JP6890357B1 - 水道メータ - Google Patents

Abstract

【課題】 通水路を仕切る受圧板と、この受圧板上で回転可能に配置されるレジスタケースとの間に密閉空間を設けることで、前記受圧板が破損した際に、前記通水路から溢れた水を前記密閉空間内に閉じ込めて外部への漏水を防止することのできる水道メータを提供することである。【解決手段】 羽根車１４が配置された通水路１５を有する下ケース１６と、前記羽根車１４の回転運動を流量表示部４２に伝達する伝達手段を内蔵したレジスタ本体１７と、このレジスタ本体１７が収容されるレジスタケース２２と、前記通水路１５とレジスタケース２２との間を仕切る受圧板２１と、を備え、前記受圧板２１とレジスタケース２２との間に密閉空間４０を設けた。【選択図】 図３

Description

本発明は、凍結等に伴う漏水を防止する構造を備えた水道メータに関するものである。

一般的な乾式の水道メータは、入口管から出口管に通じる通水路内に羽根車が配置された下ケースと、前記羽根車の回転を計測表示するレジスタ本体が収容されるレジスタケースと、前記下ケースとレジスタケースとを水密に仕切る受圧板等とを備えている。

特許文献１には、検針時における視認性を向上させるため、前記レジスタ本体を収容したレジスタケースが前記受圧板上で任意の方向に回転可能に組み込まれた水道メータが開示されている。

また、前記下ケース内の凍結等に伴う対策として、下ケース内に通常の通水路とは別に仕切られた空間部を有し、この空間部内に凍結して増水した水を分散させて下ケースの破損を防止する構造を備えた水道メータがある。例えば、特許文献２には、通水路内に少なくとも一部が変形可能な変形部を有する壁面と、この壁面によって入口管及び出口管と仕切られた閉空間部と、前記壁面の変形部の変形を検知する検知手段と、を備えた水道メータが開示されている。この水道メータにおいては、壁面の変形部が通水路内の圧力増加に伴って変形することで、増加した圧力を閉空間部に分散させるようになっている。

特開２０１８−１８９４５１号公報 特許第６２１０４７０号

特許文献１に開示の水道メータにあっては、計測表示部を内蔵したレジスタ本体が収容されるレジスタケースを受圧板上で回転可能に保持するため、前記レジスタケースと受圧板との間に摺動可能な空間部を有している。前記空間部は、摺動を容易にするため密閉されたものではなく、僅かに開放した隙間がある。このような構造の水道メータにあっては、下ケース内が凍結し、これによって内圧が急激に上昇すると受圧板の一部が破損し、前記レジスタケースと受圧板との間が浸水し、外部に漏れだす場合があった。特に、前記受圧板の中央部が羽根車の回転運動をレジスタ内に伝達する磁気結合部である場合は、他の部分に比べて肉厚を薄くする必要がある。このため、前記受圧板の中央部が破損し、ここからレジスタケースとの間の空間部を通して水が外部に漏れ出すといった問題があった。

一方、特許文献２に開示の水道メータにあっては、通水路とは別の下ケース内に設けた閉空間部内に溢れた水を逃がすため、受圧板に掛かる圧力は減少するが、下ケース内に隔壁を設ける必要があり、加工が複雑になると共に、製造コストが嵩むといった問題があった。

そこで、本発明の目的は、通水路を仕切る受圧板と、この受圧板上で回転可能に配置されるレジスタケースとの間に密閉空間を設けることで、前記受圧板が破損した際に、前記通水路から溢れた水を前記密閉空間内に閉じ込めて外部への漏水を防止することのできる水道メータを提供することである。

上記課題を解決するため、本発明の水道メータは、羽根車が配置された通水路を有する下ケースと、前記羽根車の回転運動を流量表示部に伝達する伝達手段を内蔵したレジスタ本体と、このレジスタ本体が収容されるレジスタケースと、前記通水路とレジスタケースとの間を仕切る受圧板と、を備え、前記受圧板とレジスタケースとの間に密閉空間が設けられている。

また、本発明の水道メータは、前記受圧板と前記レジスタケースとの間にＯリングからなるシール材を配置することで密閉空間を形成することができる。

さらに、本発明の水道メータは、前記受圧板の破損を検知する破損検知手段を備えることができる。

本発明に係る水道メータによれば、受圧板とレジスタケースとの間に密閉空間を設けたことにより、凍結等による増水によって通水路内の内圧が上昇して受圧板が破損等した際に、通水路から溢れ出る水を外部に漏れ出さないように前記密閉空間内で堰き止めることができる。これによって、水道メータの外部への漏水を防止することができる。

また、前記受圧板とレジスタケースとの間にシール材を配置したことによって、密閉空間の水密性をより確実にすることができる。前記レジスタケースには流量表示部を有するレジスタ本体が装着され、前記レジスタケースが前記受圧板上で回転摺動可能とすることで、前記流量表示部の視認性を向上させている。このため、前記受圧板とレジスタケースとの間のシール材として弾性変形可能なＯリングを使用することで、流量表示部の視認性を損なうことなく、水密性を確保することができる。

さらに、前記受圧板の破損を検知する破損検知手段を備えることによって、受圧板とレジスタケースとの間の密閉空間内に浸水が生じたことを外部から容易に確認することができる。これによって、水道メータの交換や修理等を迅速に行うことができる。

本発明の水道メータの全体を示す断面図である。 上記水道メータの分解断面図である。 第１の破損検知手段を備えた水道メータの平常時の断面図である。 第１の破損検知手段を備えた水道メータの浸水時の断面図である。 第２の破損検知手段を備えた水道メータの平常時の断面図である。 第２の破損検知手段を備えた水道メータの浸水時の断面図である。

以下、本発明に係る水道メータの実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１乃至図４に示すように、本発明の水道メータ１１は、入口管１２と出口管１３との間に羽根車１４を有する通水路１５が形成されている下ケース１６と、この下ケース１６に組み込まれ、前記羽根車１４の回転を伝達する伝達機構や流量表示部等を有するレジスタ部１８とを備えている。

前記下ケース１６は、ナイロンやポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）等からなる成形品あるいは鉛レス銅合金等からなる鋳造体によって形成されている。

前記下ケース１６は、前記羽根車１４の上方に円形状に開口した開口部１９が設けられており、この開口部１９を塞ぐようにして受圧板２１が組み込まれている。そして、前記受圧板２１上に前記レジスタ部１８が配置されている。前記レジスタ部１８は、レジスタ本体１７と、レジスタ本体１７を収容するレジスタケース２２とを備えている。

前記受圧板２１は、円形状の第１の底面部２３と、この第１の底面部２３の外周を囲う第１の側面部２４とでカップ状に形成されている。また、第１の側面部２４の中ほどからは外方に張り出すフランジ部２７が形成されている。これら第１の底面部２３、第１の側面部２４及びフランジ部２７は、合成樹脂によって一体成形されている。また、受圧板２１は、フランジ部２７が下ケース１６の開口縁面２５にシール材２６を介して載置されることで位置決めされる。前記第１の底面部２３は所定の厚みを持って形成され、レジスタケース２２に対向する上面２３ａと、上面２３ａの反対側であって、前記通水路１５に面した下面２３ｂとを有する。また、第１の底面部２３には、前記通水路１５の内圧に耐えるように、補強用のリブ（図示せず）が円周状又は放射状に所定の間隔で設けられる。

前記第１の底面部２３の上面２３ａの中心部には、ドーム状に隆起した隆起部２８が形成されている。この隆起部２８の上面は厚みが１ｍｍ程度の薄肉状の第１の結合面２９となっている。この第１の結合面２９の下方は円筒形状の空洞部３０となっており、ここに、前記羽根車１４の回転シャフト３１の先端が延び、その先にマグネット３２が回転可能に配置されている。前記マグネット３２は、レジスタ本体１７内に設けられる伝達手段３３に磁気結合される。

前記第１の側面部２４は、レジスタケース２２の外側面を摺動可能に保持する内周面２４ａと、前記下ケース１６の開口部１９に嵌合する外周面２４ｂとを有している。

前記レジスタケース２２は、前記受圧板２１の内側にあって、受圧板２１の第１の底面部２３と対向する第２の底面部３５と、前記受圧板２１の第１の側面部２４と対向する第２の側面部３４とを備え、前記第２の底面部３５と第２の側面部３４とで、前記レジスタ本体１７を収容するカップ状の収容部３６を形成している。前記第２の底面部３５は受圧板２１の上面２３ａと対向する下面３５ｂを有し、下面３５ｂの中央部は前記受圧板２１の隆起部２８の第１の結合面２９に当接する薄肉状の第２の結合面３７となっている。また、前記第２の側面部３４の外周面３４ｂにはシール材が装着されている。このシール材としては、前記受圧板２１の第１の側面部２４の内周面２４ａとの間で弾性的に押圧変形する第１のＯリング３８を使用することができ、この第１のＯリング３８のシール作用によって、受圧板２１の第１の側面部２４の内周面２４ａと、レジスタケース２２の第２の側面部３４の外周面３４ｂとの間を水密にシールすることができる。図２に示したように、第１のＯリング３８は、前記第２の側面部３４の外周面３４ｂに沿ってコ字状に凹設された保持部３９に装着される。前記保持部３９は、前記第１のＯリング３８の一部がはみ出すように、第１のＯリング３８の直径よりも浅く凹設されている。第１のＯリング３８が上記保持部３９に装着されることで、レジスタケース２２を受圧板２１の内側に嵌め入れる際にも第１のＯリング３８がずれ上がることなく所定の位置に保持される。そして、第１のＯリング３８は受圧板２１の第１の側面部２４の内周面２４ａに押圧されることで弾性的に変形して両者間の水密性が確保される。また、第１のＯリング３８が保持部３９に位置決めされているので、レジスタケース２２を受圧板２１に装着した後でも、水密性を確保しながらレジスタケース２２任意の方向に回転させることができる。

レジスタケース２２を受圧板２１に装着する場合には、図３に示したように、レジスタケース２２の第２の側面部３４の外周面３４ｂに保持された第１のＯリング３８を受圧板２１の第１の側面部２４の内周面２４ａで押しつぶしながら、レジスタケース２２を受圧板２１の内側に嵌め入れ、レジスタケース２２の第２の結合面３７が受圧板２１の第１の結合面２９に当接する位置まで押し込む。上述したように、レジスタケース２２の押し込みの際、第１のＯリング３８がずれ上がるということはない。レジスタケース２２は、第１のＯリング３８が押しつぶされることによって、受圧板２１に密着し且つ位置決めされる。これによって、受圧板２１の第１の底面部２３の上面２３ａと、レジスタケース２２の第２の底面部３５の下面３５ｂとの間に、前記第１のＯリング３８によって水密に封止された密閉空間４０が形成される。この密閉空間４０は、前記受圧板２１の一部が破損して下ケース１６内の通水路１５から水が溢れ出た場合の貯水スペースとなり、水道メータ１１の外部に漏れ出すのを防止する役割を有している。このようなケースとして想定されるのは、通水路１５内の凍結に伴う水の体積増加によって内圧が高まり、この内圧に耐え切れなくなって受圧板２１の一部が破損するおそれがある。特に、前記受圧板２１の隆起部２８の第１の結合面２９が磁気を通すために薄肉状になっているため、ここから破損等が生じる場合が多い。

前記密閉空間４０は、受圧板２１の第１の底面部２３の上面２３ａと、レジスタケース２２の第２の底面部３５の下面３５ｂとの間隔に応じた容量が確保される。通常、凍結による水の体積増加は、通水路１５の容量に対して約１０％となるので、このような容量に対応した広さの密閉空間４０を確保するのが好ましい。密閉空間４０を広げるには、前記第１のＯリング３８によるシール位置を高く設定することで可能となる。また、受圧板２１の第１の側面部２４の高さを延ばすことによって、さらに広い容量の密閉空間４０を形成することもできる。

さらに、本発明の水道メータ１１は、前記受圧板２１の破損を検知する破損検知手段を備えている。この破損検知手段は、前記受圧板２１の破損によって、通水路１５から前記密閉空間４０に浸水が生じたことを外部に報知するものである。

図３及び図４に基づいて前記破損検知手段の第１の実施形態について説明する。本実施形態では、前記受圧板２１の破損によって前記密閉空間４０に浸入した水による圧力の増加に伴って上昇する第１の検出部４３と、該第１の検出部４３が上昇したことを視認するための表示窓４７とを備えている。表示窓４７は、レジスタ本体１７の上面に位置する流量表示部４２に設けるのが望ましい。

前記第１の検出部４３は、レジスタケース２２の第２の底面部３５を円筒状に凹設して形成された小さな検知空間４１に常時は位置し、密閉空間４０に水が浸入した際には水による圧力を受けて前記検知空間４１内を上昇する受圧栓４４と、この受圧栓４４の上端からレジスタ本体１７の内部を通って流量表示部４２まで延びる検知ピン４５とによって構成される。前記レジスタケース２２の第２の底面部３５とレジスタ本体１７の底部には、前記検知ピン４５が通る孔部が設けられている。

前記受圧栓４４は、前記検知空間４１の内周面に沿って挿入され、スライド可能な円柱状のコルク材等によって形成されている。

前記検知ピン４５は、前記受圧栓４４の上端面から延びる棒状部材によって形成され、上端面が前記流量表示部４２に露出する検知面４６となっている。

前記表示窓４７は、レジスタ本体１７の流量表示部４２の外周部に設けられ、前記検知ピン４５の突き上げによって開閉するシャッタ４９を介して開口する。

図３に示したように、前記受圧栓４４は、受圧板２１とレジスタケース２２との間の密閉空間４０に浸水が生じていない平常時には、前記検知空間４１の下部に位置し、図４に示すように、前記受圧板２１の一部が破損して前記密閉空間４０内が浸水した際に、その水による圧力を受けて前記受圧栓４４が検知空間４１内を上昇して検知ピン４５を押し上げる。なお、前記受圧栓４４の外周面には、レジスタ本体１７との隙間への浸水を防止しつつ、前記検知空間４１の内周面に沿って上下移動可能なシール材４８が装着されている。

前記検知ピン４５は、上端面が例えば赤色塗装された検知面４６となっている。この検知面４６は、漏水が発生していない平常時においては、流量表示部４２に設けられている表示窓４７の下方位置にあり、漏水が発生して前記受圧栓４４が上昇した際に、前記検知面４６が流量表示部４２上に露出するようになっている。前記流量表示部４２には、前記検知ピン４５の検知面４６に対向する位置にシャッタ４９を有しており、前記平常時においては前記シャッタ４９が閉じているが、漏水が発生して前記検知ピン４５が上昇した際には、前記検知面４６がシャッタ４９を突き上げて露出する。これによって、受圧板２１とレジスタケース２２との間の密閉空間４０に漏水が発生したことを流量表示部４２上で確認することができる。

図５及び図６は第２の実施形態による破損検知手段を備えた水道メータ１１ａを示したものである。本実施形態の破損検知手段は、受圧板２１とレジスタケース２２との間の前記密閉空間４０に水が浸入した際の水面の上昇を検知することによって、前記受圧板２１の破損を検知する第２の検出部４３ａを備えている。この第２の検出部４３ａは、レジスタケース２２の第２の底面部３５に設けられる貫通孔５４と、この貫通孔５４を通る検知ピン４５と、この検知ピン４５の底部に取り付けられる浮部４４ａとによって構成されている。前記検知ピン４５は上述した第１の検出部４３と同様に、上端面が例えば赤色塗装された検知面４６となっている。前記浮部４４ａは水による浮力を受ける平坦な底面４４ｂを有し、前記検知ピン４５を含めて水よりも軽い部材によって形成されている。

図５に示したように、前記第２の検出部４３ａは、受圧板２１とレジスタケース２２との間の密閉空間４０に水が浸入していない平常時には、その自重によって受圧板２１の上面２３ａに浮部４４ａの底面４４ｂが載置され、図６に示したように、前記受圧板２１の一部が破損して前記密閉空間４０内に水が浸入した際に、浸入した水による浮力を受けて前記浮部４４ａが上昇して検知ピン４５を押し上げ、その先端の検知面４６がシャッタ４９を突き上げて表示窓４７に露出する。これによって、受圧板２１とレジスタケース２２との間の密閉空間４０に水が浸入したことを前記表示窓４７から確認することができる。なお、本実施形態では、前記第２の検出部４３ａとレジスタケース２２との間はシールされていないため、前記検知ピン４５が上昇し、前記浮部４４ａの上面４４ｃがレジスタケース２２に設けた貫通孔５４を塞いだ状態で、さらに浸入した水により水面が上昇するとレジスタ本体１７内が浸水する場合がある。このような場合であっても、前記流量表示部４２の外周部とレジスタケース２２の上端部とが第２のＯリング５０を介して封止されているので、水道メータ１１の外部に水が漏れ出すおそれはない。

上記第１及び第２の破損検知手段は、密閉空間４０に水が浸入した際の水による圧力の増加あるいは水面の上昇を検出するための機械的手段の一例としての構成を示したものであり、これに限定されるものではない。例えば、受圧板２１とレジスタケース２２との間の密閉空間４０内に水による圧力を検知するセンサ等を備えた電気的手段によって構成することもできる。また、破損検知を流量表示部４２に表示させると共に、アラーム音を発するようにしてもよい。さらに、レジスタ本体１７に有線又は無線による伝送手段を備え、外部の情報端末機器にアラームを発するようにしてもよい。

前記レジスタ本体１７は、前記レジスタケース２２内に係合する円筒状の容器の底面部に、レジスタケース２２の第２の結合面３７を介して磁気結合される羽根車１４の回転運動を伝達する複数のギアからなる伝達手段３３と、この伝達手段３３によって伝達された羽根車１４の回転運動を積算流量に変換して流量表示部４２上に表示するアナログ式あるいはデジタル式の流量計（図示せず）とを備えている。また、レジスタ本体１７の容器の底面部には、前記レジスタケース２２に設けた検知空間４１と対向する位置に孔部が設けられ、この孔部から前記検知ピン４５が流量表示部４２に向けて延びている。このレジスタ本体１７は、レジスタケース２２と一体となって、受圧板２１上で回転摺動可能となり、流量表示部４２を視認しやすい回転方向に向けることができる。

前記流量表示部４２は、外周部に沿って装着される第２のＯリング５０を介して透明な保護ガラス５１で覆われている。さらに、前記保護ガラス５１は、蓋体５２によって開閉可能に覆われており、羽根車１４の回転によって検出された水道の使用量を確認する際には、蓋体５２を開いて保護ガラス５１を露出する。なお、前記蓋体５２もレジスタケース２２と一体となって回転可能となっている。

前記受圧板２１とレジスタケース２２との間の密閉空間４０が浸水して前記破損検知手段によるアラームが表示された後、さらに浸水による圧力が高まると、前記レジスタケース２２の第２の底面部３５、特に受圧板２１の隆起部２８と対向する第２の結合面３７が損傷し、レジスタ本体１７内に浸水する場合が想定される。このような場合であっても、前述したように、前記流量表示部４２の外周部とレジスタケース２２の上端部とが第２のＯリング５０を介して封止されているので、水道メータ１１の外部に水が漏れ出すおそれがない。

前記蓋体５２は、メータカバー５３の外周面の一端に設けられる回転軸を介して取り付けられ、１２０度以上の角度で開閉可能となっている。また、前記蓋体５２の保護ガラス５１に対向する裏面には、水道メータ１１の製造年月日や使用期限等の情報を記載したラベル（図示せず）が設けられており、検針やメンテナンス時において確認できるようになっている。

以上説明したように、本発明の水道メータ１１は、レジスタケース２２が回転可能に配置される受圧板２１との間に、シール材によって水密に密閉された密閉空間４０を形成している。このような密閉空間４０を有することで、通水路１５を有する下ケース１６との間を仕切っている受圧板２１に損傷が生じて水が溢れ出た際に、前記密閉空間４０内に閉じ込めて外部に漏れ出すことを防止することができる。前記シール材にＯリングを用いることで、既存の水道メータに対しても対応が可能であり、凍結等に伴う漏水対策を低コストで行うことができる。また、破損検知手段を備えることで、水道メータ１１内で漏水が発生したことを確認できるので、異常を早期に発見して修理や交換等のメンテナンス作業を迅速に行うことができる。

１１，１１ａ 水道メータ
１２ 入口管
１３ 出口管
１４ 羽根車
１５ 通水路
１６ 下ケース
１７ レジスタ本体
１８ レジスタ部
１９ 開口部
２１ 受圧板
２２ レジスタケース
２３ 第１の底面部
２３ａ 上面
２３ｂ 下面
２４ 第１の側面部
２４ａ 内周面
２４ｂ 外周面
２５ 開口縁面
２６ シール材
２７ フランジ部
２８ 隆起部
２９ 第１の結合面
３０ 空洞部
３１ 回転シャフト
３２ マグネット
３３ 伝達手段
３４ 第２の側面部
３４ｂ 外周面
３５ 第２の底面部
３５ｂ 下面
３６ 収容部
３７ 第２の結合面
３８ 第１のＯリング
３９ 保持部
４０ 密閉空間
４１ 検知空間
４２ 流量表示部
４３ 第１の検出部
４３ａ 第２の検出部
４４ 受圧栓
４４ａ 浮部
４４ｂ 底面
４４ｃ 上面
４５ 検知ピン
４６ 検知面
４７ 表示窓
４８ シール材
４９ シャッタ
５０ 第２のＯリング
５１ 保護ガラス
５２ 蓋体
５３ メータカバー
５４ 貫通孔

Claims (8)

1. 羽根車が配置された通水路を有する下ケースと、前記羽根車の回転運動を流量表示部に伝達する伝達手段を内蔵したレジスタ本体と、このレジスタ本体が収容されるレジスタケースと、前記通水路とレジスタケースとの間を仕切る受圧板と、を備え、
   前記受圧板とレジスタケースとの間にシール材によって封止された密閉空間を設け、密閉空間内に溢れ出た水の外部への漏れ出しを防止する水道メータ。
2. 羽根車が配置された通水路を有する下ケースと、前記羽根車の回転運動を流量表示部に伝達する伝達手段を内蔵したレジスタ本体と、このレジスタ本体が収容されるレジスタケースと、前記通水路とレジスタケースとの間を仕切る受圧板と、を備え、
   前記受圧板とレジスタケースとの間に密閉空間を設けると共に、前記受圧板の破損を検知する破損検知手段を備える水道メータ。
3. 前記受圧板に設けられる第１の側面部と、該第１の側面部に対向し前記レジスタケースに設けられる第２の側面部との間に前記シール材が配置される請求項１に記載の水道メータ。
4. 前記受圧板に設けられる第１の側面部およびレジスタケースに設けられる第２の側面部の少なくとも一方の側面部に、前記シール材を保持する保持部が設けられる請求項３に記載の水道メータ。
5. 前記破損検知手段は、前記受圧板の破損により前記密閉空間に浸入した水による圧力の増加を検知する検出部と、該検出部による検知結果を表示するため流量表示部に設けられた表示窓と、を備える請求項２に記載の水道メータ。
6. 前記検出部は、前記レジスタケースに設けられる検知空間と、前記密閉空間に浸入した水による圧力によって該検知空間内をスライドする受圧栓と、この受圧栓の上端から延びる検知ピンと、を備える請求項５に記載の水道メータ。
7. 前記破損検知手段は、前記受圧板の破損により前記密閉空間に浸入した水による水面の上昇を検知する検出部と、該検出部による検知結果を表示するため流量表示部に設けられた表示窓と、を備える請求項２に記載の水道メータ。
8. 前記検出部は、前記密閉空間内に浸入した水による浮力を受ける浮部と、この浮部の受圧栓の上端から延びる検知ピンとを備える請求項７に記載の水道メータ。
   

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