JPH0758209B2 - 流量検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、流体を利用する湯沸器等の機器の流量検出装
置に関するものである。

従来の技術 近年、流量検出装置はコンパクト化され、また安定した
広い流量検出域を有することが要求されている。

以下図面を参照しながら、上述した従来の流量検出装置
の一例について説明する。

第３図は従来の流量検出装置の断面図を示すものであ
る。第３図において、１は流体の通路、２は通路１内に
設けた固定羽根車、３は固定羽根車２の下流の通路１内
に設け、磁性体を非磁性体で包んだ球体、４は球体の流
れ止めを兼ねた孔4aを有する周回部、５は固定羽根車２
の上手における流体１内に設け、固定羽根車１に向かっ
て広がるテーパ部を有する前流部、６は周回部４の下流
の通路１に設け、流れ方向に向かって狭くなるテーパ部
を有する後流部、７は球体３の回転を磁気変化により検
出する回転検出装置である。

以上のように構成された流量検出装置について、以下そ
の動作について説明する。

まず、流体は前流部５で一旦絞られ乱れを少なくして固
定羽根車２で旋回流にされる。球体３はその旋回流によ
り周回部４内を流れに対して垂直に周回する。回転検出
装置７は球体３の周回による磁界の変化を検知し球体３
が周回していることを示す信号を出力する。後流部６は
固定羽根車２と共に球体３の回転数や周回の安定性の重
要な要素でありテーパ部の最小内径φｄとその距離ｌが
主な因子である。最小内径φｄが小さくなれば球体３の
回転数は多くなり少ない流量でも検知できる。距離ｌが
短くなれば回転数は多くなるが周回の安定性は悪くな
る。つまり、使用する流量域と球体３の回転数域の兼合
いで適当な最小内径φｄと距離ｌを選択するのである。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、後流部６のテーパ
最少径部までの距離ｌは少なくとも経験的に5mm以上必
要であり、流量域が大きくなる程距離ｌを長くする必要
があるので、コンパクト化が難かしく、流量範囲によっ
ては全長を変えなければならない可能性があるという問
題点を有していた。

本発明は上記問題点に鑑み、後流部をコンパクト化し、
かつ使用流量範囲によっても外形を変える必要がない流
量検出装置を提供するものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の流量検出装置は流
体を軸流旋回させる固定羽根車と、流れに対し前記固定
羽根車の直後に配した流れに対し垂直方向に周回する球
体と、この球体の回転検出装置と、前記球体の下流に流
れ方向に彎曲し中央部とその周辺部に流路を設けた平板
という構成を備えたものである。

作用 本発明は上記した構成によって、球体より下流の長さが
短縮され平板の流路形状を変えることによって流量範囲
を調整でき形状を変えることが必要でなくなった。

実施例 以下本発明の一実施例の流量検出装置について、図面を
参照しながら説明する。第１図は本発明の実施例におけ
る流量検出装置の断面図を示すものである。従来例で示
したものと同じ部品については同一符号を付しその詳細
な説明は省略し従来例と異なる点のみ説明する。従来例
と異なるのは第３図の後流部６が第２図ａ、ｂに詳細を
示す整流板８に変えたのみである。第２図ａ、ｂに示す
とおり本実施例の整流板８は流体の流れる方向に向かっ
て半径R22mmで湾曲している。整流板８は高さt2mm、直
径Φ20mmの外形寸法である。材質は防錆を考慮してSUS3
04、板厚は加工性を考慮して0.5mmでできている。この
湾曲面の中央に直径Φ8mmの穴が開いた流路8aとその周
囲に、45°角度おきに直径Φ2mmの穴が計８個開いてい
る流路8bとがある。そしてこの整流板８は、フランジ部
8cを流路１と周回部４とで挟みこむことにより固定され
ている。

以上のように構成された流量検出装置について以下第１
図、第２図を用いてその動作を説明する。従来例と同一
符号を付しているものは動作は従来例での説明と同じで
あるので説明を省略し従来例と異なる点のみ説明する。
旋回流が球体３を周回運動された後、整流板８を通過す
る。この時流体の大半は中央の流路8aを通るが、一部は
その周囲の流路8bを通過する。この周囲の流路8bの面積
によって安定した球体３の回転域を得られる流量範囲を
変えることができる。

すなわち、球体３の回転数が増すと回転の安定性が悪く
なるという関係があるので、整流板８の周囲の流路8bの
面積を変えることにより球体３の回転数を変化させて使
用流量域で球体３が安定して周回する回転数に設定する
のである。

例えば、周囲の流路8bの面積を小さくすると、中央の流
路8aの流量の割合が多くなり流線が中央に集まるために
同じ流量では球体３の回転数が増加する。このために安
定して周回する流量の上限は規制されるが、逆に回転数
が多くなるために球体３が周回を始めるあるいは停止す
る最小流量が小さくなり使用可能な小流量域が広がる。

また反対に周囲の流路8bの面積を大きくすると球体３の
回転数が減少するため安定して周回する流量の上限が広
がり、逆に球体３が周回する最小流量が大きくなること
によって全体的に使用可能な流量域が上昇する。

以上のように本実施例によれば流体の流れ方向に湾曲し
た形状を持つ整流板８を設け、その整流板８の中央にあ
けた流路8aと、その周辺に設けた流路8bの面積比を変化
させることにより磁性体を有するボールの回転性能を容
易に制御できるようにする。その結果、検出したい流量
範囲を精度よく設定できるようになり、また検出したい
流量範囲が変化しても流路8aと、その周辺に設けた流路
8bの面積比を変化させることにより対応でき、全体長さ
を一定に保つことができ汎用性を高めることができる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、流体を軸流旋回させる固
定羽車と、流れに対し前記固定羽車の直後に配し、流れ
に対し直角方向に周回する球体と、この球体の回転数検
出装置と、球体の下流に流れ方向に湾曲し、その中央部
とその周辺部に流路を設け、この面積比を変化させるこ
とにより使用流量域を自在に選ぶことができ更に一定の
大きさで行うことができるため汎用性が高まる利点を有
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における流量検出装置の断面
図、第２図ａ、ｂは第１図の整流板８の正面図と断面
図、第３図は従来の水量検出装置の断面図である。 ２……固定羽根車、３……球体、７……回転検出装置、
８……整流板、8a、8b……流路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】流体を軸流旋回させる固定羽根車と、流れ
   に対し前記固定羽根車の直後に配し流れに対し垂直方向
   に周回する球体と、この球体の回転検出装置と、球体の
   下流に、流れ方向に向って彎曲し、その中央部とその周
   辺部に流路を設けた整流板とを備えた流量検出装置。