JP5125996B2 - 多層流路部材およびそれを用いた超音波式流体計測装置 - Google Patents

Description

本発明は、計測流路に複数の扁平流路を有する多層流路部材およびそれを用いた超音波式流体計測装置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。

この計測用流路部材は、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）。

また、計測用流路を多層流路として用いる場合の種々の改良がなされている。例えば、図９に示すように、複数の整流板４０が積層された積層部によって複数の小流路に分割される流路を形成する流路ユニット４１であって、前記積層部は、前記複数の整流板４０と、この整流板４０を支持する支持部４２とが熱硬化性樹脂を用いて一体に形成されるとともに、積層部において、前記複数の整流板４０を支持する支持部４２は、前記複数の整流板４０をインサートした状態で形成されている。

これによれば、整流板４０と、この整流板４０を支持する支持部４２とが一体に形成されているため、整流板４０を一枚、一枚、支持部４２に差し込む作業を必要としない。

また、熱硬化性樹脂を用いて一体に形成されているため、例えば、熱可塑性の樹脂にて一体形成した場合に比べて、硬化時の収縮を抑えることができる。

複数の整流板４０を支持する支持部４２は、複数の整流板４０をインサートした状態で形成されたものであるため、整流板４０を一枚、一枚、支持部４２に差し込む作業を必要としない（例えば、特許文献２参照）。

また、図１０に示すように、他の従来構成において、計測管部材５０の溝部５１は、開口部５２と収納部５３とからなる。収納部５３は、開口部５２よりも溝部５１の深さ方向先端に形成されている。

開口部５２の開口寸法は、整流板５４の板厚よりも大きい。この開口部５２から、整流板５４が溝部５１に挿入される。そして収納部５３の収納高さ寸法は、整流板５４の板厚と同等の大きさを有する。

この収納部５３に整流板５４が収納される。収納された整流板５４は、整流板５４の厚み方向から収納部５３の内壁面によって接触支持された状態となる。

また、開口部５２から収納部５３に至る溝部５１の部位（以下、案内部位と呼ぶ）は、その開口寸法が徐々に小さくなる形状に形成されている。

つまり案内部位には、開口部５２から収納部５３へと至る傾斜面が形成されている。

挿入動作時の整流板５４が案内部位に接触すると、この傾斜面に沿って溝部５１深さ方向先端へと整流板５４が導かれる。

同方向先端へと導かれた整流板５４は、上述の通り同方向先端に位置する収納部５３に収納されることとなる。

案内部位により整流板５４が収納部５３に案内されるため、挿入動作時の整流板５４と収納部５３とが開口部５２の開口寸法の範囲内で傾いていた（若しくはズレていた）としても整流板５４の挿入動作を継続することができる。

このため、挿入時の整流板５４と収納部５３との位置関係の自由度が広がる。両者の位置関係の自由度が広がるだけ、整流板５４の嵌め込み作業が容易となる。

また、収納状態の整流板５４を収納部５３が接触支持するため、整流板５４のガタつきを従来通り防止又は低減することができる（例えば、特許文献３参照）。
国際公開第２００４／０７４７８３号パンフレット 特開２００４−３１６６８５号公報 特開２００６−０２９９０７号公報

しかしながら、計測用流路を多層流路とする際に、計測用流路に設けた一対の送受波部と、計測用流路を層流通路に分割する多層流路との位置関係や、さらに、多層流路を形成するための仕切板の両縁をフレームにより支持した場合の仕切板間の寸法ばらつきで、計測精度を低下させるという問題があり、高精度の計測を行うためには、高精度の多層流路部材が求められている。

そして、計測用流路を多層流路として用いる場合の種々の改良の第１の例では、複数の整流板４０と、この整流板４０を支持する支持部４２とが熱硬化性樹脂を用いて一体にインサート成形するようになっていて、熱硬化性樹脂を用いているため、硬化時間に時間を要し、成形型に樹脂を注入してから冷却して成形型から成型品を取り出す時間が非常に長くかかり、生産性にかけ、その分コストも高くなってしまう欠点があった。

そのため、熱硬化性樹脂を用いずに、熱可塑性の樹脂を用いると、収縮が大きいため、今度は寸法精度がでないという欠点がある。

また、成形型にインサートする複数の整流板４１を狭いピッチでセットする手間は必要で、やはり、インサート成形する時間と手間を要してしまう欠点がある。

また、第２の例では、溝部５１は、整流板５４の板厚よりも大きい開口部５２と、整流板５４の板厚と同等の大きさ収納部５３とからなり、収納部５３は開口部５２よりも溝部５１の深さ方向先端に形成されており、整流板５４は開口部５２の案内部位に案内され、収納部５３に導かれるようになっているが、これは、整流板５４を寸法精度良く保持させるためには、保持する収納部５３にモーメントがかかるため、強度が必要で、収納部５３の奥行き寸法が十分確保されている必要がある。

しかしながら、収納部５３を形成する計測管部材５０を成型性の観点より樹脂を用いると、保持強度を有させるためには、厚さを厚くしなければならないが、厚くすると収縮、ひけ等により寸法精度が低下すると言う相反する課題を生じ、そのため、強度と精度と併せて挿入のしやすさという作業性などのバランスが必要となり、結果的に高精度が追求できないという欠点があった。

本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、超音波式流体計測装置における流体の計測精度を向上できる高精度な多層流路部材の製造方法を提供することにある。

本発明の多層流路部材は、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るもので、前記計測流路を複数の扁平流路に区画する仕切板と、前記仕切板に直交し両縁部を支持する側板と、前記仕切板と並行に上下に配設され、前記側板と結合して両縁部を支持し合う上、下板とから構成される多層流路部材であって、前記側板に前記仕切板の一部を挿入する挿入孔と、前記挿入孔の上下に溶融突起部を設け、前記側板に前記仕切板を挿入した状態で、前記溶融突起部を溶着手段で溶融することで前記側板に前記仕切板を固定するとともに、前記挿入孔と前記仕切板の隙間が一定方向に形成するように前記溶着手段による溶融状態が前記仕切板の表裏面で異なるように偏溶着手段を有するものである。

これにより、側板に前記仕切板を挿入した状態で、前記溶融突起部を溶着手段で溶融するときに、溶融突起部の先端部分の溶着面を上下方向に傾斜させてあるので、仕切板の上下面で溶着手段による溶融状態が異なり、溶着手段に最初に接する溶融突起部の最先端部分がまず最初に溶融していき、順次溶融突起部の根本部分に向かって溶融していく過程で、初めに溶融する最先端部分の近傍から挿入孔と仕切板の隙間を埋めていくこととなる。

したがって、仕切板は初めに溶融する最先端部分と反対側の挿入孔の端部に押しつけられることとなり、仕切板は挿入孔に対し偏って位置するようになり、挿入孔の位置精度で固定され、仕切板と挿入孔に隙間があっても精度よく溶着固定することができるようになる。その結果、仕切板の間隔を挿入孔の位置精度に保持することができるので、挿入のしやすさという作業性を保持したまま、仕切板を取付ける側板の強度を上げることなく、また、寸法精度を確保するための別部材を用いることなく、簡易な構成で高精度の多層流路部材を形成することができることとなる。

本発明によれば、仕切板と挿入孔に隙間を有していても仕切板を挿入孔に対し偏って位置させることができるので、仕切板の間隔を挿入孔の位置精度に保持することができ、挿入のしやすさという作業性を保持したまま、仕切板を取付ける側板の強度を上げることなく、また、寸法精度を確保するための別部材を用いることなく、簡易な構成で高精度の多層流路部材を形成することができ、流体の計測精度を向上する高精度な多層流路部材および該多層流路部材を用いた超音波式流体計測装置を提供することができるようになる。

第１の発明は、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るもので、前記計測流路を複数の扁平流路に区画する仕切板と、前記仕切板に直交し両縁部を支持する側板と、前記仕切板と並行に上下に配設され、前記側板と結合して両縁部を支持し合う上、下板とから構成される多層流路部材であって、前記側板に前記仕切板の一部を挿入する挿入孔と、前記挿入孔の上下に溶融突起部を設け、前記側板に前記仕切板を挿入した状態で、前記溶融突起部を溶着手段で溶融することで前記側板に前記仕切板を固定するとともに、前記挿入孔と前記仕切板の隙間が一定方向に形成するように前記溶着手段による溶融状態が前記仕切板の表裏面で異なるようにする偏溶着手段を有し、前記偏溶着手段は、前記側板に前記仕切板の一部を挿入する挿入孔の上下に設けた前記溶融突起部の先端部分の溶着面を上下方向に傾斜させて、前記溶融突起部を溶着手段で溶融するときに、前記仕切板の上下面で溶融状態が異なるようにして、前記挿入孔と前記仕切板の隙間が一定方向に形成されるようにしてある。

そして、側板に前記仕切板を挿入した状態で、前記溶融突起部を溶着手段で溶融するときに、溶融突起部の先端部分の溶着面を上下方向に傾斜させてあるので、仕切板の上下面で溶着手段による溶融状態が異なり、溶着手段に最初に接する溶融突起部の最先端部分がまず最初に溶融していき、順次溶融突起部の根本部分に向かって溶融していく過程で、初めに溶融する最先端部分の近傍から挿入孔と仕切板の隙間を埋めていくこととなる。

したがって、仕切板は初めに溶融する最先端部分と反対側の挿入孔の端部に押しつけられることとなり、仕切板は挿入孔に対し偏って位置するようになり、挿入孔の位置精度で固定され、仕切板と挿入孔に隙間があっても精度よく溶着固定することができるようになる。その結果、仕切板の間隔を挿入孔の位置精度に保持することができるので、挿入のしやすさという作業性を保持したまま、仕切板を取付ける側板の強度を上げることなく、また、寸法精度を確保するための別部材を用いることなく、簡易な構成で高精度の多層流路部材を形成することができることとなる。

第２の発明は、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るもので、前記計測流路を複数の扁平流路に区画する仕切板と、前記仕切板に直交し両縁部を支持する側板と、前記仕切板と並行に上下に配設され、前記側板と結合して両縁部を支持し合う上、下板とから構成される多層流路部材であって、前記側板に前記仕切板の一部を挿入する挿入孔と、前記挿入孔の上下に溶融突起部を設け、前記側板に前記仕切板を挿入した状態で、前記溶融突起部を溶着手段で溶融することで前記側板に前記仕切板を固定するとともに、前記挿入孔と前記仕切板の隙間が一定方向に形成するように前記溶着手段による溶融状態が前記仕切板の表裏面で異なるようにする偏溶着手段を有し、前記偏溶着手段は、前記仕切板の一部を挿入する挿入孔の上下に設けた溶融突起部の形状あるいは数を変えて、前記側板に前記仕切板の一部を挿入する挿入孔の上下に設けた溶融突起部の溶融量が前記仕切板の上下で異なるようにして、前記挿入孔と前記仕切板の隙間が一定方向に形成されるようにしてある。

そして、偏溶着手段は、前記仕切板の一部を挿入する挿入孔の上下に設けた溶融突起部の形状あるいは数を変えて、前記側板に前記仕切板の一部を挿入する挿入孔の上下に設けた溶融突起部の溶融量が前記仕切板の上下で異なるようにしてあるので、仕切板の上下面で溶着手段による溶融状態が異なり、順次溶融突起部の溶融部分が溶融突起部の溶融量が大きい方から少ない方へ向かって流れ平滑化されていくため、溶融突起部の溶融量が大きい方の近傍から挿入孔と仕切板の隙間を埋めていくこととなる。

したがって、仕切板は溶融突起部の溶融量が大きい方と反対側の挿入孔の端部に押しつけられることとなり、仕切板は挿入孔に対し偏って位置するようになり、挿入孔の位置精度で固定され、仕切板と挿入孔に隙間があっても精度よく溶着固定することができるようになる。その結果、仕切板の間隔を挿入孔の位置精度に保持することができるので、挿入のしやすさという作業性を保持したまま、仕切板を取付ける側板の強度を上げることなく、また、寸法精度を確保するための別部材を用いることなく、簡易な構成で高精度の多層流路部材を形成することができることとなる。

第４の発明は、特に、第１または２の発明の多層流路部材を超音波式流体計測装置に用いたものである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１〜４において、超音波式流体計測装置１の流体路２は、左右の鉛直流路３ａ、３ｂ
と、この左右の鉛直流路３ａ、３ｂの上端部同士を連結する水平流路４とで略逆Ｕ字状に形成されている。

水平流路４は、流体を計測するための上面が開口した角筒状の計測流路収容部５を有しており、この計測流路収容部５における一対の対向するように両送受波器取付部８にそれぞれ送受波器（図示省略）を有する超音波計測部９が設けられている。

さらに、計測流路収容部５には、流体を複数の扁平流路に区画する多層流路部材１０と、多層流路部材１０を計測流路収容部５に収容して密閉する蓋部７を有している。

従って、蓋部７を水平流路４に被せると、計測流路収容部５は断面矩形の角筒状に形成されることになる。

なお、両送受波器取付部８、８には、両送受波器取付部８、８を結ぶ方向に貫通する円形の貫通穴８ａが設けて、超音波伝播路８ｂが形成され、送受波器同士を結ぶ計測方向の超音波伝搬路８ｂ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、超音波伝搬路８ｂを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２および図３に示すように、多層流路部材１０は、計測流路収容部５を複数の扁平流路６に区画するための仕切板１１と、仕切板１１における流体の流れ方向に沿った縁部１１ａを支持する側板１３、１４と、左右の側板１３、１４の上下方向に配置させた天板１５および底板１６によって矩形箱状に形成されており、左右の側板１３、１４間に仕切板１１が水平に所定間隔で保持される。

側板１３、１４の内面には、仕切板１１を所定間隔で保持するため複数本のスリット１７が設けられている。このスリット１７は、各仕切板１１によって仕切られる扁平流路６の断面積が均一になるように、流体の流れに対して直交する上下方に沿って等間隔で設けられている。

また、多層流路部材１０を計測流路収容部５に嵌めた状態で、超音波伝搬路８ｂに位置する多層流路部材１０の側板１３、１４には、超音波通過用の開口１８が設けられている。この開口１８には、超音波を透過させることができる例えば細かなメッシュ・パンチングメタル等のフィルタ部材１９が取り付けられている。

仕切板１１は全体矩形の薄板状部材であり、仕切板１１における縁部１１ａに、仕切板１１の四隅および中央部から幅方向外側へ突出して設けるとともに端面１１ｃを有する複数個の鍔部１１ｂと、流体の流れ方向の上流側と下流側に位置する長手方向両端部１１ｄ、１１ｄが設けられている。

一方、側板１３、１４に設けられているスリット１７には、仕切板１１の鍔部１１ｂに対応した位置に挿入穴１７ａが設けられており、挿入穴１７ａを通して仕切板１１の鍔部１１ｂの端面１１ｃが外側に露出するようになっていて、仕切板１１は側板１３、１４に支持される。

また、側板１３、１４の挿入穴１７ａの上下に溶融突起部２０を設けてあり、側板１３、１４に仕切板１１の鍔部１１ｂに挿入した状態で、溶融突起部２０を溶融することで、側板１３、１４に仕切板１１を溶着固定するようにしてある。

この溶融突起部２０は図３、図４に示すように、その先端部分の溶着面を上下方向に傾斜させて、溶融突起部２０を溶着手段の加熱ヘッド２１で溶融するときに、仕切板１１の上下面で溶融状態が異なるようにして、挿入孔１７ａと仕切板１１の隙間が一定方向に形成されるようにしてある。

そして、溶着固定方法としては、側板１３、１４の横方向から、挿入穴１７ａの上下に溶融突起部２０を溶融する手段として、図４（Ａ）に示すように、例えばヒータ等で加熱された加熱ヘッド２１を押し当て、挿入穴１７ａの上下に溶融突起部２０およびその近傍を溶融する。

溶融した溶融突起部２０の一部が仕切板１１の端面１１ｃと挿入穴１７ａの隙間を埋め、あるいは、挿入穴１７ａ近傍の樹脂が溶融して仕切板１１の端面１１ｃと挿入穴１７ａの隙間を埋めて、固化する。

そして、図５（Ｂ）に示すように、加熱ヘッド２１を遠ざけて、溶融していた樹脂が冷却してが固化したら、側板１３、１４の上下に天板１５および底板１６を取付けて、多層流路部材１０が完成する。

ここで、側板１３、１４の挿入孔１７ａに仕切板１１を挿入した状態で、溶融突起部２０を加熱ヘッド２１で溶融するときに、溶融突起部２０の先端部分の溶着面を上下方向に傾斜させてあるので、仕切板１１の上下面で加熱ヘッド２１による溶融状態が異なり、加熱ヘッド２１に最初に接する溶融突起部２０の最先端部分がまず最初に溶融していき、順次溶融突起部２０の根本部分に向かって溶融していく過程で、初めに溶融する最先端部分の近傍から挿入孔１７ａと仕切板１１の隙間を埋めていくこととなる。

したがって、加熱ヘッド２１に最初に接する溶融突起部２０の最先端部分が下側に位置するようにしてあり、仕切板１１の自重により、側板１３、１４の挿入孔１７ａに仕切板１１を挿入した状態で、仕切板１１は挿入孔１７ａに対し下方に位置しており、さらに、溶融突起部２０の初めに溶融する最先端部分と反対側の挿入孔１７ａの下端部に仕切板１１は押しつけられることとなり、仕切板１１は挿入孔１７ａに対し偏って位置するようになり、挿入孔１７ａの位置精度で固定され、仕切板１１と挿入孔１７ａに隙間があっても精度よく溶着固定することができるようになる。

これにより、仕切板１１の間隔を挿入孔１７ａの位置精度に保持することができるので、挿入のしやすさという作業性を保持したまま、仕切板１１を取付ける側板１３、１４の強度を上げることなく、また、寸法精度を確保するための別部材を用いることなく、簡易な構成で高精度の多層流路部材を形成することができることとなる。

なお、天板１５および底板１６は、接着剤等を用いて固定することができるが、側板１３、１４の上下両端面と天板１５および底板１６に嵌合部を設けておき、嵌合させた状態で、挿入穴１７ａの上下に溶融突起部２０を溶融する際に同時に、加熱ヘッド２１で嵌合部の一部分も同時に溶融させて固定することもできる。

（実施の形態２）
図５〜７は本発明の実施の形態２を示し、図３，４と同作用を行う構成にいては同一符号を付し、具体的説明は実施の形態１のものを援用する。

図５、図６に示すように、仕切板１１の一部を挿入する挿入孔１７ａの上下に設けた溶融突起部２５は、その先端部分の溶着面を上下方向に傾斜させるとともにその形状、つま
り高さを変えて、側板１３、１４に仕切板１１の一部を挿入する挿入孔１７ａ１７ａの上下に設けた溶融突起部２５の溶融量が仕切板１１の上下で異なるようにして、挿入孔１７ａと仕切板１１の隙間が一定方向に形成されるようにしてある。

また、組立は、図７に示すように、仕切板１１間隔に設定されたスリット３２を有する位置決め治具３０を用いる。

多層流路部材１０の組立方法は、まず、位置決め治具３０において、所望の仕切板１１の間隔に設定されたスリット３２を有する一対の保持部３１ａ、３１ｂを、スリット３２が対向するように配置する。

図７（Ｂ）に示すように、対向配置された保持部３１ａ、３１ｂのスリット３２に、各仕切板１１の長手方向両端部１１ｄ、１１ｄを挿入して保持する。

なお、保持部３１ａ、３１ｂのスリット３２の位置および幅は、側板１３、１４に設けられているスリット１７に比較して、高精度で仕切板１１の間隔および厚さに設定されており、仕切板１１を高精度で位置決めするものである。

従って、仕切板１１をスリット３２に挿嵌することにより、仕切板１１は高精度で間隔が設定される。

なお、保持部３１ａ、３１ｂのスリット３２は、保持代が十分確保できるので、仕切板１１の長手方向両端部１１ｄ、１１ｄを挿入しやすいように、テーパ等のガイド部分（図示せず）を設けると、さらに作業性が向上する。

次いで、図７（Ｃ）に示すように、側板１３、１４を位置決め治具３０に保持されている仕切板１１の側端面１１ｃに接近させ、側板１３、１４のスリット１７の挿入穴１７ａに仕切板１１の縁部１１ａを挿入する。このとき、仕切板１１に設けられている各鍔部１１ｂがスリット１７に設けられている挿入穴１７ａに嵌合するようにする。

側板１３、１４のスリット１７および挿入穴１７ａは、保持部３１のスリット３１ａに比して余裕を持って形成されているので、容易に仕切板１１を挿入することができる。

次に、側板１３、１４の横方向から、挿入穴１７ａの上下に溶融突起部２５を溶融する手段として、図６（Ａ）に示すように、例えばヒータ等で加熱された加熱ヘッド２１を押し当て、挿入穴１７ａの上下に溶融突起部２５およびその近傍を溶融する。

溶融した溶融突起部２５の一部が仕切板１１の端面１１ｃと挿入穴１７ａの隙間を埋め、あるいは、挿入穴１７ａ近傍の樹脂が溶融して仕切板１１の端面１１ｃと挿入穴１７ａの隙間を埋めて、位置決め治具３０により正確に位置決めされた状態を保って固化する。

そして、図６（Ｂ）に示すように、加熱ヘッド２１を遠ざけて、溶融していた樹脂が冷却してが固化したら、側板１３、１４の上下に天板１５および底板１６を取付けて、多層流路部材１０が完成する。

ここで、溶融突起部２５はその先端部分の溶着面を上下方向に傾斜させるとともにその形状つまり高さを変えてあるので、その先端部分の溶着面を上下方向に傾斜させる効果がえられる。

また、仕切板１１の一部を挿入する挿入孔１７ａの上下に設けた溶融突起部２５はその
形状つまり高さを変えて、側板１３、１４に仕切板１１の一部を挿入する挿入孔１７ａの上下に設けた溶融突起部２５の溶融量が仕切板１１の上下で異なるようにしてあるので、仕切板１１の上下面で加熱ヘッド２１による溶融状態が異なり、順次溶融突起部２５の溶融部分が溶融突起部２５の溶融量が大きい方から少ない方へ向かって流れ平滑化されていくため、溶融突起部２５の溶融量が大きい方の近傍から挿入孔１７ａと仕切板１１の隙間を埋めていくこととなる。

したがって、よりいっそう、仕切板１１は溶融突起部２５の溶融量が大きい方から小さい方へ押しつけられることとなり、仕切板１１は位置決め治具３０のスリット３２に対し偏って位置するようになり、位置決め治具３０のスリット３２の位置精度でさらに偏って固定されるようになり、仕切板１１と挿入孔１７ａに隙間があっても精度よく溶着固定することができるようになる。

これにより、仕切板１１の間隔を高精度に保持することができるので、挿入のしやすさという作業性を保持したまま、仕切板１１を取付ける側板１３、１４の強度を上げることなく、また、寸法精度を確保するための別部材を用いることなく、簡易な構成で高精度の多層流路部材を形成することができることとなる。

このように、多層流路部材１０の組立方法で、位置決め治具３０を用いるようにしても、位置決め治具３０のスリット３２の位置精度でさらに偏って固定することができるので、更に、簡易な構成で位置決め治具３０以上の高精度の多層流路部材１０を形成することができることとなる。

なお、仕切板の一部を挿入する挿入孔１７ａの上下に設けた溶融突起部２５はその本数を同じ本数で説明したが、これは、図８に示すように、本数を変化させてもよく、さらに溶融突起部２５の径や断面形状（図示せず）を変えても良く、加熱ヘッド２１の溶着条件等で調製してもよく、その他各部の構成も本発明の目的を達成する範囲であればその構成はどのようなものであってもよい。

以上のように本発明にかかる多層流路部材の製造方法は、簡易な構成で高精度の多層流路部材を形成することができるようになり、信頼性の高い多層流路部材および該多層流路部材を用いた超音波式流体計測装置を提供することができるようになるので、ガスメータ等の用途に適用できる。

本発明の実施の形態１における超音波式流体計測装置の全体分解斜視図 同超音波式流体計測装置の要部断面図 （Ａ）は多層流路部材の分解斜視図、（Ｂ）は要部拡大斜視図 多層流路部材の溶着固定工程を示す説明図 （Ａ）は本発明の実施の形態２における多層流路部材の分解斜視図、（Ｂ）は要部拡大斜視図 同多層流路部材の溶着固定工程を示す説明図 同多層流路部材の製造工程を示す説明図 （Ａ）は本発明の他の実施の形態における多層流路部材の分解斜視図、（Ｂ）は要部拡大斜視図 （Ａ）は従来の同超音波式流体計測装置の第１の例の要部正断面図、（Ｂ）は同側断面図 従来の同超音波式流体計測装置の第２の例の要部断面図

符号の説明

１ 超音波式流体計測装置
５ 計測流路収容部
１０ 多層流路部材
１１ 仕切板
１３，１４ 側板
１５ 天板
１６ 底板
２０ 溶融突起部
２１ 加熱ヘッド（溶着手段）

Claims (3)

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るもので、前記計測流路を複数の扁平流路に区画する仕切板と、前記仕切板に直交し両縁部を支持する側板と、前記仕切板と並行に上下に配設され、前記側板と結合して両縁部を支持し合う上、下板とから構成される多層流路部材であって、前記側板に前記仕切板の一部を挿入する挿入孔と、前記挿入孔の上下に溶融突起部を設け、前記側板に前記仕切板を挿入した状態で、前記溶融突起部を溶着手段で溶融することで前記側板に前記仕切板を固定するとともに、前記挿入孔と前記仕切板の隙間が一定方向に形成するように前記溶着手段による溶融状態が前記仕切板の表裏面で異なるようにする偏溶着手段を有し、
   前記偏溶着手段は、前記側板に前記仕切板の一部を挿入する挿入孔の上下に設けた前記溶融突起部の先端部分の溶着面を上下方向に傾斜させて、前記溶融突起部を溶着手段で溶融するときに、前記仕切板の上下面で溶融状態が異なるようにして、前記挿入孔と前記仕切板の隙間が一定方向に形成するようにした多層流路部材。
2. 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るもので、前記計測流路を複数の扁平流路に区画する仕切板と、前記仕切板に直交し両縁部を支持する側板と、前記仕切板と並行に上下に配設され、前記側板と結合して両縁部を支持し合う上、下板とから構成される多層流路部材であって、前記側板に前記仕切板の一部を挿入する挿入孔と、前記挿入孔の上下に溶融突起部を設け、前記側板に前記仕切板を挿入した状態で、前記溶融突起部を溶着手段で溶融することで前記側板に前記仕切板を固定するとともに、前記挿入孔と前記仕切板の隙間が一定方向に形成するように前記溶着手段による溶融状態が前記仕切板の表裏面で異なるようにする偏溶着手段を有し、
   前記偏溶着手段は、前記仕切板の一部を挿入する挿入孔の上下に設けた溶融突起部の形状あるいは数を変えて、前記側板に前記仕切板の一部を挿入する挿入孔の上下に設けた溶融突起部の溶融量が前記仕切板の上下で異なるようにして、前記挿入孔と前記仕切板の隙間が一定方向に形成するようにした多層流路部材。
3. 請求項１または２記載の多層流路部材を用いた超音波式流体計測装置。