JPH03133323A - 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、水耕Ｊ′ｊｔ培装置に係り、特に水耕養液の
循環系における養液中の溶存酸素濃度を高めるの１ご好
適な水耕栽培’Ｍｉ￥に関するものである。

［従来の技術］ 従来の水耕栽培装置は、ｎ培すべき植物の根圏への水耕
養液の循環は、Ｗｉ環ポンプを備えた配管系により行わ
れている。また、植物の根圏への酸素補給は、養液循環
配管途中に設けられた空気吸収弁による手段、落水によ
る大気開放、あるいは噴霧による手段等が用いられてい
た。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来技術における、植物の根圏への酸素補給手段は
、水耕養液の溶存酸素濃度を高める工夫に相当するが、
一方では、溶存酸素量を増加させるために、循環ポンプ
動力が大きくなったり、栽培すべき植物体の根圏部の温
度が周囲温度に左右されるなどの問題があった。

本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになさ
れたもので、植物の根圏への水耕養液の供給と溶存酸素
量の増大とを同時に可能とし、循環ポンプを省略して消
＊電力を低減しうる水耕栽培装置の提供を、その目的と
するものである。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明に係る水耕栽培装置
の構成は、植物の根圏へ養液を循環させる水耕栽培装置
において、養液を植物の根圏へ流通せしめるようにした
植物ｊｌｌ＃′を槽と、養液を貯溜する養液タンクと、
この養液タンクから前記植物栽培槽へ養液を供給する養
液供給系と、この養液供給系に、気泡発生部を介して酸
素を供給する酸素供給系と、前記植物栽培槽と前記養液
タンクとを接続する養液戻り系とを備えたものである。

また、より詳しくは、養液供給系は、その下部に気泡発
生部を形成するように酸素供給系を導通し、養液中の溶
存酸素濃度を高めた状態で植物栽培槽に送り込むエヤリ
フＩ・管を構成したものである。。

［任用］ １−記技術的手段による働きは、次のとｔｔりである。

養液タンク内の養液は、ａ液供給系を構成するエアリフ
ト管によって植物栽培槽に供給され、植物の根圏を流通
したのち養液戻り系によって養液タンクへ戻り、以下循
環する。

エアリフト管には、酸素供給系を構成する酸素供給管が
導通され、エアリフト管下部の気泡発生部を介して微細
粒子化した酸素を養液中に拡散し。

溶液中に十分な溶存酸素を供給できる。

これにより、従来の循環ポンプを用いて養液を循環する
方式にくらべ、消費電力を低減できる。

［実施例コ 以下、本発明の各実施例を第１図ないし第６図を参照し
て説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る水耕栽培装置の黙示
構成図、第２図は１本発明の他の実施例に係る水耕栽培
装置の黙示構成図、第３図は１本発明のさらに他の実施
例に係る水耕栽培装置の要部構成図、第４図は、本発明
のさらに他の実施例に係る大規模な水耕栽培装置の構成
を示す黙示斜視図、第５図は、第４図のエアリフト管を
示す黙示斜視図、第６図は１本発明のさらに他の実施例
に係る水耕栽培装置の養液戻り管の構成を示す説明図で
ある。

第１図に示す水耕栽培装置は、もっとも基本的な構成の
ものであり、第１図を参照してその基本原理を説明する
。

第１図に才？いて、１は、養液３を植物体５の根圏へ流
通せしめろようにした植物栽培槽、２は。

首ｒｌ’＜　：ｌ＾・１１；°溜する養液タンク、；１
け水ＪＪＩ養液（以下１１柚こ養液という）、４は、植
物」ｙ倍相１の１・面に取すイ・１けた栽培パネルで、
この栽培パネル４は植物体５の根圏を植物栽培槽１の養
液３内に植付けるためのものである。

６は、養液：３に空気または酸素を供給する装置（以１
ζ酸素供給装置という）で、酸素供給装置６は、ニアコ
ンプレッサ、エアポンプ、酸素ボンベ。

エアボンベなどが用いられる。

７は、空気または酸素を供給する配管系（以下酸φ；供
給管という）で、この酸素供給管７は、養液供給系に挿
入されている。８は、養液供給系を構成するエヤリフト
管で、このエアリフト管８は。

その１部に気泡発生部９を形成するように前記酸素供給
管７を導通している。前記気泡発生部９は。

酸素（１（鉛部となるもので、エアス１ヘーンなと気泡
放出［・段に係る拡散器が具備されている。

１０は、植物栽培槽１と養液タンク２とを接続する養液
戻り系に係る養液戻り管、１１は、酸素供給量の調節ま
たは減圧を行う制御弁である。

このように第１図に示す水耕栽培装置は、植物栽培槽１
と養液タンク２とが分離した構造であり。

次に、その動作を説明する。

酸素供給装置６で発生された酸素は制御弁１１で調節さ
れ酸素供給管７を経てエアリフト管８内の下部へ導かれ
、気泡発生部９によって微細粒子に拡散され養液３を酸
素リッチ（＊化）の状態にする。

一方、養液タンク２内の養液３は、前記のように気泡発
生部９で酸素が送り込まれ溶存酸素濃度を高め、エアリ
フト管８を上昇し植物栽培槽１に供給される。

養液３は植物栽培槽１内を流通し、栽培パネル４に補給
された植物体５の根圏に養分と酸素を与えて水耕栽培を
促進する。

本実施例によれば、植物に必要な養分と養液中に十分な
溶存酸素を供給できる。また、養液の供給と溶存酸素量
の増大とが同時に行なわれ、循環ポンプを省略すること
ができる。したがって、従来の循環ポンプ方式にくらべ
消費電力が低減され省エネルギー効果がある。

次に、第２図に示す水耕栽培装置は養液タンクと植物栽
培槽とが同一容器内に組み込まれた構成のものである。

図中、第１図と同一符号のものは同等部分であるから、
その説明を省略する。

第２１ソ１において、１Δは植物栽培槽、＋２は。

養液タンクを兼ね、植物栽培槽を組み込んだ水耕水槽、
＋　３は、エアリフト管８Ａを内包する立」−り管を；
１２　シ、　　二の％ｒ１・り管菖３は水ｌｌ＃水槽冒
２の１部に突出している。また水耕水槽１２の１部には
栽培パネル４　ｈ１ｊｌ’Ｖ付けられている。

このように第２図に示す水耕栽培装置は、植物の根圏を
養液内に植付ける栽培パネル４をＬ面に備え、この栽培
パネル４の１部に位置する植物栽Ｊ、ｒＳ槽１八と、こ
の植物栽培槽ｌΔの下部に位置する養液タンクとを、一
体の水耕水槽１２に形成し、この水耕水槽１２内に、養
液タンク下部（立Ｉ−り管１コ３部）から植物栽培槽Ｉ
　Ａ　１部へ連通するエアリフト管８Ａを設けたもので
ある。

第２図の実施例では、植物栽培槽ＩＡの水位を一定に保
つために層状に構成されているが、これに限定されるも
のでなくＮＦＴ方式でも良い。

なお、ここにＮＦＴ方式とは、Ｎｕｔｒｉｅｎｔ　　Ｆ
ｉｌｍ　　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　（養液フィルム技術）
で、緩傾斜したベツドを作り養液を１〜２ａＩ＋の深さ
の薄い膜状にして流トさせるものである。

水耕水槽１２下部の養液３は、気泡発生部９゜エアリフ
ト管８Ａを介して植物栽培槽ｌＡに酸素を富化した状態
で供給する。植物体５の根圏へ養分と酸素を供給したの
ち、養液３は植物栽培槽ＩＡから溢流して水耕水槽１２
の下部に戻る。

第２図の実施例によれば、第１図の基本的な実施例と同
様の効果が期待される。

第２図の実施例ではエアリフト管８Ａが水耕水槽１２内
にある例を説明したが、エアリフト管が槽外によっても
差支えない。

第３図に示す水耕栽培装置では、エアリフト管Ｆ（口が
植物ａ倍相ｌおよび養液タンク（ｌｌ１１１示せず）の
槽外に配設されたものである。

第３図の実施例によれば、先の各実施例と同様の効果が
期待される。

次に、本発明を大規模な水耕栽培システｌ、に適用した
例を第４図ないし第６図を参照して説明する。各図中、
先の第１図ないし第３図と同一・符５）のものは同等部
分であるから、その説明を省略ずろ、。

第４図において、１１１は、複数（図では４個）の植物
Ａ・（倍相、２１１は養液タンクで、この養液タン９２
　Ｉｓは植物栽培槽１１１と別位置に配設されている。

。 イ；Δけ空−先供給装置（例えばニアコンブＬ／　ツサ
）に１暫は酸素供給装置（例えばｒＩｌ素ボンベ）、７
１１は、酸素または空気供給管（以下中に酸素供給管と
いう）、８１３はエアリフト管、９　Ｉｓは、エアリフ
ト管８１３の最ド部に設けた酸素供給部に係るへ（泡発
生部である。

１０１（は、複数の植物栽培槽ＩＢと養液タンク２Ｂと
を結ぶ養液戻り管、１４は、養液タンク２Ｂの養液３を
複数の植物栽培槽ＩＢに供給する養液供給管であり、こ
の養液供給管１４に、第４図に示すように酸素供給管７
Ｂが接続され、気泡発生部９Ｂ、エアリフト管８Ｂが構
成されている。

すなわち、エアリフト管８Ｂは、養液供給管１４から分
岐したのち、立下げＵ字形を形成し、エアリフト管８Ｂ
の最下部に気泡発生部９Ｂを設けることが望ましく、エ
アリフト効果が大きい。

ペーハーや電気型導度の調節された養液タンク２Ｂ内の
養液３は、養液供給管１４．エアリフト管８Ｂを介して
植物栽培槽ＩＢに供給される。このとき、酸素供給管７
Ｂから供給される酸素は、気泡発生部９Ｂにおいて微細
粒子化され拡散されて、溶存酸素量の大きい養液を植物
栽培槽ＩＢに供給する。

植物栽培槽ＩＢから養液タンク２Ｂへの養液３の返送は
、植物栽培槽ＩＢと養液タンク２Ｂとの水位の差、すな
わち自然落差によって返送するのが好ましい。

しかし、自然落差がとれない場合、エアリフトによる返
送も可能である。第６図に示す１５は、養液返送のため
のエアリフト管である。

第６図に示す養液戻り部に、エアリフトを設置しない場
合の植物栽培槽ＩＢと養液タンク２Ｂとの水位差Ｈ，−
Ｈ，にくらべ、エアリフト管１５を設置した場合、エア
リフト管１５と養液タンク２Ｌｌとの水位差ＩＩ、’−
Ｈ工を大きくすることができ。

養液の戻りを円滑にすることができる。

第・１図ないし第６図の実施例によれば、大規模な水耕
栽培システムにおいても、先の各実施例と同様の効果が
期待される。

なお、第４図の実施例において、空気供給装置は、Ｃ１
１、独設置に限るものではなく、植物栽培槽の設′Ｉｉ
数により複数台設置してよいことは言うまでもない。

［発明の効果］ 以上詳細に説明したように、本発明によれば。

植物の根圏への水耕養液の供給と溶存酸素量の増大とを
同時にｕＪ能にし、循環ポンプを省略して消費電力を低
減しうる水耕栽培装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る水耕栽培装置の黙示
構成図、第２図は、本発明の他の実施例に係る水耕栽培
装置の黙示もが成図、第３図は、本発明のさらに他の実
施例に係る水耕栽培装置の要部４η成図、第４図は１本
発明のさらに他の実施例に係る大規模な水耕栽培装置の
構成を示す黙示斜視図、第５図は、第４図のエアリフト
管を示す黙示斜視図、第６図は１本発明のさらに他の実
施例に係る水耕栽培装置の養液戻り管の構成を示す説明
図である。 １．１Δ、ＩＢ・・・植物栽培槽、２，２Ｂ・・・養液
タンク、３・・・養液、４・・栽培パネル、５・・・植
物体。 ６．６Ｂ・・・酸素供給装置、６Ａ・・・空気供給装置
。 ７．７Ｂ・・酸素供給管、８．８Ａ、８Ｂ・・ニアリフ
１〜管、９，９Ｂ・・・気泡発生部、１０．ＩＯＢ・・
・養液戻り管、１２・水耕水槽、１３・・立上り管、１
４・・・養液供給管、１５・・・エアリフト管。 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、植物の根圏へ養液を循環させる水耕栽培装置におい
   て、 養液を植物の根圏へ流通せしめるようにした植物栽培槽
   と、 養液を貯溜する養液タンクと、 この養液タンクから前記植物栽培槽へ養液を供給する養
   液供給系と、 この養液供給系に、気泡発生部を介して酸素を供給する
   酸素供給系と、 前記植物栽培槽と前記養液タンクとを接続する養液戻り
   系とを 備えたことを特徴とする水耕栽培装置。 ２、養液供給系は、その下部に気泡発生部を形成するよ
   うに酸素供給系を導通し、養液中の溶存酸素濃度を高め
   た状態で植物栽培槽に送り込むエヤリフト管を構成した
   ことを特徴とする請求項１記載の水耕栽培装置。 ３、植物の根圏を養液内に植付ける栽培パネルと、この
   栽培パネルの下部に位置する植物栽培槽と、この植物栽
   培槽の下部に位置する養液タンクとを、体の水耕水槽に
   形成し、この水耕水槽内に、養液タンク下部から植物栽
   培槽上部へ連通するエアリフト管を設けたことを特徴と
   する請求項１２記載の水耕栽培装置。 ４、植物栽培槽と養液タンクとを分離配置し、前記養液
   タンクから前記植物栽培槽へ連通するエアリフト管を前
   記植物栽培槽外に配設したことを特徴とする請求項２記
   載の水耕栽培装置。