JP7186576B2 - 給水用部材とこれを用いた水耕栽培用水槽の給水構造 - Google Patents

Description

本発明は、水耕栽培装置に用いる水耕栽培用水槽内に養液等を給水するための給水用部材とこれを用いた水耕栽培用水槽の給水構造に関する。

近年、土壌を用いる必要が無く、屋内の狭い空間において高密度な生産が可能で、また、天候の影響を受けること無く温度や湿度等を調整でき、更には、雑菌や害虫等による汚染を除去しやすい等の多くの利点から、水耕栽培装置が注目されている。当該水耕栽培装置としては、植物を生育する栽培棚を上下方向に所定の離間距離で多段に配置すると共に、各水耕容器の上方部側に照明装置を設けた水耕栽培装置が一般に採用されている。

上記水耕栽培装置を用いた水耕栽培では、植物の根部を浸す養液を専用の水耕栽培用水槽内で流動的に貯留し、育苗工程や収穫工程等の栽培工程内容に応じて適宜給水及び排水を行う必要がある。従来、具体的に採用されている給水構造としては、水耕栽培用水槽の一方の端部に給水位置を設け、水耕栽培用水槽上方略全域に配設された上蓋（光を遮ることによる藻の発生防止用途）に給水管を接続したものが存在する（例えば特許文献１参照）。養液の給水は、水耕栽培用水槽に対して上方から下方に向けて縦方向に行われ、徐々に横方向に広がって水槽全域に供給される。

特開２０１７－０９３３７８号公報

しかしながら、特許文献１の植物栽培装置では、上述のとおり給水管が水耕栽培用水槽に対して上方から下方に向けて接続されているため、水槽の形状に対して給水方向が略直交することになり、養液を水槽全域にスムーズに給水することが困難だった。また、水耕栽培用水槽に対して上方から下方に養液を供給すると、オーバーフローや跳ね返り等による外部への噴出（漏水）が発生するおそれがあった。更に、水耕栽培用水槽の上蓋に給水管を接続していることから、当該上蓋が視線を遮って水槽内部を目視することができず、給水状況に応じて養液の供給量を調整することが困難で給水に係る作業性が良いとは言えなかった。

ここで、従来の給水構造に着目すると、外部から水耕栽培用水槽内に養液を供給することのみを達成するものであって、上記の跳ね返り、供給直後の養液の広がり及び流れまでを含めた考慮はなされておらず、好適な養液の給水が行えないことは明らかであって、未だ改善の余地があった。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みて創作されたものであり、水耕栽培用水槽の端部に接続して当該端部の水密性を担保しつつ、接続した給水用配管から供給した養液を、跳ね返り等の無いように、水耕栽培用水槽内に好適に給水可能な給水用部材とこれを用いた水耕栽培用水槽の給水構造を提供することを目的とする。

上記の課題を解決すべく、本発明は、
水耕栽培装置に用いる水耕栽培用水槽の端部に配設する給水用部材であって、
配管接続部と、
前記配管接続部が設けられた端部材と、
前記端部材を前記水耕栽培用水槽の端部に接続する水槽接続部と、を具備して構成されていること、
を特徴とする給水用部材を提供する。

また、上記の本発明の給水用部材においては、
前記配管接続部が、前記水耕栽培用水槽の接続方向に給水用配管を接続することが望ましい。

このような構成を有する本発明の給水用部材では、水耕栽培用水槽の端部に接続して当該端部の水密性を担保しつつ、接続した給水用配管から養液等を水耕栽培用水槽内に対し、この水耕栽培用水槽の長さ方向に給水することができる。また、給水用部材に給水用配管を接続するため、水耕栽培用水槽上部に配設していた上蓋を省略することができ、給水用端部材近傍上方から水耕栽培用水槽の内部を目視で確認可能となる。これにより、水耕栽培用水槽内部に対する養液の給水状況を適宜確認しつつ、好適に給水量の調整を行うことができるばかりか、水耕栽培用水槽の長さ方向と給水方向とが略同様となるため、オーバーフローや跳ね返り等による外部への噴出（漏水）を防止することができる。

また、上記の本発明においては、
請求項１又は２に記載の給水用部材と、
略樋状の水耕栽培用水槽と、を具備し、
前記水耕栽培用水槽の端部に前記給水用部材が接続されること、
を特徴とする水耕栽培用水槽の給水構造をも提供する。

また、上記の本発明の水耕栽培用水槽の給水構造においては、
前記給水用部材に給水用配管が接続されることが望ましい。

このような構成を有する本発明の水耕栽培用水槽の給水構造では、水密性を担保しつつ、接続した給水用配管から養液等を水耕栽培用水槽内に好適に給水可能とする水耕栽培用水槽の給水構造を得ることができる。

本発明によれば、水耕栽培用水槽の端部に接続して当該端部の水密性を担保しつつ、接続した給水用配管から移送した養液を、水耕栽培用水槽内に好適に給水可能な給水用部材とこれを用いた水耕栽培用水槽の給水構造を提供することができる。

本実施形態に係る給水用部材１の概要を示す模式図である。 本実施形態に係る給水用部材１の構造を示す図であって、図２（ａ）は、給水用部材１の平面図であり、図２（ｂ）は、給水用部材１の正面図であり、図２（ｃ）は、図２（ｂ）における矢視Ｂの側面図である。 本実施形態に係る給水用部材１の構造を示す図であって、図３（ａ）は、給水用部材１の斜視図であり、図３（ｂ）は、図２（ａ）における矢視Ａの断面図である。 本実施形態に係る給水用部材１の使用方法を示す図であって、図４（ａ）は、給水用部材１を水耕栽培用水槽５３に接続する状態を断面視した模式図であり、図４（ｂ）は、給水用部材１を水耕栽培用水槽５３に接続した状態を断面視した模式図である。

以下、本発明に係る給水用部材とこれを用いた水耕栽培用水槽の給水構造の代表的な実施形態を、図を参照しながら詳細に説明する。但し、本発明は図示されるものに限られるものではなく、各図面は本発明を概念的に説明するためのものであるから、理解容易のために必要に応じて寸法、比又は数を誇張又は簡略化して表している場合もある。更に、以下の説明では、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略することもある。

本実施形態では、理解容易を図るために略樋状で長尺状の水耕栽培用水槽５３の長さ方向をＸ、幅方向をＹ、及び高さ方向をＺとして説明を行う。

１．給水用部材１の概要
図１を用いて、本実施形態に係る給水用部材１の概要を説明する。図１は、本実施形態に係る給水用部材１の概要を示す模式図である。図１に示すとおり、給水用部材１は、水耕栽培装置５１に用いる水耕栽培用水槽５３の端部に接続して当該端部の水密性を担保しつつ、養液等を接続した給水用配管５７から水耕栽培用水槽５３内に好適に給水可能とする部材である。

なお、水耕栽培装置５１は、天候及び温度、更に害虫等の種々の影響を低減し、植物５９の光合成を高効率化しつつ安定した栽培を行うものである。また、水耕栽培用水槽５３は、上記水耕栽培装置５１の内部に配設される構成部品であって、養液の貯留性及び排水性を良好に得られる略樋状かつ長尺に形成されたものである。水耕栽培用水槽５３の内部に養液を貯留し、植生プレート５５に植生された植物５９の根部を当該養液に浸す役割を担う。

本実施形態では、水耕栽培用水槽５３の両端のうち、一方の端部を川上側、他方の端部を川下側とし、養液を川上側から給水して川下側で排水する養液の流れの方向性を有した水耕栽培装置５１に使用する例を代表して説明する。

２．給水用部材１の構造
図２及び図３を用いて、本実施形態に係る給水用部材１の構造について詳細に説明する。図２は、本実施形態に係る給水用部材１の構造を示す図であって、図２（ａ）は、給水用部材１の平面図であり、図２（ｂ）は、給水用部材１の正面図であり、図２（ｃ）は、図２（ｂ）における矢視Ｂの側面図である。また、図３は、本実施形態に係る給水用部材１の構造を示す図であって、図３（ａ）は、給水用部材１の斜視図であり、図３（ｂ）は、図２（ａ）における矢視Ａの断面図である。

図２及び図３に示すとおり、給水用部材１は、配管接続部５と、この配管接続部５が設けられた端部材３と、端部材３を水耕栽培用水槽５３の端部に接続する水槽接続部７と、を具備して構成されている。

給水用部材１の構造についてより具体的には、高さ方向Ｚに立ち上がり、接続した水耕栽培用水槽５３の端部の水密性を担保する端部材３と、この端部材３を貫通し養液を水耕栽培用水槽５３に導水する給水口１３と、後述する給水用配管５７の端部開口を支持して給水口１３に接続する配管接続部５と、端部材３を正面視した状態で左右及び下方の端部でこの端部材３に対して略直交する方向（長さ方向Ｘ）に突出し、水耕栽培用水槽５３を外側から抱えるように当接して端部材３を接続する水槽接続部７と、この水槽接続部７と略平行かつ所定の離間距離で配設され水耕栽培用水槽５３の端部と係止する係止片１１と、を具備して構成されている。

本実施形態で用いる端部材３は略板状部位であり、接続する水耕栽培用水槽５３の端部に対して略直交に当接することでこの水耕栽培用水槽５３の端部における水密性を担保する。なお、上記のとおりここでは端部材３を略板状としているが、これに限定されるものではなく、水耕栽培用水槽５３の端部の水密性を確保できれば、例えば一方に平滑面を有する略半球状等様々な形状を採用することができる。

給水口１３は、端部材３の略中央でこの端部材３を長さ方向Ｘに貫通した略円形の孔である。また、配管接続部５は、端部材３の水耕栽培用水槽５３を当接する面側で給水口１３の縁に沿って長さ方向Ｘに立設する略円筒状の部位であって、給水口１３に挿通された給水用配管５７を水耕栽培用水槽５３の接続方向（長さ方向Ｘ）に向けて把持する。

配管接続部５の給水口１３側の面は、水耕栽培用水槽５３に向って長さ方向Ｘに縮径しており、外側から給水口１３に挿入した給水用配管５７を挿入深さに応じて把持力を向上する。なお配管接続部５は、接続する給水用配管５７の端部形状に応じて種々の態様を採用することができる。

上記給水口１３及び配管接続部５の態様により、給水用部材１を介して導水した養液を水耕栽培用水槽５３の長さ方向Ｘに向けて出水することができる。

なお、給水口１３及び配管接続部５のサイズは、給水量、水耕栽培装置５１、水耕栽培用水槽５３、及び給水用配管５７等のサイズに応じて適宜決定すればよい。また、配管接続部５の形状は必ずしも上記略円筒状である必要はなく、給水口１３に接続する給水用配管５７の形状に応じて適宜変更することが望ましい。

本実施形態で用いる水槽接続部７は、上述したとおり端部材３を正面視した状態で左右及び下方の端部でこの端部材３に対して略直交する方向（長さ方向Ｘ）に所定量突出した部位であり、これらをつなげて略コ字状に一体的な形状としている。これにより、水槽接続部７で水耕栽培用水槽５３を確実に抱えて当接し、より水密性を向上させることができる。

係止片１１は、端部材３の左右及び下方の三方それぞれにおいて寸法Ｌ１で長さ方向Ｘに突出形成され、水槽接続部７と所定の離間距離で略平行に配設されている。これら係止片１１と各係止片１１が対向する水槽接続部７との間で水耕栽培用水槽５３の端部を略押圧して強固に保持することができる。本実施形態では、端部材３の左右に各一つ、及び下方に二つの上記係止片１１を配設して構成している。

３．給水用部材１の使用方法
続いて図４を示し、本実施形態に係る給水用部材１の使用方法について詳細に説明する。図４（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態に係る給水用部材１の使用方法を示す図であって、図４（ａ）は、給水用部材１を水耕栽培用水槽５３に接続する状態を断面視した模式図であり、図４（ｂ）は、給水用部材１を水耕栽培用水槽５３に接続した状態を断面視した模式図である。

図４（ａ）及び（ｂ）に示すとおり、給水用部材１は、水耕栽培用水槽５３の川上側の端部に接続し、かつ自身に給水用配管５７を接続して使用する。まず、給水用部材１の水槽接続部７の突出方向と水耕栽培用水槽５３の長さ方向Ｘとを合わせつつ、給水用部材１を水耕栽培用水槽５３の川上側の端部に接近させる。

続いて、給水用部材１の水槽接続部７を水耕栽培用水槽５３の端部に高さ方向Ｚの下方から被せるように当接し、そのまま給水用部材１を水耕栽培用水槽５３側に摺動させて水耕栽培用水槽５３の三方の端部（略樋状を形成する二つの壁面と底面）を各係止片１１に係止させる。端部材３と水耕栽培用水槽５３の端面との間に隙間の発生がないよう双方を確実に当接させることで給水用部材１と水耕栽培用水槽５３との接続が完了する。

本実施形態では、上述したとおり給水用部材１と水耕栽培用水槽５３との接続を給水用端部材１の構造（水槽接続部７と係止片１１）のみにより達成しているが、更に接着剤等を用いてより強固に固定してもよい。

更に、養液を水耕栽培用水槽５３に移送するための給水用配管５７を給水用部材１の給水口１３に接続する。ここで給水用配管５７は、例えばフレキシブルホース等の屈曲容易な構造で簡便に取り回せ、かつ分解性、組立性、及び清掃性に優れたものがよく、給水のために水耕栽培装置５１内に別途引き込んだものであっても、元からこの水耕栽培装置５１が備えたものであってもよい。

本実施形態では、フレキシブルホースかつ具体的な接続機構を具備していないシンプルな端部を採用しているがこれに限定されるものではなく、より強固な接続を可能とする種々の態様を用いることができる。

まず、給水用配管５７を外部から水耕栽培用水槽５３の端部に接近させ、この給水用配管５７の端部開口を給水用端部材１の給水口１３に対向させる。給水用配管５７の端部を給水口１３に挿入し、徐々に水耕栽培用水槽５３側に押圧して深く挿入する。

次第に配管接続部５による給水用配管５７の把持力が上昇し、給水用配管５７の端部が配管接続部５によって給水口１３内部で確実に固定されたことが確認できれば、給水用配管５７と給水口１３との接続が完了する。これにより、双方が連通して養液を給水用配管５７から給水口１３に移送し、長さ方向Ｘに出水して水耕栽培用水槽５３内に給水することができる。

上述のとおり、給水用部材１に給水用配管５７を接続するため、従来のような水耕栽培用水槽５３上部に配設していた上蓋を省略することができ、給水用端部材１近傍上方から水耕栽培用水槽５３の内部を目視で確認可能となる。これにより、水耕栽培用水槽５３内部に対する養液の給水状況を適宜確認しつつ、好適に給水量の調整を行うことができるばかりか、水耕栽培用水槽５３の長さ方向Ｘと給水方向とが略同様となるため、オーバーフローや跳ね返り等による外部への噴出（漏水）を防止することができる。

なお、特願２０１７－４２００９で開示されている水耕栽培プレートと水耕栽培槽との遮光態様を採用すれば、上記上蓋と同等以上の遮光が可能となり、藻の発生を防止しつつも水耕栽培用水槽５３内部の目視確認を行うことができる。

上述において、水耕栽培用水槽５３と別個に構成した給水用部材１の構造及び使用方法について詳述したが、この給水用部材１と水耕栽培用水槽５３とを一体的に形成した水耕栽培用水槽５３の給水構造を採用してもよい。

以上、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明してきたが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載の精神及び教示を逸脱しない範囲でその他の改良例や変形例が存在する。そして、かかる改良例や変形例は全て本発明の技術的範囲に含まれることは、当業者にとっては容易に理解されるところである。

本実施形態における給水用部材は、水耕栽培用水槽の端部に接続して当該端部の水密性を担保しつつ、接続した給水用配管から移送した養液を、水耕栽培用水槽内に好適に給水することができるものである。

１ 給水用部材
３ 端部材
５ 配管接続部
７ 水槽接続部
１１ 係止片
１３ 給水口
５１ 水耕栽培装置
５３ 水耕栽培用水槽
５５ 植生プレート
５７ 給水用配管
Ｌ１ 寸法

Claims (4)

1. 水耕栽培装置に用いる水耕栽培用水槽の端部に配設する給水用部材であって、
   給水口を備える配管接続部と、
   前記配管接続部が設けられた端部材と、
   前記端部材を前記水耕栽培用水槽の端部に接続する水槽接続部と、を具備して構成されており、
   前記配管接続部の給水口側の面は、前記水耕栽培用水槽に向って縮径しており、
   前記水槽接続部の上方が開放していること、
   を特徴とする給水用部材。
2. 前記配管接続部が、前記水耕栽培用水槽の接続方向に給水用配管を接続すること、
   を特徴とする請求項１に記載の給水用部材。
3. 請求項１又は２に記載の給水用部材と、
   略樋状の水耕栽培用水槽と、を具備し、
   前記水耕栽培用水槽の端部に前記給水用部材が接続されること、
   を特徴とする水耕栽培用水槽の給水構造。
4. 前記給水用部材に給水用配管が接続されること、
   を特徴とする請求項３に記載の水耕栽培用水槽の給水構造。
   
   

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