JPH03272623A

JPH03272623A - 水耕栽培用養液磁化装置

Info

Publication number: JPH03272623A
Application number: JP2048411A
Authority: JP
Inventors: Koichiro Akatsuka; 赤塚　幸一郎; Tsuneo Takahashi; 高橋　則生
Original assignee: Tohoku Pioneer Corp
Current assignee: Tohoku Pioneer Corp
Priority date: 1990-02-28
Filing date: 1990-02-28
Publication date: 1991-12-04
Also published as: KR910021206A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野】゛本発明は、水耕栽培用の養液を効率よく磁化する養液磁
化装置に関する。

【従来の技術】

水耕栽培は、常にほぼ一定の条件下で植物を栽培するこ
とができる。そのため、±＃栽培や礫耕栽培において問
題となっている連作による障害を考慮する必要なく、ま
た残根処理が簡単で且つ完全に行うことができ、防疫効
果も高い等の長所をもっている。この水耕栽培の収量の増加や抗病性の向上を狙って、栽
培養液を磁化処理することが、たとえば実公昭５６−１
０１１８号公報、特開昭５７−２９２２７号公報等で紹
介されている。磁化処理によって、養液中の酸素濃度が
増加し、細菌類の成長が抑制され、また植物生理に刺激
を与える。その結果、植物の順調な成長が促される。養液の磁化処理は、電磁石や永久磁石を養液槽内や養液
の流路近傍に設け、養液に磁界を与えることによって行
われる。この処理で目標とする効果を得るためには、大
きな磁界強度を発生させる比較的大型の磁化処理装置を
組み込むことが必要となる。ところが、水耕栽培装置は
作物の種類や栽培規模の変更に対応して栽培槽の増減や
変更が頻繁に行われるものであるから、磁化処理装置と
しては、着脱が容易で且つ小型であることが要求される
。そこで、本発明者等は、第６〜９図に示すような磁化ユ
ニットを養液流入管路に組み込んだ磁化処理装置を開発
し、特願昭６３−１６１９３０号として出願した。この磁化ユニットは、養液流入管路６１に接続される一
対の保持部材６２．６３をネジ部６４で螺合することに
よって、保持空間６５を形成している。そして、一対の
環状磁石６６及び６７を保持空間６５に中心軸方向に対
向して配置させる。各環状磁石６６及び６７は、保持空間６５の内壁に接着
され、或いはスペーサ６８を介在させることによって位
置決めされる。なお、磁化ユニットは、養液流入管路６
１に沿って複数個配列されている。環状磁石６６及び６７の互いに異なる極性の磁極面には
、環状の磁性部材６９．７０が接合されている。各磁性
部１６４６９．７０は、第８図に示すように、環状磁石
６６．６７の中心孔及び外周部よりも小さな内径及び外
径をもっている。これにより、第９図に示すような磁気
回路が形成される。すなわち、磁気回路の外側の磁気抵抗が高められ、中心
孔側の磁気抵抗が低下している。その結果、中心孔近傍
の磁力線密度が増加し、小型の磁石であっても強力な磁
界が得られる。そこで、養液流入管路６１から環状磁石６６゜６７の中
心孔に養液を流すとき、複数の環状磁化ユニットの配列
によって養液の流れ方向に磁化の向きが設定された強力
な磁界で磁化される。この磁化作用は、流量によって定
まる所定時間にわたり継続される。

【発明が解決しようとする課題】

ところが、この磁化ユニットにあっても、たとえば第８
図及び第９図で示すように、環状磁石６９．７０の中心
孔の中央部を通過する磁束線の密度は、中心孔の内周面
近傍に比較して小さなものである。他方、この中心孔を
通過する養液は、中心部はど大きな流量で流れる。すな
わち、磁束密度の大きな部分を流れる養液の流量が少な
（、磁束密度を向上させた効果が充分に活かされたもの
とはいえない。そこで、本発明は、この磁化ユニットの特性を更に向上
させるべく、養液の流れ方向を規制する磁性部材を環状
磁石の中心孔部分に配置することによって、磁界強度を
高めると共に、磁束密度が高い領域に養液を通過させ、
より効果的に磁化処理を行うことを目的とする。

【課題を解決するための手段］本発明は、この目的を達成するため、養液貯蔵タンクか
ら栽培槽に養液を供給する養液流入管路の途中に環状磁
石を備えた磁化ユニットを組み込んだ水耕栽培用養液磁
化装置において、前記環状磁石の一面に環状の第１磁性
部材が取り付けられ、前記環状磁石の中心孔の中心部に
当たる部分に、円柱状突起が設けられ、且つ前記円柱状
突起の基部の周辺部に複数個の養液流通孔を穿設した第
２磁性部材を前記環状磁石の他面に取り付けていること
を特徴とする【作　　　用】本発明の水耕栽培用養液磁化装置における環状磁石の中
心孔は、第２磁性部材の円柱状突起の外周面と一定の間
隙を保って対向する内周面で区画されている。そして、
環状磁石の中心孔に流入した養液は、環状磁石の中心孔
の内周面近傍にある前記間隙を通り、第２の磁性部材に
穿設された養液流通孔を通過して、栽培槽方向に流出す
る。このとき、第２磁性部材の円柱状突起及び養液流通
孔によって、環状磁石の中心孔内での養液流は、円柱状
突起と中心孔の内周面との間隙に沿った方向に規制され
る。その結果、磁束密度が最も高い領域を養液流が通過
することになり、効果的な磁化処理が行われる。また、
円筒状突起を環状磁石の中心孔に挿通することによって
、中心孔の内側に形成される磁界自体の強度も大きなも
のとなる。

【実　施　例】

以下、図面を参照しながら、実施例によって本発明を具
体的に説明する。本実施例においては、第１図に示すように環状磁石１０
の一面側に環状の第１磁性部材２０を取り付け、他面に
第２磁性部材３０を取り付けた磁化ユニッ）Ａを、第２
図に示すように養液流入管路４０の途中に組み込んでい
る。環状磁石１０としては、永久磁石が通常使用される
が、電磁石を使用することも可能である。また、磁性部
材２０゜３０としては、たとえば軟鋼板等の軟質磁性材
料が使用される。環状磁石１０には、養液流通路を形成する中心孔１１が
設けられている。第１磁性部材２０にも、中心孔２１が穿設されている。この中心孔２１は、環状磁石１０の中心孔の径に等しい
か、或いはそれ以下に設定されている。また、第１磁性
部材２０の外径は、特願昭６３−１６１９３０号で提案
したものと同様な理由から、環状磁石１０の外径よりも
若干小さくすることが好ましい。第２磁性部材３０は、いわゆるヨークとして働（もので
あり、中央部には環状磁石１０の中心孔１１に対して所
定の間隙を保って嵌まり込む円柱状突起３１が形成され
いる。円柱状突起３１の直径は、環状磁石１０の中心孔
１１の直径よりも小さく設定されている。そして、円柱
状突起３１の根元近傍に、複数個の養液流通孔３２が同
心円状に穿設されている。この養液流通孔３２の穿設位
置は、第２磁性部材３０の円柱状突起３１の基部より外
側で中心からの距離が環状磁石ｌＯの中心孔１１の内周
面よりも内側に設定されている。第２磁性部材３０の円柱状突起３１を環状磁石１０の中
心孔１１に所定の空隙を保って嵌め込んだとき、第２図
に示すように、中心孔１１の内周面と円筒状突起３１の
周面との間に養液流通空間４０が形成される。この養液
流通空間４０は、養液流通孔３２を介して下流側に連通
ずる。このように、環状磁石１０の中心孔１１に、所定の間隙
を保って第２磁性部材３０の円柱状突起３１を嵌め込む
とき、第３図に示すような磁路が形成される。このとき
、円柱状突起３１が第１磁性部材２０の中心孔２１の内
周面に対向する部分が最も磁束密度の高い領域となる。そして、磁化処理される養液は、この最も磁束密度が高
い領域を経て養液流通空間４０に流入し、養液流通孔３
２を通過した後、下流側にある栽培槽ｄに向かって流れ
でいく。第２図では、２組の磁化ユニッ）Ａを養液流通管路５０
に組み込んでいる。これら磁化ユニットＡが組み込まれ
る部分の養液流通管路５０には、第６図及び第７図で説
明した場合と同様に、一端が比較的大きな内径を持つ保
持部材５１．５２を接続することによって保持空間５３
が形成されている。この保持空間５３の所定位置に、必
要に応じてスペーサ等を使用して磁化ユニッ）Ａが固定
される。なお、保持空間５３に収容される磁化ユニットＡの個数
は、適宜窓められるものである。また、養液流通管路５
０の複数の箇所に、第２図に示した磁化処理部を配置す
ることもできる。また、第２図とは逆に、第２磁性部材
３０を養液ａの流れ方向に関して上流側に配置してもよ
い。第４図は、以上の磁化装置を組み込んだ水耕栽培設備の
全体を概略的に示した図である。この設備において、養
液ａは、養液貯蔵タンクｂから養液流通管Ｃを経て栽培
槽ｄに流入する。この流路の途中で、磁化装置ｅによっ
て養液ａが磁化処理される。栽培槽ｄには、多数の孔が穿設された蓋ｆが取り付けら
れており、吸水性材料で支持された苗ｇが蓋ｆの孔に挿
入されている。苗ｇは、養液流通管Ｃから送り込まれた
養液ａによる補水を受けて成長する。また、必要に応じ
て、養液流通管Ｃを流れる養液ａにエアポンプｊによっ
て酸素が補給される。栽培槽ｄの他側には、養液ａの液面調節を兼ねる排水パ
イプｋが設けられている。過剰の養液ａは、この排水パ
イプｋにオーバーフローシ、循環ポンプ尤によって養液
貯蔵タンクｂに返送される。磁化袋ｆｉｌｅでは、第２図で示すように環状磁石１０
の中心孔１１の内周面と第２磁性部材３０の円柱状突起
３１の周面との間に形成された狭い養液流通空間４０を
通過する。この養液流通空間４０は磁束密度が最も高い
領域であるため、養液ａは、効率よく磁化処理される。たとえば、外径が３５ｍｍで内径が１８ｍｍの中心孔１
１を持ち厚みＥ３ｍｍのフェライト系磁石を環状磁石ｌ
Ｏとして使用し、その−面に、軟鋼製で内径１８ｍｍ、
外径３２ｍｍの第１磁性部材２０を取付け、同じく軟鋼
製で外径が３２　ｍ　ｍ　１その中心部に直径１２ｍｍ
の円柱状突起３１を形成した第２磁性部材３０を環状磁
石１０の他側面に取り付けた。なお、第２磁性部材３０
の円柱状突起３１の基部周辺には、第２磁性部材３０の
中心点から半径８ｍｍの円周上に直径２ｍｍの養液流通
孔３２が８個同心円状に穿設されている。これによって、環状磁石１０の中心孔１１の内周面と第
２磁性部材３０の円柱状突起３１の周面との間にギャッ
プ３ｍｍの空隙をもつ円筒状の養液流通空間が形成され
た。この磁化ユニットＡの養液流通方向に関する最大磁束密
度を測定したところ、第５図（ａ）に示すように、磁気
回路単体で４６５０ガウスの測定値が得られた。ここで
、中心孔１１の内周面と円筒状突起３１の周面との間の
ギャップを小さくすればするほど、磁束密度が大きくな
る。たとえば、ギャップが２ｍｍのものでは、約７００
０ガウスの最大磁束密度をもつ磁界を発生させることが
できた。しかし、ギャップが小さくなるにしたがって、養液流通
空間４０を通過する養液ａの流通抵抗が大きくなるので
、磁束密度及び流通抵抗の両者を勘案して、養液流通空
間４０のギャップを２ｍｍ以上とすることが好ましい。他方、第７図に示すように従来の環状磁石を組み込んだ
磁化ユニットの最大磁束密度を測定したところ、最大磁
束密度は、第５図（ｂ）に示すように軸方向中心点から
の距離に応じて変化し、その最大値は約１４００ガウス
程度であった。この対比から明らかなように、本実施例による場合は、
第６〜９図の従来の磁化装置に比較して３倍を超える強
い磁界が得られていることが判る。したがって、養液流通空間４０を流れる養液ａは、強力
な磁界の作用を受けて効率よく磁化処理される。また、
従来と同等の磁化処理効果を得ようとする場合には、比
較的磁力が小さく安価な磁石材料を使用することが可能
となる。なお、養液ａの磁化処理が強力な磁界の下で行われるの
で、環状磁石１０の中心孔１１と同じサイズの中心孔２
１をもつ第１磁性部材１０を使用することができる。こ
の場合、第１磁性部材２０が養液ａに与える流通抵抗を
下げることが可能となる。

【発明の効果】

以上に説明したように、磁束密度が高い環状磁石の中心
孔の内周面近傍を養液流通空間としているため、同じ磁
力の磁石を使用した場合であっても、従来の磁化装置に
比較して効率よく養液を磁化処理することが可能となる
。そのため、水耕栽培される苗等の生育が促進される。また、小型で安価な磁石の使用が可能であるため、水耕
栽培設備に対する磁化装置の取付け・取外しが簡単にな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例における磁化ユニツ）の基本単位
を示し、第２図は養液流入管路に組み込まれた磁化ユニ
ットを示す断面図、第３図は本発明実施例における磁化
ユニットの磁力線図、第４図は水耕栽培設備全体の概略
図、第５図は本発明の効果を従来の磁化装置と比較して
具体的に表したグラフ、第６〜９図は本発明者等が先に
提案した磁化装置を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

　養液貯蔵タンクから栽培槽に養液を供給する養液流入
管路の途中に環状磁石を備えた磁化ユニットを組み込ん
だ養液磁化装置において、前記環状磁石の一面に環状の
第１磁性部材が取り付けられ、前記環状磁石の中心孔の
中心部に当たる部分に、円柱状突起が設けられ、且つ前
記円柱状突起の基部の周辺部に複数個の養液流通孔を穿
設した第２磁性部材を前記環状磁石の他面に取り付けて
いることを特徴とする水耕栽培用養液磁化装置。