| 【発明の名称】 |
取水装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】小野寺 恒雄
|
| 【要約】 |
【課題】パイプラインへのゴミ類の侵入だけでなく、空気の流入や土砂の流入も防止することができ、しかも、維持管理がほとんど不要で、長期にわたって安定した取水、給水を行うことができる取水装置を提供する。
【解決手段】給水路を流れる用水を圃場に敷設したパイプラインに供給するための取水装置であって、前記給水路からの用水が流入する用水流入部１９を備えた取水桝２０の内部に取水パイプ２１を水平方向に設置するとともに、該取水パイプ２１の下部周面に最大開口寸法が５０ｍｍ以下、好ましくは３０ｍｍ以下の取水孔２８を複数形成する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 給水路を流れる用水を圃場に敷設したパイプラインに供給するための取水装置であって、前記給水路からの用水が流入する用水流入部を備えた取水桝の内部に取水パイプを水平方向に設置するとともに、該取水パイプの下部周面に最大開口寸法が５０ｍｍ以下の取水孔を複数形成したことを特徴とする取水装置。
【請求項２】 前記取水パイプの上部に空気弁が設けられていることを特徴とする請求項１記載の取水装置。
【請求項３】 給水路を流れる用水を圃場に敷設したパイプラインに供給するための取水装置であって、前記給水路からの用水が流入する用水流入部を有する取水桝の内部に取水パイプを鉛直方向に設置するとともに、該取水パイプの周面に最大開口寸法が５０ｍｍ以下の取水孔を複数形成したことを特徴とする取水装置。
【請求項４】 前記取水パイプは、前記取水枡の底部に上方を向いて開口した給水口に着脱可能に装着されていることを特徴とする請求項３記載の取水装置。
|
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、取水装置に関し、詳しくは、水田等に敷設された用水供給用パイプラインや地下灌漑における暗渠通水パイプに給水路からの用水を取水して供給するために用いる取水装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】水田等に用水を供給する手段として、近年は、従来の開水路に代えて地中に埋設したパイプラインを使用する例が多くなってきている。また、畑作においても、圃場の地下に暗渠通水パイプを埋設して地下水位を作物に適した水位に調節する地下潅漑が広く行われつつある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前述のようなパイプラインや暗渠通水パイプに幹線給水路等から用水を供給する際、取水時に用水と共に草や木切れ、プラスチックゴミ、空き缶、空き瓶等のゴミ類が侵入すると、パイプラインや暗渠通水パイプが閉塞したり、弁等の操作に支障を来したりする。このため、従来は、給水路に除塵機を設けてゴミ類を除去するようにしているが、除塵機を設置すると、その設置費用だけでなく、運転や保守にも多くの費用や人手を要するという問題がある。
【０００４】さらに、パイプ内に空気が流入すると、地下水中に含まれている鉄分が空気中の酸素と反応して酸化鉄を生成し、この酸化鉄がパイプや弁に付着してつまりの発生原因となる。また、暗渠排水における疎水材として籾殻を使用している場合は、パイプライン内に侵入した空気との接触によって籾殻が早期に腐食し、疎水材の通水性が低下して排水機能が損なわれるという問題もある。
【０００５】そこで本発明は、パイプラインへのゴミ類の侵入だけでなく、空気の流入や土砂の流入も防止することができ、しかも、維持管理がほとんど不要で、長期にわたって安定した取水、給水性能を得ることができる取水装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、本発明の取水装置は、給水路を流れる用水を圃場に敷設したパイプラインに供給するための取水装置であって、前記給水路からの用水が流入する用水流入部を備えた取水桝の内部に取水パイプを水平方向に設置するとともに、該取水パイプの下部周面に最大開口寸法が５０ｍｍ以下、好ましくは３０ｍｍ以下の取水孔を複数形成したことを特徴とし、さらに、前記取水パイプの上部に空気弁が設けられていることを特徴としている。
【０００７】また、本発明の取水装置は、第２の構成として、前記給水路からの用水が流入する用水流入部を有する取水桝の内部に取水パイプを鉛直方向に設置するとともに、該取水パイプの周面に最大開口寸法が５０ｍｍ以下、好ましくは３０ｍｍ以下の取水孔を複数形成したことを特徴し、さらに、前記取水パイプを、前記取水枡の底部に上方を向いて開口した給水口に着脱可能に装着したことを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１乃至図３は、本発明の取水装置の第１形態例を示すもので、図１は断面正面図、図２は断面側面図、図３は一部切欠平面図、図４は本発明の取水装置を適用可能な圃場（水田）の一例を示す概略平面図である。
【０００９】まず、図４に示すように、圃場である水田１０の内部は、短手方向に延びる畦畔１１によって複数の耕作区１２に区分されており、水田１０の両側縁には、その長手方向に沿って農道１３がそれぞれ設けられている。各農道１３には、幹線給水路に接続した給水路１４及び幹線排水路に接続した排水路１５がそれぞれ設けられている。この給水路１４及び排水路１５は、必ずしも農道１３に沿って設ける必要はなく、必要に応じて畦畔１１に沿って設けたり、その他の箇所に設けるようにしてもよい。
【００１０】さらに、各耕作区１２の地下には、有孔管からなる暗渠通水パイプ１６が複数本埋設されており、この暗渠通水パイプ１６の上流側がパイプライン２２を介して前記給水路１４に設けられた取水装置１７に接続し、下流側が排水装置１８を介して前記排水路１５に接続している。なお、給水路１４や排水路１５の設置場所によっては、取水装置１７と排水装置１８とを耕作区１２の一辺に隣接させて、あるいは一体的に形成して設置することもできる。また、暗渠通水パイプ１６は、耕作区１２の状況に応じて一つの耕作区内に適当な本数を埋設することができ、各暗渠通水パイプ１６の上流側を全て取水装置１７に接続しなくてもよい。さらに、排水装置１８には、暗渠通水パイプ１６に空気が侵入しない構造のものを用いることが好ましく、また、単純な水閘であってもよく、耕作区内の水位を調節する水位調節機能を有する排水装置も使用できる。
【００１１】前記取水装置１７は、給水路１４からの用水が流入する用水流入部１９を備えた取水枡２０の内部に取水パイプ２１を設置し、この取水パイプ２１で取水した用水を前記パイプライン２２を介して暗渠通水パイプ１６に供給するように形成されている。また、取水枡２０には、該取水枡２０内に流入した土砂やゴミ類を排出するための排泥弁２３が設けられている。
【００１２】図１乃至図３に示す取水装置の取水枡２０は、四角形の箱状に形成した枡本体の側壁上部に前記用水流入部１９と、余剰の用水を下流側に流出させるための用水流出部２４と、浮きゴミを排出するための溢流堰２５とを設けるとともに、枡底部に前記排泥弁２３を備えた排泥パイプ２６を設けたものであって、前記溢流堰２５からの排水パイプ２７は、排泥パイプ２６における排泥弁２３の下流側に接続されている。
【００１３】前記取水パイプ２１は、取水枡２０の上下方向中間部乃至上部に水平方向に設けられるものであって、一端は閉塞され、他端が前記パイプライン２２の立上がり管に接続している。そして、取水パイプ２１の下部周面には、取水枡２０内の用水を取水パイプ２１内に取入れ、パイプライン２２を介して暗渠通水パイプ１６に供給するための取水孔２８が複数設けられている。
【００１４】この取水パイプ２１の口径は任意であるが、パイプライン２２を形成するパイプと同程度のものを使用すればよい。また、取水パイプ２１は、通常のパイプに取水孔２８を穿孔して形成することもでき、有孔管における不要部分の孔を塞いで形成することもできる・取水枡２０内における取水パイプ２１の設置高さは、水面からの空気の吸込みや浮きゴミの吸込みを防止でき、かつ、枡底部に堆積する土砂の吸込みを防止できる位置に設定すればよく、したがって、取水枡２０の深さも、これらの条件を満たせるように考慮すべきである。一般的には、パイプ上面と水面との距離を１５０〜２５０ｍｍ、パイプ下面と枡底面との距離を４００〜６００ｍｍの範囲内に設定することが好ましい。
【００１５】前記取水孔２８は、用水中に含まれる前記ゴミ類が取水パイプ２１内に流入しないような大きさで、かつ、目詰まりしにくい大きさに形成されるものであって、取水孔２８の最大開口寸法は、通常、５０ｍｍ以下、好ましくは３０ｍｍ以下が適当である。この取水孔２８を小さく形成することによってゴミ類の流入をより確実に阻止することができるが、小さくし過ぎると、取水量が不足するだけでなく、目詰まりが発生しやすくなるという問題が発生する。
【００１６】また、取水孔２８の設置数は、各孔の大きさや取水量に応じて設定されるものであって、合計開口面積及び各取水孔２８における流速に基づいて算出すればよい。すなわち、取水孔２８における流速が高くなるとゴミ類等を吸い込んだりする可能性が高くなるため、例えば、各取水孔２８における流速を毎秒０．３ｍ以下に設定し、この流速以下で設定された流量を取入れることができるように、取水孔２８の大きさや設置数を設定すればよい。
【００１７】さらに、取水孔２８の形状は、通常は円形であるが、長円系やスリット状に形成することもでき、取水パイプ２１の長さ方向や周方向において各取水孔２８の形状や大きさを異なるものとしてもよい。また、取水孔２８は、空気の吸込みや浮きゴミの吸込みを避けるため、中心より下方の周面に設けるべきであるが、取水枡２０内の水面からの距離によっては、上部周面に設けてもよい。
【００１８】また、取水パイプ２１の長さは、取水量等の条件に応じて設定することができるが、口径に対して長くなり過ぎると、先端部分の取水孔２８からの取水が困難になるので、このような場合は、適当な長さの取水パイプ２１を複数本並列に設けるようにすればよい。
【００１９】さらに、取水パイプ２１内に空気が溜まることを防止するため、取水パイプ２１の上面に空気弁を設けたり、空気抜きを設けておくことが好ましい。なお、空気弁は、各種管路に設けられている通常の自動作動型の空気弁を用いることができる。
【００２０】取水装置１７をこのように形成することにより、パイプライン２２や暗渠通水パイプ１６に向けてゴミ類や土砂だけでなく、空気が流入することを防止できるので、パイプライン２２や暗渠通水パイプ１６が閉塞したり、弁等の操作に支障を来したりすることがなくなり、酸化鉄の発生や疎水材の腐食も抑制することができる。
【００２１】図５は、本発明の取水装置の第２形態例を示す縦断面図である。なお、前記第１形態例と同一の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００２２】この取水装置５０は、軸線を鉛直方向に向けた筒体からなる取水枡５１の内部に、周面に複数個の取水孔５２を形成した取水パイプ５３を同心状に設置し、該取水パイプ５３の下端を前記パイプライン２２の末端に装着したものである。
【００２３】この取水パイプ５３は、上端開口が水面より上方に突出する長さ（高さ）を有するパイプからなるもので、周面に形成された取水孔５２は、前記第１形態例の取水孔２８と同じような条件で、その大きさや設置数が設定され、さらに、取水パイプ最下部の取水孔５２は、取水枡５２の底部より十分に高い位置に設けるようにしている。
【００２４】このように形成した取水装置５０においても、給水路１４から用水流入部１９を介して取水枡５１内に流入した用水中のゴミ類を取水孔５２によって分離し、また、土砂は枡底部に沈殿させることによって分離し、しかも、空気の侵入も防止しながら、安定した状態でパイプライン２２に用水を供給することができる。
【００２５】また、パイプライン２２の末端を取水枡５２の底部で上方に向けて開口させ、この開口部に取水パイプ５３を着脱可能に装着しておき、必要に応じて取水パイプ５３を開口部から取り外すことにより、パイプライン２２や暗渠通水パイプ１６に大量の用水を一度に流入させることができるので、これらのパイプ内に堆積した土砂等を排出する掃流操作を行うことができる。さらに、用水流入部１９に遮断弁５４を設けるとともに、取水枡５２の上部開口を蓋５５で密封することにより、取水時や掃流時以外にパイプライン内への空気の流通を防止できる。
【００２６】なお、取水桝２０，５１を給水路１４の途中に設けて給水路を用水流入部と兼用させることができる。さらに、前記各形態例では、給水路が開水路の場合で説明したが、給水路がパイプラインの場合であっても、前記取水装置を設けることにより、給水用パイプライン内を流れる用水中のゴミ類や土砂を確実に分離することができる。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の取水装置によれば、パイプラインへのゴミ類や土砂、空気の流入を防止することができ、しかも、維持管理がほとんど不要で、長期にわたって安定した取水、給水を行うことができる。
|
| 【出願人】 |
【識別番号】５９６０２９０８５
【氏名又は名称】株式会社パディ研究所
【識別番号】３０３００１７５９
【氏名又は名称】株式会社協栄産業
|
| 【出願日】 |
平成１４年４月３日（２００２．４．３） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８６２１０
【弁理士】
【氏名又は名称】木戸 一彦
|
| 【公開番号】 |
特開２００３−２８９７３２（Ｐ２００３−２８９７３２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年１０月１４日（２００３．１０．１４） |
| 【出願番号】 |
特願２００２−１０１８４２（Ｐ２００２−１０１８４２） |
|