(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【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
【図１】
0005028709.tif 000002
【図２】
0005028709.tif 000003
【図３】
0005028709.tif 000004
【図４】
0005028709.tif 000005
【図５】
0005028709.tif 000006
【図６】
0005028709.tif 000007
【図７】
0005028709.tif 000008
【図８】
0005028709.tif 000009