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技術 超音波流量計

出願人 愛知時計電機株式会社
発明者 高鍬光臣西部佑樹服部浩
出願日 2015年11月20日 (4年7ヶ月経過) 出願番号 2015-227910
公開日 2017年6月1日 (3年0ヶ月経過) 公開番号 2017-096717
状態 特許登録済
技術分野 体積流量の測定(II);質量流量の測定 体積流量の測定(I)
主要キーワード 矩形状溝 メータ筐体 ケース筐体 開口凹 分流板 超音波式流量計 回路ケース 超音波流速計
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年6月1日)のものです。
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図面 (11)

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。

概要

背景

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。

概要

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。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。

目的

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

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

被計測流体流速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

請求項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。

請求項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。

技術分野

0001

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。

背景技術

0002

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。

0003

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。

先行技術

0004

特開2012−2624号公報

発明が解決しようとする課題

0005

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。

0006

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。

0007

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。

課題を解決するための手段

0008

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。

0009

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。

0010

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。

発明の効果

0011

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。

0012

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。

0013

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。

0014

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。

0015

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。

0016

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。

0017

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。

0018

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。

0019

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。

0020

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。

図面の簡単な説明

0021

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。

実施例

0022

[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。

0023

[2.超音波流量計を構成するメータ筐体の形態]
図1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。

0024

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。

0025

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。

0026

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。

0027

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。

0028

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。

0029

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。

0030

尚、本実施形態では、第1距離M1と第2距離M2は等しい。

0031

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。

0032

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)。

0033

[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。

0034

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。

0035

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。

0036

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。

0037

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。

0038

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。

0039

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。

0040

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。

0041

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。

0042

尚、計測流路部202の流路220内には、複数枚分流板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。

0043

[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。

0044

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。

0045

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。

0046

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。

0047

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。

0048

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。

0049

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。

0050

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。

0051

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。

0052

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。

0053

[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。

0054

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。

0055

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。

0056

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。

0057

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。

0058

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。

0059

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。

0060

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。

0061

[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。

0062

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。

0063

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。

0064

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。

0065

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。

0066

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。

0067

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。

0068

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。

0069

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。

0070

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。

0071

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。

0072

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。

0073

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。

0074

[7.まとめ]
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。

0075

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)。

0076

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)。

0077

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。

0078

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。

0079

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。

0080

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。

0081

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)。

0082

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。

0083

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。

0084

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。

0085

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。

0086

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。

0087

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)。

0088

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)。

0089

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。

0090

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。

0091

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。

0092

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。

0093

[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。

0094

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。

0095

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

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