プランタ装置および植物栽培システム
【課題】植木鉢、プランタなどの植物栽培用容器において、簡易な構成で、植物の根の周囲を加温でき、植物の根の周囲の環境を改善し、育成を促進させる。
【解決手段】プランタ１０の収容部の内側に導電性樹脂材料を露出し、導電性樹脂材料に少なくとも一対の電極１４Ａ、１５Ａ（１４Ｂ、１５Ｂ）を設けて発熱体としての導電性樹脂製ヒータ１１Ａ（１１Ｂ）を形成した。
【解決手段】プランタ１０の収容部の内側に導電性樹脂材料を露出し、導電性樹脂材料に少なくとも一対の電極１４Ａ、１５Ａ（１４Ｂ、１５Ｂ）を設けて発熱体としての導電性樹脂製ヒータ１１Ａ（１１Ｂ）を形成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プランタ装置および植物栽培システムに係り、特に植物の育成を促進させるためのプランタ装置および植物栽培システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、植物の育成を促進するために植物の温室栽培が行われており、家庭においても小型の温室を用いて植物を栽培することが行われていた（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平６−３１９３８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、家庭用の温室は小型であり、低コストで制作する必要があるため、暖房装置を備えていないものが一般的であった。
したがって、夜間時や、冬季においては、温室の内部に収納したプランタや植木鉢（以下、これらをプランタ装置という。）の土床の温度が下がることとなり、植物の根の環境が悪化し、ひいては、植物全体の育成に悪影響を及ぼすこととなっていた。
そこで、本発明の目的は、簡易な構成で、植物の周囲を加温でき、植物の生育環境を改善して育成を促進させることが可能なプランタ装置および植物栽培システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するため、本発明の第１態様は、プランタ本体の収容部の内側に導電性樹脂材料を露出し、前記導電性樹脂材料に少なくとも一対の電極を設けて発熱体を形成したことを特徴とする。
上記構成によれば、発熱体として形成された導電性樹脂材料は、プランタ本体の収容部の内側に露出されているので、収容部に収容された植物の周囲（特に根の周囲）を加温できるとともに、周囲の水を電気分解して、酸素などを植物の根に供給し、育成を助けることができる。
【０００５】
第２態様は、第１態様において、前記導電性樹脂材料を前記収容部の内壁面に露出し、前記一対の電極を前記収容部の内壁面の対向する位置に形成したことを特徴とする。
上記構成によれば、一対の電極は収容部の内壁面の対向する位置に形成されていることから、効率的に植物の周囲の水を電気分解して酸素などを効率的に供給できる。
【０００６】
第３態様は、第１態様において、前記導電性樹脂材料の樹脂製シートを真空成形することにより前記収容部を形成し、前記収容部の上縁に連なるフランジ部に前記一対の電極を形成したことを特徴とする。
上記構成によれば、電極間の電流は、主として収容部内を流れることとなり、効率的な酸素供給などが行える。
【０００７】
第４態様は、第１態様ないし第３態様のいずれかにおいて、前記プランタ本体が収容部を支持して棚部に係止自在な支持具を備えたことを特徴とする。
上記構成によれば、プランタ本体を多段に構成することができる。
【０００８】
第５態様は、第４態様において、前記プランタ本体の収容部が前記一対の電極を有した前記導電性樹脂材料の樹脂製シートであり、当該樹脂製シートを曲げて前記支持具に保持可能としたことを特徴とする。
上記構成によれば、簡易な構成で、プランタ装置を構成することができる。
【０００９】
第６態様は、第１態様ないし第５態様のいずれかにおいて、前記一対の電極間に３０［Ｖ］未満の直流電圧を印加することを特徴とする。
上記構成によれば、無駄な漏れ電流を低減しつつ、漏れ電流を利用して、水の電気分解を行って、酸素などを植物に供給することができる。
【００１０】
第７態様は、第１態様ないし第５態様のいずれかにおいて、前記一対の電極間に印加する直流電圧の極性を所定時間毎に反転することを特徴とする。
上記構成によれば、電極表面あるいは電極近傍に集まることにより、肥料成分などの各種イオンの分布が偏るのを防止することができる。
【００１１】
本発明の第８態様は、棚部と、当該棚部に係止自在に形成した第１態様ないし第７態様のいずれかのプランタ本体と、当該プランタ本体の収容部に給水自在な配管と、前記収容部からの排水を貯留する排水受けと、当該排水受けに貯留した排水を前記配管に環流するポンプとを備えたことを特徴とする。
上記構成によれば、植物の周囲の加温と、電気分解による酸素などの供給とを行うに際し、少ない水で運用が可能となる。
【００１２】
第９態様は、第８態様において、前記棚部が前下がりに傾斜し、当該棚部の前後方向に間隔をあけて複数のプランタ本体が係止され、各プランタ本体の収容部が真上を開放することを特徴とする。
上記構成によれば、プランタ本体の収容部の真上は開放されているので、各プランタ本体への日光の入射を妨げることもなく、植物の生長方向も開放されているので、植物の育成を阻害することがない。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、簡易な構成で、栽培対象の植物の周囲を加温でき、植物の生育環境を改善し、育成を促進することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に本発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。
［１］第１実施形態
図１は、第１実施形態のプランタ装置の一部断面図である。
図２は、プランタに導電性樹脂製ヒータを配置した場合の説明図である。
プランタ装置である樹脂製のプランタ１０の側壁内面（プランタ本体の収容部の内側に相当）に、導電性樹脂材料を露出し、この導電性樹脂材料に少なくとも一対の電極を設けて発熱体として形成した導電性樹脂製ヒータ１１Ａ、１１Ｂが略対向状態で配置されている。これらの導電性樹脂製ヒータ１１Ａ、１１Ｂは図示しない、ねじなどによりプランタ１０の側壁内面に固定されている。
【００１５】
この一対の導電性樹脂製ヒータ１１Ａ、１１Ｂは、図１に示すように、植物１２の根１３を周囲の土床ＳＬごと囲うように配置されている。そして、上述したように、本実施形態においては、各導電性樹脂製ヒータ１１Ａ、１１Ｂの表面は、絶縁されておらず、そのまま露出された状態となっており、漏れ電流を利用して、土床ＳＬに含まれる水を電気分解するように動作している。この場合において、有効に利用されない漏れ電流を少なくして消費電力低減を図る観点から、植物１２の根１３に対向する面以外の面を絶縁被覆するように構成することも可能である。
【００１６】
導電性樹脂製ヒータ１１Ａと導電性樹脂製ヒータ１１Ｂとは、同一構成となっているので、主として導電性樹脂製ヒータ１１Ａについて説明する。
導電性樹脂製ヒータ１１Ａは、長手方向に沿って一対の電極１４Ａ、１５Ａが内蔵されている。この電極１４Ａ、１５Ａは、平編カーボン繊維電極ケーブルが用いられている。電極１４Ａ、１５Ａとして平編カーボン繊維を用いているのは、後述する電気分解に伴って、電極成分が溶出して電極１４Ａ、１５Ａが劣化するのを防止し、ひいては、導電性樹脂製ヒータ１１Ａの劣化を防止し、寿命を延ばすためである。
【００１７】
導電性樹脂製ヒータ１１Ａは、例えば、熱可塑性樹脂に導電性粒子である鉄粉末、アルミ粉末、カーボン粉末などが混入されている。この場合において、導電性粒子は、導電性樹脂製ヒータ１１Ａの表面に近づくほど密になるように混入されている。このため、通電して導電性樹脂製ヒータ１１Ａの内部（導電性粒子が少ない部分）に形成される発熱部の温度が上昇し、安定温度に近くなると電気抵抗が増大し、消費電力が減少するというＰＴＣ効果を有している。
【００１８】
同様に導電性樹脂製ヒータ１１Ｂは、電極１４Ｂ、１５Ｂを有している。
一対の電極１４Ａ、１５Ａには、配線１６Ａ、１７Ａを介して、また、一対の電極１４Ｂ、１５Ｂには配線１６Ｂ、１７Ｂを介して直流電源として機能する電源コントロールユニット２０が接続されている。各電極間１４Ａ−１５Ａ、１４Ｂ−１５Ｂには、およそ３０［Ｖ］未満、本実施形態では、２４［Ｖ］以下の電圧（具体的には、１５〜２４Ｖ）が印加される。これは、印加電圧が３０［Ｖ］未満であれば、水の電気分解に必要な電流（漏れ電流）が微弱なものとなり、感電のおそれがないからである。また、２４［Ｖ］以下としているのは、発熱量および酸素発生量が十分満たされるからである。さらにこれらの電極１４Ａ、１４Ｂ、１５Ａ、１５Ｂは、この電源コントロールユニット２０の防水電源プラグ２０Ａを介して商用電源に接続されている。
【００１９】
この場合において、電極１４Ａ、１５Ａあるいは電極１４Ｂ、１５Ｂは、常に同一の極性とされているわけではなく、電源コントロールユニット２０により、各々所定時間毎に極性を入れ替えている。これは、電気分解に伴い、正極あるいは負極（あるいは、その近傍）に特定のイオンが集まることを無くし、土床ＳＬ中のイオン分布の偏りや、正極あるいは負極（あるいは、その近傍）における特定の物質（特に肥料としての、窒素、リン、カリウムなどの必須元素）の析出を抑制するためと、土床ＳＬ内で発生させる酸素の発生位置を万遍なくするためである。具体的には、ある切換タイミングで、電極１４Ａ、１４Ｂが正極となり、電極１５Ａ、１５Ｂが負極となったとすると、次のタイミングでは、電極１４Ａ、１４Ｂが負極となり、電極１５Ａ、１５Ｂが正極となる。したがって、切換タイミング毎に極性が変更され、イオンや、酸素の発生位置が均一となる。
【００２０】
図３は、第１実施形態の導電性樹脂製ヒータを含む電気系統の概要構成説明図である。
電源コントロールユニット２０は、商用電源ＰＷ（例えば、交流単相１００Ｖ）の交流／直流変換および電圧変換（例えば、交流単相１００Ｖ→直流２０Ｖ）を行うＡＣ／ＤＣコンバータ２１と、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１から供給される直流電源を導電性樹脂製ヒータ１１Ａ、１１Ｂに供給するに際し、切換信号Ｓｓｗに基づいて極性を切り替える切替部２２と、マイクロコンピュータとして構成され、電源コントロールユニット２０全体を制御するとともに、内蔵したタイマにより所定時間毎に導電性樹脂製ヒータ１１Ａ、１１Ｂに印加する直流電圧の極性を切り替えるための切換信号Ｓｓｗを出力するコントローラ２３と、を備えている。
【００２１】
次に第１実施形態の動作について説明する。
電源コントロールユニット２０の防水電源プラグ２０Ａを商用電源ＰＷの図示しない防水コンセントに接続すると、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１は、交流／直流変換および電圧変換を行って切替部２２に直流電源を供給する。
これにより、導電性樹脂製ヒータ１１Ａの電極１４Ａ−電極１５Ａ間及び、導電性樹脂製ヒータ１１Ｂの電極１４Ｂ−電極１５Ｂ間に直流電圧が印加され、導電性樹脂製ヒータ１１Ａおよび導電性樹脂製ヒータ１１Ｂのそれぞれに電流が流れて発熱し、植物１２の根１３の周りの土床ＳＬを加温することとなる。
【００２２】
また、導電性樹脂製ヒータ１１Ａおよび導電性樹脂製ヒータ１１Ｂは、非絶縁状態であるため、例えば、導電性樹脂製ヒータ１１Ａの電極１４Ａを正極とし、電極１５Ａを負極とし、導電性樹脂製ヒータ１１Ｂの電極１４Ｂを正極とし、電極１５Ｂを負極とした場合には、漏れ電流により、電極１４Ａ−土床ＳＬ−電極１５Ｂ間および電極１４Ｂ−土床ＳＬ−電極１５Ａ間でそれぞれ電流が流れ、さらに電極１４Ａ−土床ＳＬ−電極１５Ａ間および電極１４Ｂ−土床ＳＬ−電極１５Ｂ間にも電流が流れることとなる。
【００２３】
これにより、土床ＳＬ中に含まれる水（正確には、土床ＳＬの成分に起因する各種イオンが溶けた状態の水）が電気分解され、正極となった電極側（上述の例の場合、電極１４Ａ、１４Ｂ側）では、酸素が発生し、負極となった電極側（上述の例の場合、電極１５Ａ、１５Ｂ側）では、水素が発生する。なお、水素は、軽いため、発生後直ちに土床ＳＬから大気中に放出され、実効的には酸素のみが土床ＳＬ内にある程度の時間留まって、植物１２の根１３から吸収されることとなる。
【００２４】
これと並行してコントローラ２３は、タイマのカウントを開始し、所定のタイミングで切換信号Ｓｓｗを切替部２２に出力する。
これにより、一対の電極１４Ａ、１５Ａの極性および一対の電極１４Ｂ、１５Ｂの極性がそれぞれ所定タイミング毎に反転することとなり、正極あるいは負極（あるいは、その近傍）に特定のイオンが集まることを無くし、土床ＳＬ中のイオン分布の偏りや、正極あるいは負極（あるいは、その近傍）における特定の物質（特に肥料としての、窒素、リン、カリウムなどの必須元素）の偏りや、析出を抑制することができる。
【００２５】
以上の説明のように、本第１実施形態によれば、プランタ１０内の土床ＳＬ、ひいては、植物１２の根１３を効果的に加温することができる。したがって、プランタ１０を寒い季節に屋外に設置する場合でも、植物１２の育成を促進できる。
さらに導電性樹脂製ヒータ１１Ａ、１１Ｂは、植物１２の根１３側の面は、絶縁されていないので、導電性樹脂製ヒータ１１Ａ、１１Ｂの製造時に、絶縁工程を設ける必要が無く、製造コストならびに製造時間の短縮が図れる。加えて、電極間の漏れ電流により、プランタ１０内の土床ＳＬに含まれる水を電気分解して土床ＳＬ内に酸素及び水素を発生し、発生した酸素は、土床ＳＬ内に留まって植物１２の根１３に吸収されることとなるので、植物１２の根１３の呼吸を助け、発根を促し、根腐れや立ち枯れなどを防止することができるとともに、植物１２の成長を促進することができる。
【００２６】
［２］第２実施形態
以上の第１実施形態においては、平板状の導電性樹脂製ヒータ１１Ａ、１１Ｂをプランタ装置であるプランタの側壁に沿って対向配置させるものであったが、本第２実施形態は植物栽培用容器自体を導電性樹脂製ヒータで形成する場合のものである。
【００２７】
図４は、第２実施形態のプランタ装置の外観斜視図である。
また、図５は、図４のプランタ装置のＡ−Ａ断面図である。
プランタ装置としてのプランタ３０は、導電性樹脂材料の樹脂製シートを真空成形することにより断面Ｕ字状の収容部３１を形成し、収容部３１の上縁に連なるフランジ部３２Ａ、３２Ｂに一対の電極３３、３４を形成している。この場合において、プランタ３０は、導電性樹脂製ヒータとして機能するが、第１実施形態と同様に非絶縁状態とされている。なお、収容部３１の外面およびフランジ部３２Ａ、３２Ｂの両面のみを絶縁状態とすることも可能である。
【００２８】
図６は、成形前の導電性樹脂製ヒータの平面図である。
成形前のプランタ３０は、対向する一対の側辺部に１対の電極３３、３４が設けられた略正方形状を有している。そして、中央部に割り当てられた電極３３、３４間の距離Ｌよりもやや短い直径Ｄを有する収容部形成位置３１Ｐに真空成形を施すことにより収容部３１が形成される。
続いて成形前に電極３３、３４が配置されていなかった側辺部３０Ｐ１，３０Ｐ２の導電性樹脂を円弧状に切り取り、中心部に水抜き用の孔３１Ａを例えば、打ち抜きにより形成することにより導電性樹脂製ヒータで構成されたプランタ３０として完成する。
【００２９】
成形前に電極が配置されていなかった側辺部３０Ｐ１，３０Ｐ２の導電性樹脂を円弧状に切り取るのは、この部分を流れようとする電流を無くし、必ず収容部３１を電流が流れるようにするためである。
上記構成によれば、第１実施形態と同様に、電極３３、３４間に直流電源を供給することにより、プランタ３０、すなわち、導電性樹脂製ヒータの電極３３−３４間に直流電圧が印加されると、収容部３１を経由して電流が流れて発熱し、植物の根の周りの土床を加温することとなる。
【００３０】
また、上述したように、少なくとも、収容部３１の内面は、非絶縁状態であるため、収容部３１内に土床を入れた場合には、漏れ電流により、電極３３−土床−電極３４間にも電流が流れ、土床中に含まれる水が電気分解され、正極となった電極側では、酸素が発生し、負極となった電極側水素が発生し、酸素のみが土床内にある程度の時間留まって、第１実施形態と同様に、植物の根から吸収されることとなる。
【００３１】
この場合においても、第１実施形態と同様に、一対の電極３３、３４の極性を所定時間毎に反転させることとなり、正極あるいは負極（あるいは、その近傍）に特定のイオンが集まることを無くし、土床ＳＬ中のイオン分布の偏りや、正極あるいは負極（あるいは、その近傍）における特定の物質（特に肥料としての、窒素、リン、カリウムなどの必須元素）の析出を抑制するのが好ましい。
以上の説明のように、本第２実施形態によれば、第１実施形態の効果に加えて、プランタ３０を容易に形成することができるとともに、プランタ３０は、導電性樹脂製ヒータとして構成されているので、第１実施形態のように、別体の植物栽培用容器内に導電性樹脂製ヒータを配置する場合と比較して、その取り扱いが容易となる。
【００３２】
［３］第３実施形態
以上の第１実施形態においては、平板状の導電性樹脂製ヒータ１１をプランタ装置であるプランタの側壁に沿って２枚対向配置させるものであったが、本第３実施形態はプランタ装置の側壁部自体を導電性樹脂製ヒータで形成した樹脂製のプランタ装置を構成する場合のものである。
【００３３】
図７は、第３実施形態のプランタ装置の外観斜視図である。
プランタ装置としてのプランタ４０は、断面Ｌ字形状を有し、一対の側壁および底を構成する、一対の対向配置された導電性樹脂製ヒータ４１Ａ、４１Ｂと、これらの導電性樹脂製ヒータ４１Ａ、４１Ｂをその両端でそれぞれ支持するとともに、プランタ４０を構成する他の一対の側壁を構成する一対の支持側壁部４２を備えている。
この一対の導電性樹脂製ヒータ４１Ａ、４１Ｂは、図７に示すように、植物の根を周囲の土床ごと囲うように配置されており、第１実施形態と同様に、少なくとも各導電性樹脂製ヒータ４１Ａ、４１Ｂの植物の根に対向する面は絶縁されていない。
【００３４】
図８は、第３実施形態のプランタ装置の分解斜視図である。
導電性樹脂製ヒータ４１Ａと導電性樹脂製ヒータ４１Ｂとは、同一構成となっているので、主として導電性樹脂製ヒータ４１Ａについて説明する。
導電性樹脂製ヒータ４１Ａは、図８に示すように、側壁部５１と、側壁部５１につながり側方に伸びる底部５２と、を備えている。
側壁部５１には、その長手方向に沿って一対の電極５３Ａ、５４Ａが内蔵されている。この電極５３Ａ、５４Ａは、平編カーボン繊維電極ケーブルが用いられ、それらの端部には、配線５５Ａ、５６Ａが設けられている。
【００３５】
同様に導電性樹脂製ヒータ４１Ｂは、側壁部５１には、その長手方向に沿って一対の電極５３Ｂ、５４Ｂが内蔵され、それらの端部には、配線５５Ｂ、５６Ｂが設けられている。
また、支持側壁部４２は、導電性樹脂製ヒータ４１Ａ及び導電性樹脂製ヒータ４１Ｂの側壁部５１をそれぞれ支持する一対の支持側壁部５７、導電性樹脂製ヒータ４１Ａ及び導電性樹脂製ヒータ４１Ｂの底部５２を支持するための底支持部５８およびプランタ４０の短手方向の側壁を構成する側壁部５９を備えている。
【００３６】
したがって、一対の支持側壁部４２に導電性樹脂製ヒータ４１Ａと導電性樹脂製ヒータ４１Ｂとを嵌め込み、溶着あるいは接着などにより、長方形状のプランタ４０として構成されることとなる。この状態で、導電性樹脂製ヒータ４１Ａの底部５２と、導電性樹脂製ヒータ４１Ｂの底部５２とは、離間した状態であり、この長方形状の間隙ＧＰは、水抜き孔として機能することとなる。
【００３７】
次に導電性樹脂製ヒータ４１Ａおよび導電性樹脂製ヒータ４１Ｂの製造方法について説明する。
図９は、第３実施形態の導電性樹脂製ヒータの製造方法の説明図である。
第３実施形態の導電性樹脂製ヒータの基本的構成は、第１実施形態の導電性樹脂製ヒータと同様である。
第３実施形態の導電性樹脂製ヒータの製造にあたっては、まず、図９（Ａ）に示すように、２対の電極５３Ａ、５４Ａ、５３Ｂ、５４Ｂを形成した１枚の導電性樹脂製ヒータ５０を製造する。
【００３８】
次に、図９（Ｂ）に示すように、折曲げラインＬＢで導電性樹脂製ヒータ５０を構成する導電性樹脂を折り曲げて、断面コ字状とする。
続いて、図９（Ｃ）に示すように、カットラインＬＣでカットして、二つの導電性樹脂製ヒータ４１Ａ、４１Ｂとして分離し、完成とする。
第３実施形態の動作については、第１実施形態と同様となるので、その詳細な説明は省略する。
本第３実施形態によれば、第２実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００３９】
［４］第４実施形態
第４実施形態は、壁等に沿って上下方向に多段にプランタ本体を配置した植物栽培システムを構成した場合のものである。
図１０は、植物栽培システムの外観斜視図である。
植物栽培システム６０は、大別すると、前下がりに傾斜した棚部７０と、複数のプランタ本体６１と、プランタ本体６１の収容部６１Ａに給水自在な給水配管６３と、棚部７０の前後方向に間隔をあけて係止された収容部６１Ａからの排水を、棚部７０を介して受けて、貯留する排水受け７４と、排水受け７４に貯留した排水を給水配管６３に環流するポンプ７５とを備えている。
【００４０】
この場合において、棚部７０の前後方向に間隔をあけて複数のプランタ本体６１が係止され、各プランタ本体６１の収容部６１Ａが真上を開放するようにされている。したがって、収容部６１Ａに植えられた植物同士が干渉して成長の妨げとなることを防止するとともに、世話を容易に行うことができる。さらに日光の入射も妨げることがないので、植物の生育に影響を与えることがない。
棚部７０は、複数枚の棚パネル７１と、これらの棚パネル７１を前下がりに支持する支持部材７２と、支持部材７２を所定角度で保持する脚部材７３と、を備えている。本第４実施形態では、支持部材７２は、２枚の棚パネル７１を支持した場合について説明しているが、建物の壁面を覆う場合などには、ｎ×ｍ枚の棚パネル７１を支持可能に構成することが可能である。
プランタ本体６１は、平板上の導電性樹脂製ヒータを断面Ｕ字状に折り曲げ、支持部材（支持フレーム）６２にぴったりと嵌め込まれることにより、収容部６１Ａを構成している。
支持部材６２は、Ｕ字状の下部支持部６２Ａと、下部支持部６２Ａに連接されたフック部６２Ｂと、下部支持部６２Ａ及びフック部６２Ｂを所定位置に支持するフレーム部６２Ｃと、支持部材６２の棚パネル７１への取付時に、支持部材６２、ひいては、プランタ本体６１の収容部６１Ａが真上を向くように位置決めを行う位置決め部材６２Ｄと、を備えている。
棚パネル７１には、支持部材６２のフック部６２Ｂが挿入され、係止される係止孔７１Ａが複数箇所に設けられている。この係止孔７１Ａにより、高さ方向における支持部材６２の取付位置、ひいては、プランタ本体６１の取付位置を適宜選択可能になっている。したがって、植物の成長後の大きさなどに応じて、プランタ本体６１の取付個数あるいは取付間隔を所望の位置とすることができる。
【００４１】
図１１は、導電性樹脂製ヒータをプランタ本体として成形する前の平面図である。
本第３実施形態の導電性樹脂製ヒータ６１Ｐは、成形前は基本的に、第１実施形態の導電性樹脂製ヒータと同様の構成となっており、導電性樹脂製ヒータ６１Ｐは、長手方向に沿って一対の電極６４、６５が内蔵されている。電極６４には、配線６６が設けられ、電極６５には配線６７が設けられている。
導電性樹脂製ヒータ６１Ｐの中央部分には、長手方向に沿って、複数の水抜き孔部６８が設けられている。各水抜き孔部６８は、複数（本実施形態では、４個）の長方形状の水抜き孔６９を備えている。
【００４２】
これらの水抜き孔部６８は、導電性樹脂製ヒータ６１Ｐをプランタ本体６１として成形した時点で、プランタ本体６１の最下部に位置することとなり、余分な水がプランタ本体６１の下方に排出されることとなる。
この導電性樹脂製ヒータ６１Ｐの寸法としては、例えば、５０ｃｍ×３ｍ程度であり、プランタ本体６１の寸法としては、高さ約２０ｃｍ、長さ３ｍ程度となる。
【００４３】
図１２は、植物栽培システム６０の設置状態の側面図である。
支持部材７２は、棚パネル７１を支持する枠部材として構成され、この支持部材７２は、脚部材７３により所定角度で立設するように保持されている。
設置状態においては、図１２に示すように、プランタ本体６１には、導電性樹脂材料であるプランタ本体６１の収容部６１Ａ内で栽培対象の植物７６の根７７の周囲を覆うとともに、全面側も覆うように保水材としての水苔７８が配置されている。この水苔７８に代えて、あるいは、加えて保水用ゲルを用いることも可能である。
【００４４】
上記構成によれば、第１実施形態と同様に、電極６４、６５間に直流電源を所定時間毎に極性を切換換えて供給することにより、プランタ本体６１、すなわち、導電性樹脂製ヒータ６１Ｐの電極６４、６５間に直流電圧が印加され、導電性樹脂製ヒータ６１Ｐとしてのプランタ本体６１内を電流が流れて発熱し、植物の根の周りの保水材としての水苔７８、ひいては、栽培対象の植物７６の根７７の周囲を加温することとなる。
また、電極６４、６５間の漏れ電流が水苔７８に保持された水を介して流れ、当該水が電気分解され、正極となった電極側では、酸素が発生し、負極となった電極側水素が発生し、酸素のみが土床内にある程度の時間留まって、第１実施形態と同様に、植物７６の根７７から吸収されることとなる。
【００４５】
この場合においても、第１実施形態と同様に、一対の電極６４、６５の極性を所定時間毎に反転させるので、特定の電極に特定のイオンが集まることを無くし、水苔７８に保持された水内のイオン分布の偏りや、正極あるいは負極におけるイオン化傾向の小さい物質の析出、もしくは、電極近傍におけるイオン化傾向の小さい物質（より正確には、酸化還元反応における還元されやすい物質）の析出が抑制され、より均質な育成環境を保つことができる。
また、保水材としての水苔７８中に含まれる水が少なくなった場合、あるいは、少なくなると予想される場合には、マニュアル操作あるいはタイマにより給水配管６３から水苔７８に対して、上方から栽培用水Ｗが供給されることとなる。なお、この栽培用水Ｗには、液肥を加えたものを用いることも可能である。なお、液肥を加えた場合には、その濃度が所定範囲に収まるように、マニュアルまたは自動でコントロールする必要がある。
本第３実施形態によれば、第２実施形態の効果に加えて、植物栽培を狭い敷地で、手間を簡略化しつつ行うことが可能となる。
【００４６】
以上の説明では、電源コントロールユニットについての説明は省略したが、プランタ本体６１毎に印加する電圧を変更可能な構成を採れば、植物栽培用容器毎に加温状態あるいは酸素供給状態を変更することができ、様々な種類の植物を栽培するような場合に、栽培対象の植物に適した環境を与えることができ、好都合となる。
以上の説明においては、プランタ装置あるいは植物栽培システムをそのまま用いていたが、冬季などにおいては、ビニールハウスのようにプランタ装置あるいは植物栽培システムの周囲を断熱効果を有するもので覆うあるいは囲うことにより、より一層植物の育成環境を向上することができるとともに、大気中への熱の発散を抑制して消費電力の低減も図れる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】第１実施形態の植物栽培用容器の一部断面図である。
【図２】植物栽培用容器に導電性樹脂製ヒータを配置した場合の説明図である。
【図３】第１実施形態の導電性樹脂製ヒータを含む電気系統の概要構成説明図である。
【図４】第２実施形態の植物栽培用容器の外観斜視図である。
【図５】図４の植物栽培用容器のＡ−Ａ断面図である。
【図６】成形前の導電性樹脂製ヒータの平面図である。
【図７】第３実施形態の植物栽培用容器の外観斜視図である。
【図８】第３実施形態の植物栽培用容器の分解斜視図である。
【図９】第３実施形態の導電性樹脂製ヒータの製造方法の説明図である。
【図１０】植物栽培用装置の外観斜視図である。
【図１１】導電性樹脂製ヒータをプランタ本体として成形する前の平面図である。
【図１２】植物用栽培装置の設置状態の側面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０、３０、４０ プランタ
１１Ａ、１１Ｂ、４１Ａ、４１Ｂ、５０、６１Ｐ 導電性樹脂製ヒータ
１２、７６ 植物
１３、７７ 根
１４Ａ、１４Ｂ、１５Ａ、１５Ｂ、３３、５３Ａ、５３Ｂ、６４、６５ 電極
１６Ａ、１６Ｂ、５５Ａ、５５Ｂ、６６、６７ 配線
１６Ｂ 配線
２０ 電源コントロールユニット
２０Ａ 防水電源プラグ
２１ ＤＣコンバータ
２２ 切替部
２３ コントローラ
３０Ｐ１、３０Ｐ２ 側辺部
３１ 収容部
３１Ｐ 収容部形成位置
３２Ａ フランジ部
３３ 電極
４０ プランタ
４２ 支持側壁部
５１ 側壁部
５２ 底部
５７ 支持側壁部
５８ 底支持部
５９ 側壁部
６０ 植物栽培システム
ＧＰ 間隙
６１ プランタ本体
６１Ａ 収容部
６２ 支持部材
６２Ａ 下部支持部
６２Ｂ フック部
６２Ｃ フレーム部
６２Ｄ 位置決め部材
６３ 給水配管
６８ 孔部
７０ 棚部
７１ 棚パネル
７１Ａ 係止孔
７２ 支持部材
７３ 脚部材
７５ ポンプ
７８ 水苔
Ｓｓｗ 切換信号
Ｗ 栽培用水
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プランタ装置および植物栽培システムに係り、特に植物の育成を促進させるためのプランタ装置および植物栽培システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、植物の育成を促進するために植物の温室栽培が行われており、家庭においても小型の温室を用いて植物を栽培することが行われていた（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平６−３１９３８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、家庭用の温室は小型であり、低コストで制作する必要があるため、暖房装置を備えていないものが一般的であった。
したがって、夜間時や、冬季においては、温室の内部に収納したプランタや植木鉢（以下、これらをプランタ装置という。）の土床の温度が下がることとなり、植物の根の環境が悪化し、ひいては、植物全体の育成に悪影響を及ぼすこととなっていた。
そこで、本発明の目的は、簡易な構成で、植物の周囲を加温でき、植物の生育環境を改善して育成を促進させることが可能なプランタ装置および植物栽培システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するため、本発明の第１態様は、プランタ本体の収容部の内側に導電性樹脂材料を露出し、前記導電性樹脂材料に少なくとも一対の電極を設けて発熱体を形成したことを特徴とする。
上記構成によれば、発熱体として形成された導電性樹脂材料は、プランタ本体の収容部の内側に露出されているので、収容部に収容された植物の周囲（特に根の周囲）を加温できるとともに、周囲の水を電気分解して、酸素などを植物の根に供給し、育成を助けることができる。
【０００５】
第２態様は、第１態様において、前記導電性樹脂材料を前記収容部の内壁面に露出し、前記一対の電極を前記収容部の内壁面の対向する位置に形成したことを特徴とする。
上記構成によれば、一対の電極は収容部の内壁面の対向する位置に形成されていることから、効率的に植物の周囲の水を電気分解して酸素などを効率的に供給できる。
【０００６】
第３態様は、第１態様において、前記導電性樹脂材料の樹脂製シートを真空成形することにより前記収容部を形成し、前記収容部の上縁に連なるフランジ部に前記一対の電極を形成したことを特徴とする。
上記構成によれば、電極間の電流は、主として収容部内を流れることとなり、効率的な酸素供給などが行える。
【０００７】
第４態様は、第１態様ないし第３態様のいずれかにおいて、前記プランタ本体が収容部を支持して棚部に係止自在な支持具を備えたことを特徴とする。
上記構成によれば、プランタ本体を多段に構成することができる。
【０００８】
第５態様は、第４態様において、前記プランタ本体の収容部が前記一対の電極を有した前記導電性樹脂材料の樹脂製シートであり、当該樹脂製シートを曲げて前記支持具に保持可能としたことを特徴とする。
上記構成によれば、簡易な構成で、プランタ装置を構成することができる。
【０００９】
第６態様は、第１態様ないし第５態様のいずれかにおいて、前記一対の電極間に３０［Ｖ］未満の直流電圧を印加することを特徴とする。
上記構成によれば、無駄な漏れ電流を低減しつつ、漏れ電流を利用して、水の電気分解を行って、酸素などを植物に供給することができる。
【００１０】
第７態様は、第１態様ないし第５態様のいずれかにおいて、前記一対の電極間に印加する直流電圧の極性を所定時間毎に反転することを特徴とする。
上記構成によれば、電極表面あるいは電極近傍に集まることにより、肥料成分などの各種イオンの分布が偏るのを防止することができる。
【００１１】
本発明の第８態様は、棚部と、当該棚部に係止自在に形成した第１態様ないし第７態様のいずれかのプランタ本体と、当該プランタ本体の収容部に給水自在な配管と、前記収容部からの排水を貯留する排水受けと、当該排水受けに貯留した排水を前記配管に環流するポンプとを備えたことを特徴とする。
上記構成によれば、植物の周囲の加温と、電気分解による酸素などの供給とを行うに際し、少ない水で運用が可能となる。
【００１２】
第９態様は、第８態様において、前記棚部が前下がりに傾斜し、当該棚部の前後方向に間隔をあけて複数のプランタ本体が係止され、各プランタ本体の収容部が真上を開放することを特徴とする。
上記構成によれば、プランタ本体の収容部の真上は開放されているので、各プランタ本体への日光の入射を妨げることもなく、植物の生長方向も開放されているので、植物の育成を阻害することがない。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、簡易な構成で、栽培対象の植物の周囲を加温でき、植物の生育環境を改善し、育成を促進することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に本発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。
［１］第１実施形態
図１は、第１実施形態のプランタ装置の一部断面図である。
図２は、プランタに導電性樹脂製ヒータを配置した場合の説明図である。
プランタ装置である樹脂製のプランタ１０の側壁内面（プランタ本体の収容部の内側に相当）に、導電性樹脂材料を露出し、この導電性樹脂材料に少なくとも一対の電極を設けて発熱体として形成した導電性樹脂製ヒータ１１Ａ、１１Ｂが略対向状態で配置されている。これらの導電性樹脂製ヒータ１１Ａ、１１Ｂは図示しない、ねじなどによりプランタ１０の側壁内面に固定されている。
【００１５】
この一対の導電性樹脂製ヒータ１１Ａ、１１Ｂは、図１に示すように、植物１２の根１３を周囲の土床ＳＬごと囲うように配置されている。そして、上述したように、本実施形態においては、各導電性樹脂製ヒータ１１Ａ、１１Ｂの表面は、絶縁されておらず、そのまま露出された状態となっており、漏れ電流を利用して、土床ＳＬに含まれる水を電気分解するように動作している。この場合において、有効に利用されない漏れ電流を少なくして消費電力低減を図る観点から、植物１２の根１３に対向する面以外の面を絶縁被覆するように構成することも可能である。
【００１６】
導電性樹脂製ヒータ１１Ａと導電性樹脂製ヒータ１１Ｂとは、同一構成となっているので、主として導電性樹脂製ヒータ１１Ａについて説明する。
導電性樹脂製ヒータ１１Ａは、長手方向に沿って一対の電極１４Ａ、１５Ａが内蔵されている。この電極１４Ａ、１５Ａは、平編カーボン繊維電極ケーブルが用いられている。電極１４Ａ、１５Ａとして平編カーボン繊維を用いているのは、後述する電気分解に伴って、電極成分が溶出して電極１４Ａ、１５Ａが劣化するのを防止し、ひいては、導電性樹脂製ヒータ１１Ａの劣化を防止し、寿命を延ばすためである。
【００１７】
導電性樹脂製ヒータ１１Ａは、例えば、熱可塑性樹脂に導電性粒子である鉄粉末、アルミ粉末、カーボン粉末などが混入されている。この場合において、導電性粒子は、導電性樹脂製ヒータ１１Ａの表面に近づくほど密になるように混入されている。このため、通電して導電性樹脂製ヒータ１１Ａの内部（導電性粒子が少ない部分）に形成される発熱部の温度が上昇し、安定温度に近くなると電気抵抗が増大し、消費電力が減少するというＰＴＣ効果を有している。
【００１８】
同様に導電性樹脂製ヒータ１１Ｂは、電極１４Ｂ、１５Ｂを有している。
一対の電極１４Ａ、１５Ａには、配線１６Ａ、１７Ａを介して、また、一対の電極１４Ｂ、１５Ｂには配線１６Ｂ、１７Ｂを介して直流電源として機能する電源コントロールユニット２０が接続されている。各電極間１４Ａ−１５Ａ、１４Ｂ−１５Ｂには、およそ３０［Ｖ］未満、本実施形態では、２４［Ｖ］以下の電圧（具体的には、１５〜２４Ｖ）が印加される。これは、印加電圧が３０［Ｖ］未満であれば、水の電気分解に必要な電流（漏れ電流）が微弱なものとなり、感電のおそれがないからである。また、２４［Ｖ］以下としているのは、発熱量および酸素発生量が十分満たされるからである。さらにこれらの電極１４Ａ、１４Ｂ、１５Ａ、１５Ｂは、この電源コントロールユニット２０の防水電源プラグ２０Ａを介して商用電源に接続されている。
【００１９】
この場合において、電極１４Ａ、１５Ａあるいは電極１４Ｂ、１５Ｂは、常に同一の極性とされているわけではなく、電源コントロールユニット２０により、各々所定時間毎に極性を入れ替えている。これは、電気分解に伴い、正極あるいは負極（あるいは、その近傍）に特定のイオンが集まることを無くし、土床ＳＬ中のイオン分布の偏りや、正極あるいは負極（あるいは、その近傍）における特定の物質（特に肥料としての、窒素、リン、カリウムなどの必須元素）の析出を抑制するためと、土床ＳＬ内で発生させる酸素の発生位置を万遍なくするためである。具体的には、ある切換タイミングで、電極１４Ａ、１４Ｂが正極となり、電極１５Ａ、１５Ｂが負極となったとすると、次のタイミングでは、電極１４Ａ、１４Ｂが負極となり、電極１５Ａ、１５Ｂが正極となる。したがって、切換タイミング毎に極性が変更され、イオンや、酸素の発生位置が均一となる。
【００２０】
図３は、第１実施形態の導電性樹脂製ヒータを含む電気系統の概要構成説明図である。
電源コントロールユニット２０は、商用電源ＰＷ（例えば、交流単相１００Ｖ）の交流／直流変換および電圧変換（例えば、交流単相１００Ｖ→直流２０Ｖ）を行うＡＣ／ＤＣコンバータ２１と、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１から供給される直流電源を導電性樹脂製ヒータ１１Ａ、１１Ｂに供給するに際し、切換信号Ｓｓｗに基づいて極性を切り替える切替部２２と、マイクロコンピュータとして構成され、電源コントロールユニット２０全体を制御するとともに、内蔵したタイマにより所定時間毎に導電性樹脂製ヒータ１１Ａ、１１Ｂに印加する直流電圧の極性を切り替えるための切換信号Ｓｓｗを出力するコントローラ２３と、を備えている。
【００２１】
次に第１実施形態の動作について説明する。
電源コントロールユニット２０の防水電源プラグ２０Ａを商用電源ＰＷの図示しない防水コンセントに接続すると、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１は、交流／直流変換および電圧変換を行って切替部２２に直流電源を供給する。
これにより、導電性樹脂製ヒータ１１Ａの電極１４Ａ−電極１５Ａ間及び、導電性樹脂製ヒータ１１Ｂの電極１４Ｂ−電極１５Ｂ間に直流電圧が印加され、導電性樹脂製ヒータ１１Ａおよび導電性樹脂製ヒータ１１Ｂのそれぞれに電流が流れて発熱し、植物１２の根１３の周りの土床ＳＬを加温することとなる。
【００２２】
また、導電性樹脂製ヒータ１１Ａおよび導電性樹脂製ヒータ１１Ｂは、非絶縁状態であるため、例えば、導電性樹脂製ヒータ１１Ａの電極１４Ａを正極とし、電極１５Ａを負極とし、導電性樹脂製ヒータ１１Ｂの電極１４Ｂを正極とし、電極１５Ｂを負極とした場合には、漏れ電流により、電極１４Ａ−土床ＳＬ−電極１５Ｂ間および電極１４Ｂ−土床ＳＬ−電極１５Ａ間でそれぞれ電流が流れ、さらに電極１４Ａ−土床ＳＬ−電極１５Ａ間および電極１４Ｂ−土床ＳＬ−電極１５Ｂ間にも電流が流れることとなる。
【００２３】
これにより、土床ＳＬ中に含まれる水（正確には、土床ＳＬの成分に起因する各種イオンが溶けた状態の水）が電気分解され、正極となった電極側（上述の例の場合、電極１４Ａ、１４Ｂ側）では、酸素が発生し、負極となった電極側（上述の例の場合、電極１５Ａ、１５Ｂ側）では、水素が発生する。なお、水素は、軽いため、発生後直ちに土床ＳＬから大気中に放出され、実効的には酸素のみが土床ＳＬ内にある程度の時間留まって、植物１２の根１３から吸収されることとなる。
【００２４】
これと並行してコントローラ２３は、タイマのカウントを開始し、所定のタイミングで切換信号Ｓｓｗを切替部２２に出力する。
これにより、一対の電極１４Ａ、１５Ａの極性および一対の電極１４Ｂ、１５Ｂの極性がそれぞれ所定タイミング毎に反転することとなり、正極あるいは負極（あるいは、その近傍）に特定のイオンが集まることを無くし、土床ＳＬ中のイオン分布の偏りや、正極あるいは負極（あるいは、その近傍）における特定の物質（特に肥料としての、窒素、リン、カリウムなどの必須元素）の偏りや、析出を抑制することができる。
【００２５】
以上の説明のように、本第１実施形態によれば、プランタ１０内の土床ＳＬ、ひいては、植物１２の根１３を効果的に加温することができる。したがって、プランタ１０を寒い季節に屋外に設置する場合でも、植物１２の育成を促進できる。
さらに導電性樹脂製ヒータ１１Ａ、１１Ｂは、植物１２の根１３側の面は、絶縁されていないので、導電性樹脂製ヒータ１１Ａ、１１Ｂの製造時に、絶縁工程を設ける必要が無く、製造コストならびに製造時間の短縮が図れる。加えて、電極間の漏れ電流により、プランタ１０内の土床ＳＬに含まれる水を電気分解して土床ＳＬ内に酸素及び水素を発生し、発生した酸素は、土床ＳＬ内に留まって植物１２の根１３に吸収されることとなるので、植物１２の根１３の呼吸を助け、発根を促し、根腐れや立ち枯れなどを防止することができるとともに、植物１２の成長を促進することができる。
【００２６】
［２］第２実施形態
以上の第１実施形態においては、平板状の導電性樹脂製ヒータ１１Ａ、１１Ｂをプランタ装置であるプランタの側壁に沿って対向配置させるものであったが、本第２実施形態は植物栽培用容器自体を導電性樹脂製ヒータで形成する場合のものである。
【００２７】
図４は、第２実施形態のプランタ装置の外観斜視図である。
また、図５は、図４のプランタ装置のＡ−Ａ断面図である。
プランタ装置としてのプランタ３０は、導電性樹脂材料の樹脂製シートを真空成形することにより断面Ｕ字状の収容部３１を形成し、収容部３１の上縁に連なるフランジ部３２Ａ、３２Ｂに一対の電極３３、３４を形成している。この場合において、プランタ３０は、導電性樹脂製ヒータとして機能するが、第１実施形態と同様に非絶縁状態とされている。なお、収容部３１の外面およびフランジ部３２Ａ、３２Ｂの両面のみを絶縁状態とすることも可能である。
【００２８】
図６は、成形前の導電性樹脂製ヒータの平面図である。
成形前のプランタ３０は、対向する一対の側辺部に１対の電極３３、３４が設けられた略正方形状を有している。そして、中央部に割り当てられた電極３３、３４間の距離Ｌよりもやや短い直径Ｄを有する収容部形成位置３１Ｐに真空成形を施すことにより収容部３１が形成される。
続いて成形前に電極３３、３４が配置されていなかった側辺部３０Ｐ１，３０Ｐ２の導電性樹脂を円弧状に切り取り、中心部に水抜き用の孔３１Ａを例えば、打ち抜きにより形成することにより導電性樹脂製ヒータで構成されたプランタ３０として完成する。
【００２９】
成形前に電極が配置されていなかった側辺部３０Ｐ１，３０Ｐ２の導電性樹脂を円弧状に切り取るのは、この部分を流れようとする電流を無くし、必ず収容部３１を電流が流れるようにするためである。
上記構成によれば、第１実施形態と同様に、電極３３、３４間に直流電源を供給することにより、プランタ３０、すなわち、導電性樹脂製ヒータの電極３３−３４間に直流電圧が印加されると、収容部３１を経由して電流が流れて発熱し、植物の根の周りの土床を加温することとなる。
【００３０】
また、上述したように、少なくとも、収容部３１の内面は、非絶縁状態であるため、収容部３１内に土床を入れた場合には、漏れ電流により、電極３３−土床−電極３４間にも電流が流れ、土床中に含まれる水が電気分解され、正極となった電極側では、酸素が発生し、負極となった電極側水素が発生し、酸素のみが土床内にある程度の時間留まって、第１実施形態と同様に、植物の根から吸収されることとなる。
【００３１】
この場合においても、第１実施形態と同様に、一対の電極３３、３４の極性を所定時間毎に反転させることとなり、正極あるいは負極（あるいは、その近傍）に特定のイオンが集まることを無くし、土床ＳＬ中のイオン分布の偏りや、正極あるいは負極（あるいは、その近傍）における特定の物質（特に肥料としての、窒素、リン、カリウムなどの必須元素）の析出を抑制するのが好ましい。
以上の説明のように、本第２実施形態によれば、第１実施形態の効果に加えて、プランタ３０を容易に形成することができるとともに、プランタ３０は、導電性樹脂製ヒータとして構成されているので、第１実施形態のように、別体の植物栽培用容器内に導電性樹脂製ヒータを配置する場合と比較して、その取り扱いが容易となる。
【００３２】
［３］第３実施形態
以上の第１実施形態においては、平板状の導電性樹脂製ヒータ１１をプランタ装置であるプランタの側壁に沿って２枚対向配置させるものであったが、本第３実施形態はプランタ装置の側壁部自体を導電性樹脂製ヒータで形成した樹脂製のプランタ装置を構成する場合のものである。
【００３３】
図７は、第３実施形態のプランタ装置の外観斜視図である。
プランタ装置としてのプランタ４０は、断面Ｌ字形状を有し、一対の側壁および底を構成する、一対の対向配置された導電性樹脂製ヒータ４１Ａ、４１Ｂと、これらの導電性樹脂製ヒータ４１Ａ、４１Ｂをその両端でそれぞれ支持するとともに、プランタ４０を構成する他の一対の側壁を構成する一対の支持側壁部４２を備えている。
この一対の導電性樹脂製ヒータ４１Ａ、４１Ｂは、図７に示すように、植物の根を周囲の土床ごと囲うように配置されており、第１実施形態と同様に、少なくとも各導電性樹脂製ヒータ４１Ａ、４１Ｂの植物の根に対向する面は絶縁されていない。
【００３４】
図８は、第３実施形態のプランタ装置の分解斜視図である。
導電性樹脂製ヒータ４１Ａと導電性樹脂製ヒータ４１Ｂとは、同一構成となっているので、主として導電性樹脂製ヒータ４１Ａについて説明する。
導電性樹脂製ヒータ４１Ａは、図８に示すように、側壁部５１と、側壁部５１につながり側方に伸びる底部５２と、を備えている。
側壁部５１には、その長手方向に沿って一対の電極５３Ａ、５４Ａが内蔵されている。この電極５３Ａ、５４Ａは、平編カーボン繊維電極ケーブルが用いられ、それらの端部には、配線５５Ａ、５６Ａが設けられている。
【００３５】
同様に導電性樹脂製ヒータ４１Ｂは、側壁部５１には、その長手方向に沿って一対の電極５３Ｂ、５４Ｂが内蔵され、それらの端部には、配線５５Ｂ、５６Ｂが設けられている。
また、支持側壁部４２は、導電性樹脂製ヒータ４１Ａ及び導電性樹脂製ヒータ４１Ｂの側壁部５１をそれぞれ支持する一対の支持側壁部５７、導電性樹脂製ヒータ４１Ａ及び導電性樹脂製ヒータ４１Ｂの底部５２を支持するための底支持部５８およびプランタ４０の短手方向の側壁を構成する側壁部５９を備えている。
【００３６】
したがって、一対の支持側壁部４２に導電性樹脂製ヒータ４１Ａと導電性樹脂製ヒータ４１Ｂとを嵌め込み、溶着あるいは接着などにより、長方形状のプランタ４０として構成されることとなる。この状態で、導電性樹脂製ヒータ４１Ａの底部５２と、導電性樹脂製ヒータ４１Ｂの底部５２とは、離間した状態であり、この長方形状の間隙ＧＰは、水抜き孔として機能することとなる。
【００３７】
次に導電性樹脂製ヒータ４１Ａおよび導電性樹脂製ヒータ４１Ｂの製造方法について説明する。
図９は、第３実施形態の導電性樹脂製ヒータの製造方法の説明図である。
第３実施形態の導電性樹脂製ヒータの基本的構成は、第１実施形態の導電性樹脂製ヒータと同様である。
第３実施形態の導電性樹脂製ヒータの製造にあたっては、まず、図９（Ａ）に示すように、２対の電極５３Ａ、５４Ａ、５３Ｂ、５４Ｂを形成した１枚の導電性樹脂製ヒータ５０を製造する。
【００３８】
次に、図９（Ｂ）に示すように、折曲げラインＬＢで導電性樹脂製ヒータ５０を構成する導電性樹脂を折り曲げて、断面コ字状とする。
続いて、図９（Ｃ）に示すように、カットラインＬＣでカットして、二つの導電性樹脂製ヒータ４１Ａ、４１Ｂとして分離し、完成とする。
第３実施形態の動作については、第１実施形態と同様となるので、その詳細な説明は省略する。
本第３実施形態によれば、第２実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００３９】
［４］第４実施形態
第４実施形態は、壁等に沿って上下方向に多段にプランタ本体を配置した植物栽培システムを構成した場合のものである。
図１０は、植物栽培システムの外観斜視図である。
植物栽培システム６０は、大別すると、前下がりに傾斜した棚部７０と、複数のプランタ本体６１と、プランタ本体６１の収容部６１Ａに給水自在な給水配管６３と、棚部７０の前後方向に間隔をあけて係止された収容部６１Ａからの排水を、棚部７０を介して受けて、貯留する排水受け７４と、排水受け７４に貯留した排水を給水配管６３に環流するポンプ７５とを備えている。
【００４０】
この場合において、棚部７０の前後方向に間隔をあけて複数のプランタ本体６１が係止され、各プランタ本体６１の収容部６１Ａが真上を開放するようにされている。したがって、収容部６１Ａに植えられた植物同士が干渉して成長の妨げとなることを防止するとともに、世話を容易に行うことができる。さらに日光の入射も妨げることがないので、植物の生育に影響を与えることがない。
棚部７０は、複数枚の棚パネル７１と、これらの棚パネル７１を前下がりに支持する支持部材７２と、支持部材７２を所定角度で保持する脚部材７３と、を備えている。本第４実施形態では、支持部材７２は、２枚の棚パネル７１を支持した場合について説明しているが、建物の壁面を覆う場合などには、ｎ×ｍ枚の棚パネル７１を支持可能に構成することが可能である。
プランタ本体６１は、平板上の導電性樹脂製ヒータを断面Ｕ字状に折り曲げ、支持部材（支持フレーム）６２にぴったりと嵌め込まれることにより、収容部６１Ａを構成している。
支持部材６２は、Ｕ字状の下部支持部６２Ａと、下部支持部６２Ａに連接されたフック部６２Ｂと、下部支持部６２Ａ及びフック部６２Ｂを所定位置に支持するフレーム部６２Ｃと、支持部材６２の棚パネル７１への取付時に、支持部材６２、ひいては、プランタ本体６１の収容部６１Ａが真上を向くように位置決めを行う位置決め部材６２Ｄと、を備えている。
棚パネル７１には、支持部材６２のフック部６２Ｂが挿入され、係止される係止孔７１Ａが複数箇所に設けられている。この係止孔７１Ａにより、高さ方向における支持部材６２の取付位置、ひいては、プランタ本体６１の取付位置を適宜選択可能になっている。したがって、植物の成長後の大きさなどに応じて、プランタ本体６１の取付個数あるいは取付間隔を所望の位置とすることができる。
【００４１】
図１１は、導電性樹脂製ヒータをプランタ本体として成形する前の平面図である。
本第３実施形態の導電性樹脂製ヒータ６１Ｐは、成形前は基本的に、第１実施形態の導電性樹脂製ヒータと同様の構成となっており、導電性樹脂製ヒータ６１Ｐは、長手方向に沿って一対の電極６４、６５が内蔵されている。電極６４には、配線６６が設けられ、電極６５には配線６７が設けられている。
導電性樹脂製ヒータ６１Ｐの中央部分には、長手方向に沿って、複数の水抜き孔部６８が設けられている。各水抜き孔部６８は、複数（本実施形態では、４個）の長方形状の水抜き孔６９を備えている。
【００４２】
これらの水抜き孔部６８は、導電性樹脂製ヒータ６１Ｐをプランタ本体６１として成形した時点で、プランタ本体６１の最下部に位置することとなり、余分な水がプランタ本体６１の下方に排出されることとなる。
この導電性樹脂製ヒータ６１Ｐの寸法としては、例えば、５０ｃｍ×３ｍ程度であり、プランタ本体６１の寸法としては、高さ約２０ｃｍ、長さ３ｍ程度となる。
【００４３】
図１２は、植物栽培システム６０の設置状態の側面図である。
支持部材７２は、棚パネル７１を支持する枠部材として構成され、この支持部材７２は、脚部材７３により所定角度で立設するように保持されている。
設置状態においては、図１２に示すように、プランタ本体６１には、導電性樹脂材料であるプランタ本体６１の収容部６１Ａ内で栽培対象の植物７６の根７７の周囲を覆うとともに、全面側も覆うように保水材としての水苔７８が配置されている。この水苔７８に代えて、あるいは、加えて保水用ゲルを用いることも可能である。
【００４４】
上記構成によれば、第１実施形態と同様に、電極６４、６５間に直流電源を所定時間毎に極性を切換換えて供給することにより、プランタ本体６１、すなわち、導電性樹脂製ヒータ６１Ｐの電極６４、６５間に直流電圧が印加され、導電性樹脂製ヒータ６１Ｐとしてのプランタ本体６１内を電流が流れて発熱し、植物の根の周りの保水材としての水苔７８、ひいては、栽培対象の植物７６の根７７の周囲を加温することとなる。
また、電極６４、６５間の漏れ電流が水苔７８に保持された水を介して流れ、当該水が電気分解され、正極となった電極側では、酸素が発生し、負極となった電極側水素が発生し、酸素のみが土床内にある程度の時間留まって、第１実施形態と同様に、植物７６の根７７から吸収されることとなる。
【００４５】
この場合においても、第１実施形態と同様に、一対の電極６４、６５の極性を所定時間毎に反転させるので、特定の電極に特定のイオンが集まることを無くし、水苔７８に保持された水内のイオン分布の偏りや、正極あるいは負極におけるイオン化傾向の小さい物質の析出、もしくは、電極近傍におけるイオン化傾向の小さい物質（より正確には、酸化還元反応における還元されやすい物質）の析出が抑制され、より均質な育成環境を保つことができる。
また、保水材としての水苔７８中に含まれる水が少なくなった場合、あるいは、少なくなると予想される場合には、マニュアル操作あるいはタイマにより給水配管６３から水苔７８に対して、上方から栽培用水Ｗが供給されることとなる。なお、この栽培用水Ｗには、液肥を加えたものを用いることも可能である。なお、液肥を加えた場合には、その濃度が所定範囲に収まるように、マニュアルまたは自動でコントロールする必要がある。
本第３実施形態によれば、第２実施形態の効果に加えて、植物栽培を狭い敷地で、手間を簡略化しつつ行うことが可能となる。
【００４６】
以上の説明では、電源コントロールユニットについての説明は省略したが、プランタ本体６１毎に印加する電圧を変更可能な構成を採れば、植物栽培用容器毎に加温状態あるいは酸素供給状態を変更することができ、様々な種類の植物を栽培するような場合に、栽培対象の植物に適した環境を与えることができ、好都合となる。
以上の説明においては、プランタ装置あるいは植物栽培システムをそのまま用いていたが、冬季などにおいては、ビニールハウスのようにプランタ装置あるいは植物栽培システムの周囲を断熱効果を有するもので覆うあるいは囲うことにより、より一層植物の育成環境を向上することができるとともに、大気中への熱の発散を抑制して消費電力の低減も図れる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】第１実施形態の植物栽培用容器の一部断面図である。
【図２】植物栽培用容器に導電性樹脂製ヒータを配置した場合の説明図である。
【図３】第１実施形態の導電性樹脂製ヒータを含む電気系統の概要構成説明図である。
【図４】第２実施形態の植物栽培用容器の外観斜視図である。
【図５】図４の植物栽培用容器のＡ−Ａ断面図である。
【図６】成形前の導電性樹脂製ヒータの平面図である。
【図７】第３実施形態の植物栽培用容器の外観斜視図である。
【図８】第３実施形態の植物栽培用容器の分解斜視図である。
【図９】第３実施形態の導電性樹脂製ヒータの製造方法の説明図である。
【図１０】植物栽培用装置の外観斜視図である。
【図１１】導電性樹脂製ヒータをプランタ本体として成形する前の平面図である。
【図１２】植物用栽培装置の設置状態の側面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０、３０、４０ プランタ
１１Ａ、１１Ｂ、４１Ａ、４１Ｂ、５０、６１Ｐ 導電性樹脂製ヒータ
１２、７６ 植物
１３、７７ 根
１４Ａ、１４Ｂ、１５Ａ、１５Ｂ、３３、５３Ａ、５３Ｂ、６４、６５ 電極
１６Ａ、１６Ｂ、５５Ａ、５５Ｂ、６６、６７ 配線
１６Ｂ 配線
２０ 電源コントロールユニット
２０Ａ 防水電源プラグ
２１ ＤＣコンバータ
２２ 切替部
２３ コントローラ
３０Ｐ１、３０Ｐ２ 側辺部
３１ 収容部
３１Ｐ 収容部形成位置
３２Ａ フランジ部
３３ 電極
４０ プランタ
４２ 支持側壁部
５１ 側壁部
５２ 底部
５７ 支持側壁部
５８ 底支持部
５９ 側壁部
６０ 植物栽培システム
ＧＰ 間隙
６１ プランタ本体
６１Ａ 収容部
６２ 支持部材
６２Ａ 下部支持部
６２Ｂ フック部
６２Ｃ フレーム部
６２Ｄ 位置決め部材
６３ 給水配管
６８ 孔部
７０ 棚部
７１ 棚パネル
７１Ａ 係止孔
７２ 支持部材
７３ 脚部材
７５ ポンプ
７８ 水苔
Ｓｓｗ 切換信号
Ｗ 栽培用水
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プランタ本体の収容部の内側に導電性樹脂材料を露出し、
前記導電性樹脂材料に少なくとも一対の電極を設けて発熱体を形成したことを特徴とするプランタ装置。
【請求項２】
前記導電性樹脂材料を前記収容部の内壁面に露出し、
前記一対の電極を前記収容部の内壁面の対向する位置に形成したことを特徴とする請求項１に記載のプランタ装置。
【請求項３】
前記導電性樹脂材料の樹脂製シートを真空成形することにより前記収容部を形成し、前記収容部の上縁に連なるフランジ部に前記一対の電極を形成したことを特徴とする請求項１に記載のプランタ装置。
【請求項４】
前記プランタ本体が収容部を支持して棚部に係止自在な支持具を備えたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載のプランタ装置。
【請求項５】
前記プランタ本体の収容部が前記一対の電極を有した前記導電性樹脂材料の樹脂製シートであり、当該樹脂製シートを曲げて前記支持具に保持可能としたことを特徴とする請求項４に記載のプランタ装置。
【請求項６】
前記一対の電極間に３０［Ｖ］未満の直流電圧を印加することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載のプランタ装置。
【請求項７】
前記一対の電極間に印加する直流電圧の極性を所定時間毎に反転することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載のプランタ装置。
【請求項８】
棚部と、当該棚部に係止自在に形成した請求項１ないし７のいずれか一項に記載のプランタ本体と、当該プランタ本体の収容部に給水自在な配管と、前記収容部からの排水を貯留する排水受けと、当該排水受けに貯留した排水を前記配管に環流するポンプとを備えたことを特徴とする植物栽培システム。
【請求項９】
前記棚部が前下がりに傾斜し、当該棚部の前後方向に間隔をあけて複数のプランタ本体が係止され、各プランタ本体の収容部が真上を開放することを特徴とする請求項８に記載の植物栽培システム。
【請求項１】
プランタ本体の収容部の内側に導電性樹脂材料を露出し、
前記導電性樹脂材料に少なくとも一対の電極を設けて発熱体を形成したことを特徴とするプランタ装置。
【請求項２】
前記導電性樹脂材料を前記収容部の内壁面に露出し、
前記一対の電極を前記収容部の内壁面の対向する位置に形成したことを特徴とする請求項１に記載のプランタ装置。
【請求項３】
前記導電性樹脂材料の樹脂製シートを真空成形することにより前記収容部を形成し、前記収容部の上縁に連なるフランジ部に前記一対の電極を形成したことを特徴とする請求項１に記載のプランタ装置。
【請求項４】
前記プランタ本体が収容部を支持して棚部に係止自在な支持具を備えたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載のプランタ装置。
【請求項５】
前記プランタ本体の収容部が前記一対の電極を有した前記導電性樹脂材料の樹脂製シートであり、当該樹脂製シートを曲げて前記支持具に保持可能としたことを特徴とする請求項４に記載のプランタ装置。
【請求項６】
前記一対の電極間に３０［Ｖ］未満の直流電圧を印加することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載のプランタ装置。
【請求項７】
前記一対の電極間に印加する直流電圧の極性を所定時間毎に反転することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載のプランタ装置。
【請求項８】
棚部と、当該棚部に係止自在に形成した請求項１ないし７のいずれか一項に記載のプランタ本体と、当該プランタ本体の収容部に給水自在な配管と、前記収容部からの排水を貯留する排水受けと、当該排水受けに貯留した排水を前記配管に環流するポンプとを備えたことを特徴とする植物栽培システム。
【請求項９】
前記棚部が前下がりに傾斜し、当該棚部の前後方向に間隔をあけて複数のプランタ本体が係止され、各プランタ本体の収容部が真上を開放することを特徴とする請求項８に記載の植物栽培システム。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１０−９８９８８（Ｐ２０１０−９８９８８Ａ）
【公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２７２２９１（Ｐ２００８−２７２２９１）
【出願日】平成２０年１０月２２日（２００８．１０．２２）
【出願人】（５０８１８９４４１）ナサコア株式会社 (11)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月２２日（２００８．１０．２２）
【出願人】（５０８１８９４４１）ナサコア株式会社 (11)
【Ｆターム（参考）】
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