流量计[实用新型专利]

(10)授权公告号
(45)授权公告日 (21)申请号 201520377137.9
(22)申请日 2015.06.03
A47J 31/44(2006.01)
(73)专利权人宁波全景电器技术有限公司
地址315324 浙江省慈溪市周巷镇环城东路
555号
(72)发明人景昱东 毛朝晖
(74)专利代理机构宁波诚源专利事务所有限公
司 33102
代理人
张一平 叶桂萍
(54)实用新型名称
流量计
(57)摘要
本实用新型涉及一种流量计，包括有壳体，其
特征在于：壳体内具有两端开口的测量腔室，两
端开口处分别密封连接有进水管接头和出水管接
头，测量腔室内设置有旋转体，旋转体包括旋转轴
和旋转叶片，旋转叶片上设有至少一个磁体，壳体
上还设置有能感测磁体磁信号的传感装置，与现
有技术相比，本实用新型的优点在于，将旋转体设
置在独立于壳体的测量腔室内，不仅可以防止在
壳体的管壁内打孔而将旋转轴固定其上而造成
的压力减弱的问题，另外，由于流量计的抗压力增
强，能将流量计设置在水泵后方，此种方式所检测
的水量为扣除了从回水泄压阀流出的回水和安全
泄压水，则流量计就能有效地精确地计算出真正
进入混合或灌注腔室的水量入酿造系统的水量。

(51)Int.Cl.
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书1页 说明书5页 附图6页CN 204722851 U 2015.10.28
C N 204722851
U
1.一种流量计，包括有壳体(1)，其特征在于：所述壳体(1)内具有两端开口的测量腔室(2)，两端开口处分别密封连接有进水管接头(3)和出水管接头(4)，所述测量腔室(2)内设置有旋转体(5)，所述旋转体(5)包括旋转轴(51)和旋转叶片(52)，所述旋转叶片(52)上设有至少一个磁体(53)，并通过流入所述测量腔室(2)的液体驱动所述旋转体(5)旋转，所述壳体(1)上还设置有能感测所述磁体(53)磁信号的传感装置。

2.根据权利要求1所述的流量计，其特征在于：所述壳体(1)内具有仅两端开口的测量腔室(2)，所述测量腔室(2)内还包括有能将所述旋转体(5)的旋转轴(51)的两端安装和定位在其内的支承装置，并且在所述壳体(1)内还设置有防止所述支承装置旋转的阻止件。

3.根据权利要求2所述的流量计，其特征在于：所述支承装置包括呈横置U形的框架(6)，所述框架(6)上开有供所述旋转轴(51)穿过的定位孔(61)。

4.根据权利要求3所述的流量计，其特征在于：所述阻止件为设置在所述测量腔室(2)侧壁上与所述框架(6)的边缘相适配的第一凹槽(21)和第二凹槽(22)。

5.根据权利要求1～4任意一项权利要求所述的流量计，其特征在于：所述进水管接头(3)和出水管接头(4)均与所述壳体(1)为螺纹连接。

6.根据权利要求2所述的流量计，其特征在于：所述支承装置包括基本呈圆柱形的中空支架(7)，所述支架(7)上开有供所述旋转轴(51)穿过的安装孔(71)，所述支架(7)的一端为封闭端(72)，所述支架(7)的另一端为开放端(73)，且所述封闭端(72)具有供液体进入所述支架(7)内的通孔(74)，所达通孔(74)的位置设置成与所述旋转轴(51)的轴线方向相偏离。

7.根据权利要求6所述的流量计，其特征在于：所述阻止件至少包括一凸块(8)，而支架(7)的开放端(73)具有可容许所述凸块(8)刚好嵌入其中的凹口(731)。

8.根据权利要求6或7所述的流量计，其特征在于：所述支架(7)在对应所述传感装置的位置开设有孔(75)。

9.根据权利要求6或7所述的流量计，其特征在于：所述进水管接头(3)和出水管接头(4)的外径相同。

10.根据权利要求9所述的流量计，其特征在于：所述进水管接头(3)和出水管接头(4)均与所述壳体(1)为螺纹连接。

流量计
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种液体压力流量计计量装置，尤其涉及一种适合用于饮料制备机器的流量计。

背景技术
[0002] 各种饮料机器例如咖啡机设置成利用水泵使液体(通常为水)通过加热装置加热的水进入酿造腔室，其中饮料实际上通过使液体冲泡散装的或例如胶囊内预先包装的配料来制备。

以咖啡机为例，咖啡机内的加压结构组成和工作过程通常为：包括有水箱、微型水泵、单向阀及锅炉等，微型水泵的进水口与水箱相通，微型水泵的出口连接单向阀的入水口，单向阀的出水口连通锅炉，锅炉与水箱之间还设有回流通道，回流通道上设置有单向阀结构。

当锅炉内压力不足时，微型水泵启动，从水箱抽水顶开单向阀注入锅炉，锅炉内水压达到设定压力后，将打开锅炉中出水弹簧开始冲泡咖啡；为了解决水泵启动初期的空抽、排气问题，回流通道在压力较低时是关闭不严的，因而必然有回流水经回流通道回流至水箱；当锅炉内水压因加热而上升并超过安全泄压设定值上限时，还会顶开泄压通道上的单向阀结构，流回水箱。

在实际使用中发现，现有的咖啡加压水供应系统存在一些不足：1、咖啡机所采用的压力低的仅2.5bar，高的达19～20bar，而现有的加压水供应系统中回流通道的单向阀结构所能保持的压力比较固定，故针对不同规格的压力水泵需配设不同的回流通道，适应性不广；2、锅炉上需单独设有回流口及相应的回流管道，结构比较复杂；3、水泵可能因一段时间不用、水箱缺水等原因发生空抽，导致抽不上水、泵体内的空气难以排出等问题，尤其当锅炉中存压时，更是可能因长时间抽不上水而损坏水泵。

[0003] 针对上述技术问题，一专利号为ZL201210100233.X(授权公告号为CN 102626290A)的中国发明专利《回水可调节的咖啡机用阀结构》揭示了一种回水可调节的咖啡机用阀结构，包括有阀体，阀体内具有进水腔、出水腔、调压腔和回流腔，所述阀体内还具有回水调节腔，回水调节腔的头部通过开设在进水腔侧壁上的回水孔与进水腔连通，回水调节腔的头部还通过开设在所述回流腔侧壁上的排气孔与所述回流腔连通，进水腔内安装有柔性材质的排气阀芯，排气阀芯的头部开设有凹槽且抵在排气孔上，后部顶持有排气阀压缩弹簧，排气阀压缩弹簧后端设有调节螺丝，调节螺丝密封螺接在回水调节腔尾部。

采用该回水可调节的咖啡机用阀具有防止空抽和安全泄压功能。

因此，在安全考虑和性能、安规的要求下，水泵后常常会连接有该回水泄压阀。

[0004] 此外，运用该回水泄压阀的咖啡机的水路系统的结构组成顺序为：进水接头→流量计→水泵→回水泄压阀→锅炉→酿造系统→咖啡出口。

针对此种水路系统的结构组成顺序是将流量计设置于水泵前，而流量计连接在水泵的前面(即水泵进水口前)，此种方式所检测的水量为经过水泵的总的水量，而由于回水泄压阀的存在，往往会导致通过水泵的水总避免不了会有一部分回水和安全泄压水从此阀回流到水箱，并且回水和安全泄压水的回水水量难以计算，就造成了实际流量计检测的水的量并不是实际进入酿造系统的水量，而最终导致制作出的咖啡量有所偏差。

[0005] 为了流量计能有效地精确地计算出真正进入酿造腔的水量，从而最终精确地计算出制作出的饮料所需的真正水量，有效的方式是将流量计设置在水泵出水口后段且位于回水泄压阀之后，但此种方式对于流量计的抗压性和精确性提出了更高的要求。

[0006] 如，EP0841547公开了一种流量计，其具有带卡口连接部的两部分外壳，该外壳包含内测量腔室，该内测量腔室带有延伸穿过其的中央固定轴，用于安装带有位于流动通路中并由其驱动鳍片的内部可旋转的旋转体，从利用霍尔传感器对可旋转旋转体的转速的测量来推导通过测量腔室的液体流量。

类似的中国专利可参见201410660341.1、ZL93118577.7、CN85202918U等，虽然其采用了非接触式的磁检测传感，将进水量转化为电脉冲信号输出，达到检测水量的目的，具有计量准确，误差小的效果，但根据流体中的涡流而转动的转动件的转动轴均是伸入外壳壁上开设的通孔，则容易导致流量计的抗压性减弱，且增加了该通孔处的密封难度，同时还影响流量计的拆卸与安装。

[0007] 为了便于流量计的安装，如US4,666,061公开了一种能够容易地拆卸和重新组装以进行清洁的用于酒、矿泉水或啤酒的饮料分配管线的类似流量计，该流量计具有通过卡口连接器组装而成并封闭出测量室的两部分外壳。

所述腔室容纳有具有旋转轴的旋转体，所述旋转轴由安装在外壳中并伸入所述腔室的一对对向的金刚石尖头支承装置保持在适当位置。

这种装置的一个缺点在于金刚石尖头支承装置的价格过高和将这种尖头支承装置安装在流量计的外壳中所需的组装步骤相对繁杂。

发明内容
[0008] 本实用新型所要解决的一个技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种抗压能力强的流量计。

[0009] 本实用新型所要解决的另一个技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种能够容易拆卸和安装的流量计。

[0010] 本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：该流量计，包括有壳体，其特征在于：所述壳体内具有两端开口的测量腔室，两端开口处分别密封连接有进水管接头和出水管接头，所述测量腔室内设置有旋转体，所述旋转体包括旋转轴和旋转叶片，所述旋转叶片上设有至少一个磁体，并通过流入所述测量腔室的液体驱动所述旋转体旋转，所述壳体上还设置有能感测所述磁体磁信号的传感装置。

[0011] 为了进一步地方便旋转体安装在测量腔室内，所述壳体内具有仅两端开口的测量腔室，所述测量腔室内还包括有能将所述旋转体的旋转轴的两端安装和定位在其内的支承装置，并且在所述壳体内还设置有防止所述支承装置旋转的阻止件。

且由于壳体内具有仅两端开口的测量腔室，则意味着壳体的管壁上没有安装旋转体的轴孔，转动轴均是伸入支承装置内，则不容易导致流量计的抗压性减弱，且增加了密封性。

[0012] 该支承装置可以为相对设置在所述壳体上并与旋转轴的末端相关的突出部或是凹陷部，为了从生产的制造/模制过程中能被较好地控制的方面考虑，优选为所述支承装置作为整一的单独部件连接到测量腔室内，其一种方案为：所述支承装置包括呈横置U形的框架，所述框架上开有供所述旋转轴穿过的定位孔。

[0013] 所述阻止件为设置在所述测量腔室侧壁上与所述框架的边缘相适配的第一凹槽和第二凹槽。

由于所述框架限位在第一凹槽和第二凹槽内，该框架不会随着测量室内液体
的流动而发生旋转。

[0014] 为方便进水管和出水管的连接，所述进水管和出水管均与所述壳体为螺纹连接。

[0015] 而支承装置的第二种方案为：所述支承装置包括基本呈圆柱形的中空支架，所述支架上开有供所述旋转轴穿过的安装孔，所述支架的一端为封闭端，所述支架的另一端为开放端，且所述封闭端具有供液体进入所述支架内的通孔，所达通孔的位置设置成与所述旋转轴的轴线方向相偏离。

安装时，只需要先将旋转体的旋转轴安装在安装孔上，再直接插配在测量腔室中并与阻止件相配合而实现固定，具有方便安装拆卸的特点，另外，由于支架具有封闭端，且封闭端上设有偏离旋转轴的轴线方向的通孔，这样液体通过测量腔室时液体会撞击到旋转体旋转叶片上，其冲击力就大，从而确保流量计测量流量的精度。

[0016] 该阻止件可以为与支架的边缘相适配的凸圈，但从降低生产成本的角度考虑，所述阻止件至少包括一凸块，而支架的开放端具有可容许所述凸块刚好嵌入其中的凹口。

作为优选，凸块为四块。

在安装支架时只需要将支架的凹口插配在凸块上即可达到阻止支架随着液体的流动而发生旋转。

[0017] 为增强传感装置与磁块的感应力，所述支架在对应所述传感装置的位置开设有孔。

[0018] 所述进水管接头和出水管接头的外径相同。

为了进一步地实现降低生产成本的目的，由于支架呈圆柱形，则能实现将进水管接头和出水管接头的外径设置成相同，这样进水管和出水管就能够共用。

[0019] 为方便进水管和出水管的连接，所述进水管和出水管均与所述壳体为螺纹连接。

[0020] 与现有技术相比，本实用新型的优点在于，将旋转体设置在独立于壳体的测量腔室内，不仅可以防止在壳体的管壁内打孔而将旋转轴固定其上而造成的压力减弱的问题，还能解决其方便安装的问题，同时还显著减小流量计的制造成本，因为此流量计不需要金刚石或类似元件来形成轴承，具有结构简单、制造成本低廉、性能稳定的特点，另外，由于流量计的抗压力增强，能将流量计设置在水泵后方，此种方式所检测的水量为扣除了从回水泄压阀流出的回水和安全泄压水，则流量计就能有效地精确地计算出真正进入混合或灌注腔室的水量入酿造系统的水量，从而最终精确地计算出制作出的饮料所需的真正水量。

附图说明
[0021] 图1为本实用新型实施例的结构示意图；
[0022] 图2为本实用新型实施例1的剖视图；
[0023] 图3为本实用新型实施例2的剖视图；
[0024] 图4为本实用新型实施例2中框架和旋转体的结构示意图；
[0025] 图5为本实用新型实施例2的壳体内的结构示意图；
[0026] 图6为本实用新型实施例3的剖视图；
[0027] 图7为本实用新型实施例3中支架的结构示意图。

具体实施方式
[0028] 以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

[0029] 实施例1
[0030] 如图1和2所示，本流量计包括有呈管状的壳体1，壳体1内具有两端开口的测量腔室2，两端开口处分别密封连接有进水管接头3和出水管接头4，进水管接头3和出水管接头4上分别设有供密封圈9套设的第一环形凹槽31和第二环形凹槽41，以提高流量计的密封性与抗压性。

测量腔室2内设置有旋转体5，如叶轮，旋转体5包括旋转轴51和旋转叶片52，在本实施例中旋转叶片52为两片垂直设置并能通过经测量腔室2的液体流动而进行驱动的叶片，且叶片上分别设置有一个磁体53，旋转轴51安装在测量腔室2的两个轴孔75中，并通过流入测量腔室2的液体驱动旋转体5旋转，壳体1上还设置有能感测磁体53发射出的磁信号的传感装置。

[0031] 其中，传感装置为包括有传感器的PCB10，传感器如霍尔传感器可以是焊接或直接机械和电装配在PCB10的表面上的单独的部件，可选择地，传感器可直接集成到PCB10中，因此，传感器不是相对于PCB10远程地布置，且不需要用于连接的任何柔性的线或电缆。

当PCB10的传感器位于叶轮的叶片上方并配置成感测磁体53所产生的磁信号，该磁体53利用叶轮在通过测量室的流动的作用下转动，基于旋转体5叶轮的转数确定流经测量壳体1的液体量。

[0032] 在流量计使用期间，将流量计放置于水泵后方，水泵放水液体从进水管经由测量腔室2循环到出水管，液体流将被叶轮的叶片拦截，从而带动叶轮围绕旋转轴51的轴线转动，叶轮的转动速度与流经测量腔室2中并驱动旋转叶片52的液体的流量成比例，由于叶片的转动，设置在叶片上的磁体53在流量计壳体1凹部20中霍尔传感器下方转动，霍尔传感器将检测磁体53产生的转动的磁场并将其转化成相应的电信号，该电信号具有与旋转轴51的转动速度相对应的频率，最终传给控制电路并显示具体数字。

[0033] 实施例2
[0034] 与实施例1的结构基本相同，如图3～5所示，唯一的区别在于，壳体1内具有仅两端开口的测量腔室2，且测量腔室2内还包括有能将旋转体5的旋转轴51的两端安装和定位在其内的支承装置，并且在壳体1内还设置有防止支承装置旋转的阻止件，由于壳体1内仅具有两端开口的测量腔室2，这就意味着壳体1的管壁上没有安装旋转体5的轴孔75，转动轴均是伸入支承装置内，则不容易导致流量计的抗压性减弱且增加了密封性。

其中，支承装置为呈横置U形的框架6，框架6上开有供旋转轴51穿过的定位孔61，而阻止件为设置在测量腔室2侧壁上与框架6的边缘相适配的第一凹槽21和第二凹槽22。

安装时，只需要将旋转体5的旋转轴51两端分别安装在框架6上后，再沿着第一凹槽21和第二凹槽22插入测量腔室2内，即完成框架6的固定，最后将进水管接头3和出水管接头4螺纹连接在壳体1内的两端开口上。

将框架6作为一独立的部件安装在测量腔室2内，不仅可以防止在测量腔室2内打孔75将旋转轴51固定其上而造成的压力减弱的问题，还能解决其方便安装的问题。

[0035] 实施例3
[0036] 与实施例2的结构基本相同，如图6所示，区别在于，支承装置为基本呈圆柱形的中空支架7如图7所示，支架7上开有供旋转轴51穿过的安装孔71，支架7的一端为封闭端72，支架7的另一端为开放端73，且封闭端72具有供液体进入支架7内中的通孔74，通孔74的位置设置成与旋转轴51的轴线方向相偏离，通孔74的位置优选为与叶轮叶片的旋转方向相切，而支架7的封闭端72邻近进水管，这样液体通过测量腔室2时液体撞击到叶
轮叶片上的冲击力就大，从而确保流量计测量流量的精度。

而阻止件为沿壳体1周向分布的四块凸块8，相对应地，支架7的开放端73具有可容许凸块8刚好嵌入其中的凹口731，安装支架7时，只需要将支架7直接插入测量腔室2内，并通过凸块8与凹口731的配合，就能防止支架7在测量腔室2内发生旋转，这样就能保持支架7在对应设置在壳体1凹部的传感装置的位置开设有的孔75的位置不发生改变，进一步加强了与传感装置的感应力。

[0037] 另外，由于支架7基本呈与测量腔室2相适配中空圆柱形，这样，就能将进水管接头3和出水管接头4的外径设置成相同，这样进水管接头3和出水管接头4就能够共用，以进一步地实现降低生产成本的目的。

图1
图2
图3
图4
图5
图6
图7。