JP2008263869A - 植物栽培用容器および自動灌水式植物栽培システム - Google Patents

Abstract

【課題】 植物を育てる手間や労力を出来るだけ少なくすることができるプランターを提供することであり、また、プランターに環境を保全する機能を付加して、さらに住環境を向上させる。
【解決手段】
植物栽培用の容器本体と、植物に水遣りができるように容器本体内に設けられる給水パイプと、給水パイプに水を補給するように設けられる給水タンクと、給水タンクに貯留させた水を給水パイプに送り出すポンプと、ポンプに電気を供給する電気供給手段と、植物が植えられる用土の水分を感知するように、容器本体内に設けられた水分感知センサーと、を備え、センサーが水分不足を感知した時に、ポンプを稼動させてパイプ内に水を送り出し、容器本体内に植えられた植物に水が供給できるようにする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、住環境の改善に役立つ植物栽培用の容器および自動灌水式植物栽培システムに関する。

植物は植木鉢やプランター等に植えられることにより、室内に載置されて室内の環境を整える。また、植物は、道路際のフェンス等に保持させることにより、車から排出される排気ガスの悪影響を緩和する。しかし、植物が有する空気の自浄作用は、植物が育つ条件を満たしてやることで発揮されるものであるから、手間のかかる作業が伴う。
植物にとって必要な水および空気について、特開２０００―８３４９８号公報には、補水槽が設けられた植物栽培容器が開示されている。この公報には、容器の底蓋に大気導入孔および灌水口を形成することにより、自動で水を吸引させるとともに、空気を用度中に引き込んで、通気性を向上させることが記載されている。他方、植物を利用して環境を整えるものとして、特開２００１−１０４４５９号公報には、光触媒効果を利用した空気清浄器が開示されている。この公報には、ケースの構造を鉢やプランター等のような形状とし、植物とともに、その中に、光触媒効果のある酸化チタン等を含んだ高分子吸収体を設け、ケースの中を通過する空気を浄化する旨開示されている。
また、特許第３２７５０３２号公報は、環境浄化材料に関し、酸化チタンからなる表面を持つ基材表面に多孔質リン酸カルシウム膜をコートすること、そして、担体が活性炭、活性アルミナ、シリカゲル、ゼオライト、粘土焼結体、ガラス、フォームセラミックス、泡金属、フォームプラスチックの内から選ばれた少なくとも一種であることが開示されている。
特開２０００―８３４９８号公報 特開２００１−１０４４５９号公報 特許第３２７５０３２号公報

本発明は、通常、植物が育たないような環境でも植物が育てられるようにすることである。また、植物を育てる手間や労力を出来るだけ少なくすることである。そして、環境を保全する機能を付加して、さらに住環境を向上させることである。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の自動灌水式植物栽培システムの発明は、植物栽培用の容器本体と、植物に水遣りができるように前記容器本体に設けられる給水パイプと、該給水パイプに水を補給するように設けられる給水タンクと、該給水タンクに貯留させた水を前記給水パイプに送り出すポンプと、前記ポンプに電気を供給する電気供給手段と、植物が植えられる用土の水分を感知するように、前記容器本体内に設けられた水分感知センサーと、を備え、前記センサーが水分不足を感知した時に、前記ポンプを稼動させて前記パイプ内に水を送り出し、前記容器本体内に植えられた植物に水が供給できるようにしたことを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、前記容器本体に設けられた前記給水パイプは、隣り合う前記給水パイプが互いに連結できるように連結手段を備えていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、前記容器本体の側壁に空気が通過できるように設けた網と、前記容器本体の内部に設けた吸引パイプと、該吸引パイプ内の空気を吸引する吸引ポンプと、外側から取り込んだ空気に含まれる有害物質を光触媒活性で浄化できるように、前記吸引パイプ内に設けた酸化チタンと、該酸化チタンに光を照射する照明器具と、を備えていることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、前記容器本体にＬＥＤを設けるとともに、前記給水装置には昼夜を感知するセンサーを設け、夜間、前記電気供給手段から電気の供給を受けて前記ＬＥＤを発光させるようにしたことを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、前記容器本体の表面に酸化チタンがコーティングされていることを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、有底角筒形状に形成された前記容器本体の開口部の周縁には、外側に突出させて鍔部が形成されており、紫外線を放射する紫外線ＬＥＤが前記容器本体の側壁を照らすように前記鍔部に設けられていることを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、前記電気供給手段が、アルミニウムに水酸化ナトリウムを反応させることにより発生させた水素を原料にして、電気を発生させるアルミ反応電池であることを特徴とする。

請求項８に記載の植物栽培用容器の発明は、植物栽培用の容器の表面に酸化チタンを付着させていることを特徴とする。
請求項９に記載の発明は、照明装置を設けた補水槽内に載置させて前記植物栽培用の容器が設けられていることを特徴とする。
請求項１０に記載の発明は、植物栽培用の容器の表面には、有害物質を吸着する吸着物質がコーティングされていて、前記酸化チタンは、前記吸着物質上に付着させていることを特徴とする。

請求項１の発明では、植物栽培用の容器本体（プランター）に自動で水が補給できるように構成されているので、植物を育てる手間や労力が軽減される。
請求項２の発明では、容器本体が連結できるものになるので、連結された容器本体の夫々に水が供給できるものになる。
請求項３の発明では、空気に含まれている二酸化窒素等の有害物質が、酸化チタンの光触媒活性で分解できるようになるので、空気を浄化することができる。
請求項４の発明では、夜間ＬＥＤを発光させることができるので、街灯、警告灯、案内灯等の機能を付加させることができる。
請求項５の発明では、容器本体に酸化チタンがコーティングされているので、光触媒活性が発生し、脱臭効果や人体に有害な物質を除去する効果が期待できる。すなわち、プランターに植えられた植物により空気が浄化され、且つ、その周囲で有害物質が分解されるので、環境保全に役立つ。
請求項６の発明では、容器本体の鍔部に設けられたＬＥＤで、容器本体の外側壁を照らすことができるので、太陽光が得られない夜間であっても、光触媒活性を発生させることができる。
請求項７の発明では、アルミ反応電池が電気を発生させるので、太陽電池や他の発電手段と比較して、安価なシステムとすることができる。
請求項８の植物栽培用容器の発明では、植物により空気の浄化に加えて、酸化チタンの光触媒活性が、脱臭効果や人体に有害な物質を除去する効果を発揮するので、特に、室内の環境保全に役立つ。
請求項９の発明では、補水槽から水が供給されるとともに、照明装置が酸化チタンを刺激するので、水遣りの手間が省け、且つ、環境保全に役立つものとなるから、住環境を向上させる。
請求項１０の発明では、吸着物質が有害物質を吸着し、吸着された有害物質を酸化チタンで分解できるので、空気を浄化する効果が向上する。

本発明の植物栽培用容器および自動灌水式植物栽培システムについて、図面を参照して詳述する。図１は、本発明の自動灌水式植物栽培システムを説明する説明図である。そして、図２は図１に示すプランター本体１の平面図であり、図３は図２のＡ―Ａ線の拡大断面図である。

これら図１〜３に示すように、本発明の自動灌水式植物栽培システム（第１の実施の形態）は、概ね、プランター本体１と給水装置２とからなる。
プランター本体（容器本体）１は、ゼオライト、粘土焼結体もしくはプラスチック等の素材を利用して有底角筒形状に形成される。このプランター本体１には、長手方向に掛け渡して給水パイプ７が設けられ、所定間隔で噴水孔７ａが形成される。給水装置２は、水を貯留する給水タンク３と、給水タンク３に貯留させた水を給水パイプ７に送り出すポンプ４と、ポンプ４に電気を供給するアルミ反応電池（電気供給手段）５とから構成される。そして、プランター本体１に盛られた用土の水分が感知できるように、水分感知センサー６がプランター本体１内に設けられ、水分感知センサー６が水分不足を感知した時に、アルミ反応電池５から電力の供給を受けてポンプ４が稼動し、パイプ７内に水が送り出される。これにより、容器本体１内に植えられた植物に水を供給することができる。

プランター本体１の両端部には、給水パイプ７が載置できるような凹部もしくは給水パイプ７を挿通させるための孔１１が設けられている。また、給水パイプ７には、他の給水パイプ７と連結できるように、その両端部にネジ部が形成されている。これにより、プランター本体１を直列に並べた状態で隣り合う給水パイプ７が連結される。従って、例えば、道路沿いに複数個のプランター本体１を並べ、これらのプランター本体１のそれぞれに、給水装置２から水を供給することができる。しかも、この水の供給は全て自動でできるから、基本的に人の手を煩わすことがない。このプランター本体１は、給水装置２から給水される水が届く限り、連続的に並べることができる。

プランター本体１にはＬＥＤ８が設けられる。これにより、夜間、ＬＥＤ８を発光させる。この場合、別途、昼夜を感知するセンサー（図省略）を設ける。ＬＥＤ８を発光させるための電力は、給水装置２に設けられたアルミ反応電池５が利用されるが、別途、太陽電池や風力発電装置を設けることもできる。
尚、アルミ反応電池５は、金属アルミニウムと水酸化ナトリウムとを反応させて得られる水素ガスを原料とするものである。

プランター本体１の側壁には、アナターゼ形酸化チタンがコーティングされる。この酸化チタンは、太陽光で光触媒活性を発生させるので、容器本体１の側壁に接触した有害な物質（例えば、窒素酸化物）や汚染物質等を除去することができる。従って、このような酸化チタンをコーティングしたプランター本体１は、道路沿いに配置させるものとして、好適なものになる。

図４および図５に示す第２の実施の形態におけるプランター本体１は、ＬＥＤ８が容器本体１の側壁を照らせるように、容器本体１の開口部の周縁に形成した鍔部９の先端部を、側壁と対向するように形成したものである。これにより、夜間であってもＬＥＤ８が容器本体１の側壁を照らせるので、容器本体１の側壁表面で光触媒活性が得られるようになる。尚、酸化チタンは、波長３５０〜３６０ｎｍの紫外線で、光触媒活性を効率よく発生させる。従って、ブラックライトランプのように、波長３８０ｎｍ以下の紫外線を放射する光源を照射することによって、光触媒活性を効率よく発生させることができる。ところが紫外線を放射する紫外線ＬＥＤの場合は、３６０〜４００ｎｍの紫外線を放射するものであることから、光触媒活性を効率よく発生させることができない。そこで、紫外線ＬＥＤを使用する場合には、コーティングする酸化チタンをアナターゼ形ではなく、ルチル形とすること、さらに、ルチル形酸化チタンに白金（Ｐｔ）等の金属参加物微粒子を担持させたものを利用する。

図６および図７に示す第３の実施の形態における自動灌水式植物栽培システムは、プランター本体１から排気ガスを吸収して空気を浄化できるようにしたものである。以下詳述する。
これら図６および図７に示すように、この実施の形態のシステムは、プランター本体１の底を中段まで底上げして形成することにより、プランター本体１の下方に空洞を形成し、その空洞部分に吸引パイプ１７を設けたものである。そして、プランター本体１の側壁部分に網１５を設けるとともに、空洞部分の天井には、ブラックライトランプのように紫外線を放射する照明器具１４を設ける。

吸引パイプ１７は、網１５を通過して内部に流入してくる空気が取り込めるように空気取り入れ孔を設けたものである。また、照明器具１４からの光が、その内部にまで到達できるように、透明な部材で形成されている。吸引パイプ１７の内部には、酸化チタンを担持させた基体が詰め込まれている。この基体は、例えば酸化チタンを担持させたグラスウールや繊維の束であり、隙間から空気が自在に通過できるものである。

給水装置２内部には吸引ポンプ１０が設けられている。この吸引ポンプ１０の吸引力により、プランター本体１の外側の空気は、網１５を通過し、吸引パイプ１７に集められる。そして、空気は吸引パイプ１７内に設けられている基体の隙間を通過して、さらに、フィルター１６を通過して外部に放出される。この間に、空気に含まれる有害物質は、酸化チタンの光触媒活性で酸化され除去され、且つ、排気ガス中の窒素酸化物は無害化される。
給水装置２の内部には、二酸化炭素を除去する装置（図省略）を設けることもできる。このように構成することにより、酸化チタンでは除去できない二酸化炭素を減らすことができ、プランター本体１で栽培される植物が吸収する二酸化炭素と併せて、空気を浄化する効果の向上が期待できる。

吸引パイプ１７は、プランター本体１を並べた状態で、相互に連結可能なものである。従って、ビルの屋上において、その周縁部に載置させたプランター本体１を、夫々連結させることもできる。また、例えば、道路に沿って並べ、車から排出される排気ガスの浄化に役立てることができる。
尚、プランター本体１を並べた状態では、吸引パイプ１７の吸引力が徐々に低下するので、吸引パイプ１７を複数本配置し、夫々独立させてプランター本体１の吸引手段とすることは適宜実施される。
以上、本発明の自動灌水式植物栽培システムは、人手が掛からないシステムであり、また、酸化チタンが排気ガス等の有害成分を分解し、植物によって二酸化炭素の分解が促進されるから、環境の自浄作用を促進させることができる。

図８は、特に、室内に載置される植物栽培用容器２０を示したものである。この植物栽培用容器２０は多孔質材料で形成され、その表面には有害物質を吸着する吸着物質がコーティングされ、さらに、脱臭触媒金属と酸化チタン１２とがコーティング（付着）されている。そして、容器本体が照明装置１４を設けた補水槽１３内に載置され、酸化チタンの光触媒活性が発揮されるように構成されている。これにより、植物栽培用容器２０は、植物による空気の浄化に加えて、酸化チタン１２による脱臭効果や人体に有害な物質を除去する効果が発揮されるので、特に、室内の環境保全に役立つ。

図９は、室内に載置される植物栽培用容器３０を示したものである。この植物栽培用容器３０は、水槽１９の上に植物載置用の網状部材１８を設けたものである。この水槽１９の表面には、図８に示した植物栽培用容器２０と同様に、酸化チタン１２がコーティングされている。そして、水槽１９には、照明装置１４が設けられているので、網状部材１８上で栽培される植物によって空気が浄化される効果に加えて、酸化チタン１２による脱臭効果や人体に有害な物質を除去する効果が発揮されるので、特に、室内の環境保全に役立つ。

本発明の自動灌水式植物栽培システムを説明する説明図である。 図１に示すプランター本体の平面図であり 図２のＡ―Ａ線の拡大断面図である。 第２の実施の形態を示す説明図である。 第２の実施の形態を示す拡大断面図である。 第３の実施の形態を示す説明図である。 第３の実施の形態を示す拡大断面図である。 植物栽培用容器を説明する説明図である。 植物栽培用容器を説明する説明図である。

符号の説明

１ プランター本体
２ 給水装置
３ 給水タンク
４ ポンプ
５ アルミ反応電池
６ 水分感知センサー
７ 給水パイプ
８ ＬＥＤ
９ 鍔部
１０ 吸引ポンプ
１１ 孔
１２ 酸化チタン
１３ 補水槽
１４ 照明装置
１５ 網
１６ フィルター
１７ 吸引パイプ
１８ 網状部材
１９ 水槽
２０ 植物栽培用容器

Claims (10)

1. 植物栽培用の容器本体と、植物に水遣りができるように前記容器本体に設けられる給水パイプと、該給水パイプに水を補給するように設けられる給水タンクと、該給水タンクに貯留させた水を前記給水パイプに送り出すポンプと、前記ポンプに電気を供給する電気供給手段と、植物が植えられる用土の水分を感知するように、前記容器本体内に設けられた水分感知センサーと、を備え、
   前記センサーが水分不足を感知した時に、前記ポンプを稼動させて前記パイプ内に水を送り出し、前記容器本体内に植えられた植物に水が供給できるようにしたことを特徴とする自動灌水式植物栽培システム。
2. 前記容器本体に設けられた前記給水パイプは、隣り合う前記給水パイプが互いに連結できるように連結手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の自動灌水式植物栽培システム。
3. 前記容器本体の側壁に空気が通過できるように設けた網と、前記容器本体の内部に設けた吸引パイプと、該吸引パイプ内の空気を吸引する吸引ポンプと、外側から取り込んだ空気に含まれる有害物質を光触媒活性で浄化できるように、前記吸引パイプ内に設けた酸化チタンと、該酸化チタンに光を照射する照明器具と、を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の自動灌水式植物栽培システム。
4. 前記容器本体にＬＥＤを設けるとともに、前記給水装置には昼夜を感知するセンサーを設け、夜間、前記電気供給手段から電気の供給を受けて前記ＬＥＤを発光させるようにしたことを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の自動灌水式植物栽培システム。
5. 前記容器本体の表面には、酸化チタンがコーティングされていることを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載の自動灌水式植物栽培システム。
6. 有底角筒形状に形成された前記容器本体の開口部の周縁には、外側に突出させて鍔部が形成されており、紫外線を放射する紫外線ＬＥＤが前記容器本体の側壁を照らすように前記鍔部に設けられていることを特徴とする請求項１ないし５の何れかに記載の自動灌水式植物栽培システム。
7. 前記電気供給手段は、アルミニウムに水酸化ナトリウムを反応させることにより発生させた水素を原料にして、電気を発生させるアルミ反応電池であることを特徴とする請求項１ないし６の何れかに記載の自動灌水式植物栽培システム。
8. 植物栽培用の容器の表面に酸化チタンを付着させていることを特徴とする植物栽培用容器。
9. 照明装置を設けた補水槽内に載置させて前記植物栽培用の容器が設けられていることを特徴とする請求項８に記載の植物栽培用容器。
10. 植物栽培用の容器の表面には、有害物質を吸着する吸着物質がコーティングされていて、前記酸化チタンは、前記吸着物質上に付着させていることを特徴とする請求項８または９に記載の植物栽培用容器。

Images