JPH1146606A - 水耕栽培装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 栽培槽として鉛直に立てた中空管の側面に多
数の植え込み穴を開け、これに植物を定植して栽培する
ようにし、面積当たりの栽培量を増す。 【構成】 外周に多数の植え込み孔５を設け、内部に不
織布を培地８として挿入した中空管２を、養液を満たし
た貯液槽１の中に直立させ、送液管９をこの中空管２の
下端部から始まって頂部に達するように配設し、この送
液管９の漏斗状に成形された下端部の下方に空気ポンプ
１０に接続された送気チューブ１１の先端を設置して空
気を噴出させ、これが独立した多量の気泡となって送液
管９を上昇する際に、この気泡に挟んで貯液槽１の養液
３を中空管２の培地８の最頂部に送り、中空管２の植え
込み孔５に定植された植物６を育てる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水耕栽培装置に関する
もので、側面に多数の植え込み孔を設け、培地をその中
に充填した中空管を、養液を満たした貯液槽の中に直立
させ、この中空管の中の送液管の下端部から気泡を吹き
込み、気泡の上昇力を利用して養液を中空管の培地の頂
部に送って中空体に定植した植物を育てるようにした水
耕栽培装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の水耕栽培装置では中空管または樋
状の容器を栽培槽とするものが存在する。この場合、こ
れらの栽培槽は水平もしくは緩い勾配で配置されてお
り、送水ポンプを用いて貯液槽に蓄えられた養液を栽培
槽に送り、重力によって養液が栽培槽から貯液槽に戻る
ようにしている。

【０００３】

【発明が解決しょうとする課題】従来の水耕栽培では、
おおむね水平に配置された中空管又は樋状の容器を栽培
槽として用いるので、栽培植物の量に対して栽培装置の
占有面積が大きいという問題点があった。本発明は、与
えられた面積の中で出来るだけ多くの植物を栽培し、占
有面積当たりの収穫量を従来の方法より飛躍的に増大さ
せることを目的としている。

【０００４】また在来の水耕栽培では、粒状の培地を用
いているので、中空体に培地を充填する場合に手数がか
かり、またこの際に粒状の培地が植え込み孔から外部に
こぼれ出たり、栽培が終わって培地を再使用して次の植
物を植える場合に、前に栽培した植物を引き抜くと、培
地が外部にこぼれ出るこという問題点があった。

【０００５】また培養液を貯液槽から栽培槽に汲み上げ
て循環させる方法として、従来の装置では送水ポンプを
使用しているが、水耕栽培では養液をかなり長期間にわ
たって昼夜連続で循環させなければならないので、特に
耐久性の高いポンプを使用しなければならなかった。こ
のような耐久性に優れた送水ポンプは一般に高価であっ
て、消費電力も大きく、従って設備費と維持費が高くな
り、また、低価格の送水ポンプを用いるとポンプの消耗
が早いという問題点があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めの本発明の構成を図１と図２を用いて説明すると、側
面に多数の植え込み孔を設け、内部に不織布からなる培
地を充填した中空管を、養液を満たした貯液槽の中に直
立させたものに於いて、その下端部を漏斗状の形状に成
形した送液管を、貯液槽の底部から始まり中空管の頂部
に達するように設置するとともに、送液管の下端部のす
ぐ下に、空気ポンプに接続された送気チューブの先端を
配置し、この先端から空気を噴出させ、これが気泡とな
って送液管を上昇する際に、気泡と気泡の間に貯液槽の
養液を挟んで中空管の培地の最頂部に送り、養液が培地
に沿って流下するようにして、中空管の植え込み孔に定
植した植物を栽培する。

【０００７】

【作用】本発明の水耕栽培の方法において、空気ポンプ
を稼働させると、中空管に配置されている送液管の下
端部の漏斗状に成形されている部分のすぐ下に配置され
ている送気チューブの先端から空気が多数の気泡となっ
て噴出し、この気泡が送液管を上昇するに伴って貯液槽
の養液が気泡に挟まれて送液管を上昇し、中空管の中に
充填された培地の最頂部で噴出し、培地に吸収されなが
ら流下し、その際に養液中の水分と酸素と養分が中空管
の孔に定植され培地に根を発達させている植物に吸収さ
れる。残余の養液は中空管を流下し、貯液槽に戻り、再
利用される。このようにして空気ポンプを連続的に運転
することによって、養液は水耕栽培システムの中で空気
に触れてその溶存酸素量を増しながら循環を続け、中空
管の培地に定植された植物が育成される。

【０００８】

【実施例】次に本発明の実施例を図面を参照して説明す
ると、第１図において、貯液槽１は、栽培に必要な養液
３を貯蔵するためのもので、１週間分の養液３を蓄える
に十分な容量のものが好ましい。養液３を満たした貯液
槽１の中に中空管２を立てる。この場合中空管２は貯液
槽１の上面に固定された蓋１３に開けられた孔４を貫通
する。この中空管２は本発明の水耕栽培のための栽培槽
となる部分であって、そのサイズは最小径５０ミリメー
トルから最大径１００ミリメートルまでとし、植物６に
合わせて選ぶものとする。この中空管２の外周に、通常
栽培植物６にあわせて直径２センチメートルから４セン
チメートルの範囲の植え込み孔５を、上下方向に一定間
隔で、また円周を等分する間隔で（第２図参照）配置す
る。植え込み孔５の上下間隔は栽培する植物６によって
決めるが、一般に葉菜類の場合は１２センチメートルか
ら１８センチメートルの範囲ととする。また円周方向の
間隔は、中空管の直径に応じて等分する。栽培に当たっ
ては別に育苗された苗６の茎にスポンジなどのクッショ
ン材７を巻いて、中空管２に開けられた植え込み孔５に
挿入する。また、含水させた不織布の小片にタネを挟ん
だ物を植え込み孔に挿入して発芽させ、そのまま栽培を
続けることもできる。

【０００９】栽培槽の働きをする中空管２に、その下端
部から上端部に達するように送液管９を配設して、漏斗
状に成形された下端部の下方に、空気ポンプ１０に連結
されている送気チューブ１１の先端部を配置する。

【００１０】貯液槽１に養液３を満たした状態で空気ポ
ンプ１０を作動すると、送気チューブ１１の先端部から
空気が噴出し、無数の独立した気泡となり、これは送液
管９の下端部の漏斗部分によって集められ、比較的大き
な気泡となって逐次給液管を上昇すが、その際に気泡と
気泡の間に養液３を挟みながら上昇する。この養液は培
地８の最頂部で放出される。養液は培地８に浸透しなが
ら、培地８に沿って流下する。すなわち、養液は空気に
接触してその溶存酸素量を増しながら栽培植物６の根の
間を流れ、下の貯液槽１に戻って循環を続ける。この間
に植物６は水分と酸素と栄養分を吸収して良く成長す
る。

【００１１】養液は植物６に吸収されて次第に減少する
ので、貯液槽１の液量が半減する前に、貯液槽１いっぱ
いに補充する。植物６の生育がもっとも盛んな時期、そ
して一般に盛夏時には、植物６の吸収量が多くなるの
で、より頻繁に養液３を補充しなければならない。たと
えばトマトの栽培の場合、吸水量が１株当たり１日約
１．５リットル以上になるので、貯液槽の養液の貯蔵容
量を１株あたり１０リットル以上にすれば、６日に１回
補給すればよいことになる。

【００１２】養液３に含まれている栄養成分は、循環す
る間に植物６に吸収されて次第に低減し、植物６に吸収
されなかった成分が養液３中に残留蓄積するので、養液
３を交換する意味で、補充回数の４回に１回は貯液槽１
に残った養液３を捨ててから、新しい養液３を補充する
ことが好ましい。なお養液３の補給と交換には、灯油用
の簡易ポンプを用い、蓋１３に開けられた補給用の孔を
通じて行うと便利である。

【００１３】本発明の水耕栽培装置は、上述したよう
に、一般家庭で鑑賞魚用に使用される電磁式の空気ポン
プを用いて養液３を貯液槽から栽培槽となる中空管へと
連続的に循環させることが出来る。

【００１４】本発明に引用した実例の場合の養液３の流
量は、空気ポンプ１０の能力、貯液槽１の水深、送液管
９の内径によって左右される。たとえば、貯液槽１の水
深を１５センチメート以上に保ち、毎分の送気量５リッ
トル以上の能力を持つ標準的な観賞魚水槽用の空気ポン
プを用い、内径８ミリメートルの送液管を用いる場合
は、毎分約１００ミリリトルの養液３を、その水面から
少なくとも６０センチメートルの高さに送ることがで
き、例えばレタスの場合、このポンプ１台で２０株から
３０株を十分に栽培することができる。

【００１５】また、培地８として組成が密で吸水性の優
れた不織布をもちいることが好ましく、この細長い形状
のものを送液管９に添えて中空管２に挿入する。在来の
粉粒状の培地に比較してより容易に中空管に充填するこ
とができ、植え込み孔から培地がこぼれ落ちることがな
い。

【００１６】なお、実例として単一の中空管を使用する
場合について説明したが、本発明はその要旨を逸脱しな
い範囲で、種々の変更例を採用することが出来る。変更
例の１つを図３に示す。

【００１７】

【発明の効果】本発明の水耕栽培の方法は、以上に説明
したように行われるので、以下に述べるような効果があ
る。

【００１８】養液を貯液槽から中空管の頂部まで揚げて
循環させる方法として、本発明では量産されている観賞
魚用の電磁式の空気ポンプを用いて、養液中に空気を気
泡として噴出させ、養液を気泡に挟むようにして栽培槽
の頂部に連続的に送るようにした。これによって、養液
が空気に良く接触し、その溶存酸素量が増すという効果
も得られる。この種の空気ポンプは構造が単純で、磨耗
部分がないので、長期間の連続運転に耐え、必要かつ十
分な量の養液を長期にわたって昼夜連続安定して循環さ
せることができ、電力の使用量も少ない。大量に製造さ
れていて、価格も低廉である。したがって全体として経
済的で効率の良い栽培装置を得ることができる。

【００１９】栽培装置の占有面積の割合に多量の植物を
栽培することが出来る。すなわち樹木が幹を中心軸とし
て枝が放射状に分岐しているように、栽培植物が中空管
の周囲に放射状に配置されるので、高密度に植えた場合
も多数の植物に十分な日照をあてることができる。

【００２０】また、必要かつ十分な量の養液を上方から
下方に向かって培地に浸透させながら循環させるので、
養液は植物の根に十分に吸収され、また養液が循環の際
に空気に良く接触するので、その溶存酸素量が増し、在
来の平面的な栽培法と比較して植物がよく生育し収穫量
も多くなる。

【００２１】在来の平面的な栽培方法と異なって、鉛直
方向の人手の容易に届く範囲に植物が配置されるので、
栽培管理の面でも効率的である。

【００２２】植物の植え込みの配置が鉛直に並んだ列に
集約されるので、室内の栽培で蛍光灯を利用する場合
に、照明器具の配設が容易で照明効率がよい。

【００２３】本発明に使用する栽培装置では、養液の流
路が短く、養液を最短距離で供給循環させるため、配管
が不要で、その分装置の製作コストも少なくてすみ、ま
た養液の流路が密閉されており、養液の必要量、蒸発散
量が少ないので、維持管理も容易である。

【００２４】培地に不織布を使用するので、粉粒状の培
地と比較して、取り扱いが容易である。また不織布の材
質から液の浸透性、保水性、移動性が適当に保たれ、植
物の十分な生育に役立つ。また、粒状の培地を用いる場
合のように、植え込み孔から培地が外部にこぼれ出るこ
とがない。植物の根は主に含水した不織布の表面に発達
し、太い根が不織布の中に侵入することが少ないので、
栽培の終わった植物の根の大部分を不織布から容易に除
去することが出来る。したがって不織布の培地は数回繰
り返して利用する事ができ、栽培の労力と資源を節約す
ることができる。

【００２５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかわる栽培装置を示す縦
断面図

【図２】本発明の一実施例にかかわる栽培装置を示す平
面図

【図３】本発明の適用例の１つで、中空管２本を用いた
場合の斜視図

【符号の説明】

１ 貯液槽 ２ 中空管 ３ 養液 ４ 孔 ５ 植え込み孔 ６ 苗または植物 ７ クッション材 ８ 培地または不織布 ９ 送液管 １０ 空気ポンプ １１ 送気チューブ １２ 蓋

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】側面に多数の植え込み孔（５）を設け、内
   部に不織布からなる培地（８）を充填した中空管（２）
   を、養液（３）を満たした貯液槽（１）の中に直立させ
   たものにおいて、その下端部を漏斗状の形状に成形した
   送液管（９）を、貯液槽（１）の底部から始まり中空管
   （２）の頂部に達するように設置するとともに、送液管
   （９）の下端部のすぐ下に、空気ポンプ（１０）に接続
   された送気チューブ（１１）の先端を配置し、この先端
   から空気を噴出させ、これが気泡となって送液管（９）
   を上昇する際に、気泡と気泡の間に貯液槽（１）中の養
   液（３）を挟んで中空管（２）の培地（８）の最頂部に
   送り、養液（３）が培地（８）に沿って流下するように
   して、中空管（２）の植え込み孔（５）に定植した植物
   （６）を栽培することを特徴とした水耕栽培装置。