(57)【要約】      （修正有）【課題】弁本体を流れる流体の流量を、弁本体内に配設された弁体より上流流路内の流体圧力及び下流流路内の流体圧力の差圧と、弁体の弁開度量とから演算する流量計測バルブにおいて、従来よりもコンパクトな構造とし、かつ精度良く流量演算を行う。【解決手段】流量を演算するため下流流路１２内の流体圧力を測定するにあたり、弁本体１を流れる流体の流量を制御する弁体２よりも下流側の流路の一部に形成された流体淀み部１４に溜まった流体の淀み部分３の圧力を流体淀み部１４に面した弁本体１の内周面１５と下流側流体圧力検出手段４２が装着されている弁本体１の外周面１７とを貫通する下流側流体圧力導通路２０を介して下流側流体圧力検出手段４２で検出するようにしたことで、動圧の影響を受けずに精度良く下流側流体圧力を検出することが可能となる。【選択図】図１
2009115271.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁本体内に配設され、前記弁本体内を通過する流体の流量を調節する弁体と、前記弁体より上流側の流路における流体圧力を検出する第１の圧力検出手段と、前記弁体より下流側の流路における流体圧力を検出する第２の圧力検出手段と、前記弁体の弁開度量を検出する弁開度量検出手段と、前記第１及び第２の圧力検出手段と前記弁開度量検出手段の各検出信号に基づいて前記弁本体内を流れる流体の流量を演算する流量演算手段とを備えた流量計測バルブにおいて、  前記弁本体内の弁体より下流側の流路中の前記弁体近傍に流体の淀みを生じさせる流体淀み部と、  前記流体淀み部に面した弁本体内周面と弁本体外周面とを貫通する下流側流体圧力導通路とを設け、  前記第２の圧力検出手段を前記弁本体外周面に装着して前記下流側流体圧力導通路と接続したことを特徴とする流量計測バルブ。 
【請求項２】
請求項１記載の流量計測バルブにおいて、  前記バルブは、前記弁体に軸着された弁軸の移動に伴って前記弁本体の内部で前記弁体の位置が変化することによって前記弁本体内を通過する流体の流量を調節するグローブバルブであり、  前記流体淀み部は前記弁体の外周面と前記弁本体の内周面によって形成される空間であることを特徴とする流量計測バルブ。 
【請求項３】
請求項１記載の流量計測バルブにおいて、  前記弁体は前記弁本体の流路の軸線と直交する弁軸と軸着し、該弁軸と直交する面内において前記弁体は回動自在に該弁軸に軸支されるとともに、前記弁体は流体が通過する貫通孔を有する略半球体に形成され、  前記流体淀み部は前記弁体の外周面と、前記弁本体の内周面によって形成される空間であることを特徴とする流量計測バルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は弁本体を流れる流体の流量を調節するとともに、弁本体内に配設された弁体より上流側の流路内の流体圧力及び下流側の流路内の流体圧力との差圧と、弁体の弁開度量とから弁本体を流れる流体の流量を演算する流量計測バルブに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のビルの空調システムにおいては、弁体を所定の弁開度に設定しても、流体の圧力が高い場合には弁本体内を流れる流体の流量が目標値よりも大きくなってしまう問題が生じていた。即ち、必要以上の流体が流れるために無駄なエネルギーを消費するという不利益を招いていた。従来は、この問題を解消するために弁本体よりも上流または下流に流量計を設置し、流体の流量を計測することによって流体の流れ過ぎを検出し、計測流量が目標値に一致するように弁体の開度制御に反映させることで問題の解決を図っていた。  
【０００３】
しかしながら前述の手法では流量計と弁の両者を配管で直列に接続しなければならず、大きく配管のスペースをとるという問題があった。また、流量計と弁をそれぞれ用意するためにコストアップの原因となり、顧客のニーズとしても、価格の点で流量計測機能と弁機能との両機能を具備した流量計測バルブが求められていた。  
【０００４】
流量計測バルブでは、弁本体内を流れる流体の流量Ｑを弁体よりも上流側の流路中の流体圧力（上流側流体圧力）と弁体よりも下流側の流路中の流体圧力（下流側流体圧力）との差圧ΔＰと、弁体の開度とを測定して、所定の流量演算式に代入して算出することができる。  
【０００５】
この流量計測バルブに関する技術として、例えば特許文献１および２に開示されており、特許文献１には流量制御弁の管路中に、弁体の上流管路の流体圧力を検出する第１の圧力検出手段と、弁体の下流管路の流体圧力を検出する第２の圧力検出手段とを備え、第１および第２の圧力検出手段と弁開度量検出手段との電気出力信号にもとづいて管路内を流れる流体流量を演算する流量制御弁が開示されている。  
【０００６】
また、特許文献２にはシートリングの上流側及び下流側のシートリングに形成された４箇所の圧力取込口から圧力を取込、環状の空洞部内で平均化し、これを取り出して差圧を測定して弁本体を流過する流体の流量を測定するバタフライ弁が開示されている。  
【０００７】
【特許文献１】特開昭６０−１６８９７４号公報
【特許文献２】特公平７−１０３９４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１の流量制御弁では上流側流体圧力を検出する位置および下流側流体圧力を検出する位置がそれぞれ弁体から離れた位置に設置されている。これは流路内の流体圧力を精度良く検出するためには、弁体の近傍を流体が通過する際、流体の流れにおいて弁開度に応じた乱れが生じることに起因する流体圧力の変化の影響を受けないようにする必要があるので、弁体の上流及び下流にそれぞれ直線的な流路を十分な長さにわたって設け、上流側、下流側ともに弁体から十分に離れた位置から流体圧力を測定するようにそれぞれ圧力検出手段を設置するからである。特に下流側は上流側よりも弁開度に応じた乱れが生じることに起因する流体圧力の変化が大きく、流体圧力を検出する位置は上流側の流体圧力を検出する位置よりもはるかに弁体から離れた位置にせざるを得ない。  
【０００９】
このため、特許文献１においては弁の面間寸法が大きくなることが避けられず、製品の大型化、重量化が避けられないという問題点がある。仮に特許文献１において、直線的な流路を十分な長さにわたって設けることなく弁体の下流側近傍に圧力検出手段を配置した場合、弁体の開度によって流路中における流体の流れる方向が変化し、この変化に伴って流路中における圧力も変動してしまい、下流側の流体圧力を精度良く検出することができず、結果的に流量を高い精度で計測することができない。    
【００１０】
また特許文献２においては直線的な流路を設ける代わりに、４ヶ所の圧力取込口から取り出した圧力を同一の空洞部へ導き、混合することで圧力の平均化を行い、安定した圧力の検出を行うとしている。しかしながら、上流側、下流側ともに圧力取込口の位置が弁体から十分に離れていないので、上流側、下流側ともに弁開度に応じた乱れが生じることに起因する流体圧力の変動を大きく受け、流量を高い精度で計測することができないという問題がある。  
【００１１】
本発明は上記した従来の課題を解決するために成されたもので、その目的とするところは、弁の面間寸法を小さくコンパクトであって、かつ高精度の流量計測を行うことが可能な流量計測バルブを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明における第１発明(請求項１に係る発明)の流量計測バルブは、弁本体内に配設され、弁本体内を通過する流体の流量を調節する弁体と、弁体より上流側の流路における流体圧力を検出する第１の圧力検出手段と、弁体より下流側の流路における流体圧力を検出する第２の圧力検出手段と、弁体の弁開度量を検出する弁開度量検出手段と、第１及び第２の圧力検出手段と弁開度量検出手段の各検出信号に基づいて弁本体内を流れる流体の流量を演算する流量演算手段とを備えた流量計測バルブにおいて、弁本体内の弁体より下流側の流路中の弁体近傍に流体の淀みを生じさせる流体淀み部と、流体淀み部に面した弁本体内周面と弁本体外周面とを貫通する下流側流体圧力導通路とを設け、第２の圧力検出手段を弁本体外周面に装着して下流側流体圧力導通路と接続したことを特徴とするものである。  
【００１３】
また、本発明における第２発明(請求項２に係る発明)の流量計測バルブは、第１発明の流量計測バルブにおいて、バルブは、弁体に軸着された弁軸の移動に伴って弁本体の内部で前記弁体の位置が変化することによって弁本体内を通過する流体の流量を調節するグローブバルブであり、流体淀み部は弁体の外周面と弁本体の内周面によって形成される空間であることを特徴とするものである。  
【００１４】
また、本発明における第３発明(請求項３に係る発明)は、第１発明の流量計測バルブにおいて、弁体は弁本体の流路の軸線と直交する弁軸と軸着し、弁軸と直交する面内において弁体は回動自在に弁軸に軸支されるとともに、弁体は流体が通過する貫通孔を有する略半球体に形成され、流体淀み部は弁体の外周面と、弁本体の内周面によって形成される空間であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
第１発明によれば、弁本体内の弁体より下流側の流路中の弁体近傍に流体の淀みを生じさせる流体淀み部と、流体淀み部に面した弁本体内周面と弁本体外周面とを貫通する下流側流体圧力導通路とを設け、第２の圧力検出手段を弁本体外周面に装着して下流側流体圧力導通路と接続したので、第２の圧力検出手段によって検出する下流側の流体圧力を下流側の流路中の弁体近傍に設けられた流体淀み部内の淀んだ流体の流体圧力とすることにより下流側流路は短くて済むので、面間寸法が小さく、かつ、検出される下流側の流体圧力が弁体の開度によらず安定して検出でき、高精度の流量計測が可能な流量計測バルブが実現できる。  
【００１６】
また、第２発明によれば、バルブは、弁体に軸着された弁軸の移動に伴って弁本体の内部で前記弁体の位置が変化することによって弁本体内を通過する流体の流量を調節するグローブバルブであり、流体淀み部は弁体の外周面と弁本体の内周面によって形成される空間としたので、面間寸法が小さく、かつ、検出される下流側の流体圧力が弁体の開度によらず安定して検出でき、高精度の流量計測が可能なグローブバルブタイプの流量計測バルブが実現できる。  
【００１７】
また、第３発明によれば、弁体は弁本体の流路の軸線と直交する弁軸と軸着し、弁軸と直交する面内において弁体は回動自在に弁軸に軸支されるとともに、弁体は流体が通過する貫通孔を有する略半球体に形成され、流体淀み部は弁体の外周面と、弁本体の内周面によって形成される空間としたので、面間寸法が小さく、かつ、検出される下流側の流体圧力が弁体の開度によらず安定して検出でき、高精度の流量計測が可能なロータリーバルブタイプの流量計測バルブが実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。〔実施の形態１〕  図１は本発明に係る流量計測バルブの一実施の形態（実施の形態１）を示す断面図である。この実施の形態１のバルブのタイプはグローブバルブである。図１において、１は弁本体、２は弁体、２１は弁軸であり、弁軸２１は弁体２に軸着される。２２はアクチュエータであり、弁軸２１を上下動させて弁体２を弁軸２１の軸線方向に自在に移動させることで弁体２の弁開度を調節するが、これらの機構については一般的なグローブバルブと同様であるため詳述しない。２５は弁開度量検出手段であり、弁軸２１の位置情報から弁体２の弁開度量を検出して、後述する流量演算手段２６へ検出した弁開度量を示す電気出力信号を出力する。  
【００１９】
４は弁本体１の上流側フランジ部で、図示しない上流側の外部配管のフランジ部と突合わされて締結部材で締結される。５は弁本体１の下流側フランジ部で、図示しない下流側の外部配管のフランジ部と突合わされて締結部材により締結される。１１は上流流路であり、弁体２よりも上流側に配置される。６は上流流路１１の上流
端部の流入口である。１２は下流流路であり、弁体２よりも下流側に配置される。７は下流流路１２の下流端部の流出口である。また、上流流路１１と下流流路１２の間には弁室１３が設けられており、弁体２は弁室１３内に収容される。なお、上流流路１１および下流流路１２中の各所に表されている矢印は各所での流体の流れの向き及び流速を模式的に表したものである。３６はシートリングで、前記弁室１３と上流流路１１の境界部にあたる弁本体１の弁座１６に装着されている。２３は弁体２の流量調節部であり、全閉時にはシートリング３６と当接して上流側から下流側への流体の流れを遮断し、非全閉時にはシートリング３６と離間し、その間隙を通って流体が上流側から下流側へ通過する。  
【００２０】
１４は流体淀み部であり、下流流路１２の一部であって、弁体２の外周面２４及び弁体２の近傍の弁本体１の内周面１５とで形成された空間である。３は流体の淀み部分であり、下流側に流入して、流体淀み部１４に溜まっている流体である。流体の淀み部分３中に表されている複数の点はこの流体の淀み部分３に流れがないことを模式的に示すものである。  
【００２１】
４１は弁本体１の外周面１７に装着される上流側流体圧力検出手段（第１の圧力検出手段）であり、１８はシートリング３６が弁体２と当接する位置から上流側に十分離れたところの弁本体１の上流側内周面１９と上流側圧力検出手段４１が装着されている弁本体１の外周面１７とを貫通する上流側流体圧力導通路であり、上流側の流体圧力は上流側流体圧力導通路１８を経由して上流側圧力検出手段４１で検出される。  
【００２２】
４２は弁本体１の外周面１７に装着される下流側流体圧力検出手段（第２の圧力検出手段）であり、２０は流体淀み部１４に面した弁本体１の内周面１５と下流側流体圧力検出手段４２が装着されている弁本体１の外周面１７とを貫通する下流側流体圧力導通路であり、流体淀み部１４内に溜まっている流体の淀み部分３の流体圧力は下流側流体圧力として下流側流体圧力導通路２０を経由して下流側流体圧力検出手段４２で検出される。  
【００２３】
上流側流体圧力検出手段４１で検出された上流側流体圧力と下流側流体圧力検出手段４２で検出された下流側流体圧力はそれぞれ流量演算手段２６へ電気出力信号として出力される。流量演算手段２６では弁開度量検出手段２５から入力した弁体２の弁開度量を示す信号と、上流側流体圧力検出手段４１から入力した上流側流体圧力を示す信号と、下流側流体圧力検出部４２から入力した下流側流体圧力を示す信号とから所定の流量演算式に従って流量を演算する。流量演算手段２６の流量演算の結果、得られた計測流量はアクチュエータ２２にフィードバック値として出力され、アクチュエータ２２による弁体２の弁開度の制御に利用されるとともに、表示手段５０にも出力して、表示手段５０に計測流量が表示される。  
【００２４】
本発明の流量計測バルブにおいては従来のものと異なり、下流側流体圧力として、流体淀み部１４内に溜まった流体の淀み部分３の流体圧力を下流側流体圧力検出部４２で検出するように構成している。以下に、流体淀み部１４内の流体の淀み部分３の流体圧力を下流側流体圧力として検出することが高精度の流量計測を可能とする理由を説明する。特許文献１に代表される従来の流量計測バルブの下流流路には本発明の実施の形態１に示す流体淀み部は設けてないので、下流流路中の流体は淀んでいる部分は存在せず、どの場所でも流れているが、弁体の開度によって下流流路中の流体の流れ方向は場所によって異なる。すると、流体の流れは一様ではなく乱れを生じ、それに伴って流体圧力の高いところと低いところが生じる。この現象は流路の断面積が大きく変わる弁体近傍で顕著であり、弁体から離れるに従ってこの流体圧力の偏差は収束して平均化される。また、弁体の開度が変化する際に、この現象は更に顕著となる。これは流れている流体は動圧の影響を受けるので、流体自体が有する圧力である静圧のみを検出することができず、精度良く流体圧力を検出することができないことを意味する。  
【００２５】
しかしながら、下流流路中に流れがない流体、即ち、淀んだ流体が存在するように流体淀み部を弁体近傍に設けて、弁体の開度を変化させながら流体淀み部の淀んだ流体の流体圧力を計測する実験を行ったところ、淀み部で測定した圧力と、弁体から下流側に十分離間した位置で測定した圧力とが相関関係を持つことが確認された。これは、淀んだ流体は流れていないので、動圧の影響を受けにくく静圧のみを検出することが可能となるためと推測される。したがって、下流側の流体圧力を高精度に検出することができるので、結果として高精度な流量計測が可能となる。同時に、この流体淀み部を下流流路中の弁体近傍に設けることにより、下流流路の長さは短くて済み、弁本体の面間寸法を小さくすることができ、流量計測バルブの小型化、軽量化を図ることが可能となる。更に、従来のグローブバルブを基礎として、それに対し弁体１の下流流路１２の形状を若干変更するだけで設計できるという利点もある。  
【００２６】
続いて、本発明の他の実施の形態を説明する。〔実施の形態２〕  図２は本発明に係る流量計測バルブの他の実施の形態（実施の形態２）を示す断面図である。この実施の形態では、バルブのタイプはロータリーバルブである。図２において前述した実施の形態１と同機能を備える部位には同符号を付すとともに詳細な説明は省く。この実施の形態２に係る流量計測バルブが前述した実施の形態１の流量計測バルブと異なるところは、弁本体１内の上流流路１１及び下流流路１２の軸線が同一の直線となるように配置されている点、および、弁体２は通過する流体の流量調節部である流路貫通孔２３を有する中空の略半球体に形成されていて、この弁体２は流路の軸線と直交する弁軸２１と軸着し、弁軸２１と直交する面（図２の断面）内において回転自在に軸支されている点である。  
【００２７】
まず、図１に図示されておらず、図２において新たに図示されている部材について説明する。３１は弁本体１の一部で、弁体２が全閉位置まで回転したときに、弁体２に当接するように弁本体１から突出して設けられる全閉位置規制部である。３２は弁本体１の一部で、弁体２が全開位置まで回転したときに、弁体２に当接するように弁本体１から突出して設けられる全開位置規制部である。なお、図２では弁体２の全開状態を示しており、弁体２が全開位置規制部３２に当接している。３３は弁本体１の上流側の内周面１９とシートリング３６の間に挟持された弾性部材であり、圧縮されて装着されることにより、シートリング３６を弁体２に押圧する押圧力を発揮して弁体２とシートリング３６間のシール性を保つ働きをする。  
【００２８】
このような相違点、構造の違いはあるが、実施の形態２においても、実施の形態１と同様、下流流路１２の一部であって、弁体２の外周面２４及び弁体２近傍の弁本体１の内周面１５とで形成された空間である流体淀み部１４が形成されており、この流体淀み部１４中に溜まった流体３は弁体２の弁開度によらず淀んでいる。また、実施の形態１と同様に、４１は弁本体１の外周面１７に装着される上流側流体圧力検出手段（第１の圧力検出手段）であり、１８はシートリング３６が弁体２と当接する位置から上流側に十分離れたところの弁本体１の上流側内周面１９と上流側圧力検出手段４１が装着されている弁本体１の外周面１７とを貫通する上流側流体圧力導通路であり、上流側の流体圧力は上流側流体圧力導通路１８を経由して上流側圧力検出手段４１で検出される。  
【００２９】
４２は弁本体１の外周面１７に装着される下流側流体圧力検出手段（第２の圧力検出手段）であり、２０は流体淀み部１４に面した弁本体１の内周面１５と下流側流体圧力検出手段４２が装着されている弁本体１の外周面１７とを貫通する下流側流体圧力導通路であり、流体淀み部１４内に溜まっている流体の淀み部分３の流体圧力は下流側流体圧力として下流側流体圧力導通路２０を経由して下流側流体圧力検出手段４２で検出される。  
【００３０】
上流側流体圧力検出手段４１で検出された上流側流体圧力と下流側流体圧力検出手段４２で検出された下流側流体圧力はそれぞれ流量演算手段２６へ電気出力信号として出力される。流量演算手段２６では弁開度量検出手段２５から入力した弁体２の弁開度量を示す信号と、上流側流体圧力検出手段４１から入力した上流側流体圧力を示す信号と、下流側流体圧力検出部４２から入力した下流側流体圧力を示す信号とから所定の流量演算式に従って流量を演算する。流量演算手段２６の流量演算の結果、得られた計測流量はアクチュエータ２２にフィードバック値として出力され、アクチュエータ２２による弁体２の弁開度の制御に利用されるとともに、表示手段５０にも出力され、表示手段５０に計測流量が表示される。  
【００３１】
実施の形態２の流量計測バルブではバルブのタイプとしてロータリーバルブを採用したため、一般的にグローブバルブを用いて構成された実施の形態１の流量計測バルブに比べ小型化を図ることが可能となる。更に前述したように流体の淀み部分３の流体圧力を下流側流体圧力として検出するように構成したので、精度良く下流側流体圧力を検出することができ、高精度な流量計測が可能となる。また、流体淀み部１４を弁体２の外周面２４及び弁体２近傍の弁本体１の内周面１５とで形成された空間としたことにより、従来のロータリーバルブタイプの流量計測バルブに対して下流流路１２の長さが短くて済み、弁本体の面間寸法を小さくすることができ、流量計測バルブの小型化、軽量化を図ることが可能となる。更に、従来のロータリーバルブを基礎として、それに対し弁体１の下流流路１２の形状を若干変更するだけで設計できるという利点もある。  
【００３２】
続いて、本発明の更に他の実施の形態を説明する。〔実施の形態３〕  図３は本発明に係る流量計測バルブの更に他の実施の形態（実施の形態３）を示す断面図である。この実施の形態では、バルブのタイプは実施の形態２と同様にロータリーバルブである。図３において前述した実施の形態２と同機能を備える部位には同符号を付している。この実施の形態３に係る流量計測バルブが実施の形態２の流量計測バルブと異なるところは、上流側流体圧力検出手段４１および下流側流体圧力検出手段４２の代わりに上流側流体圧力と下流側流体圧力を同時に検出する上流下流流体圧力検出手段４４を弁本体１の外周面１７に装着した点、および、上流流路１１内に上流側流体圧力を上流下流流体圧力検出手段４４へ導くとともにシートリング３６を保持するリテーナ３７を設けた点であり、弁体１並びに下流流路１２の構造は実施の形態２と基本的に同じである。したがって、実施の形態２との相違点を中心に詳述し、実施の形態２との共通点は詳細な説明を省略する。  
【００３３】
弁本体１の内部で弁体２の上流側には、弁体２の外周面２４と密接するシートリング３６と、このシートリング３６を上流流路１１の軸線方向に移動自在に保持するリテーナ３７と、シートリング３６を弁体２に押圧する弾性部材３３と、シートリング３６とリテーナ３７との間をシールするＯリング３４が配設されており、これらによってシートリング部のシール構造を構成している。  前記シートリング３６は両端開放の筒体に形成され、その上流側端部は薄肉形成されて小径部となり、一方、その下流側端部は厚肉形成されて大径部となっており、弁体２に弾性部材３３によって押圧される。  
【００３４】
前記リテーナ３７は両端開放の筒体に形成されて、前記シートリング３６を上流流路１１の軸線方向に移動自在に収納しており、上流側端部の外周面３５に雄ねじが形成され、弁本体１の上流側開口部の内周面４５に形成された雌ねじにねじ込まれている。また、リテーナ３７の上流側開口部４３は、開口端面から下流側に向って小径化するテーパ穴を形成しており、その最小径部の内径は前記シートリング３６の穴径に等しい。また、リテーナ３７の内周面とシートリング３６の外周面との間には、前記弾性部材３３を収納する環状の収納部４６が形成されている。この収
納部４６はシートリング３６の外周面に形成された段差部と、リテーナ３７の内周面に形成された段差部とで構成される。さらに、リテーナ３７の内周面には前記Ｏリング３４が嵌着される環状の溝４７が形成されている。  
【００３５】
リテーナ３７の上流側開口部４３のテーパ穴の最小径部付近にリテーナ３７の内周面と外周面を貫通する貫通孔からなる４つの上流側流体圧力取出部３８が円周方向に等間隔おいて形成され、さらに上流側流体圧力取出部３８が形成されている部分より下流側外周面には４つからなる上流側流体圧力連通路３９が周方向に等間隔おいて形成されている。この上流側流体圧力連通路３９はリテーナの軸線方向に形成された溝からなり、その上流側端が前記各上流側流体圧力取出部３８に連通している。さらに、リテーナ３７の外周面の下流側端には前記４つからなる上流側流体圧力連通路３９の下流側端を連通する環状溝４８が形成されている。なお、上流側流体圧力が弁体２の開度によらず安定して検出できるように、上流側流体圧力取出部３８のリテーナ３７の内周面の開口部が、シートリング３６と弁体２の外周面とが当接する位置より十分に離れるようにリテーナ３７の軸方向の寸法が定められる。  
【００３６】
一方、弁本体１には前記各上流側流体圧力連通路３９を前記環状溝４８を介して上流下流流体圧力検出手段４４に接続する上流側流体圧力導通路１８が形成されている。上流側流体圧力導通路１８は弁体２近傍の弁本体１の上流側内周面１９と上流下流流体圧力検出手段４４が装着されている弁体２近傍の弁体１の外周面１７との間に形成されているので、前記上流流路１１の流体圧力は、上流側流体圧力取出部３８−上流側流体圧力連通路３９−環状溝４８−上流側流体圧力導通路１８を通って上流下流流体圧力検出手段４４に導かれる。  
【００３７】
上流下流流体圧力検出手段４４は実施の形態１及び２で用いたような上流側圧力検出手段４１と下流側圧力検出手段４３とを一体に形成したものであり、前述のように上流側流体圧力を検出する一方、弁本体１の下流流路１２内の弁体２の外周面２４及び弁体２近傍の弁本体１の内周面１５とで形成された空間である流体淀み部１４に溜まった流体の淀み部分３の流体圧力を流体淀み部１４に面した弁本体１の内周面１５と上流下流流体圧力検出手段４４が装着されている弁本体１の外周面１７とを貫通する下流側流体圧力導通路２０を経由して下流側流体圧力として検出する。  
【００３８】
そして、上流下流流体圧力検出手段４４で検出された上流側流体圧力と下流側流体圧力はそれぞれ流量演算手段２６へ電気出力信号として出力される。流量演算手段２６では弁開度量検出手段２５から入力した弁体２の弁開度量を示す信号と、上流側流体圧力を示す信号と、下流側流体圧力を示す信号とから所定の流量演算式に従って流量を演算する。流量演算手段２６の流量演算の結果、得られた計測流量はアクチュエータ２２にフィードバック値として出力され、アクチュエータ２２による弁体２の弁開度の制御に利用されるとともに、表示手段５０にも出力して、表示手段５０に計測流量が表示される。なお、上流下流流体圧力検出手段４４は上流側流体圧力と下流側流体圧力をそれぞれ流量演算手段２６に出力する代わりに、内部で検出した上流側流体圧力と下流側流体圧力との差圧をとり、該差圧信号を流量演算手段２６に電気出力信号として出力するように構成しても良い。  
【００３９】
実施の形態３の流量計測バルブでは実施の形態２の利点に加えて、上流側流体圧力と下流側流体圧力を上流下流流体圧力検出手段４４で検出できるので、圧力検出手段が１台でよく部品点数が削減できる、しかも、上流側流体圧力導通路１８と下流側流体圧力導通路２０が近接しているため上流下流流体圧力検出手段４４はコンパクトなものを使用できる。また、上流下流流体圧力検出手段４４と流量演算手段２６も近接させることができるので、上流下流流体圧力検出手段４４と流量演算手段２６とを接続する信号線も短くでき、流量計測バルブ全体としてよりコンパクトで安価となる利点を持つものである。  
【００４０】
なお、本発明は上述したような実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。すなわち、本発明は弁体よりも下流側の流路における流体圧力を検出するにあたり、流体の淀み部分、すなわち流体の流れがない部分の流体圧力を測定するようにしたものであれば良く、バルブの種類が前述した実施の形態と異なるタイプのバルブ、例えばバタフライバルブであっても、この条件を満たすような位置から下流側流体圧力検出手段に流体圧力を導けば良い。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態１の流量計測バルブの断面図である。
【図２】本発明の実施の形態２の流量計測バルブの断面図である。
【図３】本発明の実施の形態３の流量計測バルブの断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１・・・弁本体、２・・・弁体、３・・・流体の淀み部分、１１・・・上流流路、１２・・・下流流路、１３・・・弁室、１４・・・流体淀み部、１８・・・上流側流体圧力導通路、２０・・・下流側流体圧力導通路、２１・・・弁軸、２２・・・アクチュエータ、２３・・・流量調節部、２５・・・弁開度量検出手段、２６・・・流量演算手段、３１・・・全閉位置規制部、３２・・・全開位置規制部、３３・・・弾性部材、３４・・・Ｏリング、３６・・・シートリング、３７・・・リテーナ、３８・・・  上流側流体圧力取出部、３９・・・上流側流体圧力連通路、４１・・・上流側流体圧力検出手段、４２・・・下流側流体圧力検出手段、４４・・・上流下流流体圧力検出手段、４８・・・環状溝、５０・・・表示手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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