JP2006162296A - Impeller flow meter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は被測定流体の流量を流路内に設けた羽根車の回転数から求める羽根車流量計に関し、より詳しくは高温の被測定流体の流量測定にも十分な測定性能を発揮できるようにした羽根車流量計に関する。 The present invention relates to an impeller flow meter that obtains the flow rate of a fluid to be measured from the number of revolutions of an impeller provided in the flow path, and more specifically, can exhibit sufficient measurement performance for measuring the flow rate of a high temperature fluid to be measured. Related to the impeller flowmeter.
羽根車流量計は、流路内を流れる被測定流体の流体圧力によって軸まわりに回転させられる羽根車の回転数から被測定流体の流量を求めるものであり、羽根車の回転数を検出する手段としては、羽根車の羽根にマグネットを内蔵せしめ、このマグネットの回転軌跡近傍の流量計本体側に設けたホールＩＣ等の磁気検出素子により、羽根車の回転に伴うマグネットからの磁束の変化を検出して羽根車の回転数を求め、この羽根車の回転数から被測定流体の流量を得ている（例えば、特許文献１、２参照）。 The impeller flowmeter is a means for obtaining the flow rate of the fluid to be measured from the rotational speed of the impeller rotated around the axis by the fluid pressure of the fluid to be measured flowing in the flow path, and means for detecting the rotational speed of the impeller The magnet is built in the blade of the impeller, and the change of magnetic flux from the magnet accompanying the rotation of the impeller is detected by the magnetic detection element such as Hall IC provided on the flowmeter body side near the rotation locus of this magnet. Thus, the rotational speed of the impeller is obtained, and the flow rate of the fluid to be measured is obtained from the rotational speed of the impeller (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
ところで、前記磁気検出素子は一般的に高温条件下では性能を十分に発揮できなかったり、破損したりするおそれがあり、市販されているホールＩＣの動作温度は例えば−３０℃〜＋１１５℃程度であって、必然的に被測定流体の温度もこのホールＩＣの動作温度に制限される。 By the way, in general, the magnetic sensing element may not be able to exhibit its performance sufficiently under high temperature conditions or may be damaged. The operating temperature of a commercially available Hall IC is, for example, about −30 ° C. to + 115 ° C. Inevitably, the temperature of the fluid to be measured is also limited to the operating temperature of the Hall IC.
そして、例えば１００℃以上の被測定流体の流量を測定する場合、従来はホールＩＣの近傍に冷却用の電動ファンを設けている。 For example, when measuring the flow rate of the fluid to be measured at 100 ° C. or higher, a cooling electric fan is conventionally provided in the vicinity of the Hall IC.
しかし、電動ファンの動作用の電力が必要となるとともに電動ファンを設ける分、装置コストが嵩み、装置寸法も大となるという問題がある。
本発明の目的とするところは、構成が簡単で装置コスト、しかもランニングコストの低減も期すことのできる羽根車流量計を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an impeller flow meter that has a simple configuration, can reduce apparatus cost, and can reduce running cost.
上記目的を達成するために、本発明に係る羽根車流量計は、流入口から流出口に至る流路内を流れる被測定流体によって羽根車が回転させられ、同羽根車の羽根に設けたマグネットからの磁束変化を流路の外における流量計本体に設けた磁気検出素子で検出して羽根車の回転数を検知し、この羽根車の回転数から被測定流体の流量を求める羽根車流量計において、前記磁気検出素子に、熱伝導率の大なる熱吸収部材を密着せしめてなる構成のものとしてある。 In order to achieve the above object, an impeller flowmeter according to the present invention is a magnet provided on a blade of the impeller, the impeller being rotated by a fluid to be measured flowing in a flow path from the inlet to the outlet. An impeller flowmeter that detects the flow rate of the fluid to be measured from the rotational speed of the impeller by detecting the rotational speed of the impeller by detecting the change in magnetic flux from the magnetic flow sensor in the flowmeter body outside the flow path In this embodiment, a heat absorption member having a high thermal conductivity is brought into close contact with the magnetic detection element.
また、前記熱吸収部材を棒状のもので構成し、一端を磁気検出素子に密着せしめた熱吸収部材の他端を、外気に接触する放熱フィンに接続し、前記放熱フィンと前記流量計本体との間に、流量計本体側の第１断熱部材と、放熱フィン側の第２断熱部材と、第１、第２の断熱部材との間に形成した断熱空間とよりなる断熱部を介在せしめ、前記放熱フィンを、断熱性を有する素材よりなるねじで流量計本体に取り付けたものとしてある。 Further, the heat absorbing member is formed of a rod-shaped member, and the other end of the heat absorbing member having one end in close contact with the magnetic detection element is connected to a heat radiating fin in contact with outside air, and the heat radiating fin, the flow meter body, In between, the heat insulation part which consists of the heat insulation space formed between the 1st heat insulation member by the side of a flow meter main part, the 2nd heat insulation member by the side of a radiating fin, and the 1st and 2nd heat insulation members, The heat dissipating fin is attached to the main body of the flowmeter with a screw made of a heat insulating material.
さらに、前記磁気検出素子の表面における前記熱吸収部材との接触部以外の部分を断熱材で覆って、磁気検出素子と流量計本体とが接触しないように構成したものとしてある。 Further, a portion other than the contact portion with the heat absorbing member on the surface of the magnetic detection element is covered with a heat insulating material so that the magnetic detection element and the flowmeter main body do not come into contact with each other.
本発明によれば、被測定流体から流量計本体に伝導した熱は磁気検出素子まわりの断熱材によって磁気検出素子に伝導するのが抑制され、磁気検出素子に伝導した熱はこの磁気検出素子に密着された吸熱部材によって吸収され、したがって磁気検出素子が高温になって破損したり、流量計の測定性能が低下したりするのが防止される。 According to the present invention, the heat conducted from the fluid to be measured to the flowmeter body is suppressed from being conducted to the magnetic detection element by the heat insulating material around the magnetic detection element, and the heat conducted to the magnetic detection element is applied to the magnetic detection element. Therefore, the magnetic sensing element is prevented from being damaged due to high temperature and the measurement performance of the flow meter being deteriorated.
また、前記磁気検出素子から吸熱部材に伝導した熱は放熱フィンに伝導し、放熱フィンは外気との接触によって熱を放出する。
さらに、放熱フィンは断熱性を有するねじによって流量計本体に取り付けられ、また流量計本体との間には断熱部を設けてあるので、放熱フィンは磁気検出素子からの熱だけを効率良く外部に放出し、しかも被測定流体の温度を低下させてしまうおそれがまずない。
The heat conducted from the magnetic detection element to the heat absorbing member is conducted to the heat radiating fin, and the heat radiating fin releases heat by contact with the outside air.
Furthermore, since the heat radiating fin is attached to the flow meter main body by a screw having heat insulation properties, and a heat insulating portion is provided between the heat flow fin main body, the heat radiating fin efficiently only sends heat from the magnetic detection element to the outside. There is almost no possibility of releasing and lowering the temperature of the fluid to be measured.
したがって、従来のもののように冷却用の電動ファンを設けなくても高温の被測定流体の流量測定を高精度に行うことができ、しかも構成が簡単で装置寸法を小型のものにすることができる。
また、上記電動ファンの駆動電力も不要であり、ランニングコストの低減も期すことができる。
Therefore, it is possible to measure the flow rate of a high temperature fluid to be measured with high accuracy without providing an electric fan for cooling unlike the conventional one, and the configuration can be simplified and the apparatus size can be reduced. .
Further, the driving power of the electric fan is not necessary, and the running cost can be reduced.
以下、本発明に係る羽根車流量計の実施例を添付図面に示す具体例に基づいて詳細に説明する。
流量計本体１は、流入口２ａから流出口２ｂに至る被測定流体の流路２の途中に、羽根車室３を有し、この羽根車室内に羽根車４を設けてあって、マグネット５をそれぞれ内蔵する羽根４ａ、４ａの先端部が流路２内に臨み、軸４ｂまわりにフリーに回転できるように構成されている。
Embodiments of an impeller flowmeter according to the present invention will be described in detail below based on specific examples shown in the accompanying drawings.
The flow meter main body 1 has an
上記羽根車は流路２内を流過する被測定流体の流体圧力によって軸４ｂまわりに回転させられ、この回転に伴ってマグネット５も円形軌道上を回転させられる。
The impeller is rotated around the
そして、上記マグネットの回転軌跡近傍の流量計本体１には、流量計本体１の壁１ａにて流路と区画された外側に磁気検出素子たるホールＩＣ６を設けてあり、このホールＩＣによってマグネット５からの磁束密度が検出され、したがって羽根車の回転はホールＩＣにて検出される磁束の変化として得られ、信号線７によって外部に出力される。
The flow meter body 1 in the vicinity of the rotation trajectory of the magnet is provided with a
しかして、前記ホールＩＣ６は例えばポリフェニレンサルファイド樹脂等の断熱材よりなるホルダ８の先端凹部８ａ内にこれまた断熱材たるシリコーン樹脂９でポッティングしてある。
Thus, the Hall IC 6 is potted with the
そして前記ホルダの凹部８ａにあけた孔を貫通する吸熱部材１０の端面をホールＩＣ６の裏面すなわち前記流路２とは反対側の面に密着させてあり、ホールＩＣ６と吸熱部材との間には熱伝導率の大なる接着剤や放熱グリースを介在させてある。
The end face of the
前記吸熱部材１０は、例えば銅やアルミニウム等の熱伝導率の大なる材料よりなる棒材で構成してあって、ホールＩＣ６と密着せしめた端部とは反対側の端部を、熱伝導率の大なる接着剤や放熱グリースによって放熱フィン１１に密着するように接続してある。
The heat-absorbing
上記放熱フィン１１は、例えばアルミニウム製のものとしてあって、放熱面が外気に触れるようにして前記流量計本体１にねじ１２で取り付けてあり、ねじは例えばポリフェニレンサルファイド樹脂等の断熱材で構成してあって、流量計本体からの熱がねじを介して放熱フィンに伝導しないようにしてある。
The heat dissipating fins 11 are made of aluminum, for example, and are attached to the flowmeter main body 1 with
また、流量計本体１と放熱フィン１１との間におけるねじ１２のまわりには第１の断熱部材１３と、スペーサ１４と、第２の断熱部材１５を介在せしめてあり、上記第１と第２の断熱部材およびスペーサ１４によって形成される空間１６よりなる断熱部１７を設けてあって、流量計本体から放熱フィンへの熱伝導をより確実に防止できるようにしてある。
なお、上記第１と第２の断熱部材１３、１５は、例えばポリフェニレンサルファイド樹脂等の断熱材よりなる板材で構成してある。
A first
In addition, the said 1st and 2nd
上述のように構成した本発明の羽根車流量計において、各部の温度を計測した試験結果のグラフを図３に示す。
上記試験においては、吸熱部材１０を直径が４ｍｍで長さ２５ｍｍの銅製のもの、放熱フィン１１を放熱面積が７０ｃｍ2のアルミニウム製のものとし、外気温度を３０℃、被測定流体の温度を１５０℃として測定した。
In the impeller flowmeter of the present invention configured as described above, a graph of test results obtained by measuring the temperature of each part is shown in FIG.
In the above test, the
同図３のグラフに示されるように、被測定流体からの熱によってホールＩＣ６は７０℃に維持され、十分な動作温度が確保されることがわかった。
As shown in the graph of FIG. 3, it was found that the
さらに、外気温度の変化に伴ってホールＩＣ６の温度がどのようになるかを検証することを目的として、上述した試験とは外気温度だけを変化させてホールＩＣ６の温度変化を計測したところ、図４に示されるグラフの測定結果が得られた。
Furthermore, for the purpose of verifying how the temperature of the
同図４のグラフに示されるように、外気温度が変化してもホールＩＣの温度は十分に動作温度範囲内に維持されることがわかった。 As shown in the graph of FIG. 4, it was found that the Hall IC temperature was sufficiently maintained within the operating temperature range even when the outside air temperature changed.
上述した実施例の羽根車流量計においては、ホルダ８、ねじ１２および第１、第２の断熱部材１３、１５はいずれもポリフェニレンサルファイド樹脂で構成してあるが、熱伝導率が小であって、電気絶縁性、耐熱性を有し、十分な構造強度が得られる材料であれば他の材料を使用する場合もある。
In the impeller flow meter of the embodiment described above, the
１ 流量計本体
２ 流路
３ 羽根車室
４ 羽根車
５ マグネット
６ ホールＩＣ
７ 信号線
８ ホルダ
９ シリコーン樹脂
１０ 吸熱部材
１１ 放熱フィン
１２ ねじ
１３ 第１の断熱部材
１４ スペーサ
１５ 第２の断熱部材
１６ 断熱用の空間
１７ 断熱部
1 Flow meter body
2 Channel
3 impeller room
4 impeller
5 Magnet
6 Hall IC
7 signal lines
8 Holder
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2004350216A JP2006162296A (en) | 2004-12-02 | 2004-12-02 | Impeller flow meter |
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| JP2004350216A Pending JP2006162296A (en) | 2004-12-02 | 2004-12-02 | Impeller flow meter |
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2004
- 2004-12-02 JP JP2004350216A patent/JP2006162296A/en active Pending
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