(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水源に接続された給水管の主管と、該主管に設けられた主バルブと、該主管から複数に分岐して設けられた給水管の副管と、該副管にそれぞれ設けられた副バルブとを有し、該主バルブと該副バルブを所定のプログラムと協働する制御手段で開閉制御して、給水対象へ自動的に順次給水するリレー給水が可能な植物栽培用自動給水システムであって、該リレー給水の終了後に、該制御手段の制御により、少なくとも該主バルブが閉鎖され且つ１以上の副バルブが開放される状態にして、主バルブと副バルブとの間の給水管内に存在する水分若しくは液体を排出し、該排出水分若しくは該排出液体を給水対象に供給することを特徴とする植物栽培用自動給水システム。
【請求項２】
所要の前記副バルブの開放状態を次回の給水まで維持することを特徴とする請求項１記載の植物栽培用自動給水システム。
【請求項３】
前記制御により、所要の前記副バルブの開放状態を所定時間維持し、該所定時間経過後に該所要の副バルブを閉鎖することを特徴とする請求項１記載の植物栽培用自動給水システム。
【請求項４】
前記制御により、前記副バルブを順次に開放及び閉鎖することを特徴とする請求項１記載の植物栽培用自動給水システム。
【請求項５】
前記副バルブを複数同時に開放状態にすることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の植物栽培用自動給水システム。
【請求項６】
給水開始条件の成立に応じて、前記制御手段の制御により、主バルブを開放し、その後に副バルブを順次開閉してリレー給水することを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の植物栽培用自動給水システム。
【請求項７】
前記制御手段の制御により、主バルブを開放する前に、副バルブが全て閉鎖状態になっていることを特徴とする請求項６記載の植物栽培用自動給水システム。
【請求項８】
副バルブに水分が行き渡ったことを認識する認識手段が設けられ、給水開始条件の成立に応じて、前記制御手段の制御により、主バルブを開放し、前記認識手段で水分が行き渡ったことが認識されている副バルブを順次開放してリレー給水することを特徴とする請求項６又は７記載の植物栽培用自動給水システム。
【請求項９】
前記認識手段は、各副バルブに若しくは各副バルブの近傍に水分検知センサーを設け、該水分検知センサーの検知に応じて前記制御手段が認識する構成であり、前記制御手段の制御により、全ての副バルブを開放し、その後に主バルブを開放し、その後に水分の行き渡ったことを認識手段で認識した副バルブを各々閉鎖し、その後に副バルブを順次開閉してリレー給水することを特徴とする請求項８記載の植物栽培用自動給水システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として屋上・ベランダ・屋根などの人工地盤上或いは壁面などに形成された植物栽培エリアに対して自動的に給水すると共に、給水管の水抜き制御を行う植物栽培用自動給水システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の植物栽培用の自動給水システムとして、図９のように、水源に接続された分岐管１ａを有する給水管１と、給水管１に設けられた１つの電磁バルブ２とを有し、電磁バルブ２を制御手段３で開閉制御することにより給水管１内に水を流し、分岐管１ａに設けられた複数の孔４から植物栽培エリア５に自動的に給水を行う自動給水システムがある。
【０００３】
また、植物栽培用自動給水システムの関連技術として特開平５−３３６８５５号には、灌水パイプに長手方向に沿って設けられた複数のノズルから水を噴出する灌水装置において、前記複数の各ノズル或いは各灌水パイプに電磁弁を設け、各電磁弁を順次に一定時間ずつ開くコントローラを設けた灌水制御装置が開示されている。
【０００４】
また、他の関連技術として特開昭５４−３３３４０号には、水源から水を供給する主配水管路と、主配水管路より２以上に分水する分水管路を布設し、分水管路から配水する配水方法において、分水箇所近くの分水管路に自動遮断弁を設け、ある分水管路の水の流量が計画流量を超過して他の分水管路の流量に影響を及ぼすような圧力低下を生じたときに、前記計画流量を超過した分水管路の管内圧力の低下を自動遮断弁にて検知すると共に自動閉鎖し、他の分水管路の流量を計画流量に保持することが開示されている。
【０００５】
また、他の関連技術として特開平９−２６２０３２号には、共通灌水管から分岐した後の分岐灌水管又は灌水部に外部から開閉可能な弁を設置し、各弁を遠隔操作により各弁毎に独立して開閉することにより、各圃場への灌水を独立して制御でき、灌水終了時に灌水ラインに残った灌水液が最低位の圃場に流れ込まず、各圃場の培地の水位が均一になるように灌水液が供給される灌水システムが開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図９の従来の自動給水システムは、給水対象である植物栽培エリア５が少ない或いは狭い場合で、１種類の植物に対して給水する場合には対応することができるが、植物栽培エリア５が多い或いは広い場合には、例えば分岐管１ａの数が増加して給水管１や分岐管１ａ内の水圧が低下してしまい、植物栽培エリア５に略均一に給水することが出来なくなる。また、上記従来の自動給水システムは、複数種類の植物が存在する場合にも、全ての植物に対して同じ給水量で給水してしまうため、植物の種類によっては水分不足或いは水分過多で枯れてしまうという不具合を生ずる。
【０００７】
上記不具合を解消するために、例えば図１０のように、分岐する副管１ｂと副官１ｂから分岐する分岐管１ａを有する給水管１を水源に接続し、給水管１の各副管１ｂに電磁バルブ２を各々設け、各電磁バルブ２を制御手段３で順次に一定時間ずつ開閉制御して副管１ｂ及び分岐管１ａ内に水を流し、分岐管１ａに設けられた複数の孔４から植物栽培エリア５に自動的に給水を行う自動給水システムとすることが考えられる。
【０００８】
しかし、例えば図１０の自動給水システムは、植物栽培エリア５等の給水対象が多い若しくは広い場合に対応することができると共に、例えば分岐管１ａ毎或いは副管１ｂ毎に異なる植物を栽培し、各副管１ｂ毎或いはその分岐管１ａ毎に各電磁バルブ２で給水量を変えることにより、複数種類の植物に対して給水することが可能となるが、水源と電磁バルブ２との間の給水管１の合計長さＨ（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ＋ｇ＋ｈ）が長くなり、水源と電磁バルブ２との間に残留する管１内の水分が増加する。
【０００９】
即ち、水源と電磁バルブ２間の給水管１内の水分は常に存在し且つ給水管１に水圧をかける状態になるが、寒冷地などに設置した場合に水源から電磁バルブ２までの間に存在する水分が凍結し、この凍結による体積の膨張が給水管１自体の破壊を起こしてしまうという不具合が生ずるが、前記水分の残留量の増加に伴って、給水管１が破壊される危険性が増大する。かかる不具合は、水源と電磁バルブ２との間の給水管１の合計長さＨが長い特開平５−３３６８５５号の技術の場合にも生ずる。
【００１０】
そのため、水分凍結による給水管１の破壊を防止するために、一般的に水源から電磁バルブ２までの水分が常時存在する給水管１に保温材、断熱材を巻いたり、或いはヒータ線を巻いたりすることにより、給水管１内の水分の凍結を未然に防止し、給水管１自体の破壊が起こらないようにしている。
【００１１】
しかしながら、例えば図１０に示すような自動給水システムや特開平５−３３６８５５号の技術に於いて、水源と電磁バルブ２との間の給水管１に上記保温材、断熱材或いはヒータ線（以下、保温材等と称す）を巻いて設ける場合は、水源と電磁弁との間の給水管１の合計長さＨが非常に長くなっているため、保温材等の巻き付け作業に多大な労力を必要とし、又保温材等の使用量が多くなり、コストアップに繋がるという不具合を生ずる。
【００１２】
上記不具合に対し、例えば図１１に示すように、電磁バルブ２を給水管１の水源近くに配設することにより対応しようとすることも考えられるが、かかる構成では水源近傍から多数の副管１ｂを配設することが必要になる。そのため、給水管１の配設作業等に多大な労力が必要になると共に、給水管１の本数或いは長さが全体で多く或いは長くなり、結果的にコストアップに繋がるという不具合が生ずる。また、水源近傍に多数の電磁バルブ２及び給水管１が配設されることとなり、美観を損ねてしまうという不具合も生じてくる。また、特開昭５４−３３３４０号及び特開平９−２６２０３２号の技術も、上記不具合を解消できるものではない。
【００１３】
本発明は上記不具合を解消するために提案するものであって、如何なるレイアウトや規模であっても給水対象へ略均等に給水可能であり、且つ凍結防止用の保温材などを巻き付ける作業の労力を極力低減することが可能であり、水分凍結による給水管の破裂を未然に防止することができる植物栽培用自動給水システムを提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の植物栽培用自動給水システムは、水源に接続された給水管の主管と、該主管に設けられた主バルブと、該主管から複数に分岐して設けられた給水管の副管と、該副管にそれぞれ設けられた副バルブとを有し、該主バルブと該副バルブを所定のプログラムと協働する制御手段で開閉制御して、給水対象へ自動的に順次給水するリレー給水が可能な植物栽培用自動給水システムであって、該リレー給水の終了後に、該制御手段の制御により、少なくとも該主バルブが閉鎖され且つ１以上の副バルブが開放される状態にして、主バルブと副バルブとの間の給水管内に存在する水分若しくは液体を排出し、該排出水分若しくは該排出液体を給水対象に供給することを特徴とする。例えば前記制御手段は、植物栽培エリアのブロック区画された複数のブロック等の複数の給水対象に順次リレー給水した後に、主バルブを閉鎖する第１制御を実行し、前記第１制御の後に副バルブを制御して主バルブと副バルブの間の給水管に存在する水分を抜く水抜き制御を実行する。尚、広い植物栽培エリアなど給水対象は一つでもよい。
【００１５】
更に、本発明の植物栽培用自動給水システムは、所要の前記副バルブの開放状態を次回の給水まで維持することを特徴とする。例えば制御手段の水抜き制御により、少なくとも１以上の副バルブを開放し、次回の給水まで前記副バルブの開放状態を維持する。尚、開放状態の副バルブの内の全部或いは一部の所要の副バルブについて、次回の給水まで開放状態を維持することが可能である。
【００１６】
更に、本発明の植物栽培用自動給水システムは、前記制御により、所要の前記副バルブの開放状態を所定時間維持し、該所定時間経過後に該所要の副バルブを閉鎖することを特徴とする。例えば制御手段の水抜き制御により、所定時間少なくとも１以上の副バルブを開放し、所定時間経過後に開放中の副バルブを閉鎖する。尚、開放状態の副バルブの内の全部或いは一部の所要の副バルブについて、開放状態を所定時間維持し、所定時間経過後に閉鎖することが可能である。
【００１７】
更に、本発明の植物栽培用自動給水システムは、前記制御により、前記副バルブを順次に開放及び閉鎖することを特徴とする。例えば制御手段の水抜き制御を、複数の副バルブを順次に開放及び閉鎖することを繰り返し行うリレー水抜き制御とする。尚、前記副バルブには、一つの副バルブの他に、複数の副バルブからなる副バルブ群が含まれ、副バルブと副バルブ群の組み合わせを順次に開放及び閉鎖する場合も含まれる。
【００１８】
更に、本発明の植物栽培用自動給水システムは、前記副バルブを複数同時に開放状態にすることを特徴とする。尚、同時開放する複数の副バルブの数は適宜である。
【００１９】
更に、本発明の植物栽培用自動給水システムは、給水開始条件の成立に応じて、前記制御手段の制御により、主バルブを開放し、その後に副バルブを順次開閉してリレー給水することを特徴とする。例えば制御手段の制御により、給水開始条件の成立に応じて、主バルブを開放する第３制御を実行し、前記第３制御の後に複数の副バルブを順次開閉する制御を実行してリレー給水を行う。
【００２０】
更に、本発明の植物栽培用自動給水システムは、前記制御手段の制御により、主バルブを開放する前に、副バルブが全て閉鎖状態になっていることを特徴とする。例えば制御手段の制御により、給水開始条件の成立に応じて、複数の副バルブを全て閉鎖する第２制御を実行し、前記第２制御の後に主バルブを開放する第３制御を実行し、前記第３制御の後に複数の副バルブを順次開閉する制御を実行してリレー給水を行う。
【００２１】
更に、本発明の植物栽培用自動給水システムは、副バルブに水分が行き渡ったことを認識する認識手段が設けられ、給水開始条件の成立に応じて、前記制御手段の制御により、主バルブを開放し、前記認識手段で水分が行き渡ったことが認識されている副バルブを順次開放してリレー給水することを特徴とする。例えば、各副バルブに水分が行き渡ったことを認識する認識手段が設けられ、給水開始条件の成立に応じて、前記制御手段の制御により、主バルブを開放し、全ての副バルブに水分が行き渡ったことを認識した後に副バルブを順次開閉してリレー給水する、或いは主バルブの解放後で各副バルブを開放する前に、順次に、開放する副バルブに水分が行き渡っているか判断し、水分が行き渡りを認識した後に各副バルブを開放する構成等とする。
【００２２】
更に、本発明の植物栽培用自動給水システムは、各副バルブに水分が行き渡ったことを認識する認識手段が設けられ、給水開始条件の成立に応じて、前記制御手段の制御により、全ての副バルブを開放し、その後に主バルブを開放し、その後に水分の行き渡ったことを認識手段で認識した副バルブを各々閉鎖し、その後に副バルブを順次開閉してリレー給水することを特徴とする。例えば制御手段の制御により、主バルブを開放する第３制御の前に、全ての副バルブを開放する第４制御を実行し、その後に第３制御を実行して主バルブを開放し、第３制御の実行後に、水分の行き渡った副バルブを認識して、前記認識した副バルブを閉鎖し、全ての副バルブに水分が行き渡ったことを認識或いは判断する第５制御を実行し、その後にリレー給水を行う。
【００２３】
更に、本発明の植物栽培用自動給水システムは、前記認識手段は、各副バルブに若しくは各副バルブの近傍に水分検知センサーを設け、該水分検知センサーの検知に応じて前記制御手段が認識する構成であることを特徴とする。全ての副バルブ若しくはその近傍の水分検知センサーの所定量等の水分検知に応じて、或いは全ての副バルブの閉鎖に応じて、全ての副バルブに水分が行き渡ったことを認識或いは判断する。
更に、本発明の植物栽培用自動給水システムは、前記認識手段は、各副バルブに若しくは各副バルブの近傍に水分検知センサーを設け、該水分検知センサーの検知に応じて前記制御手段が認識する構成であり、前記制御手段の制御により、全ての副バルブを開放し、その後に主バルブを開放し、その後に水分の行き渡ったことを認識手段で認識した副バルブを各々閉鎖し、その後に副バルブを順次開閉してリレー給水することを特徴とする。
【００２４】
【作用】
本発明の植物栽培用自動給水システムは、例えば水源に主管を接続し、主管から複数の副管を分岐してなる給水管路を構成し、主管に主バルブを設け、複数の副管にそれぞれ副バルブを設け、主バルブと副バルブを制御手段で開閉制御することにより、予め定められた複数のブロックに区画された植物栽培エリア等の給水対象に対して自動的に且つ順次にリレー給水を行うものとし、制御手段の制御により、前記リレー給水を行った後に主バルブを閉鎖し、その後に副バルブを制御することにより主バルブと副バルブの間に存在する水分を抜く水抜き制御を行い、且つ抜いた水分を植物栽培エリアのブロック等の所定の給水対象に供給する構成とすることにより、給水を行っていない状態では水源から主バルブまでの給水管内のみに水分が存在して水圧がかかった状態とすることができ、例えば主バルブを給水管の水源近傍に設けることにより、保温材等を巻き付ける作業を極力低減することが可能となる。更に、リレー給水で給水する構成であるため、例えば植物栽培エリアの区画化されたブロック数が多い場合であっても、確実に且つ均等に給水を行うことができる。更に、水抜きを行った際の水分を植物栽培エリア等に供給し植物栽培用として使用することにより、水分を無駄にすることが無く、又水道代を低減することができる。
【００２５】
また、例えば水抜き制御の第１例として、少なくとも１以上の副バルブを開放し、次回の給水が開始されるまでの間、この開放状態を維持して、水分が抜ける経路を常時維持することにより、給水管の水抜きを確実に行えると共に、仮に多少の水分が給水管内に存在したとしても、水分の凍結による体積の膨張を外に逃がすことが可能となるため、給水管の破壊を防止することができる。
【００２６】
また、例えば水抜き制御の第２例として、所定時間少なくとも１以上の副バルブを開放し、所定時間後に開放中の副バルブを閉鎖し、給水終了後の水分が抜ける経路を所定時間だけ確保することにより、少なくとも水分が抜けて給水管内に所定体積分の余裕を確保することができる。よって、水分凍結による体積の膨張を前記所定体積分でカバーすることが可能となり、給水管の破裂を防止することができる。又、通電時に開状態となる電磁バルブを使用した場合であっても、消費電力を極力抑えながら水抜きを行うことができる。
【００２７】
また、例えば水抜き制御の第３例として、複数の副バルブを順次開放及び閉鎖を行うリレー水抜き制御を実行することにより、給水管内から抜けた水を全ブロックに均等に行き渡らせることが可能となり、植物栽培エリアのブロック毎等の給水過多或いは給水不足を防止することができる。尚、リレー水抜き制御を行う場合に、例えば植物栽培エリアの勾配の高いブロック順に副バルブの開放及び閉鎖を行うと、均等に水分を行き渡らせて給水過多或いは給水不足の防止をより効果的に図ることができて好適である。
【００２８】
更に、例えば水抜き制御で開放する副バルブを複数同時に開放することにより、開放状態の一方或いは任意の副バルブが設けられている副管から空気が入り、開放状態の他方或いは他の副バルブが設けられている副管から水抜きを行うことができるため、スムーズに水抜きを行うことができる。
【００２９】
更に、例えば給水開始条件の成立に応じて、制御手段の制御により、主バルブを開放し、その後に副バルブを順次開閉してリレー給水することにより、リレー給水を確実に行うことが可能となり、植物栽培エリアの区画化されたブロック数等が多い場合であっても、確実に且つ均等に給水を行うことができる。
【００３０】
更に、例えば次回の給水まで副バルブの開放状態を維持する植物栽培用自動給水システムの場合に、制御手段の制御により、主バルブを開放する前に、給水開始条件の成立に応じて複数の副バルブを全て閉鎖する等により、副バルブを全て閉鎖状態にすることで、リレー給水を確実に行うことが可能となり、植物栽培エリアの区画化されたブロック数等が多い場合であっても、確実に且つ均等に給水を行うことができる。又、例えば給水開始条件の成立時に、既に複数の副バルブが全て閉鎖状態になっている場合には、給水開始時に於ける副バルブを全て閉鎖する制御を省くことが可能となり、より簡略化したシステムを構築することが出来る。
【００３１】
更に、主バルブを開放した後に、又は主バルブを開放する前に全ての副バルブを開放し且つ主バルブを開放した後に、複数の副バルブまで水分が行き渡ったことを認識すると共に、必要に応じて副バルブを閉鎖し、その後にリレー給水を行うと、例えば植物栽培エリアの１番最初に給水されるブロックと２番目以降に給水されるブロックとで同一条件にて給水を行える等、植物栽培エリアの区画化されたブロック毎等に正確な量の給水を行うことが可能となって好適である。
【００３２】
即ち、給水開始時には主バルブと副バルブの間の給水管内に水分が存在しない状態或いは少量存在する状態など様々な状態になる場合があるが、通常は１番最初に給水されるブロックには主バルブと副バルブとの間の給水管に水分が行き渡った後にブロックへ給水されることになるから、ブロックに所定時間給水する場合等に設定或いは想定した給水量よりも少ない量しか給水できないこととなり、この１番目ブロックの給水量を正確に設定することが困難である。本制御を行うことにより、各ブロックへの給水量を正確且つ均等に設定し、給水不足或いは給水過多の状態となる不具合を解消することができる。
【００３３】
また、給水管内を副バルブまで水分が行き渡ったことを決定する仕方は、例えば給水管（好適には主管）に流量計を設置し、主バルブの開放後に流量計の計測が一定値（行き渡ったであろう流量）に達したことにより決定する、或いは主バルブの開放後一定時間（行き渡ったであろう時間）経過後に副バルブまで行き渡ったこととして決定するなど適宜であるが、好適には副バルブ或いはその近傍に水分検知センサーを設け、水分検知センサーで水分を検知し、検知した水分検知センサーに対応する副バルブを閉鎖し、全ての副バルブが閉鎖状態になった時に行き渡ったと決定すると、正確でより水分の無駄遣いなしに制御することが可能となる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
次に本発明の植物栽培用自動給水システムの具体的な実施形態を図面に沿って説明する。図１から図３は本発明の第１実施形態の植物栽培用自動給水システムに関するものであり、図１はそのシステム構成図、図２はその制御関連のハードウェア構成のブロック図、図３は制御手段の制御内容を示すフローチャートである。
【００３５】
第１実施形態に於ける植物栽培用自動給水システムは、図１に示すように、水源（例えば水道の蛇口などのように手動で、開放しているときに給水管１内の常に水圧がかかるものを対象とする）に接続された給水管１０の主管１１と、主管１１に設けられている主バルブ２１と、主管１１から複数に分岐して設けられている複数の副管１２と、副管１２に夫々設けられている副バルブ２２と、夫々の副管１２から更に複数に分岐して設けられていると共に、多くの給水用の孔４０が穿設され、孔４０から水分を放出する多孔質管である分岐管１３を有し、主バルブ２１及び複数の副バルブ２２は有線或いは無線により制御手段３０と接続されている。
【００３６】
また、第１実施形態の給水対象は植物栽培エリア５０或いは植物栽培エリア５０のブロック５１であり、植物栽培エリア５０は予め複数のブロック５１（本例では５つのブロック）に分割され、夫々ブロック５１毎に専用の副バルブ２２及びその副バルブ２２が設けられている副管１２及びその副管１２から分岐している分岐管１３が対応して設置されている構成である。植物栽培エリア５０では一般的に芝類、セダム類、苔類、草花又は木などを栽培する。尚、植物栽培エリア５０は、屋上、ベランダ、屋根などの人工地盤上、或いは壁面などに設置される植物栽培エリアの場合等に本発明は最適であり、主バルブ２１から水源までの給水管１０を保温のために地中に埋設することが困難な場所に設置すると、その有利性をより顕著に発揮することができる。
【００３７】
第１実施形態の制御手段３０は、図２に示すように、主としてＣＰＵ３１に、制御内容或いは設定内容などを表示する表示部３２、操作や設定などの入力が行われる操作部３３、例えばＣＰＵの指示に応じて所定時間の計測などを行うタイマー部３４、設定データ等の所要事項を記憶するＲＡＭ３５、主バルブ２１や副バルブ２２の開閉制御など全体的な自動給水処理を制御する所定の自動給水プログラム等を記憶するＲＯＭ３６が接続されたものであり、更にＣＰＵ３１はインターフェイスＩ／Ｆを介して給水制御手段２０を構成する主バルブ２１や複数の副バルブ２２に接続されている。前記自動給水プログラムや所要の設定データと協働するＣＰＵ３１或いは制御部は、主バルブ２１及び副バルブ２２を開閉制御することにより、植物栽培エリア５０のブロック５１毎に給水し、例えば水圧等が弱い場合で広範囲の植物栽培エリア５０或いはそのブロック５１に給水する場合にも容易に対応することができる。
【００３８】
前記自動給水プログラム等とＣＰＵ３１或いは制御部が協働する制御手段３０の制御内容では、図３に示すように、初期状態として、主バルブ２１が閉鎖されていると共に、ＲＡＭ３５に指定データが設定されている１個以上の所定個数の副バルブ２２が開放された状態とされている（Ｓ１０１）。前記開放状態の副バルブ２２の個数及び指定は、例えばＲＡＭ３５に記憶されている設定データで設定され、各副バルブ２２に設定されている番号を一若しくは複数指定して開閉信号を出力する。そして、前記初期状態に於いて、給水開始条件が成立したか否かの判断を行う（Ｓ１０２）。
【００３９】
前記給水開始条件の成立の判断は、例えば後述する土壌内或いは貯水トレー内など植物栽培エリア５０内に、電気抵抗を計測する等で水分量を検知する水分検知センサーを配置すると共に、前記水分検知センサーを制御手段３０のＣＰＵ３１に接続し（図示せず）、水分検知センサーの計測値をＣＰＵ３１が認識する一方で、ＲＡＭ３５に設定されている基準水分量を認識し、両者を常時或いは所定時間毎に対比し、水分検知センサーの計測値が前記基準水分量以下若しくは未満の場合に水分無しと判定して給水開始条件が成立したと判断し、前記計測値が前記基準水分量超若しくは以上の場合に水分有りと判定して給水開始条件の未成立を判断する。
【００４０】
尚、例えば水分検知センサーは単に電気抵抗を計測する一方で、ＲＡＭ３５に基準水分量に対応する基準電気抵抗値を設定し、計測した電気抵抗値と基準電気抵抗値を対比して水分有無の判定及び給水開始条件の成立・未成立を判断してもよく、又、水分検知センサーの内部の記憶部に所定の水分量有無の判定プログラム及び基準水分量或いは基準電気抵抗値を記憶し、前記基準量若しくは基準値とその計測値とを水分検知センサー内部の制御部が判定プログラムと協働して対比し、水分検知センサー自体が所要水分量の有無を判定し、その判定結果を水分検知センサーと接続されるＣＰＵ３１が取り込んで、自動給水プログラムと協働するＣＰＵ３１が給水開始条件の成立・未成立を判断してもよく、この他にも水分検知センサーにより所要水分量の有無或いは水分の有無を検出し、給水開始条件の成立・未成立を判断する適宜の構成を採用することが可能である。
【００４１】
又、水分検知センサーにより所要水分量の有無或いは水分の有無を検出し、所要水分量無し或いは水分無しを検出した場合に、前記自動給水プログラムと協働するＣＰＵ３１の制御により、植物に対して所要水分量無し或いは水分無しの状態を所定時間維持するためＲＡＭ３５に設定されている所定のストレス時間をタイマー部で計測し、前記ストレス時間の計測中にも常時或いは所定時間毎に所要水分量或いは水分の有無の検出を継続し、ストレス時間の計測終了を認識し、ストレス時間の計測開始から終了までの間に所要水分量或いは水分無しの状態を維持した場合に、給水開始条件の成立を判断する構成としてもよい。尚、ストレス時間の計測終了中に所要水分量或いは水分有りを検出した場合には、例えば計測中のストレス時間を初期化して、水分検知センサーにより所要水分量の有無或いは水分の有無の検出を継続する。又、予めＲＡＭ３５等に設定される所定の時間間隔毎に給水を行う場合には、所定の時間間隔毎に給水開始条件の成立を判断する構成としてもよく、例えば前記自動給水プログラムと協働するＣＰＵ３１の制御により、常時時間を計測する或いはＣＰＵ３１の制御指令で時間を計測するタイマー部３４で計測される時間に基づき、所定時間の計測終了或いは所定時間の経過を認識し、前記認識に応じて給水開始条件の成立を判断する構成とする。この他にも、給水開始条件の成立を判断する適宜の構成を採用可能である。
【００４２】
前記自動給水プログラムと協働するＣＰＵ３１或いは制御部は、給水開始条件の成立を判断すると、全ての副バルブ２２或いは開放状態の全ての副バルブ２２に対してバルブ閉鎖信号を出力し（第２制御、Ｓ１０３）、その後に主バルブ２１に対してバルブ開放信号を出力する（第３制御、Ｓ１０４）。その後に、最初は第１番目（Ｎ＝１）の副バルブ２２に対して開放信号を出力し（Ｓ１０５）、前記開放信号に応じて副バルブ２２が開放され給水が開始される。尚、ＮはＮ≧１の整数である。前記給水は、前記副バルブ２２に対応する副管１２及び分岐管１３に水が流れ、分岐管１３の孔４から植物栽培エリア５０のブロック５１（第１ブロック、Ｎ＝１）に水が供給されて行われる。
【００４３】
他方に於いて、前記ＣＰＵ３１或いは制御部は、例えばＲＡＭ３５に設定されている第１番目（Ｎ＝１）の第１ブロックに対する所定の基準給水時間を認識すると共に、タイマー部３４による給水時間の計測を開始し、タイマー部３４は前記給水時間を計測する。そして、前記ＣＰＵ３１或いは制御部は、計測している給水時間と基準給水時間を対比する等で前記所定の基準給水時間の計測終了を認識することにより、第１ブロックの給水終了条件が成立したことを判断し（Ｓ１０６）、前記給水終了条件の成立に応じ、第１番目（Ｎ＝１）の副バルブ２２に対してバルブ閉鎖信号を出力し（Ｓ１０７）、第１番目の副バルブ２２の閉鎖により第１ブロック（Ｎ＝１）に対する給水を終了させると共に、Ｎの値が例えばＲＡＭ３５に設定されている所定のＭＡＸ値に達しているか否かの判断を行い（Ｓ１０８）、Ｎが所定のＭＡＸ値に達していない場合にはＮ＝Ｎ＋１としてＮに１を加算する処理を行い（Ｓ１０９）、第２番目（Ｎ＝２）の副バルブ２２に対して開放信号を出力し（Ｓ１０５）、第２ブロックに対して給水終了条件の成立まで給水が行われる。
【００４４】
そして、同様の処理により、順次に第Ｎ番目の副バルブ２２に対して開放信号を出力して給水が開始され（Ｓ１０５）、第Ｎブロックの給水終了条件が成立したか否かの判断を行い（Ｓ１０６）、給水終了条件が成立した場合に第Ｎ番目の副バルブ２２に対してバルブ閉鎖信号を出力し（Ｓ１０７）、ＮがＭＡＸ値に達したか否かの判断を行い（Ｓ１０８）、ＮがＭＡＸ値に達していない場合には次のブロック５１に給水を行うためのＮ＝Ｎ＋１の加算処理を行い（Ｓ１０９）、加算された第Ｎ番目の副バルブ２２に対してバルブ開放信号を出力する処理に戻り（リレー給水制御）、次のブロックへの給水が行われる。本実施形態では、図１に示すように、ブロック数が５個であるためＭＡＸ値としてＭＡＸ＝５が設定されており、Ｎ＝５になるまで上記処理が繰り返され、ブロック毎に順次給水される。
【００４５】
そして、ＮがＭＡＸ値に達したか否かの判断に於いて（Ｓ１０８）、ＮがＭＡＸ値に達した場合には（本実施形態ではＮ＝５になった場合）、前記自動給水プログラムと協働するＣＰＵ３１或いは制御部は、主バルブ２１に対してバルブ閉鎖信号を出力し（第１制御、Ｓ１１０）、任意で指定データが設定されている副バルブ２２に対してバルブ開放信号を出力すると共に（水抜き制御、Ｓ１１１）、Ｎ値を１にするなど所要の値を初期化する等により、前記初期状態に戻す処理を行う。上記処理が実行されることにより、植物栽培エリア５０或いはそのブロック５１に自動的に給水され、又給水管１０からの水抜きが行われる。
【００４６】
尚、本実施形態では、第Ｎ副バルブ２２への開放信号の出力時から所定の基準給水時間或いは所定の給水時間が経過した場合に給水終了条件が成立したと判断しているが、給水管１０（好適には主管１１）に流量計を設置し、第Ｎ副バルブ２２に開放信号を出力した後の管内の積算流量を、流量計の計測値に基づき前記ＣＰＵ３１等或いは流量計自体で積算し、前記ＣＰＵ３１等で予め設定されている基準積算流量値と積算流量とを対比し、積算流量が基準積算流量値に達した場合に給水終了条件が成立したと判断する構成を採用するなど適宜である。又、給水終了条件或いはその基準値（基準給水時間或いは基準積算流量値等）とし、ブロック毎に異なった給水終了条件等を制御手段３０の操作部３３で設定してＲＡＭ３５に設定すること等が可能な構成とすると、水分を多く必要とする植物と水分を殆ど必要としない植物など、ブロック５１毎に異なる種類の植物を栽培すること、或いは植物栽培エリア５０のブロック５１毎に異なる規模にしても対応することが可能となって好適であり、かような場合にも自動的に良好な給水を行うことができる。
【００４７】
また、上記第１実施形態に於いて、例えば上記第２制御を省略し、所定の自動給水プログラムと協働するＣＰＵ５１或いは制御部が、主バルブ２１の開放信号を出力すると共に、第１番目など第Ｎ番目以外の副バルブ２２或いは第１番目など第Ｎ番目以外の開放状態の副バルブ２２に対してバルブ閉鎖信号を出力して、第１番目など第Ｎ番目のブロック５１に給水が開始され、その後に第１番目のブロック５１など第Ｎ番目のブロック５１の給水終了条件が成立したか否か判断し、給水終了条件が成立した場合に第１番目など第Ｎ番目の副バルブ２２に対してバルブ閉鎖信号を出力し、ＮがＭＡＸ値に達したか否かの判断し、ＮがＭＡＸ値に達していない場合はＮ＝Ｎ＋１処理を行い、この加算された第２番目など第Ｎ番目の副バルブ２２に対してバルブ開放信号を出力し、給水終了条件が成立したか否かを判断する処理に戻る構成であっても良い。
【００４８】
以上のように本発明の第１実施形態の植物栽培用自動給水システムを使用することにより、広範囲な植物栽培エリア５０に対して或いは複数のブロック５１毎に良好な給水を行うことができる。また、初期状態として、水源から主バルブ２１までの主管１１内にのみ水圧がかかった状態で水分が存在しているため、寒冷地などに本植物栽培用自動給水システムを配設した場合にも、水源から主バルブ２１までの短い距離にのみ例えば保温材や断熱材を巻く或いはヒータを巻くなど凍結防止処理を施せばよく、凍結防止処理を施す距離を短くすることが可能となり、凍結防止処理作業の労力を低減でき、且つ凍結防止処理に必要な保温材などの材料費を低減することができる。
【００４９】
また、主バルブ２１から分岐管１３までの給水管１０に水分が残留している場合にも、副バルブ２２を少なくとも一つ開放し、開放状態の副バルブ２２の先に存在する多孔質管である分岐管１３を常時開放しているため、残留水分が凍結したとしても、凍結時の水分の膨張を外に逃がすことが可能となり、給水管１０の破裂を防止することができる。そして、主バルブ２１から分岐管１３までの給水管１０には、保温材などを巻く凍結防止処理を施す必要が無くなり、作業労力の低減及びコストダウンに繋がる。さらに、水抜き制御或いは水抜き処理により抜かれる水分は、確実に植物栽培エリア５０或いはそのブロック５１へ導かれ、植栽用に使用されるため、無駄に水分を捨てることなく、水道料を低減することが可能となる。
【００５０】
次に、本発明の第２実施形態の植物栽培用自動給水システムについて、上記第１実施形態と異なる箇所を中心に説明する。図４は第２実施形態の植物栽培用自動給水システムに於ける制御手段の制御内容を示すフローチャートであり、システム構成及び制御関連のハードウェア構成等は上記第１実施形態と同一構成である。
【００５１】
第１実施形態の植物栽培用自動給水システムでは、図４に示すように、初期状態として主バルブ２１及び全ての副バルブ２２が閉鎖状態となっている（Ｓ２０１）。そして、前記初期状態で第１実施形態と同様に給水開始条件が成立したか否かの判断を行い（Ｓ２０２）、給水開始条件が成立すると、制御手段３０の自動給水プログラムと協働するＣＰＵ３１或いは制御部は、主バルブ２１に対してバルブ開放信号を出力し（第３制御、Ｓ２０３）、その後に第１実施形態と同様のリレー給水制御を行ってブロック５１毎に順次給水され（Ｓ２０４〜Ｓ２０８）、Ｎ＝ＭＡＸ値に達した場合に主バルブ２１に対してバルブ閉鎖信号を出力する（第１制御、Ｓ２０９）。
【００５２】
その後に、前記ＣＰＵ３１等は、任意で指定されＲＡＭ３５に指定データが設定されている１個以上の所定個数の副バルブ２２に対してバルブ開放信号を出力し（Ｓ２１０）、同時にＲＡＭ３５に設定されている水抜きのための所定時間の計測をタイマー部３４により開始し（Ｓ２１１）、前記所定時間の計測終了を判定して認識し（Ｓ２１２）、前記所定時間の計測終了後に前記開放中の副バルブ２２に対してバルブ閉鎖信号を出力することにより（Ｓ２１３）、水抜き制御を行い、主バルブ２１から分岐管１３までの給水管１０の水抜きを行う。そして、Ｎ値やタイマー部３４の計測時間等の所要の値等を初期化し、前記初期状態に戻す処理を行う。この処理を繰り返し行うことにより自動給水を行う。他の構成は第１実施形態と同様である。
【００５３】
第２実施形態の植物栽培用自動給水システムを使用することにより、上記第１実施形態の効果に合わせて、例えば副バルブ２２として通電時にのみ開状態となるものを使用した場合にも、同時に開放する副バルブ２２の数が少なく且つ短時間で済むため、消費電力を極力低減することが可能となる。又、第２実施形態でも第１実施形態と同様に、副バルブ２２以降の給水管１０内から水抜き処理で水分が抜け、給水管１０にほぼ水圧がかかっていない状態であって、凍結時の水分の膨張を水抜き処理により抜かれた水分の分だけ逃がすことが可能となり、給水管１０の破裂を防止することができる。
【００５４】
次に、本発明の第３実施形態の植物栽培用自動給水システムについて、第１実施形態及び第２実施形態と異なる箇所を中心に説明する。図５は第３実施形態の植物栽培用自動給水システムに於ける制御手段の制御内容を示すフローチャートであり、そのシステム構成及びその制御関連のハードウェア構成等は第１実施形態及び第２実施形態と同一構成である。
【００５５】
第３実施形態の植物栽培用自動給水システムでは、図５に示すように、初期状態からリレー給水制御まで第２実施形態と同一の制御を実行し（Ｓ３０１〜Ｓ３０８）、制御手段３０の自動給水プログラムと協働するＣＰＵ３１或いは制御部は、Ｎ＝ＭＡＸ値に達した場合に主バルブ２１に対してバルブ閉鎖信号を出力する（第１制御、Ｓ３０９）。その後に前記ＣＰＵ３１等は、ＲＡＭ３５に指定データを設定されている第１番目（Ｍ＝１）の副バルブ２２に対して開放信号を出力して（Ｓ３１０）、水抜き制御を開始し、第１番目のブロック５１（Ｍ＝１）の水抜き条件が成立したか否かの判断を行う（Ｓ３１１）。
【００５６】
本実施形態に於ける水抜き条件の成立の判断は、前記ＣＰＵ３１等が、第１番目など第Ｍ番目の副バルブ２２に対してバルブ開放信号を出力すると同時に、ＲＡＭ３５に設定されている水抜きのための所定の基準時間の計測をタイマー部３４で開始し、前記基準時間と計測時間を対比する等により基準時間の計測終了を認識し、前記基準時間の計測終了の認識時に水抜き条件が成立したと判断する。尚、この他にも、例えばそれぞれの副バルブ２２近傍の給水管１０に流量計を設置し、バルブ開放信号を出力した後に、積算流量をカウントする流量計の計測値が一定になり水流を検出できなくなった場合に或いは積算流量をカウントする流量計の計測値が所定量以上になった場合に、水抜き条件が成立したと判断するなど適宜である。尚、その時点の流量を計測或いは測定する流量計を用い、その流量計の計測する流量が所定量以下或いはゼロになった場合に、水抜き条件が成立したと判断することも可能である。
【００５７】
その後に第１番目のブロック５１（Ｍ＝１）の水抜き条件が成立した場合、前記ＣＰＵ３１等は、第１番目（Ｍ＝１）の副バルブ２２に対してバルブ閉鎖信号を出力し（Ｓ３１２）、１であるＭがＭＡＸ値に達したか否かの判断し（Ｓ３１３）、ＭがＭＡＸ値に達していない場合にはＭ＝Ｍ＋１とする処理を行い（Ｓ３１４）、１が加算された第２番目の副バルブ２２に対してバルブ開放信号を出力する（Ｓ３１０）、第２番目のブロック５１（Ｍ＝２）の水抜き処理を行う。尚、ＭはＭ≧１の整数である。
【００５８】
そして、順次第Ｍ番目の副バルブ２２に対して開放信号を出力し（Ｓ３１０）、第Ｍブロックの水抜き条件が成立したか否かを判断し（Ｓ３１１）、水抜き条件が成立した場合に第Ｍ番目の副バルブ２２に対してバルブ閉鎖信号を出力し（Ｓ３１２）、ＭがＭＡＸ値に達したか否かを判断し（Ｓ３１３）、ＭがＭＡＸ値に達していない場合はＭ＝Ｍ＋１処理、即ち次のブロック５１の水抜きを行うための加算処理を行い（Ｓ３１４）、加算された第Ｍ番目の副バルブ２２に対してバルブ開放信号を出力する処理に戻り（Ｓ３１０）、かかる処理をＭがＭＡＸ値になるまで繰り返す（水抜き制御）。尚、本実施形態では図１に示すようにブロック数が５であるためＭＡＸ値は５であり、Ｍ＝５になるまで繰り返す。そして、ＭがＭＡＸ値に達した場合は、Ｎ値やＭ値など所要の値等を初期化して前記初期状態に戻す処理を行う。この処理を繰り返すことにより自動的に給水される。
【００５９】
第３実施形態の植物栽培用自動給水システムを使用することにより、上記第１実施形態と第２実施形態の効果を奏すると共に、第２実施形態よりもより確実に給水管１０の水抜きを行うことが可能となると共に、全ブロック５１に対して略均等に水抜きで抜かれた水分を供給することが可能で、植物への給水管理が容易となる。また、第３実施形態の植物栽培用自動給水システムを使用するにあたり、水抜き時に開放する副バルブ２２の順番は適宜であるが、好適には勾配の高い場所に位置する副バルブ２２から順に開放するとよりブロック５１毎への水抜きで抜かれた水分の供給量が均等となり、植物への給水管理が容易となる。尚、ＮとＭで指定される順番は異なるものを設定してよい。
【００６０】
次に、本発明の第４実施形態の植物栽培用自動給水システムについて、上記第１、第２及び第３実施形態と異なる箇所を中心に説明する。図６〜図８は第４実施形態の植物栽培用自動給水システムに関するものであって、図６は制御手段の制御内容を示すフローチャート、図７は制御関連のハードウェア構成を示すブロック図、図８は第５制御の制御内容を示すフローチャートであり、システム構成では各副バルブ２２に或いはその近傍に水分検知センサー２３が設けられている構成である。尚、他のシステム構成及び制御関連のハードウェア構成は基本的に上記第１、第２及び第３実施形態と同一構成である。
【００６１】
第４実施形態の植物栽培用自動給水システムの基本的な制御内容は、図６に示すように、第１実施形態の植物栽培用自動給水システムに於ける制御内容とほぼ同様であるが（Ｓ４０１〜Ｓ４１２）、給水開始条件が成立した場合に（Ｓ４０２）、第２制御に代えて全副バルブに開放信号を出力する第４制御を実行し（Ｓ４０３）、第３制御（Ｓ４０４）とリレー給水制御（Ｓ４０６〜Ｓ４１０）との間に第５制御（Ｓ４０５）を実行する構成で相違する。即ち、制御手段３０の自動給水プログラムと協働するＣＰＵ３１或いは制御部は、給水開始要件の成立を判断すると（Ｓ４０２）、全ての副バルブ２２或いは閉鎖状態の全ての副バルブ２２に対してバルブ開放信号を出力し（第４制御、Ｓ４０３）、その後主バルブ２１に対してバルブ開放信号を出力し（第３制御、Ｓ４０４）、その後副バルブ２２への水分の行き渡りを確認して全ての副バルブ２２へ閉鎖信号を出力し（第５制御、Ｓ４０５）、その後に例えば第１番目の副バルブ２２に開放信号を出力してリレー給水制御を実行する（Ｓ４０６〜Ｓ４１０）構成である。
【００６２】
副バルブ２２への水分の行き渡りを確認して副バルブ２２へ閉鎖信号を出力する第５制御（Ｓ４０５）では、図８に示すように、各副バルブ２２に対応する水分検知センサー２３により水分を検知する構成として、前記ＣＰＵ３１等が、開放中の副バルブ２２に対応する水分検知センサー２３の検知に基づき、水分の有無或いは所要水分量の有無を判断して、水分有或いは所要水分量有を検出或いは認識し（Ｓ４０５１）、前記水分を検出した開放中の副バルブ２２にバルブ閉鎖信号を出力する（Ｓ４０５２）。そして、全ての副バルブ２２に対して水分有或いは所要水分量有を検出して、全ての副バルブ２２を閉鎖したと判断することにより（Ｓ４０５３）第５制御が終了する。尚、水分検知センサー２３による水分の検知には、上記給水開始条件の成立を判断する場合の構成と同様の構成を適宜採用することが可能である。
【００６３】
また、第５制御の内容及びそれを実行する構成の変形例として、例えば給水管１０（好適には主管１１）に流量計を設置し、全ての副バルブ２２に水分が行き渡ると予測される所定量をＲＡＭ３５に設定し、前記ＣＰＵ３１等が、主バルブ２１の解放後に前記流量計の計測値に基づき積算流量が前記所定量に到達したことを認識した場合に、副バルブ２２へ水分の行き渡ったことを判断或いは確認する構成、或いは例えば全ての副バルブ２２にまで水分が行き渡ると予測される所定時間をＲＡＭ３５に設定し、前記ＣＰＵ５１等が、主バルブ２１のバルブ開放信号を出力して主バルブ２１を開放すると同時に、タイマー部３４で所定時間の計測を開始し、タイマー部３４の計測時間に基づき前記所定時間の計測終了を認識した場合に、副バルブ２２へ水分が行き渡ったことを判断或いは確認する構成など、適宜の構成を採用可能である。
【００６４】
第４実施形態の植物栽培用自動給水システムを使用することにより、確実に全ての副バルブ２２に水分が行き渡ったか判断することができ、例えば１番最初に給水されるブロック５１に対応する主バルブ２１と副バルブ２２との間に存在する給水管１０の管内空間は水分があまり存在せず、水圧がかかっていない状態になることがあるが、かかる場合にも前記管内空間分の給水が少なくなるという不具合を未然に防止し、植物栽培エリア５０のブロック５１毎に正確な給水を行うことが可能となる。又、必要且つ十分である適格な給水を行って、水分の無駄遣いを防止することができる。
【００６５】
尚、第４実施形態の第５制御で実行する副バルブ２２への水分の行き渡りを確認する構成は、適宜他の実施形態にも採用可能であり、例えば第１、第２、第３実施形態の第３制御で主バルブ２１を開放した後に、全ての副バルブ２２への水分の行き渡りを確認し、その後にリレー給水制御を実行すると、植物栽培エリア５０或いはそのブロック５１毎に正確な給水等が可能になって好適である。又、各実施形態のリレー給水制御に於いて、各副バルブ２２の開放信号を出力する前に、その開放する副バルブ２２への水分の行き渡りを確認し、その後に前記副バルブ２２に開放信号を出力して給水する構成としてもよい。又、上記流量計として或いは流量計に代えて水圧を測定する圧力計を用いることも可能である。
【００６６】
以上、本発明の植物栽培用自動給水システムの具体的な各実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、以下のような拡張及び変形を行うことが可能である。
【００６７】
例えば、上記第１実施形態では、副バルブ２２が複数個ある場合等に、初期状態或いは水抜き制御で開放する副バルブ２２を１個以上としているが、好適には全ての副バルブ２２を開放すると、様々な勾配がある場所など如何なる場所にも対応し、確実に水抜きをすることが可能になって好適である。また、全ての副バルブ２２を開放する場合は、通電時のみ閉鎖する電磁バルブを副バルブ２２として使用すると、給水時のみ通電すればよく、ランニングコストを低減することが可能となって好適である。
【００６８】
また、上記第１実施形態の初期状態或いは水抜き制御で開放する副バルブ２２、或いは第２実施形態で所定時間開放される副バルブ２２、或いは第３実施形態で順次開放される副バルブ２２等を複数同時に開放する構成とすると、例えば一方の副バルブ２２につながっている副管１２或いは分岐管１３（多孔質管）から空気が入り、他方の副バルブ２２につながっている副管１２或いは分岐管１３（多孔質管）から水抜きを行うことができ、スムーズな水抜きが可能になって好適である。複数同時に開放する副バルブ２２は適宜の副バルブを指定することが可能であり、その個数も２個或いは３個等適宜である。
【００６９】
例えば第３実施形態で２つのブロック５１に対応する副バルブ２２ずつ開放する構成とし、図１に示すシステム構成の場合に、第１番目・第２番目のブロックを開放し、次に２・３、３・４、４・５、５・１の順に開放する、或いは１・２、３・４、５・１の順に開放する等とすることが可能である。また、上記第２実施形態等で２個以上の副バルブ２２を開放することにより水抜き制御を行う場合は、一定の勾配等の勾配を有する場合は、少なくとも勾配の高い位置に位置する副バルブ２２と勾配の低い位置に位置する副バルブ２２を開放すると、より水抜き制御を確実に行うことが可能となって好適である。
【００７０】
また、水抜き制御のために開放する副バルブ２２を、ランダムに決定してＲＡＭ３５に設定する等により、水抜き制御毎に異なる副バルブ２２を開放する構成であっても良い。また、水抜き制御のために開放する副バルブ２２を通じて通常の給水処理で給水する給水量を、予め水抜きで抜かれて給水されると想定される水分量分少なく設定する構成とすると、給水管理をより正確に行うことが可能となると共に、水抜きにより抜かれた水分量分の水分過多を未然に防止することが可能となって好適である。
【００７１】
また、上記実施形態では、植物栽培エリア５０のブロック５１毎に給水を行う分岐管１３として、多孔質管を使用する場合について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、分岐管１３を設けずに副管１２によって直接給水する構成や、分岐管１３或いは副管１３等を浸出管、或いはドリップチューブとする構成など、給水可能なものであれば全て本発明に含まれる。
【００７２】
また、本発明の給水対象は適宜であるが、屋上・ベランダ・屋根など人工地盤上、或いは壁面などに形成された植物栽培エリア５０或いはそのブロック５１とすると好適である。また、本発明の植物栽培用自動給水システムを使用するシステム構成或いは緑化設備は適宜であり、例えば屋上やベランダなどを緑化する資材として、人工地盤上に上面開放の貯水トレーを複数敷設し、この貯水トレー上に側面に内向きへこみ部が形成された植物栽培用コンテナを載置して緑化エリアを形成し、内向きへこみ部相互間で且つ貯水トレー上に多孔質管を配設してなる緑化設備や、或いは人工地盤上に遮水層、防根層、保水排水層などを敷設形成し、最上部に土壌（人工軽量土壌が好適）層を形成し、この土壌層に植栽してなる植物栽培エリアを形成し、土壌層内や土壌層上、或いは保水排水層上に多孔質管を配設する緑化設備など、様々なものに対して本発明は使用可能である。
【００７３】
また、上記実施形態では、主バルブ２１を１つ設ける構成で説明したが、植物栽培エリア５０がより広範囲になる場合や特殊なレイアウトになる場合、或いは水源が２以上ある場合などは、主バルブ２１も複数設けても良い。また、主バルブ２１と副バルブ２２との間の給水管１０内に水分が存在し、水圧がかかっている状態を解除する水抜き制御が可能なものは、本発明の植物栽培用自動給水システムに含まれる。
【００７４】
また、上記実施形態の制御手段３０にカレンダー部を設け、このカレンダー部の季節が冬の場合（給水管１０内の水分が凍る可能性のある季節で、例えば１０月から３月までなど）だけに水抜き制御を行う設定にしてもよく、例えばＲＡＭ３５に前記季節或いは時期を設定すると共に、前記ＣＰＵ３１等が、カレンダー部の季節或いは時期に基づき水抜き制御を実行する設定季節或いは設定時期を認識し、水抜き制御を実行する構成とする。かかる構成により、制御内容を冬以外は省略し、ランニングコストを低減することが可能となり、又、植物栽培エリア５０の場所等に対応して様々な設定を行うことができる。
【００７５】
また、上記カレンダー部の季節に応じて、水抜き制御内容を上記第１実施形態から第３実施形態の何れかを選択的に行う構成にしてもよく、例えば１０月と３月は第２実施形態の水抜き制御を行い、１１月と２月は第３実施形態の水抜き制御を行い、１２月と１月は第１実施形態の水抜き制御を行い、水抜きの確実性が高い第１実施形態を１番凍結可能性が高い時期に行い、次に水抜き確実性が高い第３実施形態を２番目に凍結可能性が高い時期に行い、水抜き可能性がその次に高い第２実施形態を１番凍結可能性が低い時期に行うなど適宜である。この場合には、例えばＲＡＭ３５に季節或いは時期を所定の実施形態の制御内容に対応付けて設定すると共に、前記ＣＰＵ３１等が、カレンダー部の季節或いは時期に基づき実行する所定の制御内容を認識し、前記制御内容を実行する構成とする。
【００７６】
また、上記実施形態の制御手段３０或いはＣＰＵ３１に温度計を接続し、例えばＲＡＭ３５に水抜き制御を実行する所定値の温度を設定し、前記ＣＰＵ３１等が、温度計の計測温度に基づき温度が所定値以下になったことを認識した場合に水抜き制御を実行する構成としても良く、より確実に凍結時の給水管１０の破裂を防止することが可能となる。
【００７７】
また、上記実施形態では、植物栽培用自動給水システムで水分を給水する場合について説明したが、本発明で給水するものは水分に限定されるものではなく、液体肥料やこれらの混合液など液体全てを給水或いは給液する場合を含むものである。
【００７８】
また、上記実施形態では、リレー給水制御として、１ブロックずつ給水する場合について説明したが、水源の水圧等によっては、２ブロック以上ずつ、或いは異なるブロック数毎にリレー給水する構成であってもよく、かかる構成により、給水開始から給水終了までの給水所要時間を短縮することが可能となる。
【００７９】
また、上記リレー給水を行うことにより、広範囲の給水対象に給水を行うことが可能であるが、本発明はリレー給水以外の他の給水方法により広範囲の給水対象に給水可能な方法であれば、必ずしもリレー給水で給水を行う必要がなく、前記他の給水方法を行った後に、主バルブと副バルブの間の水分に対して水抜き制御を行う構成であれば本発明に含まれる。
【００８０】
また、各実施形態の部分的な構成等は適宜他の実施形態の構成に採用することができる。また、本発明には、所要のシステム構成や所要のハードウェア構成を植物栽培用自動給水システムの各手段として機能させる植物栽培用の自動給水プログラムも含まれる。
【００８１】
【発明の効果】
本発明の植物栽培用自動給水システムは、如何なるレイアウトや規模であっても給水対象へ略均等に給水可能であり、且つ凍結防止用の保温材などを巻き付ける作業の労力を極力低減することが可能であり、水分凍結による給水管の破裂を未然に防止することができる効果を奏する。
【００８２】
例えば、どのようなレイアウト或いは規模の植物栽培エリアであっても均等に順次給水することができる。また、主バルブを水源近傍に近づけることが可能となり、主バルブを給水管の水源近傍に近づける程、凍結防止用保温材等の巻き付け作業の労力を低減することができ、且つ保温材等の使用量も低減することが可能となり、結果的にコストダウンに繋がる。
【００８３】
また、例えば上記実施形態に於ける主バルブから多孔質管までなど、保温材等を巻き付けていない給水管の部分に水分が存在し、凍結で給水管内の水分が膨張した場合にも、給水管の破損を未然に防止することができる。
【００８４】
また、各有利性を得つつ、給水管の長さは通常の長さに維持でき、コストダウンに繋がる。また、植物栽培用に使用している副バルブを利用して水抜き制御を行っているため、新たに水抜き用のバルブを設ける必要が無く、コストダウンに繋がる。
【００８５】
また、水抜き制御により抜かれた水分も無駄にせず、植物栽培用として使用することにより、水分の無駄遣いを防止し、水道料金を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の植物栽培用自動給水システムのシステム構成図。
【図２】本発明の第１実施形態の植物栽培用自動給水システムの制御関連のハードウェア構成を示すブロック図。
【図３】第１実施形態の植物栽培用自動給水システムに於ける制御手段の制御内容を示すフローチャート。
【図４】第２実施形態の植物栽培用自動給水システムに於ける制御手段の制御内容を示すフローチャート。
【図５】第３実施形態の植物栽培用自動給水システムに於ける制御手段の制御内容を示すフローチャート。
【図６】第４実施形態の植物栽培用自動給水システムに於ける制御手段の制御内容を示すフローチャート。
【図７】第４実施形態の植物栽培用自動給水システムの制御関連のハードウェア構成を示すブロック図。
【図８】第４実施形態の植物栽培用自動給水システムに於ける第５制御の制御内容を示すフローチャート。
【図９】従来の植物栽培用自動給水システムのシステム構成図。
【図１０】植物栽培用自動給水システムの構成例（第１例）を示すシステム構成図。
【図１１】植物栽培用自動給水システムの構成例（第２例）を示すシステム構成図。
【符号の説明】
１０、１  給水管
１１  主管
１２、１ｂ  副管
１３、１ａ  分岐管
２０  給水制御手段
２１  主バルブ
２２  副バルブ
２３  水分検知センサー
３０、３  制御手段
３１  ＣＰＵ
３２  表示部
３３  操作部
３４  タイマー部
３５  ＲＡＭ
３６  ＲＯＭ
４０、４  孔
５０、５  植物栽培エリア
５１  ブロック
２  電磁バルブ
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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