DE10111993A1 - Durchflussmengen-Sensor - Google Patents
Durchflussmengen-SensorInfo
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Abstract
In einem Durchflussmengen-Sensor zum Erfassen eines Betrages bzw. einer Menge an Flüssigkeit, welche durch eine Röhre läuft, ist das distale Endteil einer Schaufel bzw. eines Blattes 25b eines Flügelrades 26 entlang einer longitudialen Richtung abgeschrägt oder abgerundet, um die magnetische Kraft erzeugende Stirnfläche des Blattes vielflächig (zwölf Stirnflächen, welche mit den Buchstaben A bis L bezeichnet sind) zu machen, wobei die Gesamtfläche der distalen Endteile (magnetische Kraft erzeugende Stirnflächen) der Blätter größer gemacht werden können als bei konventionellen Durchflussmengen-Sensoren. Als Ergebnis können Bereiche, an welchen Eisenstücke und Eisenpulver in einer Wasserströmung haften, größer gemacht werden, und ein Betrag bzw. eine Menge an Eisenstücken und Eisenpulver, welche an den distalen Endteilen der Blätter während einer gewissen Zeit haftet, kann niedriger gemacht werden.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Durch
flussmengen-Sensor zum Erfassen bzw. Messen eines Betrages ei
ner Flüssigkeitsdurchflussmenge, welche durch eine Röhre
läuft.
Normalerweise wird ein Durchflussmengen-Sensor bei einem
Wasser-Erhitzer oder ähnlichem angewendet, in der Art, dass
ein Pulssignal ausgegeben wird, welches einem erfassten bzw.
gemessenen Betrag der Durchflussmenge entspricht.
Diese Art von Durchflussmengen-Sensor, welche ein Signal
im Verhältnis zu einem Betrag der Flüssigkeitsdurchflussmenge
abgibt, wurde zur Zufuhr- bzw. Beschickungskontrolle eines So
fort-Wasser-Erhitzers, oder für das Ein- und Ausschalten eines
Brenners usw. verwendet, und ausserdem wurde diese Art allge
mein als ein Sensor zum Erfassen einer integrierten Flüssig
keitsdurchflussmenge für eine Badewanne angewendet, wobei ein
Betrag bzw. eine Menge heissen Wassers in einem elektrischen
Wasser-Erhitzer zurück blieb, usw.
Ein Beispiel eines solchen Durchflussmengen-Sensors ist in
den Fig. 11 und 12 gezeigt. Ein Durchflussmengen-Sensor 01
besteht aus einem Gehäuse 010 mit im wesentlichen zylindri
scher Form, einem Wasserdurchflussmengen-Sensorteil 020, wel
ches aus einer Vielzahl von Kunststoff-Bauteilen besteht, wel
che in einem Gehäuse 010 angeordnet sind, und einem Sensorteil
030, welches geeignet ist, einen Betrag bzw. Wert der Flüssig
keitsdurchflussmenge entsprechend einem Zustand des Wasser
durchflusses zu erfassen bzw. zu messen, welcher in dem Was
serdurchflussmengen-Sensorteil 020 erfasst wird.
Das Wasserdurchflussmengen-Sensorteil 020 besteht aus ei
nem zylindrischen Gehäuse 020a, einem Drehlager 023, welches
in einem stromaufwärts liegenden Ende des zylindrischen Gehäu
ses liegt und welches beinhaltet: diagonale Stömungsschaufeln
bzw. -blätter 021 und ein stromaufwärts liegendes Lager 022,
welches als integrales Bestandteil gebildet ist, ein Flügelrad
026, welches in dem zylindrischen Gehäuse 020a direkt stromab
wärts von den diagonalen Strömungsblättern 021 liegt, und wel
ches eine Rotationswelle 024 und Rotor-Schaufeln bzw. -Blätter
025 beinhaltet, und ein Prüflager bzw. frei liegendes Lager
029, welches ein stromabwärts liegendes Lager 027 zum Lagern
des Flügelrades 026 an einem stromabwärts liegenden Ende des
zylindrischen Gehäuse 020a beinhaltet und ebene Blätter 028,
welche damit als integraler Bestandteil davon gebildet sind,
wie dies in Fig. 12 gezeigt wird.
Das Flügelrad 026 besteht aus den Rotationsblättern 025,
welche ein zylindrisches Teil 025a und vier Blätter 025b in
Form einer ebenen Platte besitzen, die radial um das zylindri
sche Teil 025a vorgesehen sind, und aus der Rotationswelle 024
aus einem stabförmigen Bauteil, welches gleichzeitig mit den
Rotorblättern in dem zylindrischen Teil 025a mit offen liegen
den gegenüberliegenden Enden gegossen wurde. Die Rotorblätter
sind aus Nylonferrit, welches eine magnetische Substanz ent
hält, und die vier Blätter 025b sind jeweils magnetisiert, um
das Flügelrad 26 zum rotierenden Magneten zu machen.
Das Sensorteil 30 enthält einen MR-Sensor 032, welcher in
einem zylindrischen Sensor-Halter 031 vorgesehen ist, der aus
Polyacetalharz gepresst ist und geeignet ist, einen Wechsel
der magnetischen Flussdichte zu erfassen, um ein Pulssignal
auszugeben. Das Sensorteil 30 ist in einer Vertiefung bzw.
Aussparung 11 untergebracht, welche als umgebende Wand des Ge
häuses 10 gebildet wird, in welchem das Flügelrad 26 angeord
net ist, und ist geeignet das Pulssignal, entsprechend der Ro
tation des Flügelrades 26 auszugeben.
Sogar bei dem konventionellen Durchflussmengen-Sensor, wie
er oben beschrieben ist, ist ein Filter in den Röhren in
stromaufwärts liegender Richtung des Durchflussmengen-Sensors
01 vorgesehen, so dass Eisenstücke und Eisenpulver beträchtli
cher Größe nicht in einen Wasserdurchlauf des Durchflussmen
gen-Sensors eintreten können. Jedoch traten solche Eisenstücke
und solches Eisenpulver, welche bzw. welches kleinere Abmes
sungen bzw. Größe aufwiesen als die Maschengröße des Filters,
in den Wasserdurchlauf ein und haben sich an dem Flügelrad
festgesetzt. Dies hat zu einem Problem geführt, dass, wenn
die Menge der am Flügelrad anhaftenden Eisenstücke und des an
haftenden Eisenpulvers allmählich zunimmt, die Rotation des
Flügelrades stoppen kann, obwohl dennoch Flüssigkeitsströmung
im Durchlauf des Durchflussmengen-Sensors vorhanden ist.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese Problem
des konventionellen Durchflussmengen-Sensors zu lösen, indem
die Form der Schaufeln bzw. Blätter modifiziert wird.
Entsprechend einem ersten Gesichtspunkt bzw. Aspekt der
vorliegenden Erfindung wird ein Durchflussmengen-Sensor gelie
fert, welcher aufweist: ein Gehäuse, einen Wasserdurchlauf,
welcher innerhalb des Gehäuses gebildet wird, ein Flügelrad,
welches im Wasserdurchlauf angebracht ist und geeignet ist
proportional zu einem Betrag bzw. Wert der Wasserdurchfluss
menge in dem Wasserdurchlauf zu rotieren, wobei das Flügelrad
eine geradzahlige Anzahl von Schaufeln bzw. Blättern aufweist,
welche aus Kunststoff-Magnet-Material hergestellt sind und im
gleichen Abstand angeordnet sind, wobei die Blätter distale
Endteile haben, welche abwechselnd als Nord (N)-Pole und
Süd(S)-Pole magnetisiert sind, um magnetische Kraft erzeugende
Stirnflächen zu liefern, und eine Rotationswelle, welche aus
einem nicht-magnetischem Material hergestellt ist, an welcher
die Blätter befestigt sind, und ein Sensor, welcher geeignet
ist, ein Pulssignal entsprechend dem Wechsel der magnetischen
Flussdichte oder einem Wechsel der Richtung des Magnetfeldes
auszugeben, welches der Rotation des Flügelrades folgt bzw.
entspricht, in welchem die magnetische Kraft erzeugende Stirn
fläche im distalen Endteil jedes der Blätter an den jeweiligen
Ecken entlang einer longitudinalen Richtung abgeschrägt ist,
wobei die magnetische Kraft erzeugende Stirnfläche vielflächig
hergestellt ist.
Entsprechend einem zweiten Gesichtspunkt bzw. Aspekt der
vorliegenden Erfindung, ist das distale Endteil des Blattes
vielflächig durch Abschrägen um einen Betrag von 0,1 mm bis 1 mm
hergestellt, so dass die magnetische Kraft erzeugende Stirn
fläche um 4 bis 40% größer gebildet werden kann.
Entsprechend einem dritten Gesichtspunkt bzw. Aspekt der
vorliegenden Erfindung wird ein Durchflussmengen-Sensor gelie
fert, welcher aufweist: ein Gehäuse, einen Wasserdurchlauf,
welcher innerhalb des Gehäuses gebildet wird, ein Flügelrad,
welches im Wasserdurchlauf angebracht ist und geeignet ist
proportional zu einem Betrag bzw. Wert der Wasserdurchfluss
menge in dem Wasserdurchlauf zu rotieren, wobei das Flügelrad
eine geradzahlige Anzahl von Schaufeln bzw. Blättern aufweist,
welche aus Kunststoff-Magnet-Material hergestellt sind und im
gleichen Abstand angeordnet sind, wobei die Blätter distale
Endteile haben, welche abwechselnd als Nord (N)-Pole und
Süd (S)-Pole magnetisiert sind, um magnetische Kraft erzeugende
Stirnflächen zu liefern, und eine Rotationswelle, welche aus
einem nicht-magnetischem Material hergestellt ist, an welcher
die Blätter befestigt sind, und ein Sensor, welcher geeignet
ist, ein Pulssignal entsprechend dem Wechsel der magnetischen
Flussdichte oder einem Wechsel der Richtung des Magnetfeldes
auszugeben, welches der Rotation des Flügelrades folgt bzw.
entspricht, in welchem die magnetische Kraft erzeugende Stirn
fläche im distalen Endteil jedes der Blätter an den jeweiligen
Ecken entlang einer longitudinalen Richtung abgerundet ist,
wobei die magnetische Kraft erzeugende Stirnfläche in einer
gebogenen Form im Querschnitt gestaltet ist.
Entsprechend einem vierten Gesichtspunkt bzw. Aspekt der
vorliegenden Erfindung ist die magnetische Kraft erzeugende
Stirnfläche in dem distalen Endteil eines jeden der Blätter an
den jeweiligen Ecken gerundet, wobei gerundete Teile gebildet
werden, welche einen Radius von 0,1 mm bis 1 mm haben.
Entsprechend dem ersten Gesichtspunkt bzw. Aspekt der vor
liegenden Erfindung, da die jeweiligen Ecken der Blätter ent
lang der longitudinalen Richtung abgeschrägt sind, werden die
magnetiche Kraft erzeugenden Stirnflächen vielflächig gemacht,
und entsprechend kann die Gesamtfläche der die magnetische
Kraft erzeugenden Stirnflächen in den distalen Endteilen der
Blätter um 4 bis 40% z. B. größer als die Gesamtfläche der End
teile der Blätter in dem konventionellen Durchflussmengen-
Sensor gemacht werden.
Als Ergebnis werden die Bereiche, in welchen Eisenstücke
und Eisenpulver haftet, erweitert, und damit kann der Betrag
bzw. die Menge an Eisenstücken und Eisenpulver, welches an den
distalen Endteilen der Blätter haftet in der Dicke für eine
gewisse Zeitdauer minimiert werden.
Darüberhinaus kann der Abstand zwischen dem Flügelrad und
dem Gehäuse oder zwischen dem Flügelrad und dem Gerätekörper
vergrößert werden und demzufolge kann die Zeit bis das Flügel
rad am Rotieren gehindert wird (mechanische Lebensdauer) auf
grund des Anhaftens von Eisenstücken und Eisenpulver an dem
Flügelrad verlängert werden.
Außerdem kann im Falle, dass die magnetische Kraft erzeu
gende Stirnfläche am distalen Endteil des Blattes mit einem
Radius von 0,1 mm bis 1 mm gerundet ist, um die magnetische
Kraft erzeugende Stirnfläche in eine genaue Form im Quer
schnitt zu bringen, im wesentlichen der gleiche Effekt erzielt
werden.
Fig. 1 ist eine Schnittansicht eines Durchflussmengen-
Sensors, bei welchem ein Hall IC benutzt wird, entsprechend
einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist eine Verdrahtungsschaubild von Sensoranschlüssen in
dem Durchflussmengen-Sensor entsprechend der Ausführungsform
von Fig. 1;
Fig. 3 ist eine Vorderansicht eines Flügelrades bevor ein
Abschräg-Prozess ausgeführt wurde;
Fig. 4 ist eine Vorderansicht des Flügelrades nachdem der
Abschräg-Prozess ausgeführt wurde;
Fig. 5 ist eine räumliche Ansicht des Flügelrades bevor der
Abschräg-Prozess ausgeführt wurde;
Fig. 6 ist eine vergrößerte Ansicht eines eingekreisten
Teiles Y aus Fig. 4 (wie es aus einer Richtung gesehen wird,
entsprechend dem Pfeil α in Fig. 7);
Fig. 7 ist eine Draufsicht auf das Flügelrad nachdem der
Abschräg-Prozess ausgeführt wurde;
Fig. 8 ist eine Draufsicht auf das Flügelrad bevor der
Abschräg-Prozess ausgeführt wurde;
Fig. 9 ist ein Diagramm, welches die Testergebnisse des
Durchflussmengen-Sensors entsprechend der Ausführungsform von
Fig. 1 zeigt;
Fig. 10 ist eine Draufsicht auf eine modifizierte Form der
Schaufel bzw. des Blattes entsprechend der Ausführungsform von
Fig. 1;
Fig. 11 ist eine Schnittansicht eines konventionellen
Durchflussmengen-Sensors, welcher mit einem MR-Sensor ausge
stattet ist;
Fig. 12 ist eine räumliche Ansicht eines wesentlichen Teils
aus Fig. 11; und
Fig. 13 ist eine Draufsicht auf eine Schaufel bzw. Blatt
aus Fig. 11.
Nun wird eine Ausführungsform entsprechend der vorliegenden
Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Der Durchflussmengen-Sensor in dieser Ausführungsform bein
haltet einen Durchflussmengen-Sensor 1, welcher im wesentli
chen im Ganzen gesehen den gleichen Aufbau hat wie der Durch
flussmengen-Sensor 01, wie er in Bezug zu Fig. 11 beschrieben
wird.
Der Durchflussmengen-Sensor 1 dieser Ausführungsform be
steht aus einem Gehäuse 10, mit im wesentlichen zylindrischer
Form, einem Wasserdurchflussmengen-Sensorteil bzw. -messteil
20, welches aus einer Vielzahl von Kunststoff-Bauteilen im Ge
häuse 10 zusammengesetzt ist, welche im Gehäuse 10 montiert
sind, und einem Sensorteil 30, welches geeignet ist, einen Be
trag der Durchflussmenge entsprechend einem Wasserdurchfluss-
Zustand zu messen, welcher im Wasserdurchflussmengen-
Sensorteil 20 erfasst wird.
Das Wasserdurchflussmengen-Sensorteil 20 besteht aus einem
zylindrischen Gehäuse 20a, einem Drehlager 23, welches in ei
nem stromaufwärts liegenden Ende des zylindrischen Gehäuse 20a
enthalten ist und diagonale Stömungsschaufeln 21 beinhaltet
und ein stromaufwärts liegendes Lager 22, welches integral ge
bildet ist, ein Flügelrad 26, welches in dem zylindrischen Ge
häuse 20a unmittelbar stromabwärts von den diagonalen Stö
mungsschaufeln bzw. -blättern 21 enthalten ist und eine Dreh
welle 24 und drehende bzw. Rotationsschaufeln 25, und einem
Kontroll-Lager 29, welches ein stromabwärts liegendes Lager 27
zum Lagern des Flügelrades 26 am stromabwärts liegenden Ende
des zylindrischen Gehäuses 20a und ebene Schaufeln bzw. Blät
ter 28, welche zusammen mit diesen gebildet werden, aufweist.
Mit Nummer 29a wird eine Lagerhalterung bezeichnet.
Das Flügelrad 26 besteht aus Rotorschaufeln bzw. -blättern
25, welche einen zylindrischen Teil 25a und vier Schaufeln
bzw. Blätter 25b in Form einer ebenen Platte besitzen, welche
radial um das zylindrische Teil 25a vorgesehen sind, und be
steht aus der rotierenden Welle 24 aus einem stabähnlichen
Bauteil, welches zusammen mit den Rotorblättern in dem zylind
rischen Teil 25a mit offen liegenden gegenüberliegenden Enden
gegossen wurde. Die Rotorblätter 25 sind aus Nylonferrit her
gestellt, welches eine magnetische Substanz enthält und die
vier Blätter 25b sind jeweils magnetisiert, um das Flügelrad
26 zum rotierenden Magneten zu machen.
Das Sensorteil 30 enthält einen IC-Sensor 32, welcher den
Hall-Effekt nutzt (nachfolgend als "Hall IC" bezeichnet), wel
cher auf einer Grund- bzw. Basisplatte 31 vorgesehen ist und
geeignet ist, einen Wechsel der Richtung eines Magnetfeldes zu
detektieren, um ein Pulssignal abzugeben. Das Sensorteil 30
ist in einer Vertiefung bzw. Aussparung 11 untergebracht, wel
che als umgebende Wand des Gehäuses 10 gebildet wird, in wel
chem das Flügelrad 26 angeordnet ist, und ist geeignet das
Pulssignal, proportional zur Rotation des Flügelrades 26 aus
zugeben.
Die vier Blätter 25b sind als Nord- (N) und Süd- (S) -Pole
abwechselnd magnetisiert. Wenn das Flügelrad, welches diese
vier Blätter hat, bei einer Anzahl von Umdrehungen proportio
nal zum Betrag der Durchflussmenge rotiert, wirkt die Rotation
der Blätter direkt auf das magnetische Feld und auf den Hall
IC 32, und, indem eine Nenn-Gleichspannung an den Hall IC über
einen Anschluss 51 angelegt wird, wird eine Spannung, welche
eine Frequenz entsprechend der Anzahl der Umdrehungen des Flü
gelrades 26 hat, d. h. entsprechend dem Betrag der Flüssig
keitsdurchflussmenge, über den Anschluss 51 ausgegeben.
Die Vertiefung 11 ist mit Formmasse umgeben, Nummer 43 be
zeichnet einen Anschlussdraht. Nummer 50 bezeichnet ein Gehäu
se für ein Teil zum Herausführen des Pulssignals, und Nummer
51 bezeichnet dessen Anschluss. Wie in Fig. 2 gezeigt, ist der
Anschluss 51 mit drei elektrischen Drähten, nämlich einer ge
wöhnlichen Erdleitung GND, einer Spannungsversorgungsleitung
Vcc, und einer Leitung für das Ausgangssignal Vout versehen.
In dieser Ausführungsform ist in den jeweiligen distalen
Endteilen der Blätter 25b ein Teil beinhaltet, welches durch
den Buchstaben X in Fig. 3 bezeichnet wird, und sind zwölf
Stirnflächen beinhaltet, welche mit den Buchstaben A bis L in
Fig. 4 bezeichnet sind, in longitudinaler Richtung an den je
weiligen Ecken abgeschrägt sind, wie dies in Fig. 4 gezeigt
wird.
Mit anderen Worten, das distale Endteil eines jeden Blattes
25b, welches einer schraffierte Zone Z entspricht, ist an den
jeweiligen Ecken abgeschrägt, wie dies in den Fig. 6 und 7
gezeigt wird.
Vorausgesetzt, dass das distale Endteil des Blattes 25b,
welches der schraffierten Zone Z entspricht, rechteckige Form
aufweist, welche Abmessungen, entsprechend den in Fig. 8 ge
zeigten, hat, ergibt sich die Gesamtfläche s der distalen End
teile der vier Blätter wie folgt;
s = P × Q × 4
Wenn P = 2 mm und Q = 10 mm, ergibt sich als Gesamtfläche s =
80 mm2.
Vorausgesetzt, dass die abgeschrägten Teile an den distalen
Endteilen der Blätter 25b in dieser Ausführungsform eine Form
und Abmessungen, wie in den Fig. 6 und 7 erläutert, haben,
ergibt sich die Gesamtfläche S der distalen Endteile der vier
Blätter wie folgt:
S = (T × Q × 49) + (R × Q × 4)
Wenn T = 1 mm, Q = 10 mm, R = 0,71 mm, ergibt sich als Gesamt
fläche S = 96,8 mm2.
Entsprechend ergibt sich S/s = 96,8 ÷ 80 × 100 = 121%.
Auf diese Weise kann "die Gesamtfläche S der distalen Endteile
der vier Blätter" in der vorliegenden Ausführungsform um 21%
größer als "die Gesamtfläche s der distalen Endteile der vier
Blätter" bei einem konventionellen Durchflussmengen-Sensor ge
macht werden.
Es ergibt sich, dass die um 21% vergrößerte Fläche in ge
eigneter Weise verändert werden kann, indem die Abmessungen R
und T entsprechend gewählt werden.
Bei dieser Ausführungsform können durch das größere Anset
zen der Gesamtfläche S der distalen Endteile der vier Blätter
folgende Effekte erzielt werden.
Durch das Einsetzen des Abschräg-Prozesses an den jeweili
gen Ecken der Blätter 25b entlang der longitudinalen Richtung,
werden die magnetische Kraft erzeugenden Stirnflächen der
Blätter vielflächig gemacht, und die Gesamtfläche der distalen
Endteile der Blätter können z. B. um 4 bis 40% größer als die
Gesamtfläche der distalen Endteile der Blätter des konventio
nellen Durchflussmengen-Sensors gemacht werden.
Als Ergebnis werden Bereiche, in welchen Eisenstücke und
Eisenpulver anhaften, ausgedehnt und der Betrag an Eisenstüc
ken und Eisenpulver, welche an den distalen Endteilen der
Blätter 25b anhaften, kann reduziert werden.
Durch das Einsetzen des Abschräg-Prozesses an den jeweili
gen Ecken der Blätter 25b entlang der longitudinalen Richtung,
können ferner größere Zwischenräume zwischen den Flügelrädern
und dem Gehäuse 10, oder zwischen dem Flügelrad und dem Ge
stell bzw. Rahmenkörper erhalten werden. Als Ergebnis kann die
Zeitdauer bis die Rotation des Flügelrades durch das Anhaften
der Eisenstücke und des Eisenpulvers am Flügelrad gestoppt
wird, verlängert werden.
Fig. 9 ist ein Diagramm, welches die Testergebnisse des
Durchflussmengen-Sensors entsprechend der oben beschriebenen
Ausführungsform zeigt. Auf der Ordinate sind die Ausgangsim
pulse (PPS) aufgetragen und auf der Abszisse ist die Anzahl
(Mal bzw. wie oft) der Wasserflüsse aufgetragen.
Der Test wurde ausgeführt indem die Durchläufe und Stops
des Wassers wiederholt wurden, unter der Bedingung, dass der
Gesamtbetrag des zirkulierenden Wassers 3 L betrug, der Betrag
des beigemengten Eisenpulvers war 5 g, der Betrag der Wasser
durchflussmenge war 5 L/min., die Dauer des Wasserdurchlaufes
war 1 min./einmal, die Dauer des Stoppens des Wassers war
3 min./einmal, und die Anzahl der Wasserflüsse war 1500 Mal.
Zwei Durchflussmengen-Sensoren (im einzelnen nachfolgend be
schrieben) des konventionellen Typs und zwei Durchflussmengen-
Sensoren (im einzelnen nachfolgend beschrieben) entsprechend
dieser Ausführungsform wurden getestet.
Das Diagramm der Testergebnisse zeigt das Folgende:
Bei den konventionellen Durchflussmengen-Sensoren, welche die Blätter 025b haben, welche die distalen Endteile so ge formt und dimensioniert haben, wie in Fig. 13 gezeigt, ohne die abgeschrägten Stirnflächen an den jeweiligen Ecken der Blätter entlang der longitudinalen Richtung, ist die Anzahl der Ausgangspulse merklich geringer sofort nachdem das Wasser begonnen hatte zu fließen. Bei beiden konventionellen Durch flussmengen-Sensoren hörten die Rotationsflügelräder vor 350 Durchläufen des Wassers auf zu rotieren, obwohl der Wasser durchfluss vorhanden war.
Bei den konventionellen Durchflussmengen-Sensoren, welche die Blätter 025b haben, welche die distalen Endteile so ge formt und dimensioniert haben, wie in Fig. 13 gezeigt, ohne die abgeschrägten Stirnflächen an den jeweiligen Ecken der Blätter entlang der longitudinalen Richtung, ist die Anzahl der Ausgangspulse merklich geringer sofort nachdem das Wasser begonnen hatte zu fließen. Bei beiden konventionellen Durch flussmengen-Sensoren hörten die Rotationsflügelräder vor 350 Durchläufen des Wassers auf zu rotieren, obwohl der Wasser durchfluss vorhanden war.
Auf der anderen Seite ist bei den Durchflussmengen-Sensoren
entsprechend dieser Ausführungsform, welche die Blätter 25b
haben, welche die distalen Endteile so geformt haben, wie in
Fig. 6 gezeigt, und eine Größe R von 0,71 mm besitzen, mit den
abgeschrägten Stirnflächen an den jeweiligen Ecken der Blätter
entlang der longitudinalen Richtung, um die magnetische Kraft
erzeugenden Stirnflächen der Blätter vielflächig zu machen,
ein geringer Unterschied in der Anzahl der Ausgangspulse. Das
Flügelrad hörte zwischen 850 und 1000 Durchläufen bei einem
Durchflussmengen-Sensor auf zu rotieren und zwischen 1350 und
1500 Durchläufen bei dem anderen.
Fig. 10 erläutert eine modifizierte Form der Ausführungs
form. In dieser modifizierten Form, ist das distale Endteil
des Blattes 25b an den jeweiligen Ecken mit einem Radius von
0,1 bis 1 mm gerundet.
Diese modifizierte Form kann im wesentlichen auch den glei
chen Effekt erreichen, wie die oben beschriebene Ausführungs
form.
Obwohl die vorliegende Erfindung voll an Hand von Beispie
len mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben wur
de, ist festzustellen, dass verschiedene Änderungen und Modi
fikationen innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung
gemacht werden können.
Claims (4)
1. Durchflussmengen-Sensor, welcher aufweist:
ein Gehäuse;
einen Wasserdurchlaufkanal, welcher in diesem Gehäuse ge bildet ist;
ein Flügelrad, welches in dem Wasserdurchlaufkanal unterge bracht ist und geeignet ist, proportional zu einem Betrag der Wasserdurchflussmenge in diesem Wasserdurchlaufkanal zu rotie ren, wobei das Flügelrad eine gerade Anzahl von Schaufeln bzw. Blättern beinhaltet, welche aus Kunststoff-Magnet-Material ge fertigt sind und im gleichen Abstand angeordnet sind, wobei die Blätter distale Endteile besitzen, welche abwechselnd als Nord (N)-Pole und Süd (S)-Pole magnetisiert sind, um magneti sche Kraft erzeugende Stirnflächen zu liefern, und eine Rota tionswelle, welche aus einem nicht-magnetischen Material her gestellt ist, an welcher die Blätter befestigt sind; und
ein Sensor, welcher geeignet ist, ein Pulssignal zu erzeu gen, welches einem Wechsel der magnetischen Flussdichte oder einem Wechsel der Richtung eines magnetischen Feldes, welches der Rotation des Flügelrades folgt, entspricht, in welchem die magnetische Kraft erzeugende Stirnfläche in dem distalen End teil jedes Blattes an ihren jeweiligen Ecken entlang einer longitudinalen Richtung abgeschrägt ist, wodurch die magneti sche Kraft erzeugende Stirnfläche vielflächig gestaltet ist.
ein Gehäuse;
einen Wasserdurchlaufkanal, welcher in diesem Gehäuse ge bildet ist;
ein Flügelrad, welches in dem Wasserdurchlaufkanal unterge bracht ist und geeignet ist, proportional zu einem Betrag der Wasserdurchflussmenge in diesem Wasserdurchlaufkanal zu rotie ren, wobei das Flügelrad eine gerade Anzahl von Schaufeln bzw. Blättern beinhaltet, welche aus Kunststoff-Magnet-Material ge fertigt sind und im gleichen Abstand angeordnet sind, wobei die Blätter distale Endteile besitzen, welche abwechselnd als Nord (N)-Pole und Süd (S)-Pole magnetisiert sind, um magneti sche Kraft erzeugende Stirnflächen zu liefern, und eine Rota tionswelle, welche aus einem nicht-magnetischen Material her gestellt ist, an welcher die Blätter befestigt sind; und
ein Sensor, welcher geeignet ist, ein Pulssignal zu erzeu gen, welches einem Wechsel der magnetischen Flussdichte oder einem Wechsel der Richtung eines magnetischen Feldes, welches der Rotation des Flügelrades folgt, entspricht, in welchem die magnetische Kraft erzeugende Stirnfläche in dem distalen End teil jedes Blattes an ihren jeweiligen Ecken entlang einer longitudinalen Richtung abgeschrägt ist, wodurch die magneti sche Kraft erzeugende Stirnfläche vielflächig gestaltet ist.
2. Durchflussmengen-Sensor nach Anspruch 1, in welchem das
distale Endteil des Blattes durch Abschrägen um einen Betrag
von 0,1 mm bis 1 mm vielflächig hergestellt ist, so dass die
magnetische Kraft erzeugende Stirnfläche um 4 bis 40% größer
gebildet werden kann.
3. Durchflussmengen-Sensor, welcher aufweist:
ein Gehäuse;
einen Wasserdurchlaufkanal, welcher in diesem Gehäuse ge bildet ist;
ein Flügelrad, welches in diesem Wasserdurchlaufkanal un tergebracht ist und geeignet ist, proportional zu einem Betrag der Wasserdurchflussmenge in diesem Wasserdurchlaufkanal zu rotieren, wobei das Flügelrad eine gerade Anzahl von Schaufeln bzw. Blättern beinhaltet, welche aus Kunststoff-Magnet-Material gefertigt sind und im gleichen Abstand angeordnet sind, wobei die Blätter distale Endteile besitzen, welche abwechselnd als Nord (N)-Pole und Süd (S)-Pole magnetisiert sind, um magneti sche Kraft erzeugende Stirnflächen zu liefern, und eine Rota tionswelle, welche aus einem nicht-magnetischen Material her gestellt ist, an welcher die Blätter befestigt sind; und
ein Sensor, welcher geeignet ist, ein Pulssignal aus zugeben, welches einem Wechsel der magnetischen Flussdichte oder einem Wechsel der Richtung eines magnetischen Feldes, wel ches der Rotation des Flügelrades folgt, entspricht, in wel chem die magnetische Kraft erzeugende Stirnfläche in dem distalen Endteil jedes Blattes an ihren jeweiligen Ecken ent lang einer longitudinalen Richtung abgerundet ist, wobei die magnetische Kraft erzeugende Stirnfläche in einer gerundeten Form im Querschnitt gestaltet ist.
ein Gehäuse;
einen Wasserdurchlaufkanal, welcher in diesem Gehäuse ge bildet ist;
ein Flügelrad, welches in diesem Wasserdurchlaufkanal un tergebracht ist und geeignet ist, proportional zu einem Betrag der Wasserdurchflussmenge in diesem Wasserdurchlaufkanal zu rotieren, wobei das Flügelrad eine gerade Anzahl von Schaufeln bzw. Blättern beinhaltet, welche aus Kunststoff-Magnet-Material gefertigt sind und im gleichen Abstand angeordnet sind, wobei die Blätter distale Endteile besitzen, welche abwechselnd als Nord (N)-Pole und Süd (S)-Pole magnetisiert sind, um magneti sche Kraft erzeugende Stirnflächen zu liefern, und eine Rota tionswelle, welche aus einem nicht-magnetischen Material her gestellt ist, an welcher die Blätter befestigt sind; und
ein Sensor, welcher geeignet ist, ein Pulssignal aus zugeben, welches einem Wechsel der magnetischen Flussdichte oder einem Wechsel der Richtung eines magnetischen Feldes, wel ches der Rotation des Flügelrades folgt, entspricht, in wel chem die magnetische Kraft erzeugende Stirnfläche in dem distalen Endteil jedes Blattes an ihren jeweiligen Ecken ent lang einer longitudinalen Richtung abgerundet ist, wobei die magnetische Kraft erzeugende Stirnfläche in einer gerundeten Form im Querschnitt gestaltet ist.
4. Durchflussmengen-Sensor nach Anspruch 3, in welchem die
magnetische Kraft erzeugende Stirnfläche in dem distalen End
teil jedes dieser Blätter an den jeweiligen Ecken gerundet
ist, wobei gerundete Teile gebildet werden, welche einen Radi
us von 0,1 mm bis 1 mm aufweisen.
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