JPH051984A - 初期降雨分取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 無動力で降雨を段階的に自動分取でき、かつ
分取容器の洗浄が容易で取り扱いやすい初期降雨分取装
置を安価に提供することを目的とする。 【構成】 垂直な面内に回動自在に支持される転動体13
の同一円周上に、複数の分取容器15を、順次、漏斗５の
吐出口７に対応するように間隔をおいて揺動自在かつ着
脱自在に吊持させるとともに、その転動体13には、分取
容器15で分取した雨水との間にバランス状態を可変的に
形成するおもりを取り付けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、初期降雨分取装置に係
り、詳しくは、酸性雨等の初期降雨の段階的な容器別分
取をおこなうための初期降雨分取装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、降雨を例えば初期１mmごとに段階
的に分取する場合、例えば、図10に示すようなフロート
栓41付きの採水瓶42によって分取している。この場合、
図９に示すような筐体部43内に複数の採水瓶42を階段状
に配列した分取装置44が用いられる。この分取装置44で
は、感雨器45によって降雨が検知されると、その筐体部
43の上部に設けた漏斗46を覆っている蓋体47が開放さ
れ、導管48を介してまず、一番上に配置されている採水
瓶42に雨水が導入され、その採水瓶42が雨水により満杯
になるとフロート栓41によって閉栓された後、分配漏斗
49によってその次の採水瓶42に雨水が導入され、以下、
順次各採水瓶42で段階的に雨水が分取されるようになっ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述したような採水瓶
42による分取方法では、その採水瓶42の構造が、フロー
ト栓41を有して複雑なものとなっているため、それを洗
浄するのが容易でなく、また、その採水瓶42の容量が固
定であるため、初期降雨をさらに細かく、例えば0.5mm
ごとに分取する場合には、採水瓶42または、漏斗46を交
換しなければならない等の難点がある。さらに、６mm以
上の分取をする場合には、分取装置44そのものがかなり
大きくて重いものとなり、高さおよび幅方向に広いスペ
ースが必要とされるため、その設置場所の選択や、据え
付け作業あるいは移動等が容易でないこともある。さら
にまた、漏斗46の蓋体47をモータで自動開閉するように
しているため、電源を必要とする等の難点もある。

【０００４】本発明はこのような事情を考慮してなさ
れ、無動力で初期降雨を段階的に自動分取でき、設置移
動が容易でかつ分取容器の洗浄が容易で取り扱いやすい
初期降雨分取装置を安価に提供することを目的としてい
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の目的を達
成するための手段を以下のように構成している。すなわ
ち、開閉自在な格納容器上に設けた雨水受け器の吐出口
を、その格納容器内に下方に向けて設定する一方、支持
部材によって垂直面内に回動自在に支持される転動体を
前記格納容器内に出入れ自在に設け、その転動体の同一
円周上には、複数の分取容器を、順次、前記吐出口に対
応するように、間隔をおいて揺動自在かつ着脱自在に吊
持させるとともに、前記転動体には、前記分取容器で分
取した雨水との間に可変的にバランス状態を形成するお
もりを取り付けている。

【０００６】

【作用】格納容器上に設けた雨水受け器によって降雨が
捕集されて、その吐出口から最初の分取容器に雨水が滴
下すると、おもりとの重量のバランスが滴下量に応じて
変化して転動体が少しずつ回動してゆき、次の分取容器
が吐出口に対応して同様に雨水が分取され、雨水の滴下
量に対応しておもりとの間のバランス状態がさらに変化
して、その次の分取容器が吐出口に対応する如く、以
下、順次、分取容器に分取した雨水とおもりとのバラン
ス状態の可変的な変化により、各分取容器に雨水が所定
量ずつ自動的に分取される。つまり、分取した雨水とお
もりとの重量バランスの変化によって降雨を無動力で段
階的に自動分取することができる。

【０００７】かかる装置は例えば透明なアクリル樹脂材
等により軽量コンパクトに形成して、容易に持ち運びの
できる簡便なものとして安価に提供することができる。
また、各分取容器は転動体に着脱自在に吊持させた構造
簡単なものであるため、その転動体を格納容器から取り
出して各分取容器を取り外せば、洗浄等を容易におこな
うことができる。

【０００８】

【実施例】以下に本発明を実施例に基づいて詳細に説明
する。本例に示す初期降雨分取装置は、初期降雨を７段
階に分けて数ml程度ずつ分取するようにしたもので、以
下のように構成される。

【０００９】図１ないし図３に示すように、片側に片開
きの扉１を有する透明な箱状の格納容器２の天井部３に
は円筒状の漏斗受け部材４が固定され、その上部に直径
８cmの漏斗（雨水受け器）５が載置されて、その先端部
分が天井部３に形成された漏斗孔６を貫通して吐出口７
を格納容器２内の上部に下方に向けて臨ませている。そ
の格納容器２には、出入れ自在な台板８上に立設した一
対の支持部材（支持板）11，11に、垂直面内に回動自在
に支持された一対の円板12，12よりなる転動体13が格納
され、その両円板12，12間には、８セットの有底円筒状
の分取容器15が同一円周上に等しい間隔をおいて揺動自
在かつ着脱自在に取り付けられており、一方の円板12の
外側には円筒状のおもりが外方に向けて突設固定されて
いる。

【００１０】かかる構成により、初期段階では、図１に
示すように、最初の分取容器15（印）が、漏斗５の吐
出口７の直下の位置に対応して、おもり16が、その分取
容器15（印）との間に両円板12，12の支軸14を挟んで
一方の支持板11の一側に当接している。この実施例では
おもり16が初期段階では、初期位置決め機構も兼用して
いるが初期位置決めストッパーをおもり16とは別に設け
ることも可能である。降雨がありそうな時、漏斗５の蓋
21を取り外して設置しておけば、降雨があると雨水を捕
集し、その吐出口７から、まず、１番目の分取容器15
（印）に雨水を滴下させる。そして、１番目の分取容
器15に雨水が分取されていき、おもり16が支持板11に働
く回転モーメントより、１番目の分取容器に分取された
雨水による回転モーメントが大きくなると、おもり16と
の間の重量バランスが変化して円板12，12が図４の矢印
24方向（図１では反時計まわり）に回動し始める。雨水
がその１番目の分取容器15（印）に徐々にたまってゆ
き、その分取容器（印）は徐々に下降して、２番目の
分取容器15（印）が漏斗５の吐出口７に対応し、同様
に雨水を分取し始める。その間、おもり16は、時々刻々
分取された雨水との間にバランス状態を形成しつつ、支
持板11の一端から離れて上昇する。そして、その２番目
の分取容器15（印）に所定量の雨水が分取されると、
次いで、３番目の分取容器15（印）が吐出口７に対応
し、以下、同様に、７番目の分取容器15（印）まで順
次略等量の雨水が分取される。なお、１番目の分取容器
15は、前述の通り、おもり16が支持板11に当接している
しばらくの間動かないため、２番目以降の分取容器に分
取される量より多くなる傾向にあるが、台板８の位置を
調節したり、おもりを追加する等して１番目の分取容器
15（印）の重さを調節することにより、この傾向を少
なくすることができる。

【００１１】７番目の分取容器15（印）で所定量の雨
水が分取され、次に８番目の分取容器15（印）が漏斗
５の吐出口７に対応する位置にきた時に、おもり16が支
持板11の他側に当接し、円板12は停止する。このとき、
８番目の分取容器15（印）が吐出口７の直下に配置さ
れるとともに、その分取容器15（印）に外方に向けて
取り付けた排出パイプ23の先端が、台板８上のオーバー
フロー用容器17に雨水を導入するためのパイプ18の一端
に臨むように対応する（図６参照）。かくして、８番目
の分取容器15（印）で分取された雨水が所定量を超過
するとオーバーフローして、台板８上のビーカ17に捕集
されることとなる。これにより、初期降雨とは別に残り
の全降雨の採取が可能となる。なお、この実施例ではお
もり16が回転終了時の位置決めストッパーを兼用してい
るが、回転終了時の位置決めストッパーをおもり16とは
別に設けることも可能である。

【００１２】以上のようにして、１番目から７番目まで
の各分取容器15に略等量の雨水を段階的に分取すること
ができる。分取作業が終了すると、その円板12，12を台
板８とともに格納容器２から引き出して、各分取容器15
を円板12，12から取り外し、別途、ｐＨ値や導電率の測
定等の用に供することができる。また、分取容器15の構
造が簡単なために洗浄が容易である。このような装置
は、主要部材のほとんど全てに透明なアクリル樹脂等を
使用することにより軽量コンパクトに形成できるため、
どこにでも手軽に設置することができ、かつ、初心者で
も取り扱いが容易なものとなる。また、安価に提供する
ことができるので、多方面での活用が期待される。

【００１３】さらに詳しく説明すると、転動体13を構成
する一対の円板12，12はその中心部20で嵌合、一体化さ
れており（図３参照）、その中心部20に貫通固定した金
属製の支軸14を、台板８に立設した支持板11，11の上部
に嵌着させたルーロンと称される樹脂性軸受材22，22に
よって摩擦抵抗少なく軸支させ、これにより、微妙なバ
ランス状態を形成できるようにしている。ただし、後述
の実施例で示すように円板12を一つにする等全体の重量
を軽くした場合は特にこの様な配慮は必ずしも必要では
ない。

【００１４】雨水を分取するための分取容器15は、前述
したように、構造簡単な有底の円筒状に形成されて、そ
の上部外周に形成した周突部25を、両円板12，12間に枢
支されるリング状の受け部材26に掛止させることによ
り、その両円板12，12と平行な面内に揺動自在となるよ
うに、かつ、着脱自在に両円板12，12間に吊持されてい
る（図４参照）。つまり、分取容器15は、その受け部材
26に対して上方から嵌め込むようにして簡単に取り付け
ることができ、その受け部材26によって吊持された状態
では各分取容器15は常時略垂直な姿勢に保持されており
（図１参照）、取り外すときは、そのまま上方に引き出
せばよく、きわめて取り扱い易い構造となっている。な
お、分取容器15はこの実施例では市販の容器を用いてい
るが、後述の実施例の様に両側に切り口をいれたもの
や、分取容器から次の分取容器にスムーズに分取を行う
ようにするために、分取容器15の口の広がったものを用
いることもできる。

【００１５】分取される雨水との重量バランスをとるた
めのおもり16は、前述したように、円筒状に形成されて
一方の円板12の外側にボルト24によって螺込み固定され
（図４参照）、雨水を分取する前の初期状態では、図１
の破線および図４の実線で示すように、支持板11の一側
に当接して釣り合い、このとき、前述のように、最初の
分取容器15（印）が漏斗５の吐出口７の直下に対応し
ている。そして、おもり16が、その支持板11の一側から
離れる方向に回動して支持板11の他側に当接すると円板
12，12が停止し、このとき、８番目の分取容器15（
印）が吐出口７の直下の位置に対応して分取作業が終了
する（図６参照）。つまり、おもり16は、円板12の回動
によりその位置を変えつつ分取した雨水との間にバラン
ス状態を可変的に形成して分取作業を自動的に可能なら
しめるとともに、分取容器15の初期位置の設定と、最終
位置の設定をおこなうストッパーとしても機能する。な
お、前述した通り、おもり16とは別に分取容器15の初期
位置の設定用ストッパーと最終位置の設定用ストッパー
を別に設けることも可能である。

【００１６】このおもり16による可変的なバランス状態
の形成過程について図５および図６を参照しつつ、もう
一度順を追って考察してみると、まず、初期状態では、
おもり16の重量によって円板12は時計まわりに付勢され
た状態でそのおもり16が支持板11の一方の側面に当接し
ている。

【００１７】そして、雨水が漏斗５から１番目の分取容
器15（印）に滴下して採取されるにつれて、円板12が
少しずつ反時計まわりに回動して支軸14に対する水平ア
ーム長が長くなったおもり16とバランスし、ついには２
番目の分取容器15（印）が漏斗５の吐出口７の直下に
対応する。以下、同様に３番目の分取容器15（印）に
雨水が分取される時点までは、分取した雨水に対してお
もり16の支軸14に対する水平アーム長が増大することに
よりバランス状態が形成される。

【００１８】４番目の分取容器15（印）に雨水が滴下
し始めると、１番目の分取容器15（印）が支軸14より
も右側に移動しているため、その１番目の分取容器15
（印）内の雨水とおもり16に対して、３つの分取容器
15（，，印）内の雨水がバランスすることとな
る。

【００１９】５番目の分取容器15（印）で雨水を分取
する段階では、おもり16が支軸14よりも左側に移動して
いるので、そのおもり16と３つの分取容器15（，，
印）内の雨水が、２つの分取容器15（，印）内の
雨水とバランスし、以下、同様に８番目の分取容器15
（印）に至まで（図６参照）、おもり16と分取された
雨水とによって、支軸14の左右で可変的にバランス状態
が形成され、分取作業が自動的に継続されることとな
る。

【００２０】ちなみに、本装置を用いて分取すると、１
番目から７番目までの各分取容器15には、各々3.4, 3.
3, 3.5, 3.3, 3.5, 3.5, 3.3 mlずつ分取できた。

【００２１】なお、１mm降雨分の雨として何ml採取する
かは漏斗５の径によって決まり、分取量はおもり16の重
量によって決まるため、漏斗５の径が小さく、おもり16
の重量が大きい場合より、漏斗５の径が大きく、おもり
16の重量が小さい場合の方がより初期の雨水をより細か
く分取することとなる。また、同様の分取幅で分取量を
多くするためには漏斗の径を大きくすると共におもり16
の重量を大きくすればよい。

【００２２】図７および図８は異なる実施例を示し、装
置をさらに簡略な構成にするとともに漏斗に乾燥降下物
等を付着させないための蓋体を無動力で自動開放できる
ようにしたものである。すなわち、各分取容器15を吊持
する転動体13を一枚の円板12で構成するとともに、その
円板12の同一円周上の等間隔位置に支軸31を水平に固定
し、各支軸31に分取容器15の上部に穿設した軸孔を嵌め
込んでおり（図７参照）、格納容器２の上部に、おもり
32によって開放される蓋体33を設け、トイレットペーパ
ー34の張力によってその蓋体33を漏斗５上に載置してお
き、降雨があるとそのトイレットペーパー34が破断され
て、蓋体33を転倒させ、漏斗５の上部を開放するように
している（図８参照）。なお、おもり16は円板12に２本
取り付けられており、各おもりは、それぞれが初期位置
設定用のストッパーと最終位置設定用のストッパーを別
々に兼用している。

【００２３】上述の蓋体33は、平板35の上に漏斗状の雨
滴捕集器36を取りつけてなり、その平板35の一端下部に
は、外方に延びる支持部材37が固定されてその先端にお
もり32が取り付けられるとともに、その支持部材37の基
部が、格納容器２の一方の上端から屈曲して上方に延び
るＬ字状の支持部材38の上端に枢支されている。そし
て、格納容器２の他方の上端には、外方に延びる支持部
材39が取り付けられ、その支持部材39に固定したクリッ
プ40と、平板35の一端に固定したクリップ41との間に掛
張させたトイレットペーパー34の張力によって蓋体33が
実線で示すように漏斗５を閉塞するようになっている。
そのトイレットペーパー34は平板35上で雨滴捕集器36の
直下に展開されているので、降雨があると、すぐにトイ
レットペーパー34が破断され、蓋体33は直ちにおもり32
の重量によって二点鎖線で示す位置に転倒し、漏斗５が
開放されることとなる。

【００２４】なお、この実施例においては図１に示すパ
イプ18、排出パイプ23がなく、８番目の分取容器15（
印）のオーバーフロー雨水は格納容器２の下部に配置さ
れたオーバーフロー用容器17に直接滴下する構成となっ
ている。図示はしていないが、この滴下をスムーズに行
わせるため、８番目の分取容器15（印）の外側の切り
欠き部に糸をたらしたり、紙、プラスチックの糸状体等
を取り付けるとよい。

【００２５】また、図１及び図８の実施例においても共
に、漏斗５の吐出口７の位置決めは重要であるので、例
えば格納容器２の天井部３の漏斗孔６と漏斗５にマジッ
クテープ等を取り付け、位置決め固定ができる様にすれ
ばより好ましい。

【００２６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の初期降雨分
取装置によれば、転動体に着脱自在に取り付けた分取容
器で採取した雨水と、その転動体に取り付けたおもりと
の間に可変的なバランス状態が形成されるようにしたの
で、無動力で降雨を段階的に自動分取でき、かつ分取容
器を容易に洗浄することができ、きわめて取り扱い易い
ものとなる。また、構造が簡単であるので、安価に提供
することができる。

【００２７】なお、本発明は分取容器を着脱自在に吊持
する転動体を実施例のものに特定するものではなく、例
えば支軸から放射状に延びる支持部材で形成してもよ
く、リング状の部材をリブを介して支軸に支持させても
よい。

【００２８】また、分取容器の着脱自在な支持構造は、
実施例のものに限らず、例えばリング状の受け部材の一
部を切り欠いたものであってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の初期降雨分取装置の一実施例における
縦断正面図である。

【図２】装置の縦断側面図である。

【図３】装置の部分断面図である。

【図４】装置の要部分解斜視図である。

【図５】装置の初期状態を示す作動説明図である。

【図６】装置の最終段階を示す作動説明図である。

【図７】異なる実施例における装置の要部斜視図であ
る。

【図８】装置の全体図である。

【図９】従来の装置の一例における部分破断正面図であ
る。

【図10】採水瓶の断面図である。

【符号の説明】

２…格納容器、５…漏斗、７…吐出口、11…支持部材
（支持板）、13…転動体、15…分取容器、16…おもり。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 開閉自在な格納容器上に設けた雨水受け
   器の吐出口が前記格納容器内に下方に向けて設定される
   一方、支持部材によって垂直面内に回動自在に支持され
   る転動体が前記格納容器内に出入れ自在に設けられ、そ
   の転動体の同一円周上には、複数の分取容器が、順次、
   前記吐出口に対応するように、間隔をおいて揺動自在か
   つ着脱自在に吊持されるとともに、前記転動体には、前
   記分取容器で分取した雨水との間にバランス状態を可変
   的に形成するおもりが取り付けられていることを特徴と
   する初期降雨分取装置。