JP4882936B2 - Data collection device - Google Patents
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Description
本発明は、屋外に設置されるデータ収集装置に関する。 The present invention relates to a data collection device installed outdoors.
従来、この種のデータ収集装置として、特許文献1に開示されるものが知られている。特許文献1に開示されるデータ収集装置では、筐体内にファンを設けて換気流を生じさせているため、電気部品の発熱に伴って筐体内の温度が上昇するのを抑制することができる。
しかしながら、上記従来技術では、比較的広い空間として形成される筐体内部のほぼ全域を換気流の通流経路とする構成であるため、所要の空気流量を確保するためにファンを大型化することになって、消費エネルギが増大したり、データ収集装置の重量増を招いたりする虞があった。 However, in the above prior art, since the ventilation flow passage is almost the entire interior of the housing formed as a relatively wide space, the size of the fan is increased to ensure the required air flow rate. As a result, energy consumption may increase or the weight of the data collection device may increase.
そこで、本発明は、筐体内部でより効果的に温度調整することが可能なデータ収集装置を得ることを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to obtain a data collection device that can adjust the temperature more effectively inside the housing.
請求項1の発明にあっては、屋外に設置されて電気部品を収容する外部筐体と、当該外部筐体内に収容されて屋外の環境情報を取得するセンサと、を備えるデータ収集装置において、上記外部筐体内に、少なくとも一つの電気部品とともに温度調整機構を収容する内部筐体を収容し、上記温度調整機構としてシート状のヒータを備えるとともに、上記電気部品が実装される電子回路基板を備え、上記内部筐体内に、上記シート状のヒータと電子回路基板と間隙をあけて相互に略平行に沿う状態で収容し、上記内部筐体内で気流を循環させるファンを設け、当該ファンによって上記内部筐体内で上記シート状のヒータの表面に沿って流れる気流を形成することを特徴とする。 In the invention of claim 1, in a data collection device comprising an external housing that is installed outdoors and accommodates electrical components, and a sensor that is housed in the external housing and acquires outdoor environmental information, An internal housing that houses a temperature adjustment mechanism together with at least one electrical component is housed in the external housing, and a sheet-like heater is provided as the temperature adjustment mechanism, and an electronic circuit board on which the electrical components are mounted is provided. In the inner casing, a fan is provided that is accommodated in a state of being substantially parallel to each other with a gap between the sheet-like heater and the electronic circuit board, and that circulates the airflow in the inner casing. An airflow that flows along the surface of the sheet-like heater is formed in the housing .
請求項2の発明にあっては、上記内部筐体の下端部に、結露水を排出可能な排水口を形成したことを特徴とする。
The invention of
請求項3の発明にあっては、上記内部筐体の下壁部に、上記排水口に向かって下る傾斜内面を形成したことを特徴とする。 The invention according to claim 3 is characterized in that an inclined inner surface descending toward the drain outlet is formed in the lower wall portion of the inner casing.
請求項4の発明にあっては、上記排水口を、上記内部筐体の内外で配索される配線の挿通口として用いることを特徴とする。 The invention according to claim 4 is characterized in that the drainage port is used as an insertion port for wiring routed inside and outside the internal housing.
請求項1の発明によれば、外部筐体より狭い内部筐体内に温度調整機構とともに電気部品を収容したため、外部筐体の内部全体の温度を調整する場合に比べて、温度調整機構をより小型化できるとともに、温度調整に伴う消費エネルギを低減することができる。 According to the first aspect of the present invention, since the electrical components are housed together with the temperature adjusting mechanism in the inner casing that is narrower than the outer casing, the temperature adjusting mechanism is smaller than the case where the temperature of the entire inside of the outer casing is adjusted. Energy consumption associated with temperature adjustment can be reduced.
また、電子回路基板に沿ってシート状のヒータを設けたため、電子回路基板を全体的により均一に暖めることが可能となって、局所的な加熱による不具合を抑制することができる。 Moreover, since the sheet-like heater is provided along the electronic circuit board , the electronic circuit board can be warmed more uniformly as a whole, and problems due to local heating can be suppressed.
さらに、ファンを用いて形成した気流によって内部筐体内の温度分布をより均一化することができ、局所的な温度上昇あるいは低下による不具合を抑制することができる。 Furthermore, the temperature distribution in the internal housing can be made more uniform by the airflow formed using the fan, and problems due to local temperature rise or fall can be suppressed.
請求項2の発明によれば、内部筐体内で結露により水が発生しても、この水を排水口から外へ排出して、内部筐体内の電気部品に水の影響が及ぶのを抑制することができる。 According to the second aspect of the present invention, even if water is generated due to condensation in the internal housing, the water is discharged from the drain port to suppress the influence of water on the electrical components in the internal housing. be able to.
請求項3の発明によれば、下壁部の傾斜内面に沿って内部筐体内の水を排水口に集めて、排水性を高めることができる。 According to invention of Claim 3 , the water in an internal housing | casing can be collected in a drain outlet along the inclined inner surface of a lower wall part, and drainage property can be improved.
請求項4の発明によれば、排水口を配線の挿通口と共用する分、別個に設ける場合に比べて構成を簡素化できて、製造コスト低減に資する。
According to the fourth aspect of the present invention, the configuration can be simplified compared to the case where the drainage port is shared with the wiring insertion port, and this contributes to the reduction of the manufacturing cost.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発明の一実施形態にかかるデータ収集装置を含むデータ収集システムの概略構成図、図2は、データ収集装置の外観を示す斜視図、図3は、データ収集装置の外部筐体の一部を取り外して内部を示す斜視図、図4は、データ収集装置の外部筐体の一部を取り外して内部の上部を示す斜視図であって、図3とは別方向からみた図、図5は、内部筐体内の構成を示す分解斜視図、図6は、内部筐体を基板と垂直な方向から見た正面図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a data collection system including a data collection device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing an appearance of the data collection device, and FIG. 3 is an external casing of the data collection device FIG. 4 is a perspective view showing the inside of the data collection device by removing a part of the outer casing of the data collection device, and is a perspective view showing the upper part of FIG. FIG. 5 is an exploded perspective view showing the configuration inside the internal housing, and FIG. 6 is a front view of the internal housing viewed from a direction perpendicular to the substrate.
本実施形態にかかるデータ収集システム1は、図1に示すように、クライアント端末2、データ収集装置(フィールドサーバ)3、およびサーバ4を含んでおり、これらが、インターネット等の電気通信回線5を介して相互に情報通信可能に接続されている。
As shown in FIG. 1, the data collection system 1 according to the present embodiment includes a
クライアント端末2は、例えば、パーソナルコンピュータ、携帯電話機、PDA(Personal Digital Assistant)等の汎用の情報処理装置によって構成される。このクライアント端末2は、電気通信回線5を介してデータ収集装置3やサーバ4が保有する各種情報(例えば収集データ)を閲覧またはダウンロードしたり、電気通信回線5を介してデータ収集装置3を遠隔操作したりすることができる。
The
データ収集装置3は、屋外に設置されており、各種の情報(データ)を収集する。このデータ収集装置3は、図示しないアクセスポイントとの間で無線通信を行うことにより、電気通信回線5を介してクライアント端末2やサーバ4との間で情報通信を行うことができるようになっている。なお、このデータ収集装置3の詳細については後述する。
The data collection device 3 is installed outdoors and collects various information (data). The data collection device 3 can perform information communication with the
サーバ4は、ワークステーション等の汎用の情報処理装置によって構成されている。このサーバ4は、データ収集装置3が検出した情報を受信したり、受信した情報を所定の形式で集計したり、集計した情報を統計処理等の解析手法を利用して解析することにより必要な情報を抽出したり、抽出された情報をクライアント端末2に送信したりすることができるようになっている。
The server 4 is configured by a general-purpose information processing device such as a workstation. This server 4 is necessary by receiving information detected by the data collection device 3, totaling the received information in a predetermined format, and analyzing the totaled information using an analysis technique such as statistical processing. Information can be extracted, and the extracted information can be transmitted to the
このデータ収集システム1は、農作物の育成を支援する農作物育成支援システムとして構成することができる。この場合には、データ収集装置3において、情報収集範囲A(農地)から、温度、湿度、風速、日照等、センサによって取得された種々の環境情報や、撮像装置によって取得された画像情報などの各種情報(データ)が収集され、当該情報が電気通信回線5を介してクライアント端末2やサーバ4に送信される。このとき、クライアント端末2で、データ収集装置3から送信された各種情報(データ)を直接取り扱うことができるようにしてもよいし、サーバ4で一旦処理された後に取り扱うことができるようにしてもよい。このシステムによれば、取得された情報に基づいて、より適切に施肥や灌水等を行うことができ、農作物の育成に便利である。
The data collection system 1 can be configured as a crop cultivation support system that supports the cultivation of crops. In this case, in the data collection device 3, various environmental information acquired by the sensor, such as temperature, humidity, wind speed, sunlight, etc. from the information collection range A (farmland), image information acquired by the imaging device, etc. Various types of information (data) are collected, and the information is transmitted to the
データ収集装置3は、図2に示すように、脚部6上に設置された外部筐体7を備えており、図3に示すように、外部筐体7の内部に各種部品が収容されている。
As shown in FIG. 2, the data collection device 3 includes an
このデータ収集装置3の設置に際しては、長さの異なる脚部6を複数種類準備して適切な脚部6を選択したり、脚部6自体に長さ調整機構を設けたりすることで、脚部6の長さを調整し、外部筐体7の接地面(脚部6が固定される面、地面等)からの高さが調整される。
When installing the data collection device 3, a plurality of types of leg portions 6 having different lengths are prepared and an appropriate leg portion 6 is selected, or a length adjustment mechanism is provided on the leg portion 6 itself. The length of the portion 6 is adjusted, and the height from the ground contact surface (the surface on which the leg portion 6 is fixed, the ground, etc.) of the
外部筐体7は、略角筒状に形成されており、その上端部はカバー体8で被覆され、下端開口部は脚部取付ブラケット9で塞がれている。
The
また、外部筐体7の角筒状の内部空間10は、長方形状の細長い基板11で表裏に仕切られている。この基板11は、外部筐体7の長手方向に沿ってスライド可能に構成されており、カバー体8あるいは脚部取付ブラケット9を取り外した状態で、外部筐体7の上端または下端の開口部から出し入れできるようになっている。
In addition, the rectangular cylindrical
図3に示すように、基板11の表裏面のうち一方には、電源部12、フィルタ13、センサボックス14、ファン15、表示部16等が実装されている。また、基板11の表裏面のうち他方には、電子回路基板24(図5参照)を収容する内部筐体23、データ収集ボード(図示せず)、インタフェース部(図示せず)等が実装されている。これらのうち、電源部12、フィルタ13、表示部16、電子回路基板24、データ収集ボード、およびインタフェース部は、本発明の電気部品、あるいは電気部品を含む構成要素に相当する。なお、無線通信等に用いるアンテナは、カバー体8の内部に収容されている。
As shown in FIG. 3, the
また、内部空間10には、外部筐体7の側壁に沿って、上下に伸びるダクト17が設けられており、センサボックス14の内部には、このダクト17を介して外部筐体外の空気(外気)が取り入れられるようになっている。すなわち、ダクト17の上端部は吸入口形成部18の下端部に接続されており、ダクト17の管内は吸入口形成部18の筒内部(図示せず)に連通されている。一方、ダクト17の下端部はセンサボックス14の上壁部に接続されており、ダクト17の管内は、センサボックス14の内部空間Sbに連通されている。
The
さらに、このセンサボックス14の下方に隣接してファン(例えば電動軸流ファン)15が配置されており、このファン15によって、センサボックス14内の空気を外部筐体7の外に排出するようにしてある。すなわち、センサボックス14の下壁部とファン15の上壁部とが密着されて、センサボックス14の下壁部に形成された開口部14bとファン15の上壁部に形成された吸入口(図示せず)とが重ね合わせられている。また、ファン15の下壁部と脚部取付ブラケット9の底壁部9aとが密着され、ファン15の下壁部に形成された排気口(図示せず)と脚部取付ブラケット9に形成された開口部20とが重ね合わせられている。
Further, a fan (for example, an electric axial flow fan) 15 is disposed adjacent to the lower side of the
すなわち、このデータ収集装置3では、吸入口形成部18の開口部(吸気開口部)19から、当該吸入口形成部18の筒内部、ダクト17の管内、センサボックス14の内部空間Sb、およびファン15を経て、脚部取付ブラケット9の開口部(排気開口部)20に至る空気通路Saが形成されている。この空気通路Saは、その全区間に亘って外部筐体7の内部空間10とシール(気密および液密)が確保されて隔離されており、各種電気部品等の影響を避けながら、センサボックス14内に設置される外気温センサや湿度センサ等のセンサ14aによって、外部筐体7外部の空気の性状について検出できるようにしてある。
That is, in this data collection device 3, from the opening (intake opening) 19 of the suction port forming portion 18 to the inside of the cylinder of the suction port forming portion 18, the
また、ダクト17の外周は、断熱材22で被覆され、ダクト17の管内と外部筐体7の内部空間10との間での熱交換が抑制されている。ダクト17自体を合成樹脂等の断熱性を有する素材で形成してもよい。
Further, the outer periphery of the
吸入口形成部18には、図示しないが、開口部19から雨水等の水の進入を抑制する防水障壁等を設けるのが好適である。
Although not shown in the drawing, the inlet forming portion 18 is preferably provided with a waterproof barrier or the like that suppresses the entry of water such as rainwater from the
センサボックス14では、内部空間Sbの最下端で開口する開口部14bを形成し、内部空間Sbから、センサボックス14の開口部14b、ファン15、および脚部取付ブラケット9の開口部20を経由して排水できるようにしてある。なお、開口部20にはメッシュフィルタ21を設け、雨水等の水が開口部20から内部空間Sbに進入するのを抑制してある。なお、脚部取付ブラケット9に防水障壁(図示せず)等を設けて、防水性をさらに向上させるようにしてもよい。
In the
また、図4〜図6に示すように、本実施形態では、外部筐体7内に温度調整機構を内蔵する箱状の内部筐体23を設け、温度管理をするのが望ましい部品や装置を内部筐体23内に収容することで、より効率良く温度調整できるようにしてある。
As shown in FIGS. 4 to 6, in the present embodiment, a box-shaped
内部筐体23は、本実施形態では、基板11の一部(上部)と、これを覆う略有底角筒状でフランジ付きのカバー23aとで構築されており、基板11の表面上に部品が実装された領域にカバー23aを被せて、当該領域がカバー23aと基板11とで囲まれるようにしている。
In the present embodiment, the
そして、この内部筐体23の内部には、部品が実装された電子回路基板(例えばCPUボード等)24と、温度調整機構としてのヒータ28とが収容してある。
The
電子回路基板24は、配線パターンが形成されたプリント基板25上に各種電気部品(例えば、IC、回路素子等)26が実装されたものである。この電子回路基板24には、コネクタ付きのケーブル30を介して電源部12(図3参照)等から電源電力が供給されるとともに、各種演算信号が入出力されるようになっている。
The
ヒータ28は、例えばその内部に電熱線を張り巡らせたシート状のヒータ28として構成することができ、内部筐体23内に設けられた温度センサ(図示せず)の検知結果に基づいて、電子回路基板24として構築されたCPUによってヒータ28の通電のON/OFFが切替制御されるようになっている。これにより、内部筐体23内の温度の調整が行われる。かかる温度調整としては、例えば、一定の温度範囲内に維持する場合もあるし、限界温度以下となった場合に加熱する場合もある。なお、温度調整機構として、例えばペルチェ素子等の冷却機構を設けてもよいし、加熱機構と冷却機構の双方を設けてもよい。
The
また、本実施形態では、このシート状のヒータ28と電子回路基板24とを間隙をあけて相互に略平行に沿わせた状態で配置してある。具体的には、基板11上に突設された四本の取付脚部29を用いて、基板11の表面から隙間をあけて当該表面と略平行にシート状のヒータ28を取り付け、さらに、このシート状のヒータ28から隙間を空けて当該ヒータ28と略平行に電子回路基板24を取り付けてある。
In the present embodiment, the sheet-
さらに、内部筐体23内には、当該内部筐体23内で気流を循環させる電動ファン27を設けてある。この電動ファン27は、本実施形態では、電子回路基板24の上方の左右方向中央部に配置されて下方の電子回路基板24に向けて下方に空気を吹き出すようになっており、これにより、内部筐体23内には、図6に白抜き矢印で示すように、中央部で下向きに流れて下端部で折り返し、左右両側を吹き上がって循環する空気流が形成される。さらに、本実施形態では、電動ファン27の送風方向を、基板11、シート状のヒータ28、および電子回路基板24の表面に沿う方向に設定し、電動ファン27からの送風をこれらの隙間を通すようにしてある。具体的には、基板11、シート状のヒータ28、および電子回路基板24を相互に略平行に配置するとともに、当該基板11、ヒータ28および電子回路基板24の表面に沿う方向と、電動ファン27の軸方向とを略平行に設定すればよい。
Furthermore, an
電動ファン27によって生じる気流(電動ファン27からの送風)は、電子回路基板24を冷却する効果もあるが、ヒータ28によって暖められた気流を内部筐体23の内部で全体的に循環させ、これにより内部筐体23内で温度を均一化するとともに、結露を抑制あるいは結露水の蒸発を促進するという効果もある。すなわち、本実施形態ではヒータ28と電動ファン27とをともに(同時に)作動させる場合がある。具体的には、冬季や夜間等に温度が低下したり結露が生じたりした場合(あるいは、湿度センサと温度センサとの検知結果からCPU等で結露が生じる条件となることが予知された場合)に、ヒータ28と電動ファン27とを同時並行して作動させることで、内部筐体23内でより迅速な昇温あるいは結露水の蒸発を図ることができる。さらに、本実施形態では、ヒータ28がシート状で、電動ファン27の送風をシート状のヒータ28の表面(本実施形態では表裏面両方)に沿わせたため、より一層迅速に昇温および結露水の蒸発(あるいは結露の抑制)を図ることができる。
The airflow generated by the electric fan 27 (air blowing from the electric fan 27) also has an effect of cooling the
また、図6に示すように、内部筐体23をなすカバー23aの下壁部23cには、下方を指向する開口部23dが形成されるとともに、この開口部23dに向けて下る傾斜内面23eが形成されている。かかる構成により、内部筐体23の内部で結露が生じた場合にも、その結露水を開口部23dから内部筐体23の外へ排出することができる。また、開口部23dは、内部筐体23の内外で配索されるケーブル(配線)30の挿通口としても用いられている。なお、本実施形態では、開口部23dを、下壁部23cから下方に向けて突設させた半筒状部分の筒内部として設け、当該半筒状部分を排水ガイドとして機能させるようにしたが、下壁部23cに形成した貫通孔としてもよい。
Further, as shown in FIG. 6, an
以上の本実施形態では、外部筐体7内に、少なくとも一つの電気部品26とともに温度調整機構としてのヒータ28等を収容する内部筐体23を収容した。このため、外部筐体7の内部全体の温度を調整する場合に比べて、より狭い内部筐体23内を温度調整すればよくなる分、温度調整機構をより小型化できるとともに、温度調整に伴う消費エネルギを低減することができる。
In the above-described embodiment, the
また、本実施形態では、温度調整機構として、シート状のヒータ28を備えるとともに、電気部品26が実装される電子回路基板24を備え、内部筐体23内に、シート状のヒータ28と電子回路基板24とを相互に沿う状態で収容した。このため、電子回路基板24を全体的により均一に暖めることが可能となって、局所的な加熱による不具合を抑制することができる。
In the present embodiment, the temperature adjusting mechanism includes a sheet-
また、本実施形態では、内部筐体23内で気流を循環させる電動ファン27を設け、当該電動ファン27によって内部筐体23内でシート状のヒータ28の表面に沿って流れる気流を形成するようにした。このため、この気流によって内部筐体23内の温度分布をより均一化することができ、内部筐体23内での局所的な温度上昇(例えば過熱)あるいは低下(例えば加熱不足)による不具合を抑制することができる。
In the present embodiment, an
また、本実施形態では、内部筐体23の下端部に結露水を排出することが可能な排水口として開口部23dを設けた。このため、内部筐体23内で結露により水が発生しても、この水を開口部23dから外へ排出することができ、内部筐体23内の電気部品26等に水の影響が及ぶのを抑制することができる。
In the present embodiment, the
さらに、本実施形態では、内部筐体23の下壁部23cに、排水口としての開口部23dに向かって下る傾斜内面23eを形成した。このため、下壁部23cの傾斜内面23eに沿って内部筐体23内の水を排水口としての開口部23dに集めて、排水性を高めることができる。
Furthermore, in this embodiment, the inclined
また、本実施形態では、開口部23dを、結露水の排水口として利用するとともに、内部筐体23の内外で配索される配線の挿通口としても共用するようにしたため、排水口と挿通口とをそれぞれ別個に設ける場合に比べて構成を簡素化できて、製造コスト低減に資する。
In the present embodiment, the
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず、種々の変形が可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made.
3 データ収集装置
7 外部筐体
14a センサ
23 内部筐体
23c 下壁部
23d 開口部(排水口,挿通口)
23e 傾斜内面
24 電子回路基板
26 電気部品
27 電動ファン(ファン)
28 ヒータ(温度調整機構)
30 ケーブル(配線)
3
23e Inclined
28 Heater (Temperature adjustment mechanism)
30 Cable (wiring)
Claims (4)
前記外部筐体内に、少なくとも一つの電気部品とともに温度調整機構を収容する内部筐体を収容し、
前記温度調整機構としてシート状のヒータを備えるとともに、前記電気部品が実装される電子回路基板を備え、
前記内部筐体内に、前記シート状のヒータと電子回路基板と間隙をあけて相互に略平行に沿う状態で収容し、前記内部筐体内で気流を循環させるファンを設け、当該ファンによって前記内部筐体内で前記シート状のヒータの表面に沿って流れる気流を形成することを特徴とするデータ収集装置。 In a data collection device comprising an external housing that is installed outdoors and accommodates electrical components, and a sensor that is housed in the external housing and acquires outdoor environmental information,
In the external housing, an internal housing that houses a temperature adjustment mechanism together with at least one electrical component is housed,
A sheet-like heater is provided as the temperature adjustment mechanism, and an electronic circuit board on which the electrical component is mounted is provided.
A fan is provided in the inner casing so as to accommodate the sheet-like heater and the electronic circuit board in a state of being substantially parallel to each other with a gap therebetween , and to circulate an air flow in the inner casing. A data collection device, characterized in that an airflow flowing along a surface of the sheet-like heater is formed in the body .
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