(57)【要約】      （修正有）【課題】仮に異物が詰まっても容易にメンテナンスできる農業用給水栓を提供する。【解決手段】農業用給水栓１２は、吐水口２６を有する弁箱２０、弁箱内の通水路を開閉可能な弁体３２、および吐水口から吐出される用水の飛散を防止する飛散防止カバー３６を備える。この飛散防止カバーは、吐水口を外側から覆って用水の飛散を防止する飛散防止状態に加えて、吐水口を露出させる露出状態を取り得るように形成される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圃場に用水を供給するための農業用給水栓であって、
弁箱、
前記弁箱内の通水路を開閉可能な弁体、
前記弁箱に形成され、前記用水を当該弁箱の外部に吐出する吐水口、および
前記弁箱に取り付けられ、前記吐水口を外側から覆って前記用水の飛散を防止する飛散防止状態と前記吐水口を露出させる露出状態とを取り得る飛散防止カバーを備える、農業用給水栓。
【請求項２】
前記飛散防止カバーは、軸方向に折り畳み可能な筒状の側壁を有し、前記側壁が折り畳まれることで前記露出状態となる、請求項１記載の農業用給水栓。
【請求項３】
圃場に用水を供給するための農業用給水装置であって、
請求項１または２記載の農業用給水栓、および
前記農業用給水栓の上に取り付けられ、当該農業用給水栓の弁体を駆動する電動アクチュエータを備える、農業用給水装置。
【請求項４】
圃場に用水を供給するための農業用給水システムであって、
前記圃場内において、用水パイプラインの立上り管部の上端部に請求項３記載の農業用給水装置を取り付けた、農業用給水システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、農業用給水栓、農業用給水装置および農業用給水システムに関し、特にたとえば、用水パイプラインからの用水を圃場に供給するための農業用給水栓、農業用給水装置および農業用給水システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の農業用給水装置の一例が特許文献１に開示される。特許文献１の技術では、給水栓（給水バルブ）の上にこれを駆動する電動アクチュエータを取り付けることで、圃場の用水管理を遠隔操作または自動制御で行うことを可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１９３９１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
農業に用いられる用水には、草、藁、およびザリガニ等の水生小動物などの異物が混入していることが多い。このため、放水時に、異物が給水栓の吐水口間の支柱部または弁体などに引っ掛かったり絡み付いたりして、給水栓が止水不良などの動作不良を起こしてしまうことがある。
【０００５】
しかしながら、特許文献１の技術では、給水栓の吐水口の周囲が飛散防止カバーで覆われている。したがって、異物を取り除くためには、飛散防止カバーをその都度取り外して付け直すという作業（脱着作業）が必要であり、メンテナンスに手間が掛かる。特に、給水栓の上に電動アクチュエータが取り付けられる給水装置の場合には、飛散防止カバーの脱着作業だけでなく、電動アクチュエータの脱着作業も必要となり、大きな労力を要する。
【０００６】
それゆえに、この発明の主たる目的は、新規な、農業用給水栓、農業用給水装置および農業用給水システムを提供することである。
【０００７】
この発明の他の目的は、仮に異物が詰まっても、容易にメンテナンスを行うことができる、農業用給水栓、農業用給水装置および農業用給水システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明は、圃場に用水を供給するための農業用給水栓であって、弁箱、弁箱内の通水路を開閉可能な弁体、弁箱に形成され、用水を当該弁箱の外部に吐出する吐水口、および弁箱に取り付けられ、吐水口を外側から覆って用水の飛散を防止する飛散防止状態と吐水口を露出させる露出状態とを取り得る飛散防止カバーを備える、農業用給水栓である。
【０００９】
第１の発明では、農業用給水栓は、用水パイプラインから圃場への給水を制御するものであって、弁箱と、弁箱内の通水路を開閉可能な弁体とを備える。弁箱には、内部に流入した用水を外部に吐出する吐水口が形成される。また、弁箱には、吐水口から吐出される用水の飛散を防止する飛散防止カバーが取り付けられる。この飛散防止カバーは、吐水口を外側から覆って用水の飛散を防止する飛散防止状態に加えて、吐水口を露出させる露出状態を取り得るように形成される。
【００１０】
第１の発明によれば、飛散防止カバーが吐水口を露出させる露出状態を取ることができる、つまり飛散防止カバーを取り外すことなく吐水口を露出させることができるので、仮に農業用給水栓に異物が詰まっても、容易にメンテナンスを行うことができる。
【００１１】
第２の発明は、第１の発明に従属し、飛散防止カバーは、軸方向に折り畳み可能な筒状の側壁を有し、側壁が折り畳まれることで露出状態となる。
【００１２】
第２の発明によれば、簡単な構成および操作で飛散防止カバーを露出状態にすることができる。
【００１３】
第３の発明は、圃場に用水を供給するための農業用給水装置であって、第１または第２の発明に係る農業用給水栓、および農業用給水栓の上に取り付けられ、当該農業用給水栓の弁体を駆動する電動アクチュエータを備える、農業用給水装置である。
【００１４】
第３の発明によれば、飛散防止カバーが吐水口を露出させる露出状態を取ることができる。したがって、飛散防止カバーおよび電動アクチュエータを取り外すことなく吐水口を露出させることができるので、仮に農業用給水栓に異物が詰まっても、容易にメンテナンスを行うことができる。
【００１５】
第４の発明は、圃場に用水を供給するための農業用給水システムであって、圃場内において、用水パイプラインの立上り管部の上端部に第３の発明に係る農業用給水装置を取り付けた、農業用給水システムである。
【００１６】
第４の発明によれば、第３の発明と同様の作用効果を奏し、飛散防止カバーおよび電動アクチュエータを取り外すことなく吐水口を露出させることができるので、仮に農業用給水栓に異物が詰まっても、容易にメンテナンスを行うことができる。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、飛散防止カバーが吐水口を露出させる露出状態を取ることができる、つまり飛散防止カバーを取り外すことなく吐水口を露出させることができるので、仮に農業用給水栓に異物が詰まっても、容易にメンテナンスを行うことができる。
【００１８】
この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う後述の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の一実施例である農業用給水システムを示す図解図である。
【図２】農業用給水システムが備える農業用給水装置を示す図解図である。
【図３】農業用給水装置が備える農業用給水栓を示す図解図であって、（Ａ）は、飛散防止カバーが飛散防止状態のときの農業用給水栓の外観を示し、（Ｂ）は、そのときの農業用給水栓の断面を示す。
【図４】農業用給水装置が備える電動アクチュエータの内部構造を示す図解図である。
【図５】飛散防止カバーが露出状態のときの農業用給水栓を示す図解図であって、（Ａ）は、農業用給水栓の外観を示し、（Ｂ）は、農業用給水栓の断面を示す。
【図６】この発明の他の実施例である農業用給水栓を示す図解図であって、（Ａ）は、飛散防止カバーが飛散防止状態のときの農業用給水栓の断面を示し、（Ｂ）は、飛散防止カバーが露出状態のときの農業用給水栓の断面を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１を参照して、この発明の一実施例である農業用給水システム１００（以下、単に「システム１００」と言う。）は、用水パイプライン１０４から水田などの圃場１０２への用水の供給（用水管理）を遠隔操作または自動制御などによって制御するシステムである。
【００２１】
図１および図２に示すように、システム１００は、用水パイプライン１０４の立上り管部１０４ｃの上端部に取り付けられる農業用給水装置１０（以下、単に「給水装置１０」と言う。）を備える。この給水装置１０は、農業用給水栓１２（以下、単に「給水栓１２」と言う。）と、給水栓１２の上に取り付けられる電動アクチュエータ１４とを備える。
【００２２】
用水パイプライン１０４は、圧力管路によって用水を送配水する水路組織であって、圃場１０２に形成される複数の耕作区に亘って延びるように埋設される本管１０４ａと、本管１０４ａから分岐して各耕作区まで延びる分岐管１０４ｂとを含む。分岐管１０４ｂの下流側端部には、立上り管部１０４ｃが設けられており、この立上り管部１０４ｃの上端部（下流側端部）に農業用給水装置１０が設置される。すなわち、立上り管部１０４ｃの上端部に給水栓１２の弁箱２０が接続され、給水栓１２の上には、電動アクチュエータ１４の本体ケース４０が設置される。また、給水装置１０の下方には、立上り管部１０４ｃの上端部を囲繞するように有底筒状の水受け１０６が設けられる。水受け１０６は、給水栓１２の吐水口２６から排出される用水を受け止めて圃場１０２の削れを防止する。この実施例では、水受け１０６は、樹脂製キャップを用いて形成され、モルタル１０８等によって圃場１０２に固定される。
【００２３】
以下、給水装置１０が備える給水栓１２および電動アクチュエータ１４の構成について説明する。ただし、給水栓１２および電動アクチュエータ１４の具体的構成については、以下に例示するものに限定されず、適宜変更可能である。
【００２４】
図３に示すように、給水栓１２は、用水パイプライン１０４から圃場１０２への給水を制御するためのバルブ装置である。この実施例では、一般的に広く普及している、弁軸の軸回転に伴い弁軸及び弁体が上下動する方式の給水栓を用いている。
【００２５】
給水栓１２は、有頂円筒状の弁箱２０を備える。弁箱２０は、円筒状の弁箱本体２２と、弁箱本体２２の上端開口を封止するように設けられる円環板状の軸受２４とを含む。弁箱本体２２は、硬質ポリ塩化ビニル等の合成樹脂によって形成され、その呼び径は、たとえば１００ｍｍであり、その高さ（軸方向長さ）は、たとえば２００ｍｍである。
【００２６】
弁箱本体２２の下端部には、受口形状の接続部２２ａが下向きに開口するように設けられる。この接続部２２ａは、用水パイプライン１０４の立上り管部１０４ｃの上端部との接続に用いられ、用水パイプライン１０４からの用水は、弁箱本体２２の下部開口から弁箱２０内に流入する。一方、弁箱本体２２の側壁上部には、矩形状の複数（この実施例では４つ）の吐水口２６が周方向に所定間隔で並ぶように形成される。吐水口２６間の側壁は、軸受２４および弁体３２などを支持するための支柱部２８として用いられる。
【００２７】
弁箱本体２２の側壁内面には、弁箱本体２２内の上部空間と下部空間とを連通する通水口３０ａを有する円環突起状の弁座３０が形成される。弁座３０の上面（弁体３２と当接する止水面）は、吐水口２６の下端縁と同じ高さ位置に配置される。
【００２８】
弁箱本体２２内の上部空間には、弁座３０と離接することで通水口３０ａを開閉する弁体３２が上下動可能に設けられる。具体的には、軸受２４の内周面には、雌ねじが形成されており、この軸受２４に対して、外周面に雄ねじが形成された弁軸３４が螺合される。この弁軸３４の上端部には、後述する電動アクチュエータ１４が備える回転軸５８のカップリング部５８ａと回転不可に連結されるカップリング部３４ａが形成される。一方、弁軸３４の下端部には、下面に止水ゴム３２ａを有する円板状の弁体３２が設けられる。弁軸３４に対して軸線回りの回転力が加えられると、送りねじ機構によって弁軸３４が上下動し、これに伴い弁体３２も上下動する。この弁体３２の上下動により、弁座３０の通水口３０ａが開閉され、弁閉時には、止水ゴム３２ａの下面周縁部が弁座３０の上面と当接することで止水される。
【００２９】
また、弁箱２０の上半部は、有頂筒状の飛散防止カバー３６（以下、単に「カバー３６」と言う。）によって覆われている。カバー３６は、吐水口２６から弁箱２０外に放出される用水の流れ方向を下向きに案内することで、用水の周囲への飛散を防止する。カバー３６の具体的構成については、後述する。
【００３０】
なお、図示は省略するが、弁箱本体２２の下部（具体的には接続部２２ａと弁座３０との間の高さ位置）には、フロート弁などに繋がる取水管または散水栓などを接続可能な取付口を形成しておいてもよい。このような取付口を弁箱本体２２に形成する場合には、取付口への異物の侵入を防止するためのフィルタを弁箱本体２２内の下部空間に設けておくとよい。
【００３１】
続いて、電動アクチュエータ１４の構成について説明する。図１および図２と共に図４を参照して、電動アクチュエータ１４は、給水栓１２の弁体３２を駆動する、つまり給水栓１２の開閉機構を作動させるものであって、円筒状の本体ケース４０を備える。本体ケース４０の大きさ、形状および材質などは、後述する内部機構を収容可能なものであれば特に限定されないが、この実施例では、呼び径が１５０ｍｍの硬質ポリ塩化ビニル製の短管および管継手を組み合わせることによって本体ケース４０を形成している。
【００３２】
本体ケース４０の上には、太陽電池パネル４２が着脱可能に取り付けられる。太陽電池パネル４２は、屈曲板状の保持体４４によって所定角度となるように支持される。
【００３３】
また、本体ケース４０の内部には、電子基板４６、アンテナ４８、蓄電池５０、モータ５２およびメインギア５４等が収容される。
【００３４】
電子基板４６には、図示は省略するが、ＣＰＵおよびメモリ等を含む制御部、無線通信部、および主電源などのスイッチ等が配設される。制御部は、電動アクチュエータ１４の全体制御を司り、モータ５２等の駆動を制御する。無線通信部は、アンテナ４８を介して他の機器と無線通信を行う。
【００３５】
蓄電池５０は、太陽電池パネル４２によって発電された電力を蓄電する。モータ５２は、蓄電池５０に蓄えられた電力によって駆動される。このモータ５２の出力軸５２ａの先端部には、小ギア５６が設けられており、メインギア５４は、この小ギア５６と連結されることで、モータ５２からの駆動力を受けて軸線回りに回転する。
【００３６】
メインギア５４は、両ボス型のギアであり、メインギア５４の軸部には、略円柱状の回転軸５８が挿通される。この回転軸５８の下端部には、給水栓１２の弁軸３４のカップリング部３４ａと連結されるカップリング部５８ａが形成される。また、メインギア５４の軸部の内周面には、軸方向に沿って延びるキー溝５４ａが形成され、回転軸５８の外周面には、キー溝５４ａと嵌合される滑りキー５８ｂが軸方向に沿って延びるように形成される。これによって、回転軸５８は、メインギア５４が回転すると共に回転し、かつメインギア５４の軸部に対して軸方向に摺動可能となる。
【００３７】
また、本体ケース４０の外側面には、手動（電動手動）でモータ５２を駆動させるための操作パネル６０が設けられる。操作パネル６０には、上昇ボタン、下降ボタン、および電動アクチュエータ１４の動作モード（遠隔モード、自動モードまたは手動モード等）を切り替えるための選択ボタン等が適宜設けられる。この操作パネル６０には、後述する各センサから延びる配線を接続するための接続端子なども設けられる。また、本体ケース４０の下端部には、回転軸５８などの動作確認および清掃などの維持管理作業を行うための点検口６２が形成される。
【００３８】
また、図示は省略するが、圃場１０２には、圃場水位を検出する超音波センサ等の水位センサ、気温を検出する温度センサ、気圧を検出する圧力センサ、土壌水分を検出する土壌水分センサ等のセンサが適宜設けられる。各センサは、配線などを介して電動アクチュエータ１４と接続され、各センサで検出された圃場水位や気温などのセンサ情報は、電動アクチュエータ１４の制御部に入力される。
【００３９】
給水栓１２の上に電動アクチュエータ１４を取り付ける際には、給水栓１２のカバー３６上に電動アクチュエータ１４の本体ケース４０を載置した状態で、カバー３６および軸受２４と本体ケース４０の底壁とがボルト止めされる。また、給水栓１２の弁軸３４のカップリング部３４ａと電動アクチュエータ１４の回転軸５８のカップリング部５８ａとが回転不可に連結される。
【００４０】
このような給水装置１０を備えるシステム１００では、たとえば、ユーザが遠隔操作端末を用いて電動アクチュエータ１４に対して全閉、全開または任意の開度などを示す操作指示（制御信号）を送信すると、電動アクチュエータ１４の制御部は、操作指示に応じてモータ５２を駆動させる。このモータ５２の駆動力は、メインギア５４に伝達されて、メインギア５４と共に回転軸５８が回転する。これにより、回転軸５８に固定的に連結された給水栓１２の弁軸３４に対して、回転力が付与される。回転力が加えられた弁軸３４は、自身と軸受２４との送りねじ機構によって上下動され、弁体３２が全開位置および全閉位置などに移動される。また、電動アクチュエータ１４の回転軸５８は、給水栓１２の弁軸３４の上下動に伴い、メインギア５４の軸部を貫通するように上下動する。
【００４１】
このようなシステム１００を圃場１０２に導入することにより、圃場１０２の用水管理にかかる労力を大幅に低減できるが、用水には異物が混入していることが多いため、給水栓１２に異物が詰まって動作不良を起こしてしまうことがある。しかしながら、従来技術では、給水栓から異物を取り除くためには、飛散防止カバーおよび電動アクチュエータを取り外す必要があり、メンテナンスに手間が掛かるという問題があった。
【００４２】
そこで、この実施例では、給水栓１２のカバー３６が、吐水口２６を外側から覆って用水の飛散を防止する飛散防止状態に加えて、吐水口２６を露出させる露出状態を取り得るようにすることで、カバー３６および電動アクチュエータ１４の取外し作業を要することなく、異物除去作業を行えるようにした。以下、カバー３６の構成について具体的に説明する。
【００４３】
図３に示すように、カバー３６は、シリコーンゴムおよびフッ素ゴム等の可撓性を有する材料によって有頂筒状に形成される。具体的には、カバー３６は、円板状の天板部３６ａと、天板部３６ａの周縁部から下方に延びる円筒状の側壁３６ｂとを備える。また、側壁３６ｂの下端部には、外方に突出する鍔部が形成され、この鍔部には、互いに反対方向に突出する半円状の２つの把持部３６ｃが形成される。
【００４４】
また、側壁３６ｂは、周方向に延びる折り目を有しており、下方に向かって階段状に拡径するように形成される。このような側壁３６ｂは、図５に示すように、この折り目部分を境として山折りまたは谷折りされることで、天板部３６ａ側に集まるように軸方向に折り畳むことが可能である。この際、側壁３６ｂは、山と谷が径方向に並ぶように折り畳まれる。これにより、側壁３６ｂの屈曲部が伸張しようとする力が径方向に作用するので、側壁３６ｂは、この折り畳み形状を安定して保持できる。
【００４５】
なお、カバー３６としては、必ずしも専用の部材を製造する必要はなく、キッチン用品である市販の折り畳みボウル等を代用することもできる。
【００４６】
このようなカバー３６は、天板部３６ａを給水栓１２の弁箱２０の天頂部（この実施例では軸受２４）にビス止めすることで、弁箱２０に対して着脱可能（交換可能）に固定される。通常時には、図１−図３に示すように、カバー３６は、側壁３６ｂが伸張した状態（飛散防止状態）で使用され、吐水口２６の周囲を覆うことで用水の飛散を防止する。一方、給水栓１２のメンテナンス時または点検時には、図５に示すように、カバー３６は、側壁３６ｂが折り畳まれた状態（露出状態）に変形される。これにより、吐水口２６が剥き出しの状態となる。
【００４７】
カバー３６の飛散防止状態と露出状態との切り替え（変形）は、把持部３６ｃまたは側壁３６ｂの下端部を把持して持ち上げたり引き下げたりする簡単な操作で実行できる。すなわち、給水栓１２に異物が詰まってメンテナンスを行うときには、吐水口２６を容易に露出させることができ、詰まった異物を容易に除去することができる。
【００４８】
以上のように、この実施例によれば、カバー３６が吐水口２６を露出させる露出状態を取ることができる、つまりカバー３６を取り外すことなく吐水口２６を露出させることができるので、仮に給水栓１２に異物が詰まっても、給水栓１２のメンテナンスを容易に行うことができる。
【００４９】
上記のような効果は、給水栓１２の上に電動アクチュエータ１４が取り付けられる給水装置１０、および給水装置１０を備えるシステム１００において、特に顕著である。給水栓１２のメンテナンス時に、電動アクチュエータ１４を取り外して付け直すという手間の掛かる作業（電動アクチュエータ１４の脱着作業）を省略できるからである。
【００５０】
なお、上述の実施例では、給水栓１２のカバー３６の側壁３６ｂを円筒状に形成したが、これに限定されず、側壁３６ｂは角筒状などに形成されてもよい。
【００５１】
また、上述の実施例では、カバー３６が自身で露出状態（折り畳み形状）を保持できるようにしたが、これに限定されない。たとえば、カバー３６の側壁３６ｂを提灯またはアコーディオンのような蛇腹状に形成して、山と谷が軸方向に並んで折り畳まれるようにしてもよい。この場合、カバー３６を露出状態にしても垂れてしまうので、カバー３６を露出状態で保持するための留め具を別途設けるようにするとよい。また、留め具を設けることなく、作業者が片手でカバー３６を持ち上げて露出状態にし、他方の手で異物を除去する態様としてもよい。
【００５２】
さらに、上述の実施例では、カバー３６は、側壁３６ｂが軸方向に折り畳まれることで露出状態となるが、カバー３６が飛散防止状態および露出状態の双方を取り得る態様としては、これに限定されない。
【００５３】
たとえば、図６に示す実施例のように、カバー３６をゴム等の柔軟性を有する弾性材によって有頂筒状（ドーム状）に形成し、カバー３６をひっくり返す（反転させる）ことで、飛散防止状態（図６(Ａ)の状態）から露出状態（図６(Ｂ)の状態）に変形可能としてもよい。
【００５４】
また、たとえば、図示は省略するが、カバー３６をシート状（カーテン状）に形成し、吐水口２６を覆うように弁箱２０に巻き付けるようにしてもよい。この場合には、カバー３６を捲ることでカバー３６が露出状態に変形される。
【００５５】
また、上述の実施例では、給水栓１２の弁箱２０として、弁箱本体２２に支柱部２８が一体成形されたものを例示したが、別部材である弁箱本体と支柱部とを組み合せることで弁箱が形成されても構わない。また、支柱部と軸受とが一体成形されていても構わない。
【００５６】
さらに、上述の実施例では、弁軸３４の軸回転に伴い弁軸３４および弁体３２が上下動する開閉機構を有する給水栓１２を例示したが、給水栓１２の開閉機構は、ボール状の弁体（フロート弁）が浮力によって上昇し、水圧によって弁座と密着することで止水する機構のものを採用することもできる。
【００５７】
また、給水栓１２は、必ずしも電動アクチュエータ１４とセットで使用される必要はなく、たとえばカップリング部３４ａにハンドルを装着する等して、手動で開閉される態様で使用されてもよい。
【００５８】
なお、上で挙げた寸法などの具体的数値および具体的形状などは、いずれも単なる一例であり、製品の仕様などの必要に応じて適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１０  …農業用給水装置
１２  …農業用給水栓
１４  …電動アクチュエータ
２０  …弁箱
２６  …吐水口
３０  …弁座
３２  …弁体
３４  …弁軸
３６  …飛散防止カバー
１００  …農業用給水システム
１０４  …用水パイプライン
【図１】
2020078259.tif 000003
【図２】
2020078259.tif 000004
【図３】
2020078259.tif 000005
【図４】
2020078259.tif 000006
【図５】
2020078259.tif 000007
【図６】
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