JPS63291516A - 水耕栽培装置 - Google Patents

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】 ［発明の技術分野］ この発明は、野菜などの植物を栽培するための水耕栽培
装置に係わり、特に、水耕栽培に使用される培養液中に
効果的に空気、つまり、酸素溶存させることのできる水
耕栽培装置に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ この種の水耕栽培装置には、従来から種々のものが開発
されており、例えば、特公昭４０−４２８５号公報に開
示された水耕栽培装置が知られている。この公知の水耕
栽培装置は、栽培槽内に噴液パイプを配置し、この噴液
パイプに形成された多数の噴液孔から培養液が栽培槽内
に供給されるようになっている。また、噴液パイプとこ
の噴液パイプに培養液を供給するポンプとを接続する送
液管には、培養液中に空気を混入させる吸気部が配置さ
れている。従って、上述した公知の水耕栽培装置におい
ては、上記吸気部により、栽培槽内に供給される培養液
中に積極的に空気を混入させるようにしであるから、こ
の培養液中の溶存酸素量を増加させることができ、栽培
槽の植物の育成を促進することができる。

しかしながら、上述の公知の水耕栽培装置においては、
ポンプと噴液パイプとの間を接続する送液管の途中にお
いて、この送液管内を流れる培養液中に空気を混入させ
る構造であることから、培養液と空気との接触時間は非
常に限られたものとなり、培養液中の溶存酸素を十分に
増加させることはできない。しかも、実際に植物の育成
を促進させるには、栽培槽内における培養液中の溶存酸
素を増加させなければならないが、公知の水耕栽培装置
は、送液管を流れる培養液に空気を混入させるのみで、
その栽培槽内における培養液中の溶存酸素を積極的に増
加させるには、不十分なものである。

［発明の目的］ この発明は、上述した事情に基づいてなされたもので、
その目的とするところは、植物の育成に供せられる培養
液中の溶存酸素量を効果的に増加させることができ、よ
って、植物の育成を促進することのできろ水耕栽培装置
を提供することにある。

［発明の概要コ この発明の水耕栽培装置によれば、培養液を蓄え可能な
栽培ベッドが備えてられているとともに、この栽培ベッ
ドの培養液中には、はぼ水平にして培養液吐出パイプを
配置が配置されている。この培養液吐出パイプは、送液
管を介してポンプに接続されており、このポンプにより
、培養液吐出パイプに向けて培養液が供給されるように
なっている。また、送液管の途中には、この送液管内を
流れる培養液中に空気を混入させるための空気混入手段
が設けられている。そして、培養液吐出パイプの上部に
は、この培養液吐出パイプの軸方向に所定の間隔を存し
て、培養液中に混入された空気を排出する多数の気泡孔
が形成されているとともに、培養液吐出パイプの下部に
は、この培養液吐出パイプの軸方向に所定の間隔を存し
て、培養液を吐出する多数の液孔が形成されている。

［発明の作用］ この発明の水耕栽培装置は、上述した気泡孔及び液孔を
有してなる培養液吐出パイプを備えていることから、こ
の培養液吐出パイプに供給される培養液自体は、液孔を
通じて栽培ベッド内に吐出される。また、培養液吐出パ
イプに供給される培養液中に混入された空気は、培養液
吐出パイプ内での培養液の流れに伴い、培養液吐出パイ
プの上部に形成され各気泡孔から排出される。このよう
にして排出された空気は、栽培ベッド内の培養液中に気
泡として供給される。

［発明の実施例］ 以下、この発明の一実施例を第１図乃至第６図を参照し
て説明する。

第１図には、水耕栽培装置の全体が概略的に示されてお
り、この水耕栽培装置は、栽培ベッド１を備えている。

この栽培ベッド１は、偏平且つ長尺な箱形状をなしてお
り、その内部には、植物の栽培に供せられる培養液を蓄
え可能となっている。

栽培ベッド１内には、第２図に示されるように、植物の
基本機を安定させるための安定数２・・・が配置されて
いる。これら安定数２・・・は、栽培ベッド１の内底面
に、２列にして、この栽培ベッド１の長手方向に並べら
れている。上記長手方向に隣接する安定数２．２間には
、所定の間隔Ｓが形成されており、この間隔Ｓは、培養
液を十分に通過させる大きさに設定されている。また、
各安定数２は、第３図に示されるように、例えば断面半
円形をなしており、植物の根をその外面に沿って良好に
導き得る形状となっている。第３図から明らかなように
、栽培ベッド１は、その上面を塞ぐ蓋３が設けられてお
り、この蓋３には、安定数２と対応する位置に、多数の
植込み穴４・・・形成されている。これら植込み穴４・
・・は、図示しないけれども、栽培ベッド１の長手方向
に所定の間隔を存して形成されている。従って、植物は
、植込み穴４を通じて栽培ベッド１内に挿入され、その
基本根が対応する安定畝２上に載置される。また、各植
込み穴４内には、植物を安定して支持するために、この
植物の幹を挿通させる弾性部材５が配置されている。

栽培ベッド１内には、第２図及び第３図に示されている
ように、培養液吐出パイプロが配置されている。この培
養液吐出パイプロは、安定畝２・・・の列間の中央を栽
培ベッド１の長手方向に沿ってほぼ水平に延びている。

培養液吐出パイプロは、栽培ベッド１の内底面の近傍に
位置付けられているが、しかしながら、栽培ベッド１と
培養液吐出パイプロとの間には、所定の間隔が確保され
ている。

培養液吐出パイプロの上部には、このパイプロの軸方向
に所定の間隔を存して多数の気泡孔７・・・が形成され
ている。尚、図面には、各気泡孔７が誇張して示されて
いるが、各気泡孔７の径寸法は、非常に小さく、例えば
、０．５ｍｍに設定されている。また、この実施例の場
合、第６図に示されるように、気泡孔７・・・の間隔は
、培養液吐出パイプロの先端に向かって徐々に小さくな
っており、また、培養液吐出パイプロの先端は、プラグ
６ａにより閉塞されている。更に、培養液吐出パイプロ
の下部には、このパイプロの軸方向に所定の間隔を存し
て多数の液孔８・・・が形成されている。また、これら
液孔ｉの間隔間隔も気泡孔７・・・の間隔と同様に培養
液吐出パイプロの先端に向かって徐々に小さくなってい
る。

培養液吐出パイプロ゛の基端には、第１図に示されるよ
うに、送液管９が接続されている。この送液管９は、栽
培ベッド１のＭ３を貫通して、この栽培ベッド１から上
方に延び、そして、栽培ベッド１の近傍に位置付けられ
た培養液の貯蔵槽１゜に導かれている。この貯蔵槽１ｏ
は、第１図から明らかなように、栽培ベッド１よりも下
方に配置されている。貯蔵槽１ｏ内の送液管９には、ポ
ンプ１１が介挿されており、このポンプ１１は、貯蔵槽
１０内の培養液を吸い上げ、そして、送液管９を介して
、培養液吐出パイプロに供給することができる。ここで
、培養液は、通常、水に植物の育成に必要な各種の養分
を含ませたものが使用される。

送液管９の途中には、空気混入手段としての空気混入部
１２が介挿されている。この空気混入部１２は、この実
施例の場合、第４図に詳図されているように、送液管９
において、培養液吐出パイプロから上方に延びる垂直パ
イプ部９ａの上端と、水平パイプ部９ｂａの一端とを連
結する丁字形のコネクタ管１３から構成されている。従
って、このような丁字形のコネクタ管１３を使用すれば
、このコネクタ管１３の上端を大気に解放することがで
きる。また、コネクタ管１３の上端には、ごみなどの侵
入を防止するための防護ネット１４が取付けられていて
もよい。

送液管９の途中に上述した空気混入部１２が設けられて
いると、ポンプ１１から送液管９内を通じて送られてく
る培養液は、水平パイプ９ｂの一端から垂直パイプ部り
ａ内に落下することになる。

この際、培養液の落下に伴い、コネクタ管１４の上端か
ら空気が吸込まれ、この空気は、送液管９の垂直パイプ
部９ａを流れる培養液中に混入されることになる。

栽培ベッド１内には、一対の排出パイプ１５゜１５が配
置されている。これら排出パイプ１５゜１５は、第２図
及び第３図に示されるように、栽培ベッド１の内側壁と
この内側壁に近接した安定数列との間に夫々配置され、
栽培ベッド１の長手方向に延びている。ここで、排出パ
イプ１５゜１５は、栽培ベッド１の内底面に敷設されて
いる。

各排出パイプ１５には、その軸方向に所定の間隔を存し
て多数の孔１６・・・（第３図参照）が形成されている
。これら孔１６・・・は、排出パイプ１５゜１５の下部
に形成されるのが好ましい。

一対の排出パイプ１５．１５の夫々は、送液管９とは反
対側の端部が連結管１７によって相互に連結されている
。尚、この連結管１７もまた栽培ベッド１の内底面に敷
設されており、更に、連結管１７にも排出パイプ１５．
１５と同様な孔１６・・・を形成するようにしてもよい
。

連結管１７には、導出パイプ１８が連結されている。こ
の導出パイプ１８は、栽培ベッド１の側壁の底部を液密
に貫通して、この栽培ベッド１の外部に導かれ、そして
、栽培ベッド１内の液面レベルを調節する、いわゆる水
位調節ユニット１９に接続されている。この水位調節ユ
ニット１９は、第５図に詳図されているように、ハウジ
ング２０を備えており、このハウジング２０は、栽培ベ
ッド１と同一の高さレベルに配置されている。ハウジン
グ２０内は、第５図に示されるように、仕切り板２１に
よって、調節室２２と排出室２３とに液密に区画されて
おり、この調節室２２に、前述した導出パイプ１８が接
続されている。仕切り板２１には、複数の貫通孔２４が
形成されている。

これら貫通孔２４は、ハウジング２０の内底面の近傍か
ら斜め上方に等間隔を存して形成されており、各貫通孔
２４には、プラグ２５を嵌合可能となっている。一方、
排出室２３内に位置するハウジング２０の内底面には、
戻りパイプ２６が接続されており、この戻りパイプ２６
は、前記貯蔵槽１０に接続されている。

上述した排出パイプ１５．１５及び水位調節ユニット１
９によれば、栽培ベッド１内の培養液は、先ず、排出パ
イプ１５．１５の孔１６・・・を介して、これら排出パ
イプ１５，１５内に導かれ、そして、これら排出パイプ
１５，１５から連結管１７及び導出パイプ１８を通じて
、水位調節ユニット１９の調節室２２に導かれて、この
調節室２２内に蓄えられる。この調節室２２内における
培養液の水位は、前述した貫通孔２４・・・の１つを選
択的に解放することによって決定される。つまり、調節
室２２内においては、解放された貫通孔２４のレベル以
上に培養液を蓄えることができず、従って、余分の培養
液は、解放された貫通孔２４を通じて排出室２３内に流
れ込み、そして、この排出孔２３から戻りパイプ２６を
介して、貯蔵槽１ｏ内に戻される。上記調節室２２は、
栽培ベッド１内と連通した状態にあるから、これら調節
室２２内と栽培ベッド１内における培養液の水位は、常
に同一のレベルにあり、従って、上述したようにして調
整室２２内の培養液の水位を調節すれば、同時に栽培ベ
ッド１内の培養液の水位を調整することができる。この
ような栽培ベッド１内の培養液の水位調節は、植物の育
成過程に応じて実施される。

更に、第１図を参照すると、栽培ベッド１には、ドレン
パイプ２７の一端が接続されている。このドレンパイプ
２７の一端は、第２図に示されるように、栽培ベッド１
の内底面に開口されており、ドレンパイプ２７の他端は
、貯蔵槽１０に接続されている。ドレンパイプ２７の途
中には、開閉弁２８が介挿されており、この開閉弁２８
は、通常開じた状態にある。

また、貯蔵槽１０には、給水パイプ３０が導かれており
、この給水パイプ３０にも開閉弁３１が介挿されている
。

上述した一実施例の水耕栽培装置によれば、ポンプ１１
を駆動することで、貯蔵槽１０内の培養液を汲み上げ、
そして、この培養液を送液管９を通じて培養液吐出パイ
プロに供給することができる。送液管９の途中には、前
述した空気混入部１２が設けられていることから、培養
液吐出パイプロに供給される培養液中には、十分に空気
が混入されたものとなる。ここで、栽培ベッド１内には
、第３図及び第６図に示される如く、既に、所定のレベ
ルまで貯蔵液が蓄えられているとすると、培養液吐出パ
イプロに供給された培養液は、多数の液孔８・・・を通
じて栽培ベッド１内に供給される。

一方、培養液とともに、培養液吐出パイプロに供給され
た空気は、培養液よりも非常に軽いことがら、気泡孔７
・・・を通じて排出される。気泡孔７・・・から排出さ
れた空気は、第３図に示されるように気泡となって、栽
培ベッド１内の培養液中に供給され、これにより、栽培
ベッド１内における培養液中の溶存酸素を増加させるこ
とができる。更に詳述すれば、培養液吐出パイプロ内に
おいては、培養液の流れに伴い、この培養液中に混入さ
れた空気もまた培養液吐出パイプロ内を軸方向に移動さ
れ、しかも、気泡孔７・・・の間隔は培養液吐出パイブ
６の先端に向かう程徐々に小さくなっているから、培養
液中に混合された空気は、第６図に示されるように、培
養液吐出パイプロの全長に亙り、各気泡孔７から栽培ベ
ッド１内の培養液中に排出されることになる。この結果
、栽培ベッド１内の培養液における溶存酸素量を効果的
に増加させることができる。

一方、培養液吐出パイプロからの培養液の供給に伴い、
一対の排出パイプ１５．１５の孔１６・・・には、栽培
ベッド１内の培養液が引込まれ、そして、排出バーイブ
１５，１５、連結管１７、導出パイプ１８を通じて、水
位調節ユニット１９の調節室２２に導かれる。この後、
調節室２２内の余分の培養液は、排出室２３及び戻りパ
イプ２６を通じて貯蔵槽１０に戻される。即ち、上述の
説明から明らかなように培養液は、貯蔵槽１０と栽培ベ
ッド１との間をポンプ１１によって循環されることにな
る。

ところで、列状に配置された安定畝２．２間の夫々には
、所定の間隔Ｓが形成されていることから、栽培ベッド
１内の培養液が排出パイプ１５゜１６の孔１６・・・に
吸込まれる伴い、安定畝列間の培養液を上記間隔Ｓを通
じ、排出パイプ１５゜１５に向かって導くことが可能と
なる。従って、栽培ベッド１内における培養液の置換を
効果的に行なうことができ、この点からも、この実施例
の水耕栽培装置は、植物の育成に優れたものとなる。

この発明は、上述した一実施例に制約されるものではな
い。例えば、空気混入部１２は、必ずしも丁字形をなし
たコネクタ管を１３を使用するものに限らず、空気混入
部１２を第７図に示すように構成してもよい。即ち、第
７図の空気混入部１２は、送液管９における垂直パイプ
部９ａの途中に介挿されている。この変形例の場合、空
気混入部１２は、垂直パイプ部９ａを下側パイプ部９ａ
ｌと上側パイプ部９ａ２とに分断して構成されており、
下側パイプ部９ａｌの上端は、上側パイプ部９ａ２の下
端を囲むような漏斗形状に形成されている。このような
第７図の空気混入部１２においても、第４図の空気混入
部と同様な機能を発揮することができる。

［発明の効果］ この発明によれば、栽培ベッド内の培養液吐出パイプの
上部に多数の気泡孔を形成し、この培養液吐出パイプに
空気が混入された培養液を供給するようにしたから、培
養液吐出パイプ内の培養液中に混合されている空気を上
記気泡孔から栽培ベッド内の培養液中に排出することが
でき、これにより、栽培ベッド内における培゛養液中の
溶存酸素量を効果的に増加させることができる。この結
果、栽培ベッドに植えられている植物に十分な酸素を供
給でき、植物の育成を良好に促進することが可能となる
などの優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第６図は、この発明の一実施例を示し、第１
図は、水耕栽培装置全体の概略図ミ第２図は、栽培ベッ
ドの蓋を外して見た平面図、第３図は、栽培ベッドの断
面図、第４図は、空気混入部を示す断面図、第５図は、
水位調節ユニットを一部切欠かいて示す斜視図、第６図
は、培養液吐出パイプの作用を説明するための図、第７
図は、この発明の変形例である空気混入部の断面図であ
る。 １・・・栽培ベッド、６・・・培養液吐出パイプ、７・
・・気泡孔、８・・・液孔、９・・・送液管、１１・・
・ポンプ、１９・・・水位調節ユニット（調整手段）、
１２・・・空気混入部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、水耕栽培される植物の培養液を蓄え可能な栽培ベッ
   ドと、この栽培ベッド内の培養液中に、栽培ベッドの底
   面近傍にほぼ水平に延びるようにして配置され、培養液
   を吐出する培養液吐出パイプと、この培養液吐出パイプ
   に培養液を供給するポンプと、栽培ベッドに接続され、
   栽培ベッド内の培養液の液面レベルを調節する調節手段
   と、ポンプと培養液吐出パイプとの間を接続する送液管
   に設けられ、培養液中に空気を混入させる空気混入手段
   とを備えてなり、 培養液吐出パイプの上部に、この培養液吐出パイプの軸
   方向に所定の間隔を存して形成され、培養液中に混入さ
   れた空気を排出する多数の気泡孔と、培養液吐出パイプ
   の下部に、この培養液吐出パイプの軸方向に所定の間隔
   を存して形成され、培養液を排出する液孔とを具備した
   ことを特徴とする水耕栽培装置。 ２、培養液吐出パイプの気泡孔の間隔は、この培養液吐
   出パイプ内での培養液の流れ方向でみて下流に向かうほ
   ど徐々に小さく設定されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載の水耕栽培装置。