JPS6349115B2 - - Google Patents

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し、設定した流量が
流れた時に流路を閉止する機能を有する流量検出
兼遮断装置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兼遮断装置は第１図に示
すように構成されている。第１図において１は本
体であり、流体の入口２と出口３を有している。
本体１内部にはゴムシートで構成された弁座４及
びこの弁座４を閉成する樹脂ボール５が設けられ
ている。弁座４の下流には回転翼６が設けられて
おりこの回転翼６の回転は回転軸７を介して減速
ギヤー８に連結されている。この減速ギヤー８の
最終端には供給流量設定目盛が付いた手動設定ツ
マミ９が流体洩れ防止シール手段（図示せず）を
介して外部に設けられている。この手動設定ツマ
ミ９の内部にはカム部１０が構成されている。こ
のカム部１０には前記樹脂ボール５を前記弁座４
から離脱させるための軸１１の一端が当接されて
おり、他端は樹脂ボール５に接触している。１２
はスプリングであり前記軸１１を図中右側に付勢
している。

このような構成において入口２は一般に浴槽蛇
口に接続されて使用される。浴槽への希望給水量
（例えば100）を手動設定ツマミ９により設定す
ると、第１図のようにカム部１０が軸１１を図中
左側に押した状態となり樹脂ボール５は弁座４か
ら離脱された状態となる。このような状態で入口
２から給水が行なわれると弁座４の下流にある回
転翼６は流れにより回転する。この回転翼６の回
転が回転軸７，減速ギヤー８を介して手動設定ツ
マミ９を回転する。給水量が100に達するとカ
ム１０の三角溝部に軸１１がスプリング１２の付
勢力により落ちこむ、この結果軸１１は図中右側
に移動し樹脂ボール５は弁座４を閉成し給水が停
止される。

この従来例の欠点としては、まず第１に回転翼
６を回転させ減速ギヤー８を介して手動設定ツマ
ミ９を回転させる構成であるため、回転軸７の軸
受部や、複数段設けた減速ギヤー８のギヤー間に
異物が噛込み動作不良になることが多い。一般に
は回転翼６は10／minの給水時には約2000rpm
の回転数であり、この時の回転翼６の回転トルク
は数ｇ／cmと小さく、異物が少しでも噛むと回転
翼６は停止してしまう。第２に給水が完了し樹脂
ボール５が弁座４に当り給水を停止する際水撃作
が生じる。これは樹脂ボール５が急激に弁座４を
閉成するためであり、配管内での大きな衝撃音を
出すとともに、衝撃により流量検出兼遮断装置や
器具の破損を早めると言う欠点があつた。

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
で軸受部を持たず流体中の異物や水アカによる動
作不良を無くすると共に、給水停止時の水撃作用
を減少させた流量検出兼遮断装置を提供すること
を目的とする。

発明の構成 この目的を達成するために本発明は、流水路中
を流れる被検出流体を軸流旋回させる固定翼の旋
回手段と、この旋回手段の下流に位置し、前記被
検出流体の流中を前記軸流旋回により周回する球
状の回転体を有する旋回室と、この旋回室の下流
に位置して設けられた弁座と、前記弁座と前記回
転体の間に位置し、かつ、前記旋回室と前記弁座
の下流側とを連通する連通孔を有し、この連通孔
の前記旋回室側に前記回転体の座を形成するとと
もに前記被検出流体の流れを停止するときに前記
弁座に当接する弁体と、前記旋回室の外部に設け
られ前記回転体の回転数を検出する検出手段と、
この検出手段の信号により動作し、前記弁体を前
記弁座へ当接させる駆動手段とからなり、前記回
転体は、前記弁体が前記弁座より上流側へ離脱し
た際に、前記旋回室の内壁と前記弁体に当接して
前記被検出流体中を周回する構成としたものであ
り、この構成により前記回転体を軸受レスの状態
で回転し、かつ回転数を検出するため流体中を流
れる異物や水アカに対する信頼性が増すと共に、
流路閉成を２回の動作を経て行なうため水撃作用
を減少することができる。

実施例の説明 次に本発明の実施例について第２図，第３図に
基づいて説明する。第１図および第２図において
１３は本体であり、本体１３内部には流体を軸流
旋回させる旋回手段である固定翼１４と、この固
定翼１４の下流に置かれ前記流旋回によつて流れ
の方向に対して垂直面で回転する回転体である磁
性球体１５が設けられている。また磁性球体１５
の下流には流れに対向して弁座１６が設けられて
おり、この弁座１６のシール部１７にはゴム材料
が使用されている。この弁座１６の上流には弁体
１８が設けられている。この弁体１８には連通孔
１９と磁性球体１５の当接面である座２０が構成
されている。なおこの弁体１８は本体１３の外部
に設けられた駆動手段である電磁石２１のプラン
ジヤ２２に駆動軸２３により連結されている。弁
体１８の上流側には磁性球体１５の周回面２４を
構成している。駆動軸２３と本体１３はＯリング
等のシール手段（図示せず）により外部とシール
されている。２５はプランジヤ２２を図中右側に
付勢する付勢スプリングである。本体１３の外部
には磁気抵抗素子２６と永久磁石２７で構成され
た流量検出部２８が設けられている。２９は操作
パネルであり、この表面には手動及び自動の切換
えスイツチ３０と、手動の際に電磁石２１をオン
（ON）―オフ（OFF）する弁開閉スイツチ３１、
及び供給量設定ツマミ３２と自動の時に流量検出
の開始及び停止を行なうオン（ON）―オフ
（OFF）スイツチ３３が設けられている。また内
部には流量検出部２８からの信号により流量を積
算演算する積算流量検出装置（図示せず）が設け
られている。３４，３５は入口及び出口を示す。
また３６は旋回室であり、３７は前記旋回室３６
の内壁である。次に上記構成における動作を説明
する。流量検出兼遮断装置は給水回路や給湯回路
配接される。例えば浴槽に100の給水を行なう
場合、操作パネル２９の切換えスイツチ３０を自
動に切換え、供給量設定ツマミ３２を100に設
定し、オン（ON）―オフ（OFF）スイツチ３３
をONにするとプランジヤ２２が第２図のように
図中左側に移動された駆動軸２３に連結された弁
体１８は弁座１６から離れ流路を構成する。この
状態で入口３４から水が流れ給水が開始される。
水の流れは固定翼１４により軸流旋回させられ
る。この軸流旋回流の中に置かれた磁性球体１５
は、弁体１８の周回面１５と旋回室３６の内壁３
７に当接した状態で流れの方向に対し垂直面で回
転する。この磁性球体１５の構成としては、樹脂
ボールにFeNiメツキしたものや、鋼球，中空鋼
球等が用いられる。磁性球体１５の回転は流量に
比例する特性を有するため磁性球体１５の回転数
を計測することにより流量を知ることができる。
本実施例においては永久磁石２７により磁界が与
えられた磁気抵抗素子２６の近傍を前記磁性球体
１５が通過する構成であり、この磁性球体１５が
磁気抵抗素子２６の近傍を通過した際に生じる磁
気抵抗素子２６の抵抗値変化を電気的にパルスと
してとらえる。このパルス信号を積算流量検出装
置で演算処理することにより積算流量を知ること
ができる。給水量が100に近づき、供給量設定
ツマミ３２で設定した値と、積算流量検出装置で
演算処理した値が等しくなると電磁石２２がオフ
（OFF）となりプランジヤ２２は第３図のように
付勢スプリング２５により図中右側に移動させら
れる。この状態においては弁体１８は弁座１６の
シール部１７に当接し流路は閉成される。しかし
ながら弁体１８に構成された連通孔２０により僅
かな流れが生じる。このように僅かな流れにおい
ては磁性球体１５の回転は停止されている。この
僅かな流れにより磁性球体１５は連通孔２０の方
向に流れて行き最終的に座２０に当接した状態と
なり流路を完全に閉成し給水が停止される。磁性
球体１５の座２０に対する当接力は、座２０の当
接面積を大きくすることにより変えることができ
る。給水完了後、切換えスイツチ３０を手動側に
切り換え、弁開閉スイツチ３１を弁開側に切換え
ると、電磁石２１は作動し第２図のようにプラン
ジヤ２２は図中左側に移動される。この時には弁
体１８と弁座１６は離れ流路が形成され弁体１８
前後の圧力差が無くなり磁性球体１５は座２０か
ら離れた状態で回動動作となる。このような状態
で手動使用が行なわれることになる。なお検出手
段は光検出方式であつてもよい。

以上のように本実施例においては弁座１６の上
流側に弁体１８を設けることにより、弁体１８が
弁座１６に当接し流路を閉成した際入口側３４の
圧力が弁体１８に作用するためシール性を高める
ことができる。また回転体を球体としているため
圧力損失を小さくすることができる。さらに１つ
の弁体１８で流路の閉成機能と磁性球体１５の周
回面２４の機能を持ち部品点数が減少されるもの
である。

発明の効果 以上の説明から明らかなように本発明の流量検
出兼遮断装置は、流水路中を流れる被検出流体を
軸流旋回させる固定翼の旋回手段と、この旋回手
段の下流に位置し、前記被検出流体の流中を前記
軸流旋回により、周回する球状の回転体を有する
旋回室と、この旋回室の下流に位置して設けられ
た弁座と、前記弁座と前記回転体の間に位置し、
かつ、前記旋回室と前記弁座の下流側とを連通す
る連通孔を有し、この連通孔の前記旋回室側に前
記回転体の座を形成するとともに前記被検出流体
の流れを停止するときに前記弁座に当接する弁体
と、前記旋回室の外部に設けられ前記回転体の回
転数を検出する検出手段と、この検出手段の信号
により動作し、前記弁体を前記弁座へ当接させる
駆動手段とからなり、前記回転体は、前記弁体が
前記弁座より上流側へ離脱した際に、前記旋回室
の内壁と前記弁体に当接して前記被検出流体中を
周回する構成とすることにより下記の効果を有す
るものである。

(1) 流量を検出する回転体は球状であり、回転翼
のように軸受がないため、流体中の異物や水あ
かによる回転停止がなく、耐久性，信頼性が高
く長期にわたり安定した性能を得ることができ
る。

(2) 給水停止時には先ず弁体を閉成し、次いで回
転体により連通部の流路を閉成する構成であ
り、閉成時の水撃作用を減少することができ、
流量検出兼遮断装置や器具に悪影響を与えな
い。

(3) 機械的な組合せ要素が従来に比べ極めて少な
くなるため誤差が減少し高い精度を得ることが
できる。

(4) 電気信号線により離れた位置からの遠隔操作
が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の流量検出兼遮断装置の断面図、
第２図および第３図は本発明の一実施例である流
量検出兼遮断装置の一部断面構成図である。 １４……旋回手段（固定翼）、１５……回転体
（磁性球体）、１６……弁座、１９……連通部（連
通孔）、２１……駆動手段（電磁石）、２４……周
回面、２８……検出手段（流量検出部）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 流水路中を流れる被検出流体を軸流旋回させ
   る固定翼の旋回手段と、この旋回手段の下流に位
   置し、前記被検出流体の流中を前記軸流旋回によ
   り周回する球状の回転体を有する旋回室と、この
   旋回室の下流に位置して設けられた弁座と、前記
   弁座と前記回転体の間に位置し、かつ前記旋回室
   と前記弁座の下流側とを連通する連通孔を有し、
   この連通孔の前記旋回室側に前記回転体の座を形
   成するとともに前記被検出流体の流れを停止する
   ときに前記弁座に当接する弁体と、前記旋回室の
   外部に設けられ前記回転体の回転数を検出する検
   出手段と、この検出手段の信号により動作し、前
   記弁体を前記弁座へ当接させる駆動手段とからな
   り、前記回転体は、前記弁体が前記弁座より上流
   側へ離脱した際に、前記旋回室の内壁と前記弁体
   に当接して前記被検出流体中を周回する構成とし
   た流量検出兼遮断装置。