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JP2000106770A - 負圧差灌水システム - Google Patents

負圧差灌水システム

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Publication number
JP2000106770A
JP2000106770A JP10282495A JP28249598A JP2000106770A JP 2000106770 A JP2000106770 A JP 2000106770A JP 10282495 A JP10282495 A JP 10282495A JP 28249598 A JP28249598 A JP 28249598A JP 2000106770 A JP2000106770 A JP 2000106770A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
water
soil
negative pressure
porous
porous pipe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10282495A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobuhiko Furukawa
信彦 古川
Takaharu Yamamoto
隆晴 山本
Takashi Matsumoto
隆 松本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Mitsubishi Chemical Engineering Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
Mitsubishi Chemical Engineering Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Chemical Corp, Mitsubishi Chemical Engineering Corp filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
Priority to JP10282495A priority Critical patent/JP2000106770A/ja
Publication of JP2000106770A publication Critical patent/JP2000106770A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 土壌への給水量、土壌からの排水量を、簡便
にコントロールしうる負圧差灌水システムを提供する。 【解決手段】 土壌中に多孔質管を埋設し、この多孔質
管内を貯水部からの水で飽和させ、多孔質管に接する土
壌の負圧と多孔質管内の負圧の差異により、多孔質管内
の水を土壌中に浸出させるか又は土壌水を多孔質管内に
取り込むように構成された負圧差灌水システムであっ
て、水面の上昇、下降により自動的に貯水部の水位を一
定とする手段を、上下方向に可動しうるように設け、該
手段を上下方向に移動させることにより、多孔質管と貯
水部水位との高低差を調節するように構成されてなる負
圧差灌水システム。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、負圧差灌水システ
ムに関する。
【0002】
【従来の技術】植物を上手に育成するには給水や排水を
うまく調節し、根域を常に適湿に保持することが極めて
重要である。植物を育成する際に、水を効率的に利用す
るための、節水灌漑法の一つとして、負圧差灌水法があ
る。この方法は、1934年、ビー・イー・リビングス
トン(B.E.Livingston)によって初めて
紹介され、その原理は、土壌中に埋設した多孔質管に水
を飽和させ、この管内の水圧を負圧として多孔質管の接
する土壌の負圧と管内負圧との差によって、灌水を行う
ものである。
【0003】この負圧差灌水システムにおいて、土壌中
への給水量、或いは土壌中からの排水量をコントロール
する方法としては (1)多孔質管の性能を変える。 (空隙率、管の太さ、肉厚、長さ等を変える事) (2)土壌中の多孔質管の設置密度を変える。 (3)多孔質管の埋設する深さを変える 等、色々の方法が試みられている
【0004】しかしながら、これらの方法は、一度、土
壌中に多孔質管を設置してしまうと、そのあとは条件を
変更させる事が困難である。そこで、本発明者らは設定
負圧値(管の位置と給排水タンクの水位の差)を変える
ことにより、比較的容易に給排水量をコントロールでき
ないかについて検討を行なった。その具体的方法とし
て、給排水槽の下にレンガを数個積みこのレンガの増減
で水位を変えたり或いはジャッキー等で槽を上下させる
方法を採ったが、決して良策とは言い難かった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】そこで、より簡便に給
排水量をコントロールしうる方法を見い出すべく種々検
討した結果、ボールタップ等で水位を一定とする方法
で、このボールタップ等を槽内で上下できる構造とする
ことにより、槽内の水位が容易に調整できることを見出
し本発明に到った。
【0006】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の要旨
は、土壌中に多孔質管を埋設し、この多孔質管内を貯水
部からの水で飽和させ、多孔質管に接する土壌の負圧と
多孔質管内の負圧の差異により、多孔質管内の水を土壌
中に浸出させるか又は土壌水を多孔質管内に取り込むよ
うに構成された負圧差灌水システムであって、水面の上
昇、下降により自動的に貯水部の水位を一定とする手段
を、上下方向に可動しうるように設け、該手段を上下方
向に移動させることにより、多孔質管と貯水部水位との
高低差を調節するように構成されてなる負圧差灌水シス
テムにある。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
まず、本願発明においては、土壌中に多孔質管が埋設さ
れる。土壌は、通常天然土壌であり、培養土等のいわゆ
る人工土壌も一般的であるが、有機物を含まないもので
あっても本発明の負圧差灌水システムにより植物栽培に
用いうるものであれば特に制限されない。
【0008】本発明において、上記土壌中には、多孔質
管が埋設される。埋設する深さは特に制約は無く、通常
土壌表面から5〜50cm程度が好ましい。浅過ぎる場
合には、地表の温度の影響を受け易く、水分が蒸発しや
すい点で不利であり、深過ぎる場合には植物の根域に水
分を到達させることが困難となるので好ましくない。多
孔質管の材料は一般には陶磁器、コンクリート、多孔質
ガラスが好ましいが、金属焼結体、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、ゴム等のプラスチックスを原料とした多孔
質成型体、更に、フィルター材料として利用できる素材
を筒状に成型した物などが利用できる。水蒸気や水を通
過させる関係から親水性の材料又は親水化処理した素材
が好ましい。これらの多孔質材料は孔径0.01〜20
0μm程度の範囲の孔を有することが望ましく、これよ
り細かい場合は使用中に目詰まりが起こり易い上に流体
の流動抵抗が大きいので水の流通性が悪く、またこれよ
り粗い場合には空気が流入し、負圧を保持するのが困難
となりやすい。特に望ましい孔径は0.1〜50μm程
度の範囲で、孔径分布が狭いものが特に好適である。特
に石英質の多い陶土を成型し、焼成して得られる孔径が
10μm前後の筒が好ましい。
【0009】これらの多孔質材料は通常筒状に成型して
多孔質管として利用される。その内径、肉厚、長さは特
に制約は無いが、小さ過ぎると、水が流れる際の抵抗が
大きく、大き過ぎると内部で発生したり混入した気泡を
流し出すためには多量の水を循環させることが必要とな
る。したがって、通常、内径は3〜100mm程度、好
ましくは5〜50mm、肉厚は1〜30mm程度、好ま
しくは3〜15mm、長さは特に制約は無いが、材質に
応じてセラミックスなど可撓性に乏しく、たわみ応力で
破損し易いものの場合には短めに、プラスチック材料の
ように可撓性に富むものは長くして接続箇所を少なくす
ることもできる。複数の多孔質管の接続にはポリ塩化ビ
ニル、ポリエチレンなどのチューブ、配管材料を利用す
るのが一般的であり、金属製の配管、配管接続具等を利
用するのが好都合である。
【0010】接続に際しては、内部が滑らかなチューブ
等を使用し、さらには管径が急激に変化しないようにし
て、圧損が生じにくいような配慮が好ましい。多孔質管
の配列は、複数の多孔質管を一列、又は複数列を並列に
する、のが一般的である。本発明においては、この多孔
質管に水を供給させる貯水部が設けられるが、水は植物
育成に適したものであれば、その種類は問わない。この
場合、必要に応じて肥料等が溶解させておくことができ
る。
【0011】なお、貯水部への水の供給は、たとえば貯
水部の液面上方に設けられた給水口から適宜行うことが
できる。また、多孔質管の下流に設けられた受水部より
水を循環させて貯水部に供給することもできる。また、
貯水部と受水部を兼用することもできる。この貯水部よ
り水を導通させることにより、多孔質管及び配管材料と
貯水部の間の水の流路には水が飽和し、開閉弁を閉じる
と開閉弁〜受水槽間において水は静止状態となり、管内
の圧力は負圧となる。
【0012】負圧の設定には、一般には、例えば多孔質
管を敷設した面よりも低い位置、通常10cm〜3mに
貯水槽を設け、サイホンによる水の流通を調節し、管の
出口の方では、開放端先端の高さを調整し管内に発生す
る負圧・水の流量を調節する方法、多孔質管を敷設した
面よりも高い位置に貯水槽を設ける場合には、調節弁を
つけて水の流通を調節して負圧となるようにする方法等
が採用される。
【0013】本発明においては、このような構成を採る
ことにより、該多孔質管に接する土壌の負圧と多孔質管
内の負圧の差異により、多孔質管内の水を土壌中に毛管
浸出させるか、又は土壌中の水を多孔質管内に取り込む
ことができる。本発明は、このような負圧差灌水システ
ムにおいて、水面の上昇、下降により自動的に貯水部の
水位を一定とする手段を、上下方向に可動しうるように
設け、該手段を上下方向に移動させることにより、多孔
質管と貯水部水位との高低差を調節するように構成され
てなる。
【0014】すなわち、水面の上昇、下降により自動的
に水位を一定とする手段としては、ボールタップ等の調
節手段がある。これらの手段によれば、自動的に貯水部
の水位は一定となるが、本発明においては、この手段自
体を上下方向に可動しうるように構成される。すなわ
ち、たとえばボールタップの場合、ボールタップは、固
定棒により固定されており、その固定はたとえばネジに
よることができる。そしてこの固定用ネジを緩めて、上
下方向に連続的もしくは不連続の任意の位置で固定でき
るように構成される。
【0015】この上下方向の位置は、多孔質管と貯水部
水位との高低差(Δh)が通常5〜100cmとなるよ
うな範囲に設定される。土壌が乾燥した場合には、適宜
該手段を上方へ移動させて、貯水部の水位を高くして該
高低差を小さくすることにより、多孔質管内の水を多く
土壌中に浸出させることができる。一方、土壌が湿潤状
態にある場合には、適宜下方へ移動させて、多孔質管内
の水を土壌水への浸出を少くするか、もしくは土壌水を
多孔質管内に取り込むことができる。
【0016】図1は、本発明の負圧差灌水システムの一
実施態様を示す。図1において、1は植物栽培用の土壌
であり、この土壌1中には、複数の多孔質管2が埋設さ
れている。この多孔質管2は導管3,3′により貯水槽
6(多孔質管2より低い位置に設けられている)に導通
している(導管3には、バルブ4が設けられている)。
そして、導管3はバルブ4を介して、上方に設けられた
計量槽5とボールタップの供水口に導通されている。ボ
ールタップ7は、貯水槽6内にその上部の蓋で固定され
設けられた治具固定棒8に任意の位置で可動しうるよう
にネジで取り付けられている。
【0017】9は、貯水槽6のオーバフロー口である。
このシステムにおいて、バルブ4,4′を開き、計量槽
5から給水すると、貯水槽6内への給水はボールタップ
7により、一定の水位で停止する。そこでバルブ4′を
閉じると、貯水槽6内の水は、導管3,3′により多孔
質2と導通しているので、負圧差灌水により土壌中へ給
水もしくは土壌中からの排水が行なわれる。給水量を多
くする必要がある場合には、ボールタップ7の取り付け
位置を適宜上方へ移動させればよく、一方、排水量を多
くする必要がある場合には、ボールタップ7の取り付け
位置を適宜下方へ移動させる。
【0018】
【発明の効果】本発明の負圧差灌水システムによれば土
壌への給水量もしくは土壌からの排水量を簡便にコント
ロールしうる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の負圧差灌水システムの一実施態様を示
す。
【符号の説明】
1 土壌 2 多孔質管 3,3′ 導管 4,4′ バルブ 5 計量槽 6 貯水槽 7 ボールタップ 8 治具固定棒 9 オーバーフロー口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 隆晴 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石1番1号 三菱化学株式会社黒崎事業所内 (72)発明者 松本 隆 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石1番1号 三菱化学株式会社黒崎事業所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 土壌中に多孔質管を埋設し、この多孔質
    管内を貯水部からの水で飽和させ、多孔質管に接する土
    壌の負圧と多孔質管内の負圧の差異により、多孔質管内
    の水を土壌中に浸出させるか又は土壌水を多孔質管内に
    取り込むように構成された負圧差灌水システムであっ
    て、水面の上昇、下降により自動的に貯水部の水位を一
    定とする手段を、上下方向に可動しうるように設け、該
    手段を上下方向に移動させることにより、多孔質管と貯
    水部水位との高低差を調節するように構成されてなる負
    圧差灌水システム。
JP10282495A 1998-10-05 1998-10-05 負圧差灌水システム Pending JP2000106770A (ja)

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