JP3196541U - 水耕栽培装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成によって植物に照射される光量を調節できる水耕栽培装置を提供する。【解決手段】水耕栽培装置１は、水耕栽培用の溶液を内部に保持することができ、植物を栽培可能なトレイ１４と、トレイを収容するケース１１と、ケースの天面に設けられる光源と、トレイの高さを変更する高さ調節部とを備える。【選択図】図１

Description

本考案は、水耕栽培装置に関する。

従来、貫通穴の開いた発泡スチロール板を水槽に浮かべ、貫通穴に植物を保持するポットを嵌めて使用する水耕栽培装置が提案されている（例えば、特許文献１）。このような水耕栽培装置であれば、植物と水面との距離を一定に保つことができる。

また、植物の高さを検知し、照明と植物との距離が一定になるように昇降装置を制御する植物栽培システムも提案されている（例えば、特許文献２）。このような植物栽培システムであれば、植物と照明との距離を一定に保つことができる。

実用新案登録第３１８０２５３号公報 特開２０１３−１５３６９１号公報

従来、種々の水耕栽培技術が提案されているが、植物の育成はノウハウに依る部分が大きく、また、手入れに手間がかかるものであった。また、従来は、大規模な設備において生産性を向上させるための技術が多く提案されているが、室内観賞にも適した水耕栽培装置において、簡易な構成で植物と光源との距離を調節するための技術は存在していなかった。

本考案は、簡易な構成によって植物に照射される光量を調節できる水耕栽培装置を提供することを目的とする。

本考案に係る水耕栽培装置は、水耕栽培用の溶液を内部に保持することができ、植物を栽培可能なトレイと、トレイを収容するケースと、ケースの天面に設けられる光源と、トレイの高さを変更する高さ調節部とを備える。

このようにすれば、使用者がトレイの高さを変更することにより、トレイで栽培する植物と光源との距離を変更することができる。よって、例えば植物の成長に応じて、トレイを光源から遠ざけることで、効率よく植物に光を当てることができるようになる。すなわち、簡易な構成によって植物に照射される光量を調節できる水耕栽培装置を提供することができるようになる。

また、トレイは高さ調節部を着脱可能な脚部を底面に有し、高さ調節部は脚部と嵌合する筒状の部材としてもよい。具体的には、このような構成により植物に照射される光量を調節できるようにしてもよい。

また、水耕栽培装置は、光源をケースの天面に保持すると共にヒートシンクとして働く光源保持部をさらに有するようにしてもよい。このようにすれば、ケース内の温度上昇を低減することができ、光源の寿命を延ばすことができる。

また、水耕栽培装置は、植物が植栽される培地と、培地を収容するポットと、ポットと嵌合する保持孔を有すると共にトレイ内の溶液に浮かべることができる浮体とをさらに有するようにしてもよい。このようにすれば、ポット単位で植物を取り外したり、入れ替えたりすることができ、植物の手入れが容易になる。また、部屋を飾ることを目的として植物のポットを配置すれば、観賞に適するものとなる。

また、ケースは、少なくとも前面が開口していてもよい。このようにすれば、使用者は容易に植物の手入れをすることができるようになる。

なお、上述した各手段は、可能な限り組み合わせて採用することができる。

本考案によれば、簡易な構成によって植物に照射される光量を調節できる水耕栽培装置を提供することができる。

水耕栽培装置の一例を示す斜視図である。 ケース、及び基板を含む照明保持部の一例を示す斜視図である。 基板の一例を示す平面図である。 トレイ及び浮体の一例を示す分解斜視図である。 トレイの一例を示す底面図である。 延長脚の一例を示す斜視図である。 浮体、ポット及び蓋部材の使用方法を説明するための斜視図である。 ポット及び培地の一例を示す斜視図である。 植物が発芽した状態のポットを示す斜視図である。 植物が発芽した状態のポットを斜め下方から見た斜視図である。 延長脚の変形例を示す分解斜視図である。

本考案に係る水耕栽培装置の実施形態について、図面に基づいて説明する。なお、以下に示す構成は例示であり、本考案は実施形態の構成には限定されない。

＜水耕栽培装置の構成＞
図１は、本実施形態に係る水耕栽培装置１の構成の一例を示す斜視図である。本実施の形態に係る水耕栽培装置１は、ケース１１と、ケース１１に取り付けられた照明保持部（「光源保持部」とも呼ぶ）１２と、光源を備える基板１３と、内部に水を張るトレイ１４と、トレイ１４内の水に浮かべられたプレートである浮体１５と、浮体１５に複数設けられた穴状の保持部に保持されるポット１６と、保持部にはめ込むことで保持部を塞ぐことができる蓋部材１７と、ポット１６内に保持されるスポンジ等の培地１８と、トレイ１４の高さを調節するための延長脚１９とを備える。なお、延長脚１９は、トレイ１４に着脱自在になっている。図１の水耕栽培装置１は２つのトレイ１４を備えており、一方のトレイ１４は延長脚１９を備えているが、他方のトレイ１４は延長脚１９を備えていない。以下、各構成要素について説明する。

＜ケース及び照明＞
図２は、ケース１１、及び基板１３を含む照明保持部１２の一例を示す斜視図である。また、図３は、基板１３の一例を示す平面図である。ケース１１は、水耕栽培装置１に含まれるパーツを収容する。具体的には、ケース１１は、底面１１１、側面１１２、背面１１３及び天面の一部１１４を板状の部材で覆う。また、側面１１２のうち、手前側の上方は斜めに切り欠かれている。すなわち、ケース１１の前面は開いており、使用者が植物の
手入れをし易くなっている。底面１１１は、例えばＡＢＳ樹脂のような樹脂材料で形成され、側面１１２及び天面１１３は、アクリル等の透明な樹脂材料を用いて形成されることが外観上好ましい。なお、側面１１２及び天面１１３は、光の透過率が低いいわゆるスモーク色であってもよく、着色されていてもよい。

また、照明保持部１２は、ケース１１の側面１１２に沿って鉛直方向に伸びる２つの支柱部１２１とケースの天面に沿って支柱部の上端に架設された天面１２２とを有する。そして、支柱部１２１及び天面１２２の内部は少なくとも一部が中空になっており、内部に電源を供給するためのケーブル１２３を配設することができる。また、天面１２２の鉛直下方側には、ＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）等の光源を備える基板１３が備えられている。

基板１３は、図３に示すように、例えばチップＬＥＤを複数搭載した電子回路であり、天面から鉛直下方に向けてケース１１内を照らすことができる。なお、図３においてＬＥＤ以外の配線等は省略している。なお、本実施形態に係る基板１３は、白色ＬＥＤ１３１と、赤色ＬＥＤ１３２とを含む。白色光は、主として水耕栽培装置１の外観を向上させることができ、赤色光は、主として植物の生育を促進することができる。白色ＬＥＤの数と赤色ＬＥＤの数との比率は、例えば５：１とすることが好ましいが、このような例には限定されない。

水耕栽培装置１は、照明保持部１２を備えることにより、日光の当たりにくい室内においても植物の生育を向上させることができる。基板１３は、照明保持部１２に設けられた凹部に配設され、側面に光が漏れにくい構成としてもよい。光に指向性を与え、植物には光を当てるとともに水耕栽培装置１の外に直接光が漏れないようにすれば、室内で植物を育てる場合であっても、使用者に眩しさを感じさせることが抑えられる。また、照明保持部１２は、例えばアルミニウムで形成し、ヒートシンクとして機能させることが好ましい。照明保持部１２が放熱を促すことにより、ケース内の温度上昇を低減することができ、光源の寿命を延ばすことができる。なお、照明保持部１２は、ＬＥＤに限らず、電球、蛍光灯等を備えるようにしてもよい。

＜トレイ及び浮体＞
図４は、トレイ１４及び浮体１５の一例を示す分解斜視図である。トレイ１４は、上面が開口した凹状の容器部１４１を有し、容器部１４１内には、例えば液肥を所定量添加した水道水である養液１４２を保持することができる。また、トレイ１４は、底面に脚部１４３を有し、容器部１４１の開口の縁の一端に把手１４４を有する。

図５は、トレイ１４の一例を示す底面図である。また、図６は、延長脚１９の一例を示す斜視図である。トレイ１４の脚部１４３及び延長脚１９は、それぞれ円筒形の部材であり、開口部１９１を有する。また、脚部１４３の外径は、開口部１９１の内径とほぼ同一になっており、延長脚１９と脚部１４３とを連結させることができる。このように、トレイ１４は、脚部１４３に延長脚１９を連結することにより、高さを調節できる。ここで、播種後、植物の発芽までや、発芽後、芽が小さいうちは、植物と光源との距離が近い方が光を効率よく植物に当てることができるため好ましい。そこで、本水耕栽培装置１は、使用者がトレイ１４の高さを変更できるようにした。なお、延長脚１９を、本考案における「高さ調節部」とも呼ぶ。また、脚部１４３や延長脚１９は鉛直下方の端部が塞がれた筒状であってもよく、脚部１４３は柱状であってもよい。脚部１４３及び延長脚１９は、筒状に限らず、互いに着脱可能な様々な構成を採用し得る。また、本実施形態に係る照明保持部１２のように、光源を保持する部分全体がヒートシンクとして形成されている場合、光源側の高さを変更するよりも植物側の高さを変更する方が簡便であり、コストを抑えることができる。

また、図１及び図４に示したように、浮体１５は、例えば発泡スチロールで形成されたプレートであり、平面視においてトレイ１４内にちょうど収まる形状になっている。このような浮体１５により、光源からの光が養液１４２に当たるのを抑制でき、ひいては藻類の発生を抑えることができる。また、浮体１５は、複数の保持孔１５１を有する。

図７は、浮体１５、ポット１６及び蓋部材１７の使用方法を説明するための斜視図である。保持孔１５１の横断面は円形であり、ポット１６の横断面と相似になっている。そして、保持孔１５１は、内径がポット１６の底面よりも大きく且つポット１６の上部の断面よりも小さい部分を有し、内部にポット１６を嵌合させることができる。また、浮体１５は、幅方向と奥行き方向とにそれぞれほぼ等間隔に、複数の保持孔１５１を有している。よって、使用者は、育成する植物の大きさに応じて、複数の保持孔１５１のうち任意の間隔でポット１６を配置する保持孔１５１を決めることができる。また、植物の成長に応じて隣り合うポット１６の間隔を変更するようにしてもよい。

ポット１６を保持する浮体１５が養液１４２に浮かぶため、養液１４２の水位が変化しても、ポット１６及びその内部に保持される培地１８が養液１４２に浸かる深さはほぼ一定となる。なお、浮体１５は、発泡スチロールに限らず養液１４２に浮かぶ材質であればよい。また、浮体１５及びポット１６を用いずに、培地１８を直接養液１４２に浸水させる態様としてもよい。

また、水耕栽培装置１は、保持孔１５１内部とほぼ同一の形状であって保持孔１５１に嵌挿することができる蓋部材１７を有する。蓋部材１７は、例えばスポンジで形成するようにしてもよいし、保持孔１５１を設けるときに浮体１５からくり抜かれた発泡スチロール片を蓋部材１７としてもよい。ポット１６を配置しない保持孔１５１には、蓋部材１７を嵌挿しておくことで、光源からの光が養液１４２に当たるのを抑制でき、ひいては藻類の発生を抑えることができる。

＜ポット及び培地＞
図８は、ポット１６及び培地１８の一例を示す斜視図である。ポット１６の外形は、おおむね円錐台形状であり、側面が傾斜している。詳細には、径の異なる２つの円錐台を上下に接続した形状であり、接続部分には段差部１６１を有している。そして、ポット１６は、浮体１５に設けられた保持孔１５１の上端に段差部１６１の下端が接触し、保持溝１５１に保持される。また、ポット１６は、底面１６２の一部に、ポット１６内に養液１４２を取り入れるための給水孔１６３を有するとともに、底面１６２には植物を育成するための培地１８を載置できるようになっている。また、ポット１６の上部は開口し、ポット１６の上方に植物が成長できるようになっている。

なお、植物の根を通過させたり養液１４２をポット１６内部に取り入れたりするための開口がポット１６の側面に存在すると、当該開口を通して養液１４２に光が当たり、藻類が発生し易くなってしまう。しかし、本実施形態に係るポット１６は、側面に開口を有しておらず、ポット１６の内部にスポンジ等の培地１８を保持した状態では、上方からの光が養液１４２にほぼ当たらないようになっている。養液１４２に可能な限り光を当てないことにより、藻類の発生を抑えることができる。

また、ポット１６は浮体１５の保持孔１５１にはめ込むことができるとともに、保持孔１５１から外すことも容易になっている。本実施の形態に係る水耕栽培装置１のように複数のポット１６及び複数の保持孔１５１を有する場合、ポット１６を自在に入れ替えることができる。ポット１６を入れ替えることができれば、例えば成長の遅い株を保持するポット１６を光の当たり易い位置に移動させることで、複数の植物を偏りなく育成すること
ができる。また、色や形、大きさ等が見栄えよく成長した株を保持するポット１６を、目につく位置に移動させることができるため、本実施形態に係る水耕栽培装置１は、家庭や店舗等の室内における観賞にも好適なものとなっている。

なお、ポット１６には、段差部１６１を設けないようにしてもよい。ポット１６の側面を傾斜させ、ポット１６が、浮体１５の保持孔１５１よりも直径の大きな上部と、保持孔１５１よりも直径の小さな下部を有するようにすれば、保持孔１５１にはめ込むことが可能である。逆に、ポット１６は、その側面に傾斜のない円柱形状とし、発泡スチロール板の保持孔１５１よりも直径の大きな上段と、保持孔１５１よりも直径の小さな下段とからなる段差部を有するようにしてもよい。このような構成であってもポット１６を保持孔１５１にほぼ隙間なくはめ込むことは可能になる。なお、ポットの外形は円柱や円錐台だけでなく、角柱その他の柱状体や、角錐その他の錐台等であってもよい。

また、給水孔１６３を底面の中央付近に設けるようにすれば、隣り合うポット１６に保持された植物の根が養液１４２の中で互いに絡まることを抑止できる。ここで、植物の根が絡まると、ポット１６を互いに入れ替えることができなくなったり、無理に引き離そうとして根を傷めたりするおそれがある。給水孔１６３を底面の中央付近に設けることにより、植物同士の根が絡まるのを防ぎ、植物の根を傷めることなく、ポット１６をスムーズに取り外しできるようになる。ただし、給水孔１６３の位置は底面の中央には限定されず、例えば複数の給水孔１６３が設けられていてもよい。

また、培地１８は、例えばスポンジ、ロックウール等の多孔質物質であり、立方体（又は直方体）形状になっている。培地１８の上面中央には、平面視で十字形状の切込み１８１が所定の深さに入れられており、使用者は切込み１８１に種子２１を播種できる。なお、植物の品種に応じて、好ましい深さの切込みを入れた培地１８を用意し、使用者が使い分けるようにしてもよい。このようにすれば、使用者が品種ごとに好ましい深さに種をまくことが容易になる。なお、切込み１８１の形状は任意であり、平面視において十字形状以外であってもよい。

また、培地１８は、例えば黒のように明度の低い、いわゆる暗色で形成するようにしてもよい。例えば黒のスポンジを材料とすれば、培地１８に藻類が発生しても目立たないため、水耕栽培装置を室内での観賞により好適なものとすることができる。ここで、例えば、白色など明色の培地では緑色等の藻が目立つという外観上の問題がある。一方、本実施の形態に係る水耕栽培装置１は、暗色の培地１８を採用するため、藻が目立ちにくくなるという効果を有する。さらに、光の透過性が下がるため、培地内部の藻の発生を抑制することができる。なお、暗色であれば、濃い黄色、赤色、青色、緑色等であってもよい。

また、培地１８にはカビが発生することもある。藻の場合とは逆に、明色の培地よりも暗色の培地の方がカビが生えたときに目立つ。このように、暗色の培地を用いることで、使用者がただちにカビの発生に気づき、カビを除去する等の対応をとることができるようになる。また、植物の種類によっては、明色の培地よりも暗色の培地の方が発芽を発見し易いという性質もある。例えば、発芽前と発芽後とで、水分の量に気を遣うのか光の量に気を遣うのかといった手入れの方法を変更する場合、本実施の形態のように発芽を発見し易い暗色の培地の方が好ましいといえる。

本実施の形態に係る水耕栽培装置１は、浮体１５を養液１４２に浮かべることで、こまめに手入れをしなくても培地１８が養液１４２に浸かる量を保つことができるという特徴がある。その一方で、カビや発芽といった変化に使用者が気づき易いという特徴もあり、使用者が普段植物をあまり気にかけていなくてもカビや発芽といった変化があったときには適切に対応できるようになっている。

図９は、植物が発芽した状態のポット１６を示す斜視図である。図１０は、植物が発芽した状態のポット１６を斜め下方から見た斜視図である。図９及び図１０に示すように、ポット１６に培地１８が保持され、培地１８の切込み１５１に蒔かれた種子からポット１６の上方に植物２の双葉が出ている。また、ポット１６は、底面の一部に植物の根を養液１４２の中に伸ばすための給水孔１６３を有する。図１０の例では、破線で示すように、ポット１６内部に培地１８が保持され、培地１８の側面や底面から根２２が伸びている。また、ポット１６の側面には開口がないため、根２１は底面の給水孔１６３からポットの下方に伸びるようになっている。このようなポット１６によれば、隣接する植物２の根２２が互いに絡まることが抑制され、ポット１６の入れ替えが容易になる。

＜高さ調節部の変形例＞
高さ調節部は、図６に示した延長脚１９の態様には限定されない。例えば、トレイ１４の脚部１４３の内周と、延長脚１９の外周とがほぼ同一の大きさとし、脚部１４３の内側に延長脚１９が嵌合するようにしてもよい。

また、複数の延長脚１９を任意の数だけ連結し、トレイ１４の高さを多段階に調節できるようにしてもよい。図１１は、延長脚１９の変形例を示す分解斜視図である。本変形例に係る延長脚も円筒形であるが、開口部１９１の縁に段差を有しており、一方の開口部１９１の端部の内径と、他方の開口部１９１の端部の外径とがほぼ同一の大きさになっている。また、トレイ１４の脚部１４３の外径は、上述した他端の外径とほぼ同一の大きさとすれば、トレイ１４の脚部１４３に任意の数の延長脚１９を連設することができるようになる。なお、この場合も、鉛直下方の端部が塞がれた筒状であってもよい。

また、実施形態に係るトレイ１４の脚部１４３の外周に雄ねじを設け、延長脚１９の内周に雌ねじを設け、互いに螺合するようにしてもよい。このようにすれば、高さを無段階で調節可能な高さ調節部を形成することができる。

なお、高さ調節部は、トレイ１４でなくケース１１に設けるようにしてもよい。例えば、ケース１１の側面にダボ穴（「受け穴」とも呼ぶ）を備え、ダボ穴に挿入したダボ（いわゆる「棚ダボ」）上にトレイ１４を架設するようにしてもよい。この場合は、ケース１１の２つの側面１１２の間にトレイ１４を架設することができるよう、ケース１１の幅とほぼ同一の大きさの１つのトレイ１４を用いるようにする。なお、ダボ穴は複数段階分備えるようにしてもよい。また、あらかじめ位置の決められたダボ穴でなく、鉛直方向に連続する細長いねじ穴に任意のスライド位置で固定できるような無段階の調節部としてもよい。

以上、本考案の好適な実施形態を説明したが、上述した実施形態及び変形例には、本考案の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更を加えることができる。例えば、上述したトレイ１４や浮体１５、ポット１６も、暗色で形成するようにしてもよい。このようにすれば、藻類の繁殖を抑えることができる。また、上述の実施形態及び変形例は、可能な限り組み合わせて実施してもよい。

１ 水耕栽培装置
１１ ケース
１１１ 底面
１１２ 側面
１１３ 背面
１１４ 天面
１２ 照明保持部
１２１ 支柱部
１２２ 天面
１２３ ケーブル
１３ 基板
１３１ 白色ＬＥＤ
１３２ 赤色ＬＥＤ
１４ トレイ
１４１ 容器部
１４２ 養液
１４３ 脚部
１４４ 把手
１５ 浮体
１５１ 保持孔
１６ ポット
１６１ 段差部
１６２ 底面
１６３ 給水孔
１７ 蓋部材
１８ 培地
１８１ 切込み
１９ 延長脚
１９１ 開口部
２ 植物
２１ 種子
２２ 根

Claims (5)

1. 水耕栽培用の溶液を内部に保持することができ、植物を栽培可能なトレイと、
   前記トレイを収容するケースと、
   前記ケースの天面に設けられる光源と、
   前記トレイの高さを変更する高さ調節部と、
   を備える水耕栽培装置。
2. 前記トレイは、前記高さ調節部を着脱可能な脚部を底面に有し、
   前記高さ調節部は前記脚部と嵌合する筒状の部材である
   請求項１に記載の水耕栽培装置。
3. 前記光源を前記ケースの天面に保持すると共にヒートシンクとして働く光源保持部をさらに有する
   請求項１又は２に記載の水耕栽培装置。
4. 前記植物が植栽される培地と、
   前記培地を収容するポットと、
   前記ポットと嵌合する保持孔を有すると共に前記トレイ内の溶液に浮かべることができる浮体と、
   をさらに有する請求項１から３のいずれか一項に記載の水耕栽培装置。
5. 前記ケースは、少なくとも前面が開口している
   請求項１から４のいずれか一項に記載の水耕栽培装置。

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