JPH0622175Y2 - 流量計 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は流量計に係り、特に流量に応じて回転する回転
子の回転を電磁的に検出する流量計に関する。

従来の技術 例えば石油、食品、化学液等の流体の流量を計測する流
量計としては、容積式流量計が広く使用されている。こ
の種の容積式流量計では楕円歯車よりなる一対の回転子
をケーシング本体の計量室内に回転自在に設け、流体が
計量室を通過するのに伴って通過した流体の容積分に応
じて回転子が回転する構成となっている。そして、回転
子の回転は、回転子に埋設された磁石の通過を磁気抵抗
素子等の検出手段により電磁的に検出されており、その
ときの流量はこの検出手段から出力された信号をもとに
算出される。

上記構成になる容積式流量計においては、例えば金属を
腐食させやすい腐食性流体の流量を計測する場合、回転
検出用の磁石が腐食性流体に接しないように耐食性材料
により磁石を保護している。

第８図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に従来の容積式流量計の
回転体を示す。この回転体１は１回転当り４個のパルス
を得るため、上面１ａに４個の磁石２ａ〜２ｄが埋設さ
れている。各磁石２ａ〜２ｄは例えばステンレス鋼等の
耐食性材料よりなる筒状のケース３ａ〜３ｄに挿入され
ており、ケース３ａ〜３ｄの上部開口は円盤状の耐食性
材料よりなる蓋４ａ〜４ｄにより閉蓋されている。従っ
て、磁石２ａ〜２ｄを回転子１に取付ける際は、磁石２
ａ〜２ｄが挿入されたケース３ａ〜３ｄを回転体１の上
面１ａに９０度間隔で穿設された挿入孔１ｂ内に挿入
し、次いで第８図（Ｃ）の如く蓋４ａ〜４ｄによりケー
ス３ａ〜３ｄの上部開口及び挿入孔１ｂの開口を閉蓋す
る。

考案が解決しようとする課題 従来は複数の磁石２ａ〜２ｄが腐食性流体に接しないよ
うに取付ける場合、各磁石２ａ〜２ｄを１個ずつ前述の
如く取付けることになり、しかも各蓋４ａ〜４ｄを溶接
等により固定し、且つ蓋４ａ〜４ｄと回転子１の挿入孔
１ｂとの隙間を密封しなければならない。従って、従来
の流量計では複数個の磁石を１個ずつ取付けた後溶接作
業を要するため、製作工数が多く手間がかかり、その製
造コストも高価になるといった課題がある。

さらに、上記容積式流量計においては、磁石の数を２０
〜３０個程度に増やして回転子１回転当りの流量検出の
分解能を高めることが考えられている。この場合、さら
に溶接工程が増加して生産性の低下を招き、１個の回転
子を製作するのに多大な時間を要するため製造コストが
より高価になるといった課題が生じる。

そこで、本考案は上記課題を解決した流量計を提供する
ことを目的とする。

課題を解決するための手段 本考案は上記流量計において、複数の磁石が挿入される
複数の挿入孔を環状に配設され、回転体の回転軸に対し
て同心円状に配設される環状のホルダと、ホルダの複数
の挿入孔を閉蓋する環状の蓋部材とを具備してなる。

作用 複数の磁石を環状のホルダの各挿入孔に挿入し、続いて
環状の蓋部材により複数の挿入孔を一括的に閉蓋できる
ので、磁石の数が増加しても製作時間を短縮できる。

実施例 第１図及び第２図に本考案になる流量計の一実施例を示
す。

両図中、容積式流量計１１はケーシング１２の計量室１
３内に一対の回転子１４，１５を設けてなる。ケーシン
グ１２は計量室１３より上流側に位置する流入路１６
と、計量室１３より下流側に位置する流出路１７とを有
する。この流入路１６及び流出路１７は夫々上、下流側
より計量室１３に開口しており、計量室１３を介して連
通している。回転子１４，１５は楕円歯車で互いに噛合
しており、回転軸１８，１９に支承されている。流入路
１６より被測流体が、計量室１３内に供給されると、流
体の圧力により一対の回転子１４，１５が回転軸１８，
１９を中心として回転する。流入路１６からの流体が回
転子１４，１５の回転と共に回転子１４，１５と計量室
１３の内壁２０との間の空間２１内に導入され、空間２
１の容積分の流体が流出路１７へ排出される。

尚、回転子１４，１５の中央孔には筒状の軸受２２，２
３が圧入されており、上記回転軸１８，１９はこの軸受
２２，２３に挿入されている。

２４は本考案の要部である磁石取付部で、後述するよう
に複数の磁石が被測流体に接しない密閉構造になってい
る。この磁石取付部２４は第３図に示すように一方の回
転子１４の上面中心部に同心円状に取付けられている。

２５はケーシング１２を閉蓋する蓋で、周縁部２５ａが
ボルト（図示せず）によりケーシング１２のフランジ部
１２ａに固定されている。この蓋２５には磁気抵抗素子
等よりなるピックアップ２７が磁石取付部２４に近接す
るように取付けられている。従って、ピックアップ２７
はケーシング１２内を流れる被測流体の流量に応じた回
転子１４の回転を電磁的に検出し、その検出信号を信号
処理回路（図示せず）に出力する。

ここで、磁石取付部２４の構成につき説明する。第４図
に示す如く、磁石取付部２４は複数（本実施例では４
個）の磁石挿入孔２８ａ〜２８ｄを９０度間隔ごとに環
状に穿設されたホルダ２８と、各挿入孔２８ａ〜２８ｄ
に挿入される丸棒状の磁石２９ａ〜２９ｄと、複数の挿
入孔２８ａ〜２８ｄを一括して閉蓋する環状の蓋部材３
０とよりなる。

ホルダ２８は例えばステンレス鋼等の耐食性材料により
形成されている。ホルダ２８の上面には環状溝２８ｅが
設けられており、この環状溝２８ｅの底面に前記挿入孔
２８ａ〜２８ｄが９０度間隔で穿設されている。又、各
挿入孔２８ａ〜２８ｄは有底孔であり、丸棒状の磁石２
９ａ〜２９ｄの全長より若干深く設けられている。

磁石２９ａ〜２９ｄは夫々Ｓ極とＮ極とが交互に上方に
位置するように取付けられる。すなわち、磁石２９ａが
Ｎ極を上にして挿入孔２８ａに挿入されると、次の磁石
２９ｂはＳ極を上にして挿入孔２８ｂに挿入される。同
様に次の磁石２９ｃはＮ極が上を向き、磁石２９ｄはＳ
極が上を向くように各挿入孔２８ｃ，２８ｄに挿入され
る。

このように、ホルダ２８の各挿入孔２８ａ〜２８ｄに磁
石２９ａ〜２９ｄが挿入された後、第５図に示す如く蓋
部材３０をホルダ２８の環状溝２８ｅに嵌入する。蓋部
材３０もホルダ２８と同様ステンレス鋼等の耐食性材料
により形成されている。そして、蓋部材３０と環状溝２
８ｅとの間は溶接される。尚、この溶接は蓋部材３０の
内周、外周の全周に亘って行なわれ、各磁石２９ａ〜２
９ｄは密閉構造とされたホルダ２８と蓋部材３０により
保護される。

このように組付けられた磁石取付部２４は第３図に示す
ように、回転子１４の上面中央部に回転軸と同心円状に
設けられた環状の段部１４ａに嵌入される。そして、磁
石取付部２４は溶接又は接着等の結合手段により回転子
１４と一体化される。

従って、回転検出用の磁石２９ａ〜２９ｄは被測流体に
全く接しないように密閉されたホルダ２８内に収納され
るため、被測流体が例えば腐食性流体であっても、磁石
２９ａ〜２９ｄは腐食から保護される。

又、上記磁石取付部２４は従来のように磁石２９ａ〜２
９ｄを１個ずつ回転子１４に取付けるのではなく、ホル
ダ２８により複数の磁石２９ａ〜２９ｄを一括して取付
けることができるので、組付が容易であり、短時間で取
付けることができる。

又、溶接工程は各磁石２９ａ〜２９ｄごとに行なうので
はなく、蓋部材３０の内外周を溶接するだけなので、溶
接工程に手間がかからず生産性が高められている。

第６図に本考案の変形例を示す。第６図に示す磁石取付
部３１は回転子１４が１回転する間に検出されるパルス
数を増やして流量検出の分解能を高めるため、３６個の
磁石３２が組込まれている。磁石取付部３１は前記磁石
取付部２４と同様環状のホルダ（第６図では表われな
い）に磁石挿入孔を穿設し、蓋部材３３により各挿入孔
が閉蓋されている。

又、回転子１４，１５は楕円歯車であるため、長径部と
短径部との回転速度は一定でない。第７図中線図Ｉで示
すように各回転子１４，１５の角度変位はＳ字状の曲線
となる。

このように、回転子１４の不等速回転をピックアップ２
７でそのまま検出してしまうと、回転子１４の回転に伴
う磁束変化を電気的なアナログ信号の変化に変換する際
アナログ信号が安定しないといった不都合が生ずる。

このような、不都合を無くすため、回転子１４の不等速
回転を打消すように、上記磁石取付部３１では３６個の
各磁石３２のピッチが均一にならないようにしてある。

すなわち、磁石３２のピッチは回転子１４の長径部より
短径部に移るにつれて徐々に狭くなり、短径部より長径
部に移るにつれて徐々に広くなる。この磁石３２のピッ
チの変化は、回転の速い長径部ほどピッチが大きく、回
転の遅い短径部ほどピッチが小さい。尚、上記磁石３２
のピッチは磁石挿入孔のピッチを変えることにより容易
に設定できる。又、磁石取付部３１は外周に突出する突
部３４により位置決めされる。

その結果、第７図に示す回転角変動曲線に対応させて０
〜180゜の範囲の各磁石３２の検出時間（周期）をみる
と、ピックアップ２７で検出される信号の時間の間隔は
均一になり、回転子１４は見かけ上等速回転しているこ
とになる。

尚、上記実施例では、楕円歯車よりなる回転子を用いた
が、本考案はこれに限らず、例えばまゆ形の回転子を有
するルーツ形流量計にも適用できるのは勿論である。
尚、上記実施例では回転子１４，１５が回転軸１８，１
９により支承された構成であったが、回転子と回転軸が
一体的に回転する構成の場合、磁石取付部は回転軸の端
部に取付けるようにしても良い。

又、本考案は上記容積式流量計に限らず、回転子に複数
個の磁石を取付けて腐食性流体の流量を計測する形式の
流量計であれば適用できるのは勿論である。

考案の効果 上述の如く、本考案になる流量計は、回転子の回転検出
用磁石が被測流体に接しないようにでき、例え腐食性流
体の流量を計測する場合でも磁石を良好に保護すること
ができる。しかも、複数の磁石を環状の蓋部材により密
閉されたホルダ内に収納できるので、複数の磁石を一括
して回転子に取付けることができ、溶接工程も蓋部材の
周りを溶接するだけで済むので、従来よりも手間がかか
らず生産効率が高くなり製造コストをより安価にしう
る。特に、回転子１回転当りのパルス数を増やして流量
検出の分解能を高めるのに有利であり、容積式流量計の
回転子の場合不等速回転によるパルス間隔を等間隔に校
正するのに磁石のピッチを任意の間隔に容易に設定でき
る等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本考案になる流量計の一実施例の縦
断面図、横断面図、第３図は回転子の縦断面図、第４図
は本考案の要部の斜視図、第５図はホルダ内に磁石を取
付けた状態を示す縦断面図、第６図は本考案の変形例の
平面図、第７図は回転子の不等速回転の特性を示す線
図、第８図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は従来の流量計に用
いられた回転子を示す平面図、縦断面図、拡大断面図で
ある。 １１……容積式流量計、１４，１５……回転子、１８，
１９……回転軸、２４，３１……磁石取付部、２７……
ピックアップ、２８……ホルダ、２８ａ〜２８ｄ……磁
石挿入孔、２８ｅ……環状溝、２９ａ〜２９ｄ，３２…
…磁石、３０，３３……蓋部材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】被測流体の流量に応じて回転する回転体に
   複数の磁石を設け、該複数の磁石の移動をピックアップ
   により検出して流量を計測する流量計において、 前記複数の磁石が挿入される複数の挿入孔を環状に配設
   され、前記回転体の回転軸に対して同心円状に配設され
   る環状のホルダと、前記ホルダの複数の挿入孔を閉蓋す
   る環状の蓋部材とを具備してなる流量計。