JP7300966B2 - 水槽接続具及びこれを含む水耕栽培装置 - Google Patents

Description

本発明は、水槽接続具及びこれを含む水耕栽培装置に関する。

例えば、長尺ないし樋状の水槽と、水槽の上方に載置される蓋体と、水槽同士を長手方向に接続する継手と、を含む水耕栽培装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。この水耕栽培装置では、水槽同士をより強固に接続するため、水槽の端部等に接着剤を塗布することが開示されている。

特開２０１７－１１８８３７号公報

しかし、適量の接着剤を水槽の端部等に塗布することは難しく、接着剤が継手と水槽の間からはみ出すことがある。継手と水槽の間からはみ出した接着剤は、スライド移動中の蓋体に引っ掛かり、蓋体の滑らかな移動を妨げるため、はみ出した接着剤を拭き取る必要があるが、かかる拭取り作業は手間である。このように、水槽と継手との接着における作業効率には未だ改善の余地がある。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みて創作されたものであり、水槽と継手との接着における作業効率を向上させる水槽接続具及びこれを含む水耕栽培装置の提供を目的とする。

上記の課題を解決すべく、本発明は、
底板と前記底板の両端から立ち上がる一対の側板とを含む植物栽培用の水槽に長手方向に接続するための接続具であって、
前記水槽に接続した状態において前記底板の外側に配置される底壁と、
前記水槽に接続した状態において前記一対の側板の外側に配置される一対の側壁と、
前記一対の側壁のそれぞれの上端部から内側に向かって、前記水槽の側板の上方をわたって延びる突出片と、
を含むことを特徴とする水槽接続具を提供する。

このような構成を有する本発明の水槽接続具では、接着剤の塗布箇所が突出片の下方に位置するため、接着箇所からはみ出した接着剤が蓋体に接触することがない。したがって、はみ出した接着剤を拭き取る必要がなく、水槽と継手との接着における作業効率を向上させることができる。

また、上記の本発明の水槽接続具においては、
前記一対の側壁のそれぞれの内面から突出し、接続された前記水槽の端部と当接する凸部を更に含み、
前記突出片は、前記凸部の上方を覆うことが望ましい。

このような構成を有する本発明の水槽接続具では、凸部が水槽の端部と当接することで、水槽接続具に差し込まれる水槽の位置決めが迅速かつ容易になるとともに、突出片が凸部を覆うことで、凸部と水槽の端部との当接する部分からはみ出した接着剤が蓋体に接触して蓋体のスムーズなスライドを妨げることを防止できる。

また、上記の本発明の水槽接続具においては、
前記凸部は、前記水槽と係合するべく前記水槽との当接面から突出するピンを含み、
前記突出片は、更に前記ピンの上方を覆うことが望ましい。

このような構成を有する本発明の水槽接続具では、ピンが水槽と係合することで水槽接続具と水槽との連結がより強固になるとともに、突出片がピンを覆うことで、ピンからはみ出した接着剤が蓋体に接触して蓋体のスムーズなスライドを妨げることを防止できる。

また、上記の本発明の水槽接続具においては、
前記突出片の先端部は前記底壁に向かって傾斜していることが望ましい。

このような構成を有する本発明の水槽接続具では、蓋体が突出片の上方をスライドする際に、蓋体が突出片に引っ掛かりにくい。

また、上記の本発明の水槽接続具においては、
前記突出片の前記長手方向の長さは先端に向かうにつれて小さくなることが望ましい。

このような構成を有する本発明の水槽接続具では、蓋体が突出片の上方をスライドする際に、蓋体が突出片に引っ掛かりにくい。

また、本発明は、
底板と前記底板の両端から立ち上がる一対の側板とを含む水槽と、
前記水槽に載置され、植物を保持する蓋体と、
上記のいずれかに記載の水槽接続具と、
を含む水耕栽培装置をも提供する。

本発明によれば、水耕栽培装置において、水槽と継手との接着における作業効率を向上させることができる。

本発明の一実施形態に係る水耕栽培装置１の概略図である。 水耕栽培装置１の分解図である。 水耕栽培装置１を用いて植物９を栽培する手順を示す図である。 水槽３及び接続具７の接続を示す概略図である。 水槽３及び接続具７の分解図である。 蓋体５が水槽３及び接続具７の上をスライドする様子を示す概略図である。 接続具７の正面図である。 接続具７の平面図である。 図７のＡ－Ａ線断面図である。 図７の領域Ｂの拡大図である。 本実施形態の変形例に係る接続具１７の概略図である。

以下、本発明に係る水槽接続具とこれを含む水耕栽培装置の代表的な実施形態を、図を参照しながら詳細に説明する。但し、本発明は図示されるものに限られるものではない。図面は本発明を概念的に説明するためのものであるから、理解容易のために必要に応じて寸法、比又は数を誇張又は簡略化して表している場合もある。更に、同一又は同等の部材には同一符号を付し、重複する説明を省略することがある。

ここでは、水槽接続具の一例として継手を挙げて説明するが、水槽接続具はこれに限られず、例えば止まり部材又は排水部材であってもよい。また、説明の便宜上、水槽３の長手方向をＸ軸方向、水槽３の幅方向をＹ軸方向、水槽３の高さ方向をＺ軸方向と定める。

本実施形態に係る水耕栽培装置１は、図１～図３に示すように、長尺の水槽３と、水槽３の上方に載置される蓋体５と、水槽３同士を長手方向に接続する水槽接続具（継手）７と、を備える。また、水耕栽培装置１は、図示しない照明装置を備えていてもよい。

水槽３は、養液を溜めたり流したりする容器であり、使用時において幅方向に複数整列させることを想定している。また、単独で所要の長さに満たない水槽３同士は、水槽接続具７を介して連結される。逆に、単独で所要の長さを有する水槽３には、水槽接続具７を適用しなくてよいが、近年は栽培効率アップを狙い、栽培装置の大型化が進み、水槽も２０ｍを超す場合も出てきつつあり、輸送の困難性から定尺水槽部材を継手で接続する工法が注目されつつある。

水槽３は、入口側（上流側）から出口側（下流側）に養液を流す関係から、例えば１／１００００～５／１００程度の若干の流れ勾配をもって設置されることが好ましい。ただし、栽培方式又は停電などにより、養液を供給できなくなった時の対応のために、養液が若干滞溜する程度の逆勾配を設けることを妨げない。

水槽３としては、例えば合成樹脂製の住宅用雨樋を利用することができる。具体的には、水槽３は、例えば図５に示すように、底板３１と、底板３１の両端から立ち上がる側板３２，３３と、を含み、ＹＺ平面で切断したときの断面形状が略Ｕ字状を呈している。水槽３に孔４１～４４を形成し、水槽接続具７のピン（突起）８３～８６を嵌入するようにしてもよい。

継手７は、底壁７１及び底壁７１の両端から立ち上がる一対の側壁７２，７３を含み、ＹＺ平面で切った断面形状が略Ｕ字状を呈している。継手７はいわゆる外継手であり、図４及び図５に示すように、水槽３に装着された状態では、底壁７１は水槽３の底板３１の外側に配置され、側壁７２，７３はそれぞれ水槽３の側板３２，３３の外側に配置される。

図６に示すように、側壁７２，７３の上縁は、水槽３の長手方向（Ｘ軸方向）の両端では水槽３の上縁よりも僅かに低く、中央（突出片８１，８２の基部）に向って高くなり、中央では水槽３の上縁よりも僅かに高い。したがって、蓋体５は、水槽３同士の連結箇所の前後（蓋体５のスライド方向における前後）では、継手７に乗り上がって継手７上を滑らかに移動し、水槽３同士の継目又は段差に引っ掛かることがない。

継手７は、凸部７４を含む。凸部７４は、図７に示すように、底壁７１及び側壁７２，７３の内面から突出し、挿入された水槽３の端部３５，３６と当接して滑らかな底面（内面）を形成する（図４参照）。つまり、凸部７４の内面と水槽３の端部３５，３６の内面側とは略面一となる。したがって、凸部７４は厚肉部と言ってもよく、その肉厚は、水槽３の底板３１の肉厚及び側板３２，３３の肉厚と略同じである。なお、凸部７４は、底壁７１の内面だけに形成されてもよいし、側壁７２，７３の内面だけに形成されてもよい。いずれの場合でも、水槽３の端部３５，３６が継手７の凸部７４に接触することで、作業者は水槽３の差込作業の完了を直ちに把握でき、差し込まれる水槽３の位置決めが迅速かつ容易になるとともに、水槽３の迅速な組立てが可能になる。また、凸部７４が、想定される養液の液面レベルをカバーするように形成されていると、水槽３において養液が流れる内面は概ね滑らかであり、水槽３の清掃が容易である。

側壁７２，７３に形成された凸部７４の上端部には、ピン（突起）８３～８６が設けられている。ピン８３～８６は、水槽３の孔４１～４４と係合するように、水槽３との当接面から（水槽３に向かって）突出している（図９参照）。

凸部７４の内面側には、水槽３の端部３５，３６と係合する係合片７６，７７が設けられていてもよい。係合片７６，７７は、底壁７１及び側壁７２，７３と対向するように延びる板片であり、底壁７１及び側壁７２，７３との間に端部３５，３６の嵌入空間Ｓ１，Ｓ２を形成する（図９参照）。係合片７６，７７の下面（外側面）は、凸部７４から遠ざかるに連れて底壁７１及び側壁７２，７３から離れるように傾斜している。したがって、嵌入空間Ｓ１，Ｓ２に水槽３の端部３５，３６が嵌入されると、端部３５，３６が係合片７６，７７と底壁７１及び側壁７２，７３との間に挟持されて、水槽３と継手７とが強固に係合する。

本実施形態では、係合片７６は底壁７１と側壁７２とに亘って、係合片７７は底壁７１と側壁７３とに亘って、それぞれ設けられているが、このような配置に限られない。例えば、係合片７６，７７は側壁７２，７３だけに対向するように設けられてもよいし、あるいは、１枚の係合片が底壁７１だけに対向するように設けられてもよい。

次いで、継手７は、作業者の手が滑らないように、外面に凹部７５を有していてもよい。つまり、凹部７５は、作業者の手との間でＸ軸方向における摩擦力を高めるための滑止めとして機能する。凹部７５は、継手７の外面において、凸部７４に対応する位置に形成されることが好ましい。つまり、凸部７４を構成する肉厚部分の外面側に凹部７５を形成することで、上述した凸部の機能と凹部の機能とを兼ね備えるとともに、継手７が厚くなることを抑制している。もっとも、凹部７５は、他の位置にも形成されていてもよい。
また、例えば図８に示すように、凹部７５は、底壁７１の外面及び側壁７２，７３の外面に形成されているが、底壁７１及び側壁７２，７３のうち少なくとも１つの外面に形成されていればよい。凹部７５は、外面の全体に亘って連続的に設けられていてもよいし、部分的ないしは途切れ途切れに設けられてもよい。更に、凹部７５は、１条でもよいし、複数条でもよい。

凹部７５の深さは、継手７の把持のしやすさの観点から、０．５ｍｍ以上であることが好ましく、中でも１ｍｍ以上であることが好ましく、とりわけ２ｍｍ以上であることが好ましい。また、図８及び図９に示すように、凹部７５の幅（Ｘ軸方向の長さ）は、凸部７４の幅よりも狭いことが好ましい。

また、継手７は、連結される水槽３同士の継目を覆うための突出片８１，８２を有していてもよい。具体的には、突出片８１，８２は、側壁７２，７３のそれぞれの上端部から内側に（反対側の側壁７２，７３に）向かって、かつ、水槽３の側板３２，３３の上方をわたって、延びている（図４参照）。あるいは、突出片８１，８２は、側壁７２，７３に形成された凸部７４の上方及びピン８３～８６の上方を覆っているとも言える。したがって、継手７と水槽３とを接着剤で固定する場合に、接着剤が接着箇所（例えば継手７の上端、凸部７４と水槽３の端部３５，３６との当接箇所、ピン８３～８６、水槽３の孔４１～４４等）からはみ出して、蓋体５の滑走を妨げることがない。

図７及び図１０に示すように、突出片８１，８２の先端部は、基部（側壁７２，７３との接続部分）に対して下方に距離Ｄだけ下がっている。つまり、突出片８１，８２の先端部は、底壁７１に向かって傾斜している。また、図８に示すように、Ｘ軸方向に沿った突出片８１，８２の長さは、先端に向かうにつれて小さくなり、継手７を上面（Ｚ軸方向）からみたときに略台形状を呈している。したがって、蓋体５は、継手７（突出片８１，８２）の上方を滑らかにスライドすることができる。

次いで蓋体５の説明に移ると、蓋体５は、図１及び図２に示すように、長尺の板状体であって、複数の水槽３の上部に、水槽３の長手方向と略直交するように載置される。蓋体５には、植物９を保持する複数の孔５１が、水槽３の幅に合わせて一定の間隔で形成されている。蓋体５には、植物９の葉に新鮮な空気を供給するための通気孔５２が所定の間隔で形成されてもよく、また、水槽３の長手方向における両端に立ち上がり部５３が設けられてもよい。

蓋体５は、アオコなどの藻の発生を抑制するべく、水槽３への光の通過を阻止するのに適した材料で作製されることが好ましい。例えば、蓋体５は、発泡スチロール又はプラスチック製の板材であり、表面をアルミフィルム等で覆われてもよい。

本実施形態に係る水耕栽培装置１は、次の手順により使用される。
まず、図４及び図５に示すように、所要の長さに満たない水槽３同士を、継手７により長手方向に接続する。作業者は、水槽３同士の接続のために、双方の端部３５，３６を、継手７の嵌入空間Ｓ１，Ｓ２に差し込むだけでよい。この作業の際、作業者は、指を凹部７５に掛けることができるので、指が滑ることがなく、水槽の組立作業が容易かつ迅速となる。また、水槽３の端部３５，３６が継手７の凸部７４に接触することで、作業者は水槽３の継手７への差込み作業の完了を容易に把握できるから、簡易かつ迅速な水槽３の組立てが可能となる。更には、継手７の凸部７４の内面と水槽３の端部３５，３６の内面とが略面一となることで、水槽３の清掃が容易になる。

このとき、水槽３同士をより強固に接続するべく、水槽３の端部３５，３６及びその近傍（水槽３のうち、接続状態において継手７に覆われる部分）に接着剤を塗布してもよい。このとき、接着剤が塗布箇所からはみ出すことがあるものの、突出片８１，８２により、接着剤の上方へのはみ出しが防止されるので、蓋体５の滑らかなスライドを確保できる。したがって、はみ出した接着剤を拭き取る必要がなく、組立の作業効率が向上する。

こうして構築された水槽３を、幅方向（Ｙ軸方向）に複数並列する（図２参照）。このとき、幅方向に隣接する水槽３同士を連結してもよい。

次に、孔５１～５３に植物９を保持させた蓋体５を、水槽３の長手方向と略直交する方向に、複数枚載置する（図１参照）。このとき、蓋体５の孔５１～５３が水槽３の幅方向のほぼ中央に配置されることが好ましい。あるいは、水槽３の上部に蓋体５を載置した後に、植物９を孔５１～５３に保持させてもよい。

そして、水槽３内に養液を供給し、養液を入口側から出口側に向けて流すことにより、水耕栽培に利用できる状態となる。

図３に示すように、水槽３の上部に蓋体５を載置する際は、入口側に、未熟な植物９を保持させた蓋体５を載置する。そして植物９の成長に合わせて蓋体５を出口側にスライドさせる。更に、蓋体５が水槽３の最も出口側に到達した際に、蓋体５を水槽３から取り外して、成熟した植物９を収穫すると共に、新たな植物９を保持させた蓋体５を入口側に載置する。

したがって、植物９の成長に合わせて蓋体５が入口側から出口側に向かってスライドする間に、水槽３同士の継目を通過することになる。もっとも、水槽３同士の継目の上方は突出片８１，８２で覆われているため、蓋体５はスムーズに出口側へとスライドすることができる。しかも、水槽３同士の継目に段差が生じている場合でも、蓋体５は段差に引っ掛からない。従って、天候や害虫の影響を殆ど受けることなく、効率良く植物９を栽培することができる。

以上、本発明の一実施形態について図面を参照しつつ説明してきたが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載の精神及び教示を逸脱しない範囲でその他の改良例や変形例が存在する。そして、かかる改良例や変形例は全て本発明の技術的範囲に含まれることは、当業者にとっては容易に理解されるところである。

例えば水耕栽培装置１において、水槽３は何段であってもよいし、１段の水槽群に含まれる水槽３の数は何個でもよい。また、１つの流路を構成するために連結される水槽３の個数、つまり水槽接続具７の数は何個でもよい（０個、つまり水槽接続具７が用いられない水槽３があってもよい）。

本実施形態では、水槽接続具の一例として継手７を挙げたが、水槽接続具は止まり部材又は排水部材でもよい。止まり部材とは、水槽３の終端に取り付けられる部材であり、ホース継手の取付口を有する。また、排水部材は、継手７と同様に水槽３同士を接続するとともに、排水口を有する。

本実施形態における水槽接続具の変形例として、継手１７を挙げる。継手１７は、図１１に示すように、係合片７６，７７を有しない点を除けば、継手７と同じ構成部材を備えている。したがって、継手１７は、本実施形態に係る継手７と同様の機能を発揮するほか、水槽３との接続作業及び接着剤の塗布作業を簡便に行うことができる。

１ 水耕栽培装置
３ 水槽
５ 蓋体
７，１７ 継手
３１ 底板
３２，３３ 側板
７１ 底壁
７２，７３ 側壁
７４ 凸部
７５ 凹部
８１，８２ 突出片
８３～８６ ピン

Claims (5)

1. 水槽接続具と、
   底板と前記底板の両端から立ち上がる一対の側板とを含む水槽と、
   前記水槽に載置され、植物を保持する蓋体と、
   を具備し、
   前記水槽接続具が、
   底板と前記底板の両端から立ち上がる一対の側板とを含む植物栽培用の水槽に長手方向に接着接続するための接続具であって、
   前記水槽に接続した状態において前記底板の外側に配置される底壁と、
   前記水槽に接続した状態において前記一対の側板の外側に配置される一対の側壁と、
   前記一対の側壁のそれぞれの上端部から内側に向かって、前記水槽の側板の上方をわたって延びる突出片と、
   を含み、
   前記側壁の上縁の前記水槽の長手方向における端部が、前記側板の上縁よりも低く、前記側壁の上縁が、前記突出片の基部に向かって高くなる構成を有すること、
   を特徴とする水耕栽培装置。
2. 前記一対の側壁のそれぞれの内面から突出し、接続された前記水槽の端部と当接する凸部を更に含み、
   前記突出片は、前記凸部の上方を覆うこと、
   を特徴とする請求項１に記載の水耕栽培装置。
3. 前記凸部は、前記水槽と係合するべく前記水槽との当接面から突出するピンを含み、
   前記突出片は、更に前記ピンの上方を覆うこと、
   を特徴とする請求項１又は２に記載の水耕栽培装置。
4. 前記突出片の先端部は前記底壁に向かって傾斜していること、
   を特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の水耕栽培装置。
5. 前記突出片の前記長手方向の長さは先端に向かうにつれて小さくなること、
   を特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の水耕栽培装置。

Images