JPH01112925A - 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】 「産業上の利用分野」 本発明は例えばトマト、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」 上記のような装置は一般に栽培ベッド、水耕液タンク、
そのタンクの付帯器機を圃場など設置現場にて配管接続
して施工される。

「発明が解決しようとする問題点」 しかしながら従来の水耕液タンクは、そのタンクに必要
とされる熱交換パイプ、水位センサ、給水ボールタップ
、液肥注入口、送水口、戻し口、爆気口、ＰＨセンサ、
水耕液濃度センサ、液温乞ンすなどが施工現場にてセッ
トされるなど、現場施工性を重視したものではないため
、施工に多大な労力と時間を費やすと共に、ユーザ側で
の施工が行い得ない問題があった。

「問題点を解決するための手段」 然るに本発明は、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、熱交換パイプ、水位センサ、給水ボールタップ
、液肥注入口、送水口、戻し口、爆気口、ＰＨセンサ、
水耕液濃度センサ、液温センサなどの水耕液タンクに必
要とされる手段を全てそのタンクに配設したことを特徴
とする。

「作　用」 従って、水耕液タンクとそのタンクに必要とされる各手
段を施工現場において単一のものとじて取扱い得、施工
現場では栽培ベッド、前記タンク、そのタンクの付帯器
機をそれぞれ配管接続するだけで作業を完了し得、現場
施工性の簡易化を図って少ない労力と時間並びにユーザ
側で施工し得るものである。

「実施例」 以下本発明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つ在
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ド（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１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（８）・・・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）の傾斜と端側
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、−列の栽培ベッド（２）列を形成
している。

そして、水耕液を貯留する塩化ビニール酸で円筒状の水
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（１
２）を前記タンク（７）の水耕液内に突入接続させ、各
栽培ベー、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）の吐出側は三方に分岐させるも
ので、その一方側に前記循環バルブ（１０）を介して送
りパイプ（８）を接続すると共に、もう−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
排出口端に絞り弁（１８ａ）を設ける水耕液副次しパイ
プ（１６）を接続し、その副戻しパイプ（１６）を前記
タンク（７）の水耕液面上方に突入接続させ、水耕液排
出回路並びにタンク（７）内で水耕液を攪拌させ、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＠環回路を各バルブ（１０）　（１
３）　（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（１８）排出側端を前記タンク（
７）の水耕液面上方に突入接続させると共に、前記ボー
ルタップ（１７）により開閉する給水弁（２０）を前記
給水パイプ（１９）排出口に取付け、タンク（７）内の
水耕液量が減少したとき井戸水を補給するように構成し
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１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）　（
２Ｂ）を前記タンク（７）近傍の温室（１）内地表に設
置している。

また第６図及び第７図にも示す如く、前記タンク（７）
の底部に備えるパイプ架台（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（２
７）を設け、前記ボイラ（２２）の排出側パイプ（２８
）端部と吸入側パイプ（２９）端部とを前記タンク（７
）内に突入させ、そのパイプ（２８）（２９）に前記ジ
ャバラパイプ（２７）両端を接続すると共に、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（２８）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（３
４）（３０）（２９）　（３５）制御により、井戸水或
いはポイ゛う（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、前記水耕液副次しパイプ（１６）中間からサ
ンプルバルブ（３８）を介してサンプルパイプ（３８）
を分岐させ、そのパイプ（３８）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σ＼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。

また第５図にも示す如く、電磁駆動（ダイヤフラム）型
ポンプ（４０）及び逆流防止バルブ（４１）を介して前
記酸タンク（２３）に一端側を接続する酸パイプ（４２
）と、電磁駆動（ダイヤフラム）型ポンプ（４３）及び
逆流防止バルブ（４４）を介して前記アルカリタンク（
２４）に一端側を接続するアルカリパイプ（４５）と、
電磁駆動（ダイヤフラム）型ポンプ（４Ｇ）及び逆流防
止バルブ（４７）を介して第１液肥タンク（２５）に一
端側を接続する第１液肥パイプ（４８）と、電磁駆動（
ダイヤフラム）型ポンプ（４９）及び逆流防止バルブ（
５０）を介して前記第２液肥タンク（２６）に一端側を
接続する第２液肥パイプ（５１）とを設け、各パイプ（
４２）　（４５）　（４８）　（５１）の他端側を液肥
注入口であるブラケット（５２）を介して前記タンク（
７）の水耕液面上方に並列状に突入接続させている。

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・アルカリ性を検出するＰＨセ
ンサ（５４）と、水耕液の液温を検出する水耕液温度セ
ンサ（５５）を前記サンプル容器（３７）内に配設する
と共に、タンク（７）の水耕液量の上限及び下限を検出
する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）内地衣に
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）　（５Ｂ）を接続させ
、またその調整装２２　（５７）の出力側に前記各ポン
プ（８）（１８）（３２）　（４０）（４３）（４Ｂ）
　（４９）並びにボイラ（２２）を接続している。

ところで、前記タンク（７）には給水ボールタップ（１
７）、熱交換ジャバラパイプ（２７）、サンプル容器（
３７）並びに各センサ（５３）　（５４）　（５５）　
（５１３）を予めセットすると共に、水耕液戻しパイプ
（１１）、吸入パイプ（１２）、副戻しパイプ（１１３
）、ボイラ（２２）の排出側パイプ（２８）及び吸入側
パイプ（２８）、サンプルパ・イブ（３９）、酸パイプ
（４２）、アルカリパイプ（４５）、第１液肥パイプ（
４８）、第２液肥パイプ（５１）は、それらに対応した
栽培ベッド（２）並びに各ポンプ（８）（１８）（３２
）（４０）（４３）（４Ｂ）（４９）　、ボイラ（２２
）、調ｆ！５装置（５７）などの付帯器機つまり地表の
設備側と地中のタンク（７）側とに接続可能に分割形成
し、その地中側の各パイプはタンク（７）に予めセット
し、施工現場では地表の設備側パイプと地中のタンク（
７）側パイプとの接続で作業を完了するように構成して
いる。

また、上記の各パイプ（＋ｔ）（ｔ２）（ｔｅ）（２ｅ
）（２ｓ）（３９）（４２）（４５）（４８）（５１）
などタンク（７）側のパイプを全てそのタンク（７）上
面側に集中的に配管し、地表の設備側のパイプと容易に
接続できるように構成している。

さらに、前記タンク（７）の−例上面に円筒状のマンホ
ール（７ａ）を一体形成し、該マンホール（７ａ）の上
面開口に着脱自在にタンク開閉蓋（５Ｂ）を設け、地表
に前記Ｍ　（５８）だけを面一に露呈させるように前記
タンク（７）を地中に埋設すると共に、前記サンプル容
器（３７）をマンホール（７ａ）内側に支持させると共
に、酸パイプ（４２）、アルカリパイプ（４５）、第１
液肥パイプ（４８）、第２液肥パイプ（４８）、並びに
水位計（５８）をマンホール（７ａ）の開口から目視可
能な位置に配設し、これらの保守点検など管理を地表か
ら行えるように構成している。

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
を各栽培ベッド（２）とタンク（７）間で循環させ、そ
の栽培ベッド（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。

その循環途中の蒸発及び漏れなどによってタンク（７）
内の水耕液量が低下すると、給水ボールタップ（１７）
の下動により給水弁（２０）が開放され、前記ボールタ
ップ（１７）の上動により給水弁（２０）が閉鎖される
まで、給水ポンプ（１８）により井戸水がタンク（７）
に補給され、水耕液量の一定維持が図られる。また、前
記ボールタップ（１７）がさびなどにより作動不良とな
っても、第２の水位センサである水位計（５６）により
タンク（７）の水耕液量が上限及び下限になったとき、
それを例えばブザー、ランプなどでオペレータに警報で
き、タンク（７）内に適正範囲の水耕液量を補償でき、
水耕液質の異常及び液不足を防止できる。

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（Ｊ３）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（２２）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醸・アルカリ度の低下を濃度セン
サ（５３）並びにＰＨセンサ（５０で検出したとき、そ
のセンサ（５３）或いは（５０に基づいてポンプ（４０
）　（４３）　（４Ｂ）　（４９）を作動させ、各タン
ク（２３）（２４）　（２５）　（２１３）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
濃度或いは醸・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
耕液が攪拌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−定維持が行える。ま
た上記実施例では栽培ベッド（２）底面が一方向に傾斜
された構造であるが、栽培ベラＰ（２）底面が略水平な
水耕液貯留形の栽培ベット（２）を設けてもよい。

「発明の効果」 以上実施例から明らかなように本発明は、水耕液を水耕
液タンク（７）との間で循環させて作例を育成する水耕
ベッド（２）を設けた水耕栽培装置において、熱交換パ
イプ（２７）、水位センサ（５６）、給水ボールタップ
（１７）、液肥注入口（５２）　、送水口（１２）、戻
し口（１１）、爆気口（１Ｂ）、　Ｐ）Ｉセンサ（５４
）、水耕液濃度センサ（５３）、液温センサ（５５）な
どの水耕液タンク（７）に必要とされる手段を全てその
タンク（７）に配設したものであるから、水耕液タンク
（７）とそのタンク（７）に必要とされる各手段を施工
現場において単一のものとして取扱うことができ、施工
現場では栽培ベッド（２）、前記タンク（７）、そのタ
ンク（７）の付帯器機をそれぞれ配管接続するだけで作
業を完了でき、現場施工性の簡易化を図って少ない労力
と時間並びにユーザ側で施工できるなど、顕著な効果を
奏する。

【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図
、第７図は同断面平面図である。 （２）・・・水耕ベッド （２ａ）・・・　水耕液流下底面 （７）・・・　水耕液タンク 出願人　　　ヤンマー農機株式会社 代理人　　　　　藤　　　原　　　忠　　　仲ニー’：
”り１、・ニー ・　゛、−′ 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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、熱交換パ
   イプ、水位センサ、給水ボールタップ、液肥注入口、送
   水口、戻し口、爆気口、ＰＨセンサ、水耕液濃度センサ
   、液温センサなどの水耕液タンクに必要とされる手段を
   全てそのタンクに配設したことを特徴とする水耕栽培装
   置。