(57)【要約】【課題】電気も機械も使わない簡易な構造で、乾き過ぎや水のやり過ぎを解消できる自動給水器を提供する。【解決手段】内部に水を密閉して貯水できる横長状の密閉タンク５と、密閉タンク５内の底側に配設され裏孔６１と底孔６２を有する小タンク６と、小タンク６に連通接続されて略水平に外側へ引き出される給水チューブ７，８と、給水チューブ８に接続される給水マット３と、給水チューブ７よりも上方で密閉タンク５に接続される空気筒９と、空気筒９から密閉タンク５内に入る空気を外部へ逃がす密閉タンク５の上面５ａよりも下方位置に開口されたエアー抜き孔１０を備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に水を密閉状に貯水できる密閉タンクと、
該密閉タンク内の底側に配設され、上方の裏孔と下方の底孔を有する小タンクと、
該小タンクに連通接続されて前記密閉タンクの外側へ引き出される給水チューブと、
該給水チューブの外端に接続され、プランター等の土中に埋設される給水マットと、
前記密閉タンクに連通接続されて該密閉タンクの上面よりも上方で開口する空気筒と、
該空気筒から前記密閉タンク内に入る空気を外部へ逃がすために該空気筒の下端近傍に開口されたエアー抜き孔と
を備えていることを特徴とする自動給水器。
【請求項２】
内部に水を密閉状に貯水できる横長状の密閉タンクと、
該密閉タンク内の底側に配設され、上方の裏孔と下方の底孔を有する小タンクと、
該小タンクに連通接続されて前記密閉タンクの外側へ略水平に引き出される給水チューブと、
該給水チューブの外端に接続され、プランター等の土中に埋設される給水マットと、
前記給水チューブよりも上方位置で前記密閉タンクに連通接続されて、該密閉タンクの上面よりも上方で開口する空気筒と、
該空気筒から前記密閉タンク内に入る空気を外部へ逃がすために該空気筒の下端近傍の密閉タンクの上面よりも下方位置に開口されたエアー抜き孔と
を備えていることを特徴とする請求項１に記載の自動給水器。
【請求項３】
前記エアー抜き孔の内径が２〜４ｍｍに設定されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の自動給水器。
【請求項４】
前記密閉タンクには、該密閉タンクの上面と前記エアー抜き孔の間に傾斜面が形成されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の自動給水器。
【請求項５】
前記小タンクの裏孔および底孔の孔径と前記給水チューブの内径がそれぞれ４ｍｍに設定されている請求項１〜４何れかに記載の自動給水器。
【請求項６】
前記空気筒の内径が８ｍｍに設定されている請求項１〜５何れかに記載の自動給水器。
【請求項７】
前記給水マットが、パルプとポリプロピレン主体の不織布で形成されている請求項１〜６何れかに記載の自動給水器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プランターや植木鉢等の土中に自動で適度な水を供給することのできる自動給水器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、栽培植物に水を自動的に補給する給水器として、例えば特許文献１に開示されているような給水器とか、特許文献２に開示されているような給水器がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平６−４６４５０号公報
【特許文献２】特許第３８８４４１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に開示されている給水器では、植木鉢等の上方に、吊り下げ状に給水槽を配設する必要があり、特別な設置スペースを必要とするものであった。
また、上記特許文献２に開示されている給水器は、構造が複雑でコスト高になるという問題点があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、吊り下げる必要もなく設置が容易で、電気も機械も使わずに乾き過ぎや水のやり過ぎを解消できる簡易な構造を有する自動給水器の提供を目的とし、この目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
本発明の自動給水器は、
内部に水を密閉状に貯水できる密閉タンクと、
該密閉タンク内の底側に配設され、上方の裏孔と下方の底孔を有する小タンクと、
該小タンクに連通接続されて前記密閉タンクの外側へ引き出される給水チューブと、
該給水チューブの外端に接続され、プランター等の土中に埋設される給水マットと、
前記密閉タンクに連通接続されて該密閉タンクの上面よりも上方で開口する空気筒と、
該空気筒から前記密閉タンク内に入る空気を外部へ逃がすために該空気筒の下端近傍に開口されたエアー抜き孔と
を備えていることを要旨とする。
【発明の効果】
【０００６】
密閉タンク内に水を入れて容易に設置することができ、給水マットの毛細管現象による水の浸透作用と、密閉タンク内の減圧作用とのバランスにより、密閉タンク内の水を自動的に給水マットへ適度に供給して、プランター内等の土の乾き過ぎや水のやり過ぎを解消することができ、しかも電気や機械を使わない簡易な構造で安価に製作することができる。
【０００７】
また、本発明の自動給水器において、
内部に水を密閉状に貯水できる横長状の密閉タンクと、
該密閉タンク内の底側に配設され、上方の裏孔と下方の底孔を有する小タンクと、
該小タンクに連通接続されて前記密閉タンクの外側へ略水平に引き出される給水チューブと、
該給水チューブの外端に接続され、プランター等の土中に埋設される給水マットと、
前記給水チューブよりも上方位置で前記密閉タンクに連通接続されて、該密閉タンクの上面よりも上方で開口する空気筒と、
該空気筒から前記密閉タンク内に入る空気を外部へ逃がすために該空気筒の下端近傍の密閉タンクの上面よりも下方位置に開口されたエアー抜き孔と
を備えているものとすることもできる。
こうすれば、密閉タンク内に水を入れて横置き状態で容易に設置することができ、給水マットの毛細管現象による水の浸透作用と、密閉タンク内の減圧作用とのバランスにより、密閉タンク内の水を自動的に給水マットへ適度に供給して、プランター内等の土の乾き過ぎや水のやり過ぎを解消することができ、しかも電気や機械を使わない簡易な構造で安価に製作することができる。
【０００８】
また、本発明の自動給水器において、前記エアー抜き孔の内径が２〜４ｍｍに設定されているものとすることもできる。
こうすれば、良好に給水マット側へ適度な水を供給して、乾き過ぎや水のやり過ぎを解消できるものとなる。
【０００９】
また、本発明の自動給水器において、前記密閉タンクには、該密閉タンクの上面と前記エアー抜き孔の間に傾斜面が形成されているものとすることもできる。
こうすれば、空気筒から密閉タンク内に入った空気が良好にエアー抜き孔から外へ逃げ、発生した泡が良好に密閉タンク内に供給されて、小タンク内の水を良好に給水マット側へ押し出すことができるものとなる。
【００１０】
また、本発明の自動給水器において、前記小タンクの裏孔および底孔の孔径と前記給水チューブの内径がそれぞれ４ｍｍに設定されているものとすることもできる。
こうすれば、給水マット側へ適度な水を供給できるものとなる。
【００１１】
また、本発明の自動給水器において、前記空気筒の内径が８ｍｍに設定されているものとすることもできる。
こうすれば、小タンク内の水位が下がった時に、良好に空気筒より密閉タンク内に空気を入れることができるものとなる。
【００１２】
また、本発明の自動給水器において、前記給水マットが、パルプとポリプロピレン主体の不織布で形成されているものとすることもできる。
こうすれば、この給水マットは乾きやすく濡れやすい性質を有し、良好な毛細管現象が発揮されて、給水マットへ良好に水が供給されるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】プランター内の土中に埋設した給水マットに接続された自動給水器の設置状態の全体構成図である。
【図２】自動給水器の拡大構成図である。
【図３】小タンクを無くした場合の自動給水器の構成図である。
【図４】エアー抜き孔を無くした場合の自動給水器の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
図１は、自動給水器の設置状態の全体構成図である。
プランター１には土２が入れられ、この土２から植物の根が水分を吸収してプランター１内で植物が栽培されるものである。このプランター１の底側の土２内には給水マット３が敷設される。
この給水マット３は、例えば、パルプとポリプロピレン（オレフィン系繊維）主体の湿式不織布でマット状に形成された、乾きやすく濡れやすい性質のものである。この給水マット３に給水するためにプランター１の外側に自動給水器４が設置される。
【００１５】
自動給水器４は、横長状のペットボトル形状をなす密閉タンク５と、この密閉タンク５内の底側に配設された小タンク６と、左端側が小タンク６に接続されて略水平に延び、右端側が密閉タンク５から外側へ突出する内給水チューブ７と、この内給水チューブ７に外側より接続されて略水平に延びる外給水チューブ８とを備え、この外給水チューブ８がプランター１の側面に孔を開けて給水マット３に接続される。
また、密閉タンク５の右端側には、上方へ傾斜状に立ち上げて空気筒９が設けられており、この空気筒９の下端側の密閉タンク５にはエアー抜き孔１０が形成されている。
【００１６】
図２に自動給水器を拡大して詳細に説明する。
自動給水器４を設置する際には、密閉タンク５内に水をほぼ満水状態になるまで入れて、この密閉タンク５にキャップ７２を締め付ける。
なお、予め、内給水チューブ７の図示左端側には小タンク６を接続しておき、キャップ７２に内給水チューブ７の右端を僅かに外側へ突出状に取り付けておく。
即ち、密閉タンク５を満水にしてキャップ７２を取り付けることで、密閉タンク５を横長状となるように横置きすると、密閉タンク５内の底側に小タンク６が配置され、この小タンク６から略水平状に内給水チューブ７が延びて、その内給水チューブ７の右端側がキャップ７２から僅かに突出した状態となる。
【００１７】
この内給水チューブ７の右端には、キャップ７２の外側へ突出して接続部８ａを設けておき、この接続部８ａから外部へ水が出てきた状態で、外側より接続部８ａに外給水チューブ８を接続して、内給水チューブ７と外給水チューブ８とを繋ぐ。
なお、外給水チューブ８の右端には、予め給水マット３が接続されており、この給水マット３は給水により徐々に濡れ、給水マット３から土２に水が吸収されてゆく。
【００１８】
なお、密閉タンク５は水を入れた後に横置き状態で設置する際に、プランター１内の土２内に埋設される給水マット３と小タンク６がほぼ同一高さ位置となるように高さ調整して横置きする。
なお、密閉タンク５はペットボトル状に形成されており、上面５ａと底面５ｂの右端側から、それぞれ傾斜面５ｃがキャップ７２側に傾斜状に形成されており、キャップ７２が密閉状に取り付けられる右端側は、上面５ａよりも低く、底面５ｂよりも高い位置となっている。
【００１９】
また、前記内給水チューブ７および外給水チューブ８の内径は４ｍｍに設定されている。また、小タンク６には裏孔６１と底孔６２の二つの孔が貫通形成されており、裏孔６１は底孔６２よりも上部に形成されている。
即ち、裏孔６１は内給水チューブ７の接続部位よりも上方に位置し、底孔６２は内給水チューブ７の接続部位よりも下方に位置するものであり、裏孔６１および底孔６２の孔径はそれぞれ４ｍｍに設定されている。
【００２０】
また、キャップ７２の上面側には、上方へ傾斜して延びる空気筒９が連通状に接続されており、この空気筒９は内径が８ｍｍに設定され、空気筒９の下端は内給水チューブ７および外給水チューブ８よりも上方の位置にあって、空気筒９の上端の開口は密閉タンク５の上面５ａよりも更に高い位置に配置されている。
また、この空気筒９の下端近傍のキャップ７２の上面側には、エアー抜き孔１０が貫通形成されており、このエアー抜き孔１０の内径寸法は、例えば２．４ｍｍ或いは３．１ｍｍに設定されている。なお、このエアー抜き孔１０の高さ位置は、密閉タンク５の上面５ａ下の空気層Ｓよりも低い位置となっている。
【００２１】
次に、このように構成された自動給水器４の作用を説明する。
密閉タンク５が横置きされた状態で、通常は小タンク６の裏孔６１は水で塞がっており、小タンク６内には空気は入らない状態となっている。この状態で小タンク６から給水マット３側へ毛細管現象により水が少しずつ出てゆくと、密閉タンク５内の上面５ａ側に存在する空気層Ｓの空気の量は変わらないが、徐々に密閉タンク５内の水位が下がってゆくことにより徐々に空気層Ｓが広がり、密閉タンク５内が減圧状態となってゆき、ついには真空状態に近い状態になってゆく。この場合、密閉タンク５の内壁の強度が低いと、密閉タンク５の内壁が内側に引っ張られて凹状態となってしまい、内部が減圧状態になってゆくことが分かる。
【００２２】
このように密閉タンク５内が減圧状態になると、空気層Ｓが水を引っ張り上げようとする力が働き、小タンク６から水が出て行かなくなり、小タンク６から給水マット３への給水は止まり、給水マット３への水のやり過ぎがなくなり、節水状態となる。
しかし、給水マット３はプランター１等の土２内に埋設されており、土２が水を吸い、更にその水を植物の根が吸うことにより、土２が乾いてゆくと、再び土２が毛細管現象で水を吸い、これを繰り返すことにより、小タンク６から給水マット３側へ毛細管現象により水が少しずつ出てゆき、小タンク６内の水が少なくなり、小タンク６内の水位が裏孔６１よりも下に下がってゆくと、その時、空気筒９より空気がキャップ７２内に入り、内部に入った空気は空気筒９の下端近傍にあるエアー抜き孔１０から外側へ抜けてゆき、泡Ｂが傾斜面５ｃに沿って上面５ａ側の空気層Ｓに溜まることとなる。
【００２３】
空気層Ｓに泡Ｂの空気が入った分だけ密閉タンク５内の空気の量が増えて圧力が高まり、水を押すこととなり、水が小タンク６の底孔６２から小タンク６内に入ってゆき、小タンク６内の水位が上がって、小タンクの裏孔６１を塞ぐこととなる。
その状態では、空気筒９からの空気の流入は止まり、密閉タンク５内は再び減圧状態となってゆき、給水マット３側へ小タンク６内の水が出て行かない節水状態となる。
【００２４】
このようなサイクルを繰り返し、密閉タンク５内の水が徐々に減ってゆき、最終的には全ての水が土２内に出てしまうと密閉タンク５内は大気圧状態となる。
このように、密閉タンク５内の減圧作用と給水マット３側の毛細管現象による水の浸透作用とのバランスにより、自動的に給水マット３への水の供給を制御することができ、電気も機械も使うことなく自動的に給水マット３を適度な水分状態に維持して、給水マット３の乾き過ぎや、給水マット３への水のやり過ぎを解消することができる。
【００２５】
なお、密閉タンク５は、１週間に１回程度、水を満タンに補充すれば良く、節水効果が期待できるものである。
なお、発明者らは、エアー抜き孔１０の内径を変更させて種々実験を重ねた結果、エアー抜き孔１０の内径を２．４ｍｍ或いは３．１ｍｍにした時に最適な結果が得られており、このエアー抜き孔１０の内径を４．５ｍｍにした場合は、水が給水マット３側に漏れ出しっぱなしとなり、エアー抜き孔１０の内径は４ｍｍ以上では良好な制御機能が発揮できないことを確認している。
【００２６】
また、発明者らは、図３に示すように、小タンク６を無くした場合についても実験を行っており、このように小タンク６を設けない構造を採用した時には、密閉タンク５内の水が給水マット３側に流れ過ぎて、給水マット３側へ水が垂れ流し状態となり、早期に密閉タンク５内が空になってしまう結果となり、小タンク６が無い場合には良好な水の制御機能が発揮できない結果が得られている。
【００２７】
また、更に、図４に示すように、エアー抜き孔１０の無い場合について実験した結果、この図４の構造では、給水マット３側のサイフォン現象で密閉タンク５内の水がどんどん給水マット３側に供給されて、給水マット３がベタベタな状態となってしまう結果となった。これは密閉タンク５内に空気筒９から空気が入り、水を給水マット３側へ押し出してしまうからと考えられる。
【００２８】
以上のように、密閉タンク５と、その内部の小タンク６と、空気筒９と、エアー抜き孔１０の配置位置および孔径を最適なものとすることにより、密閉タンク５内の減圧作用と給水マット３側の毛細管現象による水の浸透作用のバランスを自動的に制御できるものとなる。
なお、空気筒９とエアー抜き孔１０の孔径を調整することで、給水マット３側に供給される水量を変えることができ、空気筒９の内径は８ｍｍに限定されるものではない。
なお、密閉タンク５にキャップ７２を取り付けたまま、密閉タンク５内に水を満タンに補充することができるように、密閉タンク５には別途、水補充口を設けても良い。
【００２９】
さらに、本例では、横長状の密閉タンク５を横置き状態で設置いているが、縦長状の密閉タンク５を縦置き状態で設置して、その内部の小タンク６と、空気筒９と、エアー抜き孔１０の配置位置および孔径を最適なものとすることにより、密閉タンク５内の減圧作用と給水マット３側の毛細管現象による水の浸透作用のバランスを自動的に制御できるようにしても良い。
【符号の説明】
【００３０】
１  プランター
２  土
３  給水マット
４  自動給水器
５  密閉タンク
５ａ  上面
５ｂ  底面
５ｃ  傾斜面
６  小タンク
７  内給水チューブ
８  外給水チューブ
８ａ  接続部
９  空気筒
１０  エアー抜き孔
６１  裏孔
６２  底孔
Ｓ  空気層
Ｂ  泡
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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