JP6251185B2 - 点滴灌漑用ドリッパおよびこれを備えた点滴灌漑装置 - Google Patents

Description

本発明は、点滴灌漑用ドリッパおよびこれを備えた点滴灌漑装置に係り、特に、植物の育成に好適な点滴灌漑用ドリッパおよびこれを備えた点滴灌漑装置に関する。

以前から、点滴灌漑装置によって、農地や植え込み等の土壌に育成される植物に対して、水や液肥等の灌漑用液体が供給されている。点滴灌漑装置で灌漑用液体の供給速度を規制することによって、灌漑用液体の節約および植物の育成状態の管理を行っている。

このような点滴灌漑装置は、点滴灌漑用ドリッパを有する。点滴灌漑用ドリッパは、水源側（ポンプ側）から流通管内に流入した灌漑用液体を植物に向けて吐出させる際における単位時間あたりの吐出量を制御する。

このような点滴灌漑用ドリッパとして、いわゆるオンラインドリッパが知られている（例えば、特許文献１および２参照）。

オンラインドリッパは、ポリエチレンパイプの管壁（側壁）に開けた孔や、マイクロチューブの端部開口に挿し込んで使用される。オンラインドリッパは、温室栽培、育苗、果樹栽培などにおいて、土耕のみでなく養液栽培や鉢物栽培にも好適である。

このようなオンラインドリッパには、いわゆる差圧制御機構（圧力補正機能）を有するものがある。この点滴灌漑用ドリッパは、例えば、特許文献１、２に記載の点滴灌漑用ドリッパ（エミッタ）のように、ダイヤフラムのような弾性を有する膜（例えば、シリコーンゴム）と、入口側の部材と、出口側の部材との３部材で構成されている。特許文献１、２に記載の点滴灌漑用ドリッパは、膜を入口側の部材および出口側の部材で挟み込む構造になっている。

特許文献１、２に記載の点滴灌漑用ドリッパは、入口から流入した灌漑用液体の液圧に応じたダイヤフラム（膜）の動作によって、低液圧時における入口の下流側の減圧流路への灌漑用液体の流動規制と、高液圧時における出口からの灌漑用液体の流出量の制御とを行う。

より具体的には、例えば、特許文献１、２に記載の点滴灌漑用ドリッパは、入口への灌漑用液体の液圧が高くなると、減圧流路を遮蔽するように配置されているダイヤフラムが、液圧によって出口側に向かって撓むことによって、減圧流路が開放されて減圧流路内に灌漑用液体が流入する。このようにして減圧流路内に流入した灌漑用液体は、減圧流路内を減圧されながら出口に向かって流動した後に、出口から点滴灌漑用ドリッパの外部へと流出される。そして、入口への液圧が更に高い場合には、ダイヤフラムの出口側への撓み量が大きくなり、これにともなって、出口における流路断面の大きさが減少することによって、流出量が制御される。

米国特許第５４１３２８２号明細書 米国特許第５８２００２９号明細書

しかしながら、特許文献１、２に記載の点滴灌漑用ドリッパには、以下の問題点がある。

（第１の問題点）
特許文献１、２に記載の点滴灌漑用ドリッパは、前述した３部品の組み付けに誤差が生じた場合における性能への影響が大きく、ダイヤフラム（膜）の作動にばらつきが発生し、特に低液圧時における灌漑用液体の吐出量や流動規制が不安定になってしまうといった問題点がある。

（第２の問題点）
また、特許文献１、２に記載の点滴灌漑用ドリッパは、ダイヤフラムにシリコーンゴムを用いる場合に材料コストが上昇してしまうといった問題点がある。

（第３の問題点）
さらに、特許文献１、２に記載の点滴灌漑用ドリッパは、３部品を個々に製造した後に、これらを精度良く組み付ける必要があるため、製造効率の向上が困難であるといった問題点がある。

そこで、本発明の目的は、灌漑用液体の吐出量または流動規制を安定化できるとともに、コストの低廉化および製造効率の向上を実現できる点滴灌漑用ドリッパおよびこれを備えた点滴灌漑装置を提供することである。

本発明に係る点滴灌漑用ドリッパは、流入部から流入した灌漑用液体を吐出口から吐出させる際における吐出量を制御することによって点滴灌漑を行う点滴灌漑用ドリッパであって、樹脂材料によってそれぞれ一体的に形成された前記流入部側の第１部材と前記吐出口側の第２部材とが互いに密接されて固定されてなり、前記第１部材は、前記第２部材に密接する第１内表面およびこの面に反する第１外表面を有する第１板状部と、この第１板状部の前記第１外表面から突出されるとともに前記流入部が形成され、前記流入部から流入した前記灌漑用液体を部材間流路に案内する配管部とを備え、前記第２部材は、前記第１内表面に密接する第２内表面およびこの面に反する第２外表面を有する第２板状部と、前記吐出口とを備え、前記第１部材が前記配管部の内部における下流端を遮蔽するようにして前記第１内表面側に露出するように配置され、前記配管部によって案内された前記灌漑用液体の前記吐出口側への流動を、前記灌漑用液体の液圧の下限値を以て規制する流動規制弁部をさらに有するか、または、前記第１部材と前記第２部材との間に、両部材の密接面上の面形状からなるとともに前記流入部および前記吐出口に連通された前記部材間流路が形成され、前記第２部材が前記部材間流路の下流端に到達した前記灌漑用液体の前記吐出口側に向けた流量を制御する流量制御弁部をさらに有する。

また、前記流動規制弁部は、前記案内された灌漑用液体の液圧に晒される板状の第１弁体と、この第１弁体に形成され、前記案内された灌漑用液体の前記流動を許容するための第１スリットとを有し、前記第１スリットは、前記第１弁体が前記液圧に晒されていない状態における開口幅がゼロとなるように形成され、前記第１弁体は、前記液圧が前記下限値未満の場合には、変形を行わないことによって、前記第１スリットの開口幅をゼロに維持して前記流動を禁止し、前記液圧が前記下限値以上の場合には、変形を行うことによって、前記第１スリットを開口幅がゼロよりも大きくなるように拡開させて前記流動を許容してもよい。

また、前記第１スリットは、放射状に形成されていることによって、前記第１弁体を複数の第１弁片に分割してもよい。

また、前記第１弁体は、前記第２部材側に突出された形状に形成されていてもよい。

また、前記第１弁体は、中心部が最も突出された形状に形成され、前記第１スリットは、前記中心部を中心とした放射状に形成されていてもよい。

また、前記第１弁体は、ドーム状に形成されていてもよい。

また、前記第１内表面と前記第２内表面との密接によって前記第１部材と前記第２部材との間に形成され、前記流動規制弁部を通過した前記灌漑用液体を前記吐出口側に向けて流動させるための部材間流路を備えていてもよい。

また、前記部材間流路は、前記流動規制弁部を通過した前記灌漑用液体を減圧させつつ流通させる減圧流路を有していてもよい。

また、前記第２部材は、前記部材間流路の下流端に到達した前記灌漑用液体の前記吐出口側に向けた流量を制御する流量制御弁部を備えていてもよい。

また、前記流量制御弁部は、前記到達した灌漑用液体の液圧に晒される板状の第２弁体と、この第２弁体に形成され、前記到達した灌漑用液体を前記吐出口側に向けて流通させるための第２スリットとを有し、前記第２スリットは、前記第２弁体が前記液圧に晒されていない状態において所定の開口幅を有するように形成され、前記第２弁体は、前記液圧に応じた変形を行うことによって、前記第２スリットの開口幅を前記所定の開口幅に対して前記液圧が大きいほど減少量が大きくなるように減少させてもよい。

また、前記流量制御弁部は、前記到達した灌漑用液体の液圧に晒される板状の第２弁体と、この第２弁体に形成され、前記到達した灌漑用液体を前記吐出口側に向けて流通させるための第２スリットとを有し、前記第２スリットは、前記第２弁体が前記液圧に晒されていない状態において所定の開口幅を有するように形成され、前記第２弁体は、前記液圧に応じた変形を行うことによって、前記第２スリットの開口幅を前記所定の開口幅に対して前記液圧が大きいほど減少量が大きくなるように減少させてもよい。

また、前記第２弁体は、前記吐出口の反対側に突出された形状に形成され、前記第２スリットは、放射状に形成されていることによって、前記第２弁体を複数の第２弁片に分割していてもよい。

また、前記第２弁体は、中心部が最も突出された形状に形成され、前記第２スリットは、前記中心部を中心とした放射状に形成されていてもよい。

また、前記第２弁体は、ドーム状に形成されていてもよい。

また、前記部材間流路は、前記灌漑用液体を減圧させつつ流通させる減圧流路を有していてもよい。

また、前記第１部材は、前記配管部の内部における下流端を遮蔽するようにして前記第１内表面側に露出するように配置され、前記配管部によって案内された前記灌漑用液体の前記部材間流路内への流動を、前記灌漑用液体の液圧の下限値を以て規制する流動規制弁部を備えていてもよい。

また、前記流動規制弁部は、前記案内された灌漑用液体の液圧に晒される板状の第１弁体と、この第１弁体に形成され、前記案内された灌漑用液体の前記流動を許容するための第１スリットとを有し、前記第１スリットは、前記第１弁体が前記液圧に晒されていない状態における開口幅がゼロとなるように形成され、前記第１弁体は、前記液圧が前記下限値未満の場合には、変形を行わないことによって、前記第１スリットの開口幅をゼロに維持して前記流動を禁止し、前記液圧が前記下限値以上の場合には、変形を行うことによって、前記第１スリットを開口幅がゼロよりも大きくなるように拡開させて前記流動を許容してもよい。

また、前記流入部は、疎水性を有するように形成されていることによって、前記下限値未満の液圧の前記灌漑用液体の流入を禁止してもよい。

また、前記部材間流路は、前記第１内表面および前記第２内表面のうちの一方の内表面上に配置された凹面と、他方の内表面上に配置された前記凹面に臨む平面または凹面とによって挟まれた空間からなってもよい。

また、前記吐出口は、前記第２外表面上または前記第２外表面から突出された第２配管部に形成されていてもよい。

本発明の点滴灌漑装置は、本発明の点滴灌漑用ドリッパと、前記灌漑用液体を流通させる長尺な流通管とを備え、前記点滴灌漑用ドリッパが、前記配管部を介して前記流通管の管壁または開口に挿し込まれていることによって、前記流通管内の前記灌漑用液体が、前記流入部から前記点滴灌漑用ドリッパの流路内に流入する。

上記のような構成によれば、高液圧時または低液圧時における灌漑用液体の吐出流量制御機能を備えた点滴灌漑用ドリッパを、樹脂材料からなる２部品のみによって組み付け誤差少なく製造することができるので、吐出量を安定化することができ、また、製造原価の削減によるコストの低廉化および高精度な組み付け工程を不要とすることによる製造効率の向上を実現することができる。また、流量制御弁部または流動規制弁部を簡易に構成することができるので、コストを更に削減することができる。また、複数の第２弁片が、液圧によって吐出口の反対側への突出量を減少させつつ放射状の第２スリットの中心側に向かって変形し、これにともなって、第２スリットの開口幅が狭まるようにすることができるので、流量制御弁部を、灌漑用液体の液圧に応じてスリットの開口幅を狭くするのに好適かつ簡易な形状に形成することができ、流量制御の更なる好適化およびコストの更なる低廉化が可能となる。また、各第１弁片または第各第２弁片の大きさを均一化して各弁片の変形動作を揃えるのに好適な構成を選択することができるので、流量制御の更なる簡素化およびコストの更なる低廉化が可能となる。また、第２弁体または第２弁体を更に簡易な形状に形成することができるので、コストの更なる低廉化が可能となる。また、灌漑用液体を減圧させることにより、吐出速度の更なる好適化が可能となる。また、高液圧時または低液圧時における灌漑用液体の流動規制機能を備えた点滴灌漑用ドリッパを、樹脂材料からなる２部品のみによって組み付け誤差少なく製造することができるので、流動規制を安定化することができる。また、流動規制弁部を簡易に構成することができるので、コストを更に削減することができる。また、流入部から流入する灌漑用液体の液圧の下限を、流入部の疎水性によって制御することができるので、低液圧時における流動規制を簡易な構成によって適切に行うことができる。また、部材間流路を構成するための面形状を両内表面上に製造上無理なく作り込むことができるので、製造効率および歩留まりを向上させることができる。また、複数の第１弁片が、液圧によって第２部材側かつ第１スリットの中心に対する放射方向側（径方向外方側）に向かって変形し、これにともなって、第１スリットの開口幅が広がるようにすることができるので、流動規制弁部を、灌漑用液体の液圧に応じて第１スリットを拡開させるのに好適かつ簡易な形状に形成することができ、流動規制の更なる好適化およびコストの更なる低廉化が可能となる。また、各第１弁片と灌漑用液体との接触面積を稼ぐことで、各弁片が液圧に晒された際に、各弁片に作用する第１スリットを拡開する方向への力を大きくすることができるので、灌漑用液体が低圧の場合においても、各弁片を確実に変形させて第１スリットを適切に拡開させることができる。また、２部品の互いに密接する内表面を利用して、２部品の間に流路を効率的に形成することができる。また、吐出口を第２外表面上に直接形成すれば、材料使用量を抑えて更なる低コスト化を図ることができ、一方、吐出口を第２配管部に形成すれば、例えば、第２配管部にチューブを接続することによる吐出後の灌漑用液体の流動方向の最適化等の使用態様の多様化に対応し易くすることができる。また、吐出量を安定化することができ、また、製造原価の削減によるコストの低廉化および高精度な組み付け工程を不要とすることによる製造効率の向上を実現することができる。

本発明によれば、灌漑用液体の吐出量または流動規制を安定化することができ、また、コストの低廉化および製造効率の向上を実現することができる。

図１は、本発明に係る点滴灌漑用ドリッパの構成を示す俯瞰斜視図である。 図２は、図１に示される点滴灌漑用ドリッパの透視図である。 図３は、図１に示される点滴灌漑用ドリッパの仰観斜視図である。 図４は、図３に示される点滴灌漑用ドリッパの透視図である。 図５は、図１に示される点滴灌漑用ドリッパの平面図である。 図６は、図５に示される点滴灌漑用ドリッパの透視図である。 図７は、図１に示される点滴灌漑用ドリッパの底面図である。 図８は、図７に示される点滴灌漑用ドリッパの透視図である。 図９は、図１に示される点滴灌漑用ドリッパの正面図である。 図１０は、図９に示される点滴灌漑用ドリッパの透視図である。 図１１は、本発明に係る点滴灌漑装置の構成を示す概略断面図である。 図１２は、第１部材の仰観斜視図である。 図１３は、第１部材の底面図である。 図１４は、第２部材の俯瞰斜視図である。 図１５は、第２部材の平面図である。 図１６（ａ），（ｂ）は、流動規制弁部の拡大斜視図である。 図１７（ａ），（ｂ）は、流量制御弁部の拡大斜視図である。 図１８は、第１変形例に係る点滴灌漑装置の構成を示す俯瞰斜視図である。 図１９は、第２変形例に係る点滴灌漑装置の構成を示す仰観斜視図である。 図２０は、第３変形例に係る点滴灌漑装置の構成を示す平面図である。 図２１は、第４変形例に係る点滴灌漑装置の構成を示す概略構成図である。

以下、本発明に係る点滴灌漑用ドリッパおよびこれを備えた点滴灌漑装置の実施形態について、図１〜図１７を参照して説明する。

図１は、本発明に係る点滴灌漑用ドリッパの構成を示す俯瞰斜視図である。図２は、図１に示される点滴灌漑用ドリッパの透視図である。図３は、図１に示される点滴灌漑用ドリッパの仰観斜視図である。図４は、図３に示される点滴灌漑用ドリッパの透視図である。図５は、図１に示される点滴灌漑用ドリッパの平面図である。図６は、図５に示される点滴灌漑用ドリッパの透視図である。図７は、図１に示される点滴灌漑用ドリッパの底面図である。図８は、図７に示される点滴灌漑用ドリッパの透視図である。図９は、図１に示される点滴灌漑用ドリッパの正面図である。図１０は、図９に示される点滴灌漑用ドリッパの透視図である。図１１は、本発明に係る点滴灌漑装置の構成を示す概略断面図である。図１２は、第１部材の仰観斜視図である。図１３は、第１部材の底面図である。図１４は、第２部材の俯瞰斜視図である。図１５は、第２部材の平面図である。図１６は、流動規制弁部の拡大斜視図である。図１７は、流量制御弁部の拡大斜視図である。

図１１に示されるように、点滴灌漑装置２は、灌漑用液体を流通させる流通管としての長尺なチューブ３と、チューブ３の側壁に穿設された貫通孔３１を介してチューブ３に挿し込まれた点滴灌漑用ドリッパ１とを有する。

点滴灌漑用ドリッパ１は、チューブ３に挿し込まれた状態で、チューブ３内の灌漑用液体をチューブ３の外部に吐出させる際における単位時間あたりの吐出量を制御する。

なお、図１１には、１つの点滴灌漑用ドリッパ１および１つの貫通孔３１が示されているが、実際の点滴灌漑装置２では、複数の点滴灌漑用ドリッパ１および複数の貫通孔３１が、チューブ３の長手方向に沿って所定の間隔で配置されていることが多い。

また、図１１では、チューブ３内の流路における右側が上流側であり、左側が下流側である。

次に、点滴灌漑用ドリッパ１について詳細に説明する。図１〜図４、図９および図１０に示されるように、点滴灌漑用ドリッパ１は、第１部材４および第２部材５を有する。点滴灌漑用ドリッパ１は、第１部材４および第２部材５を互いに密接した状態で固定することによって組み立てられる。第１部材４および第２部材５の固定方法は、接着剤を用いた接着や溶着等による接合でもよいし、押し着けによる圧着でもよい。第１部材４および第２部材５は、樹脂材料によってそれぞれ一体的に形成される。なお、第１部材４および第２部材５は、互いに同一の樹脂材料によって構成してもよいし、互いに異なる樹脂材料によって構成してもよい。樹脂材料には、ポリプロピレンなどの安価な樹脂材料が含まれる。第１部材４および第２部材５は、それぞれ、射出成形法によって一体成形してもよい。

〔第１部材の具体的構成〕
＜第１板状部＞
図１〜図４、図１２および図１３に示されるように、第１部材４は、第１板状部４１を有する。第１板状部４１の形状は、特に限定されず、円板状でもよいし、矩形その他の多角形板状でもよい。本実施の形態では、第１板条部４１の形状は、円板状である。

第１板状部４１は、第２部材５に密接する第１内表面（図１２における下面）４１１と、第１内表面４１１と反対側の第１外表面（図１における上面）４１２とを有する。

第１内表面４１１および第１外表面４１２は、第１板状部４１の厚みを隔てて配置されている。第１内表面４１１および第１外表面４１２は、互いに平行な平面である。

図１２および図１３に示されるように、第１内表面４１１の中央には、平面視形状が円形の第１凹部４１３１が形成されている。また、図１２に示されるように、第１内表面４１１の周縁部４１１１は、第２部材５側（同図における下方）に突出している。

＜配管部および流入部＞
図１〜図６、図９〜図１２に示されるように、第１部材４は、筒状の第１配管部４２を有する。第１配管部４２は、第１板状部４１における第１外表面４１２の中央部から第２部材５と反対側（図１〜図４における上方）に突出している。第１配管部４２は、第１板状部４１と一体的に形成されている。また、第１配管部４２の外周面は、基端部（下端部）から突出方向の先端部（上端部）の手前までの所定範囲まで円筒面に形成されている。また、第１配管部４２の外周面は、先端部側の所定範囲において当該円筒面よりも径方向外方に膨出された円錐台面に形成されている。この円錐台面は、点滴灌漑用ドリッパ１がチューブ３に挿し込まれた状態（図１１参照）における抜け止めとして機能する。ただし、第１配管部４２の外周面は、円筒面や円錐台面に限定されず、角筒面や角錐台面等であってもよい。第１配管部４２の先端部は、流入部としての流入口４２１が形成されている。

＜流動規制弁部＞
図２、図４〜図６、図１２および図１３に示されるように、第１部材４は、流動規制弁部４３を有する。流動規制弁部４３は、第１配管部４２の内部における下流端を遮蔽する。また、流動規制弁部４３は、第１内表面４１１側に露出している。流動規制弁部４３は、第１配管部４２によって案内された灌漑用液体の吐出口５２１（図３参照）側への流動を規制する。流動規制弁部４３は、灌漑用液体の液圧が所定の下限値未満の場合に灌漑用液体の流動を規制する。

具体的には、図１６に示されるように、流動規制弁部４３は、第１配管部４２によって案内された灌漑用液体の液圧に晒される板状の第１弁体４３１と、第１弁体４３１に形成され、灌漑用液体の流動を許容するための第１スリット４３２とを有する。

より具体的には、図１６（ａ），（ｂ）に示されるように、第１弁体４３１は、第１配管部４２の内周面４２２の下端に内接している。また、第１弁体４３１は、第１配管部４２の内周面４２２の下端から第２部材５側（下方）に向かって中心部が最も突出した薄肉のドーム状に形成されている。なお、第１弁体４３１は、その中心部（頂部）が第２部材５と干渉しないように、第１内表面４１１に形成された第１凹部４１３１の底面に形成されている（図１２参照）。また、図１２および図１３に示されるように、第１弁体４３１における第２部材５側の表面（同図における下面）は、第１凹部４１３１の内底面における中央側の所定範囲の部位を構成している。

また、図１６（ａ），（ｂ）に示されるように、第１スリット４３２は、第１弁体４３１と同心の放射状（同図においては十字状）に形成されている。第１弁体４３１は、第１スリット４３２によって、複数（同図において４つ）の第１弁片４３１ａに等分割されている。

そして、第１スリット４３２は、図１６（ａ）に示されるように、第１弁体４３１が灌漑用液体の液圧に晒されていない状態において、第１スリット４３２の幅である開口幅Ｗ１が、ゼロとなるように形成されている。このような構成は、第１スリット４３２を、原始的に隙間を有しない切れ目として形成することによって実現してもよい。

また、第１弁体４３１は、液圧が設定された下限値未満の場合には、第１弁体４３１の剛性が液圧に勝って第２部材５側への弾性変形を行わない。これにより、図１６（ａ）に示されるように、第１弁体４３１は、第１スリット４３２の開口幅Ｗ１をゼロに維持することができる。この場合、第１スリット４３２を通じた灌漑用液体の流動は、禁止（遮断）される。なお、下限値は、例えば、０．００５ＭＰａであってもよい。

一方、第１弁体４３１は、液圧が前述した下限値以上の場合には、液圧に屈して第２部材５側への弾性変形を行う。これにより、図１６（ｂ）に示されるように、第１弁体４３１は、第１スリット４３２を開口幅Ｗ１がゼロよりも大きくなるように拡開させて、第１スリット４３２を通じた灌漑用液体の流動を許容する。

＜部材間流路部＞
図１２および図１３に示されるように、第１部材４は、第１板状部４１の第１内表面４１１上に形成された凹面からなる部材間流路部４１３を有する。

図１３に示されるように、部材間流路部４１３は、前述した第１凹部４１３１と、この第１凹部４１３１の末端（下流端）に連接された減圧流路部４１３２と、減圧流路部４１３２の末端に連接された矩形状の第２凹部４１３３とを有する。

具体的には、図１３に示されるように、減圧流路部４１３２は、略コの字状に形成されている。減圧流路部４１３２は、第１凹部４１３１における周方向の一部（図１３における左端部）から第１内表面４１１の径方向外方に向かって蛇行した後に、第１内表面４１１の周縁部４１１１の手前において折り返した上で、蛇行せずに第１凹部４１３１の近傍まで戻る。

部材間流路部４１３は、第２部材５との間で、流入口４２１および吐出口５２１に連通した部材間流路７（図２参照）を形成する。このうち、部材間流路７の一部である減圧流路部４１３２は、第２部材５との間で、流動規制弁部４３を通過した灌漑用液体を吐出口５２１側に向けて減圧させつつ流通させる減圧流路７１を形成する。

なお、減圧流路部４１３２の形状は、図１２および図１３に示された形状に限定されない。また、減圧流路部４１３２は、複数設けてもよい。

〔第２部材の具体的構成〕
＜第２板状部＞
一方、図１〜図４、図１４および図１５に示されるように、第２部材５は、第１板状部４１と同心であって、かつ同径の円板状の第２板状部５１を有する。ただし、第２板状部５１の形状は、円板状に限定する必要はなく、例えば、矩形その他の多角形板状であってもよい。

第２板状部５１は、第１板状部４１における第１内表面４１１に密接する第２内表面（図１４における上面）５１１と、第２内表面５１１と反対側の第２外表面（図３における下面）５１２とを有する。

第２内表面５１１および第２外表面５１２は、第２板状部５１の厚みを隔てて配置されている。第２内表面５１１および第２外表面５１２は、互いに平行な平面である。

また、第２内表面５１１と第１内表面４１１とが密接することにより、第１部材４と第２部材５との間には、密接面４１１、５１１上の面形状からなる部材間流路７が形成される。すなわち、部材間流路７は、第１凹部４１３１（凹面）と第２内表面５１１（平面）とに挟まれた空間、減圧流路部４１３２（凹面）と第２内表面５１１（平面）とに挟まれた空間（すなわち、減圧流路７１）、および、第２凹部４１３３（凹面）と第２外側表面５１１（平面）ならびに後述する第３の凹部５１１２（凹面）とに挟まれた空間によって構成される。

なお、第２内表面５１１は、第１内表面４１１と接合されていてもよい。

その他、第２内表面５１１の周縁部５１１１は、第１内表面４１１の周縁部４１１１の突出寸法と同寸法だけ凹入されている（図１０参照）。これらの周縁部４１１１、５１１１は、第１部材４および第２部材５の位置決めに利用することも可能である。また、図１４に示されるように、第２内表面５１１上における中心から径方向外方にずれた位置には、平面視形状が円形の第３凹部５１１２が形成されている。第３凹部５１１２は、第１部材４および第２部材５が固定された状態で、第２凹部４１３３に臨む。

＜第２配管部および吐出口＞
図１〜図４、図７〜図１０に示されるように、第２部材５は、筒状の第２配管部５２を有する。第２配管部５２は、図３に示されるように、第２板状部５１の第２外表面５１２から第１部材４と反対側（同図における下方）に向かって突出して、第２板状部５１と一体的に形成されている。

第２配管部５２の外周面が、基端部（上端部）から突出方向の先端部（下端部）の手前までの所定範囲にかけて円筒面に形成されている。また、第２配管部５２の外周面は、先端部側の所定範囲において当該円筒面よりも径方向外方に膨出された円錐台面に形成されている。ただし、第２配管部５２の外周面は、円筒面や円錐台面に限定する必要はなく、角筒面や角錐台面等であってもよい。

第２配管部５２の先端部には、円形に開口した吐出口５２１が形成されている。

＜流量制御弁部＞
図４、図７、図８および図１０に示されるように、第２部材５は、流量制御弁部５３を有する。流量制御弁部５３は、部材間流路７の下流端に、第２配管部５２の内部における上流端を部分的に遮蔽するように配置されている。流量制御弁部５３は、部材間流路７の下流端に到達した灌漑用液体の吐出口５２１側に向けた流量を制御する。

具体的には、図１７（ａ），（ｂ）に示されるように、流量制御弁部５３は、部材間流路７の下流端に到達した灌漑用液体の液圧に晒される板状の第２弁体５３１と、第２弁体５３１に形成され、灌漑用液体を吐出口５２１側に向けて流通させるための第２スリット５３２とを有する。

より具体的には、図１７（ａ），（ｂ）に示されるように、第２弁体５３１は、第２内表面５１１から第３凹部５１１２（図１４および図１５参照）の位置に、吐出口５２１と反対側（上方）に向かって中心部が最も突出した薄肉のドーム状に形成されている。また、図１７（ａ），（ｂ）に示されるように、第２スリット５３２は、第２弁体５３１の中心部を中心とした放射状（同図においては十字状）に形成されている。第２弁体５３１は、第２スリット５３２によって、複数（同図において４つ）の第２弁片５３１ａに等分割されている。

図１７（ａ）に示されるように、第２スリット５３２は、灌漑用液体の液圧に晒されていない状態で、第２スリット５３２の開口幅Ｗ２が、ゼロよりも大きい所定の開口幅Ａとなるように形成される。

また、第２弁体５３１は、灌漑用液体の液圧に晒されつつ、液圧に応じた吐出口５２１側（図１７における下方）への変形を行う。これにより、図１７（ｂ）に示されるように、第２弁体５３１は、第２スリット５３２の開口幅Ｗ２を、所定の開口幅Ａに対して液圧が大きいほど減少量が大きくなるように減少させる。ただし、第２弁体５３１が変形を開始するための液圧の下限値があってもよい。

〔本実施形態の主要な作用効果〕
本実施形態によれば、チューブ３内の灌漑用液体が、流入口４２１から第１配管部４２内に流入し、配管部４２内の流路を通って流動規制弁部４３に到達する。

そして、流動規制弁部４３に到達した灌漑用液体の液圧が、設定された下限値に達していない場合、流動規制弁部４３における第１弁体４３１の剛性が液圧に勝ることによって、第１弁体４３１の弾性変形は行われない。これにより、第１スリット４３２は、開口幅Ｗ１がゼロ（すなわち、液圧が作用しない状態と同値）に維持され、部材間流路７への灌漑用液体の流入が禁止される。

一方、第１弁体４３１（各第１弁片４３１ａ）は、流動規制弁部４３に到達した灌漑用液体の液圧が、設定された下限値に達している場合、液圧が第１弁体４３１の剛性に勝ることによって、第２部材５側（換言すれば、部材間流路７側）に弾性変形する。これにより、第１スリット４３２は、開口幅Ｗ１がゼロから液圧に応じた値に増加するように拡開されて、部材間流路７への灌漑用液体の流入を許容する。

このようにして、流動規制弁部４３から流入した灌漑用液体は、部材間流路７を経る過程で減圧流路７１によって減圧された後に、流量制御弁部５３に到達する。

そして、流量制御弁部５３の第２弁体５３１は、到達した液体の液圧に応じた吐出口５２１側へ弾性変形する。これにより、第２弁体５３１は、第２スリット５３２の開口幅Ｗ２を、液圧が作用しない状態における開口幅Ｗ２に対して、液圧が大きいほど減少量が大きくなるように減少させる。なお、第２弁体５３１が弾性変形するための内部液圧の下限値として、第２弁体５３１の肉厚やスリット５３２幅等に応じた好適な下限値を設定してもよい。

このように、第２スリット５３２内の流路を通過する灌漑用液体は、第２弁体５３１の弾性変形にともなう開口幅Ｗ２の減少により、吐出口５２１側に一度に向かう流量が規制される。

ここで、点滴灌漑用ドリッパ１に流入する灌漑用液体の液圧が、相対的に高い場合と低い場合との２つの場合について考える。このような２つの場合の要因としては、チューブ３上における点滴灌漑用ドリッパ１の取り付け位置（ポンプから近いか又は遠いか）、ポンプ自体の性能（高圧ポンプか又は低圧ポンプか）、ポンプ自体の性能の経時変化等がある。

まず、灌漑用液体が高圧の場合、点滴灌漑用ドリッパ１の流路内への灌漑用液体の流入量が相対的に多くなる。また、同時に流量制御弁部５３の変形量が相対的に大きくなることによって流量制御弁部５３による規制流量も相対的に多くなる。このため、吐出口５２１からの灌漑用液体の吐出量が過多となることはない。

一方、灌漑用液体が低圧の場合、点滴灌漑用ドリッパ１の流路内への灌漑用液体の流入量が相対的に少なくなる。また、同時に流量制御弁部５３の変形量が相対的に小さくなることによって流量制御弁部５３による規制流量も相対的に少なくなる。このため、吐出口５２１からの灌漑用液体の吐出量が過少となることはない。

このようにして、点滴灌漑用ドリッパ１は、吐出口５２１からの灌漑用液体の吐出量を、流入時の液圧にかかわらず、ばらつきが少なくなる（例えば、５〜１０％に抑える）ように好適に制御できる。

本実施形態によれば、高液圧時または低液圧時における灌漑用液体の吐出流量制御機能および流動規制機能を備えた点滴灌漑用ドリッパ１は、樹脂材料からなる第１部材４および第２部材５のみによって組み付け誤差少なく製造することができる。よって、点滴灌漑用ドリッパ１は、吐出量を安定化することができ、また、製造原価の削減によるコストの低廉化および高精度な組み付け工程を不要とすることによる製造効率の向上を実現できる。特に、本実施の形態に係る点滴灌漑用ドリッパ１は、シリコーンゴムのような高価な材料からなるダイヤフラムを別体の構成として組み込む場合に比べて、コスト面および製造効率面での利点は非常に大きい。

また、流動規制弁部４３の第１弁体４３１は、各第１弁片４３１ａが上方から液圧を受けることによって、樹脂材料の素材弾性を利用して、各第１弁片４３１ａの先端部同士を離間させるようにして、下方外側に撓む。このように、第１弁片４３１ａが、液圧を効率的に受けて第１スリット４３２を拡開させるのに好適な形状に形成されているので、流動規制を更に適切に行うことができる。

また、流量制御弁部５３の第２弁体５３１は、各第２弁片５３１ａが吐出口５２１の反対側（図１７における上方）から灌漑用液体の液圧を受ける。これによって、第２弁体５３１は、樹脂材料の素材弾性を利用して、突出量を低減させるとともに各弁片５３１ａの先端部同士を接近させるようにして、吐出口５２１側（図１７における下方）に撓む。このように、点滴灌漑用ドリッパ１は、第２弁体５３１が液圧を効率的に受けて第２スリット５３２の開口幅Ｗ２を狭めるのに好適な形状に形成されているため、吐出口５２１に向かう流量の制御を更に適切に行うことができる。

なお、本発明は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の特徴を損なわない限度において種々変更してもよい。

〔変形例〕
例えば、第１弁体４３１として、必要に応じて、ドーム状以外の形状（例えば、角錐状や平板状等）を採用してもよい。

図１８は、第１変形例に係る点滴灌漑装置の構成を示す俯瞰斜視図である。図１８に示すように、第２配管部５２を図１の構成よりも短く形成してもよい。

図１９は、第２変形例に係る点滴灌漑装置の構成を示す仰観斜視図である。図１９に示されるように、吐出口５２１を第２外表面５１２上に形成することによって材料使用量の削減を図るようにしてもよい。

図２０は、第３変形例に係る点滴灌漑装置の構成を示す平面図である。また、図１３に示されるように、第１内表面４１１上に部材間流路部４１３を形成する替わりに、図２０に示されるように、第２内表面５１１上に同様の構成４１３’を設けるようにしてもよい。

また、前述した流動規制弁部４３を設ける替わりに、疎水性を有する流入部を設けることによって、下限値未満の液圧の灌漑用液体の流入を禁止するようにしてもよい。

図２１は、第４変形例に係る点滴灌漑装置の構成を示す概略構成図（流入部４２１’の拡大断面図）である。

図２１に示されるように、流入部４２１’は、第１配管部４２の長手方向に垂直な基板部４２１１’と、この基板部４２１１’を垂直（換言すれば、第１配管部４２の長手方向に平行）に貫通する円形細孔状の複数の流入口４２１２’とを有している。

そして、流入部４２１’には、下限値（例えば、０．００５ＭＰａ）未満の液圧の灌漑用液体を第１配管部４２内に流入させないようにするための低圧停止フィルタ機能が付与されている。

この低圧停止フィルタ機能を具現化する手段は何通りか考えることができる。

例えば、点滴灌漑用ドリッパ１の材料としてポリプロピレンを用いた場合、ポリプロピレン自体は、表面エネルギが低い高疎水性素材であるので、流入部４２１’の全面に低圧停止フィルタ機能を簡単に付与することができる。

この他にも、基板部４２１１’の上面および必要に応じて流入口４２１２’の内周面に、フッ素コート剤によるフッ素コート等の疎水性コートを施して表面エネルギを低減させる場合には、点滴灌漑用ドリッパ１の材料を拘束せずに、流入部２２１に局所的に低圧停止フィルタ機能を付与することができる。

また、これらのような材料による場合および表面コートによる場合のいずれの場合においても、必要に応じて疎水性を有する面上に凹凸形状を形成することによって疎水性を強化してもよい。

本出願は、２０１２年１２月１７日出願の特願２０１２−２７４５５６および２０１２年１２月２０日出願の特願２０１２−２７８３５４に基づく優先権を主張する。当該出願明細書および図面に記載された内容は、すべて本願明細書に援用される。

１ 点滴灌漑用ドリッパ
２ 点滴灌漑装置
４ 第１部材
４１ 第１板状部
４１１ 第１内表面
４１２ 第１外表面
４２ 第１配管部
４２１ 流入口
５ 第２部材
５１ 第２板状部
５１１ 第２内表面
５１２ 第２外表面
５２１ 吐出口
５３ 流量制御弁部
７ 部材間流路

Claims (21)

1. 流入部から流入した灌漑用液体を吐出口から吐出させる際における吐出量を制御することによって点滴灌漑を行う点滴灌漑用ドリッパであって、
   樹脂材料によってそれぞれ一体的に形成された前記流入部側の第１部材と前記吐出口側の第２部材とが互いに密接されて固定されてなり、
   前記第１部材は、
   前記第２部材に密接する第１内表面およびこの面に反する第１外表面を有する第１板状部と、
   この第１板状部の前記第１外表面から突出されるとともに前記流入部が形成され、前記流入部から流入した前記灌漑用液体を部材間流路に案内する配管部と
   を備え、
   前記第２部材は、
   前記第１内表面に密接する第２内表面およびこの面に反する第２外表面を有する第２板状部と、
   前記吐出口と
   を備え、
   前記第１部材が前記配管部の内部における下流端を遮蔽するようにして前記第１内表面側に露出するように配置され、前記配管部によって案内された前記灌漑用液体の前記吐出口側への流動を、前記灌漑用液体の液圧の下限値を以て規制する流動規制弁部をさらに有するか、または、前記第１部材と前記第２部材との間に、両部材の密接面上の面形状からなるとともに前記流入部および前記吐出口に連通された前記部材間流路が形成され、前記第２部材が前記部材間流路の下流端に到達した前記灌漑用液体の前記吐出口側に向けた流量を制御する流量制御弁部をさらに有する、
   点滴灌漑用ドリッパ。
2. 前記流動規制弁部は、
   前記案内された灌漑用液体の液圧に晒される板状の第１弁体と、
   この第１弁体に形成され、前記案内された灌漑用液体の前記流動を許容するための第１スリットと
   を有し、
   前記第１スリットは、前記第１弁体が前記液圧に晒されていない状態における開口幅がゼロとなるように形成され、
   前記第１弁体は、前記液圧が前記下限値未満の場合には、変形を行わないことによって、前記第１スリットの開口幅をゼロに維持して前記流動を禁止し、前記液圧が前記下限値以上の場合には、変形を行うことによって、前記第１スリットを開口幅がゼロよりも大きくなるように拡開させて前記流動を許容する、
   請求項１に記載の点滴灌漑用ドリッパ。
3. 前記第１スリットは、放射状に形成されていることによって、前記第１弁体を複数の第１弁片に分割している、
   請求項２に記載の点滴灌漑用ドリッパ。
4. 前記第１弁体は、前記第２部材側に突出された形状に形成されている、
   請求項２に記載の点滴灌漑用ドリッパ。
5. 前記第１弁体は、中心部が最も突出された形状に形成され、
   前記第１スリットは、前記中心部を中心とした放射状に形成されている、
   請求項４に記載の点滴灌漑用ドリッパ。
6. 前記第１弁体は、ドーム状に形成されている、
   請求項５に記載の点滴灌漑用ドリッパ。
7. 前記第１内表面と前記第２内表面との密接によって前記第１部材と前記第２部材との間に形成され、前記流動規制弁部を通過した前記灌漑用液体を前記吐出口側に向けて流動させるための部材間流路を備える、
   請求項１に記載の点滴灌漑用ドリッパ。
8. 前記部材間流路は、前記流動規制弁部を通過した前記灌漑用液体を減圧させつつ流通させる減圧流路を有する、
   請求項７に記載の点滴灌漑用ドリッパ。
9. 前記第２部材は、
   前記部材間流路の下流端に到達した前記灌漑用液体の前記吐出口側に向けた流量を制御する流量制御弁部を備える、
   請求項８に記載の点滴灌漑用ドリッパ。
10. 前記流量制御弁部は、
    前記到達した灌漑用液体の液圧に晒される板状の第２弁体と、
    この第２弁体に形成され、前記到達した灌漑用液体を前記吐出口側に向けて流通させるための第２スリットと
    を有し、
    前記第２スリットは、前記第２弁体が前記液圧に晒されていない状態において所定の開口幅を有するように形成され、
    前記第２弁体は、前記液圧に応じた変形を行うことによって、前記第２スリットの開口幅を前記所定の開口幅に対して前記液圧が大きいほど減少量が大きくなるように減少させる、
    請求項９に記載の点滴灌漑用ドリッパ。
11. 前記流量制御弁部は、
    前記到達した灌漑用液体の液圧に晒される板状の第２弁体と、
    この第２弁体に形成され、前記到達した灌漑用液体を前記吐出口側に向けて流通させるための第２スリットと
    を有し、
    前記第２スリットは、前記第２弁体が前記液圧に晒されていない状態において所定の開口幅を有するように形成され、
    前記第２弁体は、前記液圧に応じた変形を行うことによって、前記第２スリットの開口幅を前記所定の開口幅に対して前記液圧が大きいほど減少量が大きくなるように減少させる、
    請求項１に記載の点滴灌漑用ドリッパ。
12. 前記第２弁体は、前記吐出口の反対側に突出された形状に形成され、
    前記第２スリットは、放射状に形成されていることによって、前記第２弁体を複数の第２弁片に分割している、
    請求項１１に記載の点滴灌漑用ドリッパ。
13. 前記第２弁体は、中心部が最も突出された形状に形成され、
    前記第２スリットは、前記中心部を中心とした放射状に形成されている、
    請求項１２に記載の点滴灌漑用ドリッパ。
14. 前記第２弁体は、ドーム状に形成されている、
    請求項４に記載の点滴灌漑用ドリッパ。
15. 前記部材間流路は、前記灌漑用液体を減圧させつつ流通させる減圧流路を有する、
    請求項１に記載の点滴灌漑用ドリッパ。
16. 前記第１部材は、
    前記配管部の内部における下流端を遮蔽するようにして前記第１内表面側に露出するように配置され、前記配管部によって案内された前記灌漑用液体の前記部材間流路内への流動を、前記灌漑用液体の液圧の下限値を以て規制する流動規制弁部を備える、
    請求項１に記載の点滴灌漑用ドリッパ。
17. 前記流動規制弁部は、
    前記案内された灌漑用液体の液圧に晒される板状の第１弁体と、
    この第１弁体に形成され、前記案内された灌漑用液体の前記流動を許容するための第１スリットと
    を有し、
    前記第１スリットは、前記第１弁体が前記液圧に晒されていない状態における開口幅がゼロとなるように形成され、
    前記第１弁体は、前記液圧が前記下限値未満の場合には、変形を行わないことによって、前記第１スリットの開口幅をゼロに維持して前記流動を禁止し、前記液圧が前記下限値以上の場合には、変形を行うことによって、前記第１スリットを開口幅がゼロよりも大きくなるように拡開させて前記流動を許容する、
    請求項１６に記載の点滴灌漑用ドリッパ。
18. 前記流入部は、
    疎水性を有するように形成されていることによって、前記下限値未満の液圧の前記灌漑用液体の流入を禁止する、
    請求項１に記載の点滴灌漑用ドリッパ。
19. 前記部材間流路は、
    前記第１内表面および前記第２内表面のうちの一方の内表面上に配置された凹面と、他方の内表面上に配置された前記凹面に臨む平面または凹面とによって挟まれた空間からなる、
    請求項１に記載の点滴灌漑用ドリッパ。
20. 前記吐出口は、前記第２外表面上または前記第２外表面から突出された第２配管部に形成されている、
    請求項１〜１９のいずれか１項に記載の点滴灌漑用ドリッパ。
21. 請求項１〜２０のいずれか１項に記載された点滴灌漑用ドリッパと、
    前記灌漑用液体を流通させる長尺な流通管と
    を備え、
    前記点滴灌漑用ドリッパが、前記配管部を介して前記流通管の管壁または開口に挿し込まれていることによって、前記流通管内の前記灌漑用液体が、前記流入部から前記点滴灌漑用ドリッパの流路内に流入する、
    点滴灌漑装置。

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