JP4981715B2 - 半自動定水量水田バルブ - Google Patents

Description

本発明は、水田へ給水時に用いられる水田バルブの技術に関する。特に、低圧で開閉できる半自動定水量水田バルブの技術に関する。

従来、河川・湖沼・ダム等の水は農業用用水として給水路を通じて水田に給水可能とされている。水を給水路から取り込むための水田の取水口には水田バルブが設けられ、このバルブの開閉を行うことで水田への給水量が調整可能とされていた。バルブの開閉は、目視による水田の水位に応じて手動にて行われる場合や、水位センサーにより検出された水田の水位に応じて自動で行われる場合があった。

このようなバルブとしては、例えば、特許文献１に記載されるバルブが公知となっている。このバルブは、水田の水位を電気的に検出する水位検出器と、前記水位検出器から出力される現在水位と設定水位との比較処理を行う制御部と、前記制御部から出力されてくる処理内容により水の自動給水、停止を行う給水部とで構成され、水田に自動で給水を行うようになっている。

また、特許文献２に記載されるバルブも公知となっている。このバルブは、本体の弁室にダイヤフラム体に連結された弁体を設け、ダイヤフラム体の弁体と反対側に一次圧室を形成する。入口流路と一次圧室とを大気開放弁を介して導水管で連結し、大気開放弁は水位センサーにより制御されるようにする。そして、水位センサーが水位の上限を検知すると大気開放弁を閉じ、水を一次圧室に入れてその圧力で弁体を閉じ、給水を止めるようになっている。つまりバルブ外部に取り付けられたフロート式の水位センサーによって水圧をコントロールし、弁の開閉を行うようになっている。
特開平８−２８０２７６号公報 特開平６−２８０２４３号公報

従来のバルブにおいては、特許文献１に記載されるバルブのように、水田の水位を基準に自動的にバルブの開閉が行われるため、実際の給水量を確認することができない。よって、例えば水田へ給水が行われる際、漏水等が発生している場合であっても、水田へ給水が継続されることから、水位が殆ど変化せず、また、作業者が水田に行くことがなくこの漏水等の発生を見逃すおそれがあるとともに、節水意識を喚起することができなかった。漏水等を見逃した場合には、水田への給水が長時間行われるため、節水を実現することができない。

また、水位センサー等を用いて水田の水位を検出し、その検出結果に応じてバルブの開閉を行うようなバルブは、電気配線等を必要とし、その設置が大掛かりになってしまうことがあった。たとえ電気配線等を必要としないようなバルブであっても、構造が大掛かりになり、広い設置場所が必要となっていた。さらに、風の影響で水位が大きく変動し、正確な水位が得られない事があり、正確な給水が行われない場合がある。

また、特許文献１および特許文献２に記載されるバルブのように、ダイヤフラム体を用いて流通口を閉じる構成において、給水路側からダイヤフラム体の閉弁圧力室に水を直接流入させる構造の場合、上方へ流れる水の水圧があるとダイヤフラム体は下降し難く閉まり難いという不具合があった。さらに、ダイヤフラム室の圧力を大気開放し、弁体に加わる開方向の力のみで開弁させる構成において、弁体に加わる開方向の力、すなわち、給水圧が低い場合、弁体と直接連動しているダイヤフラム体を上昇させ難く開き難いという不具合があった。このため、給水圧が０．０３乃至０．０５Ｍｐａ程度ないとバルブが開閉弁されなかった。

本発明は以上の状況に鑑み、水田の状況を確認の上、給水量を予め設定できる半自動給水栓とし、作業者が毎日水田の状況を確認することにより、畦畔よりの漏水等をいち早く発見することができ、年間・時期ごとの用水量の管理に役立つ節水型の水田用水管理を目的とする。なおかつ、電気的な装置を用いず、コンパクトで、かつ、給水圧が低い場合（０．０１５Ｍｐａ乃至０．０３Ｍｐａ）でも正常に弁を開けられ、なおかつ、閉じさせることができるバルブを提供することを目的とする。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、給水路から給水するために水田の取水口に配置して、給水流量を検知して設定量給水されると弁体を閉じるように構成した水田バルブにおいて、給水口から吐水口への給水を開閉する弁体を収納するバルブ室と、該弁体と連結されるダイヤフラム体を収納するシリンダ室と、給水流量積算計を収納する制御室と、を有するバルブケースを備え、前記シリンダ室は、ダイヤフラム体によりダイヤフラム室と補助室とに分割されて、該ダイヤフラム体は一方の室内に変位可能に配設され、前記ダイヤフラム室と補助室はそれぞれ前記給水流量積算計に連係される切替バルブを介して大気とバルブ室の給水口側と連通可能とされ、給水流量が設定量未満の場合は、切替バルブにより補助室と給水口側が連通され、ダイヤフラム室が大気に連通されるように切替られて、ダイヤフラム体の変位により弁体を開け、給水流量が設定量に達した場合は、切替バルブによりダイヤフラム室と給水口側とが連通され、補助室が大気に連通されて、ダイヤフラム体の変位により弁体を閉じるように構成したものである。

請求項２においては、前記シリンダ室をダイヤフラム体で上下分割し、ダイヤフラム体における、給水圧による閉方向への受圧面積が、前記の弁体の開方向への受圧面積よりも広く構成されていて、開弁時は給水圧を補助室に給水することにより、開方向の受圧面積を増やすことを可能に構成したものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、給水流量積算計により給水量を手動設定するが、設定された給水量が給水されると自動的に給水を停止し、無駄な垂れ流しを防止することができる。給水流量積算計が設けられることで作業者が所望する給水量を数値として確認することができ、節水意識を高める事ができる。また、面積の決まった水田では、漏水等無ければ必要な水量は決まってくるが、必要な水量を供給しても水位が著しく少ない場合には、漏水等が発生していることを発見できる。さらに、電気的な装置を用いず、コンパクトに構成することができる。
加え、給水圧が低い場合（０．０１５Ｍｐａ乃至０．０３Ｍｐａ）であっても、弁体の開弁度を大きくすることができ、弁体の開閉作動を確実に行うことができる。

請求項２においては、水田かんがい特有の給水圧の低い（０．０１５乃至０．０３Ｍｐａ）水田でも、開弁時に給水圧を補助室に給水することにより、開方向の受圧面積を増やすことが可能となり、弁体の開閉作動を確実に行うことができる。

次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の一実施例に係る水田バルブの給水停止時の構成を示した部分断面図、図２は本発明の一実施例に係る水田バルブの給水時の構成を示した部分断面図、図３（ａ）は給水停止時の切替バルブの構成を示した部分断面図、図３（ｂ）は給水時の切替バルブの構成を示した部分断面図、図４は本発明の他の実施例に係る水田バルブの全体的な構成を示した図である。

水田バルブ１は水を給水路などから取り込むための水田の取水口に設置される。図１、図２に示すように、水田バルブ１においては、バルブケース２内に仕切壁４４と仕切壁４９とが上下方向に所定間隔をとって設けられ、その空間が仕切壁４４および仕切壁４９により上下方向に並ぶ三つの空間に仕切られている。これらの空間のうち、下側の空間がバルブ室３とされ、上側の空間が制御室５とされ、上下間の空間がシリンダ室４とされている。

バルブ室３は、バルブケース２の下部内に位置し、バルブケース２の底部に設けられた開口部からなる給水口３０と、バルブケース２の側部に設けられた開口部からなる吐水口３１と連通されている。バルブ室３においては、円筒形状の弁座３２が上下方向に延設されて、その下側開口部が給水口３０と連通接続されている。そして、上側開口部がバルブ室３と連通され、給水口３０、弁座３２の内部空間、バルブ室３、吐水口３１の順に続く水の流路が形成されている。

弁座３２の上側開口部の上方には円錐台形状の弁体４０が上下方向に移動可能に配設されている。弁体４０の上方への移動時に、弁体４０の底部が弁座３２の上側開口部から離間し、この上側開口部を開くことができるようになっている。弁体４０の下方への移動時に、弁体４０の底部が弁座３２の上側開口部に密接し、この上側開口部を閉じることができるようになっている。

こうして、弁体４０が弁座３２の上側開口部から離間した状態となった場合、給水口３０から流入した水が弁座３２の上側開口部からバルブ室３を通って吐水口３１まで流れるようになっている。また、弁体４０が弁座３２の上側開口部に密接した状態となった場合、給水口３０から流入した水が弁座３２の上側開口部で弁体４０によりバルブ室３への流れることを阻止されるようになっている。

シリンダ室４は、バルブケース２の上下中途部内に位置し、ダイヤフラム体４２により上側の空間となるダイヤフラム室４５と、下側の空間となる補助室４６とに仕切られている。ダイヤフラム体４２は伸縮可能な弾性膜で構成され、その外周縁部がシリンダ室４を形成するバルブケース２の側部に密着された状態で固定されている。

そして、ダイヤフラム体４２は、シリンダ室４において、ダイヤフラム室４５側から受ける圧力により下方に変位してダイヤフラム室４５を膨張させ補助室４６を収縮させる、もしくは補助室４６側から受ける圧力により上方に変位してダイヤフラム室４５を収縮させ補助室４６を膨張させることが可能となっている。ここで、ダイヤフラム体４２のダイヤフラム室４５側から圧力を受ける面積は、弁体４０の弁座３２内側から圧力を受ける面積よりも大きくなるように設定されている。逆に開弁時は、補助室４６に給水圧をかけるため、弁体４０の弁座３２内側の面積に、ダイヤフラム体４２の補助室４６側の面積を加算することができるよう設定されている。

ダイヤフラム体４２にはピストン４１が固設されている。ピストン４１は円盤状の固定板４１ａと、上端部に固定板４１ａと略同径の受部を有する筒状の支持体４１ｂとで構成されており、固体板４１ａおよび支持体４１ｂの受部はシリンダ室４に配置されている。支持体４１ｂの受部下側はシリンダ室４から仕切壁４４を貫通し、弁座３２と同軸心上にバルブ室３まで延設されている。バルブ室３では、支持体４１ｂの下端部に弁体４０の上端部が固定されている。これにより、ダイヤフラム体４２と弁体４０とがピストン４１を介して一体的に固定されている。ただし、弁体４０は柔軟に動くようにピストン４１に固定されている。

シリンダ室４では、固定板４１ａと支持体４１ｂの受部との間にダイヤフラム体４２の中央部が挟まれた状態で、固定板４１ａと支持体４１ｂの受部とが固定されている。これにより、ダイヤフラム体４２とピストン４１とが固定されている。また、支持パイプ４３が仕切壁４９からピストン４１に向かってその支持体４１ｂと同軸心上に延設され、ピストン４１及びダイヤフラム体４２の中心部に嵌入されている。こうして、ピストン４１及びダイヤフラム体４２が支持パイプ４３に外嵌された状態で、当該支持パイプ４３に沿って上下方向に摺動可能とされている。

シリンダ室４では、ダイヤフラム室４５がバルブケース２の側部に設けられた第一ポート４７と連通されている。補助室４６がバルブケース２の側部に設けられた第二ポート４８と連通されている。第一ポート４７および第二ポート４８にはそれぞれ切替バルブ８から延設された配管８６ｂ・８６ｃの一端部が接続されている。こうして、切替バルブ８の切替動作によりダイヤフラム室４５の連通先と、補助室４６の連通先とが切替可能とされている。

制御室５はバルブケース２の上部内に位置し、給水流量積算計６の主要部分を備えるとともに、バルブケース２の側部に設けられた切替バルブ８の一端部と連接されている。給水流量積算計６は、流量検出部と、流量積算部と、給水量設定部とを備え、流量検出部をバルブ室３の弁座３２の内部に配置し、積算部を制御室５の下側に配置し、給水量設定部を制御室５の上側および外側に配置して構成されている。

流量検出部は給水流量を検出するためのものであり、プロペラ状のインペラー５１と、インペラーシャフト５２とで構成されている。インペラーシャフト５２は弁座３２、弁体４０、ピストン４１の支持体４１ｂ、支持パイプ４３を貫通するように、これらと同軸心上に上下方向に延設され、下端部で弁座３２の内部に設けられた軸受７１により回転自在に支持され、上部でトランスミッションレジスター５３の内部設けられた軸受７２に回転自在に支持されている。また、前記軸受７１はシャフト７４を介して給水口近傍の固定部７５で固設されている。
インペラーシャフト５２の回転は、制御室５内に配設された遊星歯車等で構成されたトランスミッションレジスター５３を介し、積算部レジスター５５に接続される。

インペラー５１は弁座３２内に配置されて、インペラーシャフト５２と固定され、インペラーシャフト５２を回転軸として回転可能とされている。こうして、開弁状態となり、給水口３０から流入する水がバルブ室３に流れる際に、この水の流れによりインペラー５１とともにインペラーシャフト５２が回転されるようになっている。

流量積算部は流量検出部で検出された結果を積算して給水量を得るためのものであり、トランスミッションレジスター５３と、レジスター５５とで構成される。トランスミッションレジスター５３は遊星歯車で構成される減速ギヤ機構からなり、インペラーシャフト５２の上端部がサンギヤと接続されている。レジスター５５は減速ギヤ機構とカム機構からなり、下端部でトランスミッションレジスター５３と接続されている。すなわち、レジスター５５はトランスミッションレジスター５３を介してインペラーシャフト５２と連結されている。

給水量設定部は給水量を予め設定するためのものであり、ダイヤル５９と、カム５７とで構成される。ダイヤル５９はバルブケース２の上部に配置され、レジスター５５の上端部と接続されている。カム５７は制御室５に配置され、レジスター５５の上下中途部に固定されて、ダイヤル５９の回転にともなって回転されるようになっている。カム５７は、またレジスター５５を中心として略楕円形状または偏心円形状に形成され、その外周部で切替バルブ８から突出されるスプール８８の一端部と当接されている。

こうして、給水流量積算計６では、給水が行われる場合、給水口３０から流入する水がバルブ室３に流れる際に、インペラー５１が回転され、その回転がインペラーシャフト５２を介してトランスミッションレジスター５３へと伝達される。インペラー５１の回転はトランスミッションレジスター５３で減速されて、レジスター（カム軸）５５を介してカム５７に伝達され、これによりカム５７が回転される。前記トランスミッションレジスター５３で減速された回転はピニオンギヤ７３を介してレジスター５５に伝えられ、再度減速し、給水流量積算計６のダイヤル５９近傍の積算表示部（図示省略）に積算表示される。

このときのカム５７の回転量が、給水流量を積算して得られた給水量となるように構成されている。そして、給水量が設定量に達すると、カム５７のスプール８８との当接位置が、半径の短くなる位置となって、スプール８８が摺動されることにより、切替バルブ８が後述のように作用して、水田バルブ１による給水が停止されるようになっている。

図３に示すように、切替バルブ８は制御室５の側方に位置し、長手方向端部が開口された箱状の切替バルブケース８７と、棒状のスプール８８とを備えて、５ポート２位置切替のバルブとして構成されている。切替バルブケース８７はその開口部で軸心方向がレジスター５５の軸心方向と直交するようにバルブケース２の上部に固定されており、切替バルブケース８７内と制御室５とが連通されている。

前記スプール８８は２つの部品から成り、シリンダ室側をスプール突出部８８ａ、バルブケース２に嵌入される側をスプール嵌入部８８ｂとする。
前記スプール８８はバルブケース２にその軸心方向に沿って摺動可能に嵌入され、その先端部が切替バルブケース８７から開口部を通じて突出して制御室５に位置するように配置されている。スプール嵌入部８８ｂの基端部には切替バルブケース８７の底部側に開放する凹部からなるバネ室８９が形成され、バネ室８９に弾性体であるバネ１０５が収容されている。このバネ１０５の付勢力により、スプール突出部８８ａが切替バルブケース８７側からシリンダ室４側へ突出するように付勢され、その先端部でカム５７の外周部に圧接されている。

スプール嵌入部８８ｂの外周には、三つの環状の溝が切替バルブケース８７の軸心方向に所定間隔をとって円周方向に形成され、それぞれ第一バイパス通路１０２ａ、第二バイパス通路１０２ｂ、第三バイパス通路１０２ｃとされている。また、四つのリング状のシール体１０１が、第一バイパス通路１０２ａの切替バルブ８の開口部側、第一バイパス通路１０２ａと第二バイパス通路１０２ｂとの間、第二バイパス通路１０２ｂと第三バイパス通路１０２ｃとの間、第三バイパス通路１０２ｃの切替バルブ８の底部側において、円周方向に設けられ、各バイパス通路１０２ａ・１０２ｂ・１０２ｃでの圧力漏れの防止が図られている。

そして、スプール嵌入部８８ｂと接する切替バルブケース８７の側部に、複数のポートが切替バルブケース８７の内部空間を外部空間と連通させるように設けられ、それぞれ第一排水ポート８１、第二排水ポート８２、一次圧力ポート８３、第一作用ポート８４、第二作用ポート８５とされている。第一排水ポート８１は第三バイパス通路１０２ｃと連通とされ、かつ大気開放されている。第二排水ポート８２は第一バイパス通路１０２ａと連通とされ、かつ大気開放されている。

一次圧力ポート８３は第二バイパス通路１０２ｂと連通され、かつバルブケース２の下部に設けられ、バルブ室３と給水口３０付近で連通された一次ポート３３と配管８６ｂを介して連通されている。第一作用ポート８４は第一バイパス通路１０２ａまたは第二バイパス通路１０２ｂと連通可能とされるとともに、ダイヤフラム室４５と連通された第一ポート４７と配管８６ｂを介して連通されている。第二作用ポート８５は第二バイパス通路１０２ｂまたは第三バイパス通路１０２ｃと連通可能とされ、補助室４６と連通された第二ポート４８と配管８６ｃを介して連通されている。

このような構成において、水田バルブ１による給水が行われる場合、ダイヤル５９を所望の給水量、即ち設定量に該当する位置まで回動操作すると、レジスター５５が回動され、これにともなってカム５７が回動される。このカム５７の回転により、その外周部に当接したスプール８８がバネ１０５の付勢力に抗して摺動し、切替バルブ８で第一作用ポート８４と第二作用ポート８５とがそれぞれ連通するバイパスポートが切り替えられる。

このとき、図２および図３（ｂ）に示すように、第一作用ポート８４が第一バイパス通路１０２ａと連通され、第二作用ポート８５は第二バイパス通路１０２ｂと接続される。つまり、シリンダ室４のダイヤフラム室４５が大気と連通され、補助室４６がバルブ室３と給水口３０付近で連通される。これにより、バルブ室３に給水口３０から流入した水が、一次ポート３３、配管８６ｂ、一次圧力ポート８３、第二バイパス通路１０２ｂと、第二作用ポート８５、配管８６ｃ、第二ポート４８の順に流れて補助室４６に流入する。

このように補助室４６に流入した水が、ダイヤフラム体４２を押し上げてシリンダ室４にて上方に変位させ、補助室４６を膨張させ、ダイヤフラム室４５を収縮させる。このダイヤフラム室４５の収縮によって、当該ダイヤフラム室４５に貯溜されていた水が、第一ポート４７、配管８６ｂ、第一作用ポート８４、第一バイパス通路１０２ａ、第二排水ポート８２の順に流れて、バルブケース２外に流出する。

同時に、シリンダ室４におけるダイヤフラム体４２の上方への変位にともなって、ピストン４１が上昇するとともに、これと一体的に弁体４０が上昇する。この上昇により、弁体４０が弁座３２の上側開口部から離間した状態、すなわち水田バルブ１が開弁状態となり、給水口３０から流入した水が弁座３２の上側開口部からバルブ室３を通って吐水口３１まで流れ、続いて吐水口３１から水田等に向かって流出する。こうして、水田等への給水が水田バルブ１を介して行われる。

また、前述のように水田バルブ１が開弁状態となり、給水が行われている際には、給水口３０から流入する水の流れによりインペラー５１が回転され、その回転がインペラーシャフト５２を介してトランスミッションレジスター５３に伝達される。そして、トランスミッションレジスター５３による減速後の回転がレジスター５５に伝達され、レジスター５５内のカム５７が回転される。

この状態で、給水流量積算計６により給水流量に基づいて得られた給水量が設定量に達した場合、もしくは、給水が停止されている場合、カム５７の回転によりスプルール８８が半径の短くなる位置でカム５７の外周部に圧接する、すなわちバルブケース２内をシリンダ室４側に摺動し、切替バルブ８で第一作用ポート８４と第二作用ポート８５とがそれぞれ連通するバイパスポートが切り替えられる。

このとき、図１および図３（ａ）に示すように、第一作用ポート８４が第二バイパス通路１０２ｂと連通され、第二作用ポート８５は第三バイパス通路１０２ｃと接続される。つまり、シリンダ室４のダイヤフラム室４５とバルブ室３と給水口３０付近で連通され、補助室４６が大気と連通される。これにより、バルブ室３に給水口３０から流入した水が、一次ポート３３、配管８６ａ、一次圧力ポート８３、第二バイパス通路１０２ｂと、第一作用ポート８４、配管８６ｂ、第一ポート４７の順に流れてダイヤフラム室４５に流入する。

このようにダイヤフラム室４５に流入した水が、ダイヤフラム体４２を押し下げてシリンダ室４にて下方に変位させ、ダイヤフラム室４５を膨張させ、補助室４６を収縮させる。この補助室４６の収縮によって、当該補助室４６に貯溜されていた水が、第二ポート４８、配管８６ｃ、第二作用ポート８５、第三バイパス通路１０２ｃ、第一排水ポート８１の順に流れて、バルブケース２外に流出する。

同時に、シリンダ室４におけるダイヤフラム体４２の下方への変位にともなって、ピストン４１が下降するとともに、これと一体的に弁体４０が下降する。この下降により、弁体４０が弁座３２の上側開口部から密接した状態、すなわち水田バルブ１が閉弁状態となり、給水口３０から流入した水が弁座３２の上側開口部で弁体４０によりバルブ室３への流れを阻止される。こうして、水田等への給水が水田バルブ１にて停止される。

以上のように、本発明では、給水路から給水するために水田の取水口に配置して、給水流量を検知して設定量給水されると弁体４０を閉じるように構成した水田バルブ１において、給水口３０から吐水口３１への給水を開閉する弁体４０を収納するバルブ室３と、該弁体４０と連結されるダイヤフラム体４２を収納するシリンダ室４と、給水流量積算計６を収納する制御室５とを有するバルブケース２を備え、前記シリンダ室４は、ダイヤフラム体４２によりダイヤフラム室４５と補助室４６とに分割されて、該ダイヤフラム体４２は一方の室内に変位可能に配設され、前記ダイヤフラム室４５と補助室４６はそれぞれ前記給水流量積算計６に連係される切替バルブ８を介して大気とバルブ室３の給水口３０側（一次圧力側）と連通可能とされ、給水流量が設定量未満の場合は、切替バルブ８により補助室４６と給水口３０側が連通され、ダイヤフラム室４５が大気に連通されるように切替られて、ダイヤフラム体４２の変位により弁体４０を開け、給水流量が設定量に達した場合は、切替バルブ８によりダイヤフラム室４５と給水口３０側とが連通され、補助室４６が大気に連通されて、ダイヤフラム体４２の変位により弁体４０が閉じられるように構成されている。

したがって、給水流量積算計６を用いて、給水量設定部で予め給水量を設定し、流量検出部で給水流量を検出し、流量積算部で流量検出部の検出結果を積算して給水量を得ることが可能となり、流量積算部にて得られた給水量が、設定部にて設定された給水量に達したとき、水田バルブ１を開弁状態から閉弁状態に切り替えて、給水を自動的に停止することができる。

そのため、水田への給水時に、無駄な垂れ流しを防止することができる。さらに、面積の決まった水田では、必要となる給水量が定まることから、給水の停止時に水田の水位が著しく低い場合は、漏水などの問題が発生していることを認識しやすくなる。

また、給水流量積算計６の給水量設定部で所望する給水量を数値として把握することになるため、節水意識を高めることができる。加えて、前述の給水の停止を機械的に行うことができるため、電気的な装置を用いず、コンパクトに構成することが可能となり、設置スペースの縮小も図ることができる。加えて、給水圧が低い場合（０．０１５Ｍｐａ乃至０．０３Ｍｐａ）であっても、弁体４０の開弁度を大きくすることができ、弁体４０の開閉作動を確実に行うことができる。

本発明では、また、前記ダイヤフラム体４２における、給水圧による閉方向への受圧面積が、前記弁体４０の開方向への受圧面積よりも広く構成されている。すなわち、ダイヤフラム体４２と弁体４０は一体的に昇降するものであって、ダイヤフラム体４２の上側にかかり弁体４０を押し下げて閉じさせようとする単位面積当たりの圧力と、弁体４０を押し上げる方向にかかる単位面積当たりの圧力が同じであっても、平面視におけるダイヤフラム体４２の面積は弁体４０の面積よりも大きく構成している。
また、逆に開弁時は、補助室４６に給水圧をかけるため、弁体４０の弁座３２内側の面積に、ダイヤフラム体４２の補助室４６側の面積を加算することができるよう構成している。

したがって、給水口３０から切替バルブ８を介して、ダイヤフラム室４５に水を導き、補助室４６を大気開放することにより、給水圧が低い場合であっても、弁体４０を下降させて閉じることができ、弁体４０の作動を確実に行うことができる。なお、開弁する場合には、給水口３０から切替バルブ８を介して、補助室４６に水を導き、ダイヤフラム室４５を大気開放することにより、給水圧が低い（０．０１５Ｍｐａ乃至０．０３Ｍｐａ）場合であっても、ダイヤフラム体４２及び弁体４０には上昇方向に水圧が加算されるため、容易に開弁することができる。

言い換えると、閉弁時は、給水口３０側の一次圧力がダイヤフラム室４５と給水口３０にかかるが、受圧面積の広いダイヤフラム室４５側の力が受圧面積の狭い弁体４０側の力よりも大きくなる、このため、弁体４０と弁座３２をより確実に圧着させ水田バルブ１の閉弁を確実に行うことができる。よって、給水圧が低くなった場合であっても確実に水田バルブ１を閉じることができる。
なお、開弁時は、給水口３０側の一次圧力を弁体４０にかけるだけでなく、受圧面積の広い補助室４６側のダイヤフラム体４２下側に加えることで、受圧面積はより大きくなる。このため、給水圧が低い（０．０１５Ｍｐａ乃至０．０３Ｍｐａ）場合であっても、確実に水田バルブ１を開くことができる。

また、本発明に係る水田バルブは次の別実施例に示すように構成することもできる。なお、別実施例の水田バルブ１は前記実施例の水田バルブ１と同様の構成であり、同一部分には同一符号を付し、異なる部分を中心に説明する。

別実施例の水田バルブ１は、前記実施例の水田バルブ１に対し、切替バルブ８とダイヤフラム室４５および補助室４６との間に介設される配管８６ｂ・８６ｃの途中に手動切替バルブ１０を設けて構成されている。手動切替バルブ１０は、切替バルブ８と同様に切替バルブケース８７と、スプール８８とを備え、５ポート２位置切替の弁で構成される。但し、切替バルブ８に対しスプール８８を付勢するバネ１０５は有さず、スプール８８の一端部に連結してバルブケース８７外に配置される把手１１０を有する。

こうして、把手１１０が押し引きされることにより、その押した位置、または、引いた位置に対応する切替位置のいずれかに択一的にスプール８８を移動させることができるようになっている。つまり、手動で把手１１０の押引操作を行うことで、配管を流れる水の経路を切り替えることができるようになっている。

例えば、給水を行う際に、ダイヤル５９で設定できる給水量の単位を大きくすると、代掻きなどのために大量の水を給水するときには都合が良いが、田植え後に補給する場合など大量に給水しない場合には、設定が難しくなる。そこで、ダイヤル５９で設定できる給水量の単位を小さくし、大量に給水する場合には手動切替バルブ１０を使用し、通常の補給の場合にはダイヤル５９で設定した量の補給を行うようにするのである。

具体的には、水田バルブ１を閉じた状態では、切替バルブ８は図３（ａ）の状態、手動切替バルブ１０も同様の状態となっている。この状態で、大量に給水したい場合には、手動切替バルブ１０の把手１１０を押し下げて切り替える。すると、手動切替バルブ１０は切替バルブ８が図３（ｂ）となるような状態となって、補助室４６に給水されることになり、開弁することができる。水田バルブ１を閉じるときは把手１１０を持ち上げると元の状態に戻り、給水を停止できる。

また、前記把手１１０にモーターまたはソレノイド等のアクチュエーターを連結することで、スイッチと接続して、スイッチの操作で開閉するように構成することもできる。更に、該アクチュエーターをコントローラと接続し、該コントローラには水位センサーを接続することで、設定した水位に達すると手動切替バルブ１０を閉じるように構成することも可能である。

本発明の一実施例に係る水田バルブの給水停止時の構成を示した部分断面図。 本発明の一実施例に係る水田バルブの給水時の構成を示した部分断面図。 （ａ）は給水停止時の切替バルブの構成を示した部分断面図、（ｂ）は給水時の切替バルブの構成を示した部分断面図。 本発明の他の実施例に係る水田バルブの全体的な構成を示した図。

符号の説明

１ 水田バルブ
６ 給水流量積算計
８ 切替バルブ
１０ 手動切替バルブ
３０ 給水口
３１ 吐水口
３２ 弁座
４０ 弁体
４１ ピストン
４２ ダイヤフラム体
４５ ダイヤフラム室
４６ 補助室
５７ カム

Claims (2)

1. 給水路から給水するために水田の取水口に配置して、給水流量を検知して設定量給水されると弁体を閉じるように構成した水田バルブにおいて、
   給水口から吐水口への給水を開閉する弁体を収納するバルブ室と、
   該弁体と連結されるダイヤフラム体を収納するシリンダ室と、
   給水流量積算計を収納する制御室と、を有するバルブケースを備え、
   前記シリンダ室は、ダイヤフラム体によりダイヤフラム室と補助室とに分割されて、該ダイヤフラム体は一方の室内に変位可能に配設され、
   前記ダイヤフラム室と補助室はそれぞれ前記給水流量積算計に連係される切替バルブを介して大気とバルブ室の給水口側と連通可能とされ、
   給水流量が設定量未満の場合は、切替バルブにより補助室と給水口側が連通され、ダイヤフラム室が大気に連通されるように切替られて、ダイヤフラム体の変位により弁体を開け、
   給水流量が設定量に達した場合は、切替バルブによりダイヤフラム室と給水口側とが連通され、補助室が大気に連通されて、ダイヤフラム体の変位により弁体を閉じるように構成したことを特徴とする半自動定水量水田バルブ。
2. 前記シリンダ室をダイヤフラム体で上下分割し、ダイヤフラム体における、給水圧による閉方向への受圧面積が、前記の弁体の開方向への受圧面積よりも広く構成されていて、開弁時は給水圧を補助室に給水することにより、開方向の受圧面積を増やすことを可能に構成したことを特徴とする請求項１に記載の半自動定水量水田バルブ。

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