JPH0350679Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、植木鉢や水耕栽培用等の植木容器を
上下多段に配置した場合に、その高さ位置の異な
る各植木容器に略等量づつ給水できるようにした
植物栽培用の給水装置の構造に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

従来から、家庭内や事務所内等の屋内において
鑑賞用に共される植物や、庭園等にて植物を栽培
するに際しては土に植え込む土壌栽培と養分を溶
解させた水溶液のみで土壌を使用しない水耕栽培
とがあるが、これらの栽培のための容器（以下植
木容器という）を狭い面積の箇所にて多数配設す
る手段として、実公昭52−828号公報に開示され
たように中空状の支柱の外周にその高さ位置を違
えて植木容器を突設する構成や、特公昭50−
21941号公報のごとく、支柱の外周に上下長手の
多段式植木容器を吊り下げる構成、実開昭61−
60651号公報のごとく多段の棚式に植木容器を配
設する構成がある。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところで、上部の水タンクからその下方の異な
る高さ位置の植木容器に給水管を垂らして各々給
水しようとするとき、総ての給水管の内径が等し
いものを使用したとすると、次のような理由で高
い位置の植木容器には給水量が不足し、又は全く
給水できない事態が生じる。

即ち、水タンクの底部のオリフイスに垂直状に
給水管を取付けて、該給水管の下端から植木容器
に水を流出させるときの流量は、ベルヌーイの定
理を使つて計算することができる。

この場合、計算を簡単にするため、大気開放型
の水タンクの水面から底部までの高さをH1、水
タンクの底部から給水管の下端までの高さをH2、
一様太さの給水管の内径をｄ、水面の下降速度を
V1、給水管内の流速をV2、大気圧Paとする。

また、常時水タンクに他の箇所からポンプで水
を汲み上げて補給することにより、当該水タンク
の水面が給水に拘わらず一定であると仮定し、給
水管の下端が大気に開放されているものとし、給
水管の管摩擦抵抗を一応無視してベルヌーイの定
理を水タンクの水面と給水管の下端との間の
流線について適用し、高さの基準を給水管の下端
に取るとすると、 （V1²／2g）＋（Pa／γ）＋（H1＋H2） ＝（V2²／2g）＋（Pa／γ） となり、V1＝０と仮定したので、給水管内の流
速（V2）は給水管の下端から水タンクの水面迄
の高さ（H1＋H2）の平方根に比例する。従つ
て、給水管の下端からの単位時間当たりの 流量Ｑ（＝V2×π×d²／４）となり、給水管の
下端から水タンクの水面迄の高さ（H1＋H2）に
比例することになる。

換言すれば、同じ内径の給水管を使用すると、
低い高さ位置の植木容器には、単位時間あたりに
多くの水が給水され、高い位置の植木容器には小
量しか給水されない結果となる。

この不都合を解消するため、各植木容器に水タ
ンクから給水するに際して、各植木容器ごとにそ
の給水量を調節する手段として、実開昭61−
60651号公報では各植木容器における給水管とそ
れに連結した散水管との連結部近傍に流量調節用
のバルブを設けて、これにて各植木容器への給水
量を調節している構成であり、実公昭58−5487号
広報では、各給水管の中途部に歯車をはめ込んだ
給水調節装置にて行う構成である。

しかし、これらの構成は各給水管での最大流量
から絞つて流量を減少させる調節であつて、複数
の給水管での最大流量を略等しくなるように調節
する工夫はなされていない。

従つて、給水管の数が多く、また、最上段から
最下段までの植木容器の高さ位置の差が大き過ぎ
るときには、低い位置の植木容器には充分の給水
量を確保できても最も高さ位置の植木容器に給水
する最大流量が不足し、極端な場合には、高い位
置の植木容器には給水されないおそれが生じると
いう問題があつた。

本考案はこの課題を解決すべくなされたもので
ある。

〔課題を解決するための手段〕

そのため本考案では、上部に給水用の分岐体を
設け、該分岐体より下方の適宜異なる高さ位置に
植木容器を複数配設し、前記分岐体に設けた出口
筒ごとに給水管を介して、対応する各植木容器に
給水する装置において、前記各出口筒または各給
水管には、略同じ高さ位置において、大気に開放
する圧力連通部を設ける一方、各圧力連通部にお
ける出口筒または給水管の内断面積を略等しく形
成した構成としたものである。

〔考案の作用及び効果〕

本考案では、給水される水は給水用の分岐体に
導かれ、この分岐体に設けた複数の出口筒のうち
一つの出口筒に対して、一本の給水管とひとつの
植木容器とが対応するものであつて、出口筒から
各給水管を介して対応する適宜下方位置の植木容
器に水を給水するものであり、水耕栽培の場合に
は水に肥料成分の溶液を溶解させたものを使用す
る。

この給水時において、前記各出口筒または給水
管には、略同じ高さ位置において、大気に開放す
る圧力連通部を設けてあるので、前記ベルヌーイ
の定理からすると、圧力連通部の箇所での流速
は、当該箇所からそれより上方の水面迄の高さ位
置、ひいては水頭差に比例することになり、すべ
ての圧力連通部が同じ高さ位置にあるときには、
水頭差が等しいのであるから、当該各圧力連通部
箇所にて出口筒または給水管を流れる流速が等し
いことになる。

そして、この各圧力連通部箇所における出口筒
または給水管の内断面積を略等しくしたのである
から、単位時間当たりの流量も略等しくなる。

換言すれば、高さ位置が異なる複数の植木容器
に対して各々の給水管にて給水できる最大流量は
略均一にすることができるから、その個々の植木
容器における給水量の調節は、前記最大流量を基
準にして、給水管の下端側もしくは各植木容器へ
の供給箇所に設けた調節弁にて、減量調節すれば
良い。

このようにして、本考案に従えば、高い位置の
植木容器には最大流量の給水をしながらそれより
下方位置の植木容器には給水量を制限して少なく
するという調節も可能となり、給水量の多く必要
とする水耕栽培のため植木容器を上位置に配置す
る一方、サボテン等の給水をほとんど必要としな
い植木容器を下位置に配置する等、植物の種類や
土壌栽培と水耕栽培との組合せの植木容器の配置
が可能となるという顕著な効果を有するのであ
る。

そして、中空状筒体内の上部にその下方から給
水される給水用分岐体を設け、筒体の適宜高さ位
置には各植木容器の基部が筒体内に嵌挿できる装
着孔を設け、各植木容器の基部に給水管の下端を
各々臨ませる構成にすれば、筒体の内部だけで水
の処理系を納めることができ、外観が向上すると
共に、外部への水漏れを防止できる効果を有する
のである。

〔実施例〕

次に本考案の実施例について説明すると、第１
図に示す植物栽培装置１は、キヤスタ３付きの円
筒状の基台２と、該基台２内に配置する基部タン
ク４と、該基部タンク４内に基部を固着して立設
した上下長手の筒体５と、該各筒体５の側壁に放
射状に且つ段違い状に穿設した装着孔６に差し込
み自在に装着する植木容器７と、筒体５内に同心
状に立設した送水管８と、この送水管８の上端寄
り位置に装着する分岐体１０と、該分岐体１０に
おける下部に平面視放射状に取付く複数の出口筒
１１に各々接続するなど関連させた長さの異なる
給水管１２とから成る。

なお、前記筒体５は上下に適宜長さに分割し
て、分解・組立自在に構成しても良く、この筒体
５の上端には、円環状の照明器具１３付きの円筒
状の保護かご１４を装着している。

基部タンク４には、植物Ａの栽培に必要な水及
び／又は必要に応じて肥料等の水溶液を混合した
液を収納する。符号１５は基部タンク４の内部に
配置する給水ポンプであり、該給水ポンプ１５と
前記照明器具１３は、筒体５の内部に挿通した配
線コード１６と該配線コード１６に接続した保護
かご１４の下面に取付くスイツチ１７とにより、
ON・OFF作動するものである。

前記分岐体１０における各出口筒１１の内径断
面積を略等しく成形する一方、各出口筒１１に
は、大気に開放する圧力連通部としての孔２０を
穿設する。このとき、各孔２０は出口筒１１にお
ける上面側であつて、各出口筒１１における水流
が縮小するいわゆる縮流部に穿設することが好ま
しい。

また、前記各給水管１２は軟質合成樹脂製のパ
イプ管を使用し、各給水管１２の上端と出口筒１
１との重合接続時に前記孔２０を塞がないように
するものである。

そして、各出口筒１１に接続された給水管１２
の下端は、各々対応する位置の植木容器７の基部
７ａに臨ませ、前記給水ポンプ１５の駆動にて基
部タンク４内の液は、導管１８介して送水管８の
基部から圧送して上部の分岐体１０に揚水された
のち、出口筒１１及び給水管１２を介して後に詳
述する植木容器７の基部に各々給水され、当該植
木容器７内に入つて植物Ａの根部を潤したのち、
もしくは植木容器７の基部７ａで溢れた水は筒体
５の内部にて落下し、元の基部タンク４内に戻す
いわゆる循環式に構成しているものである。

なお、給水ポンプ１５には、図示しない濾過器
を設けてゴミ等を除去して送水管８に送水できる
ように構成している。

この構成によれば、上部位置の分岐体１０内に
送られた水が各出口筒１１を通過する箇所であつ
て、同じ高さ位置に、圧力連通部である孔２０を
穿設してあると、当該孔２０箇所にて各出口筒１
１内の圧力は大気圧と同じとなり、当該箇所で一
旦出口筒を分断して大気に開放したと同じ効果を
有し、該各出口筒１１、ひいてはそれ以後の各々
の給水管１２下端迄の長さが異なるにも拘わら
ず、各給水管１２を通過する単位時間当たりの流
量を略等しくできて、各植木容器７への給水量を
均一にできるのである。

なお、分岐体１０から各出口筒１１に入つた箇
所はいわゆるオリフイスを形成し、その箇所では
縮流部が形成され、流速が大きく圧力が低いので
あるから、当該箇所に圧力連通部である孔２０を
穿設してあると、当該孔２０箇所から空気を吸い
込むことになり、前述のように各給水管１２での
給水量を均一にできると共に、吸い込まれた空気
を各給水管１２内で混合し、酸素の多い水を各植
木容器７の植物Ａに供給することができる。

第２図の実施例における分岐体１０では、その
上部の筒部１０ａ内に挿入した昇降弁２１から立
設したねじ２２を、蓋板２３に螺着し、そのねじ
２２の上端を筒体５と保護かご１４との取付け片
２４に上向きに突出させることにより、分岐体１
０内の液の収容体積を調節できる構成である。

第４図の第２実施例では、各給水管１２の上端
に漏斗２５を取付けし、該各漏斗２５の箇所をブ
ラケツト２６を介して送水管８に位置固定する一
方、この各漏斗２５を各分岐体１０における各出
口筒１１の下端に適宜隙間を介して臨ませること
により、その隙間箇所にて大気への圧力連通部２
７を形成するのである。

この実施例でも、各給水管１２の下端迄の高さ
に差異があつても、各給水管１２に等量づづ給水
されると共に漏斗２５の箇所から空気を吸い込
み、各植木容器７に対して酸素量の多い給水が可
能となる。

第５図の第３実施例は送水管８の上端部近傍の
外周に固着した上面開放型のタンク状の分岐体２
８に対して、送水管８に穿設した給水孔２９から
水を供給できるように構成し、分岐体２８の側面
底部寄り位置から出口筒３０を略水平放射状に突
設し、各出口筒３０に給水管１２を接続すると共
に、各出口筒３０の突出基部近傍に圧力連通部で
ある孔３１を穿設するものである。

第６図の第４実施例では、送水管８の側面に穿
設した給水孔３２と連通するように複数のエルボ
型の出口筒３３をフランジ３４に放射状に突設す
ることで分岐体３５を構成したものであり、各出
口筒３３の上面には、前記実施例と同様に大気へ
連通する圧力連通部である孔３６を突設してい
る。

なお、垂直方向に延びる各給水管１２における
同じ高さ位置に圧力連通部である孔を穿設した場
合も、その給水管１２の断面積が同じであれば、
前記各実施例と同様に総ての植木容器７に対する
給水量を略等しくすることができる。

また、前記各圧力連通部が筒体５の内部に開口
している場合には、当該圧力連通部から水が万一
溢れ出るときにも、それらは基部タンク４に戻す
ことができる。

前記各植木容器７は、第７図〜第１２図に示す
ごとく、植物Ａの根部を支持するスポンジ体（水
耕栽培用）や土壌が入る植物支持筒部４０と、該
植物支持筒部４０に連設する断面矩形筒状の基部
７ａとからなり、基部７ａの天板４１先端を適宜
切欠いて給水管１２の下端が臨む入水部４２を形
成し、且つ、基部７ａの底板４３と天板４１との
間の中間高さ位置を、植物支持筒部４０に向かつ
て下向き傾斜する受け樋４４にて仕切り、該受け
樋４４における植物支持筒部４０に近接した箇所
には、基部７ａの先端方向に向かつて開口する平
面視Ｕ字状の段部４５とその段部４５の下端が底
板４３方向に連通する開口４６とを設け、天板４
１の取付け孔４７に上から嵌挿した軸線廻りに回
動自在な弁体４８の下部寄りには、平面視Ｕ字状
断面のゲート片４９を一体的に下向きに突設して
あり、該ゲート片４９を段部４５および開口４６
とにわたつて嵌挿してある。

前記植物支持筒部４０の底部は傾斜状に配設し
たすの子５０及び出口５２を介して基部７ａの底
板４３に連通しており、前記段部４５より上位置
には植物支持筒部４０の側面に穿設された横長の
水入口５１がすの子５０の上面側に連通してい
る。

また、符号５３は、筒体５の装着孔６の上端縁
に基部７ａが係合する凹溝であり、符号５４は同
じく装着孔６の下端縁に載置する係止部である。

この構成により、各植木容器７における基部７
ａの上方に臨ませた給水管１２から出た水は、受
け樋４４上に流れ落ちる。そして、第１２図及び
第１３図に示すように、弁体４８における平面視
Ｕ字状ゲート片４９を、その背面が基部７ａ先端
側に向かうように回動させて位置保持しておけ
ば、当該ゲート片４９にて開口４６を塞ぐことに
なる。

従つて、この状態では、受け樋４４上の水は段
部４５上方の水入口５１から植物支持筒部４０内
に入り、当該箇所の土壌や植物Ａの根を潤し、す
の子５０箇所を通つた水は出口５２から底板４３
を介して筒体５の内部に流出し、また、受け樋４
４箇所にて溢れた水も当該受け樋４４の先端から
筒体５内方向に入ることにより、元の基部タンク
４に戻すことができる。

前記弁体４８を少し軸線廻りに回動させてその
ゲート片４９の縁が段部４５の前縁との間にて隙
間が生じるようにすれば、受け樋４４上の水が前
記隙間から開口４６を介して底板４３に落下し、
段部４５上方の水入口５１から植物支持筒部４０
内に入る水の量を減少させるように調節すること
ができる。

さらに、第１４図及び第１５図に示すように、
弁体４８におけるゲート片４９のＵ字状の開放側
を基部７ａ先端側に向かうように配置すれば、受
け樋４４上の水はすべて開口４６から底板４３に
流れ落ち、植物支持筒部４０内を殆ど潤すことな
く、底板４３の先端から筒体５の内部に戻すこと
ができるのである。筒体５への植木容器７の装着
時において、前記底板４３はその先端側が僅かに
下向き傾斜するようになつている。

なお、第１３図、第１６図に示す符号５５は、
前記各給水管１２の下端を植木容器７の基部の入
水部４２の上方に位置保持させるための保持金具
で、該保持金具５５の基部から横向きに突出する
左右一対のクリツプ片５６，５６にて送水管８の
外周を弾性挟持することができ、保持金具５５の
平板５８における取付け孔５７に、給水管１２の
下端近傍を差し込めば、位置保持できると共に、
平板５８の上下傾き角度を変えることにより、受
け樋４４上方への水の給水方向を変更できるもの
である。

保持金具５９の他の実施例は、第１７図及び第
１８図に示し、この保持金具５９の基板６０に、
給水管１２に対する取付け孔６１を穿設する一
方、基板６０の切欠き部を介して断面円弧状等の
抱持片６２が取付けると、該抱持片６２にて送水
管８の外周を抱持することができる。

これらの保持金具５５，５９は送水管８の断面
が円管でなくても適用できることは云うもでもな
い。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示し、第１図は植物栽
培装置の側断面図、第２図は要部拡大断面図、第
３図は第２図の−視平面図、第４図は第２実
施例の断面図、第５図は第３実施例の断面図、第
６図は第４実施例の断面図、第７図は植木容器の
平面図、第８図は第７図の−視断面図、第９
図は第８図の−視要部断面図、第１０図は第
８図の−視断面図、第１１図は第８図の
−視拡大断面図、第１２図は第８図の−
視拡大断面図、第１３図は弁体のゲート片を
閉じた状態の作用説明図、第１４図は弁体のゲー
ト片を開いた状態の作用説明図、第１５図は第１
４図の−視断面図、第１６図は第１３図
の−視断面図、第１７図は保持金具の他
の実施例を示す側面図、第１８図は第１７図の
−視断面図である。 １……植物栽培装置、２……基台、４……基部
タンク、５……筒体、６……装着孔、７……植木
容器、８……送水管、１０，２８，３５……分岐
体、１１，３０，３３……出口筒、１２……給水
管、１３……照明器具、１４……保護かご、１５
……給水ポンプ、１８……導管、２０，３１，３
６……孔、２７……圧力連通部、２１……昇降
弁、２３……蓋板、２４……取付け片、２５……
漏斗、４０……植物支持筒部、４１……天板、４
２……入水部、４３……底板、４４……受け樋、
４５……段部、４６……開口、４８……弁体、４
９……ゲート弁、５１……水入口、５２……出
口、５５，５９……保持金具。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 上部に給水用の分岐体を設け、該分岐体より
   下方の適宜異なる高さ位置に植木容器を複数配
   設し、前記分岐体に設けた出口筒ごとに給水管
   を介して、対応する各植木容器に給水する装置
   において、前記各出口筒または各給水管には、
   略同じ高さ位置において、大気に開放する圧力
   連通部を設ける一方、各圧力連通部における出
   口筒または給水管の内断面積を略等しく形成し
   たことを特徴とする植物栽培用給水装置。 (2) 中空状筒体内の上部にその下方から給水され
   る給水用の分岐体を設け、筒体の適宜高さ位置
   には各植木容器の基部が筒体内に嵌挿できる装
   着孔を設け、各植木容器の基部に給水管の下端
   を各々臨ませたことを特徴とする実用新案登録
   請求の範囲第１項記載の植物栽培用給水装置。