(57)【要約】【課題】  より確実に凍結による動作不良を抑止する。【解決手段】  風速に応じて回転するプロペラ部を備える感部と、当該感部をフランジ部を介して設置場所に対して固定する固定部とを備える風向風速計であって、上記フランジ部３の内部に配置されるとともに上記フランジ部３の外部から導入した外気を加温することによって得られる温風を上記感部に向けて送風する温風発生手段６と、上記感部内に形成される上記温風の流路とを備える。【選択図】          図１
2006010626.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
風速に応じて回転するプロペラ部を備える感部と、当該感部をフランジ部を介して設置場所に対して固定する固定部とを備える風向風速計であって、
前記フランジ部の内部に配置されるとともに前記フランジ部の外部から導入した外気を加温することによって得られる温風を前記感部に向けて送風する温風発生手段と、
前記感部内に形成される前記温風の流路と
を備えることを特徴とする風向風速計。
【請求項２】
前記温風発生手段は、前記外気を加温するヒータ部と、当該ヒータ部で外気を加温することによって得られた前記温風を前記感部に向けて送風するファンとを備えることを特徴とする請求項１記載の風向風速計。
【請求項３】
前記外気を前記フランジ部内に導入する外気導入口が前記フランジ部の底面部に形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の風向風速計。
【請求項４】
風速に応じて回転するプロペラ部と、当該プロペラ部の回転軸を本体部に対して支持する軸受とを備える風向風速計であって、
前記プロペラ部と前記軸受との間に水が入り込むことを抑止するカバー部を備えることを特徴とする風向風速計。
【請求項５】
風速に応じて回転するプロペラ部と、当該プロペラ部を回転自在に支持する本体部とを備える風向風速計であって、
前記プロペラ部と前記本体部との間に入り込む水を前記プロペラ部と前記本体部との間から外部に排出する排出部を備えることを特徴とする風向風速計。
【請求項６】
前記排出部は、前記水を前記本体部側に向けて排出する導水部を備えることを特徴とする請求項５記載の風向風速計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風向風速計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、風向及び風速を計測するために、風速に応じて回転するプロペラ部を備えた風向風速計が用いられている。このような風向風速計では、微風であっても正確に風速を計測するために、プロペラ部の回転抵抗を極力低減させるような工夫がなされている。
ところが寒冷地等に配置される風向風速計においては、このような回転抵抗を低減させた風向風速計を用いた場合であっても、凍結によりプロペラ部の回転抵抗が増したり、さらにはプロペラ部の回転が不能な状態に陥る場合があった。このような場合には、当然、正確な風向及び風速が計測できなくなる。
【０００３】
このため、従来の風向風速計では、寒冷地等で用いる場合には、外部に温風発生手段を設置し、この温風発生手段において得られた温風を、プロペラ部が備えられた感部と当該感部を設置場所に対して固定する固定部との間に配置されたフランジ部の内部に導入し、このフランジ部の内部に導入した温風を感部内に形成された流路に流すことによって、感部を加温している。そして、このように感部を温風によって加温することによって、凍結による動作不良を抑止することができる。
【特許文献１】特開２００１−２２１８０９号公報
【特許文献２】実公平６−３５１８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、感部を加温するための温風は、導入ホースを介してフランジ部の内部に導入される。導入ホースは、温風発生手段とフランジ部とに接続されているため、その配置場所は、冷たい外気中となる。このため、温風発生手段によって得られた温風が導入ホース内を流れる過程において冷却され、感部を十分に加温することができない場合がある。このような場合には、凍結による動作不良を確実に抑止することが困難となる。
また、逆に導入ホースを介してフランジ部内に導入される温風の温度を十分に確保する場合には、温風発生手段に備えられるヒータ部の出力を増大させる必要が生じる。これに加え、導入ホースを介して温風をフランジ部内に導入する場合には、圧力損失が大きいために、温風発生手段に出力の大きなファンを設置する必要が生じる。このような大きな出力を有するヒータ部やファンを設置する場合には、消費電力が多くなり好ましくない。
【０００５】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、より確実に凍結による動作不良を抑止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明では、第１の手段として、風速に応じて回転するプロペラ部を備える感部と、当該感部をフランジ部を介して設置場所に対して固定する固定部とを備える風向風速計であって、上記フランジ部の内部に配置されるとともに上記フランジ部の外部から導入した外気を加温することによって得られる温風を上記感部に向けて送風する温風発生手段と、上記感部内に形成される上記温風の流路とを備えるという構成を採用する。
【０００７】
第２の手段として、上記第１の手段において、上記温風発生手段は、上記外気を加温するヒータ部と、当該ヒータ部で外気を加温することによって得られた上記温風を上記感部に向けて送風するファンとを備えるという構成を採用する。
【０００８】
第３の手段として、上記第１または第２の手段において、上記外気を上記フランジ部内に導入する外気導入口が上記フランジ部の底面部に形成されているという構成を採用する。
【０００９】
第４の手段として、風速に応じて回転するプロペラ部と、当該プロペラ部の回転軸を本体部に対して支持する軸受とを備える風向風速計であって、上記プロペラ部と上記軸受との間に水が入り込むことを抑止するカバー部を備えるという構成を採用する。
【００１０】
第５の手段として、風速に応じて回転するプロペラ部と、当該プロペラ部を回転自在に支持する本体部とを備える風向風速計であって、上記プロペラ部と上記本体部との間に入り込む水を上記プロペラ部と上記本体部との間から外部に排出する排出部を備えるという構成を採用する。
【００１１】
第６の手段として、上記第５の手段において、上記排出部は、上記水を上記本体部側に向けて排出する導水部を備えるという構成を採用する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の風向風速計によれば、フランジ部内に配置された温風発生手段によって得られた温風が感部に直接送風される。このため、従来の風向風速計のように導入ホースを介してフランジ部内に温風を導入する必要がなくなり、温風が導入ホース内を流れる過程において冷却されることがなくなる。したがって、本発明の風向風速計によれば、より確実に凍結による動作不良を抑止することが可能となる。
【００１３】
また、本発明の風向風速計によれば、カバー部によって、プロペラ部と軸受との間に水が入り込むことが抑止される。このため、風向風速計が寒冷地等の低温度環境に配置された場合であっても、プロペラ部と軸受との間が凍結することを抑止することができる。したがって、本発明の風向風速計によれば、より確実に凍結による動作不良を抑止することが可能となる。
【００１４】
また、本発明の風向風速計によれば、排出部によって、プロペラ部と本体部との間に入り込んだ水がプロペラ部と本体部との間から外部に排出される。このため、風向風速計が寒冷地等の低温度環境に配置された場合であっても、プロペラ部と本体部との間が凍結することを抑止することができる。したがって、本発明の風向風速計によれば、より確実に凍結による動作不良を抑止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明に係る風向風速計の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００１６】
図１は、本実施形態の風向風速計１の斜視図である。この図に示すように、本実施形態の風向風速計１は、感部２、フランジ部３及びポール４（固定部）を備えて構成されている。
【００１７】
感部２は、風速に応じて回転するプロペラ部２１と、当該プロペラ部２１を回転自在に支持する本体部２２と、当該本体部２２を旋回自在に支持するスタンド部２３とを主な構成要素としている。本体部２２には、尾翼２４が形成されており、この尾翼２４によって、プロペラ部２１が風向方向に向けられる。
ポール４は、感部２をフランジ部３を介して設置場所に対して固定するものであり、本実施形態においては、棒状に形状設定されている。
【００１８】
ここで、図２を参照してフランジ部３の内部構造について説明する。なお、図２において、（ａ）は側面断面図であり、（ｂ）は平面断面図である。この図に示すように、フランジ部３は、外筒３１及び内筒３２とを備える２筒管構造を有しており、内筒３２の底部は、上述のポール４と連結するための連結部３３として構成されている。また、外筒３１の底面部には、フランジ部３の内部に外気を導入するための外気導入口３１ａが複数形成されている。また、内筒３２の側面部には、外筒３１に形成された外気導入口３１ａを介して外筒３１内に導入された外気を内筒３２内に導入するための外気導入口３２ａが複数形成されている。なお内筒３２の非連結部３３側の端部３４は、開放端として構成されている。
【００１９】
このように構成されたフランジ部３の内筒３２の内部には、フィルタ５及び温風発生部６（温風発生手段）とが配置されている。
フィルタ５は、外気導入口３１ａ，３２ａを介して内筒３２内に導入された外気に含まれる異物を除去するためのものであり、外気導入口３２ａの近傍に配置されている。そして、図２に示すように、フィルタ５の上部に温風発生部６が配置されている。
【００２０】
温風発生部６は、外気導入口３１ａ，３２ａを介して導入された外気を加温するためのヒータ部６１と、当該ヒータ部６１で外気を加温することによって得られた温風を感部２に向けて送風するファン６２とを備えて構成されている。
ヒータ部６１は、図２（ｂ）に示すように、内筒３２内に配置されたヒータ部設置板７上に配置されており、フランジ部３の中心軸を囲うように、４つ配置されている。また、ファン６２は、ヒータ部６１の上部に配置されており、ヒータ部６２によって得られた温風を開放端として構成された内筒３２の端部３４に向けて送風するものである。
【００２１】
なお、ヒータ部６１及びファン６２には、不図示の電源線が接続されており、この電源線を介してヒータ部６１及びファン６２に電力が供給される。
また、図２に示すように、外筒３１と内筒３２との間には、ヒータ部６１及びファン６２を制御する制御用基板８が配置されている。この制御用基板８には、外部の温度を測定するセンサ（不図示）と、内筒３２の内部の温度を測定するセンサ（不図示）とが接続されており、制御用基板８は、これらのセンサから入力される信号に基づいて、外気が最適に加温されるようにヒータ部６１及びファン６２を制御する。
【００２２】
次に、図３を参照して、感部２の内部構造について説明する。なお、図３は、感部２の側面断面を示した概略断面図である。
この図に示すように、本体部２２及びスタンド部２３は、中空状に構成されており、スタンド部２３が上述のフランジ部３上に固定されている。スタンド部２３は、その上端及び下端が開口端とされた略円筒形に形状設定されており、その内部にロータリエンコーダ４１及び信号処理基板４２が配置されている。本体部２２には、本体部２２の旋回軸を囲うようにして下方に延在された連結部５１が形成されており、当該連結部５１が軸受４３，４４を介してスタンド部２３によって旋回自在に支持されることによって、本体部２２が旋回自在に支持されている。なお、スタンド部２３の内部には、軸受４３をスタンド部２３に対して固定するためのプレート４５が設置されている。そして、このプレート４５は、平面視形状が略三角形状とされている。このようにプレート４５が略三角形状とされることによって、略円筒形に形状設定されたスタンド部２３とプレート４５との間に部分的に隙間ａが形成されるため、スタンド部２３の下部から上部に抜ける温風の流路を確保することができる。
また、スタンド部２３の上部には、連通口４６が複数形成されており、この連通口４６によって、スタンド部２３の内部から本体部２２の内部に温風が抜けるための流路が確保されている。
【００２３】
本体部２２の連結部５１には、プロペラ部２１の回転を検出するための光ピックアップ９が挿通されており、当該光ピックアップ９は信号処理基板４２と接続されている。すなわち、光ピックアップ９は本体部２２の旋回軸に沿って配置されている。また、この光ピックアップ９は、本体部２２の内部に配置されたブロック５２に軸受５３を介して支持されている。なお、ブロック５２もプレート４５同様、平面視形状が略三角形状とされている。このようにブロック５２が略三角形状とされることによって、略円筒形に形状設定された本体部２２の下部とブロック５２との間に部分的に隙間ｂが形成されるため、本体部２２の下部から上部に抜ける温風の流路を確保することができる。
【００２４】
本体部２２の上部には、プロペラ部２１が回転自在に支持されている。具体的には、ステイ５３を介して本体部２２に支持される軸受５４，５５によって、プロペラ部２１の回転軸２１ａが支持されることで、プロペラ部２１が回転自在に支持される。回転軸２１ａの端部には、上述の光ピックアップ９の上方に位置するように、エンコーダ２１ｂが設置されている。そして、風速に応じてプロペラ部２１が回転することに伴ってエンコーダ２１ｂが回転し、この回転が光ピックアップ９によって検出される。光ピックアップ９の検出結果は、信号処理基板４２に入力され、この検出結果に基づいて風速が計算される。また、風向は、本体部２２の旋回が連結部５１を介してロータリエンコーダ４１によって検出され、この検出結果に基づいて算出される。
【００２５】
なお、ステイ５３には、連通口５６が複数形成されており、この連通口５６によって、本体部２２の右側からから本体部２２の左側に温風が抜けるための流路が確保されている。
また、本体部２２のプロペラ部２１側の端部にも連通口５７が複数形成されており、この連通口５７によって、本体部２２の内側から本体部２２の外部に温風が抜けるための流路が確保されている。
【００２６】
このような構成を有する本実施形態の風向風速計１においては、フランジ部３の内部に配置された温風発生部６によって得られた温風が感部２の内部に送風される。そして、この温風は、隙間ａ，ｂ、連通口４６，５６，５７及び感部２内における各部材の隙間によって構成される流路を介して感部２の外部に排出される。
したがって、本実施形態の風向風速計１によれば、従来の風向風速計のように導入ホースを介してフランジ部内に温風を導入する必要がなくなり、温風が導入ホース内を流れる過程において冷却されることがなくなる。このため、本実施形態の風向風速計１によれば、より確実に凍結による動作不良を抑止することが可能となる。
また、ヒータ部６１において発生された熱量は、外気を加温するのみでなく、その一部がフランジ部３を介して感部２に伝熱される。このため、感部２自体をヒータ部３によって加温することができるため、より効率的に凍結による動作不良を抑止することが可能となる。このような効果は、温風発生部がフランジ部３の外部に配置された従来の風向風速計には期待できないものである。
【００２７】
また、本実施形態の風向風速計１においては、従来の風向風速計のように導入ホースを設置する必要がなくなるため、温風の流路が短くなる。このため、本実施形態の風向風速計１に備えられるファン６２を従来の風向風速計に備えられるファンより小型化することができる。したがって、従来の風向風速計と比較して消費電力を低減させることができ、風向風速計のランニングコストを低減させることができる。
【００２８】
また、本実施形態の風向風速計１においては、温風発生部６がフランジ部３の内部に収納されている。このため、従来の外部に温風発生部が設置される風向風速計と比較して、その取扱い性が向上される。
【００２９】
また、本実施形態の風向風速計１のように、温風及び伝熱によって、感部２が加温されることによって、軸受４３，４４，５３〜５５における潤滑油の摩擦トルクが減少するため、プロペラ部２１の風速に対する応答性が向上される。
【００３０】
また、本実施形態の風向風速計１においては、フランジ部３において、外気導入口３１ａが外筒３１の底面部、すなわちフランジ部３の底面部に形成されているため、外気導入口３１に水が付着することを抑止することができる。したがって、外気導入口３１ａが凍結し、フランジ部３への外気の導入が止まることを抑止することができる。
【００３１】
図４は、本実施形態の風向風速計１におけるプロペラ部２１近傍を拡大した拡大断面図である。この図に示すように、本実施形態の風向風速計１においては、プロペラ部２１と本体部２２との間に、隙間ｄ（排出部）が形成されている。この隙間ｄは、水が表面張力によって、プロペラ部２１と本体部２２との間に保持されないような幅を有している。このため、隙間ｄによって、プロペラ部２１と本体部２２との間に入り込んだ水がプロペラ部２１と本体部２２との間から外部に排出される。このような隙間ｄを形成することによって、プロペラ部２１と本体部２２との間に水が保持されることを抑止することができるため、プロペラ部２１と本体部２２との間が凍結することを抑止することができる。なお、隙間ｄの幅を３ｍｍ以上とすることによって、隙間ｄに水が保持されることをより確実に抑止することができる。
【００３２】
また、隙間ｄの下部に位置する本体部２２には、フィレット２２ａ（導水部）と中心部にＶ溝２２ｂ（導水部）とが形成されている。このようなフィレット２２ａとＶ溝２２ｂとを形成することによって、隙間ｄに入り込んだ水が本体部２２側に向けて排出される。このため、プロペラ部２１に水が付着することを抑止することができ、プロペラ部２１の凍結による動作不良を抑止することができる。
【００３３】
図５は、図４におけるＡ部を拡大した拡大図である。この図に示すように、本実施形態の風向風速計１は、プロペラ部２１の回転軸２１ａを本体部２２に対して支持する軸受５５とプロペラ部２１との間の隙間ｅに水が入り込むことを抑止するカバー部６０を備えている。
【００３４】
図６は、カバー部６０の斜視図である。図５及び図６に示すように、カバー部６０は、隙間ｅに水が浸入することを抑止するように隙間ｅを覆う遮水部６１と、隙間ｅの空間容積を減少させる容積減少部６２と、これら遮水部６１及び容積減少部６２をステイ５３に対して固定する固定部６３とを備えて構成されている。
このようなカバー部６０を備えることによって、遮水部６１によって隙間ｅへの水の浸入が抑止されるため、軸受５５とプロペラ部２１との間が凍結することを抑止することができる。そして、仮に隙間ｅに水が浸入した場合であっても、軸受５５とプロペラ部２１との間の隙間ｅの空間容積が容積減少部６２によって減少されているため、ごく少量の水しか隙間ｅに浸入することができない。このような場合には、例え、軸受５５とプロペラ部２１との間が凍結した場合であっても、氷の量が少ないため、比較的に弱い風であってもプロペラ部２１が回転することができる。そして、プロペラ部２１が一度回転した後は、氷は剥がれ落ちるため、風速を計測することが可能となる。
【００３５】
また、一般的に、風向風速計においては、プロペラ部２１の風速に対する応答性を向上させるために、軸受に低粘度の潤滑油を用いている。このような低粘度の潤滑油は、使用環境や使用年数によって、軸受の外部に流れ出す場合がある。
ここで、本実施形態の風向風速計１は、軸受５５とプロペラ部２１との間の隙間ｅに外部からの水の浸入を抑止するカバー部６０を備えている。そして、このカバー部６０は、逆に、内側（軸受５５）から外部に向けて潤滑油が流出することを抑止することができる。具体的には、カバー部６０を設置することによって、軸受５５から流出した潤滑油が隙間ｅに閉じ込められ、これによって、それ以上の潤滑油の流出を遅延させることができる。このため、カバー部６０によって、風向風速計１の寿命を長くすることができる。
なお、軸受５５から流出した潤滑油が隙間ｅに閉じ込められることによって、隙間ｅに水が浸入することをさらに抑止できるとともに、隙間ｅにおける回転軸２１ａの腐食を抑止することもできる。また、潤滑油の流出と腐食とを抑止する目的で、軸受４３，４４，５３，５４に対応してカバー部を配置しても良い。
【００３６】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る風向風速計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限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施形態である風向風速計１の斜視図である。
【図２】フランジ部３の内部構造について説明するための断面図である。
【図３】感部２の内部構造について説明するための概略断面図である。
【図４】プロペラ部２１近傍を拡大した拡大断面図である。
【図５】図４におけるＡ部を拡大した拡大図である。
【図６】カバー部６０の斜視図である。
【符号の説明】
【００３８】
１……風向風速計
２……感部
２１……プロペラ部
２１ａ……回転軸
２２……本体部
３……フランジ部
３１ａ……外気導入口
４……ポール（固定部）
５５……軸受
６……温風発生部（温風発生手段）
６１……ヒータ部
６２……ファン
６０……カバー部
２２ａ……フィレット（導水部）
４６，５６，５７……連通口（流路）
ａ……隙間（流路）
ｂ……隙間（流路）
ｄ……隙間（排出部）
【図１】
2006010626.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006010626.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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