(57)【要約】【課題】接線流羽根車式水道メータにおいて、小流量域の器差を抑制でき、小流量域から大流量域に亘って平坦な器差特性が得られる器差調整器を提供すること。【解決手段】接線流羽根車式水道メータ１は、羽根車１５が配置された計量室１４を備えている。計量室１４における羽根車１５の回転中心線１６Ａに沿った方向の一方の端面（１３）には器差調整器３０が配置されている。器差調整器３０は、端面（１３）から回転中心線に沿った方向に突出している抵抗板３１を備えている。抵抗板３１は、湾曲板部分３４ａを備えている。小流量域の器差を、従来の平板状の抵抗板を備えた器差調整器の場合に比べて、小流量域の器差を抑制できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
羽根車（１５）、前記羽根車（１５）が配置された計量室（１４）、および、前記計量室（１４）における前記羽根車（１５）の回転中心線（１６Ａ）に沿った方向の一方の端面（１３）に配置した器差調整器（３０）を有し、
前記器差調整器（３０）は、前記端面（１３）から前記回転中心線（１６Ａ）に沿った方向に突出している抵抗板（３１、４１、５１）を備え、
前記抵抗板（３１、４１、５１）は、湾曲板部分（３４ａ）、あるいは、所定の角度で折れ曲っている屈曲板部分を備えていることを特徴とする接線流羽根車式水道メータ（１）。
【請求項２】
前記器差調整器（３０）は同一形状をした一対の前記抵抗板（３１、４１、５１）を備え、
前記端面（１３）における前記回転中心線（１６Ａ）を中心とする回転対称の位置に、前記抵抗板（３１、４１、５１）が配置されている請求項１に記載の接線流羽根車式水道メータ（１）。
【請求項３】
前記抵抗板（３１、４１）は、前記回転中心線（１６Ａ）の側を向く板面が凸曲面となっている湾曲板部分（３４ａ）を備えている請求項１または２に記載の接線流羽根車式水道メータ（１）。
【請求項４】
前記抵抗板（３１、４１、５１）を挟み、前記回転中心線（１６Ａ）とは反対側に位置し、当該回転中心線（１６Ａ）と平行に延びる軸線を旋回中心線とすると、
前記抵抗板（３１、４１、５１）は、前記旋回中心線を中心として所定の角度範囲内の任意の旋回位置に固定可能な状態で、前記端面（１３）に取り付けられている請求項１、２または３に記載の接線流羽根車式水道メータ（１）。
【請求項５】
前記器差調整器（３０）は、前記抵抗板（３１、４１、５１）を所定の旋回位置の状態で前記端面に固定するためのビス（３２）を備え、
前記抵抗板（３１、４１、５１）は、前記端面（１３）に沿った方向に延びる取付け座（３３）を備え、
前記取付け座（３３）は、前記旋回中心線を中心線とする旋回軸（３６）、および、当該旋回軸（３６）を中心とする所定の角度を張る円弧溝（３５）を備え、
前記端面（１３）は、前記旋回軸（３６）が回転可能な状態で差し込まれる前記旋回中心線を中心とする軸穴（３７）、および、前記円弧溝（３５）に対峙可能な位置において前記ビス（３２）をねじ込み固定するためのビス穴（３８）を備えている請求項４に記載の接線流羽根車式水道メータ（１）。
【請求項６】
接線流羽根車式水道メータ（１）に用いる器差調整器であって、
請求項１ないし５のうちのいずれか一つの項に記載の器差調整器（３０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は接線流羽根車式水道メータに関し、更に詳しくは、流量に対する器差のバラツキを抑制できるようにした接線流羽根車式水道メータの器差調整器に関する。
【背景技術】
【０００２】
接線流羽根車式水道メータでは、羽根車が配置された計量室に抵抗板を備えた器差調整器を配置して、器差が所定の許容範囲内に収まるようにしている。接線流羽根車式水道メータの器差調整器は、特許文献１、２に記載されているように古くから知られている。
【０００３】
特許文献３の図１（ｂ）に示されているように、器差調整器は、接線流羽根車式水道メータにおいて、計量室と計測ユニット（レジスターボックス）を仕切っている仕切板における計量室側の端面に取り付けられる。端面から垂直に起立している器差調整器の抵抗板は所定の角度範囲に亘って旋回可能である。抵抗板の位置を調整することで、各流量に対する器差が所定の許容範囲内に収まる器差特性が得られるようにしている。抵抗板は、特許文献１〜３に記載されているように、端面から垂直に起立した平板から形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭６０−１０９０１７号公報
【特許文献２】実開昭６１−１２０２０号公報
【特許文献３】特許第４７０４５３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来から知られている平板からなる抵抗板を備えた器差調整器を使用した場合には、一般に、図４（ａ）に代表的な例を示すように、小流量域における器差が＋側に片寄るという器差特性を示す。小流量域の器差の法定の許容範囲は大流量域等の許容範囲に比べると広い。従来においては、小流量域における器差を抑制することについては着目されておらず、小流量域の器差を抑制して、小流量域から大流量域に亘って平坦な器差性能を得ることのできる器差調整器については提案されていない。
【０００６】
本発明の課題は、この点に鑑みて、小流量域の器差を抑制でき、小流量域から大流量域に亘って平坦な器差特性が得られる器差調整器を備えた、測定精度の高い接線流羽根車式水道メータを提供することにある。
【０００７】
また、本発明の課題は、接線流羽根車式水道メータに用いる、小流量域の器差を抑制でき、小流量域から大流量域に亘って平坦な器差特性が得られる器差調整器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明の接線流羽根車式水道メータは、羽根車、前記羽根車が配置された計量室、および、前記計量室における前記羽根車の回転中心線に沿った方向の一方の端面に配置した器差調整器を有し、前記器差調整器は、前記端面から前記回転中心線に沿った方向に突出している抵抗板を備え、前記抵抗板は、湾曲板部分、あるいは、所定の角度で折れ曲っている屈曲板部分を備えていることを特徴としている。
【０００９】
本発明者等の実験によれば、従来の平板からなる抵抗板を備えた器差調整器を用いる場合に比べて、本発明による湾曲板状あるいは屈曲板状の部分が形成された抵抗板を備えた器差調整器を用いると、小流量域における器差を抑制できること、小流量域から大流量域に亘って器差のバラツキの少ない平坦な器差特性曲線が得られることが確認された。したがって、本発明によれば、従来に比べて測定精度の高い接線流羽根車式水道メータを実現できる。また、器差調整を従来に比べて簡単に行うことのできる接線流羽根車式水道メータを実現できる。
【００１０】
一般的には、前記器差調整器は同一形状をした一対の前記抵抗板を備えている。この場合には、前記端面における前記回転中心線を中心とする回転対称の位置に、前記抵抗板が配置される。
【００１１】
本発明において、前記抵抗板は、前記回転中心線の側を向く板面が凸曲面となるように配置した湾曲板部分を備えていることが望ましい。
【００１２】
また、前記抵抗板を挟み、前記回転中心線とは反対側に位置し、当該回転中心線と平行な軸線を旋回中心線とすると、前記抵抗板は、前記旋回中心線を中心として所定の角度範囲内の任意の旋回位置に固定可能な状態で、前記端面に取り付けられていることが望ましい。抵抗板の位置を変えることで、器差調整を容易に行うことができる。
【００１３】
抵抗板を旋回可能に端面に取付けるために、円弧溝およびビスを用いることができる。すなわち、前記器差調整器は、前記抵抗板を所定の旋回位置の状態で前記端面に固定するためのビスを備えている。前記抵抗板は、前記端面に沿った方向に延びる取付け座を備えている。前記取付け座は、前記旋回中心線を中心線とする旋回軸、および、当該旋回軸を中心とする所定の角度を張る円弧溝を備えている。また、前記端面は、前記旋回軸が回転可能な状態で差し込まれる前記旋回中心線を中心とする軸穴、および、前記円弧溝に対峙可能な位置において前記ビスをねじ込み固定するためのビス穴を備えている。
【００１４】
この構成によれば、端面に対する器差調整器の着脱作業、および、器差調整のための各抵抗板の旋回位置の調整作業を簡単に行うことができる。
【００１５】
次に、本発明は、接線流羽根車式水道メータに用いる器差調整器が上記の構成を備えていることを特徴としている。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明を適用した接線流羽根車式水道メータの縦断面図、そのＡ−Ａ線で切断した部分の断面図、および、そのＢ−Ｂ線で切断した部分の断面図である。
【図２】図１の接線流羽根車式水道メータの計測ユニットの底面に取り付けた器差調整器を示す斜視図である。
【図３】（ａ１）〜（ａ４）は器差調整器の抵抗板を示す平面図、側面図、底面図およびａ−ａ線で切断した部分の断面図であり、（ｂ１）〜（ｂ４）は従来の平板状の抵抗板を示す平面図、側面図、底面図およびｂ−ｂ線で切断した部分の断面図である。
【図４】従来の器差調整器を用いた場合の器差特性曲線を示すグラフ、本発明による器差調整器を用いた場合の器差特性曲線を示すグラフ、および、双方の器差特性曲線を重ねて示すグラフである。
【図５】（ａ）は図１の接線流羽根車式水道メータの計量室における羽根車、器差調整器の抵抗板および水流を示す説明図であり、（ｂ）は従来の器差調整器を備えた水道メータの計量室における羽根車、抵抗板および水流を示す説明図である。
【図６】（ａ）および（ｂ）は、抵抗板の別の形状例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、図面を参照して本発明を適用した接線流羽根車式水道メータおよび器差調整器の実施の形態を説明する。
【００１８】
図１（ａ）は、本実施の形態に係る接線流羽根車式水道メータの縦断面図であり、図１（ｂ）はそのＡ−Ａ線で切断した部分の断面図であり、図１（ｃ）はそのＢ−Ｂ線で切断した部分の断面図である。接線流羽根車式水道メータ１（以下、単に「水道メータ１」と呼ぶ。）の基本構成は一般的な接線流羽根車式水道メータと同様であるので、全体構成を簡単に説明する。
【００１９】
水道メータ１は下ケース２を備え、この下ケース２は一端に入口３が形成され他端に出口４が形成されている円筒部５を備えている。円筒部５には、その上側から計測ユニット６が装着されている。計測ユニット６が装着された円筒部５には、その上側から偏平な円筒状の上ケース７がねじ込み固定されている。下ケース２および上ケース７の内部に、計測ユニット６が上下から挟まれた状態で収納されている。上ケース７には、その上端部を覆う状態に開閉蓋８が取り付けられている。
【００２０】
下ケース２の円筒部５の内部には、当該円筒部５の円形底面１１および円形内周面１２と、計測ユニット６の円形底面１３によって規定される計量室１４が形成されている。計量室１４には、同軸に羽根車１５が配置されている。羽根車１５のシャフト１６の下端部は、円形底面１１の中心部に形成した凹部に配置したピボット１７によって回転自在の状態で支持されている。
【００２１】
シャフト１６の上端部は、計測ユニット６の円形底面１３の中心部に形成した凹部に進入している。シャフト１６の上端部には一対の磁石１８が配置され、上側の計測ユニット６の内部には、磁石１８の回転を検出する磁気検出部１９が配置されている。羽根車１５が計量室１４を流れる水量に応じて回転すると、そのシャフト１６の回転が磁気検出部１９によって検出され、シャフト１６の回転に対応した流量値が計測される。
【００２２】
計量室１４における羽根車１５の回転中心線１６Ａに沿った方向の上側の端面を規定している計測ユニット６の円形底面１３には、一対の抵抗板３１Ａ、３１Ｂを備えた器差調整器３０が取り付けられている。抵抗板３１Ａ、３１Ｂは同一のものであるので、以下の説明においては、これらを纏めて抵抗板３１と呼ぶ場合もある。器差調整器３０を調整することで、水道メータ１の器差特性を所望の特性に調整することができる。なお、円形底面１３には、その直径方向に配置した三角形断面の一対の抵抗リブ２１、２２が取り付けられている。
【００２３】
図２は計測ユニット６を円形底面１３の側から見た場合の斜視図であり、図３（ａ１）〜（ａ４）は、器差調整器３０の抵抗板３１を示す平面図、側面図、底面図、およびａ−ａ線で切断した部分の断面図である。図２、図３を主に参照して説明すると、器差調整器３０は、湾曲板から形成される抵抗板３１と、抵抗板３１を円形底面１３に固定するための固定用のビス３２を備えている。
【００２４】
抵抗板３１は、円形底面１３に取り付けられる略楕円状輪郭の平板状の取付け座３３と、この取付け座３３の縁端部から垂直に突出している湾曲板形状の抵抗板本体３４とを備えている。例えば、抵抗板３１はプラスチックの一体成形品である。取付け座３３には、所定の角度を張る一定幅の円弧溝３５が形成されている。また、その裏面には、図３（ａ２）、（ａ４）から分かるように、抵抗板本体３４とは反対方向に垂直に突出する円柱状のボス３６が一体形成されている。抵抗板３１は、旋回軸としてのボス３６を中心として旋回可能である。
【００２５】
計測ユニット６の円形底面１３には、ボス３６が回転可能な状態で差し込まれる一対の円形のボス穴３７（図１（ａ）参照）、ビス３２をねじ込み固定するための一対のビス穴３８（図１（ａ）参照）が形成されている。また、抵抗板３１の旋回位置を示すためのノッチあるいは突起からなる指標３９がボス穴３７のそれぞれを中心として一定の角度範囲に亘って円弧状に配列されている。
【００２６】
更に詳細に説明すると、一対の抵抗板３１Ａ、３１Ｂは、計測ユニット６の円形底面１３において、羽根車１５の回転中心線１６Ａを中心として、回転対称の位置に配置されている。すなわち、図１（ｂ）に示すように、回転中心線１６Ａを通る円形底面１３の１本の直径線Ｌ上に、一対のボス穴３７と一対のビス穴３８が形成されている。抵抗板３１のボス３６をボス穴３７に差し込み、ビス３２を円弧溝３５に通してビス穴３８にねじ込むことにより、一対の抵抗板３１（３１Ａ、３１Ｂ）が、円形底面１３において、回転対称の位置に取り付けられる。
【００２７】
抵抗板３１（３１Ａ、３１Ｂ）の抵抗板本体３４は、図３に示すように、略９０度の角度を張る一定厚さの円弧板部分３４ａ（湾曲板部分）と、この円弧板部分３４ａの一端から、その接線方向に滑らかに連続して延びる一定長さの平板部分３４ｂから形成されている。円弧板部分３４ａの両側の湾曲面は、円形底面１３の中心（羽根車１５の回転中心線１６Ａ）に向かう方向に凸の外周側円弧面３４ｃ、内周側円弧面３４ｄによって規定されている。これらは、図３（ａ１）に示すように、取付け座３３の円弧溝３５の外周側の内周縁３５ａ上に中心が位置する円弧によって規定されている。また、内周側円弧面３４ｄ上にボス３６の中心が位置する。さらに、円弧溝３５は、図３（ａ３）に示すように、ボス３６を中心とする略９０度の角度を張る円弧溝である。
【００２８】
円形底面１３に取り付けた抵抗板３１は、ビス３２を緩めることにより、ボス穴３７に差し込まれたボス３６を中心として、円弧溝３５によって規定される角度範囲で旋回可能である。この角度範囲内の所定の位置においてビス３２を締め付けることにより、抵抗板３１が所定の旋回位置の状態で円形底面１３に固定される。各抵抗板３１の旋回位置を調整することで、計量室１４の水流の方向、抵抗が変わり、これにより、水道メータ１の器差調整を行うことができる。
【００２９】
（実験例）
本発明者等は、上記構成の一対の抵抗板３１を備えた器差調整器３０を用いた場合と、当該器差調整器３０の代わりに従来の平板状の抵抗板を備えた器差調整器を用いた場合とにおいて、器差性能を比較した。図４は器差性能の測定結果の一例を示すグラフである。
【００３０】
なお、従来の平板状の抵抗板を備えた器差調整器としては、図３（ｂ１）〜（ｂ４）に示す形状のものを用いた。従来の抵抗板１００は、取付け座１０１の一方の端縁から垂直に突出する矩形の平板からなる抵抗板本体１０２を備えている。取付け座１０１には略９０度の角度を張る円弧溝１０３が形成され、その裏面にはボス１０４が一体形成されている。
【００３１】
図４（ａ）には、図３（ｂ１）〜（ｂ４）に示す従来の一対の抵抗板１００を備えた器差調整器を抵抗板３１の代わりに水道メータ１に取り付けた場合に得られた代表的な器差特性曲線を示してある。図４（ｂ）には、図３（ａ１）〜（ａ４）に示す本発明による抵抗板３１を備えた器差調整器３０を備えた水道メータ１の場合に得られた代表的な器差特性曲線を示してある。図４（ｃ）には、これらの器差特性曲線を重ねて示してある。
【００３２】
図４（ｃ）から分かるように、本発明による器差調整器３０を用いた場合には、小流量域における器差が、従来の抵抗板１００を用いた場合に比べて大幅に抑制されていることが分かる。また、大流量域の側においても、本発明による器差調整器３０では小流量域程ではないにしても器差が従来に比べて抑制されていることが分かる。したがって、小流量域から大流量域に亘って器差が抑制され、平坦な器差特性曲線が得られることが分かる。したがって、従来に比べて、流量に対して器差のバラツキが少なく、測定精度の高い水道メータが得られることが分かる。
【００３３】
なお、図５（ａ）および（ｂ）は、計量室１４に、本発明による器差調整器３０を取り付けた場合と、従来の抵抗板１００を取り付けた場合の説明図である。水道メータの計量原理は次の通りである。水流が入口３より計量室１４に進入して、羽根車１５を回転させながら出口４から排出される。計量室１４に対する流入量と羽根車１５の回転数とは比例関係にあるので、回転数の定数を乗じれば流入量が求められる。
【００３４】
ここで、従来の平板状の抵抗板１００を備えた器差調整器を使用した水道メータは、流量の小さい領域で、器差が＋側に大きくなる性質がある。本発明による湾曲板からなる抵抗板を備えた器差調整器３０を使用した水道メータ１は、上記のように、流量が小さい領域での＋側に振れる器差を抑える効力が得られる。この理由は明確ではないが、その一つとして、抵抗板本体３４が湾曲しているので、羽根車１５の根元部分（回転中心線１６Ａに近い側の部分）に対する回転抵抗が増加して、器差が抑制されることが考えられる。
【００３５】
（その他の実施の形態）
上記の例では、抵抗板３１の抵抗板本体３４を、湾曲板部分を備えた構成とし、羽根車の回転中心線１６Ａの側が凸となるように配置してある。湾曲面の形状は円弧面であってもよく、滑らかに連続している複合曲面であってもよい。また、抵抗板本体３４の全体を円弧板あるいは湾曲板によって規定してもよい。
【００３６】
さらに、図６（ａ）に示すように、回転中心線１６Ａとは反対側に凸となる湾曲板部分からなる抵抗板本体４４を備えていても良い。なお、この場合には、抵抗板４１に対して回転中心線１６Ａの側に、抵抗板４１の旋回中心が位置するので、旋回角度範囲が狭くなるという制約がある。
【００３７】
一方、湾曲板部分の代わりに、図６（ｂ）に示すように、抵抗板本体５４として所定の角度で折れ曲っている屈曲板部分を備えた抵抗板５１を用いることも可能である。また、図６（ｃ）に示すように、多角形状に屈曲させた屈曲板を用いることも可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１    水道メータ
２    下ケース
３    入口
４    出口
５    円筒部
６    計測ユニット
７    上ケース
８    開閉蓋
１１  円形底面
１２  円形内周面
１３  円形底面
１４  計量室
１５  羽根車
１６  シャフト
１６Ａ  回転中心線
１７  ピボット
１８  磁石
１９  磁気検出部
２１、２２  抵抗リブ
３０  器差調整器
３１、３１Ａ、３１Ｂ  抵抗板
３２  ビス
３３  取付け座
３４  抵抗板本体
３４ａ  円弧板部分
３４ｂ  平板部分
３４ｃ  外周側円弧面
３４ｄ  内周側円弧面
３５  円弧溝
３５ａ  内周縁
３６  ボス
３７  ボス穴
３８  ビス穴
３９  指標
４１  抵抗板
４４  抵抗板本体
５１  抵抗板
５４  抵抗板本体
１００  抵抗板
１０１  取付け座
１０２  抵抗板本体
１０３  円弧溝
１０４  ボス
【図１】
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【図２】
2015102353.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2015102353.tif 000007
【図６】
2015102353.tif 000008