JP2014057568A - 散水システム、およびこれを用いた農業用ハウス - Google Patents

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Abstract

【課題】 散水開始直後の散水範囲が、目標とする散水範囲に到達可能な散水システム、およびこれを用いた農業用ハウスを提供する。
【解決手段】 水を供給する送水ポンプ2と、送水ポンプ2から供給された水を加圧して蓄える蓄圧タンク3と、蓄圧タンク3から加圧された水を供給され、この加圧された水を散水する散水用の孔4aを管壁に設けた散水チューブ4とを備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、散水システム、およびこれを用いた農業用ハウスに関するものである。
従来、農業用ハウス内で栽培される野菜、植物等に散水する散水システムが、提供されている。例えば、農業ハウス内に散水チューブが敷設され、この散水チューブに送水ポンプから水が供給されることによって、散水チューブ周辺の所定範囲に散水する(例えば、特許文献1参照)。
特開2010−22264号公報
上記特許文献1では、送水ポンプから散水チューブに至る流路にバルブを設けており、最初にバルブを全開動作させた後に所定の開度に制御して散水を開始することによって、散水前に、散水チューブの全域に亘って水を行き渡らせている。
しかしながら、このような従来の散水システムにおいても、散水開始時における散水チューブ内の水圧が十分でなく、散水開始直後の散水範囲が、目標とする散水範囲に届かないという問題があった。特に、ポリエチレン等の樹脂材料からなる散水チューブは、散水開始時に管壁内の水圧によって外側へ膨張するために、上記問題点が顕著であった。
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、散水開始直後の散水範囲が、目標とする散水範囲に到達可能な散水システム、およびこれを用いた農業用ハウスを提供することにある。
本発明の散水システムは、水を供給する送水ポンプと、前記送水ポンプから供給された水を加圧して蓄える蓄圧タンクと、前記蓄圧タンクから前記加圧された水を供給され、この加圧された水を散水する散水用の孔を管壁に設けた散水チューブとを備えることを特徴とする。
この発明において、前記散水チューブは、前記蓄圧タンクの出水経路が接続される複数の接続部を備え、前記接続部は、当該散水チューブの軸方向に離間して設けられることが好ましい。
この発明において、前記送水ポンプは、複数の配管を介して前記散水チューブに水を供給し、前記配管の各々に、前記蓄圧タンクを介挿することが好ましい。
この発明において、前記散水チューブの開口した端部に設けた第1の電磁弁と、前記散水チューブから散水するとき、前記第1の電磁弁を閉制御し、前記散水チューブからの散水が終了した時、前記第1の電磁弁を開制御する第1の弁制御部とを備えることが好ましい。
この発明において、前記散水チューブが散水する範囲を可変とすることが好ましい。
この発明において、前記蓄圧タンクと前記散水チューブとの間を接続する互いに径の異なる複数の配管と、前記配管の各々の流路に設けた第2の電磁弁と、前記散水チューブが散水する範囲に応じて、前記第2の電磁弁の各々を開閉制御する第2の弁制御部とを備えることが好ましい。
この発明において、前記送水ポンプが吸い込む水を貯めておく貯水タンクと、前記蓄圧タンクから前記散水チューブに至るまでの配管を前記貯水タンクに連通させる1乃至複数の戻し配管と、前記戻し配管の各流路に設けた第2の電磁弁と、前記散水チューブが散水する範囲に応じて、前記第2の電磁弁の各々を開閉制御する第2の弁制御部とを備えることが好ましい。
この発明において、前記蓄圧タンクと前記散水チューブとの間を接続する複数の配管と、前記配管の各々の流路に設けた第2の電磁弁と、前記配管の各々の流路に設けた減圧弁と、前記散水チューブが散水する範囲に応じて、前記第2の電磁弁の各々を開閉制御する第2の弁制御部とを備えることが好ましい。
この発明において、前記送水ポンプが吸い込む水を貯めておく貯水タンクと、前記蓄圧タンクから前記散水チューブに至るまでの配管を前記貯水タンクに連通させる1乃至複数の戻し配管と、前記戻し配管の各流路に設けた第2の電磁弁と、前記戻し配管の各流路に設けた減圧弁と、前記散水チューブが散水する範囲に応じて、前記第2の電磁弁の各々を開閉制御する第2の弁制御部とを備えることが好ましい。
この発明において、前記蓄圧タンクと前記散水チューブとの間を接続する配管と、前記配管の流路に設けた電動弁と、前記散水チューブが散水する範囲に応じて、前記電動弁の開閉量を比例制御する第2の弁制御部とを備えることが好ましい。
この発明において、前記送水ポンプが吸い込む水を貯めておく貯水タンクと、前記蓄圧タンクから前記散水チューブに至るまでの配管を前記貯水タンクに連通させる戻し配管と、前記戻し配管の流路に設けた電動弁と、前記散水チューブが散水する範囲に応じて、前記電動弁の開閉量を比例制御する第2の弁制御部とを備えることが好ましい。
この発明において、散水範囲が互いに異なる複数の前記散水チューブと、前記蓄圧タンクと前記散水チューブの各々との間を接続する複数の配管と、前記配管の各流路に設けた第2の電磁弁と、前記散水チューブが散水する範囲に応じて、前記第2の電磁弁の各々を開閉制御する第2の弁制御部とを備えることが好ましい。
この発明において、前記散水チューブの配設方向に沿って排水溝を形成し、前記排水溝内に前記散水チューブを配置する支持体を備えることが好ましい。
この発明において、前記蓄圧タンクは、配管を介して前記散水チューブに水を供給し、前記支持体は、前記配管上に固定されることが好ましい。
この発明において、前記散水チューブに沿って土面内に埋設された仕切り板を備えることが好ましい。
この発明において、前記蓄圧タンクから分岐した複数系統の給水路のそれぞれを介して水を供給される複数の前記散水チューブと、複数系統の前記給水路のうち、前記蓄圧タンクからの給水路長が他系統の前記給水路に比べて短い前記給水路に設けた弁と、前記蓄圧タンクから複数系統の前記給水路に対して給水が開始されてから所定時間が経過するまで、前記弁を閉制御し、前記所定時間が経過した時点で前記弁を開制御する第3の弁制御部とを備えることが好ましい。
本発明の農業用ハウスは、本発明の散水システムを備えることを特徴とする。
以上説明したように、本発明では、散水開始直後の散水範囲が、目標とする散水範囲に到達することができるという効果がある。
実施形態1の散水システムの構成を示すブロック図である。 同上の散水チューブの概略を示す平面図である。 実施形態2の散水システムの構成を示すブロック図である。 実施形態3の散水システムの構成を示すブロック図である。 実施形態4の散水システムの構成を示すブロック図である。 実施形態5の散水システムの構成を示すブロック図である。 実施形態6の散水システムの構成を示すブロック図である。 実施形態7の散水システムの構成を示すブロック図である。 実施形態8の散水システムの構成を示すブロック図である。 実施形態9の散水システムの構成を示すブロック図である。 実施形態10の散水システムの構成を示すブロック図である。 実施形態11の散水システムの構成を示すブロック図である。 実施形態12の散水システムの構成を示すブロック図である。 (a)(b)同上の支持体の構成を示す断面図および平面図である。 (a)(b)同上の支持体の固定設置の構成を示す断面図である。 (a)(b)同上の別の構成を示す断面図および平面図である。 実施形態13の散水システムの構成を示すブロック図である。 同上の別の散水システムの構成を示すブロック図である。 実施形態14の農業ハウスの構成を示す概略斜視図である。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。但し、以下に示す実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、下記の実施の形態に例示した装置や方法に構成を特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
(実施形態1)
図1は、本実施形態の散水システムの構成を示す。
散水システムは、貯水タンク1と、送水ポンプ2と、蓄圧タンク3と、散水チューブ4と、電磁弁5と、制御部6とを主構成として備える。貯水タンク1は、配管W1を介して送水ポンプ2の吸込口に接続し、送水ポンプ2の吐出口は、配管W2を介して蓄圧タンク3の入水口に接続している。蓄圧タンク3の出水口は、配管W3を介して散水チューブ4の一端に接続しており、配管W3の流路には、電磁弁5が介挿されている。
貯水タンク1は、水を貯めており、送水ポンプ2は、貯水タンク1から配管W1を介して水を吸い込む。送水ポンプ2は、貯水タンク1から吸い込んだ水を、配管W2を介して蓄圧タンク3へ吐出する。蓄圧タンク3は、送水ポンプ2から供給された水を加圧して貯留することによって、所定の水圧を確保している。
そして、蓄圧タンク3の出水口が接続されている配管W3の流路には、電磁弁5が設けられている。制御部6は、弁制御部6aを備えており、この弁制御部6aが、電磁弁5を開閉制御する。そして、電磁弁5が閉状態のとき、蓄圧タンク3から配管W3を介して散水チューブ4へ水は流れない。一方、電磁弁5が開状態のとき、蓄圧タンク3から配管W3を介して散水チューブ4へ水が流れる。
散水チューブ4は、ポリエチレン等の樹脂材料からなる中空管であり、その流路の一端に配管W3を接続し、他端は閉塞している。また、散水チューブ4の管壁には、チューブ内外を連通させる散水孔4aが複数形成されている。例えば、図2に示すように散水チューブ4の軸方向(長手方向)に沿って等間隔に、2列の散水孔4aが設けられる。なお、この散水孔4aの配列は一例であり、他の配列であってもよい。
そして、電磁弁5が閉状態のとき、蓄圧タンク3から散水チューブ4へ水が供給されないので、散水チューブ4の管壁内の水圧は低く、散水孔4aから散水は行われない。一方、電磁弁5が開状態のとき、蓄圧タンク3から散水チューブ4へ水が供給されるので、散水チューブ4の管壁内の水圧が高くなり、散水孔4aから散水が行われる。
しかしながら、散水チューブ4は、ポリエチレン等の樹脂材料で成形されており、管壁内の水圧によって外側へ膨張する。したがって、散水開始時には、この散水チューブ4の膨張によって、管壁内の水圧が一時的に低下し、所望の散水範囲にまで水が到達しない虞がある。
そこで、本実施形態では、蓄圧タンク3によって、散水チューブ4に供給される水圧を所定値以上に維持している。そして、電磁弁5が閉状態から開状態に切り替わる散水開始時には、高水圧によって散水チューブ4へ大量送水され、散水チューブ4の管壁内の水圧を早く安定させることができる。したがって、散水開始時においても散水チューブ4の管壁内の水圧を確保して、所望の散水範囲にまで水を到達させることができる。すなわち、散水開始直後の散水範囲が、目標とする散水範囲に到達可能になる。
蓄圧タンク3内に貯留している水の圧力は、圧力センサ(図示なし)の検出値を監視することによって目標値に制御される。または、送水ポンプ2の吐出能力と蓄圧タンク3の容量とから、蓄圧タンク3への給水量に基づいて、蓄圧タンク3内に貯留している水の圧力を推定してもよい。さらに、蓄圧タンク3内の水圧の目標値は、蓄圧タンク3、配管W3、散水チューブ4の各容量、および散水チューブ4からの散水量を考慮して決定される。なお、蓄圧タンク3の構成は、従来周知であり、詳細な説明は省略する。
(実施形態2)
図3は、本実施形態の散水システムの構成を示す。なお、実施形態1と同様の構成には、同一の符号を付して説明は省略する。
本実施形態の散水チューブ4は、配管W3(蓄圧タンク3の出水経路)が接続される接続部4e,4f,4gを、軸方向に離間して設けている。具体的に、散水チューブ4は、一端、他端、中央の3箇所に、接続部4e,4f,4gのそれぞれを設けている。
そして、本実施形態の配管W3は複数系統に分岐し、分岐した配管W3の各系統は、散水チューブ4の一端、他端、中央の3箇所に設けた接続部4e,4f,4gに接続している。したがって、電磁弁5が開状態のとき、蓄圧タンク3から給水される散水チューブ4は、その軸方向の位置に関わらず、管壁内の水圧が略一定になる。すなわち、長尺の散水チューブ4であっても、その軸方向の位置に関わらず、散水範囲は略一定になり、散水ムラを抑制することができる。
(実施形態3)
図4は、本実施形態の散水システムの構成を示す。なお、実施形態1と同様の構成には、同一の符号を付して説明は省略する。
本実施形態の散水チューブ4は、配管W31,W32,W33が接続される接続部4e,4f,4gを、軸方向に離間して設けている。具体的に、散水チューブ4は、一端、他端、中央の3箇所に、接続部4e,4f,4gのそれぞれを設けている。
本実施形態の散水システムにおいて、送水ポンプ2の吐出口は、配管W2を介して3つの蓄圧タンク31,32,33の各入水口に接続している。蓄圧タンク31,32,33の各出水口は、配管W31,W32,W33を介して散水チューブ4の一端、中央、他端の3箇所に設けた接続部4e,4f,4gにそれぞれ接続している。そして、配管W31,W32,W33の各流路には、電磁弁51,52,53がそれぞれ設けられている。そして、弁制御部6aは、電磁弁51,52,53を個別に開閉制御する。
したがって、電磁弁51,52,53の全てが開制御されることによって、散水チューブ4は、その軸方向の位置に関わらず、管壁内の水圧は略一定になる。すなわち、長尺の散水チューブ4であっても、その軸方向の位置に関わらず、散水範囲は略一定になり、散水ムラを抑制することができる。
また、配管W31,W32,W33のそれぞれに、蓄圧タンク31,32,33が設けられているので、散水チューブ4内の水圧をより均一に高く維持することができる。
(実施形態4)
図5は、本実施形態の散水システムの構成を示す。なお、実施形態1と同様の構成には、同一の符号を付して説明は省略する。
散水チューブ4は、流路の両端を開口しており、その開口を閉塞するように電磁弁71,72(第1の電磁弁)を設けている。制御部6は、弁制御部6b(第1の弁制御部)を備えており、この弁制御部6bが、電磁弁71,72を開閉制御する。この散水チューブ4の一端側には、配管W3が接続されている。
そして、電磁弁5が開状態のとき、蓄圧タンク3から散水チューブ4へ水が供給されるので、散水チューブ4の管壁内の水圧が高くなり、散水孔4aから散水が行われる。この散水開始時から散水完了時まで、電磁弁71,72は閉制御されている。
次に、散水の完了時には、電磁弁5が閉制御されるタイミング(またはそのタイミング近傍)で、電磁弁71,72は開制御される。すなわち、散水の完了と同時(または散水の完了と略同時)に電磁弁71,72が開状態となることで、散水チューブ4内の水抜きが迅速に行われる。したがって、電磁弁5が閉制御された散水完了後に、散水チューブ4内の水圧は急速に低下するので、散水チューブ4内に残った水が散水孔4aから漏れ出ることを抑制でき、散水完了後の余分な散水範囲を小さくすることができる。
そして、次回の散水が開始される前に、電磁弁71,72は再び閉制御される。
なお、図5では、散水チューブ4の両端開口に電磁弁71,72を設けているが、散水チューブ4の一端のみに開口を形成して、この散水チューブ4の一端のみに水抜き用の電磁弁を設ける構成であってもよい。
(実施形態5)
図6は、本実施形態の散水システムの構成を示す。なお、実施形態1と同様の構成には、同一の符号を付して説明は省略する。
まず、蓄圧タンク3の出水口は、配管W31,W32,W33を介して散水チューブ4の一端に接続しており、配管W31,W32,W33の各流路には、電磁弁51,52,53(第2の電磁弁)がそれぞれ設けられている。弁制御部6a(第2の弁制御部)が、電磁弁51,52,53を個別に開閉制御する。配管W31,W32,W33は、管径が互いに異なっており、管径が最も大きい配管W31,管径が2番目に大きい配管W32,管径が最も小さい配管W33となっている。
そして、弁制御部6aが電磁弁51,52,53を個別に開閉制御することによって、蓄圧タンク3から散水チューブ4への送水量を段階的に切り替えることができ、散水チューブ4の散水範囲を段階的に切り替えることが可能となる。なお、弁制御部6aによる電磁弁51,52,53の開閉制御は、タイマーを用いた自動制御、ユーザによる手動操作のいずれも可能である。
例えば、電磁弁51:開,電磁弁52:閉,電磁弁53:閉である場合、散水チューブ4内の水の流量が最も多く、散水孔4aから噴出する水の到達距離Lも最も長くなって、散水範囲は、散水チューブ4から最も遠くなる。
電磁弁51:閉,電磁弁52:開,電磁弁53:閉である場合、散水チューブ4内の水の流量は比較的多く、散水孔4aから噴出する水の到達距離Lも比較的長くなって、散水範囲は、散水チューブ4から比較的遠くなる。
電磁弁51:閉,電磁弁52:閉,電磁弁53:開である場合、散水チューブ4内の水の流量は最も少なく、散水孔4aから噴出する水の到達距離Lも最も短くなって、散水範囲は、散水チューブ4から最も近くなる。
すなわち、弁制御部6aが電磁弁51,52,53のいずれか1つのみを開制御することによって、散水チューブ4の散水範囲を段階的に切り替えることが可能となる。
また、上述の例では、電磁弁51,52,53のいずれか1つのみを開制御する構成を例示したが、電磁弁51,52,53のうち2つ以上を任意に組み合わせて開制御するモードを有してもよい。この場合、散水チューブ4の散水範囲の可変幅を、より広くすることができる。
(実施形態6)
図7は、本実施形態の散水システムの構成を示す。なお、実施形態1と同様の構成には、同一の符号を付して説明は省略する。
まず、配管W3は、電磁弁5の出水側において、戻し配管W41,W42,W43の一端に接続しており、戻し配管W41,W42,W43の他端は貯水タンク1に接続している。戻し配管W41,W42,W43の各流路には、電磁弁81,82,83(第2の電磁弁)がそれぞれ設けられている。制御部6は、弁制御部6c(第2の弁制御部)を備えており、この弁制御部6cが、電磁弁81,82,83を個別に開閉制御する。
戻し配管W41,W42,W43は、配管W3を通って散水チューブ4へ供給される水の一部を貯水タンク1へ戻すための配管である。電磁弁81,82,83のうち開制御される電磁弁の数が多いほど、貯水タンク1へ戻る水量は増大し、散水チューブ4へ供給される水量は減少する。
すなわち、弁制御部6cが電磁弁81,82,83を個別に開閉制御することによって、蓄圧タンク3から散水チューブ4への送水量を段階的に切り替えることができ、散水チューブ4の散水範囲を段階的に切り替えることが可能となる。なお、弁制御部6cによる電磁弁81,82,83の開閉制御は、タイマーを用いた自動制御、ユーザによる手動操作のいずれも可能である。
例えば、電磁弁81:閉,電磁弁82:閉,電磁弁83:閉である場合、散水チューブ4内の水の流量が最も多く、散水孔4aから噴出する水の到達距離Lも最も長くなって、散水範囲は、散水チューブ4から最も遠くなる。
電磁弁81:開,電磁弁82:閉,電磁弁83:閉である場合、散水チューブ4内の水の流量が2番目に多く、散水孔4aから噴出する水の到達距離Lも2番目に長くなって、散水範囲は、散水チューブ4から2番目に遠くなる。
電磁弁81:開,電磁弁82:開,電磁弁83:閉である場合、散水チューブ4内の水の流量が3番目に多く、散水孔4aから噴出する水の到達距離Lも3番目に長くなって、散水範囲は、散水チューブ4から3番目に遠くなる。
電磁弁81:開,電磁弁82:開,電磁弁83:開である場合、散水チューブ4内の水の流量は最も少なく、散水孔4aから噴出する水の到達距離Lも最も短くなって、散水範囲は、散水チューブ4から最も近くなる。
すなわち、弁制御部6cが電磁弁81,82,83を個別に開制御することによって、散水チューブ4の散水範囲を段階的に切り替えることが可能となる。
(実施形態7)
図8は、本実施形態の散水システムの構成を示す。なお、実施形態1と同様の構成には、同一の符号を付して説明は省略する。
まず、蓄圧タンク3の出水口は、配管W31,W32,W33を介して散水チューブ4の一端に接続しており、配管W31,W32,W33の各流路には、電磁弁51,52,53(第2の電磁弁)、減圧弁91,92,93がそれぞれ設けられている。弁制御部6a(第2の弁制御部)が、電磁弁51,52,53を個別に開閉制御する。
また、減圧弁91,92,93は、蓄圧タンク3から供給される一次側の高水圧を二次側において低水圧に下げて、二次側の水圧を一定に保つ機能を有する。そして、減圧弁91,92,93には、二次側の水圧が互いに異なるものが用いられており、配管W31,W32,W33は、この二次側の水圧が高いほど、散水チューブ4への送水量が多くなり、散水孔4aから噴出する水の到達距離Lが長くなる。
すなわち、弁制御部6aが電磁弁51,52,53を個別に開閉制御し、散水チューブ4へ水を供給する配管W31,W32,W33を選択することによって、蓄圧タンク3から散水チューブ4への送水量を段階的に切り替えることができる。すなわち、散水チューブ4の散水範囲を段階的に切り替えることが可能となる。なお、弁制御部6aによる電磁弁51,52,53の開閉制御は、タイマーを用いた自動制御、ユーザによる手動操作のいずれも可能である。
以下、減圧弁91,92,93の順に、二次側の水圧が高いものとする。
例えば、電磁弁51:開,電磁弁52:閉,電磁弁53:閉である場合、散水チューブ4内の水の流量が最も多く、散水孔4aから噴出する水の到達距離Lも最も長くなって、散水範囲は、散水チューブ4から最も遠くなる。
電磁弁51:閉,電磁弁52:開,電磁弁53:閉である場合、散水チューブ4内の水の流量は2番目に多く、散水孔4aから噴出する水の到達距離Lも2番目に長くなって、散水範囲は、散水チューブ4から2番目に遠くなる。
電磁弁51:閉,電磁弁52:閉,電磁弁53:開である場合、散水チューブ4内の水の流量は最も少なく、散水孔4aから噴出する水の到達距離Lも最も短くなって、散水範囲は、散水チューブ4から最も近くなる。
すなわち、弁制御部6aが電磁弁51,52,53のいずれか1つのみを開制御することによって、散水チューブ4の散水範囲を段階的に切り替えることが可能となる。
また、上述の例では、電磁弁51,52,53のいずれか1つのみを開制御する構成を例示したが、電磁弁51,52,53のうち2つ以上を任意に組み合わせて開制御するモードを有してもよい。この場合、散水チューブ4の散水範囲の可変幅を、より広くすることができる。
(実施形態8)
図9は、本実施形態の散水システムの構成を示す。なお、実施形態1と同様の構成には、同一の符号を付して説明は省略する。
まず、配管W3は、電磁弁5の出水側において、戻し配管W41,W42,W43の各一端に接続しており、戻し配管W41,W42,W43の各他端は貯水タンク1に接続している。戻し配管W41,W42,W43の各流路には、電磁弁81,82,83(第2の電磁弁)、減圧弁101,102,103がそれぞれ設けられている。制御部6は、弁制御部6c(第2の弁制御部)を備えており、この弁制御部6cが、電磁弁81,82,83を個別に開閉制御する。
戻し配管W41,W42,W43は、配管W3を通って散水チューブ4へ供給される水の一部を貯水タンク1へ戻すための配管である。
また、減圧弁101,102,103は、蓄圧タンク3から戻し配管W41,W42,W43を通って供給される一次側の高水圧を二次側において低水圧に下げて、二次側の水圧を一定に保つ機能を有する。そして、減圧弁101,102,103には、二次側の水圧が互いに異なるものが用いられており、戻し配管W41,W42,W43は、この二次側の水圧が高いほど、貯水タンク1へ戻る水量が増大する。そして、貯水タンク1へ戻る水量が増大するほど、配管W3を介して散水チューブ4へ供給される水量は減少し、散水孔4aから噴出する水の到達距離Lが短くなる。
すなわち、弁制御部6cが電磁弁81,82,83を個別に開閉制御し、貯水タンク1へ水を戻す戻し配管W41,W42,W43を選択することによって、蓄圧タンク3から散水チューブ4への送水量を段階的に切り替えることができる。すなわち、散水チューブ4の散水範囲を段階的に切り替えることが可能となる。なお、弁制御部6cによる電磁弁81,82,83の開閉制御は、タイマーを用いた自動制御、ユーザによる手動操作のいずれも可能である。
以下、減圧弁103,102,101の順に、二次側の水圧が高いものとする。
例えば、電磁弁81:開、電磁弁82:閉、電磁弁83:閉である場合、減圧弁の二次側水圧が最も低い戻し配管W41のみを通って貯水タンク1へ水が戻る。したがって、散水チューブ4内の水の流量が最も多く、散水孔4aから噴出する水の到達距離Lも最も長くなって、散水範囲は、散水チューブ4から最も遠くなる。
電磁弁81:閉、電磁弁82:開、電磁弁83:閉である場合、減圧弁の二次側水圧が2番目に高い戻し配管W42のみを通って貯水タンク1へ水が戻る。したがって、散水チューブ4内の水の流量が2番目に多く、散水孔4aから噴出する水の到達距離Lも2番目に長くなって、散水範囲は、散水チューブ4から2番目に遠くなる。
電磁弁81:閉、電磁弁82:閉、電磁弁83:開である場合、減圧弁の二次側水圧が最も高い戻し配管W43のみを通って貯水タンク1へ水が戻る。したがって、散水チューブ4内の水の流量が最も少なく、散水孔4aから噴出する水の到達距離Lも最も短くなって、散水範囲は、散水チューブ4から最も近くなる。
すなわち、弁制御部6cが電磁弁81,82,83を個別に開制御することによって、散水チューブ4の散水範囲を段階的に切り替えることが可能となる。
また、電磁弁81,82,83のうち開制御される電磁弁の数が多いほど、貯水タンク1へ戻る水量は増大し、散水チューブ4へ供給される水量は減少する。上述の例では、電磁弁81,82,83のいずれか1つのみを開制御する構成を例示したが、電磁弁81,82,83のうち2つ以上を任意に組み合わせて開制御するモードを有してもよい。この場合、散水チューブ4の散水範囲の可変幅を、より広くすることができる。
(実施形態9)
図10は、本実施形態の散水システムの構成を示す。なお、実施形態1と同様の構成には、同一の符号を付して説明は省略する。
まず、蓄圧タンク3の出水口は、配管W3を介して散水チューブ4の一端に接続しており、配管W3の流路には、電動弁110が設けられている。制御部6は、弁制御部6d(第2の弁制御部)を備えており、この弁制御部6dが、電動弁110の開度を比例制御する。
そして、弁制御部6dが電動弁110の開度を比例制御することによって、蓄圧タンク3から散水チューブ4への送水量を連続的に変動させることができ、散水チューブ4の散水範囲を連続的に調整することが可能となる。なお、弁制御部6dによる電動弁110の比例制御は、タイマーを用いた自動制御、ユーザによる手動操作のいずれも可能である。
例えば、電動弁110の開度を大きくした場合、散水チューブ4内の水の流量が多くなり、散水孔4aから噴出する水の到達距離Lも長くなって、散水範囲は、散水チューブ4から遠くなる。
電動弁110の開度を小さくした場合、散水チューブ4内の水の流量が少なくなり、散水孔4aから噴出する水の到達距離Lも短くなって、散水範囲は、散水チューブ4から近くなる。
(実施形態10)
図11は、本実施形態の散水システムの構成を示す。なお、実施形態1と同様の構成には、同一の符号を付して説明は省略する。
まず、配管W3は、電磁弁5の出水側において、戻し配管W5の一端に接続しており、戻し配管W5の他端は貯水タンク1に接続している。戻し配管W5の流路には、電動弁120が設けられている。制御部6は、弁制御部6e(第2の弁制御部)を備えており、この弁制御部6eが、電動弁120の開度を比例制御する。
戻し配管W5は、配管W3を通って散水チューブ4へ供給される水の一部を貯水タンク1へ戻すための配管である。
すなわち、弁制御部6eが電動弁120の開度を比例制御し、戻し配管W5を通って貯水タンク1へ戻る水量を調整することによって、蓄圧タンク3から散水チューブ4への送水量を連続的に変動させることができる。すなわち、散水チューブ4の散水範囲を連続的に調整することが可能となる。なお、弁制御部6eによる電動弁120の比例制御は、タイマーを用いた自動制御、ユーザによる手動操作のいずれも可能である。
例えば、電動弁120の開度を小さくした場合、戻し配管W5を通って貯水タンク1へ戻る水量が減少し、散水チューブ4内の水の流量が多くなるので、散水孔4aから噴出する水の到達距離Lも長くなって、散水範囲は、散水チューブ4から遠くなる。
電動弁120の開度を大きくした場合、戻し配管W5を通って貯水タンク1へ戻る水量が増加し、散水チューブ4内の水の流量が少なくなるので、散水孔4aから噴出する水の到達距離Lも短くなって、散水範囲は、散水チューブ4から近くなる。
(実施形態11)
図12は、本実施形態の散水システムの構成を示す。なお、実施形態1と同様の構成には、同一の符号を付して説明は省略する。
本実施形態の配管W3は複数系統(図12では2系統の配管W3a,W3b)に分岐し、分岐した配管W3a,W3bの各流路には、電磁弁131,132(第2の電磁弁)がそれぞれ設けられている。そして、弁制御部6a(第2の弁制御部)が、電磁弁131,132を個別に開閉制御する。
さらに、本実施形態では、2つの散水チューブ41,42を用いる。散水チューブ41は、配管W3aに接続し、散水チューブ42は、配管W3bに接続している。散水チューブ41,42は、管径や、散水孔4aの孔径等が互いに異なり、同じ蓄圧タンク3から水を供給された場合でも、散水孔4aから噴出する水の到達距離Lが互いに異なる。図12では、散水チューブ42の到達距離L2が、散水チューブ41の到達距離L1より長くなる。
そして、弁制御部6aが電磁弁131,132を個別に開閉制御することによって、蓄圧タンク3から散水チューブ41,42のいずれに水を供給するかを切り替えることができる。そこで、散水チューブ41,42を互いに近接して並設し、散水チューブ41,42のいずれから散水するかを切り替えることによって、散水範囲を段階的に切り替えることが可能となる。なお、弁制御部6aによる電磁弁131,132の開閉制御は、タイマーを用いた自動制御、ユーザによる手動操作のいずれも可能である。
(実施形態12)
図13は、本実施形態の散水システムの構成を示す。なお、実施形態1と同様の構成には、同一の符号を付して説明は省略する。
まず、蓄圧タンク3の出水口は、配管W3を介して散水チューブ4の一端に接続しており、配管W3の流路には、電磁弁5が介挿されている。
散水チューブ4に供給される水圧は、蓄圧タンク3によって所定値以上に維持されている。そして、電磁弁5が閉状態から開状態に切り替わる散水開始時には、高水圧によって散水チューブ4へ大量送水され、散水チューブ4の管壁内の水圧を早く安定させることができる。
しかしながら、散水チューブ4の全長が長い場合、電磁弁5が閉状態から開状態に切り替わる散水開始時において、散水チューブ4の水圧は、散水チューブ4の一端側から他端側に向かって次第に高くなる。而して、散水チューブ4の他端側においては、散水開始時に散水孔4aから低水圧の水が漏れ出た後に、高水圧の水による散水が始まることがある。また、電磁弁5が閉制御された散水完了後には、散水チューブ4内に残った水が散水孔4aから漏れ出ることがある。この散水孔4aから漏れ出た水は、散水チューブ4近傍の土壌に浸透する。
したがって、散水チューブ4近傍の農作物は、散水開始時および散水完了時に散水孔4aから漏れ出た水によって水量過多となる。この水量過多は、散水対象である農作物の病気発生の要因となる。
そこで、散水チューブ4は、長尺状の支持体14上に載置されている。支持体14は、図14(a)(b)に示すように、矩形板上の底面14aと、底面14aの短手方向の両側縁から上方向に立ち上がった一対の側壁14bを備える。そして、散水チューブ4は、散水チューブ4の軸方向が支持体14の長手方向に沿うように、底面14a上に載置される。
支持体14の底面14a、一対の側壁14bで構成される溝は、排水溝14cを構成しており、散水チューブ4の散水孔4aから漏れ出た水は、排水溝14c内を長尺方向に流れて、支持体14の端部から排水される。支持体14の底面14aは、散水チューブ4の一端側から他端側に向かって低くなるように傾斜する構成、または散水チューブ4の他端側から一端側に向かって低くなるように傾斜する構成が望ましい。あるいは、支持体14の底面14aは、長尺方向の中央を頂点として、この頂点から一端および他端に向かって低くなるように傾斜する構成であってもよい。
すなわち、支持体14は、散水チューブ4の配設方向に沿って排水溝14cを形成し、排水溝14c内に散水チューブ4を配置している。したがって、散水チューブ4の散水孔4aから漏れ出た水は、排水溝14cを伝って排水されるので、散水チューブ4近傍の農作物に対する水量過多を抑制でき、散水対象である農作物の病気発生を抑えることができる。
さらに、支持体14は、底面14a上に散水チューブ4を固定する固定部14dを設ける。固定部14dは、散水チューブ4を固定するベルト、樹脂で成形された係止手段等であり、その固定方法は限定しない。
また、支持体14は、図15(a)(b)に示すように、配管W3の上部に固定設置されてもよい。この場合、支持体14は、配管W3の上部に載置された状態で、ベルト等を用いて配管W3に固定される。そして、配管W3の上部に固定設置された支持体14に散水チューブ4が配設される。この場合、配管W3は、農作物を栽培する土面210(作付け面)の表面に配置する地上設置(図15(a))、または土面210中に埋設し、配管W3の上端近傍のみを土面210の表面に露出させる埋設設置(図15(b))のいずれでもよい。
次に、散水チューブ4の近傍の農作物に対する水量過多を抑制する別の方法を、図16(a)(b)に示す。
散水チューブ4は、農作物を栽培する土面210(作付け面)の表面に配設されている。そして、散水チューブ4の軸方向に沿って土面210内には仕切り板15が埋設されている。仕切り板15は、樹脂、コンクリート、金属等の水不浸透性の材質で形成されており、地上から土面210の深さ20〜30cm程度まで埋め込まれる。仕切り板15の長さは、散水チューブ4の全長より長いことが望ましい。
土面210の地中は、仕切り板15によって、散水チューブ4の下方領域と、農作物の栽培領域とが仕切られており、散水孔4aから漏れ出た水が、農作物の栽培領域に浸透することを抑えられる。したがって、散水チューブ4近傍の農作物に対する水量過多を抑制でき、散水対象である農作物の病気発生を抑えることができる。
なお、本実施形態の支持体14または仕切り板15は、実施形態1だけでなく、他の実施形態に示す散水システムと組み合わせてよく、この場合も上記同様の効果を得ることができる。
(実施形態13)
図17は、本実施形態の散水システムの構成を示す。なお、実施形態1と同様の構成には、同一の符号を付して説明は省略する。
本実施形態の配管W3は複数系統(図17では2系統の配管W3a,W3b)の給水路に分岐している。そして、分岐前の配管W3の流路には電磁弁5が設けられている。
さらに、本実施形態では、2つの散水チューブ43,44を用いる。散水チューブ43は、配管W3aに接続し、散水チューブ44は、配管W3bに接続している。
散水チューブ43,44のそれぞれは、農業用ハウスHの両側壁に沿って、農作物を栽培する土面210(作付け面)を挟んで配設されており、散水チューブ43,44の各軸方向が互いに平行となるように並設されている。なお、図17における散水チューブ4は、軸方向に沿って散水孔4aを一列のみ形成しており、この散水孔4aから噴出する水は、土面210に向かって散水される。
また、蓄圧タンク3は、配管W3を通って配管W3a,W3bのそれぞれに給水するが、農業用ハウスH内の作業性を考慮して、農業用ハウスの一方の側壁(図17では、配管W3a側)の近くに設置される。したがって、蓄圧タンク3から遠い散水チューブ44に接続する配管W3bの配管長(給水路長)は、蓄圧タンク3に近い散水チューブ43に接続する配管W3aの配管長(給水路長)に比べて長くなる。
この場合、弁制御部6aが電磁弁5を開制御し、蓄圧タンク3からの給水を開始すると、散水チューブ44の散水孔4aからの散水開始が、散水チューブ43の散水孔4aからの散水開始より遅れてしまう。すなわち、配管長(給水路長)が長い配管W3bに接続した散水チューブ44は、配管抵抗が大きいため、配管長が短い配管W3aに接続した散水チューブ43に比べて、散水開始が遅れる。
したがって、散水チューブ43,44とで、散水開始時における散水量が異なってしまう。大量の散水を行う場合、散水開始時の散水量の差は問題ないが、冷却のための散水を行う場合、散水開始時における散水量の差が土壌の水分量に影響し、農作物の病気発生の要因となる。
そこで、本実施形態では、配管長が短い配管W3aの流路に電磁弁16を設けており、弁制御部6f(第3の弁制御部)が、電磁弁16を開閉制御する。
弁制御部6fは、弁制御部6aが電磁弁5を開制御して、蓄圧タンク3からの給水を開始したタイミング(給水開始タイミング)を検出している。弁制御部6fは、給水開始タイミングを検出してから予め決められた待機時間が経過するまで、電磁弁16を閉制御する。そして、弁制御部6fは、給水開始タイミングを検出してから待機時間が経過した後に、電磁弁16を開制御する。この待機時間は、給水開始タイミングから、配管W3aから散水チューブ43へ供給される水の水圧と配管W3bから散水チューブ44へ供給される水の水圧とが互いに等しくまでに要する時間に設定される。
すなわち、弁制御部6fは、配管W3aから散水チューブ43へ供給される水圧と、配管W3bから散水チューブ44へ供給される水圧とが互いに等しくなった時点で電磁弁16を開制御するので、散水開始時における散水チューブ43,44の各散水量を等しくできる。
図17では、2系統の配管W3a,W3bに分岐しているが、3系統以上に分岐している場合、蓄圧タンク3からの給水路長が他系統の配管に比べて短い配管に電磁弁16を設ける。例えば、蓄圧タンク3からの給水路長が最長である配管以外の全ての配管に電磁弁16を設ける構成や、蓄圧タンク3からの給水路長が最長である配管に比べて、所定長さ以上短い配管に電磁弁16を設ける構成等がある。この場合、給水路長が異なる全ての配管から各散水チューブへ供給される水圧が互いに等しくなった時点で電磁弁16を開制御する。
また、図18に示すように、電磁弁16の代わりに電動弁17を用いてもよい。この場合、配管W3aの出水側(散水チューブ43の入水口近傍)の水圧を計測する圧力計18a、配管W3bの出水側(散水チューブ44の入水口近傍)の水圧を計測する圧力計18bを設ける。圧力計18a,18bは、配管W3a,W3bの各出水側の水圧を計測することによって、散水チューブ43,44に供給される水の各水圧を計測している。そして、弁制御部6fは、圧力計18aの計測結果が圧力計18bの計測結果に等しくなるように、電動弁17の開度を調整する。すなわち、弁制御部6fは、散水開始時に散水チューブ43,44の各水圧が等しくなるように電動弁17の開度を制御するので、散水開始時における散水チューブ43,44の各散水量を等しくできる。
(実施形態14)
図19は、実施形態1の散水システムを用いた農業用ハウスHの構成を示す。
農業用ハウスHは、ハウス空間を形成する鋼管の組み合わせからなる構造体201と、構造体201に支持されてハウス空間を覆う光透過性の被覆材202とでハウス本体200を構成している。なお、上述のハウス空間は、互いに対向する長辺部、および互いに対向する短辺部とで構成される略直方体状の空間に形成される。
ハウス本体200内の土面210には、ほうれん草、小松菜、水菜、菊菜等の軟弱野菜が対象植物211として栽培されている。そして、ハウス本体200には、実施形態1の散水システムが用いられており、貯水タンク1、送水ポンプ2、蓄圧タンク3、散水チューブ4、制御盤Pを備える。制御盤Pは、制御部6を収納している。なお、電磁弁5は、散水チューブ4に設けられており、図19に図示されていない。
そして、散水チューブ4は、少なくともハウス本体200の互いに対向する長辺部に沿うように、土面210上に敷設されている。すなわち、土面210は、散水チューブ4に挟まれている。なお、図19における散水チューブ4は、軸方向に沿って散水孔4aを一列のみ形成しており、この散水孔4aから噴出する水は、土面210に向かって散水される。
本実施形態の農業用ハウスHにおいても、蓄圧タンク3によって、散水チューブ4に供給される水圧を所定値以上に維持している。したがって、散水開始時においても散水チューブ4の管壁内の水圧を確保して、所望の散水範囲にまで水を到達させることができる。なお、実施形態2乃至13いずれかの散水システムを用いてもよく、この場合も上記同様の効果を得ることができる。
さらに、土面210の上方には、ミスト用チューブ220が敷設されている。ミスト用チューブ220は、貯水タンク1から図示しない配管を通って水が供給されて、ミスト状の水を農業用ハウスH内に噴霧する。
また、農業用ハウスHの側面の一部において、開閉可能な側窓231を設けている。側窓231の開閉状態によって、ハウス空間への外気の取り込み量を調整することができる。
また、農業用ハウスH内において、ハウス空間の側面および天井面には、遮光用の側カーテン232aおよび天井カーテン232bが開閉自在に設けられており、被覆材202を通過して農業用ハウスH内に入射する太陽光を調整することができる。例えば、側カーテン232a、天井カーテン232bを閉めることによって、入射熱によるハウス空間内の温度上昇を抑制することができる。なお、側カーテン232a、天井カーテン232bは、図示しないモータ等を用いた駆動手段によって、開閉制御が行われる。
また、農業用ハウスHの側面上方には換気装置233が取り付けられている。そして、換気装置233を駆動することによって、ハウス空間内の空気を循環させることができ、さらにはハウス空間内外の強制吸気、強制排気を行うことができる。
また、側カーテン232aおよび天井カーテン232b、換気装置233の動作制御は、制御盤P内の図示しないコントローラによって行われる。
また、対象植物211は、上述の軟弱野菜に限定されるものではない。
また、上述の各実施形態において、配管と散水チューブとの接続は、その接続形態によって、入口継手、中間継手、L型継手、T型継手等を適宜用いて行われる。
なお、上述の各実施形態において、蓄圧タンク3を設ける代わりに、送水ポンプ2をインバータ駆動することによっても、散水範囲を可変とすることができる。あるいは、上述の各実施形態において、蓄圧タンク3を設ける代わりに、複数台の送水ポンプ2を設けて、散水チューブ4へ給水する送水ポンプ2の台数を切り替えることによっても散水範囲を可変とすることができる。
上記の他、本発明の実施の形態を応用した構成等、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
1 貯水タンク
2 送水ポンプ
3 蓄圧タンク
4 散水チューブ
4a 散水孔
5 電磁弁
6 制御部
6a 弁制御部

Claims (17)

  1. 水を供給する送水ポンプと、
    前記送水ポンプから供給された水を加圧して蓄える蓄圧タンクと、
    前記蓄圧タンクから前記加圧された水を供給され、この加圧された水を散水する散水用の孔を管壁に設けた散水チューブと
    を備えることを特徴とする散水システム。
  2. 前記散水チューブは、前記蓄圧タンクの出水経路が接続される複数の接続部を備え、前記接続部は、当該散水チューブの軸方向に離間して設けられることを特徴とする請求項1記載の散水システム。
  3. 前記送水ポンプは、複数の配管を介して前記散水チューブに水を供給し、
    前記配管の各々に、前記蓄圧タンクを介挿する
    ことを特徴とする請求項2記載の散水システム。
  4. 前記散水チューブの開口した端部に設けた第1の電磁弁と、
    前記散水チューブから散水するとき、前記第1の電磁弁を閉制御し、前記散水チューブからの散水が終了した時、前記第1の電磁弁を開制御する第1の弁制御部と
    を備えることを特徴とする請求項1乃至3いずれか記載の散水システム。
  5. 前記散水チューブが散水する範囲を可変とすることを特徴とする請求項1乃至4いずれか記載の散水システム。
  6. 前記蓄圧タンクと前記散水チューブとの間を接続する互いに径の異なる複数の配管と、
    前記配管の各々の流路に設けた第2の電磁弁と、
    前記散水チューブが散水する範囲に応じて、前記第2の電磁弁の各々を開閉制御する第2の弁制御部と
    を備えることを特徴とする請求項5記載の散水システム。
  7. 前記送水ポンプが吸い込む水を貯めておく貯水タンクと、
    前記蓄圧タンクから前記散水チューブに至るまでの配管を前記貯水タンクに連通させる1乃至複数の戻し配管と、
    前記戻し配管の各流路に設けた第2の電磁弁と、
    前記散水チューブが散水する範囲に応じて、前記第2の電磁弁の各々を開閉制御する第2の弁制御部と
    を備えることを特徴とする請求項5記載の散水システム。
  8. 前記蓄圧タンクと前記散水チューブとの間を接続する複数の配管と、
    前記配管の各々の流路に設けた第2の電磁弁と、
    前記配管の各々の流路に設けた減圧弁と、
    前記散水チューブが散水する範囲に応じて、前記第2の電磁弁の各々を開閉制御する第2の弁制御部と
    を備えることを特徴とする請求項5記載の散水システム。
  9. 前記送水ポンプが吸い込む水を貯めておく貯水タンクと、
    前記蓄圧タンクから前記散水チューブに至るまでの配管を前記貯水タンクに連通させる1乃至複数の戻し配管と、
    前記戻し配管の各流路に設けた第2の電磁弁と、
    前記戻し配管の各流路に設けた減圧弁と、
    前記散水チューブが散水する範囲に応じて、前記第2の電磁弁の各々を開閉制御する第2の弁制御部と
    を備えることを特徴とする請求項5記載の散水システム。
  10. 前記蓄圧タンクと前記散水チューブとの間を接続する配管と、
    前記配管の流路に設けた電動弁と、
    前記散水チューブが散水する範囲に応じて、前記電動弁の開閉量を比例制御する第2の弁制御部と
    を備えることを特徴とする請求項5記載の散水システム。
  11. 前記送水ポンプが吸い込む水を貯めておく貯水タンクと、
    前記蓄圧タンクから前記散水チューブに至るまでの配管を前記貯水タンクに連通させる戻し配管と、
    前記戻し配管の流路に設けた電動弁と、
    前記散水チューブが散水する範囲に応じて、前記電動弁の開閉量を比例制御する第2の弁制御部と
    を備えることを特徴とする請求項5記載の散水システム。
  12. 散水範囲が互いに異なる複数の前記散水チューブと、
    前記蓄圧タンクと前記散水チューブの各々との間を接続する複数の配管と、
    前記配管の各流路に設けた第2の電磁弁と、
    前記散水チューブが散水する範囲に応じて、前記第2の電磁弁の各々を開閉制御する第2の弁制御部と
    を備えることを特徴とする請求項5記載の散水システム。
  13. 前記散水チューブの配設方向に沿って排水溝を形成し、前記排水溝内に前記散水チューブを配置する支持体を備えることを特徴とする請求項1乃至12いずれか記載の散水システム。
  14. 前記蓄圧タンクは、配管を介して前記散水チューブに水を供給し、前記支持体は、前記配管上に固定されることを特徴とする請求項13記載の散水システム。
  15. 前記散水チューブに沿って土面内に埋設された仕切り板を備えることを特徴とする請求項1乃至14いずれか記載の散水システム。
  16. 前記蓄圧タンクから分岐した複数系統の給水路のそれぞれを介して水を供給される複数の前記散水チューブと、
    複数系統の前記給水路のうち、前記蓄圧タンクからの給水路長が他系統の前記給水路に比べて短い前記給水路に設けた弁と、
    前記蓄圧タンクから複数系統の前記給水路に対して給水が開始されてから所定時間が経過するまで、前記弁を閉制御し、前記所定時間が経過した時点で前記弁を開制御する第3の弁制御部と
    を備えることを特徴とする請求項1乃至15いずれか記載の散水システム。
  17. 請求項1乃至16いずれか記載の散水システムを備えることを特徴とする農業用ハウス。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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