JPS603519A - 流量検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は流体の流量を計測する流量検出装置に関するも
のである。

２・・−２゛ 従来例の構成とその問題点 従来この種の流量検出装置は第１図及び第２図に示すよ
うに構成されている。第１図、第２図において、１は断
面円形状の環状流路でこの流路の外周に流入通路２、及
び流出通路３が開口している。この流入通路２にはノズ
ル４が設けられている。また環状流路１内には球体５が
挿入されていると共に、透明窓６．７が構成され、発光
素子８と受光素子９が設けられている。このよう々構成
において流体が流入通路２のノズル４から環状流路１内
に入ると、流れは環状流路１内を環流しながら流入通路
２から流出通路３へ流れ、それと共に球体５も図中実線
の矢印の方向に環状流路１内を周回運動する。この球体
の周回回転数は流体の流量に比例するなど相関があるた
め、球体５の回転数を発光素子８と受光素子９によシパ
ルス信号として検出し制御回路を通して流量を計測する
。

この従来例の問題点としては第１に流量抵抗が大きいこ
とが上げられる。環状流路１を形成しているため流路の
入口出口が方向変換し、それによ３ る曲がシ損失を生じると共に、環流が流入通路附近で流
入通路２からの流れと交わるため流入抵抗となって損失
を生じる。更に球体５０周回が促進するように球体を環
状流路１の断面積に近い大きさで構成されている場合に
も大きな流路抵抗となる。また流入通路２に球体５の周
回を円滑にするようノズ）Ｖ４を設けるとさらに大きな
流路抵抗となる。第２にセンサとしての構造が大きくな
りやすいなど構成上の課題がある。上記のように通路抵
抗が大きくなるためそれを低減するよう通路径を大きく
する必要がちシ、また直管などに対し、環状流路１を有
しているため、その分のヌペーヌが必要であシセンサ全
体として前後の通路に対し大型になる。加えて流入通路
２と流出通路３の方向がある程度限定されることになり
、センサとして機器などに組込む際に構成Ｃ上５の制約
が生じたり、全体の大型化につながるなどの問題点があ
る。

発明の目的 本発明はこのような従来の欠点を解消するもので流量抵
抗の小さい小型コンパクトな流量検出装置を提供するこ
とを目的とする。

発明の構成 この目的を達成するために本発明は、被検出流体を軸流
旋回させ曲線翼が軸の周囲にほぼ軸方向に沿って設けら
れた旋回手段と、この旋回流の中に位置し流れの方向に
対して垂直向で周回する回転体と、この回転体を前記旋
回流の範囲内にとどめる流出防止手段と、前記回転体の
検出手段からなり、前記旋回手段は、前記曲線翼の」−
流側端部が前記被検出流体の流れ方向とほぼ平行して設
けられ、前記上流側端部から下流部に行くに従って軸方
向に対し曲線状に構成したものである。

この構成により、流体の流れ方向を軸流方向とし、旋回
手段による旋回流の中で流路断面積に比べ面積の小さい
回転体を回転することによシ極めて小さい流量抵抗とな
るとともに、小型コンパクトな流量検出装置を得ること
ができる。

実施例の説明　１ 次に本発明の実施例について第３図〜第５図に基づいて
説明する。第３図において１０はハウジ５　′ニー” ンクであり、このハウジング１０の内部には被検出流体
を軸流旋回させる旋回手段である翼１１がケーシング１
２に固定されている。この翼１１は円弧翼１３と軸１４
で構成されている。この円弧翼１３の上流側端部１５は
前記被検出流体の流れ方向を示す矢印１６とほぼ平行し
て設けられている。また円弧翼１３は下流部１７に行く
に従って円弧状に構成されている。この翼１１の下流に
は回転体である磁性球体１８があシ、その下流には前記
磁性球体１８の流出防止手段である球体受け１９が前記
ケーシング１２に固定されている。この磁性球体１８構
成としては、中空鋼球、中実鋼球、ＦｅＮ１メッキを表
面に行なった樹脂球等がある。ハウジング１０の外部に
は永久磁石２０と磁気抵抗素子２１からなる磁性球体１
８の検出手段である回転検出器２２が設けられ流量検出
装置が構成されている。２３はケーシング１２の止め輪
である。２４．２５は入口及び出口であり２６は磁性球
体１８の回転方向を示す矢印である。第４図は翼１１を
入口２４側から見た場合の図である６ペーコク が、６枚の円弧翼１３が１ｌｉｌＩ１１４から伸び翼１
１を構成しており、円弧翼１３の間の間隙部２７は極め
て小さく設けられている。第５図は球体受け１９である
が、２８は磁性球体１８の周回面であり円錐形状に構成
されている。２９は流路である。

次に上記構成における動作を第３図〜第５図において説
明する。入口２４側から流入した被検出流体は、翼１１
の円弧翼１３に沿って下流へと流れることにより軸流旋
回される。この結果旋回流によシ運動力を得て磁性球体
１８は流れの方向に対して直角方向に周回する。この時
磁性球体１８は球体受け１９の周回面２８とケーシング
１２の２点に当接して周回する。この磁性球体１８の周
回回転数は流量に比例するためこの磁性球体１日の回転
数を計測することにより流量を測定することができる。

その手段は、磁気抵抗素子２１に永久磁石２０で一定強
さの磁界をあたえておき、磁性球体１８がこの磁界中を
通過した際の磁気抵抗素子２１の抵抗変化を電圧のパル
ス変化として取り出し制御回路（図示せず）を介して処
理するも７ｔ、−二！ のである。本実施例では円弧翼１３により被検出流体を
旋回流に変換しておりこの円弧翼１３は曲線翼の中でも
簡単な翼形状で損失を小さくすることができ好ましい形
状である。まだ磁性球体１８回数は磁気検出方法であり
、不透明液体においても使用可能である。

発明の効果 以」二の説明から明らか々ように本発明の流量検出装置
は、被検出流体を軸流旋回させ、曲線翼が軸の周囲にほ
ぼ軸方向に沿って設けられた旋回手段と、この流れの中
に位置し流れの方向に対して垂直面で周回する回転体と
、この回転体を前記旋回流の範囲内にとどめる流出防止
手段と、前記回転体の回転数を検出する検出手段からな
り、前記旋回手段は、前記曲線翼の上流側端部が前記被
検出流体の流れ方向とほぼ平行して設けられ、前記上流
側端部から下流部に行くに従って軸方向に対し曲線状に
構成することにより下記の効果を有するものである。

（１）流量抵抗が小さい。曲線翼の上流側端部が被検出
流体の流れ方向とほぼ平行して設けられているため、被
検出流体が曲線翼に流入する際の損失が小さい。また被
検出流体が曲線翼に沿って流れる際の損失も曲線翼を用
いることによシ小さくすることかできる。さらに回転体
も流路断面積に比べ一段と小径であシ損失が小さい。ま
た流路自体の曲りもない。

（２）流量検出装置の構造が小型コンパクトとなる。

流路自体が環状流路を形成するものと異なり、直管部に
軸流旋回を生じさせて回転体を周回させることに特長が
あり、流路が最もシンプルで、流路長さも短く構成でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は従来例における流量検出装置の流路水
平断面図および垂直断面図、第３図は本発明の一実施例
を示す流量検出装置の断面図、第４図は固定翼の側面図
、第５図は流出防止手段の外観斜視図１ある・　１ １１・・・・・・旋回手段（翼）、１３・・・・・・曲
線翼（円弧翼）、１４・・・・・・軸、１５・・・・・
・」二流側端部、１７９　ｌニーｚｊ ・・・・下流部、１８・・・・・・回転体（磁性球体）
、１９・・・・・・流出防止手段（球体受け）、２２・
・・・・・検出手段（回転検出器） 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）流路中を流れる被検出流体を軸流旋回させ、曲線
   翼が軸の周囲にほぼ軸方向に沿って設けられた旋回手段
   と、この旋回流の中に位置し流れの方向に対して垂直面
   で周回する回転体と、この回転体を前記旋回流の範囲内
   にとどめる流出防止手段と、前記回転体の回転数を検出
   する検出手段からなり、前記旋回手段の曲線翼は、上流
   側端部が前記被検出流体の流れ方向とほぼ平行して設け
   られ、前記上流側端部から下流部に行くに従って軸方向
   に対し曲線状に構成した流量検出装置。
2. （２）曲線翼は円弧翼で構成した特許請求の範囲第１項
   記載の流量検出装置。