JP4918724B2 - 水耕栽培の植栽ベッド - Google Patents

Description

本願発明は、植物の水耕栽培に用いられる植栽ベッドに関するものである。

水耕栽培における栽培手法の一つとして、例えば、特許文献１及び特許文献２に示されるように、板状の植栽ベッドに植物を植栽し、この植栽ベッドを水耕栽培用の養液に浮かべて栽培する手法が知られている。

この場合、上記植栽ベッドは、所要の浮力を備えることが必要であることから、これを発泡樹脂等の低比重材で板状に一体形成するのが通例である。

特開平１０−２７１９２５号公報 特開平９−１９２２８号公報。

ところが、このような植栽ベッドは、植物の栽培中は継続的に養液に浮かべられており、しかも養液温度が植物の生育に適した温度に設定されていること等から、養液中に青藻が発生し、これが上記植栽ベッドの養液浸漬部分に付着して繁殖する。このため、一回の水耕栽培が終了したときには、上記植栽ベッドを養液中から引き上げてその表面に付着した青藻を清掃によって除去し、次回の水耕栽培に備えることが必要となる。

この場合、青藻は、植栽ベッドの表面への付着力が強く、特に上記植栽ベッドが最も一般的な成形素材である発泡樹脂材で成形されている場合には、発泡粒の粒界溝に侵入した状態で繁殖することから、その除去作業が困難で、多大の作業時間を要し、その結果、水耕栽培全体を通じての作業効率が低下し、栽培コストの上昇を招来することになる。

また、青藻の除去作業の効率を上げるべく、比較的強い力で植栽ベッドの表面を擦ると、該植栽ベッドの発泡粒が粒界部分で破断分離して次第にその形状が損なわれその耐久性が低下するとか、場合によっては植栽ベッドが折損してその使用が不可能になることもあり、水耕栽培におけるランニングコストの上昇を招来する一因にもなる。

一方、養液の液面上に植栽ベッドを浮置して植物の水耕栽培を行なう場合、該養液の温度は植物の生育条件に対応した温度に設定されることが望ましく、係る要求に応えるべく、空気調和装置によって栽培空間の環境温度を調整する場合がある。この場合、本来的には、空調環境における空気と養液との間の熱移動によって該養液の温度も環境温度に対応するように自動的に温度調整されるが、実際的には、養液の液面は断熱性の高い発泡樹脂材からなる植栽ベッドによって覆われていることから、養液の温度調整は殆ど実効のないものとなっている。

また、空気調和装置による環境温度の調整が行なわれていない栽培環境下においては、例えば、空気温度によっては、養液との間の熱移動を促進させたい場合と、熱移動を抑制したい場合とが起こり得るが、植栽ベッドが断熱性の高い発泡樹脂材で構成されている場合には、少なくとも室内空気と養液との間の熱移動を促進することには対処できないことになる。

そこで本願発明では、表面に付着した青藻の清掃が容易で且つ耐久性にも優れ、水耕栽培全体としてのランニングコストを低く抑えることができるとともに、養液温度の調整性能にも優れた水耕栽培の植栽ベッドを提供することを目的としてなされたものである。

本願発明ではかかる課題を解決するための具体的手段として次のような構成を採用している。

本願の第１の発明に係る水耕栽培の植栽ベッドでは、樹脂板材又は金属板材によって、底壁１ａと該底壁１ａの周囲から立ち上がる周壁１ｂと上記底壁１ａの下面に開口して上方へ立ち上がる多数の筒状の植栽部１ｃを形成したことを特徴としている。

本願の第２の発明に係る水耕栽培の植栽ベッドでは、上記第１の発明に係る水耕栽培の植栽ベッドにおいて、上記各植栽部１ｃ間に断熱材５を設けたことを特徴としている。

本願の第３の発明に係る水耕栽培の植栽ベッドでは、上記第１の発明に係る水耕栽培の植栽ベッドにおいて、上記各植栽部１ｃ間に断熱空間４を設けたことを特徴としている。

本願発明では次のような効果が得られる。
（ａ） 本願の第１の発明に係る水耕栽培の植栽ベッドは、樹脂板材又は金属板材によって、底壁１ａと該底壁１ａの周囲から立ち上がる周壁１ｂと上記底壁１ａの下面に開口して上方へ立ち上がる多数の筒状の植栽部１ｃを形成した浮体構造をもつことから、これを養液の液面上に浮かべることができ、しかもこの状態では上記植栽部１ｃ内に養液が進入している。従って、上記植栽部１ｃ内に植物２０を植栽すると、該植物２０の根部分は養液に浸漬されることとなり、該植物２０の水耕栽培が促進される。

そして、係る水耕栽培に用いられる植栽ベッド１においては、以下のような特有の効果が得られる。
（ａ−１） 上記植栽ベッド１が、樹脂板材又は金属板材によって形成されその表面が滑らかであることから、青藻の付着は植栽ベッド１の表面側に限られ、例えば、従来の発泡樹脂製の植栽ベッド１のように青藻が表面側のみに止まらず発泡粒界にまで侵入して繁殖するということがなく、青藻の除去作業を容易且つ迅速に行なうことができ、清掃作業の効率化及び清掃時間の短縮化が図られる。

また、上記植栽ベッド１が樹脂板材又は金属板材によって形成されているため、その剛性が高く、従来の発泡樹脂製の植栽ベッドのような青藻清掃時における損傷とか欠損、あるいは折損が生じることが極めて少なく、その耐久性が向上する。これらの相乗効果として、水耕栽培全体としてのランニングコストの低減が図られる。
（ａ−２） 養液の液面上に植栽ベッド１を浮かべた場合、該植栽ベッド１によって養液の表面が覆われ、該養液が空気と接する面積、即ち、養液から空気中への放熱作用、あるいは空気から養液側への吸熱作用に関与する面積が小さくなり、そのため、係る放熱あるいは吸熱は植栽ベッド１を介しての熱伝導による熱移動に依存せざるを得ない。この場合、従来のように上記植栽ベッド１を発泡樹脂材で形成した場合には、該発泡樹脂材が高い断熱性をもつことから、該植栽ベッド部分での伝熱促進は殆ど望めない。

ところが、本願発明の植栽ベッド１では、該植栽ベッド１を養液の液面上に浮かべた状態において該養液と接する底壁１ａが樹脂板材又は金属板材によって形成されていることから、従来のような発泡樹脂製の植栽ベッドに比して、その熱伝導による伝熱性が高いものとなっている。このため、例えば、養液温度が空気温度に比して高いような場合には、養液側の熱が上記植栽ベッド１の底壁１ａを熱伝導によって移動して空気中に放熱され養液温度の低下が図られ、逆に、養液温度が空気温度に比して低いような場合には、空気側の熱が上記植栽ベッド１の底壁１ａを熱伝導によって移動して養液側へ放熱され養液温度の上昇が図られるなど、養液温度及び植物２０の周辺の空気温度の管理が自動的に行なわれ、植物２０の育成に好適な環境が容易に得られる。
（ｂ） 本願の第２の発明に係る水耕栽培の植栽ベッドによれば、上記（ａ）に記載の効果に加えて、以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記各植栽部１ｃ間に断熱材５を設けているので、上記植栽ベッド１全体としての断熱性は、上記断熱材５を設けたことで高くなっている。このため、例えば、空気温度が養液温度に比して低く、養液側の保温を図りたい場合とか、空気温度が養液温度に比して高く、養液側の昇温を抑制したい場合には、上記断熱材５の断熱作用によって空気側と養液側との間の熱移動が抑制されることでこれが実現され、植物２０の育成に好適な環境が容易に得られる。
（ｃ） 本願の第３の発明に係る水耕栽培の植栽ベッドによれば、 本願の第３の発明に係る水耕栽培の植栽ベッドでは、上記（ａ）に記載の効果に加えて、以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記（ａ）に記載の効果に加えて、以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記各植栽部１ｃ間に断熱空間４を設けているので、上記植栽ベッド１全体としての断熱性は、上記断熱空間４における空気断熱効果の分だけ高くなっている。このため、例えば、空気温度が養液温度に比して低く、養液側の保温を図りたい場合とか、空気温度が養液温度に比して高く、養液側の昇温を抑制したい場合には、上記断熱空間４の断熱作用によって空気側と養液側との間の熱移動が抑制されることでこれが実現され、植物２０の育成に好適な環境が容易に得られる。

以下、本願発明を好適な実施形態に基づいて具体的に説明する。
Ａ：第１の実施形態
図１〜図３には、本願発明の第１の実施形態に係る植栽ベッド１を使用した水耕栽培装置の要部を示している。この水耕栽培装置においては、栽培室（図示省略）内に設置された栽培棚１０の各段の受台１１の上面側に次述の養液容器２を載置する一方、その下面側には照明器１２を取付け、該照明器１２からの照明光を上記養液容器２側へ照射するようになっている。

上記養液容器２は、図１及び図２に示すように長矩形の平面形体をもつ上面開放容器であって、その中には養液３が所定量投入されている。この養液容器２内の養液３の液面には、本願発明の要旨である次述の植栽ベッド１が浮かべられている。

上記植栽ベッド１は、図２及び図３に示すように、長矩形の平面形体をもつ底壁１ａと該底壁１ａの周囲から立ち上がる周壁１ｂを備えた矩形薄皿状の浮体構造をもつもので、樹脂板材又は金属板材によって一体形成されている。さらに、上記底壁１ａには、該底壁１ａの下面に開口してここから上方へ立ち上がる円筒状の植栽部１ｃが所定間隔で多数形成されている。尚、上記周壁１ｂの高さ寸法は、上記植栽ベッド１に所要数の植物２０を植栽した状態で該植栽ベッド１を養液の液面上に浮置させるに十分な排水量を確保し得るように、適宜設定される。また、上記植栽部１ｃの上面高さは、上記周壁１ｂの上面高さと略同じとなるように設定されている。

上記植栽ベッド１を上記養液容器２内の養液の液面に浮かべた場合、上記植栽部１ｃは上記養液容器２の底面側に臨んで開口し、且つ該植栽部１ｃの内部には、上記植栽ベッド１全体の喫水高さに対応する高さまで養液が進入する。そして、この植栽部１ｃには、植物２０がその根保持部２０ａを投入係止させた状態で、植栽される。従って、上記植物２０の根保持部２０ａは養液に浸漬され、該植物２０の育成が図られる。

このように植物２０が植栽された上記植栽ベッド１は、図１に示すように、上記養液容器２の養液表面上に所定数が順次浮置される。この状態においては、上記養液容器２の養液３の液面が上記各植栽ベッド１によって略覆われ、養液３の液面は殆ど上方に露出しない状態となる。このため、上記養液３と上記植栽ベッド１の周辺の空気との間における熱移動は、上記植栽ベッド１を介する熱伝導に依存することになる。

この場合、上記植栽ベッド１部分においては、養液３とその上方側の空気とが該植栽ベッド１の底壁１ａを介して接しており、しかも該底壁１ａは樹脂板材又は金属板材で構成されており、その熱伝導による伝熱性は、該植栽ベッド１が発泡樹脂材で構成されている場合に比して、高くなっている。

このため、例えば、養液温度が空気温度に比して高いような場合には、養液３側の熱が上記植栽ベッド１の底壁１ａを熱伝導によって移動して空気中に放熱され養液温度の低下が図られる。逆に、養液温度が空気温度に比して低いような場合には、空気側の熱が上記植栽ベッド１の底壁１ａを熱伝導によって移動して養液３側へ放熱され養液温度の上昇が図られる。これらの結果、養液温度及び植物２０の周辺の空気温度の管理が自動的に行なわれ、植物２０の育成に好適な環境が容易に得られる。

一方、植栽ベッド１は、植物の栽培中は継続的に養液３に浮置されていることから、養液中に発生した青藻が該植栽ベッド１の養液浸漬部分に付着して繁殖する。このため、水耕栽培の終了時にはこれを養液３から引き上げてその表面に付着した青藻を除去する清掃作業が必要となることは既述の通りである。

この場合、この実施形態の植栽ベッド１では、これが、樹脂板材又は金属板材によって形成されその表面が滑らかであることから、青藻の付着は植栽ベッド１の表面側に限られ、例えば、従来の発泡樹脂製の植栽ベッドのように青藻が表面側のみに止まらず発泡粒界にまで侵入して繁殖するということがなく、青藻の除去作業を容易且つ迅速に行なうことができ、清掃作業の効率化及び清掃時間の短縮化が図られることになる。

また、上記植栽ベッド１が樹脂板材又は金属板材によって形成されているため、その剛性が高く、従来の発泡樹脂製の植栽ベッドのような青藻清掃時における損傷とか欠損、あるいは折損が生じることが極めて少ないことから、その耐久性が向上する。これらの相乗効果として、水耕栽培全体としてのランニングコストの低減が促進される。
Ｂ：第２の実施形態
図４及び図５には、本願発明の第２の実施形態に係る植栽ベッド１を示している。この植栽ベッド１は、上記第１の実施形態における植栽ベッド１に、次述の断熱材５を取付けて構成されるものである。

即ち、上記植栽ベッド１は、長矩形の平面形体をもつ底壁１ａと該底壁１ａの周囲から立ち上がる周壁１ｂを備えた矩形薄皿状の浮体構造をもつもので、樹脂板材又は金属板材によって一体形成されている。さらに、上記底壁１ａには、該底壁１ａの下面に開口してここから上方へ立ち上がる円筒状の植栽部１ｃが所定間隔で多数形成されている。

この植栽ベッド１においては、上記底壁１ａ上に形成された多数の植栽部１ｃの周囲は単なる空間とされており、該底壁１ａの下面側には養液３が、上面側には周辺の空気が、それぞれ接触される構成であり、該底壁１ａは良伝熱部とされている。しかし、このような構成では、上記植栽ベッド１の下面側と上面側との間における伝熱性を抑えたいような場合には、対応できないことになる。

そこで、この実施形態では、上記植栽ベッド１を、伝熱性が要求される場合と、伝熱性は要求されず、それよりも断熱性が要求されるような場合の何れにおいても選択して使用できるようにしたものである。即ち、図４に示すように、上記植栽ベッド１の内周形状に沿った長矩形の平面形体を有するとともに、上記植栽ベッド１の各植栽部１ｃに対応する部位には該植栽部１ｃの外側に嵌合可能な大きさの孔６，６、・・を備えた発泡樹脂製の断熱材５を用意し、該断熱材５を上記植栽ベッド１に対して着脱可能としたものである。

上記植栽ベッド１に上記断熱材５を嵌合装着した状態を図５に示している。この状態では、上記植栽ベッド１の底壁１ａと上記断熱材５とが一体化され、これら両者で構成される部分は、該断熱材５が有する断熱性の分だけ全体としての断熱性が高くなっている。

従って、例えば、空気温度が養液温度に比して低く、且つ養液温度が植物２０の生育に適した温度であって、養液側の保温を図りたい場合とか、逆に、空気温度が養液温度に比して高く、且つ養液温度が植物２０の生育に適した温度であって、養液側の昇温を抑制したい場合には、上記断熱材５の断熱作用によって空気側と養液側との間の熱伝導による熱移動が抑制されることで実現され、植物２０の育成に好適な環境が容易に得られることになる。また、上記断熱材５を取外した状態では、上記第１の実施形態に係る植栽ベッド１と同様の作用効果が得られる。

即ち、この実施形態の植栽ベッド１では、上記断熱材５を設けるか、設けないか、によって、断熱性に優れた植栽ベッド１と伝熱性に優れた植栽ベッド１を選択的に構成することができ、栽培対象たる植物２０の種類に対する対応が容易となる。

尚、上記以外の作用効果については、上記第１の実施形態の場合と同様であるので、該第１の実施形態における該当説明を援用し、ここでの説明を省略する。
Ｃ：第３の実施形態
図６及び図７には、本願発明の第３の実施形態に係る植栽ベッド１を示している。この植栽ベッド１は、上記第１の実施形態における植栽ベッド１に、次述の上壁１ｄを取付けて構成されるものである。

即ち、上記植栽ベッド１は、長矩形の平面形体をもつ底壁１ａと該底壁１ａの周囲から立ち上がる周壁１ｂを備えた矩形薄皿状の浮体構造をもつもので、樹脂板材又は金属板材によって一体形成されている。さらに、上記底壁１ａには、該底壁１ａの下面に開口してここから上方へ立ち上がる円筒状の植栽部１ｃが所定間隔で多数形成されている。

この植栽ベッド１においては、上記底壁１ａ上に形成された多数の植栽部１ｃの周囲は単なる空間とされており、該底壁１ａの下面側には養液３が、上面側には周辺の空気が、それぞれ接触される構成であり、該底壁１ａは良伝熱部とされている。しかし、このような構成では、上記植栽ベッド１の下面側と上面側との間における伝熱性を抑えたいような場合には、対応できないことになる。

そこで、この実施形態では、上記植栽ベッド１を、伝熱性が要求される場合に使用するに好適なものとして構成したものである。即ち、上記底壁１ａと周壁１ｂ及び植栽部１ｃを備えて構成される上記植栽ベッド１の上面開口部分に、該植栽ベッド１の外形形状に沿った長矩形の板材で構成され且つ上記植栽部１ｃに対応する部位に該植栽部１ｃに嵌合する多数の孔１ｅを設けた上壁１ｄを衝合させ、これら両者を溶接接合にて一体化したものである。従って、上記上壁１ｄの取付け状態においては、該上壁１ｄと上記植栽ベッド１の間に、断熱空間４が形成される。

このように、上記植栽ベッド１を、上記上壁１ｄの付設によって密閉容器体としその内部に断熱空間４を設けることで、上記植栽ベッド１全体としての断熱性は、上記断熱空間４における空気断熱効果の分だけ高くなっている。このため、例えば、空気温度が養液温度に比して低く、養液側の保温を図りたい場合とか、空気温度が養液温度に比して高く、養液側の昇温を抑制したい場合には、上記断熱空間４の断熱作用によって空気側と養液側との間の熱移動が抑制されることで実現され、植物２０の育成に好適な環境が容易に得られる。

尚、上記以外の作用効果については、上記第１の実施形態の場合と同様であるので、該第１の実施形態における該当説明を援用し、ここでの説明を省略する。

また、この実施形態では上記上壁１ｄを上記植栽ベッド１に溶接接合しているが、他の実施形態では、例えば、上記上壁１ｄを上記植栽ベッド１に対してボルト締着等によって着脱自在に構成することもできる。係る構成とした場合には、上記上壁１ｄの着脱によって断熱性に優れた植栽ベッド１と伝熱性に優れた植栽ベッド１を選択的に構成することができ、栽培対象たる植物２０の種類に対する対応が容易となる。

本願発明の第１の実施形態に係る植栽ベッドを備えた水耕栽培装置の要部斜視図である。 図１のＩＩ−ＩＩ拡大断面図である。 図１に示した植栽ベッドの全体構造を示す斜視図である。 本願発明の第２の実施形態に係る植栽ベッドの構造を示す斜視図である。 図４に示し植栽ベッドの使用状態を示す拡大断面図である。 本願発明の第３の実施形態に係る植栽ベッドの構造を示す斜視図である。 図６に示し植栽ベッドの使用状態を示す拡大断面図である。

符号の説明

１ ・・植栽ベッド
１ａ ・・底壁
１ｂ ・・周壁
１ｃ ・・植栽部
１ｄ ・・上壁
２ ・・養液容器
３ ・・養液
４ ・・断熱空間
５ ・・断熱材
６ ・・孔
１０ ・・栽培棚
１１ ・・受台
１２ ・・照明器
２０ ・・植物

Claims (3)

1. 植物（２０）が植栽され且つ養液（３）に浮上される水耕栽培の植栽ベッドであって、
   樹脂板材又は金属板材によって、底壁（１ａ）と該底壁（１ａ）の周囲から立ち上がる周壁（１ｂ）と上記底壁（１ａ）の下面に開口して上方へ立ち上がる多数の筒状の植栽部（１ｃ）を形成したことを特徴とする水耕栽培の植栽ベッド。
2. 請求項１において、
   上記各植栽部（１ｃ）間に断熱材（５）が設けられていることを特徴とする水耕栽培の植栽ベッド。
3. 請求項１において、
   上記各植栽部（１ｃ）間に断熱空間（４）が設けられていることを特徴とする水耕栽培の植栽ベッド。

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