(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水本管の通過流量を検出する流量計と、前記流量計の検出信号によって開閉する三方弁と、この三方弁の開閉によって駆動するポンプ機構と、前記ポンプ機構に原液を供給する原液容器と、前記給水本管から分岐し、前記三方弁を経由して前記ポンプ機構に接続された流入路とを備え、前記ポンプ機構から吐出する所定量の原液を前記給水本管内に流入させて、前記給水本管内を流れる所定量の水で前記所定量の前記原液を希釈する自動希釈装置において、
前記ポンプ機構は、前記給水本管から流入する水の圧力で駆動する水圧駆動定量ポンプと、前記水圧駆動定量ポンプから吐出する前記原液の圧力で駆動する原液圧駆動定量ポンプとからなり、
前記水圧駆動定量ポンプは、
前記流入路からの水圧に応動すると共に前後に隔膜をもった主動ピストン部と、
前記主動ピストン部の後方に位置して、前記主動ピストン部の移動距離を規制する主動側の移動距離調整手段と、
前記主動ピストン部の前方に位置し、前記原液容器からの前記原液を受け入れる原液受入れ部と、
前記主動ピストン部の後方に位置し、前記流入路からの水を受け入れる水受入れ部と、前記主動ピストン部を前記主動側の移動距離調整手段に向けて付勢するバネ部材とを有し、
前記原液圧駆動定量ポンプは、
前記原液受入れ部から吐出した前記原液の圧力に応動すると共に前後に隔膜をもった従動ピストン部と、
前記従動ピストン部の後方に位置して、前記従動ピストン部の移動距離を規制する従動側の移動距離調整手段と、
前記従動ピストン部の前方に位置し、前記水圧駆動定量ポンプから吐出する前記原液を貯留する原液貯留部と、
前記従動ピストン部を前記従動側の移動距離調整手段に向けて付勢するバネ部材とを有し、
前記水圧駆動定量ポンプの前記原液受入れ部と前記原液圧駆動定量ポンプの前記原液貯留部とを連通路を介して連結させ、前記水圧駆動定量ポンプから吐出する前記原液の吐出量に対して、前記原液圧駆動定量ポンプの貯留量が小さくなるように調整し、前記水圧駆動定量ポンプからの前記原液の吐出量と前記原液圧駆動定量ポンプで前記原液を貯留する貯留量との差分を、前記給水本管に連通した原液供給路に流し込むことを特徴とする農業に利用される原液の自動希釈供給装置。
【請求項２】
選択的に駆動する複数個の前記原液圧駆動定量ポンプを並列に配置したことを特徴とする請求項１記載の農業に利用される原液の自動希釈供給装置。
【請求項３】
前記水圧駆動定量ポンプと前記原液圧駆動定量ポンプとを内部にもった一体型の前記ポンプ機構を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の農業に利用される原液の自動希釈供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原液の自動希釈供給装置に係り、養液栽培などにおける液体肥料や農薬やその他薬剤の希釈に利用するための原液の自動希釈供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、農園芸分野において養液栽培が普及し、そのための給液方法は、「養液循環方式」と「かけ流し方式」とに大きく分類される。養液栽培のかけ流し方式による給液方式を採用した場合、供給される水に、植物の育成に必要な養分を供給時に溶解させることが一般的に行われている。その一つの手段として、供給される水量を検出し、その水量に応じて応動するポンプにより、水に液体肥料を定量ずつ混入する自動希釈供給装置がある。
【０００３】
この種の自動希釈供給装置としては、実公昭６３−５７７０号公報や実公平１−３３１５０号公報に開示されている。図７は、前述の公報に開示された自動希釈供給装置の外観を示す斜視図、図８は、この装置に利用されるポンプ機構を示す断面図である。これら図面において、１は給水本管、２は給水本管を流れる水量を計測する流量計、３は給水本管１から分岐した第１の流入管、４は第１の流入管３に接続された三方電磁弁、５は三方電磁弁４から延びる第２の流入管、６は三方電磁弁４から延びる排水管、７は第２の流入管５に接続された水圧駆動定量ポンプ、８０は液体肥料８の入った原液容器、９は原液容器８０と水圧駆動定量ポンプ７とを接続した吸入管、１０は水圧駆動定量ポンプ７と給水本管１とを接続した原液供給管、１１は給水本管１に液体肥料８を供給する前記原液供給管１０の注入部位である。
【０００４】
このような構成において、給水本管１内を一定の水が流れる毎に、流量計２から送られる電気信号によって三方電磁弁４を切替え、三方電磁弁４に連なる第２の流入管５を通じて、水圧駆動式定量ポンプ７に給水本管１の圧力水を、いわゆる駆動水として与える。また、流量計２から送出される電気信号の消滅により、三方電磁弁４は、第２の流入管５と排水管６との接続に切替える。その結果、水圧駆動定量ポンプ７内の駆動水を排水管６から外部に排出する。このような給排水動作は、給水本管１内に水が流されている間、連続して行われる。そして、ポンプ７の水受入れ部１０１内に駆動水が供給されると、ポンプ７内の原液受入れ部１０２に向けてピストン部１００が前進し、ピストン部１００の前部に設けられた隔膜１０３が前方に移動する。その結果、原液受入れ部１０２内の液体肥料８を、隔膜１０３の移動距離に従った定量だけ吐出させ、定量の液体肥料８を原液供給管１０を介して給水本管１内に圧入する。その後、三方電磁弁４の切替えにより、水受入れ部１０１から駆動水が排出されると、ばね１０４によりピストン部１００が後退し、そのとき、原液容器８０から吸入管９を経て原液受入れ部１０２内に定量の液体肥料８が供給される。このような動作を繰り返し行うことで、給水本管１内を流れる一定量の水に対して一定量の液体肥料８を溶解させることができ、常に安定した希釈倍率を得ることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の原液の自動希釈供給装置は、上述したように構成されているため、次のような課題が存在していた。すなわち、従来の装置を用いて高倍率の希釈を行おうとすると、ピストン部１００の移動量を小さくして、水圧駆動定量ポンプ７からの吐出量を小さくする必要がある。その場合、原液受入れ部１０２に気泡やゴミ等が入ると水圧駆動定量ポンプ７内の隔膜１０３に作動異常が起こり易く、所望の液体肥料８の希釈倍率を得ることができないばかりか、気泡の混入によりエアーロックが生じ、液体肥料８の吸入／吐出が不可能になることもある。また、吐出量の小さな電磁ポンプ等が市販されているが、少量吐出のものでは、吐出圧力が小さいため給水本管１の水圧に打ち勝って液体肥料８を注入することができない。また高圧力の電磁ポンプは形状も大きく高価であるため実用的ではないという問題点もあった。
【０００６】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、特に、微量の原液でも設定通りの希釈倍率を得ることを可能にした原液の自動希釈供給装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明において、農業に利用される原液の自動希釈供給装置は、給水本管の通過流量を検出する流量計と、流量計の検出信号によって開閉する三方弁と、この三方弁の開閉によって駆動するポンプ機構と、ポンプ機構に原液を供給する原液容器と、給水本管から分岐し、三方弁を経由してポンプ機構に接続された流入路とを備え、ポンプ機構から吐出する所定量の原液を給水本管内に流入させて、給水本管内を流れる所定量の水で所定量の原液を希釈する自動希釈装置において、ポンプ機構は、給水本管から流入する水の圧力で駆動する水圧駆動定量ポンプと、水圧駆動定量ポンプから吐出する原液の圧力で駆動する原液圧駆動定量ポンプとからなり、水圧駆動定量ポンプは、流入路からの水圧に応動すると共に前後に隔膜をもった主動ピストン部と、主動ピストン部の後方に位置して、主動ピストン部の移動距離を規制する主動側の移動距離調整手段と、主動ピストン部の前方に位置し、原液容器からの原液を受け入れる原液受入れ部と、主動ピストン部の後方に位置し、流入路からの水を受け入れる水受入れ部と、主動ピストン部を主動側の移動距離調整手段に向けて付勢するバネ部材とを有し、原液圧駆動定量ポンプは、原液受入れ部から吐出した原液の圧力に応動すると共に前後に隔膜をもった従動ピストン部と、従動ピストン部の後方に位置して、従動ピストン部の移動距離を規制する従動側の移動距離調整手段と、従動ピストン部の前方に位置し、水圧駆動定量ポンプから吐出する原液を貯留する原液貯留部と、従動ピストン部を従動側の移動距離調整手段に向けて付勢するバネ部材とを有し、水圧駆動定量ポンプの原液受入れ部と原液圧駆動定量ポンプの原液貯留部とを連通路を介して連結させ、水圧駆動定量ポンプから吐出する原液の吐出量に対して、原液圧駆動定量ポンプの貯留量が小さくなるように調整し、水圧駆動定量ポンプからの原液の吐出量と原液圧駆動定量ポンプで原液を貯留する貯留量との差分を、給水本管に連通した原液供給路に流し込むことを特徴とする。
【０００８】
この原液の自動希釈供給装置においては、給水本管内を流れる流量を流量計で検出した後、この検出信号に基づいて三方弁を切り替えることで、流入路を介して、給水本管から流入した水は、水圧駆動定量ポンプの水受入れ部内に取り込まれ、水の圧力により主動ピストン部が原液受入れ部に向けて前進し、主動ピストン部の前部に設けられた隔膜が前方に移動する。その結果、原液受入れ部内の原液を、隔膜の移動距離に従った定量だけ吐出させ、定量の原液を原液受入れ部から吐出させると同時に、この原液を、連通路を介して、原液圧駆動定量ポンプの原液貯留部内に貯留させる。このとき、水圧駆動定量ポンプから吐出する原液の吐出量に対して、原液圧駆動定量ポンプの貯留量が僅かに小さくなるように調整された場合、水圧駆動定量ポンプからの原液の吐出量と、原液圧駆動定量ポンプで原液を貯留する貯留量とに僅かな差分が発生する。そして、この差分の原液を、給水本管に連通した原液供給路に流し込むことで、給水本管内を流れる一定量の水に対して微量の原液を溶解させることができる。また、流量計から送出される電気信号の消滅により、三方弁を切り替える。その結果、水圧駆動定量ポンプにおいて水受入れ部からの排水が達成され、ばね力により、主動ピストン部が移動距離調整手段で規制される位置まで後退する。そのとき、原液圧駆動定量ポンプの原液貯留部内に貯留されていた原液が、連通路を介して水圧駆動定量ポンプの原液受入れ部内に引き戻されると同時に、差分の原液が原液容器から補充され、原液受入れ部内が所定量の原液で満たされることになる。このような動作を繰り返し行うことで、ポンプ機構による所望の高倍率の希釈液が得られる。また、ポンプ機構に採用されている水圧駆動定量ポンプと原液圧駆動定量ポンプとは略同等な構成を有しているので、装置自体の構成が簡単になり、低コスト化を可能にする。
【０００９】
この場合、選択的に駆動する複数個の原液圧駆動定量ポンプを並列に配置すると好ましい。このような構成を採用した場合、それぞれの原液圧駆動定量ポンプの原液貯留部を、異なった許容量に設定しておくことで、希釈倍率を変える必要性に迫られるごとに各移動距離調整手段を調整せずとも、異なった倍率の希釈を簡単に作り出すことができる。
【００１０】
また、水圧駆動定量ポンプと原液圧駆動定量ポンプとを内部にもった一体型のポンプ機構を備えると好ましい。このような構成を採用した場合、装置の取り扱いが容易になり、設置場所に応じた形状にすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明による原液の自動希釈供給装置の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１２】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に係る原液の自動希釈供給装置を示す斜視図である。同図に示す原液の自動希釈供給装置Ａは、給水本管１に一定の流量の水が流れる毎に、その都度開閉する電気接点（図示せず）をもった流量計２と、流量計２の電気接点に連動するリレー（図示せず）により開閉する三方電磁弁４とを有している。この三方電磁弁４には、流量計２の上流側において給水本管１から分岐した第１の流入路（以下、「第１の流入管」という）３と、三方電磁弁４から後述の水圧駆動定量ポンプ２０に延びる第２の流入路（以下、「第２の流入管」という）５と、三方電磁弁４から外部に向けて延びる排水路（以下、「排水管」という）６とが接続されている。
【００１３】
第２の流入管５には、給水本管１から流入する水の圧力で駆動してポンプ機構Ｐの一部を構成する水圧駆動定量ポンプ２０が接続されている。この水圧駆動定量ポンプ２０は、図２に示すように、第２の流入管５からの水圧に応動する主動ピストン部２１を有し、この主動ピストン部２１は、円筒状のケーシング２２内に装填されていると共に、前後にヘッド２３，２４を有している。なお、前後のヘッド２３，２４は連結竿３０によって連結されている。更に、主動ピストン部２１は前後一対の隔壁２５，２６を有し、前側の隔壁２５の外端はケーシング２２の内壁面に固定され、その中央部分は前側のヘッド２３の端部に固定されている。また、後側の隔壁２６の外端はケーシング２２の内壁面に固定され、その中央部分は後側のヘッド２４の端部に固定されている。従って、このような隔壁２５，２６を利用することで、主動ピストン部２１は、ケーシング２２に対してシールされながら前後に移動することができる。
【００１４】
更に、ケーシング２２内において、前側のヘッド２３の前方には、この移動を許容する容積をもった原液受入れ部２７が形成され、原液受入れ部２７には吸入管９の一端が接続され、この吸入管９の他端は、農業に利用される原液（例えば、液体肥料や農薬やその他の薬剤）Ｒを収容した原液容器８０に接続されている（図１参照）。従って、主動ピストン部２１の後退により、原液受入れ部２７内には原液Ｒを充填させることができる。また、ケーシング２２内において、後側のヘッド２４の後方にも、この移動を許容する容積をもった水受入れ部２８が形成され、この水受入れ部２８には第２の流入管５が接続されている。従って、第２の流入管５からの水を受け入れることができると共に、第２の流入管５から流入した水の圧力により、主動ピストン部２１を前進させることができる。
【００１５】
ケーシング２２内には、主動ピストン部２１を水受入れ部２８側に向けて付勢するバネ部材（例えば、螺旋バネ）２９が設けられ、このバネ部材２９は、ケーシング２２の内壁面から内方に突出した突起部２２ａと主動ピストン部２１のヘッド２４との間に装填されている。更に、ケーシング２２には、主動ピストン部２１の水受入れ部２８側の移動距離を規制する主動側の移動距離調整手段３１が設けられている。この移動距離調整手段３１は、ダイヤルスクリューを構成すると共に、水受入れ部２８内に突出し且つケーシング２２に対して所定のピッチで螺着されたネジ部３１ａと、ネジ部３１ａを所定の方向に回すための操作部３１ｂとからなる。従って、バネ部材２９の付勢力で戻ってきた主動ピストン部２１をネジ部３１ａに突き当てることができる。そして、操作部３１ｂを所定量だけ回転させ、ネジ部３１ａが水受入れ部２８内に突出する量を変えることで、主動ピストン部２１の移動量を変えることができる。なお、ケーシング２２には、主動ピストン部２１の往復時の空気抵抗を無くすための空気抜き穴３７が設けられている。
【００１６】
前述した水圧駆動定量ポンプ２０には、原液受入れ部２７から吐出する原液Ｒの圧力で駆動してポンプ機構Ｐの一部を構成する原液圧駆動定量ポンプ４０が、連通路（以下、「連通管」という）３９を介して連結されている。この原液圧駆動定量ポンプ４０は、水圧駆動定量ポンプ２０と略同様な構成を有している。
【００１７】
原液圧駆動定量ポンプ４０は、連通管３９からの原液Ｒの圧力に応動する従動ピストン部４１を有し、この従動ピストン部４１は、円筒状のケーシング４２内に装填されると共に、前後にヘッド４３，４４を有している。なお、前後のヘッド４３，４４は連結竿５０によって連結されている。更に、従動ピストン部４１は前後一対の隔壁４５，４６を有し、前側の隔壁４５の外端はケーシング４２の内壁面に固定され、その中央部分は前側のヘッド４３の端部に固定されている。また、後側の隔壁４６の外端はケーシング４２の内壁面に固定され、その中央部分は後側のヘッド４４の端部に固定されている。従って、このような隔壁４５，４６を利用することで、従動ピストン部４１は、ケーシング４２に対してシールされながら前後に移動することができる。
【００１８】
更に、ケーシング４２内において、前側のヘッド４３の前方には、この移動を許容する容積をもった原液貯留部４７が形成され、原液貯留部４７には連通管３９が接続されている。従って、従動ピストン部４１の後退により、原液貯留部４７内には、水圧駆動定量ポンプ２０から吐出した原液Ｒが貯留される。また、後側のヘッド４４の後方にも、この移動を許容する容積をもったヘッド受入れ部４８が形成され、このヘッド受入れ部４８は、空気管５２を介して外部に開放されている。従って、原液貯留部４７内に原液Ｒを充填させることで、従動ピストン部４１を後退させることができる。
【００１９】
ケーシング４２内には、従動ピストン部４１をヘッド受入れ部４８側に向けて付勢するバネ部材（例えば、螺旋バネ）４９が設けられ、このバネ部材４９は、ケーシング４２の内壁面から内方に突出した突起部４２ａと従動ピストン部４１のヘッド４４との間に装填されている。更に、ケーシング４２には、従動ピストン部４１の移動距離を規制する従動側移動距離調整手段５１が設けられている。この移動距離調整手段５１は、ダイヤルスクリューを構成すると共に、ヘッド受入れ部４８内に突出し且つケーシング４２に対して所定のピッチで螺着されたネジ部５１ａと、ネジ部５１ａを所定の方向に回すための操作部５１ｂとからなる。なお、ケーシング４２には、従動ピストン部４１の往復時の空気抵抗を無くすための空気抜き穴３８が設けられている。
【００２０】
従って、バネ部材４９の付勢力で戻ってきた従動ピストン部４１をネジ部５１ａの端面に突き当てることができる。そして、操作部５１ｂを所定量だけ回転させ、ネジ部５１ａがヘッド受入れ部４８内に突出する量を変えることで、従動ピストン部４１の移動量を変えることができる。更に、連通管３９の途中には原液供給路（以下、「原液供給管」という）５３が接続され、この原液供給路５３は給水本管１に接続されている。従って、原液貯留部４７で受入れられなかった余剰な原液Ｒは、原液供給路５３を通って給水本管１に流れ込むことになる。
【００２１】
なお、符号５４は、原液受入れ部２７から原液容器８０に向けて原液Ｒが逆流するのを防止する逆止弁であり、符号５５は、原液受入れ部２７から空気を適切に出すための空気抜き弁であり、符号５６は、給水本管１から原液供給管５３に向けて水が流れ込むのを防止する逆止弁である。
次に、前述した構成の自動希釈供給装置Ａの動作について説明する。なお、水圧駆動定量ポンプ２０の原液受入れ部２７から吐出する原液Ｒの吐出量に対して、原液圧駆動定量ポンプ４０の原液貯留部４７で原液Ｒを貯留し得る量が僅かに少なくなるように、移動距離調整手段３１，５１で予め調整してある。
【００２２】
先ず、給水本管１内を流れる流量を流量計２で検出し、一定流量を検出するごとに流量計２から電気信号が送出されて三方電磁弁４を切り替えることで、流入管３，５を介して、水圧駆動定量ポンプ２０の水受入れ部２８内に水が流入する。このとき、給水本管１から流入した水の圧力により、主動ピストン部２１が原液受入れ部２７に向けて前進し、隔膜２５が前方に移動する。その結果、原液受入れ部２７内の原液Ｒを、隔膜２５の移動距離に従った定量だけ吐出させると同時に、この原液Ｒを、連通管３９を介して、原液圧駆動定量ポンプ４０の原液貯留部４７内に貯留させる。このとき、水圧駆動定量ポンプ２０からの原液Ｒの吐出量と、原液圧駆動定量ポンプ４０で原液Ｒを貯留する貯留量とに僅かな差分が発生する。そして、この差分の原液Ｒが、原液供給管５３に流れ込むことで、給水本管１内を流れる一定量の水に対して微量の原液Ｒを希釈供給することができる。
【００２３】
また、流量計２から送出される電気信号の消滅により、三方電磁弁４を切り替える。その結果、第１の流入管３が遮断され、第２の流入管５と排水管６とが連通し、水圧駆動定量ポンプ２０の水受入れ部２８から排水させる。そして、バネ部材２９のばね力により主動ピストン部２１が移動距離調整手段３１のネジ部３１ａの端面に当接する位置まで後退する。そのとき、原液圧駆動定量ポンプ４０の原液貯留部４７内に貯留されていた原液Ｒが、従動ピストン部４１の隔膜４５の移動距離に従った定量だけ吐出し、連通管３９を介して水圧駆動定量ポンプ２０の原液受入れ部２７内に引き戻される。これと同時に、差分の原液Ｒが原液容器８０から補充されることで、原液受入れ部２７内が所定量の原液Ｒで満たされることになる。このような動作を繰り返し行うことで、給水本管１を流れる流量が変動した場合でも、ポンプ機構Ｐによる所望の高倍率の希釈液が得られる。
【００２４】
［実験例１］
自動希釈供給装置Ａを直径５０ｍｍ の給水本管１に取り付け、ダイヤルスクリュー３１により原液受入れ部２７の吐出予定容積を５ｍｌに設定し、一方、ダイヤルスクリュー５１により原液貯留部４７の貯留予定容積を４．９ｍｌに設定した。ここで直径５０ｍｍの給水本管１に水圧２Ｋｇ／ｃｍ2で流量５０リットル／分の水を流し、１リットルが流れる都度、流量計２からの信号を受けて水圧駆動定量ポンプ２０を作動させた。そして、給水本管１の下流で希釈水を採取し、化学分析をした結果、液体肥料Ｒは±５％の誤差で１０，０００倍の濃度に希釈されていることが確認できた。すなわち、原液圧駆動定量ポンプ４０の最大液体肥料貯留量よりやや大きな吐出量を水圧駆動定量ポンプ２０で設定することにより、高希釈倍率を得ることができる。
【００２５】
また、従来型のポンプ（図７及び図８参照）において、１回の液体肥料の吐出量を０．１ｃｃのように小さく設定した場合、原液受入れ部１０２に空気が混入すると、原液受入れ部１０２からの吐出量が少ないため、その中の空気が圧縮されるだけで気泡は完全に抜けず、エアーロックを起こし、原液容器８０から液体肥料を吸引しなかったり、所望の液体肥料の希釈倍率を得られない場合があった。ところが、本実施形態の原液受入れ部２７に空気が入っても、水圧駆動定量ポンプ２０の吐出量が大きいため、空気弁５５により容易に空気抜きが行われ、エアロックを起こすことがない。例えば、原液受入れ部２７内に５ｍｌ程度の気泡を入れ、２ｋｇ／ｃｍ2の水圧を流入管５に加えたところ、主動ピストン部２１の３回の往復作動で気泡抜きが完了した。
【００２６】
（第２の実施形態）
この実施形態は、一個の水圧駆動定量ポンプに対して、二個の原液圧駆動定量ポンプを並列に配置したものである。なお、第１の実施形態に係る自動希釈供給装置Ａと同一又は同等な構成部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００２７】
図３及び図４に示すように、この実施形態に係る自動希釈供給装置Ｂは、一個の水圧駆動定量ポンプ２０と、選択的に駆動する第１及び第２の原液圧駆動定量ポンプ６０，７０とを有している。第１の原液圧駆動定量ポンプ６０は、第１実施形態で説明したポンプ４０と略同一の構成を有しているが、後側のヘッド４４の後方に、この移動を許容する容積をもった水受入れ部６１が形成されている点で相違する。また、水受入れ部６１から流入路（以下、「流入管」という）６２が延びて、給水本管１に接続され、流入管６２の途中に三方電磁弁６３が設けられ、三方電磁弁６３から排水管（以下、「排水路」という）６４が延びている。
【００２８】
同様に、第２の原液圧駆動定量ポンプ７０も後側のヘッド４４の後方に、水受入れ部７１をもっている。また、水受入れ部７１から流入路（以下、「流入管」という）７２が延びて、給水本管１に接続され、流入管７２の途中に三方電磁弁７３が設けられ、三方電磁弁７３から排水管（以下、「排水路」という）７４が延びている。
【００２９】
更に、水圧駆動定量ポンプ２０から延びる連通管８２は左右に分岐し、分岐管８２ａの一端が、第１の原液圧駆動定量ポンプ６０の第１の原液貯留部６５に連結され、分岐管８２ｂの一端が第２の原液圧駆動定量ポンプ７０の第２の原液貯留部７５に連結されている。また、給水本管１は、流量計２の下流側で分岐し、第１の分岐本管１ａには、第１の原液貯留部６５に連通した第１の原液供給管６６が接続され、第２の分岐本管１ｂには、第２の原液貯留部７５に連通した第２の原液供給管７６が接続されている。また、給水本管１において、流量計２の上流側には開閉電磁弁８３が設けられ、第１及び第２の分岐本管１ａ，１ｂにも開閉電磁弁８４，８５が設けられている。これらの開閉電磁弁８３〜８５は、コントローラボックス８６からの制御信号により開閉する構成になっている。このコントローラボックス８６は、三方電磁弁４，６３，７３も制御している。
【００３０】
なお、符号６７及び７７は逆止弁である。また、図４においては、第１及び第２の原液圧駆動定量ポンプ６０，７０と水圧駆動定量ポンプ２０とは対向した関係で配列され、図３においては、第１及び第２の原液圧駆動定量ポンプ６０，７０と水圧駆動定量ポンプ２０とは横並びの関係で配列されているが、いずれの図面も一個の水圧駆動定量ポンプ２０に対して、二個の原液圧駆動定量ポンプ６０，７０を並列的に配置したものであり、思想的に同一である。更には、原液圧駆動定量ポンプの個数を３つ以上にすることもできる。
【００３１】
次に、前述した自動希釈供給装置Ｂの構成に基づいて、その動作を簡単に説明する。
【００３２】
先ず、コントローラボックス８６からの制御信号により、開閉電磁弁８３及び８４を開状態にし、開閉電磁弁８５を閉状態にする。そして、三方電磁弁７３を制御して、第２の原液圧駆動定量ポンプ７０が作動しない状態にしておく。この状態で、水圧駆動定量ポンプ２０を作動させて定量の原液Ｒを吐出させる。そして、第１の原液圧駆動定量ポンプ６０の第１の原液貯留部６５内に原液Ｒを流入させ、水圧駆動定量ポンプ２０からの原液Ｒの吐出量と、第１の原液圧駆動定量ポンプ６０で原液Ｒを貯留する貯留量とに僅かな差分を発生させる。そして、この差分の原液Ｒを、第１の原液供給管６６に流し込むことで、分岐本管１ａ内を流れる一定量の水に対して微量の原液Ｒを希釈供給することができる。
【００３３】
このとき、水圧駆動定量ポンプ２０用の三方電磁弁４は、水受入れ部２８内に水を取り込むように動作し、第１の原液圧駆動定量ポンプ６０用の三方電磁弁６３は、水受入れ部６１から排水管６４を介して水を排出するように動作する。更に、第１の原液圧駆動定量ポンプ６０から水圧駆動定量ポンプ２０に原液Ｒを戻すときには、三方電磁弁４及び三方電磁弁６３は前述とは逆の動作をする。
【００３４】
次に、第２の原液圧駆動定量ポンプ７０を利用する場合、コントローラボックス８６からの制御信号により、開閉電磁弁８３及び８５を開状態にし、開閉電磁弁８４を閉状態にする。そして、三方電磁弁６３を制御して、第１の原液圧駆動定量ポンプ６０の水受入れ部６１に水を取り込んで水圧をかけ、第１の原液圧駆動定量ポンプ６０が作動しない状態にしておく。なお、水圧駆動定量ポンプ２０と第２の原液圧駆動定量ポンプ７０の動作関係は、前述した水圧駆動定量ポンプ２０と第１の原液圧駆動定量ポンプ６０の動作関係と同様であるから、その説明は省略する。
【００３５】
［実験例２］
自動希釈供給装置Ｂを直径５０ｍｍ の給水本管１に取り付け、原液受入れ部２７の吐出予定容積を５ｍｌに設定し、第１の原液貯留部６５の貯留予定容積を４．９ｍｌに設定し、第２の原液貯留部７５の貯留予定容積を４．８ｍｌに設定した。ここで、給水本管１に水圧２Ｋｇ／ｃｍ2で流量５０リットル／分の水を流して、１リットルが流れる都度、流量計２より信号を受けて水圧駆動定量ポンプ２０を作動させた。そして、第１の原液圧駆動定量ポンプ６０を利用した場合、分岐本管１ａの下流で希釈水を採取し、化学分析をした結果、液体肥料Ｒは±５％の誤差で１０，０００倍の濃度に希釈されていることが確認できた。また、第２の原液圧駆動定量ポンプ７０を利用した場合、液体肥料Ｒは５，０００倍の濃度に希釈されていることが確認できた。
【００３６】
（第３の実施形態）
この実施形態は、水圧駆動定量ポンプと原液圧駆動定量ポンプとを一体にしたものである。図５及び図６に示すように、この実施形態に係る自動希釈供給装置Ｃは、水圧駆動定量ポンプ９０と原液圧駆動定量ポンプ９１とを横に並べて一体化したものであり、それぞれのポンプ９０，９１に三方電磁弁９２，９３を設けた構成を有している。このような構成により、自動希釈供給装置Ｃは、その取り扱い性が良くなり、外観もよく商品価値を高めている。なお、この第３実施形態は、それぞれのポンプ９０，９１が三方電磁弁９２，９３をもっており、この点において第２の実施形態に係る自動希釈供給装置Ｂと共通する。また、水圧駆動定量ポンプ９０と原液圧駆動定量ポンプ９１とを対向配列又は直角配列させることもできる。更には、原液圧駆動定量ポンプ９１の個数を２つ以上にすることもできる。
【００３７】
本発明は、前述した実施形態に限定されないのは言うまでもない。例えば、図２に示した自動希釈供給装置Ａを、給水本管１に複数個直列に並べることで、複数種類の殺菌剤、農薬、液体肥料を給水本管１内で希釈混合することができる。また、図３に示した自動希釈供給装置Ｂにおいて、分岐本管１ａと１ｂとを下流側で一本に合流させることもできる。このような構成は、原液同士を混合することが好ましくない場合に特に有効である。また、従来技術で挙げられている自動希釈供給装置と第１実施形態で挙げられている自動希釈供給装置Ａとを給水本管１に直列又は並列に並べることもできる。更には、自動希釈供給装置の三方電磁弁や開閉電磁弁の開閉をタイマーにより管理することもできる。なお、第１〜第３の実施形態の自動希釈供給装置Ａ〜Ｃでは、配管が露出しているが、この配管を自動希釈供給装置内に一体形成した場合には、通路となる。
【００３８】
【発明の効果】
本発明において、農業に利用される原液の自動希釈供給装置は、以上のように構成されているため、次のような効果を得る。すなわち、この装置に利用するポンプ機構は、給水本管から流入する水の圧力で駆動する水圧駆動定量ポンプと、水圧駆動定量ポンプから吐出する原液の圧力で駆動する原液圧駆動定量ポンプとからなり、水圧駆動定量ポンプの原液受入れ部と原液圧駆動定量ポンプの原液貯留部とを連通路を介して連結させ、水圧駆動定量ポンプから吐出する原液の吐出量に対して、原液圧駆動定量ポンプの貯留量が小さくなるように調整し、水圧駆動定量ポンプからの原液の吐出量と原液圧駆動定量ポンプで原液を貯留する貯留量との差分を、給水本管に連通した原液供給路に流し込む構成にすることで、微量の原液でも設定通りの希釈倍率を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る原液の自動希釈供給装置の第１実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示した自動希釈供給装置の要部の断面図である。
【図３】本発明に係る原液の自動希釈供給装置の第２実施形態を示す斜視図である。
【図４】図３に示した自動希釈供給装置の要部であるポンプ機構を示す断面図である。
【図５】本発明に係る原液の自動希釈供給装置の第３実施形態を示す斜視図である。
【図６】図５に示した自動希釈供給装置の要部であるポンプ機構を示す正面図である。
【図７】従来の自動希釈供給装置を示す斜視図である。
【図８】図７に示した自動希釈供給装置のポンプ機構を示す断面図である。
【符号の説明】
Ａ〜Ｃ…自動希釈供給装置、Ｐ…ポンプ機構、Ｒ…原液、１…給水本管、２…流量計、３…第１の流入管（流入路）、４，６３，７３，９２，９３…三方電磁弁（三方弁）、５…第２の流入管（流入路）、８…液体肥料、２０，９０…水圧駆動定量ポンプ、２１…主動ピストン部、２５，２６…隔膜、２７…原液受入れ部、２８，６１，７１…水受入れ部、２９，４９…バネ部材、３１…主動側の移動距離調整手段、３９…連通管（連通路）、４０，６０，７０，９１…原液圧駆動定量ポンプ、４１…従動ピストン部、４５，４６…隔膜、４７…原液貯留部、５１…従動側の移動距離調整手段、５３…原液供給管（原液供給路）、５５…空気抜き弁、６２，７２…流入管（流入路）、８０…原液容器。
【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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