JP2009219496A - 植物栽培装置 - Google Patents

Abstract

【課題】鉄筋コンクリート製建造物の陸屋根を構成する屋上の勾配または傾斜がある床面に設置し、全面に安定的に水分を供給することが可能な植物栽培装置を提供する。
【解決手段】栽培容器１８が配置される屋上床面の勾配または傾斜方向に沿って区画壁２１によって区画して複数の栽培領域をこの栽培容器１８に設けるようにし、この栽培容器１８の側部には勾配または傾斜の方向に沿って水路２４を設け、この栽培容器１８の区画壁２１に対応して水路２４に堰２７を設けるようにし、堰２７の近傍であってそのすぐ上流側に端部が開放された状態で区画壁２１に近接してその上流側に給水管３６を配設し、また勾配または傾斜方向の下流側の最下段の水路２４の末端に水位検出手段３４を有する給水弁３１を設ける植物栽培装置。
【選択図】図３

Description

本発明は植物栽培装置に係り、とくに勾配または傾斜があるところに設置される多段式の植物栽培装置に関する。

都市部におけるとくに夏季のヒートアイランド現象による気温の上昇を防止する１つの方法として、屋上緑化がある。屋上緑化は、鉄筋コンクリートの構造物の屋上の上に、植物栽培装置を配列し、この植物栽培装置によって、芝類やあるいはまたハマヒサカキ、ツツジ等の低木類を栽培するものである。この場合に、植物栽培装置上で栽培される芝類や低木類は、適宜水を補給してやることを要する。

そこで従来より、このような屋上緑化装置の植物栽培装置によって栽培される植物に対して、様々な方法で給水を行なっていた。すなわち、スプリンクラーによる潅水、ジョウロによる潅水、ホースを用いた点滴、しみ出しホースによる潅水等が従来広く行なわれている。

これらの給水方法の内、ジョウロによる潅水やホースを用いた点滴は、とくに人手によって行なうために、作業が面倒である。また従来の上述のような各種の給水方法は、培土中の水の湿度が一定しないために、植物の生育にムラがでるとともに、十分に水をやると給水した水が流れて無駄になることがある。またホースを用いた点滴の場合は、寒冷地においては凍結によってホースが変形し、故障する欠点がある。

また鉄筋コンクリート製の構造物は、その屋上の床面が水平ではなく、所定の勾配をもっている。すなわち、床面の両側にそれぞれ排水溝を設けるとともに、この排水溝に向って水が流れるように緩傾斜を形成している。従ってこのような緩傾斜の屋上の床面に、植物栽培装置を配置すると、この植物栽培装置が傾斜した状態で配置されるために、傾斜方向下流側に水が集まり易く、この植物栽培装置の全面に安定に水を供給することができず、これによって植物の生育にムラが出たり、あるいはまた勾配の上流側の高い部分の植物が枯れたりする問題がある。

特開平１０−１５０８６７号公報

本願発明は、多段式の植物栽培装置の各段に安定的に水を供給するようにした植物栽培装置を提供することである。

本願発明の別の課題は、人手を要することなく、自動的に適正量の水が供給されるようにした植物栽培装置を提供することである。

本願発明のさらに別の課題は、勾配または傾斜があるところに設置される多段式の植物栽培装置の各区画領域にそれぞれ均等に水が供給されるようにした植物栽培装置を提供することである。

本願発明のさらに別の課題は、各区画領域の培養材が常にほぼ一定の湿度を保つように水を供給するようにした植物栽培装置を提供することである。

本願発明のさらに別の課題は、給水部分にほとんど故障が起こらないようにした植物栽培装置を提供することである。

本願発明の上記の課題および別の課題は、以下に述べる本願発明の技術的思想およびその実施の形態によって明らかにされる。

本願の主要な発明は、勾配または傾斜があるところに設置される多段式の植物栽培装置において、
前記勾配または傾斜の方向に沿って区画手段で区画された複数の栽培領域が設けられた栽培容器と、
前記栽培容器の側部に前記勾配または傾斜の方向に沿って設けられ、かつ前記栽培容器の区画手段に対応して堰が設けられた水路と、
前記堰の近傍であってその上流側に端部が開放された状態で前記勾配または傾斜方向の区画手段に近接してその上流側に設けられた給水手段と、
前記勾配または傾斜方向の下流側の最下段の前記水路の末端に設けられた水位検出手段を有する給水弁と、
を具備し、前記水路の末端部の水位が所定のレベル以下に下がるとそのことが前記水位検出手段によって検出されて前記給水弁が開き、前記最上段の区画領域と対応する最上段の堰の上流側の水路に水を供給することを特徴とする植物栽培装置に関するものである。

ここで、建物の屋上であって排水のための勾配または傾斜が設けられた屋上に設置されてよい。また前記容器の勾配または傾斜方向の区画手段の高さの方が前記水路の堰よりも高いことが好適である。また前記給水手段が開かれて給水が行われると、前記勾配または傾斜方向の最上段の堰から下段の堰に向って水が順次オーバーフローし、対応する給水手段を通して前記各栽培領域に順次水が供給されてよい。

また、前記給水手段は、外周面に多数の孔を有する筒体から成る給水管であって、前記栽培領域の培土中に前記区画手段に沿ってほぼ水平に埋設されてよい。また前記水位検出手段が、前記給水弁の作動部に連結されたアームの端部に取付けられたフロートであって、水位が下がると前記フロートが前記アームを回動させて前記給水弁を開くようにしてよい。

また、前記水路の一番下流側の堰の下流側の部位に対応する最下段の栽培領域の面積が他の栽培領域の面積よりも大きくなっており、前記一番下流側の堰の下流側の水位が他の堰の上流側の水位よりも早く低くなることが好適である。また各栽培領域に充填される土または培養材が給水管によって給水された水を毛細管現象によって上方に持上げてよい。

本願の主要な発明は、勾配または傾斜があるところに設置される多段式の植物栽培装置において、勾配または傾斜の方向に沿って区画手段で区画された複数の栽培領域が設けられた栽培容器と、栽培容器の側部に勾配または傾斜の方向に沿って設けられ、かつ栽培容器の区画手段に対応して堰が設けられた水路と、堰の近傍であってその上流側に端部が開放された状態で勾配または傾斜方向の区画手段に近接してその上流側に設けられた給水手段と、勾配または傾斜方向の下流側の最下段の水路の末端に設けられた水位検出手段を有する給水弁と、を具備し、水路の末端部の水位が所定のレベル以下に下がるとそのことが水位検出手段によって検出されて給水弁が開き、最上段の区画領域と対応する最上段の堰の上流側の水路に水を供給するようにしたものである。

従ってこのような植物栽培装置によると、その最下段の部分が勾配面の下側の部分になるとともに、各区画手段によって区画される領域が屋上等の勾配面の勾配の方向に配列されるように屋上等の床面に設置することによって、床面に勾配があっても、全面に安定的に給水を行なうことが可能になる。従ってこのような栽培装置を用いた屋上緑化によると、屋上の床面の勾配にかかわらず常に複数の栽培領域の土の湿度を一定に維持することができる。

本実施の形態の植物栽培装置を配設した鉄筋コンクリート製の構造物の屋上平面の平面図である。 同屋上の縦断面図である。 植物栽培装置を示す外観斜視図である。 同植物栽培装置の平面図である。 図４におけるＡ〜Ａ線縦断面図である。 図４におけるＢ〜Ｂ線縦断面図である。 図４におけるＣ〜Ｃ線断面図である。

以下本願発明を図示の実施の形態によって説明する。図１および図２は本実施の形態に係る植物栽培装置を設置する鉄筋コンクリート構造物の屋上の構造を示しており、屋上の床面はその中央部が高く両側が低くなるような切妻状の緩傾斜面１０を左右両側に備えている。そして勾配面１０の一番低い領域と対応するように、床面の側部には排水溝１１が形成される。この排水溝１１の所定の位置にはそれぞれ排水孔１２が形成され、この排水孔１２と接続された配水管によって、屋上の雨水等を外部に排出するようにしている。また屋上の床面の周囲は、胸壁（パラペット）１３によって囲まれている。なおこの屋上の床面の所定の位置には、階段あるいはエレベータの出口部分に連通する塔屋１４が設置される。

一般に陸屋根の屋上の勾配面１０の勾配は、通常１ｍで３ｃｍの高低差を設けた３／１００程度の勾配になっており、緩勾配である。図２に示す勾配面１０の勾配は、実際の勾配よりも傾斜を大きく描いているが、これは強調して理解を助けるためであって、実際には上述の如く３／１００程度の値になっている。

このような屋上の床面には、図３および図４に示すような栽培容器１８が所定の配列で配設される。栽培容器１８は、例えば塩化ビニールシート、ゴムシート等から作られる扁平なトレー状の容器であって、この栽培容器１８が図１に示すように屋上に設置されるときに、勾配方向の側壁１９、２０が両側に設けられ、これに対して両側の側壁１９、２０を区画するように、複数の、例えば３つの区画壁２１が配設される。そして各区画壁２１によって区画される領域が栽培領域になる。

上記栽培容器１８の側部には水路２４が設けられる。水路２４は図７に示すように、断面がコ字状の水路であって、図３および図４に示すように、栽培容器１８の一方の側壁２０と側壁２５とによって両側が画成される。なお栽培容器１８側の側壁２０には屈曲部２６が形成され、これによって水路２４に水位検出のための空間を形成するようにしている。そして上記水路２４には、上記栽培容器１８の区画壁２１に対応するように、複数の、例えば３つの堰２７が設けられる。ここで堰２７は図７に示すように、区画壁２１よりも高さが低くなっている。

次にこのような水路２４による給水の機構について説明すると、図３〜図５に示すように、水路２４の下流側の部分には水道管３０が引込まれ、この水道管３０と接続されるように区画壁２１の屈曲部２６によって形成される空間の上部に給水弁３１が接続される。そしてこの給水弁３１の作動部にはアーム３２が連設されるとともに、アーム３２の先端部がロッド３３を介してフロート３４に接続される。そして給水弁３１にはホース３５が接続されるとともに、このホース３５の先端部が、上記水路２４の最上段の堰２７の上側において水路２４に開放される。

次に各区画壁２１の上流側であって区画壁２１に近接するようにその直近に、栽培容器１８の各栽培領域には給水管３６が設けられる。これらの給水管３６はその長さ方向に沿って多数の孔３７を備える。また給水管３６の開放端が、上記水路２４の区画壁２１と対応する堰２７のすぐ上流側に開放される。

各区画壁２１で区画される栽培容器１８の栽培領域には、とくに図６および図７に示すように、まず黒土４０が充填されるとともに、黒土４０の上側にはさらに培養土４１が層状に敷詰められる。なお図５および図６に示すように、この栽培装置は、区画壁２１によって区画される栽培領域の配列方向、あるいは水路２４の方向に傾斜しているが、その傾斜角は設置される建築物の屋上の床面と同じように、例えば３／１００程度である。

次に以上のような構成に係る植物栽培装置の給水の動作について説明する。給水弁３１に接続されているアーム３２の先端側のフロート３４は、水路２４の最下段の堰２７の下流側の屈曲部２６の内側の部分の水位を検出する。そしてこの水位が所定のレベルよりも低くなった場合には、フロート３４が下降するために、給水弁３１がアーム３２を介して開かれる。すると水道管３０から給水弁３１およびホース３５を通して、水路２４の最上段の堰２７の上流側の部分に水が供給される。

図５に示すように、最上段の栽培領域と対応する一番上側の堰２７の上流側の水位がこの堰２７の高さを超えると、水４２がオーバーフローし、この堰２７の下段側であって次の栽培領域に対応する２番目の堰２７の上流側の部分に流入する。そして２番目の堰２７の上流側の水位がこの堰２７の高さを超えると、水は次の段の３番目の堰２７の上流側の部分に供給される。三段目の堰２７を水がオーバーフローすると、最下段の栽培領域に対応する部位であって屈曲部２６が設けられている部分に水が流入し、これによって該部分の水位が上昇する。するとそのことをフロート３４が検出し、アーム３２を上方に回動させて給水弁３１を閉じる。従って水は常に図５に示すように、各段の堰２７のオーバーフローレベルに近いレベルで維持されることになる。

ここで栽培容器１８の各区画壁２１で区画される各栽培領域の内の、最下段の区画壁２１の下側の部分の栽培領域の面積を、他の領域よりも少し大きくしておく。すると最下段の栽培領域と対応する水路２４の３番目の堰２７の下流側の部位の水位が最初に低下し、このことを水位検出用のフロート３４が検出する。従ってこれにより、給水が遅れることを防止できるようになる。

図６および図７に示す栽培容器１８の区画壁２１によって区画される各栽培領域の黒土４０および培養土４１の部分の水の給水は、給水管３６によって行なわれる。水路２４の各段の堰２７の上流側であってその近傍に端部が開放されている給水管３６は、上記水路２４内の水を各栽培領域に送出する。給水管３６は上述の如く、その外周面に多数の孔３７を備えているために、このような孔３７によって黒土４０に順次水を補給する。このような水は、毛細管現象によって上方に持上げられ、培養土４１に至り、この区画壁２１で区画される各栽培領域の芝類やあるいはハマヒサカキ、ツツジ等の低木類の根の部分に水が安定的に供給されることになる。なお各栽培領域に対する水の供給量は、給水管３６に形成される孔３７の大きさやその直径によって任意に調整可能であって、各栽培領域に栽培される植物の種類に応じて、給水量を調整することができる。

なお上述の孔３７を有する給水管に代えて、各栽培領域の給水管３６が配設される領域に砂利等の給水手段を用いるようにしてもよい。また上述の給水用のホース３５に代えて、筒体を用いてもよい。また水路２４の最上段に給水する給水手段は、適宜保温材によって保温するようにしてもよい。とくに寒冷地で用いる屋上緑化設備の場合には、水の供給系を保温することが好ましい。

本実施の形態に係る植物栽培装置は、その栽培容器１８の各区画壁２１で区画される栽培領域に、まず黒土４０を１０ｃｍ程度の厚さで全面に充填し、そして黒土４０の上に培養土４１を全面に薄く撒くようにする。そしてここに芝類や低木類等のような屋上緑化用の所定の植物を植える。なお植物によっては、上側の培養土４１は必ずしも必要でない。そして各栽培領域の内の最下段の栽培領域の面積を他の領域よりもやや大きくしておくことによって、この最下段の栽培領域と対応する水路２４の屈曲部２６の内側の部分の水位が最初に低下して最上段に給水が行なわれ、これによって常に各段の栽培領域にそれぞれ安定的に給水がなされる。このような構造によると、水は各栽培領域の黒土４０によって毛細管現象と温度勾配とにより高い位置に達する。なお黒土は容易に５ｍ以上の高さに水を吸上げる性質を持っている。黒土同様の小さな粒子の土ならば同じ働きをする。

このような栽培容器は、その最下段の部分が図１および図２における勾配面１０の下側の部分になるとともに、各区画壁によって区画される領域が屋上の勾配面１０の勾配の方向に配列されるように屋上の床面に設置することによって、床面に勾配があっても、全面に安定的に給水を行なうことが可能になる。従ってこのような栽培容器１８を用いた屋上緑化によると、屋上の床面の勾配にかかわらず常に土の湿度を一定に維持することができる。なおここでは、各栽培領域の黒土４０および培養土４１がそれぞれ水の拡散手段の代わりに用いられることが特徴である。

以上本願発明を図示の実施の形態によって説明したが、本願発明は上記実施の形態によって限定されることなく、本願発明の技術的思想の範囲内において各種の変更が可能である。例えば上記実施の形態における区画壁２１で区画される区画領域の数や、その大きさ等については配設される屋上の床面の大きさ等に応じて任意に変更可能である。またここでは、栽培される植物として、芝類や低木類について説明しているが、その他各種の植物の栽培に用いることも可能である。

本願発明の植物栽培装置は、鉄筋コンクリート製の建造物の屋上の床面であって排水用の勾配が形成されている勾配面に設置して屋上緑化を行なうのに用いて好適である。

１０ 勾配面
１１ 排水溝
１２ 排水孔
１３ 胸壁（パラペット）
１４ 塔屋
１８ 栽培容器
１９、２０ 側壁
２１ 区画壁
２４ 水路
２５ 側壁
２６ 屈曲部
２７ 堰
３０ 水道管
３１ 給水弁
３２ アーム
３３ ロッド
３４ フロート
３５ ホース
３６ 給水管
３７ 孔
４０ 黒土
４１ 培養土
４２ 水

Claims (8)

1. 勾配または傾斜があるところに設置される多段式の植物栽培装置において、
   前記勾配または傾斜の方向に沿って区画手段で区画された複数の栽培領域が設けられた栽培容器と、
   前記栽培容器の側部に前記勾配または傾斜の方向に沿って設けられ、かつ前記栽培容器の区画手段に対応して堰が設けられた水路と、
   前記堰の近傍であってその上流側に端部が開放された状態で前記勾配または傾斜方向の区画手段に近接してその上流側に設けられた給水手段と、
   前記勾配または傾斜方向の下流側の最下段の前記水路の末端に設けられた水位検出手段を有する給水弁と、
   を具備し、前記水路の末端部の水位が所定のレベル以下に下がるとそのことが前記水位検出手段によって検出されて前記給水弁が開き、前記最上段の区画領域と対応する最上段の堰の上流側の水路に水を供給することを特徴とする植物栽培装置。
2. 建物の屋上であって排水のための勾配または傾斜が設けられた屋上に設置されることを特徴とする請求項１に記載の植物栽培装置。
3. 前記容器の勾配または傾斜方向の区画手段の高さの方が前記水路の堰よりも高いことを特徴とする請求項１に記載の植物栽培装置。
4. 前記給水手段が開かれて給水が行われると、前記勾配または傾斜方向の最上段の堰から下段の堰に向って水が順次オーバーフローし、対応する給水手段を通して前記各栽培領域に順次水が供給されることを特徴とする請求項１に記載の植物栽培装置。
5. 前記給水手段は、外周面に多数の孔を有する筒体から成る給水管であって、前記栽培領域の培土中に前記区画手段に沿ってほぼ水平に埋設されることを特徴とする請求項１に記載の植物栽培装置。
6. 前記水位検出手段が、前記給水弁の作動部に連結されたアームの端部に取付けられたフロートであって、水位が下がると前記フロートが前記アームを回動させて前記給水弁を開くことを特徴とする請求項１に記載の植物栽培装置。
7. 前記水路の一番下流側の堰の下流側の部位に対応する最下段の栽培領域の面積が他の栽培領域の面積よりも大きくなっており、前記一番下流側の堰の下流側の水位が他の堰の上流側の水位よりも早く低くなることを特徴とする請求項１に記載の植物栽培装置。
8. 各栽培領域に充填される土または培養材が給水管によって給水された水を毛細管現象によって上方に持上げることを特徴とする請求項５に記載の植物栽培装置。

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