气体流量计的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种气体流量计，其具有：装置主体(1)，其用于气密地收纳被测量流体；入口管，其用于使被测量流体流入装置主体(1)；出口管(5)，其用于使被测量流体自装置主体(1)流出。而且，气体流量计具有：超声波流量测量单元(9)，其与出口管(5)相连接，能对在其内部流动的被测量流体的流量进行测量；连接管(7)，其与出口管(5)相连接；流路构件(10)，其与连接管(7)相连接，其流路形状与超声波流量测量单元(9)的流路形状是同一形状。而且，设置有用于固定超声波流量测量单元(9)和流路构件(10)的支承构件(11)。由此，实现了能够实施稳定的流量测量的气体流量计。
【专利说明】
气体流量计
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种通过传播超声波来测量气体的流量的气体流量计。
【背景技术】
[0002]气体流量计例如利用超声波的传播时间或者传播速度根据气体(流体)的流速而变化的特性来测量气体的流量。也就是说，气体流量计通过使超声波传播于在流路中途设置的测量管内流动的气体中，来测量气体的流量(例如，参照专利文献I)。
[0003]接下来，参照图33说明专利文献I所记载的气体流量计的结构。图33是用于说明以往的气体流量计的图。
[0004]如图33所示，以往的气体流量计由装置主体81和收纳于装置主体81的超声波流量测量单元88等构成。装置主体81是由对金属进行冲压加工而形成的上壳体82和下壳体83构成。在上壳体82上配置有入口管84和出口管85 ο入口管84借助断流阀86在装置主体I的内部开口。出口管85借助连接管87以呈L字状的方式与超声波流量测量单元88连接在一起。
[0005]然而，以往的气体流量计是一种出口管85对超声波流量测量单元88以悬臂状进行支承的结构，因此，支承变得不稳定。特别是，出口管85借助连接管87将超声波流量测量单元88支承为大致水平。因此，超声波流量测量单元88相对于出口管85的力矩变大，使得支承变得更不稳定。由此，超声波流量测量单元88容易摆动。其结果，存在因摆动而无法进行稳定的流量测量的问题。
[0006]为了解决上述问题，考虑将连接管87和超声波流量测量单元88螺纹固定于装置主体81的结构。在该情况下，装置主体81是由金属的冲压加工而形成的，因此，需要使用于固定的螺钉贯穿装置主体81。因此，需要设置用于防止气体自螺钉和装置主体81的孔周缘之间泄漏的密封件。
[0007]然而，通常，与气体流量计的使用寿命相比，密封件的耐久性差。因此，在密封件剥落的情况下，存在自螺钉和装置主体81的孔周缘之间的间隙发生气体泄漏的问题。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1:日本特开2012-163518号公报
【发明内容】
[0011]本发明提供一种气体流量计，该气体流量计具有超声波流量测量单元和流路构件，能够进行稳定的流量测量。
[0012]也就是说，本发明的气体流量计具有:装置主体，其用于气密地收纳被测量流体；入口管，其用于使被测量流体流入装置主体；出口管，其用于使被测量流体自装置主体流出；连接管，其与出口管相连接。而且，气体流量计具有:超声波流量测量单元，其与连接管相连接，能对在其内部流动的被测量流体的流量进行测量;流路构件，其与连接管相连接，其流路形状与超声波流量测量单元的流路形状是同一形状。而且，具有设置了用于将超声波流量测量单元和流路构件相连结的支承构件的结构。
[0013]由此，利用支承构件将超声波流量测量单元和流路构件相连结，能够抑制超声波流量测量单元的振动。其结果，能够实现提高了对被测量流体的流量的测量精度的超声波流量测量单元。
【附图说明】
[0014]图1是用于说明本发明的实施方式I的气体流量计的图。
[0015]图2是图1的2-2线剖视图。
[0016]图3是该气体流量计的主要部分的放大剖视图。
[0017]图4是该气体流量计的支承构件的分解立体图。
[0018]图5是该气体流量计的主要部分的立体图。
[0019]图6是该气体流量计的主要部分的分解立体图。
[0020]图7是用于说明本发明的实施方式2的气体流量计的图。
[0021 ]图8是该气体流量计的主要部分的放大剖视图。
[0022]图9是该气体流量计的支承构件的立体图。
[0023]图10是该气体流量计的主要部分的立体图。
[0024]图11是用于说明本发明的实施方式3的气体流量计的图。
[0025]图12是该气体流量计的主要部分的放大剖视图。
[0026]图13是图12的13-13线剖视图。
[0027]图14是图12的14-14线剖视图。
[0028]图15是该气体流量计的主要部分的立体图。
[0029]图16是该气体流量计的支承构件的立体图。
[0030]图17是用于说明该气体流量计中的支承构件和超声波流量测量单元之间的连接的分解立体图。
[0031]图18是表示该气体流量计中的支承构件和超声波流量测量单元之间的连接状态的立体图。
[0032]图19是用于说明本发明的实施方式4的气体流量计的图。
[0033]图20是该气体流量计的主要部分的立体图。
[0034]图21是该气体流量计的主要部分的分解立体图。
[0035]图22是该气体流量计的支承构件的分解立体图。
[0036]图23是表示该实施方式的气体流量计的另一例子的主要部分的立体图。
[0037]图24是图23所示的气体流量计的主要部分的分解立体图。
[0038]图25是用于说明本发明的实施方式5的气体流量计的图。
[0039]图26是将该气体流量计的局部剖切开而示出的侧视图。
[0040]图27是该气体流量计的主要部分的立体图。
[0041 ]图28是该气体流量计的主要部分的分解立体图。
[0042]图29是该气体流量计的主要部分的放大立体图。
[0043]图30是该气体流量计的主要部分的放大立体图。
[0044]图31是用于说明本发明的实施方式6的气体流量计的主要部分的立体图。
[0045]图32是该气体流量计的主要部分的分解立体图。
[0046]图33是用于说明以往的气体流量计的图。
【具体实施方式】
[0047]接下来，参照【附图说明】本发明的实施方式。此外，本发明并不限于本实施方式。
[0048](实施方式I)
[0049]接下来，参照图1至图6说明本发明的实施方式I的气体流量计的结构。
[0050]图1是用于说明本发明的实施方式I的气体流量计的图。图2是图1的2-2线剖视图。图3是该气体流量计的主要部分的放大剖视图。图4是该气体流量计中的支承构件的分解立体图。图5是该气体流量计的主要部分的立体图。图6是该气体流量计的主要部分的分解立体图。
[0051]如图1和图2所示，本实施方式的气体流量计是由装置主体I构成，该装置主体I包括上壳体2和下壳体3。上壳体2和下壳体3例如是对金属进行冲压加工而形成的。在上壳体2的上表面配置有供例如气体等被测量流体流入的入口管4和供气体等被测量流体流出的出口管5。入口管4借助断流阀6在装置主体I的内部开口。出口管5在装置主体I的内部与连接管7相连接。
[0052]如图6所示，在连接管7的侧面7b的铅垂方向的上下(有时记为纵向方向)两处形成有两个安装部8。也就是说，纵向方向指的是图6所示的连接管7的长度方向或者沿着连接管7与出口管5之间的连接方向的方向。
[0053]而且，超声波流量测量单元9与上方的安装部8相连接，流路构件10与下方的安装部8相连接。而且，如图5所示，超声波流量测量单元9和流路构件10利用固定配件(未图示)而固定于上下的安装部8。此时，超声波流量测量单元9和流路构件10沿以形成为例如L字状的方式相对于连接管7的侧面7b正交的方向配置并与连接管7连接在一起。
[0054]此外，为了方便起见，以在图1所示的状态下进行配置的情况为例，对上述所示的铅垂方向等进行了说明。因此，在进行上下翻转来配置或者沿着水平方向来配置的情况下，设置方向变为与这些情况相对应的方向是自不待言的。在后面说明的实施方式中也是一样。
[0055]此外，在本实施方式中，流路构件10构成为与超声波流量测量单元9相同的流路形状。具体而言，流路构件10例如由省略了用于测量流量的机构的超声波流量测量单元等构成，但并不限于此是自不待言的。
[0056]也就是说，在本实施方式中，将具有相同的流路形状的超声波流量测量单元9和流路构件10与连接管7的安装部8相连接。由此，能够使流经超声波流量测量单元9和流路构件10的流量大致相同(包含相同)。因此，通过设置多个安装部8，并且设置具有相同的流路形状的超声波流量测量单元9和流路构件10，能够容易地应对气体流量计的大流量化。其结果，即使在大流量的气体流量计中，也能够高精度地维持超声波流量测量单元9的测量精度。
[0057]此外，在上述实施方式中，以将超声波流量测量单元9与上方的安装部8相连接，将流路构件10与下方的安装部8相连接为例来进行了说明，但并不限于此。例如，也可以将流路构件10与上方的安装部8相连接，将超声波流量测量单元9与下方的安装部8相连接。此夕卜，也可以将具有用于测量流量的机构的超声波流量测量单元9与上下两处的安装部8相连接。在该情况下，也可以是将一个超声波流量测量单元9的测量信号用于被测量流体的流量测量，另一个超声波流量测量单元不用于流量测量而是作为流路构件10来使用。而且，也可以将两者作为用于测量被测量流体的流量的超声波流量测量单元9来使用。
[0058]此外，超声波流量测量单元9和流路构件10在远离连接管7的流入口 9b、10b侧附近的位置利用支承构件11连结在一起。由此，将超声波流量测量单元9和流路构件10支承为一体。此时，支承构件11由上部支承构件12和下部支承构件13构成。上部支承构件12用于支承位于连接管7的上方部位的超声波流量测量单元9。下部支承构件13用于支承位于连接管7的下方部位的流路构件10。
[0059]如图3和图4所示，上部支承构件12在中央部具有例如倒梯形形状的凹部12a，在凹部12a的底边的上表面12al具有用于固定超声波流量测量单元9的固定部14。在固定部14形成有卡定爪16。如图3所示，卡定爪16与形成在超声波流量测量单元9的下部外侧面的卡定突起15相卡定，从而将超声波流量测量单元9固定于上部支承构件12。
[0060]此外，上部支承构件12在凹部12a的开放端的两侧，朝向外侧延伸设置有支承臂
17。利用在图1和图2所示的上壳体2和下壳体3的抵接部分处形成的保持部18对支承臂17进行定位保持。此外，保持部18只形成在与支承臂17相对应的位置，并且将支承臂17夹住以对其进行稳定地保持。
[0061]此外，下部支承构件13形成为大致U字状(包含U字状)，与上部支承构件12—样，在中央部具有例如倒梯形形状的凹部13a。而且，在下部支承构件13的凹部13a的底边的上表面13al设置有用于固定流路构件10的固定部19。在固定部19形成有卡定爪21。如图3所示，卡定爪21与形成于流路构件10下部侧面的卡定突起20相卡定，从而将流路构件10固定于下部支承构件13。而且，在下部支承构件13的两端上部形成有卡合爪23。卡合爪23与在上部支承构件12的支承臂17形成的卡合孔22相卡合。由此，由上部支承构件12和下部支承构件13构成支承构件11。
[0062]如上所述，构成了本实施方式的气体流量计。
[0063]接下来，说明本实施方式的气体流量计的形成方法。
[0064]首先，如图1至图6所示，将超声波流量测量单元9的下部外侧面的卡定突起15卡定于上部支承构件12的固定部14的卡定爪16。由此，将超声波流量测量单元9固定于上部支承构件12。
[0065]接着，将流路构件10的卡定突起20卡定于下部支承构件13的固定部19的卡定爪21。由此，将流路构件10固定于下部支承构件13。
[0066]然后，将固定有流路构件10的下部支承构件13的卡合爪23卡合在固定有超声波流量测量单元9的上部支承构件12的支承臂17的卡合孔22。
[0067]接着，在上述的状态下，将超声波流量测量单元9的流出口9c和流路构件10的流出口 1c与连接管7的对应的安装部8相连接，并且利用固定配件(未图示)来固定。此外，超声波流量测量单元9和流路构件10与安装部8之间的固定也可以利用卡合爪等进行固定。利用该结构，能够不使用固定配件。其结果，能够提高组装可操作性，并且能够构成成本更低的气体流量计。
[0068]而且，利用上述状态，形成为将连接管7、超声波流量测量单元9、流路构件10以及支承构件11 一体化后的状态。由此，能够将上述结构作为一个单元来进行处理。其结果，能够提高处理性，并且能够提高向装置主体I组装的可操作性。
[0069]接着，为了将单元化后的连接管7、超声波流量测量单元9以及流路构件10等组装到装置主体I，使上壳体2翻转。
[0070]接着，将连接管7的连接部7a与固定于上壳体2的出口管5相连接。而且，将支承构件11的支承臂17临时保持于上壳体2的保持部18。
[0071]接着，用下壳体3盖住上壳体2，例如借助密封构件将上壳体2和下壳体3的周缘气密地密封。
[0072]也就是说，本实施方式的气体流量计中的超声波流量测量单元9的流出口9 c和流路构件10的流出口 1c固定于连接管7的安装部8。而且，利用支承构件11将超声波流量测量单元9的流入口 9b侧附近支承于装置主体I的保持部18。由此，超声波流量测量单元9和流路构件10在装置主体I内被稳定地支承、固定。其结果是，能够抑制超声波流量测量单元9的摆动，能够进行稳定的流量测量。
[0073]此外，利用上述结构，即使在气体流量计的输送时等产生了振动的情况下，也能够抑制超声波流量测量单元9和流路构件10的较大的摆动。由此，能够抑制出口管5和上壳体2之间的连接部分的变形等。其结果，能够更有效地抑制出口管5和上壳体2之间的连接部分的密封性降低，能够维持高可靠性。
[0074]此外，在上述实施方式中，以超声波流量测量单元9和流路构件10在被支承构件11支承着的状态下连接于连接管7为例进行了说明，但并不限于此。例如，也可以将超声波流量测量单元9和流路构件10形成为在连接于连接管7之后，支承于支承构件11的结构。
[0075](实施方式2)
[0076]接下来，参照图7至图10说明本发明的实施方式2的气体流量计的结构。此外，对于与实施方式I相同的构件，标注相同的附图标记并省略说明。
[0077]图7是用于说明本发明的实施方式2的气体流量计的图。图8是该气体流量计的主要部分的放大剖视图。图9是该气体流量计的支承构件的立体图。图10是该气体流量计的主要部分的立体图。
[0078]本实施方式的气体流量计在将超声波流量测量单元9和流路构件10沿着与铅垂方向正交的水平方向(有时记为横向方向)配置这方面，与实施方式I不同。此外，横向方向指的是相对于图7等所示的连接管24与出口管5相连接的方向正交的方向。
[0079]也就是说，如图7至图10所示，本实施方式的气体流量计的连接管24形成为凸部形状。而且，在连接管24的凸部的突出部设置有用于与出口管5相连接的连接部24a，在凸部的侧面24b设置有左右两个安装部25。
[0080]此外，如图9所示，支承构件26在中央部具有例如倒梯形形状的凹部26a，在凹部26a的底边的上表面26al具有固定部27。在固定部27的左右部位分别形成有一对卡定爪28，该卡定爪28用于与超声波流量测量单元9和流路构件10的卡定突起15、20相卡定。而且，支承构件26在固定部27的凹部26a的开放端的两侧，朝向外侧延伸设置有支承臂29。而且，支承构件26具有自与固定部27的卡定爪28相对应的位置朝向下方延伸设置的、一个以上的支承腿30。
[0081 ]如上所述，构成本实施方式的气体流量计。
[0082]接下来，说明本实施方式的气体流量计的形成方法。
[0083]首先，如图8所示，将超声波流量测量单元9和流路构件10的卡定突起15、20与支承构件26的固定部27的卡定爪28相卡定。由此，将超声波流量测量单元9和流路构件10固定于支承构件26。
[0084]接着，将超声波流量测量单元9的流出口9c和流路构件10的流出口1c与连接管24的对应的安装部25相连接，并且利用固定配件(未图示)固定。此外，超声波流量测量单元9和流路构件10与安装部25之间的固定也可以利用卡合爪等进行固定。利用该结构，能够不使用固定配件。其结果是，能够提高组装可操作性，并且能够以更低的成本构成气体流量
i+o
[0085]而且，利用上述状态，形成为将连接管24、超声波流量测量单元9、流路构件10以及支承构件26—体化后的状态。由此，能够将它们作为一个单元来处理。其结果是，能够提高处理性，从而提高向装置主体I组装的可操作性。
[0086]接着，为了将单元化后的连接管24、超声波流量测量单元9以及流路构件10等组装到装置主体I，使上壳体2翻转。
[0087]接着，将连接管24的连接部24a与固定于上壳体2的出口管5相连接。而且，将支承构件26的支承臂29临时保持于上壳体2的保持部18。
[0088]接着，用下壳体3盖住上壳体2，例如借助密封构件将上壳体2和下壳体3的周缘气密地密封。
[0089]也就是说，本实施方式的气体流量计中的超声波流量测量单元9的流出口9 c和流路构件10的流出口 1c与连接管24的安装部25相连接。而且，超声波流量测量单元9的流入口 9b侧和流路构件10的流入口 1b侧借助支承构件26的支承臂29保持于装置主体I的保持部18。进而，借助支承构件26的支承腿30，使其与下壳体3的内表面抵接来支承超声波流量测量单元9的流入口 9b侧和流路构件10的流入口 1b侧。由此，超声波流量测量单元9和流路构件10被稳定地支承、固定于装置主体I。其结果是，能够抑制超声波流量测量单元9的摆动，能够进行稳定的流量测量。
[0090]此外，利用上述结构，即使在气体流量计的输送时等产生了振动的情况下，也能够抑制超声波流量测量单元9和流路构件10的摆动。由此，能够抑制出口管5和上壳体2之间的连接部分的变形等。其结果是，能够抑制出口管5和上壳体2之间的连接部分的密封性降低，能够维持高可靠性。
[0091 ]此外，在上述实施方式中，以超声波流量测量单元9和流路构件10在被支承构件26支承着的状态下连接于连接管24为例进行了说明，但并不限于此。例如，也可以将超声波流量测量单元9和流路构件10形成为在连接于连接管24之后，支承于支承构件26的结构。
[0092](实施方式3)
[0093]接下来，参照图11至图18说明本发明的实施方式3的气体流量计的结构。此外，对于与实施方式I或者实施方式2相同的构件，标注相同的附图标记并省略说明。此外，超声波流量测量单元9和流路构件10的相对于连接管31的配置与实施方式2的配置相同。
[0094]图11是用于说明本发明的实施方式3的气体流量计的图。图12是该气体流量计的主要部分的剖视图。图13是图12的13-13线剖视图。图14是图12的14-14线剖视图。图15是该气体流量计的主要部分的立体图。图16是该气体流量计的支承构件的立体图。图17是用于说明该气体流量计中的支承构件和超声波流量测量单元之间的连接的立体图。图18是表示该气体流量计的支承构件和超声波流量测量单元之间的连接状态的立体图。
[0095]如以下详细描述的那样，本实施方式的气体流量计的支承构件33的结构与实施方式I的支承构件11和实施方式2的支承构件26不同。
[0096]也就是说，如图11至图18所示，本实施方式的气体流量计的连接管31与实施方式2相同，形成为凸部形状。而且，在连接管31的凸部的突出部设置有用于与出口管5相连接的连接部31a，在凸部的侧面31b设置有左右两个安装部32。两个安装部32分别与超声波流量测量单元9的流出口9c和流路构件10的流出口 1c相连接。
[0097]此外，如图12所示，支承构件33从下方支承超声波流量测量单元9和流路构件10，并且固定于连接管31的下表面31c。
[0098]具体而言，如图16所示，支承构件33具有能固定于连接管31的下表面31c的基部34和从基部34延伸设置的一对保持部35。一对保持部35分别从下方支承超声波流量测量单元9和流路构件10。基部34在基部34的上表面的四个角具有连接管31的定位用的突起36。而且，支承构件33在基部34的突起36插入于在连接管31的下表面31c形成的定位孔(未图示)，并且已定位好的状态下，例如进行粘接固定。
[0099]此外，一对保持部35在自由端侧(自由端侧)具有用于对超声波流量测量单元9和流路构件10的两个侧面9d、1d进行定位的一对立起片37。而且，如图17所示，在保持部35的一端侧形成有由长孔形状部分38a和大径的圆孔形状部分38b构成的、所谓的钥匙孔形状的安装孔38。
[0100]另一方面，在超声波流量测量单元9和流路构件10的下表面突出设置有固定部39，该固定部39能固定于支承构件33的安装孔38。固定部39由头部39a和腿部39b构成。头部39a形成为直径比支承构件33的安装孔38的长孔形状部分38a大且比圆孔形状部分38b小的形状。腿部39b形成为直径比安装孔38的长孔形状部分38a小的形状。
[0101 ]如上所述，构成了本实施方式的气体流量计的支承构件33。
[0102]接下来，说明本实施方式的气体流量计的形成方法。
[0103]首先，如图17所示，利用支承构件33的保持部35的立起片37从下方侧对超声波流量测量单元9和流路构件10的两个侧面9d、1d进行定位。然后，将固定部39的头部39a插入于支承构件33的安装孔38的圆孔形状部分38b。
[0104]接下来，如图18所示，滑动超声波流量测量单元9和流路构件10的固定部39的腿部39b，以使腿部39b位于支承构件33的安装孔38的长孔形状部分38a，从而将固定部39嵌入长孔形状部分38a。由此，将超声波流量测量单元9和流路构件10固定于支承构件33。也就是说，根据上述状态，借助支承构件33将超声波流量测量单元9和流路构件10相连结，从而形成一体化后的状态。其结果，能够提高超声波流量测量单元9和流路构件10的处理性。
[0105]接着，将超声波流量测量单元9的流出口9c和流路构件10的流出口1c与连接管31的对应的安装部32相连接，并且利用固定配件(未图示)来固定。然后，将支承构件33的基部34例如粘接固定于连接管31的下表面31c。
[0106]接着，为了将一体化后的连接管31、超声波流量测量单元9以及流路构件10等组装到装置主体I，翻转上壳体2。
[0107]接着，将连接管31的连接部31a与固定于上壳体2的出口管5相连接。
[0108]接着，用下壳体3盖住上壳体2，例如借助密封构件将上壳体2和下壳体3的周缘气密地密封。
[0109]也就是说，采用本实施方式，利用支承构件33将超声波流量测量单元9和流路构件10相连结并一体化。由此，能够抑制超声波流量测量单元9的振动，能够使流量的测量精度提高。此外，通过抑制超声波流量测量单元9和流路构件10的振动，能够抑制向出口管5传递的振动。由此，能够减少向出口管5和上壳体2之间的连接部分传递的振动。其结果，能够抑制出口管5和上壳体2之间的连接部分的密封性受损，能够实现高可靠性的气体流量计。
[0110](实施方式4)
[0111]接下来，参照图19至图22说明本发明的实施方式4的气体流量计的结构。此外，对于与实施方式I至实施方式3相同的构件，标注相同的附图标记并省略说明。
[0112]图19是用于说明本发明的实施方式4的气体流量计的图。图20是该气体流量计的主要部分的立体图。图21是该气体流量计的主要部分的分解立体图。图22是该气体流量计的支承构件的分解立体图。
[0113]本实施方式的气体流量计在连接管40的侧面40b的上下和左右各设置有两个，总计四个同一形状的安装部41，在这方面与上述各实施方式不同。此外，本实施方式与将实施方式I和实施方式2组合而成的结构相类似。此时，超声波流量测量单元9至少与任一个安装部41相连接。而且，流路构件10与剩余的安装部41相连接。具体而言，在本实施方式中，图19表示将超声波流量测量单元9与右上的安装部41相连接的状态。但是，超声波流量测量单元9也可以与除此以外的其他的安装部41相连接是自不待言的。
[0114]此外，超声波流量测量单元9和流路构件10在远离连接管40的流入口9b、1b侧附近的位置借助支承构件42相连结。由此，将一个超声波流量测量单元9和三个流路构件10—体地支承。此时，支承构件42由上部支承构件43和下部支承构件44构成。上部支承构件43用于支承在连接管40的上方的安装部41处配置的超声波流量测量单元9和流路构件10。下部支承构件44用于支承在连接管40的下方的安装部41处配置的两个流路构件10。
[0115]具体而言，如图22所示，上部支承构件43在中央部例如具有倒梯形形状的凹部43a，在凹部43a的底边的上表面43al左右各具有一对用于固定超声波流量测量单元9和流路构件10的固定部45。而且，在固定部45上形成有卡定爪46。如图20和图21所示，卡定爪46与形成在超声波流量测量单元9和流路构件10的下部外侧面的卡定突起15、20相卡定，并且将超声波流量测量单元9和流路构件10固定于上部支承构件43。
[0116]此外，上部支承构件43在凹部43a的开放端的两侧，朝向外侧延伸设置有支承臂47。如图19所示，利用在上壳体2和下壳体3的抵接部分处形成的保持部18对支承臂47进行定位保持。此外，保持部18只形成在与支承臂47对应的位置，并且将支承臂47夹住以对其进行稳定的保持。
[0117]此外，下部支承构件44形成为大致U字状(包含U字状)，与上部支承构件43—样，在中央部具有例如倒梯形形状的凹部44a。而且，在下部支承构件44的凹部44a的底边的上表面44al左右各设置有一对用于固定两个流路构件10的固定部48。而且，在固定部48形成有卡定爪49。如图20和图21所示，卡定爪49与形成于流路构件10下部侧面的卡定突起20相卡定，并且将两个流路构件10固定于下部支承构件44。此外，在下部支承构件44的两端上部形成有卡合爪51。而且，卡合爪51能与在上部支承构件43的支承臂47形成的卡合孔50相卡合。此外，下部支承构件44具有自与固定部48的卡定爪49相对应的位置朝向下方延伸设置的、一个以上的支承腿52。
[0118]如上所述，构成了本实施方式的气体流量计。
[0119]接下来，说明本实施方式的气体流量计的形成方法。
[0120]首先，将超声波流量测量单元9的卡定突起15与上部支承构件43的一侧的固定部45的卡定爪46相卡定。由此，将超声波流量测量单元9固定于上部支承构件43的一侧的固定部45。
[0121]接着，将流路构件10的卡定突起20与上部支承构件43的另一侧的固定部45的卡定爪46相卡定。由此，将流路构件10固定于上部支承构件43的另一侧的固定部45。
[0122]接着，将流路构件10的卡定突起20与下部支承构件44的两个固定部48的卡定爪49相卡定，由此，将一对流路构件10固定于下部支承构件44的两个固定部48。
[0123]然后，将固定有两个流路构件10的下部支承构件44的卡合爪51与固定有超声波流量测量单元9和流路构件10的上部支承构件43的支承臂47的卡合孔50相卡合。
[0124]接着，在上述状态下，将超声波流量测量单元9的流出口9c和流路构件10的流出口1c与连接管40的对应的安装部41相连接，并且利用固定配件(未图示)来固定。此外，超声波流量测量单元9和流路构件10与安装部41之间的固定也可以利用卡合爪等进行固定。利用该结构，能够不使用固定配件。其结果是，能够提高组装可操作性，并且能够构成更低成本的气体流量计。
[0125]而且，根据上述的状态，形成为将连接管40、超声波流量测量单元9、流路构件10以及支承构件42—体化后的状态。由此，能够将上述结构作为一个单元进行处理。其结果是，能够提高处理性，提高向装置主体I组装的可操作性。
[0126]接着，为了将单元化后的连接管40、超声波流量测量单元9以及流路构件10等组装到装置主体I，使上壳体2翻转。
[0127]接着，将连接管40的连接部40a与固定于上壳体2的出口管5相连接。而且，将支承构件42的支承臂47临时保持于上壳体2的保持部18。
[0128]接着，用下壳体3盖住上壳体2，例如借助密封构件将上壳体2和下壳体3的周缘气密地密封。
[0129]也就是说，本实施方式的气体流量计中的超声波流量测量单元9的流出口9c和流路构件10的流出口 1c与连接管40的安装部41相连接。而且，超声波流量测量单元9的流入口 9b侧和流路构件10的流入口 1b侧借助支承构件42的支承臂47保持于装置主体I的保持部18。此外，使支承构件42的支承腿52与下壳体3的内表面抵接。由此，超声波流量测量单元9和流路构件10被稳定地支承于装置主体I。其结果是，能够抑制超声波流量测量单元9的摆动，能够进行稳定的流量测量。
[0130]此外，利用上述结构，即使在气体流量计的输送时等产生了较大振动的情况下，也能够抑制超声波流量测量单元9和流路构件10的摆动。由此，能够抑制向出口管5和上壳体2之间的连接部分传递振动。其结果是，能够抑制出口管5和上壳体2之间的连接部分的密封性降低，能够维持高可靠性。
[0131]此外，在本实施方式中，以超声波流量测量单元9和流路构件10在被支承构件42支承着的状态下连接于连接管40为例进行了说明，但并不限于此。例如，也可以将超声波流量测量单元9和流路构件10形成为在连接于连接管40之后，支承于支承构件42的结构。
[0132]此外，在本实施方式中，以连接管40—体形成为倒U字状为例进行了说明，但并不限于此。例如，如图23和图24所示，也可以利用连结部54和一对连接筒56来构成连接管53。在该情况下，连结部54在上表面具有能与出口管5相连接的连接部54a，且在下表面具有能与一对连接筒56的连接部56a相连接的连接部54b。此外，连接筒56的侧面56b具有能与超声波流量测量单元9的流出口9c和流路构件10的流出口 1c相连接的安装部55。而且，各连接部例如由固定配件57来固定。
[0133](实施方式5)
[0134]接下来，参照图25至图30说明本发明的实施方式5的气体流量计的结构。此外，对于与实施方式I至实施方式4相同的构件，标注相同的附图标记并省略说明。
[0135]图25是用于说明本发明的实施方式5的气体流量计的图。图26是将该气体流量计的局部剖切而示出的侧视图。图27是该气体流量计的主要部分的立体图。图28是该气体流量计的主要部分的分解立体图。图29是该气体流量计的主要部分的放大立体图。图30是该气体流量计的主要部分的放大立体图。
[0136]本实施方式的气体流量计在超声波流量测量单元9a和流路构件1a的上表面设置卡合爪58、在下表面设置支承腿59来代替实施方式4的支承构件42，在这方面与实施方式4不同。此外，在超声波流量测量单元9a和流路构件1a的一个侧面设置第I卡定部61，在另一个侧面设置第2卡定部67，在这方面与实施方式4不同。其他结构与实施方式4相同，故此将说明简化。
[0137]也就是说，如图25至图30所示，与实施方式4一样，在本实施方式的气体流量计的连接管40的侧面40b的上下和左右各设置有两个，总计四个同一形状的安装部41。而且，超声波流量测量单元9a至少与任一个安装部41相连接。三个流路构件1a与剩余的安装部41相连接。此时，作为流路构件10a，也可以使用超声波流量测量单元9a。在该情况下，自超声波流量测量单元9a去除流量测量功能，或者超声波流量测量单元9a不用于流量测量。由此，流路构件I Oa由与超声波流量测量单元9a相同形状的流路构成。
[0138]而且，在本实施方式中，超声波流量测量单元9a和流路构件1a为了彼此支承而具有支承腿59和卡合孔60，该支承腿59在顶端具有卡合爪58。支承腿59从超声波流量测量单元9a和流路构件1a的下表面朝向下方突出设置。卡合孔60设置于超声波流量测量单元9a和流路构件1a的上表面，能与支承腿59的卡合爪58相卡合。
[0139]此外，在超声波流量测量单元9a和流路构件1a的一个侧面上，朝向侧方突出设置有第I卡定部61。第I卡定部61具有第I卡定片62和第2卡定片63。而且，在第I卡定片62和第2卡定片63之间形成有第I卡定槽64。第I卡定片62以使上表面侧凹陷的形状形成，在靠第2卡定片63侧的位置形成有第I立起片65。此外，第I卡定片62例如在中央部形成有第I卡定孔66。此外，第2卡定片63以使下表面侧凹陷的形状形成，在下表面形成有卡定突起(未图示)。
[0140]此外，在超声波流量测量单元9a和流路构件IOa的另一个侧面上，朝向侧方突出设置有第2卡定部67。第2卡定部67具有第3卡定片68和第4卡定片69。而且，在第3卡定片68和第4卡定片69之间形成有第2卡定槽70。第3卡定片68与第2卡定片63—样，以使下表面侧凹陷的形状形成，且在下表面形成有卡定突起(未图示)。此外，第4卡定片69与第I卡定片62—样，以使上表面侧凹陷的形状形成，且在靠第3卡定片68侧的位置形成有第2立起片71。而且，第4卡定片69例如在中央部形成有第2卡定孔72。
[0141]也就是说，采用本实施方式，位于上下的超声波流量测量单元9a和流路构件1a通过使支承腿59的卡合爪58与卡合孔60相卡合而在上下方向上连结并固定。同样，位于上下的流路构件1a彼此通过使支承腿59的卡合爪58与卡合孔60相卡合而在上下方向上连结并固定。
[0142]此外，位于左右的超声波流量测量单元9a和流路构件1a利用第I卡定部61和第2卡定部67之间的卡合而固定在一起。同样，位于左右的流路构件1a彼此也利用第I卡定部61和第2卡定部67之间的卡合而固定在一起。
[0143]具体而言，当使第I卡定部61和第2卡定部67相卡合时，首先，将第I立起片65插入于第2卡定槽70，同时将第2立起片71插入于第I卡定槽64。而且，当使第I卡定部61和第2卡定部67的位置对准时，第3卡定片68的卡定突起与第I卡定片62的第I卡定孔66相卡合。同时，第2卡定片63的卡定突起与第4卡定片的第2卡定孔72相卡合。
[0144]通过以上动作，将超声波流量测量单元9a和流路构件1a相连结，而形成为一体化的状态。其结果是，能够提高处理性。
[0145]也就是说，根据上述结构，超声波流量测量单元9a和流路构件1a—体化且单元化。其结果是，能够抑制超声波流量测量单元9a的振动，提高流量的测量精度。此外，通过抑制超声波流量测量单元9a和流路构件1a的振动，也能够抑制向出口管5传递振动。因此，能够减少向出口管5和上壳体2之间的连接部分传递振动。其结果是，能够抑制出口管5和上壳体2之间的连接部分的密封性的降低，能够实现高可靠性的气体流量计。
[0146](实施方式6)
[0147]接下来，参照图31和图32说明本发明的实施方式6的气体流量计的结构。此外，对于与实施方式I至实施方式5相同的构件，标注相同的附图标记并省略说明。
[0148]图31是用于说明本发明的实施方式6的气体流量计的主要部分的立体图。图32是该气体流量计的主要部分的分解立体图。
[0149]本实施方式的气体流量计在连接管73的下表面形成有一对安装部74，并且将超声波流量测量单元9的流出口 9c和流路构件10的流出口 1c相连接，在这方面与实施方式I和实施方式2不同。此外，在本实施方式中，作为一例，以将超声波流量测量单元9的流出口9c与图31和图32所示的右侧的安装部74相连接，将流路构件10的流出口 1c与左侧的安装部74相连接而成的结构进行说明。而且，例如利用固定配件75等对超声波流量测量单元9的流出口 9c和流路构件1的流出口 1c与安装部74之间进行固定。
[0150]由此，将超声波流量测量单元9的流入口9b侧和流路构件10的流入口 1b侧朝向下方配设。也就是说，本实施方式将超声波流量测量单元9和流路构件1大致铅垂(包含铅垂)地配设在连接管73的下方。
[0151 ] 此外，超声波流量测量单元9和流路构件10利用安装于超声波流量测量单元9和流路构件10侧面的支承构件76相连结并一体化。而且，支承构件76用于覆盖并保护配设在超声波流量测量单元9的侧面的电路基板(未图示)等。
[0152]也就是说，超声波流量测量单元9和流路构件10利用支承构件76连结并一体化。由此，能够将超声波流量测量单元9和流路构件10作为单元来处理。其结果是，能够提高向装置主体I安装的可操作性。
[0153]此外，采用本实施方式，将超声波流量测量单元9和流路构件10以流入口9b、1b侧朝向下方的方式沿大致铅垂方向(包含铅垂方向)配置在出口管5的下方位置。利用该结构，能够抑制超声波流量测量单元9和流路构件10的、相对于连接管73朝向转动方向的力矩的产生。因此，能够抑制超声波流量测量单元9的振动，能够实施稳定的流量测量。
[0154]此外，采用本实施方式，能够在与连接管73相连接的状态下，将超声波流量测量单元9与流路构件10—体化。因此，能够进一步抑制超声波流量测量单元9的摆动。此外，与呈L字状配置的以往的气体流量计相比，能够减小施加于出口管5和上壳体2之间的连接部分的应力。其结果是，能够进一步抑制出口管5和上壳体2之间的连接部分的破损的可能性。
[0155]此外，采用本实施方式，将具有同一流路形状的超声波流量测量单元9和流路构件10与连接管73的安装部74相连接。由此，能够使流经超声波流量测量单元9和流路构件10的流量大致相同(包含相同)。因此，通过设置多个安装部74，从而在实现了气体流量计的大流量化的结构中，也能够高精度地维持超声波流量测量单元9的测量精度。
[0156]此外，采用本实施方式，即使在流量装置的输送时等情况下产生振动，也能够抑制超声波流量测量单元9和流路构件10的较大摆动。因此，能够抑制在出口管5和上壳体2之间的连接部分的变形等。其结果是，能够抑制出口管5和上壳体2之间的连接部分的密封性的劣化，能够实现高可靠性的流量计。
[0157]此外，在本实施方式中，以将超声波流量测量单元9与连接管73的右侧的安装部74相连接，将流路构件10与左侧的安装部74相连接为例进行了说明，但并不限于此。例如，也可以将流路构件10与连接管73的右侧的安装部74相连接，将超声波流量测量单元9与左侧的安装部74相连接。此时，也可以将具有用于测量流量的机构的超声波流量测量单元与两个安装部74相连接。在该情况下，也可以将一个超声波流量测量单元9的测量信号用于流量测量，将另一个超声波流量测量单元不用于流量测量而是作为流路构件10来使用。
[0158]如以上说明的那样，本发明的气体流量计具有:装置主体，其用于气密地收纳被测量流体;入口管，其用于使被测量流体流入装置主体；出口管，其用于使被测量流体自装置主体流出。而且，气体流量计具有:连接管，其与出口管相连接;超声波流量测量单元，其与连接管相连接，能对在其内部流动的被测量流体的流量进行测量;流路构件，其与连接管相连接，其流路形状与超声波流量测量单元的流路形状是同一形状。而且，也可以构成为设置有用于将超声波流量测量单元和流路构件相连结的支承构件。
[0159]此外，本发明的气体流量计也可以将超声波流量测量单元和流路构件相对于连接管沿纵向方向配置。
[0160]此外，本发明的气体流量计也可以将超声波流量测量单元和流路构件相对于连接管沿横向方向配置。
[0161]此外，本发明的气体流量计也可以设置有多个流路构件和至少一个超声波流量测量单元，并且将超声波流量测量单元和多个流路构件相对于连接管沿纵向方向和横向方向配置。
[0162]此外，本发明的气体流量计也可以在连接管的下表面侧设置流入口，超声波流量测量单元和流路构件以朝下延伸的方式连接于流入口。
[0163]此外，本发明的气体流量计也可以使用超声波流量测量单元作为流路构件。
[0164]此外，本发明的气体流量计也可以构成为利用装置主体对支承构件进行支承的结构。
[0165]采用这些结构，将超声波流量测量单元和流路构件连结为一体，能够抑制超声波流量测量单元的振动。其结果是，能够实现能以较高的测量精度来测量流量的气体流量计。
[0166]产业上的可利用性
[0167]本发明能够抑制超声波流量测量单元的包含振动在内的摆动，因此，在需要高精度的流量测量的气体流量计等设备中是有用的。
[0168]附图标记说明
[0169]1、81装置主体
[0170]2,82 上壳体
[0171]3,83 下壳体
[0172]4,84 入口管
[0173]5、85 出口管
[0174]6、86 断流阀
[0175]7、24、31、40、53、73、87 连接管
[0176]7a、24a、31a、40a、54a、54b、56a 连接部
[0177]7b、9d、10d、24b、31b、40b、56b 侧面
[0178]8、25、32、41、55、74 安装部
[0179]9、9a、88超声波流量测量单元
[0180]9b、1b 流入口
[0181]9c、10c 流出口
[0182]10、1a流路构件
[0183]11、26、33、42、76 支承构件
[0184]12,43上部支承构件
[0185]12a、13a、26a、43a、44a 凹部
[0186]12al、13al、26al、43al、44al 上表面
[0187]13,44下部支承构件
[0188]14、19、27、39、45、48 固定部
[0189]15,20卡定突起
[0190]16、21、28、46、49 卡定爪
[0191]17、29、47 支承臂
[0192]18、35 保持部
[0193]22、50、60 卡合孔
[0194]23、51、58 卡合爪
[0195]30、52、59 支承腿
[0196]31c下表面
[0197]34 基部
[0198]36 突起
[0199]37、65、71 立起片
[0200]38安装孔
[0201]38a长孔形状部分
[0202]38b圆孔形状部分
[0203]39a 头部
[0204]39b 腿部
[0205]54连结部
[0206]56连接筒
[0207]57、75固定配件
[0208]61第I卡定部
[0209]62第I卡定片
[0210]63第2卡定片
[0211]64第I卡定槽
[0212]66第I卡定孔
[0213]67第2卡定部
[0214]68第3卡定片
[0215]69第4卡定片
[0216]70第2卡定槽
[0217]72第2卡定孔
【主权项】
1.一种气体流量计，其中，该气体流量计具有: 装置主体，其用于气密地收纳被测量流体； 入口管，其用于使所述被测量流体流入所述装置主体； 出口管，其用于使所述被测量流体自所述装置主体流出； 连接管，其与所述出口管相连接； 超声波流量测量单元，其与所述连接管相连接，能对在其内部流动的所述被测量流体的流量进行测量； 流路构件，其与所述连接管相连接，其流路形状与所述超声波流量测量单元的流路形状是同一形状， 该气体流量计设置有支承构件，该支承构件将所述超声波流量测量单元和所述流路构件相连结。2.根据权利要求1所述的气体流量计，其中， 所述超声波流量测量单元和所述流路构件相对于所述连接管沿纵向方向配置。3.根据权利要求1所述的气体流量计，其中， 所述超声波流量测量单元和所述流路构件相对于所述连接管沿横向方向配置。4.根据权利要求1所述的气体流量计，其中， 该气体流量计设置有多个所述流路构件和至少一个所述超声波流量测量单元， 所述超声波流量测量单元和多个所述流路构件相对于所述连接管沿纵向方向和横向方向配置。5.根据权利要求1所述的气体流量计，其中， 在所述连接管的下表面侧设置有流入口， 所述超声波流量测量单元和所述流路构件以朝下延伸的方式连接于所述流入口。6.根据权利要求1所述的气体流量计，其中， 作为所述流路构件，使用超声波流量测量单元。7.根据权利要求1至6中任一项所述的气体流量计，其中， 利用所述装置主体来支承所述支承构件。
【文档编号】G01F1/66GK105960576SQ201580007118
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2015年1月22日
【发明人】佐藤真人, 寺地政信, 永原英知, 森花英明, 永沼直人
【申请人】松下知识产权经营株式会社