JPH0725017Y2 - 水耕栽培装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は例えばトマト、ミニトマト、キュウリなどの果
菜類を栽培する水耕栽培装置に関する。

「従来の技術」 従来、特公昭51-21894号公報並びに実開昭61-56863号公
報に示す如く、野菜を栽培する水耕ベッドに水耕液タン
クの水耕液を循環させると共に、水及び液肥を前記タン
クに補給して水耕液量を維持する技術があった。

「考案が解決しようとする課題」 前記従来技術は、前記タンクの水耕液を水耕ベッドに送
給させる循環ポンプの吐出側で水耕ベッドに送る途中の
水耕液の濃度を検出するから、水耕液の濃度が不適正で
あっても水耕ベッドに送られる不具合があると共に、前
記タンク内部に撹伴用の羽根を設けてモータによって回
転させてタンクの水耕液を均一化させる水耕液撹伴機構
を特別に設ける必要があった。

「課題を解決するための手段」 然るに、本考案は、水耕液を水耕液タンクとの間で循環
させて作物を育成する水耕ベッドを設けた水耕栽培装置
において、前記タンクの上面に突出させるマンホール側
面に液肥注入口並びに水耕液センサを設けると共に、前
記タンクの水耕液を水耕ベッドに送給させる循環ポンプ
の吐出側を前記タンク内部及び前記センサ取付部に連結
させる戻しパイプを設けたことを特徴とする。

「作用」 従って、マンホール側面を利用して前記タンクの高所に
液肥注入口及び水耕液センサを容易に設置し得、また前
記戻しパイプによってタンクの水耕液を循環させるか
ら、特別に撹伴機構を設けることなくタンク内部の水耕
液を撹伴して均一化し得ると共に、前記戻しパイプによ
って循環させる水耕液の濃度などを前記センサによって
検出させるから、タンク内部で適正条件の水耕液を形成
した後に該水耕液を水耕ベッドに送出し得るものであ
る。

「実施例」 以下本考案の実施例を図面に基づいて詳述する。第１図
は系統説明図、第２図は水耕プラントの平面図、第３図
は同断面説明図であり、ビニール温室（１）を圃場など
に構築し、栽培ベッド（２）を長手方向に３つの一体連
設した栽培ベッド（２）列を前記温室（１）内に６列に
並設している。

第４図及び第５図にも示す如く、細長い四角箱形で発泡
スチロール製の前記ベット（２）をコンクリート製基礎
ブロック（３）を介して圃場表面に設置すると共に、漏
水防止用の黒ビニールシート（４）を前記ベッド（２）
の内部全面に敷設させ、作物の苗を定植する孔（５）を
長手方向に一列に形成した発泡スチロール製の複数の育
成パネル（６）…を前記ベッド（２）の上面開口に段部
を介して上方から嵌合させている。

また、各ベッド（２）に一方向に傾斜させる水耕液流下
底面（2a）を形成し、その底面（2a）の傾斜上端側同志
並びに傾斜下端同志を対向させるべく３つのベッド
（２）を一体連結し、一列の栽培ベッド（２）列を形成
している。

そして第１図、第６図及び第７図に示す如く、水耕液を
貯留する塩化ビニール製で円筒状の水耕液タンク（７）
を前記温室（１）角隅部の地中に埋設すると共に、その
タンク（７）近傍の地表に循環ポンプ（８）を設置し、
前記各ベッド（２）の底面（2a）傾斜上端側に枝状に吐
出口を臨ませる水耕液送りパイプ（９）を水耕液循環バ
ルブ（10）を介して前記ポンプ（８）の吐出側に接続さ
せ、前記各ベッド（２）の底面（2a）傾斜下端側に枝状
に排出口を接続させる水耕液戻しパイプ（11）を前記タ
ンク（７）に接続させ、前記ポンプ（８）の吸入側に接
続する水耕液吸入パイプ（12）を前記タンク（７）に接
続させ、各栽培ベッド（２）とタンク（７）間に水耕液
循環回路を形成している。

また、前記ポンプ（８）の吐出側を三方に分岐させ、そ
の一方側に前記循環バルブ（10）を介して送りパイプ
（９）を接続すると共に、もう一方に水耕液排出バルブ
（13）を介して水耕液排出パイプ（14）を、またもう一
方に水耕液副循環バルブ（15）を介して水耕液副戻しパ
イプ（16）を接続し、その副戻しパイプ（16）を前記タ
ンク（７）に接続させ、水耕液排出回路並びにタンク
（７）内で水耕液を撹伴させ、かつ酸素を含有させる水
耕液副循環回路を形成し、前記循環回路と排水回路と副
循環回路を各バルブ（10）（13）（15）制御により択一
的に形成するように構成している。

また、前記タンク（７）内に水位検出センサである給水
ボールタップ（17）を設け、中間に給水ポンプ（18）を
備える給水パイプ（19）排出側端を前記タンク（７）に
接続させると共に、前記ボールタップ（17）の揺動によ
り切換操作する給水スイッチ（20）を前記給水パイプ
（19）排出口に取付け、前記スイッチ（20）により給水
ポンプ（18）を制御するように構成している。

さらに、前記温室（１）外側地表の燃料タンク（21）か
らの燃料を燃焼させるボイラ（22）と、強酸液を入れる
酸タンク（23）と、強アルカリ液を入れるアルカリタン
ク（24）と、第１及び第２液肥を各別に入れる液肥タン
ク（25）（26）とを備え、前記ボイラ（22）及び各タン
ク（23）（24）（25）（26）を前記タンク（７）近傍の
温室（１）内地表に接着している。

また、前記タンク（７）の内側底部に設置するパイプ架
台（27a）にコイル状に巻着させて水耕液内に浸漬させ
る熱交換ジャバラパイプ（27）を備え、そのパイプ（2
7）の一端に前記ボイラ（22）の排出側パイプ（28）
を、また前記パイプ（27）の他端に前記ボイラ（22）の
吸入側パイプ（29）をそれぞれ接続すると共に、前記パ
イプ（28）（29）中間に熱交換液循環流量調整バルブ
（30）（31）を設け、また前記バルブ（31）とボイラ
（22）間の吸入側パイプ（29）に熱交換液循環ポンプ
（32）を設け、ボイラ（22）とジャバラパイプ（27）間
に熱交換液循環回路を形成している。

そして、井戸水を熱交換液として前記熱交換液循環回路
に供給する給水ポンプ（33）及び給水パイプ（33a）を
設け、ボイラ（22）と流量調整バルブ（30）間の排出側
パイプ（28）に給水バルブ（34）を介して前記給水パイ
プ（33a）を連通接続させると共に、前記ポンプ（32）
と流量調整バルブ（31）間の吸入側パイプ（29）から熱
交換液排出バルブ（35）を介して熱交換液排出パイプ
（36）を分岐させ、各バルブ（30）（31）（34）（35）
制御により、井戸水或いはボイラ（22）で加熱した井戸
水を前記ジャバラパイプ（27）に通水し、これら低温或
いは高温の井戸水と水耕液との間で熱交換を行わせ、水
耕液を冷却或いは加温してその温度を一定範囲に維持す
るように構成している。

また、前記タンク（７）内に水耕液サンプル容器（37）
を備え、前記水耕液副循環回路からサンプルバルブ（3
8）を介してサンプルパイプ（39）を分岐させ、そのパ
イプ（39）の排出口を前記サンプル容器（37）に臨ませ
てサンプル水耕液を貯留するように構成している。な
お、前記サンプル容器（37）への水耕液供給はタイマに
より一定時間毎に間欠的に行われる。

また、電磁駆動（ダイヤフラム）型ポンプ（40）（41）
（42）（43）及び逆流防止バルブ（44）（45）（46）
（47）を介して前記酸タンク（23）、アルカリタンク
（24）、第１液肥タンク（25）、第２液肥タンク（26）
に一端側を接続する酸パイプ（48）、アルカリパイプ
（49）、第１液肥パイプ（50）、第２液肥パイプ（51）
とを設け、その各パイプ（48）（49）（50）（51）の他
端側を前記タンク（７）に接続させている。

そして、水耕液の液肥濃度を検出する水耕液濃度センサ
（53）と、水耕液の酸・アルカリ製を検出するPHセンサ
（54）を前記サンプル容器（37）内に配設すると共に、
水耕液の液温を検出する水耕液温度センサ（55）を前記
タンク（７）内に配設し、またタンク（７）の水耕液量
並びにその上限及び下限を検出して前記給水ポンプ（1
8）を制御するポテンショ型の水位センサである水位計
（56）をタンク（７）内に垂下し、前記タンク（７）近
傍の温室（１）内地表に設置する水耕液調整装置（57）
の入力側に前記各センサ（53）（54）（55）（56）並び
に給水スイッチ（20）を接続させ、またその調整装置
（57）のシリンダ側に前記各ポンプ（８）（18）（32）
（40）（41）（42）（43）並びにボイラ（22）を接続し
ている。

さらに、前記タンク（７）の一側上面に出入口である円
筒状のマンホール（58）を一体形成し、該マンホール
（58）の上面開口に着脱自在に嵌合するタンク蓋（59）
を設け、地表に前記マンホール（58）上部だけを露呈さ
せるように前記タンク（７）を地中に埋設するもので、
前記マンホール（58）下方のタンク（７）の一側内部に
梯子（60）を立設固定し、その梯子（60）の最下段の横
桟（60a）に前記温度センサ（55）を吊下支持させると
共に、前記マンホール（58）の側壁内面に前記サンプル
容器（37）を着脱自在に取付け、また前記水位計（56）
を吊下支持するホルダー（61）を前記マンホール（58）
の側壁内面に固設し、さらに前記サンプル容器（37）に
対向するマンホール（58）の側壁に液肥注入口（62）
（63）（64）（65）を等間隔で同一円周上に設け、各注
入口（62）（63）（64）（64）の吐出口を上向きに形成
してマンホール（58）内側に臨ませ、中間部の注入口
（63）（64）に酸パイプ（48）及びアルカリパイプ（4
9）を接続させると共に、左右外側の注入口（62）（6
5）に第１及び第２液肥パイプ（50）（51）を接続さ
せ、タンク（７）内に第１及び第２液肥を離して注入
し、拡散作用を助長させるように構成している。

また、前記マンホール（58）前方のタンク（７）上面に
水耕液吸入口（66）、水耕液副戻し口（67）、熱交換液
送り口（68）及び戻し口（69）を、またマンホール（5
8）基端のタンク（７）上面に給水口（70）を、さらに
マンホール（58）部のタンク（７）周側上部に水耕液戻
し口（71）をそれぞれ設けるもので、水耕液吸入口（6
6）に前記吸入パイプ（12）を接続させ、その吸入口（6
6）から垂下するタンク（７）側の水耕液吸入パイプ（1
2a）を介してタンク（７）底部から水耕液を吸入する一
方、水耕液戻し口（71）に前記戻しパイプ（11）を接続
させ、その戻し口（71）に被せる網状のフィルター（7
2）を介してタンク（７）内に水耕液を戻し、栽培ベッ
ド（２）内等で発生するウレタンの破片、藻、植物の切
断物の除去を行うように構成している。

さらに、水耕液副戻し口（67）に前記副戻しパイプ（1
6）を接続させると共に、水耕液を戻し口（67）からマ
ンホール（58）下方で水耕液面より上方に斜めに放射す
る爆気ノズル（73）を前記戻し口（67）に設け、またサ
ンプルパイプ（39）の一端をタンク（７）外側に突出す
る前記戻し口（67）に接続する一方、他端をマンホール
（58）の側壁を貫通させてサンプル容器（37）に臨ませ
ている。上記から明らかなように、水耕液を水耕液タン
ク（７）との間で循環させて作物を育成する水耕ベッド
（２）を設けた水耕栽培装置において、前記タンク
（７）の上面に突出させるマンホール（58）側面に液肥
注入口（62）（63）（64）（65）並びに水耕液センサで
ある濃度センサ（53）及びPHセンサ（54）を設けると共
に、前記タンク（７）の水耕液を水耕ベッド（２）に送
給させる循環ポンプ（８）の吐出側を前記タンク（７）
内部及び前記センサ（53）（54）取付部に連結させる戻
しパイプ（16）を設けている。

また、熱交換液送り口（68）に前記排出側パイプ（28）
を接続させる一方、熱交換液戻し口（69）に前記吸入側
パイプ（29）を接続させ、その各口（68）（69）から垂
下するタンク（７）側の排出側パイプ（28a）及び吸入
側パイプ（29a）に前記ジャバラパイプ（27）の両端を
接続させている。

また、給水口（70）に前記給水パイプ（19）を接続さ
せ、その給水口（70）から垂下するタンク（７）側の給
水パイプ（19a）の排口に前記ボールタップ（17）基端
及び給水スイッチ（20）を取付けている。

なお、図中（74）はタンク（７）底部に設けるドレン
（75）の閉塞ボルトで、タンク（７）内側から着脱操作
するように螺着している。

本実施例は上記の如く構成するもので、循環バルブ（1
0）を全開操作すると共に、排出バルブ（13）及び副循
環バルブ（15）を閉鎖操作し、循環ポンプ（８）を作動
させることにより、水耕液循環回路を介して水耕液を各
栽培ベット（２）とタンク（７）間で循環させ、その栽
培ベット（２）の底面（2a）を流下する水耕液に作物の
根を浸漬させて水耕栽培を行うものである。

その循環途中に蒸発及び漏れなどによってタンク（７）
内の水耕液量の過低下を水位計（56）或いはボールタッ
プ（17）により検出したとき、給水ポンプ（18）が作動
されて井戸水がタンク（７）に補給される一方、その補
給により水耕液量が適正範囲に入ったとき、これを前記
水位計（56）により検出し、給水ポンプ（18）が停止さ
れて井戸水の補給が中断され、水耕液量の一定維持が図
られる。なおタンク（７）への初期注水時においてはボ
ールタップ（17）の給水スイッチ（20）及び水位計（5
6）により、段階的に注水を行わせ、過注水などを防止
している。

また、夏季などにおいて、水耕液温の過上昇を温度セン
サ（55）で検出したとき、給水バルブ（34）、流量調整
バルブ（30）（31）、排水バルブ（35）を全開操作し、
給水ポンプ（33）により井戸水をジャバラパイプ（27）
に通水することにより、井戸水と水耕液との間で熱交換
が行われ、水耕液が適正温度まで冷却される一方、冬季
などにおいて、水耕液温の過低下を前記センサ（55）で
検出したとき、排水バルブ（35）を閉鎖操作すると共
に、給水バルブ（34）、流量調整バルブ（30）（31）を
全開操作し、熱交換循環回路に井戸水を供給した後、前
記給水バルブ（34）を閉鎖操作すると共に、ボイラ（2
2）を作動させ、比較的高温の井戸水を前記ジャバラパ
イプ（27）に通水することにより、比較的高温の井戸水
と水耕液との間で熱交換が行われ、水耕液が適正温度ま
で加温され、水耕液温が適正温度に維持される。

また、井戸水の補給並びに作物による養液吸収により水
耕液の液肥濃度或いは酸・アルカリ度の低下を濃度セン
サ（53）並びにPHセンサ（54）で検出したとき、そのセ
ンサ（53）或いは（54）に基づいてポンプ（40）（41）
（42）（43）を作動させ、各タンク（23）（24）（25）
（26）内の酸、アルカリ、第１及び第２液肥をタンク
（７）に補給する一方、逆に前記センサ（53）（54）で
水耕液の液肥濃度或いは酸・アルカリ度の上昇を検出し
たとき、給水時と同様にタンク（７）に井戸水が補給さ
れ、水耕液質の一定維持が図られる。

また、循環バルブ（10）、排出バルブ（13）を閉鎖操作
すると共に、副循環バルブ（15）を全開操作し、循環ポ
ンプ（８）により水耕液をタンク（７）内で循環させる
ことにより、タンク（７）に戻り時水耕液内に作物に必
要な酸素を含有させ、さらにタンク（７）内の水耕液が
撹伴されて濃度を均一化することができ、水耕液の濃度
むらなどによる前記センサ（53）（54）の誤検出を防止
して、高精度の水質一定維持が行える。

また、上記のような水耕プラントを施工する場合、前記
タンク（７）自体にこれに必要な機能構造を具有されて
いるため、地表の設備と地中のタンク（７）とを配管接
続するだけでよく、しかもその配管をタンク（７）上面
側で行え、施工作業が能率的に行うことができ、さらに
各種センサ（53）（54）（55）（56）（17）（20）並び
に酸・アルカリ、第１及び第２液肥の注入口（62）（6
3）（64）（65）などをマンホール（58）部に集中して
配設させるので、これらの保守点検作業を簡単に行うこ
とができる。

なお、上記実施例では栽培ベッド（２）底面が一方向に
傾斜された流下構造であるが、栽培ベッド（２）底面が
略水平な水耕液貯留形の栽培ベッド（２）を設けてもよ
い。

また第８図に示す如く、前記各液肥の注入口（62）（6
3）（64）（65）を高低差を設けてマンホール（58）に
配設してもよく、この場合上記実施例の如き同一円周上
に配設するのに比べ内外側の配管形状を略等しく形成で
き、材料費の削減並びに配管スペースの縮小を図ること
ができる。

「考案の効果」 以上実施例から明らかなように本考案は、水耕液を水耕
液タンク（７）との間で循環させて作物を育成する水耕
ベッド（２）を設けた水耕栽培装置において、前記タン
ク（７）の上面に突出させるマンホール（58）側面に液
肥注入口（62）（63）（64）（65）並びに水耕液センサ
（53）（54）を設けると共に、前記タンク（７）の水耕
液を水耕ベッド（２）に送給させる循環ポンプ（８）の
吐出側を前記タンク（７）内部及び前記センサ（53）
（54）取付部に連結させる戻しパイプ（16）を設けたも
ので、マンホール（58）側面を利用して前記タンク
（７）の高所に液肥注入口（62）（63）（64）（65）及
び水耕液センサ（53）（54）を容易に設置でき、また前
記戻しパイプ（16）によってタンク（７）の水耕液を循
環させるから、特別に撹伴機構を設けることなくタンク
（７）内部の水耕液を撹伴して均一化できると共に、前
記戻しパイプ（16）によって循環させる水耕液の濃度な
どを前記センサ（53）（54）によって検出させるから、
タンク（７）内部で適正条件の水耕液を形成して後に該
水耕液を水耕ベッド（２）に送出できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は系統説明図、第２図は水耕プラントの平面図、
第３図は同断面説明図、第４図は栽培ベッドの部分平面
図、第５図は同断面図、第６図は水耕液タンクの正面説
明図、第７図は同平面説明図、第８図は他の変形例を示
すマンホール部の断面説明図である。 （２）……水耕ベッド （７）……水耕液タンク （58）……マンホール （62）（63）（64）（65）……注入口

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】水耕液を水耕液タンク（７）との間で循環
   させて作物を育成する水耕ベッド（２）を設けた水耕栽
   培装置において、前記タンク（７）の上面に突出させる
   マンホール（58）側面に液肥注入口（62）（63）（64）
   （65）並びに水耕液センサ（53）（54）を設けると共
   に、前記タンク（７）の水耕液を水耕ベッド（２）に送
   給させる循環ポンプ（８）の吐出側を前記タンク（７）
   内部及び前記センサ（53）（54）取付部に連結させる戻
   しパイプ（16）を設けたことを特徴とする水耕栽培装
   置。