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公開番号2025155666
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-14
出願番号2024191128
出願日2024-10-30
発明の名称超音波風速計
出願人ミツミ電機株式会社
代理人弁理士法人ITOH
主分類G01P 5/24 20060101AFI20251002BHJP(測定;試験)
要約【課題】小型化及び低コスト化を図り、超音波を複数回反射させて受信する超音波風速計を提供すること。
【解決手段】超音波風速計100は、第1方向及び第1方向に交差する第2方向に沿う第1平面12を有する天板11と、天板11に搭載され、第1方向において第1平面12の両側に配置された第1超音波発振器31及び第2超音波発振器32と、第1方向及び第2方向と交差する第3方向において、第1平面12と対向して配置され、第1平面12との距離が第1距離であり、第1平面12と平行な第2平面22を有し、第3方向における第1超音波発振器31との距離が第1距離よりも長い第2距離である第3面23を有する反射板と、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
第１方向及び前記第１方向に交差する第２方向に沿う第１平面を有する天板と、
前記天板に搭載され、前記第１方向において前記第１平面に所定の距離を離して配置された第１超音波発振器及び第２超音波発振器と、
前記第１方向及び前記第２方向と交差する第３方向において、前記第１平面と対向して配置され、前記第１平面との距離が第１距離であり、前記第１平面と平行な第２平面を有し、前記第３方向において、第１超音波発振器と重なる位置を含み前記第３方向における前記第１超音波発振器との距離が前記第１距離よりも長い第２距離である第３面を有する反射板と、を備える超音波風速計。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記第３面は、前記第３方向において、前記第１超音波発振器及び第２超音波発振器と対向して配置され、前記第２平面に対して傾斜する斜面を含み、
前記斜面は、前記第２平面とは反対側を向くように傾斜する請求項１に記載の超音波風速計。
【請求項３】
前記天板に搭載され、前記第２方向において前記第１平面の両側に配置された第３超音波発振器及び第４超音波発振器を更に備え、
前記第１超音波発振器、前記第２超音波発振器、前記第３超音波発振器、及び、前記第３超音波発振器は、前記第３方向に見て、正方形の頂点に対応する位置に配置され、
前記第２平面は、前記第３方向に見て、円形を成す請求項１又は２に記載の超音波風速計。
【請求項４】
前記天板に搭載され、前記第２方向において前記第１平面の両側に配置された第３超音波発振器及び第４超音波発振器を更に備え、
前記第１超音波発振器、前記第２超音波発振器、前記第３超音波発振器、及び、前記第３超音波発振器は、前記第３方向に見て、正方形の頂点に対応する位置に配置され、
前記第２平面は、前記第３方向に見て、十字形状を成す請求項１に記載の超音波風速計。
【請求項５】
前記天板に搭載され、前記第２方向において前記第１平面の両側に配置された第３超音波発振器及び第４超音波発振器を更に備え、
前記第１超音波発振器、前記第２超音波発振器、前記第３超音波発振器、及び、前記第３超音波発振器は、前記第３方向に見て、正方形の頂点に対応する位置に配置され、
前記第２平面は、前記第３方向に見て、十字形状を成し、当該十字形状の先端部は円弧状を成している請求項１に記載の超音波風速計。
【請求項６】
前記第１距離をＨとし、
前記第１超音波発振器と前記第２超音波発振器との距離をＤ１とし、
前記第１超音波発振器及び前記第２超音波発振器から送信される超音波の１周期をＬとした場合に、下記式（１），（２）を満たす、
TIFF
2025155666000008.tif
32
169
TIFF
2025155666000009.tif
25
169
請求項１又は２に記載の超音波風速計。
【請求項７】
前記天板に搭載され、前記第２方向において前記第１平面の両側に配置された第３超音波発振器及び第４超音波発振器を更に備え、
前記第１超音波発振器と前記第３超音波発振器との距離をＤ２とした場合に、下記式（３），（４）を満たす、
TIFF
2025155666000010.tif
32
169
TIFF
2025155666000011.tif
25
169
請求項６に記載の超音波風速計。
【請求項８】
前記第３方向において、前記第１超音波発振器及び前記第２超音波発振器の直下に、前記第２平面の少なくとも一部が配置されている請求項１に記載の超音波風速計。
【請求項９】
十字形状の前記第２平面は、
中央部に配置された矩形状の第１領域と、
前記第１領域の各辺から張り出す複数の第２領域と、を含み、
前記第３方向において、前記第１超音波発振器、前記第２超音波発振器、前記第３超音波発振器、及び、前記第４超音波発振器の直下に、前記第２領域の少なくとも一部が配置されている請求項４又は５に記載の超音波風速計。
【請求項１０】
前記反射板は、前記第２平面の周囲に形成され、前記第２平面に対して傾斜する第１斜面を有し、
前記第３面は、前記第１斜面の外側に形成され、前記第２平面に対して、前記第１斜面と異なる角度で傾斜する第２斜面を含み、
前記第１斜面及び前記第２斜面は、前記第２平面と反対側を向くように傾斜し、
前記第１斜面には、超音波の反射を抑制する反射防止加工が施されている請求項９に記載の超音波風速計。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、超音波風速計に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、一対の超音波送受信部の間で送受される超音波の伝搬時間に基づいて被測定流体の風向と風速を計測する風向風速計測装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この風向風速計測装置は、被測定流体が流れる流路が形成された筐体と、流路に対して所定の傾きをもって設置される一対の超音波送受信部とを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１４－７７６４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術において風向精度の向上について課題がある。超音波を複数回反射させて受信することを前提とした超音波風速計については、技術的な難易度が高い。このような超音波風速計において、小型化及び低コスト化が求められている。
【０００５】
本開示は、小型化及び低コスト化を図り、超音波を複数回反射させて受信する超音波風速計を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示に係る超音波風速計は、第１方向及び第１方向に交差する第２方向に沿う第１平面を有する天板と、天板に搭載され、第１方向において第１平面に所定の距離を離して配置された第１超音波発振器及び第２超音波発振器と、第１方向及び第２方向と交差する第３方向において、第１平面と対向して配置され、第１平面との距離が第１距離であり、第１平面と平行な第２平面を有し、第３方向における第１超音波発振器及び第２超音波発振器との距離が第１距離よりも長い第２距離である第３面を有する反射板と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本開示は、小型化及び低コスト化を図り、超音波を複数回反射させて受信する超音波風速計を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
第１実施形態に係る超音波風速計を例示する概略斜視図である。
第１実施形態に係る超音波風速計を例示する概略断面図である。
反射板及び超音波発振器の配置の一例を示す平面図である。
複数の超音波発振器の間の距離の一例を示す概略図である。
第２実施形態に係る超音波風速計の反射板及び超音波発振器の配置の一例を示す平面図である。
第３実施形態に係る超音波風速計の反射板及び超音波発振器の配置の一例を示す平面図である。
比較例に係る超音波風速計を例示する概略断面図である。
第４実施形態に係る超音波風速計の反射板及び超音波発振器の配置の一例を示す平面図である。
第５実施形態に係る超音波風速計の反射板及び超音波発振器の配置の一例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施形態に係る超音波風速計について、添付の図面を参照しながら説明する。尚、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く場合がある。また、本明細書において、「上」及び「下」との用語を使用する場合がある。これは、図２に示されている状態における「上」及び「下」であり、Ｚ軸方向において、天板１１が配置されている方を「上」とし、反射板２１が配置されている方を「下」とする。実際の超音波風速計１００の配置はこれに限定されない。また、本明細書では「超音波発振器」としているが、超音波を発振する機能だけではなく超音波受信器としての機能も有している。
【００１０】
［第１実施形態に係る超音波風速計１００］
図１は、第１実施形態に係る超音波風速計１００を例示する概略斜視図である。図２は、第１実施形態に係る超音波風速計１００を例示する概略断面図である。図３は、反射板２１及び超音波発振器３１～３４の配置の一例を示す平面図である。図４は、複数の超音波発振器３１～３４の間の距離Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖａ，Ｖｃ，Ｖｄの一例を示す概略図である。なお、各図において、互いに直交するＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向を図示する場合がある。Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向は、直交していなくてもよい。Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向は任意の方向でもよい。Ｘ軸方向は、第１方向の一例である。Ｙ軸方向は、第１方向と交差する第２方向の一例である。Ｚ軸方向は、第１方向及び第２方向に交差する第３方向の一例である。
（【００１１】以降は省略されています）

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