JPH08187037A - 潅漑用水道栓自動供給停止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 潅漑用水の放水が最適水位に達すると自動的
に放水を停止させる潅漑用水道栓自動供給停止装置。 【構成】 第一シリンダ１と、該第一シリンダ内に嵌入
され入口開口部２を閉塞し直線動可能な第一部材４と、
連接軸棒６によって第一部材４と連接され第一コイルバ
ネ７が第一部材４と離間する方向に付勢されて応力に抗
して直線動可能に構成され、且つ出口開口部３と同径部
分９を有し、内部に第二コイルバネ１０が配設され、側
面に二段階の深さの縦長の凹溝１１を有する略円柱形状
の第二部材１２と、凹溝１１に対応する位置の小孔１３
に嵌挿されるとともに第三コイルバネ１４によって付勢
されたピストン１５を内蔵するとともに第一シリンダ１
の側面に垂設された第二シリンダ１６と、管１８によっ
てつながった湧出口１９とロッド２０とフロート２１と
を有し、該フロート２１の上昇によって前記湧出口がロ
ッドで閉塞されるように構成された水位検出部２５と、
で構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、潅漑用水の自動停止装
置に関し、さらに詳細には、電気的機構を用いずに、潅
漑用水道管の水圧のみを利用して自動的に水道栓からの
用水供給を最適な水位になると自動的に停止するように
した潅漑用水道栓自動供給停止装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、主として水田への潅漑用水の供給
は各区画に配された潅漑用水道管（農業用水）の栓の手
動による開閉によって行われていた。

【０００３】上記水田の潅漑は苗の成長に応じて水位を
最適にする事が望ましい。特に苗の時期は最適な水位の
幅が狭くその水位調整は細かな水道栓の開閉によって行
う必要がある。

【０００４】従来は上記潅漑用水道栓の開閉は適当な放
水時間を見計らって逐一手動によって行われていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の潅漑用水道栓の手動開閉による供給方法では逐一各
区画の水道栓を開閉しなければならず作業が極めて面倒
であるという問題点を有していた。

【０００６】さらに、最適水位を放水時間によって見計
らわなければならず、放水量の時間変化（水圧変化）の
影響や各区画の面積の違い、土壌の水浸透率の違いによ
る水位変動の異同も相俟って、大雑把な水位管理しかで
きないという問題点を有していた。

【０００７】而して上記潅漑用水の管理では最適水位調
整が難しく、余分な農業用水が無駄となったり、栓の締
め忘れによる苗の水没等の問題の原因にもなっていたの
である。

【０００８】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、特に水田の潅漑において、希望水位（最適水
位）になると自動的に水道管の出口を締めて放水を停止
するように構成された潅漑用水道栓自動供給停止装置を
提供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、本発明は、入口及び出口近傍の両端開口部の内径が
中央部の内径よりも小さい第一シリンダと、該第一シリ
ンダ内に嵌入され入口開口部内径と略同寸法で入口開口
部を閉塞するとともに第一シリンダ軸に沿って直線動可
能なピストン状の第一部材と、一端が第一シリンダ入口
に固定された連接軸棒によって上記第一部材と連接され
るとともに間に挿入された第一コイルバネが一端面に当
接して第一部材と離間する方向に付勢されて所定の範囲
でバネ応力に抗して第一シリンダ軸に沿って第一部材と
相対的に直線動可能に構成され、且つ他端近傍が前記第
一シリンダ出口開口部内径と同径部分を有し、内部に前
記連接軸棒端部と当接する第二コイルバネが配設される
とともに側面に第一シリンダ軸と平行に二段階の深さに
刻設された縦長の凹溝を有する略円柱形状の第二部材
と、前記第一シリンダの側面における前記第二部材の凹
溝に対応する位置に小孔が穿設され、該小孔に嵌挿され
るとともに第三コイルバネによって挿入方向に付勢され
たピストンを内蔵するとともに第一シリンダ側面に垂設
された第二シリンダと、前記第二シリンダの側面に穿設
された連通孔と管によってつながった湧出口とロッドと
潅漑用水の水位を検知するフロートとを有し、該フロー
トの上昇によって前記湧出口がロッドで閉塞されるよう
に構成された水位検出部と、で構成されたことを特徴と
する潅漑用水道栓自動供給停止装置を提供するものであ
る。

【００１０】

【作用】本発明における潅漑用水道栓自動供給停止装置
は、電気的機構は全く無く、潅漑用水道管の水圧のみに
よって作動する。

【００１１】したがって、機械的機構のみの構成である
点でメンテナンスが容易であり、故障が無く確実に作動
する。

【００１２】農業用水道管の口径は概ね標準的なサイズ
が決まっており、水道管出口の蛇口アタッチメントも市
販されているので、該蛇口アタッチメントを装置本体の
第一シリンダの入口開口部に連結することでワンタッチ
で脱着自在に潅漑用水道管に接続できる。

【００１３】装置本体を潅漑用水道管出口に装着後、水
道栓を開くと水圧によって第一シリンダの入口を塞いで
いた第一部材が内径の大きな部分にまで押されて水流が
第一シリンダ内の第一部材、第二部材の周囲を通って第
一シリンダ出口から噴出する。

【００１４】この際、水圧を受けた第一部材によって第
一コイルバネは圧縮されているので上記第二部材は第一
シリンダの出口方向へのバネ応力を受けているが、第二
シリンダのピストンが第一シリンダ側面の小孔を通して
第二部材の凹溝の深い部分にまで嵌挿されているので第
二部材は係止された状態が維持される。

【００１５】上記放水状態では前記第二シリンダのピス
トンが嵌挿された小孔の僅かの隙間を通じて水流の一部
が第二シリンダ内へ流入し、管を通じて水位検出部の湧
出口に達して外部へ漏出している。

【００１６】潅漑水位が上がって設定水位に近くなるに
従い、水位検出部のフロートが浮力によって上がり、ロ
ッドを押し上げて上方に位置する湧出口を塞いで水の漏
出が無くなる。

【００１７】上記状態になると管を通じての水位検出部
からの水流の通路は閉ざされて、第二シリンダ内の水圧
は第一シリンダ内の圧力と同等に上昇して第二シリンダ
内の第三コイルバネの応力に抗してピストンを第二シリ
ンダ奥へ押し上げる。

【００１８】而して該ピストン先端が第二シリンダ側へ
引くことになり、第一シリンダ内の第二部材の凹溝の深
溝部との係止状態が解除され、第二部材は水圧によって
圧縮されている第一コイルバネの応力で第一シリンダ軸
に沿って出口側へ移動し、第一シリンダの開口部近傍の
絞った口径と同径部分で水流の出口を完全に閉塞して水
流を遮断し放出が止まる。

【００１９】停止後、第一コイルバネは出口方向への押
圧から解放されて元に伸長するが、第一シリンダの出口
開口部を閉塞する第二部材は出口方向への押圧を受けて
いるので閉塞状態が維持される。

【００２０】水道管の栓を閉じると第一シリンダ及び第
二シリンダ内の水圧はゼロとなり、水圧による出口方向
への押圧を受けなくなった第二部材は内部で圧縮されて
いた第二コイルバネの伸長によって元に戻る。

【００２１】

【実施例】以下、本発明に係わる潅漑用水道栓自動供給
停止装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

【００２２】図１は本発明に係わる潅漑用水道栓自動供
給停止装置における第一シリンダ及び垂設された第二シ
リンダ内の使用開始前状態の構成を説明するための断面
図である。

【００２３】図２は上記第一シリンダを潅漑用水道管の
蛇口に装着して栓を開いて放水を開始した状態の同断面
図である。

【００２４】図３は設定水位に達して第二シリンダのピ
ストンが作動した状態の同断面図である。

【００２５】図４は上記第一シリンダの出口開口部を第
二部材が閉塞して放水が停止した状態の同断面図であ
る。

【００２６】図５は本発明に係わる水位検出部の放水開
始時の内部構成を示す断面図である。

【００２７】図６は設定水位に達した状態の水位検出部
の内部構成を示す断面図である。

【００２８】図１から判るように本潅漑用水道栓自動供
給停止装置３０においては、潅漑用水の入口ｉｎ及び出
口ｏｕｔ近傍の両端開口部の内径ｒ１、ｒ２が中央部の
内径ｒ３よりも小さい第一シリンダ１と、該第一シリン
ダ１内に嵌入され入口開口部２の内径ｒ１と略同寸法で
入口開口部２を閉塞するとともに第一シリンダ軸ｊに沿
って直線動可能なピストン状の第一部材４と、一端５が
第一シリンダ１の入口開口部ｉｎに固定梁３２で固定さ
れた連接軸棒６によって上記第一部材４と連接されると
ともに間に挿入された第一コイルバネ７が一端面８に当
接して第一部材４と離間する方向に付勢されて所定の範
囲でバネ応力に抗して第一シリンダ軸ｊに沿って第一部
材４と相対的に直線動可能に構成され、且つ他端近傍が
前記第一シリンダ出口開口部３の内径ｒ２と同径部分９
を有し、内部に前記連接軸棒６を同軸としピストン状端
部６ａと当接する第二コイルバネ１０が配設されるとと
もに側面に第一シリンダ軸ｊと平行に二段階の深さ（深
溝１１ａ、浅溝１１ｂ）に刻設された縦長の凹溝１１を
有する略円柱形状の第二部材１２と、前記第一シリンダ
１の側面における前記第二部材の凹溝１１に対応する位
置に小孔１３が穿設され、該小孔１３に嵌挿されるとと
もに第三コイルバネ１４によって挿入方向に付勢された
ピストン１５を内蔵するとともに第一シリンダ１の側面
に垂設された第二シリンダ１６と、図５において、前記
第二シリンダ１６の側面に穿設された連通孔１７と管１
８によってつながった湧出口１９とロッド２０と用水の
水位を検知するフロート２１とを有し、該フロート２１
の上昇によって前記湧出口１９がロッド２０で閉塞され
るように構成された水位検出部２５と、によって装置全
体が構成されている。

【００２９】尚、図１における補助連接棒３１は第一部
材４と第二部材１２との直進動の規制の役目を為し、固
定梁３２は連接軸棒６の一端の固定の役目を為し、水流
の障害とはならない。

【００３０】また、図５の水位検出部２５における側面
の貫通孔２８は水位の上がった潅漑用水の流入口であ
り、貫通孔２９は空気抜穴である。さらに、ロッド２０
による閉塞部分にはＯリング３３等が装着され密封性が
保持されるようになっている。

【００３１】以下主要部材について詳述すると、先ず、
第一シリンダ１、第二シリンダ１６、及び第一部材４、
第二部材１２、水位検出部２５本体、連接軸棒６、ピス
トン１５等はアルミダイキャスト製またはステンレス製
等が好ましいが、水圧に耐える強度・耐久性があれば特
に材質の制限はなく、例えば合成樹脂（ＡＢＳ樹脂等）
であってもよい。

【００３２】各コイルバネ７、１０、１４はステンレス
製ないし防錆処理が施された鋼が望ましい。また、管１
８は水圧に耐え得る塩化ビニルその他の可撓性に富む合
成樹脂製である。

【００３３】次に、水位検出部２５は図５に示されるよ
うに、長さ４０〜８０ｃｍ程度の棒またはパイプ２７の
上端に取り付けられており、該棒またはパイプ２７を潅
漑用水道管の栓近傍の田畑に垂直に突き刺してフロート
２１が上方に位置する湧出口１９を塞いで水の漏出が無
くなる位置の高さＨを希望水位になるように深さを調整
する。

【００３４】次に、本発明における潅漑用水道栓自動供
給停止装置３０の動作を図１〜図６に基づいて詳細に説
明する。

【００３５】先ず、水道管への装着は図示されないアタ
ッチメント（例えば消防栓に接続される消防ホースの先
端に付属するような接続部材）を第一シリンダ１の入口
開口部ｉｎに螺着することにより蛇口に簡単に脱着出来
るようになっており、装着に時間を要しない。

【００３６】次に、管１８で第二シリンダ１６の連通孔
１７とつながった水位検出装置２５を設定水位になるよ
うに蛇口近傍の田畑に垂直に立てる。

【００３７】次に、潅漑用水道管の栓を開ける。

【００３８】栓を開くと図２に示されるように、水圧
（１〜３ｋｇｗ／ｃｍ²）によって第一シリンダ１の入
口開口部２を塞いでいた第一部材４が第一シリンダ１の
内径の大きな箇所２６にまで押されて水流Ｓ（太矢印で
示す）が第一シリンダ１内の第一部材４、第二部材１２
の側面を通って第一シリンダ出口ｏｕｔから噴出する。

【００３９】この際、水圧を受けた第一部材４によって
第一コイルバネ７は圧縮されているので上記第二部材１
２は第一シリンダ１の出口ｏｕｔ方向への応力を受けて
いるが、第二シリンダ１６のピストン１５が第一シリン
ダ１側面の小孔１３を通して第二部材の凹溝１１の深い
部分１１ａにまで嵌挿されているので第二部材１２は係
止された状態となって初期の状態が維持されている。

【００４０】上記放水状態では前記第二シリンダ１６の
ピストン１５が嵌挿された小孔１３の僅かの隙間を通じ
て水流の一部Ｓ´が第二シリンダ内へ入り、管１８を通
じて図５に示されるように水位検出部２５の湧出口１９
に達して外部へ漏出している。

【００４１】潅漑水位が上がって図６に示されるように
設定水位Ｈに達するにつれて、水位検出部２５のフロー
ト２１が浮力によって上がり、ロッド２０を押し上げて
上方に位置する湧出口１９を塞いで水の漏出が無くな
る。

【００４２】上記状態になると管１８を通じての水位検
出部２５からの水流の通路は閉ざされて管１８は水で満
たされ、図３に示されるように第二シリンダ１６内の水
圧は第一シリンダ１内の水圧と同等に瞬時に上昇して第
二シリンダ内の第三コイルバネ１４の応力に抗してピス
トン１５を第二シリンダ１６奥へ押し上げる。

【００４３】而して該ピストン先端１５ａが第二シリン
ダ１６側へ引くことになり、第一シリンダ１内の第二部
材１２の凹溝１１の深溝部１１ａとの係止状態が解除さ
れ、第二部材１２は水圧によって圧縮されている第一コ
イルバネ７のバネ応力で図４に示されるように第一シリ
ンダ軸ｊに沿って出口ｏｕｔ側へ移動し、第一シリンダ
１の開口部近傍の絞った口径ｒ２と同径部分９で水流の
出口開口部３を完全に閉塞して水流を遮断して放出を停
止する。

【００４４】この際、図４から判るように第二部材１２
の内部に配した第二コイルバネ１０は比較的弾性係数が
小さく、長さが一定の連接軸棒６の先端に配されたピス
トン状端部６ａで係止されているので、第二部材の移動
によって圧縮されることになる。

【００４５】また、第二部材１２内部の第二コイルバネ
１０の配された空間に連接軸棒６側面の隙間から流入し
て溜まっている水が緩衝材の役目を果たし、上記遮断の
動作の衝撃は和らげられて出口開口部３近傍の損傷は問
題の無いレベルとなる。

【００４６】停止後、第一コイルバネ７は出口ｏｕｔ方
向への押圧から解放されて元に伸長するが、第一シリン
ダ１の出口開口部３を閉塞する第二部材１２は出口ｏｕ
ｔ方向への押圧を受けているので閉塞状態が維持され
る。

【００４７】水道管の栓を閉じると第一シリンダ及び第
二シリンダ内の水圧はゼロとなり、水圧による出口ｏｕ
ｔ方向への押圧を受けなくなった第二部材１２は内部の
圧縮されていた第二コイルバネ１０の伸長によって元に
戻り図１の状態になる。

【００４８】以上、実施例で詳述したように本発明に係
わる潅漑用水道栓自動供給停止装置は、水圧のみを利用
して最適潅漑水位になると自動的に田畑への放水を停止
する機構であって極めて節水、省労力に有益な装置であ
る。

【００４９】尚、本発明は上記実施例の形状に限られる
ものではなく、各部材の形状、寸法は適宜選択でき、ま
た、閉塞部分に対する密封のためのパッキンやシールは
図面上に示されずとも適宜採用され得るものであること
は言うまでもない。

【００５０】

【発明の効果】本発明に係わる潅漑用水道栓自動供給停
止装置は、上記のように構成されているため、以下に記
載するような効果を有する。

【００５１】（１）潅漑用水道管の水圧のみで作動する
ので機構が簡単で故障が少なくメンテナンスが楽である
という優れた効果を有する。

【００５２】（２）希望水位になると自動的に潅漑用水
道栓の出口を閉塞して水の放出を停止させるので、逐一
時間を見計らって栓を閉めに行く必要がなく、田畑の水
位管理が楽になるという優れた効果を有する。

【００５３】（３）田畑の潅漑水位の設定が緻密に行う
ことができ、無駄な放水が無くなり節水になるという優
れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる潅漑用水道栓自動供給停止装置
における第一シリンダ及び垂設された第二シリンダ内の
使用開始前状態の構成を説明するための断面図である。

【図２】上記潅漑用水道栓自動供給停止装置における第
一シリンダを潅漑用水道管の蛇口に装着して栓を開いて
放水を開始した状態の同断面図である。

【図３】上記潅漑用水道栓自動供給停止装置において設
定水位に達して第二シリンダのピストンが作動した状態
の同断面図である。

【図４】上記潅漑用水道栓自動供給停止装置における第
一シリンダの出口開口部を第二部材が閉塞して放水が停
止した状態の同断面図である。

【図５】本発明に係わる水位検出部の放水開始時の内部
構成を示す断面図である。

【図６】上記水位検出部において設定水位に達した状態
の内部構成を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 第一シリンダ ２ 入口開口部 ３ 出口開口部 ４ 第一部材 ５ 一端 ６ 連接軸棒 ７ 第一コイルバネ ８ 一端面 ９ 同径部分 １０ 第二コイルバネ １１ 凹溝 １１ａ 深溝 １１ｂ 浅溝 １２ 第二部材 １３ 小孔 １４ 第三コイルバネ １５ ピストン １６ 第二シリンダ １７ 連通孔 １８ 管 １９ 湧出口 ２０ ロッド ２１ フロート ２３ ２５ 水位検出部 ２６ 内径の大きな箇所 ２７ 棒またはパイプ ２８、２９ 貫通孔 ３０ 潅漑用水道栓自動供給停止装置 ３１ 補助連接棒 ３２ 固定梁 ３３ Ｏリング ｉｎ 入口 ｏｕｔ 出口 ｒ１、ｒ２ 両端開口部の内径 ｒ３ 中央部内径 ｊ 第一シリンダ軸

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入口及び出口近傍の両端開口部の内径が
   中央部の内径よりも小さい第一シリンダと、該第一シリ
   ンダ内に嵌入され入口開口部内径と略同寸法で入口開口
   部を閉塞するとともに第一シリンダ軸に沿って直線動可
   能なピストン状の第一部材と、一端が第一シリンダ入口
   に固定された連接軸棒によって上記第一部材と連接され
   るとともに間に挿入された第一コイルバネが一端面に当
   接して第一部材と離間する方向に付勢されて所定の範囲
   でバネ応力に抗して第一シリンダ軸に沿って第一部材と
   相対的に直線動可能に構成され、且つ他端近傍が前記第
   一シリンダ出口開口部内径と同径部分を有し、内部に前
   記連接軸棒端部と当接する第二コイルバネが配設される
   とともに側面に第一シリンダ軸と平行に二段階の深さに
   刻設された縦長の凹溝を有する略円柱形状の第二部材
   と、前記第一シリンダの側面における前記第二部材の凹
   溝に対応する位置に小孔が穿設され、該小孔に嵌挿され
   るとともに第三コイルバネによって挿入方向に付勢され
   たピストンを内蔵するとともに第一シリンダ側面に垂設
   された第二シリンダと、前記第二シリンダの側面に穿設
   された連通孔と管によってつながった湧出口とロッドと
   潅漑用水の水位を検知するフロートとを有し、該フロー
   トの上昇によって前記湧出口がロッドで閉塞されるよう
   に構成された水位検出部と、で構成されたことを特徴と
   する潅漑用水道栓自動供給停止装置。