JP2984830B2 - 温水灌水装置 - Google Patents

温水灌水装置

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JP2984830B2
JP2984830B2 JP9236402A JP23640297A JP2984830B2 JP 2984830 B2 JP2984830 B2 JP 2984830B2 JP 9236402 A JP9236402 A JP 9236402A JP 23640297 A JP23640297 A JP 23640297A JP 2984830 B2 JP2984830 B2 JP 2984830B2
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
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    • Y02A40/25Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ハウス内でキュー
リ等の作物の促成栽培をするにあたって、作物生育向上
のために所要温度の温水を農地に灌水する温水灌水装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、ビニルハウスを使用したキューリ
やトマト等の促成栽培をするにあたっては、作物の生育
を向上させるために温水を農地に灌水する方法が取られ
ている。これは寒い時期において従来の路地栽培では育
たないためで、温水により農地を所望の温度にすること
により、この季節外れの収穫を可能にしている。この方
法によりハウス栽培された農作物は、高値で取引される
ことからその商品価値は高い。
【0003】温水を農地に灌水する装置としては、従
来、冷水を貯留する貯水タンクと、これとは別個に設け
られたボイラーなどの加熱水の供給手段とからなり、冷
水を一旦貯水タンクに貯留した後に、冷水を貯水タンク
の外部に取り出した上で、この冷水にボイラからの加熱
水を配管内で合流させて温水を得、これを農地に灌水す
るようにしている このように配管内での単なる合流方式となっている背景
には、河川からの水はゴミなどが混入しているために、
ボイラには河川の水を直接供給できず別系の水、例えば
井戸水を用い、ボイラからの加熱水を冷水系の配管内に
途中で加えなければならないという事情がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このように冷
水と加熱水とを単に配管内で合流させて温水を得た場合
は、冷水の温度や外気温によりその水温が影響されやす
く、温水自体に温度ムラが生じることが避けられないた
め、温水灌水の効果が十分に得られない場合があるとい
う問題がある。さらに、水温が極端に高過ぎたり低過ぎ
たりし、かえって生育に悪影響を与え、望ましい収穫量
がえられない危険さえある。本発明は、従来技術の上記
問題点に鑑みてなされたもので、灌水する温水の温度ム
ラをなくすことにより、農作物の生育を大幅に向上させ
ることができ、しかも河川からの灌漑用水を直接温水に
することができる温水灌水装置の提供を目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】このため本発明の温水灌
水装置は、水が貯留される貯水タンクと、該貯水タンク
に接続された加熱手段と、前記貯水タンクから該加熱手
段へ貯留水を送水すると共に、前記加熱手段により熱せ
られた加熱水を前記貯水タンクへ還流させる還流手段
と、前記貯水タンク内前記加熱水と前記貯留水とを混
合させる混合手段とからなり、前記貯水タンクの上部お
よび下部にそれぞれ温度センサを設け、該両温度センサ
が検出した温度差により前記混合手段を作動させるよう
にしたものである。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明の温水灌水装置において
は、従来の配管内の混合とは異なり、貯水タンク内の水
全部を所望温度の温水とし、均一な水温を農地に灌水で
きるようにしたものである。すなわち、一旦貯水タンク
内に貯留された冷水を取り出し、ボイラーなどの加熱手
段により加熱水とし、これを貯水タンク内に還流させ、
さらに貯水タンク内においてこの加熱水と冷水とを強制
的に攪拌して混合し、貯水タンク内全体を均一な水温の
温水とするものである。この貯水タンク内における混合
手段としては、加熱水自体の水流を利用している。特
に、灌水用として使用される貯水タンクは3kl度とそ
の容量が大きく、これに対して例えば業務用のボイラー
により加熱水を供給しただけでは、貯水タンク内におけ
る温度ムラが生じざるを得ない。これを克服して、貯水
タンク内の水温を均一にするために、タンク内の水を攪
拌しながら加熱することが望ましいためである。
【0007】また、多少のゴミなどが混入した河川等の
水を水源として採用できるように、貯水タンクに接続し
流入パイプに開閉が容易なフィルタを設け、かつ取水
パイプにもフィルタを設けることにより、不純物が除去
された灌水用水を直接ボイラー内に取り込めるようにし
ている。
【0008】さらに、貯水タンクとボイラーの設置が様
々な条件下であっても対応できるために、ボイラーに近
接した位置に十分な吸引力を有する循環ポンプを設ける
ことにより、貯水タンクとボイラーとの間における循環
を効率よく行うように設けると共に、上記した加熱水の
噴水が十分になされるように設けている。
【0009】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。図1は本発明に係る温水灌水装置を示す概略配管
図、図2は本実施例の放水パイプの構造例を示す貯水タ
ンクの一部切り取り斜視図である。図1に示すように、
本実施例の温水灌水装置は、約3klの水を貯留できる
断熱構造の貯水タンク1と、加熱水を発生させる加熱手
段としてのボイラー11と、ボイラー11の流入部と貯
水タンク1の底部とを連通する取水パイプ13と、ボイ
ラー11の流出部と貯水タンク1の上部とを連通する還
流パイプ14と、還流パイプ14に連通し貯水タンク1
の底部に設けられた混合手段としての放水パイプ17
と、貯水タンク1とボイラー11との間の冷水と加熱水
とを循環させる循環ポンプ25と、バルブの切り換えに
より貯水タンク1への冷水の供給および農業用ハウス
(図示せず)への温水の灌水を行う給水ポンプ5とから
構成されている。
【0010】貯水タンク1上部の流入側には流入パイプ
2が接続されている。流入パイプ2の先端は川や池の水
場または井戸などの水源(図示せず)に達しており、流
入パイプ2の途中の箇所にはボールバルブ4、給水ポン
プ5、ボールバルブ6が順次設けられている。
【0011】一方、貯水タンク1底部の流出側には送水
手段としての流出パイプ7が接続され、流出パイプ7の
先端は農業用ハウスに達している。流出パイプ7の途中
の箇所には、ボールバルブ9、給水ポンプ5及びボール
バルブ10が順次設けられている。
【0012】給水ポンプ5は、貯水タンク1への給水用
と、農業用ハウスへの温水の灌水用とを兼ねている。ボ
ールバルブ4とボールバルブ6とを開放した場合は貯水
タンク1内へ給水され、ボールバルブ9とボールバルブ
10とを開放した場合は農業用ハウス内へ温水が灌水さ
れる。
【0013】ボイラー11の燃焼部は、その側方に配設
されたオイルタンク12に接続されている。取水パイプ
13にはボールバルブ15が設けられると共に、ボイラ
ー11に近接した位置に吸引力の大きい循環ポンプ25
が設けられている。また、取水パイプ13の下端部には
ドレンバルブ16が設けられている。
【0014】貯水タンク1の底部には還流パイプ14に
接続された放水パイプ17が設けられ、貯水タンク1で
加熱水を放出することにより冷水と加熱水とを混合する
混合手段として機能する。
【0015】図2に示すように、放水パイプ17の放水
パイプ先端部17aは開放され、角度をもって貯水タン
ク1の内壁に面しており、放水パイプ先端部17aから
加熱水が噴出して、貯水タンク1の内壁にあたり水流を
発生し、貯水タンク1内が攪拌されるように設けられて
いる。また、放水パイプ17の水平部分の側壁面には、
複数の噴出孔18が穿設されている。噴出孔18は貯水
タンク1底面の中心軸をはさんで相対抗する方向に配置
され、しかも加熱水が斜め上方向に噴出するように設け
られている。
【0016】図1に示すように、貯水タンク1の上部に
は攪拌用のスクリュー19が取り付けられ、スクリュー
19は貯留水の上部領域において攪拌混合を機械的に促
進するものである。また、貯水タンク1の上部、底部に
は温度センサー20、21がそれぞれ取り付けられ、温
度センサー20、21の温度検出値は、スクリュー19
やボイラー11等の作動を制御する制御部22に出力さ
れる。したがって、貯水タンク1の上下部に温度差が生
じた場合、貯水タンク1内を攪拌すると共に、加熱水が
再供給され、均一な水温を維持できるように設けられて
いる。
【0017】尚、本実施例ではスクリュー19を一枚だ
け例示しているが、貯水タンク1の大きさや高さなどに
応じてスクリューが複数設けられたものでもよい。
【0018】貯水タンク1の上部近傍の流入パイプ2に
はフィルタ23が取り付けられており、詰まったゴミ等
を適時除去できるように、上蓋が開閉容易に設けられて
いる。ボイラー11の近傍の取水パイプ13にはフィル
タ24が取り付けられ、フィルタ24は前記フィルタ2
3よりも網目の細かい除去能力を有している。
【0019】上記構成の温水灌水装置の作用を説明す
る。給水ポンプ5を駆動させ、ボールバルブを切り換え
ることにより、水源の水が流入パイプ2を介して貯水タ
ンク1内に供給される。所定量以上の水が貯留される
と、給水ポンプ5は停止する。その際、給水される水の
中のゴミはフィルタ23により除去される。深夜または
早朝において、タイマー(図示せず)により循環ポンプ
25およびボイラー11が作動を開始し、貯留水の一部
は取水パイプ13およびボールバルブ15を介してボイ
ラー11に送られ、ここで所定温度の水になるまで加熱
される。これにより生じた加熱水は、還流パイプ14お
よび放水パイプ17を介して貯水タンク1の底部に還流
され、貯水タンク1内の貯留水と加熱水は互いに均一に
混合される。この際、加熱水が貯水タンク1の底部全領
域において噴出孔18及び放水パイプ先端部17aから
勢いよく噴出するので、貯留水と加熱水が短時間で効率
良く強制混合される。
【0020】また、本実施例では貯水タンク1の上部に
は攪拌用のスクリュー19が取り付けられているので、
貯水タンク1の上部領域においても高い混合効率が確保
できる。すなわち、貯水タンク1の上部、底部に取り付
けた温度センサー20、21の双方の温度検出値の差値
が一定値以上になると、制御部22がこれを判別してス
クリュー19を起動させる。これにより、貯水タンク1
の上部領域においても機械的な攪拌混合が速やかに促進
され、例えばキューリ等の作物の灌水に適した30度位
の水温を維持できる。
【0021】ここで、温水の供給量について従来技術の
灌水装置と比較する。例えば、通常のボイラーの突出量
は毎分8lで、得られる水温は80〜90℃程度であ
る。これに例えば水温5℃の水を配管内で混合して得ら
れる30℃の温水の水量は毎分約22lであり、10ア
ールのハウス内に3klの温水を供給するためには、1
36分程かかってしまい、外気温が氷点下に近かった場
合は灌水が完了するまでに、土壌が冷えてしまうことに
なる。この点、本発明の温水灌水装置によると、10ア
ールのハウス内に灌水するに十分な3kl温水がすでに
確保されているため短時間で灌水することが可能で、土
壌全体を好ましい温度に維持することができる。
【0022】したがって、温度ムラのない均一な灌水に
より、農業用ハウス内の作物の生育が著しく向上する。
実際に本例による温水をキューリやトマトに灌水して育
成したところ、従来方式の温水灌水に比べて収穫量が約
1〜2割程度増加するという顕著な成果が得られた。
【0023】尚、実施例では貯水タンク1の給水と農業
用ハウス内への灌水とを給水ポンプ5一台に兼用させた
が、これに限定されるものではなく、例えばそれぞれ専
用ポンプとして二台設置させてもよい。また、加熱手段
としてはボイラー11の他に、地方によっては太陽熱や
地熱を利用した加熱手段も考えられる。
【0024】また、加熱水自体の流動エネルギをより効
果的に利用するため、放水パイプ17から放出される加
熱水の流れ方向を渦巻き状もしくは乱流状に発生させる
べく、放水パイプ17自体の外壁面あるいは貯水タンク
1の底面や内壁面に、スパイラル形状や放物面形状等を
有する流れ案内板を設けることもできる。
【0025】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、貯水タン
ク内にて加熱水と貯留水とが混合手段によって強制的に
混合されることにより、温度ムラのない均一な温度の温
水が短時間のうちに効率よく得られ、従来の温水灌水装
置に比べて作物の生育が向上し、収穫量を大幅に高める
ことができる。特に、貯水タンク内の温度差を上下部の
温度センサにより検出し、これにより混合手段を作動さ
せるため、より温度ムラのない温水が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る温水灌水装置を示す概略配管図で
ある。
【図2】本実施例の放水パイプの構造例を示す貯水タン
クの一部切り取り斜視図である。
【符号の説明】
1 貯水タンク 2 流入パイプ 4 ボールバルブ 5 給水ポンプ 6 ボールバルブ 7 流出パイプ 9 ボールバルブ 10 ボールバルブ 11 ボイラー 12 オイルタンク 13 取水パイプ 14 還流パイプ 15 ボールバルブ 16 ドレンバルブ 17 放水パイプ 18 噴出孔 19 スクリュー 20 温度センサ 21 温度センサ 22 制御部 23 フィルタ 24 フィルタ 25 循環ポンプ

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水が貯留される貯水タンクと、該貯水タ
    ンクに接続された加熱手段と、前記貯水タンクから該加
    熱手段へ貯留水を送水すると共に、前記加熱手段により
    熱せられた加熱水を前記貯水タンクへ還流させる還流手
    段と、前記貯水タンク内前記加熱水と前記貯留水とを
    混合させる混合手段とからなり、前記貯水タンクの上部
    および下部にそれぞれ温度センサを設け、該両温度セン
    サが検出した温度差により前記混合手段を作動させるこ
    とを特徴とする温水灌水装置
  2. 【請求項2】 混合手段が、加熱水自体の流動エネルギ
    ーであることを特徴とする請求項1記載の温水灌水装
    置。
  3. 【請求項3】 混合手段が、貯水タンクの下部に位置す
    る加熱水用放水パイプからの加熱水の噴出であって、該
    放水パイプの先端からの加熱水が貯水タンクの内壁にあ
    たり水流を発生させるように設けたことを特徴とする請
    求項2記載の温水灌水装置。
  4. 【請求項4】 混合手段が、貯水タンクの下部に位置す
    る加熱水用放水パイプからの加熱水の噴出であって、該
    放水パイプの側面に複数の噴出孔を穿設したことを特徴
    とする請求孔2または3記載の温水灌水装置。
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