CN102835296A - 培养液栽培装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种培养液栽培装置。无论培养液栽培的栽培槽多长，该培养液栽培装置也能够保持培养液的条件和与此相伴的栽培条件的均一性，而且，即使是采用使栽培床漂浮于栽培槽的液面上而移动的方式的培养液栽培，也能够可靠地防止作物的根部未得到充足的氧。本发明的培养液栽培装置，至少具备用于使作物栽培用的培养液流动的栽培槽(10)和配置于该栽培槽的多个栽培床(20)，通过沿栽培槽(10)的长度方向移动该栽培床(20)，从而在移动终端位置收获成长后的作物，栽培床(20)的移动方向为栽培槽(10)的长度方向，培养液的流动方向为栽培槽(10)的宽度方向。

Description

培养液栽培装置

技术领域

本发明涉及培养液栽培装置，更具体地，涉及使作物栽培用的培养液在栽培槽中流动，通过从根部供给培养液中的营养来使作物生长的培养液栽培装置。

背景技术

培养液栽培装置使培养液在栽培槽内循环而进行培养液栽培，在将培养液供给至栽培槽内的情况下，一般采用在栽培槽的一端配置给液口，在另一端配置排液口的方法，但随着栽培规模变大，栽培槽的长度向一个方向变得非常长。

另一方面，当对叶菜等在较短期间生长的作物进行培养液栽培时，通常采用全长较长的栽培槽和由发泡聚苯乙烯等轻量材料构成的栽培床板，使定植作物后的栽培床板浮在较长的栽培槽上，并从一端侧向另一端侧移动，同时在栽培槽的最终位置进行收获。

专利文献1：日本特开2004-344086号公报

在如上述专利文献1的水栽栽培方法及装置所示的栽培方法和装置中，由于是浮床移动式的，因而具有能够实现作业的省力化，并且能够省略栽培作业用的通路，设置较多的栽培槽等优点。

然而，如果栽培槽变长，则从给液口至排液口的距离变长，与此相伴的是，栽培槽的长度方向上的培养液的温度、溶解氧浓度、肥料浓度等产生较大的差异，因而存在着产生较大的生长差的问题。

另外，为了消除上述栽培条件的不均一的问题，采取增加向栽培槽内供给的给液量，或者在栽培槽内设置温调设备的方法等，但这些只是较多地花费了设备费、维持费，不是彻底的解决方法。

而且，在栽培床浮游式的培养液栽培的情况下，由于栽培床与培养液面进行面接触，因而作物的根部全部浸泡于培养液中，所以根部无法从空气中吸收氧，容易因氧不足而导致发育不良。

发明内容

因此，本发明致力于解决上述培养液栽培的问题，目的在于，提供一种培养液栽培装置，该培养液栽培装置无论培养液栽培的栽培槽多长，也能够保持培养液的条件和与此相伴的栽培条件的均一性，而且，即使是采用使栽培床漂浮于栽培槽的液面上而移动的方式的培养液栽培，也能够可靠地防止作物的根部未得到充足的氧。

本发明的培养液栽培装置的特征在于，至少具备用于使作物栽培用的培养液流动的栽培槽和配置于该栽培槽的多个栽培床，通过沿栽培槽的长度方向移动该栽培床，从而在移动终端位置收获成长后的作物，栽培床的移动方向为栽培槽的长度方向，培养液的流动方向为栽培槽的宽度方向。

另外，在栽培床的床下表面和流动于栽培槽内的培养液的通常栽培水位之间产生空隙，并且，在栽培床移动时，通过选择高于通常栽培水位的移动用水位，从而使栽培床能够移动地漂浮于培养液面上。

另外，本发明的培养液栽培装置具备床支撑轨道，该床支撑轨道从沿着栽培槽的长度方向的两侧的内壁以轨道状突出，在培养液的水位处于通常栽培水位时，从下方支撑栽培床的下表面两边缘部。

另外，在沿着栽培槽的长度方向的一侧，以一定间隔配置多个向栽培槽内供给培养液的给液口，并且，在沿着栽培槽的长度方向的另一侧，以一定间隔配置多个从栽培槽内排出培养液的排液口。

另外，通过开放排液口而获得通常栽培水位，并且，通过关闭排液口的一部分乃至全部，并从设在栽培槽内的溢流口排出所增加的培养液，从而获得移动用水位。

依据第1技术方案所述的培养液栽培装置，至少具备用于使作物栽培用的培养液流动的栽培槽和配置于该栽培槽的多个栽培床，通过沿栽培槽的长度方向移动该栽培床，从而在移动终端位置收获成长后的作物，栽培床的移动方向为栽培槽的长度方向，培养液的流动方向为栽培槽的宽度方向。

因此，与现有相同，伴随着作物的生长发展，能够在栽培槽内沿长度方向使栽培床向移动终端位置移动。所以，作业者在栽培槽的终端位置从移动来的栽培床进行收获即可，因而能够实现作业的省力化，并且，能够设置多个栽培槽，以代替栽培作业用的通路等。

此外，培养液不是沿长度方向在栽培槽中长距离地流动，而沿大致宽度方向流动，因而所供给的全部培养液不在栽培槽内长时间滞留，即，防止在滞留期间培养液的浓度或温度或溶氧量较大地变化，能够在栽培槽的全部区域充分地保持给液时的培养液的性状，并且，在全部区域以均质的状态作用于作物。所以，能够均质且良质地使作物生长。

依据第2技术方案所述的培养液栽培装置，在栽培床的床下表面和流动于栽培槽内的培养液的通常栽培水位之间产生空隙，并且，在栽培床移动时，通过选择高于通常栽培水位的移动用水位，从而使栽培床能够移动地漂浮于培养液面上。

因此，在通常的栽培水位，由于栽培床的床下表面隔着空隙而位于培养液面上，因而从栽培床的下表面向下方伸出的根部能够始终暴露于空气。由此，能够可靠地保护根部，避免由于氧不足而导致发育不良。

而且，在栽培床移动时，通过选择移动用水位，并仅在此时期使培养液的液面上升，能够使栽培床漂浮于培养液面上而移动。所以，例如在栽培槽中追加新完成定植的栽培床的情况下，此时选择移动用水位，使水位上升，通过向长度方向推动已存在于追加位置的一个栽培床，使剩下的栽培床相继传播，能够非常容易地移动。作业者能够在栽培床的终端位置进行收获，能够实现作业的省力化，并省略栽培作业用通路。

依据第3技术方案所述的培养液栽培装置，具备床支撑轨道，该床支撑轨道从沿着栽培槽的长度方向的两侧的内壁以轨道状突出，在培养液的水位处于通常栽培水位时，从下方支撑栽培床的下表面两边缘部。

因此，在水位较低的通常栽培水位，栽培床成为在其下面两边缘部载置于栽培床的床支撑轨道上的状态。同时，在与培养液的液面之间保持空隙而载置栽培床。由此，栽培床稳定地配置在栽培槽中，从栽培槽的下表面向下方延伸的根部的一部分暴露于空气，同时浸泡于培养液，能够稳定地吸收营养和氧。

另外，通过载置于从沿着栽培槽的长度方向的两侧的内壁以轨道状突出的床支撑轨道之上，能够通过床支撑轨道和栽培床的接触面来防止光射入栽培床内的培养液面。由此，能够消除在培养液中生长藻等问题。

依据第4技术方案所述的培养液栽培装置，在沿着栽培槽的长度方向的一侧，以一定间隔配置多个向栽培槽内供给培养液的给液口，并且，在沿着栽培槽的长度方向的另一侧，以一定间隔配置多个从栽培槽内排出培养液的排液口。

因此，培养液从在沿着栽培槽的长度方向的一侧以一定间隔配置的各给液口流入栽培床内，主要从附近的各排液口向栽培槽外流出。由此，在栽培床的长度方向的各地点，能够实质上使培养液沿宽度方向可靠地流动，并且，能够获得在各地点的液质差异较少的均质的液流。

依据第5技术方案所述的培养液栽培装置，通过开放排液口而获得通常栽培水位，并通过关闭排液口的一部分乃至全部，并从设在栽培槽内的溢流口排出所增加的培养液，从而获得移动用水位。

因此，在通常的栽培时，通过开放排液口，从而能够简单且稳定地形成通常栽培水位。由此，能够进行稳定的栽培。

另外，在移动栽培床的情况下，通过关闭排液口，从溢流口排液，从而能够容易地使培养液的水位上升到移动用水位。由此，在需要时，能够可靠且容易地以漂浮于液面的状态移动栽培床。

附图说明

图1是本发明的实施方式涉及的培养液栽培装置，(A)是显示配置栽培床的状态的全体简要俯视图，(B)是说明向栽培槽配置栽培床的方法的俯视图。

图2是本发明的实施方式涉及的培养液栽培装置的剖面构成图，显示了培养液的水位处于通常栽培水位的状态。

图3是本发明的实施方式涉及的培养液栽培装置的剖面构成图，显示了培养液的水位处于移动用水位的状态。

图4是显示本发明的实施方式涉及的培养液栽培装置的床支撑轨道的构成的剖面图。

具体实施方式

参照附图，说明本发明的实施方式涉及的培养液栽培装置。但是，以下的说明并不是限定本发明。

参照图1～图4，本发明的实施方式涉及的培养液栽培装置，具有栽培槽10和配置于栽培槽10的栽培床20，还具有设置栽培槽10的基础框30、给液管40、排液管50等。

栽培槽10是用于使作物栽培用的培养液流动的槽，在本发明涉及的实施方式中，由沿一个方向延长得较长的槽构成。

通过在栽培槽10之上配置多个轻量的栽培床20，从而使定植于该栽培床20的作物的根部能够延伸至在栽培槽10内流动的培养液，从培养液吸收营养并生长。

配置于栽培槽10的各栽培床20，伴随着定植于此的作物的生长，从一端向另一端沿长度方向在栽培槽10中移动，在其移动终端被收获。

栽培槽10是设置在基础框30之上的槽，由将一个方向作为长度方向延长得较长的侧壁11、12以及前壁13、后壁14、底壁15构成。构成材料为塑料，但也可以为金属和其他材料。

沿着栽培槽10的长度方向的两侧壁11、12中的一侧的侧壁11的内侧，以一定间隔配置多个给液口41。该给液口41的安装间距，能够为例如50cm～5m的范围。该给液口41的数量以及各给液口41间的间隔能够根据栽培槽10的长度、栽培作物的种类、培养液的种类以及其他条件而自由地变更。

将给液管40从栽培槽10之外导入栽培槽10之内，并且，沿着一侧的侧壁11的内侧而在长度方向上延长，在途中配置多个给液口41。

给液管40和给液口41位于栽培槽10内的高度位置，比后述的通常栽培水位Ls和移动用水位Lm低，隐藏于栽培床20的配置位置之下。

通过将给液管40隐藏于栽培槽10内的栽培床20之下，从而能够抑制流动于给液管40内的培养液的温度由于外界的日光或其他状况而容易变动。

通常栽培水位Ls是进行作物栽培的通常时的水位，实质上，在除了栽培槽10的水位为移动用水位Lm时以外的全部的栽培期间，栽培槽10的水位为通常栽培水位Ls。

移动用水位Lm，是仅在栽培槽10上沿长度方向使栽培床20移动时的暂时使用的水位。该移动用水位Lm，在整个栽培期间间歇地采用。

沿着栽培槽10的长度方向的两侧壁11、12中的另一侧的侧壁12，即侧壁11的相反侧，以一定的间隔配置多个排液口51。该排液口51的安装间距，能够例如与给液口41的情况同样，为50cm～5m的范围。该排液口51的位置，不必正好面对给液口41的位置，可以错开。在本实施方式中，各排液口51的位置和各给液口41的位置错开半个间距。当然，排液口51的数量以及各排液口51间的间隔能够根据栽培槽10的长度、栽培作物的种类、培养液的种类以及其他条件而自由地变更，也不必与给液口41的数量相同。

从各给液口41流入栽培槽10内的培养液，向着另一侧的侧壁12的排液口51中的靠近给液口41的排液口51流动，从该排液口51流出，排出至栽培槽10外。

由此，从栽培槽10的长度方向的各给液口41流入栽培槽10内的培养液，沿着栽培槽10的大致宽度方向，分别具有较短的流动长度，进入附近的排液口51而排出。因此，能够防止全部的培养液在栽培槽内长时间滞留，能够防止培养液的浓度、温度、溶氧量、或者水位等沿栽培槽10内的长度方向变化较大。结果，在栽培槽10的全部区域，能够向作物供给均质且新鲜的培养液。由此，作物始终能够均质且良质地生长。

此外，“宽度方向”是指相对于栽培槽10的长度方向而垂直的直角方向，但也包含斜方向。在此，斜方向优选为相对于直角方向左右倾斜45度的范围，但是，也能够为相对于直角方向左右倾斜60度的范围。如果栽培槽的长度方向相对于宽度方向足够长，那么，即使培养液不沿与长度方向垂直的直角方向流动，而是在相对于直角方向左右倾斜45度的范围内流动，实际上培养液的流动距离也充分地短于长度方向。而且，在栽培槽10沿长度方向非常长，与此相比沿宽度方向充分短的情况下，即使在相对于直角方向倾斜例如60度的范围内流动，培养液流动的距离实际上仍然充分地短于长度方向。所以，即使培养液相对于长度方向沿斜方向流动，培养液实际上也沿宽度方向流动。

各排液口51在栽培槽10内的高度位置，与通常栽培水位Ls一致。即，各排液口51的高度决定通常栽培水位Ls。

各排液口51，从栽培槽10的底壁15被导出至栽培槽10外，分别连接于通过栽培槽10之下的排液管50。

在排液管50设有排液阀52，通过关闭该排液阀52，从而停止从各排液口51排液。另外，通过开放排液阀52，从而从排液口51排液，将栽培槽10内的培养液的水位调整为通常栽培水位Ls。当然，也可以通过排液阀52关闭多个排液口51的一部分。通过关闭排液口51的一部分，从而使水位上升至移动用水位Lm。

溢流管60连接于排液管50的排液阀52的下游位置，溢流口61在栽培槽10内开口。

溢流口61位于栽培槽10内的高度位置，与移动用水位Lm一致。即，溢流口61的高度决定移动用水位Lm。

在本实施方式中，溢流口61设置在栽培槽10的前壁13的附近。当然，也可以在栽培槽10内分散地设置多个溢流口61。但是，溢流口61必须设置于当栽培床20移动时不妨碍栽培床20的床下表面21等的位置。

栽培床20，配置在栽培槽10的上缘的开口附近。通常，该栽培床20为载置状态。然而，在栽培床20移动时，栽培床20漂浮于培养液面。因此，栽培床20由能够漂浮于培养液的材质构成。在本实施方式中，栽培床20为发泡聚苯乙烯制。

栽培床20的宽度比栽培槽10的两侧壁11、12间的尺寸稍短，另一方面，长度方向的尺寸能够为适合于每个栽培床20的栽培作物的数量或者其他条件的尺寸。整体上构成为矩形状的板。另外，厚度能够根据栽培作物的种类而形成为适于栽培的尺寸。

在以通常栽培水位Ls进行栽培时，栽培床20载置于栽培槽10。而且，在载置的状态下，在栽培床20的床下表面21和通常栽培水位Ls之间产生空隙S。

栽培槽10所具备的床支撑轨道70从下方支撑栽培床20的下表面21的两边缘部，从而载置栽培床20。

床支撑轨道70的床支撑部71从沿着栽培槽10的长度方向的两侧壁11、12的内壁水平地突出。由此，各栽培床20的床下表面21的两边缘部与床支撑轨道70的床支撑部71进行面接触，保持为水平状态。

在栽培床20的床下表面21的两边缘部载置于床支撑轨道70的床支撑部71上的状态下，栽培床20作为栽培槽10的盖子，防止光从栽培槽10和栽培床20之间进入内部。

床支撑轨道70由塑料或铝形成，是具有如图4所示的剖面的长轨道上的部件，除了具备床支撑部71之外，还具备安装部72。安装部72具备弹性，通过将该安装部72覆盖栽培槽10的两侧壁11、12的上端而嵌合，从而完成床支撑轨道70的安装。在床支撑轨道70安装于栽培槽10的状态下，床支撑部71的位置稍微高于通常栽培水位Ls，在两者间构成空隙S。

参照图1(B)，栽培床20沿栽培槽10的长度方向排列。栽培床20a在从栽培槽10离开的位置(将作物定植于栽培床20的位置)完成作物的定植，然后在栽培床20向栽培槽10移动的移动初始位置(本实施方式中，为栽培槽10的先头位置)转移到栽培槽10。在该移动初始位置移动至栽培槽10的栽培床20b，以后按照作物的生长沿栽培槽10的长度方向向移动终端位置移动。在移动至移动终端位置(本实施方式中，为栽培槽10的后端位置)的栽培槽20c，作物成长为适于收获的状态，因而，估计时机而从栽培槽10取下栽培床20，并收获作物。

栽培槽20的移动，例如通过如下的方式进行：在栽培槽10的移动终端位置，将收获完毕的栽培床20c从栽培槽10取下，这时，将栽培槽10的水位升至移动用水位Lm，使配置在栽培槽10内的全部的栽培床20漂浮于培养液，由此将各栽培床20移动与从栽培槽10取下的上述栽培床20相应的部分。

如果配置于栽培槽10内的各栽培床20向长度方向的移动终端位置移动，则处于栽培槽10的先头位置的移动初始位置空出，因而能够将新的栽培床20b移动至空出的移动初始位置。

如果在移动终端位置取下收获结束的栽培床20，则通过将新的栽培床20移动至移动初始位置，从而将栽培床20无间隙地配置于栽培槽10上，同时使栽培床20沿栽培槽10的长度方向移动，由此能够连续地收获。

此外，在图1(B)中，将固定板80配置在栽培槽10的具有溢流口61的部分之上，使得溢流口61不被栽培床20堵塞。

图2显示了栽培槽10处于通常栽培水位Ls的状态。能够通过开放排液阀52而得到该状态。载置于栽培槽10上的栽培床20的作物在该状态下生长。在该通常栽培水位Ls，从各给液口41供给的培养液不是沿着栽培槽10的长度方向，而是沿着宽度方向而流动较短的距离，从附近的排液口51排出。另外，在通常栽培水位Ls，栽培床20载置在床支撑轨道70上，栽培床20的床下表面21高于液面，在其间存在着空隙S。

图3显示了栽培槽10处于移动用水位Lm的状态。通过关闭排液阀52，停止从排液口51排液，使水位升至溢流口61的位置，从而能够得到该状态。在使栽培床20移动时，使用该移动用水位Lm。所以，在整个栽培期间，间歇地选择该移动用水位Lm，选择各移动用水位Lm时的时间较短，另外，与整个栽培期间相比，选择移动用水位的时间整体上非常少。

Claims (10)

1.一种培养液栽培装置，其特征在于，

至少具备用于使作物栽培用的培养液流动的栽培槽和配置于该栽培槽的多个栽培床，

通过沿所述栽培槽的长度方向移动该栽培床，从而在移动终端位置收获成长后的作物，

所述栽培床的移动方向为所述栽培槽的长度方向，所述培养液的流动方向为所述栽培槽的宽度方向。

2.根据权利要求1所述的培养液栽培装置，其特征在于，

在所述栽培床的床下表面和流动于所述栽培槽内的培养液的通常栽培水位之间产生空隙，并且，在所述栽培床移动时，通过选择高于所述通常栽培水位的移动用水位，从而使所述栽培床能够移动地漂浮于培养液面上。

3.根据权利要求1所述的培养液栽培装置，其特征在于，

具备床支撑轨道，所述床支撑轨道从沿着所述栽培槽的长度方向的两侧的内壁以轨道状突出，在培养液的水位处于所述通常栽培水位时，从下方支撑所述栽培床的下表面两边缘部。

4.根据权利要求1所述的培养液栽培装置，其特征在于，

在沿着所述栽培槽的长度方向的一侧，以一定间隔配置多个向所述栽培槽内供给培养液的给液口，并且，

在沿着所述栽培槽的长度方向的另一侧，以一定间隔配置多个从所述栽培槽内排出培养液的排液口。

5.根据权利要求4所述的培养液栽培装置，其特征在于，

通过开放所述排液口而获得通常栽培水位，并且，

通过关闭所述排液口的一部分乃至全部，并从设在所述栽培槽内的溢流口排出所增加的培养液，从而获得移动用水位。

6.根据权利要求1所述的培养液栽培装置，其特征在于，

所述培养液的流动方向相对于与所述栽培槽的长度方向垂直的直角方向倾斜60度以内。

7.根据权利要求1所述的培养液栽培装置，其特征在于，

所述培养液的流动方向垂直于所述栽培槽的长度方向。

8.根据权利要求4所述的培养液栽培装置，其特征在于，

所述给液口的位置和所述排液口的位置错开。

9.根据权利要求1所述的培养液栽培装置，其特征在于，

所述栽培床无间隙地配置于所述栽培槽。

10.根据权利要求1所述的培养液栽培装置，其特征在于，

所述栽培床由能够漂浮于培养液的材质构成。

Images