JPH0210415Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本考案は羽根車と共に回転する永久磁石の回転
を磁気センサで検出することにより流体の流量を
測定する流量センサに関し、更に詳細には流体の
流が停止したとき或は逆流したとき羽根車を強制
的に停止させるようにした磁気センサ式の流量セ
ンサに関する。[Detailed description of the invention] (a) Industrial application field The present invention relates to a flow rate sensor that measures the flow rate of a fluid by using a magnetic sensor to detect the rotation of a permanent magnet that rotates together with an impeller. The present invention relates to a magnetic sensor type flow rate sensor that forcibly stops an impeller when the flow stops or reverses.

(ロ) 従来技術 流量センサによる最低検知流量を小さくするこ
とによつて小流量の測定精度を向上するために羽
根車の回転抵抗を小さくすることが従来から行な
われている。(b) Prior Art Conventionally, the rotational resistance of an impeller has been reduced in order to improve the accuracy of measuring small flow rates by reducing the minimum detected flow rate by a flow sensor.

このような羽根車の回転抵抗を小さくした従来
の流量センサとしては例えば第５図に示される構
造のものがある。この従来の流量センサは、本体
ａに形成された流路ｂ内に羽根車ｉを固定した回
転軸ｃを設けてその回転軸の一端（図において上
端）を本体ａに取り付けられたカバーｄの軸受ｅ
で支持し、かつ他端（流路ｂの入口側端部）に凹
部ｆを形成してその凹部ｆに流路の入口部に設け
た整流部材ｇに固定したピボツト軸ｈの尖つた先
端を当接させ、回転軸の他端の支持をピボツト軸
により一点で支持する構成になつている。 An example of a conventional flow rate sensor in which the rotational resistance of the impeller is reduced is shown in FIG. 5, for example. This conventional flow rate sensor has a rotating shaft c to which an impeller i is fixed in a flow path b formed in a main body a, and one end (the upper end in the figure) of the rotating shaft is connected to a cover d attached to a main body a. Bearing e
A recess f is formed at the other end (the end on the inlet side of the flow path b), and the sharp tip of the pivot shaft h is fixed to the rectifying member g provided at the inlet of the flow path in the recess f. The other end of the rotating shaft is supported at one point by the pivot shaft.

しかしながら、このような構造では、羽根車の
回転抵抗は減少されるが、その分だけ流体の流れ
を停止した後においても羽根車が慣性により回転
し続けようとし、流れを停止した後羽根車が停止
するまでの応答特性（立下り応答特性）が悪くな
る問題が、更には逆流時に回転してしまい誤動作
信号を発する問題がある。一般に最小流量検出特
性と立下り応答特性とは相反的性質があり、羽根
車の回転抵抗を小さくして最小流量検出特性を向
上しようとすれば立下り応答特性が低下し、逆に
回転抵抗を大きくして立下り特性を良くしようと
すれば最小流量検出特性が低下する。 However, in such a structure, although the rotational resistance of the impeller is reduced, the impeller tends to continue rotating due to inertia even after the fluid flow has stopped, and after the flow has stopped, the impeller will continue to rotate. There is a problem that the response characteristics (falling response characteristics) until it stops are poor, and there is also a problem that it rotates during reverse flow and generates a malfunction signal. In general, the minimum flow rate detection characteristics and falling response characteristics are contradictory; if you try to improve the minimum flow rate detection characteristics by reducing the rotational resistance of the impeller, the falling response characteristics will decrease, and conversely, the rotational resistance will increase. If you try to make it larger to improve the falling characteristic, the minimum flow rate detection characteristic will deteriorate.

更に、羽根車の回転軸とピボツト軸とが別体に
なつているため、回転軸とアダプタを基とした場
合ノズル、ピボツト軸の取付穴、ピボツト軸のば
らつきにより同心度が確保できなくなり、回転摩
擦が大きくなつて抗流量で円滑な回転ができない
問題もある。 Furthermore, since the rotating shaft and pivot shaft of the impeller are separate bodies, if the rotating shaft and the adapter are used as a base, concentricity cannot be ensured due to variations in the nozzle, pivot shaft mounting hole, and pivot shaft, and the rotation There is also the problem that friction increases and smooth rotation is not possible due to the flow resistance.

(ハ) 考案が解決しようとする問題点 本考案は解決しようとする問題は、流体の正常
方向の流れが停止したとき或は逆流したとき羽根
車を強制的に停止して、誤動作信号の発生を防止
することである。(c) Problems to be solved by the invention The problem to be solved by the invention is to forcibly stop the impeller when the normal flow of fluid stops or when the fluid flows backwards, thereby generating a malfunction signal. The goal is to prevent

(ニ) 問題点を解決するための手段 本考案は、入口ポート及び出口ポートを有する
本体と、該本体内に配置されて羽根車室を限定す
ると共に該羽根車室と該出口ポートとを通じる通
孔を周辺部に有するアダプタと、該羽根車室内に
回転可能に設けられた羽根車とを備え、該羽根車
の回転軸には永久磁石を取り付けて該永久磁石を
該羽根車と共に回転させて該永久磁石回転を磁気
センサで検出し、該羽根車室内には該羽根車と係
合して該羽根車の回転を停止する円板状のストツ
パ部材を該羽根車より下流側に該回転軸に沿つて
移動するが回転しないように設けた流量センサに
おいて、該羽根車のボス部の下流側端面にはラチ
エツト歯状の凹凸部を形成し、該ストツパ部材に
は上流側の端面に該凹凸部と係合する突起を形成
し、該ストツパ部材の最下流側の停止位置を通孔
の中間にあつて該通孔を通つた流体が該ストツパ
部材の反羽根車側の面に作用し得るように構成さ
れている。(d) Means for Solving the Problems The present invention includes a main body having an inlet port and an outlet port, and a main body disposed within the main body to define an impeller chamber and to communicate between the impeller chamber and the outlet port. An adapter having a through hole in its periphery, and an impeller rotatably provided in the impeller chamber, a permanent magnet attached to the rotating shaft of the impeller, and the permanent magnet rotated together with the impeller. The rotation of the permanent magnet is detected by a magnetic sensor, and a disc-shaped stopper member that engages with the impeller and stops the rotation of the impeller is installed in the impeller chamber on the downstream side of the impeller. In a flow rate sensor that is arranged to move along an axis but not rotate, a ratchet tooth-shaped uneven part is formed on the downstream end face of the boss part of the impeller, and a ratchet-shaped uneven part is formed on the upstream end face of the impeller. A protrusion that engages with the uneven portion is formed, and the stop position on the most downstream side of the stopper member is located in the middle of the through hole, so that the fluid passing through the through hole acts on the surface of the stopper member on the side opposite to the impeller. It is configured to obtain.

(ホ) 作用 上記技術的手段において、流体は入口ポートか
らノズル孔を通して羽根車室内に入り、ストツパ
部材を押して通孔から出口ポートに流れる。そし
て羽根車が流量に比例した回転数で回転し、回転
板の回転をセンサで検出して流量を検出する。流
路を通る流れが止まると、ストツパ部材が羽根車
に接近してストツパ部材の凹凸部と羽根車の突起
とが互いに係合し羽根車の回転を阻止する。(E) Operation In the above technical means, fluid enters the impeller chamber from the inlet port through the nozzle hole, pushes the stopper member, and flows from the through hole to the outlet port. The impeller rotates at a rotational speed proportional to the flow rate, and a sensor detects the rotation of the rotating plate to detect the flow rate. When the flow through the flow path is stopped, the stopper member approaches the impeller, and the concavo-convex portion of the stopper member and the protrusion of the impeller engage with each other to prevent rotation of the impeller.

(ヘ) 実施例 以下図面を参照して本考案の一実施例について
説明する。(F) Embodiment An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第１図において、流量センサ１は、円筒状の室
２１、室２１から同軸上に伸びる入口ポート２２
及び室２１から半径方向に伸びる出口ポート２３
が形成された本体２と、本体に取り付けられたカ
バー３とを有している。本体２内には軸方向に貫
通する複数のノズル孔４１が形成された整流部材
４及び円筒状の羽根車室すなわち流路５１を形成
するアダプタ５が、整流部材４を入口ポート側に
して嵌合されている。アダプタ５には出口ポート
に対向する位置に複数の通孔５２が円周方向に隔
てて形成されている。 In FIG. 1, the flow rate sensor 1 includes a cylindrical chamber 21 and an inlet port 22 extending coaxially from the chamber 21.
and an outlet port 23 extending radially from chamber 21
It has a main body 2 formed with a cylindrical shape, and a cover 3 attached to the main body. Inside the main body 2, a flow regulating member 4 in which a plurality of nozzle holes 41 penetrating in the axial direction are formed and an adapter 5 forming a cylindrical impeller chamber, that is, a flow path 51, are fitted with the flow regulating member 4 on the inlet port side. are combined. A plurality of through holes 52 are formed in the adapter 5 at positions facing the outlet port and spaced apart in the circumferential direction.

整流部材４の内端中央には軸受穴４２がかつア
ダプタの中央ボス部５３には貫通する軸穴５４が
形成されている。 A bearing hole 42 is formed in the center of the inner end of the rectifying member 4, and a penetrating shaft hole 54 is formed in the central boss portion 53 of the adapter.

流路５１の中心には下端が軸受穴４２内に受け
られかつ上端が軸穴５４を貫通してカバー３の凹
部３１内に伸びる回転軸６が設けられ、その回転
軸６には整流部材４に隣接して羽根車７が固定さ
れている。回転軸６は軸受穴４２内にゆるく入つ
ていて下端は摩擦を少なくするように尖つてい
る。したがつて従来のピボツト軸は省略されてい
る。羽根車７は第２図に示されるような形状を有
している。 A rotating shaft 6 whose lower end is received in the bearing hole 42 and whose upper end extends into the recess 31 of the cover 3 through the shaft hole 54 is provided at the center of the flow path 51. An impeller 7 is fixed adjacent to. The rotating shaft 6 is loosely inserted into the bearing hole 42 and has a pointed lower end to reduce friction. Therefore, the conventional pivot axis is omitted. The impeller 7 has a shape as shown in FIG.

回転軸の上部にはカバー３の凹部３１内におい
て回転板８が固定されている。回転板８は複数の
永久磁石８１をＮ極及びＳ極が交互に外周に向く
ようにして円周方向に隔てて埋め込んだ公知構造
のものである。回転軸の上端は丸くなつていてカ
バー３に取り付けた軸受部材３２に当接するよう
になつている。カバー３には回転板の磁極を検出
するセンサ（図示せず）が設けられている。 A rotating plate 8 is fixed to the upper part of the rotating shaft within a recess 31 of the cover 3. The rotary plate 8 has a known structure in which a plurality of permanent magnets 81 are embedded at intervals in the circumferential direction so that the north and south poles alternately face the outer periphery. The upper end of the rotating shaft is rounded and comes into contact with a bearing member 32 attached to the cover 3. The cover 3 is provided with a sensor (not shown) that detects the magnetic pole of the rotating plate.

ボス部５３には円板状のストツパ部材９が流路
５１の軸線方向に移動可能に嵌められている。ボ
ス部には一対の平面５５がかつストツパ部材９の
穴９１にも対応する平面９２が形成され、ストツ
パ部材が回転するのを防止している。なおストツ
パ部材の軸方向を許容し回転を阻止するものであ
ればキー及びキー溝、スプライン等他の構造でも
よい。羽根車７のボス部７５の下流側の面面すな
わち上面には第２図に示されるような形状の複数
の係合部すなわちラチエツト歯状の凹部７２及び
凸部７３が円周方向に交互に形成されている。ま
たストツパ部材９の下面の対応する位置にも係合
部すなわち突起９３が形成されている。この突起
９３はストツパ部材９が羽根車に接近しとき羽根
車７の凹部７２内に入り、羽根車の回転を阻止す
る。 A disk-shaped stopper member 9 is fitted into the boss portion 53 so as to be movable in the axial direction of the flow path 51 . A pair of flat surfaces 55 and a flat surface 92 corresponding to the hole 91 of the stopper member 9 are formed on the boss portion to prevent the stopper member from rotating. Note that other structures such as keys, keyways, splines, etc. may be used as long as they allow the stopper member to move in the axial direction and prevent rotation. On the downstream surface, that is, the upper surface, of the boss portion 75 of the impeller 7, a plurality of engaging portions, that is, ratchet tooth-shaped recesses 72 and convex portions 73 shaped as shown in FIG. 2 are arranged alternately in the circumferential direction. It is formed. Further, an engaging portion, that is, a protrusion 93 is formed at a corresponding position on the lower surface of the stopper member 9. This protrusion 93 enters into the recess 72 of the impeller 7 when the stopper member 9 approaches the impeller, and prevents rotation of the impeller.

上記構成において、入口ポート２２から流体が
流入するとその流体はノズル孔４１を通してアダ
プタ５内の羽根車室すなわち流路５１内に流入
し、ストツパ部材９を押し上げると共に羽根車９
を回転させて通路５２を通して出口ポート２３か
ら流出する。羽根車が回転すると回転板が回転
し、その回転をセンサで検出し、流量を検出す
る。そして羽根車及び回転板の回転速度は流量に
比例し、流量を検出できる。 In the above configuration, when fluid flows in from the inlet port 22, the fluid flows through the nozzle hole 41 into the impeller chamber, that is, the flow path 51 in the adapter 5, pushes up the stopper member 9, and pushes up the impeller 9.
is rotated through passageway 52 and out of outlet port 23. When the impeller rotates, the rotating plate rotates, and a sensor detects this rotation to detect the flow rate. The rotation speed of the impeller and rotary plate is proportional to the flow rate, and the flow rate can be detected.

入口ポート２２からの流体の流入が停止すると
ストツパ部材９は第３図に示されるように自重に
より降下し羽根車に接近し突起９３が羽根車７の
凹部７２内に入つて羽根車７の回転を阻止する。
逆流のときも同様に羽根車は回転しない。 When the inflow of fluid from the inlet port 22 is stopped, the stopper member 9 descends due to its own weight as shown in FIG. to prevent
Similarly, the impeller does not rotate when there is a reverse flow.

第４図において、本実施例の流量センサ１ａが
示されている。 In FIG. 4, the flow rate sensor 1a of this embodiment is shown.

この実施例ではストツパ部材９ａの管状部９４
ａが第１図の実施例に比較して長くなつていて、
図のように最上位位置に来たときでもアダプタ５
ａに形成された通孔５２ａの中間の位置（通孔５
２ａの下側の縁と上側の縁との中間の位置）に停
止するようになつている。 In this embodiment, the tubular portion 94 of the stopper member 9a
a is longer than the embodiment shown in FIG.
Even when it reaches the top position as shown in the diagram, the adapter 5
The middle position of the through hole 52a formed in a (through hole 5
It is designed to stop at a position midway between the lower edge and the upper edge of 2a.

この実施例において、入口ポート２２ａから羽
根車室すなわち流路５１ａ内に流体が流れると
き、ストツパ部材９ａは図示の位置まで押し上げ
られて流体は通孔５２ａから出口ポート２３ａか
ら流出し、流れが停止すると、ストツパ部材９ａ
は自重により降下して羽根車に接近して羽根車を
停止させることは前記実施例と同じであるが、逆
流したときには流体がストツパ部材９ａの上面に
作用してストツパ部材を急速に押し上げることが
できる点で相違している。 In this embodiment, when fluid flows from the inlet port 22a into the impeller chamber, that is, the flow path 51a, the stopper member 9a is pushed up to the position shown, and the fluid flows out from the outlet port 23a through the through hole 52a, stopping the flow. Then, the stopper member 9a
It is the same as in the above embodiment that the fluid descends due to its own weight and approaches the impeller to stop the impeller, but when the fluid flows backward, the fluid acts on the upper surface of the stopper member 9a and rapidly pushes the stopper member up. They differ in what they can do.

(ト) 効果 本考案の流量センサによれば次の効果が得られ
る。(g) Effects The flow rate sensor of the present invention provides the following effects.

流量が停止したとき或は逆流したときに羽根
車の回転を防止でき、誤信号を発生して制御係
の誤動作や暴走を防ぐことができる。 It is possible to prevent the impeller from rotating when the flow rate stops or when there is a reverse flow, and it is possible to prevent the control staff from malfunctioning or running out of control due to generation of an erroneous signal.

羽根に直接力が加わらないので特性上重要な
羽根を変形することがない。 Since no force is applied directly to the blades, the blades, which are important in terms of characteristics, will not be deformed.

羽根角度に関係なく係合部が設定できるの
で、小流量正転時の回転トルクを小さくするこ
とができ、流量−回転特性に影響がでない。 Since the engaging portion can be set regardless of the blade angle, the rotational torque during normal rotation at a small flow rate can be reduced, and the flow rate-rotation characteristics are not affected.

逆流時ストツパ部材を強制的に羽根車側に移
動させることができ、また凹凸部を細かくすれ
ば逆転時ロツクするまでの回転角を小さくでき
る。 The stopper member can be forcibly moved toward the impeller during reverse flow, and by making the uneven portions finer, the rotation angle until locking during reverse flow can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は流量センサの断面図、第２図は羽根
車、ストツパ部材の斜視図、第３図は第１図の流
量センサの異なる動作状態を示す図、第４図は本
考案の実施例の流量センサの断面図である。第５
図は従来の流量センサの断面図である。 １，１ａ……流量センサ、２，２ａ……本体、
２１，２１ａ……室、２２，２２ａ……入口ポー
ト、２３，２３ａ……出口ポート、３，３ａ……
カバー、４，４ａ……整流部材、５，５ａ……ア
ダプタ、５１，５１ａ……羽根車室、６，６ａ…
…回転軸、７，７ａ……羽根車、７２，７２ａ…
…係合部、９，９ａ……ストツパ部材、９３，９
４……係合部。 Fig. 1 is a sectional view of the flow rate sensor, Fig. 2 is a perspective view of the impeller and stopper member, Fig. 3 is a diagram showing different operating states of the flow rate sensor of Fig. 1, and Fig. 4 is an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a sectional view of a flow rate sensor. Fifth
The figure is a sectional view of a conventional flow rate sensor. 1, 1a...Flow rate sensor, 2, 2a...Main body,
21, 21a... Chamber, 22, 22a... Inlet port, 23, 23a... Outlet port, 3, 3a...
Cover, 4, 4a... Rectifying member, 5, 5a... Adapter, 51, 51a... Impeller chamber, 6, 6a...
...Rotating shaft, 7, 7a... Impeller, 72, 72a...
...Engagement part, 9, 9a...Stopper member, 93, 9
4...Engagement part.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 入口ポート及び出口ポートを有する本体と、該
本体内に配置されて羽根車室を限定すると共に該
羽根車室と該出口ポートとを通じる通孔を周辺部
に有するアダプタと、該羽根車室内に回転可能に
設けられた羽根車とを備え、該羽根車の回転軸に
は永久磁石を取り付けて該永久磁石を該羽根車と
共に回転させて該永久磁石回転を磁気センサで検
出し、該羽根車室内には該羽根車と係合して該羽
根車の回転を停止する円板状のストツパ部材を該
羽根車より下流側に該回転軸に沿つて移動するが
回転しないように設けた流量センサにおいて、該
羽根車のボス部の下流側端面にはラチエツト歯状
の凹凸部を形成し、該ストツパ部材には上流側の
端面に該凹凸部と係合する突起を形成し、該スト
ツパ部材の最下流側の停止位置を通孔の中間にあ
つて該通孔を通つた流体が該ストツパ部材の反羽
根車側の面に作用し得るようにしたことを特徴と
する流量センサ。 a main body having an inlet port and an outlet port; an adapter disposed within the main body to define an impeller chamber and having a through hole in a peripheral portion communicating with the impeller chamber and the outlet port; a rotatably provided impeller, a permanent magnet is attached to the rotating shaft of the impeller, the permanent magnet is rotated together with the impeller, and the rotation of the permanent magnet is detected by a magnetic sensor; A flow rate sensor is installed in the room, and a disk-shaped stopper member that engages with the impeller and stops the rotation of the impeller is provided downstream of the impeller and moves along the rotation axis but does not rotate. In this method, a ratchet tooth-shaped uneven portion is formed on the downstream end face of the boss portion of the impeller, and a protrusion that engages with the uneven portion is formed on the upstream end face of the stopper member. A flow rate sensor characterized in that the most downstream stop position is located in the middle of the through hole so that the fluid passing through the through hole can act on the surface of the stopper member on the side opposite to the impeller.