(57)【要約】【課題】  本発明は、特別な熱源を用いずに、太陽光の熱を利用して潅水チューブ内の潅水養液を加温し、この加温された潅水養液を植物体の株元へ潅水することが可能な潅水チューブを提供することを目的とするものである。【解決手段】  潅水チューブの胴体部である筒状の主管を、太陽光を透過する透過部と、太陽光の熱を吸収する吸熱部で形成し、潅水孔を、前記主管の透過部と吸熱部との境界部、若しくは前記主管の透過部に形成することで、上記課題を解決する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の主管と潅水孔を有する潅水チューブであって、前記主管は、光を透過する透過部と、光の熱を吸収する吸熱部を有し、前記主管の透過部と吸熱部との境界部、若しくは前記主管の透過部に、前記潅水孔が設けられていることを特徴とする潅水チューブ。
【請求項２】
前記主管の吸熱部が、カーボンブラックを０．５重量％〜２０重量％含有させた樹脂からなることを特徴とする請求項１に記載の潅水チューブ。
【請求項３】
前記主管の吸熱部が、表面に黒色インキ層を形成した樹脂からなることを特徴とする請求項１に記載の潅水チューブ。
【請求項４】
前記主管の透過部を上側に、前記主管の吸熱部を下側に配置した態様において、水平方向の口径が、垂直方向の口径より大きいことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の潅水チューブ。
【請求項５】
前記主管の外層の少なくとも一部に、断熱層を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の潅水チューブ。
【請求項６】
前記断熱層が、発泡ポリプロピレン、若しくは発泡ポリエチレンからなることを特徴とする請求項５に記載の潅水チューブ。
【請求項７】
前記潅水チューブを所定の位置および上下方向に固定するための固定具が、前記主管に設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の潅水チューブ。
【請求項８】
前記固定具が、太陽光を反射する材料による集光構造を有していることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の潅水チューブ。
【請求項９】
前記集光構造が、前記固定具の表面にアルミニウムを形成した構造であることを特徴とする請求項８に記載の潅水チューブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物体の株元へ養液等を潅水するための潅水チューブに関し、より詳しくは、太陽光の熱を利用して潅水養液を加温することが可能な潅水チューブに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
野菜などの農作物の栽培における養液の潅水に用いる資材として、潅水チューブが古くから知られている。潅水チューブとは、例えば、熱可塑性樹脂等からなる筒状のチューブであって、養液等を点滴潅水するための潅水孔を有する。潅水孔は、通常、一定間隔で潅水チューブの胴体に設けられており、例えば、レーザ光で点線状に形成される。その他に、潅水孔が管状やチップ状の形態のものもある。
【０００３】
上述の潅水孔をより精度良く、かつ、より容易に形成する方法として、帯状の熱可塑性樹脂に潅水孔を形成した後に筒状に形成するのではなく、黒色フィルムを一部に用いて、筒状に形成後、レーザ光で黒色フィルム部のみに潅水孔を形成する方法が提案されている（特許文献１）。
【０００４】
上述の特許文献１に記載されている方法は、黒色フィルムがレーザ光のエネルギーを吸収しやすい点に着目し、潅水チューブの潅水孔を形成する部位を黒色フィルムで構成し、その他の部位を、レーザ光のエネルギーを吸収しにくい黒色以外のフィルムで構成したものである。上述の黒色以外のフィルムとしては、白色、またはできるだけ白に近い色のフィルムが好ましいとされており、具体的には、着色剤にチタンホワイトを用いたフィルムが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平２−１８２１２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の潅水チューブを用いた栽培では、潅水養液の温度は気温の影響を受けて低温化し、このような低温化した潅水養液を用いた潅水では、農作物の収量が減少してしまうという恐れがあった。
【０００７】
一方、熱源を用いて潅水養液を加温したり、植物体の根域部分を加温したりする栽培では、光熱費が増大してしまうという課題があった。
【０００８】
なお、特許文献１に記載の潅水チューブは、黒色フィルムを一部に用いてはいるものの、上述のように、この黒色フィルムは潅水孔をレーザ加工で形成するためのものであり、太陽光の熱を吸収して潅水養液を加温することを目的にしていない。そして、上述の黒色以外のフィルムも、好適には白色フィルムであって、これは太陽光を反射する素材であり、この点においても、特許文献１に記載の潅水チューブは、太陽光の熱を吸収して潅水養液を加温するには、適していない。
【０００９】
さらに、特許文献１に記載の潅水チューブにおいては、黒色フィルムに潅水孔を形成するため、黒色フィルム側を土壌側にして上記潅水チューブを配設すると、潅水チューブ内が負圧になったときに、土壌や、土壌上の異物を吸い込んで潅水孔が塞がってしまう恐れがある。
【００１０】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、太陽光の熱を利用して潅水養液を加温し、この加温された潅水養液を植物体の株元へ潅水することが可能な潅水チューブを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者は、種々研究した結果、潅水チューブの胴体部である筒状の主管を、光を透過する透過部と、光の熱を吸収する吸熱部で形成し、潅水孔を、前記主管の透過部と吸熱部との境界部、若しくは前記主管の透過部に形成することで、上記課題を解決できることを見出して本発明を完成したものである。
【００１２】
すなわち、本発明の請求項１に係る発明は、筒状の主管と潅水孔を有する潅水チューブであって、前記主管は、光を透過する透過部と、光の熱を吸収する吸熱部を有し、前記主管の透過部と吸熱部との境界部、若しくは前記主管の透過部に、前記潅水孔が設けられていることを特徴とする潅水チューブである。
【００１３】
また、本発明の請求項２に係る発明は、前記主管の吸熱部が、カーボンブラックを０．５重量％〜２０重量％含有させた樹脂からなることを特徴とする請求項１に記載の潅水チューブである。
【００１４】
また、本発明の請求項３に係る発明は、前記主管の吸熱部が、表面に黒色インキ層を形成した樹脂からなることを特徴とする請求項１に記載の潅水チューブである。
【００１５】
また、本発明の請求項４に係る発明は、前記主管の透過部を上側に、前記主管の吸熱部を下側に配置した態様において、水平方向の口径が、垂直方向の口径より大きいことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の潅水チューブである。
【００１６】
また、本発明の請求項５に係る発明は、前記主管の外層の少なくとも一部に、断熱層を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の潅水チューブである。
【００１７】
また、本発明の請求項６に係る発明は、前記断熱層が、発泡ポリプロピレン、若しくは発泡ポリエチレンからなることを特徴とする請求項５に記載の潅水チューブである。
【００１８】
また、本発明の請求項７に係る発明は、前記潅水チューブを所定の位置および上下方向に固定するための固定具が、前記主管に設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の潅水チューブである。
【００１９】
また、本発明の請求項８に係る発明は、前記固定具が、太陽光を反射する材料による集光構造を有していることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の潅水チューブである。
【００２０】
また、本発明の請求項９に係る発明は、前記集光構造が、前記固定具の表面に形成したアルミニウムからなることを特徴とする請求項８に記載の潅水チューブである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、潅水チューブの主管の透過部を上側（天側）に、吸熱部を下側（土壌側）に配設することで、太陽光の熱を利用して効率的に潅水チューブ内の潅水養液を加温することができる。そして、加温した養液そのものを植物体の株元へ潅水することができ、効率的に土壌の加温したい領域を加温できる。上述の加温には太陽光の熱を利用するため、特別な熱源を必要とせず、光熱費を抑制できる。
【００２２】
また、本発明によれば、潅水孔が、潅水チューブの主管の透過部と吸熱部との境界部、若しくは主管の透過部に設けられているため、上述のように潅水チューブの主管の透過部を上側に、吸熱部をした側に配設する場合には、潅水孔が土壌に接することはなく、潅水チューブ内が負圧になるような場合でも、土壌や、土壌上の異物を吸い込んで潅水孔が塞がってしまうという弊害を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る潅水チューブの一例を示す図であり、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
【図２】本発明に係る潅水チューブの他の例を示す図であり、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図３】本発明に係る潅水チューブの他の例を示す図であり、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図である。
【図４】本発明に係る潅水チューブの他の例を示す図であり、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＤ−Ｄ断面図である。
【図５】本発明に係る潅水チューブの他の例を示す図であり、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＥ−Ｅ断面図である。
【図６】本発明に係る潅水チューブの他の例を示す図であり、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＦ−Ｆ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（第１の実施形態）
本発明に係る潅水チューブは、筒状の主管と潅水孔を有する潅水チューブであって、前記主管は、太陽光を透過する透過部と、太陽光の熱を吸収する吸熱部を有し、前記主管の透過部と吸熱部との境界部、若しくは前記主管の透過部に、前記潅水孔が設けられていることを特徴とするものである。
【００２５】
まず、本発明に係る潅水チューブの第１の実施形態について、以下説明する。
【００２６】
図１は、本発明に係る潅水チューブの第１の実施形態の例を示す図であり、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
【００２７】
本発明に係る潅水チューブの第１の実施形態においては、例えば、図１に示すように、前記主管は、太陽光を透過する透明樹脂２と太陽光の熱を吸収する黒色樹脂５とからなり、透明樹脂の端部３と黒色樹脂の端部６がヒートシールされて筒状の形態になっている。この場合、透明樹脂２で構成される部分が前記透過部に相当し、黒色樹脂５で構成される部分が前記吸熱部に相当する。
【００２８】
このような構成を有する潅水チューブを、透過部を上側（天側）に、吸熱部を下側（土壌側）に配設した場合、潅水チューブの透過部から入射した太陽光は、まず、潅水チューブ内の養液を直接温める。その後、さらに養液を透過した太陽光は、潅水チューブの吸熱部に達してその熱を与える。そして、前記吸熱部に吸収された太陽光の熱により、再び、潅水チューブ内の養液が温められる。
【００２９】
ここで、流体における熱の伝わり方は、一般に、伝熱よりも対流が大きく貢献する。本発明においては、潅水チューブの吸熱部を下側にすることで、吸熱部からの伝熱で温められた養液が引き起こす対流を利用することができ、より効率的に潅水チューブ内の潅水養液を加温することができる。
【００３０】
そして、上述の加温された養液そのものを、植物体の株元へ潅水することができ、効率的に土壌の加温したい領域を加温できる。上述の加温には太陽光の熱を利用するため、特別な熱源を必要とせず、光熱費を抑制できる。
【００３１】
本発明に係る潅水チューブは、図１（ｂ）に示すように、透明樹脂２で構成される透過部を上側に、黒色樹脂５で構成される吸熱部を下側に配置した態様において、水平方向の口径Ｘが、垂直方向の口径Ｙより大きいことが好ましい。このような断面が横長の楕円状の形態であれば、同じ断面積で断面が真円状の形態の場合よりも、水平方向の最大面積、すなわち集光面積が大きくなり、より効率良く太陽光の熱を吸収できるからである。
【００３２】
また、潅水チューブを土壌の上に配設した際に、断面が真円状の形態の場合よりも安定性が良く、上下が反転しにくくなり、潅水チューブの上下反転による太陽光吸熱効果の低下を防止できるからである。
【００３３】
透明樹脂２には、適度な強度と、太陽光を透過し、その熱エネルギーをなるべく吸収することなく透過することが求められる。透明樹脂２の材料としては、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、ポリビニルアルコール、ビニロン、ナイロン等を用いることができる。また、ポリ乳酸（ＰＬＡ）系やポリサクシネート系等の生分解性材料を用いても良い。
【００３４】
透明樹脂２は、上述の２種以上の材料からなる多層構造であってもよい。例えば、突き刺しに強いナイロンと耐熱性、耐寒性に強いポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を積層したものが挙げられる。
【００３５】
透明樹脂２の厚さは、従来、潅水チューブとして適用されている厚さであれば用いることができ、特に限定されないが、例えば、１００μｍ程度である。
【００３６】
一方、黒色樹脂５には、太陽光の熱エネルギーをなるべく吸収することが求められる。黒色樹脂５は、例えば、上述の透明樹脂２の材料に、カーボンブラックを含有させることで得ることができる。ただし、カーボンブラックの樹脂全体に占める含有量が少ない場合には、吸熱性を効率的に発現させることが困難になる恐れがあり、逆に多い場合には、カーボンブラックの分散性が悪化して生産性が低下してしまう恐れがある。
【００３７】
それゆえ、カーボンブラックの含有量は、例えば、樹脂全体の０．５重量％〜２０重量％の範囲であり、好ましくは１重量％〜８重量％である。
【００３８】
潅水孔４については、例えば、上述の透明樹脂の端部３と黒色樹脂の端部４のヒートシールの際に、主管の長手方向に対して垂直な方向に細孔状に加熱を除外して、透明樹脂の端部３と黒色樹脂の端部４を融着させないことにより形成することができる。なお、潅水孔４の形成方法や形態は、上述の方法や形態に限らず、従前公知の各種の方法、形態を用いることができる。
【００３９】
図１（ｂ）に示すように、潅水孔４が、潅水チューブ１の透過部と吸熱部との境界部に設けられていれば、上述のように潅水チューブの透過部を上側（天側）に、吸熱部を下側（土壌側）に配設する場合に、潅水孔４は土壌に接することはなく、潅水チューブ内が負圧になるような場合でも、土壌や、土壌上の異物を吸い込んで潅水孔が塞がってしまう弊害を解消できる。
【００４０】
なお、上述のように、潅水孔４が潅水チューブ１の透過部と吸熱部との境界部に設けられている態様の他に、潅水孔４が潅水チューブ１の透過部に設けられている態様においても、潅水チューブの透過部を上側（天側）に、吸熱部を下側（土壌側）に配設する場合には、潅水孔４は土壌に接することはなく、同様な効果を奏することができる。
（第２の実施形態）
次に、本発明に係る潅水チューブの第２の実施形態について説明する。
【００４１】
図２は、本発明に係る潅水チューブの第２の実施形態の例を示す図であり、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。
【００４２】
この第２の実施形態における本発明に係る潅水チューブは、前記主管の吸熱部が、表面に黒色インキ層を形成した樹脂で構成されることを特徴とするものである。
【００４３】
例えば、図２に示す例においては、潅水チューブ１の主管は、透明樹脂２で構成される透過部と、透明樹脂２の表面に黒色インキ層８が形成された吸収部とからなり、透明樹脂の端部３がヒートシールされて筒状の形態になっている。このような構成であれば、潅水チューブ１の主管を構成する樹脂は、透過部と吸収部で同一であり、ヒートシールは潅水孔４が設けられる側のみで済むため、シール不良などの恐れを低減することができる。
【００４４】
ただし、本発明においては、吸収部を構成する樹脂は、上述のように透過部を構成する樹脂と同一である場合に限定されず、この第２の実施形態においても、透過部を構成する樹脂と異なる樹脂を用いても良い。
【００４５】
黒色インキ層８は、例えば、ＤＩＣグラフィックス社製ＣＬＩＯＳ９９１墨を用いて、透明樹脂２の表面にグラビア印刷することで、形成することができる。
（第３の実施形態）
次に、本発明に係る潅水チューブの第３の実施形態について説明する。
【００４６】
図３は、本発明に係る潅水チューブの第３の実施形態の例を示す図であり、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図である。
【００４７】
この第３の実施形態における本発明に係る潅水チューブは、前記主管の外層の少なくとも一部に、断熱層を有することを特徴とするものである。
【００４８】
例えば、図３に示す例においては、潅水チューブ１の主管は、透明樹脂２で構成される透過部と、黒色樹脂５の表面に断熱層９を形成した吸収部とからなり、透明樹脂の端部３と黒色樹脂の端部６がヒートシールされて筒状の形態になっている。
【００４９】
このような構成とすることで、吸熱部に吸収された太陽光の熱や、潅水チューブ内の養液が吸収した熱を、より長い時間失わずに維持することができる。特に、吸熱部は、大気よりも冷えやすい土壌に接するため、吸熱部の外層に断熱層を設けることは、上述の断熱効果に大きく貢献する。
【００５０】
なお、本発明においては、断熱層が形成される部位は、吸収部に限定されず、透過部に形成されていても良い。例えば、強風に曝される場合などのように、透過部からの熱の消失が大きい環境においては、透過部に断熱層を形成することも有効である。この場合、断熱層は太陽光の透過性が高い材料からなることが好ましい。
【００５１】
上述のような断熱層は、例えば、ポリプロピレンやポリエチレンの発泡フィルムを、吸収層や透過層を構成する樹脂にラミネート加工することにより、形成することができる。
（第４の実施形態）
次に、本発明に係る潅水チューブの第４の実施形態について説明する。
【００５２】
図４は、本発明に係る潅水チューブの第４の実施形態の例を示す図であり、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＤ−Ｄ断面図である。また、図５は、本発明に係る潅水チューブの第４の実施形態の他の例を示す図であり、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＥ−Ｅ断面図である。
【００５３】
この第４の実施形態は、潅水チューブを所定の位置および上下方向に固定するための固定具が、潅水チューブの主管に設けられていることを特徴とするものである。
【００５４】
例えば、図４に示す例においては、固定具１０が、潅水チューブ１の主管の底部に、全長に渡って設けられている。ここで、固定具１０には、潅水が土壌へ浸透するための孔１１が設けられていることが好ましい。潅水孔４から潅水される加温された養液が冷める前に、養液を土壌に浸透させるためである。
【００５５】
一方、図５に示す例においては、固定具１０が、潅水チューブ１の主管の底部に、所定の間隔で潅水チューブ１の主管の水平方向に張り出すように設けられている。
【００５６】
潅水孔４から潅水される加温された養液が冷める前に、養液を土壌に浸透させるため、固定具１０は潅水が土壌へ浸透潅水孔４の直下を除くように設けられることが好ましい。
【００５７】
このような構成とすることで、土壌の上に配設した潅水チューブが回転して上下反転してしまうことにより、上述の加温効果を損なうような不具合を、防止することができる。また、潅水チューブが回転して潅水孔４が土壌に接し、負圧時に異物等を吸い込んで潅水孔を塞いでしまうような不具合も、防止することができる。
【００５８】
固定具１０の材料には、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、ポリビニルアルコール、ビニロン、ナイロン等を用いることができる。また、ポリ乳酸（ＰＬＡ）系やポリサクシネート系等の生分解性材料を用いても良い。その他に、金属や木材を用いることもできる。
【００５９】
固定具１０を、潅水チューブの主管に固定する方法としては、例えば、接着剤による接着や、熱融着を用いることができる。
（第５の実施形態）
次に、本発明に係る潅水チューブの第５の実施形態について説明する。
【００６０】
図６は、本発明に係る潅水チューブの第５の実施形態の例を示す図であり、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＦ−Ｆ断面図である。
【００６１】
この第５の実施形態は、上述の第４の実施形態における固定具が、太陽光を反射する材料による集光構造を有していることを特徴とするものである。
【００６２】
例えば、図６に示す例においては、固定具１０の表面に太陽光を反射する材料からなる反射層１２が設けられており、反射層１２が設けられた側の面を上側にして、固定具１０が潅水チューブの主管底部に接着されている。反射層１２が設けられた固定具１０には、潅水が土壌へ浸透するための孔１１が、反射層１２および固定具１０を貫通するように設けられている。
【００６３】
上述のような、反射層１２を表面に有する固定具１０は、例えば、固定具１０の表面に、真空蒸着法等によりアルミニウムの蒸着を施すことで形成することができる。また、別途形成したアルミニウム箔と固定具１０をラミネート等の方法で積層しても良い。
【００６４】
なお、本発明に係る集光構造は、上述のような反射層の積層構造に限定されず、例えば、太陽光を反射する金属板や構造物を、固定具１０に装着したような形態であっても良く、前記金属板は平板状の他に、湾曲した形状であっても良い。
【００６５】
このような構成とすることで、本発明に係る潅水チューブは、主管のみで受光する場合よりも多くの太陽光を受光することができ、より効果的に潅水チューブ内部の潅水養液を加温することができる。
【００６６】
以上、本発明に係る潅水チューブについて説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と、実質的に同一の構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなる場合であっても本発明の技術的範囲に包含される。
【符号の説明】
【００６７】
１  潅水チューブ
２  透明樹脂
３  端部
４  潅水孔
５  黒色樹脂
６  端部
７  太陽光
８  黒色インキ層
９  断熱層
１０  固定具
１１  孔
１２  反射層
【図１】
2012065592.tif 000003
【図２】
2012065592.tif 000004
【図３】
2012065592.tif 000005
【図４】
2012065592.tif 000006
【図５】
2012065592.tif 000007
【図６】
2012065592.tif 000008