JP2020012824A - 流動情報通信装置 - Google Patents
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Abstract
Description
12:発電機
14:制御ユニット
16:蛇口(配管)
20:制御装置
24:流動状態検出部
26、112:情報送信制御部
30、114:インターネット接続機器(通信機器)
32:バッテリー(蓄電装置)
34:情報受信装置
40:アッパケース(ケース部材)
42:ロアケース(ケース部材)
68:収容空間(収容部)
70:ロータ
72:ステータ
76:円筒体
78:羽根
78a:円筒体との接続部
86:永久磁石
94:コイル
100:給排水管(配管)
122:上流側圧力センサ
124:下流側圧力センサ
α :ねじれ角
O :中心線
Ia :出力電流(出力信号)
N :ロータの回転数(出力信号)
Q :流量(全体の流量)
Qa :気体流量
αa :気体流量比
Qw :液体流量
αw :液体流量比
ΔP :圧力差
Claims (9)
- 流体が流れる配管に接続されて前記流体の流動状態を検出し、該流動状態に関する情報を所定の情報受信装置に送信する流動情報通信装置において、
前記配管に直列に取り付けられ、前記流体の流動に伴って機械的にロータが回転させられることにより出力信号を生成し出力する発電機と、
無線または有線により前記情報受信装置と通信できる通信機器と、
前記発電機からの前記出力信号に基づいて前記流動状態を検出する流動状態検出部、および該流動状態検出部によって検出された前記流動状態に関する情報を前記通信機器を介して前記情報受信装置に送信する情報送信制御部、を機能的に備えている制御装置と、
前記発電機からの前記出力信号に基づいて充電されるとともに、前記通信機器および前記制御装置の電源として用いられる蓄電装置と、
を有することを特徴とする流動情報通信装置。 - 前記発電機は、前記ロータを回転可能に支持している筒状のケース部材を備えており、該ケース部材が前記配管に直列に取り付けられる一方、
前記ケース部材には、前記ロータの回転に伴って前記出力信号を出力するステータが固定されているとともに、
前記通信機器、前記制御装置、および前記蓄電装置は、前記ケース部材に設けられた収容空間内に配置されている
ことを特徴とする請求項1に記載の流動情報通信装置。 - 前記流動状態検出部は、前記流動状態として、前記発電機により発生させられた前記出力信号に基づいて前記流体の流量を算出する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の流動情報通信装置。 - 前記ロータは、円筒形状の円筒体の内側に羽根が設けられたもので、該円筒体の内部を前記流体が流れるように該円筒体の中心線まわりに回転可能に前記配管に配設され、前記流体の流動に伴って前記羽根を介して前記中心線まわりに回転させられる一方、
前記円筒体には前記中心線まわりに複数の永久磁石が設けられており、
前記発電機は、前記ロータの他に、該ロータの外周側に該ロータと同心に配設されて前記配管に固定された円環形状のステータを有し、該ステータには、前記ロータの回転に伴って電磁作用により前記出力信号を出力される複数のコイルが前記永久磁石に対向するように配設されている
ことを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の流動情報通信装置。 - 前記羽根は、
前記円筒体の内周面から前記中心線に向かって突き出すように、該中心線まわりに等角度間隔で複数設けられており、
前記中心線と直角な断面が該中心線方向のどこでも前記円筒体の内周面から該中心線に向かって一直線に延び出す直線形状を成しているとともに、
前記円筒体の内周面との接続部は一定のねじれ角で周方向へ傾斜させられており、
前記中心線の上流側および下流側のどちらから見ても同一の螺旋状のスロープ形状を成している
ことを特徴とする請求項4に記載の流動情報通信装置。 - 前記複数の羽根は、前記円筒体の内周面から前記中心線に達するように設けられ、該中心線方向の全長に亘って該中心線上で互いに連結されており、
前記円筒体および前記複数の羽根は合成樹脂材料にて一体に構成されている
ことを特徴とする請求項5に記載の流動情報通信装置。 - 前記通信機器は送受信機能を有し、前記情報受信装置との間で送受信が可能であり、
前記情報送信制御部は、前記情報受信装置から送られる設定指示に従って前記流動状態に関する情報の送信設定を行う機能を備えている
ことを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の流動情報通信装置。 - 前記通信機器は送信機能のみを有し、
前記情報送信制御部は、予め定められた送信設定に従って前記流動状態に関する情報を送信する
ことを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載の流動情報通信装置。 - 前記配管内の前記発電機よりも上流側の圧力を検出する上流側圧力センサと、前記配管内の前記発電機よりも下流側の圧力を検出する下流側圧力センサとをさらに備え、
前記流動状態検出部は、予め設定された関係から前記上流側の圧力と前記下流側の圧力との圧力差および前記ロータの回転数に基づいて、前記配管内の気液二相流体の全体の流量、液体流量比、気体流量比、液体流量、気体流量のうちの少なくとも1つを算出し、
前記情報送信制御部は、前記流動状態検出部により算出された前記気液二相流体の全体の流量、液体流量比、気体流量比、液体流量、気体流量のうちの少なくとも1つを、前記流動状態に関する情報として前記通信機器を介して前記情報受信装置に送信する
ことを特徴とする請求項1〜8の何れか1項に記載の流動情報通信装置。
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