(57)【要約】【課題】  雨量計測精度の向上。【解決手段】  中央隔壁部によって左右対称に分離された一方の雨水受升に所定量の雨水が溜まると転倒して他方の雨水受升で上方から供給される雨水を受け、当該他方の雨水受升に所定量の雨水が溜まると転倒して一方の雨水受升で上方から供給される雨水を受けることを繰り返す転倒升を備え、当該転倒升の転倒回数に基づく計測結果を外部に出力する雨量計であって、一方の雨水受升に所定量の雨水が溜まって転倒升が転倒を開始すると、雨水を他方の雨水受升に供給し、且つ他方の雨水受升に所定量の雨水が溜まって転倒升が転倒を開始すると、雨水を一方の雨水受升に供給する供給切替手段を具備する、という手段を採用する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央隔壁部によって左右対称に分離された一方の雨水受升に所定量の雨水が溜まると転倒して他方の雨水受升で上方から供給される雨水を受け、当該他方の雨水受升に所定量の雨水が溜まると転倒して一方の雨水受升で上方から供給される雨水を受けることを繰り返す転倒升を備え、当該転倒升の転倒回数に基づく計測結果を外部に出力する雨量計であって、
一方の雨水受升に所定量の雨水が溜まって転倒升が転倒を開始すると、雨水を他方の雨水受升に供給し、且つ、他方の雨水受升に所定量の雨水が溜まって転倒升が転倒を開始すると、雨水を一方の雨水受升に供給する供給切替手段を具備することを特徴とする雨量計。  
【請求項２】
供給切替手段は、前記中央隔壁部の上部に中央しきり部と該中央しきり部の両側に一対の副しきり部を備え、且つ、前記中央しきり部と一方の副しきり部との間に供給された雨水を他方の雨水受升に導水する第１の導水路と、前記中央しきり部と他方の副しきり部との間に供給された雨水を一方の雨水受升に導水する第２の導水路とを備えることを特徴とする請求項１記載の雨量計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、雨量計に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、一般的な雨量計には転倒升方式が広く使用されている。この転倒升方式雨量計は、中央隔壁で仕切られた一対の雨水受升が隣接状態で形成された転倒升に対して、上方から雨水が滴下するようになっており、雨水の滴下による転倒升の転倒回数に基づいて雨量を計測するものである。すなわち、転倒升方式雨量計は、一方の雨水受升に所定量の雨水が溜まると、その重量によって転倒升が転倒して他方の雨水受升に雨水が滴下し、当該他方の雨水受升に所定量の雨水が溜まるとその重量によって転倒升が転倒することを繰り返すことによって雨量を計測する。例えば、特開２００４−１９８３６６号公報には、上記転倒升方式雨量計に関し、その計測精度の向上を目的とする技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−１９８３６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記転倒升方式雨量計には、その計測原理上、計測精度を低下させる要因があった。すなわち、転倒升は所定量の雨水が一方の雨水受升に溜まると、その重量によって転倒を開始するが、この転倒開始から雨水が他方の雨水受升に滴下される状態になるまでの期間、雨水は一方の雨水受升に滴下されることになるので、この期間に一方の雨水受升に滴下された雨水は転倒升の転倒動作に寄与せずに雨量計測における計測誤差となっていた。また、この計測誤差は、降雨が激しくなる程大きくなる。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、雨量計測精度のさらなる向上を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明では、雨量計に係わる第１の解決手段として、中央隔壁部によって左右対称に分離された一方の雨水受升に所定量の雨水が溜まると転倒して他方の雨水受升で上方から供給される雨水を受け、当該他方の雨水受升に所定量の雨水が溜まると転倒して一方の雨水受升で上方から供給される雨水を受けることを繰り返す転倒升を備え、当該転倒升の転倒回数に基づく計測結果を外部に出力する雨量計であって、一方の雨水受升に所定量の雨水が溜まって転倒升が転倒を開始すると、雨水を他方の雨水受升に供給し、且つ他方の雨水受升に所定量の雨水が溜まって転倒升が転倒を開始すると、雨水を一方の雨水受升に供給する供給切替手段を具備する、という手段を採用する。
【０００６】
また、雨量計に係わる第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、供給切替手段は、前記中央隔壁部の上部に中央しきり部と該中央しきり部の両側に一対の副しきり部を備え、且つ前記中央しきり部と一方の副しきり部との間に供給された雨水を他方の雨水受升に導水する第１の導水路と、前記中央しきり部と他方の副しきり部との間に供給された雨水を一方の雨水受升に導水する第２の導水路とを備える、という手段を採用する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、転倒升を備えた雨量計において、前記転倒升の一方の雨水受升に所定量の雨水が溜まって転倒升が転倒を開始すると、雨水を他方の雨水受升に供給し、且つ他方の雨水受升に所定量の雨水が溜まって転倒升が転倒を開始すると、雨水を一方の雨水受升に供給する供給切替手段を具備するので、従来ならば計測原理上、雨量として計測されなかった雨水をも転倒動作に寄与させることができ、雨量計測精度を向上することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
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’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。
【０００９】
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。
【００１０】
被収納部材Ｓは、転倒升支持部４によって転倒自在に支持されると共に、左右に所定容量の雨水受升５ａ及び５ｂが形成された転倒升５と、濾水器支持部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の中心部から供給された雨水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及び８Ｂと、転倒升５の下方に備えられ、転倒升５の最大転倒角度を規制するストッパ９Ａ及び９Ｂとから構成されている。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
これらの図のように転倒升５は、雨水受升５ａ、５ｂ、底面部５ｃ、側壁部５ｄ、５ｅ、中央隔壁部５ｇ、中央しきり部５ｇ１、副しきり部５ｇ２、５ｇ３、受水部５ｈ、５ｉ、導水口５ｊ１、５ｋ１、導水路５ｊ２、５ｋ２、排水口５ｊ３、５ｋ３、連結部５ｆ及びストッパ受け５ｍ、５ｎによって構成されている。
【００１４】
底面部５ｃは、転倒升５の底部を形成するものであり、水切りを考慮した三角柱状部材である。側壁部５ｄ，５ｅは、底辺が上記底面部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、図示するように底面部５ｃの長辺方向に各々垂直状態で設置されている。
【００１５】
中央隔壁部５ｇは、転倒升５を左右対称に分離することによって一方の雨水受升５ａと他方の雨水受升５ｂを形成するものであり、上記底面部５ｃの上面、且つ、中央に垂直状態に設置されている。さらに、図示するように中央隔壁部５ｇの上部には、中央しきり部５ｇ１、一方の副しきり部５ｇ２及び他方の副しきり部５ｇ３の３つのしきり部が設けられており、これらのしきり部によって中央しきり部５ｇ１と一方の副しきり部５ｇ２との間に雨水Ｘを受ける受水部５ｈが形成され、また、中央しきり部５ｇ１と他方の副しきり部５ｇ３との間には雨水Ｘを受ける受水部５ｉが形成されている。
【００１６】
中央しきり部５ｇ１と一方の副しきり部５ｇ２とが交差する部分には導水口５ｊ１が設けられており、この導水口５ｊ１は中央隔壁部５ｇの内部に設けられた導水路５ｊ２によって雨水受升５ｂに開口する排水口５ｊ３と連通している。一方の受水部５ｈに滴下された雨水Ｘは導水口５ｊ１から入り、導水路５ｊ２を通って排水口５ｊ３から他方の雨水受升５ｂに導水される。また、中央しきり部５ｇ１と他方の副しきり部５ｇ３とが交差する部分には導水口５ｋ１が設けられており、この導水口５ｋ１は中央隔壁部５ｇの内部に設けられた導水路５ｋ２によって雨水受升５ａに開口する排水口５ｋ３と連通している。他方の受水部５ｉに滴下された雨水Ｘは導水口５ｋ１から入り、導水路５ｋ２を通って排水口５ｋ３から一方の雨水受升５ａに導水される。
【００１７】
なお、図２においては、雨水Ｘを効率良く取り入れるために導水口５ｊ１及び５ｋ１は開口面積が最大となるよう長方形としているが、他の形状でも良く、例えば、円状の孔を複数設けても良い。
【００１８】
連結部５ｆは、上記転倒升支持部４と転倒升５を連結する部材であり、底面部５ｃの下面に設置されている。ストッパ受け５ｍ、５ｎ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、底面部５ｃの長辺方向の所定部位に設置されている。
【００１９】
上記のような転倒升５の構成要素の内、中央しきり部５ｇ１、副しきり部５ｇ２、５ｇ３、受水部５ｈ、５ｉ、導水口５ｊ１、５ｋ１、導水路５ｊ２、５ｋ２及び排水口５ｊ３、５ｋ３は、供給切替手段を構成している。
【００２０】
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図３及び図４を用いて説明する。なお、下記において転倒角度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。
【００２１】
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。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を規制している。
【００２２】
図３において、（ａ）は上記転倒角度θ＝３０°の場合を示し、（ｂ）は転倒角度θ＝１５°の場合を示し、（ｃ）は転倒角度θ＝５°の場合を示し、また、図４（ａ）は転倒角度θ＝−１０°の場合を示し、（ｂ）は転倒角度θ＝−３０°の場合を示している。
【００２３】
これらの図のように、一方の副しきり部５ｇ２は、転倒升５が転倒角度θ＝３０°で転倒している場合に雨水Ｘが受水部５ｈに滴下されないような位置に設けられており、また、他方の副しきり部５ｇ３は、転倒升５が転倒角度θ＝−３０°で転倒している場合に雨水Ｘが受水部５ｉに滴下されないような位置に設けられている。
【００２４】
さらに、排水口５ｋ３は、転倒升５が転倒角度θ＝３０°で転倒している間に、一方の雨水受升５ａに溜まった雨水Ｘが受水部５ｉへ逆流しないように底面部５ｃから所定の高さに設けられている。同様に、排水口５ｊ３は、転倒升５が転倒角度θ＝−３０°で転倒している間に、他方の雨水受升５ｂに溜まった雨水Ｘが受水部５ｈへ逆流しないように底面部５ｃから所定の高さに設けられている。
【００２５】
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に滴下される。
【００２６】
図３（ａ）に示すように、転倒升５に滴下された雨水Ｘが、まず一方の雨水受升５ａに滴下されるとする。雨水Ｘは、濾水器７から滴下されることによって一方の雨水受升５ａに溜まっていき、雨水Ｘが一方の雨水受升５ａに所定量溜まると、転倒升５は雨水Ｘの重量によって転倒を開始する。
【００２７】
そして、転倒升５が転倒を開始すると、図３（ｂ）に示すように雨水Ｘは一方の副しきり部５ｇ２によって遮られ、一方の雨水受升５ａには滴下されずに受水部５ｈに溜まることになる。受水部５ｈに溜まった雨水Ｘは、導水口５ｊ１から導水路５ｊ２に流れ込み、排水口５ｊ３から他方の雨水受升５ｂに導水される。さらに転倒升５が転倒し、図３（ｃ）に示すように転倒角度θ＝５°まで転倒した場合でも雨水Ｘは受水部５ｈに滴下するので上記と同様に導水口５ｊ１から導水路５ｊ２に流れ込み、排水口５ｊ３から他方の雨水受升５ｂに導水される。このように、転倒升５が転倒を開始してから転倒角度がおよそθ＝０°付近まで転倒する間に滴下した雨水Ｘは、導水路５ｊ２を通って他方の雨水受升５ｂに溜まることになる。
【００２８】
次に、転倒角度がθ＝０°を超えると、図４（ａ）のように雨水Ｘは他方の副しきり部５ｇ３に遮られて受水部５ｉに滴下されることになる。この場合、受水部５ｉに滴下された雨水Ｘは、導水路５ｋ２を通じて一方の雨水受升５ａに導水されてしまい、計測誤差の原因になるのではないかと思われる。
しかし、ここで転倒升５の転倒動作について補足説明をすると、転倒開始時における転倒升５の転倒速度は遅いが、転倒するに従って雨水受升５ａに溜まった雨水Ｘの重心が転倒升５の転倒中心から離れる方向に移動するため転倒速度も徐々に速くなっていく。すなわち、図４（ａ）のように転倒升５は転倒角度θ＝０°を超える（転倒角度θが負になる）と素早くストッパ９Ａまで転倒するので、この間に受水部５ｉに滴下する雨水Ｘは、転倒開始してから転倒角度θ＝０°になるまでの間に受水部５ｈに滴下した雨水Ｘと比べ極めて少量である。従って、転倒角度θ＝０°〜−３０°の間に滴下した雨水Ｘは全て他方の雨水受升５ｂに溜まると看做せるので、実質的に受水部５ｉに滴下する雨水Ｘによる計測誤差は無視しても良い。
【００２９】
そして、転倒升５がストッパ９Ａまで転倒する（すなわち転倒角度がθ＝−３０°になる）と、一方の雨水受升５ａに溜まった雨水Ｘは全て排水部８Ａに排水され、図４（ｂ）のように他方の雨水受升５ｂに雨水Ｘが滴下して溜まっていくことになる。他方の雨水受升５ｂに所定量の雨水Ｘが溜まると、転倒升５は転倒角度θの正方向に向かって再び転倒を開始する。上記の他方の雨水受升５ｂに溜まった所定量の雨水Ｘは、転倒角度θ＝３０°から転倒を開始してから転倒角度θ＝０°になるまでの間に受水部５ｈに滴下して他方の雨水受升５ｂに導水された雨水Ｘと、転倒角度θ＝０°〜−３０°の間に他方の雨水受升５ｂに滴下した雨水Ｘとの和である。
【００３０】
以降の動作は上記と同様に、他方の雨水受升５ｂに所定量の雨水Ｘが溜まり転倒升５が転倒を開始してからおよそ転倒角度θ＝０°になる間は、雨水Ｘは受水部５ｉに滴下して導水口５ｋ１から導水路５ｋ２に流れ込み、排水口５ｋ３から一方の雨水受升５ａに導水され、一方の雨水受升５ａに溜まっていく。そして、転倒角度θ＝０°〜３０°の間では、転倒升５は素早くストッパ９Ｂまで転倒するので、この間に受水部５ｈに滴下した雨水Ｘは無視しても良く、一方の雨水受升５ａには、受水部５ｉから導水された雨水Ｘに加えて直接滴下した雨水Ｘが溜まることになる。
【００３１】
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】
以上のように、本雨量計によれば、転倒升５の一方の雨水受升５ａに雨水Ｘが溜まって、転倒開始から雨水Ｘが他方の雨水受升５ｂに滴下される状態になるまでの期間に、従来ならば一方の雨水受升５ａに滴下されて雨量として計測されなかった雨水Ｘを、副しきり部５ｇ２、導水口５ｊ１、導水路５ｊ２及び排水口５ｊ３を設けて他方の雨水受升５ｂに溜めて転倒動作に寄与させるので雨量計測精度を向上することができる。また、上記と同様に、転倒升５の他方の雨水受升５ｂに雨水Ｘが溜まって、転倒開始から雨水Ｘが一方の雨水受升５ａに滴下される状態になるまでの期間に、従来ならば他方の雨水受升５ｂに滴下されて雨量として計測されなかった雨水Ｘを、副しきり部５ｇ３、導水口５ｋ１、導水路５ｋ２及び排水口５ｋ３を設けて一方の雨水受升５ａに溜めて転倒動作に寄与させるので雨量計測精度を向上することができる。
【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、例えば以下のような変形例が考えられる。
【００３４】
（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
【００３５】
（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。
【００３６】
（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。  
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施形態に係る雨量計の構成図である。
【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雨量計の動作説明図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る雨量計の動作説明図である。
【符号の説明】
【００３８】
１…円形台座、２…外筒、３…雨水取込部、４…転倒升支持部、５…転倒升、５ａ、５ｂ…雨水受升、５ｇ…中央隔壁部、５ｇ１…中央しきり部、５ｇ２、５ｇ３…副しきり部、５ｈ、５ｉ…受水部、５ｊ１、５ｋ１…導水口、５ｊ２、５ｋ２…導水路、５ｊ３、５ｋ３…排水口、６…濾過器支持部、７…濾水器、８Ａ、８Ｂ…排水部、９Ａ、９Ｂ…ストッパ、Ｓ…被収納部材、Ｘ…雨水
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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