JP2017096717A - 超音波流量計 - Google Patents

Abstract

【課題】ケース筐体の空間部内において被計測流体が導入される計測流路部に対して超音波による計測処理を行う計測部を鉛直上側に位置させることを、ケース筐体が上下方向を入れ替えて使用されても可能にする超音波流量計を提供すること。【解決手段】第１内壁面１２８が鉛直方向Ｄの上側Ｄ１に位置するメータ筐体１００の中央空間部１０２では、第２側面２０２Ｂより第１側面２０２Ａを鉛直方向Ｄの上側Ｄ１にした計測流路部２０２が収納されると、計測流路部２０２の第１側面２０２Ａに取り付けられた回路ケース２０４が、計測流路部２０２の第１側面２０２Ａからその第１側面２０２Ａに対向する中央空間部１０２の第１内壁面１２８までの間に、つまり、計測流路部２０２より鉛直方向Ｄの上側Ｄ１の中央空間部１０２内に収納される。【選択図】図５

Description

本発明は、被計測流体の流量を計測する超音波流量計に関するものである。

従来より、被計測流体の流量を計測する超音波流量計に関する技術が種々提案されている。
例えば、下記特許文献１に記載された超音波式流量計では、流路筺体の上流と下流の一方の面において、流路筺体内をＶ字状に超音波が伝搬するように一対の超音波振動子が配設されている。一対の超音波振動子は、流量計測手段と接続されている。

流量計測手段は、上流側の超音波振動子から発せられた超音波が流路筺体の内壁に反射してＶ字状に下流側の超音波振動子に到達する時間と、逆に下流側の超音波振動子から発せられ上流側の超音波振動子に到達する時間の差から流路筺体内を流れる被計測流体の速度を求め流量を計測するものである。

特開２０１２−２６２４号公報

しかしながら、流路筺体内を流れる被計測流体に不純物等が含まれることがあり、不純物等が重力により流路筺体に沈下し、その沈下した不純物等が一対の超音波振動子の一方又は双方に付着すると、高精度な流量計測が行えなくなる。

従って、高精度な流量計測を構造的に確保するためには、不純物等が沈下する流路筺体に対して鉛直方向の上側（つまり、重力が作用する向きの反対側）に一対の超音波振動子を位置させる必要があった。

そこで、本発明は、上述した点を鑑みてなされたものであり、ケース筐体の空間部内において被計測流体が導入される計測流路部に対して超音波による計測処理を行う計測部を鉛直上側に位置させることを、ケース筐体が上下方向を入れ替えて使用されても可能にする超音波流量計を提供することを課題とする。

この課題を解決するためになされた請求項１に係る発明は、被計測流体の流速を計測する超音波流速計であって、流速を計測するために被計測流体が導入される略角筒状の計測流路部と、使用状態において計測流路部の鉛直上側の第１側面に取り付けられ、超音波による計測処理を行う計測部と、計測部が取り付けられた計測流路部を収納する空間部を有するケース筐体とを備え、空間部は、計測流路部が収納された状態で、第１側面から第１側面に対向する空間部の第１端面までの第１距離、及び第１側面に対向する計測流量部の第２側面から第２側面に対向する空間部の第２端面までの第２距離は、計測流路部の第１側面からの計測部の最も高い位置までの高さより長いことを特徴とする。

また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の超音波流量計であって、計測部は計測流路部の中央部に設けられ、空間部は計測流路部に取り付けられた計測部を収納する幅を有することを特徴とする。

また、請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の超音波流量計であって、ケース筐体は、空間部の一方に隣接し、空間部に収納された計測流路部の一端部が収納される入口バッファ部と、空間部の他方に隣接し、空間部に収納された計測流路部の他端部が収納される出口バッファ部と、入口バッファ部に被計測流体を導入する入口開口部と、出口バッファ部に被計測流体を導出する出口開口部とを有することを特徴とする。

請求項１に係る発明の超音波流量計は、ケース筐体の空間部に収納される計測流路部と計測部を使用して、被計測流体の流速を計測する。略角筒状の計測流路部には、流速を計測するために被計測流体が導入される。計測部では、超音波による計測処理が行われる。さらに、使用状態において、計測流路部の鉛直上側の第１側面に計測部が取り付けられる。

計測流路部が収納された状態にあるケース筐体の空間部では、計測流路部の第１側面からその第１側面に対向する空間部の第１端面までの第１距離が、計測流路部の第１側面から計測部までの高さより長い。従って、計測流路部の第１側面からその第１側面に対向する空間部の第１端面までの間に、計測流路部の第１側面に取り付けられた計測部を収納させることができる。

さらに、計測流路部が収納された状態にあるケース筐体の空間部では、計測流路部の第１側面に対向する計測流路部の第２側面からその第２側面に対向する空間部の第２端面までの第２距離が、計測流路部の第１側面からの計測部の最も高い位置までの高さより長い。従って、計測流路部の第１側面に対向する第２側面からその第２側面に対向する空間部の第２端面までの間に、計測流路部の第１側面に取り付けられた計測部を収納させることができる。

そのため、第１端面が鉛直上側に位置するケース筐体の空間部では、第２側面より第１側面を鉛直上側にした計測流路部が収納されると、計測流路部の第１側面に取り付けられた計測部が、計測流路部の第１側面からその第１側面に対向する空間部の第１端面までの間に、つまり、計測流路部より鉛直上側の空間部内に収納される。

これに対して、第２端面が鉛直上側に位置するケース筐体の空間部では、第２側面より第１側面を鉛直上側にした計測流路部が収納されると、計測流路部の第１側面に取り付けられた計測部が、計測流路部の第１側面からその第１側面に対向する空間部の第２端面までの間に、つまり、計測流路部より鉛直上側の空間部内に収納される。

従って、請求項１に係る発明の超音波流量計では、ケース筐体の空間部内において被計測流体が導入される計測流路部に対して超音波による計測処理を行う計測部を鉛直上側に位置させることを、ケース筐体が上下方向を入れ替えて使用されても可能にしている。

請求項２に係る発明の超音波流量計では、計測流路部が収納される空間部が、計測流路部の中央部に取り付けられた計測部を収納する幅を有しているので、計測流路部より鉛直上側の空間部内に計測部を収納させることを支障なく行うことができる。

請求項３に係る発明の超音波流量計では、ケース筐体は、空間部を挟んで入口バッファ部と出口バッファ部とを有する。ケース筐体の入口バッファ部と出口バッファ部には、それぞれ入口開口部と出口開口部が設けられる。入口バッファ部には、ケース筐体の空間部に収納された計測流路部の一端部が収納され、入口開口部から被計測流体が導入される。出口バッファ部には、ケース筐体の空間部に収納された計測流路部の他端部が収納され、出口開口部から被計測流体が導出される。

従って、入口開口部を介して入口バッファ部に導入された被計測流体は、入口バッファ部に収納されている計測流路部の一端部から計測流路部内に導入される。計測流路部内に導入された被計測流体は、その流速が計測流路部に対して鉛直上側に位置した計測部で計測処理された後に、出口バッファ部に収納されている計測流路部の他端部から導出される。計測流路部の他端部から導出された被計測流体は、出口バッファを介して入口開口部から導出される。

このようなケース筐体内での被計測流体に対する計測処理は、その計測処理が行われる計測部が計測流路部に対して鉛直上側に位置する限り、ケース筐体に設けられた入口開口部や出口開口部の方向に影響されない。従って、請求項３に係る発明の超音波流量計では、ケース筐体内で計測部が計測流路部に対して鉛直上側に位置することが実現されていれば、入口開口部や出口開口部は、それらの方向が制限されることなく、ケース筐体に設けることが可能である。

本実施形態に係る超音波流量計（接続金具上向き）の概略構成を表した分解斜視図である。 メータ筐体を表した正面図である。 流量計測ユニットの中央部分を表した要部断面図である。 接続金具上向きのメータ筐体に流量計測ユニットが取り付けられた状態を表した斜視図である。 接続金具上向きのメータ筐体に流量計測ユニットが取り付けられた状態を表した正面図である。 カバーを表した斜視図である。 カバーを表した背面図である。 本実施形態に係る超音波流量計（接続金具下向き）の概略構成を表した分解斜視図である。 接続金具下向きのメータ筐体に流量計測ユニットが取り付けられた状態を表した斜視図である。 接続金具下向きのメータ筐体に流量計測ユニットが取り付けられた状態を表した正面図である。

［１．超音波流量計の概要］
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。本実施形態の超音波流量計は、燃料ガス（例えば、都市ガスやＬＰガス等である。）の流量を計測する燃料ガスメータである。図１に表すように、本実施形態の超音波流量計１は、メータ筐体１００、流量計測ユニット２００、及びカバー３００等を備えている。

［２．超音波流量計を構成するメータ筐体の形態］
図１や図２に表すように、メータ筐体１００は、略直方体状に形成されたものであり、中央空間部１０２、入口バッファ部１０４、及び出口バッファ部１０６が、それぞれメータ筐体１００の内部に空洞を有して設けられている。さらに、中央空間部１０２の開口１０８、入口バッファ部１０４の開口１１０、及び出口バッファ部１０６の開口１１２が、メータ筐体１００の一側面１１４に設けられている。

メータ筐体１００は、その一側面１１４に対して図２視の上側で直交して隣り合う他側面１１６を有している。他側面１１６の両端には、入口用接続金具１１８と出口用接続金具１２０が突出して設けられている。入口用接続金具１１８には、入口開口部１１８Ａが、後述する円形開口部１２２まで貫いて設けられている。出口用接続金具１２０には、出口開口部１２０Ａが出口バッファ部１０６まで貫いて設けられている。本実施形態の超音波流量計１では、被計測流体である燃料ガスが、入口用接続金具１１８の入口開口部１１８Ａを介して供給され、出口用接続金具１２０の出口開口部１２０Ａを介して排出される。

入口バッファ部１０４では、それを形成する奥側内壁に円形開口部１２２が開口されて設けられている。円形開口部１２２を介して、入口用接続金具１１８の入口開口部１１８Ａは入口バッファ部１０４に通し連なっている。出口用接続金具１２０の出口開口部１２０Ａは、出口バッファ部１０６まで貫かれて設けられることにより、出口バッファ部１０６に通し連なっている。

メータ筐体１００内には、その長手方向両端部からほぼ等しい距離の位置に、中央空間部１０２の図２視の左右の内壁、すなわち、入口バッファ部１０４との間及び出口バッファ部１０６との間に、それぞれ第１仕切壁１２４と第２仕切壁１２６が互いに平行となるように設けられている。さらに、第１仕切壁１２４及び第２仕切壁１２６は、それらを図２視で上方向に延長すると、メータ筐体１００の他側面１１６に対して直角に交わるように設けられている。つまり、第１仕切壁１２４及び第２仕切壁１２６は、図２視で上下方向（メータ筐体１００の他側面１１６に直交する方向）に設けられている。第１仕切壁１２４と第２仕切壁１２６の間隔は、中央空間部１０２の幅Ｂ１に相当する。

中央空間部１０２の図２視の上下内壁は、第１仕切壁１２４及び第２仕切壁１２６に直交する、それぞれ第１内壁面１２８及び第２内壁面１３０である。つまり、第１内壁面１２８及び第２内壁面１３０は、互いに平行であり、さらに、メータ筐体１００の他側面１１６に対し平行に設けられている。

メータ筐体１００内では、第１仕切壁１２４及び第２仕切壁１２６において、流量計測ユニット２００を嵌装させることが可能な一対の取付凹部１３２，１３４が設けられている。

各取付凹部１３２，１３４において、図２視の上側の各端面１３２Ａ，１３４Ａは、メータ筐体１００の他側面１１６に対して平行な同一平面上に設けられており、中央空間部１０２の第１内壁面１２８から第１距離Ｍ１の離間距離に離れるように設けられている。さらに、図２視の下側の各端面１３２Ｂ，１３４Ｂは、メータ筐体１００の他側面１１６に対して平行な同一平面上に設けられており、中央空間部１０２の第２内壁面１３０から第２距離Ｍ２の離間距離に離れるように設けられている。

尚、本実施形態では、第１距離Ｍ１と第２距離Ｍ２は等しい。

また、各取付凹部１３２，１３４において、図２視の奥側の各端面１３２Ｃ，１３４Ｃは、メータ筐体１００の他側面１１６に対して直交する同一平面上に設けられている。つまり、図２視の奥側の各端面１３２Ｃ，１３４Ｃは、図２視の上側の各端面１３２Ａ，１３４Ａ及び図２視の下側の各端面１３２Ｂ，１３４Ｂと直交している。

従って、各取付凹部１３２，１３４では、図２視の上側の各端面１３２Ａ，１３４Ａ、図２視の奥側の各端面１３２Ｃ，１３４Ｃ、及び図２視の下側の各端面１３２Ｂ，１３４Ｂにより、流量計測ユニット２００を嵌装するためのコ字状切欠が形成されている（図１参照）。

［３．超音波流量計を構成する流量計測ユニットの形態］
図１に表すように、流量計測ユニット２００は、計測流路部２０２及び回路ケース２０４等を備えている。計測流路部２０２は、略角筒状に形成されており、その長手方向に直交する断面（つまり、外周）が矩形状である。計測流路部２０２の両端には、入口部２０６及び出口部２０８が設けられている。計測流路部２０２内では、入口部２０６から出口部２０８に向かって、被計測流体である燃料ガスが流れる。

計測流路部２０２では、その長手方向の中央部において、回路ケース２０４が固定されている。回路ケース２０４は、略直方体状に形成されている。

計測流路部２０２の回路ケース２０４より入口部２０６側の外方には、互いに対向した一対のリブ２１０が計測流路部２０２の外周に渡って設けられている。一対のリブ２１０によって、計測流路部２０２の外周には、矩形状溝部２１２が形成されている。同様にして、計測流路部２０２の回路ケース２０４より出口部２０８側の外方には、互いに対向した一対のリブ２１４が計測流路部２０２の外周に渡って設けられている。一対のリブ２１４によって、計測流路部２０２の外周には、矩形状溝部２１６が形成されている。

図３に表すように、計測流路部２０２は、回路ケース２０４が固定された第１側面２０２Ａと、その第１側面２０２Ａに対向する第２側面２０２Ｂを有する。回路ケース２０４は、一側面２０４Ａを有する。その一側面２０４Ａは、計測流路部２０２に対向する面とは反対側の面であり、回路ケース２０４の高さを決める面である。従って、回路ケース２０４の一側面２０４Ａは、計測流路部２０２の第１側面２０２Ａ及び第２側面２０２Ｂと平行にある。特に、回路ケース２０４の一側面２０４Ａは、所定距離を置いて、計測流路部２０２の第１側面２０２Ａと平行にある。つまり、回路ケース２０４は、計測流路部２０２の第１側面２０２Ａに対して、所定距離に相当する高さＨで設けられている。

上述した第１距離Ｍ１及び第２距離Ｍ２（図２参照）は、高さＨより長く設けられている。つまり、メータ筐体１００の各取付凹部１３２，１３４の各端面１３２Ａ，１３４Ａから中央空間部１０２の第１内壁面１２８までの第１距離Ｍ１は、高さＨより長い。同様に、メータ筐体１００の各取付凹部１３２，１３４の各端面１３２Ｂ，１３４Ｂから中央空間部１０２の第２内壁面１３０までの第２距離Ｍ２は、高さＨより長い。

回路ケース２０４内には、一対の超音波振動子２１８Ａ，２１８Ｂが設けられている。一対の超音波振動子２１８Ａ，２１８Ｂは、計測流路部２０２の流路２２０内を流れる燃料ガスの流れ方向に沿って設けられることにより、超音波が第２側面２０２Ｂの内壁で反射されるＶ字型の超音波の伝搬経路２２２を計測流路部２０２の流路２２０内に形成する。

さらに、回路ケース２０４内には、回路基板２２４が設けられている。回路基板２２４には、一対の超音波振動子２１８Ａ，２１８Ｂを電気的に接続した計測回路２２４Ａが形成されている。このような回路構成により、流量計測ユニット２００では、計測流路部２０２の流路２２０内を流れる燃料ガスの流速が一対の超音波振動子２１８Ａ，２１８Ｂで測定され、その測定値に基づいて、計測流路部２０２の流路２２０内を流れる燃料ガスの流量が計測される。

但し、本実施形態の超音波流量計１では、一対の超音波振動子２１８Ａ，２１８Ｂが内蔵された回路ケース２０４を、計測流路部２０２の第１側面２０２Ａ、つまり、計測流路部２０２より鉛直方向Ｄの上側Ｄ１に位置させた状態を確保して、計測流路部２０２の流路２２０内を流れる燃料ガスの流量が計測される。ちなみに、符号Ｄ２は、鉛直方向Ｄの下側を示している。

また、回路ケース２０４は、その長手方向の長さに相当する幅Ｂ２を有する。回路ケース２０４の幅Ｂ２は、メータ筐体１００が有する中央空間部１０２の幅Ｂ１（図２参照）より小さい。

尚、計測流路部２０２の流路２２０内には、複数枚の分流板２２６が、計測流路部２０２の長手方向に対して平行に立設して、計測流路部２０２の図３視の奥行方向に略等間隔で設けられている。すなわち、各分流板２２６は、一対の超音波振動子２１８Ａ，２１８Ｂ間の超音波の伝搬経路２２２を含む面と平行になるように設けられている。このような構造にある各分流板２２６によって、計測流路部２０２の流路２２０内を流れる燃料ガスに対し、その流れ方向を安定化させることが可能となる。

［４．接続金具上向きのメータ筐体に対する流量計測ユニットの取付］
図１、図４、及び図５に表すメータ筐体１００は、入口用接続金具１１８及び出口用接続金具１２０が鉛直方向Ｄの上側Ｄ１に位置する態様にある。以下、このような態様にあるメータ筐体１００を「接続金具上向きのメータ筐体」と称する。

接続金具上向きのメータ筐体１００では、流量計測ユニット２００が取り付けられる。そのためには、流量計測ユニット２００の計測流路部２０２の各矩形状溝部２１２，２１６にＯリング（不図示）が嵌め込まれ、そのＯリング（不図示）が嵌め込まれた計測流路部２０２の各部分が、接続金具上向きのメータ筐体１００の一側面１１４から各取付凹部１３２，１３４に嵌め込まれる。

つまり、メータ筐体１００が有する第１仕切壁１２４の取付凹部１３２には、Ｏリング（不図示）が嵌め込まれた流量計測ユニット２００の矩形状溝部２１２が嵌め込まれる。これに対して、メータ筐体１００が有する第２仕切壁１２６の取付凹部１３４には、Ｏリング（不図示）が嵌め込まれた流量計測ユニット２００の矩形状溝部２１６が嵌め込まれる。

これにより、接続金具上向きのメータ筐体１００では、流量計測ユニット２００の計測流路部２０２が第１仕切壁１２４及び第２仕切壁１２６に嵌装され、流量計測ユニット２００が取り付けられる。

さらに、メータ筐体１００の中央空間部１０２や、各取付凹部１３２，１３４、流量計測ユニット２００の計測流路部２０２、回路ケース２０４等が有する形状・位置・寸法等の構造的関係から、以下の各配置が実現される。

流量計測ユニット２００の計測流路部２０２は、接続金具上向きのメータ筐体１００の入口バッファ部１０４、中央空間部１０２、及び出口バッファ部１０６に渡って存在し、メータ筐体１００の他側面１１６に対し平行に配置される。従って、流量計測ユニット２００が有する計測流路部２０２の第１側面２０２Ａは、メータ筐体１００が有する中央空間部１０２の第１内壁面１２８に対向する。さらに、流量計測ユニット２００が有する計測流路部２０２の第２側面２０２Ｂは、メータ筐体１００が有する中央空間部１０２の第２内壁面１３０に対向する。

流量計測ユニット２００が有する回路ケース２０４の一側面２０４Ａは、接続金具上向きのメータ筐体１００の中央空間部１０２内でメータ筐体１００の他側面１１６に対し平行に配置される。

また、接続金具上向きのメータ筐体１００に流量計測ユニット２００が取り付けられると、以下の長さ関係がある。つまり、流量計測ユニット２００が有する計測流路部２０２の第１側面２０２Ａからメータ筐体１００が有する中央空間部１０２の第１内壁面１２８までの第１距離Ｌ１（図５参照）は、上述した第１距離Ｍ１（図２参照）に略等しく、上述した高さＨ（図３参照）より長い。従って、接続金具上向きのメータ筐体１００に流量計測ユニット２００が取り付けられる際には、流量計測ユニット２００が有する計測流路部２０２の第１側面２０２Ａからメータ筐体１００が有する中央空間部１０２の第１内壁面１２８までの間にて、流量計測ユニット２００の回路ケース２０４を収納させることが可能である。

よって、図１、図４、及び図５に表すようにして、流量計測ユニット２００は、計測流路部２０２の第１側面２０２Ａより回路ケース２０４が鉛直方向Ｄの上側Ｄ１に位置させた状態を確保されながら、接続金具上向きのメータ筐体１００に対して取り付けられる。

ちなみに、接続金具上向きのメータ筐体１００に流量計測ユニット２００が取り付けられた際には、以下の長さ関係もある。つまり、流量計測ユニット２００が有する計測流路部２０２の第２側面２０２Ｂからメータ筐体１００が有する中央空間部１０２の第２内壁面１３０までの第２距離Ｌ２（図５参照）は、上述した第２距離Ｍ２（図２参照）に略等しく、上述した高さＨ（図３参照）より長い。

［５．超音波流量計を構成するカバーの形態と取付］
カバー３００には、図６及び図７に表すように、第１開口凹部３０２、第２開口凹部３０４、及び第３開口凹部３０６がそれぞれ設けられている。

第１開口凹部３０２は、その開口３０８が中央空間部１０２の開口１０８と同一になるように形成されている。第２開口凹部３０４は、その開口３１０が入口バッファ部１０４の開口１１０と同一になるように形成されている。第３開口凹部３０６は、その開口３１２が出口バッファ部１０６の開口１１２と同一になるように形成されている。第１開口凹部３０２の開口３０８、第２開口凹部３０４の開口３１０、及び第３開口凹部３０６の開口３１２は、カバー３００の背面３１４に設けられている。

カバー３００がメータ筐体１００に取り付けられる際は、カバー３００の背面３１４がパッキン（不図示）を介してメータ筐体１００の一側面１１４に突き合わされた状態で、カバー３００がメータ筐体１００の一側面１１４にネジ止めで固定される。

このとき、カバー３００が有する第１開口凹部３０２の開口３０８は、メータ筐体１００が有する中央空間部１０２の開口１０８に重ね合わされる。カバー３００が有する第２開口凹部３０４の開口３１０は、メータ筐体１００が有する入口バッファ部１０４の開口１１０に重ね合わされる。カバー３００が有する第３開口凹部３０６の開口３１２は、メータ筐体１００が有する出口バッファ部１０６の開口１１２に重ね合わされる。

これにより、入口バッファ部１０４は、流量計測ユニット２００の計測流路部２０２の入口部２０６が存在した状態で気密に保持される。中央空間部１０２は、流量計測ユニット２００の計測流路部２０２及び計測流路部２０２に取り付けられた回路ケース２０４が存在した状態で気密に保持される。出口バッファ部１０６は、流量計測ユニット２００の計測流路部２０２の出口部２０８が存在した状態で気密に保持される。

従って、入口バッファ部１０４及び出口バッファ部１０６は、流量計測ユニット２００の計測流路部２０２の流路２２０を介して連通される。そのため、被計測流体の燃料ガスは、入口用接続金具１１８の入口開口部１１８Ａを介して入口バッファ部１０４に供給されると、流量計測ユニット２００の計測流路部２０２の流路２２０内を流れ、出口バッファ部１０６を介して出口用接続金具１２０の出口開口部１２０Ａから排出される。

これにより、流量計測ユニット２００では、計測流路部２０２の流路２２０より鉛直方向Ｄの上側Ｄ１に位置させた一対の超音波振動子２１８Ａ，２１８Ｂによって、計測流路部２０２の流路２２０内を流れる燃料ガスの流速が測定され、その測定値に基づいて、計測流路部２０２の流路２２０内を流れる燃料ガスの流量が計測されることが可能となる。

また、カバー３００がメータ筐体１００に取り付けられた際は、カバー３００の第１開口凹部３０２内には、流量計測ユニット２００の回路ケース２０４の一部が収められる。カバー３００の第２開口凹部３０４内には、流量計測ユニット２００が有する計測流路部２０２の入口部２０６の一部が収められる。カバー３００の第３開口凹部３０６内には、流量計測ユニット２００が有する計測流路部２０２の出口部２０８の一部が収められる。

［６．接続金具下向きのメータ筐体に対する流量計測ユニットの取付］
図８乃至図１０に表すメータ筐体１００は、入口用接続金具１１８及び出口用接続金具１２０が鉛直方向Ｄの下側Ｄ２に位置する態様にある。以下、このような態様にあるメータ筐体１００を「接続金具下向きのメータ筐体」と称する。

ちなみに、「接続金具下向きのメータ筐体」は、上述した「接続金具上向きのメータ筐体」を鉛直方向Ｄで上下に反転させたものである。

接続金具下向きのメータ筐体１００では、流量計測ユニット２００が取り付けられる。そのためには、流量計測ユニット２００の計測流路部２０２の各矩形状溝部２１２，２１６にＯリング（不図示）が嵌め込まれ、そのＯリング（不図示）が嵌め込まれた計測流路部２０２の各部分が、接続金具下向きのメータ筐体１００の一側面１１４から各取付凹部１３２，１３４に嵌め込まれる。

つまり、メータ筐体１００が有する第１仕切壁１２４の取付凹部１３２には、Ｏリング（不図示）が嵌め込まれた流量計測ユニット２００の矩形状溝部２１２が嵌め込まれる。これに対して、メータ筐体１００が有する第２仕切壁１２６の取付凹部１３４には、Ｏリング（不図示）が嵌め込まれた流量計測ユニット２００の矩形状溝部２１６が嵌め込まれる。

これにより、接続金具下向きのメータ筐体１００では、流量計測ユニット２００の計測流路部２０２が第１仕切壁１２４及び第２仕切壁１２６に嵌装され、流量計測ユニット２００が取り付けられる。

さらに、メータ筐体１００の中央空間部１０２や、各取付凹部１３２，１３４、流量計測ユニット２００の計測流路部２０２、回路ケース２０４等が有する形状・位置・寸法等の構造的関係から、以下の各配置が実現される。

流量計測ユニット２００の計測流路部２０２は、接続金具下向きのメータ筐体１００の入口バッファ部１０４、中央空間部１０２、及び出口バッファ部１０６に渡って存在し、メータ筐体１００の他側面１１６に対し平行に配置される。従って、流量計測ユニット２００が有する計測流路部２０２の第１側面２０２Ａは、メータ筐体１００が有する中央空間部１０２の第２内壁面１３０に対向する。さらに、流量計測ユニット２００が有する計測流路部２０２の第２側面２０２Ｂは、メータ筐体１００が有する中央空間部１０２の第１内壁面１２８に対向する。

流量計測ユニット２００が有する回路ケース２０４の一側面２０４Ａは、接続金具下向きのメータ筐体１００の中央空間部１０２内でメータ筐体１００の他側面１１６に対し平行に配置される。

また、接続金具下向きのメータ筐体１００に流量計測ユニット２００が取り付けられると、以下の長さ関係がある。つまり、流量計測ユニット２００が有する計測流路部２０２の第１側面２０２Ａからメータ筐体１００が有する中央空間部１０２の第２内壁面１３０までの第３距離Ｌ３（図１０参照）は、上述した第２距離Ｍ２（図２参照）に略等しく、上述した高さＨ（図３参照）より長い。従って、接続金具下向きのメータ筐体１００に流量計測ユニット２００が取り付けられる際には、流量計測ユニット２００が有する計測流路部２０２の第１側面２０２Ａからメータ筐体１００が有する中央空間部１０２の第２内壁面１３０までの間にて、流量計測ユニット２００の回路ケース２０４を収納させることが可能である。

よって、図８乃至図１０に表すようにして、流量計測ユニット２００は、計測流路部２０２の第１側面２０２Ａより回路ケース２０４が鉛直方向Ｄの上側Ｄ１に位置させた状態を確保されながら、接続金具下向きのメータ筐体１００に対して取り付けられる。

ちなみに、接続金具下向きのメータ筐体１００に流量計測ユニット２００が取り付けられた際には、以下の長さ関係もある。つまり、流量計測ユニット２００が有する計測流路部２０２の第２側面２０２Ｂからメータ筐体１００が有する中央空間部１０２の第１内壁面１２８までの第４距離Ｌ４（図１０参照）は、上述した第１距離Ｍ１（図２参照）に略等しく、上述した高さＨ（図３参照）より長い。

このようにして、接続金具下向きのメータ筐体１００に流量計測ユニット２００が取り付けられると、上述したようにして、接続金具下向きのメータ筐体１００の一側面１１４にカバー３００が固定される。

但し、接続金具下向きのメータ筐体１００の一側面１１４にカバー３００が固定される際は、接続金具上向きのメータ筐体１００の一側面１１４にカバー３００が固定される際と比べて、カバー３００が鉛直方向Ｄで上下して反転される。

［７．まとめ］
以上より、本実施形態の超音波流量計１は、メータ筐体１００の中央空間部１０２に収納される計測流路部２０２と回路ケース２０４を使用して、被計測流体である燃料ガスの流速を計測する。略角筒状の計測流路部２０２には、流速を計測するために燃料ガスが導入される。回路ケース２０４では、一対の超音波振動子２１８Ａ，２１８Ｂの超音波による計測処理が行われる。さらに、使用状態において、計測流路部２０２の鉛直方向Ｄの上側Ｄ１に位置する計測流路部２０２の第１側面２０２Ａに回路ケース２０４が取り付けられる。

計測流路部２０２が収納された状態にあるメータ筐体１００の中央空間部１０２では、計測流路部２０２の第１側面２０２Ａからその第１側面２０２Ａに対向する中央空間部１０２の第１内壁面１２８までの第１距離Ｌ１が、計測流路部２０２の第１側面２０２Ａから回路ケース２０４で最も高い位置にある一側面２０４Ａまでの高さＨより長い（図５参照）。従って、計測流路部２０２の第１側面２０２Ａからその第１側面２０２Ａに対向する中央空間部１０２の第１内壁面１２８までの間に、計測流路部２０２の第１側面２０２Ａに取り付けられた回路ケース２０４を収納させることができる（図５参照）。

さらに、計測流路部２０２が収納された状態にあるメータ筐体１００の中央空間部１０２では、計測流路部２０２の第１側面２０２Ａに対向する第２側面２０２Ｂからその第２側面２０２Ｂに対向する中央空間部１０２の第２内壁面１３０までの第２距離Ｌ２が、計測流路部２０２の第１側面２０２Ａから回路ケース２０４で最も高い位置にある一側面２０４Ａまでの高さＨより長い（図５参照）。従って、計測流路部２０２の第１側面２０２Ａに対向する第２側面２０２Ｂからその第２側面２０２Ｂに対向する中央空間部１０２の第２内壁面１３０までの間に、計測流路部２０２の第１側面２０２Ａに取り付けられた回路ケース２０４を収納させることができる（図５、図１０参照）。

そのため、「接続金具上向きのメータ筐体」（図５参照）のように、第１内壁面１２８が鉛直方向Ｄの上側Ｄ１に位置するメータ筐体１００の中央空間部１０２では、第２側面２０２Ｂより第１側面２０２Ａを鉛直方向Ｄの上側Ｄ１にした計測流路部２０２が収納されると、計測流路部２０２の第１側面２０２Ａに取り付けられた回路ケース２０４が、計測流路部２０２の第１側面２０２Ａからその第１側面２０２Ａに対向する中央空間部１０２の第１内壁面１２８までの間に、つまり、計測流路部２０２より鉛直方向Ｄの上側Ｄ１の中央空間部１０２内に収納される。

これに対して、「接続金具下向きのメータ筐体」（図１０参照）のように、第２内壁面１３０が鉛直方向Ｄの上側Ｄ１に位置するメータ筐体１００の中央空間部１０２では、第２側面２０２Ｂより第１側面２０２Ａを鉛直方向Ｄの上側Ｄ１にした計測流路部２０２が収納されると、計測流路部２０２の第１側面２０２Ａに取り付けられた回路ケース２０４が、計測流路部２０２の第１側面２０２Ａからその第１側面２０２Ａに対向する中央空間部１０２の第２内壁面１３０までの間に、つまり、計測流路部２０２より鉛直方向Ｄの上側Ｄ１の中央空間部１０２内に収納される。

従って、本実施形態の超音波流量計１では、例えば、「接続金具上向きのメータ筐体」（図５参照）や「接続金具下向きのメータ筐体」（図１０参照）のように、メータ筐体１００が鉛直方向Ｄで上下して反転して使用されても、メータ筐体１００の中央空間部１０２内において、燃料ガスが導入される計測流路部２０２に対して、超音波による計測処理を行う回路ケース２０４を、鉛直方向Ｄの上側Ｄ１に位置させることが可能である。

本実施形態の超音波流量計１では、回路ケース２０４の幅Ｂ２は、計測流路部２０２が収納される中央空間部１０２の幅Ｂ１より小さい。従って、本実施形態の超音波流量計１は、計測流路部２０２が収納される中央空間部１０２が、計測流路部２０２の中央部に取り付けられた回路ケース２０４を収納する幅Ｂ１を有しているので、計測流路部２０２より鉛直方向Ｄの上側Ｄ１の中央空間部１０２内に回路ケース２０４を収納させることを支障なく行うことができる。

本実施形態の超音波流量計１では、メータ筐体１００は、中央空間部１０２を挟んで入口バッファ部１０４と出口バッファ部１０６とを有する。そのメータ筐体１００の入口バッファ部１０４と出口バッファ部１０６には、それぞれ入口開口部１１８Ａと出口開口部１２０Ａが設けられる。入口バッファ部１０４には、メータ筐体１００の中央空間部１０２に収納された計測流路部２０２が有する入口部２０６が収納され、入口用接続金具１１８の入口開口部１１８Ａから燃料ガスが導入される（図５、図１０参照）。出口バッファ部１０６には、メータ筐体１００の中央空間部１０２に収納された計測流路部２０２の出口部２０８が収納され、出口用接続金具１２０の出口開口部１２０Ａから燃料ガスが導出される（図５、図１０参照）。

従って、入口用接続金具１１８の入口開口部１１８Ａを介して入口バッファ部１０４に導入された燃料ガスは、入口バッファ部１０４に収納されている計測流路部２０２の入口部２０６から計測流路部２０２の流路２２０内に導入される。計測流路部２０２の流路２２０内に導入された燃料ガスは、その流速が計測流路部２０２に対して鉛直方向Ｄの上側Ｄ１に位置した回路ケース２０４内で一対の超音波振動子２１８Ａ，２１８Ｂの超音波による計測処理された後に、出口バッファ部１０６に収納されている計測流路部２０２の出口部２０８から導出される。計測流路部２０２の出口部２０８から導出された燃料ガスは、出口バッファ部１０６を介して出口用接続金具１２０の出口開口部１２０Ａから導出される。

このようなメータ筐体１００内での燃料ガスに対する計測処理は、その計測処理が行われる回路ケース２０４が計測流路部２０２に対して鉛直方向Ｄの上側Ｄ１に位置する限り、メータ筐体１００に設けられた入口用接続金具１１８の入口開口部１１８Ａや出口用接続金具１２０の出口開口部１２０Ａの各方向に影響されない。

従って、本実施形態の超音波流量計１では、メータ筐体１００内の回路ケース２０４が計測流路部２０２に対して鉛直方向Ｄの上側Ｄ１に位置していれば、入口用接続金具１１８の入口開口部１１８Ａや出口用接続金具１２０の出口開口部１２０Ａは、それらの方向が制限されることなく、メータ筐体１００に設けることが可能である。

つまり、メータ筐体１００内の回路ケース２０４が計測流路部２０２に対して鉛直方向Ｄの上側Ｄ１に位置することが実現されていれば、メータ筐体１００に設けられる入口用接続金具１１８の入口開口部１１８Ａや出口用接続金具１２０の出口開口部１２０Ａは、「接続金具上向きのメータ筐体」（図５参照）や「接続金具下向きのメータ筐体」（図１０参照）とは異なり、違う方向に向けてもよい。

ちなみに、本実施形態において、メータ筐体１００は、「ケース筐体」の一例である。中央空間部１０２は、「空間部」の一例である。第１内壁面１２８は、「第１端面」の一例である。第２内壁面１３０は、「第２端面」の一例である。回路ケース２０４は、「計測部」の一例である。鉛直方向Ｄの上側Ｄ１は、「鉛直上側」の一例である。計測流路部２０２の入口部２０６は、「計測流路部の一端部」の一例である。計測流路部２０２の出口部２０８は、「計測流路部の他端部」の一例である。

さらに、本実施形態の超音波流量計１については、以下のように言及することができる。本実施形態の超音波流量計１では、「接続金具上向きのメータ筐体」（図５参照）のように、入口用接続金具１１８及び出口用接続金具１２０が鉛直方向Ｄの上側Ｄ１に位置するメータ筐体１００に対して、計測流路部２０２より回路ケース２０４が鉛直方向Ｄの上側Ｄ１に位置する流量計測ユニット２００を取り付け可能とする（図１、図４、及び図５参照）。と共に、「接続金具下向きのメータ筐体」（図１０参照）のように、入口用接続金具１１８及び出口用接続金具１２０が鉛直方向Ｄの下側Ｄ２に位置するメータ筐体１００に対して、計測流路部２０２より回路ケース２０４が鉛直方向Ｄの上側Ｄ１に位置する流量計測ユニット２００を取り付け可能とする（図８乃至図１０参照）。

この点、計測流路部２０２より回路ケース２０４が鉛直方向Ｄの上側Ｄ１に位置する流量計測ユニット２００では、回路ケース２０４に内蔵された一対の超音波振動子２１８Ａ，２１８Ｂも計測流路部２０２より鉛直方向Ｄの上側Ｄ１に位置する（図３参照）。

従って、本実施形態の超音波流量計１では、「接続金具上向きのメータ筐体」（図５参照）のように、入口用接続金具１１８及び出口用接続金具１２０が鉛直方向Ｄの上側Ｄ１に位置する接続金具上向きのメータ筐体１００内であっても、「接続金具下向きのメータ筐体」（図１０参照）のように、入口用接続金具１１８及び出口用接続金具１２０が鉛直方向Ｄの下側Ｄ２に位置する接続金具下向きのメータ筐体１００内であっても、被計測流体である燃料ガスが流れる計測流路部２０２に対して鉛直方向Ｄの上側Ｄ１に一対の超音波振動子２１８Ａ，２１８Ｂを位置させることが可能である。

また、本実施形態の超音波流量計１は、第１内壁面１２８及び第２内壁面１３０を有する。第１内壁面１２８は、メータ筐体１００内でメータ筐体１００の他側面１１６に対し平行に設けられ、第１仕切壁１２４及び第２仕切壁１２６に直交してメータ筐体１００の中央空間部１０２を形成するものである。第２内壁面１３０は、第１内壁面１２８に対向すると共にメータ筐体１００内でメータ筐体１００の他側面１１６に対し平行に設けられ、第１仕切壁１２４及び第２仕切壁１２６に直交してメータ筐体１００の中央空間部１０２を形成するものである。

流量計測ユニット２００の回路ケース２０４は、流量計測ユニット２００の計測流路部２０２に対して高さＨで設けられる。その高さＨと比べ、メータ筐体１００に取り付けられた流量計測ユニット２００の計測流路部２０２からメータ筐体１００の第１内壁面１２８までの第１距離Ｌ１（第４距離Ｌ４）は長く、且つ、メータ筐体１００に取り付けられた流量計測ユニット２００の計測流路部２０２からメータ筐体１００の第２内壁面１３０までの第２距離Ｌ２（第３距離Ｌ３）も長い。

このようにして、本実施形態の超音波流量計１では、流量計測ユニット２００の計測流路部２０２及び回路ケース２０４が配置されるメータ筐体１００の中央空間部１０２を形成することにより、「接続金具上向きのメータ筐体」（図５参照）のようにして、入口用接続金具１１８及び出口用接続金具１２０が鉛直方向Ｄの上側Ｄ１に位置するようにメータ筐体１００が使用されても、あるいは、「接続金具下向きのメータ筐体」（図１０参照）のように、入口用接続金具１１８及び出口用接続金具１２０が鉛直方向Ｄの下側Ｄ２に位置するようにメータ筐体１００が使用されても、被計測流体である燃料ガスが流れる計測流路部２０２に対して鉛直方向Ｄの上側Ｄ１に一対の超音波振動子２１８Ａ，２１８Ｂを位置させることが確保されている。

［８．その他］
尚、本発明は上記実施形態に限定されるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、本実施形態では、第１距離Ｍ１と第２距離Ｍ２は等しいことから（図２参照）、メータ筐体１００の中央空間部１０２は、一対の取付凹部１３２，１３４を基準にして対称である。もっとも、第１距離Ｍ１と第２距離Ｍ２は、高さＨ（図３参照）より短くなければ、異なってもよい。そのような場合では、メータ筐体１００の中央空間部１０２は、一対の取付凹部１３２，１３４を基準にして非対称となる。

また、本実施形態では、メータ筐体１００に流量計測ユニット２００が取り付けられると、メータ筐体１００が有する中央空間部１０２の第１内壁面１２８及び第２内壁面１３０と流量計測ユニット２００が有する計測流路部２０２の第１側面２０２Ａ及び第２側面２０２Ｂが平行関係にある。もっとも、第１距離Ｌ１及び第２距離Ｌ２（図５参照）が高さＨ（図３参照）より長ければ、メータ筐体１００が有する中央空間部１０２の第１内壁面１２８及び第２内壁面１３０と流量計測ユニット２００が有する計測流路部２０２の第１側面２０２Ａ及び第２側面２０２Ｂは、平行関係でなくてもよい。

１ 超音波流量計
１００ メータ筐体
１０２ 中央空間部
１０４ 入口バッファ部
１０６ 出口バッファ部
１１８Ａ 入口開口部
１２０Ａ 出口開口部
１２８ 第１内壁面
１３０ 第２内壁面
２０２ 計測流路部
２０２Ａ 計測流路部の第１側面
２０２Ｂ 計測流路部の第２側面
２０４ 回路ケース
２０６ 計測流路部の入口部
２０８ 計測流路部の出口部
Ｂ１ 中央空間部の幅
Ｄ 鉛直方向
Ｄ１ 鉛直方向の上側
Ｈ 高さ
Ｌ１ 第１距離
Ｌ２ 第２距離

Claims (3)

1. 被計測流体の流速を計測する超音波流速計であって、
   流速を計測するために前記被計測流体が導入される略角筒状の計測流路部と、
   使用状態において前記計測流路部の鉛直上側の第１側面に取り付けられ、超音波による計測処理を行う計測部と、
   前記計測部が取り付けられた前記計測流路部を収納する空間部を有するケース筐体とを備え、
   前記空間部は、前記計測流路部が収納された状態で、前記第１側面から該第１側面に対向する前記空間部の第１端面までの第１距離、及び前記第１側面に対向する前記計測流量部の第２側面から該第２側面に対向する前記空間部の第２端面までの第２距離は、前記計測流路部の前記第１側面からの前記計測部の最も高い位置までの高さより長いことを特徴とする超音波流量計。
2. 前記計測部は前記計測流路部の中央部に設けられ、
   前記空間部は前記計測流路部に取り付けられた前記計測部を収納する幅を有することを特徴とする請求項１に記載の超音波流量計。
3. 前記ケース筐体は、
   前記空間部の一方に隣接し、前記空間部に収納された前記計測流路部の一端部が収納 される入口バッファ部と、
   前記空間部の他方に隣接し、前記空間部に収納された前記計測流路部の他端部が収納 される出口バッファ部と、
   前記入口バッファ部に前記被計測流体を導入する入口開口部と、
   前記出口バッファ部に前記被計測流体を導出する出口開口部とを有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の超音波流量計。

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