JP6362258B2 - Agricultural chemical supply equipment - Google Patents
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Description
本発明は農業用薬液供給装置に係り、特に灌漑用の給水配管を有する圃場等において給水管路の一部に介装接続されて管路の給水中に肥料、農薬等の薬液を供給し、これらを水と混合して作物に施用する農業用薬液供給装置に関する。 The present invention relates to an agricultural chemical solution supply apparatus, and in particular, supplies a chemical solution such as fertilizer and agricultural chemical to the water supply of the pipe line connected to a part of the water supply pipe line in a farm or the like having a water supply pipe for irrigation, The present invention relates to an agricultural chemical supply apparatus that mixes these with water and applies them to crops.
圃場等の作物に施用する肥料や農薬（以下薬液という）は所定濃度の溶液として供給することが望ましいが、圃場に灌漑用の給水配管系が設けられている場合には配管の途中に薬液の混合供給管を介装接続しておくことにより給水配管の水流中にこれらの薬液を混合し水によって均一な濃度に希釈された薬液を灌水作業と同時に対象区域の作物に供給することができる。 It is desirable to supply fertilizers and pesticides (hereinafter referred to as “chemical solutions”) applied to crops in the field as a solution of a predetermined concentration. However, if a water supply piping system for irrigation is provided in the field, the chemical solution is By interposing and connecting the mixed supply pipe, it is possible to supply these chemical solutions mixed in the water flow of the water supply pipe and diluted to a uniform concentration with water to the crop in the target area simultaneously with the irrigation operation.
この場合配水管路の薬液供給装置を設ける部分の管路をオリフィス形状に絞って流路の断面積を減少させ、このオリフィス部分に外部からの薬液供給管を接続して薬液を吸入混合するいわゆるベンチュリー方式の薬液供給装置が近年用いられている。 In this case, the portion of the water distribution pipe where the chemical solution supply device is provided is narrowed to an orifice shape to reduce the cross-sectional area of the flow path, and a chemical solution supply pipe from the outside is connected to this orifice portion to soak and mix the chemical solution. Venturi type chemical supply devices have been used in recent years.
この装置では管路の上流側から供給される水流がオリフィスで絞られて速度が増大する際にこの部分の圧力が低下して負圧を生じ、これによって薬液供給管からの薬液を吸引するようになされている。このような薬液供給装置では薬液供給のためのポンプ等の動力を必要とせず可動部がないので構造が簡単で作業や保守の労力が軽減されるため近年次第に実用化されている（特許文献１ 特開平９−２４８０７９）
In this apparatus, when the flow of water supplied from the upstream side of the pipe is throttled by the orifice and the speed increases, the pressure in this portion decreases and negative pressure is generated, thereby sucking the chemical from the chemical supply pipe. Has been made. Such a chemical solution supply apparatus does not require power such as a pump for supplying a chemical solution and does not have a movable part. Therefore, the structure is simple and labor and maintenance are reduced. (Japanese Patent Laid-Open No. 9-248079)
このような薬液供給装置では、水中に混合される薬液の流量（濃度）は専ら給水管路のオリフィス部分に形成される負圧によって与えられるので、供給源（水道元栓など）の水圧が変動すると混合される薬液の濃度も変化する。特に管路の水圧が低下した場合には薬液の吸引混合量が大幅に減少するため一定時間の灌水作業の間に所定量の薬液が供給されない場合が生じる。 In such a chemical solution supply device, the flow rate (concentration) of the chemical solution mixed in the water is given solely by the negative pressure formed in the orifice part of the water supply pipe line, so that the water pressure of the supply source (such as a water main plug) fluctuates. The concentration of the chemical solution to be mixed also changes. In particular, when the water pressure in the pipe line decreases, the amount of the chemical solution sucked and mixed significantly decreases, so that a predetermined amount of the chemical solution may not be supplied during the irrigation operation for a predetermined time.
したがってこのような用途に用いられる薬液供給装置としては、負圧によって薬液を管路オリフィス部の水流に吸引して混合する際に前記ベンチュリー効果を極力円滑に生じさせる構造とし、給水管路の水圧が低下した場合にも充分対応できるようにすることが望まれる。 Therefore, the chemical solution supply device used for such an application has a structure that causes the Venturi effect to occur as smoothly as possible when the chemical solution is sucked and mixed into the water flow of the pipe orifice portion by negative pressure, and the water pressure of the water supply pipe line It is desirable to be able to cope with a decrease in the temperature.
ここで薬液供給装置は圃場の灌漑水配管の一部に薬液供給のために設けれている部材であり、使用する薬液による腐食および自然条件（降雨、塩害、紫外線照射等）による経時劣化を生じるので基本的には所定期間での交換が必要となる消耗部品と考えられる。このため薬液供給装置はその構造が簡単でかつ製作の容易な低コストのものであることが求められる。 Here, the chemical solution supply device is a member provided for supplying chemical solution to a part of the irrigation water piping in the field, and causes deterioration due to corrosion due to the chemical solution used and natural conditions (rainfall, salt damage, ultraviolet irradiation, etc.) Therefore, it is basically considered a consumable part that needs to be replaced in a predetermined period. Therefore, the chemical solution supply device is required to have a simple structure and a low-cost device that is easy to manufacture.
前記特許文献１には薬液流入量の調節のための機構が開示されているが構造が複雑であり、またオリフィス部自体についてベンチュリー作用をより効果的に与える構造は何ら示唆されていない。
本発明は、灌漑用の給水配管に介装され、給水配管に接続される上流側端部および下流側端部を有する外筒体と、前記外筒体の上流側端部の内周側に組合される内筒体とを備え、当該外筒体と内筒体との間の流路に断面積を減少させることにより水流の速度を増大させて負圧を生じさせる負圧室が形成され、前記外筒体の周壁には、一方の端部で外部の薬液容器に連通し、他方の端部で前記流路の負圧室に開口する薬液の流入孔が形成された農業用薬液供給装置において、前記流入孔は、外筒体の軸心に向かうにしたがい外筒体の下流端部に近づくように傾斜して形成されている。 The present invention includes an outer cylinder having an upstream end and a downstream end connected to the water supply pipe and connected to the water supply pipe, and an inner peripheral side of the upstream end of the outer cylinder. And a negative pressure chamber is formed in the flow path between the outer cylindrical body and the inner cylindrical body to reduce the cross-sectional area, thereby increasing the speed of water flow and generating negative pressure. The agricultural chemical solution supply is formed in the peripheral wall of the outer cylindrical body with a chemical solution inflow hole that communicates with an external chemical solution container at one end and opens into the negative pressure chamber of the flow path at the other end. In the apparatus, the inflow hole is formed to be inclined so as to approach the downstream end of the outer cylinder as it goes toward the axis of the outer cylinder.
また本発明においては、前記流入孔の孔軸が前記外筒体の軸線に対して傾斜する角度が５５〜６５度の範囲に設定されている。 Moreover, in this invention, the angle which the hole axis | shaft of the said inflow hole inclines with respect to the axis line of the said outer cylinder is set to the range of 55-65 degree | times.
また本発明においては、前記薬液供給装置中、少なくとも外筒体が熱可塑性樹脂を材料としてその一体成形により形成されている。 In the present invention, at least the outer cylinder in the chemical solution supply apparatus is formed by integral molding using a thermoplastic resin as a material.
さらに本発明においては、前記薬液供給装置の内筒体が前記外筒体の上流側端部の内周側に樹脂の材料弾性を利用した圧入によって前記外筒体に対して着脱可能に組合されている。 Furthermore, in the present invention, the inner cylinder body of the chemical solution supply device is detachably combined with the outer cylinder body by press-fitting using the material elasticity of resin on the inner peripheral side of the upstream end portion of the outer cylinder body. ing.
本発明のによれば灌漑用の給水配管に介装され、給水配管に接続される上流側端部および下流側端部を有する外筒体と、前記外筒体の上流側端部の内周側に組合される内筒体とを備え、当該外筒体と内筒体との間の流路に断面積を減少させることにより水流の速度を増大させて負圧を生じさせる負圧室が形成され、前記外筒体の周壁には、一方の端部で外部の薬液容器に連通し、他方の端部で前記流路の負圧室に開口する薬液の流入孔が形成されているので、薬液容器からの薬液が水流の速度の増大によって生じた負圧により負圧室に吸引されて給水配管中の水流と混合され外筒体の下流側端部から放出される。したがって、本発明の農業用薬液供給装置においては灌漑用の給水の際に薬液容器からの薬液を特定の動力を必要とせずに水流中に混合して圃場に供給することができる。 According to the present invention, an outer cylinder having an upstream end and a downstream end that are interposed in an irrigation water supply pipe and connected to the water supply pipe, and an inner circumference of the upstream end of the outer cylinder A negative pressure chamber for generating a negative pressure by increasing the velocity of water flow by reducing the cross-sectional area in the flow path between the outer cylinder and the inner cylinder. The peripheral wall of the outer cylindrical body is formed with a chemical liquid inflow hole that communicates with an external chemical liquid container at one end and opens into the negative pressure chamber of the flow path at the other end. The chemical solution from the chemical solution container is sucked into the negative pressure chamber by the negative pressure generated by the increase in the speed of the water flow, mixed with the water flow in the water supply pipe, and discharged from the downstream end of the outer cylinder. Therefore, in the agricultural chemical supply apparatus of the present invention, when supplying water for irrigation, the chemical solution from the chemical solution container can be mixed into the water stream and supplied to the field without requiring specific power.
前記流入孔は、外筒体の軸心に向かうにしたがい外筒体の下流端部に近づくように傾斜して形成されており、吸引孔から負圧室に供給される薬液は水流に対して円滑に吸引され効果的に混合される。この理由は必ずしも明らかでないが、吸引孔の孔軸が外筒の軸心に対してほぼ９０度を開口している場合に比較して傾斜して開口する場合には薬液の吸引混合時に渦流や乱流を生じることが少なくベンチュリー作用による吸引混合効果がより促進されるためと考えられる。この傾斜角度を４５〜８０度の範囲とした場合は薬液の吸引圧力が著しく増大する。 The inflow hole is formed to be inclined so as to approach the downstream end of the outer cylinder as it goes toward the axial center of the outer cylinder, and the chemical liquid supplied from the suction hole to the negative pressure chamber is in response to the water flow. Smoothly sucked and mixed effectively. The reason for this is not necessarily clear, but if the hole axis of the suction hole opens at an angle of 90 degrees with respect to the axis of the outer cylinder, the vortex or It is considered that turbulent flow is hardly generated and the suction mixing effect by the venturi action is further promoted. When this inclination angle is in the range of 45 to 80 degrees, the suction pressure of the chemical solution is remarkably increased.
また本発明において、前記薬液供給装置中、少なくとも外筒体を熱可塑性樹脂の一体成形により形成すると装置を低コストで量産することができ、また薬液による経時腐食や野外の圃場に設置される場合の自然劣化が効果的に抑止される。 In the present invention, in the chemical solution supply device, if at least the outer cylinder is formed by integral molding of a thermoplastic resin, the device can be mass-produced at a low cost, and when it is corroded by a chemical solution or installed in an outdoor field Natural degradation of the is effectively suppressed.
本発明に係る農業用薬液供給装置（以降単に薬液供給装置という）１は、図１に示すように、外筒体２と、外筒体２に同心状に内蔵される内筒体３とを備えて構成されるものであり、内部には軸心Ｏ１に沿って水の流路が形成される。外筒体２および内筒体３はポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等の熱可塑性樹脂を用いて一体成形により形成されている。
As shown in FIG. 1, an agricultural chemical supply apparatus (hereinafter simply referred to as a chemical supply apparatus) 1 according to the present invention includes an
外筒体２は、たとえば外径が３４ｍｍ程度、長さが１５０ｍｍ程度に形成されており、上流側および下流側端部の外周にはそれぞれ図示しない給水管の端部と螺合させるための雄ねじ４が螺設されている。外筒体２の内部には、上流寄りの一端側から順に、大内径部５Ａ、小内径部５Ｂ、中内径部５Ｃが形成されている。大内径部５Ａと小内径部５Ｂとは、それぞれ後記する内筒体３の頭部３Ａと筒軸部３Ｂの上流寄りとを支持するための部位である。一方、中内径部５Ｃは、大内径部５Ａおよび小内径部５Ｂに比して長い流路として形成されている。また、大内径部５Ａの上流寄りおよび中内径部５Ｃの下流寄りには、それぞれ上流端、下流端に向けて漸次拡径する拡径部５Ｄ，５Ｅが形成されている。
The outer
内筒体３は、上流寄りの一端側に大径の頭部３Ａが、下流寄りの他端側に小径長尺の筒軸部３Ｂが形成された形状を有し、内部には所定径の内筒流路６が形成されている。内筒流路６の内径はたとえば４．５ｍｍである。内筒流路６の一端側には、下流に向けて漸次縮径するテーパ面６Ａが形成されている。内筒体３は、たとえば頭部３Ａの外筒体２の大内径部５Ａへの圧入によりこれらの材料の弾性により嵌合固定される。そして、筒軸部３Ｂの上流寄りが外筒体２の小内径部５Ｂに支持されることで、筒軸部３Ｂの軸触れが抑制される。筒軸部３Ｂの下流端は外筒体２の中内径部５Ｃの軸心Ｏ１方向の中間部に位置する。なお、筒軸部３Ｂと外筒体２の小内径部５Ｂとの間には、０．１５ｍｍ程度の隙間が形成される。
The
内筒体３の筒軸部３Ｂの下流寄り部位と外筒体２の中内径部５Ｃとの間には、内筒体３の下流端から流出する水流により、負圧が生じる環状の負圧室７が形成される。負圧室７における外筒体２と内筒体３との隙間Ｔは、０．１〜１ｍｍの範囲に設定することが好ましい。実施例では、筒軸部３Ｂの外径を６．５ｍｍ、中内径部５Ｃを８ｍｍとし、隙間Ｔを０．７５ｍｍとしている。また、負圧室７の軸心Ｏ１方向の長さＬはたとえば１０〜３０ｍｍ程度であり、実施例では３０ｍｍとしている。
An annular negative pressure is generated between the downstream portion of the
外筒体２の軸方向中程よりも上流寄りの外周面には略円錐台状を呈した継手取り付け台座８が突設されている。この継手取り付け台座８には軸心Ｏ１と直交するように雌ねじ孔９が螺設されており、雌ねじ孔９には図３に示すように継手１０が結合される。継手１０は、たとえば一端側に雌ねじ孔９に螺合する雄ねじ１０Ａが形成され、他端側に薬液のタンク（図示せず）のホースに対する接続部１０Ｂが形成されている。継手１０の内部には開閉バルブ（図示せず）が内蔵されており、開閉レバー１０Ｃの開閉動作により内蔵バルブによる薬液の流路の開閉が行われる。
A
そして外筒体２には、雌ねじ孔９の底部と前記負圧室７とを連通するように薬液の流入孔１１が形成されている。流入孔１１は、雌ねじ孔９の底部から負圧室７に向かうにしたがい、つまり外筒体２の軸心Ｏ１に向かうにしたがい外筒体２の下流側に近づくように傾斜して形成されており、流入孔１１の孔軸Ｏ２と外筒体２の軸心Ｏ１との交差角度（鋭角）θが、たとえば４５〜８０度の範囲（図示例では約６０度）に設定されている。負圧室７に臨む流入孔１１の孔開口部は概ね、負圧室７の軸心Ｏ１方向の長さＬの中程に位置している。流入孔１１の孔径はたとえば５ｍｍ程度である。
The outer
「作用」
薬液供給装置１は、通常は灌漑給水管の配管の途中に介在するように取り付けられる。雌ねじ孔９には継手１０が接続され、継手１０のホース接続部１０Ｂには、たとえば薬液貯留タンクから薬液を供給するホース（図示せず）が接続されている。薬液の供給時には、継手１０の開閉レバー１０Ｃを「開」側に回動操作する。
"Action"
The chemical
給水管中の水が薬液供給装置１内を流れて流路断面積の減少した内筒体３の下流端から噴出する際に、内筒体３周りに形成された負圧室７に速度の増加した水流により負圧が発生する。この負圧により薬液貯留タンクの薬液が吸引され、流入孔１１を通して負圧室７に流入して下流側で水と混合される。従来、流入孔の孔軸が外筒体２の軸心と交差する角度には特に考慮がなされておらず通常はこれと直交するように形成されていた。この場合では、配管中の水圧が低下して薬液供給装置内を流れる水量が減少して負圧が小さくなると、薬液の吸引量が減少し又はが吸引されなくなる場合が生じた。これに対し、流入孔１１の孔軸Ｏ２と軸心Ｏ１との交差角度θを４５〜８０度の範囲に設定すると管路水圧がある程度低下した場合であっても、流入孔１１から薬液を効果的に吸引することができる。交差角度を６０度に設定した本発明の実施例では９０度設定の場合と比較して薬液吸入み圧力が約１０％（１１〜１２％）増大した。
When water in the water supply pipe flows through the chemical
また、前記効果は負圧室７における外筒体２と内筒体３との隙間Ｔを０．１〜１ｍｍの範囲に設定することにより、一層増大させることができる。
The effect can be further increased by setting the gap T between the
尚前記流入孔１１を含む図１に示す外筒体２は熱可塑性樹脂の一体成形により金型を用いて製造される。熱可塑性樹脂としては前記ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）の他、樹脂特性の改良のため種々の可塑剤、安定剤の添加、他の熱可塑性樹脂の配合によりポリマアロイ化したＰＶＣ等種々の樹脂が用いられる。外筒体を合成樹脂製とすることにより薬液による腐食や種々の環境要因による経時劣化を効果的に防止することができる。また構成材を樹脂とすることにより金型による一体成形が可能になり同一規格の外筒体を容易に量産することができ、材料及び製作コストが大幅に低減される。
The
内筒体３も同様に熱可塑性樹脂により一体成形することができるが本実施例ではこれを外筒体２とは別部材として形成し、外筒体２の上流側端部から、樹脂部材の弾性を利用して圧入嵌合させることに組合せる。内筒体３は変質しやすい部分であるが、これを外筒体２に着脱可能に嵌合させることによりこの部分のみを選択的に交換することも可能である。
Similarly, the inner
１ 薬液供給装置
２ 外筒体
３ 内筒体
７ 負圧室
１０ 継手
１１ 流入孔
θ 交差角度
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記外筒体の上流側端部の内周側に組合される内筒体とを備え、
当該外筒体と内筒体との間の流路に前記内筒体を流れる水流により負圧を生じさせる環状の負圧室が形成され、
前記外筒体の周壁には、一方の端部で外部の薬液容器に連通し、他方の端部で前記流路の負圧室に開口する薬液の流入孔が形成された農業用薬液供給装置において、
前記流入孔は、外筒体の軸心に向かうにしたがい外筒体の下流端部に近づくように傾斜して形成されていることを特徴とする農業用薬液供給装置。 An outer cylinder having an upstream end and a downstream end that are interposed in a water supply pipe for irrigation and connected to the water supply pipe;
An inner cylinder combined with the inner peripheral side of the upstream end of the outer cylinder,
An annular negative pressure chamber is formed in the flow path between the outer cylinder and the inner cylinder to generate a negative pressure by the water flow flowing through the inner cylinder ,
A chemical solution supply device for agriculture, in which the peripheral wall of the outer cylindrical body is formed with a chemical solution inflow hole that communicates with an external chemical solution container at one end and opens into the negative pressure chamber of the flow path at the other end. In
The agricultural chemical solution supply device according to claim 1, wherein the inflow hole is formed to be inclined so as to approach the downstream end of the outer cylinder as it goes toward the axis of the outer cylinder.
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