(57)【要約】【課題】水耕栽培槽内の培養液を高水位と低水位の間に正確かつ自動的に維持する、水耕栽培システムの水位制御装置を提供すること。【解決手段】水耕栽培槽内に固定可能なハウジング１０と、ハウジング１０内に枢設され、培養液の水位の高さに伴って上下移動する浮動体２０を含み、ハウジング１０に第１磁性部材１４ａ，１４ｂと、外部の培養液の入力に用いる注水弁１３が設置され、浮動体２０にプラグ２３と第２磁性部材２４ａ，２４ｂが設置され、高水位時は浮動体２０が上昇してプラグ２３が注水弁１３を封鎖し、低水位時は注水弁１３から離れて注水を開始させ、第２磁性部材２４ａが高水位時に第１磁性部材１４ａに吸着してプラグ２３による注水弁１３の封鎖を保持し、及び（または）低水位時に第２磁性部材２４ｂが第１磁性部材１４ｂに吸着してプラグ２３を注水弁１３から離して保持する。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
水耕栽培システムの水位制御装置であって、水耕栽培槽内に固定可能な中空のハウジングと、該ハウジング内に枢設された浮動体を含み、
該ハウジングの底部が水耕栽培槽に連通され、頂部が大気に連通され、かつ該ハウジングに注水弁と、少なくとも１つの第１磁性部材が設置され、そのうち、該注水弁が外部の培養液の注入に用いる注水端と、ハウジング内まで穿設された入水口を備え、該注水弁を介して外部の培養液を水耕栽培槽内に注入させ、水位を上昇させることができ、
該浮動体の一側が該ハウジング内に枢設され、枢着点を支点として該浮動体の他側を培養液の水位の高低に伴い上下移動させることができ、かつ該浮動体上にさらに該浮動体と同期して移動する第２磁性部材とプラグが設置され、そのうち、
該プラグが該注水弁の入水口に相対する位置に設置され、水耕栽培槽内の水位が高水位まで上昇すると、該注水弁の入水口に当接されてこれを封鎖し、かつ水位が低水位まで下降すると、該注水弁から離れ、
該第２磁性部材が該浮動体上に設置され、該第１磁性部材と相互に対応し、かつ該第２磁性部材が該浮動体と同期して移動し、高水位のとき該第１磁性部材に近づき吸着して該プラグによる該注水弁の封鎖を保持し、水耕栽培槽内の水位が下降して低水位になり、該浮動体の重力が該第２磁性部材と該第１磁性部材間の吸着力より大きくなると離脱する、ことを特徴とする、水耕栽培システムの水位制御装置。
【請求項２】
水耕栽培システムの水位制御装置であって、水耕栽培槽内に固定可能な中空のハウジングと、該ハウジング内に枢設された浮動体を含み、
該ハウジングの底部が水耕栽培槽に連通され、頂部が大気に連通され、かつ該ハウジングに注水弁と、少なくとも１つの第１磁性部材が設置され、そのうち、該注水弁が外部の培養液の注入に用いる注水端と、ハウジング内まで穿設された入水口を備え、該注水弁を介して外部の培養液を水耕栽培槽内に注入させ、水位を上昇させることができ、
該浮動体の一側が該ハウジング内に枢設され、枢着点を支点として該浮動体の他側を培養液の水位の高低に伴い上下移動させることができ、かつ該浮動体上にさらに該浮動体と同期して移動する第２磁性部材とプラグが設置され、そのうち、
該プラグが該注水弁の入水口に相対する位置に設置され、水耕栽培槽内の水位が高水位まで上昇すると、該注水弁の入水口に当接されてこれを封鎖し、かつ水位が低水位まで下降すると、該注水弁から離れ、
該第２磁性部材が該浮動体上に設置され、該第１磁性部材と相互に対応し、かつ該第２磁性部材が該浮動体と同期して移動し、低水位のとき該第１磁性部材に近づき吸着して該プラグを該注水弁から遠ざけて保持し、水耕栽培槽内の水位が上昇して高水位になり、該浮動体の浮力が該第２磁性部材と該第１磁性部材間の吸着力より大きくなると離脱する、ことを特徴とする、水耕栽培システムの水位制御装置。
【請求項３】
水耕栽培システムの水位制御装置であって、水耕栽培槽内に固定可能な中空のハウジングと、該ハウジング内に枢設された浮動体を含み、
該ハウジングの底部が水耕栽培槽に連通され、頂部が大気に連通され、かつ該ハウジングに注水弁と、２つの第１磁性部材が設置され、そのうち、該注水弁が外部の培養液の注入に用いる注水端と、ハウジング内まで穿設された入水口を備え、該注水弁を介して外部の培養液を水耕栽培槽内に注入させ、水位を上昇させることができ、
該浮動体の一側が該ハウジング内に枢設され、枢着点を支点として該浮動体の他側を培養液の水位の高低に伴い上下移動させることができ、かつ該浮動体上にさらに該浮動体と同期して移動する２つの第２磁性部材とプラグが設置され、そのうち、
該プラグが該注水弁の入水口に相対する位置に設置され、水耕栽培槽内の水位が高水位まで上昇すると、該注水弁の入水口に当接されてこれを封鎖し、かつ水位が低水位まで下降すると、該注水弁から離れ、
該２つの第２磁性部材が該浮動体上に設置され、それぞれ２つの該第１磁性部材と相互に対応し、そのうち１つの該第２磁性部材が該浮動体と同期して移動し、高水位のとき相互に対応する該第１磁性部材に近づき吸着して該プラグによる該注水弁の封鎖を保持し、水耕栽培槽内の水位が下降して低水位になり、該浮動体の重力が該第２磁性部材と該第１磁性部材間の吸着力より大きくなると離脱し、
他方の該第２磁性部材が該浮動体と同期して移動し、低水位のとき相互に対応する該第１磁性部材に近づき吸着して該プラグを該注水弁から遠ざけて保持し、水耕栽培槽内の水位が上昇して高水位になり、該浮動体の浮力が該第２磁性部材と該第１磁性部材間の吸着力より大きくなると離脱する、ことを特徴とする、水耕栽培システムの水位制御装置。
【請求項４】
前記ハウジングが帽子形であり、底部が開放状で水耕栽培槽に連通され、頂部に上面板を備え、該上面板に少なくとも１つの通気孔が設けられ、大気に連通されるか、あるいは、前記ハウジングが杓形であり、頂部が開放状で大気に連通され、底部が封鎖されてかつ少なくとも１つの出水口が設けられ、水耕栽培槽に連通されることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の水耕栽培システムの水位制御装置。
【請求項５】
前記浮動体が、底部が培養液の液面で封鎖されたとき空気を貯蔵して浮力を発生する帽子形である、または底部が封鎖され、上面が開放された杓形、または内部が密閉された中空の幾何学形状あるいは非幾何学形状であることを特徴とする、請求項４に記載の水耕栽培システムの水位制御装置。
【請求項６】
前記少なくとも１つの第１磁性部材が前記ハウジングの頂部、側辺、または底部に設置され、少なくとも１つの第２磁性部材が、前記浮動体の対応する頂部、側辺、または底部に設置されたことを特徴とする、請求項５に記載の水耕栽培システムの水位制御装置。
【請求項７】
前記ハウジングは、底部が開放状で、頂部に上面板を備えた帽子形であり、前記注水弁がハウジングの上面板に穿通され、前記入水口を前記ハウジングの頂部下方に配置させ、前記浮動体の上面の一側に、前記ハウジングの上面板の下方に軸着される枢着部が設けられ、他側が該枢着部を支点として培養液の水位高さに伴い上下移動可能な可動部であり、かつ前記プラグが該可動部の上面に設置され、前記注水弁の入水口の位置に対応することを特徴とする、請求項６に記載の水耕栽培システムの水位制御装置。
【請求項８】
前記注水弁が前記ハウジングの側辺に設置され、前記浮動体が前記注水弁に向かって横向きに延伸された枢着アームを備え、該枢着アームの末端に枢着部が設置され、かつ該枢着部の位置から上に向かって揺動アームが延伸され、前記プラグが該揺動アーム上に設置され、前記浮動体が培養液の水位の高さに伴い上下移動した時、前記揺動アームが該枢着部を支点として揺動し、前記プラグを前記注水弁に近づける、または前記注水弁から遠ざけることを特徴とする、請求項６に記載の水耕栽培システムの水位制御装置。
【請求項９】
前記第２磁性部材が前記揺動アーム、該枢着アームまたは前記浮動体の底部に設置され、かつ該第１磁性部材に対応することを特徴とする、請求項８に記載の水耕栽培システムの水位制御装置。
【請求項１０】
前記浮動体上にこれに同期して上下移動する少なくとも１つの磁石が設置され、該ハウジングに前記少なくとも１つの磁石が高水位または低水位の位置にあるとき対応して検出し、かつ検出信号を出力する磁性センサー部材が設置されたことを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の水耕栽培システムの水位制御装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、浮力による昇降と磁力による吸着位置決めにより、水耕栽培槽内の培養液を高水位と低水位の間に自動的に維持し、電子式制御システムに派生する多くの問題を克服できる、水耕栽培システムの水位制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
水耕栽培（Ｈｙｄｒｏｐｏｎｉｃｓ）は土壌を使用する必要なく植物を栽培する技術であり、実務上は植物の根部を支持する材料（例えば：パーライト、砂利、木質繊維、砂、スポンジ、ミネラルウール等）を使用する必要がある場合もあるが、基本的には水と栄養液のみで植物を生長させるため、無土壌栽培（Ｓｏｉｌｌｅｓｓ  ｃｕｌｔｕｒｅ）とも呼ばれている。
【０００３】
前述のように、水耕栽培は土壌を必要としないので、従来の農業に必要な農地が不要になり、水をシステム中に停留させて繰り返し使用でき、かつ栄養液で生産全体の栄養レベルを制御できるため、従来の栽培方法よりも単位栄養コストが低く、肥料が環境を汚染する問題もない。この結果、安定した収穫と高い経済価値があり、水資源の有効利用で環境保護の面でも貢献している。
【０００４】
しかしながら、実施の過程で、現有の水耕栽培技術には、水位の制御の点で多くの欠点があることが分かった。
例えば、水耕栽培時、植物の根部を短時間水面に露出させて呼吸作用を行う必要があるため、多くの水耕栽培システムが水位の制御に電子タイマーを使用して間歇的に給水したり、水位センサーを利用して水位を検出し、給水を制御したりしているが、湿気の多い環境では、電子方式を利用した制御において電子部材の破損が起こりやすいという欠点があり、また電子部材と電力を用いた制御方式は環境保護の面における水耕栽培の貢献度が低下する。
【０００５】
従来の技術としては、特許文献１及び特許文献２に記載されたもののように、浮動体をハウジング内に設置した構造があり、該ハウジングが水耕培植槽内に設置され、かつ注水弁を備えており、浮動体の注水弁に相対する位置にバルブプラグが設置され、浮動体が水位の上昇に伴い高水位に達すると、浮力が入水圧より大きくなり、バルブプラグが注水弁に当接されてこれを封鎖し、水位が下降して浮力が注水弁の水圧より小さくなると、水圧でバルブプラグが押され、注水弁が開かれて注水が開始されるものである。
【０００６】
上述の構造の主な問題は、バルブプラグによる注水弁の開閉動作が、浮動体の受ける浮力が入水の水圧より大きいか否かに完全に依存しているが、実務上、浮力及び入水の水圧が各種要因の影響を受け、正確に水位を制御することができない点である。例えば入水の水圧は、培養液が高い場所にある容器内に貯蔵されている場合、このとき該容器の大きさ（質量）と設置高さ（位置エネルギー）が水圧の違いを生むため、設置時に何度もテストしなければ使用することができない。
【０００７】
また、特許文献３に記載のものは、土壌中に埋設されており、水耕栽培システムに適していないが、浮力以外に磁石の吸着力を利用してバルブを封鎖した状態または開放した状態に浮動体を短時間維持することができるものである。
理論上、磁石の吸着力をバルブの封鎖と開放の位置決めに利用することでより正確性を高めることができるが、このものは、浮動体とハウジング間が２つの連結されていない独立した個体であり、浮動体が浮力によって上昇し、バルブを封鎖するとき、バルブプラグと注水口の間の位置を合わせることが難しいため、ハウジングの内縁にさらに浮動体ガイド部材（ｆｌｏａｔ  ｇｕｉｄｅｓ ４０）を設置し、浮動体を垂直に上昇させて位置が合うように規制している。ところが、該浮動体ガイド部材がハウジング内縁に突出しており、ハウジングを土壌中に埋設すると異物が容易に進入して浮動体ガイド部材と浮動体の間に詰まり、浮動体が引っかかったり、動作しなくなったりするだけでなく、ハウジングの製造難度も増すという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第ＵＳ９４５３５８６  Ｂ１号明細書
【特許文献２】国際公開公報第ＷＯ２０１３１０８００７  Ａ１号明細書
【特許文献３】米国特許第ＵＳ８５３３９９５ Ｂ１号明細書
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００９】
本考案の目的は、浮力による昇降と磁力による吸着位置決めの原理により、水耕栽培槽内の培養液を高水位と低水位の間に正確かつ自動的に維持し、電子式制御システムまたは背景技術に派生する多くの問題を克服できる、水耕栽培システムの水位制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本考案の水耕栽培システムの水位制御装置は、水耕栽培槽内に固定可能な中空のハウジングと、該ハウジング内に枢設された浮動体を含み、該ハウジングの底部が水耕栽培槽に連通され、頂部が大気に連通され、かつ該ハウジングに注水弁と、少なくとも１つの第１磁性部材が設置され、そのうち、該注水弁が外部の培養液の注入に用いる注水端と、ハウジング内まで穿設された入水口を備え、該注水弁を介して外部の培養液を水耕栽培槽内に注入させ、水位を上昇させることができ、該浮動体の一側が該ハウジング内に枢設され、枢着点を支点として該浮動体の他側を培養液の水位の高低に伴い上下移動させることができ、かつ該浮動体上にさらに該浮動体と同期して移動する第２磁性部材とプラグが設置され、そのうち、該プラグが該注水弁の入水口に相対する位置に設置され、水耕栽培槽内の水位が高水位まで上昇すると、該注水弁の入水口に当接されてこれを封鎖し、かつ水位が低水位まで下降すると、該注水弁から離れ、該第２磁性部材が該浮動体上に設置され、該第１磁性部材と相互に対応し、かつ該第２磁性部材が該浮動体と同期して移動し、高水位のとき該第１磁性部材に近づき吸着して該プラグによる該注水弁の封鎖を保持し、水耕栽培槽内の水位が下降して低水位になり、該浮動体の重力が該第２磁性部材と該第１磁性部材間の吸着力より大きくなると離脱することを特徴とする。
【００１１】
あるいは、本考案の水耕栽培システムの水位制御装置は、水耕栽培槽内に固定可能な中空のハウジングと、該ハウジング内に枢設された浮動体を含み、該ハウジングの底部が水耕栽培槽に連通され、頂部が大気に連通され、かつ該ハウジングに注水弁と、少なくとも１つの第１磁性部材が設置され、そのうち、該注水弁が外部の培養液の注入に用いる注水端と、ハウジング内まで穿設された入水口を備え、該注水弁を介して外部の培養液を水耕栽培槽内に注入させ、水位を上昇させることができ、該浮動体の一側が該ハウジング内に枢設され、枢着点を支点として該浮動体の他側を培養液の水位の高低に伴い上下移動させることができ、かつ該浮動体上にさらに該浮動体と同期して移動する第２磁性部材とプラグが設置され、そのうち、該プラグが該注水弁の入水口に相対する位置に設置され、水耕栽培槽内の水位が高水位まで上昇すると、該注水弁の入水口に当接されてこれを封鎖し、かつ水位が低水位まで下降すると、該注水弁から離れ、該第２磁性部材が該浮動体上に設置され、該第１磁性部材と相互に対応し、かつ該第２磁性部材が該浮動体と同期して移動し、低水位のとき該第１磁性部材に近づき吸着して該プラグを該注水弁から遠ざけて保持し、水耕栽培槽内の水位が上昇して高水位になり、該浮動体の浮力が該第２磁性部材と該第１磁性部材間の吸着力より大きくなると離脱する、ことを特徴とする。
【００１２】
または、本考案の水耕栽培システムの水位制御装置は、水耕栽培槽内に固定可能な中空のハウジングと、該ハウジング内に枢設された浮動体を含み、該ハウジングの底部が水耕栽培槽に連通され、頂部が大気に連通され、かつ該ハウジングに注水弁と、２つの第１磁性部材が設置され、そのうち、該注水弁が外部の培養液の注入に用いる注水端と、ハウジング内まで穿設された入水口を備え、該注水弁を介して外部の培養液を水耕栽培槽内に注入させ、水位を上昇させることができ、該浮動体の一側が該ハウジング内に枢設され、枢着点を支点として該浮動体の他側を培養液の水位の高低に伴い上下移動させることができ、かつ該浮動体上にさらに該浮動体と同期して移動する２つの第２磁性部材とプラグが設置され、そのうち、該プラグが該注水弁の入水口に相対する位置に設置され、水耕栽培槽内の水位が高水位まで上昇すると、該注水弁の入水口に当接されてこれを封鎖し、かつ水位が低水位まで下降すると、該注水弁から離れ、該２つの第２磁性部材が該浮動体上に設置され、それぞれ２つの該第１磁性部材と相互に対応し、そのうち１つの該第２磁性部材が該浮動体と同期して移動し、高水位のとき相互に対応する該第１磁性部材に近づき吸着して該プラグによる該注水弁の封鎖を保持し、水耕栽培槽内の水位が下降して低水位になり、該浮動体の重力が該第２磁性部材と該第１磁性部材間の吸着力より大きくなると離脱し、他方の該第２磁性部材が該浮動体と同期して移動し、低水位のとき相互に対応する該第１磁性部材に近づき吸着して該プラグを該注水弁から遠ざけて保持し、水耕栽培槽内の水位が上昇して高水位になり、該浮動体の浮力が該第２磁性部材と該第１磁性部材間の吸着力より大きくなると離脱することを特徴とする。
【００１３】
上述の構造の重点は第２磁性部材が高水位及び（または）低水位時に第１磁性部材を吸着できることにあり、高水位時に吸着するように実施した場合、プラグが注水弁を封鎖した状態を保持させることができ、水耕栽培槽内の培養液が被植物に吸収されるか、自然に蒸発して低水位まで下降を続けると同時に、浮動体の重力が第２磁性部材と第１磁性部材間の吸着力より大きくなると、浮動体が重力によって自動的に下へ移動し、同時に第２磁性部材及びプラグが第１磁性部材及び注水弁の入水口を離れ、培養液が再び該注水弁から自動的に水耕栽培槽内に補充されて、前述の水耕栽培槽の培養液が再び上昇して高水位に到達すると停止し、水耕栽培槽内の培養液を高水位と低水位の間に自動的に維持することができる。
【００１４】
第２磁性部材の設置位置が低水位時に該第１磁性部材に吸着するようにした場合、該プラグを注水弁から離れた状態に保持することができ、このとき注水弁は注水状態となるため、水耕栽培槽内の培養液が上昇を継続し、培養液が高水位に達すると、浮動体の浮力が第２磁性部材と第１磁性部材間の吸着力より大きくなり、浮動体が浮力によって自動的に上へ移動し、同時に第２磁性部材を第１磁性部材から離脱させ、かつプラグを注水弁の入水口に当接させてこれを封鎖し、培養液の注入を停止させることができ、前述の水耕栽培槽の培養液が再び下降して低水位に達すると、プラグが注水弁を開き、水耕栽培槽内の培養液を高水位と低水位の間に自動的に維持することができる。
【００１５】
また、第１磁性部材と第２磁性部材がそれぞれ２つあり、かつ相互間がそれぞれ高水位と低水位で吸着する場合、高水位でプラグによる注水弁の封鎖を維持し、かつ低水位でプラグを注水弁から離れた状態に保持する。浮動体の重力または浮力が該第１磁性部材、第２磁性部材間の吸着力より大きくなると離脱し、プラグを注水弁から遠ざける、またはプラグに注水弁を封鎖させ、より正確に水耕栽培槽内の培養液を高水位と低水位の間に自動的に維持することができる。
【００１６】
以下の構成を採用することがある。
前記ハウジングが帽子形であり、底部が水耕栽培槽に連通され、頂部に上面板を備え、該上面板に少なくとも１つの通気孔が設けられ、大気に連通されるか、あるいは、前記ハウジングが杓形であり、頂部が開放状で大気に連通され、底部が封鎖されてかつ少なくとも１つの出水口が設けられ、水耕栽培槽に連通される構成。
前記浮動体が、底部が培養液の液面で封鎖されたとき空気を貯蔵して浮力を発生する帽子形である、または底部が封鎖され、上面が開放された杓形、または内部が密閉された中空の幾何学形状あるいは非幾何学形状である構成。
【００１７】
前記少なくとも１つの第１磁性部材が前記ハウジングの頂部、側辺、または底部に設置され、少なくとも１つの第２磁性部材が、前記浮動体の対応する頂部、側辺、または底部に設置された構成。
前記ハウジングは、底部が開放状で、頂部に上面板を備えた帽子形であり、前記注水弁がハウジングの上面板に穿通され、該入水口を該ハウジングの頂部下方に配置させ、該浮動体の上面の一側に、該ハウジングの上面板の下方に軸着される枢着部が設けられ、他側が該枢着部を支点として培養液の水位高さに伴い上下移動可能な可動部であり、かつ該プラグが該可動部の上面に設置され、該注水弁の入水口の位置に対応する構成。
【００１８】
前記注水弁が前記ハウジングの側辺に設置され、前記浮動体が前記注水弁に向かって横向きに延伸された枢着アームを備え、該枢着アームの末端に前記枢着部が設置され、かつ該枢着部の位置から上に向かって揺動アームが延伸され、前記プラグが該揺動アーム上に設置され、前記浮動体が培養液の水位の高さに伴い上下移動した時、前記揺動アームが該枢着部を支点として揺動し、前記プラグを前記注水弁に近づける、または前記注水弁から遠ざける構成。
この場合、前記第２磁性部材が前記揺動アーム、該枢着アームまたは前記浮動体の底部に設置され、かつ該第１磁性部材に対応する構成。
前記浮動体上にこれに同期して上下移動する少なくとも１つの磁石が設置され、該ハウジングに前記少なくとも１つの磁石が高水位または低水位の位置にあるとき対応して検出し、かつ検出信号を出力する磁性センサー部材が設置された構成。
【考案の効果】
【００１９】
本考案は、単純に浮動体を利用するだけでは水位を正確に制御できない問題を克服し、同時に、構造設計上も、浮動体を規制し、垂直に上昇させて位置を合わせるためにガイド部材を設置した後、汚れが付着しやすくなって浮動体が引っかかったり、ハウジングの製造がより困難になったりする問題を排除しており、構造が簡単で、確実性と耐用性があるという利点を備えている。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本考案の実施例１を示す水耕栽培システムの水位制御装置の分解斜視図である。
【図２】本考案の実施例１を示す水耕栽培システムの水位制御装置の低水位時における断面図である。
【図３】本考案の実施例１を示す水耕栽培システムの水位制御装置の高水位時における断面図である。
【図４】本考案の実施例２を示す水耕栽培システムの水位制御装置の分解斜視図である。
【図５】本考案の実施例２を示す水耕栽培システムの水位制御装置の低水位時における断面図である。
【図６】本考案の実施例２を示す水耕栽培システムの水位制御装置の高水位時における断面図である。
【図７】本考案の実施例３を示す水耕栽培システムの水位制御装置の低水位時における断面図である。
【図８】本考案の実施例３を示す水耕栽培システムの水位制御装置の高水位時における断面図である。
【考案を実施するための形態】
【００２１】
以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図１から図３は、本考案の実施例１を示す。
本考案の水耕栽培システムの水位制御装置は、水耕栽培槽（図示しない）内に固定可能な中空ハウジング１０と、該ハウジング１０内に枢設された浮動体２０を含む。
ハウジング１０は帽子形を呈し、水耕栽培槽内に設置され、底部が開放状で水耕栽培槽に連通され、頂部に上面板１１を備える。上面板１１には、大気に連通された少なくとも１つの通気孔１２と、注水弁１３が設けられ、ハウジング１０の両側に第１磁性部材１４ａ、１４ｂがそれぞれ設置される。
【００２２】
ハウジング１０の注水弁１３は、外部の培養液の注入に用いる注水端１３１と、ハウジング１０内まで穿設された入水口１３２を備えている。
注水端１３１はハウジング１０外部に突出され、培養液の出力管が連結される。外部の培養液が注水弁１３を介してハウジング１０内に注入され、かつハウジング１０下方から水耕栽培槽に流入すると、水耕栽培槽の水位が上昇する。
水耕栽培槽の水位が上昇または下降すると、ハウジング１０の上面板１１に大気に連通された通気孔１２が設けられているため、帽子状のハウジング１０内の空気を通気孔１２から大気へ排出する、または外界の空気を通気孔１２からハウジング１０の内部空間に補充することができる。
【００２３】
浮動体２０は、底部が培養液の液面によって封鎖されているとき空気を貯蔵して浮力を発生できる帽子形を呈し、一側に枢着部２１が設けられる。
枢着部２１はハウジング１０内に軸着され、浮動体２０の他側に、枢着部２１を支点として培養液の水位の高さに伴い上下に浮動して移動できる可動部２２を形成する。
浮動体２０の可動部２２上に、さらに同期して移動可能なプラグ２３と、２つの第２磁性部材２４ａ、２４ｂが設けられる。
プラグ２３は浮動体２０の頂部に設置され、注水弁１３の入水口１３２下方に位置する。第２磁性部材２４ａ、２４ｂは浮動体２０の両側に設置され、前述の第１磁性部材１４ａ、１４ｂにそれぞれ対応する。
【００２４】
図３に示すように、浮動体２０の可動部２２が上に移動して培養液が高水位に達したとき、プラグ２３が注水弁１３の底部に当接して入水口１３２を封鎖し、注水を停止させ、同時に、１つの第２磁性部材２４ａが対応する第１磁性部材１４ａに吸着されることで、水耕栽培槽の培養液が高水位に達したとき外部の培養液が注水弁１３からハウジング１０内に進入しないよう阻止し、高水位で培養液の注入を自動的に停止させることができる。  すなわち、第１磁性部材１４ａ、第２磁性部材２４ａの相互間が磁力で吸着されることで、プラグ２３を補助してしっかりと注水弁１３の入水口１３２を封鎖させることができる。
【００２５】
図２に示すように、植物による吸収や自然蒸発によって水耕栽培槽内の培養液の水位が継続的に低下して低水位まで下がり、かつ浮動体２０の重力が前述の相互に吸着した第１磁性部材１４ａ、第２磁性部材２４ａ相互間の吸着力より大きくなると、浮動体２０が重力により自動的に下へ移動し、同時に第２磁性部材２４ａを第１磁性部材１４ａから離脱させ、かつプラグ２３を注水弁１３の入水口１３２から遠ざけ、該注水弁１３を介して培養液を水耕栽培槽内に自動的に補充させることができる。
【００２６】
前述の低水位状態では、浮動体２０が重力によって自動的に下へ移動し、同時に第２磁性部材２４ａを第１磁性部材１４ａから離脱させたとき、他側の第１磁性部材１４ｂ、第２磁性部材２４ｂが浮動体２０の移動により相互に近づいて吸着され、プラグ２３を注水弁１３から遠ざける補助をするとともに、注水弁１３からの注水が開始されたとき、さらに浮動体２０を低水位の位置に一時的に保持し、注水弁１３に短時間最大の開放度を維持させて迅速に注水させることができる。
浮動体２０の浮力が第１磁性部材１４ｂ、第２磁性部材２４ｂ相互間の吸着力より大きくなったとき、当該側の第１磁性部材１４ｂ、第２磁性部材２４ｂが分離されて、浮動体２０が低水位の位置を離脱して上に向かって移動し、前述の水耕栽培槽の培養液が高水位に達すると、図３に示すように他方の一側の第１磁性部材１４ａ、第２磁性部材２４ａが相互に吸着されるため、水耕栽培槽内の培養液を高水位と低水位の間に自動的に維持することができる。
【００２７】
ここで説明すべきは、図中には２組の第１磁性部材１４ａ、１４ｂ、及び第２磁性部材２４ａ、２４ｂがあり、高水位と低水位でそれぞれ相互に吸着されるが、実施時はそのうちいずれか１組を設置すれば目的を達することができる点である。
例えば、高水位時に相互に吸着される第１磁性部材１４ａ、第２磁性部材２４ａのみを設置した場合、水位が低下して浮動体２０の重力が第１磁性部材１４ａ、第２磁性部材２４ａ相互間の吸着力より大きくなると、浮動体２０が重力により自動的に下へ移動し、同時に第２磁性部材２４ａを第１磁性部材１４ａから離脱させ、培養液が該注水弁１３から水耕栽培槽内に自動的に補充され、培養液が再び高水位になるまで注入される。
【００２８】
また、例えば低水位時に相互に吸着される第１磁性部材１４ｂ、第２磁性部材２４ｂのみを設置した場合、培養液が該注水弁１３から水耕栽培槽内に継続的に補充され、水位が上昇して、浮動体２０の浮力が第１磁性部材１４ｂ、第２磁性部材２４ｂ相互間の吸着力より大きくなると、浮動体２０が浮力により自動的に上に移動し、同時に第２磁性部材２４ｂを第１磁性部材１４ｂから離脱させ、培養液が高水位に達すると、浮力によって浮動体２０が上に施力され、プラグ２３が再度、注水弁１３を封鎖することができる。
【００２９】
図４から図６は、本考案の実施例２を示す。ハウジング１０は帽子形のほか、実施例のようにその全体構造を杓形としてもよい。
杓形のハウジング１０は、頂部が開放状であり、大気に連通され、底部が封鎖状であり、かつ少なくとも１つの出水口１５が設けられ、水耕栽培槽に連通される。
実施例２において、ハウジング１０の頂部が開放状であるため、注水弁１３と第１磁性部材１４ａをハウジング１０の同一側の側辺上方に設置し、第１磁性部材１４ｂをハウジング１０の底部に設置することができる。
【００３０】
浮動体２０が上下移動したとき、第２磁性部材２４ａ、２４ｂ及びプラグ２３が注水弁１３と第１磁性部材１４ａ、１４ｂに近づく、またはこれらから離れるようにするために、浮動体２０は側辺に横向きに延伸された枢着アーム２５を備えており、枢着アーム２５の末端にハウジング１０に軸着される枢着部２１が設置される。
また、枢着部２１の位置から上に向かって揺動アーム２６が延伸され、第２磁性部材２４ａとプラグ２３が揺動アーム２６上に設置され、第２磁性部材２４ｂが枢着アーム２５または浮動体２０の底部に設置されることで、それぞれ注水弁１３及び第１磁性部材１４ａ、１４ｂと位置を合わせることができる。
【００３１】
図５と図６に示すように、浮動体２０の可動部２２が培養液の水位の高さに伴い上下移動するとき、該揺動アーム２６が枢着部２１を支点として揺動し、該第２磁性部材２４ａ、２４ｂ及びプラグ２３を該第１磁性部材１４ａ、１４ｂ及び注水弁１３に近づける、またはこれらから遠ざけ、前述の水耕栽培槽内の培養液を高水位と低水位の間に自動的に維持する目的を達することができる。
【００３２】
なお、図中には２組の第１磁性部材１４ａ、１４ｂ、及び第２磁性部材２４ａ、２４ｂがあり、高水位と低水位でそれぞれ相互に吸着されるが、実施時はそのうちいずれか１組を設置すれば目的を達することができる。
このほか、図において該浮動体２０は底部が封鎖されて浮くことができる杓形であるが、実施時は、図１に示すように該浮動体２０が、底部が培養液の液面で封鎖されたとき空気を貯蔵して浮力を発生できる帽子形である、または内部が密閉された中空の立体的幾何学形状あるいは非幾何学形状（図示しない）であるものも、実行可能な具体的な実施例である。
【００３３】
例えば、図７と図８に示す実施例３のように、ハウジング１０及び浮動体２０がいずれも帽子形を呈し、第１磁性部材１４ａと注水弁１３がハウジング１０の頂部に設置され、第２磁性部材２４ａとプラグ２３が浮動体２０の頂部に対応して設置され、浮動体２０が上に移動して培養液が高水位に達すると、プラグ２３が入水口１３２を封鎖して注水を停止させ、かつ第２磁性部材２４ａが上に向かって対応する第１磁性部材１４ａに吸着される。
培養液の水位が下降して低水位になり、浮動体２０の重力が第１磁性部材１４ａ、第２磁性部材２４ａ間の吸着力より大きくなると、浮動体２０が重力によって下へ自動的に移動し、同時に第２磁性部材２４ａが第１磁性部材１４ａを離脱するとともに、プラグ２３が注水弁１３の入水口１３２を離れ、培養液が該注水弁１３を通過して水耕栽培槽内に自動的に補充される。
【００３４】
さらに、図６に示すように、浮動体２０上にさらに同期して上下移動する少なくとも１つの磁石２７を設置し、ハウジング１０の磁石２７と対応する位置に磁性センサー部材１７を設置することができる。
浮動体２０が高水位及び（または）低水位にあるとき（図は高水位を例としている）、磁石２７が対応する磁性センサー部材１７に近づき、磁性センサー部材１７により検出信号が出力され、水耕栽培システムの全体的水資源の利用、消費量または異常がないか等各種状况の統計、モニタリングに供することができる。実施時、該磁性センサー部材１７はリードスイッチまたはホールICとすることができる。
【００３５】
以上は本考案の最良の実施例を説明したものであり、これを以って本考案の権利範囲を限定するものではなく、実用新案登録請求の範囲を逸脱しない変更や修飾は、いずれも本考案の権利範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３６】
１０    ハウジング
１１    上面板
１２    通気孔
１３    注水弁
１３１    注水端
１３２    入水口
１４ａ、１４ｂ    第１磁性部材
１５    出水口
１７    磁性センサー部材
２０    浮動体
２１    枢着部
２２    可動部
２３    プラグ
２４ａ、２４ｂ    第２磁性部材
２５    枢着アーム
２６    揺動アーム
２７    磁石
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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