JP2008215867A - 羽根車式流量計 - Google Patents

Abstract

【課題】 羽根車のシャフトが軸受穴に入っているのを目視で確認しながら組み立てることができる羽根車式流量計の提供。
【解決手段】 管状のハウジング４と、このハウジング４内に回転自在に収容される羽根車５と、この羽根車５の回転を検出するセンサとを備える。ハウジング４は、互いに接続される第一ハウジング１０と第二ハウジング１１とから構成される。各ハウジング１０，１１の中空穴１２，１３には、それぞれ軸受３０が保持されている。羽根車５のシャフト３４は、一端部が第一ハウジング１０の軸受３０に保持された状態で、他端部が第一ハウジング１０の開口から突出する。第二ハウジング１１の軸受３０は、その端面を第二ハウジング１１の開口から突出して配置される。第二ハウジング１１の軸受３０への羽根車５のシャフト３４他端部の保持を確認しながら、両ハウジング１０，１１を接続できる。
【選択図】 図４

Description

この発明は、流量（流速）を計測するための流量計に関するものである。特に、被計測流体の流れにより羽根車を回転させ、その羽根車の回転により流量を計測する羽根車式流量計に関するものである。

羽根車式流量計は、下記各特許文献に開示されるように、管状のハウジング内に、羽根車が回転自在に設けられて構成される。下記特許文献１に記載の発明では、羽根車は、ハウジングの管端の開口部から設けられる一方、羽根車の回転を検出するセンサは、ハウジングの周側壁に形成した半径方向内側への凹部に設けられる。また、下記特許文献２に記載の発明では、ハウジングの周側壁に開口部を設け、その開口部を塞ぐ部材に、羽根車やセンサを設けている。
特開２００２−３９８１８号公報 特開２００５−３２１２１４号公報

しかしながら、前記特許文献１に記載の発明では、ハウジングに羽根車を組み付ける際、羽根車のシャフトが軸受穴に無理なく確実に入っているのを目視で確認しながら組み立てることはできなかった。そのため、部品同士が干渉して、部品を傷付けたり、羽根車の円滑な回転が阻害されたりするおそれがあった。

また、流量計のメンテナンスは、羽根車が設けられたハウジング内のメンテナンスと、センサが設けられたハウジング外のメンテナンスとに分けられるが、従来の構成では、そのいずれか一方のメンテナンスのみを簡易に行うことは考慮されていなかった。

この発明が解決しようとする課題は、流量計を組み立てる際に、シャフト先端が軸受穴に入っているのを目視で確認しながら組み立てることができ、シャフトなどの損傷を防止することにある。また、ハウジング内のメンテナンスと、ハウジング外のメンテナンスとを、個別に簡易に行うことを課題とする。好ましくは、流量を表示する表示器が付設された流量計において、表示器を取り外したり分解したりすることなく流量計本体の分解を可能とし、また逆に、流量計を配管したままでセンサや表示器を取替可能として、メンテナンス性を向上することを課題とする。

この発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、流体が通されるハウジング内に羽根車が回転自在に収容され、その羽根車の回転をセンサにより検出する羽根車式流量計において、前記ハウジングは、互いに組み立てられる第一ハウジングと第二ハウジングとを有して構成され、前記羽根車は、一端部が前記第一ハウジング内に回転自在に保持された状態で、他端部が前記第二ハウジングとの接続開口から突出して設けられ、この突出部を回転自在に保持する部分が、前記第二ハウジングに突出して設けられたことを特徴とする羽根車式流量計である。

請求項１に記載の発明によれば、ハウジングは、第一ハウジングと第二ハウジングとから構成され、第一ハウジングに第二ハウジングを接続する際に、羽根車がハウジング内に回転自在に組み付けられる。すなわち、まず、羽根車の一端部を第一ハウジング内に回転自在に保持する。この状態では、羽根車の他端部は、接続開口から突出して配置される。一方、この突出部を回転自在に保持する部分は、第二ハウジングに突出して設けられている。このようにして、羽根車を回転自在に保持するシャフトと軸受とがそれぞれ突出して配置されることになり、第二ハウジングへの羽根車の他端部の保持を目視で確認しながら、第一ハウジングに第二ハウジングを取り付けることができる。

請求項２に記載の発明は、管状の第一ハウジングと、一端部が前記第一ハウジング内の軸受に保持された状態で、他端部が前記第一ハウジングの開口から突出するシャフトに設けられた羽根車と、前記第一ハウジングに接続される管状に形成され、その接続側の開口から突出した位置に端面を配置して軸受が設けられ、この軸受に前記シャフトの他端部が保持される第二ハウジングと、前記羽根車の回転を検出するセンサとを備えることを特徴とする羽根車式流量計である。

請求項２に記載の発明によれば、それぞれ管状の第一ハウジングと第二ハウジングとを備え、第一ハウジングに第二ハウジングを接続する際に、羽根車が回転自在に組み付けられる。すなわち、まず、羽根車は、シャフトの一端部を第一ハウジング内の軸受に回転自在に保持されて、シャフトの他端部を接続開口から突出して配置される。一方、第二ハウジングには、シャフトの他端部を回転自在に保持する軸受が突出して設けられている。このようにして、羽根車を回転自在に保持するシャフトと軸受とがそれぞれ突出して配置されることになり、第二ハウジングの軸受穴への羽根車のシャフトの挿入を目視で確認しながら、第一ハウジングに第二ハウジングを取り付けることができる。

請求項３に記載の発明は、前記第一ハウジングおよび前記第二ハウジングは、それぞれ断面円形の中空穴が直線状に貫通形成された管状とされ、前記第一ハウジングおよび前記第二ハウジングの前記各中空穴には、周方向複数箇所において半径方向および軸方向へ延出する板状部を介して、前記各軸受が同一軸線上に保持されており、前記板状部は、前記第一ハウジングと前記第二ハウジングとの接続状態において、前記羽根車よりも軸方向外側に配置されることを特徴とする請求項２に記載の羽根車式流量計である。

請求項３に記載の発明によれば、第一ハウジングおよび第二ハウジングは、それぞれ断面円形の中空穴が直線状に貫通形成された管状とされるから、簡易な構成で正確な流量計測が可能となる。また、第一ハウジングおよび第二ハウジングの各中空穴にそれぞれ設けられる軸受は、複数の板状部を介して保持される。各板状部は、羽根車よりも軸方向外側に配置されて、各ハウジングの半径方向および軸方向へ延出して設けられる。従って、各板状部は、軸受の保持だけでなく、整流板としても機能する。

請求項４に記載の発明は、前記センサからの検出信号に基づき流量を算出して表示する表示器を備え、前記センサおよび前記表示器は、前記第一ハウジングと前記第二ハウジングとの内、いずれか一方に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の羽根車式流量計である。

請求項４に記載の発明によれば、センサおよび表示器が、第一ハウジングまたは第二ハウジングの一方に設けられているので、表示器を取り外したり分解したりすることなく、第一ハウジングと第二ハウジングとの着脱が可能で、メンテナンスがし易い。

さらに、請求項５に記載の発明は、前記センサからの検出信号に基づき流量を算出して表示する表示器を備え、前記センサおよび／または前記表示器の回路基板が取替可能とされたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の羽根車式流量計である。

請求項５に記載の発明によれば、流量計を配管したままで、センサや表示器が取替可能で、メンテナンスがし易い。

この発明の羽根車式流量計によれば、流量計を組み立てる際に、シャフト先端が軸受穴に入っているのを目視で確認しながら組み立てることができ、シャフトなどの損傷を防止することができる。また、ハウジング内のメンテナンスと、ハウジング外のメンテナンスとを、個別に簡易に行うことができる。具体的には、流量を表示する表示器が付設された流量計において、表示器を取り外したり分解したりすることなく流量計本体の分解を可能とし、また逆に、流量計を配管したままでセンサや表示器を取替可能として、メンテナンス性を向上することができる。

つぎに、この発明の実施の形態について説明する。
本発明の羽根車式流量計は、被計測流体が通されるハウジングと、このハウジング内に回転自在に保持される羽根車と、この羽根車の回転を検出するセンサとを備える。被計測流体は、液体または気体であり、その種類は特に問わない。たとえば、水、空気、ガス、油または蒸気などであるが、これに限定されるものではない。

ハウジングは、被計測流体が通される流路を有し、この流路内に羽根車が設けられる。流路は、ハウジングを貫通して設けられており、一方の開口部が被計測流体の流入口とされ、他方の開口部が被計測流体の流出口とされる。

流路の形状は、特に問わないが、ハウジングを直線状に貫通する断面円形穴とするのが好ましい。また、ハウジングの形状は、特に問わないが、典型的には管状、特に直管状とするのが好ましい。特に、円管状の直管から構成するのが好ましい。

羽根車は、その回転軸としてのシャフトが軸受に回転自在に保持されて、ハウジング内に設けられる。典型的には、ハウジングに設けた軸受に、羽根車に設けたシャフトがはめ込まれるが、これとは逆に、羽根車に設けた軸受に、ハウジングに設けたシャフトがはめ込まれてもよい。

羽根車にシャフトを設ける場合、羽根車とシャフトとは一体形成してもよいし、インサート成型により一体化してもよいし、あるいは分離可能な別部品であるがキーなどを介して一体回転可能としてもよい。また、ハウジングに軸受を設ける場合、ハウジングにシャフトを回転保持する軸受穴があれば足りるが、好ましくは、ハウジングに設けた円筒部にすべり軸受を収容して構成する。

シャフトは、流路に沿って配置してもよいし（軸流式）、流路と直交して配置してもよい（接線式）。すなわち、ハウジングが直管状の場合、シャフトは中空穴の軸線に沿って配置してもよいし、中空穴の軸線と直交して配置してもよい。いずれの場合も、ハウジングを第一ハウジングと第二ハウジングとから構成し、この第一ハウジングと第二ハウジングとを互いに組み立てる際に、ハウジング内に羽根車が組み付けられる。

具体的には、まず、羽根車の一端部を第一ハウジング内に回転自在に保持する。この状態では、羽根車の他端部は、第二ハウジングとの接続開口から突出して配置される。たとえば、ハウジングの側に軸受を設け、羽根車の側にシャフトを設けた場合、第一ハウジングに設けた軸受の軸受穴に、羽根車の両端面から突出して設けたシャフトの一端部をはめ込んで保持する。この状態では、シャフトの他端部は、その少なくとも一部が、第二ハウジングとの接続開口から突出して配置される。たとえば、シャフトの先端部が、第二ハウジングとの接続開口から突出して配置される。

一方、この突出部を回転自在に保持する部分は、第二ハウジングに突出して設けられている。いまの例では、第二ハウジングには、軸受が、第一ハウジングとの接続側へ突出した位置に端面を配置して設けられる。

このようにして、羽根車を回転自在に保持するシャフトと軸受とがそれぞれ突出して配置されることになり、第二ハウジングへの羽根車の他端部の保持を目視で確認しながら、第一ハウジングに第二ハウジングを取り付けることができる。つまり、軸受の軸受穴にシャフトが確実に無理なくはまり込んでいるのを目視で確認しながら、第一ハウジングと第二ハウジングとを接続すると共に、ハウジング内に羽根車を取り付けることができる。

第一ハウジングおよび第二ハウジングがそれぞれ直管状で、フランジなどを介して互いに着脱可能に接続され、その接続部に羽根車が収容される場合について、さらに説明する。ここでは、各ハウジングの側に軸受が設けられ、羽根車の側にシャフトが設けられるとする。この場合、第一ハウジングの軸受は、第一ハウジングを構成する管の中空穴内に収容されるが、第二ハウジングの軸受は、第二ハウジングを構成する管の端面（管端）から僅かに突出して設けられる。たとえば、軸受保持用の円筒部の端部が、管端から突出しており、その円筒部にはめ込まれた軸受は、その端面が管端よりも僅かに突出した位置に配置される。一方、羽根車は、その両端面から突出してシャフトが設けられており、まず、第一ハウジング内の軸受にその一端部が保持される。この状態では、シャフトの他端部の先端部が、第一ハウジングを構成する管の端面から突出する。

このようにして、第一ハウジングの管端からシャフトを突出させる一方、第二ハウジングの管端から軸受を突出させることができる。従って、第二ハウジングの軸受の軸受穴にシャフトが確実に無理なくはまり込んでいるのを目視で確認しながら、第一ハウジングと第二ハウジングとを接続すると共に、両ハウジング内に羽根車を回転自在に収容することができる。

このような構成の場合、第一ハウジングおよび第二ハウジングの各軸受は、各ハウジングに形成された中空穴の中央部に保持される。そのために、各ハウジングの各中空穴には、周方向複数箇所において半径方向および軸方向へ延出する板状部を介して円筒部が設けられる。逆にいうと、円筒部は、その外周面から放射状に延出する複数の板状部を介して、中空穴内に保持される。このようにして、各ハウジングの中空穴には、その軸線に沿って円筒部が設けられ、それら各円筒部内にすべり軸受が保持される。

第一ハウジングと第二ハウジングとの接続状態において、前記板状部は、羽根車よりも軸方向外側に配置される。従って、これら板状部は、軸受を保持するだけでなく、流路を流れる被計測流体の整流板としても機能する。羽根車の両側に整流板を設けることで、流れ方向を問わずに使用することが可能となる。但し、羽根車の両側の整流板で軸方向長さが異なる場合には、長い側を上流側（流入口側）として使用するのがよい。

羽根車の回転はセンサにより検出される。典型的には、羽根車の各羽根に磁石を取り付けるか着磁しておき、羽根車の回転による磁界の変化を、磁気センサにより検出する。センサは、ハウジングに設けられる。通常、羽根車が収容される第一ハウジングの周側壁に有底のセンサ取付穴を形成し、このセンサ取付穴にセンサが設けられる。

センサからの検出信号に基づき流量を算出することができる。流量計には、その算出結果を表示する表示器を設けることができる。その場合、表示器は、ハウジング側の流量計本体とケーブルを介して接続してもよいが、流量計本体に付設してもよい。具体的には、第一ハウジングに表示器を取り付けてもよい。表示器は、ケース内に回路基板が内蔵されて構成され、その回路基板に設けた複数の７セグメントＬＥＤなどに流量表示を行う。

ところで、センサおよび表示器は、ハウジングに対し着脱可能に設けるのが好ましい。このように構成した場合には、センサまたは表示器が故障した場合には、センサまたは表示器だけを取り替えることができる。また、表示器の回路基板を取替可能としておけば、回路基板の故障にも容易に対応することができる。

また、センサおよび表示器は、第一ハウジングと第二ハウジングとの内、いずれか一方のハウジングに設けるのがよい。通常、羽根車が収容される第一ハウジングの周側壁に、センサおよび表示器が設けられる。このような構成の場合、センサおよび表示器を取り外したり分解したりすることなく、第一ハウジングと第二ハウジングとの着脱が可能となり、メンテナンスが容易である。一方、前述したように、ハウジングの外周壁にセンサを設けることで、流量計本体は配管したままで、センサや表示器を取替可能となり、メンテナンスが容易である。

以下、この発明の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図１から図９は、本発明の羽根車式流量計の実施例１を示す図である。図１および図２は、平面図とその分解図であり、図３および図４は、図１におけるIII−III断面図とその分解図であり、図５および図６は、斜視図とその分解図であり、図７および図８は、図１におけるVII−VII断面図とその分解図であり、図９は、図１におけるIX−IX矢視図（正面図）であり一部を切り欠いて示している。ここで、図１、図５、図６および図９では、流量計を配管した使用状態を示している。

本実施例の羽根車式流量計１は、流量計本体２と表示器３とを備える。流量計本体２は、ハウジング４に羽根車５とセンサホルダ６とが設けられて構成される。流量計本体２は、被計測流体が通される管路の中途に、ハウジング４が設けられて使用される。具体的には、管路を構成する第一管７と第二管８との間に、ハウジング４が接続されて設けられる。ハウジング４内を流れる被計測流体により羽根車５が回転され、この回転をセンサホルダ６のセンサ９で検出し、この検出信号に基づき表示器３が流量を算出して表示する。被計測流体は、その種類を特に問わないが、たとえば温水とされる。

ハウジング４は、互いに着脱可能に接続される第一ハウジング１０と第二ハウジング１１とから構成される。各ハウジング１０，１１は、同一直径の円管から構成され、それぞれ直線状に延出し、同一軸線上に配置されて接続される。円管状の各ハウジング１０，１１は、その軸線に沿って貫通する断面円形の中空穴１２，１３を有する。各ハウジング１０，１１の長さは適宜に設定されるが、本実施例では、第一ハウジング１０は第二ハウジング１１よりも長く形成されている。

図１に示すように、第一ハウジング１０は、左端部が、第一管７への接続部とされる一方、右端部が、第二ハウジング１１への接続部とされる。具体的には、図３に示すように、第一ハウジング１０は、中空穴１２の左開口部がネジ穴１４に形成されており、このネジ穴１４に第一管７がねじ込まれて接続される。このねじ込み時の作業性を考慮して、図１および図２に示すように、第一ハウジング１０の左端部の外周部は、断面六角形状部１５とされており、レンチを引っ掛けることができる。一方、第一ハウジング１０の右端部の外周部には、断面正方形状の第一フランジ１６が形成されている。この第一フランジ１６の四隅には、第一フランジ１６の右端面から左側へ向けて、ボルト穴１７，１７，…が形成されている。各ボルト穴１７は、第一ハウジング１０の軸方向へ延出して形成されている。ところで、第一ハウジング１０の中空穴１２は、図４に示すように、右開口部が拡径して形成されており、第二ハウジング１１への嵌合穴１８とされている。

図１に示すように、第二ハウジング１１は、右端部が、第二管８への接続部とされる一方、左端部が、第一ハウジング１０への接続部とされる。具体的には、図３に示すように、第二ハウジング１１は、中空穴１３の右開口部がネジ穴１９に形成されており、このネジ穴１９に第二管８がねじ込まれて接続される。このねじ込み時の作業性を考慮して、図１および図２に示すように、第二ハウジング１１の右端部の外周部は、断面六角形状部２０とされており、レンチを引っ掛けることができる。一方、第二ハウジング１１の左端部の外周部には、前記第一フランジ１６と対応した断面形状の第二フランジ２１が形成されている。この第二フランジ２１の四隅には、第二ハウジング１１の軸方向へ貫通して、ボルト挿通穴２２，２２，…（図２）が形成されている。第一フランジ１６と第二フランジ２１とを重ね合わせた状態では、各ボルト穴１７と各ボルト挿通穴２２とは同一軸線上に配置される。

図４に示すように、第二フランジ２１には、左側へ突出して、短円筒状の嵌合部２３が設けられている。この嵌合部２３の中央穴は、第二ハウジング１１の中空穴１３の一部を構成する。第一ハウジング１０と第二ハウジング１１とは、嵌合穴１８に嵌合部２３がはめ込まれて接続される。この際、第一フランジ１６と第二フランジ２１とが重ね合わされると共に、各ボルト穴１７と各ボルト挿通穴２２とが同一軸線上に配置される。そして、図２に示すように、各ボルト挿通穴２２を貫通して各ボルト穴１７に、それぞれ六角穴付きボルト２４をねじ込むことで、第一ハウジング１０と第二ハウジング１１とを接続することができる。図３および図４に示すように、第二フランジ１６の左端面にはＯリング２５が設けられており、これにより両フランジ１６，２１間の隙間が封止される。

第一ハウジング１０と第二ハウジング１１との接続状態では、同一直径の各中空穴１２，１３が、同一軸線上に配置される。しかも、各ハウジング１０，１１の中空穴１２，１３は、その内周面が段差なく連続的に配置されて接続される。このようにして接続された各ハウジング１０，１１の中空穴１２，１３が、被計測流体の流路２６を構成する。ところで、本実施例では、図７に示すように、断面正方形状の各フランジ１６，２１は、隣接する二辺が適宜の特有形状に形成されている。従って、この二辺を目印として両フランジ１６，２１を位置合わせして、両ハウジング１０，１１を接続することができる。

各ハウジング１０，１１の中空穴１２，１３には、その軸線に沿って丸棒状の軸受保持部２７，２７が設けられている。各軸受保持部２７は、その外周面から放射状に延出する複数（本実施例では周方向等間隔に三枚）の板状部２８，２８，…を介して、各ハウジング１０，１１の中空穴１２，１３に保持されている。各板状部２８は、各ハウジング１０，１１の中空穴１２，１３の半径方向および軸方向へ沿って延出している。第一ハウジング１０と第二ハウジング１１との接続状態では、各ハウジング１０，１１の各板状部２８は、周方向対応位置に配置される。本実施例の場合、第一ハウジング１０と第二ハウジング１１とは、ねじ込みではなくフランジ１６，２１で接続されるので、各ハウジング１０，１１の各板状部２８の周方向位置がずれるおそれはない。

第一ハウジング１０の軸受保持部２７は、第一ハウジング１０の中途部に設けられており、左端部は先細りの略円錐状に形成されている。そして、第一ハウジング１０の各板状部２８は、軸受保持部２７の左端部から右側に設けられており、それぞれ同一の形状および大きさとされている。また、第一ハウジング１０の軸受保持部２７は、各板状部２８の右端辺よりも右側へ延出して円筒部２９を有する。この円筒部２９は、右側へ開口して形成されている。

一方、第二ハウジング１１の軸受保持部２７は、第二ハウジング１１の中途部から左開口部に亘って設けられており、右端部は先細りの略円錐状に形成されている。そして、第二ハウジング１１の各板状部２８は、軸受保持部２７の右端部から左側に設けられており、それぞれ同一の形状および大きさとされている。また、第二ハウジング１１の軸受保持部２７は、各板状部２８の左端辺よりも左側へ延出して円筒部２９を有する。この円筒部２９は、左側へ開口して形成されている。この円筒部２９の左端面は、嵌合部２３の左端面よりも僅かに左側へ突出している。たとえば約１〜３ｍｍだけ突出する。

各円筒部２９内には、すべり軸受（ラジアル軸受）３０がはめ込まれて設けられる。このすべり軸受３０は、円筒状の部材であり、その一端面を各円筒部２９の端面とほぼ合わせて取り付けられる。従って、各円筒部２９の開口部には、すべり軸受３０の軸受穴が開口して配置される。また、各円筒部２９（より具体的にはすべり軸受３０の軸受穴）の奥部には、スラスト軸受３１が設けられる。

羽根車５は、中央のボス部３２と、その周囲に周方向等間隔に設けられた複数（図示例では四枚）の羽根３３，３３，…とから構成される。羽根車５は、たとえばプラスチックマグネットから形成され、各羽根３３の外周縁に着磁される。この際、隣接する羽根３３，３３同士で磁極が異なるように、Ｎ極とＳ極とに交互に着磁される。一方、各ハウジング１０，１１などは、非磁性体とされている。

羽根車５のボス部３２の中央には、シャフト３４が貫通して設けられる。本実施例のシャフト３４は、細長い丸棒状とされ、長手方向中央部が大径部３５に形成されている。この大径部３５の断面は、たとえば略Ｄ字状などに形成されている。そして、この大径部３５が羽根車５のボス部３２に埋設されるように、羽根車５を形成する際に、シャフト３４が羽根車５にインサート成型にて取り付けられる。このようにして、羽根車５のボス部３２に、シャフト３４の長手方向中央部が埋設され、シャフト３４に対し羽根車５が軸方向および周方向に固定される。

羽根車５の左右両端面から突出するシャフト３４は、その先端部がそれぞれ先細りに形成されている。ハウジング４への羽根車５の取付けについて説明すると、まず、図４に示すように、第一ハウジング１０内のすべり軸受３０に、シャフト３４の左端部を回転自在に保持する。この状態では、第一ハウジング１０の中空穴１２に羽根車５が収容されると共に、シャフト３４の右端部は、その先端部が第一ハウジング１０の右開口部から突出する。たとえば約１〜３ｍｍだけ突出する。一方、前述したように、第二ハウジング１１の左開口部には、すべり軸受３０の端面が突出して配置されている。従って、第一ハウジング１０と第二ハウジング１１との接続部において、シャフト３４とすべり軸受３０とがそれぞれ突出して配置されることになる。これにより、第二ハウジング１１のすべり軸受３０へのシャフト３４の右端部のはめ込みを目視で確認しながら、第一ハウジング１０の嵌合穴１８に第二ハウジング１１の嵌合部２３をはめ込んで、第一ハウジング１０と第二ハウジング１１とを接続することができる。両ハウジング１０，１１の接続状態では、図３に示すように、羽根車５は、シャフト３４の両端部が各ハウジング１０，１１のすべり軸受３０，３０に保持されて、流路２６内で回転自在に保持される。

図８に示すように、第一ハウジング１０の周側壁には、ホルダ取付部３６が設けられている。本実施例では、第一フランジ１６の一側面の中央部に、円柱状に突出してホルダ取付部３６が設けられている。この際、ホルダ取付部３６の軸線は、第一ハウジング１０の中空穴１２の軸線と垂直に配置される。ホルダ取付部３６の基端部（第一ハウジング１０から離隔する方向に配置された端部）には、径方向外側へ延出して円板状のツバ部３７が設けられている。

円柱状のホルダ取付部３６には、その軸線に沿って、基端面から先端側へ向けてセンサ取付穴３８が形成されている。センサ取付穴３８の断面形状は、特に問わないが、本実施例では円形とされている。センサ取付穴３８は、第一ハウジング１０の中空穴１２とは連通しないように、有底に形成されている。センサ取付穴３８は、第一ハウジング１０の中空穴１２の内周面から径方向内側へ突出せずに形成されている。センサ取付穴３８の底部は、第一ハウジング１０内の羽根車５の外周部に近接して配置される。

ホルダ取付部３６には、センサホルダ６が着脱可能に設けられる。具体的には、ホルダ取付部３６のセンサ取付穴３８に、センサホルダ６がはめ込まれて設けられる。センサホルダ６は、たとえばＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）などの合成樹脂により形成されており、基端側の大径部３９と、先端側の小径部４０とからなる段付き円柱状に形成されている。

センサホルダ６の先端面には、たとえばホールＩＣから構成される磁気センサ９が設けられる。このセンサ９は、本実施例ではポッティングによって、センサホルダ６に固定される。具体的には、センサホルダ６には中空部が形成されており、小径部４０の先端面にセンサ９を配置した状態で、この中空部内に充填される合成樹脂により、センサ９が小径部４０に固定される。この際、センサ９からの配線４１は、センサホルダ６の基端側へ導出されている。

センサホルダ６は、小径部４０がセンサ取付穴３８にはめ込まれると共に、大径部３９がツバ部３７にはめ込まれて設けられる。大径部３９の先端面には、円環状溝４２が形成されており、この円環状溝４２にツバ部３７がはめ込まれる。これにより、ホルダ取付部３６のツバ部３７は、その基端面および外周面が、センサホルダ６の大径部３９にて覆われる。

センサホルダ６は、さらに固定ネジ（図示省略）により、ホルダ取付部３６ひいては第一ハウジング１０に固定される。本実施例では、ツバ部３７の基端面に形成したネジ穴（図示省略）に、センサホルダ６の基端面から固定ネジをねじ込むことで、ホルダ取付部３６にセンサホルダ６が固定される。このようにして、第一ハウジング１０へのセンサホルダ６の取付状態では、センサ取付穴３８の底面にセンサ９が配置されると共に、ホルダ取付部３６の基端部がセンサホルダ６の大径部３９にて覆われる。

センサホルダ６の大径部３９には、表示器３が回転可能に取り付けられる。表示器３は、ケース４３内に、一または複数の回路基板４４，４４が収容されて構成される。ケース４３は、ケース本体４５とケース蓋４６とから構成される。ケース本体４５は、略矩形の中空ボックス状に形成されており、図６に示すように、下方へ開口して形成されている。ケース蓋４６は、略矩形の板状に形成されており、ケース本体４５の下部開口に着脱可能に設けられる。すなわち、ケース蓋４６の左右両端部には、ネジ挿通穴４７，４７が上下に貫通形成されており、各ネジ挿通穴４７を介して取付ネジ４８をケース本体４５のネジ穴形成部４９にねじ込むことで、ケース本体４５の下部開口にケース蓋４６を設けることができる。

ケース蓋４６の上面四隅には、支柱５０，５０，…が立設されており、各支柱５０を介して回路基板４４が保持される。図示例では、各支柱５０の上部に回路基板４４がネジ（図示省略）で着脱可能に設けられ、その上部にさらに別の回路基板４４が着脱可能に設けられる。この際、上下の回路基板４４，４４は、互いを電気的に接続するソケット５１を介して、着脱可能に設けられる。

図示例の場合、下側の回路基板４４には、端子盤などが備えられ、センサ９からの配線が着脱可能に接続されると共に、電源コード５２およびパルス出力コード５３が接続される（図９）。電源コード５２およびパルス出力コード５３は、ケース蓋４６に設けられた穴を介して、ケース４３の内外を貫通して設けられる。一方、上側の回路基板４４には、複数（図示例では九つ）の７セグメントＬＥＤ５４，５４，…が一列に設けられると共に、複数（図示例では三つ）のＬＥＤ（発光ダイオード）５５，５５，…の他、各種ボタン５６，５６，…などが設けられる。

ケース本体４５の上面には、透明部５７が設けられており、ケース４３内に各回路基板４４を内蔵した状態では、その透明部５７に前記各７セグメントＬＥＤ５４が対応して配置される。また、同様にして、前記各ＬＥＤ５５もケース本体４５の上面から視認可能とされている。さらに、ケース本体４５の上面には、前記各ＬＥＤ５５と対応した位置に、「瞬間流量［Ｌ／ｈ］」、「積算流量［ｍ^３］」および「総積算流量［ｍ^３］」の表示がなされている。

ケース本体４５の背面には、図１の他、図７から図９に示すように、装着部５８が突出して形成されている。本実施例の装着部５８は、図９に示すように、下端部が半円形状とされた略矩形状に形成されている。装着部５８には、図８に示すように、第一ハウジング１０に固定されたセンサホルダ６の大径部３９への装着穴５９が、前後方向へ沿って貫通して形成されている。この装着穴５９は、段付きの円形穴とされており、先端側の大径穴６０がセンサホルダ６の大径部３９にはめ込まれる。大径穴６０の基端部には円環状溝が形成されており、この円環状溝にはＯリング６１が収容される。このＯリング６１により、センサホルダ６の大径部３９の外周面と、ケース本体４５の装着穴５９の内周面との間の隙間が封止される。

ケース本体４５は、その装着穴５９の大径穴６０をセンサホルダ６の大径部３９にはめ込んだ状態で、略Ｌ字形状の接続板６２により、第一ハウジング１０からの脱落が防止される。接続板６２は、図７に示すように、一片６３が装着部５８の上面に重ね合わされると共に、他片６４が装着部５８の先端面、およびそれと略平行なツバ部３７や大径部３９の先端面に沿って配置される。接続板６２の他片６４の下端部には、図８に示すように、略半円形状の切欠き６５が形成されており、この切欠き６５がホルダ取付部３６の外周部に差し込まれる。そして、このような状態で、図１に示すように、接続板６２は、一片６３の左右両端部において、止めネジ６６，６６により装着部５８に固定される。

このようにして、第一ハウジング１０に固定されたセンサホルダ６の大径部３９に、表示器３のケース４３の装着穴５９が脱落不能にはめ込まれて設けられる。センサホルダ６の大径部３９は、外面が円周面に形成されており、装着穴５９の大径穴６０がはめ込まれることで、表示器３はハウジング４に対し回転自在に保持される。

装着穴５９の小径部６７には、周方向の一箇所に、径方向内側へ突出して第一突起６８が設けられている（図９）。一方、センサホルダ６の大径部３９の基端面には、周方向の一箇所に、基端側へ突出して第二突起６９が設けられている。大径穴６０に大径部３９がはめ込まれた状態で、第二突起６９は小径部６７へ突出して配置される。図９に示すように、ハウジング４に対し表示器３を回転させると、両突起６８，６９が当接することで、ハウジング４に対し表示器３は一回転以上回転しない。従って、センサ９と回路基板４４とを接続する配線４１がねじ切れるのが防止される。

前述したとおり、一回転以内において、流量計本体２に対し表示器３は回転可能である。但し、装着部５８に設けた六角穴付き止めネジ７０をねじ込んで、センサホルダ６の大径部３９の外周面に押し当てることで、流量計本体２に対し表示器３を位置決めすることができる。図１に示すように、接続板６２の一片６３の左右方向中央部には、貫通穴７１が形成されており、六角穴付き止めネジ７０の六角穴が露出する。従って、接続板６２を取り付けた状態のままで、六角穴付き止めネジ７０を回転させて進退させることができる。

表示器３の回路基板４４は、センサ９からの検出信号に基づき、流量を算出して７セグメントＬＥＤ５４に表示する。本実施例では、瞬間流量［Ｌ／ｈ］、積算流量［ｍ^３］および総積算流量［ｍ^３］を算出する。瞬間流量は、所定時間ごとに算出されるその時点での一時的流量である。また、積算流量は、リセット可能な流量の積算値であり、総積算流量は、原則としてリセット不能な流量の積算値である。

瞬間流量、積算流量および総積算流量の内、いずれを７セグメントＬＥＤ５４に表示するかの切替えは、切替ボタン７２を押すことで行われる。切替ボタン７２は、回路基板に設けられているボタンを操作するが、ケース４３の上面から操作することができる。切替ボタン７２を押すごとに、７セグメントＬＥＤ５４の表示が、瞬間流量、積算流量または総積算流量と順次に切り替えられる。７セグメントＬＥＤ５４に表示中の流量が、瞬間流量、積算流量または総積算流量のいずれであるかは、切替ボタン７２を押すごとに択一的に点灯するＬＥＤ５５により把握される。たとえば、瞬間流量を表示中の場合には、ケース４３の上面に表示した「瞬間流量［Ｌ／ｈ］」に対応したＬＥＤ５５が点灯することで、その旨が知らされる。積算流量を表示中に、切替ボタン７２を長押しすることで、積算流量をリセットすることができる。一方、総積算流量は、表示器３の外側からはリセット不能とされ、ケース蓋４６を開けてケース４３から回路基板４４を引き出した後、その回路基板４４のボタン５６を操作してリセットすることができる。

さらに、本実施例の表示器３は、パルス出力コード５３を用いて、外部装置（図示省略）にパルスを出力することもできる。この際、一パルス当たりの流量を、たとえば１〜１００リットルの範囲で任意に設定可能とされている。この設定は、回路基板４４に設けたボタン５６により行うことができる。また、回路基板４４に設けたボタン５６では、前述した総積算流量のリセットの他、パルス定数の設定などが可能とされている。

前述したように、本実施例の場合、第一ハウジング１０に第二ハウジング１１を接続する際に、両ハウジング１０，１１間に羽根車５が収容されて取り付けられる。その際、まず、第一ハウジング１０のすべり軸受３０に羽根車５のシャフト３４の左端部が保持されるが、その状態では、シャフト３４の右端部は、第一ハウジング１０の右開口部から突出される。そして、第二ハウジング１１のすべり軸受３０は、第二ハウジング１１の左開口部から端面を突出して配置される。このようにして、第一ハウジング１０と第二ハウジング１１との接続部では、シャフト３４と軸受穴とが突出した状態になるので、目視にてシャフト３４が軸受穴に入っているのを確認しながら、両ハウジング１０，１１を接続することができる。

本実施例の場合、センサホルダ６および表示器３は、第一ハウジング１０のみに接続されている。従って、センサホルダ６や表示器３を取り外さなくても、流量計本体２の分解が可能である。つまり、センサホルダ６や表示器３を取り外さなくても、第一ハウジング１０と第二ハウジング１１との接続を解除することができる。

その一方、第一ハウジング１０に対し、センサホルダ６が着脱可能で、そのセンサホルダ６に対し表示器３が着脱可能である。従って、流量計本体２を配管したままで、センサホルダ６および表示器３が取替可能である。さらに、ケース本体４５に対しケース蓋４６を取り外すことで、回路基板４４を取り出せ、しかも各回路基板４４が取替可能である。

本実施例の場合、センサホルダ６にセンサ９を取り付け、そのセンサホルダ６が流量計本体２に固定される。従って、センサホルダ６の着脱が容易で、センサ９の交換を容易に行うことができる。しかも、センサ取付穴３８と中空穴１２とは連通していないので、センサ９が被計測流体に接触することが防止される。従って、センサ９の故障などを防止することができる。

本実施例の場合、センサホルダ６と表示器３とをはめ合い構造とすることで、流量計本体２に対し表示器３を回転させることができる。このはめ合い部には、Ｏリング６１が設けられているので、外部から表示器３内への水や埃などの進入を防止することができる。

さらに、センサホルダ６と装着穴５９とに突起６９，６８を設けることで、流量計本体２に対し表示器３が一回転以上回転しない。従って、センサ９と表示器３とを結ぶ配線４１のねじ切れを防止することができる。また、六角穴付き止めネジ７０を締め込むことで、流量計本体２に対し表示器３を固定することができる。このようにして、配管への流量計本体２の取付姿勢に拘わらず、見やすい位置に表示器３を配置して使用することができる。

ところで、流量計本体２のハウジング４と、表示器３のケース４３とを金属製とした場合、被計測流体が高温のときは、流量計本体２から表示器３への伝熱が問題となる。ところが、本実施例の場合、表示器３は樹脂製のセンサホルダ６を介してのみ流量計本体２に保持される。金属と比較して熱伝導率の低い樹脂を挟むことにより、表示器３内の温度上昇を抑制することができる。

本実施例の場合、流量計本体２の流路２６内には、羽根車５より軸方向外側に、複数の板状部２８，２８，…が設けられる。各板状部２８は、流路２６内に各すべり軸受３０を保持するだけでなく、被計測流体の整流板としても機能する。羽根車５を挟んだ両側に整流板としての各板状部２８を配置することで、被計測流体の流れの方向は、図１において、左から右へ、または右から左への、いずれでもよい。但し、図示例の場合、第一ハウジング１０内の各板状部２８は、第二ハウジング１１内の各板状部２８よりも長く形成されているので、第一ハウジング１０を上流側として使用するのが好ましい。すなわち、図１において、左から右へ被計測流体を流して使用するのが好ましい。

図１０は、本発明の羽根車式流量計１の実施例２を示す図であり、実施例１における図７と対応する。本実施例２の羽根車式流量計１は、基本的には前記実施例１の羽根車式流量計と同様の構成である。そこで、以下においては、両者の異なる点を中心に説明し、対応する箇所には同一の符号を付して説明する。

前記実施例１では、第一ハウジング１０に固定したセンサホルダ６に、表示器３のケース４３を回転可能に設けたが、本実施例２では、第一ハウジング１０に固定したセンサホルダ６からケーブル７３を介して表示器３が接続される。この構成の場合、表示器３は、流量計本体２には直接には設けられず、別の箇所に設置することができる。他の構成は、前記実施例１と同様であるため、説明は省略する。

本発明の羽根車式流量計１は、前記各実施例の構成に限らず、適宜変更可能である。たとえば、前記各実施例では、羽根車５のシャフト３４をハウジング４の中空穴１２，１３の軸線に沿って配置した軸流式としたが、羽根車５のシャフト３４をハウジング４の中空穴１２，１３の軸線と垂直に配置した接線式としてもよい。この場合、第一ハウジング１０の周側壁に開口部を開け、その開口部を閉じる部材が第二ハウジング１１とされる。

また、前記板状部２８は、すべり軸受３０を保持する円筒部２９を中空穴１２，１３に保持するために、少なくとも一つを備えておれば足りる。従って、必ずしも軸受保持部２７から放射状に複数の板状部２８が設けられる必要はない。

また、前記各実施例では、羽根車５は、プラスチックマグネットに着磁して構成したが、材質は適宜に変更可能である。また、着磁ではなく、羽根車５の各羽根３３に永久磁石を埋め込んで構成してもよい。

さらに、前記各実施例では、各ハウジング１０，１１の中空穴１２，１３にすべり軸受３０を保持し、羽根車５の両端面にシャフト３４を設けたが、これとは逆に、各ハウジング１０，１１の中空穴１２，１３にシャフト３４を保持し、羽根車５の両端面にすべり軸受３０（軸受穴）を設けてもよい。

本発明の羽根車式流量計の実施例１を示す平面図である。 図１の分解図である。 図１におけるIII−III断面図である。 図３の分解図である。 図１の羽根車式流量計の斜視図である。 図５において表示器を分解した状態を示す斜視図である。 図１におけるVII−VII断面図である。 図７の分解図である。 図１におけるIX−IX矢視図であり、流量計本体に対する表示器の回転可能範囲を示している。 本発明の羽根車式流量計の実施例２を示す図である。

符号の説明

１ 羽根車式流量計
２ 流量計本体
３ 表示器
４ ハウジング
５ 羽根車
６ センサホルダ
９ センサ
１０ 第一ハウジング
１１ 第二ハウジング
１２ （第一ハウジングの）中空穴
１３ （第二ハウジングの）中空穴
２８ 板状部（整流板）
３０ すべり軸受
３４ シャフト
４４ 回路基板

Claims (5)

1. 流体が通されるハウジング内に羽根車が回転自在に収容され、その羽根車の回転をセンサにより検出する羽根車式流量計において、
   前記ハウジングは、互いに組み立てられる第一ハウジングと第二ハウジングとを有して構成され、
   前記羽根車は、一端部が前記第一ハウジング内に回転自在に保持された状態で、他端部が前記第二ハウジングとの接続開口から突出して設けられ、
   この突出部を回転自在に保持する部分が、前記第二ハウジングに突出して設けられた
   ことを特徴とする羽根車式流量計。
2. 管状の第一ハウジングと、
   一端部が前記第一ハウジング内の軸受に保持された状態で、他端部が前記第一ハウジングの開口から突出するシャフトに設けられた羽根車と、
   前記第一ハウジングに接続される管状に形成され、その接続側の開口から突出した位置に端面を配置して軸受が設けられ、この軸受に前記シャフトの他端部が保持される第二ハウジングと、
   前記羽根車の回転を検出するセンサと
   を備えることを特徴とする羽根車式流量計。
3. 前記第一ハウジングおよび前記第二ハウジングは、それぞれ断面円形の中空穴が直線状に貫通形成された管状とされ、
   前記第一ハウジングおよび前記第二ハウジングの前記各中空穴には、周方向複数箇所において半径方向および軸方向へ延出する板状部を介して、前記各軸受が同一軸線上に保持されており、
   前記板状部は、前記第一ハウジングと前記第二ハウジングとの接続状態において、前記羽根車よりも軸方向外側に配置される
   ことを特徴とする請求項２に記載の羽根車式流量計。
4. 前記センサからの検出信号に基づき流量を算出して表示する表示器を備え、
   前記センサおよび前記表示器は、前記第一ハウジングと前記第二ハウジングとの内、いずれか一方に設けられている
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の羽根車式流量計。
5. 前記センサからの検出信号に基づき流量を算出して表示する表示器を備え、
   前記センサおよび／または前記表示器の回路基板が取替可能とされた
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の羽根車式流量計。

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