(57)【要約】      （修正有）【課題】簡便な構造で確実に降雨始りを検出可能とする。【解決手段】水滴検知面１３と、該水滴検知面の温度を検出する温度センサ１１と、該温度センサにより検出された前記水滴検知面の温度変化を演算し、演算結果を基に降雨信号を出力する制御回路部３とを具備する。降雨があり、該水滴検知面１３に落下付着すると、水滴の持つ熱容量で、さらに水滴が蒸発する蒸発熱で該水滴検知面１３の温度が低下し、該水滴検知面１３は周囲温度より高く維持され、熱伝導性の高い金属であるため、敏感に降雨を検出する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水滴検知面の温度降下を検知して降雨を検出することを特徴とする降雨検出方法。
【請求項２】
水滴検知面と、該水滴検知面の温度を検出する温度センサと、該温度センサにより検出された前記水滴検知面の温度変化を演算し、演算結果を基に降雨信号を出力する制御回路部とを具備することを特徴とする降雨検出装置。
【請求項３】
前記水滴検知面を加熱するヒータを設けた請求項２の降雨検出装置。
【請求項４】
前記水滴検知面は金属であり、前記温度センサ、前記ヒータは水滴検知面に固着された請求項３の降雨検出装置。
【請求項５】
前記水滴検知面は上下が開放された筒体の内部に水平方向に設けられた請求項２の降雨検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は降雨を検出する降雨検出方法及び降雨検出装置、特に降雨始り時期を検出可能な降雨検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
降雨を検出する降雨センサとして、例えば雨水収集用トレイに雨水を貯溜し、雨水収集用トレイに浮べたフィン付フロートの位置を検出し、降雨を検出するもの（特許文献１）、又凹凸を有する表面に雨が溜り表面性状が変化することを利用し、検出面に光線を照射し、検出面に照射されて反射した光線を受光し、受光光量により降雨を検出するもの（特許文献２）、或は導電性の２枚の網体を有し、雨滴が両網体に付着したときに網体同士が電気的に導通して降雨を感知するもの（特許文献３）等がある。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２４１５６４号公報
【０００４】
【特許文献２】
特開２０００−６５９５６号公報
【０００５】
【特許文献３】
特開２０００−１８２４８９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１で示される降雨センサは、雨水収集用トレイ、フィン付フロート、フィン付フロートの位置を検出するセンサ等が必要であり、構造が複雑で、高価なものとなっている。更に、雨水を貯溜測定する必要がある為、降雨始りをリアルタイムで検出することができないという問題を有している。
【０００７】
又、特許文献２で示される降雨センサは、検出面での検出光の反射を利用しているので、光電変換装置等構造が複雑になると共に、日夜の外光の変化、日照状態の変化等外乱光の大きな変化を考慮しなければならず、検出回路が複雑となる。
【０００８】
更に、特許文献３で示される降雨センサでは、電圧が印加された網体が露出した構造となっているので、網体に異物が付着した場合、或は網体が埃等で汚れた場合等誤検出の虞れがある。
【０００９】
本発明は斯かる実情に鑑み、簡便な構造で確実に降雨始りを検出可能な降雨検出方法及び降雨検出装置を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、水滴検知面の温度降下を検知して降雨を検出する降雨検出方法に係るものである。
【００１１】
又、本発明は、水滴検知面と、該水滴検知面の温度を検出する温度センサと、該温度センサにより検出された前記水滴検知面の温度変化を演算し、演算結果を基に降雨信号を出力する制御回路部とを具備する降雨検出装置に係り、又前記水滴検知面を加熱するヒータを設けた降雨検出装置に係り、又前記水滴検知面は金属であり、前記温度センサ、前記ヒータは水滴検知面に固着された降雨検出装置に係るものであり、更に又前記水滴検知面は上下が開放された筒体の内部に水平方向に設けられた降雨検出装置に係るものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。
【００１３】
図中、１は建屋の壁面或は庭、空地等屋外に設けられる降雨検出装置を示し、水密なケース本体２内部に制御回路部３が設けられている。前記ケース本体２には上端、下端が開放された筒状のカバー４が設けられており、前記ケース本体２には前記カバー４内に水平方向に突出するセンサ支持板５が取付けられ、該センサ支持板５には降雨センサ６が取付けられている。
【００１４】
該降雨センサ６は図３に示される様に、水密な金属ケース１０に温度センサ１１、ヒータ１２が封入されたものである。
【００１５】
前記金属ケース１０の上面は水滴検知面１３となっており、該水滴検知面１３は前記金属ケース１０と一体構造、好ましくは前記水滴検知面１３のみ分離断熱されたものとなっており、水平若しくは略水平に設けられている。
【００１６】
前記金属ケース１０は熱伝導性の良い金属、例えばアルミ、アルミ合金、銅、銅合金等が用いられる。尚、前記水滴検知面１３が分離している場合は、該水滴検知面１３のみが熱伝導性の良い金属となっていてもよい。
【００１７】
該水滴検知面１３の内面に、前記温度センサ１１、前記ヒータ１２が熱抵抗がない様に固着されている。又、前記温度センサ１１は前記ヒータ１２からの発熱が直接大きく影響しない様に所要間隔離されている。
【００１８】
前記金属ケース１０の内部は空間となっていてもよく、或は樹脂等の充填材１４を充填してもよい。該充填剤１４を充填した場合は、前記温度センサ１１、前記ヒータ１２の保護部材となり、前記降雨センサ６は強固な構造となる。更に、前記充填材１４を充填する場合、前記ヒータ１２の発熱が前記温度センサ１１に影響を与えない様に、断熱材とするのが好ましい。
【００１９】
前記温度センサ１１、前記ヒータ１２から前記金属ケース１０を貫通してリード線１５，１６が延出されている。該リード線１５，１６は前記制御回路部３に接続され、又該制御回路部３には液晶表示装置等の表示部２１が接続されている。
【００２０】
前記制御回路部３は、信号処理部１７、演算部１８、信号出力部１９、ヒータ駆動部２０等から主に構成され、前記信号処理部１７は前記温度センサ１１から入力信号を増幅し、Ａ／Ｄ変換する等の信号処理を行う。前記演算部１８は前記信号処理部１７からの信号を基に前記水滴検知面１３の温度、温度変化を検出する。前記ヒータ駆動部２０は前記ヒータ１２を発熱させる為の給電を行うものであり、前記演算部１８は前記水滴検知面１３を所定温度、例えば外気温度より所定温度例えば、１０℃程度高く定温に加熱する様前記ヒータ駆動部２０を制御する。前記信号出力部１９は、前記演算部１８から信号を外部装置に降雨信号として出力する。ここで、外部装置としては、例えばブザー等の警報装置、或は降雨状態では作動の必要がないもの、例えば自動散水用スプリンクラーの制御装置等が挙げられる。又、前記制御回路部３は前記表示部２１に表示制御信号を発し、該表示部２１は前記制御回路部３からの信号を基に前記水滴検知面１３の温度、或は降雨等を表示する。
【００２１】
図５を参照して作用を説明する。
【００２２】
前記ヒータ駆動部２０を介して前記ヒータ１２に電力が供給され、前記水滴検知面１３が定温に加熱される。該水滴検知面１３の温度は前記温度センサ１１によって検出され、該温度センサ１１から温度信号が出力され、前記信号処理部１７により増幅、Ａ／Ｄ変換等の信号処理がされ、前記演算部１８で前記水滴検知面１３の温度が検知される。
【００２３】
降雨がなく、該水滴検知面１３がドライの状態では、該水滴検知面１３の温度は変化がなく、定温に維持されている。
【００２４】
降雨があり、最初の一滴が該水滴検知面１３に落下付着すると、水滴の持つ熱容量で、更に水滴が蒸発する蒸発熱で該水滴検知面１３の温度が低下する。該水滴検知面１３は周囲温度より高く維持されているので、水滴が付着した場合の温度降下が顕著に現れ、該水滴検知面１３は熱伝導性の高い金属であるので、水滴の付着位置が前記温度センサ１１より離れていても前記水滴検知面１３の温度降下を鋭敏に感知する。
【００２５】
尚、前記カバー４は風等、雨滴以外の原因で前記水滴検知面１３に温度変化が生じない様にしている。
【００２６】
降雨初期は、該水滴検知面１３へ雨滴が落下付着する頻度は低く、時間的な間隔があり、最初の一滴が蒸発すると該水滴検知面１３の温度は定温に復帰する。更に、雨滴の該水滴検知面１３への落下付着が生じると再び温度降下が現れ、降雨が進行すると共に該水滴検知面１３への雨滴の落下付着が頻繁になり、温度降下の時間的間隔が短縮していき、連続降雨状態となると該水滴検知面１３の温度は低下したままの状態となる。
【００２７】
前記演算部１８は前記温度センサ１１からの信号を連続的に、或は所定時間間隔でサンプリングして監視し、前記水滴検知面１３の温度を検出する。前記演算部１８は、前記水滴検知面１３の温度降下があった場合、或は温度降下が所定時間、例えば数分の間に所要回数あった場合に降雨開始時期と判断し、前記信号出力部１９より降雨警告信号を発し、更に、前記水滴検知面１３の温度降下の頻度が設定値より大きくなった場合、或は降下状態が連続した場合に降雨状態と判断し、降雨信号を前記信号出力部１９を介して外部に出力する。又、前記制御回路部３から前記表示部２１に対しても表示制御信号が発せられ、該表示部２１に降雨状態が表示される。
【００２８】
尚、前記制御回路部３の回路を簡単にする為、温度降下が発生した場合に、或は所定時間、例えば数分の間に所要回数温度降下があった場合に降雨と判断し、前記信号出力部１９から降雨信号のみが発せられる様にしてもよい。
【００２９】
尚、前記ケース本体２内に参照用の温度センサを設け、該参照用の温度センサと前記温度センサ１１との検出温度の偏差を演算し、偏差が生じた状態で降雨信号を発する様にしてもよい。又、参照用の温度センサに関してはヒータを省略してもよい。
【００３０】
又、前記降雨検出装置１が高温の気象条件の環境に設けられる場合等、雨滴の付着で前記水滴検知面１３の温度変化が現れる条件下では、前記ヒータ１２は省略することも可能である。
【００３１】
更に、雨滴が付着し雨滴が蒸発する迄に要する時間を短縮する為、付着した雨滴が流れる様に、前記水滴検知面１３を傾斜してもよい。又、該水滴検知面１３に付着した雨滴が前記水滴検知面１３全面に広がり、前記ヒータ１２からの熱を受け易い様に、前記水滴検知面１３の全面に微細な溝を多数刻設してもよい。或は、微小な凹凸を形成し梨地状態にする等所定の表面性状にしてもよい。
【００３２】
尚、降雨がある度に水滴検知面が雨により洗浄されるので、メンテナンスが不要となる。
【００３３】
図６は第２の実施の形態を示すものであり、降雨検出装置１を垂直壁面に設けた場合を示している。
【００３４】
第２の実施の形態では、降雨検出装置１を水滴検出装置として使用したものである。
【００３５】
結露が発生する可能性がある壁面２２に前記降雨検出装置１を設けることで、高湿度に管理されている室内で、前記壁面２２に結露２３を生じた場合に、該結露２３を直ちに検出でき検出結果を湿度管理に反映させることができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上述べた如く本発明によれば、水滴検知面と、該水滴検知面の温度を検出する温度センサと、該温度センサにより検出された前記水滴検知面の温度変化を演算し、演算結果を基に降雨信号を出力する制御回路部とを具備する構成であるので、構造が簡潔であり、製作コストが低減でき、水滴検知面に雨滴が付着することで直ちに降雨を判断でき、降雨開始時期を正確に検知でき、降雨に対する迅速な対応を可能にする等の優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す断面概略図である。
【図２】本発明の実施の形態を示す平面図である。
【図３】該実施の形態に使用される降雨センサの断面図である。
【図４】本発明の実施の形態を示す概略構成図である。
【図５】本発明の実施の形態で検出される降雨時の水滴検知面の温度変化を示す線図である。
【図６】本発明の他の実施の形態を示す説明図である。
【符号の説明】
１          降雨検出装置
２          ケース本体
３          制御回路部
４          カバー
５          センサ支持板
６          降雨センサ
１０        金属ケース
１１        温度センサ
１２        ヒータ
１３        水滴検知面
１７        信号処理部
１８        演算部
１９        信号出力部
２０        ヒータ駆動部
【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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【図６】
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