流量計及びそれに用いるストレーナ
【課題】 簡単に取り付けられるストレーナを備えた流量計を提供する。
【解決手段】 流入口と流出口を有し、流体の流量を計測する羽根車１５を流入口と流出口に対して縦方向に配置した流量計において、羽根車に向かう流体の流路に異物の通過を防止するストレーナを配置するとともに、そのストレーナは、前記流路の内壁に嵌合される筒状部と、その筒状部を仕切るように形成された壁部と、その壁部を貫通して多数形成された流体の通過孔を有し、かつ、そのストレーナの前記筒状部には、流路の内壁に対し接近・離間する方向に弾性変形可能な係止部が形成され、流路の内壁にはそのストレーナ側の係止部が弾性的に係合する係合部が形成されて、それら係止部と係合部との係合によりストレーナがワンタッチで流路の内壁に取り付けられる。
【解決手段】 流入口と流出口を有し、流体の流量を計測する羽根車１５を流入口と流出口に対して縦方向に配置した流量計において、羽根車に向かう流体の流路に異物の通過を防止するストレーナを配置するとともに、そのストレーナは、前記流路の内壁に嵌合される筒状部と、その筒状部を仕切るように形成された壁部と、その壁部を貫通して多数形成された流体の通過孔を有し、かつ、そのストレーナの前記筒状部には、流路の内壁に対し接近・離間する方向に弾性変形可能な係止部が形成され、流路の内壁にはそのストレーナ側の係止部が弾性的に係合する係合部が形成されて、それら係止部と係合部との係合によりストレーナがワンタッチで流路の内壁に取り付けられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、水道メータ等の流量計に関し、特に縦型ウォルトマン式流量計に関する。
【背景技術】
【０００２】
縦型ウォルトマン式流量計においては、図１７に示すように、水道メータの１次側（上流側）より流入した水（被計量流体）は、補足管１０１を通過した後、下ケース１０２の下部へと入り、その後上昇して整流器１０３を通り、羽根車１０４にぼぼ軸方向から当たる。羽根車１０４等は自身の回転軸１０５に対して角度のある捻れた複数枚の板羽根を有し、その板羽根にほぼ軸方向から水が当たることにより、その水流の力で羽根車１０４が回転する。その回転数が機械的又は電気的に取り出されることにより流量が測定されて、それが上ケース１０６の計量表示部１０７に表示され、羽根車１０４を通過した水は流出口１０８から下流に流れる。
【０００３】
ここで、従来の縦型ウォルトマン式流量計においては、多数の孔が打ち抜かれた金属製で板状（パンチングメタル状）のストレーナ１１０が、補足管１０１の流入側にスリーブ１１１を介してねじ１１２等により固定されて設置されている。補足管１０１の流出側１１３又は下ケース１０２の流入側１０４にそのストレーナ１１０が設置される場合もある。流入口１１５から入った流体はストレーナ１１０を通過して羽根車１０４を回転させ、流出口１０８へと向かう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のストレーナ１１０はパンチングメタル状の板形態をなすものであるため、単独での固定が難しく、スリーブ１１１やねじ１１２を用いた固定が必要で設置が面倒であり、量産には不向きであった。
【０００５】
この発明の課題は、簡単に取り付けられるストレーナを備えた流量計を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００６】
この発明は、流入口と流出口をつなぐ方向に対して、流体の流量を計測する羽根車の回転軸が交差するように縦方向に配置された流量計において、前記羽根車に向かう流体の流路に異物の通過を防止するストレーナを配置するとともに、そのストレーナは、前記流路の内壁に嵌合される筒状部と、その筒状部を仕切るように形成された壁部と、その壁部を貫通して多数形成された流体の通過孔を有し、かつ、そのストレーナの前記筒状部には、流路の内壁に対し接近・離間する方向に弾性変形可能な係止部が形成され、流路の内壁にはそのストレーナ側の係止部が弾性的に係合する係合部が形成されて、それら係止部と係合部との係合によりストレーナがワンタッチで流路の内壁に取り付けられることを特徴とする。
【０００７】
このように、筒状のストレーナの採用により、従来の板状のストレーナと固定用のスリーブ及びねじ部材の組合せに比べて、部品点数の削減、部品単価の低減さらには組立工数の低減を図ることができる。また樹脂化した場合でも強度の低下を防ぎ、水流方向にかかるスラスト荷重に対する強靱化を図ることができる。
【０００８】
また、ストレーナの筒状部が管継ぎ手の開口から挿入される際に、そのストレーナに形成された係止部が弾性変形を伴い内壁で押し戻された後の弾性復帰作用によりその係合部に係合して、ストレーナが管継ぎ手の端部に抜け止めされた状態で取り付けられるようにすることができる。
【０００９】
また、前記ストレーナの前記筒状部には、前記ストレーナ側の係止部を流路側の係合部から弾性的に離脱させて前記ストレーナをワンタッチで流路内壁から取り外すための係合解除つまみ部が前記ストレーナの前記筒状部の端部に形成されていることにより、ストレーナの取外しも簡単に行い得る。
【００１０】
また、この発明は、流量計としてはもちろん、流量計に取り付けるためストレーナとして把握することもできる。
【発明の実施の形態】
【００１１】
以下、この発明の実施の形態を図面に示す実施例を参照しつつ説明する。
以下の例は、例えば水道メータに適用される流量計であり、その場合の被計量流体は水である。
【００１２】
図１において、流量計１は、補足管２と、その補足管２が接続された下ケース１１と、その下ケース１１の上部に設けられた計量装置４とを含む。下ケース１１は、補足管２とジョイント５により連結された直管状の流入管部分３と、その直管状の流入管部分３から所定の曲率半径で直角に曲げられたＬ字管状の曲がり部として曲管部（以下、Ｌ字管ともいう）１６と、計量室１７の羽根車１５を経た被計量流体を導くＬ字管状の流出管部分８とを備える。
【００１３】
下ケース１１内の計量室１７は、曲がり部（Ｌ字管部）１６の垂直管部分の上端に位置し、この計量室１７内に垂直方向のピボット（回転支持軸）１４により羽根車１５が水平面内で回転可能に収容されている。羽根車１５の中心部には下向きに開口する中心穴６が形成され、この中心穴６がピボット１４に緩く嵌合するともに、そのピボット１４の先端で羽根車１５が回転可能に支持される。羽根車１５は自身の中心線のまわりに螺旋状にねじれた複数の羽根１５ａを備え、ほぼ垂直下方から流入する被計量流体により回転する。
【００１４】
羽根車１５を回転させつつそこを通過した被計量流体は、計量室１７の外周の開口から羽根車１５の半径方向外方へ流出し、Ｌ字管状の流出管部分８により垂直下方から水平方向に所定の曲率で方向を変え、下流に導かれる。被計量流体の流量にほぼ比例する羽根車１５の回転数は、電子的又は機械的に流量に変換されて計量装置４で計量され、所定の流量の表示がなされる。
【００１５】
羽根車１５の下側に近接して下ケース１１には整流器１３が固定されている。整流器１３は環状をなして、その環状内に半径方向又はその他所定の配置形態で複数の整流板を有し、また中心部に上記ピボット１４を備えて、羽根車１５の支持機構を兼ねている。下方から導かれる被計量流体はこの整流器１３を通過することにより、その整流板で整流された後、羽根車１５に当たるようになっている。なお、放射状の整流板に加えて（又は置換して）、Ｌ字状管部１６の曲がり部に、被計量流体の流れを乱さないための整流板１９を配置することができる。整流板１９は、Ｌ字状管部１６の曲がり部の曲率にほぼ対応する曲率の曲がり（湾曲形態）を有し、Ｌ字状管部１６の管壁の曲がりに沿って所定長さ延びるもので、整流板１９の凹曲面側の板面には、その整流板１９と垂直に交わるリブ１８がＬ字状管部１６の中心線と平行な方向に延びるように形成されている。
【００１６】
上記整流板１９としては、適数（例えば１〜４枚、好適には３枚程度）のものを用いることができ、複数設ける場合は、複数の整流板１９が所定の間隔及び曲率半径で設けられ、各整流板１９と垂直に交わるように、整流板１９の幅方向の中間に適数（例えば１枚）のリブ１８が形成され、リブ１８が各整流板１９を連結して一定の強度を確保する。このような整流板１９は、整流器１３の下端部に連結されて、その整流器１３によって位置固定に支持される。
【００１７】
この流量計１において、補足管２と直管状の流入管部分３（流入口）は水平方向で同軸上にあり、さらに流出管部分８（流出口）も同軸上にある。言い換えば、補足管２及び流入管部分３の中心線の延長線に対し、羽根車１５に近い側を上側、羽根車１５から遠い側を下側としたとき、補足管２から流入管部分３を経て導入される被計量流体を下向きに下げることなく、まっすぐ水平に導入し、そのままＬ字状管部（Ｌ字管）１６により羽根車１５の軸方向に沿う向き（垂直上方）に流れの方向を変えて、被計量流体を羽根車１５に当てて計量する構成である。
【００１８】
また、この流量計１においては、流入管部分３の流路断面積（流入口の断面積）をＳ１、羽根車１５に対する下側からの導入部の断面積（整流器１３の内径又は羽根車１５の外径に対応する断面積とも言える）をＳ２としたとき、Ｓ１からＳ２に至るまでの断面積の変化として、Ｓ１とＳ２とはほぼ等しくなるように、あるいは等しくなくとも両者の差は所定値以下とされている。すなわち、Ｓ２／Ｓ１は例えば０．７〜１．４の範囲に規定される。
【００１９】
ストレーナ２０及び補足管２を通過した被計量流体は、下ケース１１へ入る。流入口部分３は補足管２から続く直管を延長するように延びていき、整流器１３に設置してあるピボット１４上の羽根車１５に、被計量流体が垂直に当たるように、上述のようにＬ字管のごとく直管が所定の曲率で直角に曲げられて、Ｌ字状管部１６とされる。
【００２０】
上記のように、流入口３側から羽根車１５へと導く被計量流体の管路を、下側に下がることなく、水平から垂直へとＬ字状管部１６で直角に曲げるようにし、また流入側から羽根車１５までの断面変化を小さくした（滞留部をなくした）ことにより、流路の折れ曲がり部分が少なく、また滞留部がほとんどなく、さらに流体の流れの乱れが少なくなり、圧力損失が減少する。その結果、流量計の容量を増加させることができる。
【００２１】
上記のような流量計１において、補足管２の流入側端部（フランジ３８の開口部）には、樹脂製で筒状のストレーナ２０が設置されている。ストレーナ２０は、補足管２の流入側開口部の内壁に嵌合され、その内壁は円形断面をなすところから、ストレーナ２０の外殻は円筒形態の筒状部２２（円筒状部又は円筒部）を備えている。
【００２２】
図２及び３に示すように、ストレーナ２０の筒状部２２内には、該筒状部２２を仕切るように形成された壁部を備え、この壁部は流体の流入側に向かって凸となるドーム状凸曲面２４を有して、そのドーム状曲面２４に多数の流体の通過孔２５が開口している。さらに具体的には、ストレーナ２０の筒状部２２内には、その軸方向に所定の厚みｔを有するドーム状壁部（凸曲面状壁部）２６が、流体の流入側(IN)に向かって凸となるように形成される。そのドーム状壁部２６をストレーナ２０の軸方向と平行に、上述の多数の通過孔２５が貫通している。図３に示すように、通過孔２５（格子）の流入側の端面には、所定の曲率の円弧状のアール部２５ａが形成され、このアール部２５ａが後述のように縮流（水流等が中心側に絞られて流れ径が細くなること）を防止する。なお、このようなアール部２５ａは、通過孔２５（格子）の流出側にも形成することができる。
【００２３】
それら通過孔２５は多角形状の断面、特にこの例では正六角形状の断面を有し、その正六角形状の通過孔２５の互いに隣り合うもの同士の仕切り壁部はほぼ一定の肉厚で形成されている。言い換えれば、ストレーナ２０の通過孔２５は正六角形状のハニカム筒状部２８の空洞部により形成されるとともに、それら通過孔２５の流体の流入側開口がその流入側に膨出したドーム状曲面に２４に開口し、流出側の開口がドーム状壁部２６の凹状のドーム状凹曲面２７に開口している。これら流入側及び流出側のいずれの開口も、ハニカム形状となっている。
【００２４】
上記ストレーナ２０の筒状部２２の一端にはフランジ２９が半径方向外方に突き出るよう形成されている。その筒状部２２の外周面には、フランジ２９に近接して１又は複数（この例では２個）の係止部３０が外向きに突出して、かつ１８０度の角度間隔で、ストレーナ２０の中心に介して対称に形成されている。これらの係止部３０は、フランジ２９の側（流体の流入側）に、ストレーナ２０の軸線のほぼ直角な係止面（ストッパ面）３１と、その係止面３１から流出側に向かって漸次高さが低くなる斜面３２とを備える。
【００２５】
また、これらの係止部３０に対応してストレーナ２０の筒状部２２には、図４に示すように、それぞれ弾性変形部３３が形成されている。この弾性変形部３３は、筒状部２２に対しフランジ２９側の端部から軸方向と平行に２本のスリット３４が形成されることにより、帯状の弾性変形部３３が筒状部２２の本体部分から部分的に切り離され、樹脂材料の弾性能の範囲で各弾性変形部３３がストレーナ２０の半径方向に弾性変形可能とされ、各係止部３０はそれら弾性変形部３３の中間部に形成されているため、各係止部３０がストレーナ２０の軸線に対し接近・離間する方向に弾性的に変位可能となる。
【００２６】
各弾性変形部３３の自由端部３３ａはフランジ２９の外端面とほぼ面一に位置するが、その弾性変形部３３の自由端部３３ａの外側に位置するようにフランジ２９には、所定形状（例えば矩形状）の切欠３５が形成され、それらの切欠３５により弾性変形部３３の自由端部３３ａは互いの接近・離間が許容されるとともに、それらの切欠３５から指を入れて双方の自由端部３３ａをつまむようにして接近させれば、後述のように係止部３０による係止（ストッパ）作用を解除することができる。ここでは、上記切欠３５内の自由端部３３ａが係合解除つまみ部として機能することとなる。
【００２７】
上記のようなストレーナ２０が図１の補足管２の流体の流入側端部３７に配置されており、この例ではその端部３７にフランジ３８が形成されている。ストレーナ２０に対応してその流入側端部３７の内壁には、図６に示すように、補足管２の内周部（流体通路内壁）３９より内径の大きい大径内周部４０が形成され、その大径内周部４０は、ストレーナ２０の筒状部２２の厚みのほぼ２倍に相当する寸法だけ補足管２の通常の孔径（通路径）３９より大きく、かつストレーナ２０の軸方向長さに対応する長さとされ、フランジ３７側に開口する。この大径内周部４０にストレーナ２０の筒状部２２が嵌合することとなる。
【００２８】
大径内周部４０の開口端部（フランジ３７に端面）の近傍には、その大径内周部４０の周方向に連続する環状の（又は所定の位相で形成された部分的な）係合溝４１が形成され、この係合溝４１内にストレーナ２０の２個の係止部３０が係合するようになっている。さらに、補足管２の流入側の端面（この例ではフランジ３７の端面）には、ストレーナ２０のフランジ３５の外径に対応する内径、及びフランジ３５の厚みに対応する深さを有する座ぐり部４２が形成され、この座ぐり部４２にストレーナ２０のフランジ２９が着座する。
【００２９】
この座ぐり部４２と係合溝４１との境界部は、大径内周部４０とほぼ内径を有しているが、流入側端面（座ぐり部４２）側に向かってやや内径が増大するテーパ状の内周部４３か、丸みが付されたアール状の、もしくは面取り状の内周面４３とされる。この内周部４３は、ここを乗り越えてストレーナ２０の係止部３０が係合溝４１に入り込む際の、係止部３０の縮径（前進）、ひいては係止部３０を支持する弾性変形部３３の弾性変形をスムーズに行わせることに寄与する。
【００３０】
そして、図６に示すように、ストレーナ２０は補足管２の流入側端部３７に対して、ドーム状凸曲面２４が流入側に向かって凸となる向きで（フランジ２９とは反対側の端部から）、補足管２の大径内周部４０に挿入（嵌合）される。その挿入の終盤で、ストレーナ２０の係止部３０が補足管２の内壁（この例では内周部４３）に当たって内側へ弾性的に押し戻される。この際、係止部３０の先行する斜面３２が内周部４３に乗り上がることで、係止部３０を中間に備えるストレーナ２０の弾性変形部３３が内側（中心側）に弾性変形し、その後、係止部３０が係合溝４１に至って弾性復帰することにより、係止部３０が係合溝４１に係合して、ストレーナ２０の補足管２に対する取付けがワンタッチで完了する。
【００３１】
この取付け状態では、図７に示すように、ストレーナ２０の先端が大径内周部４０の先端の段部４４に当接又はごく近接し、補足管２の内周部３９と、ストレーナ２０の筒状部２２の内周面との内径差はほとんどなく、双方の内周面がほぼ面一に連続する（又は筒状部２２の内径が補足管２０の内周部３９の内径より小さくならない）ようにされる。これにより、補足管２へストレーナ２０を嵌合しても、それによって水流の通路の最大直径は小さくならず、縮流（絞り）は生じにくい。
【００３２】
また、ストレーナ２０のフランジ２９は、補足管２の開口端面の座ぐり部４２に着座し、ストレーナ２０の嵌合量が規定されるとともに、フランジ２９ひいてはストレーナ２０の端面は、補足管２の端面とほぼ面一となり、その補足管２の端面から突出しない。これにより、補足管２をフランジ３７を介して別の管部材に連結する際に、ストレーナ２０のフランジ２９がその連結に干渉することはなく、またそのフランジ２９が補足管２と別の管部材との間に密着して挟まれた状態となるようにすれば、ストレーナ２０の管路に対する取付け状態が安定し、水流の通過による振動や音を抑えられる。
【００３３】
さらに、ストレーナ２０の補足管２への取付け状態では、ストレーナ２０に引き抜き力が作用し、あるは振動等によりストレーナ２０を補足管２から離脱させやすい状況が生じたとしても、ストレーナ２０における係止部３０の係止面３１が、補足管２における係合溝４１の開口側溝面に当接して、ストレーナの抜けが防止される。これにより、流量計の現場設置時にストレーナ２０を補足管２に取り付けるのではなく（もちろんそれも可能だが）、工場あるいは倉庫等の出荷時に予め補足管２にストレーナ２０を取り付け、その状態で運搬することができ、現場施工の手間が軽減される。
【００３４】
また、何らかの理由（例えばストレーナからのゴミの除去やストレーナの交換等）で、ストレーナ２０を補足管２から取り外す必要が生じた場合は、補足管２の流入側開口部に位置するストレーナ弾性変形部３３の２個の自由端部３３ａ（図５も参照）を、切欠３５に指を入れ摘むようにして、それらの自由端部を弾性的にストレーナ２０の中心側へ引き寄せれば、それらに付随する各係止部３０が、補足管２の係合溝４１から離脱するから、この状態でストレーナ２０に引く抜き力を加えれば、ストレーナ２０を補足管２からワンタッチで取り外すことができる。
【００３５】
なお、図４に示すように、ストレーナ２０の筒状部２２の外周面に、流体の流入側の端部から先端方向に所定の長さで、１又は複数の低い突条（例えば帯状の凸部）４５を形成することができる。この帯状の凸部４５は、筒状部２２の前記弾性変形部３３を除く部分に、好ましくは所定の間隔で複数（例えば等角度間隔で４個程度）形成することが可能である。このような低い凸部４５は、ストレーナ２０の補足管２への嵌合状態で、補足管２の内壁（例えば大径内周部４０）に接触してストレーナ２０と補足管２とのガタを解消することに利用できる。それにより水流によるストレーナ２０の振動等が抑制される。
【００３６】
以上のようなストレーナ２０が取り付けられた図１の流量計において、流体（代表的には水）は、補足管２の流入口３７からストレーナ２０のドーム状凸曲面２４に当たるように流入し、そこの多数の通過孔２５を経て補足管２を流れ、下ケース１１に至ってから、そこのＬ字状の曲がり部１６でほぼ９０度向きを変えて上昇し、羽根車１５に当たってこれを回転させた後、下降して下ケース１１の流出口７から流出する。
【００３７】
そこで、流体が補足管２のストレーナ２０に流入する際には、図７に示すように、その通過水はストレーナ２０のドーム状凸曲面（アール形状部）２４により、通過孔２５に単に流入するだけでなく、通過孔２５の流入側のアール部２５ａによりスムーズに案内されて通過孔２５の内部に導かれるから、通過孔２５の入口部端面で水流が急激かつ強制的に絞られる縮流が生じにくい。また、ドーム状凸曲面２４の頂部から裾野へ（中心から離れる拡径方向へ）水流を誘導する機能も生じやすくいため、このことも中心側に水流が絞られる縮流を抑制することに寄与する。縮流が生じると、その絞り作用で圧力損失や流速が変動して計量作用に好ましくない影響を生じる場合があるが、上記ストレーナ２０によれば、そういった縮流が抑制されるため、安定した流量測定がしやすくなる。なお、縮流がある程度生じてもよいように、水流損失の確保が充分な場合は、図３の右欄下段に示すように、通過孔２５の流入側端面にアール部を形成しないで、通過孔２５の流入側内面と流入側端面とがほぼ直角なコーナーを形成するようにしてもよい。
【００３８】
また、ストレーナ２０の通過孔２５が所定の厚み（軸方向幅）を有するドーム状壁部２６（筒状部内の所定幅のリブも言える）に形成されて所定の軸方向長さを有し、ここに導かれた流体はこのドーム状壁部２６の壁面（孔壁面）により整流されながらストレーナ２０を通過するので、水流の乱れが生じにくい効果もある。
【００３９】
ストレーナ２０のドーム状凸曲面２４が通過孔２５の流入側端面に形成されているに加え、この例では通過孔２５の流出側の端面もドーム状凹曲面２５が形成されて、筒状部２２内に全体としてドーム状壁部２６とされているため、流出側で水流が絞られることはなく、また個々の通過孔２５の長さもほぼ均一なものとなり、水流に対する縮流の抑制や整流の効果はより大きいと言える。
【００４０】
また、このストレーナ２０は樹脂化されたものであり、金属製のものと比べると強度の低下が考えられるが、ストレーナ２０において流体の流れに対向する部分がドーム状凸曲面２４（全体としてドーム状壁部２６）とされ、言い換えれば立体的なアーチ形状とされたことにより、水流方向に対する強度を向上させることができる。さらに、このストレーナ２０は前述のようにワンタッチによる取付けが可能で、ねじ止めを不要とし、組立工数を低減することができる。そして、樹脂成型品のストレーナ２０とすることにより、さらに量産品としてのコストダウンが図れる。
【００４１】
また、ストレーナ２０の通過孔の断面形状を円形とせず、多角形状とすることにより、無駄な厚肉部を形成することなく、流体の通過面積を有効に確保することができる。ここでは、異物の通過をなるべく抑えるために孔断面の対角長を短くしつつ、有効通過面積を確保し、なおかつ強度を持たせる形状として正六角形の孔形状で、全体としてハニカム形状が採用されている。もちろん、充分な開口面積と強度が確保できる場合は、円形状、三角形状、四角形状、八角形状等も採用可能である。
【００４２】
以上の実施例では、ストレーナ２０がフランジ２９を有していたが、図８に示すストレーナ４７のようにフランジを有しない円筒状のものでもよい。その他の部分は図２及び３等に示した例と同様であるが、フランジが省略される場合は図６の補足管２の端面の座ぐり部４２も省略されることとなる。
【００４３】
また、以上の実施例では、図１の補足管２の流入側端部３７にストレーナ２０が取り付けられていたが、ストレーナは、補足管２の流出側端部４８、あるいは下ケース１１の流入側端部４９に装着することもできる。下ケース１１の流入側端部４９に取り付けられるストレーナは、図２及び図３に示したものと同様のストレーナ２０を使用することもできるし、図８のようにフランジを有しないストレーナ４７を使用することもできる。他方、図１において補足管２の流出側端部４８に取り付けるべきストレーナは、補足管２に対する取付方向（挿入方向）と流体の流れ方向とが逆になる点が、それらが同じ方向であった図１の実施例と異なる。
【００４４】
つまり、例えば図９に示すストレーナ５０のように、筒状部２２において図３等に示したストレーナ２０とは反対側の端部に（軸方向で反対向きの関係で）、フランジ５２、弾性変形部３３の自由端部３３ａ、係止部５１が形成され、またフランジ５２とは反対側（流入側端）に、図３のストレーナ２０と同様のドーム状壁部２６が流入側に対向して膨出するように、かつ筒状部２２内ではなく筒状部の端面がさらに流入側に向かって突出するように形成され、そのドーム状壁部２６を貫通する単数の通過孔２５の両端が、ドーム状凸曲面２４及びドーム状凹曲面２７にそれぞれ開口する。このストレーナ５０は、図１の補足管２の流出側端部４８の開口から水流の流れ方向と反対向きに挿入され、図１に図示はされていないが、図６の位置（４１）とは反対側の管端に形成される係合溝に図９の係止部５１が係合して、ワンタッチの装着ができる。
【００４５】
また、図９のドーム状壁部２６に代えて、図１０に示すような円錐状壁部５４（又は三角錐等の多角錘状壁部）を筒状部２２の流入側の端部に、流入側に対向して突出するように備えたストレーナ５５を採用することもできる。その円錐状（多角錘状）壁部５４を貫通する通過孔２５は、その壁部５４の円錐状（又は多角錘状）凸部５６及び凹部５７にそれぞれ開口する。なお、この例では、筒状部２２の周方向の４箇所の均等位置に係止部５１が形成され、それに対応して４箇所に弾性変形部３３を備えている。
【００４６】
図１１は、円錐状壁部５４（又は三角錐等の多角錘状壁部）を筒状部２２の中間に備えたストレーナ５６で、流体の流れ方向と同じ方向において、補足管又は下ケースの流入側端部に挿入される、図３と同じタイプのものである。言い換えれば、図３のドーム状壁部２６が円錐状壁部５４（又は三角錐等の多角錘状壁部）に置き換えられたストレーナである。フランジ２９はあってもなくてもよい。
【００４７】
さらに、図１２のストレーナ５７のように、流体の流入方向に対向して突出する載頭円錐台状（又は載頭多角錘台状）壁部５８を設けることもできる。この載頭円錐台状壁部（リブ）５８は、流入方向に向かって細くなるテーパ状壁部とも言うことができ、その載頭円錐台状壁部５８を貫通する多数の通過孔２５は、その載頭円錐台状壁部５８の前後の面となる載頭円錐台状（又は載頭多角錘台状）凸曲面及び凹曲面にそれぞれ開口する。このようなテーパ状壁部に多数の通過孔２５を備えたストレーナの場合でも、ドーム状又は載頭円錐ないし多角錘台状のものとほぼ同様の効果が得られる。
【００４８】
また、図１３に示すストレーナ６０のように、通過孔２５が開口するストレーナ孔端面の流入側端面にドーム状凸曲面（Ｒ形状部）２４を形成し、併せて図３等のように、流出側の孔端面にもドーム状凹曲面（Ｒ形状部）２７を設けることができるが、図１３のように流出側にドーム状部を形成せず、例えば流れにほぼ直角で平坦なストレーナ流出側孔端面６１とすることもできる。同様に、図１４は円錐状（又は三角錐等の多角錘状）凸曲面６３を流入側孔端面に有する一方、流出側孔端面６１は平坦面状としたストレーナ６２である。図１５は、載頭円錐台状（又は載頭多角錘台状）凸曲面６６（テーパ形状部）を流入側孔端面に有する一方、流出側孔端面６１は平坦面状としたストレーナ６５である。
【００４９】
さらに図１６に示すストレーナ６８のように、流入側に対向して突出する凸曲面（Ｒ形状部）ではなく、流出側に向かって凸となるドーム状壁部６９等の凸部（流入側に凹曲面部７０、流出側に凸曲面７０’を有する）を形成することもできる。この場合でも、そのドーム状壁部６９によりストレーナ６８の強度が高く、また筒状部２２の係止部３０により、このストレーナ６８を前述のように管部材に対しワンタッチ取付けができるメリットがある。
【００５０】
なお、上記図１１〜図１６の簡略図で、通過孔が形成された筒状部の壁部（リブ）の変形例を示したが、一部を除き各図ではフランジや係止部等は無視し、壁部の形態のみに着目しており、それらの基本的な壁部形態に既述のフランジや係止部等を付ける場合、付けない場合の実施例をもすべて包含するものとする。
【００５１】
さらに、これまでの説明では、ストレーナのワンタッチ取付け（嵌め込み）の構造として、弾性変形部３３をスリット３５により筒状部２２の１〜数カ所に設けて、そこに係止部３０を形成したスナップ式の嵌め込み構造のものであったが、それに代えて、筒状部の外周面に、その周方向（例えば円周方向）にリング部を一体的に設け、そのリング部を管内壁側の溝等の被係合部に強制的に嵌め込んで固定するリング押入式の嵌め込み構造であってもよい。そのリング部は、筒状部の全周に付けることも一定区間ごとに区切って形成することもできる。
【００５２】
なお、以上説明したすべてのストレーナは、図１における補足管２の流入側端部３７、流出側端部４８及び下ケース１１の流入側端部４９に選択的に取り付けられることは既に説明したが、このタイプの流量計１以外にも、図１７に示した流量計１００における、補足管１０１の流入側端部１１５、流出側端部１１３及び下ケース１０２の流入側端部１１４に選択的に取り付けることもできる。これ以外にも、要するにこの発明のストレーナは、羽根車１５又は１０４の上流の管路に組み込まれていればよく、上記の例は取付位置の例示であり、さらには上記羽根車を備えた計量部の下流に設けた場合でも、ゴミを捕獲する効果があることはもちろんである。
【００５３】
さらに、図１の説明では、補足管２が水平配置で、羽根車１５が垂直配置となるものとして縦型ウォルトマン式流量計の実施例を説明した。もちろん図１の配置で流量計が設置され、固定されるのが一般的ではあるが、図１に示した縦型ウォルトマン式流量計１において、補足管２が垂直等の上下配置になるように９０度等の角度範囲で倒立させた姿勢で設置・固定される場合もある。図１７についても同様である。前記説明における上下、あるいは水平・垂直等の表現は、説明を簡単にするための便宜上のもので、発明の本質を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】この発明の実施例である流量計の全体の断面図。
【図２】ストレーナの正面図。
【図３】ストレーナの側面断面図。
【図４】そのストレーナの側面図。
【図５】そのストレーナの正面の簡略図（内部省略）。
【図６】図３のストレーナを補足管に取り付ける工程を示す断面図。
【図７】図６の取付完了状態を示す断面図。
【図８】ストレーナの変形例１を示す断面図。
【図９】ストレーナの変形例２を示す断面図。
【図１０】ストレーナの変形例３を示す断面図。
【図１１】ストレーナの変形例４を示す断面図。
【図１２】ストレーナの変形例５を示す断面図。
【図１３】ストレーナの変形例６を示す断面図。
【図１４】ストレーナの変形例７を示す断面図。
【図１５】ストレーナの変形例８を示す断面図。
【図１６】ストレーナの変形例９を示す断面図。
【図１７】従来例のストレーナとそのストレーナが組み込まれた流量計を示す全体断面図。
【符号の説明】
【００５５】
１、１００ 流量計
２、１０１ 補足管
１１、１０２ 下ケース
１５、１０４ 羽根車
２０、４７、５０、５５、５６、５７、６０、６２、６５、６８ ストレーナ
２２ 筒状部
２５ 通過孔
２６ ドーム状壁部（壁部）
３０ 係止部
３３ａ 自由端部（係合解除つまみ部）
４１ 係合溝（係合部）
【技術分野】
【０００１】
この発明は、水道メータ等の流量計に関し、特に縦型ウォルトマン式流量計に関する。
【背景技術】
【０００２】
縦型ウォルトマン式流量計においては、図１７に示すように、水道メータの１次側（上流側）より流入した水（被計量流体）は、補足管１０１を通過した後、下ケース１０２の下部へと入り、その後上昇して整流器１０３を通り、羽根車１０４にぼぼ軸方向から当たる。羽根車１０４等は自身の回転軸１０５に対して角度のある捻れた複数枚の板羽根を有し、その板羽根にほぼ軸方向から水が当たることにより、その水流の力で羽根車１０４が回転する。その回転数が機械的又は電気的に取り出されることにより流量が測定されて、それが上ケース１０６の計量表示部１０７に表示され、羽根車１０４を通過した水は流出口１０８から下流に流れる。
【０００３】
ここで、従来の縦型ウォルトマン式流量計においては、多数の孔が打ち抜かれた金属製で板状（パンチングメタル状）のストレーナ１１０が、補足管１０１の流入側にスリーブ１１１を介してねじ１１２等により固定されて設置されている。補足管１０１の流出側１１３又は下ケース１０２の流入側１０４にそのストレーナ１１０が設置される場合もある。流入口１１５から入った流体はストレーナ１１０を通過して羽根車１０４を回転させ、流出口１０８へと向かう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のストレーナ１１０はパンチングメタル状の板形態をなすものであるため、単独での固定が難しく、スリーブ１１１やねじ１１２を用いた固定が必要で設置が面倒であり、量産には不向きであった。
【０００５】
この発明の課題は、簡単に取り付けられるストレーナを備えた流量計を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００６】
この発明は、流入口と流出口をつなぐ方向に対して、流体の流量を計測する羽根車の回転軸が交差するように縦方向に配置された流量計において、前記羽根車に向かう流体の流路に異物の通過を防止するストレーナを配置するとともに、そのストレーナは、前記流路の内壁に嵌合される筒状部と、その筒状部を仕切るように形成された壁部と、その壁部を貫通して多数形成された流体の通過孔を有し、かつ、そのストレーナの前記筒状部には、流路の内壁に対し接近・離間する方向に弾性変形可能な係止部が形成され、流路の内壁にはそのストレーナ側の係止部が弾性的に係合する係合部が形成されて、それら係止部と係合部との係合によりストレーナがワンタッチで流路の内壁に取り付けられることを特徴とする。
【０００７】
このように、筒状のストレーナの採用により、従来の板状のストレーナと固定用のスリーブ及びねじ部材の組合せに比べて、部品点数の削減、部品単価の低減さらには組立工数の低減を図ることができる。また樹脂化した場合でも強度の低下を防ぎ、水流方向にかかるスラスト荷重に対する強靱化を図ることができる。
【０００８】
また、ストレーナの筒状部が管継ぎ手の開口から挿入される際に、そのストレーナに形成された係止部が弾性変形を伴い内壁で押し戻された後の弾性復帰作用によりその係合部に係合して、ストレーナが管継ぎ手の端部に抜け止めされた状態で取り付けられるようにすることができる。
【０００９】
また、前記ストレーナの前記筒状部には、前記ストレーナ側の係止部を流路側の係合部から弾性的に離脱させて前記ストレーナをワンタッチで流路内壁から取り外すための係合解除つまみ部が前記ストレーナの前記筒状部の端部に形成されていることにより、ストレーナの取外しも簡単に行い得る。
【００１０】
また、この発明は、流量計としてはもちろん、流量計に取り付けるためストレーナとして把握することもできる。
【発明の実施の形態】
【００１１】
以下、この発明の実施の形態を図面に示す実施例を参照しつつ説明する。
以下の例は、例えば水道メータに適用される流量計であり、その場合の被計量流体は水である。
【００１２】
図１において、流量計１は、補足管２と、その補足管２が接続された下ケース１１と、その下ケース１１の上部に設けられた計量装置４とを含む。下ケース１１は、補足管２とジョイント５により連結された直管状の流入管部分３と、その直管状の流入管部分３から所定の曲率半径で直角に曲げられたＬ字管状の曲がり部として曲管部（以下、Ｌ字管ともいう）１６と、計量室１７の羽根車１５を経た被計量流体を導くＬ字管状の流出管部分８とを備える。
【００１３】
下ケース１１内の計量室１７は、曲がり部（Ｌ字管部）１６の垂直管部分の上端に位置し、この計量室１７内に垂直方向のピボット（回転支持軸）１４により羽根車１５が水平面内で回転可能に収容されている。羽根車１５の中心部には下向きに開口する中心穴６が形成され、この中心穴６がピボット１４に緩く嵌合するともに、そのピボット１４の先端で羽根車１５が回転可能に支持される。羽根車１５は自身の中心線のまわりに螺旋状にねじれた複数の羽根１５ａを備え、ほぼ垂直下方から流入する被計量流体により回転する。
【００１４】
羽根車１５を回転させつつそこを通過した被計量流体は、計量室１７の外周の開口から羽根車１５の半径方向外方へ流出し、Ｌ字管状の流出管部分８により垂直下方から水平方向に所定の曲率で方向を変え、下流に導かれる。被計量流体の流量にほぼ比例する羽根車１５の回転数は、電子的又は機械的に流量に変換されて計量装置４で計量され、所定の流量の表示がなされる。
【００１５】
羽根車１５の下側に近接して下ケース１１には整流器１３が固定されている。整流器１３は環状をなして、その環状内に半径方向又はその他所定の配置形態で複数の整流板を有し、また中心部に上記ピボット１４を備えて、羽根車１５の支持機構を兼ねている。下方から導かれる被計量流体はこの整流器１３を通過することにより、その整流板で整流された後、羽根車１５に当たるようになっている。なお、放射状の整流板に加えて（又は置換して）、Ｌ字状管部１６の曲がり部に、被計量流体の流れを乱さないための整流板１９を配置することができる。整流板１９は、Ｌ字状管部１６の曲がり部の曲率にほぼ対応する曲率の曲がり（湾曲形態）を有し、Ｌ字状管部１６の管壁の曲がりに沿って所定長さ延びるもので、整流板１９の凹曲面側の板面には、その整流板１９と垂直に交わるリブ１８がＬ字状管部１６の中心線と平行な方向に延びるように形成されている。
【００１６】
上記整流板１９としては、適数（例えば１〜４枚、好適には３枚程度）のものを用いることができ、複数設ける場合は、複数の整流板１９が所定の間隔及び曲率半径で設けられ、各整流板１９と垂直に交わるように、整流板１９の幅方向の中間に適数（例えば１枚）のリブ１８が形成され、リブ１８が各整流板１９を連結して一定の強度を確保する。このような整流板１９は、整流器１３の下端部に連結されて、その整流器１３によって位置固定に支持される。
【００１７】
この流量計１において、補足管２と直管状の流入管部分３（流入口）は水平方向で同軸上にあり、さらに流出管部分８（流出口）も同軸上にある。言い換えば、補足管２及び流入管部分３の中心線の延長線に対し、羽根車１５に近い側を上側、羽根車１５から遠い側を下側としたとき、補足管２から流入管部分３を経て導入される被計量流体を下向きに下げることなく、まっすぐ水平に導入し、そのままＬ字状管部（Ｌ字管）１６により羽根車１５の軸方向に沿う向き（垂直上方）に流れの方向を変えて、被計量流体を羽根車１５に当てて計量する構成である。
【００１８】
また、この流量計１においては、流入管部分３の流路断面積（流入口の断面積）をＳ１、羽根車１５に対する下側からの導入部の断面積（整流器１３の内径又は羽根車１５の外径に対応する断面積とも言える）をＳ２としたとき、Ｓ１からＳ２に至るまでの断面積の変化として、Ｓ１とＳ２とはほぼ等しくなるように、あるいは等しくなくとも両者の差は所定値以下とされている。すなわち、Ｓ２／Ｓ１は例えば０．７〜１．４の範囲に規定される。
【００１９】
ストレーナ２０及び補足管２を通過した被計量流体は、下ケース１１へ入る。流入口部分３は補足管２から続く直管を延長するように延びていき、整流器１３に設置してあるピボット１４上の羽根車１５に、被計量流体が垂直に当たるように、上述のようにＬ字管のごとく直管が所定の曲率で直角に曲げられて、Ｌ字状管部１６とされる。
【００２０】
上記のように、流入口３側から羽根車１５へと導く被計量流体の管路を、下側に下がることなく、水平から垂直へとＬ字状管部１６で直角に曲げるようにし、また流入側から羽根車１５までの断面変化を小さくした（滞留部をなくした）ことにより、流路の折れ曲がり部分が少なく、また滞留部がほとんどなく、さらに流体の流れの乱れが少なくなり、圧力損失が減少する。その結果、流量計の容量を増加させることができる。
【００２１】
上記のような流量計１において、補足管２の流入側端部（フランジ３８の開口部）には、樹脂製で筒状のストレーナ２０が設置されている。ストレーナ２０は、補足管２の流入側開口部の内壁に嵌合され、その内壁は円形断面をなすところから、ストレーナ２０の外殻は円筒形態の筒状部２２（円筒状部又は円筒部）を備えている。
【００２２】
図２及び３に示すように、ストレーナ２０の筒状部２２内には、該筒状部２２を仕切るように形成された壁部を備え、この壁部は流体の流入側に向かって凸となるドーム状凸曲面２４を有して、そのドーム状曲面２４に多数の流体の通過孔２５が開口している。さらに具体的には、ストレーナ２０の筒状部２２内には、その軸方向に所定の厚みｔを有するドーム状壁部（凸曲面状壁部）２６が、流体の流入側(IN)に向かって凸となるように形成される。そのドーム状壁部２６をストレーナ２０の軸方向と平行に、上述の多数の通過孔２５が貫通している。図３に示すように、通過孔２５（格子）の流入側の端面には、所定の曲率の円弧状のアール部２５ａが形成され、このアール部２５ａが後述のように縮流（水流等が中心側に絞られて流れ径が細くなること）を防止する。なお、このようなアール部２５ａは、通過孔２５（格子）の流出側にも形成することができる。
【００２３】
それら通過孔２５は多角形状の断面、特にこの例では正六角形状の断面を有し、その正六角形状の通過孔２５の互いに隣り合うもの同士の仕切り壁部はほぼ一定の肉厚で形成されている。言い換えれば、ストレーナ２０の通過孔２５は正六角形状のハニカム筒状部２８の空洞部により形成されるとともに、それら通過孔２５の流体の流入側開口がその流入側に膨出したドーム状曲面に２４に開口し、流出側の開口がドーム状壁部２６の凹状のドーム状凹曲面２７に開口している。これら流入側及び流出側のいずれの開口も、ハニカム形状となっている。
【００２４】
上記ストレーナ２０の筒状部２２の一端にはフランジ２９が半径方向外方に突き出るよう形成されている。その筒状部２２の外周面には、フランジ２９に近接して１又は複数（この例では２個）の係止部３０が外向きに突出して、かつ１８０度の角度間隔で、ストレーナ２０の中心に介して対称に形成されている。これらの係止部３０は、フランジ２９の側（流体の流入側）に、ストレーナ２０の軸線のほぼ直角な係止面（ストッパ面）３１と、その係止面３１から流出側に向かって漸次高さが低くなる斜面３２とを備える。
【００２５】
また、これらの係止部３０に対応してストレーナ２０の筒状部２２には、図４に示すように、それぞれ弾性変形部３３が形成されている。この弾性変形部３３は、筒状部２２に対しフランジ２９側の端部から軸方向と平行に２本のスリット３４が形成されることにより、帯状の弾性変形部３３が筒状部２２の本体部分から部分的に切り離され、樹脂材料の弾性能の範囲で各弾性変形部３３がストレーナ２０の半径方向に弾性変形可能とされ、各係止部３０はそれら弾性変形部３３の中間部に形成されているため、各係止部３０がストレーナ２０の軸線に対し接近・離間する方向に弾性的に変位可能となる。
【００２６】
各弾性変形部３３の自由端部３３ａはフランジ２９の外端面とほぼ面一に位置するが、その弾性変形部３３の自由端部３３ａの外側に位置するようにフランジ２９には、所定形状（例えば矩形状）の切欠３５が形成され、それらの切欠３５により弾性変形部３３の自由端部３３ａは互いの接近・離間が許容されるとともに、それらの切欠３５から指を入れて双方の自由端部３３ａをつまむようにして接近させれば、後述のように係止部３０による係止（ストッパ）作用を解除することができる。ここでは、上記切欠３５内の自由端部３３ａが係合解除つまみ部として機能することとなる。
【００２７】
上記のようなストレーナ２０が図１の補足管２の流体の流入側端部３７に配置されており、この例ではその端部３７にフランジ３８が形成されている。ストレーナ２０に対応してその流入側端部３７の内壁には、図６に示すように、補足管２の内周部（流体通路内壁）３９より内径の大きい大径内周部４０が形成され、その大径内周部４０は、ストレーナ２０の筒状部２２の厚みのほぼ２倍に相当する寸法だけ補足管２の通常の孔径（通路径）３９より大きく、かつストレーナ２０の軸方向長さに対応する長さとされ、フランジ３７側に開口する。この大径内周部４０にストレーナ２０の筒状部２２が嵌合することとなる。
【００２８】
大径内周部４０の開口端部（フランジ３７に端面）の近傍には、その大径内周部４０の周方向に連続する環状の（又は所定の位相で形成された部分的な）係合溝４１が形成され、この係合溝４１内にストレーナ２０の２個の係止部３０が係合するようになっている。さらに、補足管２の流入側の端面（この例ではフランジ３７の端面）には、ストレーナ２０のフランジ３５の外径に対応する内径、及びフランジ３５の厚みに対応する深さを有する座ぐり部４２が形成され、この座ぐり部４２にストレーナ２０のフランジ２９が着座する。
【００２９】
この座ぐり部４２と係合溝４１との境界部は、大径内周部４０とほぼ内径を有しているが、流入側端面（座ぐり部４２）側に向かってやや内径が増大するテーパ状の内周部４３か、丸みが付されたアール状の、もしくは面取り状の内周面４３とされる。この内周部４３は、ここを乗り越えてストレーナ２０の係止部３０が係合溝４１に入り込む際の、係止部３０の縮径（前進）、ひいては係止部３０を支持する弾性変形部３３の弾性変形をスムーズに行わせることに寄与する。
【００３０】
そして、図６に示すように、ストレーナ２０は補足管２の流入側端部３７に対して、ドーム状凸曲面２４が流入側に向かって凸となる向きで（フランジ２９とは反対側の端部から）、補足管２の大径内周部４０に挿入（嵌合）される。その挿入の終盤で、ストレーナ２０の係止部３０が補足管２の内壁（この例では内周部４３）に当たって内側へ弾性的に押し戻される。この際、係止部３０の先行する斜面３２が内周部４３に乗り上がることで、係止部３０を中間に備えるストレーナ２０の弾性変形部３３が内側（中心側）に弾性変形し、その後、係止部３０が係合溝４１に至って弾性復帰することにより、係止部３０が係合溝４１に係合して、ストレーナ２０の補足管２に対する取付けがワンタッチで完了する。
【００３１】
この取付け状態では、図７に示すように、ストレーナ２０の先端が大径内周部４０の先端の段部４４に当接又はごく近接し、補足管２の内周部３９と、ストレーナ２０の筒状部２２の内周面との内径差はほとんどなく、双方の内周面がほぼ面一に連続する（又は筒状部２２の内径が補足管２０の内周部３９の内径より小さくならない）ようにされる。これにより、補足管２へストレーナ２０を嵌合しても、それによって水流の通路の最大直径は小さくならず、縮流（絞り）は生じにくい。
【００３２】
また、ストレーナ２０のフランジ２９は、補足管２の開口端面の座ぐり部４２に着座し、ストレーナ２０の嵌合量が規定されるとともに、フランジ２９ひいてはストレーナ２０の端面は、補足管２の端面とほぼ面一となり、その補足管２の端面から突出しない。これにより、補足管２をフランジ３７を介して別の管部材に連結する際に、ストレーナ２０のフランジ２９がその連結に干渉することはなく、またそのフランジ２９が補足管２と別の管部材との間に密着して挟まれた状態となるようにすれば、ストレーナ２０の管路に対する取付け状態が安定し、水流の通過による振動や音を抑えられる。
【００３３】
さらに、ストレーナ２０の補足管２への取付け状態では、ストレーナ２０に引き抜き力が作用し、あるは振動等によりストレーナ２０を補足管２から離脱させやすい状況が生じたとしても、ストレーナ２０における係止部３０の係止面３１が、補足管２における係合溝４１の開口側溝面に当接して、ストレーナの抜けが防止される。これにより、流量計の現場設置時にストレーナ２０を補足管２に取り付けるのではなく（もちろんそれも可能だが）、工場あるいは倉庫等の出荷時に予め補足管２にストレーナ２０を取り付け、その状態で運搬することができ、現場施工の手間が軽減される。
【００３４】
また、何らかの理由（例えばストレーナからのゴミの除去やストレーナの交換等）で、ストレーナ２０を補足管２から取り外す必要が生じた場合は、補足管２の流入側開口部に位置するストレーナ弾性変形部３３の２個の自由端部３３ａ（図５も参照）を、切欠３５に指を入れ摘むようにして、それらの自由端部を弾性的にストレーナ２０の中心側へ引き寄せれば、それらに付随する各係止部３０が、補足管２の係合溝４１から離脱するから、この状態でストレーナ２０に引く抜き力を加えれば、ストレーナ２０を補足管２からワンタッチで取り外すことができる。
【００３５】
なお、図４に示すように、ストレーナ２０の筒状部２２の外周面に、流体の流入側の端部から先端方向に所定の長さで、１又は複数の低い突条（例えば帯状の凸部）４５を形成することができる。この帯状の凸部４５は、筒状部２２の前記弾性変形部３３を除く部分に、好ましくは所定の間隔で複数（例えば等角度間隔で４個程度）形成することが可能である。このような低い凸部４５は、ストレーナ２０の補足管２への嵌合状態で、補足管２の内壁（例えば大径内周部４０）に接触してストレーナ２０と補足管２とのガタを解消することに利用できる。それにより水流によるストレーナ２０の振動等が抑制される。
【００３６】
以上のようなストレーナ２０が取り付けられた図１の流量計において、流体（代表的には水）は、補足管２の流入口３７からストレーナ２０のドーム状凸曲面２４に当たるように流入し、そこの多数の通過孔２５を経て補足管２を流れ、下ケース１１に至ってから、そこのＬ字状の曲がり部１６でほぼ９０度向きを変えて上昇し、羽根車１５に当たってこれを回転させた後、下降して下ケース１１の流出口７から流出する。
【００３７】
そこで、流体が補足管２のストレーナ２０に流入する際には、図７に示すように、その通過水はストレーナ２０のドーム状凸曲面（アール形状部）２４により、通過孔２５に単に流入するだけでなく、通過孔２５の流入側のアール部２５ａによりスムーズに案内されて通過孔２５の内部に導かれるから、通過孔２５の入口部端面で水流が急激かつ強制的に絞られる縮流が生じにくい。また、ドーム状凸曲面２４の頂部から裾野へ（中心から離れる拡径方向へ）水流を誘導する機能も生じやすくいため、このことも中心側に水流が絞られる縮流を抑制することに寄与する。縮流が生じると、その絞り作用で圧力損失や流速が変動して計量作用に好ましくない影響を生じる場合があるが、上記ストレーナ２０によれば、そういった縮流が抑制されるため、安定した流量測定がしやすくなる。なお、縮流がある程度生じてもよいように、水流損失の確保が充分な場合は、図３の右欄下段に示すように、通過孔２５の流入側端面にアール部を形成しないで、通過孔２５の流入側内面と流入側端面とがほぼ直角なコーナーを形成するようにしてもよい。
【００３８】
また、ストレーナ２０の通過孔２５が所定の厚み（軸方向幅）を有するドーム状壁部２６（筒状部内の所定幅のリブも言える）に形成されて所定の軸方向長さを有し、ここに導かれた流体はこのドーム状壁部２６の壁面（孔壁面）により整流されながらストレーナ２０を通過するので、水流の乱れが生じにくい効果もある。
【００３９】
ストレーナ２０のドーム状凸曲面２４が通過孔２５の流入側端面に形成されているに加え、この例では通過孔２５の流出側の端面もドーム状凹曲面２５が形成されて、筒状部２２内に全体としてドーム状壁部２６とされているため、流出側で水流が絞られることはなく、また個々の通過孔２５の長さもほぼ均一なものとなり、水流に対する縮流の抑制や整流の効果はより大きいと言える。
【００４０】
また、このストレーナ２０は樹脂化されたものであり、金属製のものと比べると強度の低下が考えられるが、ストレーナ２０において流体の流れに対向する部分がドーム状凸曲面２４（全体としてドーム状壁部２６）とされ、言い換えれば立体的なアーチ形状とされたことにより、水流方向に対する強度を向上させることができる。さらに、このストレーナ２０は前述のようにワンタッチによる取付けが可能で、ねじ止めを不要とし、組立工数を低減することができる。そして、樹脂成型品のストレーナ２０とすることにより、さらに量産品としてのコストダウンが図れる。
【００４１】
また、ストレーナ２０の通過孔の断面形状を円形とせず、多角形状とすることにより、無駄な厚肉部を形成することなく、流体の通過面積を有効に確保することができる。ここでは、異物の通過をなるべく抑えるために孔断面の対角長を短くしつつ、有効通過面積を確保し、なおかつ強度を持たせる形状として正六角形の孔形状で、全体としてハニカム形状が採用されている。もちろん、充分な開口面積と強度が確保できる場合は、円形状、三角形状、四角形状、八角形状等も採用可能である。
【００４２】
以上の実施例では、ストレーナ２０がフランジ２９を有していたが、図８に示すストレーナ４７のようにフランジを有しない円筒状のものでもよい。その他の部分は図２及び３等に示した例と同様であるが、フランジが省略される場合は図６の補足管２の端面の座ぐり部４２も省略されることとなる。
【００４３】
また、以上の実施例では、図１の補足管２の流入側端部３７にストレーナ２０が取り付けられていたが、ストレーナは、補足管２の流出側端部４８、あるいは下ケース１１の流入側端部４９に装着することもできる。下ケース１１の流入側端部４９に取り付けられるストレーナは、図２及び図３に示したものと同様のストレーナ２０を使用することもできるし、図８のようにフランジを有しないストレーナ４７を使用することもできる。他方、図１において補足管２の流出側端部４８に取り付けるべきストレーナは、補足管２に対する取付方向（挿入方向）と流体の流れ方向とが逆になる点が、それらが同じ方向であった図１の実施例と異なる。
【００４４】
つまり、例えば図９に示すストレーナ５０のように、筒状部２２において図３等に示したストレーナ２０とは反対側の端部に（軸方向で反対向きの関係で）、フランジ５２、弾性変形部３３の自由端部３３ａ、係止部５１が形成され、またフランジ５２とは反対側（流入側端）に、図３のストレーナ２０と同様のドーム状壁部２６が流入側に対向して膨出するように、かつ筒状部２２内ではなく筒状部の端面がさらに流入側に向かって突出するように形成され、そのドーム状壁部２６を貫通する単数の通過孔２５の両端が、ドーム状凸曲面２４及びドーム状凹曲面２７にそれぞれ開口する。このストレーナ５０は、図１の補足管２の流出側端部４８の開口から水流の流れ方向と反対向きに挿入され、図１に図示はされていないが、図６の位置（４１）とは反対側の管端に形成される係合溝に図９の係止部５１が係合して、ワンタッチの装着ができる。
【００４５】
また、図９のドーム状壁部２６に代えて、図１０に示すような円錐状壁部５４（又は三角錐等の多角錘状壁部）を筒状部２２の流入側の端部に、流入側に対向して突出するように備えたストレーナ５５を採用することもできる。その円錐状（多角錘状）壁部５４を貫通する通過孔２５は、その壁部５４の円錐状（又は多角錘状）凸部５６及び凹部５７にそれぞれ開口する。なお、この例では、筒状部２２の周方向の４箇所の均等位置に係止部５１が形成され、それに対応して４箇所に弾性変形部３３を備えている。
【００４６】
図１１は、円錐状壁部５４（又は三角錐等の多角錘状壁部）を筒状部２２の中間に備えたストレーナ５６で、流体の流れ方向と同じ方向において、補足管又は下ケースの流入側端部に挿入される、図３と同じタイプのものである。言い換えれば、図３のドーム状壁部２６が円錐状壁部５４（又は三角錐等の多角錘状壁部）に置き換えられたストレーナである。フランジ２９はあってもなくてもよい。
【００４７】
さらに、図１２のストレーナ５７のように、流体の流入方向に対向して突出する載頭円錐台状（又は載頭多角錘台状）壁部５８を設けることもできる。この載頭円錐台状壁部（リブ）５８は、流入方向に向かって細くなるテーパ状壁部とも言うことができ、その載頭円錐台状壁部５８を貫通する多数の通過孔２５は、その載頭円錐台状壁部５８の前後の面となる載頭円錐台状（又は載頭多角錘台状）凸曲面及び凹曲面にそれぞれ開口する。このようなテーパ状壁部に多数の通過孔２５を備えたストレーナの場合でも、ドーム状又は載頭円錐ないし多角錘台状のものとほぼ同様の効果が得られる。
【００４８】
また、図１３に示すストレーナ６０のように、通過孔２５が開口するストレーナ孔端面の流入側端面にドーム状凸曲面（Ｒ形状部）２４を形成し、併せて図３等のように、流出側の孔端面にもドーム状凹曲面（Ｒ形状部）２７を設けることができるが、図１３のように流出側にドーム状部を形成せず、例えば流れにほぼ直角で平坦なストレーナ流出側孔端面６１とすることもできる。同様に、図１４は円錐状（又は三角錐等の多角錘状）凸曲面６３を流入側孔端面に有する一方、流出側孔端面６１は平坦面状としたストレーナ６２である。図１５は、載頭円錐台状（又は載頭多角錘台状）凸曲面６６（テーパ形状部）を流入側孔端面に有する一方、流出側孔端面６１は平坦面状としたストレーナ６５である。
【００４９】
さらに図１６に示すストレーナ６８のように、流入側に対向して突出する凸曲面（Ｒ形状部）ではなく、流出側に向かって凸となるドーム状壁部６９等の凸部（流入側に凹曲面部７０、流出側に凸曲面７０’を有する）を形成することもできる。この場合でも、そのドーム状壁部６９によりストレーナ６８の強度が高く、また筒状部２２の係止部３０により、このストレーナ６８を前述のように管部材に対しワンタッチ取付けができるメリットがある。
【００５０】
なお、上記図１１〜図１６の簡略図で、通過孔が形成された筒状部の壁部（リブ）の変形例を示したが、一部を除き各図ではフランジや係止部等は無視し、壁部の形態のみに着目しており、それらの基本的な壁部形態に既述のフランジや係止部等を付ける場合、付けない場合の実施例をもすべて包含するものとする。
【００５１】
さらに、これまでの説明では、ストレーナのワンタッチ取付け（嵌め込み）の構造として、弾性変形部３３をスリット３５により筒状部２２の１〜数カ所に設けて、そこに係止部３０を形成したスナップ式の嵌め込み構造のものであったが、それに代えて、筒状部の外周面に、その周方向（例えば円周方向）にリング部を一体的に設け、そのリング部を管内壁側の溝等の被係合部に強制的に嵌め込んで固定するリング押入式の嵌め込み構造であってもよい。そのリング部は、筒状部の全周に付けることも一定区間ごとに区切って形成することもできる。
【００５２】
なお、以上説明したすべてのストレーナは、図１における補足管２の流入側端部３７、流出側端部４８及び下ケース１１の流入側端部４９に選択的に取り付けられることは既に説明したが、このタイプの流量計１以外にも、図１７に示した流量計１００における、補足管１０１の流入側端部１１５、流出側端部１１３及び下ケース１０２の流入側端部１１４に選択的に取り付けることもできる。これ以外にも、要するにこの発明のストレーナは、羽根車１５又は１０４の上流の管路に組み込まれていればよく、上記の例は取付位置の例示であり、さらには上記羽根車を備えた計量部の下流に設けた場合でも、ゴミを捕獲する効果があることはもちろんである。
【００５３】
さらに、図１の説明では、補足管２が水平配置で、羽根車１５が垂直配置となるものとして縦型ウォルトマン式流量計の実施例を説明した。もちろん図１の配置で流量計が設置され、固定されるのが一般的ではあるが、図１に示した縦型ウォルトマン式流量計１において、補足管２が垂直等の上下配置になるように９０度等の角度範囲で倒立させた姿勢で設置・固定される場合もある。図１７についても同様である。前記説明における上下、あるいは水平・垂直等の表現は、説明を簡単にするための便宜上のもので、発明の本質を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】この発明の実施例である流量計の全体の断面図。
【図２】ストレーナの正面図。
【図３】ストレーナの側面断面図。
【図４】そのストレーナの側面図。
【図５】そのストレーナの正面の簡略図（内部省略）。
【図６】図３のストレーナを補足管に取り付ける工程を示す断面図。
【図７】図６の取付完了状態を示す断面図。
【図８】ストレーナの変形例１を示す断面図。
【図９】ストレーナの変形例２を示す断面図。
【図１０】ストレーナの変形例３を示す断面図。
【図１１】ストレーナの変形例４を示す断面図。
【図１２】ストレーナの変形例５を示す断面図。
【図１３】ストレーナの変形例６を示す断面図。
【図１４】ストレーナの変形例７を示す断面図。
【図１５】ストレーナの変形例８を示す断面図。
【図１６】ストレーナの変形例９を示す断面図。
【図１７】従来例のストレーナとそのストレーナが組み込まれた流量計を示す全体断面図。
【符号の説明】
【００５５】
１、１００ 流量計
２、１０１ 補足管
１１、１０２ 下ケース
１５、１０４ 羽根車
２０、４７、５０、５５、５６、５７、６０、６２、６５、６８ ストレーナ
２２ 筒状部
２５ 通過孔
２６ ドーム状壁部（壁部）
３０ 係止部
３３ａ 自由端部（係合解除つまみ部）
４１ 係合溝（係合部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流入口と流出口をつなぐ方向に対して、流体の流量を計測する羽根車の回転軸が交差するように縦方向に配置された流量計において、
前記羽根車に向かう流体の流路に異物の通過を防止するストレーナを配置するとともに、そのストレーナは、前記流路の内壁に嵌合される筒状部と、その筒状部を仕切るように形成された壁部と、その壁部を貫通して多数形成された流体の通過孔を有し、かつ、そのストレーナの前記筒状部には、流路の内壁に対し接近・離間する方向に弾性変形可能な係止部が形成され、流路の内壁にはそのストレーナ側の係止部が弾性的に係合する係合部が形成されて、それら係止部と係合部との係合によりストレーナがワンタッチで流路の内壁に取り付けられることを特徴とする流量計。
【請求項２】
前記ストレーナの前記筒状部には、前記ストレーナ側の係止部を流路側の係合部から弾性的に離脱させて前記ストレーナをワンタッチで流路内壁から取り外すための係合解除つまみ部が前記ストレーナの前記筒状部の端部に形成されている請求項１に記載の流量計。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のストレーナ。
【請求項１】
流入口と流出口をつなぐ方向に対して、流体の流量を計測する羽根車の回転軸が交差するように縦方向に配置された流量計において、
前記羽根車に向かう流体の流路に異物の通過を防止するストレーナを配置するとともに、そのストレーナは、前記流路の内壁に嵌合される筒状部と、その筒状部を仕切るように形成された壁部と、その壁部を貫通して多数形成された流体の通過孔を有し、かつ、そのストレーナの前記筒状部には、流路の内壁に対し接近・離間する方向に弾性変形可能な係止部が形成され、流路の内壁にはそのストレーナ側の係止部が弾性的に係合する係合部が形成されて、それら係止部と係合部との係合によりストレーナがワンタッチで流路の内壁に取り付けられることを特徴とする流量計。
【請求項２】
前記ストレーナの前記筒状部には、前記ストレーナ側の係止部を流路側の係合部から弾性的に離脱させて前記ストレーナをワンタッチで流路内壁から取り外すための係合解除つまみ部が前記ストレーナの前記筒状部の端部に形成されている請求項１に記載の流量計。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のストレーナ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００７−２１２４６５（Ｐ２００７−２１２４６５Ａ）
【公開日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５９１３２（Ｐ２００７−５９１３２）
【出願日】平成１９年３月８日（２００７．３．８）
【分割の表示】特願２００１−４０２０４０（Ｐ２００１−４０２０４０）の分割
【原出願日】平成１３年１２月２８日（２００１．１２．２８）
【出願人】（０００００６９３２）リコーエレメックス株式会社 (708)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月８日（２００７．３．８）
【分割の表示】特願２００１−４０２０４０（Ｐ２００１−４０２０４０）の分割
【原出願日】平成１３年１２月２８日（２００１．１２．２８）
【出願人】（０００００６９３２）リコーエレメックス株式会社 (708)
【Ｆターム（参考）】
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