JP5838354B2 - 給水装置、および給水システム - Google Patents

Description

本発明は、一般に給水装置、および給水システム、より詳細にはポンプを用いて農業ハウスに給水する給水装置、および給水システムに関するものである。

従来、野菜、植物等に対して散水等を行うために、農業ハウスに水を供給する給水システムが提供されている。

給水システムは、複数の農業ハウスに給水可能な共用ポンプを備えて、この共用ポンプに接続された配管は、複数系統の分岐配管に途中で分岐して、農業ハウスに引き込まれている。この場合、複数の農業ハウスのそれぞれに専用のポンプを設ける構成に比べて、低コスト化を図ることができる（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−２２２６４号公報

共用ポンプとして、駆動・停止（吐出動作のオン・オフ）のみが切替可能なポンプを用いることで、さらなる低コスト化を図ることができる。しかしながら、この構成では、農業ハウスへの給水をオン・オフする制御のみが可能であった。すなわち、農業ハウスへの給水量を調整することが困難であった。

本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の農業ハウスに給水する駆動・停止のみが切替可能な共用ポンプを備えて、農業ハウスへの給水量を調整することができる給水装置、および給水システムを提供することにある。

本発明の給水装置は、水を蓄えるタンクと、前記タンクから吸い込んだ水を１系統の共用配管に吐出し、前記共用配管から複数の農業ハウスのそれぞれに分岐した複数系統の分岐配管を介して、前記農業ハウスのそれぞれに給水する第１のポンプと、前記共用配管を前記タンクに連通させる戻し配管と、前記戻し配管に設けられて、前記共用配管から前記戻し配管を通って前記タンクに戻る水量を変化させる第１の水量調節部と、前記第１のポンプおよび前記第１の水量調節部を制御する第１の制御部とを備え、前記第１の制御部は、給水中の前記農業ハウス毎に設定された給水量に基づいて、前記共用配管から前記タンクに戻す水量を制御することを特徴とする。

この発明において、前記第１のポンプを複数備え、前記第１の制御部は、給水を要求している前記農業ハウスの数に基づいて、前記第１のポンプそれぞれの駆動・停止を切り替えることが好ましい。

この発明において、同時に給水可能な前記農業ハウスの最大数と同数の前記第１のポンプを備えることが好ましい。

この発明において、前記複数系統の分岐配管のうち１系統以上の前記分岐配管に、前記第１のポンプと直列接続された第２のポンプを設けることが好ましい。

この発明において、前記第１の制御部は、給水中の前記農業ハウスで必要な給水量に基づいて、前記第１の水量調節部によって前記共用配管から前記タンクに戻される水量を調整することが好ましい。

この発明において、前記第１の制御部は、給水中の複数の前記農業ハウスの各給水量が同一でない場合、前記第１の水量調節部を制御して前記共用配管から前記タンクに水を戻すことが好ましい。

この発明において、前記第１の水量調節部は、前記戻し配管の流路を連続的に開閉する弁機構を備えて、前記タンクに戻る水量を連続的に変化させることが好ましい。

本発明の給水システムは、水を蓄えるタンクと、前記タンクから吸い込んだ水を吐出する第１のポンプと、前記第１のポンプから水を供給される１系統の共用配管と、前記共用配管から複数の農業ハウスのそれぞれに分岐して、前記農業ハウスのそれぞれに給水する複数系統の分岐配管と、前記共用配管を前記タンクに連通させる戻し配管と、前記戻し配管に設けられて、前記共用配管から前記戻し配管を通って前記タンクに戻る水量を変化させる第１の水量調節部と、前記分岐配管のそれぞれに設けられて、前記分岐配管を通る水量を変化させる第２の水量調節部と、前記第１のポンプおよび前記第１の水量調節部を制御する第１の制御部と、前記農業ハウス毎に設定された給水量に基づいて前記第２の水量調節部を制御する第２の制御部とを備え、前記第１の制御部は、給水中の前記農業ハウス毎に設定された給水量に基づいて、前記共用配管から前記タンクに戻す水量を制御することを特徴とする。

この発明において、前記第１のポンプを複数備え、前記第２の制御部は、前記農業ハウス毎に設定された給水量の情報を含む給水要求を前記第１の制御部へ送信し、前記第１の制御部は、給水を要求している前記農業ハウスの数に基づいて、前記第１のポンプそれぞれの駆動・停止を切り替えることが好ましい。

この発明において、同時に給水可能な前記農業ハウスの最大数と同数の前記第１のポンプを備えることが好ましい。

この発明において、前記複数系統の分岐配管のうち１系統以上の前記分岐配管に、前記第１のポンプと直列接続された第２のポンプを設けることが好ましい。

この発明において、前記第１の制御部は、給水中の前記農業ハウスで必要な給水量に基づいて、前記第１の水量調節部によって前記共用配管から前記タンクに戻される水量を調整することが好ましい。

この発明において、前記第１の制御部は、給水中の複数の前記農業ハウスの各給水量が同一でない場合、前記第１の水量調節部を制御して前記共用配管から前記タンクに水を戻すことが好ましい。

この発明において、前記第１の水量調節部は、前記戻し配管の流路を連続的に開閉する弁機構を備えて、前記タンクに戻る水量を連続的に変化させることが好ましい。

この発明において、前記第２の制御部は、複数の前記農業ハウスのそれぞれに設けられ、前記第１の制御部と前記第２の制御部との間を接続する通信線は、渡り配線で接続されることが好ましい。

この発明において、前記分岐配管は、前記分岐配管から供給された水を前記農業ハウス内に散水する散水チューブに接続し、前記第２の制御部は、前記第２の水量調節部を制御することによって、散水開始時に前記農業ハウスのそれぞれに供給される水量を、前記散水チューブ内に水を溜めるための第１の水量に制御し、次に前記第１の水量より大きい第２の水量に制御し、次に前記第２の水量より小さい第３の水量に制御することが好ましい。

この発明において、前記第２の水量調節部は、前記分岐配管を２系統に分岐させた後に合流させる第１の分岐配管および第２の分岐配管と、前記第１の分岐配管に設けた第１の開閉弁と、前記第２の分岐配管に設けた第２の開閉弁とを備え、前記第２の制御部は、前記第１の開閉弁および前記第２の開閉弁を開閉制御することによって、前記分岐配管を通る水量を変化させることが好ましい。

この発明において、前記分岐配管は、前記農業ハウス内に散水する散水チューブに接続する第３の分岐配管と、前記農業ハウス内に水を噴霧させるミスト用配管に接続する第４の分岐配管とに分岐し、前記第２の水量調節部は、前記第３の分岐配管と前記第４の分岐配管とのそれぞれを通る水量を個別に変化させることが好ましい。

この発明において、前記分岐配管は、前記分岐配管から供給された水を前記農業ハウス内に散水する散水チューブに接続し、前記農業ハウスは、前記散水チューブが配設された方向の長さが１００ｍ以下であり、前記散水チューブは、散水量が０．５Ｌ／ｍｉｎ・ｍ以上、１．５Ｌ／ｍｉｎ・ｍ以下で、全長が１００ｍ未満であることが好ましい。

以上説明したように、本発明では、ポンプが吐出する水量のうち、システムに不要な水量を共用配管からタンクに戻すことによって、必要な水量のみを農業ハウス側へ供給できる。すなわち、複数の農業ハウスに給水する駆動・停止のみが切替可能なポンプを備えて、農業ハウスへの給水量を調整することができるという効果がある。

実施形態１の給水システムの構成を示すブロック図である。 実施形態１の農業ハウスの概略を示すブロック図である。 実施形態１のポンプの駆動制御を示すフローチャート図である。 実施形態１の散水開始時に高圧給水を行った場合の散水ばらつきを示す説明図である。 実施形態１の散水量の分布を示す説明図である。 実施形態２の給水システムの構成を示すブロック図である。 実施形態３の給水システムの構成を示すブロック図である。 実施形態３の農業ハウスの構配管成を示す断面図である。 実施形態３の配管構成を示す概略図である。 実施形態３の配管構成を示す概略図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（実施形態１）
図１は、農業ハウス８（８１〜８５）へ給水する給水装置１を用いた給水システムの構成を示す。なお、農業ハウス８を区別する場合、農業ハウス８１〜８５の符号を用いる。

給水システムは、給水装置１と、共用配管２と、分岐配管３（３１〜３５）と、水量調節部４（４１〜４５）と、制御部５（５１〜５５）とを備える。

給水装置１は、タンク１１と、共用ポンプユニット１２と、戻し配管１３と、水量調節部１４と、制御部１５とを備える。

タンク１１は、上水道、井戸等の給水源９から給水された水を蓄えている。共用ポンプユニット１２は、２台のポンプ１２ａ，１２ｂ（共用ポンプ）を並列接続して構成される。そして、ポンプ１２ａ，１２ｂは、タンク１１から水を吸い込み、タンク１１から吸い込んだ水を１系統の共用配管２へ吐出する。

戻し配管１３は、共用配管２をタンク１１に連通させており、戻し配管１３の途中に水量調節部１４を設けている。水量調節部１４は、戻し配管１３を２系統に分岐させた後に合流させる戻し配管１４ａ、１４ｂと、戻し配管１４ａに設けた開閉弁１４ｃと、戻し配管１４ｂに設けた開閉弁１４ｄとを備える。

そして、水量調節部１４（第１の水量調節部）は、開閉弁１４ｃ，１４ｄをそれぞれ開閉することによって、共用配管２から戻し配管１３を通ってタンク１１に戻る水量を変化させて、共用配管２から後述の分岐配管３側へ供給される水量を調整できる。開閉弁１４ｃ，１４ｄの両方が閉状態であれば、共用配管２からタンク１１に戻る水量は「ゼロ」となり、共用配管２から分岐配管３側へ供給される水量は「多」となる。開閉弁１４ｃ，１４ｄのいずれか一方が閉状態、他方が開状態であれば、共用配管２からタンク１１に戻る水量は「少」となり、共用配管２から分岐配管３側へ供給される水量は「中」となる。開閉弁１４ｃ，１４ｄの両方が開状態であれば、共用配管２からタンク１１に戻る水量は「多」となり、共用配管２から分岐配管３側へ供給される水量は「少」となる。

また、水量調節部１４の開閉弁１４ｃ，１４ｄは、戻し配管１４ａ，１４ｂの各流路を連続的に開閉する弁機構を備えて、タンク１１に戻る水量を連続的に変化させることが好ましい。この場合、水量調節部１４は、開閉弁１４ｃ，１４ｄの各開度を連続的に制御されることによって、共用配管２からタンク１１に戻る水量を細かく制御できる。したがって、共用配管２から分岐配管３側へ供給される水量は、４段階以上または連続的に制御可能となる。開閉弁１４ｃ，１４ｄには、比例制御が可能な電動弁等が用いられる。

制御部１５（第１の制御部）は、例えば制御盤に収納されており、ポンプ１２ａ，１２ｂ、水量調節部１４の各動作を制御する。

１系統の共用配管２は、途中で複数系統の分岐配管３に分岐し、分岐配管３は、水量調節部４を介して、農業ハウス８のそれぞれに引き込まれる。ここで、分岐配管３を区別する場合、分岐配管３１〜３５の符号を用い、水量調節部４を区別する場合、水量調節部４１〜４５の符号を用いる。具体的に、分岐配管３１は、水量調節部４１を介して、農業ハウス８１に引き込まれる。分岐配管３２は、水量調節部４２を介して、農業ハウス８２に引き込まれる。分岐配管３３は、水量調節部４３を介して、農業ハウス８３に引き込まれる。分岐配管３４は、水量調節部４４を介して、農業ハウス８４に引き込まれる。分岐配管３５は、水量調節部４５を介して、農業ハウス８５に引き込まれる。

水量調節部４（第２の水量調節部）は、分岐配管３を２系統に分岐させた後に合流させる分岐配管４ａ（第１の分岐配管）、分岐配管４ｂ（第２の分岐配管）を備える。さらに、水量調節部４は、分岐配管４ａに設けた開閉弁４ｃ（第１の開閉弁）、分岐配管４ｂに設けた開閉弁４ｄ（第２の開閉弁）を備える。分岐配管４ａの配管径は、分岐配管４ｂの配管径より太く、例えば分岐配管４ａの配管径３２Ａ（４２．７ｍｍ）、分岐配管４ｂの配管径２５Ａ（３４．０ｍｍ）とする。開閉弁４ｃ，４ｄは、電磁弁または電動弁で構成される。

そして、図２は、農業ハウス８内の構成を示す。分岐配管３は、農業ハウス８内において、２本の散水チューブ７ａ，７ｂの各一端に接続している。散水チューブ７ａ，７ｂは、ポリエチレン等の樹脂材料からなる中空管であり、その流路の一端（入水口）に分岐配管３を接続し、他端は閉塞している。

散水チューブ７ａ，７ｂは、農業ハウス８内において軸方向が平行（または略平行）となるように並んで設置され、散水チューブ７ａと散水チューブ７ｂとの間に、野菜や植物等の農作物を栽培する栽培区８ａを形成している。また、散水チューブ７ａ，７ｂの管壁には、チューブ内外を連通させる散水孔７１が複数形成されており、散水孔７１から放出される水は、栽培区８ａに向かって散水される。

農業ハウス８は、例えば、散水チューブ７ａ、７ｂが配設された方向の長さＬ１が１００ｍ以下であり、散水チューブ７ａ、７ｂの長さＬ２は、１００ｍ未満とする。また、散水チューブ７ａ，７ｂの仕様は、例えば、散水量が０．５Ｌ／ｍｉｎ・ｍ以上、１．５Ｌ／ｍｉｎ・ｍ以下とする。

制御部５（第２の制御部）は、農業ハウス８のそれぞれに付設され、制御部１５と通信線６を介して接続されており、制御部５と制御部１５とは互いに通信可能に構成されている。制御部１５は、通信線６による渡り配線によって制御部５１〜５５に接続している。制御部５は、農業ハウス８の給水量の設定を時刻毎に設定したスケジュール情報や、農業ハウス８の給水量を設定するためのスイッチ（図示なし）の操作に基づいて、制御部１５へ給水要求、停止通知を送信する。

まず、制御部５は、スケジュール情報、スイッチ操作に基づいて、農業ハウス８への給水を要求する給水要求を制御部１５へ送信する。そして、給水要求を送信した制御部５は、制御部１５から開始指示を受信すると、水量調節部４を開制御する。また、給水要求を送信した制御部５は、制御部１５から待機指示を受信すると、水量調節部４の開閉弁４ｃ，４ｄを閉状態に維持して待機する。待機状態の制御部５は、制御部１５から開始指示を受信すると、水量調節部４を開制御する。

また、制御部５は、スケジュール情報、スイッチ操作に基づいて農業ハウス８への給水を停止させるとき、水量調節部４の開閉弁４ｃ，４ｄを閉制御する。さらに、制御部５は、農業ハウス８への給水停止を通知する停止通知を制御部１５へ送信する。

制御部５から給水要求、停止通知を受信した制御部１５は、給水を要求している農業ハウス８の数に基づいて、ポンプ１２ａ，１２ｂそれぞれの駆動・停止を切り替える。

以下、制御部１５によるポンプ制御について説明する。

まず、本システムにおいて同時に給水可能な農業ハウス８の最大数（以降、最大給水可能数と称す）は２棟と決められており、共用ポンプユニット１２は、最大給水可能数と同数（この場合、２台）のポンプ１２ａ，１２ｂを備えている。制御部１５は、制御部５１〜５５から取得した給水要求に基づいて、現時刻において給水を要求している農業ハウス８の数を把握できる。そして制御部１５は、現時刻において給水を要求している農業ハウス８の数に基づいて、ポンプ１２ａ，１２ｂのそれぞれの駆動・停止を切り替える。

図３は、制御部１５によるポンプ１２ａ，１２ｂの駆動制御を示すフローチャートである。

まず、制御部１５は、農業ハウス８毎に給水要求の取得状況を記憶しており、現時刻において給水を要求している農業ハウス８の数を把握できる（Ｓ１）。この給水要求の取得状況は、給水要求の送信元の制御部５の識別情報、給水要求の送信元の制御部５が設置された農業ハウス８の識別情報、給水要求の送信時刻等の情報が含まれる。そして、制御部５は、給水要求の取得状況に基づいて、新たな給水要求の受信の有無を判断する（Ｓ２）。制御部１５は、新たな給水要求を受信している場合、現在駆動中のポンプの台数を確認する（Ｓ３）。ポンプ１２ａ，１２ｂの両方が停止している場合、現在駆動中のポンプ台数は０台であり、ポンプ１２ａのみが駆動している場合、現在駆動中のポンプ台数は１台であり、ポンプ１２ａ，１２ｂの両方が駆動している場合、現在駆動中のポンプ台数は２台となる。

そして、制御部１５は、現在駆動中のポンプ台数が２台未満（０台または１台）であれば、新たな給水要求の送信元である制御部５へ開始指示を送信する（Ｓ４）。開始指示を受信した制御部５は、水量調節部４を開制御する。そして、制御部１５は、新たなポンプの駆動を開始する（Ｓ５）。具体的に、制御部１５は、現在駆動中のポンプ台数が０台であれば、ポンプ１２ａの駆動を開始する。また、制御部１５は、現在駆動中のポンプ台数が１台であれば（ポンプ１２ａのみが駆動している場合）、残りのポンプ１２ｂの駆動を開始する。

また、制御部１５は、現在駆動中のポンプ台数が２台であれば（ポンプ１２ａ，１２ｂの両方が駆動している場合）、新たな給水要求の送信元である制御部５に対して、待機指示を送信する（Ｓ６）。待機指示を受信した制御部１５は、水量調節部４の開閉弁４ｃ，４ｄを閉状態に維持して待機する。また、制御部１５は、待機リストに、新たな給水要求の送信元である制御部５に対応する農業ハウス８を追加する。この待機リストには、待機中の制御部５に対応する農業ハウス８（待機中の農業ハウス８）の情報が格納されている。

そして、制御部１５は、ステップＳ５またはステップＳ６の処理後、給水中の農業ハウス８（水量調節部４が開制御されている農業ハウス８）の制御部５から送信される停止通知の受信の有無を判断する（Ｓ７）。制御部１５は、停止通知を受信していない場合、ステップＳ１に戻る。制御部１５は、停止通知を受信している場合、待機リストを参照して、待機中の農業ハウス８の有無を判断する（Ｓ８）。

制御部１５は、待機中の農業ハウス８がなければ、ポンプの停止制御を行う（Ｓ９）。具体的に、制御部１５は、ポンプ１２ａのみが駆動中であれば、ポンプ１２ａを停止させる。また、制御部１５は、ポンプ１２ａ，１２ｂの両方が駆動中であれば、ポンプ１２ｂを停止させる。

制御部１５は、待機中の農業ハウス８があれば、待機中の農業ハウス８のうち、給水要求の送信時刻が最も早い農業ハウス８の制御部５に対して開始指示を送信する（Ｓ１０）。開始指示を受信した制御部５は、水量調節部４を開制御する。

すなわち、制御部１５は、給水要求があった農業ハウス８の数が、最大給水可能数以下である場合、給水要求があった農業ハウス８の数と同数のポンプを駆動する。そして、給水要求があった農業ハウス８の数が、最大給水可能数を超えた場合、制御部１５は、最大給水可能数を超えた農業ハウス８への給水を待機状態として、給水中の農業ハウス８への給水が終了次第、待機状態の農業ハウス８への給水を順次行う。

また、制御部５は、農業ハウス８への給水量を、「多」「少」「ゼロ」の３段階に切り替える。制御部５は、この給水量の設定を、スケジュール情報、スイッチ操作に基づいて行う。

農業ハウス８への給水量が「多」である場合、制御部５は、配管径が太い開閉弁４ｃを開状態、配管径が細い開閉弁４ｄを閉状態に制御する（開制御）。この場合、散水孔７１から噴出する水の到達距離が長くなって、散水範囲は、栽培区８ａの全体となる（全体散水）。なお、農業ハウス８への給水量が「多」である場合、制御部５は、開閉弁４ｃ，４ｄの両方を開状態に制御してもよい。

農業ハウス８への給水量が「少」である場合、制御部５は、配管径が太い開閉弁４ｃを閉状態、配管径が細い開閉弁４ｄを開状態に制御する（開制御）。この場合、散水孔７１から噴出する水の到達距離が短くなって、散水範囲は、栽培区８ａのうち、散水チューブ７ａ，７ｂの近傍のみとなる（サイド散水）。

農業ハウス８への給水量が「ゼロ」である場合、制御部５は、開閉弁４ｃ，４ｄの両方を閉状態に制御する（閉制御）。

すなわち、制御部５が開閉弁４ｃ，４ｄを個別に開閉制御することによって、散水チューブ７ａ，７ｂへの送水量を段階的に切り替えることができ、散水チューブ７ａ，７ｂの散水範囲を段階的に切り替えることが可能となる。

さらに、制御部５は、農業ハウス８毎に設定された給水量の情報を給水要求に付加しており、この給水要求を制御部１５へ送信する。

ここで、制御部５を区別する場合、制御部５１〜５５の符号を用いる。具体的に、制御部５１は、農業ハウス８１に付設されて、水量調節部４１を開閉制御し、農業ハウス８１に設定された給水量の情報を含む給水要求を制御部１５へ送信する。制御部５２は、農業ハウス８２に付設されて、水量調節部４２を開閉制御し、農業ハウス８２に設定された給水量の情報を含む給水要求を制御部１５へ送信する。制御部５３は、農業ハウス８３に付設されて、水量調節部４３を開閉制御し、農業ハウス８３に設定された給水量の情報を含む給水要求を制御部１５へ送信する。制御部５４は、農業ハウス８４に付設されて、水量調節部４４を開閉制御し、農業ハウス８４に設定された給水量の情報を含む給水要求を制御部１５へ送信する。制御部５５は、農業ハウス８５に付設されて、水量調節部４５を開閉制御し、農業ハウス８５に設定された給水量の情報を含む給水要求を制御部１５へ送信する。

ここで、駆動時のポンプ１２ａ，１２ｂのそれぞれは、１棟の農業ハウス８に対して、給水量「多」で給水する能力を備えている。したがって、２棟の農業ハウス８に同時に給水を実施する場合、ポンプ１２ａ，１２ｂの両方が駆動されることによって、２棟の農業ハウス８に給水量「多」で給水することに問題はない。

しかし、一方の農業ハウス８に給水量「多」で給水し、他方の農業ハウス８に給水量「少」で給水する場合も、ポンプ１２ａ，１２ｂの両方が駆動される。しかしながら、この場合、給水中の農業ハウス８で必要な給水量（水圧）に対して、共用ポンプユニット１２が吐出する水量（水圧）が過大となる。

また、２棟の農業ハウス８に給水量「少」で給水する場合も、ポンプ１２ａ，１２ｂの両方が駆動される。しかしながら、この場合も、給水中の農業ハウス８で必要な給水量（水圧）に対して、共用ポンプユニット１２が吐出する水量（水圧）が過大となる。

すなわち、同時に給水される農業ハウス８の各給水量の設定によっては、給水中の農業ハウス８で必要な給水量（水圧）に対して、共用ポンプユニット１２が吐出する水量（水圧）が過大となる場合があり、散水範囲のばらつきの要因となってしまう。

そこで、制御部１５は、給水を要求している農業ハウス８毎に設定された給水量に基づいて、開閉弁１４ｃ，１４ｄを開閉制御して、共用配管２からタンク１１に戻す水量を制御する。

具体的に、制御部１５は、２棟の農業ハウス８に同時に給水を実施する場合、２棟の農業ハウス８に給水量「多」で給水するのであれば、開閉弁１４ｃ，１４ｄの両方を閉制御して、共用配管２からタンク１１に戻す水量を「ゼロ」とする。

また、制御部１５は、一方の農業ハウス８に給水量「多」で給水し、他方の農業ハウス８に給水量「少」で給水する場合、開閉弁１４ｃを開制御し、開閉弁１４ｄを閉制御して、共用配管２からタンク１１に戻す水量を「少」とする。

また、制御部１５は、２棟の農業ハウス８に給水量「少」で給水する場合、開閉弁１４ｃ，１４ｄの両方を開制御して、共用配管２からタンク１１に戻す水量を「多」とする。

さらに、制御部１５は、１棟の農業ハウス８にのみ給水を実施する場合、農業ハウス８に給水量「多」で給水するのであれば、開閉弁１４ｃ，１４ｄの両方を閉制御して、共用配管２からタンク１１に戻す水量を「ゼロ」とする。

また、制御部１５は、１棟の農業ハウス８にのみ給水を実施する場合、農業ハウス８に給水量「少」で給水するのであれば、開閉弁１４ｃを開制御し、開閉弁１４ｄを閉制御して、共用配管２からタンク１１に戻す水量を「少」とする。

而して、共用ポンプユニット１２が吐出する水量のうち、システムに不要な水量を共用配管２からタンク１１に戻すことによって、必要な水量のみを農業ハウス８側へ供給できる。すなわち、複数の農業ハウス８に給水する駆動・停止のみが切替可能なポンプ１２ａ，１２ｂ（共用ポンプユニット１２）を備えて、農業ハウス８への給水量を調整することができる。したがって、同時に給水される農業ハウス８の各給水量の設定に依らず、必要な水量のみが農業ハウス８側へ供給されるので、散水範囲のばらつきを抑制できる。

次に、散水チューブ７ａ，７ｂは、ポリエチレン等の樹脂材料で成形されており、管壁内の水圧によって外側へ膨張する。したがって、散水開始時には、この散水チューブ７ａ，７ｂの膨張によって、管壁内の水圧が一時的に低下し、所望の散水範囲にまで水が到達しない虞がある。

そこで、散水開始時に、散水チューブ７ａ，７ｂへ高い水圧で給水することが考えられる。しかしながら、この場合、散水チューブ７ａ，７ｂの各入水口側は、水圧が高めとなって中途半端に散水されてしまい、散水チューブ７ａ，７ｂの各末端側は、水圧が低めとなって散水されない、という散水のばらつきが発生した（図４参照）。

また、散水チューブ７ａ，７ｂに低い水圧でのみ給水すると、散水チューブ７ａ，７ｂ内になかなか水が溜まらず、散水チューブ７ａ，７ｂの入水口側と末端側とで、散水のばらつきが発生した。

そこで、本実施形態の制御部５は、散水を開始する場合、農業ハウス８への給水量が、「少」 → 「多」 → 「少」 となるように、水量調節部４を制御することによって、散水分布を均一にすることができる。

具体的に、制御部５は、散水を開始する場合、まず配管径が太い開閉弁４ｃを閉状態、配管径が細い開閉弁４ｄを開状態に制御して、給水量「少」（第１の水量）とする。この給水量「少」の期間は、低い水圧で散水チューブ７ａ，７ｂ内に水を溜めることで、出来る限り栽培区８ａへの散水を抑制しながら、散水チューブ７ａ，７ｂ内に水を溜めることができる。

次に、制御部５は、給水量「少」の期間を所定時間継続させた後、配管径が太い開閉弁４ｃを開状態、配管径が細い開閉弁４ｄを閉状態に制御して給水量「多」（第２の水量）とし、全体散水を行う。この給水量「多」の期間は、高い水圧で散水することで、実際に散水が開始されるまでの時間を短縮でき、栽培区８ａの全体に均一に散水できる。

次に、制御部５は、給水量「多」の期間を所定時間継続させた後、配管径が太い開閉弁４ｃを閉状態、配管径が細い開閉弁４ｄを開状態に制御して給水量「少」（第３の水量）とし、サイド散水を行う。この給水量「少」の期間は、低い水圧によるサイド散水を実施する期間であり、サイド散水の開始直後であっても、散水チューブ７ａ，７ｂ内に水がほぼ行き渡っているため、散水チューブ７ａ，７ｂの入水口側、末端側に関わらず、散水を均一に実施できる。

上述の農業ハウス８への給水量を「少」 → 「多」 → 「少」 と切り替える制御では、栽培区８ａへの散水量が、栽培区８ａの中央から散水チューブ７ａ，７ｂの近傍（栽培区８ａのサイド）に近付くほど多くなる（図５参照）。

上述の給水装置１は、水を蓄えるタンク１１を備える。さらに、給水装置１は、タンク１１から吸い込んだ水を１系統の共用配管２に吐出し、共用配管２から複数の農業ハウス８のそれぞれに分岐した複数系統の分岐配管３を介して、農業ハウス８のそれぞれに給水する１つ以上のポンプ１２ａ，１２ｂ（第１のポンプ）を備える。さらに、給水装置１は、共用配管２をタンク１１に連通させる戻し配管１３を備える。さらに、給水装置１は、戻し配管１３に設けられて、共用配管２から戻し配管１３を通ってタンク１１に戻る水量を変化させる水量調節部１４（第１の水量調節部）を備える。さらに、給水装置１は、ポンプ１２ａ，１２ｂおよび水量調節部１４を制御する制御部１５（第１の制御部）を備える。そして、制御部１５は、給水を要求している農業ハウス８の数に基づいて、ポンプ１２ａ，１２ｂそれぞれの駆動・停止を切り替え、給水中の農業ハウス８毎に設定された給水量に基づいて、共用配管２からタンク１１に戻す水量を制御する。

また、上述の給水システムは、水を蓄えるタンク１１と、タンク１１から吸い込んだ水を吐出する１つ以上のポンプ１２ａ，１２ｂ（第１のポンプ）と、ポンプ１２ａ，１２ｂのそれぞれから水を供給される１系統の共用配管２とを備える。さらに、給水システムは、共用配管２から複数の農業ハウス８のそれぞれに分岐して、農業ハウス８のそれぞれに給水する複数系統の分岐配管３を備える。さらに、給水システムは、共用配管２をタンク１１に連通させる戻し配管１３と、戻し配管１３に設けられて、共用配管２から戻し配管１３を通ってタンク１１に戻る水量を変化させる水量調節部１４（第１の水量調節部）とを備える。さらに、給水システムは、分岐配管３のそれぞれに設けられて、分岐配管３を通る水量を変化させる水量調節部４（第２の水量調節部）を備える。さらに、給水システムは、ポンプ１２ａ，１２ｂおよび水量調節部１４を制御する制御部１５（第１の制御部）を備える。さらに、給水システムは、農業ハウス８毎に設定された給水量に基づいて水量調節部４を制御し、農業ハウス８毎に設定された給水量の情報を含む給水要求を制御部１５へ送信する制御部５（第２の制御部）を備える。

そして、制御部１５は、給水を要求している農業ハウス８の数に基づいて、ポンプ１２ａ，１２ｂそれぞれの駆動・停止を切り替え、給水中の農業ハウス８毎に設定された給水量に基づいて、共用配管２からタンク１１に戻す水量を制御する。

また、上述の給水システムでは、農業ハウス８に給水された水を散水チューブ７ａ，７ｂを用いた栽培区８ａへの散水に用いているが、散水チューブ７ａ，７ｂを用いる散水方法に限定されるものではない。さらに、農業ハウス８に給水された水を、農業ハウス８内のミスト散布等の他の用途に用いてもよい。

（実施形態２）
図６は、本実施形態の給水システムの構成を示す。なお、実施形態１と同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。

本実施形態の給水システムでは、農業ハウス８内に引き込まれた分岐配管３に水量調節部４を設ける。さらに、農業ハウス８内にポンプ１００（第２のポンプ）を設置しており、分岐配管３は、水量調節部４の前段にポンプ１００を設ける。このポンプ１００は、共用配管２のポンプ１２ａ，１２ｂ（図１参照）のそれぞれと直列接続している。そして、ポンプ１００は、分岐配管３において水量調節部４の前段に設けられており、制御部５によって駆動・停止が切り替えられる。

共用配管２のポンプ１２ａ，１２ｂのみを設ける構成では、共用配管２から各分岐配管３への分岐位置の違い、分岐配管３のそれぞれの管長の違い等によって、複数の農業ハウス８のそれぞれに引き込まれる分岐配管３の水圧に差が生じる場合がある。そこで本実施形態のように、ポンプ１２ａ，１２ｂとは別に、農業ハウス８内の分岐配管３のそれぞれにポンプ１００を設けて、農業ハウス８毎に独立して分岐配管３内の水圧を高めることで、分岐配管３内の水圧を調整可能となる。また、ポンプ１００の能力は、分岐配管３内の水圧が適正値となるように、農業ハウス８毎に適宜設定される。

したがって、共用配管２から各分岐配管３への分岐位置の違い、分岐配管３のそれぞれの管長の違い等があっても、複数の農業ハウス８のそれぞれに引き込まれた分岐配管３の水圧が適正値になるように調整できる。而して、複数の農業ハウス８のそれぞれにおける散水チューブ７ａ，７ｂの散水範囲を、予め決められた設計範囲内に収めることができる。

そして、各農業ハウス８の制御部５は、給水要求を制御部１５（図１参照）へ送信した後に、制御部１５から開始指示を受信すると、水量調節部４を開制御し、ポンプ１００を駆動する。また、給水要求を送信した制御部５は、制御部１５から待機指示を受信すると、水量調節部４を閉状態に維持し、さらにはポンプ１００を停止状態に維持して待機する。待機状態の制御部５は、制御部１５から開始指示を受信すると、水量調節部４を開制御し、ポンプ１００を駆動する。また、制御部５は、スケジュール情報、スイッチ操作に基づいて農業ハウス８への給水を停止させるとき、水量調節部４を閉制御し、さらにはポンプ１００を停止させる。

なお、水量調節部４の開制御時には、農業ハウス８への給水量に応じて開閉弁４ｃ，４ｄのいずれか一方が開状態に制御される。また、水量調節部４の閉制御時には、開閉弁４ｃ，４ｄのそれぞれが閉状態に制御される。

（実施形態３）
本実施形態の給水システムの構成を図７に示す。本実施形態では、複数の農業ハウス８のそれぞれにおいて、ポンプ１００の後段の分岐配管３は分岐配管３０１（第３の分岐配管）、分岐配管３０２（第４の分岐配管）に分岐している。分岐配管３０１は、農業ハウス８内の地面の近くに配置された散水チューブ７０１に接続し、分岐配管３０２は、農業ハウス８内の天井面側に配置されたミスト用配管７０２に接続することが好ましい。散水チューブ７０１は、栽培区８ａの地面に散水する散水用のチューブである。ミスト用配管７０２は、農業ハウス８内の温度を調節するために水（ミスト）を噴霧させる配管である。なお、実施形態２と同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。

水量調節部４Ａ（第２の水量調節部）は、分岐配管３０１を２系統に分岐させた後に合流させる分岐配管４ａ、４ｂを備える。そして、水量調節部４Ａは、分岐配管４ａに設けた開閉弁４ｃ、分岐配管４ｂに設けた開閉弁４ｄを備える。さらに、水量調節部４Ａは、分岐配管３０２に設けた開閉弁４ｅを備える。

そして、各農業ハウス８の制御部５は、給水要求を制御部１５（図１参照）へ送信した後に、制御部１５から開始指示を受信すると、水量調節部４Ａを開制御し、ポンプ１００を駆動する。また、給水要求を送信した制御部５は、制御部１５から待機指示を受信すると、水量調節部４Ａを閉状態に維持し、さらにはポンプ１００を停止状態に維持して待機する。待機状態の制御部５は、制御部１５から開始指示を受信すると、水量調節部４Ａを開制御し、ポンプ１００を駆動する。また、制御部５は、スケジュール情報、スイッチ操作に基づいて農業ハウス８への給水を停止させるとき、水量調節部４Ａを閉制御し、さらにはポンプ１００を停止させる。

ここで、水量調節部４Ａの開制御時には、農業ハウス８への給水量に応じて開閉弁４ｃ，４ｄのいずれか一方が開状態に制御され、開閉弁４ｅが開状態に制御される。また、水量調節部４Ａの閉制御時には、開閉弁４ｃ，４ｄ，４ｅのそれぞれが閉状態に制御される。

したがって、本実施形態では、散水チューブ７０１による栽培区８ａの地面への給水だけでなく、ミスト用配管７０２による農業ハウス８内のミスト散布も行うことができる。

図８は、農業ハウス８を妻面からみた配管構造を示す断面図である。以下、図８における上下方向、左右方向、前後方向を基準とする。

分岐配管３は、農業ハウス８の妻面（農業ハウス８の短手方向に形成された側面）を貫通して農業ハウス８内に引き込まれる。そして、分岐配管３の途中に設けられたポンプ１００は、農業ハウス８の妻面近傍に配置されており、ポンプ１００の吐出口は水量調節部４Ａを介して分岐配管３０１，３０２につながっている。

分岐配管３０１は、妻面の略中央で左右方向にそれぞれ分岐した後、左右対称に引き回されて、農業ハウス８の左右両側面の長手方向に沿って配置された２本の散水チューブ７０１のそれぞれに接続する（図９参照）。したがって、２本の散水チューブ７０１のそれぞれに供給される水量は互いに略等しくなり、２本の散水チューブ７０１のそれぞれの散水範囲を略同一にできる。なお、図９では、水量調節部４Ａを省略している。

分岐配管３０２は、上方向に引き回された後、農業ハウス８の長手方向に沿って配置された２本のミスト用配管７０２に接続する（図１０参照）。なお、図１０では、水量調節部４Ａを省略している。

なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。

１ 給水装置
１１ タンク
１２ａ，１２ｂ ポンプ（第１のポンプ）
１３ 戻し配管
１４ 水量調節部（第１の水量調節部）
１５ 制御部（第１の制御部）
２ 共用配管
３ 分岐配管
４ 水量調節部（第２の水量調節部）
５ 制御部（第２の制御部）
６ 通信線
８ 農業ハウス

Claims (19)

1. 水を蓄えるタンクと、
   前記タンクから吸い込んだ水を１系統の共用配管に吐出し、前記共用配管から複数の農業ハウスのそれぞれに分岐した複数系統の分岐配管を介して、前記農業ハウスのそれぞれに給水する第１のポンプと、
   前記共用配管を前記タンクに連通させる戻し配管と、
   前記戻し配管に設けられて、前記共用配管から前記戻し配管を通って前記タンクに戻る水量を変化させる第１の水量調節部と、
   前記第１のポンプおよび前記第１の水量調節部を制御する第１の制御部と
   を備え、
   前記第１の制御部は、給水中の前記農業ハウス毎に設定された給水量に基づいて、前記共用配管から前記タンクに戻す水量を制御する
   ことを特徴とする給水装置。
2. 前記第１のポンプを複数備え、
   前記第１の制御部は、給水を要求している前記農業ハウスの数に基づいて、前記第１のポンプそれぞれの駆動・停止を切り替える
   ことを特徴とする請求項１記載の給水装置。
3. 同時に給水可能な前記農業ハウスの最大数と同数の前記第１のポンプを備えることを特徴とする請求項２記載の給水装置。
4. 前記複数系統の分岐配管のうち１系統以上の前記分岐配管に、前記第１のポンプと直列接続された第２のポンプを設けることを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載の給水装置。
5. 前記第１の制御部は、給水中の前記農業ハウスで必要な給水量に基づいて、前記第１の水量調節部によって前記共用配管から前記タンクに戻される水量を調整することを特徴とする請求項１乃至４いずれか記載の給水装置。
6. 前記第１の制御部は、給水中の複数の前記農業ハウスの各給水量が同一でない場合、前記第１の水量調節部を制御して前記共用配管から前記タンクに水を戻すことを特徴とする請求項５記載の給水装置。
7. 前記第１の水量調節部は、前記戻し配管の流路を連続的に開閉する弁機構を備えて、前記タンクに戻る水量を連続的に変化させることを特徴とする請求項１乃至６いずれか記載の給水装置。
8. 水を蓄えるタンクと、
   前記タンクから吸い込んだ水を吐出する第１のポンプと、
   前記第１のポンプから水を供給される１系統の共用配管と、
   前記共用配管から複数の農業ハウスのそれぞれに分岐して、前記農業ハウスのそれぞれに給水する複数系統の分岐配管と、
   前記共用配管を前記タンクに連通させる戻し配管と、
   前記戻し配管に設けられて、前記共用配管から前記戻し配管を通って前記タンクに戻る水量を変化させる第１の水量調節部と、
   前記分岐配管のそれぞれに設けられて、前記分岐配管を通る水量を変化させる第２の水量調節部と、
   前記第１のポンプおよび前記第１の水量調節部を制御する第１の制御部と、
   前記農業ハウス毎に設定された給水量に基づいて前記第２の水量調節部を制御する第２の制御部と
   を備え、
   前記第１の制御部は、給水中の前記農業ハウス毎に設定された給水量に基づいて、前記共用配管から前記タンクに戻す水量を制御する
   ことを特徴とする給水システム。
9. 前記第１のポンプを複数備え、
   前記第２の制御部は、前記農業ハウス毎に設定された給水量の情報を含む給水要求を前記第１の制御部へ送信し、
   前記第１の制御部は、給水を要求している前記農業ハウスの数に基づいて、前記第１のポンプそれぞれの駆動・停止を切り替える
   ことを特徴とする請求項８記載の給水システム。
10. 同時に給水可能な前記農業ハウスの最大数と同数の前記第１のポンプを備えることを特徴とする請求項９記載の給水システム。
11. 前記複数系統の分岐配管のうち１系統以上の前記分岐配管に、前記第１のポンプと直列接続された第２のポンプを設けることを特徴とする請求項８乃至１０いずれか記載の給水システム。
12. 前記第１の制御部は、給水中の前記農業ハウスで必要な給水量に基づいて、前記第１の水量調節部によって前記共用配管から前記タンクに戻される水量を調整することを特徴とする請求項８乃至１１いずれか記載の給水システム。
13. 前記第１の制御部は、給水中の複数の前記農業ハウスの各給水量が同一でない場合、前記第１の水量調節部を制御して前記共用配管から前記タンクに水を戻すことを特徴とする請求項１２記載の給水システム。
14. 前記第１の水量調節部は、前記戻し配管の流路を連続的に開閉する弁機構を備えて、前記タンクに戻る水量を連続的に変化させることを特徴とする請求項８乃至１３いずれか記載の給水システム。
15. 前記第２の制御部は、複数の前記農業ハウスのそれぞれに設けられ、前記第１の制御部と前記第２の制御部との間を接続する通信線は、渡り配線で接続されることを特徴とする請求項８乃至１４いずれか記載の給水システム。
16. 前記分岐配管は、前記分岐配管から供給された水を前記農業ハウス内に散水する散水チューブに接続し、
    前記第２の制御部は、前記第２の水量調節部を制御することによって、散水開始時に前記農業ハウスのそれぞれに供給される水量を、前記散水チューブ内に水を溜めるための第１の水量に制御し、次に前記第１の水量より大きい第２の水量に制御し、次に前記第２の水量より小さい第３の水量に制御する
    ことを特徴とする請求項８乃至１５いずれか記載の給水システム。
17. 前記第２の水量調節部は、前記分岐配管を２系統に分岐させた後に合流させる第１の分岐配管および第２の分岐配管と、前記第１の分岐配管に設けた第１の開閉弁と、前記第２の分岐配管に設けた第２の開閉弁とを備え、
    前記第２の制御部は、前記第１の開閉弁および前記第２の開閉弁を開閉制御することによって、前記分岐配管を通る水量を変化させる
    ことを特徴とする請求項８乃至１６いずれか記載の給水システム。
18. 前記分岐配管は、前記農業ハウス内に散水する散水チューブに接続する第３の分岐配管と、前記農業ハウス内に水を噴霧させるミスト用配管に接続する第４の分岐配管とに分岐し、
    前記第２の水量調節部は、前記第３の分岐配管と前記第４の分岐配管とのそれぞれを通る水量を個別に変化させる
    ことを特徴とする請求項８乃至１７いずれか記載の給水システム。
19. 前記分岐配管は、前記分岐配管から供給された水を前記農業ハウス内に散水する散水チューブに接続し、
    前記農業ハウスは、前記散水チューブが配設された方向の長さが１００ｍ以下であり、
    前記散水チューブは、散水量が０．５Ｌ／ｍｉｎ・ｍ以上、１．５Ｌ／ｍｉｎ・ｍ以下で、全長が１００ｍ未満である
    ことを特徴とする請求項８乃至１８いずれか記載の給水システム。

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