JP2593222Y2 - 羽根車式流量検出器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は流路を流れる流体の量を
電気的に検出する羽根車式流量検出器に関するもので、
内燃機関における燃料消費率の計測あるいは燃料源内の
残留燃料の計測、等に用いられる。

【０００２】

【従来の技術】従来の羽根車式流量検出器について、図
６，図７，図８，図９，図１０によって説明する。ハウ
ジング２０について図６，図７により説明する。ハウジ
ング２０の下端面２０Ａより上方に向かって凹孔２１が
凹設され、この凹孔２１の中間位置に係止段部２１Ａが
形成され、さらに係止段部２１Ａの上方に位置する凹孔
２１より下端面２０Ａに向けて凹孔２１の側方に拡大さ
れるセンサ収納凹部２１Ｂが形成される。センサ収納凹
部２１Ｂは図６に示される。そして凹孔２１の上方に形
成される上方底部面２２は最深底部面２２Ａと中深底部
面２２Ｂとにより形成される。最深底部面２２Ａは垂直
方向の中心線Ａ−Ａより右側方にあって下端面２０Ａよ
り深さＢに位置し、中深底部面２２Ｂは中心線Ａ−Ａよ
り左側方にあって下端面２０Ａより深さＣに位置する。
深さＢは深さＣより深い。前記、中深底部面２２Ｂと最
深底部面２２Ａとは垂直壁面２２Ｃによって接続され
る。そして凹孔２１の接線方向に開口する流入孔２３は
凹孔２１の右側壁であって且つ中深底部面２２Ｂ上に向
って開口され、一方凹孔２１の接線方向に開口する流出
孔２４は垂直壁面２２Ｃであって且つ最深底部面２２Ａ
上に向って開口する。このように流入孔２３と流出孔２
４の開口位置の深さに差異をもたせたことは凹孔２１内
に流入した流体を３６０度以上回転させて旋回流を生じ
させるのに有効であることから行なわれる。かかるハウ
ジング２０に以下の構成部品が組みつけられる。２５は
係止段部２１Ａ上に固着される支持板であって、この中
心部には調整ネジ２６が螺着される。２７は羽根車であ
って公知なるものであり、その中心部に軸２８を有し、
円板２９より上方に向けて複数の翼３０が立設され、さ
らに円板２９の外周には複数の遮断片３１が円周上に等
間隔をもって下方に立設される。そして、この羽根車３
０は仕切板２５より上方の凹孔２１（以下回転室Ｄとい
う）内に回転自在に支承されるもので、軸２８の上端が
中深底部面２２Ｂの軸受３２に支承され、下端が調整ネ
ジ２６の上端の軸受３３に支承される。これによると、
羽根車２７は回転室Ｄ内にあって羽根車２７の翼３０は
流入孔２３に対向し、遮断片３１の下端面は仕切板２５
の上端面に対向する。４０は、センサであってセンサ支
持部４１の上端面４１Ａ上に発光素子４２と受光素子４
３とが間隙をもって上方に向かって立設される。このセ
ンサ４０はハウジング２０の凹孔２１の下端面２０Ａに
おける開口を閉塞するカバー４４に一体的に取着される
もので、カバー４４にて前記下端面２０Ａにおける凹孔
２１の開口を閉塞することによって、センサ４０のセン
サ支持部４１がセンサ収納凹部２１Ｂを含む凹孔２１内
に挿入されるとともに発光素子４２、受光素子４３がセ
ンサ収納凹部２１Ｂを含む回転室Ｄ内に挿入され、この
とき発光素子４２と受光素子４３との対向する間隙内に
羽根車２７の遮断片３１が間隙をもって挿入配置され
る。尚、センサ４０そのものは公知であるので、抵抗、
端子あるいはリード線等の説明は省略する。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】かかる羽根車式流量検
出器によると、ハウジング２０の回転室Ｄに開口する流
入孔２３から回転室Ｄの接線方向に向けて流体が流入す
ると、流体は回転室Ｄ内において旋回流を生起し、流出
孔２４より流出する。この流体の回転室Ｄ内における旋
回流を翼３０が受けることによると、回転室Ｄ内に配置
された羽根車２７は回転するもので、この羽根車２７の
回転による遮断片３１の回転によると、発光素子４２か
ら受光素子４３に向けて発せられる光線が遮断され、こ
の遮断作用を電気的信号に変換して羽根車２７の回転速
度を検出し、もって流体の流量を検知したものである。
かかる従来の羽根車式流量検出器によると、流入孔２３
より流入する流体の小流量域において誤差がマイナス方
向に偏位する傾向にあり、小流量域における測定精度の
向上を望めないものであった。これは小流量域における
羽根車２７の低回転域において、羽根車２７の回転に対
してその回転を抑制する力が作用することが考えられ
る。このことを図１１によって説明すると、図１１は、
図９において流入孔２３より回転室Ｄ内に流入した流体
が回転室Ｄ内において旋回流となり、最後に流出孔２４
より流出する流体の流れ線Ｅ−Ｋ上に沿って模式的に断
面にした図であり、図１１の右側に流入孔２３が開口
し、左側に流出孔２４が位置する。流入孔２３のＥ点よ
り回転室Ｄ内に流入する流体は回転室Ｄ内において旋回
流となり、最深底部面２２Ａの図における下方を横断し
て中深底部面２２Ｂに臨み、中深底部面２２ＢのＦ点よ
りＧ点に達し、次に最深底部面２２Ａに臨み、最深底部
面２２ＡのＨ点よりＪ点に達し、しかる後に流出孔２４
のＫ点より排出される。ここで注目されるべき点はＧ
点、Ｈ点であり、この部位において羽根車２７の翼部３
０の上端に臨む上方底部面２２は中深底部面２２Ｂより
最深底部面２２Ａへと垂直壁面２２Ｃを介して急激に変
化するものであり、これによると、この部位を流れる旋
回流に大きな乱流が発生するもので、この乱流が羽根車
２７の回転を抑制する作用をなす。一方、流体の小流量
域において、羽根車２７は小流量に応じて発生する小な
る回転力を有する旋回流によって低回転をなすものであ
るが、この小なる回転力の旋回流に対し、前述した部位
に発生せる乱流が作用することは小なる旋回流の回転力
を更に弱めることにつながるもので羽根車２７の回転は
低下する傾向にあり、もって小流量域において誤差がマ
イナス傾向に偏位すると考えられる。本考案は前記課題
に鑑み成されたもので、特に小流量域における流量測定
精度を向上することのできる羽根車式流量検出器を提供
することにある。

【０００４】

【課題を解決する為の手段】本考案によれば前記目的達
成の為に、ハウジングに凹設せる凹孔内に羽根車を回転
自在に支承し、凹孔内に開口する流入孔より凹孔内へ流
体を供給するとともに凹孔内に開口する流出孔より流体
を排出して凹孔内に生起する流体流にて前記羽根車を回
転し、この羽根車に立設せる遮断片により発光素子から
受光素子に向けて発せられる光線を遮断し、この遮断作
用によって羽根車の回転速度を電気的に検出して流体の
流量を検出する羽根車式流量検出器において、ハウジン
グの下端面より上方に向かって凹設される凹孔の上方底
部面を、下端面より深さＢなる最深底部面と、深さＢよ
り浅いＣなる中深底部面とにより形成するとともに中深
底部面と最深底部面とを傾斜面にて接続し、流入孔を凹
孔の接線方向より中深底部面上に向けて開口し、流出孔
を凹孔の接線方向より最深底部面に沿って開口したもの
である。

【０００５】

【作用】羽根車の翼部に臨む上方底部面は、中深底部面
より最深底部面へと傾斜面を介して序々にその深さが変
化するもので、旋回流に乱流を生じさせるものでない。
而して羽根車には小流量域において発生させる旋回流を
有効に作用させることができるので小流量域における流
量計測精度を向上できる。

【０００６】

【実施例】以下、本考案になる羽根車式流量検出器の一
実施例を図１，図２，図３によって説明する。尚、従来
のものと同一構造部分については同一符号を使用し説明
を省略する。本考案はハウジングに特徴を有する。すな
わち凹孔１の上方底部面２は図１において中心を通る垂
線Ａ−Ａにおいて区分され、図１の右側方に深さＢなる
最深底部面２Ａが形成され、左側方に深さＣなる中深底
部面２Ｂが形成される。そして、前記垂線Ａ−Ａ上にあ
って凹孔１の中心より下方に位置する中深底部面２Ｃよ
り最深底部面２Ａに向けて序々にその深さが増加する傾
斜面２Ｄが形成される。又、前記垂線Ａ−Ａ上にあって
凹孔１の中心より上方に位置する中深底部面２Ｅと最深
底部面２Ａとは垂直壁面２Ｆにて接続される。この中深
底部面２Ｃ，２Ｅは図１に示される。尚、前記傾斜面２
Ｄの傾斜角度は適宜選定されるもので且つ階段状に変化
させてもよく、又傾斜面２Ｄの中深底部面２Ｅにおける
傾斜の起点及び最深底部面２Ａにおける傾斜の終点も適
宜設定される。すなわち、本実施例における上方底部面
２は垂直壁面２Ｆを起点として反時計方向にみると、垂
直壁面２Ｆ、中深底部面２Ｂ、傾斜面２Ｄ、最深底部面
２Ａによって形成される。そして凹孔１の接線方向に開
口する流入孔３は凹孔１の右側壁であって且つ中深底部
面２Ｂに沿って開口され、一方凹孔１の接線方向に開口
する流出孔４は垂直壁面２Ｆであって且つ最深底部面２
Ａに向って開口する。

【０００７】そして、羽根車２７、仕切板２５、調整ネ
ジ２６、センサ４０、カバー４４は従来と同様に組みつ
けられる。次に回転室Ｄ内における流体の流れを図４に
よって説明する。図４は、図３において流入孔３より回
転室Ｄ内に流入した流体が回転室Ｄ内において旋回流と
なり、次いで流出孔４より流出する流体の流れ線Ｌ−Ｑ
上に沿って模式的に断面にした図であり、図の右側に流
入孔３が開口し、左側に流出孔４が開口位置する。流入
孔３のＬ点より回転室Ｄ内に流入する流体は回転室Ｄ内
において旋回流となり、最深底部面２Ａの図における下
方を横断して中深底部面２Ｂに臨み、中深底部面２Ｂの
Ｍ点よりＮ点に達し、Ｎ点より傾斜面２Ｄに沿って流下
してＰ点を経て最深底部面２Ａに達し、しかる後に流出
孔４のＱ点より排出される。ここで注目されるべき点は
Ｎ点からＰ点であり、この部位において羽根車２７の翼
部３０に臨む上方底部面２は傾斜面２Ｄを成すもので、
この部位を流れる旋回流は傾斜面２Ｄに沿って円滑に流
下するもので流体の流れに乱流が生ずることがない。従
って、流体の小流量域において、羽根車２７の翼３０
は、小流量に応じて発生する小なる回転力を有する旋回
流を有効に受けることができるので小流量に見合った羽
根車２７の回転を得ることができるものであって羽根車
２７の回転が抑制されるものでなく、小流量域における
マイナス傾向の変位を抑止でき流量測定精度の向上を達
成できたものである。本考案の羽根車式流量検出器と従
来のものとの誤差を図５によって比較すれば、本考案の
ものが特に小流量域においてマイナス傾向の誤差が改善
されたことが理解できる。

【０００８】

【考案の効果】以上の如く、本考案によると、ハウジン
グの凹孔の上方底部面の中深底部面と最深底部面とを傾
斜面にて接続したので小流量域における旋回流に乱流の
発生を抑止できたもので、もって小流量域におけるマイ
ナス傾向の誤差の改善を図ることができ、流量測定精度
の秀れた羽根車式流量検出器を提供できたものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案になる羽根車式流量検出器に使用される
ハウジングを下方よりみた平面図。

【図２】本考案になる羽根車式流量検出器の一実施例を
示す縦断面図。

【図３】図２のＳ−Ｓ線における横断面図。

【図４】図３において流体の流れを示すＬ−Ｍ−Ｎ−Ｐ
−Ｑ線における要部縦断面展開図。

【図５】流体流量と羽根車式流量検出器の誤差との関係
を示す線図。

【図６】従来の羽根車式流量検出器に使用されるハウジ
ングを下方よりみた平面図。

【図７】図６のＴ−Ｔ線における縦断面図。

【図８】従来の羽根車式流量検出器の縦断面図。

【図９】図８のＶ−Ｖ線における横断面図。

【図１０】図８のＷ−Ｗ線における縦断面図。

【図１１】図９において流体の流れを示すＥ−Ｆ−Ｇ−
Ｈ−Ｊ−Ｋ線における要部縦断面展開図。

【符号の説明】

１ 凹孔 ２ 上方底部面 ２Ａ 最深底部面 ２Ｂ 中深底部面 ２Ｄ 傾斜面 ３ 流入孔 ４ 流出孔 Ｄ 回転室 ２５ 仕切板 ２６ 調整ネジ ２７ 羽根車 ３０ 翼 ３１ 遮断片 ４０ センサ

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジングに凹設せる凹孔内に羽根車を
   回転自在に支承し、凹孔内に開口する流入孔より凹孔内
   へ流体を供給するとともに凹孔内に開口する流出孔より
   流体を排出して凹孔内に生起する流体流にて前記羽根車
   を回転し、 この羽根車に立設せる遮断片により発光素子から受光素
   子に向けて発せられる光線を遮断し、この遮断作用によ
   って羽根車の回転速度を電気的に検出して流体の流量を
   検出する羽根車式流量検出器において、 ハウジング２０の下端面２０Ａより上方に向かって凹設
   される凹孔１の上方底部面２を、下端面２０Ａより深さ
   Ｂなる最深底部面２Ａと、 深さＢより浅いＣなる中深底部面２Ｂとにより形成する
   とともに中深底部面２Ｂと最深底部面２Ａとを傾斜面２
   Ｄにて接続し、流入孔３を凹孔１の接線方向より中深底
   部面２Ｂ上に向けて開口し、流出孔４を凹孔１の接線方
   向より最深底部面２Ａ上に沿って開口してなる羽根車式
   流量検出器。