(57)【要約】【課題】超音波送受信器間の超音波伝搬時間にもとづいて流体の流速および／または流量を計測することで流体通路を監視することを目的とするものである。【解決手段】流体流路１内に計測ユニット３を設置し、この計測ユニット３は、前記流体流路１を流れる被測定流体の一部が導入される計測流路４と、この計測流路４の上流側と下流側に少なくとも１対設けられた超音波送受信器５ａ，５ｂとを具備し、前記超音波送受信器５ａ，５ｂ間の超音波伝搬時間にもとづき計測流路４を流れる被測定流体の流速および／または流量を演算手段を介して計測することで前記流体流路内を流れる被測定流体の流れ状態を監視するようにしたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体流路内に計測ユニットを設置し、この計測ユニットは、前記流体流路を流れる被測定流体の一部が導入される計測流路と、この計測流路の上流側と下流側に少なくとも１対設けられた超音波送受信器とを具備し、前記超音波送受信器間の超音波伝搬時間にもとづき計測流路を流れる被測定流体の流速および／または流量を演算手段を介して計測することで前記流体流路内を流れる被測定流体の流れ状態を監視するようにした気流監視装置。
【請求項２】
流体流路を流れる被測定流体を濾過する濾過手段を有し、その下流側の被測定流体の流速および／または流量を計測することで前記濾過手段の目詰まり状況を検知するようにした請求項１記載の気流監視装置。
【請求項３】
流れ状態を監視する時間帯を遠隔制御で設定するようにした請求項１記載の気流監視装置。
【請求項４】
流れ状態を監視した結果を通信手段を介して管理所へ伝えるようにした請求項１記載の気流監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波による流速および／または流量計測を利用した気流監視装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の気流監視装置は、風路内に設置されたエアフィルタなどの濾過手段前後の差圧を測定し、この測定された圧力差の値に基づいて濾過手段の交換時期を判別するようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
すなわち、図３に示すように、風路５１にオリフィス５２とエアフィルタ５３とが上流側より順に設けられ、前記オリフィス５２の前後圧力差を測定する流量調整用差圧計５４とエアフィルタ５３の前後の圧力差を測定する圧損測定用差圧計５５とから構成されている。
【特許文献１】特開平１１−１４７０１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の構成では、流量を測定する流量調整用差圧計５４とエアフィルタ５３の目詰まりを測定する圧損測定差圧計５５を設け、流量調整用差圧計５４で一定の流量をエアフィルタ５３に流した時のその差圧を測定し、この測定された圧力損失値にもとづいてエアフィルタ５３の交換時期を判別する構成であるところから、差圧計が２系統必要になり、またオリフィス前後の差圧と、エアフィルタを空気が通過する流量の間に簡易式を成立させなけれならいという煩雑な課題を有していた。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、一つの計測流路ユニットで流量測定とエアフィルタ等の異常を監視することのできる気流監視装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために本発明は、流体流路内に計測ユニットを設置し、この計測ユニットは、前記流体流路を流れる被測定流体の一部が導入される計測流路と、この計測流路の上流側と下流側に少なくとも１対設けられた超音波送受信器とを具備し、前記超音波送受信器間の超音波伝搬時間にもとづき計測流路を流れる被測定流体の流速および／または流量を演算手段を介して計測することで前記流体流路内を流れる被測定流体の流れ状態を監視するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の気流監視装置は、流体流路を流れる被測定流体の流速や流量を直接監視するため、流体流路に求められる安全性や効率性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明は、流体流路内に計測ユニットを設置し、この計測ユニットは、前記流体流路を流れる被測定流体の一部が導入される計測流路と、この計測流路の上流側と下流側に少なくとも１対設けられた超音波送受信器とを具備し、前記超音波送受信器間の超音波伝搬時間にもとづき計測流路を流れる被測定流体の流速および／または流量を演算手段を介して計測することで前記流体流路内を流れる被測定流体の流れ状態を監視するようにしたもので、具体的には、流体流路を流れる被測定流体を濾過する濾過手段を有し、その下流側の被測定流体の流速および／または流量を計測することで前記濾過手段の目詰まり状況を検
知するようにした。
【０００９】
そして、流れ状態を監視する時間帯を遠隔制御で設定したり、流れ状態を監視した結果を通信手段を介して管理所へ伝えるようにすることも考えられるものである。
【００１０】
（実施の形態１）
図１は、空気通路に配置したエアフィルタの目詰まりを監視するものであって、すなわち、空気が流動する流体流路１にはエアフィルタである濾過手段２と計測ユニット３とが上流側より順に配置されている。
【００１１】
前記計測ユニット３は、流体流路１内の中心部に平行に設けた計測流路４と、この計測流路４の上下流に間隔をおいて、かつ超音波がその中を流れる被計測流体を斜めに横切るように対設した一対の超音波送受信器５ａ，５ｂから構成されている。
【００１２】
そして、前記超音波送受信器５ａ，５ｂは接続リード線６ａ，６ｂを介して流体流路１と一体の制御手段７に接続される。
【００１３】
図２は前記制御手段７の構成を示したもので、超音波送受信器５ａ，５ｂへの発信回路８、超音波送受信器５ａ，５ｂのうち受信側の信号の増幅回路９を有し、この増幅回路９で増幅された信号は基準信号と比較回路１０で比較され、基準信号以上の信号が検出されたとき、繰り返し回数設定手段１１で設定された回数を繰り返し手段１２が繰り返し、これを遅延回路１３を介して遅延させた後、トリガ回路１４で超音波信号を繰り返し発信する。
【００１４】
繰り返し回数設定手段１１で設定された回数が繰り返されたときの時間を計時用クロックのパルスでカウントする計時手段１５で求め、マイクロコンピュータ１６に内蔵されている記憶手段１７にその値を記憶させる。
【００１５】
このようにして、例えば、第１の超音波送受信器５ａから第２超音波送受信器５ｂへ、すなわち、上流から下流（以下、上流送信という）へ超音波を送信し、次に切換手段１８で第１超音波送受信器５ａと第２超音波送受信器５ｂの発信受信を切り換えて、第２超音波送受信器５ｂから第１超音波送受信器５ａへ、すなわち、下流から上流（以下、下流送信という）に向かって超音波信号を発信し、この発信を前述のように繰り返し、その時間を計時する。そしてその時間差からマイクロコンピュータ１６の演算手段１９で流速を求め、また、必要に応じてその流速に計測流路４の断面積、および係数を乗じて流量を演算する。尚、計測サンプリング時間は２秒間隔で行っている。
【００１６】
２０は判定手段であって、流速および／または流量が予め記憶手段１７に記憶されている値にあるか否かを判定し、流体流路１の異常、すなわち、濾過手段２の目詰まりなどの状態を判断する。
【００１７】
計測データの送信や監視条件の設定などは通信手段２１で遠隔制御することが可能としてあり、複数の監視をネットワーク化することもできる。
【００１８】
このように、本実施の形態によれば、濾過手段２の目詰まりが進行すればするほど流体流路１、つまり、計測流路４を流れる流体の流速および／または流量が減少し、これをもって濾過手段２の状態監視が可能となる。
【００１９】
また、流体流路１とは別に計測流路４を設けたため、前記流体流路１の内部にあって流れ状態が最も安定しているところ、例えば、中央部に設置して、計測精度を高めることが
できる。
【００２０】
因みに、計測流路４を流体流路１の路壁近くに偏心して配置した場合には、計測流路４の路壁に影響されて流れそのものの分布がばらついているため、計測流路４を流動する流体も分布が均等とならず、精度の高い計測ができなくなるおそれがある。
【００２１】
なお、本実施の形態では通信手段による監視制御で説明したが計測制御手段に表示器を搭載して監視データの表示を行うようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
以上のように、本発明にかかる気流監視装置は、流体の流れを直接計測することが可能となるので、強制給排気型燃焼機器の給排気通路の監視等にも応用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態１における気流監視装置の構成図
【図２】本発明の実施形態１における計測制御手段のブロック図
【図３】従来の気流監視装置の構成図
【符号の説明】
【００２４】
１  流体通路
２  濾過手段
３  計測ユニット
４  計測流路
５ａ、５ｂ  超音波送受信器
１９  演算手段
【図１】
2007040870.tif 000003
【図２】
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【図３】
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