JPH0384422A - 流量センサ - Google Patents
流量センサInfo
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- JPH0384422A JPH0384422A JP1221246A JP22124689A JPH0384422A JP H0384422 A JPH0384422 A JP H0384422A JP 1221246 A JP1221246 A JP 1221246A JP 22124689 A JP22124689 A JP 22124689A JP H0384422 A JPH0384422 A JP H0384422A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N1/00—Regulating fuel supply
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
- G01F1/10—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects using rotating vanes with axial admission
- G01F1/115—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects using rotating vanes with axial admission with magnetic or electromagnetic coupling to the indicating device
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
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- Electromagnetism (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
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。
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１
本発明は、管内を通過する液体の流量を検出するための
流量センサに関する。
流量センサに関する。
［従来の技術］
給湯器等において用いられる流量センサは、その検出流
量に応じて発生するパルス信号が、バーナ等の加熱量を
決定するために利用される以外に、通水検知の信号とし
ても利用される。このため給湯器における水抜き等の場
合に逆流によってパルス信号が発生しないようにするた
めに、２枚のプロペラ状の斜流羽根を固定して設けて、
この斜流羽根により流入する水に渦巻きを発生させると
ともに、流れ方向に配された回転軸と回転軸から放射し
た４枚の羽根とからなる羽根車を斜流羽根の下流に配し
て、羽根車を渦巻き水流により回転させて、羽根車に備
えられた磁石によって羽根車の回転数を検出することに
よって流星を検出するものがある。
量に応じて発生するパルス信号が、バーナ等の加熱量を
決定するために利用される以外に、通水検知の信号とし
ても利用される。このため給湯器における水抜き等の場
合に逆流によってパルス信号が発生しないようにするた
めに、２枚のプロペラ状の斜流羽根を固定して設けて、
この斜流羽根により流入する水に渦巻きを発生させると
ともに、流れ方向に配された回転軸と回転軸から放射し
た４枚の羽根とからなる羽根車を斜流羽根の下流に配し
て、羽根車を渦巻き水流により回転させて、羽根車に備
えられた磁石によって羽根車の回転数を検出することに
よって流星を検出するものがある。
［発明が解決しようとする課題］
しかし、プロペラ状の２枚の斜流羽根で水に渦巻きを発
生させるものでは、斜流羽根が離れて配置され、斜流羽
根同士の隙間が大きいため、流入する流量が少ない場合
には、渦巻きを発生しないでそのまま通過する水が多い
とともに、停」・している羽根車に対して渦流による回
転力が与え難く、斜流羽根と羽根車との相対位置によっ
ては、羽根車に対して渦流がまったく作用しないという
場合もあり、小流量時の検出精度が得られにくいという
問題がある。
生させるものでは、斜流羽根が離れて配置され、斜流羽
根同士の隙間が大きいため、流入する流量が少ない場合
には、渦巻きを発生しないでそのまま通過する水が多い
とともに、停」・している羽根車に対して渦流による回
転力が与え難く、斜流羽根と羽根車との相対位置によっ
ては、羽根車に対して渦流がまったく作用しないという
場合もあり、小流量時の検出精度が得られにくいという
問題がある。
本発明は、流入する水に渦流を発生させて羽根車を回転
さぜる流量センサにおいて、優れた流量検出精度が得ら
れることを目的とする。
さぜる流量センサにおいて、優れた流量検出精度が得ら
れることを目的とする。
［課題を解決するための手段〕
本発明は、流体通路を形成する円筒ケーシング内に、前
記円筒ケーシングの中心から放射状に配された複数の斜
流羽根を固定して設けるともに、該斜流羽根の下流に、
回転自在に支持され前記流体通路の流れ方向に配された
回転軸と該回転軸、７！ｌ）ら放射した複数の平板羽根
とからなる羽根車を設け、該羽根車の回転数に応じたパ
ルス信号を発生する流量センサにおいて、前記複数の斜
流羽根は、前記流体通路方向の透視面積が前記流体通路
の断面積とほぼ等しく設定されるとともに、前記複数の
斜流羽根の数と前記複数の平板羽根の数は、それぞれ互
いに隣り合う自然数であることを技術的手段とする。
記円筒ケーシングの中心から放射状に配された複数の斜
流羽根を固定して設けるともに、該斜流羽根の下流に、
回転自在に支持され前記流体通路の流れ方向に配された
回転軸と該回転軸、７！ｌ）ら放射した複数の平板羽根
とからなる羽根車を設け、該羽根車の回転数に応じたパ
ルス信号を発生する流量センサにおいて、前記複数の斜
流羽根は、前記流体通路方向の透視面積が前記流体通路
の断面積とほぼ等しく設定されるとともに、前記複数の
斜流羽根の数と前記複数の平板羽根の数は、それぞれ互
いに隣り合う自然数であることを技術的手段とする。
［作用］
本発明では、円筒ケーシング内に流体が流入すると、流
体には斜流羽根によって回転力が与えられて渦が発生し
、渦流として回転しながら円筒ケーシング内を通過する
。
体には斜流羽根によって回転力が与えられて渦が発生し
、渦流として回転しながら円筒ケーシング内を通過する
。
斜流羽根の下流には、斜流羽根と隣り合う自然数の平板
羽根を備えた羽根車が回転軸を回転自在に支持されてい
るため、斜流羽根による流体の渦流は羽根車にうまく作
用して羽根車が回転し、その回転数に応じてパルス信号
が発生する。
羽根を備えた羽根車が回転軸を回転自在に支持されてい
るため、斜流羽根による流体の渦流は羽根車にうまく作
用して羽根車が回転し、その回転数に応じてパルス信号
が発生する。
［発明の効果］
本発明では、流体通路内に設けられる斜流羽根の流体方
向の透視面積は、流体通路の断面積とほぼ等しいため、
流入する流体のほとんどは、斜流羽根によって流れ方向
が変更されるため、大きな力によって羽根車を回転させ
ることができる。
向の透視面積は、流体通路の断面積とほぼ等しいため、
流入する流体のほとんどは、斜流羽根によって流れ方向
が変更されるため、大きな力によって羽根車を回転させ
ることができる。
また、斜流羽根の数と平板羽根の数は、互いに隣り合う
自然数であるため、羽根車が斧正しているとき、羽根車
の平板羽根と斜流羽根との透視方向の相対Ｑ、７ｆｆが
、すべて丁度同じになることはなく、必ず少しずれた位
置になるものがある。この結果、流入開始時にも流体は
必ず羽根車に作用する。
自然数であるため、羽根車が斧正しているとき、羽根車
の平板羽根と斜流羽根との透視方向の相対Ｑ、７ｆｆが
、すべて丁度同じになることはなく、必ず少しずれた位
置になるものがある。この結果、流入開始時にも流体は
必ず羽根車に作用する。
従って、小流量の場合にも、羽根車は流量に応じて確実
に回転し、流量検出値が安定し、信頼性の高い流量検出
ができる。
に回転し、流量検出値が安定し、信頼性の高い流量検出
ができる。
［実施例］
次に本発明を実施例に基づいて説明する。
第１図に示す水量センサ１は、ガス給湯器の流量検出用
として設けられるもので、略円筒形状を呈する真鍮製の
本体ケーシング１０内には、幾つかの樹脂成形品を組み
合わせてなる水流感知部２０と、水流感知部２０への水
流を整えるための整流部３０と、水流感知部２０の水流
感知状態に応じて流量を検出するセンサ部４０とが収め
られている。
として設けられるもので、略円筒形状を呈する真鍮製の
本体ケーシング１０内には、幾つかの樹脂成形品を組み
合わせてなる水流感知部２０と、水流感知部２０への水
流を整えるための整流部３０と、水流感知部２０の水流
感知状態に応じて流量を検出するセンサ部４０とが収め
られている。
水流感知部２０は、第２図に示すとおり、円筒ゲージン
グ２０ａの上流端に斜流羽根２１と上流側軸受け２２と
を一体成形した回転用軸受け２３と、円筒ケーシング２
０ａ内の斜流羽根２１のすぐ下流に収容され、回転軸２
４と羽根部２５とからなる羽根車２６と、円筒ケーシン
グ２０ａの下流端で羽根車２６を支持する下流側軸受け
２７と平板羽根２８とを一体成形した逆流防止軸受け２
９とからなる。
グ２０ａの上流端に斜流羽根２１と上流側軸受け２２と
を一体成形した回転用軸受け２３と、円筒ケーシング２
０ａ内の斜流羽根２１のすぐ下流に収容され、回転軸２
４と羽根部２５とからなる羽根車２６と、円筒ケーシン
グ２０ａの下流端で羽根車２６を支持する下流側軸受け
２７と平板羽根２８とを一体成形した逆流防止軸受け２
９とからなる。
回転用軸受け２３は、摩擦係数が小さく、耐摩耗性、耐
疲労性、耐クリープ性等の機械的性質にすぐれたエンジ
ニアリングプラスチックとしてのポリアセタールによっ
て成形されたもので、円筒ケーシング２０ａの上流端の
中心部に上流側軸受け２２を配し、この上流側軸受け２
２の外周面に放射状に５枚の斜流羽根２１を設け、各斜
流羽根２１を円筒ケーシング２０ａの内周面に接合させ
たもので、斜流羽根２１と円筒ケーシング２０ａとの接
合部は、上流端では上流側軸受け２２との接合部に対し
て直線状に設けられ、下流になるにつれて次第に右回転
方向に移動した位置に設けられ、斜流羽根２２は下流に
向かって右回りに捩られた形状を呈している。
疲労性、耐クリープ性等の機械的性質にすぐれたエンジ
ニアリングプラスチックとしてのポリアセタールによっ
て成形されたもので、円筒ケーシング２０ａの上流端の
中心部に上流側軸受け２２を配し、この上流側軸受け２
２の外周面に放射状に５枚の斜流羽根２１を設け、各斜
流羽根２１を円筒ケーシング２０ａの内周面に接合させ
たもので、斜流羽根２１と円筒ケーシング２０ａとの接
合部は、上流端では上流側軸受け２２との接合部に対し
て直線状に設けられ、下流になるにつれて次第に右回転
方向に移動した位置に設けられ、斜流羽根２２は下流に
向かって右回りに捩られた形状を呈している。
ここで、回転用軸受け２３を、円筒ケーシング２０ａに
よって形成される流体通路の流れ方向となる軸方向に透
視した場合、第３図に示すとおり、各斜流羽根２１の下
流端２１ａは、隣り合う斜流羽根２１の上流端２１ｂに
対して、斜流羽根２１の厚み分程度の隙間を生じる位置
まで近接して設けられている。この結果、斜流羽根２１
全体の透視面積Ｓ１は、円筒ケーシング２０ａの内側部
分の断面積Ｓ２の大部分を占めることになり、流入する
水のほとんどが、これらの斜流羽根２１によって、流れ
を右回転方向に変更されることになる。
よって形成される流体通路の流れ方向となる軸方向に透
視した場合、第３図に示すとおり、各斜流羽根２１の下
流端２１ａは、隣り合う斜流羽根２１の上流端２１ｂに
対して、斜流羽根２１の厚み分程度の隙間を生じる位置
まで近接して設けられている。この結果、斜流羽根２１
全体の透視面積Ｓ１は、円筒ケーシング２０ａの内側部
分の断面積Ｓ２の大部分を占めることになり、流入する
水のほとんどが、これらの斜流羽根２１によって、流れ
を右回転方向に変更されることになる。
上流側軸受け２２の上流端は、流入する水に対して乱流
を生じないようにするために、半球状を呈している。
を生じないようにするために、半球状を呈している。
上流側軸受け２２の下流側には、羽根車２６の回転軸２
４を遊嵌支持するための支持口２２ａが形成され、支持
口２２ａ内には支持用突起２２ｂが設けられている。
４を遊嵌支持するための支持口２２ａが形成され、支持
口２２ａ内には支持用突起２２ｂが設けられている。
羽根車２６は、円筒部２５ａの外側に平板状の４枚の羽
根２５ｂを放射状に設けた羽根部２５と、両端部が露出
した状態で円筒部２５ａ内に圧入された棒状のアルミナ
製の回転軸２４とからなる。
根２５ｂを放射状に設けた羽根部２５と、両端部が露出
した状態で円筒部２５ａ内に圧入された棒状のアルミナ
製の回転軸２４とからなる。
羽根部２５は磁性体を含有したナイロンフェライトによ
り成形され、４枚の羽根２５ｂはそれぞれ磁化されてい
て、羽根車２５は回転磁石となっている。
り成形され、４枚の羽根２５ｂはそれぞれ磁化されてい
て、羽根車２５は回転磁石となっている。
逆流防止軸受け２９は、回転用軸受け２３と同じくポリ
アセクールによって成形されたもので、支持用突起２７
ａを有する下流側軸受け２７から４枚の平板羽根２８を
四方に放射状に設け、各平板羽根２８の周りを環状部材
２９ａで接合している。
アセクールによって成形されたもので、支持用突起２７
ａを有する下流側軸受け２７から４枚の平板羽根２８を
四方に放射状に設け、各平板羽根２８の周りを環状部材
２９ａで接合している。
整流部３０・は、水流感知部２０の上流側に配されるも
ので、第４図に示すとおり、円筒３１内に６枚の平板羽
根３２を固定し、円筒ケーシング２Ｏａ内に流入する水
を整える。
ので、第４図に示すとおり、円筒３１内に６枚の平板羽
根３２を固定し、円筒ケーシング２Ｏａ内に流入する水
を整える。
本体ケーシング１０は、略円筒形状を呈し、内部に上記
の整流部３０と水流感知部２０とを設けるとともに、外
側には、水流感知部２０の羽根車２６の回転を検出する
ためのセンサ部４０が備えられている。
の整流部３０と水流感知部２０とを設けるとともに、外
側には、水流感知部２０の羽根車２６の回転を検出する
ためのセンサ部４０が備えられている。
センサ部４０は、ポリアセタールにより成形された筒状
のセンサホルダ４１内に磁界変化を検出してパルス信号
を発生ずるＭＲ全センサ子４２を配したもので、羽根車
２６が配された本体ケーシング１０の外側部分に形成さ
れた凹部１１にセンサホルダ４１の先端が嵌合される。
のセンサホルダ４１内に磁界変化を検出してパルス信号
を発生ずるＭＲ全センサ子４２を配したもので、羽根車
２６が配された本体ケーシング１０の外側部分に形成さ
れた凹部１１にセンサホルダ４１の先端が嵌合される。
ＭＲ全センサ子４２には３本のリード線４３が接続され
ていて、所定の電圧が印加されるとともに、羽根車２６
の回転に応じて変化する磁界変化を検出すると、それに
応じてパルス信号を発生する。
ていて、所定の電圧が印加されるとともに、羽根車２６
の回転に応じて変化する磁界変化を検出すると、それに
応じてパルス信号を発生する。
ＭＲ全センサ子４２は、ポリウレタンによる封止材４４
によってセンサホルダ４１内に封止され、リード線４３
のみがセンサホルダ４１がら露出して、図示しないコネ
クタを介して制御装置と接続される。
によってセンサホルダ４１内に封止され、リード線４３
のみがセンサホルダ４１がら露出して、図示しないコネ
クタを介して制御装置と接続される。
以上の構成からなる本実施例の水量センサ１は、第１図
のとおり、整流部３０側を下方にして給湯器内に配され
、上方側は熱交換器と通じる木管に接続され、下方側は
上水道等の水供給源と接続された水管に接続され、図示
下方から水が流入する。
のとおり、整流部３０側を下方にして給湯器内に配され
、上方側は熱交換器と通じる木管に接続され、下方側は
上水道等の水供給源と接続された水管に接続され、図示
下方から水が流入する。
以下、水量センサ１の作動を説明する。
水が流入すると、整流部３０で整流されて、不要な渦流
や乱流がなくなり、水流感知部２０へ送られる。
や乱流がなくなり、水流感知部２０へ送られる。
水流感知部２０では、流入した水のほとんどが斜流羽根
２１によって方向を変更されるため、回転力が発生し渦
流が発生する。すると、その下流の羽根車２６が渦流に
よって回転する。
２１によって方向を変更されるため、回転力が発生し渦
流が発生する。すると、その下流の羽根車２６が渦流に
よって回転する。
流入した水の流量が少ない場合には、渦流の回転力は小
さいが、斜流羽根２１の数は５枚であるため、羽根の数
が４枚である羽根車２６が、どの状態で停止していても
、斜流羽根２１により変更され渦流となった水流は、羽
根車２６のどれかの羽根に必ず作用するため、羽根車２
６を確実に回転させることができる。また、回転に伴っ
て羽根車２６と斜流羽根２１との相対位置が変化しても
、同様に斜流羽根２１による渦流は必ず羽根車２６に作
用するため、それに応じて羽根車２６は回転する。
さいが、斜流羽根２１の数は５枚であるため、羽根の数
が４枚である羽根車２６が、どの状態で停止していても
、斜流羽根２１により変更され渦流となった水流は、羽
根車２６のどれかの羽根に必ず作用するため、羽根車２
６を確実に回転させることができる。また、回転に伴っ
て羽根車２６と斜流羽根２１との相対位置が変化しても
、同様に斜流羽根２１による渦流は必ず羽根車２６に作
用するため、それに応じて羽根車２６は回転する。
従って、小流量の場合にも、流量検出値が安定し、信頼
性の高い流量検出ができる。
性の高い流量検出ができる。
また、本実施例では、斜流羽根が羽根車より下方に配置
されるため、例えば給湯器の水抜き等の場合に、水が逆
流しても、羽根車が回転することがない。従って、水量
センサのパルス信号に基づいて、点火動作を行うガス給
湯器においても、安心して使用できる。
されるため、例えば給湯器の水抜き等の場合に、水が逆
流しても、羽根車が回転することがない。従って、水量
センサのパルス信号に基づいて、点火動作を行うガス給
湯器においても、安心して使用できる。
以上の実施例では、斜流羽根の枚数と羽根車の羽根の枚
数をそれぞれ５枚と４枚とにしたが、それぞれ６枚と５
枚や、それ以上の枚数による組み合わせにしてもよい。
数をそれぞれ５枚と４枚とにしたが、それぞれ６枚と５
枚や、それ以上の枚数による組み合わせにしてもよい。
また、本実施例では、斜流羽根の枚数を羽根車の羽根の
枚数よりも多くしたが、それぞれ逆にして、斜流羽根の
枚数を羽根車の羽根の枚数より少なくしてもよい。
枚数よりも多くしたが、それぞれ逆にして、斜流羽根の
枚数を羽根車の羽根の枚数より少なくしてもよい。
第１図は本実施例の水量センサを示す断面図、第２図は
本実施例の水流感知部を示す斜視図、第３図は本実施例
の回転用軸受けを示す平面図、第４図は本実施例の水量
センサの底面図である。 図中、１・・・水量センサ（流量センサ）、２０ａ・・
・円筒ケーシング、２１・・・斜流羽根、２４・・・回
転軸、２６・・・羽根車、２５ｂ・・・羽根（平板羽根
）。
本実施例の水流感知部を示す斜視図、第３図は本実施例
の回転用軸受けを示す平面図、第４図は本実施例の水量
センサの底面図である。 図中、１・・・水量センサ（流量センサ）、２０ａ・・
・円筒ケーシング、２１・・・斜流羽根、２４・・・回
転軸、２６・・・羽根車、２５ｂ・・・羽根（平板羽根
）。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）流体通路を形成する円筒ケーシング内に、前記円筒
ケーシングの中心から放射状に配された複数の斜流羽根
を固定して設けるともに、該斜流羽根の下流に、回転自
在に支持され前記流体通路の流れ方向に配された回転軸
と該回転軸から放射した複数の平板羽根とからなる羽根
車を設け、該羽根車の回転数に応じたパルス信号を発生
する流量センサにおいて、 前記複数の斜流羽根は、前記流体通路方向の透視面積が
前記流体通路の断面積とほぼ等しく設定されるとともに
、前記複数の斜流羽根の数と前記複数の平板羽根の数は
、それぞれ互いに隣り合う自然数であることを特徴とす
る流量センサ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1221246A JPH0737906B2 (ja) | 1989-08-28 | 1989-08-28 | 流量センサ |
| KR1019900011260A KR910004991A (ko) | 1989-08-28 | 1990-07-24 | 유량 센서 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1221246A JPH0737906B2 (ja) | 1989-08-28 | 1989-08-28 | 流量センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0384422A true JPH0384422A (ja) | 1991-04-10 |
| JPH0737906B2 JPH0737906B2 (ja) | 1995-04-26 |
Family
ID=16763760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1221246A Expired - Fee Related JPH0737906B2 (ja) | 1989-08-28 | 1989-08-28 | 流量センサ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0737906B2 (ja) |
| KR (1) | KR910004991A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001289676A (ja) * | 2000-04-07 | 2001-10-19 | Toyo Keiki Co Ltd | 流量メータ |
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