JP3224202U - サイクロン式給水沈砂槽を適用した地下水利用の農地給水散水システム - Google Patents

Abstract

【課題】サイクロン式給水沈砂槽を適用した地下水利用の農地給水システムを提供する。【解決手段】地下水を汲み上げて農地に給水して灌漑する農地散水システムであるが、深井戸１を掘削して深井戸用水中モーターポンプ２で地下水を汲み上げて一旦、サイクロン式給水沈砂槽５に給水貯水してサイクロンの機能により前記沈砂槽５の下部位より砂を排出させて農地の灌漑システムの作業効率の向上化に付するものである。【選択図】図１

Description

本考案は、農地灌漑方式に係わる農地給水散水システムに関する。

技術背景

地球温暖化の悪影響により世界的な水不足が生じている。我が国も例外ではなくダムは渇水し河川の水量も低下している。斯様な状況下で農業用水が不足して農作物の生育に悪影響を及ぼしている。 従って、地下水利用の農業用水への給水が高まっているが地下水は井戸の砂礫層（帯水層）からの浸水であるため砂の混入は不可否であり、この砂が現在の井戸水利用の散水システムの機能を低下させているのが現状である。

現在、農地散水システムにおいて散水ホースの噴水穴の砂による目詰まりは砂除去用ブラシを前記散水ホース内に挿入して水圧を掛けて同ホースの末端より前記ブラシを取り出す方式で目詰まりを除去する手作業による方式が採用されている。

深井戸用水中モーターポンプ２による地下水の揚水中に砂が混入することは避けることが出来ない事象であり、この砂による前記ホースの目詰まりは散水による灌漑効率を著しく低下させている。従って、井戸水の給水散水前にこの弊害となっている砂を除去することは必須の課題である。

深井戸１を掘削して深井戸水中モーターポンプ２を設備して井戸水を揚水して農地に至るまで導水管１１を施して農地に散水するシステムにおいて揚水の中に含まれる砂を分離する手段としてサイクロン式給水沈砂槽５を装備する。前記サイクロン沈砂槽５は円筒状の装置で装置内の流体中の砂等の微粒子を遠心力を利用して分離する機能を持つ。分離された微粒子（砂）は下方から取り出され、流体は中心上部より流出する装置である。尚、前記沈砂槽５の上部位に安全弁１０ａとフロートスイッチ（ＳＷ）３ｂを装備する。前記沈砂槽５は完全密閉式の構造であるため前記システムが稼働中に万一、配管中の仕切弁が誤作動して前記沈砂槽５の内圧が異常に上昇するケースが考えられる。この異常な内圧を検知して前記安全弁１０ａが作動して内圧の異常上昇を解消する。前記沈砂槽５の出口配管には仕切弁６ａが装備されており、運転開始前には閉（ＯＦＦ）動作になっており、前記ポンプ２が運転開始後、フロートＳＷ３ｂが前記沈砂槽５の満水を検知後、開（ＯＮ）動作して通水を開始する。尚、前記ポンプ２の作動前に操作盤４に装備された自動放水コントローラー（タイマー）４ａによって前記システムの運転時間を設定する。

前記サイクロン５の上部位より流出した井戸水には若干の砂が残留する。この残留砂を排除するために前記沈砂槽５の出口側の配管（塩ビ管乃至ステンレスパイプ）にアクリル製の透明式Ｙ型ストレーナー６ａを備える。前記ストレーナー６ａの通水部は透明アクリルになっているので、外部より容易にスクリーンの詰まり状況を目視することができて、簡単に当該スクリーンを外して砂、等の目詰まりを除去することを可能とする。

前記流出井戸水は前記Ｙ型ストレ―ナ―６ａを通過後、管路は二股に分かれてバイパス管１１ａを構成する。一方（ダイレクト管）は、仕切弁７ａを開（ＯＮ）動作とし、仕切弁７ｂを閉（ＯＦＦ）動作にしてダイレクトに農地に通水する。片方（バイパス管）は、仕切弁７ａを閉（ＯＦＦ）動作とし、仕切弁７ｂを開（ＯＮ）動作として、増圧ポンプ８を経由して農地に送水され散水に付される。前記増圧ポンプ８は農地を拡大して散水ホース１３を延長して送水する場合、散水スプレイの水圧が低下するが此の低下分を補って増圧することを目的とするが、又、前記散水ホース１３は使用経年により同ホース内に藻、或いは、砂が付着して管内抵抗が増大して散水スプレイの噴出水圧が低下するが、此の低下した圧力を補うものとして使用することを目的とする。尚、前記増圧ポンプ８の定格吐出水量は、前記水中モーターポンプ２の定格吐出量と同一とし、ポンプ全揚程は、定格として、２０〜３０ｍ．のレンジ（ＲＡＮＧＥ）より任意に設定する。

導水菅１１は農地に至り分岐管１２に接続され前記分岐管１２に備えられた切替電磁弁９（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ〜）に接続される。更に、前記電磁弁９は散水ホース１３に接続され前記ホース１３は農地に配置される。よって、前記水中モーターポンプ２によって揚水された井戸水は、当該散水システムの目玉であるサイクロン式給水沈砂槽５を経由して農地に敷設された前記散水ホース１３にて給水される。加えて、前記散水ホース１３の末端は手動で開閉されるストップ弁１４が装備され、前記弁１４を開動作して水圧により前記ホースの内壁に付着している藻、残留砂、等の排除を定期的に行い給水効率の低下を防ぐものである。

前記深井戸用水中モーターポンプ２及び前記サイクロン式給水沈砂槽５のスケールは適用農地灌漑に対応して設定する。尚、標準として前記水中モーターポンプの全揚程（Ｈ）並びに吐出量（Ｑ）は、Ｈ＝２０〜３０ｍ．、Ｑ＝３０〜１２０Ｌ／ｍｉｎ．より設定する。即ち、前記ポンプ５の定格運転点は、適用条件（実揚程、農地灌漑に必要とする水量）に応じて同標準レンジより任意に設定する。又、前記沈砂槽５の容器水量は、略、約２５ｍ^３を標準とするが、農地の灌漑面積に応じて同容量の増減を可能とする。尚、当該散水システムは、運転条件として、前記沈砂槽５は運転開始前は常時、満水状態にすることを条件とする。フロートＳＷ３ｂが水位を検知して水中ポンプ２を自動起動させて前記沈砂槽５の満水状態を維持することを同システムに組み入れる。

当該散水システムは青空天井或いは、ビニールハウス内で栽培される果菜類（イチゴ、ピーマン、等）、葉菜類（ホウレン草、春菊、等）、根菜類（ニンジン、大根、等）を対象とした農産物の給水に供される散水システムである。

地下水利用農地給水散水システム図 同システムの運転フロ―チャート （Ａ）増圧ポンプの外観図（参考用）（Ｂ）サイクロン式給水沈砂槽の斜視図 操作盤の正面図（参考用） （Ａ）散水ホースの断面図及び放水イメージ図（Ｂ）散水ホースの放水実写図（インターネットの某社のＷＥＢ掲載より引用） （Ａ）増圧ポンプの斜視図（参考用）（Ｂ）電磁弁（仕切用）の斜視図（参考用）（Ｃ）透明式Ｙ型ストレーナーの斜視図（参考用）

１ 深井戸
２ 深井戸用水中モーターポンプ
３ａ 液面継電器、ポンプの空転防止用
３ｂ フロートＳＷ，空気抜き兼満水検知器
４ 操作盤
４ａ 自動放水コントローラー（タイマー）
５ サイクロン式給水沈砂槽
６ａ Ｙ型ストレーナー（透明式）、着脱スクリーン式、排砂用
６ｂ 電磁弁、仕切用
７ａ〜ｂ電磁弁、仕切用
８ 増圧ポンプ
９Ａ〜Ｄ 電磁弁、仕切用
１０ａ 安全弁
１０ｂ 仕切弁、排砂用
１１ 導水管
１２ 分岐管
１３ 散水ホース
１４ ストップ弁、手動操作
１５ 架台

Claims (2)

1. 当農地散水システムは、深井戸１の地下水を深井戸用水中モーターポンプ２によって汲み上げて農地に給水散水するシステムであるが、当汲み上げ水には砂が混入することは避けられず、この混入した砂が散水システムに於いて散水ホース１３の噴射穴の目詰まりを来たし散水システムの機能を低下させる原因があるが、この原因を排除するために当該システムの給水配管にサイクロン式給水沈砂槽５と着脱式スクリーンを設けたＹ型透明ストレーナー６ａを備えた農地給水散水システム。
2. 農地の給水散水域を拡大して散水ホース１３を延長した場合、散水スプレイの圧力が低下するが、この圧力低下を補うものとして、又、散水ホース１３内の管内流速を増大させて残留砂、或いは、藻による目詰まりを除去する目的で導水管１１にバイパス管１１ａと増圧ポンプ８を設けた請求項１の農地給水散水システム。