(57)【要約】【課題】  安価で簡易な装置構成の実現のもと、基準面積あたりの雨滴を回収した雨量の検出結果により、雨量及び湿度に応じて制御装置への信号（例えば、散水装置への停止信号）を出力する雨量検出センサ装置を提供することである。【解決手段】  本発明は、雨量検出センサにおいて、シーソー部材と、シーソー部材の端部Ａ側に設けられたフェルト、雨滴回収容器と、シーソー部材の端部Ｂ側に設けられた回転部材、マグネットと、シーソー部材が傾いて当接したときにマグネットに対抗する位置にあるリードスイッチを有するので、所定の雨量を安価で簡易な構造により検出でき、また、電源等の位置に拘束されることなく自由に設置場所を選ぶことができ、吸収部材の保湿効果を利用して地面の含水量に適合した検出結果が得られ、その検出結果は制御装置への信号（例えば、散水装置への散水の停止信号）として出力することができる。【選択図】  図２
2005180965.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準面積あたりの雨滴を回収して雨量を検出する雨量検出センサにおいて、
回転軸を中心に揺動可能なシーソー部材と、
前記シーソー部材の一端部に設けられた吸水性を有する吸水部材と、
前記吸水部材の下側に設けられた雨滴回収容器と、
前記シーソー部材の他端部に設けられた移動可能な回転部材と、
前記シーソー部材に設けられたマグネットと、
前記シーソー部材が前記一端部側または前記他端部側のいずれかに傾いて当接したときに前記マグネットに対抗する位置にあるリードスイッチを有することを特徴とする雨量検出センサ。
【請求項２】
請求項１の雨量検出センサにおいて、
前記シーソー部材が前記一端部側に傾いて当接したときに、雨滴が前記雨滴回収容器内から吐出され、前記回転部材が前記シーソー部材のガイドパイプ内を前記一端部側に移動することにより、前記一端部側の当接状態を維持することができる機構を有することを特徴とする雨量検出センサ。
【請求項３】
請求項１または請求項２の雨量検出センサにおいて、
前記吸収部材が乾燥状態のときには、前記シーソー部材が前記他端部側に傾いて当接する機構を有することを特徴とする雨量検出センサ。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１つの雨量検出センサにおいて、
前記吸収部材としてフェルトを使用することを特徴とする雨量検出センサ。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１つの雨量検出センサにおいて、
検出雨量を可変できる機構を有することを特徴とする雨量検出センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基準面積あたりの雨滴を回収して雨量を検出する雨量検出センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ゴルフ場の芝生、あるいは公園やビルの屋上、官公庁施設内などに設けられている芝生や花壇の育成を維持するためには、適度の水分を与えることが必要である。しかし、常に散水を続けるのは過度の水分を与えることもあり、芝生や花壇の育成に好ましいものではない。また、近年節水が呼びかけられるなか、むやみに散水を続けることは無駄な散水を行うこととなり、特にそれが官公庁施設内などであれば苦情の対象となる。そのため、雨天時等で芝生や花壇の地面が含む水分（以下、地面の含水量という）が十分に足りているときには散水を止め、一方晴天時等で芝生や花壇の地面の含水量が不足しているときには散水を行うことが必要である。そこで、地面の含水量によって人為的に散水を行う必要があるが、これでは非常に手間がかかる。従って、散水を制御する装置が必要であり、そのためには当該装置に制御信号を与えるため雨量を検出するセンサが必要になる。ただし、芝生や花壇などは通常屋外にあるため、電源等を得る手段がないことが多いこと、設置場所を選ばず設置できる必要があることなどに留意する必要がある。
【０００３】
前記した散水装置に制御信号を与えるためのセンサとしては、雨量を検出して適時信号を与えるようなものが必要である。
そこで、雨量を検出する技術として以下のような雨量計がある。
特許文献１には、図８に示すような内部構造を有する雨量計が開示されている。
この図８において、雨量計１０１は、有底円筒形状の胴体１０６と、胴体１０６の上方開口を覆う漏斗状蓋体１０７と、漏斗状蓋体１０７の中心に形成された雨水案内筒１０８の下端に設けられた漏斗１０９と、漏斗１０９の下方に設けられた転倒体１１０と、転倒体１１０を揺動可能に保持する検出体１１１と、検出体１１１を挟むように設けられた一対の水受１１２を備えている。転倒体１１０は、検出体１１１に下端が軸支された支持棒１１３と、支持棒１１３の先端に設けられた一対の転倒升１１４，１１５とを備えている。
【０００４】
漏斗状蓋体１０７から雨水案内筒１０８を経由して漏斗１０９へと落下した雨水が一方の転倒升１１４に所定量落下すると、その重みで転倒体１１０が回動し、転倒升１１５が漏斗１０９の下方に位置すると共に、支持棒１１３の回動を検出体１１１が検出して計量値『１』（パルス）をカウントし、雨量を検出する。そして、転倒升１１４と転倒升１１５とが交互に漏斗１０９の下方に位置する毎に計量値『１』がカウントされることで雨量計測が可能となっている。
そして、この雨量計１０１は無線観測通信システム（不図示）に雨量の計量値を出力することにより、雨量観測を行うことができるとしている。
【特許文献１】特開２００３−２２８７８６号公報（第００３４−００３６段落、第００４６−００５７段落、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の雨量計１０１では、雨量の検出と雨量の計量値を観測局へ出力するために、無線観測通信システム（不図示）を使用するものである。確かに、（段落００１２）に「低コストでの省スペース設置を可能」と記載されているが、電源バッテリ、制御部、太陽電池及びＧＰＳ受信機などの装置が必要となり、安価で簡易な装置の実現は図れず、また、設置スペースも要するので、設置場所も限定されてしまう。
【０００６】
また、雨が止んでしまうと雨水が転倒升１１４、１１５に所定量落下しなくなり、転倒体１１０が回動しないので、支持棒１１３の回動が検出体１１１に検出されない。そのため、計量値『１』（パルス）のカウントがされなくなり、雨量の検出がないものとして無線観測通信システム（不図示）により、観測局へ出力されてしまう。従って、湿度が高い梅雨の季節などには、雨が止んでもしばらくは地面の含水量が十分に足りているにも関わらず、散水装置への停止信号が出力されなくなり、無駄な散水が行われるおそれがある。これに対処するためには、別途湿度計などとの併用が必要となるが、安価で簡易な装置の実現は図れず、また、設置スペースも要するので、設置場所も限定されてしまう。
【０００７】
さらに、雨量を検出するための雨水の量は、転倒升１１４、１１５の容積により、ある一定値に決まってしまうので、例えば、芝生や花壇などの散水対象、湿度の高い梅雨の季節や湿度の低い冬の季節などの気候状況、ゴルフ場や公園などの散水場所などに応じて散水装置への散水の停止信号を出力することができない。
【０００８】
本発明は、安価で簡易な装置構成の実現のもと、基準面積あたりの雨滴を回収した雨量の検出結果により、雨量及び湿度に応じて制御装置への信号（例えば、散水装置への停止信号）を出力する雨量検出センサ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために請求項１に係るセンサでは、基準面積あたりの雨滴を回収して雨量を検出する雨量検出センサにおいて、回転軸を中心に揺動可能なシーソー部材と、前記シーソー部材の一端部に設けられた吸水性を有する吸水部材と、前記吸水部材の下側に設けられた雨滴回収容器と、前記シーソー部材の他端部に設けられた移動可能な回転部材と、前記シーソー部材に設けられたマグネットと、前記シーソー部材が前記一端部側または前記他端部側のいずれかに傾いて当接したときに前記マグネットに対抗する位置にあるリードスイッチを有することを特徴とする。
【００１０】
前記目的を達成するために請求項２に係る雨量検出センサでは、請求項１の雨量検出センサにおいて、前記シーソー部材が前記一端部側に傾いて当接したときに、雨滴が前記雨滴回収容器内から吐出され、前記回転部材が前記シーソー部材のガイドパイプ内を前記一端部側に移動することにより、前記一端部側の当接状態を維持することができる機構を有することを特徴とする。
【００１１】
前記目的を達成するために請求項３に係る雨量検出センサでは、請求項１または請求項２の雨量検出センサにおいて、前記吸収部材が乾燥状態のときには、前記シーソー部材が前記他端部側に傾いて当接する機構を有することを特徴とする。
【００１２】
前記目的を達成するために請求項４に係る雨量検出センサでは、請求項１乃至請求項３のいずれかの雨量検出センサにおいて、前記吸収部材としてフェルトを使用することを特徴とする。
【００１３】
前記目的を達成するために請求項５に係る雨量検出センサでは、請求項１乃至請求項４のいずれかの雨量検出センサにおいて、検出雨量を可変できる機構を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、基準面積あたりの雨滴を回収して雨量を検出する雨量検出センサにおいて、回転軸を中心に揺動可能なシーソー部材と、前記シーソー部材の一端部に設けられた吸水性を有する吸水部材と、前記吸水部材の下側に設けられた雨滴回収容器と、前記シーソー部材の他端部に設けられた移動可能な回転部材と、前記シーソー部材に設けられたマグネットと、前記シーソー部材が前記一端部側または前記他端部側のいずれかに傾いて当接したときに前記マグネットに対抗する位置にあるリードスイッチを有するので、所定の雨量を安価で簡易な構造により検出でき、また、電源等の位置に拘束されることなく自由に設置場所を選ぶことができ、地面近くに設置することにより、吸収部材の保湿効果を利用して、季節を問わずに地面の含水量に適合した検出結果が得られ、その検出結果はスイッチにより確実に、制御装置への信号（例えば、散水装置への散水の停止信号）として出力することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の検出雨量変更可能型センサについて実施例を図１乃至図７に基づき説明する。
【実施例１】
【００１６】
まず、実施例１の検出雨量変更可能型センサ１の構成を説明する。図１及び図２に示すように、検出雨量変更可能型センサ１の外観は筺体カバー１１と底板１２で構成され、筺体カバー１１には雨受け口２１と換気孔１５が設けられている。なお、換気孔１５の位置、大きさ、範囲、数量等は、設置状況等を考慮して変更されるものとする。そして、検出雨量変更可能型センサ１の内部には、シーソー部材１３が存在し、シーソー部材１３の一端部（以下、端部Ａという）には、雨受け口２１の下側に位置する吸水部材のフェルト２２と、フェルト２２の下側に位置する雨滴回収部材２３が設けられている。なお、フェルト２２の形状は図３に示すような円形に限定されない。さらに、シーソー部材１３の回転軸１４を挟んで他端部（以下、端部Ｂという）には回転部材３１とマグネット４１が設けられている。ここで、回転部材３１はガイドパイプ３２内でシーソー部材１３の軸方向に移動可能である。また、筺体カバー１１には、シーソー部材１３が端部Ａ側に傾いて当接したときに、マグネット４１に対抗する位置にリードスイッチ４２が設けられている。なお、シーソー部材１３が端部Ｂ側に傾いて当接するときは、シーソー部材１３における当接部３３にて当接するものとする。
【００１７】
以上のような構成からなる検出雨量変更可能型センサ１は、次のように作用する。
ここで、雨量を検出していない状態を図２に、雨量を検出している状態を図４に示す。また、「上方」とは雨受け口２１側を、「下方」とは底板１２側をいう。
【００１８】
図２では、フェルト２２は雨滴を吸収していないため乾燥状態にあり、かつ雨滴回収部材２３には雨滴が回収されていない状態にあるので、回転部材３１及び構成部材の荷重による回転軸１４まわりのモーメントによりシーソー部材１３は端部Ｂ側に傾き、当接部３３が底板１２と当接している。従って、マグネット４１がリードスイッチ４２に作用せず、リードスイッチ４２は開状態にあるので、雨量は検出されていない状態となっている。
【００１９】
そこで、図２の状態において雨が降り出すと、雨受け口２１により雨滴が回収されてフェルト２２に吸収され、さらにフェルト２２で吸収し切れない雨滴についてはフェルト２２下方の雨滴回収容器２３に回収される。そして、雨滴を吸収したフェルト２２と雨滴が回収された雨滴回収容器２３の荷重による回転軸１４まわりのモーメントの値が回転部材３１及び構成部材の荷重による回転軸１４まわりのモーメントの値を上回ると、図４に示すように、シーソー部材１３は端部Ａ側に傾き、一方の端部Ｂの当接部３３は底板１２から離れ、端部Ａの先端が底板１２に当接する。従って、このときリードスイッチ４２に近接したマグネット４１の作用によりリードスイッチ４２が閉状態となるため、雨量を検出している状態となる。
【００２０】
また、このとき、端部Ａの先端が底板１２に当接する状態を維持することができる機構が作用する。
雨滴回収容器２３に回収された雨滴は雨滴回収容器２３の先端部から吐出されるが、フェルト２２に吸収された雨滴による荷重は維持される。また、シーソー部材１３の傾きにより回転部材３１がガイドパイプ３２内で端部Ａ側に移動するため、回転部材３１の荷重による回転軸１４についてのモーメントの値が減少する。さらに、構成部材の荷重による回転軸１４についてのモーメントの値も減少する。従って、雨滴を吸収したフェルト２２の荷重による回転軸１４についてのモーメントの値が、回転部材３１及び構成部材の荷重による回転軸１４についてのモーメントの値を上回っている限り、シーソー部材１３の端部Ａの先端が底板１２に当接する状態が維持される。
【００２１】
また、吸収部材が乾燥状態のときには、シーソー部材が端部Ｂ側に傾いて当接する機構として、以下のように作用する。
図４の状態において雨が降り止み、センサ外部の湿度がしばらくして低下すると、換気孔１５からフェルト２２に吸収された雨滴が乾燥し、フェルト２２の荷重が減少するため、雨滴を吸収したフェルト２２の荷重による回転軸１４まわりのモーメントの値も減少する。そして、回転部材３１及び構成部材の荷重による回転軸１４まわりのモーメントの値が雨滴を吸収したフェルト２２の荷重による回転軸１４まわりのモーメントの値を上回れば、シーソー部材１３は端部Ｂ側に傾き、当接部３３が底板１２と当接する。そのため、マグネット４１がリードスイッチ４２に作用しなくなり、リードスイッチ４２は開状態になるので、雨量を検出していない状態になる。また、回転部材３１はガイドパイプ３２内でシーソー部材１３の傾きにより端部Ｂ側に移動するため、これにより最終的に図２の状態へ戻ることになる。
【００２２】
また、検出雨量を可変できる機構として以下のように作用する。
ガイドパイプ３２は、図３の破線に示すように、シーソー部材１３内でシーソー部材１３の軸方向に移動可能である。これにより、回転部材３１の軸方向の位置を調整し、回転部材３１の荷重による回転軸１４まわりのモーメントの値を予め設定できるため、シーソー部材１３を端部Ａ側へ傾けるために必要なフェルト２２の雨滴の吸収量及び雨滴回収容器２３内の雨滴の回収量を設定できる。
【００２３】
以上のような構成及び作用を有する実施例１により、以下の効果が得られる。
実施例１の検出雨量変更可能型センサ１は、基準面積あたりの雨滴を回収して雨量を検出する雨量検出センサにおいて、回転軸１４を中心に揺動可能なシーソー部材１３と、シーソー部材１３の端部Ａ側に設けられた吸水性を有するフェルト２２と、フェルト２２の下側に設けられた雨滴回収容器２３と、シーソー部材１３の端部Ｂ側に設けられた移動可能な回転部材３１と、シーソー部材１３に設けられたマグネット４１と、シーソー部材１３が端部Ａ側または端部Ｂ側のいずれかに傾いて当接したときにマグネット４１に対抗する位置にあるリードスイッチ４２を有するので、安価で簡易な装置により、電源を要することなく雨量の検出を行い、散水装置へ散水停止信号を出力することができる。
【００２４】
実施例１の検出雨量変更可能型センサ１は、シーソー部材１３が端部Ａ側に傾いて当接したときに、雨滴が雨滴回収容器２３内から吐出され、回転部材３１がシーソー部材１３のガイドパイプ３２内を端部Ａ側に移動することにより、端部Ａ側の当接状態を維持することができる機構を有するので、湿度が高い梅雨の季節など、雨が止んでもしばらくは地面の含水量が十分に足りている場合には、散水装置への散水停止信号を出力することができ、無駄な散水がなされない。
【００２５】
実施例１の検出雨量変更可能型センサ１は、フェルト２２が乾燥状態のときには、シーソー部材１３が端部Ｂ側に傾いて当接する機構を有するので、雨が止んで地面が乾燥し含水量が減少したときに、散水装置への散水停止信号の出力を停止して、必要とされる散水を行うことができる。
【００２６】
実施例１の検出雨量変更可能型センサ１は、吸水部材として保湿性効果のあるフェルト２２を使用するので、芝生により近い保湿効果を持つフェルト２２の性質を利用して、芝生の保湿効果により雨が止んでもしばらくは地面の含水量が十分に足りている場合には、散水装置への散水停止信号を出力することができ、無駄な散水がなされない。
【００２７】
実施例１の検出雨量変更可能型センサ１は、検出雨量を可変できる機構を有するので、散水装置へ散水停止信号を出力する雨量を予め設定でき、芝生や花壇などの散水対象、湿度の高い梅雨の季節や湿度の低い冬の季節などの気候状況、ゴルフ場や公園などの散水場所などに応じた散水制御を行うことができる。
【実施例２】
【００２８】
まず、実施例２の検出雨量変更可能型センサ２の構成を説明する。図５に示すように、実施例１の検出雨量変更可能型センサ１との構成の相違点は、シーソー部材１３の端部Ａ側にマグネット４１が設けられた点、及びシーソー部材１３が端部Ａ側に傾いて当接したときに、マグネット４１に対抗する位置に筺体カバー１１にリードスイッチ４２が設けられている点である。その他の構成は、実施例１の検出雨量変更可能型センサ１と同じであるので、以下の説明は省略する。
【００２９】
以上のような構成からなる検出雨量変更可能型センサ２は、図５乃至図７のように作用する。ここで、雨量を検出していない状態を図５に、雨量を検出している状態を図７に示す。
具体的な作用は、実施例１と同じなので、以下の説明は省略する。
【００３０】
尚、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様
々な変更が可能である。
実施例１および実施例２では、シーソー部材１３が端部Ａ側に傾いて当接したときにマグネット４１に対抗するような位置にリードスイッチ４２を設置してあるが、例えば、シーソー部材１３が端部Ｂ側に傾いて当接したときにマグネット４１に対抗するような位置にリードスイッチ４２を設置し、リードスイッチ４２が閉状態のときに散水装置へ散水継続信号を出力することとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
所定の雨量を安価で簡易な構造により検出し、その検出結果はスイッチにより確実に制御装置への信号を出力することができ、また、その出力を維持できるセンサ装置として機能するので、例えば、ゴルフ場や公園などにおいて降雨時や高湿度時で地面の含水量が十分に足りている場合には散水装置へ散水の停止信号を出力して、無駄な散水を防ぐセンサとして適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】実施例１及び実施例２のセンサの側面方向からみた外観を示す図である。
【図２】実施例１のセンサの側面方向からみた内部構造を示す図である（雨量を検出していない状態）。
【図３】実施例１のセンサの上面方向からみた内部構造を示す図である。
【図４】実施例１のセンサの側面方向からみた内部構造を示す図である（雨量を検出している状態）。
【図５】実施例２のセンサの側面方向からみた内部構造を示す図である（雨量を検出していない状態）。
【図６】実施例２のセンサの上面方向からみた内部構造を示す図である。
【図７】実施例２のセンサの側面方向からみた内部構造を示す図である（雨量を検出している状態）。
【図８】特許文献１の雨量計の側面方向からみた内部構造を示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
１    検出雨量変更可能型センサ
２    検出雨量変更可能型センサ
１１  筺体カバー
１２  底板
１３  シーソー部材
１４  回転軸
１５  換気孔
２１  雨受け口
２２  吸収部材
２３  雨滴回収容器
３１  回転部材
３２  ガイドパイプ
３３  当接部
４１  マグネット
４２  リードスイッチ
【図１】
2005180965.tif 000003
【図２】
2005180965.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2005180965.tif 000008
【図７】
2005180965.tif 000009
【図８】
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