JPH01148129A - 潅漑液の自動律動供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 よびこのような装置をそなえたｙｌｉｍ施設に関する。

農業においては集中潅概のため開ループシステムが用い
られている。この開ループシステムは、供給源（輸液ポ
ンプ、加圧水管路網など）に直接接続したダクトを包含
し、このダクトから多少とも規則正しい間隔でホースや
小径の２次ダクトを分岐して、これらのホースや２次ダ
クトで７ｉ１ｌ！ｉ液を地面に散布する仕事を行なうの
である。これらの２次ダクトまたはホースは、供給源か
ら最も遠い地点においてさえもできるだけ均一に７１既
液を散布するように可変構造部を有する。これらの可変
構造部はすべて減圧手段をそなえており、７１既液、が
少量ずつ（ドリップ状態で）出るようにしている。

この技術に関しては英国特許第１，２８６，５３８号明
細書、英国特許第１，４８４，５８８号明細書、米国特
許第３。

６９８、　１９５号明細書および米国特許第４，００９
，８３２号明細書を参照されたい。

しかしながらこのような開ループシステムでは地面のあ
らゆる地点に拘一なｌ［ｆｉを行なうことが困難である
。

米国特許第４，１７６，７９１号明細書に記載の＊ａ施
設は、上流側の加圧液供給源に接続したパイロット弁を
包含し、このパイロット弁から一連の一定長ダクトを分
岐し、これら一定長ダクトを２次弁によって直列に連結
し、これら一定長ダクトのそれぞれに噴霧ノズルを設け
ている。このように一連の一定長ダクトはパイロット弁
から分岐しており、このパイロット弁に戻る閉ループを
形成している。

このような濯概システムは、たとえこれが開ループシス
テムに比較して液を地面に散布する均一性が改善される
としても、二重配管すなわちパイロット弁からの出口パ
イプおよびパイロット弁への戻りパイプの二重の配管を
採用することから派生する構造上の複雑化を来たしてい
る。さらに、閉ループシステムでは、システム内に溜ま
った空気を逃すことが困難で、昇順の正確な作動を妨げ
ている。

本発明の目的は、開ループ７１既システムに適用するこ
とができ、液の供給源からの距離の長短に拘らずこの液
を均一に散布することを可能とする、１１＋１１１Ｅ液
自動律動供給装置により、従来技術における上述の諸欠
点を克服することにある。

すなわち本発明による装置は、上流側では一定または実
質的に一定の圧力のｓａ液の供給源に、下流側では圧力
応答の２次弁を備えた開ループ分配システムに接続され
、供給圧力に等しいかまたは実質的に等しい圧力値での
分配管路網の充填過程中には閉じ、＊ａ液の放出過程中
圧力が前記圧力値以下に減少した時には開くようにした
、＊既成の自動律動供給装置において、前記Ｗ／ｉ既液
既成給されその狭さく流の領域からダクトを分岐してお
りここで発生する減圧を滑動部材に伝達するようにした
ベンチュリ装置と、前記Ｎ１概液の供給圧力にさらされ
る第１の面とこの第１の面と平行または実質的に平行で
前記ベンチュリ装置によって発生せしめられた前記減圧
にさらされる第２の面とを有するピストン状の前記滑動
部材とをそなえ、前記滑動部材が動ける衝程端部位置が
それぞれ、（イ）前記充填過程中に前記ベンチュリ装置
によって発生せしめられた減圧の結果として前記供給源
からの漬液成の供給ポートを開くと共に大気への逃がし
を同時に閉じる作動、および（ロ）前記充填過程の終り
に前記ベンチュリ効果がなくなることによって発生する
圧力の結果として前記供給ポートを閉じると共に大気へ
の逃がしを同時にまたは続いて開きその結果圧力を減じ
させシステム外へ潅概液を排出せしめて再びサイクルの
開始に至らしめる作動とを決定するようにしたことを特
徴とする、ｓｉｔ液の自動律動供給装置にある。

従って本発明による律動（または間欠的）漬液装置は、
一定またはほぼ一定の圧力値の加圧下の水またはその他
の？１概液を供給する上流側供給源に接続されると共に
、圧力減少時たとえば圧力が大気圧まで減少した時に開
き、内部圧力が供給値まで増大した時に閉じる２次弁を
有する下流側散布回路網をそなえ、供給エネルギをこの
回路網の弾性変形という形で貯えこれを律動圧力に与え
るようにした圧力脈動発生装置すなわち間欠流量発生装
置なのである。

本発明はまた、弁体を包含し、この弁体の内部には、（
イ）入口ダクトと出口ダクトとこれらダクト間に設けら
れ閉じることのできるポートと前記出口ダクトの下流側
に設けられたベンチュリ装置とから成り弁体底部部分に
位置する１次潅既成回路と、（Ｃ７）弁体上部部分に位
置する大気への逃がし孔と、（ハ）前記ベンチュリ装置
の狭さく流領域を中間室を介して前記逃がし孔へ接続す
る２次演既成回路と、（ニ）この２次？！ｉ１液回路に
よって制御され前記逃がし孔を閉じ前記１次回路のポー
トを開く上部位置と前記逃がし孔を開く前記１次回路の
ポートを閉じる下部位置との間を往復動できるピストン
状の滑動部材とをそなえていることを特徴とする、Ｎ１
既液の自動律動供給装置にある。

本発明の実施態様によれば、弾性隔膜は滑動部材と供給
源から供給される液を流すポートとの間に介挿される。

本発明の別の実施態様によれば、弾性隔膜は滑動部材と
大気ポートへの逃がしとの間に介挿される。

本発明の他の実施態様によれば、滑動部材は弾性隔膜に
よって弁体の周囲に接続され、この弾性隔膜はベンチュ
リ装置によって発生した減圧が伝達される滑動部材の面
を構成している。

以下本発明を添付図面に例示したその好適な実施例につ
いて詳述する。

第１図において示す自動律動供給装置は弁体ｌＯを包含
する。この弁体ｌＯの底部部分には潅既成の入口ダクト
１１が設けである。この入口ダクト１１は室１２に通じ
る。この室は出口ダクト１３に接続する。

入口ダクト１１には供給源（図示してない）から加圧下
の潅既成を供給される。この漬液成は一定または実質的
に一定の圧力値を有する。Ｎ１２の内部には、垂直方向
に滑動するピストン部材１５によって駆動された密封隔
膜１４が、ピストン部材１５が上昇位置にあるか下降位
置にあるかに従って隔膜１４を座１６から離すかこれに
押し付けるかしてダクト１１および１３間の通路を開閉
する。出口ダクト１３は、複数の半径方向の穴１８が設
けである狭さく流れの領域においてベンチュリ装置１７
に接続しである。

複数の半径方向の穴１８はダクト１９により弁体ｌＯの
上部部分に接続している。弁体１０の中間領域では、こ
の弁体と一体の円筒形のライニング２０が設けられてい
る。この円筒形のライニング２０はその下部部分で隔膜
１４をその正規位置に保持し、弁体１０に対して狭さく
された環状の周辺領域を保持する。

この円筒形のライニング２０の底部領域には、円筒形の
円孔２１がある。この円孔２１の内径“ａ”はピストン
１５と一致し、このピストンを案内し、これの垂直方向
の往復動を可能ならしめている。ライニング２０の上方
には第２のライニング２２が設けである。このライニン
グ２２は第１のライニング２０と実質的に等しい横方向
寸法を有している。ふたつのライニング２０および２２
の間には弾性を有する環状の隔膜２３が配設してあり、
その外周縁部分はライニング２０とライニング２２との
間にはさまれている。

他方その内周縁部分はピストン１５に拘束されている。

従ってピストン１５がライニング２０に対し軸線方向に
移動すると図の面において隔膜２３の形状の変化を生ぜ
しめるのである。

上部のライニング２２にはチャンネル２４が設けてあり
、ピストン１５とライニング２２との間の室２５をダク
ト１９と連通せしめている。隔膜２３によって室１５内
部の圧力にさらした表面領域８２３は、隔膜１４によっ
て室Ｉ２内部の圧力にさらした表面領域Ｓ１４よりも広
い。

ピストン１５の上部部分はコツプ状の形状をしており、
その中空部２７はダクト２８によって室２５と連通して
いる。このコツプの中間領域には円形の弾性隔膜２９が
設けてあり、この弾性隔膜は、調節ねじ３２に設けられ
弁体ｌＯのカバー３３を介して大気に通ずる逃し孔３１
のポート３０を閉じている。ベンチュリ装置１７の下流
側では、自動律動供給装置はダクト３５を介して分配シ
ステム（図示してない）に接続しである。

作動に当たっては、第１図に示した装置に液が充填され
る。第１図に示したように隔膜１４がもち上がっている
状態では、液はダクト１１からダクト３５へと主管路に
沿って流れ、その間にベンチュリ管１７を通りその狭さ
（流れ領域１８で減圧を生じ、この減圧が室２５へ伝達
される。

ピストン１５の重量を無視し、かつ隔膜の弾性を無視す
るとすれば、このような条件が次の関係が成立するまで
維持される。

Ｐ２５・８２３　＜　ＰＩ３・８１４　　・弗・・・・
・（Ｉ）ここで　Ｐ２５およびＰＩ３はそれぞれ室２５
および１２内に存在する圧力、８２３および８１４はそ
れぞれ上記圧力にさらされる隔膜２３および１４の表面
積を示すものとする。

このような条件下において、液の流れは主管路に沿って
流れ、ダクト３５の下流側の分配管路網はその弾性変形
の限度内においてこの液の流れを受は取り、膨張変形し
て弾性エネルギをたくわえるのである。下流側のシステ
ムの変形が増大すると、これ以上液を受けることに対す
る抵抗が増大し、背圧が発生する。この背圧は、ダクト
１１および３５の内部に存在する圧力がバランスするよ
うになるまで増大し、従ってベンチュリ管１７を通る流
量が減少し、狭さく流れ領域内に発生する減圧も減少す
る。

この結果、室２５の内部の圧力は次の条件が生ずるまで
増大する。

Ｐ２５・８２３　＞　ＰＩ３・Ｓ１４　　・・・・・・
・（ＩＩ）ここで、ＰＩ３、Ｐ２５、Ｓ１４および３２
３は（Ｉ）式と同じ意味のものとする。

このような条件下では、力Ｐ２５・Ｓ２３は隔膜２３を
変形させピストン１５を下方に押すような値となる。

下降衝程中ピストン１５は隔膜１４を座１６に対して押
し付け、ベンチュリ管１７の中を流れる液の流れを止め
る。ピストン１５の下方への動きはまた弾性隔膜２９を
下げる。この弾性隔膜２９はポート３０の座から離れる
この動きに反対して、室２７の内部に存在する背圧によ
って付勢され、球形の変形パターンに従って変形し始め
、進行的にポート３０の座への接触表面面積を減少して
ゆき、遂には隔膜による弾性力が上記背圧にもはやバラ
ンスしなくなり、大気への逃がしチャンネル３１を開（
に至る。

この平衡点は調節ねじ３２によって容品に調節すること
ができる。ねじ３２は、隔膜２ｇが離れて液をポート３
０および逃がし３１に流す前に動く弾性衝程の大きさを
決定する。

調節ねじ３２を通って放出される液の量は、隔膜２９が
ポート３０を開く前に隔膜２３の下向きの変形によって
生ずる体積に等価であるので、いずれにしても少量であ
る。

ポート３０および逃がし３１のところが開くや否や、室
２７および２５内およびダクト２４．１９および３５の
内部で激しい圧力降下が生じる。これにより、ダクト３
５の下流側の分配管路網内に設けである２次弁によって
液が追い出されることとなる。

このような圧力降下は次の条件を生じさせる。

Ｐ２５・５２３＝　ＰａｔＩ、ｌ−Ｓ２３＜　Ｐ２・８
１４従って主管路内の液により隔膜１４に加えられる力
がゆきわたる。ピストン１５は上方に復帰し、隔膜２９
を介してポート３０を閉じることとなる。

このようにして、第１図の装置は再び圧力変調の新たな
サイクルを開始する。

ダクト３５の下流側の管路網には常に液が満たされてい
るので、分配システムの２次弁によって供給される液の
量はこの同じ管路網の弾性膨張によって発生する量と等
しい。管路網の弾性膨張は供給サイクルごとに元の休止
状態に戻るのである。

本発明はまた、ＩＩＩ液を自動的かつ律動的に供給する
装置を組み込んだ潅既施設に関する。

この上うな漬液施設では、漬液成自動律動供給装置は、
供給ノズルをそなえた複数個の圧力応答弁を設けた分配
管路網の端部に接続しである。

ことに第２図において、符号りでこの漬液成自動律動供
給装置を、また符号Ｒで、ｍ既成の分配管路網を示しで
ある。この分配管路網は一連のダクト部分で構成され、
これらダクト部分のそれぞれにはその下流端に、供給ノ
ズルをそなえた２次弁が設けである。第２図においては
簡略化のためにこれらのダクト部分の３つだけを符号３
６．３７および３８で示しである。また２次弁は符号３
９．４０および４１で示しである。

本発明の実際的な実施例の好適な形式によれば、分配管
路網に接続した２次弁は第３図および第４図に示した形
状のものとしである。ことに、これらの図において弁が
本体４２′から成り、この本体４２には入口チャンネル
４３、出口チャンネル４４および供給孔またはノズル４
５が設けである。この弁の内部にはピストン４６が装架
してあり、このピストンには密封円板５１が設けである
。この密封円板５１にシャッタ４８が接続されている。

シャッタ４８は、たわみ性プラスチック材料で出来たふ
たつのたわみ性部材４９および５０により構成されてお
り、ピストン４６が円筒形案内４７の中で滑動すると、
チャンネル４３および４４の内部に存在する圧力に従っ
て、供給ノズル４５に設けた座５２および入口チャンネ
ル４３を交互に閉じる。

充填過程中は上述の律動供給装置は分配管路網内の圧力
が供給源圧力値に等しい値かまたはこれに近い値になる
まで分配管路網に液を充填する。

ことに、第２図、第３図および第４図に示すように、充
填過程中、供給源の圧力の影響下にある液は、律動供給
装置りおよび管路網Ｒの部分３６を通って流れ、２次弁
３９に達する。この２次弁３９において、液はその圧力
をピストン４６に及ぼし、このピストン４６は推力をシ
ャッタ４８に印加して、これを座５２へと押し付けて通
路を閉じる。液供給圧力はまた密封円板５１を降下させ
る。この作用はたわみ性プラスチック材料で出来ている
シャッタの部材４９および５０のたわみ性によって容品
となる。

密封円板５１の降下は、入口チャンネル４３と出口チャ
ンネル４４との間の通路ポートを開き、このようにして
分配管路網の部分３７に液を充填することを可能とし、
液は２次弁４０に達する。このような過程が全分配管路
網が完全に液で満たされるまで続けられる。

分配管路網の充填が終ると、液の流れは止まり、従って
律動供給装置りにおけるベンチュリ効果も終り、供給圧
力は律動供給装置の上部部分に作用し始める。この結果
、供給源で供給される液が通るポートは閉じ、大気への
逃がしは開き、圧力は降下する。この圧力降下はまず分
配管路網Ｒの部分３６に伝達される。また分配管路網部
分３７（この中では圧力が存在する。この圧力は供給源
の圧力に等しいかまたはおおよそ等しい）と分配管路網
部分３６（この中の圧力は大気圧に等しいかまたはこれ
におおよそ等しい）との間に存在する圧力差の効果によ
り、弁３９のピストンは座４７の内部で上方に押され、
これと共にその動きによってシャッタ４８をもち上げて
座５２を開く。このため潅漑液がノズル４５へと釈放さ
れる。分配管路網部分３７から来るこのような液の釈放
は分配管路網の前記部分３７内の圧力が大気圧値に等し
い値かまたはこれに近い値に達するまで続く。上述の過
程のすべてが、分配管路網の最後の部分に至るまで下流
側に次次と続くのである。

２次弁が開く時間は１秒の何分の１かの程度である。

律動供給装置りによる分配管路網Ｒの再充填の過程は、
分配管路網の部分３６の内部において大気圧値またはこ
れに近い値までの圧力降下が生じた時点から開始される
。

分配管路網再充填時間は放出時間よりも長いもので、潅
厩施睨の大きさ、および供給源から供給される潅漑液の
流量の関数として、数秒から数１０秒の範囲内で変り得
る。

分配管路網の各個所から圧力降下を介して＊ａ液を放出
できるようにするエネルギは、通常プラスチック材料で
作られる分配管路網の弾性によって与えられることは明
らかである。非常に弾性に乏しい分配管路網（たとえば
鋼管で作った分配管路網）の場合には、各管路網部分に
適宜の弾性を貯える装置を設ける。この装置は、サイク
ルごとに供給しようとするｔｉｔａ液量の関数として適
宜な寸法を有するように選定する。

律動供給装置りと、下流側の分配管路網の形式とは無関
係であるその特別な自動作動モードとは、付随して生ず
る要求の関数として、また地面の特性の関数として漬既
を簡単かつ効果的に管理することを可能とする。

第５図は分岐分配管路網の１例を示す。この場合には、
律動供給装置りの下流において分配管路網がふたつに分
岐している。さらに詳述すれば、分配管路網は弁５６．
５７および５８を有する分岐部分５３、５４および５５
からなる分岐Ｒ′と、弁６２．６３および６４を有する
分岐部分５９．６０および６１から成る分岐Ｒ茸とを有
する。

以上本発明を添付図面に例示したその好適な実施例につ
いて詳述したが、本発明はこの特定の実施例に限定され
るものではなく、本発明の精神を逸脱しないで幾多の変
化変形がなし得ることはもちろんである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の好適な！実施例の縦断面図、第２
図は第１図に示した装置をそなえた？！既施設の略図的
縦断面図、第３図および第４図は第２図に示した潅既施
設の分配管路網に用いる２次弁の実施例の縦断面図、第
５図は別の？！既施設の縦断面図である。 １０・・弁体、１１・・入口ダクト、１２・・室、１３
・・出口ダクト、１４・・隔膜、１５・・ピストン部材
、１６φ・座、１７・・ベンチュリ装置、１８・・半径
方向の孔、１９・・ダクト、２０・・ライニング、２１
・・円形の孔、２２・・ライニング、２３・・隔膜、２
４・・チャンネル、２５・・室、２７・・中空部または
室、２８・・ダクト、２９・・隔膜、３０・・ポート、
３１・・逃がし、３２・・調節ねじ、３３・・カバー、
３５・・ダクト、３６．３７．３８・・ダクト部分、３
９゜４０、４１・・弁、４２・・本体、４３・・入口チ
ャンネル、４４・・出口チャンネル、４５・・供給孔ま
たはノズル、４６・・ピストン、４７・・案内、４８・
・シャッタ、５１・・密封円板、５２・・座、５３．５
４．５５・・分岐部分、５６．５７．５８・・弁、５９
．６０．６１・・（ほか１名） Ｆｉｇ、３ ムフ Ｆｉｇ、４ 一一■■障−−■−■− Ｌフ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　上流側では一定または実質的に一定の圧力の潅漑液
   の供給源に、下流側では圧力応答の２次弁を備えた開ル
   ープ分配システムに接続され、供給圧力に等しいかまた
   は実質的に等しい圧力値での分配管路網の充填過程中に
   は閉じ、潅漑液の放出過程中圧力が前記圧力値以下に減
   少した時には開くようにした、潅漑液の自動律動供給装
   置において、前記潅漑液を供給されその狭さく流の領域
   からダクトを分岐しておりここで発生する減圧を滑動部
   材に伝達するようにしたベンチュリ装置と、前記潅漑液
   の供給圧力にさらされる第１の面とこの第１の面と平行
   または実質的に平行で前記ベンチュリ装置によって発生
   せしめられた前記減圧にさらされる第２の面とを有する
   ピストン状の前記滑動部材とをそなえ、前記滑動部材が
   動ける衝程端部位置がそれぞれ、（イ）前記充填過程中
   に前記ベンチュリ装置によって発生せしめられた減圧の
   結果として前記供給源からの潅漑液の供給ポートを開く
   と共に大気への逃がしを同時に閉じる作動、および（ロ
   ）前記充填過程の終りに前記ベンチュリ効果がなくなる
   ことによって発生する圧力の結果として前記供給ポート
   を閉じると共に大気への逃がしを同時にまたは続いて開
   きその結果圧力を減じさせシステム外へ潅漑液を排出せ
   しめて再びサイクルの開始に至らしめる作動とを決定す
   るようにしたことを特徴とする、潅漑液の自動律動供給
   装置。 ２　請求項１記載の装置において、弁体を包含し、この
   弁体の内部には、（イ）入口ダクトと出口ダクトとこれ
   らダクト間に設けられ閉じることのできるポートと前記
   出口ダクトの下流側に設けられたベンチュリ装置とから
   成り弁体底部部分に位置する１次潅漑液回路と、（ロ）
   弁体上部部分に位置する大気への逃がし孔と、（ハ）前
   記ベンチュリ装置の狭さく流領域を中間室を介して前記
   逃がし孔へ接続する２次潅漑液回路と、（ニ）この２次
   潅漑液回路によって制御され前記逃がし孔を閉じ前記１
   次回路のポートを開く上部位置と前記逃がし孔を開く前
   記１次回路のポートを閉じる下部位置との間を往復動で
   きるピストン状の滑動部材とをそなえていることを特徴
   とする、潅漑液の自動律動供給装置。 ３　請求項１または２記載の装置において、前記滑動部
   材と前記供給源によって潅漑液が供給されるポートとの
   間に弾性隔膜を挿置したことを特徴とする、潅漑液の自
   動律動供給装置。 ４　請求項１または２記載の装置において、前記滑動部
   材と大気への逃がしを行なうポートとの間に弾性隔膜を
   挿置したことを特徴とする、潅漑液の自動律動供給装置
   。 ５　請求項１または２記載の装置において、前記滑動部
   材が弾性隔膜によって前記弁体に周辺的に接続されてい
   ること、および前記弾性隔膜が前記滑動部材の面となっ
   ており、この面に前記ベンチュリ装置によって発生した
   減圧が伝達されるようにしたことを特徴とする、潅漑液
   の自動律動供給装置。 ６　請求項１ないし５のいずれかに記載の自動律動供給
   装置を包含し、この自動律動供給装置が、加圧された上
   流側の供給源に、および潅漑液のための下流側の分配管
   路網に接続され、この分配管路網には複数の圧力応答型
   の２次弁を配設していることを特徴とする、潅漑施設。 ７　請求項６記載の装置において、前記分配管路網の前
   記２次弁は弁体を包含し、この弁体に入口チャンネル、
   出口チャンネルおよび噴霧ノズルを接続すると共に、こ
   の弁体には密封円板を介してシャッタに接続したピスト
   ンをそなえ、このシャッタをたわみ性のプラスチック材
   料で作ったふたつの結合した部材から成るものとしたこ
   とを特徴とする、潅漑施設。