JP7198498B2

JP7198498B2 - 潅水チューブ

Info

Publication number: JP7198498B2
Application number: JP2019057251A
Authority: JP
Inventors: 頼安山本; 岳雄大塚; 克弘藤原
Original assignee: Mitsubishi Chemical Agri Dream Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Agri Dream Co Ltd
Priority date: 2019-03-25
Filing date: 2019-03-25
Publication date: 2023-01-04
Anticipated expiration: 2039-03-25
Also published as: JP2020156352A

Description

本発明は、灌水チューブに関し、詳しくは、熱可塑性樹脂製の基材からなる灌水チューブであって、幅広い水圧条件下で長手方向及び幅方向に対して均一に潅水することが可能な潅水チューブに関する。

ポリオレフィン等のプラスチックから成形される扁平の長尺管状物の長手方向に、適当な間隔をおいて小孔を穿設して得られる潅水チューブは、軽量であり、容易に屈曲し、リールに巻き取ることができるため、運搬、設置、収納等に便利であり、圃場の広さ、植物の種類の違い、植物の生長の度合に合せて、潅水チューブの設置場所を容易に変更が可能である等の利点がある。
このような潅水チューブは、各種圃場、温室、ハウス、家庭園芸等に利用されており、扁平な潅水チューブを作物の畝に沿って地表に設置したり、空中に吊り下げる等して使用されている。かかる潅水チューブは通水時には丸みを帯び、表面の小孔から水が噴出したり、滴下して潅水が行われる。

この種のチューブとして従来提案されているものとして、たとえば特許文献１がある。ここで開示されているチューブは、非通水時には扁平であり通水時には円筒形状を呈するもので、外層には非透水性フィルムに多数の小孔を穿設したものが用いられている。しかし、ここで開示されたチューブは、扁平時の片面の長手方向に２分した中心線より片側には１列しか小孔が穿設されていない。このようなチューブを潅水チューブとして用いると、チューブの幅方向（長手方向に対して直角方向）の潅水可能領域は極めて狭く、したがって広い領域を潅水する場合幅方向に何列も平行して配置しなくてはならない。

かかることから、特許文献２には長手方向に２分した中心より片側に小孔が複数列穿設されており、各列の小孔数は中心から離れるにしたがい長手方向単位長さあたりの数が順次多くなっているチューブ（穿設数勾配型）が提案されており、かかる潅水チューブは幅方向に対しても比較的広範囲に、具体的には１．５ｍ幅程度まで潅水できることが示されている。

しかしながら、近年の農業人口の減少化に伴い、潅水チューブの敷設作業に要する労力、時間を軽減化したいという要望や、経済性追求のため農業副資材関連費用を抑えたいという要望が強まっている。そこで、より長い距離および幅広い範囲に潅水できるチューブが求められている。

潅水領域を広げるには、前述のような潅水チューブを用いて給水圧を高くする方法が考えられるものの、チューブが給水圧によって破裂する虞があり、給水圧を高くする方法ではその潅水可能領域に限界がある。またチューブに用いる給水の圧力は周囲施設の使用状況などにより変動することが多く、実用上制御できない事が多いという欠点がある。

また、上記文献で開示されたチューブは灌水可能領域に対する均一性が低く、特にチューブ近傍の灌水量が不足する傾向にあるという問題がある。実際のチューブ設置においては、土の凹凸や設置後の応力などによりチューブを長手方向に２分する中心が直上を向くとは限らず、その際、特定の灌水領域の水量が増大し、一方で水量が不足する領域が発生してしまうことがある。チューブ近傍の灌水量が少ないと、特にその現象が顕著に表れてしまうという問題がある。

特開昭５５－１５７４０号公報特開昭５８－５４２８９号公報

本発明は上記の課題に鑑みなされたものであり、その主たる目的は灌水領域における灌水チューブ近傍の散水を確保しつつ、水量の均一性が高く、供給する水の水圧の変化に対してその均一性を保持し、且つ、長手方向に均一灌水性を有する灌水チューブを提供することにある。

即ち、本発明は、
［１］非通水時には扁平であり、内部に水が通水されると丸みを帯びる形状となる、熱可塑性樹脂組成物からなる灌水チューブであって、
前記灌水チューブは、その片面にのみ多数の小孔を有し、
前記小孔は、前記灌水チューブの長手方向に所定の長さの繰り返しの配列パターンで形成されており、
前記灌水チューブの片面を長手方向に沿って２分する中心線をＹ軸、Ｙ軸に対して垂直な方向をＸ軸とし、Ｘ軸方向における各小孔の位置を、Ｘ軸の中心から前記片面の端部までの長さについて、端部を０％、中心部を１００％として表すとき、９５～９９％の位置に前記配列パターン中の小孔の総数に対して１６～７０％の小孔が存在し、且つ、６０～７５％の位置に前記配列パターン中の小孔の総数に対して１５～３０％の小孔が存在する、灌水チューブ。
［２］隣り合う小孔のＹ軸方向における間隔が３０～６０ｍｍであり、前記配列パターン内において、中心線を境とした各片面に３つ以上６つ以下の小孔が設置されており、及び、前記配列パターンのＹ軸方向の長さが３００ｍｍ以下である、［１］に記載の灌水チューブ。
［３］Ｙ軸方向における単位長さあたりの小孔の総面積が１．０～１．３ｍｍ^２／ｍの範囲内であり、
灌水チューブを通水して、水の供給開始位置から灌水チューブの長さが７０ｍである地点で先端を封止した時に、水の供給開始位置から５０ｍ地点での水圧が供給開始時の３０％以上である、［１］又は［２］に記載の灌水チューブ。
［４］Ｘ軸方向の９５～９９％の位置に片面全体の２０～５０％の孔が存在し、且つ、Ｘ軸方向の６０～７５％の位置に片面全体の１５～２５％の小孔が存在する、［１］～［３］のいずれかに記載の灌水チューブ。
［５］灌水用チューブが内層及び外層の二層からなり、内層が外層の内側に配置され、かつ、内層は、外層に固定された透水性で水不溶性のシート状物からなる屈曲自在の層である、［１］～［４］のいずれか１項に記載の灌水チューブ。
を、提供するものである。

本発明により、灌水領域における灌水チューブ近傍の散水を確保しつつ、水量の均一性が高く、供給する水の水圧の変化に対してその均一性を保持し、且つ長手方向に均一灌水性を有する灌水チューブを提供することができる。

実施例１の灌水チューブの繰り返し配列パターンの構成の実施図を示す。実施例２の灌水チューブの繰り返し配列パターンの構成の実施図を示す。実施例３の灌水チューブの繰り返し配列パターンの構成の実施図を示す。比較例１の灌水チューブの繰り返し配列パターンの構成の実施図を示す。比較例２の灌水チューブの繰り返し配列パターンの構成の実施図を示す。実施例１の灌水チューブを用いた灌水水量の試験結果。実施例２の灌水チューブを用いた灌水水量の試験結果。実施例３の灌水チューブを用いた灌水水量の試験結果。比較例１の灌水チューブを用いた灌水水量の試験結果。比較例２の灌水チューブを用いた灌水水量の試験結果。灌水水量の測定試験の実施図。

以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の灌水チューブは熱可塑性樹脂組成物からなる。熱可塑性樹脂としては、屈曲自在な柔軟性を有する任意の樹脂、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂などを使用することが出来る。これらの中では、特に、ポリオレフィン系樹脂が好ましい。

本発明で使用する熱可塑性樹脂には、穿孔チューブの耐久性、耐候性などを高める目的で、予め、カーボン、耐候安定剤、酸化防止剤などを適宜添加することが出来る。また、その他、無機フィラー、滑剤、顔料、染料、帯電防止剤、可塑剤などの各種添加剤を必要に応じて適宜添加することが出来る。

チューブの成形方法としては、溶融押出法によって円筒状のスリットから熱可塑性樹脂組成物を押出成形した後に冷却し、得られたチューブをピンチロールによって平面状に折り畳んでチューブ状に成形する方法、Ｔダイの直線平面状のスリットから熱可塑性樹脂組成物を押出成形した後に冷却してフィルムを得、得られたフィルムの２枚を重ね合わせ、幅方向の両端を長尺方向に融着・貼合化してチューブ状に形成する方法が挙げられる。成形温度は通常１３０～２２０℃程度である。

なお、前記のチューブ成形方法として、円筒状のスリットを大型化し、得られたチューブの両端部を切断して２枚の広幅のフィルムを得、所定の幅にスリット化し、その後、２枚のテープ状フィルムを重ね合わせて融着・貼合化してチューブ状に形成する方法を採用してもよい。

また、１つの好ましい態様において、前記した２枚のテープ状フィルムを重ね合わせる際に、両者の間に水源に混在するゴミ捕捉用のフィルター機能を有する熱可塑性樹脂シートや熱可塑性合成繊維からなる不織布の連続したテープ状物を介在させて融着・貼合化してもよい。

本発明の灌水チューブのサイズは特に規定されないが、厚さは、通常０．１～０．８ｍｍ、好ましくは０．２～０．６ｍｍ、折径は、通常１０～８０ｍｍ、好ましくは１５～６０ｍｍ、管径は、通常６～５０ｍｍ、好ましくは１０～４０ｍｍである。

本発明の潅水チューブは、非通水時には扁平であり、その扁平形状の片面にのみ小孔が穿設されている。本発明においては、小孔は該片面を長手方向に２分する中心を境にしてその両側に一定の繰り返しの配列パターンを持って複数列に穿設されている。
本発明において、繰り返しの配列パターンは１つでも複数であってもよい。複数の配列パターンを有する場合は、１つの配列パターンを連続して複数回設け、その後、別の配列パターンを連続して複数回設けてもよい。また、１つの配列パターンと別の１以上の配列パターンを交互に連続的に設けてもよい。
なお、配列パターン（２以上の配列パターンを用いる場合は、各配列パターン）中の孔数は同一としている。

小孔の繰り返し配列パターンは、潅水チューブの片面を長手方向に沿って２分する中心線をＹ軸、長手方向に対して垂直な方向をＸ軸とし、Ｘ軸方向における各小孔の位置を、Ｘ軸の中心から端部までの長さについて、端部を０％、中心部を１００％として表すとき、９５～９９％の位置に前記配列パターン中の小孔の総数に対して１６～７０％の小孔が存在し、且つ、６０～７５％の位置に前記配列パターン中の小孔の総数に対して１５～３０％の小孔が存在するように構成することが重要である。このように小孔を配置することにより、幅方向の均一性と灌水チューブ近傍の散水量を確保することができる。

また、小孔の繰り返し配列パターンは、Ｘ軸方向の小孔の位置が９５～９９％の位置に片面全体の２０～５０％の孔が存在し、且つ、Ｘ軸方向の６０～７５％の位置に片面全体の１５～２５％の小孔が存在するよう構成することで、全体の均一性をさらに高めることが出来る。

尚、本明細書において潅水孔を小孔と表現しているが、小孔は通常の丸孔のほかにスリット状、多角孔など如何なる形状でもよい。

上記構成をとる事により、灌水チューブ近傍の散水を確保しつつ、幅方向に対する均一性を確保する事ができる。上記の構成を外れる場合、幅方向に対する均一性が失なわれてしまう。特に最も中心に近い小孔が９５％未満の位置に穿設されている場合、灌水チューブ近傍に対する灌水量が著しく減じるため、チューブ近傍の植物の育成に阻害が生じることとなり、結果として植物の育成面積の減少に繋がってしまう。

また、本発明の潅水チューブにおいては、隣り合う小孔のＹ軸方向における間隔が３０～６０ｍｍとし、前記配列パターン内における、中心線を境とした各片面に３つ以上６つ以下の小孔が設置されており、前記配列パターンのＹ軸方向の長さが３００ｍｍ以下であるとなお良い。上記の範囲内に小孔を設置することにより、灌水領域に於いてよりムラの無い灌水が可能となる。

更に、本発明の灌水チューブにおいては、Ｙ軸方向における単位長さあたりの小孔の総面積が１．３～１．０ｍｍ^２／ｍの範囲内であるとなお良い。これにより、チューブ長手方向における灌水量の均一化が図られる。具体的には、灌水チューブを通水して、水の供給開始位置から灌水チューブの長さが７０ｍの地点で先端を封止した時に、水の供給開始位置から５０ｍ地点での水圧が供給開始時の３０％以上を維持することができ、長さ方向に対しても供給開始位置から然程変わらない灌水量を維持させることができる。

実際のチューブ設置においては、土の凹凸や設置後の応力などによりチューブ長手方向を２分する中心が直上を向くとは限らないことが多い。その際、特定の灌水領域の水量が増大し、一方で水量が不足する領域が発生してしまうことがある。また、水圧も周囲施設の水の使用状況により変化することが多く、またそもそも水圧を任意に調整できない場合もある。
しかしながら、本発明の灌水チューブは、灌水領域における全領域に於いて灌水量の均一化が図られているため、多少チューブが捻じれても、また水圧が変化しても問題なく灌水させることが可能となる。

以下、本発明を実施例、比較例に基づいて更に詳細に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の例に限定されるものではない。

［実施例１］
ポリエチレンフィルム（幅４２ｍｍ、厚さ０．２ｍｍ）に対して、長手方向に２分する中心線をＹ軸、長手方向に対して垂直な方向をＸ軸とし、Ｘ軸の中心から端部までの長さに対し端部を０％、中心部を１００％とした場合、小孔をＹ軸の片端側からそれぞれ９７．６％、７８．６％、８８．１％、７３．８％となるよう穿孔した。尚、それぞれの小孔の孔径は１９０μｍとし、Ｙ軸方向の間隔は５０ｍｍ、全体の繰り返しパターンは２００ｍｍとした。同様にＸ軸の反対面にも、Ｙ軸方向に２５ｍｍずらして同等の間隔にて穿孔した。図１に同構成の実施図を示した。

その後、同様の大きさの穿設していないポリエチレンフィルムとの間に、熱可塑性合成繊維からなる不織布の連続したテープ状物が位置するように、これらのフィルムを走行させながら、連続的に積層し、該積層フィルムを走行させながら、その幅方向両端縁部を連続的にヒートシールして、灌水チューブを得た。

［実施例２］
実施例１において、小孔の穿孔位置をそれぞれ９７．６％、８１．０％、９０．５％、７３．８％となるよう穿孔した以外は実施例１と同様に行った。図２に同構成の実施図を示した。

［実施例３］
実施例１において、小孔の穿孔位置をそれぞれ９５．２％、７３．８％、９０．５％、６６．７％となるよう穿孔した以外は実施例１と同様に行った。図３に同構成の実施図を示した。

［比較例１］
実施例１において、小孔の穿孔位置をそれぞれ９０．５％、７６．２％、８３．３％、６９．０％となるよう穿孔した以外は実施例１と同様に行った。図４に同構成の実施図を示した。

［比較例２］
実施例１において、小孔の穿孔位置をそれぞれ９０．５％、７８．６％、８３．３％、７１．０％となるよう穿孔した以外は実施例１と同様に行った。図５に同構成の実施図を示した。

実施例及び比較例を用いた場合の、チューブからの距離及び灌水水量を調査した。尚、散水量は、チューブの片面の各距離に幅１４ｃｍ、長さ１ｍの開口容器を、チューブ通水側から１ｍの位置にチューブと並行となるよう並べて設置し、１時間通水を行った後に採取された水量から単位面積当たりの灌水水量で評価した。なお供給する水の水圧は実用性を加味して０．０３ＭＰａ、０．０５ＭＰａ、０．１０ＭＰａの３種類とした。この際の水量を図６～１０に示した。図１１に灌水水量の実施図を示した。また、これらの実施例、比較例に於いてチューブ長さ７０ｍ時点で先端を封止し通水し、水の供給開始位置から５０ｍ地点での水圧を測定した際、その圧力は水の供給開始位置での圧力を１００％とした場合、何れも３０％以上であった。

Claims

非通水時には扁平であり、内部に水が通水されると丸みを帯びる形状となる、熱可塑性樹脂組成物からなる灌水チューブであって、
前記灌水チューブは、その片面にのみ多数の小孔を有し、
前記小孔は、前記灌水チューブの長手方向に所定の長さの繰り返しの配列パターンで形成されており、
前記灌水チューブの片面を長手方向に沿って２分する中心線をＹ軸、Ｙ軸に対して垂直な方向をＸ軸とし、Ｘ軸方向における各小孔の位置を、Ｘ軸の中心から前記片面の端部までの長さについて、端部を０％、中心部を１００％として表すとき、９５～９９％の位置に前記配列パターン中の小孔の総数に対して１６～７０％の小孔が存在し、且つ、６０～７５％の位置に前記配列パターン中の小孔の総数に対して１５～３０％の小孔が存在し、６０～９９％の位置に前記配列パターン中の小孔の総数に対して１００％の小孔が存在する、灌水チューブ。
隣り合う小孔のＹ軸方向における間隔が３０～６０ｍｍであり、前記配列パターン内において、中心線を境とした各片面に３つ以上６つ以下の小孔が設置されており、及び、前記配列パターンのＹ軸方向の長さが３００ｍｍ以下である、請求項１に記載の灌水チューブ。
Ｙ軸方向における単位長さあたりの小孔の総面積が１．０～１．３ｍｍ^２／ｍの範囲内であり、
灌水チューブを通水して、水の供給開始位置から灌水チューブの長さが７０ｍである地点で先端を封止した時に、水の供給開始位置から５０ｍ地点での水圧が供給開始時の３０％以上である、請求項１又は２に記載の灌水チューブ。
Ｘ軸方向の９５～９９％の位置に片面全体の２０～５０％の孔が存在し、且つ、Ｘ軸方向の６０～７５％の位置に片面全体の１５～２５％の小孔が存在する、請求項１～３のいずれかに記載の灌水チューブ。
灌水用チューブが内層及び外層の二層からなり、内層が外層の内側に配置され、かつ、内層は、外層に固定された透水性で水不溶性のシート状物からなる屈曲自在の層である、請求項１～４のいずれか１項に記載の灌水チューブ。