JPH0554044B2 - - Google Patents
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- JPH0554044B2 JPH0554044B2 JP59261128A JP26112884A JPH0554044B2 JP H0554044 B2 JPH0554044 B2 JP H0554044B2 JP 59261128 A JP59261128 A JP 59261128A JP 26112884 A JP26112884 A JP 26112884A JP H0554044 B2 JPH0554044 B2 JP H0554044B2
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- JP
- Japan
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- sphere
- flow path
- flow
- fluid
- swirling
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Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 22
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 13
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 235000012489 doughnuts Nutrition 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は流体の流量を計測する流量検出装置に
関するものである。
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１図に示
すようなものがある。第１図で１はハウジングで
ある。このハウジング１の内部には流体に旋回流
を与えるための固定羽根車２が固定されている。
この固定羽根車２の下流には流路内を周回する不
透明樹脂の球体３と、この球体３が下流側に流出
するのを防止すると共に球体３が周回するための
受けとなる流出防止部材４がある。球体３は流出
防止部材４の球体接触周回部５と流路内壁６とで
上流側に拡大したテーパ状のドーナツツ型に形成
された流路部７で周回する。８，９は球体３の回
転を検出する発光素子と受光素子である。このよ
うに構成された従来例において、流体が左矢印側
から流入すると、流体が固定羽根車２により旋回
流となり、旋回流の中で球体３が周回するように
なつていた。（例えば特開昭59−87320号公報） 発明が解決しようとする問題点 しかし、このような構成においては下記の問題
点を有していた。
すようなものがある。第１図で１はハウジングで
ある。このハウジング１の内部には流体に旋回流
を与えるための固定羽根車２が固定されている。
この固定羽根車２の下流には流路内を周回する不
透明樹脂の球体３と、この球体３が下流側に流出
するのを防止すると共に球体３が周回するための
受けとなる流出防止部材４がある。球体３は流出
防止部材４の球体接触周回部５と流路内壁６とで
上流側に拡大したテーパ状のドーナツツ型に形成
された流路部７で周回する。８，９は球体３の回
転を検出する発光素子と受光素子である。このよ
うに構成された従来例において、流体が左矢印側
から流入すると、流体が固定羽根車２により旋回
流となり、旋回流の中で球体３が周回するように
なつていた。（例えば特開昭59−87320号公報） 発明が解決しようとする問題点 しかし、このような構成においては下記の問題
点を有していた。
(1) 球体３が周回を始める流量が大きく感度特性
が悪い。また大流量域においても球体３の周回
速度が遅く流量検出応答性も悪かつた。つまり
固定羽根車２の下流にできた旋回流は流路中心
の流速が速い状態で旋回しているが、流路の中
心部には流出防止部材４が構成されているため
旋回流は外周側のドーナツツ型流路を流れる結
果流速が遅くなり球体３の周回速度は遅くなつ
ていた。また流路部７はテーパ状の流路で構成
されているため球体３は流体抗力を受けて前期
テーパ状の流路にくい込む状態で周回するため
接触抵抗が大きくなり、始動流量が大きかつ
た。
が悪い。また大流量域においても球体３の周回
速度が遅く流量検出応答性も悪かつた。つまり
固定羽根車２の下流にできた旋回流は流路中心
の流速が速い状態で旋回しているが、流路の中
心部には流出防止部材４が構成されているため
旋回流は外周側のドーナツツ型流路を流れる結
果流速が遅くなり球体３の周回速度は遅くなつ
ていた。また流路部７はテーパ状の流路で構成
されているため球体３は流体抗力を受けて前期
テーパ状の流路にくい込む状態で周回するため
接触抵抗が大きくなり、始動流量が大きかつ
た。
(2) 球体３の当接面である球体接触周回部５の摩
耗が大きかつた。
耗が大きかつた。
つまり球体３は球体接触周回部５と流路内壁
６の２点に当接し周回する。球体３は流体抗力
により前記２点に押し付けられている。また固
定羽根車２下流の旋回流の圧力分布は流路の中
心側が低圧となり球体３は流路中心へ移動しよ
うとする向心力を受けることになる。即ち、球
体３は流体抗力と流路中心へ移動しようとする
向心力を受けて球体接触周回部５に当接するた
め特に前記球体接触周回部５の摩耗が大きかつ
た。
６の２点に当接し周回する。球体３は流体抗力
により前記２点に押し付けられている。また固
定羽根車２下流の旋回流の圧力分布は流路の中
心側が低圧となり球体３は流路中心へ移動しよ
うとする向心力を受けることになる。即ち、球
体３は流体抗力と流路中心へ移動しようとする
向心力を受けて球体接触周回部５に当接するた
め特に前記球体接触周回部５の摩耗が大きかつ
た。
本発明は、このような問題を解決するもので、
周回回転数の増加と感度特性の向上を図ると共
に、周回当接点の摩耗を軽減するようにしたもの
である。
周回回転数の増加と感度特性の向上を図ると共
に、周回当接点の摩耗を軽減するようにしたもの
である。
問題点を解決するための手段
そして上記問題点を解決する本発明の技術的な
手段は、被検出流体が流れ流路を形成するハウジ
ングと、このハウジングの内部に設けられ被検出
流体を軸流旋回させる旋回手段と、この旋回手段
によつて発生した旋回流の中に設けられ流れ方向
に対し垂直な平面内でかつハウジングの内周面に
沿つて周回する球体と、この球体の下流側に設け
られた平板状の球体受けと、球体が周回するとき
の回転数を計測する回転数検出手段とを備え、平
板状の球体受けの中央及び周辺には被検出流体が
それぞれ流れる中央流路及び周辺流路を設け、こ
れら中央流路と周辺流路との間には球体が周回し
ながら当接する周回当接面を設けたものである。
手段は、被検出流体が流れ流路を形成するハウジ
ングと、このハウジングの内部に設けられ被検出
流体を軸流旋回させる旋回手段と、この旋回手段
によつて発生した旋回流の中に設けられ流れ方向
に対し垂直な平面内でかつハウジングの内周面に
沿つて周回する球体と、この球体の下流側に設け
られた平板状の球体受けと、球体が周回するとき
の回転数を計測する回転数検出手段とを備え、平
板状の球体受けの中央及び周辺には被検出流体が
それぞれ流れる中央流路及び周辺流路を設け、こ
れら中央流路と周辺流路との間には球体が周回し
ながら当接する周回当接面を設けたものである。
作 用
この技術手段による作用は次のようである。す
なわち旋回流の中に置かれた軽量の球体は、周回
時の遠心力と旋回流による流路中心への向心力が
バランスして周回する。本発明は流路中心に流路
を設けることにより球体位置での旋回直径が小さ
くなり旋回流速を増加している。しかしながら向
心力が大きくなり球体は流路の中心に向つて移動
しようとする。即ち、遠心力と向心力のバランス
が崩れる。この向心力に打ち勝つために本発明は
周回当接面に対して流路外周側に流路を設け旋回
流の一部を流すことにより球体をケーシングに当
接する方向に力を作用させ遠心力と向心力をほぼ
バランスさせ周回するものである。この結果球体
は常にケーシングと周回当接面の２点に接触し一
定の軌跡で周回する。また球体は、遠心力と向心
力がほぼバランスして周回するため、周回当接面
の摩耗に影響する力としては上流から下流に流れ
る流体抗力のみとなり周回当接面の摩耗を軽減す
ることができるものである。
なわち旋回流の中に置かれた軽量の球体は、周回
時の遠心力と旋回流による流路中心への向心力が
バランスして周回する。本発明は流路中心に流路
を設けることにより球体位置での旋回直径が小さ
くなり旋回流速を増加している。しかしながら向
心力が大きくなり球体は流路の中心に向つて移動
しようとする。即ち、遠心力と向心力のバランス
が崩れる。この向心力に打ち勝つために本発明は
周回当接面に対して流路外周側に流路を設け旋回
流の一部を流すことにより球体をケーシングに当
接する方向に力を作用させ遠心力と向心力をほぼ
バランスさせ周回するものである。この結果球体
は常にケーシングと周回当接面の２点に接触し一
定の軌跡で周回する。また球体は、遠心力と向心
力がほぼバランスして周回するため、周回当接面
の摩耗に影響する力としては上流から下流に流れ
る流体抗力のみとなり周回当接面の摩耗を軽減す
ることができるものである。
遠心力と向心力をバランスさせる手段として
は、球体の重量を大きくする手段も考えられる。
しかしながら球体重量を大きくすると始動流体が
大きくなつてしまう。本発明は軽量の球体をこの
球体に作用する遠心力と向心力をバランスし安定
して周回させることにより従来の欠点を解消した
ものである。
は、球体の重量を大きくする手段も考えられる。
しかしながら球体重量を大きくすると始動流体が
大きくなつてしまう。本発明は軽量の球体をこの
球体に作用する遠心力と向心力をバランスし安定
して周回させることにより従来の欠点を解消した
ものである。
実施例
以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて
説明する。第１図において、１０はハウジングで
あり、このハウジング１０の内部には被検出流体
を軸流旋回させる旋回手段である固定翼１１が中
心軸１１Ａの周囲に植設されかつケーシング１２
に固定されている。この固定翼１１の下流には流
れの方向に対して垂直面で周回する球体１３が設
けられている。この球体１３は磁性を有してい
る。球体１３は軽量化をするため中空磁性球体と
なつている。前記球体１３の下流には球体受け１
４が設けられている。この球体受け１４の中央に
は中央流路１６、周辺には周辺流路１８が設けら
れ、この中央流路１６と周辺流路１８との間には
球体１３が周回したときに当接するリング状の周
回当接面１５が形成されている。尚球体受け１４
は平板で構成されている。ハウジング１０の外部
には前記球体１３の周回回転数を計測する回転検
出手段である永久磁石１９と磁気抵抗素子２０が
固定されている。２１は流体の流れ方向を示す矢
印である。
説明する。第１図において、１０はハウジングで
あり、このハウジング１０の内部には被検出流体
を軸流旋回させる旋回手段である固定翼１１が中
心軸１１Ａの周囲に植設されかつケーシング１２
に固定されている。この固定翼１１の下流には流
れの方向に対して垂直面で周回する球体１３が設
けられている。この球体１３は磁性を有してい
る。球体１３は軽量化をするため中空磁性球体と
なつている。前記球体１３の下流には球体受け１
４が設けられている。この球体受け１４の中央に
は中央流路１６、周辺には周辺流路１８が設けら
れ、この中央流路１６と周辺流路１８との間には
球体１３が周回したときに当接するリング状の周
回当接面１５が形成されている。尚球体受け１４
は平板で構成されている。ハウジング１０の外部
には前記球体１３の周回回転数を計測する回転検
出手段である永久磁石１９と磁気抵抗素子２０が
固定されている。２１は流体の流れ方向を示す矢
印である。
第２図は球体受け１４の斜視図である。第２図
において、１６は流路中心に設けられた中央流
路、１８はその外周に設けられた周辺流路であり
周回当接面１５と外側リング２２はリブ２３で一
体に構成されている。
において、１６は流路中心に設けられた中央流
路、１８はその外周に設けられた周辺流路であり
周回当接面１５と外側リング２２はリブ２３で一
体に構成されている。
第３図は球体受けの他の実施例を示したもので
あるが、流路の中心に設けられた中央流路２４と
流路の外周に設けられた周辺流路２５との間にあ
る周回当接面２６には球体１３の周回による摩耗
を低減するために、低摩耗材料が一定の厚みを有
して設けられている。
あるが、流路の中心に設けられた中央流路２４と
流路の外周に設けられた周辺流路２５との間にあ
る周回当接面２６には球体１３の周回による摩耗
を低減するために、低摩耗材料が一定の厚みを有
して設けられている。
次に上記構成における動作を説明する。第１
図、第２図において被検出流体が矢印２１の方向
から流入すると、被検出流体は固定翼１１に沿つ
て流れることにより軸流旋回される。この結果旋
回流の中に置かれた磁性を有する球体１３は旋回
流により運動力を得て周回する。周回時に球体１
３は平板で構成された球体受け１４とケーシング
１２の内面に当接して周回する。球体１３の周回
回転数は流量に比例するためこの球体１３の回転
数を計測することにより流量を測定することがで
きる。その手段としては、流路外部に置かれた磁
気抵抗素子２０に永久磁石１９により一定強さの
磁界を与えておき、磁性を有する球体１３がこの
磁界中を通過した際に生じる磁気抵抗素子２０の
抵抗変化を取り出し制御回路（図示せず）を介し
てパルス信号として出力し流量を計測するもので
ある。
図、第２図において被検出流体が矢印２１の方向
から流入すると、被検出流体は固定翼１１に沿つ
て流れることにより軸流旋回される。この結果旋
回流の中に置かれた磁性を有する球体１３は旋回
流により運動力を得て周回する。周回時に球体１
３は平板で構成された球体受け１４とケーシング
１２の内面に当接して周回する。球体１３の周回
回転数は流量に比例するためこの球体１３の回転
数を計測することにより流量を測定することがで
きる。その手段としては、流路外部に置かれた磁
気抵抗素子２０に永久磁石１９により一定強さの
磁界を与えておき、磁性を有する球体１３がこの
磁界中を通過した際に生じる磁気抵抗素子２０の
抵抗変化を取り出し制御回路（図示せず）を介し
てパルス信号として出力し流量を計測するもので
ある。
本実施例においては、球体受け１４は平板で構
成されているため球体受け１４の周回当接面１５
の摩耗は極めて少ない。即ち球体１３は旋回流に
より下流側に押される流体抵抗と旋回方向への旋
回力を受けるが、流体抗力に対しては平板である
ため従来のように球体１３のくい込み等もなく流
体抗力を最も小さく受ける形状となつている。同
様に旋回力による球体１３の周回に対しても、周
回接触による摺動抵抗が最も小さい形状である。
成されているため球体受け１４の周回当接面１５
の摩耗は極めて少ない。即ち球体１３は旋回流に
より下流側に押される流体抵抗と旋回方向への旋
回力を受けるが、流体抗力に対しては平板である
ため従来のように球体１３のくい込み等もなく流
体抗力を最も小さく受ける形状となつている。同
様に旋回力による球体１３の周回に対しても、周
回接触による摺動抵抗が最も小さい形状である。
第３図は球体受けの他の実施例を示したもので
あるが周回当接面２６に低摩耗材料を設けること
により、周回時の磨耗が低減できるため長期間の
使用においても安定した性能を保つことができ
る。
あるが周回当接面２６に低摩耗材料を設けること
により、周回時の磨耗が低減できるため長期間の
使用においても安定した性能を保つことができ
る。
発明の効果
以上のように本発明の流量検出装置は、球体受
けを平板状に形成し、さらにこの球体受けの中央
及び周辺には被検出流体がそれぞれ流れるように
中央流路及び周辺流路を備え、この２流路の間に
は球体が周回しながら当接する周回当接面を備え
たことにより次の効果を奏する。
けを平板状に形成し、さらにこの球体受けの中央
及び周辺には被検出流体がそれぞれ流れるように
中央流路及び周辺流路を備え、この２流路の間に
は球体が周回しながら当接する周回当接面を備え
たことにより次の効果を奏する。
(i) 中央流路には、旋回流を防げる物がないた
め、旋回流速が速くなる。したがつて、低流量
に於いても球体の周回回転速度が速くなり低流
量の計測が可能となる。
め、旋回流速が速くなる。したがつて、低流量
に於いても球体の周回回転速度が速くなり低流
量の計測が可能となる。
また、周回回転速度が速いため、１回転当り
の周期が短くなり、流量計測の分解能が向上す
る。
の周期が短くなり、流量計測の分解能が向上す
る。
(ii) 球体受けの周回当接面を平板に形成し、この
周回当接面の内側及び外側にはそれぞれ中央流
路及び周辺流路を形成したことにより、リング
状の平板が受ける流れに対する抵抗が小さくな
り、圧力損失を少なくすることができる。
周回当接面の内側及び外側にはそれぞれ中央流
路及び周辺流路を形成したことにより、リング
状の平板が受ける流れに対する抵抗が小さくな
り、圧力損失を少なくすることができる。
(iii) さらにこれまでのようなテーパ状の流路構成
ではないので、球体受けの厚みが小さくなり、
小型コンパクトな流量検出装置を得ることがで
きる。
ではないので、球体受けの厚みが小さくなり、
小型コンパクトな流量検出装置を得ることがで
きる。
第１図は本発明の一実施例を示す流量検出装置
の断面図、第２図は同装置の球体受けの外観斜視
図、第３図は球体受けの他の実施例を示す外観斜
視図、第４図は従来例における流量検出装置の断
面図である。 １１……旋回手段（固定翼）、１３……球体、
１４……球体受け、１５……周回当接面、１６…
…中央流路、１８……周辺流路。
の断面図、第２図は同装置の球体受けの外観斜視
図、第３図は球体受けの他の実施例を示す外観斜
視図、第４図は従来例における流量検出装置の断
面図である。 １１……旋回手段（固定翼）、１３……球体、
１４……球体受け、１５……周回当接面、１６…
…中央流路、１８……周辺流路。
Claims (1)
- １ 被検出流体が流れ流路を形成するハウジング
と、前記ハウジングの内部に設けられ前記被検出
流体を軸流旋回させる旋回手段と、前記旋回手段
によつて発生した旋回流の中に設けられ流れ方向
に対し垂直な平面内でかつ前記ハウジングの内周
面に沿つて周回する球体と、前記球体の下流側に
設けられた平板状の球体受けと、前記球体が周回
するときの回転数を計測する回転数検出手段とを
備え、前記平板状の球体受けの中央及び周辺には
前記被検出流体がそれぞれ流れる中央流路及び周
辺流路を設け、これら中央流路と周辺流路との間
には前期球体が周回しながら当接する周回当接面
を設けた流量検出装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59261128A JPS61138124A (ja) | 1984-12-11 | 1984-12-11 | 流量検出装置 |
| EP85109487A EP0172451B1 (en) | 1984-07-31 | 1985-07-27 | Flow rate detecting device |
| DE8585109487T DE3577347D1 (de) | 1984-07-31 | 1985-07-27 | Durchflussgeschwindigkeitsdetektor. |
| US06/761,021 US4658654A (en) | 1984-07-31 | 1985-07-31 | Flow rate detecting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59261128A JPS61138124A (ja) | 1984-12-11 | 1984-12-11 | 流量検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61138124A JPS61138124A (ja) | 1986-06-25 |
| JPH0554044B2 true JPH0554044B2 (ja) | 1993-08-11 |
Family
ID=17357482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59261128A Granted JPS61138124A (ja) | 1984-07-31 | 1984-12-11 | 流量検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61138124A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63228026A (ja) * | 1986-12-15 | 1988-09-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 流量検出装置 |
| JP2643174B2 (ja) * | 1987-09-03 | 1997-08-20 | 松下電器産業株式会社 | 定量給水装置 |
-
1984
- 1984-12-11 JP JP59261128A patent/JPS61138124A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61138124A (ja) | 1986-06-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |