JPH0356691B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は噴霧式植物栽培装置に関する。

（背景技術） 近年野菜等の植物の栽培において、いわゆる水
耕栽培が普及しつつある。

この水耕栽培は、自然土壌における栽培と異な
り、培地たる培養液に各種栄養成分を均等かつ理
想的に配合したものを用いることによつて、植物
の効率のよい栽培を可能とした。

ところでこの水耕栽培は植物の根を培養液中に
伸長させるものであるため、ややもすると酸欠状
態となり、根腐れを起すおそれがある。このた
め、通常、水耕栽培においては、培養液中に通気
して酸素を補給するようにしているが均等に行え
ない問題点がある。

他のこの種の栽培法として、養水分を植物体の
根部にミストとして供給する、いわゆる噴霧式栽
培法がある。この栽培法によれば、根系が気中に
露出するので酸素は豊富である。しかしやはり噴
霧量が植物体ごとにばらつくばかりか、根部に接
触せず、無駄に供給される噴霧の量が多く、ラン
ニングコストが増大する。さらに根部が気中に露
出するから、大型の植物体にあつては、植物体の
支持が困難となる。

そこで本発明は上記の噴霧式栽培法の改良をは
かるべくなされたものであり、その目的とすると
ころは、噴霧方式によつて養水分を効果的に供給
することができ、装置の大型化も容易にでき、ま
た作物を好適に育成することのできる噴霧式植物
栽培装置を提供するにある。

（発明の概要） 本発明は上記問題点を解消するため次の構成を
備える。

すなわち、密閉ケーシングの上蓋で植物体を支
持し、該密閉ケーシング内に培養液または水等の
養水分を噴霧する噴霧装置を備えた噴霧式植物栽
培装置において、前記密閉ケーシングの内底面に
所定間隔をおいて平行に支持脚を立設すると共
に、該支持脚に噴霧状に放出される養水分をとら
えて保水する保水マツトを横架して、密閉ケーシ
ング内に断面液状に保水マツトを敷設し、該保水
マツトの波状部分の谷部の下部空間に噴霧養水分
を通流させる通流空間を形成すべく、保水マツト
の波状部分の下部をくびらせて前記支持脚の基部
に固定し、前記噴霧装置に保水マツトの進向方向
と直向する方向の密閉ケーシングの内壁で開口す
る噴霧供給管を設けたことを特徴とする。また、
前記支持脚から側方に張り出して支持脚に取り付
けた保水マツトの波状部分の中腹部を広げる支持
棒を支持脚に設けたことを特徴とする。

（実施例） 以下本発明の好適な実施例を添付図面に基づい
て詳細に説明する。

第１図は噴霧式の栽培箱１０の部分断面図、第
２図は上蓋を取り去つた状態の栽培箱１０の平面
図である。

図において、１１は栽培箱本体であり、発泡ス
チロール等の断熱材で形成されている。栽培箱１
１内面はビニールシート１２等で覆つて防水処理
する。なお適宜な防水剤を塗布するのでもよい。

１３は保水マツトであり、栽培箱１０内に波状
に設けられている。

波の高さは栽培箱１０の縁の高さと略同一にな
つている。

１４は保水マツト１３の支持脚であり、栽培箱
１１内底面の両側に一定間隔をおいて立設されて
いる。１５は養水分供給パイプであり、上記一対
の支持脚１４上に横架され、固定金具１６によつ
て支持脚１４上にその各端部において固定されて
いる。そして養水分供給パイプ１５は保水マツト
１３の波の山に内側から当接し、保水マツト１３
を波状に支持している。また、養水分供給パイプ
１５には保水マツト１３に当接している頂面に一
定間隔をおいて透孔１７が設けられて、該透孔１
７から保水マツト１３に養水分、水分を供給しう
るようになつている。供給された液体は保水マツ
ト１３に沿つて流下浸透する。

前記の固定金具１６の下部両側は側方に延出さ
れており、一対の支持脚１４の対応する固定金具
１６の延出端には支持棒１８が横架、固定され
て、この支持棒１８が保水マツト１３の波の中腹
部に内側から当接して波の中腹部を広げている。
また保水マツト１３の波の両下部は支持脚１４の
下部に固定されている。したがつて保水マツト１
３の波の下部は細く絞られ、隣接する波との間に
広い空間が形成されている。

保水マツト１３の材質は特に限定されず、保水
性、耐腐食性を有するものであればよい。例えば
レーヨン、ナイロン、アセテート、ポリエステ
ル、ポリプロピレン、ロツクウール、ガラス等の
各繊維、あるいはこれらの複合繊維を不織布もし
くは織布に形成したのが好適に用いうる。この保
水マツト１３の厚さは特に限定されないが、あま
り薄すぎると植物の根が保水マツト１３を貫いて
しまうので、再使用不能となる場合がある。なお
保水マツト１３の色は黒色にした。

次に１９は上蓋であり、栽培箱本体１１と同様
に発泡スチロール等の断熱材で形成され、栽培箱
本体１１を密閉する。上蓋１９には、保水マツト
１３の波の山に対応する位置に植孔２０が一定間
隔をおいて設けられている。この植孔２０には、
第３図に示すように植物体を支持する定植培地２
１を嵌入する。上記植孔２０が保水マツト１３の
波の山に対応位置しているので、定植培地２１に
支持された植物体は、その根が保水マツト１３の
波の両側に均等に伸長することによつて根自身に
よつて支持されると共に、保水マツト１３によつ
ても直接に支持される。なお保水マツト１３の波
の山の頂部と上蓋１９下面との間は一定の隙間を
設けて、根のみによつて植物体を支持するのでも
よい。いずれを選択するかは、根の伸長度等を考
慮して植物の種類によつて好適に選択しうる。ま
た植物の種類によつては、例えば大根等の根菜類
にあつては、第４図のように植孔２０を保水マツ
ト１３の波の谷に対応する部位に設けて、根を谷
空間内に伸長させるようにすることもできる。

次に第２図において、２２は噴霧供給管であ
り、保水マツト１３の波の進向方向と直向する方
向の栽培箱端部に開口している。また２３は噴霧
回収管であり、噴霧供給管２２とは反対方向の栽
培箱端部に開口している。２４はドレン回収パイ
プであり、噴霧養分水が凝縮したり、前述の養水
分供給パイプ１５からの供給液が過多である場合
に、収集して回収する。

第５図は養水分のフローシートを示す。

培養液槽２５内の培養液は、圧力接点付の水中
ポンプ２６によつて昇圧され、電気作動弁２７お
よび流量調整弁２８を介して超音波式等の噴霧発
生器２９に供給される。噴霧発生器２９では供給
された培養液を霧化し、内蔵された送風フアンに
よつて前記の噴霧供給管２２から栽培箱１０内に
供給する。噴霧発生器２９に供給された培養液の
うち多くは、噴霧発生器２９の培養液温度の過上
昇を避けるためにオーバーフロー口（図示せず）
からオーバーフローされ、フイルター３０を介し
て培養液槽２５に戻される。噴霧発生器２９に内
蔵されている送風フアンに流入する空気は、空調
装置３１によつて温度コントロールされる。栽培
箱１０に供給された噴霧液は植物体の根に養水分
として吸収される。余剰噴霧液は噴霧回収パイプ
２３を通して、後記する噴霧−空気混合器３２で
外気と混合され、再び空調装置３１へと流入して
いく。なお空調装置３１内で凝結した培養液はド
レン管を通りフイルター３０を介して回収される
か、ドレンとして排出される。空調装置３１は小
型のヒートポンプ式冷暖装置を用い、暖冷房兼用
とする。

一方、水中ポンプ２６によつて昇圧された培養
液は、電気作動弁３３および流量調整弁３４を介
して前述の養水分供給パイプ１５に送られ、該パ
イプの透孔から保水マツト１３に供給される。流
下した培養液はドレン回収パイプ２４により排出
され、フイルター３０を介して培養液槽２５に回
収される。また一方養水分供給パイプ１５は水供
給管３５にも電気作動弁３６を介して接続されて
いる。したがつて両電気作動弁３３，３６は操作
することによつて、養水分供給パイプ１５には水
と培養液とを切換えて供給しうる。

第６図は養水分フロー系統の別実施例を示すフ
ローチヤートである。

この実施例においては、噴霧として供給する培
養液の培養液槽２５と、養水分供給パイプ１５か
ら液体として供給する培養液の培養液槽３７とを
別に設けている。

したがつて各々の培養液槽２５，３７に組成の
異なる培養液を調整しておくことで二系統の養水
分の供給が行える。３８はドレン回収パイプ２４
から培養液槽３７に回収される培養液のフイルタ
ーである。

次に第７図は前述した噴霧−空気混合器３２の
断面図を示す。

３９は空調装置３１への接続管である。接続管
３９の後端は拡径され、この拡径部後面中央に前
述の噴霧回収パイプ２３の一端が接続されてい
る。拡径部後面周縁側は開口され、外気吸入路４
０に形成されている。４１はフイルターである。

しかして、前述の空調装置３１に内蔵されてい
る送風フアンが駆動されると、余剰噴霧液は噴霧
回収パイプ２３から接続管３９を経て空調装置３
１に流れ込むが、このとき外気吸入路４０から同
時に外気が接続管３９中に流入し、噴霧液と混合
されるのである。このように余剰噴霧液は、新た
に噴霧化されたものと一緒に再度栽培箱１０中に
供給されるのである。

なお、上記噴霧−空気混合器３２は必ずしも設
けなくともよい。

第８図は保水マツト１３の波の形状の他の実施
例を示す。

本実施例においては、支持台４５上に載置した
養水分補給パイプ１５で単に内側から保水マツト
１３を支持して、保水マツト１３に据拡がりの通
常の波形を付与している。

本発明において、波とは連続した凹凸状形状を
いうものとする。

次に本発明の作用効果についてさらに具体的に
説明する。

本発明においては、保水マツト１３が栽培箱１
０内に波状に配置されている。したがつて栽培箱
１０内に供給された噴霧は、根系に接触して根を
直接濡らして根から吸収されるほか、波状に形成
された面積が増大している保水マツト１３上にと
らえられて保水され、該保水された培養液も根か
ら吸収される。

保水マツト１３上では、毛管力によつて所定量
の培養液が保持され、過剰分は流下してドレン回
収パイプ２４から回収される。

このように本発明においては、単に噴霧のみに
よる場合に比して格段に保水量の増大が図れる。
また保水マツト１３に保水された培養液は停滞性
を有するので、根部に接触せず噴霧のまま排出さ
れる量が減少する。換言すれば、保水マツト１３
に保水されている分だけ噴霧供給量を少なく設定
でき、ランニングコストの大幅な低減化が図れる
こととなる。すなわち、噴霧供給量と根による吸
収量とのバランスがよりよくとれるようになつ
た。

また保水マツト１３上に伸長した根はその表面
が噴霧中に露出しているので酸素量が豊富であ
る。また酸素が豊富であることから、適当な温湿
度を保つことにより噴霧中に多量の根毛が発生す
る。この根毛は噴霧中に露出する根系の暴露堆積
を増加せしめ、酸素吸収量をより多くする。

また根毛は保水マツト１３表面にもまとわりつ
き、養分吸収、植物体の支持をする。これによつ
て根系は噴霧空中に向つて大きく伸長し、植物体
の生長を促進させるのである。

次に、保水マツト１３は波状に形成されている
のでそれ自身噴霧空気中に露出する。したがつ
て、糸状菌、放線菌等の好気性細菌の温床とな
り、これら好気性細菌は、根系から離脱した有機
物質、根の分泌物等の老廃物を分解する。糸状菌
などの菌類は繁殖しすぎると根系に害を与える
が、他の根圏微生物の成育によつて根系は保護さ
れ、微生物学的生態防除効果が発揮される。微生
物の働きによつて根系から老廃物質による悪影響
を排除しうることは植物体の生長に極めて有益で
ある。なお、保水マツト１３としてポリ塩化ビニ
リデン系の不織布を用いた場合に、好気性細菌が
最も付着し易かつた。

次に、保水マツト１３の波の山を植物体の直下
に位置させれば、植物体は保水マツト１３からも
物理的に支持されることとなる。

また保水マツト１３の波の下部を絞ることによ
つて、根の伸長空間、噴霧の流動空間がより広く
確保される。

なお、養水分供給パイプ１５は必ずしも設ける
を要しないが、養水分供給パイプ１５を設けれ
ば、保水マツト１３の波形状がより好適に保持さ
れると共に、養水分供給パイプ１５から養水分を
供給することにより、保水マツト１３上への塩類
の集積を効果的に防止できる。すなわち洗浄作用
を奏する。この養水分の供給は間欠的もしくは定
期的に行うのでよい。

また、培養液あるいは供給水に界面活性剤を適
量添加することで、根系に噴霧液が付着し易いよ
うにし、根の養分吸収を増大させることができ
る。

（発明の効果） 以上のように、本発明によれば次の顕著な効果
を奏する。

密閉ケーシング内に波状に保水マツトを敷設
し、噴霧装置によつて密閉ケーシング内に養水
分を噴霧して供給することにより、表面積の大
きい保水マツトを使用することができ、保水量
の増大を図ることができる。また、保水マツト
の下部を絞ることで噴霧の流通空間を広げるこ
とができ、広い面積の保水マツトを使用する場
合でも全体に養水分を効果的に供給することが
できる。また、噴霧が効果的になされることに
より、無駄に排出される噴霧の量を少なくする
ことができる。また、これによつて一定の噴霧
の吐出量に対して従来よりも装置の大型化が図
れる。

また、保水マツトの谷部分の空間を広くとれ
ることから、根毛の発生、発育が良好となり、
保水マツトが波状を呈して好気的に保持される
ので、根系から離脱した有機物質等の老廃物が
好気的な根圏微生物群より分解される。

以上本発明につき好適な実施例を挙げて種々説
明したが、本発明はこの実施例に限定されるもの
ではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多く
の改変を施し得るのはもちろんのことである。

【図面の簡単な説明】

第１図は栽培箱の部分断面図、第２図は上蓋を
取り去つた状態の栽培箱の平面図、第３図は根の
伸長状態を示す説明図、第４図は保水マツトの波
の空間内に根を伸長させる場合の説明図、第５図
および第６図はそれぞれ養水分供給系統例を示す
フローチヤート、第７図は噴霧−外気混合装置の
説明図、第８図は保水マツトの他の形状例を示す
説明図である。 １０……栽培箱、１１……栽培箱本体、１２…
…ビニールシート、１３……保水マツト、１４…
…支持脚、１５……養水分供給パイプ、１６……
固定金具、１７……透孔、１８……支持棒、１９
……上蓋、２０……植孔、２２……噴霧供給管、
２３……噴霧回収管、２４……ドレン回収パイ
プ、２５……培養液槽、２６……水中ポンプ、２
７……電気作動弁、２８……流量調整弁、２９…
…噴霧発生器、３０……フイルター、３１……空
調装置、３２……噴霧−空気混合器、３３……電
気作動弁、３４……流量調整弁、３５……水供給
管、３６……電気作動弁、３７……培養液槽、３
８……フイルター、３９……接続管、４０……外
気吸入路、４１……フイルター。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 密閉ケーシングの上蓋で植物体を支持し、該
   密閉ケーシング内に培養液または水等の養水分を
   噴霧する噴霧装置を備えた噴霧式植物栽培装置に
   おいて、 前記密閉ケーシングの内底面に所定間隔をおい
   て平行に支持脚を立設すると共に、該支持脚に噴
   霧状に放出される養水分をとらえて保水する保水
   マツトを横架して、密閉ケーシング内に断面波状
   に保水マツトを敷設し、 該保水マツトの波状部分の谷部の下部空間に噴
   霧養水分を通流させる通流空間を形成すべく、保
   水マツトの波状部分の下部をくびらせて前記支持
   脚の基部に固定し、 前記噴霧装置に保水マツトの進向方向と直向す
   る方向の密閉ケーシングの内壁で開口する噴霧供
   給管を設けたことを特徴とする噴霧式植物栽培装
   置。 ２ 支持脚から側方に張り出して支持脚に取り付
   けた保水マツトの波状部分の中腹部を広げる支持
   棒を支持脚に設けたことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の噴霧式植物栽培装置。