JP2014163747A - 流量検出装置、流体供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、連続的に変化する流量を検出できる流量検出装置を提供する。
【解決手段】流量検出装置１００は、流路４３内に設けられて流路４３内を流れる水を受けて回転する羽根車１０１と、羽根車１０１の回転に基づいて水の流量を検出する、回転検出部１０２と制御装置１２０とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、流量を検出する流量検出装置に関する。他の本発明は、流量を検出する流量検出装置を備える流体供給装置に関する。

従来、給水装置では、ポンプの二次側に流量検出装置が設けられている。ポンプの動作を制御する制御装置は、流量検出装置の検出結果に基づいてポンプの吐出量を検出するとともに、検出した吐出量に応じて、ポンプの駆動を制御している。

この種の流量検出装置としては、パドル式の流量検出装置が提案されている。パドル式の流量検出装置は、ポンプから吐出される水を受けることによって可動することで出力をオンまたはオフする。（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００９−９７９２７号公報

上述のようなパドル式の流量検出装置では、所定の流量以上のときにパドルが可動することによって出力をオフする構造であり、連続的に変化する流量を検出するものではない。

本発明は、連続的に変化する流量を検出できる流量検出装置を提供することを目的とする。他の本発明は、連続的に変化する流量を検出できる流量検出装置を備える流体供給装置を提供することを目的とする。

本発明の流量検出装置は、流路内に設けられて前記流路内を流れる流体を受けて回転する羽根車と、前記羽根車の回転に基づいて前記流体の流量を検出する検出手段とを備える。前記流路の中心線の延びる方向と前記羽根車の回転中心線とは互いに交差するとともに、前記回転中心線は、前記中心線に対してずれた位置に配置される。

本発明の流体供給装置は、ポンプと、流路と、流量検出装置と、制御手段とを備える。前記ポンプは、流体を吐出する。前記流路は、前記ポンプから吐出される前記流体が流れる。前記流量検出装置は、前記流路内に設けられて前記流体を受けて回転する羽根車と、前記羽根車の回転に基づいて前記流体の流量を検出する検出手段とを備える。前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて前記ポンプの動作を制御する。

前記流路の中心線の延びる方向と前記羽根車の回転中心線とは互いに交差するとともに、前記回転中心線は、前記中心線に対してずれた位置に配置される。

本発明は、連続的に変化する流量を検出できる流量検出装置を提供できる。他の本発明は、連続的に変化する流量を検出できる流量検出装置を備える流体供給装置を提供できる。

本発明の一実施形態に係る給水装置を示す概略図。 同給水装置の流路部を示す断面図。 同給水装置の一方のポンプ装置に連結される第１の連結管と逆止弁と流量検出装置とを示す断面図。 図３に示すＦ４−Ｆ４線に沿って示す同第１の連結管の断面図。 同第１の連結管を示す平面図。

本発明の一実施形態に係る流量検出装置と流体供給装置とを、図１〜５を用いて説明する。図１は、流体供給装置の一例である給水装置１０を示す概略図である。図１に示すように、給水装置１０は、複数のポンプ装置２０と、複数のポンプ装置２０の各々に対して設けられて各ポンプ装置２０から吐出される水が流れる流路を形成する流路部４０と、各ポンプ装置２０に対して設けられる流路部４０が合流する合流部６０と、合流部６０の二次側に設けられるアキュムレータ７０と、合流部６０の二次側の圧力を検出する圧力検出装置８０と、逆止弁９０と、流量検出装置１００とを備えている。合流部６０の下流には、例えば蛇口などの給水口へ給水する給水管１１０が接続される。

本実施形態では、ポンプ装置２０は、一例として、複数用いられており、複数の一例として、２台用いられている。各ポンプ装置２０は、同じ構造である。ポンプ装置２０は、ポンプ２１と、ポンプ２１を駆動する駆動部２２とを備えている。駆動部２２は、一例として電動モータである。各ポンプ装置２０は、並列に配置されている。

図２は、流路部４０を示す断面図である。図２に示すように、流路部４０は、ポンプ２１の吐出口２３と後述される逆止弁９０とに連結される第１の連結管４１と、逆止弁９０と合流部６０とに連結される第２の連結管４２とを備えている。

図２に示すように、一方のポンプ２１と、一方の第１の連結管４１と、逆止弁９０とは、記載の順番に連結されている。他方のポンプ２１と、他方の第１の連結管４１と、他方の逆止弁９０とは、記載の順番に連結されている。

第２の連結管４２は、一方のポンプ装置２０と他方のポンプ装置２０とに対して共通して用いられており、一方のポンプ２１から吐出された水と、他方のポンプ２１から吐出された水とを合流部６０に導く。このため、ポンプ２１から吐出された水を合流部６０まで導く流路４３は、第１の連結管４１と逆止弁９０と第２の連結管４２内に設けられている。なお、図２は、流路部４０を、第１，２の連結管４１，４２内に形成される流路４３の中心線Ｘを通る平面に沿って切断した状態を示している。

一方のポンプ装置２０に対して設けられる第１の連結管４１と、逆止弁９０と、流量検出装置１００とは、他方のポンプ装置２０に対して設けられる第１の連結管４１と、逆止弁９０と、流量検出装置１００と同じである。

図３は、一方のポンプ装置２０に連結される第１の連結管４１と逆止弁９０と流量検出装置１００とを示す断面図である。図３は、第１の連結管４１内の流路４３の中心線Ｘを通る平面で切断された状態を示している。なお第１の連結管４１を中心線Ｘに垂直に切断すると、中心線Ｘは、流路４３の中心を通る。

第１の連結管４１は、第１の部分４４と、屈曲部４５と、第２の部分４６とを備えている。第１の部分４４は、ポンプ２１の吐出口２３と連結される流入口４４ａを有しており、直線状に延びている。第２の部分４６は、逆止弁９０に連結される流出口４６ａを有しており、直線状に延びている。このため、中心線Ｘにおいて第１の部分４４を通る部分は、直線であり、第２の部分４６を通る部分は、直線である。

屈曲部４５は、第１，２の部分４４，４５を連結している。屈曲部４５によって連結された第１，２の部分４４，４５の相対姿勢は、第１の部分４４の延びる方向と第２の部分４６の延びる方向とが互いに直交する姿勢である。このため、第１の連結管４１は、Ｌ字形状である。

本実施形態では、一例として、ポンプ２１の吐出口２３は、上に向って開口している。第１の連結管４１の第１の部分４４は、上下方向Ｖに沿って上方に延びている。第２の部分４６は、上下方向Ｖに対して垂直な方向に延びている。なお、上下方向Ｖは、重力の作用する方向に平行であり、重力の作用する方向が下方向である。

逆止弁９０は、逆止弁９０を通過した水が、ポンプ２１側に戻ることを防止する機能を有する。逆止弁９０は、ハウジング９１と、弁体９２と、付勢用ばね部材９３とを備えている。

ハウジング９１は、第１の連結管４１の流出口４６ａと連通する流入口９４と、第２の連結管４２に連通する流出口９５とを備えている。弁体９２は、ハウジング９１内に収容されている。弁体９２は、傘形状であって、ハウジング９１の内側から流入口９４を液密に塞ぐ大きさを有している。弁体９２は、流入口９４を液密に塞ぐ位置と、流入口９４を開く位置との間で変位可能である。

付勢用ばね部材９３は、ハウジング９１において流出口９５側の部分と弁体９２との間に設けられており、弁体９２を流入口９４側に付勢している。このため、弁体９２は、付勢用ばね部材９３の付勢力によって、流入口９４を液密に塞ぐ。

付勢用ばね９３の付勢力は、駆動部２２の駆動時にポンプ２１から吐出された水の圧力によって弁体９２が流入口９４を開く程度の付勢力を有している。このため、駆動部２２の駆動時には、ポンプ２１から吐出された水は、逆止弁９０を通過する。

駆動部２２の駆動停止時には、付勢用ばね部材９３の付勢力によって弁体９２が流入口９４を液密に塞ぐ。さらに、アキュムレータ７０内部に蓄えられた水の圧力が弁体９２を流入口９４に押し付けるので、弁体９２は、流入口９４側に付勢される。

第１の連結管４１の流入口４４ａの形状は、一例として、中心線Ｘからの距離が一定である円である、言い換えると、曲率が一定の円である。第１の連結管４１の流出口４６ａの形状は、一例として、中心線Ｘからの距離が一定である円である、言い換えると曲率が一定の円である。

流路４３において第１の連結管４１の流入口４４ａから流出口４６ａとの間の部分の中心線Ｘに垂直な断面形状は、一例として、中心線Ｘからの距離が一定の円である、言い換えると曲率が一定の円である。

また、第１の部分４４内の流路４３の径Ｄ１は、屈曲部４５に向うにつれて次第に縮小してＤ２になる。Ｄ１＞Ｄ２。屈曲部４５内の流路４３の径は、Ｄ２である。第２の部分４６内の流路４３の径は、Ｄ２である。

逆止弁９０のハウジング９１の流入口９４は、一例として、中心線Ｘからの距離が一定である円であり、言い換えると曲率が一定の円であり、第１の連結管４１の流出口４６ａと同じ大きさ、または、略同じ大きさである。本実施形態では、ハウジング９１の流入口９４は、第１の連結管４１の流出口と同じく円でありつまり同じ形状であり、かつ、流出口４６ａに対して若干大きい。逆止弁９０の流入口９４の径Ｄ３は、径Ｄ２より大きい。

他の例としては、逆止弁９０の流入口９４と第１の連結管４１の流出口４６ａとは、同じ形状であって、かつ、同じ大きさであってもよい。または、逆止弁９０の流入口９４は、同じ形状であって、かつ、第１の連結管４１の流出口４６ａに対して若干小さくてもよい。なお、第１の連結管４１の流出口４６ａと逆止弁９０の流入口９４の形状とは、互いに異なる形状であってもよい。この一例としては、第１の連結管４１の流出口４６ａの形状と逆止弁９０の流入口９４の形状とが略同じ形状であってもよい。

第１の連結管４１と逆止弁９０とは、流出口４６ａの中心と流入口９４の中心とを合わせて配置される。より具体的には、流路４３の中心線Ｘは、流出口４６ａと流入口９４との中心を通るとともに、流出口４６ａの中心から流入口９４までの間で屈曲することなく直線である。

このため、図３に示すように、流出口４６ａの縁部の全域は、流入口９４の縁よりも内側に位置する。しかしながら、流出口４６ａと流入口９４とが同じ形状であり、かつ、略同じ大きさであるので、流出口４６ａから流入口９４への段差は小さくなる。なお、流出口４６ａと流入口９４とが同じ形状であり、かつ、同じ大きさであると、段差は、なくなる
図２に示すように、第２の連結管４２は、一方の逆止弁９０の流出口９５と、他方の逆止弁９０の流出口９５とに連結されている。第２の連結管４２の中心に、合流部６０が形成されている。

図３に示すように、流量検出装置１００は、第１の連結管４１内に収容される羽根車１０１と、羽根車１０１の回転数を検出する回転検出部１０２と、第１の連結管４１に形成されて羽根車１０１を収容する収容部１０３と、羽根車１０１を収容部１０３内で支持する支持部１０４と、後述される制御装置１２０とを備えている。

図４は、図３に示すＦ４−Ｆ４線に沿って示す第１の連結管４１の断面図である。図４は、第１の連結管４１を、収容部１０３を通るように切断した状態を示している。なお、図４では、後述される回転検出部１０２は省略されている。図５は、第１の連結管４１の平面図である。図５では、回転検出部１０２は、省略されている。

図４，５に示すように、第２の部分４６内の流路４３に、下部半円部４７と、上部半円部４８とを設定する。下部半円部４７は、第２の部分４６において中心線Ｘよりも下側の部分であり、上部半円部４８は、第２の部分４６において中心線Ｘよりも上側の部分である。

上部半円部４８は、直線状に延びるとともに、屈曲部４５において緩やかに曲がる屈曲部４５の上部に連続する部位であるので、水の流れが、下部半円部４７に対して安定している。なお、本実施形態では、屈曲部４５の上部は、屈曲部４５の外側部である。

収容部１０３は、第２の部分４６内において、中心線Ｘに対して、上下方向Ｖと第２の部分４６の延びる方向とに直交する方向にオフセットして設けられており、流路４３に連通している。収容部１０３は、流路４３と連通するとともに、流路４３に対して外側に凹んだ形状となる。

支持部１０４は、収容部１０３の下壁部に設けられており上方に向って延びている。支持部１０４の先端は、中心線Ｘよりも上側に位置している。上記のように、第２の部分４６内に形成される流路の断面形状は、円である。このため、支持部１０４の下部は収容部１０３内に収容されることによって、中心線Ｘの延びる方向に流路４３と重ならないが、支持部１０４の他の部分の一部は、中心線Ｘの延びる方向に流路４３と重なる。

羽根車１０１は、支持部１０４の上端部に回転自由に支持されている。羽根車１０１の回転軸Ｙは、上下方向Ｖに平行である。つまり、羽根車１０１の回転軸Ｙは、流路４３において羽根車１０１が設けられる部位の中心線Ｘと直交する。

図３，４に示すように、羽根車１０１は、支持部１０４に固定される主軸１０１ｂ回りに回転自由に支持される。主軸１０１ｂは、一例として、支持部１０４に設けられる収容凹部内に嵌合することによって、固定される。

羽根車１０１は、本実施形態では、内部に主軸１０１ｂを収容して主軸１０１ｂの中心軸を回転軸Ｙとし、回転軸Ｙ回りに回転する。羽根車１０１は、主軸１０１ｂに対して着脱可能である。

羽根車１０１は、主軸１０１ｂを内側に収容した状態において、回転軸Ｙに対して直交する方向に延びる複数の羽根部１０１ｃを備えている。羽根部１０１ｃは、回転軸Ｙ回りに等間隔離間して配置されている。本実施形態では、一例として、羽根部１０１ｃは、８枚設けられている。

図４に示すように、第２の部分４６内の流路４３の中心線Ｘの延びる方向に見たときに、羽根車１０１において回転軸Ｙを挟んで一方側に配置される羽根部１０１ｃの一部は流路４３内に収容され、他方側に配置される羽根部１０１ｃは、収容部１０３内に収容される。このため、流路４３内を流れる水が、羽根車１０１において上記のように流路４３内に収容される羽根部１０１ｃを押すことによって、羽根車１０１は、一方向に回転する。

図３に示すように、回転検出部１０２は、第２の部分４６において、羽根車１０１に対向する部分に設けられている。本実施形態では、回転検出部１０２は、第２の部分４６において羽根車１０１と上下方向Ｖに対向する部分に設けられている。

第２の部分４６において羽根車１０１と上下方向Ｖに対向する部分には、第２の部分４６を貫通する貫通孔４６ｂが形成されている。貫通孔４６ｂは、羽根車１０１が通る大きさを有している。また、主軸１０１ｂは、貫通孔４６ｂを通して羽根車１０１を第２の部分４６内に差し込む方向に延びている。

羽根車１０１は、貫通孔４６ｂを通して、支持部１０４に嵌合された主軸１０１ｂに着脱することができる。羽根車１０１において内部に主軸１０１ｂを収容する凹部は、羽根車１０１の下端に開口している。貫通孔４６ｂを通して羽根車１０１を第２の部分４６内に収容すると、羽根車１０１において主軸１０１ｂを収容する凹部内に、支持部１０４に固定された主軸１０１ｂを、そのまま、収容することができる。貫通孔４６ｂの内周面には、雌ねじ部４６ｃが形成されている。

回転検出部１０２は、センサ１０５と、ハウジング１０６とを備えている。ハウジング１０６は、センサ１０５が固定されている。センサ１０５は、本実施形態では、一例として、ホールＩＣを備えている。ハウジング１０６は、例えば、筒形状であり、外周面に雄ねじ部１０７が形成されている。ハウジング１０６は、貫通孔４６ｂに螺合可能である。貫通孔４６ｂの周縁部には、シール部材の一例であるＯリング１０９が設けられている。回転検出部１０２が貫通孔４６ｂに螺合したとき、回転検出部１０２と貫通孔４６ｂとの間は、Ｏリング１０９によって液密にシールされる。

羽根車１０１には、磁石１０１ａが設けられており、羽根車１０１の回転に伴って、磁石１０１ａも回転する。回転検出部１０２が第２の部分４６に螺合されると、センサ１０５は、磁石１０１ａの周囲に配置される。

磁石１０１ａは、回転軸Ｙに対してずれた位置に配置されている。このため、羽根車１０１が回転することによって、磁石１０１ａがセンサ１０５を横切る、言い換えると、磁石１０１ａがホールＩＣを横切るので、ホールＩＣが磁石に起因する磁束を検出する。センサ１０５は、検出した磁束に応じた信号、言い換えると、羽根車１０１の回転に応じた信号を制御装置１２０に送信する。この信号は、羽根車１０１の回転数を示す。つまり、単位時間、例えば１秒間当たりの羽根車１０１の回転数を示す。

図１に示すように、圧力検出装置８０は、合流部６０の下流の圧力を検出し、圧力に応じた信号を制御装置１２０に送信する。なお、流路４３において合流部６０の下流と、アキュムレータ７０内とは連通している。このため、圧力検出装置８０が検出する圧力は、アキュムレータ７０内の圧力と同じである。

制御装置１２０は、圧力検出装置８０の検出結果と、流量検出装置１００の検出結果とに基づいて、ポンプ装置２０の動作を制御する。具体的には、制御装置１２０は、圧力検出装置８０の検出結果に基づいて、流路４３内において合流部６０の下流の圧力が起動圧力以下になると、まず、一方のポンプ装置２０を起動する。当該一方のポンプ装置２０が停止した後、再び起動圧力以下になると、次に他方のポンプ装置２０の駆動部２２を起動する。このように、制御装置１２０は、２つのポンプ装置２０を交互に起動する。

制御装置１２０は、流量検出装置１００の回転検出部１０２から受信する信号に基づいて、各ポンプ装置２０から吐出される吐出流量を検出する。検出された流量が、停止流量以下になると、制御装置１２０は、ポンプ装置２０の駆動部２２の駆動を停止する。流量検出装置１００から送信される信号は、羽根車１０１の回転数に応じた信号である。具体的には、制御装置１２０は、羽根車１０１の回転数に対応する流量を記憶する記憶部１２１を有している。制御装置１２０は、回転検出部１０２の検出結果、つまり、羽根車１０１の回転数と、記憶部１２１に記憶される情報とに基づいて、流路４３内の流量を求める。

なお、記憶部１２１に記憶する、羽根車１０１の回転数と流量との関係を示す情報は変更することができる。例えば、羽根車１０１が１秒間に１０回転するときの流量が１０Ｌ／min（１分間に１０Ｌ流れる）と記憶されている場合において、実際には、羽根車１０１が１秒間に１０回転するときの実際の流量が５Ｌだった場合、制御装置１２０の記憶部１２１に記憶される情報を、１秒間に１０回転するときの流量は５Ｌと変更することができる。

また、記憶部１２１には、連続的に変化する羽根車１０１の回転数の各値に対して対応する流量が記憶されている。また、本実施形態では、羽根車１０１が、第２の部分４６の上部半円部４８内に収容されているので、羽根車１０１の回転数と流量との関係が、比例関係になる。具体的には、回転数に応じて流量が比例的に変化するように記憶されている。つまり、２０回転／ｓであれば、２０Ｌ／ｍｉｎであり、５回転／ｓであれば、５Ｌ／ｍｉｎである。このため、制御装置１２０は、連続的に変化する流量を検出することができる。言い換えると、制御装置１２０は、流量をアナログ的に検出することができる。

つぎに、給水装置１０の動作を説明する。まず、制御装置１２０の調整について、説明する。例えば、給水装置１０を出荷する前などに、流量検出装置１００から送信される信号に対する記憶部１２１に記憶される流量との対応関係が、上記のように調整される。本実施形態の流量検出装置１００では、一例として、羽根車１０１は、流量が１０Ｌ／ｍｉｎ（１分間に１０Ｌ流れる）のとき、一秒間に１０回転する機能を有している。

このため、制御装置１２０の記憶部１２１には、羽根車１０１の回転数が、１０回転／ｓ（１秒間に１０回転）であるときに、流量が１０Ｌ／ｍｉｎであると記憶されている。

しかしながら、羽根車１０１の形状の誤差や、羽根車１０１の取り付け誤差に起因する摩擦の変化などに起因して、羽根車１０１の回転数と流量との関係が上記に対してずれる場合がある。

例えば、流量検出装置１００によっては、流量が１５Ｌ／ｍｉｎ（１分間に１５Ｌ流れる）であるときに、羽根車１０１が１秒間に１０回転するものがあるとする。この場合では、制御装置１２０の記憶部１２１に記憶される、羽根車１０１の回転数と、流量との対応関係を変更する。

また、上述では、一例として、流量が羽根車１０１の回転数と流量とが比例関係であるとしたが、例えば、羽根車１０１の回転数の増減と流量の増減とが、互いに比例関係ではない場合は、各流量のおける羽根車の回転数を実験で求めて、記憶部１２１に記憶して用いてもよい。このように、流量検出装置１００の検出結果と、実際の流量との相対関係が調整される。

次に、給水しているときの給水装置１０動作を説明する。制御装置１２０の自動スイッチがオンされると、圧力検出装置８０が流路４３内の圧力を検出する。圧力検出装置８０の検出結果は、制御装置１２０に送信される。例えば、蛇口が開くことによってアキュムレータ７０内の水が流れることによって、流路４３内の圧力が低下する。流路４３内の圧力が低下し、起動圧力以下になると、制御装置１２０は、一方のポンプ装置２０の駆動部２２を起動する。

なお、本実施形態では、２台のポンプ装置２０が用いられており、一方のポンプ装置２０と他方のポンプ装置２０とが交互に起動される。このため、一方のポンプ装置２０が駆動している状態では、他方のポンプ装置２０は、駆動しない。

一方のポンプ装置２０の駆動部２２が起動することによって、ポンプ２１から水が吐出される。吐出された水は、第１の連結管４１と、逆止弁９０と、第２の連結管４２とを記載の順番通りに通過する。

このとき、流路４３の水の流れが羽根車１０１の羽根部１０１ｃにおいて流路４３内に位置する部分を押すことによって羽根車１０１が回転する。羽根車１０１の回転に伴って羽根車１０１に固定された磁石１０１ａも一体に回転する。磁石１０１ａが回転することによって、センサ１０５が羽根車１０１の回転数を検出する。

センサ１０５の検出結果は、制御装置１２０に送信される。制御装置１２０の記憶部１２１には、羽根車１０１の回転数に対応する流量の情報が記憶されているので、制御装置１２０は、センサ１０５の検出結果に基づいて流量を検出できる。

制御装置１２０は、圧力検出装置８０の検出結果が起動圧力を超え、かつ、流量が予め設定されている停止流量以下になると、駆動部２２の駆動を停止する。

両ポンプ装置２０の駆動が停止している状態において、再び起動圧力以下になると、制御装置１２０は、前回駆動したポンプ装置２０以外のポンプ装置２０の駆動部２２を起動する。

また、制御装置１２０は、予め設定される一定時間内のポンプ装置２０の起動回数を検出する。起動回数は、両ポンプ装置２０の駆動部２２の起動回数の合計値である。また、制御装置１２０の記憶部１２１には、最高起動回数と、最低起動回数とが記憶されている。最高起動回数は、最低起動回数よりも大きい。

制御装置１２０は、一定時間内の起動回数が最高起動回数以上の場合は、停止流量を、現在の値よりも小さい値に変更する。変更後の値は、予め決定されており、記憶部１２１に記憶されている。一定時間は、予め決定されており、記憶部１２１に記憶されている。停止流量が小さくなることによって、駆動部２２が停止されてから起動するまでの時間が長くなる。

制御装置１２０は、一定時間内の軌道回数が最低起動回数以下の場合は、停止流量を、現在の値よりも大きい値に変更する。変更後の値は、予め決定されており、記憶部１２１に記憶されている。停止流量が多くなることによって、駆動部２２が停止されてから起動するまでの時間が短くなる。

制御装置１２０は、一定時間内のポンプ装置２０の起動回数が、最低起動回数より大きく、かつ、最高起動回数未満である場合は、停止流量を、初期値のままとする。初期値は、記憶部１２１に最初に記憶された値である。

このように構成される給水装置１０では、流量検出装置１００が、流量に応じて回転数が変化する羽根車１０１を備えることによって、連続的に変化する流量を検出することができる。言い換えると、流量をアナログ的に検出することができる。

また、羽根車１０１が第１の連結管４１の第２の部分４６の上部半円部４８内に配置される。

上部半円部４８は、屈曲部４５において緩やかな外側部分（上部）に連続するので、水の流れが安定している。このため、上部半円部４８内の流れに、渦など流れの乱れの原因が生じにくい。羽根車１０１が上部半円部４８内に配置されることによって、羽根車１０１が安定して回転できるので、互いに比例関係になる、または、略比例関係になる。具体的には、流量がある値に対して２倍になると、羽根車１０１の回転数も２倍になり、流量が１／２になると羽根車１０１の回転数も１／２になる。このため、記憶部１２１に記憶される、羽根車１０１の回転数と流量との関係をより一層正確にすることができるので、流量をより一層正確に検出できるようになる。

また、ポンプ装置２０の起動回数に応じて停止流量を調整することによって、起動頻度の低減と、省エネ性とを両立することができる。さらに、ポンプ装置２０の起動回数に応じて停止流量を調整することによって、ポンプ装置２０の起動頻度を低減できるので、制御装置１２０においてポンプ装置２０を起動する際に用いる駆動回路と、インペラナットやメカニカルシールなどポンプ装置２０において起動する際に負荷が作用する部材に対する負担を低減することができる。さらに、起動頻度の低下に伴い、起動するために要する大きな電力の消費を抑制できる。

また、回転検出部１０２が第１の連結管４１に対して螺合することによって固定される構造であるので、回転検出部１０２の着脱を容易に行うことができる。また、回転検出部１０２を固定するために用いる貫通孔４６ｂを利用して、支持部１０４への主軸のかん合を容易に行うことができる。さらに、支持部１０４に固定された主軸１０１ｂに対する羽根車１０１の着脱も容易に行うことができる。

また、第１の連結管４１の流出口４６ａの径Ｄ２と、逆止弁９０の流入口９４の径Ｄ３とを略同じにすることによって、流路４３の断面積が逆止弁９０の直前で急縮小することがないので、この急縮小に起因する流れの損失抵抗の増大を抑制することができる。

なお、本実施形態では、流体の一例として、水が用いられた。他の例としては、水以外の液体であってもよい。または、流体は、液体ではなく、気体であってもよい。

また、本実施形態では、回転検出部１０２が羽根車１０１の回転数を検出し、制御装置１２０が回転数と記憶部１２１に記憶される情報に基づいて検出する。このため、本実施形態では、回転検出部１０２と制御装置１２０とが、本発明で言う、検出手段の一例を構成している。例えば、他の例としては、回転検出部１０２に流量の情報が記憶されており、回転検出部１０２が流量を検出してもよい。

また、本実施形態では、流路４３の中心線Ｘと羽根車１０１の回転軸Ｙとが互いに直交する。これは、本発明で言う、羽根車の回転軸と流路の中心線とが交差することの一例である。他の例としては、例えば、中心線Ｘと回転軸Ｙとが略直交してもよい。または、４５度の傾斜を有して交差してもよい。この場合であっても、羽根車１０１は、水の流れを受けて回転することが出来る。

また、羽根車自体の構成が、羽根車の回転軸に平行な流体の流れを受けて回転する構造を有する場合、羽根車の回転軸と、流路の中心線とを平行に配置してもよい。

また、本実施形態では、制御装置１２０は、ポンプ２１の動作を制御する制御手段の一例である。さらに、制御装置１２０は、本発明で言う制御手段の一例として機能するとともに、検出手段の一例としても機能する。このように、制御装置１２０が、両機能を兼ねることによって、給水装置１０の構成要素を少なくすることができる。

この発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、上述した実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。

１０…給水装置（流体供給装置）、２１…ポンプ、４３…流路、４５…屈曲部、４６…第２の部分（直線部）、４６ａ…流出口、９０…逆止弁、９２…弁体、９４…流入口、１００…流量検出装置、１０１…羽根車、１０２…回転検出部（検出手段）、１０３…収容部、１２０…制御装置（制御手段、検出手段）。

Claims (11)

1. 流路内に設けられて前記流路内を流れる流体を受けて回転する羽根車と、
   前記羽根車の回転に基づいて前記流体の流量を検出する検出手段と
   を具備するとともに、
   前記流路の中心線の延びる方向と前記羽根車の回転中心線とは互いに交差するとともに、前記回転中心線は、前記中心線に対してずれた位置に配置される
   ことを特徴とする流量検出装置。
2. 前記流路の中心線が延びる方向に沿って前記羽根車を見たとき、前記羽根車において前記回転中心線を挟んで一方側は前記流路の外側に位置し、かつ、他方側の少なくとも一部が前記流路内に位置する
   ことを特徴とする請求項１に記載の流量検出装置。
3. 前記流路は、屈曲部と、前記屈曲部の二次側において前記屈曲部に連続する直線状に延びる直線部とを具備し、
   前記羽根車は、前記直線部に設けられる
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の流量検出装置。
4. 前記羽根車は、前記直線部において、前記屈曲部の外側部分に連続する部分に位置する
   ことを特徴とする請求項３に記載の流量検出装置。
5. 流体を吐出するポンプと、
   前記ポンプから吐出される前記流体が流れる流路と、
   前記流路内に設けられて前記流体を受けて回転する羽根車と、前記羽根車の回転に基づいて前記流体の流量を検出する検出手段とを備える流量検出装置と、
   前記検出手段の検出結果に基づいて前記ポンプの動作を制御する制御手段と
   を具備するとともに、
   前記流路の中心線の延びる方向と前記羽根車の回転中心線とは互いに交差するとともに、前記回転中心線は、前記中心線に対してずれた位置に配置される
   ことを特徴とする流体供給装置。
6. 前記流路の中心線が延びる方向に沿って前記羽根車を見たとき、前記羽根車において前記回転中心線を挟んで一方側は前記流路の外側に位置し、かつ、他方側の少なくとも一部が前記流路内に位置する
   ことを特徴とする請求項５に記載の流体供給装置。
7. 前記流路は、屈曲部と、前記屈曲部の二次側において前記屈曲部に連続する直線状に延びる直線部とを具備し、
   前記羽根車は、前記直線部に設けられる
   ことを特徴とする請求項５または６に記載の流体供給装置。
8. 前記羽根車は、前記直線部において、前記屈曲部の外側部分に連続する部分に位置する
   ことを特徴とする請求項７に記載の流体供給装置。
9. 前記羽根車の二次側に配置される逆止弁であって、前記流体が流入する流入口を有して前記流路の一部を形成する収容部と、前記収容部内に収容されて前記流入口を当該流入口の二次側から塞ぐことによって前記流体が当該流入口を通ってポンプ側に戻ることを防止する弁体とを具備する逆止弁を具備し、
   前記流路は、前記逆止弁の流入口に連通して前記流体を前記逆止弁に流出する流出口を具備し、
   前記流出口と前記流入口とは、互いに、同じ大きさ、または、略同じ大きさである
   ことを特徴とする請求項５〜８のうちのいずれか１項に記載の流体供給装置。
10. 前記検出手段は、前記流路の周壁部に螺合することによって固定される、前記羽根車の回転を検出する回転検出部を具備する
    ことを特徴とする請求項５〜９のうちのいずれか１項に記載の流体供給装置。
11. 前記制御手段は、検出手段の検出結果に基づいて前記流体の流量が停止流量以下になると前記ポンプの動作を停止し、かつ、予め設定された一定時間内の前記ポンプの起動回数を計測して前記起動回数が第１の所定回数以上であると前記停止流量を減少し、前記起動回数が前記第１の所定回数より小さい第２の所定回数以下であると前記停止流量を増加する
    ことを特徴とする請求項５〜１０のうちのいずれか１項に記載の流体供給装置。

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