JP6532759B2 - エミッタおよび点滴灌漑用チューブ - Google Patents

Description

本発明は、エミッタおよび当該エミッタを有する点滴灌漑用チューブに関する。

以前から、植物の栽培方法の一つとして点滴灌漑法が知られている。点滴灌漑法とは、植物が植えられている土壌上に点滴灌漑用チューブを配置し、点滴灌漑用チューブから土壌へ、水や液体肥料などの灌漑用液体を滴下する方法である。近年、点滴灌漑法は、灌漑用液体の消費量を最小限にすることが可能であるため、特に注目されている。

点滴灌漑用チューブは、通常、灌漑用液体が吐出される複数の貫通孔が形成されたチューブと、各貫通孔から灌漑用液体を吐出するための複数のエミッタ（「ドリッパ」とも言われる）を有する。また、エミッタの種類としては、チューブの内壁面に接合して使用されるエミッタ（例えば、特許文献１参照）と、チューブに外側から突き刺して使用されるエミッタとが知られている。

特許文献１には、チューブの内壁面に接合されるエミッタが記載されている。特許文献１に記載のエミッタは、灌漑用液体を取り入れるための取水口を有する第１部材と、灌漑用液体を排出するための排出口を有する第２部材と、第１部材および第２部材の間に配置された膜部材とを有する。第１部材の内側には、取水口を取り囲むように配置された弁座部と、減圧流路の一部となる減圧溝とが形成されている。膜部材には、減圧溝の下流端に対応する位置に貫通孔が形成されている。

第１部材、膜部材および第２部材を積層することで、減圧流路が形成されるとともに、膜部材が弁座部に接触して取水口を閉塞する。また、取水口から排出口まで、灌漑用液体が流れる流路が形成される。

特許文献１に記載のエミッタでは、チューブ内の灌漑用液体の圧力が所定の圧力以上となった場合に、取水口を閉塞している膜部材が灌漑用液体によって押し込まれて、灌漑用液体がエミッタ内に流入するようになっている。エミッタ内に流入した灌漑用液体は、減圧流路により減圧されて定量的に排出口から排出される。

特開２０１０−０４６０９４号公報

しかしながら、特許文献１に記載のエミッタを使用した点滴灌漑用チューブでは、チューブ内の灌漑用液体の圧力が所定の圧力以上にならないと、灌漑用液体がエミッタ内に流入しない。このため、チューブ内における灌漑用液体の圧力が極めて低い場合に上記エミッタは機能しないことがある。よって、灌漑用液体をチューブに送るための送液ポンプ近傍のエミッタは適切に機能するが、送液ポンプから離れた位置に配置されたエミッタは適切に機能しないおそれがある。したがって、灌水する位置によって上記エミッタからの灌漑用液体の吐出量が変化し、灌水可能距離が制限されることがある。

また、特許文献１に記載のエミッタでは、灌漑用液体の圧力が上記の所定の圧力からさらに高まると灌漑用液体の吐出量も増加し、上記エミッタからの灌漑用液体の吐出量が所望の流量を超えることがある。このように、灌漑用液体の圧力が高まった場合の上記吐出量の制御の観点から、特許文献１に記載のエミッタには検討の余地が残されている。

本発明の目的は、低圧時から高圧時まで灌漑用液体の吐出量を制御可能なエミッタおよび点滴灌漑用チューブを提供することである。

本発明は、灌漑用液体を流通させるチューブの内壁面における、前記チューブの内外を連通する吐出口に対応する位置に接合されて前記チューブ内の前記灌漑用液体を前記吐出口から定量的に前記チューブ外に吐出するためのエミッタであって、前記チューブ内の前記灌漑用液体を取り入れるための取水部と、前記取水部に取り入れられた前記灌漑用液体を減圧させながら流す第１の減圧流路を形成するための第１の減圧流路部と、前記第１の減圧流路から供給された前記灌漑用液体の流量を、前記チューブ内の前記灌漑用液体の圧力に応じて制御するための吐出量調整部と、前記吐出量調整部から供給された前記灌漑用液体を収容するための、前記吐出口に面するべき吐出部と、前記吐出量調整部および前記吐出部を連通する連絡流路部と、を有し、前記吐出量調整部は、凹部と、可撓性を有し、前記チューブ内の前記灌漑用液体の圧力が設定値以上であるときに前記凹部に密着可能な位置に前記凹部に対して非接触に配置されているフィルムと、前記第１の減圧流路部に連通し、前記凹部に前記灌漑用液体を供給するための供給口と、前記凹部および前記吐出部に開口し、前記凹部に密着した前記フィルムによって塞がれる第１の孔と、前記フィルムが前記第１の孔を塞いだときに前記供給口に連通する位置および前記連絡流路部に開口する第２の孔と、を有し、前記連絡流路部は、前記灌漑用液体を減圧させながら流す第２の減圧流路を形成するための第２の減圧流路部を含むエミッタ、を提供する。

また、本発明は、灌漑用液体を吐出するための吐出口を有するチューブと、前記チューブの内壁面の前記吐出口に対応する位置に接合している上記のエミッタと、を有する点滴灌漑用チューブ、を提供する。

本発明によれば、低圧時から高圧時まで灌漑用液体の吐出量が制御されるエミッタおよび点滴灌漑用チューブを提供することができる。

図１Ａは、本発明の第１の実施の形態に係る点滴灌漑用チューブの軸に沿う方向の断面図であり、図１Ｂは、上記点滴灌漑用チューブの軸に垂直な方向の断面図である。 図２Ａは、上記第１の実施の形態に係るエミッタの平面図であり、図２Ｂは、当該エミッタの正面図であり、図２Ｃは、当該エミッタの右側面図である。 図３Ａは、上記第１の実施の形態に係るエミッタのフィルムが接合する前の平面図であり、図３Ｂは、当該エミッタのフィルムが接合する前の底面図である。 図４Ａは、上記第１の実施の形態におけるエミッタ本体の、図３ＡにおけるＡ−Ａ線に沿う断面を示す図であり、図４Ｂは、当該エミッタ本体の、図３ＢにおけるＢ−Ｂ線に沿う断面を示す図である。 図５Ａは、上記第１の実施の形態におけるエミッタ本体の、図３ＢにおけるＣ−Ｃ線に沿う断面を示す図であり、図５Ｂは、当該エミッタ本体の、図３ＡにおけるＤ−Ｄ線に沿う断面を示す図である。 図６Ａは、上記第１の実施の形態に係る外液圧が０ＭＰａである場合におけるエミッタの、図３ＡにおけるＤ−Ｄ線に沿う断面の一部を模式的に示す図であり、図６Ｂは、外液圧が第１の設定値以上の場合における上記エミッタの、図３ＡにおけるＤ−Ｄ線に沿う断面の一部を模式的に示す図であり、図６Ｃは、外液圧が第２の設定値以上の場合における上記エミッタの、図３ＡにおけるＤ−Ｄ線に沿う断面の一部を模式的に示す図である。 図７Ａは、第１の実施の形態に係るエミッタの吐出量調整部の第１の変形例を示す図であり、図７Ｂは、当該吐出量調整部の第２の変形例を示す図である。 図８Ａは、第２の実施の形態に係るエミッタのエミッタ本体の平面図であり、図８Ｂは、当該エミッタ本体の底面図であり、図８Ｃは、当該エミッタ本体の、図８ＡにおけるＣ−Ｃ線に沿う断面を示す図である。 図９Ａは、第３の実施の形態に係るエミッタのエミッタ本体の平面図であり、図９Ｂは、当該エミッタ本体の底面図である。 図１０Ａは、第３の実施の形態におけるエミッタ本体の正面図であり、図１０Ｂは、当該エミッタ本体の左側面図である。 図１１Ａは、第４の実施の形態に係るエミッタのエミッタ本体の平面図であり、図１１Ｂは、当該エミッタ本体の底面図である。

［第１の実施の形態］
以下、本発明に係る第１の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１Ａは、本発明の第１の実施の形態に係る点滴灌漑用チューブ１００の軸に沿う方向における断面図であり、図１Ｂは、点滴灌漑用チューブ１００の軸に垂直な方向における断面図である。点滴灌漑用チューブ１００は、図１Ａおよび図１Ｂに示されるように、チューブ１１０およびエミッタ１２０を有する。

チューブ１１０は、灌漑用液体を流すための管である。チューブ１１０の材料は、特に限定されない。本実施の形態では、チューブ１１０の材料は、ポリエチレンである。チューブ１１０の軸方向に垂直な断面形状および断面積は、チューブ１１０の内部にエミッタ１２０を配置可能な範囲から適宜に決めることができる。チューブ１１０の管壁には、チューブ１１０の軸方向において所定の間隔（例えば、２００〜５００ｍｍ）で灌漑用液体を吐出するための複数の吐出口１１２が形成されている。吐出口１１２の開口部の直径は、灌漑用液体を所望の流量で吐出可能な範囲から適宜に決めることができ、例えば、１．５ｍｍである。チューブ１１０の内壁面の吐出口１１２に対応する位置には、エミッタ１２０がそれぞれ接合される。

エミッタ１２０は、エミッタ本体１３０の凸曲面でチューブ１１０の内壁面に接合している。チューブ１１０へのエミッタ１２０の接合方法には、例えば公知の方法が採用され、当該接合方法の例には、エミッタ１２０またはチューブ１１０を構成する樹脂材料の溶着、融着、および、接着剤による接着、が含まれる。なお、通常、吐出口１１２は、チューブ１１０とエミッタ１２０とを接合した後に形成されるが、接合前に形成されてもよい。

図２Ａは、エミッタ１２０の平面図であり、図２Ｂは、エミッタ１２０の正面図であり、図２Ｃは、エミッタ１２０の右側面図である。エミッタ１２０は、図２Ａから図２Ｃに示されるように、エミッタ本体１３０と、フィルム１４０とを有する。エミッタ本体１３０は、チューブ１１０の内壁面に沿う上記凸曲面（「底面」とも言う）と、その反対側に位置する平面（「上面」とも言う）と、これらの面に適宜に形成された凹部および貫通孔によって構成されている。

エミッタ１２０の大きさおよび形状は、所期の機能を発現可能な範囲において適宜に決めることができる。たとえば、エミッタ１２０の平面形状は、四隅がＲ面取りされた略矩形であり、エミッタ１２０の長辺方向の長さは、２５ｍｍであり、エミッタ１２０の短辺方向の長さは８ｍｍであり、エミッタ１２０の高さは２．５ｍｍである。

図３Ａは、フィルム１４０が接合する前のエミッタ１２０の平面図であり、図３Ｂは、フィルム１４０が接合する前のエミッタ１２０の底面図である。また、図４Ａは、エミッタ本体１３０の、図３ＡのＡ−Ａ線に沿う断面を示す図であり、図４Ｂは、エミッタ本体１３０の、図３ＢのＢ−Ｂ線に沿う断面を示す図である。さらに、図５Ａは、エミッタ本体１３０の、図３ＢのＣ−Ｃ線に沿う断面を示す図であり、図５Ｂは、エミッタ本体１３０の、図３ＡのＤ−Ｄ線に沿う断面を示す図である。

エミッタ１２０は、可撓性を呈する樹脂材料によって、図３Ａおよび図３Ｂに示されるように一体的に成形されている。たとえば、フィルム１４０は、エミッタ本体１３０における一側縁に、ヒンジ部１４１を介してエミッタ本体１３０と一体的に配置されている。フィルム１４０は、ヒンジ部１４１を中心に回動させることによって、上記吐出量調整部を覆う位置に配置される。フィルム１４０の厚さは、例えば０．３ｍｍである。

上記のエミッタ本体１３０およびフィルム１４０の一体成形品は、例えば射出成形によって作製される。当該樹脂材料は、エミッタ本体１３０およびフィルム１４０に成形したときに所期の可撓性を呈する樹脂材料であり、その例には、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびシリコーンが含まれる。また、上記樹脂材料は、ゴム弾性を有する工業用材料であってもよく、その例には、エラストマーおよびゴムが含まれる。

エミッタ本体１３０は、チューブ１１０内の灌漑用液体を取り入れるための取水部と、当該取水部に取り入れられた灌漑用液体を減圧させながら流す第１の減圧流路を形成するための第１の減圧流路部１６１と、上記第１の減圧流路から供給された灌漑用液体の流量を、チューブ１１０内の灌漑用液体の圧力（単に「外液圧」とも言う）に応じて制御するための吐出量調整部と、上記吐出量調整部から供給された灌漑用液体を収容するための、吐出口１１２に面するべき吐出部と、上記吐出量調整部および上記吐出部を連通する連絡流路部と、を有する。

上記取水部は、スクリーン部と、当該スクリーン部を通過した灌漑用液体が供給される取水スリット１５１と、取水スリット１５１を通過した灌漑用液体を収容する、エミッタ１２０内の灌漑用液体の流路の一部を形成するための凹部１５２と、を有する。

上記スクリーン部は、上記上面に形成された微細な凹凸であり、大まかには、エミッタ本体１３０の平面視したときの中央部および両側部のそれぞれに長手方向に沿って配置された第１の溝と、両側部の上記第１の溝およびその間の中央部の上記第１の溝を連通する、エミッタ本体１３０の短手方向に沿って並列する複数の第２の溝とによって構成されている。中央部の第１の溝と両側部の第１の溝との間には、第２の溝によって区切られる、上記短手方向に沿って細長く、上記長手方向に並列する複数の凸部が形成されている。上記凸部の平面形状における角部は、いずれも適宜に面取りされている。

取水スリット１５１は、エミッタ本体１３０の一端側に、エミッタ本体１３０の短手方向に複数並列している。取水スリット１５１のそれぞれは、複数の上記第２の溝に跨がって上記長手方向に沿って形成されており、上記第２の溝に開口している。

凹部１５２は、エミッタ本体１３０の上記底面における一端側に形成されており、その平面形状は、上記短手方向に沿って細長の略矩形である。凹部１５２の底には取水スリット１５１が開口している。すなわち、取水スリット１５１は、上記第２の溝と凹部１５２とを連通している。

第１の減圧流路部１６１は、凹部１５２に連なっている。第１の減圧流路部１６１は、上記底面の一側部に形成された、その平面形状がジグザグ形状の溝である。当該ジグザグ形状は、例えば、第１の減圧流路部１６１の両側面から略三角柱形状の凸部が上記長手方向に沿って交互に配置された形状である。当該凸部は、平面視したときに、当該凸部の突端が上記両側面間の中心軸を超えないように配置されている。たとえば、第１の減圧流路部１６１の長さは１４．５ｍｍであり、第１の減圧流路部１６１の深さは０．５ｍｍであり、第１の減圧流路部１６１の流路の幅（対向する凸部における対向する側面間の距離）は０．５ｍｍである。第１の減圧流路部１６１の先端には、孔１６２が開口している。

上記吐出量調整部は、上記上面に形成されたすり鉢状の凹部１７１を有する。凹部１７１は、その中央部に配置されている弁座部１７２を有する。弁座部１７２は、凹部１７１の底面からわずかに隆起した円錐台形状の部分である。凹部１７１の底面からの弁座部１７２の高さ（図５Ｂ中のｈ）は、例えば０．１ｍｍである。

弁座部１７２の中央部には、第１の孔１７３が形成されている。弁座部１７２の周りには、孔１６２、第２の孔１７４、および、孔１６２および第２の孔１７４を直接連通する溝１７５が形成されている。

孔１６２は、第１の減圧流路部１６１に連通している。よって、孔１６２は、凹部１７１に灌漑用液体を供給するための供給口に該当している。孔１６２および第２の孔１７４は、いずれも、第１の孔１７３の開口部を囲む円周上に開口している。より詳しくは、第２の孔１７４は、孔１６２を時計の１２時の位置としたときに９時の位置に開口している。

溝１７５は、孔１６２から時計回りの方向に、第１の孔１７３の開口部を囲み孔１６２および第２の孔１７４を通る円周に沿って延出し、第２の孔１７４に到達している。すなわち、溝１７５は、上記吐出量調整部を平面視したときに、上記円周における孔１６２および第２の孔１７４を通る、中心角９０°の円弧と、中心角２７０°の円弧のうち、より長い２７０°の円弧に沿って形成されている。溝１７５は、例えば丸溝である。溝１７５の開口幅は、例えば、凹部１７１における孔１６２および第２の孔１７４の直径と同じであり、０．８ｍｍである。また、凹部１７１の底面からの溝１７５の深さは、例えば０．２ｍｍである。

上記吐出部は、エミッタ本体１３０の底面に形成された凹部１８１と、凹部１８１の底面から起立する第１突条１８２および第２突条１８３と、を有する。凹部１８１の平面形状は、Ｌ字型の角の内側に矩形の部分を有する三段の略階段状である。凹部１８１における上記矩形の部分には、第１の孔１７３が開口している。すなわち、第１の孔１７３は、凹部１７１と凹部１８１とを連通している。

第１突条１８２は、凹部１８１における第１の孔１７３の開口部の周囲に配置されており、その平面形状は円弧形状である。第１突条１８２は、凹部１８１の壁との間に隙間を有して配置されている。第２突条１８３は、凹部１８１における上記略階段状の端部に配置されており、その平面形状は直線状である。第２突条１８３は、凹部１８１の一方の壁から延出し、上記一方の壁に対向する壁との間に隙間を有して配置されている。

上記連絡流路部は、第２の孔１７４と凹部１８１とを連通する第２の減圧流路部１９１を含む。第２の減圧流路部１９１は、エミッタ本体１３０の底面に形成された溝であり、第１の減圧流路部１６１と同様に、その平面形状が上記ジグザグ形状となるように形成されている。第２の減圧流路部１９１は、第２の孔１７４を始端とし、エミッタ本体１３０の一端側に延出し、次いでＵターンして他端側に延出し、凹部１８１を終端としている。このように、第２の減圧流路部１９１は、第１の減圧流路部１６１の約二倍の長さを有している。

エミッタ１２０は、ヒンジ部を軸にフィルム１４０を回動させ、エミッタ本体１３０の上記上面に接合させることにより構成される。エミッタ本体１３０へのフィルム１４０の接合方法には、公知の種々の方法を採用することができ、その例には、フィルム１４０の溶着、融着、および接着剤による接着が含まれる。エミッタ本体１３０へのフィルム１４０の接合により、フィルム１４０は、凹部１７１の上端縁で凹部１７１を塞ぎ、弁座部１７２に対して非接触に配置される。以後、フィルム１４０における凹部１７１を塞ぐ部分をダイヤフラム部１４２（図２Ａ参照）とも言う。

なお、ヒンジ部１４１は、エミッタ本体１３０にフィルム１４０を接合させた後にエミッタ１２０から切り離してもよい。また、フィルム１４０は、エミッタ本体１３０とは別の部材であってもよく、このような別体のフィルム１４０をエミッタ本体１３０に接合させることによってエミッタ１２０を構成してもよい。

エミッタ１２０は、例えばチューブ１１０の成形時に所望の位置に融着させることによって、チューブ１１０の内壁面における所定の位置に配置することができる。こうして、点滴灌漑用チューブ１００が構成される。エミッタ１２０がチューブ１１０の内壁面に接合されることにより、エミッタ本体１３０の上記底面がチューブ１１０で塞がれる。その結果、上記取水部における凹部１５２は、取水スリット１５１を通過した灌漑用液体が収容される、エミッタ１２０内の灌漑用液体の流路の一部となる。

また、第１の減圧流路部１６１は、上記取水部に取り入れられた灌漑用液体を減圧させながら上記吐出量調整部へ流すための第１の減圧流路となる。また、上記連絡流路部における第２の減圧流路部１９１は、灌漑用液体を減圧させながら流す第２の減圧流路となり、上記連絡流路部は、第２の孔１７４と凹部１８１とを連通する連絡流路となる。

さらに、上記吐出部における凹部１８１は、上記吐出量調整部から供給された灌漑用液体を収容するための空間を形成し、第１突条１８２および第２突条１８３は、その頂部がチューブ１１０と接合して、吐出口１１２からの異物の侵入を防止するための侵入防止部となる。

次に、点滴灌漑用チューブ１００における灌漑用液体の流れを大まかに説明する。まず、チューブ１１０内に灌漑用液体が送液される。灌漑用液体の例には、水、液体肥料、農薬およびこれらの混合液が含まれる。点滴灌漑用チューブ１００へ送液される灌漑用液体は、例えば、点滴灌漑法の簡易な実施の観点およびチューブ１１０およびエミッタ１２０の破損を防止する観点から、０．１ＭＰａ以下の圧力でチューブ１１０に供給される。

チューブ１１０内の灌漑用液体は、上記スクリーン部における上記第１から第３の溝を通り、エミッタ１２０内に供給される。灌漑用液体中の浮遊物は、上記スクリーン部における凹凸によって捕集され、このような浮遊物が除去された灌漑用液体が取水スリット１５１を通過する。

なお、上記第１から第３の溝の形状を、深くなるほど幅広になる形状に形成して、上記凹凸をいわゆるウェッジワイヤー構造によって構築すると、エミッタ１２０への灌漑用液体の取り込みによる液体の圧力損失をより抑制することが可能である。

エミッタ１２０内に供給された灌漑用液体は、第１の減圧流路部１６１による第１の減圧流路を減圧しながら通過する。そして、孔１６２を介して上記吐出量調整部の凹部１７１に供給される。

孔１６２から凹部１７１に供給された灌漑用液体は、溝１７５、第２の孔１７４および第１の孔１７３に供給される。第１の孔１７３を通った灌漑用液体は、直接凹部１８１に供給される。第２の孔１７４を通った灌漑用液体は、上記第２の減圧流路を減圧しながら通り、凹部１８１に供給される。

凹部１８１に供給された灌漑用液体は、凹部１８１に開口しているチューブ１１０の吐出口１１２からチューブ１１０の外へ吐出される。

次に、吐出量調整部における灌漑用液体の流量の調整について、より詳しく説明する。図６Ａは、外液圧が０ＭＰａの場合におけるエミッタ１２０の図３ＡのＤ−Ｄ線に沿う断面の一部を模式的に示す図であり、図６Ｂは、外液圧が第１の設定値以上の場合におけるエミッタ１２０の図３ＡのＤ−Ｄ線に沿う断面の一部を模式的に示す図であり、図６Ｃは、外液圧が第２の設定値以上の場合におけるエミッタ１２０の図３ＡのＤ−Ｄ線に沿う断面の一部を模式的に示す図である。

ダイヤフラム部１４２は、図６Ａに示されるような外液圧が０ＭＰａの状態から、外液圧の上昇に伴って弁座部１７２側に徐々に撓み始める。外液圧が第１の設定値（例えば０．０２ＭＰａ）未満である場合では、ダイヤフラム部１４２は、弁座部１７２に対して非接触である。よって、外液圧が第１の設定値未満の場合は、前述したように、第１の孔１７３および第２の孔１７４の両方を通って灌漑用液体が凹部１８１に供給される。外液圧がさらに高まると、第１の減圧流路における灌漑用液体の流量が増加し、その結果、吐出口１１２から吐出される灌漑用液体の流量が増加する。第２の孔１７４の下流側には上記第２の減圧流路が配置されている。したがって、その圧力損失によって、灌漑用液体は、第１の孔１７３により流れやすく、第２の孔１７４により流れにくい。このため、凹部１７１内の灌漑用液体は、第１の孔１７３から優先して排出される。

外液圧が上記第１の設定値まで高まると、ダイヤフラム部１４２は十分に大きく撓み、また、弁座部１７２が凹部１７１の底面からわずかに隆起していることから、ダイヤフラム部１４２は、図６Ｂに示されるように、弁座部１７２に密着する。よって、第１の孔１７３は、フィルム１４０によって塞がれる。

これに対して、溝１７５は、弁座部１７２の周囲に、凹部１７１の底面からさらに窪んでいることから、孔１６２および第２の孔１７４は、ダイヤフラム部１４２によっては塞がれない。このように、孔１６２は、ダイヤフラム部１４２の密着如何に関わらず凹部１７１に灌漑用液体を供給するための供給口となっており、また、第２の孔１７４は、凹部１７１における、ダイヤフラム部１４２が第１の孔１７３を塞いだときに孔１６２に連通する位置に開口している。よって、上記外液圧が上記第１の設定値以上であると、第１の孔１７３からの凹部１８１への灌漑用液体の供給が停止され、第２の孔１７４を通った灌漑用液体が、第２の減圧流路（第２の減圧流路部１９１）を介して凹部１８１に供給され、吐出部１１２から吐出される。

外液圧が第１の設定値からさらに高まると、第１の減圧流路における灌漑用液体の流量が増加し、第２の孔１７４を通過する灌漑用液体の流量も徐々に増加する。

外液圧が第２の設定値（例えば０．１ＭＰａ）まで高まると、ダイヤフラム部１４２は、図６Ｃに示されるように、凹部１７１の底面にも密着し、孔１６２は、溝１７５のみを通じて第２の孔１７４に連通する。こうして、外液圧が第２の設定値以上である場合では、上記吐出量調整部における灌漑用液体の流路が溝１７５のみに限定される。

外液圧が第２の設定値よりもさらに高まると、エミッタ１２０内でも灌漑用液体の圧力が高まり、灌漑用液体の流量がさらに増加する。しかしながら、上記吐出量調整部から上記連絡流路を流れる灌漑用液体の圧力は、第２の減圧流路によって減圧される。よって、外液圧のさらなる上昇による灌漑用液体の吐出口１１２から吐出される量の増加がより抑制される。

このように、エミッタ１２０は、低圧時には吐出量調整部から直接吐出部へ灌漑用液体を供給し、高圧時には吐出量調整部から第２の減圧流路を経て吐出部へ灌漑用液体を供給する。よって、エミッタ１２０は、低圧時および高圧時のいずれでも、所期の量で灌漑用液体を排出することができる。吐出量調整部から直接吐出部へ向かう灌漑用液体の流量は、第１の減圧流路部１６１の長さや、ダイヤフラム部１４２と弁座部１７２とのクリアランスなどによって調整することができる。また、所期の流量が得られる外液圧の上限値は、第２の減圧流路部１９１をより長くすることや、溝１７５の断面積をより小さくすることなどによってより高めることができる。

以上の説明から明らかなように、エミッタ１２０は、チューブ１１０の内壁面における吐出口１１２に対応する位置に接合されてチューブ１１０内の灌漑用液体を吐出口１１２から定量的にチューブ１１０外に吐出するためのエミッタである。そして、チューブ１１０内の灌漑用液体を取り入れるための取水部と、取水部に取り入れられた灌漑用液体を減圧させながら流す第１の減圧流路を形成するための第１の減圧流路部１６１と、第１の減圧流路から供給された灌漑用液体の流量を、チューブ１１０内の灌漑用液体の圧力に応じて制御するための吐出量調整部と、吐出量調整部から供給された灌漑用液体を収容するための、吐出口１１２に面するべき吐出部と、吐出量調整部および吐出部を連通する連絡流路部と、を有する。さらに、吐出量調整部は、凹部１７１と、可撓性を有し、外液圧が設定値以上であるときに凹部１７１に密着可能な位置に凹部１７１に対して非接触に配置されているフィルム１４０（ダイヤフラム部１４２）と、第１の減圧流路部１６１に連通し、上記吐出部調整部に灌漑用液体を供給するための上記供給口（孔１６２）と、凹部１７１および上記吐出部（凹部１８１）に開口し、凹部１７１に密着したダイヤフラム部１４２によって塞がれる第１の孔１７３と、ダイヤフラム部１４２が第１の孔１７３を塞いだときに孔１６２に連通する位置および上記連絡流路部に開口する第２の孔１７４とを有する。そして、上記連絡流路部は、灌漑用液体を減圧させながら流す第２の減圧流路を形成するための第２の減圧流路部１９１を含む。よって、エミッタ１２０は、低圧時から高圧時まで灌漑用液体の吐出量を制御可能である。

また、上記吐出量調整部が、凹部１７１の表面に形成された、孔１６２および第２の孔１７４を直接連通する溝１７５をさらに含むことは、吐出量調整部における灌漑用液体の流量を所定の量に調整する観点からより一層効果的である。

また、溝１７５が、平面視したときに、第１の孔１７３の開口部を囲み孔１６２および第２の孔１７４を通る円周におけるより長い円弧に沿って形成されていることは、外液圧が高圧時における灌漑用液体の、吐出量調整部における圧力損失を高める観点から、より一層効果的である。当該圧力損失をより高めることによって、上記第２の設定値をより高く設定することが可能である。

また、凹部１７１が、溝１７５の内側で隆起し、第１の孔１７３を囲む弁座部１７２をさらに含むことは、上記第１の設定値での第１の孔１７３の閉塞をより確実に行う観点から、より一層効果的である。

また、上記取水部が、チューブ１１０内に対して開口する取水スリット１５１を含む上記スクリーン部をさらに有することは、灌漑用液体中の浮遊物によるエミッタ１２０内部の流路の目詰まりを防止する観点からより一層効果的である。

また、上記吐出部が、吐出口１１２からの異物の侵入を防止するための侵入防止部をさらに有することは、当該異物の侵入によるエミッタ１２０内部の流路の閉塞およびエミッタ１２０の破損を防止する観点からより一層効果的である。

また、エミッタ１２０が可撓性を呈する樹脂材料で一体的に成形されていることは、組み立て精度が高まり、また組み立てが容易になることから、エミッタ１２０の生産性を高める観点からより一層効果的である。

また、点滴灌漑用チューブ１００は、灌漑用液体を吐出するための吐出口１１２を有するチューブ１１０と、チューブ１１０の内壁面の吐出口１１２に対応する位置に接合しているエミッタ１２０とを有する。よって、点滴灌漑用チューブ１００は、外液圧が低圧から高圧の幅広い範囲で、例えば短距離灌漑から長距離灌漑まで、あるいは、水源からエミッタ１２０までの距離に関わらず、エミッタ１２０からの灌漑用液体の吐出量を所期の量に制御することができる。

なお、上記吐出量調整部は、図７Ａに示されるように、弁座部１７２を有していなくてもよい。また、溝１７５は、図７Ｂに示されるように、上記供給口および第２の孔１７４を通る円周におけるより短い（中心角が９０°の）円弧に沿って形成されていてもよい。

さらに、孔１６２および第２の孔１７４は、溝１７５で連通されていなくてもよい。たとえば、凹部１７１が円柱状の凹部である場合では、孔１６２および第２の孔１７４を当該凹部の周壁に開口させることにより、ダイヤフラム部１４２によって閉塞されず、かつ互いに連通する位置に孔１６２および第２の孔１７４を配置することが可能である。

また、溝１７５は丸溝でなくてもよく、例えば、断面形状が矩形である溝であってもよい。溝の断面形状によって、溝における灌漑用液体の流量をさらに調整することも可能である。

また、第１の減圧流路部１６１および第２の減圧流路部１９１は、いずれもその平面形状がジグサグ形状の溝で構成されているが、流れる灌漑用液体の圧力を所望の値に下げることが可能な範囲において、その長さおよび平面形状を適宜に決めることが可能である。たとえば、第１および第２の減圧流路部１６１、１９１は、いずれも、幅狭な直線状の溝、スリットおよび細孔などの、灌漑用液体の圧力損失を生じさせる流路を構成可能な種々の形態の部分およびそれらの組み合わせで構成されていてもよい。

［第２の実施の形態］
本発明の第２の実施の形態に係るエミッタを図８Ａから図８Ｃに示す。図８Ａは、第２の実施の形態に係るエミッタのエミッタ本体２３０平面図であり、図８Ｂは、エミッタ本体２３０の底面図であり、図８Ｃは、エミッタ本体２３０の、図８ＡにおけるＣ−Ｃ線に沿う断面を示す図である。エミッタ本体２３０は、図８Ａから図８Ｃに示されるように、上記連絡流路部の構成が異なる以外は、エミッタ本体１３０と実質的に同様に構成されている。

エミッタ本体２３０は、第２の減圧流路部１９１と凹部１８１との間に、両者を接続する孔２９２をさらに有する。孔２９２の断面形状は矩形である。孔２９２におけるエミッタ本体２３０の短手方向において対向する一対の壁のそれぞれからは、薄片部２９３が突設されている。各薄片部２９３は、その突端部が面取りされており、当該突端部間にわずかな隙間を有して配置されている。薄片部２９３は、可撓性を有しており、薄片部２９３の基端部における厚さは、例えば０．４ｍｍである。当該隙間は、第２の減圧流路部１９１と凹部１８１とを連通する吐出スリット２９４を形成している。吐出スリット２９４の幅は、例えば０．１ｍｍである。薄片部２９３の上面は、フィルムとは接合されない。このため、一対の薄片部２９３は、主に上部で開閉可能である。

なお、第２突条２８３は、凹部１８１の壁との間に隙間を有し、かつエミッタ本体２３０の長手方向に沿って見たときに吐出スリット２９４と重なる位置に配置されている。

本実施の形態のエミッタは、上記連絡流路の圧力損失がさらに高まる以外は、エミッタ１２０と同じに機能する。上記連絡流路の圧力損失がさらに高まることにより、灌漑用液体が上記連絡流路をより流れにくくなり、また、当該連絡流路における灌漑用液体の流量がより少なくなることから、上記エミッタの使用可能な圧力（上記第２の設定値）をより高くすることが可能である。よって、上記エミッタは、エミッタ１２０が奏する効果に加えて、外液圧が低いときに灌漑用液体を第１の孔１７３へ優先して流す観点、および、エミッタ１２０に比べて上記第２の設定値をより高く設定する観点から、より一層効果的である。

また、本実施の形態のエミッタは、浮遊物が、吐出スリット２９４に流れてきた場合であっても、可撓性を有する薄片部２９３によって、上記吐出部へ確実に排出される。

［第３の実施の形態］
本発明の第３の実施の形態に係るエミッタを図９Ａ、図９Ｂ、図１０Ａおよび図１０Ｂに示す。図９Ａは、本実施の形態に係るエミッタのエミッタ本体３３０の平面図であり、図９Ｂは、エミッタ本体３３０の底面図である。また、図１０Ａは、エミッタ本体３３０の正面図であり、図１０Ｂは、エミッタ本体３３０の左側面図である。エミッタ本体３３０は、取水部の構成が異なる以外は、エミッタ本体１３０と同様に構成されている。

まず、エミッタ本体３３０は、上記エミッタ本体３３０の上面における上記スクリーン部を囲む外周部に、図９Ａに示されるように、当該外周部を横断する複数の溝３５３を有する。溝３５３は、図１０Ａおよび図１０Ｂに示されるように、Ｖ字溝であり、例えば、その深さは０．３５ｍｍであり、その幅は０．４ｍｍである。

また、エミッタ本体３３０は、取水スリット３５１および凹部３５２を有する。取水スリット３５１は、図９Ａに示されるように、エミッタ本体３３０の一側部に、エミッタ本体３３０の長手方向に沿って一本配置されている。取水スリット３５１は、複数の上記第２の溝に跨がって上記第２の溝に開口している。

凹部３５２は、図９Ｂに示されるように、エミッタ本体３３０の一側部に、取水スリット３５１と同様にエミッタ本体３３０の長手方向に沿って配置されている。第１の減圧流路部１６１は、凹部３５２の当該長手方向の他端に連なっている。このため、第１の減圧流路部１６１の長さは、エミッタ１２０のそれに比べて短くなっている。一方、第２の減圧流路部１９１は、凹部３５２および第１の減圧流路部１６１の長さの総和の約二倍の長さを有しており、エミッタ１２０のそれに比べて長くなっている。

本実施の形態のエミッタは、エミッタの上面が比較的大きな浮遊物（例えば落ち葉など）によって塞がれた場合でも、溝３５３を通じて灌漑用液体が取水スリット３５１に供給される。よって、上記エミッタは、エミッタ１２０が奏する効果に加えて、上記取水部における灌漑用液体の流路を確保する観点から、より一層効果的である。

また、上記エミッタでは、第１の減圧流路部１６１の長さが短い。よって、上記エミッタは、エミッタ１２０に比べて、上記第１の設定値をより低く設定する観点からより効果的である。さらに、上記エミッタでは、第２の減圧流路部１９１の長さがより長い。よって、上記エミッタは、エミッタ１２０に比べて、上記第２の設定値をより高く設定する観点からより効果的である。

［第４の実施の形態］
本発明の第４の実施の形態に係る上記エミッタを図１１Ａおよび図１１Ｂに示す。図１１Ａは、本実施の形態に係るエミッタのエミッタ本体４３０の平面図であり、図１１Ｂは、エミッタ本体４３０の底面図である。エミッタ４３０は、上記連絡流路部の構成が異なる以外は、エミッタ本体３３０と同様に構成されている。

エミッタ本体４３０は、図１１Ａおよび図１１Ｂに示されるように、第２の減圧流路部１９１と凹部１８１との間に、両者を接続する孔４９２をさらに有する。孔４９２の断面形状は矩形である。孔４９２におけるエミッタ本体２３０の短手方向において対向する一対の壁のそれぞれからは、薄片部４９３が突設されている。各薄片部４９３は、その平面形状において薄片部４９３突端部が漸次先細るように形成されている以外は、薄片部２９３と同様に構成されている。また、第２突条も、エミッタ本体２３０のそれと同様に配置されている。

本実施の形態のエミッタは、第２の実施の形態のエミッタと同様に上記連絡流路の圧力損失がさらに高まる以外は、第３の実施の形態のエミッタと同じに機能する。よって、本実施の形態のエミッタは、第２の実施の形態のエミッタが奏する効果および第３の実施の形態のエミッタが奏する効果の両方の効果を奏する。ただし、薄片部４９３は、薄片部２９３に比べてより開閉しやすい。よって、本実施の形態のエミッタは、第２の実施の形態のエミッタに比べて、目詰まり防止の観点からより効果的である。

本発明によれば、滴下すべき液体の圧力によって適切な速度での液体の滴下が可能なエミッタを簡易に提供することが可能である。したがって、点滴灌漑や耐久試験などの、長期の滴下を要する技術分野への上記エミッタ１２０の普及および当該技術分野のさらなる発展が期待される。

１００ 点滴灌漑用チューブ
１１０ チューブ
１１２ 吐出口
１２０ エミッタ
１３０、２３０、３３０、４３０ エミッタ本体
１４０ フィルム
１４１ ヒンジ部
１４２ ダイヤフラム部
１５１、３５１ 取水スリット
１５２、１７１、１８１、３５２ 凹部
１６１ 第１の減圧流路部
１６２、２９２、４９２ 孔
１７２ 弁座部
１７３ 第１の孔
１７４ 第２の孔
１７５、３５３ 溝
１８２ 第１突条
１８３、２８３ 第２突条
１９１ 第２の減圧流路部
２９３、４９３ 薄片部
２９４ 吐出スリット

Claims (8)

1. 灌漑用液体を流通させるチューブの内壁面における、前記チューブの内外を連通する吐出口に対応する位置に接合されて前記チューブ内の前記灌漑用液体を前記吐出口から定量的に前記チューブ外に吐出するためのエミッタであって、
   前記チューブ内の前記灌漑用液体を取り入れるための取水部と、
   前記取水部に取り入れられた前記灌漑用液体を減圧させながら流す第１の減圧流路を形成するための第１の減圧流路部と、
   前記第１の減圧流路から供給された前記灌漑用液体の流量を、前記チューブ内の前記灌漑用液体の圧力に応じて制御するための吐出量調整部と、
   前記吐出量調整部から供給された前記灌漑用液体を収容するための、前記吐出口に面するべき吐出部と、
   前記吐出量調整部および前記吐出部を連通する連絡流路部と、を有し、
   前記吐出量調整部は、
   凹部と、
   可撓性を有し、前記チューブ内の前記灌漑用液体の圧力が設定値以上であるときに前記凹部に密着可能な位置に前記凹部に対して非接触に配置されているフィルムと、
   前記第１の減圧流路部に連通し、前記凹部に前記灌漑用液体を供給するための供給口と、
   前記凹部および前記吐出部に開口し、前記凹部に密着した前記フィルムによって塞がれる第１の孔と、
   前記フィルムが前記第１の孔を塞いだときに前記供給口に連通する位置および前記連絡流路部に開口する第２の孔と、を有し、
   前記連絡流路部は、前記灌漑用液体を減圧させながら流す第２の減圧流路を形成するための第２の減圧流路部を含む、
   エミッタ。
2. 前記吐出量調整部は、前記凹部の表面に形成された、前記供給口および前記第２の孔を直接連通する溝をさらに含む、請求項１に記載のエミッタ。
3. 前記溝は、平面視したときに、前記第１の孔の開口部を囲み前記供給口および前記第２の孔を通る円周におけるより長い円弧に沿って形成されている、請求項２に記載のエミッタ。
4. 前記連絡流路部は、前記第２の減圧流路部と前記吐出部との間に、対向して配置された可撓性を有する一対の薄片部によって形成された開閉可能な吐出スリットをさらに含む、
   請求項１〜３のいずれか一項に記載のエミッタ。
5. 前記取水部は、前記チューブ内に対して開口する取水スリットを含むスクリーン部をさらに有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載のエミッタ。
6. 前記吐出部は、前記吐出口からの異物の侵入を防止するための侵入防止部をさらに有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載のエミッタ。
7. 可撓性を呈する樹脂材料で一体的に成形されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載のエミッタ。
8. 灌漑用液体を吐出するための吐出口を有するチューブと、
   前記チューブの内壁面の前記吐出口に対応する位置に接合している、請求項１〜７のいずれか一項に記載のエミッタと、
   を有する、点滴灌漑用チューブ。

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