JP2009060883A - 水田用水位自動調節器 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単に設置でき、安定した水位調節ができ、省エネで、故障しにくいこと。
【解決手段】 用水路の堰板とワンタッチで差し替えが出来る堰アダプタゴムを堰本体に取付、上限下限のフロートスイッチをフロートカバー内に入れフロートカバーに空気抜き穴をもうけ、電池駆動の減速機モーターでスプロケットをかいしチェーンにてシャッター板を上下させ、異物を挟んでもテンションスプロケットとテンションスプリングによりチェーンにたるみを作りチェーンたるみリミットスイッチにより停止し故障しない構造とした。
【選択図】図５

Description

本発明は、設置、撤去が現在使用中の堰き板と差し替えフロートスイッチ装置を水田にさすだけで安定した水位調節ができる、水田用自動水位調節器に関するものである。

従来の技術としては、水路に穴を開け導水管を取付、導水管と直角になる排水口を回転させる事で止水、給水する。又水位検出手段により制御され水位を自動調節されるものがある。（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００７−２８９５９号公報図１

このように、水田の水位を水位検出手段により検出し、制御手段が止水手段を介して給水及び止水させ、水位調節を自動的にできるようにしている。

ところが上記した自動給水装置では、設置するのに水路に改造と、ケーシング体の設置場所の確保が必要であった、又装置自体が大きくなり導水管の駆動にも大きなトルクを必要とするため、太陽電池を用い電源の確保をしている。この為低コストでの製作は難しくなる。

そこで本発明では、水田の取水口堰止め板と差し替えがワンタッチで出来、減速機モーターにより、スプロケット、チェーンを介してシャッター板を上下し給水、止水をする機構と、２個のフロートスイッチと、フロートカバーと空気抜き穴により安定した水位制御が出来、テンションスプロケットとチェ−ンたるみリミットスイッチにより、シャッター下部に物が挟まっても停止し故障しない機構を持つ、水田水位自動調節器を提供するものである。

請求項１記載の本発明では、堰本体に取り付けられた堰アダプターゴム板部を、既設の水路の堰板を外して差し替えるだけで、ワンタッチで設置が出来る構造となっているため、設置にかかる労力と費用がかからない。又フロートスイッチも、くい棒と一体化していて水田の取水口より少し離れた場所に刺すだけで設置完了である。
又当発明は、マイコン等常時電気を消費するパーツが無く、モーターが動作している時だけ電気を消費する構成になっている為省エネで、単３アルカリ乾電池４本で１６００回の開閉が出来る、１日５回開閉したとしても１０ヶ月以上電池交換なしで使うことが出来る、通常水田で水が必要な期間は５ヶ月間なので余裕を見ても１シーズン電池交換無しで使える。

請求項２記載の本発明では、２個のフロートスイッチはフロートカバーの中に入っていて、フロートカバーは円筒形の底なしで、側面又は上部に穴が開いていて、水面があがってくるとフロートカバーの底より水の入った分だけ側面、上部の穴より空気が逃げる、この穴は小さく空気の出入りに時間がかかるため水面が風で波打った場合でも中のフロートはほとんど動かず安定した水位の検出が出来る、又このフロートスイッチは、高さが蝶ねじをゆるめ調整でき上下フロートスイッチの間隔を調整することができる。上下のフロートとも水面に浮いていない場合給水、上下のフロートとも水面に浮いた場合止水となり上下両方のフロートが上下どちらかに同時に動作したときだけ作動する、この機構によりヒステリシスが生じ多少の波打ちでは誤動作しない為安定した水位センサーとして使用することが出来る。

請求項３記載の本発明では、減速機モーターがシャッター板を巻下げるとき、シャッター板の下に流木や石草等の異物を挟んだ場合に、テンションスプロケットがチェーンに引っ張られ、引っ張りバネに打ち勝ち減速機モーター左側のリミットスイッチの当たっているチェーンがたるみリミットスイッチが切れるので減速機モーターは停止し装置を壊さない安全装置となっている。

ワンタッチで設置でき、１シーズン電池交換なしで、風にも影響されにくく、異物を挟んでも故障せず、水田水位自動調節をする目的を最小の部品点数と、シンプルな構造により実現した。

図１の実施例は、用水路の吸水用堰板を外し本発明の水田用自動給水装置と差し替え、水田の土に水位調整用フロート装置をさした状態を示す。
この状態で１８水位下限フロートスイッチと２１水位上限フロートスイッチの両方のフロートが下に下がっている時、図５、１３減速機モーターが回転し１０上部スプロケットを矢印の方向に回転させ７チェーンにより１１チェーン固定金具の固定してある２シャッター板が引き上げられ水路の水が水田へと流れる、２シャッター板は上昇し９シャッター上昇リミットスイッチに当たり停止する。水位が上昇して１８水位下限フロートと２１水位上限フロートの両方のフロートが浮いた時初めて１３減速モーターが逆回転し矢印と反対方向に１０上部スプロケットを回転させ２シャッター板を下降させ３シャッターガイド板に１１チェーン固定金具が当たり尚もモーターが回転するため５テンションスプロケットが持ち上げられ６テンションスプリングが延び８チェーンたるみリミットスイッチの所の７チェーンがゆるみ８チェーンたるみリミットスイッチが切れ１３減速モーターが停止する。

図２の実施例は、１３減速モーターが回転し、１０上部スプロケットが矢印の方向に回転し７チェーンを巻き上げ１１チェーン固定金具が固定されている２シャッター板が上昇して、９シャッター上昇リミットスイッチがＯＦＦし１３減速モーターが停止した状態である。

図３の実施例は、１３減速モーターが回転し、１０上部スプロケットが矢印の方向に回転し７チェーンを巻下げ１１チェーン固定金具を固定している２シャッター板が下降している時、１堰本体との間に異物が挟まった場合１３減速モーターは止まらず、５テンションスプロケットが上昇し、６テンションスプリングが延び７チェーンがチェーンたるみリミットスイッチの部分でたるみ、８チェーンたるみリミットスイッチがＯＦＦし、機器を壊すことなくモーターを停止させることができる安全装置となっている。

図４の実施例は水位調節用フロートスイッチで、水田に１７くい棒を刺しこみ設置します。この状態で水位が１８下限フロートスイッチよりも低い位置にあると、２シャッター板が上昇し水田に給水、水位が上昇し１９フロートカバーの中に水が入り入った体積分の空気が２０下限空気抜き穴より出て１８下限フロートスイッチのフロートが水面に浮き尚水面が上昇し２２上限フロートカバーの中に水が入り、水が入った体積分の空気が２３上限空気抜き穴より出て２１上限フロートスイッチが水面に浮いたとき初めて２シャッター板が下降して止水します、又水位が低下して２１上限フロートスイッチと１８下限フロートスイッチの両方が水から出て浮かなくなった時点で再度給水状態となります。このように１８下限フロートスイッチと２１上限フロートスイッチの両方が同一方向に動かないと２シャッター板が開閉せず、このヒステリシスにより２シャッター板が頻繁に上昇下降を繰り返すハンチング現象を起こすことが無くなります、さらに風による水面の波打ちによるフロートの上下を１９下限フロートカバーと２０下限空気抜き穴又２２上限フロートカバーと２３上限空気抜き穴にて空気の抜けを制限している為フロートカバー内の急激な水位変化を抑制し安定した水位を保つ事が出来る。尚２５下限蝶ネジを緩め２４下限位置決め金具を下げると水田の水深の下限が決まり２７上限蝶ネジを緩め２６上限位置決め金具を上に上げると水田水深の上限が決まる。

本発明に係る水田用自動給水装置を用水路の堰板と差し替え設置した状態を示す斜視説明図。 同水田用自動給水装置のシャッター板が上昇停止した状態を示す正面図 同水田用自動給水装置のシャッター板が下降中異物をはさみ安全装置が働き停止した状態を示す正面図 同水田用自動給水装置のフロートスイッチの斜視説明図 同水田用自動給水装置の全体構成斜視図

符号の説明

１：堰本体
２：シャッター板
３：シャッターガイド板
４：堰アダプタゴム板
５：テンションスプロケット
６：テンションスプリング
７：チェーン
８：チェーンたるみリミットスイッチ
９：シャッター上昇リミットスイッチ
１０：上部スプロケット
１１：チェーン固定金具
１２：電装部品カバー
１３：減速モーター
１４：切り替えスイッチ
１５：乾電池
１６：基板
１７：クイ棒
１８：水位下限フロートスイッチ
１９：下限フロートカバー
２０：下限空気抜き穴
２１：水位上限フロートスイッチ
２２：上限フロートカバー
２３：上限空気抜き穴
２４：下限位置決め金具
２５：下限蝶ネジ
２６：上限位置決め金具
２７：上限蝶ネジ
２８：コネクタ
２９：通信ケーブル
３０：用水路
３１：異物

Claims (3)

1. 水田の取水口堰止め板と差し替えし、電池駆動の減速機モーターで、スプロケット、チェーンにより動力伝達し、シャッター板の上下を行い給水止水をする、水田に刺した２個のフロートスイッチの水位設定によりヒステリシスを持たせた水田の水位自動調節ができ、簡単に設置、撤去ができ、乾電池により１シーズンの運転ができる省エネ型で、シャッター板の下に異物を挟んでも安全装置が働き装置を壊さないことを特徴とする、水田用水位自動調節器
2. 請求項１において、前記２個のフロートスイッチは、円筒形の底なしカバーの中に入っていて上面もしくは側面に空気ぬきの穴があり、各フロートスイッチとも位置決め金具により上下にスライドする構造となっている事を特徴とする水田水位自動調節器
3. 請求項１において減速機モーターにより巻下げられるチェーンは、シャッターと堰本体の間に異物が挟まった場合に負荷がかかり、下部のテンションスプロケットが引っ張りバネの力に勝つ為引き上げられ、スプロケット反対側のチェーンはたるむ、これを検出するチェーンたるみリミットスイッチにより減速機モーターは停止し、装置の破損を防ぐ安全装置となっている事を特徴とする水田水位自動調節器

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