JP6823139B2 - 給水栓自動開閉装置 - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1には、太陽電池と、前記太陽電池により発電された電気エネルギーを蓄えるための蓄電池と、前記電気エネルギーにより駆動されるモータと、前記モータの出力軸と給水栓の駆動軸とを連結し前記モータの駆動力を前記駆動軸に伝達する駆動力伝達機構と、前記モータの起動及び停止、回転方向及び駆動時間を制御するためのプログラムを内蔵した制御装置とを具備する給水栓自動開閉装置が開示されている。この給水栓自動開閉装置を給水栓に装着し、手動でモータを制御して前記給水栓の開閉量を調整し、前記モータの制御データを記憶させれば、以後の使用時は記憶された制御データに基づいて自動的に給水が行われる。
しかしながら、太陽の位置に合わせて、太陽電池が筐体の上部に傾斜して取付けられていると、筐体の向きが制限されることから、筐体内に収容された給水栓自動開閉装置の制御部や操作パネルが耕作区側に向く場合があり、足場が悪く、制御部や操作パネルを操作し難くなる。
また、太陽電池パネルの受光面側に供給された水は、ガラス板上で留まることなく、太陽電池の外周縁に到達するとともに、通水路から通水溝に流入し、排水口を通り、円滑に(且つ、積極的に)、下ケースの外方、即ち、太陽電池パネル筐体の外方へと排出される。従って、水平姿勢に配置される太陽電池の排水性が高まる。
上記構成においては、太陽電池の受光面側に供給された水がより円滑に通水溝に集められる。
また、降雨時等に太陽電池パネルの受光面を覆うガラス板の上面に水が供給されても、その水がガラス板表面の撥水性等によって自然と太陽電池パネルの外周部に流れ、上ケースと太陽電池パネルの外周縁との間に形成された通水路から内部枠と外部枠との間の通水溝に流下する。通水溝に流入した水は、そのまま排水口から下ケースの外方に排出される。このように、太陽電池パネルの受光面を覆うガラス板の上面に供給された水は、ガラス板上で留まることなく、太陽電池パネルの外周縁に到達するとともに、正確に下ケースの通水溝を通り、円滑に、且つ、積極的に下ケースの外方、即ち、太陽電池パネル筐体の外方へと排出される。従って、水平姿勢に配置された際の太陽電池パネルの排水性が高まり、降雨後であっても太陽電池パネルの発電効率の低下を抑えることができる。さらに、前記の水は下ケースの通水溝のみに流入し、内部枠の内側には流入せず、下ケースの内部枠で囲まれた空間内は止水空間となるので、この空間を利用して太陽電池パネルの配線等を行うことができる。
上記構成によれば、収容ケースのみの従前のものに対して、太陽パネル筐体を装着することで、給水栓駆動機構に太陽電池で発電した電気を容易に供給することができる。また、太陽電池の点検及び交換を行う場合、上ケース及び下ケースの清掃を行う場合等に、太陽電池パネル筐体を収容ケースから一旦外し、作業を行った後に、再び収容ケースに装着することができる。即ち、太陽電池パネル及び太陽電池パネル筐体のメンテナンスを容易に行うことができる。
図1及び図2には、給水装置61として、浮上式の止水栓ボールを用いた開閉弁を例示する。給水装置61は、給水管63と、弁開口75を有する吐出管64と、吐出管64の上方を覆うカバー65と、給水管63内で上下に移動自在に収容された止水栓ボール67と、吐出管64に対して上下方向に連通されたスピンドル69と、を備えている。
なお、止水栓ボール67は、上側に弁開口75の直径より大きな直径を有する球面が配置されるように形成されていれば、必ずしも球状に形成されていなくてもよい。例えば、止水栓ボール67の下側に向けて先細りした脚部が設けられていてもよく、その他に公知の構成を備えていてもよい。
スピンドル69及び角柱部70は、給水栓駆動機構3に対して回転方向に若干の遊びが設けられていることが好ましい。これにより、不慮の要因によってスピンドル69に所定以上の圧力が加わる事態や、スピンドル69の軸線方向の傾斜が許容されずにスピンドル69と角柱部70との双方に負荷がかかることによる破損、スピンドル69の過剰な引き下げ等の発生が防止される。また、スピンドル69の過剰な引き下げの発生を防止する点から、カバー65から上方に突出しているスピンドル69に不図示のストッパが設けられていてもよい。
カバー65、スピンドル69及び角柱部70を構成する素材としては、例えばステンレス(SUS)等が挙げられる。
本実施形態では、給水栓駆動機構3はSUS等からなるモータであり、軸線方向を中心として角柱部70及びスピンドル69を矢印θ1の順方向又は逆方向に回転させる。スピンドル69に加わった回転は、スピンドル69の雄ねじ及び貫通孔73の雌ねじの螺合に従い、スピンドル69の矢印D1の順方向又は逆方向の移動に変換される。このようにして、給水栓駆動機構3からスピンドル69に加わる回転により、スピンドル69が上下方向(即ち、給水管63及び吐出管64の延在方向)に沿って引き上げ、又は引き下げられる。
太陽電池パネル5の構成及び素材は、例えばシリコン型太陽電池や色素増感型太陽電池等の公知の構成及び素材が適用される。
架台9を構成する素材としては、例えばSUS等が挙げられる。
給水栓駆動機構3はモータマウントに固定され、不図示の歯車機構や連結軸を介して、接続された角柱部70を介してモータのトルクをスピンドル69に伝達可能になっている。
蓄電池13は、太陽電池パネル5で発電された電気エネルギーを蓄積するとともに、蓄積した電気エネルギーを給水栓駆動機構3に供給するための構成であり、例えば鉛電池等である。
蓄電池13は、比較的重量があるため、箱体8の底部に安定して設置されている。図示のように、蓄電池13はモータマウントの横に設置されている。
上記のように遠隔操作で収容ケース7の内部に対して通信可能とする観点から、収容ケース7を構成する素材としては、例えばプラスチック等の絶縁性素材が好適であり、AAS樹脂や、AES樹脂等の耐候性が高いものが特に好ましい。
図3に示すように、太陽電池パネル5及び太陽電池パネル筐体21を備えた太陽電池パネル構造は、矢印D2で示す上方向又は矢印D3で示す下方向に沿って、上ケース41、太陽電池パネル5の受光面5pを保護するための強化ガラス等のガラス板6、太陽電池パネル5、パッキン51及び下ケース23を組み立てることで、図4に示すように構成されている。
例えば、ガラス板6により0.8mm圧縮することで太陽電池パネル5と接する程度の空隙を設け、上ケース41と下ケース23をねじ止めする力により圧縮することで太陽電池パネル5の固定位置への雨水等の水の侵入を防止することができる。
内部枠25の内部の底板26には、上述のように太陽電池パネル構造を組み立てた際に、太陽電池パネル5の配線Lを下方D3に下ケース23の外方へ挿通させるための貫通孔35が形成されている。貫通孔35の形成位置及び大きさは、配線Lを貫通させることができれば、特に制限されない。
なお、貫通孔35を形成することで、太陽電池パネル5の固定後においても内部枠25の内部の通気性を確保し、内部結露の発生も防止することができる。また、収容ケース7の箱体8の上面に、貫通孔35を通じて箱体8の内部に通気を可能とする通気口(図示略)を形成すれば、箱体8の内部における通気性も確保し、内部結露の発生を防止することができる。
排水口31よりも内側、且つ収容ケース7に接続可能な位置には、カバー部38が設けられている。具体的には、カバー部38が収容ケース7の上部に設けられた受け部に挿抜自在とされ、カバー部38に設けられた支持用爪部38Sが収容ケース7の受け部内に係合することで、カバー部38が該受け部に挿入された際には、太陽電池パネル構造が収容ケース7に安定して支持される。このような構成により、太陽電池パネル筐体21は収容ケース7に着脱可能に設けられている。なお、太陽電池パネル筐体21が収容ケース7に着脱可能であれば、カバー部38の構成、及び、収容ケース7の受け部の構成は、上記説明した構成に限定されない。
上ケース41は、図5及び図6に示すように、上ケース41は、上枠46と、上枠46の内端部から下方D3に向けて突設された押圧部43と、上枠46の外端部から下方D3に向けて突設された側壁49と、を備えている。
また、通水路45の厚み寸法を例えば1mmとすることで、雨水等の水はスムーズに排出され、草木等の大きなごみやその他の不純物等の通水溝29等への侵入を防ぐことができる。
また、下ケース23の排水口31の開口面積は、通水路45の開口面積より1.2倍から1.5倍大きいことが好ましい。これにより、例えば大量の雨水が通水路45から通水溝29に侵入しても、架台9の下に雨水が円滑に抜ける。
上ケース41や下ケース23の外周にフランジ構造が設けられ、箱体8に該フランジ構造を箱体8の内側からロック可能な構造(例えば、図4等に示す盗難防止用爪部38F)が設けられていることで、太陽電池パネル構造の盗難を防止することができる。
また、太陽電池パネル5の受光面5p上に供給された水を上ケース41の窓部Wに溜めることなく、太陽電池パネル5の外周縁5aに到達させると共に、通水路45から通水溝29に流入させ、排水口31を通し、円滑且つ迅速に太陽電池パネル筐体21の外方へと排出することができる。従って、水平姿勢に配置される太陽電池パネル5の排水性を向上させることができる。
そして、本発明を適用した給水栓自動開閉装置1は、太陽電池パネル5で発電される電気エネルギー及び該電気エネルギーをある程度蓄積した電気エネルギーによって駆動させることができる装置であれば、給水装置に限らず、装着することができ、装着対象の装置を自動的に駆動及び制御することができる。また、下ケース23の排水口31に防虫ネットを設けてもよい。
Claims (3)
- 太陽電池パネルを備えた給水栓自動開閉装置であって、
耕作区の地面に対して略垂直に立ち上げられた給水管を備える給水装置の給水栓を駆動して前記給水管を開閉し、前記給水管の上端部に設けられた吐出孔から外部に水を吐出させる給水栓駆動機構と、
前記吐出孔の上部に設けられ、前記給水栓駆動機構を収容し、前記太陽電池パネルが上面に設置され、箱体を備えた収容ケースと、
前記箱体の内部に収容され、前記箱体の側壁に沿う側面に各種設定を行うためのスイッチを備えた制御部と、
を備え、
前記箱体は開閉扉を有し、
前記側面は前記開閉扉に向き合っていて、
前記太陽電池パネルの受光面と水平面とのなす角度は5度以内である、
給水栓自動開閉装置。 - 前記開閉扉を耕作区に設けられたあぜ道に向けて配置する、
請求項1に記載の給水栓自動開閉装置。 - 前記収容ケースはプラスチックで構成され、
前記収容ケースの内部には、通信網からの信号を受信可能な受信部が設けられている、
請求項1又は2に記載の給水栓自動開閉装置。
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