JP2008237135A - Underground irrigation system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、地下灌漑システムに関し、特にたとえば、敷設管で用水を供給し、または地下水を排出することにより、耕作地の地下水位を調整する、地下灌漑システムに関する。 The present invention relates to an underground irrigation system, and more particularly to an underground irrigation system that adjusts the groundwater level of a cultivated land by supplying irrigation water with a laying pipe or discharging the groundwater.
従来の地下灌漑システムの一例が、特許文献1に開示されている。この特許文献1のフロートバルブでは、貯水タンクに給水管が接続され、給水管の先端にバルブ本体が装着されており、バルブ本体内の弁体と貯水タンク内に浮かぶフロートとが連動機構により接続されている。この連動機構により、貯水タンク内の水位変動に応じてフロートが上下動すると、上下動に連動して弁体が給水管を開閉している。
給水管に接続されるポンプを停止した際や、分岐された給水管の本体部を流れる水の流速が急激に大きくなった際に、給水管内が負圧になることがある。このような場合に、特許文献1の従来技術では、給水管の先端開口が貯水タンク内の用水に浸かっているため、負圧により給水管が貯水タンク内の用水を吸い上げてしまう。 When the pump connected to the water supply pipe is stopped, or when the flow velocity of the water flowing through the main body of the branched water supply pipe suddenly increases, the inside of the water supply pipe may become negative pressure. In such a case, in the prior art of Patent Document 1, since the tip opening of the water supply pipe is immersed in the water in the water storage tank, the water supply pipe sucks up the water in the water storage tank due to negative pressure.
それゆえに、この発明の主たる目的は、給水管のサイフォンを防止する、地下灌漑システムを提供することである。 Therefore, the main object of the present invention is to provide an underground irrigation system that prevents siphons in water pipes.
請求項1の発明は、給水管、耕作地に敷設され、給水管から供給された用水を耕作地に給水する敷設管、および給水管内に外気を吸入してサイフォンを防止するサイフォン防止手段を備える、地下灌漑システムである。 The invention of claim 1 includes a water supply pipe, a laying pipe that is laid on the cultivated land, and supplies the irrigated water supplied from the water supply pipe to the cultivated land, and siphon prevention means that sucks outside air into the water supply pipe to prevent siphon. Underground irrigation system.
請求項1の発明では、敷設管(14:実施例において相当する部分を例示する参照符号。以下同じ。)が耕作地(18)に敷設される。この敷設管に給水管(12)から用水が供給され、用水は敷設管を通り耕作地に与えられる。このような地下灌漑システム(10)において、たとえば、給水管内が負圧になった場合、サイフォン防止手段(42、88、92、112、122)が給水管内に外気を吸入することにより、給水管内の気圧が上昇する。この結果、負圧によって給水管が用水や耕作地の地下水などを吸い上げようとする力が弱められて、給水管のサイフォンを防止できる。 In the invention of claim 1, a laying pipe (14: reference numeral exemplifying a corresponding part in the embodiment; the same applies hereinafter) is laid on the cultivated land (18). Water is supplied to the laying pipe from the water supply pipe (12), and the water is supplied to the cultivated land through the laying pipe. In such an underground irrigation system (10), for example, when the pressure in the water supply pipe becomes negative, the siphon prevention means (42, 88, 92, 112, 122) sucks outside air into the water supply pipe, thereby The atmospheric pressure increases. As a result, the negative pressure reduces the force of the water supply pipe to suck up irrigation water, groundwater in the cultivated land, and the like, and siphoning of the water supply pipe can be prevented.
請求項2の発明は、サイフォン防止手段は、耕作地の地下水位より上で給水管に設けられた空気孔を塞ぎ、かつ給水管内の負圧により空気孔を開く吸気弁を含む、請求項1記載の地下灌漑システムである。 The invention of claim 2 is characterized in that the siphon prevention means includes an intake valve that closes an air hole provided in the water supply pipe above the groundwater level of the cultivated land and opens the air hole by a negative pressure in the water supply pipe. The described underground irrigation system.
請求項2の発明では、たとえば、敷設管に繋がる水槽などの中に給水管が挿入されている場合、水槽の水位が耕作地の地下水位と等しくなるが、耕作地の地下水位より上で給水管に空気孔(40)が設けられれば、空気孔は水槽の水面より上方に位置するため、空気孔で給水管の内部と外気とが繋がる。このような空気孔に吸気弁(42、92、112、122)が取り付けられており、給水管内の負圧時に吸気弁は空気孔を開く。このため、給水管内に負圧が発生しても、吸気弁は空気孔を開くことにより、空気孔を通じて外気が給水管に吸い込まれるため、給水管のサイフォンを防止できる。 In the invention of claim 2, for example, when a water supply pipe is inserted in a water tank or the like connected to the laying pipe, the water level of the water tank becomes equal to the groundwater level of the cultivated land, but water is supplied above the groundwater level of the cultivated land. If an air hole (40) is provided in a pipe | tube, since an air hole is located above the water surface of a water tank, the inside of a water supply pipe and external air will be connected by an air hole. An intake valve (42, 92, 112, 122) is attached to such an air hole, and the intake valve opens the air hole at the time of negative pressure in the water supply pipe. For this reason, even if negative pressure is generated in the water supply pipe, the intake valve opens the air hole, so that outside air is sucked into the water supply pipe through the air hole, and siphoning of the water supply pipe can be prevented.
請求項3の発明は、給水管に設けられる水位管理器をさらに備え、水位管理器は、給水管をガイドとして耕作地の地下水位に連動するフロート、およびフロートに連結され、かつフロートが上昇すると給水管の給水口を閉じ、フロートが下降すると給水管の給水口を開く弁体を有し、吸気弁はフロートより上に配置される、請求項2記載の地下灌漑システムである。 The invention of claim 3 further includes a water level manager provided in the water supply pipe, and the water level manager is connected to the float linked to the groundwater level of the cultivated land with the water pipe as a guide, and the float rises. 3. The underground irrigation system according to claim 2, further comprising a valve body that closes the water supply port of the water supply pipe and opens the water supply port of the water supply pipe when the float descends, and the intake valve is disposed above the float.
請求項3の発明では、水位管理器(36)が給水管に設けられ、たとえば、敷設管に繋がる水槽の中に収容される。この水槽の水位が地下水位にほぼ一致し、フロート(38)が水槽の水面に浮かんで耕作地の地下水位に連動するため、水面に浮かぶフロートより上では大気に覆われる。よって、フロートより上に位置する吸気弁は大気中に配置されるため、水位管理器を備えた地下灌漑システムにおいても、給水管内が負圧になった際に吸気弁を通じて給水管に外気を吸入し、給水管のサイフォンを防止できる。 In the invention of claim 3, the water level management device (36) is provided in the water supply pipe, and is accommodated in, for example, a water tank connected to the laying pipe. Since the water level of this aquarium substantially matches the groundwater level, and the float (38) floats on the water surface of the aquarium and is linked to the groundwater level of the cultivated land, it is covered with the atmosphere above the float that floats on the water surface. Therefore, since the intake valve located above the float is placed in the atmosphere, even in an underground irrigation system equipped with a water level controller, outside air is drawn into the water supply pipe through the intake valve when the pressure in the water supply pipe becomes negative. In addition, siphoning of the water supply pipe can be prevented.
なお、フロートより上とは、フロートが浮いている時の地下水位より上を意味し、地下水位設計高さより上の位置を示す。 Note that “above the float” means above the groundwater level when the float is floating, and indicates a position above the design height of the groundwater level.
請求項4の発明は、吸気弁は、弾性材で形成され、給水管の内面に配置され、空気孔の上方に固定され、弾性変形により空気孔を開く、請求項2または3記載の地下灌漑システムである。 The invention according to claim 4 is the underground irrigation according to claim 2 or 3, wherein the intake valve is formed of an elastic material, is disposed on the inner surface of the water supply pipe, is fixed above the air hole, and opens the air hole by elastic deformation. System.
請求項4の発明では、吸気弁(42、112)が弾性材で形成され、かつ給水管の内面で空気孔より上に固定されていると、負圧により吸気弁が弾性変形してめくれ上がり、空気孔が開くため、給水管のサイフォンを防止できる。また、吸気弁の形状がシンプルであり、かつ吸気弁の固定も容易であり、施工性および経済性に優れる。 In the invention of claim 4, when the intake valve (42, 112) is made of an elastic material and is fixed above the air hole on the inner surface of the water supply pipe, the intake valve is elastically deformed by the negative pressure and turned up. Since the air hole is opened, siphoning of the water supply pipe can be prevented. Further, the shape of the intake valve is simple, and the intake valve can be easily fixed, so that it is excellent in workability and economy.
請求項5の発明は、用水を供給する給水管に設けられる水位管理器であって、給水管をガイドとして耕作地の地下水位に連動するフロート、フロートに連結され、かつフロートが上昇すると給水管の給水口を閉じ、フロートが下降すると給水管の給水口を開く弁体、およびフロートより上に設けられ、かつ給水管内に外気を吸入してサイフォンを防止するサイフォン防止手段を備える、水位管理器である。 The invention of claim 5 is a water level controller provided in a water supply pipe for supplying water, and is connected to a float linked to the groundwater level of the cultivated land using the water supply pipe as a guide, and when the float rises, the water supply pipe A water level controller comprising: a valve body that closes the water supply opening of the water supply pipe and opens the water supply opening of the water supply pipe when the float descends; and a siphon prevention means that is provided above the float and sucks outside air into the water supply pipe to prevent siphon. It is.
請求項5の発明では、たとえば、水位管理器が、敷設管に繋がる水槽の中に収容され、水槽の水位が地下水位にほぼ一致する。これにより、フロートが水槽の水面に浮かんで耕作地の地下水位に連動し、フロートより上の吸気弁が大気中にあるため、給水管内に負圧が発生すると、吸気弁を通じて給水管に外気を吸入し、給水管のサイフォンを防止できる。 In the invention of claim 5, for example, the water level manager is accommodated in a water tank connected to the laying pipe, and the water level of the water tank substantially coincides with the groundwater level. As a result, the float floats on the surface of the aquarium and is linked to the groundwater level of the cultivated land, and the intake valve above the float is in the atmosphere, so if negative pressure occurs in the water supply pipe, outside air is drawn into the water supply pipe through the intake valve. Inhalation can prevent siphoning of water pipes.
なお、フロートより上とは、フロートが浮いている時の地下水位より上を意味し、地下水位設計高さより上の位置を示す。 Note that “above the float” means above the groundwater level when the float is floating, and indicates a position above the design height of the groundwater level.
この発明によれば、給水管に外気を吸入するサイフォン防止手段を設けることにより、給水管のサイフォンを防止できる。 According to the present invention, the siphon of the water supply pipe can be prevented by providing the water supply pipe with the siphon prevention means for sucking outside air.
この発明の上述の目的,その他の目的,特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。 The above object, other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of embodiments with reference to the drawings.
図1に示すこの発明の一実施例である地下灌漑システム10は、図1〜図4に示すように、給水管12、敷設管14、排水路16およびサイフォン防止手段を備え、敷設管14で用水を耕作地18に供給し、耕作地18の地下水を排水路16に排出することにより、耕作地18の地下水位を調整するために用いられる。
As shown in FIGS. 1 to 4, the
給水管12は用水を敷設管14に送り供給する管路であって、本管20およびそれから分岐する分岐管22を有し、分岐管22は、本体部24および先端部26を含む。本体部24には、たとえば、複数の直管または可撓管を繋いだ管路、または1本の可撓管が用いられる。先端部26は、直管であり、たとえばSUSなどの金属、または塩化ビニル樹脂などの合成樹脂により形成される。先端部26の一端部分は、本体部24と接続されるための接続部分であって、他端は弁体28を受ける弁座30として用いられ、他端開口は水槽32内に用水を供給する給水口34として利用される。また、給水管12にサイフォン防止手段および水位管理器36が設けられる。
The
サイフォン防止手段は、給水管12内が負圧になった際に給水管12が用水などを吸い上げるサイフォンを防止する手段であって、フロート38および耕作地18の地下水位Wより上、つまり大気中で、かつ給水管12に配置される。サイフォン防止手段の位置は、特に限定されず、給水管12の水平に配管された部分および垂直に配管された部分のいずれでもよいし、また、本体部24および先端部26のいずれでもよいが、先端部26、特に給水口34にできるだけ近い部分がよい。これは、給水口34に近い部分を早く大気開放すれば、給水口34から逆流する水の浸入を防げるからである。また、サイフォン防止手段は、図5〜図8に示す空気孔40および吸気弁42を含む。
The siphon prevention means is a means for preventing siphon that the
空気孔40は、外気を給水管12内に引き込むために給水管12に開けられた孔であり、給水管12の管壁を貫通する。たとえば、3つの貫通孔が軸方向に間隔を隔てて給水管12に設けられ、この内の上の2つの貫通孔は吸気弁42を固定するための受孔44として用いられ、残る下の1つの貫通孔は空気孔40として用いられる。
The
吸気弁42は、通常時に空気孔40を塞ぎ、かつ給水管12内の負圧時に空気孔40を開くものであって、給水管12の内側に配置され、空気孔40より上で固定されて、弾性材などで形成され、弁部46および突起48を含む。弁部46は給水管12の内面上に位置し、弁部46は長方形状の平板で、たとえば2つの突起48を含む。弁部46の幅は空気孔40の直径より大きく、弁部46の長さは2つの受孔44および空気孔40を覆う長さに設定される。突起48は受孔44に嵌まって、吸気弁42を給水管12に固定するために用いられ、吸気弁42の上部に配置される。突起48の径は、受孔44に嵌まり、かつ受孔44から抜け出さない大きさに設定され、突起48の長さは給水管12の管壁の厚みと同じまたはほぼ同じに設定される。
The
これにより、上の2つの受孔44に突起48を挿入して吸気弁42を給水管12に固定すると、弁部46の下部が垂直方向の下側に延びて、空気孔40を塞ぐ。そして、弁部46の下部は、給水管12内の負圧時に気圧差などにより、弾性変形して空気孔40を開く。
As a result, when the
図2〜3および図9〜図11に示すように、水位管理器36は、水槽32内に収容され、水槽32内の水位に応じて用水の供給を調整するものであって、分岐管22に設けられ、分岐管22の周囲に配置される軸固定具50およびフロート38を有する。
As shown in FIGS. 2 to 3 and FIGS. 9 to 11, the
水槽32は、人工の水槽、配管および井戸などの竪穴、ならびにため池など、貯水部であって、たとえば、敷設管14の立ち上げられた部分、つまり縦管部が水槽として用いられる。
The
軸固定具50は、分岐管22に装着され、端部が水槽32の内面に沿って、分岐管22が傾くことを防止するものであって、たとえば平板で形成される。軸固定具50は、ポリ塩化ビニルなどの合成樹脂で形成され、図4に示す挿通孔52を含む。挿通孔52は、分岐管22が挿通される孔であって、軸固定具50の中央またはほぼ中央に配置される。そして、この挿通孔52に通された分岐管22に軸固定具50がねじなどによって固定される。また、軸固定具50の端部が水槽32の内面に沿うように、端部は弧状などに形成され、軸固定具50の長さは水槽32の内径より少し小さく設定される。さらに、2つの軸固定具50はそれぞれ分岐管22の上部および下部に取り付けられ、これらは互いに直角に交わるように配置される。この上側軸固定具50は長さ調整部54を含む。長さ調整部54は、軸固定具50の長さを微調整するものであって、ボルトなどが用いられる。長さ調整部54は、上側軸固定具50の側面に向かって取り付けられ、長さ調整部54を回転させて、軸固定具50の側面から突出する長さを変えることにより、軸固定具50の長さは調整される。
The
フロート38は、給水口34の上方に配置されて、水槽32内の水面に浮かび、水槽32内の水位変動に応じて上下動する浮標であり、塩化ビニル、ポリプロピレンまたはポリエチレンなどの合成樹脂を用いて、中空成形などにより形成される。この合成樹脂は適宜選択される。また、フロート38は、たとえばリング状であって、その中心に貫通孔56を含む。フロート38が水槽32の内面に接触することを防止するために、フロート38の直径は水槽32の内径より小さく設定される。フロート38の高さはフロート38の必要な浮力、つまり弁体が給水口34を塞ぐ力に応じて設定される。
The
貫通孔56は、分岐管22、特に先端部26が通る部分であり、フロート38を軸方向に貫通する。貫通孔56の直径は、分岐管22に沿ってフロート38が移動可能なように、分岐管22の外径より少し大きく設定される。
The through
また、フロート38は、2つのフロートリンク部58をさらに含む。フロートリンク部58は、塩化ビニル、ポリプロピレンまたはポリエチレンなどの合成樹脂の板状体で形成される。2つのフロートリンク部58は、それらの間に貫通孔56を挟んで、フロート38の下面に溶接などにより接合される。そして、このフロートリンク部58にリンク機構60が接合され、フロート38はリンク機構60を介して弁体28と連結される。
The
図9〜図11に示すように、弁体28は、給水口34の下方に配置されて、弁座30に当接して、給水口34を塞ぐものであり、フロート38が上昇すると給水口34を閉じ、かつフロート38が下降すると給水口34を開くことにより給水口34から供給される用水の量を調整するために用いられる。この弁体28は、当接部63a、座部63b、角度調節部64および弁体リンク部62を有する。当接部63aは、円盤状であって、その表面に当接面63cを含む。当接部63aは、当接面63cが弁座30に隙間なく接触するように、エチレンプロピレンゴムなどの弾性材、または合成樹脂などで形成される。当接面63cは、弁座30に当接し、給水口34を塞ぐ平らな面であって、給水口34に向かい合い、かつ弁座30に対して平行に配置される。座部63bは、当接部63aを支持する部分であり、塩化ビニル樹脂などの合成樹脂、またはSUSなどの金属を用いて円盤状に形成され、当接部63aの裏面に当接部63aと重ねて配置される。当接部63aおよび座部63bの直径は、弁座30に当たる大きさであり、弁座30の直径、つまり分岐管22の先端の外径より大きく設定される。また、弁体28は、角度調節部64を介して弁体リンク部62に接続される。
As shown in FIGS. 9 to 11, the
角度調節部64は、当接部63aおよび座部63bを支持すると共に、弾性変形などにより当接面63cの角度を調節するものとして、座部63bと弁体リンク部62との間に配置され、当接部63aおよび座部63bと共に弁体リンク部62にボルトなどで固定される。角度調節部64は、エチレンプロピレンゴムなどの弾性材、または合成樹脂などを用いて、円盤状または円筒形状に形成される。そして、角度調節部64の直径は、当接部63aおよび座部63bが傾くために、当接部63aおよび座部63bの直径より小さく設定される。角度調節部64の硬度は、小さ過ぎると、角度調節部64が当接部63aおよび座部63bを支持する力が弱くなり、当接面63cが弁座30に隙間なく当接することができなくなり、一方、大き過ぎると、角度調節部64が変形しにくくなるため、弾性変形して当接面63cの角度を適切に調節することができなくなることにより、支持力および弾性を考慮して適宜設定される。
The
弁体リンク部62は、当接部63a、座部63bおよび角度調節部64を支持しながら、これらをリンク機構60に連結するものであり、SUSなどの金属または合成樹脂などを用いてU字状に形成される。弁体リンク部62の両端はリンク機構60に接続され、弁体リンク部62の中央に当接部63a、座部63bおよび角度調節部64が取り付けられる。
The valve body link
リンク機構60は、フロート38の動きを弁体28に伝え、フロート38の上下動と弁体28が給水口34を開閉する動きとを連動させるものであって、第1節68、第2節70および第3節72を有する。リンク機構60は、2本の第1アーム74、2本の第2アーム76および2本の第3アーム78を含み、第1アーム74、第2アーム76および第3アーム78は、それぞれSUSなどの金属または合成樹脂などを用いて平棒などで形成される。第1アーム74に第1節68が設けられ、第2アーム76に第2節70が設けられ、第3アーム78に第3節72が設けられる。第1節68と第2節70との間の長さは、第2節70と第3節72との間の長さより長く設定される。また、2本の第1アーム74はそれぞれの上端部でピン接合され、各第1節68の下端部は第2アーム76の上端部とピン接合され、2本の第2アーム76は互いに交差して、各第2アーム76の下端部は第3アーム78の上端部とピン接合され、さらに、2本の第3アーム78の下端部はピン接合される。これにより、2つの菱形部分が設けられ、上側の菱形部分は下側の菱形部分より大きく形成される。また、各接合部はピン接合されることにより、各アーム68、70、72は回転可能に接合されるため、各菱形部分は変形可能であって、図9および図11に示すように、各菱形部分の対角線の長さが伸縮する。
The
第1節68はフロートリンク部58を介してフロート38がピン接合される、フロート38との連結節である。第2節70は弁体リンク部62を介して当接部63aなどがピン接合される、弁体28との連結節である。第3節72は軸固定具50と共に分岐管22がピン接合される、分岐管22との連結節である。
The first joint 68 is a connection joint with the
これにより、2つのリンク機構60はそれぞれ分岐管22および弁体28などを間に挟んで配置され、フロート38、分岐管22および弁体28に連結される。そして、図9に示すように、分岐管22に沿ってフロート38が下がれば、それに伴い弁体28も下がり、弁体28が給水口34を開く。反対に、図11に示すように、分岐管22に沿ってフロート38が上がれば、それに伴い弁体28も上がり、弁体28が給水口34を閉じる。
Thus, the two
また、図4および図10に示すように、水位管理器36は指挟み防止カバー80を備え、指挟み防止カバー80がリンク機構60の前面に取り付けられる。指挟み防止カバー80は、菱形部分の中に指が入り、リンク機構60が伸縮した際に、指がリンク機構60で挟まれることを防止するカバーである。指挟み防止カバー80はエチレンプロピレンゴムなどで形成され、その大きさは、リンク機構60、特に菱形部分を覆う大きさに設定される。
As shown in FIGS. 4 and 10, the
そして、水位管理器36は、先端部26に本体部24を接続し、弁体28が弁座30に当接した状態でフロート38が所定の水位設定値に位置するように設定してから、長さ調整部54を調整して給水管12を水槽32に固定することにより、水槽32の中に設置される。
Then, the
図2に示す排水路16は耕作地18の過剰な地下水を排出するための水路であって、水位設定器82に接続される。
A
水位設定器82は、耕作地18の地下水位Wを設定するものであり、外管部84および内管部86を備える。外管部84は、垂直方向に配置され、その下端に底を有し、その上端は開口して、上端開口に蓋が開閉可能に装着される。上端開口は蓋を開けることにより、地下灌漑システム10の点検口として用いられる。外管部84の下流側側面に排水路16が接続され、外管部84の中に内管部86が配置される。
The
内管部86は、垂直方向に配置され、両端は開口し、下端開口は継手などを介して敷設管14に接続される。内管部86の高さは、その上端が耕作地18の地下水位設定値Sに位置するように設定される。
The
敷設管14は、給水管12からの用水を耕作地18に供給し、かつ耕作地18の地下水を排出する有孔管などである。敷設管14は、多数の細孔を含み、耕作地18に敷設され、水槽32と水位設定器82との間に複数の敷設管14が接続される。これにより、敷設管14は、水槽32の水位および水位設定器82の水位を耕作地18の地下水位Wに連動させる。
The laying
このような地下灌漑システム10において、図2に示すように、耕作地18の地下水位Wが地下水位設定値Sより低い場合、水槽32の水位は地下水位Wと同じ高さになり、フロート38は地下水位設定値Sより下がり、それに伴いリンク機構60が縮んで弁体28が下降して、給水口34が開く。この給水口34から用水が水槽32に供給されて、用水は敷設管14を通り、敷設管14の多数の細孔から耕作地18に供給される。
In such an
一方、図3に示すように、耕作地18の地下水位Wが地下水位設定値Sと同じまたはそれより高い場合、水槽32の水位が地下水位Wと連動して地下水位設定値Sと同じまたはそれより高くなり、それに伴ってフロート38も地下水位設定値Sと同じまたはそれより上がる。フロート38が上昇すると、リンク機構60が伸びて弁体28が上がり、弁体28が弁座30に当たって、給水口34を塞ぎ、用水の供給が停止される。
On the other hand, as shown in FIG. 3, when the groundwater level W of the cultivated
また、耕作地18の地下水位Wが地下水位設定値Sより高いと、耕作地18の地下水は敷設管14に流入し、敷設管14を通って内管部86へ流れ、内管部86の上端開口から外管部84へ溢れ出して、外管部84から排水路16を介して排水路78へ排出される。
In addition, when the groundwater level W of the cultivated
そして、地下灌漑システム10において給水管12内が負圧になった場合、給水管12の中と外との気圧差で吸気弁42の下部が弾性変形してめくれ上がり、空気孔40が開くことにより、給水管12内に外気を吸入し、給水管12内の気圧が上昇する。この結果、負圧によって給水管12が用水や耕作地18の地下水などを吸い上げようとする力が弱められて、給水管12のサイフォンが防止される。
When the inside of the
しかも、気圧差だけでなく、負圧により給水管12を水が逆流すれば、この逆流する水圧により吸気弁42が弾性変形してめくれ上がり、空気孔40が開いて、給水管12のサイフォンが防止される。
Moreover, if the water flows back through the
また、敷設管14に繋がる水槽32では、水槽32内の用水に泥や土などのごみが混ざっているが、サイフォンが防止されると、ごみが給水管12に浸入することがなく、給水管12に設けられる弁などの不具合が防止される。
Further, in the
特に、耕作地18の地下水位およびフロート38より上で分岐管22に空気孔40を設けると、水槽32の水面より上方、つまり大気中に空気孔40および吸気弁42が配置される。このため、給水管12内が負圧になった際に、吸気弁42が空気孔40を開けば、空気孔40により分岐管22の内部と外気とが繋がることで、確実に吸気弁42を通じて分岐管22に外気を吸入し、給水管12のサイフォンを防止できる。
In particular, when the
このような吸気弁42の形状はシンプルであり、かつ突起48を受孔44に嵌めるだけで吸気弁42を容易に固定できるため、施工性および経済性に優れる。
The shape of the
なお、サイフォン防止手段は、給水管12内が負圧になった際に給水管12が用水などを吸い上げることを防止する手段であれば、図5の吸気弁42および空気孔40に限定されず、従来の吸気弁などを用いることもできるし、吸気弁に代え従来の逆止弁を用いることもできる。
The siphon prevention means is not limited to the
また、図12に示す吸気管88をサイフォン防止手段として用いることもできる。この吸気管88は、先の曲がった細管であって、給水管12より上に配置される。分岐管22の管頂に空気孔40が設けられ、そこに吸気管88の基端が接続され、そこから吸気管88は立ち上がる。この吸気管88は給水管12より上に配置され、給水管12から上方に延びることにより、給水管12を流れる用水が吸気管88に流入し吸気管88の先端開口から漏れ出さず、かつ給水管12内が負圧になった場合は吸気管88の先端開口および空気孔40から給水管12へ外気を取り入れるため、給水管12のサイフォンを防止できる。なお、この吸気管88の先が曲がっているが、曲がっていなくてもよい。
Moreover, the
これと別のサイフォン防止手段として、図13に示す吸気弁92を用いることができる。この吸気弁92は、蓋部94および弁部96を有し、蓋部94は円筒形状の側面98、側面98の一端に設けられる上面100、および他端に設けられる鍔102を含む。側面98の内径は、給水管12に設けられる空気孔40の径より大きく設定される。上面100は貫通孔104を含み、鍔102は側面98の他端から径方向の外側に広がる。また、弁部96は軸部106に接続され、空気孔40の径より大きな円盤形状で形成され、軸方向に貫通する通気孔108を複数有する。軸部106は中空円筒形状であって、端部通気孔110aおよび複数の側部通気孔110bを有する。この軸部106が貫通孔104に通されて、弁部96が空気孔40に向かい合うように配置される。このような吸気弁92は、給水管12の外面に鍔102を当ててボルトなどにより固定され、弁部96が上面100に当たると、弁部96が側部通気孔110bを塞ぎ、一方、弁部96が空気孔40側にあると、端部通気孔110a、軸部106の中および側部通気孔110bが通じて、空気孔40は開く。そして、給水管12に用水が流れている場合、その用水の水圧により弁部96は上面100に押し付けられて、側部通気孔110bが閉じられ、一方、給水管12内に負圧が発生すると、気圧差により弁部96が空気孔40側に移動し、空気孔40を開いて、給水管12が大気開放されてサイフォンが防止される。
As another siphon prevention means, an
また、図14に示す吸気弁112をサイフォン防止手段に用いることもできる。この吸気弁112は弾性材で形成され、係止部114および弁部116を有し、この固定に固定具118が用いられる。係止部114は、受孔120の内面に沿う部分114aと給水管12の外面に沿う部分114bとを含み、弁部116は長方形状の板状体で形成され、給水管12の内面上に配置される。固定具118は、吸気弁112を固定および空気孔40の止水に用いられ、弾性材など変形可能であって止水性を有するもので形成され、頭部を含む。この吸気弁112を用いる場合、給水管12にたとえば受孔120および空気孔40を開け、給水管12の外側から係止部114を受孔120に挿入し、受孔120の縁に掛けてから、給水管12の外側から上の受孔120に固定具118を挿入して、吸気弁112を給水管12に固定する。この状態で、弁部116は空気孔40を覆って閉じる。一方、給水管12内が負圧になると、図15に示すように、気圧差や、給水管12を逆流する水の水圧で弁部116がめくれ上がり、空気孔40が開いて、サイフォンが防止される。
Moreover, the
さらに、図16に示す吸気弁122をサイフォン防止手段に用いることもできる。この吸気弁122は、短管124に取り付けられた弁部126およびヒンジ128を有する。短管124は、空気孔40に通ずる通気孔130を含み、給水管12に挿入されてボルトなどにより給水管12に固定される。弁部126は、角柱を斜めに切断した形状に形成され、弁部126の底面に止水シート132が取り付けられる。弁部126の上にヒンジ128が配置され、このヒンジ128で弁部126の側面と短管124とが接続される。これにより、給水管12において用水が下に向かって流れると、用水が弁部126の側面に当たって、水圧でヒンジ128が開くため、止水シート132が給水管12の内面に当たり、弁部126が空気孔40を塞ぐ。一方、給水管12内の負圧により給水管12に水が逆流すると、図17に示すように、逆流水が斜面に当たり、水圧でヒンジ128が閉じることにより、弁部126が倒れて、空気孔40が開き、サイフォンが防止される。
Furthermore, the
上記実施例で示した吸気弁は、耕作地へ給水する給水管のほかに、公園、歩道や中央分離帯などの緑地帯へ給水する給水管にも使用することができる。 The intake valve shown in the above embodiment can be used not only for a water supply pipe for supplying water to a cultivated land but also for a water supply pipe for supplying water to a green zone such as a park, a sidewalk or a central separation zone.
図18に示すこの発明の一実施例である水位管理器36は、図1に示す水位管理器36とほぼ同じであり、共通する部分については同じ番号を付して、その説明を省略する。
A water
水位管理器36は、用水を供給する給水管12の分岐管22に設けられ、フロート38、弁体28、およびサイフォン防止手段を備える。サイフォン防止手段は、図5〜図8に示した空気孔40および吸気弁42であって、フロート38より上の先端部26に設けられる。ただし、これらの位置はフロート38より上の分岐管22であれば特に限定されず、本体部24に空気孔40および吸気弁42を設けることもできる。また、サイフォン防止手段は、吸気弁42に限定されず、図12〜図17に示す吸気弁92、112、122でもよく、またその他の形態のものであってもよい。
The
たとえば、この水位管理器36が敷設管に繋がる水槽の中に収容されると、水槽の水位が地下水位にほぼ一致し、フロート38が水槽の水面に浮かんで給水管12をガイドとして耕作地の地下水位に連動する。これにより、フロート38に連結された弁体28はフロート38が上昇すると給水管12の給水口を閉じ、反対にフロート38が下降すると給水管12の給水口を開く。そして、フロート38より上の空気孔40および吸気弁42は大気中に位置し、給水管12内に負圧が発生すると、吸気弁42を通じて給水管12に外気を吸入し、給水管12のサイフォンを防止する。
For example, when the
なお、上記全ての実施例において、フロート38より上とは、フロート38が浮いている時の地下水位より上を意味し、地下水位設計高さより上の位置を示す。
In all the embodiments described above, “above the
さらに、上で挙げた角度や寸法の具体的数値はいずれも単なる一例であり、必要に応じて適宜変更可能である。 Furthermore, the specific numerical values of the angles and dimensions mentioned above are merely examples, and can be appropriately changed as necessary.
また、水位管理器の実施例において指挟み防止カバー80を用いたが、これを用いなくてもよい。
Further, although the finger pinching
さらに、図2、図3、図9および図11において、リンク機構60などがわかりやすいように、便宜上指挟み防止カバー80を表していない。
Furthermore, in FIG. 2, FIG. 3, FIG. 9, and FIG. 11, the finger pinching
10…地下灌漑システム
12…給水管
14…敷設管
18…耕作地
28…弁体
34…給水口
36…水位管理器
38…フロート
40…空気孔
42、92、112、122…吸気弁
88…吸気管
DESCRIPTION OF
Claims (5)
耕作地に敷設され、前記給水管から供給された用水を前記耕作地に給水する敷設管、および
前記給水管内に外気を吸入してサイフォンを防止するサイフォン防止手段を備える、地下灌漑システム。 A water supply pipe for supplying water,
An underground irrigation system comprising: a laying pipe that is laid on a cultivated land and that supplies water supplied from the water supply pipe to the cultivated land; and a siphon prevention means that sucks outside air into the water supply pipe to prevent siphon.
前記水位管理器は、前記給水管をガイドとして前記耕作地の地下水位に連動するフロート、および前記フロートに連結され、かつ前記フロートが上昇すると前記給水管の給水口を閉じ、前記フロートが下降すると前記給水管の給水口を開く弁体を有し、
前記吸気弁は前記フロートより上に配置される、請求項2記載の地下灌漑システム。 A water level manager provided in the water supply pipe;
The water level controller is connected to the float linked to the groundwater level of the cultivated land with the water supply pipe as a guide, and closes the water supply port of the water supply pipe when the float rises, and the float descends A valve body that opens the water supply port of the water supply pipe;
The underground irrigation system according to claim 2, wherein the intake valve is disposed above the float.
前記給水管をガイドとして耕作地の地下水位に連動するフロート、
前記フロートに連結され、かつ前記フロートが上昇すると前記給水管の給水口を閉じ、前記フロートが下降すると前記給水管の給水口を開く弁体、および
前記フロートより上に設けられ、かつ前記給水管内に外気を吸入してサイフォンを防止するサイフォン防止手段を備える、水位管理器。 A water level controller provided in a water supply pipe for supplying water,
A float linked to the groundwater level of the cultivated land with the water pipe as a guide,
A valve body connected to the float and closing the water supply port of the water supply pipe when the float is raised, and opening the water supply port of the water supply pipe when the float is lowered; and provided above the float and in the water supply pipe A water level controller comprising siphon prevention means for inhaling outside air to prevent siphon.
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