(57)【要約】【課題】  給水された水を一時的に貯えておく機能を持たせることで、複数の植物緑化基盤に対してそれぞれ適正な水量の灌水を行うことができ、かつ給水の回数を減らすことが可能で、さらに植物生育基盤の各部にむらの無い均一な灌水を行える緑化装置を提供する。【解決手段】  緑化装置１Ａは、緑化ユニット１ａを複数備える。例えば、複数の緑化ユニット１ａが上下に並んで配置される。各緑化ユニット１ａは、植物２が植えられる植物生育基盤３と、この植物生育基盤３の上方に位置して水を溜める水受け部４と、これら植物生育基盤３と水受け部４との間に介在し上面が水受け部４の底面となる多孔質材５と、導水管１０とを有する。導水管１０は、水受け部４の底面よりも高位に位置する上端に取水口１４が形成され、かつ植物生育基盤３中に位置する下端に排水口１５が形成されている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
緑化ユニットを複数備え、これら各緑化ユニットは、植物が植えられる植物生育基盤と、この植物生育基盤の上方に位置して水を溜める水受け部と、これら植物生育基盤と水受け部との間に介在し上面が前記水受け部の底面となる多孔質材と、前記水受け部の底面よりも高位に位置する上端に取水口が形成され、かつ前記植物生育基盤中に位置する下端に排水口が形成された導水管とを有することを特徴とする緑化装置。
【請求項２】
請求項１に記載の緑化装置において、前記水受け部の底面から前記導水管の前記取水口までの高さが調節可能である緑化装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の緑化装置において、前記複数の緑化ユニットが上下に並んで配置され、上段の緑化ユニットの前記植物生育基盤の下面から落下する水を下段の緑化ユニットの前記水受け部が受ける構造である緑化装置。
【請求項４】
請求項３に記載の緑化装置において、上位に位置する前記緑化ユニットほど、前記水受け部の底面から前記導水管の前記取水口までの高さが高い緑化装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の緑化装置において、前記複数の緑化ユニットのうちの少なくとも１つは、前記植物生育基盤に通気して空気を浄化する空気浄化緑化ユニットであり、この空気浄化緑化ユニットにおける前記水受け部の底面から前記導水管の前記取水口までの高さは、前記空気浄化緑化ユニット以外の緑化ユニットにおける前記水受け部の底面から前記導水管の前記取水口の高さよりも高い緑化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、壁面等を緑化する緑化装置に関し、特に前記緑化装置における灌水の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
壁、パーティション等の外郭を構成するフレームの内部に土壌等の植物生育基盤を充填し、この植物生育基盤に植えた植物で表面を緑化する緑化装置がある。従来、この種の緑化装置では、主にドリップチューブを用いた灌水が実施されている。図７に示すように、ドリップチューブ３０は、一定間隔（例えば１５〜３０ｃｍ）で吐水孔３１が開けられたポリエチレン製のチューブであって、前記吐水孔３１から水を少しずつ植物生育基盤３に点滴散水する。ドリップチューブ３０の吐水孔３１には水圧制御エミターが内蔵されており、各吐水孔３１から均一に吐水できるようになっている。
【０００３】
ドリップチューブ３０による灌水以外の灌水方法が、例えば特許文献１〜４に記載されている。
特許文献１の灌水方法は、苗木の栽培に適用され、筒状微多孔質焼成体内に充填された粒状土壌に対して筒状微多孔質焼成体の側面部および底面部から、筒状微多孔質焼成体の毛細管現象によって灌水を行う。
特許文献２の灌水方法は、空気浄化機能を有する植木スタンドに適用され、植木鉢の底部に設けられた通水孔の毛細管現象によって水を植木鉢内に吸い上げる。
特許文献３は、太陽電池で発電した電力でポンプを動かして、貯水槽の水を容器内の土壌に灌水する。
特許文献４は、土を入れた容器の底部に全透膜でできた空気タンクが設けられ、容器内の土に含まれる水分量に応じて、土中から空気タンク内への水の侵入と、空気タンク内から土中への水の放出とを行わせる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５４０５７２２号
【特許文献２】特開２００４−４９２１５号公報
【特許文献３】特開平１１−２０６２５５号公報
【特許文献４】特開平１１−１２７６８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記ドリップチューブによる灌水には以下の問題があった。
・決められた吐水孔の間隔でしか灌水を行うことができない。
・吐水孔は非常に小さいため、わずかな異物が付着するだけで孔径がさらに小さくなったり塞がったりして、水分の供給にむらができやすい。
・植物生育基盤のサイズに応じて複数本のドリップチューブを配置する必要があり、コスト増となる。例えば、壁厚が厚い壁面パネルタイプの緑化装置の場合、表面寄りの位置と裏面寄りの位置に２本のドリップチューブを配置しなければならない。
・植物生育基盤の上下方向の寸法が大きい場合、植物生育基盤の上部に配置したドリップチューブだけでは植物生育基盤全体を十分に灌水することができない。このため、複数本のドリップチューブを上下に配置する必要があり、コスト増となる。
・植物生育基盤の保水能力以上の灌水を行うと、保水能力を超えた分の水は植物生育基盤から排水されてしまい、無駄となる。
・冬場など凍結の恐れがある場合には、予めドリップチューブの水抜きをしておかなければなない。
・植物生育基盤の場所ごとに灌水量を変えるには、場所ごとにドリップチューブの本数を変えるか、または場所ごとにドリップチューブによる灌水時間を変える必要がある。しかし、緑化装置の設置後、ドリップチューブの本数を変えたり、設置場所を変えたりすることは難しい。
【０００６】
また、ドリップチューブによる灌水には次のような問題もある。図８のように植物生育基盤３が目減りすると、植物生育基盤３の表面から浮き上がったドリップチューブ３０の一部が垂れ下がった状態となる。すると、吐水孔３１から水が植物生育基盤３に点滴散水されるのではなく、ドリップチューブ３０の最も垂れ下がった箇所から水が植物生育基盤３に点滴散水される。このため、植物生育基盤３に灌水むらができる。
【０００７】
特許文献１〜４に記載の灌水方法には以下の問題がある。
特許文献１および特許文献２の灌水方法は、筒状微多孔質焼成体または植木鉢の通水孔から毛細管現象を利用して灌水するだけであるので、灌水量をコントロールするのが難しい。
特許文献３の灌水方法は、コントローラーによる制御が必要で、構成が複雑である。
特許文献４の灌水方法は、空気タンクに対する空気および水の出入りを任意にコントロールすることができないので、適用の範囲が限定される。
【０００８】
この発明の目的は、給水された水を一時的に貯えておく機能を持たせることで、複数の植物緑化基盤に対してそれぞれ適正な水量の灌水を行うことができ、かつ給水の回数を減らすことが可能で、さらに植物生育基盤の各部にむらの無い均一な灌水を行える緑化装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の緑化装置は、緑化ユニットを複数備え、これら各緑化ユニットは、植物が植えられる植物生育基盤と、この植物生育基盤の上方に位置して水を溜める水受け部と、これら植物生育基盤と水受け部との間に介在し上面が前記水受け部の底面となる多孔質材と、前記水受け部の底面よりも高位に位置する上端に取水口が形成され、かつ前記植物生育基盤中に位置する下端に排水口が形成された導水管とを有することを特徴とする。
【００１０】
この構成の緑化装置は、人手または自動給水設備によって緑化ユニットの水受け部に給水する。水位が導水管の上端の取水口に達するまでは、水受け部に水が溜められる。水位が導水管の取水口を超えると、それ以後は水受け部の水が、取水口から導水管内を通り排水口から下方の植物生育基盤へ流れる。給水を停止すると、上記導水管を通る水の流れが止まる。以後、水受け部に溜められている水が多孔質材を通って徐々に植物生育基盤に滲み出る。多孔質材の下面全体から水が滲み出るので、植物生育基盤の各部にむらの無い均一な灌水を行える。
【００１１】
給水された水を水受け部に一時的に貯えておくことにより、長時間にわたり適量ずつ灌水することができる。また、水受け部に水を貯えておくことで、給水の回数を減らすことができる。水受け部は上方に開放されているので、水が凍結して膨張しても問題ない。
【００１２】
このような緑化ユニットを上下並びまたは横並びに複数配置し、各緑化ユニットにおける水の流通経路を互いに繋げることで、一つの緑化ユニットの水受け部に給水するだけで各緑化ユニットの植物生育基盤に灌水することが可能となる。緑化ユニットごとに水受け部の底面から導水管の取水口までの高さを変えて、水受け部に溜められる水の量を変えることにより、各緑化ユニットの植物緑化基盤に対してそれぞれ適正な水量の灌水を行うことができる。
【００１３】
この発明において、前記水受け部の底面から前記導水管の前記取水口までの高さが調節可能であってもよい。
水受け部の底面から導水管の取水口までの高さを調節することで、水受け部に溜められる水の量が変わる。これにより、給水停止後の植物生育基盤への灌水量を任意に変更することができる。緑化装置を設置後も、必要に応じて水受け部の底面から導水管の取水口までの高さを変更することが可能である。
【００１４】
この発明において、前記複数の緑化ユニットが上下に並んで配置され、上段の緑化ユニットの前記植物生育基盤の下面から落下する水を下段の緑化ユニットの前記水受け部が受ける構造であってもよい。
この場合、上段の緑化ユニットの植物生育基盤の保水能力を超えた水分は、この植物生育基盤の下面から落下して、下段の緑化ユニットの水受け部に溜まる。この溜まった水が、下段の緑化ユニットの植物生育基盤に供給される。このように、上段から下段へと順に水が移動していくため、最上段の緑化ユニットの水受け部に給水するだけで、各段の緑化ユニットの植物生育基盤に灌水することができる。
【００１５】
上記のように、複数の緑化ユニットが上下に並んで配置されている場合、上位に位置する前記緑化ユニットほど、前記水受け部の底面から前記導水管の前記取水口までの高さを高くするとよい。
複数の緑化ユニットが上下に並ぶ構成では、上位の緑化ユニットの植物生育基盤は水が下方に流れるので乾燥し易く、下位の緑化ユニットの植物生育基盤ほど水が溜まり易い。このため、上位に位置する緑化ユニットほど、水受け部の底面から導水管の取水口までの高さを高くして、水受け部に溜められる水の量を多くする。
【００１６】
この発明において、前記複数の緑化ユニットのうちの少なくとも１つが、前記植物生育基盤に通気して空気を浄化する空気浄化緑化ユニットである場合、この空気浄化緑化ユニットにおける前記水受け部の底面から前記導水管の前記取水口までの高さが、前記空気浄化緑化ユニット以外の緑化ユニットにおける前記水受け部の底面から前記導水管の前記取水口までの高さよりも高いのが良い。
空気浄化緑化ユニットの植物生育基盤は通気が行われるため、水の蒸発量が多く乾燥し易い。このため、空気浄化緑化ユニットは、それに以外の緑化ユニットよりも、水受け部の底面から導水管の取水口までの高さを高くして、水受け部に溜められる水の量を多くする。
【発明の効果】
【００１７】
この発明の緑化装置は、緑化ユニットを複数備え、これら各緑化ユニットは、植物が植えられる植物生育基盤と、この植物生育基盤の上方に位置して水を溜める水受け部と、これら植物生育基盤と水受け部との間に介在し上面が前記水受け部の底面となる多孔質材と、前記水受け部の底面よりも高位に位置する上端に取水口が形成され、かつ前記植物生育基盤中に位置する下端に排水口が形成された導水管とを有するため、給水された水を一時的に貯えておく機能を持たせることで、複数の植物緑化基盤に対してそれぞれ適正な水量の灌水を行うことができ、かつ給水の回数を減らすことが可能で、さらに植物生育基盤の各部にむらの無い均一な灌水を行える。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明の一実施形態にかかる緑化装置の斜視図である。
【図２】同緑化装置の断面図である。
【図３】同緑化装置の導水管取付部の拡大断面図である。
【図４】同緑化装置の変形例の一部の断面図である。
【図５】この発明の異なる実施形態にかかる緑化装置の斜視図である。
【図６】この発明のさらに異なる実施形態にかかる緑化装置の断面図である。
【図７】ドリップチューブによる灌水方法を示す図である。
【図８】ドリップチューブによる灌水方法の異なる状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
この発明の一実施形態を図１〜図３と共に説明する。
図１、図２に示すように、この実施形態の緑化装置１Ａは壁面タイプで、幅広薄型の緑化ユニット１ａが上下に複数段並んでいる。各緑化ユニット１ａは、植物２が植えられる植物生育基盤３と、この植物生育基盤３の上方に位置する水受け部４とを有する。植物生育基盤３と水受け部４との間とは、平板状の多孔質材５が介在している。
【００２０】
各緑化ユニット１ａの植物生育基盤３、水受け部４、および多孔質材５は、共通のパネルフレーム６の内部に設けられている。パネルフレーム６は複数のパーツからなっていてもよい。パネルフレーム６の表面側には窓状の開口７（図１）が形成されており、この開口７から植物生育基盤３に植えられた植物２が外に伸び出る。多孔質材５は、パネルフレーム６の内側面に設けられた凸部８（図２）に支持されている。多孔質材５の上面が水受け部４の底面を構成し、パネルフレーム６が水受け部４の側壁を構成する。植物生育基盤３の下面は、通水性を有するメッシュ材等からなる基盤支持材９（図２）によって支持されている。上段の緑化ユニット１ａの植物生育基盤３の下側が、下段の緑化ユニット１ａの水受け部４となる。
【００２１】
前記植物生育基盤３としては、保水性と透水性のある軽量土壌が用いられる。具体的には、自然土壌の他に、バーク堆肥等の有機系土壌改良材、或いはパーライト等の無機系土壌改良材等の様々な一般に流通する資材を適宜組み合わせたものを用いる。また、活性炭等の多孔性物質が土壌中に含まれていてもよい。
【００２２】
また、前記多孔質材５としては、連続気泡で透水性があるもの、例えば素焼きの植木鉢素材のようなセラミックが使用される。多孔質材５の透水係数は、１０−５ｍ／ｓ〜１０−６ｍ／ｓであることが望ましい。セラミック以外に、目の細かいスポンジ等を使用することも可能である。
【００２３】
多孔質材５には、上側の水受け部４と下側の植物生育基盤３間の水の通路となる導水管１０が設けられている。導水管１０の個数、取付位置は任意に決めることができる。また、各段の緑化ユニット１ａで、導水管１０の平面位置が違っていてもよい。図示の導水管１０は、長さが比較的短めであるため、下端が植物生育基盤３の上部に位置しているが、導水管１０の長さを長くして、下端が植物生育基盤３の下部に位置するようにしてもよく、あるいは植物生育基盤３を通り抜けて下端が下段の緑化ユニット１ａの水受け部４に達するようにしてもよい。
【００２４】
図３に示すように、導水管１０は、外周にねじ部１１が形成された管であって、多孔質材５に形成された上下の貫通孔１２に挿通し、多孔質材５の上面に固定されたナット１３に前記ねじ部１１を螺合させることで、多孔質材５に取り付けられる。図２に示す導水管１０の取付状態において、上端の取水口１４が水受け部４の底面よりも高位に位置し、下端の排水口１５が植物生育基盤３中に位置する。導水管１０の材質は特に限定されないが、下端を植物生育基盤３に刺すことができる程度の硬さを有するのが望ましい。ナット１３と多孔質材５との接触面は水密処理が施されている。
【００２５】
導水管１０を回してナット１３に対するねじ部１１の螺合位置を変更することで、水受け部４の底面から導水管１０の取水口１４までの高さＨ１，Ｈ２を調節することが可能である。前記高さＨ１，Ｈ２を高くするほど、水受け部４に溜められる水１６の量が多くなる。各段の緑化ユニット１ａを比較した場合、一般的には、上位に位置する緑化ユニット１ａほど、水受け部４の底面から導水管１０のまでの高さを高くする。図２の例では、Ｈ１＞Ｈ２となっている。この理由については、後で説明する。
【００２６】
図１に示すように、この例の緑化装置１Ａには、自動給水設備２０が設けられている。自動給水設備２０は、水栓に繋がれた配水管２１にバルブ２２とポンプ２３を取り付けたものであり、配水管２１の先端が最上段の緑化ユニット１ａの水受け部４の中に配置されている。バルブ２２を開き、ポンプ２３を作動させることで、水栓から供給される水が最上段の緑化ユニット１ａの水受け部４に吐出される。水栓が一定以上の水圧を有する場合、ポンプ２３は不要である。自動給水設備２０を設けずに、人手で最上段の緑化ユニット１ａの水受け部４に給水してもよい。
【００２７】
この緑化装置１Ａの作用について説明する。
決められた時間または気象条件や植物２の生育状況等に合わせた適宜の時間に、自動給水設備２０または人手によって、最上段の緑化ユニット１ａの水受け部４に給水する。水位が導水管１０の取水口１４に達するまでは、水受け部４に水が溜められる。水位が導水管１０の取水口１４を超えると、それ以後は水受け部４の水が、取水口１４から導水管１０内を通り排水口１５から下方の植物生育基盤３へ流れる。給水を停止すると、上記導水管１０を通る水の流れが止まる。以後、水受け部４に溜められている水１６が多孔質材５を通って徐々に植物生育基盤３に滲み出る。多孔質材５の下面全体からほぼ均一に水が滲み出るので、植物生育基盤３の各部にむらの無い均一な灌水を行える。
【００２８】
このように、給水された水を水受け部４に一時的に貯えておくことにより、長時間にわたり適量ずつ灌水することができる。また、水受け部４に水を貯えておくことで、給水の回数を減らすことができる。水受け部４は上方に開放されているので、水が凍結して膨張しても問題ない。
【００２９】
植物生育基盤３の保水能力を超えた水分は、この植物生育基盤３の下面から落下して、下段の緑化ユニット１ａの水受け部４に溜まる。前記同様に、この水受け部４の水位が導水管１０の取水口を超えると、導水管１０を通って植物生育基盤３へ流れ、水受け部４に溜められている水１６が、多孔質材５を通って徐々に植物生育基盤３に滲み出る。このように、上段の緑化ユニット１ａから下段の緑化ユニット１ａへ水が順に移動していくため、最上段の緑化ユニット１ａの水受け部４に給水するだけで、各段の緑化ユニット１ａの植物生育基盤３に灌水することができる。
【００３０】
この実施形態のように、複数の緑化ユニット１ａが上下に並ぶ構成では、上位の緑化ユニット１aの植物生育基盤３は水が下方に流れるので乾燥し易く、下位の緑化ユニット１ａの植物生育基盤３ほど水が溜まり易い。このため、先に説明したように、上位に位置する緑化ユニット１ａほど、水受け部４の底面から導水管１０の取水口１４までの高さを高くすることで、水受け部４に溜められる水の量を多くする。
【００３１】
また、この実施形態では、水受け部４の底面から導水管１０の取水口１４までの高さが調節可能であるため、水受け部４に溜められる水１６の量を変えて、給水停止後の植物生育基盤３への灌水量を任意に変更することができる。このため、各緑化ユニット１ａの植物緑化基盤３に対してそれぞれ適正な水量の灌水を行うことができる。緑化装置１を設置後も、必要に応じて水受け部４の底面から導水管１０の取水口１４までの高さを変更することが可能である。
【００３２】
植物生育基盤３の目減りを考慮すると、図４に示すように、植物生育基盤３と多孔質材５との間に、スポンジ等の伸縮性のある透水性素材１７を介在させてもよい。その際、透水性素材１７は圧縮された状態で設置しておく。このように透水性素材１７が設けられていると、植物生育基盤３が目減りした場合、図４に矢印で示すように、植物生育基盤３の上端の高さ変化に追随して透水性素材１７が膨張するため、植物生育基盤３と透水性素材１７との間に隙間ができない。このため、水受け部４から滲み出た水が多孔質材５の下面の一部に集まって、そこから植物生育基盤３の同じ箇所にだけ点滴散水するといったことが生じず、植物生育基盤３の各部に均一に灌水することができる。
【００３３】
発明が解決しようとする課題の欄で説明したように（図８参照）、ドリップチューブ３０を用いた従来の灌水方法では、植物生育基盤３が目減りした場合、ドリップチューブ３０が植物生育基盤３から浮き上がって垂れることで灌水むらができるが、この発明の構成ではそのような灌水むらができない。
【００３４】
図５はこの発明の異なる実施形態を示す。この緑化装置１Ｂはパーティションタイプで、縦長の緑化ユニット１ａが上下に複数段並んでいる。各緑化ユニット１ａは、前記壁面タイプの緑化装置１Ａと同様に、植物生育基盤３、水受け部４、多孔質材５、および導水管１０を有する。この場合も、前記同様の作用・効果が得られる。
【００３５】
図６はこの発明のさらに異なる実施形態を示す。この緑化装置１Ｃは、複数の緑化ユニット１ａのうちの一部の緑化ユニットが、植物生育基盤３に通気して空気を浄化する空気浄化緑化ユニット１ａ´として構成されている。この例では、上から２段目の緑化ユニットが空気浄化緑化ユニット１ａ´である。
【００３６】
空気浄化緑化ユニット１ａ´は、前記植物生育基盤３、水受け部４、多孔質材５、および導水管１０に加えて、植物生育基盤３の植物２が植えられる表面側とは逆の裏面側に通気層３０を有する。植物生育基盤３と通気層３０との間には、メッシュ材等の通気性部材３１を介在させてある。空気浄化緑化ユニット１ａ´の植物生育基盤３も、前記同様の保水性と透水性のある軽量土壌が用いられる。但し、空気浄化緑化ユニット１ａ´の植物生育基盤３には、通気性が良いことが求められる。
【００３７】
前記通気層３０は、ダクト３２を介してファン３３に接続されている。ファン３３を回転駆動することにより、ファン３３に吸い込まれた空気がダクト３２および通気層３０を通って植物生育基盤３に裏面側から送り込まれる。空気が植物生育基盤３を通過する過程で浄化され、浄化後の清浄な空気が植物生育基盤３の正面側から排出される。
【００３８】
空気浄化緑化ユニット１ａ´における水受け部４の底面から導水管１０の取水口１４までの高さＨ２は、他の緑化ユニット１ａにおける水受け部４の底面から導水管１０の取水口１４までの高さＨ１，Ｈ３よりも高くしてある。それは次の理由による。つまり、空気浄化緑化ユニット１ａ´の植物生育基盤３は通気が行われるため、水の蒸発量が多く乾燥し易い。このため、空気浄化緑化ユニット１ａ´は、それに以外の緑化ユニット１ａよりも、水受け部４の底面から導水管１０の取水口１４までの高さを高くして、水受け部４に溜められる水の量を多くするのである。
【００３９】
上記の各実施形態は、複数の緑化ユニット１ａが上下並びに配置されているが、横並びに配置されていてもよい。横並びの場合も、各緑化ユニット１ａにおける水の流通経路を互いに繋げることにより、一つの緑化ユニット１ａの水受け部４に給水するだけで各緑化ユニット１ａの植物生育基盤３に灌水することが可能となる。また、緑化ユニット１ａごとに水受け部４の底面から導水管１０の取水口１４までの高さを変えることで、植物生育基盤３への灌水量を緑化ユニット１ａごとに変えることができる。
【符号の説明】
【００４０】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…緑化装置
１ａ…緑化ユニット
１ａ´…空気浄化緑化ユニット
２…植物
３…植物生育基盤
４…水受け部
５…多孔質材
１０…導水管
１４…取水口
１５…排水口
【図１】
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【図２】
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【図３】
2017063699.tif 000005
【図４】
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【図５】
2017063699.tif 000007
【図６】
2017063699.tif 000008
【図７】
2017063699.tif 000009
【図８】
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