JP5028709B2 - 流量計測装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体の流量を計測する流量計測装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来この種の給水装置は、特公平1−26497号公報のようなものが知られていた。以下、その構成について図8を参照しながら説明する。
【0003】
図8に示すように、配水管1から止水栓2へは給水管3が分岐され、この止水栓2から量水器4へは給水管5が配管されている。また量水器4から蛇口6へは給水管7が配管されている。上記構成において、量水器4への給水管5、量水器4、給水管7を配管施工する時には配管に勾配がないように配管施工していた。また流量計測の手段は、ピボット軸受けで支えられた羽根車を回転させその回転を歯車で減速して計測メモリを動作する方式、あるいは羽根車の回転を磁気検出して回転信号を処理することにより流量表示する方式がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の構成では、量水器4への給水管5、量水器4、給水管7を配
管施工する時には、羽根車が滑らかに回転することを目的として勾配がないように水平に配管施工するため配水管から水に混入して異物の一種である気泡が流れてくると量水器4や給水管5、給水管7に停滞していた。停滞する気泡の量が多くなると量水器4の計測精度にも悪影響を与えるものであった。またゴミなどの異物が流れて来ると羽根車と外周壁の間に挟まり最悪の場合、羽根車が停止する可能性もあるという課題があった。
【0005】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するために、本発明の流量計測装置は、流量計測している計測流路内に異物の一種である気泡が付着するのを防止することにより、異物、気泡に強い流量計測装置を提供するものである。
【0006】
【発明の実施の形態】
本発明は、被検出流体が流れる計測流路と、前記計測流路の流量を計測する流量計測手段と、前記計測流路の内面に異物が付着することを防止する異物付着防止手段とからなる流量計測装置において、前記異物付着防止手段は、計測流路と、この計測流路への上流側流路および前記計測流路からの下流側流路を下流に向かって登り勾配としたものである。これにより流体中に混入した異物が流れてきても計測流路内に異物、気泡が付着、停滞することがなく精度良く流量計測ができるものである。
【0007】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、図1を参照しながら説明する。
【0008】
(実施例1)
図1は本発明の実施例1のシステム構成図である。図1において、配水管8から止水栓9へは給水管10が分岐されている。この給水管10の下流にはメータ枡11が設けられている。メータ枡11にはステッピングモータを駆動源とする開閉制御弁12が配設されており、その下流には流量計測手段であるところの超音波流量計13が設けられている。14は流量を計測する計測流路であり下流に向かって登り勾配に構成されている。15は開閉制御弁12から超音波流量計13へ配管された上流側流路であり、16は超音波流量計13から下流側に配管された下流側流路である。計測流路14の中央部分にはカプラ19および20を介して超音波センサ17および18が設けられている。21は超音波センサ17、18の信号から流速を演算制御する演算制御部である。22は駆動電源となる電池を示す。下流側流路16から蛇口23へは給水管24が配管されている。25は住宅を示す。
【0009】
次に動作、作用について図1を用いて説明する。本願実施例の説明においては、異物の一種であるところの気泡を例にして説明する。図1において給水管10から開閉制御弁12、上流側流路15を介して計測流路14に流入した水は、超音波流量計13で流量が計測される。超音波流量計13の構成としては、前述のごとく複数の超音波センサ17、18が計測流路14を挟んで対向した位置に角度を設けて配設し、超音波センサ17から超音波センサ18へ超音波を送信した時の到達時間と、超音波センサ18から超音波センサ17へ超音波を送信した時の到達時間の時間差を計測し演算制御部21で演算することにより流量を計測するものである。超音波流量計13の特長は計測流路14内に流れを妨げる物がなく低圧損なことである。しかし超音波が通過する計測流路内に気泡が付着すると超音波が乱反射し計測が不安定になり易い。
【0010】
しかし本発明においては、計測流路14内への異物付着防止手段として計測流路を下流に向かって登り勾配の構成としている。従って、蛇口23からの給水を停止した時、流体中に気泡が混入して流れてきても計測流路14の傾斜により計測流路14内に気泡は停滞、付着することなく下流側流路16に排出される。
【0011】
本実施例においては、計測流路14は超音波流量計13の内部で傾斜した構成となっているが、計測流路14を水平に構成し超音波流量計13自体を傾斜して設置しても同様である。
【0012】
(実施例2)
図2は本発明の実施例2のシステム構成図である。図2において、上流側流路26、計測流路14、下流側流路27は下流に向かって登り勾配で構成されたものである。その他は図1と同様であり説明は省略する。
【0013】
次に動作、作用について図2を用いて説明する。図2において給水管10から開閉制御弁12、上流側流路26を介して計測流路14に流入した水は、超音波流量計13で流量が計測される。超音波流量計13の構成、動作は図1と同様であり説明は省略する。本実施例においても超音波が通過する計測流路14内に気泡が付着すると超音波が乱反射し計測が不安定になり易い。
【0014】
しかし本発明においては、計測流路14内への気泡付着防止手段として上流側流路26、計測流路14、下流側流路27を下流に向かって登り勾配の構成としている。従って、蛇口23からの給水を停止した時、流体中に気泡が混入して流れてきても上流側流路26、計測流路14、下流側流路27の傾斜により計測流路14内に気泡は停滞、付着することなく給水管24側に排出される。
【0015】
(実施例3)
図3は本発明の実施例3のシステム構成である。図3において、上流側流路28と下流側流路29は下流に向かって計測流路14と同角度の登り勾配で構成されたものである。その他は図1と同様であり説明は省略する。
【0016】
次に動作、作用について図3を用いて説明する。図3において給水管10から開閉制御弁12、上流側流路28を介して計測流路14に流入した水は、超音波流量計13で流量が計測される。超音波流量計13の構成、動作は図1と同様であり説明は省略する。本実施例においても超音波が通過する計測流路内に気泡が付着すると超音波が乱反射し計測が不安定になり易い。
【0017】
しかし本発明においては、計測流路14内への気泡付着防止手段として上流側流路28、下流側流路29を下流に向かって計測流路14と同角度の登り勾配の構成としている。従って、蛇口23からの給水を停止した時、流体中に気泡が混入して流れてきても上流側流路28、計測流路14、下流側流路29の傾斜により計測流路14内に気泡は停滞、付着することなく給水管24側に排出される。
【0018】
(実施例4)
図4は本発明の実施例4のシステム構成である。図4において、上流側流路30は下流に向かって下り勾配に、下流側流路31は下流に向かって登り勾配に構成されている。即ち、上流側流路30と下流側流路31の勾配は互いに逆勾配に構成されたものである。その他は図1と同様であり説明は省略する。
【0019】
次に動作、作用について図4を用いて説明する。図4において給水管10から開閉制御弁12、上流側流路30を介して計測流路14に流入した水は、超音波流量計13で流量が計測される。超音波流量計13の構成、動作は図1と同様であり説明は省略する。本実施例においても超音波が通過する計測流路内に気泡が付着すると超音波が乱反射し計測が不安定になり易い。
【0020】
しかし本発明においては、上流側流路30は下流に向かって下り勾配に、下流側流路31は下流に向かって登り勾配に構成されている。従って、蛇口23からの給水を停止した時、流体中に気泡が混入して流れてきても計測流路14の気泡は上流側流路30の傾斜により開閉制御弁12側あるいは下流側流路31の傾斜により給水管24側へと移動し計測流路14内に気泡が停滞することなく給水管24側に排出される。本発明においては計測流路14が短い場合にその効果が大きくなる。
【0021】
(実施例5)
図5は本発明の実施例5のシステム構成である。図5において、超音波流量計32を垂直に構成したものである。上流側流路33は計測流路14の下部に接続され下流側流路35は計測流路14の上部に接続されている。その他は図1と同様であり説明は省略する。
【0022】
次に動作、作用について図5を用いて説明する。図5において給水管10から開閉制御弁12、上流側流路33を介して計測流路14に流入した水は、超音波流量計32で流量が計測される。超音波流量計32の構成、動作は図1と同様であり説明は省略する。本実施例においても超音波が通過する計測流路内に気泡が付着すると超音波が乱反射し計測が不安定になり易い。しかし本発明においては、計測流路14が垂直に構成されている。従って、蛇口23からの給水を停止した時、流体中に気泡が混入して流れてきても計測流路14の気泡は、下流側流路35側へと移動し計測流路14内に気泡が停滞することはない。
【0023】
(実施例6)
図6は本発明の実施例6のシステム構成である。図6において、計測流路37内に気泡の付着防止手段を表面処理とした超音波流量計36を設けたものである。気泡の付着防止手段として計測流路37内面にセラミックを用いた無機塗料に代表される親水性塗料38が表面処理されている。その他は図1と同様であり説明は省略する。
【0024】
次に動作、作用について図6を用いて説明する。図6において給水管10から開閉制御弁12、上流側流路15を介して計測流路37に流入した水は、超音波流量計36で流量が計測される。超音波流量計36の構成、動作は図1と同様であり説明は省略する。本実施例においても超音波が通過する計測流路37内に気泡が付着すると超音波が乱反射し計測が不安定になり易い。
【0025】
しかし本発明においては、計測流路37の内面に親水性塗料38がコーティングされているため、計測流路37の材料自体は親水性塗料と接触するが水には接触しない構成となる。即ち親水性塗料と水が直接接触し親水性塗料の表面には水が浸潤しているため親水性塗料表面に気泡が付着することはない。そして、本実施例によれば蛇口23からの給水を停止した時、流体中に気泡が混入して流れてきても傾斜構成の計測流路37の気泡は、下流側流路16側へと移動し計測流路37内に気泡が停滞することはない。
【0026】
(実施例7)
図7は本発明の実施例7のシステム構成である。図7において、計測流路37内に気泡の付着防止手段である親水性塗料を表面処理した超音波流量計36を設けると共に、親水性塗料39を表面処理した上流側流路40と親水性塗料41を表面処理した下流側流路42を設けられている。その他は図1と同様であり説明は省略する。
【0027】
次に動作、作用について図7を用いて説明する。図7において給水管10から開閉制御弁12、上流側流路40を介して計測流路37に流入した水は、超音波流量計36で流量が計測される。超音波流量計36のその他の構成、動作は図1と同様であり説明は省略す
る。本実施例においても超音波が通過する計測流路37内に気泡が付着すると超音波が乱反射し計測が不安定になり易い。
【0028】
しかし本発明においては、上流側流路40の内面、計測流路37の内面、下流側流路42の内面に親水性塗料がコーティングされているため、計測流路37の材料自体は親水性塗料と接触するが水には接触しない構成となる。即ち親水性塗料と水が直接接触し親水性塗料の表面には水が浸潤しているため親水性塗料表面に気泡が付着することはない。そして、本実施例によれば蛇口23からの給水を停止した時、流体中に気泡が混入して流れてきても傾斜構成の上流側流路40内、計測流路37内、下流側流路42内の気泡は、給水管24側へと移動し計測流路37内に気泡が停滞することはない。
【0029】
なお本願発明の実施例は気泡を例にして説明したが、配管中を流れるゴミ類にあっても同様の効果を有するものである。また、本願発明の実施例においては超音波流量計を例にして説明したが、例えば電磁流量計においても同様の効果が期待出来ることは明白である。
【0030】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、流体中に混入した異物が流れてきても計測流路内への異物付着防止手段を構成することにより、異物が付着、停滞することがなく精度良く流量計測ができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例1の流量計測装置を示すシステム構成図
【図2】 本発明の実施例2の流量計測装置を示すシステム構成図
【図3】 本発明の実施例3の流量計測装置を示すシステム構成図
【図4】 本発明の実施例4の流量計測装置を示すシステム構成図
【図5】 本発明の実施例5の流量計測装置を示すシステム構成図
【図6】 本発明の実施例6の流量計測装置を示すシステム構成図
【図7】 本発明の実施例7の流量計測装置を示すシステム構成図
【図8】 従来の流量計測装置を示すシステム構成図
【符号の説明】
13 流量計測手段
14、32、34、37 計測流路
15、26、28、30、33、40 上流側流路
16、27、29、31、35、42 下流側流路
Claims (3)
- 被検出流体が流れる計測流路と、前記計測流路の流量を計測する流量計測手段と、前記計測流路の内面に異物が付着することを防止する異物付着防止手段とからなる流量計測装置において、
前記異物付着防止手段は、計測流路と、この計測流路への上流側流路および前記計測流路からの下流側流路を下流に向かって登り勾配とした流量計測装置。 - 計測流路と、前記計測流路の上流側流路および前記計測流路からの下流側流路の勾配を下流に向かって同角度の登り勾配とした請求項1に記載の流量計測装置。
- 計測流路の流量を計測する流量計測手段は、超音波による流量計測手段とした請求項1または2に記載の流量計測装置。
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