JPH0310119A - 流量検出装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は給湯装置や温水暖房装置の水又は湯の流量を検
出したり、液体燃料供給装置の燃料流量を検出する目的
で使用する流体検出器に関するものである。

従来の技術 従来この種の流量検出装置としては第１０図及び第１１
図に示すようなものがある。第１０図及び第１１図で１
はハウジングである。このハウジング１の内部には流体
を旋回流とするための複数の翼部２を有する固定翼３が
波路内壁４に固定されている。

前記固定翼３の下流には流路内を周回する回転体で内部
に磁性材料を有する球体５が設けられ、この球体５の下
流には前記球体５が下流側へ流出するのを防止すると共
に前記球体５の周回当接面６を有する球体受け７が設け
られている。又ハウジング１の外部には、前記球体５の
回転を検出する検出器８が設けられている。尚この検出
器８はｉｆｆｆｆ抗抵抗素子９の磁気抵抗素子９に磁界
を与える永久磁石１０と前記磁気抵抗素子９の出力信号
を処理する電子回路１１が設けられている。この様に構
成された従来例において流体が図中左矢印側から流入す
ると、流体が固定翼３により旋回流となりこの旋回流の
中に位置する球体５は球体受け７の周回当接面６に当接
し流れの方向に対し垂直方向で周回運動を続ける。この
時前記球体５は流量に比例した回転数で運動する。なぜ
ならば固定翼３部分における流路面積が一定であるため
前記固定翼３を通過する際の流速は流量に比例する。よ
って前記固定翼３の下流側に置かれた球体５も流量に比
例した回転数で回転することになる。前記球体５の回転
を検出する手段としては磁気検出により行なっている。

即ち磁気抵抗素子９の近傍に前記磁気抵抗素子９に一定
強さの磁界を与える永久磁石１０を設けている。今、内
部に磁性材料を有する球体５が前記磁気抵抗素子９の下
方向を通過すると、前記永久磁石１０から前記磁気抵抗
素子１０へ作用している磁界の方向が前記しト体５側に
変化するため前記磁気抵抗素子９の抵抗値が変化する。

この抵抗値の変化を電圧の変化としてとらえ、パルス信
号に変換し出力する。従って球体５が１回転するごとに
１パルスの信号が出力されることになる。この様な構成
における球体回転数特性は第１２図に示される欅に流量
と球体回転数の関係はリニアな直線１２で表わされる。

また流量と圧力損失の関係は第１３図に示されるように
２次曲線１３で表わされる。

発明が解決しようとする課題 しかしこの様な流量検出装置は大流量域における圧力損
失が太き（なると言う課題があった。即ち固定翼３部分
における流路面積が一定であるため前述のごとく圧力損
失は流量に対して２次曲線で表わされるため大流量にお
いて大王…となっていた。大圧損となった場合、例えば
給湯機に内蔵すると大流量時の圧損が大きいため、給水
圧力が低い場合には給湯量が十分に得られないと言う課
題を有していた。

そこで本発明は流量検出器の大きさを変えることなく大
流量時の圧力ｔｌ失を小さくすることを第１の目的とし
ている。

第２の目的は大流量時の圧…を小さくすると共に夕波量
検出も可能にすることにある。

課題を解決するための手段 上記第１の目的を達成するために本発明は、流路中を流
れる被検出流体を軸流旋回させる翼部を有する旋回手段
と、前記梅回手段による旋回流の中に位置し流れの方向
に対し垂直面で周回する球体と、前記球体と、前記球体
の下流に位置し前記球体の周回当接面を有する球体受け
と、前記球体の周回回転数を計測する回転検出手段とを
備え、前記旋回手段は前記翼部と前記流路内壁の固着部
の一部分に間隙を設けた構成としたものである。

更に第２の目的を達成するために本発明は翼部と流路内
壁の固着部の一部分に設けられた間隙を前記翼部の上流
側で閉塞した構成としたものである。

作用 本発明の流量検出装置は」−記構成により流路中を流れ
翼部で旋回される被検出流体の一部を、流路の内壁に固
着されていない翼部の間隙部分から下流側へ流すと共に
、流れにより翼部を変形させ大流量時の圧力を員失を低
減したものである。

そして本発明は間隙を翼部の上流側で閉塞することによ
り、前記間隙部からの洩れ量を減少することにより夕波
量検出を可能としたものである。

実施例 以下、本発明の一実施例を添付図面にもとづいて説明す
る。第１図、第２図において１４はハウジングでありこ
のハウジング１４の内部には被検出流体を旋回流とする
ための複数の翼部１５を有する固定翼１６が流路内壁１
７に固定されている。前記固定翼１６の翼部１５と前記
流路内壁１７は一部分に間隙部１８が設けられた構成と
なっている。前記固定翼１６は樹脂で作られており、前
記翼部１５の下流側端部１９は波線のごと（容易に曲が
る構成となっている。

前記固定翼１６の下流には流路内を周回する回転体で内
部に磁性材料を有する球体２０が設けられ、この球体２
０の下流には前記球体２０が下流側へ流出するのを防止
すると共に前記球体２０の周回当接面２１を有する球体
受け２２が設けられている。又ハウジング１４の外部に
は前記球体２０の回転検出を行なう検出器２３が設けら
れている。この検出器２３には磁気抵抗素子２４とこの
磁気抵抗素子２４に磁界を与える永久磁石２５と前記磁
気抵抗素子２４の出力信号を処理してパルス出力する電
子回路２６が内蔵されている。この様に構成された本発
明において被検出流体が図中左矢印側から流入すると、
被検出流体は固定翼１６により旋回流となりこの旋回流
の中に位置する球体２０は球体受け２２の周回当接面２
１に当接し流れの方向に対し垂直方向で周回運動を続け
る。夕波量が流れる際被検出流体の一部が間隙部１８を
流れるため球体２０が回転をはじめる始動流量は第７図
のＡのごと〈従来に比べ太き（なる。更に２ｉｔ量が増
加すると球体２０の回転数は比例的に増加する。その後
流量が増加すると翼部１５の下流側端部１９は第１図の
波線で示したごとく変形状態となる。従って球体２０の
回転数は第３図に示すごとく、ある一定流量まではほぼ
リニアに変化し大流量になり前記翼部１５の下流側端部
１９が変形すると球体２０の回転数は前記リニアな線上
から外れ回転数の変化率が小さくなる。また圧力損失は
第４図に示すごとく少流量域の特性と大流量域の特性が
異なり変曲点を持つ特性となる。この様に本実施例にお
いては大流量時に翼部１５の下流側先端部１９が変形し
前記翼部１５の流路面積が大きくなるため旋回流速の変
化割合も小さくなり、大流量時における旋回流速の絶対
値も小さく出来る結果圧力損失が小さくなる。次に本発
明における他の実施例について第５図、第６図を用いて
説明する。２７は固定翼２８の翼部であり、この翼部２
７と流路内壁２９とは間隙部３０を有して固着されてい
る。３１は前記翼部２８の下流側面に設けられた溝部で
ありこの溝３１を設けることにより大流量時において翼
部２８の下流側端部３２が変形し易くなり圧…を下げる
効果を大きくすることが出来るものである。

次に本発明における他の実施例について第７図、第８図
、第９図により説明する。３３は固定翼３４の翼部であ
り、この翼部３３と流路内壁３５とは間隙部３６を有し
て固着されている。更に翼部３３の上流側には前記間隙
部３６を閉塞する様にブツシュ３７が挿入されている。

このブツシュ３７は円筒形状でこのブツシュ３７の内径
は前記間隙部３６を閉塞する様に流路内壁３５に比べ小
径となっている。また前記ブツシュ３７の前記翼部３３
との接触端部３８は前記翼部３３に沿って密着した形状
に構成されている。この様な構成に於いては図中左矢印
側から被検出流体が流れた時、前記被検出流体が間隙部
３６から洩れる量が極めて少ないため第９図のＢ点で示
すように、球体は夕波量から回転する結果、夕波量検出
が可能となる。当然大流量においては翼部３３が変形す
ることにより圧力損失を小さくすることが出来るもので
ある。

発明の効果 以上のように本発明の流量検出装置は流路中を流れる被
検出流体を軸流旋回させる翼部を有する旋回手段と、前
記旋回手段による旋回流の中に位置し流れの方向に対し
垂直面で周回する球体と、前記球体の下流に位置し前記
球体の周回当接面を有する球体受けと、前記球体の周回
回転数を計測する回転検出手段とを備え、前記旋回手段
は前記翼部と前記流路内壁の固着部の一部分に間隙を設
けることにより、前記翼部は変形可能な構成となり、大
流量に流れの抗力の作用で翼部が変形し、翼部での流路
面積が夕波量時の面積に比べ大きくなるため圧力損失を
低減することが出来る。また流路面積を大きくすること
により流速を小さくし球体回転数が少なくなるため球体
の摩耗耐久性に対しても有利に作用する。更に本構成と
することにより波路内壁の径を大きくすることなく圧損
を低減出来るため小型コンパクトに流量検出装置を構成
することが可能となる。

また本発明は、翼部と流路内壁の固着部の一部分に設け
られた間隙を前記翼部の上流側で閉塞することにより、
夕波量が流れた状態において前記間隙からの洩れ量が極
減するため、夕波量検出が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す流量検出装置の縦断面
図、第２図は第１図の左側断面図、第３図、第４図は本
発明の特性図、第５図は本発明の他の実施例を示す縦断
面図、第６図は第５図の左側断面図、第７図は本発明に
おける第３の実施例を示す流量検出装置の縦断面図、第
８図は第７図の左側断面図、第９図は本発明の第３の実
施例における特性図、第１０図は従来の流量検出装置の
縦断面図、第１１図は第１０図の左側断面図、第１２図
、第１３図は従来例の特性図である。 １５・・・・・・翼部、１６・・・・・・旋回手段（固
定Ｎ）　、１７・・・・・・流路内壁、１８・・・・・
・間隙（間隙部）、２０・・・・・・球体、２１・・・
・・・周回当接面、２２・・・・・・球体受け、２３・
・・・・・回転検出手段（検出器）。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）流路中を流れる被検出流体を軸流旋回させる翼部
   を有する旋回手段と、前記旋回手段による旋回流の中に
   位置し流れの方向に対し垂直面で周回する球体と、前記
   球体の下流に位置し前記球体の周回当接面を有する球体
   受けと、前記球体の周回回転数を計測する回転検出手段
   とを備え、前記旋回手段は前記翼部と前記流路内壁の固
   着部の一部分に間隙を設けた流量検出装置。
2. （２）翼部と流路内壁の固着部の一部分に設けられた間
   隙を前記翼部の上流側で閉塞した特許請求の範囲第１項
   記載の流量検出装置。