JP4986748B2 - 超音波式流体計測装置の多層流路部材 - Google Patents

Description

本発明は、超音波式流体計測装置に形成された角筒状の計測流路に配置され、この計測流路を複数の扁平流路に区画する仕切板を有する超音波式流体計測装置の多層流路部材に関するものである。

超音波式流体計測装置は、計測用流路に流体を流し、計測用流路内に超音波を伝搬させて、超音波の伝搬時間を計測し、計測した情報に基づいて流体の流速を求めるものである。
この計測用流路は、断面長方形の角筒形状で対向する短辺側面にそれぞれ一対の送受波部が設けられている。

これら一対の送受波部は、計測用流路の流れ方向に対して所定の角度で交差する線に沿って超音波を送受するように配置されている。
そして、近年では、計測精度を向上させるために、計測用流路に複数の隔壁を並行に配置することにより、計測用流路を多層流路とした超音波式流体計測装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
国際公開第０４／０７４７８３号パンフレット

しかしながら、前述した特許文献１に記載の超音波式流体計測装置において多層流路を形成する仕切板は予め決められた位置に一体的に設けられているので、多層流路の積層数や間隔の調整が困難であり、汎用性がなかった。また、汎用性がないため、コストが高くなるという問題があった。

本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、汎用性を持たせて、コストの低減を図ることのできる超音波式流体計測装置の多層流路部材を提供することを目的とする。

本発明の超音波式流体計測装置の多層流路部材は、超音波式流体計測装置に形成された角筒状の計測流路に配置され、前記計測流路を複数の扁平流路に区画する仕切板を有する超音波式流体計測装置の多層流路部材であって、前記仕切板における流体の流れ方向に沿った縁部を支持するとともに、前記仕切板の厚み方向に立ち上がる支持部とを備える区画部材を有し、前記区画部材を複数積層させることにより形成されている構成を有している。

この構成により、超音波式流体計測装置に形成された角筒状の計測流路を扁平流路に区画する仕切板を設ける際に、仕切板の縁部を支持するとともに仕切板の厚み方向に高さを有する区画部材を配置したので、仕切板を所定の間隔で保持することができる。また、区画部材の高さによって仕切板の間隔を決定するので、仕切板の間隔を調整して、扁平流路の高さを調整することができる。このため、汎用性に富み、コストの低減化を図ることができる。

また、本発明の超音波式流体計測装置の多層流路部材は、前記区画部材が、前記仕切板と、前記仕切板を厚み方向に挟持する角柱状の支持部とを有する構成を有している。

この構成により、仕切板は、仕切板を厚み方向に挟持する区画部材の角柱状の支持部によって支持されるので、支持部の高さの調整により、仕切板を所望の高さに調整することができる。

さらに、本発明の超音波式流体計測装置の多層流路部材は、前記区画部材が、前記仕切板と、前記仕切板の片面に取り付けられた角柱状の支持部とを有する構成を有している。

この構成により、仕切板は、仕切板の片面に取り付けられた区画部材の角柱状の支持部によって支持されるので、支持部の高さの調整により、仕切板を所望の高さに調整することができる。

さらに、本発明の超音波式流体計測装置の多層流路部材は、前記区画部材が、前記仕切板と、前記仕切板の両縁部全域に設けられた折曲部と、前記各折曲部の所定位置に設けられて超音波を透過するフィルタ部材と、前記仕切板の片面に取り付けられるとともに前記折曲部に沿う角柱状の支持部とを有する構成を有している。

この構成により、区画部材は、仕切板の両縁の全体に設けられている折曲部に沿って設けられる各柱状の支持部を介して所定間隔で積層されて、多層の扁平流路を形成する。そして、折曲部の所定位置に設けたフィルタ部材を透過して超音波が発せられて、流体の速度を検出する。

また、本発明の超音波式流体計測装置の多層流路部材は、前記区画部材が、前記仕切板と、前記仕切板の両縁部の所定位置に設けられた折曲部と、前記各折曲部に設けられて超音波を透過するフィルタ部材と、前記仕切板の片面に取り付けられるとともに前記折曲部に沿う角柱状の支持部とを有し、前記折曲部の内面と前記支持部の内面とが同一平面に沿う構成を有している。

この構成により、区画部材は、仕切板の両縁の所定位置に設けられている折曲部に沿って設けられる各柱状の支持部を介して所定間隔で積層されて、多層の扁平流路を形成する。そして、折曲部に設けたフィルタ部材を透過して超音波が発せられて、流体の速度を検出する。

さらに、本発明の超音波式流体計測装置の多層流路部材は、前記支持部が、前記仕切板の両縁部を折り曲げることにより形成されている構成を有している。

この構成により、区画部材は、仕切板の両縁部を折り曲げて形成した支持部を介して、所定間隔で積層されて多層の扁平流路を形成する。

さらに、本発明の超音波式流体計測装置の多層流路部材は、前記区画部材が、複数の前記仕切板と、前記各仕切板間を連結する壁部とを一体成型することにより扁平角筒状に形成されている構成を有している。

この構成により、区画部材は、一体成型によって、複数枚の仕切板を壁部によって所定間隔で連結した扁平角筒状に形成されているので、この区画部材を積層することにより、扁平流路を有する多層流路部材を形成することができる。

また、本発明の超音波式流体計測装置の多層流路部材は、前記区画部材が、複数の前記仕切板と、前記各仕切板間を連結する壁部とを一体成型することにより略コ字状に形成されている構成を有している。

この構成により、区画部材は、一体成型によって、複数枚の仕切板を壁部によって所定間隔で連結した略コ字状に形成されているので、この区画部材を積層することにより、扁平流路を有する多層流路部材を形成することができる。

さらに、本発明の超音波式流体計測装置の多層流路部材は、前記区画部材が、前記支持部を一括して貫通する連結ピンにより一体化されている構成を有している。

この構成により、積層された区画部材の支持部を、連結ピンが一括して貫通するので、各区画部材を確実に位置決めすることができる。

さらに、本発明の超音波式流体計測装置の多層流路部材は、前記支持部に設けられて超音波を透過させるフィルタ部材に撥水性処理が施されている構成を有している。

この構成により、フィルタ部材に撥水性処理が施されているのでフィルタ部材に当たった流体ははじかれ、流体による目詰まりが生じにくいので、計測精度を向上させることができる。

そして、本発明の超音波式流体計測装置の多層流路部材は、前記区画部材が、前記支持部に設けられた接続ピンと、前記接続ピンを挿入する接続穴とにより一体化されている構成を有している。

この構成により、各区画部材を積層させた状態で固定するための連結ピンが不要となり、製造コストを低減できる。

また、本発明の超音波式流体計測装置の多層流路部材は、前記区画部材が、前記接続ピンと前記接続穴とのうちの少なくとも一方がテーパ形状である構成を有している。

この構成により、接続ピンの外面および接続穴の内面のうちの一方がテーパ面であるため、接続ピンの外面および接続穴の内面のうちの他方がテーパ面に対して線接触し、これにより各区画部材を積層させた状態で接続ピンおよび接続穴の寸法公差による各区画部材のガタが生じない。

本発明は、超音波式流体計測装置に形成された角筒状の計測流路を扁平流路に区画する仕切板を設ける際に、仕切板の縁部を支持するとともに仕切板の厚み方向に高さを有する区画部材を配置したので、仕切板を所定の間隔で保持することができる。また、区画部材の高さによって仕切板の間隔を決定するので、仕切板の間隔を調整して、扁平流路の高さを調整することができる。このため、汎用性に富み、コストの低減化を図ることができるという効果を有する超音波式流体計測装置の多層流路部材を提供することができるものである。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態にかかる超音波式流体計測装置の多層流路部材について、図面を用いて説明する。
図１は本発明の第１実施形態にかかる超音波式流体計測装置の多層流路部材を用いることができる超音波式流体計測装置を示す分解斜視図、図２は本発明の第１実施形態にかかる超音波式流体計測装置の多層流路部材を構成する区画部材の分解斜視図、図３は区画部材を積層して多層流路部材を形成する状態を示す斜視図、図４は多層流路部材の正面図である。

図１に示すように、第１実施形態に係る超音波式流体計測装置１０は、左右の鉛直流路１２，１３と、この左右の鉛直流路１２、１３の上端部同士を連結する水平流路１４とで略逆Ｕ字状に形成された流体路１１を有している。水平流路１４は流体を計測するための計測流路１４ａを有しており、この計測流路１４ａにおける一対の対向する内面１５ａ，１５ｂにはそれぞれ第１送受波器（ここでは送波器）２１および第２送受波器（ここでは受波器）２２を有する超音波計測部２０が設けられている。さらに、計測流路１４ａには、流体を複数の扁平流路に区画する多層流路部材３０と、多層流路部材３０を計測流路１４ａに収容して密閉する蓋１７を有している。従って、蓋１７を水平流路１４に被せると、計測流路１４ａは断面矩形の角筒状に形成されることになる。

なお、第１送受波器２１と第２送受波器２２を結ぶ計測方向の超音波伝搬路２３は、流体の流れる方向に対して斜めに交差するように設けられている。このように、第１，第２送受波器２１，２２のような流れに対して角度を有し対向して配置している配置パターンは、Ｚパス（Ｚ−ｐａｔｈ）またはＺ法と呼ばれており、本実施の形態では、このＺパス配置について例示する。

図１に示すように、水平流路１４の側壁１６ａ、１６ｂには、外側へ突出する三角形状の送受波器取付部１８、１８がそれぞれ設けられている。両送受波器取付部１８、１８および側壁１６ａ、１６ｂには、両送受波器取付部１８、１８を結ぶ方向に貫通する例えば円形の貫通穴１８ａが設けられており、超音波伝播路が形成されている。なお、一方の送受波器取付部１８には第１送受波器２１が取り付けられ、他方の送受波器取付部１８には第２送受波器２２が取り付けられている。

図２に示すように、本発明の第１実施形態にかかる多層流路部材３０は、前述した超音波式流体計測装置１０に形成された角筒状の計測流路１４ａに配置され、計測流路１４ａを複数の扁平流路１４ｂに区画する仕切板３２を有する。そして、仕切板３２における流体の流れ方向に沿った縁部を支持するとともに、仕切板３２の厚み方向に立ち上がる支持部３３とを備える区画部材３１を有しており、図３に示すように、区画部材３１を複数積層させることにより多層流路部材３０を形成している。

図２および図３に示すように、仕切板３２は矩形の板状部材であり、左右の両辺には各々矩形状の切欠き３２ａが設けられている。支持部３３は所定の高さＨを有する矩形断面を有する角部材であり、仕切板３２の切欠き３２ａを挟む両側縁に合わせて、長材３３ａと短材３３ｂとから構成されている。長材３３ａと短材３３ｂの対向する端面には、上下方向にフィルタ用溝３３ｅが形成されている。また、支持部３３の内側面には全長にわたって嵌合溝３３ｃが形成されており、この嵌合溝３３ｃに仕切板３２の両縁端部を嵌合させることにより、仕切板３２を厚み方向に挟持している。また、支持部３３には、上下方向に貫通する貫通穴３３ｄが、所定位置に複数個設けられている。なお、仕切板３２および支持部３３は、金属あるは樹脂で形成することができる。

フィルタ３４は、額縁状の枠体３４ａと、この枠体３４ａに取り付けられて、測定する流体を通さないが超音波を通す例えばメッシュやパンチングメタル等のフィルタ部材３４ｂを有している。枠体３４ａの縦辺には、区画部材３１の支持部３４に設けられているフィルタ用溝３３ｅに挿嵌可能な嵌合突起３４ｃが上下方向に設けられている。なお、フィルタ部材３４ｂには、撥水性処理を施すのが望ましい。これにより、フィルタ部材３４ｂに当たった流体ははじかれ、流体による目詰まりが生じにくいので、計測精度を向上させることができる。

ここで、「撥水性」とは、防水のように「水の浸透を防ぐ」のではなく、「水を弾く」という性質を言う。撥水性処理としては、例えば、
１：大気圧下でプラズマを発生させ、材料表面に重合により撥水製のポリマーを生成させる。
２：フッ素の極薄皮膜を材料表面に設ける。
３：有機薄膜処理により素材の表面にナノスケールの機能膜を形成する。等の処理を例示することができる。

従って、図１および図４に示すように、多層流路部材３０を形成するには、まず、仕切板３２の両縁端部を支持部３３の嵌合溝３３ｃに挿嵌して、区画部材３１を複数枚形成しておく。そして、区画部材３１の支持部３３を上下方向に積層して多層流路部材３０を形成する。このとき、支持部３３の貫通穴３３ｄに連結ピン３５を挿入して、確実に位置決めして一体化するのが望ましい。そして、支持部３３における長材３３ａと短材３３ｂとの間に、フィルタ３４を上から挿入して取り付ける。これにより、多層流路部材３０Ｂが構成される。

なお、図４に示すように、この多層流路部材３０においては、最上段３１ａおよび最下段３１ｂの流路の高さは、他の中央部の流路３１ｃの高さと異なることになる。従って、最上段３１ａおよび最下段３１ｂの高さを中央部に合わせるには、最上段３１ａの支持部３３の上および最下段３１ｂの支持部３３の下に、仕切板３２を有しない間隔調整用の支持部３３ｆ（図１参照）を設ける必要がある。

以上、説明した本発明の第１実施形態にかかる超音波式流体計測装置の多層流路部材３０では、超音波式流体計測装置１０に形成された角筒状の計測流路１４ａを扁平流路１４ｂに区画する仕切板３２を設ける際に、仕切板３２の縁部を支持するとともに仕切板３２の厚み方向に高さを有する区画部材３１を配置したので、仕切板３２を所定の間隔で保持することができる。また、区画部材３１の高さによって仕切板３２の間隔を決定するので、仕切板３２の間隔を調整して、扁平流路１４ｂの高さを調整することができる。このため、汎用性に富み、コストの低減化を図ることができる。
なお、前述した区画部材３１では、仕切板３２と支持部３３を別体として形成したが、インサート成型により仕切板３２と支持部３３を一体的に形成することもできる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態にかかる超音波式流体計測装置の多層流路部材について、図面を用いて説明する。なお、前述した第１実施形態にかかる多層流路部材と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。
図５は本発明の第２実施形態にかかる超音波式流体計測装置の多層流路部材を構成する区画部材の分解斜視図、図６は区画部材を積層して多層流路部材を形成する状態を示す斜視図、図７は多層流路部材の正面図である。

図５に示すように、多層流路部材４０を形成する区画部材４１は、仕切板４２と、仕切板４２の片面（図５においては上面）に取り付けられた角柱状の支持部４３とを有している。

図５および図６に示すように、仕切板４２は矩形の板状部材であり、左右の両辺には、支持部４３の幅Ｗと同じ幅で矩形状の切欠き４２ａが各々設けられている。支持部４３は所定の高さＨを有する矩形断面を有する角部材であり、仕切板４２の切欠き４２ａを挟む両側縁に合わせて、長材４３ａと短材４３ｂとから構成されている。支持部４３の下面には、仕切板４２の厚さＴと等しい深さＴの仕切板用切欠き４３ｅが形成されている。長材４３ａと短材４３ｂの対向する端面には、上下方向にフィルタ用溝４３ｃが形成されており、仕切板４２の切欠き４２ａにもフィルタ用嵌合溝４２ｂが形成されている。

また、支持部４３および仕切板４２の両縁部には、上下方向に貫通する貫通穴４３ｃ、４２ｃが、対応する所定位置に複数個設けられている。なお、仕切板４２および支持部４３は、金属あるは樹脂で形成することができる。

従って、図６および図７に示すように、多層流路部材４０を形成するには、まず、支持部４３（４３ａ、４３ｂ）の下面の仕切板用切欠き４３ｅに仕切板４２の両縁端部が嵌合するように支持部４３を仕切板４２に取り付けて、区画部材４１を複数枚形成しておく。そして、区画部材４１の支持部４３を上下方向に積層して多層流路部材４０を形成する。このとき、支持部４３の貫通穴４３ｄおよび仕切板４２の貫通穴４２ｃに連結ピン３５（図１参照）を挿入するのが望ましい。そして、支持部４３において対向する長材４３ａと短材４３ｂとの間、すなわち仕切板４２の切欠き４２ａに、フィルタ３４を上から挿入して取り付ける。このとき、フィルタ３４の嵌合突起３４ｃを、支持部４３において対向する長材４３ａと短材４３ｂのフィルタ用溝４３ｃおよび仕切板４２のフィルタ用溝４２ｂに嵌合させてフィルタ３４を取り付ける。これにより、多層流路部材４０が構成される。

なお、図７に示すように、この多層流路部材４０において、最下段４１ａの流路の高さを他の中央部の流路４１ｂの高さと合わせるには、最下段４１ａとして仕切板３２を有しない間隔調整用の支持部４３ｆを設ける必要がある。

以上、説明した本発明の第２実施形態にかかる超音波式流体計測装置の多層流路部材４０でも、前述した第１実施形態にかかる超音波式流体計測装置の多層流路部材３０と同様の効果を得ることができる。
なお、上述した多層流路部材４０においては、仕切板４２の上面に支持部４３を設けて区画部材４１を形成したが、仕切板４２の下面に支持部４３を設けて区画部材４１を形成することもできる。
なお、前述した区画部材４１では、仕切板４２と支持部４３を別体として形成したが、インサート成型により仕切板４２と支持部４３を一体的に形成することもできる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態にかかる超音波式流体計測装置の多層流路部材について、図面を用いて説明する。なお、前述した第１および第２実施形態にかかる多層流路部材と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。
図８（Ａ）は本発明の第２実施形態にかかる超音波式流体計測装置の多層流路部材を構成する区画部材の斜視図、図８（Ｂ）は同じく分解斜視図、図９は多層流路部材の正面図である。

図８に示すように、本発明の第３実施形態にかかる超音波式流体計測装置の多層流路部材５０は、区画部材５１が、仕切板５２と、この仕切板５２の両縁部全域に設けられた折曲部５３と、各折曲部５３の所定位置に設けられて超音波を透過するフィルタ部材５３ａと、仕切板５２の片面（図８においては上面）に取り付けられるとともに折曲部５３ａに沿う角柱状の支持部５４とを有している。

図８に示すように、仕切板５２は矩形の板状部材であり、左右の両辺は直角に曲げ上げられて折曲部５３が形成されている。支持部５４は所定の高さＨを有する矩形断面を有する角部材であり、仕切板５２の折曲部５３に設けられているフィルタ部材５３ａを挟む両側に合わせて、長材５４ａと短材５４ｂとから構成されている。支持部５４の下面には仕切板５２の厚さＴと等しい深さＴの仕切板用切欠き５４ｃが形成されており、支持部５４の外側面には折曲部５３の厚さ（すなわち、仕切板５２の厚さ）Ｔと等しい深さＴの折曲部用切欠き５４ｄが形成されている。

また、折曲部５３の高さＨ１は、支持部５４の高さＨから仕切板５２の板厚Ｔを減じた高さ、すなわち、Ｈ１＝Ｈ−Ｔ に形成されている。このため、支持部５４の仕切板用切欠き５４ｃに仕切板５２を嵌合させ、支持部５４の折曲部用切欠き５４ｄに折曲部５３を嵌合させて仕切板５２に支持部５４を取り付けると、支持部５４の上面と折曲部５３の上面とが同一面上になる。

また、支持部５４および仕切板５２の両縁部には、上下方向に貫通する貫通穴５４ｅ、５２ａが、対応する所定位置に複数個設けられている。なお、仕切板５２および支持部５４は、金属あるは樹脂で形成することができる。

従って、図９に示すように、多層流路部材５０を形成するには、まず、支持部５４（５４ａ、５４ｂ）の下面の仕切板用切欠き５４ｃに仕切板５２の両縁端部が嵌合するとともに、支持部５４の外側面の折曲部用切欠き５４ｄに折曲部５３が嵌合するように支持部５４を仕切板５２に取り付けて、区画部材５１を複数枚形成しておく。そして、区画部材５１の支持部５４を上下方向に積層して多層流路部材５０を形成する。このとき、支持部５４の貫通穴５４ｅおよび仕切板５２の貫通穴５２ａに連結ピン３５（図１参照）を挿入するのが望ましい。

なお、図９に示すように、この多層流路部材５０において、最下段５１ａの流路の高さを他の中央部の流路５１ｂの高さと合わせるには、最下段５１ａとして仕切板５２を有しない間隔調整用の支持部５４ｆを設ける必要がある。

以上、説明した本発明の第３実施形態にかかる超音波式流体計測装置の多層流路部材５０でも、前述した第１および第２実施形態にかかる超音波式流体計測装置の多層流路部材３０と同様の効果を得ることができる。さらに、多層流路部材５０では、仕切板５２の一部である折曲部５３にフィルタ部材５３ａが設けられているので、前述したようなフィルタ３４を別途設ける必要がない。
なお、前述した区画部材５１では、仕切板５２と支持部５４を別体として形成したが、インサート成型により仕切板５２と支持部５４を一体的に形成することもできる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態にかかる超音波式流体計測装置の多層流路部材について、図面を用いて説明する。なお、前述した第１〜第３実施形態にかかる多層流路部材と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。
図１０（Ａ）は本発明の第２実施形態にかかる超音波式流体計測装置の多層流路部材を構成する区画部材の斜視図、図１０（Ｂ）は同じく分解斜視図、図１１は多層流路部材の正面図である。

図１０に示すように、本発明の第４実施形態にかかる超音波式流体計測装置の多層流路部材６０は、区画部材６１が、仕切板６２と、この仕切板６２の両縁部の所定位置に設けられた折曲部６３と、各折曲部６３に設けられて超音波を透過するフィルタ部材６３ａと、仕切板６２の片面（図１０では上面）に取り付けられるとともに折曲部６３に沿う角柱状の支持部６４とを有し、折曲部６３の内面と支持部６４の内面とが同一平面に沿う構成を有している。

図１０に示すように、仕切板６２は矩形の板状部材であり、左右の両辺における所定位置は直角に曲げ上げられて折曲部６３が形成されている。支持部６４は所定の高さＨを有する矩形断面を有する角部材であり、仕切板６２の折曲部６３を挟む両側に合わせて、長材６４ａと短材６４ｂとから構成されている。支持部６４の下面には仕切板６２の厚さＴと等しい深さＴの仕切板用切欠き６４ｃが形成されている。

また、折曲部６３の高さＨ１は、支持部６４の高さＨから仕切板６２の板厚Ｔを減じた高さ、すなわち、Ｈ１＝Ｈ−Ｔ に形成されている。このため、支持部６４の仕切板用切欠き６４ｃに仕切板６２を嵌合させて仕切板６２に支持部６４を取り付けると、支持部６４の上面と折曲部６３の上面とが同一面上になる。

また、支持部６４および仕切板６２の両縁部には、上下方向に貫通する貫通穴６４ｄ、６２ａが、対応する所定位置に複数個設けられている。なお、仕切板６２および支持部６４は、金属あるは樹脂で形成することができる。

従って、図１１に示すように、多層流路部材６０を形成するには、まず、支持部６４（６４ａ、６４ｂ）の下面の仕切板用切欠き６４ｃに仕切板６２の両縁端部が嵌合するとともに、折曲部６３の両側に長材６４ａおよび短材６４ｂを配置して支持部６４を仕切板６２に取り付けて、区画部材６１を複数枚形成しておく。そして、区画部材６１の支持部６４を上下方向に積層して多層流路部材６０を形成する。このとき、支持部６４の貫通穴６４ｄおよび仕切板６２の貫通穴６２ａに連結ピン３５（図１参照）を挿入するのが望ましい。

なお、図１１に示すように、この多層流路部材６０において、最下段６１ａの流路の高さを他の中央部の流路６１ｂの高さと合わせるには、最下段６１ａとして仕切板６２を有しない間隔調整用の支持部６４ｅを設ける必要がある。

以上、説明した本発明の第４実施形態にかかる超音波式流体計測装置の多層流路部材６０でも、前述した第１〜第３実施形態にかかる超音波式流体計測装置の多層流路部材と同様の効果を得ることができる。さらに、多層流路部材６０では、仕切板６２の一部である折曲部６３にフィルタ部材６３ａが設けられているので、前述したようなフィルタ３４を別途設ける必要がない。また、フィルタ部材６３ａの内面が、支持部６４の内面と同一面となるので、流体の流れをスムーズに保持することができる。
なお、前述した区画部材６１では、仕切板６２と支持部６４を別体として形成したが、インサート成型により仕切板６２と支持部６４を一体的に形成することもできる。

（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態にかかる超音波式流体計測装置の多層流路部材について、図面を用いて説明する。なお、前述した第１〜第４実施形態にかかる多層流路部材と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。
図１２（Ａ）は本発明の第５実施形態にかかる超音波式流体計測装置の多層流路部材を構成する区画部材の斜視図、図１２（Ｂ）は多層流路部材の正面図である。

図１２（Ａ）に示すように、本発明の第５実施形態にかかる超音波式流体計測装置の多層流路部材７０を構成する区画部材７１は仕切板７２と支持部７３を有しており、支持部７３が、仕切板７２の両縁部を折り曲げることにより形成されている。

図１２（Ａ）に示すように、仕切板７２は矩形の板状部材であり、左右の両辺は直角に曲げ上げられて支持部７３が形成されている。支持部７３の上端部は内側へ折り曲げられて載置部７３ａが形成されており、区画部材７１を重ねやすくしている。さらに、支持部７３の前後両端部には、載置部７３ａを設けずにまっすぐ上方に突出して位置決め突起７３ｂが設けられており、支持部７３における位置決め突起７３ｂの下方には、位置決め突起７３ｂが嵌合する位置決め嵌合穴７３ｃが形成されている。なお、支持部７３の所定位置には、超音波を透過させるフィルタ部材３４ｂが設けられている。

従って、図１２（Ｂ）に示すように、多層流路部材７０を形成するには、まず、仕切板７２の左右両辺を曲げ上げて支持部７３を形成する。このとき、支持部７３の上端に載置部７３ａを設けるとともに、位置決め突起７３ｂおよび位置決め嵌合穴７３ｃを設けて、区画部材７１を複数枚形成しておく。そして、区画部材７１の支持部７３を上下方向に積層して多層流路部材７０を形成する。このとき、下側の区画部材７１の位置決め突起７３ｂを、上側に載置される区画部材７１の位置決め嵌合穴７３ｃに嵌合させて、確実に位置決めを行う。

なお、図１２（Ｂ）に示すように、この多層流路部材７０において、最上段７１ａの流路の高さを他の中央部の流路７１ｂの高さと合わせるには、最上段７１ａ用として、位置決め突起７３ｂを有しない支持部７３ｅを有する区画部材（７１ａ）を設ける必要がある。

以上、説明した本発明の第５実施形態にかかる超音波式流体計測装置の多層流路部材７０でも、前述した第１〜第４実施形態にかかる超音波式流体計測装置の多層流路部材と同様の効果を得ることができる。さらに、多層流路部材７０では、仕切板７２の一部である支持部７３にフィルタ部材３４ｂが設けられているので、前述したようなフィルタ３４を別途設ける必要がない。また、フィルタ部材３４ｂの内面が、支持部７３の内面と同一面となるので、流体の流れをスムーズに保持することができる。

（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態にかかる超音波式流体計測装置の多層流路部材について、図面を用いて説明する。なお、前述した第１〜第５実施形態にかかる多層流路部材と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。
図１３（Ａ）は本発明の第６実施形態にかかる超音波式流体計測装置の多層流路部材を構成する区画部材の斜視図、図１３（Ｂ）は多層流路部材の正面図である。

図１３（Ａ）に示すように、本発明の第６実施形態にかかる超音波式流体計測装置の多層流路部材８０を構成する区画部材８１は、複数（図１３（Ａ）では２枚）の仕切板８２ａ、８２ｂと、各仕切板８２ａ、８２ｂ間を連結する壁部８３とを一体成型することにより扁平角筒状に形成されている。

図１３（Ａ）に示すように、各仕切板８２ａ、８２ｂは矩形の板状部材であり、左右の両縁は左右の壁部８３、８３によって所定間隔で連結されており、全体矩形断面の区画部材８１が形成されている。また、壁部８３の前後両端部には、壁部８３を上方へ延長して上方に突出する位置決め突起８３ａが設けられており、壁部８３における位置決め突起８３ａの下方には、位置決め突起８３ａが嵌合する位置決め嵌合穴８３ｂが形成されている。また、壁部８３の所定位置には、超音波を透過させるフィルタ部材８３ｃが設けられている。なお、位置決め突起８３ａは、一体成形により設けることができるが、一体成形後に仕切板８２ａ、の一部を切起して形成することもできる。

従って、図１３（Ｂ）に示すように、多層流路部材８０を形成するには、まず、仕切板８２ａ、８２ｂと壁部８３、８３によって、内部に扁平流路１４ｂを有する矩形断面の区画部材８１を一体成形により複数個形成しておく。そして、区画部材８１を上下方向に積層して多層流路部材８０を形成する。このとき、下側の区画部材８１の位置決め突起８３ａを、上側に載置される区画部材８１の位置決め嵌合穴８３ｂに嵌合させて、確実に位置決めを行う。

以上、説明した本発明の第６実施形態にかかる超音波式流体計測装置の多層流路部材８０でも、前述した第１〜第５実施形態にかかる超音波式流体計測装置の多層流路部材と同様の効果を得ることができる。さらに、多層流路部材８０では、壁部８３にフィルタ部材８３ｃが設けられているので、前述したようなフィルタ３４を別途設ける必要がない。また、各区画部材８１は矩形の扁平流路１４ｂを有しているので、最上段および最下段も、途中部分と同様に扁平流路１４ｂが形成されることになる。

（第７実施形態）
次に、本発明の第７実施形態にかかる超音波式流体計測装置の多層流路部材について、図面を用いて説明する。なお、前述した第１〜第６実施形態にかかる多層流路部材と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。
図１４（Ａ）は本発明の第７実施形態にかかる超音波式流体計測装置の多層流路部材を構成する区画部材の斜視図、図１４（Ｂ）は多層流路部材の変形例を示す正面図である。

図１４（Ａ）に示すように、本発明の第７実施形態にかかる超音波式流体計測装置の多層流路部材を構成する区画部材９１は、複数（図１４（Ａ）においては２枚）の仕切板９２ａ、９２ｂと、各仕切板９２ａ、９２ｂ間を連結する壁部９３とを一体成型することにより略コ字状に形成されている。

図１４（Ａ）に示すように、各仕切板９２ａ、９２ｂは矩形の板状部材であり、左右いずれかの縁部は壁部９３によって所定間隔で連結されており、全体コ字状の区画部材９１が形成されている。また、壁部９３の前後両端部には、壁部９３を上方へ延長して上方に突出する位置決め突起９３ａが設けられており、下側の仕切板９２ｂにおける位置決め突起９３ａの下方位置には、位置決め突起９３ａが嵌合する位置決め嵌合穴９３ｂが形成されている。また、壁部９３の所定位置には、超音波を透過させるフィルタ部材９３ｃが設けられている。

従って、多層流路部材を形成するには、まず、仕切板９２ａ、９２ｂと壁部９３によって、内部に扁平流路１４ｂを有する断面コ字状の区画部材９１を一体成形により複数個形成しておく。そして、区画部材９１を上下方向に積層して多層流路部材を形成する。このとき、下側の区画部材９１の位置決め突起９３ａを、上側に載置される区画部材９１の位置決め嵌合穴９３ｂに嵌合させて、確実に位置決めを行う。

以上、説明した本発明の第７実施形態にかかる超音波式流体計測装置の多層流路部材でも、前述した第１〜第６実施形態にかかる超音波式流体計測装置の多層流路部材と同様の効果を得ることができる。さらに、多層流路部材では、壁部９３にフィルタ部材９３ｃが設けられているので、前述したようなフィルタ３４を別途設ける必要がない。また、各区画部材９１は矩形の扁平流路１４ｂを有しているので、最上段および最下段も、途中部分と同様に扁平流路１４ｂが形成されることになる。

なお、図１４（Ｂ）に示す区画部材９１Ｂでは、３枚の仕切板９２ａ、９２ｂ、９２ｃを壁部９３によってＳ字形状に連結されている。この場合は、図１４（Ａ）において前述した区画部材９１を２個つなげたものと等しいので、同様の作用・効果を得ることができる。なお、位置決め突起９３ａは最上の仕切板９２ａに設け、位置決め嵌合穴９３ｂは最下の仕切板９２ｃに設けることになる。

なお、本発明の超音波式流体計測装置の多層流路部材は、前述した各実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形，改良等が可能である。
例えば、図１５および図１６に示すように、上流側、下流側の扁平流路１４ｂを更に区画して正方形の流路を形成するための間仕切板３６を設けるようにしてもよい。間仕切版３６および仕切板３２には、互いに相手を挿入することができる切欠き３６ａ、３２ｂがそれぞれ同じ長さで設けられている。また、間仕切版３６は、仕切板３２に取り付けた際に、超音波の通路を干渉しないような大きさで形成されている。なお、図１５は第１実施形態の場合を例として示し、図１６では第２実施形態の場合を例として示しているが、その他の実施形態にも同様に適用することができる。

また、図１７（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、支持部の形状を変化させることができる。すなわち、図１７（Ａ）に示す支持部３３を上下に２分割して上支持部３３Ｕおよび下支持部３３Ｌを形成し、上支持部３３Ｕと下支持部３３Ｌとの間に仕切板３２を挟持することができる。なお、上支持部３３Ｕと下支持部３３Ｌとは、超音波溶着や接着材で接合することができる。

また、図１７（Ｂ）に示す支持部３３では、支持部３３の上面に凸部３３ｇを設けるとともに、支持部３３の下面には凸部３３ｇが嵌合する凹部３３ｈを設けてある。これにより、積層する上下の支持部３３の位置決めを確実に行うことができる。なお、凸部３３ｇおよび凹部３３ｈは、点状に設けるものでもよいし、支持部３３に沿って長く設けるものでもよい。

また、図１７（Ｃ）に示す支持部３３では、上下の支持部３３を組み合わせた際に、内部に空間３３ｊを形成するようにした。このように空間３３ｊを設けることにより、超音波溶着の際に、効果的に溶着することができる。

さらに、本発明は、図１８に示す区画部材１３１を含むものである。
なお、以下に説明する区画部材１３１において、前述した第１実施形態の区画部材３１と同様な箇所については同等符号を付して説明を省略する。
図１８（Ａ）に示す区画部材１３１は、支持部１３３（１３３ａ、１３３ｂ）に設けられたテーパ形状の接続ピン１３３ｄと、接続ピン１３３ｄを挿入する接続穴１３３ｆとが設けられている。

接続ピン１３３ｄは、先端に向かって先細りとなる略円錐形状とされ、その軸線が接続穴１３３ｆの軸線の延長線に沿うように配置されている。また、接続ピン１３３ｄの高さ寸法が接続穴１３３ｆの深さ寸法よりも若干小さく設定されているとともに、接続ピン１３３ｄの基端の大径部の直径寸法が接続穴１３３ｆの開口直径寸法よりも若干小さく設定されている。

図１８（Ｂ）に示すように、このような区画部材１３１を他の区画部材１３１と積層させると、接続ピン１３３ｄが上方の他の区画部材１３１の接続穴１３３ｆに挿入され、
接続穴１３３ｆに下方の他の区画部材１３１の接続ピン１３３ｄが挿入され、これにより第１実施形態において例示した連結ピンを用いることなく、各区画部材１３１を積層させた状態で固定できる。
この際、接続ピン１３３ｄおよび接続穴１３３ｆが前述した寸法に設定されているため、接続ピン１３３ｄの頭頂部と接続穴１３３ｆの底部とが接触することなく、当該間に隙間Ｓが生じる。このため、接続穴１３３ｆの開口縁部に対して接続ピン１３３ｄのテーパ面が線接触した状態で嵌入され、これにより各区画部材１３１にガタが生じる虞はない。

以上のような区画部材１３１によれば、支持部に接続ピン１３３ｄおよび接続穴１３３ｆが設けられているため、他の区画部材１３１を積層させた状態で固定するための連結ピンが不要となり、製造コストを低減できる。
また、この区画部材１３１は、接続ピン１３３ｄがテーパ面を有するテーパ形状であるため、他の区画部材１３１と積層させた状態でガタが生じない。

なお、本発明は、図１９に示す区画部材２３１、３３１を含むものである。
すなわち、図１９（Ａ）に示す区画部材２３１は、略円柱形状の接続ピン２３３ｄと、奥行き方向に向かって先細りとなる接続穴２３３ｆとが設けられている。
また、図１９（Ｂ）に示す区画部材３３１は、先端に向かって先細りとなる略円錐形状の接続ピン３３３ｄと、奥行き方向に向かって先細りとなる接続穴３３３ｆとが設けられている。
これらの区画部材２３１、３３１においても、同様な効果が得られる。

以上のように、本発明にかかる超音波式流体計測装置の多層流路部材は、超音波式流体計測装置に形成された角筒状の計測流路を扁平流路に区画する仕切板を設ける際に、仕切板の縁部を支持するとともに仕切板の厚み方向に高さを有する区画部材を配置したので、仕切板を所定の間隔で保持することができる。また、区画部材の高さによって仕切板の間隔を決定するので、仕切板の間隔を調整して、扁平流路の高さを調整することができる。このため、汎用性に富み、コストの低減化を図ることができるという効果を有し、超音波式流体計測装置に形成された角筒状の計測流路に配置され、この計測流路を複数の扁平流路に区画する仕切板を有する超音波式流体計測装置の多層流路部材等として有用である。

本発明の第１実施形態にかかる超音波式流体計測装置の多層流路部材を用いることができる超音波式流体計測装置を示す分解斜視図 本発明の第１実施形態にかかる超音波式流体計測装置の多層流路部材を構成する区画部材の分解斜視図 区画部材を積層して多層流路部材を形成する状態を示す斜視図 多層流路部材の正面図 本発明の第２実施形態にかかる超音波式流体計測装置の多層流路部材を構成する区画部材の分解斜視図 区画部材を積層して多層流路部材を形成する状態を示す斜視図 多層流路部材の正面図 （Ａ）は本発明の第２実施形態にかかる超音波式流体計測装置の多層流路部材を構成する区画部材の斜視図、（Ｂ）は同じく分解斜視図 多層流路部材の正面図 （Ａ）は本発明の第２実施形態にかかる超音波式流体計測装置の多層流路部材を構成する区画部材の斜視図、（Ｂ）は同じく分解斜視図 多層流路部材の正面図 （Ａ）は本発明の第５実施形態にかかる超音波式流体計測装置の多層流路部材を構成する区画部材の斜視図、（Ｂ）は多層流路部材の正面図 （Ａ）は本発明の第６実施形態にかかる超音波式流体計測装置の多層流路部材を構成する区画部材の斜視図、（Ｂ）は多層流路部材の正面図 （Ａ）は本発明の第７実施形態にかかる超音波式流体計測装置の多層流路部材を構成する区画部材の斜視図、（Ｂ）は多層流路部材の変形例を示す正面図 扁平流路を更に区画して正方形に形成された流路を示す斜視図 扁平流路を更に区画して正方形の流路を形成するための仕切板の切欠き示す斜視図 （Ａ）〜（Ｃ）は支持部の断面形状の変形例を示す断面図 本発明の変形例を示す斜視図および要部断面図 （Ａ）〜（Ｂ）は本発明の変形例を示す要部断面図

符号の説明

１０ 超音波式流体計測装置
１４ａ 計測流路
１４ｂ 扁平流路
３０、４０、５０、６０、７０、８０ 多層流路部材
３１、４１、５１、６１、７１、８１、９１、１３１、２３１、３３１ 区画部材
３２、４２、５２、６２、７２、８２ａ、８２ｂ、９２ａ、９２ｂ 仕切板
３３、４３、５３、６４、７３、１３３ａ、１３３ｂ 支持部
３５ 連結ピン
５３、６３ 折曲部
３４ｂ フィルタ部材
８３、９３ 壁部

Claims (12)

1. 超音波式流体計測装置に形成された角筒状の計測流路に配置され、前記計測流路を複数の扁平流路に区画する仕切板を有する超音波式流体計測装置の多層流路部材であって、
   前記仕切板における流体の流れ方向に沿った縁部を支持するとともに、前記仕切板の厚み方向に立ち上がる支持部とを備える区画部材を有し、
   前記支持部の一部に超音波を透過する為の切欠きが形成され、
   前記区画部材を複数積層させることにより形成されていることを特徴とする超音波式流体計測装置の多層流路部材。
2. 前記区画部材が、前記仕切板と、前記仕切板を厚み方向に挟持する角柱状の支持部とを有することを特徴とする請求項１に記載の超音波式流体計測装置の多層流路部材。
3. 前記区画部材が、前記仕切板と、前記仕切板の片面に取り付けられた角柱状の支持部とを有することを特徴とする請求項１に記載の超音波式流体計測装置の多層流路部材。
4. 前記区画部材が、前記仕切板と、前記仕切板の両縁部全域に設けられた折曲部と、前記各折曲部の所定位置に設けられて超音波を透過するフィルタ部材と、前記仕切板の片面に取り付けられるとともに前記折曲部に沿う角柱状の支持部とを有することを特徴とする請求項１に記載の超音波式流体計測装置の多層流路部材。
5. 前記区画部材が、前記仕切板と、前記仕切板の両縁部の所定位置に設けられた折曲部と、前記各折曲部に設けられて超音波を透過するフィルタ部材と、前記仕切板の片面に取り付けられるとともに前記折曲部に沿う角柱状の支持部とを有し、
   前記折曲部の内面と前記支持部の内面とが同一平面に沿うことを特徴とする請求項１に記載の超音波式流体計測装置の多層流路部材。
6. 前記支持部が、前記仕切板の両縁部を折り曲げることにより形成されていることを特徴とする請求項１に記載の超音波式流体計測装置の多層流路部材。
7. 前記区画部材が、複数の前記仕切板と、前記各仕切板間を連結する壁部とを一体成型することにより扁平角筒状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の超音波式流体計測装置の多層流路部材。
8. 前記区画部材が、複数の前記仕切板と、前記各仕切板間を連結する壁部とを一体成型することにより略コ字状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の超音波式流体計測装置の多層流路部材。
9. 前記区画部材が、前記支持部を一括して貫通する連結ピンにより一体化されていることを特徴とする請求項１に記載の超音波式流体計測装置の多層流路部材。
10. 前記支持部に設けられて超音波を透過させるフィルタ部材に撥水性処理が施されていることを特徴とする請求項１に記載の超音波式流体計測装置の多層流路部材。
11. 前記区画部材が、前記支持部に設けられた接続ピンと、前記接続ピンを挿入する接続穴とにより一体化されていることを特徴とする請求項１に記載の超音波式流体計測装置の多層流路部材。
12. 前記区画部材が、前記接続ピンと前記接続穴とのうちの少なくとも一方がテーパ形状であることを特徴とする請求項１１に記載の超音波式流体計測装置の多層流路部材。

Images