JP2002186370A - 植物栽培システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水の無駄な消費や設備を簡素化する。 【解決手段】 水源に接続した給水パイプ３と、給水パ
イプ３と連通するように上向きに突設した複数のホルダ
ー９と、微多孔質体からなり、植物１００の少なくとも
根の部分を植え付けるとともにホルダー９に着脱可能に
装着し、給水パイプ３内の水を吸水し、その水分を植物
１００の根が直接吸引する植付部材１１とからなる構成
とする。また、植付部材１１に、植付部材１１の吸水力
より保水力が低い紐１２を配設し、該紐１２を介して植
付部材１１が給水パイプ３の水を吸水するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、土壌を使用するこ
となく、植物の吸水力で養分が含まれた水分、または、
養分が含まれない水分を吸水させて複数の植物を栽培す
る植物栽培システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、植物を栽培する方法として、土壌
栽培が広く知られている。しかし、この土壌栽培は、肥
料を与えても、その肥料が植物にどの程度吸収されてい
るのか分からないという問題がある。また、土壌栽培で
発根させるには、土壌の水分管理が必要であるが、その
管理は容易でなく、手間がかかるという問題がある。

【０００３】これに対して、植物の根を水に直接浸漬し
て栽培する水耕栽培がある。この水耕栽培では、使用す
る水に養分を含ませるので、その養分は全て栽培植物の
根に供給される。そのため、栽培植物に与える肥料によ
る効果が明瞭に現われる。また、常時、高湿にするとい
う条件を簡単に設定でき、手間がかからないという効果
がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記水
耕栽培による植物栽培システムでは、植物の根に酸素を
供給するために、水を常に供給する必要があり、水の無
駄が多いという問題がある。または、エアーポンプによ
って酸素を補充を行う必要があり、設備が高価になると
いう問題がある。

【０００５】そこで、本発明では、水の無駄な消費や設
備を簡素化し、確実に植物を栽培できる植物栽培システ
ムを提供することを課題とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の植物栽培システムは、水源に接続した給水
パイプと、前記給水パイプと連通するように上向きに突
設した複数のホルダーと、微多孔質体からなり、植物の
少なくとも根の部分を植え付けるとともに前記ホルダー
に着脱可能に装着し、前記給水パイプ内の水を吸水し、
その水分を植物の根が直接吸引する植付部材とからなる
構成としている。

【０００７】ここで、前記水源の水とは、植物の成長を
促進させるための養分が含まれたもの、および、養分が
含まれていない水道水を含む。また、前記微多孔質体と
は、高温で焼成しても内部に連続する微小な空隙が消失
しない原料を押し固めて成形した後、焼成して得られる
セラミックスの他、ポリビニルアルコール、ポリウレタ
ン、ポリスチレン、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、フェノール樹脂、ユリア樹脂等の連続気
泡型プラスチックフォーム、微小な空隙を有する微細な
炭素粒子の集合体等を意味する。

【０００８】前記構成の植物栽培システムによれば、微
多孔質体からなる植付部材に植物を植え付けて保持さ
せ、この状態で、前記植付部材をホルダーに装着する。
そのため、植物が生長する際に必要な酸素は、その植物
と微多孔質体との間および微多孔質体の微小な空隙から
植物の根に供給される。その結果、従来の水耕栽培シス
テムのように、酸素を含んだ水を絶えず供給したり、エ
アーポンプによる強制供給は必要ない。

【０００９】また、前記植物栽培システムにより栽培さ
れる植物は、その環境に応じて成長するために新たな吸
収根を生やし、水を保持した植付部材の表面に吸着す
る。そして、この植物自身の吸水力のみで植付部材内に
保持された水分を直接吸引して成長する。そのため、水
の過剰供給によって育った環境に弱い植物ではなく、環
境に強い元来の植物を栽培することができる。

【００１０】前記植物栽培システムでは、前記植付部材
に、該植付部材の吸水力より保水力が低い紐を配設し、
該紐を介して前記植付部材が給水パイプの水を吸水する
ように構成することが好ましい。このようにすれば、よ
り一層、水を節約できる。

【００１１】また、前記給水パイプに前記ホルダーを着
脱可能に装着する装着部を所定間隔をもって設けること
が好ましい。このようにすれば、長さや大きさの異なる
ホルダーを設けることにより、種々の大きさの植物を栽
培することができる。また、前記紐を介して植付部材に
水を供給する場合、紐が垂下した状態を確認できるため
便利である。

【００１２】さらに、前記ホルダーに空気孔を設けるこ
とが好ましい。このようにすれば、発生した水蒸気がホ
ルダーと植付部材との間で結露しても、その水を給水パ
イプに戻すことができる。そのため、結露した水により
ホルダー内が閉塞されることはなく、植物に対する水や
空気の供給が妨げられることはない。

【００１３】さらにまた、前記ホルダーは遮光性を有す
ることが好ましい。このようにすれば、該ホルダー内へ
の光の透過を防止できる。そのため、透過した光により
植付部材の表面にアオミドロが発生することを防止でき
る。その結果、手入れする場合等に植付部材をホルダー
から取り出した際、アオミドロが付着していることはな
く、ユーザに不快感を与えることがない。また、アオミ
ドロがホルダーと植付部材との間を塞ぐことにより、空
気の供給に妨げが生じることを防止できる。

【００１４】そして、前記植付部材に前記ホルダーに対
する位置決め手段を設けることが好ましい。このように
すれば、ホルダーの長さに関わらず、植付部材を所定位
置に位置決めすることができる。特に、植付部材を給水
パイプ内の水に直接浸漬することなく、紐を介して吸水
させる際に有効である。

【００１５】この場合、前記位置決め手段の下端部、お
よび、前記ホルダーの上端部のいずれか一方に、これら
の間に隙間を形成する突起を設けることが好ましい。こ
のようにすれば、ホルダーの上端から空気を流通させる
ことができる。

【００１６】また、前記位置決め手段は前記植付部材と
は別体の樹脂リングからなることが好ましい。このよう
にすれば、希望の植付部材を所定の高さで位置決めでき
るため便利である。

【００１７】さらに、前記樹脂リングからなる位置決め
手段は前記植付部材の上端に取り付けるもので、その上
端に、植付部材の上端を覆う被覆部を設けるとともに、
該被覆部に、植物の幹を伸出させる開口部を前記植付部
材の上端開口より小さく設けることが好ましい。このよ
うにすれば、植物の幹が植付部材の上端で損傷すること
を防止できる。そのため、その損傷の影響で枯れる等の
不都合が生じることを防止できる。

【００１８】さらにまた、前記植物栽培システムでは、
前記水源と給水パイプとの間に、給水パイプに対して水
を定水位で供給する定水位供給手段を設けることが好ま
しい。このようにすれば、水を節約できるだけでなく、
自動的に必要な量だけ水を給水パイプに供給できるため
便利である。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に従って説明する。図１および図２は、本発明の植物栽
培システムを示す。この植物栽培システムは、大略、水
源に接続した定水位供給装置１と、該定水位供給装置１
に接続した給水パイプ３と、該給水パイプ３に着脱可能
に装着するホルダー９と、該ホルダー９に着脱可能に装
着する植付部材１１とからなる。

【００２０】前記定水位供給装置１は、第１接続パイプ
２を介して水源に接続され、後述する給水パイプ３の内
部に、常に一定水位が保たれるように水を供給するもの
である。この定水位供給装置１は、例えば、前記第１接
続パイプ２の導入端に開閉弁を配設し、該開閉弁をフロ
ートにより開閉する機構が適用可能である。なお、この
定水位供給装置１は前記構成に限定されず、周知の定水
位供給機構であれば適用可能である。また、前記水源
は、植物１００の成長を促進させるための養分を水に含
めない場合には水道であり、水に養分を含める場合には
その水を貯留するためのメインタンクである。

【００２１】前記給水パイプ３は、遮光性を有する不透
明な断面円環状のものである。この給水パイプ３には、
その内部と連通する円筒状の装着部４が所定間隔をもっ
て同一方向に複数突設されている。本実施形態では、こ
の給水パイプ３の両端には、外径を小さくした接続部５
が設けられている。そして、この給水パイプ３を複数本
（図示では１０本）、前記装着部４が上向きに突出する
ように並設する。また、これらの両端を連結パイプ６に
よって接続し、これら連結パイプ６を第２接続パイプ７
によって前記定水位供給装置１に接続している。なお、
この定水位供給装置１と反対側には、排水用の第３接続
パイプ８が接続され、この第３接続パイプ８に図示しな
い開閉弁が配設されている。

【００２２】前記ホルダー９は、遮光性を有する不透明
なパイプからなる。このホルダー９には、外側の対向位
置に空気孔１０が設けられている。本実施形態の空気孔
１０は、全高の略中心部分から下端に向けて延びるスリ
ットからなる。

【００２３】前記植付部材１１は、前記ホルダー９の内
径より小さい外径の円筒形状をなす。この植付部材１１
は微多孔質体からなり、水分を毛細管現象による吸引力
（以下、毛細管力と略する。）で吸引するものである。
ここで、前記微多孔質体とは、高温で焼成しても内部に
連通する微小な空隙が消失しない原料を押し固めて成形
した後、焼成して得られるセラミックスの他、ポリビニ
ルアルコール、ポリウレタン、ポリスチレン、塩化ビニ
ル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、フェノール樹
脂、ユリア樹脂等の連続気泡型プラスチックフォーム、
微小な空隙を有する微細な炭素粒子の集合体等を意味す
る。これらのうちいずれかの材料からなる植付部材１１
は、内部に０．５μｍ〜１００μｍの空隙または気泡が
形成され、これらが連続した水分の通路を構成する。

【００２４】本実施形態では、前記植付部材１１には、
下端内部に吸水紐１２が垂下するように配設され、上端
に位置決め部材１３が配設されている。

【００２５】前記吸水紐１２は、前記植付部材１１の吸
水力より保水力が低いＰＶＡ（ポリビニルアルコール）
からなる。そして、前記給水パイプ３内の水を、自身の
吸水力で吸水し、毛細管力で上端まで浸透させ、その水
分を前記植付部材１１に供給するものである。前記ＰＶ
Ａとしては、例えば、ＰＶＡスポンジをシート状とした
素材の内部に、芯材として糸状のポリエステルを配設し
た鐘紡株式会社製のＰＣＰＩが適用可能である。本実施
形態では、吸水紐１２は、前記植付部材１１に対して、
その内径と略同一外径のスペーサ（図示せず）により固
定されている。なお、吸水紐１２の取付位置は、植付部
材１１の上部としてもよい。また、吸水紐１２は、ＰＶ
Ａの代わりに、カーボンファイバーやアクリル繊維を用
いてもよい。

【００２６】前記位置決め部材１３は樹脂リングからな
り、図３（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すように、植付部
材１１をホルダー９に対して位置決めするものである。
具体的には、この位置決め部材１３は、植付部材１１の
外径と略同一の内径とした円環部１４を備えている。こ
の円環部１４の下端部には、前記ホルダー９の上端部に
載置され、該ホルダー９との間に所定の隙間を形成する
ための突起１５が設けられている。また、円環部１４の
上端には、前記植付部材１１の上端を覆う被覆部１６が
設けられている。この被覆部１６の中央には、植物１０
０の幹を伸出させる開口部１７が設けられている。この
開口部１７の内径は、前記植付部材１１の内径より小さ
く形成されている。

【００２７】前記植物栽培システムによって多数の植物
１００を栽培するには、まず、図１に示すように、植付
部材１１に対して吸水紐１２および位置決め部材１３を
取り付けた状態で、位置決め部材１３の開口部１７から
植物１００を根の部分から植付部材１１に挿入し、植え
付ける。

【００２８】その後、図３（Ａ）に示すように、空気孔
１０が下側に位置するようにホルダー９を配置し、この
状態で上端から前記植付部材１１を吸水紐１２の側から
装着する。これにより、図３（Ｂ）に示すように、ホル
ダー９の下端から前記吸水紐１２が垂下した状態とな
る。なお、吸水紐１２が水を吸水している場合、この吸
水紐１２がホルダー９の内面に付着する場合がある。し
かし、本実施形態では、給水パイプ３とホルダー９とを
別体に設けているため、このような状況になったか否か
を容易に確認できる。

【００２９】最後に、前記植付部材１１を装着したホル
ダー９を、垂下した吸水紐１２の側から給水パイプ３の
装着部４に装着する。これにより、図２に示すように、
植付部材１１は給水パイプ３内の水に直接浸漬せず、吸
水紐１２だけが水に浸漬した状態になる。

【００３０】次に、前記植物栽培システムによる植物１
００への給水について説明する。まず、第３接続パイプ
８の開閉弁を閉じた状態で、水源を開放することによ
り、定水位供給装置１が給水パイプ３に対して定水位ま
で水を供給する。

【００３１】そうすると、吸水紐１２が水に浸漬し、該
吸水紐１２が給水パイプ３内の水を自身の吸水力で吸水
する。そして、吸水した水は、植付部材１１に装着した
上端部分まで自身の毛細管力でもって浸透する。

【００３２】その後、前記吸水紐１２に接触した植付部
材１１が、自身の吸水力で吸水紐１２が内部に保持した
水を吸水し、毛細管力で全体にわたって浸透する。

【００３３】即ち、給水パイプ３内の水は、吸水紐１２
および植付部材１１の吸水力の関係により、正圧でも負
圧でもなく、毛細管力のみにより順次吸引される。

【００３４】また、前記植付部材１１に植え付けられた
植物１００は、その環境に応じて新たな吸収根を生や
し、水を保持した植付部材１１の内面に吸着する。そし
て、この植物１００は、自身の吸水力のみで植付部材１
１内に保持された水分を直接吸引して成長する。

【００３５】このように、本実施形態の植物栽培システ
ムでは、下部に位置する給水パイプ３内の水を、吸水紐
１２を介して微多孔質体からなる植付部材１１が自身の
吸水力で吸水する。そのため、植付部材１１の中空状の
内面を含み、全ての表面から水が滲み出ることはない。
また、給水パイプ３には定水位供給装置１により一定水
位を保持するだけの水が供給されるだけである。その結
果、水が蒸発する等の無駄な消費を防止できるうえ、必
要な量だけ水を給水パイプ３に自動的に供給できるため
便利である。

【００３６】また、植物１００は、自身の吸水力でのみ
水分を得るため、水の過剰供給によって育った環境に弱
い植物１００ではなく、環境に強い元来の植物１００を
栽培することができる。

【００３７】さらに、前記植物栽培システムでは、植物
１００に供給する水は静水であり、エアーポンプ等の空
気供給手段も設けていない。しかし、植物１００が生長
するために必要な酸素は、その植物１００と微多孔質体
との間および微多孔質体の空隙から植物１００の根に供
給される。そのため、植物１００が酸欠によって枯れる
等の不都合が生じることはない。

【００３８】さらにまた、前記ホルダー９の内部では、
給水パイプ３の水が気化して水蒸気となり、ホルダー９
と植付部材１１との間で結露し、これらの間を閉塞する
可能性がある。しかし、本実施形態では、ホルダー９に
空気孔１０を設けるとともに、植付部材１１に突起１５
を設けた位置決め部材１３を配設して隙間を形成してい
るため、結露した水を給水パイプ３に戻すことができ
る。そのため、結露した水によりホルダー９内が閉塞さ
れ、植物１００に対する水や空気の供給が妨げられるこ
とはない。

【００３９】しかも、前記ホルダー９は遮光性を有する
ため、光が透過することを防止できる。そのため、透過
した光により植付部材１１の表面にアオミドロが発生す
ることを防止できる。その結果、手入れする場合等に植
付部材１１をホルダー９から取り出した際、アオミドロ
が付着していることにより、ユーザに不快感を与えるこ
とがない。また、アオミドロがホルダー９と植付部材１
１との間を塞ぐことにより、空気の供給に妨げることも
ない。

【００４０】さらに、前記樹脂リングからなる位置決め
部材１３には、植付部材１１の上端を覆い、かつ、植物
１００の幹を伸出させる開口部１７を備えた被覆部１６
を設けているため、植物１００の幹が植付部材１１の上
端で損傷することを防止できる。そのため、その損傷の
影響で枯れる等の不都合が生じることはない。

【００４１】さらにまた、前記植物栽培システムでは、
図４に示すように、前記給水パイプ３の装着部４に装着
するホルダー９および該ホルダー９に装着する植付部材
１１の大きさや形状を変更し、近傍に植え付けた他の植
物１００と干渉しない希望の位置にホルダー９を装着す
るだけで、種々の大きさの植物１００を栽培することが
できる。

【００４２】なお、本発明の植物栽培システムは、前記
実施形態の構成に限定されるものではない。例えば、水
源と給水パイプ３との間には定水位供給装置１を必ずし
も設ける必要はない。また、植付部材１１に吸水紐１２
を配設することなく、植付部材１１を直接、給水パイプ
３内の水に浸漬させてもよい。さらに、前記ホルダー９
を給水パイプ３に一体に設けてもよい。

【００４３】また、前記ホルダー９の空気孔１０は、軸
方向に延びるスリットに限られず、複数の穴により構成
してもよい。この場合には、その穴から光が内部に透過
しないように、約１ｍｍ程度の微小なものとすることが
好ましい。

【００４４】さらに、前記実施形態では、位置決め部材
１３を植付部材１１とは別体の樹脂リングにより構成し
たが、植付部材１１と一体に成形してもよい。

【００４５】さらにまた、前記実施形態では、位置決め
部材１３とホルダー９との間に隙間を形成するための突
起１５を位置決め部材１３に設けたが、ホルダー９の上
端部に設けてもよい。

【００４６】しかも、前記実施形態では、位置決め部材
１３は、植付部材１１の上端に取り付けたが、図５に示
すように、前記閉塞部を設けずに構成することにより、
異なる種々の長さの植付部材１１を希望の位置で位置決
めできるようにしてもよい。

【００４７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の植物栽培システムでは、植物自身の吸水力のみで植付
部材内に保持された水分を直接吸引して成長する。その
ため、水の過剰供給によって育った環境に弱い植物では
なく、環境に強い元来の植物を栽培することができる。

【００４８】また、植物が生長する際に必要は酸素は、
その植物と微多孔質体との間および微多孔質体の空隙か
ら植物の根に供給される。そのため、従来の水耕栽培シ
ステムのように、酸素を含んだ水を絶えず供給したり、
エアーポンプによる強制供給は必要ない。その結果、水
を節約できるとともに、設備を簡素化でき、コストダウ
ンを図ることができる。

【００４９】さらに、前記植付部材に、該植付部材の吸
水力より保水力が低い紐を配設し、該紐を介して前記植
付部材が給水パイプの水を吸水するように構成している
ため、より一層、水を節約することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の植物栽培システムを示す斜視図であ
る。

【図２】 図１の要部断面図である。

【図３】 （Ａ）はホルダーと植付部材の分解斜視図、
（Ｂ）は（Ａ）の装着状態を示す斜視図、（Ｃ）は
（Ｂ）の要部断面図である。

【図４】 ホルダーおよび植付部材の変形例を示す断面
図である。

【図５】 位置決め部材の変形例を示す断面図である。

【符号の説明】

１…定水位供給装置、３…給水パイプ、４…装着部、６
…連結パイプ、９…ホルダー、１０…空気孔、１１…植
付部材、１２…吸水紐、１３…位置決め部材、１６…被
覆部、１７…開口部、１００…植物。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ａ０１Ｇ 27/00 Ａ０１Ｇ 31/00 ６０６ 31/00 ６０１ ６１０ ６０６ 27/00 ５０２Ｃ ６１０ ５０２Ｈ ５０２Ｗ ５０２Ｓ Ｆターム(参考） 2B027 NC08 NC16 NC25 NC40 NC42 NC54 ND01 ND15 NE01 QA02 QB03 QB12 QB24 QC35 QC38 QC45 RA02 RA14 RA28 UA03 UA09 UA16 UA21 UA27 2B314 NA11 NC01 NC27 ND27 PB12 PB15 PC09 PC10 PC11 PC12 PC29 PD19

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水源に接続した給水パイプと、 前記給水パイプと連通するように上向きに突設した複数
   のホルダーと、 微多孔質体からなり、植物の少なくとも根の部分を植え
   付けるとともに前記ホルダーに着脱可能に装着し、前記
   給水パイプ内の水を吸水し、その水分を植物の根が直接
   吸引する植付部材とからなることを特徴とする植物栽培
   システム。
2. 【請求項２】 前記植付部材に、該植付部材の吸水力よ
   り保水力が低い紐を配設し、該紐を介して前記植付部材
   が給水パイプの水を吸水することを特徴とする請求項１
   に記載の植物栽培システム。
3. 【請求項３】 前記給水パイプに前記ホルダーを着脱可
   能に装着する装着部を所定間隔をもって設けたことを特
   徴とする請求項１または請求項２に記載の植物栽培シス
   テム。
4. 【請求項４】 前記ホルダーに空気孔を設けたことを特
   徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の
   植物栽培システム。
5. 【請求項５】 前記ホルダーは遮光性を有することを特
   徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の
   植物栽培システム。
6. 【請求項６】 前記植付部材に前記ホルダーに対する位
   置決め手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求
   項４のいずれか１項に記載の植物栽培システム。
7. 【請求項７】 前記位置決め手段の下端部、および、前
   記ホルダーの上端部のいずれか一方に、これらの間に隙
   間を形成する突起を設けたことを特徴とする請求項６に
   記載の植物栽培システム。
8. 【請求項８】 前記位置決め手段は前記植付部材とは別
   体の樹脂リングからなることを特徴とする請求項６また
   は請求項７に記載の植物栽培システム。
9. 【請求項９】 前記樹脂リングからなる位置決め手段は
   前記植付部材の上端に取り付けるもので、その上端に、
   植付部材の上端を覆う被覆部を設けるとともに、該被覆
   部に、植物の幹を伸出させる開口部を前記植付部材の上
   端開口より小さく設けたことを特徴とする請求項８に記
   載の植物栽培システム。
10. 【請求項１０】 前記水源と給水パイプとの間に、給水
    パイプに対して水を定水位で供給する定水位供給手段を
    設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれ
    か１項に記載の植物栽培システム。