、前記第２の基体部は、弾力性を有する内側部分と該内側部分の外側に配置された硬質の外側部分とからなる。
【００３１】
本発明の一態様においては、前記第２の基体部の中心部には空洞が形成されている。
【００３２】
本発明の一態様においては、前記第２の熱伝達用部材は平板状であり、該第２の熱伝達用部材の前記第２の基体部内の部分の片面に前記流体温度検知部が接合されている。
【００３３】
本発明の一態様においては、前記第２の基体部と前記ケーシングとの間には前記管路に対するシール部材が介在している。
【００３４】
本発明の一態様においては、前記配線基板と前記流体温度検知ユニットの第２の電極端子とが電気的に接続されている。
【００３５】
本発明の一態様においては、前記流体温度検知部は、第２の基板上に流体温度検知用薄膜感温体を形成してなる。
【００３６】
本発明の一態様においては、前記第２の熱伝達用部材は前記第２の基板に接合されている。
【００３７】
本発明の一態様においては、前記流体温度検知用薄膜感温体は前記第２の基板の第１面上にて第２の絶縁層を介して積層されている。
【００３８】
本発明の一態様においては、前記第２の熱伝達用部材は前記第２の基板の第２面に接合されている。
【００３９】
本発明の一態様においては、前記第２の熱伝達用部材の前記管路の方向の寸法は、前記管路の断面内における前記第２の熱伝達用部材の延在方向と直交する方向の寸法より大きい。
【００４０】
また、本発明によれば、
発熱機能と感温機能とを有する流量検知部と、該流量検知部からの熱が被検知流体に伝達され吸熱されるように形成された該被検知流体のための管路とを備えており、前記流量検知部において発熱に基づき前記被検知流体による吸熱の影響を受けた感温が実行され、該感温の結果に基づき前記管路内の被検知流体の流量を検知する流量センサーであって、
前記ケーシングは合成樹脂からなることを特徴とする流量センサー、
が提供される。
【００４１】
更に、本発明によれば、
発熱機能と感温機能とを有する流量検知部において発熱に基づき被検知流体による吸熱の影響を受けた感温が実行され、該感温の結果に基づき被検知流体の流量を検知する流量センサーに用いられる流量検知ユニットであって、
前記流量検知部と、該流量検知部に付設された第１の熱伝達用部材と、前記流量検知部に電気的に接続された第１の電極端子と、合成樹脂製の第１の基体部とを含んでおり、該第１の基体部から前記第１の熱伝達用部材と前記第１の電極端子とが互いに反対側へと延出していることを特徴とする流量検知ユニット、
が提供され、
発熱機能と感温機能とを有する流量検知部において発熱に基づき被検知流体による吸熱の影響を受けた感温が実行され、該感温の結果に基づき被検知流体の流量を検知する流量センサーにて前記流量検知の際の流体温度補償を行うために用いられる流体温度検知ユニットであって、
流体温度検知部と、該流体温度検知部に付設された第２の熱伝達用部材と、前記流体温度検知部に電気的に接続された第２の電極端子と、合成樹脂製の第２の基体部とを含んでおり、該第２の基体部から前記第２の熱伝達用部材と前記第２の電極端子が互いに反対側へと延出していることを特徴とする流体温度検知ユニット、
が提供される。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００４３】
図１は本発明による流量センサーの一実施形態を示す一部切欠側面図であり、図２はその断面図である。
【００４４】
これらの図において、２はケーシング本体部であり、該ケーシング本体部を貫通して管路４が形成されている。該管路４はケーシング本体部２の両端まで延びている。該ケーシング本体部２の両端において、外部配管と接続するための接続部（例えばオネジ）６ａ，６ｂが形成されている。ケーシング本体部２は合成樹脂製たとえば塩化ビニル樹脂製である。このケーシング本体部２には、管路４の上方にて素子収容部５が形成されており、該素子収容部５にはケーシング蓋体部８がネジ等により固定されている。該ケーシング蓋体部８と上記ケーシング本体部２とによりケーシングが構成されている。
【００４５】
本実施形態では、ケーシング本体部２の素子収容部５の内側（即ち管路４側）に、管路４に隣接して２つの素子ユニット保持部５０，６０が形成されている。これら素子ユニット保持部５０，６０はいずれも管路４の径方向を中心とする円筒状内面を有する。第１の素子ユニット保持部５０により流量検知ユニット５１が保持されており、第２の素子ユニット保持部６０により流体温度検知ユニット６１が保持されている。
【００４６】
流量検知ユニット５１は、流量検知部１２と、該流量検知部１２に熱伝導性良好な接合材１６により接合された熱伝達用部材としてのフィンプレート１４と、電極端子５２と、流量検知部１２の電極を対応する電極端子５２と電気的に接続するボンディングワイヤ２８と、合成樹脂製の基体部５３とを有する。該基体部５３は異なる２つの部分すなわち内側部分５３−１と外側部分５３−２とからなる。内側部分５３−１は、弾力性を有しており、例えばフッ素ゴム等からなり、ケーシング本体部２及び流量検知ユニット５１を構成する各部材の熱膨張率差に基づき温度変化により発生する応力を吸収して変形することができる。また、外側部分５３−２は、硬質で耐薬品性や耐油性が大きく、例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）やポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等からなる。基体部５３は素子ユニット保持部５０の内周面に対応した円筒形状外周面を有する。基体部５３から、フィンプレート１４の一部が管路４内へと延出しており、電極端子５２の一部が管路４と反対の側（外側）へと延出している。すなわち、流量検知部１２と、接合材１６とフィンプレート１４の一部と、電極端子５２の一部とが基体部５３により封止されている。
【００４７】
流量検知部１２は、図３に示されている様に、基板１２−１の上面（第１面）上に絶縁層１２−２を形成し、その上に薄膜発熱体１２−３を形成し、その上に該薄膜発熱体のための１対の電極層１２−４，１２−５を形成し、その上に絶縁層１２−６を形成し、その上に流量検知用薄膜感温体１２−７を形成し、その上に絶縁層１２−８を形成したチップ状のものからなる。基板１２−１としては例えば厚さ０．５ｍｍ程度で大きさ２〜３ｍｍ角程度のシリコンやアルミナなどからなるものを用いることができ（アルミナなどの絶縁基板を用いる場合には、絶縁層１２−２を省略することができる）、薄膜発熱体１２−３としては膜厚１μｍ程度で所望形状にパターニングしたサーメットからなるものを用いることができ、電極層１２−４，１２−５としては膜厚０．５μｍ程度のニッケルからなるもの又はこれに膜厚０．１μｍ程度の金を積層したものを用いることができ、絶縁層１２−２，１２−６，１２−８としては膜厚１μｍ程度のＳｉＯ2 からなるものを用いることができ、薄膜感温体１２−７としては膜厚０．５〜１μｍ程度で所望形状例えば蛇行形状にパターニングした白金やニッケルなどの温度係数が大きく安定な金属抵抗膜を用いることができる（あるいは酸化マンガン系のＮＴＣサーミスターからなるものを用いることもできる）。このように、薄膜発熱体１２−３と薄膜感温体１２−７とが薄膜絶縁層１２−６を介して極く近接して配置されていることにより、薄膜感温体１２−７は薄膜発熱体１２−３の発熱の影響を直ちに受けることになる。
【００４８】
図２に示されているように、流量検知部１２の一方の面すなわち基板１２−１の第２面に、熱伝達用部材としての平板状フィンプレート１４が熱伝導性良好な接合材１６により接合されている。フィンプレート１４としては例えば銅、ジュラルミン、銅−タングステン合金からなる平板状のものを用いることができ、接合材１６としては例えば銀ペーストを用いることができる。尚、ケーシング本体部２には、上記流量検知部１２が配置されている位置において、フィンプレート１４が通過する開口が形成されている。
【００４９】
図１及び図２に示されているように、基体部５３の外周面と素子ユニット保持部５０の内周面との間には、管路４に対するシール部材としてのＯ−リング５４が介在している。
【００５０】
フィンプレート１４は、上部分が流量検知部１２に接合されており、下部分が管路４内へと延びている。該フィンプレート１４は、ほぼ円形の断面を持つ管路４内において、その断面内の中央を通って上部から下部へと該管路４を横切って延在している。但し、管路４は必ずしも断面が円形である必要はなく、適宜の断面形状が可能である。管路４内において、上記フィンプレート１４の管路方向の寸法Ｌ1 は該フィンプレート１４の厚さＬ2 より十分大きい。このため、フィンプレート１４は、管路４内における流体の流通に大きな影響を与えることなしに、流量検知部１２と流体との間の熱伝達を良好に行うことが可能である。
【００５１】
上記ケーシング本体部２には、素子ユニット保持部５０から管路４に沿って隔てられた位置において、素子ユニット保持部６０が配置されている。素子ユニット保持部６０により流体温度検知ユニット６１が保持されている。
【００５２】
流体温度検知ユニット６１は、流体温度検知部２２と、該流体温度検知部２２に熱伝導性良好な接合材により接合された熱伝達用部材としてのフィンプレート１４’と、電極端子６２と、流体温度検知部２２の電極を対応する電極端子６２と電気的に接続するボンディングワイヤ２９と、合成樹脂製の基体部６３とを有する。該基体部６３は異なる２つの部分すなわち内側部分６３−１と外側部分６３−２とからなる。内側部分６３−１は、弾力性を有しており、例えばフッ素ゴム等からなり、ケーシング本体部２及び流体温度検知ユニット６１を構成する各部材の熱膨張率差に基づき温度変化により発生する応力を吸収して変形することができる。また、外側部分６３−２は、硬質で耐薬品性や耐油性が大きく、例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）やポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等からなる。基体部６３は素子ユニット保持部６０の内周面に対応した円筒形状外周面を有する。基体部６３から、フィンプレート１４’の一部が管路４内へと延出しており、電極端子６２の一部が管路４と反対の側（外側）へと延出している。すなわち、流体温度検知部２２と、フィンプレート１４’の一部と、電極端子６２の一部とが基体部６３により封止されている。
【００５３】
温度検知部２２は、上記流量検知部１２と同様な基板上に、同様な薄膜感温体（流体温度補償用薄膜感温体）を形成したチップ状のものからなる。即ち、温度検知部２２は、図３における薄膜発熱体１２−３、１対の電極層１２−４，１２−５及び絶縁層１２−６を除去したものと同様にして構成することができる。また、温度検知部２２には、流量検知部１２と同様にして、接合材によりフィンプレート１４’が接合されている。
【００５４】
流体温度検知ユニット６１は、管路４内の流体流通方向に関して流量検知ユニット５１の上流側に配置するのが好ましい。
【００５５】
上記ケーシング本体部２の素子収容部５内には、配線基板２６が固定配置されている。該配線基板２６の電極のうちのいくつかは、上記流量検知ユニット５１の電極端子５２とワイヤボンディング等により電気的に接続されており（図示省略）、同様に上記流体温度検知ユニット６１の電極端子６２とワイヤボンディング等により電気的に接続されている（図示省略）。配線基板２６の電極のうちの他のいくつかは外部リード線３０と接続されていて、該外部リード線３０はケーシング外へと延びている。
【００５６】
図４は本実施形態の流量センサーの回路構成図である。図示されているように、直流電源４０の電圧が、薄膜発熱体１２−３とブリッジ回路４２とに印加される。ブリッジ回路４２中の差動増幅器４４の出力として、流量を示す出力が得られる。即ち、流量検知部１２において、薄膜発熱体１２−３の発熱に基づき、フィンプレート１４を介して被検知流体による吸熱の影響を受けて、薄膜感温体１２−７による感温が実行され、該感温の結果に基づき、更に温度検知部２２でフィンプレート１４’を介して検知される被検知流体温度の補償を行って、管路４内の被検知流体の流量が検知される。
【００５７】
図５は、本実施形態における流量検知ユニット５１の変形例を示す断面図である。この変形例では、基体部５３の中心部（内側部分５３−１の中心部）には空洞５５が形成されており、該空洞５５内に流量検知部１２が位置している。この空洞５５の断熱効果により、流量検知部１２に対する周囲環境からの熱的影響を低減することができる。基体部５３には、空洞５５と上記素子収容部５とを連通させる通気孔５６を形成しておくことができる。流体温度検知ユニット６１も同様に空洞及び通気孔を有するものとすることができる。
【００５８】
図６は、本実施形態における素子ユニット保持部５０への流量検知ユニット５１の取り付けの変形例を示す断面図である。図１〜２においては、素子ユニット保持部５０の内周面と流量検知ユニット５１の外周面との双方にＯ−リング収容溝が形成されているが、本図６の例では素子ユニット保持部５０の内周面のみにＯ−リング収容溝５７を形成している。流量検知ユニット５１の外周面のみにＯ−リング収容溝を形成することも可能である。素子ユニット保持部６０への流体温度検知ユニット６１の取り付けについても、同様にすることができる。
【００５９】
以上の本実施形態によれば、ケーシング本体部２を熱伝導性の低い合成樹脂から構成しているので、周囲環境温度条件が変化しても、その影響が直ちに管路４内の被検知流体に及んで流量測定に悪影響を与えるようなことはない。
【００６０】
また、流量検知部１２を含んでいる流量検知ユニット５１を素子ユニット保持部５０により保持し、流体温度検知部２２を含んでいる流体温度検知ユニット６１を素子ユニット保持部６０により保持するので、製造上における組立が容易である。
【００６１】
また、フィンプレート１４，１４’を用いているので、被検知流体が比較的高い粘度の粘性流体であっても、更に管路４の断面内の径方向流量分布がどのようなものであろうとも、該流量分布を十分に反映した正確な流量検知が可能である。
【００６２】
従って、比較的少ない微小流量であっても、あるいは幅広い環境温度条件下において、配管内を流れる流体の流量を正確に測定することが可能である。
【００６３】
以上の実施形態においては、フィンプレート１４，１４’が管路断面の中央部を通って上部から下部へと横切っているが、該フィンプレート１４，１４’は管路断面の上部から中央部の近傍にまで延びているものとすることができる。これによって、管路４の断面内の径方向流量分布がどのようなものであろうとも、該流量分布を良好に反映した正確な流量検知が可能である。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の流量センサーによれば、流量検知部を含む素子をユニット化しているので、製造上における組立が容易である。また、本発明の流量センサーによれば、外気温の変動による悪影響を受けにくい正確な流量測定が可能である。また、本発明の流量センサーによれば、比較的高い粘度の粘性流体であっても、配管内を流れる該流体の流量を正確に測定することができる。更に、本発明によれば、比較的少ない流量であっても、配管内を流れる該流体の流量を正確に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による流量センサーの一実施形態を示す一部切欠側面図である。
【図２】本発明による流量センサーの一実施形態を示す断面図である。
【図３】本発明による流量センサーの一実施形態の流量検知部の分解斜視図である。
【図４】本発明による流量センサーの一実施形態の流量センサーの回路構成図である。
【図５】本発明による流量センサーの流量検知ユニットの変形例を示す断面図である。
【図６】本発明による流量センサーの素子ユニット保持部への流量検知ユニットの取り付けの変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
２    ケーシング本体部
４    管路
５    素子収容部
６ａ，６ｂ    接続部
８    ケーシング蓋体部
１２    流量検知部
１２−１    基板
１２−２    絶縁層
１２−３    薄膜発熱体
１２−４，１２−５    電極層
１２−６    絶縁層
１２−７    流量検知用薄膜感温体
１２−８    絶縁層
１４，１４’    フィンプレート
１６，    接合材
２２    流体温度検知部
２６    配線基板
２８，２９    ボンディングワイヤ
３０    外部リード線
４０    直流電源
４２    ブリッジ回路
４４    差動増幅器
５０    素子ユニット保持部
５１    流量検知ユニット
５２    電極端子
５３    基体部
５３−１    内側部分
５３−２    外側部分
５４    Ｏ−リング
５５    空洞
５６    通気孔
５７    Ｏ−リング収容溝
６０    素子ユニット保持部
６１    流体温度検知ユニット
６２    電極端子
６３    基体部
６３−１    内側部分
６３−２    外側部分
６４    Ｏ−リング
【図１】
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【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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