(57)【要約】【課題】製造工程の簡素化が可能であり、より軽量かつ簡素な構造を有し、コストを低減し得る雨量計用受水器を提供する。【解決手段】所定口径の受水口を有する円筒状の筒体から成り、上記筒体の受水口形状を正確に規定する口輪部を備えた雨量計に使用する受水器について、口輪部２０として、筒体上端の外面に設けられた、筒体内面とほぼ平行な外面を有する上部環状部２１と、上部環状部の下に連続し、下側が外方へ拡がった円錐面から成る中間環状部２２及び中間環状部の下に連続し、筒体の内面とほぼ平行な外面を持つ下部環状部２３とから成る独立した口輪部材２０′を具備しており、口輪部材２０′の上部環状部２１が筒体１９の上端よりわずか下にずれた位置にて筒体に固定されている。【選択図】          図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定口径の受水口を有する円筒状の筒体から成り、上記筒体の受水口形状を正確に規定する口輪部を備えた雨量計に使用する受水器であって、
口輪部は、筒体上端の外面に設けられた、筒体内面とほぼ平行な外面を有する上部環状部と、上部環状部の下に連続し、下側が外方へ拡がった円錐面から成る中間環状部及び中間環状部の下に連続し、筒体の内面とほぼ平行な外面を持つ下部環状部とから成る独立した口輪部材を具備しており、
口輪部材の上部環状部が筒体の上端よりわずか下にずれた位置にて筒体に固定されている
雨量計用受水器。
【請求項２】
口輪部を構成する口輪部材が塑性加工品であり、その上部環状部が筒体上端よりわずか下にずれた位置にて筒体に溶接され、上部環状部の上端面と筒体の上端面は上側にて内方へすぼまった円錐面を形成し、上部環状部の上端面が筒体内面の上端と交叉し尖鋭なエッジを形成している
請求項１記載の雨量計用受水器。
【請求項３】
下部環状部は、その下部に連続する下方部分が外方へ拡大する円錐状に形成された構成を有している請求項１記載の雨量計用受水器。
【請求項４】
筒体と口輪部は共にステンレス鋼板より成る請求項１記載の雨量計用受水器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定口径の受水口を有する円筒状の筒体から成る雨量計用受水器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
雨量計には幾つかの種類があるが、代表的なものとして転倒ます型雨量計と貯水型雨量計があり、円筒状の筒体から成る受水器の雨水を受け入れる受水口は、日本ではその口径が直径１０ｃｍ以上と決められている。そして雨量の測定精度を保持するために、受水口の所定口径と形態ないし構造を維持する工夫がなされている。例えば、その口輪部分について従来は黄銅を用いて鋳造し、得られた鋳物部品を、旋盤を用いて加工し、黄銅製板材を板金加工によって円筒型に加工した胴体部分に、上記鋳造製品の口輪をハンダ付けすることによって固定してきた。さらに耐久性を高めるために、全体を指定された塗色によって焼き付け塗装する必要もあった。雨量計の構成部品と製造方法について整理すると、
口輪：鋳物＋旋盤加工、
漏斗：板金加工、
胴体：板金加工、
口輪＋漏斗＋胴体：ハンダ付け＋塗装、
という作業を経て漸く完成し、この後に検査がある。
【０００３】
このため、雨量計１台について従来は、鋳造工程、旋盤加工、板金加工、ハンダ加工、など、多岐にわたる作業を必要とし、このような工程を経るために、各工程における品質管理、日程管理、コスト管理等が必要であり、そのために払う労力は少なくなく、コストにも反映することになる。また、アセンブル作業者の確保が次第に困難になっており、特にハンダ付けについては、世界的に環境汚染が問題になっていることから、鉛を含まないハンダを使用するため作業性低下を来たしている。さらに従来は、黄銅製品やその鋳物を使用しているため、製品重量が重くなり、設置などの際の取扱いに苦労するという事情もある。
【０００４】
従来の雨量計におけるこのような事情に対して、どのような努力がはらわれてきたかを調査したが、結果は思わしくない。例えば特開２０００−２４９７７４号は転倒ます型雨量計に関するものであるが、受水口を構成しているのは従来のままの鋳造部品のように見える。特開２００４−２６４１１０号においても全く同様である。日本では公共的な気象観測には、気象業務法及びその下位法令により規定され、かつ検定に合格した気象機器が使用されており、変更の必要性は少なかったが、雨量計の構造について検討が加えられた結果、上記のような問題が露わになってきた。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２４９７７４号
【特許文献２】特開２００４−２６４１１０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は前記の点に着目してなされたもので、その課題は、製造工程の簡素化が可能であり、より軽量かつ簡素な構造を有する雨量計用受水器を提供することである。また本発明の他の課題は、リサイクル率の高い或いは環境負荷を低減し得る雨量計用受水器を提供することである。なお、上記の課題はコストの低減にもつながることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の課題を解決するため、本発明は、所定口径の受水口を有する円筒状の筒体から成り、上記筒体の受水口形状を正確に規定する口輪部を備えた雨量計に使用する受水器について、口輪部は、筒体上端の外面に設けられた、筒体内面とほぼ平行な外面を有する上部環状部と、上部環状部の下に連続し、下側が外方へ拡がった円錐面から成る中間環状部及び中間環状部の下に連続し、筒体の内面とほぼ平行な外面を持つ下部環状部とから成る独立した口輪部材を具備するものとし、口輪部材の上部環状部が筒体の上端よりわずか下にずれた位置にて筒体に固定するという手段を講じたものである。
【０００８】
上記の構成を有する本発明の雨量計用受水器は、筒体の受水口形状を維持する口輪部において、製造工程の簡素化が可能であり、より軽量かつ簡素な構造を有するものである。口輪部は、筒体の受水口形状ひいては受水範囲を正確に規定するために設けるものであること従来の場合と異なるものではないが、以下に説明するように、本発明においては口輪部として特有の形状、構造とすることにより、黄銅の鋳造製品と変わりない性能を持たせている。
【０００９】
即ち本発明は、口輪部により筒体上端を外面にて補強するものである。その口輪部は、筒体内面とほぼ平行な外面を有する上部環状部と、上部環状部の下に連続し、下側が外方へ拡がった円錐面から成る中間環状部及び中間環状部の下に連続し、筒体の内面とほぼ平行な外面を持つ下部環状部とから成る独立した口輪部材を具備している。
【００１０】
下部環状部は、その下部に連続する下方部分が外方へ拡大する円錐状に形成された構成を有していることも望まれることである。即ち、中間環状部と筒体との間には隙間が形成され、この隙間は受水器を胴体の上端部に嵌め合わせるときに利用することができるが、下部環状部のさらに下方部分が外方へ拡大する円錐状に形成されていれば、構造変化を３段階持つことになり、かつまた嵌め合わせも容易になるからである。
【００１１】
上記口輪部において、筒体は上部環状部を備えることにより、筒体の肉厚を増して強化したような作用をする。中間環状部は上部環状部と連続した構造を有し、かつ、下側が外方へ拡がり上向きの円錐面から成る立体構造を上部環状部に加えることにより構造強度を増す。下部環状部は中間環状部と連続した構造を有し、かつ、再び環状構造を加えることにより構造強度を増す。これらの多段に設けられている立体的環状構造により、口輪部は板金材料を使用した軽量なものとなる。
【００１２】
口輪部については、その上部環状部が筒体の上端よりわずか下にずれた位置にて固定されているものとする。上部環状部が筒体の上端よりわずか下にずれた位置にあるということは、筒体の上端には筒体構成部材の板厚だけが現れるということである。気象測器検定規則「公差基準」の受水器に関する第１０８条第１項第３号では、受水器に関して「実際の口径が、その表記から０．３パーセントを超えてずれないこと。」と規定されている。これを受水器の口径として標準的な２０ｃｍに当て嵌めた場合は、０．６ｍｍ未満の交差まで許容されるので、例えば０．５ｍｍ厚の板材を用いて真円を保てば良いことになり実現困難なことではない。この形態は、図５Ｂに示されたものと同様になる。
【００１３】
しかし、上部環状部の上端面と筒体内面の上端面は上側にて内方へすぼまった円錐面を形成し、上部環状部の上端面が筒体内面の上端と交叉し尖鋭なエッジを形成しているという形態は、より望ましいものである。何故なら、前記条項の第４号では「〜又は、受水器の外壁にあたった雨滴が受水器内に入らないものであること。」と規定されており、尖鋭なエッジはこの規定により良く適合すると考えられるからである。
【００１４】
従って口輪部を構成する口輪部材が塑性加工品であり、その上部環状部が筒体上端よりわずか下にずれた位置にて筒体に溶接され、上部環状部の上端面と筒体の上端面は上側にて内方へすぼまった円錐面を形成し、上部環状部の上端面が筒体内面の上端と交叉し尖鋭なエッジを形成するものとする構成は、本発明の形態としてより望ましいものである。
【００１５】
尖鋭なエッジは、本発明では、口輪部を例えば絞り加工等の塑性加工手段によって形成した後、切削加工によって円錐面を形成することにより仕上げることができる。口輪部として絞り加工で形成した製品を使用することは、絞り加工により真円性を保持することができるので望ましいことである。
【００１６】
筒体と口輪部材は共にステンレス鋼板より成るものであることが望ましい。即ち、口輪部材をステンレス鋼板製の独立部材とし、これを、ステンレス鋼板から成る筒体の上端部に、アセンブル作業において、例えばレーザー溶接によって取り付けることにより、塗装などを必要とせずに受水器が製造することができる。しかしながら、口輪部材を筒体上部に取り付ける手段としては、レーザー溶接以外にもアルゴンＴＩＧ溶接、プラズマ溶接などを適用することができ、また、溶接ではなく、接着剤やシール剤を使用しても良い。
【００１７】
かくして本発明においては、
口輪：塑性加工＋切削加工、
漏斗：板金加工、
胴体：板金加工、
口輪＋漏斗＋胴体：溶接、
となり、ハンダ付け等の熟練作業の必要がなく、工程管理も容易になる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は以上のように構成されかつ作用するものであるから、製造工程の簡素化が可能であり、より軽量かつ簡素な構造を有しているので運搬、設置が容易化し得る雨量計用受水器を提供することができるという効果を奏する。また、鋳造型を必要としないなどの理由により、コストを低減することができる。さらに本発明によれば、ステンレス鋼板を使用することで、耐食性の向上及び保守要員の低減を図ることができ、さらにリサイクル率の高い或いは環境負荷を低減し得る雨量計用受水器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下図示の実施形態を参照して、本発明をより詳細に説明する。図１は、本発明に係る雨量計用受水器を、それを使用した雨量計１０の全体とともに示した縦断面図であって、図１において、１１は本発明に係る受水器、１２は漏斗であり、受水器１１の一部を構成し、また内部に防塵網を有している。１３は沈殿槽であり、漏斗１２から排出される降水を受け入れ、内部に設けられているオーバーフロー管を経て、下位の転倒ます１４に流下させる。
【００２０】
１５はリードスイッチであり、揺動する転倒ます１４に取り付けられた磁石との磁気感応によりオン・オフを繰り返し、その計測値は信号として制御部へ送られる。即ち、転倒ます１４は降水量０．５ｍｍに相当する雨水が「ます」に溜まると反対方向に転倒するシーソー運動を繰り返して雨水を排出するので、転倒数を計測することによって降水量を知ることができるものである。１６、１７は転倒ます側部に配置した排水口、１８は内機部を示す。
【００２１】
上記の受水器１１は、図２及び図４等に示すように、所定口径の受水口を有する円筒状の筒体１９から成り、上端に口輪部２０を備えている。口輪部２０は、筒体上端を外面にて補強するために、筒体内面とほぼ平行な外面を有するものとした上部環状部２１と、上部環状部２１の下に連続し、下側が外方へ拡がった円錐面から成る中間環状部２２及び中間環状部２２の下に連続し、筒体の内面とほぼ平行な外面を持つ下部環状部２３とを具備している。
【００２２】
口輪部２０は、上部環状部２１にて筒体１９と一体に結合しており、かつ、その上端は筒体１９の上端とともに内方へすぼまった円錐面２４を形成しており、筒体内面の上端と交叉して尖鋭なエッジ２５を形成している（図４Ｂ照）。このエッジ２５を有する口輪部２０は、独立した口輪部材２０′を使用し、図５に示すような加工を経て形成することができる。
【００２３】
即ち、上部環状部２１、中間環状部２２、下部環状部２３を具備する独立した口輪部材２０′を、ステンレス鋼板を用いて、絞り加工によって形成する。この口輪部材２０′は筒体１９の上端部よりわずか下にずらして配置する（図５Ａ）。次いで、筒体１９と口輪部材２０′の上端とが形成している角部２６にレーザー溶接する（符号２７で示す、図５Ｂ）。さらに、溶接部分２７を残して筒体１９と口輪部材２０′の上端を切削加工し、内方へすぼまった円錐面２４として滑らかな面に整形するとともに、筒体内面の上端と交叉するエッジ２５を形成するものである。
【００２４】
図示の例において下部環状部２３は、その下部に連続する下方部分２８が外方へ拡大する円錐状に形成されている。従って図示のものは、３段階の構造変化を持つことになる。また、中間環状部と２２筒体１９との間には隙間２９が形成され、この隙間１９は、受水器１１を胴体即ち外筒３０の上端部に嵌め合わせる相手部分に利用される。
【００２５】
上記図１、図２及び図４の例は、降雪量も降水量として計測可能なように、受水器１１の外周にヒーター３１を取り付けることを予定しており、隙間２９はヒーター配置空間としても利用される。一方、外周にヒーター３１を取り付けることを予定しないタイプの受水器もあり、その場合には図３に示したように胴体即ち外筒３０の上端部に、独立した口輪部材２０″を直接溶接し、前記と同様に切削加工等を行ない、口輪部２０を形成して受水器１１′を完成する。
【００２６】
本発明の雨量計用受水器はこのようなものであるから、口輪部を構成する部材がステンレス鋼板等の塑性加工によって形成され、かつそれそ上部環状部にて筒体上端に溶接することによって、全体として軽量な雨量計を提供することができる。本発明の構成を有する受水器を使用して構成した雨量計は、ステンレス鋼板を用いた絞り加工等によって立体に形成され、必要な構造強度を保持し、受水口の精度を担保するものであるから、気象業務法等の法令の規定にしたがい、検定に合格する気象機器として利用可能なものである。
【００２７】
本発明によれば、上部環状部２１を筒体１９の上端よりわずか下にずらせて配置し、筒体１９の上端に筒体構成部材の板厚だけが現れるようにして、気象測器検定規則「公差基準」の受水器に関する第１０８条第１項第３号の規定を満たすことができる。さらに、上部環状部２１の上端面と筒体内面の上端面に上側にて内方へすぼまった円錐面を形成し、上部環状部２１の上端面が筒体内面の上端と交叉し尖鋭なエッジ２５を形成することにより、前記条項第４号の外壁にあたった雨滴が受水器内に入らない、という規定をより良く達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る受水器を適用して構成された、雨量計の一例を示す縦断面説明図である。
【図２】同上の雨量計用受水器の断面説明図である。
【図３】本発明に係る雨量計用受水器の変形例を示す断面説明図である。
【図４】同じく本発明に係る雨量計用受水器に関するもので、Ａは拡大断面図、Ｂは部分断面図である。
【図５】同じく本発明に係る雨量計用受水器の受水部の製造工程を示すもので、Ａは口輪部材配置時の断面図、Ｂは同溶接時の断面図、Ｃは完成状態の断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０  雨量計
１１  受水器
１２  漏斗
１３  沈殿槽
１４  転倒ます
１５  リードスイッチ
１６、１７  排水口
１８  内機部
１９  筒体
２０  口輪部
２０′、２０″口輪部材
２１  上部環状部
２２  中間環状部
２３  下部環状部
２４  円錐面
２５  エッジ
２６  角部
２７  溶接部分
２８  下方部分
２９  隙間
３０  外筒
３１  ヒーター
【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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