JPH0740178Y2 - 流量異常検知装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】この考案は、各種流体移送系
における流量異常を検知する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ポンプ等により圧送される流体の
流量異常検知装置として、フロートを収納した検知管と
このフロートの上下変動を検知する近接スイッチ等から
なるセンサとを設けた構成からなるものが知られてい
る。出願人は、先にこの種の検知装置として、例えば図
５に示すように構成したものを開発した。

【０００３】すなわち、図５に示す検知装置は、流体の
移動方向に移動可能なフロート１０を収納した検知管１
２と、この検知管１２に対し、内部のフロート１０が所
定のレベル内に位置することを検知するセンサ１４とを
備える。前記検知管１２は、非磁性材料で構成して内部
形状をディフューザ形とし、金属材料等からなる球体状
のフロート１０を収納する。また、センサ１４は、近接
スイッチ等で構成し、前記検知管１２に対し流体がある
程度の流量を保持する比較的低いレベルから最大流量付
近となる高いレベルの範囲内において、フロート１０の
位置を検知することができるように設定する。そして、
このセンサ１４は、流体が異常低下した際に遮断動作
し、これによる出力信号でその後継続する遮断時間をタ
イマ１６でカウントして異常状態を判別し、警報出力を
発生するよう構成されている。

【０００４】前記構成からなる検知装置は、センサによ
る吐出流量異常低下の検知時点から予め設定した時間
と、異常状態の継続時間とを比較して、異常状態の継続
時間が前記設定時間を超えた際に警報出力信号を発生す
るものであるから、往復動ポンプ等により吐出されるよ
うな脈動特性を有する流体の流量異常低下状態を適正か
つ簡便に検知することができる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の検知装置においては、流体の小流量域での感度を良く
するためには、検知管のテーパにつき急拡大を避けてフ
ロートの上下動が大きくなるよう設定し、フロートをセ
ンサで検知し易くする必要がある。一方、大流量域での
使用も可能とするためには、前記構成からなる検知管で
は、流量が増加するに従って、流通抵抗が増大して検知
管内部の圧力が増加し、検知管の強度や流体の移送動力
の増大等が要求される難点がある。

【０００６】そこで、例えば検知管の流通抵抗を小さく
するために、検知管のテーパを急拡大するとすれば、前
述した感度上の問題や加工および強度的問題を生じ、製
造コストも増大する難点がある。

【０００７】そこで、本考案の目的は、小流量域から大
流量域までの広い流量範囲を正常流量として判別し、流
体の流通抵抗を増大させることなく、簡単な構成で流量
下限値を下回った流量異常状態の場合に適正に機能す
る、特にポンプ等により圧送される脈動特性を有する流
体を移送するラインにおける流量異常を検出することが
できる流量異常検知装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本考案に係る流量異常検
知装置は、ポンプ等により圧送される脈動特性を有する
流体を移送するラインに流量異常を検出する検知管とし
て、流量の変動によりレベルが変位するフロートを収納
したテーパ管で構成した検知管を設け、この検知管に対
しこの管内における前記フロートの所定レベルの変動範
囲内での位置検知を行うセンサを設けて、このセンサを
前記検知管のフロートレベルの異常低下に伴う検知出力
信号により流量異常状態の判別を行う制御部に接続して
なる流量異常検知装置において、前記検知管を設けた流
体移送ラインに対して流体の所定以上の流量においてそ
れぞれその流量に比例して弁開度を調整できるように構
成したリリーフ弁を備えたバイパスラインを連通接続
し、前記リリーフ弁の動作点を前記検知管における異常
流量検知域より若干上回る流量となる点に設定し、大流
量域においてその超過流量をバイパスラインへ分流して
適正な流量異常検知を行うよう構成することを特徴とす
る。

【０００９】

【作用】本考案に係る流量異常検知装置によれば、検知
管を設けた流体移送ラインにおいて、検知管内部のフロ
ートが所定レベル内に位置することをセンサにより検知
することにより、このセンサのフロートレベルの異常低
下に伴う検知出力信号によって、制御部により流量異常
状態の判別を行うことができる。従って、例えば往復動
ポンプ等により吐出される脈動特性を有する流体の流量
異常低下状態を適正に検知することができる。そして、
特に流体の流量が増加した場合には、所定流量以上にお
いて、リリーフ弁の作用によりその増加流量に応じてバ
イパスラインへ分流することができ、前記検知管の上流
側圧力を殆ど増大させることなく、しかも検知管内で流
体抵抗の増大もなく、流量異常検知を適正に行うことが
できる。

【００１０】

【実施例】次に、本考案に係る流量異常検知装置の実施
例につき、添付図面を参照しながら以下詳細に説明す
る。

【００１１】図１は、本考案に係る流量異常検知装置の
一実施例を示す系統図である。すなわち、図１におい
て、参照符号２０は流体移送ライン２２に接続配置した
テーパ管からなる検知管を示し、この検知管２０は、例
えば図５に示すように構成され、内部に流体の移動方向
に移動可能なフロートが収納されている。また、この検
知管２０に対し、内部のフロートが所定レベル内に位置
することを検知するセンサ２４を設け、さらにこのセン
サ２４による検知管２０のフロートレベルの異常低下に
伴う検知出力信号によって、流量異常状態の判別を行う
制御部２６を設けている。以上の構成は、前述した図５
に示す装置と同一の構成とすることができる。さらに、
前記検知管２０を設けた流体移送ライン２２の上流側に
は、ポンプ等の圧力源２８が設けられている。

【００１２】しかるに、本考案装置においては、前記構
成からなる流体移送ライン２２に対し、前記検知管２０
と並列に、リリーフ弁３０を設けたバイパスライン３２
を連通接続することを特徴とする。なお、参照符号３４
および３６は、前記バイパスライン３２を接続した流体
移送ライン２２の上流側と下流側にそれぞれ接続配置し
た圧力計を示す。

【００１３】そこで、前記バイパスライン３２に設けた
リリーフ弁３０の動作点を設定するに際して、図２に示
すように、前記バイパスライン３２が設けられていない
ものとすれば、検知管２０における流体流量Ｑと、その
流通抵抗Ｐとの関係は、特性線Ｉに示すようになる。

【００１４】しかるに、本考案装置においては、前記検
知管２０における異常流量検知域より若干上回る流量と
なる時点で、リリーフ弁３０が作動するよう設定する。
この結果、大流量域においては、その予め設定した流量
以上となった場合に、その超過する流量に応じてリリー
フ弁３０が作動して、流体のバイパスを行うことがで
き、検知管２０における流通抵抗も特性線IIに示すよう
に安定化させることができる。

【００１５】従って、本考案装置において、前記バイパ
スライン３２に設けるリリーフ弁３０としては、例えば
図３に示すように構成したものを、好適に使用すること
ができる。すなわち、図３に示すリリーフ弁３０は、流
体流入口４０を備えた外側ケージング４２と、流体流出
口４４を備えた内側ケージング４６とを有し、前記外側
ケージング４２の内部に、流体流入口４０と隣接して弁
座４５を設けると共に、前記内側ケージング４６の内部
に、圧縮コイルばね５０を介して弁体５２を配置し、前
記外側ケージング４２と内側ケージング４６とを結合す
ることにより、弁体５２が弁座４８に弾力的に当接する
よう構成したものである。このように構成したリリーフ
弁３０は、流体流入口に作用する流体の圧力に応じて、
ばね５２の作用下に弁体５２が弁座４８から離反し、バ
イパスライン３２における流体のバイパス移送を円滑に
行うことができる。なお、本実施例のリリーフ弁３０に
おいては、弁座４８と弁体５２とは、図４に示すように
テーパ接触を行っているが、この場合、テーパ接触面積
すなわち（Ｄ₂ −Ｄ₁ ）をできるだけ小さく設定するこ
とにより、バイパス開始直前と直後の一次側流体の圧力
変動を小さく保持することができる。

【００１６】

【考案の効果】前述した実施例から明らかなように、本
考案によれば、流量異常検知を行う検知管を設けた流体
移送ラインにおいて、検知管内部のフロートが所定レベ
ル内に位置することをセンサにより検知することによ
り、このセンサのフロートレベルの異常低下に伴う検知
出力信号によって、制御部により流量異常低下状態の判
別を基本的に行うことができる。すなわち、往復動ポン
プ等により吐出される脈動特性を有する流体の異常低下
状態を適正に検知することができる。特に、本考案装置
においては、流体の流量が増加した場合に、所定以上の
流量においてそれぞれその流量に比例して弁開度を調整
できるように構成したリリーフ弁の作用により、その超
過流量に応じてバイパスラインへ分流することができ
る。このようにして、本考案によれば、脈動特性を有す
る流体の移送ラインにおいて、小流量域の流量異常検知
から大流量域の流量異常検知に亘って、前記検知管の上
流側圧力を殆ど増大させることなく、しかも検知管内で
の流体抵抗の増大も生じさせることなく、流量異常検知
を適正かつ確実に達成することができる。

【００１７】このようなバイパスラインの分流作用によ
り、流体移送ラインの圧力が安定化することから、ポン
プ等の圧力源の圧力増加を要しないため、流体移送動力
を低減することができ、省エネルギーシステムとして有
効である。

【００１８】また、前記検知管内の圧力上昇を低減し得
ることから、検知管の構成も製作面および強度面におい
て緩和され、しかも小流量域から大流量域まで対応する
ことができるので、流量異常検知装置の製造コストを著
しく低減し得ると共に、例えばフロートの目視ができる
等の機能も付加することができる。

【００１９】従って、本考案装置を、上下水道で薬液を
注入するポンプ吐出ラインに応用した場合、処理水の量
および質的変化（例えば洪水等）が突発的に起生して
も、人手による弁開度調整を必要とせず、適確に処理す
ることができる。また、この場合、ポンプに異物が詰ま
ったり、吐出ラインからの漏れが生じた場合には、流量
異常検知装置を適正かつ確実に作動させることができ
る。

【００２０】

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る流量異常検知装置の一実施例を示
す系統図である。

【図２】図１に示す本考案装置による動作特性線図であ
る。

【図３】図１に示す本考案装置に好適に使用し得るリリ
ーフ弁の要部断面図である。

【図４】図３に示すリリーフ弁の部分拡大図である。

【図５】従来の流量異常検知装置の機構説明図である。

【符号の説明】

２０ 検知管 ２２ 流体移送ライン ２４ センサ ２６ 制御器 ２８ 圧力源 ３０ リリーフ弁 ３２ バイパスライン ３４，３６ 圧力計 ４０ 流体流入口 ４２ 外側ケージング ４４ 流体流出口 ４６ 内側ケージング ４８ 弁座 ５０ 圧縮コイルばね ５２ 弁体

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポンプ等により圧送される脈動特性を有
   する流体を移送するラインに流量異常を検出する検知管
   として、流量の変動によりレベルが変位するフロートを
   収納したテーパ管で構成した検知管を設け、この検知管
   に対しこの管内における前記フロートの所定レベルの変
   動範囲内での位置検知を行うセンサを設けて、このセン
   サを前記検知管のフロートレベルの異常低下に伴う検知
   出力信号により流量異常状態の判別を行う制御部に接続
   してなる流量異常検知装置において、前記検知管を設けた流体移送ラインに対して 流体の所定
   以上の流量においてそれぞれその流量に比例して弁開度
   を調整できるように構成したリリーフ弁を備えたバイパ
   スラインを連通接続し、前記リリーフ弁の動作点を前記
   検知管における異常流量検知域より若干上回る流量とな
   る点に設定し、大流量域においてその超過流量をバイパ
   スラインへ分流して適正な流量異常検知を行うよう構成
   することを特徴とする流量異常検知装置。