JP2005291809A - 水温検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】無電源で水温検出装置の駆動電源を確保することができ、ランニングコストを大幅に低減することができ、計測された水温データを無線で受信器へと通信し、水温検出部位から離れた場所でも、計測温度データを視認することができる水温検出装置を提供する。
【解決手段】水路内を流れる水温を検出するセンサーの電源を自己発電可能な圧電発電装置で構成し、該圧電発電装置は、圧電セラミックス体と、バネ材で形成された基部材と、該基部材の端部に固定された鋼球支持弾性体と、この鋼球支持弾性体の両端部に固定された鋼球と、で構成し、上記水路内に配設され水流によって回転する回転体の回転力で、上記圧電発電装置の上記鋼球の一方を殴打して振動させ、他方の鋼球がその共振作用によって往復振動を連続して圧電セラミックス体を殴打して発電を繰り返すことで、水路内の水温をセンサーで長期間継続して検知し表示できるように構成した。
【選択図】図１

Description

この発明は、無電源で水温を計測することができると共に、計測された水温データを無線で受信器へと通信し、これを監視施設のディスプレイや洗面化粧台の鏡面部或は浴室の鏡等に表示することができる水温検出装置に関する。

水温検出装置は、原子力発電所の冷却水管理のために設置されたり、ボイラーや温水器或は給湯器等の温度管理のために用いられたり等、その設置範囲は非常に多岐に用いられている。

このような水温検出装置の基本的な構成は、例えば、特許文献１や特許文献２に示すように、水路内に配設された感熱センサーと、この感熱センサーで検出されたデータを温度情報に変換する制御部と、この制御部で変換された温度データを表示する表示計と、で構成されている。

特開２００３−０５６０２７号

特開２００２−２６４０３５号

しかしながら、上記従来の水温検出装置にあっては、上記感熱センサーや制御部の駆動電源を、電池や家庭電源に頼っているため、経時使用するときには電池の交換が必要となり、また、家庭電源を用いる場合には、近くにコンセントがない場所では使用することができないという配線上の不便さを有していると共に、ランニングコストが嵩む、という問題を有していた。

この発明は、かかる現状に鑑み創案されたものであって、その目的とするところは、無電源で水温検出装置の駆動電源を確保することができ、ランニングコストを大幅に低減することができると共に、計測された水温データを無線で受信器へと通信し、水温検出部位から離れた場所であっても、計測温度データを視認することができる水温検出装置を提供しようとするものである。

上記目的を達成するため、この発明に係る水温検出装置は、請求項１に記載したように、水路内を流れる水温を検出するセンサーの電源を自己発電可能な圧電発電装置で構成し、該圧電発電装置は、少なくとも一の板状に形成された圧電セラミックス体と、バネ材で形成された基部材と、該基部材の端部に固定された鋼球支持弾性体と、この鋼球支持弾性体の両端部にそれぞれ固定されて上記圧電セラミックス体を殴打して該圧電セラミックス体に衝撃を与える鋼球と、で構成し、上記水路内に配設され水流によって回転する回転体の回転力で、上記圧電発電装置の上記鋼球の一方を殴打して振動させ、他方の鋼球がその共振作用によって往復振動を連続して発電が繰り返されることで、水温をセンサーで検知し表示するように構成したことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の水温検出装置を技術的前提とし、前記鋼球支持弾性体は、基部材から同じ長さを有して同基部材に固定されているとともに、該基部材の両端部に固定される鋼球も、ほぼ同じ形状・重量で形成されていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２のいずれかに記載の水温検出装置を技術的前提とし、前記回転体の回転軸に殴打体を連結し、水流によって回転する上記回転体に連結された殴打体が鋼球を殴打することで、自己発電が開始されるように構成されていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の水温検出装置で計測された水温データを無線で送信し、水温検出装置の近傍の任意の場所に設置された表示装置で該水温データを受信して表示できるように構成したことを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の水温検出装置を技術的前提とし、前記表示装置は、鏡或は洗面化粧台の鏡面部に配設されていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明にあっては、水路内を流れる水温を検出するセンサーの電源を自己発電可能な圧電発電装置で構成し、該圧電発電装置は、少なくとも一の板状に形成された圧電セラミックス体と、該圧電セラミックス体の固有振動が他の構造体に伝達しにくい柔状態で保持するクッション材と、バネ材で形成された基部材と、該基部材の端部に固定された鋼球支持弾性体と、この鋼球支持弾性体の両端部にそれぞれ固定されて上記圧電セラミックス体を殴打して該圧電セラミックス体に衝撃を与える鋼球と、で構成し、上記水路内に配設され水流によって回転する回転体の回転力で、上記圧電発電装置の上記鋼球の一方を殴打して振動させ、他方の鋼球がその共振作用によって往復振動を連続して発電が繰り返されることで、水温をセンサーで検知し表示するように構成したので、無電源で水温検出装置の駆動電源を確保することができ、ランニングコストを大幅に低減することができると共に、計測された水温データを無線で受信器へと通信し、水温検出部位から離れた場所であっても、計測温度データを視認することができる。

請求項２に記載の発明にあっては、簡単でかつ安価な機構により各鋼球の打撃力を、簡単かつ小型の装置で連続的に繰り返して得ることができ、実用レベルの発電力が得られる、という効果が得られる。

請求項３に記載の発明にあっては、前記回転体の回転軸に殴打体を連結し、水流によって回転する上記回転体に連結された殴打体が鋼球を殴打することで、自己発電が開始されるように構成したので、圧電発電装置をベース内の空間部に収納可能な小型、かつ薄型に形成することができる。

請求項４及び請求項５に記載の発明にあっては、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の水温検出装置で計測された水温データを無線で送信し、水温検出装置の近傍の任意の場所、例えば、洗面化粧台に設置された表示装置で該水温データを受信して表示できるように構成したので、電源コードを不要となすことができると共に、計測された水温データを無線で受信器へと通信し、この計測データをスイッチ配置位置から離れた場所でも視認することができる。

以下、添付図面に示す発明の実施例に基づき、この発明を詳細に説明する。

図１乃至図７は、この発明の実施例１に係る水温検出装置１を示しており、該水温検出装置１は、図１に示すように、水が流れる水路Ｐ内に、プロペラ状の回転体１００を配設し、該回転体１００の軸１０１の上端部には、該回転体１００の回転と同期して回転する板状の殴打体１１０が連結され、該殴打体１１０が回転することで、後記する圧電発電装置３０の一方の鋼球４３が殴打され、この鋼球４３の殴打された振動と共振して振動する他方の鋼球４４が圧電セラミックス体１０を殴打することで、発電が行なわれ、該発電された電力で、上記水路Ｐ内を流れる水の温度を感熱センサー２で検出し、この検出された水温データを無線で、該水温検出装置１から離れた場所に設置されている液晶表示器３へと送信するように構成されている。

感熱センサー２は、公知の感熱センサーを用いることができるので、その詳細な説明をここでは省略する。また、上記回転体１００と殴打体１１０とを連結する軸１０１は、水路Ｐに水密状に、かつ、回転自在に軸支されているが、その軸支方法は、これも公知の方法を用いるので、その詳細な説明をここでは省略する。尚、本実施例１では、回転体１００と殴打体１１０とを軸１０１で直接連結して構成した場合を例にとり説明したが、この発明にあってはこれに限定されるものではなく、ギア等の減速機構を介在させて構成してもよい。

また、上記構成からなる水温検出装置１では、その駆動電源として、自己発電可能で、かつ、送信機能を備えた上記圧電発電装置３０が用いられていることを特徴とする。

この自己発電を行う圧電発電装置３０は、図２と図３に示すように、中空箱状のスイッチケース３１と、該スイッチケース３１に配設された圧電セラミックス体１０と、該圧電セラミックス体１０を該圧電セラミックス体１０の固有振動が他の構造体に伝達しにくい柔状態で保持するクッション材１３と、上記スイッチケース３１の上面に固定されたＬ字状のバネ材で形成されてなる基部材４０と、該基部材４０の端部に固定された鋼球支持弾性体４１，４２と、この鋼球支持弾性体４１，４２の両端部にそれぞれ固定されてなる硬質の鋼球である鋼球４３，４４と、で構成されており、上記鋼球４３に上記殴打力よる外力Ｆが付与されることで、他方の鋼球４４が共振作用によって往復振動を連続して繰り返し、上記圧電セラミックス体１０を殴打して該圧電セラミックス体１０に衝撃を与え発電させるように構成されている。

即ち、棒状ステンレス等の金属体で形成されてなる上記鋼球支持弾性体４１は、上記基部材４０の接続点ｌ０から同じ長さｌ１，ｌ２を有して溶接固定されている。

ここで、図２及び図３に示す鋼球４３を０．６ｇの鋼球で形成し、鋼球支持弾性体４１をφ０．６のステンレス棒材（ｓｕｓ３０４−ＷＰＢ）で形成し、かつ、ｌ１，ｌ２間長さを７０ｍｍとし、ステンレス材（ｓｕｓ３０１：ｔ＝０．４）で形成された基部材４０のｌ０寸法を１５ｍｍに設定した場合、鋼球４４の往復振幅ストロークは１４〜１５ｍｍであった。この構成からなる圧電発電装置３０による発電量を、公知の構成からなる測定装置で電圧を測定した。その結果を、図４に示す。

図４に示すデータからも明らかなように、上記鋼球４３に殴打体１１０で殴打を１度与えると、鋼球４４が振り子状に連続して振動を繰り返し、従来のような１回限りの殴打により得られる発電量の数十倍の発電が得られることが判る。即ち、この実施例１では、ｌ１＝ｌ２，４３＝４４として一方の固有振動数と他方の固有振動数とを同一に設定し、左右が共振するように構成されている。このように構成することで、一方の固有周波数（ｎ・ｆｏ）を他方の固有周波数（ｆｏ）の整数倍にすることができ、その結果、右側の蓄積エネルギーを大きく（完成モーメントを大きく）することで、固有周波数は下がり、鋼球４４の振動継続時間を長くすることができる。

また、この実施例１に係る圧電発電装置３０によれば、部品点数を大幅に削減することができ、コストダウンと共に、装置を非常に小さくすることができる。

尚、上記実施例１では、前記鋼球支持弾性体４１，４２と基部材４０との連結を、溶接で行う場合を例にとり説明したが、この発明にあってはこれに限定されるものではなく、ねじ止めやかしめ止め、或は強力な接着剤を用い或はハンダ付け等の公知の手段で一体的に連結することもできる。

一方、上記圧電セラミックス体１０は、同一材質、同一形状、同一厚さの２枚の板状の圧電セラミックス素子１０ａ，１０ｂを、各圧電セラミックス素子１０ａ，１０ｂの分極の極性を同一方向にし、かつ、該圧電セラミックス素子１０ａ，１０ｂ間に、りん青銅や真鍮等の導電性金属で１０μｍ〜５０μｍの厚さに形成された極薄の金属電極１１を配置し、これら圧電セラミックス素子１０ａ，１０ｂと金属電極１１を接合して構成されている。

即ち、上記圧電セラミックス素子は、チタンジルコン酸亜鉛系の素材が用いられている。また、この実施例１では、鋼球４３，４４を、圧電セラミックス体１０が破壊されていない程度に重量が重く発電効率が良好なタングステンや鉄などを用いることができ、また、圧電セラミックス体１０の鋼球衝突面部をプロテクトするプロテクタ１４は、加工性に優れたリン青銅やステンレス等の硬い金属或は合成樹脂などを用いることができる。

ところで、上記金属電極１１を上記極薄の厚さとすることで、該金属電極１１による機械的な抵抗をごく僅かに抑えることができ、２つの圧電セラミックス素子１０ａ，１０ｂと金属電極１１の接合面を中心（伸縮しない部位）にたわみ振動が発生したとしても、該たわみ振動の金属電極１１による減衰を可及的に小さく抑えることができる。尚、この実施例１の構成では、一方の側の圧電セラミックス素子１０ａが伸長すれば他方の側の圧電セラミックス素子１０ｂは収縮し、かつ出力電圧の電極は逆方向となり、両圧電セラミックス素子１０ａ，１０ｂは並列に接続された発電構成となる。

また、この実施例１では、上記たわみ振動が行われると、一方の圧電セラミックス素子１０ａ（又は１０ｂ）で伸長と伸縮との両方の作用が行われて、分極が打ち消されるということがなく効率的に発電が行われる。発電された電気エネルギーとしての電流は、両圧電セラミックス素子１０ａ，１０ｂ及び金属電極１１に導電接続されたリード線を用いて取り出される。

尚、本実施例１では、２枚の圧電セラミックス素子１０ａ，１０ｂを、金属電極１１を介装して積層した場合を例にとり説明したが、各圧電セラミックス素子１０ａ（１０ｂ）自体を、それぞれ積層構造とすることができる。この積層構造では、複数枚の圧電セラミックス素子を接合（この場合は分極の極性も同一方向に）して、一方の圧電セラミックス素子１０ａ（又は１０ｂ）を形成する。このように、圧電セラミックス素子１０ａ（又は１０ｂ）自体を積層構造とし、これを例えば弾性特性を有する接着材により接合した場合には、この弾性効果により、材質的に強度に欠ける圧電セラミックス体１０の曲がりが容易になって曲げ強度を維持することができる。尚、この発明において、圧電セラミックス体１０の外形形状は特に限られるものではなく、円形、楕円形、三角形、四角形或いは多角形等、利用実施に対応させて適宜の形状のものを用いることができる。

また、この実施例１に用いられる前記クッション材１３は、合成樹脂材、ゴム材、或いはこれらをスポンジ状にした軟質の材料で構成されている。このようなクッション材１３を用い、しかも、このクッション材１３の中央部のみ或いは両端部を接着材で圧電セラミックス体１０を固着したのは、圧電セラミックス体１０の振動を減衰させないためである。圧電セラミックス体１０が振動する場合、この圧電セラミックス体１０を支持する部材は圧電セラミックス体１０の振動を減衰させる要因になり、この減衰要因を取り除くために、クッション材１３を用いて極力圧電セラミックス体１０を自由な状態におく。

この実施例１のように、圧電セラミックス体１０の歪みは、圧電セラミックス自体が持つ固有振動となって暫くの間、継続する。この固有振動を長く継続させるためには、この固有振動を圧電セラミックス体１０以外の他の構成体に伝えないことが重要である。圧電セラミックス体１０の固有振動は、電気エネルギーとして変換されるが、その他の構造体の振動は全て機械的な抵抗となって固有振動エネルギーを吸収してしまい、電気エネルギーとして取り出すことができない。このため、この実施例１では、圧電セラミックス体１０と他の構造体との間で上記固有振動が伝達しないような柔らかな接触を実現するための手段として上記クッション材１３を用いることで、圧電セラミックス体１０の固有振動を長く継続させることができ、発電効率が良くなる。勿論、このクッション材１３は圧電セラミックス体１０に加えられる衝撃を緩和する作用をも有する。尚、圧電セラミックス体１０ａの表面側に配設されるプロテクタ板１４は、金属製或いは合成樹脂製等で形成されており、鋼球４４の殴打から圧電セラミックス体１０を保護する。

図５は、上記圧電発電装置３０の制御部１Ｃの構成例を示しており、発電部５０で発電された電流を整流させる回路部６０の充電部６１には、整流手段６２と充電手段６３と判定手段６４と放電スイッチ手段６５とが備えられている。整流手段６２は、発電部５０で出力された交流電力を整流して脈流にする手段である。充電手段６３は、整流手段６２により得られた脈流を直流として充電する手段である。判定手段６４は、充電手段６３の充電量を圧電素子１０の発電のタイミングに応じて間欠的に監視し判定する手段である。この手段では、充電量は監視の際にごく少量消費されるが、間欠的に監視しているので監視による電力の消費を抑え、充電量への影響を低減させている。放電スイッチ手段６５は、判定手段６４により充電手段６３の充電量が発信可能なレベルに達したことが判定されたときに、充電手段６３の放電を開始させ、ロードセル３及び後段の発信部７０に電力を供給する手段である。

発信部７０には、通信制御手段７１と信号スイッチ手段７２と信号スイッチ手段７３と放電停止手段７４とが備えられている。通信制御手段７１は、通信に必要な動作を行う手段であり、この手段は充電部６１から電力が供給されることで開始される。この手段では、動作の開始により信号スイッチ手段７２をＯＮさせるように働くとともに、発信のためのデータを信号発生手段７３に渡す。信号スイッチ手段７２は、通信制御手段７１によりＯＮされて、信号スイッチ手段７３に電力を供給する手段である。

上記信号スイッチ手段７３は、感熱センサー２で計測された水温データを信号に変換してなるデータを通信制御手段７１から受け取り発信する。放電停止手段７４は、充電部６１からの電力の供給を停止させるように放電スイッチ手段６５を動作させる手段である。この手段は、通信制御手段７１が発信のために必要なデータを全て信号スイッチ手段７３に渡し終わったら、通信制御手段７１により動作させられる。

図５及び図６を用いてさらに説明する。図５及び図６は連続した回路図であり、Ｓ点、＋点、−点により接続される。整流手段６２はダイオードＤ１〜Ｄ６により全波整流の回路が形成されており、発電部５０から出力された交流電力をここで整流し脈流として後段に出力する。発電部５０から取り出された４本のリード線のうち３本のリード線が結線され、３本のリード線が６個のダイオードＤ１〜Ｄ６に接続されている。

充電手段６３は、コンデンサＣ１を備えている。このコンデンサＣ１は、充電電池に代替してもよい。整流手段６２で整流された脈流は、コンデンサＣ１に直流として逐次充電され、鋼球４４が圧電素子１０に衝突して発電を繰り返すたびにコンデンサＣ１の両端の電圧が高くなる。

また、放電スイッチ手段６５には、自己保持型電流スイッチが用いられている。本実施例１では、相補トランジスタを用いており、ＰＮＰトランジスタＴｒ１とＮＰＮトランジスタＴｒ２とを組み合わせている。この放電スイッチ手段６５では、ｂ点に、ｃ点の電圧より約０．６Ｖ(Ｔｒ１により決まる値より低い電圧が印加されると、Ｔｒ１がＯＮとなり、ほぼ同時にＴｒ２がＯＮとなる。このように放電スイッチ手段６５がＯＮ状態となると、ｃ点とｄ点の間はきわめて低いインピーダンスとなる。そして、充電手段６３のコンデンサＣ１に貯めた電力を放電し、きわめて少ないロスで通信制御手段７１に供給する。そして、このＯＮ状態は、自己保持状態となり放電停止するまで継続する。

判定手段６４は、コンデンサＣ２，Ｃ３と抵抗Ｒ１，Ｒ２を備えている。Ｃ３は誤動作防止用に設けたものである。コンデンサＣ２と抵抗Ｒ１は、圧電素子１０からの出力である図６中に示すａ点と放電スイッチ手段６５の図６中に示すｂ点との間に設けられている。そして、この時定数で充電量の判定の際にｂ点に電圧を印加する時間を決めている。ａ点には鋼球４４が圧電素子１０に衝突する度に交流電力が発生するが、この電圧は、コンデンサＣ１の両端の電圧にダイオードＤ６の上棟方向の電圧を加えた値である。そして、コンデンサＣ１が充電により電圧上昇するとともにａ点の交流電圧も上昇する。つまり、ａ点ではコンデンサＣ１両端の直流電圧にほぼ比例した交流電圧が、鋼球４４が衝突するたびに、すなわち間欠的に得られる。そしてこのａ点での交流電圧は、抵抗Ｒ１とコンデンサＣ２の時定数で決めた短時間で印加される。ｂ点の電圧は抵抗Ｒ１，Ｒ２の分配比により決められ、上述したようにｂ点の電圧がｃ点の電圧よりも約０．６Ｖ（Ｔｒ１により決まる値）低い電圧の値を超えると放電スイッチ手段６５がＯＮとなる。

ここでは、ｂ点の電圧は、
ｃ点の電圧×（１−Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２））
で示されるため、このｂ点の電圧がc点の電圧よりも約０．６Ｖ低い電圧「ｃ点の電圧−約０．６Ｖ」と等しくなったときが判定の閾値となり、これをもって充電量のレベルを判定する。

このため、Ｒ１とＲ２を調整することで放電を開始させる充電量を、ロードセル３の駆動可能なレベル及び発信可能なレベルに調整することができる。このレベルは、用いられるロードセル３の駆動電圧及び発信する信号に応じて任意に設定される。

通信制御手段７１は、通信制御回路７５とコンデンサＣ７と抵抗Ｒ８とＦＥＴ１を備えている。コンデンサＣ７は動作安定用に設けたものである。抵抗Ｒ８とＦＥＴ１は通信制御回路７５と信号スイッチ手段７２を低消費電力でインターフェースするためのレベル変換に設けたものである。充電部６１からの放電により通信制御回路７５に電力が供給されると、通信制御回路７５の内部で発信に必要な手順が実行される。なお、通信制御回路７５は消費電力の小さいものである。

信号スイッチ手段７２は、ＰＮＰトランジスタＴｒ４と抵抗Ｒ６，Ｒ７とコンデンサＣ６を備えている。信号発生手段７３を構成する信号発生回路７６が比較的大電力を必要とするために、この信号スイッチ手段７２では大電力用トランジスタスイッチＴｒ４を使って、信号発生回路７６に電力を供給するよう構成している。信号スイッチ手段７２では、通信制御回路７５からの発信開始の指令がＦＥＴ１と抵抗Ｒ７を通ってトランジスタＴｒ４をＯＮさせると、信号スイッチ手段７３で発信を開始させるよう動作する。

信号発生手段７３は、上記信号発生回路７６とアンテナ７７を備えており、信号スイッチ手段７２から電力が供給されると、通信制御回路７２から受け取った発信のためのデータを無線信号に変換してアンテナ７７から発信する。

放電停止手段７４は、ＰＮＰトランジスタＴｒ３と抵抗Ｒ４，Ｒ５とコンデンサＣ４，Ｃ５とを備えている。コンデンサＣ４，Ｃ５は、誤動作防止用に設けている。この手段では、通信制御回路７５が発信のために必要なデータを信号発生回路７６に送出し終えたら、通信制御回路７５から抵抗Ｒ４を通してトランジスタＴｒ３をＯＮさせる信号を出力する。トランジスタＴｒ３がＯＮとなると放電スイッチ手段６５の自己保持は解除となり、コンデンサＣ５に貯まっていた電力の放電は停止して、発信動作は終了する。

図５に示すように、発電部５０の出力が回路部６０に取り出される。回路部６０には、発電部５０で発生した交流電力を整流して充電する充電部６１と発信部７０とが備えられている。そして、発信部７０から発信された信号は、水温検出装置１から離れた場所に設置した受信装置８０の受信部８１に受信されて記憶部８２に保存され、該記憶部８２に記憶されたデータが表示部８４に表示される。また、上記水温データは、記憶部８２からインターネット８３を介してあらかじめ設定した外部にも送信できるように構成してもよい。

このように、本実施例１では、回路部６０で、圧電セラミックス体１０が発電するたびにその出力から交流電圧を取り出し、これを判定手段６４に用いて充電量を判定している。このような充電量の間欠的な判定は、充電量が増加するタイミングで効率よく判定される。その上、判定のために無駄な電力を消費することが大幅に抑制されるので、発信に必要な電力を素早く充電して感熱センサー２の作動電源として供給されると共に、発信部７０に供給される。

尚、上記受信装置８０の表示部８４は、例えば、図７に示すように、液晶表示部８５と、この液晶表示部８５の後側に配置されたバックライト８６と、これらを覆うカバー８７と、から構成されており、洗面化粧台や浴室の鏡１２０に配設された表示部８４の前面に対応する箇所はハーフミラー構造８８で構成され、受信された水温データを上記ハーフミラー構造８８に浮かび上がらせた状態でデジタルで表示することができる。この表示時間は、任意に設定することができ、水温データの表示時間経過後は、例えば、時刻表示するように構成してもよい。勿論、この発明にあっては、本水温検出装置１の表示部８４は、本実施例１のような構成に限定されるものではなく、使用目的に対応させて公知の適宜な表示部として構成することができ、また、その適用分野も、例えば、原子力発電施設等で本水温検出装置を用いることもでき、この場合には、上記表示部８４は、管理施設のモニター等で構成することができる。

このように、この実施例１では、外部電源に頼ることなく、水温の測定を長期間継続して実施することが可能となり、外部電源を必要としないので、外部電源がない場所でも水温の測定を長期間継続して連続的に行なうことができ、ランニングコストもほとんど不要とすることができると共に、計測された水温データを無線で、水温検出装置１から離れた場所に設置されている受信器８０の表示部８４へと通信して表示することができるので、水温検出装置の設置場所の制約がなく汎用性が向上する、という効果が得られる。

この発明の実施例１に係る水温検出装置が組み込まれた水路の概略的構成を示す説明図である。 同水温検出装置の内部に配設された圧電発電装置の構成を示す平面断面図である。 同圧電発電装置の構成を示す縦断面図である。 測定装置により測定された本圧電発電装置の発電量を示すグラフである。 同圧電発電装置の回路構成を示すブロック図である。 本実施例１に用いられる受信器の構成例を示すブロック図である。 同水温検出装置から送信された水温データを表示する表示部の構成を示す断面説明図である。

符号の説明

Ｐ 水路
１ 水温検出装置
１Ｃ 制御部
２ 感熱センサー
１０ 圧電セラミックス体
１３ クッション材
３０ 圧電発電装置
３１ スイッチケース
４０ 基部材
４１，４１Ａ，４２，４２Ａ 鋼球支持弾性体
４３，４３Ａ，４４，４４Ａ 鋼球
５０ 発電部
６０ 回路部
６１ 充電部
６２ 整流手段
６３ 充電手段
６４ 判定手段
６５ 放電スイッチ手段
７０ 発信部
８０ 受信装置
８４ 表示部
１００ 回転体
１０１ 軸
１１０ 殴打体
１２０ 鏡面部

Claims (5)

1. 水路内を流れる水温を検出するセンサーの電源を自己発電可能な圧電発電装置で構成し、該圧電発電装置は、少なくとも一の板状に形成された圧電セラミックス体と、バネ材で形成された基部材と、該基部材の端部に固定された鋼球支持弾性体と、この鋼球支持弾性体の両端部にそれぞれ固定されて上記圧電セラミックス体を殴打して該圧電セラミックス体に衝撃を与える鋼球と、で構成し、上記水路内に配設され水流によって回転する回転体の回転力で、上記圧電発電装置の上記鋼球の一方を殴打して振動させ、他方の鋼球がその共振作用によって往復振動を連続して発電が繰り返されることで、水温をセンサーで検知し表示するように構成したことを特徴とする水温検出装置。
2. 前記鋼球支持弾性体は、基部材から同じ長さを有して同基部材に固定されていると共に、該基部材の両端部に固定される鋼球も、ほぼ同じ形状・重量で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の水温検出装置。
3. 前記回転体の回転軸に殴打体を連結し、水流によって回転する上記回転体に連結された殴打体が鋼球を殴打することで、自己発電が開始されるように構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の水温検出装置。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の水温検出装置で計測された水温データを無線で送信し、水温検出装置の近傍の任意の場所に設置された表示装置に該水温データを受信して表示できるように構成されてなる水温検出装置。
5. 前記表示装置は、鏡或は洗面化粧台の鏡面部に配設されていることを特徴とする請求項４に記載の水温検出装置。

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