風検知装置
【課題】風検知装置の周囲にいる人に対して十分に注意喚起できるように、風の状態をより視覚的に表示する。
【解決手段】 風が上端に当たるように立設され、該上端と下端とにそれぞれ上端開口部１１と下端開口部１２とを有する筒体１０であって、該筒体１０の内部が外部から視認可能となっている筒体１０と、下端開口部１２に風が当たらないように風を遮断する遮風部２０と、上下方向に移動可能となるように筒体１０内に収納された浮動体４０と、を備える。
【解決手段】 風が上端に当たるように立設され、該上端と下端とにそれぞれ上端開口部１１と下端開口部１２とを有する筒体１０であって、該筒体１０の内部が外部から視認可能となっている筒体１０と、下端開口部１２に風が当たらないように風を遮断する遮風部２０と、上下方向に移動可能となるように筒体１０内に収納された浮動体４０と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風の状態を可視化する風検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
屋外にいる人に対して、強風にかかる注意喚起をする装置として、注意を喚起する文字が記載された表示板と、該文字を覆うブラインドと、風を受けて回転する回転体であって該回転体の回転力によって該ブラインドの覆いを解除する回転体と、を備える風検知装置がある（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】登録実用新案第３０５５２１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、文字による注意喚起の表示では、風検知装置の周囲にいる人に対して十分な注意を促せないことがある。
本発明はかかる従来の課題に鑑みて成されたもので、風検知装置の周囲にいる人に対して十分に注意喚起できるように、風の状態をより視覚的に表示することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
かかる目的を達成するための主たる発明は、
風が上端に当たるように立設され、該上端と下端とにそれぞれ上端開口部と下端開口部とを有する筒体であって、該筒体の内部が外部から視認可能となっている筒体と、
前記下端開口部に風が当たらないように風を遮断する遮風部と、
上下方向に移動可能となるように前記筒体内に収納された浮動体と、
を備えることを特徴とする風検知装置である。
このような風検知装置によれば、風検知装置の周囲にいる人に対して十分に注意喚起できるように、風の状態をより視覚的に表示することができる。
【０００６】
また、かかる風検知装置であって、
前記筒体は、前記筒体の上面の中央部が最も高くなるように、前記上面において湾曲し、
前記上端開口部は、前記上面の中央部に設けられていることを特徴とする風検知装置である。
このような風検知装置によれば、小さな風速であっても風を検知することができる。
【０００７】
また、かかる風検知装置であって、
上端と下端とにそれぞれ上端小開口部と下端小開口部とを有し、該下端小開口部が前記上端開口部に密着し、前記上端開口部から上方に突き出るように設けられる小筒体を備えることを特徴とする風検知装置である。
このような風検知装置によれば、より小さな風速であっても風を検知することができる。
【０００８】
また、かかる風検知装置であって、
上記上端小開口部の上方に設けられ、該上端小開口部からの雨水の前記内部への侵入を防止するための回転可能な屋根部と、
前記屋根部が上下方向に沿う軸を中心として回転可能となるように前記屋根部を支持し、前記筒体の上部において接続して支持される支持部材と、
を備えることを特徴とする風検知装置である。
このような風検知装置によれば、雨水侵入を防止することができる。
【０００９】
また、かかる風検知装置であって、
前記屋根部の上面に設けられる方向表示部であって、該方向表示部が前記屋根部の回転中心よりも風下側に位置するように前記屋根部を風向きに応じて回転させる方向表示部を備えることを特徴とする風検知装置である。
このような風検知装置によれば、風向表示を行うことができる。
【００１０】
また、かかる風検知装置であって、
前記上端開口部に対して回転可能となるように前記上端開口部に接続し、回転中心からずれた位置に蓋開口部を有する蓋部材と、
前記蓋開口部が前記回転中心よりも風上側に位置するように、前記蓋部材を風向きに応じて回転させる羽根部材と、
を備えることを特徴とする風検知装置である。
このような風検知装置によれば、小さな風速であっても風を検知することができる。
【００１１】
また、かかる風検知装置であって、
法線が上下方向に沿う前記筒体の内側断面積は、前記筒体の下部よりも上部において大きいことを特徴とする風検知装置である。
このような風検知装置によれば、浮動体の上下方向位置によって風速をより視覚的に表示することができる。
【００１２】
また、かかる風検知装置であって、
前記筒体は、
前記内側断面積が一定である第一部分と、
前記第一部分の下端と繋がっており、前記第一部分よりも前記内側断面積が小さく、かつ、一定の第二部分と、
を備えることを特徴とする風検知装置である。
このような風検知装置によれば、風速が所定の値を超えると浮動体が上昇するので、風検知装置の周囲にいる人は、風速が所定の値を超えたかどうかを視覚的に把握することができる。
【００１３】
また、かかる風検知装置であって、
前記内側断面積は、前記筒体の下部から上部にいくに従って徐々に大きくなることを特徴とする風検知装置である。
このような風検知装置によれば、風速が浮動体の上下方向位置（高さ）に対応するので、浮動体の上下方向位置から風速をより視覚的に把握することができる。
【００１４】
また、かかる風検知装置であって、
前記浮動体に結合する紐部材を備えることを特徴とする風検知装置である。
このような風検知装置によれば、風速が大きくなるに従って浮動体が上昇するので、風検知装置の周囲にいる人は、浮動体の上下方向位置から風速をより視覚的に把握することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、風の状態をより視覚的に表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第一実施形態である風検知装置１の側面図である。
【図２】簡略化モデルである風検知装置２を説明するための概念図である。
【図３】第二実施形態の風検知装置１の構成を示す概念図である。
【図４】第三実施形態の風検知装置１の構成を示す概念図である。
【図５】第四実施形態の風検知装置１の構成を示す概念図である。
【図６】第四実施形態の比較例を示す概念図である。
【図７】筒体１０を下方から上方へ順に青色・黄色・赤色の三色で色分けすることで、風速と危険度の目安を示した風検知装置１の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＝＝＝第一実施形態＝＝＝
図１は、本発明の第一実施形態である風検知装置１の側面図である。同図に示すように、風検知装置１は、筒体１０、土台部２０、浮動体４０、屋根部５０、方向表示部５５などを備える。風検知装置１は、屋外に立設されるものであって、受ける風の強さに応じて浮動体４０が上下方向に移動する。風検知装置１の周囲にいる人は、浮動体４０の上下方向位置または移動状況から風の強さをより視覚的に把握することができる。
【００１８】
筒体１０は、風が上端に当たるように立設される。筒体１０は、円筒形であって、その側面は、外部から内部を視認できるような透明な部材で構成される。筒体１０は、プラスチックなど自重を支えられかつ風圧に耐えられる強度を有する。筒体１０は、上端と下端においてそれぞれ上端開口部１１と下端開口部１２とを有する。上端開口部１１は、筒体１０の上端の上面に設けられる（開口部が上を向いている）。下端開口部１２は、筒体１０の下端に設けられるが、下端開口部１２は下面に設けられてもよく、また下端付近の側面に設けられてもよい。
【００１９】
湾曲部３０は、筒体１０の上端側の部分であって、上端開口部１１の開口面積を小さくする部分である。湾曲部３０は、縁部から中央部にかけて盛り上がるドーム形状を有し、中央部が上端開口部１１となっている。
【００２０】
さらに、湾曲部３０の上端開口部１１に小筒体３２が上方に突き出すように接続している。小筒体３２は、上端と下端とにそれぞれ上端小開口部３２ａと下端小開口部３２ｂとを有する。そして、下端小開口部３２ｂが上端開口部１１に密着して接続することで、小筒体３２は、筒体１０と連通するように取り付けられている。
【００２１】
土台部２０（「遮風部」に相当）は、筒体１０の下部において固定的に接続し、筒体１０が倒れないように支える。土台部２０は、筒体１０の下端開口部１２に風が直接当たらないように風を遮断する。すなわち、筒体１０の下端開口部１２においては、常時無風状態（風速がほぼ０ｍ／ｓ）となっている。
【００２２】
浮動体４０は、発砲スチロールなど空気の流れを受けると移動する軽い素材で構成されている。浮動体４０の形状は球状である。浮動体４０の大きさは筒体１０の内径と同じ大きさであり、浮動体４０と筒体１０の内壁とが接している。浮動体４０は、筒体１０内を上下方向に移動可能となっている。筒体１０には、浮動体４０が筒体１０から抜け落ちないように、筒体１０の下部に下部ストッパー１３ｂが設けられている。
【００２３】
屋根部５０は、雨やゴミなどが筒体１０内に入らないように湾曲部３０の上方に設けられ、支持部材５１に支持されている。支持部材５１は、支持軸５１ａと支持基礎５１ｂとを有する。支持基礎５１ｂは、筒体１０の上部の内側に固定され、中央部において支持軸５１ａが回転可能となるように支持軸５１ａを支持する。支持軸５１ａは、屋根部５０の下側中央に接続して屋根部５０を支持する。
【００２４】
方向表示部５５は、屋根部５０の縁部において線状に接続する。方向表示部５５は、屋根部５０との接続部分が屋根部５０の回転中心から放射する方向に沿うように屋根部５０に接続する。方向表示部５５は、屋根部５０の縁部において上方に立ち上がるように設けられる。屋根部５０に方向表示部５５が設けられることにより、方向表示部５５が風を受けると、屋根部５０は風見鶏のように回転する。
【００２５】
＜＜浮動体が上下移動するメカニズム＞＞
風検知装置１の浮動体４０が受ける風の強さに応じて上下方向に移動するメカニズムを説明する。なお、ここでは、風検知装置１の簡略化モデル２を用いて説明する。
【００２６】
図２は、簡略化モデル２を説明するための概念図である。同図に示すように、簡略化モデル２は、筒体１０と土台部２０と浮動体４０とを備える。筒体１０は、筒体１０の内径断面積が一定であるような円筒形を有する（簡略化のため、筒体１０の上端は湾曲していない）。
【００２７】
図２の左図に示すように、風が吹いていないときには、筒体１０の上端開口部１１と下端開口部１２とにおいて受ける風速は、どちらもほぼ０ｍ／ｓであり、両者に風速差はない。このとき、筒体１０の上部と下部との圧力も同じであり、浮動体４０は筒体１０の下部に位置したまま移動しない。
【００２８】
一方で、図２の右図に示すように、風が吹いているときには、上端開口部１１ではその風を受けるが、下端開口部１２ではその風が土台部２０によって遮断されるので風をほとんど受けない。すなわち、風検知装置１に吹いている風の分だけ風速差が生じる。上端開口部１１において風を受けると、筒体１０内の空気が風に引っ張られるようにして外部に流れ出ることにより筒体１０内の上部（浮動体４０よりも上方）の気圧が低下する。すなわち、筒体１０内では上部の方が下部（浮動体４０よりも下方）よりも気圧が低くなるので、浮動体４０は上側から受ける圧力よりも下側から受ける圧力の方が大きくなる。この圧力差による上向きの力が、浮動体４０にかかる重力を上回ると、浮動体４０が筒体１０内において下部から上部に向けて移動する。すなわち、浮動体４０を上に移動させるための条件は式（１）として表すことができる。
ここで、Ｍは浮動体４０の質量であり、ｇは重力加速度である。また、Ｓは浮動体の見付面積であり、ΔＰは浮動体４０の下面にかかる圧力（負圧）から上面にかかる圧力（負圧）との圧力差である。そして、式（１）の左辺は浮動体４０の重量であり、式（１）の右辺は風によって生じる上向きの力である。
【００２９】
なお、浮動体４０の質量Ｍは、式（２）で求められる。
ここで、ρｂａｌｌは浮動体４０の密度であり、ｒは浮動体４０の半径である。
【００３０】
＜＜有効性＞＞
第一実施形態である風検知装置１によれば、風が上端に当たるように立設され、上端と下端とにそれぞれ上端開口部１１と下端開口部１２とを有する筒体１０であって、筒体１０の内部が外部から視認可能となっている筒体１０と、下端開口部１２に風が当たらないように風を遮断する土台部２０と、上下方向に移動可能となるように筒体１０内に収納された浮動体４０と、を備えることにより、風の状態をより視覚的に表示することができる。
【００３１】
すなわち、上記の式（１）を満たす強さの風が吹かなければ風検知装置１の浮動体４０は上昇しない。一方で、上記の式（１）を満たす強さの風が吹けば浮動体４０が上昇する。さらに強い風が吹くと、浮動体４０は勢いよく上昇する。しかし、風が弱まり式（１）を満たさなくなると浮動体４０は下降する。このように、風検知装置１の周囲にいる人は、浮動体４０が上昇する様子を見ることで、風の強さを把握することができる。
【００３２】
また、第一実施形態である風検知装置１によれば、電気切れによる停止の心配がない。既存技術として、羽根の回転速度に基づいて電子計算機によって風速を算出し、電光掲示板で算出結果を表示する風速計があるが、このような風速計では、電池を用いるか、電気コードを介して外部から電気の供給を受ける必要があった。しかし、第一実施形態である風検知装置１によれば、電気エネルギーを必要としないので、電気切れの心配がなく、メンテナンスが容易である。
【００３３】
また、第一実施形態である風検知装置１によれば、浮動体４０を上下移動させるための動力源は不要である。すなわち、浮動体４０は風力で上昇するので、浮動体４０を上下移動させるためのモーターなどの動力源は不要である。したがって、第一実施形態である風検知装置１によれば、動力源が不要であり動力源の故障のリスクがないことから、メンテナンスが容易である。
【００３４】
また、筒体１０は、筒体１０の上面の中央部が最も高くなるように、上面において湾曲し、上端開口部１１は筒体１０の断面積より小さい開口面積を有して、上面の中央部に設けられていることにより、小さな風速であっても風を検知することができる。
【００３５】
すなわち、風が湾曲部３０に当たると、風は湾曲部３０の湾曲した面に沿って流れる。つまり、湾曲部３０が湾曲しているので風の流れが大きく乱されることなく、上端部において風の流れが剥離するので、風速が増すこととなる。これにより、上端開口部１１付近を流れる風の風速は元の風速（実際の風速）よりも速くなるので、上端開口部１１において発生する負圧は、簡略化モデル２の上端開口部１１において発生する負圧よりも大きい。さらに、上端開口部１１が最も高くなっている筒体１０上面の中央部に設けられることにより、風が開口部に吹き込まず、上端開口部１１において発生した負圧を損なうこともない。したがって、小さな風速であっても、浮動体４０を浮かせることができるので、小さな風速であっても風を検知することができる。
【００３６】
また、上端と下端とにそれぞれ上端小開口部３２ａと下端小開口部３２ｂとを有し、該下端小開口部３２ｂが上端開口部１１に密着し、そこから上方に突き出るように設けられる小筒体３２を備えることにより、より小さな風速であっても風を検知することができる。
【００３７】
すなわち、風が湾曲部３０によって負圧を助長させることができるが、さらに上端開口部１１に小筒体３２を設けることにより負圧の助長効果を大きくすることができる。つまり、風が小筒体３２の上端部にぶつかって風の剥離が助長されるので風速が増すこととなる。したがって、上端小開口部３２ａにおいて発生する負圧は、簡略化モデル２の上端開口部１１において発生する負圧よりも大きい。すなわち、さらに小さな風速であっても、浮動体４０を浮かせることができるので、より小さな風速であっても風を検知することができる。
【００３８】
また、上端小開口部３２ａの上方に設けられ、該上端小開口部３２ａからの雨水の筒体１０の内部への侵入を防止するための回転可能な屋根部５０と、屋根部５０が上下方向に沿う軸を中心として回転可能となるように屋根部５０を支持し、筒体１０の上部において接続して支持される支持部材５１と、屋根部５０の上面に設けられる方向表示部５５であって、該方向表示部５５が屋根部５０の回転中心よりも風下側に位置するように屋根部５０を風向きに応じて回転させる方向表示部５５と、を備えることにより、屋根部５０が雨水の筒体１０への侵入を防止することができ、かつ屋根部５０が方向表示部５５に風向を示すように回転させることができるので、雨水侵入防止と風向表示との両方を同時に行うことができる。さらに、屋根部５０は、湾曲部３０と小筒体３２で剥離した風を収束させる効果から、風圧力の低下を一層促す効果をもたらす。
【００３９】
＝＝＝第二実施形態＝＝＝
図３は、第二実施形態の風検知装置１の構成を示す概念図である。同図に示すように、筒体１０の外径は筒体１０の何れの箇所においても同じであるが、筒体１０の内径は筒体１０の下部から上部にいくにしたがって徐々に太くなっている。筒体１０には、上下方向に風速の目盛が記されており、浮動体４０が上下方向に移動することによって、風検知装置１は風速を表示することができる。
【００４０】
以下において、浮動体４０の上下方向位置と風速とが対応付けられるメカニズムについて説明する。
【００４１】
図３に示すように、筒体１０の内径と浮動体４０との隙間は、浮動体４０が下方に位置するときよりも浮動体４０が上方に位置するときの方が大きくなる。
【００４２】
さて、第一実施形態において示したように、筒体１０の内径と浮動体４０との間に隙間がない場合には、浮動体４０の上側の圧力と下側の圧力との間に差があっても、浮動体４０の上側の空気が浮動体４０の下側に移動することはないし、浮動体４０の下側の空気が浮動体４０の上側に移動することもない。したがって、浮動体４０が筒体１０内において上下方向のどの位置にあっても、式（１）のの条件を満たすような風速の風が吹いている限り、浮動体４０は上方に移動する。すなわち、浮動体４０が上方に移動していれば、式（１）のの条件を満たすような風速の風が吹いていることは明らかになるが、どの程度の風速の風が吹いているかは分からない。
【００４３】
しかし、第二実施形態においては、筒体１０の内径と浮動体４０との隙間がある。ここで、浮動体４０の上側の圧力が下側の圧力よりも下回っている場合には、浮動体４０の下側にある空気は浮動体４０の上側へ隙間を通って移動する。そうすると、浮動体４０の上側の空気の圧力は上昇し、浮動体４０の下側の空気の圧力は低下するので、両者の圧力差は小さくなる。すなわち、筒体１０の内径と浮動体４０との間に隙間は、浮動体４０の上側の圧力と下側の圧力の圧力差を小さくする作用がある。そして、この隙間が大きくなればなるほど、圧力差を小さくする作用は大きくなる。したがって、筒体１０の内径と浮動体４０との間に隙間が大きくなればなるほど、浮動体４０は上昇し難くなる。すなわち、筒体１０の内径と浮動体４０との間に隙間が大きくなればなるほど、浮動体４０を上昇させるため大きな風速（強い風）が必要となる。
【００４４】
＜＜有効性＞＞
第二実施形態である風検知装置１によれば、法線が上下方向に沿う筒体１０の内側断面積は、筒体１０の下部よりも上部において大きいことにより、浮動体４０の上下方向位置によって風速をより視覚的に表示することができる。したがって、風検知装置１の周囲にいる人は、風検知装置１によって風速を把握することができる。
【００４５】
また、内側断面積は、筒体１０の下部から上部にいくに従って徐々に大きくなることにより、風速が大きくなるに従って浮動体４０が上昇するので（風速が浮動体４０の上下方向位置（高さ）に対応するので）、風検知装置１の周囲にいる人は、浮動体４０の上下方向位置（高さ）から風検知装置１によって風速をより視覚的に把握することができる。
【００４６】
＝＝＝第三実施形態＝＝＝
図４は、第三実施形態の風検知装置１の構成を示す概念図である。第二実施形態においては、筒体１０の内径は筒体１０の下部から上部にいくにしたがって徐々に太くなっているが、第三実施形態では、同図に示すように、筒体１０の内径は筒体１０の上部において下部よりも階段状に太くなっている。すなわち、図４に示すように、筒体１０は、内側断面積が一定である第一部分１４ａと、第一部分１４ａの下端と繋がっており、第一部分１４ａよりも内側断面積が小さく、かつ、一定の第二部分１４ｂと、を備えることにより、風速が所定の値を超えると浮動体４０が第二部分１４ｂから第一部分１４ａに移動する。したがって、風検知装置１の周囲にいる人は、浮動体４０が第一部分１４ａに位置するか第二部分１４ｂに位置するかを見ることによって、風速が所定の値を超えているかどうかをより視覚的に把握することができる。
【００４７】
より具体的には、筒体１０の内径と浮動体４０との隙間は、浮動体４０が第二部分１４ｂ（下方）に位置するときよりも浮動体４０が第一部分１４ａ（上方）に位置するときの方が大きくなる。したがって、第二部分に位置する浮動体４０が上昇するために必要な風速よりも、第一部分に位置する浮動体４０が上昇するために必要な風速の方が大きい。すなわち、浮動体４０は、第二部分１４ｂから第一部分１４ａに上昇するためには、より大きな風速を必要とする。
【００４８】
例えば、第二部分１４ｂは、第二部分１４ｂに位置する浮動体４０が上昇するために必要な風速が５ｍ／ｓとなるような大きさの内径とし、第一部分１４ａは、第一部分１４ａに位置する浮動体４０が上昇するために必要な風速が１０ｍ／ｓとなるような大きさの内径としてもよい。浮動体４０が第一部分１４ａに位置していれば、風検知装置１の周囲にいる人は風速が１０ｍ／ｓを超えていることをより視覚的に把握することができる。このような風検知装置１を用いれば、風の影響を受けやすい作業を屋外で行う作業者（例えば、クレーンを操作する作業者）は、風検知装置１を一目見るだけで風速１０ｍ／ｓの強風が吹いているかどうかを把握できるので、該作業を中止すべきか否かの判断を行うときに有効である。
【００４９】
＝＝＝第四実施形態＝＝＝
図５は、第四実施形態の風検知装置１の構成を示す概念図である。同図に示すように、上端開口部１１に対して回転可能となるように上端開口部１１に接続し、回転中心からずれた位置に蓋開口部６１を有する蓋部材６０と、蓋開口部６１が回転中心よりも風上側に位置するように、蓋部材６０を風向きに応じて回転させる羽根部材６２と、を備える。
【００５０】
このような実施形態によれば、小さな風速であっても風を検知することができる。すなわち、筒体１０の上端の蓋開口部６１の面積が筒体１０の断面積よりも小さくなるので、風による吸引力が大きくなる。
【００５１】
比較例として、筒体１１０の上端の開口部１１５が筒体１１０の断面と同じであるような風検知装置１００を想定する。図６は、比較例を示す概念図である。同図に示すように、この比較例のような筒体１１０の上部に当たった風は、筒体１１０の上面上方を流れるものの、その風の一部は筒体１１０の開口部１１５の風下側の端部において筒体１１０内に吹き込む。このように開口部１１５から筒体１１０内に風が吹き込むと、筒体１１０内の上部での気圧の低下を阻害することとなり、浮動体１４０を上方に移動させる力が損なわれることとなる。
【００５２】
しかし、第四実施形態の風検知装置１によれば、開口部は筒体１０の上端の風上側に設けられ、筒体１０の上端の風下側は蓋部材６０によって閉鎖されているので、開口部１５の風下側の端部において筒体１０内に吹き込むことを抑制できる。
【００５３】
また、羽根部材６２が風見鶏のように風向に応じて蓋部材６０を回転させることにより、蓋開口部６１が蓋部材６０の回転中心よりも風上側に位置することができ、これにより上記機能が適切に発揮できることとなる。
【００５４】
＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
以上、本発明の実施形態にかかる風検知装置１について説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で以下に示すような変形が可能である。
【００５５】
（１）筒体１０は、円筒形であって、外部から内部を視認できるような透明な部材とした。しかし、筒体１０は、透明な部材に限られず、外部から内部を視認できる部材であればよく、例えば、すりガラスや和紙のような部材であってもよい。
【００５６】
（２）第一実施形態から第四実施形態において、筒体１０は円筒形としたが、これに限られない。例えば、角柱状であってもよい。
【００５７】
（３）第一実施形態から第四実施形態において、浮動体４０は球状としたが、これに限られない。筒体１０が円筒形の場合には、例えば、浮動体４０は、ラグビーボール形の楕円形状であってもよく、また円柱状であってもよい。また、筒体１０が角柱状の場合には、浮動体４０は角柱状など筒体１０の内径に嵌る形状であればよい。
【００５８】
（４）筒体１０に青・黄・赤などの色をつけることによって、風検知装置１の周囲にいる人に危険度を知らせることとしてもよい。図７は、筒体１０を下方から上方へ順に青色・黄色・赤色の三色で色分けすることで、風速と危険度の目安を示した風検知装置１の概念図である。同図に示すように、青色の領域に浮動体４０が位置するときは安全な範囲での風速であることを示し、黄色の領域に浮動体４０が位置するときは注意が必要な風速であることを示し、赤色の領域に浮動体４０が位置するときは危険（大きな風速）であることを示す。このように、筒体１０に色をつけることによって、風検知装置１の周囲にいる人に対してより視覚的に危険を知らせることができる。
【００５９】
（５）第三実施形態では、筒体１０の内側断面積が、第一部分１４ａと第二部分１４ｂの二段階となっていたが、二段階に限られず、三段階以上であってもよい。
【００６０】
（６）風検知装置１は、紐部材７０を備えていても良い。紐部材７０は、浮動体４０に接続している。このような実施形態であれば、浮動体４０の上下方向位置が高くなればなるほど、浮動体４０を上昇させるため大きな風速（強い風）が必要となるので、浮動体４０の上下方向位置と風速とが対応付けられる。そして、浮動体４０の上下方向位置と風速との関係に基づいて筒体１０に目盛を付すれば、風検知装置１は風速を表示することができる。
【００６１】
すなわち、浮動体４０が筒体１０の底に位置する状態（下部ストッパー１３ｂに支持された状態）では、紐部材７０は筒体１０とともに筒体１０の底に位置する。ここで、風が吹いて、浮動体４０が上昇すると、浮動体４０は上昇した高さ分の紐部材７０を引上げることとなる。このとき、浮動体４０には浮動体４０の自重に加えて紐部材７０の引上げている部分の重さがかかることとなる。そして、浮動体４０がさらに上昇するためにはその上昇分の紐部材７０を引上げるための上向きの力が必要となり、より強い風（大きな風速）が必要となる。したがって、浮動体４０の上下方向位置と風速とが対応付けられる。
【符号の説明】
【００６２】
１ 風検知装置
２ 風検知装置（簡略化モデル）
１０ 筒体
１１ 上端開口部
１２ 下端開口部
１３ｂ 下部ストッパー
１４ａ 第一部分
１４ｂ 第二部分
１５ 開口部
２０ 土台部
３０ 湾曲部
３２ 小筒体
３２ａ 上端小開口部
３２ｂ 下端小開口部
４０ 浮動体
５０ 屋根部
５１ 支持部材
５１ａ 支持軸
５１ｂ 支持基礎
５５ 方向表示部
６０ 蓋部材
６１ 蓋開口部
６２ 羽根部材
７０ 紐部材
１００ 風検知装置
１１０ 筒体
１１５ 開口部
１４０ 浮動体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風の状態を可視化する風検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
屋外にいる人に対して、強風にかかる注意喚起をする装置として、注意を喚起する文字が記載された表示板と、該文字を覆うブラインドと、風を受けて回転する回転体であって該回転体の回転力によって該ブラインドの覆いを解除する回転体と、を備える風検知装置がある（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】登録実用新案第３０５５２１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、文字による注意喚起の表示では、風検知装置の周囲にいる人に対して十分な注意を促せないことがある。
本発明はかかる従来の課題に鑑みて成されたもので、風検知装置の周囲にいる人に対して十分に注意喚起できるように、風の状態をより視覚的に表示することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
かかる目的を達成するための主たる発明は、
風が上端に当たるように立設され、該上端と下端とにそれぞれ上端開口部と下端開口部とを有する筒体であって、該筒体の内部が外部から視認可能となっている筒体と、
前記下端開口部に風が当たらないように風を遮断する遮風部と、
上下方向に移動可能となるように前記筒体内に収納された浮動体と、
を備えることを特徴とする風検知装置である。
このような風検知装置によれば、風検知装置の周囲にいる人に対して十分に注意喚起できるように、風の状態をより視覚的に表示することができる。
【０００６】
また、かかる風検知装置であって、
前記筒体は、前記筒体の上面の中央部が最も高くなるように、前記上面において湾曲し、
前記上端開口部は、前記上面の中央部に設けられていることを特徴とする風検知装置である。
このような風検知装置によれば、小さな風速であっても風を検知することができる。
【０００７】
また、かかる風検知装置であって、
上端と下端とにそれぞれ上端小開口部と下端小開口部とを有し、該下端小開口部が前記上端開口部に密着し、前記上端開口部から上方に突き出るように設けられる小筒体を備えることを特徴とする風検知装置である。
このような風検知装置によれば、より小さな風速であっても風を検知することができる。
【０００８】
また、かかる風検知装置であって、
上記上端小開口部の上方に設けられ、該上端小開口部からの雨水の前記内部への侵入を防止するための回転可能な屋根部と、
前記屋根部が上下方向に沿う軸を中心として回転可能となるように前記屋根部を支持し、前記筒体の上部において接続して支持される支持部材と、
を備えることを特徴とする風検知装置である。
このような風検知装置によれば、雨水侵入を防止することができる。
【０００９】
また、かかる風検知装置であって、
前記屋根部の上面に設けられる方向表示部であって、該方向表示部が前記屋根部の回転中心よりも風下側に位置するように前記屋根部を風向きに応じて回転させる方向表示部を備えることを特徴とする風検知装置である。
このような風検知装置によれば、風向表示を行うことができる。
【００１０】
また、かかる風検知装置であって、
前記上端開口部に対して回転可能となるように前記上端開口部に接続し、回転中心からずれた位置に蓋開口部を有する蓋部材と、
前記蓋開口部が前記回転中心よりも風上側に位置するように、前記蓋部材を風向きに応じて回転させる羽根部材と、
を備えることを特徴とする風検知装置である。
このような風検知装置によれば、小さな風速であっても風を検知することができる。
【００１１】
また、かかる風検知装置であって、
法線が上下方向に沿う前記筒体の内側断面積は、前記筒体の下部よりも上部において大きいことを特徴とする風検知装置である。
このような風検知装置によれば、浮動体の上下方向位置によって風速をより視覚的に表示することができる。
【００１２】
また、かかる風検知装置であって、
前記筒体は、
前記内側断面積が一定である第一部分と、
前記第一部分の下端と繋がっており、前記第一部分よりも前記内側断面積が小さく、かつ、一定の第二部分と、
を備えることを特徴とする風検知装置である。
このような風検知装置によれば、風速が所定の値を超えると浮動体が上昇するので、風検知装置の周囲にいる人は、風速が所定の値を超えたかどうかを視覚的に把握することができる。
【００１３】
また、かかる風検知装置であって、
前記内側断面積は、前記筒体の下部から上部にいくに従って徐々に大きくなることを特徴とする風検知装置である。
このような風検知装置によれば、風速が浮動体の上下方向位置（高さ）に対応するので、浮動体の上下方向位置から風速をより視覚的に把握することができる。
【００１４】
また、かかる風検知装置であって、
前記浮動体に結合する紐部材を備えることを特徴とする風検知装置である。
このような風検知装置によれば、風速が大きくなるに従って浮動体が上昇するので、風検知装置の周囲にいる人は、浮動体の上下方向位置から風速をより視覚的に把握することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、風の状態をより視覚的に表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第一実施形態である風検知装置１の側面図である。
【図２】簡略化モデルである風検知装置２を説明するための概念図である。
【図３】第二実施形態の風検知装置１の構成を示す概念図である。
【図４】第三実施形態の風検知装置１の構成を示す概念図である。
【図５】第四実施形態の風検知装置１の構成を示す概念図である。
【図６】第四実施形態の比較例を示す概念図である。
【図７】筒体１０を下方から上方へ順に青色・黄色・赤色の三色で色分けすることで、風速と危険度の目安を示した風検知装置１の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＝＝＝第一実施形態＝＝＝
図１は、本発明の第一実施形態である風検知装置１の側面図である。同図に示すように、風検知装置１は、筒体１０、土台部２０、浮動体４０、屋根部５０、方向表示部５５などを備える。風検知装置１は、屋外に立設されるものであって、受ける風の強さに応じて浮動体４０が上下方向に移動する。風検知装置１の周囲にいる人は、浮動体４０の上下方向位置または移動状況から風の強さをより視覚的に把握することができる。
【００１８】
筒体１０は、風が上端に当たるように立設される。筒体１０は、円筒形であって、その側面は、外部から内部を視認できるような透明な部材で構成される。筒体１０は、プラスチックなど自重を支えられかつ風圧に耐えられる強度を有する。筒体１０は、上端と下端においてそれぞれ上端開口部１１と下端開口部１２とを有する。上端開口部１１は、筒体１０の上端の上面に設けられる（開口部が上を向いている）。下端開口部１２は、筒体１０の下端に設けられるが、下端開口部１２は下面に設けられてもよく、また下端付近の側面に設けられてもよい。
【００１９】
湾曲部３０は、筒体１０の上端側の部分であって、上端開口部１１の開口面積を小さくする部分である。湾曲部３０は、縁部から中央部にかけて盛り上がるドーム形状を有し、中央部が上端開口部１１となっている。
【００２０】
さらに、湾曲部３０の上端開口部１１に小筒体３２が上方に突き出すように接続している。小筒体３２は、上端と下端とにそれぞれ上端小開口部３２ａと下端小開口部３２ｂとを有する。そして、下端小開口部３２ｂが上端開口部１１に密着して接続することで、小筒体３２は、筒体１０と連通するように取り付けられている。
【００２１】
土台部２０（「遮風部」に相当）は、筒体１０の下部において固定的に接続し、筒体１０が倒れないように支える。土台部２０は、筒体１０の下端開口部１２に風が直接当たらないように風を遮断する。すなわち、筒体１０の下端開口部１２においては、常時無風状態（風速がほぼ０ｍ／ｓ）となっている。
【００２２】
浮動体４０は、発砲スチロールなど空気の流れを受けると移動する軽い素材で構成されている。浮動体４０の形状は球状である。浮動体４０の大きさは筒体１０の内径と同じ大きさであり、浮動体４０と筒体１０の内壁とが接している。浮動体４０は、筒体１０内を上下方向に移動可能となっている。筒体１０には、浮動体４０が筒体１０から抜け落ちないように、筒体１０の下部に下部ストッパー１３ｂが設けられている。
【００２３】
屋根部５０は、雨やゴミなどが筒体１０内に入らないように湾曲部３０の上方に設けられ、支持部材５１に支持されている。支持部材５１は、支持軸５１ａと支持基礎５１ｂとを有する。支持基礎５１ｂは、筒体１０の上部の内側に固定され、中央部において支持軸５１ａが回転可能となるように支持軸５１ａを支持する。支持軸５１ａは、屋根部５０の下側中央に接続して屋根部５０を支持する。
【００２４】
方向表示部５５は、屋根部５０の縁部において線状に接続する。方向表示部５５は、屋根部５０との接続部分が屋根部５０の回転中心から放射する方向に沿うように屋根部５０に接続する。方向表示部５５は、屋根部５０の縁部において上方に立ち上がるように設けられる。屋根部５０に方向表示部５５が設けられることにより、方向表示部５５が風を受けると、屋根部５０は風見鶏のように回転する。
【００２５】
＜＜浮動体が上下移動するメカニズム＞＞
風検知装置１の浮動体４０が受ける風の強さに応じて上下方向に移動するメカニズムを説明する。なお、ここでは、風検知装置１の簡略化モデル２を用いて説明する。
【００２６】
図２は、簡略化モデル２を説明するための概念図である。同図に示すように、簡略化モデル２は、筒体１０と土台部２０と浮動体４０とを備える。筒体１０は、筒体１０の内径断面積が一定であるような円筒形を有する（簡略化のため、筒体１０の上端は湾曲していない）。
【００２７】
図２の左図に示すように、風が吹いていないときには、筒体１０の上端開口部１１と下端開口部１２とにおいて受ける風速は、どちらもほぼ０ｍ／ｓであり、両者に風速差はない。このとき、筒体１０の上部と下部との圧力も同じであり、浮動体４０は筒体１０の下部に位置したまま移動しない。
【００２８】
一方で、図２の右図に示すように、風が吹いているときには、上端開口部１１ではその風を受けるが、下端開口部１２ではその風が土台部２０によって遮断されるので風をほとんど受けない。すなわち、風検知装置１に吹いている風の分だけ風速差が生じる。上端開口部１１において風を受けると、筒体１０内の空気が風に引っ張られるようにして外部に流れ出ることにより筒体１０内の上部（浮動体４０よりも上方）の気圧が低下する。すなわち、筒体１０内では上部の方が下部（浮動体４０よりも下方）よりも気圧が低くなるので、浮動体４０は上側から受ける圧力よりも下側から受ける圧力の方が大きくなる。この圧力差による上向きの力が、浮動体４０にかかる重力を上回ると、浮動体４０が筒体１０内において下部から上部に向けて移動する。すなわち、浮動体４０を上に移動させるための条件は式（１）として表すことができる。
ここで、Ｍは浮動体４０の質量であり、ｇは重力加速度である。また、Ｓは浮動体の見付面積であり、ΔＰは浮動体４０の下面にかかる圧力（負圧）から上面にかかる圧力（負圧）との圧力差である。そして、式（１）の左辺は浮動体４０の重量であり、式（１）の右辺は風によって生じる上向きの力である。
【００２９】
なお、浮動体４０の質量Ｍは、式（２）で求められる。
ここで、ρｂａｌｌは浮動体４０の密度であり、ｒは浮動体４０の半径である。
【００３０】
＜＜有効性＞＞
第一実施形態である風検知装置１によれば、風が上端に当たるように立設され、上端と下端とにそれぞれ上端開口部１１と下端開口部１２とを有する筒体１０であって、筒体１０の内部が外部から視認可能となっている筒体１０と、下端開口部１２に風が当たらないように風を遮断する土台部２０と、上下方向に移動可能となるように筒体１０内に収納された浮動体４０と、を備えることにより、風の状態をより視覚的に表示することができる。
【００３１】
すなわち、上記の式（１）を満たす強さの風が吹かなければ風検知装置１の浮動体４０は上昇しない。一方で、上記の式（１）を満たす強さの風が吹けば浮動体４０が上昇する。さらに強い風が吹くと、浮動体４０は勢いよく上昇する。しかし、風が弱まり式（１）を満たさなくなると浮動体４０は下降する。このように、風検知装置１の周囲にいる人は、浮動体４０が上昇する様子を見ることで、風の強さを把握することができる。
【００３２】
また、第一実施形態である風検知装置１によれば、電気切れによる停止の心配がない。既存技術として、羽根の回転速度に基づいて電子計算機によって風速を算出し、電光掲示板で算出結果を表示する風速計があるが、このような風速計では、電池を用いるか、電気コードを介して外部から電気の供給を受ける必要があった。しかし、第一実施形態である風検知装置１によれば、電気エネルギーを必要としないので、電気切れの心配がなく、メンテナンスが容易である。
【００３３】
また、第一実施形態である風検知装置１によれば、浮動体４０を上下移動させるための動力源は不要である。すなわち、浮動体４０は風力で上昇するので、浮動体４０を上下移動させるためのモーターなどの動力源は不要である。したがって、第一実施形態である風検知装置１によれば、動力源が不要であり動力源の故障のリスクがないことから、メンテナンスが容易である。
【００３４】
また、筒体１０は、筒体１０の上面の中央部が最も高くなるように、上面において湾曲し、上端開口部１１は筒体１０の断面積より小さい開口面積を有して、上面の中央部に設けられていることにより、小さな風速であっても風を検知することができる。
【００３５】
すなわち、風が湾曲部３０に当たると、風は湾曲部３０の湾曲した面に沿って流れる。つまり、湾曲部３０が湾曲しているので風の流れが大きく乱されることなく、上端部において風の流れが剥離するので、風速が増すこととなる。これにより、上端開口部１１付近を流れる風の風速は元の風速（実際の風速）よりも速くなるので、上端開口部１１において発生する負圧は、簡略化モデル２の上端開口部１１において発生する負圧よりも大きい。さらに、上端開口部１１が最も高くなっている筒体１０上面の中央部に設けられることにより、風が開口部に吹き込まず、上端開口部１１において発生した負圧を損なうこともない。したがって、小さな風速であっても、浮動体４０を浮かせることができるので、小さな風速であっても風を検知することができる。
【００３６】
また、上端と下端とにそれぞれ上端小開口部３２ａと下端小開口部３２ｂとを有し、該下端小開口部３２ｂが上端開口部１１に密着し、そこから上方に突き出るように設けられる小筒体３２を備えることにより、より小さな風速であっても風を検知することができる。
【００３７】
すなわち、風が湾曲部３０によって負圧を助長させることができるが、さらに上端開口部１１に小筒体３２を設けることにより負圧の助長効果を大きくすることができる。つまり、風が小筒体３２の上端部にぶつかって風の剥離が助長されるので風速が増すこととなる。したがって、上端小開口部３２ａにおいて発生する負圧は、簡略化モデル２の上端開口部１１において発生する負圧よりも大きい。すなわち、さらに小さな風速であっても、浮動体４０を浮かせることができるので、より小さな風速であっても風を検知することができる。
【００３８】
また、上端小開口部３２ａの上方に設けられ、該上端小開口部３２ａからの雨水の筒体１０の内部への侵入を防止するための回転可能な屋根部５０と、屋根部５０が上下方向に沿う軸を中心として回転可能となるように屋根部５０を支持し、筒体１０の上部において接続して支持される支持部材５１と、屋根部５０の上面に設けられる方向表示部５５であって、該方向表示部５５が屋根部５０の回転中心よりも風下側に位置するように屋根部５０を風向きに応じて回転させる方向表示部５５と、を備えることにより、屋根部５０が雨水の筒体１０への侵入を防止することができ、かつ屋根部５０が方向表示部５５に風向を示すように回転させることができるので、雨水侵入防止と風向表示との両方を同時に行うことができる。さらに、屋根部５０は、湾曲部３０と小筒体３２で剥離した風を収束させる効果から、風圧力の低下を一層促す効果をもたらす。
【００３９】
＝＝＝第二実施形態＝＝＝
図３は、第二実施形態の風検知装置１の構成を示す概念図である。同図に示すように、筒体１０の外径は筒体１０の何れの箇所においても同じであるが、筒体１０の内径は筒体１０の下部から上部にいくにしたがって徐々に太くなっている。筒体１０には、上下方向に風速の目盛が記されており、浮動体４０が上下方向に移動することによって、風検知装置１は風速を表示することができる。
【００４０】
以下において、浮動体４０の上下方向位置と風速とが対応付けられるメカニズムについて説明する。
【００４１】
図３に示すように、筒体１０の内径と浮動体４０との隙間は、浮動体４０が下方に位置するときよりも浮動体４０が上方に位置するときの方が大きくなる。
【００４２】
さて、第一実施形態において示したように、筒体１０の内径と浮動体４０との間に隙間がない場合には、浮動体４０の上側の圧力と下側の圧力との間に差があっても、浮動体４０の上側の空気が浮動体４０の下側に移動することはないし、浮動体４０の下側の空気が浮動体４０の上側に移動することもない。したがって、浮動体４０が筒体１０内において上下方向のどの位置にあっても、式（１）のの条件を満たすような風速の風が吹いている限り、浮動体４０は上方に移動する。すなわち、浮動体４０が上方に移動していれば、式（１）のの条件を満たすような風速の風が吹いていることは明らかになるが、どの程度の風速の風が吹いているかは分からない。
【００４３】
しかし、第二実施形態においては、筒体１０の内径と浮動体４０との隙間がある。ここで、浮動体４０の上側の圧力が下側の圧力よりも下回っている場合には、浮動体４０の下側にある空気は浮動体４０の上側へ隙間を通って移動する。そうすると、浮動体４０の上側の空気の圧力は上昇し、浮動体４０の下側の空気の圧力は低下するので、両者の圧力差は小さくなる。すなわち、筒体１０の内径と浮動体４０との間に隙間は、浮動体４０の上側の圧力と下側の圧力の圧力差を小さくする作用がある。そして、この隙間が大きくなればなるほど、圧力差を小さくする作用は大きくなる。したがって、筒体１０の内径と浮動体４０との間に隙間が大きくなればなるほど、浮動体４０は上昇し難くなる。すなわち、筒体１０の内径と浮動体４０との間に隙間が大きくなればなるほど、浮動体４０を上昇させるため大きな風速（強い風）が必要となる。
【００４４】
＜＜有効性＞＞
第二実施形態である風検知装置１によれば、法線が上下方向に沿う筒体１０の内側断面積は、筒体１０の下部よりも上部において大きいことにより、浮動体４０の上下方向位置によって風速をより視覚的に表示することができる。したがって、風検知装置１の周囲にいる人は、風検知装置１によって風速を把握することができる。
【００４５】
また、内側断面積は、筒体１０の下部から上部にいくに従って徐々に大きくなることにより、風速が大きくなるに従って浮動体４０が上昇するので（風速が浮動体４０の上下方向位置（高さ）に対応するので）、風検知装置１の周囲にいる人は、浮動体４０の上下方向位置（高さ）から風検知装置１によって風速をより視覚的に把握することができる。
【００４６】
＝＝＝第三実施形態＝＝＝
図４は、第三実施形態の風検知装置１の構成を示す概念図である。第二実施形態においては、筒体１０の内径は筒体１０の下部から上部にいくにしたがって徐々に太くなっているが、第三実施形態では、同図に示すように、筒体１０の内径は筒体１０の上部において下部よりも階段状に太くなっている。すなわち、図４に示すように、筒体１０は、内側断面積が一定である第一部分１４ａと、第一部分１４ａの下端と繋がっており、第一部分１４ａよりも内側断面積が小さく、かつ、一定の第二部分１４ｂと、を備えることにより、風速が所定の値を超えると浮動体４０が第二部分１４ｂから第一部分１４ａに移動する。したがって、風検知装置１の周囲にいる人は、浮動体４０が第一部分１４ａに位置するか第二部分１４ｂに位置するかを見ることによって、風速が所定の値を超えているかどうかをより視覚的に把握することができる。
【００４７】
より具体的には、筒体１０の内径と浮動体４０との隙間は、浮動体４０が第二部分１４ｂ（下方）に位置するときよりも浮動体４０が第一部分１４ａ（上方）に位置するときの方が大きくなる。したがって、第二部分に位置する浮動体４０が上昇するために必要な風速よりも、第一部分に位置する浮動体４０が上昇するために必要な風速の方が大きい。すなわち、浮動体４０は、第二部分１４ｂから第一部分１４ａに上昇するためには、より大きな風速を必要とする。
【００４８】
例えば、第二部分１４ｂは、第二部分１４ｂに位置する浮動体４０が上昇するために必要な風速が５ｍ／ｓとなるような大きさの内径とし、第一部分１４ａは、第一部分１４ａに位置する浮動体４０が上昇するために必要な風速が１０ｍ／ｓとなるような大きさの内径としてもよい。浮動体４０が第一部分１４ａに位置していれば、風検知装置１の周囲にいる人は風速が１０ｍ／ｓを超えていることをより視覚的に把握することができる。このような風検知装置１を用いれば、風の影響を受けやすい作業を屋外で行う作業者（例えば、クレーンを操作する作業者）は、風検知装置１を一目見るだけで風速１０ｍ／ｓの強風が吹いているかどうかを把握できるので、該作業を中止すべきか否かの判断を行うときに有効である。
【００４９】
＝＝＝第四実施形態＝＝＝
図５は、第四実施形態の風検知装置１の構成を示す概念図である。同図に示すように、上端開口部１１に対して回転可能となるように上端開口部１１に接続し、回転中心からずれた位置に蓋開口部６１を有する蓋部材６０と、蓋開口部６１が回転中心よりも風上側に位置するように、蓋部材６０を風向きに応じて回転させる羽根部材６２と、を備える。
【００５０】
このような実施形態によれば、小さな風速であっても風を検知することができる。すなわち、筒体１０の上端の蓋開口部６１の面積が筒体１０の断面積よりも小さくなるので、風による吸引力が大きくなる。
【００５１】
比較例として、筒体１１０の上端の開口部１１５が筒体１１０の断面と同じであるような風検知装置１００を想定する。図６は、比較例を示す概念図である。同図に示すように、この比較例のような筒体１１０の上部に当たった風は、筒体１１０の上面上方を流れるものの、その風の一部は筒体１１０の開口部１１５の風下側の端部において筒体１１０内に吹き込む。このように開口部１１５から筒体１１０内に風が吹き込むと、筒体１１０内の上部での気圧の低下を阻害することとなり、浮動体１４０を上方に移動させる力が損なわれることとなる。
【００５２】
しかし、第四実施形態の風検知装置１によれば、開口部は筒体１０の上端の風上側に設けられ、筒体１０の上端の風下側は蓋部材６０によって閉鎖されているので、開口部１５の風下側の端部において筒体１０内に吹き込むことを抑制できる。
【００５３】
また、羽根部材６２が風見鶏のように風向に応じて蓋部材６０を回転させることにより、蓋開口部６１が蓋部材６０の回転中心よりも風上側に位置することができ、これにより上記機能が適切に発揮できることとなる。
【００５４】
＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
以上、本発明の実施形態にかかる風検知装置１について説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で以下に示すような変形が可能である。
【００５５】
（１）筒体１０は、円筒形であって、外部から内部を視認できるような透明な部材とした。しかし、筒体１０は、透明な部材に限られず、外部から内部を視認できる部材であればよく、例えば、すりガラスや和紙のような部材であってもよい。
【００５６】
（２）第一実施形態から第四実施形態において、筒体１０は円筒形としたが、これに限られない。例えば、角柱状であってもよい。
【００５７】
（３）第一実施形態から第四実施形態において、浮動体４０は球状としたが、これに限られない。筒体１０が円筒形の場合には、例えば、浮動体４０は、ラグビーボール形の楕円形状であってもよく、また円柱状であってもよい。また、筒体１０が角柱状の場合には、浮動体４０は角柱状など筒体１０の内径に嵌る形状であればよい。
【００５８】
（４）筒体１０に青・黄・赤などの色をつけることによって、風検知装置１の周囲にいる人に危険度を知らせることとしてもよい。図７は、筒体１０を下方から上方へ順に青色・黄色・赤色の三色で色分けすることで、風速と危険度の目安を示した風検知装置１の概念図である。同図に示すように、青色の領域に浮動体４０が位置するときは安全な範囲での風速であることを示し、黄色の領域に浮動体４０が位置するときは注意が必要な風速であることを示し、赤色の領域に浮動体４０が位置するときは危険（大きな風速）であることを示す。このように、筒体１０に色をつけることによって、風検知装置１の周囲にいる人に対してより視覚的に危険を知らせることができる。
【００５９】
（５）第三実施形態では、筒体１０の内側断面積が、第一部分１４ａと第二部分１４ｂの二段階となっていたが、二段階に限られず、三段階以上であってもよい。
【００６０】
（６）風検知装置１は、紐部材７０を備えていても良い。紐部材７０は、浮動体４０に接続している。このような実施形態であれば、浮動体４０の上下方向位置が高くなればなるほど、浮動体４０を上昇させるため大きな風速（強い風）が必要となるので、浮動体４０の上下方向位置と風速とが対応付けられる。そして、浮動体４０の上下方向位置と風速との関係に基づいて筒体１０に目盛を付すれば、風検知装置１は風速を表示することができる。
【００６１】
すなわち、浮動体４０が筒体１０の底に位置する状態（下部ストッパー１３ｂに支持された状態）では、紐部材７０は筒体１０とともに筒体１０の底に位置する。ここで、風が吹いて、浮動体４０が上昇すると、浮動体４０は上昇した高さ分の紐部材７０を引上げることとなる。このとき、浮動体４０には浮動体４０の自重に加えて紐部材７０の引上げている部分の重さがかかることとなる。そして、浮動体４０がさらに上昇するためにはその上昇分の紐部材７０を引上げるための上向きの力が必要となり、より強い風（大きな風速）が必要となる。したがって、浮動体４０の上下方向位置と風速とが対応付けられる。
【符号の説明】
【００６２】
１ 風検知装置
２ 風検知装置（簡略化モデル）
１０ 筒体
１１ 上端開口部
１２ 下端開口部
１３ｂ 下部ストッパー
１４ａ 第一部分
１４ｂ 第二部分
１５ 開口部
２０ 土台部
３０ 湾曲部
３２ 小筒体
３２ａ 上端小開口部
３２ｂ 下端小開口部
４０ 浮動体
５０ 屋根部
５１ 支持部材
５１ａ 支持軸
５１ｂ 支持基礎
５５ 方向表示部
６０ 蓋部材
６１ 蓋開口部
６２ 羽根部材
７０ 紐部材
１００ 風検知装置
１１０ 筒体
１１５ 開口部
１４０ 浮動体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
風が上端に当たるように立設され、該上端と下端とにそれぞれ上端開口部と下端開口部とを有する筒体であって、該筒体の内部が外部から視認可能となっている筒体と、
前記下端開口部に風が当たらないように風を遮断する遮風部と、
上下方向に移動可能となるように前記筒体内に収納された浮動体と、
を備えることを特徴とする風検知装置。
【請求項２】
請求項１に記載の風検知装置であって、
前記筒体は、前記筒体の上面の中央部が最も高くなるように、前記上面において湾曲し、
前記上端開口部は、前記上面の中央部に設けられていることを特徴とする風検知装置。
【請求項３】
請求項２に記載の風検知装置であって、
上端と下端とにそれぞれ上端小開口部と下端小開口部とを有し、該下端小開口部が前記上端開口部に密着し、前記上端開口部から上方に突き出るように設けられる小筒体を備えることを特徴とする風検知装置。
【請求項４】
請求項３に記載の風検知装置であって、
上記上端小開口部の上方に設けられ、該上端小開口部からの雨水の前記内部への侵入を防止するための回転可能な屋根部と、
前記屋根部が上下方向に沿う軸を中心として回転可能となるように前記屋根部を支持し、前記筒体の上部において接続して支持される支持部材と、
を備えることを特徴とする風検知装置。
【請求項５】
請求項４に記載の風検知装置であって、
前記屋根部の上面に設けられる方向表示部であって、該方向表示部が前記屋根部の回転中心よりも風下側に位置するように前記屋根部を風向きに応じて回転させる方向表示部を備えることを特徴とする風検知装置。
【請求項６】
請求項１に記載の風検知装置であって、
前記上端開口部に対して回転可能となるように前記上端開口部に接続し、回転中心からずれた位置に蓋開口部を有する蓋部材と、
前記蓋開口部が前記回転中心よりも風上側に位置するように、前記蓋部材を風向きに応じて回転させる羽根部材と、
を備えることを特徴とする風検知装置。
【請求項７】
請求項１〜６の何れかに記載の風検知装置であって、
法線が上下方向に沿う前記筒体の内側断面積は、前記筒体の下部よりも上部において大きいことを特徴とする風検知装置。
【請求項８】
請求項７に記載の風検知装置であって、
前記筒体は、
前記内側断面積が一定である第一部分と、
前記第一部分の下端と繋がっており、前記第一部分よりも前記内側断面積が小さく、かつ、一定の第二部分と、
を備えることを特徴とする風検知装置。
【請求項９】
請求項８に記載の風検知装置であって、
前記内側断面積は、前記筒体の下部から上部にいくに従って徐々に大きくなることを特徴とする風検知装置。
【請求項１０】
請求項１〜９の何れかに記載の風検知装置であって、
前記浮動体に結合する紐部材を備えることを特徴とする風検知装置。
【請求項１】
風が上端に当たるように立設され、該上端と下端とにそれぞれ上端開口部と下端開口部とを有する筒体であって、該筒体の内部が外部から視認可能となっている筒体と、
前記下端開口部に風が当たらないように風を遮断する遮風部と、
上下方向に移動可能となるように前記筒体内に収納された浮動体と、
を備えることを特徴とする風検知装置。
【請求項２】
請求項１に記載の風検知装置であって、
前記筒体は、前記筒体の上面の中央部が最も高くなるように、前記上面において湾曲し、
前記上端開口部は、前記上面の中央部に設けられていることを特徴とする風検知装置。
【請求項３】
請求項２に記載の風検知装置であって、
上端と下端とにそれぞれ上端小開口部と下端小開口部とを有し、該下端小開口部が前記上端開口部に密着し、前記上端開口部から上方に突き出るように設けられる小筒体を備えることを特徴とする風検知装置。
【請求項４】
請求項３に記載の風検知装置であって、
上記上端小開口部の上方に設けられ、該上端小開口部からの雨水の前記内部への侵入を防止するための回転可能な屋根部と、
前記屋根部が上下方向に沿う軸を中心として回転可能となるように前記屋根部を支持し、前記筒体の上部において接続して支持される支持部材と、
を備えることを特徴とする風検知装置。
【請求項５】
請求項４に記載の風検知装置であって、
前記屋根部の上面に設けられる方向表示部であって、該方向表示部が前記屋根部の回転中心よりも風下側に位置するように前記屋根部を風向きに応じて回転させる方向表示部を備えることを特徴とする風検知装置。
【請求項６】
請求項１に記載の風検知装置であって、
前記上端開口部に対して回転可能となるように前記上端開口部に接続し、回転中心からずれた位置に蓋開口部を有する蓋部材と、
前記蓋開口部が前記回転中心よりも風上側に位置するように、前記蓋部材を風向きに応じて回転させる羽根部材と、
を備えることを特徴とする風検知装置。
【請求項７】
請求項１〜６の何れかに記載の風検知装置であって、
法線が上下方向に沿う前記筒体の内側断面積は、前記筒体の下部よりも上部において大きいことを特徴とする風検知装置。
【請求項８】
請求項７に記載の風検知装置であって、
前記筒体は、
前記内側断面積が一定である第一部分と、
前記第一部分の下端と繋がっており、前記第一部分よりも前記内側断面積が小さく、かつ、一定の第二部分と、
を備えることを特徴とする風検知装置。
【請求項９】
請求項８に記載の風検知装置であって、
前記内側断面積は、前記筒体の下部から上部にいくに従って徐々に大きくなることを特徴とする風検知装置。
【請求項１０】
請求項１〜９の何れかに記載の風検知装置であって、
前記浮動体に結合する紐部材を備えることを特徴とする風検知装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１４１２００（Ｐ２０１２−１４１２００Ａ）
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２９３５１０（Ｐ２０１０−２９３５１０）
【出願日】平成２２年１２月２８日（２０１０．１２．２８）
【出願人】（００００００５４９）株式会社大林組 (1,758)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２８日（２０１０．１２．２８）
【出願人】（００００００５４９）株式会社大林組 (1,758)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]