JP2000028405A - 流量検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 所定流量で完全にフラッパが倒れるようにフ
ラッパの安定かつ適正動作を確保し、高い検出精度が得
られる流量検出器を提供する。 【解決手段】 流量検出器１０は、流量を検出すべき管
路の途中に設置されたケース１１内で流れ方向に回動可
能に保持されたフラッパ１２を備える。フラッパ１２に
よってケース１１外側面のリードスイッチ１５を作動さ
せる。また、フラッパ１２の回動軌跡に沿った流路を形
成する水流制御部１８ａを有するフローセットリング１
８が装着され、フラッパ１２の回動軌跡に対応して円弧
状の流路を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば風呂釜給湯
装置等において、管路の流量が所定値以上であることを
検出するために使用される、流量検出器に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の流量検出器は例えば図５
に示すようなものが知られている。図５は、従来のこの
ような流量検出器の要部基本構成を概略的に示してい
る。図５において、従来の流量検出器は、流量を検出す
べき管路６内に固定された円筒状の固定部１と、この固
定部１の一端の一側に揺動可能に連結されたフラッパ２
と、このフラッパ２の端部に取り付けられたマグネット
４と、管路６の外側面に配設されたリードスイッチ５と
から構成されている。

【０００３】図５において、固定部１は、流量を検出す
べき管路６内に固定されている。固定部１の内壁にはレ
バーもしくはフラッパ２が枢支点３のまわりに回動可能
に取り付けられている。

【０００４】この流量検出器によれば、図５にて実線矢
印で示すように流体（水）が流れると、流体の流れに応
じてフラッパ２は流体から圧力を受けることになる。こ
の圧力によって、フラッパ２は点線で示すように回動
し、これによりフラッパ２に取り付けられたマグネット
４の磁束が、リードスイッチ５に作用する。かくして、
リードスイッチ５がオンされることにより、管路内の流
体の流量が所定値以上であることが検出されることにな
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
流量検出器において流量検出時に所定流量が流れると、
フラッパ２はその重量と流体圧力とのバランスのとれた
位置にある。つまりフラッパ２は完全に回動しきらず
に、たとえば点線で示すような中間位置になる。

【０００６】この場合、流体の脈流あるいはリードスイ
ッチ５やマグネット４の温度特性を考慮すると、リード
スイッチ５のオン位置がばらついて高い検出精度を確保
するのが難しくなる。また、所定流量以上の流体を流し
たとしても、ある程度フラッパ２が回動する（開く）と
流体抵抗が低下し、フラッパ２は完全に開ききらなくな
る。このような場合にもリードスイッチ５の適正動作が
難しくなる。

【０００７】本発明は以上の点に鑑み、所定流量で完全
にフラッパが倒れるようにフラッパの安定かつ適正な動
作を確保し、高い検出精度が得られる流量検出器を提供
することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の流量検出器は、流量を検出すべき管路の途
中に設置されたケース内で流れ方向に回動可能に保持さ
れたフラッパを備え、このフラッパによってケース外側
面のリードスイッチを作動させるようにした流量検出器
であって、フラッパの回動軌跡に沿った流路を形成する
水流制御部を有するフローセットリングが装着されたこ
とを特徴とする。

【０００９】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の水流制御部が、フラッパの回動軌跡に対応して円弧
状の流路を形成することを特徴とする。請求項３に記載
の流量検出器にあっては、前記水流制御部によって形成
される流路に対するフラッパの面積の比率が一定である
よう構成している。請求項４に記載の流量検出器にあっ
ては、請求項２に記載の前記フラッパの円弧部に、前記
流路とフラッパの面積比率を変化させて検出流量の設定
をしたことを特徴とする。請求項５に記載の発明によれ
ば、請求項１に記載の構成に加え、前記ケース外側面適
所にマグネットを配置し、このマグネットによって前記
フラッパを吸着して保持するようにしたことを特徴とす
る。さらに、請求項６に記載の流量検出器にあっては、
前記フラッパの揺動支点近傍にケース内面に当接可能な
凸部を設け、このフラッパが回動したとき凸部を介して
ケース内面との間隙が形成されるようにしたことを特徴
とする。

【００１０】本発明によれば、フローセットリングの水
流制御部により、フラッパ先端部の回動軌跡に対応する
円弧状の流路が形成される。このような流路を設けるこ
とで、水流がフラッパに対してつねに直角に当たるよう
にし、フラッパは中間位置で止まることなく完全に回動
し倒れる。したがって所定流量が流れると、フラッパが
完全に倒れてリードスイッチを必ずオン作動させること
ができる。

【００１１】また、水流制御部によって形成される流路
に対するフラッパの面積の比率を一定とすることで、乱
れのない安定した流れが形成される。このような流れに
よりフラッパの円滑で安定した回動動作を確保すること
ができる。また、流路に対するフラッパの面積比率を設
定することにより、フラッパに対する流体抵抗を変え、
検出流量値を適宜簡単に変更設定することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図４に基づき、本発
明による流量検出器の好適な実施の形態を説明する。図
１は、この実施形態における流量検出器１０を示してい
る。図１において、１１はその流量（たとえば、水であ
ってよい。）を検出すべき流体管路の途中に設置された
ケースであり、概略中空円筒状を呈している。１２はケ
ース１１内で矢印で示した流れ方向に回動可能に磁力で
保持されたフラッパ、１４はフラッパ１２内に一体に設
けられたマグネット、１５はケース１１の外側面に配置
されたリードスイッチを示す。

【００１３】また、ケース１１の外側面にマグネット１
６が配置されており、このマグネット１６の磁力によっ
てフラッパ１２を吸着し保持し得るようになっている。
さらにこのフラッパ１２は管路内に凸部１９が形成され
ているため、流体により管路の内壁面から浮き上がって
揺動支持され、磁力により揺動支点が形成されるように
なっている。なお図１において、１７は水温測定用サー
ミスタを示す。

【００１４】ケース１１内のフラッパ１２の下流側に
は、フローセットリング１８が装着されている。このフ
ローセットリング１８は、フラッパ１２の回動軌跡に沿
った流路を形成する水流制御部１８ａを有する。水流制
御部１８ａは図２にも示されるように、フラッパ１２の
先端部の回動軌跡に対応して円弧状の流路、すなわち１
／４球形の流路を形成する。また、水流制御部１８ａと
フラッパ１２とによって形成される流路に対するフラッ
パ１２の面積の比率は一定になっている。つまり、フラ
ッパ１２の倒れている角度に関係なく、管路内でふさい
でいる面積（フラッパ１２の面積）と、ふさいでいない
面積（水流制御部１８ａとフラッパ１２との間隙の面
積）との比率を一定にしている。なお、水流制御部１８
ａの上流であって対向する側部に第２の水流制御部４２
を設けると、水流がスムーズになって好ましい。

【００１５】図２において示す流量検出器では、フラッ
パ１２が固定部１に設けられた枢軸１３に、流れ方向に
対して回動に軸支されている。またフラッパ１２の先端
にマグネット１４が一体的に設けられており、フラッパ
１２の円弧部の形状及び水流制御部１８ａは図１に示す
流量検出器と同様である。

【００１６】次に検出流量の設定について説明する。図
３に示すようにフラッパ１２の円弧部３０の形状は、検
出する流量に応じて変える。すなわち、流路とフラッパ
１２の面積比率を変化させて検出流量を設定する。ここ
で、図３に示すようにフラッパ１２は、この例では半円
形に形成されている。したがって、フラッパ１２の円弧
状の形状に応じて形成された水流制御部１８ａは、フラ
ッパ１２の半円形と整合するようにほぼ半円形の断面形
状となっている。フラッパ１２の形状を変える場合は、
例えば図３の斜線で示すフラッパ１２の両側部の領域１
２ａおよび１２ｂを適宜カットする。つまり領域１２
ａ、あるいは領域１２ａおよび１２ｂの双方をカットす
ることでフラッパ１２の面積を変更し、すなわち流路と
フラッパ１２の面積比率を変化させて検出流量を設定す
るのである。

【００１７】上記のようにフラッパの形状を変えた場
合、領域１２ａあるいは１２ｂをカットした後でも図３
の扇形領域１２ｃの外周アール形状ができるだけ残るよ
うにする。つまり、このようにアール形状を残すこと
で、水流制御部１８ａによって形成される流路の断面と
の整合性が維持される。

【００１８】ここで、図４に示すようにフラッパ１２の
揺動支点近傍にケース１１の内面に当接可能な凸部１９
が設けられている。ところで、フラッパ１２を支持する
揺動支点は、ケース１１の内壁から適度に浮き上がった
位置に設定されており、これにより揺動支点付近に引っ
掛かった異物等が水流によって流されるようになってい
る。

【００１９】揺動支点を上記のように浮かせて設定する
のに対応して、フラッパ１２をケース１１内でその内壁
から浮かせて、かつ平行に支持し得るために凸部１９が
設けられ、これによりフラッパ１２が回動したとき凸部
１９を介してケース１１内面との間隙が形成されるよう
にしている。

【００２０】図６を参照すると、フラッパ１２をケース
１１内の内壁から浮かせて支持するために、図示のよう
にケース１１の内面に凸部２０を設けること自体は、設
計的に可能である。しかしながら、この場合ケース１１
内面に水流制御部４２及び凸部２０の２つの凸部がある
ことで、成形性が著しく難しくなり、金型構造もかなり
複雑化する。本発明では上記のようにフラッパ１２側に
凸部１９を設けるため、成形し易い金型構造とすること
ができ、容易に成形可能である。

【００２１】上記構成において、フローセットリング１
８の水流制御部１８ａによってフラッパ１２に対して流
体がつねに直角に当たり、しかも水流制御部１８ａの流
路がフラッパ１２の形状と整合しているから、フラッパ
１２は中間位置で止まることなく完全に回動して倒れ
る。したがって所定流量が流れると、フラッパ１２が完
全に倒れてリードスイッチ１５を必ずオン作動させるこ
とができ、安定してしかも正確な流量検出を実現するこ
とができる。

【００２２】また、検出流量の設定方法につき、流路と
フラッパ１２の面積比率を変化させて検出流量の設定が
できる。つまりフラッパ１２の両側部の領域１２ａある
いは１２ｂを適宜カットして、フラッパ１２の面積を広
狭調整することにより、フラッパ１２に対する流体抵抗
を変えて検出流量の設定ができる。この場合フラッパ１
２の重量は主要因にならず、フラッパ１２の面積の変更
によって検出流量値を適宜簡単に設定することができ
る。また、他の方法として、フラッパの円弧部分とフロ
ーセットリングの水流制御部とのすき間を調整して検出
流量値を設定することもできる。

【００２３】なお、上記実施形態において、フラッパ１
２の形状を半円形とした例を示したが、必ずしも図示例
の形状等にのみ限定されることはなく、必要に応じて適
宜変更可能である。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、こ
の種の流量検出器において流体がフラッパに対してつね
に直角に当たるようにして、所定流量でフラッパを完全
に倒すことでフラッパの安定かつ適正動作を確保するこ
とができ、これによりリードスイッチを的確かつ円滑に
作動させることで高い検出精度が得られる。また、管路
内の凸部とフラッパの凸部とを別々に設けたので、製造
に際して成形し易い金型構造とすることができ、成形が
容易で金型も複雑化することがないため実質的にコスト
低減を図ることができる等の利点を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による流量検出器の実施形態における非
通水時と通水時の状態を示すそれぞれ断面図である。

【図２】本発明による流量検出器の要部基本構成を概略
的に示す図である。

【図３】本発明による流量検出器に係るフラッパを示す
図である。

【図４】本発明による流量検出器に係る凸部の作用を概
略的に示す図である。

【図５】従来の流量検出器の要部基本構成を概略的に示
す図である。

【図６】本発明との比較においてフラッパの支持構造の
例を示す参考断面図である。

【符号の説明】

１０ 流量検出器 １１ ケース １２ フラッパ １３ 枢軸 １３ａ，１３ｂ 側部領域 １３ｃ 扇形領域 １４ マグネット １５ リードスイッチ １６ マグネット １７ サーミスタ １８ フローセットリング １８ａ 水流制御部 １９ 凸部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流量を検出すべき管路の途中に設置され
   たケース内で流れ方向に回動可能に保持されたフラッパ
   を備え、このフラッパによってケース外側面のリードス
   イッチを作動させるようにした流量検出器であって、 フラッパの回動軌跡に沿った流路を形成する水流制御部
   を有するフローセットリングが装着されたことを特徴と
   する流量検出器。
2. 【請求項２】 前記水流制御部は、前記フラッパの回動
   軌跡に対応して円弧状の流路を形成することを特徴とす
   る、請求項１に記載の流量検出器。
3. 【請求項３】 前記水流制御部と前記フラッパとによっ
   て形成される流路に対するフラッパの面積の比率が一定
   であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の流量
   検出器。
4. 【請求項４】 前記フラッパの円弧部に、前記流路とフ
   ラッパの面積比率を変化させて検出流量の設定をしたこ
   とを特徴とする、請求項１乃至３の何れかに記載の流量
   検出器。
5. 【請求項５】 前記ケース外側面適所にマグネットを備
   え、このマグネットによって前記フラッパを吸着して保
   持するようにしたことを特徴とする、請求項１に記載の
   流量検出器。
6. 【請求項６】 前記フラッパの揺動支点近傍にケース内
   面に当接可能な凸部を設け、該フラッパが回動したとき
   凸部を介してケース内面との間隙が形成されるようにし
   たことを特徴とする、請求項１乃至５の何れか１項に記
   載の流量検出器。