JP5694222B2 - 植物栽培装置 - Google Patents

Description

本発明は、観賞用或いは壁面緑化用の植物を栽培する植物栽培装置に関する。

観賞用植物を栽培する植物栽培装置として、特許文献１には、鉢植えの植物が配置される上面開放の箱部材で構成された複数段の棚部材と、棚部材の両端を支持する中空の支柱と、支柱内に配置された接続パイプとを備えた装置であって、ポンプから送出された培養液を、接続パイプを通じて最上段の棚部材に供給し、上段の棚部材に貯留された培養液を、他の接続パイプを通じて下段の棚部材へと流下させる装置が開示されている。

また、特許文献２には、高さ方向に位置を異ならせて配置された複数の栽培槽のそれぞれに給液管から培養液を供給し、複数の栽培槽のそれぞれから排液管を通じて培養液を排出する装置が開示されている。

特開２００７−２９５８６１号公報 特開２０１０−８８４２５号公報

前述の植物栽培装置は何れも、複数段に設置された棚部材等に培養液を供給して循環させるものであった。このため、重心が高くなって不安定になってしまう虞があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、培養液を循環使用する植物栽培装置において、揺れ等に対する装置の安定性を高めることにある。

前記目的を達成するため、本発明に係る植物栽培装置は、培養液が貯留される貯留空間を区画する中空容器によって構成された台座部と、ポンプで汲み上げられた前記培養液を案内する給液側流路、及び、前記給液側流路で案内された前記培養液を植物の収容容器へ供給する供給部が設けられ、前記台座部に立設された給液側支柱と、前記収容容器から排出された前記培養液を流下させる排液側流路が設けられ、前記排液側流路を流下した前記培養液が前記貯留空間へ戻されるように前記台座部に立設された排液側支柱とを有し、前記収容容器を着脱可能に支持する容器支持具を、前記給液側支柱と前記排液側支柱の間に架設したことを特徴とする。

本発明に係る植物栽培装置によれば、台座部が中空容器によって構成されており、その内部に培養液を貯留するように構成したので、台座部の重量を高めることができ、装置の安定性を高めることができる。また、台座部に貯留する培養液の量により、台座部の重量を容易に調整できる。

また、前記収容容器を着脱可能に支持する容器支持具を、前記給液側支柱と前記排液側支柱の間に架設し、給液側支柱と排液側支柱の間に架設された容器支持具によって収容容器を着脱可能に支持しているので、栽培対象となる植物の設置や取り外しを収容容器毎に行うことができる。このため、作業性を高めることができる。

前述の植物栽培装置において、前記給液側支柱及び前記排液側支柱を３本以上交互にかつ横並びに配置し、複数の前記容器支持具を隣り合う支柱同士の間に架設することが好ましい。この植物栽培装置では、３本以上の給液側支柱と排液側支柱とが容器支持具によって連結された状態になり、収容容器が取り付けられることで容器支持具には下向きの力が付与される。これにより、給液側支柱と排液側支柱に対して近接方向への撓み力を与えることができ、各支柱３，６の揺れを抑制することができる。

前述の植物栽培装置において、複数の前記容器支持具が千鳥状に架設されていることが好ましい。この植物栽培装置では、収容容器の取り付けに伴って生じる撓み方向の力を、各支柱３，６に分散して作用させることができる。

前述の植物栽培装置において、前記収容容器には、余剰の培養液を容器外部へ排出するための排液管が容器側方に突設されており、前記排液側支柱には、前記排液管の先端部分が挿通される管挿通孔が設けられていることが好ましい。この植物栽培装置では、排液側支柱の管挿通孔に収容容器の排液管を挿通させることで、収納容器の培養液を排液側流路に案内することができ、収容容器の着脱作業を容易に行うことができる。

前述の植物栽培装置において、前記収容容器を、底板部材と前記底板部材の周縁から立設された側板部材とを有する上面が開放された容器とし、前記収容容器の内側空間に、前記植物が植栽されたポットが配置される配置空間を仕切る、井桁状の仕切部材を配設することが好ましい。この植物栽培装置では、ポットを配置空間に配置することで、複数の植物を容易に整列させることができる。

前述の植物栽培装置において、前記台座部の上面に、前記貯留空間を視認するための開閉蓋を設けることが好ましい。この植物栽培装置では、開閉蓋の操作によって、貯留空間に貯留された培養液の量や状態を容易に確認することができる。

本発明によれば、培養液を循環使用する植物栽培装置において、揺れ等に対する装置の安定性を高めることができる。

植物栽培装置の正面図である。 台座部を拡大して示す断面図である。 収容容器の付近を拡大して示す図である。 複数のポットが配置された収容容器の断面図である。 複数のポットが配置された収容容器の平面図である。 設置手順の説明図であり、（ａ）は台座部を地面に設置した状態を示し、（ｂ）はポンプや各支柱３，６を台座部に取り付けた状態を示し、（ｃ）は台座部に培養液を貯留した状態を示す。 設置手順の説明図であり、容器支持具を千鳥状に取り付けた後、ポットが配置された収容容器を取り付ける状態を示す。 設置手順の説明図であり、全ての収容容器を取り付けた状態を示す。 植物栽培装置の他の実施形態を説明する図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。まず、植物栽培装置の構成について説明する。図１に例示した植物栽培装置１は、壁面緑化装置としても使用可能なものであり、台座部２と、給液側支柱３と、給液管４と、ポンプ５と、排液側支柱６と、容器支持具７と、収容容器８とを有している。

台座部２は、植物栽培装置１を設置するための台になる部分であり、図２に示すように、本実施形態では、両端面が略正方形状である直方体状の中空容器によって構成されている。この台座部２には、塩化ビニールやポリプロピレン等の合成樹脂が好適に用いられる。また、台座部２は、長辺が接地面に略平行となるように設置面に設置される。本実施形態では、屋外で使用されているため植物栽培装置１が地表Ｇに設置されているが、屋内で使用される場合には床面に設置される。

台座部２の内部空間には培養液９が貯留される。すなわち台座部２は、培養液９を貯留するための貯留空間１０を区画する中空容器で構成されている。この台座部２の上面には、給液側支柱３や排液側支柱６を取り付けるための取付開口１１が設けられている。本実施形態では、台座部２の長辺方向に４つの取付開口１１が等間隔で設けられている。

台座部２の上面には、開閉蓋１２が設けられている。この開閉蓋１２は、貯留空間１０を視認するためのものであり、台座部２に形成された視認用開口１３を塞いだり、開放したりする。本実施形態では、左端から１番目の取付開口１１と２番目の取付開口１１の間に左側の開閉蓋１２が設けられ、右端から１番目の取付開口１１と２番目の取付開口１１の間に右側の開閉蓋１２が設けられている。各開閉蓋１２は、例えば蝶番によって開閉可能な状態で取り付けられている。

給液側支柱３は、収容容器８を支持するための柱部材であり、台座部２から立設されている。この給液側支柱３は、例えば内側空間に給液管４が配置された合成樹脂製の円筒状部材によって構成されている。すなわち、給液側支柱３と給液管４とで二重管が構成されている。本実施形態の給液側支柱３は、図２における左端から２番目の取付開口１１と、右端の取付開口１１の２箇所に取り付けられている。例えば、給液側支柱３の下端を取付開口１１に接着している。

給液管４の下端部分は、給液側支柱３の下端よりも下方まで突出されており、ポンプ５に接続されている。このポンプ５は、貯留空間１０の底面に載置されている。そして、貯留空間１０に貯留された培養液９を、ストレーナー１４を介して吸い込み、給液管４側に送出する。従って、給液管４の内部空間は、ポンプ５で汲み上げられた培養液９を案内する給液側流路に相当する。

図１及び図３に示すように、給液側支柱３の高さ方向の途中には、複数の蛇口１５が側方に向けて突設されている。この蛇口１５の基端は、給液側支柱３の内部空間で給液管４に連通されている。このため、ポンプ５を作動させた状態で蛇口１５を開放すると、蛇口１５の先端からは培養液９が排出される。そして、蛇口１５の開放度合いを変化させることで、排出される培養液９の流量を調節できる。各蛇口１５は収容容器８の取り付け位置に対応して設けられており、各蛇口１５の先端部分は収容容器８の上方で下向きに屈曲されている。このため、蛇口１５から排出された培養液９は収容容器８に注がれる。従って、各蛇口１５は、給液管４（給液側流路）で案内された培養液９を収容容器８へ供給する供給部に相当する。

排液側支柱６は、給液側支柱３と同様に収容容器８を支持するための柱部材であり、合成樹脂製の円筒状部材によって構成されている。この排液側支柱６もまた台座部２から立設されている。例えば図２に示すように、本実施形態の排液側支柱６は、図２における左端の取付開口１１と、右端から２番目の取付開口１１の２箇所に、例えば接着によって取り付けられている。これにより、排液側支柱６の内部空間と台座部２の貯留空間１０とが連通されている。

図３に示すように、この排液側支柱６の側面には管挿通孔１６が設けられている。管挿通孔１６は、収容容器８が有する排液管８ｃの先端部分が挿通される部分であり、排液側支柱６の内外を連通する。詳細は後述するが、排液管８ｃは、余剰な培養液９を外部へと案内する部分である。そして、排液管８ｃの先端は、排液側支柱６の内部空間に位置している。これにより、排液管８ｃから排出された培養液９は、排液側支柱６の内部空間（すなわち排液側流路）を落下し、貯留空間１０内の培養液９に合流する。そして、落下した培養液９が貯留空間１０内の培養液９に合流する際、空気が培養液９に取り込まれるため、貯留された培養液９について溶存酸素の濃度を高めることができる。

容器支持具７は、収容容器８を着脱可能に支持するための部材であり、図１に示すように、給液側支柱３と排液側支柱６の間に架設されている。本実施形態では、４本の支柱の間に複数の容器支持具７が千鳥状に架設されている。図５に示すように、容器支持具７はワイヤー状部材によって形成され、大小３つのリング部７ａ，７ｂを備えている。すなわち、容器支持具７は、収容容器８を支持する大径リング部７ａ、及び、各支柱３，６に固定される一対の小径リング部７ｂを備えている。各小径リング部７ｂは、各支柱３，６の直径に揃えられた円形状に形成され、大径リング部７ａの両脇に設けられている。そして、小径リング部７ｂは、対応する支柱に対してフック等の固定具（図示せず）によって固定される。

収容容器８は、栽培対象となる植物ＰＬを収容するための上面が開放された容器であり、図４に示すように、底板部材８ａと、この底板部材８ａの周縁から立設された側板部材８ｂと、側板部材８ｂの下端部から側方に向けて突設された排液管８ｃとを有している。本実施形態の収容容器８は、円形の底板部材８ａと、この底板部材８ａの周縁から上方に向けて拡径するようにテーパー形状に設けられた側板部材８ｂと、円筒状の排液管８ｃとを有する倒円錐台状の容器によって構成されている。

図５に示すように、底板部材８ａの直径は、容器支持具７が備える大径リング部７ａの直径よりも小さく定められている。一方、収容容器８における上端部の直径は、大径リング部７ａの直径よりも大きく定められている。このため、図１に示すように、収容容器８を大径リング部７ａに嵌めると、上端から１／４程度の高さで収容容器８が大径リング部７ａに支持される。

図４に示すように、排液管８ｃは余剰の培養液９を収納容器の外部に排出するための部分である。前述したように、排液管８ｃの先端部は排液側支柱６に挿通されているので、排液管８ｃから排出された余剰の培養液９は、台座部２の貯留空間１０に戻される。

また、図４及び図５に示すように、収容容器８の内側空間には井桁状の仕切部材１７が配設されている。この仕切部材１７は、植物ＰＬが植栽されたポットＰＴが配置される配置空間を仕切るための部材である。本実施形態では、植物ＰＬとしてつる性植物が用いられており、ポットＰＴにはゼオライト培地Ｍが収納されている。つる性植物を用いた理由は、壁面の緑化に適した植物だからである。そして、植物ＰＬが植栽されたポットＰＴがマトリクス状に配置されている。このように、井桁状の仕切部材１７を用いているので、ポットＰＴを配置空間に配置することにより、複数の植物ＰＬを容易に整列させることができる。

このように構成された植物栽培装置１では、図１に示すように、台座部２が中空容器によって構成されており、その内部に培養液９やポンプ５が収容されているので、台座部２の重量を高めることができる。これにより、植物栽培装置１の重心を下げることができ、揺れ等に対する安定性を高めることができる。また、台座部２に貯留する培養液９の量を加減することで、台座部２の重量を容易に調整できる。さらに、台座部２の上面に、貯留空間１０を視認するための開閉蓋１２を設けているので、この開閉蓋１２の操作によって貯留空間１０に貯留された培養液９の量や状態を容易に確認することができる。

また、台座部２の上面には、４本の給液側支柱３と排液側支柱６とを横並び状態で交互に立設し、隣り合う支柱３，６同士の間に容器支持具７を千鳥状に架設しているので、４本の支柱３，６が容器支持具７によって連結された状態になる。そして、植物ＰＬ（ポットＰＴ）を収容した収容容器８が容器支持具７に支持されると、収容容器８等の重みによって容器支持具７には下向きの力が付与される。この下向きの力によって、連結された各支柱３，６には、収容容器８に近接する方向の撓み力が付与される。この撓み力により、各支柱３，６の揺れを抑制することができる。本実施形態では、各支柱３，６に対して容器支持具７が千鳥状に架設されているので、収容容器８の取り付けに伴って生じる撓み方向の力を、各支柱３，６に分散して作用させることができる。

次に、図６〜図８を参照して、植物栽培装置１の設置手順について説明する。

例示の設置手順では、図６（ａ）に示すように、まず台座部２を装置の設置位置（本実施形態では地表Ｇ）に設置する。次に、図６（ｂ）に示すように、給液側支柱３と排液側支柱６を取り付ける。なお、給液側支柱３に関し、本実施形態では給液管４と蛇口１５とが予め取り付けられたものを用いている。そして、台座部２の上面に形成された取付開口１１に、給液側支柱３や排液側支柱６を取り付ける。例えば、各支柱３，６の下端を取付開口１１に挿入して接着剤で接着する。給液側支柱３を取り付けた後、給液管４の下端にポンプ５を接続するとともに、ポンプ５にストレーナー１４を取り付ける。この場合において、視認用開口１３をポンプ５の外形よりも大きく形成しておくと、開閉蓋１２を開放することで視認用開口１３を通じてポンプ５を貯留空間１０に収納でき、作業性を高めることができる。各支柱３，６を取り付けたならば、図６（ｃ）に示すように、貯留空間１０に培養液９を注ぎ入れる。これにより、台座部２の重量が増して重心が下がるので、以後の作業において装置が転倒してしまう不具合を抑制できる。

培養液９を注ぎ入れたならば、図７に示すように、容器支持具７を各支柱３，６に架設し、収容容器８を容器支持具７に取り付ける。本実施形態では全ての容器支持具７を架設した後、植物ＰＬが収容された収容容器８を容器支持具７に取り付けている。このように、本実施形態の植物栽培装置１では、栽培対象となる植物ＰＬの設置を収容容器８毎に行っているので、設置時における作業性を高めることができる。また、本実施形態では、容器支持具７の大径リング部７ａに上方側から収容容器８を差し入れ、排液管８ｃの先端部分を管挿通孔１６に挿通した状態で収容容器８を大径リング部７ａに嵌め込む。これにより、特別な工具等を必要とせずに、簡単な作業で収容容器８の取り付が行える。

図８に示すように、全ての収容容器８を取り付けたならば、ポンプ５を作動させて培養液９を循環させる。これに伴い、貯留空間１０に貯留されている培養液９の量が減少するので、必要に応じて培養液９を補充して装置を安定させる。以降は、定期的に開閉蓋１２を開いて培養液９の貯留量を確認し、必要があれば補充する。

また、植物ＰＬに手入れが必要となった場合には、収容容器８を取り外し、別の植物ＰＬが設置された新しい収容容器８に交換すればよい。この場合、まず、交換対象の収容容器８に対応する蛇口１５を閉じる。その後、余剰の培養液９を、排液管８ｃを通じて排液側支柱６の内部空間へと排出し、収容容器８を容器支持具７から取り外す。このように、簡単な作業で容器を取り外すことができるので、作業の容易化が図れる。

以上の実施形態の説明は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれる。例えば、次のように構成してもよい。

給液側支柱３及び排液側支柱６に関し、例えば図９に示すように、並び方向の両端に位置する各支柱３，６の上端にダンパー部１８を設けてもよい。ダンパー部１８は、スプリングによって各支柱３，６の軸方向に伸縮可能に構成されている。このダンパー部１８は、屋内に設置された植物栽培装置１の転倒防止部として機能する。すなわち、植物栽培装置１の設置時にダンパー部１８を天井Ｘ１に当接させた状態で収縮させると、ダンパー部１８の復元力で植物栽培装置１が天井Ｘ１と床Ｘ２との間に固定される。その結果、植物栽培装置１の転倒を防止することができる。

またこれらの支柱３，６に関し、前述の実施形態では、給液側支柱３と排液側支柱６の組を２組用いて４本の支柱としたが、この構成に限定されない。例えば、５本以上の支柱で構成してもよく、３本又は２本の支柱で構成してもよい。そして、支柱を３本にする場合、２本の給液側支柱３，３の間に１本の排液側支柱６を配置し、排液側支柱６を共用してもよい。同様に、２本の排液側支柱６，６の間に１本の給液側支柱３を配置し、給液側支柱３を共用してもよい。

台座部２に関し、前述の実施形態では直方体状の中空部材によって構成されたものを例示したが、この形態に限定されない。例えば、扁平な楕円形状の中空部材によって構成してもよい。要するに、必要な容積を有する中空部材であればよい。

ポンプ５に関し、貯留空間１０に配置されたものを例示したが、この構成に限定されない。例えば、給液管４の途中であって台座部２の上面に配置してもよい。

収容容器８に関し、着脱可能に構成されたものを例示したが、これに限定されない。隣り合う支柱同士の間に固定されているものであってもよい。

給液側支柱３に関し、前述の実施形態では二重管によって構成されていたが、この構成に限定されない。例えば、給液側支柱３の内部空間に培養液９を流してもよい。この場合、給液側支柱３の内部空間が給液側流路として機能する。また、排液側支柱６を二重管によって構成してもよい。この場合、内側の配管における内部空間が排液側流路となる。

容器支持具７に関し、給液側支柱３と排液側支柱６の間に架設される形態の支持具を例示したが、この形態に限定されない。すなわち、収容容器８が取り付け可能なものであればよい。

また、図２に括弧書きの符号（１９）で示すように、培養液９の貯留空間１０を透視可能な視認窓を台座部２に設けてもよい。

植物栽培装置１の設置作業に関し、収容容器８を除く部分を予め組み立てておいてもよい。この場合、予め組み立てられた部分を設置し、その後、培養液９を貯留空間１０に注ぎ入れて装置を安定させ、最後に収容容器８を容器支持具７へ取り付ければよい。

栽培対象となる植物ＰＬに関し、前述の実施形態ではつる性植物を例示したが、これに限定されない。例えば、観賞用の植物を栽培対象にしてもよい。要するに、水耕栽培可能な植物であれば栽培対象になる。

１…植物栽培装置，２…台座部，３…給液側支柱，４…給液管，５…ポンプ，６…排液側支柱，７…容器支持具，７ａ…大径リング部，７ｂ…小径リング部，８…収容容器，８ａ…底板部材，８ｂ…側板部材，８ｃ…排液管，９…培養液，１０…貯留空間，１１…取付開口，１２…開閉蓋，１３…視認用開口，１４…ストレーナー，１５…蛇口，１６…管挿通孔，１７…仕切部材，１８…ダンパー部，ＰＬ…植物，ＰＴ…ポット，Ｍ…培地，Ｘ１…天井，Ｘ２…床

Claims (6)

1. 培養液が貯留される貯留空間を区画する中空容器によって構成された台座部と、
   ポンプで汲み上げられた前記培養液を案内する給液側流路、及び、前記給液側流路で案内された前記培養液を植物の収容容器へ供給する供給部が設けられ、前記台座部に立設された給液側支柱と、
   前記収容容器から排出された前記培養液を流下させる排液側流路が設けられ、前記排液側流路を流下した前記培養液が前記貯留空間へ戻されるように前記台座部に立設された排液側支柱とを有し、
   前記収容容器を着脱可能に支持する容器支持具を、前記給液側支柱と前記排液側支柱の間に架設したことを特徴とする植物栽培装置。
2. 前記給液側支柱及び前記排液側支柱を３本以上交互にかつ横並びに配置し、
   複数の前記容器支持具を、隣り合う支柱同士の間に架設したことを特徴とする請求項１に記載の植物栽培装置。
3. 複数の前記容器支持具は千鳥状に架設されていることを特徴とする請求項２に記載の植物栽培装置。
4. 前記収容容器は、余剰の培養液を容器外部へ排出するための排液管が容器側方に突設されており、
   前記排液側支柱には、前記排液管の先端部分が挿通される管挿通孔が設けられていることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の植物栽培装置。
5. 前記収容容器は、底板部材と前記底板部材の周縁から立設された側板部材とを有する上面が開放された容器であり、
   前記収容容器の内側空間に、前記植物が植栽されたポットが配置される配置空間を仕切る、井桁状の仕切部材を配設したことを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の植物栽培装置。
6. 前記台座部の上面には、前記貯留空間を視認するための開閉蓋が設けられていることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の植物栽培装置。

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