(57)【要約】【課題】水槽内の貯留水位に応じて、単純な作動態様で給水口を確実且つ正確に開閉することができ、構造がシンプルなフロートバルブ構成体を得る。【解決手段】貯留水の水位変動に応じて水槽内を上下動するフロートと、送水管の給水口に取り付けられて送水を吐出口から側方へ放出する導水管と、一端部に導水管の吐出口を閉鎖する蓋面部が設けられた止水弁体とからなり、止水弁体の他端部をフロートの上面に臨ませて止水弁体を導水管の吐出口の下側に設けられた水平軸部に回転自在に軸支し、フロートの上下動に連動してフロートの上面に他端が当接した止水弁体が前記水平軸部を支点に回転せしめられ、フロートが所定位置まで上方へ変位したときに止水弁体の蓋面部が吐出口を閉鎖するように構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に送水管が引き入れられ、下部に排水口が設けられた柱状水槽内に設置されるフロートバルブ構成体において、
貯留水の水位変動に応じて水槽内を上下動するフロートと、送水管の給水口に取り付けられて送水を吐出口から側方へ放出する導水管と、一端部に導水管の吐出口を閉鎖する蓋面部が設けられた止水弁体とを備え、
止水弁体の他端部をフロートの上面に臨ませて止水弁体を導水管の吐出口の下側に設けられた水平軸部に回転自在に軸支し、フロートの上下動に連動してフロートの上面に他端が当接した止水弁体が前記水平軸部を支点に回転せしめられ、フロートが所定位置まで上方へ変位したときに止水弁体の蓋面部が吐出口を閉鎖するように構成されていることを特徴とするフロートバルブ構成体。
【請求項２】
内部に送水管が引き入れられ、下部に排水口が設けられた柱状水槽内に設置されるフロートバルブ構成体において、
貯留水の水位変動に応じて水槽内を上下動するフロートと、送水管の給水口に取り付けられて送水を吐出口から側方へ放出する導水管と、一端部に導水管の吐出口を閉鎖する蓋面部が設けられた止水弁体とを備え、
止水弁体の他端部をフロートの下面に臨ませて止水弁体を導水管の吐出口の下側に設けられた水平軸部に回転自在に軸支するとともにフロートの下面と前記止水弁体の他端部とを紐材で接続し、フロートの上下動に連動して紐材を介してフロートと接続した止水弁体が前記水平軸部を支点に回転せしめられ、フロートが所定位置まで上方へ変位したときに止水弁体の蓋面部が吐出口を閉鎖するように構成されていることを特徴とするフロートバルブ構成体。
【請求項３】
内部に送水管が引き入れられ、下部に排水口が設けられた柱状水槽内に設置されるフロートバルブ構成体において、
貯留水の水位変動に応じて水槽内を上下動するフロートと、送水管の給水口に取り付けられて送水を吐出口から側方へ放出する導水管と、一端部に導水管の吐出口を閉鎖する蓋面部が設けられた止水弁体とを備え、
前記給水口よりも上方の水槽内部に水平軸部を設け、この水平軸部に当該軸部よりも蓋面部を下方に位置させた止水弁体を回転自在に軸支するとともにフロートの上面と止水弁体の他端部とを変位伝達部材で接続し、フロートの上下動に連動して変位伝達部材を介してフロートと接続した止水弁体が前記水平軸部を支点に回転せしめられ、フロートが所定位置まで上方へ変位したときに止水弁体の蓋面部が吐出口を閉鎖するように構成されていることを特徴とするフロートバルブ構成体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部に送水管が引き入れられ、下部に排水口が設けられた水槽内に設置される、貯留水の水位を調整するためのフロートバルブ構成体に関する。
【背景技術】
【０００２】
水田や畑の地下に用水を浸透させて地下水位を一定に維持する地下灌漑用給水装置が利用されている。
この装置は、用水路や管水路から灌漑用水を取り入れて貯留する水槽を水田や畑の地下に埋設された暗渠配管の上流部側に設置し、水槽から暗渠配管に灌漑用水を注水することによって暗渠配管を通じて地下水を上昇させ、地下水位を一定に維持し調節することにより作土層内に必要量の水分を供給し、用水管理の省力化及び用水の節減を図ったものである（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
前記装置において、地下水位の維持は、水槽内に貯留される用水の水位を管理し、水槽から暗渠配管に注水される水量を適宜に調節することにより行われ、水槽内には水位管理用のバルブが設置される。
かかる水位管理用のバルブとしては、例えば図１１に示されるように、水槽１１０内に引き入れられた送水管１１１に沿って上下動するようにフロート１１２を収容し、このフロート１１２にリンク機構１１３を介して弁体１１４を連結し、貯留水の水位に応じたフロート１１２の昇降変位に連動して上下動する弁体１１３が送水管１１１の給水口１１１ａを開閉することで、水槽１１０の排水口１１０ａから暗渠配管への注水量が自動で調節されるように構成されたものが知られている（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１５５３７５号公報
【特許文献２】特開２００８−２４０９３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記図示した従来のバルブは、フロート１１２と弁体１１４を連結するリンク機構１１３が複数の鋼板を蛇腹形に組み付けて複雑な機構に設けてあるため調整などのメンテナンスに手間を要し、また、フロート１１２の下側に水没させて取り付けてあるため、リンク機構１１３の構成材料として耐腐し難い鋼板を用い、或いは防蝕加工を施しておく必要があり、製作コストも嵩むものであった。
【０００６】
本発明は従来技術の有するこのような問題点に鑑み、水槽内の貯留水位に応じて、単純な作動態様で給水口を確実且つ正確に開閉することができ、しかも構造がシンプルなフロートバルブ構成体を得ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため本発明は、内部に送水管が引き入れられ、下部に排水口が設けられた柱状水槽内に設置されるフロートバルブ構成体において、
貯留水の水位変動に応じて水槽内を上下動するフロートと、送水管の給水口に取り付けられて送水を吐出口から側方へ放出する導水管と、一端部に導水管の吐出口を閉鎖する蓋面部が設けられた止水弁体とを備え、
止水弁体の他端部をフロートの上面に臨ませて止水弁体を導水管の吐出口の下側に設けられた水平軸部に回転自在に軸支し、フロートの上下動に連動してフロートの上面に他端が当接した止水弁体が前記水平軸部を支点に回転せしめられ、フロートが所定位置まで上方へ変位したときに止水弁体の蓋面部が吐出口を閉鎖するように構成されていることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、内部に送水管が引き入れられ、下部に排水口が設けられた柱状水槽内に設置されるフロートバルブ構成体において、
貯留水の水位変動に応じて水槽内を上下動するフロートと、送水管の給水口に取り付けられて送水を吐出口から側方へ放出する導水管と、一端部に導水管の吐出口を閉鎖する蓋面部が設けられた止水弁体とを備え、
止水弁体の他端部をフロートの下面に臨ませて止水弁体を導水管の吐出口の下側に設けられた水平軸部に回転自在に軸支するとともにフロートの下面と前記止水弁体の他端部とを紐材で接続し、フロートの上下動に連動して紐材を介してフロートと接続した止水弁体が前記水平軸部を支点に回転せしめられ、フロートが所定位置まで上方へ変位したときに止水弁体の蓋面部が吐出口を閉鎖するように構成されていることを特徴とする。
【０００９】
さらに、本発明は、内部に送水管が引き入れられ、下部に排水口が設けられた柱状水槽内に設置されるフロートバルブ構成体において、
貯留水の水位変動に応じて水槽内を上下動するフロートと、送水管の給水口に取り付けられて送水を吐出口から側方へ放出する導水管と、一端部に導水管の吐出口を閉鎖する蓋面部が設けられた止水弁体とを備え、
前記給水口よりも上方の水槽内部に水平軸部を設け、この水平軸部に当該軸部よりも蓋面部を下方に位置させた止水弁体を回転自在に軸支するとともにフロートの上面と止水弁体の他端部とを変位伝達部材で接続し、フロートの上下動に連動して変位伝達部材を介してフロートと接続した止水弁体が前記水平軸部を支点に回転せしめられ、フロートが所定位置まで上方へ変位したときに止水弁体の蓋面部が吐出口を閉鎖するように構成されていることを特徴とする。
【００１０】
これによれば、水槽内の水位に応じてフロートが上下動すると、その変位はフロートが直に止水弁体に接し或いは紐材や変位伝達部材を介して、水槽内に設けた水平軸部で回転自在に軸支された止水弁体の他端部に伝達され、当該他端部が上向き又は下向きに変位して止水弁体が水平軸部を支点として回転せしめられる。そして、フロートが所定位置まで上方へ変位したときに、当該変位に応じて回転した止水弁体の蓋面部が吐出口を閉鎖し、これにより水槽内への送水を止めて貯留水が所定の水位以上となることを防止する。この状態から貯留水が水槽の排水口から排水されて水位が低下すれば、水位と連動したフロートの位置の下降に伴って上記とは逆方向に止水弁体が回転し、蓋面部が吐出口から離間して水槽内への送水が再開される。
【００１１】
このように、止水弁体を水槽内に回転自在に支持し、当該支持位置で止水弁体が回転して蓋面部で吐出口を閉鎖し止水するように設けてあるので、止水弁体がフロートに直に当接するように配置し、又は紐材などでフロートと止水弁体を接続するという簡易な接続機構によってフロートの変位に連動させて止水弁体を回転動作させ、従来のような複雑なリンク機構を用いなくとも水槽への給水量を制御することができる。
また、止水弁体は、フロートの変位が伝達される端部を力点、水平軸部との軸支部を支点、蓋面部側の端部を作用点とする梃子の機能を奏し、力点と支点間の距離を作用点と支点間の距離よりも大きく設定することで、作用点である蓋面部に大きな力のモーメントを作用させ、フロートを小型にしても蓋面部に吐出口を確実に閉鎖させる力を確保することが可能である。
フロートに連動する可動部材は止水弁体のみであり、上記のように複雑な機構を持たないため、機構全体をプラスチック部品で構成することが可能であり、防蝕加工が不要となって腐食対策が容易に可能であり、製作コストの抑制が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】地下灌漑用給水装置の水槽に本発明の一実施形態のフロートバルブ構成体を設置した状態の給水装置の概略構成図である。
【図２】図１のフロートバルブ構成体の導水管の正面図と縦断面図である。
【図３】図１のフロートバルブ構成体の止水弁体の上面図と側面図である。
【図４】図１のフロートバルブ構成体における（Ａ）はバルブ開放状態、（Ｂ）はバルブ閉鎖状態の動作を説明するための図である。
【図５】図４（Ｂ）のＶ−Ｖ線に沿った概略断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態のフロートバルブ構成体における（Ａ）はバルブ開放状態、（Ｂ）はバルブ閉鎖状態の動作を説明するための図である。
【図７】図６（Ｂ）のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った概略断面図である。
【図８】図６のフロートバルブ構成体の止水弁体の正面図と側面図である。
【図９】図６のフロートバルブ構成体の導水管と止水弁体の概略外観図である。
【図１０】本発明のさらに他の実施形態のフロートバルブ構成体における（Ａ）はバルブ開放状態、（Ｂ）はバルブ閉鎖状態の動作を説明するための図である。
【図１１】従来のフロートバルブ構成体を設置した水槽の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の好適な実施形態を図面を参照して説明する。
図１〜図５は本発明の一実施形態のフロートバルブ構成体を示し、図中、符号１は水槽、２は送水管、３は暗渠配管、４は作土層、５はフロートバルブ構成体、６はフロート、７は導水管、８は止水弁体をそれぞれ示している。
【００１４】
図１は、本発明のフロートバルブ構成体５を水槽１内に設置した地下灌漑用給水装置の構成を示しており、この装置は送水管２から水槽１内に用水を取り入れて貯留し、貯留した用水を水槽１から暗渠配管３に注水することによって暗渠配管３を通じて地下水を上昇させ、地下水位を一定に維持し調節することで作土層４内に必要量の水分を供給するものである。フロートバルブ構成体５は、水槽１内の貯留水の水位を制御するために設置されている。
図示されるように、水槽１は、適宜な高さの円柱形に形成されており、その上部開口から内部に引き入れた送水管２を内壁面に沿って設置し、その下部に設けた排水口１ａには暗渠配管３を接続してある。
【００１５】
本形態のフロートバルブ構成体５は、フロート６と導水管７と止水弁体８とにより構成されている。
【００１６】
詳しくは、フロート６は、水槽１よりも若干小さな円形断面を呈する中空円柱状に形成されており（図５参照）、その浮力により貯留水面に浮かび、水位の変動に応じて前記送水管２の給水口２ａと排水口１ａの間を上下動するように水槽１内に収容してある。
【００１７】
導水管７は、図２に示されるように、Ｌ字形に屈曲した合成樹脂製の管体であり、その上部開口７ａを送水管２の下向きに開口した給水口２ａに一体に取り付けて、その側部に開口した吐出口７ｂから送水を水平に放出するように設けてある。吐出口７ｂの下側に設けた突片７ｃには、後述するガイドピン９とともに止水弁体８を軸支する水平軸部１０を構成する通孔７ｄを形成してある。
【００１８】
止水弁体８は、合成樹脂材を用い、射出成形により形成されており、図３に示されるように、前記導水管７の突片７ｃの外面に接合する枠状の基部８１から上側脚部８２と下側脚部８２を平行に側方へ突出させて全体を略々Ｓ字状に屈曲させた形状に設けてある。
より詳しくは、基部８１はその外周を所定の曲率で湾曲させ、その中央には後述するガイドピン９が貫通する通孔８１ａを形成してある。上側脚部８２は、基部８１から僅かな幅だけ突出し、その端部を上方へ直角に立ち上げるとともに、基部８１と対向する面に前記吐出口７ｂを閉鎖する大きさの蓋面部８２ａを設けてある。蓋面部８２ａの表面にはゴムや合成樹脂などの弾性材からなるパッキン１１を固着してある。また、下側脚部８３は、上側脚部８２よりも長く側方へ突出しているとともに、端部を前記蓋面部８２ａの下方近辺まで平行に折り返して形成してある。
止水弁体８は、下側脚部８３の折り返し端部をフロート６の上面に向き合うように臨ませた位置で、基部８１を前記導水管７の突片７ｃの外面に重ね、前記通孔７ｄ及び通孔８１ａにガイドピン９を貫通させて留め付けることにより、当該ガイドピン９を回転軸とした水平軸部１０を支点として回転し得るように取り付けてある。
なお、図１中の符号１２は、止水弁体８が軸支された導水管７を水槽内１内に遊動不能に固定するため、水槽１の対向内壁面間に架設された支持杆である。
【００１９】
このように構成された本形態のフロートバルブ構成体５は、水槽１内の貯留水の水位が低いときは、図４（Ａ）に示されるように、フロート６の上面に止水弁体８の下側脚部８３の端部が当接して導水管７の吐出口７ｂを開放し、送水管２から供給される用水を吐出口７ｂから放水する。
水槽１内の水位とともにフロート６が上下動すると、止水弁体８の端部がフロート６の上面で押し上げられ、或いはフロート６とともに下降して、止水弁体８はフロート６の上下動に連動し、水平軸部１０を支点に回転変位する。
そして、水位が上昇し、フロート６の位置が所定の高さに達すると、同図（Ｂ）に示されるように、フロート６の上昇に連動して回転した止水弁体８の下側脚部８３がフロート６の上面に平行に重なって蓋面部８２ａは吐出口７ｂを閉鎖し、これにより水槽１内への放水を停止せしめて貯留水が所定の水位以上となることを防止する。
また、この状態から貯留水が水槽１の排水口１ａから排水されて水位が低下すれば、水位と連動したフロート６の下降に伴って上記とは逆方向に止水弁体８が回転し、蓋面部８２ａが吐出口７ｂから離間して吐出口７ｂを開放し、水槽１内への放水を再開するようになっている。
【００２０】
図６〜図９は本発明の他の実施形態のフロートバルブ構成体を示し、このフロートバルブ構成体１３は、フロート１４と導水管１５と脚体１６と止水弁体１７と紐材１８とにより構成されている。
【００２１】
詳しくは、フロート１４は、水槽１よりも若干小さな円形断面を呈する中空円柱体の側面に、その周面を中心部付近に亘って縦に切り欠いた如き形状の凹部１４ａを設けて形成されており（図７参照）、貯留水の水位変動に応じて上下動するように水槽１内に収容してある。凹部１４ａは後述する止水弁体１７の作動領域となっている。
【００２２】
導水管１５は、前記形態の導水管７と同様の上部開口１５ａと吐出口１５ｂを有するＬ字屈曲管体であり、送水管２の給水口２ａに一体に取り付けてある。吐出口１５ｂの下側にはガイドピン（図示せず）とともに止水弁体１７を軸支する水平軸部１９を構成する通孔（図示せず）を形成してある。
【００２３】
脚体１６は、導水管１５を支持する合成樹脂製の管体であり、導水管１５の下部と水槽１の底部の間に嵌め入れて水槽１内に鉛直に立設させてある。脚体１６はその下部側面に水平に突出した腕部１６ａを備え、腕部１６ａの先端には紐材１８を通す管部１６ｂを設けてある。
【００２４】
止水弁体１７は、合成樹脂材を用い、射出成形により全体を略々く字形に屈曲させて形成されており、図８に示されるように、その上部１７ａに前記水平軸部１９のガイドピンが挿通する通孔１７ｂが形成されているとともに当該上部の一側を鍵状に屈曲させ、その端部に吐出口１５ｂを閉鎖する蓋面部１７ｃを設けてある。上部の他側の外周は所定の曲率で湾曲させてあり、蓋面部１７ｃの表面にはパッキン２０を固着してある。また、止水弁体１７の下部１７ｄは断面コ字状を呈して下方に適宜な長さで延設させてあり、その側壁面には前記脚体１６の腕部１６ａが貫通する開口１７ｅを形成してある。
止水弁体１７は、図９に示されるように、その下部１７ｄをフロート１４の下面に臨ませ、開口１７ｅ内に前記腕部１６ａを通して脚体１６の周面に重ね合わせた位置でその上部１７ａを前記導水管１５の下端に重ね、前記導水管１５に形成された通孔１５と通孔１７ｂとにガイドピンを貫通させて留め付けることにより、当該ガイドピンを回転軸とした水平軸部１９を支点として回転し得るように取り付けてある。
そして、止水弁体１７の下端部とフロート１４の下部とを紐材１８で接続し、水位の変動に伴うフロート１４の変位が紐材１８を介して止水弁体１７の下端部に伝達され、フロート１４の上下動に連動して止水弁体１７が水平軸部１９を支点に回転せしめられように設けてある。
【００２５】
このように構成された本形態のフロートバルブ構成体１３は、水槽１内の貯留水の水位が低いときは、図６（Ａ）に示されるように、止水弁体１７が脚体１６の周面に重なって略鉛直向きとなり、導水管１５の吐出口１５ｂを開放し、送水管２から供給される用水を吐出口１５ｂから放水する。
水槽１内の水位とともにフロート１４が上下動すると、その変位が紐材１８を介して止水弁体１７の下端部に伝達され、止水弁体１７はフロート１４の上下動に連動して水平軸部１９を支点に回転変位する。
そして、水位が上昇し、フロート１４の位置が所定の高さに達すると、同図（Ｂ）に示されるように、紐材１８により止水弁体１７の下端部が水槽１の中央部側へへ引っ張られ、止水弁体１７の蓋面部１７ｃが吐出口１５ｂに重なって吐出口１５ｂを閉鎖し、水槽１内への放水を停止せしめる。
また、この状態から貯留水の水位が低下すれば、水位と連動したフロート１４の下降に伴って上記とは逆方向に止水弁体１７が回転し、蓋面部１７ｃが吐出口１５ｂから離間して吐出口１５ｂを開放し、水槽１内への放水を再開するようになっている。
【００２６】
図１０は本発明のさらに他の実施形態のフロートバルブ構成体を示し、このフロートバルブ構成体２１は、水槽１内に適宜な間隔を開けて支持杆１２、１２を架設し、送水管２の給水口２ａよりも上方に配置された下側の支持杆１２に水平軸部２２を設け、この水平軸部２２に蓋面部２３ａを下方向きにして止水弁体２３の端部を回転自在に軸支するとともに、上下の支持杆１２、１２で変位伝達部材２４を構成する棒体２４ａを鉛直方向に摺動自在に支持する一方、当該棒体２４ａの上端と止水弁体２３の上部他端部２３ｂとを変位伝達部材２４である紐材２４ｂで接続し、フロート２５の上面に当接した棒体２４ａと紐材２４ｂを介してフロート２５の変位を止水弁体２３に伝達し、止水弁体２３を回転せしめて、給水口２ａに取り付けられた導水管２６の吐出口２６ａを開閉するように構成したものである。
【００２７】
すなわち、水槽１内の貯留水の水位が低いときは、同図（Ａ）に示されるように、フロート２５とともに棒体２４ａが下降して止水弁体２３は斜め向きとなり、導水管２６の吐出口２６ａを開放し、用水を吐出口２６ａから放水する。
水槽１内の水位とともにフロート２５が上下動すると、その変位は棒体２４ａ及び紐材２４ｂを介して止水弁体２３の下端部に伝達され、止水弁体２４はフロート２５の上下動に連動して水平軸部２２を支点に回転変位する。
そして、水位が上昇してフロート２５の位置が所定の高さに達すると、同図（Ｂ）に示されるように、止水弁体２３がその下端部が棒体２４ａ及び紐材２４ｂを介して引っ張られて略鉛直向きとなり、止水弁体２３の蓋面部２３ａが吐出口２６ａに重なって吐出口２６ａを閉鎖し、水槽１内への放水を停止せしめ、また、この状態から貯留水の水位が低下すれば、水位と連動したフロート２５の下降に伴って上記とは逆方向に止水弁体２３が回転し、蓋面部２３ａｃが吐出口２６ａから離間して吐出口２６ａを開放し、水槽１内への放水を再開するようになっている。
【００２８】
なお、図示したフロートバルブ構成体の形態及び各構成部材の形態は一例であり、本発明は図示した形態に限定されず、他の適宜な形態に構成可能である。
【符号の説明】
【００２９】
１  水槽、２  送水管、３  暗渠配管、４  作土層、５，１３，２１  フロートバルブ構成体、６，１４，２５  フロート、７，１５，２６  導水管、８，１７，２３  止水弁体、１０，１９，２２  水平軸部、１６  脚体、１８，２４ｂ  紐材、２４ａ  棒体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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