JP2004261114A

JP2004261114A - 流量制御機構および該機構を備えた植物栽培装置

Info

Publication number: JP2004261114A
Application number: JP2003055834A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Ishihara; 良行石原; Kazunori Oshima; 一則大島; Hideyasu Hitomi; 秀康人見; Kenzo Kano; 賢三加納; Yasuaki Nomura; 保明野村
Original assignee: Tochigi Prefecture; Seiwa KK
Current assignee: Tochigi Prefecture; Seiwa KK
Priority date: 2003-03-03
Filing date: 2003-03-03
Publication date: 2004-09-24

Abstract

【課題】流体漏れおよびチューブのはずれという弊害のない、流体の制御能に優れた流量制御機構、および該流量制御機構を備えた植物栽培装置を提供する。
【解決手段】流体通過部を備え、水槽内に配置されるフロートと、流体が前記流体通過部に向かって流れる際に通過する流路を形成する第１の流体通過用チューブと、流体が前記流体通過部から流出して流体供給部に向かって流れる際に通過する流路を形成する第２の流体通過用チューブとを備え、前記第１の流体通過用チューブと第２の流体通過用チューブの少なくとも一方が、可とう性を備えたチューブから形成されると共に、この可とう性を備えたチューブの一部が、該チューブよりも剛性の高い素材からなり、水槽内の貯留液体量の変化に伴う前記フロートの位置変化に追随し得る支持部材によって支持されており、前記フロートの位置変化により、前記可とう性を備えたチューブのうち、支持部材に隣接した折り曲げ部の折り曲げ度合いが変化して、水槽内の貯留液体量の変化に従った流量制御が可能であることを特徴とする流量制御機構が開示される。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チューブ内を流れる流体の流量を制御可能な流量制御機構、および該流量制御機構を備えた植物栽培装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、水槽等に貯留された液体の量に応じて流体の供給量を変化させる流量制御機構としては、便器洗浄水を蓄える洗浄水タンク内部に配置され、洗浄タンク内部の水が排出されたときに洗浄水タンクへの給水を行うボールタップ式の装置がある。該ボールタップ式の装置は、洗浄水タンク内の水量の変化に伴って昇降するフロートの動きを、てこの原理で給水ラインに設けられた弁に伝え、該弁を開閉して洗浄水タンク内の水を一定量にするという機構を有している。
また、実用新案登録公報第２５０２７０５号および特開２０００−３１６４００号には、水槽内に配置された給水ラインの一部に可とう性チューブを接続し、該可とう性チューブの先端にフロートを備えた流量制御機構が提案されている。これらの流量制御機構においては、水槽内での液体量の増加に伴いフロートが上昇し、このフロートの位置変化によって、給水ラインの可とう性チューブが折れ曲がり、折れ曲がりの程度に応じて、水槽内への液体の流入を抑制または停止させることを可能にしている。
【０００３】
上述の実用新案登録公報第２５０２７０５号においては、上記流量制御機構は水耕栽培における栽培槽に設けられ、該栽培槽への自動給水のために使用されている。また、特開２０００−３１６４００号においては、上記流量制御機構は自動水やり装置に使用されており、該水やり装置は植木鉢等の下に設けられた水受け皿と連結され、水受け皿の水位を検知することにより給水量を調節し、植木鉢等の底部から水を供給するものである。
【０００４】
【特許文献１】
実用新案登録公報第２５０２７０５号
【特許文献２】
特開２０００−３１６４００号
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述のボールタップ式の流量制御機構は、一般に、フロート、弁、およびフロートの動きを弁に伝える機構から構成されており、構造的に複雑で部品数も多く、製造コストが高くなるという問題があった。また、該機構の構造的な複雑さは、使用の継続による弁部分の水漏れや、フロートの動きの伝達部分の不動化といった不具合が生じやすいという問題も有していた。
上述の実用新案登録公報第２５０２７０５号および特開２０００−３１６４００号に開示されるような、給水ラインの一部に可とう性チューブを接続した流量制御機構は、構造が単純なので安価に製造でき、コスト面では上記ボールタップ式の弊害を解決するものである。しかし、特開２０００−３１６４００号に開示される流量制御機構は給水ホースと管付き浮き玉の間に可とう性チューブであるシリコンチューブをはめ込んだものであり、実用新案登録公報第２５０２７０５号の流量制御機構も同様の構造を有するものである。このため、これらの流量制御機構に置いては、該はめ込み部分からの水漏れを完全に防止することはできないという問題がある。特に、給水される流体の圧力が高くなれば、はめ込み部分から水が漏れるだけでなく、はめ込まれた可とう性チューブ自体がはずれてしまう可能性があるという問題もある。
また、これらの流量制御機構においては、可とう性チューブの折り曲げ部分が湾曲してしまい、最大限にチューブが折れ曲がったとしても水流を完全に遮断できないという問題もある。
【０００６】
上述の流量制御機構は植物体への給水を制御するために使用することができ、実用新案登録公報第２５０２７０５号では、水耕栽培において栽培槽内の液面を常に一定に保つために上記流量制御機構が使用されている。水耕栽培における給水制御のような、単に槽内の液量を一定に保つことを目的とする場合には、別の制御手段を設ける必要なしに、上記流量制御機構だけで該目的を達成できる。
しかし、水耕栽培の場合と異なり、植物栽培ベッドにおいて植物体を栽培する場合には、上記流量制御機構だけでは給水量を植物体が必要とする量に制御することができない。このため、特開２０００−３１６４００号に開示される態様においては、植木鉢の下に水受け皿を置き、該水受け皿と水槽を連結することにより供給量の制御を図っている。
【０００７】
しかし、この態様では、植物栽培容器の上部から給水することはできず、上部から散水することにより、植物栽培ベッド上に置かれた個体の肥料、農薬等を溶かしながら該植物栽培ベッドに供給するというような、上部からの給水が望まれる場合には使用できないといった問題がある。また、この態様では、植木鉢の底部が、流量制御機構の水槽の水面とほぼ同一の高さとなるように配置されなければならず汎用性に欠ける。さらに、複数の植木鉢で植物を栽培する場合には、各植木鉢および水槽が水路で連結されるので、一旦、病原菌等により水が汚染されれば全ての植木鉢が汚染されるという問題もある。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、安価に製造でき、流体漏れおよびチューブのはずれによる弊害のない、流体の制御能に優れた流量制御機構を提供することを目的とする。さらに、本発明は、植物栽培ベッドに植えられた植物体による水の消費量に応じた給水が可能な植物栽培装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は請求項１として、流体通過部を備え、水槽内に配置されるフロートと、
流体が前記流体通過部に向かって流れる際に通過する流路を形成する第１の流体通過用チューブと、
流体が前記流体通過部から流出して流体供給部に向かって流れる際に通過する流路を形成する第２の流体通過用チューブとを備え、
前記第１の流体通過用チューブと第２の流体通過用チューブの少なくとも一方が、可とう性を備えたチューブから形成されると共に、
この可とう性を備えたチューブの一部が、該チューブよりも剛性の高い素材からなり、水槽内の貯留液体量の変化に伴う前記フロートの位置変化に追随し得る支持部材によって支持されており、
前記フロートの位置変化により、前記可とう性を備えたチューブのうち、支持部材に隣接した折り曲げ部の折り曲げ度合いが変化して、水槽内の貯留液体量の変化に従った流量制御が可能であることを特徴とする流量制御機構を提供する。
本発明は請求項２として、前記フロートに形成される流体通過部と、前記第１の流体通過用チューブと、前記第２の流体通過用チューブとが、可とう性を備えた１本のチューブから形成されている請求項１記載の流量制御機構を提供する。
本発明は請求項３として、前記可とう性を備えたチューブの一部が、さらに、前記チューブよりも剛性の高い素材からなる補助支持部材によって支持されており、
前記補助支持部材は、前記フロートの位置変化に応じた前記支持部材の追随動作を規制できるように、前記補助支持部材と前記支持部材とが、前記支持部材に隣接する前記チューブの折り曲げ部を挟むように配置されている請求項１又は２記載の流量制御機構を提供する。
本発明は請求項４として、前記支持部材と前記補助支持部材とが、前記可とう性を備えたチューブの折り曲げ部を折り曲げ可能とするように連結されている請求項３記載の流量制御機構を提供する。
本発明は請求項５として、前記支持部材と前記補助支持部材のいずれか一方または両方が、前記可とう性を備えたチューブを内部に支持できる管状構造を有する請求項１〜４のいずれか１項記載の流量制御機構を提供する。
本発明は請求項６として、前記フロートが、前記支持部材の先端部に位置する請求項１〜５のいずれか１項記載の流量制御機構を提供する。
本発明は請求項７として、前記第１の流体通過用チューブと前記第２の流体通過用チューブの両方が可とう性を備えたチューブから形成され、これら２本のチューブが前記支持部材によって支持され、前記フロートの位置変化によって、該２本のチューブが折り曲げ部で同時に折り曲げられる請求項１〜６のいずれか１項記載の流量制御機構を提供する。
本発明は請求項８として、流体供給部から流体供給対象に供給される液体の全部または一部を前記水槽に移送し、貯留液体とする請求項１〜７のいずれか１項記載の流量制御機構を提供する。
本発明は請求項９として、請求項１〜８のいずれか１項記載の流量制御機構の流体供給部から植物栽培ベッドに液体が供給される植物栽培装置を提供する。
本発明は請求項１０として、前記植物栽培ベッドから排出される排液が、前記流量制御機構の水槽に移送される請求項９記載の植物栽培装置を提供する。
本発明は請求項１１として、前記植物栽培ベッドを内部に保持し、排出口を有する植物栽培容器が、水槽上面に貯留液体流入口を有する前記流量制御機構の水槽上に配置される請求項１０記載の植物栽培装置を提供する。
本発明は請求項１２として、前記植物栽培ベッドの底部から前記水槽内に伸びる、貯留液体吸い上げ手段をさらに備えた請求項１１記載の植物栽培装置を提供する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の流量制御機構の一態様を図１および図２に示し、これにより本発明を詳述する。図１は本発明の一態様である流量制御機構の概略図であり、図２（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は図１の流量制御機構における、可とう性を備えたチューブの折り曲げ部周辺の拡大図であり、折れ曲がり機構を示したものである。
本発明の流量制御機構１は、流体通過部４を備え、水槽２内に配置されるフロート３と、
流体が前記流体通過部４に向かって流れる際に通過する流路を形成する第１の流体通過用チューブ５と、
流体が前記流体通過部４から流出して流体供給部１３に向かって流れる際に通過する流路を形成する第２の流体通過用チューブ６と
を備え、
前記第１の流体通過用チューブ５と第２の流体通過用チューブ６の少なくとも一方が、可とう性を備えたチューブから形成されると共に、
この可とう性を備えたチューブの一部が、該チューブよりも剛性の高い素材からなり、水槽内の貯留液体１２量の変化に伴う前記フロート３の位置変化に追随し得る支持部材７によって支持されており、
前記フロート３の位置変化により、前記可とう性を備えたチューブのうち、支持部材７に隣接した折り曲げ部９の折り曲げ度合いが変化して、水槽内の貯留液体１２量の変化に従った流量制御が可能であることを特徴とする。
本発明において流量が制御される「流体」としては、流動性を有する液体および気体であれば任意の物質が可能であり、好ましくは液体である。液体としては、水、水溶液、水性懸濁液、水性乳濁液、有機溶媒等の任意の液体が可能であり特に限定されるものではないが、水および水溶液が好ましい。本発明の流量制御機構が植物栽培装置に使用される場合には、流量が制御される液体としては、水、および、例えば、農薬、肥料等の植物の栽培に必要な成分を含んだ水溶液、水性懸濁液または水性乳濁液等の水性組成物が好ましい。
【００１１】
本発明の流量制御機構１において使用される水槽２は、水槽内部に配置されるフロート３の位置を変化させることができる程度の液体を内部に貯留可能であれば良く、任意の大きさ、形状、材質からなる水槽を使用することができる。該水槽２は、貯留液体１２が水槽２内に供給される貯留液体流入口１０を有している。図１の態様においては、貯留液体流入口１０は水槽２の上面に設けられているが、これに限定されるものではなく、水槽２の任意の部分に設けることが可能である。水槽２内の貯留液体１２の液圧によって供給が制限されないという観点から、通常の使用において貯留液体１２の液面が達しうる部分よりも上方、例えば、上面および上方側面に設けられるのが好ましい。液体供給部１３から供給された液体の一部を貯留液体１２として回収する場合に、該液体の自由落下により容易に回収できるという観点から、水槽２の上面に設けられるのが好ましい。
貯留液体流入口１０は、水槽２内に貯留液体１２が流入可能なものであれば、その構造は限定されない。例えば、図１の態様では、上面に１つの開口を有しているが、開口の数は１つに限定されるものではなく複数であっても良いし、開口の位置も任意に設定できる。また、貯留液体流入口１０としては、水槽２の上面がメッシュ構造を有するものも可能であり、この態様は、水槽２の上部の任意の部分に植物栽培容器等の流体供給対象を配置しても、該対象からの排液を貯留液体１２として回収できるので好ましい。
【００１２】
水槽２には、任意に、貯留液体１２が水槽２から排出される貯留液体排出口１１を設けることができる。貯留液体排出口１１が設置される場合には、水槽２内に貯留された貯留液体１２を水槽２の外に排出可能であれば任意の位置に設置可能である。貯留液体１２の量を調節するという観点から、貯留液体排出口１１はフロートの可動範囲の最下点よりも底部にあることが好ましい。図１の態様においては貯留液体排出口１１は１つであるが、複数個設けられても良い。また、望ましい量の流体が本発明の流量制御機構１から供給されるためには、水槽２内の貯留液体１２の量の調節が必要なので、貯留液体排出口１１からの貯留液体１２の排出量は適宜設定される。
水槽２に貯留液体排出口１１が設置されない場合であっても、貯留液体１２の蒸発による減少、後述する貯留液体吸い上げ手段からの排出等の任意の手段によって、貯留液体１２の量を調節できる。
貯留液体１２としては、任意の液体が可能であり、水、水溶液、水性懸濁液、水性乳濁液、有機溶媒等、特に限定されるものではない。本発明の流量制御機構１から供給される流体である液体の全部または一部を貯留液体１２とすることが好ましい。
【００１３】
フロート３は貯留液体１２よりも比重が軽く、支持部材７を伴って上昇できるものであれば任意の材質、形状のものが可能であり、特に限定されるものではない。例えば、発泡スチロール等のような、材質自体が貯留液体１２よりも比重が軽いもので構成されていても良いし、材質自体は貯留液体１２よりも比重が重くても、中空にするなどしてフロート３全体として貯留液体１２よりも比重を軽くしたものであっても良い。また、図１の態様においてはフロート３は球形であるがこれに限定されるものではなく、任意の形状が可能である。
【００１４】
フロート３は内部に流体通過部４を有している。該流体通過部４は、第１の流体通過用チューブ５と第２の流体通過用チューブ６につながっており、本発明の流量制御機構１により流量が制御される流体は、第１の流体通過用チューブ５から流体通過部４を経て、第２の流体通過用チューブ６を通るという流路を通り、流体供給部１３から流体供給対象に供給される。流体通過部４は上述のような流体の流れを可能にするものであれば、任意の構造が可能であり、例えば、図１の態様のようにループ状構造であっても良いし、また、第１の流体通過用チューブ５と第２の流体通過用チューブ６につながる２つの開口を有する中空構造であっても良く特に限定されるものではない。また、流体通過部４は必ずしもフロート３の内部に設けられる必要はなく、例えば、つなげた第１の流体通過用チューブ５と第２の流体通過用チューブ６をフロート３の外周縁に沿って巻き回し、該巻き回した第１の流体通過用チューブ５と第２の流体通過用チューブ６を流体通過部４とする等、フロート３の外部に流体通過部４を設けることもできる。流体通過部４、第１の流体通過用チューブ５および第２の流体通過用チューブ６は、内部を通過する流体の漏れがなく、継ぎ目のはずれるおそれがないとの観点から、一体として成形された構造を有するのが好ましく、より好ましくは、可とう性を備えた１本のチューブから形成されたものである。この場合、流体通過部４としては、可とう性を備えたチューブが流体の通過に影響がない様に曲げられたものである、図１の態様のようなループ状構造を有するのが好ましい。
【００１５】
本発明の流量制御機構１においては、第１の流体通過用チューブ５と第２の流体通過用チューブ６の少なくとも一方が可とう性を備えたチューブから形成される。この構成を有することにより、該可とう性を備えたチューブがフロートの上昇によって折り曲げ部９において折り曲げられ、流体の流量が制御される。チューブの折り曲げによる流体の流量の制御という点では、同時に複数の部分で折り曲げを行うことがより効果的である。よって、第１の流体通過用チューブ５と第２の流体通過用チューブ６の両方が可とう性を備えたチューブで形成されることが好ましい。第１の流体通過用チューブ５、第２の流体通過用チューブ６および流体通過部４の全てが可とう性を備えた１本のチューブから形成されているものがより好ましい。
【００１６】
第１の流体通過用チューブ５および第２の流体通過用チューブ６は、流体が通過可能な経路を提供できるのであれば、チューブ厚、内径、長さ等を任意に設定できる。また、第１の流体通過用チューブ５、および／または第２の流体通過用チューブ６を構成する可とう性を備えたチューブとしては、フロート３の上昇によりチューブを折り曲げ可能であれば、任意の材質、形状、構造のチューブが可能である。例えば、可とう性を備えたチューブの材質としては、シリコーン樹脂、天然ゴム、合成ゴム、軟質プラスチック等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。また、該チューブの構造としては、軟質の材料だけで製造されたものであっても良いし、補強材を含む様なチューブであっても良い。
【００１７】
第１の流体通過用チューブ５および第２の流体通過用チューブ６のうちの、可とう性を備えたチューブの一部は、該チューブよりも剛性の高い素材からなり、水槽２内の貯留液体１２量の変化に伴う、フロート３の位置変化に追随し得る支持部材７によって支持される。支持部材７は可とう性を備えたチューブよりも剛性が高い素材で構成されており、例えば、金属、硬質プラスチック、木材、およびこれらの複合材料等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。支持部材７はフロート３の位置変化に追随する構成を有しており、例えば、図１に示されるような、フロート３と直接結合するような態様だけでなく、フロート３とは直接結合しておらず、鎖、ひもなどで支持部材７とフロート３が結びつけられるような態様も可能であるが、これらに限定されるものではない。ただし、フロート３と支持部材７の間で、第１の流体通過用チューブ５および第２の流体通過用チューブ６のうちの可とう性を備えたチューブが折れ曲がらない様な態様が好ましく、この観点から、支持部材７はフロート３と直接結合するような態様がより好ましい。
【００１８】
図１の態様においては、フロート３は、チューブの折り曲げ部９から離れた側の支持部材７の端部（本明細書においては、支持部材７の先端部１４という）に結合しているが、フロート３と支持部材７の位置関係はこの態様に限定されるものではなく、支持部材７がフロート３の位置変化に追随し、該支持部材７に隣接する部位であるチューブの折り曲げ部９において、可とう性を備えたチューブを折り曲げることができる限りは任意の位置に配置できる。例えば、フロート３を支持部材７の先端部１４以外の部分に配置できる。フロート３は支持部材７の先端部１４に結合したものが好ましい。
【００１９】
支持部材７はチューブを支持できるのであれば任意の構造および支持態様が可能であり、例えば、支持部材７として１以上の棒状部材を用い、これを可とう性を備えたチューブに固定することにより支持するような態様や、支持部材７として管状構造物を用い、この内部に可とう性を備えたチューブを通して支持する態様等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。支持が容易であるとの観点から、管状構造の支持部材７の内部に可とう性を備えたチューブを通過させて支持する態様が好ましい。支持部材７の形状、長さ、大きさ等は、使用される可とう性を備えたチューブの外径、水槽２の大きさ等に応じて適宜設定される。
【００２０】
本発明の流量制御機構１は上記構成を有することにより、水槽２内の貯留液体１２の量が増加した場合に、液面の上昇に伴いフロート３が上昇し、この動きに追随して、図２の（ａ）、（ｂ）および（ｃ）に示されるように、支持部材７が根本部１５を起点として先端部１４を上昇させる様に動く。これにより、支持部材７の上記動きの起点となる根本部１５に隣接した、第１の流体通過用チューブ５および第２の流体通過用チューブ６のうちの、可とう性を備えたチューブの折り曲げ部９において、該可とう性を備えたチューブの折り曲げ度合いが変化し、該チューブ内を流れる流体の流量が制御される。本発明の流量制御機構１においては、チューブ内の流体の流量の制御という点では、同時に複数の部分でチューブの折り曲げを行うことがより効果的である。よって、第１の流体通過用チューブ５と第２の流体通過用チューブ６の両方が可とう性を備えたチューブで形成され、これら２本のチューブが支持部材７によって支持され、フロート３の位置変化により、該２本のチューブが折り曲げ部９で同時に折り曲げられるような態様が好ましい。
【００２１】
本発明の流量制御機構１における、可とう性を備えたチューブの折り曲げによる流体の制御を達成するためには、上述のような根本部１５を起点として先端部１４を上昇させるという支持部材７の動きが必要である。このためには、支持部材７の根本部１５は、貯留液体１２の液面の上昇に関わらずほぼ一定の位置に留まることが必要である。ここで、「ほぼ一定の位置」とは、完全に一定の位置にあることを要求されるものではないことを意味し、支持部材７の動きにより、可とう性を備えたチューブを折り曲げ部９で折り曲げ可能な程度に、支持部材７の根本部１５が一定の位置にとどまることを意味する。
支持部材７の根本部１５をほぼ一定の位置にとどめる方法としては、好ましくは、可とう性を備えたチューブのうち支持部材７で支持されていない任意の部分を任意の手段により水槽２内に固定する方法が挙げられる。該固定手段としては、後述する補助支持部材８を使用することができるが、これに限定されるものではない。また、上記方法以外にも、支持部材７の根本部１５を水槽２の内壁に固定する方法も好ましい。
【００２２】
より好ましくは、可とう性を備えたチューブの一部が、さらに、前記チューブよりも剛性の高い素材からなる補助支持部材８によって支持されており、該補助支持部材８は、フロート３の位置変化に応じた支持部材７の追随動作を規制できるように、補助支持部材８と支持部材７とが、支持部材７に隣接する前記チューブの折り曲げ部９を挟むように配置される。
この態様においては、補助支持部材８は、フロート３の上昇に伴った支持部材７の動きによる可とう性を備えたチューブの折り曲げを確実にするために、水槽２内でほぼ一定の位置に固定されるのが好ましい。可とう性を備えたチューブを水槽２内で貯留液面に対して垂直に支持するように補助支持部材８が固定される態様がより好ましい。また、補助支持部材８の固定位置は容易に調整することができる構成とすることが好ましい。例えば、図１に示したように、補助支持部材８を所望の位置に連結可能に構成された補助支持部材固定具８１を水槽２内の適宜位置に固定し、該補助支持部材固定具８１に対して補助支持部材８を連結・固定する構成とすることができる。なお、支持部材７の根本部１５が他の方法でほぼ一定の位置に固定されているなら、必ずしも補助支持部材８が固定されることは要しない。
【００２３】
また、支持部材７と補助支持部材８は、可とう性を備えたチューブの折り曲げ部９を折り曲げ可能に挟むように配置されていれば、両者の位置関係としては任意の態様が可能である。例えば、支持部材７と補助支持部材８はフロート３の位置変化に拘わらず、互いに離れて位置する態様であって良い。また、フロート３が下方に位置する場合には接触しないが、フロート３の上昇により両者が接触するような態様も可能である。さらに、支持部材７と補助支持部材８が互いに、前記可とう性を備えたチューブの折り曲げ部を折り曲げ可能とするように連結されている態様も可能である。
支持部材７の動きの規制に優れ、可とう性を備えたチューブの折り曲げをより確実に行うことができるので、補助支持部材８と支持部材７は、前記可とう性を備えたチューブの折り曲げ部を折り曲げ可能とするように連結されていることが好ましい。該連結の態様としては、図１および図２の態様のように補助支持部材８と支持部材７が蝶番１６で連結された態様、および補助支持部材８と支持部材７が一体成形されるような態様が挙げられるが、これらに限定されるものではない。特に好ましくは、図１および図２の態様のように補助支持部材８と支持部材７が蝶番１６で連結された態様である。この態様により、支持部材７の動きを蝶番１６の可動方向だけに限定することが可能となる。
【００２４】
補助支持部材８はチューブを支持できるのであれば任意の構造および支持態様が可能であり、例えば、補助支持部材８として１以上の棒状部材を用い、これを可とう性を備えたチューブに固定することにより支持するような態様、補助支持部材８として管状構造物を用い、この内部に可とう性を備えたチューブを通して支持する態様等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。支持が容易であるとの観点から、管状構造の補助支持部材８の内部に可とう性を備えたチューブを通過させて支持する態様が好ましい。補助支持部材８の形状、長さ、大きさ等は、使用される可とう性を備えたチューブの外径、水槽２の大きさ等に応じて適宜設定される。
【００２５】
可とう性を備えたチューブの折り曲げ部９に隣接する、支持部材７の根本部１５および補助支持部材８の根本部１７は、フロート３の位置変化によるチューブの折り曲げが可能である限りは、それぞれ独立して任意の形状が可能である。支持部材７および補助支持部材８がそれぞれ管状構造を有する場合には、支持部材７の根本部１５および補助支持部材８の根本部１７は、図２に示されるように、支持部材７および補助支持部材８の長手方向に対して斜めに開口し、それぞれの斜めになった開口部が向かい合うように配置されるのが好ましい。支持部材７および補助支持部材８は連結されていることがより好ましい。これにより、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、折り曲げ部９において可とう性を備えたチューブの片面を支持しつつ折り曲げることが可能となり、折り曲げられたチューブの片面が支持されているので、チューブの湾曲を防ぎ、チューブ内を流れる流体を完全に遮断することが可能となる。
図２においては、支持部材７と補助支持部材８が蝶番１６によって連結されているが、これに限定されるものではなく、例えば、支持部材７および補助支持部材８が上述のような斜めになった開口部を有しているが、蝶番１６によって連結されないような態様も可能である。
【００２６】
本発明の流量制御機構１においては、流量が制御される流体は流体供給部１３から流体供給対象に供給される。流体供給部１３は水槽２の内部または外部のいずれに配置されても良い。流量の制御された流体を流体供給対象に直接供給できるので、水槽２の外部にあるのが好ましい。流体供給部１３が水槽２の外部に位置する場合には、該流体供給対象に供給された流体の全部または一部が該対象から排出されても良い。流体が液体の場合には、流体供給対象から排出される排液を水槽２に移送して貯留液体１２とすることが好ましい。これにより、流体供給対象において消費された流体量に応じて流量を制御することが可能になる。流体供給対象から排出される排液を水槽２に移送する手段としては、任意の手段が可能であり、例えば、ポンプ移送、液体の自由落下等により移送できるがこれらに限定されるものではない。
本発明の流量制御機構１から流体が供給される流体供給対象としては、流体を必要とする対象であれば任意の対象が可能であり、例えば、液体を必要とする植物栽培ベッドが挙げられるがこれに限定されるものではない。
【００２７】
本発明は、流量制御機構１の流体供給部１３から、植物栽培ベッドに液体が供給されることを特徴とする植物栽培装置も技術的範囲内に包含する。図３は、本発明の流量制御機構１の流体供給部１３から、流体供給対象である植物栽培ベッド１８に液体が供給される本発明の植物栽培装置の一態様を示す。図３の態様においては植物栽培ベッド１８が流量制御機構１の上に配置されているが、本発明の植物栽培装置としてはこれに限定されるものではなく、植物栽培ベッド１８が流量制御機構１と離れた位置にあっても良い。
本発明の植物栽培装置に使用される植物栽培ベッド１８は、植物を栽培可能な任意の材料から構成され、特に限定されるものではない。
【００２８】
流体供給部１３から植物栽培ベッド１８に液体が過剰に供給された場合には、余分な液体は、植物栽培ベッド１８から排液として排出される。該排液は、そのまま環境中に放出されても良いし、該排液は流量制御機構１の水槽２に貯留液体１２として移送されても良い。植物栽培ベッド１８に植えられた植物体２０が必要とする量の液体を供給するように制御できるので、植物栽培ベッド１８から排出される排液は水槽２に移送されるのが好ましい。植物栽培ベッド１８から水槽２への余分な液体の移送をより容易にするという観点から、図３のような植物栽培ベッド１８が流量制御機構１の上に配置された植物栽培装置が好ましい。この態様によると、植物栽培ベッド１８から排出される排液が自由落下により水槽２に移送されるので、別途移送手段を設ける必要がなく、安価かつ簡易に液体の供給を制御でき、液体の有効利用が可能になるという利点がある。植物栽培ベッド１８は植物体２０を栽培可能である限りは、植物栽培容器１９に保持されても良い。また、植物栽培ベッド１８自体が植物体２０の栽培の間に一定形状を保持できる様な場合には、植物栽培容器１９に保持されなくても良い。植物栽培ベッド１８は植物栽培容器１９内に保持されるのが好ましい。
【００２９】
植物栽培ベッド１８が植物栽培容器１９内に保持される場合には、該植物栽培容器１９は、流体供給部１３から供給された液体の過剰部分を排液として該植物栽培容器１９の外に排出する、排出口２１を有するのが好ましい。該排出口２１は、余った水を排出できるのであれば、任意の大きさ、形状、数、構造が可能であり、例えば、図３の態様のように植物栽培容器１９の少なくとも底面を通液可能な透水性シートで構成したり、網目構造とする場合、透水性シートの透水部や網目が排出口２１としても良いし、また、植物栽培容器１９の底部付近に開口部を形成して排水口２１とすることも可能であるが、これらに限定されるものではない。また、排出口２１は、該植物栽培容器１９の任意の位置に設けることができ、植物栽培容器１９の水はけを良くするとの観点から、好ましくは、排出口２１は植物栽培容器１９の底部に設けられ、より好ましくは底面に設けられる。
【００３０】
植物栽培容器１９の排出口２１から排出された排液は、本発明の流量制御機構１の貯留液体流入口１０を通って水槽２内部に移送され、貯留液体２として流量の制御に寄与する。よって、本発明の植物栽培装置としては、植物栽培ベッド１８を内部に保持し、排出口２１を有する植物栽培容器１９が、水槽２の上面に貯留液体流入口１０を有する前記流量制御機構１の該水槽２の上に配置される態様が好ましい。
図３の態様においては、植物栽培ベッド１８を内部に保持した植物栽培容器１９が１つ、流量制御機構１の上に配置されているが、植物栽培容器１９の数、大きさ、形状は特に限定されるものではない。また、流量制御機構１と植物栽培容器１９とが一体に形成された植物栽培装置も本発明の範囲内に含まれる。
【００３１】
本発明の植物栽培装置においては、流体供給部１３は植物栽培ベッド１８に液体を供給できるのであれば、任意の構造を有することができ、任意の数で、任意の位置に配置することができ、これらは、植物体の種類、栽培方法等に応じて適宜設定される。本発明の植物栽培装置においては、本発明の流量制御機構１を使用することにより、任意の位置から、任意の方法で植物栽培ベッド１８に液体を供給することを可能にする。図３においては、流体供給部１３は植物栽培ベッド１８に植えられた植物体２０の仮植用ポット２０ａの側方から液体を点滴給液する態様であるが、これに限定されるものではなく、例えば、植物体２０の上方から液体を散布する態様のほか、流体供給部１３が灌漑用チューブのような、多数の小孔を有するチューブ構造であり、該チューブを植物栽培ベッド１８の上に配置し、植物栽培ベッド１８上に液体を供給するような態様、また、前記多数の小孔を有するチューブを植物栽培ベッド１８中に埋設するような態様であっても良い。
【００３２】
植物栽培ベッド１８を内部に保持し、排出口２１を有する植物栽培容器１９が、水槽２の上面に貯留液体流入口１０を有する前記流量制御機構１の該水槽２の上に配置される植物栽培装置は、さらに、任意に、前記植物栽培ベッド１８の底部から前記水槽２内に伸びる、貯留液体吸い上げ手段２２を備えることができる。該貯留液体吸い上げ手段２２とは、水槽２内に貯留された貯留液体１２を毛細管現象で植物栽培ベッド１８に供給することができる手段である。貯留液体吸い上げ手段２２を構成する部材としては、例えば、不織布、ろ紙、多孔性樹脂が挙げられるが、これらに限定されるものではない。貯留液体吸い上げ手段は植物栽培ベッド１８の底部に取り付けられ、一定の長さで下方に伸びる。この長さを調節することにより、常に貯留液体吸い上げ手段から貯留液体１２を植物栽培ベッド１８に供給することができるし、水槽２内で貯留液体１２の量が増え、液面が一定以上となった場合に貯留液体１２が貯留液体吸い上げ手段と接触し、貯留液体１２を植物栽培ベッド１８に供給することもできる。該貯留液体吸い上げ手段を利用することにより、水槽２内の貯留液体１２を貯留液体排出口１１から環境中に排出する必要がなくなり、液体のさらなる有効利用が可能となる。
【００３３】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の流量制御機構は、安価に製造でき、流体漏れおよびチューブのはずれという弊害を無くし、また、流体の制御能を向上することを可能にする。
また、本発明は、流体通過部と第１の流体通過用チューブと第２の流体通過用チューブが可とう性を備えた１本のチューブで形成することにより、流体漏れおよびチューブのはずれという問題を完全に解決する。
また、第１の流体通過用チューブと第２の流体通過用チューブの両方が可とう性を備えたチューブであり、該２本のチューブを折り曲げ部で同時に折り曲げ可能な態様にすることにより、流体の制御能をさらに向上させることを可能にする。
また、流体供給部から流体供給対象に供給される液体を水槽に移相し貯留液体とすることにより、液体を有効に利用することを可能にする。
【００３４】
さらに、本発明の植物栽培装置は、本発明の流量制御機構の流体供給部から植物栽培ベッドに液体が供給されるので、任意の位置から、任意の方法で植物栽培ベッドに液体を供給することを可能にする。特に、植物栽培ベッドの上方から液体を供給できるので、植物栽培ベッド上に固形の肥料、農薬等植物体に必要な物質を置き、流体供給部から供給される液体により該固体物質を溶かしつつ、必要な肥料等を植物体に供給する様な栽培方法が可能となる。
また、植物栽培ベッドから排出される排液を流量制御機構の水槽に移相することにより、植物栽培ベッドにおける液体の消費量に応じた液体の供給が可能となり、さらに、液体の有効利用も可能となる。特に、植物栽培ベッドを内部に保持する植物栽培容器を流量制御機構の水槽上に配置することにより、より簡易な機構による液体供給量の制御が可能となる。
また、植物栽培ベッドの底部に貯留液体吸い上げ手段を設けることにより、水槽内の貯留液体を貯留液体排出口から環境中に排出する必要がなくなり、液体のさらなる有効利用が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の一態様である流量制御機構の断面概略図である。
【図２】図２（ａ）は図１の流量制御機構の可とう性を備えたチューブの折り曲げ部周辺の拡大図であり、（ｂ）および（ｃ）は該折り曲げ部の折れ曲がりを示す概略図である。
【図３】図３は本発明の一態様である植物栽培装置の概略図である。
【符号の説明】
１流量制御機構
２水槽
３フロート
４流体通過部
５第１の流体通過用チューブ
６第２の流体通過用チューブ
７支持部材
８補助支持部材
９折り曲げ部
１０貯留液体流入口
１１貯留液体排出口
１２貯留液体
１３流体供給部
１４支持部材の先端部
１５支持部材の根本部
１６蝶番
１７補助支持部材の根本部
１８植物栽培ベッド
１９植物栽培容器
２０植物体
２１排出口
２２貯留液体吸い上げ手段

Claims

流体通過部を備え、水槽内に配置されるフロートと、
流体が前記流体通過部に向かって流れる際に通過する流路を形成する第１の流体通過用チューブと、
流体が前記流体通過部から流出して流体供給部に向かって流れる際に通過する流路を形成する第２の流体通過用チューブとを備え、
前記第１の流体通過用チューブと第２の流体通過用チューブの少なくとも一方が、可とう性を備えたチューブから形成されると共に、
この可とう性を備えたチューブの一部が、該チューブよりも剛性の高い素材からなり、水槽内の貯留液体量の変化に伴う前記フロートの位置変化に追随し得る支持部材によって支持されており、
前記フロートの位置変化により、前記可とう性を備えたチューブのうち、支持部材に隣接した折り曲げ部の折り曲げ度合いが変化して、水槽内の貯留液体量の変化に従った流量制御が可能であることを特徴とする流量制御機構。
前記フロートに形成される流体通過部と、前記第１の流体通過用チューブと、前記第２の流体通過用チューブとが、可とう性を備えた１本のチューブから形成されている請求項１記載の流量制御機構。
前記可とう性を備えたチューブの一部が、さらに、前記チューブよりも剛性の高い素材からなる補助支持部材によって支持されており、
前記補助支持部材は、前記フロートの位置変化に応じた前記支持部材の追随動作を規制できるように、前記補助支持部材と前記支持部材とが、前記支持部材に隣接する前記チューブの折り曲げ部を挟むように配置されている請求項１又は２記載の流量制御機構。
前記支持部材と前記補助支持部材とが、前記可とう性を備えたチューブの折り曲げ部を折り曲げ可能とするように連結されている請求項３記載の流量制御機構。
前記支持部材と前記補助支持部材のいずれか一方または両方が、前記可とう性を備えたチューブを内部に支持できる管状構造を有する請求項１〜４のいずれか１項記載の流量制御機構。
前記フロートが、前記支持部材の先端部に位置する請求項１〜５のいずれか１項記載の流量制御機構。
前記第１の流体通過用チューブと前記第２の流体通過用チューブの両方が可とう性を備えたチューブから形成され、これら２本のチューブが前記支持部材によって支持され、前記フロートの位置変化によって、該２本のチューブが折り曲げ部で同時に折り曲げられる請求項１〜６のいずれか１項記載の流量制御機構。
流体供給部から流体供給対象に供給される液体の全部または一部を前記水槽に移送し、貯留液体とする請求項１〜７のいずれか１項記載の流量制御機構。
請求項１〜８のいずれか１項記載の流量制御機構の流体供給部から植物栽培ベッドに液体が供給される植物栽培装置。
前記植物栽培ベッドから排出される排液が、前記流量制御機構の水槽に移送される請求項９記載の植物栽培装置。
前記植物栽培ベッドを内部に保持し、排出口を有する植物栽培容器が、水槽上面に貯留液体流入口を有する前記流量制御機構の水槽上に配置される請求項１０記載の植物栽培装置。
前記植物栽培ベッドの底部から前記水槽内に伸びる、貯留液体吸い上げ手段をさらに備えた請求項１１記載の植物栽培装置。