JP2007147572A - Axial flow impeller-type water meter - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、流体の流体圧を受けて回転する羽根車を有する軸流羽根車式水道メーターに関する。 The present invention relates to an axial-flow impeller-type water meter having an impeller that rotates by receiving fluid pressure of a fluid.
水道水の消費量を積算表示する縦型軸流羽根車式水道メーターは、図7に示すように構成されている。すなわち、ケース1の一端側には流入口2、他端側には流出口3が設けられている。ケース1の内部には水道水が流通する流通路4が設けられ、流通路4には整流器5及び流体の流体圧を受けて回転する羽根車6が設けられている。
A vertical axial-flow impeller-type water meter that displays the consumption of tap water in an integrated manner is configured as shown in FIG. That is, an
整流器5は、整流器ボス7と、この整流器ボス7から放射状に一体に突出するリブ8と、これらリブ8の外方端部と一体に連結された外筒9とから形成されている。この整流器5の外筒9には鍔部10が一体に設けられ、この鍔部10はケース1の仕切り壁11に設けられた開口部12の開口縁13に係止されている。さらに、整流器ボス7の軸心部にはピボット軸14が上方に突出されており、このピボット軸14には前記羽根車6が回転自在に支持されている。
The
羽根車6には羽根車軸15を有する羽根車ボス16が設けられ、この羽根車ボス16には等間隔に放射状に一体に突出する複数枚の羽根17が設けられている。これら羽根17は螺旋状で羽根車軸15に対して傾斜する羽根面17aを有し、整流器5から上昇する水道水の流体圧を受け、羽根車6が回転するようになっている。羽根車6は、その羽根17の外周が円筒状の羽根車ケーシング18によって囲繞され、内部に計量室19が形成されている。さらに、羽根車ケーシング18には鍔部18aが一体に設けられている。
The
前記羽根車軸15は図示しないが減速機構を介して指示機構に連動しており、ケース1の流入口2から流通路4を介して流出口3に流れる水道水の流量(消費量)を積算指示するようになっている。
このように構成された軸流羽根車式水道メーターは、例えば、特許文献1で知られており、微小流量域から大流量域まで理想的な器差曲線になるように構成されている。
The axial-flow impeller-type water meter configured as described above is known from, for example,
しかしながら、前記特許文献1に記載されたものを含む従来の軸流羽根車式水道メーターは、整流器5から上昇する水道水の水流の流速が遅い場合(微小流量の場合)、計量室19内に垂直に組み込まれた羽根車6を回転させる流体圧が著しく低下する。従って、羽根車6の回転数は低減もしくは不動(水の流れと相関的でなくなる)となり、計量室19を通過した体積の積算が不正確もしくは積算しない状態となる。このため、整流器5から上昇する水道水の水流の流速が遅い場合(微小流量の場合)でも、計量室19内の羽根車6に効率的に流体圧を作用させ、計量室19を通過した体積の積算が正確に行えることが望まれている。
この発明は、前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、大流量域での器差性能を維持しつつ、特に微小流量域で羽根車に効率的に流体圧を作用させ、体積の積算が正確に行える軸流羽根車式水道メーターを提供することにある。
However, the conventional axial flow impeller-type water meter including the one described in the above-mentioned
The present invention has been made paying attention to the above circumstances, and the object thereof is to effectively apply fluid pressure to an impeller particularly in a minute flow rate region while maintaining instrumental error performance in a large flow rate region. And providing an axial-flow impeller water meter capable of accurately accumulating the volume.
この発明は、前記目的を解決するために、一端に流入口、他端に流出口を有したケースの内部の上流側に整流器を設け、下流側に流体の流体圧を受けて回転する羽根車を設けた軸流羽根車式水道メーターにおいて、前記整流器を、整流器ボスと、この整流器ボスの外周に設けられた流通路とから構成し、前記羽根車を、羽根車軸を有する羽根車ボスと、この羽根車ボスの外周に設けられた流通路と、前記羽根車ボスの外周面から放射状に突出すると共に、前記羽根車軸に対して傾斜する羽根面を有する複数枚の羽根とから構成し、前記整流器ボスと前記羽根車ボスの少なくとも一方のボス外周面に、前記流通路の上流から下流に向う流体を前記羽根車の羽根面に指向させる流体誘導溝を設けたことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned object, the present invention provides a rectifier on the upstream side of a case having an inflow port at one end and an outflow port at the other end, and rotates on the downstream side by receiving fluid pressure of the fluid. In the axial flow impeller-type water meter provided with the rectifier, the rectifier boss and a flow passage provided on the outer periphery of the rectifier boss, the impeller has an impeller shaft and an impeller boss, The flow path provided on the outer periphery of the impeller boss, and a plurality of blades having a blade surface that protrudes radially from the outer peripheral surface of the impeller boss and is inclined with respect to the impeller shaft, A fluid guide groove is provided on the outer peripheral surface of at least one of the rectifier boss and the impeller boss to direct the fluid from the upstream side to the downstream side of the flow passage toward the blade surface of the impeller.
前記羽根車ボスに設けられた流体誘導溝は、好ましくは、前記羽根車ボスの最も上流側端部に底辺を有し、下流側に向って延長する斜辺を有する三角形状であることを特徴とする。 Preferably, the fluid guide groove provided in the impeller boss has a triangular shape having a base at the most upstream end of the impeller boss and a hypotenuse extending toward the downstream side. To do.
前記三角形状の流体誘導溝の下流側に向って延長する一方の斜辺は、好ましくは、前記羽根車の羽根面の傾斜角とほぼ一致していることを特徴とする。 One oblique side extending toward the downstream side of the triangular fluid guide groove preferably has substantially the same inclination angle as the blade surface of the impeller.
前記整流器ボスに設けられた流体誘導溝は、好ましくは、前記整流器ボスの最も下流側端部に底辺を有し、上流側に向って延長する斜辺を有する三角形状であることを特徴とする。 Preferably, the fluid guide groove provided in the rectifier boss has a triangular shape having a bottom side at the most downstream end of the rectifier boss and a hypotenuse extending toward the upstream side.
この発明によれば、整流器ボスと羽根車ボスの少なくとも一方のボス外周面に、羽根車の羽根面に指向させる流体誘導溝を設けるという簡単な構成でありながら、大流量域での器差性能を維持しつつ、特に微小流量域で羽根車に効率的に流体圧を作用させ、体積の積算が正確に行えるという効果がある。 According to the present invention, while having a simple configuration in which a fluid guiding groove is provided on the outer peripheral surface of at least one of the rectifier boss and the impeller boss to be directed to the impeller blade surface, the instrumental difference performance in a large flow rate region is provided. While maintaining the above, there is an effect that the fluid pressure can be efficiently applied to the impeller particularly in a minute flow rate region, and the volume can be accurately integrated.
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明するが、従来と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1〜図3は第1の実施形態を示し、図1は縦型軸流羽根車式水道メーターの縦断側面図、図2は整流器を示し、(a)は平面図、(b)は一部切欠した側面図、図3は羽根車を示し、(a)は側面図、(b)は下面図である。
図2に示すように、整流器5は、例えば合成樹脂材料によって一体成形されており、下流側に突出するほぼ半球状の整流器ボス7と、この整流器ボス7から放射状に一体に突出するリブ8と、これらリブ8の外方端部と一体に連結された外筒9とから形成されている。整流器ボス7の最も下流側端部7aにおける外周面には周方向に等間隔に複数の流体誘導溝21が設けられている。
1 to 3 show a first embodiment, FIG. 1 is a longitudinal side view of a vertical axial-flow impeller water meter, FIG. 2 shows a rectifier, (a) is a plan view, and (b) is one. FIG. 3 shows an impeller, (a) is a side view, and (b) is a bottom view.
As shown in FIG. 2, the
これら流体誘導溝21は羽根車6の羽根17相互の間隔に1対1で対応して配置されており、その形状は整流器ボス7の最も下流側端部7aに底辺21aを有し、上流側に向って延長する辺21b,21cを有している。そして、流体誘導溝21の底辺21aと辺21cとが成す角度が直角の直角三角形状に形成されている。さらに、流体誘導溝21は底辺21a付近が最も深く、底辺21aから頂部21dに向って漸次浅く形成され、整流器5の下流から羽根車6に向う水道水を整流器5の流体誘導溝21によって羽根車6の羽根面17aに指向させるように形成されている。
These
また、図3に示すように、羽根車6も整流器5と同様に合成樹脂材料によって一体成形されており、羽根車ボス16には等間隔に放射状に一体に突出する複数枚の羽根17が設けられている。これら羽根17は螺旋状で羽根車軸15に対して傾斜する羽根面17aを有し、整流器5から上昇する水道水の流体圧を受け、羽根車6が回転するようになっている。
羽根車ボス16の外周面、つまり、羽根17の相互間の最も上流側端部16aにおける外周面には複数の流体誘導溝22が設けられている。これら流体誘導溝22の形状は羽根車ボス16の最も上流側端部16aに底辺22aを有し、下流側に向って延長する辺22b,22cを有している。そして、流体誘導溝22の底辺22aと一方の辺22cとが成す角度が直角の直角三角形状に形成され、他方の辺22bは傾斜する羽根面17a(ほぼ50°)とほぼ平行になっている。さらに、流体誘導溝22は底辺22a付近が最も深く、底辺22aから頂部22dに向って漸次浅く形成されている。そして、整流器5から羽根車6に向う水道水を流体誘導溝22によって羽根車6の羽根面17aに指向させるとともに、羽根17の外周側に向うようにして羽根車6に大きなトルクが発生させるようにしている。
Further, as shown in FIG. 3, the
A plurality of
また、図1に示すように、羽根車6の羽根車軸15の上端部には磁気継手を構成する駆動側マグネット23が固定されている。また、ケース1のインナーケース24の底部24aの上面側で、駆動側マグネット23と対向する部分には磁気継手を構成する従動側マグネット25が設けられている。この従動側マグネット25には歯車26が一体に設けられ、この歯車26は減速歯車機構27に連動している。さらに、この減速歯車機構27はケース1の上部の指示窓28に近接した積算指示機構29に連動しており、積算流量を指示するようになっている。
Further, as shown in FIG. 1, a
このように構成された軸流羽根車式水道メーターは、上流側が水道本管等に接続され、下流側が水道配管を介して蛇口等に接続される。蛇口を開放して水道水を蛇口から流出すると、流入口2から水道水がケース1内の流通路4を流通し、整流器5を介して計量室19に流入する。その水道水の流体圧力によって計量室19内の羽根車6及び羽根車軸15はピボット軸14を軸心として回転する。羽根車軸15の回転は駆動側マグネット23から従動側マグネット25に伝達され、従動側マグネット25の回転は歯車26を介して減速歯車機構27に伝達される。この減速歯車機構27の回転は積算指示機構29に伝達され、流体流量が積算指示機構29に指示される。
The axial-flow impeller-type water meter thus configured has an upstream side connected to a water main or the like, and a downstream side connected to a faucet or the like via a water pipe. When the tap is opened and the tap water flows out of the tap, the tap water flows from the
このとき、ケース1内の流通路4を流通する水道水が整流器5を通過するときには、整流器ボス7の外周面に沿ってリブ8の相互間の通路を通過するが、整流器ボス7の外周面には複数の流体誘導溝21が設けられている。これら流体誘導溝21は直角三角形状で、その辺21bは傾斜する羽根車6の羽根面17aとほぼ平行になっている。しかも流体誘導溝21は底辺21a付近が最も深く、底辺21aから頂部21dに向って漸次浅く形成されている。従って、整流器5から羽根車6に向う水道水は羽根車6の羽根面17aに指向させることができる。
At this time, when the tap water flowing through the
さらに、羽根車ボス16の外周面にも複数の流体誘導溝22が設けられている。これら流体誘導溝22は直角三角形状で、その辺22bは傾斜する羽根面17aとほぼ平行になっている。しかも流体誘導溝22は底辺22a付近が最も深く、底辺22aから頂部22dに向って漸次浅く形成されている。従って、水道水は羽根車6の羽根面17aに指向されるとともに羽根17の外周側に向うため、水道水の流体圧力を効果的に羽根車6に伝達させることができる。
Further, a plurality of
水道水の流体圧力を効果的に羽根車6に伝達させることができることにより、整流器5から羽根車6に向う水道水の水流の流速が遅い場合(微小流量)でも、羽根車6に効率的に流体圧を作用させて回転させることができ、計量室19を通過する体積の積算が正確に行える。つまり、従来は、羽根車6の回転数が低減もしくは不動(水の流れと相関的でなくなる)となって計量室19を通過した体積の積算が不正確もしくは積算しない状態となっていた微小流量域における体積の積算が正確に行えるという効果がある。
前記第1の実施形態においては、羽根車ボス16に流体誘導溝22を設けるとともに、整流器ボス7に流体誘導溝21を設けたが、羽根車ボス16に流体誘導溝22を設け、整流器ボス7には流体誘導溝21を設けない場合(第2の実施形態)、あるいは逆に整流器ボス7に流体誘導溝21を設け、羽根車ボス16には流体誘導溝22を設けない場合(第3の実施形態)でも、整流器5から羽根車6に向う水道水の流体圧を羽根車6に効率的に作用させて回転させることができる。従って、整流器5から羽根車6に向う水道水の水流の流速が遅い場合(微小流量)でも、羽根車6に効率的に流体圧を作用させて回転させることができ、計量室19を通過する体積の積算が正確に行える。
表1は、羽根車ボス16と整流器ボス7の両方に流体誘導溝21、22を設けた、この発明の第1の実施形態と、羽根車ボス16、整流器ボス7のいずれにも流体誘導溝21、22を設けない比較例との器差を対比して示す。
In the first embodiment, the
Table 1 shows that the
図4は、表1をグラフにした器差性能曲線を示し、曲線Aは、この発明の第1の実施形態の場合であり、曲線Bは、比較例である。曲線Aで示すように、羽根車ボス16、整流器ボス7に設けた流体誘導溝21、22によって微小流量域での感度が良好となり、羽根車6に効率的に流体圧が作用して計量室19を通過する体積の積算が正確に行えることが解る。
表2は、羽根車ボス16に流体誘導溝22を設け、整流器ボス7には流体誘導溝21を設けない、この発明の第2の実施形態と、羽根車ボス16、整流器ボス7のいずれにも流体誘導溝21、22を設けない比較例との器差を対比して示す。
Table 2 shows that the
図5は、表2をグラフにした器差性能曲線を示し、曲線Cは、この発明の第2の実施形態の場合であり、曲線Bは、比較例である。曲線Cで示すように、羽根車ボス16に設けた流体誘導溝22によって微小流量域での感度が良好となり、羽根車6に効率的に流体圧が作用して計量室19を通過する体積の積算が正確に行えることが解る。
表3は、整流器ボス7に流体誘導溝21を設け、羽根車ボス16には流体誘導溝22を設けない、この発明の第3の実施形態と、羽根車ボス16、整流器ボス7のいずれにも流体誘導溝21、22を設けない比較例との器差を対比して示す。
Table 3 shows that the
図6は、表3をグラフにした器差性能曲線を示し、曲線Dは、この発明の第3の実施形態の場合であり、曲線Bは、比較例である。曲線Dで示すように、整流器ボス7に設けた流体誘導溝21によって微小流量域での感度が良好となり、羽根車6に効率的に流体圧が作用して計量室19を通過する体積の積算が正確に行えることが解る。
なお、前記実施形態においては、縦型軸流羽根車式水道メーターについて説明したが、横型軸流羽根車式水道メーターについても適用できることは勿論である。また、流体誘導溝21,22を直角三角形状に形成したが、二等辺三角形状でもよく、また三角形状に限定されず、整流器5から羽根車6に向う水道水の水流の流速が遅い場合(微小流量)でも、羽根車6に効率的に流体圧が作用する形状であれば、溝の形状に限定されるものではない。
FIG. 6 shows an instrumental performance curve in which Table 3 is graphed, curve D is the case of the third embodiment of the present invention, and curve B is a comparative example. As shown by the curve D, the
In the above-described embodiment, the vertical axial flow impeller type water meter has been described, but it is needless to say that the present invention can also be applied to a horizontal axial flow impeller type water meter. In addition, the
なお、この発明は前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を組合わせてもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Moreover, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, the constituent elements over different embodiments may be combined.
1…ケース、2…流入口、3…流出口、4…流通路、5…整流器、6…羽根車、7…羽根車ボス、15…羽根車軸、16…羽根車ボス、21,22…流体誘導溝
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記整流器を、整流器ボスと、この整流器ボスの外周に設けられた流通路とから構成し、
前記羽根車を、羽根車軸を有する羽根車ボスと、この羽根車ボスの外周に設けられた流通路と、前記羽根車ボスの外周面から放射状に突出すると共に、前記羽根車軸に対して傾斜する羽根面を有する複数枚の羽根とから構成し、
前記整流器ボスと前記羽根車ボスの少なくとも一方のボス外周面に、前記流通路の上流から下流に向う流体を前記羽根車の羽根面に指向させる流体誘導溝を設けたことを特徴とする軸流羽根車式水道メーター。 In the axial flow impeller water meter provided with a rectifier on the upstream side of the inside of the case having an inlet at one end and an outlet at the other end, and provided with an impeller that rotates by receiving fluid pressure of the fluid on the downstream side,
The rectifier comprises a rectifier boss and a flow path provided on the outer periphery of the rectifier boss,
The impeller protrudes radially from an impeller boss having an impeller shaft, a flow passage provided on the outer periphery of the impeller boss, and an outer peripheral surface of the impeller boss, and is inclined with respect to the impeller shaft. It is composed of a plurality of blades having a blade surface,
An axial flow characterized in that a fluid guide groove is provided on the outer peripheral surface of at least one of the rectifier boss and the impeller boss to direct fluid from the upstream to the downstream of the flow passage toward the impeller blade surface. Impeller water meter.
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JPS6331328U (en) * | 1986-08-18 | 1988-02-29 |
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