JPWO2004111579A1 - 流量計 - Google Patents
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Abstract
Description
従って、定電圧電源装置109によって電動機107が一定電圧で駆動される。この状態で、流路103内の気流の流量に変化が生じると、電動機107の負荷電流が変化する。この変化は、電流検出器111によって電流値の変化として検出され、電圧に変換されて表示器113に出力される。表示器113では、前記電圧変換に応じた流量変化を表示することができる。
しかしながら、上記流量計では、羽根車105及びモータ107の回転軸が流体の流れに沿った方向に配置されているため、羽根車105及びモータ107の全体が流路103内に配置され、且つ羽根車105が流れの方向に向いた配置となる。このため、流量が少ない場合に計測が困難となる虞がある。
すなわち、上記流量計では、流体の持つ運動エネルギーを羽根車105に作用させて流量計測を行うが、流体の流れ方向の運動エネルギーを羽根車105の直交する回転に変換するものであるため、流体から羽根車105に作用する運動エネルギーの無駄が多く、微小流量の流量計測は困難であるか、大きな誤差を招く虞がある。
また、上記流量計では、第12図のように羽根車105等全体が流路103内に収容されるため、流路103が太くなり、かかる点からも微小流量の流量計測には困難を伴う。
一般に、携帯電話のハウジング、化粧品の入れ物、あるいはおもちゃなどをスプレーガンから塗料を吹き出して種々の色に塗装することが行われている。この場合、一台のポンプから複数のスプレーガンに塗料を圧送する形態を採ることがある。ポンプから各スプレーガンまでは比較的細いチューブ等で接続され、ポンプから各スプレーガンまでは各チューブを介して塗料が圧送される。一台のポンプから各スプレーガンに圧送される塗料の流量は、流路長が同じであるならば基本的には同一である。
しかし、ポンプと各スプレーガンとの配置関係により、ポンプから各スプレーガンまでのチューブの長さは異なることがあり、流路長の違いで各スプレーガンに到達する流量が異なる場合がある。このような状態で、各スプレーガンから塗料を吹き付けて塗装を行うと、各スプレーガン毎の流量の誤差により各塗装対象物毎に著しい塗装むらを招く虞がある。従って、各スプレーガンに圧送される塗料の流量を計測し、各スプレーガン毎に流量を調整しながら塗料の吹き付けを行うのが肝要である。
かかる場合、塗料の管内流量の一例を示せば、50ml/min程度であり、例えば水道の蛇口を締めたときに滴下する水滴程度となる。このような微小流量の塗料の流量計測を第11図のような流量計で行うことは上記のように極めて困難であるか、極めて誤差の多いものとなる。従って、第11図のような流量計を用いた場合には、流量計測をしながら塗料の吹き付けを行うにもかかわらず、塗装むらを改善できない虞がある。
また、第12図のように電動機107が流路103内に配置されると、塗料等の場合にはそこに含まれる化学成分に対し、電動機107の発熱、スパーク等が作用して発火の可能性もある。
これに対し、特開平7−55514号公報に記載された第13図に示すような流量計もある。この流量計は、ケース215内に羽根車217が回転自在に支持され、羽根車217内にマグネット219が内蔵されている。マグネット219に対し、軸部221には例えばホール素子223が内蔵されている。
そして、開口部224から流入した流体を羽根車217が受けて回転し、マグネット219の回転をホール素子223が検出することにより流量計測を行う。
この流量計では、前記第12図の流量計と比較して、開口部224から流入した流体を羽根車217の羽根部225で回転方向に受けるため、流体の持つ流動エネルギーを羽根車217の回転としての効率良く伝達することができると共に流路抵抗も少なくすることができ、小流量の計測に適していると言える。また、電動機を流路内に配置しないので、発火の虞もない。
しかし、第13図の流量計では、マグネット219を羽根車217に埋め込んでおり、羽根車217の重量軽減に限界を招き、上記のような塗料等の微小流量の計測に対し、その精度向上に限界がある。
また、第13図のようにマグネット219を内蔵する構造にすると、回転方向の重量バランスが採り難く、回転のアンバランスにより計測精度向上に限界を招くことになる。
さらに、計測精度を向上するためにマグネット219の配置数を増加すると、その分羽根車217全体の重量が増加し、微小流量の計測は益々困難なものになる。
本発明の目的は、流体の流入路と流出路とを備えたケースと、円盤部の外周に羽根部を備えて前記ケースに回転自在に収容支持され前記流入路から流入する流体を羽根部で受け流量に応じて回転する羽根車と、前記羽根車の回転数を検出する回転数検出手段とを備え、前記羽根車の回転数に基づいて流量計測を行う流量計であって、前記回転数検出手段は、前記円盤部の表面形態の変化で設けられた検出対象部と、前記ケースに取り付けられて前記検出対象部を非接触で検出可能な検出具とよりなることにより達成される。
従って、検出対象部を円盤部の表面形態の変化で設け、マグネットを羽根車に埋め込む必要が無いから、羽根車の重量軽減を図り慣性モーメントを小さくすることができると共に、回転のアンバランスを抑制することができる。また、計測精度向上のために検出対象部を増加しても表面形態の変化が代わるだけであるため羽根車の重量増大を抑制して慣性モーメントの増大を抑えることができる。
これら慣性モーメントの軽減、重量の増大抑制、及び回転アンバランスの抑制により、通常の流量計測は勿論のこと、微小流量の計測をも無理なく正確に行うことができる。
本発明の流量計は、前記検出対象部は、前記円盤部に凹部又は穴部を加工することにより設けられた。
従って、検出精度向上のため検出対象部を増加しても円盤部に凹部又は穴部を加工するだけであるため羽根車の重量増は無く、慣性モーメントの増大を確実に抑制し、通常の流量計測は勿論のこと、微小流量の計測をも無理なく正確に行うことができる。
本発明の流量計は、前記流体の流入路は、前記羽根部に対向配置され、同流出路は、前記円盤部の回転中心部に対向配置された。
従って、羽根車の回転により発生する泡が流体との比重の差により羽根車の回転中心部側に集まっても、円盤部の回転中心部に対向配置された流出路から円滑に排出することができる。このため、泡が存在するとその表面張力等によって羽根車がケースに対して回転抵抗を受け、微小流量の流量計測に悪影響を及ぼす虞があるところ、泡の円滑排出により泡の影響を抑制し、通常の流量計測は勿論のこと、微小流量の計測をも無理なく正確に行うことができる。
本発明の流量計は、前記流入路及び流出路は、塗装用のスプレーガンに塗料を供給する供給路に接続され、前記回転数に基づいて流量を表示する表示手段を備えた。
従って、供給路を流れる微小流量の塗料の流量を表示手段によって無理なく正確に表示することができる。
第2図は、本発明の一実施形態に係る流量計本体を示し平面から見た断面図である。
第3図は、第2図のSA−SA矢視断面図である。
第4図は、本発明の一実施形態に係る流量計本体の要部拡大断面図である。
第5図は、本発明の一実施形態に係る流量計本体の羽根車の平面図である。
第6図は、本発明の一実施形態に係る流量計本体の羽根車の断面図である。
第7図は、本発明実施形態の実験結果を示すグラフである。
第8図は、本発明の他の実施形態に係る流量計本体を示し平面から見た断面図である。
第9図は、第8図のSB−SB矢視断面図である。
第10図は、本発明のさらに他の実施形態に係る流量計本体を示し平面から見た断面図である。
第11図は、第10図のSC−SC矢視断面図である。
第12図は、従来例に係る流量計の概略図である。
第13図は、他の従来例に係る流量計の要部断面図である。
第1図のように、この塗装装置1は、スプレーガン3と、ポンプ5と、塗料タンク7とからなり、スプレーガン3とポンプ5との間に流量計9を備えている。すなわち、本発明実施形態の流量計9は、塗装装置1に適用されたもので、流量計9が流量計測すべき流体は、塗料となっている。
前記スプレーガン3は、塗装対象物である携帯電話のハウジング、化粧品の入れ物、あるいはおもちゃ等に塗料を吹き付けて塗装をするものである。スプレーガン3には、吹き付け量を微調整する調整ダイヤル11が備えられている。調整ダイヤル11を調整することによって、スプレーガン3内の絞りを調整し、吹き付け量を調整することができる。スプレーガン3は、塗料の供給路を構成するチューブ13を介して前記流量計9の流出路に接続され、流量計9の流入路に塗料の供給路を構成するチューブ15を介してポンプ5が接続されている。ポンプ5はパイプ17を介して前記塗料タンク7に接続されている。
前記チューブ13,15は、例えばテフロンチューブであり、内径は4〜6mmなど細いものが用いられ、流れる塗料の流量は微小流量となっている。例えば、チューブ13,15内の流量は50ml/minであり、内圧は1〜1.5kg/cm2程度となっている。
前記チューブ13は、保持部材19によって支柱21に支持されている。保持部材19は、ハンドル23を緩めることによって支柱21に対する上下高さを調整できるようになっている。
前記支柱21には、前記流量計9が支持されている。この流量計9は、ハウジング25に表示部27を備えている。表示部27は、流量計測値をディジタル表示するようになっている。
なお、前記スプレーガン3は、多数連接されているのに対し、前記ポンプ5は、例えば1台備えられ、該ポンプ5から各別のチューブ15,13、…を介して各スプレーガン3、…に接続されている。また、流量計9も各スプレーガン3、…毎に配置されている。但し、1台のポンプ5に対し1つのスプレーガン3、1つの流量計9を配置し、これらの組み合わせを多数連設する構成にすることも可能である。
前記流量計9を第2図〜第6図によりさらに説明する。第2図は、本発明の一実施形態に係る流量計本体を示し平面から見た断面図、第3図は、第2図のSA−SA矢視断面図、第4図は、同要部拡大断面図、第5図は、同羽根車の平面図、第6図は、同羽根車の断面図である。なお、第2図は、上半分と下半分との断面位置が異なっている。
第2図、第3図は、前記ハウジング25内に固定された流量計本体29を示している。流量計本体29は、ケース31と、羽根車33と、回転数検出手段として近接センサ35を備えている。流量計本体29は、本実施形態において、羽根車33が水平に回転するように前記ハウジング25内に支持されている。但し、流量計本体29の配置状態は特に限定されるものではなく、羽根車33が上下方向に回転するように配置することもできる。
第2図〜第4図のように、前記ケース31は、アルミニュウム等の軽金属で形成され、高い耐薬品性と軽量化とが図られている。ケース31は、ベース部37と蓋部39との合わせ構造となっている。
前記ベース部37には、四角に締結用の雌ねじ部41が設けられている。ベース部37の中央部には、断面円形の収容凹部43が設けられている。収容凹部43の中心部には、支持穴45が設けられている。収容凹部43の一側には、近接センサ35を臨ませる逃げ凹部46が設けられている。収容凹部43の外周囲には、シール溝47が周回状に設けられている。
前記ベース部37には、流入路49と流出路51とが備えられ、流入路49及び流出路51は、前記収容凹部43に対し連通形成されている。流入路49及び流出路51は、羽根車33の回転円の接線方向に沿って相互に直線状となるように配置されている。流入路49の内径及び配置位置は、羽根車33との関係で特定されるが、流出路51の内径及び配置位置は比較的自由に設定することができる。
本実施形態において、前記流入路49は、塗料の流量との関係において直径0.5mmに設定され、流入路49から流入する塗料が羽根車33の回転方向で受けられるように配置設定されている。なお、流入路49の直径は塗料の流量等との関係において直径0.5mm以外にも設定することができる。流入路49は、収容凹部43の内周面よりも若干中心側に入り込んだ位置で収容凹部43に連通している。これによって、流入路49から流入した塗料を1つの羽根部73に当て、該羽根部73が塗料のエネルギーによって回転移動し、次の羽根部73が流入路49に対向するまでの間、前の羽根部73に対し塗料を十分に当てることができる。流出路51は、流出抵抗を減少するために流入路49よりも大径に形成されている。
前記流入路49及び流出路51には、雌ねじ部で形成された入口部53及び出口部55が連通形成されている。入口部53には、前記チューブ15が螺合接続され、出口部55には前記チューブ13が螺合接続される。
前記蓋部39には、断面円形の凸部57が設けられている。凸部57の中心部には、支持穴58が設けられている。蓋部39には、雌ねじ部59が設けられている。雌ねじ部59は、近接センサ35を螺合支持するものである。
前記蓋部39には、前記ケース31の雌ねじ部41に対応する貫通孔61が四角に設けられている。前記ベース部37に対し蓋部39が合わせられ、凸部57が収容凹部43に嵌合し、ケース31内に羽根収容空間部63が形成される。この状態で、蓋部39側から各貫通孔61にボルト65が各別に挿通され、各ボルト65が各雌ねじ部41に締結されてベース部37に対する蓋部39の締結固定が行われている。前記シール溝47には、Oリング67が収容保持されて蓋部39側に密接し、羽根収容空間部63のシールが行なわれている。
前記羽根車33は、前記ケース31の羽根収容空間部63内に回転自在に収容支持され、前記流入路49から流入する塗料を羽根部73で回転方向に受け該塗料の流量に応じて回転する。
前記羽根車33は、アルミニュウム等の軽金属で形成され、耐薬品性が高く、また比重が小さく低慣性モーメントとなっている。羽根車33は、同様な特性を有するものであれば他の材質で形成することもできる。例えば、羽根車33をテフロン(登録商標)等のフッ素樹脂で形成することもできる。
前記羽根車33を第5図、第6図をも参照して説明する。羽根車33は、塗料の流量との関係において、本実施形態では直径20mm、厚さ1mm程度に形成されている。但し、羽根車33は、他の大きさを選択することも可能である。
前記羽根車33は、円盤部71の外周に羽根部73が複数連接されたものである。羽根部73は、本実施形態において、鋸刃状に形成され、回転方向に方向性を有している。但し、羽根部73を回転方向に対称形状に形成することもできる。
前記円盤部71の中心には、嵌合孔75が設けられている。嵌合孔75は、支持軸69にガタツキなく回転自在に支持される程度のものである。
前記羽根車33には、前記近接センサ35と共に回転数検出手段を構成する検出対象部77が円盤部71の表面形態の変化により設けられている。具体的には、円盤部71に凹部79を加工することにより表面形態を変化させている。凹部79は、回転方向に等間隔で均等に設けられ、本実施形態では90°配置で4箇所に設けられている。各凹部79の間部81は、凹部79に対し相対的に凸部となっており、凹部79及び間部81とにより前記検出対象部77を構成している。
なお、検出対象部77は、円盤部71に回転方向一定間隔で穴部を貫通形成して表面形態を変化させることにより設けることもできる。その他、表面形態の変化は、円盤部71の表面に回転方向一定間隔で突部を形成して設けることも考えられる。円盤部71に突部を形成する場合には、該突部を補強リブとして利用し、円盤部71全体のさらなる薄肉化も可能となる。前記羽根車33をフッ素樹脂で形成する場合には、例えば円盤部71に回転方向に等間隔でアルミ面を設けて円盤部71の表面形態を変化させ、近接センサ35による検出を行わせることになる。アルミ面を設ける場合には、フッ素樹脂で形成した円盤部71の表面にアルミ箔を貼付すること、或いは円盤部71の表面に凹部を形成し、該凹部内にアルミ板を収容保持させ、円盤部71の表面を面一に形成すること、円盤部71に回転方向一定間隔で棒状のアルミ材を固着することなどが考えられる。
前記羽根車33は、支持軸69に回転自在に支持されている。支持軸69は、本実施形態においてテフロン(登録商標)等のフッ素樹脂で形成され、前記支持穴45,58に嵌合固定されている。この状態で、羽根部73と収容凹部43内周面との間に、相対回転を許す0.25mm程度の僅かな隙間が形成されている。羽根車33の円盤部71表面と収容凹部43との間にも、0.5mm程度の僅かな隙間が形成されている。これらの隙間は、他の大きさを選択することも可能である。
前記羽根車33は、支持軸69に対し回転摺動するが、支持軸69がフッ素樹脂によって形成されているため、支持軸69に対する羽根車33の摩擦抵抗を少なくすることができる。また、支持軸69は、フッ素樹脂によって形成されることにより、シンナー等に対する耐薬品性が向上する。
なお、、耐薬品性、低摩擦係数を有していれば支持軸69の材質は特に限定されるものではなく、例えばサファイヤ等の宝石類、その他を用いることも可能である。
前記羽根車33の重量的な制限が緩和されるときには、羽根車33に対し支持軸69を固着し、支持軸69を支持穴45,58に対し回転自在に支持する構成にすることもできる。逆に支持軸69を省略し、羽根車33の外周を収容凹部43の内周面で回転ガイドする構成とすることもできる。この場合は、部品点数が更に減少し、組み立て、部品管理が更に容易となる。
前記、羽根車33の両側には、ワッシャ85,87が設けられている。ワッシャ85,87は、例えばフッ素樹脂で形成され、耐薬品性を高くすると共に、摩擦係数を小さくして、羽根車33に対する摩擦抵抗を減少している。ワッシャ85,87は、本実施形態において支持軸69に対し圧入され、羽根車33を支持軸69の軸心に沿った方向で位置決めている。この位置決め状態で羽根車33は、ワッシャ85,87に対し相対回転自在となっている。なお、ワッシャ85,87は、羽根車33及び支持軸69の双方に対して相対回転自在に構成することも可能である。
前記近接センサ35は、前記ケース31の雌ねじ部59に螺合固定されている。近接センサ35の先端は、羽根収容区間部63内に例えば0.6mm程度突出している。近接センサ35の先端と羽根車33の円盤部71との間には、例えば0.3mm程度の隙間が形成され、近接センサ35によって前記検出対象部77を非接触で検出可能となっている。近接センサ35の前記突出量、円盤部71に対する前記隙間は、他の大きさを選択することもできる。近接センサ35は、羽根車33の回転によって間部81を検出し、凹部79では非検出となり、この検出、非検出の繰り返しにより、ディジタル信号を出力する構成となっている。
従って、前記近接センサ35の出力によって、流量計9のコントローラにより羽根車33の回転数がカウントされる。このカウントされた回転数に基づいて流量が算出され、前記表示部27にディジタル表示される構成となっている。すなわち、羽根車33の回転数に基づいて、流量計測が行われる。
次に作用を説明する。
前記ポンプ5を駆動すると、塗料タンク7からパイプ17、ポンプ5、チューブ15、流量計9、チューブ13を通ってスプレーガン3に流体として塗料が供給される。スプレーガン3では例えば、調整ダイヤル11の調整によって噴射量が調整され、各スプレーガン3間で噴射量を均一にさせムラのない塗布を行わせることができる。
すなわち、1台のポンプ5から各スプレーガン3までの流路長がそれぞれ異なる場合、ポンプ5から各スプレーガン3に到達する流量は僅かであるが、異なった量になることがある。各スプレーガン3でムラのない、均一な塗布を行うためには、ポンプ5からスプレーガン3に到達する塗料の供給量が多少異なっても、各スプレーガン3毎の調整ダイヤル11の調整により各スプレーガン3間での噴射量を均一にする必要がある。
前記各スプレーガン3と各流量計9までの流路長は均一となるように設定してあるため、各スプレーガン3間で均一な噴射量を確保するには、流量計9の表示部27を見ながら、調整ダイヤル11を調整する。これによって各スプレーガン3からの噴射量を微細に調整し、各スプレーガン3毎に均一な噴射量とし、対象物の均一な塗布を行わせることができる。
前記流量計9内の流量計本体29では、塗料が第2図の入口部53から流入し、さらに流入路49から羽根収容空間部63内に流入する。流入した塗料は、羽根車33の羽根部73で受けられる。羽根部73は、塗料の流れの運動エネルギーの方向と同一方向に駆動力を受け、塗料から羽根部73へ効率よくエネルギー伝達を行うことができる。この駆動力により、羽根車33が支持軸69の周りに塗料の流量に応じて回転する。
前記羽根部73を駆動した塗料は、直進して流出路51から流出し、出口部55からチューブ13へ流れる。チューブ13からは、前記のようにスプレーガン3へ塗料が供給される。
前記羽根車33の回転は、近接センサ35により検出される。近接センサ35は、凹部79と間部81とによって、非検出、検出が繰り返され、ディジタル信号を出力する。前記流量計9のコントローラは前記ディジタル信号をカウントして羽根車33の回転数を演算し、該回転数に基づいて塗料の流量を計算する。計算された流量は、計測値として流量計9の表示部27にディジタル表示される。
従って、作業者は表示部27を見ながら調整ダイヤル11を調整し、各スプレーガン3での噴射量を均一にすることができる。
第7図は、本発明実施形態の流量計9による測定結果を示している。計測対象の流体は、塗料3割、シンナー等の溶剤7割程度の混合液と水道水とを用いた。水道水の水圧及び混合液の液圧は、共に0.15MPaである。0.15MPaは、実際の塗装時を想定した。実際の混合液の圧力は、条件に応じて他の圧力値を用いることができることは勿論である。図7において、縦軸にパルス数を採り、横軸に流量を採っている。図7中の○印は水道水Wの結果を示し、▲印は塗料(前記混合液)Pの結果を示している。
この実験結果より、塗料Pの場合も羽根車33は良く回転し、近接センサ35は、高パルスを出力することが確認できた。測定精度に関しては、近似曲線と比較するとばらつきも小さいものといえる。すなわち、塗料Pの微小流量を確実に測定することができた。測定流量は、上記流量計9の仕様で20ml/minから可能であった。
また、塗料Pと水道水Wとを比較して、同一流量でも塗料Pの場合は水道水Wの場合よりも羽根車3の回転が低いことがわかる。これにより、計測流体の密度、比重、粘性により羽根車33の回転が異なることがわかった。従って、使用する流体を用いたキャリブレーションを予め行っておくことにより対応し、パルス数から流量を測定できる。
以上の通りであるから、本実施形態では、次のような各種の効果を奏することができる。前記検出対象部77を円盤部71に凹部79を加工することにより表面形態を変化させることにより形成し、従来のようにマグネットを羽根車33に埋め込む必要が無いから、羽根車33の重量を軽減して慣性モーメントを小さくすることができる。また、マグネットを羽根車33に埋め込まないので羽根車33の重量バランスを採りやすく、回転アンバランスを抑制することができる。さらに、計測精度向上のために検出対象部77を増加しても凹部79を加工するだけであるため羽根車33の重量増大を確実に抑制して慣性モーメント増大を抑えることができる。
これら慣性モーメントの減少、重量の増大抑制、及び回転アンバランスの抑制により粘性の高い塗料の微小流量の計測も無理なく正確に行うことができる。
さらに本実施形態では、羽根車33が支持軸69及びワッシャ85,87に対して相対回転自在となっているため、羽根車33の慣性モーメントを極力小さくすることができ、微小流量を無理なく正確に計測することができる。
前記流入路49及び流出路51は、前記羽根車33の回転円に対する接線方向に沿ってそれぞれ直線的に配置されているため、流入路49から流入した塗料の運動エネルギーを羽根部73でそのまま無駄なく受けることができ、流出路51では流出抵抗を抑制して円滑に排出することができ、微小流量の塗料であっても、流量計測を無理なく正確に行うことができる。
前記流入路49から流入した塗料は、1つの羽根部73に当たって、該羽根部73を駆動し、該羽根部73の移動によって次の羽根部73が流入路49に対応移動するまでの間、前の羽根部73に流入路49から流入する塗料を十分に当てることができ、塗料の運動エネルギーを羽根車33の回転として確実に変換することができ、微小流量の塗料であっても流量計測を無理なく正確に行うことができる。
前記流体が塗料のように発火性であっても、電動機を用いないため塗料が発熱部やスパークに触れることがなく、発火を確実に抑制することができる。
前記塗装装置1においては、塗装対象物に応じて塗料の色を変更する必要がある。塗料の色は種々あるが、メタリック調の色などにおいては金属粉が混入する場合もある。このような場合、羽根車33の回転を磁界で検出するものでは、金属粉によって磁界変化に影響し、流量計測を行うことができない。また、羽根車33の回転を光によって検出するものでは、流体が塗料のような場合には光が通らず、流量を検出することができない。
これに対し、前記近接センサ35を用いて検出対象部77を検出することにより、通常の塗料はもちろん、金属粉を含んだ塗料などあらゆる流体について流量計測を的確に行うことができる。
前記塗料の色の変更に際しては、燃料タンク7からスプレーガン3に至るまで全体的にシンナーによって洗浄される。すなわち、燃料タンク7にシンナーが収容され、ポンプ5を駆動することによって、燃料タンク7内のシンナーをパイプ17、ポンプ5、チューブ15、流量計9、チューブ13、スプレーガン3とを通過させ、スプレーガン3から噴出させることによって、前回に用いた塗料の洗浄を行う。この場合、流量計本体29においては、羽根車33の回転によってシンナーが羽根収容空間部63内にまで至り、各部を洗浄することができる。
洗浄が完了したあと、燃料タンク7内に他の色の塗料を収容して、再びポンプ5を回転させ、前記同様に塗装対象物に他の色の塗料を吹き付けることができる。
前記洗浄に際して、シンナーを用いる場合であっても、羽根車33、ワッシャ85,87、支持軸69、ケース31は、前記のように耐薬品性に優れているため、繰り返し洗浄に対しても十分に耐えることができる。
第8図、第9図は、本発明の他の実施形態を示している。第8図は平面から見た断面図、第9図は第8図のSB−SB矢視断面図である。本実施形態においても、基本的な構成は上記実施形態とほぼ同様であり、対応する構成部分には同符号を付して説明する。
本実施形態においては、流体としての塗料の流入路49は、前記羽根部73に対向配置されているが、同流出路51Aは円盤部71の回転中心部に対向配置したものである。このため、本実施形態では、羽根車33を回転自在に支持する支持軸部69Aを、ケース31Aのベース部37A側に片持ち支持している。なお、図上、ケース31Aのベース部37A及び蓋部39Aの左右配置は、上記実施形態に対して反対となっている。但し、この配置は特に限定されず、上記実施形態と同様な配置とすることもできる。
前記ケース31Aの蓋部39A側の中心部には、流出路51Aが設けられている。流出路51Aは、支持軸69Aの端部に対向し、該支持軸69Aよりも大径に形成されている。
近接センサ35は、ベース部37A側に螺合固定されている。入口部53には、チューブ15が螺合接続され、出口部55Aにはチューブ13が螺合接続されている。
なお、図示は省略しているが、ベース部37A、蓋部39Aは、上記実施形態と同様にボルトによって四角において締結結合されている。
本実施形態においても、近接センサ35及び検出対象部77によって、羽根車33の回転数が検出され、該羽根車33の回転数に基づいて流量計測を行うことできる。
一方、羽根車33の回転によって、羽根収容空間部63内に泡の発生を招くことがある。この泡は、塗料との比重差によって羽根車33の回転時に羽根車33の回転中心側へ集まる傾向になる。泡が羽根収容空間部63内に残存していると、その表面張力等によって羽根車33が回転抵抗を受け、微小流量の流量計測に影響を及ぼす恐れがある。
本願発明者の実験によれば、流量が多いとき泡による影響はそれほど現れなかったが、流量が少なくなると泡の影響が相対的に大きな割合を占め、回転抵抗を増大させて流量計測に悪影響が出た。
本発明の実施形態では、前記のように流出路51Aが羽根車33の回転中心部に対向配置されているため、羽根車33の回転中心側に集まった泡は、塗料と共に流出路51Aから排出され、羽根収容空間部63から泡を効果的に排出することができる。
従って、羽根収容空間部63内での泡の残存が抑制され、泡による回転抵抗を抑制又は除去することができ、微小流量の流量計測をより正確に行わせることができる。
第10図、第11図は、さらに他の実施形態に係る流量計本体29Bを示し、第10図は平面から見た断面図、第11図は第10図のSC−SC矢視断面図である。なお、本実施形態においても、基本的な構成は第8図、第9図の実施形態の構成とほぼ同様であり、対応する構成部分には同符号を付して説明する。
本実施形態においては、流出路51Bを例えば一対設けて、羽根車33の回転中心部に対向配置したものである。支持軸69Bは、ケース31Bの蓋部39Bに設けた支持穴58Bにも支持され、両持ち支持となっている。前記流出路51Bは、支持軸69Bを挟むように対称的に配置されている。なお、流出路51Bの数は限定されるものではなく、さらに数を増加し羽根車33の回転中心の回りに周回状に配置することもできる。また、流出路51Bを単一配置とすることも可能である。
本実施形態においても、羽根車33の中心部に集まってくる泡を、塗料と共に流出路51Bから排出させることができ、泡による回転抵抗を抑制して、微小流量の流量計測を正確に行わせることができる。
また本実施形態では、支持軸69Bを両持ち支持にすることで、羽根車33の支持をより確実に行なうことができる。
なお、本発明の流量計は、塗料の流量計測に拘わらず、燃料電池の燃料の流量計測、自動車の燃料の流量計測などあらゆるものに適用することができる。
[発明の開示]
本発明は、微小流量の流量計測であっても無理なく正確に計測することのできる流量計の提供を目的とする。
本発明の目的は、流体の流入路と流出路とを備えたケースと、円盤部の外周に羽根部を備えて前記ケースに回転自在に収容支持され前記流入路から流入する流体を羽根部で回転方向に受け流量に応じて回転する羽根車と、前記羽根車の回転数を検出する回転数検出手段とを備え、前記羽根車の回転数に基づいて流量計測を行う流量計であって、前記回転数検出手段は、前記円盤部の表面形態の変化で設けられた検出対象部と、前記ケースに取り付けられて前記検出対象部を非接触で検出可能な隙間が該検出対象部に対して設定された近接センサとよりなり、前記検出対象部の表面形態が前記円盤部の回転により前記近接センサに対し前記隙間で近接変化することにより検出信号を発することにより達成される。
従って、検出対象部を円盤部の表面形態の変化で設け、マグネットを羽根車に埋め込む必要が無いから、羽根車の重量軽減を図り慣性モーメントを小さくすることができると共に、回転のアンバランスを抑制することができる。また、計測精度向上のために検出対象部を増加しても表面形態の変化が代わるだけであるため羽根車の重量増大を抑制して慣性モーメントの増大を抑えることができる。
これら慣性モーメントの軽減、重量の増大抑制、及び回転アンバランスの抑制により、通常の流量計測は勿論のこと、微小流量の計測をも無理なく正確に行うことができる。
本発明の流量計は、前記検出対象部は、前記円盤部に凹部又は穴部を加工することにより設けられた。
従って、検出精度向上のため検出対象部を増加しても円盤部に凹部又は穴部を加工するだけであるため羽根車の重量増は無く、慣性モーメントの増大を確実に抑制し、通常の流量計測は勿論のこと、微小流量の計測をも無理なく正確に行うことができる。
本発明の流量計は、前記流体の流入路は、前記羽根部に対向配置され、同流出路は、前記円盤部の回転中心部に対向配置された。
Claims (4)
- 流体の流入路と流出路とを備えたケースと、円盤部の外周に羽根部を備えて前記ケースに回転自在に収容支持され前記流入路から流入する流体を羽根部で回転方向に受け流量に応じて回転する羽根車と、前記羽根車の回転数を検出する回転数検出手段とを備え、前記羽根車の回転数に基づいて流量計測を行う流量計であって、
前記回転数検出手段は、前記円盤部の表面形態の変化で設けられた検出対象部と、前記ケースに取り付けられて前記検出対象部を非接触で検出可能な検出具とよりなることを特徴とする流量計。 - 請求項1記載の流量計であって、
前記検出対象部は、前記円盤部に凹部又は穴部を加工することにより設けられたことを特徴とする流量計。 - 請求の範囲第1項又は請求の範囲第2項記載の流量計であって、
前記流体の流入路は、前記羽根部に対向配置され、同流出路は、前記円盤部の回転中心部に対向配置されたことを特徴とする流量計。 - 請求の範囲第1項〜請求の範囲第3項の何れかに記載の流量計であって、
前記流入路及び流出路は、塗装用のスプレーガンに塗料を供給する供給路に接続され、前記回転数に基づいて流量を表示する表示手段を備えたことを特徴とする流量計。
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