JP2001506792A - 流量調節装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は配管内の体積流量を調節するための流量調節装置（１）に関するものであり、流体ハウジング内に一体化された少なくとも１つのセンサ（６）が体積流量を検出し、検出装置（１５）と、各付属のハウジングの流量特性曲線を格納したデータ記憶装置とに接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】 流量調節装置 本発明は、配管内、特に供給系の配管内で体積流量を調整、測定するための流 量調節装置であって、測定手段と表示手段とを備えた測定器によって体積流量の 実際状態が検出可能であり、この装置の調節部材で目標状態が調整可能となった ものに関する。 配管系は搬送媒体を建物内部または設備内部の個々の消費場所に分配する。こ のような配管系は通常多くの分岐を有しており、全面的な使用状態では各需要に 対応して供給を個々の消費場所で保証する問題が生じる。このような調節は、す べての消費者が最大需要を同時に要求する最も不都合な配管系運転状態に対して も行われる。消費機器、例えば熱交換器は、不足供給されても過剰供給されても ならない。このために、個々の配管列を適切に調節することは公知である。 そのために使用される補助手段を圧力測定管路用接続部を備えた流量調節装置 が形成する。これに接続可能な別の圧力測定器は、２つの空間的に相互に分離さ れた測定箇所間でその装置内部の差圧を測定する。通常なお両方の測定箇所の間 に流量調節装置の遮断体がある。差圧の測定後に、その装置の既存の固有特性値 と付属の弁座に対する遮断体の位置に関する知識とを利用して実際の体積流量が 算出される。更なる測定・調節操作によって希望する体積流量を調整するために 、遮断体の位置変更によって体積流量が変更される。このような流量調節装置が ＤＥ−Ｃ ４０ ３０ １０４、ＥＰ−Ａ ０ ６７１ ５７８、ＷＯ ９２／０３６ ７７により公知である。 この種の流量調節はきわめて時間がかかり、扱い難く、その実施は配管列が数 多く、分岐している場合にはなお一層面倒である。これに関連して、流量調節装 置で算出した差圧を測定用コンピュータによって各流量に換算することも公知で ある。この目的のためにはその装置の固有データが測定用コンピュータに蓄えら れていなければならない。このため、付属の弁座に対する遮断体の瞬時の相対位 置についての知識も絶対に必要である。遮断体の位置変化が流量の変更を引き起 こす。構造に応じて流量調節装置の遮断体の各揚程位置、もしくは回転位置を操 作員が把握して、付加的に手動で測定用コンピータに入力しなければならない。 このような流量調節装置は確かにさまざまな配管列内の流量の正確な調整を可 能とするのではあるが、しかし若干の欠点も有する。ハウジング内の測定用穴が 汚れる危険があり、所要の圧力測定管路がごく慎重に換気されなかったときには 、重大な測定誤差が現れることがある。更に、高い温度および／または圧力にな っている可能性のある圧力負荷ハウジングの圧力測定箇所に測定管路を取付け、 もしくはそこから取り外すことは大きな潜在的危険となる。ハウジング内部での 渦化によって測定の不正確さが生じ、渦が測定量に否定的作用を有するが、これ らの測定不正確さを防止するためには、普通、十分な測定精度が保証されるよう に測定箇所の前後に十分に長い定常化区間が必要である。測定機構全体はその取 扱いがきわめて面倒でもある。 ゲブリューダー・トブラー（Gebrueder Tobler）株式会社、ハウステヒニーク ジステーメ（Haustechniksysteme）、ＣＨ−８９０２、ウアドルフ（Urdorf）、 １９９４年刊のカタログ、２．５９頁、２．６０頁で公表された製品ＴＡＣＯ− ＳＥＴＴＥＲにより、配管列の別の調節方式が公知である。これは、微調節弁を 一体化して配管系中に直接に組み込むことのできる流量測定器である。この微調 節弁によって、流量測定器によって表示された流量を変更することができる。し かしこの解決策は、その利用が清潔な流体に限定されている欠点を有する。この 流量測定器の機械的構造に起因して定期的保守作業と付加的点検作業が必要であ る。それ故に、媒体が汚れると測定誤差を考慮に入れねばならない。しかも、流 路内に直接に取付けられるこのような流量測定器は配管系内の流動抵抗も変化さ せる。最後に指摘した欠点は、遮断弁に至るバイパス管路内に流量計を配置する という別の解決策によって迂回することが試みられる。この解決策は確かに機能 性を向上させることができるが、しかし測定精度の低下をもたらす。 温度測定を一体化した圧力調節器の態様のセンサがＦＲ−Ａ−２ ７１３ ７６ ４により公知である。配管内に取付けられるこのセンサは圧力変化に反応する隔 膜を備えている。こうして、設定した限界値を超えると投入信号または遮断信号 が送られる。温度検出によって同時に流動の存在も検出され、補助装置によって 表示される。 付加的流動抵抗を生じないごく正確な非接触式流量測定器は例えばいわゆる誘 導式流量測定器（ＩＤＭ）である。それらはきわめて高価であるので、通常は常 に短時間の１つの測定場所で調節するのに利用されるだけである。これは、設備 の運転停止、設備を空にすること、測定器の取付取外し、それに続く設備の運転 開始の形で高い支出を前提とする。設備の構造が変更されると、同じ高い支出で 反復測定が必要となる。 本発明の課題は、配管列を調節するために、僅かな支出で体積流量をその都度 の配管状況に適合することのできる簡単な可能性を開発することである。 この課題の解決策では、流体室の体積流量を直接にまたは間接的に検出するセ ンサが流体室の領域内に配置されており、電子データ記憶装置内に流量調節装置 の固有特性値が蓄えられており、センサの測定値とデータ記憶装置の特性値とか ら検出装置が体積流量を算出するようになっている。一般に、装置ハウジングの 流入領域内で一定のまたは再現可能な流体状況を有する取付場所にセンサがある ことを前提することができる。従って既存の遮断弁、好ましくは良好な絞り特性 を有する持上げ弁は、同時に流量調節装置として簡単に利用することができる。 特別の測定用穴とこれに起因した測定管路接続時の危険とを有する複雑に設計さ れ、かつ製造される流量調節装置を省くことができる。工場側で遮断弁のハウジ ング内にセンサを一体化し、センサの検出面を流体室と少なくとも同一平面にし または僅かに流体室内に突出させれば十分である。こうして、流動に対して障害 作用を及ぼすことなく体積流量を測定することができる。このためにセンサから 送られる測定量が利用され、この測定量が体積流量と相関している。装置内にあ る体積流量に対するこの測定量の依存関係は好ましくは校正操作を利用して算出 される。体積流量に測定量を割当てるために別の方法、例えば計算法も利用する ことができる。センサは絶えずハウジング内に留まり、そのなかに密封して配置 されている。従ってこのような流量調節装置を使用するとき、必要な場合には、 加圧供給可能な配管系内にこれによって介入しなくてもよい。構造に応じて体積 流量は直接に、またはデータ接続の実現後に、検出装置で読み取ることができよ う。これは問題なく可能であり、操作員または環境を何ら危うくしない。 課題の他の解決策によれば、流量調節装置の流体室が別の流体ハウジングの流 体室と作用接続されており、流体室の体積流量を直接にまたは間接的に検出する センサが別の流体ハウジングの流体室の領域内に配置されており、構造ユニット として構成される流量調節装置の固有特性値が電子データ記憶装置内に蓄えられ ており、センサ６の測定値とデータ記憶装置の特性値とから検出装置が体積流量 を算出する。 こうして、標準遮断弁を流量調節装置に変更するための可能性が簡単に与えら れている。センサを収容する流体ハウジングが遮断弁の直接的近傍に配置されて いるので、流量調節装置は容易に組立可能な構造ユニットとして製造することが できる。こうして構造ユニットとして製造された流量調節弁は、流体工学的作用 接続を検出することができるようにするために１回の校正を必要とするだけであ る。流体工学的作用接続は調節部材および／または遮断部材の位置変更によって 影響をうける。構造ユニットの校正はセンサによって有意義な測定を実施し得る ための前提条件である。また、構造ユニットとして構成され、かつ校正された流 量調節装置は配管内に別途取付けられる体積流量測定器に比べて構造長の著しい 短縮をもたらす。というのも、市販の体積流量測定器と流量調節装置との間には 測定流体を定常化させるために定常化区間が不可避的に必要であるが、この総合 配置は別の流体ハウジングと流量調節装置との間の定常化区間を省くことができ るからである。 例えば既存の配管系、いわゆる旧設備においてこれは、短く構成された小型弁 とセンサを一体化した別の流体ハウジングとから構造ユニットとして構成される 流量調節装置によって、長い弁構造長の遮断弁の交換を可能とする。構造長差を 補償するために、場合によっては、必要となる補償部材を使用して、既存配管を 変更することなく取付は可能である。 使用されるセンサは測定物理量とその変化を、電子的にその後に処理しまたは 伝送することのできる電気量およびその変化に変換する。センサの構造と利用さ れる集積度および／または小型化度とに応じて、信号作製部も信号処理部もセン サ内に取付けておくことができる。 本発明の構成は熱量測定原理で作動するセンサを組み込んでいる。使用される 装置ハウジングに応じてセンサ用に選定される取付場所では有意な絞り範囲内で 再現可能な流体状況が支配しており、これらの流体状況は遮断体のその弁座に対 する相対位置に左右されない。これは単純には流体を通すハウジングの流入側で 該当し、特に入口フランジの領域内で、しかもスピンドル軸線に対して９０°ず れて該当する。従って、遮断体のその弁座に対する相対位置を検出することは体 積流量を算定するのにもはや必要でない。測定信号と体積流量との間の関係は例 えば実験技術的に、校正操作の形で算出される。 構造形状の故に困難な流体状況が存在している流量調節装置が使用される場合 には、複数のセンサを使用することができる。その場合センサは測定流体横断面 の領域内で周面に分散配置されている。このような応用事例の場合には、個々の センサの測定値から平均をとって体積流量が算定される。 本発明の他の構成では、センサが流体室の壁内で少なくとも同一平面にありま たは僅かな張り出しで流体室内に突出している。この措置は、一方では、測定信 号に対して再現可能な関係にある体積流量の確実な検出を保証し、他方では、こ れに起因した装置の抵抗係数の上昇は無視し得るほどに小さい。 本発明の他の構成によれば、検出装置は直接に、または接続手段を通して、セ ンサに接続しておくことができる。こうして検出装置は緻密な高集積ユニットと してセンサに直接に、または接続手段を介設して装置に組付けることができる。 流量調節装置内にその都度存在する体積流量は表示手段によって直接に読み取る ことができる。読取りは検出装置の構造に応じて常時、または必要時にのみ、行 うことができる。 他の構成によれば、ハウジング固有の特性値が表または特性曲線の形でまたは アルゴリズムとして電子データ記憶装置内に格納されている。センサが例えば装 置ハウジングのフランジ内に一体化されて、固有の電子データ記憶装置を装備し ている場合には、流量調節はごく簡単に行うことができる。各ハウジングに代表 的な特性値は取付けられたセンサ内に固定式に記憶されている。各センサはその 特殊な取付場所に応じて工場側で校正しておくことができる。設備を正確に調節 するために、検出装置はセンサに接続することができる。センサから送られてく る測定量に基づいて、そして付属の特性値と合わせて、希望する体積流量は検出 装置によってごく簡単に迅速に問題なく調節することができる。このために遮断 体の位置を設計に応じて手動でまたは自動的に変更しなければならないだけであ る。付加的計算量、例えば遮断体の位置、を入力する必要はない。校正曲線を記 録するとき、各ハウジングの有意な体積流量範囲内で、複数のさまざまに設定さ れた体積流量について、付属の測定値が検出され、割当てられる。こうして不正 確さが補償される。その結果は一層正確であり、従来の部分的手動操作および計 算器操作に比べて節約が可能である。データは特性曲線、表またはアルゴリズム として、またはその他の公知の態様で、電子データ記憶装置内に蓄えることがで きる。公知の手段を利用して体積流量から質量流量を算出し、表示することも可 能である。 本発明のその他の構成は請求の範囲６〜９に述べられている。それらによれば 、電子データ記憶装置はハウジング固有の特性値を表または特性曲線の形で、ま たはアルゴリズムとして、格納することができる。使用される電子データ記憶装 置の種類および構造に応じて、各流量調節装置に代表的な特性値は、検出装置と そのなかにある演算素子とによる問題のない読出しを可能とする形で蓄えておく ことができる。データ記憶装置はセンサ内または検出装置内に一体化しておくこ ともできる。同様に、データ記憶装置は一部センサ内、一部検出装置内に配置し ておくことができ、センサ内に一体化されたデータ記憶装置は少なくとも１つの 流量調節装置識別信号を格納している。更に、検出装置はマイクロコントローラ の他に電圧供給部を含み、この電圧供給部は外部装置に至る接続部として構成し ておくことができ、または電池、蓄電池または類似態様の内部装置として設けら れている。更に、［検出装置は］表示手段、操作要素および所要の接続要素［を 含む］。 １つの配管列の調節は、検出装置内で表示される希望する体積流量に流量調節 装置の遮断部材を単純に調節することによって行われる。要請に応じて検出装置 は固定設置される部材として、または移動形機器として、構成することができる 。検出装置と各センサとの間の接続は通常の接続技術によって可能である。これ は、固定接続、または着脱可能な接続、または赤外線伝送、電波等の無線通信手 段とすることができる。 本発明の他の構成では、センサ内に一体化された小記憶容量のデータ記憶装置 が流量調節装置識別信号を格納し、検出装置内にある電子データ記憶装置が特性 曲線または表の形で流量調節装置特性値を格納している。 検出装置は、その調節可能な流量調節装置の全特性値を有するかなり大型の電 子データ記憶装置を備えている。この場合センサの小型データ記憶装置は取付け られている流量調節装置についての識別信号を格納するだけである。センサと検 出装置との間で通信する場合には、各識別信号に基づいて検出装置の大型記憶装 置から当該流量調節装置データが読み出され、処理のために用意される。電子デ ータ記憶装置として通常の記憶媒体を利用することができる。 バス方式に接続可能な単数または複数のインタフェースによってセンサの測定 値と付属ハウジングの各特性曲線は管理センタまたは制御センタに伝送すること もできる。インタフェースを介したデータ交換によってデータまたは測定値は管 理センタまたは制御センタと、または配管系のその他の要素と、交換することが できる。 センサによって検出される測定量に基づいて実際の体積流量を直接に表示する 表示装置を電子検出装置内に一体化することも可能である。構造支出を低く抑え るために、センサは、検出装置によってその電圧供給が保証される受動素子とし て構成されている。その際、公知の電力源を利用することができる。 更に、ハウジング内部にある媒体の温度を検出することのできる素子をセンサ 内に一体化しておくことができる。この値も検出装置の表示器上に直接に表示す ることができる。 こうして、配管内部を輸送される熱効率および／または熱消費量を計算し、表 示することによって、別の利点をごく簡単に達成することができる。例えば送り 流と環流との間の温度差と体積流量との測定若しくは計算から、配管系内に存在 する熱効率を計算することができる。熱消費量を計算するには間隔をおいた追加 の検出が必要となるだけである。所要の測定値、計算値と付加的構造・操作要素 は検出装置内または管理センタ内に一体化することができる。センサは適切な接 続管路によってこのような管理センタに接続することもできる。 この発明の主要な利点は、その都度の体積流量と瞬時媒体温度を更なる手動操 作なしに流量調節装置で直接に読み取ることができることにもある。配管用にこ のために従来必要であった付加的流量測定器は、付加的にホースを流量調節装置 に接続して行われた面倒な圧力損失測定と同様に省かれる。こうしてその都度の 調節操作のための経費が著しく減少し、同時になおスペースの節約も可能となる 。通常の遮断弁内若しくはこれと協動する別の流体ハウジング内にセンサを一体 化することによってその遮断機能は変化のないままとなり、測定データ検出のた めに問題の多い接続管路を有する特殊な流量調節装置の利用を省くことができる 。 検出装置は調節操作中に希望する体積流量の目標値を検出装置に直接に入力す ることも可能となる。この目標値は検出装置とセンサとの間の伝送手段を利用し て、センサのデータ記憶装置内に蓄えることができる。設備の構造に応じて一時 的または永続的にコントロールする場合には、偏差が存在するか否かは目標値と 実際値との比較によってごく簡単に確認することができる。偏差が存在する場合 には、流量調節装置の操作によって再調節することができる。調節機構は通常の ハンドル車、ハンドレバーまたはサーボモータとすることができる。遮断部材の 姿勢または位置を検出するための測定技術上の支出を付加的に必要とすることな く、しかも表示器上で瞬時体積流量を直接に目視把握する可能性の結果、再調節 はごく簡単に可能である。固定式または移動式に利用可能な検出装置が監視ハウ ジングに永続的に配置される場合には、それを取付ける可能性は、監視ハウジン グの取付位置に左右されることなく表示が行われるように選定されている。 本発明の実施例が図面に示してあり、以下に詳しく説明する。 図１は、一部断面図で示す流量調節装置として構成される遮断弁の平面図であ る。 図２は、表示装置の別の図である。 図３は、多部材からなる構造ユニットとしての流量調節装置を示す。 図４は、図３の技術的変更態様を示す。 図１に平面図で示す流量調節装置１はフランジ２、３とハンドル車４を装備し ている。この実施例では流入側５でセンサ６がフランジ２内に一体化されている 。ここに示したセンサの構造寸法に基づいてフランジ２は凹部７と穴８とを有す る。この穴８に収容されるセンサ６はその末端１０が僅かに流体室１１内に突出 する。流体室１１のハウジング壁面１２から或る程度張り出すことは、縁域内に ある境界層流の外側で実際の流動状況を一緒に検出するためには有意義であるこ とが判明した。穴８から流動媒体が流出することはシール１３によって防止され る。軸線方向での機械的固定は固定リング９によって行われる。ハウジングの構 造に応じてセンサは、僅かな手間で一体化を行うことのできる他の箇所にも配置 することもできる。 センサの出力端にこの場合接続手段１４が接続されており、この接続手段が表 示装置１５に接続されている。接続手段はこの場合、電気接続を実現するための 差込手段、ねじ込手段またはその他の通常の接続手段として構成しておくことが できる。 表示装置１５は外部電圧源１６から給電することができおよび／または集積電 圧源を装備することができる。それは蓄電池、電池、電源装置等とすることがで きる。適切な入力素子または表示素子を利用して、必要なら、または永続的に、 その都度の体積流量、場合によってはその都度の温度も表示することができる。 この流量調節装置のハウジングに固有な特性値はセンサ６のデータ記憶装置に 蓄えられている。適切な校正・プログラミング操作は工場側で行うことができ、 または必要なら取付場所で入力することができる。調節のためにセンサ６と検出 装置との接続が行われ、その検出装置は一体化されたデータ記憶装置から各特性 値を読み出し、測定信号を利用して流量を、例えばΔｐ法において手動で入力さ れる揚程位置等のその他の量なしに、計算し表示する。ハウジングの各特性値を センサ内に直接に蓄えることはごく簡単に誤差防止に役立つ。当該特性値が外部 装置に蓄えられている装置では、調節時に調節ハウジングと付属の特性値との間 の正確な割当てが行われることも確保されねばならない。 図２に示した表示装置の図は目標値と実際値との比較の可能な実施を示す。体 積流量を調整するためにこの表示装置はさまざまな識別信号または色付きのパイ ロットランプを備えている。色の異なる発光ダイオード１７、１８、１９を使用 する場合には、緑の発光ダイオード１８が許容体積流量用に利用される一方、赤 い発光ダイオード１７、１９は許容外の体積流量を表示することができる。こう して簡単な調整と後の点検が色調整によって可能であろう。表示装置用電圧供給 部は配電網から分岐させることができる。この場合にも、センサ内部で特性値を 記憶する可能性は有利な方法で簡単に校正する可能性と後に容易に調節する可能 性とを提供する。目標値と実際値とを比較する別の可能性は、目標値を下まわる とＬＯＷの指示を、若しくは目標値を超えるとＨＩＧＨの指示を表示器で表示す ることにある。 この場合ディジタル表示器として示された表示器２０は測定された体積流量を 表す。このために使用される技術的度量単位はさまざまな単位系に容易に適合さ せることができ、図示した単位ｍ³／ｈに限定されない。アナログ表示器もやは り利用可能である。 図３が示す流量調節装置は多部材からなる構造ユニットとして構成されている 。図では短構造長の小型弁が使用された通常の遮断弁はこのために別の流体ハウ ジング２２に接続しておくことができ、センサ６は別の流体ハウジング２２内に 一体化されている。ここに例示されたセンサ配置は複数のセンサ６を利用してい る。これらのセンサが周面に分散配置されている。センサの角度距離は流量調節 装置 内で支配的な流体状況に適合させることができる。流体ハウジング２２はこの場 合単一部材または多部材で構成しておくことができる。このようなセンサ配置は 、図１、図４に示した実施態様でも可能である。センサ６の配置、固定および密 封は図１のセンサの図示と同じである。センサ６の末端１０は流体ハウジング２ ２と同一平面にありまたは僅かな張り出しでこの流体室２３内に突出させること ができる。シール２４またはアダプタを介設してフランジ付弁として示された遮 断弁２１および−ここには図示しない−配管との簡単な接続を可能とするために 、流体ハウジング２２はこの実施例の場合にはフランジ付円板として構成されて いる。構造ユニットとして構成されるこの流量調節装置の校正は、あらゆる影響 量を検出し得るように組付けた形で行われる。構造ユニットとして構成されるこ のような流量調節装置は既存の配管系での改造作業に適している。通常の長い弁 構造長の遮断弁の代わりに、流量調節弁装置として構成される流量調節装置を利 用することができる。流量調節弁装置が１回校正されていることによって、測定 技術の点で再現可能な測定結果は問題なく得ることができ、これらの測定結果に よって多種多様な配管列の厳密な調節が可能となる。このような流量調節装置の 顕著な利点は、機能技術上不可欠な長い定常化区間を有する従来一般的な体積流 量測定器に比べて構造長が短いことにある。 図４は、別の接続方式を有して構造ユニットとして構成された流量調節装置を 示す。この遮断弁２５はスリーブ形式のハウジングを備えており、このハウジン グに接続配管を差し込みまたはねじ込む。流量調節装置の内部構造に応じて、別 の流体ハウジング２６は、図１、図３と同様にそのなかに配置されるセンサ６と 共に、校正時に最も好ましい再現可能値を生じるハウジング側に固定される。こ れは通常、実験が示したように、流入側である。センサ６の取付は図示した態様 に限定されない。センサの形状および構造に応じて、図示した取付方式、密封方 式、固定方式および接続方式とは別のものも選定することができる。使用される センサ６の寸法とそのハウジング形状は、ねじ、締付、リベット、接着およびそ の他の公知のセンサ固定方式を可能とする。 こうして、シリーズ製品の変更態様からごく簡単に機能ユニットとして作製す ることのできる流量調節装置が製造可能である。遮断弁のハウジング内にまたハ ウジングにセンサを簡単に直接にまたは間接的に適合させることによって−但し 、良好な絞り特性を有する構造様式が有利なことに前提条件ではない−、そして こうして形成された流量調節装置の測定技術的校正によって、配管列を手軽に調 節するための流量調節装置が得られる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１０年１１月２５日（１９９８．１１．２５） 【補正内容】 路内に直接に取付けられるこのような流量測定器は配管系内の流動抵抗も変化さ せる。最後に指摘した欠点は、遮断弁に至るバイパス管路内に流量計を配置する という別の解決策によって迂回することが試みられる。この解決策は確かに機能 性を向上させることができるが、しかし測定精度の低下をもたらす。 温度測定を一体化した圧力調節器の態様のセンサがＦＲ−Ａ−２ ７１３ ７６ ４により公知である。配管内に取付けられるこのセンサは圧力変化に反応する隔 膜を備えている。こうして、設定した限界値を超えると投入信号または遮断信号 が送られる。温度検出によって同時に流動の存在も検出され、補助装置によって 表示される。 配管内の気体または液体流の流量を調節し若しくは制御するための調節配置お よび／または制御配置がＤＥ−Ａ ３４ ３２ ４９４によって公知である。この 機構は、産業設備または工業設備の変更または拡張に関してそれらの柔軟な構成 を可能とするとされる。このために提案された解決策では、操作部とアクチュエ ータとセンサと制御装置が１つの構造ユニットにまとめられており、そのものと して配管内に取付可能である。１つの構造ユニットへのこの集積は、好適な配管 箇所への容易な組付けを可能とする。唯一のハウジング内に収容されて共通の電 流源から給電される個々の構成部品の一層単純な接続技術は、離散構成部品で構 成され、多くのスペースを必要とする従来の制御系に比べて有利である。しかし 図１によればこの調整ユニットはなおかなりの構造体積を備えている。この調整 ユニットは、少なくとも、３方弁と３方弁に接続された配管諸部分と３方弁から 距離を置いてセンサが配置されている長い配管部分とを収容することのできる大 きさに構成されていなければならない。流量調節装置の内部で現れる乱流を、定 常化区間として働く配管部分によって補償することができるようにするために、 センサは３方弁から大きな距離を置いて配置されていなければならない。この明 細書は明確に常に、配管内に取付けられたセンサにのみ関係しており、このセン サ は構造に応じて媒体のさまざまな物理的、化学的または生物学的状態を検出する ことができる。 モジュール方式で形成された調整ユニットはそれぞれ常に１つのセンサを装備 することができるだけであり、利用可能な各種センサから発せられる制御量が制 御装置の入力信号値と互換性があることが確保されていなければならない。制御 装置に入力される互換性センサの制御量を補足して、永続的に配置される他のセ ンサが温度センサとして設けられている。多くの応用事例において温度は外乱と なり、制御過程を損なうことがあるので、永続的に配置される温度センサから発 せられる外乱と、搬送媒体に接続された互換性センサから提供される制御量が制 御装置内で評価され、駆動信号へと処理され、この駆動信号内では外乱が補償さ れている。 自律的分散インテリジェンスの態様のこの解決策は構造体積がきわめて大きく 、それ故に大型プロセス設備内でのみ利用可能である。構造ユニットとしての構 成は一層簡単な組付けを可能とするが、しかし多路弁と集合管路として機能する 配管内に配置され、多路弁から距離を置いて取付けられるセンサを有する配管故 に、共通のハウジングの内部に配置されることによって、取扱いの困難な形成物 となる。配管によって流量調節装置とセンサとの間に形成される距離は測定技術 上の理由から機能上不可欠である。というのも、再現可能な測定信号を得ること ができるためには、この解決策ではセンサは、定常化区間として役立つ配管部分 によって弁から分離して配置しておかねばならないからである。弁ハウジング内 で生じる乱流はセンサに至る途中のその中で補償される。 やはりハウジング内部に配置される弁のサーボモータ、伝動装置、操作部の閉 鎖部材の端位置を検出するための端位置センサ、外乱としての温度変化を除去す るための付加的温度センサが付加的構造体積を前提とする。 付加的流動抵抗を生じないごく正確な非接触式流量測定器は例えばいわゆる誘 導式流量測定器（ＩＤＭ）である。それらはきわめて高価であるので、通常は常 に短時間の１つの測定場所で調節するのに利用されるだけである。これは、設備 の運転停止、設備を空にすること、測定器の取付取外し、それに続く設備の運転 開始の形で高い支出を前提とする。設備の構造が変更されると、同じ高い支出で 反復測定が必要となる。 本発明の課題は、配管列を調節するために、僅かな支出で体積流量をその都度 の配管状況に適合することのできる簡単な可能性を開発することである。 この課題の解決策では、流体室の体積流量を直接にまたは間接的に検出するセ ンサが流体室の領域内に配置されており、電子データ記憶装置内に流量調節装置 の固有特性値が蓄えられており、センサの測定値とデータ記憶装置の特性値とか ら検出装置が体積流量を算出するようになっている。一般に、装置ハウジングの 流入領域内で一定のまたは再現可能な流体状況を有する取付場所にセンサがある ことを前提することができる。従って既存の遮断弁、好ましくは良好な絞り特性 を有する持上げ弁は、同時に流量調節装置として簡単に利用することができる。 特別の測定用穴とこれに起因した測定管路接続時の危険とを有する複雑に設計さ 請求の範囲（補正） １． 配管内、例えば、供給系の配管内で体積流量を調整するための流量調節 装置であって、測定器、測定手段および表示手段によって実際状態が検出可能で あり、流量調節装置の流体室内に配置される調節部材および／または遮断部材に よって目標状態が調整可能であるものにおいて、少なくとも１つのセンサ（６） が流体室（１１）の領域内に配置されて、体積流量を直接にまたは間接的に検出 し、流量調節装置の固有特性値が電子データ記憶装置内に蓄えられており、セン サの測定値とデータ記憶装置の特性値とから検出装置が体積流量を算出すること を特徴とする、流量調節装置。 ２． 流量調節装置の流体室が別の流体ハウジング（２２）の流体室（２３） と作用接続されており、少なくとも１つのセンサが別の流体ハウジング（２２） の流体室の領域内に配置されていることを特徴とする、請求項１記載の流量調節 装置。 ３． 少なくとも１つのセンサ（６）が流量調節装置の流体室（１１）の領域 内に配置されていることを特徴とする、請求項１記載の流量調節装置。 ４． センサ（６）が熱量測定原理に従って作動することを特徴とする、請求 項１、２または３記載の流量調節装置。 ５． センサ（６）が流体室（１１、２３）の壁（１２）内で少なくとも同一 平面に配置されておりまたは僅かな張り出しで流体室（１１、２３）内に突出し ていることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項記載の流量調節装 置。 ６． 検出装置が直接に、または接続手段（１４）を通して、センサ（６）に 接続されていることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項記載の流 量調節装置。 ７． 電子データ記憶装置がハウジング固有の特性値を表または特性曲線の形 で、またはアルゴリズムとして、格納していることを特徴とする、請求項１から ６までのいずれか１項記載の流量調節装置。 ８． データ記憶装置がセンサ（６）内に一体化されていることを特徴とする 、請求項７記載の流量調節装置。 ９． センサ（６）内に一体化されたデータ記憶装置が小記憶容量で実施され て、流量調節装置識別信号を格納していることを特徴とする、請求項１から７ま でのいずれか１項記載の流量調節装置。 １０． データ記憶装置が検出装置内に一体化されていることを特徴とする、 請求項１から７までのいずれか１項記載の流量調節装置。 １１． 検出装置および／またはセンサ（６）がデータ交換のための単数また は複数のインタフェースを有することを特徴とする、請求項１から１０までのい ずれか１項記載の流量調節装置。 １２． 検出装置が流量調節装置に、または流体を通すハウジングに、配置さ れていることを特徴とする、請求項１から１１までのいずれか１項記載の流量調 節装置。 １３． 検出装置が移動形機器として構成されていることを特徴とする、請求 項１から１１までのいずれか１項記載の流量調節装置。 １４． 検出装置が単数または複数のセンサ（６）内に一体化されていること を特徴とする、請求項１から１２までのいずれか１項記載の流量調節装置。 １５． 検出装置が表示器（１５）を備えていることを特徴とする、請求項１ から１４までのいずれか１項記載の流量調節装置。 １６． 検出装置が電圧供給部（１６）を備えておりおよび／または接続され ていることを特徴とする、請求項１５記載の流量調節装置。 １７． 流体を通すハウジングの流入側にセンサ（６）が配置されていること を特徴とする、請求項１から１６までのいずれか１項記載の流量調節装置。 １８． センサ（６）が付加的に熱効率および／または熱量を測定するための 温度検出部を装備していることを特徴とする、請求項１から１７までのいずれか １項記載の流量調節装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＵ，ＢＲ，ＣＡ，Ｃ Ｎ，ＨＵ，ＩＤ，ＪＰ，ＫＲ，ＰＬ，ＲＵ，ＳＧ，ＵＳ (72)発明者 イリ，アロイス ドイツ連邦共和国、デー 67117 リンブ ルガーホーフ、ハイデルベルガー・シュト ラーセ ５ (72)発明者 ルッカート，ハインツ−ユルゲン ドイツ連邦共和国、デー 67259 グロス ニーデスハイム、フリートホフシュトラー セ 21

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 配管内、例えば、供給系の配管内で体積流量を調整するための流量調節 装置であって、測定器、測定手段および表示手段によって実際状態が検出可能で あり、流量調節装置の流体室内に配置される調節部材および／または遮断部材に よって目標状態が調整可能であるものにおいて、流体室（１１）の体積流量を直 接にまたは間接的に検出する少なくとも１つのセンサ（６）が流体室（１１）の 領域内に配置されており、流量調節装置の固有特性値が電子データ記憶装置内に 蓄えられており、センサ（６）の測定値とデータ記憶装置の特性値とから検出装 置が体積流量を算出することを特徴とする、流量調節装置。 ２． 配管内、例えば供給系の配管内で体積流量を調整するための流量調節装 置であって、測定器、測定手段および表示手段によって実際状態が検出可能であ り、流量調節装置の流体室内に配置される調節部材および／または遮断部材によ って目標状態が調整可能であるものにおいて、流量調節装置の流体室が別の流体 ハウジング（２２）の流体室（２３）と作用接続されており、体積流量を直接に または間接的に検出する少なくとも１つのセンサ（６）が別の流体ハウジング（ ２２）の流体室（２３）の領域内に配置されており、流量調節装置の固有特性値 が電子データ記憶装置内に蓄えられており、センサ（６）の測定値とデータ記憶 装置の特性値とから検出装置が体積流量を算出することを特徴とする、流量調節 装置。 ３． センサ（６）が熱量測定原理に従って作動することを特徴とする、請求 項１または２記載の流量調節装置。 ４． センサ（６）が流体室（１１、２３）の壁（１２）内で少なくとも同一 平面にありまたは僅かな張り出しで流体室（１１、２３）内に突出していること を特徴とする、請求項１、２または３記載の流量調節装置。 ５． 検出装置が直接に、または接続手段（１４）を通して、センサ（６）に 接続されていることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項記載の流 量調節装置。 ６． 電子データ記憶装置がハウジング固有の特性値を表または特性曲線の形 で、またはアルゴリズムとして、格納していることを特徴とする、請求項１から ５までのいずれか１項記載の流量調節装置。 ７． データ記憶装置がセンサ（６）内に一体化されていることを特徴とする 、請求項６記載の流量調節装置。 ８． センサ（６）内に一体化されたデータ記憶装置が小記憶容量で実施され て、流量調節装置識別信号を格納していることを特徴とする、請求項１から７ま でのいずれか１項記載の流量調節装置。 ９． データ記憶装置が検出装置内に一体化されていることを特徴とする、請 求項１から８までのいずれか１項記載の流量調節装置。 １０． 検出装置および／またはセンサ（６）がデータ交換のための単数また は複数のインタフェースを有することを特徴とする、請求項１から９までのいず れか１項記載の流量調節装置。 １１． 検出装置が流量調節装置に、または流体を通すハウジングに、配置さ れていることを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか１項記載の流量調 節装置。 １２． 検出装置が移動形機器として構成されていることを特徴とする、請求 項１から１０までのいずれか１項記載の流量調節装置。 １３． 検出装置が単数または複数のセンサ（６）内に一体化されていること を特徴とする、請求項１から１２までのいずれか１項記載の流量調節装置。 １４． 検出装置が表示器（１５）を備えていることを特徴とする、請求項１ から１３までのいずれか１項記載の流量調節装置。 １５． 検出装置が電圧供給部（１６）を備えておりおよび／または接続され ていることを特徴とする、請求項１４記載の流量調節装置。 １６． 流体を通すハウジングの流入側にセンサ（６）が配置されていること を特徴とする、請求項１から１５までのいずれか１項記載の流量調節装置。 １７． センサ（６）が付加的に熱効率および／または熱量を測定するための 温度検出部を装備していることを特徴とする、請求項１から１６までのいずれか １項記載の流量調節装置。