JP2004170083A - ガス流量計 - Google Patents

Abstract

【課題】測定するガス流が微小流量の場合でも、ガス流の有無を明確に表示することができるガス流量計を得る。
【解決手段】ガス流量計１１の表示装置１７は、複数個の表示セグメント５１ａ，５１ｂ，５１ｃ…を一列に配列したイメージバー５１を備え、流量演算装置１５は所定以上の瞬時流量を検出する時、前記イメージバー５１の複数個の表示セグメント５１ａ，５１ｂ，５１ｃ…を端から順に規定の時間差で点灯又は点滅させるイメージバー制御部２７を備える。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス流量計に関し、とりわけ、微小流量の測定時においてガス流の有無の判断を容易にするための改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、一般的なガス供給装置の概略構成を示している。
このガス供給装置８０は、ガス器具８５に燃料ガスを供給するもので、燃料ガスが充填されたガスボンベ８１と、ガスボンベ８１からの燃料ガスの吐出量を調整する制御弁８２と、この制御弁８２からガス器具８５に燃料ガスを導くガス流路８３と、ガス器具８５に接近した位置でガス流路８３を開閉するガスコック８６と、このガスコック８６と制御弁８２との間でガス流路８３に直列に接続されるガス流量計８４とを備えて構成されている。
【０００３】
ガス流量計８４は、図６に示すように、ガス流路８３を流れるガス流量に応じた信号を出力するフローセンサ９１と、このフローセンサ９１の出力信号を受信して予め設定した時間間隔でガス流路８３を流れるガス流量の積算値を算出する流量演算装置９２と、この流量演算装置９２が算出した積算値を液晶の表示セグメントで数値表示する表示装置９３とから構成されている。
【０００４】
次に、上記ガス供給装置８０の動作を説明する。
ガスコック８６を開状態にすると、ガスボンベ８１内の燃料ガスは、制御弁８２によって減圧され、ガス流路８３の途中に接続されているガス流量計８４を通過して、ガス器具８５に供給されることになる。
ガス流量計８４は、通過する燃料ガスの流量に応じてフローセンサ９１が出力する信号に基づいて、流量演算装置９２が瞬時流量や積算流量を算出し、その算出結果を表示装置９３に表示する。
【０００５】
上記のガス流量計８４は、例えば、病院等で患者に酸素吸入処置をする場合に使用される医療用のガス供給装置にも使用される。
医療用のガス供給装置は、基本的な構成は、上記のガス供給装置８０と同様である。例えば、酸素吸入処置用の場合は、上記ガス供給装置８０におけるガスボンベ８１及びガス器具８５を、それぞれ、酸素ボンベ及び酸素吸引マスクに置き換えれば良い。
但し、医療用の場合には、流量の微調整が要求されることが少なくなく、そのために、制御弁８２やガス流量計８４に高性能化が要求される。また、微小流量を高精度に測定することが要求されることも少なくない。
【０００６】
ところで、例えば、ガス流量計８４で測定する流量が微小流量の場合、表示装置９３での表示が積算流量のみを表示する構成であると、表示値の更新に時間がかかるため、正常にガス供給がなされているのか否かが直ぐに判らず、ガスボンベ８１が空になってガスの供給不能等の問題が発生していても、発見が遅れる虞がある。
【０００７】
そこで、従来より、ガス流路内のガスの流動に応じて指標が回転動作をする機械式チェッカーを装備し、指標の動作を確認することで、ガスの残存を確認可能にしたガス流量計が提案されている。
しかし、機械式チェッカーでは、指標の動作速度がガスの流動速度に比例するため、微小流量の測定時には、動作が遅くなって、視認が困難になる場合があった。
【０００８】
そこで、最近では、ガス流量計を構成する表示装置に、測定流量値を表示するための数値表示部の他に、微小流量の表示用として複数個の表示セグメントを装備し、点灯させる表示セグメント数を流量に応じて変更して、微小流量をグラフ表示することで、微小流量の有無を視認可能にする技術も提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
【特許文献１】
特開２０００−３３７９４３号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１の技術の場合、微小流量の表示用としての表示セグメントの点灯タイミングは、機械式チェッカーのように実際のガスの流動速度に左右されることがなく、流量の算出処理を行う流量演算装置等によって電気的に任意に調整できるため、微小流量のために応答が遅れるという問題を解消することができ、従来の機械式チェッカーと比較すれば、微小流量の測定時における視認性を向上させることができる。
【００１１】
しかし、この特許文献１の技術でも、視認性が低下し、ガス流の有無の判別が難しくなる場合があった。
それは、測定するガス流が流量変動のない場合、又は少ない定常流の場合で、点灯する表示セグメントが一定になり、グラフとしての図形に動きが生じないときに起こり、特に、表示セグメントが白黒液晶等で、点灯する表示セグメント数が少数の場合には、注意して視認しないと、点灯を見落とす虞があった。
【００１２】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、測定するガス流が流量変動のない微小流量の場合でも、ガス流の有無を明確に表示して、ガス流の有無の判別を行うための良好な視認性を得ることができるガス流量計を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るガス流量計は、請求項１に記載したように、ガス流路を流れるガス流量に応じた信号を出力するフローセンサと、このフローセンサの出力信号を受信してガス流量を算出する流量演算装置と、前記流量演算装置が算出した流量値を表示する表示装置とを備えるガス流量計であって、前記表示装置は複数個の表示セグメントを一列に配列したイメージバーを備え、前記流量演算装置は所定以上の瞬時流量を検出した時、前記イメージバーの複数個の表示セグメントを端から順に繰り返し規定の時間差で点灯又は点滅させるイメージバー制御部を備えることを特徴とする。
【００１４】
このように構成されたガス流量計においては、ガス流が有る場合には、流量の変動の有無に関係なく、イメージバーを構成する複数個の表示セグメントを端から順に規定の時間差で点灯又は点滅して、点灯又は点滅箇所の移動により視認性に優れた動きの有る図形として、ガス流の存在を知らせる。
従って、測定するガス流が流量変動のない微小流量で、表示セグメントが白黒液晶等の場合でも、ガス流の有無を明確に表示して、ガス流の有無の判別が容易な良好な視認性を得ることができる。
更に、イメージバーの表示セグメントは、従来の機械式チェッカーのように、指標の動作速度がガスの流動速度に比例したものでないので、微小流量の測定時でも、動作が遅くならずに、良好な視認性を得ることができる。
【００１５】
また、請求項２に記載のガス流量計は、上記目的を達成するために、請求項１に記載のガス流量計において、更に、前記イメージバーを構成する表示セグメントを順に点灯又は点滅させる際の時間差を、ガス流量に応じて、複数段階に切り替えることを特徴とするものである。
【００１６】
このように構成されたガス流量計においては、測定する流量値に応じて、イメージバーを構成している表示セグメント列における点灯又は点滅の移動速度が変わるため、イメージバーの視認のみでも、瞬時流量値を概算的に把握することができ、例えば、ガス供給装置等で供給すべきガス流量の目標値を閾値として、表示セグメント列における点灯又は点滅の移動速度の切り替えを実施すれば、実際のガス流量が目標値以下であるか以上であるかを、イメージバーの視認によって簡単に判別でき、ガス供給装置における流量調整を容易にすることができる。
【００１７】
また、請求項３に記載のガス流量計は、上記目的を達成するために、請求項１又は２に記載のガス流量計において、複数の表示モードを切り替え可能にする表示モード切り替え手段を備え、前記表示モード切り替え手段によって何れの表示モードが選択表示される場合であっても、前記イメージバー制御部は流量の有無を前記イメージバーの表示セグメントに表示させることを特徴とするものである。
【００１８】
このように構成されたガス流量計においては、表示モード切り替え手段のモード切り替え動作によって、表示装置が流量の積算値及び瞬時値及び時間（時刻）の何れかの数値を選択表示する数値表示部を備えている。そして、何れの数値を選択表示する場合であっても、数値表示部とは別構成になされたイメージバーによって、ガス流の有無が常時表示される。
従って、数値表示部が、例えば、「積算値」や「時刻」を表示している場合においても、モード切り替え操作を行うことなく、イメージバーの視認によって、常にガス流の有無の大まかな判別を行うことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の好適な実施の形態に係るガス流量計を詳細に説明する。
図１は、本発明に係るガス流量計の一実施の形態の概略構成を示すブロック図である。
【００２０】
この一実施の形態のガス流量計１１は、酸素等の供給量を調整する医療用のガス供給装置においてガス流量の検出を行うもので、ガス供給装置に接続されたガス流路に介装されて、そのガス流路を流れるガス流量に応じた信号を出力するフローセンサ１３と、このフローセンサ１３の出力信号を受信して予め設定した時間間隔でガス流路を流れるガス流量の瞬時値及び積算値を算出する流量演算装置１５と、この流量演算装置１５が出力するガス流量の瞬時値及び積算値を液晶による表示セグメントによって数値表示する表示装置１７とを備えている。
【００２１】
表示装置１７は、図２に示すように、複数個の矩形の表示セグメント５１ａ，５１ｂ，５１ｃ…を一列に配列したイメージバー５１と、流量演算装置１５が出力する流量値を数値表示する数値表示部５２と、数値表示部５２に表示している測定値の単位を表示する単位表示部５３と、数値表示部５２に表示している数値が流量の積算値及び瞬時値及び時間（時刻）の何れで有るかを選択表示する測定モード表示部５４と、測定しているガスの種類を選択表示するガス名表示部５５と、異常の発生を通知するための異常通知部５６とを備えている。
【００２２】
ガス名表示部５５は、本実施形態の場合、酸素ガス５５ａ、笑気ガス５５ｂ、空気５５ｃの３種の内の何れかが選択可能になっている。
異常通知部５６は、装置の誤接続等で予め指定した取り扱いガスと実際に測定しているガスの種類が異なる場合を意味する異ガス５６ａ、測定流量が予め指定した目標値を超えたことを意味する流量オーバー５６ｂ、ガス流量計１１の駆動に使用されている電池の異常を意味する電池５６ｃ等が、表示可能になっている。
【００２３】
流量演算装置１５は、流量の算出を行う時間間隔を調整する測定間隔調整手段２１と、測定間隔調整手段２１によって予め設定した時間間隔でフローセンサ１３の出力信号をガス流量の瞬時値として読みとる測定値読取手段２３と、この測定値読取手段２３の出力に基づいて流量値を算出して表示装置１７の数値表示部５２に表示させる流量算出部２６と、測定値読取手段２３が所定以上の瞬時流量を検出する時、イメージバー５１の複数個の表示セグメント５１ａ，５１ｂ，５１ｃ…を端の表示セグメント５１ａ，５１ｂ，５１ｃ…から順に規定の時間差で点灯させて、点灯箇所の移動によって流量の有無を知らせるイメージバー制御部２７と、現在時刻や測定経過時間等を出力する計時処理部２９と、表示装置１７に表示させるべき流量演算装置１５の出力の選択・調整を行う表示モード切り替え手段３０とを備えている。
【００２４】
測定間隔調整手段２１は、例えば、積算値の算出を行う時間間隔を、３秒毎、１秒毎、０．２秒毎の３パターンの内のいずれかに、測定流量等に応じて切り替え設定することができる。
【００２５】
流量算出部２６は、本実施形態の場合、瞬時値算出部２４と積算値算出部２５とで構成されている。
瞬時値算出部２４は、測定値読取手段２３の読みとった瞬時値と直前の（ｎ−１）回の測定時に読みとった（ｎ−１）個の瞬時値との総和をｎで除した移動平均処理を実施することでガス流量の平均瞬時値を算出して、その平均瞬時値を瞬時値として表示装置１７に出力する。
積算値算出部２５は、測定値読取手段２３の読みとった瞬時値に測定の時間間隔を乗じて算出される毎時積算値を各測定時毎に順に加算して積算値を算出して表示装置１７に出力する。
【００２６】
表示モード切り替え手段３０は、表示装置１７において、複数の表示モードを切り替え可能にし、選択表示が必要な単位表示部５３、測定モード表示部５４、ガス名表示部５５、異常通知部５６に対して、表示の選択を指示すると共に、数値表示部５２に表示する出力を、瞬時値算出部２４、積算値算出部２５、計時処理部２９の何れか一つに設定する。
イメージバー制御部２７の出力は、数値表示部５２への出力が積算値又は瞬時値又は時間の何れであるかに拘わらず、常時、イメージバー５１に出力される。
【００２７】
イメージバー制御部２７は、イメージバー５１を構成する表示セグメント５１ａ，５１ｂ，５１ｃ…を順に点灯させる際の時間差を、ガス流量に応じて、複数段階に切り替える。
イメージバー制御部２７は、具体的には、図３に示す処理を実施して、イメージバー５１の点灯・点滅の制御を行う。
まず、測定値読取手段２３がガス流を検出したか否かを判定し（ステップＳ１０１）、ガス流が無い場合には、処理を終了する。この場合、イメージバー５１は、図４（ａ）に示すように、何れの表示セグメント５１ａ，５１ｂ，５１ｃ…も、点灯されない。
【００２８】
ステップＳ１０１で、ガス流が有りと判定された場合は、次のステップＳ１０２に進んで、測定値読取手段２３が検出する瞬時値が３０リットル／ｍｉｎ以上であるか否かを判定する。
ステップＳ１０２で、瞬時値が３０リットル／ｍｉｎ以上であると判定された時には、次のステップＳ１０３に進み、イメージバー５１の各表示セグメントを端のものから順に、０．５秒の時間差で点灯させて行く。その場合の各表示セグメント５１ａ，５１ｂ，５１ｃ…の点灯は、図４（ｂ）〜（ｆ）に示すように、左端から順に、０．５秒の時間差で、点灯する表示セグメントを増やして行くもので、全ての表示セグメントが点灯する（ｆ）の状態になったら、次は（ｂ）の状態の戻って、同様の表示を、０．５秒の時間差で繰り返す。
【００２９】
ステップＳ１０２で、瞬時値が３０リットル／ｍｉｎ以下であると判定された時には、次のステップＳ１１１に進み、測定値読取手段２３が検出する瞬時値が０．２リットル／ｍｉｎ以上であるか否かを判定する。
ステップＳ１１１で、瞬時値が０．２リットル／ｍｉｎ以上であると判定された時には、次のステップＳ１１２に進み、イメージバー５１の各表示セグメントを端のものから順に、１．０秒の時間差で点灯させて行く。
その場合の各表示セグメント５１ａ，５１ｂ，５１ｃ…の点灯は、図４（ｂ）〜（ｆ）に示すように、左端から順に、１．０秒の時間差で、点灯する表示セグメントを増やして行くもので、全ての表示セグメントが点灯する（ｆ）の状態になったら、次は（ｂ）の状態の戻って、同様の表示を、１．０秒の時間差で繰り返す。
【００３０】
ステップＳ１１１で、瞬時値が０．２リットル／ｍｉｎ以下であると判定された時、本実施形態では、ガス流が無しと判定して、イメージバー５１による表示を停止する（ステップＳ１２１）。これは、病院等における酸素供給処置等においては、０．２リットル／ｍｉｎ以下の流量で酸素供給を行うことはまずあり得ないので、３０〜０．２リットル／ｍｉｎの範囲が、微小流量の調整範囲として考えたためである。
【００３１】
なお、必要が有れば、ガス流の有無の判定基準とする流量を０．２リットル／ｍｉｎ以下に任意値に変更しても良く、また、微小流量の調整範囲内で、複数段階に流量の大小判定部を設けて、各段階毎に、表示セグメントを点灯させる時間差を変えるようにしても良い。
【００３２】
以上のガス流量計１１によれば、ガス流が有る場合には、流量の変動の有無に関係なく、イメージバー５１を構成する複数個の表示セグメント５１ａ，５１ｂ，５１ｃ…が端から順に規定の時間差で点灯して、点灯箇所の移動により視認性に優れた動きの有る図形として、ガス流の存在を知らせる。
従って、測定するガス流が流量変動のない微小流量で、表示セグメント５１ａ，５１ｂ，５１ｃ…が白黒液晶等の場合でも、ガス流の有無を明確に表示して、ガス流の有無の判別を行うための良好な視認性を得ることができる。
【００３３】
また、本実施形態のガス流量計１１においては、測定する流量値に応じて、イメージバー５１を構成している表示セグメント５１ａ，５１ｂ，５１ｃ…列における点灯の移動速度が変わるため、イメージバー５１の視認のみでも、瞬時流量値を概算的に把握することができ、例えば、ガス供給装置等で供給すべきガス流量の目標値を閾値として、表示セグメント５１ａ，５１ｂ，５１ｃ…列における点灯又は点滅の移動速度の切り替えを実施すれば、実際のガス流量が目標値以下であるか以上であるかを、イメージバー５１によって簡単に判別でき、ガス供給装置における流量調整を容易にすることができる。
【００３４】
更に、本実施形態のガス流量計１１においては、図４からも明らかなように、測定モード表示部５４が「積算」表示を点灯させて、流量算出部２６が数値表示部５２に流量の積算値を選択表示させている場合であっても、イメージバー制御部２７の出力は、常時、イメージバー５１に出力されて複数個の表示セグメント５１ａ，５１ｂ，５１ｃ…列を点灯させるので、この表示セグメント５１ａ，５１ｂ，５１ｃ…列の点灯を確認することにより、ガス流の有無を容易に判断することができる。
【００３５】
なお、上記実施形態では、イメージバーの表示セグメントの点灯によって「ガス流有り」表示したが、表示セグメントを点灯でなく、一定周期の点滅に変えることで、更に視認性を向上させることもできる。
【００３６】
また、本発明のガス流量計の用途は、前述した医療用のガス供給装置に限らない。
微小流量の高精度な流量測定が要求される一般産業用或いは家庭用等の各種のガス供給装置に流用することが可能である。
【００３７】
【発明の効果】
本発明のガス流量計によれば、測定するガス流が流量変動のない微小流量で、しかも、表示セグメントが白黒液晶等の場合でも、ガス流の有無を明確に表示して、ガス流の有無の判別を行うための良好な視認性を得ることができる。
また、測定する流量値に応じて、イメージバーを構成している表示セグメント列における点灯又は点滅の移動速度が変わるため、イメージバーの視認のみでも、瞬時流量値を概算的に把握することができ、ガス供給装置における流量調整を容易にすることができる。
また、イメージバーによって、ガス流の有無が常時表示されるので、数値表示部が、例えば、「積算値」や「時刻」を表示している場合においても、モード切り替え操作を行うことなく、イメージバーを確認することによって、常にガス流の有無の容易に判別を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るガス流量計の一実施形態の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した表示装置の画面構成の説明図である。
【図３】図１に示したガス流量計におけるイメージバーの動作制御を示すフローチャートである。
【図４】微小流量が有る場合の表示画面上のイメージバーの点灯例の説明図である。
【図５】ガス流量計が使用されるガス供給装置の概略構成図である。
【図６】従来のガス流量計の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１３ フローセンサ
１５ 流量演算装置
１７ 表示装置
２１ 測定間隔調整手段
２３ 測定値読取手段
２４ 瞬時値算出部
２５ 積算値算出部
２６ 流量算出部
２７ イメージバー制御部
２９ 計時処理部
３０ 表示モード切り替え手段
５１ イメージバー
５１ａ，５１ｂ，５１ｃ… 表示セグメント
５２ 数値表示部
５３ 単位表示部
５４ 測定モード表示部

Claims (3)

1. ガス流路を流れるガス流量に応じた信号を出力するフローセンサと、このフローセンサの出力信号を受信してガス流量を算出する流量演算装置と、前記流量演算装置が算出した流量値を表示する表示装置とを備えるガス流量計であって、
   前記表示装置は複数個の表示セグメントを一列に配列したイメージバーを備え、
   前記流量演算装置は所定以上の瞬時流量を検出した時、前記イメージバーの複数個の表示セグメントを端から順に繰り返し規定の時間差で点灯又は点滅させるイメージバー制御部を備えることを特徴とするガス流量計。
2. 前記イメージバーを構成する表示セグメントを順に点灯させる際の時間差を、ガス流量に応じて、複数段階に切り替えることを特徴とする請求項１に記載のガス流量計。
3. 複数の表示モードを切り替え可能にする表示モード切り替え手段を備え、前記表示モード切り替え手段によって何れの表示モードが選択表示される場合であっても、前記イメージバー制御部は流量の有無を前記イメージバーの表示セグメントに表示させることを特徴とする請求項１又は２に記載のガス流量計。

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