JP2022071187A - Water level adjustment device for rice paddy - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水田における水位を調節するための水田用水位調節装置に関する。 The present invention relates to a paddy field water level adjusting device for adjusting a water level in a paddy field.
従来、水田の水位を調整する水位調節装置として、上部および周面に排水口を形成した筒体と、この筒体を支持する取付管とを有する水位調節装置が知られている(例えば、特許文献1を参照)。こうした水位調節装置によれば、筒体の高さ位置に応じて、所望の水位を超えた分の水田の水が筒体の排水口から下位の排水路などに排出されることで、水田を所望の水位に保つことができる。 Conventionally, as a water level adjusting device for adjusting the water level of a paddy field, a water level adjusting device having a cylinder having drainage ports formed on the upper portion and the peripheral surface and a mounting pipe for supporting the cylinder is known (for example, a patent). See Document 1). According to such a water level adjusting device, depending on the height position of the cylinder, the amount of water in the paddy field that exceeds the desired water level is discharged from the drainage port of the cylinder to the lower drainage channel, etc. The desired water level can be maintained.
ところで、近年、地球温暖化などによる局地的な降水量の急増によって、水田より下位にある排水路の氾濫等を防止するために、例えば、特許文献2に示す水田の水位調整器が知られている。この特許文献2によれば、下部縦パイプと上部縦パイプとの接続部にパッキングを取り付け、このパッキングによって下部縦パイプと上部縦パイプとの間での止水性を担保しつつ、上部縦パイプを下部縦パイプに対して所定の高さ位置に固定できる構成となっている。
By the way, in recent years, in order to prevent flooding of drainage channels lower than paddy fields due to a rapid increase in local precipitation due to global warming, for example, the water level adjuster for paddy fields shown in
しかしながら、特許文献2に示す水田の水位調整器は、ゲリラ豪雨時等の高雨量においては上部縦パイプに対して想定以上の水圧がかかることにより、所定の高さに設定した上部縦パイプが不意に降下し、設定水位が下がりやすいという課題があった。
However, in the water level adjuster of the paddy field shown in
一方、上部縦パイプの意図しない降下を防止するためにパッキングの係止力を強めると、水位を設定する際に上部縦パイプを上下動させるために大きな力が必要になり、水位の設定作業を行う際の作業性が低下するという懸念があった。 On the other hand, if the locking force of the packing is strengthened to prevent the upper vertical pipe from dropping unintentionally, a large force is required to move the upper vertical pipe up and down when setting the water level. There was a concern that workability would be reduced.
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、水田の水位設定を行う際の作業性を向上させ、かつ、設定した水位の位置が予期せず変位することを抑制できる水田用水位調節装置を提供する。 The present invention has been made in consideration of such circumstances, and is a paddy field that can improve workability when setting the water level of the paddy field and can prevent the position of the set water level from being unexpectedly displaced. A water level adjusting device is provided.
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
即ち、本発明は、水田の水位を任意の高さ位置に調節する水田用水位調節装置であって、水田の水が流入する流入口と、水田の水が流出する流出口とを有する可動部を備え、前記可動部は、上下方向に移動可能であり、前記可動部を下方に移動させるときよりも、該可動部を上方に移動させるときのほうが、移動に要する力が少なくなるようにしたことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
That is, the present invention is a paddy field water level adjusting device that adjusts the water level of a paddy field to an arbitrary height position, and is a movable portion having an inflow port into which water in the paddy field flows in and an outflow port into which water in the paddy field flows out. The movable portion can be moved in the vertical direction, and the force required for the movement is smaller when the movable portion is moved upward than when the movable portion is moved downward. It is characterized by that.
また、本発明は、水田の水位を任意の高さ位置に調節する水田用水位調節装置であって、一端および他端が開放面を成し、内部を水田の用水が流出する円筒管状の可動管と、該可動管が中心軸方向に沿って移動可能に内部に挿通される筒状体と、前記筒状体の一端寄りの外周面を覆い、かつ前記筒状体の一端側の開口の周縁部分を覆う被覆領域を有するように形成され、前記可動管を挿通可能な第1開口を備えた蓋体と、前記蓋体の内側に配され、前記可動管を挿通可能な第2開口を備えた環状部材と、前記蓋体の内側において前記蓋体の前記被覆領域および前記環状部材の間に挟持され、前記可動管を摺動可能な第3開口を備えた環状の弾性部材と、を少なくとも備え、前記第3開口の開口径は前記可動管の外径と同じかそれよりも小さく、かつ、前記第3開口の開口径は前記第1開口の開口径および第2開口の開口径よりも小さいことを特徴とする。 Further, the present invention is a paddy field water level adjusting device that adjusts the water level of a paddy field to an arbitrary height position, and is a movable cylindrical tubular body in which one end and the other end form an open surface and the water level of the paddy field flows out inside. A tube, a tubular body through which the movable tube is movably inserted along the central axis direction, and an opening on one end side of the tubular body that covers the outer peripheral surface of the tubular body near one end. A lid body having a covering area covering the peripheral portion and having a first opening through which the movable tube can be inserted, and a second opening arranged inside the lid body through which the movable tube can be inserted. An annular member provided with an annular elastic member having a third opening sandwiched between the covering region of the lid and the annular member inside the lid and slidable through the movable tube. At least, the opening diameter of the third opening is the same as or smaller than the outer diameter of the movable tube, and the opening diameter of the third opening is larger than the opening diameter of the first opening and the opening diameter of the second opening. Is also small.
また、本発明では、前記第2開口の開口径は、前記第1開口の開口径よりも小さいことが好ましい。 Further, in the present invention, it is preferable that the opening diameter of the second opening is smaller than the opening diameter of the first opening.
また、本発明では、前記環状部材の前記中心軸方向に沿った厚みは、2mm以上、3mm以下の範囲であることが好ましい。 Further, in the present invention, the thickness of the annular member along the central axis direction is preferably in the range of 2 mm or more and 3 mm or less.
また、本発明では、前記第1開口の開口径は、170mm以上、190mm以下の範囲であることが好ましい。 Further, in the present invention, the opening diameter of the first opening is preferably in the range of 170 mm or more and 190 mm or less.
また、本発明では、前記環状部材が前記弾性部材と接する面の反対面の周縁部は、前記筒状体の開口縁部に接することが好ましい。 Further, in the present invention, it is preferable that the peripheral edge portion of the opposite surface of the surface where the annular member contacts the elastic member is in contact with the opening edge portion of the tubular body.
また、本発明では、前記環状部材は、前記弾性部材よりも硬度が高い材料から構成されることが好ましい。 Further, in the present invention, it is preferable that the annular member is made of a material having a hardness higher than that of the elastic member.
本発明によれば、水田の水位設定を行う際の作業性を向上させ、かつ、設定した水位の位置が予期せず変位することを防止できる水田用水位調節装置を提供することが可能になる。 According to the present invention, it is possible to provide a paddy field water level adjusting device that can improve workability when setting a water level in a paddy field and prevent the position of the set water level from being unexpectedly displaced. ..
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態の水田用水位調節装置について説明する。なお、以下に示す各実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。また、以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために、便宜上、要部となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。 Hereinafter, the paddy field water level adjusting device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that each of the embodiments shown below is specifically described in order to better understand the gist of the invention, and is not limited to the present invention unless otherwise specified. In addition, the drawings used in the following description may be shown by enlarging the main parts for convenience in order to make the features of the present invention easy to understand, and the dimensional ratios of each component are the same as the actual ones. It is not always the case.
図1は、水田用水位調節装置の設置例を示す説明図である。
本発明の水田用水位調節装置10は、例えば、貯水池1の下流側に設けられている水田2の排水部3に設置される。そして、水田用水位調節装置10は、例えば地中の排水管4を介して水田2よりも下流側の排水路(用水路)5に接続され、所定の水位を超えた分の水が排水路(用水路)5に排水される。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an installation example of a paddy field water level adjusting device.
The paddy field water
図2は、本発明の一実施形態の水田用水位調節装置を示す外観斜視図である。また、図3は、図2に示す水田用水位調節装置の断面図である。また、図4は、図3の要部拡大断面図である。
本実施形態の水田用水位調節装置10は、一端11aおよび他端11bが開放面を成し、内部を水田の用水が流出する円筒管状の可動管11と、この可動管11が中心軸C方向に沿って移動可能に内部に挿通される筒状体12とを備えている。
FIG. 2 is an external perspective view showing a paddy field water level adjusting device according to an embodiment of the present invention. Further, FIG. 3 is a cross-sectional view of the paddy field water level adjusting device shown in FIG. Further, FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a main part of FIG.
In the paddy field water
また、水田用水位調節装置10は、筒状体12の一端12a寄りの外周面12sを覆い、かつこの筒状体12の一端12a側の開口12pの周縁部分を覆う被覆領域13fを有するように形成され、可動管11を挿通可能な第1開口13pを備えた蓋体13を備えている。
Further, the paddy field water
また、水田用水位調節装置10は、蓋体13の内側に配され、可動管11を挿通可能な第2開口14pを備えた環状部材14と、蓋体13の内側において蓋体13の被覆領域13fおよび環状部材14の間に挟持され、可動管11を摺動可能な第3開口15pを備えた環状の弾性部材15とを備えている。
Further, the paddy field water
さらに、水田用水位調節装置10は、筒状体12の他端12b寄りの外周面12sを覆い、可動管11の中心軸C方向に対して直角な2方向に屈曲して延びる接続体16を備えている。
Further, the paddy field water
可動管11は、例えば、全体が樹脂によって形成された略円筒形のパイプ部材である。この可動管11は外径が例えば150mm~160mm程度になるように形成されている。この可動管11の内部には、一端11aから他端11bに向けて、開口径が漸減する漏斗状のオリフィス21が形成されている。このオリフィス21は、可動管11の内部を一端11aから他端11bに向かって通過する水田2(図1参照)の排水の流量を規制する。なお、こうしたオリフィス21を可動管11の内部に特に設けない構成であってもよい。
また、可動管11の一端11a側には、この可動管11を中心軸C方向に沿って引上げる際の手掛かりとなる取っ手22が回動可能に取り付けられている。
The
Further, a
筒状体12は、例えば、全体が樹脂によって形成された略円筒形のパイプ部材である。この筒状体12の内部には可動管11が中心軸C方向に沿って移動可能に収容される。また、筒状体12の外周面12sには、蓋体13および接続体16が被せられる。
The
蓋体13は、例えば、全体が樹脂によって形成され、円筒形の一方が直径方向に屈曲した蓋状の部材である。この蓋体13の円筒形の一方が直径方向に屈曲した部分が、被覆領域13fを成す。そして、蓋体13の被覆領域13f寄りの内部に、環状部材14と弾性部材15とが収容される。
The
蓋体13の第1開口13pは、開口径が例えば170mm以上、190mm以下の範囲に形成されることが好ましい。そして、蓋体13の第1開口13pは、その開口径が環状部材14の第2開口14pの開口径、および弾性部材15の第3開口15pの開口径よりも大きくなるように形成されている。
こうした蓋体13の第1開口13pの開口縁と可動管11の外周面11sとの間のクリアランスΔ1は、例えば20~40mm程度である。
The
The clearance Δ1 between the opening edge of the
環状部材14は、例えば、樹脂や金属からなる円板状の部材であり、この環状部材14の一面14a側で弾性部材15と接し、蓋体13の被覆領域13fの内側との間でこの弾性部材15を挟持する。環状部材14は、中心軸C方向に沿った厚みが例えば2mm以上、3mm以下の範囲になるように形成することが好ましい。また、環状部材14は、弾性部材15よりも硬度が高い材料を用いて形成することが好ましい。
The
環状部材14の硬度としては、例えば、ロックウェル硬さ試験機のRスケールによる硬さ(HRR)を用いることができる。環状部材14の材質別の硬度例としては、ポリ塩化ビニルの場合、HRR=110~120、ポリプロピレンの場合、HRR=80~90、ポリエチレンの場合、HRR=60~70である。環状部材14の硬度としては、例えばHRR=110以上のものを用いることが好ましい。
As the hardness of the
環状部材14の他面14bの周縁部は、筒状体12の一端12aの開口縁部12aeに接する。これにより、環状部材14は蓋体13の被覆領域13fの内側に向かって押し付けられ、環状部材14および弾性部材15が蓋体13の内側において被覆領域13f側に係止される。
The peripheral edge portion of the
環状部材14の第2開口14pは、その開口径が蓋体13の第1開口13pの開口径よりも小さく、かつ、弾性部材15の第3開口15pの開口径よりも大きくなるように形成されている。こうした環状部材14の第2開口14pの開口縁と可動管11の外周面11sとの間のクリアランスΔ2は、例えば0~2mm程度である。
The
弾性部材15は、例えば、ゴムや伸縮性樹脂などからなる円環状の部材である。この弾性部材15は、一面15a側で蓋体13の被覆領域13fの内側に接し、かつ他面15b側で環状部材14に接し、これにより、弾性部材15は、蓋体13の被覆領域13fと環状部材14との間で挟持される。
The
弾性部材15の第3開口15pの開口径は、弾性部材15が伸縮していない状態において、可動管11の外径と同じかそれよりも小さくなるように形成されている。即ち、第3開口15pの開口径が可動管11の外径よりも小さい場合には、第3開口15pに可動管11が挿通された状態で、弾性部材15の一部が押し縮められているか、あるいは蓋体13または環状部材14に向けて第3開口15pの周縁部分が屈曲した状態にある。こうした弾性部材15の弾性変形を利用することによって、可動管11は、中心軸C方向に沿って移動可能であり、かつ任意の位置で係止させることができる。
The opening diameter of the
また、弾性部材15の第3開口15pの開口径は、蓋体13の第1開口13pの開口径、および環状部材14の第2開口14pの開口径よりも小さくなるように形成されている。
Further, the opening diameter of the
接続体16は、断面視略T字状の形状を有し、その一端16a側が筒状体12の外周面12sの一部を覆うように、筒状体12に接続される。また、接続体の底部16eは、可動管11の中心軸C方向に対して直角な2方向に分岐し、そのうちの1方向は排水開口16e1とされ、また、もう一方は水抜き開口16e2とされている。
The connecting
このうち、排水開口16e1は、排水管4(図1参照)に接続されて、水田2の水を下流側の排水路(用水路)5に排水を行う。また、水抜き開口16e2は、水田用水位調節装置10の設定水位よりも低い水田2の水を排水開口16e1に向けて排水させるものであり、水田2の水抜き時以外は、閉栓16vによって閉塞される。
Of these, the drainage opening 16e1 is connected to the drainage pipe 4 (see FIG. 1) to drain the water from the
以上の様な構成の本実施形態の水田用水位調節装置10のそれぞれの部材の開口どうしの開口径の関係として、
第1開口13p(蓋体13)>第3開口15p(弾性部材15)
第2開口14p(環状部材14)>第3開口15p(弾性部材15)
可動管11の外径≧第3開口15p(弾性部材15)
を有するとともに、
第1開口13p(蓋体13)>第2開口14p(環状部材14)>可動管11の外径という、関係を有する。
The relationship between the openings of the openings of the respective members of the paddy field water
Outer diameter of
With
The relationship is that the
次に、以上の様な構成の本実施形態の水田用水位調節装置10の作用を説明する。
本発明の水田用水位調節装置10は、例えば、地中に排水管4が設置された水田2の排水部3(図1参照)に、可動管11の中心軸C方向が鉛直方向(上下方向)に合致するように設置される。水田用水位調節装置10は、水田2に可動管11が突出するように水田2に埋設される。
Next, the operation of the paddy field water
In the paddy field water
そして、例えば、水田2の水位が降雨などによって上昇し、可動管11の一方の開放端を成す一端11aを超えると、水田2の水がオーバーフローして可動管11の内部に流れ込み、接続体16の排水開口16e1から排水管4を介して水田2よりも下流側の排水路(用水路)5に排水される。これによって、水田2の水位は、水田用水位調節装置10の可動管11の一端11aの高さと同じか、これ以下に保たれる。
Then, for example, when the water level of the
こうした水田用水位調節装置10による排水時には、可動管11の内部を流れる排水は、可動管11の内部に形成されたオリフィス21によって最大流量が制限される。これにより、短時間に大量の排水が下流側の排水路(用水路)5に流れ込むことにより排水路(用水路)5が氾濫することを防止する。
At the time of drainage by the paddy field water
水田2の水位を設定する可動管11は、開口径が伸縮していない状態において可動管11の外径と同じかそれよりも小さい第3開口15pをもつ弾性部材15の弾性力によって、鉛直方向に沿って任意の位置に係止することができる。これにより、水田2の最高水位を任意の高さに設定することができる。
The
そして、水田2に設置された本実施形態の水田用水位調節装置10を用いて、水田2の最高水位の設定を変更する際には、中心軸C方向、即ち鉛直方向に沿って可動管11を上下動させることにより行う。例えば、水田2の最大水位を上げる場合には、可動管11の取っ手22を把持して鉛直方向の上方に可動管11を引上げ、可動管11の一端11aを、所望する水田2の最高水位になる位置に合わせる。
Then, when the setting of the maximum water level of the
蓋体13の第1開口13pの開口径は、弾性部材15の第3開口15pの開口径よりも大きくなるように形成されているので、弾性部材15の第3開口15pの縁部が上方に湾曲することを許容している。
図5に示すように、こうした可動管11の引上げ時においては、可動管11の外周面11sに当接している弾性部材15の第3開口15pの縁部が、その弾性部材15の弾性力によって可動管11の上昇に伴って、上方に湾曲する。
Since the opening diameter of the
As shown in FIG. 5, when the
このように、可動管11の引上げ時に弾性部材15の第3開口15pの縁部が上方に湾曲可能にすることで、可動管11の引上げに必要な引っ張り力を低減できる。可動管11の引上げに必要な引っ張り力を低減することで、作業者が容易に可動管11を引上げて水田2の最高水位をより高く調節することができる。例えば、大雨などによって可動管11のオリフィス21に大きな水圧が加わっていた場合でも、調節が可能となる。
In this way, by making the edge of the
一方、例えば、水田2の最大水位を下げる場合には、を鉛直方向の下方に可動管11を押し込むように下げ、可動管11の一端11aを、所望する水田2の最高水位になる位置に合わせる。
On the other hand, for example, when lowering the maximum water level of the
環状部材14の第2開口14pの開口径は、弾性部材15の第3開口15pの開口径よりも大きくなるように形成されているので、弾性部材15の第3開口15pの縁部が下方に湾曲することを許容している。
図6に示すように、こうした可動管11の押し込み時においては、可動管11の外周面11sに当接している弾性部材15の第3開口15pの縁部が、その弾性部材15の弾性力によって可動管11の降下に伴って、下方に湾曲する。
Since the opening diameter of the
As shown in FIG. 6, when the
このように、可動管11の押し込み時に弾性部材15の第3開口15pの縁部が下方に湾曲可能にすることで、可動管11の押し込みに必要な押し込み力は、作業者が容易に可動管11を押し込んで水田2の最高水位をより低く調節することができる。
In this way, when the
そして、こうした可動管11を支持する弾性部材15を挟持する蓋体13の第1開口13pは、環状部材14の第2開口14pよりも開口径が大きくなるように形成されているので、可動管11の下方への押し込み時よりも上方への引上げ時の方が、弾性部材15の第3開口15pの縁部をより大きく湾曲させることができる。即ち、可動管11の下方への押し込み時よりも上方への引上げ時の方が、可動管11の移動に要する力が小さくて済む。
The
これによって、例えば、大雨などによりオリフィス21に大きな水圧が加わっていても、少ない力で容易に可動管11を引上げることができ、その一方で可動管11が水圧によって下方に押し込まれて、最高水位が予期せず低く変化してしまうことを抑制することができる。
As a result, even if a large water pressure is applied to the
以上、本発明の一実施形態を説明したが、この実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although one embodiment of the present invention has been described above, this embodiment is presented as an example and is not intended to limit the scope of the invention. This embodiment can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and variations thereof are included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof, as are included in the scope and gist of the invention.
本発明の蓋体の第1開口、環状部材の第2開口、および環状部材の第3開口のそれぞれの開口径と、可動管の引っ張り力および押し込み力との関係を調べた。この結果を表1に示す。 The relationship between the opening diameters of the first opening of the lid, the second opening of the annular member, and the third opening of the annular member of the present invention and the pulling force and pushing force of the movable tube was investigated. The results are shown in Table 1.
表1に示す結果によれば、蓋体の第1開口の開口径が環状部材の第2開口の開口径よりも大きくなるように形成した各試料は、第1開口と第2開口とを同一径に形成した各試料と比較して、可動管の引っ張り力と押し込み力との差がいずれも50N以上であり、可動管の引上げ時の応力を軽くするとともに、可動管が水圧によって予期せず押し込まれることを抑制できることが確認された。 According to the results shown in Table 1, each sample formed so that the opening diameter of the first opening of the lid is larger than the opening diameter of the second opening of the annular member has the same first opening and the second opening. Compared to each sample formed in diameter, the difference between the pulling force and pushing force of the movable tube is 50 N or more, which reduces the stress when pulling up the movable tube and unexpectedly causes the movable tube to be water pressure. It was confirmed that it was possible to suppress being pushed.
10…水田用水位調節装置
11…可動管
12…筒状体
13…蓋体
13p…第1開口
14…環状部材
14p…第2開口
15…弾性部材
15p…第3開口
10 ... Water level adjusting device for
Claims (1)
水田の水が流入する流入口と、水田の水が流出する流出口とを有する可動部を備え、
前記可動部は、上下方向に移動可能であり、
前記可動部を下方に移動させるときよりも、該可動部を上方に移動させるときのほうが、移動に要する力が少なくなるようにしたことを特徴とする水田用水位調節装置。 It is a paddy field water level adjusting device that adjusts the water level of a paddy field to an arbitrary height position.
It has a movable part with an inlet for the water of the paddy field and an outlet for the water of the paddy field to flow out.
The movable part is movable in the vertical direction and can be moved in the vertical direction.
A paddy field water level adjusting device, characterized in that the force required for movement is smaller when the movable portion is moved upward than when the movable portion is moved downward.
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