水道メータ

トップ :: G 物理学 :: G01 測定;試験

【発明の名称】	水道メータ
【発明者】	【氏名】糸魚川昇【氏名】西浦雅人
【要約】	【課題】水量の計測精度を十分確保して水道メータの小型化を図る。【解決手段】計量室１０を有するインナーケース５を本体ケース１内に設置する。インナーケース５の周壁５ｂの厚みを周方向において偏肉させる。その厚肉側に流入ノズル１１を形成し、薄肉側に流出口１２を形成する。

【特許請求の範囲】
【請求項１】計量室を有するインナーケースを本体ケース内に設置するものにおいて、インナーケースの周壁の厚みを周方向において偏肉させ、その厚肉側に流入ノズルを形成し、薄肉側に流出口を形成したことを特徴とする水道メータ。
【請求項２】前記インナーケースの周壁を、円形の外周面と円形の内周面で形成し、かつその内周面の軸芯を外周面の軸芯に対して流出口側へ偏芯して偏肉させたことを特徴とする請求項１記載の水道メータ。
【請求項３】前記インナーケースの流出口を、本体ケースの流出口の軸芯に対して、インナーケースの計量室内に備えられる羽根車の逆流時の回転方向へ偏位させたことを特徴とする請求項１又は２記載の水道メータ。
【請求項４】前記インナーケースの流出口を、仕切り板により周方向に複数に分割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。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は水道メータに関するもので、より詳しくは計量室を有するインナーケースを本体ケースに内蔵した複箱式の水道メータに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、本体ケースに直接計量室を形成して該計量室内に羽根車を配置した、いわゆる単箱式の水道メータは、再生使用の場合、本体ケースをショートブラストで研摩したときのノズルの摩耗などによって器差性能を悪化させ、性能面での問題が生じる。
【０００３】このような問題を解決できるものとして従来、羽根車を収納した計量室を有するインナーケースを本体ケースに内蔵する、いわゆる複箱式の水道メータがある。
【０００４】この複箱式の水道メータにおけるインナーケースは、従来、その周壁を全周にわたって同一の厚みにした円筒状に形成するとともにこれに多数のノズルを形成して、本体ケースの内周面に密着状態で収納されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記インナーケースに形成される流入ノズルのノズル有効長、すなわち噴流を作り出すために有効に作用する長さは、長い程計量精度が向上する。このノズル有効長を長くするには、一般に流入ノズルを形成する部分のインナーケースの板厚を厚くする必要がある。
【０００６】そのため、前記従来のように、周壁の板厚を全周にわたって同一の厚み寸法にしたインナーケースにおいては、そのインナーケースの周壁の全周が厚肉になり、そのインナーケースの外径が大きくなる。そのため、該インナーケースを内蔵する複箱式の水道メータの小型化を阻害していた。
【０００７】そこで本発明は、インナーケースの流入ノズルのノズル有効長を十分確保し、かつ、複箱式の水道メータの小型化を図ることを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するために、請求項１の発明は、計量室を有するインナーケースを本体ケース内に設置するものにおいて、インナーケースの周壁の厚みを周方向において偏肉させ、その厚肉側に流入ノズルを形成し、薄肉側に流出口を形成したことを特徴とするものである。
【０００９】本発明においては、インナーケースの周壁の厚みを偏肉させたので、その厚肉側と同一厚で全周を形成する従来のインナーケースに比べて、インナーケースの周壁の外径を小径にできる。また、水道メータの性能として重視される正流時の流入ノズルは厚肉部に形成されているため、流入ノズルのノズル有効長を十分長くして正確な噴流を発生させて十分な計測精度を確保できる。
【００１０】請求項２記載の第２の発明は、前記第１の発明において、前記インナーケースの周壁を、円形の外周面と円形の内周面で形成し、かつその内周面の軸芯を外周面の軸芯に対して流出口側へ偏芯して偏肉させたことを特徴とするものである。
【００１１】本発明においても、前記第１の発明と同様の作用、効果を発揮する。請求項３記載の第３の発明は、前記第１又は第２の発明において、前記インナーケースの流出口を、本体ケースの流出口の軸芯に対して、インナーケースの計量室内に備えられる羽根車の逆流時の回転方向へ偏位させたことを特徴とするものである。
【００１２】本発明においては、前記のようにインナーケースの流出口を薄肉部に形成したことによって、水の逆流時に流出口が流入ノズルとなった場合に、ノズル有効長が短くなるかマイナス状態になり、逆流時に計測精度が低下する場合がある。そのため、インナーケースの流出口を前記のように本体ケースの流出口の軸芯に対して羽根車の回転方向へ偏位させることにより、羽根車の回転効率が良くなり、逆流時の計測精度が高まる。
【００１３】請求項４記載の第４の発明は、前記第１又は第２の発明において、前記インナーケースの流出口を、仕切り板により周方向に複数に分割したことを特徴とするものである。
【００１４】本発明においては、インナーケースの流出口を仕切り板によって周方向に複数に分割することにより、逆流時において流出口が流入ノズルとなった場合に、そのノズル有効長をプラス側へ長くすることができ、流出口を薄肉部に形成しても逆流時の計測精度を向上させることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】図に示す実施例に基いて本発明の実施の形態につて説明する。図１は複箱式の水道メータの側断面図、図２は図１におけるＹ－Ｙ線断面図である。
【００１６】前記の図１及び図２において、水道メータを構成する本体ケース１は、その中央部にインナーケース収納室２を形成し、その一方の側に水の流入口３を形成し、他方の側に水の流出口４を形成している。前記インナーケース収納室２を形成する本体ケース１の内周面１ａは、図１及び図２に示す中心Ｏ₁を軸芯とする円形の面で形成されている。
【００１７】前記インナーケース収納室２内には樹脂製のインナーケース５が、その下部の外周面５ａを本体ケース１の内周面１ａに密接状態に嵌合させて収納設置されている。該インナーケース５の詳細な構造は後述する。
【００１８】前記インナーケース５の上部には表示ユニット６が載置され、該表示ユニット６の上部は窓ガラス７により密封されている。前記インナーケース５は、上ケース８を本体ケース１へ螺合することによってこの上ケース８を介して本体ケース１へ固着され、前記表示ユニット６と窓ガラス７はリング９によって上ケース８へ固着されている。
【００１９】前記インナーケース５における前記本体ケース１の内周面１ａに嵌合する部分、すなわち計量室１０を形成する筒状の周壁５ｂの外周面５ａは、図２に示すように、前記本体ケース１の内周面１ａの軸芯Ｏ₁と同芯で、かつ本体ケース１の内周面１ａと同径の円形に形成されている。また、周壁５ｂの内周面５ｃは、その軸芯Ｏ₂を、前記軸芯Ｏ₁に対して前記本体ケース１の流出口４側へ偏芯させた状態で、その軸芯Ｏ₂を中心とする円形に形成されている。これにより、図２及び図３に示すように、計量室１０を形成する周壁５ｂの板厚は、一方、すなわち本体ケース１の流入口３側に位置する部分の肉厚Ｄ₁が最も厚い厚肉部５ｄとなり、他方、すなわち本体ケース１の流出口４側に至るほど漸減し、流出口４側に位置する部分の肉厚Ｄ₂が最も薄い薄肉部５ｅとなった偏肉構造となる。
【００２０】前記インナーケース５における厚肉部５ｄには水の流入ノズル１１が形成され、該流入ノズル１１の外側開口部が本体ケース１における流入口３に臨み、また、薄肉部５ｅには水の流出口１２が形成され、該流出口１２の外側開口部が本体ケース１における流出口４に臨んでいる。また、前記流入ノズル１１及び流出口１２は、図２及び図３に示すように、本体ケース１の流入口３と流出口４の軸線Ｘ－Ｘに対して傾斜して形成されている。
【００２１】前記インナーケース５の計量室１０内には、前記軸芯Ｏ₂部に羽根車軸１３を配置した羽根車１４が回転自在に備えられている。なお、前記羽根車軸１３にはマグネット１５が固着され、これが前記表示ユニット６部に設けたマグネット１５ａと対向しており、羽根車１４の回転が磁気継手を介して表示ユニット６内の歯車輪列に伝達され、表示部で流量が表示されるようになっている。
【００２２】前記インナーケース５の流入ノズル１１は、水道メータの性能として重視される正流（流入ノズル１１から流出口１２へ水が流れる状態をいい、通常このときの計測精度をもって水道メータの代表的性能として表示される）の精度を上げるために、その流入ノズル１１におけるノズル有効長が長い程良い。ここで、ノズルと有効長とは、図４に示すような、噴流を作り出すために有効に作用する対向面の重なりの長さＬ₁をいう。
【００２３】本発明の実施例においては、前記のように、インナーケース５の外周面５ａの軸芯Ｏ₁と内周面５ｃの軸芯Ｏ₂を偏芯させて流入ノズル１１部の肉厚Ｄ₁を厚くしたので、前記ノズル有効長Ｌ₁をプラス状態で長くとることができ、正流時に正確な噴流を発生させて計量精度を向上させることができる。
【００２４】また、水道メータに対して水が逆流（図２における反矢印方向）する場合もあり、この場合にもその逆流量を正確に計測することが望ましい。逆流の場合は前記インナーケース５の本来の流出口１２が流入ノズルとなる。この場合、前記のようにインナーケース５の周壁５ｂの板厚が偏肉されてその流出口１２部が薄肉になっていると、図３に示すようにノズル部の対向面の重なりがなく、ノズル有効長がマイナスＬ₂となって逆流の計測精度が低下する。
【００２５】そこで、本発明においては、図２及び図５（ａ）に示すように、流出口１２を、本体ケース１の流出口４の軸線Ｘ－Ｘに対して羽根車１４の逆流時の回転方向（図２における反矢印方向）に偏位させて形成した。これは、例えば図５（ｂ）に示すように流出口１２を本体ケース１の流出口４の軸線Ｘ－Ｘを中心として形成した場合には、その逆流して流入する水の流れが羽根車１４の軸芯近くへ向かうのに対し、流出口１２を本発明のように偏位させることにより、図５（ａ）に示すように、逆流して流入する水の流線がインナーケース５の内周面５ｃの接線に近づき、すなわち羽根車１４を加速する側である羽先部に近い部分へ向き、かつ本体ケース１側の流出口４の傾斜部４ａが仮想ノズルとなって、同一流量であっても羽根車１４に作用する回転力が大きくなる。したがって、前記のように、薄肉化によるノズル有効長の短縮或いはマイナス状態から生じる計測精度の低下を補正して計測精度を向上させることができる。
【００２６】ちなみに、流出口１２を図５（ｂ）の位置に形成した場合は図６のＡの器差特性に示すように器差がマイナス側へ大きく振れたのに対し、図５（ａ）のように偏位させた場合には図６のＢの器差特性を示し、器差精度が±５％以内に納まった。一般に許容される器差精度は±５％であるため、逆流の場合にも十分な計測精度を確保できた。
【００２７】また、前記のような流出口１２の薄肉化に対して器差精度を向上させる方法としては、図７に示すように流出口１２の中間に、流出口１２をインナーケース５の周方向（周壁５ｂの周方向）に複数、例えば２分する仕切り板１６を設けてもよい。
【００２８】例えば、図７（ｂ）に示すように、前記のようなマイナスのノズル有効長－Ｌ₂を有する１個の流出口１２と同等の周方向長を確保して、図５（ａ）に示すように仕切り板１６で２分することにより、その２分された第１の流出口１２ａのノズル有効長Ｌ₃と第２の流出口１２ｂのノズル有効長Ｌ₄をプラスのノズル有効長にすることができる。なお、図７において、－Ｌ₂≪Ｌ₃＋Ｌ₄の関係に、また、ａ＝ｂ＋ｃの関係に設定する。このａ＝ｂ＋ｃに設定するのは、ノズルによる圧損を変えないためである。
【００２９】このように、ノズル有効長をプラスにした結果、図８に示すように、図７（ｂ）のものが器差特性Ｃのように器差精度がマイナス側へ大きく振れたのに対し、図７（ａ）に示すものはＤの器差特性を示し、器差精度を±５％以内に納めることができた。
【００３０】また、前記実施例のように、インナーケース５を周方向に偏肉させたことにより、例えばインナーケース５の計量室１０の内径を同一とし、そのインナーケース５の周壁５ｂを全周にわたって同一板厚にした従来のインナーケースと比較した場合、本発明におけるインナーケース５の周壁５ｂの外径は、図２及び図３に示す偏芯量Ｆの２倍の寸法分小径になる。したがって、従来と同一の計量室を確保してインナーケース５の外径を従来のものよりも小径にして本体ケース１の外径を従来の本体ケースの外径よりも小径にし、水道メータの小型化を図ることができる。
【００３１】
【発明の効果】以上のようであるから、請求項１及び２の発明によれば、複箱式の水道メータにおいて、水の正流時における計測精度を十分確保してインナーケースの小型化、強いては水道メータの小型化を図ることができる。
【００３２】請求項３及び４記載の発明によれば、更に水の逆流時における計測精度も十分確保することができる。

【出願人】	【識別番号】０００１１６６３３【氏名又は名称】愛知時計電機株式会社
【出願日】	平成１１年７月２８日（１９９９．７．２８）
【代理人】	【識別番号】１００１０１５３５【弁理士】【氏名又は名称】長谷川好道
【公開番号】	特開２００１－４１７８４（Ｐ２００１－４１７８４Ａ）
【公開日】	平成１３年２月１６日（２００１．２．１６）
【出願番号】	特願平１１－２１３４９３