特許 6206617 栽培装置、壁面緑化システム及び養液循環方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6206617

(24)【登録日】2017年9月15日

(45)【発行日】2017年10月4日

(54)【発明の名称】栽培装置、壁面緑化システム及び養液循環方法

(51)【国際特許分類】

   A01G 27/02 20060101AFI20170925BHJP

   A01G 27/00 20060101ALI20170925BHJP

   A01G 31/00 20060101ALI20170925BHJP

   A01G 9/12 20060101ALI20170925BHJP

   A01G 1/00 20060101ALI20170925BHJP

【ＦＩ】

   A01G27/02 B

   A01G27/00 502L

   A01G31/00 601B

   A01G9/12 A

   A01G1/00 301C

【請求項の数】6

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2017-505587(P2017-505587)

(86)(22)【出願日】2016年8月31日

(86)【国際出願番号】JP2016075549

【審査請求日】2017年1月31日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000211307

【氏名又は名称】中国電力株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106002

【弁理士】

【氏名又は名称】正林 真之

(74)【代理人】

【識別番号】100120891

【弁理士】

【氏名又は名称】林 一好

(72)【発明者】

【氏名】江木 和泉

(72)【発明者】

【氏名】小畠 正至

【審査官】 竹中 靖典

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０６−３０３８６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５２−１０３１５４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特公昭５８−０５０６９０（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 特開２００３−１０２２２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０８４７１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３４６４５９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ０１Ｇ ２７／０２ − ２７／０６

Ａ０１Ｇ ３１／００ − ３１／０６

Ａ０１Ｇ ９／００ − ９／２６

Ａ０１Ｇ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

培養液貯留部と、
前記培養液貯留部の上部空間の長手方向の一側に設けられた培地収容部及び前記上部空間の長手方向の他側に設けられ、前記培地収容部よりも狭い肥料収容部と、
前記培養液貯留部から上方に延び、さらに前記肥料収容部及び培地収容部の上部を長手方向に延びるとともに、前記肥料収容部及び前記培地収容部に養液を散水する送液ラインと、
前記送液ラインに前記養液を送液する送液ポンプと、
を備える栽培装置。

【請求項2】

前記肥料収容部は、前記培地収容部に対して、前記送液ポンプが配置されている側に設けられている、
請求項１に記載の栽培装置。

【請求項3】

前記培養液貯留部に延びているフロートと、
前記フロート及び給水源に連結されたフロート弁と、を備え、
前記培養液貯留部内の水位に対応した前記フロートの位置による前記フロート弁の開閉により、前記給水源からの前記培養液貯留部への給水及び給水停止が行われる、
請求項１または２に記載の栽培装置。

【請求項4】

前記送液ポンプから散水ラインに延びるパイプの途中に切換バルブが設けられ、前記切換バルブの一方は散水ライン、他方には排水パイプが連結されている、
請求項１から３のいずれか１項に記載の栽培装置。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか１項に記載の栽培装置、及び、
前記培養液貯留部及び前記培地収容部の外周に装着される装着部と、
前記装着部に対して着脱可能で、前記培地収容部の上部に配置される誘引部と、
を備える架台、
を具備する壁面緑化システム。

【請求項6】

養液が貯留された培養液貯留部の上部空間の長手方向の一側に設けられた培地収容部に配置された培地及び前記上部空間の長手方向の他側に設けられ、前記培地収容部よりも狭い肥料収容部に配置された肥料に前記養液を送液するとともに散水し、
前記養液を前記培地に潅水するとともに、前記養液により肥料を溶解させ、
前記培地に吸収されなかった前記養液及び、溶解された前記肥料を含むことにより肥料成分が高くなった前記養液を、前記培養液貯留部に流下させ、
前記培養液貯留部に、前記上部空間に散水される前記養液を貯留する、
養液循環方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、植物の栽培装置、壁面緑化システム及び養液循環方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、壁面緑化は、都市部で問題になっているヒートアイランド現象の緩和策、省エネ対策の他にも多くの効果が期待できる。しかし、壁面緑化は、立体的に緑化する必要があるため、設置コストが高くなる傾向がある。また、壁面緑化は完成後も美観を維持するための管理に多大な労力と費用が必要であることから、広く普及するに至っていない。

【0003】

壁面を緑化する方法の多くは、土面を利用して植物を栽培するものである。しかし、土面が確保できない等の制約がある場所での壁面緑化には、栽培容器としてプランタが用いられる。プランタを用いた壁面緑化における潅水は、培地に水道水を散水する掛け流し方法が多く採用されている。

【0004】

また、かけ流し以外の潅水方法として、底面給水という方法もある（特許文献１参照）。特許文献１に記載のプランタは、屋外に設置されるもので、上端が開口したハウジングと、このハウジング内の下部に有底状に設けられ最も蒸発散する時期に空にならない程度の水量を貯える貯水槽と、上記ハウジング内の上部に設けられ過剰に含んだ雨水を上記貯水槽へ落下させる培地と、この貯水槽の水を上記培地の乾燥時に上記培地へ供給する給水部材とを備えた無灌水式プランタである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平５−２３０６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述の、かけ流しを行う場合、肥料管理が難しく、またプランタ毎に施肥作業を行わなければならないため手間がかかる。
特許文献１記載の底面給水は、給水部材の毛細現象によるものであり、十分な給水が行われない可能性がある。また、均一な給水も困難である。

【0007】

本発明は、肥料管理及び給水管理が簡便な栽培装置、壁面緑化システム及び養液循環方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、培養液貯留部と、前記培養液貯留部の上部空間に設けられた培地収容部及び肥料収容部と、前記培養液貯留部から前記上部空間に延びるとともに、前記上部空間に養液を散水する送液ラインと、前記送液ラインに前記養液を送液する送液ポンプと、を備える栽培装置である。

【0009】

前記肥料収容部は、前記培地収容部に対して、前記送液ポンプが配置されている側に設けられていることが好ましい。

【0010】

また、本発明は、培養液貯留部と、前記培養液貯留部の上部空間に設けられた培地収容部及び肥料収容部と、前記培養液貯留部から前記上部空間に延びるとともに、前記上部空間に養液を散水する送液ラインと、前記送液ラインに前記養液を送液する送液ポンプと、を備える栽培装置、及び、前記培養液貯留部及び前記培地収容部の外周に装着される装着部と、前記装着部に対して着脱可能で、前記培地収容部の上部に配置される誘引部と、を備える架台、を具備する壁面緑化システムである。

【0011】

さらに、本発明は、養液が貯留された培養液貯留部の上部空間に配置された培地及び肥料に前記養液を送液するとともに散水し、前記養液を前記培地に潅水するとともに、前記養液により肥料を溶解させ、前記培地に吸収されなかった前記養液及び、溶解された前記肥料を含むことにより肥料成分が高くなった前記養液を、前記培養液貯留部に流下させ、前記培養液貯留部に、前記上部空間に散水される前記養液を貯留する、養液循環方法である。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、肥料管理及び給水管理が簡便な栽培装置、壁面緑化システム及び養液循環方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の第１実施形態の栽培装置１の長手方向の断面図である。

【図2】栽培装置１の幅方向の断面図である。

【図3】栽培装置１の要部拡大斜視図である。

【図4】栽培装置１及び架台５を含む壁面緑化システム３の斜視図である。

【図5】栽培装置１の変形例を示した図である。

【図6】本発明の第２実施形態の壁面緑化システム１０３を示す図である。

【図7】本発明の第３実施形態の栽培装置３００を示す図である。

【図8】本発明の第４実施形態の栽培装置４００を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

（第１実施形態）
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態の栽培装置１及びその栽培装置１と架台５とを含む壁面緑化システム３について説明する。図１は、本発明の実施形態の栽培装置１を長手方向からみた概略図である。図２は、栽培装置１の幅方向の断面図である。図３は、栽培装置１の要部拡大斜視図である。

【0015】

栽培装置１は、上面が開口した箱型の外装容器１０を備える。
外装容器１０は、図１〜図３に示すように、互いに対向するとともに長手方向に延びる一対の横壁部１１と、互いに対向するとともに幅方向に延びる一対の端壁部１２と、底部１９とを有する、上部が開口した箱型部材である。実施形態で横壁部１１は、端壁部１２より長尺となっている。以下、横壁部１１が延びる方向を長手方向、端壁部１２が延びる方向を幅方向という。

【0016】

図２に示すように、外装容器１０の横壁部１１は、内側領域１１ａと外側領域１１ｂとを有する。内側領域１１ａの高さは外側領域１１ｂよりも低く、内側領域１１ａの上端には、段部１１ｃが形成されている。
なお、図示しないが、端壁部１２も内側領域と外側領域とを有する。端壁部１２の内側領域と外側領域の高さは、横壁部１１の内側領域１１ａと外側領域１１ｂとの高さと同じであり、同位置に段部が形成されている。

【0017】

横壁部１１の段部１１ｃと端壁部１２の段部とに縁部が保持される形で、板状のメッシュ部材１７が配置されている。メッシュ部材１７は、横壁部１１の外側領域１１ｂと端壁部１２の外側領域との内壁で画される矩形形状と略同形である。メッシュ部材１７によって、外装容器１０の内部空間が、下部空間と上部空間との２つの空間とに分離されている。ただし、メッシュ状であるため上部空間から下部空間へ後述の養液は流れ出ることができる。

【0018】

下部空間は、植物に散布される養液を貯留する培養液貯留部２０である。
上部空間は、端壁部と平行な中間壁部１３により、さらに２つの空間に分離されている。２つの空間の一方は培地収容部４０であり、他方は、培地収容部４０より狭い領域で、肥料収容部５０となっている。なお、以下、肥料収容部５０が設けられている側を長手方向の前側、他側を後側という。

【0019】

本実施形態では、このように横壁部１１に設けた段部にメッシュ部材１７を配置することより内部空間を分離している。ただし、これに限定されない。図５は、栽培装置１の変形例を示した図である。図５（ａ）は第１変形例の栽培装置１Ａ、図５（ｂ）は第２変形例の栽培装置１Ｂを示す。内部空間の分離方法としては、図５（ａ）に示すように外装容器１０を２つの上容器１０Ａと下容器１０Ｂとに分離可能としてもよい。また、図５（ｂ）に示すように、外装容器１０の内部に設ける段部１１ｃを上方に設け、内部に他のプランタ４１を配置可能としてもよい。

【0020】

（培地収容部４０）
本実施形態に戻り、培地収容部４０について説明する。培地収容部４０は、上部が開放しており、メッシュ部材１７上に、培地に植物が植え込まれた複数のポットを配置することができる。

【0021】

（肥料収容部５０）
肥料収容部５０は、中間壁部１３により培地収容部４０と隔てられた空間で、培地収容部４０より小さな空間である。肥料収容部５０の内部には、固形の肥料が配置されている。この肥料は、水に溶けにくい緩効性肥料である。実施形態で肥料収容部５０は、長手方向の前側に配置されている。

【0022】

（培養液貯留部２０）
培養液貯留部２０は、培地収容部４０及び肥料収容部５０の下部に位置する。培養液貯留部２０の底部１９には、水抜き用の穴１４が設けられ、その穴１４には開閉可能な栓１５が取り付けられている。
また、図３に示すように、培養液貯留部２０の長手方向の前面には、挿通穴１６が設けられている。挿通穴１６には、外方に延びる水管１８が連結されている。水管１８の他端は送液ポンプ３０に連結されている。

【0023】

（送液ポンプ３０）
栽培装置１は、さらに、図１及び２に示すように培地収容部４０の外部に配置された送液ポンプ３０と、送液ポンプ３０により送り出される養液を、複数の培地収容部４０に散水する散水ラインである散水パイプ３１と、を備える。送液ポンプ３０は、例えば水陸両用のポンプで低騒音のものが好ましい。
実施形態で送液ポンプ３０は、肥料収容部５０が配置されている方向と同じ、長手方向の前側に配置されている。
なお、本実施形態では、送液ポンプ３０は培養液貯留部２０の外部に配置されているが、これに限らず、培養液貯留部２０の内部に配置してもよい。

【0024】

（散水パイプ３１）
送液ポンプ３０から、送液ラインとして散水パイプ３１が延びている。散水パイプ３１は、外装容器１０の側面を上方に延び、さらに、肥料収容部５０及び培地収容部４０の上部を水平に延びる。散水パイプ３１の肥料収容部５０及び培地収容部４０の上を通る部分の下部には、複数の散水穴３１ａが設けられている。

【0025】

（架台５）
図４に示すように栽培装置１の外周には、架台５が装着可能であり、栽培装置１と架台５とで壁面緑化システム３を形成する。
架台５は、栽培装置１によって栽培される、例えば蔓性の植物を誘引するためのものである。
架台５は、栽培装置１の前後の端部に配置されて上下に延びる２本の支持柱５１を備える。支持柱５１は、それぞれ、上部支持柱５１Ａと下部支持柱５１Ｂとに分離可能で、下部支持柱５１Ｂに対して上部支持柱５１Ａが着脱可能となっている。
架台５は、外装容器１０の外周に取り付けられる装着部５Ｂと、栽培装置１の上部に配置される誘引部５Ａとを備える。

【0026】

誘引部５Ａは、上部支持柱５１Ａと、２本の上部支持柱５１Ａの間を長手方向に延びる上部横柱５２ａと下部横柱５２ｂとを備える。
さらに、上部横柱５２ａと下部横柱５２ｂとを挟んで幅方向の一方と他方とに交互に配置された上下に延びる複数の誘引柱５３と、交互に配置されている誘引柱５３を互いに連結し、横柱と交差するように配置されている補助部材５４とを備える。

【0027】

装着部５Ｂは、栽培装置１の下部の外周に配置された外枠部５５と、下部支持柱５１Ｂと、この下部支持柱５１Ｂの下部において、下部支持柱５１Ｂから斜めに延びて外枠部５５に連結することにより支持柱５１の直立を補強する補強部材５６とを備える。

【0028】

また、栽培装置１の端壁部１２の外側には、下部支持柱５１Ｂがはめ込み可能な架台装着凹部２９が設けられている。

【0029】

（使用方法）
栽培装置１の外周に、架台５の装着部５Ｂを装着する。
培養液貯留部２０の内部に養液を入れ、メッシュ部材１７を配置する。
培地収容部４０に、培地としての培土及びその培養土に植物が植えこまれたポットを配置する。
肥料収容部５０には肥料を配置する。

【0030】

架台５の誘引部５Ａを装着部５Ｂに取り付ける。
送液ポンプ３０を作動させる。送液ポンプ３０を作動させる時間は、季節等によって異なるが、例えば１日１回、５分程度とし、その時間はタイマー等で管理可能である。
送液ポンプ３０が作動されると、養液は、散水パイプ３１を伝わって上部へと送出され、散水穴３１ａより肥料収容部５０及び培地へ散水される。
肥料収容部５０に散水された養液は、肥料を溶解させる。肥料は固形の溶けにくいものであるため、わずかな量だけ溶解する。養分の成分がわずかに増加した養液は、培養液貯留部２０に流出する。

【0031】

培地収容部４０に供給された養液は、培土によって吸収される。吸収されなかった養液は培養液貯留部２０に流出する。
そして、肥料収容部５０より流出した養液は、散水された状態よりも濃度が濃くなっている。この濃くなった養液と、培土より流出した養液とは、ともに培養液貯留部２０において混合される。

【0032】

（効果）
養液は、循環を繰り返すと、水量が減少するので、適宜、水が追加される。水を追加する際、養液の培養成分は薄まるが、実施形態では肥料収容部５０より流出した養液は、固形肥料から溶けだした成分により濃くなっている。したがって、養液は、循環を繰り返しても濃度が薄まることがない。
肥料収容部５０に配置されている肥料は、固形であって、溶けにくいものなので、肥料が過剰に供給されることがなく、長持ちする。
溶解度の異なる肥料を用いたり散水の流量を調整したりすることで、養液中の養分の成分を調整することができる。

【0033】

実施形態では、肥料収容部５０と送液ポンプ３０とが同じ側である長手方向の前側に配置されている。したがって、肥料収容部５０の肥料の量のチェックや追加を行う際に、同じ側に配置された送液ポンプ３０の点検を行うことができる。したがって、作業の手間が省けてメンテナンス性が向上する。

【0034】

養液は送液ポンプ３０により自動で送られるので、使用者の散水及び養液の供給の手間を省くことができる。また、養液の供給忘れによる乾燥や発育不全が生じることがない。

【0035】

養液は、かけ流しでなく、培地により吸収されなかった養液は、培養液貯留部２０に流れ出る。培養液貯留部２０に貯留された養液は、再度、送液ポンプ３０で培地へと送られるので、養液が無駄になることがない。ゆえに、環境汚染等の可能性が少ない。

【0036】

また、培養液貯留部２０内に培養液貯留部２０と培地収容部４０とを設置し、一体化しているので、養液タンク等を別途設ける必要がなく、タンクの設置場所が不要となり、省スペース化が図れる。

【0037】

栽培装置１に架台５が装着可能であるので、栽培装置１と架台５とが一体となった壁面緑化システム３を提供することができる。したがって、この壁面緑化システム３単独で、壁面緑化を行うことができる。

【0038】

（第２実施形態）
図４は本発明の第２実施形態の壁面緑化システム１０３を示す図である。第２実施形態の栽培装置１は第１実施形態と同様である。第１実施形態と異なる点は、架台１０５が、栽培装置１の側面に取り付けられており、培地収容部４０の上面を覆う蓋部材１２０が設けられている点である。第１実施形態と同様である点の説明は省略する。

【0039】

第２実施形態によると、第１実施形態と同様の効果の他に、培地収容部４０の上面を覆う蓋部材１２０が設けられているので、培地４６に配置された植物の根元付近を覆うことができる。したがって、植物の根元付近が外側から覆われるので、より美観に優れる。なお、日光の照射については、蔓性の植物の場合、架台１０５を蔓が上るので、蓋部材１２０が障害になることはない。

【0040】

（第３実施形態）
図７は第３実施形態の栽培装置３００を示す図である。第３実施形態が第１実施形態と異なる点は、送液ポンプ３０から散水パイプ３１へ延びるパイプ６１の途中に、切換バルブ６０が設けられている点である。そして、切換バルブ６０により切り替えられる流路の一方には散水パイプ３１、他方には外装容器１０の外部へと延びる排水パイプ６２が連結されている。他の構成は第１実施形態と同様であるので、同様な構成の説明は省略する。

【0041】

切換バルブ６０を操作することにより、送液ポンプ３０から送られてパイプ６１を通る培養液の流路を、散水パイプ３１と排水パイプ６２との間で切り換えることができる。
送液ポンプ３０から送られてパイプ６１を通る培養液の流路が散水パイプ３１に連結されている場合、培養液は、散水パイプ３１に送られ、培地へと散水される。
送液ポンプ３０から送られてパイプ６１を通る培養液の流路が、切換バルブ６０の操作により切り換えられて排水パイプ６２に連結されると、外装容器１０の下部の培養液貯留部２０に貯留されている培養液は、排水パイプ６２を経て外部へと流出される。

【0042】

本実施形態によると、送液ポンプ３０により培養液を吸い出して外部に排出することができる。これにより、培養液を交換する場合や、培養液貯留部２０を洗浄する場合等、培養液を容易に外部に排出することができる。

【0043】

（第４実施形態）
図９は第４実施形態の栽培装置４００を示す図である。第４実施形態が第１実施形態と異なる点は、外装容器１０の壁部を貫通するフロート弁７２が設けられ、フロート弁７２から培養液貯留部２０にフロート７１が延びている点である。フロート７１の位置によりフロート弁７２は開閉する。フロート弁７２には給水源７３が連結されている。他の構成は第１実施形態と同様であるので、同様な構成の説明は省略する。

【0044】

培養液貯留部２０の培養液の水位が所定水位より低くなると、フロート７１に連結されたフロート弁７２が開き、水道等の給水源７３から、培養液貯留部２０へ、水が供給される。培養液貯留部２０の培養液の水位が所定水位を超えると、フロート弁７２が閉じ、水道等の給水源７３からの水の供給が停止される。
これにより、培養液貯留部２０の水量を一定に保つことができる。

【符号の説明】

【0045】

１，３００，４００ 栽培装置
３，１０３ 壁面緑化システム
５，１０５ 架台
１０ 外装容器
１１ 横壁部
１１ａ 内側領域
１１ｂ 外側領域
１１ｃ 段部
１２ 端壁部
１３ 中間壁部
１６ 挿通穴
１７ メッシュ部材
２０ 培養液貯留部
２９ 架台装着凹部
３０ 送液ポンプ
３１ 散水パイプ
３１ａ 散水穴
４０ 培地収容部
４６ 培地
５０ 肥料収容部
１２０ 蓋部材

【要約】

肥料管理及び給水管理が簡便な栽培装置、壁面緑化システム及び養液循環方法を提供する。
本発明の栽培装置１は、培養液貯留部２０と、前記培養液貯留部２０の上部空間に設けられた培地収容部４０及び肥料収容部５０と、前記培養液貯留部２０から前記上部空間に延びるとともに、前記上部空間に養液を散水する送液ライン３１と、前記送液ライン３１に前記養液を送液する送液ポンプ３０と、を備える。肥料収容部５０より流出した養液は、溶けだした成分により濃くなっている。したがって、養液は、循環を繰り返しても濃度が薄まることがない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】