JP2004198366A

JP2004198366A - 雨量計

Info

Publication number: JP2004198366A
Application number: JP2002370206A
Authority: JP
Inventors: Minoru Sakaimoto; 實堺本
Original assignee: Yokogawa Denshikiki Co Ltd
Current assignee: Yokogawa Denshikiki Co Ltd
Priority date: 2002-12-20
Filing date: 2002-12-20
Publication date: 2004-07-15

Abstract

【課題】転倒升の転倒時間を短縮することによって計測精度を向上させる。
【解決手段】雨水Ｘを受けて下方に連続的に排出する濾水器７と、転倒自在に支持され、該濾水器７から排出された雨水Ｘを一方の雨水受升５ａと他方の雨水受升５ｂとで交互に受ける転倒升５とを備え、上記転倒升５の転倒回数を計測して降雨量を示す計測信号を出力する雨量計であって、一方あるいは他方の雨水受升５ａ，５ｂに転倒雨量の雨水Ｘが溜まった時に、上記雨水Ｘは、雨水Ｘの溜まった雨水受升５ａ，５ｂの雨水上に滴下される。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転倒升を備えた雨量計に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
周知のように転倒升を備えた雨量計は、該転倒升の転倒回数を計測して降雨量を示す計測信号として電話回線を介して気象センターに出力している。図６に示すように、上記転倒升５は、所定容量の一方及び他方の雨水受升５ａ，５ｂを備えている。転倒升５は、上方に配置された濾水器から排出される雨水を一方及び他方の雨水受升５ａ，５ｂで交互に受けるものである。つまり転倒升５は、一方の雨水受升５ａに転倒雨量の雨水が溜まると、その溜まった雨水の重量によって転倒して他方の雨水受升５ｂで濾水器から排出される雨水を受ける。また、一方の雨水受升５ａに溜まった雨水は、転倒升５の転倒によって転倒升５から排水される。そして、転倒升５は、他方の雨水受升５ｂに転倒雨量の雨水が溜まると再び転倒して一方の雨水受升５ａで雨水を受けると共に他方の雨水受升５ｂに溜まった雨水を排水する。雨量計は、上述のように繰り返される転倒升５の転倒回数を計測し、その計測結果を降雨量を示すパルス信号（計測信号）として出力する。
【０００３】
上記一方及び他方の雨水受升５ａ，５ｂは、中央隔壁部５ｇによって転倒升５が左右対称に分離されることによって形成されている。そして、通常、中央隔壁部５ｇは、図示するように、その上部から下部に亘って傾斜面５ｇ’，５ｇ”を有するように形状設定されている。中央隔壁部５ｇが傾斜面５ｇ’，５ｇ”を有するように形状設定されることによって上記雨水受升５ａ，５ｂに溜まる雨水は、転倒升５の排水側寄りに溜まる。雨水が転倒升５の排水側寄りに溜まると、溜まった雨水の重量が転倒升５の支点ｆから離れた転倒升５上の部位にかかるため、転倒升５の転倒速度が速くなり転倒升５の感度が向上される。
【０００４】
ところで、現状の雨量計は、図７に示すように、濾水器から排出された雨水が傾斜面５ｇ’あるいは傾斜面５ｇ”上に連続的に滴下されている。例えば、一方の雨水受升５ａに転倒雨量の雨水が溜まり、転倒升５が矢印方向に転倒する際に中央隔壁部５ｇに上記転倒升５の転倒を抑制する押圧力Ｆが働く。上記中央隔壁部５ｇに転倒升５の転倒を抑制する押圧力Ｆが働くと一方の雨水受升５ａに転倒雨量の雨水が溜まってから他方の雨水受升５ｂに切り替わる時間が遅くなり、その遅延時間の間に一方の雨水受升５ａに滴下された雨水が計測誤差となる。また、上記濾水器からの時間当たりの滴下量が多いほど転倒升５の転倒を抑制する押圧力Ｆは大きくなるので、降雨量が多いほど雨量計の計測誤差は大きくなる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−２４９７７４号公報
【０００６】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、転倒升の転倒時間を短縮することによって計測精度を向上させることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、第１の手段として、雨水（Ｘ）を受けて下方に連続的に排出する濾水器（７）と、転倒自在に支持され、該濾水器（７）から排出された雨水Ｘを一方の雨水受升（５ａ）と他方の雨水受升（５ｂ）とで交互に受ける転倒升（５）とを備え、上記転倒升（５）の転倒回数を計測して降雨量を示す計測信号を出力する雨量計であって、一方あるいは他方の雨水受升（５ａ，５ｂ）に転倒雨量の雨水（Ｘ）が溜まった時に、上記雨水（Ｘ）は、雨水（Ｘ）の溜まった雨水受升（５ａ，５ｂ）の雨水上に滴下されるという構成を採用する。
【０００８】
第２の手段として、上記第１の手段において、一方あるいは他方の雨水受升（５ａ，５ｂ）に転倒雨量の雨水（Ｘ）が溜まった時からその雨水受升（５ａ，５ｂ）に雨水（Ｘ）が滴下されている間において、上記雨水（Ｘ）は、その雨水受升（５ａ，５ｂ）に溜まった雨水（Ｘ）上に滴下されるという構成を採用する。
【０００９】
第３の手段として、上記第１または第２の手段において、上記一方の雨水受升（５ａ）と上記他方の雨水受升（５ｂ）は、中央隔壁部（５ｇ）によって転倒升（５）が左右対称に分離されることによって形成されており、上記中央隔壁部（５ｇ）の下部（５ｇ２）は、雨水（Ｘ）が転倒升（５）の排水側寄りに溜まるように突出しているという構成を採用する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係る雨量計の一実施形態について説明する。
【００１１】
図１は、本実施形態に係る雨量計の構成を示す図面であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は正面図におけるＡ−Ａ’線矢視図である。これらの図において、符号１は円形台座、２は外筒、３は雨水取込部、Ｓは被収納部材、また、Ｘは雨水である。
【００１２】
これらの図に示すように、本雨量計は、円形台座１上に配置された被収納部材Ｓと、該被収納部材Ｓを収納するように円形台座１に着脱自在に装着される中空円筒状の外筒２と、該外筒２の上部に取り付けられた漏斗状の雨水取込部３とから構成されている。この雨水取込部３には、落ち葉等の比較的大型の異物が内部に侵入しないように網等の簡単な濾過部材が設けられている。また、円形台座１の下面には本雨量計を固定する取付脚が設けられている。
【００１３】
被収納部材Ｓは、転倒升支持具４によって転倒自在に支持されると共に、左右に所定容量の一方及び他方雨水受升５ａ，５ｂが形成された転倒升５と、濾水器支持具６によって転倒升５の上方に支持されると共に、雨水取込部３の中心部から排出された雨水Ｘを受け、該雨水Ｘを濾過してから転倒升５に滴下する濾水器７と、転倒升５の左右下方に１対設けられ、転倒升５から排水された雨水Ｘを外部に排出する排水部８Ａ，８Ｂと、転倒升５の下方に備えられ、転倒升５の転倒角度θを規制するストッパ９Ａ，９Ｂとから構成されている。
【００１４】
なお、転倒角度θは、転倒升５が転倒していない状態を基準（０°）として、この基準から転倒升５がどの程度の角度、転倒しているかを示すものである。また、本実施形態において、転倒升５が一方の雨水受升５ａで雨水Ｘを受けるように転倒している場合には、転倒角度θは正の値を示すものとし、転倒升５が他方の雨水受升５ｂで雨水Ｘを受けるように転倒している場合には、転倒角度θは負の値を示すものとする。これに加え、上記ストッパ９Ａ，９Ｂは、転倒角度θが−３０°〜３０°の範囲で変化するように転倒升５の転倒角度θを規制する。
【００１５】
また、図示しないが、このような被収納部材Ｓには、転倒升５の転倒動作を非接触で検出するリードスイッチが設けられている。転倒升５の転倒開始から転倒終了するまでの動作（転倒動作）の回数（転倒回数）は降雨量に応じた値となるので、本雨量計は、例えば電話回線を介することにより上記リードスイッチの検出結果を降雨量を示すパルス信号として気象センターに出力する。
【００１６】
次に、本雨量計の特徴的構成要素である転倒升５の詳細構成について、図２を参照して説明する。この図２において、（ａ）は正面図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は右側面図である。なお、以下の図２の説明において、転倒角度θは０°の状態であるとする。
【００１７】
底部材５ｃは、転倒升５の底部を形成するものであり、直方体形の板状部材である。側壁部５ｄ，５ｅは、長辺が上記底部材５ｃの長辺と同じ長さに設定された二等辺三角形状の板状部材である。これらの側壁部５ｄ，５ｅは、図示するように、上記底部材５ｃの短辺方向の端部５ｃ１，５ｃ２に各々垂直状態で設置されている。連結具５ｆは、上記転倒升支持具４と転倒升５を連結する部材であり、上記底部材５ｃの下面に設置されている。
【００１８】
中央隔壁部５ｇは、上記転倒升５を左右対称に分離することによって上記一方の雨水受升５ａと上記他方の雨水受升５ｂを形成するものであり、上記底部材５ｃの上面、かつ、中央に垂直状態に設置されている。図示するように、この中央隔壁部５ｇの上部５ｇ１は、平板形状に形成されている。中央隔壁部５ｇの下部５ｇ２は、雨水Ｘが転倒升５の排水側寄りに溜まるように傾斜している。
【００１９】
中央隔壁部５ｇの下部５ｇ２の傾斜している面である傾斜面５ｇ２１は、濾水器７から排出された雨水Ｘが一方の雨水受升５ａに滴下される場合、すなわち転倒升５が一方の雨水受升５ａに雨水Ｘが溜まるように転倒している場合（転倒角度θが３０°の場合）に、濾水器７の下方に位置するように位置設定されている。また、中央隔壁部５ｇの下部５ｇ２の傾斜している面である傾斜面５ｇ２２は、濾水器７から排出された雨水Ｘが他方の雨水受升５ｂに滴下される場合、すなわち転倒升５が他方の雨水受升５ｂに雨水Ｘが溜まるように転倒している場合（転倒角度が−３０°の場合）に、濾水器７の下方に位置するように位置設定されている。なお、中央隔壁部５ｇの下部５ｇ２とは、一方あるいは他方の雨水受升５ａ，５ｂに転倒雨量の雨水Ｘが溜まった場合に少なくとも水没する部位である。
【００２０】
すなわち、一方の雨水受升５ａは、底部材５ｃ、側壁部５ｄ，５ｅ及び中央隔壁部５ｇから構成されると共に傾斜面５ｇ２１を含む容器であり、他方の雨水受升５ｂは、底部材５ｃ、側壁部５ｄ，５ｅ及び中央隔壁部５ｇから構成されると共に傾斜面５ｇ２２を含む容器である。
【００２１】
ストッパ受け５ｈ，５ｉは、上記ストッパ９Ａ，９Ｂの先端部を受けることによって転倒升５がストッパ９Ａあるいはストッパ９Ｂと接触する時の衝撃力を緩衝するものであり、上記底面部５ｃの端部５ｃ１の所定部位に設置されている。
【００２２】
次に、このように構成された本実施形態に係る雨量計の動作について説明する。なお、降雨開始直後、転倒升５は一方の雨水受升５ａで雨水Ｘを受けるような状態に転倒している（転倒角度θが３０°）とする。
【００２３】
天候が悪化して雨が降り始めると、外筒２の上開放端から降り注いだ雨水Ｘは、漏斗状の雨水取込部３によって比較的大型の異物を取り除かれた後、上方から濾水器７に供給される。そして雨水Ｘは、濾水器７によって残留した異物を取り除かれた後、上方から転倒升５に連続的に排出される。
【００２４】
転倒升５に連続的に滴下された雨水Ｘは、図３に示すように、上記一方の雨水受升５ａに含まれた傾斜面５ｇ２１上に滴下される。雨水Ｘは、濾水器７から連続的に排出されることによって一方の雨水受升５ａに溜まっていく。そして、図４に示すように、雨水Ｘが一方の雨水受升５ａに転倒雨量近傍まで溜まると上記傾斜面５ｇ２１は水没し、濾水器７から排出された雨水Ｘは、一方の雨水受升５ａに溜まった雨水Ｘ上に滴下する。
【００２５】
続いて、一方の雨水受升５ａに雨水Ｘが溜まると、転倒升５は一方の雨水受升５ａに溜まった雨水Ｘの重量によって転倒するが、転倒升５の転倒角度θが０°より大きい場合、濾水器７から排出された雨水Ｘは、常に一方の雨水受升５ａに溜まった雨水Ｘ上に滴下される。すなわち、転倒升５に直接雨水Ｘが滴下されないので、転倒升５の転倒を抑制する押圧力が発生しない。なお、押圧力が発生しないとは、本雨量計の計測結果に影響しない程度に押圧力が十分に抑制されるという意味である。
【００２６】
ここで、図５を参照して一方の雨水受升５ａに転倒雨量の雨水Ｘが溜まった時から一方の雨水受升５ａに雨水Ｘが滴下されている間、つまり転倒角度θが０°〜３０°の間の転倒升５の動作についてさらに詳しく説明する。この図において、（ａ）は上記転倒角度θが３０°の場合を示し、（ｂ）は上記転倒角度θが１５°の場合を示し、（ｃ）は上記転倒角度θが１０°の場合を示し、（ｄ）は上記転倒角度θが５°の場合を示している。
【００２７】
（ａ）に示すように、一方の雨水受升５ａに転倒雨量の雨水Ｘが溜まると転倒升５は矢印で示す方向に支点ｆを中心として転倒動作を開始する。この場合、濾水器７から排出された雨水Ｘは、上述のように一方の雨水受升５ａに溜まった雨水Ｘ上に滴下される。
【００２８】
そして、（ｂ）〜（ｄ）に示すように、一方の雨水受升５ａに溜まった雨水Ｘは、その形状をほぼ保ったまま上記転倒升５の転倒に伴って移動する。なお、ここで言う形状とは、転倒雨量の雨水Ｘが一方の雨水受升５ａに溜まった際の雨水Ｘの全体の外見形状のことであり、すなわち、雨水受升５ａの雨水Ｘが溜まる部分の形状のことである。この場合にも、図示するように、濾水器７から排出された雨水Ｘは、一方の雨水受升５ａに溜まった雨水Ｘ上に滴下される。
【００２９】
すなわち、一方の雨水受升５ａに転倒雨量の雨水Ｘが溜まった時から一方の雨水受升５ａに雨水Ｘが滴下されている間、濾水器７から排出された雨水Ｘは、一方の雨水受升５ａに溜まった雨水Ｘ上に滴下されるので、転倒升５の転倒を抑制する押圧力が発生しない。
【００３０】
そして、転倒升５の転倒角度θが０°より小さくなった時点から濾水器７から排出された雨水Ｘは、他方の雨水受升５ｂの傾斜面５ｇ２２上に滴下される。そして、一方の雨水受升５ａに溜まった雨水Ｘは、一方の雨水受升５ａから排水されて排水部８Ａを介して外部に排出される。
【００３１】
続いて、他方の雨水受升５ｂに転倒雨量の雨水Ｘが溜まると、転倒升５は、上記一方の雨水受升５ａの場合と同様に転倒する。そして、濾水器７から排出された雨水Ｘは、再び一方の雨水受升５ａの傾斜面５ｇ２１上に滴下される。このように繰り返される転倒升５の転倒動作は、リードスイッチによって検出され、降雨量を示すパルス信号として例えば電話回線を介して気象センターに出力される。
【００３２】
すなわち、一方の雨水受升５ａに転倒雨量の雨水Ｘが溜まった時から一方の雨水受升５ａに雨水Ｘが滴下されている間及び他方の雨水受升５ｂに転倒雨量の雨水Ｘが溜まった時から他方の雨水受升５ｂに雨水Ｘが滴下されている間、濾水器７から排出された雨水Ｘは、溜まった雨水Ｘ上に滴下される。そのため、転倒升５の転倒の際に上記転倒升５の転倒を抑制する押圧力の発生を抑制することができ、したがって、転倒升５の転倒時間が短縮される。また、中央隔壁部５ｇの下部５ｇ２は、雨水Ｘが転倒升５の排水側寄りに溜まるように傾斜しているので、溜まった雨水Ｘの重量が転倒升５の支点ｆから離れた転倒升５上の部位にかかることによって転倒升５の転倒速度が速くなり、したがって、転倒升５の転倒時間がさらに短縮される。
【００３３】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、以下のような変形例も考えられる。
（１）上記実施形態において、転倒升５の転倒角度θの範囲を−３０°〜３０°とした。しかしながら、この範囲は雨量計の形状の許容範囲において任意である。
【００３４】
（２）上記実施形態において、最もスタンダードな構造の雨量計について説明した。しかしながら、本発明に係る雨量計の適用範囲は、これに限定されるものではなく、例えば、寒冷地で用いられるヒータを内蔵した雨量計等にも適用できるものである。
【００３５】
（３）上記実施形態において、本雨量計は、降雨量を示すパルス信号を出力した。しかしながら、演算機能を有する変換器を設け、該変換器において上記パルス信号に基づいて所定時間内の降雨量を示す積算値を算出して、該積算値を出力しても良い。
【００３６】
（４）上記実施形態において、中央隔壁部５ｇの下部５ｇ２は、雨水Ｘが転倒升５の排水側寄りに溜まるように傾斜しているとした。しかしながら、中央隔壁部５ｇの下部５ｇ２は、雨水Ｘが転倒升５の排水側寄りに溜まるように突出していれば良い。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、雨水を受けて下方に連続的に排出する濾水器と、転倒自在に支持され、該濾水器から排出された雨水を一方の雨水受升と他方の雨水受升とで交互に受ける転倒升とを備え、上記転倒升の転倒回数を計測して降雨量を示す計測信号を出力する雨量計であって、一方あるいは他方の雨水受升に転倒雨量の雨水が溜まった時に、上記雨水は、雨水の溜まった雨水受升の雨水上に滴下される。すなわち、転倒升の転倒動作を抑制する押圧力が発生しないので、転倒升の転倒時間を短縮することによって計測精度を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る雨量計の構成を示す図面である。
【図２】本発明の一実施形態に係る転倒升５の詳細構成を示す図面である。
【図３】本発明の一実施形態に係る転倒升５に雨水Ｘが滴下される様子を示した図面である。
【図４】本発明の一実施形態に係る転倒升５に雨水Ｘが滴下される様子を示した図面である。
【図５】本発明の一実施形態に係る転倒升５の転倒動作を説明するための図面である。
【図６】本発明の従来技術を説明するための図面である。
【図７】本発明の従来技術を説明するための図面である。
【符号の説明】
１……円筒台座
２……外筒
３……雨水取込部
４……転倒升支持具
５……転倒升
６……濾水器支持具
７……濾水器
８Ａ，８Ｂ……排水部
９Ａ，９Ｂ……ストッパ
Ｓ……被収納部材
Ｘ……雨水

Claims

雨水を受けて下方に連続的に排出する濾水器と、転倒自在に支持され、該濾水器から排出された雨水を一方の雨水受升と他方の雨水受升とで交互に受ける転倒升とを備え、前記転倒升の転倒回数を計測して降雨量を示す計測信号を出力する雨量計であって、
一方あるいは他方の雨水受升に転倒雨量の雨水が溜まった時に、前記雨水は、雨水の溜まった雨水受升の雨水上に滴下されることを特徴とする雨量計。
一方あるいは他方の雨水受升に転倒雨量の雨水が溜まった時からその雨水受升に雨水が滴下されている間において、前記雨水は、その雨水受升に溜まった雨水上に滴下されることを特徴とする請求項１記載の雨量計。
前記一方の雨水受升と前記他方の雨水受升は、中央隔壁部によって転倒升が左右対称に分離されることによって形成されており、前記中央隔壁部の下部は、雨水が転倒升の排水側寄りに溜まるように突出していることを特徴とする請求項１または２記載の雨量計。