气表的制作方法

本发明涉及气表。

背景技术：

以往，作为计测气体流量的气表已知各种气表，例如有超声波式气表。超声波式气表包括由以超声波频率工作的压电式振子等构成的一对声换能器(超声波式流速传感器)，一对超声波式流速传感器在气体流路内离开一定距离地配置。

在气表的体部主体设置有与气体供给源连接的气体流入口、以及与燃烧器等连接的气体流出口，在体部主体的内部形成有从气体流入口到达气体流出口的气体流路。该气体流路具有弯曲为近似u形的流路形状，包括：与气体流入口连通且供气体在上下方向流动的入口流路部；与气体流出口连通且供气体在上下方向流动的出口流路部；以及将入口流路部与出口流路部连通的中间流路部。

在中间流路部配置有将对气体的流动进行整流的整流板配置在其内部的筒状的流路壳体，从入口流路部到达出口流路部的气体在该流路壳体内流动。在流路壳体的侧部配置有一对超声波式流速传感器，通过该一对超声波式流速传感器来计测在流路壳体内流动的气体的流速。

可是，入口流路部由于包括对气体的流动进行切断的切断阀等的关系，所以成为如下这种复杂的流路构造：气体会暂且流动到气表的背面侧，或者在流路直径局部缩小的部位流动。该复杂的流路构造导致在入口流路部流动的气体会产生紊乱，由于该紊乱状态的气体流入到流路壳体内，所以有时流量计测会产生偏差，流量误差增大。

因此，例如专利文献1公开了如下构造：在计测管(流路壳体)的流入口附近配置有对气体的流动进行整流的整流板。该整流板从体部主体的底面侧安装到流路部件。另外，例如专利文献2公开了如下构造：在形成于入口流路部的上壁部配设有整流板。在上壁部，沿着气流方向突出地设置有包括螺纹孔的凸台。另外，整流板包括在其板厚方向贯通的螺纹孔，并被螺钉固定于凸台。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-186429号公报

专利文献2：日本特开2010-008116号公报

技术实现要素：

本发明欲解决的问题

然而，根据专利文献1、2公开的方法，由于需要将平板状的整流板组装并固定到气体流路，因此会导致元件数量增加，或者组装工时增加这样的问题。另外，由于在狭小的气体流路内进行组装作业，因此，作业性差，会导致组装工时增加。

本发明是鉴于该情况而完成的，其目的在于提供一种超声波式气表，能够减少元件数量、组装工时。

用于解决问题的方案

为解决该问题，本发明的气表包括：体部主体，其在内部形成有从气体流入口到气体流出口的一系列的气体流路，并且底面开放；以及下盖，其配设在体部主体的底面，覆盖体部主体的底面侧而封闭气体流路，气表的特征在于，具有：计测单元，其配置在气体流路内，是在筒状的流路壳体上组装传感器而构成的；以及过滤器，其配置在计测单元的附近，对在气体流路内流动的气体的流动进行整流，过滤器具有：筒部件，其具有与气体流路的内壁面相对应的外周形状；以及端壁，其连接设置在筒部件的一端部，并且具有成为气体通路的开口，过滤器被气体流路的内壁面容纳保持。

此处，本发明中优选的是，气体流路包括：入口流路部，其与气体流入口连通；出口流路部，其与气体流出口连通；以及中间流路部，其与入口流路部及出口流路部分别连通，容纳计测单元，气体流路具有弯曲为近似u形的流路形状，过滤器配置在入口流路部和出口流路部中的一个流路部或者两个流路部。

另外，本发明中优选的是，过滤器以端壁位于筒部件的上端的方式嵌入到流路部，并且过滤器的下端由形成于下盖的支撑部保持。

发明效果

通过根据本发明，由于通过将筒状的过滤器嵌入到气体流路，从而在气体流路中容纳保持过滤器，因此，能够简单地组装过滤器。在该情况下，由于不需要组装、固定用的另外的部件，能够减少元件数量、组装工时。另外，由于不需要在狭小的流路内进行螺钉固定等复杂的作业，因此，能够提高作业性，减少组装工时。

附图说明

图1是示出本实施方式所涉及的超声波式气表的构成的主视图。

图2是示意性地示出本实施方式所涉及的超声波式气表的内部构造的剖视图。

图3是示意性地示出下盖的主要部分的立体图。

图4是示出过滤器的构成的立体图。

图5是示意性地示出组装过滤器后的状态的说明图。

图6是示意性地示出组装过滤器前的状态的说明图。

附图标记说明

10：仪表体部

10a：体部主体

10a1：槽部

11a：气体流入口

11b：气体流出口

12：气体流路

12a：入口流路部

12a1：开口部

12b：中间流路部

12c：出口流路部

15：过滤器

16：筒部件

16a：开口

16b：突起部

16b1：肋

17：端壁

17a：气体通路

17b：凸台部

20：下盖

21：凹部

21a：入口凹部

21a1：周侧壁

21a2：支撑部

21b：中间凹部

21c：出口凹部

30：计测单元

31：流路壳体

32：超声波式流速传感器

33：控制基板

具体实施方式

图1是示出本实施方式所涉及的超声波式气表的构成的主视图。图2是示意性地示出本实施方式所涉及的超声波式气表的内部构造的剖视图。本实施方式所涉及的超声波式气表是利用收发超声波的一对超声波式流速传感器对气流量进行计测的气表。超声波式气表主要包括仪表体部10、下盖20、以及计测单元30。

仪表体部10包括：由铝、铝合金等金属材料形成的体部主体10a；以及设在其正面的树脂制的前盖10b，在体部主体10a与前盖10b之间的间隙收纳有控制基板等。

体部主体10a在其上部包括：连接来自气体供给源的配管的气体流入口11a；以及连接燃烧器等的气体流出口11b。而且，在体部主体10a的内部包括从气体流入口11a到达气体流出口11b的一系列的气体流路12。

气体流路12包括入口流路部12a、中间流路部12b、以及出口流路部12c，具有弯曲为近似u形的流路形状。这些流路部12a～12c从气体流入口11a到气体流出口11b，以入口流路部12a、中间流路部12b、出口流路部12c的顺序排列。

入口流路部12a与气体流入口11a连通，沿着上下方向形成。在入口流路部12a的中间部设定有圆形的开口部12a1。从气体流入口11a流入的气体朝向下方流动时，在开口部12a1从仪表体部10的正面侧(前侧)朝向背面侧(后侧)流动，之后改变方向再次朝向下方流动。在开口部12a1设置有未图示的切断阀。切断阀的阀体从正面朝向背面突出并将开口部12a1塞住，从而能够在入口流路部12a的中途将气体的流动切断。

出口流路部12c与气体流出口11b连通，与入口流路部12a同样沿着上下方向形成。

中间流路部12b与入口流路部12a及出口流路部12c分别连通，沿着左右方向形成。在该中间流路部12b容纳配置有计测单元30。

体部主体10a的底面为开放的构造，形成在体部主体10a的内部的气体流路12在开放的底面侧露出。下盖20配设在仪表体部10的底面，覆盖体部主体10a的底面侧并封闭气体流路12。下盖20与体部主体10a同样，由铝或者铝合金等金属材料形成。

图3是示意性地示出下盖20的主要部分的立体图。在下盖20的上表面、即与仪表体部10的内部正对的面，沿着长边方向形成有凹部21。凹部21包括：与入口流路部12a对应的入口凹部21a；与中间流路部12b对应的中间凹部21b；以及与出口流路部12c对应的出口凹部21c。

入口凹部21a及出口凹部21c与中间凹部21b相比，形成得大且到底的距离(深度)大。下盖20的上表面侧的入口凹部21a及出口凹部21c的周缘形状被设定为与体部主体10a的底面侧的入口流路部12a及出口流路部12c的周缘形状相对应。另一方面，中间凹部21b被设定为其宽度与计测单元30的流路壳体31的外宽度相对应，其深度为流路壳体31的高度的一半左右。

在入口凹部21a的周侧壁21a1形成有支撑部21a2，在本实施方式中，分别设定在与仪表体部10的正面侧及背面侧对应的两个部位。支撑部21a2向入口凹部21a的内侧隆起形成，沿着周侧壁21a1的高度方向(上下方向)连续地形成。

计测单元30主要包括流路壳体31、一对超声波式流速传感器32、以及控制基板33。流路壳体31以其下侧一半插入固定在下盖20的中间凹部21b、且流路壳体31的轴向成为水平的方式配设在中间流路部12b。在该配置状态下，一对超声波式流速传感器32组装在流路壳体31的上侧面。

流路壳体31是长条筒状的部件，设定得比气体流入口11a的中心轴与气体流出口11b的中心轴之间的距离长，以其一个开口端部面对入口流路部12a、且另一个开口端部面对出口流路部12c的方式配置。在入口流路部12a流动的气体从一个开口端部流入到流路壳体31内，在该流路壳体31内流动后，从另一个开口端部流出到出口流路部12c。在流路壳体31的内部层叠配置有用于对气体的流动进行整流的多个整流板(未图示)。

该流路壳体31包括在长边方向隔开所需的间隔地设置的2个o形环保持部36。2个o形环保持部36是设置橡胶状等o形环的部位，在将流路壳体31配置在中间凹部21b的情况下，分别位于中间凹部21b的两端部。因此，被o形环保持部36保持的o形环紧贴在中间凹部21b，该紧贴部位作为密封部发挥功能。由此，确保下盖20的入口凹部21a内的气体的密封性，使得其不会经由流路壳体31与中间凹部21b的间隙而流入到出口凹部21c。此外，o形环还紧贴在仪表体部10侧，使得在流路壳体31与仪表体部10之间不会产生间隙。

一对超声波式流速传感器32是反射式的单元，从一个超声波式流速传感器32发送的超声波信号被流路壳体31的底面反射，被另一个超声波式流速传感器32接收。

控制基板33进行超声波信号的发送处理和传播时间的计测等。在流路壳体31的上表面组装有用于保护控制基板33的保护壳体(未图示)。

下面，说明本实施方式的特征之一的过滤器15。此处，图4是示出过滤器15的构成的立体图。图5是示意性地示出组装过滤器15后的状态的说明图，图6是示意性地示出组装过滤器15前的状态的说明图。过滤器15配置在入口流路部12a，对流入到计测单元30的气体的流动、即在入口流路部12a流动的气体的流动进行整流。该过滤器15配置在计测单元30的附近，特别是与入口流路部12a的开口部12a1相比的下游区域。

过滤器15主要包括在上下方向延伸的筒部件16、以及端壁17。

筒部件16形成为近似四方筒状，其外周形状具有与入口流路部12a的内壁面相对应的形状。筒部件16的下端16c开放。另外，在筒部件16的一部分设定有为了配置流路壳体31而所需的开口16a。

端壁17连接设置在筒部件16的上端，构成与入口流路部12a内的气体的流动近似垂直的面。在端壁17的一部分形成有由设定为所需形状的开口构成的气体通路17a。该气体通路17a具有整流的功能，由于在入口流路部12a流动的气体通过该气体通路17a，从而对端壁17的下游侧的气体的流动进行整流。气体通路17a设定为由整流功能决定的所需形状，在本实施方式中，包括在端壁17的中央部形成的近似矩形的第1开口17a1；以及与该第1开口17a1相邻并在前后方向形成为大宽度的近似矩形的第2开口17a2。

在该过滤器15中，在筒部件16的下端16c侧的周缘部形成有朝向外侧突出的突起部16b。突起部16b分别设定在开口16a的两侧。在各个突起部16b的上表面形成有预定高度的肋16b1。利用该肋16b1，对突起部16b付与高度方向(上下方向)的余量。

另一方面，在体部主体10a的底面侧的入口流路部12a的周缘部的所需位置，设定有与2个突起部16b对应的槽部10a1。突起部16b和槽部10a1在过滤器15组装到入口流路部12a时，处于互相嵌合的关系(参照图5)。包含肋16b1的突起部16b的高度设定为比该槽部10a1的深度略大。

另外，在过滤器15的端壁17竖直设置有由圆筒形的突起构成的凸台部17b。另一方面，在体部主体10a的入口流路部12a的所需位置形成有上壁面，在该上壁面设定有与凸台部17b对应的凸部(未图示)。凸台部17b和凸部在过滤器15组装到入口流路部12a时，处于相互嵌合的关系(参照图2)。

过滤器15向入口流路部12a的组装是通过从体部主体10a的底面侧，将过滤器15嵌入到入口流路部12a从而进行的。如图6所示，过滤器15以端壁17为先导嵌入到入口流路部12a。

此时，设定于端壁17的凸台部17b、与入口流路部12a的凸部嵌合，由此，将过滤器15定位。同样，设定于筒部件16的一对突起部16b被嵌入到设定在体部主体10a底面侧的入口流路部12a的一对槽部10a1。

此时，通过突起部16b的肋16b1的设定，嵌入到入口流路部12a过滤器15的下端(筒部件16的下端16c)成为与入口流路部12a的周缘部相比略微突出的状态。

接下来，在体部主体10a上安装下盖20时，体部主体10a的底面侧被下盖20覆盖，将气体流路12封闭。下盖20通过螺钉固定等被压接固定于体部主体10a。

安装下盖20会引起该下盖20的按压力作用在体部主体10a的底面。由此，设定于筒部件16的一对突起部16b被压入到入口流路部12a的槽部10a1内。另外，设定在入口凹部21a的一对支撑部21a2按压过滤器15的下端(筒部件16的下端16c)，由此，过滤器15被向入口流路部12a的内侧压入，并且在一对支撑部21a2保持下盖20的下端。

在这样的状态下，过滤器15嵌入到入口流路部12a，被入口流路部12a的内壁面容纳保持。

通过组装过滤器15，从而在入口流路部12a中的气体的流动的中途配置气体通路17a。气体经由气体通路17a流动，从而能够对端壁17的下游侧的气体的流动、即流入到计测单元30的气体的流动进行整流。其结果是，由于能够抑制流入到计测单元30的气体的流量偏差，因此，能够抑制产生流量的误计测、产生不能进行计测的事态。

另外，由于过滤器15(筒部件16)的外周形状被设定为与入口流路部12a的内壁面相对应的形状，因此，能够消除在两者之间产生的间隙。由此，在入口流路部12a流动的气体不会流入到过滤器15与入口流路部12a的间隙，而是在气体通路17a流动。其结果是，能够适当得到过滤器15所带来的整流作用。

这样，根据本实施方式，过滤器15具有：具有与入口流路部12a的内壁面相对应的外周形状的筒部件16；以及连接设置在筒部件16的一端部，并且具有成为气体通路17a的开口的端壁17。而且，该过滤器15被入口流路部12a的内壁面容纳保持。

根据该构成，包括整流用的气体通路17a的端壁17与筒部件16一体化地构成。另外，由于仪表体部10的底面侧开放，因此，通过将筒状的过滤器15嵌入到入口流路部12a，从而将过滤器15容纳保持于入口流路部12a。所以，能够简单地在入口流路部12a组装过滤器15。因此，不需要组装、固定用的另外的部件，能够减少元件数量、组装工时。另外，由于不需要螺钉固定等复杂的作业，因此，能够提高作业性，减少组装工时。

另外，在本实施方式中，过滤器15以端壁17位于筒部件16的上方的方式嵌入到入口流路部12a。此时，过滤器15的下端(筒部件16的下端16c)由形成于下盖20的支撑部21a2保持。

根据该构成，通过利用支撑部21a2保持过滤器15，从而能够抑制过滤器15掉落到下盖20的内部(入口凹部21a)的事态。另外，由于过滤器15的下端(筒部件16的下端16c)被正面侧和背面侧的2个部位的支撑部21a2保持，因此，能够适当维持过滤器15在上下方向的位置。

另外，在本实施方式中，作为在入口流路部12a对过滤器15进行定位的定位单元，包括：竖直设置在端壁17的筒状的凸台部17b；以及配置在体部主体10a的入口流路部12a内的凸部。该定位单元通过凸台部17b与凸部相互嵌合，从而在端壁17的面方向和面垂直方向对过滤器15进行定位。

根据该构成，能够适当定位过滤器15的位置和高度。另外，由于仅通过凸台部17b与凸部相互嵌合就能够进行定位，因此，能够提高作业性。

并且，在本实施方式中，作为在入口流路部12a对过滤器15进行固定的固定单元，具有：在筒部件16的下端16c的周缘部朝向外侧突出的突起部16b；以及在邻近体部主体10a的底面侧的入口流路部12a的周缘部设定的槽部10a1。该固定单元通过突起部16b与槽部10a1相互嵌合，从而对过滤器15进行固定。

根据该构成，通过突起部16b与槽部10a1相互嵌合，从而将过滤器15固定，能够抑制其产生松动。

另外，在本实施方式中，在突起部16b设定有肋16b1，利用肋16b1确保了突起部16b的高度方向的余量。该突起部16b被设定为从槽部10a1突出有肋16b1的量，通过安装下盖20，从而将该突起部16b压入到槽部10a1。由此，牢固地固定过滤器15，能够有效抑制其产生松动。

此外，在本实施方式中，将过滤器15仅配置在入口流路部12a，但也可以仅在出口流路部12c配置过滤器15、或者在入口流路部12a和出口流路部12c分别配置过滤器15。通过在出口流路部12c配置过滤器15，从而能够设定为即使产生脉动也难以受到其影响的构成。此外，设置在出口流路部12c的过滤器15的构成可以与入口流路部12a的过滤器15的构成相同。

以上，说明了本实施方式所涉及的超声波式气表，但本发明不限于本实施方式，在该发明的范围内能够进行各种变更。