(57)【要約】【課題】気圧測定器として、非常に簡素な構造で、簡易に気圧を測定でき、使用者が容易に組み立てでき、小中学生等の教材としても有用なものを提供する。【解決手段】気密容器１に設けた通気口１１に伸縮性ゴム筒２が開放した一端側で封着され、伸縮性ゴム筒２の外側に硬質ガイド筒３が套嵌して気密容器１に固定され、硬質ガイド筒３に沿う気圧目盛４を有する。硬質ガイド筒３は、伸縮性ゴム筒２の設定された最大伸長時の全体に套嵌し得る長さで、外部に開放した開口部３ａを備える。気密容器１及び伸縮性ゴム筒２の内部の空気圧と外気圧との圧力差により、硬質ガイド筒３内で伸縮する伸縮性ゴム筒２の頂端部の位置から、気圧目盛４によって気圧値を測定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気密容器に設けた通気口に伸縮性ゴム筒が開放した一端側で封着され、該伸縮性ゴム筒の外側に硬質ガイド筒が套嵌して前記気密容器に固定されると共に、この硬質ガイド筒に沿う気圧目盛を有し、
前記硬質ガイド筒は、伸縮性ゴム筒の設定された最大伸長時の全体に套嵌し得る長さで、外部に開放した開口部を備え、且つ伸縮性ゴム筒の伸縮範囲でその頂端部を外部から視認可能に構成され、
気密容器及び伸縮性ゴム筒の内部の空気圧と外気圧との圧力差により、該伸縮性ゴム筒が前記硬質ガイド筒内で伸縮し、その頂端部の位置から前記気圧目盛によって気圧値を測定するように構成されてなる気圧測定器。
【請求項２】
気密容器が開閉栓付きの空気流通孔を有してなる請求項１に記載の気圧測定器。
【請求項３】
前記硬質ガイド筒が透明性材料からなり、その表面に前記気圧目盛が表示されてなる請求項１又は２に記載の気圧測定器。
【請求項４】
気密容器の前記通気口が外側へ突設されて、その基端側に雄ねじ部が形成され、前記硬質ガイド筒が開口した一端側の雌ねじ部を該通気口の雄ねじ部に螺合して前記気密容器に固定されると共に、該硬質ガイド筒の他端側が前記開口部として外部に開放してなる請求項１〜３のいずれかに記載の気圧測定器。
【請求項５】
前記伸縮性ゴム筒の頂端部に、平頂化部材が止着されてなる請求項１〜４のいずれかに記載の気圧測定器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気圧を簡易に測定できて、且つ使用者が容易に組み立て可能な気圧測定器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、気圧計や高度計として圧力センサを利用したものが汎用されており、また電子腕時計や電子置き時計等においても計時機能と共に圧力センサによる気圧や高度、更には風速等の計測・表示機能を併せ持つものが実用化されている（特許文献１，２）。その圧力センサとしては、一般的に、ブリッジ抵抗効果によって圧力を電子信号に変換するダイヤフラム型の半導体圧力センサが多用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０５−２６４７５４号公報
【特許文献２】特開平０７−３３３３６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、圧力センサを組み込んだ気圧計や高度計、電子時計等は精密な電子機器であり、高価であることに加え、その作動機構を理解するには高度な専門的知識が必要であるため、例えば小中学生等に気圧変化が生じる仕組み等を教えるのには全く利用できない。一方、教材的に、容易に組み立てて実際に気圧を測定できるような、安価で構造簡単な気圧測定器は実用化していない。
【０００５】
本発明は、上述の事情に鑑みて、気圧測定器として、電気的な駆動部や演算部及び検出部等のない非常に簡素な構造であるにも関わらず、簡易に気圧を測定できる上、使用者が容易に組み立てでき、小中学生等の教材としても有用なものを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための手段を図面の参照符号を付して示せば、請求項１の発明に係る気圧測定器は、気密容器１に設けた通気口１１に伸縮性ゴム筒２が開放した一端側で封着され、該伸縮性ゴム筒２の外側に硬質ガイド筒３が套嵌して気密容器１に固定されると共に、この硬質ガイド筒３に沿う気圧目盛４を有し、硬質ガイド筒３は、伸縮性ゴム筒２の設定された最大伸長時の全体に套嵌し得る長さで、外部に開放した開口部３ａを備え、且つ伸縮性ゴム筒２の伸縮範囲でその頂端部を外部から視認可能に構成され、気密容器１及び伸縮性ゴム筒２の内部の空気圧と外気圧との圧力差により、該伸縮性ゴム筒２が硬質ガイド筒３内で伸縮し、その頂端部の位置から気圧目盛４によって気圧値を測定するように構成されてなる。
【０００７】
請求項２の発明は、上記請求項１の気圧測定器において、気密容器１が開閉栓５付きの空気流通孔１２を有してなる構成としている。
【０００８】
請求項３の発明は、上記請求項１又は２の気圧測定器において、硬質ガイド筒３が透明性材料からなり、その表面に気圧目盛４が表示されてなる構成としている。
【０００９】
請求項４の発明は、上記請求項１〜３のいずれかの気圧測定器において、気密容器１の通気口１１が外側へ突設されて、その基端側に雄ねじ部６ａが形成され、硬質ガイド筒３が開口した一端側（基端部３ｂ）の雌ねじ部６ｂを該通気口１１の雄ねじ部６ａに螺合して気密容器１に固定されると共に、該硬質ガイド筒３の他端側が開口部３ａとして外部に開放してなる構成としている。
【００１０】
請求項５の発明は、上記請求項１〜４のいずれかの気圧測定器置において、伸縮性ゴム筒２の頂端部に、平頂化部材７が止着されてなる構成としている。
【発明の効果】
【００１１】
次に、本発明の効果について、図面を参照して具体的に説明する。請求項１の発明に係る気圧測定器では、気密容器１及び伸縮性ゴム筒２の内部の空気圧と外気圧との圧力差により、該伸縮性ゴム筒２が硬質ガイド筒３内で伸縮するから、その頂端部の位置から気圧目盛４の値を読み取ることで、簡単に気圧を測定できる上、従来の圧力センサを用いた圧力計のような電気的な駆動部や演算部及び検出部等を有さず、構造的に極めて簡素であるために安価に製作可能である。そして、この気圧測定器の場合、気密容器１の通気口１１に伸縮性ゴム筒２を開放した一端側で封着し、その外側に硬質ガイド筒３を被せて気密容器１に固着するだけで組み上がるから、専門知識のない使用者でも容易に組み立てることができ、例えば小中学生等に気圧変化が生じる仕組み等を判りやすく教えるための教材として最適である。
【００１２】
請求項２の発明によれば、気密容器１が開閉栓５付きの空気流通孔１２を有するから、気圧測定器の製造段階で気圧目盛４の目盛パターンを決定する際、基準となる設定気圧下で該空気流通孔１２を開放して内外の圧力差をなくした状態で、伸縮性ゴム筒２の頂端位置を計測したのち、該空気流通孔１２を密閉した状態で設定気圧を段階的に増減し、その各設定気圧下での該伸縮性ゴム筒２の頂端位置を計測する手法により、適切な目盛パターンを容易に得ることができる。
【００１３】
請求項３の発明によれば、透明材料からなる硬質ガイド筒３の表面に気圧目盛４が表示されるから、内側の伸縮性ゴム筒２の頂端位置による圧力値の読み取りが容易であると共に、気圧目盛４を別体の目盛板等で表示する場合に比較して部品点数が少なくなり、それだけ製作コストを低減できる。
【００１４】
請求項４の発明によれば、気密容器１の外側へ突設された通気口１１の基端側の雄ねじ部６ａに対し、硬質ガイド筒３の開口した一端側（基端部３ｂ）の雌ねじ部６ｂを螺合するだけで、該硬質ガイド筒３を気密容器１に極めて簡単に固定できると共に、該硬質ガイド筒３の他端側が外部に開放する開口部３ａをなすから、当該硬質ガイド筒３自体が構造簡単で安価に製作できるものとなる。
【００１５】
請求項５の発明によれば、伸縮性ゴム筒２の頂端部が止着した平頂化部材７によって平坦化しているから、その頂端位置による気圧目盛４の読み取りを正確に行える。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る気圧測定器の分解斜視図である。
【図２】同気圧測定器の縦断側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明の一実施形態に係る気圧測定器について、図面を参照して具体的に説明する。
【００１８】
この気圧測定器は、図１に示すように、平面視円形で上面に通気口１１及び空気流通孔１２を設けた気密容器１と、円筒状の伸縮性ゴム筒２と、表面に気圧目盛４を表示した略丸パイプ状の硬質ガイド筒３と、空気流通孔１２を密閉するための開閉栓５と、シールリング８とで構成されている。
【００１９】
気密容器１及び開閉栓５は、透明性の硬質合成樹脂成形物からなる。そして、気密容器１の通気口１１は、上方へ筒軸状に突設されており、太径の基端側の外周に雄ねじ部６ａが形成されると共に、細径の先端側の外周に環状溝１１ａ，１１ｂを有している。また、空気流通孔１２の貫通部分は、該気密容器１の上面側で環状凸部１３を形成している。更に、該気密容器１の下端周縁には転倒防止用のフランジ部１ａが設けてある。一方、開閉栓５は、一端側が径大の摘み部５ａをなすと共に、径小の他端側を空気流通孔１２への挿入部５ｂとして周面にＯリング５１，５１が嵌装されている。
【００２０】
伸縮性ゴム筒２は、開放した基端側の周縁が厚肉のリング部２ａをなすと共に、頂端側が円板状の平頂化部材７の貼着によって長手方向に直交する平坦面になっている。なお、この伸縮性ゴム筒２の材料としては、後述する圧力変化に対する高い伸縮応答性を確保する上で、例えば避妊用コンドームに多用されるポリウレタン系ゴムのような極薄で伸縮性が高く且つ強靱なゴム質材料が好適である。
【００２１】
硬質ガイド筒３は、透明性の硬質合成樹脂成形物からなり、両端が開放しており、その先端側が外部への開口部３ａをなすと共に、図２に示すように、二段状に拡径した基端部３ｂの内周に雌ねじ部６ｂが形成されている。その表面の気圧目盛４は、ｈＰａ（ヘクトパスカル）単位として、８８０〜１０４０ｈＰａの範囲について２ｈＰａ刻みで表示されている。
【００２２】
この気圧測定器を組み立てるには、図２に示すように、まず気密容器１の通気口１１に伸縮性ゴム筒２の開放した基端側を被せ、そのリング部２ａを該通気口１１の下位側の環状溝１１ｂに嵌め込み、その外側からシールリング８を該通気口１１の上位側の環状溝１１ａに嵌め合わせることにより、該通気口１１に伸縮性ゴム筒２を封着する。そして、この伸縮性ゴム筒２の外側に硬質ガイド筒３を套嵌し，その基端部３ｂの雌ねじ部６ｂを通気口１１の雄ねじ部６ａに螺合緊締することにより、該硬質ガイド筒３を直立状態で気密容器１に固定する一方、該気密容器１の空気流通孔１２を開閉栓５の挿嵌によって封止すればよい。
【００２３】
なお、気圧目盛４については、該気圧測定器を製品化する前に、気圧調整機構及び圧力計を備えた気密試験室内において、例えば室内気圧を基準の１気圧（１０１３ｈＰａ）に設定し、気密容器１の空気流通孔１２を開放した状態で伸縮性ゴム筒２の頂端部の高さを計測したのち、空気流通孔１２を開閉栓５で密封した上で、所定の気圧幅で段階的に室内気圧を低下及び上昇させ、各設定気圧毎に該伸縮性ゴム筒２の頂端部の高さを計測し、これら計測結果に基づいて適切な目盛パターンを決定し、この決定した目盛パターンで硬質ガイド筒３の表面に表示すればよい。
【００２４】
このような気圧測定器によれば、気密容器１及び伸縮性ゴム筒２の内部の空気圧と外気圧とに圧力差があれば、その圧力差を解消するように該伸縮性ゴム筒２が硬質ガイド筒３内で伸縮するから、その頂端部の位置から気圧目盛４の値を読み取ることで、その所持場所での気圧を簡単に測定できる。
【００２５】
気圧の測定幅については、通気口１１を含む気密容器１の内容積と、非伸長状態における伸縮性ゴム筒２の有効内容積との比率によって任意に設定できる。すなわち、伸縮性ゴム筒２の伸長限界内であれば、その有効内容積の比率が高いほど測定幅を大きくできるが、その反面で測定感度は低下することになる。また、伸縮性ゴム筒２が細くなるほど、容積変化に伴う伸縮量が大きくなるから、測定感度は高くなる。なお、伸縮性ゴム筒２を介して気密容器１内に密封された空気は温度による体積変化を生じるが、天気図等で所持場所の気圧が判明している場合に、その気圧値と気圧目盛４による指示との間に差があれば、この差をその時点での気温に対する補正値として利用できる。また、気温による指示値の変動を予め計測しておき、その結果を対気温補正表として添付してもよい。
【００２６】
一方、このような気圧測定器は、従来の圧力センサを用いた圧力計のような電気的な駆動部や演算部及び検出部等を有さず、構造的に極めて簡素であるために安価に製作できるという利点がある上、専門知識のない使用者でも簡単に組立可能であり、例えば小中学生でも無理なく組み立てできるから、小中学生等に気圧変化が生じる仕組み等を判りやすく教えるための教材として非常に有用である。
【００２７】
なお、気圧目盛４は、別体の目盛板等に表示して気密容器１に組み付ける構成としてもよいが、実施形態のように透明な硬質ガイド筒３の表面に表示すれば、内側の伸縮性ゴム筒２の頂端位置による圧力値の読み取りが容易であると共に、上記目盛板等を用いる場合に比較して部品点数が少なくなり、それだけ製作コストを低減できる。
【００２８】
また、上記実施形態では、伸縮性ゴム筒２の頂端部が止着した平頂化部材７によって平坦化しているから、その頂端位置による気圧目盛４の読み取りを正確に行えるという利点がある。そして、このような平頂化部材７は、実施形態の如く伸縮性ゴム筒２の頂端部に貼着する以外に、該伸縮性ゴム筒２の内側に入れ込んで頂端部を平坦化させるものでもよく、この場合には円板状形態以外にリング状形態のものでも使用可能である。なお、実施形態のように伸縮性ゴム筒２の頂端に貼着する平頂化部材７は、その着色によって視認性をより高めることができる。
【００２９】
硬質ガイド筒３としては、伸縮性ゴム筒２の設定された最大伸長時の全体に套嵌し得る長さで、外部へ開放する開口部３ａを有するものであれば、実施形態以外の種々の構成を採用できる。例えば、不透明なものを用い、その長手方向に沿って設けたスリット状の開口部より内部の伸縮性ゴム筒２の頂端位置を視認する構成、外部へ開放する開口部３ａを頂端以外の部分に設けた構成、実施形態のように直立する代わりに水平に配置する構成等も採用可能である。また、硬質ガイド筒３を気密容器１に固定する手段として、種々の方式を採用できるが、実施形態のように突設した通気口１１に一端側でねじ止めする構成とすれば、その固定操作が極めて簡単である。また、該硬質ガイド筒３の他端側を外部に開放する開口部３ａとすれば、当該硬質ガイド筒３自体が構造簡単で安価に製作できるものとなる。その他、本発明においては、各部材の外形、配置位置、サイズ、材質等、細部構成については実施形態以外に種々設計変更可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１      気密容器
１１    通気口
１２    空気流通孔
２      伸縮性ゴム筒
３      硬質ガイド筒
３ａ    開口部
３ｂ    基端部（一端側）
４      気圧目盛
５      開閉栓
６ａ    雄ねじ部
６ｂ    雌ねじ部
７      平頂化部材
【図１】
2014178250.tif 000003
【図２】
2014178250.tif 000004