JP2003202252A - 流量計及びそれに用いるストレーナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】通過流体の流れをできるだけスムーズにするこ
とによる容量のアップを達成し、かつコストを低く押さ
えることができ、さらに簡単に取り付けられて、通過面
積と強度の確保も容易なストレーナ及びこれを備えた流
量計を提供する 【解決手段】 流入口と流出口をつなぐ方向に対して、
流体の流量を計測する羽根車の回転軸が交差するように
縦方向に配置された縦型ウォルトマン式流量計を前提と
する。そして、ストレーナは樹脂製で、流路の内壁に嵌
合される筒状部と、その筒状部内に形成されて流体の流
入側又は流出側に向かって凸となる凸曲面に開口する多
数の通過孔が形成され、その多数の通過孔の内壁は流体
の通過方向に所定の長さを有する筒状に形成されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は水道メータ等の流
量計に関し、特に縦型ウォルトマン式流量計に関する。

【０００２】

【従来の技術】縦型ウォルトマン式流量計においては、
図１８に示すように、水道メータの１次側（上流側）よ
り流入した水（被計量流体）は、補足管１０１を通過し
た後、下ケース１０２の下部へと入り、その後上昇して
整流器１０３を通り、羽根車１０４にぼぼ軸方向から当
たる。羽根車１０４等は自身の回転軸１０５に対して角
度のある捻れた複数枚の板羽根を有し、その板羽根にほ
ぼ軸方向から水が当たることにより、その水流の力で羽
根車１０４が回転する。その回転数が機械的又は電気的
に取り出されることにより流量が測定されて、それが上
ケース１０６の計量表示部１０７に表示され、羽根車１
０４を通過した水は流出口１０８から下流に流れる。

【０００３】ここで、従来の縦型ウォルトマン式流量計
においては、多数の孔が打ち抜かれた金属製で板状（パ
ンチングメタル状）のストレーナ１１０が、補足管１０
１の流入側にスリーブ１１１を介してねじ１１２等によ
り固定されて設置されている。補足管１０１の流出側１
１３又は下ケース１０２の流入側１０４にそのストレー
ナ１１０が設置される場合もある。流入口１１５から入
った流体はストレーナ１１０を通過して羽根車１０４を
回転させ、流出口１０８へと向かう。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ストレーナ１１０はパンチングメタル状の板形態をなす
ものであるため、水流損失が大きく、流れの乱れや騒音
の原因となっていた。また製造コストが高く、また板状
をなすため単独での固定が難しく、スリーブ１１１やね
じ１１２を用いた固定が必要で設置が面倒であり、量産
には不向きであった。また、板状のストレーナ１１０が
流体の流れに直角に置かれるものであるため、金属製で
一定以上の厚みを有した強度の確保が必要であるととも
に、所定の通過面積を確保しなければならず、材質や形
状の自由度が低い欠点があった。

【０００５】この発明の課題は、通過流体の流れをでき
るだけスムーズにすることによる容量のアップを達成
し、かつコストを低く押さえることができ、さらに簡単
に取り付けられて、通過面積と強度の確保も容易なスト
レーナを備えた流量計を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】この発明
は、流入口と流出口をつなぐ方向に対して、流体の流量
を計測する羽根車の回転軸が交差するように縦方向に配
置された縦型ウォルトマン式流量計において、前記羽根
車に向かう流体の流路に異物の通過を防止するストレー
ナを配置するとともに、そのストレーナは樹脂製で、前
記流路の内壁に嵌合される筒状部と、その筒状部内に形
成されて流体の流れの流入側又は流出側に向かって凸と
なる凸曲面上に開口する多数の通過孔が形成され、その
多数の通過孔の内壁は流体の通過方向に所定の長さを有
する筒状に形成されていることを特徴とする流量計であ
る。

【０００７】このようにストレーナを構成したことによ
り、例えば凸曲面に向かって流体が導入され、縮流の抑
制及び整流効果が生じ、水流損失を軽減するとともに、
騒音の発生を抑制することができる。また、このような
筒状のストレーナの採用により、従来の板状のストレー
ナと固定用のスリーブ及びねじ部材の組合せに比べて、
部品点数の削減、部品単価の低減さらには組立工数の低
減を図ることができる。さらに、樹脂化に伴う強度の低
下を防ぎ、水流方向にかかるスラスト荷重に対する強靱
化を図ることができる。

【０００８】また、この発明の好適な態様では、前記ス
トレーナは、筒状部内に流体の流入側に向かって膨出す
るドーム状曲面を有してそのドーム状曲面に多数の通過
孔が開口しており、流体はその流入側に膨出するドーム
状曲面側の開口をからストレーナに流入して、反対側か
ら流出する。このようなドーム形状に膨出させることで
一層縮流が抑制され、また水流のスラスト方向の強靱化
が図られる。

【０００９】さらに、ストレーナの前記筒状部には、流
路の内壁に対し接近・離間する方向に弾性変形可能な係
止部が形成され、流路の内壁にはそのストレーナ側の係
止部が弾性的に係合する係合部が形成されて、それら係
止部と係合部との係合によりストレーナがワンタッチで
流路の内壁に取り付けられるようにすることができる。
これによりストレーナの組付けが一層容易となる。ま
た、ストレーナ側の係止部を流路側の係合部から弾性的
に離脱させてストレーナをワンタッチで流路内壁から取
り外すための係合解除つまみ部をストレーナの上記筒状
部に形成しておけば、ストレーナの取外しも簡単に行い
得る。

【００１０】ストレーナの流体の流入側又は流出側に凸
となる凸曲面には、多角形状の通過孔が開口し、その多
角形状の通過孔の壁部が隣り合う通過孔と仕切り壁を共
有する多角形筒状に形成されるようにし、例えば正六角
形状のハニカム筒状に形成されるものとすれば、樹脂製
でありながら強度が高く、また流体の通過を一層スムー
ズになし得る。また、その通過孔の少なくとも流入側端
面に、流体を滑らかかつスムーズに通過孔内に導入する
アール部を形成することができ、このようなアール部に
より、通過孔の流入側端面で流体の流れが急激に絞られ
る縮流が抑制される。

【００１１】ストレーナは上記筒状部の一端にフランジ
を備え、そのフランジが流路の管継ぎ手の端面に当接す
ることによりストレーナの嵌合量が規定されるようにで
きる。かつそのフランジに隣接して上記筒状部には外周
面から突出する係止部が弾性変形部の先端に形成され、
前記流路の管継ぎ手の端面近傍の流路内壁には環状の係
合溝が形成され、ストレーナの筒状部が管継ぎ手の開口
から挿入される際に、そのストレーナに形成された係止
部が前記弾性変形部の弾性変形を伴い上記内壁で押し戻
された後の弾性復帰作用によりその係合溝に係合して、
ストレーナが管継ぎ手の端部に抜け止めされた状態で取
り付けられるようにすることができる。

【００１２】さらに、その管継ぎ手の端面には、その端
面より小径なストレーナのフランジ部が当接した状態
で、そのフランジ部の端面と管継ぎ手の端面とがほぼ面
一になるように、挫ぐり部が形成することができる。か
つストレーナの上記筒状部がその管継ぎ手の開口近傍の
内壁に嵌合された状態で、その内壁には上記筒状部のほ
ぼ肉厚分だけ周辺の内壁より内径が大きくされた大径内
周部が形成され、そこにストレーナの筒状部が嵌合する
ことにより、ストレーナの筒状部の内径とそのストレー
ナに続く流路内壁の内径とがほぼ面一に連続するように
できる。これにより、ストレーナと管部材との端面に段
差ができず、また管内壁とストレーナともほぼ面一とな
るため、管路断面がストレーナのために狭くならず、流
体のスムーズな通過が確保される。

【００１３】なお、この発明は、流体の流れの流入側又
は流出側に向かって凸となる凸曲面状に開口する多数の
通過孔が形成されたストレーナ以外に、凸曲面状となら
ない面に通過孔が開口するとともに、そのストレーナの
筒状部に、流路の内壁に対し接近・離間する方向に弾性
変形可能な係止部が形成され、流路の内壁にはそのスト
レーナ側の係止部が弾性的に係合する係合部が形成され
て、それら係止部と係合部との係合によりストレーナが
ワンタッチで流路の内壁に取り付けられるものであって
もよい。この場合でも、ストレーナの取り付けを容易に
行い得る効果がある。

【００１４】また、この発明は、流量計としてはもちろ
ん、流量計に取り付けるためストレーナとして把握する
こともできる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に示す実施例を参照しつつ説明する。以下の例は、例
えば水道メータに適用される流量計であり、その場合の
被計量流体は水である。

【００１６】図１において、流量計１は、補足管２と、
その補足管２が接続された下ケース１１と、その下ケー
ス１１の上部に設けられた計量装置４とを含む。下ケー
ス１１は、補足管２とジョイント５により連結された直
管状の流入管部分３と、その直管状の流入管部分３から
所定の曲率半径で直角に曲げられたＬ字管状の曲がり部
として曲管部（以下、Ｌ字管ともいう）１６と、計量室
１７の羽根車１５を経た被計量流体を導くＬ字管状の流
出管部分８とを備える。

【００１７】下ケース１１内の計量室１７は、曲がり部
（Ｌ字管部）１６の垂直管部分の上端に位置し、この計
量室１７内に垂直方向のピボット（回転支持軸）１４に
より羽根車１５が水平面内で回転可能に収容されてい
る。羽根車１５の中心部には下向きに開口する中心穴６
が形成され、この中心穴６がピボット１４に緩く嵌合す
るともに、そのピボット１４の先端で羽根車１５が回転
可能に支持される。羽根車１５は自身の中心線のまわり
に螺旋状にねじれた複数の羽根１５ａを備え、ほぼ垂直
下方から流入する被計量流体により回転する。

【００１８】羽根車１５を回転させつつそこを通過した
被計量流体は、計量室１７の外周の開口から羽根車１５
の半径方向外方へ流出し、Ｌ字管状の流出管部分８によ
り垂直下方から水平方向に所定の曲率で方向を変え、下
流に導かれる。被計量流体の流量にほぼ比例する羽根車
１５の回転数は、電子的又は機械的に流量に変換されて
計量装置４で計量され、所定の流量の表示がなされる。

【００１９】羽根車１５の下側に近接して下ケース１１
には整流器１３が固定されている。整流器１３は環状を
なして、その環状内に半径方向又はその他所定の配置形
態で複数の整流板を有し、また中心部に上記ピボット１
４を備えて、羽根車１５の支持機構を兼ねている。下方
から導かれる被計量流体はこの整流器１３を通過するこ
とにより、その整流板で整流された後、羽根車１５に当
たるようになっている。なお、放射状の整流板に加えて
（又は置換して）、Ｌ字状管部１６の曲がり部に、被計
量流体の流れを乱さないための整流板１９を配置するこ
とができる。整流板１９は、Ｌ字状管部１６の曲がり部
の曲率にほぼ対応する曲率の曲がり（湾曲形態）を有
し、Ｌ字状管部１６の管壁の曲がりに沿って所定長さ延
びるもので、整流板１９の凹曲面側の板面には、その整
流板１９と垂直に交わるリブ１８がＬ字状管部１６の中
心線と平行な方向に延びるように形成されている。

【００２０】上記整流板１９としては、適数（例えば１
〜４枚、好適には３枚程度）のものを用いることがで
き、複数設ける場合は、複数の整流板１９が所定の間隔
及び曲率半径で設けられ、各整流板１９と垂直に交わる
ように、整流板１９の幅方向の中間に適数（例えば１
枚）のリブ１８が形成され、リブ１８が各整流板１９を
連結して一定の強度を確保する。このような整流板１９
は、整流器１３の下端部に連結されて、その整流器１３
によって位置固定に支持される。

【００２１】この流量計１において、補足管２と直管状
の流入管部分３（流入口）は水平方向で同軸上にあり、
さらに流出管部分８（流出口）も同軸上にある。言い換
えば、補足管２及び流入管部分３の中心線の延長線に対
し、羽根車１５に近い側を上側、羽根車１５から遠い側
を下側としたとき、補足管２から流入管部分３を経て導
入される被計量流体を下向きに下げることなく、まっす
ぐ水平に導入し、そのままＬ字状管部（Ｌ字管）１６に
より羽根車１５の軸方向に沿う向き（垂直上方）に流れ
の方向を変えて、被計量流体を羽根車１５に当てて計量
する構成である。

【００２２】また、この流量計１においては、流入管部
分３の流路断面積（流入口の断面積）をＳ1、羽根車１
５に対する下側からの導入部の断面積（整流器１３の内
径又は羽根車１５の外径に対応する断面積とも言える）
をＳ2としたとき、Ｓ１からＳ２に至るまでの断面積の
変化として、Ｓ1とＳ2とはほぼ等しくなるように、ある
いは等しくなくとも両者の差は所定値以下とされてい
る。すなわち、Ｓ2／Ｓ1は例えば０．７〜１．４の範囲
に規定される。

【００２３】ストレーナ２０及び補足管２を通過した被
計量流体は、下ケース１１へ入る。流入口部分３は補足
管２から続く直管を延長するように延びていき、整流器
１３に設置してあるピボット１４上の羽根車１５に、被
計量流体が垂直に当たるように、上述のようにＬ字管の
ごとく直管が所定の曲率で直角に曲げられて、Ｌ字状管
部１６とされる。

【００２４】上記のように、流入口３側から羽根車１５
へと導く被計量流体の管路を、下側に下がることなく、
水平から垂直へとＬ字状管部１６で直角に曲げるように
し、また流入側から羽根車１５までの断面変化を小さく
した（滞留部をなくした）ことにより、流路の折れ曲が
り部分が少なく、また滞留部がほとんどなく、さらに流
体の流れの乱れが少なくなり、圧力損失が減少する。そ
の結果、流量計の容量を増加させることができる。

【００２５】上記のような流量計１において、補足管２
の流入側端部（フランジ３８の開口部）には、樹脂製で
筒状のストレーナ２０が設置されている。ストレーナ２
０は、補足管２の流入側開口部の内壁に嵌合され、その
内壁は円形断面をなすところから、ストレーナ２０の外
殻は円筒形態の筒状部２２（円筒状部又は円筒部）を備
えている。

【００２６】図２及び３に示すように、ストレーナ２０
の筒状部２２内には、流体の流入側に向かって凸となる
ドーム状凸曲面２４を有して、そのドーム状曲面２４に
多数の流体の通過孔２５が開口している。さらに具体的
には、ストレーナ２０の筒状部２２内には、その軸方向
に所定の厚みｔを有するドーム状壁部（凸曲面状壁部）
２６が、流体の流入側(IN)に向かって凸となるように形
成される。そのドーム状壁部２６をストレーナ２０の軸
方向と平行に、上述の多数の通過孔２５が貫通してい
る。図３に示すように、通過孔２５（格子）の流入側の
端面には、所定の曲率の円弧状のアール部２５ａが形成
され、このアール部２５ａが後述のように縮流（水流等
が中心側に絞られて流れ径が細くなること）を防止す
る。なお、このようなアール部２５ａは、通過孔２５
（格子）の流出側にも形成することができる。

【００２７】それら通過孔２５は多角形状の断面、特に
この例では正六角形状の断面を有し、その正六角形状の
通過孔２５の互いに隣り合うもの同士の仕切り壁部はほ
ぼ一定の肉厚で形成されている。言い換えれば、ストレ
ーナ２０の通過孔２５は正六角形状のハニカム筒状部２
８の空洞部により形成されるとともに、それら通過孔２
５の流体の流入側開口がその流入側に膨出したドーム状
曲面に２４に開口し、流出側の開口がドーム状壁部２６
の凹状のドーム状凹曲面２７に開口している。これら流
入側及び流出側のいずれの開口も、ハニカム形状となっ
ている。

【００２８】上記ストレーナ２０の筒状部２２の一端に
はフランジ２９が半径方向外方に突き出るよう形成され
ている。その筒状部２２の外周面には、フランジ２９に
近接して１又は複数（この例では２個）の係止部３０が
外向きに突出して、かつ１８０度の角度間隔で、ストレ
ーナ２０の中心に介して対称に形成されている。これら
の係止部３０は、フランジ２９の側（流体の流入側）
に、ストレーナ２０の軸線のほぼ直角な係止面（ストッ
パ面）３１と、その係止面３１から流出側に向かって漸
次高さが低くなる斜面３２とを備える。

【００２９】また、これらの係止部３０に対応してスト
レーナ２０の筒状部２２には、図４に示すように、それ
ぞれ弾性変形部３３が形成されている。この弾性変形部
３３は、筒状部２２に対しフランジ２９側の端部から軸
方向と平行に２本のスリット３４が形成されることによ
り、帯状の弾性変形部３３が筒状部２２の本体部分から
部分的に切り離され、樹脂材料の弾性能の範囲で各弾性
変形部３３がストレーナ２０の半径方向に弾性変形可能
とされ、各係止部３０はそれら弾性変形部３３の中間部
に形成されているため、各係止部３０がストレーナ２０
の軸線に対し接近・離間する方向に弾性的に変位可能と
なる。、

【００３０】各弾性変形部３３の自由端部３３ａはフラ
ンジ２９の外端面とほぼ面一に位置するが、その弾性変
形部３３の自由端部３３ａの外側に位置するようにフラ
ンジ２９には、所定形状（例えば矩形状）の切欠３５が
形成され、それらの切欠３５により弾性変形部３３の自
由端部３３ａは互いの接近・離間が許容されるととも
に、それらの切欠３５から指を入れて双方の自由端部３
３ａをつまむようにして接近させれば、後述のように係
止部３０による係止（ストッパ）作用を解除することが
できる。ここでは、上記切欠３５内の自由端部３３ａが
係合解除つまみ部として機能することとなる。

【００３１】上記のようなストレーナ２０が図１の補足
管２の流体の流入側端部３７に配置されており、この例
ではその端部３７にフランジ３８が形成されている。ス
トレーナ２０に対応してその流入側端部３７の内壁に
は、図６に示すように、補足管２の内周部（流体通路内
壁）３９より内径の大きい大径内周部４０が形成され、
その大径内周部４０は、ストレーナ２０の筒状部２２の
厚みのほぼ２倍に相当する寸法だけ補足管２の通常の孔
径（通路径）３９より大きく、かつストレーナ２０の軸
方向長さに対応する長さとされ、フランジ３７側に開口
する。この大径内周部４０にストレーナ２０の筒状部２
２が嵌合することとなる。

【００３２】大径内周部４０の開口端部（フランジ３７
に端面）の近傍には、その大径内周部４０の周方向に連
続する環状の（又は所定の位相で形成された部分的な）
係合溝４１が形成され、この係合溝４１内にストレーナ
２０の２個の係止部３０が係合するようになっている。
さらに、補足管２の流入側の端面（この例ではフランジ
３７の端面）には、ストレーナ２０のフランジ３５の外
径に対応する内径、及びフランジ３５の厚みに対応する
深さを有する座ぐり部４２が形成され、この座ぐり部４
２にストレーナ２０のフランジ２９が着座する。

【００３３】この座ぐり部４２と係合溝４１との境界部
は、大径内周部４０とほぼ内径を有しているが、流入側
端面（座ぐり部４２）側に向かってやや内径が増大する
テーパ状の内周部４３か、丸みが付されたアール状の、
もしくは面取り状の内周面４３とされる。この内周部４
３は、ここを乗り越えてストレーナ２０の係止部３０が
係合溝４１に入り込む際の、係止部３０の縮径（前
進）、ひいては係止部３０を支持する弾性変形部３３の
弾性変形をスムーズに行わせることに寄与する。

【００３４】そして、図６に示すように、ストレーナ２
０は補足管２の流入側端部３７に対して、ドーム状凸曲
面２４が流入側に向かって凸となる向きで（フランジ２
９とは反対側の端部から）、補足管２の大径内周部４０
に挿入（嵌合）される。その挿入の終盤で、ストレーナ
２０の係止部３０が補足管２の内壁（この例では内周部
４３）に当たって内側へ弾性的に押し戻される。この
際、係止部３０の先行する斜面３２が内周部４３に乗り
上がることで、係止部３０を中間に備えるストレーナ２
０の弾性変形部３３が内側（中心側）に弾性変形し、そ
の後、係止部３０が係合溝４１に至って弾性復帰するこ
とにより、係止部３０が係合溝４１に係合して、ストレ
ーナ２０の補足管２に対する取付けがワンタッチで完了
する。

【００３５】この取付け状態では、図７に示すように、
ストレーナ２０の先端が大径内周部４０の先端の段部４
４に当接又はごく近接し、補足管２の内周部３９と、ス
トレーナ２０の筒状部２２の内周面との内径差はほとん
どなく、双方の内周面がほぼ面一に連続する（又は筒状
部２２の内径が補足管２０の内周部３９の内径より小さ
くならない）ようにされる。これにより、補足管２へス
トレーナ２０を嵌合しても、それによって水流の通路の
最大直径は小さくならず、縮流（絞り）は生じにくい。

【００３６】また、ストレーナ２０のフランジ２９は、
補足管２の開口端面の座ぐり部４２に着座し、ストレー
ナ２０の嵌合量が規定されるとともに、フランジ２９ひ
いてはストレーナ２０の端面は、補足管２の端面とほぼ
面一となり、その補足管２の端面から突出しない。これ
により、補足管２をフランジ３７を介して別の管部材に
連結する際に、ストレーナ２０のフランジ２９がその連
結に干渉することはなく、またそのフランジ２９が補足
管２と別の管部材との間に密着して挟まれた状態となる
ようにすれば、ストレーナ２０の管路に対する取付け状
態が安定し、水流の通過による振動や音を抑えられる。

【００３７】さらに、ストレーナ２０の補足管２への取
付け状態では、ストレーナ２０に引き抜き力が作用し、
あるは振動等によりストレーナ２０を補足管２から離脱
させやすい状況が生じたとしても、ストレーナ２０にお
ける係止部３０の係止面３１が、補足管２における係合
溝４１の開口側溝面に当接して、ストレーナの抜けが防
止される。これにより、流量計の現場設置時にストレー
ナ２０を補足管２に取り付けるのではなく（もちろんそ
れも可能だが）、工場あるいは倉庫等の出荷時に予め補
足管２にストレーナ２０を取り付け、その状態で運搬す
ることができ、現場施工の手間が軽減される。

【００３８】また、何らかの理由（例えばストレーナか
らのゴミの除去やストレーナの交換等）で、ストレーナ
２０を補足管２から取り外す必要が生じた場合は、補足
管２の流入側開口部に位置するストレーナ弾性変形部３
３の２個の自由端部３３ａ（図５も参照）を、切欠３５
に指を入れ摘むようにして、それらの自由端部を弾性的
にストレーナ２０の中心側へ引き寄せれば、それらに付
随する各係止部３０が、補足管２の係合溝３から離脱す
るから、この状態でストレーナ２０に引く抜き力を加え
れば、ストレーナ２０を補足管２からワンタッチで取り
外すことができる。

【００３９】なお、図４に示すように、ストレーナ２０
の筒状部２２の外周面に、流体の流入側の端部から先端
方向に所定の長さで、１又は複数の低い突条（例えば帯
状の凸部）４５を形成することができる。この帯状の凸
部４５は、筒状部２２の前記弾性変形部３３を除く部分
に、好ましくは所定の間隔で複数（例えば等角度間隔で
４個程度）形成することが可能である。このような低い
凸部４５は、ストレーナ２０の補足管２への嵌合状態
で、補足管２の内壁（例えば大径内周部４０）に接触し
てストレーナ２０と補足管２とのガタを解消することに
利用できる。それにより水流によるストレーナ２０の振
動等が抑制される。

【００４０】以上のようなストレーナ２０が取り付けら
れた図１の流量計において、流体（代表的には水）は、
補足管２の流入口３７からストレーナ２０のドーム状凸
曲面２４に当たるように流入し、そこの多数の通過孔２
５を経て補足管２を流れ、下ケース１１に至ってから、
そこのＬ字状の曲がり部１６でほぼ９０度向きを変えて
上昇し、羽根車１５に当たってこれを回転させた後、下
降して下ケース１１の流出口７から流出する。

【００４１】そこで、流体が補足管２のストレーナ２０
に流入する際には、図７に示すように、その通過水はス
トレーナ２０のドーム状凸曲面（アール形状部）２４に
より、通過孔２５に単に流入するだけでなく、通過孔２
５の流入側のアール部２５ａによりスムーズに案内され
て通過孔２５の内部に導かれるから、通過孔２５の入口
部端面で水流が急激かつ強制的に絞られる縮流が生じに
くい。。また、ドーム状凸曲面２４の頂部から裾野へ
（中心から離れる拡径方向へ）水流を誘導する機能も生
じやすくいため、このことも中心側に水流が絞られる縮
流を抑制することに寄与する。縮流が生じると、その絞
り作用で圧力損失や流速が変動して計量作用に好ましく
ない影響を生じる場合があるが、上記ストレーナ２０に
よれば、そういった縮流が抑制されるため、安定した流
量測定がしやすくなる。なお、縮流がある程度生じても
よいように、水流損失の確保が充分な場合は、図３の右
欄下段に示すように、通過孔２５の流入側端面にアール
部を形成しないで、通過孔２５の流入側内面と流入側端
面とがほぼ直角なコーナーを形成するようにしてもよ
い。

【００４２】また、ストレーナ２０の通過孔２５が所定
の厚み（軸方向幅）を有するドーム状壁部２６（筒状部
内の所定幅のリブも言える）に形成されて所定の軸方向
長さを有し、ここに導かれた流体はこのドーム状壁部２
６の壁面（孔壁面）により整流されながらストレーナ２
０を通過するので、水流の乱れが生じにくい効果もあ
る。

【００４３】ストレーナ２０のドーム状凸曲面２４が通
過孔２５の流入側端面に形成されているに加え、この例
では通過孔２５の流出側の端面もドーム状凹曲面２５が
形成されて、筒状部２２内に全体としてドーム状壁部２
６とされているため、流出側で水流が絞られることはな
く、また個々の通過孔２５の長さもほぼ均一なものとな
り、水流に対する縮流の抑制や整流の効果はより大きい
と言える。

【００４４】また、このストレーナ２０は樹脂化された
ものであり、金属製のものと比べると強度の低下が考え
られるが、ストレーナ２０において流体の流れに対向す
る部分がドーム状凸曲面２４（全体としてドーム状壁部
２６）とされ、言い換えれば立体的なアーチ形状とされ
たことにより、水流方向に対する強度を向上させること
ができる。さらに、このストレーナ２０は前述のように
ワンタッチによる取付けが可能で、ねじ止めを不要と
し、組立工数を低減することができる。そして、樹脂成
型品のストレーナ２０とすることにより、さらに量産品
としてのコストダウンが図れる。

【００４５】また、ストレーナ２０の通過孔の断面形状
を円形とせず、多角形状とすることにより、無駄な厚肉
部を形成することなく、流体の通過面積を有効に確保す
ることができる。ここでは、異物の通過をなるべく抑え
るために孔断面の対角長を短くしつつ、有効通過面積を
確保し、なおかつ強度を持たせる形状として正六角形の
孔形状で、全体としてハニカム形状が採用されている。
もちろん、充分な開口面積と強度が確保できる場合は、
円形状、三角形状、四角形状、八角形状等も採用可能で
ある。

【００４６】以上の実施例では、ストレーナ２０がフラ
ンジ２９を有していたが、図８に示すストレーナ４７の
ようにフランジを有しない円筒状のものでもよい。その
他の部分は図２及び３等に示した例と同様であるが、フ
ランジが省略される場合は図６の補足管２の端面の座ぐ
り部４２も省略されることとなる。

【００４７】また、以上の実施例では、図１の補足管２
の流入側端部３７にストレーナ２０が取り付けられてい
たが、ストレーナは、補足管２の流出側端部４８、ある
いは下ケース１１の流入側端部４９に装着することもで
きる。下ケース１１の流入側端部４９に取り付けられる
ストレーナは、図２及び図３に示したものと同様のスト
レーナ２０を使用することもできるし、図８のようにフ
ランジを有しないストレーナ４７を使用することもでき
る。他方、図１において補足管２の流出側端部４８に取
り付けるべきストレーナは、補足管２に対する取付方向
（挿入方向）と流体の流れ方向とが逆になる点が、それ
らが同じ方向であった図１の実施例と異なる。

【００４８】つまり、例えば図９に示すストレーナ５０
のように、筒状部２２において図３等に示したストレー
ナ２０とは反対側の端部に（軸方向で反対向きの関係
で）、フランジ５２、弾性変形部３３の自由端部３３
ａ、係止部５１が形成され、またフランジ５２とは反対
側（流入側端）に、図３のストレーナ２０と同様のドー
ム状壁部２６が流入側に対向して膨出するように、かつ
筒状部２２内ではなく筒状部の端面がさらに流入側に向
かって突出するように形成され、その壁部２６を貫通す
る単数の通過孔５の両端が、ドーム状凸曲面２４及びド
ーム状凹曲面２７にそれぞれ開口する。このストレーナ
５０は、図１の補足管２の流出側端部４８の開口から水
流の流れ方向と反対向きに挿入され、図１に図示はされ
ていないが、図６の位置（４１）とは反対側の管端に形
成される係合溝に図９の係止部５１が係合して、ワンタ
ッチの装着ができる。

【００４９】また、図９のドーム状壁部２６に代えて、
図１０に示すような円錐状壁部５４（又は三角錐等の多
角錘状壁部）を筒状部２２の流入側の端部に、流入側に
対向して突出するように備えたストレーナ５５を採用す
ることもできる。その円錐状（多角錘状）壁部５４を貫
通する通過孔２５は、その壁部５４の円錐状（又は多角
錘状）凸部５６及び凹部５７にそれぞれ開口する。な
お、この例では、筒状部２２の周方向の４箇所の均等位
置に係止部５１が形成され、それに対応して４箇所に弾
性変形部３３を備えている。

【００５０】図１１は、円錐状壁部５４（又は三角錐等
の多角錘状壁部）を筒状部２２の中間に備えたストレー
ナ５６で、流体の流れ方向と同じ方向において、補足管
又は下ケースの流入側端部に挿入される、図３と同じタ
イプのものである。言い換えれば、図３のドーム状壁部
２６が円錐状壁部５４（又は三角錐等の多角錘状壁部）
に置き換えられたストレーナである。フランジ２９はあ
ってもなくてもよい。

【００５１】さらに、図１２のストレーナ５７のよう
に、流体の流入方向に対向して突出する載頭円錐台状
（又は載頭多角錘台状）壁部５８を設けることもでき
る。この壁部（リブ）５８は、流入方向に向かって細く
なるテーパ状壁部とも言うことができ、その壁部５８を
貫通する多数の通過孔２５は、その壁部５８の前後の面
となる載頭円錐台状（又は載頭多角錘台状）凸曲面及び
凹曲面にそれぞれ開口する。このようなテーパ状壁部に
多数の通過孔２５を備えたすすストレーナの場合でも、
ドーム状又は載頭円錐ないし多角錘台状のものとほぼ同
様の効果が得られる。

【００５２】また、図１３に示すストレーナ６０のよう
に、通過孔２５が開口するストレーナ孔端面の流入側端
面にドーム状凸曲面（Ｒ形状部）２４を形成し、併せて
図３等のように、流出側の孔端面にもドーム状凹曲面
（Ｒ形状部）２７を設けることができるが、図１３のよ
うに流出側にドーム状部を形成せず、例えば流れにほぼ
直角で平坦なストレーナ流出側孔端面６１とすることも
できる。同様に、図１４は円錐状（又は三角錐等の多角
錘状）凸曲面６３を流入側孔端面に有する一方、流出側
孔端面６１は平坦面状としたストレーナ６２である。図
１５は、載頭円錐台状（又は載頭多角錘台状）凸曲面６
６（テーパ形状部）を流入側孔端面に有する一方、流出
側孔端面６１は平坦面状としたストレーナ６５である。

【００５３】さらに図１６に示すストレーナ６８のよう
に、流入側に対向して突出する凸曲面（Ｒ形状部）では
なく、流出側に向かって凸となるドーム状壁部６９等の
凸部（流入側に凹曲面部７０、流出側に凸曲面７０’を
有する）を形成することもできる。この場合でも、その
ドーム状壁部６９によりストレーナ６８の強度が高く、
また筒状部２２の係止部３０により、このストレーナ６
８を前述のように管部材に対しワンタッチ取付けができ
るメリットがある。

【００５４】なお、上記図１１〜図１６の簡略図で、通
過孔が形成された筒状部の壁部（リブ）の変形例を示し
たが、一部を除き各図ではフランジや係止部等は無視
し、壁部の形態のみに着目しており、それらの基本的な
壁部形態に既述のフランジや係止部等を付ける場合、付
けない場合の実施例をもすべて包含するものとする。

【００５５】図１７に示すストレーナ７１は、筒状部２
２の端部に形成されたフランジ２９において、ねじ部材
７３等により例えば補足管２の流入側端部に固定される
ものである。この場合、フランジ２９にねじ穴７３を形
成しておくことにより、フランジを利用したねじ止めに
も対応できる。逆に言えば、ねじ止めの対応を考慮しな
い場合は、フランジは省略可能とも言える。つまり、図
３等に示すストレーナ２０のフランジ２９にねじ穴７３
を形成しておけば、係止部３０によるワンタッチ装着と
ねじ止めとの併用とを選択することができる。

【００５６】また、図３の係止部３０、弾性変形部３３
（スリット３４）、切欠３５を一切を省略して、単純な
フランジ付き円筒状の外観を有するストレーナ７１（図
１７）とし、ねじ止め専用のものとしてもよい。その場
合でも、流体の流れ方向に対向するように突出する凸曲
面をもって、ストレーナ孔端面とすることにより、前述
の縮流抑制効果、並びに水流方向における強靱化を達成
することができる。

【００５７】さらに、これまでの説明では、ストレーナ
のワンタッチ取付け（嵌め込み）の構造として、弾性変
形部３３をスリット３５により筒状部２２の１〜数カ所
に設けて、そこに係止部３０を形成したスナップ式の嵌
め込み構造のものであったが、それに代えて、筒状部の
外周面に、その周方向（例えば円周方向）にリング部を
一体的に設け、そのリング部を管内壁側の溝等の被係合
部に強制的に嵌め込んで固定するリング押入式の嵌め込
み構造であってもよい。そのリング部は、筒状部の全周
に付けることも一定区間ごとに区切って形成することも
できる。

【００５８】なお、以上説明したすべてのストレーナ
は、図１における補足管２の流入側端部３７、流出側端
部４８及び下ケース１１の流入側端部４９に選択的に取
り付けられることは既に説明したが、このタイプの流量
計１以外にも、図１８に示した流量計１００における、
補足管１０１の流入側端部１１５、流出側端部１１３及
び下ケース１０２の流入側端部１１４に選択的に取り付
けることもできる。これ以外にも、要するにこの発明の
ストレーナは、羽根車１５又は１０４の上流の管路に組
み込まれていればよく、上記の例は取付位置の例示であ
り、さらには上記羽根車を備えた計量部の下流に設けた
場合でも、ゴミを捕獲する効果があることはもちろんで
ある。

【００５９】さらに、図１の説明では、補足管２が水平
配置で、羽根車１５が垂直配置となるものとして縦型ウ
ォルトマン式流量計の実施例を説明した。もちろん図１
の配置で流量計が設置され、固定されるのが一般的では
あるが、図１に示した縦型ウォルトマン式流量計１にお
いて、補足管２が垂直等の上下配置になるように９０度
等の角度範囲で倒立させた姿勢で設置・固定される場合
もある。図１８についても同様である。前記説明におけ
る上下、あるいは水平・垂直等の表現は、説明を簡単に
するための便宜上のもので、発明の本質を限定するもの
ではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例である流量計の全体の断面
図。

【図２】ストレーナの正面図。

【図３】ストレーナの側面断面図。

【図４】そのストレーナの側面図。

【図５】そのストレーナの正面の簡略図（内部省略）

【図６】図３のストレーナを補足管に取り付ける工程を
示す断面図。

【図７】図６の取付完了状態を示す断面図。

【図８】ストレーナの変形例１を示す断面図。

【図９】ストレーナの変形例２を示す断面図。

【図１０】ストレーナの変形例３を示す断面図。

【図１１】ストレーナの変形例４を示す断面図。

【図１２】ストレーナの変形例５を示す断面図。

【図１３】ストレーナの変形例６を示す断面図。

【図１４】ストレーナの変形例７を示す断面図。

【図１５】ストレーナの変形例８を示す断面図。

【図１６】ストレーナの変形例９を示す断面図。

【図１７】ストレーナの変形例１０を示す断面図。

【図１８】従来例のストレーナとそのストレーナが組み
込まれた流量計を示す全体断面図。

【符号の説明】

１、１００ 流量計 ２、１０１ 補足管 １１、１０２ 下ケース １５、１０４ 羽根車 ２０、４７、５０、５５、５６、５７、６０、６２、６
５、６８、７１ストレーナ ２２ 筒状部 ２４ ドーム状凸曲面 ２５ 通過孔 ２５ａ 通過孔の流入側端面のアール部 ２６ ドーム状壁部 ２７ ドーム状凹曲面 ２９ フランジ ３０ 係止部 ４０ 大径内周部 ４１ 係合溝 ４２ 座ぐり部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大山 鉄平 愛知県名古屋市中区錦二丁目２番13号 リ コーエレメックス株式会社内 Ｆターム(参考） 2F030 CA10 CC02 CF02 CF14 CG01 CH03 CH05

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流入口と流出口をつなぐ方向に対して、
   流体の流量を計測する羽根車の回転軸が交差するように
   縦方向に配置された縦型ウォルトマン式流量計におい
   て、 前記羽根車に向かう流体の流路に異物の通過を防止する
   ストレーナを配置するとともに、そのストレーナは樹脂
   製で、前記流路の内壁に嵌合される筒状部と、その筒状
   部内に形成されて流体の流入側又は流出側に向かって凸
   となる凸曲面に開口する多数の通過孔が形成され、その
   多数の通過孔の内壁は流体の通過方向に所定の長さを有
   する筒状に形成されていることを特徴とする流量計。
2. 【請求項２】 前記ストレーナは、前記筒状部内に、流
   体の流入側又は流出側に向かって凸となるドーム状曲面
   を有してそのドーム状曲面に多数の通過孔が開口してお
   り、流体はその流入側又は流出側に膨出するドーム状曲
   面側の開口からストレーナに流入して、反対側から流出
   する請求項１に記載の流量計。
3. 【請求項３】 前記ストレーナの前記筒状部には、流路
   の内壁に対し接近・離間する方向に弾性変形可能な係止
   部が形成され、流路の内壁にはそのストレーナ側の係止
   部が弾性的に係合する係合部が形成されて、それら係止
   部と係合部との係合によりストレーナがワンタッチで流
   路の内壁に取り付けられる請求項１又は２に記載の流量
   計。
4. 【請求項４】 前記ストレーナの前記筒状部には、流路
   の内壁に対し接近・離間する方向に弾性変形可能な係止
   部が形成され、流路の内壁にはそのストレーナ側の係止
   部が弾性的に係合する係合部が形成されて、それら係止
   部と係合部との係合によりストレーナがワンタッチで流
   路の内壁に取り付けられるとともに、ストレーナ側の係
   止部を流路側の係合部から弾性的に離脱させて前記スト
   レーナをワンタッチで流路内壁から取り外すための係合
   解除つまみ部が前記ストレーナの前記筒状部の端部に形
   成されている請求項１又は２に記載の流量計。
5. 【請求項５】 前記ストレーナは前記筒状部の一端にフ
   ランジを備え、そのフランジが前記流路の管継ぎ手の端
   面に当接することによりストレーナの嵌合量が規定さ
   れ、かつそのフランジに隣接して前記筒状部には外周面
   から突出する係止部が弾性変形部の先端に形成され、前
   記流路の管継ぎ手の端面近傍の流路内壁には環状の係合
   溝が形成され、前記ストレーナの嵌合部が管継ぎ手の開
   口から挿入される際に、そのストレーナに形成された係
   止部が前記弾性変形部の弾性変更を伴って前記係合溝に
   接近し、弾性復帰作用でその係合溝に係合して、ストレ
   ーナが前記管継ぎ手の端部に抜け止めされた状態で取り
   付けられる請求項１ないし４のいずれか１項に記載の流
   量計。
6. 【請求項６】 前記管継ぎ手の端面には、その端面より
   小径な前記ストレーナのフランジ部が当接した状態で、
   そのフランジ部の端面と管継ぎ手の端面とがほぼ面一に
   なるように、挫ぐり部が形成され、かつストレーナの前
   記筒状部がその管継ぎ手の開口近傍の内壁に嵌合された
   状態で、その内壁には前記筒状部のほぼ肉厚分だけ周辺
   の内壁より内径が大きくされた大径内周部が形成され、
   そこにストレーナの筒状部が嵌合することにより、スト
   レーナの筒状部の内径とそのストレーナに続く流路内壁
   の内径とがほぼ面一に連続するようにされた請求項５に
   記載の流量計。
7. 【請求項７】 前記ストレーナの流体の流入側又は流出
   側に凸となる凸曲面には、多角形状の通過孔が開口し、
   その多角形状の通過孔の壁部が隣り合う通過孔と仕切り
   壁を共有する多角形筒状に形成されている請求項１ない
   し６のいずれか１項に記載の流量計。
8. 【請求項８】 前記ストレーナの孔部は正六角形状のハ
   ニカム筒状に形成されるとともに、流体の流入側又は流
   出側の開口端面がその流入側又は流出側に膨出したドー
   ム形状等の凸曲面状に形成されている請求項７に記載の
   流量計。
9. 【請求項９】 流入口と流出口をつなぐ方向に対して、
   流体の流量を計測する羽根車の回転軸が交差するように
   縦方向に配置された縦型ウォルトマン式流量計におい
   て、 前記羽根車に向かう流体の流路に異物の通過を防止する
   ストレーナを配置するとともに、そのストレーナは、前
   記流路の内壁に嵌合される筒状部と、その筒状部を仕切
   るように形成された壁部と、その壁部を貫通して多数形
   成された流体の通過孔を有し、かつ、そのストレーナの
   前記筒状部には、流路の内壁に対し接近・離間する方向
   に弾性変形可能な係止部が形成され、流路の内壁にはそ
   のストレーナ側の係止部が弾性的に係合する係合部が形
   成されて、それら係止部と係合部との係合によりストレ
   ーナがワンタッチで流路の内壁に取り付けられることを
   特徴とする流量計。
10. 【請求項１０】 前記ストレーナの前記筒状部には、前
    記ストレーナ側の係止部を流路側の係合部から弾性的に
    離脱させて前記ストレーナをワンタッチで流路内壁から
    取り外すための係合解除操作部が前記ストレーナの前記
    筒状部の端部に形成されている請求項９に記載の流量
    計。
11. 【請求項１１】 請求項１ないし９のいずれかに記載の
    ストレーナ。