JP2008224646A

JP2008224646A - 水道メータの逆流防止部品

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Publication number: JP2008224646A
Application number: JP2007103259A
Authority: JP
Inventors: Akimori Matsubara; 明守松原
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-03-14
Filing date: 2007-03-14
Publication date: 2008-09-25

Abstract

【課題】水道メータを逆付けした場合には水流を防止する逆流防止部品を提供する。
【解決手段】水道メータの流入部あるいは流出部の円筒空洞部５の中間部に断面が上記円筒空洞部５以上の断面を有する空間部６を設け、当該空間部６に上記円筒空洞部５以上で上記空間部６の断面以下の止水球１を移動自由に挿入し、上記止水球１の直径以上の内径を有する筒形状で当該筒形状の内壁から複数の突起が当該筒形状の略中心に延伸され当該複数の突起の先端の距離が上記止水球１の直径以下の係止爪２を上記空間部６の内壁に嵌合し、上記止水球１が上記空間部６からはみださない構造とした逆流防止部品。
【選択図】図３

Description

本発明は、水道メータの交換時に起こり得る逆付け、即ち配管の流入口側と流出口側に対して水道メータの流入口と流出口を逆に装着した場合に水流を抑える所謂逆流防止部品に関する。

水道メータはＪＩＳ規格の下、各自治体の管理下にあり計量法で有効期限が８年と定められている。水道メータの交換は各自治体から指名を受けた水道工事業者が各自治体水道局等に代わり交換工事の施工するのが通常であるが、水道メータの設置場所によっては配管の流入口側と流出口側の位置関係が不明瞭であったり、また水道工事業者の不注意等により水道メータの流入口を配管の流入口側にそして水道メータの流出口を配管の流出口側に接続する所謂水道メータの逆付け工事事故が毎年発生している。水道メータを逆付けした場合水道料金徴収の根拠である積算数値が逆進することになり水道使用量の適正な料金徴収が不可となる。

水道メータは単箱式接線流羽根車式水道メータや複箱式接線流羽根車式水道メータに関わらず、一定方向の水流の動きを感知して使用した水道量を積算する構造となっている。水道メータの流入口と流出口は貫通しており中間部にはピボットが固定され当該ピボットを枢軸として羽根車が水平方向回転自在に装着されている。当該流入口から流入した水道水は当該羽根車の羽根に対して接線方向で且つ一定位置に衝突して押動するような構造を成している。通常は当該羽根車が反時計廻りに回転する構造である。当該羽根車の回転動は当該羽根車中心上部に装着されたマグネットと当該羽根車上方に収納されている歯車機構部の一部であるマグネット歯車のマグネットとが非接触方式のマグネットカップリングを成し連動する構造と成っている。当該歯車機構部内において当該マグネット歯車の回転動は使用した水道量が正しく表示されるように計算された歯数を有する複数の歯車に連動し積算表示される構造である。従い水道メータの流入口と流出口が配管の水流方向と逆に装着された場合、水道メータの上記羽根車は逆回転動となり正しく積算されないこととなる。

また現行のＪＩＳ規格によると逆流に関して、逆流を計量するメータの場合、逆流体積は、積算体積から差引くか又は別途表示するかのいずれかでなければならない。正流と逆流には同じ最大許容器差が適される。逆流を計量しないメータの場合、逆流を防止するか、又は偶然に逆流した場合でも正流における計量性能にいかなる劣化も変化もなく耐えられなければならないと規定されている。

水道メータの逆流防止に関して従来の方法として、例えば特開報「特開平１１−２０１７８５」に記載されている方法がある。この従来の方法によれば、メータ本体の流出口近傍に、給水時に流路を開口して水道水を流出させ、断水時に家屋から逆流した水道水を前記メータ本体内へ進入しないように流路を遮断する逆止弁を内蔵したことを特徴とし、該逆止弁の構造として水圧によって押動される弁体と該弁体を中央部に摺動可能に保持する弁枠体とを装備している。上記弁体の頭部は上記弁枠体の上流側に形成された水道水の流路となる弁開口部を閉塞するようにコイルスプリングにより左側に付勢されている。このコイルスプリングは、一端が弁体の頭部に突き当てられ、他端が受け枠に突き当てられて弾装されている。上記弁体は、メータ本体を通過して水道水が送り込まれると、水圧により上記コイルスプリングの付勢力に抗して流出口側に押動されて弁開口部を開口して水道水が流出口に向かって流出するようになっている。

水道メータの逆流防止に係る上記従来の方法は、逆止弁が流出口側に内蔵されているため、水道メータの流入口側から進入した水流は流出口側で速度の増加を招き結果としてベルヌーイの定理により圧力の低減が生じることになる。ここで当該逆止弁は水道メータの羽根車の近傍に装着されているため本来は水道メータの羽根車の羽根に対して接線方向に衝突して当該羽根を押動すべき水流がベンチュリー効果によって流出口側に吸引される状態となり当該羽根車の回転に影響を与えることとなる。加えて上記従来の方法の実施例である逆止弁は、摺動可能な弁体が水圧によって押動されコイルスプリングによって開口・閉塞する構造であるため、本管からの微妙な水圧変化によって水道メータ内の水流が瞬間的ではあるものの遮断されることになり当該羽根車の回動に変化を生じさせる結果となる。

更に上記状態は現行ＪＩＳ規格で規定されている水道メータの実用化に不可欠な検査項目である器差（水道メータの表示量と実際に流した水量の差）試験や圧力損失（流入口側と流出口側の圧力差）試験に影響を与えることにもなる。

上記課題を解決するために本発明においては、水道メータの流入部即ち水道メータの羽根車室から流入口までの水道メータの呼び口径によって直径が異なる円筒空洞部あるいは流出口即ち水道メータの羽根車室から流出口までの水道メータの呼び口径によって直径が異なる円筒空洞部の中間部に断面で上記円筒空洞部以上の断面を有する空間部を設け、当該空間部に上記円筒空洞部以上で上記空間部の断面以下の止水球を移動自由に挿入する。当該止水球を流入部あるいは流出部の上記空間部に挿入後流入部に上記止水球を挿入した場合は流入口付近にまた流出部に上記止水球を挿入した場合は流出口付近に上記空間部の内壁に嵌合し上記止水球の直径以上の内径を有する筒形状で当該筒形状の内壁から複数の突起が当該筒形状の略中心に延伸され当該複数の突起の先端の距離が上記止水球の直径以下の係止爪で上記止水球が上記空間部から食出しない構造で、あるいは隙間が上記止水球直径寸法以下の格子板を上記空間部の内壁に嵌合して上記止水球が上記空間部から食出しない構造を有する逆流防止部品。

更に詳細に就いて述べると水道メータは給水管と螺合接続され本管から水道水が給水される流水口と当該流入口内には水道水に混合されている塵を水道メータ内への進入を防止するストレーナが装着され上記流入口から水道メータ中央部に設けられている羽根車室までの円筒空洞部は水道メータの呼び口径によって異なる。上記羽根車室には方式によって異なるが単箱式の場合には羽根車が水道メータの羽根車室底部から垂直に螺合接続によって延伸されている枢軸を軸として回動自由な構造を有し、複箱式の場合には羽根車室内に水道水の出入が自由な複数の窓を設けている下箱を装着し当該下箱内に回動自由に羽根車を装着している構造を有している。上記羽根車室から水道メータ流出口までは水道メータの呼び口径によって異なるが上記流入口側の円筒空洞部と同等あるいはそれ以上の直径を有する円筒空洞部が貫通している。

ここで本発明の逆流防止部品を水道メータの流入口側に装着する場合、上記ストレーナ装着部には干渉せず当該ストレーナ装着部から上記羽根車室までの円筒空洞部に当該円筒空洞部より直径が大で当該円筒空洞部の延伸方向で当該円筒空洞部の直径寸法より長い空間部を設け、当該空間部に当該空間部の寸法より小で上記円筒空洞部の直径より大の球体状の止水球を移動自由に挿入し、上記羽根車室と接面する上記空間部は当該空間部の内壁に嵌合し上記止水球の直径以上の内径を有する筒形状で当該筒形状の内壁から複数の突起が当該筒形状の略中心に延伸され当該複数の突起の先端の距離が上記止水球の直径以下の係止爪で上記止水球が上記空間部から食出しない構造で、あるいは隙間が上記止水球直径寸法以下の格子板を上記空間部の内壁に嵌合して上記止水球が上記空間部から食出しない構造を有する。

本発明の逆流防止部品を水道メータの流入口側に装着した場合、上記止水球は上記空間部内を移動自由であるが水道メータの流入口先端側方向は止水球の直径以下の上記円筒空洞部によって移動が阻止され、また水道メータの羽根車室側方向は上記係止爪あるいは上記格子板によって移動が阻止される。水道水が正常な流水の場合水道水は水道メータの流入口から流入し上記円筒空洞部及び上記空間部を通り水道メータの羽根車室に達する。この時上記止水球は流入した水の水圧により押圧され上記空間部内で水道メータの羽根車室側に移動するが上記係止爪あるいは上記格子板によってそれ以上の移動が阻止される。ここで上記係止爪が延伸されている上記筒形状の内径あるいは上記格子板の外径は上記止水球の直径以上であるため間隙があり、この間隙を通り水道メータの流入口から流入した水は水道メータの羽根車室に達する。従い水道水が正常な流水の場合には水道メータの計測には影響を与えないことになる。また本発明の逆流防止部品の装着が起因の圧力損失を防止するには上記空間部の断面積及び上記筒形状の内径空間断面積あるいは上記格子板の外径空間断面積が上記止水球の中心断面積の２倍以上であることが望ましい。上記止水球の材質には限定はなく比重が水以下あるいは水以上で硬質材料、軟質材料の種別に関係なく利用可能であるが、本発明の逆流防止部品を水道メータの流入口側に装着する場合で整流効果を期待する場合には上記止水球は比重が水以下の材料であることが望ましい。

水道メータが逆流した場合即ち水道水が水道メータの流出口から流入し水道メータの羽根車室を通り水道メータの流入口から抜ける場合、上記止水球は流入した水の水圧により押圧され上記空間部内で水道メータの流入口先端側に移動するが上記円筒空洞部の内径は上記止水球の外径より小であるため当該止水球が当該円筒空洞部の内面に密接する。これにより水道メータの羽根車室から逆方向に水道メータの流入口側に流水する水流は阻止されることになる。ここで流水を完全に阻止するには上記止水球を軟質材料にすることが望ましい。

本発明の逆流防止部品を水道メータの流出口側に装着した場合、上記止水球は上記空間部内を移動自由であるが水道メータの羽根車室側方向は止水球の直径以下の上記円筒空洞部によって移動が阻止され、また水道メータの流出口側方向は上記係止爪あるいは上記格子板によって移動が阻止される。水道水が正常な流水の場合水道水は水道メータの流入口から流入し水道メータの羽根車室及び上記円筒空洞部及び上記空間部を通り水道メータの流出口に達する。この時上記止水球は流入した水の水圧により押圧され上記空間部内で水道メータの流出口側に移動するが上記係止爪あるいは上記格子板によってそれ以上の移動が阻止される。ここで上記係止爪が延伸されている上記筒形状の内径あるいは上記格子板の外径は上記止水球の直径以上であるため間隙があり、この間隙を通り水道メータの羽根車室から流入した水は水道メータの流出口から抜ける。従い水道水が正常な流水の場合には水道メータの計測には影響を与えないことになる。また本発明の逆流防止部品の装着が起因の圧力損失を防止するには上記空間部の断面積及び上記筒形状の内径空間断面積あるいは上記格子板の外径空間断面積が上記止水球の中心断面積の２倍以上であることが望ましい。上記止水球の材質には限定はなく比重が水以下あるいは水以上で硬質材料、軟質材料の種別に関係なく利用可能である。

水道メータが逆流した場合即ち水道水が水道メータの流出口から流入し水道メータの羽根車室を通り水道メータの流入口から抜ける場合、上記止水球は流入した水の水圧により押圧され上記空間部内で水道メータの羽根車室側に移動するが上記円筒空洞部の内径は上記止水球の外径より小であるため当該止水球が当該円筒空洞部の内面に密接する。これにより水道メータの流出口から逆方向に水道メータの流入口側に流水する水流は阻止されることになる。ここで流水を完全に阻止するには上記止水球を軟質材料にすることが望ましい。

水道メータを故意あるいは過失によって流入口側と流出口側を逆に取り付けた場合、流出口から流入した水道水は水道メータの羽根車室を通過し水道メータの積算感知部である羽根車を逆回転させて流入口側から抜けるため水道メータの積算は減算するが、本発明の逆流防止部品によれば、水道メータの流入口側あるいは流出側の装着に関係なく水道メータの上記空間部において水道メータの呼び口径によって異なる上記円筒空洞部の直径より大である移動自由な上記止水球が逆流によって水道メータの上記円筒空洞部側に押圧され当該円筒空洞部の内面に密接するため水道メータの水流は阻止されることになる。この結果水流が停止することにより水道メータの取付施工者は容易に水道メータの逆付け状態を理解し、また水流が停止していることから利用者も水道を利用することが不可となるため水道メータの積算が減算することもない。

本発明の逆流防止部品を流入口側に装着した場合流出口側から流入した水道水が上記羽根車室を通過して本発明の逆流防止部品で停止するまで上記羽根車は逆回転をするが、極少の水量であるため水道メータの計量法で定める＋／−２％の誤差許容範囲内である。

以下、本発明の具体的実施例を図面に基づいて説明する。しかし下記の実施例は一例であり本発明の範囲を限定するものではない。

図１は水道メータの断面図である。下ケース７の下部には断面形状円形の流入口１８と断面形状円形の流出口１９が設けられている。流入口１８と流出口１９の端部外周は配管部品によって螺合接続され本管からの水道水が一貫して流水する構造である。本図例は単箱式接線流羽根車式水道メータであるため流入口側内壁断面において流入口１８方向断面が流出口１９方向断面よりストレーナ１２を嵌込固定する目的のため大径となっている。下ケース７内面底中心にはピボット１５が螺設され下ケース７内面底に垂直に固定されている。そしてピボット１５を支持して中心部上部にはマグネット１６を有する羽根車１１を回転自在に収納しマグネット１６と近接する状態で上部にレジスタボックス８を組み付ける。
レジスタボックス８内部にはレジスタボックス８底壁を挟んでマグネット１７を有する歯車が回転自在に装着されており、羽根車１１の回転動がマグネット１６とマグネット１７を介してレジスタボックス８内の歯車にマグネットカップリングの状態で伝達される構造である。レジスタボックス８内の歯車は流入口１８を通過する水道水の流量が正しく表示されるように歯車の歯数が計算された複数の歯車から構成されている。レジスタボックス８の上部には水量を表示する計数表示部１３を有し、計数表示部１３が肉視可能となるようにガラス板１４が上面に取付けられている。図示しないガスケットを挟んで上ケース９が下ケース７と螺合結合されレジスタボックス８を締付固定している。上ケース９の上面には枢軸を有した蓋１０が開閉可能に設けられている。

図２は上記図１の水道メータ流入口１８あるいは流出口１９に本発明の逆流防止部品を装着した場合の実施例であり本実施例では流出口１９に本発明の逆流防止部品を装着した場合で説明する。
図３は上記図２のＦ部の拡大図である。符示されていない水道メータの羽根車内に装着されている１１は羽根車、５は内径が水道メータの呼び口径によってことなる円筒形状の円筒空洞部、６は円筒形状で内径が円筒空洞部５内径以上の空間部、１は外径が円筒空洞部５以上で空間部６内を移動自由な球体形状の止水球、２は止水球１が流出口１９から外側に食出を阻止するための係止爪である。

水道メータの中央部に位置する羽根車室内には水平方向に回動自由な羽根車１１（図では断片のみ）が装着されている。水道メータの羽根車室から流出口１９側方向に水道メータの呼び口径によって異なるが円筒空洞部５が貫通し上記水道メータの羽根車室と円筒空洞部５との接面部から流出口１９外側端面までの中間部に断面内径が球体形状の止水球１の断面外径以上の円筒形状の空間部６を設ける。この空間部６は流出口１９の外側端面まで延長しても良い。空間部６内に断面外径が円筒空洞部５以上で空間部６以下の止水球１を移動自由に挿入する。尚本発明の逆流防止部品の装着が起因の圧力損失を防止するには空間部６の断面積が止水球１の中心断面積の２倍以上であることが望ましい。流出口１９の端部で空間部６の内壁に嵌合し止水球１の外径以上の内径を有する筒形状で当該筒形状の内壁から複数の突起が当該筒形状の略中心方向に延伸され当該複数の突起の先端の距離が止水球１の外径以下を有する係止爪２が装着されている。あるいは図示していないが隙間が止水球１の外径寸法以下の格子板を流出口１９の端部で空間部内壁に嵌合しても良い。
上記構造を有する本発明の逆流防止部品では、止水球１は空間部６内を移動自由であるが空間部６の羽根車１１側は止水球１の外径より小の円筒空洞部５によって移動が阻止され流出口１９の先端側は係止爪２によって移動が阻止される。
ここで水道水が正常な流水の場合水道メータの羽根車室側からの水流は円筒空洞部５を通り空間部６に入る。この時空間部６内の移動自由な止水球１は水で押圧され係止爪２で係止されるが、流出口１９端部で空間部６に嵌合し係止爪を延伸して円筒形状の内径と止水球１との間に間隙を有するため水流が停止することはない。従い水道水が正常な流水の場合には水道メータの計測には影響を与えないことになる。

図４は上記図３を流出口１９先端方向から見た部分図である。止水球１は係止爪２によって食出が阻止される。尚本実施例では４本の係止爪２を延伸しているが、止水球１が水道メータの流出口１９から食出しない構造であれば何本でも良い。ここで流出口１９先端で空間部６の内壁に嵌合し係止爪２を延伸している筒形状の開放断面積は係止爪２の面積を除いて止水球１の直径断面積の２倍以上であることが望ましい。

図５は逆流の場合の水流状態図である。流出口１９から流入した水道水は空間部６内で移動自由な止水球１を円筒空洞部５側に押圧するが、止水球１の直径断面は円筒空洞部５断面内径より大であるため止水球１が円筒空洞部５に密接する。これにより水道水が逆流した場合止水球１と円筒空洞部５の密接により水流が阻止されることになる。
止水球１の材質には限定はなく比重が水以下あるいは水以上で硬質材料、軟質材料の種別に関係なく利用可能であるが、流水を完全に阻止するには上記止水球を軟質材料にすることが望ましい。

水道メータの断面図逆流防止部品装着断面図逆流防止部品の拡大部分断面図逆流防止部品の拡大側面図逆流の水流状態図

符号の説明

１・・・・止水球
２・・・・係止係止爪
３・・・・正常水流
４・・・・逆流水流
５・・・・円筒空洞部
６・・・・空間部
７・・・・下ケース
８・・・・レジスタボックス
９・・・・上ケース
１０・・・蓋
１１・・・羽根車
１２・・・ストレーナ
１３・・・計数表示部
１４・・・ガラス
１５・・・ピボット
１６・・・マグネット
１７・・・マグネット
１８・・・流入口
１９・・・流出口

Claims

水道メータの呼び径によって内径が異なる流入口あるいは流出口を有する水道メータの継手内部に、水道メータの流入口側においては当該流入口先端から水道メータの中央部に位置する羽根車室までの貫通孔である円筒空洞部の略中央部に当該流入口内径以上の内径を有する円筒状の空間部を設け当該空間部内に当該円筒空洞部の内径より大で当該空間部の内径より小である球体形状の止水球を移動自由に挿入し、上記空間部の上記流入口先端側は上記円筒空洞部と当該空間部との接面に対して上記止水球が密接する構造を成し、一方上記空間部の上記羽根車室側は上記円筒空洞部の内径を上記止水球の外径以上の内径を有する広大円筒空洞部を成し当該広大円筒空洞部の内壁から先端間の距離が当該止水球の外径以下である複数の係止爪を延伸させ、また水道メータの流出側においては当該流出口先端から水道メータの中央部に位置する羽根車室までの貫通孔である円筒空洞部の略中央部に当該流出口内径以上の内径を有する円筒状の空間部を設け当該空間部内に当該円筒空洞部の内径より大で当該空洞部の内径より小である球体形状の止水球を移動自由に挿入し、上記空間部の上記流出口先端側は上記円筒空洞部の内径を上記止水球の外径以上の内径を有する広大円筒空洞部を成し当該広大円筒空洞部の内壁から先端間の距離が当該止水球の外径以下である複数の係止爪を延伸させ、一方上記空間部の上記羽根車室側は上記円筒空洞部と当該空間部との接面に対して上記止水球が密接する構造を成したことを特徴とする逆流防止部品。
前記請求項１記載の逆流防止部品において、前記広大円筒空洞部の内壁に格子の間隔が前記止水球の外径以下である格子板を設けることを特徴とする逆流防止部品。
前記請求項１記載の逆流防止部品において、前記止水球の比重が水の比重以上あるいは水の比重以下で、且つ軟質材料あるいは硬質材料から成ることを特徴とする逆流防止部品。