特許 6798869 液面センサ装置及び自動給液システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6798869

(24)【登録日】2020年11月24日

(45)【発行日】2020年12月9日

(54)【発明の名称】液面センサ装置及び自動給液システム

(51)【国際特許分類】

   G01F 23/60 20060101AFI20201130BHJP

   H01H 35/18 20060101ALI20201130BHJP

   G05D 9/00 20060101ALI20201130BHJP

【ＦＩ】

   G01F23/60 B

   H01H35/18 A

   G05D9/00 Z

【請求項の数】3

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2016-243748(P2016-243748)

(22)【出願日】2016年12月15日

(65)【公開番号】特開2017-211361(P2017-211361A)

(43)【公開日】2017年11月30日

【審査請求日】2019年11月27日

(31)【優先権主張番号】特願2016-100111(P2016-100111)

(32)【優先日】2016年5月19日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000002174

【氏名又は名称】積水化学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100161207

【弁理士】

【氏名又は名称】西澤 和純

(74)【代理人】

【識別番号】100188592

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 洋

(74)【代理人】

【識別番号】100146835

【弁理士】

【氏名又は名称】佐伯 義文

(74)【代理人】

【識別番号】100134544

【弁理士】

【氏名又は名称】森 隆一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100147267

【弁理士】

【氏名又は名称】大槻 真紀子

(74)【代理人】

【識別番号】100152272

【弁理士】

【氏名又は名称】川越 雄一郎

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 誠

(72)【発明者】

【氏名】奥野 秀明

(72)【発明者】

【氏名】谷口 輝行

【審査官】 公文代 康祐

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−０４６４８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−２７８１８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−０２２８１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０６−０２２９２７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許第０４１８７５０３（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｆ ２３／３０−２３／７６

Ｈ０１Ｈ ３５／１８

Ｇ０５Ｄ ９／００− ９／１２

Ｅ０２Ｂ １３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体の液面の位置を検出する液面センサと、
前記液面センサが設置される高さを表す目盛りが設けられた支持部と、
前記目盛りに対する前記液面センサの位置を調節して前記支持部に前記液面センサを取付け可能なセンサ取付け部と、
外部と内部とをつなぐ連通孔が形成され、前記液面センサ、及び前記センサ取付け部を収容する収容体と、
を備え、
前記収容体と前記液面センサとが一体になって、前記目盛りに対して位置の調節が可能なように構成されていることを特徴とする液面センサ装置。

【請求項2】

液体の液面の位置を検出する液面センサと、
前記液面センサが設置される高さを表す目盛りが設けられた支持部と、
前記目盛りに対する前記液面センサの位置を調節して前記支持部に前記液面センサを取付け可能なセンサ取付け部と、
外部と内部とをつなぐ連通孔が形成され、前記液面センサ、及び前記センサ取付け部を収容する収容体と、
を備え、
前記収容体に、前記センサ取付け部を固定するための固定部が備えられていることを特徴とする液面センサ装置。

【請求項3】

請求項１または２に記載の液面センサ装置と、
前記液面センサ装置の前記液面センサに接続され、前記液面センサの検出結果に基づいて前記液体を供給する自動給液装置と、
を備えることを特徴とする自動給液システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液面センサ装置及び自動給液システムに関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、水田等における農業用水（液体）の水面（液面）位置の管理には、水田等に用水を供給するための自動給水装置（自動給液装置）が用いられる（例えば、特許文献１参照）。
自動給水装置は、水面の位置を検出するフロートスイッチ（液面センサ）等により制御される。フロートスイッチは、水田等の地盤（被設置体）から所望の高さ位置に設置される。フロートスイッチは、水面の位置が変化してフロートが上下に移動するのに伴って、ＯＮ又はＯＦＦする。フロートスイッチは、水面の位置が低下してＯＦＦになると、自動給水装置に設けられた給水栓の開動作を指示する。給水栓が開くことで、水田等に用水が供給される。
フロートスイッチは、水面の位置が上昇してＯＮになると、給水栓の閉動作を指示する。給水栓が閉じることで、水田等への用水の供給が停止する。これにより、水面が所望の位置に保持される。

【0003】

農家等では、作物の種類や生育状況に合わせた適切な水面の位置となるように、水面の位置を管理している。そのためには、作物の生育に合わせて、フロートスイッチの高さ位置を詳細かつ頻繁に調整する必要がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第３８９７６１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、フロートスイッチの高さ位置を調整するときに、使用者が被設置体の表面からフロートスイッチまでの高さを認識し難いという問題がある。

【0006】

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、使用者が被設置体の表面から液面センサまでの高さを容易に認識することができる液面センサ装置、及びこの液面センサ装置を備える自動給液システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の液面センサ装置は、液体の液面の位置を検出する液面センサと、前記液面センサが設置される高さを表す目盛りが設けられた支持部と、前記目盛りに対する前記液面センサの位置を調節して前記支持部に前記液面センサを取付け可能なセンサ取付け部と、を備えることを特徴としている。
この発明によれば、使用者は液面センサ装置の被設置体に支持部を設置する。目盛りに対する液面センサの位置を調節して、センサ取付け部により支持部に液面センサを取付ける。目盛りは液面センサが設置される高さを表すため、被設置体の表面から液面センサまでの高さが容易にわかる。

【0008】

また、上記の液面センサ装置において、外部と内部とをつなぐ連通孔が形成され、前記液面センサ、及び前記センサ取付け部を収容する収容体を備えてもよい。
この発明によれば、液体は、連通孔を通して収容体内に浸入する。液面センサは、収容体内に浸入した液体の液面の位置を検出する。液面センサ及びセンサ取付け部は収容体内に収容されているため、風雨等により液面センサが破損しにくくすることができる。

【0009】

また、上記の液面センサ装置において、前記収容体は、筒状であり、前記支持部の少なくとも一部を収容するように構成され、前記支持部は、棒状であり、長手方向が前記収容体の軸線方向に沿うように配置されていてもよい。
この発明によれば、収容体は筒状であって支持部は棒状であるため、被設置体に対して収容体及び支持部を軸線方向に容易に挿し込むことができる。
また、収容体が支持部の少なくとも一部を収容するため、支持部に対して液面センサが位置ずれしにくくすることができる。

【0010】

また、上記の液面センサ装置において、前記連通孔は、直径３ｍｍ〜７ｍｍの丸穴形状、又はスリット状であってもよい。

【0011】

また、上記の液面センサ装置において、前記収容体と前記液面センサとが一体になって、前記目盛りに対して位置の調節が可能なように構成されてもよい。
この発明によれば、目盛りに対して収容体及び液面センサを一体にして、位置の調節をすることができる。

【0012】

また、上記の液面センサ装置において、前記収容体に、前記センサ取付け部を固定するための固定部が備えられていてもよい。
この発明によれば、固定部により収容体にセンサ取付け部を固定することができる。

【0013】

また、本発明の自動給液システムは、上記のいずれかに記載の液面センサ装置と、前記液面センサ装置の前記液面センサに接続され、前記液面センサの検出結果に基づいて前記液体を供給する自動給液装置と、を備えることを特徴としている。
この発明によれば、被設置体の表面から液面センサまでの高さを容易に認識することができる液面センサ装置を用いて、自動給液装置を安定的に制御することができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明の液面センサ装置及び自動給液システムによれば、使用者が被設置体の表面から液面センサまでの高さを容易に認識することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の第１実施形態の自動給液システムを模式的に示す一部を破断した側面図である。

【図2】同自動給液システムの正面図である。

【図3】図１中の切断線Ａ−Ａの断面図である。

【図4】同自動給液システムのセンサガイドの側面図である。

【図5】同自動給液システムを水田に設置する手順を示す斜視図である。

【図6】同自動給液システムを水田に設置する手順を示す一部を破断した斜視図である。

【図7】同自動給液システムを水田に設置する手順を示す斜視図である。

【図8】同自動給液システムを水田の凹部に設置する手順を示す断面図である。

【図9】本発明の第２実施形態の自動給液システムを模式的に示す一部を破断した側面図である。

【図10】同自動給液システムを模式的に示す正面図である。

【図11】同自動給液システムの要部の側面の断面図である。

【図12】図１１中の切断線Ａ２−Ａ２の断面図である。

【図13】同自動給液システムの収容パイプの斜視図である。

【図14】同収容パイプにセンサマウントを取付けた状態を示す斜視図である。

【図15】同自動給液システムの第二蓋部の底面図である。

【図16】同自動給液システムを水田の凹部に設置する手順を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

（第１実施形態）
以下、本発明に係る自動給液システムの第１実施形態を、図１から図８を参照しながら説明する。
図１から図３に示すように、本実施形態の自動給液システム１は、本実施形態の液面センサ装置１１と、液面センサ装置１１の水位センサ（液面センサ）１２に接続された自動給液装置４６と、を備えている。なお、以下の全ての図面は模式的なものであり、自動給液システムの各構成の長さ、幅、及び厚みの比率等は実際のものと同一とは限らず、適宜変更することができる。
液面センサ装置１１は、目盛り１３が設けられたセンサガイド（支持部）１４と、用水（液体）の液面の位置を検出する前述の水位センサ１２と、センサガイド１４に水位センサ１２を取付け可能なセンサマウント（センサ取付け部）１５と、センサガイド１４の少なくとも一部、水位センサ１２、及びセンサマウント１５を収容する収容空間１６ａが形成された収容パイプ（収容体）１６と、を有している。

【0017】

水位センサ１２としては、例えば公知のフロート式のセンサを用いることができる。水位センサ１２は、図示はしないがシャフトに通されたフロートを有している。用水に浸されたときにフロートが浮かぶことで、シャフトの内部のスイッチ回路がＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替わる。この例では、液面の位置が水位センサ１２の基準位置１２ａよりも下方から上方に移ったときに、スイッチ回路がＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替わるとする。一方で、液面の位置が水位センサ１２の基準位置１２ａよりも上方から下方に移ったときに、スイッチ回路がＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替わるとする。
水位センサ１２がＯＦＦ状態及びＯＮ状態に切り替わることで、水位センサ１２の基準位置１２ａに用水の液面があることが分かる。
ただし、水位センサ１２の基準位置１２ａはこの位置に限定されず、水位センサ１２の仕様等に応じて適宜設定される。

【0018】

水位センサ１２には、リード線１９の第一端部が接続されている。リード線１９の長さは、例えば３０ｃｍである。リード線１９の第二端部には、コネクタ２０が設けられている。このコネクタ２０及び後述する自動給液装置４６のコネクタ４８は、防水性を有するコネクタであることが好ましい。

【0019】

センサガイド１４は、図１及び３に示すように、例えば棒状であって、長手方向に直交する断面がＵ字状に形成されている。すなわち、センサガイド１４は、背板２２と、背板２２の各端部から背板２２に直交する方向に延びる一対の側板２３とを有する。一対の側板２３は、対向するように配置されている。センサガイド１４は、ステンレス鋼材を折り曲げること等で形成することができる。

【0020】

図４に示すように、背板２２には前述の目盛り１３が形成されている。目盛り１３は、主目盛り１３ａと、補助目盛り１３ｂ、１３ｃと、説明用の文字１３ｄとを有している。主目盛り１３ａは、例えばセンサガイド１４の幅方向に延びる比較的長い直線状の溝であり、センサガイド１４の長手方向に例えば５ｃｍおきに形成されている。補助目盛り１３ｂ、１３ｃは、センサガイド１４の幅方向に延びる比較的短い直線状の溝であり、センサガイド１４の長手方向に例えば１ｃｍおきに形成されている。
文字１３ｄは、鉛直方向の原点である０ｃｍを表す主目盛り１３ａの位置に「０」と記載されている。文字１３ｄは、この０ｃｍを表す主目盛り１３ａの上方に、例えば１０ｃｍおきに「１０」、「２０」、「３０」と記載されている。一方で、文字１３ｄは、この０ｃｍを表す主目盛り１３ａの下方に、例えば１０ｃｍ離間した位置に「−１０」と記載されている。
目盛り１３は、背板２２にプレス加工等によりセンサガイド１４の長手方向に沿って形成される。目盛り１３は、水位センサ１２が設置される高さを表す。

【0021】

センサガイド１４の第一端部には、目盛り１３から下方に向かって延びる埋め込み部１４ａが形成されている。埋め込み部１４ａは、地盤等に埋め込まれるための部分である。
図２及び図４に示すように、センサガイド１４の第一端部における埋め込み部１４ａよりも下方には、先細り部１４ｂが形成されている。先細り部１４ｂでは、一対の側板２３の幅が下方に向かうにしたがって狭くなっている。先細り部１４ｂの先端部のなす角度θは、鋭角である。
センサガイド１４に先細り部１４ｂが形成されていることで、後述するようにセンサガイド１４の挿し込み作業が容易になる。
図１に示すように、センサガイド１４は、センサガイド１４の長手方向が収容パイプ１６の軸線Ｃ方向に沿うように配置されている。

【0022】

図１及び図３に示すように、センサマウント１５は、角筒状に形成されたマウント本体２６と、側面視でＬ字状に形成され、マウント本体２６の外面に固定された係合部２７と、マウント本体２６に螺合する止めネジ２８と、を有している。
マウント本体２６は、角筒状の筒孔の内部にセンサガイド１４が挿入可能である。
係合部２７は、マウント本体２６の外面から水平方向に延びるセンサ固定部を備えている。このセンサ固定部に対して水位センサ１２が、ネジ等により着脱可能に固定されている。なお、係合部２７に水位センサ１２を固定する方法は、これに限定されない。
止めネジ２８は、マウント本体２６の図示しない雌ネジ部に螺合する。マウント本体２６に対して止めネジ２８を回転させることで、マウント本体２６に対する止めネジ２８の相対位置が変化する。これにより、マウント本体２６の筒孔内に突出する止めネジ２８の長さを調節することができる。

【0023】

センサガイド１４の長手方向において、水位センサ１２の基準位置１２ａとマウント本体２６の下端とが一致していてもよい。このように構成することで、センサガイド１４の目盛り１３に水位センサ１２の基準位置１２ａを合わせやすくなる。
また、マウント本体２６には、センサガイド１４の長手方向における水位センサ１２の基準位置１２ａに対応する位置にスリットや孔等が形成されていてもよい。使用者がスリット等を通してセンサガイド１４の目盛り１３を視認することで、水位センサ１２の基準位置１２ａを所望の高さに配置することができる。

【0024】

このように構成されたセンサマウント１５において、使用者は、センサマウント１５の係合部２７に水位センサ１２を取付ける。センサマウント１５のマウント本体２６の筒孔内に、センサガイド１４を挿入する。センサガイド１４の目盛り１３に対する水位センサ１２の位置を調節する。具体的には、センサガイド１４の長手方向において、水位センサ１２の基準位置１２ａを、目盛り１３で表示された所望の高さに一致させる。
この状態で止めネジ２８を回転させてセンサガイド１４に止めネジ２８を押し付け、センサガイド１４にマウント本体２６を固定する。
以上の工程を行うことで、センサガイド１４の目盛り１３の所望の位置に水位センサ１２を固定することができる。
なお、目盛り１３に対する水位センサ１２の位置を調節するには、センサガイド１４から止めネジ２８が離間するように止めネジ２８を回転させ、センサガイド１４に対するマウント本体２６の固定を解除する。その後、センサガイド１４に対してマウント本体２６をセンサガイド１４の長手方向に沿って移動させる。再び止めネジ２８を回転させて、センサガイド１４に止めネジ２８を押し付け、センサガイド１４にマウント本体２６を固定する。

【0025】

図１及び図３に示すように、収容パイプ１６は、塩化ビニル等の樹脂や金属により円筒状に形成されている。なお、収容パイプ１６の軸線Ｃに直交する断面における縁部の形状は、円形に限られず、楕円形、多角形等でもよい。
収容パイプ１６の筒孔が、前述の収容空間１６ａである。収容パイプ１６の軸線Ｃ方向の第一端部である地盤差込み部（差込み部）１６ｂには、開口３１が形成されている。
収容パイプ１６の軸線Ｃ方向の地盤差込み部１６ｂには、収容パイプ１６の側面１６ｄから収容空間１６ａに達する第一切欠き（切欠き）３２が形成されている。第一切欠き３２は、収容パイプ１６の軸線Ｃ方向の端面から軸線Ｃ方向に所定の長さ延びている。第一切欠き３２は、収容パイプ１６の周方向に半周以上にわたって形成されている。
第一切欠き３２を形成することで収容パイプ１６の地盤差込み部１６ｂに形成される突部３３は、収容パイプ１６の周方向の一部に形成されている。

【0026】

図１及び図２に示すように、収容パイプ１６の軸線Ｃ方向の第二端部１６ｃには、開口３５が形成されている。収容パイプ１６の第二端部１６ｃには、収容パイプ１６の側面１６ｄから収容空間１６ａに達する第二切欠き３６が形成されている。第二切欠き３６は、収容パイプ１６の軸線Ｃ方向の端面から軸線Ｃ方向に所定の長さ延びている。第二切欠き３６の幅は、自動給液装置４６の後述するリード線４７の外径程度である。
収容パイプ１６の側面１６ｄには、側面１６ｄを貫通する複数の第一連通孔（連通孔）３７が形成されている。各第一連通孔３７は、収容パイプ１６の外部と収容空間１６ａ（内部）との間で用水を流通させる。複数の第一連通孔３７は、収容パイプ１６の軸線Ｃ周りに互いに間隔を空けて形成されている。複数の第一連通孔３７は、収容パイプ１６の軸線Ｃ方向に互いに間隔を空けて形成されている。

【0027】

本実施形態の液面センサ装置１１は、第一蓋部４０を備える。第一蓋部４０は、収容パイプ１６の第二端部１６ｃに着脱可能に取付けられ、収容パイプ１６の開口３５を覆う。第一蓋部４０は、円板状の蓋本体４１と、蓋本体４１の縁部から立設された外縁部４２とを有している。外縁部４２の内径は、収容パイプ１６の外径よりも大きい。図２に示すように、外縁部４２の軸線Ｃ方向の長さＬ１は、第二切欠き３６の軸線Ｃ方向の長さＬ２よりも短い。このため、第二切欠き３６の一部は、収容パイプ１６に第一蓋部４０を取付けたときに第一蓋部４０に覆われない。第一蓋部４０から露出した第二切欠き３６の一部により、通し部３６ａが形成される。

【0028】

自動給液装置４６は公知の構成のものであり、図示しない給水ポンプや制御部等を備えている。制御部には、図１に示すリード線４７の第一端部が接続されている。リード線４７は、収容パイプ１６の通し部３６ａを通る。
リード線４７の第二端部には、コネクタ４８が設けられている。コネクタ４８は、水位センサ１２に接続されたコネクタ２０に着脱可能である。
制御部は、水位センサ１２がＯＦＦ状態であるときには、給水ポンプを駆動して用水を供給する。一方で、制御部は、水位センサ１２がＯＮ状態であるときには、給水ポンプを停止させる。このように、制御部は、水位センサ１２の検出結果に基づいて用水を水田等の被供給体に供給する。

【0029】

次に、以上のように構成された自動給液システム１を水田の平坦な地盤に設置する手順について説明する。
まず、図５に示すように、使用者はセンサガイド１４にセンサマウント１５を取付け、センサマウント１５の係合部２７に水位センサ１２を取付ける。
次に、水田Ｆの地盤（被設置体）Ｆ１にセンサガイド１４の第一端部を挿し込む（挿入する）。センサガイド１４は棒状に形成され、しかもセンサガイド１４の第一端部には先細り部１４ｂが形成されているため、地盤Ｆ１にセンサガイド１４の第一端部を容易に挿し込むことができる。
なお、地盤Ｆ１にセンサガイド１４を取付けてから、このセンサガイド１４にセンサマウント１５及び水位センサ１２を取付けてもよい。

【0030】

地盤Ｆ１にセンサガイド１４を挿し込むときに、センサガイド１４の長手方向が鉛直方向に平行になるようにする。さらに、目盛り１３の「０」の文字１３ｄが示された主目盛り１３ａが、地盤Ｆ１の表面に一致するようにする。この場合、地盤Ｆ１の表面から用水の液面までの高さと、目盛り１３による高さの表示とが一致する。

【0031】

次に、止めネジ２８を回転させて、センサガイド１４から止めネジ２８を離間させる。センサガイド１４に対してマウント本体２６をセンサガイド１４の長手方向に移動させ、センサガイド１４の目盛り１３に対する水位センサ１２の位置を調節する。目盛り１３は水位センサ１２が設置される高さを表すため、使用者は地盤Ｆ１の表面から水位センサ１２までの高さが容易にわかる。
例えば、センサガイド１４の長手方向における水位センサ１２の基準位置１２ａを１８．５ｃｍに対応する補助目盛り１３ｃに合わせる（図１参照）。
この状態で止めネジ２８を回転させてセンサガイド１４に止めネジ２８を押し付け、センサガイド１４にマウント本体２６を固定する。

【0032】

なお、地盤Ｆ１の表面に一致させる目盛りは、「０」の文字１３ｄが示された主目盛り１３ａに限定されず、他の主目盛り１３ａや補助目盛り１３ｂ、１３ｃ等でもよい。この場合には、使用者は、「０」の文字１３ｄが示された主目盛り１３ａに対する地盤Ｆ１の表面に一致させた他の主目盛り１３ａ等の位置を補正値として記憶する。この補正値を考慮して、センサガイド１４の長手方向における水位センサ１２の基準位置１２ａを、所望の目盛り１３に合わせる。
例えば、１０ｃｍを表す主目盛り１３ａを地盤Ｆ１の表面に一致させたときに、地盤Ｆ１の表面から１５ｃｍの高さに水位センサ１２の基準位置１２ａを配置する場合について説明する。この場合には補正値は１０ｃｍとなり、所望の水位センサ１２の高さである１５ｃｍに補正値の１０ｃｍを加えた２５ｃｍに対応する主目盛り１３ａに水位センサ１２の基準位置１２ａを合わせる。

【0033】

次に、図６に示すように、センサガイド１４の少なくとも一部、水位センサ１２、及びセンサマウント１５を囲うように収容パイプ１６を配置する。地盤Ｆ１に収容パイプ１６の突部３３を挿し込む。このとき、センサガイド１４の少なくとも一部、水位センサ１２、及びセンサマウント１５が、収容パイプ１６の収容空間１６ａ内に収容される。泥土等の付着物が、収容パイプ１６の地盤差込み部１６ｂの収容空間１６ａ内に入る。地盤Ｆ１に収容パイプ１６を挿し込んだときに、収容パイプ１６の開口３１の全体が地盤Ｆ１により塞がれる。
収容パイプ１６が円柱状ではなく中空の円筒状に形成されているため、収容パイプ１６を軸線Ｃ方向に沿って地盤Ｆ１に挿し込むことにより、地盤Ｆ１から受ける抵抗を抑えて挿し込みやすくなる。

【0034】

後述するように水位センサ１２の高さを変更するときには、地盤Ｆ１から収容パイプ１６を抜き取る。このため、地盤Ｆ１に収容パイプ１６を挿し込む深さは、地盤Ｆ１にセンサガイド１４を挿し込む深さに比べて例えば７０ｍｍほど短い。
使用者は、自動給液装置４６のコネクタ４８と水位センサ１２のコネクタ２０とを接続する。収容パイプ１６の第二切欠き３６に、自動給液装置４６のリード線４７を通す。

【0035】

次に、図７に示すように、収容パイプ１６の第二端部１６ｃに第一蓋部４０を取付ける。収容パイプ１６に第一蓋部４０を取付けることで、ゴミ等の異物が収容パイプ１６内に入りにくくなる。
このとき、第二切欠き３６には第一蓋部４０から露出した通し部３６ａが形成されるため、第二切欠き３６の通し部３６ａからリード線４７が収容パイプ１６の外部に引き出される。
以上の工程により、水田Ｆの平坦な地盤Ｆ１に自動給液システム１が設置される。

【0036】

次に、自動給液システム１を水田Ｆの凹んだ地盤Ｆ１に設置する手順について説明する。
まず、図８に示すように、地盤Ｆ１に凹部Ｆ２を形成する。凹部Ｆ２の底面にセンサガイド１４の第一端部を挿し込む。このとき、センサガイド１４の長手方向が鉛直方向に平行になるようにする。目盛り１３の「０」の文字１３ｄが示された主目盛り１３ａが、地盤Ｆ１の凹部Ｆ２以外の表面に一致するようにする。センサガイド１４の長手方向において、水位センサ１２の基準位置１２ａを、例えば−６ｃｍに対応する補助目盛り１３ｂに合わせる。センサガイド１４にセンサマウント１５及び水位センサ１２を固定する。
凹部Ｆ２の底面に収容パイプ１６を挿し込み、収容パイプ１６でセンサガイド１４等を囲う。自動給液装置４６のコネクタ４８及びリード線４７を前述のように処理し、収容パイプ１６に第一蓋部４０を取付ける。
以上の工程により、凹部Ｆ２の底面に自動給液システム１が設置される。

【0037】

このように自動給液システム１を設置すると、地盤Ｆ１の凹部Ｆ２以外の表面から６ｃｍ下方の位置に用水の液面の高さが保たれる。

【0038】

次に、水位センサ１２の高さを変更する手順について説明する。
まず、使用者は、収容パイプ１６から第一蓋部４０を取外す。収容パイプ１６の第二切欠き３６から自動給液装置４６のリード線４７を外す。自動給液装置４６のコネクタ４８と水位センサ１２のコネクタ２０との接続を解除する。
地盤Ｆ１から収容パイプ１６を抜き取る。収容パイプ１６の地盤差込み部１６ｂから収容空間１６ａ内に入った泥土等の付着物は、地盤差込み部１６ｂに第一切欠き３２が形成されていることで、収容空間１６ａ内に保持されにくくなる。したがって、地盤Ｆ１から収容パイプ１６を抜き取るときに収容パイプ１６の地盤差込み部１６ｂに付着物が残ったまま収容パイプ１６が持ち上げられるのが抑えられる。

【0039】

次に、センサガイド１４から止めネジ２８が離間するように止めネジ２８を回転させ、センサガイド１４に対してマウント本体２６をセンサガイド１４の長手方向に沿って移動させる。センサガイド１４の長手方向における水位センサ１２の基準位置１２ａを、新たな所望の目盛り１３に合わせる。
再び止めネジ２８を回転させて、センサガイド１４に止めネジ２８を押し付け、センサガイド１４に水位センサ１２を固定する。
地盤Ｆ１に収容パイプ１６を挿し込み、収容パイプ１６でセンサガイド１４等を囲う。自動給液装置４６のコネクタ４８及びリード線４７を前述のように処理し、収容パイプ１６に第一蓋部４０を取付ける。
以上の工程により、水位センサ１２の高さが変更される。

【0040】

次に、自動給液システム１の動作について説明する。
例えば、図１及び図２に示すように、用水の液面の位置Ｌ６が水位センサ１２の基準位置１２ａを合わせた１８．５ｃｍに対応する補助目盛り１３ｃよりも下方である場合で説明する。
この場合、用水は、収容パイプ１６の第一連通孔３７を通って収容空間１６ａ内に浸入する。用水の水面に枯れ草等の浮遊物Ｆ６が浮かんでいる場合がある。この場合でも、複数の第一連通孔３７が軸線Ｃ周りに互いに間隔を空けて形成されていることで、複数の第一連通孔３７の一部が浮遊物Ｆ６により詰まっても、残部の全てが詰まる可能性は小さい。したがって、複数の第一連通孔３７が完全には詰まりにくくなる。
また、複数の第一連通孔３７が軸線Ｃ方向に互いに間隔を空けて形成されていることで、液面の軸線Ｃ方向の位置によらず、第一連通孔３７を通して収容空間１６ａ内に用水が浸入しやすくなる。
収容パイプ１６の収容空間１６ａ内にセンサガイド１４の少なくとも一部、水位センサ１２、及びセンサマウント１５が収容されているため、風雨等により水位センサ１２が破損したり、センサガイド１４に対して水位センサ１２が位置ずれしたりしにくくなる。

【0041】

用水の液面の位置Ｌ６が水位センサ１２よりも下方であるので、水位センサ１２はＯＦＦ状態になる。制御部は、給水ポンプを駆動して用水を水田Ｆに供給する。用水が水田Ｆに供給されると、用水の液面の位置Ｌ６が上昇する。
図１に示すように、用水の液面の位置Ｌ７が１８．５ｃｍに対応する補助目盛り１３ｃに達すると、水位センサ１２はＯＮ状態になる。制御部は、給水ポンプを停止させる。

【0042】

給水ポンプが停止してから一定の時間が経過すると、用水が蒸発する等して用水の液面の位置Ｌ７が下降する。水位センサ１２はＯＦＦ状態になり、制御部は給水ポンプを駆動して用水を水田Ｆに供給する。
このように、水位センサ１２が用水の液面の位置を検出し、水位センサ１２の検出結果に基づいて自動給液装置４６が水田Ｆに用水を供給することで、地盤Ｆ１の表面から用水の液面までの高さが約１８．５ｃｍ以上に保たれる。

【0043】

以上説明したように、本実施形態の液面センサ装置１１によれば、使用者は、地盤Ｆ１にセンサガイド１４を設置する。目盛り１３に対する水位センサ１２の位置を調節して、センサマウント１５によりセンサガイド１４に水位センサ１２を取付ける。目盛り１３は水位センサ１２が設置される高さを表すため、使用者は地盤Ｆ１の表面から水位センサ１２までの高さを容易に認識することができる。
液面センサ装置１１が収容パイプ１６を備えることで、風雨等により水位センサ１２が破損したり、センサガイド１４に対して水位センサ１２が位置ずれしたりしにくくすることができる。ごみ等による水位センサ１２の精度の低下を防ぐことができる。

【0044】

収容パイプ１６は筒状に形成されている。そして、センサガイド１４は棒状に形成され、センサガイド１４は、センサガイド１４の長手方向が収容パイプ１６の軸線Ｃ方向に沿うように配置されている。収容パイプ１６は筒状であってセンサガイド１４は棒状であるため、地盤Ｆ１に収容パイプ１６及びセンサガイド１４を軸線Ｃ方向に挿し込みやすくすることができる。
収容パイプ１６の地盤差込み部１６ｂの収容空間１６ａ内に入った泥土等の付着物は、地盤差込み部１６ｂに第一切欠き３２が形成されていることで、収容空間１６ａ内に保持されにくくなる。したがって、地盤Ｆ１から収容パイプ１６を抜き取るときに収容パイプ１６の地盤差込み部１６ｂに泥土等が残ったまま収容パイプ１６が持ち上げられるのを抑えることができる。

【0045】

液面センサ装置１１が第一蓋部４０を備えることで、ゴミ等の異物を収容パイプ１６内に入りにくくすることができる。
第一蓋部４０から露出した通し部３６ａがある第二切欠き３６が形成されていることで、通し部３６ａから自動給液装置４６のリード線４７を収容パイプ１６の外部に引き出すことができる。

【0046】

複数の第一連通孔３７が軸線Ｃ周りに互いに間隔を空けて形成されているため、用水の液面に浮かんだ浮遊物Ｆ６等により複数の第一連通孔３７の一部が詰まっても、複数の第一連通孔３７の残部の全てが詰まる可能性は小さい。したがって、複数の第一連通孔３７の残部により用水を通すことができる。
また、本実施形態の自動給液システム１によれば、地盤Ｆ１の表面から水位センサ１２までの高さを容易に認識することができる液面センサ装置１１を用いて、自動給液装置４６を安定的に制御することができる。

【0047】

（第２実施形態）
次に、本発明の第２施形態について図９から１６を参照しながら説明するが、前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
図９及び１０に示すように、本実施形態の自動給液システム２は、第１実施形態の自動給液システム１の液面センサ装置１１に代えて、本実施形態の液面センサ装置７１を備えている。
液面センサ装置７１は、液面センサ装置１１のセンサマウント１５、収容パイプ１６、及び第一蓋部４０に代えて、センサマウント７３、収容パイプ７４、第一蓋部７５、及び第二蓋部７６を備えている。

【0048】

図１１及び１２に示すように、センサマウント７３は、センサマウント１５の各構成に加えて、センサマウント１５のセンサ固定部から下方に向かって延びる一対の狭持片７８を有している。一対の狭持片７８は、補助固定部７９を構成する。一対の狭持片７８は、マウント本体２６からセンサ固定部が延びる方向に間隔を空けて配置されている。後述するように、補助固定部７９は、センサマウント７３に収容パイプ７４を取付けるためのものである。

【0049】

図１３に示すように、収容パイプ７４は、塩化ビニル等の樹脂や金属により円筒状に形成されている。収容パイプ７４の上端部となる軸線Ｃ２方向の第二端部には、収容パイプ７４の側面から収容パイプ７４の収容空間に達する案内切欠き８２が形成されている。案内切欠き８２は、収容パイプ７４の第二端部の端面から軸線Ｃ２方向に所定の長さ延びている。案内切欠き８２の幅は、センサマウント７３の係合部２７の幅よりも長い。
なお、例えば、本実施形態で用いられる水位センサ１２に接続されるリード線１９の長さは、３５０ｃｍである。
収容パイプ７４には、案内切欠き８２の底面から収容パイプ７４の周方向に延びる固定切欠き（固定部）８３が形成されている。固定切欠き８３は、収容パイプ７４の側面から収容パイプ７４の収容空間に達する。固定切欠き８３は、案内切欠き８２に連通する。

【0050】

収容パイプ７４の第二端部には、前述の第二切欠き３６と同様に第二切欠き８４が形成されている。第二切欠き８４は、案内切欠き８２とは周方向に位置をずらしている。第二切欠き８４は、収容パイプ７４の第二端部の端面から軸線Ｃ２方向に所定の長さ延びている。第二切欠き８４の幅は、コネクタ２０に接続されたリード線１９の外径程度である。
なお、収容パイプ７４の第一端部に、第二切欠き８４と同様の切欠きが形成されてもよい。
図１１に示すように、収容パイプ７４には、収容パイプ７４の外部と内部とをつなぐ第一連通孔８５が形成されている。この例では、第一連通孔８５は、収容パイプ７４の軸線Ｃ２周りに間隔を空けて複数形成されている。各第一連通孔８５は、直径３ｍｍ〜７ｍｍの丸穴形状に形成されている。各第一連通孔８５を、スリット状に形成してもよい。

【0051】

ここで、このように構成された収容パイプ７４にセンサマウント７３を取付ける手順について説明する。センサマウント７３には、予め水位センサ１２が固定されているとする。
図１４に示すように、収容パイプ７４の収容空間に水位センサ１２を配置するとともに、収容パイプ７４の案内切欠き８２内の位置Ｐ１にセンサマウント７３の係合部２７を配置する。収容パイプ７４における案内切欠き８２の縁部が、補助固定部７９の一対の狭持片７８により挟み込まれる。収容パイプ７４に対してセンサマウント７３を軸線Ｃ２周りの一方に回転させて、収容パイプ７４の固定切欠き８３内にセンサマウント７３の係合部２７を配置する。これにより、収容パイプ７４にセンサマウント７３が取付けられる。このように、固定切欠き８３及び補助固定部７９は、センサマウント７３を収容パイプ７４に固定する。
図９に示すように、センサガイド１４にセンサマウント７３を固定すると、収容パイプ７４は、軸線Ｃ２がセンサガイド１４の長手方向が沿うように配置される。

【0052】

センサマウント７３を介して水位センサ１２と一体になった収容パイプ７４は、目盛り１３が設けられたセンサガイド１４に対してセンサマウント７３によりセンサガイド１４の長手方向の位置の調節が可能である。
収容パイプ７４は、センサマウント７３の一部及び水位センサ１２を収容する。収容パイプ７４は、センサマウント７３を介してセンサガイド１４に着脱可能である。

【0053】

一方で、収容パイプ７４からセンサマウント７３が取外すには、収容パイプ７４に対してセンサマウント７３を軸線Ｃ２周りの他方に回転させる。収容パイプ７４の案内切欠き８２内から、センサマウント７３を取外す。

【0054】

図１１に示すように、第一蓋部７５は、前述の第一蓋部４０とは大きさのみが異なる。第一蓋部７５は、円板状の蓋本体８８と、蓋本体８８の縁部から立設された外縁部８９とを有している。外縁部８９の内径は、収容パイプ７４の外径よりも大きい。第一蓋部７５は、収容パイプ７４の第二端部に着脱可能に取付けられる。第一蓋部７５は、収容パイプ７４の第二端部に形成された開口を覆う。

【0055】

図１１及び１５に示すように、第二蓋部７６は、円板状の蓋本体９２と、蓋本体９２の縁部から立設された外縁部９３とを有している。蓋本体９２には、収容パイプ７４の外部と内部とをつなぐ第二連通孔９２ａが形成されている。
外縁部９３の内径は、収容パイプ７４の外径よりも大きい。第二蓋部７６は、収容パイプ７４の第一端部に着脱可能に取付けられる。第二蓋部７６は、収容パイプ７４の第一端部に形成された開口を覆う。

【0056】

この例では、収容パイプ７４の第二切欠き８４に水位センサ１２のリード線１９が通されている。
図９に示すように、自動給液装置４６、及び互いに接続されたコネクタ２０、４８は、ケーシング９６に収容されている。

【0057】

次に、以上のように構成された自動給液システム２を地盤Ｆ１の凹部Ｆ２に設置する手順について説明する。
まず、使用者は、センサガイド１４にセンサマウント７３及び水位センサ１２を取付ける。収容パイプ７４で水位センサ１２等を囲う。前述のように、センサマウント７３に収容パイプ７４を取付ける。収容パイプ７４の第二切欠き８４に、水位センサ１２のリード線１９を通す。収容パイプ７４に、第一蓋部７５及び第二蓋部７６を取付ける。
図１６に示すように、地盤Ｆ１に形成した凹部Ｆ２の底面にセンサガイド１４の第一端部を挿し込む。
自動給液装置４６のコネクタ４８と水位センサ１２のコネクタ２０とを接続する。互いに接続したコネクタ２０、４８、及び自動給液装置４６をケーシング９６に収容する。
以上の工程により、凹部Ｆ２の底面に自動給液システム２が設置される。
用水は、第二蓋部７６の第二連通孔９２ａ及び収容パイプ７４の第一連通孔８５を通って、収容パイプ７４の収容空間内に浸入したり、収容パイプ７４から外部に流れ出たりする。

【0058】

なお、水位センサ１２の位置を調節するときには、収容パイプ７４内に水位センサ１２を収容したまま、センサガイド１４に対してセンサマウント７３を鉛直方向に移動させてもよい。

【0059】

以上説明したように、本実施形態の液面センサ装置７１によれば、使用者が地盤Ｆ１の凹部Ｆ２の底面から水位センサ１２までの高さを容易に認識することができる。
収容パイプ７４と水位センサ１２とが一体になって、目盛り１３に対して位置の調節が可能である。これにより、目盛り１３に対して収容パイプ７４及び水位センサ１２を一体にして、位置の調節をすることができる。
収容パイプ７４に固定切欠き８３が形成されていることで、収容パイプ７４にセンサマウント７３を固定することができる。
液面センサ装置７１が収容パイプ７４を備えることで、風雨等により水位センサ１２が破損するのを防いだり、ごみ等による水位センサ１２の精度の低下を防いだりすることができる。

【0060】

以上、本発明の第１実施形態及び第２実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更、組み合わせ、削除等も含まれる。さらに、各実施形態で示した構成のそれぞれを適宜組み合わせて利用できることは、言うまでもない。
例えば、前記第１実施形態及び第２実施形態では、収容パイプに形成される第一連通孔の数は、複数でなく１つでもよい。

【0061】

収容パイプ１６の第二切欠き３６の通し部３６ａが第一蓋部４０から露出するとしたが、第二切欠き３６に重なるように第一蓋部４０の外縁部４２に切欠きが形成されること等により、第二切欠き３６の全体が第一蓋部４０から露出するように構成してもよい。第２実施形態についても、同様である。
液面センサ装置を設置する場所の周囲にゴミ等が少ない場合等には、液面センサ装置は蓋部を備えなくてもよい。
収容パイプ１６の地盤差込み部１６ｂに泥土等が付着しても問題がない場合には、収容パイプ１６に第一切欠き３２が形成されなくてもよい。
収容体は筒状に形成されているとしたが、収容体は球殻状や箱状等に形成されていてもよい。

【0062】

液面センサ装置に作用する風雨等の影響が充分小さいことが分かっている場合等には、液面センサ装置は収容パイプを備えなくてもよい。
液体は用水に限られず、水、純水、水溶液やブライン等でもよい。
自動給液装置４６による給液方法は給水ポンプの駆動に限らず、給水バルブの開閉等であってもよい。

【符号の説明】

【0063】

１、２ 自動給液システム
１１ 液面センサ装置
１２ 水位センサ（液面センサ）
１３ 目盛り
１４ センサガイド（支持部）
１５、７３ センサマウント（センサ取付け部）
１６、７４ 収容パイプ（収容体）
３７、８５ 第一連通孔（連通孔）
４６ 自動給液装置
８３ 固定切欠き（固定部）
Ｃ、Ｃ２ 軸線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】