(57)【要約】【課題】小規模な実験室レベルの栽培装置において、点滴灌水を行う場合、点滴孔毎の点滴量の偏差を無視できる程度に収める。【解決手段】円筒状または多角柱状のタンク３１に微小な点滴孔３１１を設け、このタンクを複数個直線状に配置するフレーム２とタンクに注水する手段を組み合わせることで点滴が可能になる。複数のタンク３１〜３５は一定の間隔、好ましくは１０ｃｍから２０ｃｍでフレーム２に開けられたタンク注水孔２１〜２５に接続される。フレーム２にはカバー１が連結され、注水口４１と排水口４２を持った管状の注水手段が形成される。フレーム２には下部に導水用の溝が形成され、タンク注水孔を連結している。ここで注水口４１を排水口４２に対し高い位置に固定し、注水口から一定量の養液を一定速で注入することで複数のタンク３１〜３５に注水を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の点滴ポイントを有する点滴灌水装置において、上記点滴ポイントを、内部に貯水部を有し、かつ該貯水部の下部に点滴孔を有する円筒状または多角柱状の複数のタンクにより構成し、それら複数のタンクは、該タンクにそれぞれ接合される複数のタンク注水孔と該タンク注水孔を互いに連結する導水溝を下部に持ち、上部に天板を持つコの字型またはＵ字型の板であるフレームに接続され、天板とフレームにより構成される筒の一端の注水口に注水し、他端の排水口から排水することを特徴とする灌水装置。
【請求項２】
前記点滴孔は直径０．２ミリメートル以上かつ０．４ミリメートル以下である、請求項１に記載の灌水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の点滴ポイントでの点滴量を精密に制御できる灌水装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
点滴型灌水装置は、砂栽培のような培地の保水能力が低い場合もしくは根域制限栽培のような根の領域が制限されている場合に用いられる灌水装置である。点滴により微少量の養液を時間をかけて供給するため、根が養液に接している時間が長くなり培地の保水力に依存せずに植物に栄養を与えることができる。また、点滴ポイントを根のある領域に設定することで根域制限栽培などの空間的に限定された培地に対しての養液供給が可能になる。
【０００３】
現在広く使用されている点滴型灌水装置は、ドリップチューブといわれる一定間隔で点滴孔を持つチューブにポンプを接続して一定圧力で養液を圧送するものである。点滴孔は一般には隘路を持った形状をしており、一定の圧力範囲であれば定量の点滴速度を持つように設計されている。これにより、最大数百メートルにもおよぶ灌水チューブの何れの点滴孔においても一定量の養液が加圧している時間に応じて点滴される。このようなドリップチューブは特許文献１、２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−０４６０９４号公報
【特許文献２】特開２０１５−０６２３６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ドリップチューブの仕組みは、栽培現場での使用を前提としている。チューブの延長距離が数十メートル以上の規模において、チューブ固有の範囲の圧力を与えるポンプを使用して養液を圧送した場合に、複数の点滴孔に対してほぼ均一と見なせる灌水量を与える灌水装置を簡易に実現するものとして、多くの栽培現場で採用されている。しかしながら小規模な実験室レベルの栽培装置においては、使用できるポンプの加圧能力の限界と配管内の残留エアによる圧力減少などによりチューブの点滴孔毎の点滴量のばらつきがあり、また、少量の灌水を行う場合はさらに圧力伝搬の遅延による点滴量の増減があり、実験目的の栽培ではその点滴ポイント毎の点滴量の偏差が無視できない、という問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ドリップチューブに代わり加圧せずに点滴できる機構を使用し、常圧下において複数点にてほぼ同量の点滴を行うことで前記課題を解決するものである。点滴機構としては円筒状または多角柱状のタンク３１に微小な点滴孔３１１を設け、このタンクを複数個直線状に配置するフレーム２とタンクに注水する機構を組み合わせることで点滴が可能になる。図１は実施例として、点滴ポイントを５個設けたものである。複数のタンク３１〜３５は一定の間隔、１０ｃｍでフレーム２に開けられたタンク注水孔２１〜２５に接続される。フレーム２にはカバー１が連結され、注水口４１と排水口４２を持った管状の注水手段が形成される。フレーム２には下部に導水用の溝が形成され、タンク注水孔を連結している。ここで注水口４１を排水口４２に対し高い位置に固定し、注水口から養液を各タンクの貯水量の総和を超える量を１秒以内に注入することで複数のタンク３１〜３５に注水を行う。このとき注入された養液は各タンクに貯蔵され、剰余分は排水口から排水される。各点滴ポイントでの点滴量はタンクへの注水量に等しくなるが、これはタンクの容量に極めて近い値となる。
【発明の効果】
【０００７】
各タンクに着目すると、上流のタンクほど多くの注水を受けることになるが、点滴速度と注水速度に大きな差があるため、各タンクの注水量の差を数％程度にすることができる。これにより、各点滴ポイントでの点滴量は（タンクの容量）ｘ（注水回数）に近い値となり、精密な灌水制御が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は灌水装置の実施方法を示した説明図である。（実施例１）
【図２】図２はタンクの外観を示した説明図である。
【図３】図３はタンクの内部を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
植物栽培実験設備の灌水装置として、極めて簡易に実現したものが実施例１である。
【実施例１】
【００１０】
図１は、本発明装置の１実施例であって、１はカバー、２はフレームであり、カバー１はフレーム２の上部に連結され、管を形成する。２１〜２５はフレームに開けられたタンク注水孔であり、それぞれタンク３１〜３５に連結される。タンク３１には先端に口径０．４mmの点滴孔３１１が設けられている。また、タンク３１の内部には貯水部３１２が設けられ、１ミリリットル程度の貯水が可能になっている。タンク３２〜３５も同様の構造である。タンク３１〜３５の間隔は１０ｃｍとする。
【００１１】
ここで、注水口４１から５ミリリットル以上の養液を秒速１０ミリリットルの速度で注入する。注入した養液のフレーム２内の移動速度は、フレームの材質、フレームの傾斜角によって変化するが、注水口４１の位置を排水口４２より適宜高くすることで、注水した養液が各タンク注水孔間の距離１０ｃｍを移動する時間を０．１秒以下にすることができる。また、点滴孔３１１からの点滴速度は、タンクの形状と材質および点滴孔３１１の口径により定まるが、一般的なポリプロピレンで内径９ｍｍ円筒型、点滴孔肉厚２ｍｍ口径０．４ｍｍの場合、１ミリリットル貯水時から半減まで約１０秒である。点滴速度がほぼ一定と仮定して毎秒０．０５ミリリットルとなる。
【００１２】
この条件でタンク３１の注水完了からタンク３５の注水完了までの時間差ΔTを計算すると
ΔT＝Ｔｍ１２＋Tｄ２＋Ｔｍ２３＋Tｄ３＋Ｔｍ３４＋Tｄ４＋Ｔｍ４５＋Ｔｄ５
ここで、Ｔｍ１２は水流のタンク注水孔２１と２２の間の移動時間、Ｔｄ２はタンク３２の注水時間である。このときＴｍ１２＝Ｔｍ２３＝Ｔｍ３４＝Ｔｍ４５＝０．１秒とみなし、Ｔｄ２＝Ｔｄ３＝Ｔｄ４＝Ｔｄ５＝0.1秒であるからΔＴ＝０．８秒である。
【００１３】
この時間差ΔＴ間にタンク３１から点滴される水量は点滴速度が毎秒０．０５ミリリットルであるため、０．０４ミリリットルになる。すなわち、想定している注水量１ミリリットルに対して４％の偏差となる。
【産業上の利用可能性】
【００１４】
植物栽培実験設備の灌水装置は高精度な灌水量制御が求められるが、本装置はドリップチューブに比較して、簡易により高精度の灌水が実現できる。
【符号の説明】
【００１５】
１    カバー
２    フレーム
２１〜２５    タンク注水孔
３１〜３５    タンク
３１１    点滴孔
３１２    貯水部
４１    注水口
４２    排水口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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