(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
メータケース内部が耐圧板によって仕切られ、
前記耐圧板の一方の側には、内部を流れる流体の流量に応じて回転する羽根車及び、当該羽根車の回転軸に取付けたマグネットが配置され、
前記耐圧板の他方の側には、前記マグネットの回転を検出するための磁気センサを内蔵した計測ユニットおよび、当該計測ユニットがはめ込まれている凹状のセンサ配置室が配置されており、
前記磁気センサは、前記センサ配置室の底面部および前記耐圧板を介して、前記マグネットに対峙しており、
前記センサ配置室はその側面部が金属製であるが、前記底面部は合成樹脂製であり、
前記センサ配置室の外周は、内部を流れる流体から前記磁気センサへの熱伝導を抑制するための断熱用空気室で覆われており、
当該断熱用空気室の外周壁には放熱用通気孔が形成されており、
前記外周壁の外側面における放熱用通気孔の隣接位置には放熱フィンが形成されていることを特徴とする流量メータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気センサによって羽根車の回転を磁気的に検出するタイプの流量メータに関するものである。さらに詳しくは、流量メータに流すことのできる流体の温度上限を高めるための構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
温水メータなどの流量メータは、図３に示すように、メータケース内が受圧ケース１５５によって温水などの流体４０が流れる計量室１１７と、計測ユニット２０の下端部が嵌め込まれるセンサ配置室１５０（凹部）とに区画されている。計量室１１７には流量に応じて回転する羽根車３１が配置され、その回転軸３２の上端部にはマグネット３５が取り付けられている。一方、計測ユニット２０は、下端部に磁気センサ２１を内蔵している。従って、磁気センサ２１はマグネット３５を介して羽根車３１の回転を磁気的に検出できるので、その回転数から流量を求めることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
磁気センサ２１によって羽根車３１の回転を磁気的に検出するタイプの流量メータでは、磁気センサ２１の使用可能な温度上限が低く、それを越えると流量を正確に計測できない。それにもかかわらず、従来の流量メータ１では、鋳物製のメータケース自身からの放熱に頼るだけの構造であるため、流量メータを流れる温水の熱が磁気センサ２１に簡単に伝わり、磁気センサ２１が温度上昇しやすい。このため、従来の磁気検出型の流量メータは、流すことのできる流体４０の温度上限が低いという問題点がある。
【０００４】
そこで、本発明の課題は、以上の問題を解決することにあり、磁気センサによって羽根車の回転を磁気的に検出するタイプの流量メータにおいて、流量メータ内を流すことのできる流体の温度上限を高めることのできる構成を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明の流量メータは、メータケース内部が耐圧板によって仕切られ、前記耐圧板の一方の側には、内部を流れる流体の流量に応じて回転する羽根車及び、当該羽根車の回転軸に取付けたマグネットが配置され、前記耐圧板の他方の側には、前記マグネットの回転を検出するための磁気センサを内蔵した計測ユニットおよび、当該計測ユニットがはめ込まれている凹状のセンサ配置室が配置されており、前記磁気センサは、前記センサ配置室の底面部および前記耐圧板を介して、前記マグネットに対峙しており、前記センサ配置室はその側面部が金属製であるが、前記底面部は合成樹脂製であり、前記センサ配置室の外周は、内部を流れる流体から前記磁気センサへの熱伝導を抑制するための断熱用空気室で覆われていることを特徴とする。
【０００６】
本発明のセンサ配置室の底面部は合成樹脂製であり、断熱板を兼ねている。この断熱板によって、メータケース内部を流れる流体から磁気センサへの熱伝導を抑制する。従って、温度の高い流体を流量メータに流しても、磁気センサの温度上昇を抑制することができる分、流量メータ内を流すことのできる流体の温度上限を高めることができる。
【０００８】
本発明では、断熱用空気室内の空気層によって、計量室を流れる流体から磁気センサへの熱伝導を抑制することができる。従って、温度の高い流体を流量メータに流しても、磁気センサの温度上昇を抑制することができるので、流量メータ内を流すことのできる流体の温度上限をさらに高めることができる。
【０００９】
本発明において、断熱用空気室の外周壁には放熱用通気孔が形成されている。このように構成すると、断熱用空気室内とケース外部との間では、放熱用通気孔を介して空気が出入りする。従って、断熱用空気室からケース外部への放熱効率が高いので、流量メータ内を流すことのできる流体の温度上限をさらに高めることができる。
【００１０】
本発明において、断熱用空気室の外周壁の外側面における放熱用通気孔の隣接位置には放熱フィンが形成されている。このように構成すると、ケース外部への放熱効率が高まるので、流量メータ内を通すことのできる流体の温度上限をさらに高めることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態を説明する。
【００１２】
（流量メータの全体構成）
図１は、本発明を適用した流量メータを示す縦断面図である。
【００１３】
図１に示すように、流量メータ１は、メータケース１０と、メータケース１０の内部を流れる流体４０の流量に応じて回転する羽根車３１と、羽根車３１が取り付けられた回転軸３２と、回転軸３２の上端部に取り付けられたマグネット３５と、マグネット３５の回転を磁気的に検出することにより、羽根車３１の回転を検出するための磁気センサ２１を内蔵の計測ユニット２０とから概ね構成されている。
【００１４】
メータケース１０は、鋳物などの金属製のケース本体１１や内ケース１２などといった筒状あるいはリング状の複数のケース構成部品によって構成され、それらの主要な構成を簡単に説明しておく。
【００１５】
ケース構成部品のうち、ケース本体１１には、下半部に流体４０の流入口１１１および流出口１１２が互いに逆向きに構成され、その上半部は、内側に内ケース１２が嵌め込み固定される筒状胴部１１４となっている。内ケース１２は、その上端部分（フランジ部分）がケース本体１１の筒状胴部１１４の上端内周部分に構成されている段差１１３ｃに係合し、その下端部がケース本体１１の内周面から張り出す仕切り部１１５の上に支持された状態にある。内ケース１２の上端部には、その上端開口を覆うように鋳物などの金属製の耐圧板１３が被せられ、この耐圧板１３は、同じく鋳物などの金属製の耐圧板固定用ケース１４によってガスケットを介してケース本体１２に固定されている。
【００１６】
本形態では、これらのケース本体１１、内ケース１２、および耐圧板１３によってメータケース１０の内部に計量室１１７が区画形成された構造になっており、この計量室１１７の内部のうち、下半部には回転軸３２を上下方向に向けるようにして羽根車３１が配置されている。ここで、ケース本体１１の底面部１１６には支持軸３３がナット３３１により上向きに固定され、この支持軸３３によって、回転軸３２の下端部が回転自在に支持されている。一方、耐圧板１３１には、下側に向けて開口する凹部１３２が形成され、この凹部１３２の中央位置からは支持軸３４が下向きに固定されている。この支持軸３４によって、回転軸３２の上端部が回転自在に支持されている。この回転軸３２の上端部には、マグネットホルダー（図示せず。）によってマグネット３５が固定されている。
【００１７】
計量室１１７の上方位置では、耐圧板１３を覆うようにして、計測ユニット固定用ケース１５が耐圧板固定用ケース１４の上に積み上げ固定されている。計測ユニット固定用ケース１５には、上方に開口する凹部状のセンサ配置室１５０が形成され、このセンサ配置室１５０に計測ユニット２０の下端部が嵌め込まれている。計測ユニット２０は全体として円柱状をしており、下側は磁気センサ２１を内蔵した検出部２２となっている。従って、磁気センサ２１は、計測ユニット固定用ケース１５の底面部および耐圧板１３からなる隔壁を介してマグネット３５に対峙する状態にあり、マグネット３５の回転を検出することが可能である。なお、計測ユニット２０の上端面には、データを表示するための表示部（図示せず。）が形成され、この表示部は開閉蓋２４で覆われた状態にある。また、計測ユニット２０からは信号ケーブル（図示せず。）が引き出されている。計測ユニット２０は、その外周には環状に張り出したフランジ部２５を備え、このフランジ部２５がガスケットを介して上ケース１６と計測ユニット固定用ケース１５との間に挟持されていることにより、計測ユニット２０はメータケース１０に固定されている。
【００１８】
［磁気センサへの熱伝導防止構造］
このように構成した流量メータ１において流体４０として温水を流したときに、流体４０の熱が計測ユニット２０の磁気センサ２１に伝達して磁気センサ２１の温度が上限を越えると、磁気センサ２１がマグネット３５の回転数を誤検出することがある。そこで、本発明では、以下に説明するように構成して、流体４０から磁気センサ２１への熱伝達を防止する構造としている。
【００１９】
（断熱板による熱伝導防止構造）
まず、本形態では、計測ユニット固定用ケース１５は、その側面部分が鋳物などからなる金属製であるが、磁気センサ２１とマグネット３５との間に介在する底面部は合成樹脂板で構成され、計量室１１７を流れる流体４０から磁気センサ２１への熱伝導を抑制する断熱板１５４として機能するように構成してある。
【００２０】
従って、本形態では、この断熱板１５４によって、計量室１１７を流れる流体４０から磁気センサ２１への熱伝導を抑えるので、温度の高い流体４０を流量メータ１に流しても、磁気センサ２１の温度上昇を抑制することができる。それ故、本形態によれば、断熱板１５４を利用した断熱構造によって磁気センサ２１の温度上昇を抑えることができる分、流量メータ１内を通すことのできる流体４０の温度上限を高めることができる。
【００２１】
（空気層による熱伝導防止構造）
次に本形態では、計測ユニット固定用ケース１５は、センサ配置室１５０の側面壁を構成する内側筒状胴部１５２と、この内側筒状胴部１５２との間に所定の間隔を開けて外周側に位置する外側筒状胴部１５１との二重構造になっている。これらの内側筒状胴部１５２および外側筒状胴部１５１はいずれも、断熱板１５４として機能する底面部と違って鋳物などの金属製であり、熱伝導性は高い。これらの内側筒状胴部１５２および外側筒状胴部１５１は、その上端部において連結部１６３で接続され、かつ、それらの下側開口は耐圧板１３および耐圧板固定用ケース１４によって塞がれた構造になっている。従って、本形態に係る流量メータ１では、センサ配置室１５０と計量室１１７との間には、計量室１１７から磁気センサ２１への熱伝導を抑制するための断熱用空気室５０が区画形成されている構造になっている。
【００２２】
従って、本形態に係る流量メータ１では、断熱用空気室５０内の空気層によって、計量室１１７を流れる流体４０から断熱板１５４を避けて磁気センサ２１へ至る熱伝導を抑制し、その熱は、耐圧板１３や耐圧板固定用ケース１４などを介してケース外部に放出される。また、断熱用空気室５０内の空気が温められた場合に、その熱は空気の対流によって外側筒状胴部１５１に伝達され、そこからケース外部に放熱される。このため、温度の高い流体４０を流量メータ１に流しても、磁気センサ２１の温度上昇をより効果的に抑制することができる。たとえば、このような空気層（断熱用空気室５０）を利用した断熱構造、および断熱板１５４を利用した断熱構造のいずれをも有しない従来の流量メータにおいて、磁気センサ２１の温度上昇は、流体４０の温度の約９０％に相当する温度上昇であったのに対して、本形態のように、空気層（断熱用空気室５０）および断熱板５４の双方を利用した断熱構造を有する流量メータ１では、磁気センサ２１の温度上昇を流体４０の温度の約６０％にまで抑えることができる。それ故、本形態によれば、空気層および断熱板５４を利用して磁気センサ２１の温度上昇を抑えることができる分、流量メータ１内を流すことのできる流体４０の温度上限を高めることができる。
【００２３】
（断熱空気室からの放熱構造）
断熱用空気室５０内の空気が温められた場合に、その熱は空気の対流によって外側筒状胴部１５１に伝達され、そこからケース外部に放熱することができるが、本形態では、さらに、計測ユニット固定用ケース１５の外側筒状胴部１５１の下端側には、断熱用空気室５０とケース外部とを連通させる放熱用通気孔１５３が構成されている。このため、温度の高い流体４０を流量メータ１に流したときに、その熱によって、断熱用空気室５０内の空気層が温度上昇したときには、矢印Ａで示す対流によって空気の流れが起き、断熱用空気室５０内で温められた空気は、矢印Ｂで示すように、放熱用通気孔１５３からケース外部に出ていく。また、矢印Ｃで示すように、冷たい新たな空気が放熱用通気孔１５３から断熱用空気室５０内に入ってくる。
【００２４】
従って、断熱用空気室５０内からケース外部への放熱が効率よく行われるため、たとえば、このような放熱構造や前述の断熱構造を有しない従来の流量メータでは、磁気センサ２１の温度上昇は、流体４０の温度の約９０％に相当する温度上昇があったのに対して、本形態のように、断熱板１５４および空気層を利用した断熱構造と、放熱用通気孔１５３を利用した放熱構造とを用いると、磁気センサ２１の温度上昇を流体４０の温度の約５０％にまで抑えることができる。それ故、本形態によれば、磁気センサ２１の温度上昇を抑えることができる分、流量メータ１内を通すことのできる流体４０の温度上限をさらに高めることができる。
【００２５】
また、本形態では、計測ユニット固定用ケース１５の外側筒状胴部１５１の外周壁にはケース外部に向けて張り出す放熱フィン６０が形成されている。従って、メータケース１０に伝わった熱を放熱フィン６０を介して効率よく放熱できるとともに、断熱用空気室５０内の熱も、放熱フィン６０を介して効率よく放熱できる。それ故、磁気センサ２１の温度上昇を確実に防止することができる。よって、流量メータ１内を流すことのできる流体４０の温度上限をさらに高めることができる。
【００２６】
（他の実施の形態）
なお、放熱用通気孔１５３の数や開口位置については、図１に示したものに限らず、断熱用空気室５０とケース外部との間で空気の出入りが可能な位置であれば、たとえば図２に示すように、放熱用通気孔１５３を３ヵ所等、複数箇所に設けてもよい。また、図２には放熱フィン６０の図示を省略してあるが、複数の放熱用通気孔１５３と放熱フィン６０の双方を設けてもよいことは勿論である。
【００２７】
また、断熱用空気室５０を形成する位置について、上記形態では、マグネット３５の側方位置に区画形成したが、それよりも下方位置、すなわち計量室１１７の側方位置に設けてもよい。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る流量メータでは、磁気センサと計量室との間には、該計量室を流れる流体から磁気センサへの熱伝導を抑制するための断熱板または断熱用空気室（空気層）を有していることを特徴とする。従って、本発明によれば、断熱板または断熱用空気室は磁気センサへの熱伝導を抑制し、磁気センサの温度上昇を抑える。それ故、温度の高い流体を流量メータに流しても、磁気センサの温度上昇を抑制することができる分、流量メータ内を流すことのできる流体の温度上限を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した流量メータを示す縦断面図である。
【図２】本発明の別の形態に係る流量メータを示す縦断面図である。
【図３】従来の流量メータを示す縦断面図である。
【符号の説明】
１  流量メータ
１０  メータケース
１４  耐圧板固定用ケース
１５  計測ユニット固定用ケース
２０  計測ユニット
２１  磁気センサ
３１  羽根車
３２  回転軸
３５  マグネット
４０  流体
５０  断熱用空気室
６０  放熱フィン
１１７  計量室
１５０  センサ配置室
１５３  放熱用通気孔
１５４  合成樹脂製の断熱板
【図１】
0003764533.tif 000002
【図２】
0003764533.tif 000003
【図３】
0003764533.tif 000004