JP5268758B2

JP5268758B2 - 羽根車式水道メーター

Info

Publication number: JP5268758B2
Application number: JP2009095039A
Authority: JP
Inventors: 謙太郎大塚; 光荻生; 剛小島
Original assignee: アズビル金門株式会社
Priority date: 2009-04-09
Filing date: 2009-04-09
Publication date: 2013-08-21
Anticipated expiration: 2029-04-09
Also published as: JP2010243442A

Description

本発明は、計量室に回転自在に支承された羽根車が、流入口体から計量室に進入する流体力を受けて回転する羽根車式水道メーターに関する。

水道水の消費量を積算表示する羽根車式水道メーターは、例えば、特許文献１で知られている。この水道メーターは、ケース本体の内部に、外周部に流入口体と連通する流入通路及び流出口体と連通する流出通路を有するとともに、内周部に羽根車を有する計量室を形成したインナーケースが設けられている。

インナーケースの周壁には流入通路と連通する流入ノズルが、インナーケースの上壁には流出通路と連通する流出ノズルが設けられている。そして、流入通路から流入ノズルを介して計量室に進入した流体が計量室の内部を上昇して流出ノズルから流出するように構成されている。

ケース本体の上部には計量室と隔離された指示機構室が設けられ、羽根車の回転はマグネットカップリング、歯車を介して体積換算され、指示機構室内の指示機構に積算表示されるように構成されている。

特開２００３−８３７８１号公報

しかしながら、前記特許文献１に記載された従来の羽根車式水道メーターは、羽根車の主軸の上端が指示機構室の底面に接した状態で、回転自在に支持されている。そして、計量室の下側の流入ノズルから流入した流体が羽根車に作用したのち、計量室の上側の流出ノズルから流出する。このため、流速が速い（大流量）の場合、羽根車が流体によって押し上げられ、主軸の上端の指示機構室の底面に対する押し付け力が大きくなる。また、流速が速くなると、羽根車の回転数も大きくなり、主軸の上端及び指示機構室の底面が磨耗する。このため、主軸の上端と指示機構室の底面との接触面積が大きくなり、羽根車の回転抵抗となってしまい、流体が水道メーターを通過した体積の積算の精度が悪くなるという問題がある。

本発明は、前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、特に大流量域での器差性能を向上させ、体積の積算が正確に行える羽根車式水道メーターを提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明は、流入口体及び流出口体を有するケース本体と、このケース本体の内部に設けられ、外周部に前記流入口体と連通する流入通路及び前記流出口体と連通する流出通路を有するとともに、内周部に羽根車を有する計量室を形成したインナーケースと、このインナーケースの内周部における周壁に設けられ、前記流入通路と連通し、前記計量室の内部の羽根車に向かって開口する流入ノズルと、前記インナーケースの内周部における周壁に設けられ、前記流入ノズルの出口の下縁につながり該出口より前記計量室の内周部の内方に突き出すと共に前記羽根車の外周面よりも内側へ向かって突き出しており、更に前記羽根車の羽根下端縁よりも下側に位置して配置され、内径が前記羽根車の外径よりも小さく形成された堰と、を具備し、前記堰は、前記インナーケースに設けられた流入ノズルの底面と同一平面の上面と、この上面に対して直角の内周面を有しており、前記流入通路から流入ノズルを介して計量室に流入した流体の一部を前記堰によって前記羽根車の下側に位置する計量室下側領域部分に案内するようにしたことを特徴とする羽根車式水道メーターである。

請求項２の発明は、前記堰の内周面が円筒状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の羽根車式水道メーターである。

本発明によれば、大流量になっても流入ノズルを介して計量室に流入した流体の一部を堰によって計量室の下側へ案内することができ、羽根車の回転抵抗が少なくなり、主軸の上方への押付け力が低減される。したがって、耐久性が向上するとともに、特に大流量域での器差性能を向上させ、体積の積算が正確に行えるという効果がある。

本発明の第１の実施形態を示す羽根車式水道メーターの縦断側面図。同実施形態を示し、インナーケースの縦断側面図。同実施形態を示し、図２のＡ−Ａ線に沿って断面したインナーケースの斜視図。器差性能曲線図。器差性能曲線図。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１〜図３は第１の実施形態を示し、図１は羽根車式水道メーターの縦断側面図、図２はインナーケースの縦断側面図、図３は図２のＡ−Ａ線に沿って断面したインナーケースの斜視図である。
図１〜図３に示すように、羽根車式水道メーターのケース本体１の一端側には流入口体２、他端側には流出口体３が設けられている。ケース本体１の内部には円筒状の下部インナーケース４が設けられている。ケース本体１の内部で、下部インナーケース４の下部における外周部には流入口体２と連通し、水道水等の流体が流通する流入通路５が設けられている。ケース本体１の内部で、下部インナーケース４の上部における外周部には流出口体３と連通する流出通路６が設けられている。

下部インナーケース４の内部には計量室７が設けられ、この計量室７には流体の流体圧を受けて回転する羽根車８が設けられている。下部インナーケース４の周壁４ａにおける下部には流入通路５から計量室７に向かって接線方向に複数の流入ノズル９が設けられている。下部インナーケース４の周壁４ａにおける上部には計量室７から流出通路６に向かって開口する流出ノズル１０が設けられている。

下部インナーケース４の底部における中央部にはボス１１が設けられ、このボス１１には計量室７の中央部に向かって突出するピボット軸１２が固定されている。このピボット軸１２には前記羽根車８が回転自在に嵌合されている。羽根車８はピボット軸１２に嵌合する主軸１３と、この主軸１３から放射状に突出する複数枚の羽根１４とから構成され、主軸１３の上端部には磁気継手を構成する駆動側マグネット１５が固定されている。

なお、駆動側マグネット１５は従来と同様に上部インナーケース３０の底面３０ａに接しており、上部インナーケース３０の上面側の従動側マグネット３１に対向している。従動側マグネット３１は歯車機構３２を介してカウンタからなる積算指示機構３３に連動している。

前記下部インナーケース４の周壁４ａにおける内周部には流入ノズル９の出口９ａより内側（計量室７の中央部）に向かって突出する堰１６が一体に設けられている。この堰１６の上面１６ａは流入ノズル９の底面と同一平面であり、羽根車８の羽根下端縁１４ａより僅かに下側に位置している。さらに、堰１６は上面１６ａと直角の内周面１６ｂを有し、この内周面１６ｂは羽根車８の羽根下端縁１４ａに沿って円筒状に形成されている。この堰１６は流入通路５から流入ノズル９を介して計量室７に流入した流体の一部を計量室７の下側へ案内する役目をしている。つまり、流入通路５から流入ノズル９を介して計量室７に流入した流体は、計量室７の内部で渦を巻きながら上昇して流出ノズル１０から流出するが、堰１６を設けることによって計量室７に流入した流体の一部を計量室７の下側へ導き、羽根車８が主軸１３とともに押し上げられる力を低減する働きをする。

したがって、羽根車８の主軸１３の上端部に設けられた駆動側マグネット１５が上部インナーケース３０の底面３０ａに対して押圧する力量が小さくなり、羽根車８の回転抵抗が少なくなる。この結果、特に大流量域で、羽根車８の回転数が大きくなっても回転抵抗が少なくなって器差性能を向上させることができる。

このように構成された羽根車式水道メーターは、上流側が水道本管等に接続され、下流側が水道配管を介して蛇口等に接続される。蛇口を開放して水道水を蛇口から流出すると、流入口体２から水道水がケース本体１内の流入通路５を介して下部インナーケース４の計量室７に流入する。その水道水の流体圧力によって計量室７内の羽根車８及び主軸１３はピボット軸１２を軸心として回転する。主軸１３の回転は駆動側マグネット１５から従動側マグネット３１に伝達され、従動側マグネット３１の回転は歯車機構３２を介して積算指示機構３３に伝達され、流体流量が積算指示機構３３に指示される。

このとき、流入通路５から流入ノズル９を介して計量室７に流入した流体は、計量室７の内部で渦を巻きながら上昇して流出ノズル１０から流出するが、堰１６を設けることによって計量室７に流入した流体の一部を計量室７の下側へ導くことができる。

表１は、下部インナーケース４に堰１６を有してない従来の羽根車式水道メーターにおける初期性能と耐久後の器差性能を示すもので、Ｎｏ１〜Ｎｏ３は、テスト用の羽根車式水道メーターである。

図４は、表１をグラフ化した器差性能曲線を示し、曲線（実線）は初期性能の器差曲線、曲線（破線）は耐久後の器差曲線を示す。図４から明らかのように、器差変化が大きく、耐久性能が悪い。

表２は、下部インナーケース４に堰１６を設けた本発明の羽根車式水道メーターにおける初期性能と耐久後の器差性能を示すもので、Ｎｏ１〜Ｎｏ３は、テスト用の羽根車式水道メーターである。

図５は、表２をグラフ化した器差性能曲線を示し、曲線（実線）は初期性能の器差曲線、曲線（破線）は耐久後の器差曲線を示す。図５から明らかのように、器差変化が小さく、耐久性能が大幅に改善され、体積換算精度が向上したことが分かる。

なお、本発明は前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を組み合わせてもよい。

１…ケース本体、２…流入口体、３…流出口体、４…下部インナーケース、５…流入通路、６…流出通路、７…計量室、８…羽根車、９…流入ノズル、１０…流出ノズル、１６…堰

Claims

流入口体及び流出口体を有するケース本体と、
このケース本体の内部に設けられ、外周部に前記流入口体と連通する流入通路及び前記流出口体と連通する流出通路を有するとともに、内周部に羽根車を有する計量室を形成したインナーケースと、
このインナーケースの内周部における周壁に設けられ、前記流入通路と連通し、前記計量室の内部の羽根車に向かって開口する流入ノズルと、
前記インナーケースの内周部における周壁に設けられ、前記流入ノズルの出口の下縁につながり該出口より前記計量室の内周部の内方に突き出すと共に前記羽根車の外周面よりも内側へ向かって突き出しており、更に前記羽根車の羽根下端縁よりも下側に位置して配置され、内径が前記羽根車の外径よりも小さく形成された堰と、
を具備し、
前記堰は、前記インナーケースに設けられた流入ノズルの底面と同一平面の上面と、この上面に対して直角の内周面を有しており、
前記流入通路から流入ノズルを介して計量室に流入した流体の一部を前記堰によって前記羽根車の下側に位置する計量室下側領域部分に案内するようにしたことを特徴とする羽根車式水道メーター。
前記堰の内周面が円筒状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の羽根車式水道メーター。