JP6710612B2 - エミッタおよび点滴灌漑用チューブ - Google Patents
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Description
図1A、Bは、本実施の形態に係る点滴灌漑用チューブ100の構成を示す図である。図1Aは、本実施の形態に係る点滴灌漑用チューブ100の軸に沿う方向の断面図であり、図1Bは、点滴灌漑用チューブ100の軸に垂直な方向の断面図である。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されているエミッタ120とを有する。
点滴灌漑用チューブ100における灌漑用液体の流れの概要を説明する。チューブ110内に供給された灌漑用液体は、フィルタ部147の溝(第2の溝137、第3の溝138および第4の溝139)およびスリット140を通って、第5の溝150に供給される。灌漑用液体とは、例えば、水、液体肥料、農薬またはこれらのうちの二以上の混合液、である。灌漑用液体中の浮遊物は、フィルタ部147の溝に入り混むことができないので、上記浮遊物が除去された灌漑用液体が、スリット140を介して第5の溝150に供給される。
次いで、エミッタ120による灌漑用液体の吐出量の制御について説明する。まず、常温(例えば20℃)での灌漑用液体の吐出量の制御について説明する。図6A〜Cは、エミッタ120による灌漑用液体の吐出量の制御について説明するための部分拡大断面図である。図6Aは、エミッタ120の無圧条件下および極低圧条件下における第1の流量調整部300および第2の流量調整部400の様子を模式的に示す断面図であり、図6Bは、エミッタ120の低圧条件下における第1の流量調整部300および第2の流量調整部400の様子を模式的に示す断面図であり、図6Cは、エミッタ120の中高圧条件下における第1の流量調整部300および第2の流量調整部400の様子を模式的に示す断面図である。なお、図6A〜Cでは、第1の孔141側の第1の凸部135を省略して示している。
灌漑用液体の温度が常温であり、かつその液圧が0MPaである場合、灌漑用液体は、エミッタ120内を流れないことから、その内外で圧力差(差圧)は生じない。よって、第1のダイヤフラム部170および第2のダイヤフラム部180は、いずれも変形しない(図6A参照)。
灌漑用液体の温度が常温であり、かつその液圧が極低圧(例えば0.005MPa程度)である場合(常温極低圧条件下)、チューブ110内およびエミッタ120内の両方に灌漑用液体が流れる。
灌漑用液体の温度が常温であり、かつその液圧が低圧(例えば0.02MPa程度)である場合(常温低圧条件下)、第1のダイヤフラム部170は、上記差圧によって、図6Bに示されるように撓む。なお、図6Bでは、弁体の移動距離が所定値のとき、すなわち弁体172の突端部および第2の孔142の突起部146の隙間が最小になったときの状態を示している。第1のダイヤフラム部170が撓むと、弁体172が、第1の凸部135に沿って第2の孔142に向かって移動する。弁体172は、弁体172の移動距離が所定値に近づくにつれて、弁体172は、上記隙間が狭くなるように移動する。このため、弁体172の移動距離が所定値に近づくにつれて、第1の流量調整部300では、当該隙間による灌漑用液体の圧力損失が増大する。すなわち、上記隙間を介して流れる灌漑用液体の流量が少なくなる。そして、弁体172の移動距離が所定値のとき、当該隙間による灌漑用液体の圧力損失は、最大となる。
灌漑用液体の温度が常温かつその液圧が中高圧(例えば0.1MPa)である場合(常温中高圧条件下)では、第1のダイヤフラム部170は、上記差圧によって、図6Cに示されるように大きく撓む。第1のダイヤフラム部170が大きく撓むと、弁体172が第2の孔142に向かってさらに移動する。弁体172は、弁体172の移動距離が所定値より大きくなるにつれて、弁体172は、上記隙間が広くなるように移動する。このため、弁体172の移動距離が所定値より大きくなるにつれて、第1の流量調整部300では、当該隙間による灌漑用液体の圧力損失が減少する。これにともなって、第2の流量調整部400の内液圧が大きくなる。
灌漑用液体の温度が高温であり、かつその液圧が0MPaである場合、前述の常温無圧条件の場合と同様に、灌漑用液体は、エミッタ120内を流れないので、その内外での圧力差は生じず、よって、第1のダイヤフラム部170および第2のダイヤフラム部180は、いずれも変形しない。
灌漑用液体の温度が高温であり、かつその液圧が極低圧(例えば0.005MPa程度)である場合(高温極低圧条件下)、チューブ110内およびエミッタ120内の両方に灌漑用液体が流れる。
灌漑用液体の温度が高温であり、かつその液圧が低圧(例えば0.02MPa)である場合(高温低圧条件下)、第1のダイヤフラム部170および第2のダイヤフラム部180は、いずれも前述の差圧によって変形する。ただし、第1のダイヤフラム部170および第2のダイヤフラム部180は、いずれも前述したように樹脂製であることから、高温低圧条件下では常温低圧条件下に比べて、より変形しやすい。
高温中高圧条件下において、第1のダイヤフラム部170は、常温中高圧条件下に比べて、より変形しやすい。このため、弁体172は、より小さい差圧で所定値を超えて第2の孔142内に挿入される。これにより、第1の流量調整部300における圧力損失は、常温中高圧条件下に比べて小さくなる。
本実施の形態に係るエミッタ120は、減圧流路部(第1の減圧流路部151、第2の減圧流路部153、第3の減圧流路部154)、第1の流量調整部300および第2の流量調整部400を有する。また、弁体172は、第1のダイヤフラム部170および第2の孔142の開口部の間において、第2の孔142の開口部との間に隙間を有して配置されている。そして、弁体172は、弁体172の移動距離が所定値以下であるときは、弁体172が移動するにつれて上記隙間が狭くなり、弁体172の移動距離が上記所定値超であるときは、弁体172が移動するにつれて上記隙間が広くなる形状を有する。したがって、弁体172が、第1のダイヤフラム部170および第2の孔142の開口部の間において、第2の孔142の開口部との間に隙間を有することなく配置されている場合と比較して、本実施の形態では、チューブ110内への灌漑用液体圧力が極低圧の場合でも、灌漑用液体が上記隙間を介して流れて吐出口112から吐出されうる。
110 チューブ
112 吐出口
120、120’ エミッタ
130 エミッタ本体
131 第1の凹部
132 第1の円柱部
132s 第1の弁座
133 第2の凹部
134 第2の円柱部
134s 第2の弁座
135 第1の凸部(ガイド部)
136 第1の溝
137 第2の溝
138 第3の溝
139 第4の溝
140 スリット
141 第1の孔
142 第2の孔(第1の連通孔)
143 第3の孔
144 第4の孔
145 第5の孔(第2の連通孔)
146 突起部
147 フィルタ部
150 第5の溝
151 第1の減圧流路部
152 第6の溝
153 第2の減圧流路部
154 第3の減圧流路部
155 第7の溝
156 第3の凹部
157 第2の凸部
158 第3の凸部
159 第4の凸部
160 第5の凸部
170 第1のダイヤフラム部
171 第1の膜部
172 弁体
172’ 弁部
1721’ 弁体
1722’ 接続部
1723’ 脚部
173 第1の周壁部
180 第2のダイヤフラム部
181 第2の膜部
183 第2の周壁部
190’ フィルム
200 取水部
300 第1の流量調整部
400 第2の流量調整部
500 吐出部
Claims (6)
- 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樹脂製のエミッタであって、
前記エミッタが前記チューブに接合されたときに前記チューブ内の空間と連通する取水部と、
前記取水部に連通しており、前記灌漑用液体を減圧させながら流す減圧流路を形成するための減圧流路部と、
前記減圧流路部に連通しており、前記チューブ内の灌漑用液体の圧力に応じて灌漑用液体の流量を調整するための第1の流量調整部と、
前記減圧流路部および前記第1の流量調整部に連通しており、前記チューブ内の灌漑用液体の圧力に応じて灌漑用液体の流量を調整するための第2の流量調整部と、
前記第2の流量調整部に連通しており、前記エミッタが前記チューブに接合されたときに前記吐出口に面する吐出部と、
を有し、
前記第1の流量調整部は、
第1の弁座と、
前記第1の弁座に開口し、前記第2の流量調整部に連通している第1の連通孔と、
可撓性を有するとともに前記第1の弁座とは離れて配置され、前記チューブ内の灌漑用液体の圧力を受けたときに前記第1の弁座に接近する第1のダイヤフラム部と、
前記第1のダイヤフラム部および前記第1の連通孔の開口部の間において、前記第1の連通孔の開口部との間に隙間を有して配置される弁体と、
を有し、
前記弁体は、前記第1のダイヤフラム部が前記第1の弁座に接近するにつれて、前記第1の連通孔に向かって移動し、
前記弁体は、前記弁体の移動距離が所定値以下であるときは、前記弁体が移動するにつれて前記隙間が狭くなり、前記弁体の移動距離が前記所定値超であるときは、前記弁体が移動するにつれて前記隙間が広くなる形状を有する、
エミッタ。 - 前記第1の流量調整部は、前記第1の連通孔の開口部の全周において、前記第1の連通孔の内面から前記弁体の移動方向に直交する方向に突出する突起部をさらに有する、請求項1に記載のエミッタ。
- 前記第1の流量調整部は、前記第1の連通孔の開口部を取り囲むように、前記弁体側において互いに離間して配置されている、前記弁体を前記連通孔内に導くための複数のガイド部をさらに有する、請求項1または2に記載のエミッタ。
- 前記第1のダイヤフラム部と前記弁体とは、一体である、請求項1〜3のいずれか一項に記載のエミッタ。
- 前記第2の流量調整部は、
第2の弁座と、
前記第2の弁座に開口し、前記吐出部に連通している第2の連通孔と、
可撓性を有するとともに前記第2の弁座とは離れて配置され、前記チューブ内の灌漑用液体の圧力を受けたときに前記第2の弁座に接近する第2のダイヤフラム部と、
を有する、
請求項1〜4のいずれか一項に記載のエミッタ。 - 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されている、請求項1〜5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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