(57)【要約】      （修正有）【課題】短周期の脈動でも脈動流を適正に検知する。気泡による誤動作を防ぐ。【解決手段】絞り部材２は、管路１の一部を塞ぐが、全部は塞いでいない。絞り部材２の軸孔２１に浮子３の軸部３１が挿通されている。浮子３は、液体Ｆが管路１を脈動流で流れたときに脈動に応じて絞り部材２の上面２ｔに頭部３２が当たっている最下状態と絞り部材２の上面２ｔから頭部３２が浮き上がっている浮上状態とに交互になる。浮子３が最下状態にあるか浮上状態にあるかを、絞り部材２で塞がれている管路１の部分で、光学センサ４が光学的に検知する。絞り部材２が塞いでいない管路１の部分を液体Ｆが流れるので、脈動の周期が短くなっても浮子３が最下状態に戻れる。よって、短周期の脈動でも脈動流を適正に検知できる。液体Ｆに混じった気泡は絞り部材２が塞いでいない管路１の部分を流れ、気泡による誤動作がなくなる。【選択図】図１
2007278777.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体（Ｆ）が下から上へと流れうる管路（１）と、前記管路（１）の一部を塞ぐように前記管路（１）中に設置されている絞り部材（２）と、所定の上下範囲で上下しうるように前記絞り部材（２）に保持された且つ前記液体（Ｆ）が前記管路（１）を脈動流で流れたときに脈動に応じて前記上下範囲の最下側に沈んだ最下状態と前記最下状態から浮き上がっている浮上状態とに交互になる浮子（３）と、前記浮子（３）が前記最下状態にあるか前記浮上状態にあるかを検知するセンサ（４）とを具備したことを特徴とする検流器（１０）。
【請求項２】
液体（Ｆ）が下から上へと流れうる管路（１）と、前記管路（１）の一部を塞ぐように前記管路（１）中に設置され且つ軸孔（２１）を有する絞り部材（２）と、前記軸孔（２１）に挿通され該軸孔（２１）より長い軸部（３１）と該軸部（３１）の上部に位置し前記軸孔（２１）より大きい頭部（３２）と前記軸部（３１）の下部に位置し前記軸孔（２１）より大きい底部（３３）とを有し且つ前記液体（Ｆ）が前記管路（１）を脈動流で流れたときに脈動に応じて最も沈んだ最下状態と前記最下状態から浮き上がっている浮上状態とに交互になる浮子（３）と、前記浮子（３）が前記最下状態にあるか前記浮上状態にあるかを検知するセンサ（４）とを具備したことを特徴とする検流器（１０）。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の検流器（１０）において、前記絞り部材（２）および前記浮子（３）により、前記管路（１）の断面積の５０％〜９５％が塞がれていることを特徴とする検流器（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検流器に関し、さらに詳しくは、短周期の脈動でも脈動流を適正に検知できると共に気泡による誤動作のない検流器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、下から上への液体の流れによって持ち上がる浮子が脈動流により上下する動きを光学的に検出して脈動流を検知する検流器が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００１−２０７９７２号公報
【特許文献２】特開平３−３３４８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来の検流器では、流れが止まっているときは浮子が沈んで流路を塞ぎ、流れがあると流れが浮子を持ち上げて浮子の周りに流路を作り、その流路を液体が流れる構造になっていた。
しかし、脈動の周期が長いときは脈動のピークとピークの間に浮子が沈んで適正に浮子が上下するが、脈動の周期が短くなると脈動のピークとピークの間に浮子がほとんど沈まず適正に浮子が上下しなくなり、脈動流を適正に検知できなくなる問題点があった。
また、浮子の動きを検出するための光ビームを横切って液体が流れるため、液体に混じった気泡を浮子と誤って検出してしまう問題点があった。
そこで、本発明の目的は、短周期の脈動でも脈動流を適正に検知できると共に気泡による誤動作のない検流器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
第１の観点では、本発明は、液体（Ｆ）が下から上へと流れうる管路（１）と、前記管路（１）の一部を塞ぐように前記管路（１）中に設置されている絞り部材（２）と、所定の上下範囲で上下しうるように前記絞り部材（２）に保持された且つ前記液体（Ｆ）が前記管路（１）を脈動流で流れたときに脈動に応じて前記上下範囲の最下側に沈んだ最下状態と前記最下状態から浮き上がっている浮上状態とに交互になる浮子（３）と、前記浮子（３）が前記最下状態にあるか前記浮上状態にあるかを検知するセンサ（４）とを具備したことを特徴とする検流器（１０）を提供する。
上記第１の観点による検流器（１０）では、絞り部材（２）および浮子（３）が管路（１）の一部を塞ぐが全部は塞いでいない。従って、絞り部材（２）および浮子（３）が塞いでいない管路（１）の部分を液体（Ｆ）が流れることが出来るので、脈動の周期が短くなっても、浮子（３）が最下状態に戻ることが出来る。よって、短周期の脈動でも脈動流を適正に検知できる。
また、気泡により誤動作しない例えば磁気センサを用いると共に浮子（３）を例えば鉄製とすれば、気泡による誤動作がなくなる。
さらに、光学センサを用いる場合には、絞り部材（２）で塞がれている管路（１）の部分で浮子（３）を検知するようにすれば、液体（Ｆ）に混じった気泡は絞り部材（２）が塞いでいない管路（１）の部分を流れるので、気泡による誤動作がなくなる。
【０００５】
第２の観点では、本発明は、液体（Ｆ）が下から上へと流れうる管路（１）と、前記管路（１）の一部を塞ぐように前記管路（１）中に設置され且つ軸孔（２１）を有する絞り部材（２）と、前記軸孔（２１）に挿通され該軸孔（２１）より長い軸部（３１）と該軸部（３１）の上部に位置し前記軸孔（２１）より大きい頭部（３２）と前記軸部（３１）の下部に位置し前記軸孔（２１）より大きい底部（３３）とを有し且つ前記液体（Ｆ）が前記管路（１）を脈動流で流れたときに脈動に応じて最も沈んだ最下状態と前記最下状態から浮き上がっている浮上状態とに交互になる浮子（３）と、前記浮子（３）が前記最下状態にあるか前記浮上状態にあるかを検知するセンサ（４）とを具備したことを特徴とする検流器（１０）を提供する。
上記第２の観点による検流器（１０）では、浮子（３）の軸部（３１）が絞り部材（２）の軸孔（２１）に挿通されており且つ絞り部材（２）が管路（１）の一部を塞ぐが全部は塞いでいない。従って、絞り部材（２）が塞いでいない管路（１）の部分を液体（Ｆ）が流れることが出来るので、脈動の周期が短くなっても、浮子（３）が最下状態に戻ることが出来る。よって、短周期の脈動でも脈動流を適正に検知できる。
また、浮子（３）の軸部（３１）が絞り部材（２）の軸孔（２１）に挿通されているため、浮子（３）の動きを上下方向に制限すると共に、軸部（３１）の長さを短くすることで上下運動の距離を制限し短周期の脈動流を適正に検知できる。
また、気泡により誤動作しない例えば磁気センサを用いると共に浮子（３）を例えば鉄製とすれば、気泡による誤動作がなくなる。
さらに、光学センサを用いる場合には、絞り部材（２）で塞がれている管路（１）の部分で浮子（３）を検知するようにすれば、液体（Ｆ）に混じった気泡は絞り部材（２）が塞いでいない管路（１）の部分を流れるので、気泡による誤動作がなくなる。
【０００６】
第３の観点では、本発明は、前記第１または第２の観点による検流器（１０）において、前記絞り部材（２）および前記浮子（３）により、前記管路（１）の断面積の５０％〜９５％が塞がれていることを特徴とする検流器（１０）を提供する。
上記第３の観点による検流器（１０）では、絞り部材（２）および浮子（３）で塞がない管路（１）の部分を充分（管路断面積の５％〜５０％）確保できるので、脈動の周期がかなり短くなっても、浮子（３）が最下状態に戻ることが出来る。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の検流器によれば、短周期の脈動でも脈動流を適正に検知できるようになる。また、気泡による誤動作を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【０００９】
図１は、実施例１に係る検流器１０の縦断面図である。
この検流器１０は、液体Ｆが下から上へと流れうる管路１と、管路１の一部を塞ぐように管路１中に設置された絞り部材２と、液体Ｆが管路１を脈動流で流れたときに脈動に応じて最下状態（図１の状態）と浮上状態（図６の状態）とに交互になる浮子３と、浮子３が最下状態にあるか浮上状態にあるかを光学的に検知する光学センサ４と、浮子３の動きを上下方向のみに制限するためのガイドリング５とを具備している。
【００１０】
図２の（ａ）は絞り部材２の上面図であり、図２の（ｂ）は同正面図であり、図２の（ｃ）は同左側面図である。
絞り部材２は、管路１を完全に塞がないための切欠部２０を設けた円板形であり、中央に軸孔２１が穿設され、光学センサ４の光路となる光路孔２２が切欠部２０を避けて設けられており、テフロン（登録商標）製である。絞り部材２は、浮子３の動きを上下方向のみに制限するガイドの役割を兼ねている。
数値例を挙げると、絞り部材２の外径は１３.３ｍｍで、長さは９ｍｍである。中央の凹穴は、内径７ｍｍ，深さ６ｍｍである。軸孔２１の中心から切欠部２０までの長さは４.５ｍｍである。従って、絞り部材２は、管路１の断面積約１３３平方ミリメートルの約９０％を塞ぐことになる。軸孔２１から切欠部２０まで幅２ｍｍの溝が切ってある。軸孔２１は直径３ｍｍ，長さ３ｍｍ、光路孔２２は幅４ｍｍである。
【００１１】
図３の（ａ）はガイドリング５の上面図であり、図３の（ｂ）は同正面図である。
ガイドリング５は、管路１を完全に塞がないための切欠部５０を設けた円板形であり、テフロン（登録商標）製である。
数値例を挙げると、ガイドリング５の外径は１３.３ｍｍで、長さは６ｍｍである。中央の穴は内径８ｍｍである。穴の中心から切欠部２０までの長さは４.５ｍｍである。穴から切欠部５０まで幅２ｍｍの溝が切ってある。
【００１２】
図１に戻り、浮子３は、絞り部材２の軸孔２１に挿通され軸孔２１より長い軸部３１と、軸部３１の上端に位置し軸孔２１より大きい頭部３２と、軸部３１の下端に位置し軸孔２１より大きい底部３３とを有するバーベル形であり、チタン製である。浮子３がバーベル形をしているため、ポンプを変更し脈動水量あるいは脈動圧力が変化した場合に浮子３が適切な上下運動を行えるように、絞り部材２の形状を変更することなく、軸部３１の長さを変更することで上下動の距離を適切に調整でき、頭部３２および底部３３の長さを変更することで適切な重量に変更できる。
数値例を挙げると、重量は０.８ｇ、軸部３１は直径２ｍｍ，長さ７ｍｍ、頭部３２は直径６ｍｍ，長さ３.５ｍｍ、底部３３は直径６ｍｍ，長さ２.４ｍｍである。
【００１３】
図４は、図１のＡ−Ａ断面図である。
光学センサ４の光路となる光路孔２２は、絞り部材２で塞がれている管路１の部分にある。
図５は、図１の底面図である。
【００１４】
図１に示すように、脈動流による流速のピークとピークの間では、浮子３は、最下状態にある。つまり、重力により、絞り部材２の上面２ｔに頭部３２が当たって支持された状態にある。最下状態では、光学センサ４の光は浮子３で反射されない。
一方、図６に示すように、脈動流による流速のピーク付近では、浮子３は、浮上状態にある。つまり、下から上への流れの圧力により持ち上げられて、絞り部材２の上面２ｔから頭部３２が浮き上がった状態にある。浮上状態では、光学センサ４の光は浮子３で反射される。
従って、光学センサ４は、光の反射状態の違いにより、浮子３が最下状態にあるか浮上状態にあるかを光学的に検知しうる。
【００１５】
実施例１の検流器１０によれば、次の効果が得られる。
（１）絞り部材２が塞いでいない管路１の部分を液体Ｆが流れることが出来るので、脈動の周期が短くなっても、浮子３が最下状態に戻ることが出来る。よって、短周期の脈動でも脈動流を適正に検知できる。例えば、従来の検流器では１００回／分程度の脈動流までしか検知できなかったが、本発明の検流器では６００回／分程度の脈動流まで検知できるようになった。
（２）液体Ｆに混じった気泡は、絞り部材２が塞いでいない管路１の部分を流れ、光路孔２２の部分を流れないので、気泡による誤動作を防止できる。
【実施例２】
【００１６】
図７は、実施例２に係る検流器１０の縦断面図である。
この検流器１０は、液体Ｆが下から上へと流れうる管路１と、管路１の一部を塞ぐように管路１中に設置された絞り部材２と、液体Ｆが管路１を脈動流で流れたときに脈動に応じて最下状態（図７の状態）と浮上状態（図１１の状態）とに交互になる浮子３と、浮子３が最下状態にあるか浮上状態にあるかを光学的に検知する光学センサ４とを具備している。
【００１７】
図８の（ａ）は絞り部材２の本体２ａの上面図であり、図８の（ｂ）は同正面図であり、図８の（ｃ）は同左側面図である。
絞り部材２の本体２ａは、管路１を完全に塞がないための流孔２５を設けた円板形であり、テフロン（登録商標）製である。本体２ａの中央には浮子３が上下しうる浮子穴２３が設けてあり、その浮子穴２３の底には浮子３より小さい下孔２４が穿設されている。また、本体２ａには、流孔２５を避けて、光学センサ４の光路となる光路孔２２が設けられている。
【００１８】
図９の（ａ）は絞り部材２の蓋２ｂの上面図であり、図９の（ｂ）は同正面図である。
蓋２ｂは、管路１を完全に塞がないための上孔６０を設けた円板形であり、テフロン（登録商標）製である。
【００１９】
図７に戻り、浮子３は、ボール形であり、セラミック製である。
【００２０】
図１０は、図７のＡ−Ａ断面図である。
光学センサ４の光路となる光路孔２２は、絞り部材２および浮子３で塞がれている管路１の部分にある。
【００２１】
図７に示すように、脈動流による流速のピークとピークの間では、浮子３は、最下状態にある。つまり、重力により、最も沈んだ状態にある。最下状態では、光学センサ４の光は浮子３で反射されない。
一方、図１１に示すように、脈動流による流速のピーク付近では、浮子３は、浮上状態にある。つまり、下孔２４を通じて浮子３に加わる下から上への流れの圧力により持ち上げられて、浮き上がった状態にある。浮上状態では、光学センサ４の光は浮子３で反射される。
従って、光学センサ４は、光の反射状態の違いにより、浮子３が最下状態にあるか浮上状態にあるかを光学的に検知しうる。
【００２２】
実施例２の検流器１０によれば、次の効果が得られる。
（１）絞り部材２および浮子３が塞いでいない流孔２５を液体Ｆが流れることが出来るので、脈動の周期が短くなっても、浮子３が最下状態に戻ることが出来る。よって、短周期の脈動でも脈動流を適正に検知できる。
（２）液体Ｆに混じった気泡は、流孔２５の部分を流れ、光路孔２２の部分を流れないので、気泡による誤動作を防止できる。
【実施例３】
【００２３】
光学センサ４の代わりに磁気センサを用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明の検流器は、例えば液体薬品注入機に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施例１に係る検流器を示す縦断面図である（最下状態）。
【図２】絞り部材を示す上面図、正面図および左側面図である。
【図３】ガイドリングを示す上面図および正面図である。
【図４】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図５】図１の底面図である。
【図６】実施例１に係る検流器を示す縦断面図である（浮上状態）。
【図７】実施例２に係る検流器を示す縦断面図である（最下状態）。
【図８】絞り部材の本体を示す上面図、正面図および左側面図である。
【図９】絞り部材の蓋を示す上面図および正面図である。
【図１０】図７のＡ−Ａ断面図である。
【図１１】実施例２に係る検流器を示す縦断面図である（浮上状態）。
【符号の説明】
【００２６】
１                            管路
２                            絞り部材
２０                          切欠部
２１                          軸孔
２２                          光路孔
２５                          流孔
３                            浮子
３１                          軸部
３２                          頭部
３３                          底部
４                            光学センサ
５                            ガイドリング
５０                          切欠部
１０                          検流器
【図１】
2007278777.tif 000003
【図２】
2007278777.tif 000004
【図３】
2007278777.tif 000005
【図４】
2007278777.tif 000006
【図５】
2007278777.tif 000007
【図６】
2007278777.tif 000008
【図７】
2007278777.tif 000009
【図８】
2007278777.tif 000010
【図９】
2007278777.tif 000011
【図１０】
2007278777.tif 000012
【図１１】
2007278777.tif 000013