(57)【要約】【課題】  感温吸排水性樹脂として、吸水膨張率が例えばｌ００倍〜ｌ５０倍という高膨張率の吸排水性樹脂で、温度上昇時に特定の温度（感温点）に達すると、温度を感知して吸水保持した水を、一挙に排出する性質を備えた樹脂を採用し、排水後は、管内の大部分を空気補給管として利用することができる植物生育水吸排水体とその敷設方法の提供。【解決手段】  外圧に対する保形性と可撓性と多数の吸排水孔２とを有し、内部に空洞部３を有する長尺の管体Ｐであって、空洞部３内に、低温で水を吸収して体積膨張し、周囲温度が予め設定した温度に達した時点で吸収した水を一挙に排出する性質を備えた感温吸排水性樹脂４が内装されている構成としたもの。このようにした植物生育水吸排水体Ｐを少なくとも一部を地上に開口させた状態として植物育成地の地中に埋設するようにした点にある。【選択図】        図７
2007110938.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外圧に対する保形性と可撓性と多数の吸排水孔２とを有し、内部に空洞部３を有する長尺の管体Ｐであって、空洞部３内に、低温で水を吸収して体積膨張し、周囲温度が予め設定した温度に達した時点で吸収保持した水を一挙に排出する性質を備えた感温吸排水性樹脂４が、管体Ｐの長さ方向に沿って所定量内装されている植物生育水吸排水体。
【請求項２】
外圧に対する保形性と可撓性と多数の吸排水孔２とを有し、内部に空洞部３を有する長尺の管体Ｐであって、空洞部３内に、低温で水を吸収して体積膨張し、周囲温度が予め設定した温度に達した時点で吸収した水を一挙に排出する性質を備えた感温吸排水性樹脂４を、管体Ｐの長さ方向に沿って所定量内装させてある植物生育水吸排水体Ｐを、少なくともその一端若しくは一部を地上に開口させた状態として植物育成地の地中に埋設することを特徴とする植物生育水吸排水体の敷設方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作物を播種育成する圃場や、果樹園や並木道などの樹木の根回り等の土中に埋設して使用する耐圧変形性能と可撓性を備えた長尺の筒体であって、土の高温乾燥時に埋設周囲の土壌温度を自己感知して保持水を土中に排出するようにした植物生育水の排水体に関するものである。
【０００２】
より詳しくは、降雨時や散水時に土中に浸透した余剰水を自己感知して吸水膨張し、土中の乾燥度が高まると予め設定した乾燥度合いを地中温度の高温化によって自己感知し、吸水膨張して保持した水を土中に一挙に排出するようにした吸水排水体に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
本発明が意図しているところの、可撓性のあるパイプ状物体を予め土中に埋設しておいて、降雨時や散水時に土中に浸透した余剰水を感知して吸水保持させておき、土中の乾燥度が高まるとこの吸水保持させておいた水を土中に排出させるようにするという技術思想と、そのようにした具体的な吸水排水体については後記特許文献１に記載されていて既に公知となっている。この地中埋設用保水パイプは、透水性パイプ本体の内部に、このパイプよりも小径とした別の透水性パイプか透水性袋に、吸水性合成樹脂ポリマーなどの吸水膨張性樹脂を内包させたものを封入して内外二重構造とした保水パイプである。
【０００４】
また、他の技術として、基盤上に設けた防根シート上に感温吸排水性樹脂を含有させた連続気泡多孔体か繊維圧縮成形体を設けて多層状に形成したシート状植生ユニットについても後記特許文献２に記載されていて既に公知となっている。
【０００５】
他方、軟弱地盤中に埋設し、湧水等の地中の余剰水を集めて所要方向に案内し排水させる土壌改良のために使用する、外圧に対する保形性と可撓性と多数の集水孔を備えた暗渠管についても後記特許文献３にみられるように既に公知となっている。
【特許文献１】特許第３３２１２７６号公報
【特許文献２】特開２００４−２５４５６０号公報
【特許文献３】特開２００２−１５５５２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
これらの公知文献のうち、特許文献１に記載の内外二重構造とした保水パイプにあっては、その内部に封入された吸水膨張性樹脂が、吸水膨張して保水した後における排水の必要時に、水を徐々にしか放出できない性質の樹脂であるため、夏の暑い時期に植物の根への水分供給が必要な時であっても、吸水膨張性樹脂から水分が十分に補給されないため、植物が弱って充分な成長を促すことができないという課題を有するものであった。換言すると、前記特許文献１に記載の吸水膨張性樹脂では、真夏の暑い時期に植物の根への水分供給が必要な場合であっても、水を徐々にしか放出しないため、管内に保水しているにもかかわらず、土壌の乾燥で植物が弱って成長を妨げる事態が生じるという課題を払拭することができないものである。
【０００７】
また、この特許文献１に記載の吸水膨張性樹脂では、このように、水を徐々にしか放出しない性質の樹脂であるため、保水して膨張した状態が長く続くこととなり、管内に空気流の生じる隙間を作りにくく、植物の根に空気を送る透気管として利用することもでき難いという別の課題も有するものであった。
【０００８】
他方、前記特許文献２に記載のシート状植生ユニットにあっては、物体がシート状のものであるため、背丈の小さい草花の植生には適していると思われるが、大きく成長促進の必要性のある圃場植物や樹木の成長促進のために必要な充分な水分補給には適していず、
植物の根への空気供給を行うこともできないという課題を有しているものである。
【０００９】
そこで、本発明は、このような公知技術が有していた課題を解決するために、感温吸排水性樹脂として、低温で水を吸収し膨張する吸水膨張率の極めて高い性質を備えた物質、例えば吸水膨張率がｌ００倍〜ｌ５０倍という高膨張率の吸排水性樹脂であって、温度上昇時の特定の温度（感温点）に達すると、温度を自己感知して吸水保持した水を、一挙に排出する性質を備えた樹脂を採用し、排水後は、管内の大部分を空気補給管として利用することができる植物生育水吸排水体とその敷設方法をここに提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
該目的を達成するために講じた本発明にいうところの植物生育水吸排水体の構成を、実施例図面において使用した符号を用いて説明すると、外圧に対する保形性と可撓性と多数の吸排水孔２とを有し、内部に空洞部３を有する長尺の管体Ｐであって、空洞部３内に、低温で水を吸収して体積膨張し、周囲温度が予め設定した温度に達した時点で吸収した水を一挙に排出する性質を備えた感温吸排水性樹脂４が、管体Ｐの長さ方向に沿って所定量内装されている構成としたものである。
【００１１】
また、このような構成とした植物生育水吸排水体の敷設方法についての構成は、外圧に対する保形性と可撓性と多数の吸排水孔２とを有し、内部に空洞部３を有する長尺の管体Ｐであって、空洞部３内に、低温で水を吸収して体積膨張し、周囲温度が予め設定した温度に達した時点で吸収した水を一挙に排出する性質を備えた感温吸排水性樹脂４を、管体Ｐの長さ方向に沿って所定量内装させてある植物生育水吸排水体Ｐを、少なくともその一端若しくは一部を地上に開口させた状態として植物育成地の地中に埋設するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明にいうところの植物生育水吸排水体は、高膨張率の吸排水性樹脂を採用し、同時に、排水時には保持水を一挙に排出することができる性質を備えた吸排水性樹脂を、管体の長さ方向に沿って所定量内装させて使用するものであるから、降雨時や散水時に土中に浸透した余剰水を吸排水性樹脂が吸水膨張し、土中の乾燥度合いを予め設定した地中温度の高温化によって、吸水保持していた水を土中に一挙に排出し、植物の生長を促進させ、排水後は、一挙に小体積に変化して、管内の大部分を空気層に変えさせることにより、空気補給管として、植物の根部への空気供給体に利用することができ、空気供給による植物の生長を促進させることができるという二重の効果を期待出来るに至ったのである。
【００１３】
また、頻度の吸排水の繰り返しによる吸排水性樹脂性能の劣化や、植物の収穫や移植、異質植物への植え替え等に伴って、新しい吸排水体との取り替えや、除去に当たっては、吸排水性樹脂を内装してある吸排水体を管体ごと除去すればよいので、吸排水性樹脂が土壌中に残存するようなことのない状態で確実、容易迅速に回収や取り替えを行うことができるという顕著な利点をも有している。
【００１４】
他方、本発明にいうところの植物生育水吸排水体の敷設方法は、地中への埋設に当たって、前記のようにした植物生育水吸排水体を、少なくともその一端か、両端か、若しくは途中の一部を地上に開口させた状態として、植物育成地に埋設するようにしたものであるから、吸排水性樹脂の吸水膨張時の管内空気の外部への排出を容易にし、吸水膨張作用が容易にできるようにし、吸排水性樹脂が吸水膨張して保持していた水を土中に一挙に排出させる際にも、地上に開口させた開口部を介して管内に外部空気を容易に導入させることができ、この保持水排出時に、吸排水性樹脂が一挙に小体積化することを容易にし、保持水排水後は、管内に大容積の空洞を形成させることができ、植物の根部への空気供給道として活用することができるという効果を確実に発揮させることが出来るのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の植物生育水吸排水体を実施するに当たっては、感温吸排水性樹脂４を、感温点以下での吸水倍率が、例えばｌ００倍〜ｌ５０倍という高倍率のものを利用する。また、この感温吸排水性樹脂４を、感温点の異なるものを選定し、その一種のみを使用して保持水の排水を１回に集中させるようにしたり、感温点の異なる複数種の樹脂を混用して保持水の排水を複数回に分けて行うようにすることもできる。また、感温吸排水性樹脂４は、管体Ｐにおける空洞部３の内容積の、例えば１〜２０％以下の範囲内で、好ましくは１〜１０％以下の範囲内で、管体の長さ方向に沿って内装させてあるものとして使用するのが好ましい。管体への内装量が１％以下の場合には、前記のような高膨張率の感温吸排水性樹脂４を用いても実用的な排水量が得にくく、また、２０％を越える量を内装させると、吸水時体積膨張が管壁に阻まれて充分な膨張効果が得られにくくなるので、上記の範囲内とするのが好ましい。
【００１６】
また、本願発明にいうところの感温吸排水性樹脂４としては、具体的には、株式会社興人製のサーモゲル（登録商標）を挙げることができる。ここにいうサーモゲルとは、低温で水を吸収して保持し、周囲温度が上がって予め設定した温度を超えると、吸水保持していた水を外部に一挙に排出するという感温特性を備えた吸排水性樹脂をいう。
【００１７】
このサーモゲルの感温点は、１５℃〜６０℃の間で用途に応じて適宜に設定できるものであって、標準グレードとして、２０℃、２５℃、３０℃、３５℃、４０℃などがある。言うまでもなく、この温度はこれらの温度のものに特定されるものではなく、適宜に設定できるものである。このサーモゲルの感温吸排水特性としては、１０，０００回以上吸排水を繰り返しても吸排水特性に変化を生じないという特質を有するものである。
【実施例】
【００１８】
以下本発明の実施例について図面に基づいて説明する。図面は本発明の実施例を示す図であって、図１は、感温吸排水性樹脂を内装するのに使用する管体を示す上半部横断正面図、図２は、管体を構成する多孔壁を示す斜視図、図３は、本発明の実施に使用する他の管体を示す上半部横断正面図、図４は、管体を構成する多孔壁を示す斜視図、図５は、感温吸排水性樹脂を内装させた小径筒状物を示す一部破断図、図６は、感温吸排水性樹脂の吸水前の状態と管体との関係、吸水膨張状態と管体との関係、放水後の状態と管体との関係を示す模式図、図７は、使用状態を示す斜視図である。
【００１９】
而して、図１に示した管体Ｐは、本発明の実施に当たって、感温吸排水性樹脂４の顆粒状物質を内装するために使用する管体の一例を示した図であって、上半部を横断して内部の形状を示し、下半部に外面形状を示したものである。
【００２０】
該第１実施例に示した管体Ｐは、所定幅に形成したポリエチレン製の補強芯材１１を所定の間隔を隔てて螺旋状に巻回させ、後述する構造とした多数の給排水孔２を備えた多孔膜１２をこの隣り合う補強芯材１１，１１の間上に螺旋巻きし、その両側縁部を補強芯材１１，１１に接着剤を用いて接着させるか熱融着させながら隣り合う補強芯材１１，１１の間を閉塞するように巻回させ、所定幅に形成した別のポリエチレン製の外周保護材１３を、この多孔膜１２の両側縁部上において螺旋巻きして前記補強芯材の外周面上に接着剤を用いて接着させるか熱融着させて形成したものである。
【００２１】
而して、前記補強芯材１１は、断面形状を、下側が円弧状で上側を平坦に形成したものであり、前記外周保護材１３は、図１にみられるように、その横幅を補強芯材１１の横幅とほぼ同幅となるように形成してあり、その中間部分が、補強芯材１１の外周面に直接接着して一体化するように形成してある。このようにしておくことによって、この外周保護材１３の上に大きな土圧が集中的にかかった場合にも、補強芯材１１と共同して変形防止の作用を果たすことができるようにしてある。
【００２２】
該実施例に示した多孔膜１２は、図２に示したように、高密度ポリエチレン樹脂からなる高融点樹脂の表背両面に低融点のポリエチレン樹脂からなる低融点樹脂膜を同時押出手段によって押し出したフィルム状素材を２軸延伸させて厚さ１３０μ程度とした延伸フィルム材を約１ｍｍ幅に裁断して得たテープ状素材ｆを織物用糸素材として使用し、経糸も緯糸もともに約１ｍｍの間隔を隔てて配糸し、約１ｍｍ角の多数のほぼ正方形の吸排水孔２が規則正しく配置された平織物とし、この平織物を更に加圧加熱してテープ状素材ｆ，ｆの表面に存在する低融点樹脂どうしを溶融させて各交差部を融着させ、経緯方向に伸縮がなく、拡縮変形することの少ない小孔を多数備えた膜状体としたものである。
【００２３】
言うまでもなく、該管体Ｐの径並びに補強芯材１１のピッチ等については必要に応じて適宜変更して実施すべきものであるが、この実施例に示した管体Ｐを、その内径＝１００ｍｍとしたパイプについての各部の概寸を示すと次の通りである。補強芯材１１が形成する最小直径＝９４ｍｍ、多孔膜１２の部分の直径＝１００ｍｍ、螺旋ピッチ＝３５ｍｍ、補強芯材１１の横幅＝１６ｍｍ、外周保護材１３の横幅＝１６ｍｍ。
【００２４】
図３は、本発明にいう管体Ｐの別実施例について示したものである。該図３に示した管体Ｐは、前記図１に示した管体Ｐにおける補強芯材に相当する補強芯材１１の形状を、断面形状が横一の字状の平帯体としたものであり、外周保護材１３の形状を、中央部分が外周面側に向かって台形状に突出し、その下端部分が横外側に向かって突出した平坦部を備えていて、多孔膜１２と接着する部分としたものである。
【００２５】
また、該実施例に示した管体Ｐは、多数の小孔を備えた多孔膜１２の構造として、前記図１に記載の管体Ｐで説明した延伸フィルム材製の多孔膜１２を、内面側の第１透水膜１２ａとし、その外周面側に、図４に示した不織布製の第２透水膜１２ｂを二重重ね状に配置させて前記補強芯材１１と外周保護材１３とで挟持させてある構造としたものである。
【００２６】
この第２透水膜１２ｂは、中心部をポリエステル樹脂からなる高融点樹脂とし、その周囲を低融点のポリエチレン樹脂素材からなる低融点樹脂で包み込んだ芯鞘形状として同時押出手段によって押し出し形成した７デニール程度の繊維状素材を用い、これを適宜長さに切断して形成した不織布構成繊維によって、密度０．１５ｇ／ｃｍ３程度で、厚さ０．１ｍｍ程度に形成したものである。
【００２７】
このように形成した管体Ｐは、外圧に対する保形性と可撓性とを備えていて、管壁には多数の吸排水孔２を有し、内部に空洞部３を有する管体Ｐである。この空洞部３内に低温で水を吸収して１００倍乃至１５０倍に体積膨張し、周囲温度が予め設定した温度に達した時点で吸収していた水を一挙に排出する性質を備えた感温吸排水性樹脂４の顆粒状物質を内装させて使用する。
【００２８】
図５は、このような性質を有する感温吸排水性樹脂４を内装させる手段について示したもので、不透水加工を施さない水透過性を備えた不織布を所要幅に裁断したテープ状素材を、その長手方向に沿って加熱溶融手段５１により、または縫製糸を用いた縫製手段により円筒体５に形成する。この融着部や縫製部は、内部に詰め込んだ感温吸排水性樹脂４が吸水して体積膨張する時の膨張力には対抗できずに、容易に切断される強度のものとしておく。
【００２９】
この手段の一つとして、一度吸水すると自己分解して張力を消失する糸、例えば紙縒状の糸や紙製の糸、澱粉製の糸等で縫製することもできる。また、この円筒体５は、吸水すると柔軟化して不織布としての形態を喪失する性質の素材、例えば澱粉製の繊維で形成したものや、澱粉と寒天で作ったオブラートで形成したものとすることもできる。また、不織布を形成する繊維自体を、このような澱粉製の繊維等で形成してあるものとしたり、更には、感温吸排水性樹脂４によって形成した繊維によって、またはこのような繊維と化学繊維との混合繊維によって形成した不織布を用いて円筒体５を形成したり、このような繊維をマット状に積層させた肉厚の不織布を形成して感温吸排水性樹脂として使用することも可能である。
【００３０】
このようにした小径の円筒体５に、前記感温吸排水性樹脂４の顆粒状物質をほぼ一杯に詰め込んで、詰め込んだ顆粒状物質４が円筒体５内で自由移動することを拘束する。このことは、詰め込んだ顆粒状物質４が円筒体５内で、部分的に大きく増減することなく、全長に亘ってほぼ均等量詰め込まれていることを意味する。
【００３１】
この円筒体５の断面積は、前記図１に示した管体Ｐの内容積＝空洞部３の断面積の約１〜２０％大のもの、好ましくは１〜１０％大のものとしておくのがよい。
【００３２】
このようにして内部一杯に感温吸排水性樹脂４の顆粒状物質を詰め込んだ円筒体５を、前記図１に示した管体Ｐの少なくとも一端か、両端に適宜の長さを残して、その余のほぼ全長に亘って挿入させて使用する。
【００３３】
このようにして管体Ｐのほぼ全長に亘って感温吸排水性樹脂４の顆粒状物質を詰め込んだ円筒体５を内装させた管体Ｐを、例えば、図７に示したように、作物育成畝Ｒの長さ方向に沿わせて地中に埋設し、その一端か両端を畝Ｒの外側に延ばして開口させておく。場合によっては、管体Ｐの途中部分を地上に突き出させておいてもよい。このようにして管体Ｐの一部が地上と接するようにして、空気の移動が自由にできるようにし、感温吸排水性樹脂の吸水膨張時における管体Ｐ内の空気の排出を自由にさせ、また、膨張保持した水の排水時における管体Ｐ内への空気の吸入を自由にできるように配慮しておく。
【００３４】
以上本発明の代表的と思われる実施例について説明したが、本発明は必ずしもこれらの実施例構造のみに限定されるものではなく、本発明にいうところの前記構成要件を備え、本発明にいう目的を達成し、前記の効果を有する範囲内において適宜改変して実施することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、降雨時や散水時に土中に浸透した余剰水を吸排水性樹脂が自己感知して吸水膨張し、土中の乾燥度合いを予め設定した地中温度の高温化によって、その温度を自然に感知し、吸水膨張して保持していた水を土中に一挙に排出することにより、植物の生長を促進させ、排水後は、一挙に小体積に変化して、管内の大部分を空気層に変えさせ、空気補給管として、植物の根への空気供給体に利用することができ、植物根部への空気供給による植物の生長を促進させることができ、慢性的な人手不足状態を解消できる点で、今後大いにその普及が期待される。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】使用管体を示す上半部横断正面図。
【図２】多孔壁を示す斜視図。
【図３】他の使用管体を示す上半部横断正面図。
【図４】他の多孔壁を示す斜視図。
【図５】感温吸排水性樹脂の内装小径筒状物を示す一部破断図。
【図６】感温吸排水性樹脂の吸排水状態を示す模式図。
【図７】使用状態を示す斜視図。
【符号の説明】
【００３７】
Ｐ  管体
２  給排水孔
３  空洞部
４  感温吸排水性樹脂
５  円筒体
【図１】
2007110938.tif 000003
【図２】
2007110938.tif 000004
【図３】
2007110938.tif 000005
【図４】
2007110938.tif 000006
【図５】
2007110938.tif 000007
【図６】
2007110938.tif 000008
【図７】
2007110938.tif 000009