JP6320614B1

JP6320614B1 - Water meter

Info

Publication number: JP6320614B1
Application number: JP2017231731A
Authority: JP
Inventors: 徹鶴田
Original assignee: 株式会社西部水道機器製作所
Priority date: 2017-12-01
Filing date: 2017-12-01
Publication date: 2018-05-09
Anticipated expiration: 2037-12-01
Also published as: JP2019100844A

Abstract

【課題】流量を計測（推測）するための羽根車の回転が効率的に行える水道メータを提供する。【解決手段】インナーケース３の外側下面に対向するアウターケース４の内底面の中央には羽根車８の軸１３の支持部２２が設けられ、この支持部２２から外側に複数のリブ２３が放射状に一体成形されている。リブ２３はインナーケース３の外側下面とアウターケース４の内底面の間を流れる水に渦流を発生させるためのものであり、渦流が流入ノズル１１をインナーケース３内に流入し、羽根車８の回転を助長する。【選択図】図３A water meter capable of efficiently rotating an impeller for measuring (estimating) a flow rate is provided. A support portion 22 of a shaft 13 of an impeller 8 is provided at the center of an inner bottom surface of an outer case 4 facing an outer lower surface of an inner case 3, and a plurality of ribs 23 are radially outward from the support portion 22. Are integrally molded. The rib 23 is for generating a vortex in the water flowing between the outer lower surface of the inner case 3 and the inner bottom surface of the outer case 4. The vortex flows into the inner case 3 through the inflow nozzle 11, and the impeller 8 Helps rotate. [Selection] Figure 3

Description

本発明は、通過する水量を測定（推測）表示する水道メータに関する。 The present invention relates to a water meter that measures (estimates) and displays the amount of water passing therethrough.

一般的な水道メータは、羽根車の回転を機械式に積算して通過水の水量を計測するタイプのものであり、例えば特許文献１及び特許文献２などに開示されている。 A general water meter is of a type that measures the amount of passing water by mechanically integrating the rotation of an impeller and is disclosed in, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2.

特許文献１に開示される水道メータは、上メンバと下メンバとを合わせたケース内に通過水によって回転する星型の羽根車を収納し、この羽根車の軸端に設けた駆動マグネットによってケース側に設けた従動マグネットを回転させ、この従動マグネットの回転量を表示部に表示するようにしている。 The water meter disclosed in Patent Document 1 houses a star-shaped impeller that rotates by passing water in a case in which an upper member and a lower member are combined, and the case is provided by a drive magnet provided at the shaft end of the impeller. The driven magnet provided on the side is rotated, and the rotation amount of the driven magnet is displayed on the display unit.

特許文献２に開示される水道メータにあっては、ケースの下方から導入した水道水によって羽根車を回転させる構造になっている。 In the water meter disclosed in Patent Literature 2, the impeller is rotated by tap water introduced from below the case.

特開２０１３−０２４７７０号公報JP 2013-024770 A 特開２０１３−０１５５４１号公報JP2013-015541A

水道メータにはアウターケース内にインナーケースを配置し、このインナーケース内に羽根車を収納した複箱式と、ケースを１つにした単箱式がある。複箱式の場合には、インナーケースに形成する水の流入口をノズル状に絞ることで、水を勢いよく羽根車に当てることができるが、インナーケース内での羽根車の回転が不安定になることがある。 There are two types of water meters: an inner case in an outer case, a double box type in which an impeller is housed in the inner case, and a single box type in which the case is integrated into one. In the case of a double box type, the water inlet formed in the inner case can be squeezed into a nozzle shape, so that water can be applied to the impeller vigorously, but the impeller rotation in the inner case is unstable. May be.

また、特許文献２のようにケースの下方から水をケース内に導入した場合、ケース底面と羽根車との間の抵抗は小さいが、ケースの構造が複雑になり大型化し、さらに水の流れも上下方向から横方向に変化するため、羽根車の回転抵抗が発生する。 Further, when water is introduced into the case from below the case as in Patent Document 2, the resistance between the bottom surface of the case and the impeller is small, but the structure of the case becomes complicated and the size of the case increases, and the flow of water also increases. Since it changes from the vertical direction to the horizontal direction, rotational resistance of the impeller is generated.

本発明者らは、インナーケース内にも積極的に渦流を導入することで、羽根車の回転が効率よくなるという知見を得た。 The present inventors have obtained the knowledge that the rotation of the impeller becomes efficient by positively introducing a vortex flow into the inner case.

本発明は上記知見に基づいて成したものであり、本発明はアウターケース内にインナーケースを配置し、インナーケース内に流量を計測するための羽根車を収納した複箱式の水道メータであって、前記インナーケースの外側下面と対向するアウターケース内底面に、渦発生用リブを形成した構成である。 The present invention has been made based on the above knowledge, and the present invention is a multi-box water meter in which an inner case is disposed in an outer case and an impeller for measuring a flow rate is accommodated in the inner case. Thus, a vortex generating rib is formed on the inner case bottom surface facing the outer lower surface of the inner case.

前記渦発生用リブの形状は任意であるが、例えばアウターケース内底面の中央から外側に放射状に複数本形成することが好ましい。 Although the shape of the vortex generating rib is arbitrary, for example, it is preferable to form a plurality of radiating ribs radially outward from the center of the inner case bottom surface.

本発明に係る水道メータによれば、羽根車を収納するインナーケース外側下面とアウターケースの内底面との間の空間でリブによって渦が発生し、この渦流が流入ノズルからインナーケース内に入り込み、入り込んだ渦流によって羽根車の回転が助長され且つ回転が安定化する。 According to the water meter according to the present invention, a vortex is generated by the rib in the space between the inner case outer lower surface and the outer case inner bottom surface storing the impeller, and this vortex flows into the inner case from the inflow nozzle, The impeller flow helps the rotation of the impeller and stabilizes the rotation.

また、青銅に比較して比熱が高く熱が伝わりにくいエンジニアリングプラスチックなどの材料をケースの材料とする場合には、成形の際に同時にリブを形成することができ、製作コストは従来のプラスチック水道メータと変わらない。 In addition, when materials such as engineering plastics, which have a higher specific heat than the bronze and are difficult to transmit heat, are used as the case material, ribs can be formed at the same time as molding, and the production cost is the same as for conventional plastic water meters. And no different.

本発明に係る水道メータの分解図Exploded view of water meter according to the present invention アウターケースの断面図Cross section of outer case （ａ）はアウターケースの平面図、（ｂ）はリブの部分の拡大断面図(A) is a plan view of the outer case, (b) is an enlarged sectional view of the rib portion. 別実施例を示す図３（ａ）（ｂ）と同様の図The same figure as FIG. 3 (a) (b) which shows another Example 別実施例を示す図３（ａ）（ｂ）と同様の図The same figure as FIG. 3 (a) (b) which shows another Example

複箱式の水道メータは上メンバ１と下メンバ２が着脱自在とされ、下メンバ２はアウターケース３とインナーケース４から構成され、これらケースはポリアクリロニトリル（ＰＡＮ)系の炭素繊維で補強されたポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）、変性ポリフェニレンエーテル（ｍ-ＰＰＥ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニリンサルファイド（ＰＰＳ）などのエンジニアリングプラスチックなどの強度的に優れた樹脂を射出成形することで得ている。 In the double box type water meter, the upper member 1 and the lower member 2 are detachable, and the lower member 2 is composed of an outer case 3 and an inner case 4, which are reinforced with polyacrylonitrile (PAN) carbon fiber. Excellent strength in engineering plastics such as polyacetal (POM), polyamide (PA), polycarbonate (PC), modified polyphenylene ether (m-PPE), polybutylene terephthalate (PBT), polyphenyline sulfide (PPS) It is obtained by injection molding resin.

アウターケース３には流入口５及び流出口６が形成され、流入口５には絞り部７を設けて通過水の速度を上げるようにしている。 The outer case 3 is formed with an inflow port 5 and an outflow port 6, and the inflow port 5 is provided with a throttle portion 7 to increase the speed of the passing water.

アウターケース３内に配置されるインナーケース４は内部に羽根車８を収納している。インナーケース４の外周には斜めにリング部９が突出し、このリング部先端に設けたシール部材１０によって流入部と流出部に分けられ、流入部のインナーケース４の周壁には流入ノズル１１が形成され、流出部のインナーケース４の周壁には流出ノズル１２が形成されている。 An inner case 4 disposed in the outer case 3 houses an impeller 8 therein. A ring portion 9 projects obliquely on the outer periphery of the inner case 4 and is divided into an inflow portion and an outflow portion by a seal member 10 provided at the tip of the ring portion, and an inflow nozzle 11 is formed on the peripheral wall of the inner case 4 of the inflow portion. An outflow nozzle 12 is formed on the peripheral wall of the inner case 4 at the outflow portion.

前記流入ノズル１１は流路の軸線の延長線を羽根車８の回転中心からオフセットされ、同様に流出ノズル１２の軸線も羽根車８の回転中心からオフセットされ、このように流入ノズル１１及び流出ノズル１２を羽根車８の回転中心からオフセットすることにより羽根車８は一方向のみに回転する。 The inlet nozzle 11 is offset to the extension line of the axis of the flow path from the center of rotation of the impeller 8, the axis of the outflow nozzle 12 as well is offset from the center of rotation of the impeller 8, the inflow nozzles 11 and outlet as this By offsetting the nozzle 12 from the center of rotation of the impeller 8, the impeller 8 rotates only in one direction.

羽根車８の軸１３の上端には駆動マグネット１４を取付け、この駆動マグネット１４を含んで、インナーケース４の上面は仕切板１５で覆われ、この仕切板１５は更に内側アウターケース３上面開口も塞いでいる。その結果、流入ノズル１１から流入した水は上メンバ１内に入らず全て流入ノズル１１を介してインナーケース４内に入り、羽根車８を回転させた後に、インナーケース４の流出ノズル１２及びアウターケース２の流出口６を介して蛇口に至る。 A drive magnet 14 is attached to the upper end of the shaft 13 of the impeller 8, and the upper surface of the inner case 4 is covered with a partition plate 15 including the drive magnet 14, and the partition plate 15 further has an upper surface opening of the inner outer case 3. It is blocking. As a result, all the water flowing in from the inflow nozzle 11 does not enter the upper member 1 but enters the inner case 4 through the inflow nozzle 11, and after rotating the impeller 8, the outflow nozzle 12 and the outer case of the inner case 4. It reaches the faucet through the outlet 6 of the case 2.

上メンバ１には表示部１６が設けられている。この表示部１６はガラスケース１７内にドラム式表示部材１８やデジタル式表示部材を備え、また表示部１６の底部には前記駆動マグネット１４と一体的に回転する従動マグネット１９が設けられ、通過水によって羽根車８の軸端に取付けられた駆動マグなネット１４が回転すると、これにつれて従動マグネット１９も回転する。 The upper member 1 is provided with a display unit 16. The display unit 16 includes a drum-type display member 18 and a digital display member in a glass case 17, and a driven magnet 19 that rotates integrally with the drive magnet 14 is provided at the bottom of the display unit 16. When the drive magnet net 14 attached to the shaft end of the impeller 8 is rotated by this, the driven magnet 19 is also rotated accordingly.

従動マグネット１９の回転はギヤ列２０を介してドラム式表示部材１８やデジタル式表示部材に伝達される。
尚、ガラスケース１７の外側には表示部の汚れを防止する蓋体２０が設けられている。アウターケース４の下面にはボトムプレート２１が取付けられる。 The rotation of the driven magnet 19 is transmitted to the drum display member 18 and the digital display member via the gear train 20.
A lid 20 is provided outside the glass case 17 to prevent the display unit from being soiled. A bottom plate 21 is attached to the lower surface of the outer case 4.

ここで、図２、図３に示すように、前記インナーケース３の外側下面に対向するアウターケース４の内底面の中央には羽根車８の軸１３の支持部２２が設けられ、この支持部２２から外側に複数のリブ２３が放射状に一体成形されている。 Here, as shown in FIGS. 2 and 3, a support portion 22 of the shaft 13 of the impeller 8 is provided at the center of the inner bottom surface of the outer case 4 facing the outer lower surface of the inner case 3. A plurality of ribs 23 are integrally formed radially outward from 22.

リブ２３はインナーケース３の外側下面とアウターケース４の内底面の間を流れる水に渦流を発生させるためのものであり、渦流が流入ノズル１１をインナーケース３内に流入し、羽根車８の回転を助長する。 The rib 23 is for generating a vortex in the water flowing between the outer lower surface of the inner case 3 and the inner bottom surface of the outer case 4. The vortex flows into the inner case 3 through the inflow nozzle 11, and the impeller 8 Helps rotate.

図４は別実施例に係るリブ２３を示している。図３（ａ）、（ｂ）に示した実施例ではリブ２３は直線状であったが、この実施例では水の流れ方向に沿って中央部が凹んだ湾曲形状になっている。また、この実施例にあっては図４（ｂ）に示すようにリブ２３の壁面のうち水流に沿った上流側の壁面を緩やかな傾斜面２３ａとしている。 FIG. 4 shows a rib 23 according to another embodiment. In the embodiment shown in FIGS. 3A and 3B, the rib 23 is linear, but in this embodiment, the rib 23 has a curved shape with a recessed central portion along the direction of water flow. Further, in this embodiment, as shown in FIG. 4B, the upstream wall surface along the water flow among the wall surfaces of the ribs 23 is a gently inclined surface 23a.

図５は更なる実施例を示しており、図４に示した実施例では湾曲形状のリブ２３の径方向の中間部が水の流れ方向を基準として凹んだ湾曲形状であったが、図５に示す実施例では径方向の中間部が水の流れ方向に基準として膨出した湾曲形状となっている。また水流に沿った下流側の壁面を緩やかな傾斜面２３ａとしている。 FIG. 5 shows a further embodiment, and in the embodiment shown in FIG. 4, the intermediate portion in the radial direction of the curved rib 23 has a curved shape recessed with respect to the water flow direction. In the embodiment shown in Fig. 4, the intermediate portion in the radial direction has a curved shape bulging with respect to the direction of water flow. Further, the downstream wall surface along the water flow is a gentle inclined surface 23a.

このように、リブ２３の突出高さ、湾曲の度合いと方向、リブの本数などによって、インナーケース３の外側下面とアウターケース４の内底面の間のスペースで発生する渦流の状態も変わる。したがって、これらの要素を加味して最も羽根車８の回転を効率良く行える形状を決定する。実験の結果では、図３に示した直線状のリブで、リブの幅を２．５ｍｍ、高さを１ｍｍとしたものが最も良い結果であった。 Thus, the state of the vortex generated in the space between the outer lower surface of the inner case 3 and the inner bottom surface of the outer case 4 also changes depending on the protruding height of the rib 23, the degree and direction of bending, the number of ribs, and the like. Therefore, the shape that can rotate the impeller 8 most efficiently is determined in consideration of these factors. As a result of the experiment, the best results were obtained by using the straight ribs shown in FIG. 3 with a rib width of 2.5 mm and a height of 1 mm.

また、実施例にあっては渦発生用リブはケース底面の中央部から放射状に伸びる複数本の突条としたが、形状はこれに限らず円形、角形の凸部であってもよい。 In the embodiment, the vortex generating rib is a plurality of ridges extending radially from the center of the bottom surface of the case. However, the shape is not limited to this and may be a circular or square convex portion.

本発明に係る水道メータはケースを樹脂製とした場合に限らず、金属製とした場合にも適用することができる。 The water meter according to the present invention is not limited to the case where the case is made of resin, but can be applied to the case where it is made of metal.

１…上メンバ、２…下メンバ、３…アウターケース、４…インナーケース、５…流入口、６…流出口、７…絞り部、８…羽根車、９…リング部、１０…シール部材、１１…流入ノズル、１２…流出ノズル、１３…羽根車の軸、１４…駆動マグネット、１５…仕切板、１６…表示部、１７…ガラスケース、１８…ドラム式表示部材、１９…従動マグネット、２０…ギヤ列、２１…ボトムプレート、２２…羽根車の軸の支持部、２３…リブ、２３ａ…傾斜面。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Upper member, 2 ... Lower member, 3 ... Outer case, 4 ... Inner case, 5 ... Inlet, 6 ... Outlet, 7 ... Throttling part, 8 ... Impeller, 9 ... Ring part, 10 ... Seal member, DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Inflow nozzle, 12 ... Outflow nozzle, 13 ... Shaft shaft, 14 ... Drive magnet, 15 ... Partition plate, 16 ... Display part, 17 ... Glass case, 18 ... Drum type display member, 19 ... Driven magnet, 20 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Gear train, 21 ... Bottom plate, 22 ... Shaft shaft support, 23 ... Rib, 23a ... Inclined surface.

Claims

A water meter in which an inner case is arranged in an outer case and an impeller for measuring a flow rate is accommodated in the inner case, and a vortex generating bottom surface is provided on the inner bottom surface of the outer case facing the outer lower surface of the inner case. A water meter in which a rib is formed.

2. The water meter according to claim 1, wherein a plurality of the vortex generating ribs are radially formed outward from the center of the inner bottom surface of the outer case.