专利名称：超声波式流体测量构造和超声波式流体测量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及超声波式流体测量构造和具有超声波式流体测量构造的超声波式流 体测量装置，该超声波式流体测量构造沿着流体的流动方向设置流路构件，使超声波测量 部与流路构件相邻，通过由超声波测量部发送超声波到流路构件的反射面，并且由超声波 测量部接收在反射面反射的超声波，由此测量流体的流量。
背景技术：
作为通常的V路径的超声波式流体测量装置，公知有在测量流路的收容部收容有 流路构件，与流路构件相邻地设置有第1超声波测量部和第2超声波测量部的超声波式流 体测量装置。S卩，流路构件由第1侧壁部、第2侧壁部、顶板部和底板部形成为方筒状，由此，由 流路构件形成流体流路(以下称为“流路”)。在第1侧壁部相邻设置有第1超声波出入部 和第2超声波出入部，并且，第1超声波出入部和第2超声波出入部与流路面对地被配置。此外，在第2侧壁部设有反射面，并且反射面被与流路面对地配置。(例如，参照专 利文献1)专利文献1 日本特开2004-279224号公报如图24所示，专利文献1的超声波式流体测量装置120中，由流路构件121形成 流路122。从第1收发波器123发送的超声波127在反射面128被反射，呈V字状(V路径) 传播到第2收发波器125，传播的超声波127被第2收发波器125接收。另一方面，从第2收发波器125发送的超声波129在反射面128被反射，呈V字状 (V路径)传播到第1收发波器123，传播的超声波129被第1收发波器123接收。基于由第1收发波器123和第2收发波器125接收的超声波(信号)，求得在流路 122内流动的流体131的流量。另外，第1超声波出入部135和第2超声波出入部136在第1侧壁部133上隔有 规定间隔地被设置。因此，在第1侧壁部133的第1超声波出入部135和第2超声波出入部136之间 设有柱体137。柱体137是向流路122突出(伸出)的部位。因此，流体131在流路122中流动时，由柱体137所形成的台阶141、143、间隙142、 144有可能导致在流体131中产生紊乱(紊流)155。在此，这些台阶141、143、间隙142、144存在于呈V字状(V路径)传播的超声波 127夹角θ 2内侧、呈V字状(V路径)传播的超声波129夹角θ 2内侧。而且，流体131在 超声波127和超声波129的夹角θ 2内侧产生的紊乱有可能使超声波紊乱。

发明内容
本发明是为了解决上述的课题而提出的，其目的在于提供一种能防止因流体的紊乱而导致超声波的紊乱的超声波式流体测量构造和超声波式流体测量装置。本发明的超声波式流体测量构造的特征在于，其包括沿着流体的流动方向延伸且 截面呈矩形的流路构件和与上述流路构件相邻的超声波测量部，上述流路构件包括与上 述超声波测量部相邻的第1侧壁部；与上述第1侧壁部平行的第2侧壁部；架设在上述第1 侧壁部和上述第2侧壁部之间的顶板部和底板部；设于上述第1侧壁部的第1超声波出入 部和第2超声波出入部；设于上述第2侧壁部内表面上的反射面，上述超声波测量部包括 第1收发波器和第2收发波器，该第1收发波器经由上述第1超声波出入部向上述反射面 发送超声波，并且接收从上述反射面反射而来的超声波；该第2收发波器经由上述第2超 声波出入部向上述反射面发送超声波，并且接收从上述反射面反射而来的超声波，上述第1 超声波出入部和上述第2超声波出入部相邻，并且由用于使上述超声波透过的超声波透过 膜一并覆盖上述第1超声波出入部和上述第2超声波出入部。在本发明中，使第1超声波出入部和第2超声波出入部相邻设置，并且由超声波透 过膜一并覆盖第1超声波出入部和第2超声波出入部。另外，从第1收发波器经由第1超声波出入部向反射面发送超声波，并且在反射面 反射的超声波由第2收发波器接收，因此超声波呈V字状(V路径)传播。另一方面，从第2收发波器经由第2超声波出入部向反射面发送超声波，并且在反 射面反射的超声波由第1收发波器接收，因此超声波呈V字状(V路径)传播。在此，如上所述，通过用超声波透过膜一并覆盖第1超声波出入部和第2超声波出 入部，因此能确保呈V字状传播的超声波的内侧的部位为平坦。在流路构件内流动的流体不会在呈V字状传播的超声波的内侧的部位产生紊乱。由此，能防止因流体的紊乱而导致超声波产生紊乱。本发明的超声波式流体测量构造的特征在于，上述第1侧壁部、上述第2侧壁部、 上述顶板部、上述底板部是一体的。在本发明中，通过使第1侧壁部、第2侧壁部、顶板部、底板部成为一体，能谋求零 件数目的减少。本发明的超声波式流体测量构造的特征在于，上述流路构件具有将该流路构件的 内部划分成多个扁平流路的分隔板，上述分隔板与上述第1侧壁部和上述第2侧壁部一体 成形。在本发明中，通过使分隔板与第1侧壁部和第2侧壁部一体成形，能省去将分隔板 安装到第1侧壁部和第2侧壁部的时间和精力。本发明的超声波式流体测量构造的特征在于，上述超声波透过膜和上述分隔板接 触。在本发明中，由于使超声波透过膜和分隔板接触，因此能消除超声波透过膜和分 隔板之间的间隙。因此，流体不会在超声波透过膜和分隔板之间的间隙中产生紊乱。由此，能够防止 因流体的紊乱而导致超声波产生紊乱。本发明的超声波式流体测量构造的特征在于，上述第1超声波出入部和上述第2 超声波出入部相连续。在本发明中，通过使第1超声波出入部和第2超声波出入部连续，能够从第1超声波出入部和第2超声波出入部之间去除台阶部(柱体)。因此，能够将覆盖第1超声波出入部和第2超声波出入部的超声波透过膜选择设 置在第1侧壁部的背面侧(即，流路侧)和第1侧壁部的正面侧(即，流路的相反侧)中的
任一方。S卩，通过在第1侧壁部的背面侧设置超声波透过膜，能够分别独立地形成第1侧壁 部、第2侧壁部、顶板部和底板部，再将各构件组装成一体。另一方面，通过在第1侧壁部正面侧设置超声波透过膜，能够一体成形第1侧壁 部、第2侧壁部、顶板部和底板部。由此，能提高形成流路构件时设计的自由度。本发明的超声波式流体测量构造的特征在于，其包括沿着流体的流动方向延伸且 截面呈矩形的流路构件和与上述流路构件相邻的超声波测量部，上述流路构件包括与上 述超声波测量部相邻的第1侧壁部；与上述第1侧壁部平行的第2侧壁部；设于上述第1侧 壁部的第1超声波出入部和第2超声波出入部；设于上述第2侧壁部内表面上的反射面，上 述超声波测量部包括第1收发波器和第2收发波器，该第1收发波器经由上述第1超声波 出入部向上述反射面发送超声波，并且接收从上述反射面反射而来的超声波；该第2收发 波器经由上述第2超声波出入部向上述反射面发送超声波，并且接收从上述反射面反射而 来的超声波，上述第1超声波出入部和上述第2超声波出入部相邻。在本发明中，第1超声波出入部和第2超声波出入部相邻地构成。如上所述，从第1收发波器经由第1超声波出入部向反射面发送超声波，并且在反 射面反射的超声波由第2收发波器接收，因此超声波呈V字状(V路径)传播。另一方面，从第2收发波器经由第2超声波出入部向反射面发送超声波，并且在反 射面反射的超声波由第1收发波器接收，因此超声波呈V字状(V路径)传播。在此，通过使第1超声波出入部和第2超声波出入部相邻地构成，能够将第1超声 波出入部和第2超声波出入部设置成连续状。由此，能够从第1超声波出入部和第2超声波出入部之间去除台阶部(柱体)，能 确保呈V字状传播的超声波的内侧的部位为平坦。由此，在流路构件内流动的流体不会在呈V字状传播的超声波的内侧的部位产生 紊乱，能防止因流体的紊乱而导致超声波产生紊乱。本发明的超声波式流体测量装置的特征在于，使用上述超声波式流体测量构造。在本发明中，通过在超声波式流体测量装置中使用上述超声波式流体测量构造， 能提供能防止因流体的紊乱而导致超声波产生紊乱的超声波式流体测量装置。由此，能够用超声波式流体测量装置准确地测量流体的流量。根据本发明的超声波式流体测量构造和超声波式流体测量装置，由超声波透过膜 一并覆盖第1超声波出入部和第2超声波出入部，确保呈V字状传播的超声波的内侧的部 位为平坦，因此具有能防止因流体的紊乱而导致超声波产生紊乱的这种效果。


图1是表示本发明的第1实施方式的超声波式流体测量装置的立体图。图2是表示图1的超声波式流体测量构造的分解立体图。
图3是图1的A-A剖视图。图4是图3的B-B剖视图。图5是图6的C向视图。图6是表示第1实施方式的流体构件的立体图。图7是图5的D-D剖视图。图8是图5的E-E剖视图。图9是说明第1实施方式的流体主体和分隔板的关系的立体图。图10是说明一体成形第1实施方式的流体主体的例子的剖视图。图11是表示本发明的第2实施方式的流体构件的剖视图。图12是说明组装第2实施方式的流体主体的例子的分解立体图。图13是表示组装本发明的第3实施方式的流体构件和超声波测量部的状态的剖 视图。图14是表示分解图13的流体构件和超声波测量部的状态的剖视图。图15是说明一体成形第3实施方式的流体主体的例子的剖视图。图16是表示组装本发明的第4实施方式的流体构件和超声波测量部的状态的剖 视图。图17是表示分解了图16的流体构件和超声波测量部的状态的剖视图。图18是说明一体成形第4实施方式的流体主体的例子的剖视图。图19是表示本发明的第5实施方式的流体构件的剖视图。图20是说明组装第5实施方式的流体主体的例子的分解立体图。图21是表示本发明的第6实施方式的流体构件的剖视图。图22是表示本发明的第7实施方式的超声波式流体测量装置的立体图。图23是表示本发明的第8实施方式的超声波式流体测量装置的示意图。图24是表示以往的超声波式流体测量装置的剖视图。
具体实施例方式以下、参照

本发明的多个实施方式的超声波式流体测量装置10和流路 构件 15、70、80、90、100、110、130、140。(第1实施方式)如图1 图5所示，作为本发明的第1实施方式的超声波式流体测量装置10具有 测量流体的流量的超声波式流体测量构造12。超声波式流体测量构造12包括流路构件15和与流路构件15相邻的超声波测量 部16。流路构件15具有沿着流体的流动方向连续形成有矩形的开口 18的流路主体(主 体)17。流路主体17包括与超声波测量部16相邻的第1侧壁部21 ；与第1侧壁部21平 行的第2侧壁部22 ；架设在第1侧壁部21和第2侧壁部22顶部的顶板部23 ；架设在第1 侧壁部21和第2侧壁部22底部的底板部24。第1侧壁部21、第2侧壁部22、顶板部23和底板部24—体地形成(具体来说，树脂成形)，第1侧壁部21、第2侧壁部22、顶板部23和底板部24是形成方筒状的流路26 (即， “沿着流体的流动方向形成有连续的矩形的开口 18的流路”)的树脂制的构件。该流路主体17包括多个分隔板28，其将流路主体17的内部(即流路26)划分 成多个扁平流路27 ；与第1侧壁部21相邻设置的第1超声波出入部32和第2超声波出入 部33 ；设于第2侧壁部22内表面上的反射面35 ；超声波透过膜38，其覆盖第1超声波出入 部32和第2超声波出入部33。其中，通过设置多个分隔板28，将流路划分成层状的流路， 从而可在其中产生二维性的流动，实现高精度的流量测量。在树脂成形流路主体17时，多个分隔板28与第1侧壁部21和第2侧壁部22 — 体成形(嵌件成形)。具体来说，多个分隔板28的上角部28a —体成形(嵌件成形)于第1侧壁部21， 如图7、图8所示，多个分隔板28的下突片28b贯穿第2侧壁部22，并且，顶端以不突出到 第2侧壁部22外侧的状态与第2侧壁部22 —体成形(嵌件成形)。上述分隔板28通过使上角部28a和下突片28b的顶端抵接模具的内表面，来保持 与模具之间的相对位置。而且，通过在该状态下向模具内注射树脂，能容易地相对于流路主 体17定位在规定位置。在此，在第1实施方式中，如图6 图8所示，通过将相邻的第1超声波出入部32 和第2超声波出入部33形成为相连续，来形成超声波出入部31。相连续地设置的第1超声波出入部32和第2超声波出入部33 (即，超声波出入部 31)被超声波透过膜38 —并覆盖。作为超声波透过膜38，作为一个例子，例示有能使超声波36透过的网孔构件，但 不限于此，也可以使用冲孔金属构件等其他的构件。多个分隔板28的端部28c (还参照图4)与该超声波透过膜38接触。通过使超声波透过膜38和多个分隔板28的端部28c接触，能消除超声波透过膜 38和分隔板28的端部28c之间的间隙。因此，流体在超声波透过膜38和分隔板28的端部28c之间的间隙中不会产生紊 乱。由此，能防止由于流体的紊乱而导致超声波产生紊乱。如图3所示，在流路主体17的第1侧壁部21上设有超声波测量部16。超声波测量部16包括设于流路主体17的第1侧壁部21上的传感器座41 ；设于 传感器座41上游侧部位的第1收发波器42 ；设于传感器座41下游侧部位的第2收发波器 43。S卩，经由传感器座41，第1收发波器42和第2收发波器43以相邻的状态设置于流 路主体17的第1侧壁部21上。第1收发波器42利用第1传感器衬垫45和第1传感器固定构件46安装于规定 的安装部位。同样，第2收发波器43利用第2传感器衬垫47和第2传感器固定构件48安装于 规定的安装部位。第1收发波器42是用于接收_发送超声波的部件，其能够将超声波36经由第1 超声波出入部32发送到反射面35，并且能够接收在反射面35反射而来的超声波37。第2收发波器43也是用于接收_发送超声波的部件，其能够将超声波37经由第2超声波出入部33发送到反射面35，并且能够接收在反射面35反射而来的超声波36。接着，基于图7，详细地说明将超声波透过膜38安装在流路主体17的第1侧壁部 21上的结构。如图7所示，在第1侧壁部21上形成有超声波出入部31。超声波出入部31相连 续地形成有相邻的第1超声波出入部32和第2超声波出入部33。通过相连续地形成第1超声波出入部32和第2超声波出入部33，能够从第1超声 波出入部32和第2超声波出入部33之间去除台阶部(柱体)51 (参照图19)。通过从第1超声波出入部32和第2超声波出入部33之间去除台阶部(柱体)51， 无需在第1侧壁部21的背面21a侧(即，流路26侧)设置超声波透过膜38。因此，能在第1侧壁部21的正面21b侧(S卩，与流路26相反的一侧)设置覆盖第 1超声波出入部32和第2超声波出入部33的超声波透过膜38。S卩，在超声波出入部31的周壁部53上形成台阶部54，在第1侧壁部21的正面21b 侧(即，与流路26相反的一侧)形成收纳凹部55。于是，通过将超声波透过膜38嵌入收纳凹部55中，能够从第1侧壁部21的正面 21b侧(S卩，与流路26相反的一侧)安装超声波透过膜38。在此，通过从第1侧壁部21的正面21b侧(即，与流路26相反的一侧)安装超声 波透过膜38，超声波出入部31的周壁部53相对于流路26成为台阶部。如以上说明那样，通过从第1侧壁部21的正面21b侧(即，与流路26相反的一 侧)安装超声波透过膜38，如图9所示，能够将流路主体17 —体地由树脂成形。S卩，如图10所示，通过从流路构件15 (流路主体17)的超声波出入部31沿箭头A 方向拔出模具57，形成流路26的中央部26a，在第1侧壁部21的正面21b侧(S卩，与流路 26相反的一侧)形成收纳凹部55。此外，通过从流路主体17的一端部17a沿箭头B方向拔出滑动模具58，能形成流 路26的一端部26b。而且，通过从流路主体17的另一端部17b沿箭头C方向拔出滑动模具59，能形成 流路26的另一端部26c。由此，构成流路主体17的第1侧壁部21、第2侧壁部22、顶板部23和底板部24 (参 照图9)由树脂一体成形。通过使第1侧壁部21、第2侧壁部22、顶板部23、底板部24成为一体，能谋求零件 数目的减少。在此，如图9所示，由树脂成形流路主体17时，多个分隔板28嵌件成形于第1侧 壁部21和第2侧壁部22。通过使多个分隔板28与第1侧壁部21和第2侧壁部22 —体成形，能省去将多个 分隔板28安装到第1侧壁部21和第2侧壁部22上的时间和精力。接着，基于图3说明用超声波式流体测量装置10测量流体的流量的例子。如上所述，通过相连续地设置第1超声波出入部32和第2超声波出入部33，来形 成超声波出入部31。相连续地设置的第1超声波出入部32和第2超声波出入部33 ( S卩，超声波出入部 31)被超声波透过膜38 —并覆盖。
而且，通过从第1侧壁部21的正面21b侧(即，与流路26相反的一侧)安装超声 波透过膜38，超声波出入部31的周壁部53相对于流路26(背面21a)成为台阶部。从第1收发波器42发送的超声波36经由第1超声波出入部32传播到反射面35， 经反射面35反射的超声波36被第2收发波器43接收，由此，超声波36呈V字状(V路径)传播。另一方面，从第2收发波器43发送的超声波37经由第2超声波出入部33传播到 反射面35，经反射面35反射的超声波37被第1收发波器42接收，由此，超声波37呈V字 状(V路径)传播。在此，通过相连续地设置第1超声波出入部32和第2超声波出入部33来形成超 声波出入部31，用超声波透过膜38 —并覆盖超声波出入部31，能确保呈V字状传播的超声 波36内侧的部位(夹角θ 1侧的部位，即超声波透过膜38)为平坦。而且，能确保呈V字状传播的超声波37内侧的部位(夹角θ 1侧的部位，即超声 波透过膜38)为平坦。因此，在流路主体17内部(流路26)流动的流体(作为一个例子，气体)在呈V 字状传播的超声波36内侧的部位、呈V字状传播的超声波37内侧的部位不会产生紊乱。此外，由于超声波出入部31的周壁部53相对于流路26(背面21a)成为台阶部， 因此在流路主体17内部(流路26)流动的流体(作为一个例子，气体)60有可能会在周壁 部53(即台阶部)产生紊乱。但是，周壁部53 (即台阶部)位于呈V字状传播的超声波36的夹角θ 1外侧、呈 V字状传播的超声波37的夹角θ 1外侧。因此，即使流体60在周壁部53 (即台阶部)产生紊乱，超声波36和超声波37也 不会产生紊乱。由此，能够防止由于流体60的紊乱而导致超声波36和超声波37产生紊乱，从而 能够用超声波式流体测量装置10准确地测量流体的流量。接着，基于图11 图20说明第2实施方式 第5实施方式。另外，在第2实施方式 第5实施方式中，对与第1实施方式的流路构件15相同、 相似的构件标注相同的附图标记，省略说明。(第2实施方式)如图11所示，本发明的第2实施方式的流路构件70具有流路主体(主体)71而 替代流路主体17。流路主体71构成为，在第1侧壁部21的背面21a侧(即，流路26侧)形成收纳 凹部72，在收纳凹部72嵌入超声波透过膜38，由此，能够从第1侧壁部21的背面21a侧 (即，流路26侧)安装超声波透过膜38。相连续地设置的第1超声波出入部32和第2超声波出入部33 (即，超声波出入部 31)被超声波透过膜38从第1侧壁部21的背面21a侧(即，流路26侧)一并覆盖。因此，能确保呈V字状传播的超声波36内侧的部位(夹角θ 1侧的部位，即超声 波透过膜38)、呈V字状传播的超声波37内侧的部位(夹角θ 1侧的部位，即超声波透过膜 38)为平坦。而且，通过从第1侧壁部21的背面21a侧(即，流路26侧)设置超声波透过膜
938，能够使超声波透过膜38相对于流路26 (背面21a)平坦地设置。由此，在流路主体71内部(流路26)流动的流体60不会在呈V字状传播的超声 波36内侧、外侧的各部位，或呈V字状传播的超声波37内侧、外侧的各部位产生紊乱。因此，和第1实施方式相同，能够防止由于流体60的紊乱而导致超声波36和超声 波37产生紊乱，从而能够用超声波式流体测量装置10准确地测量流体的流量。在此，如上所述，第2实施方式的流路构件70 (流路主体71)在第1侧壁部21的 背面21a侧(即，流路26侧)形成有收纳凹部72。因此，难以将流路主体71如第1实施方式的流路主体17那样地一体地由树脂成形。因此，如图12所示，第1侧壁部21、第2侧壁部22、顶板部23和底板部24分别由 独立的构件构成。于是，在组装第1侧壁部21、第2侧壁部22、顶板部23和底板部24时，从第1侧 壁部21的背面21a侧(即，流路26侧)将超声波透过膜38组装在收纳凹部72中(参照 图 11)。除此之外，在组装第1侧壁部21、第2侧壁部22、顶板部23和底板部24时，组装 多个分隔板28 (具体来说，多个分隔板28的上角部28a、下突片28b)。这样，通过分别以独立的构件构成第1侧壁部21、第2侧壁部22、顶板部23和底 板部24，能组装第2实施方式的流路构件70 (流路主体71)。在此，流路主体71的第1侧壁部21、第2侧壁部22、顶板部23和底板部24分别 由树脂制的构件形成。在此，根据第2实施方式的流路构件70，能得到和第1实施方式的流路构件15相 同的效果。(第3实施方式)如图13、图14所示，本发明的第3实施方式的流路构件80具有流路主体(主 体)81替代流路主体17。流路主体81的超声波出入部31 (第1超声波出入部32和第2超声波出入部33) 形成为能够嵌合超声波测量部16的传感器座41。而且，在超声波测量部16的传感器座41上形成有收纳凹部82，在收纳凹部82中 嵌入超声波透过膜38。因此，通过将传感器座41与超声波出入部31嵌合，超声波出入部 31被超声波透过膜38覆盖。相连续地设置的第1超声波出入部32和第2超声波出入部33 (即，超声波出入部 31)被超声波透过膜38 —并覆盖。因此，能确保呈V字状传播的超声波36内侧的部位(夹角θ 1侧的部位，即超声 波透过膜38)、呈V字状传播的的超声波37内侧的部位(夹角θ 1侧的部位，即超声波透过 膜38)为平坦。而且，通过将超声波透过膜38嵌入传感器座41的收纳凹部82，能使超声波透过膜 38相对于传感器座41的底面41a平坦地配置。除此之外，通过将传感器座41与超声波出入部31 (第1超声波出入部32和第2超 声波出入部33)嵌合，能够使传感器座41的底面41a和超声波透过膜38相对于流路26 (背面21a)平坦地设置。由此，在流路主体81的内部(流路26)流动的流体60在呈V字状传播的超声波 36内侧、外侧的各部位，或呈V字状传播的超声波37内侧、外侧的各部位不会产生紊乱。因此，和第1实施方式相同，能够防止由于流体60的紊乱而导致超声波36和超声 波37产生紊乱，从而能够用超声波式流体测量装置10准确地测量流体60的流量。在此，第3实施方式的流路构件80 (流路主体81)的超声波出入部31的周壁部53 平坦地被形成。因此，能够将流路主体81和第1实施方式的流路主体17相同地由树脂一体成形。S卩，如图15所示，通过从流路主体81的超声波出入部31沿箭头标记D方向拔出 模具57，形成流路26的中央部26a，在第1侧壁部21形成超声波出入部31。此外，通过从流路主体81的一端部81a沿箭头标记E方向拔出滑动模具58，能形 成流路26的一端部26b。而且，通过从流路主体81的另一端部81b沿箭头标记F方向拔出滑动模具59，能 形成流路26的另一端部26c。由此，构成流路主体81的第1侧壁部21、第2侧壁部22、顶板部23和底板部24 (参 照图9)与第1实施方式相同地由树脂一体成形。通过使第1侧壁部21、第2侧壁部22、顶板部23、底板部24成为一体，因此能谋求 零件数的减少。在此，由树脂成形流路主体81时，与第1实施方式相同，多个分隔板28 (图9参 照)嵌件成形于第1侧壁部21和第2侧壁部22。通过使多个分隔板28与第1侧壁部21和第2侧壁部22 —体成形，因此能省去将 多个分隔板28安装到第1侧壁部21和第2侧壁部22上的时间和精力。在此，根据第3实施方式的流路构件80，能得到和第1实施方式的流路构件15相 同的效果。(第4实施方式)如图16、图17所示，本发明的第4实施方式的流路构件90具有流路主体(主 体)91替代流路主体17。流路主体91形成为能够由第1侧壁部21与传感器座41 一起夹持着超声波透过 膜38。S卩，由于流路主体91的第1侧壁部21与传感器座41之间夹持着超声波透过膜 38，因此超声波出入部31被超声波透过膜38覆盖。相连续地设置的第1超声波出入部32和第2超声波出入部33 (即，超声波出入部 31)被超声波透过膜38 —并覆盖。因此，能确保呈V字状传播的超声波36内侧的部位(夹角θ 1侧的部位，即超声 波透过膜38)、呈V字状传播的超声波37内侧的部位(夹角θ 1侧的部位，即超声波透过膜 38)平坦。在此，通过在第1侧壁部21和传感器座41之间夹持着超声波透过膜38，超声波出 入部31的周壁部53相对于流路26 (背面21a)成为台阶部。因此，在流路主体91内部(流路26)流动的流体60有可能会在周壁部53 (S卩，台阶部)产生紊乱。但是，周壁部53 ( S卩，台阶部)位于呈V字状传播的超声波36的外侧、呈V字状传 播的超声波37的外侧。因此，即使流体60在周壁部53 ( S卩，台阶部)产生紊乱，超声波36也不会产生紊 乱。由此，在流路主体91内部(流路26)流动的流体60不会在呈V字状传播的超声 波36内侧、外侧的各部位，以及呈V字状传播的超声波37内侧、外侧的各部位产生紊乱。因此，和第1实施方式相同，能够防止由于流体60的紊乱而导致超声波36和超声 波37产生紊乱，从而能够用超声波式流体测量装置10准确地测量流体的流量。在此，第4实施方式的流路构件90 (流路主体91)的超声波出入部31的周壁部53 被平坦地形成。因此，能够使流路主体91和第1实施方式的流路主体17相同地由树脂一体成形。S卩，如图18所示，通过从流路主体91的超声波出入部31沿箭头G方向拔出模具 57，形成流路沈的中央部^a，在第1侧壁部21上形成超声波出入部31。此外，通过从流路主体91的一端部91a沿箭头H方向拔出滑动模具58，能形成流 路沈的一端部^b。而且，通过从流路主体91的另一端部91b沿箭头I方向拔出滑动模具59，能形成 流路26的另一端部26c。由此，构成流路主体91的第1侧壁部21、第2侧壁部22、顶板部23和底板部M (参 照图9)与第1实施方式相同地由树脂成形为一体。通过使第1侧壁部21、第2侧壁部22、顶板部23、底板部M成为一体，能谋求零件 数目的减少。在此，由树脂成形流路主体91时，和第1实施方式相同，多个分隔板观(参照图9) 嵌件成形于第1侧壁部21和第2侧壁部22上。通过使多个分隔板观与第1侧壁部21和第2侧壁部22 —体成形，能省去将多个 分隔板观安装到第1侧壁部21和第2侧壁部22上的时间和精力。在此，根据第4实施方式的流路构件90，能得到和第1实施方式的流路构件15相 同的效果。(第5实施方式)如图19所示，本发明的第5实施方式的流路构件100具有流路主体(主体)101 替代流路主体17。流路主体101构成为，在第1侧壁部21上，相邻地设置第1超声波出入部32和第 2超声波出入部33，并且，在第1侧壁部21的背面21a侧(即，流路沈侧)形成收纳凹部 102，在收纳凹部102中嵌入有超声波透过膜38，由此能够从第1侧壁部21的背面21a侧 (即，流路26侧)安装超声波透过膜38。通过相邻地设置第1超声波出入部32和第2超声波出入部33，在第1超声波出入 部32和第2超声波出入部33之间形成有台阶部(柱体)51。在此，相邻设置的第1超声波出入部32和第2超声波出入部33被超声波透过膜 38从第1侧壁部21的背面21a侧(即，流路沈侧)一并覆盖。
因此，能用超声波透过膜38覆盖台阶部(柱体)51。由此，能确保呈V字状传播的超声波36内侧的部位(夹角θ 1侧的部位，即超声 波透过膜38)、呈V字状传播的超声波37内侧的部位(夹角θ 1侧的部位，即超声波透过膜 38)平坦。而且，通过从第1侧壁部21的背面21a侧(即，流路沈侧)设置超声波透过膜 38，能够使超声波透过膜38相对于流路沈(背面21a)平坦地设置。由此，在流路主体101内部(流路26)流动的流体60不会在呈V字状传播的超声 波36内侧、外侧的各部位，或呈V字状传播的超声波37内侧、外侧的各部位产生紊乱。因此，和第1实施方式相同，能够防止由于流体60的紊乱导致超声波36和超声波 37产生紊乱，从而能够用超声波式流体测量装置10准确地测量流体的流量。在此，第5实施方式的流路构件100(流路主体101)在第1侧壁部21的背面21a 侧(即，流路沈侧)形成有收纳凹部102。因此，难以将流路主体101如第1实施方式的流路主体17那样由树脂成形为一 体。因此，如图20所示，第1侧壁部21、第2侧壁部22、顶板部23和底板部M分别由 独立的构件构成。于是，在组装第1侧壁部21、第2侧壁部22、顶板部23和底板部M时，从第1侧 壁部21的背面21a侧(即，流路沈侧)将超声波透过膜38组装在收纳凹部102中(参照 图⑶。除此之外，在组装第1侧壁部21、第2侧壁部22、顶板部23和底板部M时，组装 多个分隔板观。这样，通过分别以独立的构件构成第1侧壁部21、第2侧壁部22、顶板部23和底 板部24，能组装第5实施方式的流路构件100 (流路主体101)。在此，流路主体101的第1侧壁部21、第2侧壁部22、顶板部23和底板部M分别 由树脂制的构件形成。在此，根据第5实施方式的流路构件100，能得到和第1实施方式的流路构件15相 同的效果。(第6实施方式)如图21所示，本发明的第6实施方式的流路构件110具有流路主体(主体)111 替代流路主体17。图13、图14所示的第3实施方式同样，流路主体111形成为使超声波出入部31 (第 1超声波出入部32和第2超声波出入部3 能够与超声波测量部16的传感器座41嵌合。而且，在传感器座41的底面41a上设有超声波透过膜38。因此，通过将传感器座 41嵌合到超声波出入部31中，可由超声波透过膜38覆盖超声波出入部31。S卩，相连续地设置的第1超声波出入部32和第2超声波出入部33(即，超声波出 入部31)被超声波透过膜38 —并覆盖。因此，能确保被呈V字状传播的超声波36内侧的部位(夹角θ 1侧的部位，即超 声波透过膜38)、呈V字状传播的超声波37内侧的部位(夹角θ 1侧的部位，即超声波透过 膜38)为平坦。
除此之外，在传感器座41与超声波出入部31嵌合的状态下，能够使超声波透过膜 38相对于流路沈(背面21a)平坦地设置。由此，在流路主体111的内部(流路26)流动的流体60不会在呈V字状传播的超 声波36内侧、外侧的各部位，或呈V字状传播的超声波37内侧、外侧的各部位产生紊乱。因此，和第1实施方式相同，能够防止由于流体60的紊乱导致超声波36和超声波 37产生紊乱，从而能够用超声波式流体测量装置10准确地测量流体60的流量。在此，第6实施方式的流路构件110(流路主体111)的超声波出入部31的周壁部 53平坦地被形成。因此，能够将流路主体111和第1实施方式的流路主体17、第3实施方式的流路主 体81相同地由树脂一体成形。S卩，构成流路主体111的第1侧壁部21、第2侧壁部22、顶板部23和底板部M (未 图示)与第1实施方式、第3实施方式相同地由树脂一体成形。通过使第1侧壁部21、第2侧壁部22、顶板部23、底板部M成为一体，能谋求零件 数目的减少。在此，由树脂成形流路主体111时，与第1实施方式、第3实施方式相同，多个分隔 板观嵌件成形于第1侧壁部21和第2侧壁部22。分隔板观从上角部28a突出有上突片观山而且从下角部突出有下突片^b。而且，多个分隔板观的上突片28d —体成形(嵌件成形)在第1侧壁部21，多个 分隔板观的下突片^b以贯穿第2侧壁部22的状态一体成形(嵌件成形)在第2侧壁部 22。通过使下突片28b能够以贯穿第2侧壁部22的状态嵌件成形在第2侧壁部22，在 嵌件成形分隔板观时，能够由模具保持下突片28b从而容易将分隔板观定位到规定位置。除此之外，通过使多个分隔板28与第1侧壁部21和第2侧壁部22 —体成形，能 省去将多个分隔板28安装到第1侧壁部21和第2侧壁部22上的时间和精力。第6实施方式的流路构件110在将传感器座41嵌合到超声波出入部31中的状态 下，和第1实施方式相同，使多个分隔板观的端部28c与超声波透过膜38接触。通过使超声波透过膜38和多个分隔板28的端部28c接触，能消除超声波透过膜 38和分隔板28的端部28c之间的间隙。因此，流体不会在超声波透过膜38和分隔板28的端部28c之间的间隙中产生紊 乱。由此，能防止由于流体的紊乱而导致超声波产生紊乱。在此，根据第6实施方式的流路构件110，能得到和第1实施方式的流路构件15相 同的效果。(第7实施方式)图22所示的本发明的第7实施方式的超声波式流体测量装置130具有基本上和 第1实施方式相同的超声波式流体测量构造12。超声波式流体测量构造12被收容在将气体等流体引导到流体消费设备(未图示) 的测量流路11的收容部13中。该超声波式流体测量构造12包括收容于收容部13的流 路构件15 ；与流路构件15相邻的超声波测量部16。即使在这样的第7实施方式中，也能得到和上述的第1实施方式同样的效果。
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(第8实施方式)此外，图23所示的本发明的第7实施方式的超声波式流体测量装置140的箱状的 装置壳体141内收容有超声波式流体测量构造142，例如由螺钉等固定。超声波式流体测量构造142基本上与第1实施方式所示的超声波式流体测量构造 相同。装置壳体141具有连通内外的入口管143和出口管144。入口管143在装置壳体141的内部借助截止阀145打开。出口管144在装置壳体 141的内部与超声波式流体测量构造142的开口 18连结。因此，相对于超声波式流体测量装置140而言，经过入口管143流入装置壳体141 内的流体60从超声波式流体测量构造142的入口进入，经过出口管144，被排出到装置壳体 141的外部。根据这样的第7实施方式，构造简单，能实现低成本。另外，本发明的超声波式流体测量装置10和超声波式流体测量构造12不限于上 述的第1实施方式 第6实施方式，而是能够进行适当的变更、改进等。例如，在第1实施方式 第6实施方式中，说明了用树脂制的构件形成流路构件 (流路主体)15、70、80、90、100、110的例子，但是不限于此，也能用金属制的构件形成。此外，在上述第1实施方式 第6实施方式中所使用的超声波式流体测量装置10、 测量流路11、超声波式流体测量构造12、收容部13、流路构件15、70、80、90、100、110、超声 波测量部16、流路主体17、71、81、91、101、111、开口 18、第1侧壁部21、第2侧壁部22、顶 板部23、底板部M、流路沈、扁平流路27、分隔板观、超声波出入部31、第1超声波出入部 32、第2超声波出入部33、反射面35、超声波透过膜38、第1收发波器42和第2收发波器 43等的形状和结构不限定于例示，而是可以进行适当的变更。
权利要求
1.一种超声波式流体测量构造，其包括沿着流体的流动方向延伸且截面呈矩形的流路 构件和与上述流路构件相邻的超声波测量部，上述流路构件包括与上述超声波测量部相邻的第1侧壁部；与上述第1侧壁部平行 的第2侧壁部；架设在上述第1侧壁部和上述第2侧壁部之间的顶板部和底板部；设于上述 第1侧壁部的第1超声波出入部和第2超声波出入部；设于上述第2侧壁部内表面上的反 射面，上述超声波测量部包括第1收发波器和第2收发波器，该第1收发波器经由上述第1 超声波出入部向上述反射面发送超声波，并且接收从上述反射面反射而来的超声波；该第 2收发波器经由上述第2超声波出入部向上述反射面发送超声波，并且接收从上述反射面 反射而来的超声波，上述第1超声波出入部和上述第2超声波出入部相邻，并且由用于使上述超声波透过 的超声波透过膜一并覆盖上述第1超声波出入部和上述第2超声波出入部。
2.根据权利要求1所述的超声波式流体测量构造，上述第1侧壁部、上述第2侧壁部、上述顶板部、上述底板部是一体的。
3.根据权利要求1所述的超声波式流体测量构造，上述流路构件具有将该流路构件的内部划分成多个扁平流路的分隔板，上述分隔板与上述第1侧壁部和上述第2侧壁部一体成形。
4.根据权利要求3所述的超声波式流体测量构造，上述超声波透过膜和上述分隔板接触。
5.根据权利要求1所述的超声波式流体测量构造，上述第1超声波出入部和上述第2超声波出入部相连续。
6.一种超声波式流体测量构造，其包括沿着流体的流动方向延伸且截面呈矩形的流路 构件和与上述流路构件相邻的超声波测量部，上述流路构件包括与上述超声波测量部相邻的第1侧壁部；与上述第1侧壁部平行 的第2侧壁部；设于上述第1侧壁部的第1超声波出入部和第2超声波出入部；设于上述第 2侧壁部内表面上的反射面，上述超声波测量部包括第1收发波器和第2收发波器，该第1收发波器经由上述第1 超声波出入部向上述反射面发送超声波，并且接收从上述反射面反射而来的超声波；该第 2收发波器经由上述第2超声波出入部向上述反射面发送超声波，并且接收从上述反射面 反射而来的超声波，上述第1超声波出入部和上述第2超声波出入部相邻。
7.一种超声波式流体测量装置，其特征在于使用权利要求1 6中任一项所述的超声波式流体测量构造。
全文摘要
本发明提供一种能防止因流体的紊乱而导致超声波产生紊乱的超声波式流体测量构造和超声波式流体测量装置。超声波式流体测量构造(12)具有与流路构件相邻的超声波测量部(16)。流路构件包括设于第1侧壁部(21)的第1超声波出入部(32)和第2超声波出入部(33)；设于第2侧壁部(22)内表面上的反射面(35)。而且，第1超声波出入部和第2超声波出入部相邻，并且，由用于使超声波(36、37)透过的超声波透过膜(38)一并覆盖第1超声波出入部和第2超声波出入部。
文档编号G01F1/66GK102072751SQ20101012216
公开日2011年5月25日 申请日期2010年2月26日 优先权日2009年11月24日
发明者宫田肇, 尾崎行则, 渡边葵, 藤井裕史 申请人:松下电器产业株式会社