WO2021039831A1

WO2021039831A1 - エミッタおよび点滴灌漑用チューブ

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Publication number: WO2021039831A1
Application number: PCT/JP2020/032142
Authority: WO
Inventors: 昌宏木立
Original assignee: 株式会社エンプラス
Priority date: 2019-08-29
Filing date: 2020-08-26
Publication date: 2021-03-04
Also published as: JP2021029221A

Abstract

本発明は、チューブ内の圧力の変化が広い範囲にわたっても灌漑用液体の吐出量を一定化するように制御することができるエミッタを提供することに関する。エミッタの流量調整部は、灌漑用液体を吐出口に流すための連通孔を有する台座と、可撓性を有し、チューブ内の灌漑用液体の圧力を受けたときに台座に向かって変形するダイヤフラム部と、ダイヤフラム部およびチューブの内壁面から離間するように台座を支持する台座支持部と、を有する。台座支持部は、可撓性を有し、ダイヤフラム部が台座を押圧したときに台座がチューブの内壁面に向かって移動するように変形する。台座は、ダイヤフラム部に対向して配置された第１台座面と、チューブの内壁面に対向するように配置された第２台座面と、を有する。

Description

エミッタおよび点滴灌漑用チューブ

　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、水や液体肥料等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、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、当該チューブの内壁面に接合され、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」ともいう）とを有する。

　エミッタはチューブ内の圧力が異なっても灌漑用液体の吐出量を一定にできることが望まれる。たとえば、送液ポンプから近い位置ではチューブ内の圧力が高く、遠い位置では圧力は低いが、送液ポンプから近い位置に設置されたエミッタでも遠い位置に設置されたエミッタでも吐出量を一定にすることが望まれる。

　このような吐出量を一定にするための機構として、灌漑用液体が流れる連通孔に対して、チューブ内の圧力に応じて変形して流量を調整するダイヤフラムが知られている。たとえば、特許文献１は、導管（チューブ）内の圧力に応じて、膜（ダイヤフラム）が凹部出口（連通孔）に向けて曲がることにより、流量を調整する機構を開示している。

特開２０１０－４６０９４号公報

　上記のような、連通孔に対して、チューブ内の圧力に応じて変形し、流量を調整するダイヤフラムを有する流量調整機構は、チューブ内の圧力が変化しても、エミッタからの灌漑用液体の吐出量を一定化することに有用である。

　しかしながら、このような流量調整機構では、エミッタからの灌漑用液体の吐出量を一定化できるチューブ内の圧力範囲が狭いという問題がある。たとえば、チューブ内の圧力がある程度高いときまでは、エミッタからの灌漑用液体の吐出量を一定化するための制御をすることはできるが、チューブ内の圧力がある閾値を超えると、流量を調整するための制御が困難になり、吐出量を一定化することが困難になることがある。

　本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、チューブ内の圧力の変化が広い範囲にわたっても灌漑用液体の吐出量を一定化するように制御をすることができるエミッタを提供することを目的とする。また、本発明は、当該エミッタを有する点滴灌漑用チューブを提供することを目的とする。

　本発明のエミッタは、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、前記灌漑用液体を取り入れるための取水部と、前記取水部から取り入れられた前記灌漑用液体を吐出するための吐出部と、前記取水部と前記吐出部とを接続する流路と、前記流路内に配置され、前記チューブ内の灌漑用液体の圧力に応じて前記流路内を流れる前記灌漑用液体の量を調整する流量調整部と、を有し、前記流量調整部は、前記取水部から取り入れられた前記灌漑用液体を受け入れるための収容部と、前記収容部と前記吐出部とを連通する連通孔を有する台座と、可撓性を有し、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台座に向かって変形するダイヤフラム部と、前記ダイヤフラム部が変形していないとき、前記ダイヤフラム部および前記チューブの内壁面から離間するように前記台座を支持する台座支持部と、を有し、前記台座支持部は、可撓性を有し、前記ダイヤフラム部が前記台座を押圧したときに前記台座が前記チューブの内壁面に向かって移動するように変形し、前記台座は、前記ダイヤフラム部と対向して配置され、前記ダイヤフラム部が変形したときに前記ダイヤフラム部が接触可能である第１台座面と、前記エミッタを前記チューブの内壁面に接合したときに前記チューブの内壁面と対向するように配置され、前記ダイヤフラム部が前記台座を押圧したときに前記チューブの内壁面が接触可能である第２台座面と、を有する。

　本発明の点滴灌漑用チューブは、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された、上記のエミッタと、を有する。

　本発明によれば、チューブ内の圧力の変化が広い範囲にわたっても灌漑用液体の吐出量を一定にするように制御することができるエミッタを提供することができる。また、本発明によれば当該エミッタを有する点滴灌漑用チューブを提供することができる。

図１Ａはチューブおよびエミッタの縦断面図を示し、図１Ｂはチューブおよびエミッタの横断面図を示す。図２Ａはフィルムを取り外した状態のエミッタの平面図であり、図２Ｂはフィルムを取り外した状態のエミッタの底面図であり、図２Ｃは、図２Ｂの線Ａ－Ａに沿う断面図である。図３は台座の断面図である。図４は台座の断面図（横断面図）である。図５は、チューブ内の灌漑用液体の圧力に応じた流量調整部の動作の一例を示す。図６は、本発明の一実施の形態に係るエミッタと従来のエミッタとにおいて、圧力と流量との関係を示す。

　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

　（点滴灌漑用チューブおよびエミッタの構成）
　図１Ａおよび図１Ｂは、本発明の実施の形態に係る点滴灌漑用チューブ１００を示す。なお、図１Ａはチューブ１１０およびエミッタ１２０の縦断面図を示し、図１Ｂはチューブ１１０およびエミッタ１２０の横断面図を示している。

　図１Ａおよび１Ｂに示されるように、点滴灌漑用チューブ１００は、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。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。チューブ１１０において、灌漑用液体を流す方向については、特に限定されない。また、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、２００ｍｍ以上５００ｍｍ以下）で灌漑用液体を吐出するための複数の吐出口１１１が形成されている。吐出口１１１の開口部の直径は、灌漑用液体を吐出できれば特に限定されない。本実施の形態では、吐出口１１１の開口部の直径は、１．５ｍｍである。チューブの内壁面１１２の吐出口１１１に対応する位置には、エミッタ１２０がそれぞれ接合される。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を液漏れなく配置できれば特に限定されない。

　点滴灌漑用チューブ１００は、エミッタ１２０の裏面１２５（図２Ｂ、Ｃ参照）をチューブの内壁面１１２に接合することによって作製される。チューブ１１０とエミッタ１２０との接合方法は、特に限定されない。チューブ１１０とエミッタ１２０との接合方法の例には、チューブ１１０またはエミッタ１２０を構成する樹脂材料の溶着、接着剤による接着が含まれる。吐出口１１１は、チューブ１１０とエミッタ１２０とを接合した後に形成されてもよいし、接合前に形成されてもよい。

　（エミッタの構成）
　図２Ａはフィルム（ダイヤフラム部１５３）を取り外した状態のエミッタ１２０の平面図であり、図２Ｂはフィルム（ダイヤフラム部１５３）を取り外した状態のエミッタ１２０の底面図であり、図２Ｃは、図２Ｂの線Ａ－Ａに沿う断面図である。図３は台座１６０の断面図である。

　エミッタ１２０は、灌漑用液体を流通させるチューブの内壁面１１２における、チューブ１１０の内外を連通する吐出口１１１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１１１から定量的にチューブ１１０外に吐出する。エミッタ１２０は、吐出部１３７がチューブ１１０の吐出口１１１を覆うようにチューブの内壁面１１２に接合される。エミッタ１２０の外形は、チューブの内壁面１１２に密着して吐出口１１１を覆うようにできれば特に限定されない。本実施の形態では、チューブ１１０の軸方向に垂直なエミッタ１２０の断面における、内壁面に接合する裏面１２５の形状は、チューブの内壁面１１２に沿うように、チューブの内壁面１１２に向かって凸の略円弧形状である。エミッタ１２０の大きさは、特に限定されず、吐出口１１１から吐出される灌漑用液体の所望の量に基づいて、適宜決定されればよい。本実施の形態では、エミッタ１２０の長辺方向の長さは１９ｍｍであり、短辺方向の長さは８ｍｍであり、高さは２．７ｍｍである。

　本実施の形態において、エミッタ１２０は、弾性を有する材料で成形されることが好ましい。エミッタ１２０の材料の例には、樹脂、エラストマーおよびゴムを含む材料が挙げられる。樹脂の例には、熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂等が含まれる。熱可塑性樹脂の例には、ポリエチレンが含まれる。エミッタ１２０の可撓性は、弾性を有する材料の使用によって調整できる。本実施の形態に係るエミッタ１２０は、後述するダイヤフラム部１５３および台座支持部１６３の可撓性が流量調整のために重要である。ダイヤフラム部１５３および台座支持部１６３が熱可塑性樹脂を含む場合に、本実施の形態に係るエミッタ１２０は特に優れた可撓性を発揮する。エミッタ１２０の可撓性の調整方法の例には、弾性を有する樹脂の選択、硬質の樹脂材料に対する弾性を有する樹脂の混合比の調整が含まれる。エミッタ１２０の材料の硬度を示す指標としては、ＪＩＳ　Ｋ６２５３－３（２０１２年）において規定されているデュロメータ硬さが含まれる。なお、デュロメータ硬さは、測定に使用するデュロメータの種類によって、タイプＡ、タイプＤ、およびタイプＥなどがある。例えば、タイプＤデュロメータを使用して硬さ４０を示した場合、デュロメータ硬さＤ４０となる。そして、デュロメータ硬さは、各タイプにおける数値が同じ場合、タイプＤが最も硬く、タイプＡ、タイプＥの順に柔らかくなる。

　図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃに示されているように、エミッタ１２０は、灌漑用液体を受け入れるための取水部１３１と、取水部１３１から取り入れられた灌漑用液体を減圧流路溝１３３に流す接続溝１３２と、灌漑用液体を減圧させながら流す減圧流路溝１３３と、減圧流路溝１３３からの灌漑用液体を収容部１３５に導く貫通孔１３４と、貫通孔１３４からの灌漑用液体を収容するための収容部１３５と、収容部１３５内の灌漑用液体を吐出部１３７に連通するための連通孔１５１を有する台座１６０と、ダイヤフラム部１５３（図１Ａ、図３、図４参照）とを有する。収容部１３５、連通孔１５１、台座１６０およびダイヤフラム部１５３は、流量調整部１３６として機能する。

　エミッタ１２０がチューブ１１０に接合されることにより、接続溝１３２は接続流路１４２となり、減圧流路溝１３３は減圧流路１４３となる。これにより、取水部１３１、接続流路１４２、減圧流路１４３、貫通孔１３４、収容部１３５、連通孔１５１、吐出部１３７を繋ぐ流路が形成される。流路は、取水部１３１から吐出部１３７まで灌漑用液体を流通させる。

　取水部１３１は、エミッタ１２０の表面１２４の略半分の領域に配置されている。取水部１３１の数は、特に限定されない。本実施の形態では、２つの取水部１３１が、エミッタ１２０の長軸方向に沿って配置されている。取水部１３１が配置されていない表面１２４の領域には、流量調整部１３６が配置されている。取水部１３１は、取水側スクリーン部１７０および取水用貫通孔１４７を有する。

　取水側スクリーン部１７０は、エミッタ１２０に取り入れられる灌漑用液体中の浮遊物が取水用貫通孔１４７に侵入することを防止する。取水側スクリーン部１７０は、チューブ１１０内に開口しており、取水用凹部１７３および凸条１７４を有する。

　取水用凹部１７３は、エミッタ１２０の表面１２４において、ダイヤフラム部１５３が配置されていない一方の半面の領域のほぼ全体に形成されている凹部である。取水用凹部１７３の深さは特に限定されず、エミッタ１２０の大きさによって適宜設定される。取水用凹部１７３の底面上には凸条１７４が形成されている。また、取水用凹部１７３の底面には取水用貫通孔１４７が形成されている。

　凸条１７４は、取水用凹部１７３の底面上に配置されている。凸条１７４の配置および数は、取水用凹部１７３の開口部側から灌漑用液体を取り入れつつ、灌漑用液体中の浮遊物の侵入を防止できれば特に限定されない。本実施の形態では、複数の長い凸条１７４が取水用凹部１７３の長軸方向に沿って配列されており、複数の短い凸条１７４が取水用凹部１７３の短軸方向に沿って配列されている。また、取水用凹部１７３の底面には取水用貫通孔１４７が形成されている。

　また、凸条１７４は、エミッタ１２０の表面１２４から取水用凹部１７３の底面に向かうにつれて幅が小さくなるように形成されていてもよいし、エミッタ１２０の表面１２４から取水用凹部１７３の底面まで同じ幅に形成されていてもよい。

　取水用貫通孔１４７は、取水用凹部１７３の底面に形成されている。取水用貫通孔１４７の形状および数は、取水用凹部１７３の内部に取り込まれた灌漑用液体をエミッタ１２０内に取り込むことができれば特に限定されない。本実施の形態では、取水用貫通孔１４７は、取水用凹部１７３の底面の長軸方向に沿って形成された長孔である。長孔は、複数の凸条１７４により覆われているため、表側から見た場合、取水用貫通孔１４７は、多数の貫通孔に分かれているように見える。

　チューブ１１０内を流れてきた灌漑用液体は、取水側スクリーン部１７０によって浮遊物が取水用貫通孔１４７内への侵入が防止されつつ、エミッタ１２０内に取り込まれる。

　接続溝１３２（接続流路１４２）は、取水用貫通孔１４７（取水部１３１）と、減圧流路溝１３３（減圧流路１４３）とを接続する。接続溝１３２は、エミッタ１２０の裏面１２５の外縁部に沿って形成されている。接続溝１３２に、減圧流路溝１３３が接続されている。エミッタ１２０がチューブ１１０に接合されることにより、接続溝１３２とチューブの内壁面１１２とにより、接続流路１４２が形成される。取水部１３１から取り込まれた灌漑用液体は、接続流路１４２を通って、減圧流路１４３に流れる。

　減圧流路溝１３３（減圧流路１４３）は、接続溝１３２（接続流路１４２）と貫通孔１３４とを接続する。減圧流路溝１３３は、取水部１３１に連通し、灌漑用液体を減圧させながら流す減圧流路１４３を形成する。本実施の形態では、減圧流路溝１３３は、裏面１２５の短軸方向の中央に、長軸方向に沿って配置されている。減圧流路溝１３３の上流端は接続溝１３２に接続されており、下流端には貫通孔１３４が連通している。減圧流路溝１３３の形状は、灌漑用液体を減圧させて流す機能を発揮できれば特に限定されない。本実施の形態では、減圧流路溝１３３の平面視形状は、ジグザグ形状である。減圧流路溝１３３では、内側面から突出する略三角柱形状の凸部１７５が灌漑用液体の流れる方向に沿って交互に配置されている。凸部１７５は、平面視したときに、先端が減圧流路溝１３３の中心軸を超えないように配置されている。チューブ１１０およびエミッタ１２０が接合されることにより、減圧流路溝１３３とチューブの内壁面１１２により、減圧流路１４３が形成される。取水部１３１から取り込まれた灌漑用液体は、減圧流路１４３により減圧されて流量調整部１３６に導かれる。

　貫通孔１３４は、減圧流路溝１３３（減圧流路１４３）（図２Ｂ参照）と、収容部１３５（図２Ａ参照）とを連通させて、減圧流路１４３を流れてきた灌漑用液体を収容部１３５に導く。貫通孔１３４の上流端は減圧流路溝１３３に接続され、下流端は収容部１３５に接続される。貫通孔１３４の形状は前記の機能を発揮できれば特に制限されない。本実施の形態では貫通孔１３４はエミッタ１２０の短軸方向の中央に配置されている。

　流量調整部１３６は、流路内に配置され、チューブ１１０内の灌漑用液体の圧力に応じて流路内を流れる灌漑用液体の流量を調整する。流量調整部１３６は、エミッタ１２０の取水部１３１、接続溝１３２（接続流路１４２）および減圧流路溝１３３（減圧流路１４３）が配置されていない領域に配置されている。流量調整部１３６は、収容部１３５と、台座１６０と、連通孔１５１と、ダイヤフラム部１５３と、台座支持部１６３とを有する。台座１６０は、表側（ダイヤフラム部１５３側）に配置された第１台座面１６１と、裏側（チューブ１１０の内壁面１１２側）に配置された第２台座面１６２とを有する。第１台座面１６１は、ダイヤフラム部１５３と協働して第１流量制御部１８１として機能し、第２台座面１６２は、チューブ１１０の内壁面１１２と協働して第２流量制御部１８２として機能する。すなわち、本実施の形態に係る流量調整部１３６では、台座１６０の表側の面（第１台座面１６１）および裏側の面（第２台座面１６２）の両方を台座面として利用することで、１つの流量調整部１３６に２つの流量制御部の機能を保持させている。

　図３は台座１６０の断面図である。以下、図３を参照しつつ、流量調整部１３６の構成について説明する。

　収容部１３５は減圧流路溝１３３に連通し、取水部１３１から取り入れられた灌漑用液体を受け入れる。本実施の形態において、収容部１３５には貫通孔１３４から灌漑用液体が流れてくる。収容部１３５の下側には台座１６０があり、収容部１３５の上側にはダイヤフラム部１５３がある。

　台座１６０は、連通孔１５１と、第１台座面１６１と、第２台座面１６２とを有する。本実施の形態では、台座１６０は、ダイヤフラム部１５３とチューブ１１０の内壁面１１２との間にこれらから離間して配置されている。台座１６０の第１台座面１６１は、ダイヤフラム部１５３と協働して灌漑用液体の圧力に応じて流路内を流れる灌漑用液体の流量を調整する弁構造（第１流量制御部１８１）として機能し、台座１６０の第２台座面１６２は、チューブの内壁面１１２と協働して灌漑用液体の圧力に応じて流路内を流れる灌漑用液体の流量を調整する弁構造（第２流量制御部１８２）として機能する。具体的には、チューブ１１０内の灌漑用液体の圧力によってダイヤフラム部１５３が変形して、後述する第１台座面１６１に近づき、ダイヤフラム部１５３と、第１台座面１６１との間で流量が制御される。また、チューブ１１０内の灌漑用液体の圧力がさらに高まりダイヤフラム部１５３がさらに変形し、台座１６０を押圧することで、台座支持部１６３が変形して、台座１６０がチューブの内壁面１１２に近づき、後述する第２台座面１６２とチューブの内壁面１１２との間で流量が制御される。

　台座１６０の形状等は、２つの流量制御部として機能できれば特に制限されない。本実施の形態では、台座１６０の形状は、円柱状である。

　連通孔１５１は、収容部１３５と吐出部１３７とを連通し、収容部１３５内に流入した灌漑用液体を吐出部１３７に向けて流す。本実施の形態では、連通孔１５１は、台座１６０の中央部分に配置されている。連通孔１５１の上流側の端部は、第１台座面１６１の中央部に開口しており、連通孔１５１の下流側の端部は、第２台座面１６２の中央部に開口している。連通孔１５１の開口部の大きさは、特に限定されず、灌漑用液体の希望する流量に応じて適宜設定できる。

　第１台座面１６１は、ダイヤフラム部１５３に対向して配置され、ダイヤフラム部１５３が変形したときにダイヤフラム部１５３が接触可能な面である。本実施の形態では、第１台座面１６１には、連通孔１５１に連絡する第１連絡溝１７１が形成されている。第１台座面１６１が変形したダイヤフラム部１５３と密着したとき、灌漑用液体は第１台座面１６１とダイヤフラム部１５３との間を流れないが、第１連絡溝１７１を流れることができる。第１台座面１６１の形状は、上記の機能を発揮できれば特に制限されず、台座１６０の形状等にあわせて適宜設定されればよい。

　第１連絡溝１７１は、台座１６０（第１台座面１６１）にダイヤフラム部１５３が密着した状態でも収容部１３５内の灌漑用液体を連通孔１５１に導くための、第１台座面１６１に形成されている溝である。第１連絡溝１７１の一方の端部は、連通孔１５１に連絡している。本実施の形態では、第１連絡溝１７１の他方の端部は、第１台座面１６１の外縁に配置されている。

　第２台座面１６２は、エミッタ１２０をチューブの内壁面１１２に接合したときにチューブの内壁面１１２に対向するように配置され、ダイヤフラム部１５３が台座１６０を押圧して台座１６０が移動したときに、チューブの内壁面１１２に接触可能な面である。本実施の形態では、第２台座面１６２には、連通孔１５１に連絡する第２連絡溝１７２が形成されている。第２台座面１６２がチューブ１１０の内壁面１１２に密着したとき、灌漑用液体は第２台座面１６２とチューブの内壁面１１２との間を流れないが、第２連絡溝１７２を流れることができる。第２台座面１６２の形状は、上記の機能を発揮できれば特に制限されず、チューブ１１０の内壁面の形状等にあわせて適宜設定されればよい。

　第２連絡溝１７２は、台座１６０（第２台座面１６２）にチューブ１１０の内壁面１１２が密着した状態でも連通孔１５１内の灌漑用液体を吐出部１３７に導くための、第２台座面１６２に形成されている溝である。第２連絡溝１７２の一方の端部は、連絡孔１５１に連絡している。本実施の形態では、第２連絡溝１７２の他方の端部は、第２台座面１６２の第２面１６２の外縁に配置されている。

　図４は、台座１６０の断面図（横断面図）である。図４の左図はチューブ１１０内の圧力が低く、ダイヤフラム部１５３が変形していないときの状態を示し、図４の右図はチューブ１１０内の圧力が高く、ダイヤフラム部１５３が変形し、台座１６０を押圧したときの状態を示している。なお、図４の左図においてチューブの断面は省略されている。

　図４の右図に示されているように、第２台座面１６２の形状は、台座１６０が押圧され、第２台座面１６２がチューブの内壁面１１２に接近したときに流量を適切に制御できるように、チューブの内壁面１１２に相補的な形状であることが好ましい。本実施の形態においては、第２台座面１６２の形状は、エミッタ１２０の長軸方向においてはチューブ１１０の内壁面１１２と同様に曲率を有しておらず、エミッタ１２０の短軸方向においてはチューブ１１０の内壁面１１２と同様の曲率を有している。第２台座面１６２がこのような形状を有することで、第２台座面１６２がチューブ１１０の内壁面１１２に密着したときに、第２台座面１６２とチューブ１１０の内壁面１１２との間を灌漑用液体が流れないようにすることができる。このような状態においても、上述したように、灌漑用液体は連通孔１５１と連絡する第２連絡溝１７２を流れることができる。これにより第２流量制御部１８２は、灌漑用液体の流量を適切に制御することができる。

　ダイヤフラム部１５３は、可撓性を有し、チューブ１１０内の灌漑用液体の圧力を受けたときに台座１６０に向かって変形する。ダイヤフラム部１５３は、例えば、圧力を受けていないときに、台座１６０に接触しないように台座１６０上に配置されたフィルムである。ダイヤフラム部１５３の形状は、台座１６０の形状に合わせて流量調整機能を有するように適宜設計できる。

　台座支持部１６３は、ダイヤフラム部１５３が変形していないとき、ダイヤフラム部１５３およびチューブ１１０の内壁面１１２から離間するように台座１６０を支持する。台座支持部１６３は、可撓性を有し、ダイヤフラム部１５３が台座１６０を押圧したときに台座１６０がチューブの内壁面１１２に向かって移動するように変形する。

　台座支持部１６３の材料および形状は、第１流量制御部１８１および第２流量制御部１８２が適切に機能するように適宜設定される。本実施の形態において、台座支持部１６３の材料は、ダイヤフラム部１５３に押圧されたときに台座１６０が適切に移動できるという観点から、熱可塑性樹脂であることが好ましい。台座支持部１６３の厚さは、ダイヤフラム部１５３に押圧されたときに台座１６０が適切に移動できるという観点から、０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることが好ましく、０．３ｍｍ以上０．７ｍｍ以下であることがさらに好ましい。台座支持部１６３の長さ（台座支持部１６３の厚さに垂直な方向の長さ）は、ダイヤフラム部１５３に押圧されたときに台座１６０が適切に移動できるという観点から、３ｍｍ以上８ｍｍ以下であることが好ましく、４ｍｍ以上６ｍｍ以下であることがさらに好ましい。台座支持部１６３の硬度は、ダイヤフラム部１５３に押圧されたときに台座１６０が適切に移動できるという観点から、２０℃のときのデュロメータ硬さがＡ３０以上Ｄ６０以下であることが好ましい。

　エミッタ１２０の構成の説明に戻る。吐出部１３７は、連通孔１５１からの灌漑用液体を一時的に貯留する。前述のとおり、エミッタ１２０は、吐出部１３７がチューブ１１０の吐出口１１１を覆うようにチューブの内壁面１１２に接合される。吐出部１３７に到達した灌漑用液体は、チューブ１１０の吐出口１１１から外部に排出される。

　本実施形態において、エミッタの製造方法は特に限定されない。本実施形態のエミッタは、例えば、射出成形によって製造できる。この際、ダイヤフラム部とそれ以外の部分（エミッタ本体）とを別々に形成して、両者を接合してもよく、ダイヤフラム部とエミッタ本体を、ヒンジを介して一体で形成して、ヒンジを回動させることで両者を接合させてもよい。なお、ヒンジは、ダイヤフラム部とエミッタ本体とを接合した後に切断してもよい。

　（エミッタの動作）
　図５は、チューブ１１０内の灌漑用液体の圧力に応じた流量調整部１３６の動作の一例を示す。

　図５の一番上の図は、チューブ１１０内の灌漑用液体の圧力が非常に低い状態（例えば約０バール）を示す。この状態では、ダイヤフラム部１５３はほとんど加圧されていないためほとんど変形しておらず、台座１６０の第１台座面１６１に接触していない。また、ダイヤフラム部１５３が台座１６０を押圧していないため、台座支持部１６３も変形しておらず、台座１６０の位置は初期状態と同じである。この状態では、減圧流路１４３から収容部１３５に流れてきた灌漑用液体は、主としてダイヤフラム部１５３と第１台座面１６１との大きな隙間、およびチューブの内壁面１１２と第２台座面１６２との大きな隙間を通って吐出部１３７に流れる。

　図５の上から二番目の図は、チューブ１１０内の灌漑用液体の圧力がある程度低い状態（例えば１バール）を示す。この状態では、ダイヤフラム部１５３は変形して台座１６０の第１面１６１に接近するが、ダイヤフラム部１５３が台座１６０を押圧していないため、台座支持部１６３は変形しておらず、台座１６０の位置は初期状態と同じである。この状態では、減圧流路１４３から収容部１３５に流れてきた灌漑用液体は、ダイヤフラム部１５３と第１台座面１６１との小さな隙間および第１連絡溝１７１、ならびにチューブの内壁面１１２と第２台座面１６２との大きな隙間を通って吐出部１３７に流れる。このとき、チューブ１１０内の灌漑用液体の圧力が高まることと、ダイヤフラム部１５３と第１台座面１６１との隙間が小さくなることとが相殺して、チューブ１１０内の灌漑用液体の圧力が高まっても、チューブ１１０の吐出口１１１から吐出される灌漑用液体の流量は、ほぼ変わらない。このように、チューブ１１０内の灌漑用液体の圧力がある程度低い状態（例えば１バール）のとき、吐出部１３７に流れる流量は、ダイヤフラム部１５３、第１台座面１６１および第１連絡溝１７１を含む第１流量制御部１８１によって調整される。

　図５の上から三番目の図は、チューブ１１０内の灌漑用液体の圧力がある程度高い状態（例えば２バール）を示す。この状態では、ダイヤフラム部１５３は変形して台座１６０の第１台座面１６１に接触して、台座１６０がダイヤフラム部１５３により押圧される。これにより台座支持部１６３は変形して、台座１６０がチューブの内壁面１１２に向かって移動させられる。これにより、台座１６０の第２台座面１６２が、チューブの内壁面１１２に接近する。この状態では、減圧流路１４３から収容部１３５に流れてきた灌漑用液体は、第１連絡溝１７１、ならびにチューブの内壁面１１２と第２台座面１６２との小さな隙間および第２連絡溝１７２を通って吐出部１３７に流れる。このとき、チューブ１１０内の灌漑用液体の圧力が高まることと、チューブ１１０の内壁面１１２と第２台座面１６２との隙間が小さくなることとが相殺して、チューブ１１０内の灌漑用液体の圧力が高まっても、チューブ１１０の吐出口１１１から吐出される灌漑用液体の流量は、ほぼ変わらない。このように、チューブ１１０内の灌漑用液体の圧力がある程度高い状態（例えば２バール）のとき、吐出部１３７に流れる流量は、チューブ１１０の内壁面１１２、第２台座面１６２および第２連絡溝１７２を含む第２流量制御部１８２によって調整される。

　図５の上から四番目の図は、チューブ１１０内の灌漑用液体の圧力が高い状態（例えば３バール）を示す。この状態でも、ダイヤフラム部１５３は変形して台座１６１に接触して、台座１６０がダイヤフラム部１５３により押圧される。これにより、台座支持部１６３は大きく変形して、台座１６０の第２台座面１６２が、チューブの内壁面１１２に密着する。この状態では、減圧流路１４３から収容部１３５に流れてきた灌漑用液体は、第１連絡溝１７１および第２連絡溝１７２を通って吐出部１３７に流れる。このように、チューブ１１０内の灌漑用液対の圧力が高い状態（例えば３バール）のとき、上述の第１流量制御部１８１と、上述の第２流量制御部１８２とによって流量が調整される。

　（効果）
　本発明の一実施の形態に係るエミッタ１２０の効果について、図６のグラフを参照しつつ説明する。図６は本発明の一実施の形態に係るエミッタ１２０と従来のエミッタ（第２台座面１６２を有しておらず、台座１６０の裏面がチューブの内壁面１１２に接合されているエミッタ）とにおいて、圧力と流量との関係を示している。図６のグラフにおいて、実線は本発明の一実施の形態に係るエミッタ１２０における圧力と流量との関係を示し、破線は従来のエミッタにおける圧力と流量との関係を示している。

　図６の点線から明らかなように、従来のエミッタでは、圧力が高くなると流量を一定に制御することができなくなっている。具体的には、圧力が約２バールを超えると、流量が多くなりすぎて流量を適切に調整することができていない。これは、圧力が高くなってダイヤフラム部１５３が第１台座面１６１に密着すると、それ以上圧力が高くなっても流量を制限することができないためである。

　これに対して、図６の実線から明らかなように、本発明の一実施の形態に係るエミッタ１２０では、例えば圧力が約２バールを超えても、流量は一定である。これは、圧力が高くなってダイヤフラム部１５３が第１台座面１６１に密着しても、さらにチューブの内壁面１１２と第２台座面１６２との間で流量が調整されるためである。

　以上のように、本実施の形態に係るエミッタ１２０は、チューブ１１０内の圧力変化が広い範囲にわたっても灌漑用液体の吐出量を一定にするように制御することができる。

　本出願は、２０１９年８月２９日出願の特願２０１９－１５６７８１に基づく優先権を主張する。当該出願明細書および図面に記載された内容は、すべて本願明細書に援用される。

　本発明によれば、チューブ内の圧力変化が広い範囲にわたっても灌漑用液体の吐出量を一定にするように制御することができるエミッタを提供することができる。また、本発明によれば当該エミッタを有する点滴灌漑用チューブを提供することができる。したがって、本発明によって、エミッタおよびエミッタを有する点滴灌漑用チューブのさらなる普及が期待される。

　１００　点滴灌漑用チューブ
　１１０　チューブ
　１１１　吐出口
　１１２　チューブの内壁面
　１２０　エミッタ
　１２４　表面
　１２５　裏面
　１３１　取水部
　１３２　接続溝
　１３３　減圧流路溝
　１３４　貫通孔
　１３５　収容部
　１３６　流量調整部
　１３７　吐出部
　１４２　接続流路
　１４３　減圧流路
　１４７　取水用貫通孔
　１５１　連通孔
　１５３　ダイヤフラム部
　１６０　台座
　１６１　第１台座面
　１６２　第２台座面
　１６３　台座支持部
　１７０　取水側スクリーン部
　１７１　第１連絡溝
　１７２　第２連絡溝
　１７３　取水用凹部
　１７４　凸条
　１７５　凸部
　１８１　第１流量制御部
　１８２　第２流量制御部

Claims

　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、
　前記灌漑用液体を取り入れるための取水部と、
　前記取水部から取り入れられた前記灌漑用液体を吐出するための吐出部と、
　前記取水部と前記吐出部とを接続する流路と、
　前記流路内に配置され、前記チューブ内の灌漑用液体の圧力に応じて前記流路内を流れる前記灌漑用液体の量を調整する流量調整部と、
　を有し、
　前記流量調整部は、
　前記取水部から取り入れられた前記灌漑用液体を受け入れるための収容部と、
　前記収容部と前記吐出部とを連通する連通孔を有する台座と、
　可撓性を有し、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台座に向かって変形するダイヤフラム部と、
　前記ダイヤフラム部が変形していないとき、前記ダイヤフラム部および前記チューブの内壁面から離間するように前記台座を支持する台座支持部と、
　を有し、
　前記台座支持部は、可撓性を有し、前記ダイヤフラム部が前記台座を押圧したときに前記台座が前記チューブの内壁面に向かって移動するように変形し、
　前記台座は、
　前記ダイヤフラム部と対向して配置され、前記ダイヤフラム部が変形したときに前記ダイヤフラム部が接触可能である第１台座面と、
　前記エミッタを前記チューブの内壁面に接合したときに前記チューブの内壁面と対向するように配置され、前記ダイヤフラム部が前記台座を押圧したときに前記チューブの内壁面が接触可能である第２台座面と、
　を有する、エミッタ。
　前記台座は、
　前記第１台座面に配置され、前記連通孔に連通する第１連絡溝と、
　前記第２台座面に配置され、前記連通孔に連通する第２連絡溝と、
　をさらに有する、請求項１に記載のエミッタ。
　前記第２台座面は、前記エミッタを前記チューブの内壁面に接合したときに対向する前記チューブの内壁面に相補的な形状を有する、請求項１または請求項２に記載のエミッタ。
　前記ダイヤフラム部および前記台座支持部は、熱可塑性樹脂を含む、請求項１～請求項３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た、請求項１～請求項４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。