JPH0731135Y2 - 流量センサー - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、羽根車の回転によるパルスをカウントして
流量を測定する流量センサーに関し、特に、液体等の逆
流による羽根車の逆回転の防止と流量に対する出力パル
ス数の向上等を図ったものである。

〔従来の技術〕

液体等の流れによって羽根車を回転し、該羽根車に備え
た永久磁石と本体側に固定せるカウントセンサーによっ
て羽根車の回転によるパルスをカウントして流量を測定
する羽根車式の流量センサーとしては、従来、たとえ
ば、実開昭61−15519号公報又は第６図に示されている
従来例１のように、羽根車１′の羽根1a′をその回転軸
２′の軸線に対して傾斜させ、該羽根車１′の羽根1a′
に入口側の整流部６′により整流された回転軸線と平行
な液体等の流れを当てて羽根車１′に回転力を賦与せし
める構造となっているのが一般的であるため、液体等の
逆流ｂ′に対しても羽根車１′に同様の回転力が賦与さ
れて逆回転し出力するという欠点があった。そこで、上
記欠点を解消するために、たとえば、特開昭64−23118
号公報又は第７図に示されている従来例２のように、羽
根車１″の羽根1a″をその回転軸２″の軸線と実質的に
平行とし、該羽根車１″の入口側に液体等を軸流旋回運
動させる斜状案内羽根４″を固設して斜状案内羽根４″
による液体等の旋回流で羽根車１″に回転力を賦与せし
め、液体等の逆流ｂ″に対しては羽根車１″の羽根1a″
が逆流ｂ″と平行になっているため羽根車１″は逆回転
しない構造となしたものはある。

〔考案が解決しようとする課題〕

上記従来の技術における従来例１にあっては、羽根車
１′の逆回転を防止するためのブレーキ機構等を付設す
る必要があるため構造が複雑化し部品点数も多くなるこ
とと相まってコスト的に著しく高価となる。また、従来
例２にあっては、斜状案内羽根４″による旋回流に対し
羽根車１″の羽根1a″は回転軸線と平行になっているた
め、羽根車１″が旋回流を受け難く旋回流が羽根車の羽
根に効果的に作用せず、羽根車１″に旋回流による十分
な回転力が賦与されない。したがって、羽根車の回転性
は悪くなり流量に対する出力パルス数も低下するため、
始動及び停止時の応答性が遅延し、特に、低流量での立
ち上がり性能が悪くなるなど実際の使用にあたり多くの
問題点があった。

この考案は、上記従来の技術の有する斯かる問題点に鑑
み、液体等の逆流に対する羽根車の逆回転の防止と、該
逆転防止と併せて流量に対する出力パルス数の向上及び
構造の簡略化によるコストダウン等を目的とした流量セ
ンサーを提供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、この考案の流量センサーに
おける請求項１の考案は、羽根車の回転によるパルスを
カウントして流量を測定する羽根車式流量センサーであ
って、羽根車の羽根をその回転軸の軸線に対して傾斜さ
せたものにおいて、該羽根車の出口側に液体等の逆流に
よる羽根車の逆回転を防止する斜流部を設けたことを特
徴とするものであり、請求項２の考案は、羽根車の羽根
を入口側の斜状案内羽根による旋回流を受けやすい方向
に傾斜させ、かつ、斜流部を該羽根車の羽根と同方向に
傾斜させたものである。

〔作用〕

上記構成としたこの考案による流量センサーの請求項１
記載の考案は、羽根車の羽根が回転軸線に対し傾斜して
いるものにおいて、該羽根車の出口側に液体等の流れを
斜めに導く斜流部を設けたので、逆流は斜流部で斜流と
なって羽根車の羽根の傾斜方向に流されるために逆流が
羽根に当たって羽根車を回転することはない。また、請
求項２記載の考案は、羽根車の羽根を入口側に設けた斜
状案内羽根による旋回流を受けやすい方向に傾斜させ、
かつ、斜流部を該羽根車の羽根と同方向に傾斜させたか
ら、斜状案内羽根による旋回流が羽根車の羽根に確実に
当たって羽根車に十分な回転力が賦与され、その回転性
は高められ、かつ、逆流は斜流部で羽根車の羽根の傾斜
と同方向に流されるために逆流が羽根に当たって羽根車
に回転力を賦与することはない。

〔実施例〕

以下この考案の流量センサーの実施例について図面を参
照して説明する。

実施例１ 第１図及び第２図に示した実施例１は、第６図に示され
ている従来例１にこの考案の請求項１記載の考案を適用
したものであって、１は羽根車で、等間隔を存して放射
状に配した４枚の羽根1aを螺旋状に捻じってその回転軸
２の軸線に対して所定の角度だけ傾斜させて備えてお
り、該羽根車１のボス部に固定した回転軸２を両端に突
出して設け、該回転軸２を短筒状本体５の入口側に設け
た整流部６と出口側に設けた後述の斜流部３の中心部に
一体形成せる軸受け7,8に回転が自由に行えるよう挿入
支持して羽根車１の回転が軽快に行いうるよう軸設し、
かつ、各々の羽根1aの上端外側部に永久磁石９を埋込み
固定し、該永久磁石９はその極が円周方向にＮ、Ｓ交互
に異なるように極性が決められている。３は羽根車１の
出口側に設けた斜流部で、短筒状本体５の出口側に羽根
車１の回転軸２の軸線に対して所定の角度だけ傾斜させ
た複数の斜板3aを等間隔をもって放射状に配して形成さ
れている。なお、実施例１のように斜流部３を短筒状本
体５と一体に形成し、整流部６は別体として羽根車１等
の短筒状本体５への組付けが簡易に行いうるようにする
と実施上有益である。すなわち、羽根車１の一端に突出
せる回転軸２を斜流部３に設けた軸受け８に挿入して羽
根車１を短筒状本体５内に入れ、その後、整流部６の軸
受け７に羽根車１の他端に突出せる回転軸２を挿入して
整流部６を短筒状本体５の入口側に嵌入固定せしめれ
ば、羽根車１を斜流部３と整流部６の軸受け7,8に回転
が自由に行えるよう軸設した流量センサーが構成できる
ものである。また、羽根車１の羽根車1aに設けた永久磁
石９の外端露出部にカウントセンサー10の磁気センサー
10aを近接して対応させ、永久磁石９の磁界の変化を検
出してパルス信号を出力しうるようになしている。

前記構成の流量センサーにおいて、液体等の流れが正流
（図示下方から上方）ａである場合は、液体は入口側の
整流部６で整流された直線的な流れとなって羽根車１の
傾斜している羽根1aに当たるため羽根車１には液体によ
る回転力が作用して正方向に回転する。羽根車１が正回
転すると、各々の羽根1aに備えた永久磁石９の極がＮ、
Ｓ交互に形成されているから、その回転を磁気センサー
10aで検出し磁界の変化を電圧パルス出力としてカウン
トセンサー10から流量信号を出し流量を測定する。

次に、たとえば、自動給湯器の水抜き時等において、液
体が逆流（図示上方から下方）ｂした場合は、出口側に
設けた斜流部３によりその流れが羽根1aの傾斜に沿った
斜流となるため、羽根車１には流体による回転力が作用
せず、羽根車１は逆方向に回転しない。したがって、羽
根車１の逆流による逆回転が起因する誤動作の発生はな
い。

実施例２ 第３図及び第４図に示した実施例２は、第７図に示され
ている従来例２にこの考案の請求項２記載の考案を適用
したものであるが、実施例１と同一部分には同一符号を
付して説明すると、１は羽根車で、等間隔を存して放射
状に配した４枚の羽根1aを短筒状本体５の入口側に設け
た斜状案内羽根４による旋回流を受けやすい方向へ螺旋
状に捻じってその回転軸２の軸線に対して所定の角度傾
斜させて備えており、該羽根車１のボス部に頭2a付きの
回転軸２を挿通し、該回転軸２の突出端部を短筒状本体
５の出口側に設けた斜流部３の中心部に一体形成せる軸
受け８に挿入固定して羽根車１が回転軸２にその回転が
軽快に行いうるよう持設され、各々の羽根1aの上端外側
部に、永久磁石９をその外端面を露出して埋込み固定
し、該永久磁石９はその外端露出部の極が円周方向に
Ｎ、Ｓ交互に異なるように極性が決められている。３は
羽根車１の出口側に設けた斜流部で、短筒状本体５の出
口側に羽根車１の回転軸２の軸線に対し羽根車１の羽根
1aと同方向に所定の角度だけ傾斜させた複数の斜板3aを
等間隔を存して放射状に配して形成されている。なお、
斜流部３を短筒状本体５と一体に形成し、斜状案内羽根
４は別体として羽根車１の短筒状本体５への組付け等が
簡易に行いうる構造とした点は実施例１と同様であり、
また、羽根車１の羽根1aに設けた永久磁石９に対するカ
ウントセンサー10の取付け関係も実施例１と同様である
ためこれら説明については省略する。

前記構成の流量センサーにおいて、液体等の流れが正流
（図示下方から上方）ａである場合は、液体は入口側の
斜状案内羽根４で旋回流となるが、羽根車１の羽根1aは
該旋回流を受けやすい方向に傾斜させているため、旋回
流が羽根車１の羽根1aに確実に当たって羽根車１に旋回
流による回転力が無駄なく効率的に賦与されて正方向に
回転する。羽根車１が正回転すると、各々の羽根1aに備
えた永久磁石９の極がＮ、Ｓ交互に形成されているか
ら、その回転を磁気センサー10aで検出し磁界の変化を
電圧パルス出力としてカウントセンサー10から流量信号
を出し流量を測定する。

次に、たとえば、自動給湯器の水抜き時等において、液
体が逆流（図示上方から下方）ｂした場合は、出口側に
設けた斜流部３が羽根車１の羽根1aと同方向に傾斜して
いるから、その流れは羽根1aの傾斜に沿った流れとなり
羽根1aに当たることがないため、羽根車１には流体によ
る回転力は作用せず、羽根車１が逆方向に回転すること
はない。したがって、逆流による羽根車１の逆回転が起
因する誤動作の発生はない。

前記実施例２の流量センサーと、第７図に示されている
従来例２の流量センサーとの流量に対する出力パルス数
を比較して測定したところ、第５図の測定グラフに示し
たとおりであった。この測定グラフからも明らかなよう
に、羽根車１の回転性が飛躍的に向上するこの考案の流
量センサーＡにあっては、従来例２の流量センサーＢに
比べ高い測定値（出力パルス数）が得られる。したがっ
て、始動及び停止時の応答性が早くなり、低流量での立
ち上がり性能も向上する。

上述したこの考案の流量センサーにおける羽根車の羽根
は実施例１及び２の４枚に限定されないこと勿論であ
る。

〔考案の効果〕

この考案の流量センサーにおける請求項１記載の考案
は、羽根車の羽根が回転軸線に対し傾斜しているものに
おいて、該羽根車の出口側に液体等の流れを斜めに導く
斜流部を設けたという簡単な構造で、液体等の逆流に対
する羽根車の逆回転を防止したから、羽根車の逆回転が
起因する誤動作がなく、したがって、始動性能の悪化や
出力の直線性の悪化等を及ぼすことはなく、常に正確な
流量測定が行いうるものである。

また、請求項２記載の考案は、羽根車の羽根を斜状案内
羽根による旋回流を受けやすい方向に傾斜させ、かつ、
斜流部を該羽根車の羽根と同方向に傾斜させたという簡
単な構造で、羽根車に旋回流による回転力が無駄なく効
率的に作用し、その回転性が飛躍的に向上するため、流
量に対する出力パルス数は向上し始動及び停止時の応答
性が早くなり、特に、低流量での立ち上がり性能が向上
する。また、液体等の逆流に対する羽根車の逆回転は斜
流部が羽根車の羽根と同方向に傾斜しているため、逆流
は羽根車の羽根の傾斜に沿って流れ、羽根車に逆流によ
る回転力は賦与されず、羽根車が逆回転することはな
い。したがって、羽根車の逆回転が起因する誤動作はな
いから、前記請求項１記載の考案と同様の効果を奏す
る。

さらに、請求項１及び２記載の考案は、構造が簡単で、
部品点数も少なく、しかも、製作容易であるから、コス
ト的に著しく低廉とすることができる。

なお、実施例１及び２のように、斜流部３を短筒状本体
５と一体に形成し、整流部６又は斜状案内羽根４は短筒
状本体５と別体に形成して羽根車１等の短筒状本体５へ
の組付けを容易とすると、斜流部を備えた短筒状本体
５、羽根車１及び整流部６は又は斜状案内羽根４の３つ
の構成部品が合成樹脂等によって量産でき、しかも、そ
の組立ても簡易であるからコストをより低下させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案による流量センサーの実施例１の縦断
正面図、第２図はその半断平面図、第３図は実施例２の
縦断正面図、第４図はその半断平面図、第５図は流量と
出力パルス数の関係を表したグラフ、第６図及び第７図
は従来例の縦断正面図である。 １…羽根車、1a…羽根、２…回転軸、３…斜流部、４…
斜状案内羽根。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】羽根車（１）の回転によるパルスをカウン
   トして流量を測定する羽根車式流量センサーであって、
   羽根車（１）の羽根（1a）をその回転軸（２）の軸線に
   対して傾斜させたものにおいて、該羽根車（１）の出口
   側に液体等の逆流による羽根車（１）の逆回転を防止す
   る斜流部（３）を設けたことを特徴とする流量センサ
   ー。
2. 【請求項２】羽根車（１）の羽根（1a）を入口側の斜状
   案内羽根（４）による旋回流を受けやすい方向に傾斜さ
   せ、かつ、斜流部（３）を該羽根車（１）の羽根（1a）
   と同方向に傾斜させた請求項１記載の流量センサー。