JP3209593B2 - 竪型軸流羽根車式水道メータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、水道管の途中に据え
付けられ、流体の流体圧を受けて回転する羽根車を有す
る竪型軸流羽根車式水道メータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の竪型軸流羽根車式水道メータは、
図４に示すように構成されている。すなわち、ケース１
の一端に流入口２、他端に流出口３が設けられている。
そして、ケース１の内部に流通路４が形成され、この流
通路４には流体の流体圧を受けて回転する羽根車５が竪
方向に設けられている。

【０００３】前記羽根車５は、羽根車軸６を有するボス
７と、このボス７に対して等間隔に放射状に配設された
複数枚の羽根８とからなり、この羽根８はその面で流体
圧を受けるように流体の流通方向（竪方向）に対して傾
斜している。

【０００４】前記羽根車５は、その羽根８の外周が円筒
状のケーシング９によって囲繞され、このケーシング９
の下端部にはフランジ９ａが設けられている。ケーシン
グ９の下部には整流器１０が設けられ、この整流器１０
の上端部にはフランジ１０ａが設けられ、下端部には掛
合段部１０ｂが設けられている。

【０００５】そして、ケーシング９と整流器１０とはフ
ランジ９ａ，１０ａで接合されているとともに、フラン
ジ９ａ，１０ａを貫通するボルト１１，ナット１２によ
って結合されている。整流器１０の掛合段部１０ｂはケ
ース１の仕切り壁１３に設けられた貫通孔１４の開口縁
にシール部材１５を介して掛合されている。

【０００６】整流器１０の整流器ボス１６にはピボット
軸１７がナット１８によって固定され、このピボット軸
１７に前記羽根車５が回転自在に支持されている。羽根
車５の羽根車軸６の上端部にはギャ部１９が形成され、
このギャ部１９はケース１の上部に設けられた減速機構
２０を介して指示機構２１に連動している。

【０００７】また、前記整流器１０の周壁の一部には流
体の流通方向に対して直角方向に枢支軸２２が設けら
れ、この枢支軸２２の内側端部には矩形状の調整翼２３
が固定され、外側端部には調整操作部２４が設けられて
いる。そして、調整操作部２４を操作して枢支軸２２を
回すことにより、調整翼２３を回動でき、羽根車５に向
かう流体の流通方向を可変することにより、器差調整を
可能としている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、水道メータ
においては、微小流量域から大流量域まで器差が±０に
近い、つまり器差性能の平坦性と感度の良いことが要求
されている。そこで、前記要求を満足するために、器差
性能を監視しながら羽根車５の羽根８を囲繞するケーシ
ング９の内径を設定するとともに、整流器１０に組込ま
れた調整翼２３の角度を調整し、器差性能の平坦性と感
度を両立させている。

【０００９】図５は器差性能曲線図であり、前述した従
来の竪型軸流羽根車式水道メータは、曲線Ａで示すよう
に、微小流量域から大流量域まで器差が±０に近い、つ
まり器差性能の平坦性と感度が両立し、理想的な器差曲
線になっている。

【００１０】しかし、前記指示機構２１に指示された積
算値を遠隔地の受信部に伝送するために、従来の竪型軸
流羽根車式水道メータの指示機構２１に発信部を搭載し
て発電式の隔測メータとする場合、発信部には減速歯車
群、間欠早送り機構および発電機が内蔵されているた
め、抵抗が大きく、曲線Ｂに示すように、感度が極度に
落ちて微小流量域の計測能力が低下する。

【００１１】そこで、指示機構２１に発信部を搭載して
発電式の隔測メータとする場合、羽根車５のトルクを大
きくする必要があるが、ケーシング９は同一径で固定的
であり、従来は羽根車５を交換して対応するため複数種
類の羽根車５を用意する必要があり、その対応が面倒で
あるとともに、コストアップの原因となっていた。

【００１２】また、整流器１０に組込まれた従来の調整
翼２３は、調整操作部２４を工具等で操作して枢支軸２
２を回すことにより調整しているが、調整が困難であ
り、また構造的に複雑で、部品点数が多く、組立てが面
倒であり、ここでもコストアップの原因となっていた。

【００１３】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、指示機構に発信部を
搭載して発電式の隔測メータとする場合においても、高
価な羽根車を交換することなく、羽根車に大きなトルク
を発生させることができ、器差特性の変化を容易に行う
ことができ、また、整流器に組込まれた調整翼の調整が
容易で、また構造的に簡単で組立て作業の容易化を図る
ことができる竪型軸流羽根車式水道メータを提供するこ
とにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明は、前述した目
的を達成するために、請求項１は、ケースの内部の流通
路に流体の流体圧を受けて回転する羽根車を竪方向に設
けた竪型軸流羽根車式水道メータにおいて、羽根車の外
周に計量リングを設けるとともに、羽根車の上流側に整
流器を設け、前記計量リングの内周面の上流側を大径、
下流側を小径に形成し、その境界部に段差からなる流体
方向変換部を設けるとともに、この計量リングをケース
に対して着脱可能に設けたことにある。請求項２は、計
量リングを、その軸心を中心として回転自在とし、整流
器に前記計量リングの回転に連動して回動する調整翼を
設けたことにある。

【００１５】

【作用】請求項１は、整流器から計量リングに向って流
通する流体は、計量リングの内周面に形成された流体方
向変換部に当って羽根車に方向変換し、流体圧によって
羽根車に回転力を作用させるため、流体方向変換部が上
流側に位置すると、羽根車に大きいトルクが発生して感
度が良好となり、逆に段差部が下流側に位置すると、羽
根車に小さいトルクが発生して感度が低下する。したが
って、流体方向変換部の位置が異なる複数種類の計量リ
ングを用意して交換することにより、羽根車を交換する
ことなく器差特性を変化させることができる。

【００１６】請求項２は、計量リングを回転すると、整
流器に組込まれた調整翼が計量リングと連動して回動
し、羽根車に向かう流体の流通方向を可変することによ
り、器差調整が可能なる。

【００１７】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面に基づいて
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。

【００１８】図１および図２は竪型軸流羽根車式水道メ
ータを示す。羽根車５の羽根８の外周には円筒状のケー
シング２５が設けられている。ケーシング２５の内周面
は、流通路４を流通する流体の上流側（下部）が大径部
２５ａに、下流側（上部）が小径部２５ｂに形成されて
おり、その境界部には段差部２６が設けられている。さ
らに、ケーシング２５の大径部２５ａの端部には嵌合段
部２７が設けられている。

【００１９】ケーシング２５の下部には整流器２８が設
けられている。整流器２８の上流側（下部）には掛合段
部２８ａが設けられ、ケース１の仕切り壁１３に設けら
れた貫通孔１４の開口縁にシール部材１５を介して掛合
されている。

【００２０】整流器２８の下流側（上部）には前記ケー
シング２５の嵌合段部２７に嵌合する嵌合突部２９が形
成され、この嵌合突部２９に対応する内側には嵌合凹部
３０が設けられている。そして、この嵌合凹部３０の内
径は、前記ケーシング２５の大径部２５ａの内径と同一
径に形成されている。

【００２１】ケーシング２５の内側には円筒状の計量リ
ング３１がその軸心を中心として回転自在に、かつ着脱
自在に嵌合されている。計量リング３１は、流通路４を
流通する流体の上流側（下部）が大径部３１ａに、下流
側（上部）が小径部３１ｂに形成されており、その境界
部における計量リング３１の内周面には流体方向変換部
としての段差部３２が設けられている。

【００２２】さらに、図３に示すように、計量リング３
１の大径部３１ａにはその側壁を貫通する複数のねじ孔
３３が穿設され、このねじ孔３３に対応するケーシング
２５の大径部２５ａにはその側壁を貫通する長孔３４が
横方向に穿設されている。

【００２３】長孔３４にはケーシング２５の外部から締
付けねじ３５が挿入され、計量リング３１のねじ孔３３
に螺合されている。そして、締付けねじ３５を緩めるこ
とにより、計量リング３１がケーシング２５の内部で回
転自在となり、締付けねじ３５を長孔３４の範囲で横方
向に移動することにより、計量リング３１を回転するこ
とができるようになっている。

【００２４】また、計量リング３１の大径部３１ａの側
壁にはスリット３６が設けられており、このスリット３
６には前記整流器２８に設けられた調整翼４１が係合し
ている。すなわち、整流器２８のリブ３８には矩形状の
切欠部３９が設けられ、この切欠部３９に対向する整流
器２８の周壁の一部には流体の流通方向に対して直角方
向に枢支軸４０が設けられている。

【００２５】この枢支軸４０には切欠部３９の内部で回
動自在な矩形状の調整翼４１の下端部が枢支され、この
上端側の一側に設けられた突片４２は前記計量リング３
１のスリット３６に係合している。したがって、計量リ
ング３１の回転に伴ってスリット３６と枢支軸４０との
相対位置がずれ、調整翼４１が枢支軸４０を中心として
回動するようになっている。

【００２６】このように構成された縦型軸流羽根車式水
道メータによれば、流入口２から流入した流体が流通路
４に入り、整流器２８によって整流された後、その流体
は計量リング３１の内部を流通する。そして、羽根車５
の羽根８が流体の流体圧を受けると、羽根車５は羽根車
軸６を軸心として回転する。羽根車軸６の回転は減速機
構２０を介して指示機構２１に伝達され、流通路４を流
通する流体の流量が積算指示される。

【００２７】この場合、前記羽根車５の羽根８を囲繞す
る計量リング３１の内周面には段差部３２が設けられて
いるため、整流器２８から計量リング３１に向って流通
する流体は、段差部３２に当って羽根車５の羽根８のほ
ぼ中間部（ａ点）に向って方向変換する。したがって、
羽根車５に適当なトルクが発生し、図５の器差性能曲線
図の曲線Ａで示すように、微小流量域で感度が良好とな
る。

【００２８】図２の実線の場合、段差部３２によって羽
根車５の羽根８のほぼ中間部（ａ点）に向って方向変換
するようにしているが、図２に破線で示すように、段差
部３２ｂが上流側に偏って形成された計量リング３１と
交換すると、整流器２８から計量リング３１に向って流
通する流体は、段差部３２ｂに当って羽根車５の羽根８
の上流側（ｂ点）に向って方向変換する。したがって、
羽根車５にさらに大きなトルクが発生し、微小流量域で
感度が良好となり、図５の器差性能曲線図の曲線Ｃで示
すようにピークを大きくすることができる。

【００２９】このように、段差部３２の異なる複数種類
の計量リング３１を用意することにより、羽根車５に大
きなトルクを発生させたり、比較的小さなトルクを発生
させることができ、計量リング３１の交換のみでメータ
特性を変化できる。

【００３０】このため、指示機構２１に発信部を搭載し
て発電式の隔測メータとする場合、羽根車５のトルクを
大きくする必要があるが、羽根車５を交換することな
く、用意された段差部３２の異なる複数種類の計量リン
グ３１から選択して計量リング３１をケーシング２５の
内部に嵌合することにより、羽根車５に大きなトルクを
発生させることができ、結果的に指示機構２１に発信部
を搭載して発電式の隔測メータとしても、図５の器差性
能曲線図の曲線Ｄに示すように、曲線Ａに近い器差特性
の発電式の隔測メータを得ることができる。

【００３１】また、計量リング３１を組み込んだ後、計
量リング３１をその軸心を中心として左右方向に回転す
ること、計量リング３１の回転に伴ってスリット３６と
枢支軸４０との相対位置がずれ、調整翼４１が枢支軸４
０を中心として回動するため整流器２８から羽根車５の
向う流体の流通方向を可変して器差調整ができる。

【００３２】また、器差調整後は締付けねじ３５を締付
けることにより、計量リング３１はケーシング２５に固
定的となり、流体圧を受けても計量リング３１が移動す
ることはない。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、請求項１は、羽根車の外周に設けた計量リングの内
周面の上流側を大径、下流側を小径に形成し、その境界
部に段差からなる流体方向変換部を設けるとともに、こ
の計量リングをケースに対して着脱可能に設けたことを
特徴とする。したがって、計量リングを交換するだけ
で、羽根車に大きなトルクを発生させたり、ピーク値の
少ない器差特性にすることができ、指示機構に発信部を
搭載して発電式の隔測メータとする場合においても、羽
根車を交換することなく、容易に理想的な器差特性に変
化できるという効果がある。

【００３４】請求項２は、計量リングを、その軸心を中
心として回転自在とし、整流器に計量リングの回転に連
動して回動する調整翼を設けたことを特徴とする。した
がって、整流器に組込まれた調整翼の調整が容易であ
り、また構造的に簡単で組立て作業の容易化を図ること
ができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の竪型軸流羽根車式水道メ
ータの縦断側面図。

【図２】同実施例の要部を示す縦断側面図。

【図３】同実施例の計量リングの側面図。

【図４】従来の竪型軸流羽根車式水道メータの縦断側面
図。

【図５】器差性能曲線図。

【符号の説明】

１…ケース、２…流入口、３…流出口、４…流通路、５
…羽根車、８…羽根、２８…整流器、３１…計量リン
グ、３２…段差部（流体方向変換部）、４１…調整翼。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端に流入口、他端に流出口を有したケ
   ースの内部に流通路を形成し、この流通路に流体の流体
   圧を受けて回転する羽根車を竪方向に設けた竪型軸流羽
   根車式水道メータにおいて、 前記羽根車の外周に計量リングを設けるとともに、羽根
   車の上流側に整流器を設け、前記計量リングの内周面の
   上流側を大径、下流側を小径に形成し、その境界部に段
   差によって流体方向変換部を設けるとともに、この計量
   リングをケースに対して着脱可能に設けたことを特徴と
   する竪型軸流羽根車式水道メータ。
2. 【請求項２】 計量リングを、その軸心を中心として回
   転自在とし、整流器に前記計量リングの回転に連動して
   回動する調整翼を設けたことを特徴とする請求項１記載
   の竪型軸流羽根車式水道メータ。