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間欠式自動潅水装置 新技術説明会

国内特許コード P04A005967
整理番号 機械・加工・装置-164
掲載日 2005年2月16日
出願番号 特願2002-374747
公開番号 特開2004-201583
登録番号 特許第3787628号
出願日 平成14年12月25日(2002.12.25)
公開日 平成16年7月22日(2004.7.22)
登録日 平成18年4月7日(2006.4.7)
発明者
  • 吉川 弘恭
  • 中尾 誠司
出願人
  • 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構
発明の名称 間欠式自動潅水装置 新技術説明会
発明の概要

【課題】簡単な構成でありながら、潅水面積の大小に関わりなく、その日の気候状況(日射量)に応じて、作物体が必要とする水分(および液肥)を節水状態で間欠的に供給することのできる自動潅水装置を得る。
【解決手段】動力をソーラーパネル10の電力にのみ依存するモーターポンプ20により、水源40の水を汲み上げて貯水タンク30に貯水する。貯水タンク30に所定量の水が貯水されたときに、排水手段50により貯水のすべてを連続的に排水する。そのサイクルが日射量に比例して繰り返される。水をチューブ潅水系により潅水場所へ案内される。総潅水量は日射量に比例する。必要な場合には、液肥混入装置70を同時に利用する。
【選択図】 図1

従来技術、競合技術の概要
潅漑方法として、従来から、畝間潅水やホース潅水が行われている。近年になり、いわゆる節水潅漑法として、点滴潅水技術が提案されている。この技術は、チューブ上あるいは、チューブに内蔵されたドリッパー装置を介して、ドリッパー当たりの潅水量を0.8L~3L/時間程度の少量に制限し、広範囲に均等潅水を行うものである。この手法は、主にイスラエル等乾燥地での農業潅漑を目的として開発されたものでり、液肥を混入することにより、液肥潅漑にも用いられている。
【0003】
点滴潅水技術は典型的な節水潅漑技術であるが、それでも、前記のように、ドリッパー当たりの潅水量は0.8L~3L/時間であり、通常20~30cmに一つのドリッパーが設置されているため、チューブ長100m当たりでは毎分10L程度の流量が必要になる。1ha規模の潅水を行うためには毎分1000Lもの流量が必要となり、送水用のポンプの吐出能力や液肥混入機の能力(毎分100L程度が限界)を考えると、電磁弁とコントローラを用いて、小区画ごとに潅水を分施する方法で実施されている。吐出能力の大きなポンプ、能力の大きな液肥混入装置、電磁弁、コントローラ等は潅水装置全体のコストを大幅に引き上げるため、企業的な規模の農家にのみ普及しているのが現状である。
【0004】
また、点滴潅水により、長時間の潅水を行い、ドリッパー当たりの潅水量を数リットルにすると、横方向への浸透より、重力方向である土壌の深部への浸透が多くなるため、水や、液肥成分の流亡が問題となる。また、雨天や曇天により、蒸発散量が低い場合でも、コントローラまかせの潅水指令が発せられるため、必ずしも作物体の必要量に応じた潅水や施肥が行われているとはいえない。降雨センサー、土壌水分センサー等と組み合わせることにより、より精密な制御が可能となるが、さらなるコスト高となる。
【0005】
節水潅漑技術の他の態様として、一日のうちに間欠的に少量の潅水施肥を繰り返し行い、それにより土壌上層部(作物の根群が分布する領域)のみに有効に潅水して、水、液肥の土壌の深部への流亡をきわめて少なくした潅水施肥システムが提案されている(特許文献1(WO98/54953号公報)参照)。このシステムは、複数個のローカルサブシステムを備え、それぞれが遠隔操作により制御される。各ローカルサブシステムは、少なくとも1サイクルに放出する量の水(および液肥)を蓄積できる容量の貯水タンクと、制御装置からの信号を受けて散水量を制御しかつ制御量を放出する散水装置と、放水頻度と時間を決定するための電子的制御装置と、水を潅水場所へ案内するチューブ潅水系とを備える。
【0006】
貯水タンクへの給水はポンプで行い、満水時に給水を停止し、あらかじめプログラムされた日時に電磁弁が開閉することにより、広い面積へのチューブ潅水が行われる。制御用の信号や電磁弁の開閉のための動力は、ソーラーパネルからの電力によっており、エコロジカルな潅水設備となっている。また、液肥は水流の圧力差を利用して、濃厚液肥を引き込み希釈するベンチュリー方式を採用できるとしている。
【0007】
さらに、ソーラーパネルからの電源を利用した自動潅水装置として、特許文献2(特開平8-238031号公報)には、一日のうちの一定の時間帯にのみ太陽光を受光できるようにして太陽電池アレイを設置し、太陽電池アレイが発生する直流出力で直接駆動する直流ブラシレスモータポンプを用いて、受水槽に貯水されている潅漑水を汲み出し、散水ホースを通して緑地に潅水するものが記載されている。この自動潅水装置によれば、面倒なタイマーの設定を行うことなく、一日のうちの一定の時間帯に自動潅水をすることができる。
【0008】
【特許文献1】
WO98/54953号公報
【特許文献2】
特開平8-238031号公報
産業上の利用分野
本発明は自動潅水装置に関し、特に、節水潅漑に適した自動潅水装置に関する。
特許請求の範囲 【請求項1】 ソーラーパネルが発生する電力で直接駆動するモーターポンプと、該モーターポンプが汲み上げた水源からの水を貯留する貯水タンクと、貯水タンクに所定量の水が貯水されたときに排水を開始し貯水のすべてを連続的に排水する排水手段と、排水手段により排出される水を潅水場所へ案内するチューブ潅水系とを少なくとも備えることを特徴とする自動潅水装置。
【請求項2】 貯水タンク内の貯留水に液肥を混入するための液肥混入装置をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の自動潅水装置。
【請求項3】 液肥混入装置は区分けされた液肥室と水室とを備えており、水室にはモーターポンプが汲み上げた水の一部が分流して流入し、流入水に比例した量の液肥が液肥室から排出されて貯水タンクに流入するようになっていることを特徴とする請求項2に記載の自動潅水装置。
【請求項4】 ソーラーパネルが発生する電力で直接駆動するモーターポンプにより日照量に比例した水量の灌漑水を水源からくみ上げ、該モーターポンプが汲み上げた水源からの灌漑水を貯水タンクに貯水し、貯水タンクに所定量の水が貯水されたときに貯水タンクから排水を開始して貯水のすべてを連続的に排水することを、モーターポンプが駆動している間、反復して繰り返すと共に、排水された水をチューブ潅水系をとおして潅水場所へ案内することを特徴とする間欠式自動潅水方法。
産業区分
  • 農林
  • 太陽熱利用
国際特許分類(IPC)
画像

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JP2002374747thum.jpg
出願権利状態 権利存続中


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