JPS63186111A

JPS63186111A - 流量検出装置

Info

Publication number: JPS63186111A
Application number: JP1770187A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Morikawa; 由隆森川; Hiroyuki Matsui; 宏之松井; Shigeru Yamazaki; 茂山崎; Hideaki Konishi; 英昭小西
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1987-01-28
Filing date: 1987-01-28
Publication date: 1988-08-01
Anticipated expiration: 2010-09-13
Also published as: JPH0785029B2

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、流路中を流れる流体の量を検知する流量検出
装置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は、第６図に示すようにな
っていた。すなわち、流路中１に設けた固定羽根車２等
からなる、軸流旋回させる旋回手段と、旋回流の中に位
置し、流れの方向に対し垂直方向に旋回する磁性体から
なる球体３と、前記球体を旋回流の範囲内にとどめるだ
めの球体受け４等の流出防止手段と前記球体３が周回す
る回転数を検出する検出手段６からなる流量検出装置で
あり、その特徴は流体中に磁石等を設けていないため、
流体中に含有している鉄粉等が付着して流路抵抗を大き
くする等のトラブルの発生もなく、信頼性の高いもので
あり、又特性面においては、比較釣人流量域（約３／／
ｗｉｎ以上）での流量検出に適していた。

発明が解決しようとする問題点しかし、このような構成のものでは、比較的低流量域（
約０．３〜２ｄ／ｗｉｎ）においては、検出精度が悪く
、また、構成的にも小型化に限界があり困難なものであ
った。さらには、流れの方向に対し垂直方向に旋回する
磁性体からなる球体３が、流れの方向に対し水平方向に
微動する為、球体３の旋回が不安定なものとなっていた
。すなわち。

球体３が周回する回転数を検出するのが、不安定なもの
であった。即ち下記の３点の問題点を有していた。

く１〉低流量域の検出精度が悪い。

く２〉比較的構成が大きく、部品点数も多く複雑である
。

く３〉流量検出が不安定である。

従って、低流量域の流量検出が必要であったり、又、流
量検出が安定して行なえるものが必要であったり、さら
には、少スペース等を必要とする小型機器、例えば衛生
洗浄器等には採用が困難であった。

そこで本発明は、低流量域（約０．３〜２ｄ／ｗｉｎ）
の流量検出においても検出精度が良く、安定した流量検
出が行え、部品点数も少なく構成が簡単でコンパクトな
検出装置を得ようとするものである。

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、
水平断面が円形状で、円筒部と、その上部に連なり水平
断面積が上部に向うほど減少する略円錐部からなる渦巻
き室と、前記略円錐部の接線方向に設けた流入口と、前
記円筒部の底面の略中心に垂直方向に設けた流出口と、
前記渦巻き室内に設けた球体と、前記渦巻き室外に設け
前記球体が旋回する回転数を電気的に検出する検出回路
ユニットとを設け、前記球体は前記略円錐部の傾斜側面
部に接して旋回するようにしたものである。

作用この技術的な手段による作用は次のようになる。

すなわち、流入口を略円錐部からなる渦巻き室の接線方
向に設けているため流入口から浸入した流体は、渦巻き
室の内周壁を周回しながら渦巻き流となって渦巻き室の
下部に連なる円筒部の底面の略中心に垂直方向に設けた
流出口へと流れいく。

この時前記渦巻き室内に設けた球体は流体によって押し
流されて旋回するが、球体は渦巻き室の略円錐部の傾斜
側面部に接して旋回しているため、遠心力の分力により
、下方へ押付けられる。流体の流量が増し、球体の回転
数の上がり、遠心力が増大すればするほど、下方への押
付力が大きくなる。したがって、球体は常に流出口の上
級部に接して旋回し、上下方向に微動することがなく、
検出回路ユニットによって、常時安定した回転出力信号
を取り出すことが出来る。

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図は、流量検出装置の一実施例を示す縦断面図であ
り、第２図は、第１図人−入の断面図、第３図は側断面
図を示している。

渦巻き室ｅは水平断面が円形状で、円筒部７と、その上
部に連なり水平断面積が上部に向うほど減少する略円錐
部８からなシ、前記略円錐部の接線方向（Ｈ方向）に流
入口９を設けている。

前記流入口９の内周面９ａは、前記渦巻き室６の略円錐
部８の上面部８２Ｌおよび傾斜側面部８ｂとに段付とな
らないように接している。

１ｏは前記渦巻き室６の円筒部７の底面略中心に垂直方
向（Ｖ方向）に設けた流出口であり、その流出口１ｏ上
縁部１０＆は、ステンレス等の磁性体からなる表面がな
めらかに仕上げられた球体１１が渦巻き流によって旋回
するように内装している。球体１１は旋回時、流出口１
０の上縁部１０ａと略円錐部８の傾斜側面部８已に接す
るようになっている。

１２は流体をシールするためのＯリングである。

１３は前記球体１１が前記流出口１ｏへはまり込まない
ように前記渦巻き室６の略円錐部８の天面中央部８ｂか
ら突出している。下方に尖端を有する円錐状の突起であ
り、流入口９より流入した流体の渦巻き運動を促進する
働きもある。

なお、前記流入口９と前記球体１１との垂直方向の位置
関係は、前記球体１１の外周上面１１？Ｌより前記流入
口９を上部に設けている。

１４は前記球体１１が渦巻き室６を旋回する時の回転数
を検知し、電気的なパルス信号に変換するだめの検出回
路ユニットであり前記渦巻き室６の外壁６ａに取りつけ
ている。

次にこの一実施例の構成における作用を説明する。流体
が渦巻き室６の略円錐部８の接線方向に設けた流入口９
よりある流速で浸入し、渦巻き室６の内壁を周回しつつ
渦巻き流となって前記渦巻き室６の円筒部７の底面略中
心に垂直方向に設けた流出口１０へと流れていく、この
時、前記渦巻き流の中に設けた球体１１が、浸入してき
た流体の流速とほぼ比例して旋回する０即ちこの流入口
９より浸入してきた流体の流量に比例して前記球体１１
が旋回する。又前記、球体１１は高速旋回に比例して、
旋回時の遠心力と、前記球体１１が下方へ押付けられる
力が増し、渦巻き室６の略円錐部８の傾斜側面部８ｂと
、流出口１０の上縁部１０＆に接して旋回する。この球
体１１が旋回する時の回転数を検出回路ユニット１４で
検知し、電気的なパルス信号として外部に取りだすこと
ができる。

又、前記流入口９より浸入してきた流体の流れの状態は
、常に一定の定常流とは決まっていない、その時々の状
態によっては脈流となったり種々様々である、そのよう
な通常に起こりうる流体の流れの状態変化には感知しな
いようにこの一実施例では前記流入口９と前記球体１１
との垂直方向の位置関係においては、前記球体１１の外
周上面１１１Ｌより前記流入口９を上部に設けている。

従って前述の前記流入口９より浸入してきた流体の流れ
の状態が通常に起こりうるわずかな状態変化であれば流
入口９より浸入してきた流体が直接、球体１１に当たら
ないのでその心配もなく安定した流量検出がおこなえる
。

さらには、前記球体１１は、渦巻き室６の略円錐部８の
傾斜側面部８ｂと、流出口１０の上縁部１０２Ｌに接し
て、旋回する。この時、前記球体１１の遠心力と下方へ
押付けられる力が、高速旋回に比例して、強くなるので
前記球体１１の旋回は、（上下方向に）微動することな
く、より安定したものになる。すなわち、安定した流量
検出がおこなえる。

第４図はこの一実施例の流量検出装置に水を流した時の
特性を示し、縦軸は前記渦巻き室６を通過する水の流量
Ｑ　（ｌ／ｍｉｎ　）であり、横軸は、前記球体１１が
旋回する時の回転数ｆ　（Ｈｚ　）を示す０なお、この特性カーブは流量検出の用途に応じて変化さ
せることができる。

例えば前記流入口９の内径ｄ１を小さくすることにより
同じ流量が通過゛しても流速が増すため前記球体１１が
旋回する時の回転数も増え従ってその特性も第４図に示
す実線（イ）から破線（ロ）のようになる。又、前記球
体１１が旋回する時に接する渦巻き室６の内径りおよび
、流出口１ｏの内径ｄ２を、それぞれ適切な寸法に設定
することにより種々様々な特性が得られる。すなわち、
色々な用途の流量検出に供せられる。

発明の効果本発明は、渦巻き室の略円錐部の接線方向に設けた流入
口と、前記略円錐部の下部に連なる円筒部の底面略中心
に垂直方向に設けた流出口とによって、流体に渦巻き流
を発生させ、渦巻き室内に設けた球体が旋回する回転数
を、渦巻き室外に設けた検出回路ユニットによって、電
気的に検出するようにしているため、少流量域（Ｑ３〜
２１Ａｎ工ｎ）の流量検出に最適であり、流入口の内径
、および渦巻き室の内径および流出口の内径を適切な寸
法に設定することにより、種々様々な用途の流量検出に
供せられ流量検出精度が良い。

また、非常に部品点数が少なく構成が簡単なので、コス
トの安いものとなる。

さらには、前記球体が渦巻き室の略円錐部の傾斜側面部
と流出口の上縁部に接して旋回子るようにしているため
、球体が上下方向に微動することはなく、より安定した
球体の旋回が得られる。すなわち、流量検出が安定した
ものとなり、信頼性の高い流量検出が行なえる。

【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Ａ−入断面図、第３図は同流量検
出装置の側断面図、第４図は同流量検出装置の特性図、
第５図は従来の流量検出装置の縦断面図である。６・・・・・・渦巻き室、７・・・・・・円筒部、８・
・・・・・略円錐部、８ｂ・・・・・・傾斜側面部、９
・・・・・・流入口、１Ｑ・・・・・・流出口、１１・
・・・・・球体、１３・・・・・・円錐状の突起、１４
・・・・・・検出回路ユニット。代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１毛束　
２　図月

Claims

【特許請求の範囲】

（１）水平断面が円形状で、円筒部と、その上部に連な
り水平断面積が上部に向うほど減少する略円錐部からな
る渦巻き室と、前記略円錐部の接線方向に設けた流入口
と、前記円筒部の底面の略中心に垂直方向に設けた流出
口と、前記渦巻き室内に設けた球体と、前記渦巻き室外
に設け前記球体が旋回する回転数を電気的に検出する検
出回路ユニットとを設け、前記球体は前記略円錐部の傾
斜側面部に接して旋回するようにした流量検出装置。
（２）略円錐部の天面に、下方に尖端を有する円錐状の
突起を設けた特許請求の範囲第１項記載の流量検出装置
。