JP4485822B2 - 水道メータ用保温カバーとその使用方法 - Google Patents

Description

本発明は凍結を防止するための水道メータ用保温カバーの改良に係り、磁気遮蔽機能を備えた保温カバーとその使用方法に関する。

略図で示す図１の構成の電子式水道メータ１０が公知である（非特許文献１参照）。この電子式水道メータは、立設された図示されてないピポットの上端で軸承された羽根車１の上端に取り付けた円柱又は円板形の永久磁石２の回転を、磁気センサ３で検出して電気信号（流量信号）に変換し、マイクロコンピュータ４で演算して、積算値などを液晶表示部５に表示する。マイクロコンピュータ４は、水道メータ外部の受信器などへ単位流量パルス信号を送出するパルス出力回路６を駆動する。また、水道メータ外部の通信回線を介して、検針センタと８ビット電文で通信を行う通信Ｉ／Ｏ回路７とも接続されている。これらのパルス出力と電文出力のほか、各種記憶機能を備えているので、遠隔検針、集中検針、自動検針などの各種システムにフレキシブルに対応できるとしている。

集合住宅では検針の容易性から集中検針が行われ、これに対応できる電子式水道メータが好んで使用されている。一般的に水道メータは、土中のメータボックスに入れられているが、集合住宅では地上に置かれているため、特に北海道地域のような寒冷地では水道メータの凍結が発生しやすい。そこで、寒冷地の集合住宅では、水道メータの凍結による破損を防ぐために、断熱材を用いた水道メータ用保温カバーを被せて水道メータを保護することが専ら行われている。したがって、北海道地域などの寒冷地における集合住宅では、専ら電子式水道メータに保温カバーを被せて使用しているという事情がある。

ところで、電子式水道メータは、羽根車の上端に取り付けた永久磁石が、垂直な羽根車の回転軸に対し直角な直径方向（水平方向）に着磁され、その回転磁界を永久磁石の上方に配設した磁気センサで検出している。磁気センサは、磁気抵抗素子を絶縁基板上に蒸着形成した平板状の四角いチップ形状のもので、この磁気センサを永久磁石の回転磁界の面内に平行に配設している。すなわち、チップの板を水平面内に配設している。

そして、羽根車の回転方向を検出するために、前記チップには、回転磁界の面内（水平面内）で９０度角度を違えた２つの磁気抵抗素子が形成されている。これらの素子からの正弦波状のアナログ出力信号を、図１の流量パルス入力回路８で矩形波の信号に波形整形して、９０度位相の違う２つの矩形波を作り、両矩形波信号を処理して水の流れ方向を検出するとともに、水使用量の積算値をマイクロコンピュータ４で演算している。前記矩形波信号から、羽根車１回転につき２パルスの電気信号を作って積算するようになっている。つまり分解能が羽根車の１／２回転である。

また、略図で示す図２の構成の乾式水道メータ１０Ａが公知である。この乾式水道メータは、立設された図示されていないピポットの上端で軸承された羽根車１の上端に取り付けた円板形の永久磁石２の回転を、永久磁石２の上方に近接配置した別の円板形永久磁石３Ａに伝達し、更に減速用のギヤ輪列４Ａを介して、積算表示機構５Ａに伝達して、積算表示機構５Ａで水使用量を機械的に表示する。永久磁石２と３Ａは両者でいわゆるマグネットカップリングを構成して、羽根車１の回転を磁力でギヤ輪列４Ａに伝達する。積算表示機構５Ａは周知のメカニカルカウンタで構成されている。
「多機能型電子式水道メーター、Ｅシリーズ」カタログ、愛知時計電機株式会社、２００３年９月

電子式水道メータ１０や乾式水道メータ１０Ａは、回転力の小さい羽根車１に永久磁石２が取り付けてあるため、水道メータに強力な永久磁石を近づけて、羽根車の永久磁石に磁力を作用させ、積算値に影響を与えるなどのいたずら行為が見られる。

これらの水道メータに強力な磁石を近づけると、その磁石の磁力が羽根車１の永久磁石２に作用して、羽根車の回転を止めようとするため、微小流量時には、羽根車１の回転が止められて、メータが動かないという悪影響が出るという問題点があった。また、乾式水道メータ１０Ａでは、更に従動側の永久磁石３Ａに作用する外部からのいたずらによる磁力が、永久磁石３Ａの回転を止め、結果的に羽根車１を止めるということが微小流量時に生じるという悪影響が見られるという問題点もあった。

また、電子式水道メータに強力な永久磁石を近づけると、この外部からの磁界によって、磁気センサ部分の本来の回転磁界に悪影響がかかる。本来の回転磁界に外部磁界がバイアス的に加わる。そのため、羽根車の軸方向（上方）からみた回転磁界が、正常な円形から変形して楕円形になるとか、その楕円形が偏心するとか、回転磁界の大きさも変わって歪みになるなど、羽根車にかかる磁力の影響だけでなく磁気センサへの回転磁界の変化も生じて、メータ性能に影響したり、前記流量パルス入力回路８で作る矩形波の波形や位相が変ってしまう。その結果、１回転で２パルスの出力が得られないなど、磁気センサ３による正常な回転磁界の検出作用が損なわれ、メータの器差特性が変ってしまって、流量積算値に大きな誤差が発生するという問題点があり、対策が求められている。ＩＳＯ規格においても外部磁界によってメータ性能が影響を受けないことが要求されている。

そこで本発明は、上記問題点を解消するために、外部磁界が電子式水道メータや乾式水道メータに悪影響を与えない水道メータ用保温カバーとその使用方法を提供し、寒冷地等における電子式水道メータや乾式水道メータへのいたずらの影響をなくすことを目的とする。

本発明は、水道メータ用保温カバーを構成する断熱部材に高透磁率材料を埋め込むか貼り付けるなどして、高透磁率材料による磁気遮蔽部材を断熱部材と一体的に構成し、磁気遮蔽部材で水道メータを覆うようにしたことを最も主要な特徴とする。

そして、上記目的を達成するために、請求項１の発明は、高透磁率材料からなる磁気遮蔽部材と断熱部材とを一体的に構成して、水道メータを覆う保温カバーを構成し、かつ、磁気遮蔽部材が断熱部材に埋め込まれていることを特徴とする水道メータ用保温カバーである。

請求項２の発明は、請求項１の水道メータ用保温カバーにおいて、断熱部材を複数個備え、各断熱部材に一体的に設けた磁気遮蔽部材同士を、複数の断熱部材を組み付けるに当たり、互いに重ねて合わせたことを特徴とするものである。

請求項３の発明は、請求項１の水道メータ用保温カバーにおいて、断熱部材に、間隔をおいて２重に磁気遮蔽部材を配設したことを特徴とするものである。

請求項４の発明は、請求項１の水道メータ用保温カバーにおいて、保温カバーが、水道メータの前面と下面を覆うための前カバーと、水道メータの後面と下面を覆うための後カバーと、水道メータの上面を覆うための上カバーとに分かれており、上カバーが前記前カバーと後カバーとに取外し可能に嵌合されることを特徴とするものである。

請求項５の発明は、請求項１の水道メータ用保温カバーで電子式水道メータを覆うようにしたことを特徴とする水道メータ用保温カバーの使用方法である。

請求項６の発明は、請求項４の水道メータ用保温カバーで乾式水道メータを覆うようにしたことを特徴とする水道メータ用保温カバーの使用方法である。
請求項７の発明は、請求項１の水道メータ用保温カバーにおいて、磁気遮蔽部材を高透磁率材料の粉体としたことを特徴とするものである。
請求項８の発明は、請求項１の水道メータ用保温カバーにおいて、磁気遮蔽部材を、網目状としたことを特徴とするものである。

本発明の水道メータ用保温カバーは上述のように構成されているので、メータ外部からの磁束は、高透磁率材料からなる磁気遮蔽用部材内を通り、電子式水道メータや乾式水道メータの羽根車などの永久磁石に悪影響を及ぼすことがなくなる。また、磁気センサの磁気抵抗素子の作用に悪影響を与えることもなくなる。したがって、電子式水道メータや乾式水道メータに特別な機構を設けなくても保温カバーで覆うだけで外部からの磁気の悪影響を防止できる。そして、ＩＳＯ規格にも応えられる。また、保温カバー本来の断熱部材による凍結防止作用も果たす。そして、磁気遮蔽部材が断熱材中に配設されるので、遮蔽部材が外力で破損する虞れがない。

請求項２の発明では、複数個の断熱部材に取り付けられた遮蔽部材間の磁気抵抗が小さくなるので、磁気遮蔽（シールド）の効果が増す。

請求項３の発明では、間隔をおいて配設した磁気遮蔽部材が２重に遮蔽の作用を発揮するので、厚みの薄い遮蔽部材でも効果的にシールド効果が得られ、高透磁率材料の使用量を低減できる。

請求項４の発明では、保温カバーで水道メータを覆った状態で、上カバーを取り外すだけで容易に水道メータを検針することができるので、電子式水道メータや乾式水道メータでパルス出力や自動検針用電文などの外部への出力を備えていない場合に便利である。

請求項５の発明では、特に北海道などの寒冷地の集合住宅用に、保温カバーを被せた電子式水道メータの普及率が高いことと相まって、電子式水道メータの使用環境での信頼性が高まる。

請求項６の発明では、寒冷地で乾式水道メータを使用するに当たって、永久磁石による外部からのいたずらも防止でき、使用環境での信頼性が高まる。

次に本発明を実施するための最良の形態を図の実施例に基づいて説明する。

図３は、実施例１の全体構成を示す分解斜視図で、電気式水道メータと水道管も同時に示す。永久磁石２を上端に取り付けた羽根車１と磁気センサ３が分かるように、電子式水道メータ１０のケースを一部破断して示している。積算値や瞬間流量等は、電子式水道メータ１０に配線コード９で電気的に接続された受信器１１の表示部１２にも表示される。１３と１４は電子式水道メータ１０に連結される水道管である。断熱材である発泡樹脂製の保温カバー１５は、この実施例では３つの部分、前カバー１６、後カバー１７、上カバー１８に分けてつくられている。前カバー１６と後カバー１７にそれぞれ埋め込んだ磁気遮蔽部材１６Ａと１７Ａは、わずかに図２に現れているが、上カバーに埋め込んだ遮蔽部材はこの図面では見えていない。

設置状態では水道管１３と１４は電子式水道メータ１０に連結されている。そして、前カバー１６と後カバー１７を、それぞれ図示位置から矢印Ａ，Ｂに示す方向に移動させて、前カバー１６の後端面と、後カバー１７の前端面とを互いにくっつけて、両カバー１６，１７の左端円筒部１６ａと１７ａの外周を電気絶縁用のビニールテープで巻く。同様に、両カバー１６，１７の右端円筒部１６ｂと１７ｂの外周を電気絶縁用のビニールテープで巻く。こうして、電子式水道メータ１０の前後と下面を両カバー１６と１７で覆った状態で、両カバー１６，１７をビニールテープでしっかりと固定する。更に、上カバー１８を図示位置から下方に下げ、互いに固定した前カバー１６と後カバー１７の上に嵌めて蓋をする。

こうして組み付けた状態の縦断面を図４に示す。この図４では図３で示した受信器１１と電気接続用の配線コード９は省略してあり示していない。図４で、１６Ａと１８Ａはそれぞれ前カバー１６と上カバー１８に埋め込んだ磁気遮蔽部材で、薄い板状のパーマロイとか電磁軟鉄などの高透磁率材料よりなる。磁気遮蔽部材１６Ａは、前カバー１６を構成する外側断熱部材１６ｃと内側断熱部材１６ｄの間に挟み込んで埋め込まれている。また、磁気遮蔽部材１８Ａは、上カバー１８を構成する外側断熱部材１８ｃと内側断熱部材１８ｄに挟み込まれ、両部材１８ｃ、１８ｄを互いに連結する連結ピン１９を両部材１８ｃと１８ｄの孔にきつく嵌合挿入することで、上カバー１８を構成する断熱部材１８ｃ，１８ｄと磁気遮蔽部材１８Ａとを互いに連結し外れないようにしている。

なお、これら３部材の連結は、連結ピンによらないで接着剤だけで行うこともできる。前カバー１６と後カバー１７に上カバー１８を嵌合するときに、しっくりと嵌まるように、前カバー１６（後カバー１７）の外側断熱部材１６ｃ（１７ｃ）と、内側断熱部材１６ｄ（１７ｄ）はその上下方向の丈が互いに違えてある。また、上カバー１８も、その外側断熱部材１８ｃと内側断熱部材１８ｄの上下方向の丈が互いに違えてある。

そのため、図４に示すように、前カバー１６（後カバー１７）の外側断熱部材１６ｃ（１７ｃ）の上端面と上カバー１８の外側断熱部材１８ｃの下端面が組み付け状態でくっつく位置２０は、両カバーの内側断熱部材１６ｄ（１７ｄ）と１８ｄがくっつく位置２１よりもわずか上に位置する。したがって、前カバー１６（後カバー１７）に埋め込まれた磁気遮蔽部材１６Ａ（１７Ａ）の上端が上カバー１８に埋め込まれた磁気遮蔽部材１８Ａの下端とくっつく位置は、図４で符号２１を付した位置となる。

このようにして、遮蔽部材で構成された前カバー１６、後カバー１７及び上カバー１８に埋め込まれた磁気遮蔽部材１６Ａ，１７Ａ及び１８Ａは、各カバーで電子式水道メータを覆うことで、同時に電子式水道メータの周りを覆って、メータ全体を磁気シールドする。

もっとも、水道管１３，１４が保温カバー１５を貫通する部分だけは、磁気遮蔽部材が存在しないので磁気シールドできないが、この水道管の部分からいたずらの磁石の悪影響を及ぼすようにすることはないので、水道管部分への磁気シールドの心配は要らない。

図５に示すこの実施例２は、前カバー１６や後カバー１７に埋め込んだ磁気遮蔽部材１６Ａや１７Ａと上カバー１８に埋め込んだ磁気遮蔽部材１８Ａが３つのカバー１６，１７，１８を組み付けるときに、互いに重ね合わさるようにした点が図３，４の実施例１と違う。その他の構造は実施例１と同じであるので、図５には一部分だけを拡大して示す。磁気遮蔽部材１６Ａの上端部と１８Ａの下端部が重ね合わさっており、しかも重ね合わさった部分が、前カバー１６の外側断熱部材１６ｃと、上カバー１８の内側断熱部材１８ｄとにより、密着するように押し付けられるようにしてある。こうすることで、磁気遮蔽部材１６Ａ（１７Ａ）と１８Ａとの重ね合わせ部分での磁気抵抗が小さくなり、磁気遮蔽効果が向上する。この実施例２はその点において、両部材１６Ａ（１７Ａ）と１８Ａを端面で突き合わせてくっつける実施例１に比較して優れている。

図６は本発明の実施例３で、同図（ａ）は縦断面図、（ｂ）は分解斜視図である。なお、（ａ）（ｂ）とも、水道メータは図示してない。そして、（ａ）図は保温カバー１５を構成する２つのカバー部分の間に隙間Ｇをあけた状態の図を示し、両カバー部分の形状をわかりやすく図示している。

この実施例３は、保温カバー１５を発泡樹脂と高透磁率材料からなる２つのカバー部分で構成している。１つは上カバー２２、もう１つは下カバー２３で、これらの両カバー２２，２３で電子式水道メータを上下から覆うようにして使う。上カバー２２は板状の薄い厚みｔの磁気遮蔽部材２２Ａが埋め込まれ、下カバー２３には磁気遮蔽部材２３Ａが埋め込まれている。詳しくは上カバー２２は、外側断熱部材２２ｃと内側断熱部材２２ｄの間に磁気遮蔽部材２２Ａが挟み込んで構成されている。同様に外側遮蔽部材２３ｃと内側断熱部材２３ｄとの間に厚みｔの磁気遮蔽部材を挟み込んで下カバー２３が構成されている。電子式水道メータにこの保温カバーを上下から被せ、図６（ｂ）に符号２５，２６で示すように電気絶縁用のビニールテープ２５，２６を巻いて固定する。２２ｅと２３ｅはそれぞれ上カバー２２と下カバー２３に設けた凹部で、この凹部に電子式水道メータが入る。電子式水道メータに保温カバーを被せた状態では、上カバー２２と下カバー２３は密着し、前記隙間Ｇはない。

図７の実施例４は、発泡樹脂の断熱部材からなる上カバー２２と、下カバー２３の内側、すなわち電子式水道メータを入れる凹部を形成した内側の内面に、厚みｔの磁気遮蔽部材２２Ａと２３Ａをそれぞれ貼り付けて構成してある。

図８の実施例５は、上カバー２２と２３の表面に磁気遮蔽部材２２Ａ´と２３Ａ´をそれぞれ貼り付けて構成してある。この実施例は、磁気遮蔽部材を貼り付ける面が、平面部分であるので、貼付作業が容易である。

図８で２点鎖線で示し符号２２Ａを付したように、カバーの内側にも磁気遮蔽部材２２Ａを貼り付け、外表面に貼り付けた磁気遮蔽部材２２Ａ´とで、２重の磁気シールド効果を奏することもできる。このように２重に磁気シールド部材を設けると、当然、図７の実施例４や、先に述べた図８の実施例５に比べて、２枚（２重）で使う磁気遮蔽部材２２Ａと２２Ａ´の厚みは、１／２ｔ以下にしても同程度のシールド効果が得られる。なお、下カバー２３の内側にも磁気遮蔽部材を貼り付けて、下カバーについても２重に磁気遮蔽を施すとよい。

図６の実施例３で説明した構成に加えて、同図に符号２２Ａ″で示すように、もう１つの磁気遮蔽部材２２Ａ″を埋め込んで、先に説明した磁気遮蔽部材２２Ａとで２重に磁気遮蔽（シールド）を施すこともできる。この場合も、磁気遮蔽部材２２Ａと２２Ａ″の厚みはｔ／２より小さくても、厚みｔの１枚のときとシールド効果は同じである。

図６で、埋め込んだ磁気遮蔽部材２２Ａと、外表面に貼り付けた磁気遮蔽部材２２Ａ´とで、２重の磁気遮蔽を施すこともできる。なお、この実施例も含め、実施例６と７の構成では、２重の磁気遮蔽部材間に必ず間隔をおくことが必要である。特に、実施例７で、磁気遮蔽部材２２Ａと２２Ａ″とは互いに間隔をおいて設ける。もし、両者を密着した場合は、２重のシールド効果が得られない。

図６の実施例３で説明した磁気遮蔽部材２２Ａ，２３Ａとして、板状の高透磁率材料を用いる代わりに高透磁率材料の紛体を断熱部材２２，２３内に埋め込んでもよい。

上記１〜８の実施例において、板状の磁気遮蔽部材の代わりに網目状の磁気遮蔽部材を用いてもよい。

図９は本発明の実施例１１の縦断面図で、図２で説明した乾式水道メータ１０Ａを、先に図４で説明した実施例１の場合と同様の構成の保温カバー１５で覆った状態を示す。保温カバー１５は、水道メータの前面と下面を覆うための前カバー１６と、水道メータの後面と下面を覆うための後カバー１７と、水道メータの上面を覆うための上カバー１８の３部分に分かれて構成されている。図４の実施例１の場合と同様に、前カバー１６と後カバー１７とで先ず乾式水道メータ１０Ａの前部と後部と下部とを覆って、両カバー１６と１７に電気絶縁用のビニールテープ２７，２８を巻いて固定し、両カバー１６，１７の上部に上カバー１８を嵌合して、３つの部分１６，１７，１８で水道メータ１０Ａを覆う。

水道メータ１０Ａを検針するときは、上カバー１８を前カバー１６と後カバー１７から取り外し、水道メータ１０Ａの蓋２９をピン３０の周りに反時計方向に回動させて、蓋２９を明け、水道メータ１０Ａの上方から、表示機構の数字（表示）を読み取る。検針後は蓋２９を閉じ、上カバー１８を前カバー１６と後カバー１７の上部に嵌合してメータを覆う。なお、図９で、図４と同じ作用をする部分は同一符号を付して、説明は省略する。
〔その他の実施例〕

図９の実施例１１では、前カバー１６、後カバー１７、上カバー１８を構成する断熱部材に磁気遮蔽部材を埋め込んでいるが、前記他の実施例のように断熱部材の外表面又は内面に貼り付けてもよい。また、前記その他の実施例のように、磁気遮蔽部材を二重に設けたりすることもできる。

電子式水道メータの構成を説明する略図。 乾式水道メータの構成を説明する略図。 本発明の実施例１の分解斜視図。 本発明の実施例１の縦断面図。 本発明の実施例２の要部を示す拡大断面図。 本発明の実施例３で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は分解斜視図。 本発明の実施例４の縦断面図。 本発明の実施例５の縦断面図。 本発明の実施例１１の縦断面図。

符号の説明

１０ 電子式水道メータ
１０Ａ 乾式水道メータ
１５ 保温カバー
１６ 前カバー
１６ｃ 前カバーの外側断熱部材
１６ｄ 前カバーの内側断熱部材
１７ 後カバー
１７ｃ 外側断熱部材
１７ｄ 内側断熱部材
１８ 上カバー
１８ｃ 外側断熱部材
１８ｄ 内側断熱部材
１６Ａ，１７Ａ，１８Ａ，２２Ａ，２３Ａ，２２Ａ´，２２Ａ″ 磁気遮蔽部材
２２ 上カバー
２３ 下カバー
２３ｃ 外側断熱部材
２３ｅ 内側断熱部材

Claims (8)

1. 高透磁率材料からなる磁気遮蔽部材と断熱部材とを一体的に構成して、水道メータを覆う保温カバーを構成し、かつ、磁気遮蔽部材が断熱部材に埋め込まれていることを特徴とする水道メータ用保温カバー。
2. 断熱部材を複数個備え、各断熱部材に一体的に設けた磁気遮蔽部材同士を、複数の断熱部材を組み付けるに当たり、互いに重ね合わせたことを特徴とする請求項１記載の水道メータ用保温カバー。
3. 断熱部材に、間隔をおいて２重に磁気遮蔽部材を配設したことを特徴とする請求項１記載の水道メータ用保温カバー。
4. 保温カバーが、水道メータの前面と下面を覆うための前カバーと、水道メータの後面と下面を覆うための後カバーと、水道メータの上面を覆うための上カバーとに分かれており、上カバーが前記前カバーと後カバーとに取外し可能に嵌合されることを特徴とする請求項１記載の水道メータ用保温カバー。
5. 請求項１記載の水道メータ用保温カバーで電子式水道メータを覆うようにしたことを特徴とする水道メータ用保温カバーの使用方法。
6. 請求項４に記載の水道メータ用保温カバーで乾式水道メータを覆うようにしたことを特徴とする水道メータ用保温カバーの使用方法。
7. 磁気遮蔽部材を高透磁率材料の粉体としたことを特徴とする請求項１記載の水道メータ用保温カバー。
8. 磁気遮蔽部材を、網目状としたことを特徴とする請求項１記載の水道メータ用保温カバー。

Images