特開 2024-27783 流体抵抗素子、流体制御装置、及び流体抵抗素子の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024027783

(43)【公開日】2024-03-01

(54)【発明の名称】流体抵抗素子、流体制御装置、及び流体抵抗素子の製造方法

(51)【国際特許分類】

   G01F 1/00 20220101AFI20240222BHJP

   G01F 1/684 20060101ALI20240222BHJP

   G05D 7/06 20060101ALI20240222BHJP

   G01F 1/48 20060101ALI20240222BHJP

【ＦＩ】

G01F1/00 G

G01F1/684 Z

G05D7/06 Z

G01F1/48

【審査請求】未請求

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022130880

(22)【出願日】2022-08-19

(71)【出願人】

【識別番号】000127961

【氏名又は名称】株式会社堀場エステック

(74)【代理人】

【識別番号】100121441

【弁理士】

【氏名又は名称】西村 竜平

(74)【代理人】

【識別番号】100154704

【弁理士】

【氏名又は名称】齊藤 真大

(74)【代理人】

【識別番号】100206151

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 惇志

(74)【代理人】

【識別番号】100218187

【弁理士】

【氏名又は名称】前田 治子

(72)【発明者】

【氏名】小林 正樹

(72)【発明者】

【氏名】安田 忠弘

【テーマコード（参考）】

2F030

2F035

5H307

【Ｆターム（参考）】

2F030CA04

2F030CF08

2F035EA00

5H307AA02

5H307BB01

5H307DD13

5H307EE02

5H307FF03

5H307FF06

5H307FF12

(57)【要約】

【課題】セラミック製の流体抵抗素子によるメリットを享受しつつ、その流体抵抗素子を流路に固定できるようにする。
【解決手段】１又は複数の抵抗流路１０ａを有するセラミック製の流路形成部材１０と、流路形成部材１０の外周面１１を覆う金属製の被覆部材２０とを備え、被覆部材２０の内周面２５に、流路形成部材１０の外周面１１に向かって膨出する膨出部２６が設けられているようにした。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

１又は複数の抵抗流路を有するセラミック製の流路形成部材と、
前記流路形成部材の外周面を覆う金属製の被覆部材とを備え、
前記被覆部材の内周面に、前記流路形成部材の外周面に向かって膨出する膨出部が設けられていることを特徴とする流体抵抗素子。

【請求項2】

前記膨出部が、前記被覆部材の内周面の周方向に沿って形成されている、請求項１記載の流体抵抗素子。

【請求項3】

前記被覆部材の外周面に、前記流路形成部材の外周面に向かって径方向内側に窪む凹部が設けられている、請求項１又は２記載の流体抵抗素子。

【請求項4】

前記被覆部材が、筒状をなすとともに、前記流路形成部材を収容する収容空間を有し、前記収容空間を形成している軸方向に沿った所定領域が、軸方向に沿ったその他の領域に比べて薄肉である、請求項１乃至３のうち何れか一項に記載の流体抵抗素子。

【請求項5】

前記被覆部材が、前記流路形成部材よりも下流側に設けられて、前記抵抗流路を通過した流体が導かれる下流側流路を有し、
前記下流側流路が、前記流路形成部材の外径よりも流路径が小さい小径部を有している、請求項１乃至４のうち何れか一項に記載の流体抵抗素子。

【請求項6】

前記下流側流路が、前記小径部よりも下流側に設けられて、上流側から下流側に向かって流路径が拡がる拡径部を有する、請求項５記載の流体抵抗素子。

【請求項7】

前記被覆部材が、前記流路形成部材よりも上流側に設けられて、上流側から下流側に向かって流路径が縮まる縮径部を有する、請求項１乃至６のうち何れか一項に記載の流体抵抗素子。

【請求項8】

前記被覆部材の軸方向両端部が、別の管部材に溶接される溶接箇所である、請求項１乃至７のうち何れか一項に記載の流体抵抗素子。

【請求項9】

流体が流れる流路に設けられた請求項１乃至８のうち何れか一項に記載の流体抵抗素子と、
前記流路における前記流体抵抗素子の上流側及び下流側に設けられた上流側圧力センサ及び下流側圧力センサと、
前記流路に設けられた流量調整弁とを備える流体制御装置。

【請求項10】

流体が流れる流路に設けられた請求項１乃至８のうち何れか一項に記載の流体抵抗素子と、
前記流路における上流側及び下流側をつなぐセンサ流路と、
前記センサ流路に設けられた上流側電気抵抗素子及び下流側電気抵抗素子と、
前記流路に設けられた流量調整弁とを備える流体制御装置。

【請求項11】

複数の前記流体抵抗素子が、前記流路に直列又は並列に設けられている、請求項９又は１０記載の流体制御装置。

【請求項12】

前記複数の流体抵抗素子が、抵抗値の互いに異なるものである、請求項１１記載の流体制御装置。

【請求項13】

１又は複数の抵抗流路を有するセラミック製の流路形成部材の外周面を、金属製の被覆部材により覆うステップと、
前記被覆部材を径方向外側から力をかけてかしめることにより、前記被覆部材に対して流路形成部材を固定するステップとを備えることを特徴とする流体抵抗素子の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、流体抵抗素子、この流体抵抗素子を備えた流体制御装置、及び流体抵抗素子の製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来の流体抵抗素子としては、特許文献１に示すように、円柱状のセラミックに非常に細い複数本の抵抗流路を形成したものがある。

【0003】

こうしたセラミック製の流体抵抗素子は、従来の金属製のものに比べて、熱膨張率がゼロに近い、硬度が高い、耐熱性及び耐食性に優れているなどの物性を有しており、特に小流量制御時における流量を精度良く測定することが可能である。

【0004】

しかしながら、セラミックが殆ど変形しないという物性面から、セラミック製の流体抵抗素子を流路に固定することが難しいといった課題がある。なお、特許文献１には、円柱状のセラミックを円筒状の金属に対してしまり嵌めやすきま嵌めなどする態様が挙げられてはいるものの、これらの固定方法はどれも技術的に難しく、現実的に採用するには課題が多い。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】国際公開ＷＯ２０２１／０９５４９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

そこで本発明は、上記問題点を一挙に解決すべくなされたものであって、セラミック製の流体抵抗素子によるメリットを享受しつつ、その流体抵抗素子を流路に固定できるようにすることをその主たる課題とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

すなわち、本発明に係る流体抵抗素子は、１又は複数の抵抗流路を有するセラミック製の流路形成部材と、前記流路形成部材の外周面を覆う金属製の被覆部材とを備え、前記被覆部材の内周面に、前記流路形成部材の外周面に向かって膨出する膨出部が設けられていることを特徴とするものである。

【0008】

このように構成された流体抵抗素子によれば、流路形成部材がセラミック製であるので、熱膨張率がゼロに近い、硬度が高い、耐熱性及び耐食性に優れているなどといったセラミックならではのメリットを享受することができる。
しかも、被覆部材の内周面に設けられている膨出部を、金属製の被覆部材を径方向外側から力を加えてかしめることにより形成することで、被覆部材に対して流路形成部材を固定することができ、この金属製の被覆部材を例えば別の管部材に溶接等により固定することで、流体抵抗素子を流路の所望箇所に固定させることができる。

【0009】

前記膨出部が、前記被覆部材の内周面の周方向に沿って形成されていることが好ましい。
このような構成によれば、被覆部材に対して流路形成部材をより確実に固定させることができる。

【0010】

前記被覆部材の外周面に、前記流路形成部材の外周面に向かって径方向内側に窪む凹部が設けられていることが好ましい。
このように、被覆部材の外周面に凹部を設けることにより、被覆部材の内周面に上述した膨出部を形成することができ、被覆部材に対して流路形成部材を固定させることができる。

【0011】

前記被覆部材が、筒状をなすとともに、前記流路形成部材を収容する収容空間を有し、前記収容空間を形成している軸方向に沿った所定領域が、軸方向に沿ったその他の領域に比べて薄肉であることが好ましい。
このような構成であれば、収容空間を形成している所定領域をその他の領域よりも薄肉にしてあるので、どの辺りに流路形成部材が収容されているかを一見して把握することができるし、薄肉にすることで、この所定領域をかしめ易くすることができ、作業性の向上を図れる。

【0012】

前記被覆部材が、前記流路形成部材よりも下流側に設けられて、前記抵抗流路を通過した流体が導かれる下流側流路を有し、前記下流側流路が、前記流路形成部材の外径よりも流路径が小さい小径部を有していることが好ましい。
これならば、被覆部材に挿入した流路形成部材が小径部に閊えるので、流路形成部材の下流側への抜け等を防ぐことができる。

【0013】

前記下流側流路が、前記小径部よりも下流側に設けられて、上流側から下流側に向かって流路径が拡がる拡径部を有することが好ましい。
これならば、抵抗流路を通過した流体の圧力を拡径部で一様にしてから下流に導くことができるので、流量をより精度良く測定することができる。

【0014】

前記被覆部材が、前記流路形成部材よりも上流側に設けられて、上流側から下流側に向かって流路径が縮まる縮径部を有することが好ましい。
これならば、縮径部が流路形成部材を挿入する際のガイドとして機能するので、作業性の向上を図れる。

【0015】

流体抵抗素子を流路の所望箇所に固定するためには、前記被覆部材の軸方向両端部が、別の管部材に溶接される溶接箇所であることが好ましい。

【0016】

また、本発明に係る流体制御装置は、流体が流れる流路に設けられた上述の流体抵抗素子と、前記流路における前記流体抵抗素子の上流側及び下流側に設けられた上流側圧力センサ及び下流側圧力センサと、前記流路に設けられた流量調整弁とを備えることを特徴とするものである。
さらに、本発明に係る別の流体制御装置は、流体が流れる流路に設けられた上述の流体抵抗素子と、前記流路における上流側及び下流側をつなぐセンサ流路と、前記センサ流路に設けられた上流側電気抵抗素子及び下流側電気抵抗素子と、前記流路に設けられた流量調整弁とを備えることを特徴とするものである。
このように構成された差圧式の流体制御装置や熱式の流体制御装置であれば、上述した流体抵抗素子を備えているので、本発明に係る流体抵抗素子と同様の作用効果を奏し得る。

【0017】

より具体的な実施としては、複数の前記流体抵抗素子が、前記流路に直列又は並列に設けられている態様を挙げることができる。

【0018】

前記複数の流体抵抗素子が、抵抗値の互いに異なるものであることが好ましい。
これならば、複数の流体抵抗素子を用いて種々の抵抗値を得ることができる。

【0019】

また、本発明に係る流体抵抗素子の製造方法は、１又は複数の抵抗流路を有するセラミック製の流路形成部材の外周面を、金属製の被覆部材により覆うステップと、前記被覆部材を径方向外側から力をかけてかしめることにより、前記被覆部材に対して流路形成部材を固定するステップとを備えることを特徴とする方法である。
このような製造方法であれば、上述した流体抵抗素子と同様の作用効果を得ることができ、セラミック製の流体抵抗素子によるメリットを享受しつつ、その流体抵抗素子を流路の所望箇所に固定させることができる。

【発明の効果】

【0020】

このように構成した本発明によれば、流路形成部材がセラミック製であることによる種々のメリットを享受しつつ、流体抵抗素子を流路の所望箇所に固定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の一実施形態における流体制御装置の流体回路図。

【図2】同実施形態の流体制御装置の内部構造の一部を示す断面図。

【図3】同実施形態の流体抵抗素子の構成を示す模式図。

【図4】同実施形態の流体抵抗素子の構成を示す模式図。

【図5】同実施形態のかしめることを説明するための模式図。

【図6】その他の実施形態における流体抵抗素子の配置を示す模式図。

【図7】その他の実施形態における流体抵抗素子の配置を示す模式図。

【図8】その他の実施形態における保持ブロックの構成を示す模式図。

【図9】その他の実施形態における流体制御装置の流体回路図。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下に、本発明に係る流体抵抗素子の一実施形態について、図面を参照して説明する。

【0023】

本実施形態の流体抵抗素子は、例えば半導体製造に用いる材料ガス等の質量流量を制御する流体制御装置の構成要素の１つである。

【0024】

具体的にこの流体制御装置１００は、図１に流体回路図を、図２に内部構造の一部を示すように、制御対象である流体を流す内部流路Ｌと、内部流路Ｌ上に設けられた流量調整弁Ｖと、この流量調整弁Ｖよりも下流側に設けられ、当該内部流路Ｌを流れる流体の流量を測定する流量測定機構Ｘと、この流量測定機構Ｘによる測定流量が予め定めた目標流量になるように流量調整弁Ｖを制御する制御回路Ｃ１とを備えている。

【0025】

流量測定機構Ｘは、差圧式のものであり、図１に示すように、内部流路Ｌの上流側に設けられた上流側圧力センサＰａと、上流側圧力センサＰａよりも下流側に設けられた下流側圧力センサＰｂと、内部流路Ｌにおける上流側圧力センサＰａ及び下流側圧力センサＰｂとの間に設けられ圧力差を生じさせる流体抵抗素子Ｒと、上流側圧力センサＰａ及び下流側圧力センサＰｂによる圧力計測値と流体抵抗素子Ｒの抵抗値とに基づいて、内部流路Ｌを流れる流体の流量を算出する流量算出回路Ｃ２とを具備している。

【0026】

本実施形態では、流体抵抗素子Ｒが特徴的であるので、以下に詳述する。

【0027】

流体抵抗素子Ｒは、図２～図４に示すように、流体が流れる時の抵抗となるものであり、具体的には抵抗となる流路１０ａ（以下、抵抗流路１０ａとも言う。）を有するセラミック製の流路形成部材１０と、この流路形成部材１０の外周面１１を覆う金属製の被覆部材２０とを備えている。

【0028】

この流路形成部材１０は、例えば石英、アルミナ、ジルコニア、又は窒化ケイ素などのセラミックから成形されたものであり、具体的には円柱状をなし、軸方向に沿って一乃至数百本程度の抵抗流路１０ａが形成されている。ここでの流路形成部材１０は、数ｍｍ程度（例えば１．５ｍｍ）の径寸法（外径）であり、数ｍｍ～数十ｍｍ程度（例えば７ｍｍ）の長さ寸法（軸方向に沿った寸法）であるが、これらの寸法は適宜変更して構わない。

【0029】

抵抗流路１０ａは、流路形成部材１０を軸方向に貫通してなり、横断面円形状の直線状のものであって、例えば流路形成部材１０の管軸上に形成されたものや、管軸周りに規則的に配置された複数のものなどを挙げることができる。ここでの抵抗流路１０ａは、１ｍｍ未満であって数十μｍ程度（例えば３０μｍ）の径寸法（内径）であり、長さ寸法（軸方向に沿った寸法）は流路形成部材１０と同じ数ｍｍ～数十ｍｍ程度（例えば７ｍｍ）であるが、これらの寸法は適宜変更して構わない。

【0030】

本実施形態では、抵抗流路１０ａの径寸法に対する長さ寸法の比率であるアスペクト比が２００以上であり、より好ましくは３００以上である。なお、本流体抵抗素子Ｒの抵抗値は、このアスペクト比や抵抗流路１０ａの本数に基づいて定まる。

【0031】

被覆部材２０は、例えばステンレスやニッケル系合金などの少なくともセラミックよりも硬度の低い金属からなるものである。

【0032】

この被覆部材２０は、図３及び図４に示すように、筒状をなし、流路形成部材１０の外周面１１の全体を覆うものであり、言い換えれば、流路形成部材１０を収容するものである。

【0033】

より具体的に説明すると、被覆部材２０は、図４に示すように、流路形成部材１０を収容する収容空間２１と、収容空間２１よりも上流側の上流側流路２２と、収容空間２１よりも下流側の下流側流路２３とを有している。

【0034】

収容空間２１は、流路形成部材１０の少なくとも一部を収容する空間であり、流路形成部材１０の外径よりも若干大きい内径を有する。

【0035】

本実施形態の収容空間２１は、流路形成部材１０の中央部から下流側端部１０ｂまでを収容空間２１に収容させるとともに、流路形成部材１０の上流側端部１０ｃを収容空間２１から上流側にはみ出させている。

【0036】

ただし、流路形成部材１０の中央部から上流側端部１０ｃまでを収容空間２１に収容させるとともに、流路形成部材１０の下流側端部１０ｂを収容空間２１から下流側にはみ出させても良いし、流路形成部材１０の中央部のみを収容空間２１に収容させるとともに、流路形成部材１０の上流側端部１０ｃ及び下流側端部１０ｂを収容空間２１からはみ出させても良い。また、収容空間２１としては、流路形成部材１０の全体を収容する空間であっても良い。

【0037】

上流側流路２２は、被覆部材２０の上流側開口２０ａと収容空間２１とを連通しており、この上流側流路２２を介して流路形成部材１０が収容空間２１に挿入される。

【0038】

この上流側流路２２は、収容空間２１の内径よりも大きい流路径を有し、ここでは収容空間２１の軸方向に沿った長さよりも長い流路長を有している。

【0039】

本実施形態の上流側流路２２は、上流側から下流側に向かって流路径が縮まる縮径部２２１を有しており、この縮径部２２１の下流端が収容空間２１に開口している。つまり、被覆部材２０の内周面２５のうち、縮径部２２１を形成する部分は、上流側から収容空間２１に向かって徐々に拡径するテーパ状をなす。

【0040】

下流側流路２３は、被覆部材２０の下流側開口２０ｂと収容空間２１を連通しており、流路形成部材１０の抵抗流路１０ａを通過した流体が導かれる。

【0041】

この下流側流路２３は、上流端が収容空間２１に開口する小径部２３１を有しており、この小径部２３１は、流路形成部材１０の外径よりも小さい流路径を有する。

【0042】

かかる構成により、小径部２３１の上流側開口の径方向外側には、収容空間２１に収容された流路形成部材１０の下流側端面が当接する当接面２４が形成される。

【0043】

そして、この当接面２４に流路形成部材１０が閊えることにより、流路形成部材１０が収容空間２１から下流側流路２３への抜けてしまうことを防ぐことができる。

【0044】

さらに、本実施形態の下流側流路２３は、小径部２３１よりも下流側に設けられて、上流側から下流側に向かって流路径が拡がる拡径部２３２を有する。つまり、被覆部材２０の内周面２５のうち、拡径部２３２を形成する部分は、小径部２３１から下流側に向かって徐々に拡径するテーパ状をなす。

【0045】

本実施形態では、上述した上流側流路２２の流路長と下流側流路２３の流路長とは互いに等しく、本実施形態の被覆部材２０の外観形状は、軸方向の中心を対称軸とした対称形状をなす。ただし、上流側流路２２の流路長や下流側流路２３の流路長は、これに限らず適宜変更して構わないし、被覆部材２０の外観形状も、非対称形状にするなど、適宜変更して構わない。

【0046】

然して、この被覆部材２０をかしめることにより、被覆部材２０の内周面２５には、流路形成部材１０の外周面１１に向かって膨出する膨出部２６が設けられるとともに、被覆部材２０の外周面２７には、流路形成部材１０の外周面１１に向かって径方向内側に窪む凹部２８が設けられている。なお、かしめるとは、図５に示すように、被覆部材２０に半径方向から力をかけて変形させることである。

【0047】

より詳細に説明すると、本実施形態の被覆部材２０は、図３及び図４に示すように、上述した収容空間２１を形成している軸方向に沿った所定領域Ｘが、軸方向に沿ったその他の領域に比べて薄肉である。これにより、収容空間２１が軸方向のどの辺りに形成されているか、言い換えれば、流路形成部材１０がどの辺りに収容されているかを把握することができる。

【0048】

本実施形態では、所定領域Ｘの全周が薄肉であり、言い換えれば、所定領域Ｘが周方向の全周に亘り、他の領域に比べて径方向内側に窪ませた窪み部２９として形成されている。

【0049】

かかる構成において、本実施形態では、被覆部材２０の周方向における全周をかしめており、これにより、膨出部２６が、被覆部材２０の内周面２５の周方向における全周に亘り形成されるとともに、凹部２８が、被覆部材２０の外周面２７の周方向における全周に亘り形成させれている。

【0050】

より具体的には、上述した薄肉の所定領域Ｘの全周をかしめており、これにより、膨出部２６が、収容空間２１を形成する内周面に形成されるとともに、凹部２８が、上述した所定領域Ｘに形成されている。
この膨出部２６は、流路形成部材１０の外周面１１に密着するとともに、流路形成部材１０を径方向外側から締め付けるようにして保持するものである。

【0051】

すなわち、本実施形態の流体抵抗素子Ｒは、抵抗流路１０ａを有するセラミック製の流路形成部材１０の外周面１１を、金属製の被覆部材２０により覆い、この被覆部材２０を径方向外側から力をかけてかしめることにより、被覆部材２０に対して流路形成部材１０を固定することで製造されたものである。

【0052】

かかる構成において、本実施形態の被覆部材２０は、図２に示すように、軸方向両端部２０ｘに別の管部材Ｚ１、Ｚ２が連結されるとともに、これらの管部材Ｚ１、Ｚ２に対して固定されるものであり、これらの管部材Ｚ１、Ｚ２とともに、内部流路Ｌを形成する。

【0053】

より具体的に説明すると、被覆部材２０の軸方向両端部２０ｘは、別の管部材Ｚ１、Ｚ２に溶接される溶接箇所であり、これらの溶接箇所それぞれに別の管部材Ｚ１、Ｚ２を溶接することで、被覆部材２０の上流側開口２０ａが別の管部材Ｚ１の下流側開口と連通するとともに、被覆部材２０の下流側開口２０ｂがさらに別の管部材Ｚ２の上流側開口と連通して、内部流路Ｌが形成される。

【0054】

本実施形態の被覆部材２０は、図２に示すように、熱伝導率の良いアルミニウム等の伝熱部材３０で覆われており、上述した抵抗流路１０ａを流れる流体の温度を周囲に伝わりやすくしてある。そして、この被覆部材２０の近傍には、抵抗流路１０ａを流れる流体の温度を検出する温度センサＴが設けられている。

【0055】

このように構成された本実施形態の流体抵抗素子Ｒによれば、流路形成部材１０がセラミック製であるので、高い寸法精度で加工することができ、均一の抵抗特性を有する流体抵抗素子Ｒを安定して製作することが可能となる。具体的には、例えば内部に抵抗流路１０ａを形成した長尺な（例えば１ｍ）セラミックを同じ長さ（例えば数ｍｍ程度）に切断した１つ１つを流路形成部材１０とすることで、均一の抵抗特性を有する流体抵抗素子Ｒをいくつも製作することができる。一方で、切断する長さを変えれば、種々の抵抗特性を有する流体抵抗素子Ｒを簡単に製作することができるので、例えば種々のモデル設計に資する。しかも、流路形成部材１０がセラミック製であるので、抵抗流路１０ａを潰すことなく内部流路Ｌに挿入することができ、さらに金属製のものに比べて、低熱膨張率、高耐食性、及び低価格といったメリットもある。なおかつ、抵抗流路１０ａの本数を変えることにより抵抗特性を変えることができるので、例えば超低流量測定にも用いることができる。加えて、抵抗流路１０ａを円管状に加工することができるので、流体の流れが理想的な流れとなり、種々のシミュレーションを簡素化できる。

【0056】

このように、セラミックを用いて抵抗流路１０ａを形成することによる種々のメリットを享受しつつも、被覆部材２０の内周面２５に設けられている膨出部２６を、金属製の被覆部材２０を径方向外側から力を加えてかしめることにより形成しているので、被覆部材２０に対して流路形成部材１０を固定することができ、この金属製の被覆部材２０を例えば別の管部材Ｚ１、Ｚ２に溶接等により固定することで、流体抵抗素子Ｒを流路の所望箇所に固定させることができる。

【0057】

また、膨出部２６が被覆部材２０の内周面２５の周方向における全周に亘り形成されているので、被覆部材２０に対して流路形成部材１０を確実に固定させることができる。

【0058】

さらに、被覆部材２０の収容空間２１を形成している軸方向に沿った所定領域Ｘが、軸方向に沿ったその他の領域に比べて薄肉であるので、どの辺りに流路形成部材１０が収容されているかを一見して把握することができるし、薄肉にすることで、この所定領域Ｘをかしめ易くすることができ、作業性の向上を図れる。

【0059】

そのうえ、下流側流路２３が、流路形成部材１０の外径よりも流路径が小さい小径部２３１を有しているので、被覆部材２０に挿入した流路形成部材１０が小径部２３１に支え、流路形成部材１０の下流側への抜け等を防ぐことができる。

【0060】

加えて、下流側流路２３が拡径部２３２を有するので、抵抗流路１０ａを通過した流体の圧力を拡径部２３２で一様にしてから下流に導くことができ、流量をより精度良く測定することができる。

【0061】

さらに加えて、上流側流路２２が縮径部２２１を有するので、縮径部２２１が流路形成部材１０を挿入する際のガイドとして機能するので、作業性の向上を図れる。

【0062】

また、流体抵抗素子Ｒの製造中や持ち運び中などの取り扱い時には、流路形成部材１０が被覆部材２０で被覆されているので、流路形成部材１０の汚染や損傷等のリスクを低減させることができる。

【0063】

なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。

【0064】

例えば、膨出部２６は、前記実施形態では被覆部材２０の内周面２５の全周に設けられていたが、内周面２５の周方向における一部に設けられていても良い。具体的に膨出部２６は、内周面２５の周方向における半周以上に設けられていることが好ましく、内周面２５の周方向における３／４周以上に設けられていることがより好ましい。

【0065】

また、前記実施形態では、被覆部材２０の外周面２７に凹部２８が設けられていたが、かしめる部分を予め厚肉にしておくなどして、被覆部材２０の外周面２７に凹部２８が設けられていなくても良い。

【0066】

前記実施形態では、被覆部材２０の収容空間２１を含む軸方向に沿った所定領域Ｘを薄肉にしていたが、この薄肉箇所は必ずしも設ける必要はなく、被覆部材２０としては、例えば一端開口から他端開口に亘り同じ外径であっても良い。

【0067】

さらに、被覆部材２０としては、図６に示すように、収容空間２１の上流側及び下流側に流路形成部材１０の端部が進入可能な空間Ｓが設けられていても良い。これらの空間Ｓは、上流側流路２２や下流側流路２３の一部をなす。
このような構成であれば、流路形成部材１０を収容空間２１に挿入する際に、上流側又は下流側への流路形成部材１０の位置ずれを許容することができる。

【0068】

流体制御装置１００としては、前記実施形態では単一の流体抵抗素子Ｒを備えるものであったが、図７に示すように、複数の流体抵抗素子Ｒを備えていても良い。

【0069】

その一例としては、図７（Ａ）に示すように、複数の流体抵抗素子Ｒが直列に設けられている態様や、図７（Ｂ）に示すように、複薄の流体抵抗素子Ｒが並列に設けられている態様を挙げることができる。
なお、かかる構成において、複数の流体抵抗素子Ｒは、互いに異なる抵抗を有するものであっても良いし、互いに等しい抵抗を有するものであっても良い。

【0070】

このように複数の流体抵抗素子Ｒを用いる場合、流体制御装置１００としては、図８に示すように、複数の流体抵抗素子を一体的に保持する保持ブロックＢを備えていても良い。
この保持ブロックＢは、流体抵抗素子Ｒが挿入される複数の素子挿入孔ｈ１が設けられており、これらの素子挿入孔ｈ１に流体抵抗素子Ｒを挿入した後、それぞれの被覆部材２０に別の管部材（不図示）を溶接などにより連結することで、流体抵抗素子Ｒが流路の所望箇所に固定される。なお、ここでの保持ブロックＢは、温度センサ（不図示）が取り付けられる温度センサ取付孔ｈ２も設けられている。

【0071】

そのうえ、流路形成部材１０は、前記実施形態では円柱状のものであったが、仮に流路の横断面が三角形、四角形、又は多角形であれば、これらの形状に対応させて流路形成部材１０も横断面が三角形、四角形、又は多角形の柱状のものであっても良い。この場合、被覆部材２０も流路の横断面形状に対応させて、横断面が三角形、四角形、又は多角形の筒状のものであっても良い。

【0072】

流体制御装置１００としては、流量調整弁Ｖのないフローメータ（流量測定器）など、他の機器ユニットでも構わない。

【0073】

前記実施形態においては、流体抵抗素子Ｒとして圧力式の流体制御装置１００を構成するものとしていたが、図９に示すように、内部流路Ｌに熱式流量センサを設けた熱式の流体制御装置１００を構成するものであっても良い。具体的にこの場合の流量測定機構Ｘは、内部流路Ｌに設けられた流体抵抗素子Ｒと、内部流路Ｌにおける上流側及び下流側をつなぐセンサ流路Ｌｂと、センサ流路Ｌｂに設けられた上流側電気抵抗素子Ｔ１及び下流側電気抵抗素子Ｔ２と、これらの電気抵抗素子Ｔ１、Ｔ２から出力される値に基づいて流体の流量を算出する流量算出回路Ｃ２とから構成してある。

【0074】

その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。

【符号の説明】

【0075】

１００・・・流体制御装置
Ｌ ・・・内部流路
Ｐａ ・・・上流側圧力センサ
Ｐｂ ・・・下流側圧力センサ
Ｒ ・・・流体抵抗素子
１０ ・・・流路形成部材
１１ ・・・外周面
１０ａ・・・抵抗流路
２０ ・・・被覆部材
２１ ・・・収容空間
２２ ・・・上流側流路
２２１・・・縮径部
２３ ・・・下流側流路
２３１・・・小径部
２３２・・・拡径部
２０ａ・・・上流側開口
２０ｂ・・・下流側開口
２４ ・・・当接面
２５ ・・・内周面
２６ ・・・膨出部
２７ ・・・外周面
２８ ・・・凹部
２９ ・・・窪み部
２０ｘ・・・軸方向両端部
Ｘ ・・・所定領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】