(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流水管に取り付けた流量検出部と、この流量検出部に対して水流方向の上流側あるいは下流側に配置した流量制御機構とを有し、
この流量制御機構は、弁手段と、この弁手段を駆動するためのモータと、このモータを駆動制御して前記弁手段により管路の開閉および流量調整のうちの少なくとも一方の動作を行なわせる弁制御手段とを有し、
前記弁手段により開閉される前記流水管の部分には、前記水流方向に対して並列に、第１および第２の管路部分が形成され、
前記第１の管路部分には、前記水流方向に沿って上流側から下流側に向かう第１の流水方向に移動して当該第１の管路部分を閉鎖可能な第１の弁手段が配置され、
前記第２の管路部分には、前記第１の流水方向とは逆方向に移動して当該第２の管路部分を閉鎖可能な第２の弁手段が配置されており、
前記弁制御手段は、前記第１および第２の弁手段を個別に制御することにより、前記流水管の全開状態、全閉状態および半開状態を形成することを特徴とする水道メータ。
【請求項２】
請求項１において、
前記モータはステッピングモータであることを特徴とする水道メータ。
【請求項３】
請求項２において、
前記弁制御手段は、前記ステッピングモータの駆動パルスのパルス数をカウントすることにより前記弁手段の開度を検出する開度検出手段を有することを特徴とする水道メータ。
【請求項４】
請求項１ないし３のうちの何れかの項において、
更に、前記流水管内の水圧を検出する圧力センサを有し、
前記弁制御手段は、前記圧力センサの出力に基づき、前記弁手段を駆動制御することを特徴とする水道メータ。
【請求項５】
請求項１ないし３のうちの何れかの項において、
更に、タイマー機能を有し、
前記弁制御手段は、前記タイマー機能によるタイマーカウントに基づき、前記弁手段を駆動制御することを特徴とする水道メータ。
【請求項６】
請求項１ないし３のうちの何れかの項において、
前記弁制御手段は、前記流量検出部の出力に基づき前記弁手段を駆動制御することを特徴とする水道メータ。
【請求項７】
請求項１ないし６のうちの何れかの項において、
前記弁手段と前記モータの出力軸の間には減速機構が連結されていることを特徴とする水道メータ。
【請求項８】
請求項１ないし６のうちの何れかの項において、
更に、前記弁手段を開閉するための補助駆動力を発生するソレノイドを有していることを特徴とする水道メータ。
【請求項９】
請求項１ないし６のうちの何れかの項において、
前記弁手段はパイロット方式のものであることを特徴とする水道メータ。
【請求項１０】
請求項１ないし８のうちの何れかの項において、
更に、前記弁手段の状態の如何に関わりなく強制的に管路を遮断可能な止水栓を有していることを特徴とする水道メータ。
【請求項１１】
請求項１ないし９のうちの何れかの項において、
更に、前記弁手段の状態の如何に関わりなく強制的に管路を開放可能な出水栓を有していることを特徴とする水道メータ。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のうちの何れかの項において、
更に、前記弁手段の弁座をクリーニングするためのクリーニング手段を有していることを特徴とする水道メータ。
【請求項１３】
請求項１２において、
前記クリーニング手段は、前記弁手段と前記弁座を擦り合わせるものであることを特徴とする水道メータ。
【請求項１４】
請求項１２において、
前記クリーニング手段は、前記弁座の近傍に位置している管路の内周面部分に形成された突起等のような水流に渦、キャビテーションを発生させる部位から構成されていることを特徴とする水道メータ。
【請求項１５】
請求項１ないし１２のうちの何れかの項に記載された水道メータと、当該水道メータを集中監視するための監視センターと、前記水道メータの検針結果、前記弁手段の状態等の情報を、通信回線を介して、前記集中センターに通報すると共に前記監視センターからの指令を受信する伝送装置とを有することを特徴とする水道メータの監視システム。
【請求項１６】
請求項４において、
前記圧力センサの出力に基づき、断水状態を判別することを特徴とする水道メータ。
【請求項１７】
請求項１６に記載された水道メータと、当該水道メータを集中監視するための監視センターと、前記水道メータの検針結果、前記弁手段の状態、および前記圧力センサの検出情報を含む情報を、通信回線を介して、前記集中センターに通報すると共に前記監視センターからの指令を受信する伝送装置とを有し、前記監視センターは、前記圧力センサの検出情報に基づき、断水状態の発生の有無を判別することを特徴とする水道メータの監視システム。
【請求項１８】
請求項１ないし１２のうちの何れかの項において、
前記モータの駆動電力の供給状態を監視する電力センサを有し、前記弁制御手段は、この電力センサによって駆動電力が所定の値以下に低下したことが検出された場合には、前記管路を強制的に全開状態に保持することを特徴とする水道メータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は水道メータに関するものであり、更に詳しくは、流量制御機構を備えた水道モータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の水道メータは、流量の検出のみに使用されており、流量調整、管路の開閉、逆流防止等は、水道管に別途取り付けられている、流量調整弁、止水弁、逆止弁等により行われている。
【０００３】
また、高地等での給水圧力を確保するために、低地にとって必要以上の高い供給圧力で給水が行われる場合には、低地の給水管には流量を抑制するために流量調整弁等が取り付けられる。
【０００４】
更に、節水時あるいは給水制限時には、水道メータに取り付けられるパッキンの穴径を小さくしたものに交換することにより、流量を絞る方法が採用されている。
【０００５】
一方、近年においては各家庭での水道等の使用状態等を通信回線を介して集中監視するシステムが利用されるようになってきている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、流量検出のみでなく、流量調整、管路の開閉等の機能も備え、集中監視システムに採用するのに適した水道メータを提案することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の水道メータは、流水管に取り付けた流量検出部と、この流量検出部に対して水流方向の上流側あるいは下流側に配置した流量制御機構とを有し、
この流量制御機構は、弁手段と、この弁手段を駆動するためのモータと、このモータを駆動制御して前記弁手段により管路の開閉および流量調整のうちの少なくとも一方の動作を行なわせる弁制御手段とを有し、
前記弁手段により開閉される前記流水管の部分には、前記水流方向に対して並列に、第１および第２の管路部分が形成され、
前記第１の管路部分には、前記水流方向に沿って上流側から下流側に向かう第１の流水方向に移動して当該第１の管路部分を閉鎖可能な第１の弁手段が配置され、
前記第２の管路部分には、前記第１の流水方向とは逆方向に移動して当該第２の管路部分を閉鎖可能な第２の弁手段が配置されており、
前記弁制御手段は、前記第１および第２の弁手段を個別に制御することにより、前記流水管の全開状態、全閉状態および半開状態を形成することを特徴としている。
【０００８】
例えば、水が第１の流水方向に流れている場合には、同一方向に移動して第１の管路部分を閉鎖可能な第１の弁手段を駆動して流水管の半開状態を形成すればよい。第１の弁手段を流水方向に駆動するために必要な力は小さな力で済むので、電池駆動のステッピングモータを用いた場合でも、このような駆動を簡単に実現できる。
【０００９】
ここで、前記モータとしては回転角度の位置決めが容易なステッピングモータを用いることが望ましい。また、ソレノイドを単独又は複数個用いて、段階的な制御を行うことも考えられる。
【００１０】
ステッピングモータを用いる場合には、その駆動パルスのパルス数をカウントすることにより弁手段の開度を検出することができる。
【００１１】
弁手段の駆動制御は水圧に基づき行うことができる。この場合には、前記流水管内の水圧を検出する圧力センサを配置し、前記弁制御手段により、前記圧力センサの出力に基づき、前記弁手段を駆動制御すればよい。
【００１２】
この構成によれば、例えば、低地等において給水圧力が高い場合等には自動的に流量調整を行うことができる。また、節水時等のように給水圧力が低い場合にも同様に自動的に流量を絞ることもできる。
【００１３】
さらに、圧力センサの出力に基づき、断水状態を検出することができる。すなわち、水圧が異常に低下した場合には断水状態が発生するものと判断することができる。この場合は、当該異常状態を通信回線を介して監視センターに自動通報するように構成すれば、監視センターの側において、断水状態が発生する前に、必要な対策を講ずることが可能になる。
【００１４】
弁手段の駆動制御は時間に基づき行うこともできる。この場合には、タイマー機能を配置し、前記弁制御手段により、前記タイマー機能によるタイマーカウントに基づき、前記弁手段を駆動制御すればよい。例えば、カレンダータイマ等のように、時間単位、１日単位、１週間単位、１カ月単位等で流量制御状況を予めプログラムしておくことができる。
【００１５】
弁手段の駆動制御は流量に基づき行うこともできる。例えば、流量が多い場合には全開状態にし、逆に流量が少ない場合には流量を絞れば、蛇口での流量調整量が少なくて済むなどといった利点がえられる。
【００１６】
ここにおいて、一般にモータによる弁手段の駆動力は小さいので、弁手段を確実に駆動するためには、前記弁手段と前記モータの出力軸の間に減速比の大きな減速機構を連結すればよい。
【００１７】
この代わりに、前記弁手段を開閉するための補助駆動力を発生するソレノイドを備えた構成としてもよい。
【００１８】
あるいは、弁手段をパイロット方式のものとすれば、弁手段により開閉すべき管路の径は小さいので、モータ出力によっても確実に弁手段を駆動することができる。
【００２１】
次に、このようなモータで駆動される弁手段を備えている場合には、モータの故障、弁制御手段の故障等によって弁手段が止まってしまう可能性がある。このような場合に、手動操作によって管路を遮断できるようにするためには、弁手段の状態の如何に関わりなく強制的に管路を遮断可能な止水栓を配置することが望ましい。
【００２２】
逆に、このような場合に手動操作によって給水を確保できるようにするためには、弁手段の状態の如何に関わりなく強制的に管路を開放可能な出水栓を配置することが望ましい。
【００２３】
一方、本発明は、更に、前記弁手段が着座する弁座をクリーニングするためのクリーニング手段を有していることを特徴としている。長期間の使用により、弁座や弁手段には水垢が付着し、この水垢に別のごみが付着すると水漏れ等が発生する原因となってしまう。このような水垢、ごみを除去するためには、弁手段と弁座を擦り合わせるようにすればよい。あるいは、水路に突起等のような水流に渦、キャビテーションを発生させる部位を設けるようにしてもよい。
【００２４】
次に、上記構成の水道メータは、モータによって流水管の開閉が行われるので、モータ駆動電源に異常が発生して駆動電力の供給が停止すると動作しなくなる。従って、駆動電力を監視して所定の値以下に低下したことを検出する電力センサを配置し、そのような場合には、流水管を強制的に全開状態に切り換えることが望ましい。このようにすれば、常に給水を確保できる。駆動電力が低下する場合とは、電池切れ、停電、漏電等がある。また、この場合には、強制的に全開状態に切り換えたことを通信回線を介して監視センターに通報できるように構成することが望ましい。
【００２５】
次に、本発明は水道メータの集中監視システムに関するものであり、上記のような弁手段を備えた水道メータと、当該水道メータを集中監視するための監視センターと、前記水道メータの検針結果、前記弁手段の状態等の情報を、通信回線を介して、前記集中センターに通報すると共に前記監視センターからの指令を受信する伝送装置とを有することを特徴としている。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して本発明を適用した水道メータを説明する。
【００２７】
図１は本発明の一実施例に係る水道メータの概略断面図である。この図を参照して説明すると、本例の水道メータ１は、流量検出部２と、流量制御部３と、制御ユニット４から構成されている。流量検出部２は、円筒状の流水管部分２１と、この内部において水流の上流側から下流側に向けて配列されたストレーナ２２、整流器２３、羽根車２４および磁気センサ部２５を備えている。
【００２８】
羽根車２４は軸流式のものであり、その下流側の端面には磁石２４ａが取り付けられており、羽根車２４と共に回転する磁石２４ａによって発生する回転磁界を磁気センサ部２５によって検出し、検出結果に基づき、制御ユニット４においては当該流水管部分２１を流れる流量が演算される。
【００２９】
流水管部分２１における流量検出部２の下流側の部位には圧力取り出し口２６が開いており、ここを介して取り込まれた水圧が圧力センサ２７によって検出される。
【００３０】
流水管部分２１の下流側に接続されている流量制御部３は、流水管部分２１の下流側に差し込まれた状態の小径の流水管部分３１の上流端開口３２を規定している円環状の弁座３３と、この開口３２を開閉可能な円板状の弁体３４と、この弁体３４を開閉駆動するためのステッピングモータ３５とを有している。図において弁体３４によって開口３２が封鎖された状態が示されている。
【００３１】
図２は、流量制御部３および制御ユニット４の構成を示す説明図である。この図を参照して説明すると、流量制御部３のステッピングモータ３５は、一般的なものであり、モータケース３５ａと、この内周面に取り付けられているステータ３５ｂと、モータ出力軸３５ｃの外周に一体化されているロータマグネット３５ｄから構成されている。モータ出力軸３５ｃの先端部分の外周面には、スクリューねじ３５ｅが形成されている。弁体３４は、円板状の弁本体３４ａと、この背面に取り付けた筒３４ｂとを備え、この筒３４ｂの端にはスクリューねじ３５ｅに噛み合うナット部分３４ｃが形成されている。弁体３４は常に、コイルばね３６によって弁座３３の側に押されている。
【００３２】
ステッピングモータ３５を回転駆動すると、その出力軸３５ｃに噛み合っている弁体３４は出力軸３５ｃの軸線方向に往復移動する。本例では、図２において実線で示す全開位置Ａから、弁座３３に押しつけられた想像線で示す全閉位置Ｂまでの間を往復移動可能となっている。
【００３３】
制御ユニット４はマイクロコンピュータにより構成された制御部４１を備え、ここには、流量センサ部２５からの検出信号、圧力センサ２７からの検出信号が入力される。また、設定器４２を介して各種の指令を入力可能となっている。制御部４１では、入力された検出信号に基づき、流量および水圧を演算し、表示部４３に表示する。また、制御部４１はモータドライバ４４を介してステッピングモータ３５を駆動制御することにより、弁体３４の開度を制御する。モータドライバ４４から出力される駆動パルス４４Ｓは制御部４１にフィードバックされ、当該制御部４１において駆動パルスをカウントすることにより、弁体３４の開度を演算する。演算された開度は表示部４３を介して表示可能となっている。
【００３４】
制御ユニット４は伝送装置５に接続されており、制御ユニット４において演算された流量、圧力、弁開度等の情報は、伝送装置５から、通信回線６を介して、遠隔地にある集中監視センター７に送信可能となっている。また、集中監視センター７では、各種の指令、情報等を通信回転７、伝送装置５を介して、制御ユニット４に供給可能となっている。
【００３５】
このように構成した本例の水道メータ１は流量制御部３を備え、この流量制御部３はステッピングモータ３５によって弁体３４の開度を調整可能となっている。従って、流量を精度良く制御することができる。また、節水時等には流量を絞る等の制御も簡単に実現できる。
【００３６】
さらに、給水状況等に応じて多様な流量制御を自動的に行うことができる。例えば、圧力センサ２７により得られる水圧に基づき、給水圧力が低い場合には弁を全開状態にし、給水圧力が高すぎる場合には、流量を絞る等の制御を行うことができる。また、検出される流量に基づき弁の給水の遮断等を行うこともできる。例えば、流量が長時間に渡って異常に多い場合には、何らかの異常が発生したものと判断して、給水を遮断する等の制御を行うことができる。これに加えて、予め設定したプログラムに従って制御ユニット４の制御部４１により弁の開度調整を行うこともできる。
【００３７】
さらには、圧力センサ２７の検出結果に基づき水圧が異常に低下した場合には、断水状態に陥ったものと判断し、この判断結果を監視センター７に通報するようにしてもよい。勿論、監視センター７の側において通信回線を介して受信した水圧情報に基づき、断水状態の発生の有無を判別してもよい。このように断水状態の番別も行うようにすれば、断水発生前の事前対策を迅速に講ずることができるので便利である。
【００３８】
更にまた、図２において想像線で示すように、モータ駆動用の電源回路４５から供給されるモータ駆動電力を監視し、当該電力が所定の値以下に降下した場合には、制御部４１において強制的に弁を全開状態に切り換えてモータ駆動を停止することが望ましい。このようにすれば、例えば電池切れの場合や停電時において、弁が閉鎖状態のまま開かずに、給水ができないといった不具合を回避できる。モータ駆動電力の監視としては、電圧あるいは電流センサを用いればよい。
【００３９】
また、かかる異常状態は、伝送装置５を介して監視センター７に通報することが望ましい。監視センター７の側では、電池交換等の事後処理の対策を迅速に講ずることができる。
【００４０】
このように、本例の水道メータ１を採用すれば、水道メータの所謂インテリジェント化を容易に実現できる。
【００４１】
（流量制御部の第１の変形例）
ここで、ステッピングモータ３５による弁駆動力はそれほど大きいものではない。特に、電池駆動の場合は特にそのように言える。
【００４２】
従って、弁体３４の開閉駆動が小さな駆動力によって確実に行われるようにするためには、ステッピングモータ３５の出力軸３５ｃと弁体３４の間に大きな減速比の減速機構を連結することが望ましい。このようにすれば、弁体の動作速度が低下するが、駆動力を大幅に高めることができる。
【００４３】
減速機構を採用する代わりに、図３に示すように、ソレノイドを付加した駆動機構を採用することもできる。図３を参照して説明すると、ここに示す弁体駆動機構は、ステッピングモータ１３５と、電磁ソレノイド８とを備えている。弁体１３４に連結されているスクリューねじ１３５ｅが形成されている出力軸１３５ｃは、ステッピングモータ１３５の出力軸であると共に電磁ソレノイド８の作動ロッド８ａである。従って、出力軸１３５ｃには、ステッピングモータ１３５による回転力が作用すると共に、電磁ソレノイド８による弁体開閉方向への駆動力が作用する。
【００４４】
これらステッピングモータ１３５および電磁ソレノイド８の駆動制御部９によって、最も大きな駆動力が必要とされる弁体移動時において、ステッピングモータ１３５による弁体駆動力を補助するような駆動力が発生するように電磁ソレノイド８を駆動すれば、弁体１３４の駆動を滑らかにしかも確実に行うことができる。この結果、弁体１３４の開度調整による流量制御を精度良く行うことが可能になる。
【００４５】
（流量制御部の第２の変形例）
小さな駆動力により弁体の開閉を行うためには、パイロット方式の弁機構を採用することもできる。図４（ａ）、（ｂ）には、パイロット方式の弁機構を備えた流量調整部を示してある。この流量調整部３Ａは、弁体としてダイヤフラム弁２３４を備え、このダイヤフラム弁２３４によって、開口３２の開閉が行われる。
【００４６】
ダイヤフラム弁２３４の弁体２３４ａはダイヤフラム２３４ｂに取り付けられており、ダイヤフラム２３４ｂは、水流入側の水圧が作用する圧力室１１と、水流出側である小径の流水管部分３１の内部３１ａとを仕切っている。圧力室１１は、水流入側に連通していると共に、パイロット弁２３６を介して水流出側３１ａに連通可能となっている。パイロット弁２３６は図１、２に示すステッピングモータと同様な構成のステッピングモータ２３５によって開閉駆動される。
【００４７】
通常はパイロット弁２３６は開いており、従って、圧力室１１には水流出側の低い圧力状態となっている。この結果、ダイヤフラム弁２３４は図から分かるように流入側の水圧によって弁座３３から離されて押し上げられ、開口３２は全開状態に保持される。よって、流水状態（給水状態）が形成される。
【００４８】
パイロット弁２３６を閉じると、圧力室１１は水流入側の高い圧力状態となるので、弁座３３に押しつけられ、図４に示す状態となる。この結果、開口３２が全閉状態となり、水の供給が遮断される。
【００４９】
ここにおいて、何らかの原因によってパイロット弁２３６の駆動機構が故障して動作しなくなった場合に、強制的に、給水、あるいは遮断する必要がある。このために、本例の流量制御機構３Ａにおいては、ダイヤフラム弁２３４を手動により強制的に閉じることのできる手動止水弁１２が取り付けられている。この手動止水弁１２は、ダイヤフラム弁２３４を全閉状態にすると共に、そのねじ込み部分１２ａのねじ込み量、すなわち、ダイヤフラム弁２３４の押しつけ量を調整することにより、ダイヤフラム弁２３４の開度を調整可能な流量調整機構として機能する。
【００５０】
また、本例では、パイロット弁２３６が故障等により動作しなくなった場合に、強制的にダイヤフラム弁２３４を開くことのできる手動出水弁１３が取り付けられている。この手動出水弁１３を開くことにより、パイロット弁２３６を迂回して、圧力室１１を低圧力の水流出側に連通させることが可能となっている。
【００５１】
このように構成した本例の流量調整部３Ａによれば、ステッピングモータによりパイロット弁を駆動するようにしているので、比較的小さな駆動力により、給水路の開閉を行うことができる。
【００５２】
また、手動止水弁および手動出水弁を備えているので、ステッピングモータの故障時等において、必要に応じて、給水開始、給水遮断を行うことができるので、安全性の点、利便性の点で有利である。
【００５３】
さらに、手動止水弁を調整することにより、ダイヤフラム弁の開度を調整できるので、結果として、流量調整もある程度行うことができるという利点もある。
【００５４】
（流量制御部の第３の変形例）
なお、管路を全開、全閉する必要の無い場合における流量調整を行う機構としては、図５に示すように、先端が円錐状に尖っている円柱状の弁体をステッピングモータによって管路に対して直交する方向に駆動する機構を用いることができる。弁体の差込み量を調整することにより、管路面積を変更でき、結果として、流量を調整できる。
【００５５】
（流量制御部の第４の変形例）
図７には、流量制御部の更に別の例の主要部分を示す説明図である。この図に示すように、流量制御部が取り付けられている流水管部分には、同一内径の第１および第２の管路部分４０１、４０２が形成されている。第１の管路部分４０１の一端側の開口３３Ａは第１の弁体４３４Ａによって開閉可能となっている。すなわち、第１の弁体４３４Ａは第１の水流方向に移動して、円環状の弁座３３Ａに着座して当該第１の管路部分４０１を封鎖可能である。
【００５６】
これに対して、第２の管路部分４０２においては、反対側の開口３３Ｂが第２の弁体４３４Ｂによって開閉可能となっている。すなわち、第２の弁体４３４Ｂは第１の水流方向とは逆方向に移動して円環状の弁材３３Ｂに着座して当該第２の管路部分４０２を封鎖可能である。
【００５７】
これら第１および第２の弁体４３４Ａ、４３４Ｂは単一あるいは個別のステッピングモータ（図示せず）によって駆動される。
【００５８】
これらの弁体を個別に駆動することにより、水流管の全開、全閉および半開状態を形成できる。駆動制御のシーケンス例を図７（ｂ）に一覧表として纏めてある。この図に示すように、状態▲１▼は、第１の弁体が開で第２の弁体が閉であり、全体として半開状態である。状態▲２▼は、双方の弁体が閉であり、全体として全閉状態である。状態▲３▼は、第１の弁体が閉で第２の弁体が開であり、全体として半開状態である。状態▲４▼は、双方の弁体が開で、全体として全開状態である。
【００５９】
各状態間の切り換え動作においては、同時に２個の弁体が駆動されることはなく、常に一方の弁体のみが開閉される。また、水流方向が図７（ａ）に示す方向であるとすると、初期状態が状態▲１▼の半開状態であるとすると、全閉状態（状態▲２▼）を形成するためには、第１の弁体を水流方向に移動すればよいので、小さな駆動力でこのような閉じ動作を行うことができる。また、状態▲１▼の半開状態から全開状態である状態▲４▼に切り換える場合にも、第２の弁体を水流方向に移動すればよいので小さな駆動力で開き動作を行うことができる。
【００６０】
ここで、全開状態である状態▲４▼から半開状態である状態▲１▼への切り換え時には、第２の弁体を水流に逆らって閉じる必要がある。しかし、この場合には、他方の第１の弁体は開いているので、それほど大きな駆動力は要求されない。
【００６１】
なお、水流方向が逆向きの場合にも同様であり、小さな弁駆動力で流量制御を実現することができる。
【００６２】
（弁座クリーニング機構）
次に、図６は、図１、２に示す流量制御部３の弁体駆動部分の変形例を示すものであり、弁座クリーニング機構が備わっている。
【００６３】
すなわち、弁体３３４は、円板状の弁本体３３４ａと、この背面に取り付けられている筒３３４ｂとを有し、筒３３４ｂの端には、ステッピングモータ３３５の出力軸３３５ｃの先端外周面に形成したスクリューねじ３３５ｅに螺合したナット部分３３４ｃが形成されている。このような構成は図１、２に示す例と同一である。
【００６４】
しかるに、本例では、弁体３３４のの弁本体３３４ａは、筒３３４ｂに対して回転自在に取り付けられており、これらの間には、ぜんまい３３６が連結されている。また、筒３３４ｂは通常は回転しないように保持されているが、この外周面には外歯歯車３３７が形成されており、この外歯歯車３３７は減速機構３３８を介してモータ３３９に連結されている。モータ３３９は固定部分３４０に対してスライド機構３４１を介して弁体移動方向にスライド可能となっている。
【００６５】
この構成の弁体駆動機構においては、ステッピングモータ３３５を駆動して弁体３３４を弁座３３に押しつけた時点において、モータ３３９を駆動して筒３３４ｂを回転させる。弁本体３３４ａは弁座３３に押しつけられているので回転しない。この結果、これらの間に連結されているぜんまい３３６が巻き付けられる。
【００６６】
弁体３３４を開く方向にステッピングモータ３３５を駆動して、弁本体３３４ａを弁座３３に押しつけている押しつけ力が緩むと、巻き付けられたぜんまい３３６の弾性復帰力が勝って、弁本体３３４は、弁座３３に接触しながら回転する。この回転により、弁座３３の表面に付着している水垢、ごみ等が除去される。同時に、弁本体３３４の表面も弁座３３と擦れ合って、そこに付着している水垢、ごみ等が取り除かれる。
【００６７】
このように、本例の機構によれば、弁体３３４を開く際に必ず、弁体と弁座が相互に擦れ合うので、それらの表面に付着している水垢、ごみが除去される。よって、付着した水垢、ごみ等によって、弁体３３４による封鎖が不完全となり、水漏れ等が発生するといった弊害の発生を防止できる。
【００６８】
なお、弁座クリーニング機構としては、弁座近傍の管路内周面に、水流に渦、キャビテーションを発生させるような突起、凹部等を形成したものを採用することもできる。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の水道メータによれば、ステッピングモータ等のモータにより駆動可能な弁体を備えた流量制御機構が備わっている。従って、本発明によれば、検出した流量に基づく給水制御、給水圧力に基づく流量制御等といった多様な流量制御を簡単に実現することができる。
【００７０】
また、ステッピングモータを用いる場合には弁体の開度調整が容易であり、この結果、流量調整も精度良く行うことができる。さらには、ステッピングモータの駆動パルスのパルス数をカウントすることにより、弁体の開度を検出できるので、流量制御が容易になる等の効果が得られる。
【００７１】
次に、本発明では、弁手段とモータの出力軸の間に減速機構を連結し、あるいは、弁手段を駆動するために、モータとソレノイドを併用した構成を採用している。あるいはこの代わりに、弁手段をパイロット方式のものとしている。このような構成を採用することにより、ステッピングモータ等のような駆動力が比較的小さな駆動源を用いた場合においても、弁手段の開閉を確実にしかも円滑に行うことが可能になる。
【００７２】
また、逆方向に移動する第１および第２の弁体を個別に開閉する構成を採用することにより、駆動力の小さなモータによる円滑な流量制御を実現できる。
【００７３】
一方、本発明では、ステッピングモータ等からなる流量制御部の状態の如何に関わりなく強制的に管路を遮断可能な止水栓、強制的に管路を開放可能な出水栓を備えた構成を採用している。この構成を採用することにより、ステッピングモータが故障等により動作しない場合においても、給水開始、給水遮断を行うことができる。
【００７４】
次に、本発明では、弁手段が着座する弁座をクリーニングするためのクリーニング手段を備えた構成を採用している。この構成を採用することにより、水垢、塵等が弁手段等に付着して水漏れ等が発生するという弊害を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した水道メータの一例を示す概略断面構成図である。
【図２】図１の水道メータの主要部分を取り出して示す説明図である。
【図３】図１の水道メータの流量制御部における弁駆動機構の変形例を示す説明図である。
【図４】図１の水道メータの流量制御部の変形例を示す概略縦断面図および概略横断面図である。
【図５】流量調整用の弁体の例を示す説明図である。
【図６】弁座クリーニング機構の例を示す説明図である。
【図７】流量制御部の変形例を示す概略構成図および制御状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１  水道メータ
２  流量検出部
３  流量制御部
４  制御ユニット
２７  圧力センサ
３２  開口
３３  弁座
３４  弁体
３５  ステッピングモータ
４１  制御部
４３  表示部
４５  電源回路
５  伝送装置
６  通信回線
７  集中監視センタ
８  電磁ソレノイド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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