TW202405382A - 無磁水表構造 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種無磁水表構造，包含一殼體，設有一容室；一固定座固定於該容室內；一葉輪於一軸向樞設於該固定座內，該葉輪於該軸向上凸設有一感應部，該感應部於一徑向上環設有複數個金屬反應層及非金屬反應層；一感應單元於該徑向上相對於該感應部的位置處間隔設有一容置部，該容置部內設入有一感應元件，該感應元件係能於該徑向上感應該等金屬反應層及非金屬反應層。藉以可縮小該感應部之整體面積，使其旋轉時不會偏斜，以避免過度的磨損，而使該葉輪故障、損壞或失效。

Description

無磁水表構造

本發明係有關於一種可以縮小感應部之整體面積，使其不會因為磨損而故障、損壞或失效的水表感應構造。

傳統的水表主要係為機械式構造，其透過渦輪葉片帶動齒輪組旋轉。由於長期使用後，會造成組件的磨損或受到磁鐵干擾而失效。

因此有中華民國110年6月11日所公告的發明第I730810號「電子式水錶」專利案。其係揭露：流體模組包括感應葉片以及葉輪，感應葉片樞接於葉輪之上，當葉輪受到流體的流動而旋轉時，葉輪帶動感應葉片一併旋轉。感應模組與流體模組分隔於獨立的空間，兩者間以磁性作為做動連結，感應模組包括防水殼體以及感應電路，防水殼體包覆於感應電路之下，且隔絕流體接觸感應電路。感應電路朝下產生磁場，且感應電路通過旋轉的感應葉片的磁性變化對磁場的擾動獲得流體訊號的特徵模式。

該專利前案係透過非接觸的感測方式，以供可偵測水流的流量及流向。

磁性水表之感測方式，如中華民國106年6月21日所公告的發明第I588451號「流量計非接觸且連續式感測裝置及方法」專利案。其係揭露：流量計內部可動件接設一作用件，該可動件受流體帶動時連動該作用件作出位移運動，該作用件上方裝設有一投射器，可對該作用件投射訊號，該作用件面對該投射器區分出至少二區域，且至少有一區域會對投射至之連續訊號加以反射，使該投射器與作用件間之空間在作用件通過時發生訊號密度變化，致影響該投射器之投射功率，藉此感應該作用件之運動狀況，並對應得知流體之流動狀況。

由於上述二專利前案利用葉輪可以帶動作用件旋轉，透過投射器可以感應作用件於軸向上設有若干呈散射狀之作用區域，該等區域具有金屬反應層及非金屬反應層，而得以產生一感應訊號，而獲知通過該水表之水流的流量及流向。但由於該等作用區域，係位於該作用件的軸向上，以致於造成該作用件的面積過大，而且每一個作用區域的面積大小不一樣，而會在重量上有所不同，因此在遠離該葉輪旋轉中心的狀態下，會造成該葉輪旋轉時，因重心不穩而偏斜，長久之後會造成磨損及損壞，導致感測失準，甚至失去感應的作用，因此在使用上仍不盡理想。

爰此，有鑑於目前的無磁水表構造具有上述缺點。故本發明提供一種無磁水表構造，包含有：一殼體，係設有一容室；一固定座，係固定於該容室內，該固定座位於一水流通過的一水流路徑上；一葉輪，係於一軸向樞設於該固定座內，該葉輪位於該水流路徑上，該葉輪於該軸向凸設有一感應部，該感應部於一徑向環設有至少一個金屬反應層及非金屬反應層；一感應單元，係固定於該殼體，該感應單元於該徑向相對於該感應部，而間隔設有一感應元件，該感應元件係能於該徑向感應該等金屬反應層及非金屬反應層。

上述殼體的周緣相對設有一第一接口及一第二接口分別貫穿至該容室，該第一接口及該第二接口位於該水流路徑上。

上述殼體的頂緣設有具螺紋的一開口連通至該容室，該感應單元係螺固於該開口，藉以封閉該容室。

上述固定座設有一凹入部，該凹入部內係設有一第一軸，該第一軸具有一端部，該葉輪係設有一第一軸孔，該第一軸穿設於該第一軸孔，以供該葉輪於該第一軸上旋轉。

上述固定座的周緣環設有複數導流口連通至該凹入部，該葉輪係樞設於該凹入部內，該葉輪的周緣環設有複數葉片。

進一步設有一軸座，該感應部的內部設有一定位孔與該第一軸孔相連通，該軸座係固定於該定位孔內，該軸座的一端凸設有一第二軸，該第二軸係凸出於該定位孔外，該軸座的另一端則設有一凹抵部，該凹抵部係供該第一軸的該端部頂抵，而限位旋轉。

進一步設有一帽蓋，該帽蓋係蓋合於該感應部周緣，該帽蓋設有一透孔，以供該第二軸穿出，該感應單元的底部係設有一凹槽，該凹槽係供該帽蓋設入於該其中，該凹槽內凹設連接有一第二軸孔，以供該第二軸設入於該第二軸孔內進行樞轉。

上述設有複數個金屬反應層及非金屬反應層，金屬反應層及非金屬反應層係交錯間隔排列於該感應部的該徑向上。

上述設有複數個金屬反應層及非金屬反應層，金屬反應層及非金屬反應層的面積係相等或不相等。

上述感應單元於該徑向相對於該感應部的位置處間隔設有一容置部，該容置部內設入有該感應元件。

上述感應部係一體成型於該葉輪的軸向上。

上述技術特徵具有下列之優點：

1.利用金屬反應層及非金屬反應層，均徑向的設置於感應部的周緣，因此可以縮小葉輪感應部之整體面積，使得葉輪在旋轉時，不會因為重心不穩而偏斜，也可避免造成過度的磨損，使得葉輪故障、損壞或失效。

2.由於金屬反應層及非金屬反應層是徑向的位於感應部的周緣，因此相當的接近葉輪的旋轉中心，即使是金屬反應層及非金屬反應層的面積大、小不相等，而在重量上有差異，當葉輪旋轉時，其重量上的差異幾乎可以忽略不計，而不會影響到葉輪的旋轉，並不會因為重心不穩而偏斜，可以延長葉輪及水表整體的使用壽命，以確保水表的準確性。

請參閱第一圖、第二圖及第三圖所示，本發明實施例包含有：殼體1、固定座2、葉輪3、軸座4、帽蓋5及感應單元6，其中：

殼體1，內部設係設有一容室11，該殼體1的周緣相對設有一第一接口12及一第二接口13，該第一接口12及該第二接口13分別貫穿至該容室11。又該殼體1的頂緣設有具螺紋的一開口14，該開口14係連通至該容室11。

固定座2，係固定於該容室11內，而位於一水流通過該第一接口12及該第二接口13的一水流路徑上。該固定座2設有一凹入部21，該凹入部21內係設有一第一軸22，該第一軸22具有一端部221。該固定座2的周緣環設有複數導流口23，該等導流口23係連通至該凹入部21。

如第一圖、第四圖及第五圖所示，葉輪3，係以一軸向X樞設於該凹入部21內，而位於該水流路徑上。該葉輪3的軸心處係設有一第一軸孔31，該第一軸孔31係可供該第一軸22穿設，以供該葉輪3可以於該第一軸22上旋轉。該葉輪3沿著該第一軸孔31於該軸向X上凸設有一感應部32，該感應部32係一體成型於該葉輪3的該軸向X上。該感應部32的一徑向Y上環設有至少一個金屬反應層321及非金屬反應層322，本發明實施例係設有複數個該金屬反應層321及該非金屬反應層322。該等金屬反應層321及非金屬反應層322係交錯間隔排列於該感應部32的該徑向Y上。又該金屬反應層321及非金屬反應層322的面積係相等或不相等。該感應部32的內部設有一定位孔33，該定位孔33係與該第一軸孔31相連通。另該葉輪3的周緣環設有複數葉片34。

軸座4，係固定於該葉輪3之該定位孔33內，該軸座4的一端凸設有一第二軸41，該第二軸41係凸出於該定位孔33外。該軸座4的另一端則設有一凹抵部42，該凹抵部42係可供該第一軸22的該端部221頂抵，而使該葉輪3限位旋轉。

帽蓋5，係蓋合於該葉輪3的該感應部32周緣，藉由該帽蓋5的保護作用，可以防止該感應部32直接受到水流的沖擊而位移或損壞，造成感應失效。該帽蓋5對應於該第二軸41的位置處設有一透孔51，以供該第二軸41穿出該透孔51外。

感應單元6，其係螺固於該殼體1的該開口14，藉以封閉該容室11。該感應單元6的底部係設有一凹槽61，該凹槽61係可供該帽蓋5設入於該其中。該凹槽61又內凹接設有一第二軸孔62，以供該第二軸41可以設入於該第二軸孔62內進行樞轉。又該凹槽61於該徑向Y上相對於該感應部32的位置處間隔設有一容置部63。該容置部63內設入有一感應元件64，該感應元件64係能於該徑向Y上感應該感應部32的該等金屬反應層321及非金屬反應層322之旋轉狀態，藉以能發出一感應訊號，以供可計算該水流通過該水流路徑的流量及流向。該感應單元6感應該水流的流量及流向的方法及原理，係為一習知技術，茲不再另繪圖及說明。

使用時，第一圖、第六圖及第七圖所示，係將該殼體1的該第一接口12及該第二接口13，分別接合於一水管a及b，該二水管a、b於輸送該水流時，係可自動控制該水流的供應來源，而分別變換為一進水管或一出水管，並且可以互換所輸送流動的該水流之流向。當需要感應該水流的流量或流向時，只要控制該水流經由該第一接口12流入、該第二接口13流出，或者是經由該第二接口13流入、該第一接口12流出，本發明實施例係以該第一接口12流入、該第二接口13流出的實施狀態進行說明。透過該水管a或b所輸送來的該水流，係可通過該第一接口12或該第二接口13，而沿著該水流路徑由該固定座2的該等導流口23流入到該凹入部21內，然後利用該水流可以驅動該葉輪3的該等葉片34旋轉。該葉輪3係分別以該第一軸22及該第二軸41做為軸心支撐而旋轉，並可根據該水流的流向不同而呈順時針旋轉或逆時針旋轉。當該葉輪3旋轉時，係可連動該感應部32旋轉，因此，該感應部32於該徑向Y上之該等金屬反應層321及非金屬反應層322，同樣隨著旋轉，該感應元件64則可發出一投射訊號至該感應部32，藉以感應該感應部32上的該等金屬反應層321及非金屬反應層322之旋轉狀態，而可發出該感應訊號，並將該感應訊號傳送至遠端的輸水廠或控制中心，藉以可供計算該水流通過該水流路徑的流量及流向。

因此，本發明實施例利用該等金屬反應層321及非金屬反應層322，以該徑向Y的設於該感應部32的周緣上，因此可以縮小該葉輪3的該感應部32之整體面積，使得該葉輪3在旋轉時，不會因為重心不穩而偏斜，也可避免造成過度的磨損，而使得該葉輪3故障、損壞或失效。又由於該等金屬反應層321及非金屬反應層322以該徑向Y的位於該感應部32的周緣上，因此相當的接近該葉輪3的旋轉中心，即使是該等金屬反應層321及非金屬反應層322的面積大、小不相等，而於重量上有所差異，當該葉輪3在旋轉時，其重量上的差異幾乎可以忽略不計，而不會影響到該葉輪3的旋轉，並不會因為重心不穩而偏斜，而可延長該葉輪3及整體的使用壽命，並確保水表的準確性。

綜合上述實施例之說明，當可充分瞭解本發明之操作、使用及本發明產生之功效，惟以上所述實施例僅係為本發明之較佳實施例，當不能以此限定本發明實施之範圍，即依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作簡單的等效變化與修飾，皆屬本發明涵蓋之範圍內。

1:殼體 11:容室 12:第一接口 13:第二接口 14:開口 2:固定座 21:凹入部 22:第一軸 221:端部 23:導流口 3:葉輪 31:第一軸孔 32:感應部 321:金屬反應層 322:非金屬反應層 33:定位孔 34:葉片 4:軸座 41:第二軸 42:凹抵部 5:帽蓋 51:透孔 6:感應單元 61:凹槽 62:第二軸孔 63:容置部 64:感應元件 a、b:水管 X:軸向 Y:徑向

[第一圖]係為本發明實施例之立體分解圖。

[第二圖]係為本發明實施例之立體組合圖。

[第三圖]係為本發明實施例之組合剖視圖。

[第四圖]係為本發明實施例葉輪之放大示意圖。

[第五圖]係為本發明實施例固定座、葉輪、軸座及帽蓋之組合剖視圖。

[第六圖]係為本發明實施例使用時水流通過的水流路徑之示意圖。

[第七圖]係為本發明實施例感應元件感應金屬反應層及非金屬反應層之示意圖。

1:殼體

11:容室

12:第一接口

13:第二接口

14:開口

2:固定座

21:凹入部

22:第一軸

221:端部

23:導流口

3:葉輪

32:感應部

321:金屬反應層

322:非金屬反應層

33:定位孔

34:葉片

4:軸座

41:第二軸

5:帽蓋

51:透孔

6:感應單元

61:凹槽

64:感應元件

Claims (10)

1. 一種無磁水表構造，包含有： 一殼體，係設有一容室； 一固定座，係固定於該容室內，該固定座位於一水流通過的一水流路徑上； 一葉輪，係於一軸向樞設於該固定座內，該葉輪位於該水流路徑上，該葉輪於該軸向凸設有一感應部，該感應部於一徑向環設有至少一個金屬反應層及非金屬反應層； 一感應單元，係固定於該殼體，該感應單元於該徑向相對於該感應部，而間隔設有一感應元件，該感應元件係能於該徑向感應該等金屬反應層及非金屬反應層。
2. 如請求項1之無磁水表構造，其中，該殼體的周緣相對設有一第一接口及一第二接口分別貫穿至該容室，該第一接口及該第二接口位於該水流路徑上。
3. 如請求項1之無磁水表構造，其中，該殼體的頂緣設有具螺紋的一開口連通至該容室，該感應單元係螺固於該開口，藉以封閉該容室。
4. 如請求項1之無磁水表構造，其中，該固定座設有一凹入部，該凹入部內係設有一第一軸，該第一軸具有一端部，該葉輪係設有一第一軸孔，該第一軸穿設於該第一軸孔，以供該葉輪於該第一軸上旋轉。
5. 如請求項4之無磁水表構造，其中，該固定座的周緣環設有複數導流口連通至該凹入部，該葉輪係樞設於該凹入部內，該葉輪的周緣環設有複數葉片。
6. 如請求項4之無磁水表構造，進一步設有一軸座，該感應部的內部設有一定位孔與該第一軸孔相連通，該軸座係固定於該定位孔內，該軸座的一端凸設有一第二軸，該第二軸係凸出於該定位孔外，該軸座的另一端則設有一凹抵部，該凹抵部係供該第一軸的該端部頂抵，而限位旋轉。
7. 如請求項6之無磁水表構造，其中，進一步設有一帽蓋，該帽蓋係蓋合於該感應部周緣，該帽蓋設有一透孔，以供該第二軸穿出，該感應單元的底部係設有一凹槽，該凹槽係供該帽蓋設入於該其中，該凹槽內凹設連接有一第二軸孔，以供該第二軸設入於該第二軸孔內進行樞轉。
8. 如請求項1之無磁水表構造，其中，設有複數個金屬反應層及非金屬反應層，該等金屬反應層及非金屬反應層係交錯間隔排列於該感應部的該徑向上。
9. 如請求項1之無磁水表構造，其中，設有複數個金屬反應層及非金屬反應層，該等金屬反應層及非金屬反應層的面積係相等或不相等。
10. 如請求項1之無磁水表構造，其中，該感應單元於該徑向相對於該感應部的位置處間隔設有一容置部，該容置部內設入有該感應元件。