WO2015105036A1

WO2015105036A1 - 給水装置、および給水システム

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Publication number: WO2015105036A1
Application number: PCT/JP2015/000002
Authority: WO
Inventors: 淳坂口; 谷澤　孝欣; 伸也広田; 伸真継; 尚史児玉; 岩野　洋; 豊久中込
Original assignee: パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Priority date: 2014-01-07
Filing date: 2015-01-05
Publication date: 2015-07-16
Also published as: JP2015146799A; JP5838354B2

Abstract

　給水装置（１）は、共用配管（２）から戻し配管（１３）を通ってタンク（１１）に戻されるべき水量を変化させるための水量調節部（１４）と、共用ポンプユニット１２および水量調節部（１４）を制御するための制御部（１５）とを備える。制御部（１５）は、給水されるべき農業ハウス（８）に設定された給水量に基づいて、共用配管（２）からタンク（１１）に戻されるべき水量を制御するように構成される。

Description

給水装置、および給水システム

　本発明は、一般に給水装置、および給水システム、より詳細にはポンプを用いて農業ハウスに給水するように構成される給水装置、および給水システムに関するものである。

　従来、野菜、植物等に対して散水等を行うために、農業ハウスに水を供給するように構成される給水システムが提供されている。

　給水システムは、複数の農業ハウスに給水可能な共用ポンプを備え、この共用ポンプに接続された配管は、共用ポンプと複数の農業ハウスとの間で、複数系統の分岐配管に分岐して、複数系統の分岐配管がそれぞれ複数の農業ハウスに引き込まれている。この場合、複数の農業ハウスのそれぞれに専用のポンプを設ける構成に比べて、低コスト化を図ることができる（例えば、日本国特許出願公開番号２０１０－２２２６４参照）。

　共用ポンプとして、駆動・停止（吐出動作のオン・オフ）のみが切替可能なポンプを用いることで、さらなる低コスト化を図ることができる。しかしながら、この構成では、農業ハウスへの給水をオン・オフする制御のみが可能であった。すなわち、農業ハウスへの給水量を調整することが困難であった。

　本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の農業ハウスに給水するために駆動・停止のみが切替可能な共用ポンプを備えた構成において、農業ハウスへの給水量を調整することができる給水装置、および給水システムを提供することにある。

　本発明の給水装置は、水を蓄えるためのタンクと、共用ポンプユニットと、戻し配管と、第１の水量調節部と、第１の制御部とを備える。共用ポンプユニットは、前記タンクから水を吸い込んで、その水を１系統の共用配管から、その共用配管から分岐した複数系統の分岐配管を介して、複数の農業ハウス内にそれぞれ供給するように構成される。戻し配管は、前記共用配管から分岐して前記タンクに連通している。第１の水量調節部は、前記戻し配管に設けられ、前記共用配管から前記戻し配管を通って前記タンクに戻されるべき水量を変化させるように構成される。第１の制御部は、前記共用ポンプユニットおよび前記第１の水量調節部を制御するように構成される。前記第１の制御部は、給水されるべき農業ハウス毎に設定された給水量に基づいて、前記共用配管から前記タンクに戻されるべき水量を制御するように構成される。

　以上説明したように、本発明では、複数の農業ハウスに給水するために駆動・停止のみが切替可能な共用ポンプを備えた構成において、農業ハウスへの給水量を調整することができるという効果がある。

　図面は本教示に従って一又は複数の実施例を示すが、限定するものではなく例に過ぎない。図面において、同様の符号は同じか類似の要素を指す。
実施形態１の給水システムの構成を示すブロック図である。実施形態１の農業ハウスの概略を示すブロック図である。実施形態１のポンプの駆動制御を示すフローチャート図である。実施形態１の散水開始時に高圧給水を行った場合の散水ばらつきを示す説明図である。実施形態１の散水量の分布を示す説明図である。実施形態２の給水システムの構成を示すブロック図である。実施形態３の給水システムの構成を示すブロック図である。実施形態３の農業ハウスの構配管成を示す断面図である。実施形態３の配管構成を示す概略図である。実施形態３の配管構成を示す概略図である。

　以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

　　（実施形態１）
　図１は、複数の農業ハウス８へ給水するように構成される給水装置１を用いた給水システムの構成例を示す。複数の農業ハウス８は、限定されないが、図１に示すように、農業ハウス８１～８５により構成されている。

　給水システムは、給水装置１と、共用配管２と、複数系統の分岐配管３（３１～３５）と、複数の水量調節部４（４１～４５）と、複数の制御部５（５１～５５）とを備える。

　給水装置１は、タンク１１と、共用ポンプユニット（装置）１２と、戻し配管１３と、水量調節部１４と、制御部１５とを備える。

　タンク１１は、上水道、井戸等の給水源９から給水された水を蓄えるように構成されている。共用ポンプユニット１２は、並列接続された複数台のポンプを含む。図１の例では、共用ポンプユニット１２は、並列接続された２台のポンプ１２ａ，１２ｂ（共用ポンプ）により構成されている。共用ポンプユニット１２は、タンク１１から水を吸い込んで、タンク１１から吸い込んだ水を１系統の共用配管２から、複数系統の分岐配管３を介して、複数の農業ハウス８内にそれぞれ供給するように構成される。

　戻し配管１３は、共用配管２から分岐してタンク１１に連通している。水量調節部４は、戻し配管１３の途中に設けられている。水量調節部１４は、戻し配管１３から分岐して結合される２系統の戻し配管１４ａ、１４ｂと、戻し配管１４ａに設けた開閉弁１４ｃと、戻し配管１４ｂに設けた開閉弁１４ｄとを備える。

　そして、水量調節部１４（第１の水量調節部）は、開閉弁１４ｃ，１４ｄをそれぞれ開閉することによって、共用配管２から戻し配管１３を通ってタンク１１に戻されるべき水量を変化させて、共用配管２から複数系統の分岐配管３側へ供給されるべき水量を調整するように構成されている。開閉弁１４ｃ，１４ｄの両方が閉状態であれば、共用配管２からタンク１１に戻されるべき水量は「ゼロ」となり、共用配管２から複数系統の分岐配管３側へ供給されるべき水量は「多量（最大）」の水量となる。開閉弁１４ｃ，１４ｄのいずれか一方が閉状態、他方が開状態であれば、共用配管２からタンク１１に戻されるべき水量は「少量（中間）」の水量となり、共用配管２から複数系統の分岐配管３側へ供給されるべき水量は「中量（中間）」の水量となる。開閉弁１４ｃ，１４ｄの両方が開状態であれば、共用配管２からタンク１１に戻されるべき水量は「多量（最大）」の水量となり、共用配管２から複数系統の分岐配管３側へ供給されるべき水量は「少量（最小）」の水量となる。

　また、水量調節部１４の開閉弁１４ｃ，１４ｄは、戻し配管１４ａ，１４ｂのそれぞれの流路を連続的に開閉するように構成される弁機構を備え、その弁機構を通じて、タンク１１に戻されるべき水量を連続的に変化させることが好ましい。この場合、水量調節部１４は、開閉弁１４ｃ，１４ｄの各開度を連続的に制御されることによって、共用配管２からタンク１１に戻されるべき水量を細かく制御できる。したがって、共用配管２から複数系統の分岐配管３側へ供給されるべき水量は、４段階以上または連続的に制御可能となる。開閉弁１４ｃ，１４ｄには、比例制御が可能な電動弁等が用いられることが望ましい。

　制御部１５（第１の制御部）は、例えば制御盤に収納されており、共用ポンプユニット１２（ポンプ１２ａ，１２ｂ）および水量調節部１４の各動作を制御するように構成される。

　１系統の共用配管２は、タンク１１と複数の農業ハウス８との間で、複数系統の分岐配管３に分岐している。複数系統の分岐配管３は、それぞれ、複数の水量調節部４を介して、複数の農業ハウス８に引き込まれる。複数系統の分岐配管３は、限定されないが、図１に示すように、分岐配管３１～３５により構成されている。複数の水量調節部４は、限定されないが、図１に示すように、水量調節部４１～４５により構成されている。したがって、図１の例では、複数系統の分岐配管３１～３５は、それぞれ、水量調節部４１～４５を介して、農業ハウス８１～８５に引き込まれる。

　複数の水量調節部４（第２の水量調節部）の各々は、対応する分岐配管３から分岐して結合されるようにその分岐配管３の一部に設けられる分岐配管４ａ（第１の分岐配管）および分岐配管４ｂ（第２の分岐配管）を備える。さらに、各水量調節部４は、それ自身の分岐配管４ａに設けた開閉弁４ｃ（第１の開閉弁）と、それ自身の分岐配管４ｂに設けた開閉弁４ｄ（第２の開閉弁）とを備える。各分岐配管４ａの配管径は、対応する分岐配管４ｂの配管径より太い。例えば、各分岐配管４ａの径は、限定されないが、４２．７ｍｍであり、各分岐配管４ｂの径は、限定されないが、３４．０ｍｍである。開閉弁４ｃ，４ｄは、電磁弁または電動弁で構成されることが望ましい。

　図２は、一の農業ハウス８内の構成例を示す。図２において、分岐配管３は、農業ハウス８内において、２本の散水チューブ７ａ，７ｂの各第１端に接続している。散水チューブ７ａ，７ｂは、ポリエチレン等の樹脂材料からなる中空管であり、その流路の第１端（入水口）に分岐配管３を接続し、第２端は閉塞している。

　図４に示すように、散水チューブ７ａ，７ｂは、農業ハウス８内において軸方向が平行（または略平行）となるように並んで設置され、散水チューブ７ａと散水チューブ７ｂとの間に、野菜や植物等の農作物を栽培するための栽培区８ａを形成している。また、散水チューブ７ａ，７ｂの管壁には、チューブ内外を連通させる散水孔７１が複数形成されており、散水孔７１から放出される水は、栽培区８ａに向かって散水される。

　一例において、農業ハウス８は、散水チューブ７ａ、７ｂの軸方向に１００ｍ以下の長さＬ１を持ち、１００ｍ未満である散水チューブ７ａ、７ｂの長さＬ２よりも長い。また、散水チューブ７ａ，７ｂの仕様については、散水量は、限定されないが０．５Ｌ／ｍｉｎ・ｍ以上、１．５Ｌ／ｍｉｎ・ｍ以下の範囲内の値に設定される。

　複数の制御部５（第２の制御部）は、複数の農業ハウス８にそれぞれ付設され、制御部１５と通信線６を介して接続されており、各制御部５は、制御部１５と互いに通信可能に構成されている。図１の例では、制御部１５と制御部５１～５５は、通信線６による渡り配線（ディジーチェーン）で接続されている。各制御部５は、対応する農業ハウス８の給水量を時刻毎に設定したスケジュール情報や、その農業ハウス８の給水量を設定するためのスイッチ（図示なし）の操作に基づいて、制御部１５へ給水要求又は給水停止通知を送信するように構成されている。

　まず、制御部５が、スケジュール情報又はスイッチ操作に基づいて、対応する農業ハウス８への給水を要求するための給水要求を制御部１５へ送信すると、制御部１５は、開始指示又は待機指示を返信する。給水要求を送信した制御部５は、制御部１５から開始指示を受信すると、対応する水量調節部４を開制御する。また、給水要求を送信した制御部５は、制御部１５から待機指示を受信すると、対応する水量調節部４の開閉弁４ｃ，４ｄを閉状態に維持して待機する。待機指示を返信すれば、制御部１５は、所定の条件に応じて開始指示を返信する。待機状態の制御部５は、制御部１５から開始指示を受信すると、水量調節部４を開制御する。

　また、制御部５は、スケジュール情報又はスイッチ操作に基づいて、対応する農業ハウス８への給水を停止させるとき、対応する水量調節部４の開閉弁４ｃ，４ｄを閉制御する。さらに、制御部５は、農業ハウス８への給水停止を通知するための停止通知を制御部１５へ送信する。

　制御部５から給水要求又は給水停止通知を受信した制御部１５は、給水を要求している農業ハウス８の数に基づいて、ポンプ１２ａ，１２ｂそれぞれの駆動・停止を切り替える。

　以下、制御部１５によるポンプ制御について説明する。

　まず、本システムにおいて、共用ポンプユニット１２から同時に給水可能な農業ハウス８の最大数は、所定の最大数（例えば２棟）に制限されている。共用ポンプユニット１２は、その最大数と同数（例えば、２台）のポンプ１２ａ，１２ｂを備えている。制御部１５は、制御部５１～５５からの給水要求に基づいて、現時刻において給水を要求している農業ハウス８の数を把握できる。そして制御部１５は、現時刻において給水を要求している農業ハウス８の数に基づいて、ポンプ１２ａ，１２ｂのそれぞれの駆動・停止を切り替える。

　図３は、制御部１５によるポンプ１２ａ，１２ｂの駆動制御の例を示すフローチャートである。

　まず、制御部１５は、農業ハウス８毎に給水要求の取得状況を記憶しており、現時刻において給水を要求している農業ハウス８の数を把握できる（Ｓ１）。この給水要求の取得状況は、給水要求の送信元の制御部５の識別情報、給水要求の送信元の制御部５が設置された農業ハウス８の識別情報および給水要求の送信時刻等の情報が含まれる。そして、制御部１５は、給水要求の取得状況に基づいて、新たな給水要求の受信の有無を判断する（Ｓ２）。制御部１５は、新たな給水要求を受信している場合、現在駆動中のポンプの台数を確認する（Ｓ３）。ポンプ１２ａ，１２ｂの両方が停止している場合、現在駆動中のポンプ台数は０台であり、ポンプ１２ａのみが駆動している場合、現在駆動中のポンプ台数は１台であり、ポンプ１２ａ，１２ｂの両方が駆動している場合、現在駆動中のポンプ台数は２台となる。

　そして、制御部１５は、現在駆動中のポンプ台数が２台未満（０台または１台）であれば、新たな給水要求の送信元である制御部５へ開始指示を送信する（Ｓ４）。開始指示を受信した制御部５は、対応する水量調節部４を開制御する。そして、制御部１５は、新たなポンプの駆動を開始する（Ｓ５）。具体的に、制御部１５は、現在駆動中のポンプ台数が０台であれば、ポンプ１２ａの駆動を開始する。また、制御部１５は、現在駆動中のポンプ台数が１台であれば（ポンプ１２ａのみが駆動している場合）、残りのポンプ１２ｂの駆動を開始する。

　また、制御部１５は、現在駆動中のポンプ台数が２台であれば（ポンプ１２ａ，１２ｂの両方が駆動している場合）、新たな給水要求の送信元である制御部５に対して、待機指示を送信する（Ｓ６）。待機指示を受信した制御部５は、水量調節部４の開閉弁４ｃ，４ｄを閉状態に維持して待機する。また、制御部１５は、待機リストに、新たな給水要求の送信元である制御部５に対応する農業ハウス８を追加する。この待機リストには、待機中の制御部５に対応する農業ハウス８（待機中の農業ハウス８）の情報が格納されている。

　そして、制御部１５は、ステップＳ５またはステップＳ６の処理後、給水中の農業ハウス８（水量調節部４が開制御されている農業ハウス８）の制御部５から送信される停止通知の受信の有無を判断する（Ｓ７）。制御部１５は、停止通知を受信していない場合、ステップＳ１に戻る。制御部１５は、停止通知を受信している場合、待機リストを参照して、待機中の農業ハウス８の有無を判断する（Ｓ８）。

　制御部１５は、待機中の農業ハウス８がなければ、ポンプの停止制御を行う（Ｓ９）。具体的に、制御部１５は、ポンプ１２ａのみが駆動中であれば、ポンプ１２ａを停止させる。また、制御部１５は、ポンプ１２ａ，１２ｂの両方が駆動中であれば、ポンプ１２ｂを停止させる。

　制御部１５は、待機中の農業ハウス８があれば、待機中の農業ハウス８のうち、給水要求の送信時刻が最も早い農業ハウス８の制御部５に対して開始指示を送信する（Ｓ１０）。開始指示を受信した制御部５は、対応する水量調節部４を開制御する。

　すなわち、制御部１５は、給水要求があった農業ハウス８の数が、最大数以下である場合、給水要求があった農業ハウス８の数と同数のポンプを駆動する。そして、給水要求があった農業ハウス８の数が、最大数を超えた場合、制御部１５は、最大数を超えた農業ハウス８への給水を待機状態として、給水中の農業ハウス８への給水が終了次第、待機状態の農業ハウス８への給水を順次行う。

　また、制御部５は、制御部１５と同様に、農業ハウス８に供給されるべき水量を、「多量」の水量、「少量」の水量および「ゼロ」の水量の３段階に切り替える。制御部５は、この給水量の設定を、スケジュール情報やスイッチ操作に基づいて行う。

　農業ハウス８に供給されるべき水量が「多量」の水量である場合、制御部５は、配管径が太い開閉弁４ｃを開状態、配管径が細い開閉弁４ｄを閉状態に制御する（開制御）。この場合、散水孔７１から噴出する水の到達距離が長くなって、散水範囲は、限定されないが、栽培区８ａの全体となる（全体散水）。なお、農業ハウス８に供給されるべき水量が「多量」の水量である場合、制御部５は、開閉弁４ｃ，４ｄの両方を開状態に制御してもよい。

　農業ハウス８に供給されるべき水量が「少量」の水量である場合、制御部５は、配管径が太い開閉弁４ｃを閉状態、配管径が細い開閉弁４ｄを開状態に制御する（開制御）。この場合、散水孔７１から噴出する水の到達距離が短くなって、散水範囲は、限定されないが、栽培区８ａのうち、散水チューブ７ａ，７ｂの近傍のみとなる（サイド散水）。

　農業ハウス８に供給されるべき水量が「ゼロ」である場合、制御部５は、開閉弁４ｃ，４ｄの両方を閉状態に制御する（閉制御）。

　すなわち、制御部５が開閉弁４ｃ，４ｄを個別に開閉制御することによって、散水チューブ７ａ，７ｂへの送水量を段階的に切り替えることができ、散水チューブ７ａ，７ｂの散水範囲を段階的に切り替えることが可能となる。

　さらに、各制御部５は、対応する農業ハウス８に設定された給水量の情報を給水要求に付加しており、この給水要求を制御部１５へ送信する。

　複数の制御部５は、限定されないが、図１に示すように、制御部５１～５５により構成されている。したがって、図１の例では、制御部５１～５５は、それぞれ、農業ハウス８１～８５に付設され、水量調節部４１～４５を開閉制御し、農業ハウス８１～８５に設定された給水量の情報を含む給水要求を制御部１５へ送信する。

　ここで、駆動時のポンプ１２ａ，１２ｂのそれぞれは、１棟の農業ハウス８に対して、「多量」の水を供給する能力を備えている。したがって、２棟の農業ハウス８に同時に給水を実施する場合、ポンプ１２ａ，１２ｂの両方が駆動されることによって、２棟の農業ハウス８に「多量」の水を供給することができる。

　しかし、一方の農業ハウス８に「多量」の水を供給し、他方の農業ハウス８に「少量」の水を供給する場合も、ポンプ１２ａ，１２ｂの両方が駆動される。しかしながら、この場合、給水中の農業ハウス８で必要な給水量（水圧）に対して、共用ポンプユニット１２が吐出する水量（水圧）が過大となる。

　また、２棟の農業ハウス８に「少量」の水を供給する場合も、ポンプ１２ａ，１２ｂの両方が駆動される。しかしながら、この場合も、給水中の農業ハウス８で必要な給水量（水圧）に対して、共用ポンプユニット１２が吐出する水量（水圧）が過大となる。

　すなわち、同時に給水される農業ハウス８の各給水量の設定によっては、給水中の農業ハウス８で必要な給水量（水圧）に対して、共用ポンプユニット１２が吐出する水量（水圧）が過大となる場合があり、散水範囲のばらつきの要因となってしまう。

　そこで、制御部１５は、給水を要求している農業ハウス８毎に設定された給水量に基づいて、開閉弁１４ｃ，１４ｄを開閉制御して、共用配管２からタンク１１に戻されるべき水量を制御する。

　具体的に、制御部１５は、２棟の農業ハウス８に同時に給水を実施する場合、２棟の農業ハウス８に「多量」の水を供給するのであれば、開閉弁１４ｃ，１４ｄの両方を閉制御して、共用配管２からタンク１１に戻されるべき水量を「ゼロ」とする。

　また、制御部１５は、一方の農業ハウス８に「多量」の水を供給し、他方の農業ハウス８に「少量」の水を供給する場合、開閉弁１４ｃを開制御し、開閉弁１４ｄを閉制御して、共用配管２からタンク１１に「少量」の水を戻す。

　また、制御部１５は、２棟の農業ハウス８に「少量」の水を供給する場合、開閉弁１４ｃ，１４ｄの両方を開制御して、共用配管２からタンク１１に「多量」の水を戻す。

　さらに、制御部１５は、１棟の農業ハウス８にのみ給水を実施する場合、農業ハウス８に「多量」の水を供給するのであれば、開閉弁１４ｃ，１４ｄの両方を閉制御して、共用配管２からタンク１１に戻されるべき水量を「ゼロ」とする。

　また、制御部１５は、１棟の農業ハウス８にのみ給水を実施する場合、農業ハウス８に「少量」の水を供給するのであれば、開閉弁１４ｃを開制御し、開閉弁１４ｄを閉制御して、共用配管２からタンク１１に「少量」の水を戻す。

　而して、共用ポンプユニット１２が吐出する水量のうち、システムに不要な水量を共用配管２からタンク１１に戻すことによって、必要な水量のみを農業ハウス８側へ供給できる。すなわち、給水装置１は、複数の農業ハウス８への給水用として、駆動・停止のみが切替可能なポンプ１２ａ，１２ｂ（共用ポンプユニット１２）を備えた構成において、農業ハウス８への給水量を調整することができる。したがって、同時に給水される農業ハウス８の各給水量の設定に依らず、必要な水量のみが農業ハウス８側へ供給されるので、散水範囲のばらつきを抑制できる。

　一例において、散水チューブ７ａ，７ｂの各々は、ポリエチレン等の樹脂材料で成形される。この場合、散水チューブ７ａ，７ｂの各々は、管壁内の水圧によって外側へ膨張することになる。したがって、散水開始時には、この散水チューブ７ａ，７ｂの膨張によって、管壁内の水圧が一時的に低下し、所望の散水範囲にまで水が到達しない懸念がある。

　そこで、散水開始時に、散水チューブ７ａ，７ｂへ高い水圧で給水することが考えられる。しかしながら、この場合、散水チューブ７ａ，７ｂの各入水口側は、水圧が高めとなって中途半端に散水されてしまい、散水チューブ７ａ，７ｂの各末端側は、水圧が低めとなって散水されない、という散水のばらつきが発生した。

　また、散水チューブ７ａ，７ｂに低い水圧でのみ給水すると、散水チューブ７ａ，７ｂ内になかなか水が溜まらず、散水チューブ７ａ，７ｂの入水口側と末端側とで、散水のばらつきが発生した。

　そこで、本実施形態の制御部５は、散水を開始する場合、対応する農業ハウス８へ、「少量」の水　→　「多量」の水　→　「少量」の水を順次供給するように、対応する水量調節部４を制御することによって、散水分布を均一にすることができる。

　具体的に、制御部５は、散水を開始する場合、まず配管径が太い開閉弁４ｃを閉状態、配管径が細い開閉弁４ｄを開状態に制御して、「少量」の水（第１の水量）を対応する農業ハウス８に供給する。この「少量」の水の給水期間は、低い水圧で散水チューブ７ａ，７ｂ内に水を溜めることで、出来る限り栽培区８ａへの散水を抑制しながら、散水チューブ７ａ，７ｂ内に水を溜めることができる。

　制御部５は、「少量」の水の給水期間を所定時間継続させた後、配管径が太い開閉弁４ｃを開状態、配管径が細い開閉弁４ｄを閉状態に制御して「多量」の水（第２の水量）を対応する農業ハウス８に供給し、全体散水を行う。この「多量」の水の給水期間では、高い水圧で散水することで、実際に散水が開始されるまでの時間を短縮でき、栽培区８ａの全体に均一に散水できる。

　次に、制御部５は、「多量」の水の給水期間を所定時間継続させた後、配管径が太い開閉弁４ｃを閉状態、配管径が細い開閉弁４ｄを開状態に制御して「少量」の水（第３の水量）を対応する農業ハウス８に供給し、サイド散水を行う。この「少量」の水の給水期間は、低い水圧によるサイド散水を実施する期間であり、サイド散水の開始直後であっても、散水チューブ７ａ，７ｂ内に水がほぼ行き渡っているため、散水チューブ７ａ，７ｂの入水口側、末端側に関わらず、散水を均一に実施できる。

　上述の農業ハウス８に供給されるべき水量を「少量」の水　→　「多量」の水　→　「少量」の水に順次切り替える制御では、栽培区８ａへの散水量が、栽培区８ａの中央から散水チューブ７ａ，７ｂの近傍（栽培区８ａのサイド）に近付くほど多くなる（図５参照）。

　上述の給水装置１は、水を蓄えるためのタンク１１と、共用ポンプユニット１２と、戻し配管１３と、水量調節部１４（第１の水量調節部）と、制御部１５（第１の制御部）とを備える。共用ポンプユニット１２は、タンク１１から水を吸い込んで、その水を１系統の共用配管２から、その共用配管２から分岐した複数系統の分岐配管３を介して、複数の農業ハウス８内にそれぞれ供給するように構成される。戻し配管１３は、共用配管２から分岐してタンク１１に連通している。水量調節部１４は、戻し配管１３に設けられ、共用配管２から戻し配管１３を通ってタンク１１に戻されるべき水量を変化させるように構成される。制御部１５は、共用ポンプユニット１２（ポンプ１２ａ，１２ｂ）および水量調節部１４を制御するように構成される。制御部１５は、給水を要求している農業ハウス８の数に基づいて、ポンプ１２ａ，１２ｂそれぞれの駆動・停止を切り替え、給水されるべき農業ハウス８毎に設定された給水量に基づいて、共用配管２からタンク１１に戻されるべき水量を制御するように構成される。

　また、上述の給水システムは、水を蓄えるためのタンク１１と、１系統の共用配管２と、共用配管２から分岐した複数系統の分岐配管３と、共用ポンプユニット１２と、戻し配管１３と、水量調節部１４と、複数の水量調節部４と、制御部１５と、複数の制御部５とを備える。共用ポンプユニット１２（１つ以上のポンプ１２ａ，１２ｂ（第１のポンプ））は、タンク１１から水を吸い込んで、その水を複数系統の分岐配管３を介して複数の農業ハウス８内にそれぞれ供給するように構成される。戻し配管１３は、共用配管２から分岐してタンク１１に連通している。水量調節部１４（第１の水量調節部）は、戻し配管１３に設けられ、共用配管２から戻し配管１３を通ってタンク１１に戻されるべき水量を変化させるように構成される。複数の水量調節部４（第２の水量調節部）は、複数系統の分岐配管３にそれぞれ設けられ、複数系統の分岐配管３を通るそれぞれの水量を変化させるように構成される。制御部１５（第１の制御部）は、共用ポンプユニット１２（ポンプ１２ａ，１２ｂ）および水量調節部１４を制御するように構成される。複数の制御部５（第２の制御部）は、それぞれ、複数の水量調節部４を制御するように構成される。複数の制御部５の各々は、給水されるべき対応する農業ハウス８に設定された給水量に基づいて、対応する水量調節部４を制御し、その農業ハウス８に設定された給水量の情報を含む給水要求を制御部１５へ送信するように構成される。

　一実施形態において、制御部１５は、複数の農業ハウス８のうち給水を要求している農業ハウス８の数に基づいて、ポンプ１２ａ，１２ｂそれぞれの駆動・停止を切り替え、給水されるべき農業ハウス８毎に設定された給水量に基づいて、共用配管２からタンク１１に戻されるべき水量を制御するように構成される。

　上述の給水システムでは、農業ハウス８に給水された水を散水チューブ７ａ，７ｂを用いた栽培区８ａへの散水に用いているが、散水チューブ７ａ，７ｂを用いる散水方法に限定されるものではない。さらに、農業ハウス８に給水された水を、農業ハウス８内のミスト散布等の他の用途に用いてもよい。

　　（実施形態２）
　図６は、本実施形態の給水システムの構成例を示す。なお、実施形態１と同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。

　本実施形態の給水システムでは、各農業ハウス８内に引き込まれた分岐配管３に水量調節部４を設ける。さらに、各農業ハウス８内にポンプ１００（第２のポンプ）を設置しており、各分岐配管３は、水量調節部４の前段に設けられたポンプ１００を備える。各ポンプ１００は、共用配管２のポンプ１２ａ，１２ｂ（図１参照）のそれぞれと直列接続している。各分岐配管３において水量調節部４の前段に設けられたポンプ１００は、対応する制御部５によって駆動・停止が切り替えられる。

　共用配管２のポンプ１２ａ，１２ｂのみを設ける構成では、共用配管２から各分岐配管３への分岐位置の違い、分岐配管３のそれぞれの管長の違い等によって、複数の農業ハウス８のそれぞれに引き込まれる分岐配管３の水圧に差が生じる場合がある。そこで本実施形態のように、ポンプ１２ａ，１２ｂとは別に、各農業ハウス８内の分岐配管３にポンプ１００を設け、農業ハウス８毎に独立して分岐配管３内の水圧を高めることで、分岐配管３内の水圧を調整可能となる。また、ポンプ１００の能力は、対応する分岐配管３内の水圧が適正値となるように、農業ハウス８毎に適宜設定される。

　したがって、共用配管２から各分岐配管３への分岐位置の違い、分岐配管３のそれぞれの管長の違い等があっても、複数の農業ハウス８のそれぞれに引き込まれた分岐配管３の水圧が適正値になるように調整できる。而して、複数の農業ハウス８のそれぞれにおける散水チューブ７ａ，７ｂの散水範囲を、予め決められた設計範囲内に収めることができる。

　そして、各農業ハウス８の制御部５は、給水要求を制御部１５（図１参照）へ送信した後に、制御部１５から開始指示を受信すると、対応する水量調節部４を開制御し、対応するポンプ１００を駆動する。また、給水要求を送信した制御部５は、制御部１５から待機指示を受信すると、対応する水量調節部４を閉状態に維持し、さらにはポンプ１００を停止状態に維持して待機する。待機状態の制御部５は、制御部１５から開始指示を受信すると、水量調節部４を開制御し、ポンプ１００を駆動する。また、制御部５は、スケジュール情報又はスイッチ操作に基づいて、対応する農業ハウス８への給水を停止させるとき、水量調節部４を閉制御し、さらにはポンプ１００を停止させる。

　なお、図６において、水量調節部４の開制御時には、農業ハウス８への給水量に応じて開閉弁４ｃ，４ｄのいずれか一方が開状態に制御される。また、水量調節部４の閉制御時には、開閉弁４ｃ，４ｄのそれぞれが閉状態に制御される。

　　（実施形態３）
　本実施形態の給水システムの構成を図７に示す。本実施形態では、複数の農業ハウス８のそれぞれにおいて、ポンプ１００の後段の分岐配管３は分岐配管３０１（第３の分岐配管）および分岐配管３０２（第４の分岐配管）に分岐している。分岐配管３０１は、農業ハウス８内の地面の近くに配置された散水チューブ７０１に接続し、分岐配管３０２は、農業ハウス８内の天井面側に配置されたミスト用配管７０２に接続することが好ましい。散水チューブ７０１は、栽培区８ａの地面に散水するための散水用のチューブである。ミスト用配管７０２は、農業ハウス８内の温度を調節するために水（ミスト）を噴霧させるのに使用される配管である。なお、実施形態２と同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。

　水量調節部４Ａ（第２の水量調節部）は、分岐配管３０１から分岐して結合される２系統の分岐配管４ａ、４ｂを備える。そして、水量調節部４Ａは、分岐配管４ａに設けた開閉弁４ｃおよび分岐配管４ｂに設けた開閉弁４ｄを備える。さらに、水量調節部４Ａは、分岐配管３０２に設けた開閉弁４ｅを備える。

　そして、各農業ハウス８の制御部５は、給水要求を制御部１５（図１参照）へ送信した後に、制御部１５から開始指示を受信すると、対応する水量調節部４Ａを開制御し、対応するポンプ１００を駆動する。また、給水要求を送信した制御部５は、制御部１５から待機指示を受信すると、その水量調節部４Ａを閉状態に維持し、さらにはそのポンプ１００を停止状態に維持して待機する。待機状態の制御部５は、制御部１５から開始指示を受信すると、水量調節部４Ａを開制御し、ポンプ１００を駆動する。また、制御部５は、スケジュール情報又はスイッチ操作に基づいて、対応する農業ハウス８への給水を停止させるとき、水量調節部４Ａを閉制御し、さらにはポンプ１００を停止させる。

　ここで図７において、水量調節部４Ａの開制御時には、農業ハウス８への給水量に応じて開閉弁４ｃ，４ｄのいずれか一方が開状態に制御され、開閉弁４ｅが開状態に制御される。また、水量調節部４Ａの閉制御時には、開閉弁４ｃ，４ｄ，４ｅのそれぞれが閉状態に制御される。

　したがって、本実施形態では、散水チューブ７０１による栽培区８ａの地面への給水だけでなく、ミスト用配管７０２による農業ハウス８内のミスト散布も行うことができる。

　図８は、農業ハウス８を妻面からみた配管構造例を示す断面図である。以下、図８における上下方向、左右方向、前後方向を基準とする。

　分岐配管３は、農業ハウス８の妻面（農業ハウス８の短手方向に沿った端面）を貫通して農業ハウス８内に引き込まれる。そして、分岐配管３の途中に設けられたポンプ１００は、農業ハウス８の妻面近傍に配置されており（図９参照）、ポンプ１００の吐出口は水量調節部４Ａを介して分岐配管３０１，３０２につながっている。

　分岐配管３０１は、妻面の略中央で左右方向にそれぞれ分岐した後、左右対称に引き回されて、農業ハウス８の左右両側面の長手方向に沿って配置された２本の散水チューブ７０１のそれぞれに接続する（図９参照）。したがって、２本の散水チューブ７０１のそれぞれに供給される水量は互いに略等しくなり、２本の散水チューブ７０１のそれぞれの散水範囲を略同一にできる。なお、図９では、水量調節部４Ａを省略している。

　分岐配管３０２は、上方向に引き回された後、農業ハウス８の長手方向に沿って配置された２本のミスト用配管７０２に接続する（図１０参照）。なお、図１０では、水量調節部４Ａを省略している。

　上記の最良の形態および/または他の実施例であると考えられるものについて説明したが、種々の改変がなされてもよく、本明細書で開示される主題は種々の形態および実施例で実施されてもよく、そしてそれらは多数のアプリケーションに適用されてもよいものであり、その最適の幾つかが本明細書に記載されている。以下の特許請求の範囲によって、本教示の真の範囲内に入る任意およびすべての修正および変形を請求するものである。

Claims

　水を蓄えるためのタンクと、
　前記タンクから水を吸い込んで、その水を１系統の共用配管から、前記共用配管から分岐した複数系統の分岐配管を介して、複数の農業ハウス内にそれぞれ供給するように構成される共用ポンプユニットと、
　前記共用配管から分岐して前記タンクに連通している戻し配管と、
　前記戻し配管に設けられ、前記共用配管から前記戻し配管を通って前記タンクに戻されるべき水量を変化させるように構成される第１の水量調節部と、
　前記共用ポンプユニットおよび前記第１の水量調節部を制御するように構成される第１の制御部と
　を備え、
　前記第１の制御部は、給水されるべき農業ハウス毎に設定された給水量に基づいて、前記共用配管から前記タンクに戻されるべき水量を制御するように構成される
　ことを特徴とする給水装置。
　前記共用ポンプユニットは複数の第１のポンプを備え、
　前記第１の制御部は、前記複数の農業ハウスのうち給水を要求している農業ハウスの数に基づいて、前記複数の第１のポンプそれぞれの駆動・停止を切り替えるように構成される
　ことを特徴とする請求項１記載の給水装置。
　前記共用ポンプユニットから同時に給水可能な前記農業ハウスの数が所定の最大数に制限され、
　前記複数の第１のポンプの数は、前記最大数と同数である
　ことを特徴とする請求項２記載の給水装置。
　前記複数系統の分岐配管のうち少なくとも１系統の分岐配管に、前記共用ポンプユニットと直列接続された第２のポンプを設けることを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載の給水装置。
　前記第１の制御部は、給水されるべき少なくとも１つの農業ハウスで必要な給水量に基づいて、前記第１の水量調節部によって前記共用配管から前記タンクに戻されるべき水量を調整するように構成されることを特徴とする請求項１乃至４いずれか記載の給水装置。
　前記第１の制御部は、給水されるべき複数の農業ハウスのそれぞれの給水量が互いに異なる場合、前記第１の水量調節部を制御して前記共用配管から前記タンクに水を戻すように構成されることを特徴とする請求項５記載の給水装置。
　前記第１の水量調節部は、前記戻し配管の流路を連続的に開閉するように構成される弁機構を備え、その弁機構を通じて、前記タンクに戻されるべき水量を連続的に変化させるように構成されることを特徴とする請求項１乃至６いずれか記載の給水装置。
　水を蓄えるためのタンクと、
　１系統の共用配管と、
　前記共用配管から分岐した複数系統の分岐配管と、
　前記タンクから水を吸い込んで、その水を前記共用配管から前記複数系統の分岐配管を介して複数の農業ハウス内にそれぞれ供給するように構成される共用ポンプユニットと、
　前記共用配管から分岐して前記タンクに連通している戻し配管と、
　前記戻し配管に設けられ、前記共用配管から前記戻し配管を通って前記タンクに戻されるべき水量を変化させるように構成される第１の水量調節部と、
　前記複数系統の分岐配管にそれぞれ設けられ、前記複数系統の分岐配管を通るそれぞれの水量を変化させるように構成される複数の第２の水量調節部と、
　前共用ポンプユニットおよび前記第１の水量調節部を制御するように構成される第１の制御部と、
　前記複数の第２の水量調節部をそれぞれ制御するように構成される複数の第２の制御部と
　を備え、
　前記第１の制御部は、給水されるべき農業ハウス毎に設定された給水量に基づいて、前記共用配管から前記タンクに戻されるべき水量を制御するように構成され、
　前記複数の第２の制御部の各々は、給水されるべき対応する農業ハウスに設定された給水量に基づいて、対応する第２の水量調節部を制御するように構成される
　ことを特徴とする給水システム。
　前記共用ポンプユニットは複数の第１のポンプを備え、
　前記複数の第２の制御部は、前記給水されるべき対応する農業ハウス毎に設定された給水量の情報を含む給水要求を前記第１の制御部へ送信するように構成され、
　前記第１の制御部は、前記複数の農業ハウスのうち給水を要求している農業ハウスの数に基づいて、前記複数の第１のポンプそれぞれの駆動・停止を切り替える
　ことを特徴とする請求項８記載の給水システム。
　前記共用ポンプユニットから同時に給水可能な前記農業ハウスの数が所定の最大数に制限され、
　前記複数の第１ポンプの数は、前記最大数と同数である
　ことを特徴とする請求項９記載の給水システム。
　前記複数系統の分岐配管のうち少なくとも１系統の分岐配管に、前記共用ポンプユニットと直列接続された第２のポンプを設けることを特徴とする請求項８乃至１０いずれか記載の給水システム。
　前記第１の制御部は、給水されるべき少なくとも１つの農業ハウスで必要な給水量に基づいて、前記第１の水量調節部によって前記共用配管から前記タンクに戻されるべき水量を調整するように構成されることを特徴とする請求項８乃至１１いずれか記載の給水システム。
　前記第１の制御部は、給水されるべき複数の農業ハウスのそれぞれの給水量が互いに異なる場合、前記第１の水量調節部を制御して前記共用配管から前記タンクに水を戻すように構成されることを特徴とする請求項１２記載の給水システム。
　前記第１の水量調節部は、前記戻し配管の流路を連続的に開閉するように構成される弁機構を備え、その弁機構を通じて、前記タンクに戻されるべき水量を連続的に変化させるように構成されることを特徴とする請求項８乃至１３いずれか記載の給水システム。
　前記複数の第２の制御部は、前記複数の農業ハウスにそれぞれ設けられ、
　前記第１の制御部と前記複数の第２の制御部は、渡り配線で接続される
　ことを特徴とする請求項８乃至１４いずれか記載の給水システム。
　前記複数系統の分岐配管は、前記複数系統の分岐配管から供給されるべき水がそれぞれ前記複数の農業ハウス内に散水されるように、複数の散水チューブにそれぞれ接続され、
　前記複数の第２の制御部は、前記複数の第２の水量調節部をそれぞれ制御することによって、散水開始時に前記複数の農業ハウスにそれぞれ供給されるべき水量を、前記複数の散水チューブ内に水を溜めるための第１の水量に調整し、次に前記第１の水量より大きい第２の水量に調整し、次に前記第２の水量より小さい第３の水量に調整するように構成される
　ことを特徴とする請求項８乃至１５いずれか記載の給水システム。
　前記複数の第２の水量調節部の各々は、対応する分岐配管から分岐して結合されるようにその対応する分岐配管の一部に設けられる第１の分岐配管および第２の分岐配管と、前記第１の分岐配管に設けた第１の開閉弁と、前記第２の分岐配管に設けた第２の開閉弁とを備え、
　前記複数の第２の制御部の各々は、対応する第１および第２の開閉弁を開閉制御することによって、対応する分岐配管を通る水量を変化させるように構成される
　ことを特徴とする請求項８乃至１６いずれか記載の給水システム。
　前記複数系統の分岐配管の各々は、対応する農業ハウス内に散水するための散水チューブに接続する第３の分岐配管と、対応する農業ハウス内に水を噴霧させるためのミスト用配管に接続する第４の分岐配管とに分岐し、
　前記複数の第２の水量調節部の各々は、対応する第３および第４の分岐配管とのそれぞれを通る水量を個別に変化させるように構成される
　ことを特徴とする請求項８乃至１７いずれか記載の給水システム。
　前記複数の分岐配管の各々は、対応する分岐配管から供給された水を対応する農業ハウス内に散水するための散水チューブに接続し、
　前記複数の農業ハウスの各々は、対応する散水チューブの軸方向に１００ｍ以下の長さを持ち、
　前記複数の散水チューブの各々の散水量は、０．５Ｌ／ｍｉｎ・ｍ以上、１．５Ｌ／ｍｉｎ・ｍ以下の範囲内の値に設定され、前記複数の散水チューブの各々は１００ｍ未満の長さを持つ
　ことを特徴とする請求項８乃至１８いずれか記載の給水システム。