JP2004053471A

JP2004053471A - 単箱式接線流羽根車式計量装置

Info

Publication number: JP2004053471A
Application number: JP2002212781A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Hayase; 早瀬　敏幸; Hiroko Oshima; 大島　裕子; Toshiyuki Takamiya; 高宮　敏行; Takayuki Ito; 伊藤　孝之; Kazutsuka Yoshida; 吉田　千束
Original assignee: Ricoh Elemex Corp; Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Elemex Corp; Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-07-22
Filing date: 2002-07-22
Publication date: 2004-02-19

Abstract

【課題】ピーク流域における器差のプラス傾向を小さくして器差調整を容易とする計量装置を提供する。
【解決手段】羽根車室の、羽根車１８の羽根１８ａが回転する羽根回転空間上に上部空間を設ける。上部空間には、流入側ノズル１１ａから流入した水道水の流れを抑制する矩形状の抵抗板４０を備える。抵抗板は、レジスタボックスと一体成形で外底面２１ａから下向きに突出してつくり、円弧状の開口４１を設けて、流入側ノズルからの噴流方向ｂに対して直交する向きに形成する。そのような抵抗板の流入側片面には、半円形状の調整板４２を、開口の中心に取り付ける封印ねじ４３を中心として回動自在に設ける。そして、開口の開口面積を調整可能とし、調整後、封印ねじ４３を締め付けて固定する。
【選択図】　　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ケースの羽根車室に流入側ノズルから、水道水等の被計量流体を噴流として流入し、その噴流を羽根車の羽根に接線方向から当てて羽根車を押し回して後、流出側ノズルを通して羽根車室から流出し、このときの羽根車の回転から被計量流体の通過流量を測定する、水道メータ等の単箱式接線流羽根車式計量装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば水道メータでは、図１０および図１１に示すように、下ケース１内に羽根車２を入れて後、指示ユニット３を挿入して羽根車２を回転自在に支持し、そののち上ケース４を被せて下ケース１にねじ付け、指示ユニット３を固定していた。
【０００３】
そして、下ケース１の羽根車室ａに流入側ノズル１ａから水道水を噴流として流入し、その噴流を羽根車２の羽根２ａに当てて羽根車２を押し回して回転し、流出側ノズル１ｂを通して羽根車室ａから流出する。このとき、羽根車２の回転をその先端に設ける不図示のマグネットを介して指示ユニット３内に伝達し、指示ユニット３の図示省略する表示部で水道水の通過流量を積算表示するようになっていた。
【０００４】
ところで、このような従来の水道メータでは、羽根車室ａの、羽根車２の羽根２ａが回転する羽根回転空間上の上部空間には、羽根車室ａの天面に、つまり指示ユニット３のレジスタボックス６の平らな外底面６ａに、リブ状の抵抗器７を径方向に固定的に設け、また羽根車軸５を挟んで一対の調整器８を取り付けていた。
【０００５】
調整器８は、外底面６ａに接触する扇形状の水平板部８ａとそれから直角に垂下する矩形状の垂直板部８ｂとからなる。水平板部８ａには、扇形状の要位置に軸部ｍを有し、その軸部ｍを中心とする円弧孔ｎを有する。そして、軸部ｍを中心として調整器８を回動調整することにより、羽根車２の回転数に対する水道水の通過流量を補正して後、封印ねじ９を締め付けて固定する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような従来の水道メータでは、図９に示すように、流量−器差曲線Ｉに、ピークと呼ばれる流域ｐが存在する。このピーク流域ｐでは、他の流域に比べて器差のプラス傾向が大きくなってしまう。これにより、調整器８を回動調整しても、流量−器差曲線Ｉを計量法で定める公差枠Ｋ内に収めることが困難である問題があった。
【０００７】
そこで、この発明の第１の目的は、ピーク流域における器差のプラス傾向を小さくして器差調整を容易とする計量装置を提供することにある。
【０００８】
ところで、従来の水道メータでは、上述したとおり、軸部ｍを中心として調整器８を回動調整し、流入側ノズル１ａを通る水道水の流れに対して垂直板部８ｂの傾斜角度を変えることにより、水道水の通過流量に対する羽根車２の回転数を補正している。しかし、このような調整方法では、流量の大小により異なる渦流を発生し、各流量域における効果が安定しない問題があった。
【０００９】
そこで、この発明の第２の目的は、各流量域において安定した効果を生ずる計量装置を提供することにある。
【００１０】
また、逆流が発生すると、流出側ノズル１ｂの流れに対して垂直板部８ｂが傾斜しているから、一様な効果が発生しない問題があった。
【００１１】
そこで、この発明の第３の目的は、逆流が発生しても、一様な効果を生ずる計量装置を提供することにある。
【００１２】
この発明の第４の目的は、簡単な構成で各流量域において均等な渦流を発生する計量装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
そのため、請求項１に係る発明は、上述した第１の目的を達成すべく、
ケースの羽根車室に流入側ノズルから被計量流体を噴流として流入し、その噴流を羽根車の羽根に当てて羽根車を押し回して後、流出側ノズルを通して羽根車室から流出する単箱式接線流羽根車式計量装置において、
羽根車室の、羽根車の羽根が回転する羽根回転空間上の上部空間に、流入側ノズルから流入した被計量流体の流れを抑制する抵抗板を備え、その抵抗板に開口を設けてその開口の開口面積を調整可能とする、ことを特徴とする。
【００１４】
請求項２に係る発明は、同じく上述した第１の目的を達成すべく、
ケースの羽根車室に流入側ノズルから被計量流体を噴流として流入し、その噴流を羽根車の羽根に当てて羽根車を押し回して後、流出側ノズルを通して羽根車室から流出する単箱式接線流羽根車式計量装置において、
羽根車室の、羽根車の羽根が回転する羽根回転空間上の上部空間に、流入側ノズルから流入した被計量流体の流れを抑制する抵抗板を備え、その抵抗板の、流入側ノズルからの噴流方向における投影面積を可変とする、ことを特徴とする。
【００１５】
請求項３に係る発明は、上述した第２の目的を達成すべく、請求項１または２に記載の単箱式接線流羽根車式計量装置において、抵抗板を、流入側ノズルからの噴流方向に対して直交する方向に設ける、ことを特徴とする。
【００１６】
請求項４に係る発明は、上述した第３の目的を達成すべく、請求項１または２に記載の単箱式接線流羽根車式計量装置において、抵抗板を、流入側ノズルおよび流出側ノズルを通る被計量流体の流れの方向に対して各々直交する方向に設ける、ことを特徴とする。
【００１７】
請求項５に係る発明は、上述した第４の目的を達成すべく、請求項２から４のいずれかに記載の単箱式接線流羽根車式計量装置において、抵抗板の、羽根車の径方向における長さを調整可能として噴流方向における投影面積を可変とする、ことを特徴とする。
【００１８】
請求項６に係る発明は、また同じく上述した第４の目的を達成すべく、請求項２から４のいずれかに記載の単箱式接線流羽根車式計量装置において、抵抗板の、高さを調整可能として噴流方向における投影面積を可変とする、ことを特徴とする。
【００１９】
請求項７に係る発明は、上述した第１の目的を達成すべく、
ケースの羽根車室に流入側ノズルから被計量流体を噴流として流入し、その噴流を羽根車の羽根に当てて羽根車を押し回して後、流出側ノズルを通して羽根車室から流出する単箱式接線流羽根車式計量装置において、
羽根車室の、羽根車の羽根が回転する羽根回転空間上の上部空間に、流入側ノズルからの噴流方向に対して直交する方向に設けて流入側ノズルから流入した被計量流体の流れを抑制する抵抗板を備え、その抵抗板を、羽根車の径方向に移動調整自在とする、ことを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態につき説明する。
図１には、この発明によるショートタイプの単箱式接線流羽根車式水道メータの縦断面を流出側から見て示す。
【００２１】
図中符号１０は、下ケースである。下ケース１０には、流水口として流入側ノズル１１ａと流出側ノズル１１ｂとを設け、そのうち流入側内にはストレーナ１２を取り付ける（後述の図２参照）。また、底面には十字状に突出して水平設置支え１３を形成し、内部中心にはピボット支え１４およびピボットナット１５でピボット１６を立てる。
【００２２】
下ケース１０内には、ピボット１６に載置して、軸上部にマグネット１７を有する羽根車１８を回転自在に収納する。下ケース１０上には、下ガスケット１９を挟んで指示ユニット２０を組付ける。そして、下ケース１０内には、流入側ノズル１１ａおよび流出側ノズル１１ｂを有する羽根車室Ａを区画し、羽根車１８を収納する。
【００２３】
指示ユニット２０には、レジスタボックス２１、下台板２２、上台板２３、窓枠２４、マグネット２５を有するマグネット歯車２６、歯車列２７、指針２８、数字車２９、Ｏリング３１を挟んで取り付けるガラス板３０を設ける。そして、レジスタボックス２１の底壁を挟んでマグネット２５を羽根車１８のマグネット１７と対向し、マグネットカップリングＭを構成する。
【００２４】
指示ユニット２０上には、上ガスケット３２を挟んで上ケース３３を取り付け、下ケース１０にねじ付ける。上ケース３３には、ピン３４によりふた３５を上下に開閉自在に取り付ける。
【００２５】
そして、ストレーナ１２で異物を取り除きながら流入側ノズル１１ａから羽根車室Ａ内に、被計量流体である水道水を噴流として流入し、その噴流を羽根車１８の羽根１８ａに接線方向から当てて水量に応じて羽根車１８を押し回して回転して後、流出側ノズル１１ｂを通して羽根車室Ａから流出する。その羽根車１８の回転をマグネットカップリングＭを介して指示ユニット２０へと伝達し、歯車列２７を介して伝達して指針２８を回し、また数字車２９を回転して、指示ユニット２０により、羽根車室Ａを通過した水道水の積算流量値を表示する。
【００２６】
ところで、上述した図示水道メータでは、羽根車室Ａの、羽根車１８の羽根１８ａが回転する羽根回転空間Ａ１上に上部空間Ａ２を設ける。上部空間Ａ２には、図２および図３に示すように、流入側ノズル１１ａから流入した水道水の流れを抑制する矩形状の抵抗板４０を備える。抵抗板４０は、レジスタボックス２１と一体成形で外底面２１ａから下向きに突出してつくり、円弧状の開口４１を設けて、流入側ノズル１１ａからの噴流方向ｂに対して直交する向きとするか、傾いたとしてもその直交する向きに対して１５度以内とすることが好ましい。
【００２７】
そのような抵抗板４０の流出側片面には、半円形状の調整板４２を、開口４１の中心に取り付ける封印ねじ４３を中心として回動自在に設ける。そして、組立時に開口４１の開口面積を調整可能とし、調整後、封印ねじ４３を締め付けて固定する。なお、レジスタボックス２１には、抵抗板４０の流出側に隣接して矩形孔４４を設け、回動調整する調整板４２の一部を収納可能とする。
【００２８】
封印ねじ４３に代えて、スナップフィットやラッチングなどで固定するようにしてもよい。また、開口４１は、円弧状に限らないことはいうまでもない。例えば、抵抗板４０に開口面積が異なる複数の孔をあけてそれらの任意の孔を調整板４２で塞ぐようにしてもよい。
【００２９】
このように、羽根車室Ａの、羽根車１８の羽根１８ａが回転する羽根回転空間Ａ１上の上部空間Ａ２に、流入側ノズル１１ａから流入した水道水の流れを抑制する抵抗板４０を備えることで、羽根１８ａに衝突後、上部空間Ａ２にできる渦流を制御し、羽根車１８の回転数を落とすことができる。また、抵抗板４０に開口４１を設けてその開口４１の開口面積を調整可能とすることで、その抵抗板４０の効果を増減することができる。これにより、両者のバランスを取ることによって、図９に示すように流量−器差曲線Ｊのピーク流域Ｐにおける器差のプラス傾向を小さくし、器差調整を容易とすることができる。
【００３０】
さて、上述した例では、開口４１の開口面積を調整することで、抵抗板４０の効果を増減したが、抵抗板４０の、流入側ノズル１１ａからの噴流方向ｂにおける投影面積を可変とすることで、抵抗板４０の効果を増減するようにしてもよい。噴流方向ｂにおける投影面積を可変とするには、例えば抵抗板４０の、羽根車１８の径方向における長さを調整したり、高さを調整したりする。
【００３１】
抵抗板４０の、羽根車１８の径方向における長さを調整可能とするには、例えば図４および図５に示すように、抵抗板４０を固定板４６と可動板４７とでつくり、流入側ノズル１１ａからの噴流方向ｂに対して直交する方向に設けるか、傾いたとしてもその直交する方向に対して１５度以内とすることが好ましい。固定板４６は、レジスタボックス２１と一体成形で外底面２１ａから下向きに突出して形成する。可動板４７は、基部４７ａの長孔４７ｂを貫通する封印ねじ４８をレジスタボックス２１の外底面２１ａにねじ込んで取り付ける。
【００３２】
そして、組立時に封印ねじ４８を緩めて可動板４７を羽根車１８の径方向にスライドすることにより長さＬを調整して抵抗板４０に衝突する水道水の流量を変えて羽根１８ａに衝突後、上部空間Ａ２にできる渦流を調整する。これにより、抵抗板４０の効果を増減してバランスを取ることによって、図９に示すように流量−器差曲線Ｊのピーク流域Ｐにおける器差のプラス傾向を小さくして器差調整を容易とすることができる。
【００３３】
抵抗板４０の、高さＨを調整可能とするには、例えば図６および図７に示すように、レジスタボックス２１の外底面２１ａに三角穴５０を径方向に設ける。そして、三角穴５０の両縁に、レジスタボックス２１と一体成形で外底面２１ａから下向きにＶ字状に突出して固定板５１を形成する。また、外周には、レジスタボックス２１と一体成形でガイド板５２を下向きに形成する。ガイド板５２には、長孔５２ａをあける。
【００３４】
そして、三角穴５０内には、三角ブロック５３を出し入れ自在に収納し、長孔５２ａを貫通する封印ねじ５４をねじ込むことにより三角ブロック５３の高さ位置を固定する。これにより、固定板５１と三角ブロック５３とで抵抗板４０を形成し、流入側ノズル１１ａおよび流出側ノズル１１ｂを通る水道水の流れの方向に対して各々直交する方向に配置して設ける。
【００３５】
このようにすることによって、組立時に封印ねじ５４を緩め、三角ブロック５３をガイド板５２で案内して上下動することにより、高さＨを調整して抵抗板４０に衝突する水道水の流量を変えて渦流の発生を調整する。これにより、抵抗板４０の効果を増減してバランスを取ることによって、図９に示すように流量−器差曲線Ｊのピーク流域Ｐにおける器差のプラス傾向を小さくして器差調整を容易とすることができる。
【００３６】
また、抵抗板４０を、羽根車１８の径方向に移動調整自在とすることにより、抵抗板４０の効果を増減するようにしてもよい。例えば、羽根車室Ａの、羽根車１８の羽根１８ａが回転する羽根回転空間Ａ１上の上部空間Ａ２に、図８に示すように流入側ノズル１１ａからの噴流方向ｂに対して直交する方向に配置して流入側ノズル１１ａから流入した水道水の流れを抑制する移動可能な抵抗板５５を備える。
【００３７】
抵抗板５５の基部５５ａには、長孔５５ｂをあける。そして、その長孔５５ｂを貫通する封印ねじ５６をレジスタボックス２１の外底面２１ａにねじ込んで抵抗板５５をレジスタボックス２１に固定する。抵抗板５５の長さは、外底面２１ａの半径の６０％程度とすることが好ましい。レジスタボックス２１の外底面２１ａには、抵抗板５５を移動するときのガイド溝やガイドリブを形成するようにしてもよい。
【００３８】
そして、組立時に封印ねじ５６を緩め、抵抗板５５を、羽根車１８の径方向に移動調整することにより、抵抗板５５に衝突する水道水の作用方向を変えて渦流の発生を調整する。これにより、抵抗板５５の効果を増減してバランスを取ることによって、図９に示すように流量−器差曲線Ｊのピーク流域Ｐにおける器差のプラス傾向を小さくして器差調整を容易とすることができる。
【００３９】
なお、図５、図７、図８において、符号５８は、レジスタボックス２１の外底面２１ａに径方向に固定的に設けるリブ状の抵抗器である。
【００４０】
【発明の効果】
以上に説明したとおり、請求項１に係る発明によれば、羽根車室の、羽根車の羽根が回転する羽根回転空間上の上部空間に、流入側ノズルから流入した被計量流体の流れを抑制する抵抗板を備えることで、羽根に衝突後、上部空間にできる渦流を制御し、羽根車の回転数を落とす一方、抵抗板に開口を設けてその開口の開口面積を調整可能とすることで、その抵抗板の効果を増減し、両者のバランスを取ることによって、ピーク流域における器差のプラス傾向を小さくして器差調整を容易とすることができる。
【００４１】
請求項２に係る発明によれば、羽根車室の、羽根車の羽根が回転する羽根回転空間上の上部空間に、流入側ノズルから流入した被計量流体の流れを抑制する抵抗板を備えることで、羽根に衝突後、上部空間にできる渦流を制御し、羽根車の回転数を落とす一方、抵抗板の、流入側ノズルからの噴流方向における投影面積を可変とすることで、抵抗板に衝突する被計量流体の流量を変えて渦流の発生を調整し、抵抗板の効果を増減してバランスを取ることによって、ピーク流域における器差のプラス傾向を小さくして器差調整を容易とすることができる。
【００４２】
請求項３に係る発明によれば、抵抗板を、流入側ノズルからの噴流方向に対して直交する方向に設けるので、各流量に対して均等な渦流を発生して各流量域において安定した効果を生ずることができる。
【００４３】
請求項４に係る発明によれば、抵抗板を、流入側ノズルおよび流出側ノズルを通る被計量流体の流れの方向に対して各々直交する方向に設けるので、流入側ノズルから流入する流れのみならず、流出側ノズルから流入する逆流が発生しても、一様な効果を生ずることができる。
【００４４】
請求項５に係る発明によれば、抵抗板の、羽根車の径方向における長さを調整可能として噴流方向における投影面積を可変とするので、簡単な構成で各流量域において均等な渦流を発生することができる。
【００４５】
請求項６に係る発明によれば、抵抗板の、高さを調整可能として噴流方向における投影面積を可変とするので、簡単な構成で均等な渦流を発生することができる。
【００４６】
請求項７に係る発明によれば、羽根車室の、羽根車の羽根が回転する羽根回転空間上の上部空間に、流入側ノズルからの噴流方向に対して直交する方向に設けて流入側ノズルから流入した被計量流体の流れを抑制する抵抗板を備えることで、羽根に衝突後、上部空間にできる渦流を制御し、羽根車の回転数を落とす一方、抵抗板を、羽根車の径方向に移動調整自在とすることで、抵抗板に衝突する被計量流体の作用方向を変えて渦流の発生を調整し、抵抗板の効果を増減してバランスを取ることによって、ピーク流域における器差のプラス傾向を小さくして器差調整を容易とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるショートタイプの単箱式接線流羽根車式水道メータを流出側から見て示す縦断面図である。
【図２】その水道メータの横断面図である。
【図３】その水道メータに備える指示ユニットの斜視図である。
【図４】他例の指示ユニットの斜視図である。
【図５】その指示ユニットを備える水道メータの横断面図である。
【図６】さらに他例の指示ユニットの斜視図である。
【図７】その指示ユニットを備える水道メータの横断面図である。
【図８】さらにまた他例の指示ユニットを備える水道メータの横断面図である。
【図９】この発明による水道メータと従来の発明による水道メータの流量−器差曲線を示す図である。
【図１０】従来のショートタイプの単箱式接線流羽根車式水道メータの縦断面図である。
【図１１】その横断面図である。
【符号の説明】
１０　　下ケース（ケース）
１１　　流水口
１１ａ　流入側ノズル
１１ｂ　流出側ノズル
１８　　羽根車
１８ａ　羽根
２１　　レジスタボックス
４０　　抵抗板
４１　　開口
４６　　固定板
４７　　可動板
５１　　固定板
５３　　三角ブロック
５５　　抵抗板
Ａ　　　羽根車室
Ａ１　　羽根回転空間
Ａ２　　上部空間
ｂ　　　流入側ノズルからの噴流方向
Ｌ　　　抵抗板の長さ
Ｈ　　　抵抗板の高さ

Claims

ケースの羽根車室に流入側ノズルから被計量流体を噴流として流入し、その噴流を羽根車の羽根に当てて羽根車を押し回して後、流出側ノズルを通して前記羽根車室から流出する単箱式接線流羽根車式計量装置において、
前記羽根車室の、前記羽根車の羽根が回転する羽根回転空間上の上部空間に、前記流入側ノズルから流入した被計量流体の流れを抑制する抵抗板を備え、その抵抗板に開口を設けてその開口の開口面積を調整可能とすることを特徴とする、単箱式接線流羽根車式計量装置。
ケースの羽根車室に流入側ノズルから被計量流体を噴流として流入し、その噴流を羽根車の羽根に当てて羽根車を押し回して後、流出側ノズルを通して前記羽根車室から流出する単箱式接線流羽根車式計量装置において、
前記羽根車室の、前記羽根車の羽根が回転する羽根回転空間上の上部空間に、前記流入側ノズルから流入した被計量流体の流れを抑制する抵抗板を備え、その抵抗板の、前記流入側ノズルからの噴流方向における投影面積を可変とすることを特徴とする、単箱式接線流羽根車式計量装置。
前記抵抗板を、前記流入側ノズルからの噴流方向に対して直交する方向に設けることを特徴とする、請求項１または２に記載の単箱式接線流羽根車式計量装置。
前記抵抗板を、前記流入側ノズルおよび前記流出側ノズルを通る前記被計量流体の流れの方向に対して各々直交する方向に設けることを特徴とする、請求項１または２に記載の単箱式接線流羽根車式計量装置。
前記抵抗板の、前記羽根車の径方向における長さを調整可能として前記噴流方向における投影面積を可変とすることを特徴とする、請求項２から４のいずれかに記載の単箱式接線流羽根車式計量装置。
前記抵抗板の、高さを調整可能として前記噴流方向における投影面積を可変とすることを特徴とする、請求項２から４のいずれかに記載の単箱式接線流羽根車式計量装置。
ケースの羽根車室に流入側ノズルから被計量流体を噴流として流入し、その噴流を羽根車の羽根に当てて羽根車を押し回して後、流出側ノズルを通して前記羽根車室から流出する単箱式接線流羽根車式計量装置において、
前記羽根車室の、前記羽根車の羽根が回転する羽根回転空間上の上部空間に、前記流入側ノズルからの噴流方向に対して直交する方向に設けて前記流入側ノズルから流入した被計量流体の流れを抑制する抵抗板を備え、その抵抗板を、前記羽根車の径方向に移動調整自在とすることを特徴とする、単箱式接線流羽根車式計量装置。