JPH0311740Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の技術分野］ 本考案は、流体案内用配管に現在流体が通流し
ているか否かを簡便に検知できるようにした流体
通流検知装置に関する。

［考案の技術的背景とその問題点］ 配管内を流体が通流しているか否かを検知する
手段としては、従来、専ら、配管の途中に流量計
を介在させる方式が採用されている。

しかし、流量計を介在させる方式では、配管を
新設する場合は比較的簡単な作業で取付けること
ができるが、既設の配管へ取付けようとする場合
は建物や埋設状況等の影響を受け、その作業が極
めて困難になる場合が多い。また、流体が通流し
ているか否かだけを検知する目的のために流量計
を設けることは、流量計そのものが一般に高価な
ものであることからして経済的な不利を免れ得な
い。特に、ホームセキユリテイシステムを構成す
るような場合、その影響が大きい。

［考案の目的］ 本考案は、このような事情に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは、新設、既設に拘
わらず簡単に配管に設置でき、しかもこの配管内
に流体が通流しているか否かを正確に検知でき、
もつてホームセキユリテイシステム等の単純化に
寄与できる流体通流検知装置を提供することにあ
る。

［考案の構成］ 本考案によれば、流体案内用配管の外面に圧電
素子内蔵の音響センサが装着される。上記音響セ
ンサは配管の曲り部あるいはバルブやコツク近傍
のように流体通流時に音の発生し易い位置近傍に
装着される。また、一定周期の出力パルプを送出
する発信器と、この発信器の出力パルスの特定の
方向への変化時点を基準にし、上記出力パルスの
時間間隔に対して前記音響センサから出力される
出力信号のうち振幅レベルが一定以上の出力信号
部分の期間の割合が所定値以上になつた時点で出
力を送出する手段と、この手段から出力が送出さ
れた時点より前記発信器の周期以上の期間、報知
動作を行なう手段とからなる判断装置を設けてい
る。

［考案の効果］ 上記のように、本考案装置では、流体案内用配
管の外面に圧電素子内蔵の音響センサを装着し、
上記配管内を流体が通流したときに必ず生ずる音
響を上記センサで電気信号に変換し、この電気信
号を判断装置に送り込むようにしている。したが
つて、本考案によれば、配管に特殊な加工を施す
ことなく、また、新設、既設の配管に拘わりなく
簡単に設置でき、設置上の制約を受けることなく
通流検知を行なうことができる。このため、たと
えば、ホームセキユリテイシステム等に組込んだ
とき、システムの高価格化を抑えることができ
る。また、上記のように判断装置を構成している
ので、発信器の出力パルスの時間間隔に対して音
響センサから出力される出力信号のうち振幅レベ
ルが一定以上の出力信号部分の期間の割合が所定
値未満のときには報知動作を行わない。したがつ
て、外部から流体案内用配管に音響雑音が短期間
侵入しても、この音響雑音の影響で誤検知が行わ
れるのを防止できることになり、信頼性の高い検
知装置を構成できる。

［考案の実施例］ 以下、本考案の実施例を図面を参照しながら説
明する。

第１図は、本考案に係る装置を用いて水道水通
流検知を行なつた場合の例を模式的に示したもの
である。

すなわち、図中１は水道配管を示し、２はバル
ブを示し、３は配管１を支持する壁材を示してい
る。

しかして、配管１の外面でかつバルブ２に近い
部分には音響センサ１１が装着されている。この
音響センサ１１は第２図に示すように、両面に電
極を設けた、たとえばPVF₂製の圧電フイルム１
２の片面に絶縁シート１３を当てがうとともにこ
れらを電磁シールド機能を有する金属板１４ａ，
１４ｂで水密に覆い、かつ金属板１４ａ，１４ｂ
の一端側でかつ、両金属板相互で形成された空洞
１５内に第３図に等価回路として示すように、圧
電フイルム１２の両面間に発生した信号を外部へ
取り出し易くするためのインピーダンス変換用電
界効果型トランジスタ１６、抵抗１７およびダイ
オード１８を収容し、さらに、これらに接続され
る３芯ケーブル１９を上記空洞１５から液密に外
部へ引出したものとなつている。そして、この音
響センサ１１は、その先端側が配管１の外周面に
巻き付けられた状態に装着されている。なお、第
２図中２０，２１は絶縁材を示し、２２はジヨイ
ント線を示している。

しかして、前記３芯ケーブル１９の３本の芯線
のうち、第３図に等価的に示す芯線１９ａ，１９
ｂは図示しない直流電源に接続され、また芯線１
９ｃと１９ｂとは次に述べる判断装置３１に接続
されている。

判断装置３１は、第４図に示すように構成され
ている。すなわち、音響センサ１１の芯線１９
ｃ，１９ｂ間に表われた信号をフイルタ３２を介
して増幅器３３に導入し、この増幅器３３で増幅
された信号をウインドコンパレータ３４に導入
し、このウインドコンパレータ３４から上記信号
が所定レベルを越えた期間に相当するパルス幅の
パルス信号を送出させるようにしている。そし
て、ウインドコンパレータ３４から送出されたパ
ルス信号を２進カウンタ３５の入力パルスとして
導入している。上記カウンタ３５は、たとえば
0.5秒幅で１秒周期の出力パルスを送出する発信
器３６の上記出力パルスの立下りにおいてリセツ
トされる。そして、上記カウンタ３５の最終段ビ
ツトの出力と上記発信器３６の出力とをアンドゲ
ート３７を介して単安定マルチバイブレータ３８
の入力信号として導入している。上記単安定マル
チバイブレータ３８は、入力信号が導入される
と、たとえば２秒間出力送出状態を保持するよう
に設定されている。そして、単安定マルチバイブ
レータ３８の出力は表示装置３９の表示制御信号
として与えられる。

このような構成であると、今、バルブ２を操作
して水道水を排出させると、水道水の通流に伴な
う摩擦音が配管１内に発生する。実験によると上
記、摩擦音は、流路の折曲した部分、特にバルブ
２の近傍が最も大きくなる。したがつて、上記の
ようにバルブ２を通して給水すると上記音響を音
響センサ１１が感知し、この音響センサ１１の出
力端つまり芯線１９ｃ，１９ｂ間に第５図にX₁
で示すように振幅が大きくかつ連続した信号が表
われる。この信号はウインドコンパレータ３４に
よつて同図に示すようにパルス信号に変換され
る。そして、ウインドコンパレータ３４のパルス
出力はカウンタ３５によつて計数される。カウン
タ３５は発振器２６の出力パルスの立下りによつ
てリセツトされるように設定されているので、リ
セツトされた時点から次にリセツトが行なわれる
までの期間（１秒）内に最終ビツトが“１”にな
るまで計数すると第５図に示すように出力を送出
する。したがつて、第５図にX₂で示すように0.5
秒以内に消滅するような音響、つまり雑音はカウ
ンタ３５の上述した動作によつていわゆるカツト
される。しかして、カウンタ３５の最終ビツトが
“１”で、かつ発振器３６の出力がハイレベルの
条件のときアンドゲート３７が開き、これによつ
て、単安定マルチバイブレータ３８が駆動され、
この結果、表示装置３９が通流している旨の表示
を行なう。単安定マルチバイブレータ３８は、動
作期間が２秒に設定されているので、２秒以内に
第５図にX₃で示すように極く短時間だけ通流が
停止したような場合でも通流表示状態を継続し、
また、２秒以内に再びアンドゲート３７が開くと
通流表示状態を継続する。したがつて、バルブ２
が開いて配管１内を水道水が通流しているときに
は、その旨の表示が表示装置３９に確実になされ
る。

そして、この場合には、配管１の外周に巻き付
けるだけで配管１に対して設置できる音響センサ
１１を用いているので、新設、既設に拘わらず各
種の配管に簡単に取り付けることができ、これに
よつて簡便に流体通流検知装置を実現できる。ま
た、外部から配管１に侵入する音響雑音に基く誤
検知を防止することができ、実状に即した信頼性
に富む流体通流検知装置を実現できる。

なお、本考案は水道水に限らず、各種の通流検
知に適用できる。圧電素子はフイルム状のものに
限られるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る流体通流検知
装置を水道水通流検知に適用した例を模式的に示
す図、第２図は同実施例における音響センサの横
断面図、第３図は同音響センサの等価回路図、第
４図は同実施例における判断装置の構成説明図、
第５図は同実施例における各部波形を示す図であ
る。 １……配管、１１……音響センサ、３１……判
断装置、３９……表示装置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 流体案内用配管の外面で、かつ上記流体案内用
   配管内に流体が通流したときに内部に音響が発生
   する部分近傍に装着された圧電素子内蔵の音響セ
   ンサと、一定周期の出力パルスを送出する発振器
   と、この発振器の出力パルスの特定方向への変化
   時点を基準にし、上記出力パルスの時間間隔に対
   して前記音響センサから出力される出力信号のう
   ちの振幅レベルが一定以上の出力信号部分の期間
   の割合が所定値以上になつた時点で出力を送出す
   る手段と、この手段から出力が送出された時点よ
   り前記発振器の周期以上の期間に亙つて報知動作
   を行なう手段とを具備してなることを特徴とする
   流体通流検知装置。