流量計測の歴史…aA0409-08
0385-9886/04/¥500/論文/JCLS〔連載〕

流量計測の歴史 第13 回＜水道メータとガスメータ＞

小川胖

Yutaka Ogawa

はじめに計測技術2004 年８月号「流量計測の歴史＜10．流量計開発の歴史 2 ＞」で水道メータについて述べましたが、ご熱心な読者の方から、すばらしいドイツ語の水道メータと日本語の水道、ガスメータの歴史に関する資料a〜dが提供されました。この連載の第１号でのご挨拶で読者の皆様からの興味ある資料の提供があった場合、是非取り入れたいと申しておりました通り、少し時間的には19 世紀へと戻りますが、本号で第１図 ジーメンスによる二重円筒メータご紹介いたしたいと思います。
ービンからヒントを得た

１．水道メータの歴史asものと思われる。1865

ブンテ（H. Bunte）は1875 年及び1876 年に専門雑

年にはジーメンスによっ

誌 JGW において水道メータ特許の評論を非常にて第３図の複式放射噴詳しく記している。最初の高圧水道メータは1828 年

流式の最初の翼車型水からの８月号でも述べたようにブルントン（Brunton）

道メータが現れた。のピストン型水道メータであった。

このメータの凝って色々なピストン構造型水道メータの発明特許が1871いるところは、整流器

年までに、英国特許庁に146 も登録されたが、その内兼濾過器と思われる部

訳は英国から104、ドイツから14、米国から17 などで品が入り口側に一体とあった。

なって組み込まれてい1 8 5 1 年 と 1 8 5 2 年 に ダ ン （D u n n ）と テ ー ラることである。

第２図 反動タービンメータ（Taylor）によって最初の翼車型水道メータが現れ、1852年にはジーメンス（Siemens）によって第１図に示すような二重円筒メータが設計されている。
この図ではすでに入り口に整流器が付いていることである。残念ながら羽根車の形状がよく分からない。
1853 年あるいは 1856 年にジーメンス・アダムソン（Siemens-Adamson）によって第２図の反動タービンメータが発表されている。
これは上の方から水が流れ込み、タービンの真横から流出している。恐らく1840年にジェームズ・B・フランシスによって設計された発電用のフランシス・タ

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計測技術 2004. 11.

第３図 ジーメンスによる最初の翼車型水道メータ

流量計測の歴史…s

タービンメータとして衝突車輪型、ウォーム型、スクリュー型、翼車型、及び反動タービン型が挙げら
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れ、色々な構造が知られている。第４図は1871 ／72
年ローゼンクランツ（P. Rosenkranz 独）による平板10翼車式メータで、６つの腕状の平らな羽根車１軸から1874 年にはレオポルダー（ J. Leopolder、オーストリア）によって第５図の２翼車型メータ、1875 年にファーラ （Faller、オーストリア）によって、第６図の325誤差［%］構成されている。

圧力：0.4〜0.5MPa
口径：25mm

1064–55–10

噴流型メータ、1875年にエベレット（G. A. Everett、米）によって第７図のウォーム翼車型メータが作られ–15た。

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流量［m3/h］
第８図 最古の水道メータの誤差曲線

今まで述べてきたメータのほかに、古いものとしてウォルトマン・メータがある。
第４図 ローゼンクランツの第５図 レオポルダーの平板翼車型メータ

２翼車型メータ

ライプチッヒの水道工事会社ナウンフォッフ（Naunhof）の拡張工事で、1893 年に水理学者として認められていたチーム（A.Thiem）が取水量を把握するための水道メータを必要とした。
毎日30,000 から35,000m3 の排水量と高い圧力損失のため及び場所の事情によって大型の翼車型メータは使えかった。そのために1790年にハンブルグのウォルトマン（Reinhold Woltman）によって発明された開水路及び河川での計測用の流量測定翼車として知られていたものを圧力配管ないし独特な容器を用いて配管中に組立てるという考えに到達した。これを第９図に示す。このようにして、翼車は流れに対し軸方向であ

第６図 ファーラの噴流型メータ

第７図 エベレットのウォーム翼車型メータ

り、口径も大きく今までの翼車型メータよりも圧力損失が何倍も小さくなった。最初の構造は当時のライプチッヒの水道工事取締役のローザー（M. Rother）に

1875 年からの最古のメータの誤差曲線を第８図に示す。１はケネディ社の往復ピストン型水道メータ、２はローゼンクランツ社の回転ピストン型メータ、３はゲスト&クライムス社の反動タービン型メータ、４はファーラ社の多噴流式翼車型メータ、５はファーラ社の単噴流式翼車型メータ、６はマイネッケ社の放射多噴流式翼車型メータの誤差曲線である。
計測技術2004.８月号「流量計測の歴史＜10．流量計開発の歴史2＞」でも述べたように、ピストン型あるいは多噴流式翼車型メータは他のメータに比べ流量範囲が広く精度も良いのが分かる。

第９図 チームによるウォルトマン・メータ（1893 年）

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流量計測の歴史…dより、大幅に改善され、1901 年にマイネッケ（FirmaMeinecke）がウォルトマン・メータの大量生産を行った。
1896 年にはマイネッケ社が第10 図に示すような一種の円板メータを設計製作した。

第11 図 国産第１号の平円板型水道メータ

また大阪市の福山類三郎は1905 年に 桐に漆を塗第10 図 マイネッケ社の円板メータ

った 浮動性翼車を用いた乾式複箱メータを試作し、翌年大阪市水道課に納入している。写真２はそのメー企業としても敏感に計測技術的に熟考し、検定用にタを分解した写真である。

優れた（器差）補正装置付きをこれに実施した。1898
年にはジーメンス・ハルスケ（1898）も製作している。
ロータリー・ピストン型メータがパイパースベルグ社（Pipersberg）で1906 年に、ボップ・ウント・ロイター社（Bopp & Reuter）で1909 年に生産されたが、翼車型水道メータには対抗はできなかったという。
〔国産水道メータ〕
さて日本の水道メータd
写真２ 分解された福山式水道メータはどうなっていたかというと、もっぱらドイツのジーメンス社やボップ・ウン

なお「流量計測の歴史＜11．19 世紀末から20 世紀

ト・ロイター社からの輸入初頭へ＞」で東京に水道が敷かれた1901 年の英国記に頼っていた。十文字大事を紹介したが、日本の最初の近代水道は 1887 年、元（写真１）は 1903 年農横浜市に英国人パーマの設計によって竣工されている。東京はそれより遅れること11 年の1898 年の竣工

商務省より風車、揚水車などの状況調査を嘱託さ

写真１ 十文字大元の肖像であった。

れ1903 年（明治36 年）に渡米し水道メータやガスメータを学び、翌年に帰国し金門商会を設立した。

d２．ガスメータの歴史

ガスメータについては「流量計測の歴史＜９．流量1906 年東京市長後藤新平のすすめにより、水道メ計開発の歴史 1 ＞」で英国のサミエル・クレッグやータの製作研究を開始した。しかし当時の日本の産業

ジョン・マラムによって開発・改良された湿式ガスメ

基盤は欧米に比べて水準が低く材料面や精密機械工作ータを紹介したが、その後米国のチャールズ・W ・ハが困難で、大量生産でコストの低い輸入品には、耐久イマンが特許を取得し、ハイマンドラムが完成され性と価格の面でとても太刀打ちできる状況ではなかった。ハイマンドラムは水中での回転に対する抵抗の減たが、ついに1906 年（明治39 年）に第11 図に示す十少と容量の増大が特徴であった。一時このタイプのメ

文字式平円板型及び翼車型の水道メータの開発に成功

ータがほとんどのガス製造所のガス製造量と送出量のした。

計量に使用されたという。

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流量計測の歴史…f

写真３はオランダの新アムステルダム・ガス会社の〔国産ガスメータ〕
日本では、ガスメータは明治初期には国内で生産さ基地に置かれた典型的な当時の設備で、６台の大容量
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湿式ガスメータで構成されており、28 万m /h の容量れておらず、すべて外国品に頼っており、主に英国のを有していた。

パーキンソン、トーマス・グローバー、マンチェスター、ブラドック及び米国のメリーランドなどの会社からの輸入品が使用されていた。
1904 年（明治37 年）に前出の十文字大元は桑沢松吉とともに苦心惨憺の結果、ガスメータを作りあげた。金属加工部品に至ってはブリキの手作り加工したもの、文字板は紙の印刷目盛を銅板に貼って使用したものであった。伝達歯車は紙に原画を書いたものを真鍮板に貼り糸鋸で真鍮板を切り、ヤスリで仕上げた手作り芸の製品であったという。
写真４がその十文字乾式ガスメータA 型と称される

写真３ 新アムステルダム・ガス会社に並ぶ湿式ガスメータ群ものである。

しかし湿式ガスメータは、精度はともかく気温（凍結）に左右され、使いにくいなどの点で不評をかっており、また価格も高すぎた。そこでサミエル・クレッ
グはロンドンで最初の乾式ガスメータの試作を試みた。
1833 年にジェームス・ボガーダスは油をしみこませた絹のダイヤフラム（膜）とバルブを使い、角形のブリキケースに内機を入れたメータを作ったが、ダイヤ国産A型ガスメーター

国産A型ガスメーター（透視）

写真４ 国産品の十文字乾式ガスメータA 型フラムがうまく作動せずガスの排出を一定にできなかった。その後ウィリアム・リチャードなどが改良を進め、1850 年にトーマス・グローバーが改良に改良を重ね、第12 図に示す現在の膜式ガスメータの原型である、トーマス・グローバーの２膜式スライドバルブメータが完成した。

このように水道メータとガスメータは長い歴史を持っている。特に水道メータとして開発された各種メータの一部は次第に石油、石油化学産業などの工業用の容積式流量計やタービンメータへと発展していくことは想像に難くない。
＜参考文献＞a

Joachim Böhler “Handbuch der Wassermessung” R.
Oldenbourg Verlag, München. Wine 1965s 「近代水道百人」，近代水道百人選考委員会編，日本水道新聞社
トーマス・グローバーの構造図（正面）

トーマス・グローバーの構造図（側面）

d 「計って守って50 年」，日本ガスメーター工業会

第12 図 トーマス・グローバーの2 膜式ガスメータ

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