JP2017046655A - 植物栽培装置における排水装置 - Google Patents

Abstract

【課題】水分や栄養分を含む水耕栽培用養水を貯留する養水槽の洗浄等の際に、排水装置を植物栽培装置から取り外すという面倒な作業をせずに、水の完全排出を達成することができる植物栽培装置における排水装置を提供する。
【解決手段】上フランジ部１３ａには円筒状の上部筒体１３の内外を連通する切欠き状通水域１５が設けられ、上部筒体１３の周壁には通水窓１６が開設され、上部筒体１３内には通水窓１６を閉じる円筒状の内部止水筒体１７が嵌め込まれて、下部筒体１２に設けられた内方突起１９で支えられており、排水時には内部止水筒体１７の抜き取りによって通水窓１６が開けられ、養水は通水域１５および通水窓１６を経て排水口１１から流下する排水装置。
【選択図】図２

Description

この発明は、植物工場、野菜工場、育苗装置などにおいてＬＥＤ照明装置などの人工光源を使用しかつ植物の水耕栽培、さらには温室、ビニールハウスなどの太陽光を利用した水耕栽培に用いられる植物栽培装置に関し、より詳しくはこれら植物栽培装置の養水槽底部における排水装置に関する。

植物栽培装置(1)は、図１に示すように、水分や栄養分を含む水耕栽培用養水（以下、単に「養水」という）を貯留する養水槽(2)と、同槽の上端開口を塞ぎかつ植物を栽培する栽培床(3)とを備えている。養水槽(2)は、栽培ラック(4)に上下方向に間隔をおいて多段状に設けられた複数の載置部(5)上に載せられており、栽培床(3)は養水槽(2)に対して左右方向に移動自在となっている。

栽培ラック(4)は、たとえばＬＥＤ灯具などの光源を有しかつ載置部(5)の上方に配置された照明装置(6)と、給水側養水タンク(8)、養水供給管(9)および養水タンク(8)内の養水を養水供給管(9)を通して養水槽(2)に供給するポンプ(図示略)を有する養水供給装置(7)とを備えている。使用済みの養水は、各段の養水槽(2)底部に開けられた排水口に取り付けられた従来タイプの排水装置から排水管(23)を経て排水側養水タンク(24)に一旦貯えられ、不足養分を補う養水調整機(25)を経て給水側期養水タンク(8)へ戻され、前記ポンプによって再供給される。こうして、通常は、各段の養水槽(2)に所定量の養水を常時滞留するように養水を循環させる。また、定期的な洗浄の際には、養水槽(2)から養水を完全に排出させる必要がある。

一般に、植物栽培装置における排水口(11)の位置は予め決まっている（すなわち、養水槽の一端側に養水供給口が設けられ、他端側に排水口が設けられる）が、排水管の設置位置は諸々の事情により施工現場毎に異なるため、排水口を排水管に接続するのに苦慮する場合がある。

加えて、不純物の堆積、ヌメリの発生、藻類、菌類の繁殖を防ぐべく養水槽から水を完全に排水するためには排水装置を養水槽から取り外す必要があった。

また、植木鉢やプランタなどの植物栽培装置(51)における排水装置としては、図７に示すように、ドーナツ盤状のベース部(52a)とその上面中央から立上がる円筒部(52b)とからなる排水具本体(52)と、これを覆うキャップ(53)とで構成する排水具(57)が、植物栽培装置(51)の底壁の上に同底壁の排水口(54)と同心状に設置された構造が提案されている（特許文献１参照）。キャップ(53)の下面には複数の通水用切欠き(55)が形成されており、植物栽培装置(51)内の用土(56)に注がれた水は、切欠き(55)を経て排水具(57)内に入り、水位が円筒部(52b)の上端に達すると、その内部へ流れ込み、排水口(54)から排出される。

しかし、特許文献１記載の排水具では、洗浄等の際、植物栽培装置(51)の底部に貯まった水や洗浄水を完全に排出させようとしても、上記のような構造のために水が一部残存することが避けられず、これを全部排出するには排水具(57)を植物栽培装置(51)から取り外す必要であった。

特開２０１０−１０４２７７号公報

この発明の目的は、上記のような実情に鑑み、洗浄等の際に排水装置を植物栽培装置から取り外すという面倒な作業をせずに、水の完全排出を達成することができる、植物栽培装置における排水装置を提供することにある。

この発明のもう１つの目的は、排水口(11)の位置が予め決まっており、排水管の設置位置が諸々の事情により施工現場毎に異なる植物栽培装置であっても、排水口を排水管に困難なく接続することができる排水装置を提供することにある。

この発明は、上記目的を達成するために以下の態様からなる。

１） 養水槽(2)の底壁に開けられた排水口(11)に、高さ中央部に上フランジ部(13a)を有する上部筒体(13)がその上フランジ部(13a)より下の部分にて通されて上部筒体(13)が排水口(11)の口縁部(14)に固定され、上フランジ部(13a)には上部筒体(13)の内外を連通する切欠き状通水域(15)または溝状通水域(15‘)が設けられ、上部筒体(13)の周壁には通水域(15)(15‘) 内端に連通する通水窓(16)が開設され、上部筒体(13)の内部または外部には通水窓(16)を閉じる内部止水筒体(17)または外部止水筒体 (17‘)が着脱自在に配設され、止水筒体(17) (17‘)の取外しによって通水窓(16)が開けられて養水が通水域(15) (15‘)および通水窓(16)を経て排水口(11)から流下するようになされた、植物栽培装置における排水装置。

２) 養水槽(2)の底壁に開けられた排水口(11)の下に、上端外面に下フランジ部(12a)を有する下部筒体(12)が配され、高さ中央部に上フランジ部(13a)を有する上部筒体(13)がその上フランジ部(13a)より下の部分にて排水口(11)に通されて下部筒体(12)に固定されることで、排水口(11)の口縁部(14)が上下フランジ部(13a)（12a）によって挟み付けられると共に上下筒体(13)(12)が口縁部(14)に固定され、上フランジ部(13a)には上部筒体(13)の内外を連通する切欠き状通水域(15)または溝状通水域(15‘)が設けられ、上部筒体(13)の周壁には通水域(15)(15‘) 内端に連通する通水窓(16)が開設され、上部筒体(13)の内部または外部には通水窓(16)を閉じる内部止水筒体(17)または外部止水筒体(17‘)が着脱自在に配設され、止水筒体(17) (17‘)の取外しによって通水窓(16)が開けられて養水が通水域(15) (15‘)および通水窓(16)を経て排水口(11)から流下するようになされた、植物栽培装置における排水装置。

３) 養水槽(2)の底壁に開けられた排水口(11)の下に、上端外面に下フランジ部(12a)を有しかつ上端部内周面に雌ねじ部(12b)を有する下部筒体(12)が配され、高さ中央部に上フランジ部(13a)を有しかつ下部外周面に雄ねじ部(13b)を有する上部筒体(13)がその上フランジ部(13a)より下の部分にて排水口(11)に通され雌雄ねじ部(12b) (13b)が螺合されることで、排水口(11)の口縁部(14)が上下フランジ部(13a)（12a）によって挟み付けられると共に上下筒体(13)(12)が口縁部(14)に固定され、上フランジ部(13a)には上部筒体(13)の内外を連通する切欠き状通水域(15)または溝状通水域(15‘)が設けられ、上部筒体(13)の周壁には通水域(15)(15‘)内端に連通する通水窓(16)が開設され、上部筒体(13)の内部または外部には通水窓(16)を閉じる内部止水筒体(17)または外部止水筒体(17‘)が着脱自在に配設され、止水筒体(17) (17‘)の取外しによって通水窓(16)が開けられて養水が通水域(15) (15‘)および通水窓(16)を経て排水口(11)から流下するようになされた、植物栽培装置における排水装置。

４) 内部止水筒体(17)は、上部筒体(13)の内部に挿入されて、下部筒体(12)に設けられた内方突起(19)で支えられており、止水筒体(17)の抜き取りによって通水窓(16)が開けられるようになされた、上記１）〜３）のいずれかに記載の植物栽培装置における排水装置。

５）外部止水筒体(17‘) は、上部筒体(13)に外装されて、養水槽(2)の底壁上面に受けられており、同止水筒体(17‘) の取外しによって通水窓(16)が開けられるようになされた、上記１）〜３）のいずれかに記載の植物栽培装置における排水装置。

６）上部筒体(13)の内外を連通する切欠き状通水域(15)は、上フランジ部(13a)を１または複数箇所切欠くことで形成されたものである、上記１）〜５）のいずれかに記載の植物栽培装置における排水装置。

７）上部筒体(13)の内外を連通する溝状通水域(15‘) は、上フランジ部(13a)の下面に１または複数の溝を設けることで形成されたものである、上記１）〜５）のいずれかに記載の植物栽培装置における排水装置。

８) 養水槽(2)の底壁上に排水装置を囲うように濾過メッシュ(18)が配置され、同メッシュ(18)の下端外周に溝部(18a)が設けられ、溝部(18a)に溜まった不純物を取り除けるようになされた、上記１）〜７）のいずれかに記載の植物栽培装置における排水装置。

９）高さを異にする止水筒体(17) (17‘)が複数用意され、これらを取り替えることで養水槽(2)内に溜まる養水の深さを調節できるようになされた、上記１）〜８）のいずれかに記載の植物栽培装置における排水装置。

この発明による、植物栽培装置における排水装置は、上記のように構成されているので、植物栽培の際は、止水筒体(17)を上部筒体(13) 内に挿入するか止水筒体(17‘)を上部筒体(13)の外部に装着し、通水窓(16)を閉じ養水を同排水装置の上端からオーバーフローさせることで、養水槽(2)内に養水を所要深さで溜めておくことができる。また、洗浄等の際には止水筒体(17) または止水筒体(17‘)を上部筒体(13)から取外して通水窓(16)を開けることで、養水を通水域(15)および通水窓(16)を経て排水口(11)から流下させる。養水槽(2)内にわずかに残った養水も通水域(15)を経て通水窓(16)の下端から排水口(11)へ流れ込む。したがって、この発明によれば、洗浄等の際に排水装置を植物栽培装置から取り外すという面倒な作業をすることなく、水の完全排出を達成することができる。

一般に、植物栽培装置における排水口(11)の位置は予め決まっている（すなわち、養水槽の一端側に養水供給口が設けられ、他端側に排水口が設けられる）が、排水管の設置位置は諸々の事情により施工現場毎に異なるため、排水口を排水管に接続するのに苦慮する場合がある。この発明では、養水槽(2)の底壁において排水口を穿つ位置を、排水口を排水管に接続するための最適な場所（図１に示す養水槽(2)の底壁における奥行き方向）に適宜調整することで、本発明による排水装置を養水槽(2)の底壁における所望の位置に取り付けることができる。

また、養水槽(2)の底壁上に、下端外周に溝部(18a)を有する濾過メッシュ(18) が配置されることで、養水の長期循環の間に溝部(18a)に溜まった不純物を容易に水循環系から取り除くことができ、養水の循環システムの故障要因となる、不純物の堆積、ヌメリの発生、藻類、菌類の繁殖を防ぐことができる。

さらに、高さを異にする内外止水筒体(17) (17‘)を複数用意しておきこれらを適宜取り替えて使用することで、養水槽(2)内に溜まる養水の深さを調節できる。

植物栽培装置の全体を示す正面図である。 植物栽培装置の養水槽底部における排水装置を示す垂直断面図であり、養水が同排水装置の上端からオーバーフローしてその内部を流下する状態を示している。 植物栽培装置の養水槽底部における排水装置を示す垂直断面図であり、養水全量が排水装置を経て排出される状態を示している。 この発明の変形例を示すもので、上部筒体(13)の外部に通水窓(16)を閉じる外部止水筒体(17‘)が着脱自在に配設され、かつ、上部筒体(13)の内外を連通する通水域(15‘) は、上フランジ部(13a)の下面に溝を設けることで形成されたものである。 図３中のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。 図４中のＶI−ＶI線に沿う断面図である。 植木鉢やプランタなどの植物栽培装置における従来の排水装置を示す垂直断面図である。

以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。

図１は植物栽培装置の全体を示し、図２および図3は植物栽培装置の養水槽底部における排水装置を示すもので、図２は養水が同排水装置の上端からオーバーフローしてその内部を流下する状態を示し、図３は溶水全量の排出が排水装置を経て排出される状態を示している。

図１において、植物栽培装置(1)は、水分や栄養分を含む水耕栽培用養水を貯留する養水槽(2)と、同槽(2)の上端開口を塞ぎかつ植物を栽培する栽培床(3)とを備えている。養水槽(2)は、栽培ラック(4)に上下方向に間隔をおいて多段状に設けられた複数の載置部(5)上に載せてあり、栽培床(3)は養水槽(2)に対して左右方向に移動自在となっている。

栽培ラック(4)は、たとえばＬＥＤ灯具などの光源を有しかつ各載置部(5)の上方に配置された照明装置(6)と、養水タンク(8)、養水供給管(9)および同タンク(8)内の養水を養水供給管(9)を通して養水槽(2)に供給するポンプ(図示略)を有する養水供給装置(7)とを備えている。使用済みの養水は、各段の養水槽(2)底部に開けられた排水口に取り付けられた本発明による排水装置(22)から排水管(23)を経て排水側養水タンク(24)に一旦貯えられ、不足養分を補う養水調整機(25)を経て給水側期養水タンク(8)へ戻され、前記ポンプによって再供給される。

図２および図３において、養水槽(2)の底壁における所要位置に排水口(11)が開けてあり、排水口(11)の下にこれと同心状に円筒状の下部筒体(12)が垂直に配され、排水口(11)の上にはこれと同心状に円筒状の上部筒体(13) が垂直に配されている。下部筒体(12)には、上端外面に下フランジ部(12a)が設けられかつ上端部内周面に雌ねじ部(12b)が形成されている。上部筒体(13)には、高さ中央部に上フランジ部(13a)が設けられかつ下部外周面に雄ねじ部(13b)が形成されている。上部筒体(13)における上フランジ部(13a)よりも下の部分が排水口(11)に上から通されて、その雄ねじ部(13b)が下部筒体(12)の雌ねじ部(12b)とねじ合わされている。このねじ合わせによって、排水口(11)の口縁部(14)が上下フランジ部(13a)(12a)によって挟み付けられると共に, 下部筒体(12) と上部筒体(13)が連結した状態で口縁部(14)に固定されている。下側フランジ部(12a)と排水口(11)の口縁部(14)との間にゴムパッキン(20)が介在されており、両者間が水密になっている。

図５に示すように、上フランジ部(13a)には除去部からなる4つの切欠き状通水域(15)が円周方向に等間隔で設けてあり、これら通水域(15)によって上部筒体(13)の内側と外側が連通されている。切欠き状通水域(15)は、上フランジ部(13a)を４カ所切欠くことで形成されたものであるが、切欠き状通水域(15)の個数は通常１〜１０程度であるが、これは限定されるものではない。上部筒体(13)の周壁には通水窓(16)が４つの通水域(15)に対応する位置に設けられ、通水窓(16)の各下端は対応する通水域(15)の内端にそれぞれ連通している。

図２に示すように、上部筒体(13)の内部には、上部筒体(13)の通水窓(16)を全て閉じる円筒状の内部止水筒体(17)が密に嵌め込まれて、上部筒体(13)の内面下端寄りに環状に設けられた内方突起(19)で支えられている。内部止水筒体(17)は所定の高さを有し、その上端部は上部筒体(13)より上に突出している。

この状態で、養水槽(2)内に溜まった養水は内部止水筒体(17)によって通水窓(16)での流通を阻止されているので、内部止水筒体(17)の上端から内方へオーバーフローして上部筒体(13)および下部筒体(12) の内部を流下した後、植物栽培装置の底部からポンプによって養水槽(2)に循環させられる。

養水を養水槽(2)から全量排出させるときは、図３に示すように、内部止水筒体(17)を上部筒体(13)内から上方へ抜き取って全ての通水窓(16)を開けると、養水は通水域(15)および通水窓(16)を経て上部筒体(13)および下部筒体(12) の内部を流下し、養水槽(2)内にわずかに残った養水も通水域(15)を経て通水窓(16)の下端部から排水口(11)の下方へ流下し、完全な排水が達成される。

図４および図６はこの発明の変形例を示すものである。この例では、通水窓(16)を閉じる円筒状の外部止水筒体(17‘)が上部筒体(13)に外装されて、養水槽(2)の底壁上面に受けられており、同止水筒体(17‘) の取外しによって通水窓(16)が開けられるようになされている。また、上部筒体(13)の内外を連通する溝状通水域(15‘) は、上フランジ部(13a)の下面に半径方向に４本の幅広溝を設けることで形成されたものである。溝状通水域(15‘)の本数は通常１〜１０本程度であるが、これは限定されるものではない。その他の構成は上記と同じである。

内部止水筒体(17)または外部止水筒体(17‘)として、高さを異にするものを複数用意しておき、これを適宜選択して用いることで、養水槽(2)内に溜まる養水の深さを調節することができる。

養水槽(2)の底壁上面には、図２に示すように、本発明による排水装置を囲うように円筒状のステンレス鋼製濾過メッシュ(18)が配置され、同メッシュ(18)の下端外周に溝部(18a)が設けられている。濾過メッシュ(18)は、養水の長期循環の間に溝部(18a)に溜まった不純物(21)を取り除くためのものである。このような不純物は、養水の循環システムの故障要因となり、ヌメリの発生、藻類、菌類の繁殖原因となる恐れがあるので、養水循環系から除去する。

(1)：植物栽培装置
(2)：養水槽
(3)：栽培床
(11)：排水口
(12)：下部筒体
(12a)：下フランジ部
(12b)：雌ねじ部
(13)：上部筒体
(13a)：上フランジ部
(13b)：雄ねじ部
(14)：口縁部
(15)：切欠き状通水域
(15‘) ：溝状通水域
(16)：通水窓
(17)：内部止水筒体
(17‘)：外部止水筒体
(18)：濾過メッシュ
(18a)：溝部
(19)：内方突起
(20)：ゴムパッキン

Claims (9)

1. 養水槽(2)の底壁に開けられた排水口(11)に、高さ中央部に上フランジ部(13a)を有する上部筒体(13)がその上フランジ部(13a)より下の部分にて通されて上部筒体(13)が排水口(11)の口縁部(14)に固定され、上フランジ部(13a)には上部筒体(13)の内外を連通する切欠き状通水域(15)または溝状通水域(15‘)が設けられ、上部筒体(13)の周壁には通水域(15)(15‘) 内端に連通する通水窓(16)が開設され、上部筒体(13)の内部または外部には通水窓(16)を閉じる内部止水筒体(17)または外部止水筒体 (17‘)が着脱自在に配設され、止水筒体(17) (17‘)の取外しによって通水窓(16)が開けられて養水が通水域(15) (15‘)および通水窓(16)を経て排水口(11)から流下するようになされた、植物栽培装置における排水装置。
2. 養水槽(2)の底壁に開けられた排水口(11)の下に、上端外面に下フランジ部(12a)を有する下部筒体(12)が配され、高さ中央部に上フランジ部(13a)を有する上部筒体(13)がその上フランジ部(13a)より下の部分にて排水口(11)に通されて下部筒体(12)に固定されることで、排水口(11)の口縁部(14)が上下フランジ部(13a)（12a）によって挟み付けられると共に上下筒体(13)(12)が口縁部(14)に固定され、上フランジ部(13a)には上部筒体(13)の内外を連通する切欠き状通水域(15)または溝状通水域(15‘)が設けられ、上部筒体(13)の周壁には通水域(15)(15‘) 内端に連通する通水窓(16)が開設され、上部筒体(13)の内部または外部には通水窓(16)を閉じる内部止水筒体(17)または外部止水筒体(17‘)が着脱自在に配設され、止水筒体(17) (17‘)の取外しによって通水窓(16)が開けられて養水が通水域(15) (15‘)および通水窓(16)を経て排水口(11)から流下するようになされた、植物栽培装置における排水装置。
3. 養水槽(2)の底壁に開けられた排水口(11)の下に、上端外面に下フランジ部(12a)を有しかつ上端部内周面に雌ねじ部(12b)を有する下部筒体(12)が配され、高さ中央部に上フランジ部(13a)を有しかつ下部外周面に雄ねじ部(13b)を有する上部筒体(13)がその上フランジ部(13a)より下の部分にて排水口(11)に通され雌雄ねじ部(12b) (13b)が螺合されることで、排水口(11)の口縁部(14)が上下フランジ部(13a)（12a）によって挟み付けられると共に上下筒体(13)(12)が口縁部(14)に固定され、上フランジ部(13a)には上部筒体(13)の内外を連通する切欠き状通水域(15)または溝状通水域(15‘)が設けられ、上部筒体(13)の周壁には通水域(15)(15‘)内端に連通する通水窓(16)が開設され、上部筒体(13)の内部または外部には通水窓(16)を閉じる内部止水筒体(17)または外部止水筒体(17‘)が着脱自在に配設され、止水筒体(17) (17‘)の取外しによって通水窓(16)が開けられて養水が通水域(15) (15‘)および通水窓(16)を経て排水口(11)から流下するようになされた、植物栽培装置における排水装置。
4. 内部止水筒体(17)は、上部筒体(13)の内部に挿入されて、下部筒体(12)に設けられた内方突起(19)で支えられており、止水筒体(17)の抜き取りによって通水窓(16)が開けられるようになされた、請求項1〜３のいずれかに記載の植物栽培装置における排水装置。
5. 外部止水筒体(17‘) は、上部筒体(13)に外装されて、養水槽(2)の底壁上面に受けられており、同止水筒体(17‘) の取外しによって通水窓(16)が開けられるようになされた、請求項1〜３のいずれかに記載の植物栽培装置における排水装置。
6. 上部筒体(13)の内外を連通する切欠き状通水域(15)は、上フランジ部(13a)を１または複数箇所切欠くことで形成されたものである、請求項1〜５のいずれかに記載の植物栽培装置における排水装置。
7. 上部筒体(13)の内外を連通する溝状通水域(15‘) は、上フランジ部(13a)の下面に１または複数の溝を設けることで形成されたものである、請求項1〜５のいずれかに記載の植物栽培装置における排水装置。
8. 養水槽(2)の底壁上に排水装置を囲うように濾過メッシュ(18)が配置され、同メッシュ(18)の下端外周に溝部(18a)が設けられ、溝部(18a)に溜まった不純物を取り除けるようになされた、請求項1〜７のいずれかに記載の植物栽培装置における排水装置。
9. 高さを異にする内外止水筒体(17) (17‘)が複数用意され、これらを取り替えることで養水槽(2)内に溜まる養水の深さを調節できるようになされた、請求項1〜８のいずれかに記載の植物栽培装置における排水装置。
   

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