WO2011064905A1

WO2011064905A1 - 超音波式流体計測構造および超音波式流体計測装置

Info

Publication number: WO2011064905A1
Application number: PCT/JP2010/000692
Authority: WO
Inventors: 藤井裕史; 宮田肇; 尾崎行則; 渡辺葵
Original assignee: パナソニック株式会社
Priority date: 2009-11-24
Filing date: 2010-02-04
Publication date: 2011-06-03
Also published as: CN102072751B; CN102072751A; US8925390B2; EP2505968A4; JP2011112377A; JP5712358B2; EP2505968A1; US20120272750A1; EP2505968B1

Abstract

　流体の乱れにより超音波に乱れが発生することを防止できる超音波式流体計測構造および超音波式流体計測装置を提供する。　超音波式流体計測構造１２は、流路部材に隣接する超音波計測部１６とを備えている。流路部材は、第１側壁部２１に設けられた第１超音波出入部３２および第２超音波出入部３３と、第２側壁部２２の内面に設けられた反射面３５とを有している。さらに、第１超音波出入部および第２超音波出入部が隣り合っているとともに、超音波３６，３７を透過させる超音波透過膜３８が第１超音波出入部および第２超音波出入部を一括して覆うように構成されている。

Description

超音波式流体計測構造および超音波式流体計測装置

　本発明は、流体の流れ方向に沿って流路部材を設け、流路部材に超音波計測部を隣接させ、超音波計測部で流路部材の反射面に超音波を発信するとともに反射面に反射した超音波を超音波計測部で受信することで流体の流量を計測する超音波式流体計測構造、および超音波式流体計測構造を備えた超音波式流体計測装置に関するものである。

　一般的なＶパスの超音波式流体計測装置として、計測流路の収容部に流路部材が収容され、流路部材に第１超音波計測部および第２超音波計測部が隣接して設けられたものが知られている。
　すなわち、流路部材が第１側壁部、第２側壁部、天板部および底板部で角筒状に形成されることにより流路部材で流体流路（以下「流路」という）が形成されている。第１側壁部に第１超音波出力部および第２超音波出力部が隣接して設けられるとともに、第１超音波出力部および第２超音波出力部が流路に臨むように配置されている。
　また、第２側壁部に反射面が設けられるとともに、反射面が流路に臨むように配置されている（例えば、特許文献１参照）。

日本国特開２００４－２７９２２４号公報

　特許文献１の超音波式流体計測装置１２０は、図２４に示すように、流路部材１２１で流路１２２が形成されている。
　第１送受波器１２３から送信された超音波１２７が反射面１２８で反射されて第２送受波器１２５までＶ字状（Ｖパス）に伝達され、伝達された超音波１２７が第２送受波器１２５で受信される。

　一方、第２送受波器１２５から送信された超音波１２９が反射面１２８で反射されて第１送受波器１２３までＶ字状（Ｖパス）に伝達され、伝達された超音波１２９が第１送受波器１２３で受信される。
　第１送受波器１２３および第２送受波器１２５で受信した超音波（信号）に基づいて、流路１２２内を流れる流体１３１の流量を求める。

　ところで、第１超音波出力部１３５および第２超音波出力部１３６は、第１側壁部１３３に所定間隔をおいて設けられている。
　よって、第１側壁部１３３には、第１超音波出力部１３５および第２超音波出力部１３６間に柱部１３７が設けられている。柱部１３７は、流路１２２に向けて突出する（張り出す）部位である。

　このため、流路１２２に流体１３１が流れる際に、柱部１３７により形成される段差１４１，１４３や隙間１４２，１４４により流体１３１に乱れ１５５が生じる可能性がある。
　ここで、これらの段差１４１，１４３、隙間１４２，１４４は、Ｖ字状（Ｖパス）に伝達された超音波１２７の挟み角θ２内側や、Ｖ字状（Ｖパス）に伝達された超音波１２９の挟み角θ２内側に存在する。そして、超音波１２７は超音波１２９の挟み角θ２内側に発生する乱れは超音波を乱れさせる可能性がある。

　本発明は、前述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、流体の乱れにより超音波に乱れが発生することを防止できる超音波式流体計測構造および超音波式流体計測装置を提供することにある。

　本発明に係る超音波式流体計測構造は、流体の流れ方向に沿って矩形状の開口が連続する流路部材と、前記流路部材に隣接する超音波計測部とを備え、前記流路部材が、前記超音波計測部に隣り合う第１側壁部と、前記第１側壁部と平行な第２側壁部と、前記第１側壁部および前記第２側壁部間に掛け渡された天板部および底板部と、前記第１側壁部に設けられた第１超音波出入部および第２超音波出入部と、前記第２側壁部の内面に設けられた反射面とを有し、前記超音波計測部が、前記第１超音波出入部を通じて前記反射面に超音波を発信するとともに前記反射面に反射した前記超音波を受信する第１送受波器と、前記第２超音波出入部を通じて前記反射面に前記超音波を発信するとともに前記反射面に反射した前記超音波を受信する第２送受波器とを有し、前記第１超音波出入部および前記第２超音波出入部が隣り合っているとともに、前記超音波を透過させる超音波透過膜が前記第１超音波出入部および前記第２超音波出入部を一括して覆うことを特徴とする。

　本発明においては、第１超音波出入部および第２超音波出入部を隣り合うように設け、かつ、第１超音波出入部および第２超音波出入部を超音波透過膜で一括して覆うように構成した。
　ところで、第１超音波出入部を通じて反射面に第１送受波器から超音波を発信するとともに反射面に反射した超音波を第２送受波器で受信することで超音波がＶ字状（Ｖパス）に伝達される。
　一方、第２超音波出入部を通じて反射面に第２送受波器から超音波を発信するとともに反射面に反射した超音波を第１送受波器で受信することで超音波がＶ字状（Ｖパス）に伝達される。

　ここで、前述したように、超音波透過膜を第１超音波出入部および第２超音波出入部を一括して覆うことで、Ｖ字状に伝達される超音波の内側の部位を平坦に確保できる。
　流路部材内を流れる流体が、Ｖ字状に伝達される超音波の内側の部位において乱れを生じる可能性がない。
　これにより、流体の乱れにより超音波に乱れが発生することを防ぐことができる。

　本発明に係る超音波式流体計測構造は、前記第１側壁部、前記第２側壁部、前記天板部、前記底板部が一体であることを特徴とする。

　本発明においては、第１側壁部、第２側壁部、天板部、底板部を一体とすることで、部品数の減少を図ることができる。

　本発明に係る超音波式流体計測構造は、前記流路部材が、当該流路部材の内部を複数の扁平流路に区画する仕切板を有し、前記仕切板が前記第１側壁部および前記第２側壁部と一体に成形されていることを特徴とする。

　本発明においては、仕切板を第１側壁部および第２側壁部と一体に成形することで、仕切板を第１側壁部および第２側壁部に取り付ける手間を省くことができる。

　本発明に係る超音波式流体計測構造は、前記超音波透過膜および前記仕切板が接触していることを特徴とする。

　本発明においては、超音波透過膜および仕切板を接触させることで、超音波透過膜および仕切板間の隙間をなくすことができる。
　よって、超音波透過膜および仕切板間の隙間で流体に乱れを生じる可能性がない。これにより、流体の乱れにより超音波に乱れが発生することを防ぐことができる。

　本発明に係る超音波式流体計測構造は、前記第１超音波出入部および前記第２超音波出入部が連続していることを特徴とする。

　本発明においては、第１超音波出入部および第２超音波出入部を連続させることで、第１超音波出入部および第２超音波出入部間から段部（柱部）を除去できる。
　よって、第１超音波出入部および第２超音波出入部を覆う超音波透過膜を、第１側壁部の裏面側（すなわち、流路側）、および第１側壁部の表面側（すなわち、流路の反対側）のいずれか一方を選択して設けることができる。

　すなわち、第１側壁部の裏面側に超音波透過膜を設けることで、第１側壁部、第２側壁部、天板部および底板部をそれぞれ個別に構成して、各部材を一体に組み立てることが可能になる。
　一方、第１側壁部の表面側に超音波透過膜を設けることで、第１側壁部、第２側壁部、天板部および底板部を一体成形することが可能になる。
　これにより、流路部材を形成する際に設計の自由度を高めることができる。

　本発明に係る超音波式流体計測構造は、流体の流れ方向に沿って矩形状の開口が連続する流路部材と、前記流路部材に隣接する超音波計測部とを備え、前記流路部材が、前記超音波計測部に隣り合う第１側壁部と、前記第１側壁部と平行な第２側壁部と、前記第１側壁部に設けられた第１超音波出入部および第２超音波出入部と、前記第２側壁部の内面に設けられた反射面とを有し、前記超音波計測部が、前記第１超音波出入部を通じて前記反射面に超音波を発信するとともに前記反射面に反射した前記超音波を受信する第１送受波器と、前記第２超音波出入部を通じて前記反射面に前記超音波を発信するとともに前記反射面に反射した前記超音波を受信する第２送受波器とを有し、前記第１超音波出入部および前記第２超音波出入部が隣り合っていることを特徴とする。

　本発明においては、第１超音波出入部および第２超音波出入部を隣り合うように構成した。
　前述したように、第１超音波出入部を通じて反射面に第１送受波器から超音波を発信するとともに反射面に反射した超音波を第２送受波器で受信することで超音波がＶ字状（Ｖパス）に伝達される。
　一方、第２超音波出入部を通じて反射面に第２送受波器から超音波を発信するとともに反射面に反射した超音波を第１送受波器で受信することで超音波がＶ字状（Ｖパス）に伝達される。

　ここで、第１超音波出入部および第２超音波出入部を隣り合うように構成することで、第１超音波出入部および第２超音波出入部を連続させて設けることが可能になる。
　よって、第１超音波出入部および第２超音波出入部間から段部（柱部）を除去でき、Ｖ字状に伝達される超音波の内側の部位を平坦に確保できる。
　これにより、流路部材内を流れる流体が、Ｖ字状に伝達される超音波の内側の部位において乱れる虞がなく、流体の乱れにより超音波に乱れが発生することを防ぐことができる。

　本発明に係る超音波式流体計測装置は、前記超音波式流体計測構造を用いたものであることを特徴とする。

　本発明においては、超音波式流体計測装置に前記超音波式流体計測構造を用いることで、流体の乱れにより超音波に乱れが発生することを防止できる超音波式流体計測装置を提供できる。
　これにより、超音波式流体計測装置で流体の流量を正確に計測できる。

　本発明の超音波式流体計測構造および超音波式流体計測装置によれば、第１超音波出入部および第２超音波出入部を超音波透過膜で一括して覆い、Ｖ字状に伝達される超音波の内側の部位を平坦に確保することで、流体の乱れにより超音波に乱れが発生することを防止できるという効果を有する。

本発明に係る第１実施形態の超音波式流体計測装置を示す斜視図図１の超音波式流体計測構造を示す分解斜視図図１のＡ－Ａ線断面図図３のＢ－Ｂ線断面図図６のＣ矢視図第１実施形態の流体部材を示す斜視図図５のＤ－Ｄ線断面図図５のＥ－Ｅ線断面図第１実施形態の流体本体および仕切板の関係を説明する斜視図第１実施形態の流体本体を一体成形する例を説明する断面図本発明に係る第２実施形態の流体部材を示す断面図第２実施形態の流体本体を組み付ける例を説明する分解斜視図本発明に係る第３実施形態の流体部材および超音波計測部を組み付けた状態を示す断面図図１３の流体部材および超音波計測部を分解した状態を示す断面図第３実施形態の流体本体を一体成形する例を説明する断面図本発明に係る第４実施形態の流体部材および超音波計測部を組み付けた状態を示す断面図図１６の流体部材および超音波計測部を分解した状態を示す断面図第４実施形態の流体本体を一体成形する例を説明する断面図本発明に係る第５実施形態の流体部材を示す断面図第５実施形態の流体本体を組み付ける例を説明する分解斜視図本発明に係る第６実施形態の流体部材を示す断面図本発明に係る第７実施形態の超音波式流体計測装置を示す斜視図本発明に係る第８実施形態の超音波式流体計測装置を示す模式図従来の超音波式流体計測装置を示す断面図

　以下、本発明の複数の実施の形態に係る超音波式流体計測装置１０、および流路部材１５，７０，８０，９０，１００，１１０，１３０，１４０について図面を参照して説明する。

（第１実施形態）
　図１～図５に示すように、本発明の第１実施形態である超音波式流体計測装置１０は、流体の流量を計測する超音波式流体計測構造１２を備えている。
　超音波式流体計測構造１２は、流路部材１５と、流路部材１５に隣接する超音波計測部１６とを備えている。

　流路部材１５は、流体の流れ方向に沿って矩形状の開口１８が連続する流路本体（本体）１７を有する。
　流路本体１７は、超音波計測部１６に隣り合う第１側壁部２１と、第１側壁部２１と平行な第２側壁部２２と、第１側壁部２１および第２側壁部２２の頂部に掛け渡された天板部２３と、第１側壁部２１および第２側壁部２２の底部に掛け渡された底板部２４とを有する。

　第１側壁部２１、第２側壁部２２、天板部２３および底板部２４は、一体に形成（具体的には、樹脂成形）され、第１側壁部２１、第２側壁部２２、天板部２３および底板部２４で角筒状の流路２６（すなわち、「流体の流れ方向に沿って矩形状の開口１８が連続する流路」）が形成された樹脂製の部材である。

　この流路本体１７は、流路本体１７の内部（すなわち、流路２６）を複数の扁平流路２７に区画する複数の仕切板２８と、第１側壁部２１に隣り合って設けられた第１超音波出入部３２および第２超音波出入部３３と、第２側壁部２２の内面に設けられた反射面３５と、第１超音波出入部３２および第２超音波出入部３３を覆う超音波透過膜３８とを有している。

　複数の仕切板２８は、流路本体１７を樹脂成形する際に、第１側壁部２１および第２側壁部２２と一体に成形（インサート成形）されている。
　具体的には、複数の仕切板２８の上角部２８ａが第１側壁部２１に一体に成形（インサート成形）され、図７、図８に示すように複数の仕切板２８の下突片２８ｂが第２側壁部２２に貫通させ、かつ、先端が第２側壁部２２の外側に突出しない状態で一体に成形（インサート成形）されている。
　これらの仕切板２８は、金型の内面に上角部２８ａおよび下突片２８ｂの先端を当接させることにより、金型に対する相対位置が保持される。そして、この状態のままで金型内に樹脂を射出することにより、流路本体１７に対して所定の位置に容易に位置決めすることができる。

　ここで、第１実施形態においては、図６～図８に示すように、隣り合っている第１超音波出入部３２および第２超音波出入部３３が連続して形成されることで超音波出入部３１が形成されている。
　連続して設けられた第１超音波出入部３２および第２超音波出入部３３（すなわち、超音波出入部３１）が超音波透過膜３８で一括して覆われている。
　超音波透過膜３８としては、一例として超音波３６を透過させるメッシュ部材を例示するが、これに限定するものではなく、パンチングメタル部材などの他の部材を用いることも可能である。

　この超音波透過膜３８に複数の仕切板２８の端部２８ｃ（図４も参照）が接触されている。
　超音波透過膜３８および複数の仕切板２８の端部２８ｃを接触させることで、超音波透過膜３８および仕切板２８の端部２８ｃ間の隙間をなくすことができる。
　よって、超音波透過膜３８および仕切板２８の端部２８ｃ間の隙間で流体に乱れを生じる可能性がない。これにより、流体の乱れにより超音波に乱れが発生することを防ぐことができる。

　図３に示すように、流路本体１７の第１側壁部２１に超音波計測部１６が設けられている。
　超音波計測部１６は、流路本体１７の第１側壁部２１に設けられたセンサブロック４１と、センサブロック４１の上流側部位に設けられた第１送受波器４２と、センサブロック４１の下流側部位に設けられた第２送受波器４３とを備えている。
　すなわち、第１送受波器４２および第２送受波器４３は、流路本体１７の第１側壁部２１にセンサブロック４１を介して隣り合うように設けられている。

　第１送受波器４２は、第１センサパッキン４５および第１センサ固定部材４６で所定の取付部位に取り付けられている。
　同様に、第２送受波器４３は、第２センサパッキン４７および第２センサ固定部材４８で所定の取付部位に取り付けられている。

　第１送受波器４２は、第１超音波出入部３２を通じて反射面３５に超音波３６を発信するとともに反射面３５に反射した超音波３７を受信する送受波器である。
　第２送受波器４３は、第２超音波出入部３３を通じて反射面３５に超音波３７を発信するとともに反射面３５に反射した超音波３６を受信する送受波器である。

　つぎに、図７に基づいて流路本体１７の第１側壁部２１に超音波透過膜３８を取り付ける構成について詳しく説明する。
　図７に示すように、第１側壁部２１に超音波出入部３１が形成されている。超音波出入部３１は、隣り合っている第１超音波出入部３２および第２超音波出入部３３が連続して形成されている。
　第１超音波出入部３２および第２超音波出入部３３を連続することで、第１超音波出入部３２および第２超音波出入部３３間から段部（柱部）５１（図１９参照）を除去できる。

　第１超音波出入部３２および第２超音波出入部３３間から段部（柱部）５１を除去することで、超音波透過膜３８を第１側壁部２１の裏面２１ａ側（すなわち、流路２６側）に設ける必要がない。
　よって、第１超音波出入部３２および第２超音波出入部３３を覆う超音波透過膜３８を、第１側壁部２１の表面２１ｂ側（すなわち、流路２６の反対側）に設けることができる。

　すなわち、超音波出入部３１の周壁部５３に段差部５４を形成して、第１側壁部２１の表面２１ｂ側（すなわち、流路２６の反対側）に収納凹部５５を形成した。
　そして、収納凹部５５に超音波透過膜３８を嵌入することで、超音波透過膜３８を第１側壁部２１の表面２１ｂ側（すなわち、流路２６の反対側）から取り付けられるようにした。
　ここで、超音波透過膜３８を第１側壁部２１の表面２１ｂ側（すなわち、流路２６の反対側）から取り付けることで、超音波出入部３１の周壁部５３が流路２６に対して段差部となる。

　以上説明したように、超音波出入部３１を第１側壁部２１の表面２１ｂ側（すなわち、流路２６の反対側）から取り付けることで、図９に示すように、流路本体１７を一体に樹脂成形できる。
　すなわち、図１０に示すように、流路部材１５（流路本体１７）の超音波出入部３１から金型５７を矢印Ａ方向に抜き出すことで流路２６の中央部２６ａを形成するとともに、第１側壁部２１の表面２１ｂ側（すなわち、流路２６の反対側）に収納凹部５５を形成する。

　また、流路本体１７の一端部１７ａからスライド金型５８を矢印Ｂ方向に抜き出すことで流路２６の一端部２６ｂを形成できる。
　さらに、流路本体１７の他端部１７ｂからスライド金型５９を矢印Ｃ方向に抜き出すことで流路２６の他端部２６ｃを形成できる。

　これにより、流路本体１７を構成する第１側壁部２１、第２側壁部２２、天板部２３および底板部２４（図９参照）が一体に樹脂成形されている。
　第１側壁部２１、第２側壁部２２、天板部２３、底板部２４を一体とすることで、部品数の減少を図ることができる。

　ここで、図９に示すように、流路本体１７を樹脂成形する際に、複数の仕切板２８が第１側壁部２１および第２側壁部２２にインサート成形される。
　複数の仕切板２８を第１側壁部２１および第２側壁部２２と一体に成形することで、複数の仕切板２８を第１側壁部２１および第２側壁部２２に取り付ける手間を省くことができる。

　ついで、超音波式流体計測装置１０で流体の流量を計測する例を図３に基づいて説明する。
　前述したように、第１超音波出入部３２および第２超音波出入部３３が連続して設けられることで超音波出入部３１が形成されている。
　連続して設けられた第１超音波出入部３２および第２超音波出入部３３（すなわち、超音波出入部３１）が超音波透過膜３８で一括して覆われている。
　また、超音波透過膜３８を第１側壁部２１の表面２１ｂ側（すなわち、流路２６の反対側）から取り付けることで、超音波出入部３１の周壁部５３が流路２６（裏面２１ａ）に対して段差部となる。

　第１送受波器４２から発信した超音波３６を第１超音波出入部３２を通じて反射面３５に伝達し、反射面３５において反射した超音波３６を第２送受波器４３で受信することで超音波３６がＶ字状（Ｖパス）に伝達される。
　一方、第２送受波器４３から発信した超音波３７を第２超音波出入部３３を通じて反射面３５に伝達し、反射面３５において反射した超音波３７を第１送受波器４２で受信することで超音波３６がＶ字状（Ｖパス）に伝達される。

　ここで、第１超音波出入部３２および第２超音波出入部３３を連続して設けることで超音波出入部３１を形成し、超音波出入部３１を超音波透過膜３８で一括して覆うことで、Ｖ字状に伝達される超音波３６の内側の部位（挟み角θ１側の部位、すなわち超音波透過膜３８）を平坦に確保できる。
　また、Ｖ字状に伝達される超音波３７の内側の部位（挟み角θ１側の部位、すなわち超音波透過膜３８）を平坦に確保できる。
　よって、流路本体１７の内部（流路２６）を流れる流体（一例として、ガス）が、Ｖ字状に伝達される超音波３６の内側の部位や、Ｖ字状に伝達される超音波３６の内側の部位において乱れを生じる可能性がない。

　また、超音波出入部３１の周壁部５３が流路２６（裏面２１ａ）に対して段差部となることで、流路本体１７の内部（流路２６）を流れる流体（一例として、ガス）６０が周壁部５３（すなわち、段差部）で乱れを生じる可能性がある。
　しかし、周壁部５３（すなわち、段差部）は、Ｖ字状に伝達される超音波３６の挟み角θ１の外側や、Ｖ字状に伝達される超音波３７の挟み角θ１の外側に位置する。
　よって、周壁部５３（すなわち、段差部）において流体６０に乱れが生じても、超音波３６および超音波３７に乱れが発生する虞がない。
　これにより、流体６０の乱れにより超音波３６および超音波３６に乱れが発生することを防ぐことができ、超音波式流体計測装置１０で流体の流量を正確に計測できる。

　つぎに、第２実施形態～第５実施形態を図１１～図２０に基づいて説明する。
　なお、第２実施形態～第５実施形態において第１実施形態の流路部材１５と同一・類似部材については同じ符号を付して説明を省略する。

（第２実施形態）
　図１１に示すように、本発明の第２実施形態の流路部材７０は、流路本体１７に代えて流路本体（本体）７１を有する。
　流路本体７１は、第１側壁部２１の裏面２１ａ側（すなわち、流路２６側）に収納凹部７２を形成し、収納凹部７２に超音波透過膜３８を嵌入することで、超音波透過膜３８を第１側壁部２１の裏面２１ａ側（すなわち、流路２６側）から取り付けられるように構成したものである。

　連続して設けられた第１超音波出入部３２および第２超音波出入部３３（すなわち、超音波出入部３１）が超音波透過膜３８で第１側壁部２１の裏面２１ａ側（すなわち、流路２６側）から一括して覆われている。
　よって、Ｖ字状に伝達される超音波３６の内側の部位（挟み角θ１側の部位、すなわち超音波透過膜３８）や、Ｖ字状に伝達される超音波３７の内側の部位（挟み角θ１側の部位、すなわち超音波透過膜３８）を平坦に確保できる。
　さらに、第１側壁部２１の裏面２１ａ側（すなわち、流路２６側）から超音波透過膜３８を設けることで、流路２６（裏面２１ａ）に対して超音波透過膜３８を平坦に設けることができる。

　これにより、流路本体７１の内部（流路２６）を流れる流体６０が、Ｖ字状に伝達される超音波３６の内側や外側の各部位、あるいはＶ字状に伝達される超音波３７の内側や外側の各部位において乱れを生じる可能性がない。
　したがって、第１実施形態と同様に、流体６０の乱れにより超音波３６および超音波３７に乱れが発生することを防ぐことができ、超音波式流体計測装置１０で流体の流量を正確に計測できる。

　ここで、前述したように、第２実施形態の流路部材７０（流路本体７１）は、第１側壁部２１の裏面２１ａ側（すなわち、流路２６側）に収納凹部７２が形成されている。
　よって、流路本体７１を第１実施形態の流路本体１７のように一体に樹脂成形することは難しい。
　そこで、図１２に示すように、第１側壁部２１、第２側壁部２２、天板部２３および底板部２４をそれぞれ個別の部材で構成した。

　そして、第１側壁部２１、第２側壁部２２、天板部２３および底板部２４を組み付ける際に、第１側壁部２１の裏面２１ａ側（すなわち、流路２６側）から収納凹部７２（図１１参照）に超音波透過膜３８を組み付けるようにした。
　加えて、第１側壁部２１、第２側壁部２２、天板部２３および底板部２４を組み付ける際に、複数の仕切板２８（具体的には、複数の仕切板２８の上角部２８ａや下突片２８ｂ）を組み付けるようにした。
　このように、第１側壁部２１、第２側壁部２２、天板部２３および底板部２４をそれぞれ個別の部材で構成することで、第２実施形態の流路部材７０（流路本体７１）を組み付けることができる。
　ここで、流路本体７１は、第１側壁部２１、第２側壁部２２、天板部２３および底板部２４がそれぞれ樹脂製の部材で形成されている。

　ここで、第２実施形態の流路部材７０によれば、第１実施形態の流路部材１５と同様の効果を得ることができる。

（第３実施形態）
　図１３、図１４に示すように、本発明の第３実施形態の流路部材８０は、流路本体１７に代えて流路本体（本体）８１を有する。
　流路本体８１は、超音波出入部３１（第１超音波出入部３２および第２超音波出入部３３）が超音波計測部１６のセンサブロック４１を嵌合可能に形成されたものである。
　そして、超音波計測部１６のセンサブロック４１に収納凹部８２が形成され、収納凹部８２に超音波透過膜３８が嵌入されている。よって、センサブロック４１を超音波出入部３１に嵌合することで、超音波出入部３１が超音波透過膜３８で覆われている。

　連続して設けられた第１超音波出入部３２および第２超音波出入部３３（すなわち、超音波出入部３１）が超音波透過膜３８で一括して覆われている。
　よって、Ｖ字状に伝達される超音波３６の内側の部位（挟み角θ１側の部位、すなわち超音波透過膜３８）や、Ｖ字状に伝達される超音波３７の内側の部位（挟み角θ１側の部位、すなわち超音波透過膜３８）を平坦に確保できる。

　さらに、センサブロック４１の収納凹部８２に超音波透過膜３８を嵌入することで、センサブロック４１の底面４１ａに対して超音波透過膜３８を平坦に配置できる。
　加えて、センサブロック４１を超音波出入部３１（第１超音波出入部３２および第２超音波出入部３３）に嵌合することで、センサブロック４１の底面４１ａおよび超音波透過膜３８を流路２６（裏面２１ａ）に対して平坦に設けることができる。

　これにより、流路本体８１の内部（流路２６）を流れる流体６０が、Ｖ字状に伝達される超音波３６の内側や外側の各部位、あるいはＶ字状に伝達される超音波３７の内側や外側の各部位において乱れを生じる可能性がない。
　したがって、第１実施形態と同様に、流体６０の乱れにより超音波３６および超音波３７に乱れが発生することを防ぐことができ、超音波式流体計測装置１０で流体６０の流量を正確に計測できる。

　ここで、第３実施形態の流路部材８０（流路本体８１）は、超音波出入部３１の周壁部５３が平坦に形成されている。
　よって、流路本体８１を第１実施形態の流路本体１７と同様に一体に樹脂成形することができる。

　すなわち、図１５に示すように、流路本体８１の超音波出入部３１から金型５７を矢印Ｄ方向に抜き出すことで流路２６の中央部２６ａを形成するとともに、第１側壁部２１に超音波出入部３１を形成する。

　また、流路本体８１の一端部８１ａからスライド金型５８を矢印Ｅ方向に抜き出すことで流路２６の一端部２６ｂを形成できる。
　さらに、流路本体８１の他端部８１ｂからスライド金型５９を矢印Ｆ方向に抜き出すことで流路２６の他端部２６ｃを形成できる。

　これにより、流路本体８１を構成する第１側壁部２１、第２側壁部２２、天板部２３および底板部２４（図９参照）が、第１実施形態と同様に、一体に樹脂成形されている。
　第１側壁部２１、第２側壁部２２、天板部２３、底板部２４を一体とすることで、部品数の減少を図ることができる。

　ここで、流路本体８１を樹脂成形する際に、第１実施形態と同様に、複数の仕切板２８（図９参照）が第１側壁部２１および第２側壁部２２とにインサート成形される。
　複数の仕切板２８を第１側壁部２１および第２側壁部２２と一体に成形することで、複数の仕切板２８を第１側壁部２１および第２側壁部２２に取り付ける手間を省くことができる。

　ここで、第３実施形態の流路部材８０によれば、第１実施形態の流路部材１５と同様の効果を得ることができる。

（第４実施形態）
　図１６、図１７に示すように、本発明の第４実施形態の流路部材９０は、流路本体１７に代えて流路本体（本体）９１を有する。
　流路本体９１は、第１側壁部２１がセンサブロック４１ともに超音波透過膜３８を挟持可能に形成されたものである。
　すなわち、流路本体９１の第１側壁部２１およびセンサブロック４１間に超音波透過膜３８を挟持することで、超音波出入部３１が超音波透過膜３８で覆われている。

　ここで、第１側壁部２１およびセンサブロック４１間に超音波透過膜３８を挟持することで超音波出入部３１の周壁部５３が流路２６（裏面２１ａ）に対して段差部となる。
　よって、流路本体９１の内部（流路２６）を流れる流体６０が周壁部５３（すなわち、段差部）で乱れを生じる可能性がある。
　しかし、周壁部５３（すなわち、段差部）は、Ｖ字状に伝達される超音波３６の外側や、Ｖ字状に伝達される超音波３７の外側に位置する。
　よって、周壁部５３（すなわち、段差部）において流体６０に乱れが生じても、超音波３６に乱れが発生する虞がない。

　これにより、流路本体９１の内部（流路２６）を流れる流体６０が、Ｖ字状に伝達される超音波３６の内側や外側の各部位、およびＶ字状に伝達される超音波３７の内側や外側の各部位において乱れを生じる可能性がない。
　したがって、第１実施形態と同様に、流体６０の乱れにより超音波３６および超音波３７に乱れが発生することを防ぐことができ、超音波式流体計測装置１０で流体の流量を正確に計測できる。

　ここで、第４実施形態の流路部材９０（流路本体９１）は、超音波出入部３１の周壁部５３が平坦に形成されている。
　よって、流路本体９１を第１実施形態の流路本体１７と同様に一体に樹脂成形することができる。

　すなわち、図１８に示すように、流路本体９１の超音波出入部３１から金型５７を矢印Ｇ方向に抜き出すことで流路２６の中央部２６ａを形成するとともに、第１側壁部２１に超音波出入部３１を形成する。

　また、流路本体９１の一端部９１ａからスライド金型５８を矢印Ｈ方向に抜き出すことで流路２６の一端部２６ｂを形成できる。
　さらに、流路本体９１の他端部９１ｂからスライド金型５９を矢印Ｉ方向に抜き出すことで流路２６の他端部２６ｃを形成できる。

　これにより、流路本体９１を構成する第１側壁部２１、第２側壁部２２、天板部２３および底板部２４（図９参照）が、第１実施形態と同様に、一体に樹脂成形されている。
　第１側壁部２１、第２側壁部２２、天板部２３、底板部２４を一体とすることで、部品数の減少を図ることができる。

　ここで、流路本体９１を樹脂成形する際に、第１実施形態と同様に、複数の仕切板２８（図９参照）が第１側壁部２１および第２側壁部２２とにインサート成形される。
　複数の仕切板２８を第１側壁部２１および第２側壁部２２と一体に成形することで、複数の仕切板２８を第１側壁部２１および第２側壁部２２に取り付ける手間を省くことができる。

　ここで、第４実施形態の流路部材９０によれば、第１実施形態の流路部材１５と同様の効果を得ることができる。

（第５実施形態）
　図１９に示すように、本発明の第５実施形態の流路部材１００は、流路本体１７に代えて流路本体（本体）１０１を有する。
　流路本体１０１は、第１側壁部２１に第１超音波出入部３２および第２超音波出入部３３を隣り合うように設け、かつ、第１側壁部２１の裏面２１ａ側（すなわち、流路２６側）に収納凹部１０２を形成し、収納凹部１０２に超音波透過膜３８を嵌入することで、超音波透過膜３８が第１側壁部２１の裏面２１ａ側（すなわち、流路２６側）から取り付けられるように構成したものである。

　第１超音波出入部３２および第２超音波出入部３３を隣り合うように設けることで、第１超音波出入部３２および第２超音波出入部３３間に段差部（柱部）５１が形成される。
　ここで、隣り合うように設けられた第１超音波出入部３２および第２超音波出入部３３が超音波透過膜３８で第１側壁部２１の裏面２１ａ側（すなわち、流路２６側）から一括して覆われている。
　よって、段差部（柱部）５１を超音波透過膜３８で覆うことができる。
　これにより、Ｖ字状に伝達される超音波３６の内側の部位（挟み角θ１側の部位、すなわち超音波透過膜３８）や、Ｖ字状に伝達される超音波３７の内側の部位（挟み角θ１側の部位、すなわち超音波透過膜３８）を平坦に確保できる。
　さらに、第１側壁部２１の裏面２１ａ側（すなわち、流路２６側）から超音波透過膜３８を設けることで、流路２６（裏面２１ａ）に対して超音波透過膜３８を平坦に設けることができる。

　これにより、流路本体１０１の内部（流路２６）を流れる流体６０が、Ｖ字状に伝達される超音波３６の内側や外側の各部位、あるいはＶ字状に伝達される超音波３７の内側や外側の各部位において乱れを生じる可能性がない。
　したがって、第１実施形態と同様に、流体６０の乱れにより超音波３６および超音波３７に乱れが発生することを防ぐことができ、超音波式流体計測装置１０で流体の流量を正確に計測できる。

　ここで、第５実施形態の流路部材１００（流路本体１０１）は、第１側壁部２１の裏面２１ａ側（すなわち、流路２６側）に収納凹部１０２が形成されている。
　よって、流路本体１０１を第１実施形態の流路本体１７のように一体に樹脂成形することは難しい。
　そこで、図２０に示すように、第１側壁部２１、第２側壁部２２、天板部２３および底板部２４をそれぞれ個別の部材で構成した。

　そして、第１側壁部２１、第２側壁部２２、天板部２３および底板部２４を組み付ける際に、第１側壁部２１の裏面２１ａ側（すなわち、流路２６側）から収納凹部１０２（図１９参照）に超音波透過膜３８を組み付けるようにした。
　加えて、第１側壁部２１、第２側壁部２２、天板部２３および底板部２４を組み付ける際に、複数の仕切板２８を組み付けるようにした。
　このように、第１側壁部２１、第２側壁部２２、天板部２３および底板部２４をそれぞれ個別の部材で構成することで、第５実施形態の流路部材１００（流路本体１０１）を組み付けることができる。
　ここで、流路本体１０１は、第１側壁部２１、第２側壁部２２、天板部２３および底板部２４がそれぞれ樹脂製の部材で形成されている。

　ここで、第５実施形態の流路部材１００によれば、第１実施形態の流路部材１５と同様の効果を得ることができる。

（第６実施形態）
　図２１に示すように、本発明の第６実施形態の流路部材１１０は、流路本体１７に代えて流路本体（本体）１１１を有する。
　流路本体１１１は、図１３、図１４に示す第３実施形態と同様に、超音波出入部３１（第１超音波出入部３２および第２超音波出入部３３）が超音波計測部１６のセンサブロック４１を嵌合可能に形成されたものである。
　そして、センサブロック４１の底面４１ａに超音波透過膜３８が設けられている。よって、センサブロック４１を超音波出入部３１に嵌合することで、超音波出入部３１が超音波透過膜３８で覆われている。

　すなわち、連続して設けられた第１超音波出入部３２および第２超音波出入部３３（すなわち、超音波出入部３１）が超音波透過膜３８で一括して覆われている。
　よって、Ｖ字状に伝達される超音波３６の内側の部位（挟み角θ１側の部位、すなわち超音波透過膜３８）や、Ｖ字状に伝達される超音波３７の内側の部位（挟み角θ１側の部位、すなわち超音波透過膜３８）を平坦に確保できる。

　加えて、センサブロック４１を超音波出入部３１に嵌合した状態において、超音波透過膜３８を流路２６（裏面２１ａ）に対して平坦に設けることができる。
　これにより、流路本体１１１の内部（流路２６）を流れる流体６０が、Ｖ字状に伝達される超音波３６の内側や外側の各部位、あるいはＶ字状に伝達される超音波３７の内側や外側の各部位において乱れを生じる可能性がない。
　したがって、第１実施形態と同様に、流体６０の乱れにより超音波３６および超音波３７に乱れが発生することを防ぐことができ、超音波式流体計測装置１０で流体６０の流量を正確に計測できる。

　ここで、第３実施形態の流路部材１１０（流路本体１１１）は、超音波出入部３１の周壁部５３が平坦に形成されている。
　よって、流路本体８１を第１実施形態の流路本体１７や第３実施形態の流路本体８１と同様に一体に樹脂成形することができる。

　すなわち、流路本体１１１を構成する第１側壁部２１、第２側壁部２２、天板部２３および底板部２４（図示せず）は、第１実施形態や第３実施形態と同様に、一体に樹脂成形されている。
　第１側壁部２１、第２側壁部２２、天板部２３、底板部２４を一体とすることで、部品数の減少を図ることができる。

　ここで、流路本体１１１を樹脂成形する際に、第１実施形態や第３実施形態と同様に、複数の仕切板２８が第１側壁部２１および第２側壁部２２とにインサート成形される。
　仕切板２８は、上角部２８ａから上突片２８ｄが突出され、さらに下角部から下突片２８ｂが突出されている。
　そして、複数の仕切板２８の上突片２８ｄが第１側壁部２１に一体に成形（インサート成形）され、複数の仕切板２８の下突片２８ｂが第２側壁部２２に貫通させた状態で一体に成形（インサート成形）されている。

　下突片２８ｂを第２側壁部２２に貫通させた状態でインサート成形可能にすることで、仕切板２８をインサート成形する際に、下突片２８ｂを金型で保持して仕切板２８を所定の位置に容易に位置決めすることができる。
　加えて、複数の仕切板２８を第１側壁部２１および第２側壁部２２と一体に成形することで、複数の仕切板２８を第１側壁部２１および第２側壁部２２に取り付ける手間を省くことができる。

　第６実施形態の流路部材１１０は、センサブロック４１を超音波出入部３１に嵌合した状態において、第１実施形態と同様に、超音波透過膜３８に複数の仕切板２８の端部２８ｃが接触される。
　超音波透過膜３８および複数の仕切板２８の端部２８ｃを接触させることで、超音波透過膜３８および仕切板２８の端部２８ｃ間の隙間をなくすことができる。
　よって、超音波透過膜３８および仕切板２８の端部２８ｃ間の隙間で流体に乱れを生じる可能性がない。これにより、流体の乱れにより超音波に乱れが発生することを防ぐことができる。

　ここで、第６実施形態の流路部材１１０によれば、第１実施形態の流路部材１５と同様の効果を得ることができる。

（第７実施形態）
　図２２に示す本発明の第７実施形態である流路部材１３０は、基本的に第１実施形態と同様な超音波式流体計測構造１２を有している。
　超音波式流体計測構造１２は、ガス等の流体を流体消費機器（図示せず）に案内する計測流路１１の収容部１３に収容されている。この超音波式流体計測構造１２は、収容部１３に収容された流路部材１５と、流路部材１５に隣接する超音波計測部１６とを備えている。
　このような第７実施形態においても、前述した第１実施形態と同様な効果が得られる。

（第８実施形態）
　また、図２３に示す本発明の第７実施形態である流路部材１４０は、箱状の装置筐体１４１内に超音波式流体計測構造１４２が収容され、例えばビス等により固定されている。
　超音波式流体計測構造１４２は、基本的に第１実施形態において示した超音波式流体計測構造と同様である。

　装置筐体１４１は、内外を連通する入口パイプ１４３および出口パイプ１４４を有している。
　入口パイプ１４３は、装置筐体１４１の内部において遮断弁１４５を介して開放されている。出口パイプ１４４は、装置筐体１４１の内部において超音波式流体計測構造１４２の開口１８に連結されている。
　従って、超音波式流体計測装置１４０は、入口パイプ１４３を介して装置筐体１４１内に流入した流体６０が、超音波式流体計測構造１４２の入口から入って、出口パイプ１４４を介して装置筐体１４１の外部に排出される。
　このような第７実施形態によれば、構造が簡単となり、低コストを実現できる。
　なお、本発明に係る超音波式流体計測装置１０および超音波式流体計測構造１２は、前述した第１実施形～第６実施形態に限定されるものではなく適宜変更、改良などが可能である。
　例えば、第１実施形～第６実施形態では、流路部材（流路本体）１５，７０，８０，９０，１００，１１０を樹脂製の部材で形成した例について説明したが、これに限らないで、金属製の部材で形成することも可能である。

　また、前記第１実施形～第６実施形態で使用した超音波式流体計測装置１０、計測流路１１、超音波式流体計測構造１２、収容部１３、流路部材１５，７０，８０，９０，１００，１１０、超音波計測部１６、流路本体１７，７１，８１，９１，１０１，１１１、開口１８、第１側壁部２１、第２側壁部２２、天板部２３、底板部２４、流路２６、扁平流路２７、仕切板２８、超音波出入部３１、第１超音波出入部３２、第２超音波出入部３３、反射面３５、超音波透過膜３８、第１送受波器４２および第２送受波器４３などの形状や構成は例示したものに限定するものではなく適宜変更が可能である。

　本出願は、2009年11月24日出願の日本特許出願（特願2009-266425）に基づくものであり、それらの内容はここに参照として取り込まれる。

　１０　超音波式流体計測装置
　１１　計測流路
　１２　超音波式流体計測構造
　１３　収容部
　１５，７０，８０，９０，１００，１１０，１３０，１４０　流路部材
　１６　超音波計測部
　１８　開口
　２１　第１側壁部
　２２　第２側壁部
　２３　天板部
　２４　底板部
　２６　流路
　２７　扁平流路
　２８　仕切板
　３１　超音波出入部
　３２　第１超音波出入部
　３３　第２超音波出入部
　３５　反射面
　３６，３７　超音波
　３８　超音波透過膜
　４２　第１送受波器
　４３　第２送受波器
　６０　流体

Claims

　流体の流れ方向に沿って矩形状の開口が連続する流路部材と、前記流路部材に隣接する超音波計測部とを備え、
　前記流路部材が、前記超音波計測部に隣り合う第１側壁部と、前記第１側壁部と平行な第２側壁部と、前記第１側壁部および前記第２側壁部間に掛け渡された天板部および底板部と、前記第１側壁部に設けられた第１超音波出入部および第２超音波出入部と、前記第２側壁部の内面に設けられた反射面とを有し、
　前記超音波計測部が、前記第１超音波出入部を通じて前記反射面に超音波を発信するとともに前記反射面に反射した前記超音波を受信する第１送受波器と、前記第２超音波出入部を通じて前記反射面に前記超音波を発信するとともに前記反射面に反射した前記超音波を受信する第２送受波器とを有し、
　前記第１超音波出入部および前記第２超音波出入部が隣り合っているとともに、前記超音波を透過させる超音波透過膜が前記第１超音波出入部および前記第２超音波出入部を一括して覆う超音波式流体計測構造。
　前記第１側壁部、前記第２側壁部、前記天板部、前記底板部が一体である請求項１に記載の超音波式流体計測構造。
　前記流路部材が、当該流路部材の内部を複数の扁平流路に区画する仕切板を有し、
　前記仕切板が前記第１側壁部および前記第２側壁部と一体に成形されている請求項１に記載の超音波式流体計測構造。
　前記超音波透過膜および前記仕切板が接触している請求項３に記載の超音波式流体計測構造。
　前記第１超音波出入部および前記第２超音波出入部が連続している請求項１に記載の超音波式流体計測構造。
　流体の流れ方向に沿って矩形状の開口が連続する流路部材と、前記流路部材に隣接する超音波計測部とを備え、
　前記流路部材が、前記超音波計測部に隣り合う第１側壁部と、前記第１側壁部と平行な第２側壁部と、前記第１側壁部に設けられた第１超音波出入部および第２超音波出入部と、前記第２側壁部の内面に設けられた反射面とを有し、
　前記超音波計測部が、前記第１超音波出入部を通じて前記反射面に超音波を発信するとともに前記反射面に反射した前記超音波を受信する第１送受波器と、前記第２超音波出入部を通じて前記反射面に前記超音波を発信するとともに前記反射面に反射した前記超音波を受信する第２送受波器とを有し、
　前記第１超音波出入部および前記第２超音波出入部が隣り合っている超音波式流体計測構造。
　請求項１ないし請求項６のうちのいずれかに記載した超音波式流体計測構造を用いた超音波式流体計測装置。