JPH01178819A - 流量センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、羽根車の回転を検出して流体の流れを検出す
る流量センサに関し、更に詳細には軸受部のごみづまり
等による動作不良を防止した構造の簡単な流量センサに
関する。

（ロ）従来技術 流体の流れによって羽根車を回してそれによって永久磁
石を回転し、その永久磁石の回転を磁気センサで検出す
る形式の流量センサの従来のものとしては、例えば、実
開昭８１−１５５１９公報に記載されたものがある。

上記公報に記載のものは、第４図に示されるように、本
体ａの羽根車室す内に軸Ｃを回転可能に設けてその軸Ｃ
に羽根車ｄを固定し、羽根車室すの外において該軸Ｃに
永久磁石ｆを取り付け、羽根車ｄには第４図に示される
ように回転軸線に関して斜めになった羽根ｅを多数設け
てその羽根に、整流部ｇにより整流した回転軸線と平行
な流体の流れを当てて羽根車ｄを回転させ、それによっ
て永久磁石を回転させて磁気センサでその回転を検出す
るようにしたものである。

そして軸Ｃの支持手段として、軸Ｃの上流側端（第４図
で下端）を整流部材ｇに形成した軸受穴り内で葬（受け
、かつ軸の上部を本体ａ内に挿入されたインサートｉに
形成された軸受部ｋにより受ける上下二つの部分で支え
るようになっている。

しかしながら、このような従来の流量センサでは、 ■　軸と軸受穴とのすき間に水中の砂粒などの異物が入
り込んで動作不良を起し易くなるが、軸受けが上、下２
箇所になっているためそれだけ動作不良の起る可能性が
大となる。

■　下側すなわち整流部材側の軸受穴り内には異物が沈
澱し易いため動作不良を起し易い。

■　部品点数が多く重（なるため、軸と軸受けとの接触
面積が大きい場合水平に取り付けたときに摩擦力が垂直
に取り付けたときに比較して増大し取り付は状態で精度
に差が生じ、また始動時及び停止時に応答性が遅くなる
。

■　逆流に対して羽根車の回転を防止するためにストッ
パｊを組み込んでいるため部品点数が多く、構造が大き
くコスト高になる。

■構造上流体の流れを途中で直角に変更するようになっ
ているため、直管で配管できない、等の問題がある。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 本発明が解決しようとする問題は、渡世センサにおいて
、軸受部及び案内羽根の構造を変えることにより、流体
中の異物による動作不良の発生を防止するとともに逆流
による誤動作を防止できるようにし、しかも構造を簡単
にすることである。

（ニ）問題点を解決するための手段 上記問題を解決するため、本発明は、本体と、該本体に
形成された流路内に回転可能に配設された羽根車と、該
羽根車の回転を検出する検出器とを備えた流量センサに
おいて、該流路内には流体を軸流旋回運動させる案内羽
根を該羽根車に隣接して設けて該案内羽根を該本体に回
転不能に取り付け、該案内羽根の中心部には下流側に伸
びる支持軸を設け、該羽根車の中心には上流側端が開口
していて中に該支持軸を受ける軸受は穴を設けて構成さ
れている。

（本体　用 上記構成の流量センサにおいて、本体内に入った流体は
案内羽根により軸流旋回運動させられ羽根車の羽根に当
たり、その羽根車を回転させる。

すると羽根車の回転をセンサで検出し、渡世を測定する
。軸受穴は上流側すなわち下側に開口しているので流体
中のちりが軸受穴内に溜りにくく、しかも軸部が一箇所
なので動作不良を起す部それもそれだけ少なくなる。

（〜実施例 以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する
。

第１図において流体が流れていない状態にある本実施例
の流量センサ１が示されている。この流量センサ１は、
非磁性材で造られかつ内部に真っすぐな流路３を限定す
る管状の本体２と、本体２の流路３内に設けられた流体
の案内装置４と、流路３内に案内装置４に隣接して設け
られた羽根車８と、羽根車８の軸方向移動を制限するス
トッパ１５とを備えている。

案内装置４は芯部５と、その芯部５の回りに形成された
複数の案内羽根６と、芯部５から羽根車側すなわち下流
側に向って軸方向に突出している比較的細い支持軸７と
を有している。この案内装置４は本体２に関して回転し
ないように案内羽根６の外周部分で本体に固定されてい
る。案内羽根６は、第２図に示されるように、軸線Ｘ−
Ｘに関して所定の角度で傾斜されていて、流路３内を流
れる流体を軸流旋回運動すなわち螺旋運動させるように
なっている。

羽根車８は、ボス部９と、そのボス部の外周に円周方向
に等間に形成された複数の羽根１０とを有している。羽
根１０は、第３図からも明らかなように、軸受ｘ’−ｘ
’　に関して平行になっている。羽根車８のボス部９に
は支持軸７を受ける軸受は穴１２が形成された軸受は部
材１１が嵌合されている。

軸受は穴１２は上流側すなわち案内羽根側に向って開口
している。軸受は部材の先端１３は丸くなっていて案内
装置４とは反対側に突出している。支持軸７及び軸受は
部材１１は、支持軸の先端と軸受は穴１２の底とが接触
して支持するピボット軸受けを構成している。各羽根ｌ
Ｏは、それ自体が公知のプラスチック磁石等の永久磁石
材料でボス部と一体に成形され、半径方向外側の縁の極
が円周方向にＮ、Ｓ交互に異なるように極性が決められ
ている。

なお、羽根車のボス部９を普通のプラスチックで成形し
かつ各羽根１０をプラスチック磁石で成形してボス部９
に接合してもよい。また、永久磁石を金属材料で羽根の
横断面とほぼ同じ形状に作ってそれを普通のプラスチッ
ク材料で作った羽根車の半径方向外側縁に固定してもよ
い。

ストッパ１５は中心部１６が羽根車８の軸受は部材１１
の丸くなった先端と接触して羽根車が支持軸７から抜け
るのを防止している。ストッパ１５の外周部には流体の
流れを邪魔しないように大きな切欠き１７が形成されて
いる。羽根車８はストッパ１５と案内装置４の先端との
間でわずかに軸方向に移動できるようになっている。

流量センサ１は更に本体２の外周でかつ羽根車８の位置
に対応した位置に取り付けられた磁気センサ２２を有し
ている。この磁気センサ２２は羽根車８に取り付けられ
た永久磁石２１の磁界の変化を検出してパルス信号を出
力し得る公知の構造のホール素子である。永久磁石２１
及び磁気センサ２２は羽根車８の回転数を検出する検出
器２０を構成している。なお磁気センサはホール素子に
限らずＭＲ素子、ＭＲセンサでもよい。

上記構成の流量センサにおいて、本体２の流路３内で流
体が矢印の方向に流れると、流体は案内装置４の案内羽
根６の作用によりその下流側の流路３内で螺旋運動を行
って流れる。すると流体は羽根車８の羽根１０に斜めに
当たって羽根車８はストッパ１５側に僅かに移動し、軸
受は部材１１の先端がストッパ１５の中心部１６に接触
した状態で回転する。羽根車８が回転軸線の回りで旋回
し、その回転を磁気センサ２２で検出し、磁界の変化を
電圧パルス出力として流量信号を出す。

流路３内で流体が逆に流れたとき、流体が羽根車８の部
分を通過するときは旋回運動をしないで軸方向に沿って
流れるため、羽根車には回転力が作用せず、したがって
羽根車は逆転しない。このため、正方向に流れていると
きの出力信号を正常な動作としたとき逆流による出力信
号すなわち誤動作の発生を防止できる。

（ト）効　果 本発明によれば次のような効果を奏することができる。

（ａ）　　羽根車の軸受部を１箇所としかつ軸受は穴を
下側に開口させたので流体中のちり等による動作不良を
減少できる。

（ｂ）　　羽根車を含む回転部分の構造を単純化したの
で部品点数が少なくなり、しかも流体を本体内で真っす
ぐに流すことができるので配管が容易になる。

（ｅ）　　案内羽根により流体を螺旋運動させて流すの
で逆流時には誤動作することはなくなる。

（ｄ）　　羽根車の重量が軽いので応答性が高く、始動
、停止時間を短くできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による流量センサの一実施例の断面図、
第２図は案内装置の斜視図、第３図は羽根車の斜視図、
第４図は従来の流量センサの断面図、第５図は羽根車の
斜視図である。 １：流量センサ　　　　　２：本　体 ３：流　路　　　　　　　４：案内装置６：案内羽根　
　　　　　８：羽根車 １０：羽　根　　　　　　　２１：永久磁石２２：磁気
センサ 特許出願人　　シーケーディ株式会社 尾ｌ凹 承２図 に Ｘ　　　　　奏３図 第４区 尾５図 舞 ■

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 本体と、該本体に形成された流路内に回転可能に配設さ
   れた羽根車と、該羽根車の回転を検出する検出器とを備
   えた流量センサにおいて、該流路内には流体を軸流旋回
   運動させる案内羽根を該羽根車に隣接して設けて該案内
   羽根を該本体に回転不能に取り付け、該案内羽根の中心
   部には下流側に伸びる支持軸を設け、該羽根車の中心に
   は上流側端が開口していて中に該支持軸を受ける軸受け
   穴を設けたことを特徴とする流量センサ。