JP5216614B2

JP5216614B2 - 養液栽培ユニット

Info

Publication number: JP5216614B2
Application number: JP2009019667A
Authority: JP
Inventors: 正山崎
Original assignee: 山崎教育システム株式会社
Priority date: 2009-01-30
Filing date: 2009-01-30
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2029-01-30
Also published as: JP2010172288A

Description

本発明は、例えば、小学生、中学生等の実習授業において教材として、あるいは一般家庭で自家栽培として使用する養液栽培ユニットに関する。

微生物の繁殖の元となる土壌を用いず、しかも根腐れ等が生じにくい植物栽培セットが知られている（例えば、特許文献１参照）。この植物栽培セットは、植物に必要な肥料分を養液とし、スポンジ等に播種して発芽させた苗をプラントに移し、プラントとともに養液に浸して発育させることができるようになっている。

特許文献１の植物栽培セットは、養液を収容した筒状の容器本体の開口部にスポンジ等の吸水性部材に発芽させた苗を定植する構成であり、容器本体の内部にはポンプが設けられ、養液をポンプによって汲み上げて吸水性部材に給水する構成である。

特開２００６−１５８３８３号公報

しかしながら、特許文献１の植物栽培セットは、容器本体の内部にポンプを設け、容器本体の内部の養液をポンプによって汲み上げて上部の吸水性部材に給水する構成であり、ポンプを駆動するための電源が必要である。しかも装置が大掛かりでコストアップの原因となり、学校教材としては不向きである。

本発明は、前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、ポンプ等を用いず、植物が必要とする養液を自動的に供給して発育させることができ、構造的に簡単で、学校教材として適し、しかも一般家庭で自家栽培としても使用できる養液栽培ユニットを提供する。

本発明は、前述した目的を達成するために、請求項１は、養液を収容する上部開口の養液収容槽を有し、この養液収容槽に養液補給ポット設置部およびプランター設置部を設けた養液栽培ユニット本体と、養液を収容するとともに、前記養液補給ポット設置部に口部を下向きにした倒立状態で着脱可能に設置される養液補給ポットと、前記養液補給ポットの口部に装着され、外周壁に養液補給孔を有した内筒およびこの内筒に嵌合されるとともに、周方向に回すことにより前記養液補給孔を開閉可能な外筒とからなり、前記養液収容槽に収容された養液の液面によって前記養液補給孔が開閉されるボトルキャップと、前記プランター設置部に着脱可能に設けられ、前記養液収容槽に収容された養液に浸される部分には複数の開口部を有する底部を備え、少なくとも前記養液栽培ユニット本体から上部に突出する部分は透明材料によって形成された筒状体であり、植物の茎葉支え部を形成するプランターと、前記プランターの内底部に収納され、栽培用の苗を定植するためのプラントおよびパーライトと、前記養液補給ポットに被嵌さら、内部に収容された養液を紫外線から保護する遮光カバーとを具備したことを特徴とする養液栽培ユニットにある。

請求項２は、請求項1の前記ボトルキャップは、内筒の外周壁に空気孔を兼ねた複数個の養液補給孔を有し、外筒には前記養液補給孔を閉塞する壁部と前記養液補給孔を開口する開口窓を周方向に隣接して有し、前記外筒を周方向に回すことにより、前記養液補給孔が壁部および開口窓と対向して開閉されることを特徴とする。

請求項３は、請求項1の前記養液栽培ユニット本体の養液補給ポット設置部には、前記養液補給ポットのボトルキャップと係合した状態で前記養液補給ポットを倒立状態に支持する支持部材を有し、倒立状態の養液補給ポットを周方向に回すことにより、前記ボトルキャップの養液補給孔が開閉可能であることを特徴とする。

請求項４は、請求項1の前記養液補給ポットは、市販のペットボトルであり、その口部に前記ボトルキャップが着脱可能に装着されることを特徴とする。

本発明によれば、植物が必要とする養液を自動的に供給して発育させることができ、構造的に簡単で、学校教材として適し、しかも一般家庭で自家栽培としても使用できる。また、養液の腐食を抑制し、植物の発育を促進させることができるという効果がある。

本発明の第１の実施形態の養液栽培ユニットの分解斜視図。同実施形態の養液栽培ユニットの組立て状態の斜視図。同実施形態の養液栽培ユニット本体の斜視図。同実施形態の養液栽培ユニット本体のプランター設置部の縦断側面図。同実施形態の養液栽培ユニット本体の養液補給ポット設置部の縦断側面図。同実施形態のプランターの斜視図。同実施形態のプランターの側面図。同実施形態のプランターの下面図。同実施形態を示し、（ａ）はプラントの斜視図、（ｂ）はスポンジの斜視図。同実施形態の遮光プレート斜視図。同実施形態のボトルキャップの内筒を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は縦断側面図。同実施形態のボトルキャップの外筒を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は縦断側面図。同実施形態のボトルキャップの横断面図。同実施形態の遮光カバーを示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は下面図。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１に示すように、養液栽培ユニット１は、養液栽培ユニット本体２、ボトルキャップ３、プランター４、プラント５、パーライト６および遮光カバー７とから構成された、例えば学校教材用キットであり、市販の種、養液８を収容したペットボトルからなる養液補給ボトル９を組み合わせて使用される。

養液栽培ユニット本体２は、合成樹脂材料によって成形された平面視で略瓢箪形状の上部開口の養液収容槽１１を有しており、内部に養液８を収容できるようになっている。養液収容槽１１は小径部が養液補給ポット設置部１２に形成され、大径部がプランター設置部１３に形成され、括れ部１４で連通している。

前記養液補給ポット設置部１２の開口縁には上部に突出するリブ１５が設けられ、後述する遮光カバーと嵌合して支持するようになっている。さらに、養液補給ポット設置部１２の底部の中央部には六角形状の突起からなる支持部材１６が突設され、ボトルキャップ３と係合して支持できるようになっている。

前記プランター設置部１３の開口縁には上部に突出するリブ１７が設けられ、リブ１７の内側は後述する遮光プレートの支持部１８として形成され、外側は後述するプランターの支持部１９として形成されている。

プランター設置部１３の上部には二重円筒状の周壁部２０ａを有するプランター４が着脱可能に嵌合支持されている。このプランター４のプランター本体２０は透明な合成樹脂材料によって成形され、前記養液収容槽１１に収容された養液８に浸される底部２１を有している。底部２１にはその側面から底面に連続するはスリット状の複数の開口部２２および透孔２２ａが設けられている。さらに、底部２１の内壁部には段差２３が設けられ、プラント５を支持できるようになっている。

プラント５は円板状で、板面に複数の孔２５が設けられている。この孔２５には植物の種を蒔き、苗が定植したスポンジ２７を押し込んで支持できるようになっている。スポンジ２７には切り込み２７ａが形成され、この切込み２７ａに植物の種を蒔を蒔くことができるようになっている。プラント５の孔２５にスポンジ２７をセットすると、スポンジ２７の下端部が養液収容槽１１に収容された養液８に浸されるようになっている。さらに、プラント５はその上部からパーライト６を収容すると、パーライト６の一部は孔２５を通過して底部２１の内部にも収容されるようになっている。

また、プランター４の底部２１と一体で、プランター設置部１３の開口縁から上方に突出する透明な周壁部２０ａの内壁は植物の茎葉支え部３０を形成しており、茎葉Ａが発育過程で外側に広がり過ぎないようにしている。さらに、プランター設置部１３のリブ１７の内側の支持部１８にはリング状の遮光プレート３１が支持され、この遮光プレート３１は養液収容槽１１に収容された養液８の太陽光等が照射され、養液８の藻が発生したり、腐食するのを抑制する役目をしている。

さらに、プランター４の上面部には垂直方向に複数の筒状穴２０ｂが設けられ、植物が成長してプランター４の上面部を越えたとき、筒状穴２０ｂに支え棒２０ｃを立てて茎や葉Ａを支えることができるようになっている。

また、前記養液補給ポット設置部１２には養液収容槽１１に養液８を補給する養液補給ポット３２が着脱可能に支持されるようになっている。養液補給ポット３２はジュース、茶等の清涼飲料水として販売されているペットボトルの空きボトルを使用しており、この養液補給ポット３２の口部３３にはボトルキャップ３が着脱可能に装着されている。

ボトルキャップ３は合成樹脂材料からなる内筒３５と外筒３６とからなる二重筒形状で、仕切り壁３５ａを有する内筒３５の内周壁には養液補給ポット３２の口部３３の螺旋溝と係合するリブ３７が設けられている。内筒３５の外周壁の一部には周方向に凸部３４が形成され、この凸部３４の両端部には係止部３４ａが形成されている。凸部３４の一部には周方向に嵌合リブ３４ｂが一体に形成され、この嵌合リブ３４ｂは外筒３６の嵌合溝４０に係合して内筒３５が抜け止めされている。さらに、内筒３５の周壁の一部で、凸部３４の一部には例えば３個の養液補給孔３８が設けられ、空気の進入とともに養液補給ポット３２の内部の養液８が養液収容槽１１に補給されるようになっている。

内筒３５に嵌合される外筒３６の内周壁には嵌合リブ３４ｂと弾性的に係合する嵌合溝４０が周方向に設けられ、内筒３５と外筒３６とが抜け止めされている。さらに、外筒３６の内壁には周方向に離間して一対の係止突起４０ａが設けられ、この係止突起４０ａは内筒３５の係止部３４ａと係止するようになっている。

また、外筒３６の周壁の一部には切欠部からなる開口窓４１が設けられ、内筒３５に対して外筒３６を周方向に回し、係止突起４０ａが係止部３４ａに係止すると、内筒３５が外筒３６と一緒に回るようになっている。そして、開口窓４１と養液補給孔３８とが対向したとき、養液補給孔３８が開口し、外筒３６の内周壁が養液補給孔３８と対向したとき、養液補給孔３８が閉塞されるようになっている。

ここで、内筒３５に対して外筒３６を右回り、つまり養液補給ポット３２の口部３３に対してボトルキャップ３を締め付ける方向に回したとき、は外筒３６の内周壁が養液補給孔３８と対向して養液補給孔３８が閉塞され、逆にボトルキャップ３４を緩める方向に回したときは外筒３６の開口窓４１が養液補給孔３８と対向して養液補給孔３８が開口するようになっている。つまり、内筒３５と外筒３６の周方向の回動範囲が係止部３４ａと係止突起４０とによって規制されている。

さらに、外筒３６の端面には養液補給ポット設置部１２の底部に突設された支持部材１６と係合する六角穴からなる係合穴４３が設けられている。すなわち、係合穴４３を支持部材１６と係合すると、養液補給ポット設置部１２の底部に対して養液補給ポット３２はその口部（ボトルキャップ３）を下向きにした倒立状態で着脱可能に設置されるようになっている。

また、養液補給ポット３２には円筒状で、下端部に開口部を有する遮光カバー４４が嵌合されており、遮光カバー７の開口縁は養液補給ポット設置部１２のリブ１５に嵌合支持されている。遮光カバー７は不透明な合成樹脂材料によって成形され、養液補給ポット３２に収容された養液８の太陽光等が照射され、養液８の藻が発生したり、腐食するのを抑制する役目をしている。この遮光カバー７の開口縁の一部には括れ部１４の開口部を遮光する突出片４５が設けられている。さらに、遮光カバー７の周壁の一部には切欠部からなる覗き窓４６が設けられ、養液補給ポット３２に収容された養液８の液量が目視できるようになっている。

次に、養液栽培ユニット１を用いて植物を栽培する手順について説明する。

市販の濃縮養液を用意し、水で数百倍に希釈して養液８を作り、養液補給ポット３２に収容する。一方、複数個のスポンジ２７の切れ目２７ａに植物、例えばレタス、水菜等の種を蒔き、そのスポンジ２７を養液収容槽１１の内部に並べ、養液収容槽１１に養液補給ポット３２の養液８を収容してスポンジ２７を養液８に浸す。

蒔いた種は１週間程度で発芽するため、発芽したものの中から育成の良いものを選び、そのスポンジ２７をプラント２４の一部、例えば中央の孔５に押し込んで定植する。プラント５をプランター４の内部にセットし、このプランター４をプランター設置部１３に嵌合して設置する。次に、プランター４に苗を保護するためにパーライト６を入れると、パーライト６の一部はプラント５の孔２５を通過してプランター４の底部２１まで収容される。このようにプランター４をプランター設置部１３に設置すると、プランター４の底部２１は養液８に浸り、養液８は底部２１の開口部２２を介して底部２１の内部に入り、パーライト６も養液８に浸る。

一方、養液補給ポット３２に養液８を収容し、その口部３３にボトルキャップ３を装着する。このとき、ボトルキャップ３の外筒３６を右方向に回して締め付けると、内筒３５が一緒に回って養液補給ポット３２の口部３３に装着されるとともに、外筒３６はその外周壁で内筒３５の養液補給孔３８を閉塞する。したがって、養液補給ポット３２を傾けても養液８が零れることはない。

この状態で、養液補給ポット３２の口部３３を下向きにして養液補給ポット３２を養液補給ポット設置部１２に挿入し、外筒３６に設けられた係合穴４３を養液補給ポット設置部１２の底部に突設された支持部材１６と係合すると、養液補給ポット設置部１２の底部に対して養液補給ポット３２はその口部（ボトルキャップ３）を下向きにした倒立状態で着脱可能に設置される。

次に、養液補給ポット３２の本体部を持ち、左方向の回すと、固定されている状態の外筒３６に対して内筒３５が養液補給ポット３２の本体部と一緒に回り、養液補給孔３８が外筒３６の開口窓４１と対向する。したがって、養液補給孔３８は開口した状態となり、養液補給ポット３２の内部の養液８は養液補給孔３８から養液収容槽１１に収容される。つまり、養液収容槽１１の養液８の液面が養液補給孔３８より下位にあるときは、養液８は養液補給孔３８から養液収容槽１１に収容され、養液収容槽１１の養液８の液面が養液補給孔３８より上位に達すると、養液８によって養液補給孔３８が塞がれるため、養液補給孔３８からの補給が停止される。したがって、養液収容槽１１の養液８を植物が吸収し、また蒸発によって液面が下がったときには養液８が自動的に補給され、常に一定の液面に保たれることになる。なお、養液補給ポット３２の養液８の量は覗き窓４６から目視できるため、適宜補給できる。

植物が成長すると、茎や葉Ａがプランター４の開口部から上方に向かって伸びるが、プランター４の茎葉支え部３０で茎や葉Ａを支えることができ、また必要に応じて筒状穴２０ｂに支え棒２０ｃを立てて茎や葉Ａを支えることができる。因みに、レタス、水菜等は１ヶ月程度で収穫できる大きさまで成長するため、学校教材と使用することにより、植物の種蒔きから発芽、苗の成長過程を観察でき、収穫して野菜を食するまで体験することができる。

なお、本発明は、前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。

本発明は、例えば、小学生、中学生等の実習授業における教材として、あるいは一般家庭で自家栽培として使用することができる。

１…養液栽培ユニット、２…養液栽培ユニット本体、３…ボトルキャップ、４…プランター、５…プラント、６…パーライト、７…遮光カバー、８…養液、１１…養液収容槽、１２…養液補給ポット設置部、１３…プランター設置部、３０…茎葉支え部、３５…内筒、３６…外筒、３８…養液補給孔

Claims

養液を収容する上部開口の養液収容槽を有し、この養液収容槽に養液補給ポット設置部およびプランター設置部を設けた養液栽培ユニット本体と、
養液を収容するとともに、前記養液補給ポット設置部に口部を下向きにした倒立状態で着脱可能に設置される養液補給ポットと、
前記養液補給ポットの口部に装着され、外周壁に養液補給孔を有した内筒およびこの内筒に嵌合されるとともに、周方向に回すことにより前記養液補給孔を開閉可能な外筒とからなり、前記養液収容槽に収容された養液の液面の昇降によって前記養液補給孔が開閉されるボトルキャップと、
前記プランター設置部に着脱可能に設けられ、前記養液収容槽に収容された養液に浸される部分には複数の開口部を有する底部を備え、少なくとも前記養液栽培ユニット本体から上部に突出する部分は透明材料によって形成された筒状体であり、植物の茎葉支え部を形成するプランターと、
前記プランターの内底部に収納され、栽培用の苗を定植するためのプラントおよびパーライトと、
前記養液補給ポットに被嵌さら、内部に収容された養液を紫外線から保護する遮光カバーと、
を具備したことを特徴とする養液栽培ユニット。
前記ボトルキャップは、内筒の外周壁に空気孔を兼ねた複数個の養液補給孔を有し、外筒には前記養液補給孔を閉塞する壁部と前記養液補給孔を開口する開口窓を周方向に隣接して有し、前記外筒を周方向に回すことにより、前記養液補給孔が壁部および開口窓と対向して開閉されることを特徴とする請求項１記載の養液栽培ユニット。
前記養液栽培ユニット本体の養液補給ポット設置部には、前記養液補給ポットのボトルキャップと係合した状態で前記養液補給ポットを倒立状態に支持する支持部材を有し、倒立状態の養液補給ポットを周方向に回すことにより、前記ボトルキャップの養液補給孔が開閉可能であることを特徴とする請求項１記載の養液栽培ユニット。
前記養液補給ポットは、市販のペットボトルであり、その口部に前記ボトルキャップが着脱可能に装着されることを特徴とする請求項１記載の養液栽培ユニット。