(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物を植えたポットを水を満たした水槽に沈めてなる植物育成試験用の水槽装置において、
前記水槽内の水量を一定に保ちつつ前記ポットを水槽に沈めたままの状態で、ポット上面に対する水面の相対的な高さ位置を無段階に調整可能な水位調整機構を備えたことを特徴とする植物育成試験用の水槽装置。
【請求項２】
前記水位調整機構は、前記ポットを載せる載置台と、該載置台を水槽内に吊り下げる昇降手段と、該昇降手段を昇降させるための操作手段とを具備して成ることを特徴とする請求項１記載の植物育成試験用の水槽装置。
【請求項３】
前記水槽内には、温度制御装置で適温に調整済の水を循環させるように構成したことを特徴とする請求項１または２記載の植物育成試験用の水槽装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、植物を植えたポットを水を満たした水槽に沈めてなる植物育成試験用の水槽装置に関する。ここで植物は主として水稲を指すものであり、本発明は特に水稲の深水試験に用いられるものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、東北地方等における水稲の冷害対策の一環として、深水試験の研究が盛んに行なわれている。一般に水稲は幼穂が形成される出穂期に水温が所定温度以下になると、花粉の数が減ったり花粉の受粉能力が低下すると推測されており、このような弊害を防ぐべく、外気より温度の高い用水を水稲の茎根元からおよそ２０ｃｍ位まで導入して幼穂を寒さから守る深水が経験的に実施されていた。
【０００３】
水は空気より比熱が高い関係上、外気より温度の高い用水は保温の役目を果すのだが、幼穂が余り水中に深く沈むと逆に水稲の品種によっては、その育成に支障を来してしまう場合がある。そこで、各種水稲に対して保温の役目を果す水がどの位の深さであれば、各種水稲の育成を何ら阻害することなく、冷害対策として最適かを調査する深水試験が行なわれる。
【０００４】
従来、深水試験を行なうための装置としては、例えば、図９に示すような植物育成試験用の水槽１がある。かかる水槽１は、相対向する両側の内面壁にそれぞれフック３を掛止する溝を上下方向に複数連設した留め板２を備え、所定の位置に掛止したフック３で棚板４を水槽内の所定の高さ位置に支えるように構成されている。そして、棚板４の上に水稲を植えつけた土壌の入ったポット５が載置されるようになっていた。なお、水槽１には水位を一定に保つための水位調整機構（図示せず）が備えられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したような従来の水槽１では、ポット５を水槽１の外に出さないと棚板４の高さ位置の調整ができず、重いポット５をいちいち水槽１の内外に移動させる必要があり、重労働を強いられて不便であった。
【０００６】
また、水槽１からポット５を出したり入れたりする際に、ポット５等の体積分だけ水槽１内の水位が変動するため、水の補給を要したり、オーバーフローし易く、かかる場合に、新たな水補給等に伴って温度調整のための大きなエネルギー損失を招くという問題点があった。
【０００７】
更に、ポット５を受ける棚板４の位置調整は、留め板２に何段階の位置に掛止するフック３の高さ位置で定まるため、ポット上面に対する水面の相対的な高さ位置は何段階かに限定され大ざっぱにしか調整できず、細かな調査研究には不向きであった。
【０００８】
本発明は、以上のような従来技術が有する問題点に着目してなされたもので、ポットを水槽から出さずにポット上面に対する水面の相対的な高さ（相対水位）の調整が可能であり、また、相対水位の調整により新たな水補給等に伴うエネルギー損失もなく、しかも、相対水位を無段階に細かく自由に調整することができる植物育成試験用の水槽装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するための本発明の要旨とするところは、次の各項に存する。
［１］  植物を植えたポット（Ｐ）を水を満たした水槽（１０ａ）に沈めてなる植物育成試験用の水槽装置（１０）において、
前記水槽（１０ａ）内の水量を一定に保ちつつ前記ポット（Ｐ）を水槽（１０ａ）に沈めたままの状態で、ポット（Ｐ）上面に対する水面の相対的な高さ位置を無段階に調整可能な水位調整機構を備えたことを特徴とする植物育成試験用の水槽装置（１０）。
【００１０】
［２］  前記水位調整機構は、前記ポット（Ｐ）を載せる載置台（２０）と、該載置台（２０）を水槽（１０ａ）内に吊り下げる昇降手段（２１）と、該昇降手段（２１）を昇降させるための操作手段（２２）とを具備して成ることを特徴とする１項記載の植物育成試験用の水槽装置（１０）。
【００１１】
［３］  前記水槽（１０ａ）内には、温度制御装置（４０）で適温に調整済の水を循環させるように構成したことを特徴とする１項または２項記載の植物育成試験用の水槽装置（１０）。
【００１２】
次に前述した解決手段に基づく作用を説明する。
１項に係る植物育成試験用の水槽装置（１０）によれば、植物を植えたポット（Ｐ）を水槽（１０ａ）に沈めたままの状態で、水槽（１０ａ）からポット（Ｐ）を出したりすることなく、そのまま水位調整機構により、ポット（Ｐ）上面に対する水面の相対的な高さ位置（相対水位）を調整することができる。
【００１３】
水位調整機構による相対水位の調整は、水槽（１０ａ）内の水量を一定に保ちつつ行なうことができるので、従来装置の如く水位の調整に伴って水の補給を要するようなことも殆どなく、新たな水補給に基づく温度調整等におけるエネルギー損失は生じない。
【００１４】
また、水位調整機構による相対水位の調整は、無段階に調整可能であるため、従来装置の如く何段階かの調整に限定されることなく、細かく自由に相対水位を適宜調整することができ、植物生育試験における精度を向上させることができる。
【００１５】
２項に係る植物育成試験用の水槽装置（１０）によれば、前記水位調整機構は、載置台（２０）と、該載置台（２０）を水槽（１０ａ）内に吊り下げる昇降手段（２１）と、該昇降手段（２１）を昇降させるための操作手段（２２）とを具備して成るから、操作手段（２２）により昇降手段（２１）を昇降させて、植物を載せた載置台（２０）を確実かつ容易に、所望の高さ位置に無段階に調整することができる。
【００１６】
３項に係る植物育成試験用の水槽装置（１０）によれば、前記水槽（１０ａ）内に、温度制御装置（４０）で適温に調整済の水を循環させるように構成したから、植物の地下部分、すなわちポット（Ｐ）内の土壌の温度環境を水を媒体として制御することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明を代表する一の実施の形態を説明する。
図１〜図７は本発明の一の実施の形態を示している。
図１に示すように、植物育成試験用の水槽装置１０は、植物を植えたポットＰを水を満たした水槽１０ａに沈めて、該水槽１０ａ内に温度調整した水を循環させるものであり、図８に示すように、水槽装置１０は水槽１０ａ内の水温を制御する各種機器と組み合されて、土壌温度調節装置としてのシステムを構成している。
【００１８】
水槽装置１０は、水槽１０ａと、水槽１０ａ内の水を予め設定した水位に安定させる定水位装置３０と、水槽１０ａ内の水量を一定に保ちつつ、ポットＰを水槽１０ａに沈めたままの状態で、ポットＰ上面に対する水面の相対的な高さ位置を無段階に調整可能な水位調整機構とを具備してなる。
【００１９】
図１，図２および図６に示すように、水槽１０ａは二重壁構造をなしており、その内側は両側面壁１１，１２と、正面壁１３、後面壁１４、底面壁１５からなり上面側が開口した立方体状に形成されている。底面壁１５の下側には脚部１６が設けられ、底面壁１５の上側には、後面壁１４側の側方に貫装された調温水入口１７に連通接続する給水パイプ１８が配されている。給水パイプ１８には、その全長に亘り調温水を吐き出す小孔が複数連設されている。
【００２０】
一方、水槽１０ａの開口した上面付近には、排水用樋１９が略水平に配設されている。ここで排水用樋１９は、水槽１０ａから溢れ出そうな水を受け、オーバーフロー管１９ａを介して受け入れた水を後述する定水位装置３０へ送出する部材である。排水用樋１９の高さ位置はある程度調整できるようになっている。
【００２１】
水位調整機構は、ポットＰを載せる載置台２０と、載置台２０を水槽１０ａ内に吊り下げる昇降用ワイヤー２１と、昇降用ワイヤー２１を巻き取り可能な滑車群２５，２６と、滑車群２５，２６を回転させるための操作ハンドル２２とを具備して成る。
【００２２】
ここで昇降用ワイヤー２１は昇降手段に該当するが、昇降手段はこれに限定されるものではなく、例えば、ゴムベルトやピアノ線の他、ラック＆ピニオンのラック等で構成してもよい。また、操作ハンドル２２は操作手段に該当するが、操作手段はこれに限定されるものではなく、例えば、滑車群２５，２６を電動で回転させるように構成した場合のスイッチ等も該当し得る。
【００２３】
載置台２０は、略水平に配されるトレー状の部材であり、周縁にはフランジ２０ａが設けられ、内側には仕切り２０ｂが設けられている。昇降用ワイヤー２１は、水槽１０ａ内側にて載置台２０の両側２箇所ずつの計４箇所を吊り下げるように配されている。
【００２４】
図６および図７に示すように、載置台２０に止着された４本の昇降用ワイヤー２１の上端側は、水槽１０ａの両側面壁１１，１２上側に穿設された挿通孔１１ａ，１２ａを通って外側下方に延びており、滑車群をなす案内用滑車２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄに途中巻き掛けられた状態で正面壁１３側へと延び、巻取用滑車２６に巻き止められている。
【００２５】
水槽１０ａ両側にある一対の巻取用滑車２６，２６は、正面壁１３外側に固着されたギアボックス２３の駆動用シャフト２７の両端に固結されている。ギアボックス２３の正面側には操作ハンドル２２が延びており、操作ハンドル２２を正逆何れかに回転させると、それに伴い駆動用シャフト２７と共に巻取用滑車２６，２６も正逆何れかに回転するように設定されている。すなわち、ギアボックス２３内には、図示省略したが操作ハンドル２２基端の回転軸に固結されたウォームや、該ウォームに回転可能に噛合すべく駆動用シャフト２７に軸支されたウォームホイール等の歯車機構が内装されている。
【００２６】
このギアボックス２３内の歯車機構には、載置台２０の上げ下げ位置を所定範囲に制限すべく、操作ハンドル２２の回転範囲を規制するストッパも設けられている。なお、前述の昇降用ワイヤー２１による載置台２０の吊り下げ形態や、昇降用ワイヤー２１を巻き取り可能な滑車群２５，２６の配置位置等の具体的な構成は、図６に示すものに限定されるわけではない。
【００２７】
定水位装置３０は、後面壁１４の側方に配設されており、給水口３２の開閉弁（図示せず）に連結されたボールタップ３１を備え、その下方には濾過フィルター３６が介装されている。この定水位装置３０によれば、水槽１０ａ内の水が蒸発等で減少し水位と共にボールタップ３１の位置が下がると、給水口３２の開閉弁が開いて水が補給され、水位と共にボールタップ３１が所定の位置まで上がると、給水口３２の開閉弁が再び閉じて給水が停止するように設定されている。
【００２８】
また、定水位装置３０には、前記給水口３２の他、外部に延出する調温水出口３３や上部オーバーフロー管３４、下部オーバーフロー管３５が連通接続されている。調温水出口３３は、水槽１０ａ内を循環した水を外部へ排出させるためのものである。上部オーバーフロー管３４は、ボールタップ３１や給水口３２の開閉弁が作動不能になった際に、水槽１０ａ内の余分な水を外部へ排出する役割を果す。
【００２９】
一方、下部オーバーフロー管３５は、濾過フィルター３６が目詰まりを起こした際に定水位装置３０の上部へ送れない水を外部へ排出する役割を果す。また、図５に示すように、下部オーバーフロー管３５の下方には、定水位装置３０の濾過槽内の水を排出するための濾過槽排水口３７や、水槽１０ａ内の水を排出するための排水口３８が設けられている。
【００３０】
以上の水槽装置１０は、図８に示すように、前記水槽１０ａ内の水温を制御する各種機器と組み合されて、土壌温度調節装置としてのシステムを構成している。すなわち、水槽装置１０の調温水出口３３と調温水入口１７とは、配水管４０を介してループをなすように連結されており、この配水管４０の途中に、水を強制循環させる循環ポンプ４１と、熱交換器４２が配設されている。熱交換器４２は、加熱コイル４３と冷却コイル４４を具備して成り、マイクロコンピューターにより水槽１０ａ内の水を所望の水温に保てるように構成されている。
【００３１】
次に作用を説明する。
前述の水槽装置１０によれば、先ず載置台２０の上に植物を植えたポットＰを置き、定水位装置３０にて予め設定した水位まで、水槽１０ａ内に給水口３２から原水を供給する。水槽１０ａ内の水が蒸発等で減少すると、定水位装置３０の働きにより、給水口３２の開閉弁が開いて水が補給され、初期の水位まで水が溜ると給水口３２の開閉弁が再び閉じて、水槽１０ａ内の水の量は常に一定に保たれる。
【００３２】
載置台２０上のポットＰを水槽１０ａに沈めたままの状態で、ポットＰ上面に対する水面の相対的な高さ位置（相対水位）を調整するには、水位調整機構の操作ハンドル２２を正逆何れかの方向に回せばよい。操作ハンドル２２を正方向に回転させると、ギアボックス２３を介して巻取用滑車２６は昇降用ワイヤー２１を巻き取る方向に回転し、それに伴い昇降用ワイヤー２１で吊り下げられている載置台２０は無段階に上方へと移動する。
【００３３】
操作ハンドル２２を逆方向に回転させると、ギアボックス２３を介して巻取用滑車２６は昇降用ワイヤー２１を送り出す方向に回転し、それに伴い載置台２０は無段階に下方へと移動する。このように、ポットＰを水槽１０ａに沈めたままの状態で、水槽１０ａからポットＰを出したりすることなく、そのまま水位調整機構により、ポットＰ上面に対する水面の相対的な高さ位置（相対水位）を調整することができる。
【００３４】
また、水位調整機構による相対水位の調整に際しては、新たな水の供給や余分な水の排出を伴うことがなく、水槽１０ａ内の水量を一定に保ったままの状態で行なうことができる。従って、本水槽装置１０によれば、従来装置の如く例えば水槽１０ａ外に出したポットＰの体積分だけ、定水位装置３０による水位の調整に伴って水の補給を要するようなことも殆どなく、新たな水補給に基づく温度調整等におけるエネルギー損失は生じない。
【００３５】
更に、前記水位調整機構による相対水位の調整は、無段階に調整可能であるため、従来装置の如く何段階かの大まかな調整に限定されることなく、細かく自由に相対水位を適宜調整することができ、植物生育試験における精度を向上させることができる。以上のように、図６および図７に示す水位調整機構によれば、載置台２０を水槽１０ａ内に吊り下げる昇降用ワイヤー２１と、該昇降用ワイヤー２１を巻き取り可能な滑車群２５，２６等とを主要部とする非常に簡易な構成で、載置台２０を確実かつ容易に所望の高さ位置に調整することができる。
【００３６】
図８に示すように、本水槽装置１０を土壌温度調節装置としてのシステムの一部とすれば、水槽１０ａの水を単に一定量に維持するだけなく、所望の水温を保つように制御することで、ポットＰ中の土壌温度も適宜調整することができる。すなわち、水槽装置１０の調温水出口３３から排出された水は、循環ポンプ４１の働きにより配水管４０内を強制循環し、その途中にある熱交換器４２で所定温度に調整されてから調温水入口１７から再び水槽１０ａ内とに供給される。
【００３７】
なお、本発明に係る植物育成試験用の水槽装置は、前述した実施の形態に係る具体的構成に限定されるものではない。例えば、水位調整機構は図示したものに限定されるわけではなく、載置台の下方に配した空気圧により膨らむ膨張手段によって、載置台を上下方向に動かすように構成してもよい。あるいは載置台を水槽内の一定位置に固定しておき、水槽内にて通常水中に没する位置に設けた空気圧により膨らむ膨張手段により、その体積変化に応じて、ポット上面に対する水面の相対的な高さ位置を調整するように構成してもよい。また、滑車群を操作するのは手動に限らず、モータ等の動力を用いて構成してもよい。また、水槽装置を水槽内の水温を制御する各種機器と組み合せることなく、単独で用いてもかまわない。
【００３８】
【発明の効果】
本発明に係る植物育成試験用の水槽装置によれば、水槽内の水量を一定に保ちつつ、ポットを水槽に沈めたままの状態で、ポット上面に対する水面の相対的な高さ位置を無段階に調整可能な水位調整機構を有するから、ポットを水槽から出さずにポット上面に対する水面の相対的な高さ位置の調整が可能であり、重労働を強いられることがなく、また、前記調整により新たな水補給に伴う温度調整等のためのエネルギー損失もなく、しかも、相対的な水位を無段階に細かく自由に調整することができるので、植物生育試験における精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一の実施形態に係る植物育成試験用の水槽装置の内部構造を示す断面図である。
【図２】一の実施形態に係る植物育成試験用の水槽装置の側面図である。
【図３】一の実施形態に係る植物育成試験用の水槽装置の平面図である。
【図４】一の実施形態に係る植物育成試験用の水槽装置の正面図である。
【図５】一の実施形態に係る植物育成試験用の水槽装置の背面図である。
【図６】一の実施形態に係る植物育成試験用の水槽装置の水位調整機構を概略的に示す斜視図である。
【図７】一の実施形態に係る植物育成試験用の水槽装置の水位調整機構を概略的に示す断面図である。
【図８】一の実施形態に係る植物育成試験用の水槽装置を含む土壌温度調節装置を概略的に示す説明図である。
【図９】従来の植物育成試験用の水槽装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１０…水槽装置
１０ａ…水槽
２０…載置台
２１…昇降用ワイヤー（昇降手段）
２２…操作ハンドル（操作手段）
２３…ギヤボックス
２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ…案内用滑車（滑車群）
２６…巻取用滑車（滑車群）
３０…定水位装置
４０…配水管
４１…循環ポンプ
４２…熱交換器
【図１】
0003801698.tif 000002
【図２】
0003801698.tif 000003
【図３】
0003801698.tif 000004
【図４】
0003801698.tif 000005
【図５】
0003801698.tif 000006
【図６】
0003801698.tif 000007
【図７】
0003801698.tif 000008
【図８】
0003801698.tif 000009
【図９】
0003801698.tif 000010