JP4571226B1 - プランター付水槽 - Google Patents

Abstract

【課題】溶存酸素量の増加により水槽の水の浄化作用を高めて、水槽の水の交換サイクルを長くし、できるだけ補水のみで対応できるようにしたプランター付水槽を提供する。
【解決手段】水耕栽培用のプランター１と、水生動植物飼育栽培用の水槽２と、水槽２内の水を取水してプランター１内に給水するポンプ３とを備え、給水された水をプランター１の底板１１に設けた水抜き穴４から水槽２内に落下させて循環させるプランター付水槽１００であって、プランター１内の植栽基盤に竹炭６を用いるとともに、水抜き穴４を、上部から下部へと縮径する円錐部４１と、円錐部４１の下側に接続された上部から下部まで同径の足部４２とからなる漏斗状に形成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、水耕栽培用のプランターと水生動植物飼育栽培用の水槽とを備えた、プランター付水槽に関するものである。

従来、水耕栽培用のプランターと水生動植物飼育栽培用の水槽とを組み合わせるとともに、水槽とプランターとの間で水を循環させるようにした装置が提案されている。例えば、特許文献１には、金魚槽１と野菜栽培棚９との間で水を循環させて、金魚の飼育と野菜の栽培を同時に行うようにした発明が記載されている。また、特許文献２には、水槽６と栽培床４との間で水を循環させて、水棲小動物の飼育と水耕栽培を同時に行うようにした発明が記載されている。

これに対して、本出願人は水槽の水の交換サイクルを長くすることを企図して、特許文献３に記載された、竹炭を水質浄化材として使用したプランター一体式水槽を提案した。このプランター一体式水槽においては、水槽内の水を竹炭の層に通過させて循環させることで、竹炭の持つ多数の微細な孔に魚類の排泄物等の有機物を吸着させ、さらに竹炭に生息する微生物によって有機物から発生するアンモニアを分解させて、魚類に比較的無害な硝酸塩に還元するようになっている。また、発生したアンモニア、硝酸塩等は植物に養分として吸収させるようになっている。このプランター一体式水槽は、上記の仕組みにより水質を浄化安定させて水槽の水の交換サイクルを長くするようにしたものである。

特開昭５９−２１０８３６号公報 特開平３−３５７３６号公報 実用新案登録第３１３０９４７号公報

しかしながら、上記特許文献３によって、水槽の水の交換サイクルを長くすることはできるが、水の交換自体を完全になくすことは難しい。従って、交換サイクルをさらに長くして、できるだけ補水のみで対応できるようにするためには、水槽の水の浄化作用をさらに高める必要がある。そのためには、水槽内の水の溶存酸素量を増加させて、竹炭に生息する微生物の活動を促進させることが効果的である。

本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、溶存酸素量の増加により水槽の水の浄化作用を高めて、水槽の水の交換サイクルを長くし、できるだけ補水のみで対応できるようにしたプランター付水槽を提供するものである。

請求項１に係る発明のプランター付水槽は、水耕栽培用のプランターと、水生動植物飼育栽培用の水槽と、前記水槽内の水を取水して前記プランター内に給水するポンプとを備え、前記給水された水を前記プランターの底板に設けた水抜き穴から前記水槽内に落下させて循環させるプランター付水槽であって、前記プランター内の植栽基盤に竹炭を用いるとともに、前記水抜き穴を、上部から下部へと縮径する円錐部と、前記円錐部の下側に接続された上部から下部まで同径の足部とからなる漏斗状に形成し、前記プランター内に給水され前記植栽基盤を通過して内底に到達した水を、前記円錐部で集めた後、前記足部を通して前記水槽内に柱状に落下させるようにしたことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載のプランター付水槽において、前記プランターの内底に底上げ部材を設け、前記プランター内の植栽基盤の下面と前記水抜き穴との間に空間を形成するようにしたことを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載のプランター付水槽において、前記プランターの底面に、前記水抜き穴を囲むように、前記水抜き穴の足部の下部位置よりも上方に向けて凹んだ溝部を設けたことを特徴とする。

請求項１に記載の発明のプランター付水槽においては、プランターの底板に設けた水抜き穴を、上部から下部へと縮径する円錐部と、円錐部の下側に接続された上部から下部まで同径の足部とからなる漏斗状に形成している。そのため、ポンプにより水槽から取水されてプランターに給水された水は、プランター内の植栽基盤を通過して内底に到達し、水抜き穴の円錐部から勢いよく流入して集められた後、足部を通って柱状になって落下する。そして、柱状になって落下した水は、水槽内の水の深部まで潜り込みながら水槽内に気泡を充満させ、充満した気泡が水に溶け込み、水槽内の溶存酸素量が増加する。このようにして溶存酸素量が増加した水を循環させることで、竹炭への酸素供給量を増加させ、竹炭に生息する微生物の活動を促進させて、水の浄化作用を高めることができる。

このとき、水抜き穴が円錐部だけで形成されていると、水が出口から散らばって落下するため、水槽内の水の深部まで潜り込むことはできない。一方、足部だけで形成されていると、内底の水を効果的に集めることができない。

また、請求項２に記載の発明においては、プランターの内底に底上げ部材を設け、プランター内の植栽基盤の下面と水抜き穴との間に空間を形成している。そのため、プランター内の植栽基盤を通過して内底に到達した水が、形成された空間を通ってプランターの内底全体に広がるため、多くの水抜き穴から水を落下させることができる。従って、プランターの内底に水が溜まりにくく、水を円滑に循環させることができる。ポンプの出力を上げて水の循環量を増やすことも可能である。特に、プランターへの水の供給がプランターの上側から満遍なく行われず、例えば中央に偏ったような場合でも、多くの水抜き穴から水を落下させることができるので効果的である。

また、請求項３に記載の発明においては、プランターの底面に、水抜き穴を囲むように、水抜き穴の足部の下部位置よりも上方に向けて凹んだ溝部を設けている。そのため、足部を通って落下する水の一部が、プランターの底面に付着したとしても、プランターの側面に到達する前に溝部に遮られるので、プランターの側面が水で汚れるのを防止することができる。また、水がプランターの側面に到達して外側に漏れることがないので、循環する水が漏れて減少するのを防止することができる。

以上、本発明によれば、溶存酸素量の増加により水槽の水の浄化作用を高めて、水槽の水の交換サイクルを長くし、できるだけ補水のみで対応できるようにしたプランター付水槽を提供することができる。

本発明の実施形態に係るプランター付水槽を示す正面図である。 プランターを示す縦断面図である。 プランターを示す平面図である。 プランターを示す底面図である。 プランターの水抜き穴を示す一部拡大断面図である。 水抜き穴の形状を示す拡大図である。 水抜き穴の別の形状を示す拡大図である。 プランターの溝部を示す一部拡大断面図である。 実施形態１におけるプランターの内部を示す図である。 図９の一部拡大図である。 実施形態２におけるプランターの内部を示す図である。 図１１の一部拡大図である。

次に、図１乃至図１２を参照して、本発明の実施形態に係るプランター付水槽について説明する。最初に、図１を参照して、本実施形態に係るプランター付水槽１００の全体構成について説明する。図１は、プランター付水槽１００を示す正面図である。プランター付水槽１００は、主として、植物の水耕栽培用のプランター１と、水生動植物飼育栽培用の水槽２と、水槽２内の水を取水してプランター１内に給水するポンプ３とを備えている。

プランター１は、水槽２の上方に配置された箱型容器であり、内部の植栽基盤には観葉植物や野菜などが植えられている。水槽２は、プランター１の下方に配置された箱型容器であり、内部には魚が入れられ、また水草が植えられている。

ポンプ３は、水槽２内の水を取水してプランター１内に給水するためのものであり、プランター１の中に格納されている。なお、ポンプ３はプランター１の中ではなく、別途外側に配置するようにしてもよい。ポンプ３の一端には、取水管３２が接続されており、取水管３２の先端の取水口３１が水槽２内の水中に差し込まれて、取水口３１から水を吸い上げるようになっている。また、ポンプ３の内部には通過する水を濾過する濾過フィルターが設けられている。

一方、ポンプ３の他端には連結部材５１を介して給水管５が接続されている。給水管５は、プランター１内の植物の間を縫うようにして、プランター１の上方に端から端まで延設されており、先端が端部材５２に接続されている。給水管５には長手方向に間隔を空けて複数の給水穴が形成されており、給水穴からプランター１内に水が給水されるようになっている。プランター１内に給水された水は、後述するように、プランター１の底板に設けた水抜き穴から水槽２内に落下し循環するようになっている。

次に、図２乃至図４を参照して、プランター１の構造について説明する。図２、図３、図４は、それぞれ、プランター１を示す縦断面図、平面図、底面図である。なお、各図には、プランター１に加えて、ポンプ３、給水管５等も記載されている。

プランター１は、上面が開口した箱型容器であり、壁板１２によって、ポンプ室１４と栽培室１５に区分されている。ポンプ室１４には、ポンプ３が配置されており、ポンプ室１４の底面にはポンプ３に接続された取水管３２が貫通している。

また、連結部材５１を介してポンプ３に接続された給水管５が、栽培室１５の上方に端から端まで延設されて端部材５２に接続されている。この給水管５は、プランター１の栽培室１５の幅方向中央部分に沿って延設されている。なお、本実施形態では給水管５を１本設けたが、複数本設けるようにしてもよい。ただし、植物の間を縫うように設ける必要があるため、あまり多いと外観上見苦しく、少ない方が好ましい。

栽培室５の底板１１には、複数の水抜き穴４が全面に亘って設けられている。水抜き穴４は、後述するように漏斗状に形成されており、プランター１の内底側が大径で、プランター１の底面側が小径になっている。

また、図４に示すように、栽培室５の底面（底板１１の底面）には、複数の水抜き穴４を囲むように、溝部１３が設けられている。

次に、図５乃至図７を参照して、水抜き穴４の形状について説明する。図５は、プランター１の水抜き穴４を示す一部拡大断面図であり、図６は、水抜き穴４の形状を示す拡大図である。

水抜き穴４は、図５及び図６に示すように、漏斗状であり、プランター１の底板１１に複数並んで形成されている。ここで水抜き穴４の形状をより詳細に説明する。水抜き穴４は、円錐部４１と足部４２から形成されている。円錐部４１は、上部直径がＡ、下部直径がＢ、深さがＣの円錐状であり、上部から下部へと縮径している。一方、足部４２は、円錐部４１の下側に接続されており、上部直径Ｂ、下部直径Ｂ、深さＤの円筒状であり、上部から下部まで同径になっている。

なお、図７は、水抜き穴４の別の形状を示す拡大図である。図７に示す水抜き穴４の円錐部４３は、図６に示す円錐部４１と同様に、上部直径がＡ、下部直径がＢであるが、上部から深さＥの部分は同径で、その下側の深さＦの部分において、上部から下部へと縮径している。このように、円錐部は、上部から下部へ縮径していればよく、必ずしも上部から下部まで均一に縮径している必要はない。

次に、図８を参照して、栽培室５の底面（底板１１の底面）に設けられた溝部１３について説明する。複数の水抜き穴４を囲むように設けられた溝部１３は、図８に示すように、底板１１から上方に向けて形成されており、水抜き穴４の足部の下部位置（水の落下出口）よりも上方に向けて凹んでいる。これにより、水抜き穴４の足部の下部位置（水の落下出口）から出た水の一部が落下しきれなかった場合に、溝部１３を越えていかないようになっている。

次に、図９乃至図１２を参照して本実施形態に係るプランター付水槽１００の使用時の状態について説明する。以下では、実施形態１（図９及び図１０）と実施形態２（図１１及び図１２）に分けて説明する。

（実施形態１）
図９は、実施形態１におけるプランター１の内部を示す図であり、図１０は、図９の一部拡大図である。プランター１の栽培室１５の内部には、内底に網７が敷かれており、その上に植栽基盤として竹炭６が充填されている。使用する竹炭６は、粒径５ｍｍ〜１０ｍｍ程度のものを用いることが好ましく、網７の網目は使用する竹炭６が通過しない程度の大きさとする。また、竹炭６は使用前に熱湯煮沸処理を行って、竹炭エキス（油）を出しておくとよい。なお、ポンプ３の濾過フィルターにも同様に竹炭を用いることが好ましい。

植栽基盤である竹炭６には、植物（図示しない）が植えられおり、この状態でプランター１が水槽２の上方に設置され、ポンプ３を稼働させることにより水の循環が行われる。ポンプ３により取水された水槽２内の水は、給水管５に運ばれて、給水管５に形成された複数の給水穴５３から落下して、プランター１の内部へ給水される。給水された水は、植栽基盤である竹炭６の層を通過し、網７を潜り抜けて、プランター１の内底へと到達する。そして、内底に到達した水は、水抜き穴４から水槽２内へと落下する。以上により、プランター１と水槽２との間で水の循環が行われる。

（実施形態２）
図１１は、実施形態２におけるプランター１の内部を示す図であり、図１２は、図１１の一部拡大図である。実施形態２は実施形態１とほぼ同様の構成であるが、実施形態２においては、プランター１の内底に底上げ部材８を設けた点が異なっている。図１１及び図１２に示すように、実施形態２においては、プランター１の内底に底上げ部材８が設けられており、その上に網７が敷かれ、竹炭６が充填されている。底上げ部材８を設けることにより、プランター１内の植栽基盤（竹炭６）の下面と水抜き穴４との間に空間９が形成されている。

ポンプ３により取水されプランター１の内部へ給水された水は、植栽基盤である竹炭６の層を通過し、網７を潜り抜けて、プランター１の内底へと到達する。このとき内底には空間９が存在するため、到達した水は空間９を通ってプランター１の内底全体に広がり、水抜き穴４から水槽２内へと落下する。なお、底上げ部材８は空間９を形成しつつ水を通過させるものであれば特に限定されないが、例えば空間９の高さの脚を有する網状部材等を用いることができる。

本実施形態に係るプランター付水槽１００は、以上のように構成されているので、次のような作用効果を奏する。

本実施形態においては、プランター１の底板１１に設けた水抜き穴４を、上部から下部へと縮径する円錐部４１と、円錐部４１の下側に接続された上部から下部まで同径の足部４２とからなる漏斗状に形成している。そのため、ポンプ３により水槽２から取水されてプランター１に給水された水は、プランター１内の植栽基盤（竹炭６）を通過して内底に到達し、水抜き穴４の円錐部４１から勢いよく流入して集められた後、足部４２を通って柱状になって落下する。そして、柱状になって落下した水は、水槽２内の水の深部まで潜り込みながら水槽２内に気泡を充満させ、充満した気泡が水に溶け込み、水槽２内の溶存酸素量が増加する。このようにして溶存酸素量が増加した水を循環させることで、竹炭６への酸素供給量を増加させ、竹炭６に生息する微生物の活動を促進させて、水の浄化作用を高めることができる。

このとき、水抜き穴４が円錐部４１だけで形成されていると、水が出口から散らばって落下するため、水槽２内の水の深部まで潜り込むことはできない。一方、足部４２だけで形成されていると、内底の水を効果的に集めることができない。

また、プランター１の底面に、水抜き穴４を囲むように、水抜き穴４の足部４２の下部位置よりも上方に向けて凹んだ溝部１３を設けている。そのため、足部４２を通って落下する水の一部が、プランター１の底面に付着したとしても、プランター１の側面に到達する前に溝部１３に遮られるので、プランター１の側面が水で汚れるのを防止することができる。また、水がプランター１の側面に到達して外側に漏れることがないので、循環する水が漏れて減少するのを防止することができる。

また、本実施形態のうち実施形態２においては、プランター１の内底に底上げ部材８を設け、プランター１内の植栽基盤（竹炭６）の下面と水抜き穴４との間に空間９を形成している。そのため、プランター１内の植栽基盤（竹炭６）を通過して内底に到達した水が、形成された空間９を通ってプランター１の内底全体に広がるため、多くの水抜き穴４から水を落下させることができる。従って、プランター１の内底に水が溜まりにくく、水を円滑に循環させることができる。ポンプ３の出力を上げて水の循環量を増やすことも可能である。特に、プランター１への水の供給がプランター１の上側から満遍なく行われず、例えば中央に偏ったような場合（給水管５が１本で中央のみに配置されたような場合）でも、多くの水抜き穴４から水を落下させることができるので効果的である。

以上、本実施形態によれば、溶存酸素量の増加により水槽２の水の浄化作用を高めて、水槽２の水の交換サイクルを長くし、できるだけ補水のみで対応できるようにしたプランター付水槽１００を提供することができる。

本出願人が実施した内容は以下の通りである。プランター１の材料として厚さ１２ｍｍのプラスチック材を使用した。水抜き穴４は、円錐部４１を上部直径Ａ（９ｍｍ）、下部直径Ｂ（３ｍｍ）、深さＣ（６ｍｍ）、足部４２を上部直径（＝下部直径）Ｂ（３ｍｍ）、深さＤ（６ｍｍ）とし、１０ｃｍ^２あたり２５個設けた。ポンプ３により水を循環させたところ、水抜き穴４から柱状に水が落ち、水槽２内の水の深部まで潜り込む様子が確認できた。

１ プランター
２ 水槽
３ ポンプ
４ 水抜き穴
５ 給水管
６ 竹炭
７ 網
８ 底上げ部材
９ 空間部
１１ 底板
１２ 壁板
１３ 溝部
１４ ポンプ室
１５ 栽培室
３１ 取水口
３２ 取水管
４１ 円錐部
４２ 足部
４３ 円錐部
５１ 連結部材
５２ 端部材
５３ 給水穴
１００ プランター付水槽
Ｗ 水
ＷＬ 水位

Claims (3)

1. 水耕栽培用のプランターと、水生動植物飼育栽培用の水槽と、前記水槽内の水を取水して前記プランター内に給水するポンプとを備え、前記給水された水を前記プランターの底板に設けた水抜き穴から前記水槽内に落下させて循環させるプランター付水槽であって、
   前記プランター内の植栽基盤に竹炭を用いるとともに、
   前記水抜き穴を、上部から下部へと縮径する円錐部と、前記円錐部の下側に接続された上部から下部まで同径の足部とからなる漏斗状に形成し、
   前記プランター内に給水され前記植栽基盤を通過して内底に到達した水を、前記円錐部で集めた後、前記足部を通して前記水槽内に柱状に落下させるようにしたことを特徴とするプランター付水槽。
2. 前記プランターの内底に底上げ部材を設け、前記プランター内の植栽基盤の下面と前記水抜き穴との間に空間を形成するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のプランター付水槽。
3. 前記プランターの底面に、前記水抜き穴を囲むように、前記水抜き穴の足部の下部位置よりも上方に向けて凹んだ溝部を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプランター付水槽。

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