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【発明の名称】 水位検知ユニット
【発明者】 【氏名】野田 信也
【住所又は居所】東京都新宿区西新宿２丁目３番１号 旭化成ホームズ株式会社内
【要約】 【課題】本発明は、土壌や植物の混在する植栽部に長期間に亘って設置しても水分以外の異物である土壌や植物根の侵入を防止して水位を正確に検知することが出来、メンテナンスの頻度を低減することが出来、設置や移動が容易に出来る水位検知ユニットを提供することを可能にすることを目的としている。

【解決手段】底部が開放され側面下端部に通水用開口９ａを有し、内部に水位を検知するための電極棒７ａ〜７ｃを収容する筒状体９と、該筒状体９の外周面に嵌装されると共に筒状体９の通水用開口９ａを塞ぐように取り付けられた環状の透水性フィルター11と、底部が開放され、側面下端部に通水用開口３ａを有し、内部に筒状体９及び透水性フィルター11を収容する筒状体３とを有し、電極棒７ａ〜７ｃと筒状体９は筒状体３の支持板６に支持されて垂下すると共に透水性フィルター11の外周面と筒状体３の内周面との間には通水路となる間隙12が設けられ、筒状体３の外周面に嵌装された台座４により立設され、台座４には筒状体３の通水用開口３ａに連通する通水路13が設けられたことを特徴とする。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯水層と土壌層を有する植栽部に設置される水位検知ユニットであって、
底部が開放され、側面下端部に通水用開口を有し、内部に水位を検知するための電極棒を収容する第１の筒状体と、
前記第１の筒状体の外周面に嵌装されると共に、該第１の筒状体の側面下端部に設けられた通水用開口を塞ぐように取り付けられた環状の透水性フィルターと、
底部が開放され、側面下端部に通水用開口を有し、内部に前記第１の筒状体及び前記透水性フィルターを収容する第２の筒状体と、
を有し、
前記電極棒と前記第１の筒状体は、前記第２の筒状体の上部で支持されて垂下すると共に、前記透水性フィルターの外周面と、前記第２の筒状体の内周面との間には通水路となる間隙が設けられたことを特徴とする水位検知ユニット。
【請求項２】
前記第２の筒状体の外周面に嵌装されると共に、該第２の筒状体の側面下端部に設けられた通水用開口に連通する通水路を設けた台座により立設されることを特徴とする請求項１に記載の水位検知ユニット。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、貯水層と土壌層を有する植栽部に設置される水位検知ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の電極棒からなる水位センサが特開平11-266723号公報（特許文献１）、特開2003-74089公報（特許文献２）により開示されており、一体的にユニット化された水位センサが特開平10-300559号公報（特許文献３）、特開平11-44568号公報（特許文献４）により開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２６６７２３号公報（図１）
【特許文献２】特開２００３−０７４０８９号公報（図４）
【特許文献３】特開平１０−３００５５９号公報
【特許文献４】特開平１１−０４４５６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述の従来例では、土壌や植物の混在する植栽部に長期間に亘って設置されることを前提としたものではないため電極棒やフロート等からなる水位センサの機能に悪影響を与える水分以外の異物である土壌や植物根の侵入を防止し得るものではないため頻繁にメンテナンスを行う必要があった。
【０００５】
即ち、水位センサの機能に与える悪影響の一例としては電極棒に植物の根が絡んだり土壌が接触すると、根や土壌が毛細管現象により水分を吸い上げて電極棒間に電流が流れてしまい誤動作を起こす。また実際の水位が低下したにもかかわらず水位の低下を検知出来なくなるという問題がある。
【０００６】
本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、土壌や植物の混在する植栽部に長期間に亘って設置しても水分以外の異物である土壌や植物根の侵入を防止して水位を正確に検知することが出来、メンテナンスの頻度を低減することが出来、設置や移動が容易に出来る水位検知ユニットを提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するための本発明に係る水位検知ユニットの第１の構成は、貯水層と土壌層を有する植栽部に設置される水位検知ユニットであって、底部が開放され、側面下端部に通水用開口を有し、内部に水位を検知するための電極棒を収容する第１の筒状体と、前記第１の筒状体の外周面に嵌装されると共に、該第１の筒状体の側面下端部に設けられた通水用開口を塞ぐように取り付けられた環状の透水性フィルターと、底部が開放され、側面下端部に通水用開口を有し、内部に前記第１の筒状体及び前記透水性フィルターを収容する第２の筒状体とを有し、前記電極棒と前記第１の筒状体は、前記第２の筒状体の上部で支持されて垂下すると共に、前記透水性フィルターの外周面と、前記第２の筒状体の内周面との間には通水路となる間隙が設けられたことを特徴とする。
【０００８】
また本発明に係る水位検知ユニットの第２の構成は、前記第１の構成において、前記第２の筒状体の外周面に嵌装されると共に、該第２の筒状体の側面下端部に設けられた通水用開口に連通する通水路を設けた台座により立設されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る水位検知ユニットの第１の構成によれば、電極棒、第１、第２の筒状体、透水性フィルターが一体化され、貯水層と土壌層を有する植栽部の基盤上に第１、第２の筒状体、透水性フィルターの各底面を載置することで自立することが出来るため設置や移動が容易に出来る。
【００１０】
また透水性フィルターの外周面と、第２の筒状体の内周面との間に通水路となる間隙を設けたことで第２の筒状体の側面下端部に設けられる通水用開口の数や大きさを必要最小限としながら環状の透水性フィルターを全周に亘って機能させることが出来、土壌や植物の混在する植栽部に長期間に亘って設置しても水位を検知するための電磁棒の機能に悪影響を与える水分以外の異物である土壌や植物根の侵入を防止して水位を正確に検知することが出来、メンテナンスの頻度を低減することが出来る。
【００１１】
また第１、第２の筒状体と透水性フィルターによって電極棒からなるセンサの精度に影響を与える水流や波が効果的に減衰されるので潅水時の水流や建物や植栽部での作業の振動等により生じた波によるセンサの誤作動を防止することが出来る。
【００１２】
また第２の筒状体の底部が開放されたことで、その開放底部側から第１の筒状体の外周面に嵌装された環状の透水性フィルターを容易に着脱することが出来、透水性フィルターのメンテナンスが容易に出来る。
【００１３】
また第１の筒状体の底部が開放されたことで、その開放底部側から該第１の筒状体の内部に収容された水位を検知するための電極棒のメンテナンスが容易に出来る。
【００１４】
また本発明に係る水位検知ユニットの第２の構成によれば、植栽部上での作業時や子供のいたずら等で水位検知ユニットが横方向に押されても台座により安定して支持されるため傾いたり転倒することがなく水位を正確に検知することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図により本発明に係る水位検知ユニットの一実施形態を具体的に説明する。図１は本発明に係る水位検知ユニットの構成を示す縦断面説明図、図２（ａ），（ｂ）は水位検知ユニット本体の構成を示す縦断面説明図及び底面図、図３（ａ），（ｂ）は環状の透水性フィルターの構成を示す分解斜視図及び全体斜視図、図４（ａ）〜（ｃ）は台座の構成を示す平面図、側面図及び断面図、図５は水位検知ユニット本体を台座に嵌入する様子を示す組立説明図、図６及び図７は貯水層と土壌層を有する植栽部に本発明に係る水位検知ユニットを設置して潅水システムを構成した様子を示す斜視説明図及び断面説明図、図８は水位に応じて水位検知ユニットが電磁弁を制御する様子を示す図である。
【００１６】
図１において、１は貯水層16と土壌層17を有する植栽部24に設置される水位検知ユニットであり、図５に示すように、水位検知ユニット本体２のケースを兼ねる筒状体３の外周面に台座４の中央部に設けられたリング状のシールパッキン５を嵌装して固定され、該台座４により安定して立設することが出来る。
【００１７】
筒状体３の上部には支持板６が取り付けられており、該支持板６上には水位22を検知するための電極棒７ａ，７ｂ，７ｃを垂下する電極保持器８が固定されている。電極棒７ａ，７ｂ，７ｃの外周にはその内部に電極棒７ａ，７ｂ，７ｃを収容する筒状体９が支持板６により支持されるソケット10に接続されて垂下されている。筒状体９の底部は開放され、その側面下端部には通水用開口９ａが設けられている。
【００１８】
筒状体９の下端外周面には図３に示す環状の透水性フィルター11が嵌装されており、該筒状体９の側面下端部に設けられた通水用開口９ａを透水性フィルター11が塞ぐように取付けられている。
【００１９】
透水性フィルター11は、図３（ａ）に示すように、パンチングメタルで形成された円筒状の側板23ａと、中央に孔23ｃが形成されたリング状の底板23ｂと、孔23ｃの端部に軸方向に起立した起立片23ｄとを有するパンチングケース23の内部にリング状のステンレス（SUS304）製メッシュ構造体11ａが収容されている。
【００２０】
筒状体９及び透水性フィルター11の外周にはその内部に筒状体９及び透水性フィルター11を収容するケースを兼ねる筒状体３が設けられており、該筒状体３の底部は開放され、その側面下端部には通水用開口３ａが設けられている。
【００２１】
電極棒７ａ，７ｂ，７ｃと筒状体９は筒状体３の上部で支持されて垂下されており、電極棒７ａの先端と、筒状体３，９の下端と、透水性フィルター11の下端面は略面一になるよう設定されている。また透水性フィルター11の外周面と筒状体３の内周面との間には通水路となる間隙12が設けられている。
【００２２】
台座４は、図４に示すように、略正方形のプレート４ａの略中央部に円形の孔４ｂが形成されており、該孔４ｂにはシールパッキン５が固定されている。またプレート４ａの下面側には方形状の板ゴム４ｃが複数貼着されている。
【００２３】
プレート４ａの下面側で板ゴム４ｃ相互の間には筒状体３の側面下端部に設けられた通水用開口３ａに連通する通水路13が形成される。図１に示すように、水位検知ユニット本体２を台座４に挿通して基盤（例えば図７に示すパレット15の底板15ａ）上に載置した状態では電極棒７ａの先端と、筒状体３，９の下端と、透水性フィルター11の下端面と、台座４の板ゴム４ｃの底面は略面一になるよう設定されている。
【００２４】
図６及び図７は貯水層16と土壌層17を有する植栽部24に水位検知ユニット１を設置した潅水システムの一例を示す。建物屋上の床面に敷設された防水シート14上に複数のパレット15が配列されており、パレット15内部には、土壌の進入を防ぎ水を保持する貯水層16と、該貯水層16の上部に敷設された土壌層17と、該土壌層17に配置された立体構造体18と、該立体構造体18を覆うと共に一部が貯水層16の水面以下に到達して配置された汲水シート19が設置されている。
【００２５】
汲水シート19で覆った立体構造体18を土壌層17に配置すると共に、汲水シート19の一部を貯水層16の水面以下まで到達させたので、不織布からなる汲水シート19の一部は常に水に浸されることとなり、毛細管現象によって貯水層16の水を汲み上げることが出来る。この水は立体構造体18の周囲の土壌に供給されて該土壌を湿潤化することが出来る。
【００２６】
特に立体構造体18を土壌層17に所定のピッチで複数配置することで、該立体構造体18を覆う汲水シート19によって汲み上げられた水が隣接する立体構造体18を覆う汲水シート19によって汲み上げられた水とつながり、隣接する立体構造体18の間の湿潤境界面を上昇させ、立体構造体18を覆う汲水シート19の最も高い位置よりも更に高いレベルで湿潤状態を形成し、土壌の湿潤化を実現することが出来る。
【００２７】
このため、貯水層16の水を有効に利用することが可能となり、土壌に対する無駄な潅水を無くしつつ雨水を最大限利用し、安定した給水及び節水を実現出来る。特に土壌を高い位置まで湿潤化することが可能となるため、従来は困難であった種からの栽培、根の短い苗の栽培を容易に実現することが出来るものである。
【００２８】
貯水層16は、高い硬度と耐久性を持った合成樹脂繊維をへちま状に絡ませて板状に形成した貯水空間支持マット16ａを不織布16ｂにより覆った構成とすることで十分な貯水空間を確保すると共に耐圧縮性及び耐腐食性を有し、人が土壌の上から作業することが可能である。
【００２９】
貯水層16は目的の植栽部24が必要とする所定日数分の水を蓄えておくことが可能である。貯水層16の深さは植栽部24に栽培する植栽物の種類や、土壌層17を構成する土壌の保水性能や土壌層17の厚さを考慮して設計される。
【００３０】
植栽部24の１つのパレット15内の底板15ａ上には、貯水層16の水位22を検知するための水位検知ユニット１を載置して自立して設けられている。また各パレット15には、図６に示すように、給水ホース20が配設されて給水できるように構成しており、電磁弁21により給水が制御される。
【００３１】
水位検知ユニット１は、異なる長さを有する複数の電極棒７ａ，７ｂ，７ｃが貯水層16に設置され、貯水層16内の水を介して電流が流れることにより水位22を検出する水位センサであり、電極棒７ａ，７ｂ間で電流が流れると下限水位22を検知し、電極棒７ａ，７ｃ間で電流が流れると上限水位22を検知する。
【００３２】
図８は水位22に応じて水位検知ユニット１が電磁弁21を制御する様子を示す図であり、先ず、図８（ａ）に示すように、水位22が電極棒７ｃの先端よりも高い位置にある状態から図８（ｂ）に示すように、水位22が電極棒７ｂの先端よりも高く電極棒７ｃの先端よりも低い位置にある状態にかけては電磁弁21はＯＦＦとなっており、図８（ｃ）に示すように、水位22が電極棒７ａの先端よりも高く電極棒７ｂの先端よりも低い位置まで減少すると電磁弁21がＯＮになり、給水ホース20から各パレット15内に給水される。
【００３３】
そして、図８（ｄ）に示すように、給水により水位22が上がって水位22が電極棒７ｂの先端よりも高く電極棒７ｃの先端よりも低い位置にある状態でもＯＮとなっており、図８（ｅ）に示すように、水位22が電極棒７ｃの先端よりも高い位置まで増加すると電磁弁21がＯＦＦになり、給水ホース20から各パレット15内への給水が停止する。図８（ａ）→図８（ｅ）を繰り返すことにより、水位検知ユニット１により検知された水位情報に応じて電磁弁21を開閉し、給水ホース20から各パレット15内に給水したり給水を止めたりすることが出来る。
【００３４】
これにより、土壌の湿潤状態を安定化することが出来、植栽物の育成に寄与することが出来る。また、余分な排水をしないので土壌の流出を低減することが出来る。また、出来るだけ雨水による保水を行い、余剰水はパレット15の起立片を超えて溢れ出すことにより各パレット15から随時排出され、水位22が所定のレベル以下となった場合のみ自動的に給水することが出来るためランニングコストを低減することが出来る。
【００３５】
このように、貯水層16に貯水し得る水量を制限することによって建物が許容し得る積載荷重を超えることなく構造安全性を維持することが可能となる。
【００３６】
図７に示すように、貯水空間支持マット16ａの高さはパレット15の起立片の高さよりも高くなるように構成されており、そこに通気層が形成されて、植物が排出するガスや植物に必要な空気を通気させることと、植物の根が水に浸らないようにすることで根腐れを効果的に防止することが出来る。
【００３７】
貯水層16の貯水性能を維持するには、該貯水層16の上部に配置された土壌層17を構成する土壌が貯水層16に移動しないことが好ましいため、貯水層16と土壌層17との間に合成樹脂繊維を用いた不織布16ｂが設けられる。不織布16ｂは水を透過して粒状の土壌の通過を阻止する機能と、植栽物の根が貯水層16に侵入することを防止する機能を有する。
【００３８】
立体構造体18は合成樹脂発泡体からなる五角柱で構成しているが、土壌層17に人が載って作業する場合の荷重に耐えられる剛性と安定性、更には汲水シート19を土壌層17の高い位置まで持ち上げるための高さを確保出来る種々の形状の立体構造体が適用出来る。立体構造体18の内部を中空にすれば貯水層16の貯水量を増加することも出来、荷重の軽量化も図れる。
【００３９】
水位検知ユニット１によれば、電極棒７ａ，７ｂ，７ｃ、筒状体３，９、透水性フィルター11が一体化され、貯水層16と土壌層17を有する植栽部24のパレット15の底板15ａ上に筒状体３，９、透水性フィルター11の各底面を載置することで自立することが出来るため設置や移動が容易に出来る。
【００４０】
また透水性フィルター11の外周面と、筒状体３の内周面との間に通水路となる間隙12を設けたことで筒状体３の側面下端部に設けられる通水用開口３ａの数や大きさを必要最小限としながら環状の透水性フィルター11を全周に亘って機能させることが出来、土壌や植物の混在する植栽部24に長期間に亘って設置しても水位22を検知するための電極棒７ａ，７ｂ，７ｃの機能に悪影響を与える水分以外の異物である土壌や植物根の侵入を防止して水位22を正確に検知することが出来、メンテナンスの頻度を低減することが出来る。
【００４１】
また筒状体３の底部が開放されたことで、その開放底部側から筒状体９の外周面に嵌装された環状の透水性フィルター11を容易に着脱することが出来、透水性フィルター11のメンテナンスが容易に出来る。
【００４２】
また筒状体９の底部が開放されたことで、その開放底部側から該筒状体９の内部に収容された水位22を検知するための電極棒７ａ，７ｂ，７ｃのメンテナンスが容易に出来る。
【００４３】
また植栽部24上での作業時や子供のいたずら等で水位検知ユニット１が横方向に押されても台座４により安定して支持されるため傾いたり転倒することがなく水位22を正確に検知することが出来る。
【００４４】
建物の屋上に植栽部を設ける場合、軽量化のためにＡＬＣ（軽量気泡コンクリート）の破砕物等を土壌に混合することがあるが、このような人工土壌は軽量であり、土壌の結合力も弱いので横方向に押された場合、土壌が容易に移動してしまってユニットが傾いたり転倒し易くなるため台座４により水位検知ユニット本体２を支持する構成の水位検知ユニット１は特に有効である。
【００４５】
図９（ａ），（ｂ）は環状の透水性フィルターの他の構成を示す分解斜視図及び全体斜視図である。図９（ａ），（ｂ）に示す透水性フィルター11は、パンチングケース23の側板23ａの外周部にリング状のステンレス（SUS304）製メッシュ構造体11ｂが嵌装されている。そして、前記実施形態と同様に筒状体９の下端外周面に図９に示す環状の透水性フィルター11が嵌装され、該筒状体９の側面下端部に設けられた通水用開口９ａを透水性フィルター11が塞ぐように取付けられる。他の構成は前記実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来るものである。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明の活用例として、貯水層と土壌層を有する植栽部に設置される水位検知ユニットとして利用出来、更には他の種々の水位を検知する場合にも広く適用出来るものである。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明に係る水位検知ユニットの構成を示す縦断面説明図である。
【図２】（ａ），（ｂ）は水位検知ユニット本体の構成を示す縦断面説明図及び底面図である。
【図３】（ａ），（ｂ）は環状の透水性フィルターの構成を示す分解斜視図及び全体斜視図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は台座の構成を示す平面図、側面図及び断面図である。
【図５】水位検知ユニット本体を台座に嵌入する様子を示す組立説明図である。
【図６】貯水層と土壌層を有する植栽部に本発明に係る水位検知ユニットを設置して潅水システムを構成した様子を示す斜視説明図である。
【図７】貯水層と土壌層を有する植栽部に本発明に係る水位検知ユニットを設置して潅水システムを構成した様子を示す断面説明図である。
【図８】水位に応じて水位検知ユニットが電磁弁を制御する様子を示す図である。
【図９】（ａ），（ｂ）は環状の透水性フィルターの他の構成を示す分解斜視図及び全体斜視図である。
【符号の説明】
【００４８】
１…水位検知ユニット
２…水位検知ユニット本体
３…筒状体
３ａ…通水用開口
４…台座
４ａ…プレート
４ｂ…孔
４ｃ…板ゴム
５…シールパッキン
６…支持板
７ａ，７ｂ，７ｃ…電極棒
８…電極保持器
９…筒状体
９ａ…通水用開口
10…ソケット
11…透水性フィルター
11ａ，11ｂ…メッシュ構造体
12…間隙
13…通水路
14…防水シート
15…パレット
15ａ…底板
16…貯水層
16ａ…貯水空間支持マット
16ｂ…不織布
17…土壌層
18…立体構造体
19…汲水シート
20…給水ホース
21…電磁弁
22…水位
23…パンチングケース
23ａ…側板
23ｂ…底板
23ｃ…孔
23ｄ…起立片
【出願人】 【識別番号】３０３０４６２４４
【氏名又は名称】旭化成ホームズ株式会社
【住所又は居所】東京都新宿区西新宿二丁目３番１号
【出願日】 平成１６年７月６日（２００４．７．６）
【代理人】 【識別番号】１０００６６７８４
【弁理士】
【氏名又は名称】中川 周吉

【識別番号】１０００９５３１５
【弁理士】
【氏名又は名称】中川 裕幸

【識別番号】１００１２０４００
【弁理士】
【氏名又は名称】飛田 高介
【公開番号】 特開２００６−２０５１９（Ｐ２００６−２０５１９Ａ）
【公開日】 平成１８年１月２６日（２００６．１．２６）
【出願番号】 特願２００４−１９８９４０（Ｐ２００４−１９８９４０）