JP2022014640A - メータ、センサ装置、メータシステム - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電部の電力の減少を抑えることが可能なメータ、センサ装置、及びメータシステムを提供すること。
【解決手段】メータ５０は、羽根車５１ｃ及びコイル５１ｅにより発電された電力を蓄電する蓄電部５２と、外部装置１２０と通信を行う第１の通信部５７と、外部装置１２０に送信する連続モード、及び、外部装置１２０からの要求信号を受信すると外部装置１２０に送信する要求時モードを記憶する第１の記憶部５８と、連続モードにある状態では所定の時間間隔で第１の通信部５７により外部装置１２０にデータを送信し、要求時モードにある状態では、第１の通信部５７により外部装置１２０から要求信号を受信すると、第１の通信部５７により外部装置１２０にデータを送信する第１の制御部５９と、を備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、液体の流れによる羽根車の回転に基づいて流量を検出するメータ、センサ装置、及びメータシステムに関する。

従前から、推定末端圧力一定制御などの目標圧力一定制御により給水を行う給水装置では、停止流量を検出する流量センサ、及び、ポンプの二次側の圧力を検出する圧力検出部を備える構成が知られている。この種の給水装置は、流量センサにより停止流量を検出すると、ポンプの駆動を停止する。また、給水装置は、圧力検出部により起動圧力を検出すると、ポンプを起動する。

例えば、流量センサ及び圧力検出部が制御盤に有線により接続され、電力供給を受け、かつ、検出結果を送信する構成であると、流量センサ及び圧力検出部が設けられる位置によっては、流量センサ及び圧力検出部を制御盤と接続する配線が複雑となる。

また、流路中に羽根車を設置し、水の流れによる羽根車の回転により発電し、発電した電力を用いて弁を駆動する技術が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２、及び特許文献３参照）。

羽根車を用いる流量センサの羽根車の回転により発電し、発電した電力を蓄電部に蓄電し、蓄電部からの電力により圧力検出部等の他の装置を駆動することが考えられる。また、流量センサや圧力検出部の検出結果を、無線により送信することが考えられる。このような構成によれば、流量センサ及び圧力検出部を制御盤と接続する配線を不要とすることが可能となる。

特開２００２－２９４８３９号公報 特開２０１２－２０７５０１号公報 特許第４８６１８５２号公報

上述の、流量センサの羽根車の回転により発電した電力を蓄電部に蓄電し、蓄電部からの電力により、流量センサ及び圧力検出部の検出結果を送信する技術には、以下の問題があった。すなわち、蓄電部の充電状態によっては、電力が足りず、送信ができないという状態が生じ得るという問題がある。

この為、本発明は、蓄電部の電力の減少を抑えることが可能なメータを提供することを目的とする。

本発明の一態様に係るメータは、配管に設けられるメータであって、前記配管内の液体の流れにより回転する羽根車と、前記羽根車に設けられた磁石と、前記磁石の回転により生じる回転磁界により発電するコイルと、前記コイルで発電された電力を蓄電する蓄電部と、前記蓄電部からの電力により駆動し、前記コイルが発生する電圧の周波数に基づいて流量を検出する流量検出部と、前記蓄電部からの電力により駆動し、リモコンと通信を行う通信部と、前記蓄電部からの電力により駆動し、所定の時間間隔で前記リモコンに、前記流量検出部の検出結果に基づく情報を含むデータを送信する連続モード、及び、前記リモコンからの要求信号を前記通信部により受信すると前記リモコンに前記データを送信する要求時モードを含む送信モード、並びに、前記送信モードに用いられる閾値を記憶する記憶部と、前記蓄電部からの電力により駆動し、前記データを生成し、前記送信モードのうち前記リモコンにより設定されたモードで、前記通信部により前記リモコンと通信を行う制御部と、を備える。

本発明は、蓄電部の電力の減少を抑えることが可能なメータを提供することを目的とする。

本発明の第１の実施形態に係るメータを有する給水装置の構成を示す説明図。 同メータの構成を示す断面図。 同メータの構成を、カバーを取り外した状態で示す平面図。 同メータとの間で通信をするリモコンの構成を示す平面図。 同給水装置の変形例の構成を示す正面図。

本発明の第１の実施形態に係るセンサ装置４０について、給水装置１０に用いられる構成を一例に、図１乃至図４を用いて説明する。

図１は、給水装置１０の構成を示す説明図である。図２は、メータ５０の構成を示す断面図である。図３は、メータ５０の構成を、カバー３７を取り外した状態で示す平面図である。図４は、リモコン６０の構成を示す平面図である。

センサ装置４０は、メータ５０とリモコン６０とを備え、メータ５０が、液体が流れる配管に設けられる。センサ装置４０のメータ５０は、羽根車５１ｃを有し、羽根車５１ｃの回転により発電する。そして、センサ装置４０のメータ５０は、発電した電力を蓄電するとともに、蓄電した電力により、流量の検出をして、流量を含むデータを外部装置に送信する。本実施形態では、センサ装置４０のメータ５０が一例として給水装置１０に用いられる構成を説明する。すなわち、本実施形態では、一例として、センサ装置４０のメータ５０は、水が流れる配管に設けられる。

図１に示すように、給水装置１０は、ポンプ装置２０と、連結管３０と、センサ装置
４０と、制御盤７０と、を備える。給水装置１０は、センサ装置４０により検出される流量及び圧力に基づいてポンプ装置２０を制御して、水を増圧して給水先に送水する。

ポンプ装置２０は、ポンプ２１と、ポンプ２１を駆動するモータ２２と、を備える。
連結管３０は、ポンプ２１の吐出口に連結される。図２及び図３に示すように、連結管３０は、連結管本体３１と、メータ５０が設置される設置部３２と、を備える。設置部３２は、例えば、第１の孔部３３と、支持部３４と、第２の孔部３５と、フランジ部３６と、カバー３７と、を備える。

第１の孔部３３は、連結管本体３１の例えば上部に形成される。第１の孔部３３は、連結管本体３１の内部と連通する。また、第１の孔部３３は、メータ５０に用いられる後述する発電部５１を固定可能に形成される。第１の孔部３３は、発電部５１に用いられる後述する羽根車５１ｃが水の流れを受けて回転可能となる位置に形成される。第１の孔部３３の内周面には、発電部５１を固定する固定部の一例として、雌ねじが形成される。

支持部３４は、第１の孔部３３と第１の孔部３３の軸方向で対向する位置に形成される。支持部３４は、発電部５１の後述する回転軸５１ｃ１を支持可能に構成される。支持部３４は、連結管本体３１の内部に向かって突出する形状に構成される。

第２の孔部３５は、例えば、連結管本体３１の上部に設けられる。第２の孔部３５は、連結管本体３１の内部と連通する。第２の孔部３５は、メータ５０の後述する温度検出部５５及び水質検出部５６が取り付け可能に構成される。

フランジ部３６は、カバー３７が固定に構成される。フランジ部３６は、第１の孔部３３及び第２の孔部３５を内側に配置する環状に構成される。

カバー３７は、フランジ部３６に固定される。カバー３７は、メータ５０を覆う。カバー３７及びフランジ部３６の間には、シール部材３７ａが設けられる。

センサ装置４０は、メータ５０と、メータ５０と通信を行うリモコン６０と、を備える。

メータ５０は、連結管３０の設置部３２に設けられる。メータ５０は、図２及び図３に示すように、連結管３０を流れる水に関する情報を検出可能に構成される。メータ５０は、少なくとも流量を検出する。また、メータ５０は、流量に加えて、圧力、水温、及び水の水質を検出可能に構成される。また、メータ５０は、発電し、発電した電力を蓄電し、蓄電した電力により、流量の検出、圧力の検出、水温の検出、水質の検出、及び通信可能に構成される。

メータ５０は、例えば、発電部５１と、蓄電部５２と、流量検出部５３と、圧力検出部５４と、温度検出部５５と、水質検出部５６と、第１の通信部５７と、第１の記憶部５８と、第１の制御部５９と、を備える。

発電部５１は、例えば、基部５１ａと、羽根車５１ｃと、磁石５１ｄと、コイル５１ｅと、を備える。

基部５１ａは、第１の孔部３３に固定可能な円筒状に構成される。基部５１ａの外周面には、第１の孔部３３に螺合する雄ねじが形成される。

羽根車５１ｃは、連結管３０内を通過する水流を受けて一方向に回転可能に構成される。羽根車５１ｃは、例えば、回転軸５１ｃ１と、羽根車用基部５１ｃ２と、複数の羽根５１ｃ３と、を備える。

回転軸５１ｃ１の一端部は、支持部３４に固定される。
羽根車用基部５１ｃ２は、例えば、柱状に形成される。羽根車用基部５１ｃ２は、回転軸５１ｃ１を内部に配置し、かつ、回転軸５１ｃ１に回転可能に支持される。羽根車用基部５１ｃ２の一端部は、基部５１ａ内に配置される。

複数の羽根５１ｃ３は、羽根車用基部５１ｃ２の外周面に設けられる。複数の羽根５１ｃ３は、連結管３０を流れる水を受けることが可能に構成される。複数の羽根５１ｃ３は、羽根車用基部５１ｃ２の周方向で等間隔に離間して配置される。

磁石５１ｄは、羽根車５１ｃに設けられる。磁石５１ｄは、例えば、羽根車用基部５１ｃ２の一端部に設けられる。

コイル５１ｅは、羽根車５１ｃの回転に伴う磁石５１ｄに回転よって生じる回転磁界により、電磁誘導により発電可能に構成される。コイル５１ｅは、基部５１ａの周方向に並んで配置される。コイル５１ｅは、蓄電部５２に電気的に接続される。また、コイル５１ｅは、流量検出部５３に電気的に接続される。

流量検出部５３は、コイル５１ｅが生じる電圧の周波数に基づいて、流量を検出する。流量検出部５３は、第１の制御部５９に電気的に接続される。流量検出部５３は、流量に応じた信号を第１の制御部５９に送信する。

圧力検出部５４は、連結管３０の上部に設けられる。圧力検出部５４は、例えば第２の孔部３５を通して連結管３０の圧力を検出可能に構成される。圧力検出部５４は、第１の制御部５９に電気的に接続される。圧力検出部５４は、検出結果を第１の制御部５９に送信する。

水質検出部５６は、連結管３０に設けられる。水質検出部５６は、例えば第２の孔部３５を通して水質を示す情報を検出可能に構成される。水質検出部５６は、例えば、水のペーハーを検出可能に構成される。なお、水質検出部５６は、他の例では、水の色度、濁度、導電率を検出可能に構成されてもよい。水質検出部５６は、第１の制御部５９に接続される。水質検出部５６は、検出結果を第１の制御部５９に送信する。

温度検出部５５は、例えば発電部５１の基部５１ａ内に設けられる。温度検出部５５は、連結管３０を流れる水の温度を検出する。温度検出部５５は、第１の制御部５９に接続される。温度検出部５５は、検出結果を第１の制御部５９に送信する。

蓄電部５２は、例えば、基板５０ａに設けられる。基板５０ａは、連結管３０の例えば上部に固定される。蓄電部５２は、コイル５１ｅと電気的に接続される。蓄電部５２は、コイル５１ｅにより発電された電力を充電する。蓄電部５２は、例えば、電気二重層コンデンサである。蓄電部５２は、流量検出部５３、圧力検出部５４、水質検出部５６、温度検出部５５、第１の記憶部５８、及び、第１の制御部５９に電気的に接続される。蓄電部５２は、流量検出部５３、圧力検出部５４、水質検出部５６、温度検出部５５、第１の記憶部５８、及び、第１の制御部５９に電力を供給する。

第１の通信部５７は、例えば、基板５０ａに設けられる。第１の通信部５７は、外部装置１２０と通信可能に構成される。また、第１の通信部５７は、制御盤７０と通信可能に構成される。

第１の記憶部５８は、例えば、基板５０ａに設けられる。第１の記憶部５８は、外部装置１２０にデータを送信する送信モードを記憶する。送信モードは、複数のモードを含む。第１の記憶部５８は、送信モードとして、所定の時間間隔でデータを送信する連続モードと、外部装置１２０からの要求信号を受信するとデータを送信する要求時モードと、所定の時刻に送信する定刻モードと、メータ５０が送信するデータが含む情報が上限値をこえると、または、下限値未満となるとデータを送信するアラームモードと、を記憶する。

また、第１の記憶部５８は、各モードで用いられる閾値を記憶する。第１の記憶部５８は、具体的には、連続モードで用いられる、送信の時間間隔である時間Ｔと、定刻モードでデータを送信する時刻と、アラームモードで用いられる、上限値Ｕ及び下限値Ｌと、を記憶する。

上限値Ｕは、メータ５０が送信するデータが含む情報に応じて設定される。本実施形態では、メータ５０は、一例として、流量、圧力、及び水質を送信する。第１の記憶部５８は、例えば、上限値Ｕとして、流量の上限値Ｕ１と、圧力の上限値Ｕ２と、を記憶する。また、第１の記憶部５８は、下限値Ｌとして、流量の下限値Ｌ１と、圧力の下限値Ｌ２と、を記憶する。
また、第１の記憶部５８は、流量検出部５３が検出した流量を補正する為に用いられる係数を記憶する。係数は、コイル５１ｅに流れる電流に反比例する係数である。

第１の制御部５９は、例えば基板５０ａに設けられる。第１の制御部５９は、リモコン６０に、連続モード、要求時モード、定刻モード、及び、アラームモードのいずれかの送信モードでデータを送信する。また、第１の制御部５９は、例えば管理サーバ等の外部装置１２０にもデータを送信する。

ここで、データは、メータ５０が検出する情報を含む。本実施形態では、データは、情報として、流量、圧力、水質、及び流量の積算値を含む。第１の制御部５９は、流量検出部５３の検出結果に基づいて積算流量を算出する。第１の制御部５９は、流量、積算流量、圧力、及び、水質をデジタル値に変換して、データを生成する。

また、第１の制御部５９は、データに含まれる情報のうち、前回送付した値と同じである情報は、送信しない。例えば、第１の制御部５９は、流量が前回送付した値と同じである場合は、流量の情報を送信しない。第１の制御部５９は、圧力が前回送付した値と同じである場合は、圧力の情報を送信しない。第１の制御部５９は、水質の情報が前回送付した値と同じである場合は、水質の情報を送信しない。

メータ５０からデータの受信を受けるリモコン６０、制御盤７０、及び外部装置１２０は、受信したデータのうち、含まれていない情報については、前回受信した値であると同じであると認識可能に構成される。

また、第１の制御部５９は、流量検出部５３が検出した流量を補正する。第１の制御部５９は、例えば、コイル５１ｅに流れる電流に反比例した係数を、コイル５１ｅが発生する電圧の周波数に乗算することで、流量を補正する。すなわち、第１の通信部５７の送受信に伴い、コイル５１ｅに生じる電流が増加することで、羽根車５１ｃに設けられた磁石５１ｄとコイル５１ｅとの機械的インピーダンスが大きくなり、羽根車５１ｃの回転速度が低下する。係数は、第１の通信部５７の送受信がない場合の流量検出部５３により検出された流量とのずれを補正するものである。なお、流量検出部５３が、流量を補正する構成であってもよい。

また、第１の制御部５９は、制御盤７０に、所定の時間間隔で、流量、及び、圧力の情報を送信する。

図４に示すように、リモコン６０は、メータ５０に対するデータの要求信号の送信、メータ５０の送信モードの設定、各閾値の設定、及び、メータ５０から受信したデータを表示可能に構成される。

リモコン６０は、例えば、表示部６１と、設定部６２と、入力部６３と、第２の通信部６４と、第２の制御部６５と、備える。

表示部６１は、メータ５０から受信したデータを表示可能に構成される。また、表示部６１は、メータ５０の第１の記憶部５８に記憶される閾値を表示可能に構成される。また、表示部６１は、送信モードで用いられる閾値の変更指示を入力する際に、入力中の閾値を表示可能に構成される。

表示部６１は、例えば、メータ５０の送信モードと、圧力の情報と、流量の情報と、水温の情報と、水質の情報と、を表示可能に構成される。表示部６１は、例えば、第１の表示部６１ａと、第２の表示部６１ｂと、第３の表示部６１ｃと、第４の表示部６１ｄと、を備える。表示部６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄは、例えば液晶により構成される。

第１の表示部６１ａは、メータ５０の送信モードを表示可能に構成される。例えば、メータ５０の送信モードが連続モードである状態では、第１の表示部６１ａは、例えば「Ａ」を表示する。メータ５０の送信モードが要求時モードである状態では、第１の表示部６１ａは、例えば「Ｂ」を表示する。メータ５０の送信モードが定刻モードである状態では、第１の表示部６１ａは、例えば「Ｃ」を表示する。メータ５０は、送信モードがアラームモードである状態では、第１の表示部６１ａは、例えば「Ｄ」を表示する。

第２の表示部６１ｂは、圧力を表示可能に構成される。第２の表示部６１ｂは、例えば、メータ５０から受信したデータに含まれる圧力、メータ５０の第１の記憶部５８に記憶される圧力の上限値Ｕ２及び下限値Ｌ２、並びに、圧力の上限値Ｕ２及び圧力の下限値Ｌ２の入力操作時に入力された圧力のいずれか１つを、設定部６２の操作に応じて表示する。

第３の表示部６１ｃは、流量を表示する。流量は、瞬時流量、積算流量、及び処理流量のいずれかである。第３の表示部６１ｃは、これらを、設定部６２の操作に応じて表示する。第３の表示部６１ｃは、瞬時流量を表示する。

第４の表示部６１ｄは、水温または水質を、設定部６２の操作に応じて表示する。第４の表示部６１ｄは、本実施形態では、水温、及び、水のペーハーを表示する。

設定部６２は、表示部６１に表示する情報の表示の設定の際に入力操作可能に構成される。また、設定部６２は、送信モードに用いられる閾値の変更指示を入力する際に入力操作可能に構成される。設定部６２は、例えば、複数のボタンにより構成される。

設定部６２は、例えば、モードボタン６２ａと、上限圧力ボタン６２ｂと、下限圧力ボタン６２ｃと、積算流量ボタン６２ｄと、処理流量ボタン６２ｅと、ＰＨボタン６２ｆと、時刻ボタン６２ｇと、を備える。

モードボタン６２ａは、送信モードを設定する際に操作される。上限圧力ボタン６２ｂは、圧力の上限値Ｕ１を表示する際、または、圧力の上限値Ｕ１の入力操作する際に操作される。下限圧力ボタン６２ｃは、圧力の下限値Ｌ１を表示する際、または、圧力の下限値Ｌ１の入力操作をする際に操作される。積算流量ボタン６２ｄは、積算流量を表示する際に操作される。処理流量ボタン６２ｅは、処理流量を表示する際に操作される。ＰＨボタン６２ｆは、水のペーハーを表示する際に操作される。時刻ボタン６２ｇは、定刻モードの送信時刻を表示する際、または、設定する際に操作される。

入力部６３は、送信モードに用いられる閾値の変更指示の入力操作を可能に構成される。入力部６３は、例えば、リセットボタン６３ａと、入力ボタン６３ｂと、間欠送信ボタン６３ｃと、を備える。リセットボタン６３ａは、設定部６２が操作されることで選択された設定対象の、すでに記憶されている情報をリセットする際に操作される。入力ボタン６３ｂは、送信モードを変更する際、または、数値を入力する際に操作される。

間欠送信ボタン６３ｃは、入力された設定を、メータ５０に送信する際に操作される。また、要求信号をメータ５０に送信する際に操作される。

第２の通信部６４は、メータ５０の第１の通信部５７と通信可能に構成される。

第２の制御部６５は、送信モードを変更する入力指示や、各種閾値の設定値を変更する入力指示を検出したときに、第２の通信部６４からメータ５０へ入力指示を伝送する。

第２の制御部６５は、設定部６２及び入力部６３の操作に応じて、表示部６１への表示を行う。また、第２の制御部６５は、メータ５０から送られたデータを表示部６１に表示させる。

例えば、第２の制御部６５は、第１の表示部６１ａに、現在設定されている送信モードを表示する。また、第２の制御部６５は、モードボタン６２ａが操作された後に入力ボタン６３ｂが操作されると、送信モードを変更し、変更操作中の送信モードを表示する。

また、第２の制御部６５は、第２の表示部６１ｂに、メータ５０から受信したデータに含まれる圧力の情報を表示する。また、第２の制御部６５は、上限圧力ボタン６２ｂが操作されると、アラームモードで用いられる圧力の上限値Ｕ２を表示する。また、第２の制御部６５は、上限圧力ボタン６２ｂが操作された後に入力ボタン６３ｂが操作されると、入力操作に応じて圧力の上限値Ｕ２の変更を行い、第２の表示部６１ｂに、入力された上限圧力を表示する。また、第２の制御部６５は、下限圧力ボタン６２ｃが操作されると、アラームモードで用いられる下限値Ｌ２を表示する。また、第２の制御部６５は、下限圧力ボタン６２ｃが操作された後に入力ボタン６３ｂが操作されると、入力操作に応じて下限値Ｌ１の変更し、第２の表示部６１ｂに、入力された下限値Ｌ１を表示する。

また、第２の制御部６５は、第３の表示部６１ｃに、メータ５０から受信したデータに含まれる流量を表示する。また、第２の制御部６５は、積算流量ボタン６２ｄが操作されると、メータ５０から受信したデータに含まれる積算流量を表示する。また、第２の制御部６５は、第３の表示部６１ｃは、設定部６２の処理流量ボタン６２ｅが操作されると、処理流量を表示する。また、第２の制御部６５は、例えば、処理流量ボタン６２ｅが操作されると、第３の表示部６１ｃに処理流量を表示する。

また、第２の制御部６５は、第４の表示部６１ｄに、メータ５０から受信したデータに含まれる水温を表示する。第２の制御部６５は、ＰＨボタン６２ｆが操作されると、メータ５０から受信したデータに含まれるペーハーを第４の表示部６１ｄに表示する。

制御盤７０は、図１に示すように、メータ５０からの流量及び圧力に基づいて、ポンプ装置２０を制御する。具体的には、制御盤７０は、第３の通信部７１と、第３の記憶部７２と、第３の制御部７３と、を備える。

第３の通信部７１は、メータ５０から信号を受信可能に構成される。第３の記憶部７２は、停止流量、起動圧力、及び、ポンプ装置２０を駆動する為の各種プログラムを記憶する。

第３の制御部７３は、メータ５０からの信号に基づいて停止流量を検出すると、ポンプ装置２０の駆動を停止する。また、第３の制御部７３は、メータ５０からの信号に基づいて、起動圧力を検出すると、ポンプ装置２０を起動する。また、第３の制御部７３は、第３の記憶部７２に記憶される各種プログラムに基づいて、ポンプ装置２０を制御する。

次に給水装置１０の動作の一例を説明する。
メータ５０の圧力検出部５４は、連結管３０内の圧力を検出し、検出結果を第１の制御部５９に送信する。流量検出部５３は、コイル５１ｅが発生する電圧の周波数に基づいて、流量を検出する。流量検出部５３は、検出結果を第１の制御部５９に送信する。温度検出部５５は、連結管３０内の温度を検出する。温度検出部５５は、検出結果を第１の制御部５９に送信する。水質検出部５６は、連結管３０内の水の水質を検出する。水質検出部５６は、検出結果を第１の制御部５９に送信する。

メータ５０の第１の制御部５９は、予め設定された時間間隔で、流量及び圧力を第１の通信部５７から制御盤７０に送信する。

制御盤７０は、メータ５０から受信したデータに基づいて、ポンプ装置２０の始動圧力を検出するとポンプ装置２０を始動し、第３の記憶部７２に記憶されたプログラムに基づいて制御する。また、制御盤７０は、メータ５０から受信したデータに基づいて、停止流量を検出すると、ポンプ装置２０の駆動を停止する。

また、給水先で水が使用されることで連結管３０を水が流れると、水が羽根車５１ｃを通過することで、羽根車５１ｃが回転する。羽根車５１ｃが回転することで、磁石５１ｄが回転する。磁石５１ｄが回転することで、回転磁界が発生し、コイル５１ｅが発電する。コイル５１ｅにより発電された電力は、蓄電部５２に充電される。

蓄電部５２は、流量検出部５３、圧力検出部５４、水質検出部５６、第１の通信部５７、第１の記憶部５８、及び第１の制御部５９に電力を供給する。

また、メータ５０は、設定されている送信モードに従って、外部装置１２０にデータを送信する。メータ５０は、外部装置１２０の１つであるリモコン６０から、送信モードの変更の指示を受信すると、当該指示に応じて送信モードを設定する。

メータ５０は、連続モードである状態では、予め設定された時間Ｔの間隔で、リモコン６０及び外部装置１２０に、データを送信する。
メータ５０は、要求時モードである状態では、リモコン６０から要求信号を受信すると、リモコン６０及び外部装置１２０にデータを送信する。

メータ５０は、定刻モードである状態では、予め設定された時刻に、リモコン６０及び外部装置１２０にデータを送信する。
メータ５０は、アラームモードである状態では、流量が、上限値Ｕ１を超えると、または、下限値Ｌ１未満となると、外部装置１２０にデータ及びアラームを送信する。また、メータ５０は、アラームモードである状態では、圧力が、上限値Ｕ２を超えると、または、下限値Ｌ２未満となると、外部装置１２０にデータ及びアラームを送信する。

また、メータ５０は、上述の各送信モードにおいて、データに含まれる各情報のうち、前回送付したときの値と同じ値である情報については、送信しない。

このように構成される給水装置１０によれば、メータ５０は、要求時モードを有する。この為、要求時モードがセンサメータ及び外部装置１２０との間の通信は、外部装置１２０からの要求時のみとなるので、通信に係る電力の消費を低減できる。
この為、蓄電部５２の電力の消費を低減できる。

また、メータ５０は、データに含まれる複数の情報のうち、前回送付時と同じ値の情報については、送信しない。この為、データ送信の頻度が低減されるので、通信に係る電力を小さくできる。

また、メータ５０は、送信モードとして定刻モードを有するので、定刻に外部装置１２０にデータを送信できる。さらに、データ送信の頻度を抑えられるので、蓄電部５２の電力の消費を低減できる。

また、メータ５０は、アラームモードを有するので、圧力が上限値Ｕ１を超えると、流用が上限値Ｕ２を超えると、圧力が下限値Ｌ１未満となると、または、流量が下限値Ｌ２未満となると、データ及びアラームを送信する。この為、外部装置１２０等で、圧力及び流量が上限値を超えたこと、または、圧力及び流量が下限値未満となったことを把握できる。さらに、データ送信の頻度を抑えられるので、蓄電部５２の電力の消費を低減できる。

また、メータ５０は、水質を検出し、水質を送信可能に構成される。この為、外部装置１２０は、水質を把握することが可能となる。

また、メータ５０は、流量検出部５３により検出される流量を補正するので、正確な流量を検出することが可能となる。

また、蓄電部５２は、電気二重層コンデンサが用いられる。電気二重層コンデンサは、小型で大容量であり、電圧保持特性に優れている。さらに、電気二重層コンデンサは、最大等価直列抵抗が低く、大電流での充放電が可能である。さらに、電気二重層コンデンサは、２次電池に比較して長寿命である。さらに、電気二重層コンデンサは、充放電サイクルが短い使用に好適であるので、本実施形態のように給水装置１０の水の流れにより充電する構成に好適である。さらに、電気二重層コンデンサは、気中放電をするので、廃棄時に充電状態が維持されることがない。この為、自然発火の可能性を小さくできる。

なお、上述した例では、メータ５０は、流量、圧力、水温、及び水質を検出する構成が一例として説明されたが、これに限定されない。他の例では、メータ５０は、さらに、積算流量を算出し、積算流量が、予め設定された閾値を超えると外部装置１２０に信号を送信し、かつ、積算流量をリセットする構成であってもよい。

具体的には、第１の記憶部５８は、信号の送信の有無を判定するための閾値Ｔ１と、積算流量が閾値Ｔ１を超えると信号を送信するサイクルモードと、を記憶する。第１の制御部５９は、流量検出部５３が検出する流量に基づいて積算流量を算出し、第１の記憶部５８に記憶する。第１の制御部５９は、積算流量が閾値Ｔ１を超えると、第１の通信部５７から外部装置１２０に信号を送信する。さらに、第１の制御部５９は、積算流量が閾値Ｔ１を超えると、第１の記憶部５８に記憶された積算流量をリセットする。ここで、積算流量をリセットするとは、積算流量を「０」にすることである。

この変形例に係るメータ５０は、例えば、濾過装置に用いられてもよい。メータ５０は、濾過装置に用いられる場合、例えば、濾過槽の濾過材を逆洗する指示を送信することが可能となる。

メータ５０は、例えば、濾過槽により処理した処理水の積算流量を検出可能に設けられる。メータ５０は、例えば、濾過槽の二次側であって、濾過槽により濾過された水が流れる配管に設けられる。

メータ５０の第１の記憶部５８には、信号の送信の有無の判定の為の閾値Ｔ１として、濾過槽の逆洗を要する処理水の積算流量が記憶される。メータ５０は、サイクルモードに設定される。

第１の制御部５９は、濾過槽で処理された処理水の積算流量を算出して第１の記憶部５８に記憶する。第１の制御部５９は、濾過槽で処理された処理水の積算流量が閾値Ｔ１を超えると、濾過装置の制御部に信号を送信する。濾過装置の制御部は、メータ５０からの信号を受信すると、逆洗運転を行う。

または、メータ５０は、熱量収支を算出可能に構成されてもよい。例えば、メータ５０は、流量、温度変化、及び時間に基づいて、メータ５０を通過する液体の熱量収支を算出できる。

第１の記憶部５８は、例えば、時間として、熱量収支を送付する時間間隔、または、時刻が記憶される。また、第１の記憶部５８は、熱量収支を送信する熱量収支送信モードが記憶される。第１の制御部５９は、熱量収支送信モードでは、熱量収支を算出して、外部装置に送信する。このように構成されるメータ５０は、例えば、空調装置に用いることが可能である。

また、上述の例では、給水装置１０は、１つのポンプ装置２０を備える構成が一例として説明されたが、これに限定されない。他の例では、複数のポンプ装置２０を備え、これら複数のポンプ装置２０の二次側が合流管により合流し、かつアキュムレータを備える構成であってもよい。

図５は、複数のポンプ装置２０を備える構成の一例を示す正面図である。図５に示すように、給水装置１０Ａは、複数のポンプ装置２０と、複数の連結管３０と、センサ装置４０Ａと、合流管８０と、アキュムレータ９０と、圧力検出部１００と、制御盤７０と、を備える。

合流管８０は、２つの連結管３０が逆止弁８１を介して接続される。逆止弁８１は、ポンプ側から合流管８０への水の流れを許容し、合流管８０からポンプ側への水の流れを規制する。合流管８０の二次側には、配管が接続される。配管は、合流管８０の二次側の流路の一部を構成する。

アキュムレータ９０は、２台のポンプの二次側に接続される。アキュムレータ９０は、例えば合流管８０に接続される。

センサ装置４０Ａは、複数のポンプ２１のそれぞれの二次側に設けられてポンプ２１の二次側の水の情報を検出するメータ５０Ａと、メータ５０Ａと通信を行うリモコン６０と、を備える。

メータ５０Ａは、連結管３０の設置部３２に設けられる。メータ５０Ａは、連結管３０を流れる水に関する情報を検出可能に構成される。メータ５０Ａは、例えば、流量、水温、及び水の水質を検出可能に構成される。メータ５０Ａは、例えば、メータ５０から、圧力検出部５４を除いた構成である。

圧力検出部１００は、例えば合流管８０に設けられえる。圧力検出部１００は、合流管８０内の圧力を検出可能に構成される。圧力検出部１００は、制御盤７０に電気的に接続される。圧力検出部５４は、検出結果を制御盤７０に送信する。

制御盤７０は、図１に示すように、メータ５０Ａからの流量、及び、圧力検出部１００からの圧力に基づいて、ポンプ装置２０を制御する。制御盤７０は、２つのメータ５０Ａからのデータに流量を合算した値を、流量として用いる。

この変形例では、アキュムレータ９０を備えることで、圧力変動を小さくすることが可能となる。この為、メータ５０が送信するデータに含まれる圧力値が前回値と同じ値となる状態が多く生じるようになることから、データ送信の頻度が低減できる。

また、上述の例では、給水装置１０は、１つの配管系統に１つのメータ５０が設けられる構成が一例として説明された。ここで、配管系統とは、流量及び圧力の少なくとも一方が同じ値となる配管系統である。

例えば図１に２点鎖線で示すように１つの配管系統に複数のメータ５０が設けられてもよい。換言すると、同一の配管系統に複数のメータ５０が設けられてもよい。
図１では、変形例の一例として、２点鎖線で示す１つのメータ５０と、実線で示す１つのメータ５０と、の２つのメータ５０を備える構成が示されている。また、図１に示す、複数のメータ５０が設けられる１つの配管系統は、一例として連結管３０により構成される。連結管３０により構成される配管系統は、少なくとも流量が同じとなる同一配管系統である。
これら複数のメータ５０は、２点鎖線で示すようにメータシステム１３０を構成する。これら複数のメータ５０のそれぞれが個体識別情報を有する。個体識別情報は、例えば番号である。第１の記憶部５８は、個体識別情報を記憶する。そして、同一配管系統に設けられる複数のメータ５０の１つは、主メータとして設定され、他のメータ５０は、副メータとして設定される。主メータとして設定されているメータ５０の第１の制御部５９は、副メータとして設定されているメータ５０の第１の制御部５９と通信をすることで、例えば、主メータとして設定されているメータ５０の蓄電部５２の蓄電電圧、及び、副メータとして設定されているメータ５０の蓄電部５２の蓄電電圧を比較して最も蓄電電圧の高いメータ５０を、代表のメータとして選定する。代表のメータは、データをリモコン６０及び外部装置１２０に送信するデータ送信メータである。そして、代表のメータは、データをリモコン６０及び外部装置１２０にデータを送信する。
なお、メータシステム１３０の代表として選定されたメータ５０は、メータシステム１３０を構成する複数のメータ５０の検出する項目のうち検出値が同一となる項目の検出値のみを送信する構成であってもよい。
例えば、本実施形態では、データは、一例として、情報として、流量、圧力、水質、及び流量の積算値を含む。例えば、図１に示すメータシステム１３０では、メータシステム１３０を構成する複数のメータ５０が設けられる配管系統となる連結管３０は、流量が同じとなる配管系統である。
この為、代表に選定されたメータ５０は、データとして、流量、及び、流量の積算値を送信し、水質及び圧力の情報を送信しなくてもよい。例えば、図１に示すメータシステム１３０を構成する複数のメータ５０が検出する水質も同じである場合は、データとして、水質の情報も送信してもよい。
また、同一配管系統に複数のメータ５０が設けられる構成として、例えば、１つの流路から１以上分岐された流路を備え、この１つの流路及び１以上分岐された流路のそれぞれの圧力が同じであり、この１つの流路及び１以上分岐された流路のそれぞれにメータ５０が設けられてもよい。ここで、流路は、例えば、管により構成される。
換言すると、並列となる複数の流路を有し、これら複数の流路の圧力が同じとなる構成において、これら並列となる流路が、圧力が同じとなる同一配管系統を構成する。
この構成の場合、これら複数のメータ５０がメータシステム１３０を構成する。１つの流路、及び、この流路から分岐した１以上の流路は、圧力が同一となる同一配管系統を構成する。
このように構成されるメータシステム１３０では、代表に選定されたメータ５０は、リモコン６０及び外部装置１２０にデータを送信する。データは、例えば、メータシステム１３０を構成する複数のメータ５０の検出項目のうち検出値が同じとなる項目である圧力の検出値のみであってもよい。

また、上述の例では、メータ５０は、給水装置１０の制御盤７０に、外部装置１２０との通信として設定される複数の送信モードとは別に、データを送信する構成が一例として説明されたが、これに限定されない。他の例では、メータ５０は、連続モードにより制御盤７０にデータを送信する構成であってもよい。

また、上述の例では、蓄電部５２は、メータ５０が有する構成に電力を供給する構成が一例として説明されたが、これに限定されない。他の例では、蓄電部５２は、メータ５０以外の機器に電力を供給してもよい。

また、上述の例では、メータ５０は、水の情報を検出する機器、例えば流量検出部５３、圧力検出部５４、温度検出部５５及び水質検出部５６を備える構成が一例として説明されたが、これに限定されない。他の例では、水の情報を検出する構成に加えて、他の機器を備え、この機器に蓄電部５２から電力を供給する構成であってもよい。他の機器は、例えば照明装置である。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要件から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

１０…給水装置、１０Ａ…給水装置、２０…ポンプ装置、２１…ポンプ、２２…モータ、３０…連結管、３１…連結管本体、３２…設置部、３３…第１の孔部、３４…支持部、３５…第２の孔部、３６…フランジ部、３７…カバー、３７ａ…シール部材、４０…センサ装置、４０Ａ…センサ装置、５０…メータ、５０ａ…基板、５０Ａ…メータ、５１…発電部、５１ａ…基部、５１ｃ…羽根車、５１ｃ１…回転軸、５１ｃ２…羽根車用基部、５１ｃ３…羽根、５１ｄ…磁石、５１ｅ…コイル、５２…蓄電部、５３…流量検出部、５４…圧力検出部、５５…温度検出部、５６…水質検出部、５７…第１の通信部、５８…第１の記憶部、５９…第１の制御部、６０…リモコン、６１…表示部、６１ａ…第１の表示部、６１ｂ…第２の表示部、６１ｃ…第３の表示部、６１ｄ…第４の表示部、６２…設定部、６２ａ…モードボタン、６２ｂ…上限圧力ボタン、６２ｃ…下限圧力ボタン、６２ｄ…積算流量ボタン、６２ｅ…処理流量ボタン、６２ｆ…ＰＨボタン、６２ｇ…時刻ボタン、６３…入力部、６３ａ…リセットボタン、６３ｂ…入力ボタン、６３ｃ…間欠送信ボタン、６４…第２の通信部、６５…第２の制御部、７０…制御盤、７１…第３の通信部、７２…第３の記憶部、７３…第３の制御部、８０…合流管、８１…逆止弁、９０…アキュムレータ、１００…圧力検出部、１２０…外部装置。

Claims (12)

1. 配管に設けられるメータであって、
   前記配管内の液体の流れにより回転する羽根車と、
   前記羽根車に設けられた磁石と、
   前記磁石の回転により生じる回転磁界により発電するコイルと、
   前記コイルで発電された電力を蓄電する蓄電部と、
   前記蓄電部からの電力により駆動し、前記コイルが発生する電圧の周波数に基づいて流量を検出する流量検出部と、
   前記蓄電部からの電力により駆動し、リモコンと通信を行う通信部と、
   前記蓄電部からの電力により駆動し、所定の時間間隔で前記リモコンに、前記流量検出部の検出結果に基づく情報を含むデータを送信する連続モード、及び、前記リモコンからの要求信号を前記通信部により受信すると前記リモコンに前記データを送信する要求時モードを含む送信モード、並びに、前記送信モードに用いられる閾値を記憶する記憶部と、
   前記蓄電部からの電力により駆動し、前記データを生成し、前記送信モードのうち前記リモコンにより設定されたモードで、前記通信部により前記リモコンと通信を行う制御部と、
   を備えるメータ。
2. 前記蓄電部からの電力により駆動し、前記配管内の圧力を検出する圧力検出部を具備し、
   前記データは、前記圧力検出部の検出結果に基づく情報を含む、
   請求項１に記載のメータ。
3. 前記制御部は、前記データが含む情報のうち、前回送付時から変化していない情報については、送信しない、請求項１に記載のメータ。
4. 前記記憶部は、所定の時刻、及び前記所定の時刻に送信する定刻モードを記憶し、
   前記送信モードは、前記定刻モードを含む、
   請求項１に記載のメータ。
5. 前記記憶部は、前記閾値である前記情報の上限値及び下限値、並びに、前記情報が前記上限値を超えると、または、前記情報が前記下限値未満となると前記データ及びアラームを送信するアラームモードを記憶し、
   前記送信モードは、前記アラームモードを含み、
   前記制御部は、前記アラームモードが設定されると、前記情報と、前記上限値及び前記下限値を比較する、
   請求項１に記載のメータ。
6. 前記データは、前記液体の積算流量を含み
   前記記憶部は、前記閾値である前記積算流量の上限値、及び、前記積算流量が前記上限値を超えると前記リモコンに信号を送信する信号モードを記憶し、
   前記送信モードは、前記信号モードを含み、
   前記制御部は、前記リモコンにより信号送信モードが設定されると、前記流量検出部の検出結果に基づいて前記積算流量を算出して前記記憶部に記憶し、前記積算流量が前記上限値を超えると前記信号を送信して前記積算流量をリセットする、
   請求項１に記載のメータ。
7. 前記蓄電部から供給される電力により駆動し、前記液体の温度を検出する温度センサを備え、
   前記記憶部は、前記液体の熱量収支を送信する熱量収支モードを記憶し、
   前記送信モードは、前記熱量収支モードを含み、
   前記制御部は、前記熱量収支モードが設定されると、前記温度センサの検出結果、及び、前記流量に基づいて前記液体の熱量収支を算出する、
   請求項１に記載のメータ。
8. 前記蓄電部からの電力により駆動する、前記液体の性質を検出する水質センサを備え、
   前記データは、前記水質センサの検出結果に基づく情報を含む、
   請求項１に記載のメータ。
9. 前記制御部は、前記コイルが発生する電圧の周波数に、前記コイルに流れる電流に反比例した係数を乗算して、前記流量を補正する、
   請求項１に記載のメータ。
10. 前記制御部は、前記リモコンより前記送信モードに用いられる閾値変更指示を受信すると、前記記憶部に記憶される前記閾値を変更する、請求項１に記載のメータ。
11. 請求項１乃至請求項９のいずれか１項のメータと、
    前記リモコンと、
    を備えるセンサ装置。
12. 同一配管系統に設けられる副メータ及び主メータを具備し、
    前記副メータは、配管内の液体の流れにより回転する羽根車と、前記羽根車に設けられた磁石と、前記磁石の回転により生じる回転磁界により発電するコイルと、前記コイルで発電された電力を蓄電する蓄電部と、前記蓄電部からの電力により駆動し、前記コイルが発生する電圧の周波数に基づいて流量を検出する流量検出部と、前記蓄電部からの電力により駆動し、リモコンと通信を行う通信部と、前記蓄電部からの電力により駆動し、所定の時間間隔で前記リモコンに、前記流量検出部の検出結果に基づく情報を含むデータを送信する連続モード、及び、前記リモコンからの要求信号を前記通信部により受信すると前記リモコンに前記データを送信する要求時モードを含む送信モード、個体識別情報、並びに、前記送信モードに用いられる閾値を記憶する記憶部と、前記蓄電部からの電力により駆動し、前記データを生成する副制御部と、を備え、
    前記主メータは、前記羽根車と、前記磁石と、前記コイルと、前記蓄電部と、前記流量検出部と、前記記憶部と、前記蓄電部からの電力により駆動し、前記データを生成する主制御部と、を備え、
    前記主制御部は、前記副制御部と通信により、前記データを送信するデータ送信メータを選定し、
    前記主メータ及び前記副メータのうち、前記データ送信メータに選定された方は、前記送信モードのうち前記リモコンにより設定されたモードで、前記通信部により前記リモコンに前記データを送信する、
    メータシステム。

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