JP2015008661A

JP2015008661A - 圃場用管路体

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Publication number: JP2015008661A
Application number: JP2013135542A
Authority: JP
Inventors: 武実 ▲柳▼; Takemi YANAGI
Original assignee: NISHINIHON HOJO KAIRYO CO Ltd
Current assignee: NISHINIHON HOJO KAIRYO CO Ltd
Priority date: 2013-06-27
Filing date: 2013-06-27
Publication date: 2015-01-19
Anticipated expiration: 2033-06-27
Also published as: JP5780470B2

Abstract

【課題】地下給水と、地下給気とのいずれもがなし得る圃場用管路体を提供する。
【解決手段】管路本体２と、制御部３とを備えてなる圃場用管路体１で、管路本体２は、給水に係わる給水管路部１０と、排水に係わる排水管路部２０と、給気に係わる給気管路部３０と、給水管路部１０と排水管路部２０と給気管路部３０とのそれぞれと接続されて給水、排水および給気の全般に係わる管路本体４０とを含み、管路本体４０は、機能孔４１ａを有する複数の機能管４１を有するものである。
【選択図】図２

Description

本発明は圃場用管路体に関する。さらに詳しくは、圃場の地下から圃場に給水する地下給水機能と、圃場の地下から圃場に空気を供給する地下給気機能との両機能を実行し得る圃場用管路体に関する。

従来より、地下に埋設した有孔管から灌漑水を供給して収穫量の増大を図ることがなされている。

しかるに、圃場の灌漑水量は、畑作と稲作との相違、作物の生育状況、圃場の地質などの条件に応じて適切になす必要がある。また、かかる灌漑においても肥料の流失を最小限に抑えることも求められる。さらに、供給される用水中にゴミや土砂のような異物が多く含まれていると、これらの異物が有孔管内に蓄積して通水性能を阻害するおそれもある。

かかる従来の地下灌漑の課題を解決すべく特許文献１には、圃場の地中に有孔管を埋設するとともにこの有孔管の下流側に水位設定器を設置し、この水位設定器で排水水位を調節することにより圃場の水位を設定する地下灌漑システムにおいて、給水路からの用水を前記機能管に供給するための地下給水管を地中に埋設し、この地下給水管と前記有孔管とを、同有孔管の排水側で接続するとともに、前記給水路から供給される用水を耕作区地表面に供給可能で、かつ、耕作区内の余剰の用水を前記地下給水管に排出可能な給水桝を設けてなるものが提案されている。

しかしながら、特許文献１の提案に係るシステムにおいては、有孔管に給水する地下給水管を備えてなるところから、構成が複雑であるとともに、施工コストの上昇および施工期間の長期化を招来しているという問題がある。

ところで、圃場においては土壌中に好気性バクテリアが存在することにより作物の生育がよくなることが知られている。この好気性バクテリアの繁殖には土壌中に酸素が存在することが必要である。そのためには、土壌中に酸素、現実的には空気を供給することが好ましい。

しかしながら、特許文献１の提案に係るシステムにおいては、構成上、灌漑のみしかなし得ないという問題もある。

特許第３６７１３７３号公報

本発明はかかる従来技術の課題に鑑みなされたものであって、地下給水と、地下給気とのいずれもがなし得る圃場用管路体を提供することを目的としている。

本発明の圃場用管路体は、管路本体と、制御部とを備えてなる圃場用管路体であって、前記管路本体は、給水に係わる給水管路部と、排水に係わる排水管路部と、給気に係わる給気管路部と、管路本体とを含み、前記給水管路部は、給水桝と、前記給水桝に給水する給水ポンプを有する給水管と、前記管路本体との連絡をなす給水連絡管とを有し、前記排水管路部は、排水桝と、前記排水桝の排水をなす排水管と、前記管路本体との連絡をなす排水連絡管とを有し、前記給気管路部は、前記管路本体と連絡された給気管を有し、前記管路本体は、機能孔を有する複数の機能管と、前記給水連絡管および前記給気管と接続されて給水および給気を前記機能管に分配する分配管と、前記機能管からの排水を集水する前記排水連絡管と接続された集水管とを有し、前記制御部は、前記給水ポンプの電源を有する制御盤と、前記排水桝の水位を検出する水位検出器とを有し、前記制御盤は、前記水位検出器の検出水位に基づいて前記給水ポンプの電源をオン・オフすることを特徴とする。

本発明の圃場用管路体においては、給水桝の底面と、排水桝の底面と、機能管の底面と、分配管の底面と、集水管の底面と、排水管の底面とが、実質的に同一レベルとされてなるのが好ましい。

また、本発明の圃場用管路体においては、排水桝は、水位検出器を有する水位検出室と、前記水位検出室からのオーバーフロー水を貯留する排出室とを有してなるのが好ましい。

また、本発明の圃場用管路体においては、給気管と機能管とが同一ライン上に配設されてなるのが好ましい。

また、本発明の圃場用管路体においては、機能管と直交させて該機能管が貫通する暗渠が配設されてなるのが好ましい。

本発明は前記の如く構成されているので、地下灌漑がなし得るとともに、地下灌漑が不要な時期に地中への給気がなし得て好気性バクテリアの繁殖が可能となり、土壌の改質がなし得るという優れた効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る圃場用管路体の概略ブロック図である。同圃場用管路体の管路本体のブロック図である。同制御部のブロック図である。同管路構造体の概略平面図である。図４のＡ−Ａ線断面図である。図４のＢ−Ｂ線断面図である。機能管の展開図である。制御盤の操作面の概略図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明を実施形態に基づいて説明するが、本発明はかかる実施形態のみに限定されるものではない。

図１に、本発明の一実施形態に係る圃場用管路体１を概略ブロック図で示す。

圃場用管路体１は、図１に示すように、管路本体２と、管路本体２における給水を制御する制御部３と、を主要構成要素として備えてなるものとされる。

管路本体２は、図２に示すように、主として地下給水に係わる給水管路部１０と、主として余剰給水の排水に係わる排水管路部２０と、主として地下給気に係わる給気管路部３０と、給水、排水および給気の全般に係わる主管路部４０とを含むものとされ、大部分が圃場Ｋの地中に埋設される。

制御部３は、図３に示すように、給水ポンプ電源ＰＳを有する制御盤ＣＢと、給水ポンプＰの電源ＰＳのオン・オフのための水位検出器Ｗとを備えてなるものとされる。

給水管路部１０は、図４および図５に示すように、圃場Ｋの一端部(後部)のほぼ中央に一部が埋込状態で配設される給水桝１１と、用水路Ｍから給水桝１１に給水する給水ポンプＰを有する給水管１２と、給水桝１１と主管路部４０とを連絡する給水連絡管１３とを含むものとされる。

給水桝１１は、例えば、塩ビ管からなる円筒体とされ、底部はエルボ状とされ、エルボ状とされた前端部は給水連絡管１３と接続されている。
給水ポンプＰは、用水路Ｍから給水桝１１に給水できるヘッドおよび灌漑に足る給水容量を有するものとされる。給水ポンプＰは、例えば、水中ポンプとされてもよい。給水ポンプＰは、後述する排水桝２１に設けられる水位検出器Ｗにより検出される下限水位でオンされる一方、上限水位でオフされるものとされる。

排水管路部２０は、図４および図５に示すように、圃場Ｋの他端部(前部)に一部が埋込状態で配設される排水桝２１と、主管路部４０と排水桝２１とを連絡する排水連絡管２２と、排水桝２１から排水路Ｎに排水する排水管２３とを含むものとされる。

排水桝２１は、例えば、塩ビ管からなる円筒体とされるとともに、仕切板２１ａにより内部が二分割されてなるものとされる。仕切板２１ａの高さは、オーバーフローレベルに設定されている。

二分割された一方の部屋には、水位検出器Ｗが配設されて水位検出室２１ｂとされている。二分割された他方の部屋は、水位検出室２１ｂからオーバーフローしてきた水を貯留して排出する排出室２１ｃとされている。

水位検出器Ｗは、水位検出室２１ｂの上限水位と下限水位を検出するものとされる。水位検出器Ｗは、例えば、フロートスイッチを有する水位センサや電極を有する水位センサとされる。

排水桝２１底部は、中央が仕切られたＴピース状とされ、Ｔピース状とされた後端部は排水連絡管２２と接続され、前端部は排水管２３と接続されている。

給気管路部３０は、図４および図６に示すように、圃場Ｋの一端部(給水桝１１が配設されている側端部)に給水桝１１を挟んで所定間隔で配設された所要数の給気管３１と給気管３１の後端部に接続されて給気管３１に空気を供給する通気管３２とを含むものとされる。通気管３２の上端３２ａは、通気口とされて地表から所定距離で突出させられている。

給気管３１の配列間隔は、後述する機能管４１の配列間隔と同一とされ、給気管３１と機能管４１とが同一ライン上に位置するようにされている。
主管路部４０は、図４〜図６に示すように、同一水平面上に所定間隔で配設された所要数の機能管４１と、機能管４１の後端部に接続される分配管４２と、機能管４１の前端部に接続される集水管４３と、を含むものとされる。機能管４１の配列間隔は適宜とされるが、給気管３１の配列に対応させて配列されるのが好ましい。

機能管４１は、例えば、図７に示すような多数の機能孔４１ａが形成された合成樹脂からなるシートを円筒状に形成してなるものとされる。機能孔４１ａを通して、給水が地中になされて地下灌漑がなされたり、空気が地中に供給されて地下給気がなされたり、あるいは大雨時における余剰水が機能管４１に排水されたりする。

機能管４１の配列を給気管３１の配列に対応させた場合は、給気管３１をガイドとして機能管４１の敷設がなされる。つまり、機能管４１は、給気管３１を挿通して引き出すようにして敷設される。

また、図４〜図６に示すように、機能管４１に直交させて機能管４１の直径より大きな直径の暗渠(弾丸暗渠)５１が同一レベルに形成されている。暗渠の配列間隔は、機能管４１の配列間隔とほぼ同様とされている。つまり、機能管４１と弾丸暗渠５１とは碁盤目状とされ、かつ、機能管４１が弾丸暗渠５１を貫通するようにされている。弾丸暗渠５１は、一方の端部が圃場Ｋの囲いと当接するようにして形成されている。いわば弾丸暗渠５１はジグザクに形成されている。

分配管４２は、例えば、両端が塞がれた塩ビ管からなるものとされ、中央に給水連絡管１３との接続部が後方に向けて設けられるとともに、給水連絡管１３との接続部を挟んで給気管３１との接続部が後方に向けて設けられ、また機能管４１との接続部が前方に向けて機能管４１の配列間隔に対応させて設けられている。接続部は、例えばＴピースあるはいクロスピースにより形成される。なお、分配管４２の端部の構成は前記に限定されるものではなく、例えば、端部はエルボ状またはＴピース状とされてもよい。

集水管４３は、例えば、両端が塞がれた塩ビ管からなるものとされ、中央に排水連絡管２２との接続部が前方に向けて設けられ、機能管４１との接続部が後方に向けて機能管４１の配列間隔に対応させて設けられてなるものとされる。接続部は、例えばＴピースにより形成される。なお、集水管４３の端部の構成は前記に限定されるものではなく、例えば、端部はエルボ状とされてもよい。

ここで、給水桝１１の底面と、排水桝２１の底面と、分配管４２の底面と、集水管４３の底面、機能管４１の底面と、給水連絡管１３の底面と、排水連絡管２２の底面と、排水管２３の底面とは、実質的に同一レベルとされている。つまり、各底部が同一水平面上に存在するようにされている。

給水管１２、給水連絡管１３、排水連絡管２２、排水管２３および給気管３１は、例えば、塩ビ管からなるものとされる。

制御部３は制御盤ＣＢを含むものとされ、制御盤ＣＢは水位検出器Ｗの検出水位に応答して給水ポンプＰの電源ＰＳをオン・オフ動作させるものとされる。制御盤ＣＢは、例えば、ロジックＩＣを中心として構成される。なお、ロジックＩＣに替えてマイコンとすることもできる。

また、制御盤ＣＢは、図８に示すように、電源スイッチＣ１と、給水ポンプ電源コンセントＣ２と、下位水位センサ接続端子Ｃ３と、上位水位センサ接続端子Ｃ４と、給水ポンプ電源オン動作確認ランプＣ５とを有するものとされる。

次に、かかる構成とされた圃場用管路体１の機能について説明する。

Ａ．地下給水機能
排水桝２１の水位が上限水位以下の状態において電源スイッチＣ１をオンにすると給水ポンプＰが起動して給水管１２から給水桝１１に給水され、ついで給水連絡管１３から分配管４２により機能管４１に分配されて地中灌漑がなされる。その後、水位検出器Ｗの検出水位に基づく給水ポンプＰの自動運転により、水位検出室２１ｂの水位が所定範囲に維持されて所定の地下給水、つまり地下灌漑がなされる。

Ｂ．地下給気機能
灌漑期が終了すると、管路本体２の水を抜く。具体的には、排水桝２１の仕切板２１ａを抜き、給水桝１１、給水連絡管１３、分配管４２、機能管４１、集水管４３、排水連絡管２２、排水桝２１、および機能管４１に直交する弾丸暗渠５１の水が排水管２３を介して排水路Ｎに排水される。管路本体２の排水が終了すると、通気口３２ａ、給水桝１１の上端、排水桝２１の上端および排水管２３の排水端から管路本体２内に空気が侵入する。つまり、給水連絡管１３、分配管４２、機能管４１、集水管４３、および排水連絡管２２が空気で満たされ、ついで機能管４１内の空気は機能孔４１ａから土中に侵入する。また、機能管４１内の空気の一部は機能孔４１ａから弾丸暗渠５１に侵入し、ついで弾丸暗渠５１から機能管４１と直交方向にも供給されて土中に侵入する。これにより、圃場Ｋの地中ほぼ全域に空気が供給されることになる。

Ｃ．余剰水排水機能
大雨などにより余剰の水が圃場Ｋに供給された場合、その余剰水は機能管４１により集水管４３にて集水され、ついで排水連絡管２２により排水桝２１に送給されて仕切板２１ａをオーバーフローして排出室２１ｃに入り、ついで排水管２３を介して排水路Ｎに排水される。そのため、余剰水による作物の根腐れが生ずるおそれはない。

このように、本実施形態においては、機能管４１の下方に別途に給水管を埋設する必要がないので、構成の簡素化および施工の簡素化が図られる。また、構成が簡素化されているので、製作および施工コストの低減ならびに施工期間の短縮も図られる。

その上、地下灌漑が不要な時期には、地下給気により好気性バクテリアを繁殖させることができ、土壌の改良をなすこともできる。

以上、本発明を実施形態に基づいて説明してきたが、本発明はかかる実施形態のみに限定されるものではなく、種々改変が可能である。

例えば、本実施形態では、給水ポンプＰにより給水桝１１に給水するようにされているが、パイプラインから給水する場合には、電磁弁を設けてその電磁弁を制御することにより給水するようにされてもよい。

また、本実施形態では用水路Ｍから給水桝１１に給水するようにされているが、排水路Ｎから給水するようにされてもよい。

本発明は農業に適用できる。

１圃場用管路体
２管路本体
３制御部
１０給水管路部
１１給水桝
１２給水管
１３給水連絡管
２０排水管路部
２１排水桝
２１ａ仕切板
２１ｂ水位検出室
２１ｃ排出室
２２排水連絡管
２３排水管
３０給気管路部
３１給気管
３２通気管
３２ａ通気口
４０主管路部
４１機能管
４１ａ機能孔
４２分配管
４３集水管
５１弾丸暗渠
Ｋ圃場
Ｐ給水ポンプ
ＣＢ制御盤
Ｃ１電源スイッチ
Ｃ２給水ポンプ電源コンセント
Ｃ３下位水位センサ接続端子
Ｃ４上位水位センサ接続端子
Ｃ５ポンプ電源オン動作確認ランプ
ＰＳ給水ポンプ電源
Ｗ水位検出器
Ｍ用水路
Ｎ排水路

本発明の圃場用管路体は、管路本体と、制御部とを備えてなる圃場用管路体であって、前記管路本体は、給水に係わる給水管路部と、排水に係わる排水管路部と、給気に係わる給気管路部と、主管路部とを含み、前記給水管路部は、給水桝と、前記給水桝に給水する給水ポンプを有する給水管と、前記管路本体との連絡をなす給水連絡管とを有し、前記排水管路部は、排水桝と、前記排水桝の排水をなす排水管と、前記管路本体との連絡をなす排水連絡管とを有し、前記給気管路部は、前記管路本体と連絡された給気管を有し、前記主管路部は、機能孔を有する複数の機能管と、前記給水連絡管および前記給気管と接続されて給水および給気を前記機能管に分配する分配管と、前記機能管からの排水を集水する前記排水連絡管と接続された集水管とを有し、前記制御部は、前記給水ポンプの電源を有する制御盤と、前記排水桝の水位を検出する水位検出器とを有し、前記制御盤は、前記水位検出器の検出水位に基づいて前記給水ポンプの電源をオン・オフすることを特徴とする。

Claims

管路本体と、制御部とを備えてなる圃場用管路体であって、
前記管路本体は、給水に係わる給水管路部と、排水に係わる排水管路部と、給気に係わる給気管路部と、管路本体とを含み、
前記給水管路部は、給水桝と、前記給水桝に給水する給水ポンプを有する給水管と、前記管路本体との連絡をなす給水連絡管とを有し、
前記排水管路部は、排水桝と、前記排水桝の排水をなす排水管と、前記管路本体との連絡をなす排水連絡管とを有し、
前記給気管路部は、前記管路本体と連絡された給気管を有し、
前記管路本体は、機能孔を有する複数の機能管と、前記給水連絡管および前記給気管と接続されて給水および給気を前記機能管に分配する分配管と、前記機能管からの排水を集水する前記排水連絡管と接続された集水管とを有し、
前記制御部は、前記給水ポンプの電源を有する制御盤と、前記排水桝の水位を検出する水位検出器とを有し、
前記制御盤は、前記水位検出器の検出水位に基づいて前記給水ポンプの電源をオン・オフする
ことを特徴とする圃場用管路体。
給水桝の底面と、排水桝の底面と、機能管の底面と、分配管の底面と、集水管の底面と、排水管の底面とが、実質的に同一レベルとされてなることを特徴とする請求項１記載の圃場用管路体。
排水桝は、水位検出器を有する水位検出室と、前記水位検出室からのオーバーフロー水を貯留する排出室とを有してなることを特徴とする請求項１記載の圃場用管路体。
給気管と機能管とが同一ライン上に配設されてなることを特徴とする請求項１記載の圃場用管路体。
機能管と直交させて該機能管が貫通する暗渠が配設されてなることを特徴とする請求項１記載の圃場用管路体。