JP2017112854A

JP2017112854A - 水耕栽培システム

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Publication number: JP2017112854A
Application number: JP2015248653A
Authority: JP
Inventors: 修司畑瀬; Shuji Hatase; 和芳清水; Kazuyoshi Shimizu
Original assignee: Agri Support System Co Ltd
Current assignee: Agri Support System Co Ltd
Priority date: 2015-12-21
Filing date: 2015-12-21
Publication date: 2017-06-29
Anticipated expiration: 2035-12-21
Also published as: JP6640549B2

Abstract

【課題】栽培に要する費用を軽減し、栽培の管理が容易な水耕栽培システムを提供すること。【解決手段】野菜や果実などの種から芽や根を成長させるために用いる水耕栽培システムにおいて、水分を供給するための水分供給装置と、水分供給装置から供給された水分を種に撒くための撒水装置3とを有し、撒水装置は、種を支持するための種支持体20の下方に根が伸長するための栽培空間26を形成するとともに、栽培空間に水分を霧状にして撒水する噴霧器30を設け、栽培空間の側壁24,25を上向き傾斜状に形成し、側壁に向けて噴霧器から水分を噴射することにした。また、噴射器から水分を放射状に噴射することにした。さらに、栽培空間に複数の噴霧器を並べて配置するとともに、隣り合う噴霧器の間に可撓性の仕切幕27を配置することにした。【選択図】図２

Description

本発明は、野菜や果実などの種から芽や根を成長させて栽培を行うために用いる水耕栽培システムに関するものである。

従来より、野菜や果実などの種から芽や根を成長させる水耕栽培においては、種を支持するための種支持体の下方に根が伸長するための水槽を形成し、水槽に水分を流すように構成した水耕栽培システムが広く利用されている（たとえば、特許文献１参照。）。

そして、従来の水耕栽培システムでは、水槽の内部において種を流水に浸した状態で栽培するようにしている。なお、ここでいう野菜や果実などの種とは、植物の種子に限られず、種イモやニンニクの鱗片などのようにそこから芽や根などを成長させるものも含んでいる。

特開２０１０−６３４１４号公報

ところが、従来の水耕栽培システムでは、種を流水に浸して栽培するために、多量の水を必要として、栽培に要する費用が増大するといった問題があった。

また、従来の水耕栽培システムでは、種から成長した根が真っ直ぐには伸びず縮れた状態となり、成長期間のばらつきや外観のばらつきが生じてしまうといった問題があった。

そこで、請求項１に係る本発明では、野菜や果実などの種から芽や根を成長させるために用いる水耕栽培システムにおいて、水分を供給するための水分供給装置と、水分供給装置から供給された水分を種に撒くための撒水装置とを有し、撒水装置は、種を支持するための種支持体の下方に根が伸長するための栽培空間を形成するとともに、栽培空間に水分を霧状にして撒水する噴霧器を設け、栽培空間の側壁を上向き傾斜状に形成し、側壁に向けて噴霧器から水分を噴射することにした。

また、請求項２に係る本発明では、前記請求項１に係る本発明において、前記噴射器から水分を放射状に噴射することにした。

また、請求項３に係る本発明では、前記請求項１又は請求項２に係る本発明において、前記栽培空間に複数の前記噴霧器を並べて配置するとともに、隣り合う噴霧器の間に可撓性の仕切幕を配置することにした。

そして、本発明では、以下に記載する効果を奏する。

すなわち、本発明では、野菜や果実などの種から芽や根を成長させるために用いる水耕栽培システムにおいて、水分を供給するための水分供給装置と、水分供給装置から供給された水分を種に撒くための撒水装置とを有し、撒水装置は、種を支持するための種支持体の下方に根が伸長するための栽培空間を形成するとともに、栽培空間に水分を霧状にして撒水する噴霧器を設け、栽培空間の側壁を上向き傾斜状に形成し、側壁に向けて噴霧器から水分を噴射することにしているために、栽培に要する水の使用量を減らすことができ、栽培に要する費用を軽減することができる。また、種から根を下方に真っ直ぐに伸びた状態に成長させることができ、成長期間や外観を一定なものとすることができ、栽培の管理を容易なものとすることができる。さらに、噴霧器から撒水された水滴が側壁に衝突することで水滴の粒径を小さくすることができ、各種に均一に水分を噴霧することができる。また、水滴同士が衝突することでマイナスイオンが発生し種の成長を良好なものとすることができる。

特に、前記噴射器から水分を放射状に噴射することにした場合には、噴霧器から噴射された水分を広い範囲に拡散させて撒水することができ、種支持体に載置された多数の種に均等に撒水することができ、多数の種を全体的に均等に成長させることができる。

また、前記栽培空間に複数の前記噴霧器を並べて配置するとともに、隣り合う噴霧器の間に可撓性の仕切幕を配置することにした場合にも、種支持体に載置された多数の種に均等に撒水することができ、多数の種を全体的に均等に成長させることができる。

本発明に係る水耕栽培システムを示す説明図。撒水装置を示す平面図。同正面断面図。同側面断面図。他の撒水装置を示す平面図（ａ）、側面図（ｂ）、正面図（ｃ）。

以下に、本発明に係る水耕栽培システムの具体的な構成について図面を参照しながら説明する。なお、本発明における野菜や果実などの種とは、植物の種子に限られず、種イモやニンニクの鱗片などのようにそこから芽や根などを成長させるものも含んでおり、以下の説明では、野菜や果実などの種としてニンニクの鱗片を用いて芽や根を成長させる水耕栽培を例に挙げて説明する。

図１〜図４に示すように、水耕栽培システム１は、水分を供給するための水分供給装置２と、水分供給装置２から供給された水分を種に撒くための撒水装置３と、水分供給装置２から撒水装置３に水分を供給する水分供給流路４と、撒水装置３から水分供給装置２に水分を回収する水分回収流路５とで構成している。なお、水分は、水や液体肥料やこれらの混合液などが含まれ、以下の説明では、水に液体肥料を混合させた混合液を用いる場合を例に挙げて説明する。また、撒水装置３は、１台でも複数台でもよく、以下の説明では、水分供給流路４及び水分回収流路５を分岐して間に複数台の撒水装置３を接続した場合を例に挙げて説明する。

水分供給装置２は、水分を貯留するためのタンク６にフィルター７とポンプ8aとを介して水分供給流路４を接続するとともに、タンク６に水分回収流路５を接続している。

タンク６には、内部に循環用のポンプ8bが収容されるとともに、外部に循環流路９が接続されている。循環流路９には、ポンプ8cとフィルター10とが接続されている。

また、タンク６には、タンク６の内部の水分を加熱するためのヒーター11と、タンク６の内部の水分を冷却するためのクーラー12とが設けられている。

また、タンク６には、浄水や上水や地下水等の水を補給するための水源となる水補給器13と、液体肥料を補給するための液体肥料補給器14と、タンク６の内部のｐＨを調整する中和剤を補給するための中和剤補給器15とが接続されている。

さらに、タンク６には、内部に水分の温度を検出するための温度センサー16と水分のｐＨ濃度を検出するための濃度センサー17が設けられている。

水分供給装置２は、ポンプ8a〜8c、フィルター10、ヒーター11、クーラー12、水補給器13、液体肥料補給器14、中和剤補給器15、温度センサー16、濃度センサー17をコントローラ（コンピュータ）に接続しており、コントローラで制御されている。

そして、水分供給装置２は、ポンプ8aを駆動すると、タンク６に貯留された水分をフィルター７で塵等を除去してから水分供給流路４を介して撒水装置３へと供給する。撒水装置３に供給された余剰の水分は、水分回収流路５を介してタンク６に回収される。

また、水分供給装置２は、ポンプ8bを駆動すると、タンク６に貯留された水分をタンク６の内部で循環させる。これにより、タンク６に貯留された水分は、均一温度や均一濃度となるように撹拌混合される。

また、水分供給装置２は、ポンプ8cを駆動すると、タンク６に貯留された水分をフィルター10を介してタンク６に循環させる。これにより、タンク６に貯留された水分から塵等の不純物を除去しミネラル水とすることができる。

また、水分供給装置２は、必要に応じて、水補給器13や液体肥料補給器14や中和剤補給器15から水や液体肥料や中和剤をタンク６に補給して水分の濃度調整を行うことができ、また、ヒーター11やクーラー12を駆動して水分の温度調整を行うことができる。

撒水装置３は、上部を開口させた前後に伸延するケーシング18の上部開口に種19を支持するための種支持体20を載置している。

種支持体20は、１個の種19を保持するための貫通孔21を前後方向及び左右幅方向に等しい間隔をあけて形成して、網板状となっている。なお、種支持体20は、前後に伸延する１枚をケーシング18の上部開口に載置してもよく、複数枚をケーシング18の上部開口に載置してもよい。

ケーシング18は、前壁22と後壁23との間に左右の側壁24,25を形成し、内部に栽培空間26を形成している。栽培空間26の高さは、種19から根が成長した際に、根の下端部が栽培空間26の底部に接触しないだけの十分な高さとしている。左右の側壁24,25は、上向き傾斜状に形成されており、側壁24,25の上端部間よりも下端部間のほうが間隔が狭くなるようにしている。側壁24,25の上端部間には、前後に等間隔を開けて仕切幕27を取付けている。この仕切幕27によって栽培空間26が前後に等間隔に仕切られている。仕切幕27は、水圧で容易に変形可能な可撓性を有するシート等で形成し、上端部だけを側壁24,25の上端部に取付けて、下端部が左右の側壁24,25の中途部において前後に自由に揺動可能となっている。なお、側壁24,25も水圧で容易に変形可能な可撓性を有するシート等で形成してもよい。

また、ケーシング18は、前壁22の下部と後壁23の下部との間に給水管28を取付けている。給水管28の前端部には、水分供給流路４が接続されており、水分供給装置２から給水管28へと水分が供給されるようになっている。また、給水管28の中途上部には、分岐管29を介して噴霧器30が前後に等間隔（仕切幕27と同間隔）を開けて接続されている。

噴霧器30は、円筒形状の本体31の外周面（円周面）から外周外方へ全周にわたって360度に水分を放射状に噴射するようになっている。図２〜図４に示す散水装置３では、給水管28の上部に直線状の分岐管29の基端部を取付けるとともに分岐管29の先端部に噴霧器30を取付けて、噴霧器30から水分を外周外方（前壁22や後壁23や側壁24,25や仕切幕27）に向けて側面視で水平状（平面視で放射状）に噴霧するようにしている。これに限られず、図５に示すように、他の構成を図２〜図４と同様の構成とした撒水装置３において、給水管28の上部に途中で屈曲させた分岐管29'の基端部を取付けるとともに分岐管29'の先端部に噴霧器30を取付けてもよい。これにより、分岐管29'の屈曲角度に応じて噴霧器30を水平と垂直との間の角度のに傾斜させることができ、噴霧器30から水分を外周外方へ向けて側面視で傾斜状或は垂直状に噴霧することができる。屈曲させた分岐管29を用いる場合には、隣り合う分岐管29が互いに左右逆方向に向けて給水管28に取付けるのが望ましい。噴霧器30は、水平状に噴霧する場合であっても、また傾斜状或は垂直状に噴霧する場合であっても、前壁22や後壁23や側壁24,25や仕切幕27の全て或はいずれかに噴射した水分が衝突するように分岐管29に取付けられことが望ましい。これにより、噴霧器30から撒水された水滴が側壁24,25等に衝突することで水滴の粒径を小さくすることができ、各種に均一に水分を噴霧することができる。

さらに、ケーシング18は、前壁22の下部と後壁23の下部との間であって給水管28よりも下方に回収樋31を前壁22から後壁23へ向けて下向き傾斜状に取付けている。回収樋31の後端部には、水分回収流路５が接続されており、余剰の水分が回収樋31から水分供給装置２へと回収されるようになっている。

そして、撒水装置３は、水分供給装置２から水分が供給されると、その水分を噴霧器30から霧状にして撒水する。水分は、噴霧器30から前壁22や後壁23や側壁24,25や仕切幕27に向けて水平状に撒水される。その後、水分は、前壁22や後壁23や側壁24,25や仕切幕27に衝突し、栽培空間26の内部で拡散され、種支持体20で支持された種19に噴霧される。

水耕栽培システム１は、以上に説明したように構成しており、種19の下部を貫通孔21に露出させた状態で種支持体20に種19を載置し、種19の下方に形成した栽培空間26に噴霧器30から霧状の水分を供給すると、種19は、下部から下方へ向けて真っ直ぐに根が成長するとともに、頂部から上方へ向けて真っ直ぐに芽が成長する。

以上に説明したように、上記水耕栽培システム１は、撒水装置３において、種19を支持するための種支持体20の下方に根が伸長するための栽培空間26を形成するとともに、栽培空間26に水分を霧状にして撒水する噴霧器30を設けた構成となっている。

そのため、上記構成の水耕栽培システム１では、栽培に要する水の使用量を減らすことができ、栽培に要する費用を軽減することができる。また、種19から根を下方に真っ直ぐに伸びた状態に成長させることができ、成長期間や外観を一定なものとすることができ、栽培の管理を容易なものとすることができる。

また、上記水耕栽培システム１は、栽培空間26の側壁24,25を上向き傾斜状に形成するとともに、噴霧器30から側壁24,25に向けて水分を水平状に撒水する構成となっている。

そのため、上記構成の水耕栽培システム１では、噴霧器30から撒水された水滴が側壁24,25に衝突することで水滴の粒径を小さくすることができ、各種に均一に水分を噴霧することができる。また、水滴同士が衝突することでマイナスイオンが発生し種の成長を良好なものとすることができる。

さらに、上記水耕栽培システム１は、栽培空間26に複数の噴霧器30を並べて配置するとともに、隣り合う噴霧器30の間に可撓性の仕切幕27を配置した構成となっている。

そのため、上記構成の水耕栽培システム１では、種支持体20に載置された多数の種19に均等に撒水することができ、多数の種19を全体的に均等に成長させることができる。

１水耕栽培システム２水分供給装置
３撒水装置４水分供給流路
５水分回収流路６タンク
７ポンプ８流路切替器
９循環流路 10 フィルター
11 ヒーター 12 クーラー
13 水補給器 14 液体肥料補給器
15 中和剤補給器 16 温度センサー
17 濃度センサー 18 ケーシング
19 種 20 種支持体
21 貫通孔 22 前壁
23 後壁 24,25 側壁
26 栽培空間 27 仕切幕
28 給水管 29,29' 分岐管
30 噴霧器 31 回収樋

Claims

野菜や果実などの種から芽や根を成長させるために用いる水耕栽培システムにおいて、
水分を供給するための水分供給装置と、水分供給装置から供給された水分を種に撒くための撒水装置とを有し、
撒水装置は、種を支持するための種支持体の下方に根が伸長するための栽培空間を形成するとともに、栽培空間に水分を霧状にして撒水する噴霧器を設け、栽培空間の側壁を上向き傾斜状に形成し、側壁に向けて噴霧器から水分を噴射することを特徴とする水耕栽培システム。
前記噴射器から水分を放射状に噴射することを特徴とする請求項１に記載の水耕栽培システム。
前記栽培空間に複数の前記噴霧器を並べて配置するとともに、隣り合う噴霧器の間に可撓性の仕切幕を配置したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の水耕栽培システム。