(57)【要約】【課題】記憶装置から消去された積算流量を再度読み出せる流量計を提供する。【解決手段】流路11が設けられた流路保持体10、流路11を流れる流体の流量を検出するための流れセンサ8、検出された流量に基づいて、流路11を流れた流体の積算流量を算出する積算流量算出回路301、算出された積算流量を保存する第1の積算流量記憶装置400、第１の積算流量記憶装置400に保存された積算流量を消去する指示を受け付けるインタフェース350、インタフェース350が指示を受け付けた場合に、第1の積算流量記憶装置400に保存された積算流量を消去する消去回路302、及び第1の積算流量記憶装置302から消去された積算流量を保存する第2の積算流量記憶装置401を備える。【選択図】図1
2009115802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路が設けられた流路保持体と、
前記流路を流れる流体の流量を検出するための流れセンサと、
前記検出された流量に基づいて、前記流路を流れた流体の積算流量を算出する積算流量算出回路と、
前記算出された積算流量を保存する第１の積算流量記憶装置と、
前記第１の積算流量記憶装置に保存された前記積算流量を消去する指示を受け付けるインタフェースと、
前記インタフェースが前記指示を受け付けた場合に、前記第１の積算流量記憶装置に保存された前記積算流量を消去する消去回路と、
前記第１の積算流量記憶装置から消去された前記積算流量を保存する第２の積算流量記憶装置と、
を備えることを特徴とする流量計。
【請求項２】
前記インタフェースが前記指示を受け付けた場合に、前記第１の積算流量記憶装置に保存されていた前記積算流量を、前記第２の積算流量記憶装置に保存するバックアップ回路を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の流量計。
【請求項３】
前記第２の積算流量記憶装置に保存された前記積算流量を、前記第１の積算流量記憶装置に、復元積算流量として保存しなおす復元回路を更に備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の流量計。
【請求項４】
前記復元積算流量を表示する表示装置を更に備えることを特徴とする請求項３に記載の流量計。
【請求項５】
前記復元積算流量を送信するための送信装置を更に備えることを特徴とする請求項３又は４に記載の流量計。
【請求項６】
前記第１の積算流量記憶装置に保存された前記積算流量を表示する表示装置を更に備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の流量計。
【請求項７】
前記第１の積算流量記憶装置に保存された前記積算流量を送信するための送信装置を更に備えることを特徴とする請求項１、２、６のいずれか１項に記載の流量計。
【請求項８】
前記第１の積算流量記憶装置が揮発性記憶装置であり、前記第２の積算流量記憶装置が不揮発性記憶装置であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の流量計。
【請求項９】
流路が設けられた流路保持体と、
前記流路を流れる流体の流量を検出するための流れセンサと、
前記検出された流量に基づいて、前記流路を流れた流体の積算流量を算出する積算流量算出回路と、
前記算出された積算流量を保存する第１の積算流量記憶装置と、
前記第１の積算流量記憶装置に保存された前記積算流量を消去する指示を受け付けるインタフェースと、
前記インタフェースが前記指示を受け付けた場合に、前記第１の積算流量記憶装置に保存された前記積算流量を消去する消去回路と、
前記第１の積算流量記憶装置から消去された前記積算流量を保存する第２の積算流量記憶装置と、
前記流路を流れる流体の流量を制御するための制御弁と、
前記検出された流量に基づき、前記制御弁を駆動し、前記流路を流れる流体の流量を調節するコントローラと、
を備えることを特徴とする流量制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は計測技術に関し、特に流量計及び流量制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
工業炉、ボイラ、及び空調熱源機器等においては、適切な流量の流体が供給されることが求められている。そのため、流量を正確に計測するための流量計が種々開発されている（例えば、特許文献1参照。）。流量計は、測定した流量を記憶装置に適宜保存する。使用者は、記憶装置に保存された流量を読み出し、流体の供給先の必要に応じて、流量を制御する。
【特許文献１】特開2006-132974号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
使用者は、通常、記憶装置から流量を読み出し、流量を制御した後、流量を不要なデータとして記憶装置から削除する。しかし、削除した後に、再び削除した流量を知る必要に迫られる場合がある。また、使用者は、流量を記憶装置から誤って削除することもある。そこで本発明は、記憶装置から消去された積算流量を再度読み出せる流量計及び流量制御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】
【０００４】
本発明の特徴は、（イ）流路が設けられた流路保持体と、（ロ）流路を流れる流体の流量を検出するための流れセンサと、（ハ）検出された流量に基づいて、流路を流れた流体の積算流量を算出する積算流量算出回路と、（ニ）算出された積算流量を保存する第1の積算流量記憶装置と、（ホ）第1の積算流量記憶装置に保存された積算流量を消去する指示を受け付けるインタフェースと、（ヘ）インタフェースが指示を受け付けた場合に、第1の積算流量記憶装置に保存された積算流量を消去する消去回路と、（ト）第1の積算流量記憶装置から消去された積算流量を保存する第2の積算流量記憶装置と、を備える流量計であることを要旨とする。
【０００５】
本発明に係る流量計によれば、例えば使用者が誤って第1の積算流量記憶装置から積算流量を消去しても、第2の積算流量記憶装置から積算流量を読み出すことが可能となる。
【０００６】
本発明の他の特徴は、（イ）流路が設けられた流路保持体と、（ロ）流路を流れる流体の流量を検出するための流れセンサと、（ハ）検出された流量に基づいて、流路を流れた流体の積算流量を算出する積算流量算出回路と、（ニ）算出された積算流量を保存する第1の積算流量記憶装置と、（ホ）第1の積算流量記憶装置に保存された積算流量を消去する指示を受け付けるインタフェースと、（ヘ）インタフェースが指示を受け付けた場合に、第1の積算流量記憶装置に保存された積算流量を消去する消去回路と、（ト）第1の積算流量記憶装置から消去された積算流量を保存する第2の積算流量記憶装置と、（チ）流路を流れる流体の流量を制御するための制御弁と、（リ）検出された流量に基づき、制御弁を駆動し、流路を流れる流体の流量を調節するコントローラと、を備える流量制御装置であることを要旨とする。
【０００７】
本発明に係る流量制御装置によれば、例えば使用者が誤って第1の積算流量記憶装置から積算流量を消去しても、第2の積算流量記憶装置から積算流量を読み出すことが可能となる。そのため、第1の積算流量記憶装置から誤って積算流量を消去しても、第2の積算流量記憶装置から読み出した積算流量に基づいて、流路を流れる流体の流量を適切に調節することが可能になる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、記憶装置から消去された積算流量を再度読み出せる流量計及び流量制御装置を提供可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号で表している。但し、図面は模式的なものである。したがって、具体的な寸法等は以下の説明を照らし合わせて判断するべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１０】
（第1の実施の形態）
第1の実施の形態に係る流量計は、断面図である図1に示すように、気体又は液体が流れる流路11が設けられた流路保持体10、及び流路11に設けられた、流路11を流れる流体の流量を検出するための流れセンサ8を備える。流路保持体10上には、計測ユニット30が配置される。計測ユニット30は、流れセンサ8に電気的に接続された中央演算処理装置(CPU)300を備える。CPU300は、流れセンサ8で検出された流量に基づいて、設定された時間範囲において流路11を流れた流体の積算流量を算出する積算流量算出回路301を備える。CPU300には、積算流量算出回路301で算出された積算流量を保存する第1の積算流量記憶装置400が接続されている。
【００１１】
また、CPU300は、第１の積算流量記憶装置400に保存された積算流量を消去する指示を受け付けるインタフェース350、及びインタフェース350が積算流量を消去する指示を受け付けた場合に、第1の積算流量記憶装置400に保存された積算流量を消去する消去回路302を備える。さらに、CPU300には、第1の積算流量記憶装置302から消去された積算流量を保存する第2の積算流量記憶装置401が接続されており、CPU300は、インタフェース350が積算流量を消去する指示を受け付けた場合に、第1の積算流量記憶装置400から消去される積算流量を第2の積算流量記憶装置401に保存するバックアップ回路303を備える。なお、図1は断面図であるが、CPU300、第1の積算流量記憶装置400、及び第2の積算流量記憶装置401は模式的に描かれており、実際には、マイクロプロセッサ、ランダムアクセスメモリ(RAM)、リードオンリメモリ(ROM)、I/O回路等により構成される。
【００１２】
流路保持体10には、注入口13及び排出口14が設けられており、流路11は、注入口13から排出口14に流路保持体10の内部を貫通している。注入口13及び排出口14のそれぞれには、ガスや液体等の流体を通す配管が挿入される。流路11の一部には、流路11の内径を狭める絞り12が設けられている。絞り12における流路11の断面積は、流路11内の流体の流速が、流れセンサ8の流速計測範囲内となるよう、適宜設定される。
【００１３】
流れセンサ8は、斜視図である図2、及びIII-III方向から見た断面図である図3に示すように、キャビティ66が設けられた基板60、基板60上にキャビティ66を覆うように配置された絶縁膜65、及び絶縁膜65に設けられたヒータ61を備える。また、流れセンサ8は、ヒータ61より図1に示す流路11の上流側に位置する図2及び図3に示す上流側測温抵抗素子62、ヒータ61より下流側に位置する下流側測温抵抗素子63、及び上流側測温抵抗素子62より上流側に設けられた周囲温度センサ64を備える。
【００１４】
絶縁膜65のキャビティ66を覆う部分は、断熱性のダイアフラムをなしている。周囲温度センサ64は、図1に示す流路11に流入してきた流体の温度を測定する。図2及び図3に示すヒータ61は、キャビティ66を覆う絶縁膜65の中心に配置されており、流路11に流れる流体を、周囲温度センサ64が計測した温度よりも一定温度、例えば10℃高くなるよう、加熱する。上流側測温抵抗素子62はヒータ61より上流側の温度を検出するために用いられ、下流側測温抵抗素子63はヒータ61より下流側の温度を検出するために用いられる。
【００１５】
ここで、図1に示す流路11中の流体が静止している場合、図2及び図3に示すヒータ61で加えられた熱は、上流方向と下流方向へ対称的に拡散する。したがって、上流側測温抵抗素子62及び下流側測温抵抗素子63の温度は等しくなり、上流側測温抵抗素子62及び下流側測温抵抗素子63の電気抵抗は等しくなる。これに対し、図1に示す流路11中の流体が上流から下流に流れている場合、図2及び図3に示すヒータ61で加えられた熱は、下流方向に運ばれる。したがって、上流側測温抵抗素子62の温度よりも、下流側測温抵抗素子63の温度が高くなる。そのため、上流側測温抵抗素子62の電気抵抗と、下流側測温抵抗素子63の電気抵抗に差が生じる。下流側測温抵抗素子63の電気抵抗と上流側測温抵抗素子62の電気抵抗の差は、図1に示す流路11中の流体の流速と相関関係がある。そのため、下流側測温抵抗素子63の電気抵抗と上流側測温抵抗素子62の電気抵抗の差から、流路11を流れる流体の流量が求められる。
【００１６】
図2及び図3に示す基板60の材料としては、シリコン(Si)等が使用可能である。絶縁膜65の材料としては、酸化ケイ素(SiO2)等が使用可能である。キャビティ66は、異方性エッチング等により形成される。またヒータ61、上流側測温抵抗素子62、下流側測温抵抗素子63、及び周囲温度センサ64のそれぞれの材料には白金(Pt)等が使用可能であり、リソグラフィ法等により形成可能である。
【００１７】
図１に示す積算流量算出回路301は、流れセンサ8から流体の流速Vの値を受信する。さらに、積算流量算出回路301は、下記(1)式に示すように、流速Vに絞り12の断面積Aを乗じて、流体の瞬時流量Qを算出する。
Q = V × A  ・・・(1)
なお、流体の流速の単位は、例えばm/minであり、絞り12の断面積の単位は、例えばm2である。また、積算流量算出回路301は、所定の記録間隔をおいて、図4に示すように、瞬時流量を算出し、記録することを継続する。なお、記録間隔は、例えば、図１に示すCPU300のインタフェース350に接続された入力装置251を介して、使用者によって設定される。
【００１８】
さらに、積算流量算出回路301は、記録間隔をおいて算出された瞬時流量を、記録を開始した時点から現在まで積分して、積算流量を経時的に算出する。積算流量算出回路301は、算出した積算流量を、第1の積算流量記憶装置400に保存する。第1の積算流量記憶装置400は、例えばRAM等の揮発性記憶装置である。また、積算流量算出回路301は、算出した積算流量を、インタフェース350に接続された表示装置35に表示させる。
【００１９】
ここで、使用者が、第1の積算流量記憶装置400に保存された積算流量を消去する指示を入力装置251に入力すると、CPU300のインタフェース350を介して、バックアップ回路303が、積算流量を消去する指示の信号を受信する。信号を受信したバックアップ回路303は、第1の積算流量記憶装置400に保存された積算流量を読み出し、読み出した積算流量を、第2の積算流量記憶装置401に保存する。第2の積算流量記憶装置401は、例えばEEPROM等の不揮発性記憶装置である。バックアップ回路303が積算流量を第2の積算流量記憶装置401に保存した後、消去回路301は、第1の積算流量記憶装置400に保存されていた積算流量を消去する。積算流量が消去された後、積算流量算出回路301は積算流量の算出を0から再開する。なお、積算流量の算出は、自動的に再開してもよいし、入力装置251を介した使用者からの指示を待って再開してもよい。
【００２０】
また、CPU300は、復元回路304をさらに備える。ここで、使用者が、第1の積算流量記憶装置400から消去された積算流量を復元する指示を入力装置251に入力すると、CPU300のインタフェース350を介して、復元回路304が、消去された積算流量を復元する指示の信号を受信する。信号を受信した復元回路304は、第2の積算流量記憶装置401に保存されていた積算流量を読み出し、読み出した積算流量を、第1の積算流量記憶装置400に、復元積算流量として保存する。また、復元回路304は、復元積算流量を表示装置35に表示させる。
【００２１】
計測ユニット30上に配置された表示装置35は、インタフェース350に接続されており、上面図である図5に示すように、デジタル表示部36と単位表示部37を含む。デジタル表示部36は、図1に示す積算流量算出回路301が算出した積算流量の値、及び復元回路304が復元した復元積算流量の値等を表示する。図5に示す単位表示部37は、デジタル表示部36で表示された値の単位を表示する。なお、積算流量又は復元積算流量の値の桁数が、表示装置35で表示可能な桁数よりも多い場合、表示装置35は、積算流量又は復元積算流量の値を上位桁と下位桁に分割し、上位桁の値と、下位桁の値を交互に表示してもよい。また、表示装置35は、計測ユニット30から離れた位置に配置されてもよい。
【００２２】
入力装置251は、例えば、左シフトキー21、右シフトキー22、下キー23、上キー24、実行キー25、入力キー26、及び表示キー27を備える。使用者は、これらのキーを操作することにより、第1の積算流量記憶装置400に保存された積算流量を消去する指示、及び第1の積算流量記憶装置400から消去された積算流量を復元する指示を図1に示すCPU300に入力する。
【００２３】
以上説明した、第1の実施の形態に係る流量計によれば、使用者が誤って第1の積算流量記憶装置400に保存された積算流量を消去した後も、第2の積算流量記憶装置401から積算流量を復元することが可能になる。また、使用者が、過誤ではなく、意図的に第1の積算流量記憶装置400に保存された積算流量を消去した後に、流体の供給条件を再現する必要に迫られて、消去した積算流量の値が必要な場合も、第2の積算流量記憶装置401から積算流量を復元することが可能になる。
【００２４】
（第2の実施の形態）
第1の実施の形態においては、第1の積算流量記憶装置400から積算流量が消去された後、積算流量算出回路301が積算流量の算出を0から再開すると説明した。ここで、第2の実施の形態に係る流量計においては、図6に示すように、CPU300が加算回路321を備える。加算回路321は、復元回路304が復元積算流量を第1の積算流量記憶装置400に復元した後、積算流量算出回路301が算出する積算流量に、復元積算流量を加算する。第2の実施の形態に係る流量計によれば、復元積算流量が加算された新たな積算流量を算出することが可能になる。
【００２５】
（第3の実施の形態）
第3の実施の形態に係る流量制御装置は、図7に示すように、流量計50、流量計50の排出口14に接続された流路99、及び流路99に接続され、流体の流量を制御する制御弁41を備える。制御弁41は、例えばソレノイド弁である。制御弁41は、流路43及び流路44と、流路43及び流路44を連通する弁室45が設けられた弁座42、弁室45に収納され、流路44を開閉する弁体46、弁体46に連結された磁性体のプランジャ47、及び通電されてプランジャ47を上下させるソレノイドコイル48を備える。
【００２６】
流量計50は、第1の実施の形態に係る流量計の構成要素に加えて、積算流量算出回路301で算出された積算流量に基づき、制御弁41を駆動し、流路11及び流路99を流れる流体の流量を調節するコントローラ305をさらに備える。コントローラ305は、積算流量算出回路301及び制御弁41のソレノイドコイル48に電気的に接続されている。コントローラ305は積算流量算出回路301から積算流量の信号を受信し、積算流量が設定値よりも多い場合は、ソレノイドコイル48に通電して、流量を減少させる。また積算流量が設定値よりも少ない場合は、ソレノイドコイル48に通電して、流量を増加させる。
【００２７】
第3の実施の形態に係る流量制御装置は、第1の実施の形態で説明した流量計を採用しているため、使用者が誤って第1の積算流量記憶装置400から積算流量を消去しても、その後、第2の積算流量記憶装置401から積算流量のデータを復元することが可能となる。そのため、第1の積算流量記憶装置400から誤って積算流量を消去しても、復元積算流量に基づいて、流路11を流れる流体の流量を適切に調節することが可能になる。また、流量計50と制御弁41は一体化してもよい。なお、第2の実施の形態で説明した流量計を採用してもよいことはもちろんである。
【００２８】
（その他の実施の形態）
上記のように本発明を実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす記述及び図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかになるはずである。例えば、流量計は、図1に示す積算流量算出回路301が算出した積算流量、及び復元回路304が復元した復元積算流量を、外部のパーソナルコンピュータ等に送信する送信装置を備えていてもよい。また、第2の積算流量記憶装置401は、計測ユニット30から着脱可能であってもよい。着脱可能にすることにより、第2の積算流量記憶装置401に保持されている情報を、外部の機器で読み出すことが可能となる。さらに、積算流量回路301、消去回路302、バックアップ回路303、及び復元回路304は、回路そのものではなく、同様の機能を発揮させるプログラムを実行するCPU300の機能の一部であってもよいことはもちろんである。この様に、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第1の実施の形態に係る流量計の断面図である。
【図２】本発明の第1の実施の形態に係る流れセンサの斜視図である。
【図３】本発明の第1の実施の形態に係る流れセンサの図2のIII-III方向から見た断面図である。
【図４】本発明の第1の実施の形態に係る流量計を流れる流体の瞬時流量の例を示すグラフである。
【図５】本発明の第1の実施の形態に係る入力装置及び表示装置を示す上面図である。
【図６】本発明の第2の実施の形態に係る流量計の断面図である。
【図７】本発明の第3の実施の形態に係る流量制御装置の断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
8・・・流れセンサ
10・・・流路保持体
11・・・流路
12・・・絞り
13・・・注入口
14・・・排出口
21・・・左シフトキー
22・・・右シフトキー
23・・・下キー
24・・・上キー
25・・・実行キー
26・・・入力キー
27・・・表示キー
35・・・表示装置
36・・・デジタル表示部
37・・・単位表示部
41・・・制御弁
42・・・弁座
43, 44・・・流路
45・・・弁室
46・・・弁体
47・・・プランジャ
48・・・ソレノイドコイル
50・・・流量計
60・・・基板
61・・・ヒータ
62・・・上流側測温抵抗素子
63・・・下流側測温抵抗素子
64・・・周囲温度センサ
65・・・絶縁膜
66・・・キャビティ
251・・・入力装置
300・・・CPU
301・・・積算流量算出回路
302・・・消去回路
303・・・バックアップ回路
304・・・復元回路
305・・・コントローラ
350・・・インタフェース
400・・・第1の積算流量記憶装置
401・・・第2の積算流量記憶装置
【図１】
2009115802.tif 000003
【図２】
2009115802.tif 000004
【図３】
2009115802.tif 000005
【図４】
2009115802.tif 000006
【図５】
2009115802.tif 000007
【図６】
2009115802.tif 000008
【図７】
2009115802.tif 000009