JP2002270908A - 計量器 - Google Patents

計量器

Info

Publication number
JP2002270908A
JP2002270908A JP2001067261A JP2001067261A JP2002270908A JP 2002270908 A JP2002270908 A JP 2002270908A JP 2001067261 A JP2001067261 A JP 2001067261A JP 2001067261 A JP2001067261 A JP 2001067261A JP 2002270908 A JP2002270908 A JP 2002270908A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
thermoelectric conversion
meter
measured object
electromotive force
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2001067261A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4405099B2 (ja
Inventor
Minoru Tomonaga
實 朝永
Kazuo Kon
一生 今
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2001067261A priority Critical patent/JP4405099B2/ja
Publication of JP2002270908A publication Critical patent/JP2002270908A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4405099B2 publication Critical patent/JP4405099B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/05Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
    • G01F1/06Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects using rotating vanes with tangential admission
    • G01F1/075Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects using rotating vanes with tangential admission with magnetic or electromagnetic coupling to the indicating device
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F15/00Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
    • G01F15/06Indicating or recording devices
    • G01F15/061Indicating or recording devices for remote indication
    • G01F15/063Indicating or recording devices for remote indication using electrical means
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N10/00Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
    • H10N10/10Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects
    • H10N10/13Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects characterised by the heat-exchanging means at the junction

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一次電池を使用することなく、交換電池代が
いらず電池交換作業が不要でしかも構造が簡単で且つ安
価な計量器を提供することにある。 【解決手段】 水道管3に流れる水の流量に対応して回
転数が増減する羽根車9と、羽根車9の回転数を検知す
る検知センサ17と、検知センサ17からの回転数を水
の流量に換算する計量回路部19と、水の流量を表示す
る表示部21とを有する電子式水道メータにおいて、水
道管3と地面40との境界部に熱電変換モジュール30
を配置し、該熱電変換モジュール30は、水道管3に流
れる水の温度と地面40の温度との温度差に応じた起電
力を発生し、発生した起電力を電子回路部である計量回
路部19に供給する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ゼーベック効果を
利用した熱電変換素子を用いて温度差発電を行うことに
より、計量器本体内部の電子回路部の電源である一次電
池を不要とした計量器に関する。
【0002】
【従来の技術】電子式水道メータやガスメータ等の電池
駆動型の計量器においては、一次電池を搭載しており、
この一次電池の電源を計量器内の電子回路部に供給して
電子回路部を動作させている。この一次電池は一定期間
使用すると、電源電圧が低下するため、定期的に新たな
電池と交換する必要がある。電池を交換するためには、
計量器を一旦取り外し、計量器に設けられた蓋を開けて
電池を取り出して新たな電池と交換する。そして、蓋を
閉じて再び計量器を設置し直すといった作業を行わなけ
ればならなかった。
【0003】また、従来のこの種の計量器は、劣悪な所
に設置されることが多く、また、水没とか多湿であると
か、計量器に設けられた電子回路部にとって、はなはだ
環境条件が悪かった。このため、計量器を密閉構造とす
ることで、電子回路部を水没や多湿等から保護してい
た。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、計量器
を密閉構造にすると、電池交換作業がやりにくくなる
他、構造も複雑になり、計量器が高価になるなど実用上
問題が多かった。さらに、電池交換が遅れると、最悪の
場合には、計量器が動作停止に至ることもある。このよ
うなことから、実際には早めに電池を交換している。
【0005】しかし、電池を早めに交換することは、電
池を完全に使い切らないで、破棄することにもなること
から、甚だ経済的ではなかった。また、電池は自己放電
作用があるため、長期にわたって保存すると、電池電圧
が低下してしまう。このため、電池を買いだめできず、
多量に電池交換が必要になった場合等には、その対応が
難かしかった。
【0006】本発明は、このような不具合を解決しよう
とするもので、一次電池を使用することなく、交換電池
代がいらず電池交換作業が不要でしかも構造が簡単で且
つ安価な計量器を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の計量器は、第1被測定体と第2被測定体と
の境界部に配置され、前記第1被測定体の温度と前記第
2被測定体の温度との温度差に応じた起電力を発生する
熱電変換素子を有し、該熱電変換素子の起電力を計量器
本体内の電子回路部に供給することを特徴とする。
【0008】この発明によれば、第1被測定体と第2被
測定体との境界部に配置された熱電変換素子は、第1被
測定体の温度と第2被測定体の温度との温度差に応じた
起電力を発生し、発生した起電力を計量器本体内の電子
回路部に供給するので、一次電池を使用することなく、
交換電池代がいらず電池交換作業が不要でしかも構造が
簡単で且つ安価な計量器を提供することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の計量器のいくつか
の実施の形態を図面を参照して説明する。
【0010】(第1の実施の形態)図1は第1の実施の
形態の計量器である電子式水道メータの断面図である。
第1の実施の形態の計量器は、水道管に流れる水の流量
を測定する電子式水道メータであり、この電子式水道メ
ータに熱電変換素子を有する熱電変換モジュールを設け
て、この熱電変換モジュールからの起電力を電源として
利用したことを特徴とする。
【0011】電子式水道メータのメータ本体1は、水道
管3から保持管5が立ち上がり、その保持管5内に、全
周がシールされた状態でメータケース7が組み付けられ
ている。メータケース7は、磁力を通す材質で形成さ
れ、その下方の水道管3の領域には、水の流れに対応し
て回転数が増減する羽根車9が設けられている。
【0012】羽根車9は、支軸11によって回転自在に
支持されると共に、羽根車9の上方で、支軸11には、
支軸11と一緒に回転する磁石13が配置されている。
メータケース7の内部には、羽根車9の回転数を検知す
る検知センサ17と、この検知センサ17からの回転数
を水の流量に換算する計量回路部19と、水の流量をデ
ジタル表示する表示部21とを有している。
【0013】検知センサ17は、磁気抵抗素子からな
り、支持部材23により支持され、メータケース7の底
板7aを介して磁石13と対向し合う位置に位置決めさ
れている。また、水の流量値は、フレキシブル配線基板
25を介して外の信号ケーブル27へ伝送されるように
なっている。
【0014】また、金属からなるメータ下ケース3aの
表面には熱を電気に変換する熱電変換モジュール30が
貼り付けられている。この熱電変換モジュール30は、
ゼーベック効果を利用した熱電変換素子を有する。ゼー
ベック効果の原理を図4を用いて説明する。図4に示す
ように、2種類の金属A,Bを接合し、2箇所の接合部
の内の、一方の接合部を低温とし他方の接合部を高温と
し温度差を与えると、温度の高い方から低い方へ電子が
移動することにより熱起電力が発生する。従って、高温
側を+、低温側を−とする電池が構成され、これをゼー
ベック効果と呼ぶ。一般的には、図3に示すようなπ型
のような形にP型素子とN型素子とを接合し、1つの熱
電変換素子を形成している。このような熱電変換素子を
直列に多数接続したものが、図2に示す熱電変換モジュ
ール30である。
【0015】熱電変換モジュール30は、図2の断面図
に示すように、p型シリコン系半導体からなるp型シリ
コン系熱電変換素子本体31と、n型シリコン系半導体
からなるn型シリコン系熱電変換素子本体32とが交互
に同一平面上にマトリックス状に併設されて構成されて
いる。
【0016】1つのn型シリコン系熱電変換素子本体3
2とこれに隣接するp型シリコン系熱電変換素子本体3
1の上部には、それらを共通に接続する第1電極部材3
3が設けられている。また、1つのp型シリコン系熱電
変換素子本体31とこれに隣接するn型シリコン系熱電
変換素子本体32の下部には、それらを共通に接続する
第2電極部材34が設けられている。第1電極部材33
と第2電極部材34とは、銀系の電極材料からなり、素
子1個分だけずれた形態で設けられている。この熱電変
換モジュール30は、熱電変換素子を多数直列に接続し
ているので、大きな起電力を得ることができる。
【0017】なお、熱電変換モジュール30からの電源
線は、図示しないが、熱電変換モジュール30と電子回
路部である計量回路部19とは電源線で接続されてお
り、電源線はメータケース内に適当な経路で配置されて
いる。
【0018】このように構成された熱電変換モジュール
30において、メータ下ケース3a側である表面30a
側は、水道メータの中を流れる水(本発明の第1被測定
体に対応)の温度に近い温度になっている。また、熱電
変換モジュール30の裏面30b側は、地面40(本発
明の第2被測定体に対応)と接しており、地面温度(地
中温度)に近い温度になっている。なお、地面温度の代
わりに、外気温度を用いても良い。
【0019】水の温度と地面(地中)温度との間には若
干ではあるが、温度差がある。この温度差により、熱電
変換モジュール30は、発電を行い熱起電力を発生す
る。例えば、熱電変換モジュール30の中の熱電変換素
子の数(以下、素子数という。)が1000本程度のも
ので、数℃の温度差で200mV程度の発電電圧が得ら
れる。もちろん、素子数を直列に増加することで、より
大きな発電電圧を得ることができる。この熱電変換モジ
ュール30からの発電電圧を電源として電源線を介して
計量回路部19に供給するので、一次電池を使用するこ
となく、従って交換電池代がいらず電池交換作業が不要
となる。
【0020】また、経済的な理由で、素子数を増加する
には限度がある。このため、電子式水道メータなどのよ
うに、温度差が小さく発電電圧が小さい場合には、図5
に示すような回路構成を用いることができる。図5に示
す回路は、熱電変換モジュール30、この熱電変換モジ
ュール30に接続された第1昇圧充電回路41、熱電変
換モジュール30に接続された第2昇圧充電回路43、
計量回路部19に並列に接続された二次電池45、アノ
ードが第1昇圧充電回路41に接続され且つカソードが
二次電池の正極に接続されたダイオードD1、アノード
が第2昇圧充電回路42に接続され且つカソードが二次
電池の正極に接続されたダイオードD2を有して構成さ
れている。なお、二次電池45に代えて、コンデンサを
用いても良い。
【0021】このような回路によれば、第1昇圧充電回
路41は、熱電変換モジュール30からの起電力を昇圧
し、ダイオードD1を介して二次電池45に充電し、第
2昇圧充電回路43は、熱電変換モジュール30からの
起電力を昇圧し、ダイオードD2を介して二次電池45
に充電する。従って、熱電変換モジュール30の発電電
圧が小さくても、二次電池45の充電電圧が大きくな
り、この充電電圧を計量回路部19に供給できる。
【0022】また、温度差が大きく発電電圧が比較的大
きい場合には、図6に示すような回路構成を用いること
ができる。図6に示す回路は、熱電変換モジュール3
0、熱電変換モジュール30からの起電力を整流するブ
リッジ回路47、ブリッジ回路47からの整流出力を昇
圧する昇圧充電回路49、昇圧充電回路49に接続され
た二次電池45及び計量回路部19を有して構成されて
いる。ブリッジ回路47は、4つのダイオードD1〜D
4から構成される。なお、二次電池45に代えて、コン
デンサを用いても良い。
【0023】水道メータの場合、夏と冬とで水温と地中
温度とが逆転することがある。夏場では地中温度よりも
水温が高いことから、表面30a側が電圧(+)とな
り、裏面30b側が電圧(−)となる。このため、熱電
変換モジュール30a→ダイオードD3→昇圧充電回路
49→計量回路部19→ダイオードD2→熱電変換モジ
ュール30bの経路で電流が流れる。
【0024】一方、冬場では、地中温度の方が水温より
も高くなることから、表面30a側が電圧(−)とな
り、裏面30b側が電圧(+)となる。このため、熱電
変換モジュール30b→ダイオードD4→昇圧充電回路
49→計量回路部19→ダイオードD1→熱電変換モジ
ュール30aの経路で電流が流れる。従って、夏と冬と
で水温と地中温度とが逆転しても、これに関係なく、一
定方向の起電力が得られ、この起電力を計量回路部19
に供給することができる。
【0025】このように第1の実施の形態の電子式水道
メータによれば、一次電池を使用することなく、従って
交換電池代がいらず電池交換作業が不要となる。また、
電池交換用開閉部が不要となることから、構造が簡単で
安価な電子式水道メータを提供できる。
【0026】(第2の実施の形態)第2の実施の形態の
計量器は、冷暖房用室内ユニット(以下、室内ユニット
と略称する。)で消費する熱量を計量するカロリーメー
タであり、このカロリーメータに熱電変換モジュール3
0を設け、熱電変換モジュールを電源として利用したこ
とを特徴とする。
【0027】図7は第2の実施の形態の計量器であるカ
ロリーメータの構成ブロック図である。図7において、
液体(水)の流れに対応して回転数が増減する羽根車9
は、支軸11によって回転自在に支持され、支軸11に
は、支軸11と一緒に回転する磁石13が配置されてい
る。
【0028】磁気センサ17aは、磁気抵抗素子からな
り、磁石13と対向し合う位置に位置決めされ、回転検
出回路17bは、磁気センサ17aからのセンサ出力に
より羽根車9の回転数を検知する。流量演算回路19a
は、回転検出回路17bからの回転数の信号に基づき回
転数を流量に換算する。
【0029】送り管温度センサ54は、巡回往路の液体
53a(本発明の第1被測定体に対応)が流れる送り管
51の温度を検出し、増幅回路56aは、送り管温度セ
ンサ54からの送り管温度信号を増幅して温度差演算回
路57に出力する。返り管温度センサ55は、巡回復路
の液体53b(本発明の第2被測定体に対応)が流れる
返り管52の温度を検出し、増幅回路56bは、返り管
温度センサ55からの返り管温度信号を増幅して温度差
演算回路57に出力する。温度差演算回路57は、増幅
回路56aからの送り管温度信号と増幅回路56bから
の返り管温度信号とに基づき温度差を演算する。
【0030】乗算回路19bは、流量演算回路19aで
得られた流量と温度差演算回路57で得られた温度差と
を乗算することにより室内ユニットの消費した熱量を求
める。積算回路19cは、乗算回路19bからの熱量を
積算し、計量表示部21aは、積算回路19cからの積
算値を表示する。
【0031】また、カロリーメータには熱電変換モジュ
ール30が設けられ、この熱電変換モジュール30の表
面30a側は送り管51に接し、裏面30b側は、返り
管52に接している。熱電変換モジュール30は、巡回
往路の液体53aの温度と巡回復路の液体53bの温度
との温度差に応じた起電力を発生する。昇圧回路49a
は、熱電変換モジュール30からの起電力を昇圧し、充
電回路49aは昇圧回路49aからの出力を充電し、電
源回路45aは、充電回路49aからの出力に基づく電
源電圧を、電子回路部である流量演算回路19a、乗算
回路19b、積算回路19c、温度差演算回路57等に
供給する。
【0032】このようなカロリーメータにおいても、一
次電池を使用することなく、従って交換電池代がいらず
電池交換作業が不要となる。また、電池交換用開閉部が
不要となることから、構造が簡単で安価なカロリーメー
タを提供できる。
【0033】(第3の実施の形態)第3の実施の形態の
計量器は、メータケース内に流入されるガスの流量を測
定するガスメータであり、このガスメータに熱電変換モ
ジュール30を設け、熱電変換モジュール30を電源と
して利用したことを特徴とする。
【0034】図8は第3の実施の形態の計量器であるガ
スメータの構成ブロック図である。図8に示すガスメー
タは、メータケース内に流入されるガスの圧力を検知す
る圧力センサ63、ガスの流量を検知する流量センサ6
4、地震を感知する感震器65、ガス圧力異常やガス流
量異常や地震感知等により遮断する遮断弁66、ガス流
量や遮断事由や警報事由を表示する表示部67、及びこ
れらの各部を制御するマイコンメータコントローラ62
を有している。
【0035】また、ガスメータには熱電変換モジュール
30が設けられ、この熱電変換モジュール30の表面3
0a側は地面40(本発明の第2被測定体に対応)に接
し、裏面30b側は、ガス61(本発明の第1被測定体
に対応)に接している。熱電変換モジュール30は、地
面40の温度とガス61の温度との温度差に応じた起電
力を発生する。なお、地面40の温度に代えて、外気温
度であっても良い。昇圧回路49a、充電回路49a、
及び電源回路45aは、図7で説明したものと同じであ
る。電源回路45aからの電源電圧を電子回路部である
マイコンメータコントローラ62等に供給する。
【0036】このようなガスメータにおいても、一次電
池を使用することなく、従って交換電池代がいらず電池
交換作業が不要となる。また、電池交換用開閉部が不要
となることから、構造が簡単で安価なガスメータを提供
できる。
【0037】(第4の実施の形態)第4の実施の形態の
計量器は、室内の空気(エア)の温度をコントロールす
るエアコン装置であり、このエアコン装置に熱電変換モ
ジュール30を設け、熱電変換モジュールを電源として
利用したことを特徴とする。
【0038】図9は第4の実施の形態の計量器であるエ
アコン装置の構成ブロック図である。図9に示すエアコ
ン装置は、室内のエアの温度を検知する温度センサ7
6、送風用のファン77、温度センサ76からの温度に
基づき設定温度となるように室内の温度をコントロール
したりファン77をコントロールするエアコンコントロ
ーラ75を有している。また、エアコンコントローラ7
5は、タイマをコントロールしたり、通風/冷房の切
替、通風/暖房の切替等のコントロールを行う。
【0039】また、エアコン装置には熱電変換モジュー
ル30が設けられ、この熱電変換モジュール30の表面
30a側は圧縮ガス73a(本発明の第1被測定体に対
応)が流れる圧縮ガス管71に接し、裏面30b側は、
膨張ガス73b(本発明の第2被測定体に対応)が流れ
る膨張ガス管72に接している。熱電変換モジュール3
0は、圧縮ガス73aの温度と膨張ガス73bの温度と
の温度差に応じた起電力を発生する。昇圧回路49a、
充電回路49a、及び電源回路45aは、図7で説明し
たものと同じである。電源スイッチ50は、オンするこ
とにより、電源回路45aの電源電圧を、電子回路部で
あるエアコンコントローラ75に供給する。
【0040】このようなエアコン装置においても、一次
電池を使用することなく、従って交換電池代がいらず電
池交換作業が不要となる。また、電池交換用開閉部が不
要となることから、構造が簡単で安価なエアコン装置を
提供できる。
【0041】(第5の実施の形態)第5の実施の形態の
計量器は、腕時計のように患者の腕にはめて人体温度と
外気温度の温度差により起電力を発生し、心拍数を測定
する脈拍計等の医療用計測装置であり、脈拍計に熱電変
換モジュール30を設け、熱電変換モジュールを電源と
して利用したことを特徴とする。
【0042】図10は第5の実施の形態の計量器である
脈拍計の構成ブロック図である。図10に示す脈拍計
は、人体81の腕に取り付けられた半導体圧力センサ8
3、この半導体圧力センサ83からの血圧信号を検出す
る圧力検出回路84、この圧力検出回路84で検出され
た血圧信号の内のピーク値をパルスとして抽出すること
により血圧信号をパルス列に変換するパルス列変換回路
85、測定スタートスイッチ86をオンした時から一定
時間だけ計時するタイマ回路87、計時された一定時間
内に、パルス列変換回路85からのパルス列を入力する
アンド回路88、一定時間内に入力されたパルス列を積
算することで脈拍値を求める積算回路89、脈拍値を表
示する表示部90を有している。なお、圧力検出回路8
4で検出された血圧信号に基づき血圧を測定するように
しても良い。
【0043】また、脈拍計には熱電変換モジュール30
が設けられ、この熱電変換モジュール30の表面30a
側は人体81(本発明の第1被測定体に対応)に接し、
裏面30b側は、外気82(本発明の第2被測定体に対
応)に接している。熱電変換モジュール30は、人体8
1の温度と外気82の温度との温度差に応じた起電力を
発生する。昇圧回路49a、充電回路49a、電源回路
45a、及び電源スイッチ50は、図9で説明したもの
と同じである。電源スイッチ50は、オンすることによ
り、電源回路45aの電源電圧を、電子回路部である、
パルス列変換回路85、タイマ回路87、アンド回路8
8、及び積算回路89等に供給する。
【0044】このような脈拍計においても、一次電池を
使用することなく、従って交換電池代がいらず電池交換
作業が不要となる。また、電池交換用開閉部が不要とな
ることから、構造が簡単で安価な脈拍計を提供できる。
【0045】(第6の実施の形態)第6の実施の形態の
計量器は、河川の水位を測定する河川水位計であり、こ
の河川水位計に熱電変換モジュール30を設け、熱電変
換モジュール30を電源として利用したことを特徴とす
る。河川水位計は、商用電源のないところで使用され
る。
【0046】図11は第6の実施の形態の計量器である
河川水位計の構成ブロック図である。図11に示す河川
水位計は、河川に設置された水位センサ92、この水位
センサ92からの検知信号により河川の水位を測定する
河川水位測定回路93、タイマ回路94、測定された河
川の水位が一定値を超えたかどうかを判定する制御回路
95、河川の水位が一定値を超えた場合に警報信号を通
信用インターフェイス(通信用I/F)97を介して外
部の監視センタ(図示せず)に送信する通信回路96を
有している。
【0047】また、河川水位計には熱電変換モジュール
30が設けられ、この熱電変換モジュール30の表面3
0a側は地面40(本発明の第1被測定体に対応)に接
し、裏面30b側は、河川の水91(本発明の第2被測
定体に対応)に接している。熱電変換モジュール30
は、地面40の温度と河川の水91の温度との温度差に
応じた起電力を発生する。なお、地面40の温度に代え
て、外気温度を用いても良い。昇圧回路49a、充電回
路49a、電源回路45a、及び電源スイッチ50は、
図9で説明したものと同じである。電源スイッチ50
は、オンすることにより、電源回路45aの電源電圧
を、電子回路部である、制御回路95、タイマ回路9
4、河川水位測定回路93等に供給する。
【0048】このような河川水位計においても、一次電
池を使用することなく、従って交換電池代がいらず電池
交換作業が不要となる。また、電池交換用開閉部が不要
となることから、構造が簡単で安価な河川水位計を提供
できる。
【0049】(第7の実施の形態)第7の実施の形態の
計量器は、積雪高さを測定する気象用テレメータであ
り、この気象用テレメータに熱電変換モジュール30を
設け、熱電変換モジュール30を電源として利用したこ
とを特徴とする。
【0050】図12は第7の実施の形態の計量器である
気象用テレメータの構成ブロック図である。図12に示
す気象用テレメータは、積雪の中に設置された積雪高さ
センサ102、この積雪高さセンサ102からの検知信
号により積雪101の高さを測定する積雪高さ測定回路
103、タイマ回路104、測定された積雪の高さが一
定値を超えたかどうかを判定する制御回路105、積雪
が一定値を超えた場合に警報信号をアンテナ107を介
して外部の監視センタ(図示せず)に送信する通信回路
106を有している。
【0051】また、気象用テレメータには熱電変換モジ
ュール30が設けられ、この熱電変換モジュール30の
表面30a側は地面40(本発明の第1被測定体に対
応)に接し、裏面30b側は、積雪101(本発明の第
2被測定体に対応)に接している。熱電変換モジュール
30は、地面40の温度と積雪101の温度との温度差
に応じた起電力を発生する。なお、地面40の温度に代
えて、外気温度を用いても良い。昇圧回路49a、充電
回路49a、電源回路45a、及び電源スイッチ50
は、図9で説明したものと同じである。電源スイッチ5
0は、オンすることにより、電源回路45aの電源電圧
を、電子回路部である、制御回路105、タイマ回路1
04、積雪高さ測定回路103等に供給する。
【0052】このような気象用テレメータにおいても、
一次電池を使用することなく、従って交換電池代がいら
ず電池交換作業が不要となる。また、電池交換用開閉部
が不要となることから、構造が簡単で安価な気象用テレ
メータを提供できる。
【0053】以上のように、各種の計量器を例示した
が、さらには、熱交換器の場合には、直接的に温度差が
大きく取れるため、熱電変換モジュール30を電源とし
て電子回路部を駆動できる応用可能性が大きい。
【0054】なお、本発明は上記実施の形態の計量器に
限定されるものではない。上記実施の形態では、熱電変
換素子としてシリコン半導体を例示したが、シリコン半
導体と同様な効果が得られるものであれば、Bi−Te
系やPb−Te系などの材料を用いても良く、あるいは
その他の材料を用いても良い。また、上記実施の形態で
は、電極材料を銀系材料としたが、銀系材料と同様な効
果が得られればその他の電極材料を用いても良い。
【0055】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
一次電池を使用することなく、交換電池代がいらず電池
交換作業が不要でしかも構造が簡単で且つ安価な計量器
を提供することができ、実用上の効果が極めて大であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態の計量器である電子式水道メ
ータの断面図である。
【図2】電子式水道メータに設けられた熱電変換モジュ
ールの断面図である。
【図3】図2に示す熱電変換モジュールの内の1つの熱
電変換素子を示す断面図である。
【図4】ゼーベック効果の原理図である。
【図5】熱電変換モジュールの出力を昇圧し回路電源と
して使用する第1の構成例を示す図である。
【図6】熱電変換モジュールの出力を昇圧し回路電源と
して使用する第2の構成例を示す図である。
【図7】第2の実施の形態の計量器であるカロリーメー
タの構成ブロック図である。
【図8】第3の実施の形態の計量器であるガスメータの
構成ブロック図である。
【図9】第4の実施の形態の計量器であるエアコン装置
の構成ブロック図である。
【図10】第5の実施の形態の計量器である脈拍計の構
成ブロック図である。
【図11】第6の実施の形態の計量器である河川水位計
の構成ブロック図である。
【図12】第7の実施の形態の計量器である気象用テレ
メータの構成ブロック図である。
【符号の説明】
1…メータ本体、3…水道管、3a…メータ下ケース、
5…保持管、7…メータケース、7a…底板、9…羽根
車、11…支軸、13…磁石、15…透明ガラス、17
…検知センサ、19…計量回路部、21…表示部、23
…支持部材、25…フレキシブル配線基板、27…信号
ケーブル、30…熱電変換モジュール、31…p型シリ
コン系熱電変換素子本体、32…n型シリコン系熱電変
換素子本体、33…第1電極部材、34…第2電極部
材、40…地面、41…第1昇圧充電回路、43…第2
昇圧充電回路、45…二次電池、47…ブリッジ回路、
49…昇圧充電回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 35/14 H01L 35/14 35/32 35/32 A

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1被測定体と第2被測定体との境界部
    に配置され、前記第1被測定体の温度と前記第2被測定
    体の温度との温度差に応じた起電力を発生する熱電変換
    素子を有し、該熱電変換素子の起電力を計量器本体内の
    電子回路部に供給することを特徴とする計量器。
  2. 【請求項2】 前記計量器本体は、水道管に流れる水の
    流量を測定する電子式水道メータであり、前記第1被測
    定体の温度は、水温度であり、前記第2被測定体の温度
    は、外気温度又は地中温度であり、前記熱電変換素子
    は、前記水温度と前記外気温度又は地中温度との温度差
    に応じて発生した起電力を前記電子式水道メータ内の電
    子回路部に供給することを特徴とする請求項1記載の計
    量器。
  3. 【請求項3】 前記計量器本体は、熱量を測定するカロ
    リーメータであり、前記第1被測定体の温度は、巡回往
    路の液体温度であり、前記第2被測定体の温度は、巡回
    復路の液体温度であり、前記熱電変換素子は、前記巡回
    往路の液体温度と前記巡回復路の液体温度との温度差に
    応じて発生した起電力を前記カロリーメータ内の電子回
    路部に供給することを特徴とする請求項1記載の計量
    器。
  4. 【請求項4】 前記計量器本体は、ガスメータ本体に流
    入されるガスの流量を測定するガスメータであり、前記
    第1被測定体の温度は、ガス温度であり、前記第2被測
    定体の温度は、外気温度又は地中温度であり、前記熱電
    変換素子は、前記ガス温度と前記外気温度又は地中温度
    との温度差に応じて発生した起電力を前記ガスメータ内
    の電子回路部に供給することを特徴とする請求項1記載
    の計量器。
  5. 【請求項5】 前記計量器本体は、河川の水位を測定す
    る河川水位計であり、前記第1被測定体の温度は、河川
    の水温度であり、前記第2被測定体の温度は、外気温度
    又は地中温度であり、前記熱電変換素子は、前記河川の
    水温度と前記外気温度又は地中温度との温度差に応じて
    発生した起電力を前記河川水位計内の電子回路部に供給
    することを特徴とする請求項1記載の計量器。
  6. 【請求項6】 前記計量器本体は、積雪の高さを測定す
    る気象用テレメータであり、前記第1被測定体の温度
    は、雪中温度であり、前記第2被測定体の温度は、外気
    温度又は地中温度であり、前記熱電変換素子は、前記雪
    中温度と前記外気温度又は地中温度との温度差に応じて
    発生した起電力を前記気象用テレメータ内の電子回路部
    に供給することを特徴とする請求項1記載の計量器。
  7. 【請求項7】 前記計量器本体は、エアの温度をコント
    ロールするエア制御装置であり、前記第1被測定体の温
    度は、ガス管中の圧縮されたガスの温度であり、前記第
    2被測定体の温度は、ガス管中の膨張されたガスの温度
    であり、前記熱電変換素子は、前記圧縮されたガスの温
    度と前記膨張されたガスの温度との温度差に応じて発生
    した起電力を前記エア制御装置内の電子回路部に供給す
    ることを特徴とする請求項1記載の計量器。
  8. 【請求項8】 前記計量器本体は、人体の心拍数、血圧
    の少なくとも1つを測定する医療用計測装置であり、前
    記第1被測定体の温度は、前記人体の温度であり、前記
    第2被測定体の温度は、外気温度であり、前記熱電変換
    素子は、前記人体の温度と前記外気温度との温度差に応
    じて発生した起電力を前記医療用計測装置内の電子回路
    部に供給することを特徴とする請求項1記載の計量器。
  9. 【請求項9】 前記熱電変換素子は、p型シリコン系半
    導体と、n型シリコン系半導体と、このn型シリコン系
    半導体の一端と前記p型シリコン系半導体の一端とに接
    続された第1電極部材と、前記p型シリコン系半導体の
    他端に接続された第2電極部材と、前記n型シリコン系
    半導体の他端に接続された第3電極部材とを有すること
    を特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれか1項記載
    の計量器。
  10. 【請求項10】 前記熱電変換素子からの起電力を整流
    して整流された起電力を前記電子回路部に供給する整流
    回路を有することを特徴とする請求項1乃至請求項9の
    いずれか1項記載の計量器。
JP2001067261A 2001-03-09 2001-03-09 計量器 Expired - Fee Related JP4405099B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001067261A JP4405099B2 (ja) 2001-03-09 2001-03-09 計量器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001067261A JP4405099B2 (ja) 2001-03-09 2001-03-09 計量器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002270908A true JP2002270908A (ja) 2002-09-20
JP4405099B2 JP4405099B2 (ja) 2010-01-27

Family

ID=18925640

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001067261A Expired - Fee Related JP4405099B2 (ja) 2001-03-09 2001-03-09 計量器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4405099B2 (ja)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004172481A (ja) * 2002-11-21 2004-06-17 Toshiba Corp 熱電変換ユニット
JP2005227178A (ja) * 2004-02-13 2005-08-25 Toshiba Corp 電子式水道メータ、及びその設置方法
JP2010278460A (ja) * 2010-07-26 2010-12-09 Toshiba Corp 熱電変換ユニット
JP2012222169A (ja) * 2011-04-11 2012-11-12 Panasonic Corp 電源供給装置およびそれを用いた上水道監視装置
JP2013535713A (ja) * 2010-07-06 2013-09-12 コミサリア ア レネルジー アトミック エ オ ゼネルジー アルテルナティブ 熱電モジュールを含む流体供給装置
JP5467169B1 (ja) * 2013-08-14 2014-04-09 孝仁 前山 発電装置
JP2016014452A (ja) * 2014-07-03 2016-01-28 株式会社タブチ 遮断弁
US9702319B2 (en) 2014-07-28 2017-07-11 Soongsil University Research Consortium Techno-Park Flowmeter system
JP2019090640A (ja) * 2017-11-13 2019-06-13 東京電力ホールディングス株式会社 蒸気流量計測装置
JP2019165595A (ja) * 2018-03-20 2019-09-26 Kyb株式会社 熱発電装置

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004172481A (ja) * 2002-11-21 2004-06-17 Toshiba Corp 熱電変換ユニット
JP2005227178A (ja) * 2004-02-13 2005-08-25 Toshiba Corp 電子式水道メータ、及びその設置方法
JP2013535713A (ja) * 2010-07-06 2013-09-12 コミサリア ア レネルジー アトミック エ オ ゼネルジー アルテルナティブ 熱電モジュールを含む流体供給装置
JP2010278460A (ja) * 2010-07-26 2010-12-09 Toshiba Corp 熱電変換ユニット
JP2012222169A (ja) * 2011-04-11 2012-11-12 Panasonic Corp 電源供給装置およびそれを用いた上水道監視装置
JP5467169B1 (ja) * 2013-08-14 2014-04-09 孝仁 前山 発電装置
JP2015037133A (ja) * 2013-08-14 2015-02-23 孝仁 前山 発電装置
JP2016014452A (ja) * 2014-07-03 2016-01-28 株式会社タブチ 遮断弁
US9702319B2 (en) 2014-07-28 2017-07-11 Soongsil University Research Consortium Techno-Park Flowmeter system
JP2019090640A (ja) * 2017-11-13 2019-06-13 東京電力ホールディングス株式会社 蒸気流量計測装置
JP2019165595A (ja) * 2018-03-20 2019-09-26 Kyb株式会社 熱発電装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP4405099B2 (ja) 2010-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7667610B2 (en) Producing an indication of solar panel condition based on age and actual power output
US6028414A (en) Fuel cell stand-by energy supply system
JP2002270908A (ja) 計量器
Campbell et al. An energy-harvesting sensor architecture and toolkit for building monitoring and event detection
US9151654B2 (en) Method and apparatus for capturing energy from a meter reading device
US5249863A (en) Temperature averaging data logger
JP2005141439A (ja) 運転監視システム及びセンサ
CN109818391A (zh) 便携式信息处理装置、集成电路和电池组
JP2006275804A (ja) 太陽光発電システムの発電電力及び消費電力の表示方法
JP2009273611A (ja) 生体情報検出装置
WO2010032250A2 (en) Direct current powered air conditioner
JP6846971B2 (ja) 電子機器
JP4465203B2 (ja) 電子式水道メータ
EP2479542B1 (en) Gas volume converter
CN209980244U (zh) 一种智能型避雷器动作信息记录装置
CN107560702A (zh) 电子秤
JP3288606B2 (ja) コンピュータ電源管理システム
CN109842185A (zh) 便携式信息处理装置、集成电路和电池组
CN104813243A (zh) 管理电子装置的改进方法
JP2000074709A (ja) 電子式水道メータ
JP2006025481A (ja) 独立電源装置
JP2005164319A (ja) 水道水検針装置用自己発電電源および水道水自動検針システム
CN104751570A (zh) Ic卡智能质量流量燃气表及其管理系统
JP6045867B2 (ja) 流量補正装置
JP2000220798A (ja) ガス遮断制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060726

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090710

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090728

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090917

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20091006

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20091104

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121113

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121113

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121113

Year of fee payment: 3

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121113

Year of fee payment: 3

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R3D03

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees