JPS6326728Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本考案は羽根車と共に回転する永久磁石の回転
を磁気センサで検出することにより流体の流量を
測定する流量センサに関し、更に詳細には流体が
流れているときに羽根車に加わる回転抵抗を極力
小さくするとともに流体の流れが停止したときに
回転抵抗を大きくして羽根車を急速停止させるよ
うにした磁気センサ式の流量センサに関する。

(ロ) 従来技術 流量センサによる最低検知流量を小さくするこ
とによつて小流量の測定精度を向上するために羽
根車の回転抵抗を小さくすることが従来から行な
われている。

このような羽根車の回転抵抗を小さくした従来
の流量センサとしては例えば第１図に示される構
造のものがある。この従来の流量センサは、本体
ａに形成された流路ｂ内に回転軸ｃを設けてその
回転軸の一端（図において上端）を本体ａに取り
付けられたカバーｄの軸受ｅで支持し、かつ他端
（流路ｂの入口側端部）に凹部ｆを形成してその
凹部ｆに流路の入口部に設けた整流部材ｇに固定
したピボツト軸ｈの丸い先端を当接させ、回転軸
の他端の支持をピボツト軸により一点で支持する
構成になつている。

しかしながら、このような構造では、羽根車の
回転抵抗は減少されるが、その分だけ流体の流れ
を停止した後においても羽根車が慣性により回転
し続けようとし、流れを停止した後羽根車が停止
するまでの応答特性（立上り応答特性）が悪くな
る問題がある。一般に最小流量検出特性と立下り
応答特性とは相反的性質があり、羽根車の回転抵
抗を小さくして最小流量検出特性を向上しようと
すれば立下り応答特性が低下し、逆に回転抵抗を
大きくして立下り特性を良くしようとすれば最小
流量検出特性が低下する。

(ハ) 考案の目的 本考案はかかる従来の流量センサの問題に鑑み
成されたものであつて、その目的とするところ
は、流体が流れ始めるとき或は流れているときの
羽根車の回転抵抗を極力小さくするとともに流体
の流れ停止時に回転抵抗を大きくして、最小流量
検出特性のみならず立下り応答特性の向上も図れ
る流量センサを得ることにある。

(ニ) 考案の構成 本考案は、本体に形成した流路内に羽根車を回
転可能に設け、該羽根車の回転軸には永久磁石を
取り付けて該永久磁石を該羽根車と共に回転する
ようにし、該永久磁石の回転を磁気センサで検出
する流量センサにおいて、該流路内には該羽根車
を回転可能に支持する回転軸を軸方向に移動可能
に設け、該流路内には該回転軸の軸線に関して半
径方向に貫通する通孔を該回転軸の周辺部に設け
て該通孔の半径方向内側を該流路の入口側に接続
しかつ半径方向外側を該流路の出口側に接続し、
該回転軸には該通孔と協働して可変オリフイスを
形成する偏向板を取り付け、該可変オリフイスを
該流路内の流れが正常なとき該可変オリフイスの
開度が増大し、該流路内の流れが逆のとき該可変
オリフイスの開度が減少するように構成されてい
る。

上記構成において、流体が流路内を正規の方向
に流れると、羽根車は偏向板と共に軸方向に移動
して該オリフイスの開度を開き、羽根車は回転す
る。その回転により永久磁石が回転してその回転
を磁気センサで検出する。出口側が閉じられた場
合のように流路内の流体の流れが停止すると或は
流路内に逆流が発生すると羽根車及び偏向板は逆
方向に動き、偏向板により該オリフイスの開度を
減少し或はオリフイスを閉じる。このため羽根車
は停止する。

(ホ) 実施例 以下図面を参照して本考案の一実施例について
説明する。

第２図において、１は本実施例による流量セン
サ、２は流路２１を構成する互いに直交する穴２
２および２３が形成された本体である。穴２２は
流路２１の入口側をかつ穴２３は流路の出口側を
形成し、穴２２内には整流部材３および整流アダ
プタ４が、整流アダプタを穴２３に近接させて、
嵌合固定されている。整流部材３と整流アダプタ
４との間には羽根車室２４が形成され、その羽根
車室２４内に羽根車５が設けられている。

整流部材３の周辺部には流路の入口側から入つ
た流体を羽根車５の羽根に導く複数の案内通孔３
１が形成されている。また整流部材５の中央には
固定軸３２が羽根車室２４内に突出させて固定さ
れている。

整流アダプタ４には羽根車室２４と通じる軸方
向穴４１と、本体の穴２３と通じる環状溝４２
と、羽根車５の軸線に関して半径方向に伸びて軸
方向穴４１と環状室とを連通する通孔４３とが形
成されている。軸方向穴４１の小径部にはブツシ
ユ４４が嵌合固定され、そのブツシユ内に回転軸
６が回転可能に設けられている。回転軸６は固定
軸３２と同心になつていて、その下端には羽根車
５が固定されかつ上端には永久磁石が埋め込まれ
た公知の構造のロータマグネツト７が固定されて
いる。

羽根車５の下端に嵌合されたブツシユ５１内に
は固定軸３２が相対回転可能にかつ相対軸方向移
動可能に挿通され、これにより羽根車５は回転軸
６およびロータマグネツト７と共に回転しかつ軸
方向に移動できる。回転軸６には羽根車室内を軸
方向に流れる流体を通孔４３に向けて半径方向に
向きを変えるとともに通孔と協働して可変オリフ
イスを形成する偏向板８が固定されている。この
偏向板８はこの実施例では羽根車５と一体に形成
されているが別個に形成してもよい。

整流部材３の上面（第２図において）にはスラ
ストワツシヤ３３が固定されている。このスラス
トワツシヤは流路内を流体が流れていないとき或
は流量が僅少なとき羽根車５が降下して羽根車の
下面と接触し羽根車に回転抵抗を与えるようにな
つている。

なお羽根車５の上方への軸方向移動は、回転軸
６の丸い上端が本体２のカバー２５に取り付けら
れた軸受部材２６に当接することにより制限され
る。また磁気センサ９はカバー２５に取り付けら
れている。

上記構成の流量センサにおいて、流路２１の入
口側から流体を送ると、偏向板８は羽根車５等と
共に入口側と出口側の圧力差により上方に（回転
軸の上端が軸受部材２６に当接するまで）押し上
げられるため第２図左半分に示されるように可変
オリフイスが大きく開かれ流体は入口側から出口
側に向つて流路２１内を流れ、その流量に比例し
た速さで羽根車５、回転軸６、ロータマグネツト
７を回転させる。そしてロータマグネツトの回転
数を磁気センサで検出することにより羽根車の回
転数を検出し、流量を測定する。

尚流量が少ない時でも偏向板と通孔によるオリ
フイスが絞られるため、偏向板には入口側と出口
側の圧力差をほぼ等しい圧力差がかかり羽根車を
おし上げることができる。

一方入口側から流体が送り込まれなくなると、
偏向板８は羽根車等と共に降下し、第２図右半分
に示されるように、可変オリフイスが閉じられ
る。それと同時に羽根車の下面がスラストワツシ
ヤ３３に接触して抵抗が加えられるため、羽根車
は急速に停止する。

(ヘ) 効果 本考案による流量センサでは、流体が正常の方
向に流れているとき偏向板により可変オリフイス
を開き流体が流れるようにしているので小流量の
気体でも精度よく測定できる。また流体の流れが
停止し又は逆方向に流れているときは可変オリフ
イスが閉じて逆流を防止するので、誤動作が発生
することもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の流量センサの一例を示す断面
図、第２図は本考案による流量センサの一実施例
の断面図である。 １：流量センサ、２：本体、３：整流部材、
４：整流アダプタ、５：羽根車、６：回転軸、
７：ロータマグネツト、８：偏向板、９：磁気セ
ンサ、２１：流路、４３：通孔。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 本体に形成した流路内に羽根車を回転可能に
   設け、該羽根車の回転軸には永久磁石を取り付
   けて該永久磁石を該羽根車と共に回転するよう
   にし、該永久磁石の回転を磁気センサで検出す
   る流量センサにおいて、該流路内には該羽根車
   を回転可能に支持する回転軸を軸方向に移動可
   能に設け、該流路内には該回転軸の軸線に関し
   て半径方向に貫通する通孔を該回転軸の周辺部
   に設けて該通孔の半径方向内側を該流路の入口
   側に接続しかつ半径方向外側を該流路の出口側
   に接続し、該回転軸には該通孔と協働して可変
   オリフイスを形成する偏向板を取り付け、該可
   変オリフイスを該流路内の流れが正常なとき該
   可変オリフイスの開度が増大し、該流路内の流
   れが逆のとき該可変オリフイスの開度が減少す
   るように構成したことを特徴とする流量セン
   サ。 ２ 該流路内の流体の流れがほぼ停止したとき該
   羽根車が入口側に軸方向に移動して該羽根車の
   端面が本体側の固定部材に接触し、それにより
   羽根車にブレーキ力を作用させるように構成し
   たことを特徴とする実用新案登録請求の範囲１
   に記載の流量センサ。