JPH01228417A - 水耕栽培植栽プランターの潅水管理方法及び潅水管理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、一般家庭や事務所あるいはパブリックスペ
ース等の室内の緑化（グリーンインテリア）に使用され
る水耕栽培植栽プランタ−に係り、さらにいえば水耕栽
培植栽プランタ−の潅水をきめ細かく自動管理するため
の潅水管理方法、及びこの方法の実施に使用される潅水
管理装置に関するものである。

従来の技術 室内の緑化を水耕栽培植栽プランタ−により行なうこと
は既に公知に属する（例えば実開昭６２−１８１１５１
号公報参照）。水耕緑化法（ハイドロカルチャー）は、
従来の土餅緑化法に比べて非常に軽量で、植栽管理が軽
便マあり、清潔感にも優れている。また、潅水管理に関
しても、土耕緑化法に比べてはるかにその頻度が少なく
、２〜８週間に１度ぐらいの潅水で十分とされている。

本発明が解決しようとする課題 （Ｉ）　　上述したように、水耕緑化法は、潅水管理が
容易で、数週間に１度の潅水で十分であり、比較的手間
がかからない、しかし、これをずっと人手に頼って管理
するときは、人がいちいち水位計のチエツクをして潅水
の要否を判断し管理することになるから、熟練を要する
し、面倒である。

しかも大規模な水耕緑化になると、人の手が回りかねる
し、人間による管理にも限界がある。また、水位計のチ
エツクを忘れるミスなども起こり得るのである。

（ＩＩ）　　プランタ−内に多孔質で吸水性の良い人工
煉石（発泡煉石）等の充填材を植栽培地として充填して
いる場合、潅水の上限水位はプランタ−の底からおよそ
５〜６ｃｍ以下に制限する必要がある。何故なら、前記
のような培地は、水分は下からの毛細管現象で培地全体
に満ちるので、前記レベル以上に水位を高めると空気層
が無くなって根腐れの原因となるからである。

（ｍ）　　また、水耕緑化法においては、植物による蒸
散や自然蒸発によって水分が消費され尽くした場合でも
、すぐ水を補給することは植物の成育上好ましくない。

プランタ−の底の水が完全に無くなってもなお１週間ぐ
らいはそのまま放置して培地を乾かし、その後に潅水を
行なうのが理想的である。その理由は、プランタ−に吸
水性の培地として充填した多孔質の発泡煉石などは、そ
の吸水性の故にプランタ−底部の水が無くなってしまっ
た後にも暫くは保水して湿っているためである。要する
に、年間を通じてプランタ−の培地が湿潤状態になって
いることは、本川栽培の植物の生理にとって好ましいこ
とではない、適当な乾燥と湿潤とをくり返す潅水が水耕
緑化の理想であるが、従来こうした理想的潅水を具現化
する潅水管理方法ないし潅水管理装置は未だ開発されて
いない。

（ＩＶ）　　そこでこの発明の目的は、水耕栽培植栽プ
ランタ−における吸水性の培地に一定の周期で適当な長
さの乾燥期間を必ず確保した潅水管理を行なうこと、そ
れも全自動制御として行なえる潅水管理方法及び前記潅
水管理方法を実施する自動化された潅水管理装置を提供
することである。

課題を解決するための手段 （第１．第２の発明） 上記従来技術の課題を解決するための手段として、この
発明に係る水耕栽培植栽プランタ−の潅水管理方法は、
図面に好適な実施例を示したとおり、 水密容器構造のプランタ−１内に多孔質で吸水性の充填
材２と水３を入れ、前記充填材２を培地として所望の植
物５を植栽して成る水耕栽培植栽プランターの潅水管理
方法において、 プランタ−１にその上限水位ＷＬＩまで水３を供給して
給水を停止し、その後プランタ−１内の水３が消費され
て同プランタ−の底１ａまで水が無くなってもなお所定
の乾燥期間が経過するまで給水を延期し、前記乾燥期間
の経過後に再びプランタ−１へ水３を上限水位ＷＬ、ま
で供給することとした。

なお、上記潅水管理方法は、プランタ−１の底ｌａに同
底より一段と低い凹所４を水溜りとして設け、同門所４
内の溜り水３′の減り具合により乾燥期間の長さを計測
する方法で実施する。

作　　　　　用 プランタ−１の底１ａまで水が無くなっても、なお乾燥
期間が経過するまで給水を延期するので、この乾燥期間
中に吸水性の充填材２の保水も完全に自然蒸発させ、適
当に乾かすことができる。よって、植物５の根腐れが未
然に防止されるし、多孔質の充填材２に空気を含ませる
こともでき、植物５の成育生理に好影響を及ぼしめ得る
。

特に、プランタ−１の底１ａに設けた凹所４内の溜り氷
３′の減り具合で乾燥期間の長さを計測する方法によれ
ば、プランタ−１が置かれた環境と水分蒸発の実情に即
した乾燥期間が計測され、乾燥時の微妙な、かつ植物５
に最適な調整が可能である。

（第３〜第５の発明） 同上の課題を解決するための手段として、この発明に係
る水耕栽培植栽プランタ−の潅水管理装置は、やはり図
面の第１図〜第４図に好適な実施例を示したとおり、 イ）　水耕栽培植栽プランタ−１の底部に同底１ａより
も一段と低い凹所４を小さな水溜りとして設け、 口）　プランタ−１の底レベルＷＬ２よりも前記凹所４
内へ一定の深さｈだけ下がった位置に設置された乾燥期
間検出用センサーＥ２と、同じプランタ−１内の上限水
位ＷＬ、の深さ位置に設置された上限水位検出用センサ
ーＥ３とをそれぞれ水位センサーとしてこれらを制御盤
６と接続した。

ハ）　制御Ｅ！ｉｉ６と給水管７の自動弁８とを接続し
、前記水位センサーの検出信号に基いて自動弁８を開閉
制御する構成とした。

また、上記潅水管理装置における水位センサーは、乾燥
期間検出用センサーＥ２よりもさらに一定寸法Δｈだけ
深く凹所４内に下がった位置に設置された減水警報用セ
ンサーＥ４と、上限水位検出用センサーＥ５よりも一定
寸法ΔＨだけ浅い位置に設置された満水警報用センサー
Ｅ５とを付加した構成とする。

また、上記潅水管理装置における水位センサーは、粒状
充填材２を通さないます目の網状保護材１０によって粒
状充填材２とは隔絶した位置に設置した構成とする。

作　　　　　用 給水管７を通じてプランタ−１に給水を行ない、水面が
上限水位ＷＬ１に達し上限水位検出用センサーＥ３によ
る検出信号が制御盤６へ入ると、この検出信号に基いて
制御盤６は自動弁８を閉じ給水を」Ｅめる。

その後、植物５による蒸散や自然蒸発などによってプラ
ンタ−１内の水３が消費され、底１ａまで水が無くなっ
てもなお水位センサーは作動せず、培地の乾燥期間に入
る。

凹所４内の溜り木３′が自然蒸発などによって減り、そ
の水面が下限水位Ｗ　Ｌ　３まで下がり乾燥期間検出用
センサーＥ２による検出信号が制御盤６へ入ると、乾燥
期間の終了を意味するこの検出信号に基いて制御盤６は
自動弁８を開き、給水を開始する。以下同様の動作を全
自動的にくり返すのである。

乾燥期間の長さは、プランタ−１の底１ａから下限水位
ＷＬ３の深さｈまで溜り水３′が減る期間として調節さ
れる。

減水警報用センサーＥ４は植物５の培地である充填材２
の乾燥のし過ぎを検出し、満水警報用セブザーＥ５はプ
ランター１に対する給水のし過ぎをそれぞれ水面位置の
過変化としてとらえ、制御盤６を通じてブザーとか赤ラ
ンプの点滅といった警報を発生して管理者に知らしめる
。

網状保護材１０が水位センサーを充填材２と隔絶せしめ
ているので、水位センサーが充填材２によって損傷を受
けるようなことはなく、また、水分を含んだ充填材２ど
の接触が断たれるから、水位センサーの誤動作のおそれ
もないのである。

実　　施　　例 次に、図面に示した本発明の詳細な説明する。

まず第１図は、この発明の潅水管理方法を実施する潅水
管理装置を設備した水耕栽培植栽プランタ−の概念図を
示している。

図中１は合成樹脂などで上面開口の水密容器構造に形成
されたプランタ−であり、その略水平な底１ａの一部に
一段と低い凹所４が小さな水溜りとして設けられている
。プランタ−１の大きさは、例えば高さが３０ｃ＋ｗ位
、平面形状のたて、よこ寸法は４０ｃｍＸ　７０ｃｍ位
であり、底１ａの片隅に寄った位置に凹所４が設けられ
ている。凹所４の大きさ、深さは、後述する水位センサ
ーの設置に必要最小限度のものであれば用が足りる。

図中２は植物５の培地として前記プランタ−１内に充填
された多孔質で吸水性の粒状充填材である。多孔質で吸
水性の粒状充填材としては、例えば粒度が５■〜１５ｍ
＋ａ程度の人工煉石（発泡煉石）が−船釣に使用される
。もつとも、吸水性の培地としては、軽石とか石綿その
他の材料を使用することもできる。

プランタ−１の前記凹所４の位置には、水は通すが粒状
充填材２は通さない口の大きさの１網状物を略円筒形に
成形した網状保護材１０が垂直に設置され、粒状充填材
２を仕切った空間が形成されている。この網状保護材１
０で仕切られた空間内には、垂直な配置の電極棒による
水位センサーが設置されている。即ち、前記凹所４内に
最も深く挿入され常時水没状態（通電状態）とされる基
準電８ｉＥ＋　と、同じく垂直な配置でプランタ−１の
底レベルＷ　Ｌ　２よりも前記凹所４内へ一定の深さｈ
挿入された乾燥期間検出用電極Ｅ２と、同じく垂直な配
置でプランタ−１の上限水位ＷＬＩの深さまで挿入され
た上限水位検出用電極Ｅ３とよりなる水位センサーが電
極台９を介してプランタ−１に固定して設置されている
。この水位センサーは、制御盤６とケーブル１１で接続
されている。

ちなみに前記乾燥期間検出用電極Ｅ２の深さｈは、プラ
ンタ−１内の水が無くなった時点から、凹所４内の溜り
水３′が１週間なり２週間あるいは３週間といった単位
の期間で自然蒸発により減った水位降下量と一致させ、
もって植物５の種類や環境、季節に応じて適切な長さの
乾燥期間が設定される。このため乾燥期間検出用電極Ｅ
２は、上下方向に前記の深さｈを調節自在に設置されて
いる。また、上限水位検出用電極Ｅ３は、プランタ−１
の底１ａから上限水位ＷＬ＋までの高さＨを５〜６ｃｍ
程度に設定されている。この上限水位検出用電極Ｅ３も
上下方向に調節可能に設置されている。

上記制御盤６は、プランタ−１に対する給水管７の自動
弁（電磁弁又は電動ポール弁）８とケーブル１２で接続
し、前記水位センサーの検出信号に基いて自動弁８を開
閉制御する構成とされている。

つまり、自動弁８を開き、給水管７を通じてプランタ−
１へ給水し、プランタ−１内の水３の水面が上限水位Ｗ
　Ｌ　＋にまで上昇し、上限水位検出用電極Ｅ３と接触
して電気が流れると、この電気信号に基いて制御盤６は
自動弁８を閉じ給水を止める。

その後、プランタ−１内の水３が植物５による基数や自
然蒸発によって消費され、底１ａまで水が無くなっても
なお給水は始められず、その後は培地の乾燥期間となる
。かくして乾燥期間がｆｉ１間なり２週間のような単位
で経過し、凹所４内の溜り水３′が自然蒸発によって減
り、その水位がｈ分だけ下がり乾燥期間検出用電極Ｅ２
との接触が断たれると、当該乾燥期間検出用電極Ｅ２の
通電が止った信号に基いて制御Ｊｌｆｆｉ６は自動弁８
を開き、プランタ−１への給水を開始するのである。

したがって、植栽ブランター１への潅水管理は全自動的
に行なわれ、人手は一切必要としない、また、１回給水
する度に必ず所定長さの乾燥期間が確保されるので、植
物の発育生理を良好ならしめるのである。乾燥期間検出
用電極Ｅ２の深さｈを調節することにより乾燥期間の長
さを自在に調節できる。上限水位検出用電極Ｅ３の高さ
Ｈを調節することにより給水量の多少を自在に調節でき
るのである。

第２の実施例 第２図に示し実施例は、多数個のブランタート・・を各
々の底１ａの高さが同一レベルとなるように並べ、隣り
合うプランタ−１，１の間が連通管１３で一連に接続さ
れている。そして、１つのプランタ−１にのみ凹所４を
設け、その上に網状保護材１０を設置し、網状保護材ｌ
Ｏで囲まれた中に水位センサーたる電極Ｅｌ　　、Ｅ２
　＋　Ｅ３が上記第１実施例と同じ構成で設置されてい
る。給水Ｈ７には各ブランタート・・に１個ずつの割合
で給水ロアａを設けた構成とし、同給水管７の根元側位
置に自動５ｒ　８を設置し、これが制御盤６を通じて開
閉制御されるようになっている。

つまり、自動弁８を開き給水管７を通じて個々のブラン
タート・・に水３を補給した場合、連通管１３で接続さ
れた個々のブランタート・・内の水位はすべて同一とな
る。したがって、図中左端に位置する１個のプランタ−
１にのみ凹所４を設けて水位センサーを設置し自動弁８
を開閉制御することにより、全部のブランタート・・の
潅水管理を同一の条件で行なうことができるのである。

第３の実施例 第３図に示した実施例は、多数のほぼ同形、同大のブラ
ンタート・・に１本の共通な給水管７で給水を行なうも
のとなし、その中で代表的に選択した１個のプランタ−
１の底１ａに凹所４を設けている。そして、網状保護材
ｌＯを設置し、網状保護材１０で仕切られた空間内に水
位センサーたる電極Ｅｌ　　、Ｅ２　＋Ｅ３を上記第１
実施例と同一に設置した構成とされている。前記水位セ
ンサーは制御盤６と接続し、前記給水管７の根元側位置
に設置した自動弁８が制御盤６を通じて自動的に開閉制
御されるようになっている。

つまり、自動弁８を開くことにより給水管７を通じて各
プランタ−１に連木される水量及び各プランタ−１内の
水の消費速度がほぼ同じ条件であるため、一つのプラン
タ−１の水位変化を計測することで全部の植栽ブランタ
ート・・の潅水管理をほぼ同一に行なうことができると
いう訳である。

第４の実施例 上述した各実施例の水位センサーは、３本の電極Ｅｌ　
　、Ｅ２　＊　Ｅ３の組合せで構成されているが、この
限りではない。第４図には、水位センサーの機能の安全
性を高める構成として、乾燥期間検出用電極Ｅ２よりも
若干の寸法Δｈだけ凹所４内に深く挿入して設置した減
水！ｉ報報道電極４と、上限水位検出用電極Ｅ３よりも
若干の寸法ΔＨだけ浅く挿入して設置した満水警報用電
極Ｅ５とを付加した５極構成の水位センサーを示してい
る。

つまり、乾燥期間検出用電極Ｅ２が乾燥期間の絆了期を
検出したのにもかかわらず、制御系の何らかの異常でプ
ランタ−１への給水が行なわれず、凹所４内の溜り水３
′の水位がΔｈも下がって過乾燥の段階になると、これ
を減水警報用電極Ｅ４の通電が停止する形で検出する。

この電気信号に基いて制御盤６は例えばブザーとか赤ラ
ンプの点滅等の減水警報を発生し管理者に知らしめるの
である。同様に、各プランタ−１に対する給水量が上限
水位Ｗ　Ｌ　＋に達したのにもかかわらず給水が止らず
、プランタ−１内の水位がΔＨだけ玉貸して満水警報用
電極Ｅ５が通電する状態になると、その電気信号に基い
て制御ｇ１６は警報を発生し管理者に知らしめ安全性が
確保されるのである。

その他の実施例 以上の各実施例は、水位センサーとして電極棒を使用し
た構成のものを示したが、この限りではない、フロート
などを利用した機械式のセンサー、超音波式センサー、
光の屈折率を応用した光学式センサーなどをそれぞれ採
用実施することができる。

本発明が奏する効果 以上に実施例と併せて詳述したとおりであって、この発
明に係る水耕栽培用植栽プランタ−の潅水管理方法によ
れば、一定の期間毎に必ず適切な長さの乾燥期間を確保
した潅水が行なわれるので、植物５の成育生理に極めて
良好な管理が行なわれる。

また、この発明に係る潅水管理装置によれば、水耕栽培
植栽プランタ−の培地について一定の乾燥期間を含む潅
水管理を全自動的に行なえるので、特に人手によるきめ
細かい管理を期待し難い゛　事務所あるいはパブリック
スペースの緑化が大規模に行なわれている場合の水耕栽
培植栽プランタ−の潅水管理に最適である。

また、潅水管理の自動化によって省人化、省力化を図れ
るので、ひいては経費節減に効果を奏するのである。

４、簡？ｉな図面の説明 ：５１図はこの発明に係る潅水管理方法を実施する潅水
管理装置を適用した水耕栽培植栽プランタ−の主要部構
造を示した概念図、第２図と第３図はそれぞれ異なる実
施例の水耕栽培植栽プランタ−を示した概念図、第４図
は電極式水位センサーの異なる構成を示した説明図であ
る。

ｌ・・・プランタ−２・・・粒状充填材３・・・水　　
　　　　　　　５・・・植物ｌａ・・・プランタ−の底
　　４・・・凹所３′・・・溜り水　　　　　　Ｅｌ・
・・基準電極Ｅ２・・・乾燥期間検出用電極 Ｅ３・・・上限水位検出用電極

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【１】水密容器構造のプランター内に多孔質で吸水性の
   充填材と水を入れ、前記充填材を培地として所望の植物
   を植栽して成る水耕栽培植栽プランターの潅水管理方法
   において、 プランターに上限水位まで水を供給して給水を停止し、
   その後プランター内の水が消費されて同プランターの底
   まで水が無くなってもなお所定の乾燥期間が経過するま
   で給水を延期し、前記乾燥期間の経過後に再びプランタ
   ーへ水を上限水位まで供給することを特徴とする水耕栽
   培植栽プランターの潅水管理方法。 【２】プランターの底に同底より一段と低い凹所を水溜
   りとして設け、同凹所内の溜り水の減り具合により乾燥
   期間の長さを計測することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載した水耕栽培植栽プランターの潅水管理方
   法。 【３】イ）水耕栽培植栽プランターの底部に同底よりも
   一段と低い凹所を水溜りとして設けていること、 ロ）プランターの底レベルよりも前記凹所内へ一定の深
   さ下がった位置に設置された乾燥期間検出用センサーと
   、同じプランター内の上限水位の深さ位置に設置された
   上限水位検出用センサーとをそれぞれ水位センサーとな
   し、これらが制御盤と接続されていること、 ハ）制御盤と給水管の自動弁とを接続し、前記水位セン
   サーの検出信号に基いて自動弁が開閉制御されること、 を特徴とする水耕栽培植栽プランターの潅水管理装置。 【４】水位センサーとして、乾燥期間検出用センサーよ
   りもさらに一定寸法だけ深く凹所内に下がった位置に設
   置された減水警報用センサーと、上限水位検出用センサ
   ーよりも一定寸法だけ浅い位置に設置された満水警報用
   電極とが付加されていることを特徴とする特許請求の範
   囲第３項に記載した水耕栽培植栽プランターの潅水管理
   装置。 【５】水位センサーは、粒状充填材を通さないます目の
   網状保護材によって粒状充填材とは隔絶された位置に設
   置されていることを特徴とする特許請求の範囲第３項又
   は第４項に記載した水耕栽培植栽プランターの潅水管理
   装置。