JPH0932944A - 潅漑用水自動供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 潅漑用水道管の放水の開閉を設定水位を維持
するように完全に自動的に行う潅漑用水自動供給装置を
提供する。 【構成】 第一部材５０のピストンロッド２０内の通水
路１９を通ってシリンダ１５の第一室Ａへ水が供給さ
れ、連通管３０を通して第二部材４０の通水室３１（ボ
ール３４は出口孔３３を塞いでいる）が満たされて水圧
が上がり、ピストン１７（第二室Ｂは常時大気圧であ
る）ひいてはピストンロッド２０を第二室Ｂ方向へ押し
上げる。すると開閉弁１６が上がって排出口４が開き、
給水口１０から流通路Ｓを通って排出口４から放水す
る。水位が上がるとフロート３９が上昇し、設定水位に
達するとピンロッド３５がフロート３９によって押し上
げられ、通水室３１のボール３４がピンロッドにて押し
上げられ通水室の出口孔３３が開く。すると第一室Ａの
圧力は圧力損失１００％となって、放水時は押し上げら
れて水流に抗して開いていた開閉弁１６が水流によって
排出口４方向へ押されて排出口４を閉じる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、潅漑用水道管に取り付
ける自動供給装置に関し、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予め設
定した最適な潅漑水位を維持するように自動的に水道栓
の開閉動作を行う潅漑用水自動供給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）のバルブ
の手動による開閉によって行われていた。

【０００３】上記水田の潅漑は稲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バルブの開閉操作によっ
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
来の潅漑用水道管のバルブ手動開閉による供給方法では
逐一各区画に配されたバルブ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、天候の変化も相俟って、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、水位不足による苗の成長不良等
の問題の原因にもなっていたのである。

【０００８】上記事情に鑑みて、本願発明者は特願平７
ー１８７５号にて、予め設定した潅漑水位になると自動
的に潅漑用水道管を閉める装置を開発した。

【０００９】しかし、この装置は自動的に最適水位にな
ると給水を止めるという動作のみで、水道栓を開ける作
業は人手によって行う必要があり、一旦自動的に止まる
と、以後に水位が下がっても自動的に開くことはなく、
再度人手によって開ける必要があった。つまり、供給停
止のみ自動という半自動の装置であった。

【００１０】然るに、本願発明者は更なる自動化を試み
て、単に潅漑用水の供給を止めるのみでなく、最適水位
を常時維持できるように水道栓の開閉を逐次自動的に行
う自動供給装置を新たに開発した。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、潅漑用水道管
と接続される給水口アタッチメントを上端に配設すると
ともに下端に排出口を設けた略円筒形のハウジングと、
前記ハウジング内部にあって上面フランジ部分周面をハ
ウジング内面と密接に固着させつつ給水口側からハウジ
ングとの隙間に沿って排出口へ至る通水路を配したシリ
ンダと、一端に前記排出口を開閉する弁を配するととも
に略中央に前記シリンダに収まる円盤状のピストンを配
するとともに給水側の先端部から前記シリンダ内の排出
口に近いピストン直下の第一室に至る最小内径０．１〜
１．０ｍｍを有する通水路を内部に設けた構造で前記ハ
ウジングの中心軸に沿って上下動可能なピストンロッド
と、を備えるとともに、前記シリンダ内の給水口に近い
ピストン直上の第二室からはシリンダ内部を通ってハウ
ジング側面の第一貫通孔を介して外気へ抜ける通気路を
設けるとともに前記第一室からはシリンダ内部を通って
ハウジング側面の第二貫通孔を介して連通管へつながる
通水路を設けた第一部材と、前記第一部材に一端が連結
された連通管の他端がつながった通水室と、該通水室の
下方出口孔を塞ぐボールと、前記出口孔を通してボール
を下方から押し上げる上下可動のピンロッドと、前記通
水室の出口孔の下方にあって外気と通ずる通路と、前記
ピンロッドの下方にあって潅漑用水の水位変動とともに
上下動するフロートと、を有する第二部材と、によって
構成されたことを特徴とする潅漑用水自動供給装置を提
供することにより、上記課題を達成するものである。

【００１２】また、加えて上記記載の第二部材における
通水室と外気との開閉をフロートの位置に係わりなく行
うテスト用ネジと、ピンロッドを固定して通水室の外気
との開閉状態を固定する自動・手動切替ネジの何れかま
たは双方を螺設したことを特徴とする潅漑用水自動供給
装置を提供するものである。

【００１３】

【作用】本発明における潅漑用水自動供給装置には電気
的機構は全く無く、潅漑用水道管の水圧のみによって各
部が作動する。

【００１４】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。

【００１５】また、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本発
明における第一部材の給水口アタッチメントと螺着する
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。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係わる潅漑用水自
動供給装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明す
る。

【００１７】図１は本発明に係わる潅漑用水自動供給装
置における第一部材の開閉弁が閉じた状態の内部構造を
説明するための縦断面図である。

【００１８】図２は上記第一部材の開閉弁が開いた状態
の内部構造を説明するための同断面図である。

【００１９】図３は本発明に係わる潅漑用水自動供給装
置における第二部材の設定水位に達していない状態を説
明するための縦断面図である。

【００２０】図４は上記第二部材において設定水位に達
した状態を説明説明するための縦断面図である。

【００２１】図５は本発明に係わる第一部材及び第二部
材の内部構造を示す斜視図である。

【００２２】尚、ハウジング、シリンダその他の部材の
固定にはネジ、ナット類が用いられ、また密閉のための
Ｏリング、各種シール材が各所に使用されているが、煩
雑のためそれらの記述、図示は一部省略する。

【００２３】図１及び図５から判るように本潅漑用水自
動供給装置の第一部材５０においては、潅漑用水道管の
蛇口アタッチメント１と接続される給水口アタッチメン
ト２を上端に配設するとともに、下端に排出口４を設け
た略円筒形のハウジング５と、前記ハウジング内部にあ
って上面フランジ部分７の周面８をハウジング５内面と
密接に固着させつつ（３つのＯリングを使用）、給水口
１０側からハウジング５との隙間に沿って排出口４へ至
る通水路（矢印Ｓ）を配したシリンダ１５と、一端に前
記排出口４を開閉する開閉弁１６を配するとともに略中
央に前記シリンダ５に収まる円盤状のピストン１７を配
するとともに給水側の先端部（フィルタ１８を付設して
ある）から前記シリンダ内の排出口に近いピストン直下
の第一室Ａに至る最小内径０．１〜１．０ｍｍ（符号Ｈ
の箇所）を有する通水路１９を内部に設けた構造で前記
ハウジング５の中心軸に沿って上下動可能なピストンロ
ッド２０と、を備えるとともに、前記シリンダ内の給水
口に近いピストン１７直上の第二室Ｂからはシリンダ内
部を通ってハウジング側面の第一貫通孔２２を介して外
気へ抜ける通気路２３を設けるとともに前記第一室Ａか
らはシリンダ内部を通ってハウジング側面の第二貫通孔
２４を介して連通管３０へつながる通水路２５を設けた
構造である。

【００２４】次に、第二部材４０は潅漑水位が設定水位
に上昇したか否かを検知する装置であって、前記第一部
材５０のハウジング５の側面の第二貫通孔２４に一端が
連結された連通管３０の他端がつながった通水室３１
と、該通水室３１の下方の出口孔３３を塞ぐボール３４
と、前記出口孔３３を通してボールを下方から押し上げ
る上下可動のピンロッド３５と、前記通水室３１の出口
孔３３の下方にあって外気と通ずる通路３８と、前記ピ
ンロッド３５の下方にあって潅漑用水の水位変動ととも
に上下動するフロート３９と、を有する構造である。

【００２５】第二部材４０はフロート３９を円筒形の容
器４５に収納し、通水室３１を上方に設置してあり、容
器４５の下面には水の入る穴を、また上面には通気穴を
設けてある。

【００２６】また、図５に示されるように、第二部材４
０は長さ４０〜８０ｃｍ程度の棒４７（またはパイプ）
の上端に取り付けられており、該棒４７を潅漑用水道管
のバルブ近傍の田畑に垂直に突き刺すようになってい
る。

【００２７】尚、図５における第一部材５０のシリンダ
１５の上面フランジ部分７には通水のための直径２〜３
ｃｍの大きな孔４１が数個穿設されており、シリンダ１
５によって潅漑用水の排出孔４に至る水流の支障となる
ことはない。

【００２８】上記第一部材５０、第二部材４０の各材質
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。

【００２９】また、フロート３９は発砲スチロールやプ
ラスチック中空容器で浮力を稼げる材質であればよい。

【００３０】また、連通管３０は潅漑用水道管の水圧に
耐え得る耐圧ホース（接続部には口金を使用し、ゴム
層、補強ワイヤー層、撚糸編組層等を積層したもの）を
使用する。

【００３１】以上のような第一部材５０、第二部材４０
及びこれらをつなぐ連通管３０によって本願の潅漑用水
自動供給装置は構成されている。

【００３２】次に、本発明における潅漑用水自動供給装
置の使用方法及び動作を図１〜図５に基づいて詳細に説
明する。

【００３３】先ず、潅漑用水道管への装着は蛇口アタッ
チメント１（予め水道管出口に固着させておく）に第一
部材５０の給水口アタッチメント２を螺着するが、排出
口４の向きは水平でも上下逆さまでも問題ない。

【００３４】次に、第二部材４０を棒４７でもって潅漑
地に突き立てて、第二部材４０のフロート３９が上方の
ピンロッド３５に当接して押し上げる状態の想定水位を
希望水位になるように第二部材４０の位置を決める。

【００３５】また、第一部材５０のシリンダの第一室Ａ
と通じたハウジング側面の第二貫通孔２４と第二部材４
０の通水室３１とを連通管３０で密接につなぐ（当初よ
りつないであってもよい）。

【００３６】次に潅漑用水道管のバルブを開ける。する
と、第一部材５０のピストンロッド２０内の通水路１９
を通ってシリンダ１５内の第一室Ａへ水が供給され、第
二貫通孔２４から連通管３０を通して第二部材４０の通
水室３１（ボール３４は出口孔３３を塞いでいる）が水
で満たされて、この閉塞された空間を満たした領域の水
圧が上がり、円盤状ピストン１７（第二室Ｂは通気路２
３、第一貫通孔２２を通して常時大気圧になっている）
ひいてはピストンロッド２０を第二室Ｂ方向（給水口１
０側）へ押し上げる。

【００３７】するとピストンロッド２０の下端に配設し
てある排出口４を塞いでいた開閉弁１６が上がって排出
口４が開き、給水口１０からハウジング５とシリンダ１
５間の流通路Ｓを通って排出口４から潅漑用水が噴出す
る（以上図２、図３参照）。

【００３８】次に、図４のように潅漑水位が上がるにつ
れて第二部材４０のフロート３９が浮力で上昇し、設定
水位に達するとピンロッド３５がフロート３９によって
押し上げられ、通水室３１の出口孔３３を塞いでいたボ
ール３４がピンロッド上端にて押し上げられ通水室の出
口孔３３が開く。

【００３９】すると通水室３１ひいては連通管３０を通
して第一部材５０のシリンダ１５内の第一室Ａの圧力は
大気圧に開放され圧力損失１００％となってシリンダ内
の第一室Ａと第二室Ｂの圧力は概ね同等となる。

【００４０】その結果、供給時はシリンダの第一室Ａの
水圧でもってピストン１７が押し上げられて水流に抗し
て開いていたピストンロッド下端の開閉弁１６が水流に
よって排出口４方向へ押されて排出口４を閉じる（図１
参照）。

【００４１】この排出口４が閉じた状態ではピストンロ
ッド２０内の通水路１９、シリンダの第一室Ａ、連通管
３０、第二部材４０の通水室３１、通路３８を順次通っ
てごく僅かの漏水が流れている。

【００４２】この場合、ピストンロッド２０内部の最小
径０．１〜１．０ｍｍの通水路Ｈ部分は他の箇所の径よ
りも充分細く、ここで圧力損失をもたらすので第二部材
４０の通水室３１が大気圧に通じている限りシリンダ１
５の第一室Ａの水圧がピストン１７を押し上げるほどに
高くなることはない。

【００４３】次に、徐々に水位が下がって、第二部材４
０のフロート３９が下がり通水室３１の押し上げられて
いたボール３４が再び出口孔３３を塞ぐと、第一部材５
０から連通管３０を通して第二部材４０の通路３８から
流れていた漏水が止まり、通水室３１、連通管３０、シ
リンダ１７の第一室Ａの水圧が潅漑用水道管の水圧まで
上がりピストン１７を押し上げて開閉弁１６が再び開
く。

【００４４】以後この開閉弁１６の上下動の開閉動作が
繰り返されて、潅漑水位は常時最適水位に保たれるので
ある。

【００４５】次に、本願請求項２に係わる第二部材４０
における螺設したテスト用ネジ４８は開閉弁１６の閉動
作を予め確認するもので、強制的に第二部材４０の通水
室３１を外気と通じさせてシリンダの第一室Ａに圧力損
失１００％の状態を作り、ピストンロッド２０が下がっ
て開閉弁１６が排出口４を塞ぐのを確認するものであ
る。

【００４６】また、自動・手動切替ネジ４９はピンロッ
ド３５が一旦上昇して閉状態となった後、ピンロッド３
５が自動・手動切替ネジ４９の先端によって引っ掛かり
フロート３９が下がっても再びピンロッド３５が下がら
ないようにして、潅漑用水道管の閉状態を維持し、再度
開く操作を手動とするためのものである。

【００４７】これは使用条件によっては開操作を自動よ
りも人手によった方が望ましい場合も有り得ることから
付設されたものである。（尚、図５には上記テスト用ネ
ジ４８、切替ネジ４９の無いものが示されている。） 以上、実施例で詳述したように本発明に係わる潅漑用水
自動供給装置は、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し、水位が下がると自
動的に放水を再開するようになっており、極めて節水、
省労力に有益な装置である。

【００４８】尚、本発明は上記実施の形態の形状に限ら
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、密閉部分に対するパッキンやシールは図面上
に示されずとも（図面上の黒塗り箇所は主なシールを表
す）適宜採用され得るものであることは言うまでもな
い。

【００４９】

【発明の効果】本発明に係わる潅漑用水自動供給装置
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。

【００５０】（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。

【００５１】（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、水位が下が
ると自動的に水の放出を再開するので、逐一時間を見計
らって栓を開け閉めする必要がなく、田畑の水位管理が
楽になると同時に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。

【００５２】（３）テスト用ネジを用いることで事前に
動作の確認ができ、また自動・手動切替ネジによって状
況に応じた使用方法に対応でき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自動供給装置における
第一部材の開閉弁が閉じた状態の内部構造を説明するた
めの縦断面図である。

【図２】第一部材の開閉弁が開いた状態の内部構造を説
明するための同断面図である。

【図３】本発明に係わる潅漑用水自動供給装置における
第二部材の設定水位に達していない状態を説明するため
の縦断面図である。

【図４】第二部材において設定水位に達した状態を説明
説明するための縦断面図である。

【図５】本発明に係わる第一部材及び第二部材の内部構
造を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 蛇口アタッチメント ２ 給水口アタッチメント ４ 排出口 ５ ハウジング ７ 上面フランジ部分 １０ 給水口 １５ シリンダ １６ 開閉弁 １７ ピストン １８ フィルタ １９ 通水路 ２０ ピストンロッド ２２ 第一貫通孔 ２３ 通気路 ２４ 第二貫通孔 ２５ 通水路 ３０ 連通管 ３１ 通水室 ３２ ３３ 出口孔 ３４ ボール ３５ ピンロッド ３８ 通路 ３９ フロート ４０ 第二部材 ４７ 棒 ４８ テスト用ネジ ４９ 自動・手動切替ネジ ５０ 第一部材 Ａ （シリンダ内の）第一室 Ｂ （シリンダ内の）第二室 Ｈ 通水路１９における最小内径箇所

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 潅漑用水道管と接続される給水口アタッ
   チメントを上端に配設するとともに下端に排出口を設け
   た略円筒形のハウジングと、前記ハウジング内部にあっ
   て上面フランジ部分周面をハウジング内面と密接に固着
   させつつ給水口側からハウジングとの隙間に沿って排出
   口へ至る通水路を配したシリンダと、一端に前記排出口
   を開閉する弁を配するとともに略中央に前記シリンダに
   収まる円盤状のピストンを配するとともに給水側の先端
   部から前記シリンダ内の排出口に近いピストン直下の第
   一室に至る最小内径０．１〜１．０ｍｍを有する通水路
   を内部に設けた構造で前記ハウジングの中心軸に沿って
   上下動可能なピストンロッドと、を備えるとともに、前
   記シリンダ内の給水口に近いピストン直上の第二室から
   はシリンダ内部を通ってハウジング側面の第一貫通孔を
   介して外気へ抜ける通気路を設けるとともに前記第一室
   からはシリンダ内部を通ってハウジング側面の第二貫通
   孔を介して連通管へつながる通水路を設けた第一部材
   と、 前記第一部材の第二貫通孔に一端が連結された連通管の
   他端がつながった通水室と、該通水室の下方出口孔を塞
   ぐボールと、前記出口孔を通してボールを下方から押し
   上げる上下可動のピンロッドと、前記通水室の出口孔の
   下方にあって外気と通ずる通路と、前記ピンロッドの下
   方にあって潅漑用水の水位変動とともに上下動するフロ
   ートと、を有する第二部材と、によって構成されたこと
   を特徴とする潅漑用水自動供給装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の第二部材における通水室
   と外気との開閉をフロートの位置に係わりなく行うテス
   ト用ネジと、ピンロッドを固定して通水室の外気との開
   閉状態を閉状態に固定する自動・手動切替ネジの何れか
   または双方を螺設したことを特徴とする請求項１記載の
   潅漑用水自動供給装置。