(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地下水又は河川や湖沼の水を汲み上げて液肥を混合して農地に散水するため、透光性樹脂で外壁が構成され、内部に酸化チタン光触媒薄膜がコーティングされたフィルターが設けられた濾過器と、酸化チタン光触媒薄膜がコーティングされている送水管とを具備した酸化チタン光触媒使用による送水装置において、透光性樹脂製の管の内壁に中間層を介して酸化チタン光触媒薄膜がコーティングされていることを特徴とする酸化チタン光触媒使用による濾過器と送水管とかならる送水装置
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、農作業の送水装置において、藻などの発生による装置内の目詰まりを防止するための酸化チタン光触媒を使用した濾過器と送水管とかならる送水装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、農業用の送水装置は、光による藻の発生を防止するため、光を遮断できる金属性か、黒色又は濃灰色に着色した合成樹脂材等から構成されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
農業用の送水装置では、液肥を混合した水を間欠的に送水する場合が多く、有機物や栄養塩を含んだ液体が装置内に滞留することにより、藻のほかに各種微生物が発生、増殖し易く、これらが管の内径を狭くしたり、閉塞したりして、順調な液の流れを阻害していた。
そこで、管の吸入口や吐出口付近に濾過器を取り付けていたが、この濾過器も目詰まりし易く、頻繁に清掃しなければならないという問題があった。
【０００４】
本発明は、酸化チタン光触媒を使用することで、その酸化作用により、送水装置内を流れる液体中の有機物を分解すると共に、藻類を含む各種微生物の発生、増殖を阻害する抗菌又は殺菌作用により装置内の目詰まりを防止し、装置の維持管理を容易にしようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
地下水又は河川や湖沼の水を汲み上げて、液肥を混合して農地に散水するため、
（１）透光性樹脂で外壁が構成され、内部に酸化チタン光触媒薄膜がコーティングされたフィルターが設けられた濾過器と、酸化チタン光触媒薄膜がコーティングされている送水管とを具備した酸化チタン光触媒使用による送水装置において、前記送水管は、透光性樹脂の管の内壁に中間層を介して酸化チタン光触媒薄膜がコーティングされていることを特徴とする酸化チタン光触媒使用による濾過器と送水管とかならる送水装置である。
【０００６】
（２）或いは、前記の送水管は、網状の担体に酸化チタン光触媒薄膜がコーティングされたフィルターが透光性樹脂の管内に内封されていることを特徴とする酸化チタン光触媒使用による送水管にしても良い。
【０００７】
（３）そして、散水する場合は、管の長手方向に散水孔を多数穿設して酸化チタン光触媒使用による送水を行う。
【０００８】
（４）地下水又は河川や湖沼の水を汲み上げて、液肥を混合して農地に散水するには、
（イ）水を吸水ポンプで汲み上げて、内部に酸化チタン光触媒薄膜がコーティングされたフィルターを設け、外壁が透光性樹脂で構成された濾過器で濾過した後に、
（ロ）液肥を供給して混合させたものを、
（ハ）酸化チタン光触媒薄膜が中間層を介して内壁にコーティングされている透光性樹脂の管内を通して、農地に散水する。
【０００９】
本発明で使用される酸化チタン光触媒は紫外光だけでなく、可視光領域（約４００〜８００ナノメートル）の光が有効に利用できるものが望ましい。
このためには、酸化チタンにＶ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ａｇ、Ｐｄ、及びＰｔよりなる群から選ばれた少なくとも１種の金属イオンが注入された酸化チタンを用いるとよい。
【００１０】
また他の方法としては、酸化チタン光触媒を焼成する温度を４００℃乃至５００℃と低めに設定し酸素の少ない結晶を作り出し、この酸素欠陥により可視光による光触媒効果を発現させてもよい。
【００１１】
濾過器の外壁や送水管に用いる透光性樹脂として、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリオレフィン、塩化ビニル樹脂、ポリエステル、ポリエーテルなど特に限定されるものではないが、紫外光から可視光の波長領域に対し透光可能であることが望ましい。
【００１２】
酸化チタン光触媒薄膜をフィルターや送水管の内壁にコーティングする方法として蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などのドライプロセスと、ゾル又はバインダーを用いる方法等がある。ゾルを用いる方法は次のとおりである。
濾過器に内蔵されるフィルターはおおむね８０〜１２０メッシュの金網又はガラス繊維製等の網に、市販の酸化チタン超微粒子含有ゾル液を使用し、ディップコーティング、乾燥、焼成により酸化チタンを固定する。このときの焼成温度は４００℃乃至５００℃とする。
【００１３】
次にバインダーを用いる方法は次のとおりである。
金網又はガラス繊維製の網のほか、プラスチック製の網に酸化チタン光触媒を塗布するには、金属イオンが注入された酸化チタンを単独あるいは有機系や無機系のバインダーと混合して溶剤に分散させたものを用いる方法があるが特にこれに限定するものではない。
【００１４】
送水管に内封する網状の担体に酸化チタン光触媒薄膜をコーティングする方法は前項（００１２）又は前項（００１３）記載の方法と同様であるが、フィルターの網目は８０〜１２０メッシュより密なものにするのが望ましい。
【００１５】
送水管の内壁に中間層を介して酸化チタン光触媒薄膜をコーティングするには、中間層としてシリカ等を含む無機系のバインダーをまず管の内壁にコーティングし、次に前項（００１２）記載の方法で酸化チタン光触媒薄膜をコーティングする。これは、酸化チタン光触媒薄膜を直接、透光性樹脂からなる管の内壁にコーティングすると、酸化チタン光触媒の酸化作用により、管壁の劣化が促進されるおそれがあるからである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る酸化チタン光触媒使用による送水装置の構成図で、地下水から汲み上げて送水する場合である。
地下水１はストレーナー２を介して吸水ポンプ３で汲み上げられる。河川水又は湖沼水を利用する場合も同様である。
【００１７】
吸水ポンプ３で汲み上げられた水は濾過器４で濾過される。濾過器４の外壁は、例えばポリカーボネートのような透光性樹脂４Ａで形成されている。濾過器４の内部には８０〜１２０メッシュの金網に酸化チタン光触媒薄膜がコーティングされたフィルター６が配設されており、水はこのフィルター６で浮遊する固形物が除去されると共に、光が照射されると酸化チタン光触媒の作用で有機物が分解され、又殺菌されることで藻類や微生物のフロックが除去されると同時に、水が濾過器４内に滞留する時、酸化チタン光触媒の抗菌又は殺菌作用により藻類の発生、増殖を阻害することができる。
【００１８】
濾過器４よりバルブ７を通過した地下水に液肥が混合されるが、液肥は液肥タンク８から開閉コック９、電磁弁１０を経て地下水に供給、混合されるが、液肥が混合される時間はタイマー１１によって制御された電磁弁１０が開閉されることで、例えば、３時間に３分乃至１０分間程度液肥が供給されるように設定される。
【００１９】
液肥が混合された地下水は透光性樹脂製の送水管１４を通って農地に送水されるが、管の内壁に酸化チタン光触媒薄膜が中間層（図示せず）を介してコーティングされている。或いは、送水管１４には網状の担体に酸化チタン光触媒薄膜がコーティングされているフィルター１７を内封しても良い。
【００２０】
送水管１４は継手１５を介して散水用の送水管１４Ａに接続する。散水用の送水管１４Ａは送水管１４と同じように透光性樹脂製で、管の内壁に酸化チタン光触媒膜が中間層を介してコーティングされるか、若しくは、酸化チタン光触媒薄膜がコーティングされたフィルター１７が内封されている。散水用の送水管１４Ａは送水管１４の管壁に多数の散水孔１６を設けたものであり、液肥を含む水が散水できるようにしてある。
【００２１】
散水用の送水管１４Ａにおいて酸化チタン光触媒薄膜がコーティングされたフィルター１７は、１２０〜２００メッシュとすることが望ましい。
【００２２】
【実施例】
次に送水管１４の各種実施態様について説明する。
図２は、透光性樹脂からなる管壁は上半部と下半部の二つの透光性部材２０，２０からなり、両部材の間に酸化チタン光触媒薄膜をコーティングしたフィルター１７が挟持されて、管壁の上半部と下半部をそれぞれ構成する二つの透光性部材２０，２０の両端部の縁部２１，２１が高周波又は超音波で圧着されてシールされてなる送水管１４の実施態様を示す。
【００２３】
図３は透光性樹脂パイプ（市販品）２０Ａの内壁に金網などの担体に酸化チタン光触媒を塗布又は焼成したフィルター１７をパイプの内径よりやや小さい径の筒状にしたものをパイプ内に挿入してなる送水管１４の実施態様を示す。或いは透光性樹脂パイプ２０Ａの内壁に酸化チタン光触媒薄膜をシリカ等の中間層を介してコーティングしても同様の効果を得ることができる。
【００２４】
図４は透光性樹脂パイプ２０Ａの中央に、パイプの内径とほぼ同じ巾の板状の金網に酸化チタン光触媒薄膜をコーティングしたフィルター１７を挿入してなる送水管１４の実施態様を示す。
【００２５】
前記図２、図３、図４に示す実施態様の送水管を断面図で示すと図５、図６、図７の如くになり、図２に示す送水管１４の断面図は図５に示す如くで、図３に示す送水管１４の断面図は図６に示す如くで、図４に示す送水管１４の断面図は図７に示す如くになる。
【００２６】
そして、図７に示すように円形の透光性樹脂パイプに、フィルター１７を装着する場合は、パイプの管壁とフィルター１７の両サイドを接着剤等で固着して、フィルターが容易に動かないようにするのが望ましい。
【００２７】
図８は、フィルター１７の両サイドをパイプの管壁に固着する代わりに断面が円形の管壁に左右に相対して凹溝１８，１８を設け、この凹溝１８，１８にフィルター１７の両端が把持されるよう嵌め込むことで、フィルター１７が動かないように支持される手段を示したものであり、図９は、断面が円形の管壁の左右に相対してリブを有する凹溝１９，１９を設け、この凹溝１９，１９にフィルター１７の両端を挿入することで、フィルター１７が動かないように支持される手段を示したものである。
【００２８】
図１０は、板状のフィルター１７を上下方向と左右方向に互いに交叉するようにして送水管内に挿入した実施態様の断面図である。このようにすると管内を通過する液とフィルターとの接触する面積が大きくなり、酸化チタン光触媒の効果がより大きくなることが期待できる。該フィルター１７を動かないように固定するには前記図７〜図９で述べたやり方で行うことができる。
【００２９】
【発明の効果】
酸化チタン光触媒薄膜を管の内壁に中間層を介してコーティングすることにより、或いは、コーティングしたフィルターを濾過器や送水管等の内部に設けることで、液体中の有機物を分解し、さらに酸化チタン光触媒の抗菌及び殺菌作用により藻やその他の微生物の発生、増殖を阻害し、送水管に設けられた散水孔のほか送水装置内の目詰まりを未然に防止することができ、目詰まり等による頻繁な清掃を防止できる。
【００３０】
さらに送水管、及び濾過器の壁面が透明であるため、装置内の液体の動きが目視でき、送水装置の管理が適確にでき、トラブルの発生が未然に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る送水装置全体の構成図である。
【図２】送水管のフィルター装着の実施態様を示す斜視図である。
【図３】送水管のフィルター装着の実施態様を示す斜視図である。
【図４】送水管のフィルター装着の実施態様を示す斜視図である。
【図５】送水管のフィルター装着の断面図である。
【図６】送水管のフィルター装着の断面図である。
【図７】送水管のフィルター装着の断面図である。
【図８】送水管のフィルター装着の断面図である。
【図９】送水管のフィルター装着の断面図である。
【図１０】送水管のフィルター装着の断面図である。
【符号の説明】
１  地下水
２  ストレーナー
３  吸水ポンプ
４  濾過器
４Ａ  透光性樹脂
５  ドレンコック
６，１７  フィルター
７  バルブ
８  液肥タンク
９  開閉コック
１０  電磁弁
１１  タイマー
１２  スイッチ
１３  電源
１４，１４Ａ  送水管
１５  継手
１６  散水孔
１８，１９  凹溝
２０  透光性部材
２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ  透光性樹脂パイプ
２１  縁部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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