JP2000300094A - 水耕栽培用水槽 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 より少ない培養液量及び流量で、内部におけ
る培養液の流速を適度に維持することができる水耕栽培
用水槽を提供し、もって水耕栽培における設備コスト及
びランニングコストの削減を図ることを目的とする。 【解決手段】 植物の生育状況に対応させて、当該植物
を支持させたフロートを培養液Ｌに浮遊させたまま一定
方向に移送する水耕栽培に用いられる水耕栽培用水槽４
であり、長手方向に沿って徐々に高く形成された底面４
４を備えたことを特徴としている。この底面４４は、一
定深さを有する水槽本体４１の底面上に傾斜台４２を載
置することによって構成されている。植物を支持させた
フロートの移送方向を水槽本体４１の長手方向とし、生
育した植物を徐々に水深が深い方向（すなわち底面４４
が低くなる方向）に移送させることで、植物の根と底面
４４との間隔が所定の許容範囲に保たれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水耕栽培用水槽に
関し、特には植物栽培工場における水耕栽培に好適に用
いられる水耕栽培用水槽に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は、植物栽培工場における多段式の
水耕栽培装置の一例を示す要部断面構成図である。この
図に示す水耕栽培装置は、複数の水耕栽培用水槽１を所
定間隔で上下方向に配置してなる。尚、図においては、
下段の水耕栽培用水槽１を断面図で示し、上段の水耕栽
培用水槽１を側面図で示した。この水耕栽培装置は、植
物根を培養液に浸して栽培する湛液型の水耕栽培を行う
ためのもので、一つの水耕栽培用水槽１内で定植苗を収
穫直前の植物にまで生育させるためのものであり、水耕
栽培用水槽１の上方には階段状に光源２を配置してな
る。この水耕栽培装置を用いて水耕栽培を行う場合に
は、植物Ｐを支持させたフロートＦを水耕栽培用水槽１
内の培養液Ｌに浮遊させる。そして、植物Ｐの生育状況
に対応させて、フロートＦを培養液Ｌに浮遊させたまま
水耕栽培用水槽１内において一定方向（図中矢印の方
向）に移送させる。光源２は、この移送に対応させて、
植物Ｐと光源２との間隔が所定範囲に保たれるような高
さに設けられている。

【０００３】この水耕栽培装置では、上段に配置された
水耕栽培用水槽１内の培養液Ｌを循環パイプ３を通じて
下段に配置された水耕栽培用水槽１内に落下させ、下段
の水耕栽培用水槽１内の培養液Ｌを循環ポンプ（図示省
略）を介して上段の水耕栽培用水槽１内に汲み上げるこ
とで閉ループを構成し、培養液Ｌを循環させている。さ
らに、各水耕栽培用水槽１内において一定方向に培養液
Ｌの流れが形成されるように、培養液Ｌの供給位置と排
出位置とは水耕栽培用水槽１の両端に別けて配置されて
いる。

【０００４】また、水耕栽培用水槽１は、成長した根が
水耕栽培用水槽１の底部に達して生育が阻害されないよ
うに、最も生育が進んだ状態の根長に合わせた水深を確
保できるような一定深さを有している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の水耕
栽培に用いられる水耕栽培用水槽は、最も生育が進んだ
植物の根長に対応する一定の深さに構成されているた
め、生育の初期段階にある植物においては、必要とされ
る水深に対して実際の水深が深くなっている。このた
め、植物の生育に必要とされる培養液量（水量）と比較
して、実際に使用される水量が多くなり、肥料の消費量
も多くなるといった課題がある。これは、水耕栽培にお
けるランニングコストを増加させる要因になっている。

【０００６】さらに、この水耕栽培用水槽内で行われる
湛液型の水耕栽培においては、植物の根に養分及び酸素
を十分に供給して、植物の生育を促進させるために、水
槽内に適度な流速の流れを形成する必要がある。また、
水槽内に物質（例えば根の老廃物等）が堆積することに
よる液質の悪化を防止するには、水耕栽培用水槽内に局
部的な淀みを形成させることなく、適度な流速の流れを
形成する必要がある。しかし、水耕栽培用水槽は、その
底面形状が幅広くかつ長いため、適度な流速を得るに
は、相当量の流量を確保する必要がある。このため、循
環ポンプの吐出量や循環パイプの径が大きくなるといっ
た課題がある。これは、水耕栽培における設備コストを
増加させる要因になっている。

【０００７】そこで本発明は、より少ない培養液量及び
流量で、内部における培養液の流速を適度に維持するこ
とができる水耕栽培用水槽を提供し、もって水耕栽培に
おける設備コスト及びランニングコストの削減を図るこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るための本発明は、植物の生育状況に対応させて、当該
植物を支持させたフロートを培養液に浮遊させたまま一
定方向に移送する水耕栽培に用いられる水耕栽培用水槽
であり、長手方向に沿って徐々に高く形成された底面を
備えたことを特徴としている。この底面は、一定深さを
有する水槽本体の底面上に傾斜台を載置することによっ
て構成されていることとする。

【０００９】このような構成の水耕栽培用水槽では、そ
の底面が長手方向に沿って徐々に高く形成されているた
め、植物を支持させたフロートの移送方向を長手方向と
して、生育した植物を徐々に水深が深い方向（すなわち
底面が低くなる方向）に移送させることで、植物の根と
底面との間隔が所定の許容範囲に保たれることになる。
このため、植物の生育を妨げることなく水槽の底面が底
上げされることになり、一定深さの水耕栽培用水槽との
比較において、水耕栽培用水槽内部の培養液量が少量に
なる。

【００１０】また、底面の高さが最も高い長手方向の一
端側から培養液を供給し、底面の高さが最も低い長手方
向の他端側から培養液を排出させることで、水槽の長手
方向に沿った流れを形成した場合、水槽底面が底上げさ
れた分だけ、培養液の流れ方向に対する流路径が狭めら
れることになる。したがって、一定深さの水耕栽培用水
槽との比較において、より少ない流量で必要な流速が得
られるようになる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の水耕栽培用水槽
を植物栽培工場における多段式の水耕栽培装置に適用し
た実施形態を示す断面構成図であり、図２はこの水耕栽
培装置による水耕栽培を説明するための要部断面構成図
である。先ずこれらの図に基づいて水耕栽培用水槽の構
成を説明する。尚、従来の技術で説明したと同様の構成
要素には、同一の符号を付してある。

【００１２】これらの図に示す水耕栽培用水槽４は、長
尺状の水槽本体４１と、水槽本体４１の底面上に載置さ
れた傾斜台４２とを備えてなるものである。この水槽本
体４１の長手方向の一端側には、培養液供給端３１の先
端が挿入される。また、この実施形態においては、水槽
本体４１の長手方向の他端側の底面に循環孔４３と排液
孔４３’（ともに図１のみに図示）を設けてなる。各図
においては、水耕栽培用水槽４の長手方向の断面を示し
ている。尚、図２においては、下段の水耕栽培用水槽４
を断面図で示し、上段の水耕栽培用水槽４を側面図で示
した。

【００１３】水槽本体４１は、この水耕栽培用水槽４内
において最も生育が進んだ状態にある植物の根がその底
面に届くことのない水深を確保できる程度の、一定深さ
を有していることとする。ここで、最も生育が進んだ状
態とは、収穫直前の状態であることとする。このため、
水槽本体４１の深さは、栽培する植物の種類によって適
宜選択されることになるが、ここでは一例として、６０
ｍｍ〜７０ｍｍ程度の水深が確保できる程度であること
とする。

【００１４】傾斜台４２は、その上面を一方向に向かっ
て傾斜させた形状に成形されたものであり、水耕栽培用
水槽４の底面が循環孔４３及び排液孔４３’の配置部か
ら、この底面の長手方向に向かって徐々に高くなるよう
に、水槽本体４１内に設置されている。そして、この傾
斜台４２を設置した状態において、水耕栽培用水槽４の
底面が最も高くなる位置では、例えば２０ｍｍ程度の水
深が確保されるように、傾斜台４２の傾斜角度が設定さ
れていることとする。ただし、この傾斜台４２は、循環
孔４３及び排液孔４３’と反対側の長手方向の一端側
に、瀑気装置５とフィルタ６とを設けた培養液供給端３
１の先端を配置できるだけの間隔を設けて配置される。

【００１５】また、この傾斜台４２は、例えば階段状に
配列させた発砲スチロールで構成されている。そして、
この傾斜台４２の上面及び水槽本体４１の内壁を覆う状
態でポリエチレンシート４４が被せられ、このポリエチ
レンシート４４と水槽本体４１とに循環孔４３及び排液
孔４３’が穿設され、循環孔４３及び排液孔４３’内壁
におけるポリエチレンシート４４と水槽本体４１との隙
間を封止して水耕栽培用水槽４が構成されている。

【００１６】このような構成の水耕栽培用水槽４を用い
た水耕栽培装置では、図１に示した様に、複数個の水耕
栽培用水槽４が上下方向に所定間隔で重ねて配置されて
いる。各水耕栽培用水槽４の循環孔４３には水位筒４５
が立設され、水槽内の水位が一定に保たれるようになっ
ている。また、循環孔４３には循環パイプ３の一端が接
続されており、この循環パイプ３の他端は、一段下に配
置された水耕栽培用水槽４の長手方向一端側の内部に培
養液供給端３１として配置されている。ただし、最も下
段に配置された水耕栽培用水槽４の循環孔４３には、循
環ポンプ８を備えた循環パイプ３’の一端が接続されて
いる。この循環パイプ３’の他端は、各水耕栽培用水槽
４内に配置された培養液供給端３１に接続されている。
この循環パイプ３’には、培養液供給管３２も接続され
ている。そして、排液孔４３’には、端部が排水溝７内
に配置された排液管９が接続されている。このような構
成にすることで、循環ポンプ８の作動によって、水耕栽
培用水槽４内には、培養液供給端３１側から循環孔４３
及び排液孔４３’の配置部に向かって、長手方向に沿っ
た培養液Ｌの流れが形成されるようになっている。図１
には、この水耕栽培装置における培養液Ｌの流れを矢印
で示した。さらに、各水耕栽培用水槽４の上方には、水
耕栽培用水槽４の長手方向において、循環孔４３及び排
液孔４３’の配置部に向かって徐々に高くなる階段状に
光源２（図２のみに図示）が配置されている。

【００１７】次に、この水耕栽培装置を用いた水耕栽培
を用いて説明する。先ず、培養液供給管３２からの培養
液Ｌの供給によって、水耕栽培用水槽４内に一定水位に
なるまで培養液Ｌを溜める。その後、循環ポンプ８を作
動させて、各水耕栽培用水槽４内において培養液Ｌを一
定の循環流量で循環させておく。そして、フロートＦに
支持させた植物Ｐを培養液Ｌに浮遊させると共に、各水
耕栽培用水槽４の上方に階段状に設けた光源２からの光
を照射する。この際、植物Ｐの生育状況に対応させて、
水耕栽培用水槽４の長手方向に沿って循環孔４３及び排
液孔４３’が設けられた方向に、培養液に浮遊させたま
まのフロートＦを移送する。これによって、植物Ｐと光
源２との間隔が所定範囲に保たれるようにする。

【００１８】ここで、各水耕栽培用水槽４は、循環孔４
３及び排液孔４３’の配置部から長手方向に向かって底
面が徐々に高く形成されているため、生育した植物Ｐは
徐々に水深が深い方向に移送され、植物Ｐの根と底面と
の間隔が所定の許容範囲に保たれることになる。このた
め、底面が底上げされた水耕栽培用水槽４内において、
植物Ｐの生育を妨げることなく水耕栽培を行うことが可
能になる。したがって、一定深さの水耕栽培用水槽を用
いた場合と比較して、水耕栽培用水槽４内部の培養液Ｌ
量を少量にすることができる。この結果、用水量及び肥
料の消費量が削減され、水耕栽培におけるランニングコ
ストを削減することが可能になる。尚、従来の水耕栽培
用水槽と比較して、使用水量が半減されることが確認さ
れた。

【００１９】また、この水耕栽培用水槽４は、一定深さ
の水槽本体４１の底面を底上げしたものになるため、水
耕栽培用水槽４の長手方向に沿って形成される培養液Ｌ
の流れに対して流路径を狭めたことになる。このため、
一定深さに形成された水耕栽培用水槽と比較して、より
少ない流量で必要な流速を得ることが可能になる。した
がって、より吐出流量の小さい循環ポンプ及び循環パイ
プで、適切な流速を有する培養液Ｌの流れを形成するこ
とが可能になる。この結果、付帯設備のスリム化を図
り、水耕栽培における設備コストを削減することが可能
になる。

【００２０】しかも、水耕栽培用水槽４の底面は、循環
孔４３及び排液孔４３’の配置方向に向かって徐々に低
くなっているので、循環孔４３及び排液孔４３’側に向
かう培養液Ｌの流れが、底面の傾斜によって妨げられる
ことはなく、水耕栽培用水槽４内における培養液Ｌの流
れに淀みが生じることはない。このため、培養液Ｌ中の
物質（有機物等）が底面に堆積することはなく、培養液
Ｌの水質悪化を防止することができる。

【００２１】さらに、水耕栽培用水槽４内の培養液Ｌを
交換する際には、排液孔４３’から自然排液を行うこと
ができる。このため、培養液Ｌを交換する際の作業効率
を高めることができると共に、液残りによる水質悪化を
防止することができる。また、本実施形態においては、
水耕栽培用水槽４の底面を傾斜形状とするために、一定
深さの水槽本体４１内に発砲スチロールからなる傾斜台
４２を設けた構成にした。このため、この水耕栽培用水
槽４は、構造もシンプルで、かつ安価で簡便に形成可能
なものとなる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明の水耕栽培用
水槽によれば、長手方向に沿って徐々に底面を高くした
ことで、フロートに支持させた植物を生育状況に対応さ
せて一定方向に移送する水耕栽培方法を行う際、水深が
深い方向（すなわち底面が低い方向）に植物を移送する
ことで、植物の根と底面との間隔を所定の許容範囲に保
つことができる。したがって、植物の成長を妨げること
なく水耕栽培用水槽の底面を底上げし、培養液量の使用
量を削減することが可能になる。また、底面の高さが最
も高い長手方向の一端側から培養液を供給し、底面の高
さが最も低い長手方向の他端側から培養液を排出させて
長手方向に沿った流れを形成した場合、底面を底上げし
た分だけ培養液の流路径を狭めることが可能になる。し
たがって、より少ない流量で必要な流速の流れを形成す
ることができるようになり、培養液量の使用量の削減、
及び培養液供給用のパイプや循環ポンプ等の付帯設備の
スリム化を図ることが可能になる。以上の結果、水耕栽
培におけるランニングコスト及び設備コストの削減を図
ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の水耕栽培用水槽を植物栽培工場におけ
る多段式の水耕栽培装置に適用した実施形態を示す断面
構成図である。

【図２】本発明の水耕栽培装置による水耕栽培を説明す
るための要部断面構成図である。

【図３】従来の水耕栽培装置による水耕栽培を説明する
ための要部断面構成図である。

【符号の説明】

４…水耕栽培用水槽、４１…水槽本体、４２…傾斜台、
４４…底面、Ｆ…フロート、Ｌ…培養液、Ｐ…植物

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 植物の生育状況に対応させて当該植物を
   支持させたフロートを培養液に浮遊させたまま一定方向
   に移送する植物栽培に用いられる水耕栽培用水槽であっ
   て、 長手方向に沿って徐々に高く形成された底面を備えたこ
   とを特徴とする水耕栽培用水槽。
2. 【請求項２】 請求項１記載の水耕栽培用水槽におい
   て、 前記底面は、一定深さを有する水槽本体の底面上に傾斜
   台を載置することによって構成されていることを特徴と
   する水耕栽培用水槽。