专利名称：多层流路部件及使用它的超声波式流体计测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有由多个扁平流路构成的计测流路的多层流路部件及使用它的超 声波流体计测装置。
背景技术：
超声波式流体计测装置为如下装置使流体流过计测用流路，使超声波在计测用 流路内传播，计测超声波的传播时间，基于计测得到的信息求出流体流速。而且，该计测用流路为剖面长方形的矩形形状，在相对的短边侧设置有一对超声 波收发器。该一对超声波收发波器以下述方式进行配置相对于计测用流路的流动方向具有 规定角度、即倾斜横穿流体流向地形成超声波传播路径。而且，近年来，为了提高计测精度，提案有如下超声波式流体计测装置通过在计 测用流路中并行配置多个隔壁，使计测用流路形成多层流路。图23表示现有的该种多层流路部件，利用整流板102将流路单元101分隔开而形 成多个小流路103。而且，上述多个整流板102和支承该整流板102的支承部104使用热硬化性树脂 一体地形成。具体地说，支承部104是在插入有多个整流板102的状态下成型的。据此，由于整流板102和支承这些整流板102的支承部104 —体地形成，所以不需 要将整流板102 —个一个地插入到支承部104中的作业。另外，由于是使用热硬化性树一体地形成，所以与用热塑性树脂一体形成的情况 相比，可以抑制硬化时的收缩。另外，作为其它的例子如图M所示可知，计测管部件111的槽部112由开口部113 和收容部114构成。收容部114形成于槽部112的深度方向前端，另外，开口部113的开口尺寸设定为 比整流板115的板厚大。整流板115经由开口部113插入到槽部112。而且，收容部114的收容高度尺寸为 与整流板115的板厚相同的大小，所以所收容的整流板115与收容部114的内壁面接触而 被支承。另外，从开口部113至收容部114为止的槽部112的部位(以下，称为导向部位) 形成为开口尺寸慢慢减小的形状。即，在导向部位形成有从开口部113至收容部114为止 的倾斜面116。因此，进行插入动作时，整流板115与导向部位接触后，沿该倾斜面116向槽部112 的深度方向前端导入。被向该方向前端导入的整流板115如上述，被收容在位于上述的该方向前端的收 容部114。CN 102144147 A
说明书
2/13 页利用导向部位将整流板115导向到收容部114，所以即使进行插入动作时整流板 115和收容部114在开口部113的开口尺寸的范围内发生倾斜(或偏移)，也可以继续进行 整流板115的插入动作。因此，插入时整流板115和收容部114的位置关系的自由度变大，容易进行整流板 115的嵌入作业。另外，由于利用收容部114接触支承收容状态的整流板115，所以可以防止或减少 整流板115的晃动(例如，参照专利文献1 3)。专利文献1 国际公开第2004/074783号手册专利文献2 日本特开2004-316685号公报专利文献3 日本特开2006-(^9907号公报但是，在使计测用流路形成为多层流路时，存在如下问题因设置于计测用流路的 一对超声波收发器和多层流路的位置关系及利用支架支承用于形成多层流路的整流板的 两缘的情况的整流板间的尺寸的偏差，具有使计测精度下降这种问题，为了进行高精度的 计测，要求高精度的多层流路部件。而且，在将计测用流路用作多层流路的前者的例子中，将多个整流板和支承它们 的支承部使用热硬化性树脂一体地嵌入成形，在硬化时间上需要时间，向成形模具中注入 树脂后冷却，从成形模具中取出成型品的时间非常长，由此，具有生产性差，相应地成本也 升高的缺点。因此，若不使用热硬化性树脂而使用热可塑性树脂，则收缩大，因此具有这样不能 实现尺寸精度的缺点，另外，在后者的例子中，槽部由比整流板的板厚大的开口部和与整流 板的板厚同等大小的收容部构成，收容部形成得比开口部更靠近槽部的深度方向的前端， 整流板由开口部的导向部位导向，导入到收容部，但为了使整流板保持高的尺寸精度，对保 持的收容部内施加力矩，因此需要强度，需要充分确保收容部的进深尺寸。然而，根据成型性的观点，若将形成收容部的计测管使用树脂时，为了具有保持强 度，必须增加厚度，但变厚时，因收缩、气孔等产生尺寸精度降低这种相反的课题，因此，强 度、精度以及插入的容易性这种作业性等的平衡是必要的，结果是具有不能追求高精度的 缺点。

发明内容
本发明是为了解决现有的问题而做出的，其目的在于，提供高精度的多层流路部 件及使用它的超声波式流体计测装置。第一方面的发明是一种多层流路部件，配置在形成于超声波式流体计测装置的方 筒形的计测流路中，由将所述计测流路划分成多个扁平流路的隔板、与所述隔板正交且支 承两缘部的侧板、与所述隔板平行地上下配置且与所述侧板结合而支承两缘部的上、下板 构成，其中，具有在所述侧板上设置的供所述隔板的一部分插入的插入孔；和偏向熔敷单 元，在所述插入孔的上下设置有熔融突起部，在将所述隔板插入所述侧板的状态下，利用熔 敷单元使所述熔融突起部熔融而将所述隔板固定在所述侧板上，并且，使通过所述熔敷单 元形成的熔融状态在所述隔板的表面背面不同，以使所述插入孔和所述隔板的间隙沿一定 方向形成。
第二方面的发明在第一方面的发明中，所述偏向熔敷单元使在所述侧板上设置于 供所述隔板的一部分插入的所述插入孔上下的所述熔融突起部的前端部分的熔敷面在上 下方向倾斜，在利用所述熔敷单元使所述熔融突起部熔融时，在所述隔板的上下面使熔融 状态不同，使所述插入孔和所述隔板的间隙沿一定方向形成。而且，在将所述隔板插入侧板的状态下，利用熔敷单元使所述熔融突起部熔融时， 由于使熔融突起部的前端部分的熔敷面在上下方向倾斜，所以通过熔敷单元形成的熔融状 态在隔板的上下面不同，在最先与熔敷单元接触的熔融突起部的最前端部分首先开始熔融 并依次朝向熔融突起部的根部分进行熔融的过程中，从最先熔融的最前端部分的附近充填 插入孔和隔板的间隙。因此，隔板被压紧在与最先熔融的最前端部分相反侧的插入孔的端部，隔板相对 于插入孔偏向放置，根据插入孔的位置精度进行固定，即使隔板和插入孔具有间隙，也可以 高精度地熔敷固定。其结果是，可以根据插入孔的位置精度保持隔板的间隔，所以可以保持 插入的容易性这种作业性，不提高安装隔板的侧板的强度，另外，不使用用于确保尺寸精度 的其它部件，以简易的构成形成高精度的多层流路部件。第三方面的发明特别在第一方面的发明中，改变在供所述隔板的一部分插入的所 述插入孔的上下设置的所述熔融突起部的形状或数量，使在所述侧板上设置于供所述隔板 的一部分插入的所述插入孔上下的所述熔融突起部的熔融量在所述隔板的上下不同，以使 所述插入孔和所述隔板的间隙沿一定方向形成。而且，偏向熔敷单元改变在供所述隔板的一部分插入的插入孔的上下设置的熔融 突起部的形状或数量，使在所述侧板上设置于供所述隔板的一部分插入的插入孔上下的熔 融突起部的熔融量在所述隔板的上下不同，所以通过熔敷单元形成的熔融状态在隔板的上 下面不同，熔融突起部的熔融部分从熔融突起部的熔融量大的一方依次朝向小的一方流动 而平滑化，所以从熔融突起部的熔融量大的一方的附近充填插入孔和隔板的间隙。因此，隔板被压紧在熔融突起部的熔融量大的一方的相反侧的插入孔的端部，隔 板相对于插入孔偏向放置，根据插入孔的位置精度固定，即使隔板和插入孔间具有间隙，也 可以高精度地熔敷固定。其结果是，可以根据插入孔的位置精度保持隔板的间隔，所以可以 保持插入的容易性这种作业性，不提高安装隔板的侧板的强度，另外，不使用用于确保尺寸 精度的其它部件，以简易的构成形成高精度的多层流路部件。第四方面的发明具备划分成多个扁平流路的隔板、与所述隔板正交且支承两缘部 的侧板、与所述隔板平行地上下配置且与所述侧板结合而支承两缘部的顶板及底板，在所 述隔板的两缘部的一部分形成由所述侧板支承的支承部，并且，在所述侧板设置有供所述 支承部插入的插入孔，所述插入孔由插入部和固定部形成，所述插入部形成为比所述支承 部大的孔形状以使所述支承部易于插入，所述固定部在与插入所述支承部的方向正交的平 面方向上与所述插入部相邻配置，具有与所述支承部的剖面形状大致相同的形状部分并固 定所述支承部。因此，将隔板的支承部插入侧板的插入孔的插入部后使所述支承部向位于插入部 的侧部的固定部滑动，由此，在侧板上固定隔板，隔板以插入孔的固定部的位置精度进行保 持。即，可以用侧板的插入孔的插入部确保隔板的支承部插入容易性，并且通过向固定部滑 动，确保支承部的高精度的固定。
第五方面的发明在所述第四方面的发明中，所述插入部设定为比所述支承部的宽 度及厚度大的间隙，所述固定部设定为与所述支承部的厚度大体相同的间隙。第六方面的发明是在所述第四方面的发明中，位于所述插入部的上下方向中任一 方向而形成所述固定部。因此，将隔板的支承部向侧板的插入孔的插入部插入后使之向位于插入部的上下 方向中任一方向的固定部滑动，从而在侧板上固定隔板，另外，根据插入孔的固定部的位置 精度保持隔板。第七方面的发明是在所述第4 6方面的发明中，利用闭塞单元闭塞在将所述支 承部插入所述插入部后使所述支承部滑动到所述固定部而将所述隔板固定于所述侧板的 状态下产生的所述插入部的间隙。这样，可以通过闭塞单元闭塞为了向侧板固定隔板而产生的开口，并且，隔板的支 承部不能从滑动到的固定部返回插入孔的插入部，没有支承部返回插入部而脱落的担心。第八方面的发明在所述第七方面的发明中，所述闭塞单元与所述顶板及所述底板 中任一方或两方形成为一体。因此，可以同时进行隔板和侧板的固定和侧板和顶板及底板中任一方或两方的固 定，以简单的构成形成多层流路部件的组装构成。第九方面的发明，具备将计测流路划分成多个扁平流路的隔板、与所述隔板正交 且支承两缘部的侧板、及与所述隔板平行地上下配置的顶板、底板，在所述侧板上设置有供 所述隔板的一部分插入的插入孔，在位于该插入孔的上下的位置设置有熔融突起部，在将 隔板的一部分插入所述插入孔的状态下，使所述熔融突起部熔融，由此将所述隔板熔敷固 定在所述侧板上。由此，可以高精度地保持隔板的间隔，还可以实现提高作业性。第十方面的发明在所述第九方面的发明中，将所述隔板熔敷固定在所述侧板上的 熔敷固定部设置在长度方向的中央和两端三个位置，并且从所述中央进行熔敷后，对所述 两端进行熔敷。因此，侧板为薄而细长的形状，即使构造上无论如何也为易弯曲的形状，也可以限 制该弯曲来使隔板熔敷固定。第十一方面的发明是将所述第一 十中任一项所述的发明的多层流路部件搭载 于超声波式流体计测装置的发明。根据本发明，可以提供高精度的多层流路部件及使用该多层流路部件的超声波式 流体计测装置，该多层流路部件即使隔板和插入孔间具有间隙，也可以使隔板相对于插入 孔偏向放置，所以可以根据插入孔的位置精度保持隔板的间隔，可以保持插入的容易性这 种作业性，不提高安装隔板的侧板强度，另外不使用用于确保尺寸精度的其它部件，以简易 的构成形成高精度的多层流路部件，提高流体的计测精度。


图1是本发明实施方式1的超声波式流体计测装置的整体分解立体图；图2是该超声波式流体计测装置的要部剖面图；图3(A)是多层流路部件的分解立体图，(B)是要部放大立体图4是表示多层流路部件的熔敷固定工序的说明图；图5(A)是本发明的实施方式2的多层流路部件的分解立体图，(B)是要部放大立 体图；图6是表示该多层流路部件的熔敷固定工序的说明图；图7是表示该多层流路部件的制造工序的说明图；图8(A)是本发明的其它实施方式的多层流路部件的分解立体图，(B)是要部放大 立体图；图9是本发明的实施方式3的超声波式流体计测装置的分解立体图；图10是该超声波式流体计测装置的要部剖面图；图11是该超声波式流体计测装置的多层流路部件的分解立体图；图12是表示多层流路部件的装配工序的说明图；图13是本发明的实施方式4的多层流路部件的分解立体图；图14是表示该多层流路部件的装配工序的说明图；图15是表示其它例子的多层流路部件的装配工序的说明图；图16是表示另外其它例子的多层流路部件的装配工序的说明图；图17是本发明的实施方式5的超声波式流体计测装置的整体分解立体图；图18是该超声波式流体计测装置的多层流路部件的剖面图；图19是该多层流路部件的分解立体图；图20是图19的X部放大立体图；图21 (A)、(B)、(C)是表示该多层流路部件的制造工序的说明图；图22(A)、(B)是表示该多层流路部件的熔敷固定工序的说明图，(C)是(B)的X 部放大剖面图；图23(A)是现有的该超声波式流体计测装置的要部正剖面图，(B)是侧剖面图；图M是表示现有的超声波式流体计测装置的其它的例子的要部剖面图。
具体实施例方式下面，参照附图对于本发明的实施方式进行说明。另外，本发明不受本实施方式限定。(实施方式1)在图1 4中，超声波式流体计测装置1的流体路2由左右的垂直流路3a、北和 连结该左右的垂直流路3a、3b的上端部彼此的水平流路4形成为大致倒U字状。水平流路4具有用于计测流体的上面开口的方筒形的计测流路收容部5，且该计 测流路收容部5中设有以一对相对的方式在两个发送接收波器安装部8上分别具有发送接 收波器(省略图示)的超声波计测部9。另外，计测流路收容部5具有将流体划分成多个扁平流路的多层流路部件10、及 将多层流路部件10收容在计测流路收容部5并密闭的盖部7。因此，将盖部7覆盖于水平流路4时，计测流路收容部5形成为剖面矩形的方筒 形。另外，在两发送接收波器安装部8、8上设有在连结两发送接收波器安装部8、8的方向上贯通的圆形贯通孔8a，形成超声波传播路径8b，连结发送接收波器彼此的计测方向 的超声波传播路径8b以相对于流体流动的方向倾斜交叉的方式设置。
这样，使超声波传播路径8b相对于流动具有角度且相对配置的配置模式称为Z路 径(Z-path)或Z法，在本实施方式中，对于该Z路径配置进行示例。如图2及图3所示，多层流路部件10由用于将计测流路收容部5划分成多个扁平 流路6的隔板11、支承沿隔板11的流体的流动方向的缘部Ila的侧板13、14、在左右的侧 板13、14的上下方向配置的顶板15及底板16形成为矩形箱状，在左右的侧板13、14间以 规定间隔水平地保持隔板11。在侧板13、14的内面，为了以规定间隔保持隔板11而设置有多个狭缝17。该狭 缝17沿相对于流体的流动正交的上下方以等间隔设置，以使由各隔板11分割的扁平流路 6的截面积均一。另外，在将多层流路部件10嵌入到计测流路收容部5的状态下，在位于超声波传 播路径8b的多层流路部件10的侧板13、14上设置有超声波通过用的开口 18。在该开口 18上安装有可使超声波透过的例如细网/分离金属等过滤部件19。隔板11为整体矩形的薄板状部件，隔板11的缘部Ila上设置有从隔板11的四 角及中央部向宽度方向外侧突出设置且具有端面Ilc的多个凸缘部lib ；及位于流体的流 动方向的上游侧和下游侧的长度方向两端部lld、lld。另一方面，在设置于侧板13、14的狭缝17内，在与隔板11的凸缘部lib对应的位 置设置有插入孔17a，隔板11的凸缘部lib的端面Ilc通过插入孔17a向外侧露出，隔板 11由侧板13、14支承。另外，在侧板13、14的插入孔17a的上下设有熔融突起部20，在将隔板11的凸缘 部lib插入到侧板13、14的状态下，通过使熔融突起部20熔融，由此将隔板11熔敷固定在 侧板13、14上。该熔融突起部20如图3、图4所示，使其前端部分的熔敷面在上下方向倾斜，利用 熔敷单元的加热头21使熔融突起部20熔融时，熔融状态在隔板11的上下面不同，使插入 孔17a和隔板11的间隙沿一定方向形成。而且，作为熔敷固定方法，作为从侧板13、14的横方向在插入孔17a的上下使熔 融突起部20熔融的单元，如图4(A)所示，接触例如由加热器等加热的加热头21，在插入孔 17a的上下使熔融突起部20及其附近熔融。熔融了的熔融突起部20的一部分充填隔板11的端面Ilc和插入孔17a的间隙， 或插入孔17a附近的树脂熔融而充填隔板11的端面Ilc和插入孔17a的间隙，并且固化。而且，如图5(B)所示，使加热头21远离，使熔融的树脂冷却固化后，在侧板13、14 的上下安装顶板15及底板16，完成多层流路部件10。在此，在侧板13、14的插入孔17a内插入了隔板11的状态下，利用加热头21使熔 融突起部20熔融时，由于使熔融突起部20的前端部分的熔敷面在上下方向倾斜，所以通过 加热头21形成的熔融状态在隔板11的上下面有所不同，在最先与加热头21接触的熔融突 起部20的最前端部分首先开始熔融并依次朝向熔融突起部20的根部分进行熔融的过程 中，从最先熔融的最前端部分的附近充填插入孔17a和隔板11的间隙。因此，最先与加热头21接触的熔融突起部20的最前端部分位于下侧，由于隔板11的自重，在将隔板11插入到侧板13、14的插入孔17a的状态下，隔板11相对于插入孔17a 位于下方，进而，将隔板11压紧在与熔融突起部20最先熔融的最前端部分相反侧的插入孔 17a的下端部，隔板11相对于插入孔17a偏向放置，按照插入孔17a的位置精度进行固定， 即使隔板11和插入孔17a之间存在间隙，也可以高精度地熔敷固定。由此，能够根据插入孔17a的位置精度保持隔板11的间隔，所以可以保持插入的 容易性这种作业性，不提高安装隔板11的侧板13、14的强度，另外，不使用用于确保尺寸精 度的其它部件，以简易的构成形成高精度的多层流路部件。另外，顶板15及底板16可以使用粘接剂固定，但也可以在侧板13、14的上下两端 面和顶板15及底板16上设有嵌合部，在使它们嵌合的状态下，在插入孔17a的上下，在使 熔融突起部20熔融时，同时利用加热头21也使嵌合部的一部分同时熔融而固定。(实施方式2)图5 7表示本发明的实施方式2，对具有与图3、4相同作用的构成标注相同标 号，具体的说明引用实施方式1的内容。如图5、图6所示，在供隔板11的一部分插入的插入孔17a的上下设置的熔融突起 部25使其前端部分的熔敷面在上下方向倾斜，并且，改变其形状即改变高度，在将隔板11 的一部分插入侧板13、14的插入孔17a、17a的上下设置的熔融突起部25的熔融量在隔板 11的上下有所不同，插入孔17a和隔板11的间隙在一定方向上形成。另外，装配如图7所示，使用具有设定为隔板11间隔的狭缝32的定位夹具30。多层流路部件10的装配方法为首先在定位夹具30中，将具有设定为希望的隔板 11的间隔的狭缝32的一对保持部31a、31b与狭缝32相对地配置。如图7⑶所示，将各隔板11的长度方向两端部IldUld插入相对配置的保持部 3la、3Ib的狭缝32内而进行保持。另外，保持部31a、31b的狭缝32的位置及宽度与设置于侧板13、14的狭缝17比 较，高精度地设定为隔板11的间隔及厚度，对隔板11进行高精度的定位。因此，通过将隔板11插嵌到狭缝32内，高精度地设定隔板11的间隔。另外，保持部3la、3lb的狭缝32可以充分确保保持量，所以设有锥部等导向部分 (未图示)以使插入隔板11的长度方向两端部IldUld容易时，进一步提高作业性。接着，如图7(C)所示，使侧板13、14接近由定位夹具30保持的隔板11的侧端面 11c，将隔板11的缘部Ila插入侧板13、14的狭缝17的插入孔17a。这时，设置于隔板11 的各凸缘部lib与设置于狭缝17的插入孔17a嵌合。侧板13、14的狭缝17及插入孔17a与保持部31的狭缝31a相比较，具有余量而 形成，所以可以容易地插入隔板11。接着，作为从侧板13、14的横方向、在插入孔17a的上下使熔融突起部25熔融的 单元，如图6 (A)所示，接触例如由加热器等加热的加热头21，在插入孔17a的上下使熔融突 起部25及其附近熔融。熔融的熔融突起部25的一部分充填隔板11的端面Ilc和插入孔17a的间隙，或 插入孔17a附近的树脂熔融而充填隔板11的端面Ilc和插入孔17a的间隙，利用定位夹具 30，正确地确保定位了的状态而进行固化。而且，如图6(B)所示，使加热头21远离，熔融的树脂冷却固化后，在侧板13、14的上下安装顶板15及底板16，完成多层流路部件10。在此，熔融突起部25使其前端部分的熔敷面在上下方向倾斜，并且改变其形状即 高度，因此得到使其前端部分的熔敷面在上下方向倾斜的效果。另外，在供隔板11的一部分插入的插入孔17a的上下设置的熔融突起部25改变 其形状即高度，在侧板13、14上设置于供隔板11的一部分插入的插入孔17a上下的熔融突 起部25的熔融量在隔板11的上下有所不同，所以通过加热头21形成的熔融状态在隔板11 的上下面有所不同，熔融突起部25的熔融部分从熔融突起部25的熔融量大的一方朝向小 的一方顺次流动而平滑化，所以从熔融突起部25的熔融量大的一方的附近充填插入孔17a 和隔板11的间隙。因此，隔板11越发从熔融突起部25的熔融量大的一方向小的一方挤压，隔板11 相对于夹具30的狭缝32偏向放置，根据定位夹具30的狭缝32的位置精度进而偏向固定， 即使隔板11和插入孔17a之间存在间隙，也可以高精度地熔敷固定。由此，因能够高精度地保持隔板11的间隔，所以可以保持插入的容易性这种作业 性，不提高安装隔板11的侧板13、14的强度，另外不使用用于确保尺寸精度的其它部件，以 简易的构成形成高精度的多层流路部件。这样，多层流路部件10的装配方法中，即使使用定位夹具30，由于可以按照定位 夹具30的狭缝32的位置精度进而偏向固定，因此能够以简易的构成形成夹具30以上的高 精度的多层流路部件10。另外，对在供隔板的一部分插入的插入孔17a的上下设置的熔融突起部25的个数 以相同的个数进行说明，但这如图8所示，也可以使个数产生变化，还可以使熔融突起部25 的直径及剖面形状(未图示)产生变化，也可以根据加热头21的熔敷条件等进行调制，其 它各部的构成只要是实现本发明的目的的范围，则其构成无论怎样都可以。(实施方式3)如图9所示，超声波式流体计测装置201的流体路202由左右的垂直流路203a、 20 、连结该左右的垂直流路203a、203b的上端部彼此的水平流路204形成为大致倒U字 状。水平流路204具有上面开口的剖面长方形的矩形状的计测流路收容部205，在其 相对的短边侧壁部形成发送接收波器安装部206，构成超声波计测部207。而且，在该计测流路收容部205内收容有将流体划分成多个扁平流路的多层流路 部件208，用盖部209密闭上方开放部。上述计测流路收容部205的短边侧壁部的发送接收波器安装部206上设置有圆形 的贯通孔206a，由此形成有斜向横切流动的流体的超声波传播路径206b。将这种超声波传 播路径206b相对流动保持角度而设定的配置模式称为所谓Z路径(Z-path)或Z法。如图10 图12所示，多层流路部件208通过用于将计测流路划分成多个扁平流 路210的由薄板状部件构成的隔板211、支承沿该隔板211的流体的流动方向的缘部211a 的侧板212、213、配置于上述侧板212、213的上下方向的顶板214、及底板215形成为矩形 箱状。而且，在上述左右的侧板212、213上以规定间隔水平地保持隔板211。为了以规定间隔保持上述隔板211，在侧板212、213的内面设置多条狭缝216。该 狭缝216沿相对于流体的流动正交的上下方等间隔地设置，以使由各隔板211分割的扁平流路210的截面积均一。另外，在多层流路部件210的侧板212、213上与超声波传播路径206b对应设置有 超声波通过用开口 217。在该开口 217安装有能够透过超声波的例如细的网/分离金属等 过滤部件218。形成有从隔板211的缘部211a的前后、及中央部向宽度方向外侧突出的支承部 211b。另一方面，在设置于侧板212、213的狭缝216内，在与上述支承部211b对应的位 置设置有插入孔219，支承部211b的端面211c通过这些插入孔219向外侧露出。另外，插入孔219由如下部分形成比支承部211b的宽度和厚度大的间隙的插入 部219a ；与支承部211b的厚度大致相同的固定部219b ；及平缓地连结这些插入部219a和 固定部219b的导向部219c。在此，将隔板211的支承部211b向侧板212、213的插入孔219的插入部219a插 入后，经由导向部219c向固定部219b滑动，由此在侧板212、213上固定隔板211。由此，隔板211由插入孔219的固定部219b保持，可以高精度地对隔板211的间
隔进行定位。即，利用侧板212、213的插入孔219的插入部219a确保隔板211的支承部211b 的插入容易性，并且向固定部219b滑动，从而可实现支承部211b的高精度的固定。另外，通过利用平缓地连结插入部219a和固定部219b的导向部219c连接，上述 作业可以光滑地进行。另外，侧板212、213的插入孔219的插入部219a构成为通过插入与顶板214及底 板215两者一体形成的闭塞单元220a、220b而闭塞。因此，可以闭塞由于为了向侧板212、213固定隔板211产生的插入部219a的存 在而产生的开口，并且，也可以防止隔板211的支承部211b从固定部219b返回到插入部 219a。因此，可以同时进行隔板211和侧板212、213的固定、侧板212、213和顶板214、及 底板215中任一方或两方的固定，能够以简单的构成容易地进行多层流路部件的装配。SP，隔板211和侧板212、213的固定为，隔板211位于内侧，用侧板212、213支承 所述隔板211的两边，并且，从该侧板212、213的外侧按压使闭塞单元220a、220b —体形成 的二形形状的顶板214、及底板215。另外，利用闭塞单元220a、220b使隔板211的支承部211b不能从固定部219b脱 离，并且嵌入插入部219a的闭塞单元220a、220b止脱，因此，即使不使用其它固定单元，也 能够形成多层流路部件装配构成，可以减少零件数且削减装配工时数，可以得到廉价且高 精度的多层流路部件。特别是，由于如下所述力的方向不同而产生干涉，所以固定更牢固，所述力的方向 不同是指要解除隔板211和侧板212、213的固定的力即隔板211的支承部211b从固定部 219b返回插入部219a而脱离的力和将与顶板214及底板215 —体形成的闭塞单元220a、 220b嵌入插入孔插入部219a而进行保持的力的方向不同；及闭塞单元220a、220b嵌入插 入部219a而进行保持的力和将闭塞单元220a、220b —体形成的顶板214及底板215按压 侧板212、213的力的方向不同。
(实施方式4)图13 图16表示实施方式4，为了便于说明，对进行与图11、12相同作用的构成 标注相同标号，具体的说明引用实施方式1的内容。如图13、14，插入孔219由如下部分形成间隙比支承部211b的宽度和厚度大的 插入部219a ；位于插入部219a的下方向且具有与支承部211b的宽度大致相同的宽度的固 定部219b ；平缓地连接这些插入部219a和固定部219b的导向部219c。利用上述的构成，将隔板211的支承部211b向侧板212、213的插入部219a插入 后，向位于下方向的固定部219b滑动，由此，在侧板212、213上固定隔板211。S卩，利用侧板212、213的插入部219a确保隔板211的支承部211b的插入容易性， 并且，向固定部219b滑动，由此可以确保隔板211的支承部211b的高精度的固定。这样，固定于侧板212、213的固定部219b的隔板211可以使保持量在侧板212、 213的大体板厚整个区域，且形成为固定部219b的宽度，可以根据插入孔219的固定部 219b的位置精度保持隔板211的间隔，因此，可以保持插入容易性这种作业性且充分确保 隔板211向侧板212、213的固定强度，另外，可以不使用用于确保尺寸精度的其它部件，而 以简易的构成形成高精度的多层流路部件。另外，在实施方式4中，使隔板211的支承部211b从侧板212、213的插入孔219 的插入部219a向固定部219b滑动的方向与隔板211重叠的方向相同，所以通过改变重叠 的隔板11的支承部211b和固定部219b的宽度和方向，由此可以利用一个插入孔219固定 多个隔板11。例如图15所示，通过在插入孔219的插入部219a的上下设置固定部219b，可以利 用一个插入孔219固定2个隔板211的支承部211b，另外，如图16所示，通过在插入孔219 内多级地设有宽度不同的固定部219b和导向部219c，可以利用一个插入孔219固定多个隔 板211的支承部211b。另外，在实施方式3的例子中，使固定219b位于插入部219a的侧部，但这与实施 方式4的例子相比，由于隔板211的支承部211b的上下面由插入孔219的固定部219b保 持，所以具有其保持力强的优点，另外，在实施方式4的例子中，使固定部219b位于插入部 219a的下方向，这因移动距离短而具有作业性好这种优点，通过将闭塞单元220a、220b嵌 入插入部219a，得到保持力，所以选择任何构成都可以，其它各部的构成只要为实现本发明 的目的的范围，其构成是怎样都可以。(实施方式5)如图17所示，超声波式流体计测装置301的流体路302例如由左右垂直流路 303a、303b、连结该左右垂直流路303a、303b的上端部彼此的水平流路304形成大致倒U字 状。水平流路304具有形成上面开口的剖面长方形的矩形状的计测流路收容部305， 在其相对的短边侧壁部形成有发送接收波器安装部306，构成超声波计测部307。而且，在该计测流路收容部305内收容有将流体划分成多个扁平流路的多层流路 部件308，上方开放部通过盖部309密闭。在上述计测流路收容部305的短边侧壁部的发送接收波器安装部306设有圆形的 贯通孔306a，从而形成斜向横切流动的流体的超声波传播路径306b。这种超声波传播路径306b相对于流动保持角度而设定的配置模式称为所谓Z路径(Z-path)或Z法。如图18 图20所示，多层流路部件308通过用于将计测流路划分成多个扁平 流路310的由薄板状部件构成的隔板311、支承沿这些隔板311的流体的流动方向的缘部 311a的侧板312、313、配置于上述侧板312、313的上下方向的顶板314及底板315形成为 矩形箱状。而且，在上述左右的侧板312、313以规定的间隔水平地保持隔板311。即，为了将上述隔板311以规定间隔保持，在侧板312、313的内面设置有多个狭缝 316。该狭缝316沿相对于流体的流动正交的上下方以等间隔设置，以使由各隔板311分割 的扁平流路310的截面积均一。另外，在多层流路部件308的侧板312、313上与超声波传播路径306b对应地设置 有超声波通过用开口 317。在该开口 317内安装有可以使超声波透过的例如细网/分离金属等过滤部件318。形成有从隔板311的缘部311a的前后及中央部向宽度方向外侧突出的突起部 311b。另一方面，在设置于侧板312、313的狭缝316内，在与上述突起部311b对应的位 置设置有插入孔319，突起部311b的端面311c通过这些插入孔319而向外侧露出。另外，在侧板312、313的插入孔319的上下一体设置有熔融突起部320。即，在向侧板312、313的插入孔319内插入隔板311的突起部311b且插入限制隔 板311间的间隙及隔板311和顶板314、底板315间的间隙的定位夹具的状态下，通过使熔 融突起部320熔融，在侧板312、313上熔敷固定隔板311。在上述多层流路部件308中，如图21所示，首先，经由定位夹具F以希望的间隔设 定隔板311，另外，以狭缝316相对的方式配置一对侧板312、313配置。下面，如图22(A)所示，向相对配置的侧板312、313的狭缝316内插入各隔板311 的缘部311a，并且使这些突起部311b贯通插入孔319。另外，如果使突起部311b形成前端较细的锥形形状，则提高对插入孔319的贯通 作业。之后，如图22(B) (C)所示，从侧板312、313的横方向接触加热头H，使熔融突起 部320熔融。因此，使熔融突起部320及各隔板311的突起部311b熔融，在使之冷却固化的情 况下，使侧板312、313和各隔板311形成为一体。另外，熔融物侵入插入孔319，填满其和突起部311b的间隙。最后，在侧板312、313的上下安装顶板314及底板315，完成多层流路部件308。另外，顶板314及底板315可以使用粘接剂进行固定，在侧板312、313的上下两端 面和顶板314及底板315上设有嵌合部，在使之嵌合的状态下，在插入孔319的上下使熔融 突起部320熔融时，可以同时利用加热头H使嵌合部的一部分同时熔融固定。这样，在向构成超声波式流体计测装置301的多层流路部件308的侧板312、313 插入隔板311且插入限制上述隔板311间的间隙或上述隔板311和计测流路内壁(顶板 314、底板31 间的间隙的定位夹具的状态下，使熔融突起部320熔融，从而可以保持定位 的位置，在侧板312、313上熔敷固定隔板311。
由此，可以根据高精度的定位夹具的尺寸保持隔板311的间隔，所以可以保持插 入的容易性这种作业性，不提高安装隔板311的侧板312、313的强度及精度，另外，不使用 用于确保尺寸精度的其它部件，以简易的构成形成高精度的多层流路部件308。而且，侧板312、313为薄且细长的形状，构造上无论怎样也为易弯曲的形状，将隔 板311熔敷固定于侧板312、313上的熔敷固定部设置在上述多层流路部件308的侧部至少 长度方向的中央和两端三个位置，因此限制侧板312、313的弯曲并具有强度，可以熔敷固 定隔板311。另外，在侧板312、313存在弯曲的情况下，固定长度方向的两端的任一端后依次 固定中央、另一端时，无论怎样都产生长度方向的尺寸限制偏移的倾向。另外，先固定长度方向的两端而最后固定中央时，怎样都易在中央部产生鼓起，形 成多余部分，因此，难以实现尺寸精度，并且具有张力，所以固定部分易脱离。因此，如果将熔敷固定顺序形成为首先从中央进行熔敷，接着，熔敷两端，则难以 产生侧板312、313的中央部的鼓起，并且，长度方向的尺寸偏差变为1/2，也可以实现尺寸 精度的提高。另外，以在向侧板312、313插入上述隔板311的状态下限制这些隔板311间的间 隙或隔板311和计测流路内壁间的间隙的定位夹具设定为位于多层流路部件308的内侧的 例子进行了说明，但这也可以在多层流路部件308的外侧，例如在将隔板311固定在侧板 312、313的熔敷部的附近，在用定位夹具固定使隔板311的一部分从插入有隔板311的一部 分的定位插入孔319突出的部分的状态下使上述熔敷部熔敷。据此，由于定位夹具位于多层流路部件308的外侧，所以多层流路部件向定位夹 具的安装拆卸变得容易，具有提高作业性的优点，其它各部的构成只要也在实现本发明的 目的的范围内，其构成无论怎样都行。本申请基于2008年11月5日申请的日本专利申请(特愿2008-283845)、2008年 11月5日申请的日本专利申请(特愿2008-283846)、2008年11月12日申请的日本专利申 请(特愿2008-28卯40)，其内容在此作为参照采用。产业实用性如上所述，本发明的多层流路部件，能够以简易的构成形成高精度的多层流路部 件，能够提供可靠性高的多层流路部件及使用该多层流路部件的超声波式流体计测装置， 因此可以适用于气量计等用途。标号说明1超声波式流体计测装置5计测流路收容部10多层流路部件11 隔板13、14 侧板15 顶板16 底板20熔融突起部21加热头(熔敷单元)
201超声波式流体计测装置
205计测流路收容部
208多层流路部件
211隔板
211b支承部
212、213 侧板
214顶板
220a,220b闭塞单元
215底板
219插入孔
219a插入部
219b固定部
220a,220b闭塞单元
301超声波式流体计测装置
308多层流路部件
310扁平流路
311隔板
311b突起部
312、313 侧板
314顶板
315底板
319插入孔
320熔融突起部
权利要求
1.一种多层流路部件，配置在形成于超声波式流体计测装置的方筒形的计测流路中， 由将所述计测流路划分成多个扁平流路的隔板、与所述隔板正交且支承两缘部的侧板、与 所述隔板平行地上下配置且与所述侧板结合而支承两缘部的上、下板构成，其中，具有在所述侧板上设置的供所述隔板的一部分插入的插入孔；和偏向熔敷单元，在所述插入孔的上下设置有熔融突起部，在将所述隔板插入所述侧板 的状态下，利用熔敷单元使所述熔融突起部熔融而将所述隔板固定在所述侧板上，并且，使 通过所述熔敷单元形成的熔融状态在所述隔板的表面背面不同，以使所述插入孔和所述隔 板的间隙沿一定方向形成。
2.如权利要求1所述的多层流路部件，其中，所述偏向熔敷单元使在所述侧板上设置于供所述隔板的一部分插入的所述插入孔上 下的所述熔融突起部的前端部分的熔敷面在上下方向倾斜，在利用所述熔敷单元使所述熔 融突起部熔融时，在所述隔板的上下面使熔融状态不同，使所述插入孔和所述隔板的间隙 沿一定方向形成。
3.如权利要求1所述的多层流路部件，其中，所述偏向熔敷单元改变在供所述隔板的一部分插入的所述插入孔的上下设置的所述 熔融突起部的形状或数量，使在所述侧板上设置于供所述隔板的一部分插入的所述插入孔 上下的所述熔融突起部的熔融量在所述隔板的上下不同，以使所述插入孔和所述隔板的间 隙沿一定方向形成。
4.一种多层流路部件，具备划分成多个扁平流路的隔板、与所述隔板正交且支承两缘 部的侧板、与所述隔板平行地上下配置且与所述侧板结合而支承两缘部的顶板及底板，在 所述隔板的两缘部的一部分形成由所述侧板支承的支承部，并且，在所述侧板设置有供所 述支承部插入的插入孔，所述插入孔由插入部和固定部形成，所述插入部形成为比所述支 承部大的孔形状以使所述支承部易于插入，所述固定部在与插入所述支承部的方向正交的 平面方向上与所述插入部相邻配置，具有与所述支承部的剖面形状大致相同的形状部分并 固定所述支承部。
5.如权利要求4所述的多层流路部件，其中，所述插入部设定为比所述支承部的宽度及厚度大的间隙，所述固定部设定为与所述支 承部的厚度大体相同的间隙。
6.如要利要求4所述的多层流路部件，其中，位于所述插入部的上下方向中任一方向而形成所述固定部。
7.如权利要求4 6中任一项所述的多层流路部件，其中，利用闭塞单元闭塞在将所述支承部插入所述插入部后使所述支承部滑动到所述固定 部而将所述隔板固定于所述侧板的状态下产生的所述插入部的间隙。
8.如权利要求7所述的多层流路部件，其中，所述闭塞单元与所述顶板及所述底板中任一方或两方形成为一体。
9.一种多层流路部件，其中，具备将计测流路划分成多个扁平流路的隔板、与所述隔板正交且支承两缘部的侧板、 及与所述隔板平行地上下配置的顶板、底板，在所述侧板上设置有供所述隔板的一部分插 入的插入孔，在位于该插入孔的上下的位置设置有熔融突起部，在将隔板的一部分插入所述插入孔的状态下，使所述熔融突起部熔融，由此将所述隔板熔敷固定在所述侧板上。
10.如权利要求9所述的多层流路部件，其中，将所述隔板熔敷固定在所述侧板上的熔敷固定部设置在长度方向的中央和两端三个 位置，并且从所述中央进行熔敷后，对所述两端进行熔敷。
11.一种超声波式流体计测装置，使用权利要求1 10中任一项所述的多层流路部件。
全文摘要
本发明的目的在于，提供一种提高超声波式流体计测装置的流体的计测精度的多层流路部件及使用它的超声波式流体计测装置。在将隔板(11)插入侧板(13、14)的状态下，利用加热头(21)使熔融突起部(20)熔融时，由于使熔融突起部20的前端部分的熔融面在上下方向倾斜，所以通过加热头(21)形成的熔融状态在隔板(11)的上下面有所不同，在最先与加热头(21)接触的熔融突起部(25)的最前端部分首先开始熔融并依次朝向熔融突起部(25)的根部进行熔融的过程中，隔板(11)被压紧在首先熔融的最前端部分相反侧的插入孔(17a)的端部，隔板(11)相对于插入孔(17a)偏向放置，根据插入孔(17a)的位置精度而固定，即使隔板(11)和插入孔(17a)有间隙，也可以高精度地熔敷固定。
文档编号G01F1/00GK102144147SQ200980134518
公开日2011年8月3日 申请日期2009年11月5日 优先权日2008年11月5日
发明者后藤寻一, 重冈武彦 申请人:松下电器产业株式会社