JP2017009343A - Flow rate detection device and water supply device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flow rate detection device capable of accurately detecting a flow rate and facilitate replacement work, and to provide a water supply device having the flow rate detection device.SOLUTION: A flow rate detection device 40 includes: a main shaft 42; a base 41 in which the main shaft 42 is fixed and detachably fixed to discharge piping 30 in such a posture that the main shaft 42 is horizontally in parallel in the piping; an impeller 43 supported by the main shaft 42; and magnetic detection part 45 detecting the rotation of the impeller 43.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、羽根車式の流量検出装置、及び、羽根車式の流量検出装置を有する給水装置に関する。   The present invention relates to an impeller-type flow rate detection device and a water supply device having an impeller-type flow rate detection device.

ビル等の建造物には、蛇口やシャワーヘッド等の給水先に給水する給水装置が用いられている。給水装置は、ポンプの停止中に、ポンプの二次側に設けられた圧力検出装置で検出された圧力が起動圧力以下となった場合に、ポンプを駆動する。その後、流量検出装置により、流量が停止流量以下になったことを検出すると、ポンプを停止する。   In a building such as a building, a water supply device that supplies water to a water supply destination such as a faucet or a shower head is used. The water supply device drives the pump when the pressure detected by the pressure detection device provided on the secondary side of the pump becomes equal to or lower than the starting pressure while the pump is stopped. Thereafter, when the flow rate detection device detects that the flow rate is equal to or lower than the stop flow rate, the pump is stopped.

流量検出装置として、羽根車式の流量検出装置が知られている。羽根車式の流量検出装置は、配管内に垂直となる姿勢で固定された主軸、主軸回りに回転可能に支持され、通過する水流によって回転する羽根車、及び、羽根車の回転を検出する検出部を有している。流量検出装置は、羽根車を通過した流量に比例した信号を取り出すことで、流量を検出可能となる。   An impeller-type flow rate detection device is known as a flow rate detection device. The impeller-type flow rate detection device includes a main shaft fixed in a vertical position in a pipe, an impeller that is rotatably supported around the main shaft, and that rotates by a passing water flow, and a detection that detects the rotation of the impeller Has a part. The flow rate detection device can detect the flow rate by extracting a signal proportional to the flow rate that has passed through the impeller.

羽根車は、その軸方向の長さにより、通過する水の流速が羽根車の部分によって異なる。例えば、羽根車の上端が流路壁面の近傍に位置し、羽根車の下端が流路断面の中心側に位置する場合では、羽根車の下端及びその近傍を通過する水流の流速は、羽根車の上端及びその近傍を通過する水流の流速よりも速くなる。   Depending on the axial length of the impeller, the flow velocity of the passing water varies depending on the portion of the impeller. For example, when the upper end of the impeller is located in the vicinity of the flow path wall surface and the lower end of the impeller is located on the center side of the cross section of the flow path, the flow velocity of the water flow passing through the lower end of the impeller and its vicinity is It becomes faster than the flow velocity of the water flow passing through the upper end and the vicinity thereof.

この為、流量が大きくなると、羽根車の下端の近傍が水流により二次側に押し出される。羽根車の下端の近傍が二次側に押し出されることにより、羽根車が垂直方向に対して傾く。   For this reason, when the flow rate increases, the vicinity of the lower end of the impeller is pushed out to the secondary side by the water flow. When the vicinity of the lower end of the impeller is pushed out to the secondary side, the impeller is inclined with respect to the vertical direction.

羽根車が傾くことによって、羽根車は水から上方へ押し上げる推力を受ける。この推力が所定値を越えると、羽根車は、支持部に支持されていた位置から浮上する。羽根車は、その後、流速の減少に伴い上方に押し上げる推力が減少すると、沈下する。   As the impeller tilts, the impeller receives a thrust force that pushes upward from the water. When this thrust exceeds a predetermined value, the impeller rises from the position supported by the support portion. The impeller then sinks when the thrust that pushes upward decreases with decreasing flow velocity.

なお、羽根車が浮上する際の流速、及び、羽根車が浮上した状態から沈下する際の流速が異なることから、流量の増大時及び減少時で羽根車の回転数が異なる値となるヒステリシスが生じる。ヒステリシスが生じることにより、流量値を正確に検出することが難しくなる。   Since the flow speed when the impeller rises and the flow speed when the impeller sinks from the state where it rises differ, there is a hysteresis in which the rotational speed of the impeller differs when the flow rate increases and decreases. Arise. Due to the occurrence of hysteresis, it becomes difficult to accurately detect the flow rate value.

一方、測定精度の向上を目的として、羽根車が配管内に突出する突出量を羽根車の外径の半分以下にした構造が提案されており、主軸を水平方向となる姿勢で配管内に固定する構造となっているが、水平方向との際についてはなんら記載されていない(例えば、特許文献1参照)。   On the other hand, for the purpose of improving measurement accuracy, a structure has been proposed in which the amount of protrusion that the impeller protrudes into the pipe is less than half the outer diameter of the impeller, and the main shaft is fixed in the pipe in a horizontal orientation. However, there is no description about the horizontal direction (for example, see Patent Document 1).

特開平11−101669号公報JP-A-11-101669

上述のように、主軸が水平方向に平行となる姿勢で配管内に固定される流量検出装置では、以下のような問題があった。すなわち、主軸が配管に固定されているので、例えば損傷した主軸を交換する場合は、配管において主軸が固定される部分を含む管ごと交換する必要があり、交換作業の効率が悪くなる。   As described above, the flow rate detection device that is fixed in the pipe in a posture in which the main shaft is parallel to the horizontal direction has the following problems. That is, since the main shaft is fixed to the pipe, for example, when the damaged main shaft is replaced, it is necessary to replace the entire pipe including the portion where the main shaft is fixed in the pipe, and the efficiency of the replacement work is deteriorated.

本発明は、流量を正確に検出でき、且つ、交換作業を簡単に行うことができる流量検出装置、及び、この流量検出装置を有する給水装置を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the flow rate detection apparatus which can detect a flow rate correctly, and can perform replacement | exchange work easily, and the water supply apparatus which has this flow rate detection apparatus.

本発明の一態様として、流量検出装置は、主軸と、前記主軸が固定され、且つ、前記主軸が配管内で水平方向に平行となる姿勢で前記配管に着脱可能に固定される基部と、前記主軸に支持される羽根車と、前記羽根車の回転を検出する検出部と、を備える。
本発明の一態様として、給水装置は、水が流れる配管と、前記水を増圧するポンプと、主軸、前記主軸が固定され、且つ、前記主軸が前記配管内で水平方向に平行となる姿勢で前記配管に着脱可能に固定される基部、前記主軸に支持される羽根車、及び、前記羽根車の回転を検出する検出部を具備する流量検出装置と、を備える。
As one aspect of the present invention, a flow rate detection device includes a main shaft, a base that is fixed to the pipe in a posture in which the main shaft is fixed and the main shaft is parallel to the horizontal direction in the pipe, An impeller supported by the main shaft; and a detector that detects rotation of the impeller.
As one aspect of the present invention, the water supply device is configured such that a pipe through which water flows, a pump for increasing the pressure of the water, a main shaft, the main shaft are fixed, and the main shaft is parallel to the horizontal direction in the pipe. And a flow rate detection device including a base that is detachably fixed to the pipe, an impeller supported by the main shaft, and a detection unit that detects rotation of the impeller.

本発明は、流量を正確に検出でき、且つ、交換作業を簡単に行うことができる流量検出装置、及び、この流量検出装置を有する給水装置を提供することができる。   The present invention can provide a flow rate detection device that can accurately detect a flow rate and that can easily perform replacement work, and a water supply device that includes this flow rate detection device.

本発明の一実施形態に係る給水装置を示す概略図。Schematic which shows the water supply apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 同給水装置の吐出配管の一部を示す平面図。The top view which shows a part of discharge piping of the water supply apparatus. 同吐出配管の第1の連結管を示す断面図。Sectional drawing which shows the 1st connection pipe of the discharge piping. 同第1の連結管を示す断面図。Sectional drawing which shows the 1st connecting pipe.

本発明の一実施形態に係る給水装置1を、図1〜4を用いて説明する。図1は、給水装置1を示す概略図である。給水装置1は、例えば、水道本管に直結され、水道本管から供給された水を増圧し、建造物の蛇口やシャワーヘッド等の給水先に給水する、所謂直結増圧型給水装置である。   The water supply apparatus 1 which concerns on one Embodiment of this invention is demonstrated using FIGS. FIG. 1 is a schematic view showing a water supply apparatus 1. The water supply device 1 is, for example, a so-called directly-coupled pressure-increasing water supply device that is directly connected to a water main, boosts water supplied from the water main, and supplies water to a water supply destination such as a faucet or a shower head of a building.

図1に示すように、給水装置1は、吸込配管10、吸込配管10の二次側に連結される複数のポンプ装置20、ポンプ装置20のポンプ21の二次側に連結される吐出配管30、吐出配管30に設けられた流量検出装置40、吐出配管30に設けられた圧力検出装置60、及び、ポンプ装置20のそれぞれを制御可能に構成された制御装置70を有している。   As shown in FIG. 1, the water supply device 1 includes a suction pipe 10, a plurality of pump devices 20 connected to the secondary side of the suction pipe 10, and a discharge pipe 30 connected to the secondary side of the pump 21 of the pump device 20. , A flow rate detection device 40 provided in the discharge pipe 30, a pressure detection device 60 provided in the discharge pipe 30, and a control device 70 configured to be able to control each of the pump devices 20.

吸込配管10は、水道本管に連結された吸込管、及び、吸込管の二次側に連結される、ポンプ装置20の数と同数の分岐管11を有している。   The suction pipe 10 has the same number of branch pipes 11 as the number of pump devices 20 connected to the suction pipe connected to the water main and the secondary side of the suction pipe.

ポンプ装置20は、例えば2台用いられている。ポンプ装置20は、分岐管11の二次側に連結されるポンプ21、及び、ポンプ21を駆動するモータ22を有している。ポンプ21は、分岐管11からの水を増圧して、二次側に揚水可能に形成されている。   For example, two pump devices 20 are used. The pump device 20 includes a pump 21 connected to the secondary side of the branch pipe 11 and a motor 22 that drives the pump 21. The pump 21 is configured to increase the pressure of water from the branch pipe 11 so that the water can be pumped to the secondary side.

図2は、吐出配管30の一部を示す平面図である。図1,2に示すように、吐出配管30は、ポンプ21のそれぞれの二次側に連結された第1の連結管31、第1の連結管31の二次側に連結された逆止弁32、逆止弁32のそれぞれの二次側に連結された合流管33、及び、合流管33の二次側に連結された送水配管34を有している。   FIG. 2 is a plan view showing a part of the discharge pipe 30. As shown in FIGS. 1 and 2, the discharge pipe 30 includes a first connecting pipe 31 connected to each secondary side of the pump 21, and a check valve connected to the secondary side of the first connecting pipe 31. 32, a junction pipe 33 connected to each secondary side of the check valve 32, and a water supply pipe 34 connected to the secondary side of the junction pipe 33.

図3は、第1の連結管31を示す断面図である。図3に示すように、第1の連結管31は、90度屈曲する屈曲管である。具体的には、第1の連結管31は、ポンプ21の吐出口に連結されて上方に延びる第1の管部31a、第1の管部31aから90度屈曲する屈曲管部31b、及び、屈曲管部31bから水平方向に延びる第2の管部31cを有している。   FIG. 3 is a cross-sectional view showing the first connecting pipe 31. As shown in FIG. 3, the first connecting pipe 31 is a bent pipe that bends 90 degrees. Specifically, the first connecting pipe 31 is connected to the discharge port of the pump 21 and extends upward, the bent pipe part 31b bent 90 degrees from the first pipe part 31a, and It has the 2nd pipe part 31c extended in the horizontal direction from the bending pipe part 31b.

第1の管部31aは、屈曲管部31bに向かうにつれて縮径する形状を有している。第1の管部31a内には、整流板36が設けられている。整流板36は、例えば断面形状が十字形状であり、第1の管部31a内を4つの流路に区画している。   The first tube portion 31a has a shape that decreases in diameter toward the bent tube portion 31b. A rectifying plate 36 is provided in the first pipe portion 31a. The rectifying plate 36 has, for example, a cross shape in cross section, and divides the inside of the first tube portion 31a into four flow paths.

屈曲管部31bは、第1の管部31aから90度屈曲しており、例えば、その軸線に直交する流路断面が略一定に形成されている。   The bent tube portion 31b is bent 90 degrees from the first tube portion 31a. For example, the flow path cross section orthogonal to the axis is formed to be substantially constant.

図4は、第2の管部31cをその軸線方向に直交する断面で切断した断面図である。図2,3,4に示すように、第2の管部31cは、収容部37、及び、水平方向に開口する開口部38を有している。   FIG. 4 is a cross-sectional view of the second pipe portion 31c cut along a cross section orthogonal to the axial direction. As shown in FIGS. 2, 3, and 4, the second pipe portion 31 c has a housing portion 37 and an opening portion 38 that opens in the horizontal direction.

収容部37は、例えば、屈曲管部31bの壁部に連続して形成されている。換言すると、収容部37は、屈曲管部31bのすぐ二次側に配置されている。収容部37は、周壁部37a、及び、端壁部37bを有している。周壁部37aは、第2の管部31cの上部に設けられており、周壁部37a以外の部分に対して上方に突出している。周壁部37aは、その内側空間内に、流量検出装置40の羽根車43の軸線を水平方向に平行な姿勢で且つ第2の管部31c内の流路よりも上方にオフセットさせて収容可能に形成されている。   The accommodating part 37 is continuously formed in the wall part of the bending pipe part 31b, for example. In other words, the accommodating part 37 is arrange | positioned in the secondary side immediately of the bending pipe part 31b. The accommodating part 37 has the surrounding wall part 37a and the end wall part 37b. The peripheral wall part 37a is provided in the upper part of the 2nd pipe part 31c, and protrudes upwards with respect to parts other than the peripheral wall part 37a. The peripheral wall portion 37a can be accommodated in the inner space by offsetting the axis of the impeller 43 of the flow rate detection device 40 in a posture parallel to the horizontal direction and above the flow path in the second pipe portion 31c. Is formed.

周壁部37aは、例えば、半円筒形状を有している。周壁部37aの内面の曲率中心は、例えば、第2の管部31c内の流路から上方にオフセットされた位置に配置されている。   The peripheral wall portion 37a has, for example, a semi-cylindrical shape. For example, the center of curvature of the inner surface of the peripheral wall portion 37a is disposed at a position offset upward from the flow path in the second pipe portion 31c.

端壁部37bは、周壁部37aの一端に設けられている。また、端壁部37bの下端は、第2の管部31c内に突出している。端壁部37bは、図3に示すように、例えば水平方向に見た形状が羽根車43の径よりも大きい径を有する円形に形成されている。端壁部37bには、流量検出装置40の主軸42の先端部を収容可能な、収容穴37cが形成されている。   The end wall portion 37b is provided at one end of the peripheral wall portion 37a. The lower end of the end wall portion 37b protrudes into the second pipe portion 31c. As shown in FIG. 3, the end wall portion 37 b is formed in a circular shape having a larger diameter than the diameter of the impeller 43, for example, when viewed in the horizontal direction. The end wall portion 37b is formed with an accommodation hole 37c that can accommodate the tip end portion of the main shaft 42 of the flow rate detection device 40.

開口部38は、第2の管部31cにおいて収容部37と同軸となる位置に形成されており、水平方向に開口している。開口部38の内面には、雌ねじが形成されている。また、開口部38には、Oリング等のシール構造が設けられている。   The opening 38 is formed at a position that is coaxial with the accommodating portion 37 in the second pipe portion 31c, and is open in the horizontal direction. An internal thread is formed on the inner surface of the opening 38. The opening 38 is provided with a seal structure such as an O-ring.

逆止弁32は、二次側から一次側への水の流れを規制可能に形成されている。   The check valve 32 is formed to be able to regulate the flow of water from the secondary side to the primary side.

合流管33は、逆止弁32のそれぞれの二次側に連結され、逆止弁32のそれぞれからの水を合流可能に形成されている。送水配管34は、合流管33の二次側に連結されており、合流した水を蛇口やシャワーヘッド等の供給先に接続されている。   The merging pipes 33 are connected to the respective secondary sides of the check valves 32 and are formed so that water from the respective check valves 32 can be merged. The water supply pipe 34 is connected to the secondary side of the junction pipe 33, and the joined water is connected to a supply destination such as a faucet or a shower head.

流量検出装置40は、水を受けて回転する羽根車の回転を検出し、この回転に応じた信号を出力可能に形成された、羽根車式の流量検出装置である。   The flow rate detection device 40 is an impeller-type flow rate detection device that is configured to detect rotation of an impeller that rotates by receiving water and to output a signal corresponding to the rotation.

流量検出装置40は、開口部38に螺合可能な基部41、基部41に固定される主軸42、主軸42に設けられた座金46、主軸42に回転可能に支持された羽根車43、羽根車43に設けられた磁石44、磁石44の磁束を検出する磁気検出部45を有している。   The flow rate detection device 40 includes a base 41 that can be screwed into the opening 38, a main shaft 42 that is fixed to the base 41, a washer 46 provided on the main shaft 42, an impeller 43 that is rotatably supported by the main shaft 42, and an impeller. 43, a magnet 44 provided in 43, and a magnetic detector 45 for detecting the magnetic flux of the magnet 44.

基部41は、開口部38に螺合可能に形成された円筒部41a、円筒部41a内に形成された仕切壁部41b、及び、円筒部41aの一端に形成されたフランジ部41cを有している。円筒部41aは、その周面に開口部38の雌ねじに螺合可能な雄ねじが形成されている。   The base portion 41 includes a cylindrical portion 41a that can be screwed into the opening 38, a partition wall portion 41b that is formed in the cylindrical portion 41a, and a flange portion 41c that is formed at one end of the cylindrical portion 41a. Yes. The cylindrical portion 41 a is formed with a male screw that can be screwed into the female screw of the opening 38 on the peripheral surface thereof.

フランジ部41cと開口部38との間は、上記のシール構造により、液密にシールされる。仕切壁部41bは、円筒部41aの内面に形成されており、円筒部41a内をその軸方向に二分している。基部41は、開口部38に固定されることによって、開口部38を液密に塞ぐ。また、基部41が開口部38に固定されることによって、仕切壁部41bは、円筒部41a内を水平方向に2分する。   The flange 41c and the opening 38 are liquid-tightly sealed by the above-described seal structure. The partition wall portion 41b is formed on the inner surface of the cylindrical portion 41a, and divides the inside of the cylindrical portion 41a in the axial direction. The base portion 41 is fixed to the opening portion 38, thereby closing the opening portion 38 in a liquid-tight manner. Further, by fixing the base 41 to the opening 38, the partition wall 41b divides the inside of the cylindrical portion 41a into two in the horizontal direction.

主軸42は、仕切壁部41bに固定されており、円筒部41aの軸方向に平行に延びている。また、主軸42は、羽根車43の主軸42回りに180度より大きい範囲が、周壁部37aによって覆われる位置に配置される。具体的には、主軸42は、その軸線が主流路100よりも上方にオフセットする位置に配置される。主流路100は、第2の管部31c内において水が主に流れる部分であり、収容部37内の空間及び開口部38内の空間を除いた部分となる。   The main shaft 42 is fixed to the partition wall portion 41b and extends parallel to the axial direction of the cylindrical portion 41a. Further, the main shaft 42 is disposed at a position where a range larger than 180 degrees around the main shaft 42 of the impeller 43 is covered by the peripheral wall portion 37a. Specifically, the main shaft 42 is disposed at a position where the axis is offset above the main flow path 100. The main flow path 100 is a portion where water mainly flows in the second pipe portion 31 c and is a portion excluding the space in the accommodating portion 37 and the space in the opening portion 38.

この為、主軸42は、図3に示すように、水平方向に見たときに、第2の管部31c内に面する、周壁部37aの一次側の縁E1、主軸42の軸線C、及び、周壁部37aの二次側の縁E2が成す角度αが、180度未満となる。また、主軸42は、第2の管部31c内の主流路100の外周近傍に配置されている。言い換えると、図3に示すように、主軸42は、一次側の縁E1及び二次側の縁E2を結ぶ直線に対して若干外側(上方)に位置している。先端部42aの外径は、収容穴37cの内周面との間に隙間を有する径を有している。   For this reason, as shown in FIG. 3, the main shaft 42, when viewed in the horizontal direction, faces the inside of the second pipe portion 31 c, the primary edge E <b> 1 of the peripheral wall portion 37 a, the axis C of the main shaft 42, and The angle α formed by the secondary side edge E2 of the peripheral wall portion 37a is less than 180 degrees. The main shaft 42 is disposed in the vicinity of the outer periphery of the main channel 100 in the second pipe portion 31c. In other words, as shown in FIG. 3, the main shaft 42 is located slightly outside (upward) with respect to a straight line connecting the primary side edge E1 and the secondary side edge E2. The outer diameter of the distal end portion 42a has a diameter having a gap with the inner peripheral surface of the accommodation hole 37c.

座金46は、主軸42の先端部42aの近傍に固定されており、主軸42の周面から周方向に突出している。   The washer 46 is fixed in the vicinity of the tip end portion 42 a of the main shaft 42 and protrudes in the circumferential direction from the peripheral surface of the main shaft 42.

羽根車43は、円筒形状の軸部43a、軸部43aの周面に設けられた複数の羽根部43b、及び、軸部43a内に設けられた軸受43cを有している。軸部43a内には、主軸42を配置する、主軸42より大径となる貫通孔が形成されている。羽根部43bは、主軸42から一方側が第2の管部31c内の主流路100の中央または中央の近傍を通る大きさを有している。この為、羽根部43bの主軸42から一方側の部分は、主流路100の中央または中央近傍を流れる水を受ける。   The impeller 43 includes a cylindrical shaft portion 43a, a plurality of blade portions 43b provided on the peripheral surface of the shaft portion 43a, and a bearing 43c provided in the shaft portion 43a. A through-hole having a larger diameter than the main shaft 42 is formed in the shaft portion 43a. The blade portion 43b has a size such that one side from the main shaft 42 passes through the center of the main channel 100 in the second pipe portion 31c or the vicinity of the center. For this reason, a portion on one side from the main shaft 42 of the blade portion 43 b receives water flowing in the center or near the center of the main channel 100.

軸受43cは、軸部43a内に設けられている。軸受43cは、内部に主軸42を配置する。軸受43cは、主軸42に回転可能に支持されている。軸受43cは、例えば、円筒ころ軸受けが用いられる。軸受43cが座金46に接触することによって、羽根車43の主軸42に沿う移動が規制される。なお、軸受43cは、主軸42に回転可能に支持されればよく、例えば、滑りのよい金属から形成される筒部材であってもよい。   The bearing 43c is provided in the shaft portion 43a. The bearing 43c has the main shaft 42 disposed therein. The bearing 43c is rotatably supported by the main shaft 42. As the bearing 43c, for example, a cylindrical roller bearing is used. When the bearing 43c contacts the washer 46, the movement of the impeller 43 along the main shaft 42 is restricted. Note that the bearing 43c only needs to be rotatably supported by the main shaft 42, and may be, for example, a cylindrical member formed of a slippery metal.

磁石44は、羽根車43の軸部43aの基部41側の端部に設けられている。磁石44は、例えば、周方向に複数の偶数極が着磁されている。   The magnet 44 is provided at the end of the shaft portion 43 a of the impeller 43 on the base 41 side. For example, the magnet 44 has a plurality of even poles magnetized in the circumferential direction.

磁気検出部45は、例えば、ホールICである。磁気検出部45の一部は、仕切壁部41b内に設けられている。磁気検出部45の残りの部分は、仕切壁部41bを挟んで羽根車43と反対側に設けられている。磁気検出部45は、磁石44の磁束を検出して、パルス信号を出力可能に形成されている。   The magnetic detection unit 45 is, for example, a Hall IC. A part of the magnetic detection part 45 is provided in the partition wall part 41b. The remaining part of the magnetic detection unit 45 is provided on the opposite side of the impeller 43 with the partition wall 41b interposed therebetween. The magnetic detection unit 45 is configured to detect the magnetic flux of the magnet 44 and output a pulse signal.

このように構成された流量検出装置40は、第2の管部31cに対して着脱可能である。   The flow rate detection device 40 configured in this manner is detachable from the second pipe portion 31c.

圧力検出装置60は、送水配管34に設けられており、ポンプ21の二次側の圧力を検出可能に形成されている。   The pressure detection device 60 is provided in the water supply pipe 34 and is configured to be able to detect the pressure on the secondary side of the pump 21.

制御装置70は、流量検出装置40の検出結果、及び、圧力検出装置60の検出結果を受信可能に形成されている。制御装置70は、流量検出装置40及び圧力検出装置60に、例えば、信号線で接続されており、この信号線を介して流量検出装置40及び圧力検出装置60の出力信号を受信する。   The control device 70 is configured to be able to receive the detection result of the flow rate detection device 40 and the detection result of the pressure detection device 60. The control device 70 is connected to the flow rate detection device 40 and the pressure detection device 60 by, for example, a signal line, and receives output signals from the flow rate detection device 40 and the pressure detection device 60 via the signal line.

制御装置70は、圧力検出装置60の出力結果に基づき、送水配管34内の圧力が起動圧力以下となったと判断すると、給水装置の吐出し圧力が一定となるように、ポンプ装置20を可変速制御する。また、制御装置70は、流量検出装置40の検出結果に基づき、流量が停止流量以下となったと判断すると、ポンプ装置20を停止する。   When the control device 70 determines that the pressure in the water supply pipe 34 is equal to or lower than the starting pressure based on the output result of the pressure detection device 60, the control device 70 controls the pump device 20 at a variable speed so that the discharge pressure of the water supply device becomes constant. Control. Further, when the control device 70 determines that the flow rate is equal to or lower than the stop flow rate based on the detection result of the flow rate detection device 40, the control device 70 stops the pump device 20.

また、2台のポンプを運転する機種の制御装置70は、流量検出装置40の検出結果に基づき、並列運転より単独運転に移行する解列制御を行う。
また、推定末端圧一定制御を行う機種であれば、流量検出装置40の検出結果に基づき、流量の増減に従い目標圧力を変化させている。
Further, the control device 70 of the model that operates the two pumps performs disconnection control that shifts from the parallel operation to the single operation based on the detection result of the flow rate detection device 40.
In the case of a model that performs the estimated terminal pressure constant control, the target pressure is changed according to the increase or decrease of the flow rate based on the detection result of the flow rate detection device 40.

このように構成された流量検出装置40では、主軸42が水平方向に平行に配置されるので、流量増加に伴って第1の連結管31内の水の流速が速くなっても、羽根車43は、その軸方向に移動することがない。この為、羽根車43がもともと接触して部分から離れることがないので、回転に伴う動摩擦力が変化せず、それゆえ、流量検出装置40が流量を正確に検出することができる。   In the flow rate detection device 40 configured as described above, the main shaft 42 is arranged in parallel to the horizontal direction, so that the impeller 43 is not affected even if the flow rate of water in the first connection pipe 31 increases as the flow rate increases. Does not move in the axial direction. For this reason, since the impeller 43 does not contact and leave from the part from the beginning, the dynamic frictional force accompanying the rotation does not change, and therefore the flow rate detection device 40 can accurately detect the flow rate.

この効果について、具体的に説明する。主軸が垂直方向に平行となる流量検出装置では、羽根車は、自重により、その下端が主軸等に接触することにより支持される。流路断面の中心の流速は、流路壁面の流速よりも速い。この為、羽根車の下端が流路断面の中心近傍に位置し、羽根車の上端が流路壁面側に位置する場合、流速によっては羽根車の下端部が二次側に押し出され、羽根車が垂直方向に対して傾くこととなる。   This effect will be specifically described. In the flow rate detection device in which the main shaft is parallel to the vertical direction, the impeller is supported by its own weight when its lower end contacts the main shaft or the like. The flow velocity at the center of the channel cross section is faster than the flow velocity on the channel wall surface. For this reason, when the lower end of the impeller is located near the center of the cross section of the flow path and the upper end of the impeller is located on the flow path wall side, the lower end portion of the impeller is pushed out to the secondary side depending on the flow velocity. Is inclined with respect to the vertical direction.

羽根車が傾くと、羽根車は、水の流れから、上方に押し上げる推力を受ける。この為、推力によって羽根車が浮上すると、羽根車43に作用する動摩擦力が減少するので、流量に対する羽根車の回転数の比率が高くなる。その後、流速が減少することによって羽根車が浮上していた状態から沈下すると、羽根車の下端が当該下端を支持していた部分に接触する。また、羽根車が沈下する際の流速が、羽根車が浮上する際の流速と異なるヒステリシスが生じる。このヒステリシスにより、流量を正確に検出することが難しくなる。   When the impeller tilts, the impeller receives a thrust force that pushes upward from the flow of water. For this reason, when the impeller is lifted by the thrust, the dynamic friction force acting on the impeller 43 is reduced, so that the ratio of the rotational speed of the impeller to the flow rate is increased. Thereafter, when the impeller sinks from the state where the impeller has floated due to the decrease in the flow velocity, the lower end of the impeller contacts the portion supporting the lower end. Further, a hysteresis is generated in which the flow velocity when the impeller sinks is different from the flow velocity when the impeller ascends. This hysteresis makes it difficult to accurately detect the flow rate.

しかしながら、本実施形態の流量検出装置40では、主軸42は、水平方向に平行となる姿勢で配管内に配置され、羽根車43の羽根部43bの外周側が主流路100の断面の中心または中心近傍に配置され、羽根部43bの根元部分が主流路100の断面の外周側に配置されるので、主流路100の断面の中心または中心近傍を流れる水が羽根車43の外周側を通過し、主流路100の壁面近傍を流れる水が羽根車43の内周側を通過するようになる。   However, in the flow rate detection device 40 of the present embodiment, the main shaft 42 is disposed in the pipe in a posture parallel to the horizontal direction, and the outer peripheral side of the blade portion 43b of the impeller 43 is the center of the cross section of the main flow path 100 or near the center. Since the root portion of the blade portion 43b is disposed on the outer peripheral side of the cross section of the main flow channel 100, the water flowing through the center or near the center of the cross section of the main flow channel 100 passes through the outer peripheral side of the impeller 43, Water flowing in the vicinity of the wall surface of the path 100 passes through the inner peripheral side of the impeller 43.

この為、羽根車43は、その内周側(軸部43b側)から外周側においては流速が変化するが、軸方向一端から他端までは、流速の変化はない、または、流速の変化があっても少ない。具体的には、羽根部43bの外周側では、その軸方向一端部通過する水の流速と、軸方向他端部を通過する水の流速は、同じである、または、差異があってもその差異は、微小である。   For this reason, the impeller 43 changes in flow rate from the inner peripheral side (the shaft portion 43b side) to the outer peripheral side, but there is no change in the flow rate from one end to the other end in the axial direction, or there is no change in the flow rate. There are few. Specifically, on the outer peripheral side of the blade portion 43b, the flow rate of water passing through one end in the axial direction and the flow rate of water passing through the other end in the axial direction are the same or even if there is a difference. The difference is small.

この為、羽根車43の軸方向端部が他の部分に対して二次側に押し出されるということがないので、上述のように羽根車43が傾くことがない。羽根車43が傾くがないので、羽根車43をその軸方向に一方側または他方側に移動する推力が発生しない。   For this reason, since the axial direction edge part of the impeller 43 is not pushed out to a secondary side with respect to another part, the impeller 43 does not tilt as mentioned above. Since the impeller 43 does not tilt, no thrust is generated to move the impeller 43 in the axial direction to one side or the other side.

この為、本実施形態の流量検出装置40は、流量に対する羽根車43の回転数の関係が増大時と減少時とで異なるルートをたどるというヒステリシスが生じないので、流量検出装置40は、流量を正確に検出することができる。   For this reason, the flow rate detection device 40 according to the present embodiment does not have a hysteresis in which the relationship between the rotational speed of the impeller 43 and the flow rate follows different routes when the flow rate is increased and when the flow rate is decreased. It can be detected accurately.

さらに、流量検出装置40は、基部41、主軸42、及び、羽根車43が一体に形成され、第1の連結管31に着脱可能な構造を有している。この為、流量検出装置40に不具合が生じた場合は、流量検出装置40のみを交換すればよいので、流量検出装置40の交換作業を簡単に行うことができる。   Further, the flow rate detection device 40 has a structure in which a base 41, a main shaft 42, and an impeller 43 are integrally formed and can be attached to and detached from the first connection pipe 31. For this reason, when a malfunction occurs in the flow rate detection device 40, only the flow rate detection device 40 needs to be replaced, so that the replacement work of the flow rate detection device 40 can be easily performed.

このように、本実施形態の流量検出装置40は、流量を正確に検出でき、且つ、交換作業を簡単に行うことができる。   As described above, the flow rate detection device 40 of the present embodiment can accurately detect the flow rate and can easily perform the replacement work.

また、本実施形態では、流量検出装置40は、第1の連結管31において屈曲管部31bのすぐ二次側となる部分の上部に設けられている。屈曲管部31bの直ぐ二次側では、流路上部を流れる水の流速が下部を流れる流速よりも速い。   In the present embodiment, the flow rate detection device 40 is provided in an upper portion of the first connecting pipe 31 that is immediately on the secondary side of the bent pipe portion 31b. On the immediate secondary side of the bent pipe portion 31b, the flow rate of water flowing in the upper part of the flow path is faster than the flow rate of flowing in the lower part.

この為、流量検出装置40は、流速が速くなる水の流れを受けるので、小水量域であっても、流量に対する羽根車43の回転数の比率を高くすることができる。この為、流量検出装置40は、小水量域であっても、安定して流量を検出できる。   For this reason, since the flow rate detection device 40 receives a flow of water with a high flow velocity, the ratio of the rotational speed of the impeller 43 to the flow rate can be increased even in a small water volume region. For this reason, the flow rate detection device 40 can stably detect the flow rate even in a small water volume region.

また、主軸42の先端部42aは、第1の連結管31に設けられた収容穴37c内に収容され、且つ、収容穴37cとの間に隙間を有している。この為、羽根車43を通る水の流速が過渡的に過大となって異常な推力が発生したり、固形物が羽根車に衝突して、主軸42がたわんだ場合、主軸42の先端部42aは収容穴37cの内面に当接する。主軸42の先端部42aが収容穴37cの内面に当接することによって、主軸42がそれ以上たわむことが規制される。   Further, the distal end portion 42 a of the main shaft 42 is accommodated in an accommodation hole 37 c provided in the first connection pipe 31, and has a gap with the accommodation hole 37 c. For this reason, when the flow velocity of water passing through the impeller 43 becomes transiently excessive to generate an abnormal thrust, or when solid matter collides with the impeller and the main shaft 42 bends, the tip 42a of the main shaft 42 is bent. Contacts the inner surface of the receiving hole 37c. When the tip end portion 42a of the main shaft 42 comes into contact with the inner surface of the accommodation hole 37c, the main shaft 42 is restricted from further bending.

また、羽根車43は、収容部37の周壁部37aによって、主軸42の軸線回りに180度より大きい角度範囲で覆われている。この為、羽根車43の主軸42の軸線回りに180度より小さい角度範囲となる部分が主流路100内に配置され、他の部分が収容部37内に配置されるので、羽根車43が主流路100内を流れる水の流れを受けて一方向にスムースに回転するようになる。   Further, the impeller 43 is covered by the peripheral wall portion 37 a of the housing portion 37 in an angle range larger than 180 degrees around the axis of the main shaft 42. For this reason, a portion having an angle range smaller than 180 degrees around the axis of the main shaft 42 of the impeller 43 is disposed in the main flow path 100 and the other portion is disposed in the accommodating portion 37. In response to the flow of water flowing in the path 100, the water smoothly rotates in one direction.

また、収容部37の端壁部37bは、羽根車43の外径よりも大きい径を有する円形であり、かつ、羽根車43の軸方向に羽根車43の端部と対向している。言い換えると、図3に示すように、羽根車43は、端壁部37bの外縁よりも内側に配置されている。   Further, the end wall portion 37 b of the accommodating portion 37 is a circular shape having a diameter larger than the outer diameter of the impeller 43, and faces the end portion of the impeller 43 in the axial direction of the impeller 43. In other words, as shown in FIG. 3, the impeller 43 is disposed on the inner side of the outer edge of the end wall portion 37b.

この為、端壁部37bによって、羽根車43にその軸方向から水が当たることを防止できるので、羽根車43を安定して回転することができる。   For this reason, it is possible to prevent the impeller 43 from rotating from the axial direction by the end wall portion 37b, so that the impeller 43 can be stably rotated.

なお、本発明は、本実施形態に限定されるものではない。流量検出装置40は、その設置場所が限定されるものではなく、例えば、垂直方向に延びる配管内に設けられてよい。   Note that the present invention is not limited to this embodiment. The installation location of the flow rate detection device 40 is not limited. For example, the flow rate detection device 40 may be provided in a pipe extending in the vertical direction.

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。   The present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above-described embodiments. For example, you may delete some components from all the components shown by embodiment mentioned above.

1…給水装置、21…ポンプ、40…流量検出装置、41…基部、43…羽根車、45…磁気検出部(検出部)、30…吐出配管(配管)、31…第1の連結管(連結管)、31a…第1の管部、31b…屈曲管部、31c…第2の管部、37a…周壁部(壁部)、37c…収容穴。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Water supply apparatus, 21 ... Pump, 40 ... Flow rate detection apparatus, 41 ... Base part, 43 ... Impeller, 45 ... Magnetic detection part (detection part), 30 ... Discharge piping (pipe), 31 ... 1st connection pipe ( (Connecting pipe), 31a ... first pipe part, 31b ... bent pipe part, 31c ... second pipe part, 37a ... peripheral wall part (wall part), 37c ... accommodating hole.

Claims (5)

主軸と、
前記主軸が固定され、且つ、前記主軸が配管内で水平方向に平行となる姿勢で前記配管に着脱可能に固定される基部と、
前記主軸に支持される羽根車と、
前記羽根車の回転を検出する検出部と、
を具備することを特徴とする流量検出装置。
The spindle,
A base that is fixed to the pipe so that the main shaft is fixed and the main shaft is parallel to the horizontal direction in the pipe;
An impeller supported by the main shaft;
A detection unit for detecting rotation of the impeller;
A flow rate detection device comprising:
水が流れる配管と、
前記水を増圧するポンプと、
主軸、前記主軸が固定され、且つ、前記主軸が前記配管内で水平方向に平行となる姿勢で前記配管に着脱可能に固定される基部、前記主軸に支持される羽根車、及び、前記羽根車の回転を検出する検出部を具備する流量検出装置と、
を具備することを特徴とする給水装置。
Piping through which water flows,
A pump for boosting the water;
A main shaft, a base portion to which the main shaft is fixed and the main shaft is detachably fixed to the pipe in a posture parallel to the horizontal direction in the pipe, an impeller supported by the main shaft, and the impeller A flow rate detection device comprising a detection unit for detecting the rotation of
A water supply apparatus comprising:
前記配管は、前記水の垂直方向上昇流を流す第1の管部、前記第1の管部の二次側から90度屈曲する屈曲管部、及び、前記屈曲管部の二次側から水平方向に延びる第2の管部を有する管を具備し、
前記流量検出装置は、前記第2の管部の上部に設けられる
ことを特徴とする請求項2に記載の給水装置。
The pipe includes a first pipe portion for flowing a vertical upward flow of water, a bent pipe portion bent by 90 degrees from a secondary side of the first pipe portion, and a horizontal line from a secondary side of the bent pipe portion. Comprising a tube having a second tube portion extending in a direction;
The water supply device according to claim 2, wherein the flow rate detection device is provided on an upper portion of the second pipe portion.
前記配管内に、前記主軸の先端部を収容する収容穴が形成される
ことを特徴とする請求項2に記載の給水装置。
The water supply device according to claim 2, wherein a housing hole for housing a tip portion of the main shaft is formed in the pipe.
前記配管は、前記羽根車を前記主軸回りに180度より大きくかつ360度未満の角度範囲を覆う壁部を具備する
ことを特徴とする請求項2に記載の給水装置。
The water supply device according to claim 2, wherein the pipe includes a wall portion that covers the impeller around an angle range greater than 180 degrees and less than 360 degrees around the main shaft.
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