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公開番号2024121914
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-09
出願番号2023029148
出願日2023-02-28
発明の名称流量センサ
出願人株式会社キーエンス
代理人弁理士法人前田特許事務所
主分類G01F 1/00 20220101AFI20240902BHJP(測定;試験)
要約【課題】流体のリーク量を削減するだけではなく、削減したリーク量をユーザが容易に確認可能な流量センサを提供する。
【解決手段】流量センサ1は、流体の流路を形成する配管における流体の流量に応じた測定信号を生成する流量測定素子30と、配管に設けられ、当該配管における流体の流路を開閉する弁と、弁が開であって、流体のリーク状態において、流量測定素子30により生成する測定信号に基づく流量をリーク流量として取得するリーク量取得部52aと、弁が閉である期間とリーク量取得部52aにより取得したリーク流量とに基づいてリーク防止量を演算する演算部53とを備えている。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
流体の流路を形成する配管と、
前記配管における流体の流量に応じた測定信号を生成する流量測定素子と、
前記配管に設けられ、当該配管における流体の流路を開閉する弁と、
前記弁が開であって、流体のリーク状態において、前記流量測定素子により生成する測定信号に基づく流量をリーク流量として取得するリーク量取得部と、
前記弁が閉である期間と前記リーク量取得部により取得したリーク流量とに基づいてリーク防止量を演算する演算部と、を備える流量センサ。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
請求項１に記載の流量センサにおいて、
前記リーク量取得部は、前記弁が開から閉にされるときの瞬間流量値を瞬間リーク流量として取得し、
前記演算部は、前記瞬間リーク流量を前記弁が閉である期間分だけ積算することによって前記リーク防止量とする、流量センサ。
【請求項３】
請求項２に記載の流量センサにおいて、
前記演算部は、前記弁が開である場合、前記瞬間リーク流量を前記弁が開である期間分だけ積算することによって前記弁が開状態にあるときの前記リーク流量とする、流量センサ。
【請求項４】
請求項２に記載の流量センサにおいて、
前記弁を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記弁が開である時に前記リーク量取得部によって取得された前記瞬間流量値が所定の間、リーク判定閾値を下回った場合に、前記弁を閉にする、流量センサ。
【請求項５】
請求項４に記載の流量センサにおいて、
前記リーク量取得部は、前記配管が接続される流体機器の停止時に前記流量測定素子により生成する測定信号に基づく流量を所定期間取得して平均化した流量を前記リーク流量として取得し、取得した前記リーク流量よりも高い値を前記リーク判定閾値として自動設定する、流量センサ。
【請求項６】
請求項１に記載の流量センサにおいて、
前記演算部は、測定開始信号及び測定終了信号の受信を受付可能に構成され、前記測定開始信号の受信時から前記測定終了信号の受信時までの間、前記リーク防止量を演算する、流量センサ。
【請求項７】
請求項６に記載の流量センサにおいて、
前記配管は製造装置に供給される流体の流路を形成しており、
前記製造装置で消費された電力量を取得する電力量取得部をさらに備え、
前記演算部は、前記流量測定素子により生成する測定信号に基づく流量を、前記測定開始信号の受信時から前記測定終了信号の受信時までの間だけ積算して積算流体量とし、前記電力量取得部で取得された電力量を、前記測定開始信号の受信時から前記測定終了信号の受信時までの間だけ積算することで積算電力量とし、前記積算流体量及び前記積算電力量をそれぞれ前記製造装置で製造された製品の個数で割ることによって製品一個あたりの製造に使用された流体量及び電力量を演算する、流量センサ。
【請求項８】
請求項１に記載の流量センサにおいて、
前記演算部で演算された前記リーク防止量を表示する表示部を備えている、流量センサ。
【請求項９】
請求項８に記載の流量センサにおいて、
前記演算部は、前記流量測定素子により生成する測定信号に基づく流量を所定期間だけ積算して積算流体量とし、
前記表示部には、前記積算流体量と前記リーク防止量とが同一画面に組み込まれて表示される、流量センサ。
【請求項１０】
請求項９に記載の流量センサにおいて、
前記表示部には、前記積算流体量と前記リーク防止量とを合わせた総流体量が表示される、流量センサ。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、空圧機器に接続された配管内を流通する作動気体の流量を測定可能な流量センサに関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば各種製品を製造する製造現場では空圧機器が使用されている。一般的に、空圧機器には圧縮空気が供給される配管が接続されており、この配管には、圧縮空気の供給元が接続されている。
【０００３】
特許文献１には、空圧機器の不使用期間中に測定した流量をリーク量として取得し、取得したリーク量に基づいて空圧機器の使用期間中及び不使用期間中のリーク積算量をそれぞれ算出可能に構成された流量センサが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２０－１０９３５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、世界的にカーボンニュートラルに向けた取り組みが活発化しており、エネルギー消費量を把握して削減し、その結果を確認することの要求が高まっている。製造現場で使用される圧縮空気は、製造現場における全エネルギー消費量の大きな割合を占めており、この圧縮空気のリーク量を削減することで、エネルギー消費量の削減が可能になる。
【０００６】
この点、特許文献１の流量センサは、リーク積算量を空圧機器の使用期間中及び不使用期間中のそれぞれについて算出可能であるが、リーク量を削減可能な流量センサとはなっていない。
【０００７】
そこで、流量センサにシャットオフバルブを設けておき、外部からの信号入力または流量閾値による制御によって空圧機器の不使用期間中にシャットオフバルブを閉に切り替えることでリーク量を削減することが考えられる。
【０００８】
しかしながら、シャットオフバルブを閉に切り替えるだけでは、リーク量がどの程度削減されたのかを把握することができず、上述したエネルギーの削減の結果を確認したいという要求を満たすことはできない。
【０００９】
本開示は、かかる点に鑑みたものであり、その目的とするところは、流体のリーク量を削減するだけではなく、削減したリーク量をユーザが容易に確認可能な流量センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本態様に係る流量センサは、流体の流路を形成する配管と、前記配管における流体の流量に応じた測定信号を生成する流量測定素子と、前記配管に設けられ、当該配管における流体の流路を開閉する弁と、前記弁が開であって、流体のリーク状態において、前記流量測定素子により生成する測定信号に基づく流量をリーク流量として取得するリーク量取得部と、前記弁が閉である期間と前記リーク量取得部により取得したリーク流量とに基づいてリーク防止量を演算する演算部と、を備えている。
（【００１１】以降は省略されています）

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