JP4859017B2 - 水道メータシステム - Google Patents

Description

本発明は、水道メータを中間金具に着脱可能に組み付けてなる水道メータシステムであって、中間金具には、水道管に接続される１対の水道管接続部が備えられ、水道水が上流側の水道管接続部から水道メータを通過して下流側の水道管接続部に流れるようにした水道メータシステムに関する。

従来のこの種の水道メータシステムとして、図６（Ａ）に示すように、水道メータ１の上流側と下流側とに手動操作可能な操作弁２，２を備えた構造のものが知られている。この水道メータシステムでは、水道メータ１を交換する際には、両方の操作弁２，２を閉操作して水道メータ１への水道水の供給及び逆流を禁止していた（例えば、特許文献１参照）。

また、別の従来の水道メータシステムとして、図６（Ｂ）に示すように、水道メータ１の上流側に操作弁２を備え、下流側に水道水の逆流を防ぐための逆止弁３を備えた構造のものが知られている（例えば、特許文献２参照）。この水道メータシステムでは、水道メータ１を交換する際には、操作弁２を閉操作して水源側から水道メータ１への水道水の供給を禁止する一方、逆止弁３により住居側からの水道メータ１への水道水の逆流を禁止していた（例えば、特許文献２参照）。

ところで、上記した一方の従来の水道メータシステムにおける逆止弁３は、水道メータシステムの通常の使用中に水道水の逆流を防ぐ役割を果たす。しかしながら、上記した他方の従来の水道メータシステムには、逆止弁が備えられていないので、水道メータシステムの上流又は下流に逆止弁を別途設ける必要があった。

また、上記した従来の水道メータシステムでは、水道メータ１の交換時において、住居側の水道メータ１への水道水の逆流を防ぐために、水道メータ１より下流側に操作弁２又は逆止弁３を備えていたが、住居側の蛇口を全て閉じれば逆流は生じない。仮に、逆流が生じたとしてもその量は僅かである。即ち、水道メータ１の交換時においては、水道メータ１より下流側の操作弁２又は逆止弁３の必要性は低い。

さらに、水道メータ１の交換時においては、水道メータ１より上流側の操作弁２は必要不可欠である。しかしながら、水道メータ１の交換周期は８年であり、従来の水道メータシステムでは、８年に１度の使用のためにだけ操作弁２が設けられていた。即ち、従来の水道メータシステムでは、これら操作弁２又は逆止弁３が有効に使用されていなかった。

しかも、上記した従来の水道メータシステムでは、水道メータ１の上流側と下流側との両方に、単に、操作弁２又は逆止弁３を直列接続した構造であったので、全長が長くなって大きな設置スペースが必要であるという問題が生じていた。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、弁の有効利用を図ることが可能であると共に、従来より全長を短くすることが可能な水道メータシステムの提供を目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１の発明に係る水道メータシステムは、水道メータを中間金具に着脱可能に組み付けてなる水道メータシステムであって、中間金具には、水道管に接続される１対の水道管接続部と、水道メータを着脱可能に受容したメータ受容部と、一方の水道管接続部からメータ受容部内に連通した上流側端部流路と、メータ受容部内から他方の水道管接続部に連通した下流側端部流路とが形成され、水道水が上流側端部流路から水道メータを通過して下流側端部流路に流れるようにした水道メータシステムにおいて、メータ受容部の内側に嵌合されて水道メータを受容しかつ、メータ受容部の内側で第１の位置と第２の位置との間で回動操作可能な可動筒体を設けると共に、その可動筒体に、上流側端部流路と下流側端部流路とに対応した上流側中継流路と下流側中継流路とを貫通形成し、メータ受容部の内周面と可動筒体の外周面との間に形成されて、上流側端部流路と上流側中継流路とが共に連通した球体収容部屋と、球体収容部屋内に収容され、水道水が上流側端部流路から水道メータに向かう順方向に流れたか逆方向に流れたかに応じて、その流れの方向に移動する球体と、球体収容部屋における水道水の流入口の縁部に設けられ、水道水が逆方向に流れた場合に球体が密着して流入口を密閉するための開口シール部と、球体収容部屋における水道水の流出口に設けられて、水道水が順方向に流れた場合に球体と当接し、球体を流出口から離した位置に保持するための球体当接部と、可動筒体のうち、球体収容部屋に臨んだ上流側中継流路の開口縁に形成され、可動筒体が第１の位置に配置された場合には、球体を水道水の流れに応じて移動可能とする一方、可動筒体が第２の位置に配置された場合には、球体を開口シール部に押し付けるカム斜面とを備え、可動筒体が第１の位置に配置された場合に、上流側端部流路及び下流側端部流路と、上流側中継流路及び下流側中継流路と、球体収容部屋とが、可動筒体の径方向で一直線上に配置されるように構成したところに特徴を有する。
ここで、「中間金具」とは、水道管に水道メータを間接的に取り付けるための構造物であって、水道メータの業界では慣習上「中間金具」（「ＪＩＳ Ｂ８５７０−１：２００５」を参照）と呼ばれているが、その材質は金属に限るものではなく、例えば、合成樹脂等の他の材質でもよい。

請求項２の発明は、請求項１に記載の水道メータシステムにおいて、可動筒体が第１の位置に配置された場合に、上流側端部流路と球体収容部屋と上流側中継流路との並び方向に球体が移動可能としたところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の水道メータシステムにおいて、水道メータは、可動筒体の内部に嵌合される円柱形状をなしかつその径方向に貫通した計量流路を有し、計量流路を流れる水道水の通過体積を、超音波、電磁誘導又は羽根車を利用して計量するように構成され、可動筒体が第１の位置に配置された場合に、上流側端部流路及び下流側端部流路と、上流側中継流路及び下流側中継流路と、球体収容部屋と、計量流路とが、可動筒体の径方向で一直線上に連通するように構成したところに特徴を有する。

請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の水道メータシステムにおいて、可動筒体の一端部から側方に張り出して水道メータシステムの外側に露出し、可動筒体を操作するための筒体操作部を備えたところに特徴を有する。

請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れかに記載の水道メータシステムにおいて、可動筒体と水道メータとの間には、可動筒体の内部への水道メータの挿抜を許容する一方、可動筒体と水道メータとが一体回転するように係合する凸部及び凹部を備えたところに特徴を有する。

請求項６の発明は、請求項５に記載の水道メータシステムにおいて、凸部は、可動筒体と水道メータとの一方の周面から側方に突出形成され、凹部は、可動筒体と水道メータとの他方の周面に形成され、可動筒体と水道メータとの嵌合方向に延びた溝状をなしたところに特徴を有する。

［請求項１の発明］
請求項１の水道メータシステムでは、可動筒体が第１の位置に配置され、水道水が順方向に流れると、球体収容部屋に収容された球体が上流側の水道管接続部から流入した水道水に押されて球体収容部屋の流出口側へ移動する。このとき球体は、球体当接部によって流出口から離した位置に保持されるので、水道水は、球体収容部屋から水道メータに流れ込み、水道水の通過体積が計量される。一方、水道水が逆方向に流れると、球体が水道水に押されて球体収容部屋の流入口側へ移動し、流入口の縁部に設けられた開口シール部に密着する。すると水道水が球体収容部屋で堰き止められて水道メータシステムの上流側への逆流が禁止される。即ち、球体は逆止弁として機能する。

ところで、可動筒体を第１の位置から第２の位置に移動操作すると、可動筒体に形成されたカム斜面により、球体が開口シール部に押し付けられて、上流側の水道管接続部と球体収容部屋との間が断絶され、水道水が水道管接続部にて堰き止められる。即ち、通常の使用中に逆止弁として機能する球体を、水道メータの着脱時に水道メータへの水道水の供給を禁止する止水弁として利用できるので、弁としての球体の有効利用を図ることができる。

しかも、球体は水道メータと上流側の水道管接続部との間に配置されたので、水道メータの上流側と下流側との両方に、単に、操作弁又は逆止弁を直列接続した従来の水道メータシステムに比べて全長を短くすることができる。

詳細には、可動筒体をメータ受容部内で回動し第２の位置とすると、上流側中継流路の開口縁に形成されたカム斜面に押されて球体が開口シール部に押し付けられて、上流側端部流路と上流側中継流路との間が断絶する。これにより、水道メータに水道水が供給されなくなる。この状態で水道メータをメータ受容部から取り外せば、中間金具からの放水が防止される。

［請求項３の発明］
請求項３の水道メータシステムによれば、可動筒体が第１の位置に配置されたときに、水道水をスムーズに流すことができる。

［請求項４の発明］
請求項４の水道メータシステムでは、水道メータシステムの外側から可動筒体を第１の位置と第２の位置との間で移動操作することができ、作業効率が向上する。

［請求項５及び６の発明］
請求項５の水道メータシステムでは、水道メータを回動操作することで可動筒体を第１の位置と第２の位置との間で回動させることができる。具体的には、凸部は、可動筒体と水道メータとの一方の周面から側方に突出形成され、凹部は、可動筒体と水道メータとの他方の周面に形成され、可動筒体と水道メータとの嵌合方向に延びた溝状とすればよい（請求項６の発明）。

［第１実施形態］
本発明の第１実施形態を図１〜図５に基づいて説明する。図１には、本実施形態に係る水道メータシステム６００の全体構造が示されている。水道メータシステム６００のうち中間金具１０Ｆは、下端有底の円筒構造をなしたメータ受容部１１Ｆの外周面から相反する方向に１対の水道管接続部１１Ｊ，１１Ｋを延設した構造をなし、これら水道管接続部１１Ｊ，１１Ｋが、図示しない水道管に接続される。そして、図１における左側の水道管接続部１１Ｊの内部空間が上流側端部流路１２をなす一方、反対側の水道管接続部１１Ｋの内部空間が下流側端部流路１３をなしている。

メータ受容部１１Ｆの内周面のうち、周方向で互いに１８０度離れた位置には上流側端部流路１２及び下流側端部流路１３の各開口１２Ａ，１３Ａが配置されている。メータ受容部１１Ｆの上端には開放口１４が形成され、この開放口１４から水道メータ２０Ｆを収容した可動筒体３０Ｆが挿入されている。そして可動筒体３０Ｆは、メータ受容部１１Ｆに対して通水位置（本発明の「第１の位置」に相当する）と止水位置（本発明の「第２の位置」に相当する）との間で回動可能に嵌合されている。なお、メータ受容部１１Ｆの上端内周面に嵌合されたＣリング１５によって可動筒体３０Ｆの抜け止めが図られている。

水道メータ２０Ｆは、円柱構造をなすと共に内部に計量流路２１を備える。計量流路２１は水道メータ２０Ｆを径方向に貫通しており、この計量流路２１を流れる水道水の通過定積が、所謂、超音波、電磁誘導又は羽根車を利用して計量される。また、水道メータ２０Ｆの下端部中央には、水道メータ２０Ｆと後述する可動筒体３０Ｆとを一体回動可能に連結する断面非円形の連結凸部２２が形成されている。

図１に示すように、水道メータ２０Ｆの上端外周面には、その全周に亘ってＯリング溝が形成され、ここにＯリング２３Ａが装着されている。また、水道メータ２０Ｆの外面には、計量流路２１の上流側の開口縁を囲むようにＯリング溝が形成され、ここにＯリング２３Ｂが装着されている。これらＯリング２３Ａ，２３Ｂは可動筒体３０Ｆの内周面に押し潰されて密着している。

水道メータ２０Ｆの上端には計量結果を表示するための表示部Ｍが一体に設けられ、中間金具１０Ｆから露出している。表示部Ｍは、所謂、バヨネット式の係止構造を備え、周縁部に形成された複数の係止爪によりメータ受容部１１Ｆの上端縁に係止されている。なお、水道メータ２０Ｆと中間金具１０Ｆとの間は、常には図示しない取り外し防止部材によって連結されており、正規の作業者ではない者によって不正に水道メータ２０Ｆが取り外されることが防止されている。

さて、可動筒体３０Ｆは、以下のようである。可動筒体３０Ｆは下端有底の円筒構造をなして水道メータ２０Ｆのほぼ全体を収容し、その周方向で互いに１８０度離れた位置に、可動筒体３０Ｆの円筒壁部を貫通した上流側中継流路３１Ａ及び下流側中継流路３１Ｂが形成されている。

図１に示すように、可動筒体３０Ｆの上端外周面には、その全周に亘ってＯリング溝が形成され、ここにＯリング３３Ａが装着されている。また、可動筒体３０Ｆの外面には、上流側中継流路３１Ａの開口縁を囲むようにＯリング溝が形成され、ここにＯリング３３Ｂが装着されている。これらＯリング３３Ａ，３３Ｂはメータ受容部１１Ｆの内面に密着している。

可動筒体３０Ｆの内面底部には、連結凹部３５が陥没形成され、ここに水道メータ２０Ｆの連結凸部２２が凹凸嵌合している。ここで、連結凹部３５と連結凸部２２とが凹凸嵌合すると、水道メータ２０Ｆの計量流路２１と可動筒体３０Ｆの上流側中継流路３１Ａ及び下流側中継流路３１Ｂとが同軸線上に位置決めされる。

ところで、メータ受容部１１Ｆの内周面と可動筒体３０Ｆとの間、詳細には、上流側端部流路１２の開口１２Ａと上流側中継流路３１Ａとの間には、例えばゴム製のボール８７（本発明の「球体」に相当する）を収容したボール収容部屋１７（本発明の「球体収容部屋」に相当する）が設けられている。ボール収容部屋１７はボール８７が遊動可能な広さを有し、上流側端部流路１２と上流側中継流路３１Ａとに連通している。即ち、上流側端部流路１２の開口１２Ａは、ボール収容部屋１７の流入口となっており、上流側中継流路３１Ａは、ボール収容部屋１７の流出口となっている。

また、上流側端部流路１２の開口１２Ａの周縁部には、例えばゴム製の環状パッキン８８（本発明の「開口シール部」に相当する）が装着されている。環状パッキン８８のうち、ボール収容部屋１７側の開口縁は、ボール収容部屋１７から上流側端部流路１２に向かうに従って窄んだすり鉢形状をなしている。

一方、上流側中継流路３１Ａはボール収容部屋１７から離れるに従ってすり鉢状に窄んだ形状をなし、その内周面が本発明におけるカム斜面３１Ｃとなっている。また、上流側中継流路３１Ａのうち計量流路２１に臨んだ開口縁には、ボール当接部８９が嵌め込まれている。図５に示すように、ボール当接部８９は複数の貫通孔を備えた格子状をなしており、このボール当接部８９は、ボール８７を常に上流側中継流路３１Ａの開口縁から離れた位置に保持しつつ水道水の通過を許容している。

本実施形態の水道メータシステム６００に関する構成は以上であり、以下動作について説明する。水道メータシステム６００を通常使用する場合、即ち、水道水の通過体積を計量する場合には、可動筒体３０Ｆを通水位置に配置する。このとき、上流側端部流路１２及び下流側端部流路１３の各開口１２Ａ，１３Ａと、上流側中継流路３１Ａ及び下流側中継流路３１Ｂと、計量流路２１とが同軸線上に配置される（図１及び図２の状態）

すると、上流側端部流路１２に流れ込んだ水道水によってボール８７は上流側中継流路３１Ａ側へ押されて移動し、環状パッキン８８とボール８７との間に隙間ができる。また上流側中継流路３１Ａ側へ押されたボール８７は、ボール当接部８９に当接して上流側中継流路３１Ａの開口縁から離れた位置に保持され、上流側中継流路３１Ａとボール８７との間にも隙間ができる。これにより、水道水は、上流側端部流路１２からボール収容部屋１７に流れ込み、ボール収容部屋１７から上流側中継流路３１Ａを通って計量流路２１へ供給される。そして、計量流路２１を通過する際に水道水の通過体積が計量される。

ここで、水道水が下流側端部流路１３から上流側端部流路１２に向かう逆方向に流れた場合には、ボール８７は水道水に押されて上流側端部流路１２側に移動し、環状パッキン８８の開口縁に密着して上流側端部流路１２の開口１２Ａを閉塞する。即ち、ボール８７は、水道水の順方向への流れを許容し逆方向への流れを禁止する逆止弁として機能する。

さて、水道メータ２０Ｆを検査或いは交換する場合には以下の手順により水道メータ２０Ｆを中間金具１０Ｆから取り外す。まず、可動筒体３０Ｆを通水位置から止水位置へ向けて回動させる。具体的には、表示ユニットＭを把持して水道メータ２０Ｆをメータ受容部１１Ｆに対して回動操作する。すると、可動筒体３０Ｆが水道メータ２０Ｆと一体となってメータ受容部１１Ｆに対して回動し、上流側中継流路３１Ａのカム斜面３１Ｃとボール８７とが当接する。可動筒体３０Ｆがさらに回動すると、カム斜面３１Ｃに押されてボール８７が徐々に上流側端部流路１２側へ移動する。そして、可動筒体３０Ｆが止水位置となると、ボール８７がカム斜面３１Ｃに押されて環状パッキン８８の開口縁に密着し、上流側端部流路１２の開口１２Ａが完全に塞がれる（図３の状態）。これにより、水道水は上流側端部流路１２の内部で堰き止められ、水道メータ２０Ｆへの水道水の供給が停止する。

このとき、バヨネットによる係止が解除されているので、表示部Ｍを把持して水道メータ２０Ｆを上方に引き上げると、水道メータ２０Ｆが可動筒体３０Ｆから抜き取られる。しかも、水道メータ２０Ｆへの水道水の供給はすでに禁止されているので、水道メータ２０Ｆを取り外しても、中間金具１０Ｆから放水することはない。

検査の済んだ水道メータ２０Ｆ或いは新規な水道メータ２０Ｆは、可動筒体３０Ｆの上端開口３２から挿入する。このとき、水道メータ２０Ｆの連結凸部２２と可動筒体３０Ｆの連結凹部３５とを凹凸嵌合させて、計量流路２１と上流側中継流路３１Ａ及び下流側中継流路３１Ｂとが連通した状態とする。次いで、水道メータ２０Ｆを回動することで可動筒体３０Ｆを通水位置に戻せば、水道メータ２０Ｆの着脱作業は終了であり、再び水道メータ２０Ｆの計量流路２１に通水されて、水道水の通過体積が計量可能となる。

このように本実施形態の水道メータシステム６００によれば、通常の使用中には逆止弁として機能するボール８７を、水道メータ２０Ｆの着脱時には、水道メータ２０Ｆへの水道水の供給を禁止する止水弁として利用できるので、弁としてのボール８７の有効利用を図ることができる。

しかも、ボール８７はメータ受容部１１Ｆの内側（詳細には、上流側端部流路１２と上流側中継流路３１Ａとの間）に配置されたので、水道メータの上流側と下流側との両方に、単に、操作弁又は逆止弁を直列接続した従来の水道メータシステムに比べて全長を短くすることができる。

本発明の第１実施形態に係る水道メータシステムの正断面図 通水状態時の水道メータシステムの平断面図 止水状態時の水道メータシステムの平断面図 水道メータを取り外した状態の水道メータシステムの正断面図 ボール当接部の平面図 （Ａ）従来の水道メータシステムの平面図（Ｂ）側断面図

符号の説明

１０Ｆ 中間金具
１１Ｆ メータ受容部
１１Ｊ，１１Ｋ 水道管接続部
１２ 上流側端部流路
１３ 下流側端部流路
１６ Ｏリング（開口シール部）
１７ ボール収容部屋（球体収容部屋）
２０Ｆ 水道メータ
２１ 計量流路
３０Ｆ 可動筒体
３１Ａ 上流側中継流路
３１Ｂ 下流側中継流路
３１Ｃ カム斜面
４１ 筒体操作部
８７ ボール（球体）
８９ ボール当接部（球体当接部）
６００ 水道メータシステム

Claims (6)

1. 水道メータを中間金具に着脱可能に組み付けてなる水道メータシステムであって、前記中間金具には、水道管に接続される１対の水道管接続部と、前記水道メータを着脱可能に受容したメータ受容部と、一方の前記水道管接続部から前記メータ受容部内に連通した上流側端部流路と、前記メータ受容部内から他方の前記水道管接続部に連通した下流側端部流路とが形成され、水道水が前記上流側端部流路から前記水道メータを通過して前記下流側端部流路に流れるようにした水道メータシステムにおいて、
   前記メータ受容部の内側に嵌合されて前記水道メータを受容しかつ、前記メータ受容部の内側で第１の位置と第２の位置との間で回動操作可能な可動筒体を設けると共に、その可動筒体に、前記上流側端部流路と前記下流側端部流路とに対応した上流側中継流路と下流側中継流路とを貫通形成し、
   前記メータ受容部の内周面と前記可動筒体の外周面との間に形成されて、前記上流側端部流路と前記上流側中継流路とが共に連通した球体収容部屋と、
   前記球体収容部屋内に収容され、水道水が前記上流側端部流路から前記水道メータに向かう順方向に流れたか逆方向に流れたかに応じて、その流れの方向に移動する球体と、
   前記球体収容部屋における水道水の流入口の縁部に設けられ、前記水道水が逆方向に流れた場合に前記球体が密着して前記流入口を密閉するための開口シール部と、
   前記球体収容部屋における水道水の流出口に設けられて、前記水道水が順方向に流れた場合に前記球体と当接し、前記球体を前記流出口から離した位置に保持するための球体当接部と、
   前記可動筒体のうち、前記球体収容部屋に臨んだ前記上流側中継流路の開口縁に形成され、前記可動筒体が前記第１の位置に配置された場合には、前記球体を水道水の流れに応じて移動可能とする一方、前記可動筒体が前記第２の位置に配置された場合には、前記球体を前記開口シール部に押し付けるカム斜面とを備え、
   前記可動筒体が前記第１の位置に配置された場合に、前記上流側端部流路及び前記下流側端部流路と、前記上流側中継流路及び前記下流側中継流路と、前記球体収容部屋とが、前記可動筒体の径方向で一直線上に配置されるように構成したことを特徴とする水道メータシステム。
2. 前記可動筒体が前記第１の位置に配置された場合に、前記上流側端部流路と前記球体収容部屋と前記上流側中継流路との並び方向に前記球体が移動可能としたことを特徴とする請求項１に記載の水道メータシステム。
3. 前記水道メータは、前記可動筒体の内部に嵌合される円柱形状をなしかつその径方向に貫通した計量流路を有し、前記計量流路を流れる水道水の通過体積を、超音波、電磁誘導又は羽根車を利用して計量するように構成され、
   前記可動筒体が前記第１の位置に配置された場合に、前記上流側端部流路及び前記下流側端部流路と、前記上流側中継流路及び前記下流側中継流路と、前記球体収容部屋と、前記計量流路とが、前記可動筒体の径方向で一直線上に連通するように構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の水道メータシステム。
4. 前記可動筒体の一端部を前記水道メータシステムの外側に露出し、その露出部分に前記可動筒体を操作するための筒体操作部を備えたことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の水道メータシステム。
5. 前記可動筒体と前記水道メータとの間には、前記可動筒体の内部への水道メータの挿抜を許容する一方、前記可動筒体と前記水道メータとが一体回転するように係合する凸部及び凹部を備えたことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の水道メータシステム。
6. 前記凸部は、前記可動筒体と前記水道メータとの一方の周面から側方に突出形成され、前記凹部は、前記可動筒体と前記水道メータとの他方の周面に形成され、前記可動筒体と前記水道メータとの嵌合方向に延びた溝状をなしたことを特徴とする請求項５に記載の水道メータシステム。

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