【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は食用植物、観賞用植物等の水耕栽培の分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の水耕栽培装置では植物体をつけ込むものでもたいていは植物を移動させつけ込む。
これは古くから、ヨーロッパで切り花や、観葉植物、水生植物の輸出のため、虫の付着を阻止する手段があった。
【０００３】
これらの装置を含め、植物体を固定した装置でも植物を固定した層は正方体、もしくは長方体のいわゆる変哲もない水槽と同じようなもので、浸水させる容器または空間と同量の溶液が別のタンクに必要としていた。
【０００４】
現在では、水耕栽培には化学肥料が使用され、水耕栽培で無農薬有機栽培は実現されていない。
【０００５】
植物体を浸水させる水耕栽培において、その浮力のため固定方法は何かで挟み込むなどの方法があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の浸水型水耕栽培装置では機械的な可動部が多く故障の原因や作業員の安全性の問題がある。
また、植物固定型の場合は溶液をためる層が大きくなるため空間的な問題がある。また、そのため容器内植物体根の水流や方向を一定に保つことはできなかった。
【０００７】
植物植栽容器を水がたまるよう囲う問題で直射日光、植物が蒸れるなどの問題がある。
【０００８】
無農薬、有機栽培の水耕栽培装置はない。
【０００９】
植物体を浸水させる水耕栽培において、その浮力のため固定方法は何かで挟み込むなど、固定は充分なものの植物の脱着性に時間と手間を要していた。
【００１０】
【発明の目的】
本発明に係る水耕栽培装置とその育成方法では一般の家庭でも安易に無農薬植物や有機栽培植物を手軽に作れることと、その設置空間をできるだけ減少させる装置を提供することが目的である。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、容器を変形し、水量を減らし空間を確保すること、光の問題を解決する共に、気化熱を利用した冷気で植物気中部環境を保つ。
また、機械稼働部を少なくし、故障、事故の問題を回避し、一般の家庭でも簡易に使用できる。
そして、嫌気的、好気的箇所を設定し、微生物による水質安定を保つと共に有害微生物の発生を微生物の拮抗作用により抑制し、植物体自身の免疫力も増加させることができる。
前記述の事を考慮に入れた装置や方法を提供することで本発明に係るその目的を達成する。
【００１２】
【作用】
上記のように構成することにより外観上も良好な装置を提供し、使用性を向上させ、健全なるバランスのとれた野菜や観葉植物を一般家庭でも作付けする事が可能となり、健康で生きた栄養価の高い食物を提供することが可能となった。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明に係る水耕栽培装置とその育成方法について記載する。
図１は本発明の１実施例を示す図である。
植栽層（Ａ）は下部溶液層（Ｂ）の上に設置される形となる。
ここで、植物（Ｐｒ）は植栽層（Ａ）に固定されており、水が行き来できるパンチングボード用の固定板（Ｖ）に配された固定スポンジ（ｓ）により固定されている様子を簡単に示したものである。
【００１４】
この固定スポンジ（ｓ）は図２に示すごとく、固定板（ｃ）にはめ込まれた状態になっている。
この固定スポンジ（ｓ）は中心に小さな穴（ｓｂ）を持ち、植物が脱着しやすいように切れ目（ｓｂ）が配されている。この固定スポンジは厚みが１０ｍｍから５０ｍｍ程度が良く、３０ｍｍ程度が最良である。この材質は耐水性のウレタンが最も良いがその目的を達成できるものであればいかようなものでも使用できる。また、硬度や厚みは植栽する植物の浮力や大きさにより選択することができる。
【００１５】
図３は上面から見た固定板（Ｖ）に固定スポンジ（ｓ）が配されたものである。固定スポンジ（ｓ）は吸水性が高く目の粗いものが最適である。
【００１６】
図２の場合は固定スポンジ断面に切れ目（ｓｚ）を入れ、固定板（Ｖ）に配置し、植物が水没したときに容易に植物体やウレタンがはずれない構造となっている。しかし、ウレタン等収縮する材料を使用することで人為的に植物をウレタン共々脱着できることとなる。また、切れ目（ｓａ）を配することにより、植物体を固定スポンジ（ｓ）に容易に挿入できるような構造となっている。
小さな植物や根の張りの少ない植物はその切れ目（ｓａ）を利用し、固定スポンジ（ｓ）をはずさなくともそのまま脱着することが可能である。
【００１７】
図４は図２の固定板（Ｖ）と固定スポンジ（ｓ）の変形形態である。
この図によると固定板（Ｖ１）を２枚使用し固定スポンジ（ｓ１）を挟み込み固定する仕組みとなっている。この図によれば、植物を挿入する穴（ｓ１ａ）と切れ目（ｓ１ｂ）は任意の箇所に大きさを決め配置することができる。このことは植物体の大きさや成長速度によりその箇所を決めることができ、至って空間を利用する上では有利となる。図５は挟み込んだときの実施例を示す見取り図である。
【００１８】
さて、図１に説明を戻すと植栽層（Ａ）に配置された植物（ｐｒ）は上記記載のように固定されている。
通常育成状態は溶液層（Ｂ）に溶液上限値（ｗ２）まで満たされた培養液（ｗ）が循環ポンプ（ｐ）により濾過層（Ｆ）に儲けられた濾過材（ｆ１）で濾過され、配管（ｄ）を経由し、汲み上げられ根部溶液循環層（Ａｗ）に満たされる。その満たされた溶液（ｗａ）は水位（ｗ１）を上限とし配管（ｄ１）を経由し、電磁弁（Ｎ）を介し配管（ｄ２）より溶液層（Ｂ）に戻る。
水位（ｗ２）は排水パイプ（ｄ４）により屋外などに設置されたとき雨水により水位が上昇した場合排水される仕組みとなっている。
【００１９】
植物層（Ａ）に培養液（ｗ）が満たされるのは定期的に電磁弁（Ｎ）が開閉を行うようタイマー等で制御すれば閉の状態になっているときに根部溶液循環層（Ａｗ）の培養液（ｗａ）が配管（ｄ１）を経由し流れ出さないため水位（ｗ１）は経時的に上昇し、一定時間が経過すると植物層（Ａ）が配管（ｄ３）を経て溶液水位（ｗ３）を上限とし再び溶液層（Ｂ）に循環する仕組みとなっている。
【００２０】
このとき、溶液層（Ｂ）の水位は循環ポンプ（Ｐ）が稼働する水位である必要がある。
この状態で植物が水に浸透され葉面に付着した害虫や異物を除去すると共に溶液に含まれる成分が植物気孔より吸収されたり、植物表面に付着することにより植物の栄養補給や体質改善が行われる。また、植物に付着した害虫や異物のほとんどは水に浮くため配管（ｄ３）を介し、下部溶液層（Ｂ）に落下するため再度、植物（Ｐｒ）の存在する植栽層（Ａ）に戻ることはない。
その後一定時間電磁弁（Ｎ）が閉鎖され任意に設定された時間が経過すると開の状態になる。その状態で再び経時時間と共に水位（ｗ１）を上限とする通常運転に戻る。
【００２１】
電磁弁（Ｎ）は現在溶液に浸せきするような構造で描かれているが水上に設置、あるいは外部に設置することも可能であり、その機能が満たされるならいかなる場所にも設置できる。
また、この電磁弁の制御は２４時間タイマーなどにより任意の時間、回数を設定し、任意にその植物の浸透時間制御することができる。
【００２２】
図６は排水を制御する配管（ｄ１）と電磁弁（Ｎ）に変わる装置の１実施例である。
この図によると通常は図１に示す要領で水位（ｗ１）を保つ。
ここで給水ポンプ（ｐｚ）が作動すると止水ベン（ｘ）を押し上げ、パッキン（ｇ）にまで上昇する。このパッキンの材質や構造はその目的を達成するものであればいかようなものでも使用できる。このとき循環水（ｗ１）は下部溶液層に戻ることなく水位（ｗ１）を経時変化と共に水位（ｗ３）まで押し上げ植栽層（Ａ）を満たすことになる。
この構造は給水ポンプ（ｐｚ）がその水圧により空間（ｗｘ）の圧力を高め止水ベン（ｘ）を浮き上がらせる構造となっている。この給水ポンプ（ｐｚ）が停止すると止水ベン（ｘ）はベン座止め（ｙ）まで戻ることとなり、水位（ｗ３）を経時時間と共に通常水位（ｗ１）に戻す仕組みとなっている。また、この給水ポンプの代わりに大気を使用して給気ポンプを配置することもできる。
【００２３】
この止水ベン（ｘ）の精度は完全なものではなくとも水位（ｗ３）まで任意の時間で上昇させるものであれば、少々の漏水や空気漏れを起こしても問題はない。発明者らはこの装置を色々な材質で制作した。ポリプロピレンなど浮力があるものでも図に示す止水ベン（ｘ）に水の流れに対する角度を持たせることにより、空間（ｗｘ）に圧力が発生していなければ通常に図に示す位置にとどまる。ただし、スチレン樹脂のような比重の至って小さなものは使用できない。
このことはある程度の漏水を潤滑油代わりに使えばこの止水ベン（ｘ）は樹脂やゴム、金属などを使用することができる。
【００２４】
図７は止水ベン（ｘ）の図６のＱ方向から見た止水ベン（ｘａ、ｘｂ）の図である。このようにパイプの形状に合わせ、任意の形で制作することができることを示す。
【００２５】
図８は図１の植栽層（Ａ）の変形型の立体断面図である。
この図は正面から見て左側のみ変形角度を持つ。この変形角度は太陽光が直接内部植物に多く照射される構造を取っている。図８でいえば開いた左側を南向きにすると効率よく太陽光を受けることができる。この角度は水平方向に対して水平である程良い。しかし、容器の大きさや、溶液水量の問題から４５度程度が好ましい。また、空間に余裕がある場合や、日のあたりの悪い場所ではその角度を水平に近づけることと、必要に応じ４面のうち、数カ所に角度を持たすことができる。
従って、図１に示す植栽層（Ａ）もその要領で制作されている。
【００２６】
また、根部溶液循環層（Ａｗ、Ａｗ１）は根が充分に生育できる最低の空間を持つことにより変形製造し、内部に蓄積される培養液の量を減らすことで、製品重量と、体積を軽減できる。このことは植物浸透時、植栽層（Ａ）に満たされる溶液量が軽減されるため、必然的に下部溶液層（Ｂ）に満たされる培養液の総量が軽減することとなり、その体積も軽減でき、製品の大きさを小さくすることが可能となる。図１によれば通常運転時、根部溶液循環層（Ａｗ）は下部溶液層（Ｂ）の培養液（ｗ）に浸せき下状態である。
また、図８に示すごとく給水に用いる配管（ｄ）と排水に用いる配管（ｄ１）を相反する箇所に設置することで根部溶液循環層（Ａｗ、Ａｗ１）には規則正しい、決まった方向を持った水量と水流を得ることができる。このことは、根部における物質交換を活発に起こす原因ともなる。
また、根部溶液循環層の溶液は下部溶液層に蓄えられた大量の培養液を循環させているため溶液濃度や水温の急変を避けることが可能となる。
【００２７】
次に培養液について述べる。通常は調整された化学肥料等により培養液を作成しその濃度を一定にする。本発明ではこの方法でも充分に植物を育成収穫することができる。
しかしこの方法では無農薬有機栽培とは言えない。
本発明では生物学的に有機物を分解させ、天然の栄養塩類を発生させる仕組みをも可能とする。
この詳細については濾過層（Ｆ）に多孔質の天然珪酸化合物や人工的に天然鉱物を焼成して制作された濾過材を配置することにより準好機的濾過を行うことを目的としている。
【００２８】
この濾過材は表面積を確保し、微生物の担体となりうるものであればいかような材料でも使用できる。また、嫌気性的濾過部（ｆ２）を儲け水流を弱め重金属等の微量元素を供給する箇所をも儲けることができる。無論、培養液自身が低酸素状態となることは植物の育成上良くはない。そのため植物根部である根部溶液循環層（Ａｗ、Ａｗ１）の培養液（ｗａ）に酸素を供給するため給水側パイプ付近に酸素溶解装置（Ｅａ）を取り付け給気装置（Ｅ）で給気パイプ（Ｅｐ）を経由して大気を給気する。このとき溶存酸素量をできるだけ飽和量に近づけることができる程度の給気が必要である。
【００２９】
しかし、ここで問題がある。培養液が中性付近のｐＨを示し完全に酸化状態にあったとき、その溶液の重金属をはじめとする微量元素は沈殿し、ビタミン郡も分解してしまう。
このことは植物には良い環境とは言えない。従って、嫌気的濾過層（ｆ２）は必要なことである。
【００３０】
投入される有機物は植物を発酵したものを通常は投入するが、本発明では、天然有機物を微粉砕し、粘土鉱物たとえば珪藻土などと混合し、たとえばボール上、ステック上に成形し、乾燥したものを嫌気的濾過部（ｆ２）等へ配置することで、その目的を達することができる。無論、その投入するものはそれが完全分解されたとき、発生する栄養塩類やビタミンの量を算出しながら行う必要がある。このことにより、使用される有機物が保存状態で乾燥されていることと、鉱物と共に成形されているため、においの問題や、投与したときに浮くなどの問題は解消できることになる。
【００３１】
また、その分解を手助けする微生物郡の投与も必要である。この微生物郡については、人体腸内に存在する細菌郡や、乳酸菌（特願平８−１３１４１９）などがあげられる。
これらの微生物郡には菌類に対する感受性の高いものや、通性嫌気性細菌等特異なものを投入することによりその環境を維持することが可能となる。
また、乳酸菌郡や有用微生物が定着した場合は、大腸菌群などの有害菌に対し拮抗作用を呈し、その繁殖を制御することも知られる。これらの微生物の副産生成物が本発明では葉面にも付着する。
これらのビタミンや抗菌物質などの副産物が植物体の病原菌に対し優位に立ち、また体質をも改善しすばらしい栄養価のある野菜を飼育することができる。
【００３２】
図１で示す培養液（ｗ）の液温を一定に保つ必要がある。加温はヒーター（Ｈ）で温度調整装置に連結させ一定に保つことができる。冷却は気化熱を利用した冷却装置（Ｃ）（特願２００２−２６９３３２）などのものを利用する。これを温度調制器で制御する。また、発生した冷却気体は気体給気配管（Ｃａ）を利用し、植栽層（Ａ）上へ給気（Ｃｘ）される構造となっている。
この冷却装置（Ｃ）は給水ポンプ（ｐ３）により冷却装置（Ｃ）に配管（Ｃ１）を経由し供給され、冷却された冷却水は配管（Ｃ２）を経由し溶液層（Ｂ）へ戻る仕組みとなっている。
冷気は、植物の夏場の蒸れや風通しを良くすることに非常に効果的である。
また、特願２００２−２６９３３２に記載のものは熱交換素子によりその効率を上昇させているがそれを除去したとしても湿球温度程度までは液温も低下し、大気より冷却された空気が植栽層（Ａ）に供給されることとなる。
また溶存酸素や、濾過の面でも有利となる。
【００３３】
図９は図１や図８の植栽層（Ａ、Ａ１）と根部溶液循環層（Ａｗ、Ａｗ１）を大型化した断面立体図である。このように商業的な大型装置も可能であることを示す。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように本発明に係る水耕栽培装置とその育成方法では使用上安全で、設置空間を最大限縮小し、機械的箇所を軽減し故障の少ない簡易な水耕栽培装置を提供し、水質学や微生物学に基づいた育成方法を樹立し、万民に安全な栄養価の高い野菜を提供することを成し遂げることに成功した。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明に係る固定板と固定スポンジの一実施形態を示す図である。
【図３】本発明に係る固定板と固定スポンジの一実施形態を示す図である。
【図４】本発明に係る固定板と固定スポンジの一実施形態を示す図である。
【図５】本発明に係る固定板と固定スポンジの一実施形態を示す図である。
【図６】本発明に係る排水制御装置一実施形態を示す図である。
【図７】本発明に係る止水ベンの一実施形態を示す図である。
【図８】本発明に係る植栽層と根部循環溶液層の立体断面図を示す一実施例である。
【図９】本発明に係る植栽層と根部循環溶液層の立体断面図を示す一実施例である。
【符号の説明】
Ａ 植栽層
Ａ２ 植栽層
Ａｗ２ 根部溶液循環層
Ｂ 溶液層
Ｃ 冷却装置
Ｃｘ 冷気
ｄ 配管
Ｅ 給気ポンプ
Ｅａ 酸素溶解装置
Ｆ 濾過層
ｆ１ 好気的濾過部
ｆ２ 嫌気的濾過部
Ｐ 循環ポンプ
Ｖ 固定板
ｓ 固定スポンジ
ｘ 止水ベン[0001]
[Industrial applications]
The present invention belongs to the field of hydroponics such as edible plants and ornamental plants.
[0002]
[Prior art]
In a conventional hydroponic cultivation apparatus, even if a plant is planted, the plant is usually moved and planted.
This has long been a means of preventing insect attachment in Europe for the export of cut flowers, houseplants and aquatic plants.
[0003]
In these systems, including plants, the layers on which plants are fixed are similar to those of a so-called square or rectangular solid aquarium. Needed for the tank.
[0004]
At present, chemical fertilizers are used for hydroponics, and organic pesticide-free cultivation has not been realized in hydroponics.
[0005]
In hydroponic cultivation in which a plant body is submerged, there has been a method such as sandwiching it with a fixing method due to its buoyancy.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional flooding type hydroponic cultivation apparatus has many mechanically movable parts, and causes a cause of failure and a problem of worker safety.
Further, in the case of the plant fixed type, there is a spatial problem because the layer for storing the solution becomes large. Also, the water flow and direction of the plant roots in the container could not be kept constant.
[0007]
There are problems such as direct sunlight and stuffiness of the plant due to the problem of surrounding the plant planting container with water.
[0008]
There are no pesticide-free and organically grown hydroponics equipment.
[0009]
In hydroponic cultivation in which plants are submerged, the fixation is sufficient, for example, because of the buoyancy, the fixation is sufficient, but the detachment of the plant requires time and effort.
[0010]
[Object of the invention]
An object of the hydroponic cultivation apparatus and the method of growing the same according to the present invention is to provide an apparatus that can easily produce pesticide-free plants and organically cultivated plants easily even in ordinary households, and to provide an apparatus that reduces the installation space as much as possible.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the container is deformed, the amount of water is reduced to secure a space, the problem of light is solved, and at the same time, the environment of the plant air is kept cool by using heat of vaporization.
In addition, the number of machine operation parts is reduced, problems of troubles and accidents are avoided, and it can be easily used in ordinary households.
Then, anaerobic and aerobic parts can be set, water quality stability by microorganisms can be maintained, harmful microorganisms can be suppressed from occurring by antagonism of microorganisms, and the immunity of the plant itself can be increased.
The object of the present invention is achieved by providing an apparatus and a method that take the foregoing into account.
[0012]
[Action]
By providing the above configuration, it is possible to provide a good appearance device, improve usability, and grow healthy and balanced vegetables and houseplants even in ordinary households. It has become possible to provide high-value food.
[0013]
【Example】
Hereinafter, a hydroponic cultivation apparatus and a method of growing the same according to the present invention will be described.
FIG. 1 is a diagram showing one embodiment of the present invention.
The planting layer (A) is set on the lower solution layer (B).
Here, the plant (Pr) is fixed to the planting layer (A), and the state in which the plant (Pr) is fixed by the fixing sponge (s) arranged on the fixing plate (V) for the punching board through which water can flow can be simply described. This is shown in FIG.
[0014]
As shown in FIG. 2, the fixed sponge (s) is in a state of being fitted into the fixed plate (c).
This fixed sponge (s) has a small hole (sb) at the center, and a cut (sb) is arranged so that the plant can be easily detached. This fixed sponge preferably has a thickness of about 10 mm to 50 mm, and most preferably about 30 mm. For this material, water-resistant urethane is the best, but any material can be used as long as it can achieve its purpose. The hardness and thickness can be selected according to the buoyancy and size of the plant to be planted.
[0015]
FIG. 3 shows a fixing sponge (s) arranged on a fixing plate (V) viewed from above. The fixed sponge (s) having a high water absorption and a coarse mesh is optimal.
[0016]
In the case of FIG. 2, a cut (sz) is made in the cross section of the fixed sponge and the fixed sponge is arranged on the fixed plate (V) so that the plant and urethane cannot be easily removed when the plant is submerged. However, by using a material that contracts, such as urethane, it is possible to artificially desorb plants together with urethane. Further, by providing the cuts (sa), the structure is such that the plant can be easily inserted into the fixed sponge (s).
A small plant or a plant with little root can utilize the cut (sa) and can be detached as it is without removing the fixed sponge (s).
[0017]
FIG. 4 shows a modification of the fixing plate (V) and the fixing sponge (s) of FIG.
According to this figure, two fixed plates (V1) are used, and a fixed sponge (s1) is sandwiched and fixed. According to this figure, the size of the hole (s1a) and the cut (s1b) into which the plant is inserted can be determined and arranged at an arbitrary position. This makes it possible to determine the location according to the size and growth rate of the plant, which is advantageous in using space. FIG. 5 is a perspective view showing the embodiment when it is sandwiched.
[0018]
Now, returning to FIG. 1, the plant (pr) arranged in the planting layer (A) is fixed as described above.
In the normal growing state, the culture solution (w) filled in the solution layer (B) up to the solution upper limit (w2) is filtered by the circulating pump (p) through the filter medium (f1) provided in the filtration layer (F), It is pumped up via the pipe (d) and filled with the root solution circulation layer (Aw). The filled solution (wa) returns to the solution layer (B) from the pipe (d2) via the pipe (d1) via the pipe (d1) via the solenoid valve (N) with the water level (w1) as the upper limit.
The water level (w2) is configured to be drained when the water level rises due to rainwater when installed outdoors or the like by a drain pipe (d4).
[0019]
When the plant layer (A) is filled with the culture solution (w), if the electromagnetic valve (N) is periodically opened and closed by a timer or the like, the root solution circulation layer (Aw) is closed when the plant layer (A) is closed. ) Does not flow out through the pipe (d1), so that the water level (w1) rises with time, and after a certain period of time, the plant layer (A) passes through the pipe (d3) and the solution water level ( w3) is set as the upper limit, and is circulated again to the solution layer (B).
[0020]
At this time, the water level of the solution layer (B) needs to be a water level at which the circulation pump (P) operates.
In this state, the plant penetrates the water to remove pests and foreign substances attached to the leaves, and the components contained in the solution are absorbed from the plant stomata and adhere to the plant surface, thereby providing nutrition and improving the body of the plant. Is In addition, most of the pests and foreign substances attached to the plants float on the water and fall through the pipe (d3) to the lower solution layer (B), so that they return to the planting layer (A) where the plants (Pr) are present again. Never.
Thereafter, the solenoid valve (N) is closed for a certain period of time, and is opened after an arbitrarily set time has elapsed. In this state, the operation returns to the normal operation with the water level (w1) as the upper limit again over time.
[0021]
Although the solenoid valve (N) is drawn in a structure that is immersed in the solution at present, it can be installed on water or installed outside, and can be installed anywhere as long as its function is satisfied.
In addition, the control of this solenoid valve can be arbitrarily set by a 24-hour timer or the like, and the number of times can be set, and the plant permeation time can be arbitrarily controlled.
[0022]
FIG. 6 shows an embodiment of a device which is replaced with a pipe (d1) for controlling drainage and an electromagnetic valve (N).
According to this figure, the water level (w1) is normally maintained in the manner shown in FIG.
Here, when the water supply pump (pz) is operated, the water stoppage vane (x) is pushed up and rises to the packing (g). As the material and structure of the packing, any material can be used as long as the purpose is achieved. At this time, the circulating water (w1) pushes up the water level (w1) to the water level (w3) with time and fills the planting layer (A) without returning to the lower solution layer.
In this structure, the water supply pump (pz) raises the pressure of the space (wx) by the water pressure to raise the water stop vent (x). When the water supply pump (pz) stops, the still water ben (x) returns to the ben stop (y), and the water level (w3) returns to the normal water level (w1) over time. In addition, an air supply pump can be arranged using the atmosphere instead of the water supply pump.
[0023]
Even if the accuracy of the water stopping ben (x) is not perfect, but rises to the water level (w3) at an arbitrary time, there is no problem even if a small amount of water leakage or air leakage occurs. The inventors made this device in various materials. Even if a material having buoyancy such as polypropylene is provided with an angle with respect to the flow of water, the water stopping bend (x) shown in the drawing normally stays at the position shown in the drawing unless pressure is generated in the space (wx). However, a material having a very small specific gravity such as a styrene resin cannot be used.
This means that if a certain amount of water leakage is used instead of the lubricating oil, this water stopping ben (x) can use resin, rubber, metal or the like.
[0024]
FIG. 7 is a view of the still water bend (xa, xb) of the still water bend (x) viewed from the Q direction in FIG. This shows that it can be manufactured in any shape according to the shape of the pipe.
[0025]
FIG. 8 is a three-dimensional sectional view of a modification of the planting layer (A) in FIG.
This figure has a deformation angle only on the left side when viewed from the front. This deformation angle has a structure in which sunlight is directly radiated much to the inner plants. In FIG. 8, the sun can be efficiently received when the open left side faces south. It is better that this angle is horizontal with respect to the horizontal direction. However, the angle is preferably about 45 degrees in view of the size of the container and the amount of solution water. Further, when there is room in the space or in a place where the sunshine is bad, the angle can be made closer to horizontal, and if necessary, angles can be provided at several places among the four surfaces.
Therefore, the planting layer (A) shown in FIG. 1 is also produced in the same manner.
[0026]
In addition, the root solution circulation layer (Aw, Aw1) is deformed and manufactured by having the minimum space where the roots can grow sufficiently, and by reducing the amount of culture solution accumulated inside, the product weight and volume are reduced. it can. This means that the amount of solution filled in the planting layer (A) is reduced during plant infiltration, so that the total amount of culture solution filled in the lower solution layer (B) is necessarily reduced, and the volume is also reduced. It is possible to reduce the size of the product. According to FIG. 1, during normal operation, the root solution circulation layer (Aw) is in a state of being immersed in the culture solution (w) of the lower solution layer (B).
Also, as shown in FIG. 8, the pipe (d) used for water supply and the pipe (d1) used for drainage are installed at opposite places, so that the root solution circulation layer (Aw, Aw1) has a regular and fixed direction. Water volume and water flow can be obtained. This also causes active mass exchange in the root.
In addition, since the solution in the root solution circulation layer circulates a large amount of the culture solution stored in the lower solution layer, it is possible to avoid sudden changes in solution concentration and water temperature.
[0027]
Next, the culture solution will be described. Usually, a culture solution is prepared using a regulated chemical fertilizer or the like, and its concentration is kept constant. In the present invention, plants can be sufficiently grown and harvested even by this method.
However, this method cannot be called organic pesticide-free cultivation.
The present invention also enables a mechanism for biologically decomposing organic matter and generating natural nutrients.
About this detail, it aims at performing semi-opportunistic filtration by arranging a porous natural silicate compound or a filtering material produced by artificially firing natural minerals in the filtration layer (F).
[0028]
As the filtering material, any material can be used as long as it can secure a surface area and can be a carrier for microorganisms. Further, the anaerobic filtering section (f2) can be provided to weaken the water flow and to provide a portion for supplying a trace element such as heavy metal. Of course, the hypoxia of the culture solution itself is not good for growing plants. Therefore, in order to supply oxygen to the culture solution (wa) of the root solution circulating layer (Aw, Aw1), which is a plant root, an oxygen dissolving device (Ea) is attached near the water supply side pipe, and the air supply pipe (E) is supplied with the air supply pipe (E). The atmosphere is supplied via Ep). At this time, it is necessary to supply air to such an extent that the dissolved oxygen amount can be as close to the saturated amount as possible.
[0029]
But there is a problem here. When the culture solution shows a pH around neutrality and is completely oxidized, trace elements such as heavy metals in the solution precipitate and the vitamins are also decomposed.
This is not a good environment for plants. Therefore, an anaerobic filter layer (f2) is necessary.
[0030]
The organic material to be charged is usually a fermented plant, but in the present invention, the natural organic material is finely pulverized, mixed with a clay mineral such as diatomaceous earth, formed on a ball, on a stick, and dried. By arranging in the anaerobic filtering section (f2) or the like, the object can be achieved. Of course, the input must be done while calculating the amount of nutrients and vitamins generated when it is completely degraded. As a result, since the organic substance used is dried in a storage state and is molded together with the mineral, the problem of smell and the problem of floating when administered can be solved.
[0031]
It also requires administration of microbial communities that assist in its degradation. Examples of the microorganism group include a bacterial group existing in the human intestine and lactic acid bacteria (Japanese Patent Application No. 8-131419).
It is possible to maintain the environment of these microbial groups by introducing specific microorganisms having high susceptibility to fungi or facultative anaerobic bacteria.
It is also known that when a lactic acid bacterium group or a useful microorganism is established, it exerts an antagonistic action on harmful bacteria such as coliform bacteria and controls the propagation thereof. By-products of these microorganisms also adhere to the leaves in the present invention.
These by-products, such as vitamins and antibacterial substances, are superior to the pathogenic bacteria of the plant, improve the constitution, and can breed vegetables with excellent nutritional value.
[0032]
It is necessary to keep the temperature of the culture solution (w) shown in FIG. 1 constant. Heating can be connected to a temperature control device by a heater (H) and kept constant. For cooling, a cooling device (C) utilizing heat of vaporization (Japanese Patent Application No. 2002-269332) or the like is used. This is controlled by a temperature controller. The generated cooling gas is supplied (Cx) to the planting layer (A) using the gas supply pipe (Ca).
The cooling device (C) is supplied to the cooling device (C) via the pipe (C1) by the water supply pump (p3), and the cooled cooling water returns to the solution layer (B) via the pipe (C2). It has become.
Cold air is very effective in improving the heat and ventilation of plants in summer.
In the device described in Japanese Patent Application No. 2002-269332, the efficiency is increased by a heat exchange element. However, even if the efficiency is removed, the liquid temperature drops to about the wet bulb temperature, and air cooled from the atmosphere is planted. It will be supplied to the planting layer (A).
It is also advantageous in terms of dissolved oxygen and filtration.
[0033]
FIG. 9 is a three-dimensional sectional view in which the planting layers (A, A1) and the root solution circulation layers (Aw, Aw1) of FIGS. 1 and 8 are enlarged. This shows that commercial large-scale equipment is also possible.
[0034]
【The invention's effect】
As described above, the hydroponic cultivation apparatus and the method for growing the same according to the present invention provide a simple hydroponic cultivation apparatus that is safe in use, reduces installation space as much as possible, reduces mechanical parts, and has few troubles. He has established a method of breeding based on microbiology and microbiology, and has succeeded in providing safe and nutritious vegetables for all.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment according to the present invention.
FIG. 2 is a view showing one embodiment of a fixed plate and a fixed sponge according to the present invention.
FIG. 3 is a view showing one embodiment of a fixed plate and a fixed sponge according to the present invention.
FIG. 4 is a view showing one embodiment of a fixed plate and a fixed sponge according to the present invention.
FIG. 5 is a view showing one embodiment of a fixing plate and a fixing sponge according to the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing one embodiment of a drainage control device according to the present invention.
FIG. 7 is a view showing an embodiment of a water stoppage van according to the present invention.
FIG. 8 is an example showing a three-dimensional sectional view of a planting layer and a root circulating solution layer according to the present invention.
FIG. 9 is an example showing a three-dimensional sectional view of a planting layer and a root circulating solution layer according to the present invention.
[Explanation of symbols]
A Planting layer A2 Planting layer Aw2 Root solution circulation layer B Solution layer C Cooling device Cx Cold air d Pipe E Air supply pump Ea Oxygen dissolving device F Filtration layer f1 Aerobic filtration unit f2 Anaerobic filtration unit P Circulation pump V Fixed Plate s fixed sponge x still water
