(57)【要約】      （修正有）【課題】水道メータを逆付けした場合は水流を停止し、且つ正常に取り付けた場合は水流を安定させる整流効果の有する逆流防止部品を提供する。【解決手段】水道メータの流入口に嵌込可能なリング６と、リング６の内部壁と密接する半円形板状の下部開閉蓋１及び上部開閉蓋２と、枢軸３を力点としたバネ４で構成し、逆付けした場合は下部開閉蓋１及び上部開閉蓋２の逆流防止機能により水流を停止し、正常に取り付けた場合は下部開閉蓋１及び上部開閉蓋２により整流する。【選択図】図３
2006234777.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水道メータの流入側内径と嵌込可能な外径を有した内部が空洞なリングで、当該リング厚延長方向当該リングの略中央部に位置して当該リング直径線上の周壁に対となる孔を有し、当該孔には棒状の枢軸が嵌込可能な構造で、組立後の状態で当該リング内部に当該枢軸を軸として回動可能で形状が当該リング内部壁と密接する半円形板状の上部開閉蓋と上記枢軸を軸として回動可能で形状が上記リング内部壁と密接する半円形板状の下部開閉蓋が上記枢軸を力点としたバネで当該上部開閉蓋が流出口方向水平位置から上方に略９０度回動するようにまた当該下部開閉蓋が流出口方向水平位置から下方に略９０度回動するように押広付勢され、上記リング内壁には上記上部開閉蓋と上記下部開閉蓋が略垂直線上の位置に停止させる突起状のストッパーを各々上下に有し、また上記リング外壁には上記リングを上記水道メータの流入側内壁に嵌込して装着した時に上記枢軸が水平となり上記上部開閉蓋が上方にそして上記下部開閉蓋が下方の位置になるように係止可能な凸状の弾性部を有することを特徴とした整流効果を有する逆流防止部品。
【請求項２】
前記請求項１記載の整流効果の有する逆流防止部品において、水道メータの流入側内壁に一体で前記請求項１記載の構造が内蔵されていることを特徴とする整流効果の有する逆流防止部品。
【請求項３】
前記請求項１記載の整流効果の有する逆流防止部品において、水道メータの流入側内壁に上記内部が空洞なリングを設けず一体で前記請求項１記載の構造が内蔵されていることを特徴とする整流効果の有する逆流防止部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、水道メータの交換時に起こり得る逆付け、即ち配管の流入側と流出側に対して水道メータの流入口と流出口を逆に装着した場合に水流が止まり且つ適正装着時には水道メータ内の水流を安定させる水道メータの整流効果を有する逆流防止部品に関する。
【背景技術】
【０００２】  水道メータは各自治体の管理下にあり計量法で有効期限が８年と定められている。水道メータの交換は各自治体から指名を受けた水道工事業者が各自治体水道局等に代わり交換工事の施工するのが通常であるが、水道メータの設置場所によっては配管の流入側と流出側の位置関係が不明瞭であったり、また水道工事業者の不注意等により水道メータの流入口を配管の流入側にそして水道メータの流出口を配管の流出側に接続する所謂水道メータの逆付け工事事故が毎年発生している。水道メータを逆付けした場合水道料金徴収の根拠である積算数値が逆進することになり水道使用量の適正な料金徴収が不可となる。【０００３】  水道メータは単箱式接線流羽根車式水道メータや複箱式接線流羽根車式水道メータに関わらず、一方向の水流の動きを感知して使用した水道量を積算する構造となっている。水道メータの流入口と流出口は貫通しており中間部にはピボットが固定され当該ピボットを枢軸として羽根車が水平方向回転自在に装着されている。当該流入口から流入した水道水は当該羽根車の羽根に対して接線方向で且つ一定位置に衝突して押動するような構造を成している。通常は当該羽根車が反時計廻りに回転する構造である。当該羽根車の回転動は当該羽根車中心上部に装着されたマグネットと当該羽根車上方に収納されている歯車機構部の一部であるマグネット歯車のマグネットとが非接触方式のマグネットカップリングを成し連動する構造と成っている。当該歯車機構部内において当該マグネット歯車の回転動は使用した水道量が正しく表示されるように計算された歯数を有する複数の歯車に連動し積算表示される構造である。従い水道メータの流入口と流出口が配管の水流方向と逆に装着された場合、水道メータの上記羽根車は逆回転動となり正しく積算されないこととなる。【０００４】  水道メータは口径により標準流量が定められているが、本管からの水圧の影響、水道メータの設置箇所、流入側バルブの開閉状態によっては配管及び水道メータ内を通る水流が標準流量以下になる場合もあり、また全長が１００ｍｍのショートと呼ばれる水道メータでは流入側の内壁を構成する直線円筒部が短いことから、水流が複雑となる場合もある。この標準流量以下の水流即ち使用最小流量や上記直線円筒部が短い水道メータでは配管内を通る水流が充満した状態ではないため、水流が不規則となり水道メータの羽根車の羽根に対して接線方向に且つ一定位置に衝突して押動されず、水道メータの積算が正確に表示されない場合もある。
【特許文献】
【０００５】  水道メータの逆流防止に関して従来の方法として、例えば特開報「特開平１１−２０１７８５」に記載されている方法がある。この従来の方法によれば、メータ本体の流出口近傍に、給水時に流路を開口して水道水を流出させ、断水時に家屋から逆流した水道水を前記メータ本体内へ進入しないように流路を遮断する逆止弁を内蔵したことを特徴とし、該逆止弁の構造として水圧によって押動される弁体と該弁体を中央部に摺動可能に保持する弁枠体とを装備している。上記弁体の頭部は上記弁枠体の上流側に形成された水道水の流路となる弁開口部を閉塞するようにコイルスプリングにより左側に付勢されている。このコイルスプリングは、一端が弁体の頭部に突き当てられ、他端が受け枠に突き当てられて弾装されている。上記弁体は、メータ本体を通過して水道水が送り込まれると、水圧により上記コイルスプリングの付勢力に抗して流出側に押動されて弁開口部を開口して水道水が流出口に向かって流出するようになっている。【０００６】  また水道メータ内の流入側水流を整流する方法として、例えば特開報「特開２００３−５０１４３」に記載されている方法がある。この従来の方法によれば、水道メータの流入側ノズル内に整流部材を設ける。整流部材は、例えば断面方形の角筒状とし、一端を段部に沿うようにまっすぐに、他端は計量室の内周面に沿うように湾曲して形成してなる。一端片側の上下には切り起こして一対の長い掛止片を、他側の上下には同じく切り起こして一対の短い掛止片を設ける。この整流部材は、断面方形の角筒状に限らず、板材を溶接等で連結するなどして、例えば、断面Ｈ形のレール状としてもよい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  水道メータの逆流防止に係る上記従来の方法は、逆止弁が流出側に内蔵されているため、水道メータの流入側から進入した水流は流出側で速度の増加を招き結果としてベルヌーイの定理により圧力の低減が生じることになる。ここで当該逆止弁は水道メータの羽根車の近傍に装着されているため本来は水道メータの羽根車の羽根に対して接線方向に衝突して当該羽根を押動すべき水流がベンチュリー効果によって流出側に吸引される状態となり当該羽根車の回転に影響を与えることとなる。加えて上記従来の方法の実施例である逆止弁は、摺動可能な弁体が水圧によって押動されコイルスプリングによって開口・閉塞する構造であるため、本管からの微妙な水圧変化によって水道メータ内の水流が瞬間的ではあるものの遮断されることになり当該羽根車の回動に変化を生じさせる結果となる。更に上記状態は水道メータの実用化に不可欠な計量法の検査項目である器差（水道メータの表示量と実際に流した水量の差）試験や圧力損失（流入側と流出側の圧力差）試験に影響を与えることにもなる。【０００８】  また水道メータの整流に係る上記従来の方法は、断面方形の角筒状あるいはＨ形のレール形状の整流部材が流入側内壁に沿って装着されているため、水道メータ内を通る水量が標準流量の場合には効果が生じると予想されるが、水量が使用最小流量の場合には、水道メータ内を通過する水流は流入側内壁を充満していないため、当該整流部材の各通路で螺旋状態等の不規則な水流となり当該羽根車の羽根に対する押動力が分散されることとなり当該羽根車の回動に影響を与える結果となる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  上記課題を解決するために本発明においては、水道メータの流入側内径と嵌込可能な外径を有した内部が空洞なリングで、当該リング厚延長方向当該リングの略中央部に位置して当該リング直径線上の周壁に対となる孔を有し、当該孔には棒状の枢軸が嵌込可能な構造で、組立後の状態で当該リング内部に当該枢軸を軸として回動可能で形状が当該リング内部壁と密接する半円形板状の上部開閉蓋と上記枢軸を軸として回動可能で形状が上記リング内部壁と密接する半円形板状の下部開閉蓋が上記枢軸を力点としたバネで当該上部開閉蓋が流出口方向水平位置から上方に略９０度回動するようにまた当該下部開閉蓋が流出口方向水平位置から下方に略９０度回動するように押広付勢され、上記リング内壁には上記上部開閉蓋と上記下部開閉蓋が略垂直線上の位置に停止させる突起状のストッパーを各々上下に有し、また上記リング外壁には上記リングを上記水道メータの流入側内壁に嵌込して装着した時に上記枢軸が水平となり上記上部開閉蓋が上方にそして上記下部開閉蓋が下方の位置になるように係止可能な形状を有することを特徴とした整流効果を有する逆流防止部品。
【発明の効果】
【００１０】  本発明の整流効果を有する逆流防止部品によれば、水道メータを故意あるいは過失によって流入側と流出側を逆に取り付けた場合、水道メータの流出口から流入した水道水は水道メータの羽根車室を通過し流入側に達する。この時当該流入側に嵌込装着した本発明の上記上部開閉蓋と上記下部開閉蓋は上記バネで押広されて上記流入側内壁を閉塞しており更に流出側から流入した水圧によって押動されるが上記ストッパーによって回動が停止させられるため流入口が閉口になる。この結果水流が停止するため水道メータの取付施工者は容易に水道メータの逆付け状態を理解し、また水流が停止していることから利用者も水道を利用することが不可となるため水道メータの積算が減算することもない。
上記の水道メータ逆付け状態で流出側から流入した水道水が上記羽根車室を通過して本発明の整流効果を有する逆流防止部品で停止するまで上記羽根車は逆回転をするが、極少の水量であるため水道メータの計量法で定める＋／−２％の誤差許容範囲内である。
また本発明を装着した水道メータを正常に取り付けた場合、流入口から流入した水道水は本発明の上記バネで押広されて当該流入側内壁を閉塞している上記上部開閉蓋と上記下部開閉蓋に衝突するが水道水の水圧によって当該上部開閉蓋は上方垂直位置から流出側に回動しまた当該下部開閉蓋は下方垂直位置から流出側に回動するため当該流入側内壁が開口状態となり水道水が上記水道メータの羽根車室に流入する。この状態で水流の障害となるものは本発明の上記枢軸と上記上部開閉蓋と下部開閉蓋の板厚であるが断面上僅かであるので水流に影響はない。更に流入側の本発明部品を通過した水量が水道メータの羽根車を押動するため水道メータの積算数値に影響を与えることもない。【００１１】  また本発明の整流効果を有する逆流防止部品によれば、水道メータの流入側から流入する水量が最小使用流量、例えば断面形状で半分以下、の場合、あるいは水道メータの流入側を構成する直線円筒部が短いことから水流が複雑になる場合であっても、本発明の回動可能に流入側内壁を閉塞するように付勢されている上記上部開閉蓋と上記下部開閉蓋によって、水量に応じて開口するため水流が安定する。その結果水道メータの羽根車の羽根に対して常に接線方向に且つ一定位置に衝突して押動するため、水道メータの積算が正確に表示されることとなる。【００１２】  水道メータは各自治体によって管理されており、その形状及び仕様は磨耗部品を除いて水道メータ部品は再生使用される観点から各自治体で統一されている。本発明の整流効果を有する逆流防止部品は各自治体で統一されている形状及び仕様を変更することなく水道メータの流入側内壁に嵌込するだけで使用できるという利点を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】  以下、本発明の具体的実施例を図面に基づいて説明する。しかし下記の実施例は一例であり本発明の範囲を限定するものではない。
【実施例】
【００１４】  図１は水道メータの断面図である。下ケース７の下部には断面形状円形の流入口１８と断面形状円形の流出口１９が設けられている。流入口１８と流出口１９の端部外周は配管部品によって螺合接続され本管からの水道水が一貫して流水する構造である。本図例は単箱式接線流羽根車式水道メータであるため流入側内壁断面において流入口１８方向断面が流出口１９方向断面よりストレーナ１２を嵌込固定する目的のため大径となっているが、本発明の整流効果を有する逆流防止部品をストレーナ１２の前に嵌込して固定しても良い。６は本発明のリング本体、２は上部開閉蓋また１は下部開閉蓋である。尚本図では本発明の他構成品であるバネ、枢軸、ストッパーは図示していない。下ケース７内底面中心にはピボット１５を設け下ケース７内底面に垂直に固定されている。そしてピボット１５を支持して中心部上部にはマグネット１６を有する羽根車１１を回転自在に収納しマグネット１６と近接する状態で上部にレジスタボックス８を組み付ける。
レジスタボックス８内部にはレジスタボックス８底壁を挟んでマグネット１７を有する歯車が回転自在に装着されており、羽根車１１の回転動がマグネット１６とマグネット１７を介してレジスタボックス８内の歯車にマグネットカップリングの状態で伝達される構造である。レジスタボックス８内の歯車は流入口１８を通過する水道水の流量が正しく表示されるように歯車の歯数が計算された複数の歯車から構成されている。レジスタボックス８の上部には水量を表示する計数表示部１３を有し、計数表示部１３が肉視可能となるようにガラス板１４が上面に取付けられている。図示しないガスケットを挟んで上ケース９が下ケース７と螺合結合されレジスタボックス８を締付固定している。上ケース９の上面には枢軸を有した蓋１０が開閉可能に設けられており、本発明の整流効果を有する逆流防止部品を装着した水道メータを構成している。図１は単箱式接線流羽根車式水道メータであるため流入口１８側の内壁に段差を有しおり、当該段差を利用して本発明の整流効果の有する逆流防止部品を嵌込固定しているが、段差の無い複箱式接線流羽根車式水道メータ等の場合には本発明の整流効果の有する逆流防止部品の外壁に複数の凸状弾性係止部品を設け流入側内壁に嵌込固定しても良い。【００１５】  図２は図１のＦ部を羽根車１１側から見た矢視正面図である。図示していない流入口側内壁に密着してリング本体６の外周が形成され水平直径線上のリング本体６の壁には対となって孔を有し、枢軸３が当該孔に勘合されている。枢軸３を軸として上方には半円形板状の上部開閉蓋２が回動可能に装着されまた下方には半円形板状の下部開閉蓋１が回動可能に装着されている。上部開閉蓋２と下部開閉蓋１ともその外周はリング本体６の内壁に密接する形状と成っている。更に枢軸３を力点してバネ４が取付けられ上部開閉蓋２を上方に押広しまた下部開閉蓋１を下方に押広してストッパー５で各々係止している。尚、リング本体６の外壁に枢軸３を水平状態に固定するため凸状の弾性係止部品を設けても良い。【００１６】  図３は本発明の本体立体図である。リング本体６の厚延長方向略中央部に水平直径線上に対となる孔を有し枢軸３が勘合している。上部開閉蓋２は枢軸３を軸として水平位置から上方に９０度回動可能に装着され、下部開閉蓋１は水平位置から下方に９０度回動可能に装着されている。またバネ４は枢軸３を力点として上部開閉蓋２と下部開閉蓋１を押広するように付勢されている。図３例は本発明の整流効果の有する逆流防止部品が図示しない水道メータの流入口から嵌込装着されリング本体中心軸延長上左手方向から水道水が適正に流水している状態を示しており、当該流水の水圧によってバネ４に付勢されリング本体６の内部を遮断している上部開閉蓋２と下部開閉蓋１とが当該中心軸方向に各々回動し開口している状態を示している。【００１７】  図４は図１Ｆ部の最小流量時の水流状態図である。流入口１８から流入する水流（矢印Ａ）は流入口１８の内径を満たすことがないため当該内径の下部を流れ（矢印Ｂ）下部開閉蓋１を通過する（矢印Ｃ）。最小流量時の水流は不規則であるが、下部開閉蓋１は通過する水量に応じて開口状態を調節するため下部開閉蓋１を通過後の水流を安定させ流水を整流する効果が生じる。ここで７は下ケース、１８は流入口、１２はストレーナそして１１は羽根車である。図４は図１の単箱式接線流羽根車式水道メータの例図であるため流入口１８側の内壁に段差を有しおり、当該段差の内壁に密着勘合可能となっている。また図４の例図は本発明の整流効果の有する逆流防止部品を嵌込装着後ストレーナ１２を嵌込装着している実施例である。【００１８】  図５は図１Ｆ部の最大流量時の水流状態図である。水量（矢印Ａ）は多く水圧も高いため上部開閉蓋２と下部開閉蓋１ともバネ４の付勢を押返し開口部が最大になるようにリング本体６の中心軸延長方向即ち流入口１８の中心軸延長方向に対して水平に位置し流入口１８から流入する流水に障害が無い状態となっている。上部開閉蓋２と下部開閉蓋１を回動可能に付勢するバネ４の強度は特定すべきものではないが、水量が零の場合にはバネ４の付勢によって上部開閉蓋２が枢軸３を軸として上方に回動し図示されていない係止部品である上方ストッパー５で停止し流入口１８の枢軸３より上方内部を閉口可能な強度で、また下部開閉蓋１が枢軸３を軸として下方に回動し図示されていない係止部品である下方ストッパー５で停止し流入口１８の枢軸３より下方内部を閉口可能な強度で、通常水道配管内の圧力は１Ｍｐａであることから水道水の使用最小流量で回動開始可能な０．２ｋｇ内外の強度が適当である。【００１９】  図６は図１Ｆ部の逆付け時の水流状態図である。図示はされていないが流出側から流入した水流は羽根車１１を通過し矢印Ｅの水流となる。ここで上部開閉蓋２と下部開閉蓋１はバネ４の押広する力で略垂直に流入口１８側の内壁を密閉する状態で流入口１８の内壁を閉口しており、矢印Ｅの水圧でさらに上部開閉蓋２と下部開閉蓋１が押動されるが、図示していないストッパーによって上部開閉蓋２と下部開閉蓋１とも係止され当該内壁を遮断する。従い矢印Ｅの水流は流入口１８に流入せず水流が停止になる。ここで上部開閉蓋２と下部開閉蓋１の板厚は水道メータが適正に装着され流入口１８から水道水が羽根車１１方向に流入した場合、可能な限り水流の障害にならないために当該板厚を薄くすべきであるが、水道の試験耐圧荷重が１．７５ＭＰａであることから上部開閉蓋２と下部開閉蓋１の曲げ強度は２０ｋｇｆ／ｃｍ２以上が適当である。図６の例図で示す通り水道メータが逆付けされた場合バネ４で付勢されて流入口１８側の内壁を密閉している上部開閉蓋２と下部開閉蓋１が逆流した水流（矢印Ｅ）の水圧でさらに流入口１８側の内部を遮断するため逆流した水流が停止することになる。このことにより水道メータの施工業者は水道メータの逆付けを容易に認識することが可能となりまた水流が停止して水道水が使用できないことから利用者も容易に故障を認識することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】水道メータの断面図
【図２】本体正面図
【図３】本体立体図
【図４】最小流量時の水流状態図
【図５】最大流量時の水流状態図
【図６】逆付け時の水流状態図
【符号の説明】
【００２１】１・・・・下部開閉蓋
２・・・・上部開閉蓋
３・・・・枢軸
４・・・・バネ
５・・・・ストッパー
６・・・・リング本体
７・・・・下ケース
８・・・・レジスタボックス
９・・・・上ケース
１０・・・蓋
１１・・・羽根車
１２・・・ストレーナ
１３・・・計数表示部
１４・・・ガラス
１５・・・ピボット
１６・・・マグネット
１７・・・マグネット
１８・・・流入口
１９・・・流出口
【図１】
2006234777.tif 000003
【図２】
2006234777.tif 000004
【図３】
2006234777.tif 000005
【図４】
2006234777.tif 000006
【図５】
2006234777.tif 000007
【図６】
2006234777.tif 000008