JPH0595739A - 水耕栽培装置 - Google Patents

水耕栽培装置

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JPH0595739A
JPH0595739A JP3285651A JP28565191A JPH0595739A JP H0595739 A JPH0595739 A JP H0595739A JP 3285651 A JP3285651 A JP 3285651A JP 28565191 A JP28565191 A JP 28565191A JP H0595739 A JPH0595739 A JP H0595739A
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JP
Japan
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antibacterial
zinc oxide
nutrient solution
hydroponic cultivation
microbicide
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Pending
Application number
JP3285651A
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English (en)
Inventor
Hideyuki Yoshida
英行 吉田
Kojiro Matsuo
光二郎 松尾
Jun Yagi
順 八木
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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    • Y02P60/216

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  • Hydroponics (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 細菌・黴・藻などの微生物ならびに鉄錆によ
る汚染のない水耕栽培装置を提供することを目的とす
る。 【構成】 抗菌性能をもつイオンを溶出する銀、銅、亜
鉛およびそれらの金属の化合物の少くとも1つを抗菌イ
オン源とし、この抗菌イオン源を吸着担持する炭酸カル
シウム、リン酸カルシウム、セラミックス材などからな
る担持体と、単結晶テトラポット状の三次元構造の酸化
亜鉛ウイスカとを主体とする抗菌・防錆兼用剤を含有す
る水耕栽培装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、トマトやホーレン草な
どの野菜や、花などの植物を栽培するための水耕栽培装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の水耕栽培装置は図3に示す装置が
一般に使用されていた。すなわち図3において31はプ
ラスチックス製の養液槽で、そのなかの養液32をポン
プ33で栽培槽34に送り、同栽培槽34と養液槽31
内の養液32を循環させている。35は栽培槽34内の
養液32内に根が浸漬されて養分を吸収する栽培植物で
ある。そして、養液32中には栽培植物の根や、幹、
葉、および実とか花などの栄養となる養分が大量に溶解
されていて、しかもこの養液32がポンプ33で栽培槽
34と養液槽31とを循環させるため、栽培植物はその
養分を吸収して通常土壌中に植えたものに比較して成育
が著るしい。
【0003】ところが、この養液32は栽培する植物の
養分を追加して長年月使用するのが通常である。従って
水分が多いことと、長年月貯溜されるものであるために
養液槽31や栽培槽34には細菌・黴・藻などの微生物
が発生してこれが増殖する。また釘などの鉄製品が上記
栽培槽34や養液槽31内に入ると鉄錆が発生する。そ
してこれらの微生物や鉄錆に水耕栽培装置が汚染され、
不潔、不衛生であるのみならず、栽培槽34や養液槽3
1がプラスチックス製であると所謂樹脂劣化が起きるな
どの欠点がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する従来の水耕栽培装置の問題点は、水耕栽培装置内に
微生物が発生して、これが増殖したり、鉄錆が発生して
汚染されたりすることであった。本発明はこのような従
来の問題点を解決することを課題とし、無公害かつ廉価
に微生物や鉄錆が発生または増殖しない水耕栽培装置を
提供しようとするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は前記する課題を
解決するために、抗菌性能(細菌・黴・藻などの微生物
の増殖を阻止または抑制する機能を以下抗菌性能と言
い、抗菌性能をもつものを抗菌剤と言う)をもつイオン
を溶出する銀、銅、亜鉛およびそれら金属の化合物から
なる群のうちから選ばれた1つまたは複数の抗菌イオン
源と、上記抗菌イオン源を吸着担持する炭酸カルシウ
ム、リン酸カルシウム、セラミックス材料からなる群の
うちから選ばれた1つまたは複数の担持体と、単結晶テ
トラポット状の三次元構造の酸化亜鉛ウイスカの三者を
主体として配合した抗菌・防錆兼用剤を設置または混入
した水耕栽培装置を提供しようとするものである。
【0006】
【作用】本発明は、前記構成により、一般に無公害で飲
用浄水器などにも使用されている銀イオン、銅イオンま
たは亜鉛イオンを抗菌性能をもつ抗菌イオンとして使用
し、その抗菌イオン源を担持する物質として炭酸カルシ
ウム、リン酸カルシウム〔天然にはヒドロキシアパタイ
トとしてCa10(PO4)6(OH)2の化学式で表わされる
リン灰石とも呼ばれ、普遍的に多産されるリン酸塩鑛物
群〕、セラミックス材料(天然には酸性白土、童仙傍な
どの陶磁器原料)など無公害物質でかつ安価で十分広い
表面積になり易い材料を使用し、さらにこの担持体に単
結晶テトラポット状の三次元構造をもつ酸化亜鉛ウイス
カを配合した抗菌・防錆兼用剤を設置または混入した水
耕栽培装置であるため、細菌・黴・藻などの微生物や俗
にヌメヌメと言う黒い寒天状物ならびに鉄錆の発生や増
殖を抑制して、従来品に較べて衛生的でかつ変質劣化の
ない水耕栽培装置を得て効率よく植物を栽培できるもの
である。
【0007】本発明の特筆すべき作用は、上記に加え
て、 (1)配合される酸化亜鉛ウイスカが単結晶テトラポッ
ト状であるため、4方向に成長していると言う他の結晶
にはない特異な形状であるため、 (イ)活性ならびに、安定性が強く、銀イオン、銅イオ
ン、亜鉛イオンなどの抗菌性能を著るしく増大するもの
である。従って抗菌・防錆兼用剤の抗菌性能・防錆性能
が大きいのみならず高価な銀または銅はその含有量を著
るしく少量にして、コストを廉価にしても抗菌・防錆性
能の優れた水耕栽培装置を実現できるものである。
【0008】(ロ)銀イオン、銅イオン、亜鉛イオンな
どの抗菌性能を酸化亜鉛ウイスカの混入によって増進す
るために銀、銅、亜鉛などを、従来の酸化亜鉛ウイスカ
を混入しない抗菌剤に比較して1/10〜1/1000
に低減することができる。
【0009】従って当然水中に溶出したとしても、その
金属イオンは公害上の排出基準よりも遙かに少なくする
ことができる。このため環境保存、人体への影響にとっ
ても安全な抗菌・防錆機能をもった水耕栽培装置を実現
できるものである。
【0010】(ハ)酸化亜鉛ウイスカは、繊維長が2〜
3μmから数100μm迄と長く、比重は5.7(空気透
過法による)、昇華温度1720℃、引張強さ270〜
280kgf/cm2 、曲げ強度440kgf/cm2 、曲げ弾
性率20,000〜21,000kgf/cm2 などの特性をも
っており、この酸化亜鉛ウイスカが配合された抗菌・防
錆兼用剤を栽培槽とか養液槽を構成するプラスチックス
中に混入した場合には、その槽自身を強化することがで
きる利点がある。 (2)吸着担持体は炭酸カルシウム、リン酸カルシウ
ム、セラミックスなどいずれも一般に使用されている安
価な無公害物質であり、抗菌イオン源として硝酸銀、硫
酸銅、硫酸亜鉛のような水溶性金属塩溶液を使用した場
合、単にこれらの溶液に担持体を浸漬するのみで、抗菌
イオン源を吸着担持できる簡便なものである。そしてい
ずれも十分に広い表面積が得られるものである。
【0011】
【実施例】以下図1、2を参照して本発明の実施例を詳
述する。
【0012】(実施例1)図1において、1は内筒2a
および外筒2bよりなる栽培槽2を上部に備え付けた養
液槽で、内部の養液3をポンプ4で栽培槽2に供給し、
排水管5によって栽培槽2内の養液3を還流しているも
のである。6は栽培槽2に設置し、養液3内に根を浸漬
した植物である。7は抗菌・防錆兼用剤粒体を封入した
袋状体で、多数の透孔が設けられていて、養液が流通す
るように構成され養液槽1と栽培槽2内に設置されたも
のである。そして上記抗菌・防錆兼用剤粒体は次に記載
する手段によって構成されたものである。すなわち、ま
づ5%の硝酸溶液120グラムに銀1グラムを溶解させ
て硝酸銀溶液をつくり、水を加えて水溶性金属塩溶液1
リットルをつくり、8.5%のアンモニア水溶液を加え
て、錯イオン化した硝酸銀錯イオン溶液として抗菌イオ
ン源とする。この抗菌イオン源の溶液を加熱冷却可能な
高温オイル循環槽を備えた容器中に粒径0.5μm、比表
面積40m2 /gの炭酸カルシウム粉末10kgと共に投
入して110℃に保持し、よく攪拌しつつ十分に吸着担
持させる。このとき上記溶液中の水分とアンモニアは完
全に気化され、銀が均一に炭酸カルシウム粒子表面上に
担持される。さらに粒度150メッシュ、比表面積60
2 /gのヒドロキシアパタイト粉末10kgとバインダ
ーの役目をする樹脂接着剤を前述の銀−炭酸カルシウム
粉末と図2に示す酸化亜鉛ウイスカと共に110℃に加
熱しながら各々の原材料が、互いに十分分散されるまで
擂潰機で攪拌した後、約2.5φの白色球体に押し出し成
形機で成形し80〜100℃で約4時間乾燥させて抗菌
・防錆兼用剤の白色粒体が構成される。
【0013】本実施例1における水耕栽培装置は、長時
日循環されている養液3が入っている養液槽1と栽培槽
2に夫々抗菌・防錆兼用剤粒体を入れた袋状体7が設置
されているため、その設置後30日を経過しても養液3
のなかにも、また養液槽1、栽培槽2にも細菌、黴、藻
などの微生物が発生せず、また鉄釘3本を養液3中に投
入してあったが、その釘には鉄錆が発生していなかっ
た。なお以上の抗菌・防錆効果を酸化亜鉛ウイスカの配
合量を前記実施例1において作製した抗菌・防錆兼用剤
とは全く別にした試料について試験した結果を次に示
す。
【0014】試料A、B、C、Dについてその組成を
(表1)に示す。
【0015】
【表1】 次に試料A、B、C、Dについて抗菌性能試験を行っ
た。試験に用いたカビは、JIS2911「カビ抵抗試
験方法」による第一群アスペルギルス ニゲル、第2群
ペニシリウム シトリヌム、第4群クラドスポリウム
クラドスポリオイデス、第5群ケトミウム グロボス
ム、更に真菌であるカンジダ アルビカンスの5種であ
る。試験方法はサブロウ−寒天培地をシャーレに流し込
み、表面に抗菌性組成物を均一に薄く並べる。試験菌を
全面均一に塗布後ウェザーメータ内に置き、温度28
℃、湿度70〜75%に条件を設定した後、150時間
放置し試験菌の繁殖の状態を調べその結果を(表2)に
示した。
【0016】
【表2】 以上の(表1)、(表2)により酸化亜鉛ウイスカを配
合した試料B、C、Dは抗菌効果があることが判る。
【0017】次に試料A、B、C、Dについて防錆効果
の試験を行った。まづ、500ミリリットルの水道水を
入れたビーカーを用意し、試料A〜Dを夫々重量比0.4
%となるように投入した後、0.5φの鋼線を20cmその
ビーカー中に浸漬した。日数の経過によっては鋼線は発
錆し茶色の鉄錆は水中に浮遊もしくは沈澱する。常温で
50日間放置した鋼線を水中より取り出し、試験前後の
重量を測定する。鋼線重量の減少量の百分率で発錆の割
合を比較した結果を(表3)に示す。さらに上記防錆効
果と同様に防藻効果について試料A〜Dを試験した。す
なわち、500ミリリットルのビーカーにサヤミドリ藻
の存在する池の水を入れ、試料A〜Dを夫々のビーカー
に重量比で0.4%投入して、一週間経過した後の結果を
(表3)に示した。
【0018】
【表3】 上記(表1)、(表3)を見れば酸化亜鉛ウイスカを重
量比で10%以上含有する試料B、C、Dは酸化亜鉛ウ
イスカを含有しない試料Aに対して明確に防錆ならびに
防藻効果のあることが判る。この試験の結果によっても
本実施例1における水耕栽培装置が抗菌・防錆の両方の
機能をもち、衛生的で美麗な植物栽培ができる事が判
る。
【0019】なお、以上の実施例1では抗菌イオン源と
して硝酸銀を使用したが、銀、銅、亜鉛またはそれらの
化合物を抗菌イオン源として使用しても抗菌・防錆効果
は同様であり、また担持体としては炭酸カルシウム、ヒ
ドロキシアパタイトのようなリン酸カルシウム、酸性白
土や童仙傍などのセラミックス材のいづれを使用しても
抗菌・防錆効果は変わらない。
【0020】(実施例2)図1において養液槽1と栽培
槽2はポリプロピレン製のタンクであり、本実施例2に
おいては、この養液槽1と栽培槽2の構成ポリプロピレ
ン中に、実施例1で得た抗菌・防錆兼用剤の白色粒体を
樹脂で複合したペレットを混入してタンクとして成形し
たものである。
【0021】前記実施例1で得た抗菌・防錆兼用剤の白
色粒体をポリプロピレンと複合させるために樹脂用押し
出し機でペレット化する。そしてその組成を重量比で白
色粒体2、ポリプロピレン8の割合とし、得られた複合
組成物を射出成形して養液槽1と栽培槽2とを成形し
た。
【0022】このように本実施例2の水耕栽培装置は養
液槽1と栽培槽2が共に抗菌・防錆兼用剤を混入したポ
リプロピレン製であるため、養液中ならびに前記両方の
槽に細菌・黴・藻などの微生物および装置中に黒い寒天
状物や鉄錆などの発生がない優れたものである。
【0023】なお本実施例2では図2に示すように繊維
の長い単結晶テトラポット状の酸化亜鉛ウイスカがポリ
プロピレンの養液槽1と栽培槽2中に混入されるため、
酸化亜鉛ウイスカを混入しないものに較べて機械的強度
も強いものである。
【0024】
【発明の効果】以上の実施例の説明からも明らかなよう
に、本発明の水耕栽培装置は、養液を長時日循環して使
用するものであるにもかかわらず、細菌・黴・藻などの
微生物や、黒い寒天状物および鉄錆の発生や増殖を阻止
または抑制するもので、抗菌機能の中枢を行う銀、銅、
亜鉛などのイオンは極めて少なくてその機能を配合され
る酸化亜鉛ウイスカによって増進しているもので、廃棄
されても環境的に安全であり、担体も酸化亜鉛ウイスカ
も共に全て無公害かつコストが低廉などの優れた効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1、2における水耕栽培装置の
要部を示す断面図
【図2】本発明の実施例1、2における抗菌・防錆兼用
剤中に含まれる単結晶テトラポット状の三次元構造をも
つ酸化亜鉛ウイスカの電子顕微鏡写真
【図3】従来の水耕栽培装置の要部を示す断面図
【符号の説明】
1 養液槽 2 栽培槽 3 養液 4 ポンプ 7 袋状体

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 抗菌性能をもつイオンを溶出する銀、
    銅、亜鉛およびそれらの金属の化合物からなる群のうち
    から選ばれた1つまたは複数の抗菌イオン源と、上記抗
    菌イオン源を吸着担持する炭酸カルシウム、リン酸カル
    シウム、セラミックス材料からなる群のうちから選ばれ
    た1つまたは複数の担持体と、単結晶テトラポット状の
    三次元構造の酸化亜鉛ウイスカの三者を主体として配合
    した抗菌・防錆兼用剤を設置または混入した水耕栽培装
    置。
  2. 【請求項2】 請求項1における抗菌・防錆兼用剤を養
    液循環路中に設置した水耕栽培装置。
  3. 【請求項3】 請求項1における抗菌・防錆兼用剤を養
    液循環を行う樹脂製槽に混入した水耕栽培装置。
  4. 【請求項4】 抗菌性能をもつイオンを溶出する金属
    を、抗菌イオン源を吸着担持する担持体と酸化亜鉛ウイ
    スカとの総重量の1%を上限として含有する抗菌・防錆
    兼用剤を設置または混入した請求項1、2または3記載
    の水耕栽培装置。
  5. 【請求項5】 酸化亜鉛ウイスカを、抗菌イオンを吸着
    担持する担持体に対し重量比で1/9を下限として含有
    させた請求項1、2、3または4記載の水耕栽培装置。
JP3285651A 1991-10-05 1991-10-05 水耕栽培装置 Pending JPH0595739A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003527121A (ja) * 2000-03-23 2003-09-16 ビューレ・ヴェルナー 閉じた栄養素システム内で栽培される植物、特にビニールハウス栽培における菌類被害を撲滅する方法及び装置
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