JP4317392B2 - 給水量調整システム及び給水量調整方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、保水性舗装、建築物最上面、屋上緑化を始めとする植栽など給水対象部への給水に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、毛細管作用をする不織布を土壌に広い面積で接触させ、潅水パイプから不織布に水を供給し、水分を直接土壌に浸透させ、広く拡散させることによって土壌層に潅水する潅水装置がある(例えば、特許文献1参照)。しかし、この装置では給水量を制御することはできない。
【0003】
【特許文献1】
特開2003−23883号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
<イ>本発明は、給水対象への給水量の調整を容易に行えるようにすることにある。
<ロ>また、本発明は、工期が短く、施工や維持管理が容易な給水量調整システムを提供することにある。
<ハ>また、本発明は、工期が短く、施工が容易で、維持管理がし易い給水量調整方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、水槽と給水対象部の間に配置された給水部材の毛管現象により水槽の水を給水対象部の給水対象に給水する給水量調整システムにおいて、前記給水部材の中間部は、前記水槽と給水対象部の間の上方で保持し、前記給水部材の一部を水槽の水に接し、給水部材の給水対象部側の最下部を給水対象部内に配置し、水槽の水面と給水部材の給水対象部側の最下部との高低差を調整する最下部高低差調整装置を備え、前記最下部高低差調整装置は、給水部材の給水対象部側の最下部を上下に移動させることにより前記高低差を調整可能に構成したことを特徴とする、給水量調整システムにある。
又は、本発明は、前記給水量調整システムにおいて、前記給水部材の中間部を上下に移動可能に構成した高さ調整保持装置を備えることを特徴とする、給水量調整システムにある。
又は、本発明は、前記給水量調整システムにおいて、前記水槽の水面の高さを調整可能に構成した水面高低調整装置を備えることを特徴とする、給水量調整システムにある。
又は、本発明は、前記いずれかの給水量調整システムを使用する給水量調整方法であって、水槽の水面の高さと給水部材の最下部との高低差とを調整し、前記給水部材の最高位置の高さと水槽の水面の高さとの差を調整することにより、給水対象に給水する給水量を調整することを特徴とする、給水量調整方法にある。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【0007】
<イ>給水量調整システム
給水量調整システムは、保水性舗装、建築物最上面、屋上緑化を始めとする植栽など、水を供給する対象である給水対象に供給する水量を調整するシステムである。給水量調整システムは、例えば図1に示すように、水を張った水槽2から給水対象31を有する給水対象部3へ給水するものであり、毛管現象を利用して水を流すことができる給水部材1と、給水量を調整する高低差調整装置4である水面高低調整装置41や最下部高低調整装置44、又は高さ調整保持装置5などを備えている。給水対象31には不織布などの通水部材32を配置する。給水部材1から通水部材32の個所に給水すると、給水対象31全体に亘って給水することができる。
【0008】
図1では、給水対象31が水槽2の水面21より下方にあるが、給水対象31が水面21より上方にあってもよい。その場合、給水部材1の最下部12など一部が、給水対象31など給水対象部3内の物に接している必要がある。この構成により、給水部材1を流れる水は、給水対象部3内の給水対象31が持つ水の吸収作用により吸収される。給水対象31が大きな水の吸収作用を有すると、水を吸収し易くなる。給水部材1を通水部材32や給水対象31に接続すると、通水部材32や給水対象31の水の吸収作用の大小に依存して、給水量を調整できる。図1のように、給水対象31が水槽2の水面21より下方にある場合でも、給水部材1の最下部12など一部が、給水対象部3内の給水対象31に接していてもよい。その場合も、接している給水対象31の水の吸収作用の大小により、給水量を調整することができる。
【0009】
給水量調整システムは、保水性舗装、建築最上面、屋上緑化を始めとする植栽個所に設置して給水することにより、蒸発潜熱による温度低下を図ることができ、ヒートアイランド現象の抑制並びに省エネ効果を得ることができる。また、散水の手間を省くことができる。
【0010】
給水量調整システムは、次のような利点を有する。(1)水槽2を給水対象31の横に設置するため、給水対象の下部に設置する必要が無くなる。そのため、施工が簡易になり、又は、工期を短縮できる。(2)給水には毛管現象やサイフォン現象を利用するため、潅水動力の必要がない。(3)給水量を調節並びに把握できるので、必要最小限の適切な給水が可能であり、水を節約できる。(4)設置後、任意の時期に給水量を変えることができる。(5)水槽2が給水対象31の横に設置してあるため、清掃などの維持管理が容易となる。
【0011】
<ロ>給水部材
給水部材1は、毛管現象又はサイフォン現象又は両方を利用して水を移送できるものである。給水部材1は、通水性や保水性があるのが好ましく、例えば不織布、織物、編物、細管の束などがある。給水部材1は、給水対象部3に供給すべき水量によって厚さや面積が決められる。例えば、不織布の場合、1枚でも、又は、複数枚を重ねてもよく、又は、帯状のものを複数枚使用してもよい。給水部材1を保護するために、給水部材1の表面をプラスチックフィルムなどの保護材、又は通気性のない材料で覆ってもよい。不織布の一例として、短繊維ポリエステルのコルドン(旭化成株式会社製)、短繊維ポリエステルのA−200(旭化成株式会社製)がある。
【0012】
給水部材1の一端側は水槽2内に配置され、水に接した状態にする。給水部材1の中間部11は、水槽2と給水対象部3の間の上方で保持され、給水部材1の他端側は供給部側に配置され、他端部側の最下部12は供給部2に配置される。給水部材1の中間部11は、保持部材13で保持される。保持部材13は、棒状部材、線状部材、又は板状部材などが使用され、給水部材1を垂れ下がるように支持する。給水部材1の中間部11は給水部材1のうちで最高位置にあるように配置される。保持部材13で保持されている中間部11は、複数の給水部材13の通水効果を同等にするためには、水平に配置するとよい。
【0013】
<ハ>高低差調整装置
高低差調整装置4は、水槽2の水面21の高さと給水部材1の最下部12の高さとの差、即ち高低差hを調整するものである。この高低差h(水面下り長さ)を変えることにより、電力などの特別なエネルギーを使用することなく、自然に給水部材1に流れる通水量を調整することができる。高低差調整装置4は、水槽の水面の高さを調整する水面高低調整装置41、給水部材1の最下部12の高さを調整する最下部高低調整装置44などがあり、複数種類の高低差調整装置4を使用しても、又は、1種類の高低差調整装置4を使用してもよい。
【0014】
水面高低調整装置41は、水槽2の水面21の高さを調整し、結果的に給水部材1の最下部12の高さとの差hを調整するものである。水面高低調整装置41は、例えばフロート制御給水装置を使用できる。フロート制御給水装置は、水面21が下がり、水面21に浮いたフロート42の位置が下がると、給水口43から水を水槽2に供給して、水面21を上昇させ、水面21を一定の高さに保持することができる。
【0015】
最下部高低調整装置44は、例えば給水部材巻取り装置を使用できる。給水部材巻取り装置は、給水部材1を保持している保持部材13を回転して、給水部材1の最下部12を引き上げ、又は、下げて、高低差hを調整することができる。又は、最下部高低調整装置44は、給水部材1の端部を巻き取る巻取装置(図示していない)を使用し、最下部12を巻き取り又は延ばして、最下部12を上下に移動して、高低差hを調整することができる。又は、給水対象側の給水部材端部を折り曲げ又は展開して、給水部材端部を段階的に上下に移動して、高低差hを調整することができる。また、給水部材端部を水面より上に引き上げることができる。
【0016】
<ニ>高さ調整保持装置
高さ調整保持装置5は、給水部材1の最高位置の高さと水槽2の水面21の高さとの差、即ち給水部材高さH(上り長さ)を調整するものである。給水部材1は、水槽2と給水対象部3に跨って配置され、中間部11が最高位置になっている。高さ調整保持装置5は、給水部材1の中間部11を上下に移動するものであり、ジャッキ、又は、空気によって膨らむ袋などが使用できる。高さ調整保持装置5を楕円形にし、その楕円を回転させることで、中間部11の給水部材1の上下を調整し、上り長さを調整する。
【0017】
<ホ>給水対象部への給水方法
給水量調整システムにおいて、水槽2に水をはる。給水対象部3には、植栽などの給水対象31を有し、給水対象31内部に通水部材32を配置する。給水部材1の一端部を水槽2の水に浸し、他端部の最下部12を給水対象部3内に配置し、中間部11を保持部材13で保持する。
【0018】
水面21と給水部材1の最下部12との高低差hが所定の値になるように、水面高低差調整装置41により水面21の高さを調整する。又は、最下部高低調整装置44により最下部12の高さを調整する。それと共に、給水部材高さHが所定の値になるように、高さ調整保持装置5により給水部材1の中間部11の高さを調整する。水槽2から供給部3に移動する通水量は、高低差hと給水部材高さHによって決めることができる。最下部12から供給された水は、通水部材32を通り、給水対象31に供給される。
【0019】
以下に、給水部材1の最高位置の高さと水槽2の水面の高さとの差(給水部材高さH)の変化による通水量の変化の測定例(第1測定例)を示す。
【0020】
<イ>測定概要(第1測定例)
第1測定例の測定図を図2に示す。給水部材高さHは、50mm、75mm、100mm、125mmの4種類とした。4種類とも、高低差hを同一の100mmとした。4種類とも、3供試体づつ測定を行った。測定開始時の給水部材1は湿潤状態とした。測定開始から24時間後に給水部材1を通り、容器6に集められた水の重量を測定した。給水部材1は、不織布とし、その形状は、長さL=800mm、幅W=50mmの帯状とした。本測定に使用した給水部材は、短繊維ポリエステルのコルドン(旭化成株式会社製)の不織布である。本不織布の特性は、厚さ0.6mm、繊維太さ0.1デニール〜0.001デニール、強度7×4(縦×横、kg/cm)、重量130g/cm2である。
【0021】
<ロ>測定結果
測定して得られた、給水部材高さHと通水量Vの関係を表1に示す。給水部材高さHと通水量Vの関係は、表1から、給水部材高さHが大きくなるほど、給水量が減少しており、逆比例の関係(回帰直線:V=−1.5052H+240.46、決定係数R2=0.9343)にあることが分かる。決定係数が0.9343となっており、相関が高いことを示している。このように、給水部材高さHを変えることにより、通水量Vを制御できることが分かる。
【0022】
【表1】
【0023】
以下に、水槽の水面の高さと給水部材の最下部の高さとの差(高低差h)の変化による通水量の変化の測定例(第2測定例)を示す。
【0024】
<イ>測定概要(第2測定例)
第2測定例の測定図を図3に示す。高低差hを25mm、50mm、75mm、100mmの4種類とした。4種類とも、給水部材高さHを全て100mmとした。4種類において、3供試体づつ実験を行った。実験開始から24時間後に給水部材1から容器6に集められた水の重量を測定した。給水部材1は、不織布とし、その形状は、長さL=800mm、幅W=50mmの帯状とした。本測定例も、第1測定例と同じ種類の不織布を使用した。
【0025】
<ロ>測定結果
測定して得られた、高低差hと通水量Vの関係を表2に示す。高低差hと通水量Vの関係は、表2から、高低差hが大きくなるほど、通水量Vが増加し、比例の関係(回帰直線:V=0.3675h−3.67、決定係数R2=0.982)にあることが分かる。決定係数が0.982となっており、相関が高いことを示している。このように、高低差hを変えることにより、通水量を制御できることが分かる。
【0026】
【表2】
【0027】
【発明の効果】
本発明は、次のような効果を得ることができる。
<イ>本発明は、給水対象部への給水量の調整を容易に行うことができる。
<ロ>また、本発明は、工期が短く、施工や維持管理が容易な給水量調整システムを提供することができる。
<ハ>また、本発明は、工期が短く、施工や維持管理がし易い給水量調整方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】給水量調整システムの説明図
【図2】給水部材高さHの変化による通水量の変化の測定例の説明図
【図3】高低差hの変化による通水量の変化の測定例の説明図
【符号の説明】
1・・・給水部材
11・・中間部
12・・最下部
13・・保持部材
2・・・水槽
21・・水面
3・・・給水対象部
31・・給水対象
32・・通水部材
4・・・高低差調整装置
41・・水面高低調整装置
42・・フロート
43・・給水口
44・・最下部高低調整装置
5・・・高さ調整保持装置
6・・・容器
Claims (4)
- 水槽と給水対象部の間に配置された給水部材の毛管現象により水槽の水を給水対象部の給水対象に給水する給水量調整システムにおいて、
前記給水部材の中間部は、前記水槽と給水対象部の間の上方で保持し、
前記給水部材の一部を水槽の水に接し、給水部材の給水対象部側の最下部を給水対象部内に配置し、
水槽の水面と給水部材の給水対象部側の最下部との高低差を調整する最下部高低差調整装置を備え、
前記最下部高低差調整装置は、給水部材の給水対象部側の最下部を上下に移動させることにより前記高低差を調整可能に構成したことを特徴とする、
給水量調整システム。 - 請求項1に記載の給水量調整システムにおいて、
前記給水部材の中間部を上下に移動可能に構成した高さ調整保持装置を備えることを特徴とする、給水量調整システム。 - 請求項1又は請求項2に記載の給水量調整システムにおいて、前記水槽の水面の高さを調整可能に構成した水面高低調整装置を備えることを特徴とする、給水量調整システム。
- 前記請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の給水量調整システムを使用する給水量調整方法であって、
水槽の水面の高さと給水部材の最下部との高低差とを調整し、
前記給水部材の最高位置の高さと水槽の水面の高さとの差を調整することにより、
給水対象に給水する給水量を調整することを特徴とする、
給水量調整方法。
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