(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
メータケース内で流量に応じて回転する羽根車と、該羽根車の回転軸の軸端部に取り付けられたマグネットと、該マグネットを介して前記羽根車の回転を磁気的に検出する磁気センサとを有する流量メータにおいて、
前記回転軸は、該回転軸の回転を利用して、前記マグネットに吸着された鉄錆を該マグネットから引き離すための水流を発生させる鉄錆除去用水流発生手段を有していることを特徴とする流量メータ。
【請求項２】
請求項１において、前記鉄錆除去用水流発生手段は、前記軸端部において前記マグネットを覆うマグネットホルダーの先端面に放射状に形成された水流発生用の溝を備えていることを特徴とする流量メータ。
【請求項３】
請求項１または２において、前記鉄錆除去用水流発生手段は、前記軸端部において前記マグネットを覆うマグネットホルダーの外周側面で前記回転軸の軸線方向に延びた水流発生用の溝を備えていることを特徴とする流量メータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、羽根車の回転軸の軸端部に取り付けられたマグネットを介して羽根車の回転を磁気的に検出するタイプの流量メータに関するものである。さらに詳しくは、マグネットに吸着された鉄錆の除去技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
水道メータなどの流量メータでは、羽根車の回転軸の軸端部にマグネットを取り付け、このマグネットを介して羽根車の回転数を磁気的に検出するようになっている。たとえば、図３（ａ）に示すものでは、羽根車の回転軸１１の上端部１１ａにマグネットホルダー８６を用いてマグネット５３を取り付ける一方、このマグネット５３に隔壁９０を介して磁気センサ７１ａを対峙させてある。従って、磁気センサ７１ａはマグネット５３を介して羽根車（回転軸１１）の回転を検出できるので、その回転数から流量を求めることができる。ここで、マグネットホルダー８６は、図３（ｂ）、（ｃ）に示すように、先端面８６６および外周面８６７のいずれもが平坦な面になっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、回転軸１１の上端部１１ａは隔壁９０の遮水部分で囲まれているものの、水道水中の鉄錆がマグネット５３に吸着されてしまうことがあり、このように鉄錆が付着した状態では、マグネット５３のＮ極からＳ極に向かう磁力線の方向や強度に狂いが生じる。このため、磁気センサ７１ａの検出波形が不安定になって、流量の計測値に誤差が生じるという問題点がある。このような誤差は、羽根車が高速で回転するほど生じやすい。かといって、流量メータを分解してマグネット５３から鉄錆を除去するのは困難である。
【０００４】
そこで、本発明の課題は、以上の問題を解決することにあり、羽根車の回転軸の軸端部に取り付けたマグネットを介して羽根車の回転を磁気的に検出するタイプの流量メータにおいて、マグネットに吸着された鉄錆を自動的に除去することのできる構成を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明では、メータケース内で流量に応じて回転する羽根車と、該羽根車の回転軸の軸端部に取り付けられたマグネットと、該マグネットを介して前記羽根車の回転を磁気的に検出する磁気センサとを有する流量メータにおいて、前記回転軸は、該回転軸の回転を利用して、前記マグネットに吸着された鉄錆を該マグネットから引き離すための水流を発生させる鉄錆除去用水流発生手段を有していることを特徴とする。
【０００６】
このような鉄錆除去用水流発生手段は、前記軸端部において前記マグネットを覆うマグネットホルダーの先端面に放射状に形成された水流発生用の溝として構成することができる。また、鉄錆除去用水流発生手段は、前記軸端部において前記マグネットを覆うマグネットホルダーの外周側面で前記回転軸の軸線方向に延びた水流発生用の溝として構成することもできる。
【０００７】
本発明において、羽根車の回転軸が回転すると、マグネットに吸着された鉄錆は、その遠心力を受けるとともに、鉄錆除去用水流発生手段としてマグネットホルダーの先端面や外周側面に構成された溝などが発生させる水流によってもマグネットから除去される。従って、マグネットに鉄錆が吸着されたとしても、鉄錆が自動的に除去されることになるので、マグネットのＮ極からＳ極に向かう磁力線は鉄錆によって乱されることがない。それ故、磁気センサは安定した状態でマグネットの回転を検出するので、流量を正確に計測できる。また、羽根車が高速で回転するほど、マグネットに吸着された鉄錆は、大きな遠心力を受けるとともに、鉄錆除去用水流発生手段が発生させる強い水流を受けるので、マグネットに付着した鉄錆をより確実に除去できる。よって、羽根車が高速で回転しているときでも、磁気センサは安定した状態でマグネットの回転を検出することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【０００９】
（流量メータの全体構成）
図１は、本発明を適用した流量メータを示す縦断面図である。
【００１０】
この図に示すように、流量メータ１の本体１ａは、下ケース２１と上ケース２２とからなるメータケース２と、下ケース２１の内部に固定された計量室４と、メータケース２内において計量室４の上面側に位置する受圧ケース６と、計量室４内において流量に応じて回転する羽根車５と、羽根車５の上流側位置で流体に渦流を発生させて羽根車５に加わるスラスト力を低減させる整流器３１を支持する整流器ケース３２とから概ね構成されている。
【００１１】
下ケース２１は流入口２１ａおよび流出口２１ｂを備え、流体の流路が区画形成されている。下ケース２１の内部には、流路を形成するための仕切り部２１ｃがせり出し、そこに整流器ケース３２が係合している。この状態で、整流器ケース３２は上から計量室４によって押さえられている。計量室４における整流器ケース３２を押さえた部分は円筒状になっており、その内側には回転軸５１と一体の羽根車５が配置されている。計量室４の上部４１はカップ状になっており、凹部４１ａを上に向けた状態にある。この凹部４１ａの内側には、計量室４の上端部４１ｂにフランジ６ａが載るようにして、カップ状の受圧ケース６が配置されている。受圧ケース６の下面における中心部分には、下方に向けて開口する凹部６１（回転軸支持用の凹部）が形成されている。
【００１２】
羽根車５は、その回転軸５１の上端部５１ａ（軸端部）が計量室４から上方に突出し、受圧ケース６の凹部６１内で回転自在に支持されている。一方、回転軸５１の下端部５１ｂは、整流器３１から上方に突出する支持軸５２によって回転自在に支持されている。
【００１３】
ここで、回転軸５１の上端部５１ａには、後述するように、マグネットが取り付けられており、このマグネットの回転を磁気的に検出することにより、羽根車５の回転を検出するようになっている。すなわち、メータ本体１ａの上面部において、受圧ケース６は有底筒状を呈していることからそこには凹部６ｂが構成され、この凹部６ｂには、受圧ケース６を介して回転軸５１の上端部５１ａに対峙するように計測ユニット７が嵌め込まれている。計測ユニット７は全体として円柱状をしており、下側は磁気センサを内蔵した検出部７ａとなっている。計測ユニット７の上端面７ｄには、データを表示するための表示部７４が形成され、上端面７ｄからはデータを送信するための信号ケーブル７３が引き出されている。また、計測ユニット７の外周７ｂには環状に張り出したフランジ部７ｃが形成されている。
【００１４】
凹部６ｂ内に嵌め込まれた計測ユニット７は、固定用リング８を用いてそこに固定されている。固定リング８は、全体として環状に形成されており、それを計測ユニット７に被せたときに計測ユニット７のフランジ部７ｃよりも上側部分を覆うように構成されている。また、固定リング８の外周側面には環状に張り出したフランジ部８ａが形成されている。従って、下ケース２１の内側に受圧ケース６などを装着した後、それに上ケース２２を被せ、ボルト２３とナット２４で上ケース２２と下ケース２１とを固定する際に、固定リング８を被せた計測ユニット７を受圧ケース６の凹部６ｂに嵌め込んでおくと、固定リング８のフランジ部８ａは、上ケース２２と受圧ケース６との間に挟持される。また、計測ユニット７のフランジ部７ｃは、固定リング８と受圧ケース６との間に挟持される。なお、計測ユニット７には、フランジ部７ｃの上下双方にガスケット７１をそれぞれ装着しておく。メータ本体１ａに計測ユニット７を固定した後は、固定リング８に蓋９が取り付けられる。
【００１５】
（回転軸の上端部の構造）
図２（ａ）は、羽根車５の回転軸５１の上端部５１ａおよびその周囲部分を模式的に拡大して示す説明図である。
【００１６】
この図に示すように、回転軸５１の上端部５１ａには、マグネットホルダー８０によってマグネット５３が取り付けられ、マグネット５３はマグネットホルダー８０によって覆われた状態にある。マグネットホルダー８０は、先端面８１０が円錐面となっている。ここで、回転軸５１の上端部５１ａは、受圧ケース６の凹部６１からなる遮水部６１１で囲まれ、回転軸５１の上端部５１ａの側に流れ込む水流を規制するようになっている。また、マグネット５３に対しては、受圧ケース６を介して計測ユニット７の検出部７ａが対峙しており、この検出部７ａには磁気センサ７１ａが内蔵されている。従って、羽根車５が流量に応じて回転軸５１の軸線周りに回転すると、マグネット５３も回転するので、そのときの磁力変化を磁気センサ７１ａで検出すれば、流量を計測することができる。
【００１７】
（鉄錆除去用水流発生手段の構成）
このようにして計測を行っていくうちに、マグネット５３に鉄錆が吸着されると、鉄錆がマグネット５３のＮ極からＳ極に向かう磁力線を乱し、流量の計測値に誤差を生じさせてしまう。そこで、本発明では、図２（ｂ）、（ｃ）を参照して以下に説明するように、回転軸５１には、その上端部５１ａにおいて回転軸５１自身の回転により外周側に向かう水流を発生させることよってマグネット５３に吸着された鉄錆を除去する鉄錆除去用水流発生手段が構成されている。
【００１８】
図２（ｂ）は、回転軸５１の上端部５１ａにおいてマグネット５３を覆うマグネットホルダー８０の先端面８１０を拡大して示す平面図、図２（ｃ）は、このマグネットホルダー８０の外周側面８１２を拡大して示す側面図である。
【００１９】
本形態では、図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、回転軸５１の上端部５１ａにおいてマグネット５３を覆うマグネットホルダー８０の先端面８１０には、鉄錆除去用水流発生手段として、その中心８１３から外周縁に向けて放射状に複数条の溝８１１が等角度間隔で形成されている。これらの溝８１１はいずれも、中心８１３から回転軸５１の回転方向（矢印Ａで示す方向）と反対側に流れるようなラインを描きながら外周縁にまで延びている。
【００２０】
また、本形態では、マグネットホルダー８０の外周側面８１２にも、鉄錆除去用水流発生手段として、先端面５１０の外周縁から下方（回転軸５１の軸線方向）に延びる複数本の溝８１４が等間隔で形成されている。これらの溝８１４はいずれも、先端面８１０の溝８１１から連続して延びており、回転軸５１の回転方向（矢印Ａで示す方向）と反対側に流れるようなラインを描きながら下方に延びている。
【００２１】
（本形態の効果）
このように構成した流量メータ１において、それを使用していくうちにマグネット５３に鉄錆が吸着されたとしても、羽根車５の回転軸５１が回転すると、マグネットホルダー８０の先端面８１０や外周側面８１２に形成されている溝８１１、８１４が図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に矢印Ｂ、Ｃで示す方向の水流を発生させる。従って、マグネット５３に吸着された鉄錆は、回転軸５１から遠心力を受けるとともに、溝８１１、８１４が発生させた水流に引っ張られ、マグネット５３から引き離される。また、水流は、マグネットホルダー８０の先端面８１０では外周側に向かう方向（矢印Ｂで示す方向）に発生し、かつ、外周側面８１２では外周側かつ下方に向かう方向（矢印Ｃで示す方向）に発生するので、マグネット５３から引き離された鉄錆は、そのままマグネット５３から遠ざけられ、マグネット５３に再付着することがない。従って、マグネット５３に鉄錆が吸着されたとしても、鉄錆が常に自動的に除去されることになるので、マグネット５３のＮ極からＳ極に向かう磁力線は鉄錆によって乱されることがない。それ故、磁気センサ７１ａは安定した状態でマグネット５３の回転を検出するので、流量を正確に計測できる。また、羽根車５が高速で回転するほど、マグネット５３に吸着された鉄錆は、大きな遠心力を受けるとともに、より強い水流によってマグネット５３から引き離される。よって、羽根車５が高速で回転しているときでも、磁気センサ７１ａは安定した状態でマグネット５３の回転を検出するので、大流量も正確に計測できる。
【００２２】
また、本形態では、マグネットホルダー８０の先端面８１０が円錐面になっている分、そこに水流を発生させるスペースが確保されている。それ故、マグネットホルダー８０の先端面８１０に付着した鉄錆をより効果的に除去することができる。
【００２３】
なお、回転軸５１の上端部５１ａ（マグネットホルダー８０）の形状などについては上記形態のものに限定されることがないことは勿論である。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る流量メータでは、羽根車の回転軸が回転すると、鉄錆除去用水流発生手段としてマグネットホルダーの先端面や外周側面に構成された溝は、マグネットに吸着された鉄錆を除去するための水流を発生させることに特徴を有する。従って、本発明によれば、マグネットに鉄錆が吸着されたとしても、鉄錆が自動的に除去されることになるので、マグネットのＮ極からＳ極に向かう磁力線は鉄錆によって乱されることがない。それ故、磁気センサは安定した状態でマグネットの回転を検出するので、流量を正確に計測できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】流量メータの全体構成を示す縦断面図である。
【図２】（ａ）は、本発明を適用した流量メータにおいて羽根車の回転軸の上端部およびその周囲部分を拡大して模式的に示す拡大図、（ｂ）は、回転軸の上端部においてマグネットを覆うマグネットホルダーの外周側面を拡大して示す平面図、（ｃ）は、このマグネットホルダーの先端面を拡大して示す側面図である。
【図３】（ａ）は、従来の流量メータにおいて羽根車の回転軸の上端部およびその周囲部分を拡大して模式的に示す拡大図、（ｂ）は、回転軸の上端部においてマグネットを覆うマグネットホルダーの先端面を拡大して示す平面図、（ｃ）は、このマグネットホルダーの外周側面を拡大して示す側面図である。
【符号の説明】
１      流量メータ
２      メータケース
５１    回転軸
５１ａ  回転軸の先端部（軸端部）
５３    流量検出用のマグネット
７      計測ユニット
７１ａ  磁気センサ
８０    マグネットホルダー
８１０  マグネットホルダーの先端面
８１２  マグネットホルダーの外周側面
８１１、８１４  水流発生用の溝（鉄錆除去用水流発生手段）
【図１】
0003701750.tif 000002
【図２】
0003701750.tif 000003
【図３】
0003701750.tif 000004