JP2012143201A - ２段式潅水装置 - Google Patents

Abstract

【課題】川、溜池、水道水、雨水等の水源から導いた水流をゆっくり貯水し、所定水量宛に貯水して一気に排水する装置であって、電力制御不要の貯水⇔排水装置を課題とする。
【解決手段】応用分野としては、自動潅水装置の貯水、排水を２段構えで行う。端部に排水口を備え、胴体部が支軸された鹿威し形態の第１貯水容器に、水源から導いたポンプ揚水や水道水を直接注水し、所定水量溜めて一気に排水させる第1貯水手段と、第１貯水手段の排水を受ける第２貯水手段のタンクとを用意する。
該タンクは、貯水が所定水量に達した際、タンクから一気に排水されるサイフォンタンクであって、第２貯水手段が前記第１貯水手段の複数回の排水を受ける態様により起爆水として用い、水位制御、電磁バルブ等の複雑な電気制御装置を用いることなく開ループによる自動潅水装置の実現を図る。
【選択図】 図７

Description

本発明は、水源から導いた細い水流を第１貯水手段に溜めて排水し、さらに、第２貯水手段の貯水タンクが前記排水を受けて、所定水量毎、一気に排水を行うようにした電力制御不要とした２段式潅水装置である。

例えば、本発明の具体的応用分野としては自動潅水装置が考えられる。自動潅水装置は、農家の野菜栽培、ビニールハウスでの作物栽培、家庭園芸などに近年普及が図られつつある。自動潅水装置は、特に干ばつ時や水源に恵まれない立地条件下の地域や零細農家では、不可欠なツールであるが該灌漑や潅水装置は、システムのコスト課題とともにシステム維持費などが負担課題になって普及の大きな支障となっている。
自動潅水装置の構成要部は貯水タンクであり、家庭菜園用として５〜１００Ｌ、営農用としては１００〜５００Ｌの貯水タンクが要望される。そこで、該貯水タンクの重要課題は、複雑化することなく簡単構成の貯水装置であって「貯水タンクは、所望水量の貯水に伴い一気に排水する機能」を具備するもので、該貯水タンクの低コスト装置が強く要望されている。

水源から導いた細い水流を大型タンクに溜め、所定量の水量にして一気に排水させる構成手段として、最初に誰しも考える貯水装置はサイフォン（サイホン／Ｓｉｐｈｏｎとも記述する）タンクがあり、逆Ｊ字管サイフォンとして広く知られている。
非特許文献１の“図解 古代・中世の超技術３８ 小峯龍男 講談社ブルーバックス「戒めの盃」古代ギリシャ（Ｂ．Ｃ．１世紀ころ）”には、へロンが考案したとされるサイフォン原理の基本形をなす「戒めの盃」と称する装置が図解掲載されている。

例えば、特許文献１：第３７８７６２８号公報の図１には貯水タンク３０としてサイフォン原理に基づいた貯水タンクの適用実施例が記載開示され、他特許文献にも類似構成装置が記載されている。
一方、特許文献２の特開２００９−６９７１９号公報は本出願人と同一人によるサイフォン式コップを改良した構造発明に関し、本願書図面のサイフォンタンク（以下の説明では、サイフォンタンクのことを単に、Ｓタンクと称して説明することもある）として同特許文献２に開示されている一部構造図面を転記して用いている。

しかし、リッター単位（数Ｌ以上）の少し大型で形成したＳタンクでは、タンクへの注水を続けてもサイフォンは一向に立ち上ることなく、所謂、垂流しの状態になるのであり、その結果、自動潅水装置の要部を占める貯水タンクとしてＳタンク構造を掲載した特許文献は多く見受けられるが、製品に具現化されたものはないのである。
そこで、本願発明の２段式潅水装置の第一目的は、水利用の自動潅水装置を始めとして、浄水装置や海水を真水に変換する際の淡水化装置などの各種分野への応用展開も可能なサイフォン原理に基づく課題解消したＳタンクを提案するものである。
そして、本願発明の２段式潅水装置の第二目的は、具体的実施例として自動潅水装置への応用を課題としたもので、下記関連文献に開示されている自動潅水装置に導入置換可能なＳタンクを課題とし、従来公知技術との構成差異、効果等についても以下に関連記載する。

特許文献１の特許第３７８７６２８号公報の図３に開示されている実施例潅水装置が、非特許文献２に具体的論文内容で掲載され、非特許文献３には前記特許文献１、非特許文献２と関連して製品化された自動潅水装置のカタログ資料として公表されており、該非特許文献３のカタログ図面に関して忠実に転記掲載させて貰ったのが図８である。
説明の便宜上から、図９の自動潅水装置内の構成要部をなす拍動タンク８を主体とした関連公知技術に対して、本願発明の２段式潅水装置を置換適用した場合の具体的実施例を示したのが図７である。従って、ソーラーパネル付属電源の制御装置に対して図９、図７の両図面を一見比較することで、公知技術の閉ループ制御に対する本願２段式潅水装置適用時の開ループシステムによる簡素化効果、本発明が狙いとする構成要点は明らかに理解されるものと思われる。
以下、先ず前記文献に掲載されている発明要部について非特許文献３（ソーラー自動潅水システム／ソーラーパルサー概要：カタログ引用）から引用転記した図９に基づいて概説する。

図９の間欠式自動潅水装置ではソーラーパネル１により、日射量に応じて得られるソーラーエネルギーで水源からの水を汲み上げ、一旦、拍動タンク８に導いて所定水量貯水する。太陽光が強い日は早く溜まるが、雨天の日や夜間には殆ど潅水されないことになる。そして、拍動タンク８に水位スイッチ(満)５の高さまで水位が上がると、スイッチ５から拍動バルブ制御装置２へ信号が送られ、それに伴なって拍動バルブ７が開き、拍動タンク内の水がバルブ７から点滴チューブ９へと一気に流れ出す。そして、拍動タンク８から水が流れ出して水位が水位スイッチ(空)６まで下ると、スイッチ６から拍動バルブ制御装置２へ信号が送られ、拍動バルブが閉じられる。以上が全て電力利用の閉ループ制御に基づいて行われるようにした装置構成である。
因みに、実施例の貯水量は１００〜３００Ｌ、拍動バルブが開いた際の流量は２０〜４０Ｌとされている。

一方、特許文献３の特開平８−５６５０８号公報には、本願発明の第１貯水手段の一時貯水部３として、鹿威し形態としたものを植木鉢に取付けてバケツ１の水源から鉢４に水遣りするように構成したものが示されている。
特許文献４の特開２０００−８３４９７号公報には、サイフォン原理を用いた構成として栽培容器１５にＰＥＴボトル１１を逆さにした状態とした自動潅水器が示されている。それらは、何れも盆栽鉢担体用を対象としており、他にはプランター栽培容器担体を対象とした自動潅水式プランターが特許文献５特開平１０−３３０７４号公報に示されている。

特許第３７８７６２８号公報 特開２００９−６９７１９号公報 特開平８−５６５０８号公報 特開２０００−８３４９７号公報 特開平１０−３３０７４号公報

図解 古代・中世の超技術３８ 小峯龍男 講談社ブルーバックス「戒めの盃」古代ギリシャ Ｂ．Ｃ．１世紀頃（４６〜５３頁） 「自動噴水盃」古代ギリシャＢ．Ｃ．１世紀ころ（５４〜５７頁） 日射制御型拍動自動潅水装置で肥料を削減 (独)農研機構 近畿 中国四国農業研究センター広域農業水系保全研究チーム（兼任）吉川弘恭 ソーラー自動潅水システムソーラーパルサー概要 (有)プティオ （カタログ資料からの引用）

しかし、後述するように特許文献１に記載されている潅水装置用としてサイフォン原理による公知技術で数Ｌ以上のＳタンクを製作した場合のサイフォンは、１００％機能しないのであり、前記特許文献１の実施例図１のサイフォンが作動しないことが本願説明で明らかになる。（なお、参考までに特許文献１中に図１の説明として段落番号００２７などに…「逆Ｕ字管５１を利用してサイフォン原理…」の説明がなされているが、サイフォンは逆「Ｕ」字型ではなく正しくは逆「Ｊ」字型であり、蛇足ながら指摘させて頂く）

本願発明の２段式潅水装置は、第一目的はＳタンクにおける課題に鑑みサイフォン原理に基づいた大型タンクを貯水用タンクとして実施する際の構成を課題とし、第二目的は具体的実施例として自動潅水装置への適用を課題とする。

前記特許文献１の特許第３７８７６２８号公報、非特許文献２の論文、及び、該発明構成で具現化された製品の非特許文献３からのカタログを引用掲載した前記図９に基づいて説明する。自動潅水装置（製品名：ソーラーパルサー）の主要構成部は、拍動タンク８（心臓の鼓動の如く排水）に対して、タンク内上下に二つの水位スイッチ５、６(フロー)スイッチ、拍動バルブ７（電磁バルブ）、それらを制御する拍動バルブ制御装置２によって構成されており、該主要部が製造コストの最も大きな部分を占めるとされている。
電磁バルブ機構は、夕方や曇天等の電源事情による開閉トラブルや、ゴミ詰り、汚れトラブルも多く、現行システムはコスト課題とともに維持メンテナンスなどにも多くの課題が指摘されている模様であり、本願発明の第二目的は具体的実施例として前記図８の従来装置における拍動タンク８を本願発明の２段式潅水装置で置換する実施例を課題とする。

前記課題を解決するため、本発明に係る２段式潅水装置は下記第１〜第７発明のように構成する。
第１発明の２段式潅水装置では、潅水装置における貯水手段を下記のように形式する。即ち、端部に排水口を備えるとともに胴体部がシーソー動作される形態で支軸構成した第１貯水手段であって、該第１貯水手段に水源から導いた流水を直接注水するようにしたこと、前記第１貯水手段が所定水量に達した際に該排水口から一気に排水されるようにしたこと、前記第１貯水手段からの排水を受けて貯水する第２貯水手段を備えたこと、而して、前記第１貯水手段と第２貯水手段とを具備して構成したことを特徴とする２段式潅水装置（図４〜図７の実施例１〜実施例３）である。

第２発明の２段式潅水装置は前記第１発明において、
前記第１貯水手段は、前記 水源から導いた水流の直接注水に伴って前記第１貯水手段への注水が所定水量に達すると同時に、前記第１貯水手段における前記支軸構成した容器の貯水が瞬時に移動され、該排水口から一気に排水されるようにしたこと、前記第２貯水手段は、該貯水手段への注水に伴う貯水が所定水量に達した際にサイフォン原理に基づき、底部に設けた排水口から排水されるようにしたサイフォンタンクとしたこと、前記第１貯水手段への継続的直接注水とともに、前記第１貯水手段が所定周期毎に間欠排水が繰り返され、該排水が前記第２貯水手段のサイフォンタンクへと導かれて前記第２貯水手段への貯水量が所定量に達するまで注水が繰り返し行うようにしたこと、而して、前記第２貯水手段が前記第１貯水手段から複数回の排水を受け、第２貯水手段のサイフォンタンクが所定水量に達した時点で該底部の排水口から、一気に排水されるように構成したことを特徴とする２段式潅水装置（図４、図５の実施例１、実施例２）である。

第３発明の２段式潅水装置は前記１発明において、
前記第１貯水手段は、端部に排水口を備えるとともに胴体部がシーソー動作する形態で支軸構成した第１貯水手段であって、第１貯水手段を鹿威し形態で形成したこと、前記鹿威し形態の第１貯水手段に水源から導いた流水を直接注水するようにしたこと、前記鹿威し形態の第１貯水手段が所定水量に達すると同時に、該排水口から一気に排水を行うように形成したこと、前記第１貯水手段からの排水を受けて貯水する第２貯水手段を備えたこと、而して、前記第１貯水手段と第２貯水手段とを具備して構成したことを特徴とする２段式潅水装置（図４〜図７の実施例１〜実施例３）である。

第４発明の２段式潅水装置は前記１発明において、
前記第１貯水手段は、前記水源から導かれた水流の直接注水に伴って前記第１貯水手段への注水が所定水量に達すると同時に、前記支軸構成した前記第１貯水手段の容器内の貯水が瞬時に移動され、該排水口から一気に排水されるようにしたこと、前記第２貯水手段は、貯水容器が一回毎の排水を受け入れるように形成した貯水タンクであって、該底部に排水口を備えたこと、而して、前記第１貯水手段からの排水を前記第２貯水手段の前記貯水タンクへの注水と同時に、前記貯水タンクの排水口から排水されるようにした構成を特徴とする請求項１に記載の２段式潅水装置（図６の実施例３）である。

第５発明の２段式潅水装置は前記第１発明において、
前記水源から前記第１貯水手段へと導かれる水源が下記のように形式してなる。即ち、川、溜池、水道水、雨水等の水源から導くとともに、水流時間や供給水量が設定できるようにした自動潅水セットから前記第１貯水手段に直接注水するようにしたこと、ソーラーパネル電源で揚水ポンプを駆動し、水源からの揚水を前記第１貯水手段に導いて直接注水するようにしたこと、而して、前記第１貯水手段と前記第２貯水手段とで構成したことを特徴とする２段式潅水装置（図４〜図７の実施例１〜実施例３）である。

第６発明の２段式潅水装置は前記１発明において、
前記水源から前記第１貯水手段に注水される水源が下記のように形式される。即ち、水源から導いた飲料に適さない揚水であって、該水源から導いた水を前記第１貯水手段、第２貯水手段とともにフィルター、浄化剤、沈殿、などの手段を適宜介在させて適宜浄化作用を行うようにしたこと、而して、前記第２貯水手段からの排水が浄化水として排水されるように構成したことを特徴とする２段式潅水装置（図７の実施例１〜実施例３）である。

第７発明の２段式潅水装置は前記１発明において、
潅水装置における貯水手段が下記のように形式してなる。即ち、前記第１貯水手段の水源は予め水槽に溜めた水であって、該水槽からポンプで導いた水流を前記第１貯水手段の鹿威しに直接注水するようにしたこと、前記鹿威しが所定水量に達した際に該排水口から一気に排水されるようにしたこと、前記第１貯水手段からの排水を受けて貯水する第２貯水手段としてＳタンクを備えたこと、前記Ｓタンクが前記鹿威しから、複数回の排水を受けて前記Ｓタンクが所定水量に達した時点で該底部の排水口から、一気に排水されるように構成したこと
、前記Ｓタンクの排水に伴う水流を前記水源の水槽に導いて戻すようにしたこと、而して、水槽に戻した水を再び水槽からポンプで導いた水流を前記第１貯水手段の鹿威しに直接注水する構成により、水流を循環式構成としたことを特徴とする２段式潅水装置（図８の実施例４）。

前記したように、本発明の２段式潅水装置には下記多くの特徴効果がある。
先ず、本願発明の２段式潅水装置の第一目的は大型Ｓタンクの課題解消である。近年は水資源が国際的にも課題とされ、我が国の水道技術、浄化技術による浄化装置や水ビジネスが期待されているのであり、さらには、海水を脱塩して飲料水に生成する淡水化装置や、地球温暖化、猛暑とともにも屋上緑化システムなど水に纏わる課題が話題になっている。
ところで、前記水問題における全てのシステムでの共通課題としては、図７で水源１、水源２、水源３、前記淡水化用の海水を水源とした水資源活用を意図する装置やシステムでは、それら水源から導いた水を一旦受け溜めて貯水するための貯水タンクが不可欠的に必要とされ、且つ、所定量に達した貯水タンクからは一気に排水される機能の簡単装置が強く要望される。即ち、本願発明の２段式潅水装置は、電力や該制御装置を用いることなく、水源⇒細く導いて溜める（時間を掛けて）⇒第1貯水手段（直接注水して所定水量溜めて）⇒排水⇒第２貯水手段（複数回の排水を貯水、又は1回毎に貯水排水）⇒一気排水させる。
即ち、水源から細く時間を掛けて導いた水を所望水量宛貯水し、該貯水を一気に間欠自動排水する貯水タンク（Ｓタンク及び貯水タンクの第１実施例〜第３実施例)に関わり、多くの水利用分野への応用、適用、展開が図れる。

本願発明の水利用多分野への用途や応用展開についてさらに記述すると、各種水源から時間を掛けてゆっくり導いた水などを第１貯水手段と第２貯水手段を経由して所望水量に貯水し、一気に排水させるようにした２段式潅水装置であって、貯水タンクに水位センサー、電磁バルブ、電気制御などを付加することなく、貯水⇔排水の間欠的動作が安定確実に繰返される、故障することなくメンテナンスフリーの装置の低コスト実施が可能となる。例えば、浄水装置に応用する場合は凝集、沈殿、砂濾過など公知の水処理技術を貯水タンクとともに併用し、該タンクから間欠的に所定水量宛に排水される生成浄化済（飲料）水をドラム缶に導いて、自動缶詰め式で製品化する自動浄化装置として実施する場合は、発明効果が如何なく発揮されることが期待できる。

なお、本願発明を農作物用の自動潅水装置に適用した際の具体的実施例について記載したが、前記以外にも２段式潅水装置は、例えば、屋上緑化システム、脱塩処理システムと組み合わせた淡水化装置などに対しても応用展開が図れるのであり、公知の水処理技術を併用して、実施した場合にも発明効果が如何なく発揮されることが期待できる。従って、掛かる用途に本願発明を応用展開する際には「潅水」の名称を「貯水」に置き換えて「 ２段式貯水装置」と読み替えて用いると好都合である(第１実施例〜第３実施例)。

本願発明の２段式潅水装置を農作物栽培に適用した際の効果について説明する。
そこで、図７は本願発明を２段式潅水装置に適用した自動潅水装置のシステム実施例を示し、前記図８と主要構成部を比較した場合、図示のように拍動ポンプ８が２段式潅水装置０１に入れ替わったブロック系統図になっている。
即ち、構成要部としては前記図９でソーラーパネル１と拍動タンク８間、及び拍動バルブ７間に接続されていた３本の通信線及び拍動バルブ７を除去した開ループ対応とされて大幅な簡素化が図られている。従来の自動潅水装置における前記課題である複雑な電気制御系、電磁バルブ絡みのトラブルを同時に解消し得るとともに、図９と同等機能を備えた自動潅水装置が低コストにより、且つ、要部のメンテナンスフリー化を意図して、発明の第二目的が良好に果たし得る(第１実施例〜〜第３実施例)。

さらに、２段式潅水装置としては図３の第３実施例に示すような構成で、筒型鹿威し２０やボート型鹿威し３０を用いて第１貯水手段とし、一回毎の排水量が所望水量で得られるようにするとともに、第１貯水手段からの一回毎の排水を貯水し得るように底部に排水口１７を備えたタンクに緩衝貯水タンク４０で貯水すると同時に、排水管７１から排水されるようにしたのが第３実施例（図６）である。
この第３実施例ではＳタンク機能を備えたものではないが、家庭園芸用など小型コンパクトの２段式自動潅水装置として好適であり、前記第１、第２実施例同様に２段式潅水装置の発明の第二目的が良好に発揮される（第３実施例）。

前記非特許文献３からカタログ資料を引用掲載した図８とともに前記したように、自動潅水装置（製品名：ソーラーパルサー）の主要構成部は、拍動タンク８（心臓の鼓動の如く排水）に対して、タンク内上下に二つの水位スイッチ５、６(フロー)スイッチ、拍動バルブ７（電磁バルブ）、それらを制御する拍動バルブ制御装置２で構成され、製造コストの最も大きな部分を占めている。
一方、電磁バルブ機構は夕方や曇天時等に電源事情が不十分な際の開閉トラブルや、ゴミ、汚れに起因したトラブルも多く、現行のシステムはコスト課題とともに維持メンテナンスなどにも課題が指摘されている模様であり、本願発明の第二目的は、具体的実施例として前記図８の従来構成における拍動タンク８を本願発明の２段式潅水装置(Ｓタンク)に置き代えることを課題とする(第１実施例〜〜第３実施例)。

サイフォン原理は、容器が１００ｃｃ程度の小型器で形成した場合は、理屈通り旨くサイフォン動作が行われるが、リッター（Ｌ）単位の大型で形成した場合は図３の図解説明とともに後述するように、注水に伴う排水が所謂垂流しの状況となり、全く、サイフォン機能の役割を果たさずに終始してしまうのである。
本願書では、Ｓタンクのかかる問題点に鑑み、サイフォン原理に基づいた大型タンクを貯水用タンクとして実施する際の構成を課題とする。本出願人は大型化したＳタンクが所定水量になっても何故機能しないかについてメカニズムを検証するため思考錯誤や試作実験を行った結果から、図３に図解した図３（ｂ）⇒（ｃ）の結論として２段式潅水装置の本願発明に辿り着いたものである。

即ち、サイフォン原理を少し掘り下げて考えてみると、Ｓタンクが所定水位に達しても起動を始めず、図３(ａ)のように垂流し状態に終始するのは不思議ではなく、ごく当然の結果（現象）として理解できるのであり、図３の実施図面でサイフォン構成要部を円筒型４１、逆Ｊ字型４２の何れの方法で形成した場合も本出願人は「サイフォン形成部品の管やホースが水で一杯に満たさない限り、大型サイフォンは起動されない」との結論に至り、図３を参照しつつ以下に説明する課題解消手段に辿り着いたのである。
即ち、第１貯水手段（筒型及びボート型鹿威し図４、図５参照）と第２貯水手段（Ｓタンク）とにより第２貯水手段におけるＳタンクが、第１貯水手段に水源からの直接注入されて複数回の排水を受けて、所定水量に達した時点でＳタンクから一気に排水されるようにした名称通りの２段式潅水装置は、電力制御を一切用いることなく本願発明が第一目的として掲げた前記Ｓタンク課題を解消し、１００％良好に初期目的を果たし得たものである。

近年、猿、猪、熊が人里に出没するようになり人間にまで被害が及んでいる状況である。それら、野生動物はカラスなどの野鳥から野畑の大事な農作物が荒らされて被害を被っている地域では、前記図４、図５とともに前記した第１、第２実施例におけるクッション部材６３、６４を金属部材に置き換えて形成実施する場合は、前記鹿威し２０、３０の前記シーソー動作に伴う金属叩き金属音を音源として猛烈な金属音を発生させ得るのであり、前記野生動物を追い払い、それら野生動物から大事な農作物を守る手段としても極めて大きな効果が期待できるのである。本願発明の２段式の自動潅水装置を適用実施した場合は正に、一石二鳥的効果が発揮される。

本発明の２段式潅水装置とともに用いる第１貯水手段のＳタンクである。 ２段式潅水装置とともに用いる第１貯水手段のＳタンクの他実施例である。 大型Ｓタンクを用いる際の課題と該課題を解消するための図解説明図である。 ２段式潅水装置の第１貯水手段に筒型鹿威しを用いた第１実施例である。 ２段式潅水装置の第１貯水手段にボート型鹿威しを用いた第２実施例である。 ２段式潅水装置を第１貯水手段と貯水タンクで構成した第３実施例である。 本発明２段式潅水装置のトータルシステム概要説明図である。 本発明２段式潅水装置の小型モデル見本用の第４実施例である。 特許文献１で製品化実施されているカタログから引用転記した説明図である。

以下、本願発明と併用実施するのに最適な実施形態のＳタンク１０に関し、図１から順次説明する。本願図面では、図１（ａ）のサイフォンタンク（Ｓタンク）１０や管類（パイプ）を斜視図で示す場合には、便宜上内部が透けて見えるものとして図面表示することがある。さて、本願図面では図１のように構成要部を理解し易くするため、斜視図とともに適宜断面図を併記図示し、各図面中には符号や名称（用語）を付し、さらに一見して図面内容が分かるように参考事項を各図面中に線囲いして要点内容を記載することにする。図１に掲載するサイフォン構造は前記特許文献１の特開２００９−６９７１９号公報で開示され、本出願人が先に出願したサイフォン構造の一部を引用転記した図面である。
以下、図１（ａ）、（ｂ）を同時参照しつつＳタンク実施例の概要から説明する。

図１の各図は、本願発明の２段式潅水装置とともに第２貯水手段１０として用いるためのサイフォン原理に基づくＳタンク１０の実施例と要部の構成部品などの変形例を含めて示し、以下図面とともに説明する。図１（ａ）は斜視図、図１（ｂ）はＡ−Ａ線の断面図を示す。因みに、該要部寸法は図１（ｂ）に示すように開口部直径：５１５ｍｍ、高さ：６８０ｍｍであり、該Ｓタンクは実施例説明の便宜上から１００Ｌの所定水量でサイフォン動作するように設計したＳタンク１０を実施例モデルとして以下説明する。
構成部品について図１（ａ）、（ｂ）とともに簡単に同時説明すると、Ｓタンク１０のタンク本体１１には、開口部１２、底面部１３を備えるとともに図１実施例構造では、吸入口１６、排水口１７、補強リブ１５を備えて形成された排水管１４が、タンク１１と一体成型されて図示のように底面部１３中央に立設されている。

一方、前記排水管１４に覆い被さる形体として、キャップ２２、開口端２３を備えた取水管２１が、本実施例では図示のようにタンク１１の開口部１２の両対向壁から、図１（ｂ）、（ｃ）に示すように保持リング２４がブラケット２５により、タンク１１中央部で固着保持形成されている。取水管２１は保持リング２４上部から着脱自在に装着されるような寸法関係とするとともに、取水管２１の外径寸法より若干大径で形成したキャップ２２部が保持リング２４に対して図示のように吊下げ状態として取水管２１が保持構成されている。
そして、図１（ｂ）、（ｃ）のように取水管２１のセット状態では、開口端２３が底面部１３に対し、Ｇ寸法が所定間隔離間されて取水口Ｇ（ギャップ）となる。なお、実施例のＧ寸法：３５ｍｍ前後の寸法で実施している。図１に示したＳタンク実施例構造は、全ての構成部品を筒型とした結果、図１（ａ）、（ｂ）のように排水管１４を本体タンク１１と一体で金型成形が可能となり生産性がよく、サイフォンが安定確実な動作が確保される特徴がある。

次に、取水管１４端部に対して９０°曲管１８が嵌合固着されて、該９０°曲管１８の他端内径には配管パイプ１９が接合される。そこで、Ｓタンク１０としてはこの場合、排水口Ｇから９０°曲管１８の中心部までの間隔寸法を本願書では落差（高低差）２８として説明することにする。Ｓタンクは落差２８を設けて構成することが不可欠条件であり、掛かる構成とした場合に初めてサイフォン原理が成り立つのである。
一方、Ｓタンク１０をブラックボックス状に形成する場合は、内部水位の確認表示用として透明パイプの水位計２６を設けると好ましく、Ｓタンク１０の右側面にブラケット２７を上下部に配設し、図示のように下端に計器口２８を設けたＬ字型水位計２６を備えてもよく、さらにパイプ内部に、色付きのフローを挿入して用いると水位確認に便利である。Ｓタンク１１はスチール製の台座３１に載置した構成を示している。

図１（ｃ）〜図１（ｆ）は、取水管２１における前記取水口Ｇの形成例を示す。図１（ｃ）は前記説明したように取水管２１が排水管１４へ着脱自在とした、吊下げ保持型断面を示し、図１（ｄ）は取水管２１を排水管１４にセットした際に該取水管２１内径が排水管１４の下部に形成された補強リブ１５（３枚リブ）に係合されて開口端２３の底面部１３からの高さが所定の取水口Ｇ寸法高さになるように係合保持されるようにした実施例である。次に図１（ｅ）は排水管１４をタンク１１と別体加工した排水管１４を用い、底面部１３に孔加工して圧入固着するとともに、図１（ｅ）、（ｆ）に示すようにこの実施例では取水管２１の開口端に、例えば、対向２か所に幅Ｗ：４０ｍｍ、高さＨ：３０ｍｍとしたスリット溝を加工し、取水口Ｇとした断面図と斜視図を示す。以上の各実施例では図１（ｅ）、（ｆ）に寸法記載するように、排水管１４の内径：２６ｍｍ、取水管の内径：７０ｍｍとして実施している。

さて、前記図１に示したＳタンク１１は、前記特許文献１の特開２００９−６９７１９公報からの開示構造を引用した実施例を示したが、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の各図は逆Ｊ字型サイフォンとして広く知られている公知技術を用い、第２貯水手段の大型Ｓタンクに形成した実施例を示す。構成は若干複雑化するが前記図１に示した筒型Ｓタンク同様に目的が果せるのである。前記図１と同一構成部分の説明を省略して以下の説明では、図２における逆Ｊ字型サイフォンの異なる構成部分についてのみ概説する。

図２（ａ）は第２貯水手段として逆Ｊ字管を用いて組立構成したＳタンク１０断面図を、図２（ｂ）は該要部組立部品の配置断面図を示している。前記図１（ａ）のように排水管１４を本体に一体成型してもよいが、図２では別体とした排水管１４を用い、底面部１３に加工孔４３を設け、排水管１４を圧入設立するとともに補強管３３と底面部１３の外側に配設された９０°曲管１８とにより図２（ａ）のようにサンドイッチ状に、塩ビ用接着剤を用いて圧入接着（防水）するようにした実施例を示している。
排水管１４の他端部はＵ字管３２を用いて、排水管１４と取水管２１とを接合固着して組立された状態が図２（ａ）である。図示のように取水管の開口端２３と底面部１３の間隙が取水口Ｇとなり、実施例では間隙Ｇ：略３５ｍｍの寸法である。図２（ｃ）はホースを用いて逆Ｊ字型サイフォン３４とした構成例を示し、結え紐３５は腰強のホースを逆Ｊ字型ホース３４に保持する矯正手段である。

次に図３を参照しつつ、本願発明の２段式潅水装置のヒントから課題解決の発明に辿り着いたプロセスについて、図３の図解図とともに説明する。即ち、本発明が前記大型Ｓタンク化時の課題を解消するに至った発明経緯は図３の各図の段階的説明に伴って、２段式潅水装置０１は十分明らかに理解納得されるものと思われる。前記したように本願発明の第一目的はＳタンク１０の大型化を課題としたものであるが、先ず、Ｓタンクが所定水量に達したはずの状況から何故起動されぬか、について原因のメカニズムを検証するため思考錯誤や試作実験を行った結果から、重点的過程を図解して示したのが図３である。即ち、図３（ａ）⇒（ｂ）の経緯を得て⇒（ｃ）の結論に達し、２段式潅水装置の本願発明に辿り着いたものである。

そこで、図３（ａ）は前記図１、図２とともに説明したＳタンク１０に対して前記円筒型サイフォン４１とＪ字型サイフォン４２の各々を数Ｌ以上のタンク容量の底面部１３に、各要部を形成して示したのが図３（ａ）である。今、図３（ａ）は図示のように形成されたＳタンク１０に注水ノズル５５から細い水流でＳタンク１０に注水を行った状況を図解して示したものである。既に、図から明らかなように幾ら注水を行っても排水管１４からは、注水ノズル５５からの注水流に応じた水量が排水口１７からチョロチョロとした垂流しの状態４３に終始し、サイフォンが立ち上ることはないのである。
即ち、前記図１、図２の内部構造として容器容量が数１００ｃｃ位までの小型容器（コップ）で形成した場合は、サイフォンは理論通り旨く作動するが、数リッター越えの大型Ｓタンクで形成した場合は、図３（ａ）のように垂流しの状況に終始してサイフォンが立ち上らないのである。

そこで、図３（ａ）のようにタンクＳの要部が円筒型Ｓ４１や逆Ｊ型Ｓ４２の構造形成の如何を問わず、図３(ａ)のような垂流し状態に終始する現象は図３（ａ）図解図に基づいて熟慮すると、この場合、図示のようにＳタンクへの注水に伴う水位（水量）が垂流しになる水位線ＴＬ位置に留まっていて、前記何れの管要部も水で満たされぬまま関内上部には図示のように大気が残っている状況のままとなり、サイフォンはこれら形成要部の管内やホース内部が水で一杯に満たされない限り、絶対に起動されない事由は極当然な結果として理解できるのであり、この場合タンクの表面積が大きいほど垂流しは顕著になる。
即ち、水Ｓタンクにおいてサイフォンが立ち上らない原因はＳタンクが大型だからではなく、形成要部の管内が水で満たされないことに起因しているとの原因を本出願人は突き止め、さらに、下記の過程を踏まえて課題解消に辿りつくことができたのである。

然るに、表面積が桁違いに厖大化したＳタンク１０に図３（ａ）のように注水ノズル５５から細い水流で注水する状況は、プールにコップで水を連続的に注いで満水にしょうとするが如き状況を考える明らかである。Ｓタンクで垂流しになる事由は以上の説明と図３（ａ）により十分できたものと思われる。結論的には、図３（ａ）でサイフォンを一挙に立ち上げるにはサイフォン起動水位ＳＬ越えの水位が必要条件とされるのであり、さらに、課題解消のため図２（ｂ）の実験を行った。即ち、図３（ａ）の状態から図示のように一気にバケツ注水４４を行ってみた結果、求めていた「解」のヒントに辿りついたのである。因みに実験結果では前記１００ＬのＳタンク１０実施例では、バケツ４４からの５Ｌ程度の水量を図３（ｂ）のように一気注水した場合１００％の確率で該注水とともに、見事一気にサイフォンが立ち上り排水口１７から勢いよく排水される結果を確証した。本出願人は該仕掛け水のことを「起爆水」と呼んでいる。
（参考記載：図３（ａ）の状態から、取水管２１を上方に数ｃｍ位引き上げ操作した場合は、管内上部の大気圧部分が真空化して一気に配水管１４に水が流れ出し、サイフォンが立ち上がり、立ち上った状態から更に引上げて取水管内に大気を入れると排水が停止される）

そこで、図３（ｃ）に基づいて前記起爆水装置、即ち、第１貯水手段（鹿威し）２０の具体的構成について説明する。鹿威し２０は田畑を荒らす鹿などを威す仕掛けとして江戸時代の文人・石川丈山が考案したと伝えられている伝統的装置である。第１貯水手段の筒型鹿威し２０は、本願発明の前記起爆水４６を供給する第１貯水手段２０として正に適材適所的にピッタリの機能装置である。図３（ｃ）に示す鹿威し２０の動作原理は周知のように、支軸された鹿威し２０の胴体容器に一般的には排水口から注水し、貯水が所定量に達した時点で貯水を排水口側に瞬時に移し、水の移動重量で天秤作用を行い得るよう支軸構成された仕組みのものである。つまり、天秤の動作原理のように水の重量を測定して平衡⇔不平衡作動を行う構成原理である点、導かれる水流の如何に関わらず、注水⇔排水の機能動作が極めて安定確実に繰り返されるのが構成上の大きな特徴である。
結論的には、図３（ｃ）において注水ノズル５５からの積算水量は同じであるが、本発明は鹿威し装置を介在させたことでＳタンク課題の解消を見事に図り得たものである。Ｓタンク容量に対する起爆水量の割合は実施例では、５／１００の略５％以上が必要十分条件である。

前記、図３の説明によって本願発明の２段式潅水装置の要部や要点は十分理解納得できたものと思われる。以下、第１実施例〜第３実施例に関して図４以下の図面とともに説明する。
本願発明の２段式潅水装置０１に適用実施される第２貯水手段のＳタンク１０は、前記図１、図２とともに詳細説明した通りであり、第１、第２実施例では第２貯水手段のＳタンク１０の重複説明は省略する。さて、図４は本願発明に基づく２段式潅水装置０１の前記各要素技術を結合した具体的第１実施例である。
本発明の２段式潅水装置は、前記したように第１貯水手段と第２貯水手段で構成されるが図４の第１実施例では、第１貯水手段の筒型鹿威し２０を用いた実施例であり、図４（ａ）は筒型鹿威し２０が台座の載置台６１に載置された状態の斜視図、図４（ｂ）はＢ−Ｂ線上の断面図を示しており、以下図４（ａ）、（ｂ）を同時参照しつつ説明する。

図４（ａ）、（ｂ）に示す筒型鹿威し２０は、本願実施例では筒型本体は水道管用などとして普及している塩ビパイプ本体５１（以下の説明では、塩化ビニールパイプのことを単に塩ビパイプ、又は、本体と称して説明することもある）を用いて容易に製作することができる。
因みに、前記注水量５Ｌで動作するようにした実施例寸法諸元を参考記載すると、本体の塩ビパイプ内径：８０ｍｍ、有効長：１０００ｍｍ、傾斜角：３０°とした実施例では、本体５１の容積（πｒ^２×有効長）は略５Ｌ（リッター）となる。前記図３（ｃ）に例示した筒型鹿威し２０を再度、第２貯水手段のＳタンク１０とともに、図４（ｃ）に作動状態に配設して示す。２段式潅水装置の筒型鹿威し２０として実施の場合、第２貯水手段Ｓタンク１０に対して５Ｌ×２０回＝１００Ｌ、即ち、２０回前後の間欠排水が繰り返された結果でＳタンク１０が所定水量宛、貯水されて前記サイフォンが立ち上ることになる。

図４とともに筒型鹿威し２０の構成各部の説明を続けると、本体５１は一端に排水口５２、他端に閉端部５３を備えて形成され、該閉端部から有効長の略４０％位置に図面と垂直方向に貫通孔を加工して該孔に回動軸５８を圧入固着する。そして、本体５１の閉端部５３にはリング状の錘（１．１ｋｇ）５４を取付け、さらに、本体５１には回動軸５８近傍に孔加工して埋設管（ノズル）５５を圧入固着し、該注水用埋設管５５にチューブ５６を装着してホース接続端５７に水源からの水流を埋設管５５に導き、埋設管５５を通じて第１貯水手段の筒型鹿威し２０の本体５１に直接注水が行われる。本体５１への部品取付けは塩ビ用接着剤を用いて圧入固着することで、完全な防水加工とする。
なお、第１貯水手段の筒型鹿威し２０に直接注水する構成で本体５１の埋設管５５に柔軟性チューブ５６（内径：８ｍｍのＳｉ製）を装着して用いたことで、本体５１がシーソー動作しても水源から導いた水流が一滴たりとも外部に漏出されことなく、柔軟性の細チューブを用いることで本体５１の回動動作に伴って連動式に屈曲動作され、常時安定に注水が行われる特徴がある。

第1貯水手段が以上のように形成された筒型鹿威し２０は、図示のように脚６５部に取付けられた載置台６１上のＵ字支柱６２に対して図示のように、シーソー動作される態様で回動支軸構成されており、載置台６１の前後には前部クッション６３及び前部クッション６４が図示のように取付けられて筒型鹿威し２０が図４（ｃ）のようなシーソー動作に伴う衝撃を緩和し得るように構成してある。
図４（ｃ）は第１貯水手段の筒型鹿威し２０と前記第２貯水手段のＳタンク１０とを所定配置にした２段式潅水装置０１の作動態様を示しており、例えば、筒型鹿威し２０が２０回前後の排水を繰り返した結果として、図示状況は第２貯水手段のＳタンク１０がサイフォン作動水位２８に達し、正に排水口１７から勢い良く噴き出し排水４７が始まった態様を示している。なお、図４（ｃ）において排水口１７からの排水４６が図４（ｄ）に示す配管パイプ１９を通じて点滴チューブ５２へと導かれる。２段式潅水装置０１のトータルシステムは図７の後述説明とともに一層明らかになる。前記鹿威し２０本体は、両端部の加工、埋設管５５、回動軸５８などを具備するように一体加工すると一層好ましい。

以上に図４を参照に説明した第１実施例は、第２貯水手段におけるＳタンクが、第１貯水手段に水源から直接注入されて複数回の排水を受け、所定水量に達した時点でＳタンクから一気に排水が行われるようにした名称通りの２段式潅水装置は、電力制御を一切用いることなく本願発明が第一目的として掲げた前記Ｓタンク課題を解消し、良好に初期目的を果たし得たものである。
因みに、図４（ｃ）に基づいて説明した前記第２貯水手段のＳタンク１０に対する第１貯水手段の筒型鹿威し２０の一回当たりの必要な排水（起爆水）量４６の十分条件としては、本出願人の試作実験では下記の結果概要が得られている。
（１）Ｓタンクを６０Ｌ用に形成した場合⇒３Ｌ以上が起爆水量として必要十分条件。
（２）Ｓタンクを１００Ｌ用に形成した場合⇒５Ｌ以上が起爆水量として必要十分条件。
以上の結果から、Ｓタンク容量の５％以上の間欠的起爆水量によって大型サイフォンを立ち上げ得るとの結果が得られている。

前記実施例１では、２段式潅水装置０１の第１貯水手段（１／２）における鹿威し２０として、本体５１に筒型塩ビパイプ（竹状形態のものでもよい）を用いて形成した実施例１を示したが、図５の実施例２では第１貯水手段（２／２）をボート型鹿威し３０として形成した実施例を示す。図５（ａ）は載置台６１に取付けられた斜視図、図５（ｂ）はＣ−Ｃ線上の断面図を示している。なお、前記載置台６１や第２貯水手段のＳタンク１０との相互関係は実施例１と同一構成であり、前記図４とともに説明した実施例１との共通部分の重複説明は省略する。
図示のように実施例２では、載置台６１を介して取付けられたＵ宇支柱６２には回動軸５８を介して回動動作態様として可動台６７が支軸構成されており、第１貯水手段（２／２）のボート型鹿威し３０は前記回転台６７に取付けられ、本実施例ではバランス調整用の錘５４も回動台６７の端部に設けられている。

ボート型鹿威し３０を第１貯水手段（２／２）とした第２実施例では、図５（ａ）、（ｂ）に示すように水平状に設置した回動台６７に対して、ボート型鹿威し３０を略水平配設に構成できるのが特徴である。さらに、第１貯水手段（２／２）のボート型鹿威し３０として例えば、数Ｌ〜２０Ｌ位の容量の起爆排水用４６として用いる場合は、図５（ｂ）における全長寸法：４００〜６００ｍｍ、幅寸法Ｗ、高さ寸法Ｈの夫々を適宜、１５０〜３００ｍｍとした所望容量での貯水、排水ができるようにボート型鹿威し３０を設計し、プラスチック成型して用いると好適である。第２実施例と併用したボート型鹿威し３０は構造的に大きな容量のものがコンパクトに構成できる特徴がある。

ここで、第２実施例のボート型鹿威し３０の設計上の実施要点につて説明する。ボート型鹿威し３０は、外観的には図４のような長方形をした栽培用のプランター形状に似ているが、構造的特徴は排水端部がボートの船首（舳先稜線）形状に形成され、該傾斜角としては図４（ｂ）のように４０°以下の傾斜角で形成することが望ましい。そのことは図４（ｃ）の動作時の態様を一見すると理解が明らかになる。即ち、ボート型鹿威し３０が図４（ｃ）の図解図の排水態様とされた場合、該ボート型鹿威し３０内部の貯水が全て一気に排水される構造とする必要があるからである。
従って、図示の排水時には前記ボートの船首（舳先稜線）角６９を水平以下に（できればマイナス−５°前後）傾斜させる状況が好ましい。一方、図５（ｃ）に破線で示すようにボート型鹿威し３０は排水状態から元の水平状態に復帰させる条件として、回転台６７の傾斜角を４５°以内に保持するための幾何学的必要条件を勘案して構成することで、本実施例２は好ましい結果が得られる。

ところで、前記図４の第１実施例及び図５の第２実施例における筒型鹿威し２０及びボート型鹿威し３０の各々には、容器胴体を回動支持するとともに排水口と反対側の夫々にシーソー動作時のバランス調整のための錘５４が搭載されている。該錘の重量調整は図４の実施例１で示したように胴体の支軸位置を、例えば６対４位置に設定した態様で、回動支点と停止時の取付け角度を設定形成し、前記各鹿威し２０、３０の夫々を動作満水の所定水量に注水態様として、正に、平衡⇒不平衡の状態に移行する重量を勘案して錘５４を設定すると好ましい動作態様の第１貯水手段（１／２）、（２／２）の構成となる。
前記実施例では第１貯水手段の筒型鹿威し２０やボート型鹿威し３０以外に、例えばバケツ状容器を用いて鹿威しとする構成など考えられるのであり、本願発明の第１貯水手段としては、水の移動重量で天秤作用を行うように支軸構成した仕組みを総称して「鹿威し」として説明する。

本願発明の２段式潅水装置は前記通り、第１貯水手段（１／２）の筒型鹿威し及び第１貯水手段（２／２）のボート型鹿威し３０から、複数回の排水を第２貯水手段であるＳタンク１０に導いて、所定水量宛貯水後に一気排水されるようにした２段式潅水装置であった。
しかし、２段式潅水装置としてはＳタンクとの併用実施構成に限定することなく、本願発明の意図する２段式潅水装置の発明思想は図６に示す構成とした場合にも、前記第１、第２実施例同様に発明の目的が達成されるのである。即ち、図６（ａ）、（ｂ）における貯水タンク４０は、図示のように内部をサイフォン構成とすることなく下端部に単に排水管７１を取付けて貯水タンク４０を形成したものである。因みに、前記特許文献３の特開平８−５６５０８号公報には、鹿威し形態とした装置を植木鉢に取付けてバケツ１の水源から間欠的に水遣りするように構成したものが開示されている。しかし、例えば数１０Ｌの大型鹿威しを形成したものから一気に盆栽鉢（複数個であっても）や作物に排水する訳には行かないのである。

さて、本願発明の２段式潅水装置の第３実施例では、図６（ａ）、（ｂ）のように前記第１貯水手段の鹿威し２０、３０からの排水を一旦、貯水タンク４０に緩衝的に受け止めて貯水するとともに該貯水タンク４０に設けた排水管７１を通じて図６（ｃ）に示す配管パイプ１９から点滴チューブ５２へと導く構成として、前記第１、第２実施例と同様な自動潅水装置の目的が果せるのである（図７参照）。
そこで、図６（ａ）は前記第１貯水手段における筒型鹿威し２０を、図６（ｂ）は前記第１貯水手段におけるボート型鹿威し３０を用いて夫々構成した第３実施例である。因みに、家庭菜園用の自動潅水装置としては５０Ｌ程度の装置が要望されるが、それを図６（ａ）の筒型鹿威し２０で実施の場合は、筒型鹿威し２０の胴体本体として塩ビパイプＶＵ２５０（直径：２６７ｍｍ）を用いて、有効長：１０００ｍｍ（図３参照）で形成した場合、一回当たりの排出水量は略５６Ｌになる。

さらに、本実施例で農営用など大型潅水装置を要望する際は、市販されている最大径塩ビパイプＶＵ５００（実質直径：５２０ｍｍ）を用いて有効長：１０００ｍものを形成した場合は、一回当たりの排出水量は略２１０Ｌとすることができるのであり、筒型鹿威し２０担体として２００〜５００Ｌの大型のものも形成できるのである。
一方、図６（ｂ）のボート型鹿威し３０を用いて大型化を図る場合は、前記図５（ｂ）において全長寸法：４００〜１０００ｍｍ、幅寸法Ｗ、高さ寸法Ｈの夫々を適宜、１５０〜５００ｍｍとして所望容量による貯水と排水が確実に行えるように、ボート型鹿威し３０に関しては前記掲載の幾何学的動作条件を勘案して設計してプラスチック成型して用いるとよい。ボート型鹿威し３０は１００Ｌ以上の貯水、排水容量の所望大型規模用を目的として前記第３実施例で適用実施することもできる。

以上に説明した本願発明２段式潅水装置の第二目的である具体的実施例について説明する。
図７は、２段式潅水装置を農作物や家庭園芸用の自動潅水装置として適用した実施例をカタログ風に作図したものである。特に他の周辺装置のソーラーパネル７２や水源からのポンプ給水、点滴チューブ５２などに関しては、前記公知技術などで開示されている自動潅水装置の図８に対して前記本願発明の２段式潅水装置を適用した際に、如何に簡素化して発明効果が発揮されるかなどに関して、前記図８との比較をし易くするため自動潅水装置への適用時の配置構成を類似させてカタログ式対応で図示したのが図７のシステム概要図である。

図７は、前記第２貯水手段のＳタンク１０と第１貯水手段（１／２）の筒型鹿威し２０(第１実施例)や、前記第２貯水手段の貯水タンク４０と第1貯水手段型（２／２）のボート型鹿威し３０（第３実施例）の２段式潅水装置を用い、それらを主要構成要素として中央部に配設した２段式潅水装置を適用した実施例システム概要系統的に示す。周辺の配設装置の概要を説明すると、ソーラーパネル７２から日射量に応じて得られた発電エネルギーは電源制御装置７３を経由して、水源１のポンプ７４、濾過槽７６のポンプ７５に供給される。濾過装置７６からは水量調節蛇口７７によって適宜水流設定が行われて前記筒型鹿威し２０(第１実施例)や、ボート型鹿威し３０（第３実施例）の給水チューブ５６へと導かれる。
そして、Ｓタンク１０や貯水タンク４０で所定水量に貯水されタンク水は排水管７１から排水パイプ１９を通じて、公知技術の点滴チューブ５２へと導かれて潅水が行われる。

図７の２段式潅水装置では、水源１として川、溜池、プールなどを水源としてポンプ７４で濾過槽に汲み上げて用いる外、水源２としては屋上や屋根からの雨水を樋、ホースなどで導いて溜めた雨水タンク２底部に蛇口７７を設けて用意し、家庭菜園用として実施の際は水道水を水源３として、夫々の蛇口７７に対して時間や水量をタイマー設定できるようにした自動潅水セット７９（ホームセンターなどで市販）を図示のように水道蛇口７７に取付け、筒型鹿威し２０やボート型鹿威し３０に対してホース８３で水流を導く。
前記図７のように２段式潅水装置用いてシステム形成した場合は、長期間の留守時や旅行時の農作物への潅水や家庭菜園用の自動潅水装置として極めて便利効果を発揮することができる。

さて、前記従来の潅水装置図８と本願発明を適用した２段式潅水装置図７の大きな相違点は、以上の説明からも十分明らかなように、図９の拍動タンク８に付随した２つの水位スイッチ５、６、電磁（拍動）バルブ７、及びバルブ制御装置部２を除去し得て、電気的制御を一切必要としないので画期的な簡素化が図られ、所望水量を供給するのみの完全な開ループにより良好に初期目的が果せる２段式自動潅水装置システムが実現できる。
なお、Ｓタンク１０内部に投入する肥料７８としては肥効調節型肥料（図９同様）を用いると好もしく、水中で徐々に溶けて効果を発揮する「肥効調節型肥料」とは、肥料効果を持続させるために様々な方法で肥料成分の溶出を調節した一連の科学肥料のことである。なお、２段式潅水装置を浄水装置として実施する場合は、肥料７８に置き換えて、凝集、沈殿、砂濾過など水処理素材に置換して適用すればよいのである。
以上の各実施例では、各タンク容器やボート型鹿威し３０などを全て露出したままの態様で示したが、野外設置用として風塵を防止するためには蓋を被せたり、２段式潅水装置全体をビニールなどで囲って用いることが望ましい。

図８は、前記図７とともに説明した本願発明の２段式潅水装置を前記自動潅水装置に適用して前記図７とともに説明したトータルシステムに対して、１／１００〜１／数１００サイズに縮小し、システム展示用や科学おもちゃとする際の第４実施例装置概要を示したものである。
本第４実施例は、前記した２段式潅水装置の各実施例のシステム展示説明用としたり、学童らにサイフォン原理、大型化に伴う課題解決と発明、改良点、ソーラー電源、ポンプを組合せたトータル自動潅水システムの科学実験、教材などを目的としたシステム小型版である。

１／数１００サイズに縮小した小型モデルとした際の構成特徴は図８に示すように、図７の濾過槽７６に換えて水槽９１を貯水タンクとして蛇口７７からの水流をホース９２で第１貯水手段の鹿威し２０に導き、前記第１実施例と同様な構成とする。一方、Ｓタンク１０の排水管７１からホース９２に接続し、点滴チューブ５２に導いて図示のように噴水状とされた排水を水槽にＵターン式に水源に戻し水流を常時循環させるように構成する。展示用としても大いに面白効果や癒し効果が発揮される科学おもちゃとし得る。
この実施例のポンプ７５は、ソーラーパネル電源７２、及び、ＡＣ電源又は電池にスイッチ９６で切換えて駆動できるようにするとよい。ソーラーエネルギー（又はＡＣ、電池）、サイフォン原理、潅水／浄化装置の展示用や青少年向けの実験教材用の科学おもちゃとして最適である。

本願発明の２段式潅水装置を自動潅水装置に適用した実施例について説明したが、前記したように２段式潅水装置は多種の水源から細く導いた水流を第１貯水手段と第２貯水手段とにより、ゆっくり貯水して所定量に貯水し、一気に排水される機能を備えた装置である。装置構成に電力制御を持ち込むことなく、簡素な装置構成により安定確実に貯水⇒排水の機能が発揮される装置を低コストで実現し得るものである。

本願発明の２段式潅水装置の第二目的は多くの産業分野への応用が考えられる。例えば、
（１）近年、飲料水の水資源が国際的にも課題になっているが、凝集、沈殿、砂濾過など公知の水処理技術を併用した浄化装置（水ビジネス）への応用。
（２）海水を脱塩して飲料水に生成する淡水化装置への応用。
（３）１／１００〜１／数１００サイズに縮小し、システム展示用や科学おもちゃとする。
（４）水利用に限らず、流動性があってサイフォン機能が発揮される液体であれば、油類や薬剤処理用などへの応用も考えられる。

０１ ２段式潅水装置
１０ 第２貯水手段のサイフォンタンク（Ｓタンク）
２０ 第１貯水手段（１／２）の筒型鹿威し
３０ 第１貯水手段（２／２）のボート型鹿威し
４０ 第２貯水手段の貯水タンク
Ｇ 取水口（ギャップ）
１１ タンク本体
１２ 開口部
１３ 底面部
１４ 排水管
１５ リブ
１６ 吸入口
１７ 排水口
１９ 排水パイプ
２１ 取水管
２２ キャップ
２３ 保持リング
２８ 落差（高低差）
４６ 排水（起爆水）
５２ 点滴チューブ
５６ チューブ
５８ 回動軸
７２ ソーラーパネル

Claims (7)

1. 潅水装置における貯水手段が下記のように形式してなる。即ち、
   端部に排水口を備えるとともに胴体部がシーソー動作される形態で支軸構成した第１貯水手段であって、該第１貯水手段に水源から導いた流水を直接注水するようにしたこと、
   前記第１貯水手段が所定水量に達した際に該排水口から一気に排水されるようにしたこと、
   前記第１貯水手段からの排水を受けて貯水する第２貯水手段を備えたこと、
   而して、前記第１貯水手段と第２貯水手段とを具備して構成したことを特徴とする２段式潅水装置。
2. 前記第１貯水手段は、前記 水源から導いた水流の直接注水に伴って前記第１貯水手段への注水が所定水量に達すると同時に、前記第１貯水手段における前記支軸構成した容器の貯水が瞬時に移動され、該排水口から一気に排水されるようにしたこと、
   前記第２貯水手段は、該貯水手段への注水に伴う貯水が所定水量に達した際にサイフォン原理に基づき、底部に設けた排水口から排水されるようにしたサイフォンタンクとしたこと、
   前記第１貯水手段への継続的直接注水とともに、前記第１貯水手段が所定周期毎に間欠排水が繰り返され、該排水が前記第２貯水手段のサイフォンタンクへと導かれて前記第２貯水手段への貯水量が所定量に達するまで注水が繰り返し行われるようにしたこと、
   而して、前記第２貯水手段が前記第１貯水手段から複数回の排水を受け、第２貯水手段のサイフォンタンクが所定水量に達した時点で該底部の排水口から、一気に排水されるように構成したことを特徴とする請求項１記載の２段式潅水装置。
3. 前記第１貯水手段は、端部に排水口を備えるとともに胴体部がシーソー動作する形態で支軸構成した第１貯水手段であって、第１貯水手段を鹿威し形態で形成したこと、
   前記鹿威し形態の第１貯水手段に水源から導いた流水を直接注水するようにしたこと、
   前記鹿威し形態の第１貯水手段が所定水量に達すると同時に、該排水口から一気に排水を行うように形成したこと、
   前記第１貯水手段からの排水を受けて貯水する第２貯水手段を備えたこと、
   而して、前記第１貯水手段と第２貯水手段とを具備して構成したことを特徴とする２段式潅水装置。
4. 前記第１貯水手段は、前記水源から導かれた水流の直接注水に伴って前記第１貯水手段への注水が所定水量に達すると同時に、前記支軸構成した前記第１貯水手段の容器内の貯水が瞬時に移動され、該排水口から一気に排水されるようにしたこと、
   前記第２貯水手段は、貯水容器が一回毎の排水を受け入れるように形成した貯水タンクであって、該底部に排水口を備えたこと、
   而して、前記第１貯水手段からの排水を前記第２貯水手段の前記貯水タンクへの注水と同時に、前記貯水タンクの排水口から排水されるようにした構成を特徴とする請求項１に記載の２段式潅水装置。
5. 前記水源から前記第１貯水手段に導かれる水源が下記のように形式してなる。即ち、
   川、溜池、水道水、雨水等の水源から導くとともに、水流時間、供給水量が設定できるようにした自動潅水セットから前記第１貯水手段に直接注水するようにしたこと、
   ソーラーパネル電源で揚水ポンプを駆動し、水源からの揚水を前記第１貯水手段に導いて直接注水するようにしたこと、
   而して、前記第１貯水手段と前記第２貯水手段とで構成したことを特徴とする請求項１に記載の２段式潅水装置。
6. 前記水源から前記第１貯水手段に注水される水源を下記のように形式する。即ち、
   水源から導いた飲料に適さない揚水であって、該水源から導いた水を前記第１貯水手段、第２貯水手段とともにフィルター、浄化剤、沈殿、などの手段を適宜介在させて適宜浄化作用を行うようにしたこと、
   而して、前記第２貯水手段からの排水が浄化水として排水されるように構成したことを特徴とする請求項１に記載の２段式潅水装置。
7. 潅水装置における貯水手段が下記のように形式してなる。即ち、
   前記第１貯水手段の水源は予め水槽に溜めた水であって、該水槽からポンプで導いた水流を
   前記第１貯水手段の鹿威しに直接注水するようにしたこと、
   前記鹿威しが所定水量に達した際に該排水口から一気に排水されるようにしたこと、
   前記第１貯水手段からの排水を受けて貯水する第２貯水手段としてＳタンクを備えたこと、
   前記Ｓタンクが前記鹿威しから、複数回の排水を受けて前記Ｓタンクが所定水量に達した時点で該底部の排水口から、一気に排水されるように構成したこと、
   前記Ｓタンクの排水に伴う水流を前記水源の水槽に導いて戻すようにしたこと、
   而して、水槽に戻した水を再び水槽からポンプで導いた水流を前記第１貯水手段の鹿威しに直接注水する構成により、水流を循環構成としたことを特徴とする請求項１に記載の２段式潅水装置。