JP3205611U

JP3205611U - 植物栽培装置

Info

Publication number: JP3205611U
Application number: JP2016002350U
Authority: JP
Inventors: 良一竹内; 恒夫阿部
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Showa Denko KK
Priority date: 2016-05-23
Filing date: 2016-05-23
Publication date: 2016-08-04
Anticipated expiration: 2026-05-23

Abstract

【課題】植物を浸す肥料入りの水に層流を発生させ、この水を淀みのない状態とすることにより、植物への肥料の供給量を均一に保つことが可能な、植物栽培装置を提供する。【解決手段】本発明の植物栽培装置１００は、内底面１０１ａの一端Ａ側に排水溝１０２を有する植物栽培槽１０１と、植物栽培槽１０１に給水を行う給水手段１０３とを備え、給水手段が、給水源１０４と、給水源１０４に接続され、内底面の他端Ｂ側において内底面１０１ａと平行に延在する部分１０５ａを有する給水管１０５とを含み、給水管１０５の延在する部分には、排水溝１０２側に向けて開口する複数の孔１０５ｄが、給水管１０５の長手方向に並んで設けられていることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本考案は、給水管を備えた植物栽培装置に関する。

従来、植物工場においてレタス等の野菜を水耕栽培する設備が提案されている。例えば、建屋などの閉鎖空間内にＬＥＤ（Light Emitting Diode）照明装置を設け、温度、湿度、照明条件などの栽培環境を人工的にコントロールしながら、植物の育成に好適な環境を構築し、品質の良い野菜を栽培する設備が提供されている。
この種の植物栽培システムの一例として、栽培槽と給水槽と肥料タンクとＣＯ_２タンクと光源とエアコンとファンとＣＯ_２センサ並びに各種センサを備えたレタス栽培システムが知られている（特許文献１参照）。

特許文献１に記載されたレタス栽培システムは、水を貯留した栽培槽にポンプを介して給水槽と肥料槽を接続し、栽培槽内の給水状態（水位、肥料成分など）を制御することにより、栽培槽で育成されているレタスに必要な養分を供給できる構成としている。また栽培槽の近傍に、湿度センサに接続させた除湿器と、温度センサに接続させたエアコンと、ＣＯ_２センサに接続したＣＯ_２タンクを設け、湿度と温度と気流並びにＣＯ_２濃度の調節などを行って、レタスの育成に望ましい環境を構築しながら、レタスの栽培ができるように構成されている。

特開２０１３−１１１０７３号公報

この種の設備における植物への肥料の供給は、給水手段を用いて、肥料を含む水を栽培槽内に貯留した上で、その水に植物を浸すことによって行われる。貯留されている水には流れがほとんどないため、局所的な淀みが発生し、植物への肥料の供給量を均一に保つことが難しい。

本考案は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、植物を浸す肥料入りの水に層流を発生させ、この水を淀みのない状態とすることにより、植物への肥料の供給量を均一に保つことが可能な、植物栽培装置を提供することを目的する。

上記課題を解決するため、本考案の植物栽培装置は、下記の構成を有する。
（１）本考案の一態様に係る植物栽培装置は、内底面の一端側に排水溝を有する植物栽培槽と、前記植物栽培槽に給水を行う給水手段とを備え、前記給水手段が、給水源と、前記給水源に接続され、前記内底面の他端側において前記内底面と平行に延在する部分を有する給水管とを含み、前記給水管の延在する部分には、前記排水溝側に向けて開口する複数の孔が、前記給水管の長手方向に並んで設けられているものである。
（２）（１）に記載の植物栽培装置において、前記延在する部分が、前記植物栽培槽の内底面に接していてもよい。
（３）（１）または（２）のいずれかに記載の植物栽培装置において、前記孔の直径が、０．８ｍｍ以上２．５ｍｍ以下であってもよい。
（４）（１）〜（３）のいずれか一つに記載の植物栽培装置において、前記孔の個数が、１０個以上３０個以下であってもよい。
（５）（１）〜（４）のいずれか一つに記載の植物栽培装置において、前記延在する部分の長さが、５０ｃｍ以上１５０ｃｍ以下であってもよい。

本考案の植物栽培装置では、植物栽培槽の一端側に排水溝を有し、他端側に給水管が延在しており、給水管の複数の孔から植物栽培槽内に供給された肥料を含む水が、排水溝に向けて流れるように構成されている。孔から放出された水の流れは、排水溝に向けて直進する成分（直進成分）と、これに垂直な方向へ拡散する成分（拡散成分）とを有するが、孔が複数並んで設けられているため、隣接する孔の拡散成分同士を相殺させ、直進成分の割合を高めることができる。これにより、植物栽培槽内の水に対して、給水管から排水溝に向かう層流を発生させることができる。
したがって、本考案の植物栽培装置では、植物栽培槽内の水に淀みが発生するのを防ぐことができるため、この水を植物栽培槽内に均等に行き渡らせ、各植物への肥料の供給量を均一に保つことができる。

（ａ）本考案の一実施形態に係る植物栽培装置の斜視図である。（ｂ）（ａ）の植物栽培装置を構成する給水管の一部分の側面図である。

以下、本考案を適用した実施形態である植物栽培装置について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。また、以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本考案はそれらに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。

本考案の一実施形態に係る植物栽培装置１００の構成について、図１（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。図１（ａ）は、植物栽培装置１００の斜視図である。植物栽培装置１００は、内底面１０１ａの一端Ａ側に排水溝１０２を有する植物栽培槽１０１と、植物栽培槽１０１に給水を行う給水手段１０３と、を備えている。

植物栽培槽１０１は、ＡＢＳ樹脂等の不透明樹脂材料からなり、肥料を含ませた水を収容する箱型の容器として機能するものである。植物栽培槽１０１の形状が制限されることはないが、収容されている水を均一に流動させる目的から、底面が矩形であり、対向する壁面同士が同じ形状であることが好ましい。

給水手段１０３は、主に、給水源１０４と、給水源１０４に接続された給水管１０５とを含んでいる。給水管１０５は、植物栽培槽の内底面１０１ａの他端Ｂ側において、内底面１０１ａと平行に延在する主要部分１０５ａと、主要部分１０５ａの一端Ｅ側から延長され、給水源１０４に直接接続される部分１０５ｂと、主要部分の他端Ｆ側を封止する部分１０５ｃと、を有している。

本明細書における一端Ａ側は、植物栽培槽の内底面１０１ａにおいて、他端Ｂより一端Ａに近い領域、すなわち、一端Ａまでの距離が他端Ｂまでの距離より小さい領域を意味している。一端Ａ側は、一端Ａからの距離が、一端Ａから他端Ｂまでの距離の１／４以下であることが好ましく、１／５以下であればより好ましい。
同様に、本明細書における他端Ｂ側は、植物栽培槽の内底面１０１ａにおいて、一端Ａより他端Ｂに近い領域、すなわち、他端Ｂまでの距離が一端Ａまでの距離より小さい領域を意味している。他端Ｂ側は、他端Ｂからの距離が、他端Ｂから一端Ａまでの距離の１／４以下であることが好ましく、１／５以下であればより好ましい。

図１（ｂ）は、図１（ａ）の植物栽培装置１００を構成する、給水管１０５の一部分のみを拡大して示した側面図である。給水管の主要部分１０５ａには、排水溝１０２側に向けて開口する複数の孔１０５ｄが、給水管１０５の長手方向に並んで設けられている。孔１０５ｄの個数は、１０個以上３０個以下であることが好ましい。給水管の主要部分１０５ａの長さＬは、５０ｃｍ以上１５０ｃｍ以下であることが好ましく、８０ｃｍ程度であればより好ましい。

複数の孔１０５ｄの形状についての制限はないが、円形であることが好ましい。複数の孔１０５ｄが円形である場合、直径Ｒ１は、それぞれ０．８ｍｍ以上２．５ｍｍ以下の範囲であることが好ましく、１ｍｍ程度であればより好ましい。複数の孔１０５ｄの形状および大きさが、互いに揃っていればさらに好ましい。

給水管１０５のうち、少なくとも主要部分１０５ａの全体が、植物栽培槽１０１に収容された水の中に浸かる必要があるため、主要部分１０５ａの長手方向に垂直な断面の直径Ｒ２は、水の深さＤより小さいものとする。通常の場合、収容する水の深さＤは３ｃｍ程度であるので、給水管の主要部分１０５ａの断面の直径Ｒ２は３ｃｍ未満とする。

給水管の孔１０５ｄから放出される水の流れる方向は、重力によって深さ方向に傾けられる。この影響は、孔１０５ｄと植物栽培槽の内底面１０１ａとの距離が大きいほど顕著に表れる。そのため、給水管の主要部分１０５ａは、植物栽培槽の内底面１０１ａに近い位置にあるほど好ましく、安定性についても踏まえ、内底面１０１ａに接していればより好ましい。また、給水管の孔１０５ｄから放出される水の流れる方向を、真横、すなわち内底面１０１ａと平行方向から、少し上に向けた方向としても良い。

本実施形態に係る植物栽培装置１００では、給水源１０４から供給される水は、給水管の接続部分１０５ｂを経由し、主要部分１０５ａに対して、一端Ｅ側から他端Ｆ側に向けて流れ込む。十分な量の水を供給することにより、水を主要部分１０５ａの内部全体に行き渡らせることができる。給水管の他端Ｆ側が封止されているため、内部全体行き渡った水は、開口している複数の孔１０５ｄから、植物栽培槽１０１内に一斉に放出されることになる。

複数の孔１０５ｄは、いずれも排水溝１０２のある一端Ａ側に向けて開口しているため、それぞれの孔１０５ｄから放出される水Ｗが、同じ方向に揃って流れることになる。孔１０５ｄから放出された水Ｗの流れは、排水溝１０２に向けて直進する成分（直進成分）と、これに垂直な方向へ拡散する成分（拡散成分）とを有するが、孔１０５ｄが複数並んで設けられているため、隣接する孔１０５ｄの拡散成分同士を相殺させ、直進成分の割合を高めることができる。これにより、植物栽培槽内１０１の水に対して、給水管１０５から排水溝１０２に向かう層流を発生させることができる。

したがって、本実施形態に係る植物栽培装置では、植物栽培槽内の水に淀みが発生するのを防ぐことができるため、この水を植物栽培槽内に均等に行き渡らせ、各植物への肥料の供給量を均一に保つことができる。

本考案に係る植物栽培槽は、植物工場等に設置されてレタス等の水耕栽培を行う分野において広く利用可能である。

１００・・・植物栽培装置
１０１・・・植物栽培槽
１０２・・・排水溝
１０３・・・給水手段
１０４・・・給水源
１０５・・・給水管
１０５ａ・・・給水管の主要部分
１０５ｂ・・・給水管の給水源との接続部分
１０５ｃ・・・給水管の封止部分
１０５ｄ・・・給水管の孔
Ｄ・・・水の深さ
Ｌ・・・主要部分の長さ
Ｒ１・・・孔の直径
Ｒ２・・・給水管の断面の直径
Ｗ・・・水

Claims

内底面の一端側に排水溝を有する植物栽培槽と、
前記植物栽培槽に給水を行う給水手段とを備え、
前記給水手段が、給水源と、前記給水源に接続され、前記内底面の他端側において前記内底面と平行に延在する部分を有する給水管とを含み、
前記給水管の延在する部分には、前記排水溝側に向けて開口する複数の孔が、前記給水管の長手方向に並んで設けられていることを特徴とする植物栽培装置。
前記延在する部分が、前記植物栽培槽の内底面に接していることを特徴とする請求項１に記載の植物栽培装置。
前記孔の直径が、０．８ｍｍ以上２．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の植物栽培装置。
前記孔の個数が、１０個以上３０個以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の植物栽培装置。
前記延在する部分の長さが、５０ｃｍ以上１５０ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の植物栽培装置。