JP2024052200A - 農業用給水システム及びその水抜方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 低コストに実施し、経済性や省エネルギー性に優れた給水システムを提供するとともに、全残留水を確実かつ自動で排出可能にし、電気設備が無い農場等にも容易に適用可能にする。【解決手段】 支管開閉弁５…を、操作部５ｈ…の操作により弁体部５ｖ…が変位して支管Ｐｓ…を開閉する開閉機能弁として構成するとともに、弁体部５ｖ…の内部に、この弁体部５ｖ…に対して上流側の支管Ｐｓｉにおける所定の水圧Ｆｗ以上で閉位置Ｚｃの弁体部５ｖ…を閉側Ｚｐｃに切換え、かつ所定の水圧Ｆｗ未満で閉位置Ｚｃの弁体部５ｖ…を開側Ｚｐｏに切換えるサブバルブ機構６を設け、水抜き時に、給水源Ｓからの給水を停止した後、排泥弁３の開ポジションへの切換により、本管Ｐｍ及び複数の支管Ｐｓ…の残留水を排泥弁３から排出可能にする。【選択図】 図１

Description

本発明は、給水源から給水される本管給水部とこの本管給水部から分岐する複数の支管給水部を備える農業用給水システム及びその水抜方法に関する。

一般に、大規模な農地等には、対応する給水設備が併設されることも多いとともに、特に、寒冷地に設置される給水設備には、残留水の凍結を防止するための水抜機能を付設している。具体的には、給水源に対して本管を接続し、この本管に対して、複数の支管を所定の間隔おきに設置することにより、複数の農業従事者が共同で使用している。また、各支管の先端側には、それぞれ開閉弁（蛇口）を接続した給水口を備えるとともに、各支管の中途位置には、凍結を防止する不凍水抜栓（特許文献１参照）を接続しているが、各支管は、個々の農業従事者により管理されているため、寒冷時に、水抜栓の操作による水抜きを忘れ、凍結により支管の損傷を招くことも少なくない。このため、より確実に全支管の水抜きを行う手法（手段）が要請されている。

従来、このような要請に応える手段としては、複数の水抜栓（電動弁）を制御盤により集中的に制御するようにした装置も特許文献２に記載される複数軒の水道配管の凍結防止装置により知られている。同文献２に記載の凍結防止装置は、簡単な操作で確実に水抜きができ、維持、管理が容易で、設置コストをできるだけ低くした、複数軒の水道配管の凍結防止装置の提供を目的としたものであり、具体的には、複数個の元栓と、その下流側に接続される電動切換弁と、上記複数個の電動切換弁の排水口に排水管を介して接続され、空気と水をともに吸引できる１戸の電動吸引装置と、その制御盤と、複数個の操作盤とを備え、各操作盤のスイッチの投入により上記制御盤を介して電動吸引装置を作動させ、配管内の水を強制的に外部に排出するようにするとともに、上記元栓を電動にして、各操作盤のスイッチの投入により、元栓を閉じた後で、電動切換弁を開き、一定時間経過後に電動吸引装置を作動させるようにシーケンス制御するようにしたものである。

特開２０１９－０６００９７号公報 特開２００２－２７５９５３号公報

しかし、上述した従来の凍結防止装置は、次のような問題点があった。

即ち、電気設備が前提となるため、電気設備のない農場等では適用が困難となる。仮に、電気設備が存在したとしても屋外の広いエリアに設置する場合、設置コストが無視できない。一方、この種のシステム（装置）は、コンピュータシステムや通信システムを組合わせた集中管理方式を採用し、一カ所で全体の制御対象を一括して制御することも比較的容易に実現可能となるが、全体の更なる高コスト化を招きやすいため、現実的には採用しにくい。

しかも、この種のシステム（凍結防止装置）は、寒冷時における冬季期間以外では、ほとんど使用しないため、費用対効果の観点からのデメリットも無視できない。結局、農業用給水システムの分野において、全支管の水抜きを容易かつ確実に行うとともに、無用なメンテナンス費用やランニングコストを回避し、経済性や省エネルギー性に優れた水抜きを実現するシステムは何ら提案されていないのが実情である。

本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した農業用給水システム及びその水抜方法の提供を目的とするものである。

本発明に係る農業用給水システム１は、上述した課題を解決するため、水Ｗを収容した給水源Ｓから、排泥弁３を接続した本管Ｐｍに対して給水を行う本管給水部Ｍｍと、この本管Ｐｍにおける複数の異なる位置Ｘ１，Ｘ２…Ｘｎから分岐した複数の支管Ｐｓ…を備え、各支管Ｐｓ…の先端に設けた給水口４…を少なくとも地上Ｇに露出させるとともに、各支管Ｐｓ…の中途位置に少なくとも支管開閉弁５…を接続してなる複数の支管給水部Ｍｓ…を備える給水システムを構成するに際して、支管開閉弁５…を、操作部５ｈ…の操作により弁体部５ｖ…が変位して支管Ｐｓ…を開閉する開閉機能弁として構成するとともに、弁体部５ｖ…の内部に、この弁体部５ｖ…に対して上流側の支管Ｐｓｉにおける所定の水圧Ｆｗ以上で閉位置Ｚｃの弁体部５ｖ…を閉側Ｚｐｃに切換え、かつ所定の水圧Ｆｗ未満で閉位置Ｚｃの弁体部５ｖ…を開側Ｚｐｏに切換えるサブバルブ機構６を設けたことを特徴とする。

一方、本発明に係る農業用給水システム１の水抜方法は、上述した課題を解決するため、水Ｗを収容した給水源Ｓから、排泥弁３を接続した本管Ｐｍに対して給水を行う本管給水部Ｍｍと、この本管Ｐｍにおける複数の異なる位置Ｘ１，Ｘ２…Ｘｎから分岐した複数の支管Ｐｓ…を備え、各支管Ｐｓ…の先端に設けた給水口４…を少なくとも地上Ｇに露出させるとともに、各支管Ｐｓ…の中途位置に少なくとも支管開閉弁５…を接続してなる複数の支管給水部Ｍｓ…を備える農業用給水システム１の水抜きを行うに際し、支管開閉弁５…を、操作部５ｈ…の操作により弁体部５ｖ…が変位して支管Ｐｓ…を開閉する開閉機能弁として構成するとともに、弁体部５ｖ…の内部に、この弁体部５ｖ…に対して上流側の支管Ｐｓｉにおける所定の水圧Ｆｗ以上で閉位置Ｚｃの弁体部５ｖ…を閉側Ｚｐｃに切換え、かつ所定の水圧Ｆｗ未満で閉位置Ｚｃの弁体部５ｖ…を開側Ｚｐｏに切換えるサブバルブ機構６を設け、水抜き時に、給水源Ｓからの給水を停止した後、排泥弁３の開ポジションへの切換により、本管Ｐｍ及び複数の支管Ｐｓ…の残留水を排泥弁３から排出可能にしたことを特徴とする。

また、本発明は、発明の好適な態様により、サブバルブ機構６は、所定の水圧Ｆｗ以上により上昇して上方に配した弁座部８を閉じ、かつ所定の水圧Ｆｗ未満により離間して弁座部８を開くボール弁体９を設けて構成できる。一方、支管Ｐｓ…における支管開閉弁５…に対する上流側の中途位置には、直列接続した水抜栓７…を設けることができる。さらに、給水源Ｓには、本管Ｐｍに対して水Ｗを送出する給水ポンプＳｐを設けることができる。

このような本発明に係る農業用給水システム１及びその水抜方法によれば、次のような顕著な効果を奏する。

（１） 支管開閉弁５…を、操作部５ｈ…の操作により弁体部５ｖ…が変位して支管Ｐｓ…を開閉する開閉機能弁として構成するとともに、弁体部５ｖ…の内部に、この弁体部５ｖ…に対して上流側の支管Ｐｓｉにおける所定の水圧Ｆｗ以上で閉位置Ｚｃの弁体部５ｖ…を閉側Ｚｐｃに切換え、かつ所定の水圧Ｆｗ未満で閉位置Ｚｃの弁体部５ｖ…を開側Ｚｐｏに切換えるサブバルブ機構６を設けたため、支管開閉弁５…を改良するのみで低コストに実施できるとともに、経済性や省エネルギー性に優れた給水システム１として提供することができる。

（２） 排泥弁３の操作のみで、本管Ｐｍ及び複数の支管Ｐｓ…における全ての残留水を、確実に排出できるとともに、電気設備が無い農場等であっても自動かつ容易に実施することができる。

（３） 好適な態様により、サブバルブ機構６を、所定の水圧Ｆｗ以上により上昇して上方に配した弁座部８を閉じ、かつ所定の水圧Ｆｗ未満により離間して弁座部８を開くボール弁体９を設けて構成すれば、所定の水圧Ｆｗに対応してサブバルブ機構６の開閉をスムーズに行うことができるため、確実な水抜きを行う観点から最適な形態として実施することができる。

（４） 好適な態様により、支管Ｐｓ…における支管開閉弁５…に対する上流側の中途位置に、直列接続した水抜栓７…を設ければ、各支管Ｐｓ…に対して個別に水抜きを行うこともできるため、例えば、各農業従事者の判断により、任意に水抜きを行えるなど、使い勝手及び利便性に優れる。

（５） 好適な態様により、給水源Ｓに、本管Ｐｍに対して水Ｗを送出する給水ポンプＳｐを設ければ、給水源Ｓの水Ｗを給水ポンプＳｐを利用して強制的に送出できるため、送出する水圧が低いような場合であっても、各支管給水部Ｍｓ…に対して確実に給水することができる。

本発明の好適実施形態に係る農業用給水システムの全体系統図、 同農業用給水システムの水抜方法の処理手順及び処理作用を説明するためのフローチャート、 同農業用給水システムの支管開閉弁の内部構造を示す断面側面図、 同支管開閉弁を閉側へ操作したときの作用説明図、 同支管開閉弁を開側へ操作したときの作用説明図、 同支管開閉弁の水圧が低下した水抜き時の作用説明図、 同農業用給水システムの排泥弁の内部構造を示す断面側面図、 同農業用給水システムの水栓柱の内部構造を示す断面側面図、

次に、本発明に係る好適実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。

まず、本実施形態に係る農業用給水システム１の全体のシステム構成について、図１を参照して説明する。

図１に示す農業用給水システム１において、Ｓは水Ｗを収容した給水源を示す。例示は、貯水池を示すが河川等であってもよい。また、給水源Ｓの近傍には、給水ポンプＳｐを設置し、給水ポンプＳｐの吸入口は配管を介して給水源Ｓに接続するとともに、給水ポンプＳｐの吐出口は本管Ｐｍの一端（流入口）に接続する。この本管Ｐｍは比較的大径であり、かつ長さも、例えば、数十－数百メートルにわたって地中に埋設し、この本管Ｐｍの先端（流出口）には排泥弁３を接続する。この排泥弁３の一例を図７に示す。

以上の構成が給水源Ｓから給水ポンプＳｐにより本管Ｐｍに対して給水を行う本管給水部Ｍｍとなる。なお、例示は、給水ポンプＳｐを設けた場合を示したが、例えば、山や丘の上など、本管Ｐｍ等に対し、相対的に高い位置（場所）に給水源Ｓが存在する場合には、落差により十分な水圧を確保できるため、給水ポンプＳｐは、必ずしも設置することを要しない。

一方、この本管Ｐｍにおける複数の異なる位置Ｘ１，Ｘ２…Ｘｎには、この本管Ｐｍから分岐する複数の支管Ｐｓ…を接続する。位置Ｘ１から分岐する一つの支管Ｐｓ（他の支管Ｐｓ…も同じ）は、図１に示すように、本管Ｐｍから分岐した後、地中を通り、支管Ｐｓの先端側は地上Ｇから露出させるとともに、先端に給水口４を設ける。例示の場合、支管Ｐｓの一部が地上Ｇから鉛直方向に起立した鉛直部Ｐｓｖを備えるとともに、この鉛直部Ｐｓｖの上端から水平方向に延出した水平部Ｐｓｈを備える。したがって、本管Ｐｍの分岐位置から水平部Ｐｓｈまでの支管Ｐｓ部分は硬質のパイプ管により構成する。さらに、水平部Ｐｓｈの先端には、フレキシブル管Ｐｓｆの上端を接続し、このフレキシブル管Ｐｓｆを、下方へ吊下げるとともに、このフレキシブル管Ｐｓｆの先端に上述した給水口４を設ける。

また、鉛直部Ｐｓｖの中間部位には、本発明の要部を構成する支管開閉弁５を直列に接続する。この支管開閉弁５の一例を図３に示す。この支管開閉弁５は、地上Ｇの上方における所定の高さに配する。これにより、各農業従事者は、容易に手で操作することができる。さらに、支管開閉弁５に対して上流側に位置する地中に埋設した支管Ｐｓ部分の中途位置には水抜栓７を直列接続する。この水抜栓７の一例を図８に示す。なお、図１中、Ｂは地面に設けた鉛直方向の水抜栓収容孔であり、この水抜栓収容孔Ｂの内部に水抜栓７を設置する。

このように、本管Ｐｍにおける各位置Ｘ１，Ｘ２…Ｘｎから分岐した各支管Ｐｓ…，各支管Ｐｓ…に接続した水抜栓７…及び支管開閉弁５…は、それぞれ個別に水Ｗを使用できる複数の支管給水部Ｍｓ…を構成する。なお、各支管Ｐｓ…の中途位置に接続する水抜栓７…は、本発明の農業用給水システム１との関係では、必須の構成要素となるものではないが、各支管Ｐｓ…毎に水抜栓７…を接続すれば、各支管Ｐｓ…に対して個別に水抜きを行うこともできるため、例えば、各農業従事者の判断により、任意に水抜きを行えるなど、使い勝手及び利便性に優れる。

次に、各構成パーツである支管開閉弁５，排泥弁３及び水抜栓７の具体的な構成について説明する。

図３は、本発明の要部を構成する支管開閉弁５を示す。この支管開閉弁５は、下端に第一接続口１２ｄを有し、かつ上端に第二接続口１２ｕを有する弁基部１１を備えるとともに、弁基部１１の内部における第一接続口１２ｄと第二接続口１２ｕ間は通水路１１ｒとなる。

弁基部１１における内部の中間位置には、傾斜した仕切壁１３を一体に設け、この仕切壁１３に弁座部１４を形成する。さらに、この仕切壁１３に対向する斜め上方に位置する弁基部１１の側壁には、傾斜した弁体支持部１１ｐを設け、この弁体支持部１１ｐにより弁体ユニット１５を支持する。弁体ユニット１５は、弁体支持部１１ｐに設けたネジ孔部１６ｎに螺合するネジ部１６ｓを外周面に形成したシャフト部１７と、このシャフト部１７の内部先端に取付けた弁体部５ｖと、シャフト部１７の外端部に取付けた操作ハンドル部１８を一体に備える。操作ハンドル部１８はマニュアルで回動操作できる操作部５ｈとなる。

この場合、弁基部１１における第一接続口１２ｄには、弁体部５ｖに対して上流側（図３は下側）に位置する仮想線で示す支管Ｐｓｉを接続するとともに、第二接続口１２ｕには、下流側に位置する仮想線で示す支管Ｐｓｏを接続する。

また、弁体部５ｖは、先端側が細くなる円錐状に形成し、この弁体部５ｖの中間位置における外周面には、ゴム素材により一体形成したリング状の弁圧接部１９を装着する。これにより、操作ハンドル部１８を回動操作し、弁体ユニット１５を前進させれば、弁体部５ｖが弁座部１４に進入し、弁圧接部１９が弁座部１４に圧接する。この圧接した位置が図３及び図４に示す弁体部５ｖの閉位置Ｚｃとなる。

他方、操作ハンドル部１８を回動操作し、弁体ユニット１５を後退させれば、弁体部５ｖは弁座部１４から離間し、弁座部１４は開放される。この離間した位置が図５に示す弁体部５ｖの開位置Ｚｏとなる。

さらに、弁体部５ｖの内部には、この弁体部５ｖに対して上流側の支管Ｐｓｉにおける所定の水圧Ｆｗ以上で閉位置Ｚｃの弁体部５ｖを図３に示す閉側Ｚｐｃに切換え、かつ所定の水圧Ｆｗ未満で閉位置Ｚｃの弁体部５ｖを図６に示す開側Ｚｐｏに切換えるサブバルブ機構６を設ける。例示するサブバルブ機構６は、弁体部５ｖの先端に弁箱を構成する収容凹部２１を形成し、この収容凹部２１の内部に、例えば、金属素材により形成した球状のボール弁体９を収容するとともに、収容凹部２１の先端にボール弁体９の落下を阻止するカバー２２を付設し、かつ収容凹部２１の上側に位置する底面部に、ゴム素材により形成した弁座部８を付設して構成する。なお、カバー２２には複数の通水孔２２ｓ…形成する。そして、弁座部８の中心位置から弁体部５ｖの所定の中間位置Ｘｍまで、収容凹部２１の内部と当該中間位置Ｘｍを連通する第一通水路２３を設けるとともに、中間位置Ｘｍと弁体部５ｖの上寄りの外周面間、即ち、弁座部１４に対して下流側に面する外周面間には、複数の第二通水路２４…を設ける。

これにより、上流側の支管Ｐｓｉの水圧が上昇することにより所定の水圧Ｆｗ以上になれば水圧によりボール弁体９が上昇し、図３に示すように、上方に配した弁座部８に当接して当該弁座部８を閉塞するとともに、水圧Ｆｗ未満のときは、ボール弁体９が自重により落下して弁座部８から離間する。

このように、サブバルブ機構６を構成する際に、所定の水圧Ｆｗ以上により上昇して上方に配した弁座部８を閉じ、かつ所定の水圧Ｆｗ未満により離間して弁座部８を開くボール弁体９を設けて構成すれば、所定の水圧Ｆｗに対応してサブバルブ機構６の開閉をスムーズに行うことができるため、確実な水抜きを行う観点から最適な形態として実施することができる。

図７は、排泥弁３の一例を示す。例示する排泥弁３は、左端に第一接続口３２ｆを有し、かつ右端に第二接続口３２ｓを有する弁基部３１を備え、第一接続口３２ｆと第二接続口３２ｓ間は通水路３１ｒとなる。また、弁基部３１の内部における中間位置には、弁体ユニット３３を回動可能に配設する。この弁体ユニット３３は、通水路３１ｒに配した円盤状の弁体部３４と、この弁体部３４の上端に結合したシャフト部３５と、このシャフト部３５の上端に取付けた操作ハンドル部３６を一体に備える。

これにより、操作ハンドル部３６を回動操作し、通水路３１ｒを遮断する位置（角度）に弁体部３４を回動変位させれば、排泥弁３を図７に示す閉ポジションに切換えることができる。他方、閉ポジションから操作ハンドル部３６を９０〔゜〕回動操作し、弁体部３４を、通水路３１ｒが開放される図７に仮想線の位置（角度）まで回動変位させれば、排泥弁３を開ポジションに切換えることができる。

図８は、水抜栓７の一例を示す。例示する水抜栓７は、左端に第一接続口４２ｆを有し、かつ右端に第二接続口４２ｓを有する栓基部４１を備え、栓基部４１の内部における第一接続口４２ｆと第二接続口４２ｓ間は通水路４１ｒとなる。そして、栓基部４１の内部における中間位置には、水平面に弁座部４２を形成した仕切壁４３を設ける。この仕切壁４３により、通水路４１ｒは上流側水路４１ｒｆと下流側水路４１ｒｓに仕切られる。

また、栓基部４１の中間位置における上面には開口部を設け、この開口部に水抜ブロック４４を固定する。そして、この水抜ブロック４４の周囲は、上方に起設した所定高さの外筒部４５の下端部により覆うとともに、この外筒部４５の上端はリング状のカバー４５ｃにより閉塞する。外筒部４５の内側には、内筒部４６を同軸上に配設し、内筒部４６の下端を水抜ブロック４４に結合するとともに、内筒部４６の上端は、カバー４５ｃに結合する。

さらに、内筒部４６の中心位置には、軸方向に軸心を有する弁体ユニット４７を配設する。弁体ユニット４７は、内筒部４６の内側に配したシャフト部４８と、このシャフト部４８の上端に取付けた操作ハンドル部４９と、シャフト部４８の下端に取付けた弁体部５０を備える。この場合、シャフト部４８は、水抜ブロック４４の中心に設けた貫通孔を通るため、この貫通孔の内周面にネジ孔部５１ｎを形成するとともに、シャフト部４８の外周面にはこのネジ孔部５１ｎに螺合するネジ部５１ｓを形成する。

弁体部５０は、シャフト部４８に固定した水抜弁体盤５３と、この水抜弁体盤５３の下方に配した止水弁体盤５２を備え、この止水弁体盤５２と水抜弁体盤５３は、不図示のスプリング（コイルスプリング）を介して連結する。この場合、止水弁体盤５２の下面にはゴム素材により形成した圧接面を設けて前述した弁座部４２に対面させるとともに、水抜弁体盤５３の上面には、ゴム素材により形成した圧接面を設けて水抜ブロック４４の水抜口４４ｅに対面させる。

これにより、通水時には、操作ハンドル部４９を回動操作し、シャフト部４８を上方へ変位させれば、弁体部５０が上昇する。この結果、水抜弁体盤５３は上方へ変位し、水抜ブロック４４に圧接することにより水抜口４４ｅを閉塞するとともに、スプリングを介して止水弁体盤５２も実線で示す上方位置へ変位し、弁座部４２から離間することにより、水抜栓７は通水状態となる。

これに対して、止水時／水抜時には、操作ハンドル部４９を回動操作し、シャフト部４８を下方へ変位させれば、弁体部５０も下降する。この結果、止水弁体盤５２は仮想線で示す下方位置へ変位し、弁座部４２に圧接することにより、水抜栓７は止水状態になる。そして、この止水状態から、さらに操作ハンドル部４９を回動操作すれば、スプリングの弾性に抗して第二弁体盤５３を下方へ変位させるため、第二弁体盤５３は水抜ブロック４４から離間し、水抜口４４ｅが開放されることにより、この水抜口４４ｅを通して外部への水抜きが行われる水抜状態となる。

次に、本実施形態に係る農業用給水システム１の全体の使用方法及び作用について、図１，図３－図８の各図を参照しつつ図２のフローチャートに従って説明する。

図１に示す農業用給水システム１は、本管給水部Ｍｍが、所定の管理者（例えば、施設管理者）により管理され、各支管給水部Ｍｓ…が、個々の使用者（例えば、個々の農業従事者）により管理される。

今、給水システム１は、非使用モードにあるものとする。非使用モードでは、全ての支管開閉弁５…が閉側に切換わり、全ての水抜栓７…が通水状態に切換わり、排泥弁３が閉ポジションにあり、給水ポンプＳｐはオフ状態にある（ステップＳ１）。

一方、この非使用モードにおいて、使用モードに切換える場合を想定する（ステップＳ２）。この場合、管理者は、まず、給水ポンプＳｐをオンにする（ステップＳ３）。なお、給水ポンプＳｐが存在しない場合には、元栓となる開閉コック等を開操作すればよい。これにより、給水源Ｓの水Ｗは、給水ポンプＳｐにより送水され、本管Ｐｍに流入するとともに、支管開閉弁５…に至る上流側の支管Ｐｓｉ…内に流入し、本管Ｐｍ内及び上流側の支管Ｐｓｉ…内の水圧が上昇する（ステップＳ４）。

この際、水圧が所定の水圧Ｆｗ未満の低水圧（負圧を含む）の状態では、サブバルブ機構６は、開側Ｚｐｏ（図６の位置）、即ち、ボール弁体９が自重で落下し、弁座部８から離間した下方の開側Ｚｐｏの位置にある。これに対し、水Ｗが流入することにより、水圧が上昇し、所定の水圧Ｆｗ以上になれば、図４に示すように、上流側からの水圧によりボール弁体９が上昇変位し、弁座部８に圧接することにより、サブバルブ機構６は閉側Ｚｐｃに切換えられる（ステップＳ５）。この結果、図４に示すように、流入した水Ｗは弁体部５ｖに対して上流側で停止し、止水状態となる。なお、図４中、矢印Ｄ１…は、水Ｗの流通状態を示している。

そして、この止水状態において、個々の使用者（農業従事者）は、所定の支管給水部Ｍｓを利用して水Ｗの給水を行うことができる（ステップＳ６）。例えば、スピードスプレーヤを使用中の農業従事者は、スピードスプレーヤを、所定の支管給水部Ｍｓまで移動させ、支管Ｐｓ（フレキシブル管Ｐｓｆ）の先端に設けた給水口４を、スピードスプレーヤの薬液タンクに挿入し、対応する支管開閉弁５を給水側に切換える。

即ち、支管開閉弁５の操作ハンドル部１８を給水側へ回動操作すれば、弁体部５ｖは、図５に示すように、弁座部８から離間し、支管開閉弁５における弁体部５ｖは、図５に示す開位置Ｚｏに切換えられる（ステップＳ７）。これにより、支管開閉弁５の通水路１１ｒが開放され、上流側の水Ｗは、図５中、矢印Ｄ２…の方向に流通し、水Ｗは、給水口４から放出され、目的の補給を行うことができる（ステップＳ８）。

目的の給水（補給）が終了したなら、支管開閉弁５を止水側へ切換える（ステップＳ９，Ｓ１０）。この場合、操作ハンドル部１８を止水側へ回動操作すれば、弁体部５ｖが弁座部１４に圧接し、弁座部１４が閉塞、即ち、弁体部５ｖは閉位置Ｚｃに変位するとともに、図４の場合と同様に、支管開閉弁５に対して上流側の水圧が水圧Ｆｗに達するため、サブバルブ機構６も図４に示す閉側Ｚｐｃに切換えられる。

次に、寒冷期について説明する。寒冷期には凍結を防止するため、水抜モードに切換えることができる（ステップＳ１１）。この種の給水システムの場合、従来は、各支管給水部Ｍｓ…に、それぞれ水抜栓７…を接続していたため、各農業従事者は、各人の判断により水抜栓７…を水抜状態に切換えていた。しかし、この方法は、管理が個々の農業従事者に任されていたため、寒冷時には水抜栓７…による水抜きを忘れることも少なくなく、この結果、凍結により支管Ｐｓが損傷するなどの弊害を招く問題があった。

そこで、本発明に係る給水システム１では、管理者が排泥弁３を開ポジションへ操作することにより、本管Ｐｍ及び複数の支管Ｐｓ…に残留する残留水を一括で排泥弁３から排出できるようにした。

まず、管理者が、水抜きを行う必要があると判断した場合、給水ポンプＳｐをオフにして給水を停止する（ステップＳ１２）。なお、給水ポンプＳｐが存在しない場合には、元栓となる開閉コック等を閉操作すればよい。これにより、給水ポンプＳｐによる水Ｗの供給は停止するため、この後、排泥弁３を閉ポジションから開ポジションに切換える（ステップＳ１３）。

即ち、図７に示す排泥弁３の場合、操作ハンドル部３６を回動操作し、実線で示す弁体部３４を仮想線で示す位置まで９０〔゜〕回動変位させる。これにより、通水路３１ｒが開放され、排泥弁３が開ポジションに切換えられる。弁体部３４が開ポジションに切換えられることにより、図１に示す本管Ｐｍの残留水、更には全ての支管Ｐｓ…内の残留水が排泥弁３から排出される水抜き処理が行われる（ステップＳ１４）。

水抜き処理により、支管開閉弁５…に対する上流側の水圧は低下する（ステップＳ１５）。この結果、上流側の水圧は、少なくとも所定の水圧Ｆｗ未満、更には負圧の状態になるため、図６に示すように、弁体部５ｖが閉位置Ｚｃの位置にあっても、サブバルブ機構６のボール弁体９は自重により落下することにより弁座部８から離間し、サブバルブ機構６は、開側Ｚｐｏに切換えられる（ステップＳ１６）。

これにより、各支管開閉弁５…の上流側及び下流側の各支管Ｐｓ…内における全ての残留水が本管Ｐｍ及び排泥弁３を通して外部に排出される（ステップＳ１７）。図６に示す矢印Ｄ３…が、残留水の排出経路を示す。そして、全ての残留水が排出されたなら排泥弁３を閉ポジションに切換える（ステップＳ１８，Ｓ１９）。この後、さらに継続する場合には、同様の処理を行うことができる（ステップＳ２０，Ｓ１，Ｓ２…）。

なお、本実施形態に係る給水システム１では、排泥弁３の操作のみで全体の水抜きを一括して行うことができるが、各支管Ｐｓ…の中途位置には水抜栓７…がそれぞれ接続されているため、各支管Ｐｓに対して個別に水抜きを行うこともできる。このため、例えば、管理者が水抜きの必要性がないと判断した場合であっても、各支管Ｐｓ…の設置場所に応じて、各農業従事者が個別に判断し、水抜きが必要と判断した場合には、任意に水抜きを行うことも可能である。

よって、このような本実施形態に係る農業用給水システム１及びその水抜方法によれば、基本的な構成（手法）として、支管開閉弁５…を、操作部５ｈ…の操作により弁体部５ｖ…が変位して支管Ｐｓ…を開閉する開閉機能弁として構成するとともに、弁体部５ｖ…の内部に、この弁体部５ｖ…に対して上流側の支管Ｐｓｉにおける所定の水圧Ｆｗ以上で閉位置Ｚｃの弁体部５ｖ…を閉側Ｚｐｃに切換え、かつ所定の水圧Ｆｗ未満で閉位置Ｚｃの弁体部５ｖ…を開側Ｚｐｏに切換えるサブバルブ機構６を設け、水抜き時に、排泥弁３の開ポジションへの切換により、本管Ｐｍ及び複数の支管Ｐｓ…の残留水を排泥弁３から排出可能にしたため、支管開閉弁５…を改良するのみで低コストに実施できるとともに、経済性や省エネルギー性に優れた給水システム１として提供することができる。しかも、排泥弁３の操作のみで、本管Ｐｍ及び複数の支管Ｐｓ…における全ての残留水を、確実に排出できるとともに、電気設備が無い農場等であっても自動かつ容易に実施することができる。

以上、好適実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，形状，素材，数量，数値等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更，追加，削除することができる。

例えば、サブバルブ機構６を構成するに際し、所定の水圧Ｆｗ以上により上昇して上方に配した弁座部８を閉じ、かつ所定の水圧Ｆｗ未満により離間して弁座部８を開くボール弁体９を設けて構成した例を示したが、同様の機能を有する他の構成により置換することが可能である。また、支管Ｐｓ…における支管開閉弁５…に対する上流側の中途位置に、直列接続した水抜栓７…を設けた場合を示したが、本発明との関係では必須の構成要素となるものではない。さらに、給水源Ｓに、本管Ｐｍに対して水Ｗを送出する給水ポンプＳｐを設けた場合を示したが、給水源Ｓが、本管Ｐｍ等に対し、相対的に高い位置（場所）に存在し、十分な水圧を確保できる場合には必ずしも給水ポンプＳｐを設けることを要しない。一方、排泥弁３，支管開閉弁５…，水栓柱７…の基本構成は、例示の構成に限定されるものではなく、管路（通水路）を開閉し、かつ同様の機能を発揮するものであれば、他の構造（方式）により置換可能である。また、排泥弁３，支管開閉弁５…，水栓柱７…は、マニュアル（手動）タイプを例示したが、電動式又は電磁駆動式など、他の方式（原理）により操作するタイプであってもよい。

本発明に係る農業用給水システム及びその水抜方法は、給水源から給水される本管給水部とこの本管給水部から分岐する複数の支管給水部を備える大規模農業等の給水設備として利用することができる。

１：農業用給水システム，３：排泥弁，４…：給水口，５…：支管開閉弁，５ｈ…：操作部，５ｖ…：弁体部，６：サブバルブ機構，７：水抜栓，８：弁座部，９：ボール弁体，Ｓ：給水源，Ｓｐ：給水ポンプ，Ｐｍ：本管，Ｐｓ…：支管，Ｍｍ：本管給水部，Ｍｓ…：支管給水部，Ｘ１，Ｘ２…Ｘｎ：本管における複数の異なる位置，Ｚｃ：閉位置，Ｚｐｃ：閉側，Ｚｐｏ：開側，Ｇ：地上，Ｐｓｉ：弁体部に対して上流側の支管，Ｆｗ：所定の水圧

Claims (6)

1. 水を収容した給水源から、排泥弁を接続した本管に対して給水を行う本管給水部と、この本管における複数の異なる位置から分岐した複数の支管を備え、各支管の先端に設けた給水口を少なくとも地上に露出させるとともに、各支管の中途位置に少なくとも支管開閉弁を接続してなる複数の支管給水部を備える農業用給水システムにおいて、前記支管開閉弁を、操作部の操作により弁体部が変位して前記支管を開閉する開閉機能弁として構成するとともに、前記弁体部の内部に、この弁体部に対して上流側の支管における所定の水圧以上で閉位置の弁体部を閉側に切換え、かつ所定の水圧未満で閉位置の弁体部を開側に切換えるサブバルブ機構を設けたことを特徴とする農業用給水システム。
2. 前記サブバルブ機構は、所定の水圧以上により上昇して上方に配した弁座部を閉じ、かつ所定の水圧未満により離間して前記弁座部を開くボール弁体を備えることを特徴とする請求項１記載の農業用給水システム。
3. 前記各支管は、前記支管開閉弁に対する上流側の中途位置に直列接続した水抜栓を備えることを特徴とする請求項１記載の農業用給水システム。
4. 前記給水源は、前記本管に対して水を送出する給水ポンプを備えることを特徴とする請求項１記載の農業用給水システム。
5. 水を収容した給水源から、排泥弁を接続した本管に対して給水を行う本管給水部と、この本管における複数の異なる位置から分岐した複数の支管を備え、各支管の先端に設けた給水口を少なくとも地上に露出させるとともに、各支管の中途位置に少なくとも支管開閉弁を接続してなる複数の支管給水部を備える農業用給水システムの水抜方法であって、前記支管開閉弁を、操作部の操作により弁体部が変位して前記支管を開閉する開閉機能弁として構成するとともに、前記弁体部の内部に、この弁体部に対して上流側の支管における所定の水圧以上で閉位置の弁体部を閉側に切換え、かつ所定の水圧未満で閉位置の弁体部を開側に切換えるサブバルブ機構を設け、水抜き時に、前記給水源からの給水を停止した後、前記排泥弁の開ポジションへの切換により、前記本管及び前記複数の支管の残留水を前記排泥弁から排出可能にしたことを特徴とする農業用給水システムの水抜方法。
6. 前記給水源から給水ポンプにより前記本管に対して水を送出することを特徴とする請求項５記載の農業用給水システムの水抜方法。

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