JP2971679B2 - フルイディックガス遮断装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、都市ガスやプロパンガ
スなどの流体流量を計測し、異常な状況を検出するとガ
スの供給を遮断するガスメータに係わり、特に機械的可
動部を持たないフルイディックガス遮断装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来のフルイディックガス遮断装置は図
３、図４に示すような、例えば実開平１−１６８８２４
号公報がある。

【０００３】図３、図４の従来のフルイディックガス遮
断装置において、１はフルイディック発振素子、２は噴
流ノズルで、ノズルゲート２ａの中央においてゲート２
ａに構成した上下スライド式の嵌合部２ｂに嵌合自在の
ノズル部材２ｃの中央に形成されている。ノズル部材２
ｃはその中央に形成した噴出ノズル２の幅の違うものが
数種類準備されており、号数変更時に交換して使う。

【０００４】３は噴出ノズル２の前方中央に配置された
ターゲットで、流れの切換を明確に行う。４，４ａは噴
出ノズル前方両側の付着壁、５、５ａはフィードバック
流路、６、６ａは制御ノズル、７は山形板である。上記
フルイディック発振素子１では、噴出ノズル２から被計
測流体がターゲット３に向かって噴出される。いまこの
被計測流体が付着壁４、あるいは４ａに付着して流れる
と、流体の一部はフィードバック流路５、５ａ内に入
り、ここを経由して制御ノズル６、６ａから噴出する。
この結果、流体は強制的に付着壁４、４ａから離反させ
られて、反対側の付着壁４あるいは４ａ側に付着する。

【０００５】次に、上記構成の動作を説明する。何等か
のガス器具が使用されるとガスはフルイディック発振素
子１に入る。そして噴流ノズル２から噴出されたガスは
どちらかの付着壁４あるいは４ａに付着して流れる。一
部のガスはフィードバック流路５、５ａより制御ノズル
６、６ａに流れ、ガスの流路が強制的に変更される。そ
してガスが機器に供給されている間中、前述の動作を繰
り返している。

【０００６】遮断装置は例えば家庭用、大口家庭用、あ
るいは業務用等の用途によってガスの使用流量範囲が異
なるので、使用流量範囲に対応させて号数をもうけ区分
している。号数と共にフルイディック発振素子１のノズ
ル幅を変えて対応している。すなわち、図４に示したよ
うな幅の異なる交換用の噴流ノズル２を号数ごとに準備
し、号数ごとに変えて挿入している。従ってフルイディ
ック発振素子１の噴流ノズル２の幅を変更調整自在にし
たので、数種類の号数の遮断装置に対応できると共に、
号数変更に際してフルイディック発振素子１全体を交換
する必要がなく、また号数毎に分けて製作する必要がな
くなった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、いちいち人間が号数にあったノズルを選択
し調整する必要があり、また図示していないが１個のノ
ズルで、人間が号数毎にその幅を左右に可変するという
方法が提案されているが、調整の精度が必要とされるた
め人間が調節するにはかなり困難であるという課題があ
った。

【０００８】本発明は上記課題を解決するもので、自動
的、かつ簡単に号数に対応したノズル幅調整を行うフル
イディックガス遮断装置を提供することを目的としたも
のである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、流体の流量に対応した周波数の流体発振を行
うフルイディック発振素子と、前記流体発振の周波数を
検出する振動検出手段と、前記フルイディック発振素子
の噴流ノズル幅を可変する幅可変手段と、流体の使用量
に応じて号数を設定する号数設定手段と、前記幅可変手
段を前記号数設定手段で設定した値だけ駆動すると共に
前記幅可変手段の位置を調節する噴流幅制御手段とを設
けたものである。

【００１０】

【作用】本発明は上記構成によって、号数設定手段を流
体の使用量に応じてあるいは使用対象に応じて号数設定
すると、噴流幅制御手段によって幅可変手段が付勢され
フルイディック発振素子の噴流ノズル幅を自動的に可変
する。噴流幅制御手段は号数設定手段での設定値に達す
ると幅可変手段の駆動を停止し、そのノズル幅を保持す
る。

【００１１】そしてガスを使用し始めたら振動検出手段
で流体発振の周波数を検出し、噴流幅制御手段では噴流
幅と検出可能な周波数との関係より、検出した周波数が
計測可能な周波数範囲内かどうかを判断し、計測範囲外
と判定したならば幅可変手段を駆動しノズル幅を調整す
る。従って自動的に号数に応じてフルイディック発振素
子の噴流幅を可変するので調整の煩雑さが解消される。

【００１２】

【実施例】以下本発明の実施例を図１及び図２を参照し
て説明する。図１及び図２において、図３と同一構成要
素には同一番号を付した。

【００１３】図１は本発明のフルイディックガス遮断装
置のシステム構成図である。図１において、８はフルイ
ディック発振素子で、ガス配管の途中に設けられ、流体
がもつ運動エネルギーを利用して流体発振を起こさせる
（コアンダ効果）。９は振動検出手段で、流体の発振周
波数を例えば圧力変化、サーミスタ等を用いて熱−抵抗
変化、磁界変化、あるいは光学的変化として検出する。

【００１４】１０は号数設定手段で、例えばディジタル
ｓｗやボリュウームなどからなり家庭用或は業務用など
によってガスの使用量が異なるが、その使用流量に応じ
て号数を設定する。１１は幅可変手段で、フルイディッ
ク発振素子８の噴流ノズル幅を連続して可変する。１２
は噴流幅制御手段で、号数設定手段１０によって設定さ
れた号数にしたがって幅可変手段１１を駆動し号数に適
した噴流ノズル幅に調節する。

【００１５】１３は流量演算手段で、振動検出手段９で
検出したガス流体の振動周波数より流体流量を演算し求
める。１４は積算流量演算手段で、使用したガスの積算
流量を求める。１５は判定手段で、積算流量や流量より
ガスの使用状態が正常かどうかを判断する。１６は表示
手段で、積算流量を表示したり、又異常時の内容を表示
する。１７は遮断手段で、例えばパルス駆動の電磁弁な
どで構成され、判定手段１３で異常な使用状態と判断し
た場合ガスの供給を停止する。

【００１６】ここで幅可変手段１１について図２に一実
施例を示す。図２はフルイディック発振素子８の上面図
である。噴出ノズル２は幅可変手段１１が対向して構成
されている。幅可変手段１１は１１ａの可変ノズル手段
と１１ｂの可変駆動手段とからなる。１１ｂは例えば圧
電駆動素子で、印加電圧に応じて可変ノズル手段１１ａ
を駆動し左右に動く。

【００１７】次に上記構成の動作を説明する。家庭用或
は業務用と言う用途に対してまたガスの使用流量により
号数設定手段１０で号数を設定する。号数が設定される
と噴流幅可変手段１２は幅可変手段１１を駆動する。噴
流幅制御手段１２は駆動信号を出力すると共に、幅可変
手段１１の位置を検出し号数設定値に到達すると駆動停
止する。ここで可変駆動手段１１ｂが、たとえば圧電素
子で構成されている場合、噴流幅制御手段１２より駆動
電圧が印加され、その結果機械的変位を生じる。機械的
変位によって可変ノズル手段１１ａが左右に移動する。
例えば、号数が小さい場合可変ノズル手段１１ａは噴流
ノズル２の幅が狭くなる方向に移動し、逆に号数が大き
くなると噴流ノズル２の幅が広くなる方向に移動する。

【００１８】更にこの実施例ではフィードバック流路
５、５ａにも幅可変手段をもうけ小流量時における小エ
ネルギーでも流体発振するようにしている。

【００１９】また可変ノズル手段１１ａの他の例として
形状記憶合金の場合がある。その場合可変駆動手段１１
ｂは加熱手段となり、号数設定値によって加熱量が変化
する。その結果、形状記憶合金でできた可変ノズル手段
１１ａが膨張したり、逆に縮小するので噴流ノズル２の
幅を号数にあわせて最適値に調節できる。

【００２０】さて号数設定手段１０によって号数に合わ
せて初期設定される。何等かのガス機器が使用し始めた
らフルイディック発振素子８で流体発振が起こる。発振
の様子は従来例と同様である。この流体発振周波数を振
動検出手段９で検出する。振動周波数は噴流幅制御手段
１２に入力され、噴流幅制御手段１２ではノズル幅−振
動周波数の関係から、計測した周波数がもっとも圧損が
少ない状態で計測されたか否かを判断する。即ちそのノ
ズル幅で計測可能な範囲の振動周波数でないならば、噴
流幅制御手段１２より幅可変手段１１を駆動しノズル幅
を可変する。ノズル幅が最適な範囲にはいったならば、
その位置にノズル幅を保持する。

【００２１】この実施例の構成によれば、号数設定変更
を行うと自動的にフルイディック発振素子１の噴流幅を
号数に応じて調節し、流量計測に最適な範囲のノズル幅
に調節するので、調節の煩雑さがなくなり早くかつ容易
に調節できるとともにひとつのセンサーで流量計測でき
るという効果がある。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明のフルイディ
ックガス遮断装置は、流体の流量に対応した周波数の流
体発振を行うフルイディック発振素子と、前記流体発振
の周波数を検出する振動検出手段と、前記フルイディッ
ク発振素子の噴流ノズル幅を可変する幅可変手段と、流
体の使用量に応じて号数を設定する号数設定手段と、前
記幅可変手段を前記号数設定手段で設定した値だけ駆動
すると共に前記幅可変手段の位置を調節する噴流幅制御
手段とからなり、号数設定手段によって号数を設定する
と、噴流幅制御手段に号数が入力されそこで号数に対応
する噴流幅が決定され、更に噴流幅制御手段によって幅
可変手段が駆動されフルイディック発振素子の噴流ノズ
ルの幅が最適値に調節され、かつ計測に最適な範囲のノ
ズル幅に自動調節されるので、人の手で微妙に調節する
ことが困難であった噴流ノズルの幅を調節せずにすみし
たがって調節に要する手間がなくなり、かつ正確に行な
えるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるフルイディックガス
遮断装置の制御ブロック図

【図２】同装置における幅可変手段の断面図

【図３】従来のフルイディックガス遮断装置の内部を示
した外観斜視図

【図４】同装置の噴流ノズルの外観斜視図

【符号の説明】

８ フルイディック発振素子 １０ 号数設定手段 １１ 幅可変手段 １２ 噴流幅制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹村 晃一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 植木 浩一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 植木 孝 東京都港区海岸１丁目５番20号 東京瓦 斯株式会社内 (72)発明者 酒井 克人 東京都港区海岸１丁目５番20号 東京瓦 斯株式会社内 (72)発明者 岡村 繁憲 大阪市中央区平野町４丁目１番地２号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 佐藤 泰生 愛知県名古屋市熱田区桜田町19番地18号 東邦瓦斯株式会社内 (72)発明者 木村 幸雄 愛知県名古屋市熱田区桜田町19番地18号 東邦瓦斯株式会社内 (56)参考文献 実開 平１−168824（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01F 1/20 G01F 3/22 G01F 7/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】流体の流量に対応した周波数の流体発振を
   行うフルイディック発振素子と、前記流体発振の周波数
   を検出する振動検出手段と、前記フルイディック発振素
   子の噴流ノズル幅を可変する幅可変手段と、流体の使用
   量に応じて号数を設定する号数設定手段と、前記幅可変
   手段を前記号数設定手段で設定した値だけ駆動すると共
   に前記幅可変手段の位置を調節する噴流幅制御手段とか
   らなるフルイディックガス遮断装置。
2. 【請求項２】幅可変手段は圧電駆動素子によって駆動さ
   れ幅可変する請求項１記載のフルイディックガス遮断装
   置。
3. 【請求項３】幅可変手段は形状記憶合金によって幅可変
   する請求項１記載のフルイディックガス遮断装置。