(57)【要約】【目的】  この発明は、従来の火山灰の降灰報知器の降灰収集筒にあった微細な粒子の火山灰の降灰の付着やドカ灰の目詰まりに因って起こるセンサーの降灰検出が不可能になる欠点を解決するための、火山灰の降灰報知器の降灰除去機能付き降灰収集筒に関するものである。【構成】  降灰収集筒外枠（５）に降灰収集筒袋（７）を取付けた伸縮可能な降灰収集筒（１０）に、それを伸縮させる降灰除去動作駆動メカニズム（１２）を横付けする。  それによって、降灰除去動作駆動メカニズム（１２）の押下げアーム（１６）で押し縮めた降灰収集筒（１０）は勢いよく跳ね返り、付着や目詰まりした検出不能の火山灰の降灰を、降灰収集筒（１０）からセンサー部（１１）上部へ叩き落とすことができる降灰除去機能を持てる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属棒を加工して作った降灰収集筒外枠下部骨組み（３）の先端に跳ね上がり止めナット（２８）の取付けネジ溝（３６）と跳ね返りバネ（３５）の付いたバネ付き支柱（４）部分に、同じく金属棒を加工して作った降灰収集筒外枠上部骨組み（１）の金属パイプ支柱（２）部分を挿入し組み立てる降灰収集筒外枠（５）と、取付けシール（６）が付いた火山灰付着や屋外設置の日光や風雨による劣化の少ない曲げたり折ったりできる耐久性のある付着の少ない素材で作った交換可能な降灰収集筒袋（７）を、降灰収集筒外枠上部骨組み（１）の降灰収集筒袋上部取付部（８）と、降灰収集筒外枠下部骨組み（３）の降灰収集筒袋下部取付部（９）に、降灰収集筒袋（７）がぴんと張るような位置に合わして折り返して降灰収集筒袋上部取付部（８）は取付けシール（６）で固定して取付け、降灰収集筒袋下部取付部（９）は折り返して降灰収集筒袋取付キャップ（１５）で挟んで固定して取付け完成させた伸縮する機能のある降灰収集筒（１０）と、可動テーブル機構のキャリア（１８）に、下降するときには降灰収集筒上部骨組み（１）に引っ掛かり降灰収集筒上部骨組み（１）を押下げ、上昇するときにはバネ（２６）とストッパー（２７）の仕掛けで関節部（２５）が下側に折れて降灰収集筒上部骨組み（１）を通過できる押下げアーム（１６）を取り付け、押下げアーム（１６）の下降動作で降灰収集筒上部骨組み（１）の３点に押下げアーム（１６）が引っ掛かることで、降灰収集筒上部骨組み（１）は一定の位置まで押し込まれて縮まり、最下限近くまで下降してくると押下げアーム（１６）が通るガイド板（３４）で閉された案内溝（１７）で方向を変えられた押下げアーム（１６）が降灰収集筒上部骨組み（１）からはずれ、押し下げられた降灰収集筒上部骨組み（１）がジャンプ傘の如く激しく伸びて、跳ね上がり止めナット（２８）位置まで戻るようにすることで、押下げアーム（１６）が上昇動作時に降灰収集筒上部骨組み（１）に引っ掛かり降灰収集筒上部骨組み（１）が持ち上げられてしまうような事もなくなり、付着や目詰まりして巧くセンサー部（１１）に落ち込めなかった微小な粒子（凡そ１００μｍ以下の粒子）の火山灰の降灰収集筒（１０）への付着に因る降灰検出不能やドカ灰時の降灰収集筒（１０）の目詰まりによる降灰検出不能をきたす降灰を叩き落とす降灰除去機能を持った降灰収集筒（１０）を可能にし、降灰収集筒（１０）の周囲に降灰収集筒（１０）の伸縮動作がバランスよくスムーズに動作するように配置し組み付ける可動テーブル機能を内蔵した３台の降灰除去動作駆動メカニズム（１２）と、降灰除去動作駆動メカニズム（１２）を任意の時間設定で断続的に繰り返し動作させる動作制御回路基板（１３）と、降灰除去動作駆動メカニズム（１２）および動作制御回路基板（１３）の駆動電源回路部（１４）とを有するもので、前記のセンサー部（１１）と降灰収集筒（１０）と降灰除去動作駆動メカニズム（１２）と動作制御回路基板（１３）と駆動電源回路部（１４）は土台（２９）に固定金具（３０）などを使ってしっかり固定することを特徴とする火山灰の降灰報知器の降灰除去機能付き降灰収集筒。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】
【０００１】  この発明は、従来の降灰報知器の降灰収集筒では、粒子が非常に細かい火山灰が降るとその微細な火山灰が降灰収集筒に付着する性質によってセンサー部に降灰が堆積しないことで起こる検出不能や、逆にひどい量のドカ灰の場合には降灰収集筒の先端部で火山灰が目詰まりすることによって起こる検出不能を、降灰除去動作駆動メカニズム（１２）を組み付けた伸縮自在の降灰収集筒（１０）に変更することで、降灰収集筒（１０）を任意に設定した時間ごとに勢いよく跳ね返らせ、降灰検出不可能の原因となる付着や目詰まりする火山灰をセンサー部（１１）上部へ叩き落とすことが出来るようになることを目的とした火山灰の降灰報知器の降灰除去機能付き降灰収集筒（１０）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来の降灰報知器は、粒子が非常に細かい降灰収集筒に付着する性質の火山灰が降るとセンサー上部へ降灰が到達できないために降灰検出できなかったり、激しく降り注ぐドカ灰の場合は降灰収集筒が数秒で目詰まりしてしまい同様に降灰がセンサー上部へ到達出来ず降灰検出が不可能になる欠点があった。
そして、そのような降灰検出の不可能を起こすような降灰がとりわけ降る火山活動時期は、その都度人間の手によって目詰まりや付着した降灰を除去しなければならなかった。
しかし、この人為的な降灰除去作業が必要になることは、降灰報知器が降灰の降り始め時に機能しないということを意味し、全く降灰報知器としての機能が役に立たないと言えた。
これでは、降灰報知器として機能上まずいと言えた。
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  従来技術の欠点を解決すべく、まずはセンサーの検出不能をきたす原因の降灰収集筒に付着したり目詰まりしてしまう降灰の除去方法を考慮することにした。
降灰の除去方法としては、吹き飛ばす（エアブロー）・拭う（ワイプ）・払い除ける（ブラッシュ）・叩く（ダスト）などの方法が考えられると思い試したが、エアブローや水洗式では降灰収集筒内部に収集された収集すべき火山灰が降灰収集筒外部へ吹き飛んだり、水洗式だと余計に付着や目詰まりを促進する逆効果の可能性が高まる上に、センサー上部へ堆積させるべき火山灰を完全に収集できない欠点が生じると言えた。また、降灰収集筒内部にブラシやワイパースキージなどを挿入しそれを可動して払い落とす方式だと、そのメカニズムが面倒になり、払う面にむらが出やすい、ブラシやスキージの磨耗した粉や拭う接触面の磨耗の粉が出る、可動時に騒音が出る、ワイパーやブラシ上に付着堆積してしまっていた火山灰が落下することに因る誤動作も生じる等の欠点がありそうだった。
そこで、従来の降灰報知器の降灰収集筒部分に付着したり堆積する降灰を降灰収集筒本体が伸縮することで叩き落として降灰除去する機能メカニズムを備えた降灰収集筒に改善することで、その欠点を克服することを発明の課題とした。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  本発明は、従来の降灰報知器の降灰収集筒部分を、そっくりそのまま本発明の降灰収集筒機構に取り替えて使用するための物である。
その構成を説明すると、
（イ）降灰収集筒外枠上部骨組み（１）の金属パイプ支柱（２）部分を、降灰収集筒外枠下部骨組み（３）のバネ付き支柱（４）部分に挿入し、降灰収集筒外枠（５）とする。（図２）
（ロ）その降灰収集筒外枠（５）の降灰収集筒外枠上部骨組み（１）の降灰収集筒袋上部取付部（８）と、降灰収集筒外枠下部骨組み（３）の降灰収集筒袋下部取付部（９）に、降灰収集筒袋（７）がぴんと張るような位置に合わして折り返して降灰収集筒袋上部取付部（８）は取付けシール（６）で固定して取付け、降灰収集筒袋下部取付部（９）は折り返して降灰収集筒袋取付キャップ（１５）で挟んで固定して取付け、縮ますと跳ね返ることが出来る降灰収集筒（１０）とする。（図３）（図４）
（ハ）降灰収集筒（１０）に付着したり堆積して巧くセンサー部（１１）に落ち込めなかった降灰を叩き落とせるような動作機能を持たせる為に、降灰収集筒（１０）の周囲に降灰除去動作駆動メカニズム（１２）を２台から３台組み付け、動作制御回路基板（１３）からの制御信号で自動的に可動する可動テーブル機構のキャリア（１８）に、下降するときには降灰収集筒上部骨組み（１）に引っ掛かり降灰収集筒上部骨組み（１）を押下げ、上昇するときにはバネ（２６）とストッパー（２７）の仕掛けを持つ関節部（２５）が下側に折れて降灰収集筒上部骨組み（１）を通過し降灰収集筒上部骨組み（１）の上側に復帰し、通過後関節部（２５）はすぐにバネ（２５）でストッパー（２６）まで元帰る仕組みを持つ押下げアーム（１６）で、降灰収集筒（１０）が周期的に繰り返す縮んで跳ね返る降灰除去動作をできるようにする。
跳ね上がり止めナット（２８）は、降灰収集筒上部骨組み（１）の跳ね返り過ぎを防止するためと、押下げアーム（１６）が上昇動作時に降灰収集筒上部骨組み（１）に引っ掛かり降灰収集筒上部骨組み（１）が持ち上げられてしまうことを防止するために必ず取付ける。（図１）（図５）
（ニ）本発明の構成要素であるセンサー部（１１）と降灰収集筒（１０）と降灰除去動作駆動メカニズム（１２）と動作制御回路基板（１３）と駆動電源回路部（１４）を、固定金具（３０）やそれ自身の取付け穴などを使って動作中にがたつかないようにしっかりと土台（２９）に螺子止めして固定する。
（ホ）降灰除去動作駆動メカニズム（１２）と動作制御回路基板（１３）を接続し、動作制御回路基板（１３）と電源供給の駆動電源回路部（１４）を接続し、それを商用電源に接続する。
以上のごとく装置する。
【作用】
【０００５】  従来からの降灰報知器の構成を述べると、火山が噴火して降灰が降り注ぎ、降灰報知器の降灰収集筒（１０）に降り注いだ降灰は、ロート状の筒で収集されセンサー部（１１）に堆積し、堆積量がセンサーの検出量に達すると、回路が作動して降灰検出の検出信号を出力するということが基本的動作であるが、降り注ぐ火山灰の降灰粒子の粒の大きさが１００ミクロン以下の火山灰の場合、降灰収集筒（１０）が金属製であっても、プラスチック製であっても、付着して巧くセンサー部まで転げ落ちて行かず正確な降灰検出を出来ないことが判ってきた。
そこで、その欠点を解決すべく降灰収集筒（１０）の材質を薄い合成樹脂製の袋にして縮まるようにし、降灰除去動作駆動メカニズム（１２）の機能で最大に縮んだところで離し、激しくジャンプして跳ね返り元に戻るようにすると、降灰収集筒（１０）の側面に付着していた粒子の細かい降灰が、ジャンプして張りつめた勢いで、払い除けた様に振り落とされセンサー部（１１）に巧く転げ落ちた。
この動作を、動作制御回路基板（１３）の回路で制御して１分おきとか５分おきに周期的に繰り返し続け、降灰検出をさせることで、かなり粒子の細かい火山灰の降灰にまで対応できるようになり、従来の降灰報知器の降灰収集筒よりもっと実用的な降灰報知器の降灰収集筒になれると思う。
【実施例】
【０００６】  降灰収集筒袋（７）は、交換可能なスーパーの買い物袋であるポリエチレンや煙草の包装フィルムに使用されているポリプロピレンなどのやや厚めの素材のフィルムを２枚重ねにして縁（３１）をホットシールしたロート型で筒状の底の抜けた袋である（図３）が、なるべくホットシールした継ぎ目が少なくて溶着のアウトラインがでこぼこでない物の方が、その部分へ火山灰が目詰まりせずに良いということは自明なことである。
また、降灰収集筒袋上部取付部（８）へ降灰収集筒袋（７）を取付けシール（６）で固定して取付けた場合、屋外条件等で取付けシール（６）の固定が外れる様ならば、ハンディなホットシール器で取付けシール（６）の位置を数ヶ所溶着して固定すれば良いと思う。
但し、粒子の大きさが５０μｍ以下程になる微細な火山灰の降灰収集筒（１０）の表面への付着については、降灰収集筒袋（７）の材質的研究に改善の余地があると思うが、屋外設置機器であるが為に、日光や風雨による劣化が少ないポリエチレンやポリプロピレンもしくはＰＥＴ樹脂製のフィルムで作った定期的に交換可能な降灰収集筒袋（７）にするのが最も適当だと思われる。
試作途中、降灰収集筒（１０）を何度か伸縮運動させても、どうしても叩き落とせないと思われる微細な火山灰の付着分が残っていたが、それに関しては水洗式の機構を使い降灰収集筒（１０）を水洗いすれば良く取れて流れ落ちる感じだったが、実際その残留降灰分を洗い流して器に採って調べてみると、センサー部（１１）の判別堆積量１回分以下程の量であり、沈殿する成分、水に溶ける成分、水に浮く成分に大別されると判った。しかし、水洗式にすると、乾燥した時逆にしつこく取れない成分になる感じだったので、その残留分を常時付着させてある残留堆積分１回として考えることとした。どちらかと言うと、粉の上にある粉は良く叩き落とせるという理によって、どうしても付着している残留付着分がそれ以上に付着しようとする分の付着減少作用をする効果を期待すべきと言えた。
火山活動状態を時期ごとに考慮して、装置の設置場所での降灰粒子の大きさを判断し、降灰除去動作駆動メカニズム（１２）の断続的動作の時間周期を使用者が任意に最良の状態に可変設定してやることで、より正確で迅速な降灰報知の機能を発揮できると思うが、降灰の粒子を観察してみると、雨降り後の降灰の火山灰粒子、長期噴火活動がなくて突然噴火したときの火山灰粒子、長期活発噴火し長い期間降灰が続いてからもまだ降ってくる時期の火山灰粒子など、それぞれの火山灰粒子の大きさや色や形や材質が違うことが判るが、そのあたりの判断が設定の目安と言える。
また、降灰収集筒外枠下部骨組み（３）のバネ付き支柱（４）の跳ね返りバネ（３５）の強度を変えることで、ジャンプして跳ね返る勢いが変わり、付着した火山灰の振り落とし効率が変わると言える。
降灰除去動作駆動メカニズム（１２）に関しては、押下げアーム（１６）をキャリア（１８）とリードスクリュウ（１９）とカップリング（２０）とモーター（２１）とＥリング（３２）と降灰除去動作駆動メカニズム筐体（３３）からなる一般的な可動ステージメカニズムユニットのキャリア（１８）部分に螺子止めして、ガイド板（３４）で閉された案内溝（１７）を走行させて使用するもので、降灰収集筒上部骨組み（１）の数ヶ所にあてがわれた押下げアーム（１６）が同時に降下して降灰収集筒上部骨組み（１）が最下限まで降下すると、案内溝（１７）に沿って走行する押下げアーム（１６）は回転し、降灰収集筒上部骨組み（１）から外れ、降灰収集筒上部骨組み（１）は跳ね上がる。その後押下げアーム（１６）は、モーター（２１）が逆回転して上昇し、上昇途中押下げアーム（１６）先端が跳ね上がった降灰収集筒上部骨組み（１）の下側に接触すると、押下げアーム（１６）は関節部（２５）で下向きに折れ曲がり降灰収集筒上部骨組み（１）の上側に通過し、通過後、関節部（２５）はバネ（２６）でストッパー（２７）で止る所まで戻り、上昇し続けた押下げアーム（１６）は上限リミットセンサー（２２）の位置まで上昇し停止して、次回の押下げ動作まで待機する機構である。（図５）
降灰除去動作駆動メカニズム（１２）内部には、押下げアーム（１６）の可動範囲を決める上限リミットセンサー（２２）と下限リミットセンサー（２３）と、降灰収集筒（１０）の周囲に数台配置した降灰除去動作駆動メカニズム（１２）の各押下げアーム（１６）がすべて同時に降灰収集筒上部骨組み（１）から外れるようにタイミングをとる下降動作一時停止センサー（２４）を配置し、動作制御回路基板（１３）で判別して、モータ（２１）を制御する。
【発明の効果】
【作用】
【０００７】でも述べた通り、付着して検出できなかった降灰分の降灰量が転げ落ちてくれるようになるから、どんな小規模の火山噴火噴煙であっても最も遠くまで飛来するであろう微細で微量で長時間にわたる人間の目では実感しにくい細かい粒子の降灰であっても検出可能になる。
但し、検出可能最大時間は、降り注ぐ降灰が総て降灰収集筒（１０）に付着する微細な降灰だったとすれば、使用者により任意にセットされた降灰除去動作駆動メカニズム（１２）の叩き落とし動作の時間周期ごとにしか保証されないことになる。
しかし、検出最長時間は、降灰量が微量であればあるほどいくらでも長くなる訳だし、降灰粒子がいくら微細な粒子であっても、降灰量が多量でセンサー部に効率よく転がり落ちて堆積するならば、検出最小時間はいくらでも短い時間で検出すると言える。
また、微細な火山灰粒子でなくても、短時間で多量の降灰が降るような大爆発の場合、いちどきに降ってきた降灰は、降灰収集筒（１０）の最下部の先端に堆積してしまいセンサー部（１１）まで転げ落ちて行けなくなり、その後も降り続いている降灰の降灰検出不能になる欠点があったが、降灰収集筒（１０）が目詰まりするほどの量の降灰でも、伸縮する降灰収集筒（１０）と降灰除去動作駆動メカニズム（１２）による叩き落とし動作で目詰まりを解消できるから、ドカ灰の場合の問題に関しても解決できる効果が得られたと言える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の構成図
【図２】降灰収集筒外枠構成図
【図３】降灰収集筒袋の外形図
【図４】降灰収集袋の取付け図
【図５】降灰除去動作駆動メカニズム図
【符号の説明】
１は降灰収集筒外枠上部骨組み
２は金属パイプ支柱
３は降灰収集筒外枠下部骨組み
４はバネ付き支柱
５は降灰収集筒外枠
６は取付けシール
７は降灰収集筒袋
８は降灰収集筒袋上部取付部
９は降灰収集筒袋下部取付部
１０は降灰収集筒
１１はセンサー部
１２は降灰除去動作駆動メカニズム
１３は動作制御回路基板
１４は駆動電源回路部
１５は降灰収集筒袋取付キャップ
１６は押下げアーム
１７は案内溝
１８はキャリア
１９はリードスクリュウ
２０はカップリング
２１はモーター
２２は上限リミットセンサー
２３は下限リミットセンサー
２４は下降動作一時停止センサー
２５は関節部
２６はバネ
２７はストッパ−
２８は跳ね上がり止めナット
２９は土台
３０は固定金具
３１は縁
３２はＥリング
３３は降灰除去動作駆動メカニズム筐体
３４はガイド板
３５は跳ね返りバネ
３６は取付けネジ溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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