特許 6563211 熱式流量計およびその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6563211

(24)【登録日】2019年8月2日

(45)【発行日】2019年8月21日

(54)【発明の名称】熱式流量計およびその製造方法

(51)【国際特許分類】

   G01F 1/684 20060101AFI20190808BHJP

【ＦＩ】

   G01F1/684 A

   G01F1/684 B

【請求項の数】11

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2015-33220(P2015-33220)

(22)【出願日】2015年2月23日

(65)【公開番号】特開2016-156650(P2016-156650A)

(43)【公開日】2016年9月1日

【審査請求日】2017年12月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】591257111

【氏名又は名称】サーパス工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100112737

【弁理士】

【氏名又は名称】藤田 考晴

(74)【代理人】

【識別番号】100118913

【弁理士】

【氏名又は名称】上田 邦生

(72)【発明者】

【氏名】五十嵐 裕規

【審査官】 大森 努

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００８−５１１８３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００３−５３２０９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０１７７２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００８／０９０８３９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００５−０６１９９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／１７６２５０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１２−０５８０７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１０１９６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／００４４５５４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許第０３９９２０４３（ＵＳ，Ａ）

【文献】 実開平０２−１１７４９４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特表２００６−５１９９９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１６９４１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６０−０８１３７４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０８−２００５５７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｆ １／６８−１／６９９，

Ｇ０１Ｋ １／１４，

Ｇ０１Ｎ ２１／００−２１／０１，２１／１７−２１／６１

Ｆ１６Ｌ ９／００−１１／２６，１７／００−２１／０２，４７／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体が流入する流入口と該流入口から流入した液体を流出させる流出口とを有するとともに軸線に沿って延び、前記軸線に沿って延びる断面視が円形の内部流路が形成された樹脂製の測定管と、
前記軸線に沿って加熱用抵抗体と温度検出用抵抗体とが検出面に形成された温度検出基板と、
補強板とを備え、
前記温度検出基板の前記検出面が前記軸線に沿って前記測定管に接着剤で接着されるとともに、前記温度検出基板との間に前記内部流路を挟むように前記補強板が前記軸線に沿って前記測定管に前記接着剤で接着され、
前記測定管の前記軸線に直交する平面による断面が長方形であり、
前記測定管の外周面には、前記温度検出基板の前記検出面が対向して配置される第１平坦面と、該第１平坦面との間に前記内部流路を挟むように前記補強板の一面が対向して配置される第２平坦面とが形成されており、
前記第１平坦面と前記温度検出基板の前記検出面とが前記接着剤により接着され、前記第２平坦面と前記補強板の一面とが前記接着剤により接着された熱式流量計。

【請求項2】

前記温度検出基板の前記検出面から前記内部流路の内周面までの第１距離が前記補強板の前記一面から前記内部流路の内周面までの第２距離よりも短い請求項１に記載の熱式流量計。

【請求項3】

前記温度検出基板の前記軸線に沿った第１長さと前記補強板の前記軸線に沿った第２長さとが同一か前記第１長さよりも前記第２長さの方が長い請求項１または請求項２に記載の熱式流量計。

【請求項4】

前記温度検出基板および前記補強板がガラス製である請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の熱式流量計。

【請求項5】

前記測定管の前記流入口が挿入されるとともに第１接続流路が内部に形成された流入側ボディと、
前記測定管の前記流出口が挿入されるとともに第２接続流路が内部に形成された流出側ボディと、
前記測定管の外周面に沿って前記流入側ボディよりも前記流出口側に挿入されるとともに前記流入側ボディの外周面に形成された雄ねじと締結される雌ねじが内周面に形成された円筒状の流入側ナットと、
前記測定管の外周面に沿って前記流出側ボディよりも前記流入口側に挿入されるとともに前記流出側ボディの外周面に形成された雄ねじと締結される雌ねじが内周面に形成された円筒状の流出側ナットと、
前記測定管の外周面と前記流入側ボディの前記流出口側の端部の内周面との間に挿入される円筒状に形成されるとともに前記流入側ボディに前記流入側ナットが締結されることによって変形してシール領域を形成する樹脂製の流入側フェルールと、
前記測定管の外周面と前記流出側ボディの前記流入口側の端部の内周面との間に挿入される円筒状に形成されるとともに前記流出側ボディに前記流出側ナットが締結されることによって変形してシール領域を形成する樹脂製の流出側フェルールとを備える請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の熱式流量計。

【請求項6】

前記流入側ナットの前記流出口側の端部には、前記温度検出基板の前記流入口側の端部および前記補強板の前記流入口側の端部がそれぞれ挿入される第１凹所が設けられており、
前記温度検出基板の前記流入口側の端部および前記補強板の前記流入口側の端部が、前記第１凹所に充填された充填材により前記流入側ナットに固定されており、
前記流出側ナットの前記流入口側の端部には、前記温度検出基板の前記流出口側の端部および前記補強板の前記流出口側の端部がそれぞれ挿入される第２凹所が設けられており、
前記温度検出基板の前記流出口側の端部および前記補強板の前記流出口側の端部とが、前記第２凹所に充填された充填材により前記流出側ナットに固定されている請求項５に記載の熱式流量計。

【請求項7】

前記接着剤が、熱硬化性接着剤である請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の熱式流量計。

【請求項8】

液体が流入する流入口と該流入口から流入した液体を流出させる流出口とを有するとともに軸線に沿って延びる内部流路が形成された樹脂製の測定管と、
前記軸線に沿って加熱用抵抗体と温度検出用抵抗体とが検出面に形成された温度検出基板と、
補強板と、
前記測定管の前記流入口が挿入されるとともに第１接続流路が内部に形成された流入側ボディと、
前記測定管の前記流出口が挿入されるとともに第２接続流路が内部に形成された流出側ボディと、
前記測定管の外周面に沿って前記流入側ボディよりも前記流出口側に挿入されるとともに前記流入側ボディの外周面に形成された雄ねじと締結される雌ねじが内周面に形成された円筒状の流入側ナットと、
前記測定管の外周面に沿って前記流出側ボディよりも前記流入口側に挿入されるとともに前記流出側ボディの外周面に形成された雄ねじと締結される雌ねじが内周面に形成された円筒状の流出側ナットと、
前記測定管の外周面と前記流入側ボディの前記流出口側の端部の内周面との間に挿入される円筒状に形成されるとともに前記流入側ボディに前記流入側ナットが締結されることによって変形してシール領域を形成する樹脂製の流入側フェルールと、
前記測定管の外周面と前記流出側ボディの前記流入口側の端部の内周面との間に挿入される円筒状に形成されるとともに前記流出側ボディに前記流出側ナットが締結されることによって変形してシール領域を形成する樹脂製の流出側フェルールとを備え、
前記温度検出基板の前記検出面が前記軸線に沿って前記測定管に接着剤で接着されるとともに、前記温度検出基板との間に前記内部流路を挟むように前記補強板が前記軸線に沿って前記測定管に前記接着剤で接着され、
前記流入側ナットの前記流出口側の端部には、前記温度検出基板の前記流入口側の端部および前記補強板の前記流入口側の端部がそれぞれ挿入される第１凹所が設けられており、
前記温度検出基板の前記流入口側の端部および前記補強板の前記流入口側の端部が、前記第１凹所に充填された充填材により前記流入側ナットに固定されており、
前記流出側ナットの前記流入口側の端部には、前記温度検出基板の前記流出口側の端部および前記補強板の前記流出口側の端部がそれぞれ挿入される第２凹所が設けられており、
前記温度検出基板の前記流出口側の端部および前記補強板の前記流出口側の端部とが、前記第２凹所に充填された充填材により前記流出側ナットに固定されている熱式流量計。

【請求項9】

前記測定管が前記温度検出基板および前記補強板が接着されない位置において、前記測定管が円形状断面を有する請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の熱式流量計。

【請求項10】

前記温度検出基板は、前記液体の流れ方向に沿って、この順に、前記加熱用抵抗体と該加熱用抵抗体により加熱された液体の温度を検出するように構成された前記温度検出用抵抗体とが、前記検出面に形成されている請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の熱式流量計。

【請求項11】

液体が流入する流入口と該流入口から流入した液体を流出させる流出口とを有するとともに軸線に沿って延び、断面視が円形の内部流路が形成された樹脂製の測定管と、前記軸線に沿って加熱用抵抗体と温度検出用抵抗体とが検出面に形成された温度検出基板と、補強板とを備え、前記測定管の前記軸線に直交する平面による断面が長方形であり、前記測定管の外周面には、前記温度検出基板の前記検出面が対向して配置される第１平坦面と、該第１平坦面との間に前記内部流路を挟むように前記補強板の一面が対向して配置される第２平坦面とが形成されている熱式流量計の製造方法であって、
前記温度検出基板の前記検出面を前記軸線に沿って前記測定管の前記第１平坦面と熱硬化性接着剤を介して接するように配置する工程と、
前記補強板を前記軸線に沿って前記測定管の前記第２平坦面と前記熱硬化性接着剤を介して接するとともに前記温度検出基板との間に前記内部流路を挟むように配置する工程と、
前記測定管と前記温度検出基板と前記補強板とを加熱して前記熱硬化性接着剤を固化させる工程とを備える熱式流量計の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、熱式流量計およびその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、流路を流れる液体の温度を制御し、温度制御部分の上流側および下流側の液体の温度差に基づいて流量を測定する熱式流量計が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特許文献１には、ガラス基板に長方形の溝を形成し、溝が形成された側のガラス基板に伝熱手段と温度検出手段が形成された他のガラス基板を貼り合わせることにより、接液部分が全てガラスで構成された流路を形成した熱式流量計が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００６−１０３２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

接液部分が全てガラスで構成された流路は、ガラスの主成分である二酸化ケイ素とアルカリ性液体とが中和反応するため、アルカリ性液体に対する耐腐食性が低いという欠点がある。そのため、アルカリ性液体の流量を計測するには、アルカリ性液体に対する耐腐食性が高い樹脂材料により形成された管状の流路を用いるのが好ましい。
しかしながら、樹脂材料により形成された管状の流路は熱により変形し易いため、製造時に管状の流路に生じる熱変形や使用時に管状の流路に生じる熱変形により正確な流量を検出できなくなる可能性がある。

【0005】

本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、アルカリ性液体に対する耐腐食性を高めつつ製造時や使用時に加熱されても測定精度を維持することが可能な熱式流量計およびその製造方法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】

本発明は、上記の課題を解決するため、下記の手段を採用した。
本発明の一態様に係る熱式流量計は、液体が流入する流入口と該流入口から流入した液体を流出させる流出口とを有するとともに軸線に沿って延びる内部流路が形成された樹脂製の測定管と、前記軸線に沿って加熱用抵抗体と温度検出用抵抗体とが検出面に形成された温度検出基板と、補強板とを備え、前記温度検出基板の前記検出面が前記軸線に沿って前記測定管に接着剤で接着されるとともに、前記温度検出基板との間に前記内部流路を挟むように前記補強板が前記軸線に沿って前記測定管に前記接着剤で接着されている。

【0007】

本発明の一態様に係る熱式流量計は、測定管の内部流路を挟むように軸線に沿って温度検出基板の検出面と補強板とが接着剤で測定管に接着されている。熱式流量計が製造時に加熱され、樹脂製の測定管に撓みが生じると、測定管の適切な位置に温度検出基板の加熱用抵抗体および温度検出用抵抗体が取り付けられず、熱式流量計の測定精度が低下してしまう。また、熱式流量計が使用時に加熱され、樹脂製の測定管に撓みが生じると、測定管の適切な位置に温度検出基板の加熱用抵抗体および温度検出用抵抗体が取り付けられない状態となり、熱式流量計の測定精度が低下してしまう。

【0008】

本発明の一態様に係る熱式流量計によれば、測定管の内部流路を挟むように軸線に沿って温度検出基板と補強板とが配置されているため、これらを加熱した場合には、測定管の温度検出基板が接着される部分と補強板が接着される部分とに同程度の熱応力が生じる。そのため、加熱によって測定管に生じる熱応力の大きさが測定管の内部流路を挟む両側で偏ることが抑制される。これにより、測定管に温度検出基板のみを接着する場合に比べ、軸線に沿って延びる測定管が軸線からずれるように撓むことを抑制することができる。
これにより、アルカリ性液体に対する耐腐食性を高めつつ製造時や使用時に加熱されても測定精度を維持することが可能な熱式流量計を提供することができる。

【0009】

本発明の一態様に係る熱式流量計においては、前記測定管の外周面には、前記温度検出基板の前記検出面が対向して配置される第１平坦面と、該第１平坦面との間に前記内部流路を挟むように前記補強板の一面が対向して配置される第２平坦面とが形成されており、前記第１平坦面と前記温度検出基板の前記検出面とが前記接着剤により接着され、前記第２平坦面と前記補強板の一面とが前記接着剤により接着された構成であってもよい。

【0010】

本構成に係る熱式流量計においては、温度検出基板が接着される第１平坦面と補強板が接着される第２平坦面とが、測定管の内部流路を挟むように形成されている。そのため、温度検出基板および補強板の測定管への接着性を高めるとともに接着に必要な接着剤の量を低減することができる。

【0011】

本発明の一態様に係る熱式流量計においては、前記温度検出基板の前記軸線に沿った第１長さと前記補強板の前記軸線に沿った第２長さとが同一か前記第１長さよりも前記第２長さの方が長いものであってもよい。
このようにすることで、測定管が加熱される際に、加熱によって測定管に生じる熱応力の大きさが測定管の内部流路を挟む両側で偏ることをより確実に抑制することができる。

【0012】

本発明の一態様に係る熱式流量計においては、前記温度検出基板の前記検出面から前記内部流路の内周面までの第１距離が前記補強板の前記一面から前記内部流路の内周面までの第２距離よりも短いものであってもよい。
このようにすることで、加熱用抵抗体による内部流路内の液体の加熱特性と温度検出用抵抗体による液体の温度検出特性を高めることができる。

【0013】

本発明の一態様に係る熱式流量計においては、前記温度検出基板および前記補強板がガラス製であってもよい。
このようにすることで、樹脂製の測定管よりも強度が高くかつ加熱による変形が少ないガラス製の温度検出基板および補強板を用いて、測定管に温度検出基板および補強板を接着させる際または使用時に生じる撓みを抑制することができる。

【0014】

本発明の一態様に係る熱式流量計においては、前記測定管の前記流入口が挿入されるとともに第１接続流路が内部に形成された流入側ボディと、前記測定管の前記流出口が挿入されるとともに第２接続流路が内部に形成された流出側ボディと、前記測定管の外周面に沿って前記流入側ボディよりも前記流出口側に挿入されるとともに前記流入側ボディの外周面に形成された雄ねじと締結される雌ねじが内周面に形成された円筒状の流入側ナットと、前記測定管の外周面に沿って前記流出側ボディよりも前記流入口側に挿入されるとともに前記流出側ボディの外周面に形成された雄ねじと締結される雌ねじが内周面に形成された円筒状の流出側ナットと、前記測定管の外周面と前記流入側ボディの前記流出口側の端部の内周面との間に挿入される円筒状に形成されるとともに前記流入側ボディに前記流入側ナットが締結されることによって変形してシール領域を形成する樹脂製の流入側フェルールと、前記測定管の外周面と前記流出側ボディの前記流入口側の端部の内周面との間に挿入される円筒状に形成されるとともに前記流出側ボディに前記流出側ナットが締結されることによって変形してシール領域を形成する樹脂製の流出側フェルールとを備える構成であってもよい。

【0015】

本構成によれば、測定管の流入口が流入側ボディに挿入されて流入側ボディの内部に形成された第１接続流路に接続される。同様に、測定管の流出口が流出側ボディに挿入されて流出側ボディの内部に形成された第２接続流路に接続される。
流入側ボディの外周面に形成された雄ねじと流入側ナットの内周面に形成された雌ねじとを締結させると、測定管の外周面に挿入される円筒状の流入側フェルールが変形してシール領域が形成される。同様に、流出側ボディの外周面に形成された雄ねじと流出側ナットの内周面に形成された雌ねじとを締結させると、測定管の外周面に挿入される円筒状の流出側フェルールが変形してシール領域が形成される。

【0016】

このように測定管の流入口側にシール領域が形成されることにより、測定管の内部流路と流入側ボディの第１接続流路との接続位置における液体の流出が防止される。同様に、測定管の流出口側にシール領域が形成されることにより、測定管の内部流路と流出側ボディの第２接続流路との接続位置における液体の流出が防止される。

【0017】

本構成においては、前記流入側ナットの前記流出口側の端部には、前記温度検出基板の前記流入口側の端部および前記補強板の前記流入口側の端部がそれぞれ挿入される第１凹所が設けられており、前記温度検出基板の前記流入口側の端部および前記補強板の前記流入口側の端部とが、前記第１凹所に充填された充填材により前記流入側ナットに固定されており、前記流出側ナットの流入口側の端部には、前記温度検出基板の前記流出口側の端部および前記補強板の前記流出口側の端部がそれぞれ挿入される第２凹所が設けられており、前記温度検出基板の前記流出口側の端部および前記補強板の前記流出口側の端部が、前記第２凹所に充填された充填材により前記流出側ナットに固定されているようにしてもよい。

【0018】

このようにすることで、温度検出基板および補強板の流入口側の端部が充填材によって流入口側ナットに設けられる第１凹所に固定され、温度検出基板および補強板の流出口側の端部が充填材によって流出口側ナットに設けられる第２凹所に固定される。これにより、測定管を流入口側ナットおよび流出口側ナットのそれぞれに固定するとともに、温度検出基板および補強板をそれぞれ測定管に対して確実に固定することができる。

【0019】

本発明の一態様に係る熱式流量計においては、前記接着剤が、熱硬化性接着剤である構成であってもよい。
ガラス基板に伝熱手段と温度検出手段とが形成されたセンサ部を樹脂材料により形成された管状の流路に接着させる場合、使用時に高温となってもセンサ部と流路との接着性が保たれるように、熱硬化性の接着剤を用いるのが好ましい。しかしながら、熱硬化性の接着剤は加熱することにより固化する性質があるため、センサ部と管状の流路とを接着させる際には、これらを加熱する必要がある。この加熱の際に、樹脂製の管状の流路に撓みが生じると、センサ部と管状の流路とを適切に接着させることができない。

【0020】

本構成に係る熱式流量計によれば、測定管の内部流路を挟むように軸線に沿って温度検出基板と補強板とが配置されているため、製造時に熱硬化性接着剤とともにこれらを加熱した場合には、測定管の温度検出基板が接着される部分と補強板が接着される部分とに同程度の熱応力が生じる。そのため、加熱によって測定管に生じる熱応力の大きさが測定管の内部流路を挟む両側で偏ることが抑制される。これにより、測定管に温度検出基板のみを接着する場合に比べ、軸線に沿って延びる測定管が軸線からずれるように撓むことを抑制することができる。

【0021】

本発明の一態様に係る熱式流量計の製造方法は、液体が流入する流入口と該流入口から流入した液体を流出させる流出口とを有するとともに軸線に沿って延びる内部流路が形成された樹脂製の測定管と、前記軸線に沿って加熱用抵抗体と温度検出用抵抗体とが検出面に形成された温度検出基板と、補強板とを備える熱式流量計の製造方法であって、前記温度検出基板の前記検出面を前記軸線に沿って前記測定管と熱硬化性接着剤を介して接するように配置する工程と、前記補強板を前記軸線に沿って前記測定管と前記熱硬化性接着剤を介して接するとともに前記温度検出基板との間に前記内部流路を挟むように配置する工程と、前記測定管と前記温度検出基板と前記補強板とを加熱して前記熱硬化性接着剤を固化させる工程とを備える。

【0022】

本発明の一態様に係る熱式流量計の製造方法によれば、測定管の内部流路を挟むように軸線に沿って温度検出基板の検出面と補強板とが熱硬化性接着剤で測定管に接着された熱式流量計が形成される。熱硬化性接着剤は、加熱することにより固化する性質があるため、温度検出基板と補強板とを測定管に接着させる際にはこれらを加熱する必要がある。この加熱の際に、樹脂製の測定管に撓みが生じると、測定管の適切な位置に温度検出基板の加熱用抵抗体および温度検出用抵抗体が取り付けられず、熱式流量計の測定精度が低下してしまう。

【0023】

本発明の一態様に係る熱式流量計の製造方法によれば、測定管の内部流路を挟むように軸線に沿って温度検出基板と補強板とをそれぞれ測定管と熱硬化性接着剤を介して接するように配置し、これらを加熱して熱硬化性接着剤を固化させる。測定管と温度検出基板と補強板とを加熱する工程において、測定管の温度検出基板が接着される部分と補強板が接着される部分とに同程度の熱応力が生じる。そのため、加熱によって測定管に生じる熱応力の大きさが測定管の内部流路を挟む両側で偏ることが抑制される。これにより、測定管に温度検出基板のみを接着する場合に比べ、軸線に沿って延びる測定管が軸線からずれるように撓むことを抑制することができる。
よって、アルカリ性液体に対する耐腐食性を高めつつ製造時や使用時に加熱されても測定精度を維持することが可能な熱式流量計の製造方法を提供することができる。

【発明の効果】

【0024】

本発明によれば、アルカリ性液体に対する耐腐食性を高めつつ製造時や使用時に加熱されても測定精度を維持することが可能な熱式流量計およびその製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】第１実施形態に係る熱式流量計の縦断面図である。

【図2】図１に示す熱式流量計の分解組立図である。

【図3】図２に示すセンサ部を示す縦断面図である。

【図4】図３に示すセンサ部の分解組立図である。

【図5】図３に示す測定管、センサ基板、および補強板を示す図であり、（ａ）が平面図であり、（ｂ）が縦断面図であり、（ｃ）が底面図である。

【図6】図３に示すセンサ部のＡ−Ａ矢視断面図である。

【図7】図５（ｂ）に示す測定管、センサ基板、および補強板のＢ−Ｂ矢視断面図である。

【図8】図５（ｂ）に示すセンサ基板を検出面側からみた平面図である。

【図9】第２実施形態に係る熱式流量計のセンサ部を示す縦断面図である。

【図10】図９に示すガイドの正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態の熱式流量計１００について図面を参照して説明する。
本実施形態の熱式流量計１００は、内部流路を流通する液体を加熱し、加熱された液体の温度を検出することで液体の流量を測定する熱式流量計である。本実施形態の熱式流量計１００は、例えば、０．１ｃｃ／ｍｉｎ〜３０ｃｃ／ｍｉｎの微少流量を測定するのに適している。

【0027】

図１および図２に示すように、本実施形態の熱式流量計１００は、センサ部１０と、制御基板２０と、中継基板３０と、アッパーケース４０と、ボトムケース５０とを備える。

【0028】

センサ部１０は、図３に示すように、外部の配管（図示略）に接続される流入口１０ａから流入する液体を外部の配管（図示略）に接続される流出口１０ｂから流出させるとともに内部流路１０ｃを流通する液体の流量を測定するものである。センサ部１０は、液体の流量を直接的に算出するものではなく、後述する加熱用抵抗線１２ａ（加熱用抵抗体）により加熱された液体の温度を温度検出用抵抗線１２ｂ，１２ｃ（温度検出用抵抗体）により検出し、検出した温度を示す温度検出信号を、信号線（図示略）を介して制御基板２０へ伝達する。
センサ部１０の詳細について後述する。

【0029】

制御基板２０は、センサ部１０の加熱用抵抗線１２ａに電圧信号を伝達して加熱用抵抗線１２ａを加熱させるとともに、温度検出用抵抗線１２ｂ，１２ｃから伝達される温度に基づいて液体の流量を算出する装置である。
中継基板３０は、制御基板２０と外部装置（図示略）との間で各種の信号を送受信するための中継を行う基板である。中継基板３０には、外部装置（図示略）との間で各種の信号を送受信するためのケーブル２００が接続されるようになっている。

【0030】

アッパーケース４０は、熱式流量計１００の上部側の筐体となる部材であり、内部に制御基板２０を収容する。
ボトムケース５０は、熱式流量計１００の下部側の筐体となる部材であり、内部にセンサ部１０を収容する。ボトムケース５０にセンサ部１０が挿入された状態で、センサ部１０の流入口１０ａ側からストッパー６０がボトムケース５０とセンサ部１０との間に挿入される。

【0031】

同様に、ボトムケース５０にセンサ部１０が挿入された状態で、センサ部１０の流出口１０ｂ側からストッパー７０がボトムケース５０とセンサ部１０との間に挿入される。ストッパー６０，７０により、センサ部１０がボトムケース５０に固定された状態となる。
ボトムケース５０の底面には締結穴５０ａが形成されており、設置面（図示略）の下方から挿入される締結ボルト（図示略）によって設置面に固定される。

【0032】

次に、図３〜図８を参照してセンサ部１０について詳細に説明する。
図３および図４に示すように、センサ部１０は、測定管１１と、センサ基板１２（温度検出基板）と、補強板１３と、ガイド１４と、ナット１５と、流入側ボディ１６と、流出側ボディ１７と、流入側フェルール１８と、流出側フェルール１９とを有する。

【0033】

測定管１１は、液体が流入する流入口１１ａと流入口１１ａから流入した液体を流出させる流出口１１ｂとを有する管である。図６（図３のＡ−Ａ矢視断面図）に示すように、測定管１１には軸線Ｘに沿って延びる断面視が円形の内部流路１０ｃが形成されている。測定管１１は、アルカリ性液体に対する耐腐食性が高い樹脂材料（例えば、ＰＴＦＥ：ポリテトラフルオロエチレン）により形成されている。

【0034】

センサ基板１２は、図８に示すように、軸線Ｘに沿って加熱用抵抗線１２ａ（加熱用抵抗体）と温度検出用抵抗線１２ｂ（温度検出用抵抗体）と温度検出用抵抗線１２ｃ（温度検出用抵抗体）とが検出面１２ｄに形成されたガラス製（例えば、二酸化ケイ素の含有率の高い石英ガラス製）の基板である。
加熱用抵抗線１２ａと、温度検出用抵抗線１２ｂと、温度検出用抵抗線１２ｃとは、それぞれ白金等の金属膜をガラス製の基板上に蒸着させて形成される。

【0035】

測定管１１を流通する液体は、図８における左から右に向けて軸線Ｘに沿って流れる。そのため、加熱用抵抗線１２ａを瞬間的に加熱すると、加熱された液体が軸線Ｘに沿って流れて温度検出用抵抗線１２ｂの位置に到達し、その後に温度検出用抵抗線１２ｃの位置に到達する。
そのため、制御基板２０は、加熱用抵抗線１２ａを瞬間的に加熱したタイミングと、その後に温度検出用抵抗線１２ｂと温度検出用抵抗線１２ｃとが加熱された液体の温度を検出するタイミングとから、測定管１１を流通する液体の流通速度を算出することができる。また、制御基板２０は、算出した流通速度と測定管１１の断面積から、液体の流量を算出することができる。

【0036】

図８においては、温度検出用抵抗線１２ｂおよび温度検出用抵抗線１２ｃを、加熱用抵抗線１２ａよりも液体の流通方向の下流側に配置するものとしたが、他の態様であってもよい。
例えば、加熱用抵抗線１２ａよりも液体の流通方向の上流側に温度検出用抵抗線１２ｂを配置し、加熱用抵抗線１２ａよりも液体の流通方向の下流側に温度検出用抵抗線１２ｃを配置するようにしてもよい。加熱用抵抗線１２ａが作り出す温度分布は、液体の流通速度に依存し、流通速度が大きくなるに従ってより多くの熱が下流側に運ばれて下流側の温度が高くなる。制御基板２０は、温度検出用抵抗線１２ｂにより検出される温度と温度検出用抵抗線１２ｃにより検出される温度との差分と、測定管１１の断面積から、液体の流量を算出することができる。

【0037】

補強板１３は、測定管１１にセンサ基板１２を接着剤により接着させる際に、測定管１１が軸線Ｘからずれるように撓むことを抑制する板状部材である。補強板１３は、センサ基板１２と同様にガラス製（例えば、二酸化ケイ素の含有率の高い石英ガラス製）となっている。

【0038】

図６（図３のＡ−Ａ矢視断面図）に示すように、測定管１１はセンサ基板１２および補強板１３が接着される位置において、軸線Ｘに直交する平面による断面が長方形となっている。測定管１１の外周面のうちセンサ基板１２の検出面１２ｄが対向して配置される面は、平坦なセンサ基板用平坦面１１ｃ（第１平坦面）となっている。また、測定管１１の外周面のうち補強板１３の接着面１３ａが対向して配置される面は、平坦な補強板用平坦面１１ｄ（第２平坦面）となっている。
一方、図７（図５（ｂ）のＢ−Ｂ矢視断面図）に示すように、測定管１１はセンサ基板１２および補強板１３が接着されない位置において、軸線Ｘに直交する平面による断面が円形となっている。

【0039】

図５および図６に示すように、測定管１１のセンサ基板用平坦面１１ｃはセンサ基板１２の検出面１２ｄと対向するように配置されている。センサ基板用平坦面１１ｃと検出面１２ｄとは、接着剤により接着されている。また、図６に示すように、測定管１１の補強板用平坦面１１ｄは補強板１３の接着面１３ａと対向するように配置されている。補強板用平坦面１１ｄと接着面１３ａとは、接着剤により接着されている。

【0040】

このように、センサ基板１２は軸線Ｘに沿って測定管１１に接着剤で接着され、補強板１３はセンサ基板１２との間に内部流路１０ｃを挟むように補強板１３が軸線Ｘに沿って測定管１１に接着剤で接着される。図５および図６に示すように、センサ基板１２の検出面１２ｄと補強板１３の接着面１３ａとは、互いに平行な状態で配置される。
ここで、接着剤としては、例えば、エポキシ樹脂系接着剤、紫外線硬化性樹脂系接着剤、熱硬化性樹脂系接着剤（熱硬化性接着剤）、低融点ガラス等を用いることができる。

【0041】

図５（ａ）に示すように、センサ基板１２の軸線Ｘに沿った長さＬ１（第１長さ）と補強板１３の軸線Ｘに沿った長さＬ２（第２長さ）とは、長さＬ１よりも長さＬ２の方が長くなっている。これは、センサ基板１２が軸線Ｘに沿って存在する領域の全てと内部流路１０ｃを挟んで対向する位置を補強板１３で補強するためである。長さＬ１と長さＬ２の長さは、同一としてもよい。つまり、長さＬ１と長さＬ２とは、同一か長さＬ１よりも長さＬ２の方が長いようにすればよい。

【0042】

図６に示すように、センサ基板１２の検出面１２ｄから内部流路１０ｃの内周面１０ｄまでの距離Ｄ１（第１距離）は、補強板１３の接着面１３ａから内部流路１０ｃの内周面１０ｄまでの距離Ｄ２（第２距離）よりも短くなっている。これは、センサ基板１２の検出面１２ｄから内部流路１０ｃの内周面１０ｄまでの距離Ｄ１を短くして、加熱用抵抗線１２ａから液体への熱伝導性を向上させるとともに温度検出用抵抗線１２ｂおよび温度検出用抵抗線１２ｄによる温度検出特性を向上させるためである。

【0043】

ガイド１４は、図６に示すように、断面視が円形でその上方に開口部１４ａが設けられた金属製（例えば、ステンレス製）の部材である。
ガイド１４は、一対のナット１５を連結するように案内する部材である。図３に示すように、一対のナット１５は測定管１１を介して連結されており、測定管１１とナット１５が凹所１５ｅ（第１凹所）に充填される充填材１５ｉおよび凹所１５ｆ（第２凹所）に充填される充填材１５ｊによって固定されている。

【0044】

そのため、図３に示す製造後のセンサ部１０は、一対のナット１５の軸線Ｘ方向の間隔は固定されたままとなる。一方、充填材１５ｉ，１５ｊが充填されない状態では測定管１１とナット１５が固定されていない。ガイド１４は、測定管１１とナット１５が固定されていない状態で、一方の端部が流入側ナット１５ａの段部１５ｃに接触するとともに他方の端部が流出側ナット１５ｂの段部１５ｄに接触し、一対のナット１５間の距離を一定に保持する。
充填材１５ｉ，１５ｊとしては、例えば、エポキシ樹脂，アクリル樹脂，シリコン樹脂による充填材が用いられる。

【0045】

流入側ボディ１６は、図３に示すように、測定管１１の流入口１１ａが挿入されるとともに断面視が円形の接続流路１６ａ（第１接続流路）が内部に形成された部材である。流入側ボディ１６の流出口１０ｂ側の端部の外周面には、雄ねじ１６ｂが形成されている。

【0046】

流出側ボディ１７は、図３に示すように、測定管１１の流出口１１ｂが挿入されるとともに断面視が円形の接続流路１６ｂ（第２接続流路）が内部に形成された部材である。流出側ボディ１７の流入口１０ａ側の端部の外周面には、雄ねじ１７ｂが形成されている。
流入側ボディ１６および流出側ボディ１７は、耐腐食性が高い樹脂材料（例えば、ＰＴＦＥ：ポリテトラフルオロエチレン）により形成されている。

【0047】

ナット１５は、流入側ボディ１６に取り付けられる流入側ナット１５ａと流出側ボディ１７に取り付けられる流出側ナット１５ｂとからなる。
図３に示すように、流入側ナット１５ａは、測定管１１の外周面に沿って流入側ボディ１６よりも流出口１１ｂ側に挿入される円筒状の部材である。流入側ナット１５ａの流入口１０ａ側の端部の内周面には、雌ねじ１５ｇが形成されている。また、流出側ナット１５ｂは、測定管１１の外周面に沿って流出側ボディ１７よりも流入口１１ａ側に挿入される円筒状の部材である。流出側ナット１５ｂの流出口１０ｂ側の端部の内周面には、雌ねじ１５ｈが形成されている。

【0048】

流入側ナット１５ａの雌ねじ１５ｇと流入側ボディ１６の雄ねじ１６ｂが締結されることにより、流入側ナット１５ａが流入側ボディ１６に取り付けられる。同様に、流出側ナット１５ｂの雌ねじ１５ｈと流出側ボディ１７の雄ねじ１７ｂが締結されることにより、流出側ナット１５ｂが流出側ボディ１７に取り付けられる。

【0049】

流入側ナット１５ａの流出口１０ｂ側の端部には、流入口１０ａに向けて窪んだ凹所１５ｅ（第１凹所）が形成されている。図３に示すように、凹所１５ｅには、センサ基板１２の流入口１１ａ側の端部および補強板１３の流入口１１ａ側の端部がそれぞれ挿入されている。また、凹所１５ｅには充填材１５ｉが充填されている。充填材１５ｉによって、センサ基板１２の流入口１１ａ側の端部および補強板１３の流入口１１ａ側の端部が流入側ナット１５ａに固定されている。

【0050】

流出側ナット１５ｂの流入口１０ａ側の端部には、流出口１０ｂに向けて窪んだ凹所１５ｆ（第２凹所）が形成されている。図３に示すように、凹所１５ｆには、センサ基板１２の流出口１１ｂ側の端部および補強板１３の流出口１１ｂ側の端部がそれぞれ挿入されている。また、凹所１５ｆには充填材１５ｊが充填されている。充填材１５ｊによって、センサ基板１２の流出口１１ｂ側の端部および補強板１３の流出口１１ｂ側の端部が流出側ナット１５ｂに固定されている。

【0051】

なお、以上においては充填材をナット１５の凹所１５ｅおよび凹所１５ｆのみに充填するものとしたが、他の態様であってもよい。例えば、凹所１５ｅおよび凹所１５ｆに加えて、ガイド１４の内周側の領域全体を埋めるように充填材を充填するようにしてもよい。この場合、センサ基板１２と補強板１３の全体が充填材で固定されるとともに、充填材によって流入側ナット１５ａと流出側ナット１５ｂとが固定される。

【0052】

流入側フェルール１８は、測定管１１の外周面と流入側ボディ１６の流出口１０ｂ側の端部の内周面との間に挿入される円筒状に形成された樹脂製（例えば、ＰＴＦＥ）の部材である。
図４に示すように、流入側フェルール１８の流入口１０ａ側の端部には、流入口１０ａに向けて徐々に内周面と外周面との距離が短くなる先端部１８ａが形成されている。先端部１８ａは流入側ボディ１６に挿入されると、流入側ボディ１６の内部に形成された溝部１６ｃに挿入される。

【0053】

流出側フェルール１９は、測定管１１の外周面と流出側ボディ１７の流入口１０ａ側の端部の内周面との間に挿入される円筒状に形成された樹脂製（例えば、ＰＴＦＥ）の部材である。
図４に示すように、流出側フェルール１９の流出口１０ｂ側の端部には、流出口１０ｂに向けて徐々に内周面と外周面との距離が短くなる先端部１９ａが形成されている。先端部１９ａは流出側ボディ１７に挿入されると、流出側ボディ１７の内部に形成された溝部１７ｃに挿入される。

【0054】

図４に示すように、流入側ボディ１６の溝部１６ｃと流出側ボディ１７の溝部１７ｃとは、溝の入口から底部に向けて徐々に溝幅が狭くなる形状となっている。溝部１６ｃと先端部１８ａの軸線Ｘ方向の長さは同じであるが、先端部１８ａよりも溝部１６ｃの方がより鋭利な形状となっている。そのため、溝部１６ｃに先端部１８ａを隙間無く収容するためには、先端部１８ａを溝部１６ｃの形状に合わせて変形させる必要がある。

【0055】

同様に、溝部１７ｃと先端部１９ａの軸線Ｘ方向の長さは同じであるが、先端部１９ａよりも溝部１７ｃの方がより鋭利な形状となっている。そのため、溝部１７ｃに先端部１９ａを隙間無く収容するためには、先端部１９ａを溝部１７ｃの形状に合わせて変形させる必要がある。

【0056】

本実施形態の熱式流量計１００のセンサ部１０は、流入側ボディ１６の流出口１０ｂ側の端部に測定管１１の流入口１１ａと流入側フェルール１８を挿入した状態で流入側ナット１５ａの雌ねじ１５ｇを流入側ボディ１６の雄ねじ１６ｂに締結し、流出側ボディ１７の流入口１０ａ側の端部に測定管１１の流出口１１ｂと流出側フェルール１９を挿入した状態で流出側ナット１５ｂの雌ねじ１５ｈを流出側ボディ１７の雄ねじ１７ｂに締結することにより組み立てられる。

【0057】

流入側フェルール１８の先端部１８ａは、流入側ナット１５ａの雌ねじ１５ｇを流入側ボディ１６の雄ねじ１６ｂに締結するにつれて、流入側ボディ１６の溝部１６ｃに押し込まれる。先端部１８ａよりも溝部１６ｃの方がより鋭利な形状となっているため、先端部１８ａは溝部１６ｃに押し込まれるに連れて徐々に変形し、最終的には溝部１６ｃに隙間無く収容されるように変形する。

【0058】

先端部１８ａが変形して測定管１１の外周面と流入側ボディ１６の内周面との間にシール領域を形成することにより、接続流路１６ａと内部流路１０ｃとの接続位置から流出する液体が外部へ漏れないように確実に遮断することができる。また、流入側フェルール１８の先端部１８ａが接続流路１６ａと内部流路１０ｃとの接続位置の近傍に位置しているため、接続位置から流出して滞留してしまう液体の量（デッドボリューム）を少なくすることができる。

【0059】

流入側ナット１５ａの流入口１０ａ側の先端が流入側ボディ１６の突起部１６ｄと接触することにより、流入側ナット１５ａの雌ねじ１５ｇと流入側ボディ１６の雄ねじ１６ｂとの締結が完了する。突起部１６ｄの位置を適切に配置することにより、溝部１６ｃに押し込まれる先端部１８ａの変形量を適切に維持することができる。

【0060】

流出側フェルール１９の先端部１９ａは、流出側ナット１５ｂの雌ねじ１５ｈを流出側ボディ１７の雄ねじ１７ｂに締結するにつれて、流出側ボディ１７の溝部１７ｃに押し込まれる。先端部１９ａよりも溝部１７ｃの方がより鋭利な形状となっているため、先端部１９ａは溝部１７ｃに押し込まれるに連れて徐々に変形し、最終的には溝部１７ｃに隙間無く収容されるように変形する。

【0061】

先端部１９ａが変形して測定管１１の外周面と流出側ボディ１７の内周面との間にシール領域を形成することにより、接続流路１７ａ（第２接続流路）と内部流路１０ｃとの接続位置から流出する液体が外部へ漏れないように確実に遮断することができる。また、流出側フェルール１９の先端部１９ａが接続流路１７ａと内部流路１０ｃとの接続位置の近傍に位置しているため、接続位置から流出して滞留してしまう液体の量（デッドボリューム）を少なくすることができる。

【0062】

流出側ナット１５ｂの流出口１０ｂ側の先端が流出側ボディ１７の突起部１７ｄと接触することにより、流出側ナット１５ｂの雌ねじ１５ｈと流出側ボディ１７の雄ねじ１７ｂとの締結が完了する。突起部１７ｄの位置を適切に配置することにより、溝部１７ｃに押し込まれる先端部１９ａの変形量を適切に維持することができる。

【0063】

図５（ａ）に示すように、測定管１１の流入口１１ａからセンサ基板１２の軸線Ｘ方向の中央部までの距離Ｌ３は、測定管１１の流出口１１ｂからセンサ基板１２の軸線Ｘ方向の中央部までの距離Ｌ４よりも長くなっている。
このようにしているのは、接続流路１６ａと測定管１１の流入口１１ａの接続位置からセンサ基板１２の軸線Ｘ方向の中央部までの距離Ｌ３を長く確保するためである。距離Ｌ３を長く確保することにより、接続流路１６ａと測定管１１の流入口１１ａで液体の流れに乱れが生じたとしても、センサ基板１２の中央部に到達するまでに液体の流れを安定させることができる。

【0064】

図３および図４に示すように、距離Ｌ３を距離Ｌ４よりも長く確保したことに伴い、流入側フェルール１８の軸線Ｘに沿った長さを流出側フェルール１９の軸線Ｘに沿った長さよりも長くしている。
このようにしているのは、流入側フェルール１８の先端部１８ａが接続流路１６ａと流入口１１ａとの接続位置の近傍に位置し、かつ流出側フェルール１９の先端部１９ａが接続流路１７ａと流出口１１ｂとの接続位置の近傍に位置するように配置するためである。

【0065】

次に、本実施形態の熱式流量計１００の製造方法について説明する。
まず始めに、熱式流量計１００のセンサ部１０の製造方法について説明する。
第１に、センサ基板１２の検出面１２ｄと測定管１１のセンサ基板用平坦面１１ｃのいずれかに接着剤を塗布し、図５（ｂ）に示すように、検出面１２ｄとセンサ基板用平坦面１１ｃとが接着剤を介して接するように配置する。
第２に、補強板１３の接着面１３ａと測定管１１の補強板用平坦面１１ｄのいずれかに接着剤を塗布し、図５（ｂ）に示すように、接着面１３ａと補強板用平坦面１１ｃとが接着剤を介して接するように配置する。

【0066】

第３に、センサ基板１２と補強板１３とが接着された測定管１１を治具（図示略）に取り付けて接着剤を固化させる。接着剤が固化することにより、センサ基板１２と補強板１３とが測定管１１に固定された状態となる。
ここで、接着剤として熱硬化性樹脂系接着剤を用いる場合、センサ基板１２と補強板１３とが接着された測定管１１を治具（図示略）に取り付けてこれらを加熱することにより、熱硬化性樹脂系接着剤を固化させる。

【0067】

第４に、測定管１１の流入口１１ａを、流入側ナット１５ａ、流入側フェルール１８、流入側ボディ１６の順に挿入する。また、測定管１１の流出口１１ｂを、流出側ナット１５ｂ、流出側フェルール１９、流出側ボディ１７の順に挿入する。この際、ガイド１４の流入口１０ａ側の端部に流入側ナット１５ａを取り付け、ガイド１４の流出口１０ｂ側の端部に流出側ナット１５ｂを取り付け、流入側ナット１５ａと流出側ナット１５ｂとが適切に保持されるようにする。

【0068】

第５に、流入側ナット１５ａの雌ねじ１５ｇを流入側ボディ１６の雄ねじ１６ｂに挿入し、流入側ナット１５ａの流入口１０ａ側の端部が突起部１６ｄに接触するまで締結させる。また、流出側ナット１５ｂの雌ねじ１５ｈを流出側ボディ１７の雄ねじ１７ｂに挿入し、流出側ナット１５ｂの流出口１０ｂ側の端部が突起部１７ｄに接触するまで締結させる。この際、流入側フェルール１８の先端部１８ａと流出側フェルール１９の先端部１９ａとがそれぞれ変形してシール領域が形成される。

【0069】

第６に、流入側ナット１５ａの流出口１０ｂ側の端部に設けられた凹所１５ｅに熱されて軟化した充填材１５ｉを充填し、充填材１５ｉが固化するまで冷却させる。同様に、流出側ナット１５ｂの流入口１０ａ側の端部に設けられた凹所１５ｆに熱されて軟化した充填材１５ｊを充填し、充填材１５ｊが固化するまで冷却させる。
このようにして図３に示すセンサ部１０が製造される。

【0070】

第７に、センサ部１０をボトムケース５０に挿入し、ストッパー６０およびストッパー７０をボトムケース５０とセンサ部１０との間に挿入する。これにより、センサ部１０がボトムケース５０に固定される。
第８に、制御基板２０と中継基板３０をアッパーケース４０に取り付ける。
最後に、アッパーケース４０をボトムケース５０に取り付ける。
以上の工程により、本実施形態の熱式流量計１００が製造される。

【0071】

以上説明した本実施形態の熱式流量計１００が奏する作用および効果について説明する。
本実施形態の熱式流量計１００は、測定管１１の内部流路１０ｃを挟むように軸線Ｘに沿ってセンサ基板１２の検出面１２ｄと補強板１３とが接着剤で測定管１１に接着されている。接着剤として熱硬化性樹脂系接着剤を用いる場合、熱式流量計１００が製造時に加熱され、樹脂製の測定管１１に撓みが生じると、測定管１１の適切な位置にセンサ基板１２の加熱用抵抗線１２ａおよび温度検出用抵抗線１２ｂ，１２ｃが取り付けられず、熱式流量計１００の測定精度が低下してしまう。
また、熱式流量計１００が使用時に加熱され、樹脂製の測定管１１に撓みが生じると、測定管１１の適切な位置にセンサ基板１２の加熱用抵抗線１２ａおよび温度検出用抵抗線１２ｂ，１２ｃが取り付けられない状態となり、熱式流量計１００の測定精度が低下してしまう。

【0072】

本実施形態の熱式流量計１００によれば、測定管１１の内部流路１０ｃを挟むように軸線Ｘに沿ってセンサ基板１２と補強板１３とが配置されているため、これらを加熱した場合には、測定管１１のセンサ基板１２が接着される部分と補強板１３が接着される部分とに同程度の熱応力が生じる。そのため、加熱によって測定管１１に生じる熱応力の大きさが測定管１１の内部流路１０ｃを挟む両側で偏ることが抑制される。これにより、測定管１１にセンサ基板１２のみを接着する場合に比べ、軸線Ｘに沿って延びる測定管１１が軸線Ｘからずれるように撓むことを抑制することができる。
これにより、アルカリ性液体に対する耐腐食性を高めつつ製造時や使用時に加熱されても測定精度を維持することが可能な熱式流量計１００を提供することができる。

【0073】

本実施形態の熱式流量計１００によれば、センサ基板１２と補強板１３とが、接着剤により測定管１１に接着されている。ガラス基板に伝熱手段と温度検出手段とが形成されたセンサ部を樹脂材料により形成された管状の流路に接着させる場合、使用時に高温となってもセンサ部と流路との接着性が保たれるように、熱硬化性の接着剤を用いるのが好ましい。しかしながら、熱硬化性の接着剤は加熱することにより固化する性質があるため、センサ部と管状の流路とを接着させる際には、これらを加熱する必要がある。この加熱の際に、樹脂製の管状の流路に撓みが生じると、センサ部と管状の流路とを適切に接着させることができない。

【0074】

本実施形態の熱式流量計１００によれば、製造時に熱硬化性接着剤を固化させるためにセンサ基板１２および補強板１３とともに測定管１１を加熱した場合には、測定管１１のセンサ基板１２が接着される部分と補強板１３が接着される部分とに同程度の熱応力が生じる。そのため、加熱によって測定管１１に生じる熱応力の大きさが測定管１１の内部流路１０ｃを挟む両側で偏ることが抑制される。これにより、測定管１１にセンサ基板１２のみを接着する場合に比べ、軸線Ｘに沿って延びる測定管１１が軸線Ｘからずれるように撓むことを抑制することができる。

【0075】

また、本実施形態の熱式流量計１００によれば、センサ基板１２が接着されるセンサ基板用平坦面１１ｃと補強板１３が接着される接着面１３ａとが、測定管１１の内部流路１０ｃを挟むように形成されている。そのため、センサ基板１２および補強板１３の測定管１１への接着性を高めるとともに接着に必要な接着剤の量を低減することができる。

【0076】

また、本実施形態の熱式流量計１００は、センサ基板１２の軸線Ｘに沿った長さＬ１と補強板１３の軸線Ｘに沿った長さＬ２とが同一か長さＬ１よりも長さＬ２の方が長い。
このようにすることで、測定管１１が加熱される際に、加熱によって測定管１１に生じる熱応力の大きさが測定管１１の内部流路１０ｃを挟む両側で偏ることをより確実に抑制することができる。

【0077】

また、本実施形態の熱式流量計１００は、センサ基板１２の検出面１２ｄから内部流路１０ｃの内周面１０ｄまでの距離Ｄ１が補強板１３の接着面１３ａから内部流路１０ｃの内周面１０ｄまでの距離Ｄ２よりも短い。
このようにすることで、加熱用抵抗線１２ａによる内部流路１０ｃ内の液体の加熱特性と温度検出用抵抗線１２ｂ，１２ｃによる液体の温度検出特性を高めることができる。

【0078】

また、本実施形態の熱式流量計１００は、センサ基板１２および補強板１３がガラス製である。
このようにすることで、樹脂製の測定管１１よりも強度が高くかつ加熱による変形が少ないガラス製のセンサ基板１２および補強板１３を用いて、測定管１１にセンサ基板１２および補強板１３を接着させる際または使用時に生じる撓みを抑制することができる。

【0079】

また、本実施形態の熱式流量計１００によれば、測定管１１の流入口１１ａが流入側ボディ１６に挿入されて流入側ボディ１６の内部に形成された接続流路１６ａに接続される。同様に、測定管１１の流出口１１ｂが流出側ボディ１７に挿入されて流出側ボディ１７の内部に形成された接続流路１７ａに接続される。

【0080】

流入側ボディ１６の外周面に形成された雄ねじ１６ｂと流入側ナット１５ａの内周面に形成された雌ねじ１５ｇとを締結させると、測定管１１の外周面に挿入される円筒状の流入側フェルール１８の先端部１８ａが変形してシール領域が形成される。同様に、流出側ボディ１７の外周面に形成された雄ねじ１７ｂと流出側ナット１５ｂの内周面に形成された雌ねじ１５ｈとを締結させると、測定管１１の外周面に挿入される円筒状の流出側フェルール１９の先端部１９ａが変形してシール領域が形成される。

【0081】

このように測定管の流入口側にシール領域が形成されることにより、測定管の内部流路と流入側ボディの第１接続流路との接続位置における液体の流出が防止される。同様に、測定管の流出口側にシール領域が形成されることにより、測定管の内部流路と流出側ボディの第２接続流路との接続位置における液体の流出が防止される。

【0082】

また、本実施形態の熱式流量計１００によれば、センサ基板１２および補強板１３の流入口１０ａ側の端部が充填材１５ｉによって流入口側ナット１５ａに設けられる凹所１５ｅに固定され、センサ基板１２および補強板１３の流出口１０ｂ側の端部が充填材１５ｊによって流出口側ナット１５ｂに設けられる凹所１５ｆに固定される。これにより、測定管１１を流入口側ナット１５ａおよび流出口側ナット１５ｂのそれぞれに固定するとともに、センサ基板１２および補強板１３をそれぞれ測定管１１に対して確実に固定することができる。

【0083】

また、本実施形態の熱式流量計１００の製造方法によれば、測定管１１の内部流路１０ｃを挟むように軸線Ｘに沿ってセンサ基板１２と補強板１３とをそれぞれ測定管１１と接着剤を介して接するように配置し、接着剤を固化させる。ここで、接着剤として熱硬化性樹脂系接着剤を用いる場合、センサ基板１２と補強板１３とが接着された測定管１１を治具（図示略）に取り付けてこれらを加熱することにより、熱硬化性樹脂系接着剤を固化させる。測定管１１とセンサ基板１２と補強板１３とを加熱する工程において、測定管１１のセンサ基板１２が接着される部分と補強板１３が接着される部分とに同程度の熱応力が生じる。

【0084】

そのため、加熱によって測定管１１に生じる熱応力の大きさが測定管１１の内部流路１０ｃを挟む両側で偏ることが抑制される。これにより、測定管１１にセンサ基板１２のみを接着する場合に比べ、軸線Ｘに沿って延びる測定管１１が軸線Ｘからずれるように撓むことを抑制することができる。
よって、アルカリ性液体に対する耐腐食性を高めつつ製造時や使用時に加熱されても測定精度を維持することが可能な熱式流量計１００の製造方法を提供することができる。

【0085】

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態の熱式流量計について図９および図１０を用いて説明する。
第２実施形態は第１実施形態の変形例であり、以下で特に説明する場合を除き、第１実施形態と同様であるものとする。
第１実施形態の熱式流量計は、センサ部１０において、流入側ナット１５ａの流出口１０ｂ側に凹所１５ｅを形成し、流出側ナット１５ｂの流入口１０ａ側に凹所１５ｆを形成するものであった。
それに対して本実施形態の熱式流量計は、センサ部１０’において、流入側ナット１５ａの流出口１０ｂ側にガイド１４’を用いて凹所１５’ｅを形成し、流出側ナット１５ｂの流入口１０ａ側にガイド１４’を用いて凹所１５’ｆを形成するものである。

【0086】

ガイド１４’は、流入側ナット１５’ａと流出側ナット１５’ｂとを連結するように案内する部材である。図９に示すように、流入側ナット１５’ａと流出側ナット１５’ｂとは、測定管１１を介して連結されている。測定管１１と流入側ナット１５’ａとが、凹所１５’ｅ（第１凹所）に充填される充填材１５ｉによって固定されている。また、測定管１１と流出側ナット１５’ｂとが、凹所１５’ｆ（第２凹所）に充填される充填材１５ｊによって固定されている。

【0087】

ガイド１４’は、断面視が円形でその上方に開口部１４’ａが設けられた金属製（例えば、ステンレス製）の部材である。
図１０に示すように、ガイド１４’は凹所１５’ｅおよび凹所１５’ｆを形成する部分は上方に開口せず、軸線Ｘに沿った中央部のみに開口部１４’ａが設けられる形状となっている。
なお、図１０には比較のために、第１実施形態のガイド１４の形状を破線で示している。

【0088】

本実施形態によれば、流入側ナット１５’ａと流出側ナット１５’ｂとを端部に凹所が形成される特別な形状とすることなく、ガイド１４’を用いて凹所１５’ｅおよび凹所１５’ｆを形成することができる。

【0089】

〔他の実施形態〕
本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、その要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。

【符号の説明】

【0090】

１０，１０’ センサ部
１０ａ 流入口
１０ｂ 流出口
１０ｃ 内部流路
１０ｄ 内周面
１１ 測定管
１１ａ 流入口
１１ｂ 流出口
１１ｃ センサ基板用平坦面（第１平坦面）
１１ｄ 補強板用平坦面（第２平坦面）
１２ センサ基板（温度検出基板）
１２ａ 加熱用抵抗線（加熱用抵抗体）
１２ｂ，１２ｃ 温度検出用抵抗線（温度検出用抵抗体）
１２ｄ 検出面
１３ 補強板
１３ａ 接着面
１４，１４’ ガイド
１４ａ，１４’ａ 開口部
１５ ナット
１５ａ，１５’ａ 流入側ナット
１５ｂ，１５’ｂ 流出側ナット
１５ｃ，１５ｄ 段部
１５ｅ，１５’ｅ 凹所（第１凹所）
１５ｆ，１５’ｆ 凹所（第２凹所）
１５ｇ，１５ｈ 雌ねじ
１５ｉ，１５ｊ 充填材
１６ 流入側ボディ
１６ａ 接続流路（第１接続流路）
１７ 流出側ボディ
１７ａ 接続流路（第２接続流路）
１８ 流入側フェルール
１９ 流出側フェルール
２０ 制御基板
１００ 熱式流量計
Ｄ１ 距離（第１距離）
Ｄ２ 距離（第２距離）
Ｌ１ 長さ（第１長さ）
Ｌ２ 長さ（第２長さ）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】