JP2006170903A

JP2006170903A - 発電機付流量計

Info

Publication number: JP2006170903A
Application number: JP2004366440A
Authority: JP
Inventors: Takashi Nakayama; 敬中山; Hiromitsu Nakagaki; 博光中垣; Moriyuki Chinen; 盛行知念
Original assignee: Shin Nippon Air Technologies Co Ltd
Current assignee: Shin Nippon Air Technologies Co Ltd
Priority date: 2004-12-17
Filing date: 2004-12-17
Publication date: 2006-06-29

Abstract

【課題】制御盤と接続する電源ケーブルと出力ケーブル等のための配管工事や配線工事を必要としない流量計を提供する。
【解決手段】流体の移動により回転する羽根車と、この羽根車の複数の羽根部分にそれぞれ取付けられた永久磁石と、これら永久磁石と対向するように取付けられた複数のステータコイルと、を備え、計測した流量データを、前記ステータコイルに発生した電力により稼動する無線装置によって、制御装置に送信する構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、発電機付流量計に関するものである。

計装機器における流量計については、電磁流量計が多く使用されており、この電磁流量計には検出器と変換器を一体形とするもの、検出器と変換器を別々に取付ける分離形とするものの２タイプがある。そして、これら電磁流量計には、電源ケーブルと出力ケーブル等が取付けられ、これらのケーブルは最終的に制御盤に接続されている（例えば、特許文献１参照）。そのため、電磁流量計等の流量計設置のための計装工事を行う際には、これらケーブル用の配管工事や、配線工事が必要であった。
特開平８−１６６２６７号公報

しかしながら、これらケーブル用の配管工事や、配線工事は手間がかかると共に、コストアップの要因になっていた。

そこで、本発明の主たる課題は、電源ケーブルと出力ケーブル等のための配管工事や配線工事を必要としない流量計を提供することにある。

上記課題を解決した本発明は、次のとおりである。
＜請求項１記載の発明＞
請求項１記載の発明は、流体の移動により回転する羽根車と、この羽根車の複数の羽根部分にそれぞれ取付けられた永久磁石と、これら永久磁石と対向するように取付けられた複数のステータコイルと、を備え、計測した流量データを、前記ステータコイルに発生した電力により稼動する無線装置によって、制御装置に送信する構成とされた、ことを特徴とする発電機付流量計である。

＜請求項２記載の発明＞
請求項２記載の発明は、流体が移動する内管と、この内管内に配設され、流体の移動によって回転する羽根車と、この羽根車の複数の羽根部分の外縁部に取付けられた永久磁石と、これら永久磁石と対向するように、内管の外側に取付けられた複数の発電用ステータコイル及び流量計測用ステータコイル、とを備え、前記流量計測用ステータコイルに発生した電力から計測した流量データを、前記発電用ステータコイルに発生した電力により稼動する無線装置によって、制御装置に送信する構成とされた、ことを特徴とする発電機付流量計である。

（作用効果）
上記構成によれば、一つの装置で、発電と流量計測の両方を行うことができ、発電した電力は、計測された流量のデータを制御装置（制御盤）への無線送信のために使用できる。これにより、従来の流量計設置工事に不可欠であった、制御盤と接続する電源ケーブルと出力ケーブル等のための配管及び配線工事が不要になり、装置の取付作業の時間を短縮することができ、また計装工事のコストダウンを図ることができる。さらに、改修時においても配管及び配線がなく、機器が独立設置しているため、移設や撤去工事にかかる費用の低減が図れる。

本発明によれば、制御盤等と接続する電源ケーブルと出力ケーブル等のための配管工事や配線工事を必要とせず、設置、移設や撤去においてコスト削減ができる等の利点がもたらされる。

以下、本発明の実施の形態を説明する。
本発明の発電機付流量計は、図１に示されるように、計測対象の流体が流れる管路（図示せず）に接続される発電機付検出器１と、この発電機付検出器１によって検出された電流がケーブル６を介して入力されて流量を計測する流量計測装置２と、この流量計測装置２により計測され、ケーブル７を介して入力された流量データを、制御装置（制御盤）５に無線送信する無線装置３と、発電機付検出器１によって発生した電力がケーブル８を介して流れ、この電力を充電する蓄電池４と、を備えており、この蓄電池４に蓄積された電力はケーブル９を介して前述した無線送信の電源として無線装置３に送られるように構成されている。以下、これらの構成について具体的に説明する。

発電機付検出器１は、一般的な電磁流量計の検出器と同様に、フランジ式又はウエハ式となっており、計測対象の流体が流れる管路に接続されるものである。そして、管路に接続される内管１１内に羽根車１２が設置され、この羽根車１２の羽根部分の外縁部に永久磁石１３を取付けられると共に、内管１１の外部には、鉄心を備えたコイルからなるステータコイル１４，１５が取付けられた構成になっている。これらの構成によって、内管１１に流体が流れたときに起電力が誘導され、流速に比例した起電力により流量の計測と、発電を行い、発電された電力にて制御盤５にデータ送信を行なうものである。

以下、図２乃至４に基づき、この発電機付検出器について詳細に説明する。なお、図２は本発明に係る発電機付検出器の内管軸方向の断面図であり、管路に接続される両端部分は省略されている。また、図３は、図２のI−I断面であり、図４は図２のII−II断面である。
発電機付検出器１は、流体が移動する内管１１と、複数の羽根１２Ａ，１２Ａ，…を有し、流体の移動によって回転する羽根車１２と、羽根１２Ａ，１２Ａ，…の外縁部に取付けられた永久磁石１３，１３，…と、この取付けられた永久磁石１３，１３，…と対向するように、内管１１の外側に取付けられた複数の発電用ステータコイル１４，１４，…及び流量計測用ステータコイル１５，１５，…、とを備えている。内管１１内部には、ラジカル軸受１６が取付けられており、このラジカル軸受１６の内輪部分に羽根車１２の羽根１２Ａ，１２Ａ，…の外縁部が固定されることにより、羽根車１２は流体が流れる内管１１内を回転することが可能となっている。すなわち、空気、液体等を含む流体が内管１１を流れると羽根車１２が回転し、それに伴って、羽根車１２の外縁部に取付けられた永久磁石１３，１３，…が回転する構成になっている。永久磁石１３，１３，…が回転することにより、発電用ステータコイル１４，１４，…及び流量計測用ステータコイル１５，１５，…中を通過する磁束が変化して、これら発電用ステータコイル１４，１４，…及び流量計測用ステータコイル１５，１５，…に電力が発生するようになっている。発電用ステータコイル１４，１４，…及び流量計測用ステータコイル１５，１５，…の外部は、外管１７によって覆われている。なお、羽根車１２の内管への固定は、本実施の形態に限定されるものではなく、公知の固定方法を採用することができる。また、羽根車１２の羽根の数や、発電用ステータコイル１４，１４，…及び流量計測用ステータコイル１５，１５，…の個数も本実施の形態に限定されるものではない。

前述したように、発電用ステータコイル１４，１４，…はケーブル８を介して、蓄電池４に接続されている。また、流量計測用ステータコイル１５，１５，…はケーブル６を介して、流量計測装置２に接続されており、この流量計測装置２によって流量を計測される。そして、その計測された流量データは、蓄電池４に蓄積された電力によって作動する無線装置３により制御装置５に送信されるものである。

また、本発明に係る発電機付流量計は、流量計測用ステータコイル１５，１５，…に発生した電力に基づいて流体の流量を計測する流量計測装置２を備えている。この流量計測装置２は、羽根車１２の回転数から、予め記憶しておいた流量と回転数との関係に基づいて流体の流量を算出するものであり、その際には、発電時の負荷量に応じて流量と回転数との関係が変化するため、発電時の負荷量に応じて羽根車１２から得た回転数の値を補正できるようになっている。

具体的には、羽根車１２の回転数及び発電時の負荷量から無負荷時の回転数を求め、予め記憶しておいた無負荷時における流量と回転数との関係に基づいて流体の流量を算出するものであり、羽根車１２の回転数は、流量計測用ステータコイルに発生した交流電流の周波数から求め、負荷量は、交流電流の電流値から求めるものである。

そして、前述したように、発生した電力を蓄えた蓄電池４を電源とした無線装置３により、計測された流量のデータは制御装置（制御盤）５へ送信される。

この構成によれば、一つの装置で、発電と流量計測の両方を行うことができ、発電した電力は、計測された流量のデータを制御装置（制御盤）５への無線送信のために使用される。これにより、従来の流量計設置工事に不可欠であった、電源ケーブルと出力ケーブル等のための配管及び配線工事が不要になり、装置の取付作業の時間を短縮することができ、また計装工事のコストダウンを図ることができる。さらに、改修時においても配管及び配線がなく、機器が独立設置しているため、移設や撤去工事にかかる費用の低減が図れる。

本発明に係る発電機付流量計の概念図である。本発明に係る発電機付検出器の内管軸方向の断面図である。そのI−I断面である。そのII−II断面である。

符号の説明

１…発電機付検出器、２…流量計測装置、３…無線装置、４…蓄電池、５…制御装置（制御盤）、６，７，８，９…ケーブル、１１…内管、１２…羽根車、１２Ａ…羽根、１３…永久磁石、１４…発電用ステータコイル、１５…流量計測用ステータコイル、１６…ラジカル軸受、１７…外管。

Claims

流体の移動により回転する羽根車と、この羽根車の複数の羽根部分にそれぞれ取付けられた永久磁石と、これら永久磁石と対向するように取付けられた複数のステータコイルと、を備え、
計測した流量データを、前記ステータコイルに発生した電力により稼動する無線装置によって、制御装置に送信する構成とされた、
ことを特徴とする発電機付流量計。
流体が移動する内管と、この内管内に配設され、流体の移動によって回転する羽根車と、この羽根車の複数の羽根部分の外縁部に取付けられた永久磁石と、これら永久磁石と対向するように、内管の外側に取付けられた複数の発電用ステータコイル及び流量計測用ステータコイル、とを備え、
前記流量計測用ステータコイルに発生した電力から計測した流量データを、前記発電用ステータコイルに発生した電力により稼動する無線装置によって、制御装置に送信する構成とされた、
ことを特徴とする発電機付流量計。