2023-142922 多孔質構造物、多孔質構造物の製造方法、および、多孔質構造物の製造装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023142922

(43)【公開日】2023-10-06

(54)【発明の名称】多孔質構造物、多孔質構造物の製造方法、および、多孔質構造物の製造装置

(51)【国際特許分類】

   A01G 31/00 20180101AFI20230928BHJP

   A01G 13/00 20060101ALI20230928BHJP

【ＦＩ】

A01G31/00

A01G13/00 301Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022050056

(22)【出願日】2022-03-25

(71)【出願人】

【識別番号】000003609

【氏名又は名称】株式会社豊田中央研究所

(74)【代理人】

【識別番号】100160691

【弁理士】

【氏名又は名称】田邊 淳也

(72)【発明者】

【氏名】市毛 敬介

(72)【発明者】

【氏名】大森 俊英

(72)【発明者】

【氏名】河上 充佳

【テーマコード（参考）】

2B024

2B314

【Ｆターム（参考）】

2B024DB10

2B024DC01

2B024DC03

2B024DC10

2B314PC24

2B314PC29

2B314PC38

2B314PC42

2B314PC44

2B314PC48

2B314PC50

(57)【要約】

【課題】 多孔質構造物において、環境負荷を低減できる技術を提供する。
【解決手段】 多孔質構造物は、植物の根が互いに絡み合った板状の形状を有する。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

多孔質構造物であって、
植物の根が互いに絡み合った板状の形状を有する、
ことを特徴とする多孔質構造物。

【請求項2】

請求項１に記載の多孔質構造物であって、
前記植物は、水生植物である、
ことを特徴とする多孔質構造物。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の多孔質構造物であって、
前記植物は、茎の一部が切り取られている、
ことを特徴とする多孔質構造物。

【請求項4】

植物の根が互いに絡み合った板状の形状を有する多孔質構造物の製造方法であって、
水槽内の液体中に設置されている、対向する一対の部材の間で植物の根を成長させる第１工程と、
前記第１工程で成長させた植物の根を前記一対の部材の間から取り出す第２工程と、を備える、
ことを特徴とする多孔質構造物の製造方法。

【請求項5】

請求項４に記載の多孔質構造物の製造方法であって、
前記第２工程では、前記一対の部材を植物の根とともに液体から取り出したのち、前記一対の部材を前記植物の根から取り外して、前記植物の根を前記一対の部材の間から取り出す、
ことを特徴とする多孔質構造物の製造方法。

【請求項6】

請求項４または請求項５に記載の多孔質構造物の製造方法は、さらに、
前記第１工程で育てた植物の茎の一部を切り取る第３工程を備える、
ことを特徴とする多孔質構造物の製造方法。

【請求項7】

植物の根が互いに絡み合った板状の形状を有する多孔質構造物の製造装置であって、
液体を貯留する水槽と、
前記水槽の液体中に設置される型枠であって、前記型枠の内側で成長する植物の根の成長方向を制限する型枠と、を備える、
ことを特徴とする多孔質構造物の製造装置。

【請求項8】

請求項７に記載の多孔質構造物の製造装置であって、
前記型枠は、
円柱形状を有する第１部材と、
前記第１部材を収容する収容部を有する第２部材と、
前記第１部材と前記第２部材とを接続する接続部と、を備え、
前記第１部材は、前記第２部材との間に、植物の根が成長するための隙間をあけて、前記収容部に収容されている、
ことを特徴とする多孔質構造物の製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、多孔質構造物、多孔質構造物の製造方法、および、多孔質構造物の製造装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、多孔質構造物が知られている。例えば、特許文献１には、セラミックスから形成されている多孔質構造物が開示されている。特許文献２には、熱可塑性樹脂から多孔質構造物を製造する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５－１３９４００号公報

【特許文献2】特開２０１５－１０１０３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１，２のような先行技術によっても、多孔質構造物において、環境負荷を低減する技術については、なお、改善の余地があった。例えば、特許文献１に記載の多孔質構造物は、セラミックスから形成されているため、自然環境中では分解されない。このため、使用後に破砕処理などによって細かく砕いたのちに埋め立てる必要があり、環境負荷が増大する。また、特許文献２に記載の多孔質構造物は、原油を原料とする樹脂から形成されているため、使用後に放置しても自然環境中で分解されない。さらに、樹脂を処分するときに燃焼すると、二酸化炭素などを含む燃焼ガスが排出されるため、環境負荷が増大する。

【0005】

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、多孔質構造物において、環境負荷を小さくする技術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】

【0006】

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。

【0007】

（１）本発明の一形態によれば、多孔質構造物が提供される。この多孔質構造物は、植物の根が互いに絡み合った板状の形状を有する。

【0008】

この構成によれば、板状の形状を有する多孔質構造物は、有機物である植物の根が互いに絡み合うことで形成されている。これにより、多孔質構造物は、自然環境中で分解されやすいため、多孔質構造物の使用による環境への影響は小さい。したがって、環境負荷を小さくすることができる。

【0009】

（２）上記形態の多孔質構造物において、前記植物は、水生植物であってもよい。この構成によれば、多孔質構造物は、水生植物の根が互いに絡み合った板状の形状を有する。これにより、多孔質構造物は、水耕栽培によって製造することができる。したがって、環境の変化に左右されず、安定して大量に製造することができる。

【0010】

（３）上記形態の多孔質構造物において、前記植物は、茎の一部が切り取られていてもよい。この構成によれば、多孔質構造物は、茎の一部が切り取られた植物の根が互いに絡み合うことで、板状の形状を形成している。これにより、多孔質構造物の形状を植物の根によって所望の形状とすることができる。

【0011】

（４）本発明の別の形態によれば、多孔質構造物の製造方法が提供される。この多孔質構造物の製造方法は、水槽内の液体中に設置されている、対向する一対の部材の間で植物の根を成長させる第１工程と、前記第１工程で成長させた植物の根を前記一対の部材の間から取り出す第２工程と、を備える。この構成によれば、多孔質構造物の製造方法では、液体中に設置されている一対の部材の間で植物の根を成長させることで、板状の形状を有する多孔質構造物を製造する。このように、多孔質構造物は、水耕栽培によって製造することができるため、環境の変化に左右されず、安定して大量に製造することができる。

【0012】

（５）上記形態の多孔質構造物の製造方法において、前記第２工程では、前記一対の部材を植物の根とともに前記水槽内から取り出したのち、前記植物の根を前記一対の部材の間から取り出してもよい。この構成によれば、一対の部材は、水槽に対して脱着可能な構成を有している。これにより、多孔質構造物を一対の部材とともに水槽から取り出したのち、多孔質構造物から一対の部材を取り外すことで、多孔質構造物を製造することができるため、多孔質構造物を容易に製造することができる。

【0013】

（６）上記形態の多孔質構造物の製造方法は、前記第１工程で成長した植物の茎の一部を切り取る第３工程を備えていてもよい。この構成によれば、多孔質構造物は、第３工程として、一対の部材の間で成長した、植物の根が絡み合った板状の形状を有する部分を利用できるように、植物の茎の一部を切り取る。これにより、多孔質構造物の形状を所望の形状とすることができる。

【0014】

（７）本発明のさらに別の形態によれば、多孔質構造物の製造装置が提供される。この多孔質構造物の製造装置は、液体を貯留する水槽と、前記水槽内の液体中に少なくとも一部が設置される型枠であって、前記型枠の内側で成長する植物の根の成長方向を制限する型枠と、を備える。この構成によれば、多孔質構造物の製造装置は、植物の根の成長方向を制限する型枠を備えている。これにより、植物の根が互いに絡み合った板状の形状を有する多孔質構造物を所望の形状とすることができる。

【0015】

（８）上記形態の多孔質構造物の製造装置において、前記型枠は、円柱形状を有する第１部材と、前記第１部材を収容する収容部を有する第２部材と、前記収容部に収容されている前記第１部材と前記第２部材とを接続する接続部であって、前記第１部材と前記収容部との間に、植物の根が成長するための隙間を形成する接続部と、を備えていてもよい。この構成によれば、型枠は、円柱形状を有する第１部材と、第１部材を収容する第２部材とを接続する接続部を備えている。接続部は、第１部材と第２部材の収容部との間に、植物の根が成長するための隙間を形成するように、第１部材と第２部材とを接続する。これにより、第１部材と収容部との間で、曲面を有する多孔質構造物を製造することができる。

【0016】

なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、植物の根が絡み合った塊状の形状を有する多孔質構造物、特定の機能を発揮する物質を担持する多孔質構造物、多孔質構造物を含む部材、多孔質構造物の利用方法、などの形態で実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】第１実施形態の多孔質構造物の概略構成を示す模式図である。

【図2】多孔質構造物の断面図である。

【図3】多孔質構造物の製造装置の概略構成を示す模式図である。

【図4】第１実施形態の多孔質構造物を製造するための型枠の模式図である。

【図5】多孔質構造物の製造装置における型枠の設置例を示す模式図である。

【図6】多孔質構造物の製造方法を説明する第１の図である。

【図7】多孔質構造物の製造方法を説明する第２の図である。

【図8】多孔質構造物の製造方法を説明する第３の図である。

【図9】多孔質構造物の製造方法を説明する第４の図である。

【図10】多孔質構造物の使用例を説明する図である。

【図11】第２実施形態の多孔質構造物の概略構成を示す模式図である。

【図12】第２実施形態の多孔質構造物を製造するための型枠の模式図である。

【図13】第１実施形態の型枠の変形例を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態の多孔質構造物の概略構成を示す模式図である。図２は、本実施形態の多孔質構造物の断面図であって、図１のＡ－Ａ線断面図である。本実施形態の多孔質構造物１は、植物の根５ａが絡み合って形成されている、植物根構造物である。具体的には、多孔質構造物１は、図２の多孔質構造物１の断面図に示すように、植物の根５ａが絡み合うことで、所定の形状を有する多孔質材となっている。本実施形態では、図１に示すように、多孔質構造物１は、水生植物の根５ａが絡み合った略矩形の平板形状を有する。なお、図１，２のそれぞれには、多孔質構造物１の外形を示す外形線Ｓ５が点線で示されている。

【0019】

図３は、多孔質構造物の製造装置の概略構成を示す模式図である。次に、多孔質構造物１の製造装置について、説明する。多孔質構造物の製造装置１０（以下、単に「製造装置１０」という）は、水槽１１と、型枠２０と、上蓋１２と、定植パネル１３と、タンク１４と、ポンプ１５と、コンプレッサ１６と、分散板１７と、を備える。

【0020】

水槽１１は、多孔質構造物１を水耕栽培によって製造するための培養液１１ａを貯留する。型枠２０は、水槽１１の培養液に漬かるように、水槽１１に設置される。本実施形態では、型枠２０は、水槽１１に対して着脱可能な形状を有している。

【0021】

図４は、本実施形態の多孔質構造物の製造装置が備える型枠の模式図である。図４（ａ）は、型枠２０が備える平板部材２１の正面図であり、図４（ｂ）は、平板部材２１の平面図であり、図４（ｃ）は、平板部材２１の側面図である。図４に示す平板部材２１は、培養液中で腐食しない、例えば、アクリル、ポリカーボネート、テフロン（登録商標）などから形成されており、板部２１ａと、拡幅部２１ｂと、２つの係合部２１ｃと、を備える。板部２１ａは、平板状に形成されており、培養液１１ａが入れられている型枠２０を水槽１１に設置すると、培養液１１ａ中に位置する。板部２１ａに接続する拡幅部２１ｂは、水槽１１の内側の幅とほぼ同じ幅となるように形成されている。これにより、拡幅部２１ｂは、平板部材２１が水槽１１に設置されると、水槽１１の内側に接触する。２つの係合部２１ｃのそれぞれは、拡幅部２１ｂを挟むように配置され、拡幅部２１ｂに接続している。

【0022】

図５は、本実施形態の多孔質構造物の製造装置における型枠の設置例を示す模式図である。図５（ａ）は、平板部材２１の正面側から見た図であり、図５（ｂ）は、平板部材２１の上方から見た図であり、図５（ｃ）は、平板部材２１の側方から見た図である。図５（ａ）に示すように、平板部材２１を水槽１１に設置するとき、係合部２１ｃを水槽１１の開口側の縁１１ｂに係合させることで、水槽１１に支持される。このとき、図５（ａ）に示すように、板部２１ａは、水槽１１の内側において、水槽１１の内底面１１ｃおよび内側面１１ｄから離間した状態が維持される。

【0023】

本実施形態では、図５（ｂ）および図５（ｃ）に示すように、２つの平板部材２１を組み合わせた一対の平板部材２１の間の距離ｄが、多孔質構造物１の厚みｄ（図２参照）となるように、平板部材２１が一列に並べられている。一対の平板部材２１からなる型枠２０は、水槽１１の内底面１１ｃに対向する部分と、内側面１１ｄに対向する部分とが開放されている。これにより、型枠２０の内側には、培養液が流入しやすくなっている。本実施形態の多孔質構造物の製造方法では、一対の平板部材２１の間で水生植物の根５ａを成長させて、多孔質構造物１を製造する。

【0024】

図３に戻り、上蓋１２は、略平板状の部材である。上蓋１２は、水槽１１の開口部分を塞ぐように配置されている。

【0025】

定植パネル１３は、例えば、合成樹脂からなるスポンジ状の部材であって、型枠２０の上端部に配置される。本実施形態では、定植パネル１３は、図３に示すように、上蓋１２に形成されている貫通孔１３ａに嵌め込まれている。定植パネル１３は、多孔質構造物の製造方法において、水生植物の種が播種される。これにより、多孔質構造物の製造方法では、水生植物は、定植パネル１３を中心として、定植パネル１３の上方に茎が成長していく一方、定植パネル１３の下方であって型枠２０の内側に根が成長していくこととなる。

【0026】

タンク１４は、水槽１１の培養液１１ａを貯留している。タンク１４と水槽１１とは、流路部１４ａ，１４ｂとによって接続されている。流路部１４ａは、タンク１４内の培養液１１ａを水槽１１に送るための流路を有する。流路部１４ａは、タンク１４側の先端に、タンク１４内の培養液１１ａに含まれる異物を除去するためのフィルタ１４ｃを有する。流路部１４ａには、タンク１４内の培養液１１ａを水槽１１に送るためのポンプ１５が設置されている。流路部１４ｂは、水槽１１内の培養液１１ａをタンク１４内に送るための流路を有する。流路部１４ｂは、流路部１４ｂが有する流路での培養液１１ａの流れを制御するバルブ１４ｄを有する。

【0027】

コンプレッサ１６は、流路部１６ａを介して、水槽１１の内側に接続されている。コンプレッサ１６は、外部の空気を加圧し、水槽１１内の培養液１１ａに空気を注入する。流路部１６ａは、水槽１１側の端部に、多孔質材料からなる分散板１７を有する。分散板１７は、空気を細かい気泡に変換する。これにより、分散板１７は、水槽１１内の培養液１１ａ中の溶存酸素濃度を増大させることができる。

【0028】

次に、本実施形態の多孔質構造物１の製造方法の詳細を説明する。本実施形態の多孔質構造物１は、土を使わずに培養液のみで植物を栽培する水耕栽培の一つである湛液型水耕栽培で製造する。水耕栽培は、栽培環境を制御しやすいため、植物における病気の発生抑制、品質の安定化、製造規模の拡大のしやすさ、などのメリットがある。

【0029】

本実施形態の多孔質構造物１の製造方法では、最初に、定植パネル１３に水生植物の種子を播種する。定植パネル１３に播種された種子が発芽すると、水生植物の根５ａは、型枠２０が有する一対の平板部材２１の間において、平板部材２１の板部２１ａに沿って成長する。すなわち、水生植物の根５ａは、成長の方向が平板部材２１によって制限される。平板部材２１の板部２１ａに沿って成長する水生植物の根５ａは、互いに絡み合うように成長する。

【0030】

図６は、多孔質構造物の製造方法を説明する第１の図である。本実施形態の多孔質構造物１の製造方法では、水生植物５の根５ａは、培養液１１ａ中の溶存酸素によって成長する。製造装置１０は、コンプレッサ１６を用いて、培養液１１ａ中の溶存酸素濃度が、水生植物５が成長可能な程度の濃度となるように、空気を培養液１１ａ中に供給する（図６の点線矢印Ｆ１）。

【0031】

図７は、多孔質構造物の製造方法を説明する第２の図である。上述したように、コンプレッサ１６を用いて空気を供給しても培養液１１ａ中の溶存酸素濃度が不足している場合、製造装置１０は、図７に示すように、水槽１１の培養液１１ａを一旦タンク１４に排水する（図７の点線矢印Ｆ２）。これにより、水生植物５の根５ａを空気にさらすことができるため、水生植物５を成長させることができる。水生植物５の根５ａを空気に十分にさらした後、製造装置１０は、ポンプ１５を用いて、タンク１４内の培養液１１ａを水槽１１に戻す。

【0032】

図８は、多孔質構造物の製造方法を説明する第３の図である。製造装置１０において、水生植物５の根５ａが十分に成長し、型枠２０の内側で多孔質構造物１が形作られると、水生植物５を製造装置１０から取り出す。例えば、図８に示すように、水生植物５は、型枠２０と定植パネル１３とともに製造装置１０から取り出される。

【0033】

図９は、多孔質構造物の製造方法を説明する第４の図である。製造装置１０から取り出された水生植物５は、根５ａと茎５ｂの部分とに切断される。例えば、図９に示すように、最初に、水生植物５が固定されている定植パネル１３から一対の平板部材２１を外す（図９（ａ）参照）。定植パネル１３から一対の平板部材２１を外したのち、図９（ｂ）に示すように、水生植物５を定植パネル１３に沿って切断し（図９（ｂ）の切断線Ｃ１）、根５ａの部分と、茎５ｂの部分とに切断する。これにより、平板状に形成されている根５ａが得られ、多孔質構造物１が完成する。

【0034】

図１０は、多孔質構造物の使用例を説明する図である。図１０は、平板状の多孔質構造物１の使用例として、畑９０の土壌表面９１を覆うマルチング材１ａを説明している。マルチングには、農作物８が植えられている畑９０の土壌表面９１の乾燥を防止する効果、雨滴による衝撃を緩和することで土壌が流失することを抑制する効果、太陽光を遮ることで土壌の温度変化を緩和する効果、直射日射を遮ることで雑草が生えることを抑制する効果などのメリットがある。水生植物５の根５ａから形成される多孔質構造物１をマルチング材１ａとして利用すると、マルチングとしての上述のメリットを発揮するとともに、使用後に、自然環境中で微生物によって分解されやすい。これにより、マルチング材１ａは、土壌表面９１に残らないため、樹脂材料から形成されるマルチング材に比べ、環境負荷を小さくすることができる。

【0035】

本実施形態の多孔質構造物１の利用方法は、上述のマルチング材に限定されない。多孔質構造物１は、互いに絡み合う水生植物５の根５ａによって、多孔質状に形成されているため、様々な物質を保持する機能を有する。これにより、多孔質構造物１は、例えば、下水道などの水路に沈めて設置されることによって、水路を流れる水に含まれる異物を回収することができるため、水の浄化に利用することができる。さらに、多孔質構造物１は、有機物から形成されているため、水を浄化することで汚泥などの有機物が付着した多孔質構造物１を畑に利用しても、残留物は発生しにくい。これにより、環境負荷を低減しつつ、肥料として畑の農作物に養分を供給することができる。

【0036】

また、多孔質構造物１は、上述したように、植物の根という有機物から形成されているため、他の材料との親和性が比較的良好である。これにより、多孔質構造物１は、多孔質状で比較的比表面積が大きいことも利用して、特定の機能を有する様々な材料を担持させることで、当該特定の機能を発揮する構造物を形成することができる。

【0037】

さらに、多孔質構造物１は、上述したように、植物の根という有機物から形成されているため、容易に炭化させることができる。炭化させた多孔質構造物１によって、室内の調湿、消臭、有害化学物質吸着などの機能を発現させることができる。

【0038】

以上説明した、本実施形態の多孔質構造物１によれば、平板状の形状を有する多孔質構造物１は、有機物である水生植物５の根５ａが互いに絡み合うことで形成されている。これにより、多孔質構造物１は、自然環境中で分解されやすいため、多孔質構造物１の使用による環境への影響は小さい。したがって、環境負荷を小さくすることができる。

【0039】

また、本実施形態の多孔質構造物１によれば、多孔質構造物１は、水生植物５の根５ａが互いに絡み合った平板状の形状を有する。これにより、多孔質構造物１は、水耕栽培によって製造することができる。したがって、環境の変化に左右されず、安定して大量に製造することができる。

【0040】

また、本実施形態の多孔質構造物１によれば、多孔質構造物１は、茎５ｂが切り取られた水生植物５の根５ａが互いに絡み合うことで、平板状の形状を形成している。これにより、多孔質構造物１の形状を水生植物５の根５ａによって所望の形状とすることができる。

【0041】

また、本実施形態の多孔質構造物１の製造方法によれば、培養液１１ａ中に設置されている一対の平板部材２１の間で水生植物５の根５ａを成長させることで、平板状の形状を有する多孔質構造物１を製造する。このように、多孔質構造物１は、水耕栽培によって製造することができるため、環境の変化に左右されず、安定して大量に製造することができる。

【0042】

また、本実施形態の多孔質構造物１の製造方法によれば、一対の平板部材２１は、水槽１１に対して脱着可能な構成を有している。これにより、多孔質構造物１を一対の平板部材２１とともに水槽１１から取り出したのち、多孔質構造物１から一対の平板部材２１を取り外すことで、多孔質構造物１を製造することができるため、多孔質構造物１を容易に製造することができる。

【0043】

また、本実施形態の製造装置１０によれば、製造装置１０は、水生植物５の根５ａの成長方向を制限する型枠２０を備えている。これにより、水生植物５の根５ａが互いに絡み合った平板状の形状を有する多孔質構造物１を製造することができる。

【0044】

＜第２実施形態＞
図１１は、第２実施形態の多孔質構造物の概略構成を示す模式図である。第２実施形態の多孔質構造物２は、第１実施形態の多孔質構造物１（図１）と比較すると、凹凸の曲面形状を有する点が異なる。

【0045】

本実施形態の多孔質構造物２は、水生植物５の根５ａが絡み合って形成されている植物根構造物である。多孔質構造物２は、図１１に示すように、底部を有する筒形状の部材であって、管形状の円管部２ａと、円管部２ａの端部に接続する底部２ｂと、を備える。本実施形態では、円管部２ａは、外側の表面２ｃが凸状に形成されており、内側の表面２ｄが凹形状に形成されている。底部２ｂは、中央部分に、多孔質構造物２の内側と外側とを連通する貫通孔２ｅが形成されている。多孔質構造物２には、円管部２ａと底部２ｂとによって、物体を収容可能な収容部２ｆが形成されている。多孔質構造物２は、例えば、収容部２ｆに苗を収容することで、苗を育てるための育苗ポットとして利用することが可能である。多孔質構造物２を育苗ポットとして利用すると、樹脂フィルムから形成される育苗ポットに比べ自然環境中で分解されやすいため、使用後の廃棄処分が不要となる。なお、図１１には、多孔質構造物２の外形を示す外形線Ｓ２を点線で示す。

【0046】

図１２は、第２実施形態の多孔質構造物を製造するための型枠の模式図である。図１２（ａ）は、型枠３０の正面図であり、図１２（ｂ）は、型枠３０の平面図である。型枠３０は、底部を有する筒形状を有しており、円柱部材３１と、円筒部材３２と、２つの連結部３３と、２つの係合部３４と、を備える。

【0047】

円柱部材３１は、型枠３０の軸心ＣＡ３０に、自身の軸心が重なるように配置されている円柱形状の部材である。円柱部材３１は、底部に、多孔質構造物２に貫通孔２ｅを形成するための貫通孔形成部３１ａを有する。

【0048】

円筒部材３２は、略筒状に形成されている部材であって、内側に円柱部材３１を収容する収容部３２ａを有する。円筒部材３２は、底の部分に、収容部３２ａの内側と型枠３０の外側とを接続する穴部３２ｂを有する。穴部３２ｂには、円柱部材３１の貫通孔形成部３１ａが挿入される。

【0049】

２つの連結部３３は、図１２（ｂ）に示すように、円柱部材３１の頂部において、円柱部材３１に対して対角の位置に配置されるように、接続されている。連結部３３は、円筒部材３２の縁に係合するように形成されている。これにより、円筒部材３２に収容されている円柱部材３１と、円筒部材３２との間には、多孔質構造物２の厚みｄ（図１１参照）に相当する離間距離ｄが設定される。

【0050】

２つの係合部３４は、図１２（ｂ）に示すように、円筒部材３２の頂部において、円筒部材３２に対して対角の位置であり、かつ、２つの連結部３３に対して９０度の位置に配置されるように、接続されている。係合部３４は、型枠３０を水槽１１に設置するとき、水槽１１の縁１１ｂに係合する。これにより、型枠３０は、水槽１１の内側において、水槽１１の内底面１１ｃおよび内側面１１ｄから離間した状態が維持される。

【0051】

型枠３０を用いて多孔質構造物２を製造するとき、水生植物５の種子は、図１２（ｂ）にドットのハッチングで示す、円柱部材３１と円筒部材３２との間の隙間Ｒ１に播種される。隙間Ｒ１に種子が播種された水生植物５は、多孔質構造物２の円管部２ａとなる部分を形成したのち、底部２ｂとなる部分を形成する。型枠３０内に多孔質構造物２が形成されると、２つの連結部３３による円柱部材３１と円筒部材３２との連結を解除し、型枠３０を分解して、多孔質構造物２を取り出す。これにより、底部を有する筒形状の多孔質構造物２を製造することができる。

【0052】

本実施形態の多孔質構造物２は、収容部２ｆを備えており、多孔質状に形成されている。これにより、多孔質構造物２は、適度な通気性を備えているため、例えば、上述の苗のように、通気が必要な物体を収容することで、その物体に適した状態で物体を保存することができる。、また、収容部２ｆは奥まった形状を有しているため、収容部２ｆに注入される流体（気体や液体など）に含まれる異物を円管部２ａと底部２ｂとによって回収し、流体を浄化することができる。

【0053】

以上説明した、本実施形態の多孔質構造物１によれば、型枠３０は、円柱形状を有する円柱部材３１と、円柱部材３１を収容する円筒部材３２とを接続する連結部３３を備えている。連結部３３は、円柱部材３１と円筒部材３２の収容部３２ａとの間に、水生植物５の根５ａが成長するための隙間Ｒ１を形成するように、円柱部材３１と円筒部材３２とを接続する。これにより、円柱部材３１と収容部３２ａとの間で、曲面を有する多孔質構造物２を製造することができる。

【0054】

＜本実施形態の変形例＞
本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

【0055】

［変形例１］
上述の実施形態では、多孔質構造物を形成する植物は、水耕栽培によって成長させる水生植物５であるとした。しかしながら、多孔質構造物を形成する植物は、水生植物に限定されない。水耕栽培で成長する植物が望ましいが、これにも限定されない。

【0056】

［変形例２］
上述の実施形態では、多孔質構造物を形成する植物は、茎の一部が切り取られるとした。茎の部分がついた状態でも多孔質構造物として使用可能である。

【0057】

［変形例３］
上述の実施形態では、多孔質構造物の製造方法では、水槽内で成長した植物を型枠ごと水槽から取り外してから、多孔質構造物を型枠から取り出すとした。しかしながら、水槽内に設置された状態の型枠から水生植物を取り出してもよい。

【0058】

［変形例４］
第１実施形態では、平板状の多孔質構造物１は、水槽１１の培養液１１ａ中に配置された一対の平板部材２１の間で、水生植物５の根５ａを成長させることで製造するとした。しかしながら、平板状の多孔質構造物１を製造するための型枠はこれに限定されない。

【0059】

図１３は、第１実施形態の多孔質構造物を製造するための型枠の変形例の説明図である。図１３（ａ）は、型枠４０の正面図であり、図１３（ｂ）は、型枠４０の平面図であり、図１３（ｃ）は、型枠４０の側面図である。型枠４０は、略箱状の部材であり、対向する一対の板部４１と、一対の板部４１を接続する２つの接続部４２と、２つの係合部４３と、を備える。板部４１は、図４で説明した、平板部材２１の板部２１ａと拡幅部２１ｂとを組み合わせた形状とほぼ同じ形状を有している。接続部４２は、一対の板部４１の間の距離ｄが、多孔質構造物１の厚みｄとなるように、一対の板部４１の端部同士を接続する。２つの係合部４３は、２つの接続部４２のそれぞれに設けられている。型枠４０を水槽１１に設置するとき、係合部４３を水槽１１の縁１１ｂに係合させることで、型枠４０は、水槽１１に支持される。このとき、型枠４０は、水槽１１の内側において、水槽１１の内底面１１ｃおよび内側面１１ｄから離間した状態が維持される。図１３に示すような型枠４０でも、平板状の多孔質構造物１を製造することができる。

【0060】

［変形例５］
第１実施形態では、一対の平板部材２１の間で水生植物の根を成長させることで、平板状の形状を有する多孔質構造物１を製造するとした。第２実施形態では、円柱部材３１と円筒部材３２との間で水生植物の根を成長させることで、底部を有する筒形状の多孔質構造物２を製造するとした。多孔質構造物の形状は、これに限定されない。例えば、複数の平板形状が接続されている形状であってもよいし、両面に凸形状を有する板状であってもよい。また、円筒部材３２のみで形成した型枠で植物の根を成長させて、円柱状の塊の多孔質構造物を製造してもよいし、円筒部材の代わりに多角筒部材を型枠として用いて、多角柱状の塊の多孔質構造物を製造してもよい。さらには、球殻状部材を型枠として用いて、球状の塊の多孔質構造物を製造してもよい。

【0061】

以上、実施形態、変形例に基づき本態様について説明してきたが、上記した態様の実施の形態は、本態様の理解を容易にするためのものであり、本態様を限定するものではない。本態様は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本態様にはその等価物が含まれる。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することができる。

【符号の説明】

【0062】

１，２…多孔質構造物
５…水生植物
５ａ…根
５ｂ…茎
１１…水槽
１１ａ…培養液
２０，３０，４０…型枠
２１…平板部材
３１…円柱部材
３２…円筒部材
３２ａ…収容部
３３…接続部
４１…板部
Ｒ１…隙間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】