JP4129658B2 - 流路切換弁を有する温度感知無動力自動弁 - Google Patents

流路切換弁を有する温度感知無動力自動弁 Download PDF

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【発明の属する技術分野】
本発明は、環境温度を感知し自動的に弁を開閉し、自動散水、自動制水することにより、栽培作物を凍霜害から防止するための温度感知無動力自動弁に関する。
【従来の技術】
近年、特にお茶栽培等の農業分野においては、凍霜害を防止するため、霜が降りるとお茶の葉面に散水し、新芽を氷の幕で覆い、水の凝固潜熱を利用して凍霜害を防ぐ方法(散水氷結法)が普及している。
そのため本発明者はこの目的を達成するために、温度感知無動力自動弁を案出したのである(特開平2―253074号)。
この従来例の特許請求項2の構造を図8、9、10に示す。
従来例の温度感知無動力自動弁Vは、給水本管に接続するための入水口11と出水口12を有する弁本体Aには、接続継手6と連結管7aにより三方弁4が接続され、また接続継手92と連結管7cにより第2の三方弁9が接続され、更に連結管7cにより定温度作動弁5が接続された構成となっていた。
しかるに、図8の構成は、外気温度が定温度作動弁5の設定温度より高く、自動散水がセットされた状態で弁本体Aは閉の状態にある。
次に図9の構成では外気温度が定温度作動弁5の設定温度より下がった状態を示したもので、該定温度作動弁5の子弁51が開放し、第2室bの圧力が開放され、弁本体Aは流通状態となり散水される。
次に外気温度が上昇してきて、該定温度作動弁5の設定温度より高温になった時は、図10に示す如く、該定温度作動弁5は温度センサーにより、閉となるが第2室bの圧力は開放されたままなので、弁本体Aは流通状態のままとなり、自動的に制水することができなかった。
そのため夜間に自動散水がなされ、その後、外気温度が上昇しても水は出っぱなしになるため、無駄な水が放出され、節水が強く望まれ、また、過度の散水は、植物に害を与えたりする問題点を有していた。
また、朝になって毎日、三方弁を手動で作動し、弁本体Aを閉じ、再度自動散水のセットを行なわねばならなかった。
加えて、該定温度作動弁5や、その温度センサーが故障した時は、自動散水ができず凍霜害を防ぐことができないという欠点を有していた。
そのため、これらの現実面における欠点を排除することが、強く望まれていた。
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこれらの欠点を無くし、自動散水された後、外気温度が上昇した場合は自動的に散水を制止することにより、大幅な節水を計ると共に、毎朝、手動で再セットする必要が無い回路を構成すると共に、該定温度作動弁5や、その温度センサーが故障した時も自動散水、自動制水が可能となる回路を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、温度感知無動力自動弁Vにおいて、連結管7aの中間と、流路切替弁の接続口101を連結し、更に、連結管7bの中間は、流路切替弁の接続口102に連結されている。
流路切替弁の弁本体105の中央には中央開口106が設けられており、該中央開口106の内部には、子弁107が摺動可能に、嵌挿されており、子弁107の上端は、温度センサー108に接続されており、外気温度の変化により、子弁107が摺動し、流路の切替がなされるように,構成されており、子弁107は、中央開口106内に密に嵌挿された大径部107aと小径部107bとなっており、また子弁107は温度センサー108により大幅に引き上げられると、接続口102は放出口103と連通され、大気に開放状態となるように構成されている。
〔作用〕
外気温度が流路切替弁の設定温度T1以上の場合は、流路切換弁は、第1室aの水圧を、第2室bに伝達し、通水は遮断されている。
更に、流路切替弁の設定温度T1より外気温度が低くなった場合は、流路切替弁の接続口と開放口はそれぞれ遮断されているため、第2室bの圧力は維持され、通水は遮断された状態となっている。
次に、定温度作動弁の設定温度T2より外気温度が下がった場合は、定温度作動弁が開き、第2室bの圧力は開放され、散水が自動的に行われる。
次に流路切替弁の開放温度T3より外気温度が低くなった場合は、流路切換弁は接続口102と、放出口103が連通され、大気に開放されるため、第2室bの圧力は開放されたままで、散水が続行される。
加えて、流路切替弁の開放温度T3より外気温度が低くなった状態で、定温度作動弁5または、その温度センサーが故障し開かなかった場合も、接続口102と、放出口103は連通されており、第2室bの圧力は開放され、散水が行われるよう構成されている。
次に、外気の温度が上昇してきて流路切替弁の設定温度T1より外気温度が高い状態になると、この時、流路切替弁は接続口101と接続口102を連通し、開閉自在弁2を押し下げ、散水は遮断するように構成されている。
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例につい図面を参照しながら説明する。
(実施例)
この実施例は図1に示すように、従来例の温度感知無動力自動弁Vの構造に対し、連結管7aの中間には、連結管7dの一端が連結され、連結管7dの他の一端は、流路切替弁100の接続口101に連結されている。
また、連結管7bの中間には、連結管7eの一端が連結され、連結管7eの他の一端は、流路切替弁100の接続口102に連結されている。
また、放出口103には、放出管104が接続され大気に開放されている。
流路切替弁100の弁本体105の中央には中央開口106が設けられており、接続口101、102と放出口103とが、連通されている。
該中央開口106の内部には、子弁107が摺動可能に、嵌挿されており、子弁107の上端は、温度センサー108に接続されており、外気温度の変化により、子弁107が中央開口106内を温度センサー108の押下げ、または、引上げにより摺動し、流路の切替がなされるように,構成されている。
また、子弁107は、その先端部と温度センサー108に接続される連結部は、中央開口106内に密に嵌挿された大径部107aとなっており、その中間部は、接続口101と102が連通するための小径部107bとなっている。
また子弁107は温度センサー108により大幅に引き上げられると、図4に示す如く、大径部107bは上方に移動し、接続口102は放出口103と連通され、大気に開放状態となるようになっている。
なお、流路切換弁100の温度センサー108と定温度作動弁の温度センサーは感温部と作動部により構成されているが、それらは温度変化に対し、一定した動きをする物であれば、何れでも良い。例えば、ガス体、サーモワックス、形状記憶合金等を用いることが出来る。
もちろん電池や、太陽電池、交流電力等の電気動力も用いることは出来るが、それらは制御が複雑で、保守に高度の技術が必要となるため、農地や山間等で用いることは困難であるため好ましいとは、言えない。
図1の状態は、外気温度が流路切替弁100の設定温度T1以上の状態を示すもので、子弁107は温度センサーの押下げにより、小径部107bは、接続口101と接続口102を連通させ、また、先端の大径部107aは中央開口106に、密に嵌挿され、接続口101、102は放出口103と遮断されている。
接続口101と接続口102が連通されることにより、第1室aの水圧は連結管7dを介して、接続口101、102と伝達され、第2の三方弁9の第3連結口9cと第2連結口9bが連結され、更に第2連結口9bは第1の三方弁4の第3連結口4cと連通され、第1の三方弁4は第3連結口4cと第1連結口4aとが連通するように、切り替えられていることにより開閉自在弁2は押し下げられ、通水は遮断されている。
この図1の状態は、昼間時散水を停止した状態を示すものである。
通常、流路切替弁100の設定温度T1は、2.8℃〜3℃位に設定されることが良好である。
図2の状態は、流路切替弁100の設定温度T1より外気温度が低くなった状態で、流路切替弁100の子弁107は図1の状態より引上げられ、接続口101と接続口102と放出口103は先端の大径部107aが中央開口106に、密に嵌挿されているため、それぞれ遮断されている。
従って、第2室bの圧力は維持され、開閉自在弁2は押下げられたままで、通水は遮断されたいわゆる「散水セット」の状態となっている。
次に図3の状態は、定温度作動弁5の設定温度T2より外気温度が下がった状態を示すもので、該定温度作動弁5の子弁51が開放し、流路切替弁100の子弁107は、図2とほぼ同一の状態で、接続口101と接続口102と放出口103は、それぞれ遮断されたままとなっている。
従って、第2室bの圧力は該定温度作動弁5を介して開放され、開閉自在弁2は押し上げられ、散水が自動的に行われる。
通常、定温度作動弁5の設定温度T2は流路切替弁100の設定温度T1に対応して決定されるが、1.5℃〜2℃位が良好である。
次に図4の状態は、流路切替弁100の開放温度T3より外気温度が低くなった状態で、流路切替弁100の子弁107は、図3の状態より更に引上げられ、先端の大径部107aが中央開口106より抜けるために、接続口102と、放出口103は連通され、大気に開放されるため、第2室bの圧力は開放されたままで、散水が続行され、いわゆる、『連続散水』の状態となる。
通常、開放温度T3は、流路切替弁100の設定温度T1に対応し、流路切替弁100の子弁先端部の大径部107aの長さ寸法と、温度センサー108のストロークにより決定され、設定温度T1に対し、追従的に決定され、通常1℃〜1.8℃位の温度が良好である。
図5の状態は、流路切替弁100の開放温度T3より外気温度が低くなった状態で、定温度作動弁5または、その温度センサーが故障し開かなかった状態を示すもので、その時も、流路切替弁100の子弁107は図4の状態と同様で、先端の大径部107aが中央開口106より抜けているため、接続口102と、放出口103は連通され、大気に放出されるため、第2室bの圧力は開放され、散水が行われる。
したがって、流路切替弁100は定温度作動弁5またはその温度センサーの故障時の安全弁としての機能をも果たすことになる。
次に、外気の温度が上昇してきて流路切替弁100の開放温度T3より外気温度が高くなった場合は、図3の状態に戻り、流路切替弁100の子弁107は、接続口101と接続口102と放出口103は、それぞれ遮断した状態であるが、第2室bの圧力は定温度作動弁5を介して開放されたままであり、開閉自在弁2は押し上げられ、散水は、続行される。
更に外気の温度が上昇してきて、定温度作動弁5の設定温度T2より外気温度が上昇した場合は、図3の状態に対し、定温度作動弁5の子弁51が閉じられ、流路切替弁100の子弁107は同一の状態で、接続口101と接続口102と放出口103は、それぞれ遮断されたままとなっている。
その時、第2室bの圧力は開放されたままで、定温度作動弁5の子弁51が閉じられても開閉自在弁2は押し上げられたままで、散水は続行されている。
更に外気の温度が上昇してきて、流路切替弁100の設定温度T1より外気温度が高い状態になると、図1と全く同じ状態となる。
この時、流路切替弁100の子弁107はその温度センサーにより引上げられて、接続口101と接続口102が連通されることにより、第1室aの水圧は、第2室bに導かれて開閉自在弁2を押し下げ、散水は遮断される。
このように作動することにより従来例のように、自動散水後、水が出しっぱなしになる問題を回避でき、自動的に散水を遮断できるようにしたのである。
次に、図6の状態は、昼間等に、流路切替弁100の設定温度T1より外気温度が高い状態で、手動で、三方弁4を切替えて、第1連結口4aと、第2連結口4bとを連通し、第1室Aの水圧を第2室Bに導いて、給水を完全に停止した状態を示す。
また、図7の状態は、昼間等に、流路切替弁100の設定温度T1より外気温度が高い状態で、手動で、三方弁9を切替えて、第1連結口9aと、第2連結口9bとを連通し、第2室Bの水圧を第3室Cに開放して、散水を行なった状態を示す。
【発明の効果】
以上、詳説したように、このように、構成することで、自動散水後も外気温度が流路切替弁100の設定温度以上になると、自動的に散水が遮断されることになる。
このため、現実の実施結果により、無駄な散水が大幅に無くなり、夜間の散水量が最大で従来の20分の1という好結果を得ておると共に、大幅な節水効果が得られている。
更に、定温度作動弁5、またはその温度センサーが故障した時もその安全弁としての機能を流路切替弁100が果たすため、万一の不作動の不安が無くなり、その年の収穫が安定して得られる結果が出ている。
また、毎朝、手動で制水し、再度、散水セットする手間が省けるため、栽培従事者の省力化を計ることができ時間拘束、低コスト化に大幅に貢献することができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】外気温度が流路切替弁の設定温度T1以上の状態の本発明装置の断面図。
【図2】外気温度が流路切替弁の設定温度T1より低くなった状態の本発明装置の断面図。
【図3】外気温度が定温度作動弁5の設定温度T2より下がった状態の本発明装置の断面図。
【図4】外気温度が流路切替弁の開放温度T3より低くなった状態の本発明装置の断面図。
【図5】外気温度が流路切替弁の開放温度T3より低く、定温度作動弁5または、その温度センサーが故障した状態の本発明装置の断面図。
【図6】外気温度が流路切替弁100の設定温度T1より高い状態で、手動で、給水を停止した状態の本発明装置の断面図。
【図7】外気温度が流路切替弁100の設定温度T1より高い状態で、手動で、散水を行なった状態の本発明装置の断面図。
【図8】外気温度が定温度作動弁5の設定温度より高い状態の従来例の装置の断面図。
【図9】外気温度が定温度作動弁5の設定温度より低い状態の従来例の装置の断面図。
【図10】外気温度が定温度作動弁5の設定温度より高い状態戻った時に散水を続行している状態の従来例の装置の断面図。
【符号の説明】
V……温度感知無動力自動弁
A……弁本体
4……三方弁
5……定温度作動弁
2……開閉自在弁
6、92……接続継手
7a,7b,7c,7d……連結管
9……第2の三方弁
100……流路切換弁
101、102……接続口
103……開放口
104……開放管
105……弁本体
106……中央開口
107……子弁
107a……子弁の大径部
107b……子弁の小径部
108……流路切換弁の温度センサー

Claims (1)

  1. 給水本管に接続するための入水口と出水口を有する弁本体Aに対し、接続継手6と連結管7aにより三方弁4が接続され、また接続継手92と連結管7cにより第2の三方弁9が接続され、更に連結管7bにより定温度作動弁5が接続された構成となっている温度感知無動力自動弁Vにおいて、連結管7aの中間には、連結管7dの一端が連結され、連結管7dの他の一端は、流路切替弁の接続口101に連結されており、更に、連結管7bの中間には、連結管7eの一端が連結され、連結管7eの他の一端は、流路切替弁の接続口102に連結されており、一方、放出口103には、放出管104が接続され大気に開放されており、流路切替弁の弁本体105の中央には中央開口106が設けられており、接続口101、102と放出口103とが、連通されており、該中央開口106の内部には、子弁107が摺動可能に、嵌挿されており、子弁107の上端は、温度センサー108に接続されており、外気温度の変化により、子弁107が中央開口106内を温度センサー108の押下げ、または、引上げの作動により摺動し、流路の切替がなされるように,構成されており、子弁107は、その先端部と温度センサー108に接続される連結部は、中央開口106内に密に嵌挿された大径部107aとなっており、その中間部は、接続口101と102が連通するための小径部107bとなっており、また子弁107は温度センサー108により大幅に引き上げられると、接続口102は放出口103と連通され、大気に開放状態となるように構成されており、外気温度が流路切替弁の設定温度T1以上の場合は、小径部107bは、接続口101と接続口102を連通させ、第1室aの水圧を、三方弁4と第2の三方弁9とを介して、第2室bに伝達し、開閉自在弁2を押し下げ、通水は遮断されており、更に、流路切替弁の設定温度T1より外気温度が低くなった場合は、子弁107は接続口101と接続口102と放出口103を、それぞれ遮断し、第2室bの圧力は維持され、通水は遮断された状態となっており、次に、定温度作動弁の設定温度T2より外気温度が下がった場合は、該定温度作動弁の子弁51が開放し、第2室bの圧力は開放され、散水が自動的に行われる様になっており、次に流路切替弁の開放温度T3より外気温度が低くなった場合は、子弁107は、先端の大径部107aが中央開口106より抜けるために、接続口102と、放出口103が連通され、大気に開放されるため、第2室bの圧力は開放されたままで、散水が続行され、加えて、流路切替弁の開放温度T3より外気温度が低くなった状態で、定温度作動弁5または、その温度センサーが故障し開かなかった場合も、接続口102と、放出口103は連通されており、第2室bの圧力は開放され、散水が行われ、流路切替弁はそれらの故障時の安全弁としての機能を果たし、次に、外気温度が上昇してきて、流路切替弁の開放温度T3より高くなった場合、および、更に定温度作動弁5の設定温度T2より上昇した場合は、第2室bの圧力は開放されたままで、散水は続行されており、更に外気温度が上昇してきて、流路切替弁の設定温度T1より高い状態になると、この時、流路切替弁の子弁107は接続口101と接続口102を連通されることにより、第1室aの水圧は、第2室bに導かれて開閉自在弁2を押し下げ、散水が、遮断されることを特徴とする流路切換弁を有する温度感知無動力自動弁。
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