JP2021045064A - 灌水チューブの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
複数の散水孔が形成された通水部を備え、前記複数の散水孔が、前記通水部に通水された状態で、噴出された水が衝突するように形成された隣り合う複数の散水孔を有する灌水チューブの製造方法であって、
前記通水部を形成するためのシート部材に、その一面側及び他面側の少なくとも一方から前記シート部材の厚み方向に対して傾斜した方向にレーザー光を照射して穿孔することによって、前記複数の散水孔を形成する工程を備え、
前記複数の散水孔を形成する工程では、
前記シート部材に、
一つの発振器から出射したレーザー光を分岐させて複数の光路で同時に照射することによって、前記複数の散水孔を形成する。
従って、このように形成された複数の散水孔から噴出された水を衝突させて、水滴を十分に微粒化させることができるため、従来よりも安定して散水を行うことが可能な灌水チューブを安定して得ることができる。
移動している前記シート部材に、前記複数の散水孔を形成してもよい。
これに対して、上記構成によれば、シート部材が移動している場合であっても、一つの発振器から出射したレーザー光を分岐させて複数の光路で同時に照射すると、同じ発振器から出射された複数のレーザー光を、移動しているシート部材に同じタイミングで照射することができ、これによって、複数の散水孔が所望の位置に形成され、その結果、複数の散水孔から噴出する水を精度良く所望の位置で衝突させ得る灌水チューブを製造することができる。
灌水チューブ10の高さは、特に限定されるものではなく、農業用ハウス1の形状や大きさ等によって、適宜設定され得る。
なお、灌水チューブ10は、壁部5aや支柱7ではなく、棟3に設置されてもよい。例えば、棟3の壁部5a側(例えば、壁部5aの近傍)や、棟3の支柱7側(例えば、支柱7の近傍)、ハウス中央に吊下げて設置されてもよい。
また、灌水チューブ10は、地面に設置されてもよい。
複数の散水孔13が形成された通水部11を備え、前記複数の散水孔13が、前記通水部11に通水された状態で、噴出された水が衝突するように形成された隣り合う2つの散水孔13を有する灌水チューブ10の製造方法であって、
前記通水部11を形成するための平坦状のシート部材17に、その一面側及び他面側の少なくとも一方から前記シート部材17の厚み方向に対して傾斜した方向にレーザー光を照射して穿孔することによって、前記複数の散水孔13を形成する工程を備え、
前記複数の散水孔13を形成する工程では、
前記シート部材17に、
一つの発振器53から出射したレーザー光を分岐させて複数の光路で同時に照射することによって、前記複数の散水孔13を形成する方法である。
図2及び図3に示されるように、本実施形態の穿孔装置40は、レーザー光を照射する一つの発振器(光源)53と、該発振器53から出射されたレーザー光の光路を変更する光路変更部55と、発振器53から出射され、光路変更部55で光路が変更されたレーザー光を分岐させる分岐部57と、分岐されて得られた複数のレーザー光を出射する複数の出射部65と、分岐部57で分岐された各レーザー光を受光する受光部61及び各受光部61で受光したレーザー光を各出射部65に送る光ケーブル63を有するレーザー光伝達部59とを備える。
発振器53は、既存の種々のタイプのレーザーを使用することが可能であるが、例えば、YAGレーザーの場合YAGレーザー光を発生させる。
この場合には、発振器53は、ネオジウムを封入したイットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のガーネット(G)構造を有する結晶によって形成されたYAGロッドと、該YAGロッドに光を照射する照射部とを備え、照射部から照射された光によってYAGロッドを共振させて、YAGを励起、発振、発動させ、これによって束状のレーザー光を発生させ、出射する。
レーザー光は光ケーブルを通り、各出射部65から前記シート部材17に照射する。各出射部65の焦点やレンズ倍率を変更したり、光源内のレーザー出力波形(出力vs時間)、レーザーパワーを調整したりすることによって、散水孔13の孔径、及び、その内周面の傾き(内周面の形状)を調整し得る。
光路変更部55は、レーザー光を反射させる光路変更用ミラー55aを有している。
光路変更用ミラー55aは、レーザー光を全反射させる。
かかる光路変更用ミラー55aの数量は、特に限定されない。
分岐用ミラー57aは、必要な数のレーザー光の分だけ配されればよい。
すなわち、2つのレーザー光に分岐させる場合には、2つの分岐用ミラー57a、3つのレーザー光に分岐させる場合には、3つの分岐用ミラー57a、図6に示すように4つのレーザー光に分岐させる場合には、4つの分岐用ミラー57aが配されればよい。
一方、レーザー光は、互いに波長が同じであるが、出射エネルギーが異なるように分岐されてもよい。これにより、分岐されたレーザー光によって散水孔13を形成する際、異なる形状の散水孔13が形成され得る。
レーザー光が最初に到達する1番目の分岐用ミラー57aでは、1つのレーザー光を2つのレーザー光に分岐する。すなわち、1番目の分岐用ミラー57aは、送られたレーザー光のうち、一部を反射し、残りを透過させる。
2番目の分岐用ミラー57aを通過したレーザー光は、3つに分岐する場合には、3番目の分岐用ミラー57aによって全反射される。
3番目の分岐用ミラー57aを通過したレーザー光は、4つに分岐する場合には、4番目の分岐用ミラー57aによって全反射される。
各出射部65から出射されたレーザー光は、シート部材17に照射され、この照射によって穿孔されることによって、シート部材17に各レーザー光に対応した散水孔13が形成される。
このとき、出射エネルギーにゆらぎがあった場合でも、均等に分割され出射されるため、2つの孔の大きさのバランスは均等になる。また、各出射部65から同じタイミングでレーザー光が出射され、各レーザー光に対応した散水孔13が、同じタイミングで形成される。
分岐の数量は、2つ以上であればよく、特に限定されない。2つの場合には、同時に2つの散水孔13(1セット)が形成され、これが繰り返される。
4つ以上の場合には、2つの散水孔13が、複数セット形成される。
なお、最終的に穿孔装置40から出射されるレーザー光の数量は、出射部65の数量によって決定されるため、出射部65の数量よりも多くのレーザー光を分岐させておき、そのうちの一部のレーザー光の出射部65を遮蔽し、残りのレーザー光を出射部65から散水孔穿孔のために出射してもよい。
図4及び図5に示すように、以下では、通水部11を形成するための平坦な長片状の2つのシート部材17の少なくとも一方に穿孔して散水孔13を形成し、各シート部材17を積層し、各シート部材17の両側端部同士をヒートシールにより接着して、通水部11とフィン部21とを形成する態様を示す。
すなわち、本実施形態の灌水チューブ10の製造方法は、複数の散水孔13が形成された2つのシート部材17を、環状になるように接着して通水部11を形成する工程を備える。
また、本実施形態では、シート部材17の一面側から他面側に向かってレーザー光を照射する態様を示すが、上記他面側から上記一面側に向かってレーザー光を照射する態様を採用しても、これら双方の態様を採用してもよい。
シート部材17の厚みは、0.1〜10mmが好ましく、0.15〜5mmがより好ましく、0.15〜3mmがさらに好ましい。
シート部材17の厚みが0.1mm未満であると、通水部11の内部に注水し、加圧したときに、通水部11の変形や破裂を起こすおそれがある。これに対し、シート部材17の厚みが0.1mm以上であることによって、このような変形や破裂を抑制し得る。
シート部材17の厚みが10mmを超えていると、シート部材17の剛性や重量が増加し過ぎることになり、通水部11の巻き取りや、シート部材17に散水孔を形成するための穿孔が困難となるおそれがある。これに対し、シート部材17の厚みが10mm以下であることによって、剛性や重量が増加し過ぎることを抑制することができ、これにより、形成された通水部11(すなわち、シート部材17)の巻き取りや穿孔が困難となることを抑制し得る。
また、連続搬送されるシート部材17(すなわち、移動しているシート部材17)に対して、各出射部65から同時にレーザー光を出射することによって、4つのレーザー光が全て同じタイミングで照射されて、4つの散水孔13が形成される。
2つのシート部材17にそれぞれ散水孔13を形成する場合には、もう1つのシート部材17を用いて、同様に、該シート部材17に散水孔13を形成する。
形成された通水部11に通水されると、図8に示すように、通水部11が断面円形状に膨らむ。
図10に示すように、2つの散水孔13の各中心S1、S2を通る2つの仮想直線を第2の仮想直線L2とする。
このとき、第2の仮想直線L2は、第1の仮想直線L1に対して傾斜しており、第2の仮想直線L2同士は、通水部11の外側において互いに交差するように配されている。かかる2つの散水孔13を、これらから噴出された水がX状となることから、X孔と称する。
通水部11の厚みをD(mm)とし、
隣り合う2つの散水孔13の各表側開口(上記一面側の開口)の中心S1、各裏側開口(上記他面側の開口)の中心S2を通る2つの仮想直線(2つの第2の仮想直線L2)が交わる交点Rの通水部11からの距離(通水部11の外面からの高さ)をH(mm)とすると、
D及びHが、式
0.5×D<H<D+50
を満たしていることが好ましい。
なお、上記式を満たす場合、隣り合う2つの散水孔は、接するように形成された形態、及び、互いに一部が重なり合うように形成された形態を含むこととなる。言い換えれば、本明細書では、隣り合う2つの散水孔は、隣接する2つの散水孔、及び、互いに一部が重なり合う2つの散水孔を含み得る。
なお、フィン部21が1つだけ備えられていてもよい。
通水部11の内部には、不図示の給水装置から水が供給される(通水される)ようになっている。なお、通水されていない場合には、灌水チューブ10は、図6及び図7のような状態となっている。
本実施形態では、通水部11は、内部に通水された状態で円筒状であるように形成されている。
内径が5mmより小さいと、灌水状態におけるチューブの長手方向の圧損が大きくなり、注水口から離れるとすぐに散水距離が短くなる不具合が生じる。一方、内径が200mmより大きくなると、同じ水圧で注水しても、比較的小さい内径のチューブに比べて強度的に破壊しやすくなり好ましくない。
本実施形態では、例えば、図11、図13、図15に示すように、通水部11の周方向及び長手方向に所望のパターンで2つの散水孔13が繰り返し形成される。
散水孔13の外側開口の孔径が3.0mmを超えると、散水孔に流入する水の流量が増加し、チューブ長手方向の散水量の減衰が大きくなり、長尺性が悪くなるという不具合が生じるおそれがある。
散水孔13の外側開口の孔径が0.05mm未満であると、散水孔内部に異物が挟まり、目詰まりを起こしやすいという不具合が生じるおそれがある。
これに対し、散水孔13の外側開口の孔径が0.05〜3.0mmであることによって、上記の不具合が抑制される。
すなわち、本実施形態の灌水方法は、本実施形態の灌水チューブ10を用いて灌水を行う方法である。
複数の散水孔13が形成された通水部11を備え、前記複数の散水孔13が、前記通水部11に通水された状態で、噴出された水が衝突するように形成された隣り合う複数の散水孔13を有する灌水チューブ10の製造方法であって、
前記通水部11を形成するためのシート部材17に、その一面側及び他面側の少なくとも一方から前記シート部材17の厚み方向に対して傾斜した方向にレーザー光を照射して穿孔することによって、前記2つの散水孔13を形成する工程を備え、
前記複数の散水孔13を形成する工程では、
前記シート部材17に、
一つの発振器53から出射したレーザー光を分岐させて複数の光路で同時に照射することによって、前記複数の散水孔13を形成する方法である。
従って、このように形成された2つの散水孔13から噴出された水を衝突させて、水滴を十分に微粒化させることができるため、従来よりも安定して散水を行うことが可能な灌水チューブ10を安定して得ることができる。
前記複数の散水孔13を形成する工程では、
移動している前記シート部材17に、前記複数の散水孔13を形成してもよい。
Claims (2)
- 複数の散水孔が形成された通水部を備え、前記複数の散水孔が、前記通水部に通水された状態で、噴出された水が衝突するように形成された隣り合う複数の散水孔を有する灌水チューブの製造方法であって、
前記通水部を形成するためのシート部材に、その一面側及び他面側の少なくとも一方から前記シート部材の厚み方向に対して傾斜した方向にレーザー光を照射して穿孔することによって、前記複数の散水孔を形成する工程を備え、
前記複数の散水孔を形成する工程では、
前記シート部材に、
一つの発振器から出射したレーザー光を分岐させて複数の光路で同時に照射することによって、前記複数の散水孔を形成する、灌水チューブの製造方法。 - 前記複数の散水孔を形成する工程では、
移動している前記シート部材に、前記複数の散水孔を形成する、請求項1に記載の灌水チューブの製造方法。
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