JPH08105771A - 水道メータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ピーク器差の発生を抑制すると同時に、微流
量域での羽根車の回転効率を向上させて微流器差を小さ
くし、高感度な水道メータを提供すること。 【構成】 両端に流出入口１，２を有する外箱ケース３
内に、指示機構を収納した上インナケース及び羽根車を
回転自在に軸支して計量室を形成した下インナケース
７’を格納し、外箱ケース３内へ流入した水を下インナ
ケース７’に流入させ、計量室の羽根車を回転させるこ
とにより、その羽根車の回転を指示機構に伝達して流量
を計量して指標する水道メータにおいて、前記下インナ
ケース７’の下部周壁部の円周等配位置に、内周面での
矩形開口部の縦横比が約１対０．６を有する４個の入水
通路１２’を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は水道メータに関し、詳し
くは、複箱式水道メータに内蔵される下インナケースの
構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、複箱式水道メータは、図６及び
図７に示すような構造のものが一般的である。同図に示
すように両端に流入口１と流出口２とを有する外箱ケー
ス３〔下ケース〕内に、指示機構４を収納した上インナ
ケース５、及び羽根車６を回転自在に軸支して計量室を
形成した下インナケース７を格納する。この下インナケ
ース７は、外箱ケース３の流入側と流出側とを仕切る仕
切り壁部８の開口孔を閉塞するように嵌合させた状態で
装着され、その上部に上インナケース５が下インナケー
ス７の上面開口部を塞ぐように嵌合させた状態で装着さ
れる。尚、図中、９は外箱ケース〔上ケース〕、１０は
上ケースに開閉自在に装着された蓋体である。

【０００３】前記下インナケース７は、その底部中央に
ピボット１１が植設され、そのピボット１１にプラスチ
ック等の合成樹脂製の羽根車６を回転自在に軸支して計
量室を形成する。下インナケース７の下部周壁部の円周
等配位置に、外箱ケース３の流入側から下インナケース
７の計量室へ水を流入させるため、通常８個の入水通路
１２を形成する〔図８参照〕。また、下インナケース７
の上部周壁部の円周等配位置に、前記計量室から外箱ケ
ース３の流出側へ水を流出させるため、前記入水通路１
２より少ない３又は４個の出水通路１３を形成する。

【０００４】また、前記羽根車６のピボット１１に軸支
された中心軸上部にマグネット１４を装着し、このマグ
ネット１４により上インナケース５内に収納された指示
機構４を非接触で駆動させ、羽根車６の回転を指示機構
４に伝達する。尚、前記上インナケース５と指示機構４
との間には防磁リング１５を介設する。

【０００５】この水道メータでは、流入口１からの水が
下インナケース７の下部周壁部にある入水通路１２から
流入してその流入量に応じて計量室内の羽根車６を回転
させながら、上部周壁部にある出水通路１３から流出し
て流出口２に達する。この羽根車６の回転が、マグネッ
ト１４を介して非接触で連結された上インナケース５内
の指示機構４に伝達され、前記羽根車６の回転に応じた
流量を前記指示機構４が指標する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記水道メ
ータでは高感度対応という目的から、流水を羽根車６の
外周先端に効率よく噴流させるため、図８に示すように
下インナケース７の入水通路１２の横断面形状を、前記
羽根車６の外周先端にほぼ接線方向となるように角錐形
状となるように設計している。この入水通路１２の角錐
形状を適宜設計することにより、乱流域から層流域へ移
行する途中の変化領域で発生するピーク器差を抑制し、
高感度な水道メータを実現するようにしている。

【０００７】しかしながら、高感度な水道メータを実現
するための要件としては、前記ピーク器差の他に、微流
量域での羽根車６の回転効率を考慮する必要があり、こ
の点を改善するための手段として、本出願人は下インナ
ケース７の入水通路１２の個数に着目した。この入水通
路１２の個数については、従来から現在に至るまで８個
という設計が世界的にも採用されて技術的な常識となっ
ているが、これは従来からの慣例によるもので、必ずし
も適正なものであるとは限らないというのが現状であ
る。

【０００８】本発明は、前記ピーク器差の発生を抑制す
ると同時に、微流量域での羽根車の回転効率を向上させ
て微流器差を小さくし、高感度な水道メータを提供する
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の技術的手段として、本発明は、両端に流出入口を有す
る外箱ケース内に、指示機構を収納した上インナケース
及び羽根車を回転自在に軸支して計量室を形成した下イ
ンナケースを格納し、外箱ケース内へ流入した水を下イ
ンナケースに流入させ、計量室の羽根車を回転させるこ
とにより、その羽根車の回転を指示機構に伝達して流量
を計量して指標する水道メータにおいて、前記下インナ
ケースの下部周壁部の円周等配位置に３乃至５個の入水
通路を設けたことを特徴とする。

【００１０】尚、本発明では、前記下インナケースの下
部周壁部の円周等配位置に、内周面での矩形開口部の縦
横比が約１対０．６を有する４個の入水通路を設けるこ
とが望ましく、また、前記下インナケースの中間部周壁
部にその周方向に沿って環状突部を形成すると共に羽根
車の外径を前記環状突部の内径より若干小さくすること
が可能である。

【００１１】

【作用】本発明に係る水道メータでは、下インナケース
の下部周壁部の円周等配位置に３乃至５個の入水通路、
特に内周面での矩形開口部の縦横比が約１対０．６を有
する４個の入水通路を設けると、乱流域から層流域へ移
行する途中の変化領域で発生するピーク器差を抑制する
と同時に、微流量域での羽根車の回転効率を良くして微
流器差を小さくする。

【００１２】また、前記下インナケースの中間部周壁部
にその周方向に沿って環状突部を形成すると共に羽根車
の外径を前記環状突部の内径より若干小さくすると、前
記環状突部が堰止め作用と計量室中心方向への誘導案内
作用を呈して良好な感度を保持すると共に、前記羽根車
の外径を小さくしたことにより、下インナケースの内周
壁面と羽根車との隙間を大きくするので、乱流域から層
流域へ移行する途中の変化領域での計量感度を若干鈍ら
せてピーク器差の発生を抑制する。

【００１３】

【実施例】本発明に係る水道メータの実施例を図１乃至
図５に示して説明する。尚、図６乃至図８と同一又は相
当部分には同一参照符号を付して重複説明は省略する。

【００１４】本発明の特徴は、下インナケース７’の下
部周壁部の円周等配位置に設ける入水通路１２’の個数
にある。即ち、前記下インナケース７’の上部周壁部に
設けられた３又は４個の出水通路１３とほぼ同数の３乃
至５個の入水通路１２’、特に、前記下インナケース
７’の内周面での矩形開口部の縦横比が約１対０．６を
有する４個の入水通路１２’を設ける。図１は４個の入
水通路１２’を、図２（ａ）は３個の入水通路１２''を
設けた下インナケース７''、図２（ｂ）は５個の入水通
路１２''' を設けた下インナケース７''' をそれぞれ示
す。尚、以下の実施例では、図１の４個の入水通路１
２’を形成した場合について説明する。

【００１５】ここで、入水通路の断面積をそのままにし
てその個数を従来品〔８個の入水通路１２〕より単に減
少させたのでは、羽根車６の回転数が著しく増大し、入
水通路での使用最大流量（Ｑmax ）が大きく減少するお
それがある。そこで、前記使用最大流量（Ｑmax ）を従
来品と同等以上とし、入水通路の容量が所定値となるよ
うにその断面積を従来品のほぼ二倍近くに設定する。

【００１６】この場合、入水通路１２’の矩形開口部の
縦横比によって器差が変化するので、前述したように前
記縦横比ａ対ｂを約１対０．６とすることが好ましい
〔図３参照〕。この入水通路１２’の開口部の縦が１で
あるのに対して横が０．６より小さいと、乱流域から層
流域へ移行する途中の変化領域付近でピーク器差が発生
しやすくなる。また逆に、前記開口部の縦が１であるの
に対して横が０．６より大きいと、器差の平坦性を損な
う傾向が見られ、ともに不適である。

【００１７】また、本発明では、図４に示すように下イ
ンナケース７’において、入水通路１２’が設けられた
下部周壁部と出水通路１３が設けられた上部周壁部の間
に位置する中間部周壁部に、その周方向に沿って環状突
部１６を形成すると共に、羽根車６の外径を前記環状突
部１６の内径より若干小さくする。

【００１８】これにより、下インナケース７’の入水通
路１２’から流入した水が出水通路１３へ移行する際、
前記環状突部１６が堰止め作用と計量室中心方向への誘
導案内作用を呈して良好な感度を保持すると共に、前記
羽根車６の外径を小さくしたことにより、下インナケー
ス７’の内周壁面と羽根車６との隙間を従来品よりも大
きくしているので、乱流域から層流域へ移行する途中の
変化領域での計量感度を若干鈍らせてピーク器差の発生
を抑制する。

【００１９】本発明品アは、図５に示すように水道メー
タとして要求される器差が高感度であると同時に、大流
域における器差の平坦性も十分に確保されている。ま
た、入水通路１２’を従来品イよりも大きく開口させた
から、羽根車６の外径を若干小さくしても、その羽根車
６の先端に流水の回転力が十分に作用し得るので、乱流
域から層流域へ移行する途中の変化領域でピーク器差の
発生を抑制し得る結果が得られた。また、下インナケー
ス７’の内周壁面と羽根車６との隙間が大きく設定され
ているため、微流域においては前記隙間での流水の層流
抵抗による器差の劣化が減少し、適正な器差を保持して
いる。

【００２０】ところで、国際規格（ＩＳＯ）として規定
されているものは口径別に、Ｑmin、Ｑt 、Ｑmax で示
す流量の値によりクラスＡ、Ｂ、Ｃの三つの計量等級に
分けられ、Ｑmin からＱt の範囲は±５％、Ｑt からＱ
max の範囲は±２％と横Ｔ字形状になるように最大許容
誤差（器差範囲）が決められており、クラスＣ規格のも
のがＱmin 、Ｑt の値が最も小さく高精度、高感度の水
道メータに対応している。これに対して、上記実施例の
水道メータは推測式（羽根車式）でマグネットカップリ
ングを用いた乾式指示機構を具備した複箱式水道メータ
であり、最も多く使用される口径１５mmで上記タイプの
場合、従来品イではＩＳＯクラスＣ規格をクリアするこ
とが困難であったが、本発明品アでは、流量Ｑmin で要
求される±５％の器差範囲において、器差の実測値が十
分規格をクリアすることが明白となった。

【００２１】この水道メータでは、下インナケース７’
の下部周壁部の円周等配位置に、内周面での矩形開口部
の縦横比ａ対ｂが約１対０．６を有する４個の入水通路
１２’を設けた点と、下インナケース７’の中間部周壁
部にその周方向に沿って環状突部１６を形成すると共に
羽根車６の外径を前記環状突部１６の内径より若干小さ
くした点との相乗作用により、乱流域から層流域へ移行
する途中の変化領域で発生するピーク器差を抑制すると
同時に、微流量域での羽根車６の回転効率を良くして微
流器差を小さくすることが実現される。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、下インナケースの下部
周壁部の円周等配位置に３乃至５個の入水通路、特に内
周面での矩形開口部の縦横比が約１対０．６を有する４
個の入水通路を設けたことにより、乱流域から層流域へ
移行する途中の変化領域でのピーク器差を抑制できると
共に微流量域での微流器差も小さくすることができ、高
感度な水道メータを容易に実現することができる。ま
た、金型構造も従来品と比較して簡単になるため精度向
上及びコスト低減化を図れる。更に、前記下インナケー
スの中間部周壁部にその周方向に沿って環状突部を形成
すると共に羽根車の外径を前記環状突部の内径より若干
小さくすれば、水道メータの感度向上をより一層図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る水道メータの実施例を説明するた
めのもので、下インナケースを示す断面図

【図２】（ａ）は３個の入水通路を形成した下インナケ
ースを示す断面図、（ｂ）は５個の入水通路を形成した
下インナケースを示す断面図

【図３】図１の下インナケースを示す斜視図

【図４】中間部周壁部に環状突部を形成した下インナケ
ースと上インナケースを示す部分断面を含む正面図

【図５】本発明品と従来品とを比較した器差特性図

【図６】複箱式水道メータの具体的な構造例を示す部分
断面を含む正面図

【図７】上インナケース、下インナケース、羽根車及び
指示機構を含む構成要素を示す組立分解斜視図

【図８】従来の水道メータで使用される下インナケース
を示す断面図

【符号の説明】

１ 流入口 ２ 流出口 ３ 外箱ケース ４ 指示機構 ５ 上インナケース ６ 羽根車 ７’ 下インナケース １２’ 入水通路 １６ 環状突部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 両端に流出入口を有する外箱ケース内
   に、指示機構を収納した上インナケース及び羽根車を回
   転自在に軸支して計量室を形成した下インナケースを格
   納し、外箱ケース内へ流入した水を下インナケースに流
   入させ、計量室の羽根車を回転させることにより、その
   羽根車の回転を指示機構に伝達して流量を計量して指標
   する水道メータにおいて、前記下インナケースの下部周
   壁部の円周等配位置に３乃至５個の入水通路を設けたこ
   とを特徴とする水道メータ。
2. 【請求項２】 前記下インナケースの下部周壁部の円周
   等配位置に、内周面での矩形開口部の縦横比が約１対
   ０．６を有する４個の入水通路を設けたことを特徴する
   請求項１記載の水道メータ。
3. 【請求項３】 前記下インナケースの中間部周壁部にそ
   の周方向に沿って環状突部を形成すると共に羽根車の外
   径を前記環状突部の内径より若干小さくしたことを特徴
   とする請求項１又は２記載の水道メータ。