(57)【要約】【課題】適度の自動給水を行え、システムの拡張性が高い緑化システムの提供。【解決手段】植生基盤ユニット１と給水ユニット２とからなり、ユニット１は、パン３の底部に敷設された保水材４、その上面に敷設された導水シート５、これの一端に接続された給水配管部６を備え、配管部６は接続管７を介して互いに接続可能であって、その一端がユニット２に接続されるもので、所定長さのセラミックス多孔管１０と、多孔管１０の両端に一端を接続し、他端を接続管に接続される配水管１２と、各管１１，１２の外周全体を筒状に覆うクッション材１４とからなり、多孔管１０の外周には導水シート５の端部５ａが巻かれ、両者を接続する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１ないし複数の植生基板ユニット内に配置可能であり、前記植生基板ユニットに水を給水するための給水ユニットを備えたガーデニング用緑化システムであって、
前記給水ユニットは、所定長さの中空パイプ状セラミックス多孔管と、該セラミックス多孔管の外周に通水可能に接続された所定幅の導水シートとを備えたことを特徴とするガーデニング用緑化システム。
【請求項２】
前記セラミックス多孔管の外周を筒状に覆うクッション材を備えたことを特徴とする請求項１に記載のガーデニング用緑化システム。
【請求項３】
前記セラミックス多孔管の孔の径が０．０００１〜０．１ｍｍの範囲内にあることを特徴とする請求項１または２に記載のガーデニング用緑化システム。
【請求項４】
前記複数の植生基板ユニットを並べて配置するとともに、当該植生基板ユニット内に少なくとも一つの前記給水ユニットを設けたガーデニング用緑化システムであって、
前記異なる植生基板ユニットの給水ユニットを構成するセラミックス多孔管同士を接続管により直列状態または並列状態に連結してなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載のガーデニング用緑化システム。
【請求項５】
前記給水ユニットが、雨水を受け入れるための天水タンクと、該天水タンクの下方にあって天水タンクに連通するとともに給水配管に連通した調整タンクと、前記天水タンクから調整タンク内に供給される雨水と、前記給水配管から供給される水とを調整するための閉止弁機構と、前記調整タンクの下部にあって、前記植生基盤ユニットに接続管を介して接続される給水口とを備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載のガーデニング用緑化システム。
【請求項６】
前記植生基盤ユニットに配管された給水配管部の端末における配水管端部に立ち上げ管を接続し、前記調整タンクの水位に対し、立ち上げ管の水位を常時等しくすることにより、水頭差０の状態に保持することを特徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記載のガーデニング用緑化システム。
【請求項７】
前記調整タンクと前記植生基盤ユニットとを接続する接続管中に電磁弁を配置し、該電磁弁をタイマー機能などを備えた制御手段により、適宜間隔でオンオフすることで、給水を断続させることを特徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記載のガーデニング用緑化システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガーデニング用緑化システム、とりわけ、ベランダ緑化、屋上緑化などに好適なガーデニング用緑化システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
都市部におけるヒートアイランド現象を抑制するために、ビルなどの屋上を緑化することが推奨されている。また、マンションなどの集合住宅における居住者が、そのベランダにおいて、小規模なガーデニングを施すことが流行となっている。
【０００３】
ところで、ビル屋上緑化システムとしては、大規模なものも開発されている。例えば、植裁の育成用基盤の底面部に導水シートを敷設し、導水シートを通じて土壌内に水分供給を行うようにした屋上緑化システムにおいて、前記育成基盤の側面に沿って貯水タンクを配置し、導水シートの端部を貯水タンク内に浸積した構造や（例えば特許文献１）、土壌の下に導水シートを敷設し、該導水シートから前記土壌に給水するようにしたシステムにおいて、導水シートを排水性部材からなる排水層の上に設置した構造（例えば特許文献２）などがある。
【０００４】
これらの緑化システムはいずれも屋上庭園化に伴う屋根部の荷重負担を軽減すると同時に、緑化基盤の薄層化による植栽の育成条件の不具合を改良する技術として優れている。
【０００５】
【特許文献１】
特願２００１−３４８０３１号公報
【０００６】
【特許文献２】
特願２００２−２９９０６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の緑化システムでは、屋上部に大規模な緑化庭園を造成するには適合しているものの、例えば個人がベランダなどで小規模にガーデニングを楽しむには設備規模が大きすぎ、コストも嵩んでいた。ベランダ緑化や、屋上緑化で最も面倒な作業は、水遣りであり、通常の鉢植栽培では長く放置することで簡単に枯れてしまう。そこで、定期的な給水を行うことと緑化基盤に対する水の含浸度合を適正に行うこと、及び植物種の選定がこの種の栽培にとって最も重要な課題となる。
それ故、従来は、個人で、ある程度の規模のガーデニングを行うには、導水シートなどを土壌の下面に敷設した緑化基盤を用い、動力を用いた点滴タイプの給水装置を用いて一定時間毎に給水するようにすることが考えられるが、これらの装置を用いた場合には次に述べるような技術課題があった。
【０００８】
先ず、点滴パイプからの水は一点から供給されるので、導水シートといえども給水口に近いところでは配水の分布が不均一となっていた。点滴パイプでは一定水圧が必要なので、ポンプ、電源、制御装置などを必要とし、エコロジー、省エネルギーの観点から、無駄が多いものとなっていた。
さらに、緑化基盤を拡張しようとしても配管の接続システムそのものがなく、また、素焼のポーラスカップなど割れやすい素材を用いた場合には簡単に繋ぎ替えることができず、自由なる拡張性に乏しかった。
また、導水シートを用いて緑化しようとすると、貯水タンクから直接水を給水する場合、緑化基板のすぐ脇にタンクをおく必要があり、狭いベランダに目的以外の空間が必要となり、美観を損ねるものとなっていた。
狭い範囲、例えば導水シートの大きさを１ｍ角とすると、水口に近いところにだけ植物が延びてくるので、生育にばらつきが生ずる。例えば芝草を栽培する場合、見栄えをよくするために、水口に近いところにだけ頻繁に刈り込む必要があった。
またこれを改善するために、水の分布を均一にしようと水口からの水供給量を増やす方法もある。しかし、導水シートの配水能力を越えた水が導水シートから滴下（流れ出して）してしまうので、無駄な水が生じ保肥能力も低下するものとなっていた。
【０００９】
以上のごとく、狭い範囲の潅水では、生育に適した水供給の観点から、点滴孔からの供給水量と、導水シートの配水性能のバランスを維持することが難しかった。さらに、緑化基板のすぐ脇にタンクを置く必要があるので、緑地デザインに制約が生じ、加えて雨水と水道水の双方を利用する場合、二つのタンクを必要とし、その分面積をとられていた。特に、部屋の模様替えと同じ感覚で緑地の配置を変更しようとするときには、タンクの部分を隠すなどの対応が必要であって、意匠性への配慮が欠けるものとなっていた。
【００１０】
本発明は、以上の各種課題を解決するものであり、格別な動力を用いることなく、導水シートの配水性に適合して適度の自動給水を行うことができ、システムの拡張性が高く、しかも配管接続も簡単に行えるようにしたガーデニング用緑化システムを提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明のガーデニング用緑化システムは、１ないし複数の植生基板ユニット内に配置可能であり、前記植生基板ユニットに水を給水するための給水ユニットを備えたガーデニング用緑化システムであって、前記給水ユニットは、所定長さの中空パイプ状セラミックス多孔管と、該セラミックス多孔管の外周に通水可能に接続された所定幅の導水シートとを備えたことを特徴とするものである。従って、本発明では、セラミックス多孔管を使用することで、セラミックス多孔管内に水を供給することにより、直接に、または導水シートを通じて、植生基板ユニット内に、適量の水（毛細管現象で移動可能な自由水）を均質に供給できる。
【００１２】
この発明において、前記セラミックス多孔管の外周を筒状に覆うクッション材を備えることにより、設置作業時、及び、植生基板ユニット内に充填される土等の重さや人の踏圧が加わった場合であっても、多孔管の割れ等の破損を防止することができる。
【００１３】
また、前記セラミックス多孔管の孔の径が０．０００１〜０．１ｍｍの範囲内にあることにより、多孔管から直接または導水シートを通じての植生基板ユニット内への配水と給水のバランスがよく、過剰な水の供給による根腐れ等を防止することができる。
【００１４】
本発明のガーデニング用緑化システムでは、前記給水ユニットが、雨水を受け入れるための天水タンクと、該天水タンクの下方にあって天水タンクに連通するとともに給水配管に連通した調整タンクと、前記天水タンクから調整タンク内に供給される雨水と、前記給水配管から供給される水とを調整するための閉止弁機構と、前記調整タンクの下部にあって、前記植生基盤ユニットに接続管を介して接続される給水口とを備えることができる。本発明では、雨水があるときは自動的に調整タンク内に水が溜り、タンクの水がなくなると給水配管から給水されるため、植生基板ユニットに供給される水を絶やすことなく節水を図ることができる。また、多孔管からは、植生基板内に水が浸み出すように供給されるため、接続管として高圧ホースなどを用いることがなく、一般的なシリコンチューブなどのフレキシブルチューブを用いることができるため、植生基盤ユニットの増設、拡張に伴う配管接続も簡単にでき、さらには給水ユニットなども離して配置しておくことができる。
【００１５】
この発明では、前記複数の植生基板ユニットを並べて配置するとともに、当該植生基板ユニット内に少なくとも一つの前記給水ユニットを設けたガーデニング用緑化システムであって、前記異なる植生基板ユニットの給水ユニットを構成するセラミックス多孔管同士を接続管により直列状態または並列状態に連結してなるものとすることができる。この発明によれば、ベランダ等の緑化したい場所の面積に応じて植生基板ユニットを適宜数配置し、セラミックス多孔管を接続管により連結するだけで、容易にベランダ等にガーデニングを施すことができる。
【００１６】
さらに、本発明では、前記植生基盤ユニットに配管された給水配管部の端末における配水管端部に立ち上げ管を接続し、前記調整タンクの水位に対し、立ち上げ管の水位を常時等しくすることにより、水頭差０の状態に保持することを特徴とすることもできる。本発明では、時間の経過に応じて多孔管の給水によって減じた分、立ち上げ管の水位は下がり、この差分に対して水頭差０に補正すべく調整タンクから給水がなされる。
【００１７】
さらにまた、本発明では、前記調整タンクと前記植生基盤ユニットとを接続する接続管中に電磁弁を配置し、該電磁弁をタイマー機能などを備えた制御手段により、適宜間隔でオンオフすることで、給水を断続させることにより、さらに節水を図ることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明に係るガーデニング用緑化システムの一例を示すものである。この装置は、ベランダなどに設置される複数（１つでもよい）の植生基盤ユニット１と、各植生基盤ユニット１に接続されて、水を自動給水するための給水ユニット２とからなっている。
【００１９】
植生基盤ユニット１は、床面に設置されるパン３と、パン３の底部に敷設されたクッション材兼用の保水材４と、保水材４の上面に敷設された導水シート５と、パン３の一側部内底面に配置され、導水シート５の一端に接続された給水配管部６とを備え、各給水配管部６同士は接続管７を介して互いに接続されているとともに、その一端が接続管７を介して前記給水ユニット２に接続されている。
【００２０】
各植生基盤ユニット１の外形を縁取るパン３は、例えば、一辺が２５ｃｍ〜１ｍ程度の正方形の外形で深さが５ｃｍ程度の浅底容器であって、ベランダの広さに応じた緑化領域の大きさに応じて図のごとく複数密集配置されるほか、好みのレイアウトに従って互いに離して配置することもできる。
【００２１】
保水材４は、例えば、珪藻土焼成品、例えばイソライト工業株式会社製の商品名「イソライトＣＧ」などの素材からなるものであり、微細な空隙を多量に持つ構造で、毛管水を保持する機能を備えている。また、導水シート５は、例えば、織布等で構成されたシートであって、セラミックス多孔管から供給される水を毛管現象によって一面に浸透させ、その面全体から上部の土壌８へ水を湿潤させる導水性を備えている。導水シート５は、本例では、パン３の底部全体を覆うに足る程度の幅寸法及び長さ寸法を有しているが、本発明においてはこれに限定されるものではない。
そして、以上の導水シート５の上面には後述する土壌及びこれに根張りした好みの植物材料が植生される。
【００２２】
図２及び図３は、前記給水配管部６の配置部分における詳細構造を示すものである。先ず、図２において、前記パン３は、ＦＲＰなどの堅牢な素材の成形体からなるもので、下面に凹凸３ａを形成することにより、耐衝撃性を増し、踏み圧などにも充分抗することができるほか、パン３の端縁において給水配管部６が凹部に格納されていることで、この部分を保護している。またパン３の側部底面の一部には図示しない排水孔が形成され、過剰水の排出を行うようになっている。
【００２３】
また、導水シート５上には土壌８が収容され、その上面には芝草などの植物９が植生されて土壌８内に根張りし、導水シート５に浸透した水は土壌８を通じて植物９の根より吸収される。
【００２４】
前記給水配管部６は、特に図３に示すように、所定長さの中空パイプ状セラミックス多孔管１０と、多孔管１０の両端（図では一端のみ示す）にパイプジョイント１１を介してその一端を接続し、他端を前記接続管７に接続される配水管１２と、多孔管１０及び配水管１２の外周全体を筒状に覆う発泡ウレタンなどの断熱材兼用のクッション材１４とからなっている。
【００２５】
そして、多孔管１０の外周には前記導水シート５の端部５ａが複数重に巻かれ、これによって導水シート５の導水接続を行っており、この端部５ａの引出し端において、前記クッション材１４にはスリット１４ａが形成され、導水シート５のパン３側への引出しを可能とし、さらにクッション材１４の表皮１４ｂの一部を延長し、導水シート５の引出し端上面を覆うことでこの引き出し部分の保護を行っている。
【００２６】
したがって、接続管７を通って多孔管１０内に導入された水は、これの多孔内部を伝って導水シート５に滲み出し、毛細管現象によってパン３の内部に一面に広がり、土壌８を通じて植物９に吸収され、また、過剰水は保水材４を通じてパン３に形成された排水孔を通じて排水される。
【００２７】
以上において、本出願人は、セラミックス多孔管１０の中から、給水速度と導水シート５の配水速度のバランスが最適なものを選抜して導水シート５専用のものを見出した。本発明において、好ましいセラミックス多孔管１０は、水が浸出する孔の径が０．０００１〜０．１ｍｍ（０．０１〜１００μｍ）の範囲である。例えば一般的な植物栽培で、適度な湿り気を導水シートに与える場合、導水シートの幅が１ｍ程度であれば、多孔管１０の水が浸出する径は０．８〜１μｍが最適である。
【００２８】
すなわち、多孔管１０において、水が浸出する径を換えると、導水シートがその植物に適した水分布状態をつくることができるので、多孔管１０を換えることにより、様々な植物栽培が可能となる。例えば、湿地に生える水ごけなどは１〜１００μｍで対応可能である。また例えばサボテンなどの乾燥に極めて強い植物は０．１〜０．８μｍの径を用いればよい。
【００２９】
また、セラミックス多孔管１０にあっては、配水と給水のバランスがよいため、導水シート５から滴下する過剰水がなく、給水された水の全てが植生用の水として利用でき導水シート５の機能を１００％生かすことができ、しかも配水の均一性がよいため、給水部分から末端部分までほぼ同一の水分条件とすることが可能である。
【００３０】
また、連続的に給水することで、多孔管１０からは水とともに空気がゆっくりと排気される。そのため、通常の給水装置では、配管の空気を抜く必要があるが、このような装置は不要となり、システムを単純化でき、部材数の減少により低コストが可能となる。
【００３１】
加えて、多孔管１０を用いることにより、そこから浸出する水の圧力が極めて小さくなるため、前記接続管７などの配管としては耐圧ホースなどの特殊配管が不要であり、シリコンチューブ、ネオプレンチューブなどのフレキシブルチューブの使用が可能となり、特殊材料を使用しないので、システム材料のコストを下げることができ、また一般の家庭にあるような簡易な道具で配管の接続をすることができる。
【００３２】
次に、前記給水ユニット２の詳細を説明する。図１に示すように、給水ユニット２は、継手部を介して縦長立方形状に枠組されたパイプフレーム１５と、パイプフレーム１５の上部内側に設置された上面が開口し、かつ矩形容器状である天水タンク１６と、天水タンク１６の下方にあって、パイプフレーム１５内に配置された調整具１７を介して高さ調整可能に配置された円筒形の調整タンク１８とからなっているほか、パイプフレーム１５の外側部を図示しない化粧板などで覆うことで、無機質な機構を隠蔽し、周囲景観などと調和可能としている。
【００３３】
天水タンク１６は、それ自体に雨水を蓄える機能を有し、縦樋などの引込により雨水を所定量蓄える機能を備えることができる。もちろん、天水タンク１６には人為的に給水することもできる。また、調整タンク１８は接続管１９を介して前記天水タンク１６の水を取込むほか、給水配管である水道管（図示しない）とも接続し、天水タンク１６に溜められた雨水を優先して使用し、雨水が足りなくなった場合に水道水を補てんしつつ前記各植生基盤ユニット１に自動給水を行う機能を備えている。
【００３４】
前記高さ調整具１７は、後述する水頭差により給水制御を行う場合における高さ調整に用いるもので、円盤状の支持テーブル２０と、支持テーブル２０上に鉛直配置された一対のポール２１と、前記調整タンク１８の外周に固定され、前記ポール２１を挿通する挿通ブロック２２と、挿通ブロック２２にねじ込まれて、前記調整タンク１８をポール２１の適宜高さ位置に固定するクランプねじ２３とからなっている。
【００３５】
次に、以上の調整タンク１８の内部構造を図４を用いて説明する。図において、タンク１８の上部側側面には、前記接続管１９にエルボなどを介して接続されるプラグ２４がタンク１８の内外を貫通して固定されており、プラグ２４の内部側には水止弁（ボールタップ）２５が一体に設けられている。また、タンク１８の下部側側面には水道水配管に接続されるプラグ２６がタンク１８の内外を貫通して固定されており、このプラグ２６の内側部には同じく水止弁２７が一体に設けられている。さらに、タンク１８の下部中心には、タンク１８内に連通するとともに、その突出端を前記接続管７に接続させるためのエルボ２８が配置されている。
【００３６】
以上において、タンク内が高水位Ｗ１の状態では、水止弁２５の作用により天水タンク１６からの水供給が停止される。またこのとき水止弁２７もその浮力により水道水の供給も停止状態である。高水位Ｗ１より水位が低下したら、水止弁２５が開き、天水タンク１６からの溜め水が供給される。さらに、天水タンク１６の水量が空になると低水位Ｗ２まで水位が低下し、これ以下になると今度は水止弁２７が開き、水道水が供給され、低水位Ｗ２の状態が維持されることになる。つまり、調整タンク１８では、前述のごとく天水タンク１６に溜められた雨水を優先して使用し、雨水が足りなくなった場合に水道水を補てんしつつ前記各植生基盤ユニット１に自動給水を行うことになるため、節水に貢献できる。
【００３７】
次に、以上の給水ユニット２の各植生基盤ユニット１に対する給水制御の実施形態を図５を用いて説明する。本実施の形態においては、植生基盤ユニット１に配管された給水配管部６の端末における配水管端部に立ち上げ管２９を接続し、その上端に空気抜き弁３０を連結しておくものである。
【００３８】
次に、図６は各植生基盤ユニット１に対する給水制御の他の実施形態を示すものである。この実施形態では、前記実施の形態と同じく、立ち上げ管２９及び空気抜き弁３０を備えている。これに加えて、タイマー機能を備えた制御装置３１を配置し、これに接続された電磁弁３２を調整タンク１８に最も近い接続管７に組込み、休止時間及び給水時間などのタイマー設定に応じて適宜間隔で電磁弁３２をオンオフすることで、給水を断続させている。なお、同図では、制御装置３１は大きく描かれているが、実際には小型部品であり、意匠性に対する影響はほとんどないものとなる。本実施形態では前記実施形態に比べ水量消費がさらに少なくなる。
【００３９】
なお、以上述べた制御は、水頭差及び時間に応じて給水の断続を行っているが、これはベランダなどの雨の当らない場所への設置を前提としているからである。これに対し、例えばビルの屋上部など雨にさらされる場所への設置を行う場合には、植生基盤ユニット１に直接降注ぐ雨水と、給水ユニット２からの給水が競合する。このような場合には、制御装置３１に、タイマー機能のほかに、水分検知により断信号を送る機能を設けるとともに、植生基盤ユニット１内、または別の場所に水分センサなどを配置し、この水分センサの検出出力により、前記電磁弁３２を断続する制御を行うこともできる。
【００４０】
なお、以上述べた基本システムのほかに、前記パン３の固定手段や、他のガーデニング用品、例えば煉瓦、木柵など花壇を縁取る素材などを組合わせることで、より充実したガーデニングを実現できることになることは言うまでもない。
【００４１】
また、給水ユニット２と植生基盤ユニット１間あるいは植生基盤ユニット１間を結ぶ接続管としては、前述のごとく通常のフレキシブルチューブを用いることができるが、植生基盤ユニット１同士を離して配置した場合、あるいは給水ユニット２を植生基盤ユニット１から離した配置の場合には、チューブを踏みつけたり、引っかかって転倒するおそれがあるので、このような配置とした場合には踏み圧に対する耐圧性のある保護管などで覆って床面に固定しておけば、配管による錯雑な状態も回避できる。
【００４２】
【発明の効果】
以上の説明により明らかなように、本発明によるガーデニング用緑化システムによれば、格別な動力を用いることなく、導水シートの配水性に適合して適度の自動給水を行え、システムの拡張性が高くしかも配管接続も簡単に行える利点がある。したがって、比較的小規模なガーデニングから、大規模なガーデニングまで簡単に実施できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態による緑化システムの全体構成の一例を示す斜視図である。
【図２】図１のＡ部を拡大して示す部分断面図である。
【図３】同給水配管部の部分を断面して示す斜視図である。
【図４】調整タンクの平断面図及び側面図である。
【図５】同システムにおける給水制御の実施形態を示す斜視説明図である。
【図６】同システムにおける給水制御の他の実施形態を示す斜視説明図である。
【符号の説明】
１  植生基盤ユニット                ２  給水ユニット
３  パン                            ３ａ  凹凸
４  保水材                          ５  導水シート
５ａ  接続端                        ６  給水配管部
７  接続管                          ８  土壌
９  植物                            １０  セラミックス多孔管
１１  チューブジョイント            １２  配水管
１４  クッション材                  １５  フレーム
１６  天水タンク                    １８  調整タンク
２５，２７  水止弁（止め弁機構）    ２８  エルボ（給水口）
２９  立ち上げ管                    ３１  制御装置（手段）
３２  電磁弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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