JP2021097672A - 水耕栽培ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】家庭向けの独立式水耕ユニットを提供する。【解決手段】さまざまな実施形態は、植物を水耕栽培するための容器１０１を含む。容器は、底面および開放上面と、底面と上面との間の容積の少なくとも一部を有する流体リザーバとを有する。ポンプ１０７は、流体リザーバの底部に位置決めされる。管の長さにより、追加の管にさらに接続される弁１１２にポンプを接続する。複数の噴出口１１４は、追加の管に接続されて、流体リザーバの内部の流体を噴霧する。さらに、複数の開口部を相互接続し、かつ複数の噴出口を支持する支持構成要素を有する、開放上面内に嵌まるように構成された支持構造体１１６がある。最後に、カバープレート１１９は、開放上面において支持構造体の上に嵌まるように構成される。【選択図】図７

Description

さまざまな実施形態は、水耕ユニットに関し、より具体的には家庭向けの独立式水耕ユニットに関する。

従来の水耕システムは、多くの形態があり、桶のような形状であることが多く、そこで１つまたは複数の列の植物が栽培される。これらのタイプのシステムでは、ポンプは、水桶または貯水槽の外部にあり得る。さらに、ポンプおよび水流管によって複数の水耕ユニットを合わせて連結することができる。植物の根に水噴霧器が位置決めされ得る。従来の水耕システムにおける水位計は、通常、水耕ユニットの決まった位置に固定される。従来の水耕システムは、ポンプまたは照明器具等、他の固定された構成要素を有する場合がある。

既存の水耕栽培器における欠陥を克服するために、水耕栽培ユニットに対する改善がなされ得る。

例示的な実施形態は、底面および開放上面を有する容器を備えた水耕栽培装置を含む。流体リザーバは、容器内にあり、入口および出口を有するポンプは、流体リザーバ内に位置決めされる。複数の管部分および管部分の１つに接続された弁、ならびにポンプ出口および弁と流体連通する流体流出チューブがある。複数の噴出口は、管部分の１つまたは複数に接続され、それにより、弁から管部分を通して流れる流体は、複数の噴出口の少なくとも１つを通して排出される。支持構造体は、開放上面内に嵌まるように構成され、かつ複数の開口部を相互接続する支持構成要素を有する。

さまざまな実施形態では、容器は、円形外面を有する。他の実施形態では、容器は、曲線状の角を備えた正方形の形状を有する。

別の例示的な実施形態は、流体リザーバとして使用される内部容積を備えた容器と、流体リザーバの底部に位置するポンプとを有する水耕栽培装置を含む。５つの構造的に接続された開口部を含む支持構造体は、容器の上部に位置する。また、複数の流体噴出口は、ポンプに流体結合され、かつ支持構造体の下方の容器の周縁部の周りに位置する。流体レベルインジケータを有し、かつ５つの構造的に接続された開口部のうちの任意のものに位置決め可能である位置変更可能な流体レベルインジケータチューブが含まれる。

別の例示的な実施形態は、コネクタチューブを介してポンプに流体接続された切換弁と、複数の噴出口によって互いに接続された複数の管部分とを含む水耕栽培装置を含み、少なくとも１つの管部分は、切換弁に接続される。位置変更可能な管部分は、弁に接続され、かつ容器の外部の位置に流体を向けるように構成される。最後に、複数の開口部を相互接続する水平支持ビームを有する支持構造体が含まれ、支持構造体は、複数の噴出口に対する支持をさらに提供する。

例示的な実施形態のこれらおよび態様は、例としてさまざまな例示的な実施形態の原理を示す添付図面とともに以下の詳細な説明から明らかとなるであろう。

例示的な実施形態のより詳細な理解を容易にするために、ここで、添付図面が参照される。これらの図面は、限定するものとして解釈されるべきではなく、単に例示的であるように意図されている。

図１は、水耕ユニットの例示的な実施形態の斜視図を示す。 図２は、水耕ユニットの例示的な実施形態の別の斜視図を示す。 図３は、水耕ユニットの例示的な実施形態の側面図を示す。 図４は、水耕ユニットの例示的な実施形態の別の側面図を示す。 図５は、カバープレートが適所にある、水耕栽培ユニットの例示的な実施形態の上面図を示す。 図６は、カバープレートまたは支持構造体がない、水耕栽培ユニットの例示的な実施形態の別の上面図を示す。 図７は、水耕ユニットの例示的な実施形態の組立分解図を示す。 図８は、図３に示す水耕ユニットの例示的な実施形態の縦断面図を示す。 図９は、図３に示す水耕ユニットの例示的な実施形態の横断面図を示す。 図１０は、図４に示す水耕ユニットの例示的な実施形態の別の縦断面図を示す。 図１１は、水耕ユニットの例示的な実施形態による流体レベルインジケータチューブを示す。 図１２は、例示的な実施形態による流体レベルインジケータチューブに関連する流体レベルインジケータを示す。 図１３は、水耕ユニットの例示的な実施形態によるドレインチューブを示す。 図１４は、水耕ユニットの例示的な実施形態による一組の管、ジェット噴霧器および弁を示す。 図１５は、水耕ユニットの例示的な実施形態による、管、ジェット噴霧器、弁およびドレインチューブの別の図を示す。 図１６は、水耕栽培ユニットの例示的な実施形態によるカバープレートの斜視図を示す。 図１７は、水耕栽培ユニットの例示的な実施形態によるバスケットの例示的な実施形態を示す。 図１８Ａは、水耕栽培ユニットの例示的な実施形態によるバスケットの例示的な実施形態を示す。図１８Ｂは、水耕栽培ユニットの例示的な実施形態によるバスケットの例示的な実施形態を示す。図１８Ｃは、水耕栽培ユニットの例示的な実施形態によるバスケットの例示的な実施形態を示す。 図１９は、水耕栽培ユニットの例示的な実施形態による支持構造体の斜視図を示す。 図２０は、水耕栽培ユニットの例示的な実施形態による支持構造体およびバスケットの斜視図を示す。 図２１は、水耕栽培ユニットの例示的な実施形態によるジェット噴霧器を示す。 図２２は、水耕栽培ユニットの例示的な実施形態によるポンプを示す。 図２３は、水耕栽培ユニットの例示的な実施形態によるコードカバーを示す。 図２４は、水耕栽培ユニットの例示的な実施形態によるポンプカバーを示す。 図２５は、水耕ユニットの例示的な実施形態による支持構造体の開口部のための栓を示す。 図２６は、水耕ユニットの例示的な実施形態による流体レベルインジケータの構成要素を示す。 図２７は、水耕栽培ユニットの第２の例示的な実施形態の斜視図を示す。 図２８は、水耕栽培ユニットの第２の例示的な実施形態の別の斜視図を示す。 図２９は、水耕ユニットの例示的な実施形態の側面図を示す。 図３０は、水耕ユニットの例示的な実施形態の別の側面図を示す。 図３１は、水耕ユニットの例示的な実施形態の上面図を示す。 図３２は、水耕ユニットの例示的な実施形態の上面図を示す。 図３３は、水耕ユニットの例示的な実施形態の組立分解図を示す。 図３４は、図２９に示す水耕ユニットの例示的な実施形態の縦断面図を示す。 図３５は、図２９に示す水耕ユニットの例示的な実施形態の横断面図を示す。 図３６は、図３０に示す水耕ユニットの例示的な実施形態の別の縦断面図を示す。

以下の説明は、水耕ユニットを含むさまざまな実施形態および詳細を提供することにより、実施形態の理解を伝えるように意図されている。しかしながら、本発明は、単に例示的であるこれらの具体的な実施形態および詳細に限定されないことが理解される。当業者は、既知の装置、システムおよび方法に鑑みて、あらゆる代替実施形態においてその意図された目的および利益に関して本発明の使用を十分に認めることがさらに理解される。

概して言えば、本明細書に記載するさまざまな例示的な実施形態の水耕ユニットは、底面および開放上面を有する容器を含む。流体リザーバは、容器内にあり、入口および出口を有するポンプは、流体リザーバ内に位置決めされる。複数の管部分および管部分の１つに接続された弁、ならびにポンプ出口および弁と流体連通する流体流出チューブがある。複数の噴出口は、管部分の１つまたは複数に接続され、それにより、弁から管部分を通して流れる流体は、複数の噴出口の少なくとも１つを通して排出される。支持構造体は、開放上面内に嵌まるように構成され、かつ複数の開口部を相互接続する支持構成要素を有する。

図１を参照すると、例示的な実施形態による水耕ユニット１００の斜視図が示されている。ユニット１００は、簡略化した図の例示的なユニットであり、描かれていない追加の要素を含む可能性があることが理解されるべきである。図示するように、ユニットは、平坦な底面１０２、開口部１７４を有する上面および流体リザーバ１５６を備えた容器１０１と、管１１３および弁１１２、リザーバの底部内面１５５に位置するポンプ１０７と、ポンプハウジングカバー１０９と、ポンプに接続された流体取入口１４５と、ポンプおよび弁に接続された流体流出チューブ１４６と、管に接続された少なくとも１つの噴出口１１４と、少なくとも１つの開口部１１７、１１８を有する支持構造体１１６と、少なくとも１つのカバープレート１１９と、少なくとも部分的に内部に流体レベルインジケータ１２２が位置する位置変更可能な流体レベルインジケータチューブ１２１とを含むことができる。

水耕ユニット１００は、種々の外部形状であり得る。１つの例示的な実施形態では、ユニットの外部は、形状において実質的に円筒状であり、実質的に円筒形状の流体リザーバを含む。別の例示的な実施形態では、ユニットの外部は、実質的に正方形の形状であり、曲線状の縁部を有することができ、実質的に円筒形状の流体リザーバを含む。

水耕ユニット１００およびその構成要素は、限定されないが、プラスチック、金属およびそれらのさまざまな組合せを含む種々の好適な材料から作製することができる。たとえば、材料としては、ナイロン、ポリプロピレン、ＡＢＳ、コポリマー等を挙げることができる。例示的な実施形態では、容器、流体噴出口、栓、流体レベルインジケータチューブおよびバスケットは、ポリプロピレン製であり、支持構造体は、ナイロン製であり、流体レベルインジケータチューブ内に位置決めされた流体レベルインジケータおよびカバープレートは、アクリルニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）製であり、管部分は、直鎖状低密度ポリエチレン製である。カバープレートにＡＢＳを使用することにより、平坦な形状に成形された場合に反りにくい素材材料が提供される。支持構造体に対してナイロンを使用することにより、より硬い支持構造体がもたらされ、それにより、より可撓性のある材料と比較してより強力な支持が提供され、ユニットのフープ応力が増大する。製造の所望のプライスポイントおよびコストに応じて、異なる構成要素に対して異なる樹脂を使用することができる。たとえば、管構成要素は、不純物が除去されたポリエチレン等の他のタイプのプラスチックから作製することができ、それにより管の内部内容物が可視となる。他の有用な材料としては、たとえば、アクリロニトリルブタジエンスチレン、ポリエチレンテレフタレートグリコール、ポリスチレン、ポリカーボネート、再生利用、再生利用可能、光分解性および生分解性プラスチックが挙げられる。有用な分解性プラスチックは、装置の使用中に分解しない。生分解性プラスチック材料は、段式のエアレータおよび植物を移植することができるネットバスケットに特に有用である。有用な金属としては、金、銅、鋼、ステンレス鋼、ニッケル、めっき金属、打抜き金属および当技術分野において既知である他の導電性金属が挙げられる。装置の構成要素の剛性および耐久性の向上が望まれる場合、構成要素を形成するためにカーボンファイバも使用することができる。

図１に示すように、ユニット１００の外面１０１があり、その上にコードカバー１１５がある。カバープレート１１９および流体レベルインジケータ１２２がある。図２は、図１に示すものと同じユニットの代替的な図を示す。図２では、容器の外壁の内面１０４と同様に、容器の底部１０２が可視である。図３は、水耕ユニットの円筒形実施形態の側面図であり、外壁１０３と、容器の最上高さより上方に延在する流体レベルインジケータ１２２とを示す。図４は、水耕ユニットの円筒形実施形態の別の側面図を示す。水耕ユニットの底部、すなわち基部は、全体として、安定性を向上させるために最上部より幅が広い。

図５は、水耕ユニットの円筒形実施形態の上面図を示し、４つのカバープレート１１９、栓１２０、バスケット１３０および流体レベルインジケータに対する栓１５３を示す。水耕ユニットの最上外周部の周りに位置決めされた６つの穴１５４は、より大型のサイズの植物を支持するのに役立つように、トマトケージの端部が内部に配置される場所を提供する。６つの穴は、標準的な３本脚トマトケージを使用することができるように、または標準的な４本脚トマトケージを使用することができるように位置決めされる。

図６は、カバープレートまたは内部に配置された支持構造体がない場合の水耕ユニットの円筒形実施形態の上面図を示す。図６では、流体リザーバの底部内面１５５が可視である。容器の最上部の外周部の周りに開口部１５４が可視である。支持構造体１１６が嵌め込まれる場所を提供する切欠き１５６も可視である。流体リザーバの底部内面は、円筒状突起１７１およびポンプハウジング１５７も含む。

図７は、詳細に後述する水耕ユニットおよびその構成要素の例示的な実施形態の組立分解図を示す。

図８は、図３の断面からの側断面図を示す。図８では、流体レベルインジケータチューブ１２１は、流体レベルインジケータ栓１５３の底部から延在する。流体レベルインジケータチューブおよび流体レベルインジケータ栓は、１つの部品に統合することができ、または流体レベルインジケータおよびその栓の清掃および再位置決めのために互いから分離可能であり得る。流体レベルインジケータ１２２は、流体レベルインジケータチューブ内に位置決めされ、流体レベルインジケータ栓から上向きに延在する。

図８では、バスケット１３０および支持構造体１１６の例示的な実施形態も可視である。図８は、内壁の外面１０５と外壁１０３の内面１０４との間の内部容積１０６の位置を示す。

図９は、図３の容器の別の断面を示す。図９では、管部分１１３および管部分を互いに接続する噴出口１１４とともに、ドレインチューブ１２３および弁１１２が可視である。管は、３／８インチ径管または対応するジェット噴霧器のサイズに適切であるような他の直径であり得る。清掃および組立を容易にするために、単一体として管、噴出口および弁を容器から１つの部品として持ち上げることができる。

図１０は、図４に示すような容器の断面を示す。図１０では、噴出口１１４、流体レベルインジケータチューブ１２１および流体レベルインジケータ１２２を示す。図１０は、２つの突起１７１（図６にも示す）も示す。突起１７１は、使用者が、中心バスケット内でより大型の植物の生長を支持するように木製または他の頑丈な支柱を使用することを望む場合、支柱ホルダである。突起は、流体リザーバのベース上において、支柱が支持構造体における周縁開口部の２つから出て上向きに延在するように位置合せされる。突起は、支持構造体の開口部の下に位置し、任意の２つの周縁開口部または周縁開口部および中心開口部の下に位置することができる。例示的な実施形態によれば、突起は、流体レベルインジケータが突起から妨げられることなく完全に挿入されることを可能にするように、開口部の中心からずれている可能性がある。突起は、円筒状、正方形、六角形または三角形等、任意の形状であり得る。突起１７１は、使用者が、中心開口部内のバスケット内で栽培されている植物に対して照明を提供することを望む場合、ライトまたはライトポールを保持するために使用することも可能である。水耕栽培ユニットに対し、トマトケージ穴を使用するかまたは突起を使用することにより、他の付属品を取り付けることも可能である。

図６の上面図から示すように、流体リザーバの底部は、ポンプハウジング１５７を有する。ポンプハウジングは、ポンプが内部に配置されるために十分な形状およびサイズにおいて、中実壁であり得る３つの壁から構成することができる。第４の壁があり得る空間は、空いたままとすることができ、それにより、ポンプがポンプハウジング内に配置されるときにポンプ取入口が遮られないままである。図２４は、流体流出チューブ１４６のための開口部１４６を有する、ポンプハウジングのための屋根１０９を示す。

図１１および図１２は、流体レベルインジケータ装置を示す。これは、最上部１２４に開口部がある細長いチューブ１２１からなる。別の構成要素、すなわち流体レベルインジケータ１２２は、チューブ１２１内に配置される。流体レベルインジケータは、上端部１２７と、支持構造体１１６の開口部内で位置決めされるストッパまたは栓１２６と、流体レベルインジケータの中心長さ部分１２８と、ベース１２５とを有することができる。流体レベルインジケータ１２２は、チューブ１２１内に配置される。合わせて、これは、支持構造体の開口部の任意の１つの中に配置される。したがって、流体レベルインジケータは、水耕ユニット内において移動可能または位置決め可能である。流体レベルインジケータは、使用者が、支持構造体の外周部に近い方の４つの開口部において１〜４つのより小型の植物を栽培することを望む場合、支持構造体の中心開口部内に配置することができる。流体レベルインジケータは、使用者が、中心開口部において１つのより大型の植物を栽培することを望む場合、支持構造体の外周部に近い方の４つの開口部の任意の１つの中に配置することも可能である。または、使用者は、周縁開口部の１つの中に流体レベルインジケータを配置し、他の３つの周縁開口部の１つまたは複数の中に植物バスケットを配置することができる。

流体リザーバは、少なくとも６ガロンの流体を保持するのに十分に大きい容積を有する。例示的な実施形態によれば、流体は、水であり得る。さまざまな実施形態において、流体は、植物の生長を支援する栄養分を含有する溶液であり得る。それは、５ガロン〜１２ガロンの範囲の種々の容積であり得る。流体リザーバは、１２インチの流体の深さで流体を保持することができる。流体リザーバの直径は、ベースで１８．５インチであり、高さが１６インチであり得る。流体レベルインジケータは、水位が流体リザーバの底部からどの程度の高さであるかを使用者に示す。要素１２５は、流体レベルインジケータの底部を位置決めするのに役立つ浮遊物である。流体レベルインジケータの最上部１２７は、栓１２６より上方に位置する。要素１２７は、例示的な実施形態では１．５インチ長（または高さ）である。１２７の下方に延在する要素１２８は、１２７およびストッパ１２６とともに流体レベルに従って高さを変化させる。流体レベルが深いほど、これらの要素は、流体レベルインジケータチューブ１２１の最上部から高く突き出る。流体レベルが低くなるに従い、要素１２７、１２６および１２８は、高さが低下する。リザーバ内の流体が２ガロンとなると、ストッパ１２６は、栓１２６を妨げるのに十分に低い。流体レベルが低下し続けても、栓は、ストッパがそれ以上降下しないようにする。

図１３は、ドレインチューブ１２３を示す。この管部分は、Ｊ字型であるか、直線状であるか、または他の任意の曲率を有することができる。ドレインチューブの一方の開口部は、弁１１２に接続され、チューブの他端は、取り付けられないままである。この取り付けられない端部は、流体リザーバから流体が排出されるべきであるとき、水耕ユニットの側部の上に配置される。

図１４および図１５は、管１１３、噴出口１１４および弁１１２を示す。例示的な実施形態では、湾曲しかつ円形構造で位置決めされる４つの管部分がある。管部分は、噴出口１１４によって接続される。第１の管部分の流入端部は、弁１１２を有し、弁１１２には、弁ハンドル６４、流体流入部１６１ならびに２つの流体流出部１６２および１６３が接続される。最後の管部分の端部の噴出口の端部に栓として作用するキャップ１６０もある。

図１６は、カバープレートを示す。例示的な実施形態では、４つのカバープレート１１９がある。各カバープレートは、バスケットまたは栓が位置する開口部１５１をもたらすようにくぼみを有する。カバープレート１１９の外周にもくぼみがある。これらのくぼみは、指用くぼみ１６５であり、使用者がカバープレートを引き上げることを可能にする。

図１７、図１８Ａ、図１８Ｂおよび図１８Ｃは、バスケットの異なる実施形態を示す。図１８Ｂは、開口部のあるバスケット編みタイプの構造である第１の例示的な実施形態を示す。バスケットは、生育培地で充填することができる。生育培地は、植物の迅速な発根を可能にするために、スポンジ状生育培地、ココナッツコアピートモス、ピートまたは他の任意の市販のシードスターター材料を含むことができる。使用時、植物は、水耕栽培ユニット内に配置される前にすでに生長を開始している。生育培地の小型の植物のスターターサイズ量であり得るこの植物の苗は、ネットカップまたはバスケット内に配置された発根培地内に配置することができる。他の使用は、生長する前または発芽の任意の段階において発根培地内に種を配置することを含む。

外部シェル１７３内において、種が生長する培養基を提供する発根培地１７２が配置および収容される。発根培地１７２は、種々の材料から作製することができる。これらは、たとえば、コイア（圧縮、非圧縮、ふるいにかけたコイアダストおよび／またはコイアピス）、ピート、ピートモス（たとえば、スファグナムピートモス）、ピートフムス、バーミキュライト、コンポストパーライト、樹皮、樹皮微粉、堆肥樹皮微粉、かんな屑、おがくず、マルチ、加工コーンスターチ、コーンストーバー、ひまわり茎、堆肥もみ殻、アシカヤツリグサピート、糞尿堆肥、堆肥林産物、コーヒー出し殻、堆肥紙繊維、消化糞尿繊維、堆肥茶葉、バガス、庭ごみ堆肥、綿派生物、草木灰、樹皮の灰、植物性副生成物、農業副生成物またはそれらの組合せを含むことができる。他の実施形態では、発根培地は、肥料または施肥剤を含むことができる。これらの材料は、固体形態に形成しかつ／または成形することも可能である。実施形態では、発根培地１７２は、円錐体、どんぐり型（ａｃｏｒｎ）、三角形どんぐり型、植木鉢またはスパイク形状に成形される。別の実施形態では、発根培地１７２は、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｈｏｒｔｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ． Ｈｏｌｌｉｓｔｅｒ，ＣＡ ９５０２４によって製造および販売されているＱ−ＰＬＵＧ（登録商標）またはＥＸＣＥＬ−ＰＬＵＧ（登録商標）である。別の実施形態では、Ｑ−ＰＬＵＧ（登録商標）またはＥＸＣＥＬ−ＰＬＵＧ（登録商標）は、円錐体、どんぐり型、三角形どんぐり型、植木鉢またはスパイク形状に成形され、そうした形状にされる。別の実施形態では、成形および／または形成された発根培地１７２は、外部シェル１７３によって画定される内部空間を完全にまたは部分的に充填するように適合される。したがって、一実施形態では、発根培地１７２は、切頭円錐体、スパイク、どんぐり型、三角形どんぐり型または植木鉢に形成または成形することができ、それにより外部シェル１７３の底部内部空間において空隙を残す。外部シェル１７３と同様に、発根培地１７２の成分は、天然または有機源に由来し得る。したがって、シードポッド１００から生成される植物または野菜は、有機であるものとして分類および評価され得る。

図１９および図２０は、支持構造体１１７を示す。支持構造体は、図１９および図２０に示すように位置する内部水平支持ビーム１３６、外部水平支持ビーム１３７、垂直支持ビーム１３８、切欠き１３９、弁くぼみ１４０、中心開口部１１７および周縁開口部１１８から作製される。中心開口部および周縁開口部は、それらの内部にバスケット１３０、１３１、１３２または１７５を配置するようなサイズである。開口部１１７および１１８は、それらの内部に成形されるシェル１６６も有し、多様な市販のバスケットが支持構造体内に嵌まり、かつ支持構造体によって支持され続けることを可能にする。例示的な実施形態では、シェルは、開口部の各々において成形されるが、代替実施形態では、シェルは、開口部内に固定されるかまたは他の方法で位置決めされる別個の材料片であり得る。それは、取外し可能でも固定でもあり得る。切欠き１３９により、支持構造体は、流体リザーバの内部の適所においてリザーバの最上部の近くで嵌まることができる。支持リングは、植物の根がリザーバの底部に向かって下向きに生長することを可能にするのに十分な位置でリザーバ内に嵌まることができる。くぼみ１４０は、弁が位置決めされる確実な位置を提供する。支持構造体は、水耕栽培ユニットにさらなるフープ強度も追加する。図２０は、バスケットが適所にある開口部を示す。例示的な実施形態では、バスケットは、図１８Ｂに示すもののように開口部があるバスケット織り構造または他の構造の任意のバスケットであり得る。

図２１は、噴出口１１４の詳細図である。噴出口１１４は、入口管接続部１４３および出口管接続部１７６を有する。噴出口は、スナップ片１７７も有し、それは、図２１に示すように２つの切欠きおよび切取部を有し、支持構造体の下方に位置決めされた流体リザーバの内壁のさらなるくぼみ内に噴出口をスナップ式に留めて、噴出口、したがって噴出口に接続された管を適所に保持する。各噴出口１１４は、噴霧器穴１４２を有し、流体が噴出口を通して移動するとき、それを通して流体が排出される。

図２２は、流体リザーバの底面においてポンプハウジング内に位置決めされるポンプ１０７である。ポンプは、電源に接続するための電気コード１６９を有する。ポンプは、アクアリウムストアで見つかるもの等、市販のポンプであり得る。ポンプは、ポンプの垂直面の１つに流体取入口１４５を有し、それは、例示的な実施形態では、上にフィルタがある格子である。ポンプは、チューブ１１１の下端部に接続される流体流出部１４６も有し、チューブ１１１の上端部は、弁流入部１６１に接続される。

コード１６９は、ポンプ１０７から延出し、流体リザーバの最上部に向かって上方に延びる。コードカバー１１５の直下に、コード１６９が通るための開口部がある。したがって、コードは、ユニットの内部容積１０６において水耕ユニットの底部に向かって下向きに延びる。その後、コードは、（図３０に見える）コード出口開口部１７８からユニットを出て、ポンプに電力を供給する電源コンセントに挿し込むことができる。水耕ユニットの使用の例示的な実施形態では、噴出口から流体を噴霧するポンプとしてのその機能に加えて、ポンプによって実施される流体のエアレーションがなければ、ユニット内で生長している植物がそれほど長く生き延びることができないため、ポンプは、決してスイッチが切られる可能性がない。

図２３は、ユニットの残りの部分から独立したコードカバー１１５を示す。それは、水耕栽培ユニットの最上部外周部の形状と一致するように成形された最上部分と、使用者がコードカバーを容易に持ち上げることができるようにする底部の突起とを有する。

図２４は、ポンプハウジングカバーまたは屋根１０９の例示的な実施形態を示し、それは、ポンプ流出部１４６のための開口部１７０と、カバーをポンプハウジング１５７の壁上の適所で保持するためのねじ穴１５９とを有する。

図２５は、開口部１１７、１１８がバスケットを保持し、かつ植物を栽培するために使用されていないとき、開口部１１７、１１８内に嵌まる栓１２０の例示的な実施形態を示す。この栓１２０は、カバープレートとともに、流体リザーバから光を遮断し、流体リザーバ内の藻類の生長の低減に役立つために有用である。

図２６は、流体レベルインジケータおよびチューブを開口部１１７、１１８の１つの適所に保持するために使用される、図２５の栓と同様の構成要素を示す。

図２７〜図３６は、水耕栽培ユニット２００の別の例示的な実施形態を示す。構成要素および構成要素の配置は、すべて第１の例示的な実施形態のものと同様であるが、第２の例示的な実施形態の外部ハウジングの形状は、本質的に曲線状の角を有する正方形である。この実施形態で使用される構成要素番号は、上述したものに対応する。

ここで、水耕栽培ユニットの動作について説明する。第１に、リザーバは、流体、たとえば水で充填される。栽培に好適な植物物質は、１つまたは複数のバスケット内に配置され、１つまたは複数のバスケットは、支持構造体の開口部の上にあるカバーのそれぞれの開口部においてユニットに配置される。ユニットは、電源に接続される（すなわち、ポンプのためのコードは、ポンプが電力を受け取ることができるように電源に接続される）。ポンプに電源が投入されると、ポンプは、その流体取入口１４５を通して流体を取り入れ、ポンプ流出出口１４６を通してチューブ１１１内に弁１１２に向かって流出される。弁は、「オフ」位置から「オン」位置にされて、装置を通した流体の流れを可能にすることができる。弁のハンドルは、流体が流れることができる向きに面する。弁ハンドルは、「オフ」位置から左回りに回されて弁を「オン」にする。弁が「オン」位置にあるとき、流体は、弁入口を通して弁に入り、その後、弁に接続される管において弁から出る。流体は、最後の管部分において流体がキャップまたは栓によって遮断されるまで管部分およびジェット噴霧器を通して循環する。この栓は、流体が管および噴出口を通して循環する間、流体がまた噴出口の噴霧器穴から噴霧されるように、チューブおよび噴出口内に流体圧力をもたらす役割を果たす。ジェット噴霧器穴１４２は、噴出口１１４から排出される流体がバスケットに突き当たることを可能にするようにバスケットの１つにそれぞれ向けられる。バスケットの開口部により、流体は、植え付けている材料および植物に水分を補給することができる。噴霧器は、支持構造体の周縁部の最大４つのバスケット内で生長している植物に水分を補給する。または、噴出口は、支持構造体の中心開口部内で生長している１つの植物に水分を補給することができる。

弁ハンドルが最左回り位置まで回されると、弁ドレインがオンになる。使用者は、ドレインチューブを手に取り、それを容器の側部の上に位置決めしてユニットから流体を排出することができる。ポンプは、流体を、チューブ１１１を上昇して弁に入り、ドレインチューブ１２３を通して出るように移動させ、それによりリザーバを空にする。

弁１１２は、１／２インチ弁であり得、または弁は、３／８インチ３方向弁もしくは切換弁であり得る。弁は、支持構造体において弁のためのくぼみに嵌まる任意のサイズであり得る。弁は、１８０度回転を有することができる。弁は、沿って回転することができるその１８０度の弧に沿った任意の位置に位置決めすることができる。弁は、オン位置、オフ位置または排出位置の各々にあるときを使用者に示すように、それに対して固定位置を有することができる。

１つまたは複数の植物が水耕栽培ユニットにおいて生長すると、植物の根は、流体リザーバ内に存在する流体に達することができる。根は、ポンプまで下方に生長する可能性がある。ポンプハウジングは、根がポンプに入り、ポンプの動作および流体を取り入れる能力を妨げることからポンプを保護するのに役立つ。根が流体に達すると、ポンプは、流体が依然としてエアレーションされるように、依然として電源をオンとされる必要がある。エアレーションなしでは植物の生存期間が限られる。流体および流体と混合された任意の栽培溶液は、最適な栽培条件のために１０〜１４日毎に交換することができる。

いくつかの例示的な実施形態では、本明細書に記載した構成要素の各々は、所望の形状に射出成型される。いくつかの例示的な実施形態では、各構成要素は、単一の一体成形部品として成形することができる。他の例示的な実施形態では、構成要素は、互いに接合されるかまたは取り付けられて構成要素を形成する複数の部品に成形することができる。モールドを設計し、さまざまな部品を接合して１つの構成要素を形成するためのさまざまな手段は、こうしたプロセスおよび部品を熟知する人によって理解されるであろう。

したがって、さまざまな実施形態は、本明細書に記載した具体的な実施形態によって範囲が限定されるべきではない。さらに、実施形態のいくつかは、特定の目的に対する特定の環境において特定の実装形態に関連して本明細書に記載したが、当業者は、その有用性がそれらに限定されず、あらゆる目的に対してあらゆる環境でさまざまな実施形態を有益に実施できることを理解するはずである。したがって、以下に示す特許請求の範囲は、本明細書に開示するように実施形態の完全な範囲および趣旨に鑑みて解釈されるべきである。上述した説明は、多くの詳細および特異性を含むが、これらは、例示の目的のみを意図されたものであり、さまざまな実施形態の限定として解釈されるべきではないことが理解されるべきである。本明細書の趣旨および範囲から逸脱することなく、上述した実施形態に対する多くの変更形態がなされ得る。

Claims (20)

1. 水耕栽培装置において、
   底面および開放上面を含む容器と、
   前記容器内の流体リザーバと、
   前記開放上面の下で前記容器に全体が嵌まるように構成され、複数の開口部を相互接続する支持ビームを含む支持構造体と、
   前記開放上面で前記支持構造体の上に嵌るように構成された少なくとも１つのカバープレートと、を含み、
   前記容器および支持構造体が複数の穴を規定し、当該複数の穴は前記支持ビームにより前記複数の開口部から分離され、前記少なくとも１つのカバープレートが前記複数の穴の少なくとも１つを覆い、前記複数の開口部は前記少なくとも１つのカバープレートによっては覆われていないことを特徴とする水耕栽培装置。
2. 請求項１に記載の水耕栽培装置が、さらに、
   前記流体リザーバと流体連通しているポンプと、
   前記ポンプと流体連通している複数の噴出口と、を含むことを特徴とする水耕栽培装置。
3. 請求項２に記載の水耕栽培装置が、さらに、
   複数の管部分と、
   前記ポンプと前記複数の管部分の少なくとも１つを接続する弁と、を含み、
   前記複数の管部分が前記複数の噴出口の１つ以上に接続されて、前記弁から前記複数の管部分を通る流体の流れが、前記複数の噴出口の少なくとも１つから排出されることを特徴とする水耕栽培装置。
4. 請求項３に記載の水耕栽培装置において、前記複数の管部分の少なくとも２つは、異なる長さであることを特徴とする水耕栽培装置。
5. 請求項３に記載の水耕栽培装置において、前記弁が切替弁であり、当該切替弁が、流体を前記複数の噴出口に向ける第１の位置と、前記容器の外部の位置に流体を運ぶように構成されたドレインチューブに流体を向ける第２の位置と、を有することを特徴とする水耕栽培装置。
6. 請求項２に記載の水耕栽培装置において、前記支持構造体は、前記複数の噴出口の１つまたは複数のための支持体をさらに含むことを特徴とする水耕栽培装置。
7. 請求項２に記載の水耕栽培装置において、前記複数の噴出口は、前記支持構造体の下方の前記容器の内面の近くの前記流体リザーバの周縁部の周りに位置することを特徴とする水耕栽培装置。
8. 請求項１に記載の水耕栽培装置において、前記流体リザーバは、前記底面と前記開放上面との間の容積の少なくとも一部を含むことを特徴とする水耕栽培装置。
9. 請求項１に記載の水耕栽培装置において、前記容器が、内壁および外壁と、当該内壁および外壁の間の容積とをさらに含み、前記内壁および前記外壁は、両方とも断面において円形であり、前記内面が前記底面から前記開放上面へと延在していることを特徴とする水耕栽培装置。
10. 請求項９に記載の水耕栽培装置において、前記外壁の底部は、前記外壁の最上部より円周が大きいことを特徴とする水耕栽培装置。
11. 請求項１に記載の水耕栽培装置において、前記少なくとも１つのカバープレートの各々が、前記支持構造体の前記複数の開口部の１つ以上に対応する複数の切取部を含むことを特徴とする水耕栽培装置。
12. 請求項１１に記載の水耕栽培装置が、さらに、前記複数の切取部のうちの任意のものに嵌まるように構成された少なくとも１つの栓をさらに含むことを特徴とする水耕栽培装置。
13. 請求項１に記載の水耕栽培装置が、前記容器内に位置決め可能である位置変更可能な流体レベルインジケータチューブであって、流体レベルインジケータを含む流体レベルインジケータチューブをさらに含むことを特徴とする水耕栽培装置。
14. 請求項１に記載の水耕栽培装置において、前記支持構造体における前記複数の開口部のうちの任意のものに嵌まるようなサイズおよび形状の少なくとも１つのバスケットをさらに含むことを特徴とする水耕栽培装置。
15. 請求項１４に記載の水耕栽培装置が、前記流体リザーバと流体連通している複数の噴出口をさらに含み、前記複数の噴出口の各々は、前記噴出口から排出される流体が少なくとも１つの前記バスケットにぶつかるように向けられることを特徴とする水耕栽培装置。
16. 水耕栽培装置において、
    流体リザーバとして使用される内部容積および開放上面を含む容器と、
    支持ビームを含む支持構造体であって、前記支持ビームが、前記容器の上部で前記内部容積の全体に配置された５つの開口部に構造的に連結されている支持構造体と、
    前記５つの開口部のうちの任意のものに位置決め可能である、流体レベルインジケータを含む位置変更可能な流体レベルインジケータチューブと、
    前記開放上面で前記支持構造体の上に嵌るように構成された１以上の部分を含むカバーと、を含み、
    前記容器および支持構造体が複数の穴を規定し、当該複数の穴は前記支持ビームにより前記５つの開口部から分離され、前記カバーが前記複数の穴を覆い、前記５つの穴は前記カバーによっては覆われていないことを特徴とする水耕栽培装置。
17. 請求項１６に記載の水耕栽培装置が、前記支持構造体における前記５つの開口部のうちの任意のものに嵌まるようなサイズおよび形状の少なくとも１つのバスケットをさらに含むことを特徴とする水耕栽培装置。
18. 請求項１６に記載の水耕栽培装置において、前記カバーが、前記支持構造体の５つの開口部に対応する５つのカバーの開口部を規定していることを特徴とする水耕栽培装置。
19. 請求項１８に記載の水耕栽培装置が、前記カバーにおける前記５つの開口部のうちの任意のものに嵌まるように構成された少なくとも１つの栓をさらに含むことを特徴とする水耕栽培装置。
20. 水耕栽培装置において、
    閉鎖底部および開放上部を有する、流体の容積を収容する手段と、
    １つまたは複数の開口部を有する、前記開放上部を覆う手段と、
    植物の水耕栽培のための複数の容器を支持する手段であって、全体が前記開放上部の下に位置し、前記覆う手段の下に位置し、かつ前記１つまたは複数の開口部の直下に位置する、支持する手段と、
    前記１つまたは複数の開口部のうちの任意のものに位置決め可能である、前記流体の容積を測定する手段と、を含むことを特徴とする水耕栽培装置。

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