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発明の名称 ガス流量計
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2004−170083(P2004−170083A)
公開日 平成16年6月17日(2004.6.17)
出願番号 特願2002−332611(P2002−332611)
出願日 平成14年11月15日(2002.11.15)
代理人
発明者 大江 英城 / 田中 彰一
要約 課題
測定するガス流が微小流量の場合でも、ガス流の有無を明確に表示することができるガス流量計を得る。

解決手段
ガス流量計11の表示装置17は、複数個の表示セグメント51a,51b,51c…を一列に配列したイメージバー51を備え、流量演算装置15は所定以上の瞬時流量を検出する時、前記イメージバー51の複数個の表示セグメント51a,51b,51c…を端から順に規定の時間差で点灯又は点滅させるイメージバー制御部27を備える。
特許請求の範囲
【請求項1】
ガス流路を流れるガス流量に応じた信号を出力するフローセンサと、このフローセンサの出力信号を受信してガス流量を算出する流量演算装置と、前記流量演算装置が算出した流量値を表示する表示装置とを備えるガス流量計であって、
前記表示装置は複数個の表示セグメントを一列に配列したイメージバーを備え、
前記流量演算装置は所定以上の瞬時流量を検出した時、前記イメージバーの複数個の表示セグメントを端から順に繰り返し規定の時間差で点灯又は点滅させるイメージバー制御部を備えることを特徴とするガス流量計。
【請求項2】
前記イメージバーを構成する表示セグメントを順に点灯させる際の時間差を、ガス流量に応じて、複数段階に切り替えることを特徴とする請求項1に記載のガス流量計。
【請求項3】
複数の表示モードを切り替え可能にする表示モード切り替え手段を備え、前記表示モード切り替え手段によって何れの表示モードが選択表示される場合であっても、前記イメージバー制御部は流量の有無を前記イメージバーの表示セグメントに表示させることを特徴とする請求項1又は2に記載のガス流量計。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス流量計に関し、とりわけ、微小流量の測定時においてガス流の有無の判断を容易にするための改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図5は、一般的なガス供給装置の概略構成を示している。
このガス供給装置80は、ガス器具85に燃料ガスを供給するもので、燃料ガスが充填されたガスボンベ81と、ガスボンベ81からの燃料ガスの吐出量を調整する制御弁82と、この制御弁82からガス器具85に燃料ガスを導くガス流路83と、ガス器具85に接近した位置でガス流路83を開閉するガスコック86と、このガスコック86と制御弁82との間でガス流路83に直列に接続されるガス流量計84とを備えて構成されている。
【0003】
ガス流量計84は、図6に示すように、ガス流路83を流れるガス流量に応じた信号を出力するフローセンサ91と、このフローセンサ91の出力信号を受信して予め設定した時間間隔でガス流路83を流れるガス流量の積算値を算出する流量演算装置92と、この流量演算装置92が算出した積算値を液晶の表示セグメントで数値表示する表示装置93とから構成されている。
【0004】
次に、上記ガス供給装置80の動作を説明する。
ガスコック86を開状態にすると、ガスボンベ81内の燃料ガスは、制御弁82によって減圧され、ガス流路83の途中に接続されているガス流量計84を通過して、ガス器具85に供給されることになる。
ガス流量計84は、通過する燃料ガスの流量に応じてフローセンサ91が出力する信号に基づいて、流量演算装置92が瞬時流量や積算流量を算出し、その算出結果を表示装置93に表示する。
【0005】
上記のガス流量計84は、例えば、病院等で患者に酸素吸入処置をする場合に使用される医療用のガス供給装置にも使用される。
医療用のガス供給装置は、基本的な構成は、上記のガス供給装置80と同様である。例えば、酸素吸入処置用の場合は、上記ガス供給装置80におけるガスボンベ81及びガス器具85を、それぞれ、酸素ボンベ及び酸素吸引マスクに置き換えれば良い。
但し、医療用の場合には、流量の微調整が要求されることが少なくなく、そのために、制御弁82やガス流量計84に高性能化が要求される。また、微小流量を高精度に測定することが要求されることも少なくない。
【0006】
ところで、例えば、ガス流量計84で測定する流量が微小流量の場合、表示装置93での表示が積算流量のみを表示する構成であると、表示値の更新に時間がかかるため、正常にガス供給がなされているのか否かが直ぐに判らず、ガスボンベ81が空になってガスの供給不能等の問題が発生していても、発見が遅れる虞がある。
【0007】
そこで、従来より、ガス流路内のガスの流動に応じて指標が回転動作をする機械式チェッカーを装備し、指標の動作を確認することで、ガスの残存を確認可能にしたガス流量計が提案されている。
しかし、機械式チェッカーでは、指標の動作速度がガスの流動速度に比例するため、微小流量の測定時には、動作が遅くなって、視認が困難になる場合があった。
【0008】
そこで、最近では、ガス流量計を構成する表示装置に、測定流量値を表示するための数値表示部の他に、微小流量の表示用として複数個の表示セグメントを装備し、点灯させる表示セグメント数を流量に応じて変更して、微小流量をグラフ表示することで、微小流量の有無を視認可能にする技術も提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0009】
【特許文献1】
特開2000−337943号公報
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献1の技術の場合、微小流量の表示用としての表示セグメントの点灯タイミングは、機械式チェッカーのように実際のガスの流動速度に左右されることがなく、流量の算出処理を行う流量演算装置等によって電気的に任意に調整できるため、微小流量のために応答が遅れるという問題を解消することができ、従来の機械式チェッカーと比較すれば、微小流量の測定時における視認性を向上させることができる。
【0011】
しかし、この特許文献1の技術でも、視認性が低下し、ガス流の有無の判別が難しくなる場合があった。
それは、測定するガス流が流量変動のない場合、又は少ない定常流の場合で、点灯する表示セグメントが一定になり、グラフとしての図形に動きが生じないときに起こり、特に、表示セグメントが白黒液晶等で、点灯する表示セグメント数が少数の場合には、注意して視認しないと、点灯を見落とす虞があった。
【0012】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、測定するガス流が流量変動のない微小流量の場合でも、ガス流の有無を明確に表示して、ガス流の有無の判別を行うための良好な視認性を得ることができるガス流量計を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るガス流量計は、請求項1に記載したように、ガス流路を流れるガス流量に応じた信号を出力するフローセンサと、このフローセンサの出力信号を受信してガス流量を算出する流量演算装置と、前記流量演算装置が算出した流量値を表示する表示装置とを備えるガス流量計であって、前記表示装置は複数個の表示セグメントを一列に配列したイメージバーを備え、前記流量演算装置は所定以上の瞬時流量を検出した時、前記イメージバーの複数個の表示セグメントを端から順に繰り返し規定の時間差で点灯又は点滅させるイメージバー制御部を備えることを特徴とする。
【0014】
このように構成されたガス流量計においては、ガス流が有る場合には、流量の変動の有無に関係なく、イメージバーを構成する複数個の表示セグメントを端から順に規定の時間差で点灯又は点滅して、点灯又は点滅箇所の移動により視認性に優れた動きの有る図形として、ガス流の存在を知らせる。
従って、測定するガス流が流量変動のない微小流量で、表示セグメントが白黒液晶等の場合でも、ガス流の有無を明確に表示して、ガス流の有無の判別が容易な良好な視認性を得ることができる。
更に、イメージバーの表示セグメントは、従来の機械式チェッカーのように、指標の動作速度がガスの流動速度に比例したものでないので、微小流量の測定時でも、動作が遅くならずに、良好な視認性を得ることができる。
【0015】
また、請求項2に記載のガス流量計は、上記目的を達成するために、請求項1に記載のガス流量計において、更に、前記イメージバーを構成する表示セグメントを順に点灯又は点滅させる際の時間差を、ガス流量に応じて、複数段階に切り替えることを特徴とするものである。
【0016】
このように構成されたガス流量計においては、測定する流量値に応じて、イメージバーを構成している表示セグメント列における点灯又は点滅の移動速度が変わるため、イメージバーの視認のみでも、瞬時流量値を概算的に把握することができ、例えば、ガス供給装置等で供給すべきガス流量の目標値を閾値として、表示セグメント列における点灯又は点滅の移動速度の切り替えを実施すれば、実際のガス流量が目標値以下であるか以上であるかを、イメージバーの視認によって簡単に判別でき、ガス供給装置における流量調整を容易にすることができる。
【0017】
また、請求項3に記載のガス流量計は、上記目的を達成するために、請求項1又は2に記載のガス流量計において、複数の表示モードを切り替え可能にする表示モード切り替え手段を備え、前記表示モード切り替え手段によって何れの表示モードが選択表示される場合であっても、前記イメージバー制御部は流量の有無を前記イメージバーの表示セグメントに表示させることを特徴とするものである。
【0018】
このように構成されたガス流量計においては、表示モード切り替え手段のモード切り替え動作によって、表示装置が流量の積算値及び瞬時値及び時間(時刻)の何れかの数値を選択表示する数値表示部を備えている。そして、何れの数値を選択表示する場合であっても、数値表示部とは別構成になされたイメージバーによって、ガス流の有無が常時表示される。
従って、数値表示部が、例えば、「積算値」や「時刻」を表示している場合においても、モード切り替え操作を行うことなく、イメージバーの視認によって、常にガス流の有無の大まかな判別を行うことができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の好適な実施の形態に係るガス流量計を詳細に説明する。
図1は、本発明に係るガス流量計の一実施の形態の概略構成を示すブロック図である。
【0020】
この一実施の形態のガス流量計11は、酸素等の供給量を調整する医療用のガス供給装置においてガス流量の検出を行うもので、ガス供給装置に接続されたガス流路に介装されて、そのガス流路を流れるガス流量に応じた信号を出力するフローセンサ13と、このフローセンサ13の出力信号を受信して予め設定した時間間隔でガス流路を流れるガス流量の瞬時値及び積算値を算出する流量演算装置15と、この流量演算装置15が出力するガス流量の瞬時値及び積算値を液晶による表示セグメントによって数値表示する表示装置17とを備えている。
【0021】
表示装置17は、図2に示すように、複数個の矩形の表示セグメント51a,51b,51c…を一列に配列したイメージバー51と、流量演算装置15が出力する流量値を数値表示する数値表示部52と、数値表示部52に表示している測定値の単位を表示する単位表示部53と、数値表示部52に表示している数値が流量の積算値及び瞬時値及び時間(時刻)の何れで有るかを選択表示する測定モード表示部54と、測定しているガスの種類を選択表示するガス名表示部55と、異常の発生を通知するための異常通知部56とを備えている。
【0022】
ガス名表示部55は、本実施形態の場合、酸素ガス55a、笑気ガス55b、空気55cの3種の内の何れかが選択可能になっている。
異常通知部56は、装置の誤接続等で予め指定した取り扱いガスと実際に測定しているガスの種類が異なる場合を意味する異ガス56a、測定流量が予め指定した目標値を超えたことを意味する流量オーバー56b、ガス流量計11の駆動に使用されている電池の異常を意味する電池56c等が、表示可能になっている。
【0023】
流量演算装置15は、流量の算出を行う時間間隔を調整する測定間隔調整手段21と、測定間隔調整手段21によって予め設定した時間間隔でフローセンサ13の出力信号をガス流量の瞬時値として読みとる測定値読取手段23と、この測定値読取手段23の出力に基づいて流量値を算出して表示装置17の数値表示部52に表示させる流量算出部26と、測定値読取手段23が所定以上の瞬時流量を検出する時、イメージバー51の複数個の表示セグメント51a,51b,51c…を端の表示セグメント51a,51b,51c…から順に規定の時間差で点灯させて、点灯箇所の移動によって流量の有無を知らせるイメージバー制御部27と、現在時刻や測定経過時間等を出力する計時処理部29と、表示装置17に表示させるべき流量演算装置15の出力の選択・調整を行う表示モード切り替え手段30とを備えている。
【0024】
測定間隔調整手段21は、例えば、積算値の算出を行う時間間隔を、3秒毎、1秒毎、0.2秒毎の3パターンの内のいずれかに、測定流量等に応じて切り替え設定することができる。
【0025】
流量算出部26は、本実施形態の場合、瞬時値算出部24と積算値算出部25とで構成されている。
瞬時値算出部24は、測定値読取手段23の読みとった瞬時値と直前の(n−1)回の測定時に読みとった(n−1)個の瞬時値との総和をnで除した移動平均処理を実施することでガス流量の平均瞬時値を算出して、その平均瞬時値を瞬時値として表示装置17に出力する。
積算値算出部25は、測定値読取手段23の読みとった瞬時値に測定の時間間隔を乗じて算出される毎時積算値を各測定時毎に順に加算して積算値を算出して表示装置17に出力する。
【0026】
表示モード切り替え手段30は、表示装置17において、複数の表示モードを切り替え可能にし、選択表示が必要な単位表示部53、測定モード表示部54、ガス名表示部55、異常通知部56に対して、表示の選択を指示すると共に、数値表示部52に表示する出力を、瞬時値算出部24、積算値算出部25、計時処理部29の何れか一つに設定する。
イメージバー制御部27の出力は、数値表示部52への出力が積算値又は瞬時値又は時間の何れであるかに拘わらず、常時、イメージバー51に出力される。
【0027】
イメージバー制御部27は、イメージバー51を構成する表示セグメント51a,51b,51c…を順に点灯させる際の時間差を、ガス流量に応じて、複数段階に切り替える。
イメージバー制御部27は、具体的には、図3に示す処理を実施して、イメージバー51の点灯・点滅の制御を行う。
まず、測定値読取手段23がガス流を検出したか否かを判定し(ステップS101)、ガス流が無い場合には、処理を終了する。この場合、イメージバー51は、図4(a)に示すように、何れの表示セグメント51a,51b,51c…も、点灯されない。
【0028】
ステップS101で、ガス流が有りと判定された場合は、次のステップS102に進んで、測定値読取手段23が検出する瞬時値が30リットル/min以上であるか否かを判定する。
ステップS102で、瞬時値が30リットル/min以上であると判定された時には、次のステップS103に進み、イメージバー51の各表示セグメントを端のものから順に、0.5秒の時間差で点灯させて行く。その場合の各表示セグメント51a,51b,51c…の点灯は、図4(b)〜(f)に示すように、左端から順に、0.5秒の時間差で、点灯する表示セグメントを増やして行くもので、全ての表示セグメントが点灯する(f)の状態になったら、次は(b)の状態の戻って、同様の表示を、0.5秒の時間差で繰り返す。
【0029】
ステップS102で、瞬時値が30リットル/min以下であると判定された時には、次のステップS111に進み、測定値読取手段23が検出する瞬時値が0.2リットル/min以上であるか否かを判定する。
ステップS111で、瞬時値が0.2リットル/min以上であると判定された時には、次のステップS112に進み、イメージバー51の各表示セグメントを端のものから順に、1.0秒の時間差で点灯させて行く。
その場合の各表示セグメント51a,51b,51c…の点灯は、図4(b)〜(f)に示すように、左端から順に、1.0秒の時間差で、点灯する表示セグメントを増やして行くもので、全ての表示セグメントが点灯する(f)の状態になったら、次は(b)の状態の戻って、同様の表示を、1.0秒の時間差で繰り返す。
【0030】
ステップS111で、瞬時値が0.2リットル/min以下であると判定された時、本実施形態では、ガス流が無しと判定して、イメージバー51による表示を停止する(ステップS121)。これは、病院等における酸素供給処置等においては、0.2リットル/min以下の流量で酸素供給を行うことはまずあり得ないので、30〜0.2リットル/minの範囲が、微小流量の調整範囲として考えたためである。
【0031】
なお、必要が有れば、ガス流の有無の判定基準とする流量を0.2リットル/min以下に任意値に変更しても良く、また、微小流量の調整範囲内で、複数段階に流量の大小判定部を設けて、各段階毎に、表示セグメントを点灯させる時間差を変えるようにしても良い。
【0032】
以上のガス流量計11によれば、ガス流が有る場合には、流量の変動の有無に関係なく、イメージバー51を構成する複数個の表示セグメント51a,51b,51c…が端から順に規定の時間差で点灯して、点灯箇所の移動により視認性に優れた動きの有る図形として、ガス流の存在を知らせる。
従って、測定するガス流が流量変動のない微小流量で、表示セグメント51a,51b,51c…が白黒液晶等の場合でも、ガス流の有無を明確に表示して、ガス流の有無の判別を行うための良好な視認性を得ることができる。
【0033】
また、本実施形態のガス流量計11においては、測定する流量値に応じて、イメージバー51を構成している表示セグメント51a,51b,51c…列における点灯の移動速度が変わるため、イメージバー51の視認のみでも、瞬時流量値を概算的に把握することができ、例えば、ガス供給装置等で供給すべきガス流量の目標値を閾値として、表示セグメント51a,51b,51c…列における点灯又は点滅の移動速度の切り替えを実施すれば、実際のガス流量が目標値以下であるか以上であるかを、イメージバー51によって簡単に判別でき、ガス供給装置における流量調整を容易にすることができる。
【0034】
更に、本実施形態のガス流量計11においては、図4からも明らかなように、測定モード表示部54が「積算」表示を点灯させて、流量算出部26が数値表示部52に流量の積算値を選択表示させている場合であっても、イメージバー制御部27の出力は、常時、イメージバー51に出力されて複数個の表示セグメント51a,51b,51c…列を点灯させるので、この表示セグメント51a,51b,51c…列の点灯を確認することにより、ガス流の有無を容易に判断することができる。
【0035】
なお、上記実施形態では、イメージバーの表示セグメントの点灯によって「ガス流有り」表示したが、表示セグメントを点灯でなく、一定周期の点滅に変えることで、更に視認性を向上させることもできる。
【0036】
また、本発明のガス流量計の用途は、前述した医療用のガス供給装置に限らない。
微小流量の高精度な流量測定が要求される一般産業用或いは家庭用等の各種のガス供給装置に流用することが可能である。
【0037】
【発明の効果】
本発明のガス流量計によれば、測定するガス流が流量変動のない微小流量で、しかも、表示セグメントが白黒液晶等の場合でも、ガス流の有無を明確に表示して、ガス流の有無の判別を行うための良好な視認性を得ることができる。
また、測定する流量値に応じて、イメージバーを構成している表示セグメント列における点灯又は点滅の移動速度が変わるため、イメージバーの視認のみでも、瞬時流量値を概算的に把握することができ、ガス供給装置における流量調整を容易にすることができる。
また、イメージバーによって、ガス流の有無が常時表示されるので、数値表示部が、例えば、「積算値」や「時刻」を表示している場合においても、モード切り替え操作を行うことなく、イメージバーを確認することによって、常にガス流の有無の容易に判別を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るガス流量計の一実施形態の概略構成を示すブロック図である。
【図2】図1に示した表示装置の画面構成の説明図である。
【図3】図1に示したガス流量計におけるイメージバーの動作制御を示すフローチャートである。
【図4】微小流量が有る場合の表示画面上のイメージバーの点灯例の説明図である。
【図5】ガス流量計が使用されるガス供給装置の概略構成図である。
【図6】従来のガス流量計の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
13 フローセンサ
15 流量演算装置
17 表示装置
21 測定間隔調整手段
23 測定値読取手段
24 瞬時値算出部
25 積算値算出部
26 流量算出部
27 イメージバー制御部
29 計時処理部
30 表示モード切り替え手段
51 イメージバー
51a,51b,51c… 表示セグメント
52 数値表示部
53 単位表示部
54 測定モード表示部




 

 


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