JPH09145428A

JPH09145428A - 流量メータ

Info

Publication number: JPH09145428A
Application number: JP30736595A
Authority: JP
Inventors: Yasuhide Tsuchida; 泰秀土田; Keisuke Toriyama; 敬介鳥山
Original assignee: Toyo Keiki Co Ltd
Current assignee: Toyo Keiki Co Ltd
Priority date: 1995-11-27
Filing date: 1995-11-27
Publication date: 1997-06-06

Abstract

(57)【要約】【課題】低流量領域における計測誤差を小さくするこ
とによって、低流量領域における使用可能な流量範囲を
拡張することのできる流量メータを提供すること。【解決手段】竪型・軸流型の水道メータ１０におい
て、下方から上方に向けて計量室３０に流れ込んだ水流
を側方に流出させるための流出部６０は、その最下部６
０ａが羽根車５０に形成してある羽根５２の上端縁５２
ａよりも下方位置にある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、羽根車の回転数を
計数して水等の流量を計測する竪型の軸流型流量メータ
に関するものである。さらに詳しくは、計量室からの流
体の流出部分における構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】流量メータのうち、水道メータでは、図
６に示すように、メータケース１０１の流路内に、円筒
状壁部１１１によって計量室１３０が区画形成され、こ
の計量室１３０の内部には、回転中心軸１５２が上下方
向に向くように羽根車１５０が配置されている。羽根車
１５０では、回転中心軸１５２の側面部から複数枚の羽
根１５１が張り出しており、羽根車１５０は、円筒状壁
部１１１の下端開口から計量室１３０内に流入した水流
から流体圧を受けて回転する。このため、羽根車１５０
の回転数を検出すれば、流量や流速を計測できる。な
お、羽根車１５０の上流側には、整流体１２３を備える
整流器１２０が配置されている。

【０００３】このような構造の竪型・軸流型の水道メー
タ１００では、計量室１３０に流入した水は、矢印Ｓで
示すように、円筒状壁部１１１の上端縁１１１ａの上方
位置で開口する流出部１６０から側方に流出し、メータ
ケース１０１の出口から水道管内に排出される。ここ
で、円筒状壁部１１１の上端縁１１１ａ（流出部１６０
の最下部１６０ａ）は、羽根１５１の上端縁１５１ａよ
りも高い位置にある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように構成した水
道メータ１００では、流量が小さいときには、真の流量
と計測値との間に生じる誤差が大きいという傾向があ
る。従って、水道メータ１００は、かかる計測誤差によ
って低流量領域における使用範囲が制限されている。そ
こで、水道メータ１００に対しては、低流量領域におい
ても計測誤差が小さくなるように検討されているもの
の、未だ十分なレベルにまで改善されていないという問
題点がある。

【０００５】以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、
低流量領域における計測誤差を小さくすることによっ
て、低流量領域における使用可能な流量範囲を拡張する
ことのできる流量メータを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解消するため
に、本発明では、メータケースの流路内に円筒状壁部に
よって区画形成され、下端開口から流入した流体が上方
に向けて流れる計量室と、該計量室内で回転中心軸を上
下に向けて配置された羽根車と、前記円筒状壁部の上方
側において、前記計量室に流入した流体を該計量室から
側方に流出させるために開口する流出部とを有する流量
メータにおいて、前記流出部の最下部の高さ位置は、前
記羽根車の羽根の上端縁の高さ位置よりも下方にあるこ
とを特徴とする。

【０００７】本発明において、前記円筒状壁部の上端縁
全体が略同じ高さ位置にある場合には、該高さ位置が前
記羽根車の羽根の上端位置よりも下方にあることによ
り、前記流出部の最下部の高さ位置が前記羽根車の羽根
の上端縁の高さ位置よりも下方にあるように構成する。

【０００８】本発明において、前記円筒状壁部の上端縁
に凹み部分を備える場合には、該凹み部分の底部の高さ
位置が前記羽根の上端縁の高さ位置よりも下方にあるこ
とにより、前記流出部の最下部の高さ位置が前記羽根車
の羽根の上端縁の高さ位置よりも下方にあるように構成
する。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して、本発明
の実施例である水道メータ（流量メータ）を説明する。

【００１０】図１は、本例の水道メータの縦断面図であ
る。

【００１１】図１において、水道メータ１０は、メータ
ケース１１の入口１１ｅの側がインレットパイプ１２を
介して水道管に接続され、出口１１ｆの側もフランジ部
１１ｇによって水道管に接続されることによって、水道
等の流路内に配置される。メータケース１１内の流路
は、全体として、入口１１ｅの側（上流側）から出口１
１ｆの側（下流側）に向かって、斜め下向き部分１１ａ
と、この斜め下向き部分１１ａから上方に向かう立ち上
がり部分１１ｂと、この立ち上がり部分１１ｂから出口
１１ｆに向かう斜め下向き部分１１ｃとから構成されて
いる。

【００１２】立ち上がり部分１１ｂに相当する流路内に
は、メータケース１１の内部に固定された円筒状壁部３
１によって計量室３０が区画形成されている。計量室３
０は、下方側が上流側に相当し、上方側が下流側に相当
する。

【００１３】円筒状壁部３１の上方位置では、流出部６
０が開口しており、計量室３０に流入した水は、矢印Ｓ
０で示すように、流出部６０を通って計量室３０から側
方に流出し、メータケース１１の出口から水道管内に排
出される。

【００１４】計量室３０の内部には、その中心位置で回
転中心軸５２が上下方向に向くように羽根車５０が配置
され、羽根車５０は、円筒状壁部３１に対して同軸状に
配置された状態にある。羽根車５０では、回転中心軸５
２の側面部から、複数枚の羽根５１が張り出しており、
これらの羽根５１は、計量室３０を通過する水道水の流
れの方向に対して斜めに形成されている。

【００１５】回転中心軸５２は、両軸端部のうち上流側
端部５２ｃ（下端部）が計量室３０の上流側に位置する
第１のスラスト軸受け部（図示せず。）によって軸線周
りに回転可能な状態で支持され、下流側端部５２ｄ（上
端部）は、計量室３０の下流側に位置する第２のスラス
ト軸受け部（図示せず。）によって軸線周りに回転可能
な状態で支持されている。このため、羽根車５０は、計
量室３０の内部に流れ込んだ水から羽根５１が流体圧を
受けると、その流量や流速に応じた回転数で回転中心軸
５２を中心に回転するので、その回転数を計測すれば、
流量や流速を求めることができる。第１のスラスト軸受
け部としては、たとえば、羽根車５０の上流位置に配置
された整流器２０の整流体２３の下流側端面から突出す
る支持軸（ピボット）と、回転中心軸５２の上流側端面
で開口して支持軸が嵌まる軸受け孔とによって構成でき
る。第２のスラスト軸受け部としては、たとえば、計量
室３０の上面部を構成する仕切り板７１から下方（上流
側）に向けて突出する支持軸（ピボット）と、回転中心
軸５２の下流側端面で開口して支持軸が嵌まる軸受け孔
とによって構成できる。

【００１６】整流器２０には、メータケース１１内に固
定される円筒状の整流器ケース２１と、この整流器ケー
ス２１に対し、その内周面からその中心に向かって延び
る連結部２２によって固定された整流体２３とから構成
されている。整流体２３は、下流側端面を羽根車５０に
向けた半球状のブロックであり、羽根車５０に向かう水
流を調整するためのものである。

【００１７】整流器ケース２１は、その下端部に段差部
分２１ａが構成されており、この段差部分２１ａをメー
タケース１１内の段差部分１１ｈが受けることによっ
て、整流器ケース２１は、メータケース１１内に固定さ
れている。整流器ケース２１の上端部にも、段差部分２
１ｂが形成され、この段差部分２１ｂは、内ケース１３
の円筒状壁部３１の下端部に形成されている段差部分３
１ｂを受ける状態にある。なお、内ケース１３の上面に
は、底面部が仕切り板７１になっている上ケース７３が
被せられ、上ケース７３とメータケース１１との間に内
ケース１３の上端部分が挟まれた状態にある。この状態
で、上ケース７３のフランジ部分と、メータケース１１
のフランジ部分とがボルト１４によって固定され、内ケ
ース１３（円筒状壁部１３０）は、メータケース１１内
に固定された状態にある。

【００１８】本例では、図２に示すように、円筒状壁部
３１の上端縁３１ａは、一様な高さをもつように構成さ
れ、図１からわかるように、その高さ位置は、羽根５１
の上端縁５１ａよりも低い位置にある。すなわち、流出
部６０の最下部６０ａは、羽根５１の上端縁５１ａより
も低い位置にある。このため、羽根車５０の上端寄りの
部分（下流側の部分）では、その側方に円筒状壁部３１
がなく、流出部６０が位置している。このため、計量室
３０では、羽根車５０を回転させた水流の抜けがよい状
態にある。

【００１９】このように構成した水道メータ１０におい
て、計量室３０内を流れる水の流体圧が羽根５１に作用
すると、羽根車５０が回転中心軸５２周りに回転し、回
転中心軸５２の下流側端部に固着されているマグネット
（図示せず。）も一体となって回転する。従って、計量
室３０に対して仕切り板７１によって区画された計測部
内において、そこに配置したＭＲ素子等の磁気ヘッドに
よってマグネットの回転磁界を検出すれば、その検出結
果から、計量室３０内を流れる水道水の流量や流速を計
測し表示することができる。

【００２０】このように構成した水道メータ１０におい
て、メータを通した水の真の流量（ｍ³／ｈ）と、水道
メータ１０が計測した値の誤差（％）との関係を求めた
ところ、図３に実線Ｌ１で示す特性が得られた。図３に
は、本例との比較のために、図６を参照して説明した従
来の水道メータについて、メータを通した水の真の流量
（ｍ³／ｈ）と、水道メータ１０が計測した値の誤差
（％）との関係を点線Ｌ０で示してある。

【００２１】図３から明らかなように、本例の水道メー
タ１０でも、低流量領域では誤差のピークＱが出現する
ものの、そのレベルは、従来の水道メータにおける誤差
のピークＰよりも低い。また、本例の水道メータ１０に
おいて、誤差のピークＱが出現する流量値は、従来の水
道メータにおいて誤差のピークＰが出現する流量値より
も低流量領域にシフトしている。それ故、本例の水道メ
ータ１０によれば、誤差のレベルが小さく、かつ、誤差
のピークＱが出現する流量値が低流量領域にあるので、
水道メータ１０の使用可能な流量範囲を低流量側に拡大
することができる。

【００２２】（実施例２）計量室３０から側方への水流
の流出部６０において、その最下部６０ａが羽根５１の
上端縁５１ａよりも低い位置にあればよいという観点か
らすれば、図４および図５に示す構造の円筒状壁部３１
を備える水道メータであってもよい。

【００２３】図４は、本例の水道メータの縦断面図、図
５は、この水道メータにおいて計量室を区画する円筒状
壁部の一部を示す斜視図である。なお、本例の水道メー
タは、基本的な構成が実施例１の水道メータと同様であ
るため、共通する機能を有する部分については同じ符号
を付して、それらの詳細な説明を省略する。

【００２４】図４に示すように、本例の水道メータ１０
でも、メータケース１１の立ち上がり部分１１ｂに相当
する流路内には、メータケース１１の内部に固定された
円筒状壁部３１によって計量室３０が形成されている。
計量室３０は、下方側が上流側に相当し、上方側が下流
側に相当する。

【００２５】円筒状壁部３１の上方では、流出部６０が
開口しており、計量室３０に流入した水は、矢印Ｓ０で
示すように、流出部６０を通って計量室３０から側方に
流出し、メータケース１１の出口から水道管内に排出さ
れるようになっている。

【００２６】計量室３０の内部には、その中心位置で回
転中心軸５２が上下方向に向くように羽根車５０が回転
可能な状態に配置され、計量室３０の内部に流れ込んだ
水から羽根５２が流体圧を受けると、その流量や流速に
応じた回転数で回転中心軸５２を中心に回転するので、
その回転数を計測すれば、流量や流速を求めることがで
きる。

【００２７】本例では、図５に示すように、円筒状壁部
３１の上端部３２には凹凸が形成され、その凹み部分３
３の底部３３ａの高さ位置は、図４からわかるように、
羽根５１の上端縁５１ａよりも低い位置にある。すなわ
ち、凹み部分３３の底部３３ａが流出部６０の最下部６
０ａに相当するので、流出部６０の最下部６０ａは、羽
根５１の上端縁５１ａよりも低い位置にあるといえる。

【００２８】このように構成した水道メータ１０におい
ても、実施例１と同様、メータを通した水の真の流量
（ｍ³／ｈ）と、水道メータ１０が計測した値の誤差
（％）との関係を求めたところ、図３に実線Ｌ１で示す
特性と同等の特性が得られた。すなわち、本例の水道メ
ータ１０でも、低流量領域では誤差のピークＱが出現す
るものの、その絶対レベルは、従来の水道メータにおけ
る誤差のピークＰよりも低い。また、本例の水道メータ
１０において、誤差のピークＱが出現する流量値は、従
来の水道メータにおいて誤差のピークＰが出現する流量
値よりも低流量領域にシフトしている。それ故、本例の
水道メータ１０によれば、誤差が小さく、かつ、誤差の
ピークＱが出現する流量値が低流量領域にあるので、水
道メータ１０の使用可能な流量範囲を低流量側に拡大す
ることができる。

【００２９】

【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、計量室内を下方から上方に向けて流れた水
流を側方に流出させるための流出部は、その最下部が羽
根車に形成してある羽根の上端縁よりも低い位置にある
ことに特徴を有する。従って、本発明によれば、低流量
領域において出現する誤差のピーク値が従来の流量メー
タにおける誤差のピーク値よりも小さい。また、本発明
に係る流量メータにおいて、誤差のピークが出現する流
量値は、従来の流量メータにおいて誤差のピークが出現
する流量値よりも低流量領域にある。それ故、本発明に
係る流量メータでは、使用可能な流量範囲を低流量側に
拡大することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１に係る水道メータの縦断面図
である。

【図２】図１に示す水道メータ内において計量室を区画
形成する円筒状壁部の一部分を示す斜視図である。

【図３】図１に示す水道メータにおいて、真の流量と計
測誤差との関係を示すグラフである。

【図４】本発明の実施例２に係る水道メータの縦断面図
である。

【図５】図２に示す水道メータ内において計量室を区画
形成する円筒状壁部の一部分を示す斜視図である。

【図６】従来の水道メータの縦断面図である。

【符号の説明】

１０・・・水道メータ１１・・・メータケース３０・・・計量室３１・・・円筒状壁部３２・・・円筒状壁部の上端部３３・・・円筒状壁部の上端部に形成した凹み部分３３ａ・・・凹み部分の底部５０・・・羽根車５１・・・羽根５１ａ・・・羽根の上端縁５２・・・回転中心軸６０・・・流出部６０ａ・・・流出部の最下部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】メータケースの流路内に円筒状壁部によ
って区画形成され、下端開口から流入した流体が上方に
向けて流れる計量室と、該計量室内で回転中心軸を上下
に向けて配置された羽根車と、前記円筒状壁部の上方側
において、前記計量室内に流入した流体を側方に流出さ
せるために開口する流出部とを有する流量メータにおい
て、前記流出部の最下部の高さ位置は、前記羽根車の羽
根の上端縁の高さ位置よりも下方にあることを特徴とす
る流量メータ。
【請求項２】請求項１において、前記円筒状壁部は、
上端縁全体が略同じ高さ位置にあり、該高さ位置が前記
羽根車の羽根の上端位置よりも下方にあることにより、
前記流出部の最下部の高さ位置は、前記羽根車の羽根の
上端縁の高さ位置よりも下方にあることを特徴とする流
量メータ。
【請求項３】請求項１において、前記円筒状壁部は、
上端縁に凹み部分を備え、該凹み部分の底部の高さ位置
が前記羽根の上端縁の高さ位置よりも下方にあることに
より、前記流出部の最下部の高さ位置は、前記羽根車の
羽根の上端縁の高さ位置よりも下方にあることを特徴と
する流量メータ。