JPS608716A - 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 本発明は流体の流量を計測する流量検出装置の全体構成
に関するものである。

従来例の構成とその問題点 従来この種の流量検出装置は第１図及び第２図に示すよ
うに構成されている。第１図、第２図において、１け断
面円形状の環状流路でこの流路の外周に流入通路２、及
び流出通路３が開口している。この流入通路２にはノズ
ル４が設けられている。まだ環状流路１内には球体５が
挿入されていると共に、透明窓６．７が構成され、発光
素子８と受光素子９が設けられている。この“ような構
成において流体が流入通路２のノズル４から環状流路１
内に入ると、流れは環状流路１内を理流しながら流入通
路２から流出通路３へ流れ、それと共に球体５も図中実
線の矢印の方向に環状流路１内を周回運動する。この球
体の周回回転数は流体の流量に比例するなど相関がある
ため、球体５の回転数を発光素子８と受光素子９により
パルス信号として検出し制御回路を通して流ｌを計測す
る。

この従来例の問題点としては第１に流′曜、抵抗が大き
いことが」二げられる。環状流路１を形成しているだめ
流路の入口出口が方向変換し、それによる曲がり損失を
生じると共に、環流が流入通路附近で流入通路２からの
流れと交わるため流入抵抗となって損失を生じる。更に
球体５の周回が促進するように球体を環状流路１の断面
積に近い大きさで構成されている場合にも大きな流路抵
抗となる。寸だ流入通路２に球体５０周回を円滑にする
ようノズル４を設けるとさらに大きな流路抵抗となる。

第２にセンサと（７ての構造が大きくなりやすいなど構
成上の課題がある。上記のように通路抵抗が犬きくなる
ためそれを低減するよう通路径を大きくする必要があり
、まだ直管などに対し、環状流路１を有しているだめそ
の分のスペースが必要でありセンサ全体として前後の通
路に対し大型になる。加えて流入通路２と流出通路３の
方向がある程度限定されることになり、センシとして機
器などに組込む際に構成上の制約が生じたり、全体の大
型化につながるなどの問題点がある。

発明の目的 本発明はこのような従来の欠点を解消するもので流量抵
抗の小さい小型コンパクトな流計検出装置を提俳するこ
とを目的とする。

発明の構成 この目的を達成するために木登１ｊＩ’］は、被検出流
体を軸流旋回させ、翼が軸の周囲にほぼ前記軸の方向に
沿って設けられた旋回手段と、この旋回流の中で周回す
る回転体と、この回転体の流出防止手段と、この回転体
の回転数の検出手段からなり、前記旋回手段は、前記翼
の上流部に前記被検出流体の流れ方向とほぼ平行な直線
Ｒ部を有し、前記１σ線翼部から一ト流部に行くに従っ
て前記軸の方向に対して曲線状に構成したものである。

この構成により、被検出流体が翼に流入する際のＩＫ線
翼部の４過失が小さくできるとともに、旋回’／Ａｔ、
の中で流路断面積に比べ面積の小さい回転体を回転する
ことにより極めて小さい回転体を回転することにより橙
めで小さい流量抵抗となるとともに、小型コンパクトな
流量検出装置を得ることができる。

実施例の説りＪ 次に本発明の実施例について第３図〜第５図に基づいて
説明する。

第３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
である旋回Ｒ１１がケーシング１２に固定されている。

この旋回翼１１は翼１３と軸１４で構成されており翼１
３の上流部１５ｄ：前記被検出流体の流れ方向を示す矢
印１６とほぼ平行な直線翼部１７が構成されているとと
もに、前記直線翼部１７から下流部１８に至る間を円弧
Ｒ１９で構成している。この旋回翼１１の下流には回転
体である磁性球体２０があり、その下流には前記磁性球
体２０の流出防止手段である球体受け２１が前記ケーシ
ング１２に固定さｉｔでいる。

この磁性球体２０構成としては、中空鋼球、中実鋼球、
ＦｅＮｉメッキを表面に行なった樹脂球等がある。ハウ
ジング１０の外部には永久磁石２２と磁気抵抗素子２３
からなる磁性球体２０の検出手段である回転検出器２４
が設けられ流量検出装置が構成されている。２５はケー
シング１２の止め輪である。２６．２７は入口及び出口
であり２８は磁性球体２０の回転方向を示す矢印である
。第４図は旋回翼１１を入［」２６側から見た場合の図
であるが、６枚の翼１３が〜ＩＱｔ＋　１ａから伸び旋
回Ｒ１１を構成しており、翼１３０間の間隙部２９は極
めて小さく設けられている。第５図は球体受け２１であ
るが、３０は磁性球体２０の周回面であり円釦”形４）
ζに構成されている、１３１は流路である。

次に上記構成における動作を第３図〜第５図において説
明する。入口２６側から流入した被検出流体は旋回翼１
１の直線翼部１７および円弧翼１９に沿って下流へと流
れることにより軸流旋回される。この結果旋回流により
運動力を得て磁性球体２０は流れの方向に対して直角方
向に周回する。この時磁性球体２０は球体受け２１の周
回面３０どクーノン７１２０２点に当接して周回する。

この磁性球体２ｏの周回回転数は流計に比例するためこ
の磁性球体２０の回転数を副側することにより流量を測
定することができる。その方法は、磁気抵抗素子２３に
永久磁石２２で一定強さの磁界をあたえておき、磁性球
体２０がこの磁界中を通過した際の磁気抵抗素子２３の
抵抗変化を電圧のパルス変化として取り出し制御回路（
図示せず）を介して処理するものである。

本実施例では円価翼１９により被検出流体を旋回流に変
換しており、この円弧翼１９形状は、簡弔な翼形状で損
失を小さくすることができ好ましい形状である。

発明の効果 以上の説＋゛！Ｉ−１から明らかなように本発明の流量
検出装置は、被検出流体を軸流旋回させ、翼が軸の周囲
にほぼ前記軸の方向に沿って設けられた旋回手段と、こ
の旋回流の中に位置し流れの方向に対して垂直面で周回
する回転体と、この回転体を前記旋回流の範囲内にとど
める流出防止手段と、前記回転体の回転数を検出する検
出手段からなり、前記旋回手段は、前記翼の上流部に前
記被検出流体の流れ方向とほぼ平行な直線翼部を有し、
前記直線翼部からＦ流部に行くに従−２て前記軸の方向
に対して曲線状に構成することにより下記の効果を有す
るものである。

（１）流量抵抗が小さい。翼の一ヒ流部が被検出流体の
流れ方向とほぼ平行な直線翼部で構成されてお・す、被
検出流体が翼に流入する際の損失か小さい。

まだ前記直線翼部から下流に行くに従って軸の方向に列
して曲線状に翼が構成されており、被検出流体を旋回流
に変換する際の損失を小さくすることができる。

（２）流用検出装置の構造が小型コン、＜り１・となる
。

流路自体が環状流、路を形成するものと異なり、直管部
に軸流旋回を生じさせて回転体を周回させることに特長
があり流路が最もノンプルであり、流路長さも短く構成
できる。

（３）翼の上流部に直線翼部を設けることにより、被検
出流体の整流作用があり、曲り配管直後に流量検出装置
が配管された際においても乱れだ流れを整流するため安
定した高精度の流量測定がＥＩＪ能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例における流］゛検出装置の流路水＼ｊ７
−断面図、第２図は同乗１び断面図、第３図は本発明の
一実施例を示す流量検出装置の断面図、第４図は同旋回
翼の側面図、第５図は同流出防止手段の外観斜視図であ
る。 １１　７ｉ／Ｉｊ回手段（旋回Ｒ）、１３・・　翼、１
４・・軸、１５・−上流部、１７・・・・（σ線翼部、
１８　・下流部、１９・・　円弧翼、２０　回転体（磁
性球体）、２１−　・流出防止手段（球体受け）、２４
　検出手段（回転検出器）。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　力　ほか１名第１
図

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翼が軸
   の周囲にほぼ前記軸の方向に沿って設けられた旋回手段
   と、この旋回流の中に位置し流れの方向に対して垂直面
   で周回する回転体と、この回転体を前記旋回流の範囲内
   にとどめる流出防止手段と、前記回転体の回転数を検出
   する検出手段とからなり、前記旋回手段の翼は上流部に
   前記被検出流体の“流れ方向とほぼ平行な直接翼部とを
   有し、前記直線翼部から下流部に行くに従って前記軸の
   方向に対して曲線状に構成した流量検出装置。
2. （２）Ｒは直線翼部から下流部に至る間を円弧翼で構成
   した特許請求の範囲第１項記載の流量検出装置。