JP-2026076801-A - 灌水システム

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Abstract

【課題】水抜きの作業性を向上させることができる灌水システムを提供する。【解決手段】灌水システム（１０）は、主管（１１）と、複数の支管（２１）と、主開閉弁（１２）と、複数の支管をそれぞれ開閉するモータボール弁である副開閉弁（５０）と、少なくとも１つの排水管（１３，１５）と、排水管を開閉するモータボール弁である排水弁（１４，１６）と、サーバ（９０）と無線通信を行ってユーザの操作に応じた指令をサーバへ送信する端末（６０）と、サーバと無線通信を行って指令に基づいて、主開閉弁、副開閉弁、及び排水弁を制御する制御部（３０）と、を備える。端末はユーザの操作に応じて主管及び支管の水を抜く水抜き指令をサーバへ送信し、制御部は水抜き指令に基づいて、主開閉弁を閉じ、且つ排水弁及び全ての副開閉弁を開く。【選択図】図１

Inventors

鈴木仁也
加藤秀樹
小久保純一
沓名崇
水井啓太

Assignees

ＣＫＤ株式会社

Dates

Publication Date: 20260512
Application Date: 20241024

Claims (5)

水が流通可能な主管と、前記主管から分岐し、水が流通可能な複数の支管と、全ての前記支管よりも上流において前記主管を開閉する主開閉弁と、前記複数の支管をそれぞれ開閉するモータボール弁である副開閉弁と、前記主開閉弁よりも下流において前記主管から分岐する少なくとも１つの排水管と、前記排水管を開閉するモータボール弁である排水弁と、ユーザの操作を受け付け可能であり、サーバと無線通信を行って前記操作に応じた指令を前記サーバへ送信する端末と、前記サーバと無線通信を行って、前記指令に基づいて、前記主開閉弁、前記副開閉弁、及び前記排水弁を制御する制御部と、を備える灌水システムであって、前記端末は、前記操作に応じて、前記主管及び前記支管の水を抜く前記指令である水抜き指令を前記サーバへ送信し、前記制御部は、前記水抜き指令に基づいて、前記主開閉弁を閉じ、且つ前記排水弁及び全ての前記副開閉弁を開く、灌水システム。
前記制御部は、前記水抜き指令に基づいて、前記主開閉弁を閉じ且つ前記排水弁を開いた後、複数の前記副開閉弁を、所定時間差で順次開き、開いた状態をそれぞれ設定時間だけ維持した後に閉じる、請求項１に記載の灌水システム。
前記排水弁は、前記主管及び全ての前記支管のうち最も低い部分以下の位置に配置されている、請求項１又は２に記載の灌水システム。
前記排水弁及び前記副開閉弁には、ヒータが巻き付けられている、請求項１又は２に記載の灌水システム。
前記副開閉弁は、前記モータボール弁の弁体を正回転させる正電流を遮断及び通電する正接点と、前記弁体が所定量回転した時に前記正電流を遮断する正リミットスイッチと、前記弁体を逆回転させる負電流を遮断及び通電する負接点と、前記弁体が所定量回転した時に前記負電流を遮断する負リミットスイッチと、オフされることで前記正接点を開くとともに前記負接点を閉じ、オンされることで前記正接点を閉じるとともに前記負接点を開くリレーと、を有する、請求項１又は２に記載の灌水システム。

Description

本発明は、圃場に灌水を行う灌水システムに関する。例えば、植物栽培用の土壌に灌水を行う水供給装置と、前記土壌への灌水を実施する時期および水量を前記水供給装置に指示する制御装置と、前記制御装置と別体で設けられ前記土壌に対して実施する灌水の水量が入力される操作装置と、を備える灌水システムがある（特許文献１参照）。特許６７１５４７５号公報灌水システムのブロック図。制御盤及び副開閉弁を示す電気回路図。副開閉弁の開閉動作を示す断面図。モバイル端末の操作画面における水抜きの手動モードを示す図。水抜きの手順を示すフローチャート。モバイル端末の操作画面における水抜きのスケジュールモードを示す図。モバイル端末の操作画面における水抜きのスケジュール設定を示す図。制御盤及び副開閉弁の変更例を示す電気回路図。制御盤及び副開閉弁の他の変更例を示す電気回路図。モバイル端末の操作画面における異常発生表示を示す図。モバイル端末の操作画面における他の異常発生表示を示す図。以下、圃場に灌水を行う灌水システムに具現化した一実施形態について、図面を参照して説明する。図１に示すように、灌水システム１０は、主管１１、主開閉弁１２、ポンプ１９、複数の支管２１、複数の副開閉弁５０、ノズル２２、第１排水管１３、第１排水弁１４、第２排水管１５、第２排水弁１６、制御ユニット３０、制御盤４０、流量センサ９１、モバイル端末６０等を備えている。制御盤４０には、商用電源等の交流電源３５が接続されている。主管１１は、第１口径Ｄ１の配管（チューブ）で形成されており、内部を水が流通可能である。主管１１には、上流側から順に、ポンプ１９、流量センサ９１、主開閉弁１２が設けられている。ポンプ１９は、モータにより駆動される電動式のポンプである。ポンプ１９は、上流側から吸入した水を加圧して下流側へ吐出する。ポンプ１９は、制御ユニット３０により制御される。また、ポンプ１９は、モータの回転速度や、異常の有無を制御ユニット３０に入力する。流量センサ９１は、主管１１を流れる水の流量を検出し、検出結果を制御ユニット３０に入力する。主管１１には、主管１１を開閉する主開閉弁１２が設けられている。主開閉弁１２は、常閉式の電磁弁であり、制御ユニット３０により制御される。主管１１において、主開閉弁１２よりも下流側の部分から第１排水管１３が分岐している。第１排水管１３は、第２口径Ｄ２の配管（チューブ）で形成されており、内部を水が流通可能である。第２口径Ｄ２は、例えば第１口径Ｄ１と等しく（略等しく）なっている。なお、第２口径Ｄ２を、第１口径Ｄ１よりも小さくしたり、大きくしたりすることもできる。第１排水管１３には、第１排水管１３を開閉する第１排水弁１４が設けられている。第１排水弁１４は、モータボール弁により構成されている。第１排水弁１４は、制御盤４０を介して制御ユニット３０により制御される。第１排水管１３は、第１排水弁１４よりも上流側の部分が上になり、第１排水弁１４よりも下流側の部分が下になるように、縦向きに配置されている。主管１１において、第１排水弁１４よりも下流側の部分から複数の支管２１が分岐している。支管２１は、第３口径Ｄ３の配管（チューブ）で形成されており、内部を水が流通可能である。第３口径Ｄ３は、例えば第１口径Ｄ１よりも小さくなっている。複数の支管２１には、支管２１を開閉する副開閉弁５０がそれぞれ設けられている。副開閉弁５０は、モータボール弁により構成されている。副開閉弁５０は、制御盤４０を介して制御ユニット３０により制御される。支管２１は、副開閉弁５０よりも上流側の部分が上になり、副開閉弁５０よりも下流側の部分が下になるように、縦向きに配置されている。複数の支管２１の先端には、それぞれノズル２２が接続されている。副開閉弁５０が開かれた状態において、主管１１及び支管２１を通じて供給された水がノズル２２から噴出される。主管１１の下流側の端部には、第２排水管１５が接続されている。すなわち、第２排水管１５は、第１排水管１３よりも下流側において主管１１に接続されている。第２排水管１５は、第４口径Ｄ４の配管（チューブ）で形成されており、内部を水が流通可能である。第４口径Ｄ４は、例えば第１口径Ｄ１と等しく（略等しく）なっている。なお、第４口径Ｄ４を、第１口径Ｄ１よりも小さくしたり、大きくしたりすることもできる。複数の支管２１は、主管１１において、主開閉弁１２及び第１排水管１３よりも下流側、且つ第２排水管１５及び第２排水弁１６よりも上流側から分岐している。このため、主開閉弁１２は、全ての支管２１よりも上流側において主管１１を開閉する。第２排水管１５には、第２排水管１５を開閉する第２排水弁１６が設けられている。第２排水弁１６は、モータボール弁により構成されている。第２排水弁１６は、制御盤４０を介して制御ユニット３０により制御される。第２排水管１５は、第２排水弁１６よりも上流側の部分が上になり、第２排水弁１６よりも下流側の部分が下になるように、縦向きに配置されている。第１排水弁１４及び第２排水弁１６は、主管１１の全体、及び全ての支管２１の全体よりも低い位置に配置されている。すなわち、第１排水弁１４及び第２排水弁１６は、主管１１及び全ての支管２１のうち最も低い部分よりも低い位置（最も低い部分以下の位置）に配置されている。制御ユニット３０（制御部に相当）は、制御基板及び通信機等を備えている。制御基板は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェース等を備えている。通信機は、受信アンテナ、送信アンテナ、入力回路、出力回路等を備えている。制御基板は、通信機を介してクラウド９０と無線接続されている。制御ユニット３０は、クラウド９０と無線通信を行う。無線通信は、携帯電話回線、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等を採用することができる。制御ユニット３０は、制御盤４０を介して、ポンプ１９、主開閉弁１２、複数の副開閉弁５０、第１排水弁１４、及び第２排水弁１６を制御する。なお、制御ユニット３０と制御盤４０とを一体化して１つの制御ユニット（制御部に相当）にすることもできる。クラウド９０（サーバに相当）は、無線中継機、通信設備、コンピュータ等により構成され、灌水システム１０に応じた所定のサービスを提供する。クラウド９０は、モバイル端末６０と無線接続されている。クラウド９０は、モバイル端末６０と無線通信を行う。クラウド９０は、モバイル端末６０から情報を受信し、受信した情報に基づいて制御ユニット３０へ指令及び情報を送信する。また、クラウド９０は、制御ユニット３０から情報を受信し、受信した情報に基づいてモバイル端末６０へ指令及び情報を送信する。モバイル端末６０（端末に相当）は、スマートフォンや、タブレット端末、ノートパソコン、専用無線端末等である。モバイル端末６０は、所定のアプリケーション（ソフトウェア）がインストールされることで、制御ユニット３０を遠隔操作する操作機として機能する。モバイル端末６０は、例えば操作画面を表示し、タッチパネルによりユーザの操作を受け付ける。本実施形態では、モバイル端末６０で灌水システムアプリケーション（以下、「灌水アプリ」という）を作業者が動作させることで制御ユニット３０、ひいてはポンプ１９、主開閉弁１２、第１排水弁１４、複数の副開閉弁５０、及び第２排水弁１６を遠隔操作する。灌水アプリは、ｗｅｂ上で操作するｗｅｂアプリや、モバイル端末６０に組み込まれているソフトウェア、モバイル端末６０にインストールされたソフトウェア等を採用することができる。圃場へ灌水を行う際に、ユーザはモバイル端末６０を操作することにより、制御ユニット３０及び制御盤４０を介して、主開閉弁１２及び複数の副開閉弁５０を開き、第１排水弁１４及び第２排水弁１６を閉じ、ポンプ１９を駆動する。これにより、各支管２１の先端のノズル２２から水が噴出される。その後、ユーザはモバイル端末６０を操作することにより、制御ユニット３０及び制御盤４０を介して、ポンプ１９を停止し、第１排水弁１４及び第２排水弁１６を閉じたままとし、主開閉弁１２及び複数の副開閉弁５０を閉じる。これにより、各支管２１の先端のノズル２２から噴出していた水が止まる。図２は、制御盤４０及び副開閉弁５０を示す電気回路図である。副開閉弁５０は、制御盤４０を介して交流電源３５に接続されている。制御盤４０は、共通端子４３と、複数の副開閉弁５０にそれぞれ対応する第１スイッチ４１及び第２スイッチ４２とを備えている。共通端子４３は、交流電源３５の一方の端子に接続され、第１スイッチ４１及び第２スイッチ４２は交流電源３５の他方の端子に接続されている。副開閉弁５０は、本体５１及び弁体５２（図３参照）、モータ５３、コンデンサ５４、第１リミットスイッチ５５、第２リミットスイッチ５６、第１端子５７、第２端子５８、及び共通端子５９等を備えている。制御盤４０の共通端子４３は、共通端子５９を介してモータ５３に接続されている。第１端子５７は、制御盤４０の第１スイッチ４１に接続されている。また、第１端子５７は、第１リミットスイッチ５５（正リミットスイッチに相当）を介してモータ５３に接続されている。第２端子５８は、制御盤４０の第２スイッチ４２に接続されている。また、第２端子５８は、第２リミットスイッチ５６（負リミットスイッチに相当）を介してモータ５３に接続されている。第１リミットスイッチ５５及び第２リミットスイッチ５６とモータ５３との間に、コンデンサ５４が並列に接続されている。コンデンサ５４は、モータ５３に流れる電流の位相を調節する。モータ５３は、第１リミットスイッチ５５を介して交流電源３５から電流（正電流に相当）が供給された時に、弁体５２を正回転させる。そして、支管２１を全開にする位置まで弁体５２が回転した時に第１リミットスイッチ５５が作動して、モータ５３に流れる電流が遮断される。すなわち、第１リミットスイッチ５５は、弁体５２が所定量回転した時に、弁体５２を正回転させる電流を遮断する。これにより、支管２１を全開にした位置で弁体５２が停止する。モータ５３は、第２リミットスイッチ５６を介して交流電源３５から電流（負電流に相当）が供給された時に、弁体５２を逆回転させる。そして、支管２１を全閉にする位置まで弁体５２が回転した時に第２リミットスイッチ５６が作動して、モータ５３に流れる電流が遮断される。すなわち、第２リミットスイッチ５６は、弁体５２が所定量回転した時に、弁体５２を逆回転させる電流を遮断する。これにより、支管２１を全閉にした位置で弁体５２が停止する。上記構成により、制御ユニット３０は、制御盤４０の第１スイッチ４１をオンにし且つ第２スイッチ４２をオフすることで、支管２１を全開にする位置まで副開閉弁５０の弁体５２を回転させて停止させる。また、制御ユニット３０は、制御盤４０の第１スイッチ４１をオフにし且つ第２スイッチ４２をオンすることで、支管２１を全閉にする位置まで副開閉弁５０の弁体５２を回転させて停止させる。また、第１排水弁１４及び第２排水弁１６も、副開閉弁５０と同様の構成を備えている。制御盤４０は、第１排水弁１４及び第２排水弁１６にそれぞれ対応する第１スイッチ４１及び第２スイッチ４２を備えている。そして、制御ユニット３０は、第１排水弁１４及び第２排水弁１６にそれぞれ対応する第１スイッチ４１をオンにし且つ第２スイッチ４２をオフすることで、第１排水管１３及び第２排水管１５をそれぞれ全開にする位置まで第１排水弁１４及び第２排水弁１６の弁体をそれぞれ回転させて停止させる。また、制御ユニット３０は、第１排水弁１４及び第２排水弁１６にそれぞれ対応する第１スイッチ４１をオフにし且つ第２スイッチ４２をオンすることで、第１排水管１３及び第２排水管１５をそれぞれ全閉にする位置まで第１排