(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物を栽培可能な栽培容器と、前記植物の栽培用液体を貯留可能なタンクとを連通する連通路に、前記タンク内の貯留液体を前記栽培容器に供給する状態と、前記栽培容器に供給した栽培用液体のうちの余剰液体及び前記貯留液体中でバブリングさせる曝気用空気を前記タンク内に流入させる状態とに切換自在なポンプを設けてある植物栽培装置であって、
植物を植え込み可能な開口部を前記栽培容器に設け、
前記連通路を前記栽培容器に対して容器底部側から連通させるとともに、前記貯留液体を前記栽培容器に対して前記開口部側から供給可能な供給路を前記連通路に分岐接続し、
前記供給路を前記タンクに連通する状態と、前記連通路を前記タンクに連通する状態とに択一的に切換自在な切換部を設け、
前記供給路の分岐接続部よりも栽培用液体供給方向上流側に前記ポンプを設けてある植物栽培装置。
【請求項２】
前記開口部の複数を上下方向に位置をずらせて前記栽培容器に設け、
前記供給路を、前記開口部側の夫々から前記貯留液体を供給可能に設けてある請求項１記載の植物栽培装置。
【請求項３】
前記ポンプをチューブポンプで構成してある請求項１又は請求項２記載の植物栽培装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物を栽培可能な栽培容器と、前記植物の栽培用液体を貯留可能なタンクとを連通する連通路に、前記タンク内の貯留液体を前記栽培容器に供給する状態と、前記栽培容器に供給した栽培用液体のうちの余剰液体及び前記貯留液体中でバブリングさせる曝気用空気を前記タンク内に流入させる状態とに切換自在なポンプを設けてある植物栽培装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記植物栽培装置は、栽培容器とタンクとを連通する連通路に設けてあるポンプを、栽培用液体を栽培容器に供給する状態と、栽培容器に供給した栽培用液体のうちの余剰液体をタンク内に流入させる状態とに切り換えることにより、余剰液体を、タンクに流入（還流）させるための流路を別途設けることなく、タンクに積極的に流入させて、栽培用液体を効率良く使用できると共に、植物の根腐れを防止でき、その上、貯留液体中でバブリングさせる曝気用空気をタンク内に流入させて、タンクに貯留してある栽培用液体に酸素を供給することができるので、栽培用液体の腐敗を防止できるとともに、溶存酸素量が多い栽培用液体を栽培容器に供給できる利点がある。
従来の上記植物栽培装置では、栽培容器に対して容器底部側から連通する連通路を通して、タンク内の貯留液体を栽培容器に対して容器底部側から供給するように構成している（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−２４０２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このため、栽培容器内の培地の略全体に栽培用液体を行き渡らせたい場合には、栽培容器内での液面レベルが培地の表面近くに達するように、長時間に亘ってポンプを作動させて、栽培用液体を栽培容器に対して容器底部側から大量に供給する必要があり、運転に時間が掛かる欠点がある。
この欠点を解決するために、例えば図６に示す比較例のように、栽培容器１に対して容器底部側から連通する連通路４と、その連通路４を通して余剰液体や曝気用空気をタンク３に流入させるポンプＰ１とに加えて、貯留液体５を栽培容器１に対して植物植え込み用の開口部１１側から供給可能な供給路１３をタンク３に別途連通させるとともに、その供給路１３に供給用ポンプＰ２を設けて、栽培容器１に栽培用液体２を供給する場合は、供給路１３を通して開口部１１側から供給することにより、栽培用液体２を培地９の表面からその内部に浸透させながら容器下部に流下させて、従来に比べて少量の栽培用液体２で、つまり、従来のように長時間に亘ってポンプを作動させることなく、培地９の略全体に栽培用液体を行き渡らせることができるようにすることが考えられる。
しかしながら、この場合は、各ポンプＰ１，Ｐ２として吸引・吐出方向が一定のポンプを設けることができるものの、タンク３に連通する供給路１３と供給用ポンプＰ２とを別途設ける必要があるので、製造コストが高くなるとともに構造が煩雑化する欠点がある。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、栽培用液体を効率良く使用できると共に、植物の根腐れを防止でき、その上、栽培用液体の腐敗を防止できるとともに、溶存酸素量が多い栽培用液体を栽培容器に供給できる利点を生かしながら、タンクに連通する供給路や供給用ポンプを別途設けることなく、短い運転時間で培地の略全体に栽培用液体を行き渡らせることができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明に係る植物栽培装置の特徴構成は、植物を栽培可能な栽培容器と、前記植物の栽培用液体を貯留可能なタンクとを連通する連通路に、前記タンク内の貯留液体を前記栽培容器に供給する状態と、前記栽培容器に供給した栽培用液体のうちの余剰液体及び前記貯留液体中でバブリングさせる曝気用空気を前記タンク内に流入させる状態とに切換自在なポンプを設けてある植物栽培装置であって、植物を植え込み可能な開口部を前記栽培容器に設け、前記連通路を前記栽培容器に対して容器底部側から連通させるとともに、前記貯留液体を前記栽培容器に対して前記開口部側から供給可能な供給路を前記連通路に分岐接続し、前記供給路を前記タンクに連通する状態と、前記連通路を前記タンクに連通する状態とに択一的に切換自在な切換部を設け、前記供給路の分岐接続部よりも栽培用液体供給方向上流側に前記ポンプを設けてある点にある。【０００５】
本構成の植物栽培装置では、タンク内の貯留液体を栽培容器に供給する場合は、供給路をタンクに連通する状態に切り換えるとともに、タンク内の貯留液体を栽培容器に供給する状態にポンプを切り換えることにより、栽培用液体を栽培容器に対して開口部側から供給して、培地の表面からその内部に浸透させながら容器下部に流下させることができるので、従来に比べて少量の栽培用液体を栽培容器に供給することで、つまり、長時間に亘ってポンプを作動させることなく、栽培容器内の培地の略全体に栽培用液体を行き渡らせることができる。
また、余剰液体及び曝気用空気をタンク内に流入させる場合は、連通路をタンクに連通する状態に切り換えるとともに、余剰液体及び曝気用空気をタンク内に流入させる状態にポンプを切り換えることにより、余剰液体をタンクに積極的に流入させて、栽培用液体を効率良く使用できると共に、植物の根腐れを防止でき、その上、曝気用空気をタンク内に流入させて、栽培用液体の腐敗を防止できるとともに、溶存酸素量が多い栽培用液体を栽培容器に供給できる。
更に、連通路を栽培容器に対して容器底部側から連通させるとともに、供給路を連通路に分岐接続し、供給路の分岐接続部よりも栽培用液体供給方向上流側にポンプを設けてあるので、一つのポンプで、タンク内の貯留液体を栽培容器に供給したり、余剰液体及び曝気用空気をタンク内に流入させたりすることができる。
従って、栽培用液体を効率良く使用できると共に、植物の根腐れを防止でき、その上、栽培用液体の腐敗を防止できるとともに、溶存酸素量が多い栽培用液体を栽培容器に供給できる利点を生かしながら、タンクに連通する供給路や供給用ポンプを別途設けることなく、短い運転時間で培地の略全体に栽培用液体を行き渡らせることができる。【０００６】
本発明の植物栽培装置において、前記開口部の複数を上下方向に位置をずらせて前記栽培容器に設け、前記供給路を、前記開口部側の夫々から前記貯留液体を供給可能に設けてもよい。【０００７】
従来の植物栽培装置では、栽培容器に対して容器底部側から連通路を連通させて、タンク内の栽培用液体を栽培容器に対して容器底部側から供給するように構成しているので、植物を植え込み可能な開口部の複数を上下方向に位置をずらせて栽培容器に設けてある場合は、各開口部に植え付けてある植物の培地に十分な量の栽培用液体を供給できるようになる前に、低い位置の開口部から栽培用液体が溢れ出て、高い位置の開口部に植え付けてある植物に対して十分な量の栽培用液体を供給できないとともに、栽培用液体を効率良く使用できないおそれがあり、溢れ出た栽培用液体で床面などを汚してしまうおそれもある。
上記に対して、本構成の植物栽培装置では、開口部の複数を上下方向に位置をずらせて栽培容器に設け、供給路を、開口部側の夫々から貯留液体を供給可能に設けてあるので、各開口部に植え付けてある植物の培地に栽培用液体を開口部側から供給して、培地の表面からその内部に浸透させながら容器下部に流下させることができる。
従って、高い位置の開口部に植え付けてある植物に対しても十分な量の栽培用液体を供給し易いとともに、栽培用液体を効率良く使用することができ、栽培用液体で床面などを汚してしまうおそれも少ない。【０００８】
本発明の植物栽培装置において、前記ポンプをチューブポンプで構成してもよい。【０００９】
本構成の植物栽培装置では、ポンプを、真空ポンプやコンプレッサーに比べると、小型化が可能であると共に駆動時の振動や騒音も小さいチューブポンプで構成してあるので、例えば住宅地のベランダやサンルーム、室内等でも周囲の環境を損なわずに設置し易い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、図面において従来例と同一の符号で表示した部分は、同一又は相当の部分を示している。【００１１】
〔第１実施形態〕
図１は本発明による植物栽培装置を示し、植物Ａを栽培可能な樹脂製栽培容器１と、植物Ａの肥料成分や殺菌成分を水に溶解させた栽培用液体２を貯留可能なタンク３とを連通する連通路４に、タンク３内の貯留液体（栽培用液体）５を栽培容器１に供給する状態と、栽培容器１に供給した栽培用液体２のうちの余剰液体６及び貯留液体５中でバブリングさせる曝気用空気７をタンク３内に流入させる状態とに切換自在なポンプＰを設けてある。【００１２】
前記栽培容器１は、その内側底部に目皿８を設けて、目皿８の上面側に植物栽培用の培地９、例えば、培養土、腐葉土、水苔等の自然培地や、バーミキュライト、パーライト、ロックウール、ハイドロボール、スポンジ等の人工培地を収容すると共に、余剰液体６を目皿８の下面側に貯留できるように構成してある。【００１３】
前記連通路４は可撓性を備えた樹脂製チューブで構成して、栽培容器１に対して容器底部側から連通させてあり、チューブ４の一端側に接続したフィルター１０を貯留液体５中に入り込ませるとともに、他端側に接続したフィルター１５を目皿８の下側に入り込ませて、異物の連通路４内への流入を防止してある。【００１４】
また、貯留液体５を栽培容器１に対して植物植え込み用の開口部１１側から供給可能な供給路１２を連通路４に分岐接続するとともに、その端部に接続したノズル１４を開口部１１の上方に支持して、栽培用液体２を開口部１１側から培地９の表面に向けてシャワー状に供給できるように設けてある。【００１５】
そして、供給路１２をタンク３に連通する状態と、連通路４をタンク３に連通する状態とに択一的に切換自在な切換部１６を設け、供給路１２の連通路４との分岐接続部よりも栽培用液体供給方向上流側にポンプＰを設けてある。【００１６】
前記切換部１６は、供給路１２に設けてある第１逆止弁Ｖ１と、連通路４に設けてある第２逆止弁Ｖ２とで構成してあり、第１逆止弁Ｖ１はポンプＰ側から開口部１１側への栽培用液体２の通流のみを許容するように設け、第２逆止弁Ｖ２は容器底部側からポンプＰ側への余剰液体６や曝気用空気７の通流のみを許容するように設けてある。【００１７】
前記ポンプＰは電動式のチューブポンプ（ペリスタポンプ）で構成してあり、図２（イ）に示すように、タンク３の貯留液体５を、供給路１２を通して、栽培容器１に対して開口部１１側から供給する状態と、図２（ロ）に示すように、余剰液体６を、連通路４を通して、タンク３内に流入させたり、図２（ハ）に示すように、余剰液体６をタンク３内に流入させるに伴って目皿８の下側に入り込んだ空気を曝気用空気７として、連通路４を通して、タンク３内に流入させたりする状態とに自動切換自在な制御部１７と、チューブポンプＰの駆動間隔や吸引・吐出方向などの制御モードを設定するための設定操作部１８とを備えた制御ユニット１９を設けて、栽培容器１に栽培用液体２を自動灌水できるように構成してある。【００１８】
〔第２実施形態〕
図３は本発明による植物栽培装置の第２実施形態を示す。この第２実施形態では、上記第１実施形態の切換部１６に代えて、供給路１２の連通路４との分岐接続部に三方バルブ２０を設けた。他の構成は第１実施形態の植物栽培装置と同様である。【００１９】
第２実施形態による植物栽培装置では、三方バルブの切替操作により、供給路１２をタンク３に連通する状態と、連通路４をタンク３に連通する状態とに択一的に切替自在とすることができる。この場合、上記第１実施形態のような二つの逆止弁を設ける必要がないので、植物栽培装置の構成を簡単にすることができる。【００２０】
〔第３実施形態〕
図４は本発明による植物栽培装置の第３実施形態を示す。この第３実施形態では、チューブポンプＰによってポンピングされるチューブを二系統設けた。具体的には、タンク３から供給路１２に栽培用液体５を送液する第１チューブ４ａと、栽培容器１からタンク３に余剰液体６を送液する第２チューブ４ｂとを設けた。さらに、第１チューブ４ａのチューブポンプＰより上流側および第２チューブ４ｂのチューブポンプＰより上流側に、空気バルブ４ｃおよび４ｄをそれぞれ設けた。【００２１】
第３実施形態による植物栽培装置では、チューブポンプＰの回転方向を切り換えることなく、タンク３から供給路１２への栽培用液体５の送液、および栽培容器１からタンク３への余剰液体６の送液が可能となる。具体的には、空気バルブ４ｃを閉鎖した状態でチューブポンプＰを駆動すれば、タンク３から供給路１２へ栽培用液体５が送液される。また、空気バルブ４ｄを閉鎖した状態でチューブポンプＰを駆動すれば、栽培容器１からタンク３へ余剰液体６あるいは空気が送液される。【００２２】
チューブポンプＰが栽培用液体５または余剰液体６を吸引しないようにするには、空気バルブ４ｃまたは４ｄを開放すればよい。この場合、空気が各チューブ４ａまたは４ｂに混入するので、送液を止めることができる。【００２３】
〔第４実施形態〕
図５は本発明による植物栽培装置の第４実施形態を示し、栽培容器１には、植物Ａを各別に植え込み可能な複数の開口部１１を上下方向に位置をずらせて設け、供給路１２を複数の分岐供給路１２ａに分岐して、各分岐供給路１２ａを通して、貯留液体５を各各開口部１１側の夫々から供給できるように構成してある。
その他の構成は第１実施形態と同様である。【００２４】
〔その他の実施形態〕
１．本発明による植物栽培装置は、貯留液体を栽培容器に対して開口部側から供給可能な供給路の端部を、培地の表面近くにおける上方に臨ませてあっても、培地の表面近くにおける内部に臨ませてあっても良い。
２．本発明による植物栽培装置は、開閉弁などのバルブを開閉操作して、供給路をタンクに連通する状態と、連通路をタンクに連通する状態とに択一的に切換自在な切換部を設けてあっても良い。
この場合は、バルブの開閉操作を手動で行っても良いが、ポンプの吸引・吐出方向を変更する操作（制御）に連係して、バルブの開閉操作を自動的に行うように制御する制御部を設けても良い。
３．本発明による植物栽培装置は、曝気用空気の吸い込み用コックなどを連通路における切換部よりも栽培容器側に開閉自在に設けて、栽培容器外側の空気を曝気用空気としてコックを通して吸引して、タンクに流入させるように構成してあっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明に係る植物栽培装置は、長時間に亘ってポンプを作動させることなく、栽培容器内の培地の略全体に栽培用液体を行き渡らせることができる。このため、本発明の植物栽培装置は、業務用または家庭用を問わず、多種にわたる用途に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】植物栽培装置の説明図
【図２】植物栽培装置の運転状態の説明図
【図３】第２実施形態の説明図
【図４】第３実施形態の説明図
【図５】第４実施形態の説明図
【図６】比較例の説明図
【符号の説明】
【００２７】
１    栽培容器
２    栽培用液体
３    タンク
４    連通路
５    貯留液体
６    余剰液体
７    曝気用空気
１１  開口部
１２  供給路
１６  切換部
Ａ    植物
Ｐ    ポンプ
【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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