JP2005113549A - 水田の取水装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 水田の水が所定水位に達したときに自動的に止水させて水位調整作業を軽減することができ、しかも、簡易な構成により安価にすると共に、種々の環境下でも使用できる水田の取水装置を提供する。
【解決手段】 水路２と水田３との間に設置される導水管４の水路２側には取水口４ａには支持枠５が設置され、この支持枠５には止水板６が上下動自在に取付けられ、取水口４ａを開閉可能に配置される。止水板６はロック部材７によって取水口４ａを開放する位置に保持される。水田３の水位はフロート８によって検出され、フロート８が所定の水位を検出したときには伝達部材によってロック部材７を移動して止水板６の保持を解除する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、水田に取り入れる水を制御する取水装置に係り、特に、毎日行われている水田の水位調整作業を自動化する装置に関する。

従来から水田における水の管理は重要であり、水田にどの程度水を取り入れるかは水稲の成育に大きな影響を与える。例えば、気温や成育の度合い、水田へ流入する水路の水位などに応じて水田の水位や水温を調節する必要があるため、農家の人々は、水田の水位を見ながら所定の水位になるように取水口を開き、水面が所定位置にまで上昇したことを確認して取水口を閉鎖するという作業を毎日繰り返している。

このような水田の水位調整は、その水田の周囲の地形や水の供給量等の環境、或いは、気温や降雨量等の気象により様々に変化することから、その状況に応じて水位を調整することが必要となる。近年においては、農家の人々の水位調整作業を軽減するために、水田の水位調整作業を自動化した各種の装置が提案され、一部で実用に供されている。このような自動化装置として、例えば、特開２０００−３２８５８号公報（特許文献１）に開示された水田用止水機は、農業用水路から水田等の貯水部に水を引き込むためのゲート口を備える本体枠と、ゲート口を開閉するための弁体と、弁体にゲート口の閉動作を行わせる弁駆動手段と、貯水部の水位を検出する水位検出手段と、水位検出手段の検出結果に基づいて貯水部の水位が所定のレベルに達したときに弁体がゲート口を閉じるように弁駆動手段を制御する制御手段とを備えている。そして、水位検出手段によって水田等の貯水部の水位を監視し、この監視結果に基づいて、貯水部の水位が所定のレベルに達したときに、制御手段が弁駆動手段に弁体を下げさせてゲート口を自動的に閉じる。これにより、取水を開始した以降は、水の貯まり具合を見に行く必要がなく、取水していることを忘れてしまっても自動的に止水することから、水田から水が溢れてしまうことを防止することが可能となる。

しかしながら、特許文献１に開示された水田用止水機は、貯水部の水位を検出する水位検出手段、ゲート口の閉動作を行わせる弁駆動手段、および、制御手段は電力によって動作するように構成されている。この止水機が使用される水田は、殆どの場合、商用電源がないので、バッテリーを電源として駆動される。ところが、バッテリーの使用時間は有限であることから、バッテリー残量の確認およびバッテリー交換が必要となる。従って、農家の人々は、水位調整作業が軽減されるものの、水田用止水機の管理が新たに必要となる問題が生ずる。さらに、上述した電動式の水田用止水機は、構成が複雑になるために、必然的に高価になり、幾つもの水田に設置することは経済的に困難であった。
特開２０００−３２８５８号公報

本発明が解決しようとする課題は、水田の水が所定水位に達したときに自動的に止水させて水位調整作業を軽減することができ、しかも、簡易な構成により安価にすると共に、種々の環境下でも使用できる水田の取水装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、水路と水田との間に設置される導水管と、この導水管の上記水路側の取水口に設置された支持枠と、この支持枠に上下動自在に取付けて上記取水口を開閉可能に配置された止水板と、上記取水口を開放する位置に上記止水板を保持するロック部材と、上記水田の水位を検出するフロートと、このフロートにより所定の水位を検出したときに上記ロック部材を移動して上記止水板の保持を解除する伝達部材とを具備したことを要旨とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１の発明において、上記ロック部材は、上記導水管の上記水田側に配置されたフロートの上下動に従動して上記伝達部材を介して進退可能に設けられ、上記水田の水位によって上記フロートが上昇したときに上記ロック部材を上記止水板から後退させてロックを解除させることを要旨とする。

さらに、請求項３に記載の発明は、請求項１の発明において、上記止水板は、上記ロック部材に係合する係合部が設けられ、上記取水口を閉鎖させる位置から開放する位置に上昇させたときに、上記止水板の自重によってロック部材を上記係合部に係合させてロックすることを要旨とする。

さらにまた、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３に記載の発明において、上記フロートは、上記伝達部材に配設され、自重によって下方に位置するときに上記伝達部材を介して上記ロック部材を上記止水板を押圧付勢するように構成したことを要旨とする。

また、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４に記載の発明において、上記フロートは、上記伝達部材の揺動アームに設けられた調整部材に上下動可能に取付けられ、この調整部材により上記検出水位を調整することを要旨とする。

本発明によれば、フロートが所定の水位を検出したときに止水板の保持を解除し、止水板により取水口を閉鎖するので、水田の水が自動的に止水され、水位調整作業を軽減することが可能となる。また、フロートによる検出動作が伝達部材を介してロック部材に伝える簡易な構成とし、しかも、無電源により水位調整を行えるので、安価に供給することが可能となる。

また、請求項２に記載の発明によれば、ロック部材をフロートの上下動に従動させるように構成したので、フロートが検出水位まで上昇する動作によって、ロック部材を止水板から確実に解除することが可能となり、水位調整作業が容易になる。

さらに、請求項３に記載の発明によれば、止水板とロック部材との係合によるロックを止水板の自重によって行うので、取水口を開放する位置に止水板を上昇させた位置におけるロック手段の構成を簡略化することが可能となる。

さらにまた、請求項４に記載の発明によれば、フロートの自重によって伝達部材を介してロック部材を止水板に押圧付勢するので、構成が簡易となって装置を安価にすることができる。

また、請求項５に記載の発明によれば、水田の水位に対してフロートの位置を調整部材によって調整するので、適正な検出水位を目視によって可変することが可能となる。

水田に水を供給する水路と水田との間には導水管が設置され、この導水管の水路側に形成された取水口には支持枠が設置される。この支持枠には、止水板が上下動自在に取付けられ、この止水板により取水口が開閉される。止水板を上昇させた取水口を開放する位置では、ロック部材によって止水板を保持するようにロックされる。一方導水管の水田側には水田の水位を検出するためのフロートが配設され、水田に水を供給することにより水位が上昇し、所定の水位に達したことをフロートが検出したときに、フロートの上昇動作に伴って伝達部材を介してロック部材を移動させ、止水板の保持を解除する。止水板は自重により下降して取水口を閉鎖させ、水路からの水を遮断する。

図１および図２は、本発明にかかる水田の取水装置を示している。取水装置１は、水路２と水田３との間に設置される導水管４と、この導水管４の水路２側の取水口４ａに設置された支持枠５と、この支持枠５に上下動自在に取付けて取水口４ａを開閉可能に配置された止水板６と、取水口４ａを開放する位置に止水板６を保持するロック部材７と、水田３の水位を検出するフロート８と、このフロート８により所定の水位を検出したときにロック部材７を移動して止水板６の保持を解除する伝達部材９とを備えている。

導水管４は、鉄製の角パイプによって形成され、水路２と水田３との間の地中（畦）に埋設によって配設されている。この導水管４の長さは、水路２と水田３との幅寸法Ｈに応じて適宜に設定される。また、導水管４の水路２側には取水口４ａが形成され、この取水口４ａに支持枠５が設置されている。支持枠５はＬ型アングルによって形成され、取水口４ａの両側に各々取付けられている。この両側の支持枠５の内側にはガイド溝５ａが形成され、止水板６が上下動自在に配置されている。止水板６は、板状の鉄板によって形成され、取水口４ａよりも大きな面積を有していて、図１に示す位置では取水口４ａを閉鎖するように構成されている。この止水板６の上端側には透孔６ａが形成され、下端の内面には、ロック部材７に係合させるための凹所からなる係合部６ｂが形成されている。上記支持枠５の下方には、当接板５ｂが設けられていて、止水板６の下端を当接することによって取水口４ａを閉鎖する位置を規定している。

一方、導水管４の水田側には、フロート８が伝達部材９に取付けられている。導水管４の上面の両側には支持部材１０が立設され、この先端には伝達部材９の回動支点を支持するための軸１１が回動自在に設けられている。伝達部材９を構成する一方の揺動アーム９ａの先端には調整部材１２が配設され、他方のアーム９ｂの先端にはロック部材７の基端が回動自在に設けられている。

調整部材１２は、中空の円筒部１２ａと、この円筒部１２ａを揺動アーム９ａに回動自在に取付ける連結板１２ｂと、上記円筒部１２ａに上下動可能に挿通された保持棒１２ｃと、この保持棒１２ｃの先端に設けられたフロートホルダー１２ｄによって構成されている。さらに、上記円筒部１２ａの周面にはネジ孔が形成されていて、中空内に進退するネジ１２ｅが螺入されている。また、上記フロートホルダー１２ｄには、フロート８が着脱自在に保持されている。図１および図２に示したフロート８は、ジュース等が入っていたペットボトルを再利用していて、環境問題にも対応させるようにしている。このため、上記フロートホルダー１２ｄは、ペットボトルを抱持するように構成されている。なお、フロート８としては、ペットボトルの他に、水田の水に対して浮上するものであれば、ビンやボール、或いは、発砲スチロールであっても良い。

上記ロック部材７は、長尺の丸棒によって形成され、中間部は導水管４の上面に設けた保持板１３に移動可能に保持されている。ロック部材７の先端は、図３に示すように、略円錐台状に形成されていて、止水板６の下端側の内面に形成された係合部６ｂに嵌合することによって係合するようになっている。ロック部材７の先端を略円錐台状に形成することによって、係合部６ｂに対する嵌合と離脱を容易にすることが可能となる。

以上のように構成された取水装置において、水田３の水位がフロート８に達していない図４に示すＬ１の状態では、フロート８および調整部材１２等は自重力Ｗによって、図４に示す下方に向けて垂下しようとしている。この自重力は揺動アーム９ａを図示の状態で時計方向に回転するように作用する。この回転動作は、軸１１を介して他方のアーム９ｂに伝達され、同様に時計方向に回転しようとする。このため、他方のアーム９ｂに設けられたロック部材７は、図３（Ａ）および図４に示す矢示のように左方向に移動するように付勢され、ロック部材７の先端は、止水板６を上記自重力によって押圧付勢されている。

この状態から、農家の方が日常の作業として水田の水位や水温等を確認し、水路２から水を取り入れる必要が生じた場合には、必要な水位となるように、水田の水位を検出するフロート８の高さ位置を調整部材１２によって調整する。すなわち、調整部材１２のネジ１２ｅを緩めて保持棒１２ｃを上下動させることによってフロート８の高さ位置を調整する。そして、このように水位の設定が完了した後に、手動によって止水板６を図４の位置まで持ち上げて上昇させる。この上昇操作においては、止水板６の透孔６ａに指を挿入して持ち上げることが好ましい。止水板６を上昇操作するとき、止水板６の内面には上述したようにロック部材７の先端が止水板６の内面を押圧付勢している。そして、止水板６を図４の位置まで持ち上げると、図３（Ｂ）に示すように、止水板６の係合部６ｂにロック部材７の先端が嵌合して止水板６がロックされることによって上昇操作が阻止される。これにより、導水管４の取水口４ａが開放されるので、水路２の水が導水管４の内部を流れて水田３に注がれる。

水路２の水がよって水田３の水位が上昇し、所定の水位がＬ２まで達すると、図５に示すようにフロート８の浮力によって上昇し、揺動アーム９ａが軸１１を中心として図示の状態で反時計方向に回転させる。揺動アーム９ａの回動によって他方のアーム９ｂが同様に反時計方向に回転し、この回転動作に従動してロック部材７が図３（Ｃ）に示すように右方向に移動する。これにより、ロック部材７の先端が止水板６の係合部６ｂから解除して、止水板６が自重によって下方に落下し、導水管４の取水口４ａが閉鎖され、水路２の水が遮断される。

止水板６を上昇させてセット状態とした以後、水路２の水を取り入れる他に、例えば降水とうによって水田３の水位が上昇した場合には、フロート８によって水位が検出されるので、上述した場合と同様に、ロック部材７が止水板６の係合部６ｂから解除され、止水板６を下方に落下することにより導水管４の取水口４ａを閉鎖することができる。

なお、図２に示したように、導水管４の取水口４ａのみを突出させ、その周囲に凹陥部１５を設けている。例えば、水路２からの塵、或いは、泥が凹陥部１５に入り込み、水田３への流入を抑制することができる。また、凹陥部１５にパッキン１６を装着することにより、止水板６がパッキン１６に接合するので、導水管４の取水口４ａからの漏水を防止することが可能となる。また、図１に示すように、水田３の水位を表示させる指示計１７を設けても良い。すなわち、指示計１７は、導水管４の上面に設けられたスケール１７ａと、調整部材１２の保持棒１２ｃに設けられた指針１７ｂとから構成されている。そして、上記フロート８が水田３の水位に従って上下動すると、保持棒１２ｃが上下動して指針１７ｂがスケール１７ａの目盛りを指示する。これによって、水田３の水位が表示される。

前述した実施例において、導水管４は、水田や水路の形状や状況に対応させて丸パイプ等の各種の形状に変更しても良い。また、支持枠５、止水板６、ロック部材７、および、伝達部材９の構成は、前述した実施例に限定されることなく、本発明を逸脱しない範囲で変形可能である。

本発明は、水田に水路等から取水する装置に適用可能である。

本発明にかかる取水装置を示す側断面図である。 本発明のかかる取水装置を示す斜視図である。 （Ａ）乃至（Ｂ）は、止水板とロック部材の各種状態を示す説明図である。 水田の水位が低い場合の形態を示す取水装置の状態説明図である。 水田の水位が所定の検出水位に達したときの形態を示す取水装置の状態説明図である。

符号の説明

１ 取水装置
２ 水路
３ 水田
４ 導水管
４ａ 取水口
５ 支持枠
５ａ ガイド溝
６ 止水板
６ｂ 係合部
７ ロック部材
８ フロート
９ 伝達部材
９ａ 揺動アーム
９ｂ アーム
１０ 支持部材
１１ 軸
１２ 調整部材
１５ 凹陥部
１６ パッキン
１７ 指示計
１７ａ スケール
１７ｂ 指針

Claims (5)

1. 水路と水田との間に設置される導水管と、この導水管の上記水路側の取水口に設置された支持枠と、この支持枠に上下動自在に取付けて上記取水口を開閉可能に配置された止水板と、上記取水口を開放する位置に上記止水板を保持するロック部材と、上記水田の水位を検出するフロートと、このフロートにより所定の水位を検出したときに上記ロック部材を移動して上記止水板の保持を解除する伝達部材とを具備したことを特徴とする水田の取水装置。
2. 上記ロック部材は、上記導水管の上記水田側に配置されたフロートの上下動に従動して上記伝達部材を介して進退可能に設けられ、上記水田の水位によって上記フロートが上昇したときに上記ロック部材を上記止水板から後退させてロックを解除させる請求項１に記載の水田の取水装置。
3. 上記止水板は、上記ロック部材に係合する係合部が設けられ、上記取水口を閉鎖させる位置から開放する位置に上昇させたときに、上記止水板の自重によってロック部材を上記係合部に係合させてロックする請求項１に記載の水田の取水装置。
4. 上記フロートは、上記伝達部材に配設され、自重によって下方に位置するときに上記伝達部材を介して上記ロック部材を上記止水板を押圧付勢するように構成した請求項１乃至３に記載の水田の取水装置。
5. 上記フロートは、上記伝達部材の揺動アームに設けられた調整部材に上下動可能に取付けられ、この調整部材により上記検出水位を調整する請求項１乃至４に記載の水田の取水装置。

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