JP2020148555A - 検出ユニット、センサおよびセンサ用流れ規制部材 - Google Patents
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Abstract
【課題】 低流量の場合においてもセンサを機能させることのできる検出ユニットを提供する。【解決手段】 検出ユニットは、流路が形成されたボディと、流路を通過する流体の流動状態を検出するセンサとを組みつけて構成される。センサは、ボディに支持され流路に延在する回転軸と、回転軸に支持され流路における流体の流れに応じて回転する回転体と、流体を渦流にして回転体へ導く複数の整流羽根322を有する整流器320と、回転体の回転状態を検出する検出部を備える。ボディにおける整流器320より上流側には、隣接する整流羽根322間の通路の軸線方向投影位置を少なくとも部分的に遮蔽する流れ規制壁250が設けられ、流れ規制壁250と整流羽根322との間には流路が形成される。【選択図】図6
Description
本発明は、流体の流動状態を検出するためのセンサ、そのセンサを含む検出ユニット、およびそのセンサに使用される部材に関する。
給湯装置には一般に、給湯路に設けられたセンサによって湯水の流動状態を検出する検出ユニットが設けられている。このようなセンサは、給湯装置の配管内に配置され湯水の流れによって回転駆動される回転体と、その回転体の回転状態を検出する検出部とによって構成されている(例えば、特許文献1参照)。回転体に平羽根が使用されるセンサの場合には、回転体より上流側に整流器が設けられる。この構成においては、整流器によって渦流となった流体が平羽根にあたり、回転体を回転させる。
給湯装置の一部には、センサが水の流れを検出したときに、給湯装置のスイッチが入る仕組みのものがある。電気温水器等の低流量用給湯装置においては、低流量での使用時に整流器による十分な渦流が得られない場合があった。この場合には、センサの回転体が適切に回転しないため、給湯装置のスイッチが入らないおそれがあった。その結果、水を温められないおそれがあった。
本発明の目的の一つは、低流量の場合においてもセンサを機能させることのできる検出ユニットを提供することにある。
本発明のある態様は流体の流動状態を検出するための検出ユニットである。この検出ユニットは、流路が形成されたボディと、ボディに組み付けられ、流路を通過する流体の流動状態を検出するセンサと、を備える。センサは、ボディに支持されて流路に延在する回転軸と、回転軸に支持され、流路における流体の流れに応じて回転する回転体と、流体を渦流にして回転体へ導く複数の整流羽根を有する整流器と、回転体の回転状態を検出するための検出部と、を備える。ボディにおける整流器より上流側には、隣接する整流羽根間の通路の軸線方向投影位置を少なくとも部分的に遮蔽する流れ規制壁が設けられる。流れ規制壁と整流羽根との間には流路が形成される。
この態様によると、流れ規制壁が整流羽根間の通路の軸線方向投影位置を遮蔽することによって流体が整流羽根にあたる。整流羽根に当たった流体は、整流羽根の側面に沿って流れることにより渦流を形成する。渦流となった流体は回転体を適切に回転させる。よってセンサは流体の流れを検出できる。
本発明によれば、低流量の場合においてもセンサを機能させることのできる検出ユニットを提供できる。
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明においては便宜上、図示の状態を基準に各構造の位置関係を表現することがある。また、以下の実施形態およびその変形例について、ほぼ同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。
[第1実施形態]
図1は、第1実施形態に係る検出ユニット100の全体構成を表す斜視図である。図2は、検出ユニット100の組付構造を表す分解斜視図である。
検出ユニット100は、配管200と、センサ300を組み付けて構成される。センサ300は、センサ本体302と、後述する検出部360(図1、2においては不図示)を含む。
センサ本体302は、有底円筒状のセンサボディ310、整流器320、羽根車330を含む。センサボディ310の上流端部には、複数の整流羽根322を有する整流器320が設けられている。本実施形態においては、整流羽根322は、流体の進行方向に対し時計回りの方向(右ねじの方向)の渦流が生起されるような形状となっている。整流器320の側面には平坦部328が設けられている。センサボディ310の内方には、羽根車330が備えられている。羽根車330は、「回転体」として機能する。センサボディ310の側面には平坦部312が設けられている。平坦部312の一部には径方向に開口する開口部314が設けられている。センサ300について詳細は後述する。
図1は、第1実施形態に係る検出ユニット100の全体構成を表す斜視図である。図2は、検出ユニット100の組付構造を表す分解斜視図である。
検出ユニット100は、配管200と、センサ300を組み付けて構成される。センサ300は、センサ本体302と、後述する検出部360(図1、2においては不図示)を含む。
センサ本体302は、有底円筒状のセンサボディ310、整流器320、羽根車330を含む。センサボディ310の上流端部には、複数の整流羽根322を有する整流器320が設けられている。本実施形態においては、整流羽根322は、流体の進行方向に対し時計回りの方向(右ねじの方向)の渦流が生起されるような形状となっている。整流器320の側面には平坦部328が設けられている。センサボディ310の内方には、羽根車330が備えられている。羽根車330は、「回転体」として機能する。センサボディ310の側面には平坦部312が設けられている。平坦部312の一部には径方向に開口する開口部314が設けられている。センサ300について詳細は後述する。
図3は、検出ユニット100の構成を表す断面図である。
配管200は円筒状のボディ202を有する。ボディ202は、導入管部204と導出管部206とを含む。導入管部204には流体を導入する導入ポート208が設けられ、導出管部206には流体を導出する導出ポート210が設けられている。ボディ202内には、導入ポート208と導出ポート210とをつなぐ流路212が形成される。ボディ202の詳細については後述する。
配管200は円筒状のボディ202を有する。ボディ202は、導入管部204と導出管部206とを含む。導入管部204には流体を導入する導入ポート208が設けられ、導出管部206には流体を導出する導出ポート210が設けられている。ボディ202内には、導入ポート208と導出ポート210とをつなぐ流路212が形成される。ボディ202の詳細については後述する。
センサ300は、羽根車330の回転に基づいて検出信号を出力する回転式のフローセンサである。センサ本体302の内方には流体を流通させる内部通路304が形成され、その内部通路304の上流端には流体を導入するための入口ポート306が設けられる。また、内部通路304の下流端には流体を導出するための出口ポート308が設けられる。入口ポート306は導入ポート208と連通し、出口ポート308は導出ポート210と連通する。流体は、導入ポート208、入口ポート306、内部通路304、出口ポート308、導出ポート210の順に流れる。
羽根車330は、回転軸332と羽根334を含む。回転軸332は、軸線方向中央に設けられた小さな切欠部を除き、その全長にわたって均一な円断面を有する円柱状に形成されている。回転軸332は、センサ本体302の軸線に沿って延在する。羽根車330は、回転軸332を中心に放射状に伸びる4枚の羽根334を有する。羽根334は平羽根からなり、回転軸332の外周面に90度ごとに設けられている。羽根334は磁性材料を混入したプラスチック材料からなり、全体が着磁されている。羽根334は、上流側から流入する渦流を受けて軸線周りに回転する。
検出部360は磁気センサからなり、例えばリードスイッチやホール素子等磁界の変化を検出するセンサ素子を用いることができる。なお、検出部360は羽根車330の回転状態を検出できればよく、その検出方式は適宜選択できる。検出部360は羽根車330の側方のボディ202の壁内に埋設されているが、ボディ202の外面に配置してもよい。
整流器320は、円筒状の外環部324、整流羽根322および軸部326を含む。外環部324は、ボディ202の内壁と外接する態様でボディ202に固定される。外環部324の外周面の一部には平坦部328が設けられる。整流羽根322は、外環部324内に当接する態様で3枚設けられている。3枚の整流羽根322は、整流器320の中心に位置する軸部326の周りにおいてスクリュー状に形成されている。隣接する整流羽根322間に形成される通路が、入口ポート306として機能する。整流羽根322は軸線方向に対して所定の角度で捻じられており、整流器320を通過する流体に渦流を生起させる。軸部326の下流側面には、回転軸332と嵌合する嵌合部321が設けられている。回転軸332は軸部326に摺動可能に支持される。軸部326は、回転軸332に対する「第1軸受」として機能する。
センサボディ310の下流端部には、円ボス状の軸受部316が設けられている。軸受部316の上流側面には、回転軸332と嵌合する嵌合部317が設けられている。回転軸332は軸受部316に摺動可能に支持される。軸受部316は、回転軸332に対する「第2軸受」として機能する。すなわち、回転軸332は、軸部326と軸受部316とにより二点支持されている。センサボディ310の下流端部における軸受部316の周囲には、複数の連通孔318が設けられている。連通孔318は、軸線方向に開口しており、センサボディ310の内外を連通させる。連通孔318は、出口ポート308として機能する。
センサボディ310より下流側には、環状の抜け止部材350が備えられる。センサ本体302をボディ202に組付けたのち、抜け止部材350をボディ202の内方に圧入することにより、センサ本体302はボディ202に固定される。
センサボディ310の平坦部312と整流器320の平坦部328は面一となっている。また、センサ本体302を受け入れるボディ202の内壁にも平坦部214が設けられている。センサ本体302をボディ202内に組み付ける際、これらの平坦部同士を係合させることによって、センサ本体302のボディ202に対する位置決めを正確に行うことができる。
整流器320は、流体が流路を流れるときに羽根車330の上流側近傍にて渦流を生成する。すなわち、上述のように羽根334が回転軸332に対して平行な平羽根からなる場合、羽根334を回転させるための流体の流れは、渦流であることが必要となる。このため、整流器320には、羽根車330の上流側に渦流を形成するための整流羽根322が配設されている。整流器320に流れ込む流体は、整流羽根322を通過することにより、その整流羽根322の捩れに応じた渦流となり、羽根車330に導かれる。その結果、羽根車330は、渦流の軸流速度、すなわち流体の流速に応じた回転速度で回転することになる。そして、羽根車330の回転速度に応じた磁界の変化を検出部360にて検出することにより、検出ユニット100に流入する流体の流量を算出することができる。
渦流を効率的に生成するためには、流体が整流羽根322の側面に確実に当たることが必要である。このために、本実施形態の検出ユニット100は、整流器320より上流に流れ規制壁250を備え、流体を整流羽根322へ導く構造を有する。以下、流れ規制壁250について説明する。
図4は、ボディ202の断面図である。
ボディ202の上流部には、流れ規制壁250が備えられている。流れ規制壁250は、複数の整流羽根322(図3参照)間の軸線方向投影位置の一部を遮蔽する。流れ規制壁250の機能について詳細は後述する。
流れ規制壁250は、第1規制壁252と第2規制壁254を含む。第1規制壁252は、流路212の下半部を遮蔽する。第1規制壁252の上流側面には、上流側から下流側へ向けて上り傾斜となる斜面256が設けられている。第1規制壁252の下流側面には、第1規制壁252の厚さを略均一にするための肉抜き部268が設けられている。第2規制壁254は、流路212の上半部を部分的に遮蔽する。第2規制壁254は、ボディ202の軸線に対して垂直に設けられている。
ボディ202の上流部には、流れ規制壁250が備えられている。流れ規制壁250は、複数の整流羽根322(図3参照)間の軸線方向投影位置の一部を遮蔽する。流れ規制壁250の機能について詳細は後述する。
流れ規制壁250は、第1規制壁252と第2規制壁254を含む。第1規制壁252は、流路212の下半部を遮蔽する。第1規制壁252の上流側面には、上流側から下流側へ向けて上り傾斜となる斜面256が設けられている。第1規制壁252の下流側面には、第1規制壁252の厚さを略均一にするための肉抜き部268が設けられている。第2規制壁254は、流路212の上半部を部分的に遮蔽する。第2規制壁254は、ボディ202の軸線に対して垂直に設けられている。
図5は、ボディ202の外観図である。図5(A)は、ボディ202の正面図であり、ボディ202を上流側から見た状態を示す。図5(B)は、ボディ202の背面図であり、ボディ202を下流側から見た状態を示す。図5において、点描部は斜面を示す。
図5(A)に示すように、第1規制壁252はボディ202の上流側から見て半円状をなしている。第2規制壁254は、ボディ202の上流側から見て扇状をなしている。第2規制壁254の上流側面258における端部には、テーパ面262a、262bが設けられている。第1規制壁252、第2規制壁254およびボディ202の内壁に囲まれる態様で、流路264、266が形成されている。なお、第2規制壁254は、正面視において左右非対称となるように配設されている。
図5(A)に示すように、第1規制壁252はボディ202の上流側から見て半円状をなしている。第2規制壁254は、ボディ202の上流側から見て扇状をなしている。第2規制壁254の上流側面258における端部には、テーパ面262a、262bが設けられている。第1規制壁252、第2規制壁254およびボディ202の内壁に囲まれる態様で、流路264、266が形成されている。なお、第2規制壁254は、正面視において左右非対称となるように配設されている。
図5(B)に示すように、流路264、266の周縁にはテーパ面270、272が設けられている。テーパ面270、272は、上流側から下流側へ向けて流路264、266の断面積を大きくする。この構造により、流路264、266において、整流器320(図3)へ流体を導入する際の流路面積を大きくすることができる。
図6は、流れ規制壁250と整流器320の位置関係を表す図である。図6(A)は、上流側から見た検出ユニット100の外観図、図6(B)は流れ規制壁250と整流羽根322の位置関係を表す概念図である。図6において、点描部は斜面を示す。図6に関しては、3つの整流羽根322を整流羽根322a、322b、322cと区別して説明する。
第1規制壁252は整流羽根322aと整流羽根322cの間の通路の軸線方向投影位置を遮蔽する。第1規制壁252はまた、整流羽根322bと整流羽根322cの間の通路の軸線方向投影位置を遮蔽する。第2規制壁254は、整流羽根322aと整流羽根322bの間の通路の軸線方向投影位置の一部を遮蔽する。
導入ポート208から流入した流体は、流れ規制壁250の上流側面に当たる。第1規制壁252に当たった流体は、その斜面256に沿って流路264、266へと誘導される。第2規制壁254に当たった流体は、そのテーパ面262a、262bに沿ってそれぞれ流路264、266へと誘導される。
流路264へ導入された流体は、一部を除き整流羽根322aに当たる。流路266へ導入された流体は、整流羽根322bに当たる。整流羽根322a、322bに当たった流体は、整流羽根322の側面に沿って流れることにより渦流を形成する。
以上に説明したように、本実施形態によれば、流れ規制壁250が整流羽根322間の軸線方向投影位置を遮蔽するようにボディ202内方に設けられる。整流羽根322間の軸線方向投影位置を遮蔽することで、流体が積極的に整流羽根322に導かれる。その結果、低流量であっても渦流を発生させることができる。よって、羽根車330を適切に回転させ、センサ300を確実に機能させることができる。
また、第2規制壁254は、正面視において左右非対称となるように配設されている。これにより、整流羽根322aと整流羽根322bの間の通路の軸線方向投影位置の一部が流れ規制壁250に遮蔽されない構造となる。この構造により、流体の圧力損失が低減される。第2規制壁254の配設位置は、渦流の形成促進や流体の圧力損失の低減等の必要性に応じて適宜設定すればよい。
[第2実施形態]
図7は、第2実施形態に係る検出ユニット100を表す断面図である。図7(A)は、ボディ202にセンサ300を組み付けた状態を表す。図7(B)は、ボディ202のみを表す。
検出ユニット100の上流部には、流れ規制壁400が設けられている。流れ規制壁400は、流路212の下半部を遮蔽する。流れ規制壁400の上流側面には、上流側から下流側へ向けて上り傾斜となる斜面402が設けられている。流れ規制壁400の下流側面には、流れ規制壁400の厚さを略均一にするための肉抜き部268が設けられている。
図7は、第2実施形態に係る検出ユニット100を表す断面図である。図7(A)は、ボディ202にセンサ300を組み付けた状態を表す。図7(B)は、ボディ202のみを表す。
検出ユニット100の上流部には、流れ規制壁400が設けられている。流れ規制壁400は、流路212の下半部を遮蔽する。流れ規制壁400の上流側面には、上流側から下流側へ向けて上り傾斜となる斜面402が設けられている。流れ規制壁400の下流側面には、流れ規制壁400の厚さを略均一にするための肉抜き部268が設けられている。
ボディ202の内壁における、流れ規制壁400との対向部には、テーパ面404が設けられている。テーパ面404と流れ規制壁400に囲まれた部分は、流路406となっている。テーパ面404は、上流側から下流側へ向けて流路406の断面積を大きくする。
図8は、第2実施形態に係るボディ202の外観図である。図8(A)は、ボディ202の正面図であり、ボディ202を上流側から見た状態を示す。図8(B)は、ボディ202の背面図であり、ボディ202を下流側から見た状態を示す。図8において、点描部は斜面を示す。
図8(A)に示すように、流れ規制壁400はボディ202の上流側から見て半円状をなしている。また、図8(B)に示すように、流路406の周縁にはテーパ面404が設けられている。
図9は、流れ規制壁400と整流器320の位置関係を表す図である。図9(A)は、検出ユニット100の外観図、図9(B)は流れ規制壁400と整流羽根322の位置関係を表す概念図である。
流れ規制壁400は、整流羽根322aと整流羽根322cの間の通路の軸線方向投影位置を遮蔽する。また、流れ規制壁400は、整流羽根322bと整流羽根322cの間の通路の軸線方向投影位置を遮蔽する。導入ポート208から流入した流体は、流れ規制壁400の上流側面に当たる。その後流体は、斜面402に沿って流路406へ誘導される。流路406へ導入された流体は、一部を除き整流羽根322a、322bに当たり、その側面に沿う態様で渦流を形成する。
本実施形態においても、流れ規制壁400は整流羽根322間の通路の軸線方向遮蔽位置を遮蔽する位置に設けられる。これにより、流体が積極的に整流羽根322に導かれ、渦流が発生する。その結果、羽根車330を適切に回転させ、センサ300を機能させることができる。
また、第2実施形態の流れ規制壁400は、第1実施形態の流れ規制壁250に比べると整流羽根322間の通路の軸線方向遮蔽位置を遮蔽する面積が小さい。よって、流れ規制壁400は、流れ規制壁250に比して流体の流れを阻害することが少なくなり、流体の圧力損失を低減できる。
[第3実施形態]
図10は、第3実施形態に係る検出ユニット100を表す。図10(A)は、検出ユニット100の断面図である。図10(B)は、流れ規制部材500の正面図、図10(C)は、流れ規制部材500の側面図である。図10(D)は、流れ規制部材500と整流羽根322の位置関係を表す概念図である。
図10は、第3実施形態に係る検出ユニット100を表す。図10(A)は、検出ユニット100の断面図である。図10(B)は、流れ規制部材500の正面図、図10(C)は、流れ規制部材500の側面図である。図10(D)は、流れ規制部材500と整流羽根322の位置関係を表す概念図である。
流れ規制部材500は、3枚の扇状の流れ規制板502a、502b、502cを有する。以下、これらをまとめて「流れ規制板502」という。流れ規制板502は、流れ規制部材500の軸を共有し、互いに120度の間隔で設けられている。流れ規制板502aの周縁には、平坦部504が設けられている。流れ規制部材500の下流側面の中心には、凸部506が形成されている。
平坦部504は、平坦部312と平坦部328と同一平面上に備えられる。これらの平坦部と、ボディ202に設けられている平坦部214とを係合させることによって、流れ規制部材500とセンサ本体302のボディ202に対する位置決めを正確に行うことができる。
流れ規制部材500の下流側面と整流器320の上流側面は対向する。整流器320の上流側面の中心には、凹部323が形成されている。凸部506は凹部323と嵌合することによって嵌合部を形成する。この嵌合によって、流れ規制部材500とセンサ300とを同軸に配設することができる。凹部323は、流れ規制部材500を整流器320と同軸に支持する「支持部」として機能する。
図10(D)に示すとおり、流れ規制板502aは整流羽根322aと整流羽根322bの間の通路の軸線方向投影位置を遮蔽する位置に設けられる。また、流れ規制板502bは、整流羽根322bと整流羽根322cの間の通路の軸線方向投影位置を遮蔽する。流れ規制板502cは、整流羽根322cと整流羽根322aの間の通路の軸線方向投影位置を遮蔽する。すなわち、流れ規制部材500は整流羽根322間の通路の軸線方向投影位置の全てを遮蔽する。導入ポート208から流入した流体は、流れ規制部材500の上流側面または整流羽根322の側面に当たる。流れ規制部材500に当たった流体は整流羽根322へと誘導される。整流羽根322に当たった流体は、その側面に沿って流れることで渦流を形成する。
本実施形態において、流れ規制部材500は整流羽根322間の通路の軸線方向投影位置を遮蔽する位置に設けられる。この構造とすることで、本実施形態の検出ユニット100は、流体を積極的に整流羽根322に導入し、渦流を発生させる。その結果、羽根車330を適切に回転させ、センサ300を機能させることができる。
また、本実施形態において、流れ規制部材500は整流羽根322間の通路の軸線方向投影位置の全てを遮蔽する。これにより、極めて少ない流量であっても渦流が発生し、羽根車330を適切に回転させることができる。
また、本実施形態において、流れ規制部材500はボディ202と別体に設けられる。この構造とすることで、流体の流量に応じて流れ規制部材500をボディ202に適宜着脱可能とすることができる。すなわち、検出ユニット100の適用対象となる給湯装置の流量に応じて、流れ規制部材500の設置有無を選択できる。また、流れ規制部材500と独立して設けられるセンサ300を共用できる。
[変形例1]
図11は、第3実施形態に係る流れ規制部材500の変形例1を表す。図11(A)は、流れ規制部材500の正面図、図11(B)は、流れ規制部材500の側面図である。図11(C)は、流れ規制部材500と整流羽根322の位置関係を表す概念図である。
図11は、第3実施形態に係る流れ規制部材500の変形例1を表す。図11(A)は、流れ規制部材500の正面図、図11(B)は、流れ規制部材500の側面図である。図11(C)は、流れ規制部材500と整流羽根322の位置関係を表す概念図である。
変形例1において、流れ規制部材500は、流れ規制板502a、502c、502dを有する。流れ規制板502dは細板状をなしている。また、流れ規制板502dは、整流羽根322cの軸線方向投影位置に設けられる。
変形例1に係る流れ規制部材500を使用した場合であっても、流体が整流羽根322へ積極的に誘導され、渦流が形成される。よって、羽根車330を適切に回転させ、センサ300を機能させることができる。
変形例1に係る流れ規制部材500を使用した場合であっても、流体が整流羽根322へ積極的に誘導され、渦流が形成される。よって、羽根車330を適切に回転させ、センサ300を機能させることができる。
変形例1の流れ規制部材500は、第3実施形態の流れ規制部材に比べ、整流羽根322間の通路の軸線方向投影位置を遮蔽する面積が小さくなっている。よって、流体の流れの阻害を小さくでき、流体の圧力損失を低減できる。
[変形例2]
図12は、第3実施形態に係る流れ規制部材500の変形例2を示す。図12(A)は、流れ規制部材500の正面図、図12(B)は、流れ規制部材500の側面図である。図12(C)は、流れ規制部材500と整流羽根322の位置関係を表す概念図である。
図12は、第3実施形態に係る流れ規制部材500の変形例2を示す。図12(A)は、流れ規制部材500の正面図、図12(B)は、流れ規制部材500の側面図である。図12(C)は、流れ規制部材500と整流羽根322の位置関係を表す概念図である。
変形例2の流れ規制部材500は、流れ規制板503a、503b、503cを有する。以下、これらをまとめて「流れ規制板503」という。流れ規制板503の中心角はそれぞれ、第3実施形態における流れ規制板502の中心角より小さく設定されている。また、流れ規制板503はそれぞれ、整流羽根322間の通路の軸線方向投影位置を遮蔽する位置に設けられる。
変形例2に係る流れ遮蔽部材を使用した場合であっても、流体は整流羽根322へ積極的に誘導される。よって、渦流が確実に発生し、羽根車330を適切に回転させることができる。
変形例2に係る流れ遮蔽部材を使用した場合であっても、流体は整流羽根322へ積極的に誘導される。よって、渦流が確実に発生し、羽根車330を適切に回転させることができる。
変形例2の流れ規制部材500は、第3実施形態およびその変形例1の流れ規制部材に比べ、整流羽根322間の通路の軸線方向投影位置を遮蔽する面積が小さくなっている。よって、流体の流れを阻害することが少なくなり、流体の圧力損失をより低減できる。
以上に説明したように、第3実施形態およびその変形例1、2によれば、検出ユニット100の適用対象となる給湯装置の流量に応じて、流れ規制部材500が整流羽根322間の通路の軸線方向投影位置を遮蔽する面積を変化させる。極めて少ない流量の場合には、遮蔽面積を大きくすることで、渦流を確実に形成させることができる。ある程度流量が大きい場合には、遮蔽面積を小さくすることで、流体の圧力損失を低減することができる。このように、流れ規制部材500の形状を変え、整流羽根322間の通路の軸線方向投影位置の遮蔽面積を変化させることで、適用対象となる給湯装置の流量に応じた検出ユニット100とすることができる。
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はその特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内で種々の変形が可能であることはいうまでもない。
上記実施形態では、流れ規制壁をボディと一体に設ける場合と、流れ規制部材をボディとは別体で設ける場合を説明した。流れ規制部材は、センサの一部とみなしてもよい。
上記実施形態では述べなかったが、流れ規制板は流れ規制部材の軸線方向に対して所定の角度で捻じられてもよい。また、流れ規制板の上流側面に傾斜を設けてもよい。
上記実施形態では、流れ規制壁または流れ規制部材が、整流羽根間の通路の軸線方向投影位置を完全に遮蔽する場合や、一部を遮蔽する場合を説明した。遮蔽割合については、流体の圧力損失や流量等を考慮して適宜設定すればよい。また、流れ規制壁や流れ規制部材の形状は、流体の圧力損失等を考慮して適宜設計すればよい。
なお、本発明は上記実施形態や変形例に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。上記実施形態や変形例に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を形成してもよい。また、上記実施形態や変形例に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。
100 検出ユニット、200 配管、202 ボディ、204 導入管部、206 導出管部、208 導入ポート、210 導出ポート、212 流路、214 平坦部、250 流れ規制壁、252 第1規制壁、254 第2規制壁、256 斜面、258 上流側面、260 下流側面、262 テーパ面、264 流路、266 流路、268 肉抜き部、270 テーパ面、272 テーパ面、300 センサ、302 センサ本体、304 内部通路、306 入口ポート、308 出口ポート、310 センサボディ、312 平坦部、314 開口部、316 軸受部、317 嵌合部、318 連通孔、320 整流器、321 嵌合部、322 整流羽根、323 凹部、324 外環部、326 軸部、328 平坦部、330 羽根車、332 回転軸、334 羽根、350 抜け止部材、360 検出部、400 流れ規制壁、402 斜面、404 テーパ面、406 流路、500 流れ規制部材、502 流れ規制板、503 流れ規制板、504 平坦部、506 凸部。
Claims (10)
- 流体の流動状態を検出するための検出ユニットであって、
流路が形成されたボディと、
前記ボディに組み付けられ、前記流路を通過する流体の流動状態を検出するセンサと、
を備え、
前記センサは、
前記ボディに支持されて前記流路に延在する回転軸と、
前記回転軸に支持され、前記流路における流体の流れに応じて回転する回転体と、
流体を渦流にして前記回転体へ導く複数の整流羽根を有する整流器と、
前記回転体の回転状態を検出するための検出部と、
を備え、
前記ボディにおける前記整流器より上流側には、隣接する整流羽根間の通路の軸線方向投影位置を少なくとも部分的に遮蔽する流れ規制壁が設けられ、
前記流れ規制壁と前記整流羽根との間には流路が形成されることを特徴とする検出ユニット。 - 前記流れ規制壁の上流側面には、いずれかの整流羽根に向けて流体を誘導する形状が設けられることを特徴とする請求項1に記載の検出ユニット。
- 前記流れ規制壁の上流側面より下流であって、前記整流器より上流に位置する前記ボディの内壁には、前記流路を拡大する形状を有することを特徴とする請求項1または2に記載の検出ユニット。
- 前記流れ規制壁が、前記軸線方向投影位置の全てを遮蔽することを特徴とする請求項1−3のいずれかに記載の検出ユニット。
- 前記流れ規制壁は、前記ボディと一体成形されたものであることを特徴とする請求項1−4のいずれかに記載の検出ユニット。
- 前記流れ規制壁が、前記ボディとは別体の流れ規制部材からなることを特徴とする請求項1−4のいずれかに記載の検出ユニット。
- 前記整流器には、前記流れ規制部材を前記整流器と同軸に支持する支持部が設けられることを特徴とする請求項6に記載の検出ユニット。
- 流体を導入するための入口ポートと、流体を導出するための出口ポートと、前記入口ポートと前記出口ポートとをつなぐ内部通路を有するセンサボディと、
前記センサボディにおける上流側に設けられた第1軸受と、
前記センサボディにおける下流側に設けられた第2軸受と、
前記第1軸受と前記第2軸受とにより支持されて前記内部通路に延在する回転軸と、
前記内部通路に配置されて前記回転軸に支持され、前記内部通路における流体の流れに応じて回転する回転体と、
前記入口ポートから導入された流体を渦流にして前記回転体へ導く複数の整流羽根を有する整流器と、
を備え、
前記整流器より上流側には、隣接する整流羽根間の通路の軸線方向投影位置を少なくとも部分的に遮蔽する流れ規制壁を有し、
前記流れ規制壁と前記整流羽根との間には流路が形成されることを特徴とするセンサ用回転体ユニット。 - 整流器を有するセンサへの流体の流れを規制する流れ規制部材であって、
前記整流器より上流側に配設されることで前記整流器において隣接する整流羽根間の通路の軸線方向投影位置を少なくとも部分的に遮蔽可能な流れ規制壁を有し、前記流れ規制壁と前記整流羽根との間に流路を形成するセンサ用流れ規制部材。 - 前記整流器と同軸状に接続するための嵌合部を有する請求項9に記載のセンサ用流れ規制部材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019045113A JP2020148555A (ja) | 2019-03-12 | 2019-03-12 | 検出ユニット、センサおよびセンサ用流れ規制部材 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2019045113A JP2020148555A (ja) | 2019-03-12 | 2019-03-12 | 検出ユニット、センサおよびセンサ用流れ規制部材 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020148555A true JP2020148555A (ja) | 2020-09-17 |
Family
ID=72431950
Family Applications (1)
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JP2019045113A Pending JP2020148555A (ja) | 2019-03-12 | 2019-03-12 | 検出ユニット、センサおよびセンサ用流れ規制部材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2020148555A (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5929345A (en) * | 1995-06-06 | 1999-07-27 | Eltek S.P.A. | Device for the control of the quantity and/or the flow rate of a liquid |
-
2019
- 2019-03-12 JP JP2019045113A patent/JP2020148555A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US5929345A (en) * | 1995-06-06 | 1999-07-27 | Eltek S.P.A. | Device for the control of the quantity and/or the flow rate of a liquid |
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