JP6671366B2 - 雨水の放射能変動の調査を特に目的として雨水を逐次的に収集するためのデバイス - Google Patents

雨水の放射能変動の調査を特に目的として雨水を逐次的に収集するためのデバイス Download PDF

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Description

本発明は、雨水の放射能変動の調査を特に目的として雨水を逐次的に収集するためのデバイスに関する。
最新技術では、降雨に応じて徐々に充満される大型寸法のレセプタクルを備える収集デバイスが既に知られている。全ての雨水が同一のレセプタクルに収集されるため、かかる収集デバイスでは、雨水の放射能変動の経時的な調査は不可能となる。
この変動を調査するために、最新技術では、雨水を受けることを目的とした複数の収集レセプタクルを備え、これらのレセプタクルが個別に開閉され得る、いわゆる連続収集デバイスである収集デバイスもまた知られている。しかし、かかる収集デバイスは、とりわけ高価であり、レセプタクルを開閉するための手段に給電するためのエネルギー源を必要とする。このエネルギーは、一般的には電気回路網上でおよびそれにより電気的に送達されるため、かかる収集デバイスは、この電気回路網との接続に関する制約を被り、これにより環境内における設置性が限定される。
本発明の目的は、特に、経済性を維持しつつエネルギー源を必要としない連続タイプの雨水収集デバイスを提供することにより、これらの欠点に対する改善策を見出すことである。
これを目的として、本発明は、特に周囲壁部および下方壁部をそれぞれが備えた雨水を受けるように意図された複数の収集レセプタクルを備える雨水収集デバイスを提供する。この雨水収集デバイスは、
収集レセプタクルが、積み重ねられて垂直軸に沿ってスタックを形成することと、
隣接するレセプタクルの上方にそれぞれ配置された各レセプタクルが、下方壁部中に形成された水流用開口部を備え、流れ開口部が、隣接するレセプタクルへと開口していることと、
隣接するレセプタクルの上方にそれぞれ配置された各レセプタクルが、このレセプタクル内の水量に応じて低位と高位との間で垂直軸に沿って可動である浮動閉塞要素を収容し、閉塞要素が、上方に配置された隣接するレセプタクルの水流開口部の形状に対して相補的である形状を有することにより、高位においてこの流れ開口部を塞ぐことと、
閉塞要素を収容する各レセプタクルが、高位に閉塞要素を維持するための磁性手段を備えることとを特徴とする。
収集レセプタクルが積み重ねられることにより、雨水は、これらのレセプタクルを通り、特に流れ開口部を通り、最下位置に配置された内方レセプタクルまで流れる。この下方レセプタクルが充填されるにつれて徐々に、このレセプタクル内に収容された浮動閉塞要素は、低位から高位まで移動される。高位では、この下方レセプタクル内に開いた流れ開口部は塞がれ、次いで雨水は新たなレセプタクルを充填する。したがって、最終的には、これらのレセプタクルは、個々の降水に対応した雨水を備え、それらは混合されない。
したがって、本発明による収集デバイスは、雨水条件の時間依存変化の調査を可能にすることが明らかである。
レセプタクルの閉鎖が浮動閉塞要素により機械的になされることにより、本発明による収集デバイスは、電源を必要としない。
最後に、本発明による収集デバイスは、単純な構造を有し、したがって特に経済的である。
本発明による収集デバイスは、単独で、または技術的に考えられ得る全ての組合せにおいて、以下の特徴の中の1つまたは複数をさらに備え得る。
複数のレセプタクルは、下方壁部に流れ開口部を備えた、スタックの頂部に配置される頂部レセプタクル(top receptacle)と、閉塞要素を収容する、スタックの底部に配置される底部レセプタクル(bottom receptacle)と、一方において流れ開口部を備える下方壁部を有し、他方において浮動閉塞要素を収容する、垂直軸の方向において頂部レセプタクルと底部レセプタクルとの間に配置される少なくとも1つの中間レセプタクルとを備える。
これらのレセプタクルは、例えば螺着またはスナップ固定などにより相互に取外し可能に組み付けられる。
各レセプタクルは、下方壁部の近傍にて周囲壁部に交差する排水チャネルを備え、各排水チャネルは、弁を備える。
各レセプタクルの下方壁部は、凹状部を有し、このレセプタクルの排水チャネルは、凹状部へと開口している。
シールガスケットが、各閉塞要素と各相補的流れ開口部との間に配置され、シールガスケットは、閉塞要素によりまたは流れ開口部の外縁により担持される。
磁性手段は、直上に位置する隣接するレセプタクルの下方壁部の近傍にてレセプタクル内に収容された環状要素を備え、環状要素および閉塞要素の一方は、磁性材料からなり、他方は、強磁性材料からなる。
各閉塞要素は、円錐形状を有し、閉塞要素を収容する各レセプタクルは、高位に閉塞要素を受けるための裁頭円錐形状開口部を有する要素を有する。
複数のレセプタクルは、スタックの頂部に配置される頂部レセプタクルを備え、頂部レセプタクルは、この頂部レセプタクルの上方端部にて周囲壁部と交差する溢流を排出するためのチャネルを備える。
本発明は、専ら例として示され添付の図面を参照とする以下の説明を読むことによりさらによく理解されよう。
収集レセプタクルが開状態にある、本発明の例示の一実施形態による雨水を収集するためのデバイスの概略断面図である。 閉状態の収集レセプタクルを示す、図1の収集デバイスの細部の概略断面図である。
図1では、本発明の例示の一実施形態による雨水収集デバイス10が示される。
収集デバイス10は、雨水を受けるように意図された複数のレセプタクル12A、12B、12Cを備える。各収集レセプタクル12A、12B、12Cは、周囲壁部14および下方壁部16を備える。各収集レセプタクル12A、12B、12Cは、例えば軸Zに沿って延在する円形断面を有するほぼ円筒状の形状を有する。
収集レセプタクル12A、12B、12Cは、Z軸に沿ってスタックを形成するように積み重ねられる。本説明において、軸Zは、「垂直軸」と呼ばれる。なぜならば、収集デバイス10の通常使用の場合に、収集レセプタクル12A、12B、12Cは垂直方向に積み重ねられるからである。
本説明において、「頂部の」、「底部の」、「上方の」、「下方の」、「上方に」、「下方に」、「高い」、および「低い」という用語は、この垂直軸Zに沿って定義され、標準的な方向を有する。
図示する例では、複数のレセプタクル12A、12B、12Cは、スタックの頂部に配置された頂部レセプタクル12Aと、中間レセプタクル12Bと、スタックの底部に配置された下方レセプタクル12Cとを備える。したがって、中間レセプタクル12Bは、垂直軸Zの方向において上方レセプタクル12Aと底部レセプタクル12Cとの間に配置される。
図示しない代替例によれば、スタックは、頂部レセプタクル12Aと底部レセプタクル12Cとの間に積み重ねられた少なくとも2つの同一の中間レセプタクル12Bを備えてもよい。
図示しない別の代替例によれば、スタックは、中間レセプタクル12Bを備えずに、頂部レセプタクル12Aおよび底部レセプタクル12Cのみを備えてもよい。
より具体的には、レセプタクルの個数は、求められる雨水のサンプル数に応じて選択される。
有利には、レセプタクル12A、12B、12Cは、例えば螺着またはスナップ固定などにより、相互に取外し可能に組み付けられる。したがって、各レセプタクル12A、12B、12Cはモジュールを形成し、そのため収集デバイス10は、モジュール式であり、所望の個数のレセプタクルを容易に有し得る。
底部レセプタクル12Cまで雨水が流れ得るようにするために、隣接する下方レセプタクル(lower receptacle)12B、12Cの上にそれぞれ配置された各レセプタクル12A、12Bは、下方壁部16中に形成された水流用の開口部18を備え、この流れ開口部18は、前記隣接する下方レセプタクル12B、12Cへとそれぞれ開口している。より具体的には、頂部レセプタクル12Aおよび各中間レセプタクル12Bは、その下方壁部16中にかかる流れ開口部18を備える。
他方において、底部レセプタクル12Cは、その下方壁部16中に流れ開口部を備えない。代替的には、底部レセプタクル12Cは、中間レセプタクル12Bと同一の構造を有し、その場合には、底部レセプタクル12Cの流れ開口部18は、例えばこの下方レセプタクル12Cが配置される土台などにより塞がれる。
さらに、隣接する上方レセプタクル12A、12Bの下方にそれぞれ配置された各レセプタクル12B、12Cは、浮動閉塞要素20を収容する。この浮動閉塞要素20は、このレセプタクル12B、12C中の水量に応じて低位と高位との間で垂直軸Zに沿って可動である。閉塞要素20は、上方に直接的に配置された隣接する上方レセプタクル12A、12Bの水流開口部18の形状と合致する形状を有し、それにより閉塞要素20は、図2に示すように高位に位置する場合に、この流れ開口部18を塞ぎ得る。
他方において、閉塞要素20は、閉塞要素20が低位に位置する場合に、下方に配置された隣接する下方レセプタクル12B、12Cに向かって水を流し得る形状を有する。これを目的として、閉塞要素20は、下方部分内へと水を通過させるための溝を有してもよく、下位に位置する閉塞要素20を上方に上げる脚部を有してもよく、または水を流し得るようにするための任意の他の考えられる手段を有してもよい。
有利には、収集デバイス10は、垂直軸Zに沿って各閉塞要素20を並進的に案内するための手段を備える。これらの案内手段は、任意の考えられる形状を有し得る。
例えば、図示する例では、各閉塞要素20は、円錐形状を有し、かかる閉塞要素20を収容する各レセプタクル12B、12Cは、環状要素22を有し、この環状要素22は、閉塞要素20を案内するためのおよび高位においてこの閉塞要素20を受けるための裁頭円錐形状開口部を有する。この環状要素22により、閉塞要素20が高位へと変位される場合の閉塞要素20の案内と、円錐形状を有する閉塞要素20と環状要素22との間の接触表面が大きくなることによる隣接し合う両レセプタクル間におけるシールの最適化との両方が可能となる。
有利には、シールガスケット(図示せず)が、各閉塞要素20と各相補的流れ開口部18との間に配置される。シールガスケットは、例えば閉塞要素20により担持され、または代替的には流れ開口部18の外縁により、例えば環状要素22などにより担持される。
有利な代替例によれば、閉塞要素20を収容する各レセプタクル12B、12Cは、高位に閉塞要素20を維持することにより、このレセプタクル12B、12Cの閉鎖維持を確保するための磁性手段を備える。
磁性手段24は、例えば直上に位置する隣接レセプタクルの下方壁部の近傍にてレセプタクル12B、12C内に収容された維持要素を備え、維持要素および閉塞要素20の一方は磁性材料からなり、他方は強磁性材料からなる。
図示する例では、維持要素は、環状要素22により形成される。
例えば、閉塞要素20は、粗面化を防ぐポリマーで覆われた非ステンレス鋼からなる。
まだ充填されていない最下レセプタクルは、雨水がそれらのレセプタクル内に流れ込むことにより徐々に充填されて、閉塞要素20の上位への上昇を生じさせることは明らかである。この高位に到達すると、この閉塞要素20は、このレセプタクル内へと開口する流れ開口部を塞ぎ、したがってそれによりこのレセプタクルは閉じられ、他のレセプタクルから隔離される。次いで、これは直上のレセプタクルにおいても繰り返され、そのレセプタクルも同様の方法で充填される。
したがって、これらのレセプタクルは、さらに頂部レセプタクル12Aが充満するまで、順次徐々に充填される。
レセプタクルが順次充填されることにより、これらのレセプタクルは、個々の降水に対応した雨水を備え、これにより雨水の条件変動の観察が可能となる。
任意には、水収集デバイス10は、気象観測所(図示せず)に関連付けられる。気象観測所は、降水を記録するため、したがって個々のサンプル採取に対応した降雨日時の推定が可能となる。
各レセプタクル12A、12B、12Cから水をサンプル採取するために、各レセプタクルは、下方壁部16の近傍にて周囲壁部14と交差する排水チャネル26を備える。各排水チャネル26は、弁28を備え、この弁28は、雨水収集の最中には閉じられ、対応するレセプタクルから水をサンプル採取する最中には開状態にある。
有利には、各下方壁部16は、凹状部30を有し、排水チャネル26がこの凹状部30内へと開口している。この凹状部30により、排水チャネル26に向かって水を駆動することが可能となり、それによりレセプタクルの全ての水が排水チャネル26を通り適切に排出されることが確保される。
雨水がサンプル採取されると、この雨水は、本質的に知られている方法で分析される。
任意には、頂部レセプタクル12Aは、この頂部レセプタクル12Aの上方端部にて周囲壁部14と交差する溢流排出用チャネル32を備える。したがって、頂部レセプタクル12Aは、この排出チャネル32を越えては充填され得ない。
最後に、有利には、収集デバイス10は、頂部レセプタクル12Aの上方に配置された入口コーン34を備え、それにより収集デバイス10内への雨水の進入を促進する。
本発明は、初めに説明したデバイスに限定されず、様々な代替形態を有し得る点に気付かれよう。
特に、各閉塞要素は、初めに説明されたものとは異なる形状を有し得る。
10 雨水収集デバイス
12A 収集レセプタクル
12B 収集レセプタクル
12C 収集レセプタクル
14 周囲壁部
16 下方壁部
18 開口部
20 浮動閉塞要素
22 環状要素
24 磁性手段
26 排水チャネル
28 弁
30 凹状部
32 溢流排出用チャネル
34 入口コーン
Z 軸、垂直軸

Claims (12)

  1. 周囲壁部(14)および下方壁部(16)をそれぞれが備えた雨水を受けるように意図された複数の収集レセプタクル(12A、12B、12C)を備える、雨水を収集するための収集デバイス(10)であって、
    前記収集レセプタクル(12A、12B、12C)は、積み重ねられて垂直軸(Z)に沿ってスタックを形成し、
    隣接する下方の収集レセプタクル(12B、12C)の上方にそれぞれ配置された各収集レセプタクル(12A、12B)は、下方壁部(16)中に形成された水流用流れ開口部(18)を備え、前記流れ開口部(18)は、前記隣接する下方の収集レセプタクル(12B、12C)へと開口しており、
    隣接する上方の収集レセプタクル(12A、12B)の下方にそれぞれ配置された各収集レセプタクル(12B、12C)は、前記収集レセプタクル(12B、12C)内の水量に応じて低位と高位との間で前記垂直軸(Z)に沿って可動である浮動閉塞要素(20)を収容し、前記浮動閉塞要素(20)は、上方に配置された前記隣接する上方の収集レセプタクル(12A、12B)の前記流れ開口部(18)の形状と合致する形状を有することにより、前記高位において前記流れ開口部(18)を塞ぐ、収集デバイス(10)において、
    閉塞要素(20)を収容する各収集レセプタクル(12B、12C)が、前記高位に前記浮動閉塞要素(20)を維持するための磁性手段を備えることを特徴とする、収集デバイス(10)。
  2. 前記複数の収集レセプタクル(12A、12B、12C)は、
    下方壁部(16)に流れ開口部(18)を備えた、前記スタックの頂部に配置される頂部収集レセプタクル(12A)と、
    閉塞要素(20)を収容する、前記スタックの底部に配置される底部収集レセプタクル(12C)と、
    一方において流れ開口部(18)を備える下方壁部(16)を有し、他方において浮動閉塞要素(20)を収容する、前記垂直軸(Z)の方向において前記頂部収集レセプタクル(12A)と前記底部収集レセプタクル(12C)との間に配置される少なくとも1つの中間収集レセプタクル(12B)と
    を備える、請求項1に記載の収集デバイス(10)。
  3. 前記収集レセプタクル(12A、12B、12C)は、相互に取外し可能に組み付けられる、請求項1または2に記載の収集デバイス(10)。
  4. 前記収集レセプタクル(12A、12B、12C)は、螺着により組み付けられる、請求項3に記載の収集デバイス(10)。
  5. 前記収集レセプタクル(12A、12B、12C)は、スナップ固定により組み付けられる、請求項3に記載の収集デバイス(10)。
  6. 各収集レセプタクル(12A、12B、12C)は、下方壁部(16)の近傍にて周囲壁部(14)を貫通する排水チャネル(26)を備え、各排水チャネル(26)は、弁(28)を備える、請求項1から5のいずれか一項に記載の収集デバイス(10)。
  7. 各収集レセプタクル(12A、12B、12C)の前記下方壁部(16)は、凹状部(30)を有し、前記収集レセプタクル(12A、12B、12C)の前記排水チャネル(26)は、前記凹状部(30)へと開口している、請求項6に記載の収集デバイス(10)。
  8. シールガスケットが、各閉塞要素(20)と各相補的流れ開口部(18)との間に配置され、前記シールガスケットは、前記閉塞要素(20)により担持される、請求項1から7のいずれか一項に記載の収集デバイス(10)。
  9. シールガスケットが、各閉塞要素(20)と各相補的流れ開口部(18)との間に配置され、前記シールガスケットは、前記流れ開口部(18)の外縁により担持される、請求項1から7のいずれか一項に記載の収集デバイス(10)。
  10. 前記磁性手段は、直上に位置する前記隣接するレセプタクル(12A、12B)の前記下方壁部(16)の近傍にて前記収集レセプタクル(12B、12C)内に収容された環状要素(22)を備え、前記環状要素(22)および前記閉塞要素(20)の一方は、磁性材料からなり、他方は、強磁性材料からなる、請求項1から9のいずれか一項に記載の収集デバイス(10)。
  11. 各閉塞要素(20)は、円錐形状を有し、閉塞要素(20)を収容する各収集レセプタクル(12B、12C)は、前記高位に前記閉塞要素(20)を受けるための裁頭円錐形状開口部を有する要素(22)を有する、請求項1から10のいずれか一項に記載の収集デバイス(10)。
  12. 前記複数のレセプタクル(12A、12B、12C)は、前記スタックの頂部に配置される頂部レセプタクル(12A)を備え、前記頂部レセプタクル(12A)は、前記頂部レセプタクル(12A)の上方端部にて周囲壁部(14)と交差する溢流を排出するためのチャネル(32)を備える、請求項1から11のいずれか一項に記載の収集デバイス(10)。
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