JP3542640B2 - 液体散布装置の散液頭部 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、液体を散布する液体散布装置の散液頭部に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、各種野菜や草花等を露地栽培する畑や蔬菜園、ビニルハウス、果樹園、芝生や草花等が植えられた公園や庭園等の灌水、或いは道路等の散水等に用いられる散水装置としてスプリンクラーが知られている。
【０００３】
一般に、スプリンクラーは、散水を所望する散水領域の中心部に立設され、回転自在に設けられたスプリンクラー頭部（以下、ヘッドと称する）に形成されたノズル（孔）から水を噴射すると共に、上記ヘッドに取り付けられた羽根にノズルから噴射された水を当て、その衝撃力で該ヘッドを一定方向に回転させながら同心円状に広範囲に散水するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の散水装置であるスプリンクラーのヘッドでは、散水領域がスプリンクラーを中心とした同心円状（ドーナツ型）になる。従って、例えば散水を所望する散水領域が長方形や正方形等の矩形の場合には、これら領域の隅部に散水することができない。また、スプリンクラーは、広範囲に散水可能ではあるが、スプリンクラー近傍に散水できないという問題点を有している。
【０００５】
尚、散水されない領域が生じないようにするためには、散水領域の一部が互いに重なるようにして複数のスプリンクラーを設置しなければならないので、スプリンクラーを効率的に設置できないという別の問題点を生じる。
【０００６】
従って、任意の形状および大きさの散布領域の全面にわたってほぼ均一に隈無く液体を散布することができるヘッド、即ち、液体散布装置の散液頭部が求められている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明の液体散布装置の散液頭部は、上記の課題を解決するために、液体散布装置の立ち上がり管に設けられた散液頭部であって、上記散液頭部は、上に凸な略半球状に形成されると共に、液体を散布領域に散布可能な複数の孔を有しており、上記孔は、略半球面をその頂部側から見た平面図において、該頂部を囲む多角形の各辺が頂部側に湾曲することにより形成される仮想線上、および、これら仮想線に沿いかつ該仮想線よりもより頂部側に形成される仮想線上に穿設されていることを特徴としている。
【０００８】
請求項２記載の発明の液体散布装置の散液頭部は、上記の課題を解決するために、請求項１記載の液体散布装置の散液頭部において、上記多角形が菱形であることを特徴としている。
【０００９】
請求項３記載の発明の液体散布装置の散液頭部は、上記の課題を解決するために、請求項１または２記載の液体散布装置の散液頭部において、同一仮想線上に形成される孔の直径が互いに同一であることを特徴としている。
【００１０】
【作用】
請求項１記載の構成によれば、散液頭部が有する複数の孔は、略半球面をその頂部側から見た平面図において、該頂部を囲む多角形の各辺が頂部側に湾曲することにより形成される仮想線上、および、これら仮想線に沿いかつ該仮想線よりもより頂部側に形成される仮想線上に穿設されている。このため、液体の飛距離を半球面上における孔の穿設位置で自在に設定することができると共に、例えば、上記多角形の形状、つまり、上記仮想線の半球面上における穿設パターンを適宜変更することにより、散布領域の形状や大きさに応じて液体を散布することが可能となる。
【００１１】
これにより、任意の形状および大きさの散布領域の全面にわたって液体をほぼ均一に隈無く散布することが可能となる。また、効率的に設置できるので、散布領域全体における液体散布装置の配置数を、スプリンクラーと比較して少なくすることができる。
【００１２】
請求項２記載の構成によれば、上記多角形が菱形であるので、矩形形状、例えば長方形や正方形の散布領域の全面にわたって液体を隈無く散布することが可能となる。
【００１３】
請求項３記載の構成によれば、同一仮想線上に形成される孔の直径が互いに同一である。これにより、任意の形状および大きさの散布領域の全面にわたって液体を、より一層均一に隈無く散布することが可能となる。
【００１４】
【実施例】
本発明の一実施例について図１ないし図６に基づいて説明すれば、以下の通りである。尚、以下の説明においては、液体散布装置によって散布される液体が水である場合、即ち、液体散布装置を散水装置として使用する場合を例に挙げることとする。
【００１５】
本実施例にかかる液体散布装置としての散水装置は、図５に示すように、通水管１０より導水される立ち上がり管１１を備えている。上記の立ち上がり管１１は、散水を所望する土壌等（散布領域）の任意の位置に立設されている。立ち上がり管１１の上端部には、取り付け治具１２を介して散水頭部（散液頭部）１が着脱自在に取り付けられている。尚、取り付け治具１２は、散水頭部１のネジ部１ｂ（後述する）に対応する図示しないネジ部（雌ネジ）を有している。
【００１６】
図１および図２に示すように、散水頭部１は、上に凸な略半球状に形成された半球部１ａと、取り付け治具１２に取り付けるためのネジ部（雄ネジ）１ｂと、これら半球部１ａおよびネジ部１ｂを連設する連設部１ｃとからなっている。尚、本発明において略半球状とは、半球部１ａの縦断面（図１において紙面に垂直な方向の切断面）の形状が、略半円弧状若しくは略半楕円の弧状であることを示すものとする。
【００１７】
連設部１ｃは、散水頭部１本体を取り付け治具１２に着脱し易いように、散水頭部１を上方から見たとき（図１）の形状が例えば正八角形となるように形成されている。半球部１ａには、土壌等に散水可能な複数の孔２ａ…・２ｂ…が形成されている。尚、孔２ａ…・２ｂ…の個数は、特に限定されるものではない。また、散水頭部１の大きさは、特に限定されるものではない。
【００１８】
上記の孔２ａ…は、半球部１ａの表面（略半球面）をその頂部３側から見た平面図（つまり、図１）において、該頂部３を囲む多角形としての正方形（図中、便宜上、この正方形を一点鎖線で記す）の各辺が頂部３側に湾曲することにより形成される４本の仮想線９ａ…（図中、便宜上、これら仮想線を二点鎖線で記す）上、および、これら仮想線９ａ…に沿いかつ該仮想線９ａ…よりもより頂部３側に形成される複数の仮想線９ｂ…（図中、便宜上、これら仮想線を二点鎖線で記す）上に穿設されている。
【００１９】
また、１本の仮想線９ａ上若しくは仮想線９ｂ上に形成される孔２ａ…は、その直径が互いに同一となるように穿設されている。尚、図１に示す散水頭部１における仮想線９ａ…・９ｂ…のパターン、即ち、孔２ａ…の穿設パターンは、散水を所望する土壌等の形状が正方形である場合の一例を示している。従って、孔２ａ…の穿設パターンは、図１に例示したパターンにのみ限定されるものではない。また、孔２ａ…の直径を上記のように設定する理由については後述する。
【００２０】
上記の孔２ｂ…は、半球部１ａの表面をその頂部３側から見た平面図において、該頂部３を中心とする仮想円９ｃ（図中、便宜上、この仮想円を二点鎖線で記す）上に穿設されている。
【００２１】
また、孔２ｂ…は、その直径が、仮想円９ｃと仮想線９ａとが交差する付近に位置する孔２ｂ１ …が最も小さく、仮想線９ａから最も離れたところに位置する孔２ｂ２ …が最も大きくなるように設定されている。また、その他の孔２ｂ…の直径は、孔２ｂ１ から孔２ｂ２ に向かうに従い、順次大きくなるように設定されている。尚、図１に示す散水頭部１における仮想円９ｃのパターン、即ち、孔２ｂ…の穿設パターンおよび直径は、散水を所望する土壌等の形状が正方形である場合の一例を示している。従って、孔２ｂ…の穿設パターンおよび直径は、図１に例示したパターンにのみ限定されるものではない。また、孔２ｂ…の直径を上記のように設定する理由については後述する。
【００２２】
散水頭部１の材質は、特に限定されるものではないが、耐候性や耐衝撃性、耐薬品性等に優れた材質が好ましく、例えば、金属や合成樹脂、合成ゴムが好適である。金属としては、例えば、ステンレスが挙げられる。合成樹脂としては、例えば、高密度ポリエチレン、中低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン、アクリロニトリル−ブタジエンスチレン樹脂（ＡＢＳ樹脂）等、或いは、エンジニアリングプラスチック、各種強化プラスチック等が挙げられる。これら材質は、例えば、散水頭部１、即ち、散水装置の用途等に応じて適宜選択される。
【００２３】
散水頭部１の製造方法は、特に限定されるものではないが、安価で量産性に優れた方法が好ましく、例えば、材質が金属の場合にはプレス加工法が好適であり、また、材質が合成樹脂や合成ゴムの場合には射出成形法が好適である。
【００２４】
上記孔２ａ…・２ｂ…の穿設方法は、特に限定されるものではないが、安価で量産性に優れた方法が好ましく、例えば、いわゆるレーザ穿孔やドリル穿孔が好適である。
【００２５】
上記の立ち上がり管１１は土壌等の任意の位置に固定可能であるが、上記孔２ａ…・２ｂ…の半球部１ａにおける穿設位置や、孔２ａ…・２ｂ…の穿設パターンが容易となるように、土壌等の中央部若しくは隅部等に固定することが好ましい。
【００２６】
一般に、水滴は、速度の二乗に比例する抗力を受けて空気中を飛ぶことが判っており、従って、孔から散水される水滴は、水圧および孔の直径が一定の場合、孔の仰角を凡そ３０°に設定したときに最も遠くまで飛ぶ。また、水滴は、水圧および孔の仰角が一定の場合、孔の直径が大きくなるに従い遠くまで飛ぶ。さらに、水滴は、飛距離が大きくなるに従い拡散するので、その散水面積が広がる。即ち、水圧および孔の直径が一定の場合、孔の仰角が大きくなるに従い散水面積が狭くなるので、単位面積当たりの散水量が多くなる。
【００２７】
従って、単位面積当たりの散水量を散水領域全体でほぼ一定とするためには、例えば頂部３から離れた位置に穿設される孔２ｂ、即ち、仰角の小さな孔２ｂの直径を、頂部３近傍に穿設される孔２ａ、即ち、仰角の大きな孔２ａの直径よりも大きくする必要がある。また、任意の形状および大きさの土壌等の全面にわたって散水するためには、孔２ａ…・２ｂ…の直径を、その穿設位置、および、所望する飛距離に応じて適宜設定する必要がある。
【００２８】
上記孔２ａ…の直径は、特に限定されるものではないが、 ０．１ｍｍ以上、２ｍｍ以下に形成することが好ましい。孔２ａ…の直径を上記の大きさに形成することにより、孔２ａ…から散水される水滴が小さくなると共に、上記水滴によって土壌等の表面が受ける衝撃が小さくなる。従って、水滴の跳ね返り等を生じることなく、穏やかに散水することが可能となる。孔２ａ…の直径が ０．１ｍｍよりも小さいと、孔２ａ…から散水される水滴が小さくなり過ぎ、霧状となる割合が大きくなるので遠くに飛ばなくなる。また、単位面積あたりの散水量が小さくなり過ぎるので、土壌等に充分に散水することができなくなる。一方、孔２ａ…の直径が２ｍｍよりも大きいと、水滴が極端に大きくなり過ぎ、上記水滴によって土壌等の表面が受ける衝撃が大きくなると共に、水滴の跳ね返り等が生じ、穏やかに散水することが難しくなる。
【００２９】
本実施例における孔２ａ…の直径は、例えば、仮想線９ａ…上に位置するものが ０．７ｍｍ、仮想線９ａに隣接する仮想線９ｂ…上に位置するものが ０．６ｍｍに設定されている。また、仮想線９ｂ…上に位置する孔２ａ…の直径は、頂部３から遠い仮想線９ｂ…から頂部３に近い仮想線９ｂ…に向かって、順に、 ０．６ｍｍ、 ０．５ｍｍ、 ０．４ｍｍとなるように設定されている。勿論、孔２ａ…の穿設パターンや、各々の孔２ａ…の直径は、上記例示の穿設パターンや直径に限定されるものではない。
【００３０】
また、上記孔２ｂ…の直径は、特に限定されるものではないが、 ０．１ｍｍ以上、数ｍｍ以下に形成することが好ましい。孔２ｂ…の直径を上記の大きさに形成することにより、土壌等により一層充分かつ均一に散水することができる。尚、孔２ｂ…は、散水頭部１、即ち、散水装置の用途等に応じて適宜穿設すればよい。つまり、孔２ｂ…は、必要に応じて穿設すればよい。従って、散水頭部１は、孔２ｂ…が穿設されていない構成であってもよい。
【００３１】
本実施例における孔２ｂ…の直径は、例えば、孔２ｂ１ …が ０．８ｍｍ、孔２ｂ２ …が １．３ｍｍに設定されている。また、その他の孔２ｂ…の直径は、孔２ｂ１ から孔２ｂ２ に向かうに従い、順次大きくなるように、 ０．８ｍｍと １．３ｍｍとの間の値に設定されている。勿論、孔２ｂ…の穿設パターンや、各々の孔２ｂ…の直径は、上記例示の穿設パターンや直径に限定されるものではない。
【００３２】
尚、散水頭部１、即ち、孔２ａ…・２ｂ…にかかる水圧は、特に限定されるものではない。例えば、通水管１０を一般の水道管に直結した場合には、上記水圧は凡そ１ｋｇ／ｃｍ２〜２ｋｇ／ｃｍ２程度になる。また、水圧を所定範囲内、例えば１ｋｇ／ｃｍ２〜５ｋｇ／ｃｍ２、好ましくは１ｋｇ／ｃｍ２〜２ｋｇ／ｃｍ２の範囲内で任意に変更させることが可能なポンプ、減圧弁、止水栓等を用いることにより、孔２ａ…・２ｂ…にかかる水圧を適宜調節してもよい。
【００３３】
以上のように、本実施例にかかる散水装置の散水頭部１は、半球部１ａが上に凸な略半球状に形成されると共に、複数の孔２ａ…を有しており、上記孔２ａ…は、半球部１ａの表面をその頂部３側から見た平面図において、該頂部３を囲む多角形としての正方形の各辺が頂部３側に湾曲することにより形成される４本の仮想線９ａ…上、および、これら仮想線９ａ…に沿いかつ該仮想線９ａ…よりもより頂部３側に形成される複数の仮想線９ｂ…上に穿設されている。
【００３４】
従って、水滴の飛距離を孔２ａ…の穿設位置で自在に設定することができると共に、例えば、上記多角形の形状、つまり、孔２ａ…の穿設パターンを適宜変更することにより、土壌等の形状や大きさに応じて散水することが可能となる。これにより、任意の形状および大きさの散水領域の全面にわたってほぼ均一に隈無く散水することが可能となる。また、効率的に設置できるので、散水領域全体における散水装置の配置数を、スプリンクラーと比較して少なくすることができる。
【００３５】
また、本実施例にかかる散水装置の散水頭部１は、上記多角形が菱形（上記の例では正方形）である。このため、矩形形状、例えば長方形や正方形の散水領域の全面にわたってほぼ均一に隈無く散水することが可能となる。
【００３６】
さらに、本実施例にかかる散水装置の散水頭部１は、同一仮想線９ａ・９ｂ上に形成される孔２ａ…の直径が互いに同一である。これにより、任意の形状および大きさの散水領域の全面にわたって、より一層均一に隈無く散水することが可能となる。
【００３７】
尚、上記多角形は菱形に限定されるものではなく、例えば、三角形や五角形等の任意の図形とすることができる。つまり、上記多角形の形状は、散水領域の形状に合うように設定すればよい。また、仮想線９ａ…・９ｂ…の本数は、特に限定されるものではない。さらに、仮想円９ｃの形成位置や本数、つまり、孔２ｂ…の穿設パターンは、特に限定されるものではない。
【００３８】
次に、本実施例にかかる散水頭部１の散水量について、具体例を挙げて説明する。尚、散水を所望する土壌を所定面積の正方形とし、この土壌の中心部に立ち上がり管１１を立設して土壌に隈無く散水する場合を想定した。また、散水頭部１は、孔２ｂ…が穿設されていない構成とした。従って、孔２ａ…の穿設パターンおよび直径を、図３および図４に示す穿設パターンおよび直径に設定した。そして、散水頭部１の半球部１ａの直径を５ｃｍ、水量を約１７Ｌ／ｍｉｎ．、孔２ａ…にかかる水圧を約２ｋｇ／ｃｍ２とした。但し、図３および図４に示す孔２ａ…の穿設パターンおよび直径は、図１および図２に示す孔２ａ…の穿設パターンおよび直径と同一である。
【００３９】
散水量は、土壌に升形状の測定箱を並べ、散水頭部１から一時間散水した後、上記各測定箱に溜まった水の量を測定した。上記の条件にて測定した散水量を、図６に示すように、横軸を立ち上がり管１１からの距離、縦軸を散水量としてグラフに示した。散水頭部１の散水量は、曲線群（ａ）となった。尚、曲線群（ａ）のうち、曲線▲１▼は、正方形の四辺の中点に向かう方向の散水量を、曲線▲３▼は、正方形の頂点（四隅）に向かう方向の散水量を、曲線▲２▼は、上記中点と頂点との中間点に向かう方向の散水量をそれぞれ表している。
【００４０】
一方、比較用散水頭部を作成し、この比較用散水頭部についても散水量を測定した。上記の比較用散水頭部は、孔の個数を、仮想線１本当たりの個数が全て同一となるように設定した以外は、図３および図４に示す散水頭部１と同一の構成および条件とした。また、比較用散水頭部の孔の総開口面積は、該散水頭部１の孔２ａ…の総開口面積と等しくなるように設定した。比較用散水頭部の散水量は、その散水方向によって異なり、曲線群（ｂ）となった。尚、曲線群（ｂ）のうち、曲線▲４▼は、正方形の四辺の中点に向かう方向の散水量を、曲線▲６▼は、正方形の頂点（四隅）に向かう方向の散水量を、曲線▲５▼は、上記中点と頂点との中間点に向かう方向の散水量をそれぞれ表している。
【００４１】
上記のグラフから明らかなように、散水頭部１は、散水領域の全面にわたってほぼ均一に隈無く散水可能であることがわかる。これに対し、比較用散水頭部は、散水方向によって散水量が異なっていることがわかる。また、比較用散水頭部は、立ち上がり管１１近傍の散水量が多く、立ち上がり管１１から遠ざかるに従い、散水量が少なくなっている。このため、比較用散水頭部は、均一な散水が不可能であることがわかる。
【００４２】
尚、本実施例においては、正方形の土壌に隈無く散水することが可能な散水頭部１を例に挙げたが、散水頭部１によって散水可能な土壌の形状は、勿論、上記例示の正方形に限定されるものではなく、例えば、長方形やその他の多角形、円形、楕円形等、任意の形状とすることができる。また、散水可能な土壌の大きさも任意の大きさとすることができる。孔２ａ…・２ｂ…の穿設パターンと直径との組み合わせは、土壌の形状や散水量等に応じて適宜変更すればよい。
【００４３】
上記構成の散水頭部１を備えた散水装置は、例えば各種野菜や草花等を露地栽培する畑や蔬菜園、ビニルハウス、果樹園、芝生や草花等が植えられた公園や庭園等の灌水、或いは道路等の散水等に好適に用いられる。
【００４４】
尚、上記の実施例においては、液体散布装置を散水装置として使用する場合を例に挙げて説明したが、本発明にかかる液体散布装置により散布される液体は、勿論、上記の水に限定されるものではない。例えば、液体散布装置を農業や施設園芸等に供することにより、殺虫剤や殺菌剤等の農薬、液体肥料等を好適に散布することができる。また、散水することにより液体散布装置を、塩害の防除設備や、茶園等の凍霜害の防除設備としても使用可能である。
【００４５】
【発明の効果】
本発明の請求項１記載の液体散布装置の散液頭部は、以上のように、液体散布装置の立ち上がり管に設けられた散液頭部であって、上記散液頭部は、上に凸な略半球状に形成されると共に、液体を散布領域に散布可能な複数の孔を有しており、上記孔は、略半球面をその頂部側から見た平面図において、該頂部を囲む多角形の各辺が頂部側に湾曲することにより形成される仮想線上、および、これら仮想線に沿いかつ該仮想線よりもより頂部側に形成される仮想線上に穿設されている構成である。
【００４６】
これにより、任意の形状および大きさの散布領域の全面にわたって液体をほぼ均一に隈無く散布することが可能となる。また、効率的に設置できるので、散布領域全体における液体散布装置の配置数を、スプリンクラーと比較して少なくすることができるという効果を奏する。
【００４７】
本発明の請求項２記載の液体散布装置の散液頭部は、以上のように、上記多角形が菱形である構成である。
【００４８】
これにより、矩形形状、例えば長方形や正方形の散布領域の全面にわたって液体を隈無く散布することが可能となるという効果を奏する。
【００４９】
本発明の請求項３記載の液体散布装置の散液頭部は、以上のように、同一仮想線上に形成される孔の直径が互いに同一である構成である。
【００５０】
これにより、任意の形状および大きさの散布領域の全面にわたって液体を、より一層均一に隈無く散布することが可能となるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における散液頭部としての散水頭部の平面図である。
【図２】上記散水頭部の正面図である。
【図３】散水頭部の変形例を示す平面図である。
【図４】図３の散水頭部の正面図である。
【図５】図１の散水頭部を備えた液体散布装置としての散水装置の概略の正面図である。
【図６】図３の散水頭部の散水量を示すグラフである。
【符号の説明】
１ 散水頭部（散液頭部）
１ａ 半球部
２ａ・２ｂ 孔
３ 頂部
９ａ・９ｂ 仮想線
１１ 立ち上がり管
１２ 取り付け治具
【産業上の利用分野】
本発明は、液体を散布する液体散布装置の散液頭部に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、各種野菜や草花等を露地栽培する畑や蔬菜園、ビニルハウス、果樹園、芝生や草花等が植えられた公園や庭園等の灌水、或いは道路等の散水等に用いられる散水装置としてスプリンクラーが知られている。
【０００３】
一般に、スプリンクラーは、散水を所望する散水領域の中心部に立設され、回転自在に設けられたスプリンクラー頭部（以下、ヘッドと称する）に形成されたノズル（孔）から水を噴射すると共に、上記ヘッドに取り付けられた羽根にノズルから噴射された水を当て、その衝撃力で該ヘッドを一定方向に回転させながら同心円状に広範囲に散水するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の散水装置であるスプリンクラーのヘッドでは、散水領域がスプリンクラーを中心とした同心円状（ドーナツ型）になる。従って、例えば散水を所望する散水領域が長方形や正方形等の矩形の場合には、これら領域の隅部に散水することができない。また、スプリンクラーは、広範囲に散水可能ではあるが、スプリンクラー近傍に散水できないという問題点を有している。
【０００５】
尚、散水されない領域が生じないようにするためには、散水領域の一部が互いに重なるようにして複数のスプリンクラーを設置しなければならないので、スプリンクラーを効率的に設置できないという別の問題点を生じる。
【０００６】
従って、任意の形状および大きさの散布領域の全面にわたってほぼ均一に隈無く液体を散布することができるヘッド、即ち、液体散布装置の散液頭部が求められている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明の液体散布装置の散液頭部は、上記の課題を解決するために、液体散布装置の立ち上がり管に設けられた散液頭部であって、上記散液頭部は、上に凸な略半球状に形成されると共に、液体を散布領域に散布可能な複数の孔を有しており、上記孔は、略半球面をその頂部側から見た平面図において、該頂部を囲む多角形の各辺が頂部側に湾曲することにより形成される仮想線上、および、これら仮想線に沿いかつ該仮想線よりもより頂部側に形成される仮想線上に穿設されていることを特徴としている。
【０００８】
請求項２記載の発明の液体散布装置の散液頭部は、上記の課題を解決するために、請求項１記載の液体散布装置の散液頭部において、上記多角形が菱形であることを特徴としている。
【０００９】
請求項３記載の発明の液体散布装置の散液頭部は、上記の課題を解決するために、請求項１または２記載の液体散布装置の散液頭部において、同一仮想線上に形成される孔の直径が互いに同一であることを特徴としている。
【００１０】
【作用】
請求項１記載の構成によれば、散液頭部が有する複数の孔は、略半球面をその頂部側から見た平面図において、該頂部を囲む多角形の各辺が頂部側に湾曲することにより形成される仮想線上、および、これら仮想線に沿いかつ該仮想線よりもより頂部側に形成される仮想線上に穿設されている。このため、液体の飛距離を半球面上における孔の穿設位置で自在に設定することができると共に、例えば、上記多角形の形状、つまり、上記仮想線の半球面上における穿設パターンを適宜変更することにより、散布領域の形状や大きさに応じて液体を散布することが可能となる。
【００１１】
これにより、任意の形状および大きさの散布領域の全面にわたって液体をほぼ均一に隈無く散布することが可能となる。また、効率的に設置できるので、散布領域全体における液体散布装置の配置数を、スプリンクラーと比較して少なくすることができる。
【００１２】
請求項２記載の構成によれば、上記多角形が菱形であるので、矩形形状、例えば長方形や正方形の散布領域の全面にわたって液体を隈無く散布することが可能となる。
【００１３】
請求項３記載の構成によれば、同一仮想線上に形成される孔の直径が互いに同一である。これにより、任意の形状および大きさの散布領域の全面にわたって液体を、より一層均一に隈無く散布することが可能となる。
【００１４】
【実施例】
本発明の一実施例について図１ないし図６に基づいて説明すれば、以下の通りである。尚、以下の説明においては、液体散布装置によって散布される液体が水である場合、即ち、液体散布装置を散水装置として使用する場合を例に挙げることとする。
【００１５】
本実施例にかかる液体散布装置としての散水装置は、図５に示すように、通水管１０より導水される立ち上がり管１１を備えている。上記の立ち上がり管１１は、散水を所望する土壌等（散布領域）の任意の位置に立設されている。立ち上がり管１１の上端部には、取り付け治具１２を介して散水頭部（散液頭部）１が着脱自在に取り付けられている。尚、取り付け治具１２は、散水頭部１のネジ部１ｂ（後述する）に対応する図示しないネジ部（雌ネジ）を有している。
【００１６】
図１および図２に示すように、散水頭部１は、上に凸な略半球状に形成された半球部１ａと、取り付け治具１２に取り付けるためのネジ部（雄ネジ）１ｂと、これら半球部１ａおよびネジ部１ｂを連設する連設部１ｃとからなっている。尚、本発明において略半球状とは、半球部１ａの縦断面（図１において紙面に垂直な方向の切断面）の形状が、略半円弧状若しくは略半楕円の弧状であることを示すものとする。
【００１７】
連設部１ｃは、散水頭部１本体を取り付け治具１２に着脱し易いように、散水頭部１を上方から見たとき（図１）の形状が例えば正八角形となるように形成されている。半球部１ａには、土壌等に散水可能な複数の孔２ａ…・２ｂ…が形成されている。尚、孔２ａ…・２ｂ…の個数は、特に限定されるものではない。また、散水頭部１の大きさは、特に限定されるものではない。
【００１８】
上記の孔２ａ…は、半球部１ａの表面（略半球面）をその頂部３側から見た平面図（つまり、図１）において、該頂部３を囲む多角形としての正方形（図中、便宜上、この正方形を一点鎖線で記す）の各辺が頂部３側に湾曲することにより形成される４本の仮想線９ａ…（図中、便宜上、これら仮想線を二点鎖線で記す）上、および、これら仮想線９ａ…に沿いかつ該仮想線９ａ…よりもより頂部３側に形成される複数の仮想線９ｂ…（図中、便宜上、これら仮想線を二点鎖線で記す）上に穿設されている。
【００１９】
また、１本の仮想線９ａ上若しくは仮想線９ｂ上に形成される孔２ａ…は、その直径が互いに同一となるように穿設されている。尚、図１に示す散水頭部１における仮想線９ａ…・９ｂ…のパターン、即ち、孔２ａ…の穿設パターンは、散水を所望する土壌等の形状が正方形である場合の一例を示している。従って、孔２ａ…の穿設パターンは、図１に例示したパターンにのみ限定されるものではない。また、孔２ａ…の直径を上記のように設定する理由については後述する。
【００２０】
上記の孔２ｂ…は、半球部１ａの表面をその頂部３側から見た平面図において、該頂部３を中心とする仮想円９ｃ（図中、便宜上、この仮想円を二点鎖線で記す）上に穿設されている。
【００２１】
また、孔２ｂ…は、その直径が、仮想円９ｃと仮想線９ａとが交差する付近に位置する孔２ｂ１ …が最も小さく、仮想線９ａから最も離れたところに位置する孔２ｂ２ …が最も大きくなるように設定されている。また、その他の孔２ｂ…の直径は、孔２ｂ１ から孔２ｂ２ に向かうに従い、順次大きくなるように設定されている。尚、図１に示す散水頭部１における仮想円９ｃのパターン、即ち、孔２ｂ…の穿設パターンおよび直径は、散水を所望する土壌等の形状が正方形である場合の一例を示している。従って、孔２ｂ…の穿設パターンおよび直径は、図１に例示したパターンにのみ限定されるものではない。また、孔２ｂ…の直径を上記のように設定する理由については後述する。
【００２２】
散水頭部１の材質は、特に限定されるものではないが、耐候性や耐衝撃性、耐薬品性等に優れた材質が好ましく、例えば、金属や合成樹脂、合成ゴムが好適である。金属としては、例えば、ステンレスが挙げられる。合成樹脂としては、例えば、高密度ポリエチレン、中低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン、アクリロニトリル−ブタジエンスチレン樹脂（ＡＢＳ樹脂）等、或いは、エンジニアリングプラスチック、各種強化プラスチック等が挙げられる。これら材質は、例えば、散水頭部１、即ち、散水装置の用途等に応じて適宜選択される。
【００２３】
散水頭部１の製造方法は、特に限定されるものではないが、安価で量産性に優れた方法が好ましく、例えば、材質が金属の場合にはプレス加工法が好適であり、また、材質が合成樹脂や合成ゴムの場合には射出成形法が好適である。
【００２４】
上記孔２ａ…・２ｂ…の穿設方法は、特に限定されるものではないが、安価で量産性に優れた方法が好ましく、例えば、いわゆるレーザ穿孔やドリル穿孔が好適である。
【００２５】
上記の立ち上がり管１１は土壌等の任意の位置に固定可能であるが、上記孔２ａ…・２ｂ…の半球部１ａにおける穿設位置や、孔２ａ…・２ｂ…の穿設パターンが容易となるように、土壌等の中央部若しくは隅部等に固定することが好ましい。
【００２６】
一般に、水滴は、速度の二乗に比例する抗力を受けて空気中を飛ぶことが判っており、従って、孔から散水される水滴は、水圧および孔の直径が一定の場合、孔の仰角を凡そ３０°に設定したときに最も遠くまで飛ぶ。また、水滴は、水圧および孔の仰角が一定の場合、孔の直径が大きくなるに従い遠くまで飛ぶ。さらに、水滴は、飛距離が大きくなるに従い拡散するので、その散水面積が広がる。即ち、水圧および孔の直径が一定の場合、孔の仰角が大きくなるに従い散水面積が狭くなるので、単位面積当たりの散水量が多くなる。
【００２７】
従って、単位面積当たりの散水量を散水領域全体でほぼ一定とするためには、例えば頂部３から離れた位置に穿設される孔２ｂ、即ち、仰角の小さな孔２ｂの直径を、頂部３近傍に穿設される孔２ａ、即ち、仰角の大きな孔２ａの直径よりも大きくする必要がある。また、任意の形状および大きさの土壌等の全面にわたって散水するためには、孔２ａ…・２ｂ…の直径を、その穿設位置、および、所望する飛距離に応じて適宜設定する必要がある。
【００２８】
上記孔２ａ…の直径は、特に限定されるものではないが、 ０．１ｍｍ以上、２ｍｍ以下に形成することが好ましい。孔２ａ…の直径を上記の大きさに形成することにより、孔２ａ…から散水される水滴が小さくなると共に、上記水滴によって土壌等の表面が受ける衝撃が小さくなる。従って、水滴の跳ね返り等を生じることなく、穏やかに散水することが可能となる。孔２ａ…の直径が ０．１ｍｍよりも小さいと、孔２ａ…から散水される水滴が小さくなり過ぎ、霧状となる割合が大きくなるので遠くに飛ばなくなる。また、単位面積あたりの散水量が小さくなり過ぎるので、土壌等に充分に散水することができなくなる。一方、孔２ａ…の直径が２ｍｍよりも大きいと、水滴が極端に大きくなり過ぎ、上記水滴によって土壌等の表面が受ける衝撃が大きくなると共に、水滴の跳ね返り等が生じ、穏やかに散水することが難しくなる。
【００２９】
本実施例における孔２ａ…の直径は、例えば、仮想線９ａ…上に位置するものが ０．７ｍｍ、仮想線９ａに隣接する仮想線９ｂ…上に位置するものが ０．６ｍｍに設定されている。また、仮想線９ｂ…上に位置する孔２ａ…の直径は、頂部３から遠い仮想線９ｂ…から頂部３に近い仮想線９ｂ…に向かって、順に、 ０．６ｍｍ、 ０．５ｍｍ、 ０．４ｍｍとなるように設定されている。勿論、孔２ａ…の穿設パターンや、各々の孔２ａ…の直径は、上記例示の穿設パターンや直径に限定されるものではない。
【００３０】
また、上記孔２ｂ…の直径は、特に限定されるものではないが、 ０．１ｍｍ以上、数ｍｍ以下に形成することが好ましい。孔２ｂ…の直径を上記の大きさに形成することにより、土壌等により一層充分かつ均一に散水することができる。尚、孔２ｂ…は、散水頭部１、即ち、散水装置の用途等に応じて適宜穿設すればよい。つまり、孔２ｂ…は、必要に応じて穿設すればよい。従って、散水頭部１は、孔２ｂ…が穿設されていない構成であってもよい。
【００３１】
本実施例における孔２ｂ…の直径は、例えば、孔２ｂ１ …が ０．８ｍｍ、孔２ｂ２ …が １．３ｍｍに設定されている。また、その他の孔２ｂ…の直径は、孔２ｂ１ から孔２ｂ２ に向かうに従い、順次大きくなるように、 ０．８ｍｍと １．３ｍｍとの間の値に設定されている。勿論、孔２ｂ…の穿設パターンや、各々の孔２ｂ…の直径は、上記例示の穿設パターンや直径に限定されるものではない。
【００３２】
尚、散水頭部１、即ち、孔２ａ…・２ｂ…にかかる水圧は、特に限定されるものではない。例えば、通水管１０を一般の水道管に直結した場合には、上記水圧は凡そ１ｋｇ／ｃｍ２〜２ｋｇ／ｃｍ２程度になる。また、水圧を所定範囲内、例えば１ｋｇ／ｃｍ２〜５ｋｇ／ｃｍ２、好ましくは１ｋｇ／ｃｍ２〜２ｋｇ／ｃｍ２の範囲内で任意に変更させることが可能なポンプ、減圧弁、止水栓等を用いることにより、孔２ａ…・２ｂ…にかかる水圧を適宜調節してもよい。
【００３３】
以上のように、本実施例にかかる散水装置の散水頭部１は、半球部１ａが上に凸な略半球状に形成されると共に、複数の孔２ａ…を有しており、上記孔２ａ…は、半球部１ａの表面をその頂部３側から見た平面図において、該頂部３を囲む多角形としての正方形の各辺が頂部３側に湾曲することにより形成される４本の仮想線９ａ…上、および、これら仮想線９ａ…に沿いかつ該仮想線９ａ…よりもより頂部３側に形成される複数の仮想線９ｂ…上に穿設されている。
【００３４】
従って、水滴の飛距離を孔２ａ…の穿設位置で自在に設定することができると共に、例えば、上記多角形の形状、つまり、孔２ａ…の穿設パターンを適宜変更することにより、土壌等の形状や大きさに応じて散水することが可能となる。これにより、任意の形状および大きさの散水領域の全面にわたってほぼ均一に隈無く散水することが可能となる。また、効率的に設置できるので、散水領域全体における散水装置の配置数を、スプリンクラーと比較して少なくすることができる。
【００３５】
また、本実施例にかかる散水装置の散水頭部１は、上記多角形が菱形（上記の例では正方形）である。このため、矩形形状、例えば長方形や正方形の散水領域の全面にわたってほぼ均一に隈無く散水することが可能となる。
【００３６】
さらに、本実施例にかかる散水装置の散水頭部１は、同一仮想線９ａ・９ｂ上に形成される孔２ａ…の直径が互いに同一である。これにより、任意の形状および大きさの散水領域の全面にわたって、より一層均一に隈無く散水することが可能となる。
【００３７】
尚、上記多角形は菱形に限定されるものではなく、例えば、三角形や五角形等の任意の図形とすることができる。つまり、上記多角形の形状は、散水領域の形状に合うように設定すればよい。また、仮想線９ａ…・９ｂ…の本数は、特に限定されるものではない。さらに、仮想円９ｃの形成位置や本数、つまり、孔２ｂ…の穿設パターンは、特に限定されるものではない。
【００３８】
次に、本実施例にかかる散水頭部１の散水量について、具体例を挙げて説明する。尚、散水を所望する土壌を所定面積の正方形とし、この土壌の中心部に立ち上がり管１１を立設して土壌に隈無く散水する場合を想定した。また、散水頭部１は、孔２ｂ…が穿設されていない構成とした。従って、孔２ａ…の穿設パターンおよび直径を、図３および図４に示す穿設パターンおよび直径に設定した。そして、散水頭部１の半球部１ａの直径を５ｃｍ、水量を約１７Ｌ／ｍｉｎ．、孔２ａ…にかかる水圧を約２ｋｇ／ｃｍ２とした。但し、図３および図４に示す孔２ａ…の穿設パターンおよび直径は、図１および図２に示す孔２ａ…の穿設パターンおよび直径と同一である。
【００３９】
散水量は、土壌に升形状の測定箱を並べ、散水頭部１から一時間散水した後、上記各測定箱に溜まった水の量を測定した。上記の条件にて測定した散水量を、図６に示すように、横軸を立ち上がり管１１からの距離、縦軸を散水量としてグラフに示した。散水頭部１の散水量は、曲線群（ａ）となった。尚、曲線群（ａ）のうち、曲線▲１▼は、正方形の四辺の中点に向かう方向の散水量を、曲線▲３▼は、正方形の頂点（四隅）に向かう方向の散水量を、曲線▲２▼は、上記中点と頂点との中間点に向かう方向の散水量をそれぞれ表している。
【００４０】
一方、比較用散水頭部を作成し、この比較用散水頭部についても散水量を測定した。上記の比較用散水頭部は、孔の個数を、仮想線１本当たりの個数が全て同一となるように設定した以外は、図３および図４に示す散水頭部１と同一の構成および条件とした。また、比較用散水頭部の孔の総開口面積は、該散水頭部１の孔２ａ…の総開口面積と等しくなるように設定した。比較用散水頭部の散水量は、その散水方向によって異なり、曲線群（ｂ）となった。尚、曲線群（ｂ）のうち、曲線▲４▼は、正方形の四辺の中点に向かう方向の散水量を、曲線▲６▼は、正方形の頂点（四隅）に向かう方向の散水量を、曲線▲５▼は、上記中点と頂点との中間点に向かう方向の散水量をそれぞれ表している。
【００４１】
上記のグラフから明らかなように、散水頭部１は、散水領域の全面にわたってほぼ均一に隈無く散水可能であることがわかる。これに対し、比較用散水頭部は、散水方向によって散水量が異なっていることがわかる。また、比較用散水頭部は、立ち上がり管１１近傍の散水量が多く、立ち上がり管１１から遠ざかるに従い、散水量が少なくなっている。このため、比較用散水頭部は、均一な散水が不可能であることがわかる。
【００４２】
尚、本実施例においては、正方形の土壌に隈無く散水することが可能な散水頭部１を例に挙げたが、散水頭部１によって散水可能な土壌の形状は、勿論、上記例示の正方形に限定されるものではなく、例えば、長方形やその他の多角形、円形、楕円形等、任意の形状とすることができる。また、散水可能な土壌の大きさも任意の大きさとすることができる。孔２ａ…・２ｂ…の穿設パターンと直径との組み合わせは、土壌の形状や散水量等に応じて適宜変更すればよい。
【００４３】
上記構成の散水頭部１を備えた散水装置は、例えば各種野菜や草花等を露地栽培する畑や蔬菜園、ビニルハウス、果樹園、芝生や草花等が植えられた公園や庭園等の灌水、或いは道路等の散水等に好適に用いられる。
【００４４】
尚、上記の実施例においては、液体散布装置を散水装置として使用する場合を例に挙げて説明したが、本発明にかかる液体散布装置により散布される液体は、勿論、上記の水に限定されるものではない。例えば、液体散布装置を農業や施設園芸等に供することにより、殺虫剤や殺菌剤等の農薬、液体肥料等を好適に散布することができる。また、散水することにより液体散布装置を、塩害の防除設備や、茶園等の凍霜害の防除設備としても使用可能である。
【００４５】
【発明の効果】
本発明の請求項１記載の液体散布装置の散液頭部は、以上のように、液体散布装置の立ち上がり管に設けられた散液頭部であって、上記散液頭部は、上に凸な略半球状に形成されると共に、液体を散布領域に散布可能な複数の孔を有しており、上記孔は、略半球面をその頂部側から見た平面図において、該頂部を囲む多角形の各辺が頂部側に湾曲することにより形成される仮想線上、および、これら仮想線に沿いかつ該仮想線よりもより頂部側に形成される仮想線上に穿設されている構成である。
【００４６】
これにより、任意の形状および大きさの散布領域の全面にわたって液体をほぼ均一に隈無く散布することが可能となる。また、効率的に設置できるので、散布領域全体における液体散布装置の配置数を、スプリンクラーと比較して少なくすることができるという効果を奏する。
【００４７】
本発明の請求項２記載の液体散布装置の散液頭部は、以上のように、上記多角形が菱形である構成である。
【００４８】
これにより、矩形形状、例えば長方形や正方形の散布領域の全面にわたって液体を隈無く散布することが可能となるという効果を奏する。
【００４９】
本発明の請求項３記載の液体散布装置の散液頭部は、以上のように、同一仮想線上に形成される孔の直径が互いに同一である構成である。
【００５０】
これにより、任意の形状および大きさの散布領域の全面にわたって液体を、より一層均一に隈無く散布することが可能となるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における散液頭部としての散水頭部の平面図である。
【図２】上記散水頭部の正面図である。
【図３】散水頭部の変形例を示す平面図である。
【図４】図３の散水頭部の正面図である。
【図５】図１の散水頭部を備えた液体散布装置としての散水装置の概略の正面図である。
【図６】図３の散水頭部の散水量を示すグラフである。
【符号の説明】
１ 散水頭部（散液頭部）
１ａ 半球部
２ａ・２ｂ 孔
３ 頂部
９ａ・９ｂ 仮想線
１１ 立ち上がり管
１２ 取り付け治具
Claims (3)
- 液体散布装置の立ち上がり管に設けられた散液頭部であって、
上記散液頭部は、上に凸な略半球状に形成されると共に、液体を散布領域に散布可能な複数の孔を有しており、
上記孔は、略半球面をその頂部側から見た平面図において、該頂部を囲む多角形の各辺が頂部側に湾曲することにより形成される仮想線上、および、これら仮想線に沿いかつ該仮想線よりもより頂部側に形成される仮想線上に穿設されていることを特徴とする液体散布装置の散液頭部。 - 上記多角形が菱形であることを特徴とする請求項１記載の液体散布装置の散液頭部。
- 同一仮想線上に形成される孔の直径が互いに同一であることを特徴とする請求項１または２記載の液体散布装置の散液頭部。
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