JP4850364B2

JP4850364B2 - 育苗用底面自動灌水装置

Info

Publication number: JP4850364B2
Application number: JP2001260033A
Authority: JP
Inventors: 巌山口; 一智磯野
Original assignee: Asahi Kogyosha Co Ltd
Current assignee: Asahi Kogyosha Co Ltd
Priority date: 2001-08-29
Filing date: 2001-08-29
Publication date: 2012-01-11
Anticipated expiration: 2021-08-29
Also published as: JP2003061492A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、育苗の際に、種苗に底面から灌水するための育苗用底面自動灌水装置に係り、特に、灌水後の排水を自動的に行える育苗用底面自動灌水装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
葉菜類、果菜類、煙草類などの植物の種子の発芽率や育苗率などの成育評価を行うにあたり、高い信頼性と再現性が確保できる環境制御システムの構築が計画され、そのために温湿度の制御と共に人工光による育苗装置が開発されている。
【０００３】
この育苗装置においては、生育する種苗を育苗トレイに植え、その育苗トレイに定期的に水の補給を行うようにしている。
【０００４】
この育苗トレイへの水の補給は、散水方式では、植物への給水にムラが生じるため、育苗トレイを収容している棚全体に給水して育苗トレイの底面から灌水させて、液面が所定のレベルに達した後、その水を排水する、いわゆる底面灌水方式が採用されている。この底面灌水は、例えば３日に１回の割で行い、育苗トレイの各植物の根の全体に水が行き渡るように、液面のレベルを調整し、その後、その水を自然流下により排水するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この底面灌水を自動で行おうとすると、液面のレベル制御に関しては支障はないが、排水制御に電磁弁等の開閉制御で行うとすると、排水中には、土が混ざるため、これが電磁弁内に入り込んで詰まり、故障の原因となるため、長期の自動制御は困難となる問題がある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、底面灌水を行うにあたって、液面が所定レベルに達したときに自動的に排水できると共に、排水の際に土による詰まりの問題がない育苗用底面自動灌水装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、育苗トレイを多数載置する育苗棚槽と、その育苗棚槽に定期的に底面灌水すべく給水する給水手段と、育苗棚槽内の水を導入し、育苗棚槽内の液面が所定レベルに達したときに、その育苗棚槽内の水を排水する自動灌水装置とを備え、自動灌水装置が、育苗棚槽内の水を導入するレベル制御ボックスと、そのレベル制御ボックス内に設けられ、レベル制御ボックス内の水位が所定に達したときにそのレベル制御ボックス内の水を排水するサイホン管と、上記レベル制御ボックスを上下高さ調整自在に支持すると共に上記サイホン管からの排水を受ける排水槽とを備えた育苗用底面自動灌水装置である。
【０００８】
請求項２の発明は、育苗棚槽は、育苗トレイを載置する多孔板で形成された載置棚が育苗棚槽の底面より高い位置に設けられる請求項１記載の育苗用底面自動灌水装置である。
【００１０】
請求項３の発明は、排水槽には、育苗棚槽内の水をレベル制御ボックスに流す流水手段が設けられる請求項１記載の育苗用底面自動灌水装置である。
【００１１】
請求項４の発明は、流水手段は、レベル制御ボックス内のサイホン管が詰まったときに育苗棚槽内の水を排水槽に流すオーバーフロー手段を備えた請求項３記載の育苗用底面自動灌水装置である。
【００１２】
請求項５の発明は、サイホン管は、断面Ｍ字状に形成されたＭ字管体と、そのＭ字管体内に位置して断面Ｕ字状に形成されたＵ字管で形成され、Ｍ字管体の一側がレベル制御ボックス内に開口する導入口とレベル制御ボックスの底面の穴に接続される排水孔を有する請求項１記載の育苗用底面自動灌水装置である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１４】
先ず、図１、図２により、本発明の育苗用底面自動灌水装置が適用される育苗装置の全体構成を説明する。
【００１５】
図１は育苗装置の平面図を、図２は正面図を、図３は図１のＡ−Ａ線断面図を示したものである。
【００１６】
図１，図２に示すように、育苗装置は、育苗トレイＴを多数載置する育苗棚槽１０,と、その育苗棚槽１０に、定期的に底面灌水すべく給水する給水手段１１と、育苗棚槽１０，１０間に配置され、育苗棚槽１０内の水を導入し、育苗棚槽１０内の液面が所定レベルに達したときに、その育苗棚槽１０内の水を排水する自動灌水装置１２と、育苗棚槽１０と自動灌水装置１２を支持する支持脚１３から構成される。
【００１７】
育苗棚槽１０は、底板１４と側板１５とで箱形状に形成され、その底板１４の中央にパンチメタル等の多孔板で形成された育苗トレイＴの載置棚１６が上下高さ調整自在に設けられる。
【００１８】
給水手段１１は、水道管などの給水ライン１７とその給水ライン１７に接続された電磁弁等の制御弁１８とから構成される。
【００１９】
自動灌水装置１２は、図２，図３に示すように、排水槽２０と、その排水槽２０内に、上下位置調整自在に設けらるレベル制御ボックス２１，２１と、そのレベル制御ボックス２１，２１の底面に設けられ、レベル制御ボックス２１内の水位が所定に達したときに排水槽２０に排水するサイホン管２２と、レベル制御ボックス２１の上下位置調整を許容しつつ育苗棚槽１０内の水をレベル制御ボックス２１に流す流水手段２３と、レベル制御ボックス２１内のサイホン管２２が詰まったときにレベル制御ボックス２１内の水を排水槽２０に流すための隙間ｓからなるオーバーフロー手段２４とを備えている。
【００２０】
流水手段２３は、育苗棚槽１０に接続され排水槽２０を貫通してレベル制御ボックス２１内に延びる給水管２５と、レベル制御ボックス２１に設けられた給水管２５を貫通するための長穴２６と、給水管２５が貫通する排水槽２０とレベル制御ボックス２１間をシールするシール材２７と、給水管２５の先端に螺合され、シール材２７を締め付けるためのリングナット２８からなっている。
【００２１】
給水管２５は、育苗棚槽１０の底板１４よりやや高い位置に取り付けられ、載置棚１６より高いレベルの水を、レベル制御ボックス２１に流すと共に、載置棚１６より低いレベルの水は、育苗棚槽１０内に溜まるようその取付高さが設定されている。また載置棚１６は、育苗棚槽１０にステー２９にて高さ調整可能に支持される。
【００２２】
図３，図４に示すようにレベル制御ボックス２１は、排水槽２０に設けた支持バー３１に設けた蝶ネジ３０によって懸吊され、流水手段２３の給水管２５の先端に螺合したリングナットを緩めた状態で、蝶ネジ３０を回すことで、その高さを調整（数ｃｍ）できるようになっている。
【００２３】
なお、レベル制御ボックス２１，２１は、左右の育苗棚槽１０の給水管２５，２５が作業性の関係から手前に配置され、かつ排水槽２０の幅を大きくできないことから、前後に並べて配置されるため、奥側のレベル制御ボックス２１は、給水管２５と離れるために導入路２１ａが形成されている。
【００２４】
図４に示すように、排水槽２０には、その排水槽２０内の水を排水管３２が接続される。
【００２５】
レベル制御ボックス２１は、底面が、育苗棚槽１０の底板１４より十分低い位置になるようにされ、その底面に取り付けるサイホン管２２は、その導入口３５が、レベル制御ボックス２１の底面よりやや高い位置に開口し、他方の排水孔３７は、レベル制御ボックス２１の底面に開口するように設けられ、上部がレベル制御ボックス２１の上面近くになるようにされる。このサイホン管２２は、通常の逆Ｊ字状のサイホン管で形成してもよいが、レベル制御と排水をより確実にするためには、公衆トイレ等の給水装置に使用されるサイホン管を使用する。
【００２６】
このサイホン管２２は、レベル制御ボックス２１内の水が満水になったときに、サイホン管２２を通して、レベル制御ボックス２１内の水をサイホン作用にて一気に排水槽２０に流すもので、本発明においては、このサイホン管２２をレベル制御ボックス２１の液のレベル制御と排水制御に使用している。
【００２７】
このサイホン管２２を図５により詳しく説明する。
【００２８】
サイホン管２２は、全体に断面Ｍ字状に形成されたＭ字管体３３とそのＭ字管体３３内に位置して断面Ｕ字状に形成されたＵ字管３４で形成され、Ｍ字管体３３の一側がレベル制御ボックス２１内に開口する導入口３５が形成され、他側が、レベル制御ボックス２０の底面に形成した穴３６に接続される排水孔３７が形成される。
【００２９】
Ｍ字管体３３は、中央にＵ字管３４の水溜部３８に臨んだ仕切り壁３９を有し、その仕切り壁３９にて入口側圧力室４０と出口側圧力室４１とが形成される。
【００３０】
また、Ｍ字管体３３には、導入口３５から入口側圧力室４０に臨んでサイホン停止補助管４２が設けられると共に、一方が入口側圧力室４０の上部に開口し、そこから下方に臨み、仕切り壁３９の下端を通って上部に折り返されると共にＵ字管３４の上部の壁より出口側圧力室４１に臨んで下部に折り返され、かつ下端が排水孔３７に臨んだ補助サイホン管４３が設けられる。またこの補助サイホン管４３の仕切り壁３９の下端で折り返された位置には孔４４が設けられる。
【００３１】
次に、このサイホン管２２による排水の作動原理を図６〜図８により説明する。
【００３２】
先ず、図６〜図８（ａ）までは、サイホン管２２内が空で始めて注水したときの状態を、図８（ｂ）〜図８（ｆ）が２回目以降の通常の動作を示している。
【００３３】
図６（ａ）は、レベル制御ボックス２１、サイホン管２２内に水が入っていない空の状態を示し、図６（ｂ）に示すように、流水手段２３からの水ｗがレベル制御ボックス２１内に溜まってくるとサイホン管２２の空気が排水孔３７から排出され、水ｗが導入口３５まで達するとサイホン管２２内の入口側圧力室４０と出口側圧力室４１が閉じられる。図６（ｃ）に示すように、水ｗが、Ｕ字管３４の上端まで溜まると、図６（ｄ）に示すように、Ｕ字管３４内に水ｗが溜まり、その水ｗから仕切り壁３９により入口側圧力室４０が出口側圧力室４１から遮断されて完全に閉じられた状態となる。
【００３４】
図７（ａ）に示すようにレベル制御ボックス２１内の水位が高くなると、入口側圧力室４０の空気が圧縮され、仕切り壁３９で仕切られた入口側の水位に対して出口側の水位が高くなる。さらにレベル制御ボックス２１内の水位が図７（ｂ）に示すように高くなると、Ｕ字管３４の入口側の水が、補助サイホン管４３の孔４４を通って出口側圧力室４１に溢れ出始める。その後、更に水位が高くなると、入口側圧力室４０の圧力が高くなり、図７（ｃ）に示すように補助サイホン管４３がサイホン作用を起こし、入口側圧力室４０内の空気は補助サイホン管４３を通って水と共に出口側圧力室４１の排水孔３７に排出される。
【００３５】
図７（ｄ）に示すように、入口側圧力室４０の空気が抜けて水で満たされると、サイホン管２２自体がサイホン作用を起こし、図７（ｅ）に示すように出口側圧力室４１も満水状態となり、レベル制御ボックス２１内の水ｗが、サイホン管２２を介して継続的に排水される。このサイホン管２２による流出量は、レベル制御ボックス２１への注水量より多いので、水位は、図７（ｆ）に示すように、次第に降下し、図７（ｇ）に示すように、水位がサイホン管２２の導入口３５近くまで下がると、サイホン停止補助管４２から空気が吸い込まれて、入口側圧力室４０に空気が流れサイホン作用が弱まる。さらに、水位が、導入口３５まで下がると、導入口３５からも多量に空気を吸引するとサイホン作用が完全に停止する。
【００３６】
サイホン作用が完全に停止されると図７（ｇ）に示した入口側圧力室４０内の空気と水とは分離して、その水位はレベル制御ボックス２１の水位と同じとなり、またＵ字管３４内の空気と水も分離して、図８（ａ）のようにＵ字管３４内に水が溜まって１回目の作動が完結する。
【００３７】
２回目以降の作動は、図８（ｂ）〜（ｆ）に示す状態から、図７（ｄ）〜図８（ａ）の状態となって、これを繰り返すようになる。
【００３８】
すなわち、図８（ａ）で、１回目の作動が完結した状態で、図８（ｂ）に示すように入口圧力室４０の空気は外界と遮断されるが、１回目の図６（ｄ）の状態より入口圧力室４０に封入される空気が多い。この状態で、レベル制御ボックス２１内に水が注水され、図８（ｃ）に示すように入口圧力室４０の空気が圧縮され、Ｕ字管３４の出入口の水位が違ってきて、Ｕ字管３４の出口側の余剰の水が排水孔３７に漏水する。レベル制御ボックス２１の水位の上昇と共に入口圧力室４０の圧力が上昇し、図８（ｄ）に示すように入口圧力室４０の空気は、気泡となって押し出され、入口圧力室４０内の水位が上昇していく。図８（ｅ）は、入口圧力室４０の気泡が押し出され、水位がＵ字管３４の上端まで上がった状態を示している。図８（ｆ）は、水位が図７（ｃ）と同じサイホン起動状態に達しているが、１回目の起動と違って入口圧力室４０の空気量が多く圧力が高いため、補助サイホン管４３からの漏水がなく、図７（ｄ）のように入口圧力室４０が水で満たされ、図７（ｅ）、図７（ｆ）のようにサイホン管２２によるサイホン作用が生じて、図７（ｇ）、図７（ｈ）を経て、図８（ａ）のように排水が完結し、図８（ｂ）に示す状態に戻り、以後はこれを繰り返すようになる。
【００３９】
このようにサイホン管２２は、レベル制御ボックス２１内の水位が所定レベルに達すると、そのレベル制御ボックス２１内の水を一気に排水することができる。この際、サイホン管２２は、陶磁器等で形成された中空管であり、可動部分がないため、泥水を排水しても泥水で詰まるようなことがない。
【００４０】
このサイホン管２２は、上述したように通常の逆Ｊ字管で構成してもよいが、水位が、所定レベルに達したときに、導入口３５まで水位を一気に下げるには、図示のサイホン管２２が適している。
【００４１】
次に、本発明の底面灌水を説明する。
【００４２】
育苗棚槽１０の載置棚１３に育苗する苗を植えたトレイＴを多数並べ、その状態で、給水手段１１により、例えば３日に１回の割りで、育苗棚槽１０に給水を行う。この給水により、育苗棚槽１０の水面が上昇し、育苗トレイＴにはその底面から灌水が行われる。この際、育苗棚槽１０の水は、流水手段２３の給水管２５から自動灌水装置１２のレベル制御ボックス２１に流れる。
【００４３】
図３に示すように、育苗棚槽１０とレベル制御ボックス２１の水位が、育苗トレイＴに灌水するに十分なレベルに達したときに、図６〜８で説明したようにサイホン管２２のサイホン作用により、レベル制御ボックス２１内の水が排水槽２０に排水され、育苗棚槽１０の水も流水手段２３によりレベル制御ボックス２１に流れ込み、育苗棚槽１０内の水面が載置棚１６より十分低い位置になるまで排水される。これにより、育苗トレイＴは、通気性がよくなる。
【００４４】
この際、レベル制御ボックス２１の高さを、蝶ネジ３０をまわして調節することで、排水時のレベルを調整でき、育苗トレイＴに合わせた最適な底面灌水が行える。
【００４５】
給水手段１１は、育苗棚槽１０の水が所定レベルに達し、自動灌水装置１２で排水されたときに、これをセンサ等で検出して電磁弁１８を閉じるようにしても、或いは、給水量は予め判っていれば、一定時間開とした後、閉じるようにしてもよい。この場合、レベル制御は、サイホン管２２が行うため、電磁弁１８は、育苗棚槽１０の水が排水された後に、閉じるようにすればよい。
【００４６】
底面灌水の際、育苗トレイＴ内の土の一部は、排水と共に流れるが、流水手段２３の給水管２５が、育苗棚槽１０の底板１４より十分高い位置にあるため、土の大部分は、育苗棚槽１０の底板１４上に溜まって、レベル制御ボックス２１側に流れることを防止できる。
【００４７】
またレベル制御ボックス２１内の排水は、サイホン管２２を通して排水することで、排水に土が含まれていても、サイホン管２２内に詰まることなく排水が良好に行われる。
【００４８】
さらに、サイホン管２２が詰まることがあってもオーバーフロー手段２４にて、水は、排水槽２０とレベル制御ボックス２１間の隙間ｓより、排水槽２０にオーバーフローして流れるため、育苗棚槽１０内で水が溢れることを防止できる。
【００４９】
この育苗用底面自動灌水装置は、温室や、環境制御された室内に配置することで、自動で定期的に底面灌水することが可能となる。
【００５０】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、底面灌水を行うにあたって、液面が所定レベルに達したときに自動的に排水できると共に土による詰まりがなく自動排水することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す平面図である。
【図２】図１の正面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図３の右側面図である。
【図５】本発明におけるサイホン管の詳細を示す断面図である。
【図６】本発明におけるサイホン管の作動を説明する図である。
【図７】本発明におけるサイホン管の作動を説明する図である。
【図８】本発明におけるサイホン管の作動を説明する図である。
【符号の説明】
１０育苗棚槽
１２自動灌水装置
２１レベル制御ボックス
２２サイホン管
Ｔ育苗トレイ

Claims

育苗トレイを多数載置する育苗棚槽と、その育苗棚槽に定期的に底面灌水すべく給水する給水手段と、育苗棚槽内の水を導入し、育苗棚槽内の液面が所定レベルに達したときに、その育苗棚槽内の水を排水する自動灌水装置とを備え、自動灌水装置が、育苗棚槽内の水を導入するレベル制御ボックスと、そのレベル制御ボックス内に設けられ、レベル制御ボックス内の水位が所定に達したときにそのレベル制御ボックス内の水を排水するサイホン管と、上記レベル制御ボックスを上下高さ調整自在に支持すると共に上記サイホン管からの排水を受ける排水槽とを備えたことを特徴とする育苗用底面自動灌水装置。
育苗棚槽は、育苗トレイを載置する多孔板で形成された載置棚が育苗棚槽の底面より高い位置に設けられる請求項１記載の育苗用底面自動灌水装置。
排水槽には、育苗棚槽内の水をレベル制御ボックスに流す流水手段が設けられる請求項１記載の育苗用底面自動灌水装置。
流水手段は、レベル制御ボックス内のサイホン管が詰まったときに育苗棚槽内の水を排水槽に流すオーバーフロー手段を備えた請求項３記載の育苗用底面自動灌水装置。
サイホン管は、断面Ｍ字状に形成されたＭ字管体と、そのＭ字管体内に位置して断面Ｕ字状に形成されたＵ字管で形成され、Ｍ字管体の一側がレベル制御ボックス内に開口する導入口とレベル制御ボックスの底面の穴に接続される排水孔を有する請求項１記載の育苗用底面自動灌水装置。